JP4026702B2 - プラズマエッチング装置およびプラズマアッシング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマ処理装置に関し、特に、真空チャンバ内において静電チャック方式により固定した被処理物に対してプラズマを用いたエッチングなどの処理を行うプラズマエッチング装置およびプラズマアッシング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマを利用したドライエッチング、アッシング、薄膜堆積、プラズマドーピングあるいは表面改質などのプラズマ処理は、半導体製造装置や液晶ディスプレイ製造装置をはじめとして、各種の産業分野において広く利用されている。
【０００３】
例えば、半導体のシリコンウェーハや液晶ディスプレイのガラス基板などの上に導電体膜や絶縁膜などを形成し、これらをエッチングするような場合に、これら被処理物を真空チャンバ内の載置部に固定する必要がある。この固定手段として、「静電チャック」が用いられることが多い。
【０００４】
図８は、このような静電チャックを有する載置部の構造を例示する模式図である。
【０００５】
同図に表した載置部は、載置台１３０とその上に設けられた静電チャック１４０とを有し、プラズマ処理装置において、図示しない真空チャンバ内に適宜配置される。同図に例示した静電チャック１４０は、いわゆる「双極型」の構造を有するものである。アルミニウム（Ａｌ）などからなる支持台１４２の上に、セラミックや有機材料などからなる絶縁性部材１４６が、固定手段１４４により固定されている。固定手段１４４としては、例えば、接着剤、インジウム（Ｉｎ）半田、あるいはロウ付けなどを用いることができる。
【０００６】
絶縁性部材１４６の内部には、一対の電極１４８Ａ、１４８Ｂが埋設されている。これらの電極１４８Ａ、１４８Ｂは、給電部１５２を介して直流の高電圧電源１６０に接続されている。また、給電部１５２は、絶縁体１５０によって載置台１３０や支持台１４２から絶縁されている。さらに、高電圧電源１６０と電極１４８Ａ、１４８Ｂとの間には、高周波カットフィルタ１６５などが適宜設けられる。
【０００７】
半導体ウェーハやガラス基板などの被処理物Ｗは、絶縁性部材１４６の上に載置され、高電圧電源１６０から電極１４８Ａ、１４８Ｂに電圧を印加することにより固定される。
【０００８】
図９は、静電チャックに電圧を印加した状態の電荷の分布を表す模式図である。すなわち、同図は双極型の電極の一方のみを例示したものであるが、例えば電極１４８Ａにプラスの直流電圧を印加すると、電極１４８Ａと絶縁性部材１４６との界面および絶縁性部材１４６と被処理物Ｗとの間には、それぞれマイナス、プラス、マイナスの電荷が誘起される。その結果として、被処理物Ｗと絶縁性部材１４６との間に「クーロン力」あるいは「ジョンソンラーベック力」と呼ばれる引力が発生し、被処理物Ｗは絶縁性部材１４６に吸引される。なお、絶縁性部材１４６として絶縁体を用いた場合にも、吸着力は小さくなるが同様の効果が得られる。
【０００９】
プラズマ処理装置においてこのような静電チャック１４０を設けることにより、機械的なチャッキング機構が不要となり、脱着も容易に被処理物Ｗを固定することができる。
【００１０】
このようにして被処理物Ｗを固定した状態において、真空チャンバ内に所定のプロセスガスを導入し、プラズマを生成することより、プラズマ処理を実施することができる。例えば、プロセスガスのプラズマにより活性種を生成し、これを被処理物Ｗの表面に供給することによって、ドライエッチングやアッシングなどのプラズマ処理を施すことができる。このようなプラズマを形成するためのプロセスガスとしては、例えば被処理物の表面の薄膜のエッチングを行う場合には、酸素ガス（Ｏ２）、あるいはＣＦ４、ＮＦ３等のフッ素系ガスやＣｌ２等のハロゲン系ガスを添加したガスなどを用いることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プラズマ処理に際しては、このように被処理物Ｗを静電チャック１４０により固定した状態で、被処理物Ｗ側に高周波電力を印加する場合が多い。例えば、図８に例示した載置部の場合、載置台１３０に高周波電源１８０が接続されて高周波電力が印加可能とされている。そして、真空チャンバ内にプロセスガスを導入し、載置台１３０に高周波電力を印加することにより、真空チャンバ内にプラズマを生成したり、被処理物Ｗに高周波バイアスを印加してエッチングを促進することができる。
【００１２】
しかしながら、本発明者は、このような高周波バイアス印加型のプラズマ処理装置において、静電チャック１４０の絶縁性部材１４６の電気抵抗に応じてエッチング速度が変動する現象を見いだした。
【００１３】
図１０は、絶縁性部材１４６の抵抗率と被処理物Ｗのエッチング速度との関係を例示するグラフ図である。すなわち、同図の横軸は、絶縁性部材１４６として用いたセラミックの体積抵抗率（Ωｃｍ）を対数で表し、縦軸は、被処理物Ｗの上に形成した酸化シリコン膜のエッチング速度を表す。
【００１４】
同図から、絶縁性部材１４６（セラミック）の体積抵抗率が低くなるに従って、エッチング速度が低下していることが分かる。すなわち、体積抵抗率が１０１４Ωｃｍを下回ると、エッチング速度が低下を始める。
【００１５】
同様の現象は、電極１４８Ａ、１４８Ｂの上側の絶縁性部材１４６の厚みを薄くして抵抗成分が低下した場合にも見られた。またさらに、同様の現象は、マイクロ波などによって生成したプラズマを用いて被処理物をプラズマ処理する場合にも見られ、特に、被処理物Ｗに高周波バイアスを印加した場合に顕著に生ずることを見いだした。
【００１６】
静電チャックに用いる絶縁性部材１４６は、被処理物Ｗの吸着力を高くし、また被処理物Ｗへの熱伝導を高めるためには厚みを薄くすることが望ましく、また一方、エッチングなどのプラズマ処理に耐えられる材料を用い、また同時に安価で容易に製造できるものであることが望ましい。
【００１７】
しかし、図１０に例示したようなエッチング速度の低下が生ずると、絶縁性部材１４６の材料や厚みなどのデザインの選択範囲が狭くなる点で問題である。
【００１８】
