JPH09213778A - Semiconductor wafer processor and semiconductor wafer processing method - Google Patents

Semiconductor wafer processor and semiconductor wafer processing method

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JPH09213778A
JPH09213778A JP1745596A JP1745596A JPH09213778A JP H09213778 A JPH09213778 A JP H09213778A JP 1745596 A JP1745596 A JP 1745596A JP 1745596 A JP1745596 A JP 1745596A JP H09213778 A JPH09213778 A JP H09213778A
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electrostatic
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semiconductor wafer
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明広 長谷川
Yukinobu Hikosaka
幸信 彦坂
Koichi Hashimoto
浩一 橋本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To apply a sufficiently high voltage to a wafer even in plasma processing using plasma with high density by a method wherein, by using an electrostatic chuck provided with a bias electrode coming into contact with the wafer, an AC voltage is applied to the bias electrode via a capacitor, etc. SOLUTION: This processor an electrostatic chuck 5 comprising an insulative base to which a wafer 6 is mounted, a bias electrode 5b coming into contact with the wafer 6 provided on a face of the base, and an electrostatic electrode 5c embedded under a face of the base. Further, the processor comprises an AC power supply 12 for applying an AC voltage to the bias electrode 5b, a capacitor 10 connected between the AC power supply 12 and the bias electrode 5b, and DC power supplies 7, 8 for applying a DC voltage to the electrostatic electrode 5c. For example, the bias electrode 5b is arranged in a center part of the base and the electrostatic electrode 5c is disposed in the periphery of the bias electrode 5b. Further, the capacitor 10 is made as a variable capacitance type capacitor.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、静電式の静電チャ
ック(ウェハサセプタ)によりウェハを保持して前記ウ
ェハにプラズマ処理を施す半導体ウェハ処理装置及びそ
の半導体ウェハ処理装置を用いた半導体ウェハ処理方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor wafer processing apparatus that holds a wafer by an electrostatic chuck (wafer susceptor) and performs plasma processing on the wafer, and a semiconductor wafer using the semiconductor wafer processing apparatus. Regarding processing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】プラズマを用いてウェハをエッチングす
る工程や薄膜を形成する工程において、ウェハを保持す
る方法として、その表面に排気孔が設けられた静電チャ
ックによりウェハを真空吸着する方法や、ウェハを機械
的にクランプする方法及び静電チャックによりウェハを
電気的に吸着する方法などがある。このうち、静電チャ
ックを用いた方法は、チャックがウェハのデバイス形成
面に非接触であることや、真空中で使用できること及び
ウェハ全面に吸着力が作用するためウェハの温度制御性
が優れていることなど、他の方法に比べて優れている。
2. Description of the Related Art In a process of etching a wafer using plasma or a process of forming a thin film, as a method of holding the wafer, a method of vacuum-adsorbing the wafer by an electrostatic chuck having an exhaust hole on its surface, There are a method of mechanically clamping the wafer and a method of electrically attracting the wafer by an electrostatic chuck. Among them, the method using the electrostatic chuck is excellent in the temperature controllability of the wafer because the chuck is not in contact with the device forming surface of the wafer, it can be used in vacuum, and the adsorption force acts on the entire surface of the wafer. It is superior to other methods such as being present.

【0003】図14(a)は従来の静電チャック(単板
式静電チャック)を示す模式的断面図、図14(b)は
従来の他の静電チャック(双極式静電チャック)を示す
模式的断面図である。なお、図14(a),(b)にお
いて、26はウェハを示す。単板式静電チャック21
は、図14(a)に示すように、絶縁材料からなる円板
状の基体21aと、この基体21aに埋め込まれた静電
電極21bとにより構成されている。そして、静電電極
21bは直流電源22に接続されて、この直流電源22
により正の電圧が印加される。
FIG. 14 (a) is a schematic sectional view showing a conventional electrostatic chuck (single-plate electrostatic chuck), and FIG. 14 (b) shows another conventional electrostatic chuck (dipolar electrostatic chuck). It is a schematic sectional view. In FIGS. 14A and 14B, 26 indicates a wafer. Single plate electrostatic chuck 21
As shown in FIG. 14A, is composed of a disk-shaped base 21a made of an insulating material and an electrostatic electrode 21b embedded in the base 21a. Then, the electrostatic electrode 21b is connected to the DC power source 22, and the DC power source 22
Causes a positive voltage to be applied.

【0004】一方、双極式静電チャック23は、図14
(b)に示すように、絶縁材料からなる円板状の基体2
3aと、この基体23aに埋め込まれた半円状の2つの
静電電極23bとにより構成されている。そして、一方
の静電電極23bには直流電源24から正の電圧が印加
され、他方の静電電極23bには直流電源25から負の
電圧が印加される。
On the other hand, the bipolar electrostatic chuck 23 is shown in FIG.
As shown in (b), a disc-shaped base 2 made of an insulating material.
3a and two semicircular electrostatic electrodes 23b embedded in the base 23a. Then, a positive voltage is applied from the DC power supply 24 to the one electrostatic electrode 23b, and a negative voltage is applied from the DC power supply 25 to the other electrostatic electrode 23b.

【0005】このように、従来の静電チャック21,2
3は、1又は複数の静電電極21b,23bを有してい
る。そして、これらの静電電極21b,23bに正又は
負の電圧を印加すると、ウェハ26と静電電極21b,
23bとの間にクーロン力及びジョンソンラーベック力
が作用し、プラズマ中でもウェハ26をチャックに吸着
することができる。
Thus, the conventional electrostatic chucks 21 and 2 are
3 has one or a plurality of electrostatic electrodes 21b and 23b. When a positive or negative voltage is applied to the electrostatic electrodes 21b and 23b, the wafer 26 and the electrostatic electrodes 21b and
The Coulomb force and the Johnson-Rahbek force act on 23b and the wafer 26 can be attracted to the chuck even in plasma.

【0006】ところで、従来のプラズマ発生装置は、プ
ラズマ密度が108 〜109 /cm程度のものが主流で
あった。プラズマ中では、電子のほうがイオンよりも質
量が小さく移動しやすいため、ウェハ26は負に帯電さ
れる。従って、単板式静電チャックにおいては、静電電
極に正の電圧を印加することによりウェハ26を吸着す
ることができる。また、双極式静電チャックにおいて
は、2つの静電電極23bにそれぞれ正及び負の電圧を
印加するので、プラズマ処理を開始する前であってもウ
ェハ26を静電チャックに吸着することができる。この
場合に、通常、一方の静電電極23bと他方の静電電極
23bとの電圧の絶対値は同じに設定されている。つま
り、一方の静電電極23bに+2000Vを印加するの
であれば、他方の静電電極23bに−2000Vを印加
する。
By the way, most of the conventional plasma generators have a plasma density of about 10 8 to 10 9 / cm. In plasma, electrons have a smaller mass and move more easily than ions, so the wafer 26 is negatively charged. Therefore, in the single-plate electrostatic chuck, the wafer 26 can be attracted by applying a positive voltage to the electrostatic electrode. Further, in the bipolar electrostatic chuck, since positive and negative voltages are applied to the two electrostatic electrodes 23b, respectively, the wafer 26 can be attracted to the electrostatic chuck even before the plasma processing is started. . In this case, usually, the absolute values of the voltages of the one electrostatic electrode 23b and the other electrostatic electrode 23b are set to be the same. That is, if + 2000V is applied to one electrostatic electrode 23b, -2000V is applied to the other electrostatic electrode 23b.

【0007】図15は、前述した双極式静電チャックを
備えた従来の平行平板型プラズマ発生装置を示す模式図
である。高周波電極31及び対向電極32は上下方向に
対向して配置される。高周波(RF)電極31は、マッ
チング回路33を介して高周波電源34に接続されてお
り、この高周波電源34から高周波電力が供給される。
また、対向電極32は接地に接続されている。
FIG. 15 is a schematic view showing a conventional parallel plate type plasma generator equipped with the above-mentioned bipolar electrostatic chuck. The high frequency electrode 31 and the counter electrode 32 are arranged to face each other in the vertical direction. The radio frequency (RF) electrode 31 is connected to a radio frequency power source 34 via a matching circuit 33, and the radio frequency power source 34 supplies the radio frequency power.
Further, the counter electrode 32 is connected to the ground.

【0008】静電チャック23は高周波電極31上に搭
載される。前述の如く、この静電チャック23の一方の
静電電極23bは直流電源24に接続されて正の電圧が
印加され、他方の静電電極23bは直流電源25に接続
されて負の電圧が印加される。なお、これらの高周波電
極31及び対向電極32は、いずれもチャンバ(図示せ
ず)内に収納されている。
The electrostatic chuck 23 is mounted on the high frequency electrode 31. As described above, one electrostatic electrode 23b of the electrostatic chuck 23 is connected to the DC power supply 24 to apply a positive voltage, and the other electrostatic electrode 23b is connected to the DC power supply 25 to apply a negative voltage. To be done. The high frequency electrode 31 and the counter electrode 32 are both housed in a chamber (not shown).

