JP2010531063A - ウェーハのデチャック中にウェーハ上の微粒子の量を低減するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】微粒子は、チャンバ内のウェーハ移送区域から離して捕獲される。第１の電極は、区域の一方の側に存在する。第２の電極は、区域の反対側に存在する。電極に渡って接続された電源は、電極間に静電場を発生させる。電場は、電極において、区域から離して微粒子を捕獲する。チャンバからウェーハを移送するために、第２の電極は、処理のためウェーハを装着し、第１の電極は、第２の電極の反対側に存在し、処理空間を画成する。区域は、空間内において、各電極から区域を分離する空間の分離部と共に存在する。微粒子は、ウェーハのプラズマ処理の終了と、第２の電極の接地への接続と、正の直流電位の第１の電極への印加と、第２の電極から区域内へのウェーハのデチャックとを同時に行うことにより、ウェーハから離れる方向へ付勢される。
【選択図】図４

Description

集積回路、メモリセル等の半導体デバイスの製造では、一連の製造工程を実行して、半導体ウェーハ（「ウェーハ」）上に特徴部を形成する。こうした工程は、ガスを供給した処理チャンバにおいて低圧で実行される。ＲＦ電圧等、様々な電圧をチャンバ内の一個以上の電極に印加してプラズマを形成し、例えば、エッチング及び堆積を含む工程を実行する。こうした工程中、ウェーハは、静電チャック（ＥＣＳ）によりチャンバ内に固定して保持される。ＥＳＣは、電圧が印加される一個以上の電極を備えて構成される。電圧は、ウェーハをＥＣＳに押し付ける電荷を誘起する。他の電圧は、ＥＳＣからウェーハを分離する、デチャックとして知られる工程のために印加される。

ＥＳＣの寿命の間、こうした印加電圧の反復印加は、ＥＳＣを劣化させる傾向にある。その結果、ＥＳＣの微粒子がＥＳＣから剥がれ落ち、チャンバ内で自由になる恐れがある。プラズマも、微粒子の源になる場合がある。半導体集積回路技術がサブ１００ナノメートルスケールでの製造に移行するにつれ、こうしたチャンバにおける不要微粒子の存在は、例えば歩留まりを減少させる等により大きな問題となっている。

上述したことに鑑みて、デチャック工程中にウェーハ上に定着し得る微粒子の量を低減することを含め、チャンバ内において微粒子の量を低減する必要性が存在する。

概して言えば、本発明は、処理チャンバ内の微粒子の量を低減することで、こうした必要性を満たす。具体的には、こうした必要性は、ウェーハが処理チャンバから外へ移送される区域を備えて処理チャンバが構成される時に満たされる。電極は、チャンバ内に装着されており、ウェーハ処理をもたらすためにバイアスが加わる。ウェーハデチャック工程に関連して、バイアスは、処理状態から移送状態に変更され、新たなバイアスがかかった電極は、ウェーハがチャンバから取り出される移送区域全体に電場を発生させる上で有効となる。電場は、移送区域内の微粒子を移送区域の外側へ移動させ、ウェーハがデチャックされる際にウェーハを取り囲む又はウェーハに接触する微粒子の量を低減する。処理及びデチャックされたウェーハをチャンバの外へ移送する間、ウェーハを取り囲む又はウェーハに接触する微粒子の量の減少のため、処理済みウェーハは、晒される微粒子が少なくなり、微粒子を区域内に留め、デチャック及び移送工程中にウェーハ上に定着させていた場合に比べ、より清浄な状態でチャンバを出る。

本発明は、装置、方法、及びシステムを含む多数の形で実現可能であることを理解されたい。以下、本発明の幾つかの発明実施形態を説明する。

一実施形態において、ウェーハのプラズマ処理後、処理チャンバ内のウェーハ移送区域から離して微粒子を捕獲する装置が提供される。第１の電極は、移送区域の一方の側において処理チャンバ内に装着される。第２の電極は、移送区域の反対側において、第１の電極から間隔を空けて、チャンバ内に装着される。電源は、第１及び第２の電極に渡って接続され、電極間及び移送区域全体に静電場を発生させる。電場は、特定の一方の電極において、微粒子の特定のものを捕獲し、チャンバ内の微粒子を移送区域から離れる方向へ付勢された状態とする。

他の実施形態において、装置は、ウェーハのプラズマ処理後、処理チャンバ内の移送区域における微粒子の量を低減する。装置は、ウェーハを処理するための状態である第１の状態と、チャンバから処理済みウェーハを取り出すためのウェーハ移送状態である第２の状態との二状態での動作用に構成される。第１の多状態電極は、処理チャンバ内に装着される。第２の多状態電極は、第１の電極から間隔を空けてチャンバ内に装着される。第２の電極は、ウェーハ処理後にウェーハを移送区域へデチャックするように構成される。電極バイアスコントローラは、状態のそれぞれにおける動作のために電極にバイアスを加えるように構成される。例えば、ウェーハ移送状態用に、コントローラは、第２の電極を接地に接続すると同時に第１の電極に正の直流電位を印加し、第２の電極にウェーハをデチャックさせてウェーハの移送区域内での位置決めを促進するように構成される。

