JP2002004051A - プラズマ処理装置の制御方法およびプラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置の制御方法およびプラズマ処理装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板の温度を一定に保つこと。
【解決手段】 基板支持台２内を循環するガルデンと、
静電チャック３に設けたヒーター８とにより基板Ｗを初
期加熱し、静電チャック内設電極１５にバイアス印加す
ることで基板Ｗの成膜を行うにあたり、このバイアス印
加に基づいてヒーター８の電源をオフし、ガルデンによ
り基板Ｗの冷却を行うようにした。
静電チャック３に設けたヒーター８とにより基板Ｗを初
期加熱し、静電チャック内設電極１５にバイアス印加す
ることで基板Ｗの成膜を行うにあたり、このバイアス印
加に基づいてヒーター８の電源をオフし、ガルデンによ
り基板Ｗの冷却を行うようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、バイアスイオン
アタック条件において、成膜中の基板の温度を一定に保
つことができるプラズマ処理装置の制御方法およびプラ
ズマ処理装置に関する。
アタック条件において、成膜中の基板の温度を一定に保
つことができるプラズマ処理装置の制御方法およびプラ
ズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は、従来のプラズマＣＶＤ装置の一
例を示す構成図である。このプラズマＣＶＤ装置５０
は、真空チャンバー１内にアルミニウム製或いはステン
レス製の基板支持台２を設置し、この基板支持台２に窒
化アルミニウム製の静電チャック３を設けた構造であ
る。真空チャンバー１の側面には、水平磁場を発生させ
る水平磁場用コイル４、上部にはプラズマを励起するた
めの高周波用アンテナ５が設置されている。また、静電
チャック３内には、基板Ｗを加熱するためのヒーター
８、および静電チャック内設電極１５が埋設されてい
る。この静電チャック内設電極１５には、整合器６を介
して低周波用電源７が接続されている。
例を示す構成図である。このプラズマＣＶＤ装置５０
は、真空チャンバー１内にアルミニウム製或いはステン
レス製の基板支持台２を設置し、この基板支持台２に窒
化アルミニウム製の静電チャック３を設けた構造であ
る。真空チャンバー１の側面には、水平磁場を発生させ
る水平磁場用コイル４、上部にはプラズマを励起するた
めの高周波用アンテナ５が設置されている。また、静電
チャック３内には、基板Ｗを加熱するためのヒーター
８、および静電チャック内設電極１５が埋設されてい
る。この静電チャック内設電極１５には、整合器６を介
して低周波用電源７が接続されている。
【０００３】静電チャック３の上面には、ヘリウムガス
を通す溝９が形成されている。ヘリウムガスは、図示し
ないヘリウムガス供給系から供給される。前記ヒーター
８は、ヒーター用電源１０に接続されている。また、ヒ
ーター用電源１０は、制御部１１によってオン／オフ制
御される。つぎに、基板支持台２の内部にはガルデン通
路（図示省略）が形成されており、このガルデン通路
は、ガルデンの配管１２を介してガルデン循環装置１３
に連結している。なお、真空チャンバー１には、原料ガ
スを供給するガス供給系、真空排気系などが設置されて
いる（図示省略）。
を通す溝９が形成されている。ヘリウムガスは、図示し
ないヘリウムガス供給系から供給される。前記ヒーター
８は、ヒーター用電源１０に接続されている。また、ヒ
ーター用電源１０は、制御部１１によってオン／オフ制
御される。つぎに、基板支持台２の内部にはガルデン通
路（図示省略）が形成されており、このガルデン通路
は、ガルデンの配管１２を介してガルデン循環装置１３
に連結している。なお、真空チャンバー１には、原料ガ
スを供給するガス供給系、真空排気系などが設置されて
いる（図示省略）。
【０００４】基板上に薄膜を形成するには、まず、ヒー
ター８に電力を供給して静電チャック３を加熱すること
で基板温度を２００℃程度まで上昇させる。続いて、真
空チャンバー１内にガス供給系から原料ガスを導入し、
高周波用アンテナ５によってこれを励起し、プラズマを
生成する。また、水平磁場用コイル４によって真空チャ
ンバー１内に水平磁場を発生させ、当該水平磁場によっ
てプラズマをトラップする。そして、低周波用電源７に
より静電チャック内設電極１５に基板支持台２に所定の
バイアスを印加し、基板Ｗに荷電粒子を搬送する。
ター８に電力を供給して静電チャック３を加熱すること
で基板温度を２００℃程度まで上昇させる。続いて、真
空チャンバー１内にガス供給系から原料ガスを導入し、
高周波用アンテナ５によってこれを励起し、プラズマを
生成する。また、水平磁場用コイル４によって真空チャ
ンバー１内に水平磁場を発生させ、当該水平磁場によっ
てプラズマをトラップする。そして、低周波用電源７に
より静電チャック内設電極１５に基板支持台２に所定の
バイアスを印加し、基板Ｗに荷電粒子を搬送する。
【０００５】また、基板支持台２には、ガルデン循環装
置１３から２００℃のガルデンが供給循環されており、
このガルデンの熱が静電チャック３を介して基板Ｗに伝
導する。成膜中は、基板Ｗに対するイオンアタックによ
って基板温度が上昇する。基板Ｗの温度は、ヘリウムガ
