JP2009141069A - プラズマ処理装置及び処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエハ等の試料の処理のスループットを向上して処理の効率を向上させることのできる真空処理技術を提供する。
【解決手段】真空容器と、該真空容器内に試料を載置して保持する試料台２５０と、前記試料と試料台の間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給手段と、前記真空容器内に処理ガスを供給するガス供給手段と、前記真空容器内に高周波エネルギを供給してプラズマを生成するプラズマ生成手段と、前記真空容器内のガスを排気する排気手段とを備え、前記試料にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置において、前記試料台２５０は、試料載置面に配置された誘電体膜および該誘電体膜により絶縁された静電吸着用電極、前記試料載置面上に配置された試料外周縁を上方に押し上げる押し上げピン３０１、並びに該押し上げピンを駆動する駆動機構を備え、前記プラズマ生成手段によりプラズマを生成した状態で前記押し上げピン３０１を上方に駆動して試料をその外周縁側から引き剥がす。
【選択図】図３

Description

本発明は、プラズマを用いて試料を処理するプラズマ処理技術に係り、特に、処理に際して静電気により試料を試料台に吸着保持するプラズマ処理技術に関する。

プラズマ処理装置を用いて試料を処理するする際、試料を試料台に静電気により固定する方法として大きく２つの方法が知られている。一つは試料台表面に溶射または結晶膜の貼付けにより設けた誘電体膜の固有抵抗値を意図的にある程度まで低下させておき、試料台の基材に電圧を印加した後、前記誘電体膜を介して微弱な電流を流して、前記誘電体膜表面と試料裏面間に電位差を生じさせ、この電位差により発生する静電気力、いわゆるジョンソン・ラーベック力を用いる方法である。なお、誘電体膜の固有抵抗値をコントロールする方法として、代表的にはチタニア（酸化チタン）を含有させる方法が知られている。

ジョンソン・ラーベック力を用いる方法は、微小隙間に電位差発生させるため低い電圧で高い吸着力を得ることができる。また、この方法は意図的に電流を発生させるため蓄積電荷も多くなり残留吸着力が発生しやすいが、誘電体膜自身を介して除電可能である。吸着力はウエハに蓄積された電荷に依存し、電荷が少なくなるにしたがって吸着力が小さくなる。

もう一つは、前記誘電体膜の固有抵抗値を極力高く設定し、前記誘電体膜を介して試料台の基材と試料間に電圧を印加した際に発生する静電気力を利用するもの、すなわちクーロン力を用いる方法である。クーロン力を用いる方法は、前記誘電体膜の電気的物性、厚み、印加電圧により吸着力が決定され、得られる吸着力はジョンソン・ラーベック力に比べて小さい。

誘電体膜自体の固有抵抗値が高いため、試料台からの電荷チャージ量は格段に少ない傾向にあるが、印加電圧を高くしたり、長時間にわたり電圧印加を継続すると、微小なチャージが誘電体膜とウエハ間の微小隙間に発生する。このチャージは誘電体膜自身の固有抵抗値が高いため、前記誘電体膜を介しての除電に際して非常に大きい時定数を示す。ウエハを介して除電する方法もあるが、ウエハ自身が数メガオームの抵抗値を有するため、同じく大きな時定数を示すことになる。このため残留吸着力が減衰せず装置運用上の障害となることがある。

クーロン力を用いる方法では、所定の吸着力を得るために誘電体膜厚を薄くし、高い電圧を印加する必要がある。印加する電圧は、誘電体膜の膜厚、誘電率にも依存するが、一般に誘電率１０程度、膜厚１００μｍ程度の場合、最低でも１．５ＫＶ程度を要する。誘電体膜は極力固有抵抗値を高く設定するが、前述のように、印加電圧が高いため微小な電流が流れ、ジョンソン・ラーベック力が作用することになる。このため、吸着力が格段に増加するが、逆に残留吸着力の問題が生じる。なお、残留吸着力は、印加時間依存性も有する。このように、微小なリーク電流によってチャージされた電荷は誘電体膜の固有抵抗値が高いために膜を介して放電し難くなる。