本発明はかかる課題の認識に基づいてなされたものであり、その目的は、絶縁性部材の抵抗が低下してもエッチング速度の低下が生じないような静電チャックを有するプラズマエッチング装置およびプラズマアッシング装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のプラズマエッチング装置は、大気よりも減圧された雰囲気を維持可能な真空チャンバと、前記真空チャンバ内にプラズマを生成する手段と、前記真空チャンバ内に設けられ、一対の電極を有し、プラズマエッチング処理される被処理物をジョンソンラーベック力により吸着する静電チャックと、前記一対の電極と前記被処理物との間に設けられる体積抵抗率が１０ １０ Ωｃｍ以下の絶縁性部材と、接地電位から隔絶された直流電圧電源と、前記被処理物が載置される載置台に高周波電力を印加する高周波電源と、前記被処理物を前記プラズマエッチング処理する際には、前記一対の電極のいずれか一方に前記直流電圧電源の正極を接続し、前記一対の電極のいずれか他方に前記直流電圧電源の負極を接続し、前記被処理物の脱着時には、前記一対の電極のそれぞれに接地電位を接続するスイッチと、を備えることを特徴とする。
また、本発明のプラズマアッシング装置は、大気よりも減圧された雰囲気を維持可能な真空チャンバと、前記真空チャンバ内にプラズマを生成する手段と、前記真空チャンバ内に設けられ、一対の電極を有し、プラズマアッシング処理される被処理物をジョンソンラーベック力により吸着する静電チャックと、前記一対の電極と前記被処理物との間に設けられる体積抵抗率が１０ １０ Ωｃｍ以下の絶縁性部材と、接地電位から隔絶された直流電圧電源と、前記被処理物が載置される載置台に高周波電力を印加する高周波電源と、前記被処理物を前記プラズマアッシング処理する際には、前記一対の電極のいずれか一方に前記直流電圧電源の正極を接続し、前記一対の電極のいずれか他方に前記直流電圧電源の負極を接続し、前記被処理物の脱着時には、前記一対の電極のそれぞれに接地電位を接続するスイッチと、を備えることを特徴とする。
【００２０】
上記構成によれば、静電チャックの絶縁性部材の抵抗が低い場合においても、プラズマ電力がグラウンドにリークすることを防ぎ、エッチング速度の低下などの問題を解消できる。
【００２１】
ここで、前記プラズマを生成する手段は、マイクロ波を導波する導波管と、前記マイクロ波を前記真空チャンバ内に導入する透過窓と、を含む「マイクロ波励起型」のものとすることができる。
【００２２】
または、前記プラズマを生成する手段は、高周波電力を発生する高周波電源と、前記高周波電力を伝搬する導体アンテナと、前記導体アンテナから前記真空チャンバ内に高周波電力を導入する透過窓と、を含む「誘導結合型」のものとすることができる。
【００２４】
また、前記静電チャックは、前記一対の電極と前記被処理物との間に設けられた絶縁性部材をさらに有し、前記絶縁性部材の体積抵抗率は、１０１４Ωｃｍ以下であるような場合においても、本発明によればプラズマ電力のグラウンドへのリークを防ぎ、エッチング速度の低下などの問題を解消することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、具体例を参照しつつ詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の実施の形態にかかるプラズマ処理装置の要部断面構造を表す模式図である。
【００２７】
また、図３は、その載置部の構造をさらに詳細に表した断面図である。
【００２８】
まず、その全体構成について説明すると、本発明のプラズマ処理装置は、いわゆる「マイクロ波励起型」の装置であり、プラズマ処理室１０とプラズマ生成室２０とが設けられた真空チャンバ２を有する。真空チャンバ２は、プロセスガスを導入するためのガス供給口２２を有し、図示しない真空ポンプにより矢印Ｅの方向に真空排気される。また、プロセスガスの流れを調節するために、所定のコンダクタンス開口を有する排気整流板１２が適宜設けられている。
【００２９】
プラズマ処理室１０は、被処理物Ｗに対してエッチングやアッシングなどのプラズマ処理を施す空間であり、載置台３０の上に静電チャック４０が設けられている。被処理物Ｗは、静電チャック４０の上に載置され、固定される。そして、プラズマ処理に際して被処理物Ｗを冷却するために、フッ素系絶縁流体などの冷却媒体１４が適宜循環される。
【００３０】
一方、プラズマ生成室２０においては、導波管２８を介してマイクロ波Ｍが供給され、スロット２６を介して誘電体窓２４から真空チャンバ２内に導入される。誘電体窓２４は、例えば、石英、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮなどの誘電体により形成され、真空チャンバ２の気密を維持しつつマイクロ波Ｍを導入する役割を有する。
【００３１】
このようにして導入されたマイクロ波は、ガス供給口２２から供給されたプロセスガスのプラズマを生成する。また、生成されたプラズマは、永久磁石２５の磁場により所定の範囲に閉じこめられる。また一方、載置台３０に高周波電源８０を接続して１００ｋＨｚから１００ＭＨｚ程度の周波数の高周波電力を供給することにより、被処理物Ｗの近傍においてもプラズマを生成し、あるいはバイアス効果によってプラズマによるエッチングを促進することもできる。
【００３２】
また、図２は、本発明の実施の形態にかかるプラズマ処理装置の他の具体例を表す模式図である。同図については、図１に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３３】
図２に例示した装置は、いわゆる「誘導結合型プラズマ（Induction Coupling Plasma：ＩＣＰ）装置」と称される形式のものであり、誘電体窓２４には導体からなるＩＣＰ用アンテナ２７が接続されている。アンテナ２７の一端は接地され、他端は、整合器２９を介して高周波電源８４に接続されている。
【００３４】
高周波電源８４からアンテナ２７に供給された２ＭＨｚから１００ＭＨｚ程度の周波数の高周波電力は、誘電体窓２４を介してチャンバ２内に導入され、ガス供給口２２を介して導入されたプロセスガスのプラズマを生成する。
【００３５】
次に、図１、図２に例示したプラズマ処理装置に設けられる静電チャック４０の構造について、図３を参照しつつ詳しく説明する。静電チャックは、載置台３０の上に設けられ、「双極型」の構造を有する。そして、アルミニウム（Ａｌ）などからなる支持台４２の上に、セラミックや有機材料などからなる絶縁性部材４６が、固定手段４４により固定されている。固定手段４４としては、例えば、接着剤、インジウム（Ｉｎ）半田、あるいはロウ付けなどを用いることができる。
