JP4657473B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
本発明はプラズマ処理装置に関し、特に、上下電極にＲＦパワーを印加する場合に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のプラズマ処理装置では、ウエハをチャンバ内に固定するため、静電チャックを用いるものがある。この静電チャックを用いる方法では、静電チャックに高圧直流電圧を印加し、ウエハにクーロン力を作用させることにより、ウエハの固定が行われる。ここで、プラズマがない状態で、静電チャックに高圧直流電圧が印加されると、ウエハに作用するクーロン力により、ウエハ表面にパーティクルが付着する。このため、プロセス開始時には、ＲＦパワーをオンした後に静電チャックの高圧直流電圧をオンし、プロセス終了時には、静電チャックの高圧直流電圧をオフした後にＲＦパワーをオフすることにより、プラズマのない状態で高圧直流電圧が静電チャックに印加されることを防止して、ウエハ表面へのパーティクルの吸着を低減していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方法では、静電チャックの高圧直流電圧がオフした後も、ウエハがプラズマに曝されるため、エッチングが所望のエッチング量よりも進行し、仕上がり形状や寸法などに悪影響を及ぼし、デバイス性能が悪化するという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、エッチング量を正確に制御しつつ、パーティクルの吸着を抑制することが可能なプラズマ処理装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１記載の発明によれば、静電チャックを介してウエハを固定するステップと、上下電極に高周波電力を印加することにより、前記ウエハのプラズマ処理を行うステップと、前記プラズマ処理の終了後に、前記プラズマ処理が進行しない範囲でプラズマ放電を維持するステップと、前記静電チャックを介してウエハの裏面に供給される冷却ガスの供給を停止するステップと、前記静電チャックへの直流電圧の印加を停止するステップと、前記直流電圧の印加を停止させた後に、前記プラズマ放電を停止させるステップとを備え、前記プラズマ放電を維持するステップは、前記プラズマ処理の終了時に、上部電極への高周波電力の印加を停止させるとともに、前記プラズマ処理が進行しない範囲でプラズマ放電が維持されるように、下部電極へ印加される高周波電力を制御することを特徴とする。
【０００６】
これにより、プラズマ処理の終了後に、プラズマ放電を維持した場合においても、プラズマ処理が進行しないようにできる。このため、プラズマ放電を維持したまま、静電チャックへの直流電圧の印加を停止させた場合においても、プラズマ処理の終了後にエッチングがさらに進行することがなくなり、ウェハへのパーティクルの吸着を抑制しつつ、直流電圧の印加を停止させることが可能となる。
【００１０】
これにより、プラズマ放電を維持する際の周波数を低くすることが可能となるとともに、ウェハに入射するイオンのエネルギーを制御しつつ、プラズマ放電を維持することができ、チャージアップダメージを低減することができる。
【００１１】
また、請求項２記載の発明によれば、静電チャックを介してウエハを固定するステップと、上下電極に高周波電力を印加することにより、前記ウエハのプラズマ処理を行うステップと、前記プラズマ処理の終了後に、前記プラズマ処理が進行しない範囲でプラズマ放電を維持するステップと、前記静電チャックを介してウエハの裏面に供給される冷却ガスの供給を停止するステップと、前記静電チャックへの直流電圧の印加を停止するステップと、前記直流電圧の印加を停止させた後に、前記プラズマ放電を停止させるステップとを備え、前記プラズマ放電を維持するステップは、前記プラズマ処理の終了時に、前記プラズマ処理が進行しない範囲でプラズマ放電が維持されるように、前記上下電極へ印加される高周波電力を制御し、前記プラズマ放電を停止させるステップは、上部電極への高周波電力の印加を停止させた後に、下部電極への高周波電力の印加を停止させることを特徴とする。
