JP2004095704A - Microwave plasma treatment method and apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、プラズマを用いて基板などにアッシングなどの処理を施すためのプラズマ処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より真空容器内に発生させたプラズマを用いて、基板(ウェハなど)にアッシング(灰化)処理や、エッチング処理や、薄膜形成処理などを行う方法が広く知られている。
【0003】
アッシングでは、プラズマ発生室で反応ガスをプラズマ化し、基板表面のレジストをプラズマにより活性化したイオンやラジカルと反応させて気体にし、排気することによってレジストを除去する。エッチングでは、処理対象である基板(ウェハ)の保持台に放電用の高周波電圧を印加することによりイオンやラジカルを基板表面に衝突させたり(スパッタ)、基板表面と化学反応させてエッチングする(ドライエッチング)。
【0004】
薄膜形成処理では、例えば反応ガスをプラズマ化し化学的に活性なイオンやラジカル(励起原子・分子)にし、これらの粒子により基板表面での化学反応を促進することによって、基板表面に生成物を堆積させる(プラズマCVDなど)。
【0005】
この種のプラズマを用いた処理装置で、プラズマ発生室にプラズマを発生させるためにマイクロ波を用いるものがある。例えばマイクロ波プラズマ源や電子サイクロトロン共鳴(Electron Cyclotron Resonance, ECR)プラズマ源等がある。
【0006】
このように石英板を通してマイクロ波を真空容器内に導くプラズマ源では、石英板にマイクロ波を導く導波管に導波管の長手方向に長い窓を設け、この窓を通して真空容器内へマイクロ波を導入することにより、効率を向上させている(スロットアンテナ方式という)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
このようなマイクロ波源では、石英板の温度がプラズマの生成に大きな影響を及ぼす。すなわち石英板の温度が低く、たとえば室温程度に冷えている時には、プラズマ化により生成したラジカルの活性が著しく失われる(失活という)。
【0008】
このため基板の処理速度が低下する。逆にプラズマ処理が続くことにより石英板の温度が上昇すると、処理速度が上昇する。このように石英板の温度変化が大きいと、プラズマ処理速度の変動が大きくなり、処理された製品の品質が不安定になる。例えばアッシング処理装置においては、単位時間で除去される量を示すアッシングレート(A/R)が不安定になる。
【0009】
そこで従来より、基板をプラズマ処理するのに先行して、一定時間プラズマ放電を行わせて石英板の温度を上昇させている。このような目的で行う放電をここでは空放電という。
【0010】
一方この種の装置では、多数枚の基板をカセットに装填し、このカセットを真空容器に接続したカセット収容室に収容している。そしてこのカセットから基板を1枚ずつ真空容器に搬入・搬出し、全ての基板(1ロット)の処理が終わるとカセットを交換することによって処理を続ける。このようにカセットごとにまとめて処理することを、ここではロット処理という。
【0011】
この場合には、前記の空放電はカセットを交換する度に行っていた。すなわちカセット交換の間(待機時、アイドリング時)に石英板が冷えるから、新しいカセットの基板に対して処理を開始する度に空放電を行うものである。
【0012】
しかしこのようにカセットを交換する度に空放電を行う場合は、空放電が終わるまで基板の処理を始めることができないから、装置の稼働率が低下する。換言すれば単位時間当たりの処理枚数(スループット)が低下するという問題があった。
【0013】
この発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、誘電体板(石英板など)の温度低下による基板処理速度の変動を防止し、かつ装置の稼働率を上げ、スループットを上げることができるマイクロ波プラズマ処理方法を提供することを第1の目的とする。またこの方法の実施に直接使用するマイクロ波プラズマ処理装置を提供することを第2の目的とする。
【0014】
【発明の構成】
この発明によれば第1の目的は、真空容器内の上部に誘電体板を通して供給されるマイクロ波によって生成したプラズマガスを、ヒータ付きの昇降可能な基板保持台に保持した基板に導いて基板をプラズマ処理するマイクロ波プラズマ処理方法において、前記基板の処理に先行して、前記基板保持台を前記誘電体板に近接させ、前記誘電体板を前記基板保持台によって加熱することを特徴とするマイクロ波プラズマ処理方法、により達成される。
【0015】
