JP2000252261A

JP2000252261A - プラズマ処理装置

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Publication number: JP2000252261A
Application number: JP11052618A
Authority: JP
Inventors: Yoneichi Ogawara; 米一小河原
Original assignee: Anelva Corp
Current assignee: Canon Anelva Corp
Priority date: 1999-03-01
Filing date: 1999-03-01
Publication date: 2000-09-14
Anticipated expiration: 2019-03-01
Also published as: JP4283366B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基板ステージの表面等への生成物の堆積を抑
制することで、パーティクルの発生や処理の再現性低下
等の問題を未然に防ぐ。【解決手段】処理チャンバー１内のプラズマによって
処理される位置に基板９を保持する基板ステージ２の表
面等への生成物の堆積が、堆積抑制用ガス供給系２５に
より抑制される。堆積抑制用ガスは、生成物が生じる際
のプリカーサ濃度を低下させるものであり、基板ステー
ジ２の基板保持面の各小突起２８の間を通りながら基板
ステージ２と基板９との間を流れ、周状突起２９と基板
９の周縁との隙間から基板ステージ２の側方に流出す
る。堆積抑制用ガスは、基板ステージ２と基板９との間
で熱を伝える熱伝達用に兼用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願の発明は、プラズマによ
って基板の表面に所定の処理を施すプラズマ処理装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラズマによって基板の表面に所定の処
理を施すことは、ＤＲＡＭ（ＤｙｎａｍｉｃＲａｎｄ
ｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）をはじめとする各
種半導体デバイスや液晶ディスプレイ等の製造において
盛んに行われている。例えば、基板の表面に微細な回路
を形成する場合には、レジストパターンをマスクとした
エッチング工程において、プラズマによって基板をエッ
チングするプラズマエッチングが行われている。また、
各種導電膜や絶縁膜の作成においては、プラズマ中での
気相反応を利用したプラズマＣＶＤ（化学蒸着）の手法
が実用化されている。

【０００３】図９は、従来のプラズマ処理装置の一例と
してのプラズマエッチング装置の概略構成を示す正面図
である。図９に示す装置は、排気系１１を備えた処理チ
ャンバー１と、処理チャンバー１内にプロセスガスを導
入するプロセスガス導入系１２と、導入されたプロセス
ガスにエネルギーを与えて処理チャンバー内にプラズマ
を形成するプラズマ形成手段と、プラズマによって処理
される位置に基板を保持する基板ステージ２とを備えて
いる。

【０００４】図９に示す装置では、高周波放電によって
プラズマを形成するようになっている。即ち、プラズマ
形成手段は、処理チャンバー１内に高周波電界を設定す
る高周波電源４４によって構成されている。基板ステー
ジ２は高周波放電のための下部電極４をその一部として
備えており、下部電極４に高周波電源４４が接続されて
いる。

【０００５】また、下部電極４の上方には、上部電極５
が設けられている。上部電極５は、処理チャンバー１と
ともに接地されている。上部電極５と下部電極４とは、
一対の平行平板電極のように平行に対向している。上部
電極５は、処理チャンバー１内へのプロセスガスの供給
経路にも兼用されている。即ち、上部電極５は、中空状
であり、下面にガス吹き出し孔５１を多数有する。プロ
セスガス導入系１２の配管は上部電極５に接続されてお
り、プロセスガスは、上部電極５の内部空間に一旦供給
された後、ガス吹き出し孔５１から吹き出して下方の放
電空間に導入されるようになっている。

【０００６】基板ステージ２は、上面に基板９を載置し
て保持するようになっている。基板ステージ２は、基板
９の温度を制御するための基板温度制御機構３を備えて
いる。基板温度制御機構３は、基板ステージ２内に形成
された空洞４１に温媒を流通させるものであり、空洞４
１につながる温媒流入口４２に接続された温媒供給管３
２と、空洞４１につながる温媒流出口４３に接続された
温媒排出管３３と、温媒供給管３２と温媒排出管３３と
の間に設けられたサーキュレータ３１等から構成されて
いる。また、上記基板温度制御機構３による温度制御の
精度を高めるため、基板９を静電気によって基板ステー
ジ２に吸着する静電吸着機構４５が設けられている。静
電吸着機構４５は、基板ステージ２の一部として上部に
設けられた誘電体ブロック２１内に埋設された吸着電極
４５１と、吸着電極４５１に直流電圧を印加する吸着電
源４５２とから主に構成されている。尚、基板ステージ
２の周囲は、絶縁ブロック２４で覆われている。

【０００７】図９に示す装置では、基板ステージ２上に
基板９が載置されると、静電吸着機構４５が動作して基
板９が基板ステージ２に静電吸着される。その後、プロ
セスガス導入系１２が動作してプロセスガスが所定の流
量で導入され、この状態でプラズマ形成手段が動作す
る。即ち、高周波電源４４が動作してプロセスガスに高
周波放電が生じ、プラズマが形成される。このプラズマ
の作用によって、基板９の表面に所定の処理が施され
る。例えばフッ化炭素系ガスを導入してプラズマを形成
し、プラズマ中で生成されるフッ化炭素ラジカルやフッ
素ラジカル等との反応を利用して基板９の表面をエッチ
ングする。この際、プラズマと基板９との間に電界を設
定してプラズマ中のイオンを基板９に入射させるリアク
ティブイオンビームエッチング（ＲＩＥ）を行うと、異
方性エッチングが行えるため好適である。

【０００８】具体的には、基板９に高周波電圧を与えて
高周波とプラズマとの相互作用により基板９に負の自己
バイアス電位を与える。この負の自己バイアス電位によ
り基板９に垂直な電界が設定され、プラズマ中のイオン
が垂直に入射する。そして、イオン入射によるエネルギ
ーがラジカルのエッチング反応に作用し、イオンが入射
した部分にのみ効率的にエッチングが行われる。この結
果、レジストパターンの開口から垂直にエッチングが進
行し、サイドエッチ等の問題のないエッチングが行われ
る。