このような残留吸着力を低減する技術が特許文献１に開示されている。特許文献１では、処理終了後に、静電吸着電極に処理中とは逆の電位となるように電力を供給した状態で、処理室内に窒素ガスを導入して静電チャックおよびウエハに蓄積された電荷を放電させることが開示されている。
特開２００１−０９３８８４号公報

前述のように、近年では静電吸着電極の残留吸着力が大きくなり、静電吸着電極上に形成された誘電体膜からウエハを短時間に剥して持ち上げることが困難となっている。このため、処理の効率が損なわれることがある。

また、ウエハを前記誘電体膜から剥す際、ウエハに掛かる外力により、ウエハが当初の位置からずれることがある。この場合には、誘電体膜上のウエハの中心の位置と押し上げピン押し上げられた状態でのウエハの中心位置とが大きくずれることになる。このような場合には、ロボットアーム等の搬送手段によりウエハを受渡しする際にウエハが落下することがある。また、ウエハをアームに載置して目的の場所である、例えば試料台まで搬送した後、前記試料台に再度載置する場合、載置場所がずれて、前記試料に適正な処理を施すことができないことがある。

本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたもので、ウエハ等の試料の処理のスループットを向上して処理の効率を向上させることのできる真空処理技術を提供することにある。また、ウエハ等の試料の搬送の際の位置のずれを抑制して処理の歩留まりを向上させることのできる真空処理技術を提供することにある。

本発明は上記課題を解決するため、次のような手段を採用した。

真空容器と、該真空容器内に試料を載置して保持する試料台と、前記試料と試料台の間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給手段と、前記真空容器内に処理ガスを供給するガス供給手段と、前記真空容器内に高周波エネルギを供給してプラズマを生成するプラズマ生成手段と、前記真空容器内のガスを排気する排気手段とを備え、 前記試料にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置において、前記試料台は、試料載置面に配置された誘電体膜および該誘電体膜により絶縁された静電吸着用電極、前記試料載置面上に配置された試料外周縁を上方に押し上げる押し上げピン、並びに該押し上げピンを駆動する駆動機構を備え、前記プラズマ生成手段によりプラズマを生成した状態で前記押し上げピンを上方に駆動して試料をその外周縁側から剥がす。

本発明は、以上の構成を備えるため、ウエハ等の試料を処理する際のスループットを向上して処理の効率を向上させることができる。また、ウエハ等の試料を搬送する際の位置ずれを抑制して処理の歩留まりを向上させることができる。

以下、最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態にかかるプラズマ処理装置の全体構成を示す図である。図１に示すように、プラズマ処理装置は、試料収納カセット１０１、大気側試料搬送室１０２、ロック室１０３，１０４、真空側試料搬送室１０５、真空処理装置１０６を備える。試料収納カセット１０１に収納された試料は、大気側試料搬送室１０２に格納された搬送ロボットにより１枚ずつロック室１０３に運ばれる。

ロック室１０３の出入り口には、ロック室内部を密閉するゲートバルブが備え付けられており、大気圧状態で試料が搬入された後、ゲートバルブを閉めてロック室１０３内部を減圧する。ロック室１０３の内部が真空状態になった後、真空側試料搬送室１０５に格納した搬送ロボットにより試料を各真空処理室１０６に搬送し、処理を行う。

処理終了の後、試料は再び真空側試料搬送室１０５を介してロック室１０４に搬送される。このときロック室内部は真空状態にあり、処理終了後の試料を収納した後、ロック室１０４に備え付けられたゲートバルブを閉め内部を密閉し、加圧して大気状態とした後、試料を大気側試料搬送室１０２を介してカセット１０１に戻す。