【００１２】
これにより、プラズマ密度およびイオンエネルギーの双方を制御しつつ、プラズマ処理が進行しない範囲でプラズマ放電を維持することができ、パーティクルの付着やオーバーエッチングの発生をより改善することが可能となるとともに、チャージアップダメージを低減することができる。
【００１３】
また、請求項３記載の発明によれば、静電チャックを介してウエハを固定するステップと、上下電極に高周波電力を印加することにより、前記ウエハのプラズマ処理を行うステップと、前記プラズマ処理の終了後に、前記プラズマ処理が進行しない範囲でプラズマ放電を維持するステップと、前記静電チャックを介してウエハの裏面に供給される冷却ガスの供給を停止するステップと、前記静電チャックへの直流電圧の印加を停止するステップと、前記直流電圧の印加を停止させた後に、前記プラズマ放電を停止させるステップとを備え、前記プラズマ放電を維持するステップは、前記プラズマ処理の終了時に、下部電極へ印加される高周波電力をそのまま維持するとともに、前記プラズマ処理が進行しない範囲でプラズマ放電が維持されるように、上部電極へ印加される高周波電力を制御し、前記プラズマ放電を停止させるステップは、前記上部電極への高周波電力の印加を停止させた後に、前記下部電極への高周波電力の印加を停止させることを特徴とするプラズマ処理装置。
【００１４】
これにより、イオンエネルギーの制御が行われない状態で、プラズマ放電が維持されることを防止することができ、チャージアップダメージを低減することができる。
【００１９】
また、請求項４記載の発明によれば、サセプタ上にウエハを固定する静電チャックと、前記静電チャックに直流電圧を印加する直流電圧源と、上部電極と、下部電極と、前記上部電極に高周波電力を印加する上部電力印加手段と、前記下部電極に高周波電力を印加する下部電力印加手段とを備え、チャンバ内にプラズマを発生させるプラズマ発生手段と、プラズマ処理の終了後に、前記プラズマ処理が進行しない範囲でプラズマ放電を維持し、前記上部電極への高周波電力の印加を停止させた後、前記下部電極への高周波電力の印加を停止させるプラズマ放電制御手段と、前記プラズマ放電が維持されている間に、前記静電チャックへの直流電圧の印加を停止する直流電圧停止手段とを備えることを特徴とする。
【００２０】
これにより、プラズマ処理の進行を抑制しつつ、プラズマ放電を維持することができ、ウェハへのパーティクルの吸着を抑制するために、プラズマ放電を維持したまま静電チャックへの直流電圧の印加を停止させた場合においても、オーバーエッチングの進行を抑制することができる。
【００２２】
これにより、イオンエネルギーを制御しつつ、プラズマ処理が進行しない範囲でプラズマ放電を維持することができ、チャージアップダメージを伴うことなく、ウェハへのパーティクルの吸着を抑制することができる。
【００２３】
また、請求項５記載の発明によれば、前記静電チャックを介してウエハの裏面に冷却ガスを供給する冷却ガス供給手段と、前記プラズマ処理の終了後、前記静電チャックへの直流電圧の印加の停止前に、前記冷却ガスの供給を停止させる冷却ガス停止手段とを備えることを特徴とする。
【００２４】
これにより、ウェハのチャッキングを停止させる前に、ウェハ裏面にかかる圧力を低下させることが可能となり、ウェハチャッキングミスを防止することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係わるプラズマ処理装置について図面を参照しながら説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態に係わるプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。図１において、処理室１内には、上部電極２およびサセプタ３が設けられ、このサセプタ３は下部電極を兼ねている。ここで、上部電極２には、エッチングガスを処理室１内に導入するガス噴出孔２ａが設けられている。また、サセプタ３は、サセプタ支持台４上に支持され、サセプタ支持台４は絶縁板５を介して処理室１内に保持されている。さらに、上部電極２およびサセプタ３には高周波電源１１、１２がそれぞれ接続され、処理室１内に導入されたエッチングガスをプラズマ化する。