【０００９】尚、基板ステージ２の基板保持面の周囲に
は、保護リング２３が設けられている。保護リング２３
は、基板ステージ２の表面をプラズマから保護するため
のものである。基板ステージ２の基板９によって覆われ
ない表面部分は、処理の際にプラズマに晒される恐れが
ある。プラズマに晒されると、プラズマ中の活性種等の
作用により表面がエッチングされ、基板ステージ２の材
料のパーティクルが処理チャンバー１内に放出される。
基板ステージ２の材料はステンレス等であり、基板９と
は異なることが多い。従って、パーティクルが基板９の
表面に付着すると、表面を汚損し、回路欠陥等を生じさ
せる場合がある。そこで、プラズマに晒される恐れのあ
る基板ステージ２の表面部分を覆うようにして、保護リ
ング２３が設けられている。保護リング２３は、基板９
と同様のシリコン等の材料であり、エッチングされても
問題が無いようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のプラズ
マ処理装置では、基板ステージ２の表面や基板ステージ
２の基板保持面の側方に存在する部材の表面に生成物が
堆積する問題があった。この問題について、図１０を使
用して説明する。図１０は、図９に示す従来のプラズマ
処理装置の問題点を説明した図であり、図９に示す基板
ステージ２の周辺部分を拡大した図である。

【００１１】前述したプラズマ処理装置の一例としての
プラズマエッチング装置では、エッチングの競合現象と
して生成物の堆積が生じている。例えば上述したように
フッ化炭素系ガスを導入してエッチングを行う場合、フ
ッ素及び炭素から構成されている重合膜が生成物として
堆積する。この場合、基板の表面等では堆積速度よりエ
ッチング速度の方が遙かに高いため、このような膜が実
際に堆積することはない。

【００１２】しかしながら、図１０（１）に示すよう
に、基板ステージ２の一部として設けられた誘電体ブロ
ック２１の側面には、生成物１０が実際に堆積する。こ
の理由は、図９に示す装置はＲＩＥを行う装置であるこ
とに関係している。即ち、前述した通り、ＲＩＥでは、
イオン入射のエネルギーを利用してエッチングを行う。
従って、イオンが入射しないところでは、活性種が存在
していてもエッチングが十分に進行しない。図１０
（１）に示すように、誘電体ブロック２１の上面（基板
保持面）は基板９よりも少し小さく、従って、誘電体ブ
ロック２１の側面へのイオン入射は基板９によって遮蔽
された状態となる。このため、誘電体ブロック２１側面
にはイオンが十分に入射せず、エッチングが十分に進行
しない。この結果、堆積現象のみが専ら進行し、生成物
１０が堆積する。堆積した生成物１０は、内部応力等が
原因で剥離する場合がある。剥離した生成物１０は、パ
ーティクルとなり、処理チャンバー１内を浮遊する。こ
のパーティクルが基板９の表面に付着すると、回路の断
線等の致命的な欠陥を発生させる場合がある。

【００１３】また、堆積した生成物１０が基板９の搬入
又は搬出の際などに飛散し、図１０（２）に示すように
基板保持面に付着することがある。基板保持面に生成物
１０が付着した状態で基板９が載置されると、基板ホル
ダー２と基板９との接触性が悪くなって基板温度制御機
構３による温度制御の再現性が十分に得られなくなる。
また、局所的に熱接触性の悪い部分ができるため、基板
９の温度が不均一になり、プラズマ処理の均一性も悪く
なる。さらに、プラズマに対する基板９の姿勢も変化す
るため、自己バイアス電位の与えられ方も不均一にな
り、この点もプラズマ処理の再現性や均一性を悪くする
原因になる。

【００１４】このような生成物１０の堆積は、上述した
プラズマエッチング装置に限らず、他のプラズマ処理装
置でも一般的に見られる現象である。例えば、プラズマ
化学蒸着（ＣＶＤ）装置では、もともと膜堆積用の装置
であるため、基板の表面以外の不必要な場所への膜堆積
が見られるし、アッシング（レジスト除去）装置などで
も、除去したレジストの残査が生成物として堆積する現
象が見られる。本願の発明は、このようなプラズマ処理
装置における生成物の堆積の問題を解決するために成さ
れたものであり、生成物の堆積を抑制することで、パー
ティクルの発生や処理の再現性低下等の問題を未然に防
ぐ技術的意義を有する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願の請求項１記載の発明は、排気系を備えた処理
チャンバーと、処理チャンバー内にプロセスガスを導入
するプロセスガス導入系と、導入されたプロセスガスに
エネルギーを与えて処理チャンバー内にプラズマを形成
するプラズマ形成手段と、プラズマによって処理される
位置に基板を保持する基板ステージとを備えたプラズマ
処理装置であって、前記基板ステージの表面又は基板ス
テージの基板保持面の側方に設けられた部材の表面に生
成物が堆積するのを抑制するための堆積抑制用ガスを供
給する堆積抑制用ガス供給系が設けられているという構
成を有する。上記課題を解決するため、本願の請求項２
記載の発明は、上記請求項１の構成において、前記生成
物は、処理チャンバー内に導入されたガスの反応により
生成し堆積するものであり、前記堆積抑制用ガスは、こ
の生成物が生じる際のプリカーサ濃度を低下させるもの
であるという構成を有する。上記課題を解決するため、
本願の請求項３記載の発明は、上記請求項１又は２の構
成において、前記堆積抑制用ガス供給系は、前記堆積抑
制用ガスを前記基板ステージと前記基板との間を経由し
て前記基板ステージの側方に流出させるものであるとい
う構成を有する。上記課題を解決するため、本願の請求
項４記載の発明は、上記請求項３の構成において、前記
基板ステージは、当該基板ステージを所定の温度に維持
して前記基板の温度を制御する基板温度制御機構を備え
ており、前記基板ステージと前記基板との間で熱を伝え
る熱伝達用のガスを前記基板ステージと前記基板との間
に供給する熱伝達用ガス供給系が設けられており、この
熱伝達用ガス供給系は、前記堆積抑制用ガス供給系が兼
用されているという構成を有する。上記課題を解決する
ため、本願の請求項５記載の発明は、上記請求項１又は
２の構成において、前記基板ステージ内には当該基板ス
テージの側方に前記堆積抑制用ガスを導く側面用ガス供
給路が設けられており、前記堆積抑制用ガス供給系は、
この側面用ガス供給路を経由させて基板ステージの側面
から前記堆積抑制用ガスを供給するものであるという構
成を有する。上記課題を解決するため、本願の請求項６
記載の発明は、上記請求項１又は２の構成において、前
記堆積抑制用ガス供給系は、前記基板ステージと前記基
板との間を経由して堆積抑制用のガスを供給する第一の
堆積抑制用ガス供給系と、前記側面用ガス供給路を経由
させて基板ステージ側面から堆積抑制用のガスを供給す
る第二の堆積抑制用ガス供給系とからなるという構成を
有する。上記課題を解決するため、本願の請求項７記載
の発明は、上記請求項６の構成において、前記基板ステ
ージは、当該基板ステージの温度を所定の温度に維持し
て前記基板の温度を制御する基板温度制御機構を備えて
おり、前記基板ステージと前記基板との間で熱を伝える
熱伝達用のガスを前記基板ステージと前記基板との間に
供給する熱伝達用ガス供給系が設けられており、前記熱
伝達用ガス供給系は、前記第一の堆積抑制用ガス供給系
が兼用されているという構成を有する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態につ
いて説明する。図１は、本願発明の第一の実施の形態の
プラズマ処理装置の構成を示した断面概略図である。以
下の説明では、従来の技術の説明と同様、プラズマ処理
装置の一例としてプラズマエッチング装置を採り上げて
説明する。