【0009】このように構成されたプラズマ発生装置に
おいて、チャンバ内を例えばAr(アルゴン)雰囲気と
し、高周波電源34からマッチング回路33を介して高
周波電極31に周波数が300kHz〜13.56MH
zの高周波電力を供給すると、高周波電極31と対向電
極32との間にプラズマが発生する。このプラズマによ
り、ウェハ26の表面が垂直方向にエッチング(異方性
エッチング)される。
In the plasma generator configured as described above, the inside of the chamber is set to, for example, an Ar (argon) atmosphere, and the high-frequency electrode 31 is supplied from the high-frequency power source 34 to the high-frequency electrode 31 via the matching circuit 33.
When the high frequency power of z is supplied, plasma is generated between the high frequency electrode 31 and the counter electrode 32. Due to this plasma, the surface of the wafer 26 is vertically etched (anisotropic etching).

【0010】図16(a)は高周波電極32(図15の
Aの位置)における電圧波形を示す波形図、図16
(b)はウェハ26(図15のBの位置)における電圧
波形を示す波形図である。これらの図に示すように、ウ
ェハ26の電位(B)は、電源34から供給される電圧
波形(A)が負側にシフトしている。この電圧のシフト
量をセルフバイアス電圧という。セルフバイアスは、プ
ラズマ中のイオンと電子との移動度が異なることにより
発生する。
FIG. 16A is a waveform diagram showing a voltage waveform at the high frequency electrode 32 (position A in FIG. 15).
(B) is a waveform diagram showing a voltage waveform on the wafer 26 (position B in FIG. 15). As shown in these drawings, in the potential (B) of the wafer 26, the voltage waveform (A) supplied from the power source 34 is shifted to the negative side. This voltage shift amount is called a self-bias voltage. Self-bias is generated due to the different mobilities of ions and electrons in plasma.

【0011】図17は図15に示すプラズマ発生装置の
等価回路図である。抵抗Rはプラズマの抵抗、シースキ
ャパシタンスCsは対向電極32と高周波電極31と両
者の間のプラズマとにより構成されるコンデンサ、ブロ
ッキングキャパシタンスCbは高周波電極31とウェハ
26とにより構成されるコンデンサに対応している。こ
の図17において、プラズマの抵抗Rが極めて小さいと
すると、シースキャパシタンスCsのインピーダンスが
ブロッキングキャパシタンスCbのインピーダンスより
も十分小さいとき(すなわち、Cb≫Cs)のときに、
ウェハに大きな電圧振幅が与えられることがわかる。
FIG. 17 is an equivalent circuit diagram of the plasma generator shown in FIG. The resistance R corresponds to the resistance of the plasma, the sheath capacitance Cs corresponds to the capacitor composed of the counter electrode 32, the high frequency electrode 31 and the plasma between them, and the blocking capacitance Cb corresponds to the capacitor composed of the high frequency electrode 31 and the wafer 26. ing. In FIG. 17, assuming that the plasma resistance R is extremely small, when the impedance of the sheath capacitance Cs is sufficiently smaller than the impedance of the blocking capacitance Cb (that is, Cb >> Cs),
It can be seen that the wafer is given a large voltage swing.

【0012】ところで、近年、素子の微細化及びスルー
プットの向上を図るために、プラズマ密度が1010/c
m以上の高密度プラズマ発生装置を使用することがあ
る。この種の高密度のプラズマ発生装置としては、EC
R(電子サイクロトロン共鳴)装置、ICP(誘導結合
プラズマ発生装置)、ヘリコン等がある。この種の高密
度プラズマ発生装置においては、ウェハとプラズマとの
間の容量(シースキャパシタンスンス;Cs)は増大す
る。これは、Csを規定するプラズマとウェハとの間の
シース幅が、プラズマの密度の1/2乗に反比例するこ
とに起因する。このため、このような高密度プラズマ発
生装置においては、Cb≫Csでなくなるので、ウェハ
に十分な電圧振幅を与えることが困難になる。これによ
り、エッチングレートが低下したり、ウェハ表面に対し
垂直にエッチングすることが困難になるという問題点が
ある。
By the way, in recent years, in order to miniaturize the device and improve the throughput, the plasma density is 10 10 / c.
A high-density plasma generator of m or more may be used. As a high-density plasma generator of this kind, EC
There are R (electron cyclotron resonance) device, ICP (inductively coupled plasma generator), helicon, and the like. In this type of high-density plasma generator, the capacitance (sheath capacitance; Cs) between the wafer and plasma increases. This is because the sheath width between the plasma and the wafer that defines Cs is inversely proportional to the 1/2 power of the plasma density. Therefore, in such a high-density plasma generator, Cb >> Cs does not hold, and it becomes difficult to give a sufficient voltage amplitude to the wafer. As a result, there are problems that the etching rate is lowered and it becomes difficult to perform etching perpendicular to the wafer surface.

【0013】このような問題点を解消すべく、静電チャ
ックの静電電極にバイアス電圧を印加する方式のプラズ
マ処理装置が開発されている。図18は、この方式の従
来の誘導結合プラズマ発生装置を示す模式図である。図
18に示すように、チャンバ41は、処理すべきウェハ
26を収納する処理室41aと、この処理室41aの上
方に配設されて処理室41aに連通したプラズマ発生室
41bとにより構成されており、プラズマ発生室41b
には対向電極42が配置されている。この対向電極42
は、マッチング回路43を介して高周波電源44に接続
されている。
In order to solve such a problem, a plasma processing apparatus of the type in which a bias voltage is applied to the electrostatic electrodes of the electrostatic chuck has been developed. FIG. 18 is a schematic diagram showing a conventional inductively coupled plasma generator of this system. As shown in FIG. 18, the chamber 41 is composed of a processing chamber 41a that accommodates the wafer 26 to be processed, and a plasma generation chamber 41b that is arranged above the processing chamber 41a and communicates with the processing chamber 41a. And plasma generation chamber 41b
A counter electrode 42 is arranged in the. This counter electrode 42
Are connected to a high frequency power supply 44 via a matching circuit 43.

【0014】ウェハ26は、処理室41a内に配置され
た静電チャック23上に載置される。この静電チャック
23の一方の静電電極23bは直流電源24の正極に接
続され、他方の静電電極23bは直流電源25の負極に
接続される。そして、これらの2つの静電電極23bに
は、マッチング回路45を介して交流電源46から交流
電圧(バイアス)が印加されるようになっている。
The wafer 26 is placed on the electrostatic chuck 23 arranged in the processing chamber 41a. One electrostatic electrode 23b of the electrostatic chuck 23 is connected to the positive electrode of the DC power supply 24, and the other electrostatic electrode 23b is connected to the negative electrode of the DC power supply 25. An AC voltage (bias) is applied to the two electrostatic electrodes 23b from an AC power supply 46 via the matching circuit 45.

【0015】このプラズマ発生装置においては、静電電
極23bにバイアス電圧を印加するので、ブロッキング
キャパシタンスを構成するウェハ26及び静電電極23
bの間隔を小さくすることができる。従って、このプラ
ズマ発生装置は、図15に示す装置に比べてブロッキン
グキャパシタンスの容量値が大きくなる。これにより、
ウェハ26に高い電圧を印加することができる。
In this plasma generator, since a bias voltage is applied to the electrostatic electrode 23b, the wafer 26 and the electrostatic electrode 23 which form a blocking capacitance.
The interval of b can be reduced. Therefore, the plasma generator has a larger blocking capacitance than the device shown in FIG. This allows
A high voltage can be applied to the wafer 26.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図18
に示す構造のプラズマ処理装置においては、以下に示す
問題点がある。すなわち、近年、プラズマ密度をより一
層高くすることが要望されており、これに対応するため
にはブロッキングキャパシタンスの容量値を更に大きく
することが必要である。従来のプラズマ発生装置におい
ては、一般的に、静電電極とウェハとの間の距離が約
0.5〜1mmに設定されているが、ブロッキングキャ
パシタンスの容量値を大きくしようとして両者の間の間
隔を更に狭めると、静電チャックの耐電圧が低下して、
静電チャックが破壊されることがある。
However, FIG.
The plasma processing apparatus having the structure shown in (1) has the following problems. That is, in recent years, it has been desired to further increase the plasma density, and in order to cope with this, it is necessary to further increase the capacitance value of the blocking capacitance. In the conventional plasma generator, the distance between the electrostatic electrode and the wafer is generally set to about 0.5 to 1 mm, but the distance between the two is increased in order to increase the blocking capacitance. Further narrowing, the withstand voltage of the electrostatic chuck decreases,
The electrostatic chuck may be destroyed.

【0017】なお、特開平3−95953号にはウェハ
に接触してウェハをバイアスする電極が設けられた静電
チャックが提案されている。しかしながら、この静電チ
ャックは、ウェハに高周波電圧を印加するものではな
い。すなわち、この静電チャックは、基本的には図18
に示す装置のものと同一であり、ブロッキングキャパシ
タンスの容量が小さく、ウェハに十分な電圧を印加する
ことができない。
Incidentally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-95953 proposes an electrostatic chuck provided with electrodes for contacting and biasing the wafer. However, this electrostatic chuck does not apply a high frequency voltage to the wafer. That is, this electrostatic chuck is basically shown in FIG.
The device has the same blocking capacitance as that of the device shown in FIG. 1 and cannot apply a sufficient voltage to the wafer.

