JP4355046B2 - Cleaning method and substrate processing apparatus - Google Patents

Cleaning method and substrate processing apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP4355046B2
JP4355046B2 JP7280499A JP7280499A JP4355046B2 JP 4355046 B2 JP4355046 B2 JP 4355046B2 JP 7280499 A JP7280499 A JP 7280499A JP 7280499 A JP7280499 A JP 7280499A JP 4355046 B2 JP4355046 B2 JP 4355046B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrostatic adsorption
adsorption stage
substrate
stage
power source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP7280499A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000269313A (en
Inventor
肇 佐長谷
正彦 小林
信行 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Anelva Corp
Original Assignee
Canon Anelva Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Anelva Corp filed Critical Canon Anelva Corp
Priority to JP7280499A priority Critical patent/JP4355046B2/en
Publication of JP2000269313A publication Critical patent/JP2000269313A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4355046B2 publication Critical patent/JP4355046B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本願の発明は、LSI等の半導体デバイスの製造において使用される基板処理装置に関し、特に、基板を静電吸着ステージに吸着しながら処理する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
LSI等の半導体デバイスは、基板に対する多くの表面処理を経て製造される。このような処理を行う装置は、処理中に基板を所定の位置に保持するため、静電吸着ステージを備えている場合が多い。
図4は、このような静電吸着ステージを備えた従来の基板処理装置を示した正面概略図である。この図4には、一例としてスパッタリング装置の概略構成が示されている。
【0003】
図4に示す装置は、排気系11を備えた処理チャンバー1と、処理チャンバー1内に所定のガスを導入するガス導入系2と、処理チャンバー1内に被スパッタ面を露出させて設けられたターゲット3と、ターゲット3に電圧を印加してターゲット3をスパッタするスパッタ電源4と、スパッタによってターゲット3から放出された材料(以下、スパッタ粒子)が到達する処理チャンバー1内の位置に基板9を配置するための静電吸着ステージ5とを備えている。
【0004】
ガス導入系2によって所定のガスを導入しながらスパッタ電源4によってターゲット3に電圧を印加すると、スパッタ放電が生じてターゲット3がスパッタされる。スパッタによってターゲット3から放出されたスパッタ粒子は、基板9の表面に達してターゲット3の材料からなる薄膜が作成される。
静電吸着ステージ5は、誘電体からなる誘電体ブロック51と、誘電体ブロック51内に設けられた一対の吸着電極52とから構成されている。そして、吸着電極52に直流電圧を印加する吸着電源53が設けられている。吸着電極52に直流電圧が印加されると、誘電体ブロック51が誘電分極して表面に静電気が誘起される。この静電気によって、基板9が静電吸着されるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の基板処理装置において、静電吸着ステージの表面は完全な平坦面ではなく凹凸がある。基板は、静電気によって静電吸着ステージに押し付けられるため、基板の裏面が静電吸着ステージの表面の凹凸によって傷付けられる問題がある。基板の裏面が傷付けられると、剥がれた基板の材料がパーティクルとなる。パーティクルは処理チャンバー内を漂う微粒子の総称であるが、パーティクルが基板の表面に達すると、表面に形成されている回路をショートさせたりする重大な不良を生ずる恐れがある。
このような静電吸着ステージの表面の凹凸による問題を解決するものとして、特開平7−245336号公報の発明がある。この公報の発明では、静電吸着ステージの表面にプラズマを照射し、凹凸を丸くしてパーティクルの発生を抑制している。
【0006】
しかしながら、この発明の方法によると、静電吸着ステージの表面をスパッタしているのと同じであるので、静電吸着ステージの材料の微粒子が処理チャンバー内に放出されてパーティクルとなってしまう。そして、このような静電吸着ステージの材料のパーティクルが基板に付着すると、回路の断線等の不良がやはり生じる恐れがある。
本願の発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、静電吸着ステージと基板との接触に起因するパーティクルの発生の問題を効果的に解決することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願の請求項1記載の発明は、静電吸着ステージに基板を配置しない状態で、処理チャンバーへガスを導入し、高周波電源を動作させて処理チャンバー内の静電吸着ステージに高周波電圧を印加して前記ガスでプラズマを形成し、該静電吸着ステージを前記プラズマからのイオンでクリーニングする第一のステップと、
第一のステップの後に、前記静電吸着ステージに基板を配置しない状態で前記静電吸着ステージを治具で覆いながらターゲットに電圧を印加してスパッタ放電を生じさせる第二のステップとを含むという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項2記載の発明は、上記請求項1の構成において、前記第二のステップでは、前記第一のステップにおいてターゲットに付着したパーティクルが前記スパッタ放電によって除去されるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項記載の発明は、上記請求項1又は2の構成において、前記第クリーニングステップにおいて、前記静電吸着ステージの自己バイアス電圧を−200V〜−500Vに調整するという構成を有する
また、上記課題を解決するため、請求項記載の発明は、上記請求項の構成において、前記自己バイアス電圧の調整は、静電吸着ステージが備えた電極と前記高周波電源との間に設けられたキャパシタンスを調整することにより行なわれるという構成を有する
また、上記課題を解決するため、請求項5記載の発明は、処理チャンバーと、
基板を保持するために処理チャンバー内に設けられた静電吸着ステージと、
前記静電吸着ステージ内に設けられた第一吸着電極及び第二吸着電極と、
第一吸着電極が第一の吸着電源に接続される際、当該第一の吸着電源と第一吸着電極との間の線路上に位置する第一可変容量コンデンサと、
第二吸着電極が第二の吸着電源に接続される際、当該第二の吸着電源と第二吸着電極との間の線路上に位置する第二可変容量コンデンサと
を具備するという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項記載の発明は、上記請求項5の構成において、前記静電吸着ステージに高周波電源が接続される際、当該高周波電源と前記第一第二の吸着電源との間の線路上に位置するフィルタ回路を具備するという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項記載の発明は、上記請求項5又は6の構成において、前記静電吸着ステージの表面は、凹凸の大きさが0.03μm以下となるように鏡面加工されている。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態について説明する。
図1は、本願発明の実施形態に係る基板処理装置を示す正面概略図である。図1には、図4に示す装置と同様、基板処理装置の一例としてスパッタリング装置の構成が示されている。
図1に示す装置は、排気系11を備えた処理チャンバー1と、処理チャンバー1内に所定のガスを導入するガス導入系2と、処理チャンバー1内に被スパッタ面を露出させて設けられたターゲット3と、ターゲット3に電圧を印加してターゲット3をスパッタするスパッタ電源4と、スパッタによってターゲット3から放出されたスパッタ粒子が到達する処理チャンバー1内の位置に基板9を配置するための静電吸着ステージ5とを備えている。
【0009】
排気系11は、クライオポンプ等の真空ポンプを備えて処理チャンバー1内を10-8Torr程度の圧力まで排気可能に構成される。ガス導入系2は、スパッタ率の高いアルゴン等のガスを所定の流量で処理チャンバー1内に導入できるよう構成される。
ターゲット3は、絶縁材31を介して処理チャンバー1に取り付けられている。スパッタ電源4は、負の直流電圧又は高周波電圧をターゲット3に印加するよう構成される。
ターゲット3の背後(被スパッタ面とは反対側)には、磁石機構6が設けられている。磁石機構6は、中心磁石61と中心磁石61を取り囲むリング状の周辺磁石62とから構成されている。磁石機構6によって設定された磁場内に電子が閉じこめられ、高効率のスパッタリングが行える。
【0010】
静電吸着ステージ5は、金属製のステージ本体50と、ステージ本体50に固定された誘電体ブロック51と、誘電体ブロック51内に設けられた一対の吸着電極52とから構成されている。そして、吸着電極52に直流電圧を印加する吸着電源53が設けられており、誘電体ブロック51の表面に静電気を誘起して基板9を静電吸着するようになっている。
金属製のステージ本体50の内部には、ヒータ54が設けられている。ヒータ54は、通電によりジュール熱を発生する抵抗発熱方式のものである。赤外線ランプ等の輻射加熱方式のものもヒータ54として使用できる。
ステージ本体50と誘電体ブロック51とは、熱接触性良く接合されており、ヒータ54からの熱が誘電体ブロック51を経由して基板9に伝えられる。ヒータ54は、不図示のヒータ電源によって制御され、この結果、基板9が所定の温度に加熱維持されるようになっている。
【0011】
この実施形態の基板処理装置の大きな特徴点の一つは、静電吸着ステージ5の表面が0.03μm以下の凹凸となるように鏡面加工されている点である。図2は、この静電吸着ステージ5の鏡面加工について説明する断面図である。
基板9が載置される静電吸着ステージ5の表面は、誘電体ブロック51の表面になっている。誘電体ブロック51の材質は、本実施形態ではAlNとなっている。この誘電体ブロック51は、まず切削加工又は射出成型等の方法で所定の形状に成形される。そして、次に基板9が載置される表面が鏡面加工される。鏡面加工は、機械研磨やポリッシングの方法によって行われる。これによって、図2に示すように、表面の凹凸が0.03μm以下となる。
【0012】
このように、本実施形態では、静電吸着ステージ5の表面が0.03μm以下の凹凸に鏡面加工されているので、凹凸によって基板9の裏面が傷付けられる問題は解消されている。従って、前述した公報の発明のように、プラズマの照射によって凹凸を削って丸くする必要はない。前述したヒータ54による基板9の温度制御を精度良く行うためには、静電吸着ステージ5の表面にある程度静電気を誘起して基板9を吸着する必要があるが、静電吸着力を誘起させた場合でも、0.03μm以下の凹凸であれば、基板9の裏面が傷付く問題が無いことが確認されている。
【0013】
しかしながら、前述の公報の明細書では言及されていないが、基板9の裏面の傷は、静電吸着ステージ5の表面の凹凸だけが原因で発生するものではない。誘電体ブロック51の成形加工時や静電吸着ステージ5の組立時に発生したゴミが静電吸着ステージ5の表面に残留付着していたり、処理チャンバー1の浮遊パーティクルや他のチャンバーから進入したパーティクルが静電吸着ステージ5の表面に付着していたりすると、このゴミやパーティクル(以下、加工時のゴミもパーティクルに含める)との接触によって基板9の裏面が傷付けられる恐れがある。
【0014】
このような静電吸着ステージ5へのパーティクルの付着に起因した傷の発生は、静電吸着ステージ5の表面を鏡面加工しておくだけでは解決されない。このため、本実施形態では、静電吸着ステージ5の表面のパーティクルをプラズマによって弾き飛ばす構成を採用している。即ち、本実施形態の装置は、プラズマによって静電吸着ステージ5の表面のパーティクルを弾き飛ばすプラズマ形成手段7を有している。
プラズマ形成手段7は、静電吸着ステージ5に高周波電圧を印加してプラズマを形成するものである。具体的には、整合回路72を介して静電吸着ステージ5に接続された高周波電源71によってプラズマ形成手段7が構成されている。高周波電源71は、吸着電源53の直流電圧に重畳させて高周波電圧を吸着電極52に与えている。即ち、高周波電源71からの伝送線路は、吸着電源53と静電吸着ステージ5とを結ぶ線路に結線されている。
【0015】
吸着電極52に高周波電圧が与えられると、静電吸着ステージ5を臨む空間に高周波電界が設定される。設定された高周波電界は、ガス導入系2によって導入されたガスにエネルギーを与え、ガスをプラズマ化させる。
尚、高周波電源71からの伝送線路の結線箇所よりも吸着電源53側の線路上には、フィルタ回路55が設けられている。フィルタ回路55は、高周波が吸着電源53の方に回り込んで吸着電源53を損傷しないようにするためのものである。
【0016】
本実施形態の装置の大きな特徴点は、プラズマ形成手段7が、前掲の公報のように静電吸着ステージ5の表面を削るのでなく、静電吸着ステージ5の表面に付着したパーティクルを弾き飛ばすようプラズマを形成する点である。この構成は、プラズマと高周波との相互作用によって静電吸着ステージ5に与えられる自己バイアス電圧の大きさを調整することで達成されている。
静電吸着ステージ5に高周波電圧を印加してプラズマを形成する際、静電吸着ステージ5と高周波電源71との間に適当なキャパシタンスが存在すると、高周波とプラズマとの相互作用により、静電吸着ステージ5に自己バイアス電圧が与えられる。図3は、自己バイアス電圧の説明図である。
【0017】
図3において、高周波電源71が設定する高周波電界の変化が点線で示されている。この高周波電界によって、プラズマ中の荷電粒子(電子及び正イオン)は周期的に静電吸着ステージ5に引き寄せられる。この際、移動度の大きな電子は素早く静電吸着ステージ5に引き寄せられるのに対し、移動度の小さな正イオンはゆっくりと引き寄せられる。この移動度の違いによって、静電吸着ステージ5の表面は、図3中実線で示すように電位が変化する。この電位の変化は、高周波電界に対して負の直流分の電圧を重畳したような変化である。この負の直流分の電圧を自己バイアス電圧Vbと呼んでいる。
この負の自己バイアス電圧は、プラズマ中の正イオンを引き出して静電吸着ステージ5に到達させる作用を有している。そして、自己バイアス電圧の大きさを調整することにより、正イオンが静電吸着ステージ5の表面を削ることなく静電吸着ステージ5の表面に存在するパーティクルを弾き飛ばすようにすることが可能である。
【0018】
