(57)【要約】      （修正有）【課題】プラズマ処理チャンバのコンポーネントの、プラズマ露出面の保護方法を提供する。【解決手段】プラズマ処理チャンバのコンポーネントであって、コンポーネントのプラズマ露出面上に液体保護層を備える。液体保護層は、液体チャネルに液体を供給し、コンポーネントの液体供給路を通して液体を送出することによって、補給可能である。コンポーネントは、プラズマを発生させ、発生させたプラズマを用いて半導体基板１２０の処理を行うプラズマ処理装置内で、基板支持部１１８に支持された半導体基板を囲むエッジリングアセンブリ２００でもよい。あるいは、液体保護層を十分に硬化又は冷却することにより、固体保護層を形成するようにしてもよい。【選択図】図１Ａ
2014220502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマを発生させ、発生させたプラズマを用いて半導体基板を処理するプラズマ処理チャンバのコンポーネントであって、
少なくとも１つのプラズマ露出面と、
前記プラズマ露出面にプラズマ適合性液体を供給することによって、前記プラズマ露出面上に液体保護層を形成する手段と、を備えるコンポーネント。
【請求項２】
請求項１に記載のコンポーネントであって、
（ａ）前記液体を供給する手段は、前記コンポーネント内に液体供給路を備え、前記液体供給路は、前記コンポーネントの前記プラズマ露出面に前記液体を分配し、これにより、前記液体が前記プラズマ露出面上に前記液体保護層を形成する、ように構成される、
（ｂ）前記液体を供給する手段は、前記コンポーネント内に液体チャネルを備え、前記液体チャネルは、前記コンポーネント内の液体供給路に流体連結され、これにより、前記液体チャネルは、前記液体供給路を通じて前記コンポーネントの前記プラズマ露出面に前記液体を供給可能である、
（ｃ）前記液体を供給する手段は、前記コンポーネント内に第１及び第２の液体チャネルを備え、前記第１及び第２の液体チャネルは、第１の液体供給路群及び第２の液体供給路群にそれぞれ流体連結され、これにより、各液体チャネルは、前記液体供給路を通じて前記コンポーネントの前記プラズマ露出面に異なるプラズマ適合性液体を供給可能である、
及び／又は、
（ｄ）前記液体を供給する手段は、前記コンポーネント内に液体流入チャネルと液体流出チャネルとを備え、前記液体流入チャネル及び前記液体流出チャネルは、前記コンポーネント内の液体チャネルに流体連結され、これにより、前記コンポーネントに供給された前記液体を、前記コンポーネントへの流出入により循環させることができる、コンポーネント。
【請求項３】
請求項２に記載のコンポーネントであって、
（ａ）前記コンポーネントは多孔質セラミックであり、前記液体供給路は前記多孔質セラミックの細孔であり、前記細孔は、前記多孔質セラミックの前記細孔を通じて前記コンポーネントの前記プラズマ露出面に前記液体を送出する、ように構成される、又は、
（ｂ）前記コンポーネントは金属材料から形成され、前記液体供給路は、前記コンポーネントの前記プラズマ露出面に前記液体を送出するように構成される毛細管サイズの孔のパターンである、コンポーネント。
【請求項４】
請求項１に記載のコンポーネントであって、
前記コンポーネントは、前記プラズマ処理チャンバ内の基板支持部上に載置された半導体基板を囲むように構成されるエッジリングであり、
（ａ）前記エッジリングは、傾斜した上面を備える、
（ｂ）前記エッジリングは、平面状の上面を備える、
（ｃ）前記エッジリングは、内側環状リップを備える、
（ｄ）前記エッジリングは、外側環状リップを備える、
（ｅ）前記エッジリングは、酸化アルミニウム、アルミナ、酸化ケイ素、石英、ケイ素、炭化ケイ素、ＹＡＧ、酸化イットリウム、フッ化イットリウム、酸化セリウム、窒化アルミニウム、グラファイト又はこれらの組み合わせである、
（ｆ）前記エッジリングは、内部に埋め込まれた１つ又は複数のＲＦ電極を備える、
（ｇ）前記エッジリングは、ヒータを備える、
（ｈ）前記エッジリングは、内部に形成された段部を備える、
（ｉ）前記プラズマ露出面は、前記エッジリングの鉛直面である、
及び／又は、
（ｊ）前記プラズマ露出面は、前記エッジリングの上面である、コンポーネント。
【請求項５】
請求項２に記載のコンポーネントであって、
前記コンポーネントは、基板支持面を備える基板支持部であって、前記基板支持面は、前記基板支持部の上面に形成された凹部上に張り出すようにして半導体基板を支持し、前記プラズマ露出面が前記凹部を囲む、コンポーネント。
【請求項６】
請求項５に記載の基板支持部であって、
（ａ）前記プラズマ露出面は、前記基板支持部の傾斜した上面である、
（ｂ）前記プラズマ露出面は、前記基板支持部の平面状の上面である、
（ｃ）前記プラズマ露出面は、前記基板支持部の内部に形成された段部であって、前記基板支持部の前記上面に形成された凹部により規定される段部を備える、
（ｄ）前記プラズマ露出面は、前記基板支持部の鉛直面である、
（ｅ）前記プラズマ露出面は、前記基板支持部の上面である、
（ｅ）前記プラズマ露出面は、内側環状リップを備える、
及び／又は、
（ｆ）前記プラズマ露出面は、外側環状リップを備える、基板支持部。
【請求項７】
請求項１に記載のコンポーネントであって、
（ａ）前記コンポーネントは、酸化アルミニウム、アルミナ、酸化ケイ素、石英、ケイ素、炭化ケイ素、ＹＡＧ、酸化イットリウム、フッ化イットリウム、酸化セリウム、窒化アルミニウム、グラファイト又はこれらの組み合わせである、
及び／又は、
（ｂ）前記コンポーネントは、前記コンポーネントの前記プラズマ露出面上に細溝を備え、前記細溝は、前記コンポーネントの前記プラズマ露出面に供給される前記液体を導くように構成される、コンポーネント。
【請求項８】
プラズマを発生させ、発生させたプラズマを用いて半導体基板を処理するプラズマ処理チャンバの基板支持アセンブリであって、
請求項４に記載のエッジリングを備える、基板支持アセンブリ。
【請求項９】
半導体プラズマ処理装置であって、
個々の半導体基板が内部で処理される真空チャンバと、
前記真空チャンバに流体接続される処理ガス源であって、前記真空チャンバに処理ガスを供給する処理ガス源と、
前記真空チャンバ内で前記処理ガスをプラズマ状態に励起させるように構成されるＲＦエネルギー源と、
請求項１に記載のコンポーネントであって、前記プラズマ適合性液体を供給する手段が前記コンポーネント内に供給路を備える、コンポーネントと、
前記プラズマ適合性液体を前記供給路に送出する液体供給部と、
を備える半導体プラズマ処理装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の半導体プラズマ処理装置であって、
（ａ）前記装置は、誘導結合プラズマ処理層である、
（ｂ）前記装置は、容量結合プラズマ処理装置である、
（ｃ）前記装置は、電子サイクロトロン共鳴プラズマ処理装置である、
（ｄ）塩基装置は、ヘリコン波プラズマ処理装置である、
又は、
（ｅ）前記装置は、マイクロ波プラズマ処理装置である、
半導体プラズマ処理装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の半導体プラズマ処理装置であって、
（ａ）前記プラズマ適合性液体は、所定の圧力で前記液体供給部に収容され、前記液体供給部と前記真空チャンバとの間の圧力差を利用して前記液体供給路内を前記コンポーネントの前記プラズマ露出面に向かって液体が流され、前記所定の圧力は、前記コンポーネントの前記プラズマ露出面上の前記液体層の厚みを所定の厚みに維持できるように制御可能である、
又は、
（ｂ）前記液体供給部はポンプを備え、前記ポンプは、前記コンポーネントの前記プラズマ露出面上の前記液体の厚みを所定の厚みに維持できるように、前記コンポーネントの前記プラズマ露出面に向かって前記プラズマ適合性液体をポンプで送るように構成される、半導体プラズマ処理装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の半導体プラズマ処理装置であって、
（ａ）前記コンポーネントは、エッジリングである、
（ｂ）前記コンポーネントは、基板支持アセンブリの接着層に隣接し、前記接着層に隣接する前記コンポーネントの前記プラズマ露出面に供給された前記
プラズマ適合性液体は、前記プラズマ露出面に供給され、前記接着層を前記液体で被覆するように構成される、
及び／又は、
（ｃ）前記コンポーネントは、基板支持アセンブリの接着層を囲むように構成されるエッジシールに隣接し、前記エッジシールに隣接する前記コンポーネントの前記プラズマ露出面に供給された前記プラズマ適合性液体は、前記プラズマ露出面に供給され、前記エッジシールを前記液体で被覆するように、構成される、半導体プラズマ処理装置。
【請求項１３】
請求項９に記載の半導体プラズマ処理装置であって、
（ａ）前記プラズマ適合性液体は、硬化可能な液体である、
（ｂ）前記プラズマ適合性液体は、前記コンポーネントの前記プラズマ露出面上で互いに反応して、硬化物の固体層を形成する２つの独立した液体を備える、
（ｃ）前記プラズマ適合性液体は、流動性を有する酸化物前駆物質である、
（ｄ）前記プラズマ適合性液体は、シリコーン系の液体である、
（ｅ）前記プラズマ適合性液体は、イオン流体である、
（ｆ）前記プラズマ適合性液体は、約２０℃で約１０−６トール未満の蒸気圧を有する、
（ｇ）前記プラズマ適合性液体は、パーフルオロポリエーテルである、
（ｈ）前記プラズマ適合性液体は、約８００〜５０００ｇ／ｍｏｌの分子量を有する、
（ｉ）前記プラズマ適合性液体は、約１０００ｇ／ｍｏｌより大きな分子量を有する、
（ｊ）前記プラズマ適合性液体は、１２０℃未満の温度で固体を形成する、
（ｋ）前記プラズマ適合性液体は、約８０℃未満の温度で固体を形成する、
及び／又は、
（ｌ）前記プラズマ適合性液体は、フェニルメチルシロキサン、ジメチルシクロシロキサン、テトラメチルテトラフェニルトリシロキサン、ペンタフェニルトリメチルトリシロキサン、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド、１−オクチル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム・ジシアナミド、ヒドロフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、パーフルオロトリメチレン酸化物、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ジシアナミド、１−ブチル−３，５−ジメチルピリジニウム臭化物、ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、硫酸水素１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヨウ化物、メタンスルホン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、メチル炭酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、メチル硫酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、硝酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、オクチル硫酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラクロロアルミン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、チオシアン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、トシル酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、トリフルオロ酢酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウム塩化物、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウム・ジシアナミド、１−デシル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、テトラフルオロホウ酸１−デシル−３−メチルイミダゾリウム、１，３−ジエトキシイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ヘキサフルオロリン酸１，３−ジエトキシイミダゾリウム、１，３−ジヒドロキシイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，３−ジヒドロキシ−２−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，３−ジメトキシイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ヘキサフルオロリン酸１，３−ジメトキシイミダゾリウム、１，３−ジメトキシ−２−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ヘキサフルオロリン酸１，３−ジメトキシ−２−メチルイミダゾリウム、ジメチルリン酸１，３−ジメトキシイミダゾリウム、メタンスルホン酸１，３−ジメトキシイミダゾリウム、メチル硫酸１，３−ジメトキシイミダゾリウム、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウム・トリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド、１−ドデシル−３−メチルイミダゾリウムヨウ化物、テトラフルオロホウ酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム塩化物、エチル硫酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、ヘキサフルオロリン酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、メチル炭酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、酢酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、アミノ酢酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、（Ｓ）−２−アミノプロピオン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム臭化物、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、ジブチルリン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、ジエチルリン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、ジメチルリン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、エチル硫酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、ヘキサフルオロリン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、炭酸水素１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、炭酸水素１−エチル−３−メチルイミダゾリウム溶液、硫酸水素１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、水酸化１−エチル−３−メチルイミダゾリウム溶液、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヨウ化物、Ｌ−（＋）乳酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、メタンスルホン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、メチル炭酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム溶液、メチル硫酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、硝酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラクロロアルミン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラクロロアルミン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、チオシアン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、トシル酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、ヘキサフルオロリン酸１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヨウ化物、テトラフルオロホウ酸１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム、１−（２−ヒドロキシエチル）−３−メチルイミダゾリウム・ジシアナミド、１−メチルイミダゾリウム塩化物、硫酸水素１−メチルイミダゾリウム、１−メチル−３−オクチルイミダゾリウム塩化物、ヘキサフルオロリン酸１−メチル−３−オクチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−メチル−３−オクチルイミダゾリウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−メチル−３−オクチルイミダゾリウム、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムヨウ化物、メチル炭酸１−メチル−３−プロピルイミダゾリウム溶液、ヘキサフルオロリン酸１−メチル−３−（３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−トリデカフルオロオクチル）イミダゾリウム、メチル炭酸メチル−３−ビニルイミダゾリウム溶液、メチル硫酸１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、purumグレードのトリフルオロメタンスルホン酸１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、酢酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、硫酸水素１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、メタンスルホン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、メチル硫酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、チオシアン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、エチル硫酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、酢酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ジシアナミド、ジエチルリン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、エチル硫酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、硫酸水素１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、水酸化１−エチル−３−メチルイミダゾリウム溶液、メタンスルホン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラクロロアルミン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、チオシアン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−メチルイミダゾリウム塩化物、硫酸水素１−イミダゾリウム、メチル硫酸α，α−［（メチル−９−オクタデセニルイミノ）ジ−２，１−エタンジイル］ビス［ω−ヒドロキシポリ（オキシ−１，２−エタンジイル）］、メチル硫酸１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、メチル硫酸１，２，４−トリメチルピラゾリウム、メタンスルホン酸テトラブチルホスホニウム、テトラフルオロホウ酸テトラブチルホスホニウム、ｐ−トルエンスルホン酸テトラブチルホスホニウム、ジブチルリン酸トリブチルメチルホスホニウム、メチル炭酸トリブチルメチルホスホニウム溶液、メチル硫酸トリブチルメチルホスホニウム、ジブチルリン酸トリエチルメチルホスホニウム、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド、ビス（２，４，４−トリメチルペンチル）ホスフィン酸トリヘキシルテトラデシルホスホニウム、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム臭化物、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム塩化物、デカン酸トリヘキシルテトラデシルホスホニウム、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム・ジシアナミド、３−（トリフェニルホスホニオ）プロパン−１−スルホナート、３−（トリフェニルホスホニオ）プロパン−１−スルホン酸トシラート、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−１−メチルピペリジニウム、１−ブチル−１−メチルピペリジニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−１−メチルピペリジニウム、メチル炭酸４−エチル−４−メチルモルホリニウム溶液、１，２，３−トリス（ジエチルアミノ）シクロプロペリニウム・ビス（トリフルオロメ���ンスルホニル）イミド、１，２，３−トリス（ジエチルアミノ）シクロプロペリニウム・ジシアナミド、テトラフルオロホウ酸シクロプロピルジフェニルスルホニウム、トリエチルスルホニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチル−１−メチルピロリジニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチル−１−メチルピロリジニウム臭化物、１−ブチル−１−メチルピロリジニウム塩化物、１−ブチル−１−メチルピロリジニウム・ジシアナミド、ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−１−メチルピロリジニウム、１−ブチル−１−メチルピロリジニウムヨウ化物、メチル炭酸１−ブチル−１−メチルピロリジニウム溶液、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−１−メチルピロリジニウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−ブチル−１−メチルピロリジニウム、１−エチル−１−メチルピロリジニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−エチル−１−メチルピロリジニウム臭化物、ヘキサフルオロリン酸１−エチル−１−メチルピロリジニウム、テトラフルオロホウ酸１−エチル−１−メチルピロリジニウム、１−ブチル−３−メチルピリジニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−４−メチルピリジニウム、１−ブチル−４−メチルピリジニウムヨウ化物、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−４−メチルピリジニウム、１−ブチルピリジニウム臭化物、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウム塩化物、テトラフルオロホウ酸１−エチルピリジニウム、Ｎ−エチルピリジニウム臭化物−ｄ１０，３−メチル−１−プロピルピリジニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、メチル硫酸１，２，４−トリメチルピラゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、メタンスルホン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、エチル硫酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、ジエチルリン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ジシアナミド、酢酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、メチル硫酸トリス（２−ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム、チオシアン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−エチ
ル−３−メチルイミダゾリウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、メチル炭酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、メチル炭酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、無水ベンジルジメチルテトラデシルアンモニウム塩化物、purumグレードの三臭化ベンジルトリメチルアンモニウム、ブチルトリメチルアンモニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ジエチルメチル（２−メトキシエチル）アンモニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、エチルジメチルプロピルアンモニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｌ−（＋）乳酸２−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウム、メチルトリオクタデシルアンモニウム臭化物、メチルトリオクチルアンモニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、メチルトリオクチルアンモニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、硫酸水素メチルトリオクチルアンモニウム、チオサリチル酸メチルトリオクチルアンモニウム、安息香酸テトラブチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム・ビストリフルオロメタンスルホンイミデート、ヘプタデカフルオロオクタンスルホン酸テトラブチルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム３０水和物、purumグレードのメタンスルホン酸テトラブチルアンモニウム、亜硝酸テトラブチルアンモニウム、ノナフルオロブタンスルホン酸テトラブチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム・スクシンイミド、テトラブチルアンモニウム・チオフェノラート、purumグレードの三臭化テトラブチルアンモニウム、三ヨウ化テトラブチルアンモニウム、テトラドデシルアンモニウム臭化物、テトラドデシルアンモニウム塩化物、purumグレードのテトラヘキサドデシルアンモニウム臭化物、purumグレードのテトラヘキシルアンモニウム臭化物、硫酸水素テトラヘキシルアンモニウム、テトラヘキシルアンモニウムヨウ化物、テトラフルオロホウ酸テトラヘキシルアンモニウム、テトラキス（デシル）アンモニウム臭化物、水酸化テトラメチルアンモニウム５水和物、purumグレードのテトラオクチルアンモニウム臭化物、トリブチルメチルアンモニウム塩化物、ジブチルリン酸トリブチルメチルアンモニウム、メチル炭酸トリブチルメチルアンモニウム、メチル硫酸トリブチルメチルアンモニウム、メチル硫酸トリス（２−ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム、ジブチルリン酸トリエチルメチルアンモニウム、メチル炭酸トリエチルメチルアンモニウム、酢酸コリン、１−アリル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−アリル−３−メチルイミダゾリウム臭化物、１−アリル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、１−アリル−３−メチルイミダゾリウム・ジシアナミド、１−アリル−３−メチルイミダゾリウムヨウ化物、１−ベンジル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、ヘキサフルオロリン酸１−ベンジル−３−メチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−ベンジル−３−メチルイミダゾリウム、１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、purumグレードの１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウム塩化物、１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム塩化物、ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、４−（３−ブチル−１−イミダゾリオ）−１−ブタンスルホナート、４−（３−ブチル−１−イミダゾリオ）−１−ブタンスルホン酸トリフラート、酢酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム臭化物、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、ジブチルリン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、ヘキサフルオロアンチモン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、硫酸水素１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム及びこれらの混合物からなる群から選択される、半導体プラズマ処理装置。
【請求項１４】
真空チャンバ内で半導体基板を処理しつつ、プラズマ処理装置内のコンポーネントのプラズマ露出面上に液体保護層を形成する方法であって、
前記コンポーネントの前記プラズマ露出面に液体供給部からプラズマ適合性液体を供給して、前記コンポーネントの前記プラズマ露出面上に液体保護層を形成する工程を備え、
前記液体保護層を形成する前記液体は、前記真空チャンバ内で半導体基板のプラズマ処理が行われる際に、前記コンポーネントの前記プラズマ露出面にin situ（その場）で補給される、方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、さらに、
（ａ）前記液体供給部と前記真空チャンバとの間の圧力差を利用して前記コンポーネント内の液体供給路内を前記プラズマ露出面に向かって前記液体が流れるように、前記液体供給部と前記真空チャンバとの間の圧力差を制御する工程であって、前記半導体基板の処理の際に、前記コンポーネントの前記プラズマ露出面上の前記液体層の厚みを所定の厚みに維持できるように前記圧力差を制御する工程、
又は、
（ｂ）前記コンポーネントの前記プラズマ露出面に向かって前記液体供給部において前記液体をポンプで送り出し、前記半導体基板の処理の際に、前記コンポーネントの前記プラズマ露出面上の前記液体層の厚みを所定の厚みに維持する工程、
を備える方法。
【請求項１６】
請求項１４に記載の方法であって、
（ａ）前記プラズマ適合性液体は、前記液体保護層の厚みが約０．５〜４０００ミクロンになるように、前記コンポーネントの前記プラズマ露出面に供給される、
