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JP2002009048A - Focus ring for plasma processing equipment - Google Patents

Focus ring for plasma processing equipment

Info

Publication number
JP2002009048A
JP2002009048A JP2000184906A JP2000184906A JP2002009048A JP 2002009048 A JP2002009048 A JP 2002009048A JP 2000184906 A JP2000184906 A JP 2000184906A JP 2000184906 A JP2000184906 A JP 2000184906A JP 2002009048 A JP2002009048 A JP 2002009048A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
focus ring
substrate
plasma
electrode
plasma processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000184906A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinki Taguchi
真貴 田口
Kazuya Utsunomiya
和哉 宇都宮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2000184906A priority Critical patent/JP2002009048A/en
Publication of JP2002009048A publication Critical patent/JP2002009048A/en
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  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォーカスリングの侵食、パーティクル発生
による歩留り低下を防止し、半導体装置の製造コストの
低減を図る。 【解決手段】 反応性ガスが導入される処理室1内の電
極6上に基板7を設置し、電極6によってプラズマを発
生させて基板7を処理する際に、基板7の周縁部を囲む
ように設置されるプラズマ処理装置のフォーカスリング
であって、基板7の表面と実質的に平行に処理室1内に
面した表面を有し基板7周縁部に近接する第1の部材1
0と、第1の部材10を支持するためにその下方に配置
された第2の部材11とからなる。これにより、表面劣
化した場合には従来のようにフォーカスリング全体を交
換するのではなく、パーティクルの発生源が著しい第1
の部材10のみを交換することができるようになり、ド
ライエッチングなどプラズマ処理装置の運用コスト、半
導体デバイスの製造コストを抑制する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To prevent reduction in yield due to erosion of a focus ring and generation of particles, and to reduce the manufacturing cost of a semiconductor device. SOLUTION: When a substrate 7 is placed on an electrode 6 in a processing chamber 1 into which a reactive gas is introduced, and plasma is generated by the electrode 6, the substrate 7 is processed so as to surround the periphery of the substrate 7. A focus ring of a plasma processing apparatus installed in the processing member, the first member having a surface facing the inside of the processing chamber substantially in parallel with the surface of the substrate and having a surface close to the periphery of the substrate;
0, and a second member 11 disposed below the first member 10 to support the first member 10. Thus, when the surface is deteriorated, the entire focus ring is not replaced as in the related art, but the first generation of particles is remarkable.
Only the member 10 can be replaced, and the operating cost of the plasma processing apparatus such as dry etching and the manufacturing cost of the semiconductor device can be suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置の製
造工程において、プラズマ処理、特にドライエッチング
の処理均一性を高める目的で用いられるフォーカスリン
グ、特にハロゲン系ガスプラズマ雰囲気で使用するプラ
ズマ処理装置のフォーカスリングに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a focus ring used for improving the uniformity of plasma processing, particularly dry etching, in a semiconductor device manufacturing process, and more particularly to a plasma processing apparatus used in a halogen-based gas plasma atmosphere. This is related to the focus ring.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から半導体基板の加工にはプラズマ
を用いたドライエッチング処理が多用されている。プラ
ズマによるドライエッチング処理は反応性のガスを減圧
下のチャンバー内に導入し、高周波、磁場等を用いてガ
スを励起し半導体基板上の被処理物をエッチングする。
従って処理の均一性を確保するためには、処理室内にお
ける半導体基板を含む領域のプラズマ密度の分布が、ド
ライエッチング装置においては非常に重要な要素であ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, dry etching using plasma has been frequently used for processing semiconductor substrates. In the dry etching treatment using plasma, a reactive gas is introduced into a chamber under reduced pressure, and the gas is excited using a high frequency, a magnetic field, or the like to etch an object to be processed on a semiconductor substrate.
Therefore, in order to ensure processing uniformity, the distribution of plasma density in a region including a semiconductor substrate in a processing chamber is a very important factor in a dry etching apparatus.