【００２７】
ここで、上部電極２は、処理室１内に導入されたガス分子を電離させ、プラズマを発生させる機能を主に有し、サセプタ３を兼ねる下部電極は、プラズマ密度やラジカルの組成比を変化させることなく、ウェハＷに入射するイオンエネルギーを制御する機能を主に有する。なお、高周波電源１１、１２の周波数は、６０ＭＨｚと１３．５６ＭＨｚ、６０ＭＨｚと２ＭＨｚ、２７．１２ＭＨｚと８００ＫＨｚ、１３．５６ＭＨｚと１３．５６ＭＨｚとの組み合わせなどを用いることができる。なお、本実施例では、６０ＭＨｚと１３．５６ＭＨｚとの組み合わせを使用した。
【００２８】
サセプタ支持台４には冷媒室１０が設けられ、液体窒素などの冷媒が冷媒供給管１０ａおよび冷媒排出管１０ｂを介して冷媒室１０内を循環する。そして、ここから生じる冷熱をサセプタ支持台４およびサセプタ３を介してウエハＷに伝熱させることにより、ウエハＷを冷却することができる。
【００２９】
サセプタ３上には静電チャック６が設けられ、静電チャック６は、例えば、導電層７がポリイミドフィルム８ａ、８ｂにより挟まれた構成を有する。ここで、導電層７には直流高圧電源１３が接続され、導電層７に直流高電圧を与えることにより、ウエハＷにクーロン力を作用させて、ウエハＷをサセプタ３上に固定することができる。
【００３０】
また、サセプタ３および静電チャック６には、Ｈｅガスを導入するガス通路９が設けられ、ガス通路９は、開閉バルブ１４ａおよび流量調整バルブ１４ｂを介してＨｅガス供給源１４に接続されるとともに、流量調整バルブ１５を介して真空ポンプ１６に接続されている。そして、このガス通路９を介してＨｅガスをウエハＷの裏面に噴出させることにより、サセプタ３上に載置されたウエハＷを冷却することが可能となるとともに、ウエハＷのチャッキングを解除する際には、ウエハＷ裏面の真空引きを行うことにより、ウエハＷ裏面と処理室１内との圧力差を解消し、ウエハＷが吹き飛ぶことを防止することができる。
【００３１】
処理室１には、ガス供給管１ａおよび排気管１ｂが設けられ、ガス供給管１ａは、ガス供給源に接続されている。ここで、排気管１ｂは真空ポンプに接続され、この真空ポンプで処理室１内を排気することにより、処理室１の圧力を調節することができる。
【００３２】
また、処理室１にはエンドポイントディテクタ１７が接続され、このエンドポイントディテクタ１７を用いてウェハＷから放射される発光スペクトルを監視することにより、エッチングの終点を検出することができる。なお、１つあるいは２つ以上の異なる波形の光をウェハＷに照射し、反射干渉光強度の位相からエッチング深さを求めるようにしてもよい。
【００３３】
図２は、本発明の第１実施形態に係わるプラズマ処理シーケンスを従来例と比較して示す図である。なお、‘ＥＰＤ’はエンドポイントディテクタ１７による終点検出、‘ＴｏｐＲＦ’は上部電極２へのＲＦパワーの印加、‘ＢｏｔｔｏｍＲＦ’はサセプタ３へのＲＦパワーの印加、‘ＨＶ’は静電チャック６のオンオフ、‘ＢａｃｋＨｅ’はウエハＷ裏面へのＨｅガスの導入をそれぞれ示している。
【００３４】
図２（ａ）において、プラズマ処理を行う場合、ウエハＷをサセプタ３上に載置する。そして、処理室１内を排気し、処理室１内の圧力を調節しつつ、エッチングガスを処理室１内に導入する。
【００３５】
次に、高周波電源１１からのＲＦパワーを上部電極２に印加した後（ｔ２）、高周波電源１２からのＲＦパワーをサセプタ３に印加することにより（ｔ３）、エッチングガスをプラズマ化するとともに、ウェハＷに入射するイオンエネルギーを制御する。それと同時に、高圧直流電源１３（ＨＶ）をオンして、ウエハＷを静電チャック６により固定するとともに、開閉バルブ１４ａを開いて、Ｈｅガス１４（Ｂａｃｋ Ｈｅ）をウエハＷ裏面に噴出させ、ウエハＷの温度を制御する。ここで、ＲＦパワーを上部電極２に印加した後、ＲＦパワーがサセプタ３に印加するとともに、高圧直流電源１３をオンすることにより、プラズマのない状態で高圧直流電圧が静電チャック６に印加されることを防止することができ、ウエハＷ表面へのパーティクルの吸着を抑制することができる。
【００３６】
