JP2003068836A - プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 - Google Patents
プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 板状基板を基板載置部に適切に保持させて不
具合を防止することができるプラズマ処理装置及びプラ
ズマ処理方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 処理室２内の下部電極３上面の絶縁層５
上の載置面にシリコンウェハを載置してプラズマ処理を
行うプラズマ処理方法において、下部電極３と上部電極
４との間にプラズマが発生するまでの間は、真空吸着ポ
ンプ１２を駆動してシリコンウェハを真空吸着によって
絶縁層５に保持し、プラズマが発生した後には静電吸着
用ＤＣ電源部１８によって下部電極３に直流電圧を印加
してシリコンウェハを下部電極３に静電吸着によって保
持する。これによりシリコンウェハを常に下部電極３に
適切の保持することができ、密着不良に起因する異常放
電や冷却不良を防止することができる。
具合を防止することができるプラズマ処理装置及びプラ
ズマ処理方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 処理室２内の下部電極３上面の絶縁層５
上の載置面にシリコンウェハを載置してプラズマ処理を
行うプラズマ処理方法において、下部電極３と上部電極
４との間にプラズマが発生するまでの間は、真空吸着ポ
ンプ１２を駆動してシリコンウェハを真空吸着によって
絶縁層５に保持し、プラズマが発生した後には静電吸着
用ＤＣ電源部１８によって下部電極３に直流電圧を印加
してシリコンウェハを下部電極３に静電吸着によって保
持する。これによりシリコンウェハを常に下部電極３に
適切の保持することができ、密着不良に起因する異常放
電や冷却不良を防止することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウェハな
どの板状基板のプラズマ処理を行うプラズマ処理装置及
びプラズマ処理方法に関するものである。
どの板状基板のプラズマ処理を行うプラズマ処理装置及
びプラズマ処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置に用いられるシリコンウェハ
の製造工程では、半導体装置の薄型化にともない基板の
厚さを薄くするための薄化加工が行われる。この薄化加
工は、シリコン基板の表面に回路パターンを形成した後
に、回路形成面の裏面を機械研磨することによって行わ
れ、研磨加工後には機械研磨によってシリコン基板の研
磨面に生成されたダメージ層をエッチングにより除去す
ることを目的として、プラズマ処理が行われる。このプ
ラズマ処理に際しては、シリコンウェハは処理対象面
（裏面）を上向きにした姿勢で、プラズマ処理装置の基
板載置部に保持される。
の製造工程では、半導体装置の薄型化にともない基板の
厚さを薄くするための薄化加工が行われる。この薄化加
工は、シリコン基板の表面に回路パターンを形成した後
に、回路形成面の裏面を機械研磨することによって行わ
れ、研磨加工後には機械研磨によってシリコン基板の研
磨面に生成されたダメージ層をエッチングにより除去す
ることを目的として、プラズマ処理が行われる。このプ
ラズマ処理に際しては、シリコンウェハは処理対象面
（裏面）を上向きにした姿勢で、プラズマ処理装置の基
板載置部に保持される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようなシリコンウ
ェハを保持する方法として、静電吸着による方法が知ら
れている。この方法は、表面に絶縁層が形成された基板
載置部に直流電圧を印加して基板載置部の載置面を静電
吸着面とし、シリコンウェハと静電吸着面との間にクー
ロン力を作用させることによってシリコンウェハを基板
載置部に保持するものである。
ェハを保持する方法として、静電吸着による方法が知ら
れている。この方法は、表面に絶縁層が形成された基板
載置部に直流電圧を印加して基板載置部の載置面を静電
吸着面とし、シリコンウェハと静電吸着面との間にクー
ロン力を作用させることによってシリコンウェハを基板
載置部に保持するものである。
【０００４】ところが、このエッチングに用いられるプ
ラズマ処理装置では、シリコンウェハの上面側にプラズ
マが発生して初めて、静電吸着用の電圧印加回路が閉じ
た状態となって直流電圧が印加されることから、プラズ
マが発生する前の状態においては、シリコンウェハに対
する静電吸着力は発生しない。このため、反り変形を生
じやすい薄型のシリコンウェハを対象とする場合には、
プラズマ発生前の状態においてシリコンウェハが変形状
態のまま基板載置部上に載置され、基板載置部の上面と
シリコンウェハ下面との間に隙間が生じる事態が発生し
ていた。
ラズマ処理装置では、シリコンウェハの上面側にプラズ
マが発生して初めて、静電吸着用の電圧印加回路が閉じ
た状態となって直流電圧が印加されることから、プラズ
マが発生する前の状態においては、シリコンウェハに対
する静電吸着力は発生しない。このため、反り変形を生
じやすい薄型のシリコンウェハを対象とする場合には、