【0003】図3は、従来の平行平板方式ドライエッチ
ング装置の断面図である。図3において、1はドライエ
ッチを行う処理室、2は処理室1を真空排気するための
排気口、3はドライエッチングガスを処理室1に導入す
るガス導入口、4はガス導入口3から入ったプロセスガ
スを処理室1内へ噴出するガス吹き出し口で、平板電極
上に多数の孔が開けられている(シャワーヘッド方
式)。5は陽極電極、6は高周波が印加される陰極電
極、7はエッチング対象物である基板で、8はフォーカ
スリング、9は高周波電源である。
FIG. 3 is a sectional view of a conventional parallel plate type dry etching apparatus. In FIG. 3, 1 is a processing chamber for performing dry etching, 2 is an exhaust port for evacuating the processing chamber 1, 3 is a gas inlet for introducing a dry etching gas into the processing chamber 1, 4 is a gas inlet 3. A large number of holes are formed on the flat electrode at a gas outlet for injecting the entered process gas into the processing chamber 1 (shower head method). Reference numeral 5 denotes an anode electrode, 6 denotes a cathode electrode to which a high frequency is applied, 7 denotes a substrate to be etched, 8 denotes a focus ring, and 9 denotes a high-frequency power supply.

【0004】以上のように構成されたドライエッチング
装置について、以下にその動作について説明する。ドラ
イエッチング処理室の外部に取り付けられた、図示して
いないが搬送機により基板7を陰極電極6上に搬送し設
置する。次に処理室1の内部を所定の真空度に到達する
まで、排気口2から真空排気し、ガス導入口3からエッ
チングに必要な反応性ガスを導入し、シャワーヘッド4
を通して処理室1内へ拡散させる。ガスの流量と圧力が
安定してから、高周波電源9より陰極電極6に電圧を印
加して反応性ガスプラズマを発生させる。この半導体基
板を含む領域のガスプラズマを均一にする手段の一つと
してフォーカスリング8が一般的に用いられ、それを用
いて陰極電極6上に設置された基板7がエッチングされ
る。
The operation of the dry etching apparatus configured as described above will be described below. The substrate 7 is transported and installed on the cathode electrode 6 by a transporter (not shown) mounted outside the dry etching processing chamber. Next, the inside of the processing chamber 1 is evacuated from the exhaust port 2 until a predetermined degree of vacuum is reached, a reactive gas required for etching is introduced from the gas inlet port 3,
And is diffused into the processing chamber 1. After the gas flow and pressure are stabilized, a voltage is applied to the cathode electrode 6 from the high frequency power supply 9 to generate reactive gas plasma. A focus ring 8 is generally used as one of means for making gas plasma uniform in a region including the semiconductor substrate, and the substrate 7 provided on the cathode electrode 6 is etched using the focus ring 8.

【0005】図3に示すようなドライエッチング装置な
どプラズマ処理装置では、半導体基板7表面全体に対し
て反応性プロセスガスの分布またはその濃度の均一性が
必ずしも充分でない点に問題があり、これは基板の周縁
部において顕著である。反応性プロセスガスの不均一に
よって処理速度が基板全体に対して不均一になりまた変
動する。このような場合フォーカスリング8を基板の周
囲に用いて、反応性プロセスガスの流れなどを補正し、
均一性を高めることが行われている。
In a plasma processing apparatus such as a dry etching apparatus as shown in FIG. 3, there is a problem in that the distribution of the reactive process gas or the uniformity of the concentration thereof is not always sufficient over the entire surface of the semiconductor substrate 7. This is remarkable at the periphery of the substrate. The non-uniformity of the reactive process gas causes the processing rate to be non-uniform and variable over the substrate. In such a case, the flow of the reactive process gas is corrected by using the focus ring 8 around the substrate,
Enhancing uniformity has been undertaken.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】図4は、従来のフォー
カスリング20を示すものであるが、アルミナ材質が用
いられることが多い。アルミナ材で形成されたフォーカ
スリングにおいては、エッチングガスがF、Clあるい
はBrなどから構成されるハロゲン系ガスプラズマを用
いた時に、実際に半導体基板のエッチングに寄与する成
分であるハロゲンのイオンやラジカルによりアルミナ粒
子が侵食され、アルミハロゲン化物系膜がフォーカスリ
ング表面上に生成される。この現象はフォーカスリング
のほとんど半導体基板に近接する円周に沿った部分で生
じている。
FIG. 4 shows a conventional focus ring 20, which is often made of an alumina material. In a focus ring made of an alumina material, when a halogen-based gas plasma composed of F, Cl, or Br is used as an etching gas, halogen ions or radicals that are components that actually contribute to the etching of a semiconductor substrate are used. Alumina particles are eroded by this, and an aluminum halide based film is formed on the focus ring surface. This phenomenon occurs at a portion of the focus ring along a circumference close to the semiconductor substrate.