スの圧力を調整することによって制御する。ヘリウムガ
スは、静電チャック３と基板Ｗとの間の熱伝導に寄与す
る。
置１３から２００℃のガルデンが供給循環されており、
このガルデンの熱が静電チャック３を介して基板Ｗに伝
導する。成膜中は、基板Ｗに対するイオンアタックによ
って基板温度が上昇する。基板Ｗの温度は、ヘリウムガ
スの圧力を調整することによって制御する。ヘリウムガ
スは、静電チャック３と基板Ｗとの間の熱伝導に寄与す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のプラズマＣＶＤ装置５０では、赤外線温度計により
基板Ｗの温度を測定し、ヘリウムガスの圧力を調整する
ことで温度制御を行うようにしていたが、基板Ｗの主な
冷却はガルデン単独で行っていた。このため、バイアス
イオンアタックによる入熱を伴う成膜条件では、基板Ｗ
の初期温度を保つことが難しいという問題点があった。
一方、ガルデンの温度を例えば１５０℃程度まで下げる
と、基板Ｗの冷却効率は向上するが、静電チャック３の
吸着力が極端に低下するという問題点があった。
来のプラズマＣＶＤ装置５０では、赤外線温度計により
基板Ｗの温度を測定し、ヘリウムガスの圧力を調整する
ことで温度制御を行うようにしていたが、基板Ｗの主な
冷却はガルデン単独で行っていた。このため、バイアス
イオンアタックによる入熱を伴う成膜条件では、基板Ｗ
の初期温度を保つことが難しいという問題点があった。
一方、ガルデンの温度を例えば１５０℃程度まで下げる
と、基板Ｗの冷却効率は向上するが、静電チャック３の
吸着力が極端に低下するという問題点があった。
【０００７】そこで、この発明は、上記に鑑みてなされ
たものであって、基板の温度を一定に保つことができる
プラズマ処理装置の制御方法およびプラズマ処理装置を
提供することを目的とする。
たものであって、基板の温度を一定に保つことができる
プラズマ処理装置の制御方法およびプラズマ処理装置を
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１にかかるプラズマ処理装置の制御方法
は、基板支持台を循環するガルデンによる加熱と、この
ガルデンによる加熱の底上げを基板保持用の静電チャッ
ク内に設けたヒーターにより行うことで基板温度を昇温
し、続いて、静電チャック内に設けた電極に対するバイ
アス印加に基づき前記ヒーターの電源を切るようにし、
バイアス印加を止めることに基づき前記ヒーターの電源
を入れるようにしたものである。
めに、請求項１にかかるプラズマ処理装置の制御方法
は、基板支持台を循環するガルデンによる加熱と、この
ガルデンによる加熱の底上げを基板保持用の静電チャッ
ク内に設けたヒーターにより行うことで基板温度を昇温
し、続いて、静電チャック内に設けた電極に対するバイ
アス印加に基づき前記ヒーターの電源を切るようにし、
バイアス印加を止めることに基づき前記ヒーターの電源
を入れるようにしたものである。
【０００９】この発明では、ガルデンの加熱をヒーター
により底上げして所定の基板温度を確保し、基板に対す
る入熱が発生するときにヒーターをオフするようにす
る。これにより、ヒーターによる底上げ分の温度差が発
生し、ガルデンによる基板の冷却が効率的に行われる。
また、バイアス印加を止めるときには、再びヒーターを
オンして基板の加熱を行う。これにより、基板を保持す
る静電チャックの温度を吸着力が低下しない限度で維持
することができる。なお、このプラズマ処理装置には、
下記実施の形態に示すようなプラズマＣＶＤ装置他、Ｒ
ＩＥ（Reactive Ion Etching）装置などを含むものとす
る。
により底上げして所定の基板温度を確保し、基板に対す
る入熱が発生するときにヒーターをオフするようにす
る。これにより、ヒーターによる底上げ分の温度差が発
生し、ガルデンによる基板の冷却が効率的に行われる。
また、バイアス印加を止めるときには、再びヒーターを
オンして基板の加熱を行う。これにより、基板を保持す
る静電チャックの温度を吸着力が低下しない限度で維持
することができる。なお、このプラズマ処理装置には、
下記実施の形態に示すようなプラズマＣＶＤ装置他、Ｒ
ＩＥ（Reactive Ion Etching）装置などを含むものとす
る。
【００１０】また、請求項２にかかるプラズマ処理装置
の制御方法は、ヒーターを内設した基板支持台上に静電
チャックを設置し、この静電チャック上に基板を保持
し、静電チャック内に設けた電極にバイアスを印加して
前記基板に薄膜を形成するものであり、ヒーターと基板
支持台内を循環するガルデンとを用いて基板温度を昇温
し、静電チャック内に設けた電極にバイアスを印加する
ことに基づき、前記ヒーターを切ると共にガルデンを基
板支持台内に循環させるようにし、バイアス印加を止め
ることに基づき、前記ヒーターを入れると共にガルデン
の循環を止めるようにしたものである。
の制御方法は、ヒーターを内設した基板支持台上に静電
チャックを設置し、この静電チャック上に基板を保持
し、静電チャック内に設けた電極にバイアスを印加して
前記基板に薄膜を形成するものであり、ヒーターと基板
支持台内を循環するガルデンとを用いて基板温度を昇温
し、静電チャック内に設けた電極にバイアスを印加する
ことに基づき、前記ヒーターを切ると共にガルデンを基