【００１７】図１に示すプラズマ処理装置は、図９に示
す従来の装置と同様に、排気系１１を備えた処理チャン
バー１と、処理チャンバー１内にプロセスガスを導入す
るプロセスガス導入系１２と、導入されたプロセスガス
にエネルギーを与えて処理チャンバー１内にプラズマを
形成するプラズマ形成手段と、プラズマによって処理さ
れる位置に基板９を保持する基板ステージ２とを備えて
いる。

【００１８】処理チャンバー１は、不図示のゲートバル
ブを備えた気密な容器で、電気的には接地されている。
そして、処理チャンバー１は排気系１１により１０^-6〜
１０ ^-7Ｔｏｒｒ程度に排気されるよう構成されている。
排気系１１は、ターボ分子ポンプ等の真空ポンプを備
え、不図示の排気速度調整器が設けられている。プロセ
スガス導入系１２は、プラズマ処理に必要なプロセスガ
スを所定の流量で導入できるようになっている。本実施
形態の装置は、従来と同様にプラズマエッチングを行う
ようになっており、プロセスガスとしてフッ化炭素系ガ
スを導入するようになっている。具体的には、プロセス
ガス導入系１２は、四フッ化炭素等のプロセスガスを溜
めたガスボンベ１２１と、処理チャンバー１とガスボン
ベ１２１を繋ぐ配管１２２と、配管１２２に設けられた
バルブ１２３や流量調整器１２４とから主に構成されて
いる。

【００１９】基板ステージ２は、処理チャンバー１内の
プラズマに晒される位置に基板９を保持する台状の部材
であり、その上面に基板９を保持するようになってい
る。基板ステージ２は、基板９が直接保持される部材で
ある誘電体ブロック２１と、誘電体ブロック２１を載せ
た下部電極４とから構成されている。

【００２０】基板ステージ２の上方には、従来の装置と
同様に上部電極５が設けられている。本実施形態では、
上部電極５は、絶縁材５３を介して処理チャンバー１内
に設けられている。上部電極５と下部電極４とは、一対
の平行平板電極のように平行に対向している。上部電極
５は、処理チャンバー１内へのプロセスガスの供給経路
にも兼用されている。即ち、上部電極５は、中空状であ
り、下面にガス吹き出し孔５１を多数有する。プロセス
ガス導入系１２の配管１２２は上部電極５に接続されて
おり、プロセスガスは、上部電極５の内部空間に一旦供
給された後、ガス吹き出し孔５１から吹き出して下方の
放電空間に導入されるようになっている。

【００２１】プラズマ形成手段には、プロセスガス導入
系１２より処理チャンバー１内に導入されたプロセスガ
スに高周波電力を印加して、高周波放電によりプラズマ
を形成するものが採用されている。具体的には、プラズ
マ形成手段は、上述した上部電極５に接続されたプラズ
マ用高周波電源５２により構成されている。プラズマ用
高周波電源５２は、周波数１３．５６ＭＨｚで、出力が
最大で２５００Ｗ程度のものである。上部電極５とプラ
ズマ用高周波電源５２との間には不図示の整合器が設け
られている。

【００２２】また、本実施形態の装置では、プラズマか
らイオンを引き出して基板９に垂直に入射させるよう基
板９に対して垂直な電界を設定する電界設定手段が設け
られている。電界設定手段としては、高周波電力とプラ
ズマとの相互作用により基板９に負の自己バイアス電位
を与えるものが採用される。具体的には、電界設定手段
は、下部電極４に接続された高周波電源４４により構成
されている。自己バイアス電位を与えるものとして、基
板９と高周波電源４４との間に適当なキャパシタンスが
必要である。本実施形態では、上述した誘電体ブロック
２１がこのキャパシタンスを与えている。

【００２３】高周波電源４４によって下部電極４に高周
波電圧を印加すると、このキャパシタンスの充放電にプ
ラズマ中の電子とイオンが作用し、電子とイオンの移動
度の違いによって基板９に負の自己バイアス電位が生じ
る。プラズマの空間電位は殆ど０Ｖであるため、プラズ
マと基板９との間に基板９にむかって徐々に電位が下が
る電界が設定される。プラズマ中の正イオンはこの電界
によって基板９に垂直に入射する。また、従来の装置と
同様に、上述した上部電極５にプラズマ用高周波電源５
２を設けずに、この高周波電源４４によってプラズマを
形成する場合もある。

【００２４】基板ステージ２は、従来の装置と同様に基
板温度制御機構３を備えている。本実施形態では、室温
より低い温媒を基板ステージ２内に流通させて基板ステ
ージ２を介して基板９を冷却するようになっている。こ
の温媒としては、水よりも融点の低い液体、例えば、住
友３Ｍ社製ＦＸ−３００やアウジモント社製ガルテンＨ
Ｔ等が用いられる。この温媒を−２０〜３０℃程度の範
囲の所定の温度に保つことにより、基板９は７０〜１２
０℃程度の範囲の所定の温度に冷却維持される。

【００２５】また、本実施形態では、従来の装置と同様
に、基板９を静電気によって基板ステージ２に吸着する
静電吸着機構４５が設けられている。尚、基板ステージ
２の周囲は、絶縁ブロック２４で覆われている。絶縁ブ
ロック２４は、プラズマにより基板ステージ２が損傷す
るのを防ぐためのものであり、セラミック、ポリテトラ
フルオロエチレン（テフロン）等のフッ素樹脂、ポリイ
ミド樹脂等の耐熱性の絶縁体で形成されている。

【００２６】さて、本実施形態の大きな特徴点は、基板
ステージ２の表面又は基板ステージ２の基板保持面の側
方に設けられた部材の表面に生成物が堆積するのを防ぐ
ための堆積抑制用ガスを供給する堆積抑制用ガス供給系
２５が設けられている点である。本実施形態の装置で
は、基板ステージ２の一部として設けた誘電体ブロック
２１の表面や保護リング２３の内側面に生成物が堆積す
る恐れがあり、これらの面が「基板ステージの表面又は
基板ステージの基板保持面の側方に設けられた部材の表
面」（以下、堆積面と称す）に相当している。

