JP2001351968A - プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 - Google Patents
プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法Info
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- 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
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- H01L21/6833—Details of electrostatic chucks
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウエハの吸着エラーを回避できるプラズマ処
理装置およびプラズマ処理方法を提供する。 【解決手段】 プラズマ処理装置は、ウエハ１０を静電
吸着させるための静電吸着電極１１と、ウエハ１０を静
電吸着させた際にウエハ１０と静電吸着電極１１との間
にヘリウムガスを、圧力を制御しながら導入するヘリウ
ムガス導入手段としてのヘリウムガス供給装置１５と、
前記ヘリウムガスの圧力については、予備吸着ステップ
においては第１の圧力とし、プラズマ点火後の定常状態
においては前記第１の圧力よりも高い第２の圧力となる
ように設定する裏面圧力設定手段とを備える。
理装置およびプラズマ処理方法を提供する。 【解決手段】 プラズマ処理装置は、ウエハ１０を静電
吸着させるための静電吸着電極１１と、ウエハ１０を静
電吸着させた際にウエハ１０と静電吸着電極１１との間
にヘリウムガスを、圧力を制御しながら導入するヘリウ
ムガス導入手段としてのヘリウムガス供給装置１５と、
前記ヘリウムガスの圧力については、予備吸着ステップ
においては第１の圧力とし、プラズマ点火後の定常状態
においては前記第１の圧力よりも高い第２の圧力となる
ように設定する裏面圧力設定手段とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣ（Integrated
Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）など
の半導体素子の製造において用いられる、半導体ウエハ
（以下、「ウエハ」という。）のプラズマ処理装置およ
びプラズマ処理方法に関する。
Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）など
の半導体素子の製造において用いられる、半導体ウエハ
（以下、「ウエハ」という。）のプラズマ処理装置およ
びプラズマ処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの微細化・高集積化に伴
ない、何層もの配線を形成する必要が生じている。たと
えば、６層の配線が必要とされている。配線の形成は、
一般に、プラズマ処理によって一層ずつ成膜される。
ない、何層もの配線を形成する必要が生じている。たと
えば、６層の配線が必要とされている。配線の形成は、
一般に、プラズマ処理によって一層ずつ成膜される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】何層もの配線を形成し
なければならない場合、一般に、ウエハの表面にのみ成
膜する工程が続くため、図５に示すように、ウエハ１０
の反りが大きくなる傾向にある。成膜する面の表裏や内
容によって反り方は変化するため、図５（ａ）に示すよ
うに凸形に反る場合と、図５（ｂ）に示すように凹形に
反る場合とがある。半導体装置製造のために何層もの成
膜を行なったウエハにおける反り量は、一般に、最大１
００μｍ程度であることがわかっている。
なければならない場合、一般に、ウエハの表面にのみ成
膜する工程が続くため、図５に示すように、ウエハ１０
の反りが大きくなる傾向にある。成膜する面の表裏や内
容によって反り方は変化するため、図５（ａ）に示すよ
うに凸形に反る場合と、図５（ｂ）に示すように凹形に
反る場合とがある。半導体装置製造のために何層もの成
膜を行なったウエハにおける反り量は、一般に、最大１
００μｍ程度であることがわかっている。
【０００４】図６に示すように、一般に、ウエハに対し
て成膜の工程を行なうためには、ウエハ１０は静電吸着
電極１１に吸着させられる。この際、ウエハ１０の裏面