【0018】また、特開平4−279044号には、試
料の周縁部におけるプラズマ中のイオンのエネルギーを
制御するために周縁部に導電性部材を配設した静電チャ
ックが提案されている。更に、特開平5−67671号
には、ウェハに正の電圧を印加するための電極が設けら
れた静電チャックが提案されている。しかし、これらの
静電チャックにおいても、ウェハとチャック内部の導電
体とによりブロッキングキャパシタンスを構成してお
り、上記の問題点を解消するものではない。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-279044 proposes an electrostatic chuck in which a conductive member is provided on the peripheral edge of a sample in order to control the energy of ions in the plasma. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-67671 proposes an electrostatic chuck provided with an electrode for applying a positive voltage to a wafer. However, even in these electrostatic chucks, the blocking capacitance is formed by the wafer and the conductor inside the chuck, and the above problems cannot be solved.

【0019】本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて
創作されたものであり、高密度のプラズマを使用したプ
ラズマ処理においても、ウェハに十分高い電圧を印加す
ることができる半導体ウェハ処理装置及び半導体ウェハ
処理方法を提供することを目的とするものである。
The present invention was created in view of the problems of the above-mentioned conventional example, and a semiconductor wafer process capable of applying a sufficiently high voltage to a wafer even in a plasma process using high-density plasma. An object of the present invention is to provide an apparatus and a semiconductor wafer processing method.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記した課題は、ウェハ
が載置される絶縁性基体と該基体の表面に設けられて前
記ウェハに接触するバイアス電極と前記基体の表面下に
埋め込まれた静電電極とにより構成された静電チャック
と、前記バイアス電極に交流電圧を印加する交流電源
と、この交流電源と前記バイアス電極との間に接続され
たコンデンサと、前記静電電極に直流電圧を印加する直
流電源とを有することを特徴とする半導体ウェハ処理装
置により解決する。
The above-mentioned problems are solved by an insulating substrate on which a wafer is placed, a bias electrode provided on the surface of the substrate and in contact with the wafer, and a static electrode embedded below the surface of the substrate. An electrostatic chuck composed of an electric electrode, an AC power supply for applying an AC voltage to the bias electrode, a capacitor connected between the AC power supply and the bias electrode, and a DC voltage applied to the electrostatic electrode. This is solved by a semiconductor wafer processing apparatus characterized by having a DC power source for applying.

【0021】また、上述した課題は、ウェハが搭載され
る絶縁性基体、該基体の表面に設けられてウェハに接触
するバイアス電極及び前記基体の表面下に埋め込まれた
静電電極により構成された静電チャックによりウェハを
保持し、該ウェハにプラズマ処理を施す半導体ウェハ処
理方法であって、前記静電電極に直流電圧を印加して前
記ウェハを静電吸着しつつ、前記バイアス電極にコンデ
ンサを介して交流電圧を印加することを特徴とする半導
体ウェハ処理方法により解決する。
The above-mentioned problems are constituted by an insulating substrate on which a wafer is mounted, a bias electrode provided on the surface of the substrate and in contact with the wafer, and an electrostatic electrode embedded below the surface of the substrate. A semiconductor wafer processing method of holding a wafer by an electrostatic chuck and performing plasma processing on the wafer, wherein a DC voltage is applied to the electrostatic electrode to electrostatically adsorb the wafer, and a capacitor is attached to the bias electrode. This is solved by a semiconductor wafer processing method characterized in that an alternating voltage is applied through the method.

【0022】更に、上述した課題は、ウェハが搭載され
る絶縁性基体、該基体の表面に設けられてウェハに接触
するバイアス電極及び前記基体の表面下に埋め込まれた
静電電極により構成された静電チャックによりウェハを
保持し、該ウェハにプラズマ処理を施す半導体ウェハ処
理方法であって、前記バイアス電極を介して前記ウェハ
に特定の電位を印加し、前記静電電極に逆電位の直流電
圧を印加して前記ウェハを前記静電チャックに吸着する
工程と、前記バイアス電極にコンデンサを介して交流電
圧を印加する工程とを有することを特徴とする半導体ウ
ェハ処理方法により解決する。
Further, the above-mentioned problems are constituted by an insulating substrate on which a wafer is mounted, a bias electrode provided on the surface of the substrate and in contact with the wafer, and an electrostatic electrode embedded below the surface of the substrate. A semiconductor wafer processing method for holding a wafer by an electrostatic chuck and performing plasma processing on the wafer, wherein a specific potential is applied to the wafer via the bias electrode, and a DC voltage having a reverse potential is applied to the electrostatic electrode. Is applied to attract the wafer to the electrostatic chuck, and a step of applying an AC voltage to the bias electrode via a capacitor is solved.

【0023】本発明においては、静電チャックに、ウェ
ハと直接接触するバイアス電極が設けられており、バイ
アス電源からコンデンサを介してこのバイアス電極に交
流電圧(バイアス電圧)を印加する。この場合、前記コ
ンデンサがブロッキングキャパシタンスとして作用す
る。従って、ブロッキングキャパシタンスの容量値を任
意に設定することができる。
In the present invention, the electrostatic chuck is provided with a bias electrode which is in direct contact with the wafer, and an AC voltage (bias voltage) is applied to this bias electrode from the bias power supply via the capacitor. In this case, the capacitor acts as a blocking capacitance. Therefore, the capacitance value of the blocking capacitance can be set arbitrarily.

【0024】ブロッキングキャパシタンスとして要求さ
れる容量値はプラズマ処理の内容やプラズマ密度等によ
り異なるが、一般的に、200pF以上であることが必
要である。また、例えば、高密度プラズマにより6イン
チウェハを処理することを考慮すると、前記コンデンサ
の容量値は3000pF以上とすることが好ましい。な
お、ブロッキングキャパシタンスの容量値が大きいほ
ど、バイアス電源のマッチングは合わせやすい。
The capacitance value required as the blocking capacitance varies depending on the content of the plasma treatment, the plasma density, etc., but it is generally required to be 200 pF or more. Also, for example, considering that a 6-inch wafer is processed by high-density plasma, the capacitance value of the capacitor is preferably 3000 pF or more. It should be noted that the larger the blocking capacitance is, the easier the matching of the bias power supplies is.

【0025】また、前記コンデンサとして可変容量型コ
ンデンサ(バリアブルコンデンサ)を用いると、処理の
内容に応じてブロッキングキャパシタンスの容量値を調
整することができる。ところで、前記コンデンサの容量
値が大きいと、プラズマ処理を終了したときにコンデン
サに蓄積されていた電荷がウェハに流れて、ウェハ上の
作成途中の素子が破壊されるおそれがある。そこで、上
述の如く可変容量型コンデンサを使用した場合は、プラ
ズマ処理を終了する直前に容量値を徐々に小さくして蓄
電量を低減した後、プラズマ電源をオフにしてプラズマ
の生成を停止することが好ましい。また、前記コンデン
サとして固定容量型コンデンサを使用する場合は、コン
デンサとバイアス電極との間にスイッチを設け、プラズ
マ処理を終了する直前に前記スイッチをオフにし、その
後プラズマ電源をオフにしてプラズマの生成を停止する
ことが好ましい。これにより、コンデンサに蓄積された
電荷による素子の破壊を確実に防止することができる。
If a variable capacitance type capacitor (variable capacitor) is used as the capacitor, the capacitance value of the blocking capacitance can be adjusted according to the contents of processing. By the way, if the capacitance value of the capacitor is large, electric charges accumulated in the capacitor at the end of the plasma processing may flow to the wafer, and the elements on the wafer in the process of being formed may be destroyed. Therefore, when the variable capacitance type capacitor is used as described above, immediately before the plasma processing is finished, the capacitance value is gradually reduced to reduce the amount of stored electricity, and then the plasma power supply is turned off to stop the plasma generation. Is preferred. When a fixed capacitance type capacitor is used as the capacitor, a switch is provided between the capacitor and the bias electrode, the switch is turned off immediately before the plasma processing is finished, and then the plasma power supply is turned off to generate plasma. Is preferably stopped. As a result, it is possible to reliably prevent destruction of the element due to the electric charge accumulated in the capacitor.

【0026】本発明においては、バイアス電極を介して
ウェハに直接バイアス電圧を印加するので、ウェハとバ
イアス電極とが確実に接触していることが必要である。
従って、バイアス電極の材料として弾力性を有する導電
性ゴムを使用したり、バイアス電極をウェハに付勢する
ばね等の付勢部材を設けることにより、バイアス電極と
ウェハとの密着性を高めることが好ましい。
In the present invention, since the bias voltage is directly applied to the wafer via the bias electrode, it is necessary that the wafer and the bias electrode are in reliable contact with each other.
Therefore, by using a conductive rubber having elasticity as a material of the bias electrode or providing an urging member such as a spring for urging the bias electrode to the wafer, the adhesion between the bias electrode and the wafer can be enhanced. preferable.