プラズマ発生前の状態においてシリコンウェハが変形状
態のまま基板載置部上に載置され、基板載置部の上面と
シリコンウェハ下面との間に隙間が生じる事態が発生し
ていた。
【０００５】そしてこのような隙間が生じた状態でプラ
ズマ処理が開始されると、この隙間に起因して異常放電
を誘発したり、またシリコンウェハが基板載置部に密着
しないことからプラズマ処理時に発生する熱によってシ
リコンウェハが熱ダメージを受けるなどの不具合が発生
していた。このように従来のシリコンウェハなどの板状
基板を対象としたプラズマ処理においては、板状基板を
基板載置部の載置面に適切に保持させることが困難で、
板状基板と基板載置部との間に生じる隙間に起因して、
不具合が発生するという問題点があった。
ズマ処理が開始されると、この隙間に起因して異常放電
を誘発したり、またシリコンウェハが基板載置部に密着
しないことからプラズマ処理時に発生する熱によってシ
リコンウェハが熱ダメージを受けるなどの不具合が発生
していた。このように従来のシリコンウェハなどの板状
基板を対象としたプラズマ処理においては、板状基板を
基板載置部の載置面に適切に保持させることが困難で、
板状基板と基板載置部との間に生じる隙間に起因して、
不具合が発生するという問題点があった。
【０００６】そこで本発明は、板状基板を基板載置部に
適切に保持させて不具合を防止することができるプラズ
マ処理装置及びプラズマ処理方法を提供することを目的
とする。
適切に保持させて不具合を防止することができるプラズ
マ処理装置及びプラズマ処理方法を提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載のプラズマ
処理装置は、板状基板のプラズマ処理を行うプラズマ処
理装置であって、前記板状基板が載置される載置面が設
けられた基板載置部と、前記板状基板を静電吸着によっ
て前記載置面に保持する静電吸着手段と、前記載置面に
開口した吸着孔を介して真空吸引することにより板状基
板を真空吸着して載置面に保持する真空保持手段と、前
記載置面に載置された板状基板を処理するためのプラズ
マを発生するプラズマ発生手段とを備え、少なくとも前
記プラズマ発生手段によってプラズマが発生するまでの
間、前記真空保持手段によって板状基板を前記載置面に
保持する。
処理装置は、板状基板のプラズマ処理を行うプラズマ処
理装置であって、前記板状基板が載置される載置面が設
けられた基板載置部と、前記板状基板を静電吸着によっ
て前記載置面に保持する静電吸着手段と、前記載置面に
開口した吸着孔を介して真空吸引することにより板状基
板を真空吸着して載置面に保持する真空保持手段と、前
記載置面に載置された板状基板を処理するためのプラズ
マを発生するプラズマ発生手段とを備え、少なくとも前
記プラズマ発生手段によってプラズマが発生するまでの
間、前記真空保持手段によって板状基板を前記載置面に
保持する。
【０００８】請求項２記載のプラズマ処理装置は、請求
項１記載のプラズマ処理装置であって、前記基板載置部
を冷却する冷却手段を備えた。
項１記載のプラズマ処理装置であって、前記基板載置部
を冷却する冷却手段を備えた。
【０００９】請求項３記載のプラズマ処理装置は、請求
項１記載のプラズマ処理装置であって、前記吸着孔に熱
伝達用のガスを供給する熱伝達ガス供給手段とを備え
た。
項１記載のプラズマ処理装置であって、前記吸着孔に熱
伝達用のガスを供給する熱伝達ガス供給手段とを備え
た。
【００１０】請求項４記載のプラズマ処理方法は、板状
基板を基板載置部の載置面に保持した状態でプラズマ処
理を行うプラズマ処理方法であって、前記載置面に板状
基板を載置する載置工程と、前記載置面に開口した吸着
孔を介して真空吸引することにより前記板状基板を真空
吸着して載置面に保持する保持工程と、前記載置面に載
置された板状基板を静電吸着にて前記載置面に保持する
とともにこの板状基板を処理するためのプラズマを発生
させてプラズマ処理を行うプラズマ処理工程とを含む。
基板を基板載置部の載置面に保持した状態でプラズマ処
理を行うプラズマ処理方法であって、前記載置面に板状
基板を載置する載置工程と、前記載置面に開口した吸着
孔を介して真空吸引することにより前記板状基板を真空
吸着して載置面に保持する保持工程と、前記載置面に載
置された板状基板を静電吸着にて前記載置面に保持する
とともにこの板状基板を処理するためのプラズマを発生
させてプラズマ処理を行うプラズマ処理工程とを含む。
【００１１】請求項５記載のプラズマ処理方法は、請求
項４記載のプラズマ処理方法であって、前記基板載置部
を冷却しながら前記プラズマ処理を行う。
項４記載のプラズマ処理方法であって、前記基板載置部
を冷却しながら前記プラズマ処理を行う。
【００１２】請求項６記載のプラズマ処理方法は、請求
項４記載のプラズマ処理方法であって、前記プラズマ処
理工程において、プラズマ発生後に前記真空吸着による
板状基板の保持を解除し、前記吸着孔に熱伝達用のガス
を供給する。
項４記載のプラズマ処理方法であって、前記プラズマ処
理工程において、プラズマ発生後に前記真空吸着による
板状基板の保持を解除し、前記吸着孔に熱伝達用のガス
を供給する。
【００１３】本発明によれば、板状基板を静電吸着によ
って基板載置部の載置面に保持する静電吸着手段と、載
置面に開口した吸着孔を介して真空吸引することにより