【００２７】堆積抑制用ガス供給系２５は、基板ステー
ジ２内及び基板ステージ２と基板９との間の空間を経由
して基板ステージ２の側方に堆積抑制用ガスを供給する
ようになっている。具体的には、堆積抑制用ガス供給系
２５は、堆積抑制用のガスを溜めたガスボンベ２５１
と、ガスボンベ２５１と基板ステージ２を繋ぐ配管２５
２と、配管２５２上に設けられたバルブ２５３や流量調
整器２５４とから主に構成されている。

【００２８】基板ステージ２内には、基板ステージ２の
上側の空間である基板ステージ２と基板９との間の空間
に堆積抑制用ガスを供給するガス供給路２５５（以下、
上側用ガス供給路）が形成されている。上側用ガス供給
路２５５は、基板ステージ２の中心を垂直に貫くように
設けられている。そして、この上側用ガス供給路２５５
の下端開口に堆積抑制用ガス供給系２５の配管２５２が
気密に接続されており、堆積抑制用ガスがこの上側用ガ
ス供給路２５５を経由して基板ステージ２と基板９との
間に供給されるようになっている。

【００２９】本実施形態では、上記基板ステージ２と基
板９との間に供給された堆積抑制用ガスが効率よく基板
ステージ２の側方に流出するよう、基板保持面の形状に
工夫を加えている。この点について、図１及び図２を使
用して説明する。図２は、基板保持面の形状を説明する
平面概略図である。

【００３０】基板ステージ２の基板保持面は、図１及び
図２から分かるように、複雑な凹凸を成した面となって
いる。具体的には、図２に示すように、基板保持面の周
縁に沿って延びるようにして周状突起２９が設けられて
いる。周状突起２９は、幅が１．５ｍｍ程度の円周状で
ある。また、周状突起２９の内側には、複数の小突起２
８が設けられている。小突起２８は、直径３ｍｍ程度の
円柱状であり、約５ｍｍ程度の均等間隔で設けられてい
る。尚、上側ガス供給路２５５の上端開口は、基板保持
面の中央に位置している。

【００３１】周状突起２９の高さは、小突起２８のより
少し低くなっている。このため、基板９が基板ステージ
２に保持された際、小突起２８の上端面は基板９の裏面
に接触するものの、周状突起２９の上端面は、基板９の
裏面には接触しないようになっている。例えば、小突起
２８の高さは１０μｍ程度、周状突起２９の高さは５μ
ｍ程度である。堆積抑制用ガス供給系２５によって基板
ステージ２に供給された堆積抑制用ガスは、基板ステー
ジ２内の上側用ガス供給路２５５を通って流れ、上端開
口から基板９と基板ステージ２との間の空間に流出す
る。流出した堆積抑制用ガスは、小突起２８の間をすり
抜けるようにして流れ、周状突起２９と基板９との間の
隙間を通って基板ステージ２の側方に流出するようにな
っている。

【００３２】基板保持面が上述したような小突起２８及
び周状突起２９からなる凹凸面でなく、通常の平坦面で
ある場合でも、堆積抑制用ガスを流すことは可能であ
る。というのは、鏡面加工等の特殊な処理を施さない限
り、微視的には凹凸があって微小な隙間が形成されてい
るから、上側用ガス供給路２５５を通して基板９と基板
ステージ２との間に堆積抑制用ガスを供給すると、堆積
抑制用ガスは微小な隙間を通って流れ、基板ステージ２
の側方に流出させることができる。しかしながら、この
場合、隙間が小さいためにコンダクタンスが小さく、小
さい流量でしか堆積抑制用ガスを流せない。流量を多く
しようとすると、圧力で基板９が基板ステージ２から浮
いてしまう。一方、本実施形態では、前述したように、
小突起２８及び周状突起２９からなる相当程度大きな凹
凸が基板保持面に形成されているので、堆積抑制用ガス
のコンダクタンスが十分大きくなっている。このため、
必要な流量で堆積抑制用ガスを流しても基板９が浮いて
しまうことがない。

【００３３】尚、基板ステージ２上で処理された基板９
は、吸着電源４５２の動作が停止された後、不図示の搬
送ロボットのアームにより基板ステージ２から持ち上げ
られる。この場合、小突起２８の基板９の裏面と接触す
る上端面の面積が基板９の裏面の面積の１０％を超える
と、小突起２８の上端面上の残留電荷の影響が大きくな
り、残留吸着力によって基板９が上手く持ち上げられな
い問題が生じる恐れがある。

【００３４】逆に、小突起２８の上端面の全面積を小さ
くすると、コンダクタンスが大きくなって堆積抑制用ガ
スの流量を大きくできるが、基板９の静電吸着が十分で
なくなる恐れがある。十分な静電吸着力を確保するに
は、小突起２８の上端面の全面積が基板９の裏面の面積
の５％を下回らないようにすることが好ましい。結局、
十分な静電吸着力を確保しつつ十分な流量で堆積抑制用
ガスを流すには、小突起２８の上端面の全面積を基板９
の裏面の面積の５〜１０％程度にすることが好ましい。

【００３５】次に、上記堆積抑制用ガスの流出によって
生成物１０の堆積が抑制される状況について図３を用い
て説明する。図３は、堆積抑制用ガスが生成物の堆積を
抑制する状況について説明した断面概略部分図である。
前述したように、プラズマ処理装置では、生成物が特定
の反応によって生成され、堆積面に堆積する。生成物
は、最終的には堆積面での表面反応によって生成される
場合が多い。この場合、最終的な生成物の前の段階の物
質（プリカーサ）が、堆積面を臨む空間（以下、堆積空
間）に飛来してきている。本実施形態の装置では、基板
保持面からはみ出した基板９の周辺部と、保護リング２
３と、基板ステージ２とで囲まれた空間にプリカーサが
飛来してきている。このプリカーサが堆積面に達し、堆
積面での最終的な表面反応を経て生成物を堆積させる。

【００３６】ここで、上述したように基板ステージ２の
側方に流出する堆積抑制用ガスは、堆積空間に供給さ
れ、この空間に飛来してきているプリカーサと混じり合
う。この結果、堆積空間におけるプリカーサの濃度が低
下し、プリカーサが堆積面に達して表面反応により生成
物に変化する確率が減少する。また、基板ステージ２の
側方に流出する堆積抑制用ガスは、堆積空間を経由して
拡散し、最終的には排気系１１によって排気される。こ
の際、堆積抑制用ガスの分子は、堆積空間に飛来するプ
リカーサに衝突して押し返し、プリカーサが堆積面に到
達するのを妨害することがある。このような物理的な作
用によっても、堆積面での生成物の堆積が抑制される。