（ｂ）前記プラズマ適合性液体は、前記液体保護層の厚みが約１００ミクロン以上になるように、前記コンポーネントの前記プラズマ露出面に供給される、
（ｃ）前記プラズマ適合性液体は、前記コンポーネントの前記プラズマ露出面に形成された細溝に供給され、前記コンポーネントの前記プラズマ露出面に供給された前記液体は前記細溝によって導かれる、
（ｄ）前記プラズマ適合性液体は、流動性を有する酸化物前駆物質である、
（ｅ）前記プラズマ適合性液体は、イオン流体である、
（ｆ）前記プラズマ適合性液体は、約２０℃で約１０−６トール未満の蒸気圧を有する、
（ｇ）前記プラズマ適合性液体は、パーフルオロポリエーテルである、
（ｈ）前記プラズマ適合性液体は、約８００〜５０００ｇ／ｍｏｌの分子量を有する、
（ｉ）前記プラズマ適合性液体は、約１０００ｇ／ｍｏｌより大きな分子量を有する、
（ｊ）前記プラズマ適合性液体は、１２０℃未満の温度で固体を形成する、
（ｋ）前記プラズマ適合性液体は、約８０℃未満の温度で固体を形成する、
及び／又は、
（ｌ）前記プラズマ適合性液体は、フェニルメチルシロキサン、ジメチルシクロシロキサン、テトラメチルテトラフェニルトリシロキサン、ペンタフェニルトリメチルトリシロキサン、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド、１−オクチル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム・ジシアナミド、ヒドロフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、パーフルオロトリメチレン酸化物、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ジシアナミド、１−ブチル−３，５−ジメチルピリジニウム臭化物、ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、硫酸水素１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヨウ化物、メタンスルホン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、メチル炭酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、メチル硫酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、硝酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、オクチル硫酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラクロロアルミン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、チオシアン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、トシル酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、トリフルオロ酢酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウム塩化物、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウム・ジシアナミド、１−デシル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、テトラフルオロホウ酸１−デシル−３−メチルイミダゾリウム、１，３−ジエトキシイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ヘキサフルオロリン酸１，３−ジエトキシイミダゾリウム、１，３−ジヒドロキシイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，３−ジヒドロキシ−２−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，３−ジメトキシイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ヘキサフルオロリン酸１，３−ジメトキシイミダゾリウム、１，３−ジメトキシ−２−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ヘキサフルオロリン酸１，３−ジメトキシ−２−メチルイミダゾリウム、ジメチルリン酸１，３−ジメトキシイミダゾリウム、メタンスルホン酸１，３−ジメトキシイミダゾリウム、メチル硫酸１，３−ジメトキシイミダゾリウム、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウム・トリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド、１−ドデシル−３−メチルイミダゾリウムヨウ化物、テトラフルオロホウ酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム塩化物、エチル硫酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、ヘキサフルオロリン酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、メチル炭酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、酢酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、アミノ酢酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、（Ｓ）−２−アミノプロピオン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム臭化物、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、ジブチルリン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、ジエチルリン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、ジメチルリン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、エチル硫酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、ヘキサフルオロリン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、炭酸水素１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、炭酸水素１−エチル−３−メチルイミダゾリウム溶液、硫酸水素１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、水酸化１−エチル−３−メチルイミダゾリウム溶液、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヨウ化物、Ｌ−（＋）乳酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、メタンスルホン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、メチル炭酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム溶液、メチル硫酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、硝酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラクロロアルミン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラクロロアルミン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、チオシアン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、トシル酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、ヘキサフルオロリン酸１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヨウ化物、テトラフルオロホウ酸１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム、１−（２−ヒドロキシエチル）−３−メチルイミダゾリウム・ジシアナミド、１−メチルイミダゾリウム塩化物、硫酸水素１−メチルイミダゾリウム、１−メチル−３−オクチルイミダゾリウム塩化物、ヘキサフルオロリン酸１−メチル−３−オクチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−メチル−３−オクチルイミダゾリウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−メチル−３−オクチルイミダゾリウム、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムヨウ化物、メチル炭酸１−メチル−３−プロピルイミダゾリウム溶液、ヘキサフルオロリン酸１−メチル−３−（３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−トリデカフルオロオクチル）イミダゾリウム、メチル炭酸メチル−３−ビニルイミダゾリウム溶液、メチル硫酸１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、purumグレードのトリフルオロメタンスルホン酸１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、酢酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、硫酸水素１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、メタンスルホン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、メチル硫酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、チオシアン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、エチル硫酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、酢酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ジシアナミド、ジエチルリン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、エチル硫酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、硫酸水素１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、水酸化１−エチル−３−メチルイミダゾリウム溶液、メタンスルホン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラクロロアルミン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、チオシアン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−メチルイミダゾリウム塩化物、硫酸水素１−イミダゾリウム、メチル硫酸α，α−［（メチル−９−オクタデセニルイミノ）ジ−２，１−エタンジイル］ビス［ω−ヒドロキシポリ（オキシ−１，２−エタンジイル）］、メチル硫酸１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、メチル硫酸１，２，４−トリメチルピラゾリウム、メタンスルホン酸テトラブチルホスホニウム、テトラフルオロホウ酸テトラブチルホスホニウム、ｐ−トルエンスルホン酸テトラブチルホスホニウム、ジブチルリン酸トリブチルメチルホスホニウム、メチル炭酸トリブチルメチルホスホニウム溶液、メチル硫酸トリブチルメチルホスホニウム、ジブチルリン酸トリエチルメチルホスホニウム、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド、ビス（２，４，４−トリメチルペンチル）ホスフィン酸トリヘキシルテトラデシルホスホニウム、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム臭化物、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム塩化物、デカン酸トリヘキシルテトラデシルホスホニウム、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム・ジシアナミド、３−（トリフェニルホスホニオ）プロパン−１−スルホナート、３−（トリフェニルホスホニオ）プロパン−１−スルホン酸トシラート、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−１−メチルピペリジニウム、１−ブチル−１−メチルピペリジニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−１−メチルピペリジニウム、メチル炭酸４−エチル−４−メチルモルホリニウム溶液、１，２，３−トリス（ジエチルアミノ）シクロプロペリニウム・ビス（トリフルオロメ���ンスルホニル）イミド、１，２，３−トリス（ジエチルアミノ）シクロプロペリニウム・ジシアナミド、テトラフルオロホウ酸シクロプロピルジフェニルスルホニウム、トリエチルスルホニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチル−１−メチルピロリジニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチル−１−メチルピロリジニウム臭化物、１−ブチル−１−メチルピロリジニウム塩化物、１−ブチル−１−メチルピロリジニウム・ジシアナミド、ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−１−メチルピロリジニウム、１−ブチル−１−メチルピロリジニウムヨウ化物、メチル炭酸１−ブチル−１−メチルピロリジニウム溶液、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−１−メチルピロリジニウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−ブチル−１−メチルピロリジニウム、１−エチル−１−メチルピロリジニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−エチル−１−メチルピロリジニウム臭化物、ヘキサフルオロリン酸１−エチル−１−メチルピロリジニウム、テトラフルオロホウ酸１−エチル−１−メチルピロリジニウム、１−ブチル−３−メチルピリジニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−４−メチルピリジニウム、１−ブチル−４−メチルピリジニウムヨウ化物、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−４−メチルピリジニウム、１−ブチルピリジニウム臭化物、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウム塩化物、テトラフルオロホウ酸１−エチルピリジニウム、Ｎ−エチルピリジニウム臭化物−ｄ１０，３−メチル−１−プロピルピリジニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、メチル硫酸１，２，４−トリメチルピラゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、メタンスルホン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、エチル硫酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、ジエチルリン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ジシアナミド、酢酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、メチル硫酸トリス（２−ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム、チオシアン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−エチ