【0007】このような状態では膜がイオンのアタック
により剥離してしまい、アルミハロゲン化物系パーティ
クルとなり、基板7上に付着する。異方性の強い最近の
エッチングプロセスにおいてはパーティクルをマスクと
して半導体基板の被エッチング材料がエッチング処理さ
れるため、基板上にエッチング残りを引き起こしこれが
半導体デバイスの歩留低下の要因となっている。
[0007] In such a state, the film is peeled off by the attack of ions, becomes aluminum halide particles, and adheres to the substrate 7. In a recent etching process having a strong anisotropy, a material to be etched of a semiconductor substrate is subjected to an etching process using particles as a mask, so that an etching residue is left on the substrate, which causes a reduction in the yield of semiconductor devices.

【0008】一例として、CF4 =80sccm、圧力
40Pa、高周波200W/cmで半導体基板上の窒化
シリコン膜をエッチングするような場合、フォーカスリ
ング8もエッチングする。この時、ガスプラズマのエッ
チング成分であるフッ素(F)がフォーカスリングのア
ルミナ粒子を侵食し、表面にAl−F系膜を形成する。
その膜がガスプラズマ中に存在するイオンのアタックに
より剥離し、Al−F系パーティクルとなり基板7に付
着する。その付着したパーティクルがマスクとしてエッ
チング処理が施されるため、エッチング残りを引き起こ
し歩留低下を引き起こしていた。
For example, when etching a silicon nitride film on a semiconductor substrate with CF 4 = 80 sccm, a pressure of 40 Pa, and a high frequency of 200 W / cm, the focus ring 8 is also etched. At this time, fluorine (F), which is an etching component of the gas plasma, erodes the alumina particles of the focus ring to form an Al-F-based film on the surface.
The film is peeled off by the attack of the ions present in the gas plasma, and becomes Al-F-based particles and adheres to the substrate 7. Since the attached particles are subjected to the etching process as a mask, the etching remains and the yield is reduced.

【0009】この対策として、フォーカスリングから発
塵するAl−F系パーティクルによる歩留低下を防止す
るため、表面劣化したフォーカスリングの交換頻度を高
くする必要があり、ドライエッチング装置の運用コス
ト、半導体の製造コストの増大を招くという欠点があっ
た。
As a countermeasure, it is necessary to increase the frequency of replacement of the focus ring whose surface has been deteriorated in order to prevent a decrease in yield due to Al-F type particles generated from the focus ring. However, there is a disadvantage that the production cost is increased.

【0010】したがって、この発明の目的は、ドライエ
ッチング装置などプラズマ処理装置の半導体基板周辺に
設置されるフォーカスリングの侵食、パーティクル発生
による歩留り低下を防止し、半導体装置の製造コストの
低減を図るプラズマ処理装置のフォーカスリングを提供
することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to prevent a focus ring provided around a semiconductor substrate of a plasma processing apparatus such as a dry etching apparatus from being eroded and a yield from being reduced due to generation of particles, thereby reducing a manufacturing cost of a semiconductor device. It is to provide a focus ring for the processing device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
にこの発明の請求項1記載のプラズマ処理装置のフォー
カスリングは、反応性ガスが導入される処理室内の電極
上に基板を設置し、前記電極によってプラズマを発生さ
せて前記基板を処理する際に、前記基板の周縁部を囲む
ように設置されるプラズマ処理装置のフォーカスリング
であって、前記基板の表面と実質的に平行に前記処理室
内に面した表面を有し前記基板周縁部に近接する第1の
部材と、前記第1の部材を支持するためにその下方に配
置された第2の部材とからなる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a focus ring for a plasma processing apparatus, wherein a substrate is placed on an electrode in a processing chamber into which a reactive gas is introduced. A focus ring of a plasma processing apparatus installed so as to surround a peripheral portion of the substrate when plasma is generated by the electrode and processing the substrate, wherein the processing ring is substantially parallel to a surface of the substrate. A first member having a surface facing the interior of the room and adjacent to the peripheral portion of the substrate, and a second member disposed below the first member to support the first member.

