JP2002367964A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体やＬＣＤ製造におけるプラズマ処理に
おいて、高均一かつ不良のないプラズマ処理を可能に
し、また冷却ガス量が少なく、コントロールが容易な基
板処理方法および装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 真空容器１と、真空排気ポンプ２と、反
応ガス供給口４と、上部電極３および下部電極７と、下
部電極７に被処理基板６を押し付けるクランプリング１
７と、下部電極７へ高周波電力を供給する高周波電源１
１と、被処理基板６裏面と下部電極７との間に電熱ガス
を充満させる電熱ガス供給手段１３とを有するプラズマ
処理装置の電極構造において、基板載置面が所定の等分
布圧力を受ける被処理基板のたわみ曲面であり、鉛直方
向の段差ｄ１が２０μｍ≦ｄ１≦３０μｍである階段形
状を持った載置面とする。
おいて、高均一かつ不良のないプラズマ処理を可能に
し、また冷却ガス量が少なく、コントロールが容易な基
板処理方法および装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 真空容器１と、真空排気ポンプ２と、反
応ガス供給口４と、上部電極３および下部電極７と、下
部電極７に被処理基板６を押し付けるクランプリング１
７と、下部電極７へ高周波電力を供給する高周波電源１
１と、被処理基板６裏面と下部電極７との間に電熱ガス
を充満させる電熱ガス供給手段１３とを有するプラズマ
処理装置の電極構造において、基板載置面が所定の等分
布圧力を受ける被処理基板のたわみ曲面であり、鉛直方
向の段差ｄ１が２０μｍ≦ｄ１≦３０μｍである階段形
状を持った載置面とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体や液晶表示
素子（ＬＣＤ）製造に用いられるドライエッチング装
置、スパッタ装置、ＣＶＤ装置等のプラズマ処理装置に
関し、特に基板の冷却又は加熱のための伝熱手段として
ガスを用いたプラズマ処理装置に関するものである。
素子（ＬＣＤ）製造に用いられるドライエッチング装
置、スパッタ装置、ＣＶＤ装置等のプラズマ処理装置に
関し、特に基板の冷却又は加熱のための伝熱手段として
ガスを用いたプラズマ処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体製造装置におけるシリコン
基板のプラズマ処理装置において、しばしば基板の冷却
又は加熱のための伝熱手段として基板裏面と電極の間に
ヘリウム等の不活性ガスを充満させる方法が用いられ
る。以下、従来のドライエッチング装置の構成を図６と
図７を参照しながら説明する。
基板のプラズマ処理装置において、しばしば基板の冷却
又は加熱のための伝熱手段として基板裏面と電極の間に
ヘリウム等の不活性ガスを充満させる方法が用いられ
る。以下、従来のドライエッチング装置の構成を図６と
図７を参照しながら説明する。
【０００３】図７は従来のプラズマ処理装置の下部電極
の概略構成図である。図７において下部電極３７の中心
には中心穴４２があり、伝熱ガス供給手段４３にて外部
の低圧ヘリウム供給手段（図示せず）に接続されてい
る。下部電極３７の周囲にはシールリング４４が配設さ
れ、下部電極３７の上面には中心穴４２に連通した伝熱
ガスを拡散するための拡散溝５０が形成されている。拡
散溝５０の深さは２５０μｍ程度が一般的である。ま
た、下部電極３７の基板載置面（凸面）４５は包絡面が
所定の等圧分布圧力を受ける被処理基板のたわみ曲面で
ある階段状に形成されており、下部電極の階段の段差
は、ｄ１＝５０〜１００μｍとなるように形成されてい
る。下部電極３７の内部には冷却水路４６があり、冷却
水が循環可能になっている。
の概略構成図である。図７において下部電極３７の中心
には中心穴４２があり、伝熱ガス供給手段４３にて外部
の低圧ヘリウム供給手段（図示せず）に接続されてい
る。下部電極３７の周囲にはシールリング４４が配設さ
れ、下部電極３７の上面には中心穴４２に連通した伝熱
ガスを拡散するための拡散溝５０が形成されている。拡
散溝５０の深さは２５０μｍ程度が一般的である。ま
た、下部電極３７の基板載置面（凸面）４５は包絡面が
所定の等圧分布圧力を受ける被処理基板のたわみ曲面で
