JPH0855902A - 半導体ウエハの処理方法 - Google Patents

半導体ウエハの処理方法

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JPH0855902A
JPH0855902A JP19260294A JP19260294A JPH0855902A JP H0855902 A JPH0855902 A JP H0855902A JP 19260294 A JP19260294 A JP 19260294A JP 19260294 A JP19260294 A JP 19260294A JP H0855902 A JPH0855902 A JP H0855902A
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JP
Japan
Prior art keywords
wafer
gas
processing
electrostatic
chamber
Prior art date
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Application number
JP19260294A
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English (en)
Inventor
Yuichi Chiba
祐一 千葉
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 チャンバ内でウエハを静電吸着して気相処理
を行った後、チャンバ内の真空状態を維持したままウエ
ハに蓄積された電荷を放電することができるウエハの電
荷除去方法を提供する。 【構成】 真空排気可能な処理容器内に配置された静電
チャックに、処理対象ウエハを静電吸着する静電吸着工
程と、前記処理容器内に所定の処理ガスを導入して気相
処理を行う工程と、前記静電チャックによる前記処理対
象ウエハの静電吸着を解除する工程と、前記処理容器内
が所定の圧力になるように真空排気しながら、前記処理
容器内にイオン化したガスを導入する工程とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハ処理方法
に関し、特に真空中でウエハを静電吸着した後のウエハ
搬送時の放電及び帯電防止方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、真空中におけるウエハの吸着方法
として試料台の上に誘電層を設け、試料台とウエハとの
間に電圧を印加して、両者の間に発生したクーロン力に
よりウエハを吸着する静電吸着方法が用いられている。
【0003】従来、チャンバの除電方法として、真空チ
ャンバからウエハを取り出した後、チャンバ内にイオン
化したガスを導入し、チャンバ内を大気状態に戻してチ
ャンバ内に蓄積された電荷の除電を行う方法が知られて
いる。
【0004】チャンバが帯電したまま、内部を真空状態
から大気圧状態に戻すと、静電引力により大気中のゴミ
がチャンバ内に付着し、以降の真空チャンバの使用の
際、パーティクル発生の原因となる。
【0005】このパーティクルの発生を防止しようとす
ると、チャンバの洗浄が必要となり、長期間大気圧にさ
らしたチャンバを用いて内部を真空にする際には排気時
間も長くなる。チャンバを除電しつつ大気圧に戻すこと
により、真空チャンバを大気圧に解放した後のゴミの付
着は防止される。その後の真空チャンバの使用も速やか
に行える。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、静電チャッ
クでウエハを吸着し、気相処理を行った後、ウエハをロ
ードロックチャンバ等に移送する時にも静電荷の帯電が
生じることがわかった。気相処理中は、静電チャックに
正負交互の電圧が印加され、静電吸着力を発生させてい
る。気相処理終了後、静電チャックへの電圧印加を停止
してウエハを搬送する。
【0007】ここで、ウエハが帯電しているため、ウエ
ハの搬送時あるいは後の工程でのウエハ処理時にアーク
放電あるいはグロー放電が生じる場合がある。この放電
により、ウエハに形成されたチップが破壊されてしまう
という問題もある。
【0008】本発明の目的は、チャンバ内でウエハを静
電吸着して気相処理を行った後、チャンバ内の真空状態
を維持したままウエハに蓄積された電荷を放電すること
ができるウエハの電荷除去方法を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のウエハ処理方法
は、真空排気可能な処理容器内に配置された静電チャッ
クに、処理対象ウエハを静電吸着する静電吸着工程と、
前記処理容器内に所定の処理ガスを導入して気相処理を
行う工程と、前記静電チャックによる前記処理対象ウエ
ハの静電吸着を解除する工程と、前記処理容器内が所定
の圧力になるように真空排気しながら、前記処理容器内
にイオン化したガスを導入する工程とを含む。
【0010】前記所定の圧力は6.7〜10.7Paと
することが好ましい。前記静電吸着工程で、前記静電チ