【0012】このように、基板の表面と実質的に平行に
処理室内に面した表面を有し基板周縁部に近接する第1
の部材と、第1の部材を支持するためにその下方に配置
された第2の部材とからなるので、表面劣化した場合に
は従来のようにフォーカスリング全体を交換するのでは
なく、パーティクルの発生源が著しい第1の部材のみを
交換することができるようになり、ドライエッチングな
どプラズマ処理装置の運用コスト、半導体デバイスの製
造コストを抑制することができる。
As described above, the first surface having the surface facing the inside of the processing chamber substantially parallel to the surface of the substrate and being close to the peripheral portion of the substrate is provided.
And the second member disposed below the first member to support the first member. Therefore, when the surface is deteriorated, the entire focus ring is not replaced as in the conventional case, but the particle Only the first member having a remarkable generation source can be replaced, and the operation cost of a plasma processing apparatus such as dry etching and the manufacturing cost of a semiconductor device can be suppressed.

【0013】請求項2記載のプラズマ処理装置のフォー
カスリングは、請求項1において、フォーカスリングの
第1の部材がSiを含む材料から成る。このように、フ
ォーカスリングの第1の部材がSiを含む材料から成る
ので、ガスプラズマに対する耐侵食性に優れる。
According to a second aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus, the first member of the focus ring is made of a material containing Si. As described above, since the first member of the focus ring is made of a material containing Si, the focus ring is excellent in erosion resistance to gas plasma.

【0014】請求項3記載のプラズマ処理装置のフォー
カスリングは、請求項1または2において、反応性ガス
はハロゲンを含む。このように、反応性ガスはハロゲン
を含むので、ハロゲンを含むプラズマが発生して半導体
基板のエッチングに寄与するとともに、フォーカスリン
グを侵食してパーティクルが発生しても第1の部材のみ
交換することで対処できる。
According to a third aspect of the present invention, in the focus ring of the plasma processing apparatus according to the first or second aspect, the reactive gas contains halogen. As described above, since the reactive gas contains halogen, plasma containing halogen is generated to contribute to the etching of the semiconductor substrate, and even if particles are generated by erosion of the focus ring, only the first member needs to be replaced. Can be dealt with.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図1およ
び図2に基づいて説明する。図1はこの発明の実施の形
態のフォーカスリングを用いたプラズマ処理装置の概念
図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a conceptual diagram of a plasma processing apparatus using a focus ring according to an embodiment of the present invention.

【0016】図1に示すように、反応性ガスが導入され
る処理室1内の電極6上に基板7を設置し、電極6によ
ってプラズマを発生させて基板7を処理するプラズマ処
理装置において、基板7の周縁部を囲むようにフォーカ
スリング12が設置される。フォーカスリング12は、
基板の表面と実質的に平行に処理室内に面した表面を有
し基板周縁部に近接する第1の部材10と、第1の部材
10を支持するためにその下方に配置された第2の部材
11とからなる。図1において、従来例と同一部材には
同一符号を付してその説明を省略する。
As shown in FIG. 1, a substrate 7 is placed on an electrode 6 in a processing chamber 1 into which a reactive gas is introduced, and plasma is generated by the electrode 6 to process the substrate 7. A focus ring 12 is provided so as to surround the periphery of the substrate 7. The focus ring 12
A first member having a surface facing the processing chamber substantially parallel to the surface of the substrate and proximate to the periphery of the substrate; and a second member disposed below the first member for supporting the first member. And a member 11. In FIG. 1, the same members as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0017】図2(a)はこの発明の実施の形態のフォ
ーカスリングの平面図、(b)は分離した状態の断面図
である。フォーカスリングは、従来のように一体構造で
はなく、少なくとも二体構造にする。この場合、図2に
示すように、エッチング中にガスプラズマからのイオン
衝撃が著しい半導体周辺部分に位置する部材であり、フ
ッ素系ガスでのエッチングの際にはAl−F系パーティ
クルが発塵する発生部(第1の部材)10と、陰極電極
6の側面を覆う台座部(第2の部材)11とから構成さ
れる。
FIG. 2A is a plan view of the focus ring according to the embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a sectional view of the focus ring in a separated state. The focus ring is not an integral structure as in the related art, but has at least a two-body structure. In this case, as shown in FIG. 2, the member is located in a peripheral portion of the semiconductor where ion bombardment from gas plasma is remarkable during etching, and Al-F-based particles are generated during etching with a fluorine-based gas. It comprises a generator (first member) 10 and a pedestal (second member) 11 that covers the side surface of the cathode electrode 6.

