JP7346269B2 - 静電吸着部の制御方法、及びプラズマ処理装置 - Google Patents
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Description
図1は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。図1に示すプラズマ処理装置10は、容量結合型のプラズマエッチング装置である。プラズマ処理装置10は、チャンバ本体12を備えている。チャンバ本体12は、略円筒形状を有しており、内部空間12sを提供している。チャンバ本体12は、例えばアルミニウムから形成されている。チャンバ本体12の内壁面には、耐プラズマ性を有する処理が施されている。例えば、チャンバ本体12の内壁面には、陽極酸化処理が施されている。チャンバ本体12は、電気的に接地されている。
図2は、一つの例示的実施形態に係る上部電極の断面図である。図2に示されるように、上部電極30は、電極プレート34、ガスプレート36及び冷却プレート37が下から順に重ねられた構造を有する。
上部電極30は、遮蔽構造を有する。遮蔽構造は、ガス吐出孔34aから電極プレート34とガスプレート36との間へ移動するラジカル又はガスを遮蔽する構造である。図6は、遮蔽構造の一例を示す部分拡大図である。図6は、図3の部分拡大図である。図6に示される遮蔽構造は、ガスプレート36の下面36cの突出部36g(接続部材の一例)である。つまり、図6の例では、ガスプレート36が遮蔽構造を有する。突出部36gは、ガス流路36aの下端360aの周囲を囲むように形成される。これにより、ガス流路36aの下端360aとガス吐出孔34aの上端340bとが、突出部36gの内部流路によって接続される。突出部36gは、電極プレート34の上面34bと密着するため、ガス吐出孔34aから電極プレート34とガスプレート36との間へ移動するラジカル又はガスを物理的に遮蔽することができる。
図12は、一つの例示的実施形態に係る方法を概略的に示す図である。図12に示される方法は、上部電極構造を組み立てる方法である。この方法は、接合工程(ステップS10)、位置決め工程(ステップS12)、及び、取付工程(ステップS14)を有する。
静電チャック35は、図4及び図5に示されるように、第1電極351と第2電極350とを有し得る。第1直流電源39a及び第2直流電源39bは、極性を制御した電圧を電極へと印加する。図13は、双極方式の吸着の一例を説明する図である。図13に示されるように、静電チャック35の第1直流電源39aは、正の電圧を第1電極351へ印加する。第1電極351は、正に帯電する。静電チャック35の第2直流電源39bは、負の電圧を第2電極350へ印加する。第2電極350は、負に帯電する。プラズマPが生成されない場合には、第1電極351に対向する電極プレート34の一部は、負に帯電し、第2電極350に対向する電極プレート34の一部は、正に帯電する。このため、静電引力により、電極プレート34は保持される。一方、プラズマPが生成された場合、負の自己バイアスが電極プレート34に発生し、電極プレート34は負に帯電する。このように、双極方式は、プラズマPが生成されていない場合であっても吸着力を発生させることができる。
Claims (23)
- プラズマ処理装置の上部に設けられ温度制御されたプレートに電極プレートを吸着させる静電吸着部であって、前記電極プレートの下面は前記プラズマ処理装置のチャンバ内の内部空間を画成する、前記静電吸着部の制御方法であって、
前記プラズマ処理装置によりプラズマが生成されるプラズマ生成期間と、前記プラズマ処理装置によりプラズマが生成されないアイドル期間とのうち、少なくとも前記アイドル期間において、前記静電吸着部の第1電極及び第2電極に対して互いに異なる極性の電圧を印加する工程を含む、
静電吸着部の制御方法。 - 前記プラズマ処理装置によるプロセス期間は、前記プラズマ生成期間と前記アイドル期間とを交互に含み、
前記互いに異なる極性の電圧を印加する工程では、前記第1電極及び前記第2電極それぞれに印加される電圧の極性を前記アイドル期間の度に入れ替える、請求項1に記載の静電吸着部の制御方法。 - 前記プラズマ生成期間において、前記電極プレートに負の電圧を印加する工程をさらに含む、請求項1又は2に記載の静電吸着部の制御方法。
- 前記プラズマ生成期間において、前記第1電極及び前記第2電極に同一の極性の電圧を印加する工程をさらに含む、請求項1~3の何れか一項に記載の静電吸着部の制御方法。
- 前記プラズマ生成期間において、前記電極プレートに負の電圧を印加するとともに、前記第1電極及び前記第2電極それぞれに正の電圧を印加する工程をさらに含む、請求項1又は2に記載の静電吸着部の制御方法。
- 前記同一の極性の電圧を印加する工程では、前記第1電極及び前記第2電極に印加される正の電圧と前記電極プレートに印加される負の電圧との差が前記アイドル期間に印加された電圧値と一致するように、前記第1電極及び前記第2電極に正の電圧を印加する、請求項4に記載の静電吸着部の制御方法。
- 前記電極プレートに印加される負の電圧は、前記電極プレートに接続された直流電源を用いて印加される、請求項6に記載の静電吸着部の制御方法。