板支持台内に循環させるようにし、バイアス印加を止め
ることに基づき、前記ヒーターを入れると共にガルデン
の循環を止めるようにしたものである。
【００１１】この発明は、ヒーターを基板支持台に設け
ることで、基板支持台と静電チャックとの温度差を小さ
くするようにしている。また、基板支持台にヒーターを
設けることにより、バイアス印加時のみガルデンを循環
させるようにする。これにより、基板を保持する静電チ
ャックの温度を吸着力が低下しない限度で維持すること
ができる。
ることで、基板支持台と静電チャックとの温度差を小さ
くするようにしている。また、基板支持台にヒーターを
設けることにより、バイアス印加時のみガルデンを循環
させるようにする。これにより、基板を保持する静電チ
ャックの温度を吸着力が低下しない限度で維持すること
ができる。
【００１２】また、請求項３にかかるプラズマ処理装置
は、内部にガルデンが循環する基板支持台上に静電チャ
ックを設置すると共にこの静電チャックにヒーターおよ
び電極を内設し、当該電極にはバイアスを印加する電源
が接続されており、さらに、前記基板支持台と静電チャ
ックとの間にカーボンシートを介在させ、前記基板支持
台に対するバイアス印加に基づいて、ヒーターのオン・
オフを制御する制御部を備えたものである。
は、内部にガルデンが循環する基板支持台上に静電チャ
ックを設置すると共にこの静電チャックにヒーターおよ
び電極を内設し、当該電極にはバイアスを印加する電源
が接続されており、さらに、前記基板支持台と静電チャ
ックとの間にカーボンシートを介在させ、前記基板支持
台に対するバイアス印加に基づいて、ヒーターのオン・
オフを制御する制御部を備えたものである。
【００１３】このプラズマ処理装置では、基板支持台と
静電チャックとの界面で熱交換が行われるため、この間
に熱伝導率の高いカーボンシートを設けることで、ヒー
ターのオン・オフに伴う熱交換効率が高められる。この
ため、上記請求項１にかかる制御方法において、基板の
温度を一定に保つことができる。
静電チャックとの界面で熱交換が行われるため、この間
に熱伝導率の高いカーボンシートを設けることで、ヒー
ターのオン・オフに伴う熱交換効率が高められる。この
ため、上記請求項１にかかる制御方法において、基板の
温度を一定に保つことができる。
【００１４】また、請求項４にかかるプラズマ処理装置
は、内部にガルデンが循環する基板支持台上に静電チャ
ックを設置し、かつ前記基板支持台にヒーターを内設す
ると共に当該静電チャック内設電極にバイアスを印加す
る電源が接続しており、さらに、前記基板支持台と静電
チャックとの間にカーボンシートを介在させ、前記基板
支持台に対するバイアス印加に基づいて、ヒーターのオ
ン・オフを制御する制御部を備えたものである。
は、内部にガルデンが循環する基板支持台上に静電チャ
ックを設置し、かつ前記基板支持台にヒーターを内設す
ると共に当該静電チャック内設電極にバイアスを印加す
る電源が接続しており、さらに、前記基板支持台と静電
チャックとの間にカーボンシートを介在させ、前記基板
支持台に対するバイアス印加に基づいて、ヒーターのオ
ン・オフを制御する制御部を備えたものである。
【００１５】この場合も上記同様に基板支持台と静電チ
ャックとの間の熱交換効率が向上するから、上記請求項
２にかかる制御方法において、基板の温度を一定に保つ
ことができる。
ャックとの間の熱交換効率が向上するから、上記請求項
２にかかる制御方法において、基板の温度を一定に保つ
ことができる。
【００１６】また、請求項５にかかるプラズマ処理装置
は、上記プラズマ処理装置において、さらに、前記基板
支持台には、ガルデン循環装置からガルデンを導入する
配管が設けられており、この配管にバイパス通路と当該
バイパス通路にガルデンを通すように作動する複数のバ
ルブを設けたものである。
は、上記プラズマ処理装置において、さらに、前記基板
支持台には、ガルデン循環装置からガルデンを導入する
配管が設けられており、この配管にバイパス通路と当該
バイパス通路にガルデンを通すように作動する複数のバ
ルブを設けたものである。
【００１７】バイパス通路により基板支持台に対するガ
ルデンの循環を切り換えるようにすれば、上記請求項２
にかかる制御方法において、ガルデンの循環を短時間で
開始することができる。
ルデンの循環を切り換えるようにすれば、上記請求項２
にかかる制御方法において、ガルデンの循環を短時間で
開始することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、この発明につき図面を参照
しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこ
の発明が限定されるものではない。また、この発明の構
成要素には、この技術に関する当業者が設計変更し得る
内容を含むものとする。
しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこ
の発明が限定されるものではない。また、この発明の構
成要素には、この技術に関する当業者が設計変更し得る
内容を含むものとする。
【００１９】（実施の形態１）図１は、この発明の実施
の形態１にかかるプラズマＣＶＤ装置を示す構成図であ
る。このプラズマＣＶＤ装置１００のハード構成は、上
記従来のプラズマＣＶＤ装置５０と同様であるが、基板
