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JP2003023002A - Chamber inner wall protection member and plasma processing apparatus - Google Patents

Chamber inner wall protection member and plasma processing apparatus

Info

Publication number
JP2003023002A
JP2003023002A JP2002133559A JP2002133559A JP2003023002A JP 2003023002 A JP2003023002 A JP 2003023002A JP 2002133559 A JP2002133559 A JP 2002133559A JP 2002133559 A JP2002133559 A JP 2002133559A JP 2003023002 A JP2003023002 A JP 2003023002A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
wall
protection member
plasma processing
processing apparatus
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
JP2002133559A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuyoshi Haino
和義 灰野
Koichi Kazama
晃一 風間
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.)
Tokai Carbon Co Ltd
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokai Carbon Co Ltd
Tokyo Electron 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 Tokai Carbon Co Ltd, Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokai Carbon Co Ltd
Priority to JP2002133559A priority Critical patent/JP2003023002A/en
Publication of JP2003023002A publication Critical patent/JP2003023002A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 長時間に亘り安定使用が可能なプラズマ処理
装置のチャンバー内壁保護部材及び該保護部材を配置し
たプラズマ処理装置を提供する。 【解決手段】 プラズマ処理装置のチャンバー内壁を保
護する中空形状の保護部材であって、該保護部材はガラ
ス状カーボン材から一体型構造に形成され、底部に内方
へ延びる突出部を有する。ガラスカーボン材としては、
体積比抵抗が1×10-2Ω・cm以下、熱伝導率が5W/
m・K以上の特性を有するものが好ましく、保護部材の
厚さは4mm以上、その内面の平均面粗さ(Ra)は2.0μ
m 以下であることが好ましい。プラズマ処理装置は、上
記チャンバー内壁保護部材をプラズマ処理装置のチャン
バー内壁部に沿って配置し、チャンバー内壁部と保護部
材とを電気的に導通するとともにチャンバーが接地され
て構成される。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a member for protecting an inner wall of a chamber of a plasma processing apparatus which can be used stably for a long time, and a plasma processing apparatus in which the protective member is arranged. SOLUTION: This protection member has a hollow shape and protects an inner wall of a chamber of the plasma processing apparatus. The protection member is formed as an integral structure from a glassy carbon material, and has a protrusion at a bottom portion extending inward. As a glass carbon material,
Volume resistivity of 1 × 10 -2 Ω · cm or less, thermal conductivity of 5 W /
Preferably, the protective member has a characteristic of m · K or more, the thickness of the protective member is 4 mm or more, and the average surface roughness (Ra) of its inner surface is 2.0 μm.
m or less. The plasma processing apparatus is configured such that the chamber inner wall protection member is disposed along the chamber inner wall of the plasma processing apparatus, the chamber inner wall and the protection member are electrically connected, and the chamber is grounded.

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】本発明は、ICやLSIなど
の半導体デバイスを製造する工程において用いられる、
例えばシリコンウエハのプラズマエッチング装置やプラ
ズマCVD装置などのプラズマ処理装置のチャンバー内
壁を保護するチャンバー内壁保護部材及び該保護部材を
配置したプラズマ処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used in the process of manufacturing semiconductor devices such as ICs and LSIs.
For example, the present invention relates to a chamber inner wall protection member for protecting an inner wall of a chamber of a plasma processing apparatus such as a plasma etching apparatus for a silicon wafer or a plasma CVD apparatus, and a plasma processing apparatus in which the protection member is arranged.

【0002】[0002]

【従来の技術】プラズマエッチング加工に用いられるプ
ラズマ処理装置は、プラズマ処理チャンバー内に下部電
極及び上部電極を所定の間隔で相対向する位置に配置
し、CF 4 、CHF3 、Ar、O2 などの反応性ガスを
上部電極の細孔から流出させて、上部と下部電極間に印
加した高周波電力によりプラズマを発生させる。このプ
ラズマにより下部電極上に載置したシリコンウエハなど
のエッチング加工を行うものである。
2. Description of the Related Art A plasma etching process is used.
The plasma processing chamber has a lower electrode inside the plasma processing chamber.
The pole and the upper electrode are placed at the positions facing each other at a predetermined interval.
And CF Four, CHF3, Ar, O2Reactive gas such as
Let it flow out of the pores of the upper electrode and
Plasma is generated by the applied high frequency power. This program
Silicon wafer etc. placed on the lower electrode by plasma
The etching process is performed.

【0003】電極にはアルミニウム、グラファイト、ガ
ラス状カーボン、シリコンなどが用いられ、またプラズ
マ処理チャンバーの内壁部材にはアルミニウムやその表
面を酸化したアルミナなどが用いられている。
Aluminum, graphite, glassy carbon, silicon, etc. are used for the electrodes, and aluminum and alumina whose surface is oxidized are used for the inner wall member of the plasma processing chamber.