板状基板を真空吸着して載置面に保持する真空保持手段
とを備え、プラズマが発生するまでの間の基板の前記載
置面への保持を真空保持手段によって行うことにより、
板状基板を常に基板載置部に適切に保持させることがで
きる。
って基板載置部の載置面に保持する静電吸着手段と、載
置面に開口した吸着孔を介して真空吸引することにより
板状基板を真空吸着して載置面に保持する真空保持手段
とを備え、プラズマが発生するまでの間の基板の前記載
置面への保持を真空保持手段によって行うことにより、
板状基板を常に基板載置部に適切に保持させることがで
きる。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のプラ
ズマ処理装置の断面図、図２は本発明の一実施の形態の
プラズマ処理装置の基板載置部の断面図、図３は本発明
の一実施の形態のプラズマ処理装置の断面図、図４は本
発明の一実施の形態のプラズマ処理方法のフローチャー
ト、図５，図６は本発明の一実施の形態のプラズマ処理
方法の工程説明図である。
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のプラ
ズマ処理装置の断面図、図２は本発明の一実施の形態の
プラズマ処理装置の基板載置部の断面図、図３は本発明
の一実施の形態のプラズマ処理装置の断面図、図４は本
発明の一実施の形態のプラズマ処理方法のフローチャー
ト、図５，図６は本発明の一実施の形態のプラズマ処理
方法の工程説明図である。
【００１５】まず図１、図２を参照してプラズマ処理装
置について説明する。図１において、真空チャンバ１の
内部はプラズマ処理を行う処理室２となっており、処理
室２内部には、下部電極３および上部電極４が上下に対
向して配設されている。下部電極３は下方に延出した支
持部３ａによって真空チャンバ１に電気的に絶縁された
状態で装着され、また上部電極４は上方に延出した支持
部４ａによって真空チャンバ１と導通した状態で装着さ
れている。
置について説明する。図１において、真空チャンバ１の
内部はプラズマ処理を行う処理室２となっており、処理
室２内部には、下部電極３および上部電極４が上下に対
向して配設されている。下部電極３は下方に延出した支
持部３ａによって真空チャンバ１に電気的に絶縁された
状態で装着され、また上部電極４は上方に延出した支持
部４ａによって真空チャンバ１と導通した状態で装着さ
れている。
【００１６】下部電極３の上面にはアルミナなどのセラ
ミックの絶縁層５が形成されており、絶縁層５の上面は
処理対象物の板状基板であるシリコンウェハ６（図２）
を載置する載置面となっている。したがって下部電極３
は、板状基板が載置される載置面が設けられた基板載置
部となっている。ここでシリコンウェハ６は回路形成面
の裏側を機械研磨した後の状態であり、回路形成面を下
向きにした姿勢で載置される。この際、回路形成面には
樹脂製の保護テープが貼り付けられていることもある。
そして回路形成面の裏面の機械研磨面をプラズマ処理す
ることにより、研磨加工によって生成したダメージ層が
除去される。
ミックの絶縁層５が形成されており、絶縁層５の上面は
処理対象物の板状基板であるシリコンウェハ６（図２）
を載置する載置面となっている。したがって下部電極３
は、板状基板が載置される載置面が設けられた基板載置
部となっている。ここでシリコンウェハ６は回路形成面
の裏側を機械研磨した後の状態であり、回路形成面を下
向きにした姿勢で載置される。この際、回路形成面には
樹脂製の保護テープが貼り付けられていることもある。
そして回路形成面の裏面の機械研磨面をプラズマ処理す
ることにより、研磨加工によって生成したダメージ層が
除去される。
【００１７】真空チャンバ１の側面には基板搬出入用の
ゲートバルブ１ａが設けられておりゲートバルブ１ａは
ゲート開閉機構（図示省略）によって開閉する。真空チ
ャンバ１にはバルブ開放機構７を介して排気用ポンプ８
が接続されており、バルブ開放機構７を開放状態にして
排気用ポンプ８を駆動することにより、真空チャンバ１
の処理室２内部が真空排気される。そして大気開放機構
９を開状態にすることにより、処理室２内に大気が導入
されて真空が破壊される。
ゲートバルブ１ａが設けられておりゲートバルブ１ａは
ゲート開閉機構（図示省略）によって開閉する。真空チ
ャンバ１にはバルブ開放機構７を介して排気用ポンプ８
が接続されており、バルブ開放機構７を開放状態にして
排気用ポンプ８を駆動することにより、真空チャンバ１
の処理室２内部が真空排気される。そして大気開放機構
９を開状態にすることにより、処理室２内に大気が導入
されて真空が破壊される。
【００１８】図２に示すように、絶縁層５には上面に開
口する吸着孔５ａが多数設けられており、吸着孔５ａは
下部電極３の内部に設けられた吸引孔３ｂに連通してい
る。吸引孔３ｂはガスライン切り換え開閉機構１１を介
して真空吸着ポンプ１２に接続されており、ガスライン
切り換え開閉機構１１は、図１に示すようにＮ2ガス供
給部１３及びＨｅガス供給部１４に接続されている。ガ
スライン切り換え開閉機構１１を切り換えることによ
り、吸引孔３ｂを真空吸着ポンプ１２、Ｎ2ガス供給部
１３及びＨｅガス供給部１４に選択的に接続させること
ができる。
口する吸着孔５ａが多数設けられており、吸着孔５ａは
下部電極３の内部に設けられた吸引孔３ｂに連通してい
る。吸引孔３ｂはガスライン切り換え開閉機構１１を介
して真空吸着ポンプ１２に接続されており、ガスライン
切り換え開閉機構１１は、図１に示すようにＮ2ガス供
給部１３及びＨｅガス供給部１４に接続されている。ガ
スライン切り換え開閉機構１１を切り換えることによ
り、吸引孔３ｂを真空吸着ポンプ１２、Ｎ2ガス供給部
１３及びＨｅガス供給部１４に選択的に接続させること
ができる。
【００１９】吸引孔３ｂが真空吸着ポンプ１２と連通し
た状態で真空吸着ポンプ１２を駆動することにより、吸
着孔５ａから真空吸引し絶縁層５の上面に載置されたシ
リコンウェハ６を真空吸着して保持する。したがって吸
着孔５ａ、吸引孔３ｂ、真空吸着ポンプ１２は載置面に
開口した吸着孔から真空吸引することにより板状基板を
真空吸着して載置面に保持する真空保持手段となってい
る。
た状態で真空吸着ポンプ１２を駆動することにより、吸
着孔５ａから真空吸引し絶縁層５の上面に載置されたシ
リコンウェハ６を真空吸着して保持する。したがって吸
着孔５ａ、吸引孔３ｂ、真空吸着ポンプ１２は載置面に
開口した吸着孔から真空吸引することにより板状基板を
真空吸着して載置面に保持する真空保持手段となってい
る。
【００２０】また、吸引孔３ｂをＮ2ガス供給部１３ま
たはＨｅガス供給部１４に接続させることにより、吸着
孔５ａからシリコンウェハ６の下面に対してチッソガス
またはヘリウムガスを噴出させることができるようにな
っている。後述するように、チッソガスはシリコンウェ
ハ６を絶縁層５の表面から強制的に離脱させる目的のブ
ロー用ガスであり、ヘリウムガスはプラズマ処理時にシ
リコンウェハの冷却を促進する目的で用いられる熱伝達
用のガスである。
たはＨｅガス供給部１４に接続させることにより、吸着
孔５ａからシリコンウェハ６の下面に対してチッソガス
またはヘリウムガスを噴出させることができるようにな
っている。後述するように、チッソガスはシリコンウェ
ハ６を絶縁層５の表面から強制的に離脱させる目的のブ
ロー用ガスであり、ヘリウムガスはプラズマ処理時にシ
リコンウェハの冷却を促進する目的で用いられる熱伝達
用のガスである。
【００２１】また下部電極３には冷却用の冷媒流路３ｃ
が設けられており、冷媒流路３ｃは冷却機構１０と接続
されている。冷却機構１０を駆動することにより、冷媒
流路３ｃ内を冷却水などの冷媒が循環し、これによりプ
ラズマ処理時に発生した熱によって昇温した下部電極３
が冷却される。冷媒流路３ｃおよび冷却機構１０は、基
板載置部である下部電極３を冷却する冷却手段となって
いる。
が設けられており、冷媒流路３ｃは冷却機構１０と接続
されている。冷却機構１０を駆動することにより、冷媒
流路３ｃ内を冷却水などの冷媒が循環し、これによりプ
ラズマ処理時に発生した熱によって昇温した下部電極３
が冷却される。冷媒流路３ｃおよび冷却機構１０は、基
板載置部である下部電極３を冷却する冷却手段となって
いる。
【００２２】下部電極３は、マッチング回路１６を介し
て高周波電源部１７に電気的に接続されている。高周波
電源部１７を駆動することにより、接地部１９に接地さ
れた真空チャンバ１と導通した上部電極４と下部電極３
の間には高周波電圧が印加され、これにより処理室２内
部でプラズマ放電が発生する。マッチング回路１６は、
処理室２内でプラズマを発生させるプラズマ放電回路と
高周波電源部１７のインピーダンスを整合させる。下部
電極３、上部電極４および高周波電源部１７は、載置面
に載置されたシリコンウェハ６をプラズマ処理するため
のプラズマを発生するプラズマ発生手段となっている。
て高周波電源部１７に電気的に接続されている。高周波
電源部１７を駆動することにより、接地部１９に接地さ
れた真空チャンバ１と導通した上部電極４と下部電極３
の間には高周波電圧が印加され、これにより処理室２内
部でプラズマ放電が発生する。マッチング回路１６は、
処理室２内でプラズマを発生させるプラズマ放電回路と
高周波電源部１７のインピーダンスを整合させる。下部
電極３、上部電極４および高周波電源部１７は、載置面
に載置されたシリコンウェハ６をプラズマ処理するため
のプラズマを発生するプラズマ発生手段となっている。
【００２３】なお、ここではプラズマ発生手段として、
対向した平行平板電極（下部電極３および上部電極４）
間に高周波電圧を印加する方式例を示しているが、これ
以外の方式、例えば処理室２の上部にプラズマ発生装置
を設け、ダウンフロー方式で処理室２内にプラズマを送
り込むような方式でもよい。
対向した平行平板電極（下部電極３および上部電極４）
間に高周波電圧を印加する方式例を示しているが、これ
以外の方式、例えば処理室２の上部にプラズマ発生装置
を設け、ダウンフロー方式で処理室２内にプラズマを送
り込むような方式でもよい。
【００２４】また下部電極３には、ＲＦフィルタ１５を
介して静電吸着用ＤＣ電源部１８が接続されている。静
電吸着用ＤＣ電源部１８を駆動することにより、図３
（ａ）に示すように下部電極３の表面には、負電荷が蓄
積される。そしてこの状態で図３（ｂ）に示すように高
周波電源部１７を駆動して処理室２内にプラズマを発生
させることにより（図中付点部２０参照）、絶縁層５上
に載置されたシリコンウェハ６と接地部１９とを接続す
る直流印加回路２１が処理室２内のプラズマを介して形