ル−３−メチルイミダゾリウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、メチル炭酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、メチル炭酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、無水ベンジルジメチルテトラデシルアンモニウム塩化物、purumグレードの三臭化ベンジルトリメチルアンモニウム、ブチルトリメチルアンモニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ジエチルメチル（２−メトキシエチル）アンモニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、エチルジメチルプロピルアンモニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｌ−（＋）乳酸２−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウム、メチルトリオクタデシルアンモニウム臭化物、メチルトリオクチルアンモニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、メチルトリオクチルアンモニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、硫酸水素メチルトリオクチルアンモニウム、チオサリチル酸メチルトリオクチルアンモニウム、安息香酸テトラブチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム・ビストリフルオロメタンスルホンイミデート、ヘプタデカフルオロオクタンスルホン酸テトラブチルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム３０水和物、purumグレードのメタンスルホン酸テトラブチルアンモニウム、亜硝酸テトラブチルアンモニウム、ノナフルオロブタンスルホン酸テトラブチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム・スクシンイミド、テトラブチルアンモニウム・チオフェノラート、purumグレードの三臭化テトラブチルアンモニウム、三ヨウ化テトラブチルアンモニウム、テトラドデシルアンモニウム臭化物、テトラドデシルアンモニウム塩化物、purumグレードのテトラヘキサドデシルアンモニウム臭化物、purumグレードのテトラヘキシルアンモニウム臭化物、硫酸水素テトラヘキシルアンモニウム、テトラヘキシルアンモニウムヨウ化物、テトラフルオロホウ酸テトラヘキシルアンモニウム、テトラキス（デシル）アンモニウム臭化物、水酸化テトラメチルアンモニウム５水和物、purumグレードのテトラオクチルアンモニウム臭化物、トリブチルメチルアンモニウム塩化物、ジブチルリン酸トリブチルメチルアンモニウム、メチル炭酸トリブチルメチルアンモニウム、メチル硫酸トリブチルメチルアンモニウム、メチル硫酸トリス（２−ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム、ジブチルリン酸トリエチルメチルアンモニウム、メチル炭酸トリエチルメチルアンモニウム、酢酸コリン、１−アリル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−アリル−３−メチルイミダゾリウム臭化物、１−アリル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、１−アリル−３−メチルイミダゾリウム・ジシアナミド、１−アリル−３−メチルイミダゾリウムヨウ化物、１−ベンジル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、ヘキサフルオロリン酸１−ベンジル−３−メチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−ベンジル−３−メチルイミダゾリウム、１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、purumグレードの１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウム塩化物、１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム塩化物、ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、４−（３−ブチル−１−イミダゾリオ）−１−ブタンスルホナート、４−（３−ブチル−１−イミダゾリオ）−１−ブタンスルホン酸トリフラート、酢酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム臭化物、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、ジブチルリン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、ヘキサフルオロアンチモン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、硫酸水素１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム及びこれらの混合物からなる群から選択される、方法。
【請求項１７】
請求項１４に記載の方法であって、さらに、
前記液体を循環させる工程であって、
（ａ）熱交換器と前記コンポーネント内の液体チャネルとを通して前記液体を循環させることによって、前記プラズマ露出面を制御温度に維持する、
（ｂ）フィルターを通して前記液体を循環させて、前記半導体基板の処理の結果生じた前記液体内の不純物を取り除く、
及び／又は、
（ｃ）前記プラズマへの露出によって前記液体内で増大した電荷を取り除く放電管を通して前記液体を循環させる、
工程を備える方法。
【請求項１８】
請求項１４に記載の方法であって、
前記液体は、前記半導体基板のプラズマ処理の際に、前記液体層のプラズマ浸食を相殺するのに十分な速度で前記プラズマ露出面に連続的に供給される、方法。
【請求項１９】
請求項１４に記載の方法であって、
前記液体は、前記半導体基板のプラズマ処理の際に、連続的に、前記液体層の上部に供給されるとともに、前記液体層の下部から排出され、
（ａ）前記コンポーネントの前記プラズマ露出面は、前記半導体基板を支持する基板支持アセンブリの接着層に隣接し、前記コンポーネントの前記プラズマ露出面に供給された液体は、前記接着層を被覆する環状液体層を形成する、
（ｂ）前記コンポーネントの前記プラズマ露出面は、前記半導体基板を支持する基板支持アセンブリの接着層を囲むエッジシールに隣接し、前記コンポーネントの前記プラズマ露出面に供給された液体は、前記エッジシールを被覆する環状液体層を形成する、
（ｃ）前記コンポーネントの前記プラズマ露出面は、前記半導体基板を支持する基板支持部に隣接し、前記コンポーネントの前記プラズマ露出面に供給された液体は、前記基板支持部の表面を被覆する環状液体層を形成する、
及び／又は、
（ｄ）前記コンポーネントの前記プラズマ露出面は、前記半導体基板を支持するように構成される基板支持アセンブリに隣接し、前記半導体基板の外周部は前記基板支持部上に張り出し、前記液体層は、前記プラズマに露出される前記液体層の表面と前記半導体基板の前記外周部の下面との間に所定の間隙を与えるのに十分な厚さに維持される、方法。
【請求項２０】
請求項１４に記載の方法であって、
（ａ）前記コンポーネントは多孔質セラミック材を備え、前記液体は、前記多孔質セラミック材を通して浸み出して前記プラズマ露出面に供給される、
又は、
（ｂ）前記液体は、前記コンポーネントに形成された毛細管サイズの孔を通して浸出して前記プラズマ露出面に供給される、方法。
【請求項２１】
請求項１４に記載の方法であって、
前記コンポーネントの前記プラズマ露出面は、前記半導体基板を囲むエッジリングの上面及び／又は側面である、方法。
【請求項２２】
真空チャンバ内で半導体基板を処理するように構成されるプラズマ処理装置においてコンポーネントのプラズマ露出面上にin situ（その場）で固体保護層を形成する方法であって、
前記コンポーネントの前記プラズマ露出面に液体供給部からプラズマ適合性液体を供給して、前記コンポーネントの前記プラズマ露出面上に液体保護層を形成する工程と、
前記コンポーネントの前記プラズマ露出面上に形成された前記液体保護層を硬化させて、固体保護層を形成する工程と、を備え、
前記液体保護層を形成する前記液体は、硬化可能な液体である、方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法であって、
前記半導体基板のプラズマ処理の前に、前記プラズマ露出面上で前記液体保護層が硬化され、
（ａ）前記プラズマからの紫外線照射により前記硬化を行って、前記固体保護層を形成する、
又は、
（ｂ）前記コンポーネントの前記プラズマ露出面に対して２つの液体を供給し、前記プラズマ露出面上で前記２つの液体を反応させることにより前記硬化を行って前記固体保護層を形成する、方法。
【請求項２４】
請求項２２に記載の方法であって、
前記プラズマ適合性液体は、シリコーン系の液体であって、硬化すると高純度シリコーン酸化物の固体保護層を形成する、方法。
【請求項２５】
請求項２２に記載の方法であって、さらに、
前記真空チャンバ内で半導体基板をプラズマ処理する工程を備える、方法。
【請求項２６】
真空チャンバ内で半導体基板を処理するように構成されるプラズマ処理装置においてコンポーネントのプラズマ露出面上にin situ（その場）で固体保護層を形成する方法であって、
プラズマ適合性固体を加熱して、プラズマ適合性液体を形成する工程と、
前記コンポーネントの前記プラズマ露出面に前記プラズマ適合性液体を供給して、前記コンポーネントの前記プラズマ露出面上に液体保護層を形成する工程と、
前記コンポーネントの前記プラズマ露出面上に形成された前記液体保護層を冷却することにより、固体保護層を形成する工程と、を備える方法。
【請求項２７】
請求項２５に記載の方法であって、さらに、
前記真空チャンバ内で半導体基板をプラズマ処理する工程を備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ処理装置のプラズマ処理チャンバ内で用いられるエッジリング等のコンポーネントに関する。より詳しくは、本発明は、少なくとも１つのプラズマ露出面上に液体保護層を備える、エッジリング等のコンポーネントに関する。ここで、液体保護層を形成するプラズマ適合性液体は、プラズマ処理の際にin situ（その場）で補給される。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ処理装置を用いて、エッチング、物理蒸着（ＰＶＤ）、化学蒸着（ＣＶＤ）、レジスト除去等の技術により半導体基板を処理する。プラズマ処理に用いられるプラズマ処理装置の一例は、上部電極と下部電極とを含む反応チャンバを備える。高周波（ＲＦ）電力を電極間に印加することによって、処理ガスがプラズマ状態に励起され、反応チャンバ内で半導体基板が処理される。
プラズマ処理チャンバの設計者が直面する課題の１つは、プラズマエッチング条件によって、プラズマに露出される処理チャンバの表面に大きなイオン衝撃が生じることにある。このイオン衝撃は、プラズマ化学及び／又はエッチング副生物と相まって、処理チャンバのプラズマ露出面に、著しい浸食、腐食及び腐食−浸食を生じさせる。別の課題は、下部電極アセンブリと半導体基板（たとえば、シリコン基板）とにわたる熱伝導を制御すること、特に、基板中心の温度を基板端部の温度と等しくすること、あるいは、基板全体にわたって所望の温度プロファイルを形成すること、にある。このような課題を軽減する目的で、基板の周りにエッジリングアセンブリが嵌合される。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の一つの態様は、プラズマを発生させ、発生させたプラズマを用いて半導体基板を処理するプラズマ処理チャンバのコンポーネントである。コンポーネントは、少なくとも１つのプラズマ露出面と、プラズマ露出面にプラズマ適合性液体を供給することによって、プラズマ露出面上に液体保護層を形成する手段と、を備える。
【０００４】
本発明の別の態様は、真空チャンバ内で半導体基板を処理しつつ、プラズマ処理装置内のコンポーネントのプラズマ露出面上に液体保護層を形成する方法である。この方法は、コンポーネントのプラズマ露出面に液体供給部からプラズマ適合性液体を供給して、コンポーネントのプラズマ露出面上に液体保護層を形成する工程を備える。液体保護層を形成する液体は、真空チャンバ内で半導体基板のプラズマ処理が行われる際に、コンポーネントのプラズマ露出面にin situ（その場）で補給される。
【０００５】
本発明のまた別の態様は、真空チャンバ内で半導体基板を処理するように構成されるプラズマ処理装置においてコンポーネントのプラズマ露出面上にin situ（その場）固体保護層を形成する方法である。この方法は、コンポーネントのプラズマ露出面に液体供給部からプラズマ適合性液体を供給して、コンポーネントのプラズマ露出面上に液体保護層を形成する工程を備える。コンポーネントのプラズマ露出面上に形成された液体保護層を硬化させることにより、固体保護層が形成される。液体保護層を形成する液体は、硬化可能な液体である。
【０００６】
本発明のさらに別の態様は、真空チャンバ内で半導体基板を処理するように構成されるプラズマ処理装置においてコンポーネントのプラズマ露出面上にin situ（その場）固体保護層を形成する方法である。この方法は、プラズマ適合性固体を加熱して、プラズマ適合性液体を形成する工程と、コンポーネントのプラズマ露出面にプラズマ適合性液体を供給して、コンポーネントのプラズマ露出面上に液体保護層を形成する工程と、を備える。コンポーネントのプラズマ露出面上に形成された液体保護層を冷却することにより、固体保護層が形成される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】本発明の態様を実施可能なプラズマ処理装置用のシャワーヘッド電極アセンブリと基板支持部の一実施形態の一部を示す図。
【図１Ｂ】本発明の態様を実施可能な誘導結合プラズマ処理装置の一実施形態を示す図。
【０００８】
【図２Ａ】エッジリングアセンブリのプラズマ露出面にプラズマ適合性液体を供給して、プラズマ露出面上に液体保護層を形成するための手段を含むエッジリングアセンブリの一実施形態を示す断面図。
【図２Ｂ】エッジリングアセンブリのプラズマ露出面にプラズマ適合性液体を供給して、プラズマ露出面上に液体保護層を形成するための手段を含むエッジリングアセンブリの一実施形態を示す断面図。
【図２Ｃ】エッジリングアセンブリのプラズマ露出面にプラズマ適合性液体を供給して、プラズマ露出面上に液体保護層を形成するための手段を含むエッジリングアセンブリの一実施形態を示す断面図。
【図２Ｄ】エッジリングアセンブリのプラズマ露出面にプラズマ適合性液体を供給して、プラズマ露出面上に液体保護層を形成するための手段を含むエッジリングアセンブリの一実施形態を示す断面図。
【図２Ｅ】エッジリングアセンブリのプラズマ露出面にプラズマ適合性液体を供給して、プラズマ露出面上に液体保護層を形成するための手段を含むエッジリングアセンブリの一実施形態を示す断面図。
【図２Ｆ】エッジリングアセンブリのプラズマ露出面にプラズマ適合性液体を供給して、プラズマ露出面上に液体保護層を形成するための手段を含むエッジリングアセンブリの一実施形態を示す断面図。
【図２Ｇ】エッジリングアセンブリのプラズマ露出面にプラズマ適合性液体を供給して、プラズマ露出面上に液体保護層を形成するための手段を含むエッジリングアセンブリの一実施形態を示す断面図。
