JP2000228398A

JP2000228398A - 処理装置、これを用いる付着物の剥離防止方法および半導体装置の製造方法、半導体製造装置の構成部品ならびにフォーカスリング

Info

Publication number: JP2000228398A
Application number: JP11339137A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Suzuki; 克典鈴木; Yasutsugu Kikuchi; 康嗣菊地; Hitoshi Yokogawa; 仁横川; Ryoichi Kubo; 良一久保; Koji Wakabayashi; 宏治若林; Hidetaka Horiuchi; 英隆堀内
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1998-11-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2000-08-15
Anticipated expiration: 2019-11-30
Also published as: JP3919409B2

Abstract

(57)【要約】【課題】反応生成物の付着層や装置表面のコーティング
が剥がれるのを抑制して、チャンバー内のパーティクル
を低下させ、製品、例えば半導体装置などの歩留りを維
持したまま、あるいは向上させつつ、装置の稼働率を向
上させることのできる、主として半導体装置製造のため
の処理装置、これを用いる堆積物の剥離防止方法および
半導体装置の製造方法ならびに半導体製造装置の構成部
品およびフォーカスリングを提供する。【解決手段】処理槽内に装着した被処理物に半導体装置
を製造するための処理を行う処理装置の処理槽内の構成
部品の少なくとも一部が、実質的に垂直な段差によって
分割された複数の小領域からなる表面を有することによ
り、上記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路等
の製造工程に用いられる、半導体装置を製造するための
処理を行う処理装置、これを用いる付着物の剥離防止方
法および半導体装置の製造方法ならびに半導体製造装置
の構成部品およびフォーカスリングに関する。特に、ド
ライエッチング装置、ＣＶＤ装置などのプラズマ処理装
置に好適である処理装置、これを用いる付着物の剥離防
止方法および半導体装置の製造方法ならびに半導体製造
装置の構成部品およびフォーカスリングに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造技術には、ドライエッ
チング技術、ＣＶＤ技術などが数多く応用されている。
これらの技術は、ガスをプラズマ分解あるいは熱分解し
てウエハの加工やウエハへの成膜を行うものである。こ
のため、各種応用の方法に関係なく、反応生成物の一部
が、チャンバー内に残留、付着し、蓄積していくことが
避けられない。この付着物の量が多くなると、付着物に
起因するパーティクルがチャンバー内に増加し、プラズ
マ等の反応系にパーティクルが投入されて、再分解され
ることで、所望の加工特性や成膜物性が得られなくな
る。また、付着物が剥離することで、加工や成膜時に外
観上あきらかな不良を招くこともある。

【０００３】このような問題に対処するために、処理装
置は常に一定の頻度でメカニカルクリーニングを行う必
要がある。しかし、メカニカルクリーニングは、大気開
放するためのチャンバーの温度調整の必要や、再立ち上
げ時に十分に大気成分の除去を実施する必要があるな
ど、作業に時間を要し、装置稼働率を大きく低下させ
る。そのためメカニカルクリーニングの頻度をさげる方
法が考案されている。

【０００４】例えば、各種反応性ガスによるドライクリ
ーニングにより、付着物を揮発させて、除去することに
よってパーティクルの低減がはかられる。あるいは、付
着物の剥離をなるべく抑えるために、特開平１０−１６
３１８０号公報や米国特許第５４７４６４９号公報に開
示の技術のようにチャンバー内の構成材に対し、フロス
ト処理（ビードブラストとも呼ばれる）を用いて粗面加
工することで、付着物の付着力を高める方法がある。上
記米国特許第５４７４６４９号公報には、ビードブラス
トの他に、エングレービング、エッチングまたはモール
ディングで構成部材にパターンを形成する方法も開示さ
れている。

【０００５】また、ドライエッチング技術、ＣＶＤ技術
に応用される処理装置は、チャンバー自体を含めたチャ
ンバー内の構成部品の材料として母材に表面処理を施
し、コーティング層を形成したものを用いる場合が多
い。ところが、このような表面処理材を用いた処理装置
を繰り返し使用すると、表面処理材の材質劣化により、
コーティング部分が脱落する場合がある。この場合も、
上述した付着物の剥離と同様の問題が生じる。

【０００６】このような問題に対処する方法として、材
質が劣化した材料自体を交換する方法が提案され、この
方法を実施する処理装置として、処理装置内部にその内
壁面を二層構造とし、劣化が生じる部分を着脱可能に配
設した処理装置などが提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】反応生成物の付着物に
起因するパーティクルの対策として、上述したドライク
リーニングにより付着物起因のパーティクルの低減をは
かる方法の場合には、プラズマによるガス励起を用いる
場合が多い。この場合、プラズマが照射できる領域では
クリーニング効果が大きいものの、プラズマが照射でき
ない領域では付着物を完全には除去できないという問題
があった。特に、狭ギャップの平行平板構造など、プラ
ズマをチャンバー内の一部に閉じ込めるタイプの処理装
置にはほとんど有効でない。また、プラズマ以外の方法
でガス励起や、反応を行う従来方法でも、チャンバー内
の全体にクリーニング効果を有効に及ぼすことはできな
かった。

【０００８】チャンバー内の構成材に対しフロスト処理
を行い、付着物の付着力を高める方法に関しては、付着
物が比較的薄い場合や、付着物の内部応力が比較的小さ
い場合などには有効である。しかし、付着物の厚みが数
１０μｍあるいは数１００μｍ以上となる場合では、フ
ロスト処理で得られる程度の付着力では、付着物剥離を
抑制することは困難になるといった問題があった。

【０００９】また、構成部品の材料のコーティング部分
が脱落する問題については、たとえ内壁面を二層構造と
して、劣化部分を着脱可能にしても、一定周期での交換
作業は必須であるため、大気開放の頻度を減らすことは
できない。従って、装置稼働率を向上させることができ
ないという問題があった。さらに例えば、表面処理材上
の付着物をブラッシング等によりクリーニングする必要
がある場合は、コーティング部分の消耗を一層早め、こ
れにより装置のランニングコストが増加することが避け
られなかった。

【００１０】本発明は、上記の問題点を鑑み、反応生成
物の付着層や装置表面のコーティングが剥がれるのを抑
制し、チャンバー内のパーティクルを低下させ、製品、
例えば半導体装置などの歩留りを維持したまま、あるい
は向上させつつ、装置の稼働率を向上させることのでき
る、主として半導体装置製造のための処理装置、これを
用いる堆積物の剥離防止方法および半導体装置の製造方
法ならびに半導体製造装置の構成部品およびフォーカス
リングを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下のような処理装置を提供する。すなわ
ち、本発明は、処理槽内に装着した被処理物に半導体装
置を製造するための処理を行う処理装置であって、該処
理槽内の構成部品の少なくとも一部が、実質的に垂直な
段差によって分割された複数の小領域からなる表面を有
することを特徴とする処理装置を提供するものである。

【００１２】ここで、前記複数の小領域は、処理装置の
運転中に前記構成部品の表面に形成される温度勾配に従
って配置されるのが好ましい。また、前記複数の小領域
からなる表面には、装置運転によって付着物が堆積する
場合に、本発明が好適に適用できる。この時、前記段差
が、該付着物の剥離を防止するに十分な高さを有するの
が好ましく、また、前記複数の小領域が、該付着物のサ
イズを制限することによって該付着物の剥離を防止する
ために適切な面積を有するのが好ましい。また、前記被
処理物はウエハであり、前記処理槽は、フッ素系ガスを
用いて、前記ウエハ表面のシリコン酸化膜をドライエッ
チング処理する槽であるのが好ましい。また、前記表面
が、アルマイト処理層を有するアルミニウムの表面であ
るのが好ましい。なお、前記複数の小領域は、それぞれ
実質的に平坦であるのがよく、また、前記複数の小領域
は、規則性のあるパターンで配置されるのがよい。

【００１３】また、本発明は、半導体装置を製造するた
めの処理を行う処理装置において、処理槽内に装着した
被処理物を処理するに際し、前記処理槽内の構成部品
の、前記処理装置の運転によって付着物が堆積する表面
の少なくとも一部を、前記付着物の剥離を防止するに十
分な高さの実質的に垂直な段差によって小領域に分割し
た処理装置を用いることを特徴とする付着物の剥離防止
方法を提供するものである。

【００１４】また、本発明は、半導体装置を製造するた
めに、処理槽内に装着した半導体装置基板を処理するに
際し、前記処理槽内の構成部品の、前記処理によって付
着物が堆積する表面の少なくとも一部を、該付着物の膜
を分割してサイズを制限する段差によって複数の小領域
に分割することを特徴とする、半導体装置の製造方法を
提供するものである。ここで、前記複数の小領域は、前
記段差によって分割された複数の凸部小領域と凹部小領
域とを有し、隣り合う凸部小領域が、前記付着物の膜を
分割する距離だけ離れているのが好ましい。また、前
記段差が、前記付着物の膜を分割する角度を有するのが
好ましい。また、前記段差が、前記付着物の膜を分割す
る高さを有するのが好ましい。また、前記段差が、所要
の累積処理時間の間に堆積する前記付着膜を分割して、
剥離を防止するのが好ましい。