成され、これにより、下部電極３、ＲＦフィルタ１５、
静電吸着用ＤＣ電源部１８、接地部１９、プラズマ、シ
リコンウェハ６を順次結ぶ閉じた回路が形成され、シリ
コンウェハ６には正電荷が蓄積される。
介して静電吸着用ＤＣ電源部１８が接続されている。静
電吸着用ＤＣ電源部１８を駆動することにより、図３
（ａ）に示すように下部電極３の表面には、負電荷が蓄
積される。そしてこの状態で図３（ｂ）に示すように高
周波電源部１７を駆動して処理室２内にプラズマを発生
させることにより（図中付点部２０参照）、絶縁層５上
に載置されたシリコンウェハ６と接地部１９とを接続す
る直流印加回路２１が処理室２内のプラズマを介して形
成され、これにより、下部電極３、ＲＦフィルタ１５、
静電吸着用ＤＣ電源部１８、接地部１９、プラズマ、シ
リコンウェハ６を順次結ぶ閉じた回路が形成され、シリ
コンウェハ６には正電荷が蓄積される。
【００２５】そして下部電極３に蓄積された負電荷とシ
リコンウェハ６に蓄積された正電荷との間にはクーロン
力が作用し、このクーロン力によってシリコンウェハ６
は絶縁層５を介して下部電極３に保持される。このと
き、ＲＦフィルタ１５は、高周波電源部１７の高周波電
圧が静電吸着用ＤＣ電源部１８に直接印加されることを
防止する。下部電極３、静電吸着用ＤＣ電源部１８は、
板状基板であるシリコンウェハ６を載置面に静電吸着に
よって保持する静電吸着手段となっている。なお、静電
吸着用ＤＣ電源部１８の極性は正負逆でもよい。
リコンウェハ６に蓄積された正電荷との間にはクーロン
力が作用し、このクーロン力によってシリコンウェハ６
は絶縁層５を介して下部電極３に保持される。このと
き、ＲＦフィルタ１５は、高周波電源部１７の高周波電
圧が静電吸着用ＤＣ電源部１８に直接印加されることを
防止する。下部電極３、静電吸着用ＤＣ電源部１８は、
板状基板であるシリコンウェハ６を載置面に静電吸着に
よって保持する静電吸着手段となっている。なお、静電
吸着用ＤＣ電源部１８の極性は正負逆でもよい。
【００２６】このプラズマ処理装置は上記のように構成
されており、以下プラズマ処理方法について図４のフロ
ーチャートに沿って図５、図６を参照しながら説明す
る。図４において、先ず処理対象物であるシリコンウェ
ハ６が処理室２内に搬送され（ＳＴ１）、下部電極３の
絶縁層５の載置面上に載置される（載置工程）。このと
きシリコンウェハ６は薄くて撓みやすいことから、図５
（ａ）に示すように反りを生じて絶縁層５の載置面との
間に隙間を生じた状態で載置される場合がある。この後
ゲートバルブ１ａが閉じられ（ＳＴ２）、真空吸着ポン
プ１２を駆動することにより、図５（ｂ）に示すよう
に、吸着孔５ａ、吸引孔３ｂを介して真空吸引し、シリ
コンウェハ６の真空吸着状態がＯＮとなる（ＳＴ３）。
これにより、図５（ｃ）に示すようにシリコンウェハ６
は載置面に密着した状態で真空吸着により保持される
（保持工程）。
されており、以下プラズマ処理方法について図４のフロ
ーチャートに沿って図５、図６を参照しながら説明す
る。図４において、先ず処理対象物であるシリコンウェ
ハ６が処理室２内に搬送され（ＳＴ１）、下部電極３の
絶縁層５の載置面上に載置される（載置工程）。このと
きシリコンウェハ６は薄くて撓みやすいことから、図５
（ａ）に示すように反りを生じて絶縁層５の載置面との
間に隙間を生じた状態で載置される場合がある。この後
ゲートバルブ１ａが閉じられ（ＳＴ２）、真空吸着ポン
プ１２を駆動することにより、図５（ｂ）に示すよう
に、吸着孔５ａ、吸引孔３ｂを介して真空吸引し、シリ
コンウェハ６の真空吸着状態がＯＮとなる（ＳＴ３）。
これにより、図５（ｃ）に示すようにシリコンウェハ６
は載置面に密着した状態で真空吸着により保持される
（保持工程）。
【００２７】次いで排気用ポンプ８を駆動して処理室２
内を真空排気し（ＳＴ４）、この後静電吸着用ＤＣ電源
部１８を駆動して、ＤＣ電圧の印加をＯＮし（ＳＴ
５）、高周波電源部１７を駆動してプラズマ放電を開始
する（ＳＴ６）。これにより、図６（ａ）に示すように
下部電極３上のシリコンウェハ６と上部電極４の下面の
間の空間にはプラズマが発生し、シリコンウェハ６を対
象としたプラズマ処理が行われる（プラズマ処理工
程）。このプラズマ処理においては、下部電極３とシリ
コンウェハ６との間には静電吸着力が発生し（図３
（ｂ）参照）、シリコンウェハ６は下部電極３に静電吸
着力により保持される。
内を真空排気し（ＳＴ４）、この後静電吸着用ＤＣ電源
部１８を駆動して、ＤＣ電圧の印加をＯＮし（ＳＴ
５）、高周波電源部１７を駆動してプラズマ放電を開始
する（ＳＴ６）。これにより、図６（ａ）に示すように
下部電極３上のシリコンウェハ６と上部電極４の下面の
間の空間にはプラズマが発生し、シリコンウェハ６を対
象としたプラズマ処理が行われる（プラズマ処理工
程）。このプラズマ処理においては、下部電極３とシリ
コンウェハ６との間には静電吸着力が発生し（図３
（ｂ）参照）、シリコンウェハ６は下部電極３に静電吸
着力により保持される。
【００２８】この後、ガスライン切り替え開閉機構１１
を駆動して真空吸着をＯＦＦし（ＳＴ７）、バックＨｅ
導入が行われる（ＳＴ８）。すなわち、真空吸引による
シリコンウェハ６の下部電極３への保持を解除した後
に、Ｈｅガス供給部１４から伝熱用のヘリウムガスを吸
引孔３ｂを介して供給し、図６（ａ）に示すように吸着