更に他の実施形態において、処理チャンバから処理済みウェーハを移送するために処理チャンバを準備する方法が提供される。支持電極は、処理のためにウェーハを装着し得る。処理は、不要微粒子をチャンバ内の処理空間へ放出する傾向にある。第２の電極は、支持電極の反対側にあり、処理空間を画成する。方法の動作は、処理空間内にウェーハ移送区域を、処理空間の分離部が電極のそれぞれから区域を分離するように画成するステップを含み得る。更に、ウェーハのプラズマ処理を終了する動作と、支持電極を接地に接続する動作と、正の直流電位を第２の電極に印加する動作と、ウェーハを支持電極から移送区域へデチャックする動作とを同時に実行することで、微粒子は、ウェーハから離れる方向へ付勢される。

本発明の他の態様は、本発明の原理を一例として示す添付図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかとなろう。

本発明は、同様の参照符号が同様の構造要素を示す添付図面と併せて、以下の詳細な説明により容易に理解されよう。

ウェーハを処理する本発明のクラスタ型アーキテクチャを示す概略平面図である。

本発明の一実施形態として、チャンバ内の不要微粒子の影響を低減するように構成されたチャンバであり、前記アーキテクチャの処理チャンバを示す概略立面図である。

本発明の一実施形態として、第２の電極からウェーハを離昇させるガス及びリフタピンを示す図であって、図２の一部の拡大図である。

移送状態において、上昇させたウェーハから荷電微粒子を引き離し、移送区域外へ付勢するように、コントローラが第１の電極の正の電圧の値を制御することを示す図であって、図２の一部概略図である。

本発明の一実施形態による、正の電圧が一定のボルト範囲において第１の電極に印加さえるように構成されたコントローラを示す説明図である。

本発明の一実施形態による方法を示すフローチャートである。

処理チャンバ内の微粒子の量を低減する装置、使用システム、及び方法についての発明を説明する。処理チャンバは、処理チャンバからウェーハが移送される区域を備えて構成される。電極は、チャンバ内に装着され、ウェーハ処理を発生させるためにバイアスが加わる。ウェーハのデチャック動作に関連して、バイアスは、処理状態から移送状態へ変更される。新たなバイアスが加わった電極は、ウェーハがチャンバから取り出される移送区域全体に電場を発生させる上で有効となる。電場は、不要微粒子を移送区域外へ付勢し、ウェーハを区域内へデチャックする際に、ウェーハを取り囲む又はウェーハに接触する微粒子の量を低減する。処理及びデチャックされたウェーハの区域内及びチャンバ外への移送中、移送区域外の付勢された微粒子は、ウェーハに接触しない。結果として、処理済みウェーハは、微粒子を区域内に留め、デチャック及び移送工程中に不要微粒子をウェーハ上に定着させていた場合に比べ、より清浄な状態でチャンバを出ていく。

しかしながら、こうした具体的な詳細の一部又は全部が無くとも本発明を実現し得ることが、当業者には明らかであろう。また、周知のプロセス動作は、本発明を不必要に曖昧にしないために、詳細な説明を省略している。

「ウェーハ」という用語は、本明細書において、エッチング又は堆積等の処理用にプラズマを発生させるチャンバ等の処理チャンバにおいて、材料又は様々な材料の層を上部に形成又は画成し得る半導体基板、ハードドライブディスク、光ディスク、ガラス基板、フラットパネルディスプレイ表面、液晶ディスプレイ表面等を制限無く示す。

図１は、本発明による、ウェーハ４０を処理するためのクラスタ型アーキテクチャの概略平面図である。移送モジュール４４を中心に配置された多数の処理チャンバ（又はモジュール）４２の一つを示している。処理モジュール４２のそれぞれと移送モジュール４４との間のゲートバルブ４６は、それぞれのモジュール４２及び４４内の環境を維持して処理モジュール４２内へのウェーハ４０の移送を容易にするために使用される。更に、処理チャンバ４２を移送モジュール４４から分離することにより、こうしたモジュール４２内でのウェーハ処理も容易になる。ゲートバルブ４６を開くことにより、再び処理チャンバ４２からの処理済みウェーハ４０の移送が容易になる。移送区域４８は、図１の平面図及び図２の立面図において点線により示している。したがって、移送区域４８は、処理モジュール４２から移送モジュール４４内への細長い三次元容積となる。図１には、ウェーハ４０をチャンバ４２内へ移動させ、処理済みウェーハをチャンバ４２から移動させるための移送ユニット５０を図示している。チャンバ４２内の処理は、半導体集積回路技術を使用し得る。こうした技術がサブ１００ナノメートルスケールでの製造に移行するにつれ、チャンバ４２における不要微粒子５１の存在は、例えば歩留まりを減少させる等により大きな問題となっている。

図２は、チャンバ４２内の不要微粒子５１の影響を低減するように構成されたチャンバ４２を示す、処理チャンバ４２の一つの概略立面図である。図２は、第１の（又は上部）電極５２の下方においてチャンバ４２内に延びる三次元移動区域４８の高さを示している。区域４８は、第１の電極５２から下方の第２の（下部）電極５４まで延びた状態で図示されている。移送区域４８は、電極５２及び５４間に延びる高さを有して構成される。各電極５２及び５４と区域４８との間には約１２ｍｍの空間が存在し得る。したがって、図２は、移送区域４８の一方の側（例示の上側）６４において処理チャンバ４２内に装着された第１の電極５２を示す。図２は、更に、移送区域４８の反対側（例示の下側）６６において、第１の電極５２から間隔を空けてチャンバ４２内に装着された第２の電極５４を示す。