【0004】しかしながら、プラズマエッチング処理の
継続にともないプラズマ処理チャンバーの内壁部が化学
的に浸食されてダストを発生して損耗し、これがウエハ
表面に付着し不良品となり歩留りが低下する。またチャ
ンバー自体の寿命が短くなるという問題もある。そこ
で、プラズマ処理チャンバーの内壁部に保護部材を設け
て内壁部のプラズマによる損耗を抑制する手段が講じら
れている。
However, as the plasma etching process is continued, the inner wall of the plasma processing chamber is chemically eroded to generate dust and wear, which adheres to the wafer surface and becomes a defective product, resulting in a decrease in yield. There is also a problem that the life of the chamber itself is shortened. Therefore, measures have been taken to suppress the abrasion of the inner wall portion due to the plasma by providing a protective member on the inner wall portion of the plasma processing chamber.

【0005】例えば、特開平9−275092号公報に
は処理対象となる基板が格納されるチャンバーと、該チ
ャンバーの内部を排気するポンプと、該チャンバーの内
部に導入される処理用ガスをプラズマ化して該基板に照
射し所望の処理を行う電極手段とを備えたプラズマ処理
装置であって、該チャンバーの内壁に沿って所定の空隙
を介して交換可能に取り付けられた保護壁部材と、該空
隙に冷却用ガスを導入して該チャンバー内に発生した熱
に起因する保護壁部材の表面温度上昇を抑制する冷却手
段とを有することを特徴とするプラズマ処理装置が開示
されている。
For example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-275092, a chamber in which a substrate to be processed is stored, a pump for exhausting the inside of the chamber, and a processing gas introduced into the chamber are converted into plasma. A plasma processing apparatus comprising: an electrode means for irradiating the substrate to perform a desired process, wherein a protective wall member is replaceably attached along a inner wall of the chamber through a predetermined space, and the space. And a cooling means for suppressing an increase in the surface temperature of the protective wall member due to the heat generated in the chamber by introducing a cooling gas into the plasma processing apparatus.

【0006】この特開平9−275092号公報はプラ
ズマ処理装置のチャンバー内部に設けた保護壁部材の冷
却構造に関するもので、保護壁部材にプラズマ化によっ
て生じるCx y で表されるポリマーを吸着させること
でチャンバー内のあらゆる場所にこのポリマーが付着す
るのを防止する。この保護壁部材自体は容易に交換可能
なためクリーニング作業の能率が向上し、また保護壁部
材表面のプラズマによる温度上昇が防止されるのでプロ
セスの安定化を図ることができる。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-275092 relates to a cooling structure for a protective wall member provided inside a chamber of a plasma processing apparatus, and adsorbs a polymer represented by C x F y generated by plasma formation on the protective wall member. This prevents the polymer from adhering to any place in the chamber. Since the protective wall member itself can be easily replaced, the efficiency of the cleaning work is improved, and the temperature rise due to plasma on the surface of the protective wall member is prevented, so that the process can be stabilized.

【0007】また、特開平9−289198号公報には
プラズマ発生用電極が配置されたプラズマ処理室を有す
るプラズマ処理装置において、上記プラズマ処理室内の
上記電極以外のプラズマに曝される部分の少なくとも表
面をガラス状カーボンにて形成したことを特徴とするプ
ラズマ処理装置、及び、2個のプラズマ発生用電極が配
置され、これら両電極間にプラズマ領域が形成されるプ
ラズマ処理室内に、上記両電極の両側方に上記プラズマ
領域を覆うように配設されるプラズマ処理装置用保護部
材において、この保護部材の少なくとも上記プラズマ領
域側表面をガラス状カーボンにて形成したことを特徴と
するプラズマ処理装置用保護部材が開示されている。
Further, in JP-A-9-289198, in a plasma processing apparatus having a plasma processing chamber in which electrodes for plasma generation are arranged, at least the surface of a portion of the plasma processing chamber other than the electrodes exposed to plasma Is formed of glassy carbon, and a plasma processing chamber in which two electrodes for plasma generation are arranged and a plasma region is formed between these electrodes. A protective member for a plasma processing apparatus, which is disposed on both sides so as to cover the plasma area, wherein at least the surface of the protective member on the plasma area side is formed of glassy carbon. A member is disclosed.