この場合、ヒータ付きの基板保持台は基板を保持していない時に上昇させてもよいが、基板を保持したままの状態で上昇させて誘電体板を加熱してもよい。例えば多数の基板をカセットに装填し、カセットごとに連続処理する場合は、カセット交換中の待ち時間(アイドル時間)に保持台を上昇させて誘電体板を加熱すればよい。
【0016】
またこの発明は、空放電と併用するものを包含する。例えば保持台の上昇により誘電体を予熱した後で、空放電を行うものを含む。この場合は空放電の時間を短縮できるので所期の効果が得られるものである。
【0017】
同じ目的は、真空容器内の上部に誘電体板を通して供給されるマイクロ波によって生成したプラズマガスを、昇降可能な基板保持台に保持した基板に導いて基板プラズマ処理するマイクロ波プラズマ処理方法において、前記誘電体板付近に取付けられた電気ヒータを備え、前記基板のプラズマ処理に先行して、前記ヒータによって前記誘電体板を加熱することを特徴とするマイクロ波プラズマ処理方法、によっても達成可能である。
【0018】
この発明によれば第2の目的は、真空容器内の上部に誘電体板を通して供給されるマイクロ波によって生成したプラズマガスを、ヒータ付き昇降可能な基板保持台に保持した基板に導いて基板をプラズマ処理するマイクロ波プラズマ処理装置において、プラズマ発生部およびその下方に連続する反応室を有する真空容器と、前記プラズマ発生部へ供給する反応ガスの流量を制御するガス流量制御弁と、前記反応室から排気して前記真空容器内を減圧する排気ポンプと、前記真空容器内で昇降し必要に応じて前記誘電体板に近接可能としたヒータ付きの基板保持台と、前記真空容器内に反応ガスを供給しつつ前記真空容器内を排気し所定のガス雰囲気に保ちながら反応ガスをプラズマ放電させて基板の処理を行う一方基板の非処理時に基板保持台を上昇させて誘電体板を基板保持台で加熱するコントローラと、を備えることを特徴とするマイクロ波プラズマ処理装置、によって達成可能である。
【0019】
誘電体板には通常石英板を用いるのがよい。基板は複数枚をカセットに装填しておき、このカセットをカセット収容室に収容して1つのカセットに含まれる基板を1ロットとして連続処理する場合(ロット処理)には、カセット交換中に基板保持台を上昇させて誘電体板を加熱するのがよい。カセット交換中の空き時間(待機時間、アイドル時間)を有効利用できるからである。
【0020】
同じ目的は、真空容器内の上部に誘電体板を通して供給されるマイクロ波によって生成したプラズマガスを、昇降可能な基板保持台に保持した基板に導いて基板をプラズマ処理するマイクロ波プラズマ処理装置において、前記誘電体板を加熱するための電気ヒータを備えることを特徴とするマイクロ波プラズマ処理装置、によっても達成可能である。
【0021】
【実施態様】
図1は本発明の一実施態様であるマイクロ波プラズマエッチング装置の基本構成図、図2はその石英板加熱時の状態を示す図である。
【0022】
この図1、2において符号10は真空容器であり、その内部の上方が円筒型のプラズマ発生部12となり、下方が円筒型の反応室14となっている。プラズマ発生部12の上壁には誘電体である石英板16が嵌め込まれ、この石英板16の上面には導波管18によってマイクロ波20がマイクロ波発振器22から導かれる。
【0023】
プラズマ発生部12は反応室14より小径であり、その壁面積を小さくすることにより壁面の状況が反応に及ぼす影響を少なくしている。プラズマ発生部12には反応ガス導入孔24からO2ガスなどの反応ガスが供給可能である。反応室14にはヒータ付きの基板保持台26が昇降可能に設けられ、この保持台26の上にはプラズマ処理例えばアッシング処理の被処理物である基板28が保持される。
【0024】
基板28は円形のシリコンウェハーであり、この基板28は基板保持台26の中央に保持される。基板28は基板保持台26より小径であり、基板28とその外周を囲む石英製のマスクリング30によってこの基板保持台26の表面全体が覆われて、基板保持台26がプラズマから保護されている。なお基板28およびマスクリング30は静電チャック(図示せず)で保持台26に保持される。
【0025】
反応室14の内面には水平な環状の整流板32が固定され、この整流板32より下方に排気孔34が開口している。整流板32には周方向に等間隔に多数の小孔36が形成され、反応室14内の反応ガスの流れを安定化させる。
【0026】
次にこの実施態様の動作をアッシング処理を例にして説明する。エッチングレジストが付着している被処理物である基板28は、図示しないローディング装置によって真空容器10内に搬入され、保持台26上に保持される。この保持台26上で基板28を一定温度に保持した状態で反応ガス供給孔24からO2ガスなどの反応ガスを供給する。
【0027】
一方、排気孔34からは排気して真空容器10内を減圧する。この状態でマイクロ波発振器22を起動させてマイクロ波をプラズマ発生部12に導く。マイクロ波は反応ガスの種類によりその発振周波数を選定する。O2ガスの場合には2.45GHZとする。