ャックと前記処理対象ウエハとの間に極性が所定の周期
で交互に反転する所定の電圧を印加し、前記イオン化し
たガスとして、正及び負の両極性のイオンないし電子を
含むガスを用いてもよい。前記イオン化したガスは、N
2 ガスをイオン化したものでもよい。
【0011】
【作用】静電チャックによるウエハの静電吸着を解除す
ると、通常、ウエハには何らかの静電荷が蓄積された状
態となる。この状態で、イオン化したガスを反応チャン
バ内に導入することにより、ウエハに蓄積された静電荷
を除去することができる。静電荷を除去することによ
り、ウエハの搬送時あるいは後の工程でのウエハと製造
装置との間のアーク放電あるいはグロー放電の発生を防
止することができる。
【0012】このため、ウエハに形成されたチップの放
電による破壊を防止することができる。また、静電気力
によるパーティクルの付着を防止することができる。ま
た、チャンバ内の真空度を保ったまま静電荷の除去を行
うため、ウエハの連続処理が可能となる。
【0013】静電荷を除去するときのチャンバ内の圧力
を6.7〜10.7Paとすることにより、短時間で効
果的に静電荷を除去できる。また、静電荷除去後直ちに
ウエハの搬出、次のウエハの搬入を行うことができる。
【0014】静電チャックにウエハを静電吸着する際
に、静電チャックとウエハとの間に極性が交互に反転す
る電圧を印加することにより、静電吸着されたウエハへ
の静電的影響を抑制することができる。また、正及び負
イオンの双方を含むイオン化したガスを導入することに
より、ウエハが正あるいは負のいずれに帯電している場
合でも静電荷を中和することができる。
【0015】
【実施例】本発明の実施例について、ウエハをプラズマ
エッチングする場合を例にとって説明する。
【0016】図1はマルチチャンバ化されたプラズマエ
ッチング装置のロボット室と反応チャンバの概略断面図
を示す。ゲートバルブ3を介して反応チャンバ1とロボ
ット室(またはロードロックチャンバ)2が隣接して配
置されている。反応チャンバ1内の下部に、静電チャッ
ク5を有するサセプタ4が配置されている。
【0017】静電チャック5は、平板電極上に誘電体層
が配置された構造とされており、この平板電極とウエハ
との間に直流電圧を印加して、クーロン力によりウエハ
6を静電チャック5上に吸着することができる。直流電
圧は、交互に正負電圧が切り換えられ、実効的な基板バ
イアスが変化しないようにされる。
【0018】サセプタ4と対向する位置にはサセプタと
共に平行平板電極を形成する上部電極7が配置されてい
る。上部電極7には、ガス供給用の配管8が開口してお
り、反応チャンバ内にプロセスガスを導入することがで
きる。RF電力の印加等は、この上部電極と下部電極
(サセプタ)を用いて行う。
【0019】さらに、反応チャンバ1の上部には、イオ
ン化したガスを導入するためのガス導入配管9が設けら
れている。反応チャンバ1の底面には、ガス排気用配管
10が開口している。ガス排気用配管10は、圧力制御
弁11を介して、図には示さないガス排気系に接続され
ている。
【0020】ロボット室2内には、ウエハ搬送ロボット
12が配置されている。ウエハ搬送ロボット12は、図
には示さないロードロック室、あるいは他の反応チャン
バからウエハを取り出し、反応チャンバ1内の静電チャ
ック5上に載置することができる。
【0021】次に、図1に示すプラズマエッチング装置
を用いて、ウエハのエッチングを行う方法について説明
する。ウエハ搬送ロボット12により、静電チャック5
上にウエハ6を載置した後、ゲートバルブ3を閉じ、反
応チャンバ1内を所定の真空度まで真空排気する。所定
の真空度に達したところで静電チャック5とウエハ6と
の間に1.5kVの直流電圧を印加してウエハ6を静電
吸着する。なお、静電チャック5とウエハ6との極性を
一定の周期で反転させる。一定周期で極性を反転させる
ことにより、ウエハ6上への静電気力による気相処理条
件の変更を抑制することができる。
【0022】次に、反応チャンバ1内にガス供給用配管
8から所定のエッチングガスを導入する。反応チャンバ
1内が所定の圧力になるように圧力制御弁11を調整す
る。所定の圧力になったところで、サセプタ4と上部電
極7との間に高周波電圧を印加してプラズマを発生し、
ウエハ6表面のエッチングを行う。
【0023】エッチング終了後、エッチングガスの導入
及び高周波電圧の印加を停止し、静電チャック5による
静電吸着を解除する。この時、ウエハ6は帯電したまま
の状態であり、接地電位とウエハ6の間には例えば約1
000V程度の電位差が生じている。
【0024】次に、圧力制御弁11を調整して反応チャ
ンバ1内の圧力を6.7Paに維持したまま、N2 ガス
をイオナイザでイオン化したガスをガス導入配管9から
70sccmの流量で2〜4秒間導入する。イオン化し
たN2 ガスは正イオンと負イオン(電子を含む)をほぼ
同量含んでいる。なお、真空排気系は300l/min
の排気能力を有するものを使用した。
【0025】イオン化したガスを流すことにより、接地
電位とウエハ6間との電位差は40Vに低下した。これ
は、ウエハ内に蓄積された静電荷がイオン化したガスに
より中和されるためと考えられる。ウエハと静電チャッ
