JP2000243822A - プラズマ処理装置および方法 - Google Patents
プラズマ処理装置および方法Info
- Publication number
- JP2000243822A JP2000243822A JP11046246A JP4624699A JP2000243822A JP 2000243822 A JP2000243822 A JP 2000243822A JP 11046246 A JP11046246 A JP 11046246A JP 4624699 A JP4624699 A JP 4624699A JP 2000243822 A JP2000243822 A JP 2000243822A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- contact
- holding table
- voltage
- plasma processing
- 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
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
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K5/00—Irradiation devices
- G21K5/04—Irradiation devices with beam-forming means
-
- 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
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
-
- 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
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
- H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
-
- 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
- H01L21/687—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 mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—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 mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/6875—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 mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a plurality of individual support members, e.g. support posts or protrusions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
- H01J2237/2001—Maintaining constant desired temperature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
電池等の製造における薄膜形成工程、あるいは微細加工
工程等に用いられるプラズマ処理装置及びプラズマ処理
方法において、被処理基板を基板保持台へ静電吸着する
際のダスト発生を低減する。また静電吸着を止めた際の
残留吸着を解消し、搬送トラブル、発塵やデバイスダメ
ージによる製品不良を無くすることを目的とする。 【解決手段】 基板保持台3の基板2との設置面積が5
%から15%で形成され、また基板外周縁部に極めて小
面積の帯状の設置面が2本以上形成されている、さら
に、基板と接触する縁部3Eがなだらかな曲面形状とな
っている。
Description
ィスプレイパネルや太陽電池等の製造における薄膜形成
工程、あるいは微細加工工程等に用いられるプラズマ処
理装置に関する。
機能化とその処理コストの低減のために、高精度化、高
速化、大面積化、低ダメージ化を実現する取り組みが盛
んに行なわれている。中でも、成膜においては基板内の
膜質均一性を得るため、また、微細加工に用いられるド
ライエッチングにおいては、寸法精度の確保のために、
特に、基板温度を面内で均一に、かつ、精密に制御する
ことが要求されている。そのため、基板温度を制御する
手段として、メカクランプもしくは静電吸着電極を使用
したプラズマ処理装置が使用され始めている。
ズマ処理装置について説明する。
開昭63−72877号公報や特開平2−7520号公
報、特開平3−102820号公報、特開平8−347
341号公報、特開平4−100257号公報に示され
ているプラズマ処理装置がある。
されたプラズマ処理装置の反応室の断面図である。第1
の従来例として、以下このプラズマ処理装置について説
明する。
ングガス導入装置139に接続されるガス導入口と14