【００１５】また、本発明は、半導体装置を製造するた
めに、処理槽内に装着した半導体装置基板を処理するに
際し、前記処理槽内の構成部品の、前記処理によって付
着物が堆積する表面の少なくとも一部を、実質的に垂直
な段差によって複数の小領域に分割することを特徴とす
る、半導体装置の製造方法を提供するものである。さら
に、半導体装置を製造するために、処理槽内に装着した
半導体装置基板を処理するに際し、前記処理槽内の構成
部品の、前記処理によって付着物が堆積する表面の少な
くとも一部を、一次元的な溝によって複数の凸部小領域
に分割することを特徴とする、半導体装置の製造方法を
提供するものである。ここで、前記付着物の堆積は、前
記構成部品表面のリング状の領域において生じ、前記溝
は、該リング状の領域の周方向に対して略垂直に配置さ
れるのが好ましい。また、前記構成部品は、処理槽内に
装着した半導体装置基板を囲う内縁を有し、前記溝は、
該内縁近傍に、該内縁に対して略垂直に配置されるのが
好ましい。また、前記溝は、装置運転中に前記構成部品
の表面に形成される温度勾配に略沿って配置されるのが
好ましい。

【００１６】また、本発明は、半導体装置を製造するた
めに被処理半導体装置基板を装着する処理槽内の構成部
品であって、その表面の少なくとも一部が、実質的に垂
直な段差によって複数の小領域に分割されていることを
特徴とする、半導体製造装置の構成部品を提供するもの
である。また、本発明は、半導体装置を製造するための
プラズマ処理装置の、被処理半導体装置基板を囲うフォ
ーカスリングであって、その内縁近傍の表面に、内縁に
対して略垂直に配置された複数の溝によって、複数の凸
部小領域に分割された領域を有することを特徴とする、
フォーカスリングを提供するものである。

【００１７】本発明では、半導体装置を製造するための
処理を行う処理装置において、処理槽内の構成部品の、
反応生成物の付着箇所に、段差によって分割された複数
の小領域からなる表面、例えば、段差によって区切られ
た凹部あるいは凸部に分割された部分を設けている。こ
れにより、処理装置の処理槽内の反応生成物の付着膜が
厚くなっても、付着層の剥離を抑制することが可能であ
る。従って、装置の稼働率を向上させることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明に係る処理装置、これを用
いる付着物の剥離防止方法および半導体装置の製造方法
ならびに半導体製造装置の構成部品およびフォーカスリ
ングを添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、以下
に詳細に説明する。図１は、本発明に係る処理装置を適
用したドライエッチング処理を行うプラズマ処理装置の
一実施形態の概略構成を示す線図的断面図である。

【００１９】同図に示すようにプラズマ処理装置１０
は、高周波（ＲＦ）プラズマによってシリコン酸化膜な
どの酸化膜をエッチングする、半導体装置製造用のドラ
イエッチング装置であって、狭ギャップの平行平板構造
を有する。被処理物（半導体ウエハ）を装着する処理槽
（チャンバー）１２内にはさまざまな構成部品が設けら
れている。チャンバー１２の上部中央には、エッチング
ガスを導入可能なガス導入口１３が接続された上部電極
１４が設置される。チャンバー１２の下部中央には、ド
ライエッチングされるウエハ２６を固着する静電チャッ
ク１７を備えた下部電極１６が設置される。上部電極１
４の周囲にはこれを覆うように上部石英治具１８が、下
部電極１６の周囲にはこれを覆うように下部石英治具２
０が配置される。さらにチャンバー１２の外に、上部電
極１４および下部電極１６の両方に高周波電力（ＲＦパ
ワー）を印加するＲＦパワースプリッター２２と、ＲＦ
パワースプリッター２２に接続されるＲＦ電源２４とが
設置される。これらによってチャンバー１２内にＲＦプ
ラズマが生成され、ドライエッチングが行なわれる。こ
こで、図示例のプラズマ処理装置１０においては、上部
石英治具１８および下部石英治具２０の少なくとも一方
には、本発明の特徴とする段差によって分割された複数
の小領域からなる表面、例えば、実質的に垂直な段差に
よって区切られた凹部あるいは凸部に分割された部分
（図２参照）を上下部電極１４、１６の近傍に備えてい
る。

【００２０】ここで、プラズマ処理装置１０のチャンバ
ー１２は、所定の、例えば、１０−６Ｔｏｒｒ程度の真
空度まで真空引きすることができる。なお、下部電極１
６上へのウエハ２６の固着方式は特に制限的ではなく、
どのような方式でもよく、例えばメカニカルクランプ方
式などを用いることもできる。メカニカルクランプ方式
を用いるプラズマ処理装置については後述する。図示例
のプラズマ処理装置１０のＲＦ印加方式は、ＲＦパワー
スプリッター２２によって上下部電極１４および１６の
両方にＲＦパワーを印加するスプリット方式を採用して
いるが、本発明はこれに限定されず、例えば、このスプ
リット方式を含め、アノードカップリング方式や、カソ
ードカップリング方式を択一的に選択することができ
る。

【００２１】上部電極１４および下部電極１６の周囲
は、それぞれ上部および下部石英治具１８および２０に
より覆われている。これらの石英治具１８、２０は、平
行平板電極間にプラズマを集中させる、いわゆるフォー
カスリングの機能を有している。上部および下部石英治
具１８および２０の部分は、メカニカルクリーニングの
際に着脱可能となっている。この上部および下部石英治
具１８および２０の上部および下部電極の近傍の部分に
反応生成物の付着物が堆積する。特に、下部電極１６の
近傍にあたる下部石英治具２０の内側（内縁）から幅約
１２ｍｍの領域には、付着物の堆積が顕著である。従っ
て、この部分は特に、段差加工部を設ける価値が高い。

【００２２】このため、本発明においては、上部および
下部石英治具１８および２０の反応生成物の付着物が堆
積する部分に段差によって分割された複数の小領域から
なる表面、すなわち実質的に垂直な段差により区切られ
た凹部あるいは凸部に分割された表面（以下、総称して
段差加工部という）を有する。特に、下部電極１６の近
傍にあたる下部石英治具２０の部分において、付着物の
堆積が顕著であるので、下部石英治具２０の下部電極１
６の近傍には、段差加工部を設けるのがよい。また、静
電チャックを用いた処理装置では、ウエハ近傍に位置す
る治具に堆積した付着物が剥離すると、剥離した付着物
が静電チャックに引き寄せられる。この結果、ウエハの
固定を行えないと言う問題が発生する。この意味で、静
電チャックを使用する処理装置においては、段差加工部
を設けることが特に効果的である。

【００２３】ここで、下部石英治具２０に形成される段
差加工部の一例の上面図を図２（ａ）に、図２（ａ）の
α部の部分拡大図を図２（ｂ）に、図２（ｂ）のｄ−
ｄ’線切断部分断面図を図２（ｃ）に示す。図２
（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に示す下部石英治具２０の
表面に形成される段差加工部３０は、円環状の下部石英
治具２０の内縁に沿って全体に放射状に、すなわち内縁
に対して略垂直に、所定ピッチで形成される所定幅、所
定長および所定深さ（段差）の、図示例では２ｍｍピッ
チで形成される１ｍｍ幅×１２ｍｍ長×０．３ｍｍ（３
００μｍ）深さ（段差）の長方形溝（凹部）３０ａであ
る。これらの長方形溝３０ａの底面および長方形溝３０
ａ間の表面（凸部表面）は、それぞれ実質的に平坦であ
る。なお、図示しないが、上部電極１４の周囲に設置す
る上部石英治具１８に対しても同様に、段差加工部とし
て上部石英治具１８の表面の内縁部全体に１ｍｍ幅×１
２ｍｍ長×３００μｍ深さ（段差）の長方形溝が２ｍｍ
ピッチで放射状に配置されている。

【００２４】ここで、本発明の作用効果を明らかにする
ために、図１に示すプラズマ処理装置１０を用いて実験
を行った。なお、上部電極１４および下部電極１６の周
囲をそれぞれ覆う上部石英治具１８および下部石英治具
２０により平行平板電極間にプラズマが集中し、上部お
よび下部石英治具１８および２０の部分に反応生成物の
付着物が堆積することになるが、特に、下部電極１６の
近傍にあたる下部石英治具２０の部分において、反応生
成物の付着物の堆積が顕著であるため、図３（ａ）に示
すように下部石英治具２０の下部電極１６の近傍にあた
る表面領域２８のみに、図３（ａ）のα部の部分拡大図
である図３（ｂ）〜（ｅ）に示すような種々のパターン
を施した。

【００２５】図３（ｂ）および図３（ｂ）のａ−ａ’線
切断部分断面図である図３（ｆ）に示すパターンＡは、
機械加工による形成直後の下部石英治具２０であり、そ
の表面領域２８は表面加工を施していない表面未処理領
域のままである。この場合の下部石英治具２０の表面粗
度は、中心線平均あらさ（Ｒａ）で１．５７μｍ、十点
平均あらさ（Ｒｚ）で９．２５μｍ、最大高さ（Ｒｍａ
ｘ）で１０．５μｍである。また、図３（ｃ）および図
３（ｃ）のｂ−ｂ’線切断部分断面図である図３（ｇ）
に示すパターンＢは、その表面領域２８にフロスト処理
２８ｂを施した下部石英治具２０であり、仕上げ加工部
２８ａの表面粗度は、中心線平均あらさ（Ｒａ）で３．
９２μｍ、十点平均あらさ（Ｒｚ）で２３．０μｍ、最
大高さ（Ｒｍａｘ）で２７．５μｍとしたものである。
フロスト処理加工２８ｂは、下部石英治具２０の表面の
内縁部分１５ｍｍ幅の範囲内に施した。