【0008】すなわち、特開平9−289198号公報
によればプラズマに曝される部分がガラス状カーボンに
て形成されているので、プラズマによる侵食、損傷が少
なくなり、長寿命でパーティクル(ダスト)の発生も少
なく、ダストによる被処理物の汚染も防止される。
That is, according to Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-289198, since the portion exposed to plasma is formed of glassy carbon, erosion and damage due to plasma are reduced, and long-life particles (dust) are generated. It is rarely generated, and contamination of the object to be treated with dust is prevented.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ガラス
状カーボン材の耐プラズマ性はガラス状カーボンの材質
性状によって異なるため、チャンバー内壁保護部材とし
て好適な性能を発揮するためには適切な材質選定が必要
であり、また、チャンバー内壁保護部材を配置したプラ
ズマ処理装置により長時間、安定したエッチング処理を
行うためには、保護部材の構造にも配慮することが必要
であることがわかった。
However, since the plasma resistance of the glassy carbon material differs depending on the material properties of the glassy carbon, it is necessary to select an appropriate material in order to exert the suitable performance as the chamber inner wall protection member. It was also found that it is necessary to consider the structure of the protective member in order to perform stable etching treatment for a long time with the plasma processing apparatus in which the chamber inner wall protective member is arranged.

【0010】本発明者らは、プラズマ処理装置のチャン
バー内壁部を保護するチャンバー内壁部材として好適な
ガラス状カーボン材の材質性状および保護部材の構造に
ついて鋭意研究を進めた結果、耐プラズマ性に優れダス
トの発生が少なく、また安定なプラズマ状態を形成維持
できるガラス状カーボン材の材質性状を見出すととも
に、長時間、安定したエッチング処理を行うために最も
効果的な構造を知見し、本発明に到達したものである。
The inventors of the present invention have conducted extensive studies on the material properties of the glassy carbon material suitable as a chamber inner wall member for protecting the chamber inner wall portion of the plasma processing apparatus and the structure of the protective member, and as a result, have excellent plasma resistance. Achieved the present invention by finding out the material properties of the glassy carbon material capable of forming and maintaining a stable plasma state with less generation of dust, and finding the most effective structure for performing stable etching treatment for a long time. It was done.

【0011】すなわち、本発明の目的はガラス状カーボ
ン材の材質性状を特定することにより長時間に亘って安
定使用が可能なプラズマ処理装置のチャンバー内壁保護
部材及び該保護部材を配置したプラズマ処理装置を提供
することにある。
That is, an object of the present invention is to provide a chamber inner wall protection member of a plasma processing apparatus which can be stably used for a long time by specifying the material property of a glassy carbon material, and a plasma processing apparatus in which the protection member is arranged. To provide.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明によるチャンバー内壁保護部材は、中空形状
の保護部材であって、該保護部材はガラス状カーボン材
から一体型構造に形成され、底部に内方へ延びる突出部
を有することを構成上の特徴とする。好ましくは、体積
比抵抗が1×10-2Ω・cm以下、熱伝導率が5W/ m・
K以上の特性を有するガラス状カーボン材から一体型構
造に形成されてなる。保護部材の厚さは4mm以上が好ま
しく、また中空形状の内面の平均面粗さ(Ra)は2.0μ
m 以下が好ましい。ここで中空形状とは、筒形状のほ
か、これに必要な穴、切り欠きを入れたものも含まれ
る。また、円筒形状の他に角柱を中空にしたものも含ま
れる。
The chamber inner wall protection member according to the present invention for achieving the above object is a hollow protection member, and the protection member is formed of a glassy carbon material in an integral structure. The structural feature is that the bottom has a protrusion extending inward. Preferably, the volume resistivity is 1 × 10 -2 Ω · cm or less, and the thermal conductivity is 5 W / m ·
It is formed as an integral structure from a glassy carbon material having characteristics of K or more. The thickness of the protective member is preferably 4 mm or more, and the average surface roughness (Ra) of the hollow inner surface is 2.0 μm.
m or less is preferable. Here, the hollow shape includes not only a cylindrical shape but also a shape in which necessary holes and cutouts are formed. In addition to a cylindrical shape, a hollow prism is also included.

