JP6938672B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
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Description
図1は、本実施例に係るプラズマ処理装置として、ドライエッチング装置の一例を示す概略断面図であり、プラズマ生成手段にマイクロ波と磁場を用いる電子サイクロトロン共鳴(Electron Cyclotron Resonance:ECR)型エッチング装置である。以下、電子サイクロトロン共鳴をECRと記載する。
AR = y/x ・・・(数1)
図4は、表1に示した条件に基いて生成されたNF3を用いたプラズマによるシール部材の損傷が進行する速度とARとの関係を示すグラフである。即ち、表1に示したような、ガス供給装置103から処理室101に供給するアルゴンガス(Ar)の流量を50ml/minとし、NF3の流量を750ml/minとし、処理室101の内部の圧力を12Paに設定した状態で、1000Wのマイクロ波電力を印加して処理室101の内部にプラズマを発生させた。
101 処理室
102 誘電体窓
103 ガス供給装置
104 シャワープレート
105 マイクロ波電源
106 マイクロ波導波管
107 ソレノイドコイル
108 基板電極
109 ウエハ
110 真空排気管
111 内筒
112 アース
113 分光計測器
114 高周波電源
115 真空ポンプ
116 電源
120 制御部
301 シール部材
311 溝部
Claims (8)
- 処理室と、
前記処理室の内部を真空に排気する真空排気部と、
前記処理室の内部にガスを供給するガス供給部と、
前記処理室内の内部に配置されて処理対象の試料を載置する試料台と、
前記試料台の上方で前記処理室の天井面を構成する誘電体材料で形成された窓部と、
マイクロ波電力を形成して導波管を介して伝播するマイクロ波電力供給部と、
前記処理室の外周囲に配置されたソレノイドコイルとを備え、前記伝播されたマイクロ波電力が前記窓部を介して前記処理室内に供給されECRによりプラズマが当該処理室内に形成されるプラズマ処理装置であって、
前記窓部と前記処理室とは、間にエラストマー製のシール部材を挟んで接続しており、前記真空排気部で前記処理室の内部を真空に排気した状態で、前記シール部材を挟んだ前記窓部と前記処理室との間隔に対する前記間隔の部分における前記処理室の内壁面から前記シール部材までの距離の比が3以上になる位置であって、前記真空排気部で前記処理室の内部を真空に排気しながら前記ガス供給部から前記処理室の内部に三フッ化窒素(NF3)を含むガスを供給して前記処理室の内部の圧力を10〜20Paとなるように設定し、前記マイクロ波電力供給部から前記処理室の内部にマイクロ波電力を供給して前記処理室の内部に発生させたプラズマにより前記処理室の内側表面に付着した物質を除去するクリーニングの工程が実施された状態において、前記窓部と前記処理室との前記間隔を通って前記シール部材に到達した前記発生したプラズマ中のラジカルが前記シール部材に与える損傷が前記シール部材の寿命の決定要因とならないような位置に前記シール部材を設置したことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項1に記載のプラズマ処理装置であって、前記エラストマー製の前記シール部材は、フッ化ブリニデン系のフッ素ゴムで形成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
- 請求項1又は2に記載のプラズマ処理装置であって、前記エラストマー製の前記シール部材は、Oリングであることを特徴とするプラズマ処理装置。
- 請求項3記載のプラズマ処理装置であって、前記Oリングは前記処理室の形成された溝部に嵌め込まれており、前記間隔の部分における前記処理室の内壁面から前記シール部材までの距離は、前記処理室の内壁面から前記溝部に嵌め込まれた前記Oリングが前記溝部からはみ出している部分までの距離であることを特徴とするプラズマ処理装置。
- 処理室と、
前記処理室の内部を真空に排気する真空排気部と、
前記処理室の内部にガスを供給するガス供給部と、
前記処理室内の内部に配置されて処理対象の試料を載置する試料台と、
前記試料台の上方で前記処理室の天井面を構成する誘電体材料で形成された窓部と、
前記処理室の外周囲に配置されたソレノイドコイルと、
前記処理室内にECRによるプラズマを形成するためのマイクロ波電力を形成して導波管を介して伝播するマイクロ波電力供給部と、
を備えて前記ガス供給部から前記処理室の内部に第1のガスを供給しながら前記伝播されたマイクロ波電力を前記窓部を介して前記処理室内に供給して前記プラズマを当該処理室内に形成し前記試料台に載置した試料を当該プラズマを用いてエッチングするエッチング処理と前記エッチング処理した前記試料を前記処理室から排出した状態で前記ガス供給部から前記処理室の内部に第2のガスを供給しながら前記処理室の内部にプラズマを発生させて前記エッチング処理により前記処理室の内部に付着したエッチング生成物を除去するクリーニング処理とを行う機能を備えたプラズマ処理装置であって、
前記窓部と前記処理室とは、間にエラストマー製のシール部材を挟んで接続しており、前記真空排気部で前記処理室の内部を真空に排気した状態で、前記シール部材を挟んだ前記窓部と前記処理室との間隔に対する前記間隔の部分における前記処理室の内壁面から前記シール部材までの距離の比が3以上になる位置であって、前記クリーニング処理中に前記真空排気部で前記処理室の内部を真空に排気しながら前記ガス供給部から前記処理室の内部に三フッ化窒素(NF3)を含むガスを供給して前記処理室の内部の圧力を10〜20Paとなるように設定し、前記マイクロ波電力供給部から前記処理室の内部にマイクロ波電力を供給して前記処理室の内部に発生させたプラズマにより前記処理室の内側表面に付着した物質を除去する状態において、前記クリーニング処理において前記処理室の内部に発生させた前記プラズマにより前記シール部材に与える損傷が前記シール部材の寿命の決定要因とならないような位置に前記シール部材を設置したことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項5記載のプラズマ処理装置であって、前記エラストマー製の前記シール部材は、フッ化ブリニデン系のフッ素ゴムで形成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
- 請求項5又は6に記載のプラズマ処理装置であって、前記エラストマー製の前記シール部材は、Oリングであることを特徴とするプラズマ処理装置。
- 請求項7記載のプラズマ処理装置であって、前記Oリングは前記処理室の形成された溝部に嵌め込まれており、前記間隔の部分における前記処理室の内壁面から前記シール部材までの距離は、前記処理室の内壁面から前記溝部に嵌め込まれた前記Oリングが前記溝部からはみ出している部分までの距離であることを特徴とするプラズマ処理装置。
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