CN101179045A - 载置装置、等离子体处理装置和等离子体处理方法 - Google Patents
载置装置、等离子体处理装置和等离子体处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101179045A CN101179045A CNA200710168038XA CN200710168038A CN101179045A CN 101179045 A CN101179045 A CN 101179045A CN A200710168038X A CNA200710168038X A CN A200710168038XA CN 200710168038 A CN200710168038 A CN 200710168038A CN 101179045 A CN101179045 A CN 101179045A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plasma
- mounting apparatus
- electrostatic chuck
- handled object
- mounting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
- H01L21/6833—Details of electrostatic chucks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
- H01J37/32853—Hygiene
- H01J37/32862—In situ cleaning of vessels and/or internal parts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
本发明的目的在于提供一种不会对被处理体产生重金属污染,而且经过长时间静电卡盘不会引起绝缘破坏的载置装置。本发明的载置装置,采用作为上述电极层的表面侧的绝缘层的静电卡盘层通过等离子体喷镀而形成,由厚度为200μm~280μm的氧化钇喷镀层构成,表面形成依存于喷镀的氧化钇的粒径的表面粗糙度的结构。这样的结构,对等离子体的耐久性在增高,并且不会引起重金属污染。
Description
技术领域
本发明涉及具备静电吸附半导体晶片等的被处理体的静电卡盘层的载置装置,具备该载置装置的等离子体处理装置以及等离子体处理方法。
背景技术
在进行蚀刻和CVD(化学气相沉积:Chemical Vapor Deposition)等的等离子体处理的等离子体处理装置中使用的载置装置,因为不能使用真空卡盘作为用于将基板保持在载置装置上的单元,所以使用一般的静电卡盘。
将静电卡盘以薄板状设置在载置体的表面部,将箔状的电极埋设在绝缘层内,并且具有通过在电极上施加例如直流电压而产生的静电力将基板吸附在静电卡盘的表面上的功能。
对载置在载置装置上的基板进行真空处理例如等离子体处理时,向基板的背面和静电卡盘之间供给调温用的气体(背部气体(backsidegas)),来自等离子体的热量加在基板上,利用该气体在载置体侧散热,将基板的温度维持在规定的温度。
此外,在完成一个基板的等离子体处理至进行下一个基板的等离子体处理之间,悬浮在等离子体处理装置内的少量的反应生成物附着在载置装置的表面。因此在例如平行平板型的等离子体处理装置中,在载置装置上不放置基板,利用由清洁气体得到的等离子体对载置装置的表面进行清洁。此时,载置装置(下部电极)为电悬浮状态,利用从清洁气体电离的离子缓和对静电卡盘表面的冲击力,并抑制该表面的面粗糙度的恶化。(专利文献1)
然而,构成现有的静电卡盘的绝缘层使用Al2O3喷镀膜,因此如果在静电卡盘上不放置基板(所谓无晶片)就进行清洁,有可能使Al2O3喷镀膜因等离子体受损,在等离子体处理装置内铝(Al)颗粒四处飞溅,该处理装置内被Al污染,该Al转印到晶片上而引起重金属污染。
另一方面,在专利文献2中,记载了使用Y2O3喷镀膜作为构成静电卡盘的绝缘膜,该膜厚为10μm~100μm。
此外,具有利用基板和静电卡盘表面之间产生的静电力将基板吸附在静电卡盘上的约翰逊-拉别克型(以下称“JR型”),和利用基板和绝缘层内的电极之间产生的静电力将基板吸附在静电卡盘上的库仑型这两个类型。在库仑型的静电卡盘中流过电极的电流值小,吸附力稳定,但施加在电极上的电压为2.5kV~4.0kV的高电压。然后如上所述,对静电卡盘的表面进行等离子体清洁(进行无晶片清洁),受到喷镀膜内的空隙(void)和颗粒的影响,在静电卡盘内(喷镀膜内)就容易产生气泡和膜厚局部变薄。
因此在Y2O3喷镀膜的膜厚为10μm~100μm的情况下,如果包含进行无晶片清洁的工序,在薄的膜厚中存在气泡,另外产生变的极端薄的部位,因此在库仑型的静电卡盘中施加高电压短时间内会引起绝缘破坏。如果对静电卡盘的表面利用等离子体重复多次清洁,该表面变粗糙,因此结果是,在载置基板时,存在从基板的背面和载置装置表面之间背部气体的泄漏量增多,温度分布的均匀性变坏,经时的温度分布变化的问题。关于这些的问题,在专利文献2上丝毫没有记载。
专利文献1:日本特开2006-019626号公报(段落0040~0047,图2)
专利文献2:日本特开2004-349612号公报(段落0041~0042,段落0052,图1)