図３は、電圧ＶＣによりバイアスを加え、処理のために第２の電極５４上に静電的にウェーハを取り付けると共にウェーハ４０を保持する静電チャック（ＥＳＣ）として、第２の電極５４を構成し得ることを示している。電圧ＶＣは、チャック電圧又はチャックバイアスと呼ばれる。第２の電極５４の構成は、ヘリウム等のガス（矢印５７）が供給される通路を含み得る。例示のヘリウムガス５７は、例えば、アルゴンプラズマを使用して殆どのチャック電圧ＶＣを放電するプラズマデチャックプロセスに続いて、チャックバイアスの中断に関連して供給し得る。この例において、アルゴンプラズマによるデチャック後、例示のヘリウムによるデチャック動作により、ガス５７は、チャックバイアスが低減又は除去された後、ウェーハ４０を第２の電極５４上に保持する傾向にある残留力を克服し得る。図３は、チャック電圧ＶＣの適切な低減と、制御された圧力でのガス５７の供給とにより、ガス５７がウェーハ４０を第２の電極５４から離昇させ移送区域へのウェーハの移動を容易にすることを示している。ウェーハは、これにより、チャック５４から解放される。上昇させたウェーハ４０は、第２の電極５４上方に浮かんでいると考えられる。上昇（解放）させたウェーハ４０は、リフティングピン６７により更に上昇させ、移送区域４８に入っている状態で図３に図示している。図３は、移送ユニット５０によるピックアップ用の状態にある、上昇位置のウェーハを示している。

本発明の出願者が実施したＥＳＣの寿命の分析では、ＥＳＣへのバイアス電圧ＶＣの印加と、ＥＳＣ５４からのバイアス電圧の除去の繰り返しにより、ＥＳＣ上面と、ＥＳＣ上面に指示されたウェーハ下（裏）面との間に摩擦が生じることが明らかとなった。こうした摩擦は、ＥＳＣを劣化させる傾向にある。分析は、ＥＳＣの微粒子５８（図３）がＥＳＣから剥離し得ることを示唆している。剥離した微粒子５８は、微粒子５８が「不要」微粒子５１となる移送区域４８に入り、チャンバ４２内で自由になる恐れがある。ウェーハ４０の処理についても、ウェーハ処理（例えば、エッチング）及び他の目的用にチャンバ４２内に発生させ得るプラズマ６０の影響を含めて研究した。こうした分析においても、プラズマ６０が、チャンバ５２内部の移送区域４８内の他の微粒子６２の源となる恐れがあることが示唆された。こうした分析から、更に、プラズマ６０からの微粒子５８は、負に荷電されている場合があることが明らかとなった。更に、本出願者は、ＥＳＣからの微粒子５８が正に荷電されたものであることを確認した。

ウェーハ処理後にチャンバ４２内の不要微粒子５１の量を低減するために、一般的な意味において、図４は、第１の電極５２を処理チャンバ４２内に装着された多状態電極として構成し得る、本発明の一実施形態を示している。同様に、こうした実施形態において、第２の電極５４は、第１の電極５２から間隔を空けて、チャンバ４２内に装着された多状態電極として構成し得る。電極バイアスコントローラ６８は、電極５２及び５４の多状態の態様の構成を制御し得る。コントローラ６８は、二つの例示的状態のそれぞれにおける動作のために、電極５２及び５４にバイアスを加えるように構成される。第１の状態（又は状態１）は、コントローラ６８が状態１コントローラ７０を起動する処理状態である。状態１コントローラ７０の動作は、パーソナルコンピュータ６９を使用した、移送レシピＲを実行するためのプログラムの動作を含み得る。したがって、状態１コントローラ７０は、最初にゲートバルブ４６を制御して処理チャンバ４２の一つへのウェーハ４０の移送を促進し、次に、処理チャンバ４２を移送モジュール４４から分離する。バルブ４６が開いた状態で、移送ユニット５０は、移送区域４８内へ移動し、ウェーハを移送モジュール４４から処理チャンバ５２へ搬送し、ＥＳＣ５４上にウェーハを配置し得る。状態１コントローラ７０は、更に、ＲＦ電位ＶＲＦのＥＳＣ５４への印加を発生させると共に、第１の電極５２を接地に接続するように構成される。状態１において、コントローラ７０は、このように、適切な値の電位ＶＲＦ（例えば、２、２７、又は６０ＭＨｚ）をＥＳＣ５４に加え、ウェーハ４０を処理するために、例えば、通常のエッチングプロセス用に、プラズマ６０をチャンバ４２内に発生させる。