【００２６】また、図３（ｄ）および図３（ｄ）のｃ−
ｃ’線切断部分断面図である図３（ｈ）に示すパターン
Ｃは、下部石英治具２０の表面領域２８に溝パターンを
機械加工したもので、本発明の段差加工部３０として形
成された略同心円状溝３０ｃ（オリエンテーションフラ
ットの部分は円状ではないが、本発明ではこの部分も含
め略円状とする）である。この略同心円状溝３０ｃは、
下部石英治具２０の表面領域２８に下部石英治具２０の
表面の内縁より２ｍｍ離して、略同心円状に配置された
幅３ｍｍおよび深さ（段差）５０μｍの溝パターンであ
る。また、図３（ｅ）および図３（ｅ）のｄ−ｄ’線切
断部分断面図である図３（ｉ）に示すパターンＤは、下
部石英治具２０の表面領域２８に溝パターンを機械加工
したもので、本発明の段差加工部３０として放射状に形
成された長方形溝（凹部）３０ｄである。この放射状に
形成された長方形溝３０ｄは、下部石英治具２０の表面
の内縁部に、図２（ａ）〜（ｃ）に示す長方形溝３０ａ
と深さ（段差）を除いて同じ溝パターンを持つ２ｍｍピ
ッチで放射状に形成された１ｍｍ幅×１２ｍｍ長、深さ
（段差）５０μｍの長方形溝パターンである。パターン
ＣおよびＤの溝パターンの形成は、具体的には、ダイア
モンド治具を用いた機械研削で行った。研削された溝の
底の表面は、加工前の石英治具表面と同程度の粗度を有
している。

【００２７】以上の下部石英治具２０を図１に示すプラ
ズマ処理装置１０内に装着して反応性プラズマを発生さ
せ、ウエハ２６のドライエッチング処理を実施した。本
実験では、反応性プラズマをドライエッチング加工に用
いた。ウエハ２６の構成は、図４に示すとおり、Ｓｉ基
板上３２に二酸化シリコン膜３４が１．０μｍ成膜され
ており、さらに、その上にフォトレジスト３６によるマ
スクパターンを１．２μｍの厚みで形成した。マスクに
は０．３０μｍ径レベルのホール形状３８を開口したも
のを用いた。ドライエッチングのガスとしてはＣＦ₄、
ＣＨＦ₃のエッチャントガスおよびＡｒの混合ガスを用
いた。用いたプラズマの生成条件を表１に示す。

【００２８】

【００２９】その結果を表２に示す。表２は、多数のウ
エハを連続してドライエッチングした場合に、付着物の
剥離がどの程度進行したかを示したものである。ここで
放電時間は、おのおののウエハの処理に要したプラズマ
放電時間を積算した時間である。パターンＡの場合、２
５時間程度の放電で、全ての領域で付着物が剥離した。
パターンＢでは２０時間で剥離領域は１０％であり、３
５時間ですべての領域の付着物が剥離した。

【００３０】

【００３１】このようにパターンＡと比較すればパター
ンＢのフロスト処理による微小凹凸でも、付着物と下地
材料との間の付着力が向上することがわかる。しかし、
パーティクルの発生は、付着物の剥離が発生した時点か
ら始まることを考慮すると、装置稼働率の大幅な向上は
望めない。

【００３２】一方、本発明の特徴とする段差加工部３０
（３０ｃ，３０ｄ）を持つパターンＣおよびパターンＤ
は共に、放電時間４０時間でも反応生成物の剥離は全く
なかった。このことよりパターンＣおよびパターンＤ
は、パターンＢで得られたフロスト処理による微小凹凸
による付着力の向上よりも、はるかに効果的に付着物の
剥離を抑えられることがわかった。

【００３３】表３は、２０時間放電において、反応生成
物の付着力を、引き剥がし法により計測した比較であ
る。その結果、パターンＡは３×１０⁵ｄｙｎｅ／ｃｍ
²以下、パターンＢは３〜７×１０⁵ｄｙｎｅ／ｃ
ｍ²、パターンＣは２０〜３０×１０⁵ｄｙｎｅ／ｃｍ
²、パターンＤは３０×１０⁵ｄｙｎｅ／ｃｍ²以上の
付着力を示すことがわかった。この結果から、パターン
ＣおよびＤでは従来技術と比較し大きな付着力を維持で
きていることがわかった。特に、パターンＤと未処理領
域とを比較すれば付着力は、少なくとも１０倍程度向上
した。

【００３４】

【００３５】ところで、付着物が剥離するメカニズムに
関しては、付着物の内部応力が大きくなった場合に、下
地基板との付着力を上回り、それに抗することができず
に、剥離するということが良く知られている。しかし、
上記の実験結果より、さらに以下のような知見を見出す
ことが可能である。

【００３６】その知見の一つは、付着物の剥がれやすさ
が付着物の内部応力に応じて制限される変位の絶体量に
関係するということである。付着物の内部応力に応じて
発生する変位量は、付着物を１次元的に捉えた場合下記
式で表すことができる。（付着物の変位量）＝（付着物の内部応力×付着物の長
さ）／（付着物のヤング率）すなわち、付着物の内部応力が大きいほど、付着物のサ
イズが大きいほど、付着物は剥がれやすくなる。さら
に、この付着物のサイズを制限するのに、適当な段差を
設けてやることが有効であることも本実験結果は示して
いる。パターンＤがパターンＣより付着力が大きいの
は、パターンＤの付着物のサイズが段差によってより小
さく分割されている効果であると考えられる。前述のよ
うに、石英治具表面の電極近傍の部分にリング状に付着
物が堆積する。この付着物を小さく分割するためには、
放射状のパターンＤの方が、同心円状のパターンＣより
も効果的である。

【００３７】パターンＡの場合において２０時間放電後
の付着物堆積の状況を目視で観察すると、下部石英治具
２０の内側（内縁）から幅約１２ｍｍの帯状の領域に付
着物の堆積が顕著であった。そして、放射状に亀裂が生
成され、剥離が起きていた。このように放射状の亀裂が
生成されるのは、プラズマのＯＮ−ＯＦＦに伴う温度変
化によって熱膨張、熱収縮が発生し、付着膜の内部で周
方向の応力が発生したためであると理解できる。このよ
うに、少なくとも放電時間２０時間の時点においては、
周方向の応力が剥離の主たる原因であるため、上記の式
における（付着物の長さ）は周方向の長さと考えること
ができる。パターンＤは、帯状の付着膜を周方向で小領
域に分割するため、この（付着物の長さ）が小さくな
り、（付着物の変位量）が制限され、剥離が効果的に防
止できたと理解できる。

【００３８】このような分割の効果を裏付けるデータを
図５および図６に示す。図５は、放電時間と付着物の膜
厚との関係を示したものである。例えば２０時間の放電
によって約３００μｍの付着物が堆積し、その後も、放
電時間に比例して堆積膜厚は増大していく。このよう
に、数１００μｍレベルの厚みを持つ付着層には大きな
内部応力が生じることになる。従って、ある膜厚以上に
なると、付着力が付着物の内部応力に抗しきれず、付着
物が剥離する。しかし、図６に示すとおり、付着物の剥
離は、付着物の厚みとともに、付着表面積にも依存す
る。

【００３９】すなわち、分割した小領域の面積を小さく
するほど、より厚い付着物の剥離を防止することができ
る。具体的には、面積４００ｍｍ²、３９．５ｍｍ²、
０．０２ｍｍ²において、それぞれ、約３００μｍ、６
００μｍ、１２００μｍの膜厚の付着物の剥離を防止す
る効果が確認できた。ここで、小領域を分割する段差の
高さは５０μｍである。図６の結果は、付着物の応力が
大きいほど剥離が起きやすくなる従来からの知見に加
え、段差で分割した小領域によって付着物のサイズを制
限することで剥離を抑止することができるという、本発
明で得られた新たな知見が正しいことを示すものに他な
らない。小領域の面積は、それぞれの装置において堆積
する付着物の剥離を、サイズの制限によって防止する効
果を得るために適切な範囲で、加工の容易性等の要件も
加味して決定する。例えば、堆積する付着物の膜厚が３
００μｍ程度ならば約４００ｍｍ²以下、６００μｍ程
度ならば約４０ｍｍ²以下にする。下限値は、図６にお
いて実験的に確認した０．０２ｍｍ²に制限されるわけ
ではない。例えば１×１０^-3ｍｍ²程度にすることも可
能である。しかし、加工の容易性を考慮すれば、通常は
０．５ｍｍ²程度以上にすることが好ましい。

【００４０】なお、付着膜の厚さは放電時間２０時間に
おいて約３００μｍであり、その後も時間にほぼ比例し
て増大する。パターンＣおよびＤの段差の高さである５
０μｍは、この付着膜の厚さに対してはるかに小さい。
このような小さな段差で高い剥離防止効果が得られるこ
とから、付着膜が剥離するか否かは、石英治具との界面
付近のある厚さの部分の変位量に依存することが理解で
きる。この「ある厚さ」は、付着物の組成その他によっ
て変化すると考えられるが、表１のエッチング条件にお
いては５０μｍ程度以下であり、５０μｍの段差でその
厚さの付着膜を分割することが可能であったと理解でき
る。また、段差の高さは５０μｍと小さくても、溝の
幅、すなわち、段差によって分割された凸部小領域間の
距離は大きい。例えばパターンＤでは１ｍｍであり、放
電時間２０時間における堆積膜厚の約３．３倍であり、
４０時間における堆積膜厚の約１．７倍である。放電時
間５０時間まで放電時間に比例して堆積膜厚が増大する
と仮定した膜厚に対しても、約１．３倍である。しかも
図５に示した膜厚は、堆積膜厚が最も大きい下部石英治
具の内縁部分での値であり、内縁から離れるに従って膜
厚は減少する。さらに、プラズマによって生成された付
着物の堆積は必ずしもコンフォーマル（等方向）には進
行せず、段差の側壁においては薄くなることが一般的で
ある。従って、凸部小領域と凹部小領域を分割する段差
は、少なくとも段差加工部の大部分においては、長時間
の放電の後にも消失しないと考えられる。すなわち、長
時間の放電の後であっても堆積物は段差を有する基板上
に堆積され、段差によって効果的に分割される。そし
て、段差によって分割されることにより、剥離が防止さ
れる。

