专利名称：包覆剂、利用该包覆剂形成包覆膜的耐等离子体性部件及具有该耐等离子体性部件的等 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及包覆剂、利用包覆剂形成包覆膜的耐等离子体性部件及具有该耐等离子体性部件的等离子体处理装置，更详细地说，涉及对配置于激起等离子体对被处理物的表面进行微细加工的等离子体处理装置的处理室内部中的耐等离子体性部件进行施加的包覆剂、和施加包覆剂的耐等离子体性部件、及具有该耐等离子体性部件的等离子体处理装置。
背景技术：
目前，在半导体制造工序中，利用等离子体蚀刻装置对半导体晶片等被处理物的表面进行微细加工。
在这种等离子体蚀刻装置中，在装置的气密的等离子体处理容器的处理室内部，上部电极和下部电极相互对向地配置。在这种下部电极上放置被处理物。当在上部电极和下部电极上施加高频电力时，在上部电极和下部电极之间产生辉光放电。由于这种辉光放电，可使供给至等离子体处理容器的处理室中的处理气体进行等离子体化，可以对被处理物进行由等离子体实现的蚀刻加工。作为处理气体来说，目前广泛使用CF(碳氟化合物)系气体。
在这种等离子体蚀刻装置的等离子体处理容器中，使用经氧化铝膜处理的Al(铝)金属作为母材。另外，在处理室的内周面的全部区域上，可装拆地安装着烧结处理过的Al2O3(氧化铝)制的陶瓷部件。
即，在目前的等离子体蚀刻装置中，等离子体处理容器由Al制的外壁部、和由可装拆地安装在该外壁部的内周面上的Al2O3(氧化铝)制的陶瓷材料制成的内壁部构成。因此，即使在等离子体处理容器的内壁被等离子体割削损伤的情况下，只需更换内壁部就可以修复。
另外，在目前的等离子体蚀刻装置中，为了有效地将等离子体封闭在上部电极和下部电极之间而在被处理物上进行所希望的蚀刻处理，在上部电极和下部电极的周边给定位置上，配置聚焦环、排气环等的耐等离子体性部件(以下称为“处理室内部件”)。
然而，在上述以目前的CF系气体为主的等离子体蚀刻装置中，在处理室的内壁上生成由等离子体处理产生的反应副生成物(CF系聚合物)。这种副生成物经一定时间的堆积会剥离飞散，成为微粒(particle)。为了防止产生该微粒，处理室内部件等要定期地进行湿清洁。
图3是表示目前的处理室内部件的清洁的图，(a)表示在处理室内部件上堆积CF系聚合物颗粒之前的状态，(b)表示在处理室内部件上堆积CF系聚合物颗粒之后的状态，(c)表示洗净后的处理室内部件的状态，(d)表示用物理方法除去残留的CF系聚合物颗粒的状态。
当在等离子体蚀刻装置的处理室内部进行蚀刻处理时，如(a)所示，处理室内部件60从没有CF系聚合物颗粒堆积的状态，变成如(b)所示的形成CF系聚合物颗粒堆积物61的状态即堆积物的状态。在成为这种状态时，要定期进行清洁。定期清洁是将处理室内部件60浸渍在洗净液或剥离液中进行的。但是，只将处理室内部件60浸渍在洗净液等中，如(c)所示，不能完全从处理室内部件60上剥离堆积物61，还有一部分残留下来。由于这样，如(d)所示，要用小竹板62削去残留物，再利用喷砂除去残留物的物理方法，除去残留物。
然而，在用上述的物理方法除去残留物的情况下，由于定期清洁工序数增加，清洁的时间长，同时成本增加。另外，处理室内部件60会受到物理的损坏。因此，认为使用洗净液、剥离液的效力更强，省去用物理方法除去残留物的工序。但是，能完全除去残留物的洗净液等，可对处理室内部件60产生腐蚀等化学的损伤，又有新的问题产生。
发明内容
因此，本发明的目的是要提供一种包覆等离子体处理装置的处理室内部的耐等离子体性部件、可防止由等离子体造成的损伤、同时形成在维修时容易除去的包覆膜的包覆剂；和形成该包覆膜的耐等离子体性部件；及具有该耐等离子体性部件的等离子体处理装置。