【0013】また、本発明のプラズマ処理装置は、プラ
ズマ処理装置のチャンバー内壁部に沿って、好ましくは
体積比抵抗が1×10-2Ω・cm以下、熱伝導率が5W/
m・K以上の特性を有し、また、好ましくは厚さが4mm
以上でありまた内面の平均面粗さ(Ra)が2.0μm 以下
の性状を備えるガラス状カーボン材から一体型構造の中
空形状に形成されたチャンバー内壁保護部材を配置し、
チャンバー内壁部と保護部材とを電気的に導通するとと
もにチャンバーが接地されてなることを構成上の特徴と
する。
The plasma processing apparatus of the present invention preferably has a volume resistivity of 1 × 10 −2 Ω · cm or less and a thermal conductivity of 5 W / along the inner wall of the chamber of the plasma processing apparatus.
Has characteristics of m · K or more, and preferably has a thickness of 4 mm
The chamber inner wall protection member formed in a hollow shape of an integral structure from the glassy carbon material having the above-mentioned average surface roughness (Ra) of 2.0 μm or less is arranged,
A structural feature is that the chamber inner wall and the protection member are electrically connected and the chamber is grounded.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】ガラス状カーボン材は、巨視的に
無孔組織の三次元網目構造を呈し、ガラス質の緻密な組
織構造を有する特異な硬質炭素物質で、通常のカーボン
材に比べて化学的安定性、ガス不透過性、耐摩耗性、表
面平滑性及び堅牢性等に優れており、また不純物が少な
い等の特徴を有する特殊な炭素物質である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A glassy carbon material is a unique hard carbon material that macroscopically exhibits a non-porous three-dimensional network structure and has a glassy dense tissue structure. It is a special carbon substance that has excellent chemical stability, gas impermeability, wear resistance, surface smoothness, and robustness, and has few impurities.

【0015】本発明は、これらの特徴を備えたガラス状
カーボン材を一体構造の中空形状に加工してチャンバー
内壁保護部材とするものであり、中空形状の保護部材の
底部に内方へ延びる突出部を有することを特徴とする。
保護部材を構成するガラス状カーボン材としては、体積
比抵抗が1×10-2Ω・cm以下、熱伝導率が5W/ m・
K以上の特性を有するガラス状カーボン材が好ましい。
保護部材の作製は、中空形状のガラス状カーボン材に対
して側面にウエハ搬出、搬入用の穴とモニタリング用の
穴、排気管の切り欠きなどを設けて一体型構造に形成さ
れる。なお保護部材の厚さは4mm以上、中空形状の内面
の平均面粗さ(Ra)は2.0μm 以下とすることが好まし
い。
According to the present invention, a glassy carbon material having these characteristics is processed into a hollow structure having an integral structure to form a chamber inner wall protection member, and a protrusion extending inward is formed at the bottom of the hollow protection member. It is characterized by having a part.
The glassy carbon material that constitutes the protective member has a volume resistivity of 1 × 10 −2 Ω · cm or less and a thermal conductivity of 5 W / m ·
A glassy carbon material having characteristics of K or more is preferable.
The protection member is manufactured by forming a wafer-shaped carbon material having a hollow shape on the side surface thereof with a wafer carry-out hole, a carry-in hole and a monitoring hole, an exhaust pipe notch, and the like to form an integral structure. The thickness of the protective member is preferably 4 mm or more, and the average surface roughness (Ra) of the hollow inner surface is preferably 2.0 μm or less.

【0016】体積比抵抗が1×10-2Ω・cmを超えると
チャンバー内壁保護部材内面の電位が接地電位に近づき
難いため良好なプラズマの形成が困難となる。また熱伝
導率が5W/ m・K未満の場合にはチャンバー内壁保護
部材の内面の温度を制御している処理容器との温度差が
大きくなるので温度の調節制御に長時間を要することと
なり、更に温度分布も不均一化するために安定なプラズ
マ形成が困難となる。また、構造が一体型でなく分割構
造型であると保護部材内面の電位が不均一となり、良好
なプラズマ形成が困難となる。
If the volume resistivity exceeds 1 × 10 −2 Ω · cm, it is difficult for the potential on the inner surface of the chamber inner wall protection member to approach the ground potential, making it difficult to form good plasma. When the thermal conductivity is less than 5 W / m · K, the temperature difference between the chamber inner wall protection member and the processing container that controls the temperature of the inner surface is large, and thus it takes a long time to control the temperature. Further, since the temperature distribution becomes non-uniform, stable plasma formation becomes difficult. Further, if the structure is not the integral type but the split type, the potential on the inner surface of the protective member becomes non-uniform, and it becomes difficult to form good plasma.

【0017】更に、チャンバー内壁保護部材はその厚さ
が4mm以上であることが好ましい。保護部材の厚さが薄
くなると環状断面の断面積が小さくなって、保護部材を
チャンバー内に配置した状態での上下方向の電気抵抗が
大きくなるためにチャンバー内壁保護部材内面の上下方
向の電位差が比較的大きくなり、良好なプラズマの形成
が難しくなる。より好ましくは厚さは8mm以上であり、
耐久性が向上する。
Further, the chamber inner wall protecting member preferably has a thickness of 4 mm or more. When the thickness of the protective member becomes thin, the cross-sectional area of the annular cross section becomes small, and the electrical resistance in the vertical direction increases when the protective member is placed in the chamber. It becomes relatively large and it becomes difficult to form a good plasma. More preferably, the thickness is 8 mm or more,
The durability is improved.