第２の状態（又は状態２）は、コントローラ６８が状態２コントローラ７２を始動すると共に、状態１コントローラ７０にウェーハのプラズマ処理の動作を終了させるように構成される移送（又はウェーハ移送）状態である。プラズマ処理の終了と、結果的に生じる状態１電極バイアスＶＲＦのスイッチオフ（即ち、そのバイアスの終了）と同時に、第２の状態コントローラ７２は、状態２バイアスへの変更を開始する。状態２バイアスにおいて、コントローラ７２は、第２の電極５４を接地に接続し、正の直流電位ＶＤＣを第１の電極５２へ印加する。図４は、移送状態（状態２）において、コントローラ６８により始動された動作を介して、状態２コントローラ７２が正の電圧ＶＤＣの電位の値を制御し、チャンバ４２内の荷電微粒子５８及び６４をウェーハ４０から離れる方向で移送区域４８外へ付勢して、チャンバ４２からウェーハ４０を移動させるために移送区域４８を調整することを示している。「調整する」という用語は、例えば、状態１における区域４８内の微粒子５１の量と比較して、低減された量の微粒子５１を移送区域４８が包含又は内部に有することを示す。例えば、負に荷電した微粒子６２に関して、付勢は、上部電極５２に向かう方向で行われる。正の電位ＶＤＣは、ウェーハのプラズマエッチング及びチャンバ４２からの取り出しの完了後、ウェーハレス自動洗浄プロセス等により除去するまで、負の微粒子６２を上部電極５２に保持するように選択される。例えば、正に荷電した微粒子５８に関して、ウェーハ４０から離れる方向への付勢は、上述したように除去されるまで、微粒子５８を下方へ向けて再びチャック５４内へ反発させることである。

状態２コントローラ７２の制御下での状態２の動作は、チャックバイアスを中断することを含む。例えば、チャック電圧ＶＣの値を低減させ、デチャック動作を始動させ得る。ＶＣの値が減少する際に、ガス５７を通路５６に供給する。ガス５７は、チャックバイアスＶＣを十分に低減又は除去した後、ウェーハ４０を第２の電極５４上に保持する傾向にある残留力を克服する。通路５６へのガス５７の供給は、これにより、ウェーハ４０に対するＥＣＳ５４の保持力を克服する（即ち、静電チャック５４に向かう保持力を克服する）。図５において、ウェーハ４０は、ガス５７及びピン６７（図３）により移送区域４８内へ上方に移動させた状態で図示されている。正の微粒子５８が下部電極５４へ反発されるため、ウェーハ４０（移送区域４８内に存在）は、晒される不要微粒子５１の量が低減される。

状態２コントローラ７２による正の電圧ＶＤＣの電位の値の制御（即ち、チャンバ４２内の荷電微粒子５８及び６４をウェーハから離れる方向で移送区域４８外へ付勢すること）により、電極５２及び５４間において、移送区域４８全体に電場（図５の線ＥＦ参照）が発生する。電場ＥＦは、電極５２及び５４間に存在する荷電微粒子５８及び６２に静電力Ｆを加える。正荷電微粒子５８に対する力Ｆ（図５に示したように下向き）は、微粒子５８を静電チャック５４に対して保持することにより、正荷電微粒子５８を捕獲する（図５の捕獲された微粒子５８Ｔ参照）。図５に示したように、ウェーハ４０が移送区域４８内にある状態では、捕獲された微粒子５８Ｔは、移送区域４８内にあるウェーハから離れた状態となる。

力Ｆは、更に、移送区域４８の外側上方にある上部電極５２に対して微粒子６２を上方に付勢することにより、負荷電微粒子６２を捕獲する（図５の捕獲された微粒子６２Ｔ参照）。図５に示したように、ウェーハ４０が移送区域４８内にあり、捕獲された微粒子６２が上部電極５２上にある状態では、捕獲された微粒子６２は、ウェーハから引き離されており、ウェーハは、晒される不要微粒子５１がより少数となり、チャンバ４２から移送するための状態となる。

状態２コントローラ７２は、更に、第１の電極５２に印加された正の直流電位ＶＤＣを維持すると同時に、第２の電極５４を接地に接続した状態で維持し、通路５６へのガス５７の供給を継続し、ウェーハ４０を更に（即ち、空間８８を越えて移送区域４８内へ）上昇させるためにリフタピン６７を作動させることにより、状態２を保持するように構成される。状態２をこのように保持している間、状態２コントローラ７２は、更に、ウェーハ移送ユニット５０の動作を始動し、エンドエフェクタ７４（図５）をチャンバ４２内の移送区域４８へ移動させる。エンドエフェクタ７４がウェーハ４０と整合した時、コントローラ７２は、エンドエフェクタ７４にウェーハを上昇位置（リフタピン６７に載った状態）からピックアップさせる。図３は、ＥＳＣ５４上方の移送区域４８内において、リフタピン６７（図５に図示せず）上の上昇位置にあるウェーハ４０を示している。エンドエフェクタ７４は、ウェーハをピックアップし、移送区域４８を通って後退し、移送区域４８内のウェーハ４０が搬送される間、及び捕獲された負及び正のそれぞれの微粒子６２及び５８が移送されるウェーハ４０から引き離された状態である間に、移送モジュール４４内へウェーハを移動させる。更に詳細には、図１に示したウェーハ移送ユニット５０は、移送区域４８内での移動用に構成され、解放されたウェーハ４０をチャンバ４２から移動させるために電極５２及び５４から間隔を空けている。したがって、ウェーハ４０の移動は、移送区域４８内において、解放されたウェーハ４０が静電チャック５４に捕獲された微粒子５８から離れた状態を維持して行われる。解放されたウェーハ４０は、上部電極５４に向けて付勢された微粒子６２からも離れた状態が維持される。