孔５ａからシリコンウェハ６の下面に対して噴出させ
る。このプラズマ処理においては、下部電極３は冷却機
構１０によって冷却されており、プラズマ処理によって
昇温したシリコンウェハ６の熱を伝熱性に富む気体であ
るヘリウムガスを介して下部電極３に伝達することによ
り、シリコンウェハ６の冷却が効率よく行われる。
を駆動して真空吸着をＯＦＦし（ＳＴ７）、バックＨｅ
導入が行われる（ＳＴ８）。すなわち、真空吸引による
シリコンウェハ６の下部電極３への保持を解除した後
に、Ｈｅガス供給部１４から伝熱用のヘリウムガスを吸
引孔３ｂを介して供給し、図６（ａ）に示すように吸着
孔５ａからシリコンウェハ６の下面に対して噴出させ
る。このプラズマ処理においては、下部電極３は冷却機
構１０によって冷却されており、プラズマ処理によって
昇温したシリコンウェハ６の熱を伝熱性に富む気体であ
るヘリウムガスを介して下部電極３に伝達することによ
り、シリコンウェハ６の冷却が効率よく行われる。
【００２９】そして所定のプラズマ処理時間が経過して
放電を終了したならば（ＳＴ９）、バックＨｅを停止し
（ＳＴ１０）、図６（ｂ）に示すように真空吸着を再び
ＯＮする（ＳＴ１１）。これにより、プラズマ放電が終
了することにより消失した静電吸着力に替えて、真空吸
着力によってシリコンウェハ６が載置面に保持される。
この後、静電吸着用ＤＣ電源部１８を停止してＤＣ電圧
をＯＦＦにし（ＳＴ１２）、大気開放機構９を駆動して
処理室２内の大気開放を行う（ＳＴ１３）。
放電を終了したならば（ＳＴ９）、バックＨｅを停止し
（ＳＴ１０）、図６（ｂ）に示すように真空吸着を再び
ＯＮする（ＳＴ１１）。これにより、プラズマ放電が終
了することにより消失した静電吸着力に替えて、真空吸
着力によってシリコンウェハ６が載置面に保持される。
この後、静電吸着用ＤＣ電源部１８を停止してＤＣ電圧
をＯＦＦにし（ＳＴ１２）、大気開放機構９を駆動して
処理室２内の大気開放を行う（ＳＴ１３）。
【００３０】この後、再びガスライン切り替え開閉機構
１１を駆動して真空吸着をＯＦＦし（ＳＴ１４）、次い
でウェハブローを行う（ＳＴ１５）。すなわち図６
（ｃ）に示すようにチッソガスを吸引孔３ｂを介して供
給して吸着孔５ａから噴出させる。これにより、シリコ
ンウェハ６を下部電極３の載置面から離脱させる。そし
てゲートバルブ１ａを開状態にし（ＳＴ１６）、シリコ
ンウェハ６を処理室２の外部に搬送したならば（ＳＴ１
７）、ウェハブローをＯＦＦし（ＳＴ１８）、プラズマ
処理の１サイクルを終了する。
１１を駆動して真空吸着をＯＦＦし（ＳＴ１４）、次い
でウェハブローを行う（ＳＴ１５）。すなわち図６
（ｃ）に示すようにチッソガスを吸引孔３ｂを介して供
給して吸着孔５ａから噴出させる。これにより、シリコ
ンウェハ６を下部電極３の載置面から離脱させる。そし
てゲートバルブ１ａを開状態にし（ＳＴ１６）、シリコ
ンウェハ６を処理室２の外部に搬送したならば（ＳＴ１
７）、ウェハブローをＯＦＦし（ＳＴ１８）、プラズマ
処理の１サイクルを終了する。
【００３１】上記説明したように、本実施の形態に示す
プラズマ処理においては、処理室２内でプラズマが発生
し、静電吸着力が生じるまでの間のシリコンウェハ６の
下部電極３へ保持を真空吸着によって行うようにしたも
のである。これにより、シリコンウェハ６のような薄く
て撓みやすい板状基板を対象とする場合においても、常
にシリコンウェハ６を下部電極３の載置面に密着させて
適切に保持することができる。したがって、密着性不良
の場合に下部電極３の上面とシリコンウェハ６の下面の
隙間に生じる異常放電や、冷却不良によるシリコンウェ
ハ６の過熱を防止することができる。
プラズマ処理においては、処理室２内でプラズマが発生
し、静電吸着力が生じるまでの間のシリコンウェハ６の
下部電極３へ保持を真空吸着によって行うようにしたも
のである。これにより、シリコンウェハ６のような薄く
て撓みやすい板状基板を対象とする場合においても、常
にシリコンウェハ６を下部電極３の載置面に密着させて
適切に保持することができる。したがって、密着性不良
の場合に下部電極３の上面とシリコンウェハ６の下面の
隙間に生じる異常放電や、冷却不良によるシリコンウェ
ハ６の過熱を防止することができる。
【００３２】本発明の実施の形態は以上の通りである
が、上述した実施の形態はあくまでも一実施例であっ
て、様々な変更を加えた形で本発明を実施することがで
きる。たとえば基板載置部である下部電極３を冷却する
冷却手段や、吸着孔５ａに伝熱用のガスを供給する伝熱
用ガス供給手段は必要に応じて省いてもよい。真空吸引
手段による板状基板の保持は、プラズマ処理工程の間、
すなわち静電吸着手段が板状基板を保持している間も継
続させてもよい。さらには、ウェハブロー時のガスとし
てチッソガスを使用しているが、空気等他のガスを用い
てもよい。
が、上述した実施の形態はあくまでも一実施例であっ
て、様々な変更を加えた形で本発明を実施することがで
きる。たとえば基板載置部である下部電極３を冷却する
冷却手段や、吸着孔５ａに伝熱用のガスを供給する伝熱
用ガス供給手段は必要に応じて省いてもよい。真空吸引
手段による板状基板の保持は、プラズマ処理工程の間、
すなわち静電吸着手段が板状基板を保持している間も継
続させてもよい。さらには、ウェハブロー時のガスとし