为了达到上述目的，本发明的包覆剂是，它可以在配置于等离子体处理装置的处理室内部中的耐等离子体性部件上形成包覆膜，其特征在于，它由溶解于有机溶剂中的抗蚀剂(resist)构成。
采用上述包覆剂，由于包覆剂由抗蚀剂构成，所以容易溶解在有机溶剂中。因此，通过利用该包覆剂在耐等离子体性部件上形成包覆膜，可以防止由等离子体造成的损伤，同时利用有机溶剂，容易从耐等离子体性部件上除去包覆膜。另外，由于该包覆剂由抗蚀剂构成，因此包覆膜本身对等离子体处理装置中的被处理物没有不好的影响。
优选为，上述抗蚀剂由主要成分和感光剂成分组成，上述主要成分可以是选自环化橡胶-双叠氮化物、多硅皮酸乙烯、萘化合物、酚醛树脂、丙烯酸树脂、酚醛清漆树脂中的。
另外，优选上述包覆剂是从上述抗蚀剂中除去上述感光剂成分的物质。
采用上述包覆剂，由于从抗蚀剂中除去感光剂成分，可以降低包覆剂中的不含感光剂成分那部分的成本。
为了达到上述目的，本发明的耐等离子体性部件是配置在等离子体处理装置的处理室内部的耐等离子体性部件，其特征在于，具有利用权利要求1～3中任一项所述的包覆剂形成的包覆膜。
采用上述耐等离子体性部件，由于利用权利要求1～3中任一项所述的包覆剂，在耐等离子体性部件上形成包覆膜，所以利用有机溶剂溶解包覆膜，可以容易地从耐等离子体性部件上除去包覆膜。
为了达到上述目的，本发明的等离子体处理装置是，在处理室内部激起等离子体对被处理物的表面进行微细加工，其特征在于，在上述处理室内部具有权利要求4所述的耐等离子体性部件。
采用上述等离子体处理装置，由于耐等离子体性部件是权利要求4所述的耐等离子体性部件，所以利用其包覆膜可防止由等离子体造成的损伤，同时，在维修时，利用有机溶剂容易从耐等离子体性部件上除去包覆膜。
图1是具有由本发明的实施方式的包覆剂形成的耐等离子体性部件的等离子体处理装置的内部结构图。
图2是表示图1的等离子体处理装置中所具有的耐等离子体性部件及其包覆膜的状态的图；(a)表示涂敷本发明的实施方式的包覆剂之前的耐等离子体性部件；(b)表示涂敷包覆剂后形成包覆膜的耐等离子体性部件；(c)表示在包覆膜上堆积物堆积状态的耐等离子体性部件；(d)表示从(c)的耐等离子体性部件上剥离包覆膜的状态；(e)表示从耐等离子体性部件上完全除去包覆膜的状态。
图3是表示目前的耐等离子体性部件的清洁的图；(a)表示在耐等离子体性部件上CF系聚合物颗粒堆积之前的状态；(b)表示在耐等离子体性部件上CF系聚合物颗粒堆积后的状态；(c)表示洗净后的耐等离子体性部件的状态；(d)表示用物理分法除去残留的CF系聚合物颗粒的状态。
具体实施例方式
以下，参照附图详细说明本发明实施方式的包覆剂、和具有利用该包覆剂形成包覆膜的耐等离子体性部件的等离子体处理装置。
图1是具有由本发明的实施方式的包覆剂形成的耐等离子体性部件的等离子体处理装置的内部结构图。
等离子体处理装置的等离子体处理容器1，由经氧化铝膜处理的Al制外壁部1a、和由在该外壁部1a的整个内周面上可装拆地安装的Al2O3制陶瓷部件形成的内壁部1b构成。气密的处理室22(等离子体处理容器内部)围绕着该内壁部1b形成。在该处理室22内，在下述的半导体晶片上进行蚀刻处理。
在处理室22内，除了电极保护部件8以外，分别在给定位置上配置排气环12、聚焦环13、绝缘体环40和第一及第二波纹管罩14、15等暴露于等离子体气氛中的处理室内部件(耐等离子体性部件)。
在该等离子体处理容器1中，配置由导电性材料制成的下部电极2。在该下部电极2的上面安装着用于吸附保持作为被处理物的半导体晶片3的静电夹头4。