図２は、真空処理装置の詳細を説明する図である。図２に示すように真空処理装置１０６は、処理室２００を有し、その上部に処理室２００内に電磁波を放射するアンテナ２０１、下部にウエハ２２０などの被処理対象である試料を載置する試料台２５０を備える。真空容器２１０は、アンテナ２０１を保持する側壁２１１および側壁２１１の下方に配置された下部容器２１２を有している。前記下部容器２１２と試料台２５０の間の空間は、処理室２００内のガス、プラズマ、あるいは反応生成物が移動して排気手段である排気ポンプ２０３により排気される空間となっている。

処理室２００の周囲には、たとえば電磁コイルとヨークよりなる磁場形成手段２０２が設置されている。処理ガスは、図示しないガス供給手段から所定の流量と混合比をもって処理室２００内に供給される。回転可能で流路を開閉可能な複数のフラップを有する真空排気弁２０４を介して排気ポンプ２０３により排気することにより処理室２００内の圧力を制御することができる。

アンテナ２０１には、真空容器２１０外に設置された高周波電源２２１の出力がマッチングボックス２２２を介して供給され、アンテナ２０１を介して処理室２２０内に導入される。このとき、磁場形成手段２０２によって形成される磁場との相互作用によりプラズマが生成され、生成されたプラズマを用いてウエハ２２０をエッチング処理する。

試料台２５０は、その上に載置されるウエハ２２０を誘電体膜２５２を介して静電吸着する。誘電体膜２５２内に形成された吸着用の電極には、処理室２００外に設置された直流電源２０６の電圧がフィルタ回路２５６を介して供給され、静電気によりウエハを吸着保持する。また、処理室２００外に設置されたＨｅガス源２１３は、ガス供給量を調整するガス導入調節弁２１４を介してウエハ２２０裏面にＨｅガスを供給し、ウエハ２２０を冷却する。

処理室２００外に設置されたＲＦ（高周波）バイアス電源２０７からのバイアス電圧は、マッチングボックス２０８を介して試料台２５０を構成する金属製のブロック２５１に供給し、プラズマ中のイオンをウエハ２２０上に引き込みエッチング反応をアシストする。

試料台２５０を構成する金属ブロック２５１には、流路２５４が設けられており、処理室２００外に設置された温調ユニット２０９によって温度が調整された冷媒を導入してウエハの温度を制御する。

すなわち、ウエハ２２０は処理中にプラズマからの入熱およびＲＦバイアスによる入熱等を受け、前記Ｈｅガス、誘電体膜２５５、および金属製ブロック２５１を介して伝熱冷却される。なお、セラミック製カバー２５３は、金属製ブロック２５１をプラズマから電気的絶縁を確保するため、またプラズマによりスパッタあるいはエッチングされて消耗するのを保護する目的で設置されている。

図３は、試料台（外周プッシャ付）２５０の詳細を説明する図である。金属製ブロック２５１には、ほぼ同心円状に流路２５４が設けられる。流路２５４には、冷媒ノズル（図示せず）を介して温調ユニット２０９より温度調整された冷媒が導入される。例えば、内周側と外周側で温度差を設けたい場合は、各々に独立した流路２５４を設け、各々に独立した温調ユニット２０９を接続し制御することができる。

プッシャ３０１はウエハ２２０を試料台に設置し、あるいは搬出するための上下機構である。プッシャ３０１の上下動は図示しない駆動機構（アクチュエータ）による。金属製ブロック２５１には図示しない接続線を介してＲＦバイアスが印加される。金属製ブロック２５１とベース３０７との間には、これらを電気的に絶縁する絶縁板３０８を備える。ウエハ２２０裏面と誘電体膜２５２の間にはＨｅガスが充填される。Ｈｅガスはガス導入ノズル３０３を介して、誘電体膜２５２上面に配置された開口３０２から、誘電体膜２５２上面とウエハ２２０裏面との間に導入される。導入されたＨｅガスは試料台２５０のウエハ２２０の載置される上面に同心円状および放射状に配置された溝状の凹みとウエハ２２０とで構成されるガス流路（図示せず）を伝わってウエハ裏面全域に行き渡る。

