(57)【要約】プラズマチャンバーの耐食性構成要素は、液晶ポリマーを含む。好適な実施形態においては、液晶ポリマー（ＬＣＰ）は、陽極酸化された、又は陽極酸化がされていない表面を有するアルミニウム構成要素に提供される。液晶ポリマーは、アルミナ構成要素にも提供することができる。液晶ポリマーは、プラズマ溶射のような方法により成膜することができる。液晶ポリマーは、予め形成されたシート若しくは反応チャンバーの露出表面を覆うのに適応した他の形状として提供されても良い。更に、反応室の構成要素を、液晶ポリマーの固体ブロックからの機械加工や、ポリマーからの構成要素の成形により、全体として液晶ポリマーで構成してもよい。液晶ポリマーは、ガラスや鉱物充填物のような強化用充填物を含んでも良い。
2004523350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体処理装置の構成要素の製造方法であって、液晶ポリマーを前記構成要素の表面に提供する工程を備え、前記液晶ポリマーは前記構成要素の最も外側の表面を形成することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記液晶ポリマーは、前記構成要素の表面にプラズマ溶射されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記構成要素は、少なくともプラズマチャンバー壁、チャンバーライナー、ガス供給板、ガスリング、ペデスタル、静電チャック及びフォーカスリングのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記構成要素は、アルミナ製のセラミック部分を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記液晶ポリマーは、予め形成されたシートであって、前記方法は、前記予め形成されたシートを前記構成要素の表面のカバーとして適用する工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記液晶ポリマーコーティングを成膜する前に、前記構成要素の表面に、表面をラフ化する処理を施す工程を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記構成要素は、陽極酸化された又は陽極酸化されていないアルミニウム製又はアルミニウム合金製の金属部分を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
半導体処理装置の構成要素であって、その外側表面に液晶ポリマーを備えることを特徴とする構成要素。
【請求項９】
前記液晶ポリマーが、基板表面上のコーティングを備えることを特徴とする請求項８に記載の構成要素。
【請求項１０】
前記基板が、アルミニウム又はアルミニウム合金を備えることを特徴とする請求項９に記載の構成要素。
【請求項１１】
前記基板がアルミナを備えることを特徴とする請求項９に記載に記載の構成要素。
【請求項１２】
前記基板が陽極酸化された、又は、陽極酸化されていない表面を含むことを特徴とする請求項１０に記載の構成要素。
【請求項１３】
前記液晶ポリマーが、プラズマ溶射コーティングを備えることを特徴とする請求項９に記載の構成要素。
【請求項１４】
前記構成要素は、少なくともプラズマチャンバー壁、チャンバーライナー、ガス供給板、ガスリング、ペデスタル、静電チャック及びフォーカスリングのいずれかであることを特徴とする請求項８に記載の構成要素。
【請求項１５】
前記液晶ポリマーが、基板表面を覆う予め形成されたシートを備えることを特徴とする請求項８に記載の構成要素。
【請求項１６】
前記構成要素が、プラズマ溶射コーティングと接触するラフな表面を備えることを特徴とする請求項１３に記載の構成要素。
【請求項１７】
前記液晶ポリマーが充填物を含むことを特徴とする請求項８に記載の構成要素。
【請求項１８】
請求項８に記載の構成要素を少なくとも一つ備えるプラズマチャンバー。
【請求項１９】
請求項１８に記載のプラズマチャンバー内において半導体基板を処理する方法であって、基板が前記チャンバー内に搬送され、前記基板の露出表面がプラズマにより処理されることを特徴とする方法。
【請求項２０】
前記基板の前記表面はプラズマによりエッチングされることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記プラズマは高密度プラズマであることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記基板を前記反応室内の基板支持部上に位置決めする工程と、