における熱交換を促進するために、ウエハ１０の裏面、
すなわち、ウエハ１０と静電吸着電極１１との間に、一
定圧力以上でヘリウムガスが導入される。しかし、上述
のようにウエハ１０が反っていると、ウエハ１０の裏面
に導入されるヘリウムガスがウエハ１０の周辺部からリ
ークして、正常に吸着できなかったり、ウエハ１０の裏
面におけるヘリウムガスの圧力（以下、「裏面圧力」と
いう。）が正常に上昇しないという、いわゆる吸着エラ
ーを起こす場合がある。
て成膜の工程を行なうためには、ウエハ１０は静電吸着
電極１１に吸着させられる。この際、ウエハ１０の裏面
における熱交換を促進するために、ウエハ１０の裏面、
すなわち、ウエハ１０と静電吸着電極１１との間に、一
定圧力以上でヘリウムガスが導入される。しかし、上述
のようにウエハ１０が反っていると、ウエハ１０の裏面
に導入されるヘリウムガスがウエハ１０の周辺部からリ
ークして、正常に吸着できなかったり、ウエハ１０の裏
面におけるヘリウムガスの圧力（以下、「裏面圧力」と
いう。）が正常に上昇しないという、いわゆる吸着エラ
ーを起こす場合がある。
【０００５】そこで、本発明は、このような吸着エラー
を回避できるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
を提供することを目的とする。
を回避できるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に基づくプラズマ処理装置の一つの局面にお
いては、ウエハを静電吸着させるための静電吸着電極
と、上記ウエハを静電吸着させた際に上記ウエハと上記
静電吸着電極との間にヘリウムガスを、圧力を制御しな
がら導入するヘリウムガス導入手段と、上記ヘリウムガ
スの圧力を、予備吸着ステップにおいては第１の圧力と
し、プラズマ点火後の定常状態においては上記第１の圧
力よりも高い第２の圧力となるように設定する裏面圧力
設定手段とを備える。
め、本発明に基づくプラズマ処理装置の一つの局面にお
いては、ウエハを静電吸着させるための静電吸着電極
と、上記ウエハを静電吸着させた際に上記ウエハと上記
静電吸着電極との間にヘリウムガスを、圧力を制御しな
がら導入するヘリウムガス導入手段と、上記ヘリウムガ
スの圧力を、予備吸着ステップにおいては第１の圧力と
し、プラズマ点火後の定常状態においては上記第１の圧
力よりも高い第２の圧力となるように設定する裏面圧力
設定手段とを備える。
【０００７】上記構成を採用することにより、プラズマ
点火前の吸着力が弱い時点では、裏面圧力を低い圧力と
することでリークなどによる吸着エラーを避けることが
でき、プラズマ点火によって吸着力が高まった後は、熱
交換の機能を果たすために必要な高い圧力とすることが
できる。よって、機能を損なうことなく、効率良く吸着
エラーを回避することができる。
点火前の吸着力が弱い時点では、裏面圧力を低い圧力と
することでリークなどによる吸着エラーを避けることが
でき、プラズマ点火によって吸着力が高まった後は、熱
交換の機能を果たすために必要な高い圧力とすることが
できる。よって、機能を損なうことなく、効率良く吸着
エラーを回避することができる。
【０００８】上記発明において好ましくは、上記第１の
圧力が上記ウエハに及ぼす力は、プラズマ点火前の上記
ウエハと上記静電吸着電極との吸着力よりも小さい圧力
である。
圧力が上記ウエハに及ぼす力は、プラズマ点火前の上記
ウエハと上記静電吸着電極との吸着力よりも小さい圧力
である。
【０００９】上記構成を採用することにより、裏面圧力
がウエハを押す力よりも静電吸着による吸着力が上回る
ため、予備吸着の段階で、ウエハがはずれたりすること
を防止することができる。
がウエハを押す力よりも静電吸着による吸着力が上回る
ため、予備吸着の段階で、ウエハがはずれたりすること
を防止することができる。
【００１０】本発明に基づくプラズマ処理装置の他の局
面においては、ウエハを静電吸着させるための静電吸着
電極と、上記ウエハを静電吸着させた際に上記ウエハと
上記静電吸着電極との間にヘリウムガスを、圧力を制御
しながら導入するヘリウムガス導入手段と、プラズマ点
火の後であってプラズマ点火から２００ミリ秒以内に上
記ヘリウムガスの導入を開始するヘリウムガス導入開始
時制御手段とを備える。
面においては、ウエハを静電吸着させるための静電吸着
電極と、上記ウエハを静電吸着させた際に上記ウエハと
上記静電吸着電極との間にヘリウムガスを、圧力を制御
しながら導入するヘリウムガス導入手段と、プラズマ点
火の後であってプラズマ点火から２００ミリ秒以内に上