【0018】また、中空形状の保護部材の内面はその平
均面粗さ(Ra)が2.0μm 以下であることが好ましい。
チャンバー内壁保護部材の内面はプラズマ処理中に腐食
性ガスと反応して僅かずつ消耗するが、平均面粗さ(Ra)
が2.0μm を超えると消耗形態によってはチャンバー
内壁保護部材の内面より粒子として脱落する可能性が生
じるためである。なお、ウエハ搬出、搬入用の穴、モニ
タリング用の穴及び排気管の切り欠き部の表面もプラズ
マ処理中に消耗するため、平均面粗さ(Ra)が2.0
μm 以下であることが好ましい。
The inner surface of the hollow protective member preferably has an average surface roughness (Ra) of 2.0 μm or less.
The inner surface of the chamber inner wall protection member reacts with corrosive gas during plasma processing and is consumed little by little, but the average surface roughness (Ra)
This is because if the particle size exceeds 2.0 μm, particles may fall off from the inner surface of the chamber inner wall protection member depending on the form of consumption. The surface of the wafer carry-out / carry-in hole, the monitoring hole, and the notch of the exhaust pipe are also consumed during the plasma processing, so that the average surface roughness (Ra) is 2.0.
It is preferably not more than μm.

【0019】本発明のプラズマ処理装置は、好ましく
は、上記の材質性状を備えるガラス状カーボン材で一体
型構造の中空形状に形成されたチャンバー内壁保護部材
をプラズマ処理装置のチャンバー内壁部に沿って配置し
て、チャンバー内壁部と保護部材とを電気的に導通する
とともにチャンバーが接地されて構成されている。チャ
ンバー内壁部と内壁保護部材とが電気的に導通されてお
らず、また接地もされていない場合にはプラズマが不安
定化するために安定で均一なプラズマ処理が困難となる
ためである。なお、チャンバー内壁保護部材をチャンバ
ー内壁部に電気的に導通させるには、内壁部材の表面に
形成されている酸化アルミニウム層を取り除いてアルミ
ニウム材に直接保護部材の底面を接触させることにより
行うことができる。
In the plasma processing apparatus of the present invention, preferably, a chamber inner wall protection member formed of a glassy carbon material having the above-mentioned material properties into a hollow structure having an integral structure is provided along the chamber inner wall portion of the plasma processing apparatus. The inner wall of the chamber and the protection member are electrically connected to each other and the chamber is grounded. This is because when the chamber inner wall portion and the inner wall protection member are not electrically connected to each other and are not grounded, the plasma becomes unstable and stable and uniform plasma processing becomes difficult. In order to electrically connect the chamber inner wall protection member to the chamber inner wall portion, the aluminum oxide layer formed on the surface of the inner wall member is removed and the bottom surface of the protection member is brought into direct contact with the aluminum material. it can.

【0020】本発明のチャンバー内壁保護部材を形成す
るガラス状カーボン材は、次のようにして製造すること
ができる。まず、材質の高密度化及び高純度化を図るた
め、原料として予め精製処理した残炭率が少なくとも4
0%以上のフェノール系、フラン系またはポリイミド系
あるいはこれらをブレンドした熱硬化性樹脂が選択使用
される。これらの原料樹脂は、通常、粉体や液状を呈し
ているため、その形態に応じてモールド成形、射出成
形、注型成形など適宜な成形法により中空形状に成形す
る。成形体は、引き続き大気中で100〜250℃の温
度で硬化処理を施したのち、次いで黒鉛坩堝に詰める
か、黒鉛板で挟持した状態で窒素、アルゴン等の非酸化
性雰囲気に保持された電気炉あるいはリードハンマー炉
に詰め、800℃以上の温度に加熱することにより焼成
炭化してガラス状カーボン材に転化させる。
The glassy carbon material forming the chamber inner wall protection member of the present invention can be manufactured as follows. First, in order to increase the density and purity of materials, the rate of residual coal that has been previously refined as a raw material should be at least 4
0% or more of phenol type, furan type, polyimide type or a thermosetting resin in which these are blended is selectively used. Since these raw material resins are usually in the form of powder or liquid, they are molded into a hollow shape by an appropriate molding method such as molding, injection molding or cast molding according to their form. The molded body is subsequently subjected to a curing treatment in the atmosphere at a temperature of 100 to 250 ° C., and then it is packed in a graphite crucible or sandwiched between graphite plates and kept in a non-oxidizing atmosphere such as nitrogen or argon. It is packed in a furnace or a lead hammer furnace and heated to a temperature of 800 ° C. or higher to be carbonized by firing and converted into a glassy carbon material.