ある階段状に形成されており、下部電極の階段の段差
は、ｄ１＝５０〜１００μｍとなるように形成されてい
る。下部電極３７の内部には冷却水路４６があり、冷却
水が循環可能になっている。
【０００４】以上のように構成されたドライエッチング
装置について、以下その動作について図６を参照して説
明する。図７と同一の部分には同一の符号を付しその説
明は省略する。被処理基板３６を下部電極３７の上に載
せ、下部電極３７の周囲上方に待機している円環状また
は矩形環状のクランプリング４７を下降させて下部電極
３７の基板載置面（凸面）４５に沿わせて被処理基板３
６を押し付ける。その後、真空ポンプ３２で真空容器３
１中の空気を排気し、反応ガス供給口３４から微量のエ
ッチングガスを導入しつつ、高周波電源４１により高周
波電力を印加して下部電極３７と上部電極３３の間にプ
ラズマを作り、被処理基板３６をエッチングする。
装置について、以下その動作について図６を参照して説
明する。図７と同一の部分には同一の符号を付しその説
明は省略する。被処理基板３６を下部電極３７の上に載
せ、下部電極３７の周囲上方に待機している円環状また
は矩形環状のクランプリング４７を下降させて下部電極
３７の基板載置面（凸面）４５に沿わせて被処理基板３
６を押し付ける。その後、真空ポンプ３２で真空容器３
１中の空気を排気し、反応ガス供給口３４から微量のエ
ッチングガスを導入しつつ、高周波電源４１により高周
波電力を印加して下部電極３７と上部電極３３の間にプ
ラズマを作り、被処理基板３６をエッチングする。
【０００５】この間、プラズマは高温であるため被処理
基板３６が加熱されるので、伝熱ガス供給手段４３によ
り５００Ｐａ前後の圧力のヘリウムガスを充満させる。
ヘリウムガスは中心穴４２から吹き出し、下部電極３７
の上面の拡散溝に充満する。ヘリウムガスは流動性がよ
いので、被処理基板３６からよく熱を奪い、冷却水路４
６中の冷却水により冷却された下部電極３７に熱を伝え
て、被処理基板３６がプラズマの熱で加熱され、レジス
トが変質することを防止する。また、被処理基板３６の
温度を一定かつ均一に保ってエッチング特性を良好にす
る。
基板３６が加熱されるので、伝熱ガス供給手段４３によ
り５００Ｐａ前後の圧力のヘリウムガスを充満させる。
ヘリウムガスは中心穴４２から吹き出し、下部電極３７
の上面の拡散溝に充満する。ヘリウムガスは流動性がよ
いので、被処理基板３６からよく熱を奪い、冷却水路４
６中の冷却水により冷却された下部電極３７に熱を伝え
て、被処理基板３６がプラズマの熱で加熱され、レジス
トが変質することを防止する。また、被処理基板３６の
温度を一定かつ均一に保ってエッチング特性を良好にす
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年被
処理基板上の薄膜の高精細化に伴い、従来では問題にな
らなかった基板のプラズマ処理後に階段形状が被処理基
板上の薄膜に転写される問題が発生した。これは従来の
一般的な５０〜１００μｍの段差を有する下部電極を用
いた基板処理装置では、被処理基板と下部電極との距離
変化が大きく、局所的な温度のばらつきや、プラズマ密
度のばらつき等により、エッチング速度や成膜速度のば
らつきが生じ、エッチングや成膜が均一にならず、基板
処理後に階段形状が被処理基板３６上に転写されるため
である。
処理基板上の薄膜の高精細化に伴い、従来では問題にな
らなかった基板のプラズマ処理後に階段形状が被処理基
板上の薄膜に転写される問題が発生した。これは従来の
一般的な５０〜１００μｍの段差を有する下部電極を用
いた基板処理装置では、被処理基板と下部電極との距離
変化が大きく、局所的な温度のばらつきや、プラズマ密
度のばらつき等により、エッチング速度や成膜速度のば
らつきが生じ、エッチングや成膜が均一にならず、基板
処理後に階段形状が被処理基板３６上に転写されるため
である。
【０００７】また、特に大型基板（四角形状のガラス基
板）の処理の際には、ヘリウムガスを充満させる空間が
大きくなり、ヘリウムガスの調圧時間や排気時間が長く
なり、基板の処理時間が長くなるという問題があった。
板）の処理の際には、ヘリウムガスを充満させる空間が
大きくなり、ヘリウムガスの調圧時間や排気時間が長く
なり、基板の処理時間が長くなるという問題があった。