ベース３０７の底部には直流電圧供給部３０４を備え、該給電部は同軸配線３０６を介して、誘電体膜２５２内に形成された導電性膜に直流電圧を印加し、ウエハ２２０を試料台２５０の上面上に静電吸着する。前記同軸配線３０６は絶縁性部材で形成した絶縁パイプ３０５の内側に配置されている。これにより周囲の金属製ブロック２５１およびベース３０７との絶縁を確実に確保することができる。

試料台２５０の金属製ブロック２５１の外周側であって、誘電体膜２５２の外周縁の外側には、前記外周縁に沿って複数のプッシャ（外周プッシャ）３０１が配置されている。プッシャ３０１は上方に駆動されると、先端部が誘電体膜２５２上に載置されたウエハ２２０の裏面に当接して、ウエハに上向きの力が作用する。このため、ウエハ２２０を外周側から中央に向けて順次引き剥そうとする力が作用する。

図４は、試料台（内周プッシャ付）２５０の詳細を説明する図である。この例では、試料台２５０には、冷媒が導入される試料台２５０の周方向に延びて配置される流路２５４が円板形状の金属製ブロック２５１内の中央側から外周側にかけて半径方向に多重に配置される。また、ウエハ２２０を上方に押し上げるためのプッシャ３０１は流路２５４の間に配置されている。すなわち、プッシャ３０１は、金属製ブロック２２０の上面に形成された誘電体膜２５２の外縁ではなく、半径方向中間部（中央部）に配置されている（中間プッシャ）。さらに、誘電体膜２５２内には、試料台２５０の中央側に中央側電極を配置し、前記中央側電極をリング状に囲む外周側にはリング状電極を配置する。なお、これらの吸着用の電極は、誘電体膜２５２内に導電性材料で形成した導電性膜を配置することにより構成できる。なお、前記リング状電極はリング状に複数個配置することができる。

これら複数の静電吸着用の電極には、異なる極性の直流電圧が図３の例と同様に電源および同軸配線（図示せず）を介して供給される。誘電体膜２５２上に載置されるウエハ２２０には前記直流電圧により電極に形成される極性と反対の極性の電荷が蓄積され、誘電体膜２５２を挟んで静電吸着力が前記電極とウエハ２２０との間に作用して、ウエハ２２０を試料台２５０上に吸着保持する。

また、誘電体膜２５２上面の中心部および外周部にはガス導入ノズル３０３および開口３０２が各々配置され、ウエハ２２０が誘電体膜２５２上に載せられた状態で、Ｈｅガスが導入され両者の間の熱伝達を促進するように構成されている。

図５は、ウエハを試料台から剥がす処理（ウエハの搬出時処理）を説明する図である。ここでは、ウエハを図３に示す試料台から剥がす処理を例に説明する。

図５において、試料台２５０に載置したウエハ上面の処理が終了したことが検出されると、バイアス電位を形成するための電極を兼ねる金属製ブロック２５１への高周波電力（バイアスＲＦ）が停止される（ｔ１）。この後、ガス導入ノズルから導入されていたＨｅガスが停止される（ｔ２）。なお、図示しない排気装置により誘電体膜２５２の表面からＨｅガスを排気してもよい。

そして、複数の静電吸着用の電極へ供給されていた直流電圧が停止される（ｔ３）。すなわち、直流電源１から第１の吸着用電極に供給されていた印加電圧Ｖ１および直流電源２から第２の吸着用電極に供給されていた印加電圧−Ｖ１がともに０にされる。次に時間Ｔ１経過後に、試料台２５０内に収納されていたプッシャ３０１を上方に移動して、ウエハ２２０の裏面にその先端を押し付けて上方への押し上げ力をウエハ２２０に作用させる（ｔ４）。