次に、エンドポイントディテクタ１７（ＥＰＤ）がエッチングの終点を検出すると（ｔ５）、高周波電源１２からのＲＦパワー（Ｂｏｔｔｏｍ ＲＦ）をオフするとともに（ｔ５）、ウエハＷ裏面へのＨｅガス１４の供給を停止する（ｔ５）。また、エッチングが進行せず、かつ、プラズマ放電を維持可能な範囲、例えば、２００Ｗ以下に、高周波電源１１からのＲＦパワー（Ｔｏｐ ＲＦ）を制御する（ｔ５）。
【００３７】
なお、終点の検出方法は、エンドポイントディテクタ１７を用いる方法以外にも、エッチング時間の計測結果に基づいて終点を検出するようにしてもよい。
【００３８】
これにより、ウエハＷが静電チャック６から脱離可能となる前に、ウエハＷ裏面へのＨｅガス１４の供給が停止されるので、Ｈｅガス１４の圧力によりウエハＷが吹き飛ぶことを防止できる。
【００３９】
次に、高圧直流電源１３をオフして、ウエハＷを静電チャック６から脱離可能にする（ｔ６）。そして、高周波電源１１からのＲＦパワーをオフし、プラズマ放電を停止させる（ｔ７）。
【００４０】
これにより、高周波電源１１からのＲＦパワーをオフする際には、プラズマ放電が維持されているので、ウェハへのパーティクルの吸着を抑制することが可能となる。また、この時のプラズマ放電は、エッチングが進行しないパワーに制御されているので、エンドポイントディテクタ１７による終点検出後に、プラズマ放電を維持した場合においても、エッチングの進行を抑制できる。
【００４１】
なお、ウエハＷ裏面へのＨｅガス１４の供給を停止した時に、開閉バルブ１５を開いて、ウエハＷの裏面の真空引きを行うようにしてもよい。これにより、ウエハＷの裏面の圧力を処理室１内の圧力と一致させることができ、ウェハチャッキングミスをより完全に防止することができる。
【００４２】
一方、図２（ｂ）に示すように、高圧直流電源１３をオンした後に、ＲＦパワーをオンすると、プラズマがない状態で、ウェハＷにクローン力がかかり、エッチング開始時におけるウェハＷへのパーティクルの吸着が増加する。また、エンドポイントディテクタ１７（ＥＰＤ）が終点を検出した時に（ｔ５）、高周波電源１２からのＲＦパワーをオフすると同時に、高周波電源１１からのＲＦパワーをオフすると、プラズマがない状態で、ウェハＷにクローン力がかかる。このため、エッチング終了時においても、ウェハＷへのパーティクルの吸着が増加する。
【００４３】
例えば、実験例として、シリコン酸化膜、多結晶シリコン膜および反射防止膜が積層されたサンプル上に、開口部がパターニングされたフォトレジスト膜をマスクとしてエッチングを行った後、パターン欠陥検査装置でウエハＷ上の欠陥の個数を数えた。
【００４４】
図３は、この実験例におけるプラズマ処理シーケンスを示す図である。図３において、反射防止膜のエッチング条件として、Ｃｌ系混合ガスを用い、ウエハＷ裏面におけるＨｅ圧力を３Ｔｏｒｒにした。また、上部電極２のＲＦパワーを３００Ｗにし、その０．５秒後に、静電チャック６をオンすると同時に、サセプタ３のＲＦパワーを３０Ｗにしてエッチングを行った後、サセプタ３のＲＦパワーをオフすると同時に、上部電極２のＲＦパワーを２００Ｗに低下させ、その３秒後に静電チャック６をオフし、そのさらに１秒後に上部電極２のＲＦパワーをオフした。
【００４５】
また、多結晶シリコン膜表面上の自然酸化膜のエッチング条件として、Ｃｌ２系ガスを用いた。また、上部電極２のＲＦパワーを２２５Ｗにし、その０．５秒後に、静電チャック６をオンすると同時に、サセプタ３のＲＦパワーを２００Ｗにしてエッチングを行った後、サセプタ３のＲＦパワーをオフにし、その３秒後に静電チャック６をオフし、そのさらに１秒後に上部電極２のＲＦパワーをオフした。
【００４６】
また、多結晶シリコン膜のメインエッチング条件として、Ｃｌ２系混合ガスを用いた。また、上部電極２のＲＦパワーを６３５Ｗにし、その０．５秒後に、静電チャック６をオンすると同時に、サセプタ３のＲＦパワーを１５０Ｗにしてエッチングを行った後、サセプタ３のＲＦパワーをオフすると同時に、上部電極２のＲＦパワーを２００Ｗに低下させ、その３秒後に静電チャック６をオフし、そのさらに１秒後に上部電極２のＲＦパワーをオフした。
【００４７】