0と、真空排気装置141を有する。真空容器131内
には、表面が絶縁層133F(図6に図示)であって内
部に1対の内部電極142を有して被処理基板132を
静電吸着する静電吸着電極133を備える。静電吸着電
極133には、上記被処理基板132を静電吸着するた
めの直流電源134、及び高周波電力供給装置136が
接続されている。尚、直流電源134は極性反転のため
の切替機構135を有している。又、真空容器131に
は、上記静電吸着電極133に対向して石英ガラス板1
38が配置され、真空容器131の外側には上記石英ガ
ラス板138に対向して紫外線光源137が配置され
る。又、被処理基板132を静電吸着電極133に設置
及び離脱させるために被処理基板を昇降させる突き上げ
機構143がある。
装置130について、以下にその動作を説明する。ま
ず、被処理基板132は、静電吸着電極内の1対の内部
電極142に直流電源134にてそれぞれ正の電圧、負
の電圧が印加されることで、プラズマ処理に最適な温度
となる様、静電吸着電極133の表面に固定される。そ
してこの状態で、被処理基板132に対して通常のプラ
ズマ処理が施される。
を遮断したとしても、残留電荷が静電吸着電極133の
表面の絶縁層に残留する。よって、被処理基板132は
静電吸着電極133に吸着された状態が維持される。し
たがって被処理基板132を破損などなく安定して静電
吸着電極133から突き上げ機構143によりはく離す
るために、切り替え機構135により極性を反転した直
流電圧を上記内部電極に印加することで、被処理基板1
32における上記残留電荷を打ち消した後、突き上げ機
構143により被処理基板を静電吸着電極から離脱させ
る。その後、紫外線光源137に相当する例えば水銀ラ
ンプの紫外光を石英ガラス138を介して上記絶縁層表
面に照射して、静電吸着電極133の絶縁層の表面の残
留電荷を消滅させる。しかしながら、上記公報に記載さ
れるように、上記内部電極に極性を反転した直流電圧を
印加しただけでは、上記残留電荷は完全に除去すること
は出来ない。又、上記直流電圧の印加時間が長過ぎた時
には、逆に静電吸着電極133は被処理基板132を吸
着してしまう場合がある。その結果、上記突き上げ機構
143により被処理基板132を離脱することができ
ず、被処理基板132を次工程へ搬送する際にトラブル
を起こす場合がある。さらにその残留吸着はプラズマ処
理条件である処理圧力、ガス種類、ガス流量、ガス流量
比その他のパラメーター、あるいは処理する基板の個体
差により変化するという問題があった。
トが発生するという問題がある。図6において説明す
る。133Aは静電吸着電極における基板2との外周縁
部の連続した面での接触部である。133Bは静電吸着
電極における基板との接触面の端部、133Dは静電吸
着電極における基板が接触していない面で凹形状となっ
ている部分である。この凹形状は最適なプラズマ処理を
行う際の基板温度制御を可能とするという観点から、静
電吸着電極と基板との接触面積を決定している。よって
ダストの発生、及びその巻き上げに関する事項について
は考慮されていない。また基板自身は本プラズマ処理装
置130に投入された時点からある程度の歪みを持って
いる。そのため、直流電圧を印加し基板132を所定の
電圧を急激に印加しにて吸着を行う際、基板の歪みが静
電吸着電極の表面を擦る様に吸着するため、基板裏面も
しくは静電吸着電極が削られるという現象がある。ま
た、133Bにより基板を吸着する際の摩擦抵抗が大き
くなりさらに基板裏面もしくは静電吸着電極が削られ
る。よって、その削れがダスト源となり、歩留まりを落
とすという問題がある。これは基板が大型化するほど顕
著となる。このようなことから上述した従来のプラズマ
処理装置130では、その信頼性に問題がある。
課題を解決するためになされるもので、基板と基板保持
台との離脱が、処理条件、基板の個体差等の問題なく行
われるように、残留電荷による基板と基板保持台の間に
生じた吸着力を減少させる。同時に、吸着により発生す
る基板と基板保持台の削れによるダストの発生、及びそ
の巻き上げを防ぐ方法を提供することを目的とする。
を有する真空容器内に設けられた基板保持台と、上記基
板保持台に裏面を接触させて保持される基板をプラズマ
処理する装置であって、基板の設置面の面積が基板平面
面積に対し、5%以上15%以下となるよう基板保持台
の基板設置面に凹部が形成されていることを特徴とする
プラズマ処理装置である。
内に設けられた基板保持台と、上記基板保持台に裏面を
接触させて保持される基板をプラズマ処理する装置であ
って、基板外周縁部と沿うように、基板と基板保持台の
設置面が形成され、かつその設置面が2本以上の帯状に
形成され、かつその帯状の設置面は基板平面面積の10
%以下となっていることを特徴とするプラズマ処理装置
である。
内に設けられた基板保持台と、上記基板保持台に裏面を
接触させて保持される基板をプラズマ処理する装置であ
って、基板保持台の基板設置面に複数の深さの凹部を形
成し、その凹部の総面積のうち深さ100μm以下の部
分が80%以上、かつ深さ100μm以上が5%以上2
0%より小さいことを特徴とするプラズマ処理装置であ
る。
内に設けられた基板保持台と、上記基板保持台に裏面を
接触させて保持される基板をプラズマ処理する装置であ
って、基板保持台の基板設置面に凹部を形成し、基板と