【０００８】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、プラ
ズマ処理が均一で安定しており、冷却ガス量が少なくコ
ントロールが容易な基板処理方法と装置を提供すること
を目的としている。
ズマ処理が均一で安定しており、冷却ガス量が少なくコ
ントロールが容易な基板処理方法と装置を提供すること
を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の発明の基板処理装
置は、真空容器と、真空排気手段と、反応ガス供給手段
と、一対の電極と、一方の電極に被処理基板を押し付け
る基板クランプ手段と、少なくとも一方の電極への高周
波電力供給手段と、被処理基板裏面と電極との間に伝熱
ガスを充満させる伝熱ガス供給手段とを有し、電極の被
処理基板載置面を所定の等圧分布圧力を受ける被処理基
板のたわみ曲面形状とし、伝熱ガス圧力をほぼその所定
圧力又はそれ以下としたプラズマ処理装置において、前
記被処理基板載置面を、包絡面が所定の等圧分布圧力を
受ける被処理基板のたわみ曲面であり、鉛直方向の段差
ｄ１が２０μｍ≦ｄ１≦３０μｍである階段形状を持っ
た載置面とすることを特徴とする。
置は、真空容器と、真空排気手段と、反応ガス供給手段
と、一対の電極と、一方の電極に被処理基板を押し付け
る基板クランプ手段と、少なくとも一方の電極への高周
波電力供給手段と、被処理基板裏面と電極との間に伝熱
ガスを充満させる伝熱ガス供給手段とを有し、電極の被
処理基板載置面を所定の等圧分布圧力を受ける被処理基
板のたわみ曲面形状とし、伝熱ガス圧力をほぼその所定
圧力又はそれ以下としたプラズマ処理装置において、前
記被処理基板載置面を、包絡面が所定の等圧分布圧力を
受ける被処理基板のたわみ曲面であり、鉛直方向の段差
ｄ１が２０μｍ≦ｄ１≦３０μｍである階段形状を持っ
た載置面とすることを特徴とする。
【００１０】さらに、前記被処理基板載置面に、前記段
差ｄ１より小さい深さの放射状の拡散溝を、設けてもよ
い。
差ｄ１より小さい深さの放射状の拡散溝を、設けてもよ
い。
【００１１】第２の発明の基板処理装置は、真空容器
と、真空排気手段と、反応ガス供給手段と、一対の電極
と、一方の電極に被処理基板を押し付ける基板クランプ
手段と、少なくとも一方の電極への高周波電力供給手段
と、被処理基板裏面と電極との間に伝熱ガスを充満させ
る伝熱ガス供給手段とを有し、電極の被処理基板載置面
を所定の等圧分布圧力を受ける被処理基板のたわみ曲面
形状とし、伝熱ガス圧力をほぼその所定圧力又はそれ以
下としたプラズマ処理装置において、前記被処理基板載
置面を、包絡面が所定の等圧分布圧力を受ける被処理基
板のたわみ曲面であり、前記載置面の中心線平均粗さＲ
ａが２０μｍ以上１００μｍ以下の値とすることを特徴
とすることを特徴とする。
と、真空排気手段と、反応ガス供給手段と、一対の電極
と、一方の電極に被処理基板を押し付ける基板クランプ
手段と、少なくとも一方の電極への高周波電力供給手段
と、被処理基板裏面と電極との間に伝熱ガスを充満させ
る伝熱ガス供給手段とを有し、電極の被処理基板載置面
を所定の等圧分布圧力を受ける被処理基板のたわみ曲面
形状とし、伝熱ガス圧力をほぼその所定圧力又はそれ以
下としたプラズマ処理装置において、前記被処理基板載
置面を、包絡面が所定の等圧分布圧力を受ける被処理基
板のたわみ曲面であり、前記載置面の中心線平均粗さＲ
ａが２０μｍ以上１００μｍ以下の値とすることを特徴
とすることを特徴とする。
【００１２】これらにより、下部電極の形状に起因す
る、被処理基板と下部電極との距離の違いや微小な温度
の違い等によって生じるエッチング速度や成膜速度のば
らつきを極力小さくすることができ、被処理基板全面で
高均一なプラズマ処理を施せる。
る、被処理基板と下部電極との距離の違いや微小な温度
の違い等によって生じるエッチング速度や成膜速度のば
らつきを極力小さくすることができ、被処理基板全面で
高均一なプラズマ処理を施せる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１〜図５に本発明の実施の形態
を示す。
を示す。
【００１４】（実施の形態１）図１は実施例におけるプ
ラズマ処理装置の構成を示す図である。図１において、
１は真空容器、２は真空排気ポンプ（真空排気手段）で