【００４１】また一方で、付着表面の凹凸が付着物の付
着力を向上させる釘打ち効果が知られているが、微小凹
凸のパターンＢにおいて、段差によって分割したパター
ンＣおよびパターンＤより剥がれが生じやすいことは、
この釘打ち効果には、段差の高さに対する依存性がある
ことを示している。

【００４２】これを裏付けるデータを図７に示す。図７
は、分割小領域の面積が１２ｍｍ²であるパターンＤに
おける段差の高さと、２０時間プラズマ放電を行った場
合の付着物の付着力との関係を示したものである。図７
によると、付着物の膜厚が厚いほど、すなわち付着物の
応力が大きいほど、付着物の剥離は起こりやすくなる。
しかし、それに応じて段差を大きくすると、付着物の剥
離は起こりにくくなる。この実験結果では、付着力が３
〜７×１０⁵ｄｙｎｅ／ｃｍ²以下で付着物の剥がれが
生じ易くなったが、これを確実に防止できる１５×１０
⁵ｄｙｎｅ／ｃｍ²以上が得られる段差は、３０μｍで
あった。さらに５０μｍの段差においては、３０×１０
⁵ｄｙｎｅ／ｃｍ²を超える付着力が得られた。

【００４３】３０μｍの段差は、膜厚３００μｍの付着
物に対しては微小であると考えられる。しかしこのよう
な小さな段差でも、ある程度の釘打ち効果が得られてい
ることが理解できる。また、３００μｍの膜厚は、１２
ｍｍ²の寸法のパターンに比較するとはるかに小さい。
従って、釘打ち効果が得られるために凹凸が高い密度で
存在することは必須ではなく、特定高さ以上の段差が、
特定面積内に一つ以上あればよいことが理解できる。こ
のように段差が、付着物の膜をピン留めするような効果
（以下、「ピン留め効果」と呼ぶ）を奏するものと理解
できる。

【００４４】パターンＢのフロスト処理では顕著な剥離
防止効果が得られなかった現象は次のように理解するこ
とができる。まず、フロスト処理を行った石英治具の表
面には微小な凹凸が形成されているのみであり、最大高
さ（Ｒｍａｘ）でも２７．５μｍにすぎない。このよう
に凹凸の高さが小さいため、付着膜を分割する効果にお
いても、釘打ちする効果においても小さい。また、その
凹部と凸部とは傾斜部によって連続的に接続されてお
り、明確な段差によって分割された小領域は形成されて
いない。このため、付着膜を分割し、変位量を制限する
効果が小さい。たとえ、高さをさらに大きくすることが
できたとしても、隣りあう凸部の間の間隔が小さいた
め、隣り合う凸部に堆積した付着物同士がつながってし
まい、付着膜を効果的に分割することができない。言い
換えれば、フロスト処理では、付着膜を分割するために
必要な、明確な段差によって区切られた、一定の広さを
有する凹部が形成されない。これに対して、パターンＣ
およびＤを形成した石英治具の表面は、５０μｍの高さ
を有する明確な段差によって複数の小領域に分割されて
いる。まず、この段差が付着物の膜をピン留めする効果
が得られる。また、溝の底部に形成される凹部小領域は
１ｍｍの幅を有している。このため、溝を挟んで隣り合
う凸部小領域に付着した膜同士や、凸部小領域に付着し
た膜と凹部小領域に付着した膜とが効果的に分割され
る。

【００４５】従って、本発明においては、凹凸を形成す
る段差は、堆積付着物の剥離を防止するに十分な高さを
有するのが好ましい。具体的には、図７に示されたよう
に、３０μｍ以上、もしくはさらに好ましくは５０μｍ
以上にする。これらの段差は、放電時間２０時間での付
着物膜厚である約３００μｍに比較するとそれぞれ約１
０％および１７％である。なお、この段差が高くなるほ
ど付着力は大きくなるので、更に大きくすることも好ま
しい。例えば、後から説明するように、３００μｍの段
差では、５０時間の放電においても剥離に伴うパーティ
クル数の増大は見られなかった。この場合、段差の高さ
は膜厚の約４０％である。当然のことながら、処理装置
の種類及び運転条件によって付着物の堆積速度は異な
る。また、必要な装置稼働率を得るために要求される連
続処理時間、もしくは、ウエハ毎の処理時間を積算した
時間も、装置毎に異なる。このような、要求される連続
処理時間の間に堆積される膜厚にあわせて、剥離を防止
するために必要な段差を設定する。なお、剥離防止の観
点では段差は大きくする方が好ましい。しかし、段差の
高さが堆積膜厚と同程度以上になれば、それ以上大きく
しても顕著な効果は得られない。また、治具の強度低下
や、加工困難性の増大を考慮しても、必要以上に段差を
大きくすることは好ましくない。さらに、段差が大きす
ぎると、処理装置の特性に悪影響を与える可能性もあ
る。例えばガスを使用する処理装置では、段差によって
ガスの流れが乱され、その結果、処理特性に悪影響を与
える。従って、段差の高さは、ガスの流れを乱さない範
囲にすることが好ましい。

【００４６】なお、本実験では、図１に示すような平行
平板型のプラズマ処理装置１０を用いたが、このような
プラズマ処理装置の場合、上部電極１４と下部電極１６
の間にプラズマが効率的に閉じ込められる構造である。
このような構造の場合、反応生成物は、プラズマが終端
する領域近傍に大量に再堆積し、付着層となる。従っ
て、段差加工部を、ウエハ２６の近傍に位置する表面位
置、あるいは電極１４、１６の近傍等の、反応生成物が
顕著に付着する位置の装置表面に配置することで、堆積
物の付着層の剥離防止に対してより有効に作用し、より
大きな効果を挙げることができる。

【００４７】さらに、段差によって形成される凹凸のパ
ターン形状についての作用効果を説明する。本実験で
は、平行平板型のプラズマ処理装置を用いた。このよう
なプラズマ処理装置の場合、処理槽内にプラズマを中心
とした温度勾配が生じる。あるいは、処理槽内に熱源や
冷却部がある場合、それらの影響が合成された温度勾配
が生じる。従って、付着物の内部応力には、このような
温度勾配に沿う方向の成分が生じる。また、付着物は、
温度勾配により膜厚が変化する場合が多く、膜厚差に起
因した応力成分も生じる。このような場合、上述したパ
ターンＣのように、凹部あるいは凸部を、温度勾配によ
り生ずる等温度曲線に沿って配置することがより有効で
ある。

【００４８】また枚葉式のプラズマ処理装置では、プラ
ズマのオン、オフなどによって、周期的な熱変動が生じ
る場合が多い。この場合、付着物の内部応力は熱変動振
幅が最大となる領域で大きくなる。この場合は、温度勾
配により生じる等温度曲線に沿う内部応力が発生する。
従って、パターンＤのように、凹部あるいは凸部を、等
温度曲線に対し、その法線方向に沿って、すなわち、温
度勾配に沿って配置することがより有効となる。

【００４９】例えば、低誘電率絶縁物のエッチングにお
いては、ウエハを装着する下部電極の温度を室温にして
はるかに低い温度、例えば−５０℃程度に冷却する、い
わゆる低温エッチングが行われる。このような場合には
大きな温度勾配が発生する。また、一般的には低温にな
るほど付着物の堆積速度が大きくなるので、付着物の膜
厚も大きくなる。この結果、付着物の剥離が起きやすく
なる。このような場合に対して、本発明の段差加工部を
設けて付着物の剥離を防止すると、特に、凹凸のパター
ンを温度勾配に従って配置することは有効である。ま
た、例えば金属やシリコン等の、熱伝導率の高い材料を
使用した部品の場合、プラズマのオン、オフ等によって
発生する温度変動の幅および速度が大きくなる。このた
め、付着物の剥離が起きやすくなる。このような場合に
対して、本発明の段差加工部を設けて付着物の剥離を防
止すること、特に、パターンを温度勾配に従って配置す
ることは有効である。

【００５０】さらに、本発明は、プラズマ処理装置など
の処理槽内の構成部品表面の付着物の剥離防止に適用で
きるのみではなく、同じ原理で、装置槽内の構成部品表
面のコーティングが剥がれるのを防止するのにも有効で
ある。特に、チャンバー自体を含めた、チャンバー内の
構成部品の材料としてアルミアルマイトが使用される場
合があるが、アルマイトは１３０℃以上になると、アル
ミニウム母材との熱膨張係数の差より、急速に剥離しや
すくなる特性を持つ。このため、従来装置、特に枚葉式
の処理装置では、連続処理による加熱効果でこのような
部品の表面が高温化し、アルマイトが剥離しやすくな
る。従って、この場合にも、アルミアルマイトの表面を
本発明のように段差によって小領域に分割することで、
アルミニウム母材とアルマイトの付着力を維持し、剥離
を防止することが有効である。