【図２Ｈ】エッジリングアセンブリのプラズマ露出面にプラズマ適合性液体を供給して、プラズマ露出面上に液体保護層を形成するための手段を含むエッジリングアセンブリの一実施形態を示す断面図。
【図２Ｉ】エッジリングアセンブリのプラズマ露出面にプラズマ適合性液体を供給して、プラズマ露出面上に液体保護層を形成するための手段を含むエッジリングアセンブリの一実施形態を示す断面図。
【図２Ｊ】エッジリングアセンブリのプラズマ露出面にプラズマ適合性液体を供給して、プラズマ露出面上に液体保護層を形成するための手段を含むエッジリングアセンブリの一実施形態を示す断面図。
【０００９】
【図３Ａ】基板支持部のプラズマ露出面にプラズマ適合性液体を供給して、プラズマ露出面上に液体保護層を形成するための手段を含む基板支持部の一実施形態を示す断面図。
【図３Ｂ】基板支持部のプラズマ露出面にプラズマ適合性液体を供給して、プラズマ露出面上に液体保護層を形成するための手段を含む基板支持部の一実施形態を示す断面図。
【図３Ｃ】基板支持部のプラズマ露出面にプラズマ適合性液体を供給して、プラズマ露出面上に液体保護層を形成するための手段を含む基板支持部の一実施形態を示す断面図。
【図３Ｄ】基板支持部のプラズマ露出面にプラズマ適合性液体を供給して、プラズマ露出面上に液体保護層を形成するための手段を含む基板支持部の一実施形態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ＩＣ（集積回路）デバイスの製造には、プラズマ処理装置を用いる。プラズマ処理装置は、真空チャンバを備えるものでもよく、半導体基板の所定の層をエッチングするように構成されるものでもよいし、あるいは、半導体基板の表面上に材料を堆積させるように構成されるものでもよい。
【００１１】
エッチング処理は、圧力、処理ガス及び電力の要素を組み合わせて、真空チャンバ内で励起化学種を生成させる複数の工程を含むものでもよい。プラズマという名称で知られているエッチャントガス混合物の励起化学種には、ハードマスク又はフォトレジストにより被覆又は保護されていない領域である基板上の露出領域に対して様々な程度で作用するラジカル、イオン及び中性種が含まれる。基板の露出材料に対するプラズマ構成成分の作用によって、被覆されていない領域の材料が効果的に除去される。バイアス電圧を用いることにより、表面に向かって加速するイオンに方向性を与え、実質的な異方性エッチングを行うことができる。異方性エッチングを用いて、基板上の複合積層体にビアホールやトレンチ等のフィーチャを形成することができる。ここで、フィーチャの側壁に不動態層（保護層）を形成することにより、側壁をエッチング反応から保護することができる。エッチングガスは、通常、化学エッチングのためのハロゲン含有ガスと、不動態化のための酸素含有ガスと、を含む。不動態層は、フィーチャ側壁上への堆積又はフィーチャ側壁の酸化により形成される、ポリマー系膜又は酸化ケイ素を含有する酸化膜（SiOx系膜）でもよい。
【００１２】
堆積処理は、原子層堆積又はプラズマ化学気相堆積を含むものでもよく、基板上に誘電体膜又は導電性膜が蒸着される。基板周囲の昇温によって気体反応物質間で化学反応がおこる結果として、プラズマ発生後に蒸着種が形成され、誘電体膜又は導電性膜が形成される。
【００１３】
プラズマ処理装置の設計者が直面する課題の１つは、プラズマ処理条件によって、プラズマに露出される真空チャンバの表面に大きなイオン衝撃が生じることにある。このイオン衝撃は、プラズマ化学及び／又はエッチング副生物と相まって、真空チャンバのプラズマ露出面に、著しい浸食、腐食及び腐食−浸食を生じさせる。この結果、浸食、腐食及び／又は腐食−浸食を含む物理攻撃及び／又は化学攻撃により表面材料が除去される。このような攻撃は、部品寿命が短くなる、部品コストが増大する、粒子汚染が生じる、基板上で遷移金属汚染が生じる、及び、処理のドリフトが生じる、等の問題を引き起こす。比較的短い寿命の部品は、通常、消耗品と称される。消耗品部品の寿命が短いと、所有コストが増大するのみならず、消耗品の交換に時間がかかるため処理中断時間が長くなる。
【００１４】
他の課題は、半導体基板（たとえば、シリコン基板）全体にわたってエッチング速度を均一に制御すること、特に、基板の中心におけるエッチング速度を基板の端部におけるエッチング速度と等しくすること、にある。したがって、処理ガス組成、処理ガス圧力、基板温度、ＲＦ電力及びプラズマ密度等のパラメータに関し、基板全体にわたる均一性を確保するように、基板境界条件を設計することが望ましい。
【００１５】
プラズマ処理装置は、たとえば、静電クランプ電極（ＥＳＣ）の下層に位置する電力供給電極に高周波（ＲＦ）電力を印加するように設計される。ここで、静電クランプ電極及び電力供給電極は、いずれも、プラズマ処理される半導体基板を支持する基板支持アセンブリに組み込まれる。ただし、プラズマ処理の際に、プラズマ密度が不均一であると、プラズマ処理も不均一になる可能性がある。不均一なプラズマ密度は、たとえば、基板の外縁が下部電極上に張り出していること、及び／又は、電力供給電極から静電クランプ電極及び基板を介したプラズマへのＲＦインピーダンス経路が電力供給電極の外側部からプラズマへのＲＦインピーダンス経路と異なること、によって生じる。プラズマ処理される基板の中心と端部とでＲＦインピーダンス経路を同じにすることによって、プラズマの均一性を向上させることができる。プラズマ処理される基板の中心と端部とにおける温度分布をより一様にすることによって、プラズマの均一性をさらに向上させることができる。
【００１６】
上部エッジリングは、エッジリングアセンブリの１つ又は複数の下層に位置する連結リングをプラズマアタックから遮蔽することができる。エッジリングは、消耗品部品であって、定期的な洗浄及び／又は交換を必要とする。エッジリングの寿命を延ばすことは、エッジリングアセンブリの寿命を延ばすことにつながり、さらには、洗浄及び／又は交換の間隔を長くして、所有コストを削減することにつながるため、望ましい。本明細書では、ＲＦ寿命を延ばした部品に関して記載する。上述した不均一性を軽減するとともに、エッジリングアセンブリ等の部品のＲＦ寿命を延ばすために、コンポーネントは、コンポーネントのプラズマ露出面上に液体保護層を供給する手段を備えるものでもよい。たとえば、コンポーネントは、少なくとも１つのプラズマ露出面上に、より望ましくは、コンポーネントの各プラズマ露出面上に液体保護層を備える上部エッジリングでもよい。液体保護層は、プラズマ適合性液体から形成され、液体は、液体供給部からエッジリングに供給される。本明細書における「プラズマ処理面」という用語は、少なくとも１つのプラズマ露出面を意味する。
【００１７】
プラズマ適合性液体は、液体供給部からコンポ‐ネント内の液体チャネルに供給されることが望ましい。液体を供給する手段は、コンポーネントの少なくとも１つのプラズマ露出面に液体を送出する供給路を備える。コンポーネント内に形成される液体を供給する供給路は、多孔質セラミック材の細孔でもよいし、コンポーネントに形成される孔でもよい。半導体基板のプラズマ処理の際に、コンポーネントのプラズマ露出面に対してin situ（その場）で液体保護層を補給するようにしてもよい。たとえば、上部エッジリングに液体保護層を形成する液体をin situe（その場）で補給することにより、エッジリングのＲＦ寿命を延ばすことができる。第１の実施形態において、液体保護層は液状のままである。第２の実施形態において、液体保護層は硬化可能であり、半導体基板のバッチ処理を行う前に、液体保護層を固体状に変える。エッジリングを浸食するＲＦプラズマ条件に一定期間露出後に交換が必要となる（たとえば、エッジリングを交換するために処理チャンバを停止させる必要があり、手動でエッジリングを交換することによって最大１０時間の生産時間のロスが生じる）エッジリングに対して、液体保護層を形成することにより、エッジリングの浸食を防ぐことができ、結果として、浸食されないエッジリングを提供することが可能になる。
【００１８】
エッジリングアセンブリの冷却能力を増大させるように石英連結リングを改良することによって、半導体基板の端部近傍におけるエッチング速度を制御することができる。エッジリングアセンブリが、基板支持アセンブリに含まれる温度制御ベースプレートに対して熱を伝導するようにしてもよい。エッジリングアセンブリと温度制御ベースプレートとの間の熱伝導率が増加するように、エッジリングアセンブリ内部のリング間に熱伝導材料を配置するようにしてもよい。この場合に、熱伝導性エラストマーが、エッジリングアセンブリ内で隣接するリングを接着するようにしてもよい。熱伝導性エラストマーの接着剤を備え、温度制御ベースプレートに対して熱を伝導するエッジリングアセンブリの実施形態は、同一出願人による米国特許7,244,336に記載されており、この全体が本明細書に組み込まれる。
【００１９】
エッジリングアセンブリのプラズマ露出面に供給されて液体保護層を形成するプラズマ適合性液体を熱交換器を通して循環させることによって、液体が上部エッジリングの温度を所望の温度に維持し、処理ドリフトを回避できるようにしてもよい。たとえば、プラズマ処理の際に液体を熱交換器に通すことによって液体の温度制御を行い、上部エッジリングを所望の温度に維持するようにしてもよい。
【００２０】
半導体基板（たとえば、シリコン基板）全体に対してエッチング速度を均一に制御する、特に、基板の中心におけるエッチング速度を基板の端部におけるエッチング速度と等しくする場合の他の課題は、処理ガス組成、処理ガス圧力、基板温度、ＲＦ電力及びプラズマ密度等のパラメータである。
【００２１】
ＲＦインピーダンス経路が同じでない等の不均一性を軽減するために、基板支持アセンブリの周囲に、液体保護層を備えるエッジリングアセンブリを嵌合するようにしてもよい。エッジリングアセンブリは、１つ又は複数の埋め込みＲＦ電極を備える。プラズマ処理される基板の中心と端部とで同様なＲＦインピーダンス経路を提供することにより、プラズマの均一性を向上させることができる。エッジリングアセンブリ内のリングの材料及び／又は寸法を選択することによりＲＦインピーダンス経路を操作することができる。エッジリングアセンブリのリングは、各々、単一の材料から形成されるものでもよく、あるいは、基材を導電材料、半導体材料又は誘電材料で１層又は複数層の被膜を形成するものでもよい。被膜の材料としては、以下に限定されるものではないが、アルミナ、酸化ケイ素、石英、酸化アルミニウム、ケイ素、炭化ケイ素、ＹＡＧ、酸化イットリウム、フッ化イットリウム、酸化セリウム、窒化アルミニウム、グラファイト、又はこれらの組み合わせが挙げられる。ＲＦ電圧制御構造を備える上部エッジリングを有するエッジリングアセンブリの実施形態は、同一出願人による米国特許8,211,324に記載されており、この全体が本明細書に組み込まれる。
【００２２】
エッジリングアセンブリにおける上部エッジリング等のコンポーネントは、少なくとも１つのプラズマ露出面上に、より望ましくは、コンポーネントの各プラズマ露出面上に、液体保護層を備える。液体保護層は、１つ又は複数の液体から形成される。１つ又は複数の液体は、イオン流体であることが望ましい。１つ又は複数の液体は、高純度のプラズマ適合性液体であり、流動性を有する酸化物前駆物質及び／又はシリコーン系の液体（オイル）でもよい。１つ又は複数の液体は、約２０℃で約１０−６トール未満の蒸気圧等、低い蒸気圧を有することが望ましい。一実施形態において、シリコーン系の液体は、硬化可能であり、高純度の酸化シリコーンの固体保護層を形成するものでもよい。また、液体は、パーフルオロポリエーテルでもよい。たとえば、液体保護層を形成する液体は、フェニルメチルシロキサン、ジメチルシクロシロキサン、テトラメチルテトラフェニルトリシロキサン、ペンタフェニルトリメチルトリシロキサン、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド、１−オクチル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム・ジシアナミド、ヒドロフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、パーフルオロトリメチレン酸化物、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ジシアナミド、１−ブチル−３，５−ジメチルピリジニウム臭化物、ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、硫酸水素１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヨウ化物、メタンスルホン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、メチル炭酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、メチル硫酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、硝酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、オクチル硫酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラクロロアルミン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、チオシアン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、トシル酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、トリフルオロ酢酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウム塩化物、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウム・ジシアナミド、１−デシル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、テトラフルオロホウ酸１−デシル−３−メチルイミダゾリウム、１，３−ジエトキシイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ヘキサフルオロリン酸１，３−ジエトキシイミダゾリウム、１，３−ジヒドロキシイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，３−ジヒドロキシ−２−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，３−ジメトキシイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ヘキサフルオロリン酸１，３−ジメトキシイミダゾリウム、１，３−ジメトキシ−２−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ヘキサフルオロリン酸１，３−ジメトキシ−２−メチルイミダゾリウム、ジメチルリン酸１，３−ジメトキシイミダゾリウム、メタンスルホン酸１，３−ジメトキシイミダゾリウム、メチル硫酸１，３−ジメトキシイミダゾリウム、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウム・トリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド、１−ドデシル−３−メチルイミダゾリウムヨウ化物、テトラフルオロホウ酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム塩化物、エチル硫酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、ヘキサフルオロリン酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、メチル炭酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、酢酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、アミノ酢酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、（Ｓ）−２−アミノプロピオン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム臭化物、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