支持台２と静電チャック３との間に熱伝導率を向上させ
るためのカーボンシート１４を設けた点が異なる。この
ため、その他のハード構成については説明を省略する。
なお、前記カーボンシート１４は、本願発明の制御方法
を実施するにあたり必須ではないが、熱伝導を向上させ
ることによって本願発明をさらに効果的に実施すること
ができる。
の形態１にかかるプラズマＣＶＤ装置を示す構成図であ
る。このプラズマＣＶＤ装置１００のハード構成は、上
記従来のプラズマＣＶＤ装置５０と同様であるが、基板
支持台２と静電チャック３との間に熱伝導率を向上させ
るためのカーボンシート１４を設けた点が異なる。この
ため、その他のハード構成については説明を省略する。
なお、前記カーボンシート１４は、本願発明の制御方法
を実施するにあたり必須ではないが、熱伝導を向上させ
ることによって本願発明をさらに効果的に実施すること
ができる。
【００２０】図２は、図１に示したプラズマＣＶＤ装置
の動作を示すタイミングチャートである。まず、ガルデ
ン循環装置１３によりガルデンの温度を１５０℃に設定
しておく。続いて、ヒーター８をオンにして基板温度を
２００℃に底上げする。基板温度は、図示しない赤外線
温度計によって測定する。
の動作を示すタイミングチャートである。まず、ガルデ
ン循環装置１３によりガルデンの温度を１５０℃に設定
しておく。続いて、ヒーター８をオンにして基板温度を
２００℃に底上げする。基板温度は、図示しない赤外線
温度計によって測定する。
【００２１】つぎに、静電チャック内設電極１５にバイ
アスを印加して成膜を行う。バイアスを印加するとイオ
ンアタックによる入熱で基板Ｗの温度が上昇する。この
バイアス印加と略同じタイミングでヒーター用電源１０
をオフにする。これにより、ヒーター８による加熱がな
くなり、基板温度よりも低い温度のガルデンにより、基
板Ｗが冷却される。なお、基板支持台２と静電チャック
３との間にはカーボンシート１４が介在しているから、
熱交換が効率的に行われる。
アスを印加して成膜を行う。バイアスを印加するとイオ
ンアタックによる入熱で基板Ｗの温度が上昇する。この
バイアス印加と略同じタイミングでヒーター用電源１０
をオフにする。これにより、ヒーター８による加熱がな
くなり、基板温度よりも低い温度のガルデンにより、基
板Ｗが冷却される。なお、基板支持台２と静電チャック
３との間にはカーボンシート１４が介在しているから、
熱交換が効率的に行われる。
【００２２】つぎに、静電チャック内設電極１５のバイ
アスを切る場合には、ヒーター８の電源をオンに切り換
える。バイアスによる入熱がなくなると、静電チャック
３の温度が低下することになるが、ヒーター８により再
び加熱することで当該静電チャック３を２００℃以上に
保つことができる。このように静電チャック３の温度が
略常時、２００℃以上になっているので、当該静電チャ
ック３の吸着力が良好に維持される。
アスを切る場合には、ヒーター８の電源をオンに切り換
える。バイアスによる入熱がなくなると、静電チャック
３の温度が低下することになるが、ヒーター８により再
び加熱することで当該静電チャック３を２００℃以上に
保つことができる。このように静電チャック３の温度が
略常時、２００℃以上になっているので、当該静電チャ
ック３の吸着力が良好に維持される。
【００２３】図３は、静電チャックの温度と成膜時間と
の関係を示すグラフ図である。この成膜条件は、低周波
用電源７の周波数を２ＭＨｚ、出力を１ｋｗとし、ヒー
ター用電源１０の出力を０．５ｋｗとした。また、基板
Ｗの径は、１５０ｍｍとした。従来のように２００℃の
ガルデン単独で冷却を行う場合には、成膜時間が経つに
つれて静電チャック３の温度が上昇し、基板Ｗが初期温
度を保つことができなかった。一方、１５０℃のガルデ
ンとヒーター８とを併用する場合には、成膜時間が経っ
ても静電チャック３の温度上昇が極めて小さく抑えられ
た。このため、基板Ｗの温度上昇は極めて小さく抑えら
れるという結果となった。
の関係を示すグラフ図である。この成膜条件は、低周波
用電源７の周波数を２ＭＨｚ、出力を１ｋｗとし、ヒー
ター用電源１０の出力を０．５ｋｗとした。また、基板
Ｗの径は、１５０ｍｍとした。従来のように２００℃の
ガルデン単独で冷却を行う場合には、成膜時間が経つに
つれて静電チャック３の温度が上昇し、基板Ｗが初期温
度を保つことができなかった。一方、１５０℃のガルデ
ンとヒーター８とを併用する場合には、成膜時間が経っ
ても静電チャック３の温度上昇が極めて小さく抑えられ
た。このため、基板Ｗの温度上昇は極めて小さく抑えら
れるという結果となった。
【００２４】以上、このプラズマＣＶＤ装置１００によ
れば、ガルデンによる冷却を行うにあたり、ヒーター８
によって静電チャック３の温度を底上げし、バイアス印
加時にヒーター８をオフするようにしたので、静電チャ
ック３の温度上昇を抑制できる。このため、バイアスイ
オンアタック条件においても、基板Ｗの初期温度を維持
できるようになる。
れば、ガルデンによる冷却を行うにあたり、ヒーター８
によって静電チャック３の温度を底上げし、バイアス印
加時にヒーター８をオフするようにしたので、静電チャ
ック３の温度上昇を抑制できる。このため、バイアスイ
オンアタック条件においても、基板Ｗの初期温度を維持
できるようになる。
【００２５】（実施の形態２）図４は、この発明の実施