【００５１】

【実施例】以下、本発明の処理装置、これを用いる付着
物の剥離防止方法および半導体装置の製造方法ならびに
半導体製造装置の構成部品およびフォーカスリングを実
施例に基づいてより具体的に説明する。（実施例１）本発明の処理装置をドライエッチング装置
として用いられるプラズマ処理装置に適用した実施例１
およびその変形例について説明する。図１に示すプラズ
マ処理装置１０をドライエッチング装置として用い、図
２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す下部石英治具２０を用
いて、図４に示す構造の半導体装置基板（ウエハ２６）
の二酸化シリコン膜３４のドライエッチング加工を実施
した。上述したように下部石英治具２０の表面の内縁部
の段差加工部３０として、１ｍｍ幅×１２ｍｍ長、深さ
（段差）３００μｍの長方形溝３０ａをピッチ２ｍｍで
放射状に配置した（パターンＤ：図３（ｅ）および
（ｉ）参照）。また、上部電極１４周囲に設置する上部
石英治具１８に対しても同様に上部石英治具１８の表面
の内縁部の段差加工部３０として、１ｍｍ幅×１２ｍｍ
長、深さ（段差）３００μｍの長方形溝３０ａをピッチ
２ｍｍで放射状に配置した。

【００５２】パターンは、表３においてもっとも効果が
確認されたＤを選んだ。長さは、表２においてパターン
Ａ、すなわちフラットな石英治具（２０，１８）の場合
に顕著な（５０％の）剥離が見られた放電時間２０時間
において、堆積が観察された幅である１２ｍｍを選ん
だ。すなわち、幅１２ｍｍの付着膜全体を周方向に分割
できる長さにした。また段差の高さは、表３に示された
ように５０μｍでも効果が確認されたが、余裕を見て３
００μｍとした。この高さは、上記の２０時間の放電時
間における付着物の堆積膜厚に相当する高さである。実
際に加工された溝３０ｄの形状は、図８に示したような
断面形状を有している。断面全体は概略長方形形状を有
している。側壁は、石英治具２０，（１８）の表面に対
して完全に垂直ではない。また、明確には図示はしない
がわずかに凹凸を有しており、下端部は丸みを有してい
る。しかし、下端部を除いた平均傾斜角は約８０°以上
と大きく、実質的に垂直であると言える。なお、比較例
として、図３（ｂ）および（ｆ）に示すような機械加工
したままのフラットな上下部石英治具１８および２０を
用いた二酸化シリコン膜３４のドライエッチング加工も
同様に行った。

【００５３】チャンバー１２を１０^-6Ｔｏｒｒ程度の真
空度まで真空引きし、ウエハ２６を静電チャック１７を
用いて下部電極１４上に固着した。チャンバー１２の上
部のガス導入口１３からチャンバー１２内に導入される
ドライエッチングガスとしてはＣＦ₄、ＣＨＦ₃のエッ
チャントガスおよびＡｒの混合ガスを用いた。本プラズ
マ処理装置１０のＲＦ印加方式は、上下部電極にＲＦを
印加するスプリット方式を採用した。プラズマの生成条
件は、上記表１に示したものを用いた。上述したよう
に、本プラズマ処理装置１０では、上部電極１４および
下部電極１６の周囲は、上下部石英治具１８および２０
により覆われており、これにより平行平板電極間にプラ
ズマが集中する構成となっているため、この上下部石英
治具１８および２０の電極近傍部分に反応生成物の付着
物が堆積することになる。

【００５４】表４に、機械加工したままのフラットな上
下部石英治具１８および２０を用いた場合と、上下部石
英治具１８および２０に放射状の規則的な凹凸パターン
（長方形溝３０ａ）を持つ段差加工部３０を設置した場
合とのドライエッチング性能を比較した結果を示す。二
酸化シリコン膜３４のエッチングレートおよびエッチン
グ均一性において、両者に違いはなかった。また、この
時のポリシリコンのエッチングレートに関しても差異は
ないため、半導体集積回路等の二酸化シリコンドライエ
ッチング工程でしばしば重要視される（二酸化シリコン
エッチレート）／（ポリシリコンエッチレート）で定義
される下地選択比に関しても違いはなかった。また、マ
スクとの加工変換差やエッチング形状のテーパ角などに
も違いはなかった。特に、エッチング形状に関しては直
径０．３０μｍ、深さ１．０μｍレベルの微細形状加工
に違いのないことを確認した。これにより、ドライエッ
チングの基本性能に対し、上下部石英治具１８および２
０に図３（ｅ）および（ｉ）に示すような長方形溝３０
ａからなる放射状凹凸パターンを持つ段差加工部３０を
設けても、なんら悪影響を及ぼさないことが確認でき
た。図１の装置の上下の石英治具１８、２０の間のギャ
ップは約２ｍｍである。このギャップに対して、石英治
具に設けた３００μｍの段差は約１５％に相当する。こ
のような段差が、ガスの流れを乱したり、さらに、プラ
ズマ特性やエッチング特性を変化させたりしないことが
確認できた。

【００５５】

【００５６】ただし、段差加工部の段差を更に大きくし
た場合には、エッチング特性、特に均一性に対して悪影
響を与える。図９は、図１に示すエッチング装置におい
て、図３（ｅ）および（ｉ）に示す段差加工部（パター
ンＤ）を持つ下部石英治具を用いた場合の、段差加工部
の段差と二酸化シリコンエッチングレート均一性との関
係を示すグラフである。図９から分かるように、段差９
００μｍの場合に４．９％に均一性が悪化し、１２００
μｍ（１．２ｍｍ）以上では５％を越えた。これは、段
差加工部によってガスの流れが乱され、プラズマおよび
エッチングの特性に変化が発生したものと理解できる。
従って段差の高さは１．５ｍｍ程度以下、好ましくは１
ｍｍ程度以下にする。図１の装置は狭ギャップ型のエッ
チング装置であり、上下の石英治具１８、２０の間の間
隔は約２ｍｍと、小さくなっている。このギャップに対
して、上記の１ｍｍの段差は約５０％に相当する。この
ような狭いギャップを形成する構成部品に適用したため
に、段差加工の高さに、上記のような制限が見いだされ
た。他の装置および他の部品においても、ガスの流れを
乱すことがない範囲に段差加工の高さを抑えることが好
ましい。しかし、段差の高さの具体的な上限値は、それ
ぞれの装置、部品毎に異なる。

【００５７】図１０は、本実施例１におけるプラズマ放
電時間とチャンバー１２内に発生するパーティクル数、
すなわち、チャンバー１２内で処理したウエハ上に付着
するパーティクルの個数との関係を示したグラフであ
る。図１０から、上下部石英治具１８および２０に長方
形溝３０ａによる放射状の凹凸パターンを設置した場
合、プラズマ放電時間５０時間でも０．２５μｍ径以上
のパーティクル数は３０個以内に収まることがわかる。
比較のため、機械加工したままのフラットな上下部石英
治具１８および２０を用いた場合を同時に示した。この
場合には、プラズマ放電時間が２０時間を超えると０．
２５μｍ径以上のパーティクルが増大した。

【００５８】また、半導体集積回路の製品歩留まりにつ
いても、従来レベルであり、上下部石英治具１８および
２０の段差加工部３０の放射状凹凸パターンが、なんら
悪影響を及ぼさないことを確認した。しかも、プラズマ
放電時間４０時間近傍においても、歩留まりの低下は見
られなかった。さらに、メカニカルクリーニングに従来
の洗浄方法を用いても、上下部石英治具１８および２０
の段差加工部３０の凹凸パターン段差が大きいため、摩
耗により凹凸パターンが消失するといった問題も発生し
ない。以上から明らかなように、本発明の特徴とする段
差加工部３０を適用することにより、本発明が適用され
たプラズマ処理装置１０の連続操業時間が従来と比較し
て２倍以上向上できた。これにより、メカニカルクリー
ニングの頻度が低下し、装置稼働率が向上できた。

【００５９】このように放射状の溝パターンを形成した
石英治具は、実際の半導体装置生産において、既に約１
年間にわたって連続的に使用されている。その間、溝パ
ターンに起因するトラブルの発生もなく、高い稼働率を
連続して記録している。さらに、図１０に示した５０時
間を越え、７０時間までの連続操業の実績を得ている。
実際には、７０時間の連続操業後においてもパーティク
ル数の増大は見られておらず、さらに長時間の連続操業
も可能と考えられる。また、溝の幅を１ｍｍに保ったま
まで溝のピッチを４ｍｍまで広げても、７０時間の連続
操業において付着物剥離の問題が発生しないことが確認
できている。ただし、ピッチを６ｍｍ間まで広げた場合
には付着物の亀裂発生が観察された。さらに、下部石英
治具２０に比較して付着物の堆積膜厚が約１／２でしか
ない上部石英治具１８については、溝の深さを２００μ
ｍに減少しても、付着物剥離が発生しないことが確認で
きている。

【００６０】７０時間連続操業によって付着物が堆積し
た石英治具（１８，２０）は、洗浄処理で堆積膜を除去
することによって繰り返し使用することが可能である。
付着膜の除去は、石英治具にダメージを与えることなく
行うことができる。すなわち、溝間の凸部に付着した堆
積膜は有機溶剤に浸すことによってはがれる。そして、
溝内の堆積膜はブラッシングによって除去できる。溝内
の部分と溝間の部分とが分離して除去されることから、
放電時間７０時間の間に付着した堆積膜が、下部石英治
具２０に設けた幅１ｍｍ、深さ３００μｍの溝によって
分割されていることがわかる。溝パターンの形成、およ
び７０時間の連続操業による石英治具の寿命短縮も無
い。７０時間の連続操業後には、下部石英治具２０への
付着物堆積が肉眼で確認できる範囲は、２０時間後に比
較してさらに外側に広ることが観察されている。従っ
て、放射状の溝の長さをさらに長くして、この時点にお
いても付着膜を周方向に完全に分割することが、連続操
業時間をさらに延長するために有効である。