接触する縁部がなだらかな曲面形状となっていることを
特徴とするプラズマ処理装置である。
内に設けられた基板保持台と、上記基板保持台に裏面を
接触させて保持される基板をプラズマ処理する装置であ
って、基板と接触する縁部の曲面形状が、曲面形状に加
工する前の基板保持台の基板設置面積に対して、5μm
以上の半円状のなだらかな曲面となっていることを特徴
とするプラズマ処理装置である。
内に設けられた基板保持台に裏面を接触させて保持され
る基板をプラズマ処理する方法であって、基板の保持は
前記基板保持台内の電極に直流電圧を印加するととも
に、前記直流電圧を印加する際は所定の値まで徐々に上
昇し、印加を止める際は所定の値から徐々に下降するこ
とを特徴とするプラズマ処理方法である。
内に設けられた基板保持台に裏面を接触させて保持され
る基板をプラズマ処理する方法であって、前記基板への
帯電は静電吸着用の電極に直流電圧を印加することによ
る方法であって、まず、吸着時は基板の中心付近を直流
電圧により帯電し、次に最初に帯電した中心付近と同心
円状に外周側に拡げて帯電する方法で行い、吸着を止め
る際は、基板の外周より直流印加を止めて帯電を除去
し、最後に基板中心部の直流印加を止め帯電を除去する
ことを特徴とするプラズマ処理方法である。
を解消し、被処理基板の搬送トラブルがなく装置の信頼
性を高め、かつ最適なプラズマ処理を行う際の基板温度
制御を可能とする。同時にダストの発生、及びその巻き
上げによる製品不良を無くすることができる。さらに、
それぞれの手段及び方法は、単独でも十分上記効果を発
揮することができる。
法について、図1を用いて説明する。
チング型のドライエッチング装置を例に、図面を参照し
ながら説明する。
排気手段と反応ガス供給手段を有した真空容器、2は被
処理基板のSiウェハー、3は静電吸着型の基板保持台
で、厚さ5mmのアルミナ誘電体部4と内部に冷却水路
(図示せず)を有すアルミニウム製ベース部5からな
り、アルミナ誘電体4の表面から500μmの内部にタ
ングステンからなる2対の静電吸着用内部電極6A、6
B、6C、6Dを内蔵している。平面的な特徴を図4に
図示している。6Aは基板中心部に正の電圧を印加し、
6Bは基板中心部に負の電圧を印加する構成である。6
Cは6Aの外周部の位置にて正の電圧を印加し、6Dは
6Bの外周部の位置にて負の電圧を印加できる構成であ
る。
で示す。3Aは基板保持台における基板との外周縁部の
連続した面での接触部である。3Cは基板保持台におけ
る3Aの面と同心円状かつ内側に位置し、3Aと同心円
状に形成された帯状の接触部である。3A、3Cの接触
面は、基板外周縁部からほぼ同一幅の形状にて形成さ
れ、合計面積が基板平面面積の5%程度となるよう形成
されている。また3Bは基板保持台凹部の曲面部、3D
は基板保持台における基板が接触していない面で凹形状
となっている部分で、深さ100μm、図2中のD2で
ある。3Eは凹部3Dよりさらに凹形状となっており、
深さ300μm、図2中のD1である。
時3Eは3Eと3Dの積算面積の20%としてある。ま
た、図1において、7は高周波フィルター、8A・9A
は正極の直流電源、8B・9Bは負極の直流電源、10
はコンデンサ、11は13.56MHzの高周波電源、1
2は接地された上部電極である。13は基板保持台3表
面と基板2裏面との間隙へ伝熱ガスである例えばHeガ
スの供給機構でバルブと流量コントローラからなる。1
4は伝熱ガスの基板2裏面での圧力監視、制御機構で、
圧力計と絞り弁から構成されている。基板保持台3内部
には基板搬送のため、被処理基板2の突き上げ機構15
を有している。突き上げ機構15はベローズにて大気よ
りシールされており、駆動源となる直動モーター16と
直結されている。
グ装置について、図1を用いてその動作を説明する。
台3上に被処理基板2を設置し、基板保持台中心部に位
置する一対の内部電極6A、6Bへ高周波フィルター7
を通しそれぞれ直流電源8B、8Aから正、負の直流電
圧を印加する。この時印加電圧絶対値の最大は1.0k
Vであるが、基板自身の歪みによる基板保持台との擦れ
を防止するため、1.0kVの20%である200Vま
でを50V/秒にて上昇する。さらに6A、6Bの外周
部に位置する一対の内部電極6C、6Dへ高周波フィル
ター7を通しそれぞれ直流電源9B、9Aから正、負の
直流電圧を印加する。基板中央部の印加方法同様に、
1.0kVの20%である200Vまでを50V/秒に
て上昇する。基板の中央、外周とも基板保持台3に静電
吸着したのち、絶対値200Vを一気に1.0kVまで
印加する。吸着力を徐々に強めることにより、基板の歪
みが静電吸着電極の表面になじむ様に吸着するため、基
板裏面もしくは静電吸着電極が削られるという従来の現
象を大きく低減できる。また直流電圧の上昇時間と裏面
ガス供給による基板と基板保持台間の圧力(吸着力と反
対の力)の上昇時間と比較すると圧力上昇の方が遅いた
め、従来通り同時に行うことができる。よってスループ
ットの低下も防止できる。
200Vにて上昇時間を変化させている理由として、基
板の大きさと直流電圧による吸着力との相関により、2
00V以下の領域にて基板と基板保持台との擦れが緩和
できることが判明したからである。よって段階的に電圧
値を上昇することにより無駄な時間を省くことが可能と
なった。
5%となるよう構成されているため、プラズマ処理に最