の形態４にかかるプラズマＣＶＤ装置を示す構成図であ
る。このプラズマＣＶＤ装置２００は、基板支持台２に
ヒーター２０を設けた点に特徴がある。また、ガルデン
循環装置１３と基板支持台２とを接続する配管１２にバ
イパス通路２１を設け、バルブ２２によってガルデンの
循環経路を切り換えるようにしている。その他の構成
は、上記実施の形態１のプラズマＣＶＤ装置１００と同
様であるから、その説明を省略する。
の形態４にかかるプラズマＣＶＤ装置を示す構成図であ
る。このプラズマＣＶＤ装置２００は、基板支持台２に
ヒーター２０を設けた点に特徴がある。また、ガルデン
循環装置１３と基板支持台２とを接続する配管１２にバ
イパス通路２１を設け、バルブ２２によってガルデンの
循環経路を切り換えるようにしている。その他の構成
は、上記実施の形態１のプラズマＣＶＤ装置１００と同
様であるから、その説明を省略する。
【００２６】実施の形態１のように静電チャック３にヒ
ーター８を設けた場合、静電チャック３と基板支持台２
との間に約５０℃の温度差が生じ、この温度差によって
窒化アルミニウム製の静電チャック３が破損するおそれ
がある。そこで、基板支持台２側にヒーター２０を設け
ることで、当該基板支持台２および静電チャック３を一
体として温度上昇させるようにした。これにより、静電
チャック３と基板支持台２との間の温度差が極めて小さ
くなるから、静電チャック３の破損を有効に防止するこ
とができるようになる。
ーター８を設けた場合、静電チャック３と基板支持台２
との間に約５０℃の温度差が生じ、この温度差によって
窒化アルミニウム製の静電チャック３が破損するおそれ
がある。そこで、基板支持台２側にヒーター２０を設け
ることで、当該基板支持台２および静電チャック３を一
体として温度上昇させるようにした。これにより、静電
チャック３と基板支持台２との間の温度差が極めて小さ
くなるから、静電チャック３の破損を有効に防止するこ
とができるようになる。
【００２７】また、基板支持台２にヒーター２０を設け
た場合、ガルデンの温度を実施の形態１の場合に比べて
低温にする必要がある。なお、上記のようにガルデン循
環装置１３のオン・オフではなく、バイパス通路２１と
バルブ２２によりガルデンの循環経路を切り換えるよう
にしたのは、後者が基板支持台２に対するガルデンの供
給を短時間で行えるからである。
た場合、ガルデンの温度を実施の形態１の場合に比べて
低温にする必要がある。なお、上記のようにガルデン循
環装置１３のオン・オフではなく、バイパス通路２１と
バルブ２２によりガルデンの循環経路を切り換えるよう
にしたのは、後者が基板支持台２に対するガルデンの供
給を短時間で行えるからである。
【００２８】つぎに、このプラズマＣＶＤ装置２００の
動作について説明する。図５は、図４に示したプラズマ
ＣＶＤ装置の動作を示すタイミングチャートである。ま
ず、ヒーター用電源１０をオンして基板支持台２を加熱
し、静電チャック３を介して基板Ｗにヒーター熱を伝導
させる。これによって、基板Ｗの温度が初期温度まで上
昇する。つぎに、静電チャック内設電極１５にバイアス
を印加して成膜を行う。バイアスを印加するとイオンア
タックによる入熱で基板Ｗの温度が上昇する。
動作について説明する。図５は、図４に示したプラズマ
ＣＶＤ装置の動作を示すタイミングチャートである。ま
ず、ヒーター用電源１０をオンして基板支持台２を加熱
し、静電チャック３を介して基板Ｗにヒーター熱を伝導
させる。これによって、基板Ｗの温度が初期温度まで上
昇する。つぎに、静電チャック内設電極１５にバイアス
を印加して成膜を行う。バイアスを印加するとイオンア
タックによる入熱で基板Ｗの温度が上昇する。
【００２９】このバイアス印加と略同じタイミングでヒ
ーター用電源１０をオフにする。また、バルブ２２を作
動させて、バイパス通路２１から基板支持台２に循環経
路を切り換える。これにより、ガルデンにより基板Ｗが
冷却される。なお、基板支持台２と静電チャック３との
間にはカーボンシート１４が介在しているから、熱交換
が効率的に行われる。
ーター用電源１０をオフにする。また、バルブ２２を作
動させて、バイパス通路２１から基板支持台２に循環経
路を切り換える。これにより、ガルデンにより基板Ｗが
冷却される。なお、基板支持台２と静電チャック３との
間にはカーボンシート１４が介在しているから、熱交換
が効率的に行われる。
【００３０】続いて、基板支持台２のバイアスを切る場
合には、ヒーター用電源１０をオンに切り換えると共に
ガルデンの循環をバイパス通路２１側に切り換える。バ
イアスによる入熱がなくなると、静電チャック３の温度
が低下することになるが、ヒーター２０により加熱する
ことで当該静電チャック３を２００℃以上に保つことが
できる。このため、静電チャック３の吸着力が維持され
る。
合には、ヒーター用電源１０をオンに切り換えると共に
ガルデンの循環をバイパス通路２１側に切り換える。バ
イアスによる入熱がなくなると、静電チャック３の温度
が低下することになるが、ヒーター２０により加熱する
ことで当該静電チャック３を２００℃以上に保つことが
できる。このため、静電チャック３の吸着力が維持され
る。
【００３１】以上、このプラズマＣＶＤ装置２００によ
れば、ヒーター２０によって基板支持台２および静電チ
ャック３を一体として加熱し、バイアス印加時にはヒー