【0028】
この場合反応ガス(O2)はプラズマ化され、プラズマ化により生成された活性な酸素ラジカル(O*)と、有機膜であるレジストとが反応する。この反応によってレジストは、CO2、CO、H2O等となって排気孔34から排気される。
【0029】
石英板16を加熱するためには、図2に示すように基板保持台26を上昇させて石英板16に近接させる。基板保持台26は内蔵するヒータ(図示せず)によって加熱されている。アッシング処理の場合にはこの保持台26の上面は通常約250℃に加熱されている。このように基板保持台26を石英板16に近接させることにより、減圧下の真空容器10内で石英板16を主として輻射熱により加熱することができる。
【0030】
なお真空容器10内は減圧状態に維持するのが望ましい。保持台26による石英板16の加熱時には、真空容器10の真空度を下げて(内圧を上昇させ大気圧に近付けて)もよい。基板保持台26により石英板16を加熱した後に、さらに空放電を行ってもよいが、石英板16は予熱されているから空放電の時間を短縮できる。
【0031】
【他の実施態様】
前記図1、2に示した実施態様は、ヒータ付きの基板保持台26を上昇させて石英板16に近接させることによって石英板16を加熱するものであった。この発明は石英板を加熱するためのヒータ、例えば電気ヒータを設けることによっても所期の目的が達成可能である。
【0032】
例えば図1に仮想線で示すように、石英板16の外周に電気ヒータ40を取付ける。このヒータ40を必要な時に発熱させて石英板16を加熱すればよい。例えばマイクロ波20の供給を止めてプラズマ発生を中断した時だけこのヒータ40で石英板16を加熱する。
【0033】
ヒータ40に代え、石英板16の表面に密着させたヒータ(図示せず)を用いてもよい。例えば導波管18に設けた長い窓(スロット)以外の表面に平面状のヒータを貼り付ければよい。ヒータ40で石英板16を空放電によってさらに加熱してもよい。
【0034】
【他の実施態様】
図3はプラズマエッチング装置の制御系を示す系統図、図4はカセット収容室と組合せた状態を示す図、図5はその動作流れ図である。図3、4においては、前記図1と同一部分に同一符号を付したので、その説明は繰り返さない。
【0035】
図3において、50は保持台26を昇降させる昇降機である。プラズマ発生部12の壁面に設けた反応ガス導入孔24には、反応ガスとしての酸素ガス(O2)が供給源52から流量制御弁54を通して供給される。
【0036】
反応室14の下部に設けた排気孔34には、ドライポンプ56が接続されている。真空容器10内の圧力は、真空計(VG、Vacuum Gauge)58で検出される。
【0037】
60はコントローラであり、CPU62、種々のインターフェースなどで構成される。このコントローラ60は前記したように基板28(図1参照)のアッシング処理などの制御を行う。例えば図5に示す動作によって、基板28をアッシング処理するものである。
【0038】
この真空容器10には、図4に示すようにカセット収容室64が接続される。真空容器10とカセット収容室64の仕切壁にはゲート弁66が設けられている。カセット収容室64内には他のゲート弁68を開いてここからカセット70が出し入れされる。カセット70には多数枚の基板28が装填されている。
【0039】
未処理の基板28はゲート弁66を開いてローディング装置(図示せず)によってこのカセット70から基板保持台26に運ばれ、逆に処理済みの基板28は基板保持台26からカセット70に戻される。カセット70の全ての基板28、すなわち1ロット分の基板28が処理されると、ゲート弁68を開いてこのカセット70を搬出し、未処理基板28を装填したカセット70と交換する。
【0040】
次にこの装置の動作を図5を用いて説明する。未処理基板28を装填したカセット70をカセット収容室64に搬入し、このカセット収容室64を減圧する。このカセット70の搬入中にコントローラ60は基板保持台26を発熱させつつ上昇させて石英板16に近接させ、図2の状態にする。この状態で石英板16は加熱される(図5、ステップS100)。
【0041】
コントローラ60は基板保持台26を下降させ(ステップS102)、ゲート弁66を開いて未処理基板28をカセット70から基板保持台26上に搬入する(ステップS104)。ゲート弁66を閉じた後、真空容器10内を減圧しつつ反応ガスを供給してマイクロ波発振器22を作動させ、プラズマを発生させる。このプラズマガスによって基板28をプラズマ処理(アッシング処理)する(ステップS106)。
【0042】
処理が終わった基板28は、再び開いたゲート弁66を通してカセット70に戻される(ステップS108)。以上のステップS102〜S108の動作を繰り返して、カセット70の全ての基板28を処理する。すなわち1ロット分の処理を連続して行う(ステップS110)。
