JP2020014026A

JP2020014026A - Electrostatic attraction method, plasma processing method and plasma processing device

Info

Publication number: JP2020014026A
Application number: JP2019193650A
Authority: JP
Inventors: 康晴佐々木; Yasuharu Sasaki; 武敏富岡; Taketoshi Tomioka; 宏樹岸; Hiroki Kishi; 智洙徐; Jisoo Suh
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2019-10-24
Filing date: 2019-10-24
Publication date: 2020-01-23
Anticipated expiration: 2034-12-25
Also published as: JP6781320B2

Abstract

To suppress the increase in leak amount of a heat medium supplied to a space between a focus ring and an electrostatic chuck.SOLUTION: An electrostatic attraction method is arranged to use a plasma processing device including: an electrostatic chuck for putting a substrate; a focus ring provided above the electrostatic chuck so as to surround a region where the substrate is put; a supplying part for supplying a heat medium into a space between the electrostatic chuck and the focus ring; and a plurality of electrodes provided in a region corresponding to the focus ring in the electrostatic chuck. The electrostatic attraction method comprises the steps of: supplying the heat medium into the space in a period during which plasma is generated; and attracting the focus ring by generating a potential difference between the plurality of electrodes in a period other than the period during which plasma is generated.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明の種々の側面及び実施形態は、静電吸着方法、プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置に関するものである。 Various aspects and embodiments of the present invention relate to an electrostatic attraction method, a plasma processing method, and a plasma processing apparatus.

従来、基板処理装置では、基板をプラズマ処理する場合、静電チャックを用いて静電力により基板を吸着する。静電チャック上には、基板が載置される領域を囲むようにフォーカスリングが設置される。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a substrate processing apparatus, when a substrate is subjected to plasma processing, the substrate is attracted by electrostatic force using an electrostatic chuck. A focus ring is provided on the electrostatic chuck so as to surround a region where the substrate is placed.

ところで、基板処理装置では、基板をプラズマ処理するためのプラズマが生成される場合、プラズマによってフォーカスリングの温度が上昇するので、温度上昇を抑えるためにフォーカスリングと静電チャックとで挟まれる空間に熱媒体を供給することが知られている。フォーカスリングと、静電チャックとで挟まれる空間に熱媒体が供給されることによって、熱媒体を介してフォーカスリングの熱が静電チャック側へ逃がされる。 By the way, in a substrate processing apparatus, when plasma for plasma processing a substrate is generated, the temperature of a focus ring is increased by the plasma. It is known to supply a heating medium. By supplying the heat medium to the space between the focus ring and the electrostatic chuck, the heat of the focus ring is released to the electrostatic chuck via the heat medium.

ただし、フォーカスリングと、静電チャックとで挟まれる空間の密閉性が確保されていない場合、空間に供給される熱媒体が外部に漏れ、フォーカスリングと、静電チャックとの間の熱伝達性が損なわれてしまう。このため、フォーカスリングと、静電チャックとの間の密閉性が確保されることが望ましい。 However, if the airtightness of the space between the focus ring and the electrostatic chuck is not ensured, the heat medium supplied to the space leaks to the outside, and the heat transfer between the focus ring and the electrostatic chuck becomes poor. Is impaired. For this reason, it is desirable that the hermeticity between the focus ring and the electrostatic chuck is ensured.

この点、静電チャックの内部の、フォーカスリングに対応する領域に電極を設け、電極に電圧を印加することによって、静電チャックにフォーカスリングを吸着させる技術がある。 In this regard, there is a technology in which an electrode is provided in a region corresponding to the focus ring inside the electrostatic chuck, and a voltage is applied to the electrode to cause the electrostatic chuck to attract the focus ring.

特許第４９１３３１３号公報Japanese Patent No. 4913313

しかしながら、上述した従来技術では、フォーカスリングと静電チャックとで挟まれる空間に供給される熱媒体のリーク量が増大するという問題がある。 However, in the above-described conventional technology, there is a problem that a leak amount of the heat medium supplied to a space sandwiched between the focus ring and the electrostatic chuck increases.

すなわち、上述した従来技術では、基板をプラズマ処理するためのプラズマが生成される期間以外の他の期間において、フォーカスリングが静電チャックに吸着されないため、フォーカスリングと、静電チャックとの間の位置ずれが発生する可能性がある。フォーカスリングと、静電チャックとの間の位置ずれが発生すると、フォーカスリングと、静電チャックとで挟まれる空間の密閉性が損なわれ、空間に供給される熱媒体が外部に漏れ出てしまう。結果として、上述した従来技術では、フォーカスリングと静電チャックとで挟まれる空間に供給される熱媒体のリーク量が増大する恐れがある。 That is, in the above-described related art, the focus ring is not attracted to the electrostatic chuck in a period other than the period in which the plasma for performing the plasma processing on the substrate is generated. Positional deviation may occur. If a position shift occurs between the focus ring and the electrostatic chuck, the hermeticity of the space sandwiched between the focus ring and the electrostatic chuck is impaired, and the heat medium supplied to the space leaks out. . As a result, in the above-described related art, the amount of leakage of the heat medium supplied to the space sandwiched between the focus ring and the electrostatic chuck may increase.

本発明の一側面に係る静電吸着方法は、基板を載置するための静電チャックと、前記基板が載置される領域を囲むように前記静電チャック上に設けられたフォーカスリングと、前記静電チャックと前記フォーカスリングとで挟まれる空間に熱媒体を供給する供給部と、前記静電チャック内部の、前記フォーカスリングに対応する領域に設けられた複数の電極と、を備えたプラズマ処理装置を用いた静電吸着方法であって、プラズマが生成される期間において、前記空間に前記熱媒体を供給する工程と、前記プラズマが生成される期間以外の期間において、前記複数の電極間に電位差を生じさせることにより前記フォーカスリングを吸着する工程と、を含む An electrostatic chucking method according to one aspect of the present invention provides an electrostatic chuck for mounting a substrate, a focus ring provided on the electrostatic chuck so as to surround an area where the substrate is mounted, A plasma comprising: a supply unit that supplies a heat medium to a space sandwiched between the electrostatic chuck and the focus ring; and a plurality of electrodes provided in a region corresponding to the focus ring inside the electrostatic chuck. A method of supplying the heat medium to the space during a period in which plasma is generated, and a method of interposing the plurality of electrodes in a period other than the period in which the plasma is generated. Attracting the focus ring by causing a potential difference to occur.

本発明の種々の側面及び実施形態によれば、フォーカスリングと静電チャックとで挟まれる空間に供給される熱媒体のリーク量の増大を抑えることができる静電吸着方法、プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置が実現される。 According to various aspects and embodiments of the present invention, an electrostatic adsorption method, a plasma processing method, and a plasma that can suppress an increase in a leak amount of a heat medium supplied to a space sandwiched between a focus ring and an electrostatic chuck. A processing device is realized.

図１は、第１の実施形態に係るプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the plasma processing apparatus according to the first embodiment. 図２は、電極板の設置態様の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an installation mode of the electrode plate. 図３は、第１の実施形態の静電吸着処理のタイムチャートの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a time chart of the electrostatic suction processing according to the first embodiment. 図４は、第１の実施形態における静電チャックとフォーカスリングとで挟まれる空間に供給される伝熱ガスのリーク量を比較した実験の結果の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a result of an experiment in which a leak amount of a heat transfer gas supplied to a space sandwiched between the electrostatic chuck and the focus ring in the first embodiment is compared. 図５は、第２の実施形態の静電吸着処理のタイムチャートの一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a time chart of the electrostatic adsorption process according to the second embodiment. 図６Ａは、第２の実施形態における静電チャックとフォーカスリングとで挟まれる空間に供給される伝熱ガスのリーク量を比較した実験の結果の一例を示す図である。FIG. 6A is a diagram illustrating an example of a result of an experiment in which a leak amount of a heat transfer gas supplied to a space sandwiched between an electrostatic chuck and a focus ring in the second embodiment is compared. 図６Ｂは、第２の実施形態における静電チャックとフォーカスリングとで挟まれる空間に供給される伝熱ガスのリーク量を比較した実験の結果の一例を示す図である。FIG. 6B is a diagram illustrating an example of a result of an experiment in which a leak amount of a heat transfer gas supplied to a space sandwiched between the electrostatic chuck and the focus ring in the second embodiment is compared. 図７は、複数の電極の配置例（その１）を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining an example of arrangement of a plurality of electrodes (part 1). 図８Ａは、複数の電極の配置例（その２）を説明するための図である。FIG. 8A is a diagram for describing an arrangement example (part 2) of a plurality of electrodes. 図８Ｂは、複数の電極の配置例（その２）を説明するための図である。FIG. 8B is a diagram for explaining an example of arrangement of a plurality of electrodes (part 2). 図９は、複数の電極の配置例（その３）を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining an example of arrangement of a plurality of electrodes (part 3).

開示する静電吸着方法は、１つの実施形態において、基板が載置される静電チャックと、基板が載置される領域を囲んで静電チャック上に設けられたフォーカスリングとで挟まれる空間に熱媒体を供給する供給部と、静電チャック内部の、フォーカスリングに対応する領域に設けられ、静電チャックにフォーカスリングを吸着するための電圧が印加される複数の電極とを備えた基板処理装置を用いた静電吸着方法であって、基板をプラズマ処理するためのプラズマが生成される期間であるプラズマ処理期間において供給部によって空間に熱媒体を供給し、プラズマ処理期間以外の他の期間において、空間に熱媒体が供給されない状態で、フォーカスリングを吸着する複数の電極に互いに異なる電圧を印加する。 In one embodiment, a disclosed electrostatic chucking method is a space sandwiched between an electrostatic chuck on which a substrate is mounted and a focus ring provided on the electrostatic chuck so as to surround an area where the substrate is mounted. A substrate provided with a supply unit for supplying a heating medium to the substrate and a plurality of electrodes provided in a region corresponding to the focus ring inside the electrostatic chuck and to which a voltage for attracting the focus ring to the electrostatic chuck is applied An electrostatic adsorption method using a processing apparatus, wherein a heat medium is supplied to a space by a supply unit during a plasma processing period in which plasma for performing plasma processing on a substrate is generated, and the other than the plasma processing period. In the period, different voltages are applied to the plurality of electrodes that adsorb the focus ring while the heat medium is not supplied to the space.

また、開示する静電吸着方法は、１つの実施形態において、複数の電極に互いに異なる電圧を印加する処理は、複数の電極のうち、フォーカスリングの内周側に配置された電極と、フォーカスリングの外周側に配置された電極との間に電位差が生じるように、電圧を印加する。 In one embodiment, a process of applying different voltages to a plurality of electrodes includes: an electrode disposed on an inner peripheral side of a focus ring; A voltage is applied so that a potential difference is generated between the electrode and the electrode arranged on the outer peripheral side.

また、開示する静電吸着方法は、１つの実施形態において、複数の電極に互いに異なる電圧を印加する処理は、複数の電極のうち、フォーカスリングの内周側に配置された電極に、所定の極性を有する電圧を印加し、フォーカスリングの外周側に配置された電極に、所定の極性とは反対の極性を有する電圧を印加する。 In one embodiment of the disclosed electrostatic chucking method, a process of applying different voltages to a plurality of electrodes is performed by applying a predetermined voltage to an electrode arranged on the inner peripheral side of the focus ring among the plurality of electrodes. A voltage having a polarity is applied, and a voltage having a polarity opposite to a predetermined polarity is applied to an electrode arranged on the outer peripheral side of the focus ring.

また、開示する静電吸着方法は、１つの実施形態において、複数の電極に互いに異なる電圧を印加する処理は、プラズマ処理期間以外の他の期間として、処理容器内へ基板が搬入されている期間及び処理容器外へ基板が搬出されている期間において、電位差が生じるように、複数の電極に互いに異なる電圧を印加する。 In one embodiment, a process of applying different voltages to a plurality of electrodes is performed during a period in which a substrate is loaded into a processing container as a period other than the plasma processing period. During the period in which the substrate is carried out of the processing container, different voltages are applied to the plurality of electrodes so that a potential difference is generated.

複数の電極に互いに異なる電圧を印加する処理は、プラズマを生成する高周波電力として０〜２０００Ｗを印加する弱プラズマ処理条件下で、電位差が生じるように、複数の電極に互いに異なる電圧を印加する。 In the process of applying different voltages to the plurality of electrodes, different voltages are applied to the plurality of electrodes so that a potential difference occurs under weak plasma processing conditions of applying 0 to 2000 W as high frequency power for generating plasma.

また、開示する静電吸着方法は、１つの実施形態において、熱媒体を供給する処理は、処理容器外へ基板が搬出されてから、処理容器内へ次の基板が搬入されるまでの期間であって、処理容器内をクリーニングするためのプラズマが生成される期間であるクリーニング期間において、供給部によって空間に熱媒体をさらに供給し、複数の電極に互いに異なる電圧を印加する処理は、プラズマ処理期間以外の他の期間として、クリーニング期間において、空間に熱媒体が供給された状態で、電位差が生じるように、複数の電極に互いに異なる電圧を印加する。 In one embodiment of the disclosed electrostatic chucking method, the process of supplying a heat medium is performed during a period from when a substrate is carried out of a processing container to when a next substrate is carried into the processing container. In a cleaning period in which plasma for cleaning the inside of the processing container is generated, a process of further supplying a heating medium to the space by the supply unit and applying different voltages to the plurality of electrodes is performed by plasma processing. As a period other than the period, different voltages are applied to the plurality of electrodes in the cleaning period so that a potential difference occurs in a state where the heat medium is supplied to the space.

また、開示する静電吸着方法は、１つの実施形態において、複数の電極に互いに異なる電圧を印加する処理は、プラズマ処理期間以外の他の期間として、基板処理装置の稼働が停止されている期間において、電位差が生じるように、複数の電極に互いに異なる電圧を印加する。 In one embodiment, a process of applying different voltages to a plurality of electrodes is performed during a period during which the operation of the substrate processing apparatus is stopped as a period other than the plasma processing period. In, different voltages are applied to the plurality of electrodes so as to generate a potential difference.

また、開示する基板処理装置は、１つの実施形態において、基板が載置される静電チャックと、基板が載置される領域を囲んで静電チャック上に設けられたフォーカスリングとで挟まれる空間に熱媒体を供給する供給部と、静電チャック内部の、フォーカスリングに対応する領域に設けられ、静電チャックにフォーカスリングを吸着するための電圧が印加される複数の電極と、基板をプラズマ処理するためのプラズマが生成される期間であるプラズマ処理期間において供給部によって空間に熱媒体を供給し、プラズマ処理期間以外の他の期間において、空間に熱媒体が供給されない状態で、フォーカスリングを吸着する複数の電極に互いに異なる電圧を印加する処理を実行する制御部とを備えた。 Further, in one embodiment, the disclosed substrate processing apparatus is sandwiched between an electrostatic chuck on which a substrate is mounted and a focus ring provided on the electrostatic chuck so as to surround an area where the substrate is mounted. A supply unit that supplies a heat medium to the space, a plurality of electrodes provided in a region corresponding to the focus ring inside the electrostatic chuck, and a voltage for applying the focus ring to the electrostatic chuck is applied; The heating unit is supplied to the space by the supply unit during a plasma processing period in which plasma for plasma processing is generated, and the focus ring is not supplied to the space during a period other than the plasma processing period. And a control unit for executing a process of applying different voltages to a plurality of electrodes for adsorbing the voltage.

以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。 Hereinafter, various embodiments will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。なお、本実施形態では、本願の開示する基板処理装置がＲＩＥ（Reactive Ion Etching）型のプラズマ処理装置である例について説明するが、基板処理装置は、表面波プラズマを利用したプラズマエッチング装置やプラズマＣＶＤ装置等に適用されてもよい。 (First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the plasma processing apparatus according to the first embodiment. In this embodiment, an example in which the substrate processing apparatus disclosed in the present application is an RIE (Reactive Ion Etching) type plasma processing apparatus will be described. However, the substrate processing apparatus may be a plasma etching apparatus using surface wave plasma or a plasma processing apparatus. It may be applied to a CVD device or the like.

図１において、ＲＩＥ型のプラズマ処理装置として構成されるプラズマ処理装置は、金属製、例えば、アルミニウム又はステンレス鋼製の保安接地された円筒型の処理容器１０を有し、該処理容器１０内に、被処理体（基板）としてのウエハＷを載置する円板状のサセプタ（下部電極）１１が配設されている。このサセプタ１１は、例えば、アルミニウムからなり、絶縁性の筒状保持部材１２を介して処理容器１０の底から垂直上方に延びる筒状支持部１３に支持されている。 In FIG. 1, a plasma processing apparatus configured as an RIE-type plasma processing apparatus includes a metal-made, for example, aluminum or stainless steel, safety-grounded cylindrical processing vessel 10. A disk-shaped susceptor (lower electrode) 11 on which a wafer W as a workpiece (substrate) is mounted is provided. The susceptor 11 is made of, for example, aluminum, and is supported by a cylindrical support 13 extending vertically upward from the bottom of the processing container 10 via an insulating cylindrical holding member 12.

処理容器１０の側壁と筒状支持部１３との間には排気路１４が形成され、この排気路１４の入口又は途中に環状のバッフル板１５が配設されると共に、底部に排気口１６が設けられ、該排気口１６に排気管１７を介して排気装置１８が接続されている。ここで、排気装置１８は、真空ポンプを有し、処理容器１０内の処理空間を所定の真空度まで減圧する。また、排気管１７は可変式バタフライバルブである自動圧力制御弁（automatic pressure control valve）（以下「ＡＰＣ」という）（不図示）を有し、該ＡＰＣは自動的に処理容器１０内の圧力制御を行う。さらに、処理容器１０の側壁には、ウエハＷの搬入出口１９を開閉するゲートバルブ２０が取り付けられている。 An exhaust passage 14 is formed between the side wall of the processing container 10 and the cylindrical support portion 13, and an annular baffle plate 15 is disposed at the entrance of the exhaust passage 14 or at an intermediate position thereof, and an exhaust port 16 is provided at the bottom. An exhaust device 18 is connected to the exhaust port 16 via an exhaust pipe 17. Here, the exhaust device 18 has a vacuum pump, and depressurizes the processing space in the processing container 10 to a predetermined degree of vacuum. Further, the exhaust pipe 17 has an automatic pressure control valve (hereinafter, referred to as “APC”) (not shown) which is a variable butterfly valve, and the APC automatically controls the pressure in the processing vessel 10. I do. Further, a gate valve 20 for opening and closing the loading / unloading port 19 of the wafer W is attached to a side wall of the processing container 10.

サセプタ１１には、プラズマ生成およびＲＩＥ用の高周波電源２１が整合器２２および給電棒２３を介して電気的に接続されている。この高周波電源２１は、所定の高周波、例えば、６０ＭＨｚの高周波電力をサセプタ１１に印加する。また、処理容器１０の天井部には、後述する接地電位の上部電極としてのシャワーヘッド２４が配設されている。これにより、高周波電源２１からの高周波電圧がサセプタ１１とシャワーヘッド２４との間に印加される。 A high frequency power supply 21 for plasma generation and RIE is electrically connected to the susceptor 11 via a matching unit 22 and a power supply rod 23. The high frequency power supply 21 applies a predetermined high frequency, for example, a high frequency power of 60 MHz to the susceptor 11. Further, a shower head 24 as an upper electrode of a ground potential, which will be described later, is provided on the ceiling of the processing container 10. Thus, a high-frequency voltage from the high-frequency power supply 21 is applied between the susceptor 11 and the shower head 24.

サセプタ１１の上面にはウエハＷを静電吸着力で吸着する静電チャック２５が配設されている。この静電チャック２５は、ウエハＷが載置される円板状の中心部２５ａと、環状の外周部２５ｂとからなり、中心部２５ａは外周部２５ｂに対して図中上方に突出している。外周部２５ｂの上面には、中心部２５ａを環状に囲むフォーカスリング３０が載置されている。また、中心部２５ａは、導電膜からなる電極板２５ｃを一対の誘電膜の間に挟み込むことによって構成される。外周部２５ｂは、導電膜からなる電極板２５ｄを一対の誘電膜の間に挟み込むことによって構成される。電極板２５ｃには直流電源２６がスイッチ２７を介して電気的に接続されている。電極板２５ｄには直流電源２８−１，２８−２がスイッチ２９−１，２９−２を介して電気的に接続されている。そして、静電チャック２５は、直流電源２６から電極板２５ｃに印加された電圧によりクーロン力等の静電力を発生させ、静電力により静電チャック２５にウエハＷを吸着保持する。また、静電チャック２５は、直流電源２８−１，２８−２から電極板２５ｄに印加された電圧によりクーロン力等の静電力を発生させ、静電力により静電チャック２５にフォーカスリング３０を吸着保持する。なお、電極板２５ｄの設置態様についての詳細は、後述する。 On the upper surface of the susceptor 11, an electrostatic chuck 25 for attracting the wafer W with an electrostatic attraction force is provided. The electrostatic chuck 25 includes a disk-shaped central portion 25a on which the wafer W is placed and an annular outer peripheral portion 25b, and the central portion 25a protrudes upward in the drawing with respect to the outer peripheral portion 25b. On an upper surface of the outer peripheral portion 25b, a focus ring 30 surrounding the central portion 25a in an annular shape is mounted. The central portion 25a is formed by sandwiching an electrode plate 25c made of a conductive film between a pair of dielectric films. The outer peripheral portion 25b is configured by sandwiching an electrode plate 25d made of a conductive film between a pair of dielectric films. A DC power supply 26 is electrically connected to the electrode plate 25c via a switch 27. DC power supplies 28-1 and 28-2 are electrically connected to the electrode plate 25d via switches 29-1 and 29-2. The electrostatic chuck 25 generates an electrostatic force such as Coulomb force by the voltage applied from the DC power supply 26 to the electrode plate 25c, and holds the wafer W on the electrostatic chuck 25 by the electrostatic force. The electrostatic chuck 25 generates an electrostatic force such as Coulomb force by the voltage applied to the electrode plate 25d from the DC power supplies 28-1 and 28-2, and attracts the focus ring 30 to the electrostatic chuck 25 by the electrostatic force. Hold. The details of the installation mode of the electrode plate 25d will be described later.

また、サセプタ１１の内部には、例えば、円周方向に延在する環状の冷媒室３１が設けられている。この冷媒室３１には、チラーユニット３２から配管３３，３４を介して所定温度の冷媒、例えば、冷却水が循環供給され、当該冷媒の温度によって静電チャック２５上のウエハＷの処理温度を制御する。 Further, inside the susceptor 11, for example, an annular refrigerant chamber 31 extending in the circumferential direction is provided. A coolant at a predetermined temperature, for example, cooling water is circulated from the chiller unit 32 through the pipes 33 and 34 into the coolant chamber 31, and the temperature of the coolant controls the processing temperature of the wafer W on the electrostatic chuck 25. I do.

また、静電チャック２５には、ガス供給ライン３６を介して伝熱ガス供給部３５が接続されている。ガス供給ライン３６は、静電チャック２５の中心部２５ａに至るウエハ側ライン３６ａと、静電チャック２５の外周部２５ｂに至るフォーカスリング側ライン３６ｂとに分岐されている。伝熱ガス供給部３５は、ウエハ側ライン３６ａを用いて、静電チャック２５の中心部２５ａと、ウエハＷとで挟まれる空間に伝熱ガスを供給する。例えば、また、伝熱ガス供給部３５は、フォーカスリング側ライン３６ｂを用いて、静電チャック２５の外周部２５ｂと、フォーカスリング３０とで挟まれる空間に伝熱ガスを供給する。伝熱ガスとしては、熱伝導性を有するガス、例えば、Ｈｅガス等が好適に用いられる。伝熱ガスは、熱媒体の一例に相当し、伝熱ガス供給部３５は、熱媒体を供給する供給部の一例に相当する。 Further, a heat transfer gas supply unit 35 is connected to the electrostatic chuck 25 via a gas supply line 36. The gas supply line 36 is branched into a wafer-side line 36a reaching the central portion 25a of the electrostatic chuck 25 and a focus ring-side line 36b reaching the outer peripheral portion 25b of the electrostatic chuck 25. The heat transfer gas supply unit 35 supplies the heat transfer gas to the space between the central portion 25a of the electrostatic chuck 25 and the wafer W using the wafer-side line 36a. For example, the heat transfer gas supply unit 35 supplies the heat transfer gas to the space between the outer peripheral portion 25b of the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 using the focus ring side line 36b. As the heat transfer gas, a gas having thermal conductivity, for example, He gas or the like is suitably used. The heat transfer gas corresponds to an example of a heat medium, and the heat transfer gas supply unit 35 corresponds to an example of a supply unit that supplies the heat medium.

天井部のシャワーヘッド２４は、多数のガス通気孔３７ａを有する下面の電極板３７と、該電極板３７を着脱可能に支持する電極支持体３８とを有する。また、該電極支持体３８の内部にバッファ室３９が設けられ、このバッファ室３９のガス導入口３８ａには処理ガス供給部４０からのガス供給配管４１が接続されている。また、処理容器１０の周囲には、環状又は同心状に延びる磁石４２が配置されている。 The shower head 24 on the ceiling has a lower electrode plate 37 having a number of gas vents 37a, and an electrode support 38 that detachably supports the electrode plate 37. A buffer chamber 39 is provided inside the electrode support 38, and a gas supply pipe 41 from a processing gas supply unit 40 is connected to a gas inlet 38 a of the buffer chamber 39. Around the processing vessel 10, a magnet 42 extending annularly or concentrically is arranged.

このプラズマ処理装置の各構成要素、例えば、排気装置１８、高周波電源２１、静電チャック用のスイッチ２７，２９−１，２９−２、直流電源２６，２８−１，２８−２、チラーユニット３２、伝熱ガス供給部３５および処理ガス供給部４０等は、制御部４３に接続されている。制御部４３は、プラズマ処理装置の各構成要素を制御する。 Each component of the plasma processing apparatus, for example, an exhaust device 18, a high-frequency power supply 21, switches 27, 29-1, 29-2 for electrostatic chuck, DC power supplies 26, 28-1, 28-2, a chiller unit 32 The heat transfer gas supply unit 35 and the processing gas supply unit 40 are connected to the control unit 43. The control unit 43 controls each component of the plasma processing apparatus.

制御部４３は、図示しない中央処理装置（ＣＰＵ）、及びメモリといった記憶装置を備え、記憶装置に記憶されたプログラム及び処理レシピを読み出して実行することで、プラズマ処理装置において所望の処理を実行する。例えば、制御部４３は、フォーカスリング３０を静電吸着するための静電吸着処理を行う。なお、制御部４３によって実行される静電吸着処理の詳細は、後述する。 The control unit 43 includes a storage device such as a central processing unit (CPU) and a memory (not shown), and executes desired processing in the plasma processing device by reading and executing a program and a processing recipe stored in the storage device. . For example, the control unit 43 performs an electrostatic attraction process for electrostatically attracting the focus ring 30. The details of the electrostatic suction process performed by the control unit 43 will be described later.

このプラズマ処理装置の処理容器１０内では、磁石４２によって一方向に向かう水平磁界が形成されると共に、サセプタ１１とシャワーヘッド２４との間に印加された高周波電圧によって鉛直方向のＲＦ電界が形成され、これにより、処理容器１０内において処理ガスを介したマグネトロン放電が行われ、サセプタ１１の表面近傍において処理ガスから高密度のプラズマが生成される。 In the processing vessel 10 of this plasma processing apparatus, a horizontal magnetic field in one direction is formed by the magnet 42, and a vertical RF electric field is formed by a high-frequency voltage applied between the susceptor 11 and the shower head 24. Thereby, magnetron discharge is performed via the processing gas in the processing container 10, and high-density plasma is generated from the processing gas near the surface of the susceptor 11.

このプラズマ処理装置では、ドライエッチング処理の際、先ずゲートバルブ２０を開状態にして加工対象のウエハＷを処理容器１０内に搬入し、静電チャック２５の上に載置する。そして、処理ガス供給部４０より処理ガス（例えば、所定の流量比率のＣ４Ｆ８ガス、Ｏ２ガス及びＡｒガスから成る混合ガス）を所定の流量および流量比で処理容器１０内に導入し、排気装置１８等により処理容器１０内の圧力を所定値にする。さらに、高周波電源２１より高周波電力をサセプタ１１に供給し、直流電源２６より直流電圧を静電チャック２５の電極板２５ｃに印加して、ウエハＷを静電チャック２５上に吸着する。そして、シャワーヘッド２４より吐出された処理ガスは上述したようにプラズマ化し、このプラズマで生成されるラジカルやイオンによってウエハＷの表面がエッチングされる。 In this plasma processing apparatus, at the time of dry etching, first, the gate valve 20 is opened, and the wafer W to be processed is carried into the processing container 10 and placed on the electrostatic chuck 25. Then, a processing gas (for example, a mixed gas composed of a C4F8 gas, an O2 gas, and an Ar gas at a predetermined flow ratio) is introduced into the processing vessel 10 at a predetermined flow rate and a flow ratio from the processing gas supply unit 40, and the exhaust device The pressure in the processing container 10 is set to a predetermined value by the above method. Further, high frequency power is supplied from the high frequency power supply 21 to the susceptor 11, and a DC voltage is applied from the DC power supply 26 to the electrode plate 25 c of the electrostatic chuck 25, and the wafer W is attracted onto the electrostatic chuck 25. The processing gas discharged from the shower head 24 is turned into plasma as described above, and the surface of the wafer W is etched by radicals and ions generated by the plasma.

このプラズマ処理装置では、サセプタ１１に対して従来（一般に２７ＭＨｚ以下）よりも格段に高い周波数領域（５０ＭＨｚ以上）の高周波を印加することにより、処理ガスを好ましい解離状態まで解離させる。解離された処理ガスはプラズマとなるため、低圧の条件下でも高密度プラズマを生成できる。この高密度プラズマは低ダメージの酸化・窒化処理の実現を可能にし、半導体デバイスの高性能化、低消費電力化に大きく寄与する。すなわち、プラズマ中の高エネルギー粒子や、該高エネルギー粒子の衝突等によって処理室の内壁等から放出された金属原子によるウエハＷの損傷や汚染等を防止できるため、高品位の絶縁膜形成が要求されるゲート形成工程へのプラズマ処理の適用が可能となり、それ故、本実施の形態に係るプラズマ処理装置はウエハＷの加工微細化の進展によって発生するであろう技術的課題に対応することができる。 In this plasma processing apparatus, the processing gas is dissociated to a preferable dissociation state by applying a high frequency to the susceptor 11 in a much higher frequency region (50 MHz or more) than in the conventional case (generally, 27 MHz or less). Since the dissociated processing gas becomes plasma, high-density plasma can be generated even under low pressure conditions. This high-density plasma enables low-damage oxidizing and nitriding treatments, and greatly contributes to higher performance and lower power consumption of semiconductor devices. That is, it is possible to prevent the wafer W from being damaged or contaminated by high-energy particles in the plasma or metal atoms released from the inner wall of the processing chamber due to collision of the high-energy particles and the like. Therefore, the plasma processing apparatus according to the present embodiment can cope with a technical problem that may occur due to the progress of processing and miniaturization of the wafer W. it can.

次に、図１に示した電極板２５ｄの設置態様について説明する。図２は、電極板２５ｄの設置態様の一例を示す図である。図２に示すように、電極板２５ｄは、静電チャック２５の外周部２５ｂの内部の、フォーカスリング３０に対応する領域に設けられている。電極板２５ｄは、内周側電極板２５ｄ−１及び外周側電極板２５ｄ−２を有する。 Next, an installation mode of the electrode plate 25d shown in FIG. 1 will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an installation mode of the electrode plate 25d. As shown in FIG. 2, the electrode plate 25 d is provided in a region corresponding to the focus ring 30 inside the outer peripheral portion 25 b of the electrostatic chuck 25. The electrode plate 25d has an inner electrode plate 25d-1 and an outer electrode plate 25d-2.

内周側電極板２５ｄ−１は、フォーカスリング３０の内周側に環状に配置されている。内周側電極板２５ｄ−１は、スイッチ２９−１を介して直流電源２８−１に電気的に接続されている。内周側電極板２５ｄ−１には、直流電源２８−１から、静電チャック２５にフォーカスリング３０を吸着するための正の電圧又は負の電圧が選択的に印加される。直流電源２８−１から内周側電極板２５ｄ−１に印加される電圧が有する極性の切り換えは、制御部４３によって行われる。 The inner peripheral side electrode plate 25d-1 is annularly arranged on the inner peripheral side of the focus ring 30. The inner peripheral side electrode plate 25d-1 is electrically connected to a DC power supply 28-1 via a switch 29-1. A positive voltage or a negative voltage for attracting the focus ring 30 to the electrostatic chuck 25 is selectively applied from the DC power supply 28-1 to the inner peripheral side electrode plate 25d-1. The switching of the polarity of the voltage applied from the DC power supply 28-1 to the inner peripheral electrode plate 25d-1 is performed by the control unit 43.

外周側電極板２５ｄ−２は、フォーカスリング３０の外周側に環状に配置されている。外周側電極板２５ｄ−２は、スイッチ２９−２を介して直流電源２８−２に電気的に接続されている。外周側電極板２５ｄ−２には、直流電源２８−２から、静電チャック２５にフォーカスリング３０を吸着するための正の電圧又は負の電圧が選択的に印加される。直流電源２８−２から外周側電極板２５ｄ−２に印加される電圧が有する極性の切り換えは、制御部４３によって行われる。 The outer peripheral electrode plate 25d-2 is annularly arranged on the outer peripheral side of the focus ring 30. The outer electrode plate 25d-2 is electrically connected to a DC power supply 28-2 via a switch 29-2. A positive voltage or a negative voltage for attracting the focus ring 30 to the electrostatic chuck 25 is selectively applied from the DC power supply 28-2 to the outer peripheral electrode plate 25d-2. Switching of the polarity of the voltage applied from the DC power supply 28-2 to the outer electrode plate 25d-2 is performed by the controller 43.

次に、第１の実施形態の制御部４３によって実行される静電吸着処理について説明する。図３は、第１の実施形態の静電吸着処理のタイムチャートの一例を示す図である。 Next, the electrostatic adsorption process executed by the control unit 43 according to the first embodiment will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a time chart of the electrostatic suction processing according to the first embodiment.

図３において、「ＷＡＦ−ＨＶ（Ｖ）」は、静電チャック２５の中心部２５ａにウエハＷを吸着するための、電極板２５ｃに印加される電圧の変化を示すタイムチャートである。また、「ＦＲ−Ａ−ＨＶ（Ｖ）」は、静電チャック２５の外周部２５ｂにフォーカスリング３０を吸着するための、内周側電極板２５ｄ−１に印加される電圧の変化を示すタイムチャートである。また、「ＦＲ−Ｂ−ＨＶ（Ｖ）」は、静電チャック２５の外周部２５ｂにフォーカスリング３０を吸着するための、外周側電極板２５ｄ−２に印加される電圧の変化を示すタイムチャートである。また、「Ｈｅ供給」は、伝熱ガス供給部３５から静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれた空間に伝熱ガスとして供給されるＨｅガスの供給状態の変化を示すタイムチャートである。 In FIG. 3, “WAF-HV (V)” is a time chart showing a change in voltage applied to the electrode plate 25 c for attracting the wafer W to the central portion 25 a of the electrostatic chuck 25. “FR-A-HV (V)” is a time indicating a change in the voltage applied to the inner peripheral electrode plate 25 d-1 for attracting the focus ring 30 to the outer peripheral portion 25 b of the electrostatic chuck 25. It is a chart. Further, “FR-B-HV (V)” is a time chart showing a change in voltage applied to the outer peripheral side electrode plate 25 d-2 for attracting the focus ring 30 to the outer peripheral portion 25 b of the electrostatic chuck 25. It is. “He supply” is a time chart showing a change in the supply state of the He gas supplied as the heat transfer gas from the heat transfer gas supply unit 35 to the space between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30. .

また、図３において、「プラズマ処理期間」は、ウエハＷをプラズマ処理するためのプラズマが形成される期間（以下「プラズマ処理期間」という）を示している。「搬入」は、処理容器１０内へウエハＷが搬入されている期間を示している。「搬出」は、処理容器１０外へウエハＷが搬出されている期間を示している。 Further, in FIG. 3, “plasma processing period” indicates a period in which plasma for performing plasma processing on wafer W is formed (hereinafter, referred to as “plasma processing period”). “Load in” indicates a period during which the wafer W is loaded into the processing container 10. “Unload” indicates a period during which the wafer W is unloaded from the processing container 10.

第１の実施形態の静電吸着処理では、制御部４３は、プラズマ処理期間において、伝熱ガス供給部３５から静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれた空間に伝熱ガスを供給する。そして、制御部４３は、プラズマ処理期間以外の他の期間において、静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれた空間に伝熱ガスが供給されない状態で、内周側電極板２５ｄ−１と、外周側電極板２５ｄ−２との間に電位差が生じるように、内周側電極板２５ｄ−１及び外周側電極板２５ｄ−２に互いに異なる電圧を印加する。 In the electrostatic adsorption process of the first embodiment, the control unit 43 supplies the heat transfer gas from the heat transfer gas supply unit 35 to the space sandwiched between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 during the plasma processing period. . Then, in a period other than the plasma processing period, the control unit 43 connects the inner peripheral electrode plate 25d-1 to the space between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 without supplying the heat transfer gas. Different voltages are applied to the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2 so that a potential difference is generated between the outer electrode plate 25d-2 and the outer electrode plate 25d-2.

すなわち、制御部４３は、図３に示すように、プラズマ処理期間以外の他の期間として、処理容器１０内へウエハＷが搬入されている期間において、伝熱ガス供給部３５によって静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれた空間に伝熱ガスを供給しない。そして、制御部４３は、処理容器１０内へウエハＷが搬入されている期間において、静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれた空間に伝熱ガスが供給されない状態で、内周側電極板２５ｄ−１と、外周側電極板２５ｄ−２との間に電位差が生じるように、内周側電極板２５ｄ−１及び外周側電極板２５ｄ−２に互いに異なる電圧を印加する。具体的には、制御部４３は、直流電源２８−１を用いて、内周側電極板２５ｄ−１に所定の極性を有する電圧を印加し、直流電源２８−２を用いて、外周側電極板２５ｄ−２に所定の極性とは反対の極性を有する電圧を印加する。図３の例では、制御部４３は、内周側電極板２５ｄ−１に正の電圧である２５００Ｖを印加し、かつ、外周側電極板２５ｄ−２に負の電圧である−２５００Ｖを印加して、内周側電極板２５ｄ−１と、外周側電極板２５ｄ−２との間に電位差を生じさせる。これにより、内周側電極板２５ｄ−１と、外周側電極板２５ｄ−２との間の電位差に応じた静電力が発生し、発生した静電力によってフォーカスリング３０が静電チャック２５に吸着される。その結果、処理容器１０内へウエハＷが搬入されている期間において、静電チャック２５とフォーカスリング３０との位置ずれが回避されるので、静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれる空間の密閉性が確保される。 That is, as shown in FIG. 3, the control unit 43 uses the heat transfer gas supply unit 35 to perform the electrostatic chuck 25 during the period in which the wafer W is loaded into the processing container 10 as a period other than the plasma processing period. The heat transfer gas is not supplied to the space between the lens and the focus ring 30. Then, during a period in which the wafer W is loaded into the processing container 10, the control unit 43 sets the inner peripheral side electrode in a state where the heat transfer gas is not supplied to the space between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30. Different voltages are applied to the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2 so that a potential difference is generated between the plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2. Specifically, the control unit 43 applies a voltage having a predetermined polarity to the inner peripheral electrode plate 25d-1 using the DC power supply 28-1, and uses the DC power supply 28-2 to apply the voltage to the outer peripheral electrode plate 25d-1. A voltage having a polarity opposite to a predetermined polarity is applied to the plate 25d-2. In the example of FIG. 3, the control unit 43 applies a positive voltage of 2500 V to the inner peripheral electrode plate 25 d-1 and applies a negative voltage of − 2500 V to the outer peripheral electrode plate 25 d-2. Thus, a potential difference is generated between the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2. As a result, an electrostatic force corresponding to the potential difference between the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2 is generated, and the focus ring 30 is attracted to the electrostatic chuck 25 by the generated electrostatic force. You. As a result, during the period in which the wafer W is loaded into the processing chamber 10, the positional shift between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 is avoided, so that the space between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 is reduced. Hermeticity is ensured.

なお、制御部４３は、処理容器１０内へウエハＷが搬入されている期間において、電極板２５ｃへの電圧の印加を停止する。 Note that the control unit 43 stops applying the voltage to the electrode plate 25c during the period when the wafer W is being loaded into the processing chamber 10.

続いて、制御部４３は、直流電源２８−１を用いて、内周側電極板２５ｄ−１に正の電圧を印加し、直流電源２８−２を用いて、外周側電極板２５ｄ−２に正の電圧を印加する。図３の例では、制御部４３は、内周側電極板２５ｄ−１及び外周側電極板２５ｄ−２に正の電圧である２５００Ｖを印加して、内周側電極板２５ｄ−１及び外周側電極板２５ｄ−２と、プラズマを通じて接地電位に設定されたフォーカスリング３０との間に電位差を生じさせる。これにより、内周側電極板２５ｄ−１及び外周側電極板２５ｄ−２と、プラズマを通じて接地電位に設定されたフォーカスリング３０との間の電位差に応じた静電力が発生し、発生した静電力によってフォーカスリング３０が静電チャック２５に吸着される。この後、プラズマ処理期間において、伝熱ガス供給部３５によって静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれた空間に伝熱ガスを供給する。処理容器１０内へウエハＷが搬入されている期間において、静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれる空間の密閉性が確保されているので、プラズマ処理期間において、伝熱ガス供給部３５から供給される伝熱ガスの漏洩が抑制される。 Subsequently, the control unit 43 applies a positive voltage to the inner electrode plate 25d-1 using the DC power supply 28-1, and applies a positive voltage to the outer electrode plate 25d-2 using the DC power supply 28-2. Apply a positive voltage. In the example of FIG. 3, the control unit 43 applies a positive voltage of 2500 V to the inner peripheral electrode plate 25d-1 and the outer peripheral electrode plate 25d-2, and controls the inner peripheral electrode plate 25d-1 and the outer peripheral electrode plate 25d-1. A potential difference is generated between the electrode plate 25d-2 and the focus ring 30 set to the ground potential through the plasma. As a result, an electrostatic force corresponding to the potential difference between the inner peripheral electrode plate 25d-1 and the outer peripheral electrode plate 25d-2 and the focus ring 30 set to the ground potential through the plasma is generated, and the generated electrostatic force is generated. Thereby, the focus ring 30 is attracted to the electrostatic chuck 25. Thereafter, during the plasma processing period, the heat transfer gas is supplied to the space between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 by the heat transfer gas supply unit 35. During the period in which the wafer W is loaded into the processing chamber 10, the hermeticity of the space sandwiched between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 is ensured. Leakage of the supplied heat transfer gas is suppressed.

なお、制御部４３は、プラズマ処理期間において、電極板２５ｃに電圧を印加して静電チャック２５に静電力を発生させ、処理容器１０内へ搬入されたウエハＷを静電チャック２５上に吸着する。 The controller 43 applies a voltage to the electrode plate 25c to generate an electrostatic force in the electrostatic chuck 25 during the plasma processing period, and attracts the wafer W loaded into the processing chamber 10 onto the electrostatic chuck 25. I do.

続いて、制御部４３は、プラズマ処理期間以外の他の期間として、処理容器１０外へウエハＷが搬出されている期間において、伝熱ガス供給部３５によって静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれた空間に伝熱ガスを供給しない。そして、制御部４３は、処理容器１０外へウエハＷが搬出されている期間において、静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれた空間に伝熱ガスが供給されない状態で、内周側電極板２５ｄ−１と、外周側電極板２５ｄ−２との間に電位差が生じるように、内周側電極板２５ｄ−１及び外周側電極板２５ｄ−２に互いに異なる電圧を印加する。具体的には、制御部４３は、直流電源２８−１を用いて、内周側電極板２５ｄ−１に所定の極性を有する電圧を印加し、直流電源２８−２を用いて、外周側電極板２５ｄ−２に所定の極性とは反対の極性を有する電圧を印加する。図３の例では、制御部４３は、内周側電極板２５ｄ−１に正の電圧である２５００Ｖを印加し、かつ、外周側電極板２５ｄ−２に負の電圧である−２５００Ｖを印加して、内周側電極板２５ｄ−１と、外周側電極板２５ｄ−２との間に電位差を生じさせる。これにより、内周側電極板２５ｄ−１と、外周側電極板２５ｄ−２との間の電位差に応じた静電力が発生し、発生した静電力によってフォーカスリング３０が静電チャック２５に吸着される。その結果、処理容器１０外へウエハＷが搬出されている期間において、静電チャック２５とフォーカスリング３０との位置ずれが回避されるので、静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれる空間の密閉性が確保される。 Subsequently, as a period other than the plasma processing period, during a period in which the wafer W is carried out of the processing chamber 10, the control unit 43 controls the heat transfer gas supply unit 35 to move the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 together. Do not supply heat transfer gas to the sandwiched space. Then, during a period in which the wafer W is carried out of the processing container 10, the control unit 43 controls the inner peripheral electrode while the heat transfer gas is not supplied to the space between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30. Different voltages are applied to the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2 so that a potential difference is generated between the plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2. Specifically, the control unit 43 applies a voltage having a predetermined polarity to the inner peripheral electrode plate 25d-1 using the DC power supply 28-1, and uses the DC power supply 28-2 to apply the voltage to the outer peripheral electrode plate 25d-1. A voltage having a polarity opposite to a predetermined polarity is applied to the plate 25d-2. In the example of FIG. 3, the control unit 43 applies a positive voltage of 2500 V to the inner peripheral electrode plate 25 d-1 and applies a negative voltage of − 2500 V to the outer peripheral electrode plate 25 d-2. Thus, a potential difference is generated between the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2. As a result, an electrostatic force corresponding to the potential difference between the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2 is generated, and the focus ring 30 is attracted to the electrostatic chuck 25 by the generated electrostatic force. You. As a result, during the period in which the wafer W is carried out of the processing container 10, the positional shift between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 is avoided, and thus the space between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 is reduced. Hermeticity is ensured.

なお、制御部４３は、処理容器１０外へウエハＷが搬出されている期間において、電極板２５ｃへの電圧の印加を停止する。 Note that the control unit 43 stops applying the voltage to the electrode plate 25c during a period in which the wafer W is carried out of the processing container 10.

以上、第１の実施形態の基板処理装置では、プラズマ処理期間以外の他の期間において、静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれる空間に伝熱ガスが供給されない状態で、内周側電極板２５ｄ−１と、外周側電極板２５ｄ−２との間に電位差が生じるように、内周側電極板２５ｄ−１及び外周側電極板２５ｄ−２に互いに異なる電圧を印加する。これにより、内周側電極板２５ｄ−１と、外周側電極板２５ｄ−２との間の電位差に応じた静電力が発生し、発生した静電力によってフォーカスリング３０が静電チャック２５に吸着される。このため、プラズマ処理期間以外の他の期間において、静電チャック２５とフォーカスリング３０との位置ずれが回避されるので、静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれる空間の密閉性が確保される。その結果、プラズマ処理期間において、フォーカスリング３０と静電チャック２５とで挟まれる空間に供給される伝熱ガスのリーク量の増大を抑えることができる。 As described above, in the substrate processing apparatus according to the first embodiment, in a period other than the plasma processing period, the inner peripheral electrode is kept in a state where the heat transfer gas is not supplied to the space between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30. Different voltages are applied to the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2 so that a potential difference is generated between the plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2. As a result, an electrostatic force corresponding to the potential difference between the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2 is generated, and the focus ring 30 is attracted to the electrostatic chuck 25 by the generated electrostatic force. You. For this reason, in a period other than the plasma processing period, a positional shift between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 is avoided, and the hermeticity of a space sandwiched between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 is ensured. You. As a result, it is possible to suppress an increase in the amount of leak of the heat transfer gas supplied to the space between the focus ring 30 and the electrostatic chuck 25 during the plasma processing period.

図４は、第１の実施形態における静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれる空間に供給される伝熱ガスのリーク量を比較した実験の結果の一例を示す図である。図４において、縦軸は、静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれる空間に伝熱ガスとして供給されるＨｅガスのリーク量（ｓｃｃｍ）を示し、横軸は、プラズマ処理期間において実行されるプラズマ処理プロセスに対応する実行回数を示している。なお、図４の実験では、最初のプラズマ処理期間において１回目のプラズマ処理プロセスが実行された後、ウエハＷの搬入出が実行され、次のプラズマ処理期間において、２回目のプラズマ処理プロセスが実行されるものとする。また、２回目のプラズマ処理プロセスと、１回目のプラズマ処理プロセスとは、同一の処理条件を用いるものとする。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a result of an experiment in which a leak amount of a heat transfer gas supplied to a space sandwiched between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 in the first embodiment is compared. In FIG. 4, the vertical axis indicates a leak amount (sccm) of He gas supplied as a heat transfer gas to a space interposed between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30, and the horizontal axis indicates the amount of the He gas leaked during the plasma processing period. 3 shows the number of executions corresponding to the plasma processing process. In the experiment of FIG. 4, after the first plasma processing process is performed in the first plasma processing period, the loading / unloading of the wafer W is performed, and in the next plasma processing period, the second plasma processing process is performed. Shall be performed. The second plasma processing process and the first plasma processing process use the same processing conditions.

また、図４の実験では、比較例１として、プラズマ処理期間以外の他の期間において、内周側電極板２５ｄ−１及び外周側電極板２５ｄ−２に互いに異なる電圧を印加する静電吸着処理を用いずに、プラズマ処理プロセスを実行した。また、実施例１として、プラズマ処理期間以外の他の期間において、内周側電極板２５ｄ−１及び外周側電極板２５ｄ−２に互いに異なる電圧を印加する静電吸着処理を用いて、プラズマ処理プロセスを実行した。 In the experiment of FIG. 4, as a comparative example 1, an electrostatic suction process in which different voltages are applied to the inner electrode plate 25 d-1 and the outer electrode plate 25 d-2 in periods other than the plasma processing period. The plasma treatment process was performed without using any. In addition, as the first embodiment, during the period other than the plasma processing period, the plasma processing is performed by using the electrostatic suction processing that applies different voltages to the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2. Executed the process.

図４に示すように、比較例１では、１回目のプラズマ処理プロセスにおけるＨｅガスのリーク量と比較して、２回目のプラズマ処理プロセスにおけるＨｅガスのリーク量が約５ｓｃｃｍだけ増大した。 As shown in FIG. 4, in Comparative Example 1, the amount of He gas leaked in the second plasma processing increased by about 5 sccm, as compared with the amount of He gas leaked in the first plasma processing.

これに対して、実施例１では、１回目のプラズマ処理プロセスにおけるＨｅガスのリーク量と比較して、２回目のプラズマ処理プロセスにおけるＨｅガスのリーク量が約１ｓｃｃｍだけ増大した。すなわち、プラズマ処理期間以外の他の期間において、内周側電極板２５ｄ−１及び外周側電極板２５ｄ−２に互いに異なる電圧を印加する静電吸着処理を用いた実施例１では、フォーカスリング３０と静電チャック２５とで挟まれる空間に供給される伝熱ガスのリーク量の増大を抑えることができた。 On the other hand, in Example 1, the amount of He gas leaked in the second plasma processing increased by about 1 sccm compared to the amount of He gas leaked in the first plasma processing. That is, during the period other than the plasma processing period, the focus ring 30 according to the first embodiment using the electrostatic suction process of applying different voltages to the inner peripheral electrode plate 25d-1 and the outer peripheral electrode plate 25d-2. The increase in the amount of leak of the heat transfer gas supplied to the space between the electrode and the electrostatic chuck 25 can be suppressed.

（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、プラズマ処理期間以外の他の期間において複数の電極に互いに異なる電圧を印加し、プラズマ処理期間において静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれる空間に伝熱ガスを供給する例を説明した。しかしながら、開示の技術はこれには限られない。例えば、プラズマ処理期間においても所定の位置に配置された複数の電極に互いに異なる電圧を印加し、フォーカスリング３０を静電チャック２５に吸着させることで伝熱ガスのリーク量の増大を抑えることができる。具体的には、処理容器１０内をクリーニングするためのプラズマが生成される期間であるクリーニング期間において、静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれる空間に伝熱ガスを供給する場合が想定される。この場合、クリーニング期間において、複数の電極に互いに異なる電圧を印加してもよい。そこで、第２の実施形態では、クリーニング期間において、複数の電極に互いに異なる電圧を印加する例を説明する。なお、第２の実施形態に係るプラズマ処理装置の構成は、第１の実施形態に係るプラズマ処理装置の構成と同様であるので、ここでは、その説明を省略する。 (Second embodiment)
In the first embodiment, different voltages are applied to the plurality of electrodes during periods other than the plasma processing period, and the heat transfer gas is supplied to the space between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 during the plasma processing period. An example of supplying has been described. However, the disclosed technology is not limited to this. For example, even during the plasma processing period, by applying different voltages to a plurality of electrodes arranged at predetermined positions to attract the focus ring 30 to the electrostatic chuck 25, it is possible to suppress an increase in the amount of leak of the heat transfer gas. it can. Specifically, it is assumed that a heat transfer gas is supplied to a space between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 during a cleaning period in which plasma for cleaning the inside of the processing container 10 is generated. You. In this case, different voltages may be applied to the plurality of electrodes during the cleaning period. Therefore, in the second embodiment, an example in which different voltages are applied to a plurality of electrodes during a cleaning period will be described. The configuration of the plasma processing apparatus according to the second embodiment is the same as the configuration of the plasma processing apparatus according to the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.

図５は、第２の実施形態の静電吸着処理のタイムチャートの一例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a time chart of the electrostatic adsorption process according to the second embodiment.

図５において、「ＷＡＦ−ＨＶ（Ｖ）」は、静電チャック２５の中心部２５ａにウエハＷを吸着するための、電極板２５ｃに印加される電圧の変化を示すタイムチャートである。また、「ＦＲ−Ａ−ＨＶ（Ｖ）」は、静電チャック２５の外周部２５ｂにフォーカスリング３０を吸着するための、内周側電極板２５ｄ−１に印加される電圧の変化を示すタイムチャートである。また、「ＦＲ−Ｂ−ＨＶ（Ｖ）」は、静電チャック２５の外周部２５ｂにフォーカスリング３０を吸着するための、外周側電極板２５ｄ−２に印加される電圧の変化を示すタイムチャートである。また、「Ｈｅ供給」は、伝熱ガス供給部３５から静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれた空間に伝熱ガスとして供給されるＨｅガスの供給状態の変化を示すタイムチャートである。 In FIG. 5, “WAF-HV (V)” is a time chart showing a change in voltage applied to the electrode plate 25 c for attracting the wafer W to the central portion 25 a of the electrostatic chuck 25. “FR-A-HV (V)” is a time indicating a change in the voltage applied to the inner peripheral electrode plate 25 d-1 for attracting the focus ring 30 to the outer peripheral portion 25 b of the electrostatic chuck 25. It is a chart. Further, “FR-B-HV (V)” is a time chart showing a change in voltage applied to the outer peripheral side electrode plate 25 d-2 for attracting the focus ring 30 to the outer peripheral portion 25 b of the electrostatic chuck 25. It is. “He supply” is a time chart showing a change in the supply state of the He gas supplied as the heat transfer gas from the heat transfer gas supply unit 35 to the space between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30. .

また、図５において、「プラズマ処理期間」は、ウエハＷをプラズマ処理するためのプラズマが形成される期間（以下「プラズマ処理期間」という）を示している。「搬入」は、処理容器１０内へウエハＷが搬入されている期間を示している。「搬出」は、処理容器１０外へウエハＷが搬出されている期間を示している。「ＷＬＤＣ」は、処理容器１０外へウエハＷが搬出されてから、処理容器１０内へ次のウエハＷが搬入されるまでの期間であって、処理容器１０内をクリーニングするためのプラズマが生成される期間（以下「クリーニング期間」という）を示している。 Further, in FIG. 5, “plasma processing period” indicates a period in which plasma for performing plasma processing on wafer W is formed (hereinafter, referred to as “plasma processing period”). “Load in” indicates a period during which the wafer W is loaded into the processing container 10. “Unload” indicates a period during which the wafer W is unloaded from the processing container 10. “WLDC” is a period from the time when the wafer W is carried out of the processing chamber 10 to the time when the next wafer W is carried into the processing chamber 10, in which plasma for cleaning the inside of the processing chamber 10 is generated. (Hereinafter referred to as “cleaning period”).

第２の実施形態の静電吸着処理は、以下に説明する点を除き、基本的には第１の実施形態の静電吸着処理と同様である。このため、以下の説明では、第１の実施形態の静電吸着処理と共通の処理の説明を省略する。 The electrostatic attraction process of the second embodiment is basically the same as the electrostatic attraction process of the first embodiment, except for the following points. For this reason, in the following description, description of a process common to the electrostatic suction process of the first embodiment will be omitted.

すなわち、制御部４３は、図５に示すように、クリーニング期間において、伝熱ガス供給部３５によって、静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれた空間に伝熱ガスをさらに供給する。そして、制御部４３は、クリーニング期間において、静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれた空間に伝熱ガスが供給された状態で、内周側電極板２５ｄ−１と、外周側電極板２５ｄ−２との間に電位差が生じるように、内周側電極板２５ｄ−１及び外周側電極板２５ｄ−２に互いに異なる電圧を印加する。具体的には、制御部４３は、直流電源２８−１を用いて、内周側電極板２５ｄ−１に所定の極性を有する電圧を印加し、直流電源２８−２を用いて、外周側電極板２５ｄ−２に所定の極性とは反対の極性を有する電圧を印加する。図５の例では、制御部４３は、内周側電極板２５ｄ−１に正の電圧である２５００Ｖを印加し、かつ、外周側電極板２５ｄ−２に負の電圧である−２５００Ｖを印加して、内周側電極板２５ｄ−１と、外周側電極板２５ｄ−２との間に電位差を生じさせる。これにより、内周側電極板２５ｄ−１と、外周側電極板２５ｄ−２との間の電位差に応じた静電力が発生し、発生した静電力によってフォーカスリング３０が静電チャック２５に吸着される。その結果、クリーニング期間において、静電チャック２５とフォーカスリング３０との位置ずれが回避されるので、静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれる空間の密閉性が確保される。 That is, as shown in FIG. 5, the control unit 43 further supplies the heat transfer gas to the space sandwiched between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 by the heat transfer gas supply unit 35 during the cleaning period. Then, during the cleaning period, the inner peripheral side electrode plate 25d-1 and the outer peripheral side electrode plate 25d-1 are controlled in a state where the heat transfer gas is supplied to the space sandwiched between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30. Different voltages are applied to the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2 so that a potential difference occurs between the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2. Specifically, the control unit 43 applies a voltage having a predetermined polarity to the inner peripheral electrode plate 25d-1 using the DC power supply 28-1, and uses the DC power supply 28-2 to apply the voltage to the outer peripheral electrode plate 25d-1. A voltage having a polarity opposite to a predetermined polarity is applied to the plate 25d-2. In the example of FIG. 5, the control unit 43 applies a positive voltage of 2500 V to the inner peripheral electrode plate 25d-1 and applies a negative voltage of -2500 V to the outer peripheral electrode plate 25d-2. Thus, a potential difference is generated between the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2. As a result, an electrostatic force corresponding to the potential difference between the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2 is generated, and the focus ring 30 is attracted to the electrostatic chuck 25 by the generated electrostatic force. You. As a result, during the cleaning period, the displacement between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 is avoided, so that the hermeticity of the space sandwiched between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 is ensured.

ここで、クリーニング期間において生成されるプラズマの電子密度は、プラズマ処理期間において生成されるプラズマの電子密度と比較して、低く、クリーニング期間において、フォーカスリング３０は、プラズマを通じて接地電位に設定されにくい場合がある。そのため、内周側電極板２５ｄ−１と、外周側電極板２５ｄ−２との間に電位差が生じないとすれば、内周側電極板２５ｄ−１及び外周側電極板２５ｄ−２と、フォーカスリング３０との間に電位差が発生せず、フォーカスリング３０が静電チャック２５に吸着されない恐れがある。 Here, the electron density of the plasma generated during the cleaning period is lower than the electron density of the plasma generated during the plasma processing period, and the focus ring 30 is hardly set to the ground potential through the plasma during the cleaning period. There are cases. Therefore, if there is no potential difference between the inner peripheral electrode plate 25d-1 and the outer peripheral electrode plate 25d-2, the inner peripheral electrode plate 25d-1 and the outer peripheral electrode plate 25d-2 are in focus. There is a possibility that no potential difference is generated between the focus ring 30 and the ring 30 and the focus ring 30 is not attracted to the electrostatic chuck 25.

これに対し、本実施形態の制御部４３は、クリーニング期間において、内周側電極板２５ｄ−１と、外周側電極板２５ｄ−２との間に電位差が生じるように、内周側電極２５ｄ−１及び外周側電極２５ｄ−２に互いに異なる電圧を印加する。そのため、クリーニング期間においてフォーカスリング３０がプラズマを通じて接地電位に設定されにくい場合であっても、内周側電極板２５ｄ−１と、外周側電極板２５ｄ−２との間の電位差に応じた静電力によって、フォーカスリング３０が静電チャック２５に吸着される。これにより、クリーニング期間において、静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれる空間の密閉性が確保される。 On the other hand, in the cleaning period, the control unit 43 of the present embodiment controls the inner electrode 25d- so that a potential difference occurs between the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2. Different voltages are applied to the first and outer peripheral electrodes 25d-2. Therefore, even when the focus ring 30 is hardly set to the ground potential through the plasma during the cleaning period, the electrostatic force according to the potential difference between the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2. Thereby, the focus ring 30 is attracted to the electrostatic chuck 25. Thereby, in the cleaning period, the hermeticity of the space sandwiched between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 is ensured.

以上、第２の実施形態の基板処理装置では、プラズマ処理期間以外の他の期間として、クリーニング期間において、静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれる空間に伝熱ガスが供給された状態で、内周側電極板２５ｄ−１と、外周側電極板２５ｄ−２との間に電位差が生じるように、内周側電極板２５ｄ−１及び外周側電極板２５ｄ−２に互いに異なる電圧を印加する。これにより、内周側電極板２５ｄ−１と、外周側電極板２５ｄ−２との間の電位差に応じた静電力が発生し、発生した静電力によってフォーカスリング３０が静電チャック２５に吸着される。このため、クリーニング期間において、静電チャック２５とフォーカスリング３０との位置ずれが回避されるので、静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれる空間の密閉性が確保される。その結果、プラズマ処理期間において、フォーカスリング３０と静電チャック２５とで挟まれる空間に供給される伝熱ガスのリーク量の増大を抑えることができる。 As described above, in the substrate processing apparatus according to the second embodiment, as a period other than the plasma processing period, during the cleaning period, the heat transfer gas is supplied to the space sandwiched between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30. Different voltages are applied to the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2 so that a potential difference is generated between the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2. I do. As a result, an electrostatic force corresponding to the potential difference between the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2 is generated, and the focus ring 30 is attracted to the electrostatic chuck 25 by the generated electrostatic force. You. Therefore, during the cleaning period, a positional shift between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 is avoided, so that the hermeticity of the space between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 is ensured. As a result, it is possible to suppress an increase in the amount of leak of the heat transfer gas supplied to the space between the focus ring 30 and the electrostatic chuck 25 during the plasma processing period.

ここまで、プラズマ処理期間以外の他の期間における伝熱ガスのリーク量の増大の抑制について期待される効果を述べたが、前記クリーニングに限らない。クリーニングに代替する弱プラズマ処理条件下においても、伝熱ガスのリーク流量の増大を抑えることができる。例えば、前記クリーニングにおいてはプラズマ生成用の高周波電力を発生するために８００Ｗの高周波電力を用いる。したがって、前記代替条件となる弱プラズマ処理条件は高周波電力を発生するための高周波電力として０〜２０００Ｗを必要とする。 So far, the expected effect of suppressing the increase in the amount of heat transfer gas leakage during periods other than the plasma processing period has been described. However, the present invention is not limited to the cleaning. Even under weak plasma processing conditions that can be substituted for cleaning, it is possible to suppress an increase in the leak flow rate of the heat transfer gas. For example, in the cleaning, high-frequency power of 800 W is used to generate high-frequency power for plasma generation. Therefore, the weak plasma processing conditions as the alternative conditions require 0 to 2000 W as high frequency power for generating high frequency power.

図６Ａ及び図６Ｂは、第２の実施形態における静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれる空間に供給される伝熱ガスのリーク量を比較した実験の結果の一例を示す図である。図６Ａ及び図６Ｂにおいて、縦軸は、静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれる空間に伝熱ガスとして供給されるＨｅガスのリーク量（ｓｃｃｍ）を示し、横軸は、プラズマ処理期間において実行される各プラズマ処理プロセスの累積時間（ｈｒ）を示している。 FIGS. 6A and 6B are diagrams illustrating an example of a result of an experiment in which a leak amount of a heat transfer gas supplied to a space sandwiched between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 in the second embodiment is compared. 6A and 6B, the vertical axis represents the leak amount (sccm) of He gas supplied as a heat transfer gas to the space sandwiched between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30, and the horizontal axis represents the plasma processing period. 2 shows the accumulated time (hr) of each plasma processing process executed in (1).

また、図６Ａにおいて、グラフ１５２は、クリーニング期間において内周側電極板２５ｄ−１及び外周側電極板２５ｄ−２に互いに異なる電圧を印加する静電吸着処理を用いずに、プラズマ処理プロセスを実行した場合の、Ｈｅガスのリーク量を示すグラフである。 In FIG. 6A, a graph 152 indicates that the plasma processing process is performed without using the electrostatic suction process of applying different voltages to the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2 during the cleaning period. 5 is a graph showing the amount of He gas leaked in the case of performing the above.

また、図６Ｂにおいて、グラフ１６２は、クリーニング期間において内周側電極板２５ｄ−１及び外周側電極板２５ｄ−２に互いに異なる電圧を印加する静電吸着処理を用いて、プラズマ処理プロセスを実行した場合の、Ｈｅガスのリーク量を示すグラフである。 In FIG. 6B, a graph 162 indicates that the plasma processing process is performed by using an electrostatic suction process in which different voltages are applied to the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2 during the cleaning period. 4 is a graph showing a He gas leak amount in the case.

図６Ａに示すように、クリーニング期間において内周側電極板２５ｄ−１及び外周側電極板２５ｄ−２に互いに異なる電圧を印加する静電吸着処理を用いなかった場合、各プラズマ処理プロセスにおけるＨｅガスのリーク量が１ｓｃｃｍ程度増大した。 As shown in FIG. 6A, when the electrostatic adsorption process of applying different voltages to the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2 is not used during the cleaning period, He gas in each plasma processing process is used. Increased by about 1 sccm.

これに対して、クリーニング期間において内周側電極板２５ｄ−１及び外周側電極板２５ｄ−２に互いに異なる電圧を印加する静電吸着処理を用いた場合、各プラズマ処理プロセスにおけるＨｅガスのリーク量が１ｓｃｃｍ未満だけ増大した。すなわち、クリーニング期間において内周側電極板２５ｄ−１及び外周側電極板２５ｄ−２に互いに異なる電圧を印加する静電吸着処理を用いた場合、フォーカスリング３０と静電チャック２５とで挟まれる空間に供給される伝熱ガスのリーク量の増大を抑えることができた。 On the other hand, when the electrostatic adsorption process of applying different voltages to the inner peripheral electrode plate 25d-1 and the outer peripheral electrode plate 25d-2 in the cleaning period is used, the leakage amount of He gas in each plasma processing process is reduced. Increased by less than 1 sccm. That is, in the case where an electrostatic suction process of applying different voltages to the inner peripheral electrode plate 25d-1 and the outer peripheral electrode plate 25d-2 is used during the cleaning period, the space sandwiched between the focus ring 30 and the electrostatic chuck 25 is used. It was possible to suppress an increase in the amount of leak of the heat transfer gas supplied to the heater.

なお、上記第１及び第２の実施形態では、プラズマ処理期間以外の他の期間として、処理容器１０内へウエハＷが搬入されている期間、処理容器１０外へウエハＷが搬出されている期間、及びクリーニング期間を用いる例を示したが、開示技術はこれに限定されない。例えば、制御部４３は、プラズマ処理期間以外の他の期間として、基板処理装置（プラズマ処理装置）の稼働が停止している期間において、内周側電極板２５ｄ−１と、外周側電極板２５ｄ−２との間に電位差が生じるように、内周側電極板２５ｄ−１及び外周側電極板２５ｄ−２に互いに異なる電圧を印加してもよい。これにより、基板処理装置の稼働が停止している期間において、静電チャック２５とフォーカスリング３０との位置ずれが回避されるので、静電チャック２５とフォーカスリング３０とで挟まれる空間の密閉性が確保される。その結果、プラズマ処理期間において、フォーカスリング３０と静電チャック２５とで挟まれる空間に供給される伝熱ガスのリーク量の増大を抑えることができる。 In the first and second embodiments, the period during which the wafer W is loaded into the processing chamber 10 and the period during which the wafer W is unloaded outside the processing chamber 10 are periods other than the plasma processing period. And an example using the cleaning period, but the disclosed technology is not limited to this. For example, the control unit 43 may control the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d during a period in which the operation of the substrate processing apparatus (plasma processing apparatus) is stopped as a period other than the plasma processing period. Different voltages may be applied to the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2 such that a potential difference is generated between the inner electrode plate 25d-1 and the outer electrode plate 25d-2. Thereby, during the period in which the operation of the substrate processing apparatus is stopped, the positional shift between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 is avoided, so that the airtightness of the space sandwiched between the electrostatic chuck 25 and the focus ring 30 is improved. Is secured. As a result, it is possible to suppress an increase in the amount of leak of the heat transfer gas supplied to the space between the focus ring 30 and the electrostatic chuck 25 during the plasma processing period.

また、上記第１及び第２の実施形態では、便宜上、フォーカスリング３０の内周側及び外周側に電極を配置しているが、複数の電極の配置はこれには限定されない。例えば、複数の電極は、静電チャックとして機能する位置に配置されても良い。この場合、制御部４３は、複数の電極のうち一部の電極に所定の極性を有する電圧を印加し、前記一部以外の他の電極に所定の極性とは反対の極性を有する電圧を印加することができる。 In the first and second embodiments, the electrodes are arranged on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the focus ring 30 for convenience, but the arrangement of the plurality of electrodes is not limited to this. For example, the plurality of electrodes may be arranged at positions that function as an electrostatic chuck. In this case, the control unit 43 applies a voltage having a predetermined polarity to some of the plurality of electrodes, and applies a voltage having a polarity opposite to the predetermined polarity to other electrodes other than the part. can do.

以下、複数の電極の配置例について説明する。図７は、複数の電極の配置例（その１）を説明するための図である。複数の電極は、図７に示すように、静電チャック２５内部の、フォーカスリング３０に対応する領域に同心円状に配置されても良い。 Hereinafter, an example of the arrangement of a plurality of electrodes will be described. FIG. 7 is a diagram for explaining an example of arrangement of a plurality of electrodes (part 1). The plurality of electrodes may be arranged concentrically in a region corresponding to the focus ring 30 inside the electrostatic chuck 25 as shown in FIG.

図８Ａ及び図８Ｂは、複数の電極の配置例（その２）を説明するための図である。複数の電極は、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、静電チャック２５内部の、フォーカスリング３０に対応する領域に半円弧状に配置されても良い。 FIG. 8A and FIG. 8B are diagrams for explaining an arrangement example (part 2) of a plurality of electrodes. As shown in FIGS. 8A and 8B, the plurality of electrodes may be arranged in a semicircular shape in a region corresponding to the focus ring 30 inside the electrostatic chuck 25.

図９は、複数の電極の配置例（その３）を説明するための図である。複数の電極は、図９に示すように、静電チャック２５内部の、フォーカスリング３０に対応する領域に交互に配置されても良い。 FIG. 9 is a diagram for explaining an example of arrangement of a plurality of electrodes (part 3). As shown in FIG. 9, the plurality of electrodes may be alternately arranged in a region corresponding to the focus ring 30 inside the electrostatic chuck 25.

Ｗウエハ
１０処理容器
１１サセプタ
２５静電チャック
２５ａ中心部
２５ｂ外周部
２５ｃ，２５ｄ電極板
２５ｄ−１内周側電極板
２５ｄ−２外周側電極板
２６，２８−１，２８−２直流電源
３０フォーカスリング
３５伝熱ガス供給部
４３制御部 W Wafer 10 Processing container 11 Susceptor 25 Electrostatic chuck 25a Central part 25b Outer part 25c, 25d Electrode plate 25d-1 Inner peripheral electrode plate 25d-2 Outer peripheral electrode plate 26, 28-1, 28-2 DC power supply 30 Focus Ring 35 Heat transfer gas supply unit 43 Control unit

Claims

A processing vessel that provides a processing space;
An electrostatic chuck for mounting the substrate,
A focus ring provided on the electrostatic chuck so as to surround an area where the substrate is mounted,
A supply unit that supplies a heat medium to a space sandwiched between the electrostatic chuck and the focus ring,
Inside the electrostatic chuck, a plurality of electrodes provided in a region corresponding to the focus ring,
An electrostatic adsorption method using a plasma processing apparatus provided with
Supplying a heat medium to the space during a period in which plasma is generated;
A potential difference between the plurality of electrodes during a period other than the period in which the plasma is generated and during a period in which the substrate is carried into the processing container and a period in which the substrate is carried out of the processing container. Causing the focus ring to be adsorbed, and
An electrostatic adsorption method including:

A processing vessel that provides a processing space;
An electrostatic chuck for mounting the substrate,
A focus ring provided on the electrostatic chuck so as to surround an area where the substrate is mounted,
A supply unit that supplies a heat medium to a space sandwiched between the electrostatic chuck and the focus ring,
Inside the electrostatic chuck, a plurality of electrodes provided in a region corresponding to the focus ring,
A plasma processing method for processing a substrate using a plasma processing apparatus including
Loading the substrate into the processing container and placing the substrate on the electrostatic chuck;
Adsorbing the focus ring by causing a potential difference between the plurality of electrodes,
Generating plasma in the processing space, and performing a plasma processing on the substrate;
Supplying a heat medium to the space during a period in which the substrate is subjected to plasma processing;
After the substrate has been subjected to plasma processing, a step of unloading the substrate from the processing container,
With
The step of adsorbing the focus ring is a period other than a period in which the plasma is generated, and a period in which the substrate is carried into the processing container and a period in which the substrate is carried out of the processing container. In the plasma processing method according to the above, a potential difference is generated between the plurality of electrodes.

The plasma processing method according to claim 2, wherein the step of adsorbing the focus ring is performed in a state in which a heat medium is not supplied to the space.

The plasma processing method according to claim 2, wherein in the step of attracting the focus ring, a potential difference is generated between the plurality of electrodes by applying voltages having different polarities to the plurality of electrodes.

The plasma processing method according to claim 2, wherein, in the step of performing the plasma processing on the substrate, a voltage is applied to the plurality of electrodes.

The plasma processing method according to any one of claims 2 to 5, further comprising, after the step of unloading the substrate, a step of cleaning the processing container with the heat medium supplied to the space.

A processing vessel that provides a processing space;
An electrostatic chuck for mounting the substrate,
A focus ring provided on the electrostatic chuck so as to surround an area where the substrate is mounted,
A supply unit that supplies a heat medium to a space sandwiched between the electrostatic chuck and the focus ring,
Inside the electrostatic chuck, a plurality of electrodes provided in a region corresponding to the focus ring,
In the period in which the plasma is generated, the heating medium is supplied to the space by the supply unit, and the period other than the period in which the plasma is generated, and the period in which the substrate is carried into the processing container and During the period in which the substrate is being carried out of the processing container, a control unit that controls to attract the focus ring by causing a potential difference between the plurality of electrodes,
A plasma processing apparatus comprising:

The plasma processing apparatus according to claim 7, wherein the control unit sucks the focus ring in a state in which the heat medium is not supplied to the space during a period other than a period in which the plasma is generated.

9. The plasma processing apparatus according to claim 7, wherein the control unit generates a potential difference between the plurality of electrodes by applying voltages having different polarities to the plurality of electrodes. 10.

The period in which the plasma is generated includes a period for performing plasma processing on the substrate, and a period for cleaning the processing container after a period for performing plasma processing on the substrate. The plasma processing apparatus according to any one of the above.

The electrostatic chuck has a substrate suction electrode that suctions the substrate in a central region of the electrostatic chuck, and the plurality of electrodes,
The plasma processing method according to claim 2, wherein the substrate suction electrode and the plurality of electrodes are provided in a common pair of dielectric films.

The electrostatic chuck has a substrate suction electrode that suctions the substrate in a central region of the electrostatic chuck, and the plurality of electrodes,
The plasma processing apparatus according to any one of claims 7 to 10, wherein the substrate suction electrode and the plurality of electrodes are provided in a common pair of dielectric films.

A processing vessel that provides a processing space;
A substrate mounting area for electrostatically adsorbing the substrate,
A focus ring provided so as to surround the substrate mounting area;
A focus ring mounting area including a plurality of electrodes that electrostatically attracts the focus ring,
A supply unit that supplies a heat medium to a space sandwiched between the focus ring mounting area and the focus ring thereon,
During the period in which the plasma is generated in the processing container, the heating medium is supplied to the space by the supply unit, and the substrate is loaded into the processing container during a period other than the period in which the plasma is generated. During the period and the period when the substrate is carried out of the processing container, a control unit that controls to attract the focus ring by generating a potential difference between the plurality of electrodes,
A plasma processing apparatus comprising:

14. The plasma processing apparatus according to claim 13, wherein the control unit sucks the focus ring in a state in which the heat medium is not supplied to the space during a period other than a period in which the plasma is generated.

The plasma processing apparatus according to claim 13, wherein the control unit generates a potential difference between the plurality of electrodes by applying voltages having different polarities to the plurality of electrodes.

The period in which the plasma is generated includes a period for performing plasma processing on the substrate and a period for cleaning the processing container after a period for performing plasma processing on the substrate. The plasma processing apparatus according to any one of the above.