JP2016072375A - Plasma etching device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物の表面または裏面にプラズマ処理によるドライエッチング処理を施すためのプラズマエッチング装置に関する。 The present invention relates to a plasma etching apparatus for performing dry etching processing by plasma processing on the front surface or back surface of a workpiece such as a semiconductor wafer.
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に形成されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハを分割予定ラインに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。なお、半導体ウエーハは個々のデバイスに分割される前にその裏面を研削装置によって研削して所定の厚さに形成されている。 In the semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are partitioned by dividing lines called streets formed in a lattice shape on the surface of a substantially wafer-shaped semiconductor wafer, and devices such as ICs, LSIs, etc. are partitioned in these partitioned regions. Form. Then, the semiconductor wafer is cut along the planned dividing line to divide the region where the device is formed to manufacture individual semiconductor chips. The semiconductor wafer is formed to have a predetermined thickness by grinding the back surface of the semiconductor wafer with a grinding device before being divided into individual devices.
しかるに、上述したようにウエーハの裏面を研削すると、ウエーハの裏面に研削歪が残存し、分割されたデバイスの抗折強度が低下するという問題がある。
このような問題を解消するために、ウエーハの裏面にプラズマエッチングを施すことによって、ウエーハの裏面に生成された研削歪を除去し、デバイスの抗折強度を向上させる技術が提案されている。
However, if the back surface of the wafer is ground as described above, there is a problem in that grinding strain remains on the back surface of the wafer and the bending strength of the divided devices is lowered.
In order to solve such a problem, a technique has been proposed in which the grinding distortion generated on the back surface of the wafer is removed by performing plasma etching on the back surface of the wafer to improve the bending strength of the device.
また、上述したウエーハのストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと呼ばれる切削装置によって行われている。この切削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を切削するための切削ブレードを備えた切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる加工送り手段とを具備し、切削ブレードを回転しつつ被加工物を保持したチャックテーブルを加工送りすることにより，ウエーハを分割予定ラインに沿って切断する。 Moreover, the cutting along the street of the wafer described above is usually performed by a cutting device called a dicer. The cutting apparatus is configured to move a chuck table that holds a workpiece, a cutting unit that includes a cutting blade for cutting the workpiece held on the chuck table, and the chuck table and the cutting unit. The wafer is cut along the planned division line by feeding the chuck table holding the workpiece while rotating the cutting blade.
上述した切削装置の切削ブレードによってウエーハを切断すると、分割された個々のデバイスの側面に切削歪が残存し、デバイスの抗折強度を低下させる原因となっている。このような問題を解消するために、ウエーハを個々のデバイスに分割した後にデバイスの裏面および側面にプラズマエッチングを施すことによって、デバイスの裏面および側面に生成された研削歪および切削歪を除去し、デバイスの抗折強度を向上させる技術が提案されている。 When the wafer is cut by the cutting blade of the above-described cutting apparatus, cutting strain remains on the side surface of each divided device, which causes a reduction in the bending strength of the device. In order to eliminate such problems, the wafer is divided into individual devices and then plasma etching is performed on the back and side surfaces of the device to remove grinding and cutting strains generated on the back and side surfaces of the device. Technologies for improving the bending strength of devices have been proposed.
上述したプラズマエッチングを施すプラズマエッチング装置は、プラズマ処理室である減圧室を形成するハウジングと、減圧室に配設され上面に被加工物を保持するチャックテーブルを備えた下部電極と、該下部電極の該被加工物保持部と対向して配設されチャックテーブルに向けてプラズマ発生用ガスを噴出する複数の噴出口を有するガス噴出部を備えた上部電極と、上記ハウジングに形成された被加工物搬入搬出用の開口を開閉するゲートとを具備している（例えば、特許文献１参照）。 A plasma etching apparatus that performs the above-described plasma etching includes a housing that forms a decompression chamber that is a plasma processing chamber, a lower electrode that is provided in the decompression chamber and includes a chuck table that holds a workpiece on an upper surface, and the lower electrode. An upper electrode provided with a gas jetting portion having a plurality of jetting ports that are arranged to face the workpiece holding portion and jets plasma generating gas toward the chuck table, and the workpiece formed in the housing And a gate that opens and closes an opening for carrying in / out goods (see, for example, Patent Document 1).
上述したプラズマエッチング装置は、プラズマ処理室内のチャックテーブルに被加工物を搬入又は搬出する際に、プラズマ発生用ガスを噴出するガス噴出部を備えた上部電極をチャックテーブルから離反させる必要があり、このため上部電極の上側にはプラズマ処理室の上壁との間には空間が形成される。
しかるに、チャックテーブルに保持された被加工物にエッチングを施すために上部電極を被加工物に接近させ上部電極に高周波電極を印加すると、プラズマ処理室の上壁と上部電極との空間において放電が起こりエネルギーの損失を生じるという問題がある。
The above-described plasma etching apparatus needs to separate the upper electrode provided with a gas jetting part for jetting a gas for generating plasma from the chuck table when a workpiece is carried in or out of the chuck table in the plasma processing chamber. Therefore, a space is formed between the upper electrode and the upper wall of the plasma processing chamber.
However, when the upper electrode is brought close to the workpiece and a high frequency electrode is applied to the upper electrode in order to etch the workpiece held on the chuck table, a discharge is generated in the space between the upper wall of the plasma processing chamber and the upper electrode. There is a problem of causing energy loss.
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その主たる技術課題は、エネルギーの損失を生じることなくチャックテーブルに保持された被加工物にエッチングを施すことができるプラズマエッチング装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and its main technical problem is to provide a plasma etching apparatus capable of etching a workpiece held on a chuck table without causing energy loss. is there.
上記主たる技術課題を解決するために、本発明によれば、プラズマ処理室を備えたハウジングと、該プラズマ処理室に配設され上面に被加工物を保持する静電チャックテーブルを備えた下部電極ユニットと、該下部電極ユニットと対向して配設され該静電チャックテーブルに向けてプラズマ発生用ガスを噴出する噴出口を有するガス噴出部を備えた上部電極を備え該静電チャックテーブルの上面に対して垂直な上下方向に移動可能に構成された上部電極ユニットと、を具備するプラズマエッチング装置であって、
該ハウジングは、該プラズマ処理室の上端に形成された環状の支持面と、該環状の支持面の外周縁から立設して形成された内壁面とを備え上側が解放されており、
該上部電極ユニットは、該上部電極の外周に配設され該プラズマ処理室を選択的に大気と遮断するシール手段を備えており、
該シール手段は、該上部電極の外周に装着され該ハウジングに形成された該支持面に選択的に載置される載置面を備えた環状のシール保持部材と、該環状のシール保持部材に配設された環状のバルーンシールと、該環状のバルーンシールに空気を供給する空気供給手段とを具備し、該空気供給手段によって該環状のバルーンシールに空気を供給することにより該環状のバルーンシールを膨張して外周部を該ハウジングに形成された該内壁面に密着せしめる、
ことを特徴とするプラズマエッチング装置が提供される。
In order to solve the above-mentioned main technical problem, according to the present invention, a lower electrode including a housing having a plasma processing chamber and an electrostatic chuck table disposed in the plasma processing chamber and holding a workpiece on the upper surface. An upper surface of the electrostatic chuck table including a unit and an upper electrode provided with a gas jetting portion disposed opposite to the lower electrode unit and having a jet port for jetting plasma generating gas toward the electrostatic chuck table An upper electrode unit configured to be movable in a vertical direction perpendicular to the plasma etching apparatus,
The housing is provided with an annular support surface formed at the upper end of the plasma processing chamber, and an inner wall surface formed upright from the outer peripheral edge of the annular support surface, the upper side being released,
The upper electrode unit is provided on the outer periphery of the upper electrode, and includes sealing means for selectively blocking the plasma processing chamber from the atmosphere.
The sealing means includes an annular seal holding member provided on an outer periphery of the upper electrode and provided with a placement surface that is selectively placed on the support surface formed on the housing; and the annular seal holding member An annular balloon seal is provided, and an air supply means for supplying air to the annular balloon seal, and the annular balloon seal is supplied by supplying air to the annular balloon seal by the air supply means. Inflating the outer peripheral part closely to the inner wall surface formed in the housing,
A plasma etching apparatus is provided.
本発明によるプラズマエッチング装置は上記のように構成されているので、下部電極ユニットを構成する下部電極と上部電極ユニットを構成する上部電極にそれぞれ所定の高周波電力を印加することにより、下部電極と上部電極との間の空間にプラズマが発生させる際には、シール手段の環状のバルーンシールが膨張して外周部をハウジングに形成された内壁面に密着することによりプラズマ処理室が大気と遮断され、プラズマ処理室に供給されたプラズマ発生用ガスが上部電極の上側に侵入することはなく、上部電極の上側にはプラズマ発生用ガスが存在しないので、上部電極に高周波電力を印加しても上部電極の上側に放電が起こることはなく、エネルギーの損出を生じるという問題が解消する。 Since the plasma etching apparatus according to the present invention is configured as described above, by applying predetermined high frequency power to the lower electrode constituting the lower electrode unit and the upper electrode constituting the upper electrode unit, respectively, the lower electrode and the upper electrode are applied. When plasma is generated in the space between the electrodes, the annular balloon seal of the sealing means expands to close the outer peripheral portion to the inner wall surface formed in the housing, thereby shutting off the plasma processing chamber from the atmosphere, The plasma generating gas supplied to the plasma processing chamber does not enter the upper electrode, and there is no plasma generating gas above the upper electrode. Therefore, even if high frequency power is applied to the upper electrode, the upper electrode Discharge does not occur on the upper side of the substrate, and the problem of energy loss is solved.
以下、本発明に従って構成された減圧処理装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a decompression apparatus configured according to the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図１には、本発明に従って構成されたプラズマエッチング装置の要部を分解して示す斜視図が示されており、図２にはプラズマエッチング装置の断面図が示されている。
図示の実施形態におけるプラズマエッチング装置は、プラズマ処理室２０を備えたハウジング２と、該ハウジング２のプラズマ処理室２０に配設され上面に被加工物を保持する静電チャックテーブル３０を備えた下部電極ユニット３と、該下部電極ユニット３と対向して配設された上部電極ユニット４を具備している。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a main part of a plasma etching apparatus constructed according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of the plasma etching apparatus.
The plasma etching apparatus in the illustrated embodiment includes a housing 2 having a plasma processing chamber 20 and a lower portion having an electrostatic chuck table 30 disposed in the plasma processing chamber 20 of the housing 2 and holding a workpiece on the upper surface. An electrode unit 3 and an upper electrode unit 4 disposed to face the lower electrode unit 3 are provided.
ハウジング２は、外周が矩形状に形成されており、内部にはプラズマ処理室２０の上端部である静電チャックテーブル３０の上面より所定量高い位置に形成された環状の支持面２１と、該環状の支持面２１の外周縁から立設して形成された内壁面２２とを備えており内壁面２２の上側は解放されている。また、ハウジング２における一つの外側壁２３には、プラズマ処理室２０に連通する被加工物搬出入用の開口２３１が設けられている。開口２３１の外側には、開口２３１を開閉するためのゲート手段２４が配設されている。このゲート手段２４は、上下方向に移動可能に配設されたゲート２４１と、該ゲート２４１を作動せしめるゲート作動手段２４２とによって構成されている。ゲート作動手段２４２は、エアシリンダ２４２aと該エアシリンダ２４２a内に配設された図示しないピストンに連結されたピストンロッド２４２ｂとからなっており、ピストンロッド２４２ｂの先端（図において上端）が上記ゲート２４１に連結されている。このゲート作動手段２４２によってゲート２４１が開けられることにより、開口２３１を通して被加工物を搬出入することができる。また、ハウジング２には、プラズマ処理室２０に連通する排出通路２５が設けられており、この排出通路２５が配管２６によって減圧手段２７に接続されている。なお、配管２６には電磁開閉弁２８が配設されている。従って、電磁開閉弁２８を開路するとプラズマ処理室２０が配管２６を介して減圧手段２７に連通されるので、プラズマ処理室２０は減圧せしめられる。 The housing 2 has a rectangular outer periphery, and an annular support surface 21 formed at a position higher than the upper surface of the electrostatic chuck table 30 that is the upper end of the plasma processing chamber 20 by a predetermined amount, And an inner wall surface 22 formed upright from the outer peripheral edge of the annular support surface 21, and the upper side of the inner wall surface 22 is released. In addition, an opening 231 for loading and unloading a workpiece that communicates with the plasma processing chamber 20 is provided in one outer wall 23 of the housing 2. Gate means 24 for opening and closing the opening 231 is disposed outside the opening 231. The gate means 24 includes a gate 241 disposed so as to be movable in the vertical direction and a gate operating means 242 for operating the gate 241. The gate actuating means 242 includes an air cylinder 242a and a piston rod 242b connected to a piston (not shown) disposed in the air cylinder 242a, and the tip (upper end in the figure) of the piston rod 242b is the gate 241. It is connected to. When the gate 241 is opened by the gate actuating means 242, the workpiece can be carried in and out through the opening 231. Further, the housing 2 is provided with a discharge passage 25 communicating with the plasma processing chamber 20, and this discharge passage 25 is connected to the decompression means 27 by a pipe 26. The pipe 26 is provided with an electromagnetic opening / closing valve 28. Accordingly, when the electromagnetic on-off valve 28 is opened, the plasma processing chamber 20 is communicated with the decompression means 27 via the pipe 26, so that the plasma processing chamber 20 is decompressed.
上記下部電極ユニット３は、下部電極３１と該下部電極３１の下面中央部から突出して形成された円柱状の支持部３２とからなっており、下部電極３１がプラズマ処理室２０に配設され、支持部３２がハウジング２に支持されている。このように構成された下部電極ユニット３の下部電極３１には高周波コイル３１１が配設されており、該高周波コイル３１１が第１の高周波電圧印加手段３３に接続されている。なお、下部電極３１に配設された静電チャックテーブル３０は、図示しない静電電圧供給手段に接続されている。 The lower electrode unit 3 includes a lower electrode 31 and a columnar support portion 32 formed so as to protrude from the center of the lower surface of the lower electrode 31, and the lower electrode 31 is disposed in the plasma processing chamber 20, A support portion 32 is supported by the housing 2. A high frequency coil 311 is disposed on the lower electrode 31 of the lower electrode unit 3 configured as described above, and the high frequency coil 311 is connected to the first high frequency voltage applying means 33. The electrostatic chuck table 30 disposed on the lower electrode 31 is connected to an electrostatic voltage supply unit (not shown).
上記上部電極ユニット４は、上部電極４１と該上部電極４１の上面中央部から突出して形成された円柱状の支持部４２と、該支持部４２に連結された移動手段４３と、上部電極４１の外周に配設され上記プラズマ処理室２０を選択的に大気と遮断するシール手段４４を具備している。上部電極４１は円盤状に形成されており、下面が上記静電チャックテーブル３０の上面と対向して配設される。上部電極４１には高周波コイル４１１が配設されており、該高周波コイル４１１が端子４１１a、４１１aを介して第２の高周波電圧印加手段４５に接続されている。なお、第２の高周波電圧印加手段４５は、５MHzで３０００Wの高周波電力を印加する。 The upper electrode unit 4 includes an upper electrode 41, a columnar support portion 42 that protrudes from the center of the upper surface of the upper electrode 41, a moving means 43 connected to the support portion 42, Sealing means 44 is provided on the outer periphery to selectively shut off the plasma processing chamber 20 from the atmosphere. The upper electrode 41 is formed in a disk shape, and the lower surface is disposed to face the upper surface of the electrostatic chuck table 30. The upper electrode 41 is provided with a high-frequency coil 411, and the high-frequency coil 411 is connected to the second high-frequency voltage applying means 45 via terminals 411a and 411a. The second high frequency voltage applying means 45 applies 3000 W high frequency power at 5 MHz.
上記上部電極ユニット４を構成する上部電極４１の下面には複数の噴出口４１２が設けられており、この複数の噴出口４１２は連通路４１３およびガス導入口４１４を介してガス供給手段４６に連通されている。ガス供給手段４６、六フッ化イオウ(SF6)等のプラズマ化用ガス供給源４６１と、このプラズマ化用ガス供給源４６１と上記連通路４１３を接続する配管４６２に配設された電磁開閉弁４６３とからなっている。従って、電磁開閉弁４６３が開路されると、プラズマ化用ガス供給源４６１のプラズマ化用ガスが配管４６２、ガス導入口４１４および連通路４１３を介して複数の噴出口４１２からプラズマ処理室２０に噴出される。 A plurality of jet nozzles 412 are provided on the lower surface of the upper electrode 41 constituting the upper electrode unit 4, and the jet nozzles 412 communicate with the gas supply means 46 through the communication passage 413 and the gas introduction port 414. Has been. Gas supply means 46, a gas supply source 461 for plasma such as sulfur hexafluoride (SF 6 ), and an electromagnetic on-off valve disposed in a pipe 462 connecting the plasma supply gas supply source 461 and the communication path 413 463. Therefore, when the electromagnetic on-off valve 463 is opened, the plasma generating gas from the plasma generating gas supply source 461 passes from the plurality of jet nozzles 412 to the plasma processing chamber 20 through the pipe 462, the gas inlet 414, and the communication path 413. Erupted.
上記上部電極ユニット４を構成する支持部４２に連結された移動手段４３は、図示の実施形態においてはエアシリンダ４３１と該エアシリンダ４３１内に配設された図示しないピストンに連結されたピストンロッド４３２とからなっており、ピストンロッド４３２の先端（図において下端）が上記支持部４２に連結されている。このように構成された移動手段４３は、上部電極４１を含む上部電極ユニット４を上記静電チャックテーブル３０の上面に垂直な方向である上下方向に移動せしめる。そして移動手段４３は、上部電極ユニット４を図２乃至図４に示す上方位置である退避位置と、図５および図６に示す下方位置である載置位置に位置付ける。 The moving means 43 connected to the support portion 42 constituting the upper electrode unit 4 includes an air cylinder 431 and a piston rod 432 connected to a piston (not shown) disposed in the air cylinder 431 in the illustrated embodiment. The front end (lower end in the figure) of the piston rod 432 is connected to the support portion 42. The moving means 43 configured in this manner moves the upper electrode unit 4 including the upper electrode 41 in the vertical direction, which is a direction perpendicular to the upper surface of the electrostatic chuck table 30. Then, the moving means 43 positions the upper electrode unit 4 at the retracted position that is the upper position shown in FIGS. 2 to 4 and the mounting position that is the lower position shown in FIGS. 5 and 6.
上記シール手段４４は、上部電極４１の外周に装着されハウジング２に形成された環状の支持面２１に選択的に載置される載置面を備えた環状のシール保持部材４４１と、該環状のシール保持部材４４１に配設された環状のバルーンシール４４２と、該環状のバルーンシール４４２に空気を供給する空気供給手段４７とからなっている。環状のシール保持部材４４１は、図２に示すように環状の側壁４４１aと該環状の側壁４４１aの上端および下端から外方に互いに平行に突出して形成された上壁４４１bおよび下壁４４１cとからなる断面がコの字状に形成されている。このように構成された環状のシール保持部材４４１の下壁４４１cの下面がハウジング２に形成された環状の支持面２１に選択的に載置される載置面として機能する。 The sealing means 44 includes an annular seal holding member 441 having a mounting surface that is mounted on the outer periphery of the upper electrode 41 and is selectively mounted on the annular support surface 21 formed in the housing 2, and the annular seal holding member 441. An annular balloon seal 442 disposed on the seal holding member 441 and an air supply means 47 for supplying air to the annular balloon seal 442 are included. As shown in FIG. 2, the annular seal holding member 441 includes an annular side wall 441 a and an upper wall 441 b and a lower wall 441 c that are formed to protrude outward from the upper end and the lower end of the annular side wall 441 a in parallel with each other. The cross section is formed in a U shape. The lower surface of the lower wall 441c of the annular seal holding member 441 configured in this manner functions as a mounting surface that is selectively mounted on the annular support surface 21 formed in the housing 2.
上記シール手段４４を構成する環状のバルーンシール４４２は、ゴム材によって環状に形成され、上記環状のシール保持部材４４１を構成する環状の側壁４４１aと上壁４４１bおよび下壁４４１cとによって形成された収容部に配設される。この環状のバルーンシール４４２には空気吸排気口４４２aが設けられており、該空気吸排気口４４２aが空気供給手段４７に接続されている。 An annular balloon seal 442 constituting the sealing means 44 is formed in an annular shape by a rubber material, and is accommodated by an annular side wall 441a, an upper wall 441b and a lower wall 441c constituting the annular seal holding member 441. Arranged in the section. The annular balloon seal 442 is provided with an air intake / exhaust port 442 a, and the air intake / exhaust port 442 a is connected to the air supply means 47.
空気供給手段４７は、圧縮空気源４７１および吸引源４７２と、該圧縮空気源４７１および吸引源４７２と空気吸排気口４４２aとを接続する配管４７３および配管４７４にそれぞれ配設された電磁開閉弁４７５および電磁開閉弁４７６とからなっている。従って、電磁開閉弁４７６を閉路し電磁開閉弁４７５を開路すると、圧縮空気源４７１から配管４７３を介して環状のバルーンシール４４２に圧縮空気が供給される。この結果、環状のバルーンシール４４２は図６に示すように膨張して外周部をハウジング２に形成された内壁面２２に密着する。一方、電磁開閉弁４７５を閉路し電磁開閉弁４７６を開路すると、吸引源４７２が配管４７４を介して環状のバルーンシール４４２と連通する。従って、環状のバルーンシール４４２の空気が吸引され、環状のバルーンシール４４２が図２乃至図５に示すように収縮して外周部がハウジング２に形成された内壁面２２から離れる。 The air supply means 47 includes a compressed air source 471 and a suction source 472, and an electromagnetic on-off valve 475 disposed in a pipe 473 and a pipe 474 connecting the compressed air source 471 and the suction source 472 and the air intake / exhaust port 442a, respectively. And an electromagnetic on-off valve 476. Accordingly, when the electromagnetic on-off valve 476 is closed and the electromagnetic on-off valve 475 is opened, compressed air is supplied from the compressed air source 471 to the annular balloon seal 442 through the pipe 473. As a result, the annular balloon seal 442 expands as shown in FIG. 6 so that the outer periphery closely contacts the inner wall surface 22 formed in the housing 2. On the other hand, when the electromagnetic on-off valve 475 is closed and the electromagnetic on-off valve 476 is opened, the suction source 472 communicates with the annular balloon seal 442 through the pipe 474. Accordingly, the air of the annular balloon seal 442 is sucked, the annular balloon seal 442 contracts as shown in FIGS. 2 to 5, and the outer peripheral portion is separated from the inner wall surface 22 formed in the housing 2.
図示の実施形態におけるプラズマエッチング装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
プラズマエッチング作業を開始するには、図３に示すようにゲート作動手段２４２を作動してゲート２４１を下降し、被加工物搬出入用の開口２３１を開放する。このとき、上部電極ユニット４は図２乃至図４で示す退避位置に位置付けられている。
このようにして、被加工物搬出入用の開口２３１を開放したならば、図４に示すように被加工物搬出入用の開口２３１を通して被加工物としてのウエーハWが搬入され、下部電極３１に配設された静電チャックテーブル３０の上面に載置される。そして、図示しない静電電圧供給手段を作動することにより、静電チャックテーブル３０上にウエーハWを静電保持する。
The plasma etching apparatus in the illustrated embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below.
In order to start the plasma etching operation, as shown in FIG. 3, the gate actuating means 242 is actuated to lower the gate 241 to open the workpiece carry-in / out opening 231. At this time, the upper electrode unit 4 is positioned at the retracted position shown in FIGS.
If the workpiece loading / unloading opening 231 is opened in this way, the wafer W as the workpiece is loaded through the workpiece loading / unloading opening 231 as shown in FIG. Is mounted on the upper surface of the electrostatic chuck table 30 disposed on the surface. Then, the wafer W is electrostatically held on the electrostatic chuck table 30 by operating an electrostatic voltage supply means (not shown).
次に、図５に示すようにゲート作動手段２４２を作動してゲート２４１を上昇することにより被加工物搬出入用の開口２３１を閉塞するとともに、移動手段４３を作動して上部電極ユニット４を下降することによりシール手段４４の環状のシール保持部材４４１を構成する下壁４４１cの下面である載置面をハウジング２に形成された環状の支持面２１上に載置する。 Next, as shown in FIG. 5, the gate actuating means 242 is actuated to raise the gate 241 to close the workpiece loading / unloading opening 231, and the moving means 43 is actuated to activate the upper electrode unit 4. By lowering, the mounting surface which is the lower surface of the lower wall 441c constituting the annular seal holding member 441 of the sealing means 44 is mounted on the annular support surface 21 formed in the housing 2.
次に、上記電磁開閉弁４７６を閉路し電磁開閉弁４７５を開路することにより、圧縮空気源４７１から配管４７３を介して環状のバルーンシール４４２に圧縮空気を供給し、図６に示すように環状のバルーンシール４４２を膨張して外周部をハウジング２に形成された内壁面２２に密着せしめる。この結果、プラズマ処理室２０は大気と遮断せしめられる。このようにしてプラズマ処理室２０を大気と遮断したならば、プラズマ処理室２０と減圧手段２７とを接続する配管２６に配設された電磁開閉弁２８を開路するとにより、プラズマ処理室２０内を真空排気する。プラズマ処理室２０内を真空排気したならば、ガス供給手段４６の電磁開閉弁４６３を開路しプラズマ化用ガス供給源４６１のプラズマ化用ガスを配管４６２を介して上部電極ユニット４の上部電極４１に供給する。ガス供給手段４６から供給されたプラズマ発生用ガスは、上部電極４１に形成された連通路４１３を介して複数の噴出口４１２から下部電極ユニット３に配設された静電チャックテーブル３０上に静電保持されているウエーハWに向けて噴出される。そして、プラズマ処理室２０内を所定のガス圧力に維持する。このように、プラズマ発生用ガスを供給した状態で、第１の高周波電圧印加手段３３を作動して下部電極３１に配設された高周波コイル３１１に所定の高周波電力を印加するとともに、第２の高周波電圧印加手段４５を作動して上部電極４１に配設された高周波コイル４１１に所定の高周波電力を印加する。これにより、下部電極３１と上部電極４１との間の空間にプラズマが発生し、このプラズマにより生じる活性物質がウエーハWに作用するので、ウエーハWの上面がエッチングされる。 Next, by closing the electromagnetic on-off valve 476 and opening the electromagnetic on-off valve 475, compressed air is supplied to the annular balloon seal 442 from the compressed air source 471 through the pipe 473, and the annular air seal 442 is formed as shown in FIG. The balloon seal 442 is inflated to bring the outer peripheral portion into close contact with the inner wall surface 22 formed in the housing 2. As a result, the plasma processing chamber 20 is blocked from the atmosphere. When the plasma processing chamber 20 is shut off from the atmosphere in this way, the inside of the plasma processing chamber 20 is opened by opening the electromagnetic on-off valve 28 disposed in the pipe 26 connecting the plasma processing chamber 20 and the decompression means 27. Evacuate. When the inside of the plasma processing chamber 20 is evacuated, the electromagnetic on-off valve 463 of the gas supply means 46 is opened, and the plasma generating gas of the plasma generating gas supply source 461 is supplied to the upper electrode 41 of the upper electrode unit 4 via the pipe 462. To supply. The plasma generating gas supplied from the gas supply means 46 is statically placed on the electrostatic chuck table 30 disposed in the lower electrode unit 3 from the plurality of jet nozzles 412 through the communication passage 413 formed in the upper electrode 41. It is ejected toward the wafer W, which is held by electricity. Then, the inside of the plasma processing chamber 20 is maintained at a predetermined gas pressure. In this way, with the plasma generating gas supplied, the first high-frequency voltage applying means 33 is operated to apply a predetermined high-frequency power to the high-frequency coil 311 disposed in the lower electrode 31, and the second The high frequency voltage application means 45 is operated to apply a predetermined high frequency power to the high frequency coil 411 disposed on the upper electrode 41. As a result, plasma is generated in the space between the lower electrode 31 and the upper electrode 41, and the active material generated by this plasma acts on the wafer W, so that the upper surface of the wafer W is etched.
以上のように、下部電極３１に配設された高周波コイル３１１と上部電極４１に配設された高周波コイル４１１にそれぞれ所定の高周波電力を印加することにより、下部電極３１と上部電極４１との間の空間にプラズマを発生させる際には、シール手段４４の環状のバルーンシール４４２が膨張して外周部をハウジング２に形成された内壁面２２に密着することによりプラズマ処理室２０が大気と遮断され、プラズマ処理室に供給されたプラズマ発生用ガスが上部電極の上側に侵入することはなく、上部電極の上側にはプラズマ発生用ガスが存在しないので、上部電極４１に高周波電力を印加しても上部電極４１の上側に放電が起こることはなく、エネルギーの損出を生じるという問題が解消する。 As described above, by applying predetermined high frequency power to the high frequency coil 311 disposed on the lower electrode 31 and the high frequency coil 411 disposed on the upper electrode 41, respectively, When plasma is generated in this space, the annular balloon seal 442 of the sealing means 44 is expanded and the outer peripheral portion is brought into close contact with the inner wall surface 22 formed in the housing 2 so that the plasma processing chamber 20 is shut off from the atmosphere. The plasma generating gas supplied to the plasma processing chamber does not enter the upper electrode, and there is no plasma generating gas above the upper electrode. Discharging does not occur on the upper side of the upper electrode 41, and the problem of energy loss is solved.
２：ハウジング
２０：プラズマ処理室
２１：環状の支持面
２２：内壁面
２４：ゲート手段
２７：減圧手段
３：下部電極ユニット
３０：静電チャックテーブル
３１：下部電極
３３：第１の高周波電圧印加手段
４：上部電極ユニット
４１：上部電極
４３：移動手段
４４：シール手段
４４１：環状のシール保持部
４４２：環状のバルーンシール
４５：第２の高周波電圧印加手段
４６：ガス供給手段
2: housing 20: plasma processing chamber 21: annular support surface 22: inner wall surface 24: gate means 27: pressure reducing means 3: lower electrode unit 30: electrostatic chuck table 31: lower electrode 33: first high frequency voltage applying means 4: Upper electrode unit 41: Upper electrode 43: Moving means 44: Sealing means 441: Annular seal holding part 442: Annular balloon seal 45: Second high frequency voltage applying means 46: Gas supply means
Claims (1)
該ハウジングは、該プラズマ処理室の上端に形成された環状の支持面と、該環状の支持面の外周縁から立設して形成された内壁面とを備え上側が解放されており、
該上部電極ユニットは、該上部電極の外周に配設され該プラズマ処理室を選択的に大気と遮断するシール手段を備えており、
該シール手段は、該上部電極の外周に装着され該ハウジングに形成された該支持面に選択的に載置される載置面を備えた環状のシール保持部材と、該環状のシール保持部材に配設された環状のバルーンシールと、該環状のバルーンシールに空気を供給する空気供給手段とを具備し、該空気供給手段によって該環状のバルーンシールに空気を供給することにより該環状のバルーンシールを膨張して外周部を該ハウジングに形成された該内壁面に密着せしめる、
ことを特徴とするプラズマエッチング装置。 A housing including a plasma processing chamber; a lower electrode unit including an electrostatic chuck table disposed on the upper surface of the plasma processing chamber for holding a workpiece; and a static electrode disposed opposite to the lower electrode unit. An upper electrode provided with an upper electrode having a gas jetting portion having a jet port for jetting plasma generating gas toward the electric chuck table, and configured to be movable in the vertical direction perpendicular to the upper surface of the electrostatic chuck table A plasma etching apparatus comprising a unit,
The housing is provided with an annular support surface formed at the upper end of the plasma processing chamber, and an inner wall surface formed upright from the outer peripheral edge of the annular support surface, the upper side being released,
The upper electrode unit is provided on the outer periphery of the upper electrode, and includes sealing means for selectively blocking the plasma processing chamber from the atmosphere.
The sealing means includes an annular seal holding member provided on an outer periphery of the upper electrode and provided with a placement surface that is selectively placed on the support surface formed on the housing; and the annular seal holding member An annular balloon seal is provided, and an air supply means for supplying air to the annular balloon seal, and the annular balloon seal is supplied by supplying air to the annular balloon seal by the air supply means. Inflating the outer peripheral part closely to the inner wall surface formed in the housing,
A plasma etching apparatus characterized by that.
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