ター２０をオフすると共にガルデンの循環経路をバイパ
ス側から基板支持台２側に切り換えるようにしたので、
静電チャック３の温度上昇を抑制できる。このため、バ
イアスイオンアタック条件においても、基板Ｗの初期温
度を維持できるようになる。また、ヒーター２０を基板
支持台２に設けたので静電チャック３に生じる温度勾配
を小さくすることができる。このため、静電チャック３
の破損を効果的に防止できるようになる。
れば、ヒーター２０によって基板支持台２および静電チ
ャック３を一体として加熱し、バイアス印加時にはヒー
ター２０をオフすると共にガルデンの循環経路をバイパ
ス側から基板支持台２側に切り換えるようにしたので、
静電チャック３の温度上昇を抑制できる。このため、バ
イアスイオンアタック条件においても、基板Ｗの初期温
度を維持できるようになる。また、ヒーター２０を基板
支持台２に設けたので静電チャック３に生じる温度勾配
を小さくすることができる。このため、静電チャック３
の破損を効果的に防止できるようになる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のプラズ
マ処理装置（請求項１）では、基板支持台を循環するガ
ルデンによる加熱と、このガルデンによる加熱の底上げ
を基板保持用の静電チャック内に設けたヒーターにより
行うことで基板温度を昇温し、続いて、静電チャック内
設電極に対するバイアス印加に基づき前記ヒーターの電
源を切るようにし、バイアス印加を止めることに基づき
前記ヒーターの電源を入れるようにしたので、バイアス
イオンアタック条件において、成膜中の基板の温度を一
定に保つことができる。
マ処理装置（請求項１）では、基板支持台を循環するガ
ルデンによる加熱と、このガルデンによる加熱の底上げ
を基板保持用の静電チャック内に設けたヒーターにより
行うことで基板温度を昇温し、続いて、静電チャック内
設電極に対するバイアス印加に基づき前記ヒーターの電
源を切るようにし、バイアス印加を止めることに基づき
前記ヒーターの電源を入れるようにしたので、バイアス
イオンアタック条件において、成膜中の基板の温度を一
定に保つことができる。
【００３３】また、この発明のプラズマ処理方法（請求
項２）では、ヒーターを内設した基板支持台上に静電チ
ャックを設置し、この静電チャック上に基板を保持し、
静電チャック内設電極にバイアスを印加して前記基板に
薄膜を形成するものであり、ヒーターと基板支持台内を
循環するガルデンとを用いて基板温度を昇温し、静電チ
ャック内設電極にバイアスを印加することに基づき、前
記ヒーターを切ると共にガルデンを基板支持台内に循環
させるようにし、バイアス印加を止めることに基づき、
前記ヒーターを入れると共にガルデンの循環を止めるよ
うにしたので、バイアスイオンアタック条件において、
成膜中の基板の温度を一定に保つことができる。
項２）では、ヒーターを内設した基板支持台上に静電チ
ャックを設置し、この静電チャック上に基板を保持し、
静電チャック内設電極にバイアスを印加して前記基板に
薄膜を形成するものであり、ヒーターと基板支持台内を
循環するガルデンとを用いて基板温度を昇温し、静電チ
ャック内設電極にバイアスを印加することに基づき、前
記ヒーターを切ると共にガルデンを基板支持台内に循環
させるようにし、バイアス印加を止めることに基づき、
前記ヒーターを入れると共にガルデンの循環を止めるよ
うにしたので、バイアスイオンアタック条件において、
成膜中の基板の温度を一定に保つことができる。
【００３４】また、この発明のプラズマ処理装置（請求
項３）では、内部にガルデンが循環する基板支持台上に
静電チャックを設置すると共にこの静電チャックにヒー
ターを内設し、前記静電チャック内設電極にはバイアス
を印加する電源が接続されており、さらに、前記基板支
持台と静電チャックとの間にカーボンシートを介在さ
せ、前記静電チャック内設電極に対するバイアス印加に
基づいて、ヒーターのオン・オフを制御する制御部を備
えたので、基板支持台と静電チャックとの間の熱交換効
率が高められる。このため、バイアスイオンアタック条
件においても基板温度を一定に保つことができるように
なる。
項３）では、内部にガルデンが循環する基板支持台上に
静電チャックを設置すると共にこの静電チャックにヒー
ターを内設し、前記静電チャック内設電極にはバイアス
を印加する電源が接続されており、さらに、前記基板支
持台と静電チャックとの間にカーボンシートを介在さ
せ、前記静電チャック内設電極に対するバイアス印加に
基づいて、ヒーターのオン・オフを制御する制御部を備
えたので、基板支持台と静電チャックとの間の熱交換効
率が高められる。このため、バイアスイオンアタック条
件においても基板温度を一定に保つことができるように
なる。
【００３５】また、この発明のプラズマ処理装置（請求
項４）では、内部にガルデンが循環する基板支持台上に
静電チャックを設置し、かつ前記基板支持台にヒーター
を内設すると共に当該静電チャック内設電極にバイアス
を印加する電源が接続しており、さらに、前記基板支持
台と静電チャックとの間にカーボンシートを介在させ、
前記静電チャック内設電極に対するバイアス印加に基づ
いて、ヒーターのオン・オフを制御する制御部を備えた
ので、バイアスイオンアタック条件においても基板の温
度を一定に保つことができる。