【0018】この実施の形態のドライエッチング用フォ
ーカスリングでは、以上のようにハロゲンプラズマに侵
食されAl−F系パーティクルを発塵する発生部10
と、その他の台座部11からなる二体構造のフォーカス
リングで、それぞれの部材には、発生部10と台座部1
1を接合時に位置決めするために発生部10と台座部1
1の外周部に相互に嵌合する位置決め用凹凸10a,1
1aがそれぞれに加工されており、接合時の位置ずれ等
の不具合を解消できる構造となっている。また、発生部
10と台座部11の中央には電極6を挿入するための穴
10b,11bがそれぞれ設けてある。これら2個の部
材は11の上に10を置くだけで充分であり、特に固定
する必要はない。
In the focus ring for dry etching according to this embodiment, the generator 10 which is eroded by the halogen plasma and generates Al-F-based particles as described above.
And a focus ring having a two-body structure composed of other pedestal portions 11.
Generating part 10 and pedestal part 1 for positioning
1 positioning unevenness 10a, 1
1a are processed separately, and have a structure that can eliminate problems such as displacement during joining. Holes 10b and 11b for inserting the electrode 6 are provided at the center of the generator 10 and the pedestal 11, respectively. It is sufficient for these two members to place 10 on 11 and it is not necessary to fix them.

【0019】この2体構造のフォーカスリングにするこ
とで、Al−F系パーティクルなどの発塵が著しい発生
部10のみを交換部材にすることができ、交換部材コス
トが従来の一体構造のフォーカスリング全体を交換する
ことに比べ安価なり、デバイス製造コストの上昇も抑制
することができる。
By using the two-body focus ring, only the generating portion 10 that generates remarkable dust such as Al-F-based particles can be used as a replacement member. The cost is lower than replacing the entire device, and an increase in device manufacturing cost can be suppressed.

【0020】すでに述べたように、ハロゲンのイオンや
ラジカルにより、フォーカスリングのほとんど半導体基
板に近接する円周に沿った部分で構成材料が侵食され、
他の部分では侵食が弱く、生成されるハロゲン化物系膜
のイオンのアタックも半導体基板に近接する円周に沿っ
た部分で著しい。これはエッチング中、半導体基板表面
に接して電位勾配の大きいイオンシースができており、
そのイオンシースの一部は半導体基板に近接するフォー
カスリングの円周部にまで広がっているので、その部分
でのイオン衝撃が大きいと考えられる。
As described above, the constituent materials are eroded by the ions or radicals of the halogen at a portion of the focus ring substantially along the circumference close to the semiconductor substrate,
In other parts, the erosion is weak, and the attack of ions of the generated halide-based film is remarkable in a part along the circumference close to the semiconductor substrate. This is because an ion sheath with a large potential gradient is made in contact with the semiconductor substrate surface during etching,
Since a part of the ion sheath extends to the circumference of the focus ring close to the semiconductor substrate, it is considered that the ion impact at that part is large.