【００３６】
絶縁性部材４６の内部には、一対の電極４８Ａ、４８Ｂが埋設されている。これらの電極４８Ａ、４８Ｂは、給電部５２を介して直流の高電圧電源６０に接続されている。また、給電部５２は、絶縁体５０によって載置台３０や支持台４２から絶縁されている。さらに、高電圧電源６０と電極４８Ａ、４８Ｂとの間には、高周波カットフィルタ６５などが適宜設けられる。
【００３７】
半導体ウェーハやガラス基板などの被処理物Ｗは、絶縁性部材４６の上に載置され、高電圧電源６０から電極４８Ａ、４８Ｂに電圧を印加することにより固定される。
【００３８】
図４は、絶縁性部材４６を上方から眺めた平面透視図である。すなわち、中央には絶縁体５０により絶縁された給電部５２が設けられている。そしてこの給電部５２に接続された一対の電極４８Ａ、４８Ｂが対向して設けられ、これを絶縁性部材４６が取り囲んでいる。また、このような絶縁性部材４６には、被処理物Ｗを持ち上げて、搬送や載置を容易にするためのリフトピンが貫通する穴４７が適宜設けられている。
【００３９】
なお、電極４８Ａ、４８Ｂの平面形状は、図４に例示したものには限定されず、極性が異なる複数の電極が互い違い状、交互状などに配置された各種の形状を採用することができる。
【００４０】
さて、以上説明した構成において、高電圧電源６０は、高電圧発生部６０Ａと、スイッチ６０Ｂ、６０Ｃとを有する。高電圧発生部６０Ａは、接地電位から隔絶されている。つまり、「フローティング」の状態で電圧を印加することができるようにされている。
【００４１】
一方、スイッチ６０Ｂ、６０Ｃは、電極４８Ａ、４８Ｂを、高電圧発生部６０Ａと接地電位との間でそれぞれ切り替え可能としている。つまり、スイッチ６０Ｂは、電極４８Ａの接続端Ｔ１を、接地電位Ｓ１と高電圧発生部６０Ａの一方の極（正極または負極）Ｓ２との間で切り替える。また、スイッチ６０Ｃは、電極４８Ｂの接続端Ｔ２を、高電圧発生部６０Ａの他方の極（負極または正極）Ｓ３と接地電位Ｓ４との間で切り替える。
【００４２】
その動作について説明すると、まず、プラズマ処理に先立って、被処理物Ｗを真空チャンバ２の中に導入し、静電チャック４０の上に載置する。具体的には、例えば図示しない搬送手段により被処理物Ｗを静電チャック４０の上に搬送して載置する。この際には、図５に例示したように、電極４８Ａ、４８Ｂはそれぞれ接地電位Ｓ１、Ｓ４に接続されている。
【００４３】
次に、スイッチ６０Ｂ、６０Ｃを切り替えて、図６に例示したように、電極４８Ａ、４８Ｂをそれぞれ高電圧発生部６０Ａの両端と接続する。この状態において、電極４８Ａ、４８Ｂにそれぞれ逆極性の高電圧が印加され、被処理物Ｗは絶縁性部材４６の表面に吸着固定される。
【００４４】
この後、プラズマを生成してエッチングやアッシングなど、所定のプラズマ処理を施す。この際に、高周波電源８０から載置台３０に高周波電力を印加することにより、被処理物Ｗの周囲においてプラズマを生成し、あるいは高周波バイアス効果を利用してエッチングやアッシングなどのプラズマ処理を促進することができる。
【００４５】
所定のプラズマ処理が終了したら、プラズマを停止し、スイッチ６０Ｂ、６０Ｃを切り替えて、図５に表したように電極４８Ａ、４８Ｂをそれぞれ接地電位Ｓ１、Ｓ４に接続する。この状態において、被処理物Ｗを吸引する電荷は消滅し、静電チャックによる吸着作用は解消する。
【００４６】
しかる後に、図示しない搬送手段などによって被処理物Ｗを載置台から取り出す。
【００４７】
以上説明したように、本発明においては、プラズマ処理中は、静電チャックの電極４８Ａ、４８Ｂに、接地電位から隔絶された高電圧を印加する。このように、電極４８Ａ、４８Ｂにフローティング状態で高電圧を印加することにより、絶縁性部材４６の抵抗が小さい場合でも、エッチング速度の低下を防ぐことができる。
【００４８】
図７は、本発明における絶縁性部材４６の抵抗率と被処理物Ｗのエッチング速度との関係を例示するグラフ図である。すなわち、同図の横軸は、絶縁性部材４６として用いたセラミックの体積抵抗率（Ωｃｍ）を対数で表し、縦軸は、被処理物Ｗの上に形成した酸化シリコン膜のエッチング速度を表す。また、同図には、図１０に表した従来のプラズマ処理装置おけるエッチング速度の関係も併せて表した。
【００４９】
図７から、本発明のプラズマ処理装置においては、絶縁性部材４６（セラミック）の体積抵抗率が小さくなっても、エッチング速度が低下しないことが分かる。具体的には、絶縁性部材４６の体積抵抗率が１０１４Ωｃｍを下回ってもエッチング速度は低下しない。
【００５０】
本発明のプラズマ処理装置においてエッチング速度の低下が生じないのは、エッチング中は、静電チャック４０の電源が接地電位から隔絶されているからである。すなわち、本発明者の検討の結果、図１０に例示したようなエッチング速度の低下は、プラズマを生成させるための電力が絶縁性部材４６を介して接地電位にリークすることに起因することが判明した。つまり、図８及び図９に例示したような従来の静電チャックの場合、高電圧電源１６０の一端が接地電位に接続されているため、絶縁性部材１４６の抵抗が小さくなると、高周波電源１８０から供給される高周波電力が絶縁性部材１４６を介して接地レベルにリークすることとなる。その結果として、高周波電力に損失が生じ、エッチング速度が低下する。
【００５１】
これに対して、本発明によれば、被処理物Ｗをフローティング状態として高電圧を印加するので、高周波電力がグラウンドにリークする回路は形成されない。このため、絶縁性部材４６の抵抗が小さくなってもエッチング速度の低下を防ぐことができる。
【００５２】
本発明によれば、図１あるいは図２に例示したようなプラズマ処理装置において、マイクロ波Ｍによってプラズマを生成するような場合でも、マイクロ波によって供給されるプラズマ生成の電力がグラウンドにリークすることを防止できる。その結果として、エッチング速度の低下を効果的に防ぐことができる。
【００５３】
特に、図１あるいは図２に表したような誘電体窓２４の面積が大きくなると、真空チャンバ２内において、カソードに対してグラウンドの面積が十分に大きくないので、静電チャック４０における接地電位に対するリークが顕著となる傾向が認められる。本発明によれば、このような場合でも、高電圧電源６０をフローティング状態とすることにより、接地電位に対するリークを確実に防ぐことができる。
【００５４】