【0043】
1ロット分の処理が終わり、他の未処理のカセット70があれば(ステップS112)、カセット70の交換を行う(ステップS116)。このカセット70の交換に先行して、またはこの交換と並行して、基板保持台26を上昇させて石英板16に近接させる(ステップS114)、基板保持台26はヒータで加熱されているから、石英板16も輻射熱によって加熱される。カセット70の交換が済めば基板保持台26を下降させ(ステップS102)、以上の動作を繰り返す。
【0044】
なお基板保持台26によって石英板16を加熱した後に、空放電を行って石英板16をさらに加熱してから基板28のプラズマ処理を行ってもよい。この場合には従来の空放電だけで石英板16を加熱する方法に比べて空放電の時間を著しく短縮できる。
【0045】
以上の実施態様は石英板16を基板保持台26により加熱するものであるが、石英板16に電気ヒータ40(図1、3参照)を設けた場合には、コントローラ60は適時にこのヒータ40を発熱させて石英板16を加熱すればよい。
【0046】
【発明の効果】
請求項1の発明は以上のように、基板保持台のヒータを利用して誘電体板を加熱することができ、基板をプラズマ処理する前に誘電体板を予め加熱しておくから、プラズマ処理の処理速度が安定化し、装置の稼働率とスループットが上昇する。
【0047】
ここにカセットに複数の基板を装填して、1つのカセットを1ロットとして連続処理する場合には、カセット交換中に基板保持台で誘電体板を加熱することができ、装置の待ち時間を有効活用して装置の稼働率をさらに向上させることができる(請求項2)。基板保持台による誘電体板の加熱後に、空放電を併用して誘電体板をさらに加熱してもよい(請求項3)。この場合は誘電体板の加熱が一層確実に行われるから、プラズマ処理速度を一層安定化させることができる。
【0048】
請求項4の発明によれば、石英板を加熱する電気ヒータを設けたので、請求項1の発明と同様な効果が得られる。請求項5〜8の発明によれば、請求項1〜3の方法の実施に直接使用する装置が得られる。請求項9の発明によれば、請求項4の発明の実施に直接使用する装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様装置の基本構成図
【図2】同じく石英板加熱状態を示す図
【図3】制御系統図
【図4】カセット収容室との結合状態を示す図
【図5】動作説明図
【符号の説明】
10 真空容器
12 プラズマ発生部
16 反応室
18 導波管
20 マイクロ波
22 マイクロ波発生器
26 基板保持台
28 基板
40 ヒータ
50 昇降機
60 コントローラ
64 カセット収容室
70 カセット[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a plasma processing apparatus for performing a process such as ashing on a substrate or the like using plasma.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a method of performing an ashing (ashing) process, an etching process, a thin film forming process, and the like on a substrate (a wafer or the like) using plasma generated in a vacuum vessel has been widely known.
[0003]
In ashing, the reaction gas is turned into plasma in a plasma generation chamber, and the resist on the substrate surface is reacted with ions and radicals activated by the plasma to form a gas, which is then exhausted to remove the resist. In etching, a high frequency voltage for discharge is applied to a holding table of a substrate (wafer) to be processed to cause ions or radicals to collide with the substrate surface (sputter) or to chemically react with the substrate surface to perform etching (dry). etching).