【0027】また、2つの静電電極を設け、一方に正の
電圧を印加し、他方に負の電圧を印加する場合は、ウェ
ハの電圧と各静電電極との電位差を同じとすることによ
り、チャック全面に亘って均一な吸着力でウェハを吸着
することができる。例えば、ウェハが−500Vにバイ
アスされている場合に、一方の静電電圧に+500Vを
印加し、他方の静電電極に−1500Vを印加すると、
ウェハと各静電電極との電位差がいずれも1000Vと
なり、ウェハをその全面に亘って均一な吸着力で静電チ
ャックに吸着することができて、温度制御性を向上させ
ることができる。このため、バイアス電圧検出手段によ
りウェハの電圧を検出し、その検出結果に基づいて前記
2つの静電電極にそれぞれ印加する正の電圧及び負の電
圧を調整することが好ましい。
When two electrostatic electrodes are provided and a positive voltage is applied to one side and a negative voltage is applied to the other side, the potential difference between the wafer voltage and each electrostatic electrode is made equal. The wafer can be sucked with a uniform suction force over the entire surface of the chuck. For example, if the wafer is biased at -500V, applying + 500V to one electrostatic voltage and -1500V to the other electrostatic electrode:
The potential difference between the wafer and each electrostatic electrode is 1000 V, and the wafer can be attracted to the electrostatic chuck with a uniform attracting force over the entire surface, and the temperature controllability can be improved. For this reason, it is preferable to detect the voltage of the wafer by the bias voltage detection means and adjust the positive voltage and the negative voltage applied to the two electrostatic electrodes, respectively, based on the detection result.

【0028】また、単板式静電チャックの場合に、予め
ウェハを帯電させておけば、プラズマを発生する前であ
ってもウェハを静電チャックに吸着させることができ
る。本発明において、ウェハを静電チャック上に載置し
た状態でバイアス電極とウェハとが接触しているので、
前記バイアス電極を介してウェハに直流電圧を印加すれ
ばウェハが帯電し、プラズマ処理を開始する前であって
もウェハを静電チャックに吸着させることができる。
In the case of a single-plate type electrostatic chuck, if the wafer is charged in advance, the wafer can be attracted to the electrostatic chuck even before plasma is generated. In the present invention, since the bias electrode and the wafer are in contact with each other while the wafer is placed on the electrostatic chuck,
When a DC voltage is applied to the wafer via the bias electrode, the wafer is charged and can be attracted to the electrostatic chuck even before the plasma processing is started.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照して説明する。 (第1の実施の形態)図1は本発明の第1の実施の形態
に係る誘導結合型プラズマ処理装置の構成を示す模式
図、図2はその処理装置の静電チャックを示す平面図、
図3は静電チャック及び電源の接続を示す模式図であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of an inductively coupled plasma processing apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing an electrostatic chuck of the processing apparatus.
FIG. 3 is a schematic diagram showing the connection between the electrostatic chuck and the power supply.

【0030】チャンバ1は、処理すべきウェハ6を収納
する処理室1aと、この処理室1aの上方に配設されて
処理室1aに連通したプラズマ発生室1bとにより構成
されており、プラズマ発生室1bには対向電極2が配置
されている。この対向電極2は、マッチング回路3を介
して高周波(RF)電源4に接続されている。ウェハ6
は、処理室1a内に配置された静電チャック5上に載置
される。この静電チャック5は、セラミックス又は樹脂
等の絶縁材料により形成された円板状の基体5aと、こ
の基体5aの中央部に配設された導電材料からなる円形
のバイアス電極5bと、基体5の表面下に埋め込まれた
2つの扇状の静電電極5cとにより構成されている。静
電電極5cは、図2に示すように、バイアス電極5の周
囲を取り囲むように配置されている。
The chamber 1 is composed of a processing chamber 1a for accommodating a wafer 6 to be processed and a plasma generating chamber 1b which is disposed above the processing chamber 1a and communicates with the processing chamber 1a. The counter electrode 2 is arranged in the chamber 1b. The counter electrode 2 is connected to a radio frequency (RF) power source 4 via a matching circuit 3. Wafer 6
Is placed on the electrostatic chuck 5 arranged in the processing chamber 1a. The electrostatic chuck 5 includes a disk-shaped base 5a made of an insulating material such as ceramics or resin, a circular bias electrode 5b made of a conductive material and arranged at the center of the base 5a, and the base 5 And two fan-shaped electrostatic electrodes 5c embedded under the surface of the. As shown in FIG. 2, the electrostatic electrode 5c is arranged so as to surround the periphery of the bias electrode 5.

【0031】なお、バイアス電極5bは、例えば弾力性
を有する導電性樹脂(ゴム)により形成することによ
り、静電吸着したウェハ6とバイアス電極5bとの密着
性を良好なものとすることができる。また、バイアス電
極5bが金属からなる場合は、例えば図4に示すよう
に、基体5a内にスプリング5dを設け、このスプリン
グ5dによりバイアス電極5bをウェハ6に付勢するよ
うにしてもよい。
The bias electrode 5b can be made to have good adhesion between the electrostatically adsorbed wafer 6 and the bias electrode 5b by forming the bias electrode 5b from a conductive resin (rubber) having elasticity. . When the bias electrode 5b is made of metal, a spring 5d may be provided in the base 5a, and the bias electrode 5b may be urged toward the wafer 6 by the spring 5d, for example, as shown in FIG.

【0032】静電チャック5のバイアス電極5bには可
変容量型コンデンサ10、マッチング回路11及び交流
電源(バイアス電源)12がこの順で接続されている。
また、2つの静電電極5cのうちの一方は直流電源7の
正極に接続され、他方は直流電源8の負極に接続されて
いる。以下に、上述の如く構成された本実施の形態に係
る半導体ウェハ処理装置を用いてウェハの表面をエッチ
ングする方法について説明する。
To the bias electrode 5b of the electrostatic chuck 5, a variable capacitance type capacitor 10, a matching circuit 11 and an AC power supply (bias power supply) 12 are connected in this order.
Further, one of the two electrostatic electrodes 5c is connected to the positive electrode of the DC power supply 7, and the other is connected to the negative electrode of the DC power supply 8. Hereinafter, a method for etching the surface of a wafer using the semiconductor wafer processing apparatus according to this embodiment configured as described above will be described.

【0033】まず、ウェハ6を静電チャック5上に載置
する。その後、電源7から一方の静電電極5cに正の電
圧(例えば、+500V)を印加するとともに、電源8
から他方の他方の静電電極5cに負の電圧(例えば、−
1500V)を印加する。これにより、ウェハ6が静電
チャック5に電気的に吸着される。次に、真空ポンプ
(図示せず)によりチャンバ1内を排気する。その後、
チャンバ1内にAr(アルゴン)等のガスを供給する。
そして、交流電源12からバイアス電極5bに周波数が
100kHz〜1MHzの交流電力を供給するととも
に、高周波電源4から対向電極2にマッチング回路3を
介して例えば13.56MHzの高周波電力を供給す
る。これにより、チャンバ1内のガスがプラズマ化し、
プラズマ中のイオンがウェハ6に到達してウェハ6の表
面が垂直方向にエッチングされる。
First, the wafer 6 is placed on the electrostatic chuck 5. After that, a positive voltage (for example, +500 V) is applied from the power source 7 to the one electrostatic electrode 5c, and
From the other to the other electrostatic electrode 5c with a negative voltage (for example, −
1500 V) is applied. As a result, the wafer 6 is electrically attracted to the electrostatic chuck 5. Next, the inside of the chamber 1 is evacuated by a vacuum pump (not shown). afterwards,
A gas such as Ar (argon) is supplied into the chamber 1.
Then, the alternating-current power supply 12 supplies the bias electrode 5b with alternating-current power having a frequency of 100 kHz to 1 MHz, and the high-frequency power supply 4 supplies high-frequency power of, for example, 13.56 MHz to the counter electrode 2 via the matching circuit 3. As a result, the gas in the chamber 1 is turned into plasma,
Ions in the plasma reach the wafer 6 and the surface of the wafer 6 is vertically etched.

【0034】この場合、図5に示すように、バイアス電
極6の電位(すなわち、ウェハの電位)を測定する電圧
計13を設けて、一方の静電電極5cとウェハ6との電
位差と、他方の静電電極5cとウェハ6との電位差とが
等しくなるように、交流電源7,8の電圧を調整するこ
とが好ましい。これにより、ウェハをその全面に亘って
均一な吸着力で静電チャックに吸着することができて、
ウェハ表面の温度を均一にすることができる。なお、こ
の場合のバイアス電極6の電位とは、図16に示すよう
に、交流波形の中心電圧(バイアス電圧)をいう。
In this case, as shown in FIG. 5, a voltmeter 13 for measuring the potential of the bias electrode 6 (that is, the potential of the wafer) is provided to detect the potential difference between the electrostatic electrode 5c on one side and the wafer 6 and the other. It is preferable to adjust the voltage of the AC power supplies 7 and 8 so that the potential difference between the electrostatic electrode 5c and the wafer 6 becomes equal. This allows the wafer to be attracted to the electrostatic chuck with a uniform attraction force over the entire surface,
The temperature of the wafer surface can be made uniform. The potential of the bias electrode 6 in this case means the center voltage (bias voltage) of the AC waveform, as shown in FIG.

【0035】次いで、エッチングを終了する直前に、コ
ンデンサ10の容量値を徐々に小さくして最小の容量値
までにした後、高周波電源4及び交流電源12をオフに
する。これにより、コンデンサ10に蓄積されていた電
荷がウェハ6に流れて作成途中の素子が破壊されてしま
うことを確実に防止できる。本実施の形態の半導体ウェ
ハ処理装置においては、バイアス電極5bがウェハ6に
接触しているので、コンデンサ10がブロッキングキャ
パシタンスとして作用する。すなわち、本実施の形態に
おいては、ブロッキングキャパシタンスの容量値をコン
デンサ10により最適な値に決定することができる。従
って、高密度プラズマを使用したプラズマ処理において
は、ブロッキングキャパシタンスのインピーダンスを大
きくして、ウェハ6に高い電圧を印加することができ
る。
Immediately before the etching is finished, the capacitance value of the capacitor 10 is gradually reduced to the minimum capacitance value, and then the high frequency power source 4 and the AC power source 12 are turned off. As a result, it is possible to surely prevent the charge accumulated in the capacitor 10 from flowing to the wafer 6 and destroying the element being formed. In the semiconductor wafer processing apparatus of this embodiment, since the bias electrode 5b is in contact with the wafer 6, the capacitor 10 acts as a blocking capacitance. That is, in the present embodiment, the capacitance value of the blocking capacitance can be determined to be the optimum value by the capacitor 10. Therefore, in plasma processing using high-density plasma, it is possible to increase the impedance of the blocking capacitance and apply a high voltage to the wafer 6.