自己バイアス電圧の大きさは、高周波電源71が与える高周波電圧の大きさや周期にも影響を受けるが、大きな因子は高周波電源71と静電吸着ステージ5との間に存在するキャパシタンスである。このキャパシタンスは、整合回路72やフィルタ回路55中のコンデンサを含む。本実施形態では、可変容量コンデンサ73が設けられており、これを調節することによって、自己バイアス電圧の大きさを調整している。
【0019】
自己バイアス電圧の大きさをどの程度にしておけば、静電吸着ステージ5の表面を削ることなくパーティクルのみを弾き飛ばすことができるかは、静電吸着ステージ5の材質によって異なる。前述したように静電吸着ステージ5の表面がアルミナである場合、自己バイアス電圧の大きさは、−200V〜−500V程度であることが好ましい。−200Vより小さいと、パーティクルを弾き飛ばす程の正イオンの加速エネルギーが得られない。また、−500Vより大きいと、静電吸着ステージ5の表面をエッチングして削ってしまう恐れがある。これは静電吸着ステージ5の基板保持面が直径8インチであり、高周波電源71の周波数が400kHzの場合である。
【0020】
尚、自己バイアス電圧は、上述した通り、移動度の大きな電子が静電吸着ステージ5の表面に集まり易い性質を利用しているが、自己バイアス電圧が生ずると、プラズマ電位が正方向にシフトする性質がある。これは、プラズマ中の電子が静電吸着ステージ5に集まる結果、プラズマ中の正イオンが相対的に多くなるためである。但し、プラズマ電位が正方向にシフトすると、電子が逆にプラズマに引き戻されるように作用するから、静電吸着ステージ5への電子の集まりと引き戻しのバランスが取れた状態でプラズマ電位の正方向へのシフトが平衡に達する。
プラズマ電位の正方向へのシフトは、自己バイアス電圧に重畳する形で正イオンの加速電界を与えるから、静電吸着ステージ5をエッチングしないようにしてパーティクルのみを弾き飛ばすためには、この正方向へのシフトの大きさも調整する必要がある。
【0021】
次に、図1に戻り、処理チャンバー1内の他の部材について説明する。
図1に示すように、処理チャンバー1の内面の内側には、防着シールド8が設けられている。この防着シールド8は、上述したプラズマによって弾き出された静電吸着ステージ5の表面のパーティクルが処理チャンバー1の内面に付着するのを防止するものである。防着シールド8が無いと、パーティクルは処理チャンバー1の内面に付着する。そして、自重等によって剥離して再度処理チャンバー1内を浮遊し、基板9に付着する可能性がある。防着シールド8は、この問題を防止している。
【0022】
尚、防着シールド8は、基板9へのスパッタ成膜の際に飛来するスパッタ粒子が処理チャンバー1の内面に到達するのも防止している。このようなスパッタ粒子の付着があると、スパッタ粒子は薄膜に成長する。そして、ある程度の膜厚になると、内部応力等により剥離してパーティクルの元になる。
【0023】
防着シールド8は、静電吸着ステージ5とターゲット3との間の空間を取り囲む形状の円筒状の部材である。防着シールド8の内側面は、パーティクルの付着や薄膜の堆積があっても容易に剥離しないような表面処理が施されている。また、防着シールド8は、着脱自在な状態で処理チャンバー1に設けられている。処理チャンバー1は、不図示の構造にて分割可能となっており、防着シールド8の交換は処理チャンバー1を分割して行う。
【0024】
次に、本実施形態に係る基板処理装置の動作について説明する。
まず、不図示のゲートバルブを通して基板9が処理チャンバー1内に搬入され、静電吸着ステージ5の上に載置される。この際、静電吸着ステージ5内のヒータ54が動作しており、ヒータ54の熱が基板9に伝えられる。そして、吸着電源53が動作して一対の吸着電極52に直流電圧を与えて誘電体ブロック51を誘電分極させる。この結果、基板9が静電吸着ステージ5に静電吸着される。
【0025】
処理チャンバー1内が所定圧力まで排気されている状態でゲートバルブを閉め、ガス導入系2を動作させる。処理チャンバー1内へのガスの導入量を調整しながら、スパッタ電源4を動作させる。この結果、ターゲット3がスパッタされ、スパッタ粒子が基板9に達して所望の薄膜が基板9の表面に作成される。
スパッタを所定時間継続して所定の厚さで薄膜を作成した後、スパッタ電源4及びガス導入系2の動作を止めて、スパッタを停止させる。そして、吸着電源53の動作を停止させ、静電吸着を解除する。そして、排気系11によって処理チャンバー1内を再度排気した後、ゲートバルブを開けて基板9を取り出す。このような動作を繰り返して、次々に基板9を処理チャンバー1に搬入して成膜処理を行う。
【0026】
上記動作において、必要に応じて、以下のようなパーティクル除去のオペレーションを行う。
まず、基板9を処理チャンバー1に搬入することなく、処理チャンバー1内を所定圧力まで排気した後、ガス導入系2を動作させ、アルゴン等のガスを導入する。そして、プラズマ形成手段7を動作させる。即ち、高周波電源71を動作させて静電吸着ステージ5に高周波電圧を印加し、プラズマを形成する。高周波電源71とプラズマとの間のキャパシタンスを可変容量コンデンサ73によって調整して所定の自己バイアス電圧を静電吸着ステージ5に与える。この結果、プラズマ中の正イオンが静電吸着ステージ5を衝撃して表面のパーティクルを弾き飛ばす。しかし、静電吸着ステージ5の表面をスパッタエッチングして削る程には至らない。
【0027】
このような構成により、静電吸着ステージ5の表面のパーティクルが除去され清浄な表面となる。しかし、弾き飛ばされたパーティクルは、防着シールド8に到達するものもあるが、ターゲット3に付着するものもある。パーティクルが付着したままのターゲット3をスパッタすると、パーティクルがターゲット3から弾き出されて基板9に付着してしまう恐れがある。そこで、次にターゲット3からのパーティクルの除去を以下の動作で行う。
【0028】
まず、静電吸着ステージ5の表面を所定の治具90で覆う。この治具90は、ターゲット3から弾き出されたパーティクルが再び静電吸着ステージ5の表面に付着してしまうのを防止するためのものである。治具90には、例えば、処理する基板9と同じ材質で同じ形状のものを採用することができる。そして、通常の基板9の搬入動作と同じ動作で静電吸着ステージ5に載置することで、静電吸着ステージ5の必要な領域を覆うことができる。尚、搬送系が許容する限り、治具90は出来るだけ大きなものを使用した方が静電吸着ステージ5の表面の大きな領域を覆えるので好適である。
【0029】
このようにして治具90で静電吸着ステージ5の表面を覆った後、ガス導入系2を動作させる。処理チャンバー1内は予め所定の圧力に排気されており、導入するガスの量を調整して、処理チャンバー1内をさらに所定の圧力に保つ。この状態で、スパッタ電源4を動作させて、ターゲット3をスパッタする。この結果、ターゲット3に付着していたパーティクルが弾き出される。尚、この場合のスパッタは、静電吸着ステージ5の表面のパーティクルを弾き出すだけで良いので、通常のスパッタの際の電力に比べて小さな電力で行われる。
【0030】
上記スパッタによって弾き出されたパーティクルは、防着シールド8に付着したり、静電吸着ステージ5を覆う治具90に付着したりする。そして、防着シールド8は、所定の期間パーティクルを保持した後、交換される。また、治具90は、このオペレーションの後に処理チャンバー1の外に取り出される。従って、静電吸着ステージ5の表面に当初存在していたパーティクルが基板9に付着することはなくなる。
【0031】
上述したパーティクル除去のオペレーションは、装置の出荷時、装置の日々の稼働開始時、所定の枚数の基板9の処理を終わった時、1枚の基板9の処理の度毎等に行われる。例えば、装置の出荷時には、静電吸着ステージ5を構成する部材の加工時や静電吸着ステージ5の組立時に生じたパーティクルの除去に上記オペレーションが用いられる。また、処理チャンバー1を大気に開放してメンテナンスを行った後、装置を新たに稼働開始させる時には、大気開放によって処理チャンバー1に持ち込まれたパーティクルの除去のために上記オペレーションが行われる。さらに、基板9の搬送等によって生じたパーティクルを定期的に除去する必要がある場合、毎回や所定の回数の処理のたびに上記オペレーションが行われる。
【0032】
いずれにしても、静電吸着ステージ5の表面が鏡面加工されていて基板9の裏面の傷付きによるパーティクル発生が抑制されている上、表面に付着したパーティクルがプラズマによって弾き飛ばされるので、従来に比べてパーティクル低減の効果が著しい。そして、前掲の公報のように、静電吸着ステージ5の表面を削ってしまうことがないので、これによるパーティクルの発生も無い。
【0033】
さらに、パーティクルが静電吸着ステージ5から弾き飛ばされてターゲット3に付着しても、スパッタによって除去されるので、基板9に作成する膜質を汚損することがない。そして、この際、治具90が静電吸着ステージ5の表面を覆うので、パーティクルが静電吸着ステージ5に戻ってしまうこともない。パーティクルは、排気系11によって排出されるか、又は、防着シールド8に付着して防着シールド8の交換とともに大気側に取り出される。このため、基板9に付着することがない。
【0034】
以上の説明では、基板処理装置の例としてスパッタリング装置を採り上げたが、請求項5の場合を除いて、化学蒸着装置やエッチング装置等の他の基板処理装置の場合も同様に本願発明の考え方は適用できる。
尚、静電吸着の方式として、複数対の吸着電極を用いる場合もある。また、前述した自己バイアス電圧を利用して静電吸着する場合もある。この場合は、一又は複数の吸着電極に高周波電圧を印加し、自己バイアス電圧によって誘電体ブロックを誘電分極させる。
また、請求項5の発明の実施に際しては、基板9と同様のものを治具90として用いる構成の他、静電吸着ステージ5の表面を覆うことが可能なシャッタ機構を採用しても良い。
【0035】
【発明の効果】
以上説明した通り、本願の請求項1記載の発明によれば、静電吸着ステージから弾き飛ばされたパーティクルがターゲットに付着しても、基板に作成する薄膜がこれによって汚損されることがない。
また、請求項3記載の発明によれば、上記効果に加え、プラズマ中のイオンによって静電吸着ステージの表面がエッチングされない程度のエネルギーで表面のパーティクルが弾き飛ばされるので、新たなパーティクルを作ることなく効果的にパーティクルを除去できる。
また、請求項5記載の発明によれば、プラズマによって静電吸着ステージをクリーニングする際、静電吸着ステージの自己バイアス電圧を可変容量コンデンサの調節によって調整することができる。
また、請求項記載の発明によれば、上記効果に加え、静電吸着ステージの表面との接触による基板の裏面の傷付きに起因したパーティクル発生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の実施形態に係る基板処理装置を示す正面概略図である。
【図2】静電吸着ステージの鏡面加工について説明する断面図である。
【図3】自己バイアス電圧の説明図である。
【図4】静電吸着ステージを備えた従来の基板処理装置を示した正面概略図である。
【符号の説明】
1 処理チャンバー
2 ガス導入系
3 ターゲット
4 スパッタ電源
5 静電吸着ステージ
50 ステージ本体
51 誘電体ブロック
52 吸着電極
53 吸着電源
54 ヒータ
55 フィルタ回路
6 磁石機構
7 プラズマ形成手段
71 高周波電源
72 整合回路
73 可変容量コンデンサ
8 防着シールド
9 基板
90 治具
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate processing apparatus used in the manufacture of semiconductor devices such as LSI, and more particularly to a technique for processing a substrate while adsorbing it to an electrostatic adsorption stage.
[0002]
[Prior art]
A semiconductor device such as an LSI is manufactured through many surface treatments on a substrate. An apparatus that performs such a process often includes an electrostatic adsorption stage in order to hold the substrate in a predetermined position during the process.
FIG. 4 is a schematic front view showing a conventional substrate processing apparatus having such an electrostatic adsorption stage. FIG. 4 shows a schematic configuration of a sputtering apparatus as an example.
[0003]
The apparatus shown in FIG. 4 is provided with a processing chamber 1 having an exhaust system 11, a gas introduction system 2 for introducing a predetermined gas into the processing chamber 1, and a surface to be sputtered exposed in the processing chamber 1. A target 9, a sputtering power source 4 for sputtering the target 3 by applying a voltage to the target 3, and a substrate 9 at a position in the processing chamber 1 where a material (hereinafter, sputtered particles) released from the target 3 by sputtering reaches. And an electrostatic adsorption stage 5 for placement.
[0004]
When a voltage is applied to the target 3 by the sputtering power source 4 while introducing a predetermined gas by the gas introduction system 2, sputtering discharge occurs and the target 3 is sputtered. Sputtered particles emitted from the target 3 by sputtering reach the surface of the substrate 9 and a thin film made of the material of the target 3 is created.