【００３７】また、本実施形態の装置では、基板保持面
の周状突起２９と基板９との間を通り基板９の裏面に沿
って流れる堆積抑制用ガスの流れが存在する。この堆積
抑制用ガスの流れは、基板９の周辺部の裏面や周状突起
２９の上端面に向かって飛来するプリカーサを押し返す
作用がある。また、万が一、基板９の裏面や周状突起２
９の上端面に生成物が堆積しても、堆積抑制用ガスの流
れによって容易に剥離する。このため、従来見られたよ
うな基板保持面への生成物の堆積によって基板９が持ち
上がってしまうことがさらに効果的に防止されている。

【００３８】尚、生成物の堆積が抑制されるとはいって
も、堆積面へのプリカーサの到達を完全にゼロにするこ
とができないから、非常に低い堆積速度で生成物が堆積
する。従って、非常に多くのプラズマ処理を繰り返すう
ちに、図３に示すように、生成物１０が堆積することが
避けられない。しかしながら、生成物１０は、図３に示
すように、基板ステージ２の基板保持面の周縁の高さよ
りも低い空間で堆積するのにとどまる。これは、前述し
た通り、基板ステージ２の基板保持面の周縁から基板９
の裏面に沿って側方に流れる堆積抑制用ガスの物理的な
作用によるものである。つまり、堆積抑制用ガスの流れ
によってプリカーサが押し返されるため、この基板ステ
ージ２の基板保持面よりも上側の空間に生成物１０が堆
積することはない。従って、従来のように生成物１０の
堆積が基板９の裏面や基板ステージ２の基板保持面にま
で達したりすることはない。

【００３９】また、周状突起２９が設けられる構成は、
この周状突起２９が設けられない構成に比べ、基板ステ
ージ２の側方に流出する堆積抑制用ガスの流速を速める
ことができる。即ち、周状突起２９が存在することによ
り、基板保持面の周辺部分における堆積抑制用ガスの流
路の断面積が小さくなる。この結果、周状突起２９の上
端面付近を流れる際の堆積抑制用ガスの流速は速くな
る。このため、上記基板９の裏面や周状突起２９の上端
面への生成物の堆積抑制の効果がより高く得られるよう
になっている。

【００４０】また、本実施形態における堆積抑制用ガス
供給系２５は、基板温度制御機構３による熱を効率よく
基板９に伝えるための熱伝達用ガス供給系に兼用されて
いる。前述したように、本実施形態の装置では、基板ス
テージ２内に基板温度制御機構３が設けられており、基
板ステージ２を介して基板９と熱交換を行うことにより
基板９を所定の温度に調節するようになっている。この
際、処理チャンバー１内は排気系１１によって真空圧力
となるので、従来の装置では、基板ステージ２と基板９
との間の空間も真空圧力になる。従って、基板ステージ
２と基板９との間の熱伝達効率が低下する。

【００４１】一方、本実施形態の装置では、堆積抑制用
ガス供給系２５によって供給された堆積抑制用ガスは、
基板ステージ２と基板９との間の空間の圧力を上昇させ
る。この結果、基板ステージ２と基板９との間の熱伝達
効率が向上し、基板温度制御機構３による温度制御の効
率や精度が向上する。本実施形態では、熱伝達用ガス供
給系に兼用された堆積抑制用ガス供給系２５は、堆積抑
制用ガスとしてヘリウムを用いている。ヘリウムを採用
することは、これが希ガスであるため、基板９と周状突
起２９との間から処理チャンバー１内に流出しても、プ
ラズマ処理に影響を与えることが少ないためである。ま
た、ヘリウムは、希ガスのなかでも熱伝達効率が大きい
ため、熱伝達用ガスとしても適している。

【００４２】尚、堆積抑制用ガス供給系２５は、堆積抑
制用ガスを流量１０〜５０ｃｃ／分で供給するようにす
ることが好ましい。熱伝達効率の向上のためにはより多
くの堆積抑制用ガスを供給することが好ましいが、プラ
ズマ処理への影響を考慮すると、処理チャンバー１内へ
導入される全ガス流量（プロセスガス＋堆積抑制用ガ
ス）の１０％程度が堆積抑制用ガスの流量の上限であ
る。また、堆積抑制用ガスが１０ｃｃ／分程度以下の流
量であると、プリカーサ濃度の低下による生成物堆積抑
制の効果が十分でなかったり、熱伝達効率向上の効果が
十分でなかったりする恐れがある。

【００４３】次に、第一の実施形態のプラズマ処理装置
における動作について説明する。まず、基板９は不図示
の搬送ロボットのアームにより不図示のゲートバルブを
通して処理チャンバー１内に搬入される。基板ステージ
２上に基板９が載置されると、静電吸着機構４５が動作
して、基板９は基板ステージ２に静電吸着される。処理
チャンバー１内が排気系１１によって所定の圧力まで排
気されると、プロセスガス導入系１２が動作し、四フッ
化炭素等のプロセスガスが所定の流量で導入される。ま
た、並行して堆積抑制用ガス供給系２５により、堆積抑
制用ガスが誘電体ブロック２１と基板９との間に供給さ
れ、基板９と周状突起２９との間から基板ステージ２の
側方に流出する。

【００４４】プラズマ形成手段を構成するプラズマ用高
周波電源５２により上部電極５に高周波電力が印加され
ると、導入されたプロセスガスに高周波放電が生じ、プ
ロセスガスがプラズマ化する。同時に、高周波電源４４
により下部電極４に高周波電圧を印加すると、高周波と
プラズマとの相互作用により基板９の表面には負の自己
バイアス電圧が生じる。この負の自己バイアス電圧によ
り、基板９に垂直な電界が設定され、プラズマ中のイオ
ンが垂直に入射する。プラズマ中では、フッ化炭素系の
ラジカルが生成される。そして、入射イオンのエネルギ
ーを利用しながらこのラジカルとの反応により基板９の
表面がエッチングされる。

【００４５】この際、前述したように、基板ステージ２
の側方に堆積抑制用ガスが供給されることにより、生成
物の堆積の原因物質であるプリカーサの濃度が減少し、
生成物の堆積が防止される。このため、堆積した生成物
の剥離に起因したパーテクルの発生が抑制される。ま
た、従来見られたような生成物の堆積に起因した基板９
の姿勢変化が無く、再現性に優れた処理を行うことがで
きる。このようなことから、本実施形態では、従来の装
置に比べ製品の歩留まりを飛躍的に向上させることがで
きる。