、ジブチルリン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、ジエチルリン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、ジメチルリン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、エチル硫酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、ヘキサフルオロリン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、炭酸水素１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、炭酸水素１−エチル−３−メチルイミダゾリウム溶液、硫酸水素１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、水酸化１−エチル−３−メチルイミダゾリウム溶液、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヨウ化物、Ｌ−（＋）乳酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、メタンスルホン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、メチル炭酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム溶液、メチル硫酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、硝酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラクロロアルミン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラクロロアルミン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１，１，２，２−テトラフルオロエタンスルホン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、チオシアン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、トシル酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、ヘキサフルオロリン酸１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヨウ化物、テトラフルオロホウ酸１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム、１−（２−ヒドロキシエチル）−３−メチルイミダゾリウム・ジシアナミド、１−メチルイミダゾリウム塩化物、硫酸水素１−メチルイミダゾリウム、１−メチル−３−オクチルイミダゾリウム塩化物、ヘキサフルオロリン酸１−メチル−３−オクチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−メチル−３−オクチルイミダゾリウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−メチル−３−オクチルイミダゾリウム、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムヨウ化物、メチル炭酸１−メチル−３−プロピルイミダゾリウム溶液、ヘキサフルオロリン酸１−メチル−３−（３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−トリデカフルオロオクチル）イミダゾリウム、メチル炭酸メチル−３−ビニルイミダゾリウム溶液、メチル硫酸１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、purumグレードのトリフルオロメタンスルホン酸１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、酢酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、硫酸水素１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、メタンスルホン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、メチル硫酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、チオシアン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、エチル硫酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、酢酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ジシアナミド、ジエチルリン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、エチル硫酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、硫酸水素１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、水酸化１−エチル−３−メチルイミダゾリウム溶液、メタンスルホン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラクロロアルミン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、チオシアン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−メチルイミダゾリウム塩化物、硫酸水素１−イミダゾリウム、メチル硫酸α，α−［（メチル−９−オクタデセニルイミノ）ジ−２，１−エタンジイル］ビス［ω−ヒドロキシポリ（オキシ−１，２−エタンジイル）］、メチル硫酸１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、メチル硫酸１，２，４−トリメチルピラゾリウム、メタンスルホン酸テトラブチルホスホニウム、テトラフルオロホウ酸テトラブチルホスホニウム、ｐ−トルエンスルホン酸テトラブチルホスホニウム、ジブチルリン酸トリブチルメチルホスホニウム、メチル炭酸トリブチルメチルホスホニウム溶液、メチル硫酸トリブチルメチルホスホニウム、ジブチルリン酸トリエチルメチルホスホニウム、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド、ビス（２，４，４−トリメチルペンチル）ホスフィ���酸トリヘキシルテトラデシルホスホニウム、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム臭化物、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム塩化物、デカン酸トリヘキシルテトラデシルホスホニウム、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム・ジシアナミド、３−（トリフェニルホスホニオ）プロパン−１−スルホナート、３−（トリフェニルホスホニオ）プロパン−１−スルホン酸トシラート、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−１−メチルピペリジニウム、１−ブチル−１−メチルピペリジニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−１−メチルピペリジニウム、メチル炭酸４−エチル−４−メチルモルホリニウム溶液、１，２，３−トリス（ジエチルアミノ）シクロプロペリニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、１，２，３−トリス（ジエチルアミノ）シクロプロペリニウム・ジシアナミド、テトラフルオロホウ酸シクロプロピルジフェニルスルホニウム、トリエチルスルホニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチル−１−メチルピロリジニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチル−１−メチルピロリジニウム臭化物、１−ブチル−１−メチルピロリジニウム塩化物、１−ブチル−１−メチルピロリジニウム・ジシアナミド、ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−１−メチルピロリジニウム、１−ブチル−１−メチルピロリジニウムヨウ化物、メチル炭酸１−ブチル−１−メチルピロリジニウム溶液、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−１−メチルピロリジニウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−ブチル−１−メチルピロリジニウム、１−エチル−１−メチルピロリジニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−エチル−１−メチルピロリジニウム臭化物、ヘキサフルオロリン酸１−エチル−１−メチルピロリジニウム、テトラフルオロホウ酸１−エチル−１−メチルピロリジニウム、１−ブチル−３−メチルピリジニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−４−メチルピリジニウム、１−ブチル−４−メチルピリジニウムヨウ化物、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−４−メチルピリジニウム、１−ブチルピリジニウム臭化物、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウム塩
化物、テトラフルオロホウ酸１−エチルピリジニウム、Ｎ−エチルピリジニウム臭化物−ｄ１０，３−メチル−１−プロピルピリジニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、メチル硫酸１，２，４−トリメチルピラゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、メタンスルホン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、エチル硫酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、ジエチルリン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ジシアナミド、酢酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、メチル硫酸トリス（２−ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム、チオシアン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、トリフルオロメタンスルホン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、メチル炭酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、メチル炭酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、無水ベンジルジメチルテトラデシルアンモニウム塩化物、purumグレードの三臭化ベンジルトリメチルアンモニウム、ブチルトリメチルアンモニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ジエチルメチル（２−メトキシエチル）アンモニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、エチルジメチルプロピルアンモニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｌ−（＋）乳酸２−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウム、メチルトリオクタデシルアンモニウム臭化物、メチルトリオクチルアンモニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、メチルトリオクチルアンモニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、硫酸水素メチルトリオクチルアンモニウム、チオサリチル酸メチルトリオクチルアンモニウム、安息香酸テトラブチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム・ビストリフルオロメタンスルホンイミデート、ヘプタデカフルオロオクタンスルホン酸テトラブチルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム３０水和物、purumグレードのメタンスルホン酸テトラブチルアンモニウム、亜硝酸テトラブチルアンモニウム、ノナフルオロブタンスルホン酸テトラブチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム・スクシンイミド、テトラブチルアンモニウム・チオフェノラート、purumグレードの三臭化テトラブチルアンモニウム、三ヨウ化テトラブチルアンモニウム、テトラドデシルアンモニウム臭化物、テトラドデシルアンモニウム塩化物、purumグレードのテトラヘキサドデシルアンモニウム臭化物、purumグレードのテトラヘキシルアンモニウム臭化物、硫酸水素テトラヘキシルアンモニウム、テトラヘキシルアンモニウムヨウ化物、テトラフルオロホウ酸テトラヘキシルアンモニウム、テトラキス（デシル）アンモニウム臭化物、水酸化テトラメチルアンモニウム５水和物、purumグレードのテトラオクチルアンモニウム臭化物、トリブチルメチルアンモニウム塩化物、ジブチルリン酸トリブチルメチルアンモニウム、メチル炭酸トリブチルメチルアンモニウム、メチル硫酸トリブチルメチルアンモニウム、メチル硫酸トリス（２−ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム、ジブチルリン酸トリエチルメチルアンモニウム、メチル炭酸トリエチルメチルアンモニウム、酢酸コリン、１−アリル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−アリル−３−メチルイミダゾリウム臭化物、１−アリル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、１−アリル−３−メチルイミダゾリウム・ジシアナミド、１−アリル−３−メチルイミダゾリウムヨウ化物、１−ベンジル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、ヘキサフルオロリン酸１−ベンジル−３−メチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−ベンジル−３−メチルイミダゾリウム、１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、purumグレードの１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウム塩化物、１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム塩化物、ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、４−（３−ブチル−１−イミダゾリオ）−１−ブタンスルホナート、４−（３−ブチル−１−イミダゾリオ）−１−ブタンスルホン酸トリフラート、酢酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム臭化物、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩化物、ジブチルリン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、ヘキサフルオロアンチモン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、硫酸水素１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム及びこれらの混合物でもよい。１つ又は複数のプラズマ適合性液体は、約８００〜５０００ｇ／ｍｏｌの分子量を有することが望ましく、約１０００ｇ／ｍｏｌより大きな分子量を有することがより望ましい。