The electrostatic adsorption stage 5 includes a dielectric block 51 made of a dielectric and a pair of adsorption electrodes 52 provided in the dielectric block 51. An adsorption power source 53 that applies a DC voltage to the adsorption electrode 52 is provided. When a DC voltage is applied to the adsorption electrode 52, the dielectric block 51 is dielectrically polarized and static electricity is induced on the surface. The substrate 9 is electrostatically attracted by the static electricity.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional substrate processing apparatus described above, the surface of the electrostatic chucking stage is not a completely flat surface but has irregularities. Since the substrate is pressed against the electrostatic adsorption stage by static electricity, there is a problem that the back surface of the substrate is damaged by the irregularities on the surface of the electrostatic adsorption stage. When the back surface of the substrate is damaged, the peeled substrate material becomes particles. Particles are a general term for fine particles floating in a processing chamber. However, when the particles reach the surface of the substrate, there is a possibility of causing a serious defect such as short-circuiting a circuit formed on the surface.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-245336 discloses an invention for solving the problem caused by the unevenness of the surface of the electrostatic adsorption stage. In the invention of this publication, the surface of the electrostatic adsorption stage is irradiated with plasma, and the unevenness is rounded to suppress generation of particles.
[0006]
However, according to the method of the present invention, since the surface of the electrostatic adsorption stage is sputtered, the fine particles of the material of the electrostatic adsorption stage are discharged into the processing chamber and become particles. Then, when such particles of the material of the electrostatic chucking stage adhere to the substrate, there is a possibility that defects such as circuit disconnection may occur.
The invention of the present application has been made to solve such a problem, and an object thereof is to effectively solve the problem of generation of particles caused by the contact between the electrostatic adsorption stage and the substrate.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 of the present application isIn a state where the substrate is not disposed on the electrostatic adsorption stage, a gas is introduced into the processing chamber, a high frequency power source is operated, a high frequency voltage is applied to the electrostatic adsorption stage in the processing chamber, and plasma is formed with the gas. A first step of cleaning the electrostatic adsorption stage with ions from the plasma;
After the first step, a second step of generating a sputter discharge by applying a voltage to the target while covering the electrostatic adsorption stage with a jig without placing a substrate on the electrostatic adsorption stage.It has the structure of.
  In order to solve the above problem, the invention according to claim 2 is the configuration of claim 1,In the second step, particles adhering to the target in the first step are removed by the sputter discharge.It has the structure of.
  Moreover, in order to solve the said subject, a claim3The invention described is the above claim.1 or 2In the configuration ofIn the first cleaning step, the self-bias voltage of the electrostatic adsorption stage is adjusted to -200V to -500V..
  Moreover, in order to solve the said subject, a claim4The invention described is the above claim.3In the configuration ofThe self-bias voltage is adjusted by adjusting a capacitance provided between an electrode provided in an electrostatic chucking stage and the high-frequency power source..
  In order to solve the above problem, the invention described in claim 5A processing chamber;
An electrostatic adsorption stage provided in the processing chamber to hold the substrate;
A first adsorption electrode and a second adsorption electrode provided in the electrostatic adsorption stage;
When the first adsorption electrode is connected to the first adsorption power source, the first variable capacitor located on the line between the first adsorption power source and the first adsorption electrode,
When the second adsorption electrode is connected to the second adsorption power source, a second variable capacitor located on the line between the second adsorption power source and the second adsorption electrode;
WithIt has the structure of.
  Moreover, in order to solve the said subject, a claim6The invention described is6. The configuration according to claim 5, further comprising a filter circuit positioned on a line between the high frequency power source and the first second power source when a high frequency power source is connected to the electrostatic adsorption stage.It has the structure of.
  Moreover, in order to solve the said subject, a claim7The invention described is the above claim.5 or 6In this configuration, the surface of the electrostatic adsorption stage is mirror-finished so that the size of the unevenness is 0.03 μm or less.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a schematic front view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows the configuration of a sputtering apparatus as an example of a substrate processing apparatus, similarly to the apparatus shown in FIG.
The apparatus shown in FIG. 1 is provided with a processing chamber 1 having an exhaust system 11, a gas introduction system 2 for introducing a predetermined gas into the processing chamber 1, and a surface to be sputtered exposed in the processing chamber 1. A target 3, a sputtering power source 4 for sputtering the target 3 by applying a voltage to the target 3, and a static electricity for placing the substrate 9 at a position in the processing chamber 1 where the sputtered particles emitted from the target 3 reach by sputtering. The electroadsorption stage 5 is provided.
[0009]
The exhaust system 11 is provided with a vacuum pump such as a cryopump and the inside of the processing chamber 1 is 10.-8It is configured to be able to exhaust to a pressure of about Torr. The gas introduction system 2 is configured to introduce a gas such as argon having a high sputtering rate into the processing chamber 1 at a predetermined flow rate.
The target 3 is attached to the processing chamber 1 via an insulating material 31. The sputter power supply 4 is configured to apply a negative DC voltage or a high-frequency voltage to the target 3.
A magnet mechanism 6 is provided behind the target 3 (opposite to the surface to be sputtered). The magnet mechanism 6 includes a central magnet 61 and a ring-shaped peripheral magnet 62 that surrounds the central magnet 61. Electrons are confined in the magnetic field set by the magnet mechanism 6, and highly efficient sputtering can be performed.
[0010]
The electrostatic adsorption stage 5 includes a metal stage main body 50, a dielectric block 51 fixed to the stage main body 50, and a pair of adsorption electrodes 52 provided in the dielectric block 51. An adsorption power source 53 for applying a DC voltage to the adsorption electrode 52 is provided, and static electricity is induced on the surface of the dielectric block 51 to electrostatically adsorb the substrate 9.