またさらに、高周波電源８０から載置台３０に高周波電力を供給する場合においても、高周波電力のグラウンドへのリーク回路は形成されないため、エッチング速度の低下は生じない。本発明は、特に、このような場合において、高周波電源８０から供給される高周波電力のグラウンドへのリークを確実に防ぐことができる点で有利である。
【００５５】
また、本発明によれば、静電チャックの絶縁性部材４６の材料として、比抵抗が小さいものも使用可能となる。さらに、電極４８Ａ、４８Ｂの上側の絶縁性部材４６の厚みを薄くすることも可能となる。その結果として、絶縁性部材４６の材料の選択の範囲が広がり、被処理物Ｗを吸着する吸引力をさらに高くするとともに、被処理物Ｗへの熱伝導を高めることも可能となる。
【００５６】
また、プラズマを利用してエッチングするような場合において、絶縁性部材４６のエッチングによる損傷を防ぐために、その表面にフッ素系樹脂などによる保護層を設けることが望ましい場合がある。本発明によれば、このような場合にも、絶縁性部材４６の厚みを薄くして十分な吸引力を確保することができる点で有利である。
【００５７】
特に、図１乃至図３に例示したように、載置台３０に高周波電源８０から高周波電力を印加するような場合には、絶縁性部材４６に対するプラズマのラジカル成分のアタックが強いため、損傷が生じやすい。このような場合にも、本発明によれば、フッ素系樹脂などによるコートを施して、しかも絶縁性部材４６の厚みを薄く形成することにより、被処理物Ｗの吸着力を確保できる点で有利である。
【００５８】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。
【００５９】
例えば、本発明において、プラズマ生成室とプラズマ処理室の位置関係や、それぞれの具体的な構造については、当業者が適宜変更して本発明の作用効果が得られる限り、本発明の範囲に包含される。
【００６０】
さらに具体的には、例えばマイクロ波を透過するためのマイクロ波導波管やＩＣＰ用アンテナは、必ずしも真空チャンバ２の上方に設けられる必要はなく、真空チャンバ２の側面や下方に設けた構成も本発明の範囲に包含される。
【００６１】
また、真空チャンバ２、マイクロ波導波管２８、アンテナ２７、ガス供給口２２などの各要素の配置関係や形状、あるいは大きさの関係などについても、当業者が適宜変更して本発明の作用効果が得られる構成は、本発明の範囲に包含される。
【００６２】
さらにまた、上述した具体例においては、真空チャンバの要部構成のみ説明したが、本発明は、このような真空チャンバを有する全てのプラズマ処理装置について適用可能であり、例えば、エッチング装置、アッシング装置、薄膜堆積装置、表面処理装置、プラズマドーピング装置などとして実現したプラズマ処理装置のいずれもが本発明の範囲に包含される。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、被処理物をプラズマ処理する際には、直流電圧電源を接地電位から隔絶された状態とした上で、静電チャックの電極に接続することにより、静電チャックの絶縁性部材の抵抗が低い場合においても、プラズマ電力がグラウンドにリークすることを防ぎ、エッチング速度の低下などの問題を解消できる。
【００６４】
その結果として、絶縁性部材の材料の選択範囲が広がり、また厚みを薄くして吸着力を高めることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるプラズマ処理装置の要部断面構造を表す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかるプラズマ処理装置のもうひとつの具体例を表す模式図である。
【図３】図１のプラズマ処理装置の載置部の構造をさらに詳細に表した断面図である。
【図４】絶縁性部材４６を上方から眺めた平面透視図である。
【図５】電極４８Ａ、４８Ｂをそれぞれ接地電位Ｓ１、Ｓ４に接続した状態を表す模式図である。
【図６】電極４８Ａ、４８Ｂをそれぞれ高電圧発生部６０Ａの両端と接続した状態を表す模式図である。
【図７】本発明における絶縁性部材４６の抵抗率と被処理物Ｗのエッチング速度との関係を例示するグラフ図である。
【図８】従来のプラズマ処理装置における静電チャックを有する載置部の構造を例示する模式図である。
【図９】静電チャックに電圧を印加した状態の電荷の分布を表す模式図である。
【図１０】絶縁性部材１４６の抵抗率と被処理物Ｗのエッチング速度との関係を例示するグラフ図である。
【符号の説明】
２ 真空チャンバ
１０ プラズマ処理室
１２ 排気整流板
１４ 冷却媒体
２０ プラズマ生成室
２２ ガス供給口
２４ 誘電体窓
２５ 永久磁石
２６ スロット
２７ アンテナ
２８ マイクロ波導波管
２９ 整合器
３０、１３０ 載置台
４０、１４０ 静電チャック
４２、１４２ 支持台
４４、１４４ 固定手段
４６、１４６ 絶縁性部材
４８Ａ、４８Ｂ、１４８Ａ、１４８Ｂ 電極
５０、１５０ 絶縁体
５２、１５２ 給電部
６０、１６０ 高電圧電源
６０Ａ 高電圧発生部
６０Ｂ、６０Ｃ スイッチ
６５ 高周波カットフィルタ
８０、８４ 高周波電源
Ｍ マイクロ波
Ｗ 被処理物
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマ処理装置に関し、特に、真空チャンバ内において静電チャック方式により固定した被処理物に対してプラズマを用いたエッチングなどの処理を行うプラズマエッチング装置およびプラズマアッシング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマを利用したドライエッチング、アッシング、薄膜堆積、プラズマドーピングあるいは表面改質などのプラズマ処理は、半導体製造装置や液晶ディスプレイ製造装置をはじめとして、各種の産業分野において広く利用されている。
【０００３】
例えば、半導体のシリコンウェーハや液晶ディスプレイのガラス基板などの上に導電体膜や絶縁膜などを形成し、これらをエッチングするような場合に、これら被処理物を真空チャンバ内の載置部に固定する必要がある。この固定手段として、「静電チャック」が用いられることが多い。
【０００４】
図８は、このような静電チャックを有する載置部の構造を例示する模式図である。
【０００５】