【００６１】なお、長時間の連続操業によって形成され
る付着膜には、直径方向の大きな膜厚分布が存在する。
このような膜厚分布によって直径方向の内部応力が発生
する。この内部応力による剥離を防止するためには、パ
ターンＤのような放射状の溝に加えて、パターンＣのよ
うな同心円状の溝を形成し、直径方向にも付着膜を分割
することが考えられる。この場合、パターンＣもしくは
Ｄのような一次元的なパターンによって、付着膜を一次
元的に分割するのみではなく、パターンＣとＤとを組み
合わせたような二次元的なパターンによって付着膜を二
次元的に分割することになる。しかし、二次元的な溝パ
ターン形成は、パターン形成のコスト増大につながる。
また石英治具の強度低下の問題を発生する可能性もあ
る。さらに、付着物が堆積した治具の洗浄においても、
凹部に付着した堆積物の除去の困難性が高まる。化学的
作用のみによって堆積物を除去することができる高いエ
ッチング作用を有する洗浄液を使用すれば、除去は可能
であろう。しかし、治具にダメージを与え、治具寿命の
短縮を招く。このような要件を総合的に考慮すると、本
実施例で対象としたエッチング装置の石英治具２０，１
８においては、放射状の一次元的なパターンのみを設け
ることが好ましいと判断できる。

【００６２】小領域を分割するための段差（段差加工部
３０）は、図８の例に示されたように、実質的に垂直で
あることが、堆積膜を効果的に分割するために好まし
い。具体的には、側壁の傾斜の平均角度が約７５°以
上、さらに好ましくは約８０°以上にする。ただし、完
全に垂直である必要はない。また、効果的に分割するた
めに必要な傾斜角度は、付着物の組成や堆積機構等によ
っても変化する。従って、段差の角度が十分に大きく、
堆積膜を効果的に分割できる範囲で、それぞれの装置お
よび部品、並びに操業条件に応じて、適切な段差形状を
定めればよい。また、傾斜角度そのもののみではなく、
分割する小領域と段差部との間に明確な屈曲点が存在
し、明確な段差によって小領域が分割された状態にする
ことも重要である。

【００６３】本実施例において、溝の幅は１ｍｍとし
た。この幅をある範囲で変更することは可能である。た
だし、必要な付着物剥離防止効果を得るためには溝幅を
大きくしすぎることは好ましくない。本実施例のエッチ
ング装置の下部石英治具２０の場合には、上記のよう
に、溝幅１ｍｍで溝ピッチ６ｍｍ、すなわち溝間の凸部
の幅５ｍｍにおいて付着膜に亀裂が発生したことを考慮
すると、溝の幅も５ｍｍ未満にすることが好ましい。逆
に溝幅が小さすぎると、既に述べたように、隣り合う凸
部小領域に付着した膜同士がつながり、付着膜を効果的
に分割することができない。本実施例においては、下部
石英治具２０に設けた幅１ｍｍの溝が、放電時間７０時
間の間に形成される堆積膜を分割するに十分であること
が確認された。前記のように、この幅は４０時間の放電
時間において測定された堆積膜厚に比較して大きい。堆
積膜を分割するために必要な溝幅の最小値は、装置およ
びその操業条件によって異なる。しかし一般的には、必
要な稼働率を得るために必要なクリーニング間の放電時
間の間に形成される堆積膜の膜厚よりも大きいか、もし
くは少なくとも同程度以上であることが好ましい。一
方、加工の容易性を考慮すると、機械研削加工で溝を形
成する場合には溝幅を０．５ｍｍ程度以上にすることが
好ましい。

【００６４】以上のように、堆積膜を分割する作用によ
って剥離を防止するためには、要求される稼働率を得る
ために定めた累積処理時間の間に形成される堆積膜を分
割するために適した段差が形成されるような溝を設ける
ことが必要である。すなわち堆積膜が効果的に分割され
るように、溝の深さ（段差の高さ）を十分に大きく、溝
の側壁の角度（段差の角度）を十分に大きく、溝の幅
（段差によって分割された隣り合う凸部小領域間の距
離）を十分に大きくかつ大きすぎない範囲に、溝のピッ
チ（凸部小領域の幅）を大きすぎないよう、することが
必要である。堆積膜は必ずしも完全に分断される必要は
ないが、付着物の長さを制限してその変位量を制限し、
剥離を防止する効果を持つように分割することが必要で
ある。

【００６５】本発明でいう段差加工部３０の段差によっ
て分割された小領域とは、必ずしも面により周囲を分断
された領域に限定するものではない。肝要なのは、上述
したように、装置運転によって堆積物が付着する、すな
わち付着物の付着力を維持したい箇所の、付着表面積を
段差により小領域に分割することにある。そのため、段
差加工部３０を複数の小領域に分割する段差があれば、
好ましくはその段差が堆積物の剥離を防止するに十分な
高さを有していれば、具体的には、例えば３０μｍ以上
ある部分を含んでいれば、本発明の段差加工部は、特に
制限的ではなく、さまざまな変形が可能である。例え
ば、図１１（ａ）および（ｂ）に示す下部石英治具２０
の段差加工部３０のように小領域が、矩形状傾斜溝３０
ｅによってスローブ状に分割されているもの、あるいは
図１２（ａ）および（ｂ）に示す下部石英治具２０の段
差加工部３０のように小領域が、Ｖ字形状傾斜溝３０ｆ
によりスローブ状に分割されているもの等をも含む。

【００６６】本実施例の装置のように、チャンバー１２
の構成が簡易で対称性のよい形式の場合、図２（ａ），
（ｂ），（ｃ）および図３（ｅ），（ｉ）のような放射
状に配置された、長方形溝３０ａ、３０ｄによる段差、
あるいは図３（ｄ），（ｈ）のような同心円状に配置さ
れた、同心円状溝３０ｃによる段差など、対称性のよ
い、繰り返しパターンを用いる場合が，特に有効であ
る。このように、段差加工部３０の複数の分割小領域
は、規則性のあるパターンで配置されるのが好ましい
が、本発明はこれに限定されない。

【００６７】段差加工部３０の複数の分割小領域は、そ
れぞれ実質的に平坦であるのが好ましい。しかし、完全
に平坦である必要はない。実際、前述のように、機械加
工した表面はある程度の表面粗度を有する。この表面粗
度が、段差に比較してはるかに小さければ、段差によっ
て分割された小領域のそれぞれは実質的に平坦であると
言える。さらに、従来のフロスト処理を併用して、小領
域の一部もしくは全てを粗面化した場合でも、その粗面
化の程度が大きくなく、小領域を分割する段差に比較し
て顕著に小さい範囲であれば、やはり、小領域のそれぞ
れは実質的に平坦であると言える。段差部と小領域との
境界領域が丸みを帯びた形状になっていたとしても、そ
の境界領域が小領域のそれぞれに占める割合が十分に小
さければ、やはり、小領域のそれぞれは実質的に平坦で
あると言える。また、それぞれの小領域が全体として曲
面になることも許容される。装置構成部品の曲面の表面
に段差加工部を形成すれば、必然的に、曲面の小領域が
形成される。また、機械研削加工に使用する治具の形状
によって、溝の底面、すなわち凹部小領域が曲面になる
場合がある。そのような場合であっても、曲率半径が大
きく、それぞれの小領域の中での高さの変化が、小領域
を分割する段差の高さに比較して十分に小さい範囲であ
れば、やはり、小領域のそれぞれは実質的に平坦である
と言える。

【００６８】なお、本実施例では、静電チャックにより
ウエハ２６を下部電極１６に固着する方式のプラズマ処
理装置１０を用いたが、図１３に示すプラズマ処理装置
４０のようにメカニカルクランプ方式のものにも同様の
適用が可能である。図１３に示すプラズマ処理装置４０
は、図１に示すプラズマ処理装置１０とウエハ２６の下
部電極１６への固着方式および上下部電極１４および１
６の周囲を覆う治具の構成を除いて基本的に同様な構成
を有しているので、同一の構成要素には同一の番号を付
し、その説明は省略する。

【００６９】プラズマ処理装置４０は、狭ギャップの平
行平板構造のドライエッチング装置であって、チャンバ
ー１２と、ガス導入口１３を持つ上部電極１４と、下部
電極１６と、上部電極１４の周囲にこれを覆うように配
置されるアルミアルマイト治具４２と、このアルミアル
マイト治具４２に対向してその下側に下部電極１６の周
囲にこれを覆うように配置され、下部電極１６上に載置
されたウエハ２６の外周部を上方から機械的にクランプ
するアルミアルマイトクランプリング（メカニカルクラ
ンプ）４４と、ＲＦパワースプリッター２２と、ＲＦ電
源２４とを有する。ここで、図示例のプラズマ処理装置
４０においては、アルミアルマイト治具４２およびアル
ミアルマイトクランプリング４４の少なくとも一方は、
本発明の特徴とする段差によって分割された複数の小領
域からなる表面、例えば、段差によって区切られた凹部
あるいは凸部に分割された部分（図２および図３参照）
を上下部電極１４、１６の近傍に備えている。

【００７０】このように、メカニカルクランプに本発明
の段差加工部分を設けた場合にも、異常放電等を起こす
原因にはならず、処理性能に悪影響を与えないことを確
認した。すなわち、図示例のプラズマ処理装置４０のよ
うに、アルミアルマイトのメカニカルクランプ４４を用
い、このメカニカルクランプ４４の部分に、例えば、上
述したように、図２（ａ）〜（ｃ），図３（ｅ）および
（ｉ）に示すパターンＤのような長方形溝３０ａや３０
ｄからなる放射状凹凸パターンや図３（ｄ）および
（ｈ）に示すパターンＣのような同心円状溝３０ｃから
なる同心円状凹凸パターンを施して段差加工部３０を設
けたことによる処理性能の悪化は見られなかった。その
上、付着物の剥離が抑えられ、装置の連続稼働時間をの
ばすことができた。