A heater 54 is provided inside the metal stage main body 50. The heater 54 is of a resistance heating type that generates Joule heat when energized. A radiation heating system such as an infrared lamp can also be used as the heater 54.
The stage body 50 and the dielectric block 51 are bonded with good thermal contact, and the heat from the heater 54 is transmitted to the substrate 9 via the dielectric block 51. The heater 54 is controlled by a heater power source (not shown), and as a result, the substrate 9 is heated and maintained at a predetermined temperature.
[0011]
One of the major features of the substrate processing apparatus of this embodiment is that the surface of the electrostatic adsorption stage 5 is mirror-finished so as to have an unevenness of 0.03 μm or less. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating mirror processing of the electrostatic adsorption stage 5.
The surface of the electrostatic adsorption stage 5 on which the substrate 9 is placed is the surface of the dielectric block 51. The material of the dielectric block 51 is AlN in this embodiment. The dielectric block 51 is first formed into a predetermined shape by a method such as cutting or injection molding. Then, the surface on which the substrate 9 is placed is mirror-finished. The mirror finish is performed by mechanical polishing or polishing. Thereby, as shown in FIG. 2, the unevenness | corrugation of the surface will be 0.03 micrometer or less.
[0012]
Thus, in this embodiment, since the surface of the electrostatic adsorption stage 5 is mirror-finished with unevenness of 0.03 μm or less, the problem that the back surface of the substrate 9 is damaged by the unevenness is solved. Therefore, unlike the invention of the above-mentioned publication, it is not necessary to cut the unevenness by plasma irradiation to make it round. In order to accurately control the temperature of the substrate 9 by the heater 54 described above, it is necessary to induce static electricity to some extent on the surface of the electrostatic adsorption stage 5 to adsorb the substrate 9, but the electrostatic adsorption force is induced. Even in this case, it is confirmed that there is no problem that the back surface of the substrate 9 is damaged if the unevenness is 0.03 μm or less.
[0013]
However, although not mentioned in the specification of the above-mentioned publication, scratches on the back surface of the substrate 9 are not caused only by the unevenness on the surface of the electrostatic adsorption stage 5. Dust generated at the time of forming the dielectric block 51 or assembling the electrostatic adsorption stage 5 remains on the surface of the electrostatic adsorption stage 5, or floating particles in the processing chamber 1 or particles entering from other chambers are generated. If it adheres to the surface of the electrostatic adsorption stage 5, the back surface of the substrate 9 may be damaged by contact with the dust and particles (hereinafter, dust during processing is also included in the particles).
[0014]
The generation of scratches due to the adhesion of particles to the electrostatic adsorption stage 5 cannot be solved by simply mirror-finishing the surface of the electrostatic adsorption stage 5. For this reason, in this embodiment, the structure which blows off the particle | grains on the surface of the electrostatic adsorption stage 5 with plasma is employ | adopted. That is, the apparatus of this embodiment has a plasma forming means 7 that blows off particles on the surface of the electrostatic adsorption stage 5 by plasma.
The plasma forming means 7 forms a plasma by applying a high frequency voltage to the electrostatic adsorption stage 5. Specifically, the plasma forming means 7 is constituted by a high-frequency power source 71 connected to the electrostatic chucking stage 5 via a matching circuit 72. The high frequency power supply 71 applies a high frequency voltage to the adsorption electrode 52 in a manner superimposed on the DC voltage of the adsorption power supply 53. That is, the transmission line from the high frequency power supply 71 is connected to a line connecting the suction power supply 53 and the electrostatic suction stage 5.
[0015]
When a high frequency voltage is applied to the suction electrode 52, a high frequency electric field is set in a space facing the electrostatic suction stage 5. The set high-frequency electric field gives energy to the gas introduced by the gas introduction system 2 and turns the gas into plasma.
A filter circuit 55 is provided on the line closer to the suction power supply 53 than the connection point of the transmission line from the high frequency power supply 71. The filter circuit 55 is provided to prevent the suction power source 53 from being damaged by the high frequency going around the suction power source 53.
[0016]
The major feature of the apparatus of the present embodiment is that the plasma forming means 7 does not cut the surface of the electrostatic adsorption stage 5 as in the above-mentioned publication, but repels particles adhering to the surface of the electrostatic adsorption stage 5. This is the point at which plasma is formed. This configuration is achieved by adjusting the magnitude of the self-bias voltage applied to the electrostatic adsorption stage 5 by the interaction between plasma and high frequency.
When a plasma is formed by applying a high frequency voltage to the electrostatic adsorption stage 5, if an appropriate capacitance exists between the electrostatic adsorption stage 5 and the high frequency power source 71, the electrostatic adsorption is caused by the interaction between the high frequency and the plasma. A self-bias voltage is applied to the stage 5. FIG. 3 is an explanatory diagram of the self-bias voltage.
[0017]
In FIG. 3, the change of the high-frequency electric field set by the high-frequency power source 71 is indicated by a dotted line. Due to this high frequency electric field, charged particles (electrons and positive ions) in the plasma are periodically attracted to the electrostatic adsorption stage 5. At this time, electrons with high mobility are attracted to the electrostatic adsorption stage 5 quickly, whereas positive ions with low mobility are attracted slowly. Due to this difference in mobility, the potential of the surface of the electrostatic adsorption stage 5 changes as shown by the solid line in FIG. This change in potential is such that a negative DC voltage is superimposed on the high-frequency electric field. This negative DC component voltage is called a self-bias voltage Vb.
This negative self-bias voltage has the effect of extracting positive ions in the plasma and reaching the electrostatic adsorption stage 5. Then, by adjusting the magnitude of the self-bias voltage, it is possible for positive ions to blow off particles present on the surface of the electrostatic adsorption stage 5 without scraping the surface of the electrostatic adsorption stage 5. .