記ヘリウムガスの導入を開始するヘリウムガス導入開始
時制御手段とを備える。
【００１１】上記構成を採用することにより、ヘリウム
ガス導入はプラズマ点火後であるため、裏面圧力を高い
圧力としても問題なく、吸着エラーを回避することがで
きる。また、プラズマ点火後２００ミリ秒以内という十
分早い段階でヘリウムガスの導入を開始することができ
るため、ウエハの温度が上昇しすぎることも避けること
ができる。
ガス導入はプラズマ点火後であるため、裏面圧力を高い
圧力としても問題なく、吸着エラーを回避することがで
きる。また、プラズマ点火後２００ミリ秒以内という十
分早い段階でヘリウムガスの導入を開始することができ
るため、ウエハの温度が上昇しすぎることも避けること
ができる。
【００１２】上記発明において好ましくは、上記静電吸
着電極の上記ウエハを静電吸着させる面は、凹形であ
る。この構成を採用することにより、ウエハと静電吸着
電極との外周同士が線接触するため、より効果的にリー
クが防止され、吸着エラーを回避することができる。
着電極の上記ウエハを静電吸着させる面は、凹形であ
る。この構成を採用することにより、ウエハと静電吸着
電極との外周同士が線接触するため、より効果的にリー
クが防止され、吸着エラーを回避することができる。
【００１３】上記発明において好ましくは、上記凹形の
深さは約５０μｍである。この構成を採用することによ
り、一般的に最大１００μｍ程度の反りを有するウエハ
に対して効率良く吸着することができる。
深さは約５０μｍである。この構成を採用することによ
り、一般的に最大１００μｍ程度の反りを有するウエハ
に対して効率良く吸着することができる。
【００１４】本発明に基づくプラズマ処理方法の一つの
局面においては、ウエハと静電吸着電極との間にヘリウ
ムガスを第１の圧力になるように圧力制御しながら導入
することによって、上記ウエハを静電吸着により上記静
電吸着電極に対して吸着させる予備吸着工程と、プラズ
マ点火するとともに、上記ヘリウムガスを上記第１の圧
力より高い第２の圧力になるように圧力制御するプラズ
マ点火後工程とを含む。
局面においては、ウエハと静電吸着電極との間にヘリウ
ムガスを第１の圧力になるように圧力制御しながら導入
することによって、上記ウエハを静電吸着により上記静
電吸着電極に対して吸着させる予備吸着工程と、プラズ
マ点火するとともに、上記ヘリウムガスを上記第１の圧
力より高い第２の圧力になるように圧力制御するプラズ
マ点火後工程とを含む。
【００１５】上記方法を採用することにより、プラズマ
点火前の吸着力が弱い時点では、裏面圧力を低い圧力と
することでリークなどによる吸着エラーを避けることが
できる。プラズマ点火によって吸着力が高まった後は、
熱交換の機能を果たすために必要な高い圧力とすること
となる。よって、機能を損なうことなく、効率良く吸着
エラーを回避することができる。
点火前の吸着力が弱い時点では、裏面圧力を低い圧力と
することでリークなどによる吸着エラーを避けることが
できる。プラズマ点火によって吸着力が高まった後は、
熱交換の機能を果たすために必要な高い圧力とすること
となる。よって、機能を損なうことなく、効率良く吸着
エラーを回避することができる。
【００１６】上記発明において好ましくは、上記第１の
圧力は、プラズマ点火前の上記ウエハと上記静電吸着電
極との吸着圧力よりも小さい圧力である。この方法を採
用することにより、吸着圧力が裏面圧力に打ち勝つた
め、予備吸着の段階で、ウエハがはずれたりすることを
防止することができる。
圧力は、プラズマ点火前の上記ウエハと上記静電吸着電
極との吸着圧力よりも小さい圧力である。この方法を採
用することにより、吸着圧力が裏面圧力に打ち勝つた
め、予備吸着の段階で、ウエハがはずれたりすることを
防止することができる。
【００１７】本発明に基づくプラズマ処理方法の他の局
面においては、プラズマ点火するプラズマ点火工程と、
上記プラズマ点火から２００ミリ秒以内にウエハと静電
吸着電極との間にヘリウムガスの導入を開始するヘリウ
ムガス導入工程とを含む。
面においては、プラズマ点火するプラズマ点火工程と、
上記プラズマ点火から２００ミリ秒以内にウエハと静電
吸着電極との間にヘリウムガスの導入を開始するヘリウ
ムガス導入工程とを含む。
【００１８】上記方法を採用することにより、ヘリウム
ガス導入はプラズマ点火後であるため、裏面圧力を高い
圧力としても問題なく、吸着エラーを回避することがで
きる。また、プラズマ点火後２００ミリ秒以内という十
分早い段階でヘリウムガスの導入が開始されるため、ウ