クは、正負が交互反転しているため、静電吸着を停止し
たとき、ウエハは正又は負のいずれかに帯電している。
イオン化N 2 ガスは、正及び負イオンをほぼ同量含んで
いるため、ウエハがいずれの極性に帯電している場合で
あっても、同様に中和することができる。
【0026】上記説明の通り、本発明の実施例によれ
ば、反応チャンバ1内を大気状態に戻すことなく、ウエ
ハの除電を行うことができるため、複数枚のウエハを連
続して処理することができる。
【0027】なお、上記実施例ではイオン化したガスを
2〜4秒間流す場合について説明したが、それ以上の時
間流してもよい。例えば、10秒程度流してもよい。ま
た、イオン化したガスを流すときの反応チャンバ内の圧
力を6.7Paとした場合について説明したが、圧力が
5.3Pa以上であれば十分な除電効果を得ることがで
きる。一方、処理後のウエハの搬出、次のウエハの搬入
のための真空排気による処理遅延を回避するためには2
6.7Pa以下の圧力とすることが好ましい。さらに好
ましくは、6.7〜10.7Paの範囲とすることが望
ましい。
【0028】また、上記実施例では、N2 ガスをイオナ
イザでイオン化したガスを流す場合について説明した
が、ウエハ表面と化学反応を起こさず、正及び負の両極
性のイオンを含んでいるもであれば、その他のイオン化
したガスを使用してもよい。例えばArまたはO2 ガス
を使用してもよい。
【0029】上記実施例では、反応チャンバ内でプラズ
マエッチングを行う場合について説明したが、その他の
気相処理を行ってもよい。例えば、プラズマCVD等を
行ってもよい。
【0030】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ウエハを静電チャックに静電吸着して気相処理した後、
チャンバ内の真空度を保ったままウエハに蓄積された静
電荷を除去することができる。静電荷を除去することに
より、後のウエハの搬送及び他の処理において、ウエハ
と製造装置間とのアーク放電あるいはグロー放電の発生
を防止することができる。このため、ウエハ表面に形成
されたチップの放電破壊を防止し、歩留りの向上を図る
ことができる。
【0032】さらに、チャンバ内の真空度を保ったまま
静電荷の除去を行うことができるため、ウエハの連続処
理が可能となり、生産性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例で使用したエッチング装置の概
略断面図である。
【符号の説明】
1 反応チャンバ 2 ロボット室 3 ゲートバルブ 4 サセプタ 5 静電チャック 6 ウエハ 7 上部電極 8 ガス供給用配管 9 ガス導入配管 10 ガス排気用配管 11 圧力制御弁 12 ウエハ搬送ロボット

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空排気可能な処理容器内に配置された
    静電チャックに、処理対象ウエハを静電吸着する静電吸
    着工程と、 前記処理容器内に所定の処理ガスを導入して気相処理を
    行う工程と、 前記静電チャックによる前記処理対象ウエハの静電吸着
    を解除する工程と、 前記処理容器内が所定の圧力になるように真空排気しな
    がら、前記処理容器内にイオン化したガスを導入する工
    程とを含む半導体ウエハ処理方法。
  2. 【請求項2】 前記所定の圧力は6.7〜10.7Pa
    である請求項1記載の半導体ウエハ処理方法。
  3. 【請求項3】 前記静電吸着工程は、前記静電チャック
    と前記処理対象ウエハとの間に極性が所定の周期で交互
    に反転する所定の電圧を印加し、 前記イオン化したガスは、正及び負の両極性のイオンな
    いし電子を含む請求項1又は2記載の半導体ウエハ処理
    方法。
  4. 【請求項4】 前記イオン化したガスは、N2 ガスをイ
    オン化したものである請求項1〜3のいずれかに記載の
    半導体ウエハ処理方法。
JP19260294A 1994-08-16 1994-08-16 半導体ウエハの処理方法 Pending JPH0855902A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013257172A (ja) * 2012-06-11 2013-12-26 Exsym Corp 電気試験装置及び電気試験方法
CN113543434A (zh) * 2020-04-16 2021-10-22 杰宜斯科技有限公司 基板处理用通电装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013257172A (ja) * 2012-06-11 2013-12-26 Exsym Corp 電気試験装置及び電気試験方法
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Date Code Title Description
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Effective date: 20040406