【0021】焼成炭化したガラス状カーボン材は雰囲気
置換可能な真空炉に入れ、塩素ガス等のハロゲン系の精
製ガスを流しながら1500℃以上の温度に加熱処理す
ることにより高純度化処理が施される。高純度化処理さ
れたガラス状カーボン材は、ダイヤモンドなどの硬質ツ
ールを用いて機械加工し、さらにその内面を研磨加工し
て本発明のチャンバー内壁保護部材が得られる。
The calcined and carbonized glassy carbon material is put into a vacuum furnace capable of atmosphere substitution, and is heated to a temperature of 1500 ° C. or higher while flowing a purification gas of halogen type such as chlorine gas to be highly purified. It The highly purified glassy carbon material is machined using a hard tool such as diamond, and the inner surface is polished to obtain the chamber inner wall protection member of the present invention.

【0022】以下、本発明の実施例を比較例と対比して
具体的に説明する。
Hereinafter, examples of the present invention will be specifically described in comparison with comparative examples.

【0023】実施例1〜3、比較例1〜3 液状のフェノール・ホルムアルデヒド樹脂〔住友デュレ
ズ(株)製 PR940〕をポリプロピレン製の成形型に流し
込み、10Torr以下の減圧下で3時間脱気処理した後8
0℃の電気オーブンに入れ、3日間放置して円筒形状の
成形体を得た。成形体を型から取り出したのち、100
℃で3日間、130℃で3日間、160℃で3日間、2
00℃で3日間、加熱処理して硬化した。硬化物を窒素
雰囲気に保持された電気炉内で昇温速度3℃/hr、加熱
温度1000℃にて焼成炭化した。次いで、雰囲気置換
可能な真空炉により加熱温度を変えて高純度化処理し
た。
Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 Liquid phenol-formaldehyde resin [PR940 manufactured by Sumitomo Durez Co., Ltd.] was poured into a polypropylene mold and degassed for 3 hours under a reduced pressure of 10 Torr or less. After 8
It was placed in an electric oven at 0 ° C. and left for 3 days to obtain a cylindrical shaped body. After removing the molded body from the mold, 100
3 days at ℃, 3 days at 130 ℃, 3 days at 160 ℃, 2
It was cured by heating at 00 ° C. for 3 days. The cured product was calcined and carbonized in an electric furnace maintained in a nitrogen atmosphere at a heating rate of 3 ° C / hr and a heating temperature of 1000 ° C. Then, a heating furnace was used to change the heating temperature in a vacuum furnace capable of replacing the atmosphere to perform a purification treatment.

【0024】このようにして得られた特性の異なるガラ
ス状カーボン材をダイヤモンドツールを用いて機械加工
したのち、内面を研磨加工して表面粗さおよび厚さの異
なる中空形状のチャンバー内壁保護部材を作製した。
The glassy carbonaceous materials thus obtained having different characteristics were machined using a diamond tool, and then the inner surface was polished to obtain a hollow chamber inner wall protection member having different surface roughness and thickness. It was made.

【0025】これらのチャンバー内壁保護部材を図1に
示したプラズマ処理チャンバー1の内壁にチャンバー内
壁保護部材2を配置した。処理チャンバー1は表面が酸
化処理されたアルミニウムで作成されていて、接地され
ている。チャンバー内壁保護部材2は図1のP部を拡大
した図2に示すように底面101で処理チャンバーと電
気的に導通されている。なお、底面101と接触してい
る部分の処理チャンバーの表面は酸化アルミニウム層が
剥がしてある。チャンバー内壁保護部材2の底面突出部
104は、表面が酸化処理されたアルミニウム部材10
2で固定されている。これによりチャンバー内壁保護部
材2は底面で充分に電気的に導通されている。また、酸
化処理されたアルミニウム部材102のネジ上にはプラ
ズマによる腐食を防ぐため、ネジカバー103が設置さ
れている。
These chamber inner wall protection members were arranged on the inner wall of the plasma processing chamber 1 shown in FIG. The processing chamber 1 is made of aluminum whose surface is oxidized, and is grounded. The chamber inner wall protection member 2 is electrically connected to the processing chamber at the bottom surface 101 as shown in FIG. Note that the aluminum oxide layer is peeled off from the surface of the processing chamber that is in contact with the bottom surface 101. The bottom surface protrusion 104 of the chamber inner wall protection member 2 has an aluminum member 10 whose surface is oxidized.
It is fixed at 2. As a result, the chamber inner wall protection member 2 is sufficiently electrically conducted at the bottom surface. In addition, a screw cover 103 is provided on the screw of the oxidized aluminum member 102 to prevent corrosion by plasma.