【００７１】以上、本発明をドライエッチング装置とし
て用いられるプラズマ処理装置に適用した実施例を示し
たが、勿論、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではなく、この他にもさまざまな処理装置に適用可能で
ある。例えばＣＶＤ装置など、チャンバー内の構成部品
の表面に反応生成物を含んだ付着物が形成される装置に
好適に適用可能である。特に、本発明は、半導体集積回
路、さらには極めて微細化された半導体集積回路のよう
な半導体装置の製造工程に用いられる処理装置に適用す
るのがより有効である。

【００７２】（実施例２）本発明の処理装置をドライエ
ッチング装置として用いられるプラズマ処理装置に適用
した別の実施例２およびその変形例について以下に説明
する。図１４は、実施例２のプラズマ処理装置５０の概
略構成を示す線図的断面図である。図１４に示すプラズ
マ処理装置５０は、図１３に示すプラズマ処理装置４０
と上部電極５２の構成および上部電極５２へのＲＦパワ
ーの印加方式がアノードカップリング方式である点を除
いて基本的に同様な構成を有しているので、同一の構成
要素には同一の番号を付し、その説明は省略する。

【００７３】図１４に示すプラズマ処理装置５０は、同
様に、狭ギャップの平行平板構造のドライエッチング装
置であって、チャンバー１２と、チャンバー１２の上部
中央に配設され、エッチングガスを導入可能なガス導入
口５３と導入されたエッチングガスをチャンバー１２内
に吹き出す複数のガス吹き出し穴５５とが配置されたア
ルミアルマイト製上部電極５２と、下部電極１６と、上
部電極１４の周囲にこれを覆うように配置されるアルミ
アルマイト治具４２と、このアルミアルマイト治具４２
に対向してその下側に下部電極１６の周囲にこれを覆う
ように配置され、下部電極１６上に載置されたウエハ２
６の外周部を上方から機械的にクランプするアルミアル
マイトクランプリング（メカニカルクランプ）４４と、
上部電極５２にＲＦパワーを印加（供給）するＲＦ電源
２４とを有する。

【００７４】ここで、図示例のプラズマ処理装置５０に
おいては、チャンバー１２は１０^-6Ｔｏｒｒ程度の真空
度まで真空引きでき、その内部には下部電極１６が支持
され、この下部電極１６と上方にて対向する上部電極５
２とで平行平板電極を構成している。ウエハ２６は、ア
ルミアルマイト製クランプ４４を用いて下部電極１６上
に固着される。この上部電極５２にはエッチングガスを
導入可能な、ガス導入口が配置され、チャンバー内にエ
ッチングガスを導入可能である。本プラズマ処理装置５
０のＲＦ印加方式は、上部電極５２にＲＦパワーを印加
するアノードカップリング方式が採用されているが、こ
れも含め、カソードカップリング方式やスプリット方式
を択一的に選択できる。上部電極５２および下部電極１
６の周囲は、アルミアルマイト製治具４２やアルミアル
マイト製クランプ４４により覆われている。本実施例で
は、上部電極５２自体もアルミアルマイトにより構成さ
れている。

【００７５】ここでアルミアルマイト製の上部電極５２
を、一定の表面形状を有するよう加工処理して、本発明
の特徴とする段差加工部３０を形成した。この時、上部
電極５２は、アルミニウム母材に段差加工を施した後
に、アルマイト処理を２０μｍ程度形成した。アルミニ
ウム母材の表面形状は、図１５に示すように、ウエハ２
６に対向する上部電極５２の表面に幅１ｍｍ、深さ１０
０μｍの長方形溝３０ｇをガス吹き出し穴５５に重なら
ない範囲において２ｍｍピッチで碁盤目状に配置した。
ガス吹き出し穴５５の穴径は０．５ｍｍである。

【００７６】本実施例によって、本発明のプラズマ処理
装置５０を用いてポリシリコン膜３５のドライエッチン
グ加工を実施した。なお、比較例として、碁盤目状の長
方形溝を形成していないフラットな上部電極を用いてポ
リシリコン膜３５のドライエッチング加工も同様に行っ
た。本実施例で用いたウエハ２６の構造を図１６に示
す。本実施例で用いたウエハ２６は、Ｓｉ基板３２上に
膜厚１０ｎｍの二酸化シリコン膜３４を形成し、その上
に膜厚０．２５μｍのポリシリコン膜３５を形成し、さ
らにフォトレジスト３６による高さ１μｍのマスクパタ
ーンを形成したものである。マスクには０．３５μｍレ
ベルのライン・アンド・スペース形状を形成したものを
用いた。ドライエッチングのガスとしては塩素ガスおよ
び酸素の混合ガスを用いた。プラズマの生成条件を表５
に示す。

【００７７】

【００７８】表６に、フラットな従来の上部電極を用い
た場合と、長方形溝３０ｇからなる碁盤目状の凹凸パタ
ーンを持つ段差加工部３０を設置した上部電極５２を用
いた場合とのドライエッチング性能を比較した結果を示
す。ポリシリコン膜３５のエッチングレートおよびエッ
チング均一性において両者に違いはなかった。また、こ
の時の二酸化シリコンのエッチングレートに関しても差
異はないため、半導体集積回路等のポリシリコンドライ
エッチング工程でしばしば重要視される（ポリシリコン
エッチレート）／（二酸化シリコンエッチレート）で定
義される下地選択比に関しても違いはない。また、マス
クとの加工変換差にも違いはない。これにより、ドライ
エッチングの基本性能に対し、上部電極５２に長方形溝
３０ｇによる碁盤目状の凹凸パターンを施しても、なん
ら悪影響を及ぼさないことが確認できた。上部電極５２
等の構成部品は、一般的には、不連続な形状部分での電
界集中、異常放電を避けるため、比較的平滑な平面によ
り形成されるが、１００μｍレベルの段差を構築して
も、放電に影響はなく、処理性能にも支障ないことが示
された。

【００７９】

【００８０】図１７は、図１４に示すプラズマ処理装置
５０おいて、本発明を適用した長方形溝３０ｇによる碁
盤目状の凹凸パターンを持つ段差加工部３０を設置した
上部電極５２と従来の上部電極とを用いた場合のプラズ
マ放電時間とウエハ２６上へのアルマイトの脱落個数と
の関係を示したグラフである。上部電極５２に長方形溝
３０ｇによる碁盤目状の凹凸パターンを設置した本発明
の場合、放電時間２００時間でも０．３０μｍ径以上の
アルマイトの脱落数は３０個以内に収まる。一方、比較
のため、フラットな従来の上部電極を用いた場合を同時
に示したが、この場合には、放電時間が１００時間を超
えるとアルマイトの脱落数が増大した。つまり、放電時
間１００時間は、従来の上部電極の使用限界時間である
ことを示していることがわかる。

【００８１】また、半導体集積回路の製品歩留まりにつ
いても、従来レベルであり、上部電極５２の長方形溝３
０ｇによる碁盤目状の凹凸パターンがなんら悪影響を及
ぼさないことを確認した。プラズマ放電時間２００時間
近傍においても、製品歩留まりの低下は見られなかっ
た。以上より、本発明の適用により、プラズマ処理装置
の連続操業が従来と比較して２倍程度向上でき、装置の
稼働率が向上し、またランニングコストも低減できた。

【００８２】以上、本発明の処理装置をドライエッチン
グ装置に適用する種々の実施例を挙げ、半導体集積回路
等の半導体装置を製造するためのウエハをドライエッチ
ング処理する際に発生する、反応生成物の付着物や、構
成部品表面のコーティングなどの剥離を防止する効果に
ついて説明した。しかし本発明はこれに限定されず、処
理装置の処理槽内の構成部品の少なくとも一部が、段差
によって分割された複数の小領域からなる表面、例え
ば、段差によって区切られた凹部あるいは凸部に分割さ
れた部分、すなわち本発明でいう段差加工部を備えてい
れば、どのような構成の処理装置にも、どのような処理
を行う処理装置にも、また公知のどのような処理装置に
も、適用可能なことはもちろんである。

【００８３】実施例では石英製治具に段差加工部を設け
た例を示したが、例えば、セラミック製の治具に同様の
加工部を設けることも有効である。また、実施例で示し
たフォーカスリングやクランプのみではなく、さまざま
な構成部品に本発明を適用することができる。例えば、
ＥＣＲ型エッチング装置やＩＣＰ型エッチング装置のベ
ルジャ等に本発明の段差加工部を設けることも有効であ
る。さらに、ＣＶＤ装置やスパッタ装置等にも好適に適
用することができる。また実施例では、ドライクリーニ
ングを効果的に行うことが困難な狭ギャップ型の装置に
本発明を適用した場合を示した。しかし、ドライクリー
ニングを行う装置においても、本発明の段差加工部を設
ければ、ドライクリーニングの頻度は低減し、さらに稼
働率を向上させることができる。

【００８４】本発明に係る処理装置、これを用いる付着
物の剥離防止方法および半導体装置の製造方法ならびに
半導体製造装置の構成部品およびフォーカスリングにつ
いて、種々の実施例を挙げて詳細に説明したが、本発明
は以上の実施例に限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行な
ってよいのはもちろんである。

【００８５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
反応生成物の付着層や装置表面のコーティングが剥がれ
るのを抑制し、チャンバー内のパーティクルを低下さ
せ、従来の性能、製品歩留まりを維持したまま、装置稼
働率が向上し、ランニングコストも低減できる等の優れ
た効果を奏する。従って、本発明の処理装置、これを用
いる付着物の剥離防止方法および半導体装置の製造方法
ならびに半導体製造装置の構成部品およびフォーカスリ
ングは、産業上極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る処理装置を適用したドライエッ
チング処理を行うためのプラズマ処理装置の一実施の形
態の構成を説明する線図的断面図である。