ある。３は下面にガス吹出し口を有する上部電極で、上
部に図示していない反応ガス供給手段と接続した反応ガ
ス供給口４を有し、アース５で接地されている。６はＬ
ＣＤガラス基板や半導体シリコンウエハなどの被処理基
板である。７は下部電極であり、絶縁板８に載置されて
おり、端子９を通じてコンデンサ１０、高周波電源１１
に接続されている。
ラズマ処理装置の構成を示す図である。図１において、
１は真空容器、２は真空排気ポンプ（真空排気手段）で
ある。３は下面にガス吹出し口を有する上部電極で、上
部に図示していない反応ガス供給手段と接続した反応ガ
ス供給口４を有し、アース５で接地されている。６はＬ
ＣＤガラス基板や半導体シリコンウエハなどの被処理基
板である。７は下部電極であり、絶縁板８に載置されて
おり、端子９を通じてコンデンサ１０、高周波電源１１
に接続されている。
【００１５】下部電極７の中心には中心穴１２があり、
伝熱ガス供給手段１３で外部の低圧ヘリウム供給手段
（図示せず）に接続されている。下部電極７の周囲には
シールリング１４が配設され、下部電極７の上面には浅
い階段形状１５が分布している。下部電極７の内部には
冷却水路１６があり、冷却水が循環されている。下部電
極７の周囲上方には円環状または矩形環状のクランプリ
ング１７が配設され、支持棒１８で支持されている。支
持棒１８はベローズ１９により真空シールされて外部の
昇降装置（図示せず）により上下動する。下部電極７の
基板載置面（凸面）は包絡面が球面または所定の等圧分
布圧力を受ける被処理基板６のたわみ曲面である階段状
に形成されている。
伝熱ガス供給手段１３で外部の低圧ヘリウム供給手段
（図示せず）に接続されている。下部電極７の周囲には
シールリング１４が配設され、下部電極７の上面には浅
い階段形状１５が分布している。下部電極７の内部には
冷却水路１６があり、冷却水が循環されている。下部電
極７の周囲上方には円環状または矩形環状のクランプリ
ング１７が配設され、支持棒１８で支持されている。支
持棒１８はベローズ１９により真空シールされて外部の
昇降装置（図示せず）により上下動する。下部電極７の
基板載置面（凸面）は包絡面が球面または所定の等圧分
布圧力を受ける被処理基板６のたわみ曲面である階段状
に形成されている。
【００１６】図２に四角形状の基板に対応する下部電極
の詳細、図３に円形状の基板に対応する下部電極の詳細
を示す。図２および図３において下部電極の階段形状の
鉛直方向の段差ｄ１は２５μｍ以下となるように形成さ
れている。これは、段差ｄ１の値を変化させ、実際にプ
ラズマ処理を実施したところ、エッチング速度や成膜速
度のばらつきを問題とならない程度に小さくすることが
できるのは、段差ｄ１が２５μｍ以下の場合であった。
この段差ｄ１が２５μｍであれば、段差ｄ１が５０μｍ
のときに比較して、ヘリウムガスが充満する空間の容量
は１／２となり、安定時間と排気時間も約半分に短縮す
ることができる。
の詳細、図３に円形状の基板に対応する下部電極の詳細
を示す。図２および図３において下部電極の階段形状の
鉛直方向の段差ｄ１は２５μｍ以下となるように形成さ
れている。これは、段差ｄ１の値を変化させ、実際にプ
ラズマ処理を実施したところ、エッチング速度や成膜速
度のばらつきを問題とならない程度に小さくすることが
できるのは、段差ｄ１が２５μｍ以下の場合であった。
この段差ｄ１が２５μｍであれば、段差ｄ１が５０μｍ
のときに比較して、ヘリウムガスが充満する空間の容量
は１／２となり、安定時間と排気時間も約半分に短縮す
ることができる。
【００１７】また、下部電極７上面には、伝熱ガスをす
ばやく被処理基板６裏面の全面にいきわたらせるための
拡散溝２１が設けられている。拡散溝２１の深さｄ２
は、階段状段差ｄ１よりも浅く、かつ２５μｍ未満であ
る。従来、装置タクトを遅らせないためには、拡散溝深さ
ｄ２は２５０μｍ程度が必要とされてきたが、今回の実
験により、２５μｍ未満でも伝熱ガスが十分な速度で被
処理基板６裏面全面にいきわたり、十分に熱伝達が均一
に行なわれることがわかった。拡散溝２１深さｄ２は、
階段状段差ｄ１よりも浅いため、下部電極７の上方から
見ると、連続した形状の溝ではなく、断続した形状の溝
になる。
ばやく被処理基板６裏面の全面にいきわたらせるための
拡散溝２１が設けられている。拡散溝２１の深さｄ２