項４）では、内部にガルデンが循環する基板支持台上に
静電チャックを設置し、かつ前記基板支持台にヒーター
を内設すると共に当該静電チャック内設電極にバイアス
を印加する電源が接続しており、さらに、前記基板支持
台と静電チャックとの間にカーボンシートを介在させ、
前記静電チャック内設電極に対するバイアス印加に基づ
いて、ヒーターのオン・オフを制御する制御部を備えた
ので、バイアスイオンアタック条件においても基板の温
度を一定に保つことができる。
【００３６】また、この発明のプラズマ処理装置（請求
項５）では、基板支持台には、ガルデン循環装置からガ
ルデンを導入する配管が設けられており、この配管にバ
イパス通路と当該バイパス通路にガルデンを通すように
作動する複数のバルブを設けたので、ガルデンの循環を
短時間で開始できる。このため、基板の温度制御を確実
に行える。
項５）では、基板支持台には、ガルデン循環装置からガ
ルデンを導入する配管が設けられており、この配管にバ
イパス通路と当該バイパス通路にガルデンを通すように
作動する複数のバルブを設けたので、ガルデンの循環を
短時間で開始できる。このため、基板の温度制御を確実
に行える。
【図１】この発明の実施の形態１にかかるプラズマＣＶ
Ｄ装置を示す構成図である。
Ｄ装置を示す構成図である。
【図２】図１に示したプラズマＣＶＤ装置の動作を示す
タイミングチャートである。
タイミングチャートである。
【図３】静電チャックの温度と成膜時間との関係を示す
グラフ図である。
グラフ図である。
【図４】この発明の実施の形態４にかかるプラズマＣＶ
Ｄ装置を示す構成図である。
Ｄ装置を示す構成図である。
【図５】図４に示したプラズマＣＶＤ装置の動作を示す
タイミングチャートである。
タイミングチャートである。
【図６】従来のプラズマＣＶＤ装置の一例を示す構成図
である。
である。
１ 真空チャンバー ２ 基板支持台 ３ 静電チャック ４ 水平磁場用コイル ５ 高周波用アンテナ ６ 整合器 ７ 低周波用電源 ８ ヒーター ９ 溝 １０ ヒーター用電源 １１ 制御部 １２ 配管 １３ ガルデン循環装置 １４ カーボンシート ２０ ヒーター ２１ バイパス通路 ２２ バルブ １５ 静電チャック内設電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 和人 神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号 三 菱重工業株式会社神戸造船所内 Ｆターム(参考） 4G075 AA24 AA63 BC04 BC06 CA02 CA25 CA42 CA47 CA63 CA65 DA02 DA05 EA05 EB01 EB41 EC21 FC11 4K030 FA04 KA23 5F031 HA19 HA37 MA28 MA32 5F045 EC07 EH02 EH16 EJ03 EK09 EK10 EK21 EM02 EM05 EM09 GB15
Claims (5)
- 【請求項１】 基板支持台を循環するガルデンによる加
熱と、このガルデンによる加熱の底上げを基板保持用の
静電チャック内に設けたヒーターにより行うことで基板
温度を昇温し、 続いて、静電チャック内に設けた電極に対するバイアス
印加に基づき前記ヒーターの電源を切るようにし、バイ
アス印加を止めることに基づき前記ヒーターの電源を入
れるようにしたことを特徴とするプラズマ処理装置の制
御方法。 - 【請求項２】 ヒーターを内設した基板支持台上に静電
チャックを設置し、この静電チャック上に基板を保持
し、静電チャック内に設けた電極にバイアスを印加して
前記基板に薄膜を形成するものであり、ヒーターと基板
支持台内を循環するガルデンとを用いて基板温度を昇温
し、 静電チャック内に設けた電極にバイアスを印加すること
に基づき、前記ヒーターを切ると共にガルデンを基板支
持台内に循環させるようにし、 バイアス印加を止めることに基づき、前記ヒーターを入
れると共にガルデンの循環を止めるようにしたことを特
徴とするプラズマ処理装置の制御方法。 - 【請求項３】 内部にガルデンが循環する基板支持台上
に静電チャックを設置すると共にこの静電チャックにヒ
ーターおよび電極を内設し、当該電極にはバイアスを印
加する電源が接続されており、 さらに、前記基板支持台と静電チャックとの間にカーボ
ンシートを介在させ、 前記基板支持台に対するバイアス印加に基づいて、ヒー
ターのオン・オフを制御する制御部を備えたことを特徴
とするプラズマ処理装置。 - 【請求項４】 内部にガルデンが循環する基板支持台上
に静電チャックを設置し、かつ前記基板支持台にヒータ
ーを内設すると共に当該静電チャック内設電極にバイア
スを印加する電源が接続しており、 さらに、前記基板支持台と静電チャックとの間にカーボ
ンシートを介在させ、 前記基板支持台に対するバイアス印加に基づいて、ヒー
ターのオン・オフを制御する制御部を備えたことを特徴
とするプラズマ処理装置。 - 【請求項５】 さらに、前記基板支持台には、ガルデン
循環装置からガルデンを導入する配管が設けられてお
り、この配管にバイパス通路と当該バイパス通路にガル
デンを通すように作動する複数のバルブを設けたことを