【0036】(第2の実施の形態)図6は本発明の第2
の実施の形態に係る半導体ウェハ処理装置を示す模式図
である。図6において、図1と同一物には同一符号を付
してその詳しい説明は省略する。本実施の形態において
は、静電チャック5のバイアス電極5bとマッチング回
路11との間にスイッチ9及び容量固定型コンデンサ1
0aが接続されている。この実施の形態の半導体ウェハ
処理装置においては、プラズマ処理を実施する際に、ス
イッチ9aをオン状態にする。そして、第1の実施の形
態と同様にチャンバ1内にプラズマを発生させて、ウェ
ハの異方性エッチング等の処理を実施した後、バイアス
電源12及び高周波電源4をオフにする直前に、スイッ
チ9aをオフにする。
(Second Embodiment) FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention.
It is a schematic diagram which shows the semiconductor wafer processing apparatus which concerns on embodiment of FIG. 6, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In the present embodiment, the switch 9 and the fixed capacitance type capacitor 1 are provided between the bias electrode 5b of the electrostatic chuck 5 and the matching circuit 11.
0a is connected. In the semiconductor wafer processing apparatus of this embodiment, the switch 9a is turned on when performing the plasma processing. Then, as in the case of the first embodiment, plasma is generated in the chamber 1 to carry out processes such as anisotropic etching of the wafer, and immediately before the bias power supply 12 and the high frequency power supply 4 are turned off, the switch is turned on. Turn off 9a.

【0037】本実施の形態においても、プラズマ処理を
終了する直前にスイッチ9aをオフにするので、コンデ
ンサ10aに蓄積された電荷がウェハ6に流れて作成途
中の素子を破壊することを防止できる。なお、次のプラ
ズマ処理を開始する前に、コンデンサ10aに充電され
た電荷を接地に逃がすことが好ましい。 (第3の実施の形態)図7は本発明の第3の実施の形態
に係る半導体ウェハ処理装置を示す模式図、図8は同じ
くその静電チャックを示す平面図である。なお、本実施
の形態は、単板式静電チャックを有する半導体ウェハ処
理装置に適用した例である。また、図7において、図1
と同一物には同一符号を付して、その詳しい説明は省略
する。
Also in this embodiment, since the switch 9a is turned off immediately before the plasma processing is completed, it is possible to prevent the charge accumulated in the capacitor 10a from flowing to the wafer 6 and destroying the element in the process of being formed. It is preferable that the electric charge charged in the capacitor 10a is released to the ground before the next plasma processing is started. (Third Embodiment) FIG. 7 is a schematic view showing a semiconductor wafer processing apparatus according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a plan view showing the electrostatic chuck thereof. Note that this embodiment is an example applied to a semiconductor wafer processing apparatus having a single-plate electrostatic chuck. In addition, in FIG.
The same parts as those in FIG.

【0038】静電チャック5は、絶縁材料により形成さ
れた円板状の基体5aと、この基体5aの中央部に配設
された導電材料からなるバイアス電極5bと、基体5a
に埋め込まれたリング状の静電電極5eとにより構成さ
れている。この静電電極5eは、図8に示すように、バ
イアス電極5bに対し同心円状に配置されている。バイ
アス電極5bは可変容量型コンデンサ10及びマッチン
グ回路11を介して交流電源12に接続されている。ま
た、このバイアス電極5bは、スイッチ15を介して直
流電源16の負極に接続されている。
The electrostatic chuck 5 includes a disk-shaped base 5a made of an insulating material, a bias electrode 5b made of a conductive material and arranged at the center of the base 5a, and the base 5a.
And a ring-shaped electrostatic electrode 5e embedded in the. As shown in FIG. 8, the electrostatic electrode 5e is arranged concentrically with the bias electrode 5b. The bias electrode 5b is connected to the AC power supply 12 via the variable capacitance type capacitor 10 and the matching circuit 11. The bias electrode 5b is connected to the negative electrode of the DC power supply 16 via the switch 15.

【0039】この半導体ウェハ処理装置によりウェハ6
をプラズマ処理する場合は、まず、ウェハ6を静電チャ
ック5上に載置した後、スイッチ15をオンにすること
により、バイアス電極5bを介してウェハ6を負に帯電
させる。そして、直流電源7により静電電極5cを正の
電圧を印加する。これにより、ウェハ6が静電チャック
5に電気的に吸着される。その後、スイッチ15をオフ
にする。この場合に、スイッチ15をオフにしても、ウ
ェハ6は十分負に帯電しているので、ウェハ6は静電チ
ャック5に電気的に吸着された状態を維持する。
A wafer 6 is produced by this semiconductor wafer processing apparatus.
In the case of performing plasma processing on the wafer 6, first, the wafer 6 is placed on the electrostatic chuck 5, and then the switch 15 is turned on to negatively charge the wafer 6 via the bias electrode 5b. Then, the DC power supply 7 applies a positive voltage to the electrostatic electrode 5c. As a result, the wafer 6 is electrically attracted to the electrostatic chuck 5. Then, the switch 15 is turned off. In this case, even if the switch 15 is turned off, since the wafer 6 is sufficiently negatively charged, the wafer 6 remains electrically attracted to the electrostatic chuck 5.

【0040】その後、第1の実施の形態と同様に、真空
ポンプ(図示せず)によりチャンバ1内を排気した後、
チャンバ1内にAr等のガスを供給する。そして、交流
電源12からバイアス電極5bに高周波電力を供給する
とともに、高周波電源4から対向電極2にマッチング回
路3を介して例えば周波数が13.56MHzの高周波
電力を供給する。これにより、チャンバ1内のガスがプ
ラズマ化し、プラズマ中のイオンがウェハ6に到達して
ウェハ6の表面がエッチングされる。
Then, as in the first embodiment, after the chamber 1 is evacuated by a vacuum pump (not shown),
A gas such as Ar is supplied into the chamber 1. Then, while the high frequency power is supplied from the AC power supply 12 to the bias electrode 5b, the high frequency power having a frequency of 13.56 MHz is supplied from the high frequency power supply 4 to the counter electrode 2 through the matching circuit 3. As a result, the gas in the chamber 1 is turned into plasma, the ions in the plasma reach the wafer 6, and the surface of the wafer 6 is etched.

【0041】本実施の形態においては、第1の実施の形
態と同様の効果を得ることができるのに加えて、プラズ
マ処理を開始する前にバイアス電極5bを介してウェハ
6を負に帯電するので、単板式の静電チャックでもプラ
ズマ処理を開始する前にウェハを静電チャックに吸着で
きるという利点がある。以下、本発明に係る半導体ウェ
ハ処理装置を用いて、最適な処理条件を得るべく種々の
条件でプラズマ処理を実施した結果について説明する。
In this embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and the wafer 6 is negatively charged via the bias electrode 5b before the plasma processing is started. Therefore, even a single plate type electrostatic chuck has an advantage that the wafer can be attracted to the electrostatic chuck before starting the plasma processing. The results of performing plasma processing under various conditions using the semiconductor wafer processing apparatus according to the present invention will be described below.

【0042】(実施例1)まず、ブロッキングキャパシ
タンスの容量値とウェハに印加されるバイアス電圧との
関係について調べた。すなわち、図1の半導体ウェハ処
理装置を使用して、可変容量型コンデンサ10の容量値
を調整するか、又は可変容量型コンデンサに替えて固定
容量型コンデンサを使用し、ブロッキングキャパシタン
スCbの容量値を200pF、600pF、1500p
F、3000pF又は200nFとした。そして、ウェ
ハをプラズマ処理した。このとき、コンデンサ10とマ
ッチング回路11との接続点(以下、A点という)と、
バイアス電極5bとコンデンサ10との接続点(以下、
B点という)との電圧(p−p電圧)を測定し、両者の
比(B/A)を求めた。なお、高周波電源の周波数は1
3.56MHz、チャンバ内に導入したガスはAr(ア
ルゴン)で圧力は4mTorr である。また、バイアス電源
の周波数は100kHz、投入電力はA点の電圧が振幅
値(p−p値)で1000Vになるように調整した。ま
た、比較のために、図18に示す従来のプラズマ処理装
置(従来例)についても、A点(マッチング回路45と
静電電極23bとの接続点)及びB点(ウェハ26の表
面)における電圧の比を求めた。
Example 1 First, the relationship between the capacitance value of the blocking capacitance and the bias voltage applied to the wafer was examined. That is, using the semiconductor wafer processing apparatus of FIG. 1, the capacitance value of the variable capacitance type capacitor 10 is adjusted, or a fixed capacitance type capacitor is used instead of the variable capacitance type capacitor to change the capacitance value of the blocking capacitance Cb. 200pF, 600pF, 1500p
F, 3000 pF or 200 nF. Then, the wafer was plasma-treated. At this time, the connection point between the capacitor 10 and the matching circuit 11 (hereinafter referred to as point A),
The connection point between the bias electrode 5b and the capacitor 10 (hereinafter,
The voltage (referred to as point B) and the voltage (pp voltage) were measured, and the ratio (B / A) between them was obtained. The frequency of the high frequency power supply is 1
The gas introduced into the chamber at 3.56 MHz is Ar (argon), and the pressure is 4 mTorr. The frequency of the bias power supply was 100 kHz, and the input power was adjusted so that the voltage at point A had an amplitude value (pp value) of 1000V. Further, for comparison, in the conventional plasma processing apparatus (conventional example) shown in FIG. 18, the voltage at the point A (the connection point between the matching circuit 45 and the electrostatic electrode 23b) and the point B (the surface of the wafer 26). Was calculated.