適な温度となる熱伝導効率となっている。同時に接触面
積をできるだけ低減することで、後述している残留吸着
の低減も実現している。さらに基基板を吸着する際の摩
擦抵抗が大きくなるという課題に対して、基板保持台に
おける曲面部3Bをバフ等の柔軟な材質での表面研磨を
行うことにより、曲率半径10μm程度のなだらかな曲
面を形成した。プロセス処理中の基板温度制御、ダスト
の低減という課題に対し、基板と基板保持台との接触面
積最適化、直流電圧の印加方法最適化、吸着する際の摩
擦抵抗低減により、解決することができた。
したが、実験により15%より大きいと、裏面Heガス
との接触面積が小さいため、Heガスによる除電効果が
うすく残留吸着が起きやすい。また5%より小さいと、
基板吸着時に基板の変形が発生し、最適な基板処理が行
うことが困難となる。特に液晶基板等大型化すると上記
現象が起きる。また曲面部3Bを曲率半径10μm程度
のなだらかな曲面を形成したが、5μmより小さいと、
基板と基板保持台との静止摩擦抵抗が大きく、吸着時の
基板もしくは、基板保持台の削れが発生しやすいことも
確認した。
による形成が望ましい。化学的、物理的反応による加工
では、化学的、物理的結合の弱いところが局所的に加工
されやすくエッジ等が残り、本来の目的を達成すること
が困難である。機械加工的処理は突起物を削り落とすよ
う加工するため、なだらかにしやすいという特徴があ
る。
基板2裏面にHeガスを10cc/分導入し、圧力制御機
構14により1400Paに調圧する。この時静電吸着
電極の凹部3Eは凹部総面積(凹部3C、3Dの積算面
積)の20%であり、かつ全面ほぼ均等に配置されてい
るため、基板と基板保持台間のHeガスによる圧力が、
ほとんど同時に全面積均等に上昇する。よって従来発生
していた局部的な圧力差による基板の歪みが発生せず、
基板と基板保持台間の擦れが防止できる。さらに、最適
な基板温度制御、残留吸着の抑制の目的は達成しつつ、
基板外周縁部に3Aと3Cの2重の接触面があるため、
ラビリンス構造により裏面Heガスのシール性が高ま
り、Heガス漏れによるダストの吹き出しが防止でき
た。本実施例はHeガスのシール構造としてOリング等
のシール材を使わず、構造が簡単なことも特徴である。
となるよう形成したが、これが10%より大きいと、基
板の外周縁部が裏面ガスとの接触部が少なくなるため温
度制御性が悪化し、エッチング均一性の悪化等所定のエ
ッチングが実現できなくなる。
mであるが、実験では100μmより深い凹部である
と、全体的な静電吸着力が低下し、基板と基板保持台と
の接触面積の増減だけでは、制御が困難となった。また
基板保持台の冷却水路に流す水温と基板温度との差が拡
大し、すなわち温度制御性も悪化した。また3Eは凹部
3Dよりさらに凹形状となっており、その凹部の総面積
のうち深さ100μmの部分が80%、かつ深さ300
μmが20%としたが、20%より大きいと全体的な静
電吸着力が低下し、基板と基板保持台との接触面積の増
減だけでは、制御が困難となった。
より反応ガスであるCF4を30cc/分と、O2を5cc/
分同時に導入し、20Paに調圧し、高周波電源11か
ら高周波電力を2分岐させた後に直流電圧をカットする
コンデンサ10を通して、一対の内部電極6に供給する
ことによりプラズマを発生させ、被処理基板2を裏面H
eで効率よく冷却しながら、所望のドライエッチングが
達成される。エッチングが終了した後、高周波電力、反
応ガス及び、裏面Heの供給を止め、一旦、排気システ
ム31にて真空排気を行いながら、直流電源8A・B、
9A・Bの出力を止める。この状態で、基板2は所望の
エッチングが行われた事になるが、基板2のプラズマか
らの帯電と、基板保持台3の絶縁層表面と基板2の裏面
との間に存在する残留電荷のために、基板2が未だ吸着
されており、このまま基板2を搬送するため、突き上げ
機構15で基板保持台3から剥離さそうとすると、搬送
トラブル、被処理基板2の破損を起こしてしまう。ま
た、搬送トラブル、被処理基板2の破損を起こさない程
度のわずかな残留吸着であっても、基板吸着の際に発生
した基板裏面もしくは静電吸着電極の削れが、突き上げ
機構15で基板保持台3から剥離する際の基板のわずか
な振動により、ダストととして基板表面に回り込み、歩
留まり低減の原因となってしまう。この課題に対応する
ため、静電吸着を止める際の直流電源8A・B、9A・
Bの止め方にて対応した。まず基板保持台の外周部に位
置する一対の内部電極6C、6Dを絶対値1.0kVか
ら200Vへ落とし、次に200Vから0Vまでを50
V/秒にて下降する。次に基板保持台中心部に位置する
一対の内部電極6A、6Bを絶対値は1.0kVから2
00Vへ落とし、200Vから0Vまでを50V/秒に
て下降させる。このように段階的に帯電量を落とすこと
により、残留電荷が低減され残留吸着を起こさない。従
来の例では、500Pa(3.8gf/cm2)程度の
残留吸着が発生する場合があったが、今回の例で常時1
00Pa以下(0.8gf/cm2)まで低減できた。
搬送トラブル、被処理基板2の破損を防止することはも
ちろん、わずかな残留吸着も無くし、ダストの基板表面
への回り込みを防止できた。
200Vにて下降時間を変化させている理由としては、
上昇時と同じ理由による。
スを用いず、また真空容器1内部にコロナ放電用の高電
圧電極などを有しないため、真空容器1からのマイクロ