【００４６】次に、本願発明の第二の実施形態のプラズ
マ処理装置について説明する。図４は、第二の実施形態
のプラズマエッチング装置の構成を示す断面概略図であ
る。上述した第一の実施形態では、堆積抑制用ガスを誘
電体ブロック２１と基板９との間に供給し、基板ステー
ジ２の側方にこの堆積抑制用ガスが流出するよう構成さ
れた。第二の実施形態では、堆積抑制用ガスを基板ステ
ージ２の側面から基板ステージ２の側方に供給する構成
になっている。具体的には、基板ステージ２内には、基
板ステージ２の側面から基板ステージ２の側方に堆積抑
制用ガスを供給するガス供給路（以下、側面用ガス供給
路）２１１が設けられている。図４及び図５を用いて側
面用ガス供給路２１１の構成を説明する。図５は、図４
に示す装置における一点鎖線Ｘ−Ｘにおける断面図であ
る。

【００４７】側面用ガス供給路２１１は、図４及び図５
に示すように、中央に設けられた円環状流路２１１Ａ
と、円環状流路２１１Ａから放射状に延びるようにして
設けられた放射状流路２１１Ｂと、円環状流路２１１Ａ
から垂直に下方に延びるようにして設けられた垂直流路
２１１Ｃとからなっている。垂直流路２１１Ｃは基板ス
テージ２の下面に達しており、堆積抑制用ガス供給系２
７の配管２７２が接続されている。また、放射状流路２
１１Ｂは、基板ステージ２の側面まで達しており、その
先端がガス流出口２１１Ｄになっている。

【００４８】堆積抑制用ガス供給系２７は、アルゴン等
の堆積抑制用ガスを溜めたガスボンベ２７１と、ガスボ
ンベ２７１と、基板ステージ２をつなぐ配管２７２と、
配管２７２上に設けられたバルブ２７３や流量調節器２
７４とから主に構成されている。配管２７２を通して堆
積抑制用ガス供給系２７が堆積抑制用ガスを供給する
と、堆積抑制用ガスは、垂直流路２１１Ｃを上昇して円
環状流路２１１Ａに達し、円環状流路２１１Ａ内に一旦
溜まる。そして、堆積抑制用ガスは、円環状流路２１１
Ａから放射状流路２１１Ｂを経て基板ステージ２の側面
のガス流出口２１１Ｄから流出し、基板ステージ２の側
方に供給されるようになっている。

【００４９】次に、図６を用いて第二の実施形態におい
て堆積抑制用ガスが生成物の堆積を抑制する状況につい
て説明する。図６は、第二の実施形態において堆積抑制
用ガスが生成物の堆積を抑制する状況について説明した
断面概略部分図である。前述したように、第二の実施形
態においては、基板ステージ２の側面から堆積抑制用ガ
スが堆積空間に供給される。この結果、第一の実施形態
の場合と同様に、堆積空間に飛来するプリカーサの濃度
を低下させ、堆積面への生成物の堆積を防止する。

【００５０】この第二の実施形態においても、堆積面へ
の生成物の堆積を完全にゼロにすることはできず、図６
に示すように、非常に低い堆積速度で生成物１０が堆積
することが避けられない。生成物は、図６に示すよう
に、基板ステージ２の側面のガス流出口２１１Ｄから下
側の空間に堆積する。この理由は、ガス流出口２１１Ｄ
から上側の空間では、ガス流出口２１１Ｄからの堆積抑
制用ガスの流れがあり、この流れの物理的な作用により
生成物の堆積が殆どゼロになるからである。

【００５１】ここで、図３と図６とを比べると分かる通
り、第二の実施形態では、第一の実施形態に比べて最終
的な生成物１０の堆積量は少ない。このことは、パーテ
ィクルの発生原因となる物質が少ないことを意味する。
従って、第一の実施形態に比べて第二の実施形態の方が
パーティクルの発生の確率がさらに小さくなっている。

【００５２】第二の実施形態における堆積抑制用ガスと
しては、アルゴン等の希ガス又は不活性ガスが好適に用
いられる。尚、この第二の実施形態においては、堆積抑
制用ガスの流量は、１０〜５０ｃｃ／分とすることが好
ましい。１０ｃｃ／分より少ないと、堆積抑制用ガスの
量が不足し、プリカーサ濃度の低下による生成物堆積抑
制効果が十分得られない恐れがある。また、５０ｃｃ／
分より多いか又はプロセスガスの流量＋堆積抑制用ガス
の流量の１０％より多いと、基板９の上方の空間に堆積
抑制用ガスが拡散し、プラズマ処理に必要な反応を阻害
する恐れがある。

【００５３】第二の実施形態においても、基板温度制御
機構３による熱を効率よく基板９に伝えるための熱伝達
用ガス供給系２６が設けられている。但し、この熱伝達
用ガス供給系２６は、第一の実施形態と異なり、堆積抑
制用ガス供給系に兼用されてはいない。熱伝達用ガス供
給系２６は、ヘリウム等の熱伝達用のガスを溜めたガス
ボンベ２６１と、ガスボンベ２６１と基板ステージ２と
を繋ぐ配管２６２と、配管２６２上に設けられたバルブ
２６３や流量調節器２６４とから主に構成されている。
基板ステージ２の中心には、第一の実施形態と同様に上
側用ガス供給路２５５が設けられている。配管２６２と
上側用ガス供給路２５５は気密に接続されており、熱伝
達用ガスが誘電体ブロック２１と基板９との間に供給さ
れるようになっている。

【００５４】また、第二の実施形態では、供給された熱
伝達用ガスは、堆積抑制の役割を持たないため、基板ス
テージ２の側方へ流出しないような構成になっている。
具体的には、誘電体ブロック２１の基板保持面は、第一
の実施形態と同様に、小突起２８と周状突起２９とが形
成されている。但し、第一の実施形態と異なり、周状突
起２９は小突起２８と同じ高さであり、基板ステージ２
に基板９が保持された際、小突起２８の上端面とともに
周状突起２９の上端面も基板９の裏面に接するようにな
っている。従って、熱伝達用ガスが基板ステージ２と基
板９との間に供給されると、この熱伝達用ガスは基板ス
テージ２の側方に流出しない。

【００５５】熱伝達用ガスが基板ステージ２の側方に流
出しない構成であるため、熱伝達用ガスの供給量は、第
一の実施形態における堆積防止用ガスに比べて少ない。
即ち、基板９が基板ステージ２に静電吸着された後、熱
伝達用ガス供給系２６を動作させて所定量の熱伝達用ガ
スを供給し、基板９と基板ステージ２との間の空間の圧
力が所定の値になったら、熱伝達用ガスの供給は止めら
れる。また、第二の実施形態では、生成物の堆積抑制と
いう技術課題とは無関係に熱伝達用ガスの種類や流量を
定めることができるというメリットもある。