[0004]
In the thin film formation process, for example, a reaction gas is turned into plasma to convert it into chemically active ions or radicals (excited atoms and molecules), and these particles promote a chemical reaction on the substrate surface, thereby depositing products on the substrate surface. (Such as plasma CVD).
[0005]
There is a processing apparatus using this type of plasma that uses microwaves to generate plasma in a plasma generation chamber. For example, there are a microwave plasma source and an electron cyclotron resonance (ECR) plasma source.
[0006]
As described above, in a plasma source that guides microwaves into a vacuum vessel through a quartz plate, a waveguide that guides the microwaves to the quartz plate is provided with a long window in a longitudinal direction of the waveguide, and the microwaves are introduced into the vacuum vessel through the windows. To improve efficiency (referred to as a slot antenna system).
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In such a microwave source, the temperature of the quartz plate greatly affects the generation of plasma. That is, when the temperature of the quartz plate is low, for example, when it is cooled to about room temperature, the activity of radicals generated by plasma conversion is significantly lost (referred to as deactivation).
[0008]
Therefore, the processing speed of the substrate decreases. Conversely, when the temperature of the quartz plate increases due to the continuation of the plasma processing, the processing speed increases. When the temperature change of the quartz plate is large, the fluctuation of the plasma processing speed becomes large, and the quality of the processed product becomes unstable. For example, in an ashing processing apparatus, an ashing rate (A / R) indicating an amount removed in a unit time becomes unstable.
[0009]
Therefore, conventionally, prior to performing the plasma processing on the substrate, plasma discharge is performed for a certain period of time to increase the temperature of the quartz plate. The discharge performed for such a purpose is herein referred to as idle discharge.
[0010]
On the other hand, in this type of apparatus, a large number of substrates are loaded in a cassette, and the cassette is accommodated in a cassette accommodation room connected to a vacuum container. Then, the substrates are carried into and out of the vacuum container one by one from the cassette, and when all the substrates (one lot) have been processed, the cassette is replaced to continue the processing. Collectively processing the cassettes in this manner is referred to as lot processing here.
[0011]
In this case, the idle discharge is performed every time the cassette is replaced. That is, since the quartz plate cools during cassette exchange (during standby or idling), an empty discharge is performed each time processing of a substrate in a new cassette is started.
[0012]
However, when the empty discharge is performed each time the cassette is replaced, the processing of the substrate cannot be started until the empty discharge is completed, and the operation rate of the apparatus is reduced. In other words, there is a problem that the number of processed sheets (throughput) per unit time is reduced.
[0013]
The present invention has been made in view of such circumstances, and can prevent a fluctuation in a substrate processing speed due to a decrease in the temperature of a dielectric plate (eg, a quartz plate), increase the operation rate of the apparatus, and increase the throughput. A first object is to provide a microwave plasma processing method. It is a second object of the present invention to provide a microwave plasma processing apparatus used directly for carrying out this method.
[0014]
Configuration of the Invention
According to the present invention, a first object is to guide a plasma gas generated by microwaves supplied through a dielectric plate to an upper portion in a vacuum vessel to a substrate held on a vertically movable substrate holder with a heater. In the microwave plasma processing method for performing plasma processing on the substrate, prior to the processing of the substrate, the substrate holding table is brought close to the dielectric plate, and the dielectric plate is heated by the substrate holding table. Microwave plasma processing method.
[0015]
In this case, the substrate holder with heater may be raised when the substrate is not held, or may be raised while holding the substrate to heat the dielectric plate. For example, when a large number of substrates are loaded in a cassette and continuous processing is performed for each cassette, the holding plate may be raised during the waiting time (idle time) during cassette replacement to heat the dielectric plate.
[0016]
The present invention also encompasses those used in combination with idle discharge. For example, it includes a method in which the dielectric is preheated by raising the holding table, and then an empty discharge is performed. In this case, the desired effect can be obtained because the time of the idle discharge can be shortened.