同図に表した載置部は、載置台１３０とその上に設けられた静電チャック１４０とを有し、プラズマ処理装置において、図示しない真空チャンバ内に適宜配置される。同図に例示した静電チャック１４０は、いわゆる「双極型」の構造を有するものである。アルミニウム（Ａｌ）などからなる支持台１４２の上に、セラミックや有機材料などからなる絶縁性部材１４６が、固定手段１４４により固定されている。固定手段１４４としては、例えば、接着剤、インジウム（Ｉｎ）半田、あるいはロウ付けなどを用いることができる。
【０００６】
絶縁性部材１４６の内部には、一対の電極１４８Ａ、１４８Ｂが埋設されている。これらの電極１４８Ａ、１４８Ｂは、給電部１５２を介して直流の高電圧電源１６０に接続されている。また、給電部１５２は、絶縁体１５０によって載置台１３０や支持台１４２から絶縁されている。さらに、高電圧電源１６０と電極１４８Ａ、１４８Ｂとの間には、高周波カットフィルタ１６５などが適宜設けられる。
【０００７】
半導体ウェーハやガラス基板などの被処理物Ｗは、絶縁性部材１４６の上に載置され、高電圧電源１６０から電極１４８Ａ、１４８Ｂに電圧を印加することにより固定される。
【０００８】
図９は、静電チャックに電圧を印加した状態の電荷の分布を表す模式図である。すなわち、同図は双極型の電極の一方のみを例示したものであるが、例えば電極１４８Ａにプラスの直流電圧を印加すると、電極１４８Ａと絶縁性部材１４６との界面および絶縁性部材１４６と被処理物Ｗとの間には、それぞれマイナス、プラス、マイナスの電荷が誘起される。その結果として、被処理物Ｗと絶縁性部材１４６との間に「クーロン力」あるいは「ジョンソンラーベック力」と呼ばれる引力が発生し、被処理物Ｗは絶縁性部材１４６に吸引される。なお、絶縁性部材１４６として絶縁体を用いた場合にも、吸着力は小さくなるが同様の効果が得られる。
【０００９】
プラズマ処理装置においてこのような静電チャック１４０を設けることにより、機械的なチャッキング機構が不要となり、脱着も容易に被処理物Ｗを固定することができる。
【００１０】
このようにして被処理物Ｗを固定した状態において、真空チャンバ内に所定のプロセスガスを導入し、プラズマを生成することより、プラズマ処理を実施することができる。例えば、プロセスガスのプラズマにより活性種を生成し、これを被処理物Ｗの表面に供給することによって、ドライエッチングやアッシングなどのプラズマ処理を施すことができる。このようなプラズマを形成するためのプロセスガスとしては、例えば被処理物の表面の薄膜のエッチングを行う場合には、酸素ガス（Ｏ２）、あるいはＣＦ４、ＮＦ３等のフッ素系ガスやＣｌ２等のハロゲン系ガスを添加したガスなどを用いることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プラズマ処理に際しては、このように被処理物Ｗを静電チャック１４０により固定した状態で、被処理物Ｗ側に高周波電力を印加する場合が多い。例えば、図８に例示した載置部の場合、載置台１３０に高周波電源１８０が接続されて高周波電力が印加可能とされている。そして、真空チャンバ内にプロセスガスを導入し、載置台１３０に高周波電力を印加することにより、真空チャンバ内にプラズマを生成したり、被処理物Ｗに高周波バイアスを印加してエッチングを促進することができる。
【００１２】
しかしながら、本発明者は、このような高周波バイアス印加型のプラズマ処理装置において、静電チャック１４０の絶縁性部材１４６の電気抵抗に応じてエッチング速度が変動する現象を見いだした。
【００１３】
図１０は、絶縁性部材１４６の抵抗率と被処理物Ｗのエッチング速度との関係を例示するグラフ図である。すなわち、同図の横軸は、絶縁性部材１４６として用いたセラミックの体積抵抗率（Ωｃｍ）を対数で表し、縦軸は、被処理物Ｗの上に形成した酸化シリコン膜のエッチング速度を表す。
【００１４】
同図から、絶縁性部材１４６（セラミック）の体積抵抗率が低くなるに従って、エッチング速度が低下していることが分かる。すなわち、体積抵抗率が１０１４Ωｃｍを下回ると、エッチング速度が低下を始める。
【００１５】
同様の現象は、電極１４８Ａ、１４８Ｂの上側の絶縁性部材１４６の厚みを薄くして抵抗成分が低下した場合にも見られた。またさらに、同様の現象は、マイクロ波などによって生成したプラズマを用いて被処理物をプラズマ処理する場合にも見られ、特に、被処理物Ｗに高周波バイアスを印加した場合に顕著に生ずることを見いだした。
【００１６】
静電チャックに用いる絶縁性部材１４６は、被処理物Ｗの吸着力を高くし、また被処理物Ｗへの熱伝導を高めるためには厚みを薄くすることが望ましく、また一方、エッチングなどのプラズマ処理に耐えられる材料を用い、また同時に安価で容易に製造できるものであることが望ましい。
【００１７】
しかし、図１０に例示したようなエッチング速度の低下が生ずると、絶縁性部材１４６の材料や厚みなどのデザインの選択範囲が狭くなる点で問題である。
【００１８】
本発明はかかる課題の認識に基づいてなされたものであり、その目的は、絶縁性部材の抵抗が低下してもエッチング速度の低下が生じないような静電チャックを有するプラズマエッチング装置およびプラズマアッシング装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のプラズマエッチング装置は、大気よりも減圧された雰囲気を維持可能な真空チャンバと、前記真空チャンバ内にプラズマを生成する手段と、前記真空チャンバ内に設けられ、一対の電極を有し、プラズマエッチング処理される被処理物をジョンソンラーベック力により吸着する静電チャックと、前記一対の電極と前記被処理物との間に設けられる体積抵抗率が１０ １０ Ωｃｍ以下の絶縁性部材と、接地電位から隔絶された直流電圧電源と、前記被処理物が載置される載置台に高周波電力を印加する高周波電源と、前記被処理物を前記プラズマエッチング処理する際には、前記一対の電極のいずれか一方に前記直流電圧電源の正極を接続し、前記一対の電極のいずれか他方に前記直流電圧電源の負極を接続し、前記被処理物の脱着時には、前記一対の電極のそれぞれに接地電位を接続するスイッチと、を備えることを特徴とする。
また、本発明のプラズマアッシング装置は、大気よりも減圧された雰囲気を維持可能な真空チャンバと、前記真空チャンバ内にプラズマを生成する手段と、前記真空チャンバ内に設けられ、一対の電極を有し、プラズマアッシング処理される被処理物をジョンソンラーベック力により吸着する静電チャックと、前記一対の電極と前記被処理物との間に設けられる体積抵抗率が１０ １０ Ωｃｍ以下の絶縁性部材と、接地電位から隔絶された直流電圧電源と、前記被処理物が載置される載置台に高周波電力を印加する高周波電源と、前記被処理物を前記プラズマアッシング処理する際には、前記一対の電極のいずれか一方に前記直流電圧電源の正極を接続し、前記一対の電極のいずれか他方に前記直流電圧電源の負極を接続し、前記被処理物の脱着時には、前記一対の電極のそれぞれに接地電位を接続するスイッチと、を備えることを特徴とする。