下部电极2的底面和侧面，由作为上述处理室内部件之一的电极保护部件8保护。该电极保护部件8的下表面8a和侧面，由导电性部件9覆盖。在该导电性部件9的下表面9a的中央部形成开口9b。暴露在该开口9b中的电极保护部件8的下表面8a的中央部形成开口面积比导电性部件9的开口9b小的开口8b。管状的管状部件11的前端，贯穿开口9b，固定在电极保护部件8的下表面8a上。该管状部件11由氧化处理过的Al等导电性材料制成。管状部件11的开口面积比开口部8b大，其前端位于包围开口8b的位置。可在箭头A方向升降的升降轴5的前端部，贯穿该管状部件11和电极保护部件8的开口8b，直接固定在下部电极2的底面上。下部电极2由该升降轴5支持。该升降轴5通过匹配器6，与高频电源7相连接，起到给电棒的作用。在该导电性部件9和等离子体处理容器1的底面之间，放置着由不锈钢等导电性材料形成的可自由伸缩的波纹管10。
排气环12呈凸缘状固定在电极保护部件8的侧面上。在电极保护部件8的端面和静电夹头4的侧面之间，安装着聚焦环13和绝缘体环40。在排气环12的下面，垂直安装第一波纹管罩14，而且，在等离子体处理容器1的底面上垂直安装第二波纹管罩15，它的一部分与第一波纹管罩14重合。
由导电性材料制成的上部电极16，与下部电极2相对向地配置在等离子体处理容器1的上方。在该上部电极16上贯通设置多个气体喷出孔17。在等离子体处理容器1的上面，设置气体供给口18。该气体供给口18通过流量调整阀19和开闭阀20，与气体供给源21连接。由气体供给源21供给含有CF(碳氟化合物)系气体的处理气体。因此，从气体供给源21来的处理气体，通过开闭阀20和流量调整阀19，供给至气体供给口18，再从气体喷出孔17喷出，导入至处理室22中。
在等离子体处理容器1的底部，贯通设置用于排出处理气体的排气口23，真空泵24与该排气口23连接。在等离子体处理容器1的下方侧面上，贯通设置被处理物输送口25。该被处理物输送口25是将半导体晶片3搬入处理室22中、将处理完的半导体晶片3从处理室22搬出用的开口。
在等离子体处理容器1的外周上，配置永久磁铁26，它可产生磁力线方向与被静电夹头4吸附的半导体晶片3的被处理面平行的磁场。
在这种结构的等离子体处理装置中，利用图中没有示出的驱动机构，可沿箭头A的方向使升降轴5升降，调整半导体晶片3的位置。当从高频电源7，通过升降轴5，将例如13.56MHz的高频电力施加在下部电极2上时，在下部电极2和上部电极16之间，产生辉光放电，形成电场与磁场相垂直的垂直电磁场。
处理室22通过真空泵24减压至给定的真空环境气氛，当从气体供给源21出来的处理气体，通过气体供给口18，供给至处理室22时，将处理气体进行等离子体化。由此，对掩蔽的半导体晶片3的被处理面进行所希望的微细加工。这时，生成CF系气体和半导体晶片3的反应副生成物及由等离子体产生的CF系气体的分解成分、自由基等，这些固体颗粒飞散，固定堆积在处理室内部件等表面上。所谓的堆积物堆积在处理室内部件等的表面上。
图2是表示图1的等离子体处理装置中所具有的耐等离子体性部件及其包覆膜的状态的图；(a)表示涂敷本发明实施方式的包覆剂之前的耐等离子体性部件；(b)表示涂敷包覆剂后形成包覆膜的耐等离子体性部件；(c)表示在包覆膜上堆积物堆积状态的耐等离子体性部件；(d)表示从(c)所示的耐等离子体性部件上剥离包覆膜的状态；(e)表示从耐等离子体性部件上完全除去包覆膜的状态。
在图2中，(a)表示定期清洁等完毕的处理室内部件50。在处理室内部件50上没有残留AlF3颗粒的堆积物。如图(b)所示，在该处理室内部件50上涂敷包覆剂51。不需要在整个处理室内部件50上涂敷包覆剂51，只在堆积物堆积的地方涂敷即可。该包覆剂51的原料是在半导体晶片上形成图案所使用的抗蚀剂。当涂敷在处理室内部件50上时，进行干燥；形成包覆膜(抗蚀剂膜)。