また、多結晶シリコン膜のオーバーエッチング条件として、ＨＢｒ混合ガスを用いた。また、上部電極２のＲＦパワーを３７５Ｗにし、その０．５秒後に、静電チャック６をオンすると同時に、サセプタ３のＲＦパワーを５０Ｗにしてエッチングを行った後、サセプタ３のＲＦパワーをオフすると同時に、上部電極２のＲＦパワーを２００Ｗに低下させ、その３秒後に静電チャック６をオフし、そのさらに１秒後に上部電極２のＲＦパワーをオフした。
【００４８】
この結果、処理２枚目のウェハＷにおいて、図２（ａ）のシーケンスでは、図２（ｂ）のシーケンスに対し、欠陥の個数が５．３％に低下した。また、処理１３枚目のウェハＷにおいて、図２（ａ）のシーケンスでは、図２（ｂ）のシーケンスに対し、欠陥の個数が８．６％に低下した。また、処理２４枚目のウェハＷにおいて、図２（ａ）のシーケンスでは、図２（ｂ）のシーケンスに対し、欠陥の個数が４．５％に低下した。
【００４９】
なお、上述した実施形態では、上下電極印加ＲＩＥ装置を例にとって説明したが、エッチング装置以外に適用してもよく、例えば、プラズマＣＶＤ装置などでもよい。これにより、膜厚を正確に制御しつつ、パーティクルの吸着を抑制することが可能となる。
【００５０】
また、マグネトロンプラズマ処理装置、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）プラズマ処理装置、ＨＥＰ（ヘリコン波励起プラズマ）処理装置、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）処理装置、ＴＣＰ（転送結合プラズマ）処理装置などに適用するようにしてもよい。
【００５１】
図４は、本発明の第２〜４実施形態に係わるプラズマ処理シーケンスを示す図である。なお、上述した図２（ａ）の実施形態では、エンドポイントディテクタ１７が終点を検出した時に（ｔ５）、高周波電源１２からのＲＦパワーをオフすると同時に、エッチングが進行せず、かつ、プラズマ放電を維持可能な範囲に、高周波電源１１からのＲＦパワーを制御した。これに対し、図４（ａ）の実施形態では、エンドポイントディテクタ１７が終点を検出した時に（ｔ５）、高周波電源１１からのＲＦパワーをオフすると同時に、エッチングが進行せず、かつ、プラズマ放電を維持可能な範囲に、高周波電源１２からのＲＦパワーを制御する。
【００５２】
これにより、ウェハＷに入射するイオンエネルギーを制御しつつ、エッチングが進行しないようにプラズマ放電を維持することができ、パーティクルの吸着を抑制することが可能となるとともに、チャージアップダメージを低減することができる。
【００５３】
また、図４（ｂ）の実施形態では、エンドポイントディテクタ１７が終点を検出した時に（ｔ５）、高周波電源１１、１２のＲＦパワーのいずれもオフすることなく、エッチングが進行せず、かつ、プラズマ放電を維持可能な範囲に、高周波電源１１、１２のＲＦパワーを制御する。そして、高圧直流電源１３をオフして、静電チャック６からウエハＷを脱離可能にする（ｔ６）。その後、高周波電源１１からのＲＦパワーをオフした後（ｔ７）、高周波電源１２からのＲＦパワーをオフする（ｔ８）。
【００５４】
これにより、プラズマ密度およびイオンエネルギーの双方を制御しつつ、プラズマ処理が進行しない範囲でプラズマ放電を維持することができ、パーティクルの付着やオーバーエッチングの発生をより改善することが可能となるとともに、チャージアップダメージを低減することができる。
【００５５】
また、図４（ｃ）の実施形態では、エンドポイントディテクタ１７が終点を検出した時に（ｔ５）、高周波電源１２のＲＦパワーを低下させることなくそのまま維持するとともに、エッチングが進行せず、かつ、プラズマ放電を維持可能な範囲に、高周波電源１１のＲＦパワーを制御する。そして、高圧直流電源１３をオフして、静電チャック６からウエハＷを脱離可能にする（ｔ６）。その後、高周波電源１１からのＲＦパワーをオフした後（ｔ７）、高周波電源１２からのＲＦパワーをオフする（ｔ８）。
【００５６】
これによっても、イオンエネルギーの制御が行われない状態で、プラズマ放電が維持されることを防止することができ、チャージアップダメージを低減することができる。
【００５７】