エハの温度が上昇しすぎることも避けられる。
ガス導入はプラズマ点火後であるため、裏面圧力を高い
圧力としても問題なく、吸着エラーを回避することがで
きる。また、プラズマ点火後２００ミリ秒以内という十
分早い段階でヘリウムガスの導入が開始されるため、ウ
エハの温度が上昇しすぎることも避けられる。
【００１９】本発明に基づく半導体装置は、一つの局面
においては、上述のいずれかのプラズマ処理装置を用い
て製造されたものである。また、本発明に基づく半導体
装置は、他の局面においては、上述のいずれかのプラズ
マ処理方法によって製造されたものである。この構成を
採用することによって、吸着エラーを回避することがで
きる結果、歩留りが高く、安定して高品質な半導体装置
とすることができる。
においては、上述のいずれかのプラズマ処理装置を用い
て製造されたものである。また、本発明に基づく半導体
装置は、他の局面においては、上述のいずれかのプラズ
マ処理方法によって製造されたものである。この構成を
採用することによって、吸着エラーを回避することがで
きる結果、歩留りが高く、安定して高品質な半導体装置
とすることができる。
【００２０】本発明に基づく半導体装置の製造方法の一
つの局面においては、上述のいずれかのプラズマ処理装
置を用いる工程を含む。また、本発明に基づく半導体装
置の製造方法の他の局面においては、上述のいずれかの
プラズマ処理方法を用いる工程を含む。この構成を採用
することによって、吸着エラーを回避し、高い歩留りで
安定して高品質な半導体装置を製造することができる。
つの局面においては、上述のいずれかのプラズマ処理装
置を用いる工程を含む。また、本発明に基づく半導体装
置の製造方法の他の局面においては、上述のいずれかの
プラズマ処理方法を用いる工程を含む。この構成を採用
することによって、吸着エラーを回避し、高い歩留りで
安定して高品質な半導体装置を製造することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）一般に、プラズ
マ処理装置は、プラズマ点火より前にウエハを予備吸着
させる。この予備吸着の段階で、ウエハが吸着したかど
うかを判定する予備吸着判定を行なっている。予備吸着
判定としては、ウエハの裏面にヘリウムガスを導入し、
裏面圧力を検出し、裏面圧力が判定基準圧力になってい
るかどうかを判定することによって行なわれる。
マ処理装置は、プラズマ点火より前にウエハを予備吸着
させる。この予備吸着の段階で、ウエハが吸着したかど
うかを判定する予備吸着判定を行なっている。予備吸着
判定としては、ウエハの裏面にヘリウムガスを導入し、
裏面圧力を検出し、裏面圧力が判定基準圧力になってい
るかどうかを判定することによって行なわれる。
【００２２】従来は、図１に破線で示すように、プラズ
マ点火後の定常状態における裏面圧力は、３０ｔｏｒｒ
（ｍｍＨｇ）すなわち約４０００Ｐａであり、予備吸着
の段階での裏面圧力もこれと同じであった。そこで、判
定基準圧力は、これと同じく約４０００Ｐａであった。
マ点火後の定常状態における裏面圧力は、３０ｔｏｒｒ
（ｍｍＨｇ）すなわち約４０００Ｐａであり、予備吸着
の段階での裏面圧力もこれと同じであった。そこで、判
定基準圧力は、これと同じく約４０００Ｐａであった。
【００２３】（構成）本実施の形態におけるプラズマ処
理装置においては、図２に示すように、チャンバ１２
と、チャンバ１２内から排気をするための真空ポンプ１
３と、ウエハ１０を吸着するためにチャンバ１２内に配
置された静電吸着電極１１と、静電吸着電極１１に電圧
を印加するためのＲＦ（radio frequency）電源および
静電吸着電源１４とを備えるとともに、ヘリウムガスの
圧力を制御しながら導入する、ヘリウムガス導入手段と
してのヘリウムガス供給装置１５を備えている。ヘリウ
ムガス供給装置１５は、圧力計、流量計および圧力制御
バルブを含んでいる。
理装置においては、図２に示すように、チャンバ１２
と、チャンバ１２内から排気をするための真空ポンプ１
３と、ウエハ１０を吸着するためにチャンバ１２内に配
置された静電吸着電極１１と、静電吸着電極１１に電圧
を印加するためのＲＦ（radio frequency）電源および
静電吸着電源１４とを備えるとともに、ヘリウムガスの
圧力を制御しながら導入する、ヘリウムガス導入手段と
してのヘリウムガス供給装置１５を備えている。ヘリウ
ムガス供給装置１５は、圧力計、流量計および圧力制御
バルブを含んでいる。
【００２４】このプラズマ処理装置においては、図１の