【図２】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ図
１に示すプラズマ処理装置に用いられる下部石英治具の
一実施の形態の上面図、そのα部の詳細を示す部分拡大
図およびそのｄ−ｄ’線切断部分断面図である。

【図３】（ａ）は、図１に示すプラズマ処理装置に用
いられる下部石英治具およびその中央に配置されるウエ
ハの一実施の形態の上面図であり、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）および（ｅ）は、それぞれ（ａ）に示す下部石英
治具のα部の詳細を示す部分拡大図であり、（ｆ）、
（ｇ）、（ｈ）および（ｉ）は、それぞれ（ｂ）のａ−
ａ’線、（ｃ）のｂ−ｂ’線、（ｄ）のｃ−ｃ’線およ
び（ｅ）のｄ−ｄ’線切断部分断面図である。

【図４】図１に示すプラズマ処理装置でドライエッチ
ング処理されるウエハの構造の一例を示す部分断面図で
ある。

【図５】図１に示すプラズマ処理装置でドライエッチ
ング処理した際の、放電時間と装置運転中に堆積する付
着物の膜厚との関係を示すグラフである。

【図６】図１に示すプラズマ処理装置における、付着
物の膜厚と、本発明の分割小領域の面積と、剥離の有無
との関係を示すグラフである。

【図７】図１に示すプラズマ処理装置において、図３
（ｅ）および（ｉ）に示す段差加工部（パターンＤ）を
持つ下部石英治具を用いた場合の、段差加工部の段差の
高さと付着物の付着力との関係を示すグラフである。

【図８】図１に示すプラズマ処理装置において、下部
石英治具に形成した溝の断面形状を示す概略図である。

【図９】図１に示すプラズマ処理装置において、図３
（ｅ）および（ｉ）に示す段差加工部（パターンＤ）を
持つ下部石英治具を用いた場合の、段差加工部の段差の
高さと二酸化シリコンエッチング均一性との関係を示す
グラフである。

【図１０】図１に示すプラズマ処理装置において、本
発明を適用した段差加工部（パターンＤ）を持つ下部石
英治具と従来の下部石英治具を用いた場合の、放電時間
とチャンバー内のパーティクル数との関係を示すグラフ
である。

【図１１】（ａ）は、図１に示すプラズマ処理装置に
用いられる下部石英治具の別の実施形態の正面図であ
り、（ｂ）は、（ａ）のｅ−ｅ’線切断部分断面図であ
る。

【図１２】（ａ）は、図１に示すプラズマ処理装置に
用いられる下部石英治具の別の実施形態の正面図であ
り、（ｂ）は、（ａ）のｆ−ｆ’線切断部分断面図であ
る。

【図１３】本発明に係る処理装置を適用したドライエ
ッチング処理を行うプラズマ処理装置の別の実施の形態
の構成を説明する線図的断面図である。

【図１４】本発明に係る処理装置を適用したドライエ
ッチング処理を行うプラズマ処理装置の別の実施の形態
の構成を説明する線図的断面図である。

【図１５】（ａ）は、図１４に示すプラズマ処理装置
に用いられるアルミアルマイト製上部電極の一実施形態
の正面図であり、（ｂ）は、（ａ）のｇ−ｇ’線切断部
分断面図である。

【図１６】図１４に示すプラズマ処理装置でドライエ
ッチング処理されるウエハの構造の一例を示す部分断面
図である。

【図１７】図１４に示すプラズマ処理装置おいて、本
発明を適用した段差加工部（長方形溝による碁盤目状の
凹凸パターン）を持つ上部電極と従来の上部電極とを用
いた場合のプラズマ放電時間とウエハ上へのアルマイト
の脱落個数との関係を示したグラフである。

【符号の説明】

１０，４０，５０プラズマ処理装置１２チャンバー１３，５３ガス導入口１４上部電極１６下部電極１７静電チャック１８上部石英治具２０下部石英治具２２ＲＦパワースプリッター２４ＲＦ電源２６ウエハ２８表面領域２８ｂフロスト処理（部）３０段差加工部３０ａ，３０ｄ，３０ｇ長方形溝３０ｃ同心円状溝３０ｅ矩形状傾斜溝３０ｆＶ字形状傾斜溝３２Ｓｉ基板３４二酸化シリコン膜３５ポリシリコン膜３６フォトレジスト膜３８ホール形状３９ライン・アンド・スペース形状４２アルミアルマイト治具４４アルミアルマイト製クランプ５２アルミアルマイト製上部電極５５ガス吹き出し穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者横川仁東京都千代田区内幸町２丁目２番３号川崎製鉄株式会社東京本社内 (72)発明者久保良一東京都千代田区内幸町２丁目２番３号川崎製鉄株式会社東京本社内 (72)発明者若林宏治東京都千代田区内幸町２丁目２番３号川崎製鉄株式会社東京本社内 (72)発明者堀内英隆東京都千代田区内幸町２丁目２番３号川崎製鉄株式会社東京本社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理槽内に装着した被処理物に半導体装置
を製造するための処理を行う処理装置であって、該処理槽内の構成部品の少なくとも一部が、実質的に垂
直な段差によって分割された複数の小領域からなる表面
を有することを特徴とする処理装置。
【請求項２】前記複数の小領域は、装置運転中に前記構
成部品の表面に形成される温度勾配に従って配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】前記複数の小領域からなる表面には、装置
運転によって付着物が堆積し、前記段差が、該付着物の
剥離を防止するに十分な高さを有することを特徴とする
請求項１または２に記載の処理装置。
【請求項４】前記複数の小領域からなる表面には、装置
運転によって付着物が堆積し、前記複数の小領域が、該
付着物のサイズを制限することによって該付着物の剥離
を防止するために適切な面積を有することを特徴とする
請求項１または２に記載の処理装置。
【請求項５】前記被処理物はウエハであり、前記処理槽
はフッ素系ガスを用いて前記ウエハ表面のシリコン酸化
膜をドライエッチング処理する槽であることを特徴とす
る請求項１ないし４のいずれかに記載の処理装置。
【請求項６】前記表面が、アルマイト処理層を有するア
ルミニウムの表面であることを特徴とする請求項１ない
し５のいずれかに記載の処理装置。
【請求項７】半導体装置を製造するための処理を行う処
理装置において、処理槽内に装着した被処理物を処理す
るに際し、前記処理槽内の構成部品の、前記処理装置の運転によっ
て付着物が堆積する表面の少なくとも一部を、前記付着
物の剥離を防止するに十分な高さの実質的に垂直な段差
によって小領域に分割した処理装置を用いることを特徴
とする付着物の剥離防止方法。
【請求項８】半導体装置を製造するために、処理槽内に
装着した半導体装置基板を処理するに際し、前記処理槽
内の構成部品の、前記処理によって付着物が堆積する表
面の少なくとも一部を、該付着物の膜を分割してサイズ
を制限する段差によって複数の小領域に分割することを
特徴とする、半導体装置の製造方法。
【請求項９】前記複数の小領域は、前記段差によって分
割された複数の凸部小領域と凹部小領域とを有し、隣り
合う凸部小領域が、前記付着物の膜を分割する距離だけ
離れていることを特徴とする、請求項８に記載の半導体
装置の製造方法。
【請求項１０】前記段差が、前記付着物の膜を分割する
角度を有することを特徴とする、請求項８または９記載
の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】前記段差が、前記付着物の膜を分割する
高さを有することを特徴とする、請求項８ないし１０の
いずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】前記段差が、所要の累積処理時間の間に
堆積する前記付着膜を分割して、剥離を防止することを
特徴とする、請求項８ないし１１のいずれかに記載の半
導体装置の製造方法。
【請求項１３】半導体装置を製造するために、処理槽内
に装着した半導体装置基板を処理するに際し、前記処理
槽内の構成部品の、前記処理によって付着物が堆積する
表面の少なくとも一部を、実質的に垂直な段差によって
複数の小領域に分割することを特徴とする、半導体装置
の製造方法。
【請求項１４】半導体装置を製造するために、処理槽内
に装着した半導体装置基板を処理するに際し、前記処理
槽内の構成部品の、前記処理によって付着物が堆積する
表面の少なくとも一部を、一次元的な溝によって複数の
凸部小領域に分割することを特徴とする、半導体装置の
製造方法。
【請求項１５】前記付着物の堆積は、前記構成部品表面
のリング状の領域において生じ、前記溝は、該リング状
の領域の周方向に対して略垂直に配置されることを特徴
とする、請求項１４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】前記構成部品は、処理槽内に装着した半
導体装置基板を囲う内縁を有し、前記溝は、該内縁近傍
に、該内縁に対して略垂直に配置されることを特徴とす
る、請求項１４ないし１５のいずれかに記載の半導体装
置の製造方法。
【請求項１７】前記溝は、装置運転中に前記構成部品の
表面に形成される温度勾配に略沿って配置されることを
特徴とする請求項１４ないし１６のいずれかに記載の半
導体装置の製造方法。
【請求項１８】半導体装置を製造するために被処理半導
体装置基板を装着する処理槽内の構成部品であって、その表面の少なくとも一部が、実質的に垂直な段差によ
って複数の小領域に分割されていることを特徴とする、
半導体製造装置の構成部品。
【請求項１９】半導体装置を製造するためのプラズマ処
理装置の、被処理半導体装置基板を囲うフォーカスリン
グであって、その内縁近傍の表面に、内縁に対して略垂直に配置され
た複数の溝によって、複数の凸部小領域に分割された領
域を有することを特徴とする、フォーカスリング。