スパッタによる発塵、電極材料からの不純物汚染や発塵
は引き起こさない。また、デバイスダメージ(例えばM
OSトランジスターのしきい値電圧のシフトなど)を誘
発することもない。
を行う際のダスト発生を抑制し、また基板と基板保持台
間に導入するHeガスが容器内に漏れることによるダス
トの吹き出しを無くすことができる。さらに静電吸着と
プラズマ処理とを行うことにより被処理基板と絶縁層表
面に発生する残留吸着を、搬送、ダストトラブルの発生
しないレベルまで低減できる。
圧値の上昇、下降の方法、(2)直流電圧印加場所の制
御方法、(3)基板と基板保持台との設置面積、(4)
接触面の端部の形状(5)基板外周縁部の設置面構造
(6)基板保持台の凹部形状を全て有する形態について
説明したが、上記(1)〜(7)はそれぞれ単独で実施
しても十分な効果が得られることが確認されている。同
時に実施することがより好ましいのは言うまでもない。
円状としたが、形状を制限するものではない。しかし基
板と均等に接触する配置とした方が温度制御的に好まし
い。
る内部電極を同心円状に配置しているが、形状を制限す
るものではない。しかし、正負電極面積は同等の方が温
度制御的には好ましく、できるだけ小面積内で正負電極
が存在する方が、例えば櫛形状とした方が均等な吸着が
できる。
スとして、Heガスを用いたがこれ以外の不活性ガスや
別のガスを用いても良い。
eガスの配管系統は実施例記載の系統に限られるもので
なく、基板裏面にガスを供給できればいずれの配管系統
を用いても良い。
の内部電極を有するいわゆる双極型の静電吸着電極とし
たが、単極型の静電吸着電極に本発明の静電吸着電極の
形状を用いても同様の効果が得られる。
保持台としたが、表面が絶縁物で覆われ、接地あるいは
高周波電力が印加される基板保持台であっても、絶縁材
料の基板の場合特に残留吸着による搬送トラブルが起こ
り得、このような場合本発明を用いても同様の効果が得
られる。
チング型のドライエッチング装置としたが、プラズマの
発生方法はこれに限られるものでなく、誘導結合型、E
CR型、ヘリコン波型、表面波型等のプラズマ発生方法
としてもよい。
装置を例にとって説明したが、プラズマCVD装置や、
スパッタリング装置、アッシング装置に本発明を用いて
もよい。
板を基板保持台へ静電吸着する際のダスト発生を低減す
る。また静電吸着を止めた際の残留吸着を解消し、搬送
トラブル、発塵やデバイスダメージによる製品不良を無
くするという有利な効果が得られる。
装置の反応室の断面図
断面図
平面図
静電吸着電極部の平面図
断面図
Claims (10)
- 【請求項1】 排気装置を有する真空容器内に設けられ
た基板保持台と、上記基板保持台に裏面を接触させて保
持される基板をプラズマ処理する装置であって、基板の
設置面の面積が基板平面面積に対し、5%以上15%以
下となるよう基板保持台の基板設置面に凹部が形成され
ていることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項2】 排気装置を有する真空容器内に設けられ
た基板保持台と、上記基板保持台に裏面を接触させて保
持される基板をプラズマ処理する装置であって、基板外
周縁部と沿うように、基板と基板保持台の設置面が形成
され、かつその設置面が2本以上の帯状に形成され、か
つその帯状の設置面は基板平面面積の10%以下となっ
ていることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項3】 排気装置を有する真空容器内に設けられ
た基板保持台と、上記基板保持台に裏面を接触させて保
持される基板をプラズマ処理する装置であって、基板保
持台の基板設置面に複数の深さの凹部を形成し、その凹
部の総面積のうち深さ100μm以下の部分が80%以
上、かつ深さ100μm以上が5%以上20%より小さ
いことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項4】 排気装置を有する真空容器内に設けられ
た基板保持台と、上記基板保持台に裏面を接触させて保
持される基板をプラズマ処理する装置であって、 基板
保持台の基板設置面に凹部を形成し、基板と接触する縁
部がなだらかな曲面形状となっていることを特徴とする
プラズマ処理装置。 - 【請求項5】 排気装置を有する真空容器内に設けられ
た基板保持台と、上記基板保持台に裏面を接触させて保
持される基板をプラズマ処理する装置であって、 基板
と接触する縁部の曲面形状が、曲面形状に加工する前の
基板保持台の基板設置面積に対して、5μm以上の半円
状のなだらかな曲面となっていることを特徴とするプラ
ズマ処理装置。 - 【請求項6】 排気装置を有する真空容器内に設けられ
た基板保持台に裏面を接触させて保持される基板をプラ
ズマ処理する方法であって、基板の保持は前記基板保持
台内の電極に直流電圧を印加するとともに、前記直流電
圧を印加する際は所定の値まで徐々に上昇し、印加を止
める際は所定の値から徐々に下降することを特徴とする
プラズマ処理方法。 - 【請求項7】 直流電圧を印加する際は処理に必要とさ
れる最高印加値の20%以下までの電圧を絶対値100
V/秒以下で印加し、その後は絶対値100V/秒以上
で印加し、印加を止める際は最高印加値の20%以下ま
では絶対値100V/秒以上で下降し、その後は絶対値