実線で示すように、プラズマ点火後の定常状態の裏面圧
力は、従来と同じ約４０００Ｐａであるものの、予備吸
着の段階では、これより低い、１０ｔｏｒｒ（ｍｍＨ
ｇ）すなわち約１３３３Ｐａになるように設定する裏面
圧力設定手段を備えている。したがって、これに合わせ
て、判定基準圧力も、約１３３３Ｐａとなっている。
実線で示すように、プラズマ点火後の定常状態の裏面圧
力は、従来と同じ約４０００Ｐａであるものの、予備吸
着の段階では、これより低い、１０ｔｏｒｒ（ｍｍＨ
ｇ）すなわち約１３３３Ｐａになるように設定する裏面
圧力設定手段を備えている。したがって、これに合わせ
て、判定基準圧力も、約１３３３Ｐａとなっている。
【００２５】このプラズマ処理装置においては、予備吸
着判定はこのような低い圧力で行ない、プラズマ点火と
ともに、図１の実線で示すように、高い圧力への移行を
開始し、プラズマ点火後の定常状態では、従来どおり、
約４０００Ｐａに達する。
着判定はこのような低い圧力で行ない、プラズマ点火と
ともに、図１の実線で示すように、高い圧力への移行を
開始し、プラズマ点火後の定常状態では、従来どおり、
約４０００Ｐａに達する。
【００２６】（作用・効果）一般に、裏面圧力が高けれ
ば高いほど、リークを起こしやすい傾向にある。また、
プラズマ点火前に比べて、プラズマ点火後は、ウエハ１
０と静電吸着電極１１との間の吸着力が、大きくなる。
ば高いほど、リークを起こしやすい傾向にある。また、
プラズマ点火前に比べて、プラズマ点火後は、ウエハ１
０と静電吸着電極１１との間の吸着力が、大きくなる。
【００２７】本実施の形態におけるプラズマ処理装置に
おいては、予備吸着の段階では、裏面圧力を低く抑えて
いるため、リークの可能性を低減することができる。ま
た、プラズマ点火後には、ウエハ１０と静電吸着電極１
１との間の吸着力が高まっているため、裏面圧力を通常
どおりの高い圧力に変更しても、リークの可能性は低
い。したがって、プラズマ処理自体は従来どおりの裏面
圧力の条件で安定して行なうことができる。
おいては、予備吸着の段階では、裏面圧力を低く抑えて
いるため、リークの可能性を低減することができる。ま
た、プラズマ点火後には、ウエハ１０と静電吸着電極１
１との間の吸着力が高まっているため、裏面圧力を通常
どおりの高い圧力に変更しても、リークの可能性は低
い。したがって、プラズマ処理自体は従来どおりの裏面
圧力の条件で安定して行なうことができる。
【００２８】予備吸着の際の裏面圧力は、ウエハと静電
吸着電極との吸着圧力よりも小さい圧力であることが好
ましい。こうすることによって、予備吸着の状態で、ウ
エハが静電吸着電極からはずれたり、リークしたりする
ことを防止できるからである。
吸着電極との吸着圧力よりも小さい圧力であることが好
ましい。こうすることによって、予備吸着の状態で、ウ
エハが静電吸着電極からはずれたり、リークしたりする
ことを防止できるからである。
【００２９】（実施の形態２） （構成）本実施の形態におけるプラズマ処理装置の構成
は、図２に示したものとほぼ同じである。ただし、この
プラズマ処理装置においては、プラズマ点火より前には
予備吸着を行なわない。その場合、予備吸着を行なって
いないプラズマ点火前の状態でヘリウムガスを導入する
と、裏面圧力によって、ウエハ１０が動いてしまう。そ
こで、ヘリウムガスは、プラズマ点火後に導入される。
は、図２に示したものとほぼ同じである。ただし、この
プラズマ処理装置においては、プラズマ点火より前には
予備吸着を行なわない。その場合、予備吸着を行なって
いないプラズマ点火前の状態でヘリウムガスを導入する
と、裏面圧力によって、ウエハ１０が動いてしまう。そ
こで、ヘリウムガスは、プラズマ点火後に導入される。
【００３０】このプラズマ処理装置は、実施の形態１に
おける裏面圧力設定手段の代りに、図３に示すように、
プラズマ点火から２００ミリ秒以内にヘリウムガスの導
入を開始するヘリウムガス導入開始時制御手段を備え
る。
おける裏面圧力設定手段の代りに、図３に示すように、
プラズマ点火から２００ミリ秒以内にヘリウムガスの導
入を開始するヘリウムガス導入開始時制御手段を備え
る。
【００３１】したがって、ヘリウムガスは、プラズマ点
火後であってプラズマ点火から２００ミリ秒以内に導入
を開始され、図３に示すように、そのまま裏面圧力が上
がって定常状態に達する。
火後であってプラズマ点火から２００ミリ秒以内に導入
を開始され、図３に示すように、そのまま裏面圧力が上
がって定常状態に達する。
【００３２】（作用・効果）ヘリウムガスの導入は、プ