[0017]
The same object is achieved in a microwave plasma processing method in which a plasma gas generated by microwaves supplied through a dielectric plate to an upper portion in a vacuum vessel is guided to a substrate held on a vertically movable substrate holding table to perform substrate plasma processing. A microwave plasma processing method comprising an electric heater mounted near the dielectric plate and heating the dielectric plate by the heater prior to the plasma processing of the substrate. is there.
[0018]
According to the present invention, a second object is to guide a plasma gas generated by microwaves supplied through a dielectric plate to an upper portion inside a vacuum vessel to a substrate held on a vertically movable substrate holding table with a heater. In a microwave plasma processing apparatus for performing plasma processing, a vacuum vessel having a plasma generation unit and a reaction chamber continuous below the plasma generation unit, a gas flow control valve for controlling a flow rate of a reaction gas supplied to the plasma generation unit, and the reaction chamber An exhaust pump that exhausts air from the vacuum vessel to depressurize the inside of the vacuum vessel, a substrate holder with a heater that moves up and down in the vacuum vessel and can be made close to the dielectric plate as necessary, and a reaction gas in the vacuum vessel. While supplying the gas, the inside of the vacuum vessel is evacuated, and the reaction gas is plasma-discharged while maintaining a predetermined gas atmosphere to process the substrate, while holding the substrate when the substrate is not processed. Microwave plasma processing apparatus, wherein a is raised comprises a controller for heating a dielectric plate in the substrate holder, and is achievable by.
[0019]
Usually, a quartz plate is preferably used as the dielectric plate. When a plurality of substrates are loaded in a cassette, and the cassette is accommodated in a cassette accommodating chamber and the substrates included in one cassette are continuously processed as one lot (lot processing), the substrate is held during cassette replacement. It is preferable to raise the stage to heat the dielectric plate. This is because idle time (standby time, idle time) during cassette replacement can be effectively used.
[0020]
The same object is achieved in a microwave plasma processing apparatus that performs plasma processing on a substrate by guiding a plasma gas generated by microwaves supplied through a dielectric plate to an upper portion in a vacuum vessel to a substrate held on a vertically movable substrate holding table. The present invention can also be achieved by a microwave plasma processing apparatus including an electric heater for heating the dielectric plate.
[0021]
Embodiment
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a microwave plasma etching apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing a state when the quartz plate is heated.
[0022]
In FIGS. 1 and 2,
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
A horizontal
[0026]
Next, the operation of this embodiment will be described using an ashing process as an example. The
[0027]
On the other hand, the interior of the
[0028]
In this case, the reaction gas (O 2 ) is converted into plasma, and active oxygen radicals (O * ) generated by the plasma are reacted with the resist which is an organic film. This reaction turns the resist into CO 2 , CO, H 2 O, etc., and is exhausted from the
[0029]
In order to heat the
[0030]
It is desirable to maintain the inside of the
[0031]
[Other embodiments]
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the
[0032]
For example, an
[0033]
Instead of the
[0034]
[Other embodiments]
3 is a system diagram showing a control system of the plasma etching apparatus, FIG. 4 is a diagram showing a state where the plasma etching apparatus is combined with a cassette accommodating chamber, and FIG. 5 is an operation flowchart thereof. 3 and 4, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
[0035]
In FIG. 3,
[0036]
A
[0037]
[0038]
A
[0039]
The
[0040]
Next, the operation of this device will be described with reference to FIG. The
[0041]
The
[0042]
The processed
[0043]
If the processing for one lot is completed and there is another unprocessed cassette 70 (step S112), the
[0044]
After the
[0045]
In the above embodiment, the
[0046]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, as described above, the dielectric plate can be heated using the heater of the substrate holding table, and the dielectric plate is heated in advance before the substrate is subjected to the plasma processing. Processing speed is stabilized, and the operation rate and throughput of the apparatus are increased.
[0047]
In the case where a plurality of substrates are loaded in a cassette and one cassette is continuously processed as one lot, the dielectric plate can be heated by the substrate holding table during the cassette exchange, and the waiting time of the apparatus is reduced. Utilization can further improve the operation rate of the device (claim 2). After the dielectric plate is heated by the substrate holding table, the dielectric plate may be further heated using air discharge. In this case, since the heating of the dielectric plate is performed more reliably, the plasma processing speed can be further stabilized.