てチッソガスを使用しているが、空気等他のガスを用い
てもよい。
【００３３】またシリコンウェハ６の回路形成面に樹脂
製の保護テープを貼り付けた状態でプラズマ処理を行う
こともあるが、この場合下部電極の絶縁層５の代わりに
この保護テープを絶縁層として利用してもよい。
製の保護テープを貼り付けた状態でプラズマ処理を行う
こともあるが、この場合下部電極の絶縁層５の代わりに
この保護テープを絶縁層として利用してもよい。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、板状基板を静電吸着に
よって基板載置部の載置面に保持する静電吸着手段と、
載置面に開口した吸着孔を介して真空吸引することによ
り板状基板を真空吸着して載置面に保持する真空保持手
段とを備え、プラズマが発生するまでの間の基板の前記
載置面への保持を真空保持手段によって行うことによ
り、板状基板を常に基板載置部に適切に保持させること
ができる。
よって基板載置部の載置面に保持する静電吸着手段と、
載置面に開口した吸着孔を介して真空吸引することによ
り板状基板を真空吸着して載置面に保持する真空保持手
段とを備え、プラズマが発生するまでの間の基板の前記
載置面への保持を真空保持手段によって行うことによ
り、板状基板を常に基板載置部に適切に保持させること
ができる。
【図１】本発明の一実施の形態のプラズマ処理装置の断
面図
面図
【図２】本発明の一実施の形態のプラズマ処理装置の基
板載置部の断面図
板載置部の断面図
【図３】本発明の一実施の形態のプラズマ処理装置の断
面図
面図
【図４】本発明の一実施の形態のプラズマ処理方法のフ
ローチャート
ローチャート
【図５】本発明の一実施の形態のプラズマ処理方法の工
程説明図
程説明図
【図６】本発明の一実施の形態のプラズマ処理方法の工
程説明図
程説明図
１ 真空チャンバ
２ 処理室
３ 下部電極
４ 上部電極
５ 絶縁層
６ シリコンウェハ
８ 排気用ポンプ
１２ 真空吸着ポンプ
１３ Ｎ2ガス供給部
１４ Ｈｅガス供給部
１７ 高周波電源部
１８ 静電吸着用ＤＣ電源部
─────────────────────────────────────────────────────
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 Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｍ
Ｃ２３Ｃ 16/458
// Ｃ２３Ｃ 16/458 Ｈ０１Ｌ 21/304 ６４５Ｃ
Ｈ０１Ｌ 21/304 ６４５ 21/302 Ｂ
(72)発明者 寺山 純一
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 AA51 BC06 CA02
CA03 CA25 DA02 EB01 EB42
EC21 EC25 FB04 FC15
4K030 CA04 CA12 GA01
5F004 AA16 BA00 BA09 BB11 BB18
BB21 BB22 BB25
5F031 HA13 HA16 HA38 HA39 MA28
MA32 PA30
Claims (6)
- 【請求項１】板状基板のプラズマ処理を行うプラズマ処
理装置であって、前記板状基板が載置される載置面が設
けられた基板載置部と、前記板状基板を静電吸着によっ
て前記載置面に保持する静電吸着手段と、前記載置面に
開口した吸着孔を介して真空吸引することにより板状基
板を真空吸着して載置面に保持する真空保持手段と、前
記載置面に載置された板状基板を処理するためのプラズ
マを発生するプラズマ発生手段とを備え、少なくとも前
記プラズマ発生手段によってプラズマが発生するまでの
間、前記真空保持手段によって板状基板を前記載置面に
保持することを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項２】前記基板載置部を冷却する冷却手段を備え
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】前記吸着孔に熱伝達用のガスを供給する熱
伝達ガス供給手段とを備え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４】板状基板を基板載置部の載置面に保持した
状態でプラズマ処理を行うプラズマ処理方法であって、
前記載置面に板状基板を載置する載置工程と、前記載置
面に開口した吸着孔を介して真空吸引することにより前
記板状基板を真空吸着して載置面に保持する保持工程
と、前記載置面に載置された板状基板を静電吸着にて前
記載置面に保持するとともにこの板状基板を処理するた
めのプラズマを発生させてプラズマ処理を行うプラズマ
処理工程とを含むことを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項５】前記基板載置部を冷却しながら前記プラズ
マ処理を行うことを特徴とする請求項４記載のプラズマ
処理方法。 - 【請求項６】前記プラズマ処理工程において、プラズマ
発生後に前記真空吸着による板状基板の保持を解除し、
前記吸着孔に熱伝達用のガスを供給することを特徴とす