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的,其目的在于提供对被处理体没有重金属污染,而且经过长时间不引起静电卡盘的绝缘破坏的载置装置。此外,其他的目的在于提供包括该载置装置的等离子体处理装置以及等离子体处理方法。
本发明提供一种载置装置,包括:用于载置被处理体的载置体;和设置在该载置体上,通过向埋设于绝缘层的电极施加电压,在电极层和被处理体之间产生库仑力,将被处理体静电吸附在绝缘层的表面的静电卡盘,其特征在于,作为上述电极层的表面侧的绝缘层的静电卡盘层通过等离子体喷镀而形成,由厚度为200μm~280μm的氧化钇(Y2O3)喷镀层构成,表面形成依存于喷镀的氧化钇的粒径的表面粗糙度。
在上述的载置装置中,上述静电卡盘层的平均表面粗糙度,例如优选为0.6μm~0.8μm。此外,在上述的载置装置中,静电卡盘层的表面在不放置被处理体的状态下通过等离子体进行清洁。进一步,在上述电极层上施加例如2.5kV以上的电压。
此外,本发明的等离子体处理装置的特征在于,包括:气密的处理容器;设置在该处理容器内的上述载置装置;对上述处理容器内进行真空排气的单元;和用于在上述处理容器内产生等离子体对被处理体进行等离子体处理的单元。
上述的等离子体处理装置构成为:在上述的载置装置上不放置被处理体的状态下,通过等离子体对静电卡盘层的表面进行清洁。
此外,本发明的等离子体处理方法的特征在于,包括:使被处理体静电吸附在上述载置装置上,对该被处理体进行等离子体处理的工序;和从载置装置上搬出被处理体后,通过等离子体对静电卡盘层的表面进行清洁的工序。
本发明的载置装置,通过Y2O3(三氧化二钇∶氧化钇)喷镀层而构成静电卡盘层,因此对等离子体的耐久性增高,也不用担心引起重金属污染。并且,上述静电卡盘层的厚度设定在200μm~280μm之间,因此即使在电极层上施加高电压,也不用担心引起该静电卡盘层的绝缘破坏,所以能够应用于库仑型的静电卡盘上。特别是在不载置被处理体而对静电卡盘层的表面进行等离子体清洁的情况下,因为耐等离子体性大,所以在静电卡盘层内不容易引起气泡和膜厚的局部减少,加上按照上述那样设定膜厚,就不用担心因长时间而引起绝缘破坏。
此外,喷镀膜的表面粗糙度依存于被喷镀的氧化钇的粒径,因此能够得到表面粗糙度和等离子体处理相称的喷镀膜。本发明者通过将Y2O3喷镀膜的表面暴露在等离子体中掌握平均表面粗糙度(Ra)为0.7μm~0.8μm,因此如果形成Y2O3喷镀膜,将平均表面粗糙度(Ra)设为0.6μm~0.8μm,即使对Y2O3喷镀膜反复进行等离子体清洁,也能抑制表面状态的经时变化。结果,使通过背部气体的温调效果稳定,并且使处理时的基板的温度稳定。
附图说明
图1为表示包括本发明的实施方式中涉及的载置装置的等离子体处理装置的一个例子的纵剖侧视图。
图2为表示本发明的实施方式的载置装置的纵剖侧视图。
图3为表示静电吸附的样子的示意图。
图4为表示在图2所示的载置装置的制造工序的图。
图5为表示在图2所示的载置装置的制造工序的图。
图6为表示耐等离子体性的评价试验的结果的说明图。
图7为表示Al2O3喷镀层的层厚和耐电压的关系的特性图。
图8为表示Y2O3喷镀层的层厚和耐电压的关系的特性图。
图9为表示载置装置表面的测定位置的平面图。
符号说明
1等离子体处理装置
2载置装置
11处理容器
14排气装置
21载置体
23 Y2O3喷镀层
24绝缘部件
26制冷剂流路
28聚焦环
31上部电极
35处理气体供给源
4静电卡盘
41 Al2O3喷镀层
42电极层
43 Y2O3喷镀层
45开关
46高压直流电源
具体实施方式
参照图1,对将本发明的载置装置作为蚀刻装置应用于等离子体处理装置的实施方式进行说明。图1为表示RIE(反应离子蚀刻:ReactiveIon Etching)等离子体处理装置1的一个例子。等离子体处理装置1包括:例如内部由成为密封空间的真空腔室构成的处理容器11;配设在该处理容器11内的底面中央的载置装置2;和在该载置装置2的上方以与该载置装置2相对的方式设置的上部电极31。
处理容器11由小径的圆筒状的上部室11a和大径的圆筒状的下部室11b构成。采用将上部室11a和下部室11b相互连通,处理容器11整体密封的结构。在上部室11a内,容纳有载置装置2、上部电极31等,在下部室11b内支撑有载置装置2,同时容纳有收存配管等的支撑容器17。下部室11b底面的排气口12通过排气管13与排气装置14连接。在该排气装置14上连接有未图示的压力调整部,该压力调整部采用根据来自未图示的控制部的信号对处理容器11内整体进行真空排气、维持希望的真空度的结构。另一方面,在上部室11a的侧面设置有作为被处理体的晶片W的搬入搬出口15,该搬入搬出口15可通过闸阀16开闭。此外,处理器11由铝等的导电性的部件构成,被接地。
上述上部电极31形成为中空状,在下面通过均等分散的形成用于向处理容器11内分散供给处理气体和清洁气体的多个气体供给孔32而构成喷头。在上部电极31的上面中央设置有气体导入管33,该气体导入管33贯通处理容器11的上面中央在上游与处理气体供给源35连接。该处理气体供给源35具有未图示的处理气体供给量的控制机构,能够对等离子体处理装置1进行处理气体的供给量的供断以及增减的控制。此外,通过将上部电极3 1固定在上部室11a的壁部,在上部电极3 1和处理容器11之间形成导电路。