図５は、一実施形態において、電源７６を第１の電極５２に接続する第２の状態コントローラ７２が状態２バイアスへの変更を発生させることを示している。電源７６は、第２の電極５４がスイッチ７３を介して接地に接続された状態で、正の直流電位を第１の電極５２に印加することにより、電場ＥＦを発生させるように構成される。静電場ＥＦは、電極５２及び５４間において、移送区域４８全体に発生させる。構成の通り、電源７６は、電場ＥＦにより静電力Ｆを加える。電場ＥＦは、チャンバ４２内の微粒子５１が上述したように「離れる方向へ付勢」されるように、特定の一方の電極において、微粒子５１の特定のものを捕獲する。例えば、上述したように、正荷電微粒子５８に対する力Ｆ（図５に示したように下向き）は、微粒子５８を静電チャック５４に対して保持することにより、正荷電微粒子５８を捕獲する。図５に示したように、捕獲された微粒子５８は、移送区域４８内にあるウェーハ４０から離れた状態となる。同じく上述したように、力Ｆは、更に、移送区域４８の外側上方にある上部電極５２に向けて上方へ、したがって移送区域４８から離れる方向へ、微粒子６２を付勢することにより、負荷電微粒子６２を捕獲する。

一実施形態において、図５に示した電源７６は、第１の（上部）電極５２に印加された正の直流電位が約３０ボルト乃至約１００ボルトの範囲となるように構成し得る。

別の実施形態において、図１に示したウェーハ移送ユニット５０は、移送区域４８内での移動用に構成され、解放されたウェーハ４０をチャンバ４２から移動させるために電極５２及び５４から間隔を空けている。したがって、ウェーハ４０の移動は、移送区域４８内において、解放されたウェーハ４０が静電チャック５４に捕獲された微粒子５８から離れた状態を維持して行われる。

まとめると、本発明の実施形態は、ウェーハ４０のプラズマ処理後等に、処理チャンバ４２内の移送区域４８における微粒子５１の量を低減する。実施形態は、二状態での動作用に構成され、第１の状態は、ウェーハ４０を処理するための状態である。第２の状態は、チャンバ４２から処理済みウェーハ４０を取り出すためのウェーハ移送状態である。第１の多状態電極は、処理チャンバ４２内に装着された電極５２にし得る。第２の多状態電極は、第１の電極５２から間隔を空けてチャンバ４２内に装着された下部電極５４にし得る。通路５６と、リフティングピン６７と、チャックバイアスＶＣの低減とにより、第２の電極５４は、ウェーハ４０をデチャックするように構成される。図３及び図５は、ウェーハ処理後の移送区域４８へのデチャックを示している。電極バイアスコントローラ６８は、状態のそれぞれにおける動作のために、電極５２及び５４にバイアスを加えるように構成され、状態コントローラ７０及び７２を介して作動する。第２の（ウェーハ移送）状態のために、コントローラ６８は、（ｉ）第２の電極５４を接地に接続すること、（ｉｉ）正の直流電位ＶＤＣを第１の電極５２に印加すること、及び（ｉｉｉ）第２の電極５４によりウェーハ４０をデチャックし、（例えば、ガス５７及びピン６７を介して）ウェーハを移送区域４８内に位置決めすることを同時に行うように状態２コントローラ７２を構成させる。したがって、この第２の状態のために、コントローラ７２は、チャンバ４２内の荷電された不要微粒子５１がウェーハ４０から離れる方向へ付勢され、チャンバ４２からのウェーハ４０の移動のために移送区域４８が調整されるように、正の直流電位ＶＤＣの値を制御する構成となる。ウェーハトランスポータ５０は、チャンバ４２を介して、デチャックされたウェーハ４０を搬送する。状態２において、チャンバ４２内の微粒子５１は、例えば、電極５２及び５４間において負荷電微粒子６２と、第２の電極５４から放出された正に荷電した微粒子５８とを含む。コントローラ７２は、第１の電極５２に印加された正の直流電位ＶＤＣを維持すると共に第２の電極５４を接地に接続された状態に維持し、更にウェーハ４０を搬送するためにウェーハトランスポータ５０の動作を始動するように構成されるものと説明される。維持された電位ＶＤＣ及び接地への接続は、トランスポータ５０が移送区域４８を介してウェーハを搬送する際に、負及び正のそれぞれの微粒子６２及び５８をウェーハ４０から離して捕獲する上で有効となる。

別の実施形態において、図４は、互いに間隔を空けた第１及び第２の電極５２及び５４をそれぞれ装着するための支持部７８を示す（電極５２用に一方の支持部７８が図示されており、電極５４用にも同様の支持部が設けられると理解される）。図５は、電極５２及び５４間に、電極５２及び５４から分離した移送区域４８を示す。状態２コントローラ７２は、負に荷電した微粒子６２が移送区域４８外にある第１の電極５２へ向けて付勢されるように、直流電位ＶＤＣの制御値を設定するものとして説明される。第２の電極５４に接続された接地と、電極にバイアスを加える設定値ＶＤＣとにより、正荷電微粒子５８は、第２の電極５４に向けて、移送区域４８外へ付勢されると理解し得る。