【0043】図9は横軸にプラズマ発生電力をとり、縦
軸にA点における電圧振幅とB点における電圧振幅との
比をとって、ブロックキャパシタンスが200pF〜2
00nFのときのプラズマ発生電力と電圧振幅比との関
係を示す図である。この図9から明らかなように、従来
の装置や、ブロッキングキャパシタンスCbが1500
pF以下のときは、プラズマ発生電力の増加に伴ってB
点の電圧/A点の電圧との比が小さくなる。すなわち、
従来のプラズマ発生装置やブロッキングキャパシタンス
Cbが1500pF以下のプラズマ発生装置では、バイ
アス電源により高い電圧が供給されているにもかかわら
ず、ウェハには低い電圧しか印加されない。プラズマ発
生電力を大きくすると、これに比例してプラズマ密度は
上昇する。つまり、プラズマ発生電力が大きいほど、ウ
ェハには電圧が印加されにくくなる。
In FIG. 9, the horizontal axis represents the plasma generation power, and the vertical axis represents the ratio of the voltage amplitude at the point A to the voltage amplitude at the point B. The block capacitance is 200 pF to 2
It is a figure which shows the relationship between the plasma generation electric power and voltage amplitude ratio at 00 nF. As is apparent from FIG. 9, the conventional device and the blocking capacitance Cb are 1500
When pF or less, B increases with increase in plasma generation power.
The ratio of the voltage at the point / the voltage at the point A becomes small. That is,
In a conventional plasma generator or a plasma generator having a blocking capacitance Cb of 1500 pF or less, only a low voltage is applied to the wafer although a high voltage is supplied by the bias power supply. When the plasma generation power is increased, the plasma density rises in proportion to this. That is, the higher the plasma generation power, the more difficult it is to apply a voltage to the wafer.

【0044】一方、ウェハに3000pF以上のコンデ
ンサを介してバイアス電圧を印加すると、ブロッキング
キャパシタンスCbでの電圧降下は少なくなり、ウェハ
に十分な電圧を印加することができる。このことから、
特にプラズマ発生電力が大きい場合は、コンデンサの値
を3000pF以上とすることが好ましいことがわか
る。
On the other hand, when a bias voltage is applied to the wafer via a capacitor of 3000 pF or more, the voltage drop at the blocking capacitance Cb is reduced and a sufficient voltage can be applied to the wafer. From this,
It can be seen that it is preferable to set the value of the capacitor to 3000 pF or more especially when the plasma generation power is large.

【0045】(実施例2)次に、プラズマ処理の終了方
法による素子破壊のおそれの有無について調べた。すな
わち、図1〜図3に示す装置を使用してウェハをプラズ
マ処理した。このときの高周波電源の電源周波数は1
3.56MHz、投入電力は2kW、チャンバ内のガス
はAr、圧力は4mTorr 、処理時間は10分間、バイア
ス電源の周波数は100kHzである。また、可変容量
型コンデンサ10の容量値は200nFに調整した。
(Embodiment 2) Next, whether or not there is a risk of device destruction depending on the method of ending the plasma treatment was examined. That is, the wafer was plasma-processed using the apparatus shown in FIGS. The power supply frequency of the high frequency power supply at this time is 1
3.56 MHz, input power is 2 kW, gas in the chamber is Ar, pressure is 4 mTorr, processing time is 10 minutes, and frequency of bias power supply is 100 kHz. The capacitance value of the variable capacitance type capacitor 10 was adjusted to 200 nF.

【0046】そして、プラズマ処理を終了する直前に、
可変容量型コンデンサ10の値を最小にしてからプラズ
マをオフにした場合(実施例)と、200nFのままで
プラズマをオフにした場合(比較例)とで素子破壊のお
それの有無を調べた。すなわち、プラズマ処理後、ウェ
ハはリフトピンといわれる棒で静電チャックの下から突
き上げてチャックから離脱させる。この静電チャックか
らウェハを離脱するときにコンデンサ10の容量値を最
小にしてからプラズマをオフにした場合は、何ら異常は
認められなかった。しかし、コンデンサ10の容量値を
200pFのままでプラズマをオフにした場合は、ウェ
ハを静電チャックから離脱する際に放電(火花、スパー
ク状)が発生した。これは、プラズマ処理中にコンデン
サに電荷が蓄積され、ウェハを静電チャックから離脱す
るときに放電が発生したものである。このような放電に
よりウェハに大電流が流れて作成中のデバイスが破壊さ
れるおそれがある。
Immediately before ending the plasma treatment,
Whether or not there is a risk of element breakdown was examined in the case where the plasma was turned off after the value of the variable capacitance type capacitor 10 was minimized (Example) and the case where the plasma was turned off with 200 nF left (Comparative Example). That is, after the plasma processing, the wafer is pushed up from below the electrostatic chuck by a rod called a lift pin and is separated from the chuck. No abnormalities were observed when the plasma was turned off after the capacitance value of the capacitor 10 was minimized when the wafer was separated from the electrostatic chuck. However, when the plasma was turned off with the capacitance value of the capacitor 10 kept at 200 pF, discharge (sparks, sparks) occurred when the wafer was removed from the electrostatic chuck. This is because electric charges are accumulated in the capacitor during plasma processing, and electric discharge is generated when the wafer is separated from the electrostatic chuck. A large current may flow through the wafer due to such discharge, and the device under fabrication may be destroyed.

【0047】比較例では、ウェハを離脱する際に、セル
フバイアス電圧が500Vであるとすると、コンデンサ
10には、 500(V)×200(pF)=1×10-4(C) の電荷が蓄積される。この電荷量は放電を発生するのに
十分な電荷量である。このことから、プラズマ処理を終
了する際には、可変容量型コンデンサの容量値を小さく
したり、又はスイッチによりコンデンサとバイアス電極
との間を電気的に遮断した後、プラズマ電源をオフにす
ることが好ましいことがわかる。
In the comparative example, assuming that the self-bias voltage is 500 V when the wafer is released, the capacitor 10 is charged with 500 (V) × 200 (pF) = 1 × 10 −4 (C). Accumulated. This charge amount is a sufficient charge amount to generate discharge. Therefore, when the plasma processing is completed, the capacitance of the variable capacitance type capacitor should be reduced, or the plasma power should be turned off after the capacitor and the bias electrode are electrically cut off by a switch. It turns out that is preferable.

【0048】(実施例3)次に、双極式静電チャックを
用いたプラズマ処理装置において、各静電電極に印加す
る直流電圧とウェハ表面の温度分布との関係を調べた。
すなわち、図1〜図3に示す装置及び図18に示す装置
を使用して、次の実験を行った。周波数が13.56M
Hzの高周波電源4を用いてプラズマを発生させた。こ
のときの投入電力は2kW、ガスはAr、圧力は4mTor
r 、プラズマ処理時間は1分間である。また、バイアス
電源12の周波数は100kHzであり、セルフバイア
ス電圧は−500Vである。また、コンデンサ10の容
量値は200pFに調整した。
Example 3 Next, in a plasma processing apparatus using a bipolar electrostatic chuck, the relationship between the DC voltage applied to each electrostatic electrode and the temperature distribution on the wafer surface was examined.
That is, the following experiment was conducted using the apparatus shown in FIGS. 1 to 3 and the apparatus shown in FIG. Frequency is 13.56M
Plasma was generated using a high frequency power source 4 of Hz. The input power at this time is 2 kW, the gas is Ar, and the pressure is 4 mTor.
r, the plasma treatment time is 1 minute. The frequency of the bias power source 12 is 100 kHz and the self-bias voltage is -500V. The capacitance value of the capacitor 10 was adjusted to 200 pF.