ラズマ点火した後であるため、プラズマ点火によってウ
エハ１０と静電吸着電極１１との間の吸着力は既に高ま
っている。したがって、裏面圧力を最初から高い圧力と
してもリークを防止することができる。
ラズマ点火した後であるため、プラズマ点火によってウ
エハ１０と静電吸着電極１１との間の吸着力は既に高ま
っている。したがって、裏面圧力を最初から高い圧力と
してもリークを防止することができる。
【００３３】また、プラズマ点火して、ヘリウムガスを
導入しないままであったり、プラズマ点火後遅いタイミ
ングで導入されたりした場合、熱交換が十分行われない
ため、ウエハ１０の温度が異常に上昇してしまうおそれ
があるが、ヘリウムガスは、プラズマ点火後の２００ミ
リ秒以内という十分早い時点で導入を開始されるため、
ウエハの温度が上昇しすぎることもなく、プラズマ処理
を行なうことができる。
導入しないままであったり、プラズマ点火後遅いタイミ
ングで導入されたりした場合、熱交換が十分行われない
ため、ウエハ１０の温度が異常に上昇してしまうおそれ
があるが、ヘリウムガスは、プラズマ点火後の２００ミ
リ秒以内という十分早い時点で導入を開始されるため、
ウエハの温度が上昇しすぎることもなく、プラズマ処理
を行なうことができる。
【００３４】（実施の形態３） （構成）本実施の形態におけるプラズマ処理装置の構成
を図４に示す。基本的には、実施の形態１に述べたもの
（図２参照）と同様であるが、静電吸着電極１１の代り
に、ウエハ１０を吸着する面が凹形となった静電吸着電
極２１が配置されている。
を図４に示す。基本的には、実施の形態１に述べたもの
（図２参照）と同様であるが、静電吸着電極１１の代り
に、ウエハ１０を吸着する面が凹形となった静電吸着電
極２１が配置されている。
【００３５】（作用・効果）一般に、現在の配線工程で
は、ウエハ１０は図５（ａ）に示すように凸形に変形す
る場合が多い。そのため、図４に示すように、凹形の吸
着面を有する静電吸着電極２１に対して凸形のウエハ１
０を載せることによって、ウエハ１０と静電吸着電極２
１とは、外周において線接触することとなる。線接触と
なることで、接触面積は限られるが、ウエハ１０と静電
吸着電極２１とが接触すること自体はより確実となる。
したがって、吸着がより確実に行われ、より効果的にリ
ークが防止される。
は、ウエハ１０は図５（ａ）に示すように凸形に変形す
る場合が多い。そのため、図４に示すように、凹形の吸
着面を有する静電吸着電極２１に対して凸形のウエハ１
０を載せることによって、ウエハ１０と静電吸着電極２
１とは、外周において線接触することとなる。線接触と
なることで、接触面積は限られるが、ウエハ１０と静電
吸着電極２１とが接触すること自体はより確実となる。
したがって、吸着がより確実に行われ、より効果的にリ
ークが防止される。
【００３６】既に述べたように、一般に、何層もの成膜
を行なったウエハにおける反り量は、最大１００μｍ程
度であることがわかっているため、静電吸着電極２１の
吸着面の凹形の深さは、その半分程度の約５０μｍであ
ることがより好ましい。浅すぎれば、凹形であることの
効果が薄れ、逆に深すぎても、吸着面を加工する手間が
増すだけで利点がないからである。
を行なったウエハにおける反り量は、最大１００μｍ程
度であることがわかっているため、静電吸着電極２１の
吸着面の凹形の深さは、その半分程度の約５０μｍであ
ることがより好ましい。浅すぎれば、凹形であることの
効果が薄れ、逆に深すぎても、吸着面を加工する手間が
増すだけで利点がないからである。
【００３７】ここでは、実施の形態１におけるプラズマ
処理装置において、吸着面が凹形の静電吸着電極２１を
採用した例について説明したが、実施の形態２における
プラズマ処理装置についても、静電吸着電極２１を採用
することは可能であり、同様に効果的である。
処理装置において、吸着面が凹形の静電吸着電極２１を
採用した例について説明したが、実施の形態２における
プラズマ処理装置についても、静電吸着電極２１を採用
することは可能であり、同様に効果的である。
【００３８】なお、今回開示した上記実施の形態はすべ
ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の
範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって
示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での
すべての変更を含むものである。
ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の
範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって
示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での
すべての変更を含むものである。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、プラズマ点火前後の吸
着力の大きさの変化に合わせて、裏面圧力の大きさを変
え、リークなどによる吸着エラーを避けることができ
る。よって、効率良く吸着エラーを回避することができ
る。
着力の大きさの変化に合わせて、裏面圧力の大きさを変
え、リークなどによる吸着エラーを避けることができ
る。よって、効率良く吸着エラーを回避することができ
る。
【図１】 本発明に基づく実施の形態１における裏面圧
力の変化を示すグラフである。
力の変化を示すグラフである。
【図２】 本発明に基づく実施の形態１におけるプラズ
マ処理装置の構成をい示す概念図である。
マ処理装置の構成をい示す概念図である。
【図３】 本発明に基づく実施の形態２における裏面圧
力の変化を示すグラフである。
力の変化を示すグラフである。
【図４】 本発明に基づく実施の形態３におけるプラズ
マ処理装置の構成をい示す概念図である。
マ処理装置の構成をい示す概念図である。
【図５】 （ａ），（ｂ）は、一般的なウエハの反りの
例を示した概念図である。
例を示した概念図である。
【図６】 従来技術に基づくプラズマ処理装置における
問題点を示す概念図である。
問題点を示す概念図である。
１０ ウエハ、１１，２１ 静電吸着電極、１２ チャ
ンバ、１３真空ポンプ、１４ ＲＦ電源および静電吸着
電源、１５ ヘリウムガス供給装置。
ンバ、１３真空ポンプ、１４ ＲＦ電源および静電吸着
電源、１５ ヘリウムガス供給装置。
Claims (12)
- 【請求項１】 ウエハを静電吸着させるための静電吸着
電極と、 前記ウエハを静電吸着させた際に前記ウエハと前記静電
吸着電極との間にヘリウムガスを、圧力を制御しながら
導入するヘリウムガス導入手段と、 前記ヘリウムガスの圧力を、予備吸着ステップにおいて
は第１の圧力とし、プラズマ点火後の定常状態において
は前記第１の圧力よりも高い第２の圧力となるように設
定する裏面圧力設定手段とを備える、 プラズマ処理装置。 - 【請求項２】 前記第１の圧力が前記ウエハに及ぼす力
は、プラズマ点火前の前記ウエハと前記静電吸着電極と
の吸着力よりも小さい圧力である、請求項１に記載のプ
ラズマ処理装置。 - 【請求項３】 ウエハを静電吸着させるための静電吸着
電極と、 前記ウエハを静電吸着させた際に前記ウエハと前記静電
吸着電極との間にヘリウムガスを、圧力を制御しながら
導入するヘリウムガス導入手段と、 プラズマ点火の後であってプラズマ点火から２００ミリ
秒以内に前記ヘリウムガスの導入を開始するヘリウムガ
ス導入開始時制御手段とを備える、プラズマ処理装置。 - 【請求項４】 前記静電吸着電極の前記ウエハを静電吸
着させる面は、凹形である、請求項１から３のいずれか
に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項５】 前記凹形の深さは約５０μｍである、請
求項４に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項６】 ウエハと静電吸着電極との間にヘリウム
ガスを第１の圧力になるように圧力制御しながら導入す
ることによって、前記ウエハを静電吸着により前記静電
吸着電極に対して吸着させる予備吸着工程と、 プラズマ点火するとともに、前記ヘリウムガスを前記第
１の圧力より高い第２の圧力になるように圧力制御する
プラズマ点火後工程とを含む、 プラズマ処理方法。 - 【請求項７】 前記第１の圧力は、プラズマ点火前の前
記ウエハと前記静電吸着電極との吸着圧力よりも小さい
圧力である、請求項６に記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項８】 プラズマ点火するプラズマ点火工程と、 前記プラズマ点火から２００ミリ秒以内にウエハと静電
吸着電極との間にヘリウムガスの導入を開始するヘリウ
ムガス導入工程とを含む、 プラズマ処理方法。 - 【請求項９】 請求項１から５のいずれかに記載のプラ
ズマ処理装置を用いて製造された、半導体装置。 - 【請求項１０】 請求項６から８のいずれかに記載のプ