なお、この図の例では、処理の終了が検出された状態からこのプッシャ３０１のウエハ２２０ヘの押し付けまでの間はプラズマは形成されたままである。すなわち、ウエハ２２０を誘電体膜２５２から剥して上方に持ち上げようとする力は、プラズマが形成された状態で印加される。この状態でＴ２時間経過後、ガスの供給またはプラズマ形成用の電界がの供給が停止されてプラズマが消失する（ｔ５）。

ウエハ２２０内に蓄積された電荷がプラズマとの間で速やかに低減され、ウエハ２２０にはプラズマが形成された状態で上方への押し上げ力が作用することから、誘電体膜２５２から短時間で穏やかに剥される。このため、処理終了後から短時間でのウエハ２２０の搬送が可能となり、処理のスループットが向上する。また、穏やかな引き剥しが行われるためウエハの位置のずれが生じにくくなり、ウエハ２２０を搬送する際の事故が低減され歩留まりが向上する。

なお、この図の例では、複数の静電吸着電極にそれぞれ異なる吸着電圧を供給するダイポール型の吸着電極について説明したが、吸着用の電極を１つ用いるモノポール型の吸着電極についても同様である。また、処理室に形成されたプラズマはウエハに蓄積された電荷をアース（真空容器）に放電させる役割を果たす。なお、不活性ガス等でも同様の機能を奏する。また、ウエハ２２０の裏面に供給しウエハ２２０を冷却するためのガスは、熱伝達率の良いＨｅが代表的であるが、Ｎ２，Ａｒ等の不活性ガスを用いることができる。プッシャは材質は問わないが導電性の有するのが好ましい。

本実施形態では、吸着用の直流電圧をＯＦＦした後、Ｔ１時間経過した後に、誘電体膜２５２の外周縁の外側に外周縁に沿って配置された複数のプッシャ３０１を上方に駆動する。すなわち、プッシャはウエハを外周から剥がす外周プッシャとして機能する。このため、ウエハは外周側から剥がされながら残留電荷をプラズマを介して放電することができる。なお、Ｔ１の期間に、ＲＦバイアスおよび吸着用の直流電源印加によってウエハに蓄積された電荷をプラズマを介してアースに放電し、これに続くＴ２期間にウエハ裏面および試料台表面に残留した電荷をプラズマを介してアースに放電する。本シーケンス処理により、試料台表面およびウエハに蓄積された電荷を速やかに除去できる。従って、処理枚数を重ねることによる残留電荷の蓄積が抑制され、ウエハ割れ、ウエハの載置位置のずれ、異物の発生等のない運用が可能となる。

図６は、ウエハを試料台から剥がす処理（搬出時処理）の他の例を説明する図である。ここでは、図４に示す試料台からウエハを引き剥がす処理を例に説明する。

図５示す例との例との相違は、（１）静電吸着用の直流電源１から一方の電極に供給する電圧を、直流電源２から他方の電極に供給する電圧よりも遅く停止すること、（２）プラズマ処理を停止（ｔ１）してから直流電源２からの電圧供給を停止する（ｔ２）までの間、ウエハ２２０裏面へのＨｅガスの供給は継続されるとともに、直流電源２からの電圧供給が停止してから直流電源１からの電圧供給が停止する（ｔ４）までの間に、供給されるＨｅガスの圧力を増大（ｔ３）させた後、０にして停止することである。

これにより、ウエハ２２０の外周側の残留吸着力を中央側より先に小さくするとともに、Ｈｅガスのガス圧力の増大により、ウエハ２２０の外周側を中央側よりも剥がれ易くすることができる。

これにより、直流電源１からの電圧供給を停止（ｔ１）してからＴ１時間後（ｔ５）においてプッシャ３０１がウエハ２２０を持ち上げる際に、吸着力が小さい外周側が先に剥がれる。さらに、図５に示す例と同様にプラズマが形成されているので、プラズマ中の荷電粒子が剥されたウエハ２２０と誘電体膜２５２との間の隙間に入り込み、吸着領域の界面の近傍であって両者が近接している領域の電荷を中和する。