は、階段状段差ｄ１よりも浅く、かつ２５μｍ未満であ
る。従来、装置タクトを遅らせないためには、拡散溝深さ
ｄ２は２５０μｍ程度が必要とされてきたが、今回の実
験により、２５μｍ未満でも伝熱ガスが十分な速度で被
処理基板６裏面全面にいきわたり、十分に熱伝達が均一
に行なわれることがわかった。拡散溝２１深さｄ２は、
階段状段差ｄ１よりも浅いため、下部電極７の上方から
見ると、連続した形状の溝ではなく、断続した形状の溝
になる。
【００１８】このような下部電極の階段の段差と拡散溝
を用いることにより、下部電極７の形状に起因する、被処
理基板６と下部電極７との距離の違いや微小な温度の違
い等によって生じるエッチング速度や成膜速度のばらつ
きを極力小さくすることができ、被処理基板６全面で高
均一なプラズマ処理を施せる。また、ヘリウムガスが充満
する空間の容量が極力小さくできるため、ヘリウムガス
を供給開始してから所定の圧力に達するまでの安定時間
と、プラズマ処理後にヘリウムガス供給を停止してから
所定の圧力に排気する排気時間を、大幅に短縮すること
ができる。
を用いることにより、下部電極７の形状に起因する、被処
理基板６と下部電極７との距離の違いや微小な温度の違
い等によって生じるエッチング速度や成膜速度のばらつ
きを極力小さくすることができ、被処理基板６全面で高
均一なプラズマ処理を施せる。また、ヘリウムガスが充満
する空間の容量が極力小さくできるため、ヘリウムガス
を供給開始してから所定の圧力に達するまでの安定時間
と、プラズマ処理後にヘリウムガス供給を停止してから
所定の圧力に排気する排気時間を、大幅に短縮すること
ができる。
【００１９】なお、本実施の形態では段差ｄ１を２５μ
ｍとしたが、段差ｄ１が２０μｍ≦ｄ１≦３０μｍであ
れば、段差ｄ１を２５μｍの時とほぼ同様に、エッチン
グ速度や成膜速度のばらつきを極力小さくすることがで
き、ヘリウムガスの供給時間と排気時間を短縮すること
ができる。
ｍとしたが、段差ｄ１が２０μｍ≦ｄ１≦３０μｍであ
れば、段差ｄ１を２５μｍの時とほぼ同様に、エッチン
グ速度や成膜速度のばらつきを極力小さくすることがで
き、ヘリウムガスの供給時間と排気時間を短縮すること
ができる。
【００２０】（実施の形態２）図４に四角形状の基板に
対応する下部電極の詳細、図５に円形状の基板に対応す
る下部電極の詳細を示す。図４および図５において、実
施の形態１と同様の部分には同一の符号を付しその説明
は省略する。
対応する下部電極の詳細、図５に円形状の基板に対応す
る下部電極の詳細を示す。図４および図５において、実
施の形態１と同様の部分には同一の符号を付しその説明
は省略する。
【００２１】図４および図５において、下部電極７の基
板載置面（凸面）は、所定の等圧分布圧力を受ける被処
理基板のたわみ曲面に形成されており、実施の形態１の
ように、階段の段差は存在しない。下部電極７の基板載
置面（凸面）は、ショットブラスト加工あるいはショッ
トピーニング加工等の機械加工により、中心線平均粗さ
（Ｒａ）２０〜１００μｍに形成されている。このショ
ットブラスト加工あるいはショットピーニング加工と
は、硬度の高い小球等を加工対象表面に急速かつ連続的
に打ち当てて、加工対象表面に無数の丸い窪みを形成し
表面を梨地状に加工するもものである。
板載置面（凸面）は、所定の等圧分布圧力を受ける被処
理基板のたわみ曲面に形成されており、実施の形態１の
ように、階段の段差は存在しない。下部電極７の基板載
置面（凸面）は、ショットブラスト加工あるいはショッ
トピーニング加工等の機械加工により、中心線平均粗さ
（Ｒａ）２０〜１００μｍに形成されている。このショ
ットブラスト加工あるいはショットピーニング加工と
は、硬度の高い小球等を加工対象表面に急速かつ連続的
に打ち当てて、加工対象表面に無数の丸い窪みを形成し
表面を梨地状に加工するもものである。
【００２２】これにより下部電極７の形状に起因する、
被処理基板と下部電極７との距離の違いや微小な温度の
違い等によって生じるエッチング速度や成膜速度のばら
つきを極力小さくすることができ、被処理基板表面の全
面に高均一なプラズマ処理を施せる。
被処理基板と下部電極７との距離の違いや微小な温度の
違い等によって生じるエッチング速度や成膜速度のばら
つきを極力小さくすることができ、被処理基板表面の全
面に高均一なプラズマ処理を施せる。