[0018]
The magnitude of the self-bias voltage is affected by the magnitude and period of the high-frequency voltage provided by the high-frequency power supply 71, but a major factor is the capacitance existing between the high-frequency power supply 71 and the electrostatic adsorption stage 5. This capacitance includes the capacitors in the matching circuit 72 and the filter circuit 55. In this embodiment, a variable capacitor 73 is provided, and the magnitude of the self-bias voltage is adjusted by adjusting this.
[0019]
Depending on the material of the electrostatic chucking stage 5, the magnitude of the self-bias voltage can be used to blow off only the particles without scraping the surface of the electrostatic chucking stage 5. As described above, when the surface of the electrostatic adsorption stage 5 is alumina, the magnitude of the self-bias voltage is preferably about −200V to −500V. If it is smaller than −200 V, the acceleration energy of positive ions enough to blow off particles cannot be obtained. On the other hand, when the voltage is larger than −500 V, the surface of the electrostatic adsorption stage 5 may be etched away. This is a case where the substrate holding surface of the electrostatic adsorption stage 5 has a diameter of 8 inches and the frequency of the high frequency power supply 71 is 400 kHz.
[0020]
As described above, the self-bias voltage uses the property that electrons with high mobility tend to collect on the surface of the electrostatic adsorption stage 5, but when the self-bias voltage is generated, the plasma potential shifts in the positive direction. There is a nature. This is because the number of positive ions in the plasma is relatively large as a result of electrons in the plasma gathering on the electrostatic adsorption stage 5. However, when the plasma potential is shifted in the positive direction, the electrons are reversely drawn back to the plasma, so that the collection of electrons to the electrostatic adsorption stage 5 and the pull-back balance are balanced in the positive direction of the plasma potential. Shifts to equilibrium.
The shift of the plasma potential in the positive direction gives an accelerating electric field of positive ions superimposed on the self-bias voltage. Therefore, in order to blow off only the particles without etching the electrostatic adsorption stage 5, this positive direction is used. It is also necessary to adjust the size of the shift to.
[0021]
Next, returning to FIG. 1, other members in the processing chamber 1 will be described.
As shown in FIG. 1, a deposition shield 8 is provided inside the inner surface of the processing chamber 1. The deposition shield 8 prevents particles on the surface of the electrostatic adsorption stage 5 ejected by the plasma described above from adhering to the inner surface of the processing chamber 1. Without the deposition shield 8, the particles adhere to the inner surface of the processing chamber 1. Then, it may be peeled off by its own weight or the like, and floats in the processing chamber 1 again and adheres to the substrate 9. The deposition shield 8 prevents this problem.
[0022]
The deposition shield 8 also prevents sputtered particles flying during sputtering film formation on the substrate 9 from reaching the inner surface of the processing chamber 1. When such sputtered particles adhere, the sputtered particles grow into a thin film. When the film thickness reaches a certain level, it peels off due to internal stress or the like and becomes the source of particles.
[0023]
The deposition shield 8 is a cylindrical member having a shape surrounding the space between the electrostatic adsorption stage 5 and the target 3. The inner surface of the deposition shield 8 is subjected to a surface treatment that does not easily peel off even if particles adhere or a thin film is deposited. The deposition shield 8 is provided in the processing chamber 1 in a detachable state. The processing chamber 1 can be divided by a structure (not shown), and the replacement of the deposition shield 8 is performed by dividing the processing chamber 1.
[0024]
Next, the operation of the substrate processing apparatus according to this embodiment will be described.
First, the substrate 9 is carried into the processing chamber 1 through a gate valve (not shown) and placed on the electrostatic adsorption stage 5. At this time, the heater 54 in the electrostatic adsorption stage 5 is operating, and the heat of the heater 54 is transmitted to the substrate 9. Then, the suction power source 53 operates to apply a DC voltage to the pair of suction electrodes 52 to cause the dielectric block 51 to undergo dielectric polarization. As a result, the substrate 9 is electrostatically attracted to the electrostatic adsorption stage 5.
[0025]
In a state where the processing chamber 1 is evacuated to a predetermined pressure, the gate valve is closed and the gas introduction system 2 is operated. The sputtering power source 4 is operated while adjusting the amount of gas introduced into the processing chamber 1. As a result, the target 3 is sputtered, the sputtered particles reach the substrate 9, and a desired thin film is formed on the surface of the substrate 9.
After the sputtering is continued for a predetermined time to form a thin film with a predetermined thickness, the operation of the sputtering power source 4 and the gas introduction system 2 is stopped to stop the sputtering. Then, the operation of the suction power source 53 is stopped and the electrostatic suction is released. And after exhausting the inside of the processing chamber 1 again by the exhaust system 11, the gate valve is opened and the substrate 9 is taken out. By repeating such an operation, the substrates 9 are successively carried into the processing chamber 1 to perform the film forming process.
[0026]
In the above operation, the following particle removal operation is performed as necessary.
First, without carrying the substrate 9 into the processing chamber 1, the inside of the processing chamber 1 is evacuated to a predetermined pressure, and then the gas introduction system 2 is operated to introduce a gas such as argon. Then, the plasma forming means 7 is operated. That is, the high frequency power supply 71 is operated to apply a high frequency voltage to the electrostatic adsorption stage 5 to form plasma. The capacitance between the high-frequency power source 71 and the plasma is adjusted by the variable capacitor 73 to give a predetermined self-bias voltage to the electrostatic adsorption stage 5. As a result, positive ions in the plasma strike the electrostatic adsorption stage 5 and blow off particles on the surface. However, the surface of the electrostatic adsorption stage 5 does not reach the extent of being sputter etched.
[0027]