電荷が中和された領域の静電吸着力は小さくなる。このため、ウエハ２２０の外周側から中央側に向かって中和された領域が徐々に拡大していくことになる。特に、プッシャ３０１はその内側のウエハ２２０の吸着した領域を引き剥そうとする方向に駆動されているため、ウエハ２２０は誘電体膜２５２から徐々に剥がれていくことになる。

このため、ウエハ２２０が誘電体膜２５２から剥される最終の箇所をプッシャ３０１の内側の領域にすることができ、剥がれる際にウエハが飛び上がったり局所的な力が作用したとしても、ウエハ２２０の位置がずれることが抑制される。また、ウエハが割れたり損傷したりすることが抑制されるので歩留まりが向上する。

このように、試料の半径方向中央部を押し上げるプッシャ（中間プッシャ）を備えた試料台においても、ウエハ割れ、ウエハの載置位置のずれ、異物の発生等のない運用が可能となる。

図７は、ウエハを試料台から引き剥がす処理（搬出時処理）のさらに他の例を説明する図である。ここでは、図４に示す試料台からウエハを引き剥がす処理を例に説明する。

この図の例では、処理の終了が検出されてバイアスＲＦを０にした（ｔ１）後、それぞれの吸着電極に供給する直流電源１および２の電圧を所定の直流電圧、例えば−Ｖ２（Ｖ２＜Ｖ１）に変更する（ｔ３）。これにより、吸着電極とウエハ２２０との間に生じている静電吸着力が低減される。この際、Ｈｅの圧力は、所定の電圧−Ｖ２の印加前に０にされている（ｔ２）。

所定電圧（−Ｖ２）の印加をＴ１時間継続した後、前記電圧の印加を継続しつつプッシャ３０１を駆動してウエハ２２０に押し上げ力を作用させる（ｔ４）。さらに、所定時間経過後、所定の電圧（−Ｖ２）の印加を停止して、２つの電極の電圧を０にする（ｔ５）。この状態でさらにＴ３時間の間プッシャ３０１によりウエハ２２０に押し上げ力を作用させてウエハ２２０を誘電体膜２５２上方に持ち上げる。ウエハ２２０が誘電体膜２５２上に完全に持ち上げられたと判定されると、プラズマが停止される（ｔ６）。

この図の例では、前記所定の電圧（−Ｖ２）をＴ１時間の間印加して、ウエハ２２０に蓄積された電荷を、継続して形成されているプラズマを介して真空容器内のアース電極に放電させる。これにより、ウエハ２２０に蓄積された電荷は低減されて残留吸着力が低減する。この後、プラズマの放電を維持した状態でプッシャ３０１をウエハ２２０裏面に押し付けて引き剥し力を作用させ、さらにプラズマの作用によりウエハ２２０と誘電体膜２５２との間から電荷を中和させ、両者の間の吸着力をウエハ２２０の外周側から中心側に向かって低減させる。

前記所定電圧（−Ｖ２）の最適値は、残留電荷量にしたがって決定する。また、所定電圧（−Ｖ２）印加中は、見かけの吸着力は小さくなっており、この状態でプッシャを駆動する。ここで、Ｔ１時間の間に、ＲＦバイアス、および前記所定電圧の印加によってウエハに蓄積された電荷をプラズマを介してアースに放電する。また、（Ｔ２−Ｔ３）時間の間、ウエハ裏面のチャージを除去し、Ｔ３時間の間で電極ヘッド表面のチャージをプラズマを介して放電する。

以上のシーケンス処理により、大きな残留吸着力が生じている場合においても、ウエハ２２０を短時間で誘電体膜２５２の上方に持ち上げて搬送することができ、処理のスループットを向上することができる。また、ウエハの割れや損傷、位置ずれによる搬送の不備に起因する処理の歩留まりの低下を低減することができる。