【0049】そして、2つの静電電極に電圧を印加する
2つの直流電源A,Bの電圧を下記表1に示す値にして
ウェハをプラズマ処理し、プラズマ処理直後のウェハ表
面における温度分布をサーモグラフィを用いて調べた。
Then, the voltage of the two DC power supplies A and B for applying a voltage to the two electrostatic electrodes is set to the values shown in Table 1 below, the wafer is plasma-processed, and the temperature distribution on the wafer surface immediately after the plasma processing is thermographed. It investigated using.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】これらの実施例、従来例及び比較例につい
て、温度分布を測定した結果を図10(a)〜(d)に
示す。但し、図10(a)は従来例1の温度分布、図1
0(b)は従来例2の温度分布、図10(c)は実施例
の温度分布、図10(d)は比較例の温度分布を示す。
これらの図から明らかなように、従来例1,2は殆ど差
がない。これらは、静電吸着の原理に起因する。すなわ
ち、静電吸着力は、距離が同じならば2つの導体(半導
体)間の電位差によって強さが決定される。この場合
に、ウェハには−500Vのセルフバイアス電圧が印加
されている。従来例1の場合、直流電源Aが接続されて
いる電極とウェハとの間の電位差は1500V、直流電
源Bが接続されている電極とウェハとの間の電位差は5
00Vである。つまり、ウェハ面内に吸着力の分布があ
る。吸着力に分布があると、ウェハの冷却性能にむらが
できて、比較的大きな温度のばらつきが発生する。
The results of measuring the temperature distributions of these examples, conventional examples and comparative examples are shown in FIGS. 10 (a) to 10 (d). However, FIG. 10A shows the temperature distribution of Conventional Example 1, and FIG.
0 (b) shows the temperature distribution of the conventional example 2, FIG. 10 (c) shows the temperature distribution of the example, and FIG. 10 (d) shows the temperature distribution of the comparative example.
As is clear from these figures, there is almost no difference between the conventional examples 1 and 2. These are due to the principle of electrostatic attraction. That is, the strength of the electrostatic attraction force is determined by the potential difference between the two conductors (semiconductors) if the distance is the same. In this case, a self-bias voltage of -500V is applied to the wafer. In the case of the conventional example 1, the potential difference between the electrode connected to the DC power supply A and the wafer is 1500 V, and the potential difference between the electrode connected to the DC power supply B and the wafer is 5 V.
00V. That is, there is a distribution of the attraction force within the wafer surface. If the adsorption force has a distribution, the cooling performance of the wafer becomes uneven, and a relatively large temperature variation occurs.

【0052】一方、実施例の場合は、直流電源Aが接続
されている電極とウェハとの間の電位差は1000V、
直流電源Bが接続されている電極とウェハとの間の電位
差は1000Vで、両者の電位差は同じである。これに
より、ウェハ面内に吸着力のむらがなく、均一な温度分
布を得ることができる。更に、比較例は直流電源Aが接
続されている電極とウェハとの電位差は0V、直流電源
Bが接続されている電極とウェハとの電位差は2000
Vであり、吸着力が著しく異なる。このため、この比較
例では、温度のばらつきが比較的大きい。
On the other hand, in the case of the embodiment, the potential difference between the electrode to which the DC power supply A is connected and the wafer is 1000 V,
The potential difference between the electrode to which the DC power source B is connected and the wafer is 1000 V, and the potential difference between them is the same. As a result, it is possible to obtain a uniform temperature distribution without uneven suction force on the wafer surface. Further, in the comparative example, the potential difference between the electrode connected to the DC power supply A and the wafer is 0 V, and the potential difference between the electrode connected to the DC power supply B and the wafer is 2000.
V, and the attraction force is significantly different. Therefore, in this comparative example, the variation in temperature is relatively large.

【0053】このことから、ウェハのバイアス電圧を測
定し、その測定結果に基づいて、一方の静電電極とウェ
ハとの電位差と、他方の静電電極とウェハとの電位差と
を等しくすることが好ましいことがわかる。 (実施例4)次に、静電チャックの構造と温度分布との
関係を調べた。すなわち、実施例として図2に示す静電
チャックと、比較例として図11に示す静電チャックと
を用いてウェハ処理したときの温度分布をサーモグラフ
ィを用いて測定した。
From this, it is possible to measure the bias voltage of the wafer and make the potential difference between one electrostatic electrode and the wafer equal to the potential difference between the other electrostatic electrode and the wafer based on the measurement result. It turns out to be preferable. (Example 4) Next, the relationship between the structure of the electrostatic chuck and the temperature distribution was investigated. That is, the temperature distribution when the wafer was processed using the electrostatic chuck shown in FIG. 2 as an example and the electrostatic chuck shown in FIG. 11 as a comparative example was measured using thermography.

【0054】図11に示すように、比較例の静電チャッ
ク17は、基体17aの中央部に埋め込まれた2つの半
円状の静電電極17cと、これらの静電電極17cを取
り囲むリング状のバイアス電極17bとを有している。
そして、図12に示すように、バイアス電極17bには
交流電源12からマッチング回路11及びコンデンサ1
0を介して交流電圧が印加され、一方の静電電極17c
には直流電源7から正の電圧が印加され、他方の静電電
極17cには直流電源8から負の電圧が印加される。
As shown in FIG. 11, the electrostatic chuck 17 of the comparative example has two semi-circular electrostatic electrodes 17c embedded in the central portion of the base 17a and a ring shape surrounding these electrostatic electrodes 17c. And the bias electrode 17b.
Then, as shown in FIG. 12, the matching circuit 11 and the capacitor 1 are connected to the bias electrode 17b from the AC power supply 12.
AC voltage is applied via 0, and one electrostatic electrode 17c
Is applied with a positive voltage from the DC power supply 7, and the other electrostatic electrode 17c is applied with a negative voltage from the DC power supply 8.

【0055】これらの実施例及び比較例の静電チャック
を用いて、ウェハにプラズマ処理を施した。高周波電源
の周波数は13.56MHz、投入電力は2kW、ガス
はAr、圧力は4mtorr 、プラズマ処理時間は1分間で
ある。また、ウェハのバイアス電圧の周波数は100k
Hz、セルフバイアスはー500V、ブロッキングキャ
パシタンスCbの容量は200nFである。2つの静電
電極にはそれぞれ+500V及び−1500Vの電圧を
印加した。そして、プラズマ処理直後の温度分布をサー
モグラフィにより調べた。
Plasma treatment was performed on the wafer using the electrostatic chucks of these Examples and Comparative Examples. The frequency of the high frequency power supply is 13.56 MHz, the input power is 2 kW, the gas is Ar, the pressure is 4 mtorr, and the plasma processing time is 1 minute. The frequency of the wafer bias voltage is 100k.
Hz, self-bias is −500 V, and the blocking capacitance Cb has a capacitance of 200 nF. Voltages of +500 V and -1500 V were applied to the two electrostatic electrodes, respectively. Then, the temperature distribution immediately after the plasma treatment was examined by thermography.

【0056】図13にその結果を示す。但し、図13
(a)は図2に示す静電チャック(実施例)を用いたと
きの温度分布、図13(b)は図11に示す静電チャッ
ク(比較例)を用いたときの温度分布を示す。この図1
3から明らかなように、図2の静電チャックでは均一な
温度分布が得られたが、図9の静電チャックでは温度分
布が均一ではなく、周縁部が温度が高くなっている。こ
れは、バイアス電極上の部分には吸着力が働かないた
め、ウェハ周縁部の温度が上昇しやすくなるためであ
る。このことから、静電チャックは図2に示すように、
中央部にバイアス電極が配置され、このバイアス電極と
取り囲むように静電電極が配置されていることが好まし
いことがわかる。
The results are shown in FIG. However, in FIG.
FIG. 13A shows a temperature distribution when the electrostatic chuck (example) shown in FIG. 2 is used, and FIG. 13B shows a temperature distribution when the electrostatic chuck (comparative example) shown in FIG. 11 is used. This figure 1
As is clear from FIG. 3, a uniform temperature distribution was obtained with the electrostatic chuck of FIG. 2, but the temperature distribution was not uniform with the electrostatic chuck of FIG. 9, and the peripheral edge had a high temperature. This is because the attraction force does not act on the portion on the bias electrode, and the temperature of the peripheral portion of the wafer easily rises. From this fact, the electrostatic chuck is, as shown in FIG.
It is preferable that the bias electrode is arranged at the center and the electrostatic electrode is arranged so as to surround the bias electrode.

【0057】なお、本発明は、プラズマエッチング処理
以外にも、プラズマを用いた成膜処理等に適用すること
ができる。
The present invention can be applied not only to the plasma etching process but also to a film forming process using plasma.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ウェハに接触するバイアス電極が設けられた静電チャッ
クを使用し、交流電源からコンデンサを介して前記バイ
アス電極に交流電圧を印加するので、ブロッキングキャ
パシタンスのインピーダンスを任意に設定することがで
きる。これにより、高密度プラズマを使用した半導体ウ
ェハ処理工程において、ウェハに高い電圧を印加するこ
とができて、プラズマエッチングの際のエッチングレー
トが大きくなり、より垂直に異方性エッチングが可能に
なる。
As described above, according to the present invention,
An electrostatic chuck provided with a bias electrode in contact with the wafer is used, and an AC voltage is applied to the bias electrode from an AC power source via a capacitor. Therefore, the impedance of the blocking capacitance can be set arbitrarily. As a result, a high voltage can be applied to the wafer in a semiconductor wafer processing process using high-density plasma, the etching rate during plasma etching is increased, and anisotropic etching can be performed more vertically.