【0026】この処理チャンバー1内の下部電極5上
に、静電チャック4を介して半導体ウエハ3を保持す
る。下部電極5には高周波電源(例えば800kHz )1
1を接続している。下部電極5は絶縁体6を介して処理
チャンバー1底面に配置される。上部電極7は導体部8
と電気的に導通しており、導体部8には高周波電源(例
えば27.12MHz )12を接続している。導体部8と
処理チャンバー1は絶縁体9を介して配置される。
The semiconductor wafer 3 is held on the lower electrode 5 in the processing chamber 1 via the electrostatic chuck 4. The lower electrode 5 has a high frequency power supply (eg 800 kHz) 1
1 is connected. The lower electrode 5 is arranged on the bottom surface of the processing chamber 1 via an insulator 6. The upper electrode 7 is the conductor portion 8
And a high frequency power source (for example, 27.12 MHz) 12 is connected to the conductor portion 8. The conductor portion 8 and the processing chamber 1 are arranged via an insulator 9.

【0027】上部電極7の上方から処理ガスとしてC4
8 とO2 とArをチャンバー1内に導入し、上部電極
と下部電極の2つの高周波電力を印加してプラズマを生
起させ、ウエハ3のSiO2 膜をエッチング処理した。
100枚のウエハをエッチング処理した際のダスト数と
面内均一度を測定した。この結果を表1に示す。なお、
面内均一度はウエハの中心部と端部のエッチングの均一
性を表す指標で、ウエハ中心部のエッチングレートを
A、ウエハ端部のエッチングレートをBとするとき、下
記式(数1)で算出される値である。これは、ウエハ中
心部や端部のエッチングレートとこれらの平均エッチン
グレートの差が、平均エッチングレートの何%であるか
を表している。したがって、この値から±を取った数値
が大きい程不均一であり、小さい程均一であることを示
している。本測定では、ウエハ直径が200mmのものを
用いた。
From above the upper electrode 7, as a processing gas, C 4 is used.
F 8 and O 2 and Ar were introduced into the chamber 1, two high frequency powers of the upper electrode and the lower electrode were applied to generate plasma, and the SiO 2 film of the wafer 3 was etched.
The number of dusts and the in-plane uniformity when 100 wafers were etched were measured. The results are shown in Table 1. In addition,
The in-plane uniformity is an index showing the uniformity of etching at the center and the edge of the wafer. When the etching rate at the center of the wafer is A and the etching rate at the edge of the wafer is B, the following equation (Equation 1) is used. It is a calculated value. This represents what percentage of the average etching rate is the difference between the etching rate at the center and the edge of the wafer and their average etching rates. Therefore, it is indicated that the larger the value obtained by taking ± from this value is, the more nonuniform the value is, and the smaller the value is, the more uniform the value is. In this measurement, a wafer having a diameter of 200 mm was used.

【0028】[0028]

【数1】 [Equation 1]

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】表1から、本発明の材質性状を備えたガラ
ス状カーボン材で形成した実施例のチャンバー内壁保護
部材は、比較例に比べてダスト発生数が少なく、また、
面内でのエッチング均一性もあった。なお、チャンバー
内壁保護部材を角型の筒形状にすればLCDエッチング
装置にも適用が可能である。また、本実施例では上下両
電極に高周波電力を印加したが、上部電極のみに高周波
電力を印加して下部電極とチャンバーを接地する装置、
あるいは下部電極のみに高周波電力を印加して上部電極
とチャンバーを接地する装置に適用することも可能であ
る。
From Table 1, the chamber inner wall protection member of the example formed of the glassy carbon material having the material properties of the present invention produced less dust than the comparative example, and
There was also in-plane etching uniformity. If the chamber inner wall protection member is formed in a rectangular tube shape, it can be applied to an LCD etching apparatus. Further, in this embodiment, high frequency power was applied to both the upper and lower electrodes, but a device for applying high frequency power only to the upper electrode to ground the lower electrode and the chamber,
Alternatively, it can be applied to a device in which high frequency power is applied only to the lower electrode to ground the upper electrode and the chamber.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上のとおり、本発明の、ガラス状カー
ボン材により形成され構造を特定したチャンバー内壁保
護部材及びそれを配置したプラズマ処理装置によれば、
耐プラズマ性に優れ、長時間、安定にプラズマ処理する
ことが可能となる。
As described above, according to the present invention, the chamber inner wall protection member formed of the glassy carbon material and having the specified structure, and the plasma processing apparatus in which the chamber inner wall protection member is arranged,
It has excellent plasma resistance and enables stable plasma treatment for a long time.

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

【図1】プラズマ処理装置を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing a plasma processing apparatus.