なお、上記実施形態では最外周側のプッシャピンと中間位置のプッシャピンとを各々用いるものを示しているが、両者を併用しても良く、試料台内に半径方向について異なる位置において周方向に３つ以上プッシャピンを備えたものとしても良い。また、外周側プッシャピンは最外周縁を持ち上げるものでなくとも良く、さらに中間位置のプッシャピンに先だってウエハ外周側部分に当接し、あるいはこれを持ち上げた後に中間位置のプッシャピンによるウエハの持ち上げが生じるようにしても良い。

以上説明したように、本発明の実施形態によれば、ウエハ２２０に蓄積された電荷を、継続して形成されているプラズマを介して真空容器内のアース電極に放電させる。これにより、ウエハ２２０に蓄積された電荷を放電して残留吸着力を低減することができる。また、ウエハ２２０が誘電体膜２５２から剥される最終箇所をプッシャ３０１の内側の領域にすることができ、剥がれる際にウエハが飛び上がったり局所的な力が作用したとしても、ウエハ２２０の位置がずれることが抑制される。また、ウエハが割れたり損傷したりすることが抑制されるため歩留まりを向上することができる。

実施形態にかかるプラズマ処理装置の全体構成を示す図である。 真空処理装置の詳細を説明する図である。 試料台の詳細を説明する図である。 試料台の詳細（他の例）を説明する図である。 ウエハを試料台から剥がす処理を説明する図である。 ウエハを試料台から剥がす処理の他の例を説明する図である。 ウエハを試料台から剥がす処理のさらに他の例を説明する図である。

符号の説明

１０１ 試料収納カセット
１０２ 大気側試料搬送室
１０３，１０４ ロック室
１０５ 真空側試料搬送室
１０６ 真空処理装置
２００ 処理室
２０１ アンテナ
２０２ 磁場形成手段
２０３ 排気ポンプ
２０４ 真空排気弁
２０６ 直流電源
２０７ ＲＦバイアス電源
２０８ マッチングボックス
２０９ 温調ユニット
２１０ 真空容器
２１１ 側壁
２１２ 下部容器
２１３ Ｈｅガス源
２１４ ガス導入調節弁
２２０ ウエハ
２２１ 高周波電源
２２２ マッチングボックス
２５０ 試料台
２５１ 金属製ブロック
２５２ 誘電体膜
２５３ セラミック製カバー
２５４ 流路
２５６ フィルタ回路
３０１ プッシャ
３０２ 開口
３０３ ガス導入ノズル
３０５ 絶縁パイプ
３０６ 同軸配線
３０７ ベース
３０８ 絶縁板

Claims (5)