【0021】一方、台座部11はイオンシースから充分
離れた位置にあること、および陰極電極6の側壁部に接
し、陽極電極5と対向する位置にはなく、プラズマ密
度、強度が低くなるようにドライエッチング処理室が設
計されているのが普通であるということもあってイオン
衝撃がほとんどない。従って交換する必要もなく、また
材質も安価な適度なものが使用できる。
On the other hand, the pedestal portion 11 is located at a position sufficiently distant from the ion sheath, is in contact with the side wall portion of the cathode electrode 6 and is not located at a position facing the anode electrode 5, so that the plasma density and strength are reduced. Due to the fact that a dry etching chamber is usually designed, there is almost no ion bombardment. Accordingly, there is no need to replace the material, and a reasonable material that is inexpensive can be used.

【0022】また逆に従来と同等のコストが許されるな
らば、一体構造のフォーカスリングに比べ、交換周期を
高めることも可能になり、Al−F系パーティクルの発
塵があまり多くなる前に交換できるため、パータン残り
起因の製造歩留低下を抑制することができる。
On the other hand, if the same cost as the conventional one is allowed, it is possible to increase the replacement cycle as compared with the focus ring having an integral structure, and to replace the Al-F-based particles before the particle generation becomes too large. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the production yield due to the remaining pattern.

【0023】フォーカスリングを二体構造にすること
は、またフォーカスリングを発生部10の材質と台座部
11の材質が異なる複合材質構造にする事が可能とな
る。例えば発生部10にのみガスプラズマに対する耐侵
食性に優れた材質を採用し、台座部11は安価な材質で
構成することでパーティクル発生を抑制することが可能
になる。例えば発生部10にはSiN、SiCなどの焼
結セラミックや石英のようなSiを含む材料を、台座部
11にはアルミナセラミックを用いることができる。
When the focus ring has a two-body structure, the focus ring can have a composite material structure in which the material of the generating portion 10 and the material of the pedestal portion 11 are different. For example, by using a material having excellent resistance to erosion against gas plasma only for the generating unit 10 and configuring the pedestal unit 11 with an inexpensive material, it is possible to suppress the generation of particles. For example, a material containing Si such as a sintered ceramic such as SiN or SiC or quartz can be used for the generating portion 10, and an alumina ceramic can be used for the pedestal portion 11.

【0024】またエッチングガスプラズマと相互作用
し、揮発性の高い反応成生物を形成するように発生部1
0を材質面で制御することが可能になり、半導体デバイ
ス製造歩留低減を防止するための材質の選定が柔軟に行
え、コスト面でも有利にすることができる。上に示した
SiN、SiC、石英などはエッチングガス中のフッ素
と、常温でも蒸気圧の高いSiFを生成するためAl−
F系パーティクルを発生させることはない。
The generating unit 1 interacts with the etching gas plasma to form a highly volatile reaction product.
0 can be controlled in terms of material, and the selection of a material for preventing a reduction in semiconductor device manufacturing yield can be flexibly performed, which can be advantageous in terms of cost. Since SiN, SiC, quartz, etc. shown above generate fluorine in the etching gas and SiF having a high vapor pressure even at room temperature, Al-
No F-based particles are generated.

【0025】また、台座部11は、窒化シリコン膜のエ
ッチングの場合、Fプラズマにより侵食されないことが
確認されているため、安価な材質を採用することがで
き、コスト面で有利にすることが出来る。
In addition, since it has been confirmed that the pedestal portion 11 is not eroded by the F plasma in the case of etching the silicon nitride film, an inexpensive material can be adopted, which is advantageous in cost. .