【００２０】
上記構成によれば、静電チャックの絶縁性部材の抵抗が低い場合においても、プラズマ電力がグラウンドにリークすることを防ぎ、エッチング速度の低下などの問題を解消できる。
【００２１】
ここで、前記プラズマを生成する手段は、マイクロ波を導波する導波管と、前記マイクロ波を前記真空チャンバ内に導入する透過窓と、を含む「マイクロ波励起型」のものとすることができる。
【００２２】
または、前記プラズマを生成する手段は、高周波電力を発生する高周波電源と、前記高周波電力を伝搬する導体アンテナと、前記導体アンテナから前記真空チャンバ内に高周波電力を導入する透過窓と、を含む「誘導結合型」のものとすることができる。
【００２４】
また、前記静電チャックは、前記一対の電極と前記被処理物との間に設けられた絶縁性部材をさらに有し、前記絶縁性部材の体積抵抗率は、１０１４Ωｃｍ以下であるような場合においても、本発明によればプラズマ電力のグラウンドへのリークを防ぎ、エッチング速度の低下などの問題を解消することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、具体例を参照しつつ詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の実施の形態にかかるプラズマ処理装置の要部断面構造を表す模式図である。
【００２７】
また、図３は、その載置部の構造をさらに詳細に表した断面図である。
【００２８】
まず、その全体構成について説明すると、本発明のプラズマ処理装置は、いわゆる「マイクロ波励起型」の装置であり、プラズマ処理室１０とプラズマ生成室２０とが設けられた真空チャンバ２を有する。真空チャンバ２は、プロセスガスを導入するためのガス供給口２２を有し、図示しない真空ポンプにより矢印Ｅの方向に真空排気される。また、プロセスガスの流れを調節するために、所定のコンダクタンス開口を有する排気整流板１２が適宜設けられている。
【００２９】
プラズマ処理室１０は、被処理物Ｗに対してエッチングやアッシングなどのプラズマ処理を施す空間であり、載置台３０の上に静電チャック４０が設けられている。被処理物Ｗは、静電チャック４０の上に載置され、固定される。そして、プラズマ処理に際して被処理物Ｗを冷却するために、フッ素系絶縁流体などの冷却媒体１４が適宜循環される。
【００３０】
一方、プラズマ生成室２０においては、導波管２８を介してマイクロ波Ｍが供給され、スロット２６を介して誘電体窓２４から真空チャンバ２内に導入される。誘電体窓２４は、例えば、石英、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮなどの誘電体により形成され、真空チャンバ２の気密を維持しつつマイクロ波Ｍを導入する役割を有する。
【００３１】
このようにして導入されたマイクロ波は、ガス供給口２２から供給されたプロセスガスのプラズマを生成する。また、生成されたプラズマは、永久磁石２５の磁場により所定の範囲に閉じこめられる。また一方、載置台３０に高周波電源８０を接続して１００ｋＨｚから１００ＭＨｚ程度の周波数の高周波電力を供給することにより、被処理物Ｗの近傍においてもプラズマを生成し、あるいはバイアス効果によってプラズマによるエッチングを促進することもできる。
【００３２】
また、図２は、本発明の実施の形態にかかるプラズマ処理装置の他の具体例を表す模式図である。同図については、図１に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３３】
図２に例示した装置は、いわゆる「誘導結合型プラズマ（Induction Coupling Plasma：ＩＣＰ）装置」と称される形式のものであり、誘電体窓２４には導体からなるＩＣＰ用アンテナ２７が接続されている。アンテナ２７の一端は接地され、他端は、整合器２９を介して高周波電源８４に接続されている。
【００３４】
高周波電源８４からアンテナ２７に供給された２ＭＨｚから１００ＭＨｚ程度の周波数の高周波電力は、誘電体窓２４を介してチャンバ２内に導入され、ガス供給口２２を介して導入されたプロセスガスのプラズマを生成する。
【００３５】
次に、図１、図２に例示したプラズマ処理装置に設けられる静電チャック４０の構造について、図３を参照しつつ詳しく説明する。静電チャックは、載置台３０の上に設けられ、「双極型」の構造を有する。そして、アルミニウム（Ａｌ）などからなる支持台４２の上に、セラミックや有機材料などからなる絶縁性部材４６が、固定手段４４により固定されている。固定手段４４としては、例えば、接着剤、インジウム（Ｉｎ）半田、あるいはロウ付けなどを用いることができる。
【００３６】
絶縁性部材４６の内部には、一対の電極４８Ａ、４８Ｂが埋設されている。これらの電極４８Ａ、４８Ｂは、給電部５２を介して直流の高電圧電源６０に接続されている。また、給電部５２は、絶縁体５０によって載置台３０や支持台４２から絶縁されている。さらに、高電圧電源６０と電極４８Ａ、４８Ｂとの間には、高周波カットフィルタ６５などが適宜設けられる。
【００３７】
半導体ウェーハやガラス基板などの被処理物Ｗは、絶縁性部材４６の上に載置され、高電圧電源６０から電極４８Ａ、４８Ｂに電圧を印加することにより固定される。
【００３８】
図４は、絶縁性部材４６を上方から眺めた平面透視図である。すなわち、中央には絶縁体５０により絶縁された給電部５２が設けられている。そしてこの給電部５２に接続された一対の電極４８Ａ、４８Ｂが対向して設けられ、これを絶縁性部材４６が取り囲んでいる。また、このような絶縁性部材４６には、被処理物Ｗを持ち上げて、搬送や載置を容易にするためのリフトピンが貫通する穴４７が適宜設けられている。
【００３９】
なお、電極４８Ａ、４８Ｂの平面形状は、図４に例示したものには限定されず、極性が異なる複数の電極が互い違い状、交互状などに配置された各種の形状を採用することができる。
【００４０】
さて、以上説明した構成において、高電圧電源６０は、高電圧発生部６０Ａと、スイッチ６０Ｂ、６０Ｃとを有する。高電圧発生部６０Ａは、接地電位から隔絶されている。つまり、「フローティング」の状態で電圧を印加することができるようにされている。