1. 真空容器と、
   該真空容器内に試料を載置して保持する試料台と、
   前記試料と試料台の間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給手段と、
   前記真空容器内に処理ガスを供給するガス供給手段と、
   前記真空容器内に高周波エネルギを供給してプラズマを生成するプラズマ生成手段と、
   前記真空容器内のガスを排気する排気手段とを備え、
   前記試料にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置において、
   前記試料台は、
   試料載置面に配置された誘電体膜および該誘電体膜により絶縁された静電吸着用電極、前記試料載置面上に配置された試料外周縁を上方に押し上げる押し上げピン、並びに該押し上げピンを駆動する駆動機構を備え、
   前記プラズマ生成手段によりプラズマを生成した状態で前記押し上げピンを上方に駆動して試料をその外周縁側から剥がすことを特徴とするプラズマ処理装置。
2. 真空容器と、
   該真空容器内に試料を載置して保持する試料台と、
   前記試料と試料台の間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給手段と、
   前記真空容器内に処理ガスを供給するガス供給手段と、
   前記真空容器内に高周波エネルギを供給してプラズマを生成するプラズマ生成手段と、
   前記真空容器内のガスを排気する排気手段とを備え、
   前記試料にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置において、
   前記試料台は、
   試料載置面に配置された誘電体膜、該誘電体膜により絶縁され試料載置面の中央部に配置され第１の極性の電圧が供給される第１の吸着用電極および試料載置面の外周部に配置され前記第１の極性とは異なる第２の極性の電圧が供給される第２の静電吸着用電極、前記試料載置面上に配置された試料を上方に押し上げる押し上げピン、並びに該押し上げピンを駆動する駆動機構を備え、
   前記プラズマ生成手段によりプラズマを生成し、前記第２の静電吸着用電極に吸着用電源を供給しない状態で、伝熱ガス供給手段からの供給圧力を増大して試料をその外周縁側から剥がすことを特徴とするプラズマ処理装置。
3. 真空容器と、
   該真空容器内に試料を載置して保持する試料台と、
   前記試料と試料台の間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給手段と、
   前記真空容器内に処理ガスを供給するガス供給手段と、
   前記真空容器内に高周波エネルギを供給してプラズマを生成するプラズマ生成手段と、
   前記真空容器内のガスを排気する排気手段とを備え、
   前記試料にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置において、
   前記試料台は、
   試料載置面に配置された誘電体膜、該誘電体膜により絶縁され試料載置面の中央部に配置され第１の極性の電圧が供給される第１の吸着用電極および試料載置面の外周部に配置され前記第１の極性とは異なる第２の極性の電圧が供給される第２の静電吸着用電極、前記試料載置面上に配置された試料を上方に押し上げる押し上げピン、並びに該押し上げピンを駆動する駆動機構を備え、
   前記プラズマ生成手段によりプラズマを生成し、前記第１および第２の静電吸着用電極に残留電荷量に応じた所定の低電圧を印加した状態で、前記押し上げピンを駆動することを特徴とするプラズマ処理装置。
4. 真空容器と、
   該真空容器内に試料を載置して保持する試料台と、
   前記試料と試料台の間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給手段と、
   前記真空容器内に処理ガスを供給するガス供給手段と、
   前記真空容器内に高周波エネルギを供給してプラズマを生成するプラズマ生成手段と、
   前記真空容器内のガスを排気する排気手段とを備え、
   前記試料にプラズマ処理を施すプラズマ処理方法において、
   前記試料台は、
   試料載置面に配置された誘電体膜、該誘電体膜により絶縁され試料載置面の中央部に配置され第１の極性の電圧が供給される第１の吸着用電極および試料載置面の外周部に配置され前記第１の極性とは異なる第２の極性の電圧が供給される第２の静電吸着用電極、前記試料載置面上に配置された試料の半径方向中央部を上方に押し上げる押し上げピン、並びに該押し上げピンを駆動する駆動機構を備え、
   前記プラズマ生成手段によりプラズマを生成した状態において、第２の極性の電源を遮断した後も伝熱ガスを供給し、次いで第１の極性の電源を遮断した後、前記押し上げピンを上方に駆動して試料を試料台から剥がすことを特徴とするプラズマ処理方法。
5. 真空容器と、
   該真空容器内に試料を載置して保持する試料台と、
   前記試料と試料台の間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給手段と、
   前記真空容器内に処理ガスを供給するガス供給手段と、
   前記真空容器内に高周波エネルギを供給してプラズマを生成するプラズマ生成手段と、
   前記真空容器内のガスを排気する排気手段とを備え、
   前記試料にプラズマ処理を施すプラズマ処理方法において、
   前記試料台は、
   試料載置面に配置された誘電体膜、該誘電体膜により絶縁され試料載置面の中央部に配置され第１の極性の電圧が供給される第１の吸着用電極および試料載置面の外周部に配置され前記第１の極性とは異なる第２の極性の電圧が供給される第２の静電吸着用電極、前記試料載置面上に配置された試料を上方に押し上げる押し上げピン、並びに該押し上げピンを駆動する駆動機構を備え、
   前記プラズマ生成手段によりプラズマを生成した状態において、前記第１および第２の吸着用電極に所定の電圧を供給して前記試料に蓄積された電荷を放電させた後、前記押し上げピンを上方に駆動して試料を試料台から剥がすことを特徴とするプラズマ処理方法。

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