再者,在上部室11a的周围,在搬入搬出口15的上下配置有2个多极环状磁铁47a、47b。多极环状磁铁47a、47b配置为:多个各向异性扇形柱状磁铁安装在环状的磁性体的壳上,邻接的多个扇形柱状磁铁之间的方向为反方向。由此在邻接的扇形柱状磁铁之间形成磁力线,在上部电极31和载置体21(下部电极)之间的处理空间的周围部形成磁场,能够使等离子体不进入处理空间。此外,不具有多极环状磁铁47a、47b的装置结构也可以。
然后对载置装置2进行说明。如图1和图2所示,载置装置2包括:通过例如铝形成上面的外周边部为比其中央部低的作为下部电极的载置体21;在该载置体21的上面形成的后述的薄板状的静电卡盘4;和以将该静电卡盘4包围的方式配置的聚焦环28。将上述载置体21固定在设置在支撑容器17上的支撑台21a上。上述聚焦环28起调整晶片W的周边的外部区域的等离子体状态的作用,例如起到使等离子体比晶片W宽,使晶片面内的蚀刻速度的均匀性提高的作用。在上述支撑台21a的下部外侧设置有挡板18,使其环绕载置体21。上部室11a内的处理气体通过挡板18和上部室11a的壁部之间形成的间隙流向下部室11b,由此,挡板18作为整理处理气体的流动的整流板起作用。
如图2所示,将载置体21的外周面利用通过Y2O3喷镀而形成Y2O3喷镀层23包覆。该Y2O3喷镀层23与静电卡盘4成为一体。
上述静电卡盘4采用在载置体21的表面从下方依次叠层下述层形成的薄板状结构:例如通过氧化铝喷镀而形成的Al2O3喷镀层41、由通过钨(W)喷镀而形成的W喷镀层构成的电极层42、通过Y2O3喷镀而形成的Y2O3喷镀层43。该静电卡盘4的制造方法将在后面进行详细地阐述。此外,上述静电卡盘4的电极层42通过开关45与作为电源部的高压直流电源46相连接,从该高压直流电源46向电极层42上施加例如高压直流电压,如图3所示,利用在晶片W和电极层42之间产生库仑力(静电极化力),将晶片W静电吸附在作为载置面的静电卡盘4上面。
此外,例如供给频率100MHz的高频波的第一高频电源41a、供给比第一高频电源41a频率低的例如3.2MHz的高频波的第二高频电源41b,分别通过匹配器42a、42b与上述载置体21连接。通过第一高频电源41a供给的高频波,起到使后述的处理气体等离子化的作用,通过第二高频电源41b供给的高频波,起到向晶片W施加偏压电力将等离子体中的离子引入晶片W表面的作用。并且,在上述载置体21内形成用于流通制冷剂的制冷剂流路26,其采用制冷剂流过该制冷剂流路26将载置体21冷却,使载置在载置面上的晶片W冷却到希望的温度的结构。并且图1中的27为通过载置体21、静电卡盘4内向晶片W的背面侧供给传热介质例如He气(背部气体)的传热介质供给通路。该传热介质供给通路27具有将从等离子体向晶片W供给的热量向载置体21侧传热并将晶片W的温度维持在设定的温度的作用。此外,在载置体21的内部,设置有相对于未图示的搬送臂可进行晶片W的交接的升降销。
然后参照图4和图5,对上述载置装置2的制造方法进行说明。首先,准备形成有制冷剂流路26和传热介质供给通路27(未图示)的载置体21。该载置体21例如在加热至150℃的状态下,对载置体21上面的较低的外周边部进行掩模后,喷镀氧化铝,形成例如450μm的Al2O3喷镀层41。其后,将Al2O3喷镀层41研磨至厚度为例如300μm(图4(a))。
然后,对形成Al2O3喷镀层41的电极层42的部分以外进行掩模后,喷镀钨,形成例如50μm的电极层42(图4(b))。接着,在将载置体21例如加热至150℃的状态下,通过等离子体喷镀法等离子体喷镀具有规定的粒径例如10μm~20μm的氧化钇,形成例如450μm的Y2O3喷镀层43。该等离子体喷镀法通过等离子流使喷镀材料加速并镀在对象物的表面。其后,将Y2O3喷镀层43研磨至例如200μm~280μm,优选为250μm(图4(c))。该研磨方法,例如,将载置体21固定在旋转台上,使旋转台旋转,同时一边使附着有金刚石砥粒的旋转磨刀石旋转一边相对于载置体21传送移动,研磨Y2O3喷镀层43。在此,设定Y2O3喷镀层43的层厚的下限值为200μm以下的理由是:使得在库仑型的静电卡盘上,经过长时间也不会引起绝缘破坏。例如在库仑型的静电卡盘上在运用时施加4.0kV的电压,但在该情况下,即使反复进行无晶片清洁也不会因经过长时间而引起绝缘破坏。此外,在电极层42上施加2.5kV的电压的静电卡盘,在出货时查看安全系数例如施加4.0kV程度的电压并进行试验,但即使施加4.0kV的高电压从后面阐述的耐压试验的数据可知也不会引起绝缘破坏。
此外,通过等离子体喷镀而形成的Y2O3喷镀层43的表面形成依存于氧化钇的粒径的表面粗糙度。具体地Y2O3喷镀层43的平均表面粗糙度(Ra)为例如0.6μm~0.8μm。本发明者通过将Y2O3喷镀层43的表面暴露在等离子体中掌握平均表面粗糙度(Ra)为0.7μm~0.8μm,因此如果形成Y2O3喷镀层43,使得平均表面粗糙度(Ra)为0.6m~0.8μm,即使对Y2O3喷镀层43反复地进行等离子体清洁,也将抑制表面状态的经时变化。通过这样的一系列的操作如图4(c)所示,电极层42介于Al2O3喷镀层41和Y2O3喷镀层43之间的静电卡盘4和载置体21形成一体的状态。