【００２３】ここでは、被処理基板の裏面と下部電極７
の基板載置面（凸面）の間には、平均２０〜１００μｍ
の空間ができ、伝熱ガスを被処理基板の裏面全面に、す
ばやく拡散させることができる。
の基板載置面（凸面）の間には、平均２０〜１００μｍ
の空間ができ、伝熱ガスを被処理基板の裏面全面に、す
ばやく拡散させることができる。
【００２４】さらに、下部電極の基板載置面（凸面）を
加工する際に、ショットブラスト加工あるいはショット
ピーニング加工で表面加工できるため、階段形状や拡散
溝を加工するのに比べ、加工時間を大幅に短縮でき、下
部電極の製作コストを低下することが出来る。
加工する際に、ショットブラスト加工あるいはショット
ピーニング加工で表面加工できるため、階段形状や拡散
溝を加工するのに比べ、加工時間を大幅に短縮でき、下
部電極の製作コストを低下することが出来る。
【００２５】また、実施の形態１と同様に、ヘリウムガ
スが充満する空間の容量を極力小さくできるため、ヘリ
ウムガスを供給開始してから所定の圧力に達するまでの
安定時間と、プラズマ処理後にヘリウムガス供給を停止
してから所定の圧力に排気する排気時間を、大幅に短縮
することができる。
スが充満する空間の容量を極力小さくできるため、ヘリ
ウムガスを供給開始してから所定の圧力に達するまでの
安定時間と、プラズマ処理後にヘリウムガス供給を停止
してから所定の圧力に排気する排気時間を、大幅に短縮
することができる。
【００２６】
【発明の効果】本発明のプラズマ処理装置によれば、下
部電極の基板載置面（凸面）と被処理基板裏面の空間を
最適にすることで、プラズマ処理中に被処理基板と下部
電極との距離の違いや微小な温度の違い等によって生じ
る下部電極の基板載置面（凸面）形状が被処理基板に与
える影響を小さくすることができ、高均一で、不良のない
プラズマ処理が可能となる。また、冷却に必要な伝熱ガ
スの量が少なく、そのコントロールが容易になる。
部電極の基板載置面（凸面）と被処理基板裏面の空間を
最適にすることで、プラズマ処理中に被処理基板と下部
電極との距離の違いや微小な温度の違い等によって生じ
る下部電極の基板載置面（凸面）形状が被処理基板に与
える影響を小さくすることができ、高均一で、不良のない
プラズマ処理が可能となる。また、冷却に必要な伝熱ガ
スの量が少なく、そのコントロールが容易になる。
【図１】本発明の実施の形態１のプラズマ処理装置の構
成を示す図
成を示す図
【図２】本発明の実施の形態１の四角形状の下部電極の
詳細を示す図
詳細を示す図
【図３】本発明の実施の形態１の円形状の下部電極の詳
細を示す図
細を示す図
【図４】本発明の実施の形態２の四角形状の下部電極の
詳細を示す図
詳細を示す図
【図５】本発明の実施の形態２の円形状の下部電極の詳
細を示す図
細を示す図
【図６】従来のプラズマ処理装置の構成を示す図
【図７】従来の下部電極の詳細を示す図
１ 真空容器 ２ 真空排気ポンプ（真空排気手段） ３ 上部電極 ７ 下部電極 １１ 高周波電源 １３ 伝熱ガス供給手段 １５ 階段形状 １７ クランプリング（基板クランプ手段）
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｃ (72)発明者 三橋 章男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 森 聡 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4G075 AA24 AA30 AA61 BC02 BC04 BC06 BD14 CA02 CA03 CA13 CA47 CA65 DA01 EC21 EE02 FA20 FC15 4K030 FA01 GA02 KA26 5F004 AA01 BA06 BB21 BB25 BD04 DA22 5F031 CA02 CA04 HA03 HA06 HA08 HA23 HA38 HA39 HA40 MA28 MA29 MA32 PA11 PA18 5F045 AA08 BB02 DP03 DQ10 EF05 EH14 EJ10 EM03 EM09
Claims (6)
- 【請求項１】 真空容器と、真空排気手段と、反応ガス
供給手段と、一対の電極と、一方の電極に被処理基板を
押し付ける基板クランプ手段と、少なくとも一方の電極
への高周波電力供給手段と、被処理基板裏面と電極との