100V/秒以上で下降させ印加を止めることを特徴と
する請求項6記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項8】 排気装置を有する真空容器内に設けられ
た基板保持台と、上記基板保持台に裏面を接触させて保
持される基板への表面への処理に伴い上記基板に生じた
帯電によって基板と上記基板保持台とを吸着し、前記基
板への帯電は静電吸着用の電極に直流電圧を印加するこ
とによるプラズマ処理装置であって、正の直流電圧を印
加する場所が2カ所以上、負を印加する場所が2カ所以
上に分割され、それぞれ独立に制御することを特徴とす
るプラズマ処理装置。 - 【請求項9】 直流電圧印加部の正と負の1対が基板の
中心付近を帯電し、残りの印加部がその外周に構成する
請求項8記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項10】 排気装置を有する真空容器内に設けら
れた基板保持台に裏面を接触させて保持される基板をプ
ラズマ処理する方法であって、前記基板への帯電は静電
吸着用の電極に直流電圧を印加することによる方法であ
って、まず、吸着時は基板の中心付近を直流電圧により
帯電し、次に最初に帯電した中心付近と同心円状に外周
側に拡げて帯電する方法で行い、吸着を止める際は、基
板の外周より直流印加を止め帯電を除去し、最後に基板
中心部の直流印加を止め帯電を除去することを特徴とす
るプラズマ処理方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04624699A JP3846092B2 (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | プラズマ処理装置および方法 |
US09/511,787 US6648976B1 (en) | 1999-02-24 | 2000-02-23 | Apparatus and method for plasma processing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04624699A JP3846092B2 (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | プラズマ処理装置および方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006146415A Division JP4545710B2 (ja) | 2006-05-26 | 2006-05-26 | プラズマ処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000243822A true JP2000243822A (ja) | 2000-09-08 |
JP3846092B2 JP3846092B2 (ja) | 2006-11-15 |
Family
ID=12741805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04624699A Expired - Fee Related JP3846092B2 (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | プラズマ処理装置および方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6648976B1 (ja) |
JP (1) | JP3846092B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002270681A (ja) * | 2001-03-07 | 2002-09-20 | Anelva Corp | 基板処理用静電吸着機構 |
JP2008028021A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Disco Abrasive Syst Ltd | プラズマエッチング装置およびプラズマエッチング方法 |
JP2013153171A (ja) * | 2013-02-15 | 2013-08-08 | Panasonic Corp | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
JP2014022378A (ja) * | 2012-07-12 | 2014-02-03 | Canon Inc | インプリント装置、それを用いた物品の製造方法 |
JP2015185529A (ja) * | 2014-03-26 | 2015-10-22 | 株式会社アドバンテスト | ステージ装置および電子線装置 |
JP2019091756A (ja) * | 2017-11-13 | 2019-06-13 | サムコ株式会社 | ステージおよびプラズマ処理装置 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4636807B2 (ja) * | 2004-03-18 | 2011-02-23 | キヤノン株式会社 | 基板保持装置およびそれを用いた露光装置 |
JP5284153B2 (ja) * | 2008-03-21 | 2013-09-11 | 日本碍子株式会社 | セラミックスヒータ |