処理ガスを前記反応室へ導入する工程と、
前記処理ガスを活性化し前記基板の露出表面の近傍にプラズマを生成するために、ＲＦエネルギーを平面アンテナへ適用し、アンテナからのＲＦエネルギーを誘導的にカップリングする工程と、
前記露出基板表面をプラズマでエッチングする工程と
を更に備えることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記構成要素は、ガス供給板又はリングであって、前記方法は、前記ガス供給板又はリングにおける開口部を通して前記反応室へ前記処理ガスを導入する工程を更に備えることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[発明の背景]
[発明の属する技術分野]
本発明は、一般に、半導体ウェーハの製造に関連し、より詳細には処理中のパーティクル汚染及び金属汚染を削減する内部表面を有する高密度プラズマエッチングチャンバーに関連する。
【背景技術】
【０００２】
［関連技術の記載］
半導体処理の分野において、真空処理チャンバーは一般に、エッチングガスもしくは成膜ガス（deposition gas）を真空チャンバーへ供給し、ＲＦ電界（RF field）をガスにかけてプラズマ状態へ励起させることにより基板上の物質のエッチングや化学気相成長法（chemical vapor depositing:ＣＶＤ）を行うために利用されている。平行平板（parallel plate）の例として、変圧器結合プラズマ（transformer coupled plasma:ＴＣＰ（登録商標））、別名誘導結合プラズマ（inductively coupled plasma:ICP）や、電子サイクロトロン共鳴（electron-cyclotron resonance:ECR）反応室、それらの構成要素は本願と同じ出願人による米国特許第４，３４０，４６２号、第４，９４８，４５８号、第５，２００，２３２号及び第５，８２０，７２３号に開示されている。そのような反応室におけるプラズマ環境の腐食性（corrosive nature）及びパーティクル汚染及び／又は重金属汚染（heavy metal contamination）を最小化する要求のために、そのような構成部品には高い耐食性が特に求められる。
【０００３】
半導体基板の処理中は、機械的なクランプ及び静電式クランプ（electrostatic clamps:ＥＳＣ）などの基板支持部により当該基板は典型的に真空チャンバー内に設置されている。そのようなクランプシステム及びそのような構成要素の例は、米国特許第５，２６２，０２９号及び第５，８３８，５２９号に発見することができる。プロセスガスは、チャンバー内にガス供給板（gas distribution plate）を利用するなど様々な方法により供給可能である。誘導結合プラズマ反応路のための温度制御ガス供給板及びその構成要素の一例は、米国特許第５，８６３，３７６号に開示されている。プラズマチャンバー装置に加えて、半導体基板を処理するために利用する他の装置には、搬送機構（transport mechanisms）、ロボットアーム、ファスナー（fasteners）等が含まれる。そのような装置の様々な構成要素は、半導体処理に関連した腐食状況にさらされる。さらに、シリコンウェーハのような半導体基板や、フラット・パネル・ディスプレイに利用されるガラス基板の様な誘電体材料の処理のための高純度化の要求（high purity requirements）の鑑点では、耐食性が改善された構成要素が、そのような環境において特に求められている。
【０００４】
アルミニウム及びアルミニウム合金は典型的に、壁、電極、基板支持部、ファスナー及びプラズマ反応室における他の構成要素に利用されている。そのような金属構成要素の侵食を防止するために、多種多様なコーティングによりアルミニウムの表面をコーティングするための様々な技術が提案されてきた。例えば、米国特許第５，６４１，３７５号では、壁のプラズマ侵食（plasma erosion）及び消耗（wear）を低減するためにアルミニウムチャンバー壁が陽極酸化（anodized）されている。‘３７５特許は結果的に陽極酸化層がスパッタリングされ、もしくはエッチングされ、チャンバーを取り替えねばならないと記載している。