間に伝熱ガスを充満させる伝熱ガス供給手段とを有し、
電極の被処理基板載置面を所定の等圧分布圧力を受ける
被処理基板のたわみ曲面形状とし、伝熱ガス圧力をほぼ
その所定圧力又はそれ以下としたプラズマ処理装置にお
いて、 前記被処理基板載置面を、包絡面が所定の等圧分布圧力
を受ける被処理基板のたわみ曲面であり、鉛直方向の段
差ｄ１が２０μｍ≦ｄ１≦３０μｍである階段形状を持
った載置面とすることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項２】 前記被処理基板載置面に、前記段差ｄ１
より小さい深さの放射状の拡散溝を、設けたことを特徴
とする請求項１記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項３】 真空容器と、真空排気手段と、反応ガス
供給手段と、一対の電極と、一方の電極に被処理基板を
押し付ける基板クランプ手段と、少なくとも一方の電極
への高周波電力供給手段と、被処理基板裏面と電極との
間に伝熱ガスを充満させる伝熱ガス供給手段とを有し、
電極の被処理基板載置面を所定の等圧分布圧力を受ける
被処理基板のたわみ曲面形状とし、伝熱ガス圧力をほぼ
その所定圧力又はそれ以下としたプラズマ処理装置にお
いて、 前記被処理基板載置面を、包絡面が所定の等圧分布圧力
を受ける被処理基板のたわみ曲面であり、前記載置面の
中心線平均粗さＲａが２０μｍ以上１００μｍ以下の値
とすることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項４】 前記被処理基板載置面を、ショットブラ
スト加工あるいはショットピーニング加工により、加工
した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】 前記被処理基板載置面を、所定の等圧分
布圧力を受ける円形状のたわみ曲面とすることを特徴と
する請求項１から４のいずれかに記載のプラズマ処理装
置。 - 【請求項６】 前記被処理基板載置面を、所定の等圧分
布圧力を受ける四角形状のたわみ曲面とすることを特徴
とする請求項１から４のいずれかに記載のプラズマ処理
装置。
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| JP2001167960A JP3788272B2 (ja) | 2001-06-04 | 2001-06-04 | プラズマ処理装置 |
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| JP2002367964A true JP2002367964A (ja) | 2002-12-20 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020122206A (ja) * | 2019-01-31 | 2020-08-13 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置の制御方法及び基板処理装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0786385A (ja) * | 1993-09-20 | 1995-03-31 | Hitachi Ltd | 基板保持方法及び装置 |
| JPH08236508A (ja) * | 1995-11-10 | 1996-09-13 | Hitachi Ltd | 基板処理方法および基板処理装置 |
| JPH08316215A (ja) * | 1995-05-24 | 1996-11-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガス伝熱プラズマ処理装置 |
| JPH11283969A (ja) * | 1998-03-30 | 1999-10-15 | Rohm Co Ltd | ウェハ固定リング |
-
2001
- 2001-06-04 JP JP2001167960A patent/JP3788272B2/ja not_active Expired - Fee Related
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