別の実施形態において、図５は、エンドエフェクタ７４を運ぶアーム８０を備えて構成されたウェーハ移送ユニット５０を示す。アーム８０は、チャンバ４２内部及び外部への移動用に装着され、ウェーハをリフタピン６７から持ち上げると共にリフタピン６７上にセットする。アーム８０は、この移動が移送区域４８内で行われるように構成される。図５は、更に、第２の電極５４を静電チャックとして構成し得ることを示している。チャック５４には、ウェーハ装着面８２と、装着面８２を介して延びるリフタピン６７と、装着面８２を介して画成された通路５６とを設け得る。通路５６は、図３に示したように、ウェーハ処理後に装着面８２から移送区域４８内へウェーハ４０をデチャックするために、例示したヘリウムガス５７（デチャックガス）をウェーハへ誘導するように構成される。電極５２に印加された正の直流電位ＶＤＣにより、電場ＥＦが、第１の電極５２から第２の電極５４までの移送区域４８全体に生じ、荷電微粒子５１を移送区域４８外に付勢するため、移送区域４８においてアーム８０が移動させる処理及びデチャック済みウェーハ４０が晒される荷電微粒子５１は、量が低減される。

本発明の別の実施形態において、処理チャンバから処理済みウェーハを移送するために処理チャンバを準備するための方法が提供される。チャンバは、チャンバ４２にしてよく、ウェーハは、ウェーハ４０を処理のために取り付ける支持電極５４からウェーハ４０を取り外した時に移送区域４８内に移送するべきウェーハ４０にしてよい。図３は、処理によりチャンバ４２内の処理空間８６へ不要微粒子５１が放出される傾向にあることを示している。図５において、電極５４は、支持電極５２の反対側に図示されており、電極５２及び５４は、処理空間８６を画成する。図６は、方法のフローチャート９０を示しており、方法は、開始に続いて、処理空間の分離部が電極のそれぞれから区域を分離するように、処理空間においてウェーハ移送区域を画成する動作９２へ移行し得る。ウェーハ移送区域は、処理空間８６内に存在する区域４８にしてよい。図５は、処理空間８６の分離部８８が電極５２及び５４のそれぞれから移送区域４８を分離し得ることを示している。方法は、特定の別の動作を同時に実行することにより、ウェーハから離れる方向へチャンバ内の微粒子を付勢する動作９４に移行し得る。付勢は、正荷電微粒子５８及び負荷電微粒子６２を含む不要微粒子５１に関するものにし得る。動作９４の特定の別の動作は、ウェーハのプラズマ処理を終了する動作を含むことが図示されている。動作９６は、上述したように、状態２コントローラ７２を起動すると共に状態１コントローラ７０にウェーハ４０のプラズマ処理の動作を終了させるコントローラ６８により実行し得る。上述したように、プラズマ処理の終了により、状態１電極バイアスＶＲＦのスイッチオフ（即ち、そのバイアスの終了）が生じる。

特定の別の動作を同時に実行することにより、ウェーハから離れる方向へチャンバ内の微粒子を付勢する動作９４は、更に、動作９８を含み得る。動作９８では、支持電極を接地に接続する。支持電極は、ウェーハ４０を指示する下部電極５４である。第２の（ウェーハ移送）状態のために、コントローラ６８により、図５に図示した通り、第２の電極５４を接地に接続するようにコントローラ７２を構成し得る。

特定の別の動作を同時に実行することにより、ウェーハから離れる方向へチャンバ内の微粒子を付勢する動作９４は、更に、動作１００を含み得る。動作１００では、正の直流電位ＶＤＣを電極５２に印加し得る。ここでも、ウェーハ移送状態のために、コントローラ６８により、図５に図示した通り、電位ＶＤＣを上部電極５２に印加するようにコントローラ７２を構成し得る。

特定の別の動作を同時に実行することにより、ウェーハから離れる方向へチャンバ内の微粒子を付勢する動作９４は、更に、動作１０２を含み得る。動作１０２では、第２の電極５４にウェーハ４０をデチャックさせ、ウェーハを移送区域４８内に位置決めし得る（図３に図示）。ここでも、ウェーハ移送状態のために、コントローラ６８は、コントローラ７２にチャックバイアスＶＣを減少させ、下部電極（チャック）５４に対してガス５６を供給させ、リフタピン６７を始動させる。これにより、第２の電極５４は、ウェーハ４０をデチャックし、ウェーハを移送区域４８内に位置決めし、方法は終了する。

第２の状態のために、こうした動作９６、９８、１００、及び１０２は、正の直流電位ＶＤＣの制御値により、ウェーハ４０から離れる方向へチャンバ４２内の荷電微粒子５１を付勢して、チャンバ４２からウェーハ４０を移動させるために移送区域４８を調整することが可能である。ウェーハトランスポータ５０は、デチャックされたウェーハ４０を持ち上げ、その後、不要微粒子５１から離れた状態にある移送区域４８内において、チャンバ４２を介して搬送する。上述したように、状態２において、チャンバ４２内の微粒子５１は、例えば、電極５２及び５４間の負荷電微粒子６２と、第２の電極５４から放出された正荷電微粒子５８とを含み得る。正の直流電位ＶＤＣは、第１の電極５２への印加が維持され、約３０ボルト乃至約１００ボルトの範囲の正の直流電位にし得る。第２の電極５４は、接地への接続が維持される。ウェーハ４０は、処理空間８６の分離部８８の一方（下部８８）を越えて、移送区域から離れる方向へ付勢された微粒子５１から離間した移送区域４８内へ支持電極５４から移動された後、デチャックされたままとなる。その後、ウェーハ４０を搬送するウェーハトランスポータ５０の動作を開始し得る。維持された電位ＶＤＣと接地への接続とは、移送ユニット５０が移送区域４８を介してウェーハを搬送する際に、微粒子を移送区域４８から離れる方向へ付勢し、正負それぞれの微粒子６２及び５８を捕獲し続ける上で有効となる。