然后,对静电卡盘4的上面部进行掩模后,将载置体21例如在加热至150℃的状态下,通过等离子体喷镀法将氧化钇等离子体喷镀在载置体21的外周面上,形成例如400μm的Y2O3喷镀层23(图5(d))。根据该操作如图5(d)所示,使Al2O3喷镀层41以及Y2O3喷镀层43和Y2O3喷镀层23成为一体。其后,从静电卡盘4除去掩模材料。
根据以上的各装置结构,在等离子体处理装置1的处理容器11(上部室11a)内,形成由载置体(下部电极)21和上部电极31构成的一对平行平板电极。
然后对本发明的实施方式的作用进行说明。首先,打开闸阀16,通过搬入搬出口15,利用未图示的搬送臂,将晶片W载置在处理容器11内的载置装置2上。然后,退出搬送臂,关闭闸阀16后,通过排气装置14对处理容器11内进行减压,使处理容器11内的压力为规定的压力,例如26.7Pa(200mTorr)以下。然后,来自气体喷头的气体供给孔32的处理气体,例如C4F8气体以规定的流量供给至载置装置2的上方侧的空间。这时,在静电卡盘4的电极层42上施加来自高压直流电源46的例如2.5kV~4.0kV例如2.5kV的高压直流电压,如图3所示,利用在晶片W和电极层42之间产生的库仑力(静电极化力),将晶片W静电吸着在作为载置面的静电卡盘4上面。
然后从第一高频电源41a向载置体(下部电极)21供给规定的高频电力。该高频波从载置体21通过上部电极31流入处理容器11,接地,如此在处理气体氛围中形成高频电场。并且,在上部电极31和载置体21之间利用多极环状磁铁47a、47b形成水平电场,因此在存在晶片W的电极间的处理空间内形成正交电磁场,通过由此生成的电子偏流形成磁控管放电。然后通过该磁控管放电使处理气体等离子体化,生成离子和自由基。然后,从第二高频电源41b将规定的高频电力施加在载置体(下部电极)21上使产生自偏压,对载置在载置装置2上的晶片W进行蚀刻。
上述等离子体处理装置1,在晶片W上进行蚀刻处理时反应生成物在处理容器11内的处理氛围中悬浮,因此蚀刻处理后,从处理容器11内搬出晶片W时,反应生成物附着在没放置晶片W的载置装置2的表面,即静电卡盘4的表面。因此有必要定期除去附着在载置装置2上的反应生成物。对用于除去该反应生成物的等离子体处理装置的清洁方法进行说明。例如1批中最后的晶片W的蚀刻处理完毕,从处理容器11内搬出晶片W后,关闭闸阀16,通过排气装置14对处理容器11内进行减压,使处理容器11内的压力为规定的压力,例如26.7Pa(200mTorr)以下。然后,将来自气体喷头的气体供给孔32的清洁气体,例如氧气(O2)以及SF6气,以规定的流量、例如各自800sccm供给到载置装置2的上方侧的空间。
然后,将清洁气体如上述进行等离子体化。此时,第二高频电源41b为断开状态,即使载置体(下部电极)21的电气状态为浮动状态,通过等离子体剥离堆积在载置装置2的载置面的反应生成物。将剥离的反应生成物(粉尘),通过排气装置14排出到处理容器11外。由此将堆积在载置装置2的载置面的反应生成物除去。
根据上述的实施方式,载置装置2,通过Y2O3喷镀层43构成静电卡盘4,因此铝(Al)等的重金属不会飞散。此外,使上述Y2O3喷镀层43的厚度为200μm~280μm,因此即使在电极层42上施加2.5kV以上的高电压也不用担心引起该Y2O3喷镀层43的绝缘破坏。因此能够适用于库仑型的静电卡盘。与Al2O3喷镀层相比,Y2O3喷镀层43对等离子体的耐久性高,因此即使在载置装置2上不放置晶片W而进行等离子体清洁,在静电卡盘4内(Y2O3喷镀层43内)很难引起气泡和膜厚的局部的减少,加上按照上述那样设定其膜厚,就不用担心长时间引起绝缘破坏。并且,Y2O3喷镀层43的表面具有和等离子体处理相称的表面粗糙度,因此可以说即使对Y2O3喷镀层43反复进行等离子体清洁也不会引起膜厚的局部减少,所以完全没有晶片污染。
[实施例]
针对用于确认本发明的效果而进行的实验进行说明。
(耐等离子体性的评价试验)
在晶片W上,分别设置在表面形成有Y2O3喷镀膜的样品A和在表面形成有Al2O3喷镀膜的样品B和氧化铝陶瓷板(样品C),并将该晶片W载置在等离子体处理装置的载置台上,在以下的处理条件下,对样品A、B、C照射等离子体,测定样品A、B、C的消耗量。在图6上表示该结果。
处理容器内的压力:5.3Pa(40mTorr)
处理气体:CF4/Ar/O2=80/160/20sccm
高频电源:1400W
如图6所示,可知在样品A中消耗量为1.6μm/h,在样品B中消耗量为5.5μm/h,在样品C中消耗量为4.5μm/h。从此结果可知,与Al2O3喷镀膜以及氧化铝陶瓷板相比,Y2O3喷镀膜对等离子体的耐久性高。
(绝缘破坏的评价试验)
对Y2O3喷镀膜进行评价之前,作为参考试验,调查在Al2O3喷镀膜上膜厚和绝缘耐压的关系。关于该实验方法,通过下述方法进行:在绝缘基板的表面设置的电极上形成Al2O3喷镀膜,将在其上设置有电极的样品放置在真空气氛中,测定Al2O3喷镀膜至击穿(绝缘破坏)为止的电压。图7表示多种改变喷镀膜的膜厚进行的这样的试验的结果。可以明确,根据该结果如专利文献2上所记载,在10μm~100μm的膜厚上,施加4kV的电压会造成绝缘破坏,无论如何也不能在库仑型的静电卡盘上使用,另外即使将施加电压测设定的稍微低,不适合对进行无晶片清洁的运用。
根据这样的参考试验,关于Y2O3喷镀膜,对厚度为200μm和220μm的样品进行相同的试验,得到如图8所示的结果。根据该结果可知例如将施加电压设定为4kV,耐压的安全系数为2倍以上,即使反复进行无晶片清洁,也能够长时间的使用。