図５は、本発明の第５実施形態に係わるプラズマ処理シーケンスを従来例と比較して示す図である。なお、上述した第１実施形態はＲＦパワーの印加の開始方法および終了方法に関するもの、第２〜第４実施形態はＲＦパワーの印加の終了方法に関するのであるのに対し、この第５実施形態はＲＦパワーの印加の開始方法に関するものである。
【００５８】
図５（ｂ）において、従来の方法では、ウエハＷをサセプタ３上に載置した後、高圧直流電源１３をオンして、ウエハＷを静電チャック６で固定するとともに（ｔ１）、Ｈｅガス１４をウエハＷ裏面に噴出させる（ｔ１）。そして、高周波電源１１からのＲＦパワーをオンした後（ｔ２）、高周波電源１２からのＲＦパワーをオンする（ｔ３）。
【００５９】
一方、本実施形態では、図５（ａ）に示すように、ウエハＷを静電チャック６により固定するとともに（ｔ１）、Ｈｅガス１４をウエハＷ裏面に噴出させる（ｔ１）。そして、高周波電源１２からのＲＦパワーをオンした後（ｔ２）、高周波電源１１からのＲＦパワーをオンする（ｔ３）。
【００６０】
これにより、ＲＦパワーの印加を開始する場合に、イオンエネルギーの制御が行われない状態で、プラズマ放電が開始されることを防止することができ、チャージアップダメージを低減することができる。
【００６１】
例えば、実験例として、Ｃｌ２系ガスを流量５０ｓｃｃｍで用い、上部電極２のＲＦパワーを５２５Ｗ、サセプタ３のＲＦパワーを７０Ｗ、圧力を５ｍＴｏｒｒ、電極間間隔を１１５ｍｍとして、シリコン酸化膜上の多結晶シリコン膜のエッチングを行った。この場合、図５（ｂ）のシーケンスでは、シリコン酸化膜絶縁耐圧の不良率が８％だったのに対し、図５（ａ）のシーケンスでは、シリコン酸化膜絶縁耐圧の不良率が０％だった。
【００６２】
なお、図５の実施形態では、高圧直流電源１３をオンしてから、高周波電源１２からのＲＦパワーをオンし、さらに、高周波電源１１からのＲＦパワーをオンする方法について説明したが、高周波電源１２からのＲＦパワーをオンし、さらに、高周波電源１１からのＲＦパワーをオンしてから、高圧直流電源１３をオンしてもよい。これにより、ＲＦパワーの印加を開始する段階においても、チャージアップダメージを低減することが可能となるだけでなく、パーティクルの吸着を抑制することも可能となる。
【００６３】
また、高圧直流電源１３をオンする前に、高周波電源１１、１２からのＲＦパワーをオンする場合には、高周波電源１１、１２からのＲＦパワーを、その間エッチングが進行せず、かつ、プラズマ放電を維持可能な範囲に制御してもよい。
これにより、パーティクルの吸着を抑制しつつ、所定の条件に達しないうちに、エッチングが進行することを防止することができる。
【００６４】
また、図５の実施形態では、高周波電源１１、１２からのＲＦパワーをオフする場合、高周波電源１１、１２からのＲＦパワーを同時にオフする方法について説明したが、高周波電源１１からのＲＦパワーをオフしてから、高周波電源１２からのＲＦパワーをオフしてもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、エッチング量を正確に制御しつつ、パーティクルの吸着を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わるプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係わるプラズマ処理シーケンスを従来例と比較して示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係わるプラズマ処理シーケンスの実験例を示す図である。
【図４】本発明の第２〜４実施形態に係わるプラズマ処理シーケンスを示す図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係わるプラズマ処理シーケンスを従来例と比較して示す図である。
【符号の説明】
１ 処理室
１ａ ガス供給管
１ｂ 排気管
２ 上部電極
２ａ ガス噴出孔
３ サセプタ
６ 静電チャック
１１、１２ 高周波電源
１３ 高圧直流電源
１４ Ｈｅガス供給源
１４ａ 開閉バルブ
１４ｂ、１５ 流量調整バルブ
１６ 真空ポンプ
１７ エンドポイントディテクタ

Claims (5)