JP5274918B2 (ja) * | 2008-07-07 | 2013-08-28 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置のチャンバー内部材の温度制御方法、チャンバー内部材及び基板載置台、並びにそれを備えたプラズマ処理装置 |
JP2010056353A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法 |
CN102651331A (zh) * | 2011-06-14 | 2012-08-29 | 京东方科技集团股份有限公司 | 基板托盘及柔性电子器件制造方法 |
US9530618B2 (en) | 2012-07-06 | 2016-12-27 | Infineon Technologies Ag | Plasma system, chuck and method of making a semiconductor device |
WO2014156619A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 住友大阪セメント株式会社 | 静電チャック装置 |
WO2016118285A1 (en) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | Applied Materials, Inc. | New susceptor design to eliminate deposition valleys in the wafer |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6372877A (ja) | 1986-09-12 | 1988-04-02 | Tokuda Seisakusho Ltd | 真空処理装置 |
JP2651597B2 (ja) | 1988-06-27 | 1997-09-10 | 富士通株式会社 | ドライエッチング方法及び装置 |
JPH03102820A (ja) | 1989-09-18 | 1991-04-30 | Tokuda Seisakusho Ltd | 真空処理装置 |
JPH04100257A (ja) | 1990-08-20 | 1992-04-02 | Fujitsu Ltd | 静電吸着機構を備えた処理装置および該静電吸着機構の残留電荷除去方法 |
US5542559A (en) * | 1993-02-16 | 1996-08-06 | Tokyo Electron Kabushiki Kaisha | Plasma treatment apparatus |
TW277139B (ja) * | 1993-09-16 | 1996-06-01 | Hitachi Seisakusyo Kk | |
US5531835A (en) * | 1994-05-18 | 1996-07-02 | Applied Materials, Inc. | Patterned susceptor to reduce electrostatic force in a CVD chamber |
JPH10189544A (ja) | 1996-12-26 | 1998-07-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 基板帯電除去装置及び方法 |
US6033482A (en) * | 1998-04-10 | 2000-03-07 | Applied Materials, Inc. | Method for igniting a plasma in a plasma processing chamber |
-
1999
- 1999-02-24 JP JP04624699A patent/JP3846092B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-02-23 US US09/511,787 patent/US6648976B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002270681A (ja) * | 2001-03-07 | 2002-09-20 | Anelva Corp | 基板処理用静電吸着機構 |
JP2008028021A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Disco Abrasive Syst Ltd | プラズマエッチング装置およびプラズマエッチング方法 |
JP2014022378A (ja) * | 2012-07-12 | 2014-02-03 | Canon Inc | インプリント装置、それを用いた物品の製造方法 |
JP2013153171A (ja) * | 2013-02-15 | 2013-08-08 | Panasonic Corp | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
JP2015185529A (ja) * | 2014-03-26 | 2015-10-22 | 株式会社アドバンテスト | ステージ装置および電子線装置 |