With such a configuration, particles on the surface of the electrostatic adsorption stage 5 are removed, and a clean surface is obtained. However, some of the blown particles reach the deposition shield 8, but some particles adhere to the target 3. If the target 3 with the particles attached is sputtered, the particles may be ejected from the target 3 and attached to the substrate 9. Therefore, the removal of particles from the target 3 is performed by the following operation.
[0028]
First, the surface of the electrostatic adsorption stage 5 is covered with a predetermined jig 90. The jig 90 is for preventing particles ejected from the target 3 from adhering to the surface of the electrostatic adsorption stage 5 again. As the jig 90, for example, the same material and the same shape as the substrate 9 to be processed can be adopted. And the required area | region of the electrostatic attraction stage 5 can be covered by mounting in the electrostatic attraction stage 5 by the same operation | movement as the carrying-in operation of the normal board | substrate 9. FIG. As long as the conveyance system allows, it is preferable to use a jig 90 that is as large as possible because it covers a large area on the surface of the electrostatic adsorption stage 5.
[0029]
After covering the surface of the electrostatic adsorption stage 5 with the jig 90 in this way, the gas introduction system 2 is operated. The processing chamber 1 is evacuated to a predetermined pressure in advance, and the amount of gas to be introduced is adjusted to further maintain the processing chamber 1 at a predetermined pressure. In this state, the sputtering power source 4 is operated to sputter the target 3. As a result, the particles adhering to the target 3 are ejected. Note that the sputtering in this case only needs to blow out particles on the surface of the electrostatic adsorption stage 5, and therefore, the sputtering is performed with a power smaller than that in the normal sputtering.
[0030]
The particles ejected by the sputtering adhere to the deposition shield 8 or adhere to the jig 90 that covers the electrostatic adsorption stage 5. The deposition shield 8 is replaced after holding the particles for a predetermined period. Further, the jig 90 is taken out of the processing chamber 1 after this operation. Therefore, the particles originally present on the surface of the electrostatic adsorption stage 5 are not attached to the substrate 9.
[0031]
The above-described particle removal operation is performed every time the substrate 9 is processed, when the device is shipped, when the daily operation of the device is started, when a predetermined number of substrates 9 have been processed. For example, when the apparatus is shipped, the above operation is used to remove particles generated during processing of the members constituting the electrostatic adsorption stage 5 or when the electrostatic adsorption stage 5 is assembled. In addition, after the maintenance is performed after opening the processing chamber 1 to the atmosphere, the above operation is performed to remove particles brought into the processing chamber 1 due to the opening to the atmosphere when the apparatus is newly started. Further, when it is necessary to periodically remove particles generated by the conveyance of the substrate 9, the above operation is performed every time or every predetermined number of times.
[0032]
In any case, since the surface of the electrostatic adsorption stage 5 is mirror-finished and the generation of particles due to scratches on the back surface of the substrate 9 is suppressed, the particles adhering to the surface are blown off by the plasma. Compared with the particle reduction effect. And since the surface of the electrostatic adsorption stage 5 is not shaved like the above-mentioned gazette, there is no generation | occurrence | production of the particle by this.
[0033]
Furthermore, even if particles are blown off from the electrostatic adsorption stage 5 and adhere to the target 3, they are removed by sputtering, so that the film quality formed on the substrate 9 is not contaminated. At this time, since the jig 90 covers the surface of the electrostatic adsorption stage 5, the particles do not return to the electrostatic adsorption stage 5. The particles are discharged by the exhaust system 11 or attached to the deposition shield 8 and taken out to the atmosphere side with the replacement of the deposition shield 8. For this reason, it does not adhere to the substrate 9.
[0034]
In the above description, the sputtering apparatus is taken as an example of the substrate processing apparatus. However, except for the case of claim 5, the concept of the present invention is also applied to other substrate processing apparatuses such as a chemical vapor deposition apparatus and an etching apparatus. Applicable.
In some cases, a plurality of pairs of attracting electrodes are used as the electrostatic attracting method. In some cases, electrostatic adsorption may be performed using the self-bias voltage described above. In this case, a high frequency voltage is applied to one or a plurality of adsorption electrodes, and the dielectric block is dielectrically polarized by a self-bias voltage.
In carrying out the invention of claim 5, a shutter mechanism capable of covering the surface of the electrostatic chucking stage 5 may be employed in addition to the configuration using the same substrate 9 as the jig 90.
[0035]
【The invention's effect】
  As explained above,Claim 1 of this applicationAccording to this invention, even if particles bounced off from the electrostatic adsorption stage adhere to the target, the thin film formed on the substrate is not soiled by this.
  Moreover, according to the invention of claim 3, in addition to the above effect,Since the particles on the surface are blown off with such an energy that the surface of the electrostatic adsorption stage is not etched by the ions in the plasma, the particles can be effectively removed without creating new particles.
  According to the fifth aspect of the present invention, when cleaning the electrostatic adsorption stage with plasma, the self-bias voltage of the electrostatic adsorption stage can be adjusted by adjusting the variable capacitor.
  Claims7According to the described invention, in addition to the above effects, generation of particles due to scratches on the back surface of the substrate due to contact with the surface of the electrostatic adsorption stage is suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating mirror processing of an electrostatic adsorption stage.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a self-bias voltage.
FIG. 4 is a schematic front view showing a conventional substrate processing apparatus including an electrostatic adsorption stage.
[Explanation of symbols]
1 Processing chamber
2 Gas introduction system
3 Target
4 Sputtering power supply
5 Electrostatic adsorption stage
50 Stage body
51 Dielectric block
52 Adsorption electrode
53 Power supply
54 Heater
55 Filter circuit
6 Magnet mechanism
7 Plasma forming means
71 high frequency power supply
72 Matching circuit
73 Variable capacitor
8 Protection shield
9 Board
90 Jig