(晶片上的污染评价试验)
A:实施例
关于图1所示的等离子体处理装置1,在载置装置2上不放置晶片W就以以下的条件对其表面进行等离子体清洁。
处理容器内的压力:26.7Pa(200mTorr)
清洁气体:O2/SF6=800/800sccm
第一高频电源:750W
第二高频电源:0W
处理时间:25秒
实施上述的清洁后,在处理容器11内的载置装置2上载置裸的晶片W,进行反应容器11内的污染处理。该污染处理由污染处理1~污染处理4构成,按这个顺序连续实施污染处理。以下表示污染处理1~污染处理4的条件。
(污染处理1)
处理容器内的压力:2.6Pa(20mTorr)
处理气体:CF4/CHF3/He=150/250/400sccm
第一高频电源:450W
第二高频电源:75W
处理时间:5秒
(污染处理2)
处理容器内的压力:1.3Pa(10mTorr)
处理气体:HBr/O2=330/3sccm
第一高频电源:250W
第二高频电源:250W
处理时间:10秒
(污染处理3)
处理容器内的压力:2.6Pa(20mTorr)
处理气体:HBr/O2/N2/He=42/8/12/60sccm
第一高频电源:0W
第二高频电源:250W
处理时间:10秒
(污染处理4)
处理容器内的压力:13Pa(100mTorr)
处理气体:O2=140sccm
第一高频电源:750W
第二高频电源:0W
处理时间:10秒
进行上述污染处理后,将裸的晶片W搬出到处理容器11外,并对附着在裸的晶片W表面的元素进行定量分析。
B:比较例
在图2所示的载置装置2中,使用Al2O3喷镀层代替Y2O3喷镀层43,除此以外,以与实施例相同的条件,清洁静电卡盘的表面。其后,在处理容器11内的载置装置2上载置裸的晶片W,以与实施例相同的条件进行污染处理,搬出处理后反应容器内的裸的晶片,对附着在该裸的晶片W表面的元素进行定量分析。
(结果以及考察)
在表1[单位:×1010atoms/cm2]中表示上述的分析结果
【表1】
Fe | Cr | Ni | Na | Cu | Al | Y | |
实施例 | 4.3 | 1.8 | 0.1 | 4.1 | 0.2 | 8.2 | 0.2 |
比较例 | 11 | 2.5 | 0.3 | 1 6 | 0.2 | 100 | 0.0 |
如从该结果可知在使用Al2O3喷镀膜的情况下,Al为100×1010(atoms/cm2),但在使用Y2O3喷镀膜的情况下,Al为8.2×1010(atoms/cm2)。因此,通过使用Y2O3喷镀膜,和Al2O3喷镀膜的情况相比Al的污染量格外少,在目前的半导体制造装置中如果Al的污染量为1×1011(atoms/cm2)以下,认为对特性没有影响,因此没有晶片W的Al污染。另外如从上述的实验数据可知,Y2O3喷镀膜耐等离子体性大,作为结果,可以说附着在晶片W上的钇的污染量实质为零,根本没有钇的影响。
(表面粗糙度的评价试验)
在图2所示的载置装置2上,如图9所示关于Y2O3喷镀层43表面的1~4的4个位置的表面粗糙度Ra,对未使用时和进行2年的运用后分别调查得到表2所示的结果。
测定位置 | 出货检查Ra(μm) | 使用后检查Ra(μm) |
1 | 0.60 | 0.52 |
2 | 0.58 | 0.54 |
3 | 0.56 | 0.56 |
4 | 0.54 | 0.62 |
未使用的数据只取了4点,但在使用后的数据中取了26点(在表2中没有记载),使用后的平均表面粗糙度Ra在0.52μm~0.78μm之间。因此考虑表2的结果,通过进行无晶片清洁,能够掌握Y2O3喷镀膜的平均表面粗糙度Ra为0.6μm~0.8μm,因此在静电卡盘的制造时如果将Y2O3喷镀膜的平均表面粗糙度Ra设定在0.6μm~0.8μm就能够控制表面粗糙度的经时变化。
(吸附力的试验)
在本发明中使用的,形成250μm的Y2O3喷镀膜的静电卡盘上使用2英寸晶片,在大气氛围中时中央以及周边部依次吸附,测定脱离时的吸附力,并进行静电卡盘的吸附力的评价。结果为和由在现有实用机型中使用的200mm氧化铝陶瓷板构成的静电卡盘相同的吸附力,关于吸附性能证实没有丝毫问题。
Claims (7)
1.一种载置装置,包括:
用于载置被处理体的载置体;和
静电卡盘,其设置在该载置体上,通过向埋设于绝缘层的电极施加电压,在电极层和被处理体之间产生库仑力,将被处理体静电吸附在绝缘层的表面,所述载置装置的特征在于,
作为所述电极层的表面侧的绝缘层的静电卡盘层通过等离子体喷镀而形成,由厚度为200μm~280μm的氧化钇喷镀层构成,表面形成依存于喷镀的氧化钇的粒径的表面粗糙度。
2.如权利要求1所述的载置装置,其特征在于:
所述静电卡盘层的平均表面粗糙度为0.6μm~0.8μm。
3.如权利要求1或2所述的载置装置,其特征在于:
所述静电卡盘层的表面,在不放置被处理体的状态下通过等离子体进行清洁。
4.如权利要求1~3中任一项所述的载置装置,其特征在于:
向所述电极层施加的电压为2.5kV以上。
5.一种等离子体处理装置,其特征在于,包括:
气密的处理容器;
设置在该处理容器内的权利要求1~4中任一项所述的载置装置;
对所述处理容器内进行真空排气的单元;和
用于在所述处理容器内产生等离子体对被处理体进行等离子体处理的单元。
6.如权利要求5所述的等离子体处理装置,其特征在于:
其构成为:在所述的载置装置上不放置被处理体的状态下通过等离子体对静电卡盘层的表面进行清洁处理。
7.一种等离子体处理方法,其特征在于,包括:
使被处理体静电吸附在权利要求1~4中任一项所述的载置装置上,对该被处理体进行等离子体处理的工序;和
将被处理体从载置装置上搬出后,通过等离子体清洁静电卡盘层的表面的工序。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006300923A JP4992389B2 (ja) | 2006-11-06 | 2006-11-06 | 載置装置、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
JP2006300923 | 2006-11-06 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101179045A true CN101179045A (zh) | 2008-05-14 |
CN100543960C CN100543960C (zh) | 2009-09-23 |
Family
ID=39405226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB200710168038XA Expired - Fee Related CN100543960C (zh) | 2006-11-06 | 2007-11-02 | 载置装置、等离子体处理装置和等离子体处理方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4992389B2 (zh) |
KR (1) | KR100964040B1 (zh) |
CN (1) | CN100543960C (zh) |
TW (1) | TWI440124B (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107030064A (zh) * | 2015-10-28 | 2017-08-11 | 汉辰科技股份有限公司 | 清洁静电吸盘的方法 |
CN107622945A (zh) * | 2016-07-15 | 2018-01-23 | 东京毅力科创株式会社 | 等离子体蚀刻方法、等离子体蚀刻装置和基板载置台 |
CN109256326A (zh) * | 2017-07-13 | 2019-01-22 | 东京毅力科创株式会社 | 等离子体处理装置用部件及其喷镀方法 |
US10304664B2 (en) | 2014-09-30 | 2019-05-28 | Semes Co., Ltd. | Systems and methods of treating a substrate |
CN110402481A (zh) * | 2017-10-17 | 2019-11-01 | 株式会社爱发科 | 被处理体的处理装置 |
CN111048394A (zh) * | 2017-01-05 | 2020-04-21 | 东京毅力科创株式会社 | 等离子体处理装置 |
CN111383986A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 东京毅力科创株式会社 | 基板载置台及基板处理装置 |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100018648A1 (en) * | 2008-07-23 | 2010-01-28 | Applied Marterials, Inc. | Workpiece support for a plasma reactor with controlled apportionment of rf power to a process kit ring |
US8734664B2 (en) | 2008-07-23 | 2014-05-27 | Applied Materials, Inc. | Method of differential counter electrode tuning in an RF plasma reactor |
US8206829B2 (en) * | 2008-11-10 | 2012-06-26 | Applied Materials, Inc. | Plasma resistant coatings for plasma chamber components |
JP5390846B2 (ja) * | 2008-12-09 | 2014-01-15 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマエッチング装置及びプラズマクリーニング方法 |
JP5642531B2 (ja) * | 2010-12-22 | 2014-12-17 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置及び基板処理方法 |
JP2012204644A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