ラズマ処理方法によって製造された、半導体装置。 - 【請求項１１】 請求項１から５のいずれかに記載のプ
ラズマ処理装置を用いる工程を含む、半導体装置の製造
方法。 - 【請求項１２】 請求項６から８のいずれかに記載のプ
ラズマ処理方法を用いる工程を含む、半導体装置の製造
方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000170550A JP2001351968A (ja) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
| US09/737,484 US20010052319A1 (en) | 2000-06-07 | 2000-12-18 | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000170550A JP2001351968A (ja) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001351968A true JP2001351968A (ja) | 2001-12-21 |
Family
ID=18673250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000170550A Withdrawn JP2001351968A (ja) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20010052319A1 (ja) |
| JP (1) | JP2001351968A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019201207A (ja) * | 2017-05-15 | 2019-11-21 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 閉ループチャッキング力制御を用いたリアルタイム監視 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106298453A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-04 | 上海华力微电子有限公司 | 一种维持晶圆背压稳定的方法 |
| CN117219561B (zh) * | 2023-11-09 | 2024-02-09 | 合肥晶合集成电路股份有限公司 | 降低harp工艺中晶圆滑片风险的方法 |
-
2000
- 2000-06-07 JP JP2000170550A patent/JP2001351968A/ja not_active Withdrawn
- 2000-12-18 US US09/737,484 patent/US20010052319A1/en not_active Abandoned
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019201207A (ja) * | 2017-05-15 | 2019-11-21 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 閉ループチャッキング力制御を用いたリアルタイム監視 |
| KR20190130971A (ko) * | 2017-05-15 | 2019-11-25 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 폐쇄 루프 척킹력 제어를 이용한 실시간 모니터링 |
| JP7362293B2 (ja) | 2017-05-15 | 2023-10-17 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 閉ループチャッキング力制御を用いたリアルタイム監視 |
| KR102670418B1 (ko) | 2017-05-15 | 2024-05-28 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 폐쇄 루프 척킹력 제어를 이용한 실시간 모니터링 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20010052319A1 (en) | 2001-12-20 |
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