【００４１】
一方、スイッチ６０Ｂ、６０Ｃは、電極４８Ａ、４８Ｂを、高電圧発生部６０Ａと接地電位との間でそれぞれ切り替え可能としている。つまり、スイッチ６０Ｂは、電極４８Ａの接続端Ｔ１を、接地電位Ｓ１と高電圧発生部６０Ａの一方の極（正極または負極）Ｓ２との間で切り替える。また、スイッチ６０Ｃは、電極４８Ｂの接続端Ｔ２を、高電圧発生部６０Ａの他方の極（負極または正極）Ｓ３と接地電位Ｓ４との間で切り替える。
【００４２】
その動作について説明すると、まず、プラズマ処理に先立って、被処理物Ｗを真空チャンバ２の中に導入し、静電チャック４０の上に載置する。具体的には、例えば図示しない搬送手段により被処理物Ｗを静電チャック４０の上に搬送して載置する。この際には、図５に例示したように、電極４８Ａ、４８Ｂはそれぞれ接地電位Ｓ１、Ｓ４に接続されている。
【００４３】
次に、スイッチ６０Ｂ、６０Ｃを切り替えて、図６に例示したように、電極４８Ａ、４８Ｂをそれぞれ高電圧発生部６０Ａの両端と接続する。この状態において、電極４８Ａ、４８Ｂにそれぞれ逆極性の高電圧が印加され、被処理物Ｗは絶縁性部材４６の表面に吸着固定される。
【００４４】
この後、プラズマを生成してエッチングやアッシングなど、所定のプラズマ処理を施す。この際に、高周波電源８０から載置台３０に高周波電力を印加することにより、被処理物Ｗの周囲においてプラズマを生成し、あるいは高周波バイアス効果を利用してエッチングやアッシングなどのプラズマ処理を促進することができる。
【００４５】
所定のプラズマ処理が終了したら、プラズマを停止し、スイッチ６０Ｂ、６０Ｃを切り替えて、図５に表したように電極４８Ａ、４８Ｂをそれぞれ接地電位Ｓ１、Ｓ４に接続する。この状態において、被処理物Ｗを吸引する電荷は消滅し、静電チャックによる吸着作用は解消する。
【００４６】
しかる後に、図示しない搬送手段などによって被処理物Ｗを載置台から取り出す。
【００４７】
以上説明したように、本発明においては、プラズマ処理中は、静電チャックの電極４８Ａ、４８Ｂに、接地電位から隔絶された高電圧を印加する。このように、電極４８Ａ、４８Ｂにフローティング状態で高電圧を印加することにより、絶縁性部材４６の抵抗が小さい場合でも、エッチング速度の低下を防ぐことができる。
【００４８】
図７は、本発明における絶縁性部材４６の抵抗率と被処理物Ｗのエッチング速度との関係を例示するグラフ図である。すなわち、同図の横軸は、絶縁性部材４６として用いたセラミックの体積抵抗率（Ωｃｍ）を対数で表し、縦軸は、被処理物Ｗの上に形成した酸化シリコン膜のエッチング速度を表す。また、同図には、図１０に表した従来のプラズマ処理装置おけるエッチング速度の関係も併せて表した。
【００４９】
図７から、本発明のプラズマ処理装置においては、絶縁性部材４６（セラミック）の体積抵抗率が小さくなっても、エッチング速度が低下しないことが分かる。具体的には、絶縁性部材４６の体積抵抗率が１０１４Ωｃｍを下回ってもエッチング速度は低下しない。
【００５０】
本発明のプラズマ処理装置においてエッチング速度の低下が生じないのは、エッチング中は、静電チャック４０の電源が接地電位から隔絶されているからである。すなわち、本発明者の検討の結果、図１０に例示したようなエッチング速度の低下は、プラズマを生成させるための電力が絶縁性部材４６を介して接地電位にリークすることに起因することが判明した。つまり、図８及び図９に例示したような従来の静電チャックの場合、高電圧電源１６０の一端が接地電位に接続されているため、絶縁性部材１４６の抵抗が小さくなると、高周波電源１８０から供給される高周波電力が絶縁性部材１４６を介して接地レベルにリークすることとなる。その結果として、高周波電力に損失が生じ、エッチング速度が低下する。
【００５１】
これに対して、本発明によれば、被処理物Ｗをフローティング状態として高電圧を印加するので、高周波電力がグラウンドにリークする回路は形成されない。このため、絶縁性部材４６の抵抗が小さくなってもエッチング速度の低下を防ぐことができる。
【００５２】
本発明によれば、図１あるいは図２に例示したようなプラズマ処理装置において、マイクロ波Ｍによってプラズマを生成するような場合でも、マイクロ波によって供給されるプラズマ生成の電力がグラウンドにリークすることを防止できる。その結果として、エッチング速度の低下を効果的に防ぐことができる。
【００５３】
特に、図１あるいは図２に表したような誘電体窓２４の面積が大きくなると、真空チャンバ２内において、カソードに対してグラウンドの面積が十分に大きくないので、静電チャック４０における接地電位に対するリークが顕著となる傾向が認められる。本発明によれば、このような場合でも、高電圧電源６０をフローティング状態とすることにより、接地電位に対するリークを確実に防ぐことができる。
【００５４】
またさらに、高周波電源８０から載置台３０に高周波電力を供給する場合においても、高周波電力のグラウンドへのリーク回路は形成されないため、エッチング速度の低下は生じない。本発明は、特に、このような場合において、高周波電源８０から供給される高周波電力のグラウンドへのリークを確実に防ぐことができる点で有利である。
【００５５】
また、本発明によれば、静電チャックの絶縁性部材４６の材料として、比抵抗が小さいものも使用可能となる。さらに、電極４８Ａ、４８Ｂの上側の絶縁性部材４６の厚みを薄くすることも可能となる。その結果として、絶縁性部材４６の材料の選択の範囲が広がり、被処理物Ｗを吸着する吸引力をさらに高くするとともに、被処理物Ｗへの熱伝導を高めることも可能となる。
【００５６】
また、プラズマを利用してエッチングするような場合において、絶縁性部材４６のエッチングによる損傷を防ぐために、その表面にフッ素系樹脂などによる保護層を設けることが望ましい場合がある。本発明によれば、このような場合にも、絶縁性部材４６の厚みを薄くして十分な吸引力を確保することができる点で有利である。
【００５７】
特に、図１乃至図３に例示したように、載置台３０に高周波電源８０から高周波電力を印加するような場合には、絶縁性部材４６に対するプラズマのラジカル成分のアタックが強いため、損傷が生じやすい。このような場合にも、本発明によれば、フッ素系樹脂などによるコートを施して、しかも絶縁性部材４６の厚みを薄く形成することにより、被処理物Ｗの吸着力を確保できる点で有利である。