【００２３】
１つ又は複数のプラズマ適合性液体は、液体供給部に収容されることが望ましい。液体供給部は、１つ又は複数の液体を、エッジリングアセンブリのプラズマ露出面等のコンポーネントのプラズマ露出面に供給して、半導体基板の処理の前に、及び／又は、処理の際に、プラズマ露出面上に液体保護層を形成するように構成される。供給される１つ又は複数の液体は、プロセスレシピにより決定されるものでもよい。たとえば、所定の処理工程に対していずれの処理ガスを選択するかに基づいて、その処理工程における液体を選択するようにしてもよい。別の実施形態において、エッジリングアセンブリのプラズマ露出面に供給される液体は、液体保護層が固体保護層を形成できるように、硬化可能なものでもよい。たとえば、プラズマからの紫外線照射により硬化を行って、固体保護層を形成するものでもよいし、あるいは、コンポーネントのプラズマ露出面に対して２つの液体を供給し、コンポーネントのプラズマ露出面上で２つの液体を反応させることにより硬化を行って、固体保護層を形成するものでもよい。
【００２４】
コンポーネントのプラズマ露出面上に液体保護層を形成する液体は、誘電液体であることが望ましい。誘電液体は、誘電液体から形成される液体保護層を備えるコンポーネントの電気特性を変化させることができる。たとえば、誘電液体は、絶縁体として作用し、コンポーネントが導電性である場合には、コンポーネントを通る電圧を降下させることができる。あるいは、誘電体コンポーネントの誘電率を変化させることができる。コンポーネントのプラズマ露出面上に液体保護層を形成する液体は、さらに、液体−プラズマ界面を形成する。
【００２５】
一つの実施形態において、液体保護層を形成する液体は、プラズマ処理の際に循環するように構成される。この液体が、コンポーネントのプラズマ露出面に供給された後に液体供給部に戻るような構成でもよい。あるいは、別の実施形態において、液体が、コンポーネントのプラズマ露出面に流体連結されるコンポーネントの液体チャネルに供給されるような構成でもよい。図２Ｈに示すように、液体を熱交換器３２５を通して循環させ、これにより、コンポーネントのプラズマ露出面を制御温度に維持するようにしてもよい。他の好適な実施形態において、液体をフィルター３２６を通して循環させ、半導体基板の処理の結果生じる液体内の不純物を除去するようにしてもよい。さらに、液体−プラズマ界面における液体は、プラズマ処理工程の際にプラズマ露出により電荷を与えられるため、液体を放電管３２８を通して循環させ、プラズマ処理工程の際にプラズマへの露出により液体内で増大した電荷を除去するようにしてもよい。
【００２６】
図１Ａは、シリコンウエハ等の半導体基板が処理されるプラズマ処理装置の真空チャンバ用のシャワーヘッド電極アセンブリ１１０と基板支持アセンブリ１００の実施形態を示す。ここで、本明細書に記載するように、コンポーネントのプラズマ露出面上に液体保護層を備えるコンポーネントを用いるようにしてもよい。コンポーネントは、液体チャネルを備え、プラズマ適合性液体を供給路を通してコンポーネントのプラズマ露出面に供給するように構成されることが望ましい。供給路は、毛細管現象により液体を通過させるように構成されるものでもよい。コンポーネントのプラズマ露出面に液体を供給する手段を備えるコンポーネントの例として、基板支持部１１８及び／又は基板支持部１１８上に支持される半導体基板１２０を囲むエッジリングアセンブリの上部エッジリングが挙げられる。シャワーヘッド電極アセンブリ１１０は、ガス流路１２８を有する上部電極１１２と、流路１２８に合致するガス流路１３０を有し、上部電極１１２に固定される支持部材１１４と、ガードリング１３６に囲まれる熱制御プレート１１６とを有するシャワーヘッド電極を備える。このような構成の詳細に関しては、同一出願人による米国特許7,862,682、7,854,820及び7,125,500に記載されており、参照することにより本明細書に組み込まれる。基板支持アセンブリ１００は、下部電極と真空チャンバ内で上部電極１１２の下に位置する静電クランプ電極（たとえば、静電チャック）とを有する基板支持部１１８（図１Ａにはその一部のみが図示されている）を備える。プラズマ処理される基板１２０は、基板支持部１１８（たとえば、静電チャック）の基板支持面１２２上に静電的に固定される。
【００２７】
容量結合プラズマ処理装置の真空チャンバにおいて、接地電極に加えて、第２の接地部を用いるようにしてもよい。たとえば、基板支持部１１８は、１つ又は複数の周波数でＲＦエネルギーが供給される下部電極を備え、接地上部電極であるシャワーヘッド電極１１２を介してチャンバ内部に処理ガスを供給するようにしてもよい。基板支持部１１８の下部電極の外側に配置される第２の接地部は、処理される基板１２０を含む平面内に伸長するとともに、エッジリングアセンブリ２００により基板１２０から離される電気的接地部を備えるものでもよい。エッジリングアセンブリ２００は、プラズマ生成の際に加熱される導電性材料、誘電材料及び／又は半導体材料から形成されるエッジリングを備えるものでもよい。
【００２８】
基板１２０上でエッチング速度を均一に制御し、基板の中心におけるエッチング速度を基板の端部におけるエッチング速度と一致させるために、基板端部の化学物質暴露、処理圧力、温度及びＲＦ電界強度に関して、基板全域にわたる連続性を確保するように基板境界条件を設計することが望ましい。基板汚染を最小限に抑えるために、エッジリングアセンブリ２００のプラズマに露出されるエッジリングは、基板自体に適合性のある材料から製造されることが望ましい。さらに、基板汚染を最小限に抑えるために、エッジリングアセンブリのプラズマ露出面上に形成される液体保護層は、高純度の液体であり、浸食されると、真空チャンバの真空システムにより除去可能な揮発性エッチング副生物を形成する。エッジリングアセンブリ２００のプラズマ露出面は、液体保護層を備えることが望ましく、液体保護層を形成するプラズマ適合性液体は、プラズマ処理作業中に、あるいは、プラズマ処理作業の前に、in siu（その場）で補給される。これにより、液体保護層の下層に位置するエッジリングアセンブリ２００は、プラズマ処理作業の際に浸食されない。
【００２９】
別の実施形態において、図１Ｂに示すように、カリフォルニア州フレモントのラムリサーチ社によって構築されたＫｉｙｏ等の誘導結合プラズマ処理チャンバ２５において、シリコンウエハ等の半導体基板が処理される。ここで、本明細書に記載するように、コンポーネントのプラズマ露出面上に液体保護層を備えるコンポーネントを用いるようにしてもよい。誘導結合プラズマ処理装置の実施形態に関しては、同一出願人による米国特許8,025,731に記載されており、この全体が本明細書に組み込まれる。真空チャンバ１０は、真空チャンバ１０内部で基板１２０を支持する基板支持部１２を備え、基板支持部１２は、エッジリングアセンブリ２００を備えることが望ましい。誘電体窓２０は、真空チャンバ１０の上壁を形成する。処理ガスは、ガス注入器２２から真空チャンバ１０内に注入される。ガス供給部２３は、ガス注入器２２を通じて真空チャンバ１０内部に処理ガスを供給する。
【００３０】
処理ガスは、真空チャンバ１０内に導入された後、真空チャンバ１０の内部にエネルギーを供給するエネルギー源１８によって、プラズマ状態に励起される。望ましくは、エネルギー源１８は、ＲＦ源１９ａ及びＲＦインピーダンス整合回路１９ｂにより駆動されて、真空チャンバ１０にＲＦエネルギーを誘導結合する外部平面アンテナである。ＲＦ電力を平面アンテナに印加することにより生じる電磁場は、処理ガスを励起させて、基板１２０上に高密度プラズマ（たとえば、１０１０〜１０１２イオン／ｃｍ３）を形成する。
【００３１】
図２Ａは、エッジリングアセンブリ２００の少なくとも１つのプラズマ露出面にプラズマ適合性液体を供給するように構成されるエッジリングアセンブリ２００の一実施形態を示す。エッジリングアセンブリ２００は、プラズマ処理装置の真空チャンバ５０内で基板支持部１１８を囲む。エッジリングアセンブリ２００は、環状チャネル２０１等の液体チャネルを備え、液体供給部２５０から液体流入チャネル２２５を通して環状チャネル２０１に液体を供給する。液体供給部２５０は、ガス供給部２５２及び／又はポンプ２５１に接続され、液体供給部２５０内の液体の圧力を制御する、又は、液体供給部２５０内の液体をポンプで送り出すものでもよい。液体供給部２５０及び／又はポンプ２５１の圧力差により、液体がエッジリングアセンブリ２００に向かって流れ、さらに、エッジリングアセンブリ２００内の液体供給路を通って、エッジリングアセンブリ２００のプラズマ露出面に向かって流れる。一つの実施形態において、エッジリングアセンブリ２００は、多孔質の上部エッジリングを備えるものでもよい。この形態では、環状チャネル２０１が上部エッジリング内部に配置され、液体供給路は上部エッジリングの細孔である。液体保護層がエッジリングのプラズマ露出面上に形成されることが望ましく、液体保護層がエッジリングの各プラズマ露出面上に形成されることがより望ましい。たとえば、図２Ａに示すように、液体保護層３００は、エッジリングアセンブリ２００の上面３００ａ上に形成され、エッジリングアセンブリ２００の上面は段部を形成する。基板のプラズマ処理の際に、液体保護層を形成する液体は、反応性イオン（すなわち、イオン衝撃）によって浸食され、プラズマエッチングに利用される副生物と同様に、揮発性エッチング副生物としてチャンバから除去されるが、半導体基板のプラズマ処理の際にエッジリングアセンブリのプラズマ露出面に液体供給部２５０からの供給が続けられることにより液体保護層を形成する液体はin situ（その場）で補給される。液体保護層を形成する液体がエッジリングアセンブリのプラズマ露出面に連続的に供給されることにより、上部エッジリングのみならず、液体で被覆されるプラズマ露出面を有する他のコンポーネントも保護される。液体は、エッジリングアセンブリのプラズマ露出面に形成される液体保護層が所定の厚みに維持されるように、供給されるものでもよい。保護層の厚みは、ポンプ２５２を用いて維持されるものでもよいし、液体供給部２５０と真空チャンバ５０との間の圧力差によって維持されるものでもよい。液体保護層の厚みは約０．５〜４０００ミクロンが望ましく、約１００ミクロンよりも大きな厚みがより望ましい。液体の厚みは、干渉計３０７等の高さセンサによって求めることができる。本明細書で用いられる用語「約」は、±１０％を意味する。
【００３２】
エッジリングアセンブリ２００の多孔質上部エッジリングは、適当な空隙率を有する酸化アルミニウムから形成されることが望ましい。酸化アルミニウムの空隙率としては、約１〜９０％が例示され、約１０〜５０％がより望ましい。あるいは、エッジリングアセンブリ２００の多孔質上部エッジリングは、多孔質のセラミック又はガラス材料（たとえば、ゼオライトや特定の空隙率を有するエアロゲル等の他の材料）から形成されるものでもよい。セラミック材料の空隙率としては、約１〜９０％が例示され、約１０〜５０％がより望ましい。
【００３３】
一つの実施形態において、エッジリングのプラズマ露出面上に液体保護層を形成するプラズマ適合性液体は、プラズマ露出面を越えて、隣接するコンポーネントのプラズマ露出面上に流れ込むように構成されるものでもよい。半導体基板のプラズマ処理の際に液体層のプラズマ浸食を相殺するのに十分な速度で、液体が流れるようにしてもよい。別の実施形態において、エッジリングアセンブリ２００の上部エッジリングが傾斜上面を備え、上面の角度によって、重力による液体の流れを調整するものでもよい。
【００３４】
あるいは、図２Ｂに示すように、エッジリングアセンブリ２００の上部エッジリング２００ａは、隙間なく孔２０５が形成された環状領域と、孔に液体を供給するための環状チャネル２０１等の液体チャネルを備えるものでもよい。液体は、液体供給部２５０から液体流入チャネル２２５を通って上部エッジリング２００ａの環状チャネル２０１に供給されるものでもよい。その後、液体は、環状チャネル２０１と上部エッジリング２００ａの少なくとも１つのプラズマ露出面とに流体連結される孔２０５を通って移動し、上部エッジリング２００ａのプラズマ露出面上に液体保護層を形成するものでもよい。この場合にも、基板のプラズマ処理の際に、プラズマ露出面上の液体保護層は、プラズマエッチングに用いられる反応性イオン等の反応性イオン（すなわち、イオン衝撃）によって浸食されるが、半導体基板のプラズマ処理の際に上部エッジリング２００ａのプラズマ露出面にin situ（その場）で液体保護層を形成する液体が補給されるため、その下層の上部エッジリング２００ａは浸食されない。
【００３５】
一つの実施形態において、隙間なく孔２０５が形成された環状領域における各孔２０５の間隔は、プラズマ露出面全域にわたって液体を分配するのに適した任意の間隔でよい。たとえば、各孔２０５の間隔は、約０．５ｃｍ〜約１ｃｍ、あるいは、約１ｃｍ〜約３ｃｍでもよい。孔２０５の直径は、約１００ミクロン〜約５ｍｍが望ましい。エッジリングアセンブリ２００の上部エッジリング２００ａ等のコンポーネントのプラズマ露出面は、液体保護層を形成するプラズマ適合性液体の供給を受けるが、さらに、液体の分配を向上させるような構造にしてもよい。たとえば、表面に細溝２０７を備えるようにしてもよい。細溝２０７は、上部エッジリング２００ａ等のコンポーネントのプラズマ露出面全体に液体が完全にいきわたる構成になるように、プラズマ露出面に機械加工されるものでもよい。
【００３６】
さらに、エッジリングアセンブリ２００は、内部に埋め込み型のＲＦ電極を備えるものでもよい。たとえば、図２Ｂに示すように、ＲＦ電極２０２は、上部エッジリング２００ａの下面を形成する。ＲＦ電極２０２がＲＦ電源接続部２０３からＲＦ電力を受け取ることによって、エッジリングアセンブリ２００は、基板１２０の処理の際に基板支持部１１８上に支持される基板１２０の外周面のまわりにＲＦバイアスを与えるものでもよい。
【００３７】
図２Ｃ及び図２Ｄは、エッジリングアセンブリ２００のさらに別の実施形態を示し、図２Ｄは、図２Ｃの分解図である。図２Ｃ及び図２Ｄに示すように、エッジリングアセンブリ２００の上部エッジリング２００ａは、上部エッジリング２００ａの内周の上面の周囲に内側環状リップ２０６ａを備えるものでもよい。内側環状リップ２０６ａは、上部エッジリング２００ａのプラズマ露出面上に液体を保持し、液体を所望の領域に閉じ込めて、エッジリングアセンブリ２００と基板支持部１１８との間にたまらないように構成される。この実施形態において、内側環状リップ２０６ａは、上部エッジリング２００ａの下側段部上に液体を保持することによって、下側段部の上面と内側の隅と、場合によってはさらに下側段部の内側鉛直面が液体で被覆されるように、構成される。内側環状リップ２０６ａの代わりに、又は、内側環状リップ２０６ａに加えて、エッジリングアセンブリ２００の上部エッジリング２００ａは、上部エッジリング２００ａの外周の上面の周囲に外側環状リップ２０６ｂ（図２Ｃ参照）を備えるものでもよい。外側環状リップ２０６ｂは、上部エッジリング２００ａの上面上に液体を保持することによって、液体を所望の領域に閉じ込めて、エッジリングアセンブリ２００の外側側面上にこぼれないように構成される。
【００３８】
図２Ａに戻って、真空チャンバ５０が半導体基板の処理の際に排気されると、液体が液体供給部２５０から環状チャネル２０１に流れ、さらに、エッジリングアセンブリ２００の１つ又は複数のプラズマ露出面に流れるように、液体供給部２５０内の液体を大気圧以下に維持することが望ましい。ただし、真空チャンバ５０の排気が行われていない間（基板のプラズマ処理が行われていない間）は、（大気圧の）真空チャンバ５０と（大気圧未満の）液体供給部２５０内の液体との圧力差により、真空チャンバ内部の大気圧が液体を液体供給部２５０内にとどめる。液体供給部を大気圧未満に維持して、真空チャンバが減圧される際に液体供給部内の約１トールより大きな圧力によって液体を上部エッジリングの少なくとも１つのプラズマ露出面に対して浸み出させる（毛細管現象で送る）及び／又は流すことができるように、エッジリングアセンブリ２００の上部エッジリングの細孔又は孔を最適化することが望ましい。上部エッジリングの少なくとも１つのプラズマ露出面上に液体保護層が所望の厚みで形成されるように、真空チャンバ５０と液体供給部２５０との間の圧力差を調整することができる。液体保護層は約０．５〜４０００ミクロンの厚みであることが望ましく、約１００ミクロンより大きな厚みであることがより望ましい。別の実施形態において、液体供給部２５０から環状チャネル２０１に液体をポンプで送出するようにしてもよい。