【0026】以上の実施の形態においては、ハロゲン系
のフッ素を含むCF4 ガスをエッチングガスとして使用
する場合について説明したが、フッ素系ではこのほかに
58 ,C4 6 ようなPFC(パーフロロカーボ
ン),CHF3 ,SF6 があり、他のハロゲン系ガスで
はBCl3 ,Cl2 の様な塩素系ガス、HBrなどに対
してもこの実施の形態のフォーカスリングが効果を発揮
する。さらにドライエッチング装置としては図1の平行
平板電極方式だけだなく、電極6を接地電位、電極5に
高周波電圧を印加する方式や、ICP(誘導結合型)方
式、ECR(エレクトロンサイクロトロンレゾナンス)
方式のドライエッチング装置であっても、半導体基板付
近でのイオン衝撃、プラズマ状態はほぼ同様であるから
この実施の形態のフォーカスリングが適用可能である。
In the above-described embodiment, the case where CF 4 gas containing halogen-based fluorine is used as the etching gas has been described. However, fluorine-based CF 4 gas such as C 5 F 8 and C 4 F 6 may be used. (Perfluorocarbon), CHF 3 , and SF 6 , and the focus ring of this embodiment is effective for other halogen-based gases, such as chlorine-based gases such as BCl 3 and Cl 2 , and HBr. Further, as the dry etching apparatus, not only the parallel plate electrode system of FIG. 1 but also a system in which the electrode 6 is applied with a ground potential and a high frequency voltage is applied to the electrode 5, an ICP (inductive coupling type) system, an ECR (Electron Cyclotron Resonance).
Even in a dry etching apparatus of the system, the ion bombardment and the plasma state near the semiconductor substrate are almost the same, so that the focus ring of this embodiment can be applied.

【0027】[0027]

【発明の効果】この発明のプラズマ処理装置のフォーカ
スリングによれば、基板の表面と実質的に平行に処理室
内に面した表面を有し基板周縁部に近接する第1の部材
と、第1の部材を支持するためにその下方に配置された
第2の部材とからなるので、表面劣化した場合には従来
のようにフォーカスリング全体を交換するのではなく、
パーティクルの発生源が著しい第1の部材のみを交換す
ることができるようになり、ドライエッチングなどプラ
ズマ処理装置の運用コスト、半導体デバイスの製造コス
トを抑制することができる。
According to the focus ring of the plasma processing apparatus of the present invention, the first member having the surface facing the inside of the processing chamber substantially parallel to the surface of the substrate and having the first member close to the periphery of the substrate; Since it is composed of a second member disposed below the member to support the member, when the surface is deteriorated, instead of replacing the entire focus ring as in the related art,
Only the first member having a remarkable particle generation source can be replaced, and the operation cost of a plasma processing apparatus such as dry etching and the manufacturing cost of a semiconductor device can be suppressed.

【0028】請求項2では、フォーカスリングの第1の
部材がSiを含む材料から成るので、ガスプラズマに対
する耐侵食性に優れる。
According to the second aspect, since the first member of the focus ring is made of a material containing Si, the first member has excellent erosion resistance to gas plasma.

【0029】請求項3では、反応性ガスはハロゲンを含
むので、ハロゲンを含むプラズマが発生して半導体基板
のエッチングに寄与するとともに、フォーカスリングを
侵食してパーティクルが発生しても第1の部材のみ交換
することで対処できる。
According to the third aspect, since the reactive gas contains halogen, a plasma containing halogen is generated and contributes to etching of the semiconductor substrate, and the first member is formed even if particles are generated by eroding the focus ring. It can be dealt with by replacing only.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施の形態のフォーカスリングを用
いたプラズマ処理装置の概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a plasma processing apparatus using a focus ring according to an embodiment of the present invention.

【図2】(a)はこの発明の実施の形態のフォーカスリ
ングの平面図、(b)は分離した状態の断面図である。
FIG. 2A is a plan view of a focus ring according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a sectional view of the focus ring in a separated state.

【図3】従来例のフォーカスリングを用いたプラズマ処
理装置の概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram of a conventional plasma processing apparatus using a focus ring.

【図4】(a)は従来例のフォーカスリングの平面図、
(b)は分離した状態の断面図である。
FIG. 4A is a plan view of a conventional focus ring,
(B) is a sectional view of a separated state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 処理室 2 排気口 3 ガス導入口 4 シャワーヘッド 5 陽極電極 6 陰極電極 7 基板 8 フォーカスリング 9 高周波電源 10 フォーカスリング発生部 11 フォーカスリング台座部 12 フォーカスリング DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing chamber 2 Exhaust port 3 Gas inlet 4 Shower head 5 Anode electrode 6 Cathode electrode 7 Substrate 8 Focus ring 9 High frequency power supply 10 Focus ring generating part 11 Focus ring pedestal part 12 Focus ring