Claims (7)

静電吸着ステージに基板を配置しない状態で、処理チャンバーへガスを導入し、高周波電源を動作させて処理チャンバー内の静電吸着ステージに高周波電圧を印加して前記ガスでプラズマを形成し、該静電吸着ステージを前記プラズマからのイオンでクリーニングする第一のステップと、In a state where the substrate is not disposed on the electrostatic adsorption stage, a gas is introduced into the processing chamber, a high frequency power source is operated, a high frequency voltage is applied to the electrostatic adsorption stage in the processing chamber, and plasma is formed with the gas. A first step of cleaning the electrostatic adsorption stage with ions from the plasma;
第一のステップの後に、前記静電吸着ステージに基板を配置しない状態で前記静電吸着ステージを治具で覆いながらターゲットに電圧を印加してスパッタ放電を生じさせる第二のステップと  After the first step, a second step of generating a sputter discharge by applying a voltage to the target while covering the electrostatic adsorption stage with a jig without placing a substrate on the electrostatic adsorption stage.
を含むことを特徴とするクリーニング方法。A cleaning method comprising:
前記第二のステップでは、前記第一のステップにおいてターゲットに付着したパーティクルが前記スパッタ放電によって除去されることを特徴とする請求項1記載のクリーニング方法。The cleaning method according to claim 1, wherein in the second step, particles adhering to the target in the first step are removed by the sputter discharge. 前記第一のステップにおいて、前記静電吸着ステージの自己バイアス電圧を−200V〜−500Vに調整することを特徴とする請求項1又は2記載のクリーニング方法。3. The cleaning method according to claim 1, wherein in the first step, a self-bias voltage of the electrostatic adsorption stage is adjusted to -200V to -500V. 前記自己バイアス電圧の調整は、静電吸着ステージが備えた電極と前記高周波電源との間に設けられたキャパシタンスを調整することにより行なわれることを特徴とする請求項3記載のクリーニング方法。4. The cleaning method according to claim 3, wherein the self-bias voltage is adjusted by adjusting a capacitance provided between an electrode provided in an electrostatic adsorption stage and the high-frequency power source. 処理チャンバーと、A processing chamber;
基板を保持するために処理チャンバー内に設けられた静電吸着ステージと、  An electrostatic adsorption stage provided in the processing chamber to hold the substrate;
前記静電吸着ステージ内に設けられた第一吸着電極及び第二吸着電極と、  A first adsorption electrode and a second adsorption electrode provided in the electrostatic adsorption stage;
第一吸着電極が第一の吸着電源に接続される際、当該第一の吸着電源と第一吸着電極との間の線路上に位置する第一可変容量コンデンサと、  When the first adsorption electrode is connected to the first adsorption power source, the first variable capacitor located on the line between the first adsorption power source and the first adsorption electrode,
第二吸着電極が第二の吸着電源に接続される際、当該第二の吸着電源と第二吸着電極との間の線路上に位置する第二可変容量コンデンサと  When the second adsorption electrode is connected to the second adsorption power source, a second variable capacitor located on the line between the second adsorption power source and the second adsorption electrode;
を具備することを特徴とする基板処理装置。A substrate processing apparatus comprising:
前記静電吸着ステージに高周波電源が接続される際、当該高周波電源と前記第一第二の吸着電源との間の線路上に位置するフィルタ回路を具備することを特徴とする請求項5に記載の基板処理装置。6. The apparatus according to claim 5, further comprising a filter circuit positioned on a line between the high frequency power source and the first second power source when a high frequency power source is connected to the electrostatic adsorption stage. Substrate processing equipment. 前記静電吸着ステージの表面は、凹凸の大きさが0.03μm以下となるように鏡面加工されていることを特徴とする請求項5又は6記載の基板処理装置。The substrate processing apparatus according to claim 5, wherein the surface of the electrostatic adsorption stage is mirror-finished so that the size of the unevenness is 0.03 μm or less.
JP7280499A 1999-03-17 1999-03-17 Cleaning method and substrate processing apparatus Expired - Lifetime JP4355046B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7280499A JP4355046B2 (en) 1999-03-17 1999-03-17 Cleaning method and substrate processing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7280499A JP4355046B2 (en) 1999-03-17 1999-03-17 Cleaning method and substrate processing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000269313A JP2000269313A (en) 2000-09-29
JP4355046B2 true JP4355046B2 (en) 2009-10-28