[0048]
According to the fourth aspect of the invention, since the electric heater for heating the quartz plate is provided, the same effect as the first aspect of the invention can be obtained. According to the invention of claims 5 to 8, there is provided an apparatus directly used for carrying out the method of claims 1 to 3. According to the ninth aspect of the present invention, there is provided an apparatus directly used for implementing the fourth aspect of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a basic configuration diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a heating state of a quartz plate. FIG. 3 is a control system diagram. FIG. 4 is a diagram showing a coupling state with a cassette accommodating chamber. 5 Explanation of operation [Description of reference numerals]
DESCRIPTION OF
Claims (9)
a)複数枚の基板を収容したカセットから、1枚の基板を真空容器内に搬入し、基板保持台に保持する;
b)基板をプラズマ処理する;
c)基板を真空容器から搬出する;
d)前記a)〜c)を繰り返し前記カセットに収容した全ての基板を処理する;
e)基板保持台を上昇させ、誘電体板に近接させて誘電体板を加熱する;
f)カセットを交換して工程a)〜e)を繰り返す;
以上の各工程を有するマイクロ波プラズマ処理方法。The method of claim 1, wherein
a) one substrate is loaded into a vacuum container from a cassette containing a plurality of substrates, and is held on a substrate holding table;
b) plasma treating the substrate;
c) unloading the substrate from the vacuum vessel;
d) repeating the steps a) to c) to process all the substrates stored in the cassette;
e) raising the substrate holder and heating the dielectric plate in proximity to the dielectric plate;
f) replace cassettes and repeat steps a) -e);
A microwave plasma processing method having the above steps.
前記誘電体板付近に取付けられた電気ヒータを備え、前記基板のプラズマ処理に先行して、前記ヒータによって前記誘電体板を加熱することを特徴とするマイクロ波プラズマ処理方法。In a microwave plasma processing method of performing plasma processing on a substrate by guiding a plasma gas generated by microwaves supplied through a dielectric plate to an upper part in a vacuum vessel to a substrate held on a vertically movable substrate holding table,
A microwave plasma processing method, further comprising an electric heater attached near the dielectric plate, wherein the heater heats the dielectric plate prior to the plasma processing of the substrate.
プラズマ発生部およびその下方に連続する反応室を有する真空容器と、
前記プラズマ発生部へ供給する反応ガスの流量を制御するガス流量制御弁と、
前記反応室から排気して前記真空容器内を減圧する排気ポンプと、
前記真空容器内で昇降し必要に応じて前記誘電体板に近接可能としたヒータ付きの基板保持台と、
前記真空容器内に反応ガスを供給しつつ前記真空容器内を排気し所定のガス雰囲気に保ちながら反応ガスをプラズマ放電させて基板の処理を行う一方、基板の非処理時に基板保持台を上昇させて誘電体板を基板保持台で加熱するコントローラと、
を備えることを特徴とするマイクロ波プラズマ処理装置。In a microwave plasma processing apparatus that performs plasma processing on a substrate by guiding a plasma gas generated by microwaves supplied through a dielectric plate to an upper portion in a vacuum vessel to a substrate held on a vertically movable substrate holding table with a heater,
A vacuum vessel having a plasma generation unit and a reaction chamber continuous therebelow,
A gas flow rate control valve for controlling a flow rate of the reaction gas supplied to the plasma generation unit,
An exhaust pump that exhausts from the reaction chamber and decompresses the inside of the vacuum vessel;
A substrate holder with a heater that can be moved up and down in the vacuum vessel and made accessible to the dielectric plate as needed,
While supplying the reaction gas into the vacuum container, the inside of the vacuum container is evacuated and the reaction gas is plasma-discharged while maintaining a predetermined gas atmosphere to process the substrate, while raising the substrate holder when the substrate is not processed. A controller for heating the dielectric plate with the substrate holding table,
A microwave plasma processing apparatus comprising:
前記誘電体板を加熱するための電気ヒータを備えることを特徴とするマイクロ波プラズマ処理装置。In a microwave plasma processing apparatus that performs plasma processing on a substrate by guiding a plasma gas generated by microwaves supplied through a dielectric plate to an upper portion in a vacuum vessel to a substrate held on a vertically movable substrate holding table,
A microwave plasma processing apparatus comprising an electric heater for heating the dielectric plate.
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