フロントページの続き Fターム(参考) 4K057 DA01 DB06 DD01 DE04 DE08 DE11 DE20 DM03 DM04 DM29 DM35 DM40 DN01 5F004 AA01 AA16 BA14 BA20 BB28 BB29 DA00 DA01 DA04 DA11 DA16 DA18 Continued on front page F-term (reference) 4K057 DA01 DB06 DD01 DE04 DE08 DE11 DE20 DM03 DM04 DM29 DM35 DM40 DN01 5F004 AA01 AA16 BA14 BA20 BB28 BB29 DA00 DA01 DA04 DA11 DA16 DA18

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反応性ガスが導入される処理室内の電極
上に基板を設置し、前記電極によってプラズマを発生さ
せて前記基板を処理する際に、前記基板の周縁部を囲む
ように設置されるプラズマ処理装置のフォーカスリング
であって、前記基板の表面と実質的に平行に前記処理室
内に面した表面を有し前記基板周縁部に近接する第1の
部材と、前記第1の部材を支持するためにその下方に配
置された第2の部材とからなるプラズマ処理装置のフォ
ーカスリング。
1. A substrate is installed on an electrode in a processing chamber into which a reactive gas is introduced, and is installed so as to surround a peripheral portion of the substrate when processing the substrate by generating plasma by the electrode. A focus ring of a plasma processing apparatus, comprising: a first member having a surface facing the inside of the processing chamber substantially parallel to a surface of the substrate, and a first member close to the periphery of the substrate; A focus ring for the plasma processing apparatus, comprising: a second member disposed below the support for supporting;
【請求項2】 フォーカスリングの第1の部材がSiを
含む材料から成る請求項1記載のプラズマ処理装置のフ
ォーカスリング。
2. The focus ring according to claim 1, wherein the first member of the focus ring is made of a material containing Si.
【請求項3】 反応性ガスはハロゲンを含む請求項1ま
たは2記載のプラズマ処理装置のフォーカスリング。
3. The focus ring according to claim 1, wherein the reactive gas contains halogen.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7615259B2 (en) 2001-02-15 2009-11-10 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for processing workpiece
JP2010525612A (en) * 2007-04-27 2010-07-22 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Annular baffle
US8124539B2 (en) 2003-04-24 2012-02-28 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus, focus ring, and susceptor
KR101439717B1 (en) * 2010-01-22 2014-09-12 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Etching method, etching apparatus, and ring member
CN114664622A (en) * 2020-12-23 2022-06-24 中微半导体设备(上海)股份有限公司 Plasma processing device and adjusting method
KR20220167832A (en) * 2021-06-14 2022-12-22 하나머티리얼즈(주) Focus Ring and plasma device including the same

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8287967B2 (en) 2001-02-15 2012-10-16 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for processing workpiece
US7615259B2 (en) 2001-02-15 2009-11-10 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for processing workpiece
US8124539B2 (en) 2003-04-24 2012-02-28 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus, focus ring, and susceptor
JP2019054274A (en) * 2007-04-27 2019-04-04 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Annular baffle
US8647438B2 (en) 2007-04-27 2014-02-11 Applied Materials, Inc. Annular baffle
US10012248B2 (en) 2007-04-27 2018-07-03 Applied Materials, Inc. Annular baffle
JP2010525612A (en) * 2007-04-27 2010-07-22 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Annular baffle
KR101439717B1 (en) * 2010-01-22 2014-09-12 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Etching method, etching apparatus, and ring member
US8945413B2 (en) 2010-01-22 2015-02-03 Tokyo Electron Limited Etching method, etching apparatus, and ring member
US9441292B2 (en) 2010-01-22 2016-09-13 Tokyo Electron Limited Etching method, etching apparatus, and ring member
CN114664622A (en) * 2020-12-23 2022-06-24 中微半导体设备(上海)股份有限公司 Plasma processing device and adjusting method
KR20220167832A (en) * 2021-06-14 2022-12-22 하나머티리얼즈(주) Focus Ring and plasma device including the same
KR102647644B1 (en) * 2021-06-14 2024-03-15 하나머티리얼즈(주) Focus Ring and plasma device including the same

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