JP2019091756A (ja) * | 2017-11-13 | 2019-06-13 | サムコ株式会社 | ステージおよびプラズマ処理装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6648976B1 (en) | 2003-11-18 |
JP3846092B2 (ja) | 2006-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI553717B (zh) | A focusing ring and a substrate processing device provided with the focusing ring | |
US9214376B2 (en) | Substrate mounting stage and surface treatment method therefor | |
JP3647530B2 (ja) | 平行電極エッチングの操作のための上段電極 | |
JP5371238B2 (ja) | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 | |
JP3846092B2 (ja) | プラズマ処理装置および方法 | |
WO2002007212A1 (fr) | Dispositif de maintien pour corps traite | |
WO2008005756A2 (en) | Apparatus for substrate processing and methods therefor | |
US7815492B2 (en) | Surface treatment method | |
KR20030045644A (ko) | 절연막 에칭장치 | |
JP2008251742A (ja) | 基板処理装置及びフォーカスリングを載置する基板載置台 | |
JPH11330215A (ja) | 基板温度制御方法及び装置 | |
JP5281811B2 (ja) | プラズマ処理用環状部品、プラズマ処理装置、及び外側環状部材 | |
TWI786279B (zh) | 清潔方法及處理裝置 | |
US20030155078A1 (en) | Plasma processing apparatus, and electrode plate, electrode supporting body, and shield ring thereof | |
JP4868649B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
JP5432629B2 (ja) | バッフル板及びプラズマ処理装置 | |
JPH0622213B2 (ja) | 試料の温度制御方法及び装置 | |
JP2000049143A (ja) | プラズマ処理装置 | |
JP4545710B2 (ja) | プラズマ処理方法 | |
JP2004319972A (ja) | エッチング方法及びエッチング装置 | |
JPH1027780A (ja) | プラズマ処理方法 | |
US8343372B2 (en) | Surface processing method for mounting stage | |
US8974600B2 (en) | Deposit protection cover and plasma processing apparatus | |
JP2002367967A (ja) | プラズマ処理方法及びその装置 | |
JP3770740B2 (ja) | 基板剥離装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20050629 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050802 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051003 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060418 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060608 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060801 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060814 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090901 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100901 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110901 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120901 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130901 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |