JP3531612B2 - ワークのプラズマ処理方法 - Google Patents
ワークのプラズマ処理方法Info
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
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- H01L2924/10253—Silicon [Si]
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- Wire Bonding (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワークの表面のエ
ッチングやクリーニングなどを行うためのワークのプラ
ズマ処理方法に関するものである。
ッチングやクリーニングなどを行うためのワークのプラ
ズマ処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ウェハ表面のエッチングやプリント基板
表面のクリーニングなどのためにプラズマ処理を施すこ
とが知られている。プラズマ処理装置は、真空チャンバ
の２つの電極部の間にウェハやプリント基板などのワー
クを収納し、この電極部の間に高周波電圧を印加するこ
とによりプラズマを発生させ、イオン等をワークの表面
に衝突させるなどして作用させてプラズマ処理を行うも
のである。
表面のクリーニングなどのためにプラズマ処理を施すこ
とが知られている。プラズマ処理装置は、真空チャンバ
の２つの電極部の間にウェハやプリント基板などのワー
クを収納し、この電極部の間に高周波電圧を印加するこ
とによりプラズマを発生させ、イオン等をワークの表面
に衝突させるなどして作用させてプラズマ処理を行うも
のである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種プラズマ処理装
置において、エッチングレート（エッチング力）を大き
くするためには、電極部と電極部を極力接近させてその
間隔を小さくすることにより、電極部間のプラズマ密度
を高くすることが望ましい。
置において、エッチングレート（エッチング力）を大き
くするためには、電極部と電極部を極力接近させてその
間隔を小さくすることにより、電極部間のプラズマ密度
を高くすることが望ましい。
【０００４】一方、プラズマ処理の対象物であるウェハ
やプリント基板などのワークは、保持ヘッドに保持され
て電極部の間に出し入れされる。したがってエッチング
レートを大きくするために電極部同士を接近させてその
間隔を小さくすると、保持ヘッドによるワークの出し入
れは困難・不可能になってしまう。そこで本発明は、プ
ラズマ処理時には電極部同士を接近させてエッチングレ
ートを上げることができるワークのプラズマ処理方法を
提供することを目的とする。
やプリント基板などのワークは、保持ヘッドに保持され
て電極部の間に出し入れされる。したがってエッチング
レートを大きくするために電極部同士を接近させてその
間隔を小さくすると、保持ヘッドによるワークの出し入
れは困難・不可能になってしまう。そこで本発明は、プ
ラズマ処理時には電極部同士を接近させてエッチングレ
ートを上げることができるワークのプラズマ処理方法を
提供することを目的とする。
【０００５】
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のプラズマ処理方
法は、下部電極と上部電極の間隔を広げた状態のときワ
ークをこの下部電極上に供給する工程と、下部電極と上
部電極の間隔をプラズマ処理に適した距離まで狭める工
程と、真空チャンバ内を真空吸引して減圧する工程と、
減圧された真空チャンバ内にプラズマ発生用ガスを供給
するとともに上部電極と下部電極の間に高周波電圧を印
加してプラズマを発生する工程と、高周波電圧の印加及
びプラズマ発生用ガスの供給を停止すると共に真空チャ
ンバ内を大気圧に戻す工程と、上部電極と下部電極の間
隔を広げた状態でこの下部電極上からプラズマ処理済み
のワークを取り出す工程を含み、等方性エッチングによ
ってワークの表面を除去するものである。
法は、下部電極と上部電極の間隔を広げた状態のときワ
ークをこの下部電極上に供給する工程と、下部電極と上
部電極の間隔をプラズマ処理に適した距離まで狭める工
程と、真空チャンバ内を真空吸引して減圧する工程と、
減圧された真空チャンバ内にプラズマ発生用ガスを供給
するとともに上部電極と下部電極の間に高周波電圧を印
加してプラズマを発生する工程と、高周波電圧の印加及
びプラズマ発生用ガスの供給を停止すると共に真空チャ
ンバ内を大気圧に戻す工程と、上部電極と下部電極の間
隔を広げた状態でこの下部電極上からプラズマ処理済み
のワークを取り出す工程を含み、等方性エッチングによ
ってワークの表面を除去するものである。
【０００７】この構成の本発明によれば、プラズマ処理
時には上部電極部と下部電極部同士を接近させてエッチ
ングレートを上げ、プラズマ処理が終了してワークを電
極部間に出し入れするときには、この間隔を大きくして
ワークを出し入れできる。
時には上部電極部と下部電極部同士を接近させてエッチ
ングレートを上げ、プラズマ処理が終了してワークを電
極部間に出し入れするときには、この間隔を大きくして
ワークを出し入れできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態にお
けるプラズマ処理装置の全体構成図、図２、図３、図
４、図５、図６、図７は本発明の一実施の形態における
プラズマ処理装置の断面図、図８は本発明の一実施の形
態における圧力の変化図である。
を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態にお
けるプラズマ処理装置の全体構成図、図２、図３、図
４、図５、図６、図７は本発明の一実施の形態における
プラズマ処理装置の断面図、図８は本発明の一実施の形
態における圧力の変化図である。
【０００９】まず、図１を参照してプラズマ処理装置の
全体構成を説明する。真空チャンバ１の内部には、２つ
の電極部として上部電極部２と下部電極部３が上下に間
隔Ｔをおいて互いに対向して配設されている。上部電極
部２はアース部４に接地されており、また真空チャンバ
１も接地されている。
全体構成を説明する。真空チャンバ１の内部には、２つ
の電極部として上部電極部２と下部電極部３が上下に間
隔Ｔをおいて互いに対向して配設されている。上部電極
部２はアース部４に接地されており、また真空チャンバ
１も接地されている。
【００１０】上部電極部２は、真空チャンバ１の上壁を
上下動自在に貫通する垂直なシャフト５の下端部に連結
されている。シャフト５の上端部は、アーム６を介して
シリンダ７のロッド８に連結されている。したがってシ
リンダ７のロッド８が突没すると、シャフト５と上部電
極部２は上下動し、上部電極部２と下部電極部３の間隔
Ｔの大きさが変更される。すなわち、シリンダ７は上部
電極部２の下部電極部３に対する相対的な高さを調整す
ることにより、上記間隔Ｔの大きさを変更する間隔変更
手段となっている。勿論、上部電極部２を上下動させる
手段としては、シリンダ７以外にも、送りねじ機構など
も適用できる。また本実施の形態では、下部電極部３に
対して上部電極部２を上下動させることにより、間隔Ｔ
を変更しているが、上部電極部２に対して下部電極部３
を上下動させるようにしてもよい。なお、真空チャンバ
に上部電極部を兼務させてもよいものであるが、この場
合には、下部電極部を上下動させて間隔Ｔを変更する。
上下動自在に貫通する垂直なシャフト５の下端部に連結
されている。シャフト５の上端部は、アーム６を介して
シリンダ７のロッド８に連結されている。したがってシ
リンダ７のロッド８が突没すると、シャフト５と上部電
極部２は上下動し、上部電極部２と下部電極部３の間隔
Ｔの大きさが変更される。すなわち、シリンダ７は上部
電極部２の下部電極部３に対する相対的な高さを調整す
ることにより、上記間隔Ｔの大きさを変更する間隔変更
手段となっている。勿論、上部電極部２を上下動させる
手段としては、シリンダ７以外にも、送りねじ機構など
も適用できる。また本実施の形態では、下部電極部３に
対して上部電極部２を上下動させることにより、間隔Ｔ
を変更しているが、上部電極部２に対して下部電極部３
を上下動させるようにしてもよい。なお、真空チャンバ
に上部電極部を兼務させてもよいものであるが、この場
合には、下部電極部を上下動させて間隔Ｔを変更する。
【００１１】図１において、シャフト５はガス供給部１
０にバルブ１１を介して接続されている。シャフト５は
中空のパイプであり、バルブ１１を開くと、ガス供給部
１０からシャフト５の中心の孔路５ａを通して上部電極
部２にプラズマ発生用のガスが供給され、このガスは上
部電極部２の下面に複数個形成されたガス吹出孔９から
下部電極部３へ向って吹出される。なお、ガス吹出孔９
の形成方法としては、上部電極部２の下面に不規則多数
のガス吹出孔を有する多孔質部材を装着し、この多孔質
部材からガスを吹出すようにしてもよい。
０にバルブ１１を介して接続されている。シャフト５は
中空のパイプであり、バルブ１１を開くと、ガス供給部
１０からシャフト５の中心の孔路５ａを通して上部電極
部２にプラズマ発生用のガスが供給され、このガスは上
部電極部２の下面に複数個形成されたガス吹出孔９から
下部電極部３へ向って吹出される。なお、ガス吹出孔９
の形成方法としては、上部電極部２の下面に不規則多数
のガス吹出孔を有する多孔質部材を装着し、この多孔質
部材からガスを吹出すようにしてもよい。
【００１２】図１において、下部電極部３は、ジョイン
ト部１２に支持されている。ジョイント部１２は真空チ
ャンバ１の下壁に装着されている。１３は冷却装置であ
り、パイプ１４，１５を通して下部電極部３の内部に形
成された冷媒路（図示せず）に冷水などの冷媒を循環さ
せ、プラズマ処理時に加熱される下部電極部３およびこ
れに載せられたワーク２０を冷却する。１６は上部電極
部２と下部電極部３の間に高周波高圧を印加する高周波
電源であり、下部電極部３に接続されている。下部電極
部３に印加する高周波電圧の周波数は１３．５６ＭＨｚ
である。
ト部１２に支持されている。ジョイント部１２は真空チ
ャンバ１の下壁に装着されている。１３は冷却装置であ
り、パイプ１４，１５を通して下部電極部３の内部に形
成された冷媒路（図示せず）に冷水などの冷媒を循環さ
せ、プラズマ処理時に加熱される下部電極部３およびこ
れに載せられたワーク２０を冷却する。１６は上部電極
部２と下部電極部３の間に高周波高圧を印加する高周波
電源であり、下部電極部３に接続されている。下部電極
部３に印加する高周波電圧の周波数は１３．５６ＭＨｚ
である。
【００１３】ワーク２０は下部電極部３上に載置され
る。下部電極部３の上面には吸着孔１７が複数個形成さ
れており、吸引路２３を介して第１の真空吸引手段であ
る第１の真空ポンプ２１に接続されている。第１の真空
ポンプ２１にて吸着孔１７を吸引することにより、ワー
ク２０を下部電極部３上に真空吸着して固定する。２２
は第１の真空ポンプ２１と下部電極部３の間の吸引路２
３に設けられたバルブであり、吸引路２３を開閉する。
る。下部電極部３の上面には吸着孔１７が複数個形成さ
れており、吸引路２３を介して第１の真空吸引手段であ
る第１の真空ポンプ２１に接続されている。第１の真空
ポンプ２１にて吸着孔１７を吸引することにより、ワー
ク２０を下部電極部３上に真空吸着して固定する。２２
は第１の真空ポンプ２１と下部電極部３の間の吸引路２
３に設けられたバルブであり、吸引路２３を開閉する。
【００１４】２４はバルブ２５を介して吸引路２３に接
続された大気圧開放ユニットであり、バルブ２５を開く
と吸着孔１７内の真空状態は破壊されて大気圧に戻り、
吸着孔１７によるワーク２０の真空吸着状態は解除され
る。２６は真空チャンバ１内を真空吸引する第２の真空
吸引手段である第２の真空ポンプ、２７は真空チャンバ
１内を大気圧に戻すための大気圧開放ユニットであり、
それぞれバルブ２８，２９を介して真空チャンバ１の吸
引路３０に接続されている。１８は、吸引路３０が接続
される真空チャンバ１の孔部である。３１は下部電極部
３の吸着孔１７内の圧力を測定する圧力測定器、３２は
真空チャンバ１内の圧力を測定する圧力測定器であり、
それぞれ吸引路２３，３０に設けられている。３３は制
御部であり、圧力測定器３１，３２の測定信号が入力さ
れ、また必要な演算処理などを行い、また破線で接続さ
れた高周波電源１６、真空吸引手段である真空ポンプ２
１，２６などの各要素を制御する。
続された大気圧開放ユニットであり、バルブ２５を開く
と吸着孔１７内の真空状態は破壊されて大気圧に戻り、
吸着孔１７によるワーク２０の真空吸着状態は解除され
る。２６は真空チャンバ１内を真空吸引する第２の真空
吸引手段である第２の真空ポンプ、２７は真空チャンバ
１内を大気圧に戻すための大気圧開放ユニットであり、
それぞれバルブ２８，２９を介して真空チャンバ１の吸
引路３０に接続されている。１８は、吸引路３０が接続
される真空チャンバ１の孔部である。３１は下部電極部
３の吸着孔１７内の圧力を測定する圧力測定器、３２は
真空チャンバ１内の圧力を測定する圧力測定器であり、
それぞれ吸引路２３，３０に設けられている。３３は制
御部であり、圧力測定器３１，３２の測定信号が入力さ
れ、また必要な演算処理などを行い、また破線で接続さ
れた高周波電源１６、真空吸引手段である真空ポンプ２
１，２６などの各要素を制御する。
【００１５】図１において、真空チャンバ１の側壁には
ワーク２０を出し入れするための出し入れ口４０が開口
されている。出し入れ口４０にはカバー板４１が装着さ
れている。カバー板４１にはシリンダ４２のロッド４３
が結合されており、ロッド４３が突没するとカバー板４
１は上下動し、出し入れ口４０を開閉する。すなわち、
カバー板４１とシリンダ４２は出し入れ口４０の開閉手
段となっている。
ワーク２０を出し入れするための出し入れ口４０が開口
されている。出し入れ口４０にはカバー板４１が装着さ
れている。カバー板４１にはシリンダ４２のロッド４３
が結合されており、ロッド４３が突没するとカバー板４
１は上下動し、出し入れ口４０を開閉する。すなわち、
カバー板４１とシリンダ４２は出し入れ口４０の開閉手
段となっている。
【００１６】真空チャンバ１の側方にはワーク２０を真
空チャンバ１に出し入れするワーク出し入れ手段５０が
設けられている。ワーク出し入れ手段５０は、可動ユニ
ット５１を備えている。可動ユニット５１は、Ｘテーブ
ル５２、Ｙテーブル５３、Ｚテーブル５４から成ってい
る。Ｚテーブル５４には、ロッド５５が立設されてお
り、ロッド５５の上端部に連結された水平なアーム５６
の先端部には保持ヘッド５７が装着されている。保持ヘ
ッド５７は、その下面に形成された吸着孔にワーク２０
を真空吸着するなどしてワーク２０を着脱自在に保持す
る。Ｘテーブル５２とＹテーブル５３が駆動すると、保
持ヘッド５７はＸ方向やＹ方向へ水平移動し、またＺテ
ーブル５４が駆動する上下動する。シリンダ４２やワー
ク出し入れ手段５０などの各要素も制御部３３に制御さ
れる。
空チャンバ１に出し入れするワーク出し入れ手段５０が
設けられている。ワーク出し入れ手段５０は、可動ユニ
ット５１を備えている。可動ユニット５１は、Ｘテーブ
ル５２、Ｙテーブル５３、Ｚテーブル５４から成ってい
る。Ｚテーブル５４には、ロッド５５が立設されてお
り、ロッド５５の上端部に連結された水平なアーム５６
の先端部には保持ヘッド５７が装着されている。保持ヘ
ッド５７は、その下面に形成された吸着孔にワーク２０
を真空吸着するなどしてワーク２０を着脱自在に保持す
る。Ｘテーブル５２とＹテーブル５３が駆動すると、保
持ヘッド５７はＸ方向やＹ方向へ水平移動し、またＺテ
ーブル５４が駆動する上下動する。シリンダ４２やワー
ク出し入れ手段５０などの各要素も制御部３３に制御さ
れる。
【００１７】このプラズマ処理装置は上記のような構成
より成り、次にプラズマ処理方法を説明する。図２〜図
７はプラズマ処理を工程順に示している。また図８はプ
ラズマ処理における吸着孔１７の圧力Ｐ１と真空チャン
バ１の圧力Ｐ２の変化を示している。
より成り、次にプラズマ処理方法を説明する。図２〜図
７はプラズマ処理を工程順に示している。また図８はプ
ラズマ処理における吸着孔１７の圧力Ｐ１と真空チャン
バ１の圧力Ｐ２の変化を示している。
【００１８】図２は、プラズマ処理を行っている状態を
示している。上部電極部２は下降して下部電極部３に接
近しており、その間隔Ｔは小さい。下部電極部３上には
ワーク２０が載置されている。図２において、まず第１
の真空ポンプ２１で吸着孔１７内の真空吸引を開始し
（図８のタイミング（１））、吸着孔１７の圧力が設定
圧１（例えば１００Ｐａ程度）まで圧力が低下したなら
ば（タイミング（２））、第２の真空ポンプ２６で真空
チャンバ１内の真空吸引を開始し（タイミング
（３））、真空チャンバ１内の圧力が設定圧２（例えば
５００Ｐａ程度）になるまで真空吸引する。このように
設定圧１は設定圧２よりもやや低くしてあり、第１の真
空ポンプ２１による吸着孔１７内の圧力Ｐ１が、第２の
真空ポンプＰ２による真空チャンバ１内の圧力Ｐ２より
も常に小さくなるように（すなわち、第１の真空ポンプ
２１による吸着力が第２の真空ポンプ２６による吸引力
よりも大きくなるように）、これらの真空ポンプ２１、
２６を制御部３３で制御する。このようにすれば、安価
な真空ポンプを用いてワーク２０の下部電極部３上への
固定を確実に行うことができる。なお、第１の真空ポン
プ２１による吸着力が第２の真空ポンプ２６による吸引
力よりも小さければ、下部電極部３上のワーク２０は浮
き上るなどしてがたつき、安定したプラズマ処理を行う
ことはできない。
示している。上部電極部２は下降して下部電極部３に接
近しており、その間隔Ｔは小さい。下部電極部３上には
ワーク２０が載置されている。図２において、まず第１
の真空ポンプ２１で吸着孔１７内の真空吸引を開始し
（図８のタイミング（１））、吸着孔１７の圧力が設定
圧１（例えば１００Ｐａ程度）まで圧力が低下したなら
ば（タイミング（２））、第２の真空ポンプ２６で真空
チャンバ１内の真空吸引を開始し（タイミング
（３））、真空チャンバ１内の圧力が設定圧２（例えば
５００Ｐａ程度）になるまで真空吸引する。このように
設定圧１は設定圧２よりもやや低くしてあり、第１の真
空ポンプ２１による吸着孔１７内の圧力Ｐ１が、第２の
真空ポンプＰ２による真空チャンバ１内の圧力Ｐ２より
も常に小さくなるように（すなわち、第１の真空ポンプ
２１による吸着力が第２の真空ポンプ２６による吸引力
よりも大きくなるように）、これらの真空ポンプ２１、
２６を制御部３３で制御する。このようにすれば、安価
な真空ポンプを用いてワーク２０の下部電極部３上への
固定を確実に行うことができる。なお、第１の真空ポン
プ２１による吸着力が第２の真空ポンプ２６による吸引
力よりも小さければ、下部電極部３上のワーク２０は浮
き上るなどしてがたつき、安定したプラズマ処理を行う
ことはできない。
【００１９】吸着孔１７内の圧力Ｐ１や真空チャンバ１
内の圧力Ｐ２は、圧力測定器３１，３２によりモニター
されており、制御部３３は圧力測定器３１，３２の圧力
測定結果をみながら真空ポンプ２１，２６を制御する。
また設定圧１、設計値２の設定やプログラムの実行に必
要な演算・判断なども制御部３３で行われる。最終的に
は、吸着孔１７の圧力を１０Ｐａ以下まで低くする。
内の圧力Ｐ２は、圧力測定器３１，３２によりモニター
されており、制御部３３は圧力測定器３１，３２の圧力
測定結果をみながら真空ポンプ２１，２６を制御する。
また設定圧１、設計値２の設定やプログラムの実行に必
要な演算・判断なども制御部３３で行われる。最終的に
は、吸着孔１７の圧力を１０Ｐａ以下まで低くする。
【００２０】真空チャンバ１内の圧力Ｐ２が設定圧２ま
で低下したら、プラズマ発生用ガスを上部電極部２のガ
ス吹出孔９から下部電極部３へ吹き出し（タイミング
（４））、真空チャンバ１内の圧力が処理圧力範囲にな
ったら下部電極部３に高周波電圧を印加する（タイミン
グ（５））。すると上部電極部２と下部電極部３の間に
プラズマが発生し、イオンはワーク２０の上面に衝突す
るなどして作用してプラズマ処理が行われる。この場
合、間隔Ｔを小さく設定することにより、上部電極部２
と下部電極部３の間のプラズマ密度を上げることがで
き、これにより等方性エッチングを行ってエッチングレ
ート（エッチング速度）を大きくして、短時間で速かに
所定のプラズマ処理を完了できる。なおタイミング
（４）からタイミング（５）へ移行する間に、圧力Ｐ２
が上昇するのは、プラズマ発生用ガスの供給を開始した
ためである。（５）〜（６）はガスを供給しながら、プ
ラズマ処理が行われる間であり、この間、真空チャンバ
１内の圧力Ｐ２は処理圧力範囲を維持する。
で低下したら、プラズマ発生用ガスを上部電極部２のガ
ス吹出孔９から下部電極部３へ吹き出し（タイミング
（４））、真空チャンバ１内の圧力が処理圧力範囲にな
ったら下部電極部３に高周波電圧を印加する（タイミン
グ（５））。すると上部電極部２と下部電極部３の間に
プラズマが発生し、イオンはワーク２０の上面に衝突す
るなどして作用してプラズマ処理が行われる。この場
合、間隔Ｔを小さく設定することにより、上部電極部２
と下部電極部３の間のプラズマ密度を上げることがで
き、これにより等方性エッチングを行ってエッチングレ
ート（エッチング速度）を大きくして、短時間で速かに
所定のプラズマ処理を完了できる。なおタイミング
（４）からタイミング（５）へ移行する間に、圧力Ｐ２
が上昇するのは、プラズマ発生用ガスの供給を開始した
ためである。（５）〜（６）はガスを供給しながら、プ
ラズマ処理が行われる間であり、この間、真空チャンバ
１内の圧力Ｐ２は処理圧力範囲を維持する。
【００２１】プラズマ処理が終了したならば、プラズマ
発生用ガスの供給を停止し（タイミング（６））、圧力
Ｐ２が設定圧２となって真空チャンバ１内のプラズマ発
生用ガスの排気が確認されたならば、バルブ２８を開い
て真空チャンバ１内の真空状態を破壊して大気圧に戻し
（タイミング（７））、続いてバルブ２２を開いて吸着
孔１７内の真空状態を破壊して大気圧に戻す（タイミン
グ（８））。このように、まず真空チャンバ１内の真空
状態を破壊し、次いで吸着孔１７内の真空状態を破壊す
るようにすれば、下部電極部３上のワーク２０ががたつ
くことはない。なおタイミング（５）からタイミング
（６）へ移行する間に、圧力Ｐ２が低下するのは、プラ
ズマ発生用ガスの供給を停止したことによる。
発生用ガスの供給を停止し（タイミング（６））、圧力
Ｐ２が設定圧２となって真空チャンバ１内のプラズマ発
生用ガスの排気が確認されたならば、バルブ２８を開い
て真空チャンバ１内の真空状態を破壊して大気圧に戻し
（タイミング（７））、続いてバルブ２２を開いて吸着
孔１７内の真空状態を破壊して大気圧に戻す（タイミン
グ（８））。このように、まず真空チャンバ１内の真空
状態を破壊し、次いで吸着孔１７内の真空状態を破壊す
るようにすれば、下部電極部３上のワーク２０ががたつ
くことはない。なおタイミング（５）からタイミング
（６）へ移行する間に、圧力Ｐ２が低下するのは、プラ
ズマ発生用ガスの供給を停止したことによる。
【００２２】ところで、従来のプラズマ処理装置では、
ワークは静電チャック手段により下部電極部上に固定し
ていたものであるが、静電チャック手段はきわめて高価
であり、コストアップの一因になっていた。そこで本実
施の形態のプラズマ処理装置は、上記のように装置の運
転を行うことにより、安価な真空ポンプ２１，２６を用
いてワーク２０の固定を行えるようにしている。
ワークは静電チャック手段により下部電極部上に固定し
ていたものであるが、静電チャック手段はきわめて高価
であり、コストアップの一因になっていた。そこで本実
施の形態のプラズマ処理装置は、上記のように装置の運
転を行うことにより、安価な真空ポンプ２１，２６を用
いてワーク２０の固定を行えるようにしている。
【００２３】さて、プラズマ処理が終了したならば、図
３に示すようにシリンダ７のロッド８を突出させて上部
電極部２を上昇させ、下部電極部３との間隔Ｔをワーク
２０の搬送の障害にならない程度に大きくする。またシ
リンダ４２のロッド４３を引き込ませてカバー板４１を
下降させ、出し入れ口４０を開放する。保持ヘッド５７
は出し入れ口４０の側方に待機しており、図４に示すよ
うに出し入れ口４０から真空チャンバ１内に進入し、下
部電極部３上で下降・上昇動作を行って下部電極部３上
のワーク２０をその下面に真空吸着してピックアップす
る（図５）。この場合、上部電極部２を上昇させて間隔
Ｔを大きくしているので、保持ヘッド５７は間隔Ｔ（上
部電極部２と下部電極部３の間）内への進入動作や間隔
Ｔ内での上下動作を難なく行うことができる。以上のよ
うな保持ヘッド５７の動作は可動テーブル５０を作動さ
せて、保持ヘッド５７に水平移動や上下動を行わせるこ
とにより行われる。
３に示すようにシリンダ７のロッド８を突出させて上部
電極部２を上昇させ、下部電極部３との間隔Ｔをワーク
２０の搬送の障害にならない程度に大きくする。またシ
リンダ４２のロッド４３を引き込ませてカバー板４１を
下降させ、出し入れ口４０を開放する。保持ヘッド５７
は出し入れ口４０の側方に待機しており、図４に示すよ
うに出し入れ口４０から真空チャンバ１内に進入し、下
部電極部３上で下降・上昇動作を行って下部電極部３上
のワーク２０をその下面に真空吸着してピックアップす
る（図５）。この場合、上部電極部２を上昇させて間隔
Ｔを大きくしているので、保持ヘッド５７は間隔Ｔ（上
部電極部２と下部電極部３の間）内への進入動作や間隔
Ｔ内での上下動作を難なく行うことができる。以上のよ
うな保持ヘッド５７の動作は可動テーブル５０を作動さ
せて、保持ヘッド５７に水平移動や上下動を行わせるこ
とにより行われる。
【００２４】次いで、図６に示すように保持ヘッド５７
は後退して真空チャンバ１から脱出し、ワーク２０を回
収部５８に移載して回収する。次いで保持ヘッド５７は
供給部（図外）に待機する次回のワーク２０をピックア
ップし、真空チャンバ１内に再び進入して下部電極部３
上に移載する。次いで図７に示すように保持ヘッド５７
は真空チャンバ１外に後退し、カバー板４１を上昇させ
て出し入れ口４０を閉じ、上部電極部２を下降させて間
隔Ｔをプラズマ処理に適した間隔に小さくすれば、図２
に示す当初の状態に戻り、これ以後、上述した動作が繰
り返される。
は後退して真空チャンバ１から脱出し、ワーク２０を回
収部５８に移載して回収する。次いで保持ヘッド５７は
供給部（図外）に待機する次回のワーク２０をピックア
ップし、真空チャンバ１内に再び進入して下部電極部３
上に移載する。次いで図７に示すように保持ヘッド５７
は真空チャンバ１外に後退し、カバー板４１を上昇させ
て出し入れ口４０を閉じ、上部電極部２を下降させて間
隔Ｔをプラズマ処理に適した間隔に小さくすれば、図２
に示す当初の状態に戻り、これ以後、上述した動作が繰
り返される。
【００２５】本実施の形態のプラズマ処理装置はさまざ
まなワークの処理に使用することができる。次に、半導
体回路が形成されたシリコンウエハの裏面（回路形成面
の裏面）をプラズマ処理する場合を例に説明する。シリ
コンウエハの裏面は機械研磨によって加工されており、
機械研削面にはストレス層（薄形化等のための機械研削
によってクラックが発生した層）が存在する。このスト
レス層はシリコンウエハの強度低下を招くためシリコン
ウエハの裏面を深く（例えば５μｍ）エッチングして除
去する必要がある。従来のプラズマ処理装置は、異方性
エッチングを行う構造になっているのでプラズマ密度が
低く、エッチングレートが小さい（０．１μｍ／ｍｉｎ
以下）ため、このような深いエッチングを行うには長大
な時間を要することから使用困難・不使不能であった。
本実施例では、プラズマ発生用ガスとしてＳＦ6（六フ
ッ化硫黄）とＨｅ（ヘリュウム）との混合ガスを使用
し、上部電極部と下部電極部の間隔を例えば５ｍｍ〜１
５ｍｍにして程度まで狭くしてプラズマ処理を行った。
本発明のプラズマ処理装置は電極間隔を狭くしてプラズ
マ密度を上げ、等方性エッチングとすることでエッチン
グレートを１．０μｍ／ｍｉｎ〜２．５μｍ／ｍｉｎに
することができる。従って本発明のプラズマ処理装置に
よれば、プラズマ処理によってウエハ裏面のストレス層
除を短時間で除去することができる。
まなワークの処理に使用することができる。次に、半導
体回路が形成されたシリコンウエハの裏面（回路形成面
の裏面）をプラズマ処理する場合を例に説明する。シリ
コンウエハの裏面は機械研磨によって加工されており、
機械研削面にはストレス層（薄形化等のための機械研削
によってクラックが発生した層）が存在する。このスト
レス層はシリコンウエハの強度低下を招くためシリコン
ウエハの裏面を深く（例えば５μｍ）エッチングして除
去する必要がある。従来のプラズマ処理装置は、異方性
エッチングを行う構造になっているのでプラズマ密度が
低く、エッチングレートが小さい（０．１μｍ／ｍｉｎ
以下）ため、このような深いエッチングを行うには長大
な時間を要することから使用困難・不使不能であった。
本実施例では、プラズマ発生用ガスとしてＳＦ6（六フ
ッ化硫黄）とＨｅ（ヘリュウム）との混合ガスを使用
し、上部電極部と下部電極部の間隔を例えば５ｍｍ〜１
５ｍｍにして程度まで狭くしてプラズマ処理を行った。
本発明のプラズマ処理装置は電極間隔を狭くしてプラズ
マ密度を上げ、等方性エッチングとすることでエッチン
グレートを１．０μｍ／ｍｉｎ〜２．５μｍ／ｍｉｎに
することができる。従って本発明のプラズマ処理装置に
よれば、プラズマ処理によってウエハ裏面のストレス層
除を短時間で除去することができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
ラズマ処理時には上部電極部と下部電極部同士を接近さ
せてエッチングレートを上げ、プラズマ処理が終了して
ワークを上部電極部と下部電極部間に出し入れするとき
には、その間隔を大きくできるので、エッチングレート
を上げて短時間で速かに所定のプラズマ処理を行うこと
ができ、また保持ヘッドなどのワーク出し入れ手段によ
る上部電極部と下部電極部間へのワークの出し入れを難
なく行うことができる。また上部電極部と下部電極部の
間隔を極力小さくしてプラズマ密度を上げてエッチング
レートを大きくすることができるので、ウェハの薄形化
やストレス層の除去等のための深いエッチングを必要と
するプラズマ処理方法として特に有利である。
ラズマ処理時には上部電極部と下部電極部同士を接近さ
せてエッチングレートを上げ、プラズマ処理が終了して
ワークを上部電極部と下部電極部間に出し入れするとき
には、その間隔を大きくできるので、エッチングレート
を上げて短時間で速かに所定のプラズマ処理を行うこと
ができ、また保持ヘッドなどのワーク出し入れ手段によ
る上部電極部と下部電極部間へのワークの出し入れを難
なく行うことができる。また上部電極部と下部電極部の
間隔を極力小さくしてプラズマ密度を上げてエッチング
レートを大きくすることができるので、ウェハの薄形化
やストレス層の除去等のための深いエッチングを必要と
するプラズマ処理方法として特に有利である。
【００２７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装
置の全体構成図
置の全体構成図
【図２】本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装
置の断面図
置の断面図
【図３】本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装
置の断面図
置の断面図
【図４】本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装
置の断面図
置の断面図
【図５】本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装
置の断面図
置の断面図
【図６】本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装
置の断面図
置の断面図
【図７】本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装
置の断面図
置の断面図
【図８】本発明の一実施の形態における圧力の変化図
１ 真空チャンバ
２ 上部電極部
３ 下部電極部
１６ 高周波電源
１７ 吸着孔
２０ ワーク
２１ 第１の真空ポンプ
２６ 第２の真空ポンプ
３３ 制御部
５０ ワーク出し入れ手段
５７ 保持ヘッド
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平２−148836（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−251301（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−326385（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−60374（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/3065
H01L 21/60
Claims (6)
- 【請求項１】真空チャンバ内に上下に間隔をおいて設け
られた上部電極部および下部電極部を設け、この真空チ
ャンバにプラズマ発生用ガスを供給しながらこの上部電
極部と下部電極部の間に高周波電圧を印加して下部電極
上に保持されたワークのプラズマ処理を行うワークのプ
ラズマ処理方法であって、 前記下部電極と上部電極の間隔を広げた状態のときワー
クをこの下部電極上に供給する工程と、 前記間隔をプラズマ処理に適した距離まで狭める工程
と、 前記真空チャンバ内を真空吸引して減圧する工程と、 減圧された真空チャンバ内にプラズマ発生用ガスを供給
するとともに前記上部電極と前記下部電極の間に高周波
電圧を印加してプラズマを発生する工程と、 前記高周波電圧の印加及びプラズマ発生用ガスの供給を
停止すると共に真空チャンバ内を大気圧に戻す工程と、 前記上部電極と前記下部電極の間隔を広げた状態でこの
下部電極上からプラズマ処理済みのワークを取り出す工
程と、 を含み、等方性エッチングによってワークの表面を除去
することを特徴とするワークのプラズマ処理方法。 - 【請求項２】プラズマ処理を行うときの前記間隔が５ｍ
ｍ〜１５ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のワ
ークのプラズマ処理方法。 - 【請求項３】ワークを前記下部電極上の複数の吸着孔に
よる真空吸着によってこの下部電極上に保持することを
特徴とする請求項１記載のワークのプラズマ処理方法。 - 【請求項４】前記吸着孔の圧力が所定の圧力まで低下し
たら前記真空チャンバの圧力低下させ、プラズマ処理中
は常に前記着吸着孔の圧力を前記真空チャンバの圧力よ
りも低く保つことを特徴とする請求項３記載のワークの
プラズマ処理方法。 - 【請求項５】前記下部電極へ印加する高周波電圧の周波
数が１３．５６ＭＨｚであることを特徴とする請求項１
記載のワークのプラズマ処理方法。 - 【請求項６】前記上部電極の下面からプラズマ発生用ガ
スを吹き出して前記真空チャンバ内にプラズマ発生用ガ
スを供給することを特徴とする請求項１記載のワークの
プラズマ処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001014162A JP3531612B2 (ja) | 2000-01-26 | 2001-01-23 | ワークのプラズマ処理方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-16766 | 2000-01-26 | ||
| JP2000016766 | 2000-01-26 | ||
| JP2001014162A JP3531612B2 (ja) | 2000-01-26 | 2001-01-23 | ワークのプラズマ処理方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003389132A Division JP2004165674A (ja) | 2000-01-26 | 2003-11-19 | ワークのプラズマ処理装置およびワークのプラズマ処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001284332A JP2001284332A (ja) | 2001-10-12 |
| JP3531612B2 true JP3531612B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=26584168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001014162A Expired - Lifetime JP3531612B2 (ja) | 2000-01-26 | 2001-01-23 | ワークのプラズマ処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3531612B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4186536B2 (ja) | 2002-07-18 | 2008-11-26 | 松下電器産業株式会社 | プラズマ処理装置 |
| US7732728B2 (en) | 2007-01-17 | 2010-06-08 | Lam Research Corporation | Apparatuses for adjusting electrode gap in capacitively-coupled RF plasma reactor |
| CN112728707B (zh) * | 2020-12-17 | 2022-05-03 | 杭州视亨光电有限公司 | 微型等离子动态空气净化器 |
| JP2022143191A (ja) * | 2021-03-17 | 2022-10-03 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 基板処理方法および基板処理装置 |
-
2001
- 2001-01-23 JP JP2001014162A patent/JP3531612B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001284332A (ja) | 2001-10-12 |
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