以上、本発明の幾つかの実施形態を詳細に説明してきたが、本発明は、本発明の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他の多数の特定の形態において実現し得ることを当業者には理解されたい。したがって、本明細書の例及び実施形態は、例示的であって、限定的なものではないと見做されるべきであり、本発明は、本明細書に記載の詳細に限定されるべきではなく、添付特許請求の範囲内で変形及び実現し得る。

Claims (20)

1. ウェーハのプラズマ処理後、処理チャンバ内のウェーハ移送区域から離して微粒子を捕獲する装置であって、
   前記移送区域の一方の側において前記処理チャンバ内に装着された第１の電極と、
   前記移送区域の反対側において、前記第１の電極から間隔を空けて、前記チャンバ内に装着された第２の電極と、
   特定の一方の前記電極において、前記微粒子の特定のものを捕獲し、前記チャンバ内の微粒子を前記移送区域から離れる方向へ付勢された状態とする静電場を、前記電極間及び前記移送区域全体に発生させるために、前記第１の電極に接続された電源と
   を備える装置。
2. 前記電源は、前記第２の電極が接地に接続された状態で、正の直流電位を前記第１の電極に印加することにより前記電場を発生させるように構成される請求項１記載の装置。
3. 請求項２記載の装置であって、
   負荷電微粒子は、前記ウェーハの前記プラズマ処理後に前記チャンバ内に存在する傾向にあり、
   前記構成された電源は、前記電場により前記負荷電微粒子に対して静電力を加え、前記力は、前記負荷電微粒子を前記第１の電極に対して、前記移送区域から離れる方向へ付勢する
   装置。
4. 請求項２記載の装置であって、
   前記第２の電極は、前記ウェーハを処理のために前記チャンバ内に静電的に装着するように構成され、
   前記第２の電極は、前記チャンバの前記移送区域内へ正荷電微粒子を放出する傾向にあり、
   前記構成された電源は、前記電場により前記正荷電微粒子に対して静電力を加え、前記力は、前記正荷電微粒子を前記第２の電極に向けて、前記移送区域から離れる方向へ付勢する
   装置。
5. 請求項１記載の装置であって、
   前記チャンバ内の前記微粒子は、前記電極間の前記位相区域内の負荷電微粒子と、前記第２の電極から放出された正荷電微粒子とを含み、
   前記電源は、前記電場を発生させるように構成され、前記電場は、前記第２の電極が接地に接続された状態で、正の直流電位を前記第１の電極に印加することにより発生させ、前記電場は、負荷電微粒子を第１の電極において前記移送区域から離して保持する静電力を加え、前記力は、正荷電微粒子を前記第２の電極へ向けて、前記移送区域から離れる方向へ付勢する
   装置。
6. 前記正の直流電位は、約３０ボルト乃至約１００ボルトの範囲である請求項３記載の装置。
7. 前記正の直流電位は、約３０ボルト乃至約１００ボルトの範囲である請求項４記載の装置。
8. 請求項１記載の装置であって、
   前記第２の電極は、前記ウェーハを処理のために前記チャンバ内に装着する静電チャックとして構成され、
   前記第２の電極は、前記チャンバの前記移送区域内へ正荷電微粒子を放出する傾向にあり、
   前記静電チャックは、前記ウェーハを前記静電チャックから解放して前記ウェーハを前記移送区域内へ移動させることを容易にするために、前記ウェーハに対してガスを供給するように構成され、
   前記電源は、前記静電チャックが接地に接続された状態で、正の直流電位を前記第１の電極に印加することにより前記電場を発生させるように構成され、前記構成された電源は、前記電場により、負荷電微粒子を前記静電チャックにおいて前記移送区域から離して捕獲する静電力を加える
   装置。
9. 請求項８記載の装置であって、更に、
   前記移送区域内での移動用に構成され、前記チャンバから前記解放されたウェーハを移動させるために前記電極から間隔を空けたウェーハ移送ユニットを備え、前記移動は、前記解放されたウェーハが前記静電チャックに捕獲された前記微粒子から離間した状態を維持して、前記移送区域内において行われる装置。
10. 請求項９記載の装置であって、
    負荷電微粒子は、ウェーハのプラズマ処理後に前記チャンバ内に存在する傾向にあり、
    前記構成された電源は、前記電場により前記電極間に静電力を加え、負荷電微粒子を前記第１の電極に対して、前記ウェーハ移送ユニットにより移動させる前記ウェーハから離れる方向へ付勢する
    装置。
11. ウェーハのプラズマ処理後、処理チャンバ内の移送区域における微粒子の量を低減する装置であり、前記ウェーハを処理するための状態である第１の状態と、前記チャンバから前記処理済みウェーハを取り出すためのウェーハ移送状態である第２の状態との二つの状態での動作用に構成された装置であって、
    前記処理チャンバ内に装着された第１の多状態電極と、