Family

ID=13499958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7280499A Expired - Lifetime JP4355046B2 (en) 1999-03-17 1999-03-17 Cleaning method and substrate processing apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4355046B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002280365A (en) * 2001-03-19 2002-09-27 Applied Materials Inc Method of cleaning electrostatic chuck
JP2002313890A (en) * 2001-04-11 2002-10-25 Sumitomo Electric Ind Ltd Heater member for object loaded to be heated and substrate processor using the same
JP4450371B2 (en) * 2004-04-28 2010-04-14 東京エレクトロン株式会社 Substrate cleaning apparatus and substrate cleaning method
CN102586753A (en) * 2012-03-21 2012-07-18 中微半导体设备(上海)有限公司 Method for cleaning metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) device
JP7122174B2 (en) * 2018-06-25 2022-08-19 日本特殊陶業株式会社 ELECTROSTATIC CHUCK AND METHOD FOR MANUFACTURING ELECTROSTATIC CHUCK

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000269313A (en) 2000-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0141659B1 (en) An apparatus for removing foreign particles and the method
KR100978957B1 (en) Substrate mounting stage and substrate processing apparatus
TWI492294B (en) Plasma processing device and plasma processing method
JP2008244103A (en) Plasma processing apparatus
JP6007070B2 (en) Sputtering method and sputtering apparatus
JP3191139B2 (en) Sample holding device
JP4322484B2 (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
JP3583289B2 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
JPH10229058A (en) Deposition chamber device with coating
JP4355046B2 (en) Cleaning method and substrate processing apparatus
JP3423186B2 (en) Processing method
JPH07335732A (en) Electrostatic chuck, plasma treatment equipment using electrostatic chuck and its manufacture
JPH10321604A (en) Plasma treatment device
JP6088780B2 (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
JP4602528B2 (en) Plasma processing equipment
JP2000164582A (en) Plasma processing system
JPH06124998A (en) Plasma process equipment
JPH0774233A (en) Electrostatic chuck
JP3936785B2 (en) Substrate processing equipment
JP4666817B2 (en) High dielectric etching equipment
JPS6325706B2 (en)
JP2000150487A (en) Plasma treatment method
JP4614252B2 (en) Substrate processing apparatus and computer program used therefor
JP6762026B2 (en) Inductively coupled plasma processing equipment
JP4099328B2 (en) Method for preventing particle generation in sputtering apparatus, sputtering method, sputtering apparatus, and covering member

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060307

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081029

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081104

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081226

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090707

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090731

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120807

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120807

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130807

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term