る請求項４記載のプラズマ処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001255701A JP2003068836A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001255701A JP2003068836A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003157933A Division JP4066887B2 (ja) | 2003-06-03 | 2003-06-03 | プラズマ処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003068836A true JP2003068836A (ja) | 2003-03-07 |
Family
ID=19083628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001255701A Pending JP2003068836A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003068836A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006049548A (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-16 | Sharp Corp | 半導体レーザ装置及び半導体レーザ装置の製造方法 |
| JP2007311462A (ja) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Disco Abrasive Syst Ltd | 静電チャックテーブル機構 |
| 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 |
| JP2012515451A (ja) * | 2009-01-16 | 2012-07-05 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | ガス導入開口を備えた基板支持体 |
| DE102004038347B4 (de) * | 2003-08-12 | 2012-11-29 | Disco Corp. | Plasmaätzverfahren und Plasmaätzvorrichtung |
| JP2014523636A (ja) * | 2011-05-31 | 2014-09-11 | ラム リサーチ コーポレーション | 基板凍結乾燥装置及び方法 |
-
2001
- 2001-08-27 JP JP2001255701A patent/JP2003068836A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004038347B4 (de) * | 2003-08-12 | 2012-11-29 | Disco Corp. | Plasmaätzverfahren und Plasmaätzvorrichtung |
| JP2006049548A (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-16 | Sharp Corp | 半導体レーザ装置及び半導体レーザ装置の製造方法 |
| JP4630596B2 (ja) * | 2004-08-04 | 2011-02-09 | シャープ株式会社 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
| JP2007311462A (ja) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Disco Abrasive Syst Ltd | 静電チャックテーブル機構 |
| 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 |
| JP2012515451A (ja) * | 2009-01-16 | 2012-07-05 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | ガス導入開口を備えた基板支持体 |
| US8853098B2 (en) | 2009-01-16 | 2014-10-07 | Applied Materials, Inc. | Substrate support with gas introduction openings |
| JP2014523636A (ja) * | 2011-05-31 | 2014-09-11 | ラム リサーチ コーポレーション | 基板凍結乾燥装置及び方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20050701 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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|
| A02 | Decision of refusal |
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