【００３９】
基板支持アセンブリを囲むように構成されるエッジリングアセンブリの別の実施形態において、基板支持アセンブリ１００は、温度制御下部ベースプレート（すなわち、基板支持部）１１８と、上部プレート１２３と、さらに場合によっては、基板支持部１１８と上部プレート１２３との間の接着層１５１を囲む取付溝１５０ａとを備えるものでもよい。たとえば、図２Ｅに示すように、基板支持アセンブリ１００は、セラミック上部プレート１２３内に埋め込まれた静電チャック（ＥＳＣ）を備えるものでもよく、上部プレート１２３は、接着層１５１によって、基板支持部１１８又は基板支持部１１８のヒータ層１１８ａに接着されるものでもよい。取付溝１５０ａは、基板支持アセンブリ１００の接着層１５１を囲むものでもよい。エラストマーリング等のエッジシール１５０を溝１５０ａに取り付けるようにしてもよい。プラズマ処理の際に、エッジリングの内側段部に形成される供給路を通して液体を供給することができる。また、エッジシール１５０がプラズマ適合性液体によって被覆されるまでエッジリングの内側エッジを越えて流れるのに十分な速度で、液体を供給することができる。取付溝に取り付け可能なエッジシールは、エラストマーリング等のＯ−リング、エポキシ、シリコーン等を備える。液体は、液体供給部から液体流入チャネル２２５を通ってエッジリングアセンブリ２００の環状チャネル２０１に送られるものでもよい。エッジリングアセンブリ２００の上部エッジリングは、その内周の周囲に段部を有することが望ましく、少なくとも１つの孔２０４が液体を段部形成面の内側段部２０８に送り、段部形成面の内側段部２０８上に液体保護層を形成する。液体は、さらに、基板支持部１１８とエッジリングアセンブリ２００との間の間隙１８０内に流入する。間隙１８０内にたまった液体は、基板支持部１１８内で接着層１５１を囲む取付溝内に取り付けられたエッジシール１５０を被覆する。半導体基板１２０のプラズマ処理の間、液体保護層はin situ（その場）で補給されるため、半導体基板のプラズマ処理の際に接着層１５１が浸食されることがない。さらに、液体は、環状チャネル２０１からエッジリングアセンブリ２００の上部エッジリングの孔又は細孔を通って、エッジリングアセンブリ２００の少なくとも１つのプラズマ露出面望ましくは各プラズマ露出面に送られるものでもよい。あるいは、図２Ｆに示すように、エッジシールを接着層１５１を囲む取付溝に取り付けなくてもよい。この場合には、液体を段部形成面の内側段部２０８に供給して、段部形成面の内側段部２０８上に液体保護層を形成することができる。液体は、さらに、基板支持部１１８とエッジリングアセンブリ２００との間の間隙１８０内にたまる。接着層１５１は完全に液体内に浸され、液体で被覆される。この結果、エッジシールの必要がなくなる。半導体基板１２０のプラズマ処理の間、液体保護層を形成する液体はin situ（その場）で補給される。この場合、半導体基板のプラズマ処理の際に接着層１５１が被覆されたままで浸食されないように、液体を供給するようにしてもよい。
【００４０】
一実施形態において、セラミック上部プレート１２３と基板支持部１１８との間の接着層１５１の外周に取付溝を形成する余地があるように（図２Ｅ参照）、接着層１５１を形成してもよい。別の実施形態において、接着層１５１の外周がセラミック上部プレート１２３の外周と面一になるように（図２Ｆ参照）、接着層１５１を形成してもよい。後者の場合に、段部形成面の内側段部２０８に液体を供給し、段部形成面の内側段部２０８上に液体保護層を形成することができる。液体は、さらに、基板支持部１１８とエッジリングアセンブリ２００との間の間隙１８０にたまり、液体保護層が接着層１５１を被覆する。また別の実施形態において、図２Ｇに示すように、接着層１５１の外周がセラミック上部プレート１２３の外周を越えて伸長するようにしてもよい。セラミック上部プレート１２３の外周を越えて接着層１５１が伸長することにより、セラミック上部プレート１２３上に支持される基板１２０全域にわたる温度の均一性を増大させることができる。この実施形態において、液体保護層が段部形成面の内側段部２０８を被覆するように、段部形成面の内側段部２０８に液体を供給可能である。基板支持部１１８とエッジリングアセンブリ２００との間の間隙１８０に液体がたまって、接着層１５１上に液体保護層を形成し、接着層１５１を液体保護層に浸すようにしてもよい。
【００４１】
間隙１８０内に液体をためる実施形態において、半導体基板のプラズマ処理の際に、液体が循環するように、液体供給部から供給される液体を、液体保護層の上部に連続的に補給し、液体保護層の下部から連続的に取り除くことが望ましい。これにより、液体保護層の厚みを制御することができる。たとえば、エッジリング等のコンポーネントのプラズマ露出面は、半導体基板を支持するように構成される基板支持アセンブリに隣接するものでもよい。液体保護層を形成する保護液体をエッジリングのプラズマ露出面に供給し、エッジリングと基板支持部との間の間隙に保護液体をためて、基板支持部の周囲に環状液体層を形成することができる。プラズマに露出される液体層の面とプラズマにより処理される半導体基板の外周における下面との間に所定の間隙を与えるのに十分な厚みに、液体層を維持することが望ましい。
【００４２】
図２Ｈは、液体を再循環可能なエッジリングアセンブリ２００の別の実施形態を示す。たとえば、エッジリングアセンブリ２００は、液体流入チャネル２２５と液体流出チャネル２２６とを備えるものでもよい。液体保護層を形成する液体を、エッジリングアセンブリ２００への流出入により循環させることができ、この結果、液体保護層の厚みを所望の厚みに制御することができるとともに基板支持部１１８とエッジリングアセンブリ２００との間の間隙１８０内にたまる液体の量を制御することができる。さらに、循環させる際に、液体がフィルタ３２６を通るようにして、基板のプラズマ処理の際に液体内に生じた有害な不純物を取り除くようにしてもよい。また、液体が熱交換器３２５を通るようにして、液体を加熱又は冷却し、基板のプラズマ処理の際にエッジリングアセンブリ２００の温度を制御することができる。
【００４３】
別の実施形態において、図２Ｉに示すように、エッジリングアセンブリ２００の上部エッジリング２００ａが２つ以上の液体チャネルを備え、内部に第１の環状チャネル２０１ａと第２の環状チャネル２０１ｂとが形成されるようにしてもよい。第１のプラズマ適合性液体を液体供給部から液体流入チャネル２２５ａを通して上部エッジリング２００ａの環状チャネル２０１ａに送る一方で、第２のプラズマ適合性液体を液体供給部から液体流入チャネル２２５ｂを通して上部エッジリング２００ａの環状チャネル２０１ｂに送るようにしてもよい。第１の液体を、第１の環状チャネル２０１ａと上部エッジリング２００ａのプラズマ露出面とに流体連結される孔２０５ａを通して送る一方で、第２の液体を、第２の環状チャネル２０１ｂに流体連結される孔２０５ｂを通して送るようにしてもよい。第１の液体と第２の液体とは、上部エッジリング２００ａのプラズマ露出面上で混ざり、互いに反応して、エッジリングアセンブリ２００の上部エッジリング２００ａのプラズマ露出面上に固体保護層を形成することができる。
【００４４】
この場合にも、基板のプラズマ処理の際に、プラズマ露出面上の液体保護層又は固体保護層は、プラズマエッチングに用いられる反応性イオン等の反応性イオン（すなわち、イオン衝撃）によって浸食される。しかし、半導体基板のプラズマ処理の際に上部エッジリング２００ａのプラズマ露出面にin situ（その場）で液体保護層を形成する液体が補給されるため、下層のエッジリングアセンブリは浸食されない。あるいは、上部エッジリング２００ａのプラズマ露出面上に固体保護層が形成される実施形態において、反応性イオンによる浸食によって、上部エッジリング２００ａ上の固体保護層の一部が除去され、上部エッジリング２００ａの一部が露出し、内部に形成された液体供給路が開口する。液体供給路が開口すると、上部エッジリング２００ａのプラズマ露出面に液体を補給することができ、補給された液体を用いて固体保護層を形成することができる。半導体基板のバッチ処理を行う前に、固体保護層を形成するために用いられる１つ又は複数の液体を供給して、プラズマ露出面上で硬化させるようにしてもよい。
【００４５】
一実施形態において、プラズマ適合性液体は、約８０℃未満の温度で、より望ましくは、約１２０℃未満の温度で、プラズマ適合性固体を形成するものでもよい。たとえば、図２Ｊに示すように、液体供給部２５０は、プラズマ適合性固体を加熱してプラズマ適合性液体を形成するように構成可能なヒータ２７０を備えるものでもよい。その後、プラズマ適合性液体を液体流入チャネル２２５を通して環状チャネル２０１に供給することができる。プラズマ適合性液体は、液体供給チャネルを通して、エッジリングアセンブリ２００等のコンポーネントのプラズマ露出面に供給され、プラズマ露出面上に液体保護層を形成できる。その後、液体保護層を冷却すると、固体保護層が形成される。好適な実施形態において、液体流入チャネル及びエッジリングアセンブリ２００は、温度制御される。たとえば、液体流入チャネル２２５が別のヒータ２７１を備え、エッジリングアセンブリ２００の上部エッジリングまたは下部エッジリングが別のヒータ２７２を備えるようにしてもよい。ヒータ２７１及び２７２の代わりに、又は、ヒータ２７１及び２７２に加えて、エッジリングアセンブリ２００が基板支持部１１８（すなわち、温度制御ベースプレート）に対して熱を伝導する構成にして、基板支持部１１８によりエッジリングアセンブリ２００の温度制御が可能になるようにしてもよい。
【００４６】
基板のプラズマ処理の際に、プラズマ露出面上の固体保護層は、プラズマエッチングに用いられる反応性イオン等の反応性イオン（すなわち、イオン衝撃）によって浸食される。エッジリングアセンブリ２００等のコンポーネントのプラズマ露出面に固体保護層を補給して、固体保護層と液体供給部２５０、液体流入チャネル２２５及び環状チャンネル２０１を含むエッジングアセンブリ２００内のプラズマ適合性固体材料とを加熱し、プラズマ適合性液体を形成するようにしてもよい。その後、プラズマ適合性液体を、エッジリングアセンブリ２００のプラズマ露出面に再供給することができる。プラズマ適合性液体は、コンポーネントのプラズマ露出面上に液体保護層を形成し、冷却されることにより、固体保護層を形成することができる。
【００４７】
別の実施形態において、コンポーネントのプラズマ露出面上に液体保護層を供給する手段を備えるコンポーネントは基板支持部でもよい。図３Ａは、プラズマ処理装置の真空チャンバで用いられる基板支持部１１８を示す。基板支持部１１８は、基板支持部１１８の上面に形成された凹部（間隙）１８０の上に張り出すように半導体基板１２０を支持する基板支持面１２２を備える。基板支持部１１８のプラズマ露出面３０１は、凹部１８０を囲むように構成される。基板支持部１１８は、液体流入チャネル２２５及び必要に応じて設けられる液体流出チャネル２２６（図３Ｂ参照）に流体連結される、環状チャネル２０１等の液体チャネルを備える。液体は環状チャネル２０１に供給され、基板支持部１１８内の液体供給路を通って、液体支持部１１８のプラズマ露出面３０１に送られる。これにより、基板支持部１１８のプラズマ露出面３０１上に液体保護層３００が形成される。さらに、図３Ｂに示すように、液体を基板支持部１１８への流出入により循環させることができ、この結果、液体保護層の厚みを所望の厚みに制御することができるとともに、基板支持部１１８に形成される凹部１８０内にたまる液体の量を制御することができる。さらに、循環させる際に、液体がフィルタ３２６を通るようにして、基板のプラズマ処理の際に液体内に生じた有害な不純物を取り除くようにしてもよい。また、液体が熱交換器３２５を通るようにして、液体を加熱又は冷却し、基板１２０のプラズマ処理の際に液体に熱接触する基板支持部１１８の部分の温度を制御することができる。さらに、プラズマ処理工程の際にプラズマ露出により帯電される液体−プラズマ界面における液体を放電管３２８を通して循環させて、液体内で増加した電荷を除去するようにしてもよい。
【００４８】
図３Ｃに示すように、基板支持部１１８のプラズマ露出面３０１は、基板支持部１１１８の凹部１８０に形成された内側環状リップ２０６ａを備えるものでもよい。内側環状リップ２０６ａは、基板支持部１１８のプラズマ露出面上に液体を保持して、液体を所望の領域に閉じ込めることができるように構成される。この実施形態において、内側環状リップ２０６ａは、基板支持部１１８の下側段部上に液体を保持するように構成される。ここで、段部は凹部１８０により規定され、下側段部の上面と内側の隅と、場合によってはさらに下側段部の内側鉛直面とが液体で被覆される。内側環状リップ２０６ａの代わりに、又は、内側環状リップ２０６ａに加えて、基板支持部１１８のプラズマ露出面３０１は、基板支持部１１８の外周の上面の周囲に外側環状リップ２０６ｂを備えるようにしてもよい。外側環状リップ２０６ｂは、基板支持部１１８の上面上に液体を保持して、液体を所望の領域に閉じ込め、基板支持部１１８の外側側面上にこぼれることがないように構成される。さらに別の実施形態において、図３Ｄに示すように、基板支持部１１８のプラズマ露出面３０１は、傾斜上面を備え、上面の角度によって、重力による液体の流れを調整するものでもよい。
【００４９】
さらに、プラズマエッチングチャンバ等のプラズマ処理装置内で半導体基板をプラズマ処理する方法を提供する。プラズマ処理装置は、液体保護層を有する、エッジリングアセンブリ等のコンポーネントを備える。方法は、処理ガス源から真空チャンバ内に処理ガスを供給する工程と、ＲＦエネルギー源を用いてＲＦエネルギーを処理ガスに印加し、真空チャンバ内でプラズマを発生させる工程と、真空チャンバ内で半導体基板をプラズマ処理する工程と、を備える。基板をプラズマ処理する際に、エッジリングアセンブリの上部エッジリング等のコンポーネントの少なくとも１つのプラズマ露出面上に液体が補給される。さらに別の実施形態において、所定の処理工程用に液体を処理ガスレシピと組み合わせることができるように、エッジリングアセンブリのプラズマ露出面に供給される液体を制御するようにしてもよい。さらに、液体供給部は２つ以上の液体を独立に供給できるものでもよく、２つ以上の液体は、互いに反応して、真空チャンバ内で基板支持部に支持される半導体基板を囲むように構成される上部エッジリングの少なくとも１つのプラズマ露出面上に固体保護層を形成する。
【００５０】
プラズマ適合性液体をコンポーネントのプラズマ露出面に供給して、プラズマ露出面上に液体保護層を形成する手段を備えるコンポーネントを用いて、プラズマ処理装置内の半導体基板上で実施されるプラズマエッチング及び／又は蒸着処理を支持するようにしてもよい。プラズマ処理装置は、容量結合プラズマ処理装置、誘導結合プラズマ処理装置、電子サイクロトロン共鳴プラズマ処理装置、ヘリコン波プラズマ処理装置、又は、マイクロ波プラズマ処理装置であることが望ましい。
【００５１】
コンポーネントのプラズマ露出面上に液体保護層を備えるコンポーネントを所定の実施形態を参照して詳述したが、当業者には自明のように、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、様々な変形や変更が可能であり、等価の形態も採用可能である。
【図１Ａ】
2014220502.tif 000003
【図１Ｂ】
2014220502.tif 000004
【図２Ａ】
2014220502.tif 000005
【図２Ｂ】
2014220502.tif 000006
【図２Ｃ】
2014220502.tif 000007
【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
2014220502.tif 000009
【図２Ｆ】
2014220502.tif 000010
【図２Ｇ】
2014220502.tif 000011
【図２Ｈ】
2014220502.tif 000012
【図２Ｉ】
2014220502.tif 000013
【図２Ｊ】
2014220502.tif 000014
【図３Ａ】
2014220502.tif 000015
【図３Ｂ】
2014220502.tif 000016
【図３Ｃ】
2014220502.tif 000017
【図３Ｄ】
2014220502.tif 000018
【外国語明細書】
2014220502000001.pdf