- 前記電極プレートに印加される負の電圧は、前記電極プレートに接続された高周波電源を用いて印加される、請求項6に記載の静電吸着部の制御方法。
- 前記プラズマ生成期間は、生成された前記プラズマにより基板を処理する基板処理期間、及び、生成された前記プラズマによりパーティクルを除去するクリーニング期間の何れか一方であり、
前記クリーニング期間において、前記基板処理期間において前記第1電極に対して印加された電圧の極性と異なる極性の電圧を、前記第1電極に対して印加する工程を含む、請求項1に記載の静電吸着部の制御方法。 - 前記クリーニング期間において、前記基板処理期間において前記第2電極に印加された電圧の極性と異なる極性の電圧を、前記第2電極に印加する工程を含む、請求項9に記載の静電吸着部の制御方法。
- 前記クリーニング期間において、前記アイドル期間において前記第2電極に印加された電圧の極性と異なる極性の電圧を、前記第2電極に印加する工程を含む、請求項9に記載の静電吸着部の制御方法。
- チャンバと、
前記チャンバ内において基板を支持するように構成された基板支持器と、
前記チャンバの上部を構成し、温度制御されたプレートと、前記プレートの下面に接触する電極プレートと、前記電極プレートと前記プレートとの間に介在し、前記プレートの下面と接触する接触面、前記電極プレートの上面を吸着する吸着面、第1電極及び第2電極を有する静電吸着部と、を含み、前記電極プレートの下面は前記チャンバ内の内部空間を画成する、上部電極構造と、
前記第1電極に電圧を印加する第1電源と、
前記第2電極に電圧を印加する第2電源と、
前記第1電源及び前記第2電源により印加される電圧を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、プラズマが生成されるプラズマ生成期間と、プラズマが生成されないアイドル期間とのうち、少なくとも前記アイドル期間において、前記静電吸着部の第1電極及び第2電極に対して互いに異なる極性の電圧を印加する、
プラズマ処理装置。 - 前記電極プレートには、厚さ方向に貫通するガス吐出孔が形成され、
前記プレートには、前記ガス吐出孔に処理ガスを供給するガス流路が前記ガス吐出孔と対向する位置に厚さ方向に延びるように形成され、
前記ガス吐出孔から前記電極プレートと前記プレートとの間へ移動するラジカル又はガスを遮蔽する遮蔽構造をさらに備える、請求項12に記載のプラズマ処理装置。 - 前記遮蔽構造は、前記電極プレートと前記プレートとの間に介在し、前記ガス吐出孔の上端と前記ガス流路の下端とを接続する接続部材を有する、請求項13に記載のプラズマ処理装置。
- 前記プレートは、その下面に、前記静電吸着部の接触面と対向する第1領域と、前記ガス吐出孔と対向する第2領域とを有し、
前記接続部材は、その上端が前記プレートの下面の前記第2領域に接続され、その下端が前記電極プレートの上面に接続され、その内部に前記ガス吐出孔と前記ガス流路とを連通する流路を画成する、請求項14に記載のプラズマ処理装置。 - 前記接続部材は、前記プレート及び前記電極プレートの何れか一方と一体的に形成される、請求項15に記載のプラズマ処理装置。
- 前記接続部材は、前記プレートと一体的に形成された上部材と、前記上部材と接触し前記電極プレートと一体的に形成された下部材とを有する、請求項15に記載のプラズマ処理装置。
- 前記プレートは、前記電極プレートとの接触箇所に不働態層を有する、請求項16又は17に記載のプラズマ処理装置。
- 前記接続部材は、前記電極プレート及び前記プレートとは別体で形成される、請求項14又は15に記載のプラズマ処理装置。
- 前記静電吸着部は、弾性を有する誘電体からなる本体部と、前記本体部の内部に配置された電極とを有し、前記電極プレートと前記プレートとの間に前記本体部が圧縮された状態で配置され、
前記圧縮された前記本体部は前記接続部材と同一の厚さを有する、請求項14~19の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。 - 前記プレートは、その下面に、前記静電吸着部の接触面と対向する第1領域と、前記ガス吐出孔と対向する第2領域とを有し、
前記第2領域と前記電極プレートの上面との間に隙間が形成され、
前記遮蔽構造は、減圧可能な排気装置と、前記排気装置に接続される排気流路とを有し、
前記排気流路は、前記プレートに形成され、その下端が前記第2領域に位置し、
前記排気装置は、前記排気流路を介して前記隙間の空間を減圧する、請求項13に記載のプラズマ処理装置。 - 前記プレートは、その下面に、前記静電吸着部の接触面と対向する第1領域と、前記ガス吐出孔と対向する第2領域とを有し、
前記第2領域と前記電極プレートの上面とによって隙間が形成され、
前記遮蔽構造は、遮蔽ガスのガス供給源と、前記ガス供給源に接続される供給流路とを有し、
前記供給流路は、前記プレートに形成され、その下端が前記第2領域に位置し、前記ガス供給源から前記遮蔽ガスを前記隙間の空間へ供給する、請求項13に記載のプラズマ処理装置。 - 前記遮蔽ガスの成分は、前記処理ガスの成分と同一である、請求項22に記載のプラズマ処理装置。
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