JP6014408B2 (ja) * | 2012-08-07 | 2016-10-25 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
JP6071514B2 (ja) | 2012-12-12 | 2017-02-01 | 東京エレクトロン株式会社 | 静電チャックの改質方法及びプラズマ処理装置 |
KR101385950B1 (ko) * | 2013-09-16 | 2014-04-16 | 주식회사 펨빅스 | 정전척 및 정전척 제조 방법 |
KR101842124B1 (ko) | 2016-05-27 | 2018-03-27 | 세메스 주식회사 | 지지 유닛, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 |
JP7038497B2 (ja) * | 2017-07-07 | 2022-03-18 | 東京エレクトロン株式会社 | 静電チャックの製造方法 |
JP2019151879A (ja) * | 2018-03-01 | 2019-09-12 | 株式会社アルバック | 成膜装置 |
JP7401266B2 (ja) | 2018-12-27 | 2023-12-19 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板載置台、及び、基板処理装置 |
CN111801786B (zh) * | 2019-02-08 | 2023-12-29 | 株式会社日立高新技术 | 等离子处理装置 |
JP7204564B2 (ja) * | 2019-03-29 | 2023-01-16 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
CN112553592B (zh) * | 2019-09-25 | 2023-03-31 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 一种利用ald工艺对静电吸盘进行处理的方法 |
CN114308907B (zh) * | 2022-02-23 | 2023-11-28 | 深圳市震华等离子体智造有限公司 | 一种用于精密分析仪器的等离子清洗装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4104386B2 (ja) * | 2002-06-24 | 2008-06-18 | 太平洋セメント株式会社 | 静電チャックの製造方法 |
JP2005012144A (ja) * | 2003-06-23 | 2005-01-13 | Kyocera Corp | 静電チャック |
JP2005072286A (ja) * | 2003-08-25 | 2005-03-17 | Kyocera Corp | 静電チャック |
JP2006019626A (ja) * | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置及びその洗浄方法 |
JP4642528B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2011-03-02 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
-
2006
- 2006-11-06 JP JP2006300923A patent/JP4992389B2/ja active Active
-
2007
- 2007-11-02 CN CNB200710168038XA patent/CN100543960C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2007-11-05 KR KR1020070111908A patent/KR100964040B1/ko active IP Right Grant
- 2007-11-05 TW TW096141619A patent/TWI440124B/zh active
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10304664B2 (en) | 2014-09-30 | 2019-05-28 | Semes Co., Ltd. | Systems and methods of treating a substrate |
CN107030064A (zh) * | 2015-10-28 | 2017-08-11 | 汉辰科技股份有限公司 | 清洁静电吸盘的方法 |
CN107622945A (zh) * | 2016-07-15 | 2018-01-23 | 东京毅力科创株式会社 | 等离子体蚀刻方法、等离子体蚀刻装置和基板载置台 |
CN107622945B (zh) * | 2016-07-15 | 2021-03-05 | 东京毅力科创株式会社 | 等离子体蚀刻方法、等离子体蚀刻装置和基板载置台 |
CN111048394A (zh) * | 2017-01-05 | 2020-04-21 | 东京毅力科创株式会社 | 等离子体处理装置 |