特徴とする請求項４に記載のプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000190220A JP3831582B2 (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | プラズマ処理装置の制御方法およびプラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000190220A JP3831582B2 (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | プラズマ処理装置の制御方法およびプラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002004051A true JP2002004051A (ja) | 2002-01-09 |
| JP3831582B2 JP3831582B2 (ja) | 2006-10-11 |
Family
ID=18689726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000190220A Expired - Fee Related JP3831582B2 (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | プラズマ処理装置の制御方法およびプラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3831582B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010095299A1 (ja) * | 2009-02-23 | 2010-08-26 | 三菱重工業株式会社 | プラズマ処理装置の基板支持台 |
| JP2014534620A (ja) * | 2011-10-06 | 2014-12-18 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | チャック、リソグラフィ装置及びチャックを使用する方法 |
-
2000
- 2000-06-23 JP JP2000190220A patent/JP3831582B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010095299A1 (ja) * | 2009-02-23 | 2010-08-26 | 三菱重工業株式会社 | プラズマ処理装置の基板支持台 |
| JP2010199107A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | プラズマ処理装置の基板支持台 |
| EP2400535A1 (en) * | 2009-02-23 | 2011-12-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Substrate support table of plasma processing device |
| US20120002345A1 (en) * | 2009-02-23 | 2012-01-05 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Substrate support table of plasma processing device |
| EP2400535A4 (en) * | 2009-02-23 | 2013-01-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | SUBSTRATE MOUNTING TABLE OF A PLASMA PROCESSING DEVICE |
| TWI406355B (zh) * | 2009-02-23 | 2013-08-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | The substrate support table of the plasma processing device |
| KR101316954B1 (ko) * | 2009-02-23 | 2013-10-11 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 플라즈마 처리 장치의 기판 지지대 |
| JP2014534620A (ja) * | 2011-10-06 | 2014-12-18 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | チャック、リソグラフィ装置及びチャックを使用する方法 |
| US9494875B2 (en) | 2011-10-06 | 2016-11-15 | Asml Netherlands B.V. | Chuck, a chuck control system, a lithography apparatus and a method of using a chuck |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3831582B2 (ja) | 2006-10-11 |
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