    前記第１の電極から間隔を空けて前記チャンバ内に装着され、ウェーハ処理後に前記ウェーハを前記移送区域へデチャックするように構成された第２の多状態電極と、
    前記状態のそれぞれにおける動作のために前記電極にバイアスを加えるように構成され、前記ウェーハ移送状態のために、（ｉ）前記第２の電極を接地に接続すること、（ｉｉ）前記第１の電極に正の直流電位を印加すること、及び（ｉｉｉ）前記第２の電極に前記ウェーハをデチャックさせて前記ウェーハの前記移送区域内での位置決めを促進することを同時に行うように構成された電極バイアスコントローラと
    を備える装置。
12. 前記第２の状態のために、前記コントローラは、前記正の直流電位の値を制御して、前記チャンバ内の荷電微粒子が前記ウェーハから離れる方向に付勢され、前記チャンバからの前記ウェーハの移動のために前記移送区域が調整されるように構成される請求項１１記載の装置。
13. 請求項１１記載の装置であって、更に、
    前記移送区域を介して前記でチャックされたウェーハを搬送するウェーハトランスポータを備え、
    前記チャンバ内の前記微粒子は、前記電極間の負荷電微粒子と、前記第２の電極から放出された正荷電微粒子とを含み、
    前記コントローラは、更に、前記第１の電極に印加された前記正の直流電位を維持すると共に前記第２の電極を接地に接続した状態を維持するように構成され、前記維持された電位及び接地への接続は、前記トランスポータが前記移送区域を介して前記ウェーハを搬送する際に、正負の微粒子を前記ウェーハから離れる方向へ付勢する上で有効となる
    装置。
14. 請求項１１記載の装置であって、
    前記チャンバ内の前記微粒子は、前記電極間の負荷電微粒子と、前記第２の電極から放出された正荷電微粒子とを含み、
    前記装置は、更に、
    前記移送区域が前記電極間において前記電極から分離された状態で、互いに間隔を空けた前記第１及び第２の電極を装着するための支持部を備え、
    前記コントローラは、負荷電微粒子が前記第１の電極から離れる方向で前記移送区域外へ付勢されるように、前記直流電位の前記制御値を設定し
    前記接地の接続と、前記それぞれの電極にバイアスを加える前記設定値とにより、前記正荷電微粒子は、前記第２の電極へ向けて、前記移送区域外へ付勢される
    装置。
15. 請求項１１記載の装置であって、更に、
    前記チャンバ内部及び外部への移動用に装着され、前記移送区域内で移動するように構成されたウェーハ移送アームを備え、
    前記第２の電極は、ウェーハ装着面と、前記装着面を介して画成された通路とを設けた静電チャックとして構成され、前記通路は、ウェーハ処理終了後、前記ウェーハを前記装着面からデチャックし、前記移送区域へのウェーハ移動を容易にするために、デチャックガスを前記ウェーハへ誘導するように構成され、
    前記正の直流電位は、前記移送区域内において前記アームにより移動される前記処理及びデチャックされたウェーハが晒される荷電微粒子の量が低減されるように、前記第１の電極から前記第２の電極に至る前記移送区域全体に渡り、荷電微粒子を前記移送区域外へ付勢する
    装置。
16. 前記コントローラは、約３０ボルト乃至約１００ボルトの範囲の前記正の直流電位を印加するように構成される請求項１１記載の装置。
17. 処理チャンバから、処理が行なわれたウェーハを移送するために処理チャンバを準備する方法であって、
    支持電極は、前記処理のために前記ウェーハを装着し、前記処理は、不要微粒子を前記チャンバ内の処理空間へ放出する傾向を有し、前記支持電極の反対側の第２の電極は、前記処理空間を画成し、
    前記処理空間内のウェーハ移送区域を、前記処理空間の分離部が前記電極のそれぞれから前記区域を分離するように画成するステップと、
    前記チャンバ内の微粒子を前記ウェーハから離れる方向へ付勢するステップであって、
    （ｉ）前記ウェーハのプラズマ処理を終了し、
    （ｉｉ）前記支持電極を接地に接続し、
    （ｉｉｉ）正の直流電位を前記第２の電極に印加し、
    （ｉｖ）前記ウェーハを前記支持電極から前記移送区域へデチャックする別のステップを同時に実行するステップと
    を備える方法。
18. 請求項１７記載の方法であって、
    前記処理空間の微粒子は、負荷電微粒子と正荷電微粒子とを含み、
    接続及び印加を行う前記別のステップにより、前記微粒子は前記移送区域外に付勢される
    方法。
19. 印加を行う前記別のステップにより、約３０ボルト乃至約１００ボルトの範囲の前記正の直流電位が印加される請求項１７記載の方法。
20. デチャックを行う前記別のステップは、前記処理空間の前記分離部の一方を越えて、前記移送区域から離れる方向へ付勢された前記微粒子から離間した前記移送区域内へ前記支持電極から前記ウェーハを移動させることにより行なわれる請求項１８記載の方法。

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