CN109256326A (zh) * | 2017-07-13 | 2019-01-22 | 东京毅力科创株式会社 | 等离子体处理装置用部件及其喷镀方法 |
CN109256326B (zh) * | 2017-07-13 | 2023-07-07 | 东京毅力科创株式会社 | 等离子体处理装置用部件及其喷镀方法 |
CN110402481A (zh) * | 2017-10-17 | 2019-11-01 | 株式会社爱发科 | 被处理体的处理装置 |
CN110402481B (zh) * | 2017-10-17 | 2023-07-21 | 株式会社爱发科 | 被处理体的处理装置 |
CN111383986A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 东京毅力科创株式会社 | 基板载置台及基板处理装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW200837874A (en) | 2008-09-16 |
JP4992389B2 (ja) | 2012-08-08 |
TWI440124B (zh) | 2014-06-01 |
CN100543960C (zh) | 2009-09-23 |
KR100964040B1 (ko) | 2010-06-16 |
KR20080041116A (ko) | 2008-05-09 |
JP2008117982A (ja) | 2008-05-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100543960C (zh) | 载置装置、等离子体处理装置和等离子体处理方法 | |
US20080106842A1 (en) | Mounting device, plasma processing apparatus and plasma processing method | |
US10804072B2 (en) | Plasma processing apparatus | |
JP5202050B2 (ja) | シャワーヘッド及び基板処理装置 | |
JP3958080B2 (ja) | プラズマ処理装置内の被洗浄部材の洗浄方法 | |
CN100517563C (zh) | 等离子体处理装置和等离子体处理方法 | |
US20070068798A1 (en) | Structure for plasma processing chamber, plasma processing chamber, plasma processing apparatus, and plasma processing chamber component | |
KR102260339B1 (ko) | 반도체 장치의 제조 방법 | |
US20120145186A1 (en) | Plasma processing apparatus | |
KR100883231B1 (ko) | 플라즈마 처리 방법 및 플라즈마 처리 장치 | |
TWI725034B (zh) | 電漿處理方法 | |
JP2005136350A (ja) | 静電吸着装置、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
TW200921783A (en) | Substrate processing equipment, and showerhead | |
CN107622945B (zh) | 等离子体蚀刻方法、等离子体蚀刻装置和基板载置台 | |
US20120037314A1 (en) | Substrate processing apparatus and side wall component | |
KR100782621B1 (ko) | 플라즈마 처리 방법 및 플라즈마 처리 장치 | |
CN101207061B (zh) | 基板载置台及其制造方法、基板处理装置、流体供给机构 | |
KR20150071655A (ko) | 입자 역류 방지 부재 및 기판 처리 장치 | |
US20090301516A1 (en) | Substrate transfer device and cleaning method thereof and substrate processing system and cleaning method thereof | |
TW201526098A (zh) | 清洗方法及基板處理裝置 | |
JP4709047B2 (ja) | 基板処理装置及び側壁部品 | |
JP2016063083A (ja) | プラズマ処理装置 | |
US5897740A (en) | Plasma processing system | |
JP4972327B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
US20090288942A1 (en) | Particulate capture in a plasma tool |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090923 Termination date: 20161102 |