【００５６】次に、本願発明の第三の実施形態のプラズ
マ処理装置について説明する。図７は、第三の実施形態
のプラズマ処理装置の構成を示す断面概略図である。第
三の実施形態の装置では、第一の堆積抑制用ガス供給系
６及び第二の堆積抑制用ガス供給系７を備えている。ま
ず、第一の堆積抑制用ガス供給系６は、基板ステージ２
と基板９との間に堆積抑制用ガスを供給するようになっ
ている。そして、基板ステージ２と基板９との間に堆積
抑制用ガスが供給されると、基板ステージ２の側方にこ
の堆積抑制用ガスが流出するようになっている。

【００５７】具体的には、基板ステージ２には、第一の
実施形態と同様の上側用ガス供給路２５５が設けられて
いる。この上側用ガス供給路２５５は、第一の堆積抑制
用ガス供給系６の配管６２と気密に接続されており、堆
積抑制用ガスが基板ステージ２と基板９との間に供給さ
れるようになっている。尚、第一の堆積抑制用ガス供給
系６は、同様に、ヘリウム等の堆積抑制用ガスを溜めた
ガスボンベ６１と、ガスボンベ６１と基板ステージ２と
をつなぐ配管６２と、配管６２上に設けられたバルブ６
３や流量調節器６４とから主に構成されている。

【００５８】また、基板ステージ２の基板保持面には、
同様に小突起２８及び周状突起２９が設けられている。
小突起２８及び周状突起２９の構成は、第一の実施形態
と同様である。即ち、第一の堆積抑制用ガス供給系６に
より上側用ガス供給路２５５を経由して誘電体ブロック
２１と基板９との間に堆積抑制用ガスが供給されると、
堆積抑制用ガスは小突起２８の間をすり抜けるようにし
て流れ、基板９と周状突起２９との間から基板ステージ
２の側方に流出するようになっている。

【００５９】一方、第二の堆積抑制用ガス供給系７は、
基板ステージ２の側面から堆積抑制用ガスを供給するよ
うになっている。具体的には、基板ステージ２には、第
二の実施形態と同様に側面用ガス供給路２１１が設けら
れている。そして、この側面用ガス供給路２１１と第二
の堆積抑制用ガス供給系７の配管７２とが気密に接続さ
れており、堆積抑制用ガスが基板ステージ２の側面から
供給されるようになっている。尚、第二の堆積抑制用ガ
ス供給系７は、同様に、アルゴン等の堆積抑制用ガスを
溜めたガスボンベ７１と、ガスボンベ７１と基板ステー
ジ２とをつなぐ配管７２と、配管７２上に設けられたバ
ルブ７３や流量調節器７４とから主に構成されている。

【００６０】次に、図８を用いて第三の実施形態におい
て堆積抑制用ガスが生成物の堆積を抑制する状況につい
て説明する。図８は、第三の実施形態において堆積抑制
用ガスが生成物の堆積を抑制する状況について説明した
断面概略部分図である。

【００６１】第三の実施形態においても、第一の堆積抑
制用ガス供給系６と第二の堆積抑制用ガス供給系７とか
ら供給された堆積抑制用ガスにより、堆積空間に飛来す
るプリカーサの濃度が低下し、堆積面への生成物の堆積
が抑制される。また、この際、第一の堆積抑制用ガス供
給系６は、基板ステージ２の基板保持面の周縁（周状突
起２９の上端面）から基板２の裏面に沿って基板ステー
ジ２の側方に向けて堆積防止用ガスを流出させるので、
堆積抑制用ガスの物理的な作用により、基板９の裏面や
基板保持面の周縁への生成物の堆積が特に抑制される。
そして、極めて低い堆積速度で生成物が堆積するのが避
けられないものの、第二の堆積抑制用ガス供給系７によ
り、基板ステージ２の側面から堆積抑制用ガスが供給さ
れるので、第二の実施形態の場合と同様、生成物の堆積
は途中で停止し、パーティクルの発生がさらに抑制され
る。

【００６２】この第三の実施形態における第一の堆積抑
制用ガス供給系６は、第一の実施形態の場合と同様、熱
伝達用ガス供給系に兼用されている。即ち、第二の堆積
防止用ガス供給系７はアルゴン等の希ガス又は不活性ガ
スを供給すれば足りるものの、第一の堆積防止用ガス供
給系６はヘリウム等の熱伝達効率の良いガスを供給する
よう構成されている。但し、堆積防止用ガスが二つの経
路から供給されるため、第一の堆積防止用ガス供給系６
のガス流量は、第一の実施形態における堆積抑制用ガス
供給系７よりも少なくてよい。また、同様の理由から、
第二の堆積防止用ガス供給系７のガス流量も第二の実施
形態より少ない。第一の堆積防止用ガス供給系６のガス
流量と第二の堆積防止用ガス供給系７のガス流量の合計
は、前述したのと同様の理由から１０〜５０ｃｃ／分程
度又は全ガス流量の１０％以下であることが好ましい。
尚、第一の堆積抑制用ガス供給系６のガス流量が少なく
て済む構成は、大流量のガスの流れによる基板ステージ
２からの基板９の浮き上がりの恐れを少なくする意味で
好適な構成となっている。

【００６３】以上の説明では、プラズマエッチング装置
を例に採り上げたが、本願の発明は、プラズマＣＶＤ装
置やアッシング装置等の他のプラズマ処理装置にも同様
に実施できる。尚、請求項１の発明は、プリカーサ濃度
を低下させることを必須条件としていない。これは、生
成物の堆積がある種の反応の結果でない場合があり、前
述した物理的作用のみからなる場合のようにプリカーサ
濃度の低下によらない生成物堆積抑制の構成があり得る
ことを想定したものである。