【００５８】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。
【００５９】
例えば、本発明において、プラズマ生成室とプラズマ処理室の位置関係や、それぞれの具体的な構造については、当業者が適宜変更して本発明の作用効果が得られる限り、本発明の範囲に包含される。
【００６０】
さらに具体的には、例えばマイクロ波を透過するためのマイクロ波導波管やＩＣＰ用アンテナは、必ずしも真空チャンバ２の上方に設けられる必要はなく、真空チャンバ２の側面や下方に設けた構成も本発明の範囲に包含される。
【００６１】
また、真空チャンバ２、マイクロ波導波管２８、アンテナ２７、ガス供給口２２などの各要素の配置関係や形状、あるいは大きさの関係などについても、当業者が適宜変更して本発明の作用効果が得られる構成は、本発明の範囲に包含される。
【００６２】
さらにまた、上述した具体例においては、真空チャンバの要部構成のみ説明したが、本発明は、このような真空チャンバを有する全てのプラズマ処理装置について適用可能であり、例えば、エッチング装置、アッシング装置、薄膜堆積装置、表面処理装置、プラズマドーピング装置などとして実現したプラズマ処理装置のいずれもが本発明の範囲に包含される。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、被処理物をプラズマ処理する際には、直流電圧電源を接地電位から隔絶された状態とした上で、静電チャックの電極に接続することにより、静電チャックの絶縁性部材の抵抗が低い場合においても、プラズマ電力がグラウンドにリークすることを防ぎ、エッチング速度の低下などの問題を解消できる。
【００６４】
その結果として、絶縁性部材の材料の選択範囲が広がり、また厚みを薄くして吸着力を高めることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるプラズマ処理装置の要部断面構造を表す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかるプラズマ処理装置のもうひとつの具体例を表す模式図である。
【図３】図１のプラズマ処理装置の載置部の構造をさらに詳細に表した断面図である。
【図４】絶縁性部材４６を上方から眺めた平面透視図である。
【図５】電極４８Ａ、４８Ｂをそれぞれ接地電位Ｓ１、Ｓ４に接続した状態を表す模式図である。
【図６】電極４８Ａ、４８Ｂをそれぞれ高電圧発生部６０Ａの両端と接続した状態を表す模式図である。
【図７】本発明における絶縁性部材４６の抵抗率と被処理物Ｗのエッチング速度との関係を例示するグラフ図である。
【図８】従来のプラズマ処理装置における静電チャックを有する載置部の構造を例示する模式図である。
【図９】静電チャックに電圧を印加した状態の電荷の分布を表す模式図である。
【図１０】絶縁性部材１４６の抵抗率と被処理物Ｗのエッチング速度との関係を例示するグラフ図である。
【符号の説明】
２ 真空チャンバ
１０ プラズマ処理室
１２ 排気整流板
１４ 冷却媒体
２０ プラズマ生成室
２２ ガス供給口
２４ 誘電体窓
２５ 永久磁石
２６ スロット
２７ アンテナ
２８ マイクロ波導波管
２９ 整合器
３０、１３０ 載置台
４０、１４０ 静電チャック
４２、１４２ 支持台
４４、１４４ 固定手段
４６、１４６ 絶縁性部材
４８Ａ、４８Ｂ、１４８Ａ、１４８Ｂ 電極
５０、１５０ 絶縁体
５２、１５２ 給電部
６０、１６０ 高電圧電源
６０Ａ 高電圧発生部
６０Ｂ、６０Ｃ スイッチ
６５ 高周波カットフィルタ
８０、８４ 高周波電源
Ｍ マイクロ波
Ｗ 被処理物
Claims (6)
- 大気よりも減圧された雰囲気を維持可能な真空チャンバと、
前記真空チャンバ内にプラズマを生成する手段と、
前記真空チャンバ内に設けられ、一対の電極を有し、プラズマエッチング処理される被処理物をジョンソンラーベック力により吸着する静電チャックと、
前記一対の電極と前記被処理物との間に設けられる体積抵抗率が１０ １０ Ωｃｍ以下の絶縁性部材と、
接地電位から隔絶された直流電圧電源と、
前記被処理物が載置される載置台に高周波電力を印加する高周波電源と、
前記被処理物を前記プラズマエッチング処理する際には、前記一対の電極のいずれか一方に前記直流電圧電源の正極を接続し、前記一対の電極のいずれか他方に前記直流電圧電源の負極を接続し、前記被処理物の脱着時には、前記一対の電極のそれぞれに接地電位を接続するスイッチと、
を備えることを特徴とするプラズマエッチング装置。 - 前記プラズマを生成する手段は、マイクロ波を導波する導波管と、前記マイクロ波を前記真空チャンバ内に導入する透過窓と、を含むことを特徴とする請求項１記載のプラズマエッチング装置。
- 前記プラズマを生成する手段は、高周波電力を発生する高周波電源と、前記高周波電力を伝搬する導体アンテナと、前記導体アンテナから前記真空チャンバ内に高周波電力を導入する透過窓と、を含むことを特徴とする請求項１記載のプラズマエッチング装置。
- 大気よりも減圧された雰囲気を維持可能な真空チャンバと、
前記真空チャンバ内にプラズマを生成する手段と、
前記真空チャンバ内に設けられ、一対の電極を有し、プラズマアッシング処理される被処理物をジョンソンラーベック力により吸着する静電チャックと、
前記一対の電極と前記被処理物との間に設けられる体積抵抗率が１０ １０ Ωｃｍ以下の絶縁性部材と、
接地電位から隔絶された直流電圧電源と、
前記被処理物が載置される載置台に高周波電力を印加する高周波電源と、
前記被処理物を前記プラズマアッシング処理する際には、前記一対の電極のいずれか一方に前記直流電圧電源の正極を接続し、前記一対の電極のいずれか他方に前記直流電圧電源の負極を接続し、前記被処理物の脱着時には、前記一対の電極のそれぞれに接地電位を接続するスイッチと、
を備えることを特徴とするプラズマアッシング装置。 - 前記プラズマを生成する手段は、マイクロ波を導波する導波管と、前記マイクロ波を前記真空チャンバ内に導入する透過窓と、を含むことを特徴とする請求項４記載のプラズマアッシング装置。
- 前記プラズマを生成する手段は、高周波電力を発生する高周波電源と、前記高周波電力を伝搬する導体アンテナと、前記導体アンテナから前記真空チャンバ内に高周波電力を導入する透過窓と、を含むことを特徴とする請求項４記載のプラズマアッシング装置。
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