其次，可以举出抗蚀剂的主要成分、感光剂及溶解它们的有机溶剂的例子。作为主要成分的例子来说，具有环化橡胶-双叠氮化物、多硅皮酸乙烯、萘化合物、酚醛树脂、丙烯酸树脂、酚醛清漆树脂等。作为感光剂的例子来说，具有重氮萘醌化合物和芳香族双叠氮化物等。作为有机溶剂的例子来说，具有乳酸乙酯、丙酮酸乙酯、二甲苯等。
当在等离子体处理容器1的内部进行蚀刻处理时，如(c)所示，堆积物52堆积在处理室内部件50的包覆剂51的包覆膜上。当利用定期清洁等洗净处理室内部件50时，将从处理室22内取出的处理室内部件50浸渍在剥离液中。作为剥离液来说，例如是丙酮、稀释剂、醇类等有机溶剂。由于包覆剂51溶解在这种剥离液中，因此当将处理室内部件50浸渍在剥离液中时，如(d)所示，堆积物52，在与附着在包覆剂51上的包覆膜剥离的同时，从处理室内部件50上分离出来。当包覆剂51的包覆膜从处理室内部件50上剥离时，如(e)所示，处理室内部件50成为完全清洁的状态。
如上所述，采用本发明的实施方式的包覆剂51，由于通过浸渍在丙酮、稀释剂、乙醇等有机溶剂中，可以完全剥离在处理室内部件50上形成的包覆剂51的包覆膜，所以很方便。另外，由于丙酮等不会在铝无垢时造成损伤，因此不会对处理室内部件50造成损伤，可以使用。
另外，也可以从抗蚀剂中除去感光剂成分后作为包覆剂使用，取代上述的抗蚀剂。在这种情况下，包覆剂的处理更容易，并且成本降低。
产业上的可利用性如以上所详细说明的那样，采用本发明的包覆剂，由于包覆剂由溶解在有机溶剂中的抗蚀剂构成，因此，由包覆剂形成的包覆膜可被有机溶剂溶解，其结果，可容易地从耐等离子体性部件上剥离包覆膜。
另外，如果采用从抗蚀剂中除去感光剂成分的包覆剂，则可以降低包覆剂的不使用感光剂成分那部分的成本。
另外，采用本发明的耐等离子体性部件，由于利用上述本发明的包覆剂在耐等离子体性部件上形成包覆膜，因此包覆膜可用有机溶剂溶解，其结果，容易从耐等离子体性部件上剥离包覆膜。
而且，采用本发明的等离子体处理装置，利用包覆膜可以防止耐等离子体性部件受到等离子体的损伤，同时在维修时，利用有机溶剂，可以容易地从耐等离子体性部件上除去包覆膜。
权利要求
1.一种包覆剂，用于在配置于等离子体处理装置的处理室内部的耐等离子体性部件上形成包覆膜，其特征在于由溶解于有机溶剂中的抗蚀剂构成。
2.如权利要求1所述的包覆剂，其特征在于所述抗蚀剂由主要成分及感光剂成分组成，所述主要成分是选自环化橡胶-双叠氮化物、多硅皮酸乙烯、萘化合物、酚醛树脂、丙烯酸树脂、酚醛清漆树脂中的物质。
3.如权利要求2所述的包覆剂，其特征在于所述包覆剂是从所述抗蚀剂中除去所述感光剂成分的物质。
4.一种耐等离子体性部件，其配置在等离子体处理装置的处理室内部，其特征在于具有利用权利要求1-3中任一项所述的包覆剂形成的包覆膜。
5.一种等离子体处理装置，它在处理室内部激起等离子体，对被处理物的表面进行微细加工，其特征在于在所述处理室的内部具有权利要求4所述的耐等离子体性部件。
全文摘要
形成包覆膜的包覆剂(51)由环化橡胶－双叠氮化物等主要成分和感光剂组成的抗蚀剂构成，通过将从处理室(22)内取出的处理室内部件(50)浸渍在丙酮等剥离液中，可在剥离附着的包覆膜的同时，从处理室内部件(50)上分离堆积在处理室内部件(50)上形成的包覆剂(51)的包覆膜上的堆积物(52)。
文档编号H01L21/3065GK1507652SQ0280952
公开日2004年6月23日 申请日期2002年4月3日 优先权日2001年5月9日
发明者长山将之, 三桥康至, 中山博之, 之, 至 申请人:东京毅力科创株式会社