  1. 静電チャックを介してウエハを固定するステップと、
    上下電極に高周波電力を印加することにより、前記ウエハのプラズマ処理を行うステップと、
    前記プラズマ処理の終了後に、前記プラズマ処理が進行しない範囲でプラズマ放電を維持するステップと、
    前記静電チャックを介してウエハの裏面に供給される冷却ガスの供給を停止するステップと、
    前記静電チャックへの直流電圧の印加を停止するステップと、
    前記直流電圧の印加を停止させた後に、前記プラズマ放電を停止させるステップとを備え、
    前記プラズマ放電を維持するステップは、前記プラズマ処理の終了時に、上部電極への高周波電力の印加を停止させるとともに、前記プラズマ処理が進行しない範囲でプラズマ放電が維持されるように、下部電極へ印加される高周波電力を制御する
    ことを特徴とするプラズマ処理装置。
  2. 静電チャックを介してウエハを固定するステップと、
    上下電極に高周波電力を印加することにより、前記ウエハのプラズマ処理を行うステップと、
    前記プラズマ処理の終了後に、前記プラズマ処理が進行しない範囲でプラズマ放電を維持するステップと、
    前記静電チャックを介してウエハの裏面に供給される冷却ガスの供給を停止するステップと、
    前記静電チャックへの直流電圧の印加を停止するステップと、
    前記直流電圧の印加を停止させた後に、前記プラズマ放電を停止させるステップとを備え、
    前記プラズマ放電を維持するステップは、前記プラズマ処理の終了時に、前記プラズマ処理が進行しない範囲でプラズマ放電が維持されるように、前記上下電極へ印加される高周波電力を制御し、前記プラズマ放電を停止させるステップは、上部電極への高周波電力の印加を停止させた後に、下部電極への高周波電力の印加を停止させることを特徴とするプラズマ処理装置。
  3. 静電チャックを介してウエハを固定するステップと、
    上下電極に高周波電力を印加することにより、前記ウエハのプラズマ処理を行うステップと、
    前記プラズマ処理の終了後に、前記プラズマ処理が進行しない範囲でプラズマ放電を維持するステップと、
    前記静電チャックを介してウエハの裏面に供給される冷却ガスの供給を停止するステップと、
    前記静電チャックへの直流電圧の印加を停止するステップと、
    前記直流電圧の印加を停止させた後に、前記プラズマ放電を停止させるステップとを備え、
    前記プラズマ放電を維持するステップは、前記プラズマ処理の終了時に、下部電極へ印加される高周波電力をそのまま維持するとともに、前記プラズマ処理が進行しない範囲でプラズマ放電が維持されるように、上部電極へ印加される高周波電力を制御し、前記プラズマ放電を停止させるステップは、前記上部電極への高周波電力の印加を停止させた後に、前記下部電極への高周波電力の印加を停止させることを特徴とするプラズマ処理装置。
  4. サセプタ上にウエハを固定する静電チャックと、
    前記静電チャックに直流電圧を印加する直流電圧源と、
    上部電極と、下部電極と、前記上部電極に高周波電力を印加する上部電力印加手段と、前記下部電極に高周波電力を印加する下部電力印加手段とを備え、チャンバ内にプラズマを発生させるプラズマ発生手段と、
    プラズマ処理の終了後に、前記プラズマ処理が進行しない範囲でプラズマ放電を維持し、前記上部電極への高周波電力の印加を停止させた後、前記下部電極への高周波電力の印加を停止させるプラズマ放電制御手段と、
    前記プラズマ放電が維持されている間に、前記静電チャックへの直流電圧の印加を停止する直流電圧停止手段と
    を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。
  5. 前記静電チャックを介してウエハの裏面に冷却ガスを供給する冷却ガス供給手段と、前記プラズマ処理の終了後、前記静電チャックへの直流電圧の印加の停止前に、前記冷却ガスの供給を停止させる冷却ガス停止手段とを備えることを特徴とする請求項４記載のプラズマ処理装置。
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