【００６４】

【発明の効果】以上説明した通り、本願の請求項１の発
明によれば、堆積抑制用ガスが供給されることにより、
基板ステージの側方に存在する部材の表面に生成物が堆
積することを防ぐことができる。この結果、生成物の剥
離に起因したパーティクルの発生が抑制され、プラズマ
処理の品質を向上させることができる。また、請求項２
の発明によれば、上記請求項１の発明の効果に加え、生
成物の堆積がある種の反応の結果である場合、より好適
な構成となる。また、請求項３の発明によれば、上記請
求項１又は２の効果に加え、基板ステージの基板保持面
や基板の裏面に沿って堆積抑制用ガスが流れるので、こ
れらの面への生成物の堆積を物理的に抑制することもで
きる。従って、基板保持面への生成物の堆積による基板
の姿勢変化等の問題も未然に防止され、再現性に優れた
プラズマ処理が行える。また、請求項４の発明によれ
ば、上記請求項３の発明の効果に加え、基板温度制御機
構による基板の温度調整の効率や精度が向上するととも
に、生成物の堆積抑制と熱伝達効率の向上とが一つのガ
ス供給系で行えるため、装置の構成が簡略化される。ま
た、請求項５の発明によれば、上記請求項１又は２の発
明の効果に加え、基板ステージの側面から堆積防止用ガ
スが流出するので、基板ステージの側面への生成物の堆
積がさらに物理的な作用によっても抑制される。また、
請求項６の発明によれば、上記請求項１又は２の発明の
効果に加え、基板ステージの基板保持面や基板の裏面へ
の生成物の堆積をさらに物理的に抑制するができると同
時に、基板ステージの側面への生成物の堆積もさらに物
理的に抑制することができる。また、基板ステージの基
板保持面と基板との間に流れる堆積抑制用ガスを少なく
することができるので、基板の浮き上がりの恐れが少な
くなる。さらに、請求項７の発明によれば、上記請求項
６の発明の効果に加え、基板温度制御機構による基板の
温度調整の効率や精度が向上するとともに、熱伝達効率
の向上のためにガス供給系を別途設ける必要がないの
で、装置の構成が簡略化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第一の実施の形態のプラズマ処理装
置の構成を示した断面概略図である。

【図２】図１のプラズマ処理装置における基板ステージ
２の基板保持面の形状を説明する平面概略図である。

【図３】第一の実施形態において堆積抑制用ガスが生成
物の堆積を抑制する状況について説明した断面概略部分
図である。

【図４】第二の実施形態のプラズマ処理装置の構成を示
す断面概略図である。

【図５】図４に示す装置の一点鎖線Ｘ−Ｘにおける断面
図である。

【図６】第二の実施形態において堆積抑制用ガスが生成
物の堆積を抑制する状況について説明した断面概略部分
図である。

【図７】第三の実施形態のプラズマ処理装置の構成を示
す断面概略図である。

【図８】第三の実施形態において堆積抑制用ガスが生成
物の堆積を抑制する状況について説明した断面概略部分
図である。

【図９】従来のプラズマ処理装置の一例としてのプラズ
マエッチング装置の概略構成を示す正面図である。

【図１０】図９に示す従来のプラズマ処理装置の問題点
を説明した図であり、図９に示す基板ステージ２の周辺
部分を拡大した図である。

【符号の説明】

１処理チャンバー１０生成物１１排気系１２プロセスガス導入系２基板ステージ２１誘電体ブロック２１１側面用ガス供給路２３保護リング２４絶縁ブロック２５堆積抑制用ガス供給系２５５上側用ガス供給路２６熱伝達用ガス供給系２７堆積抑制用ガス供給系２８小突起２９周状突起３基板温度制御機構４下部電極４４高周波電源４５静電吸着機構４５１吸着電極４５２吸着電源５上部電極５１ガス吹き出し孔５２プラズマ用高周波電源５３絶縁材６第一の堆積抑制用ガス供給系７第二の堆積抑制用ガス供給系９基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｈ０１Ｌ 21/31 ＣＨ０５Ｈ 1/46 Ｈ０５Ｈ 1/46 ＡＦターム(参考） 4K030 AA16 EA03 FA03 GA02 KA23 KA49 4K057 DA01 DA20 DD03 DE06 DE08 DM02 DM05 DM08 DM16 DM17 DM40 DN01 5F004 AA00 AA15 BA04 BA09 BB13 BB18 BB22 BB23 BB25 BB28 BB29 BC08 CA06 DA00 DA01 5F045 AA08 BB15 DP01 DP02 DP03 DQ10 EF05 EH12 EH13 EH14 EM05 EM07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気系を備えた処理チャンバーと、処理
チャンバー内にプロセスガスを導入するプロセスガス導
入系と、導入されたプロセスガスにエネルギーを与えて
処理チャンバー内にプラズマを形成するプラズマ形成手
段と、プラズマによって処理される位置に基板を保持す
る基板ステージとを備えたプラズマ処理装置であって、前記基板ステージの表面又は基板ステージの基板保持面
の側方に設けられた部材の表面に生成物が堆積するのを
抑制するための堆積抑制用ガスを供給する堆積抑制用ガ
ス供給系が設けられていることを特徴とするプラズマ処
理装置。
【請求項２】前記生成物は、処理チャンバー内に導入
されたガスの反応により生成し堆積するものであり、前
記堆積抑制用ガスは、この生成物が生じる際のプリカー
サ濃度を低下させるものであることを特徴とする請求項
１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】前記堆積抑制用ガス供給系は、前記堆積
抑制用ガスを前記基板ステージと前記基板との間を経由
して前記基板ステージの側方に流出させるものであるこ
とを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマ処理装
置。
【請求項４】前記基板ステージは、当該基板ステージ
を所定の温度に維持して前記基板の温度を制御する基板
温度制御機構を備えており、前記基板ステージと前記基
板との間で熱を伝える熱伝達用のガスを前記基板ステー
ジと前記基板との間に供給する熱伝達用ガス供給系が設
けられており、この熱伝達用ガス供給系は、前記堆積抑
制用ガス供給系が兼用されていることを特徴とする請求
項３記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】前記基板ステージ内には当該基板ステー
ジの側方に前記堆積抑制用ガスを導く側面用ガス供給路
が設けられており、前記堆積抑制用ガス供給系は、この
側面用ガス供給路を経由させて基板ステージの側面から
堆積抑制用ガスを供給するものであることを特徴とする
請求項１又は２記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】前記堆積抑制用ガス供給系は、前記基板
ステージと前記基板との間を経由して堆積抑制用のガス
を供給する第一の堆積抑制用ガス供給系と、前記側面用
ガス供給路を経由させて基板ステージ側面から堆積抑制
用のガスを供給する第二の堆積抑制用ガス供給系とから
なることを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマ処
理装置。
【請求項７】前記基板ステージは、当該基板ステージ
の温度を所定の温度に維持して前記基板の温度を制御す
る基板温度制御機構を備えており、前記基板ステージと
前記基板との間で熱を伝える熱伝達用のガスを前記基板
ステージと前記基板との間に供給する熱伝達用ガス供給
系が設けられており、前記熱伝達用ガス供給系は、前記
第一の堆積抑制用ガス供給系が兼用されていることを特
徴とする請求項６記載のプラズマ処理装置。