米国特許第５，８９５，５８６号は、Al2O3,AlC,Tin, TiC,AlN等の耐食性膜をアルミニウム材料上に形成するための技術は、日本国公開公報第６２−１０３３７９号に発見できると記載している。米国特許第５，６８０，０１３号は、エッチングチャンバーの金属表面にAl2O3をフレーム溶射（flame spraying）する技術が、米国特許第４，４９１，４９６号に開示されていると述べている。‘０１３特許は、腐食環境において、アルミニウムとアルミニウム酸化物のようなセラミックコーティングとの間の熱膨張係数（thermal expansion coefficients）の違いが、熱サイクル及びその結果として生ずるコーティングの劣化（eventual failure of the coatings）により、コーティングの亀裂をもたらすと述べている。米国特許第５，８７９，５２３号は、スパッタリングチャンバーを開示する。そこでは、Al2O3の熱溶射コーティング（thermally sprayed coating）がステンレスやアルミニウム等の金属に適用され、NiAlx接続コーティングがその間に付加される。米国特許第５，５２２，９３２号は、ニッケルコーティングを随意的に間に挟んだ（with an optional neckel coating therebetween）、基板のプラズマ処理に利用される装置の金属構成部分についてのロジウムコーティングについて開示している。
【０００５】
ライナー配置（liner arrangements）もまた、プラズマ反応チャンバーの壁を保護するために提案されている。例えば、米国特許第５，７９８，０１６号は、セラミック材料、アルミニウム、スチール、及び／又は水晶のライナーについて開示している。米国特許第５，３３６，５８５号は、固体アルミナから機械加工されたフリースタンディングなセラミックライナーについて開示する。‘５８５特許はまた、フレーム溶射もしくはプラズマ溶射されたアルミニウム酸化物でアルミニウムをコーティングする技術を開示している。米国特許第５，８８５，３５６号は、ＣＶＤチャンバーで利用するセラミックライナー材料を開示している。
【０００６】
集積回路装置は、物理的サイズ及び動作電圧の両方において縮小を続けているので、それらの関連する製造効率はパーティクル汚染及び金属不純物汚染の影響を受けやすくなっている。従って、物理的サイズが縮小している集積回路装置の製造には、パーティクル汚染及び金属汚染のレベルを従前許容可能であったレベルよりも下げるすることが要求されている。
【０００７】
以上の鑑点から、高密度プラズマ処理チャンバーには、プラズマにさらされる内部表面により高い耐食性持たせ、また、処理されるウェーハ表面への悪影響（例えば、パーティクル不純物や金属不純物）の最小化を促進することが必要とされる。
【０００８】
本発明は、添付する図面を参照してより詳細に記載される。当該図面においては、類似の要素は類似の参照番号が与えられるものとする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
［発明の概要］
本発明の第１の実施形態は、半導体処理装置の構成要素を製造するプロセスを提供する。当該プロセスには、液晶ポリマーが当該構成要素の最も外側の表面（outermost surface）を形成するように、液晶ポリマー（liquid crystalline plymer）を構成要素の表面に提供することが含まれる。
【００１０】
本発明の第２の実施形態は、半導体処理装置の構成要素を提供する。そこでは、当該構成要素が液晶ポリマーを含んでいる。また、上記の構成要素の少なくとも一つを含むプラズマチャンバーも提供される。
【００１１】
本発明の第３の実施形態は、半導体基板を上記のプラズマチャンバー内において処理する方法を提供する。本発明に対応する方法によれば、基板はプラズマチャンバー内へ搬送され、基板の露出表面（exposed surface）はプラズマにより処理される。本発明の更に好適な実施形態によれば、当該方法は、反応室において基板支持部上の基板の位置決めを行い、反応室に処理ガスを供給し、基板の露出表面の近傍においてプラズマを生成するためにＲＦエネルギーを処理ガスに適用し、当該露出された基板表面をプラズマによりエッチングするステップを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
[発明の好適な実施形態の詳細な記述]
集積回路（ＩＣ）の導電性材料の第１層は、ポリシリコン又はポリシリサイドの薄膜であって、ウェーハ表面に埋め込まれたトランジスターと直接に接続される。ポリシリコンがエッチングされた後、導電性トレースのみがトランジスターを動作させるのに必要とされ、それらの間においてポイント・ツー・ポイントの接続が維持される。ポリエッチ(poly etch)は、ウェーハ表面上で処理されるので、汚染の制御（control of contamination）は特に重要である。
【００１３】
典型的に、ポリシリコンのような材料をエッチングするために利用される処理チャンバーは、所望のエッチング結果を得るために比較的高いエネルギーを要求する。高エネルギーの要求は、ポリシリコン膜の強い接合（the strong bonds）を攻め立てて切断し、揮発性のエッチング製品（volatile etch products）を形成するために化学反応を促進する必要に基づくものである。これらのチャンバーはそれ故に、高密度エッチングチャンバー（high density etch chambers）と呼ばれ、ウェーハへ高イオンフラックス（high ion flux）を供給し、低ガス圧にて高エッチングレートを実現するための高プラズマ密度の生成を可能とする。
【００１４】
高密度エッチングチャンバーは、所望の表面をエッチングするに当たって好ましく作用する一方、エッチングチャンバーの内部表面は高いイオンパワーにさらされうる。それ故に、材料の及びエッチングガスの組成次第で、イオン照射の結果、物理的なスパッタリングもしくは化学的スパッタリングのいずれかにより、材料がエッチングチャンバーの内部表面から除去されてしまう。半導体処理装置の高純度及び耐食性の要求の鑑点から、当該技術分野において、そのような構成要素に利用される材料及び／又はコーティングの改善が必要とされている。さらに、チャンバー材料に関しては、プラズマ反応チャンバーの製品寿命を延ばし、かつ、装置の動作不能時間を減少可能ないかなる材料も、半導体ウェーハの処理のコスト削減に有益であろう。
【００１５】
本発明は、プラズマ処理反応チャンバーの一部のような半導体処理装置の構成要素の表面の耐食性を提供するために効果的な方法を提供する。そのような構成要素には、チャンバー壁、基板支持部、ガス供給システム（シャワーヘッド、バッフル、リング、ノズルなどを含む。）、ファスナー、加熱要素、プラズマスクリーン、ライナー、ロボットアームのような搬送モジュール構成要素、ファスナー、チャンバーの内壁及び外壁、及び、その他これらに類する構成要素が含まれる。本発明においては、構成要素自体は液晶ポリマー（liquid crystalline polymer:LCP）から生成されるか、もしくは、構成要素のプラズマ露出表面（plasma exposed surface）がコーティングされるか、さもなくば、液晶ポリマーによって覆われる。
【００１６】
液晶ポリマーは、融点の高い熱可塑性ポリマーである。ポリマーは典型的に、溶けた段階では、任意に組織された分子を有するが、液晶ポリマーは、その長く、柔軟性の低い分子が高度に順列化された構成で並んでおり、このことが多くの特有の特徴をもたらしている。これらの特徴には、液晶化の低熱、極めて高い流動性、顕著な融強度が含まれる(These include low heat of crystallization,extremely high flow, and significant melt strength.)。
【００１７】
本発明者らは、液晶ポリマーが、プラズマエッチングチャンバーに利用するのに好ましい特性を有することを発見した。特に、液晶ポリマーは耐食性表面（erosion resistant surface）を提供するものであり、反応チャンバーにおいてパーティクル汚染のレベルを下げることができる。液晶ポリマーはエッチング、スパッタリング、及び／又は、プラズマ内での反応種による化学的作用を受けた場合（chemically attacked by reactive species in plasma）に、揮発性副生成物(volatile by-products)を生成する。これらの揮発性副生成物は、処理チャンバーから直ちに排出することができる。
【００１８】
本発明の好適な実施形態によれば、液晶ポリマーはプラズマ反応室構成要素の表面にプラズマ溶射される。プラズマ溶射では、複雑な内部表面を持つチャンバーまたは他のチャンバー構成要素であってもコーティングすることができる。液晶ポリマーのプラズマ溶射の典型的な技術は、米国特許第６，１２０，８５４号に開示されている。プラズマ溶射のために、液晶ポリマーは粒子状の供給原料の形態において典型的に利用される。
【００１９】
プラズマ溶射処理は、典型的に溶融された又は熱軟化された材料の表面への溶射を含む。図１は、典型的なプラズマ溶射処理を示している。コーティング材料１１２は通常はパウダー状であり、高温度プラズマ炎（high temperature plasma flame）１１４に注入されて急速に加熱され、高速に加速される。高温になった材料は基板表面１１６に衝突し急速に冷却されてコーティング１１８を形成する。その結果、溶射されたままの表面は、一般にラフでざらついた状態（generally rough and textured）となる。
【００２０】
プラズマ溶射銃１２０は典型的に、銅製のアノード１２２及びタングステン製のカソード１２４を備え、それぞれが水冷されている。プラズマガス１２６（アルゴン、窒素、水素、ヘリウム）は一般に矢印１２８で示される方向にカソードの周りを流れ、収縮されたノズル形状（shaped as a constricting nozzle）を有するアノード１２２を通る。高圧放電によって、局所的な電離と、カソード１２４とアノード１３０間に発生する直流アークの導電性パス（conductive path）を生じさせることで、プラズマは作られる。アークからの抵抗加熱（resistance heating from the arc）によって、ガスは極限温度へ到達し、解離、電離してプラズマになる。プラズマは自由な、もしくは中性プラズマ炎（free or neutral plasma flame、電流を運ばないプラズマ）として、アノードノズル１２２から放出される。プラズマが溶射可能に安定化されると、電気的アークはノズルの下まで延びる。パウダー１１２は、通常はアノードノズル出口１３４の近傍に設置された外部パウダーポート１３２を経てプラズマ炎に供給される。パウダー１１２は急速に加熱、加速されるので、溶射距離１３６（ノズルチップから基板表面までの距離）はおよそ１２５から１５０ｍｍに達する。このように、プラズマ溶射コーティングは、溶融又は熱軟化された粒子を基板に衝突させることによって生成される。
【００２１】
本発明では、洗浄(cleaning)、グリット（grit）、ビードブラスト(bead blasting)のような表面前処理技術（surface preparation techniques）は、ボンディングのために、より化学的かつ物理的に活性な表面を提供するために利用できる。コーティングに先立って、酸化物やグリースなどの表面材料を除去するために基板表面は完全に洗浄されることが望ましい。更に、コーティングに先立ってグリットブラストなどの公知の方法によって、表面をラフな状態（roughened）にしておくことができる。グリットブラストにより、接合に利用できる表面の範囲が増加し、これによりコーティング結合の強度を増加することができる。ラフな表面は、基板とコーティングの機械的定着又は結合（mechanical keying or interlocking of the coating with the substrate）を促進することもできる。
【００２２】
本発明に利用するのにふさわしい液晶ポリマーは、ＶＥＣＴＲＡ（登録商標） ＬＣＰであり、Celanese AG社の商標登録である。ＶＥＣＴＲＡ ＬＣＰは、芳香性のポリエステルポリマー（an aromatic polyester polymer）であり、サーモトロピック（thermotropic）であり、かつ、溶融状態において容易に流動性を有する。他の利用可能な液晶ポリマーには、ＺＥＮＩＴＥ（登録商標） ＬＣＰが含まれる。これは、E．I．DuPont de Nemours and Company社の登録商標である。他のふさわしい液晶ポリマーは、米国特許第５，２１６，０９２号及び第５，２９６，５４２号に開示されている。
【００２３】
本発明の好適な実施形態では、液晶ポリマー構成要素は、ポリシリコン高密度プラズマ反応室において構成要素として利用される。このタイプの典型的な反応室は、ラム・リサーチ社（LAM Research Corporation of Fremont California）製のＴＣＰ９４００（登録商標）プラズマエッチング反応室である。ＴＣＰ９４００反応室では、処理ガス（例えば、Ｃｌ２、ＨＢｒ、ＣＦ４、ＣＨ２Ｆ２、Ｏ２、Ｎ２、Ａｒ、ＳＦ６及びＮＦ３）は、エッチングチャンバーの底部に位置するガスリングに導入され、反応チャンバーへガスホールを通って導かれる。図２は、本発明に対応するポリシリコンエッチング反応室用のガスリングの断面図である。図２に示されるように、ガスリング４０の本体は、基板支持部４４を囲んでいる。ガスリング４０の底面は、リング形状のガス誘導溝（gas-guiding trench）６０を含んでいる。上述のガスホール５０は、当該ガス誘導溝６０へ延びている。
【００２４】
ガスリングは、典型的にはアルミニウムで構成される。ガスリングの上部表面は、直接プラズマにさらされ、侵食（erosion）が生ずる。これらの表面を保護するためには、ガスリングは典型的にアルミニウム酸化物層によって覆われる。本発明では、ガスリングの露出表面を、液晶ポリマーのコーティング４２によってカバーすることができる。液晶ポリマーは、露出した（元々の酸化物を除く(except for a native oxide)）アルミニウム層（bare aluminum layer）、もしくはアルミニウム酸化物層（例えば、陽極酸化された表面を有するアルミニウム）上にコーティングされることができる。コーティングは、プラズマ溶射処理を利用して好ましく適用されるが、液晶ポリマーを利用する他の好ましい方法を採用しても良い。ガスリングのコーティング時には、ガスホールの内壁をコートし保護するために、ガスホールを部分的にコーティングしてもよい。しかしながら、コーティングは、開口部を塞がないように適用されなければならない。それゆえ、コーティング処理の最中は、ガスホールを塞いでおくか、又はマスクしておくことができる。
【００２５】
処理の際にプラズマにさらされうるポリシリコンエッチング反応室の他の構成要素についても、本発明の液晶ポリマーによりコートすることができる。これらの構成要素には、チャンバー壁、チャンバーライナー、静電チャック（electrostatic chuck）、及び基板に向かい合う誘電体ウィンドウ（dielectric window opposite the substrate）が含まれる。静電チャックの上部表面に液晶ポリマーのコートを施すことは、ウェーハが存在せず、チャックの上部表面が直接にプラズマに晒される洗浄サイクルの間における追加的な保護をチャックに対し与えるものである。
【００２６】
本発明における反応室の構成要素は、高密度酸化物エッチング処理（high-density oxide etch process）においても利用することができる。典型的な酸化物エッチング反応室は、ＴＣＰ９１００（登録商標）プラズマエッチング反応室であり、ラム・リサーチ社から提供される。ＴＣＰ９１００反応室においては、ガス供給板は、ＴＣＰ（登録商標）ウィンドウの直下に位置する円形板である。当該ＴＣＰウィンドウは、半導体ウェーハの上方かつ平行に位置する平面に属する反応室上端における（at the top of the reactor）真空シーリング面である。ガス供給板は、ガス供給板の周辺に位置するガス供給リングにＯリング（O-ring）を用いることによってシーリングされている。ガス供給リングは、ガスをソースからガス供給板、ＲＦエネルギーを反応室に供給するため平面渦巻き状コイル形のアンテナが下に配置されているウィンドウの内部表面、及びガス供給リングによって定義されるボリュームへ供給する。ガス供給板は、所定の直径を有する穴のアレイを含んでおり、それはプレートまで広がっている。ガス供給板を通るホールの空間的分布は、例えば、フォトレジスト層、二酸化シリコン層（silicon dioxide layer）、及びウェーハ上の下層材料（underlayer material of the wafer）のようなエッチングされる層のエッチング均一性（etch uniformity of the layers to be etched）を最適化するために変更することができる。ガス供給板の断面形状は、反応室内のプラズマへ供給するＲＦパワー分布を操作するために変更することができる。ガス供給板の材料は、ガス供給板を介して反応室内へ向かうＲＦパワーとのカップリングを可能とするために誘電体でなければならない。さらに、ガス供給板の材料は、ブレークダウン及びその結果として生ずる粒子生成(breakdown and the resultant particle generation)を避けるために、酸素もしくはハイドロフルオロカーボンガスプラズマ（hydro-fluorocarbon gas plasma）のような環境における化学的スパッタエッチングに対する高い耐性を有することが望ましい。
【００２７】
図３は、上述のタイプのプラズマ反応室を示す。反応室は、反応チャンバー１０を備え、当該チャンバー１０は、基板１３に対しＲＦバイアスと共にクランプ力を与える静電チャック３４を含む基板支持部１２を有する。当該基板は、ヘリウムのような熱伝達ガスを利用して裏面冷却される。フォーカスリング１４は、誘電体外部リング１４ａと、プラズマを基板上の範囲に閉じこめるための内部リング１４ｂとを備える。高密度プラズマを作るために適切なＲＦソースによって動力供給されるアンテナ１８のような、高密度（例えば、１０１１-１０１２ion/cm3）のプラズマをチャンバー内で維持するためのエネルギー源は、反応チャンバー１０の上端に配置される。チャンバーは、チャンバー内を所望の圧力（例えば、５０mTorr以下、典型的には、１−２０mTorr）に維持するために適切な真空ポンプ装置を含む。
【００２８】
アンテナ１８と処理チャンバー１０内部との間に提供される、均一な厚みを有し実質的に平面の誘電体ウィンドウ２０は、真空壁を処理チャンバー１０の上端に形成する。ガス供給板２２は、ウィンドウ２０の下に提供され、ガス供給部２３からチャンバー１０へ処理ガスを送るための円形の穴のような開口を含んでいる。円錐形のライナー３０は、ガス供給板から、基板支持部１２の周辺へ延びている。アンテナ１８には、温度調節液体（temperature control fluid）が入口管２５と出口管２６（inlet and outlet conduit）を通るチャネル２４を提供することができる。しかしながら、アンテナ１８及び／又はウィンドウ２０は、冷却される必要がないか、又は、アンテナ及びウィンドウの上から空気を吹き付ける、冷却媒体（cooling medium）を通したり、又は、ウィンドウ及び／又はガス供給板と熱伝達接続を確保する等の他の技術によって冷却されても良い。
【００２９】
動作においては、シリコンウェーハのような半導体基板は、基板支持部１２上に設置され、静電チャック３４によって固定される。しかしながら、機械的クランプ機構のような他のクランプ手段を利用することも可能である。更に、ヘリウム裏面冷却を基板とチャック間の熱伝達特性を改善するために採用することもできる。そして、処理ガスが、ウィンドウ２０とガス供給板２２との間のギャップを通して真空処理チャンバー１０へ供給される。好ましいガス供給板の構成（即ち、シャワーヘッド）は、共通して所有される米国特許第５，８２４，６０５号、第６，０４８，７９８号及び第５，８６３，３７６号に開示されている。適切なＲＦパワーをアンテナ１８へ供給することにより、基板とウィンドウの間の空間において高密度プラズマが立つ（ignited）。
【００３０】
図３では、ガス供給板２２、チャンバーライナー３０、静電チャック３４、及びフォーカスリング１４のような反応室構成要素の内部表面は、液晶ポリマーのコーティング３２によってコートされていることが示されている。しかしながら、本発明においては、これらの表面のいずれか若しくは全てに本発明に対応する液晶ポリマーのコーティングを施すことができる。
【００３１】
上記の高密度ポリシリコン及び誘電体エッチングチャンバーは、本発明に対応する構成要素を含むことの可能な、単なるプラズマエッチング反応室の典型例である。本発明の液晶ポリマーの構成要素は、プラズマ侵食が問題となるあらゆるエッチング反応室（メタルエッチング反応室）や他のタイプの半導体処理装置についても利用することができる。
【００３２】
液晶ポリマーコーティングが提供されてもよい他の構成要素には、チャンバー壁（典型的には、陽極酸化されている、或いは、陽極酸化されていない表面を有するアルミニウム製である。）、基板支持部、ファスナーなどが含まれる。これらの部分は典型的には金属製（例えば、アルミニウム）若しくはセラミック製（例えば、アルミナ）である。これらのプラズマ反応室の構成要素は典型的に、プラズマに晒され、しばしば腐食の兆候(signs of corrosion)を示す。本発明に対応してコートティング可能な他の部分は、直接にプラズマに晒されることはないかもしれないが、その代わりに処理されたウェーハなどから発せられる腐食ガス（corrosive gases）に晒される。それゆえに、半導体基板の処理に際して利用される他の装置にも、本発明に対応する液晶ポリマー表面を提供することができる。そのような装置は、搬送機構（transport mechanisms）、ガス供給システム、ライナー、リフト機構、ロードロック（load lock）、ドア機構、ロボットアーム、ファスナー及びその他これらに類するものを含むことができる。
【００３３】
本発明に対応する液晶ポリマーでコーティング可能な金属及び／又は合金には、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、高融点金属（refractory metals）、例えば、“ＨＡＹＮＥＳ２４２”、“Ａｌ−６０６１”、“ＳＳ３０４”、“ＳＳ３１６”が含まれる。液晶ポリマーは構成要素について耐食性コーティングを形成するため、その下の構成要素はもはや直接にプラズマに晒されることはなくなり、合金添加材料（alloying additions）、粒子構造（grain structure）や表面状態に構わずにアルミニウム合金を利用することができる。更に、様々なセラミック若しくは重合体材料(various ceramic or polymeric materials)も、本発明に対応する液晶ポリマーでコーティングしても良い。特に、反応室の構成要素は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）セラミック材料、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）、及び／又は窒化ホウ素（ＢＮ）で製造することができる。
【００３４】
必要であれば、液晶ポリマーコーティングと構成要素の表面との間に、１以上の中間層を提供しても良い。
【００３５】
プラズマ溶射は、液晶ポリマー表面を有する構成要素を提供する方法として好ましいものであるが、他の方法を採用しても良い。例えば、インジェクション成形（injection molding）や押出し成形（extrusion）のような従来的な熱可塑性処理技術（conventional thermoplastic processing techniques）を利用して、液晶ポリマーでシートを形成することもできる。これらの予め形成されたシートは、所望の形状に形成され、反応室の様々な構成要素のプラズマに晒される表面部分を覆うために利用することができる。液晶ポリマーが予め形成されたシートとして反応室の構成要素表面に適用される場合、当該シートの取り付けはあらゆる公知の手段によって行うことができる。その手段には、例えば、接着や、機械的ファスナーの利用が含まれる。ファスナーが利用される場合、もしプラズマに晒されるなら、ファスナー自体が液晶ポリマーのような耐食性を有する材料で作られるべきである。更に、液晶ポリマーカバーは、内在する反応室の構成要素と結合（interlock）するように設計されても良い。
【００３６】
本発明の他の実施形態では、液晶ポリマーは、公知技術を利用して反応室の構成要素表面上に融解塗装や溶解塗装（melt or solution coated）することもできる。
【００３７】
更なる実施形態においては、液晶ポリマー材料のブロックから構成要素を機械加工することにより、又は、液晶ポリマー材料から構成要素を成形（例えば、インジェクション成形）により、反応室の構成要素全体を液晶ポリマーで製造することもできる。
【００３８】
本発明に対応する液晶ポリマーは、ガラスや鉱物充填物(glass or mineral fillers)の様な１以上の充填物を含むことができる。当該充填物は、プラズマ環境への適応性に基づいて選択されるべきである。使用の間は、液晶ポリマーにより充填物が直接プラズマに晒されることを軽減できる。当該充填物はそれゆえに、チャンバー内で処理されることにより基板の汚染の原因となるかもしれない重金属や他の構成物から、解放されるべきである。
【００３９】
本発明は、特定の実施形態を参照して詳細に記述されている一方で、特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更及び修正、更には均等物の採用が可能であることは、当業者の立場から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】従来的なプラズマ溶射処理を示す図である。
【図２】本発明のある実施形態に対応するポリシリコンエッチング装置のためのガスリング装置の斜視図である。
【図３】本発明に対応する構成要素を含む高密度酸素エッチングチャンバーの構成を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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