【図2】チャンバー内壁保護部材を底面で処理チャンバ
ーに電気的導通した図である。
FIG. 2 is a diagram in which the chamber inner wall protection member is electrically connected to the processing chamber at the bottom surface.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プラズマ処理チャンバー 2 チャンバー内壁保護部材 3 半導体ウエハ 4 静電チャック 5 下部電極 7 上部電極 13 排気管 101 チャンバー内壁保護部材の底面 102 アルミニウム部材 103 ネジカバー 104 突出部 1 Plasma processing chamber 2 Chamber inner wall protection member 3 Semiconductor wafer 4 electrostatic chuck 5 Lower electrode 7 Upper electrode 13 Exhaust pipe 101 Bottom surface of chamber inner wall protection member 102 Aluminum material 103 screw cover 104 Projection

フロントページの続き (72)発明者 風間 晃一 東京都港区赤坂五丁目3番6号 TBS放 送センター 東京エレクトロン株式会社内 Fターム(参考) 4K030 FA03 KA08 KA46 5F004 AA06 AA14 AA15 BA04 BA09 BB22 BB29 BD03 BD04 Continued front page    (72) Inventor Koichi Kazama             TBS release, 5-3-6 Akasaka, Minato-ku, Tokyo             Sending Center Tokyo Electron Limited F-term (reference) 4K030 FA03 KA08 KA46                 5F004 AA06 AA14 AA15 BA04 BA09                       BB22 BB29 BD03 BD04

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プラズマ処理装置のチャンバー内壁を保
護する中空形状の保護部材であって、該保護部材はガラ
ス状カーボン材から一体型構造に形成され、底部に内方
へ延びる突出部を有することを特徴とするチャンバー内
壁保護部材。
1. A hollow protective member for protecting an inner wall of a chamber of a plasma processing apparatus, wherein the protective member is formed of a glassy carbon material in an integral structure, and has a protrusion extending inward at a bottom portion. A chamber inner wall protection member characterized by:
【請求項2】 保護部材が、体積比抵抗が1×10-2Ω
・cm以下、熱伝導率が5W/ m・K以上の特性を有する
ガラス状カーボン材からなる請求項1記載のチャンバー
内壁保護部材。
2. The protective member has a volume resistivity of 1 × 10 −2 Ω.
The chamber inner wall protection member according to claim 1, which is made of a glassy carbon material having characteristics of not more than cm and thermal conductivity of not less than 5 W / mK.
【請求項3】 保護部材の厚さが4mm以上である請求項
1または2記載のチャンバー内壁保護部材。
3. The chamber inner wall protection member according to claim 1, wherein the thickness of the protection member is 4 mm or more.
【請求項4】 内面の平均面粗さ(Ra)が2.0μm 以下
である請求項1〜3のいずれかに記載のチャンバー内壁
保護部材。
4. The chamber inner wall protection member according to claim 1, wherein the average surface roughness (Ra) of the inner surface is 2.0 μm or less.
【請求項5】 プラズマ処理装置のチャンバー内壁部に
沿って、請求項1〜4のいずかに記載のチャンバー内壁
保護部材を配置し、チャンバー内壁部と保護部材とを電
気的に導通するとともにチャンバーが接地されてなるこ
とを特徴とするプラズマ処理装置。
5. The chamber inner wall protection member according to claim 1 is arranged along the chamber inner wall portion of the plasma processing apparatus to electrically connect the chamber inner wall portion and the protection member. A plasma processing apparatus, wherein the chamber is grounded.
【請求項6】 チャンバー内壁部と保護部材とを保護部
材の底面で電気的に導通する請求項5記載のプラズマ処
理装置。
6. The plasma processing apparatus according to claim 5, wherein the inner wall of the chamber and the protective member are electrically connected to each other at the bottom surface of the protective member.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006186323A (en) * 2004-12-03 2006-07-13 Tokyo Electron Ltd Plasma processing equipment
JP2009152434A (en) * 2007-12-21 2009-07-09 Tokyo Electron Ltd Substrate processing equipment
KR101322729B1 (en) 2011-01-27 2013-10-29 엘아이지에이디피 주식회사 Apparatus for processing a substrate using plasma
KR20210153839A (en) * 2020-06-11 2021-12-20 황민욱 Plasma generator

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006186323A (en) * 2004-12-03 2006-07-13 Tokyo Electron Ltd Plasma processing equipment
JP2009152434A (en) * 2007-12-21 2009-07-09 Tokyo Electron Ltd Substrate processing equipment
KR101322729B1 (en) 2011-01-27 2013-10-29 엘아이지에이디피 주식회사 Apparatus for processing a substrate using plasma
KR20210153839A (en) * 2020-06-11 2021-12-20 황민욱 Plasma generator
KR102435948B1 (en) * 2020-06-11 2022-08-23 황민욱 Plasma generator

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