【0059】また、前記バイアス電極が静電チャックの
中央部に配設され、この静電チャックの周囲に静電電極
を配置した静電チャックを使用することにより、プラズ
マ処理時のウェハ表面の温度分布を均一にすることがで
きる。これにより、均一な特性の素子を形成できるとい
う効果を奏する。更に、前記コンデンサとして可変容量
型コンデンサを使用し、プラズマ処理終了直前に前記コ
ンデンサの容量値を小さくした後、プラズマ電源をオフ
にすることにより、コンデンサに蓄積された電荷による
素子の破壊を防止することができる。また、前記コンデ
ンサと前記バイアス電圧との間にスイッチを設け、プラ
ズマ処理を終了する直前に前記スイッチをオフにし、そ
の後プラズマ電源をオフにしても、上記の場合と同様
に、素子の破壊を防止することができる。
Further, by using the electrostatic chuck in which the bias electrode is arranged in the central portion of the electrostatic chuck and the electrostatic electrode is arranged around the electrostatic chuck, the temperature of the wafer surface during the plasma processing is reduced. The distribution can be made uniform. As a result, it is possible to form an element having uniform characteristics. Further, a variable capacitance type capacitor is used as the capacitor, and the capacitance value of the capacitor is reduced immediately before the plasma processing is finished, and then the plasma power supply is turned off to prevent destruction of the element due to the electric charge accumulated in the capacitor. be able to. Further, even if a switch is provided between the capacitor and the bias voltage, the switch is turned off immediately before the plasma processing is finished, and then the plasma power supply is turned off, destruction of the element is prevented as in the above case. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る誘導結合型プ
ラズマ処理装置の構成を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an inductively coupled plasma processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施の形態に係る半導体ウェハ処理装置
の静電チャックを示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing an electrostatic chuck of the semiconductor wafer processing apparatus according to the first embodiment.

【図3】第1の実施の形態に係る半導体ウェハ処理装置
の静電チャック及び電源の接続を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a connection between an electrostatic chuck and a power supply of the semiconductor wafer processing apparatus according to the first embodiment.

【図4】静電チャックの他の例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic view showing another example of the electrostatic chuck.

【図5】ウェハの電位を測定する電圧計の接続を示す模
式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the connection of a voltmeter for measuring the potential of the wafer.

【図6】本発明の第2の実施の形態に係る半導体ウェハ
処理装置を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a semiconductor wafer processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施の形態に係る半導体ウェハ
処理装置を示す模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a semiconductor wafer processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図8】第3の実施の形態に係る半導体ウェハ処理装置
の静電チャックを示す平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing an electrostatic chuck of a semiconductor wafer processing apparatus according to a third embodiment.

【図9】プラズマ発生電力と電圧振幅比との関係を示す
図である。
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between plasma generation power and voltage amplitude ratio.

【図10】プラズマ処理後のウェハ表面の温度分布を示
す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a temperature distribution on a wafer surface after plasma processing.

【図11】比較例の静電チャックを示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing an electrostatic chuck of a comparative example.

【図12】比較例の静電チャックの接続を示す模式図で
ある。
FIG. 12 is a schematic diagram showing connection of an electrostatic chuck of a comparative example.

【図13】プラズマ処理後のウェハ表面の温度分布を示
す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a temperature distribution on a wafer surface after plasma processing.

【図14】(a)は従来の単板式静電チャックを示す模
式的断面図、(b)は従来の双極式静電チャックを示す
模式的断面図である。
14A is a schematic cross-sectional view showing a conventional single-plate electrostatic chuck, and FIG. 14B is a schematic cross-sectional view showing a conventional bipolar electrostatic chuck.

【図15】双極式静電チャックを備えた従来の平行平板
型プラズマ発生装置を示す模式図である。
FIG. 15 is a schematic view showing a conventional parallel plate type plasma generator provided with a bipolar electrostatic chuck.

【図16】(a)は高周波電極における電圧波形を示す
波形図、(b)はウェハにおける電圧波形を示す波形図
である。
16A is a waveform diagram showing a voltage waveform in a high frequency electrode, and FIG. 16B is a waveform diagram showing a voltage waveform in a wafer.

【図17】図15に示すプラズマ発生装置の等価回路図
である。
FIG. 17 is an equivalent circuit diagram of the plasma generator shown in FIG.

【図18】従来の誘導結合プラズマ発生装置を示す模式
図である。
FIG. 18 is a schematic diagram showing a conventional inductively coupled plasma generator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,41 チャンバ 2,32,42 対向電極 3,11,33,43,45 マッチング回路 4,16,31,44 高周波電源 5,17 静電チャック 5a,17a,21a,23a 基体 5b,17b バイアス電極 5c,5e,17c,21b,23b 静電電極 6,26 ウェハ 7,8,22,24,25 直流電源 10,10a コンデンサ 12,34,46 交流電源 15 スイッチ 1,41 Chamber 2,32,42 Counter electrode 3,11,33,43,45 Matching circuit 4,16,31,44 High frequency power source 5,17 Electrostatic chuck 5a, 17a, 21a, 23a Substrate 5b, 17b Bias electrode 5c, 5e, 17c, 21b, 23b Electrostatic electrode 6,26 Wafer 7,8,22,24,25 DC power supply 10,10a Capacitor 12,34,46 AC power supply 15 Switch

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ウェハが載置される絶縁性基体と該基体
の表面に設けられて前記ウェハに接触するバイアス電極
と前記基体の表面下に埋め込まれた静電電極とにより構
成された静電チャックと、 前記バイアス電極に交流電圧を印加する交流電源と、 この交流電源と前記バイアス電極との間に接続されたコ
ンデンサと、 前記静電電極に直流電圧を印加する直流電源とを有する
ことを特徴とする半導体ウェハ処理装置。
1. An electrostatic device composed of an insulating substrate on which a wafer is mounted, a bias electrode provided on the surface of the substrate and in contact with the wafer, and an electrostatic electrode embedded below the surface of the substrate. A chuck, an AC power supply for applying an AC voltage to the bias electrode, a capacitor connected between the AC power supply and the bias electrode, and a DC power supply for applying a DC voltage to the electrostatic electrode. Characteristic semiconductor wafer processing equipment.
【請求項2】 前記バイアス電極は前記基体の中央部に
配置され、前記静電電極は前記バイアス電極の周囲に配
置されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体
ウェハ処理装置。
2. The semiconductor wafer processing apparatus according to claim 1, wherein the bias electrode is arranged in a central portion of the base, and the electrostatic electrode is arranged around the bias electrode.
【請求項3】 前記静電電極として相互に電気的に分離
された第1及び第2の静電電極を有し、前記直流電源と
して前記第1の静電電極に正の電圧を印加する第1の直
流電源と前記第2の静電電極に負の電圧を印加する第2
の直流電源とを有することを特徴とする請求項1又は2
に記載の半導体ウェハ処理装置。
3. The first and second electrostatic electrodes, which are electrically separated from each other, are provided as the electrostatic electrodes, and a positive voltage is applied to the first electrostatic electrodes as the DC power source. A second direct current power source and a second electrostatic voltage applied to the second electrostatic electrode;
3. The DC power supply according to claim 1 or 2.
The semiconductor wafer processing apparatus according to.
【請求項4】 前記コンデンサの容量値が200pF以
上であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1
項に記載の半導体ウェハ処理装置。
4. The capacitance value of the capacitor is 200 pF or more, according to any one of claims 1 to 3.
The semiconductor wafer processing apparatus according to item.
【請求項5】 前記コンデンサは可変容量型コンデンサ
であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項
に記載の半導体ウェハ処理装置。
5. The semiconductor wafer processing apparatus according to claim 1, wherein the capacitor is a variable capacitance type capacitor.
【請求項6】 前記静電チャックには、前記バイアス電
極を前記ウェハに向けて付勢する付勢手段が設けられて
いることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に
記載の半導体ウェハ処理装置。
6. The electrostatic chuck is provided with urging means for urging the bias electrode toward the wafer, according to any one of claims 1 to 5. Semiconductor wafer processing equipment.
【請求項7】 前記バイアス電極は、導電性ゴムにより
形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいず
れか1項に記載の半導体ウェハ処理装置。
7. The semiconductor wafer processing apparatus according to claim 1, wherein the bias electrode is made of conductive rubber.
【請求項8】 ウェハが搭載される絶縁性基体、該基体
の表面に設けられてウェハに接触するバイアス電極及び
前記基体の表面下に埋め込まれた静電電極により構成さ
れた静電チャックによりウェハを保持し、該ウェハにプ
ラズマ処理を施す半導体ウェハ処理方法であって、 前記静電電極に直流電圧を印加して前記ウェハを静電吸
着しつつ、前記バイアス電極にコンデンサを介して交流
電圧を印加することを特徴とする半導体ウェハ処理方
法。
8. A wafer by means of an electrostatic chuck composed of an insulating substrate on which a wafer is mounted, a bias electrode provided on the surface of the substrate and in contact with the wafer, and an electrostatic electrode embedded below the surface of the substrate. And a semiconductor wafer processing method for performing plasma processing on the wafer, wherein a DC voltage is applied to the electrostatic electrode to electrostatically adsorb the wafer, and an AC voltage is applied to the bias electrode via a capacitor. A method for processing a semiconductor wafer, which comprises applying a voltage.
【請求項9】 プラズマ処理を終了する際に、前記コン
デンサの容量値を時間とともに減少させ、その後、プラ
ズマの生成を停止することを特徴とする請求項8に記載
の半導体ウェハ処理方法。
9. The method for processing a semiconductor wafer according to claim 8, wherein when the plasma processing is finished, the capacitance value of the capacitor is decreased with time, and then the plasma generation is stopped.
【請求項10】 プラズマ処理を終了する際に、前記コ
ンデンサと前記バイアス電極との間を電気的に遮断し、
その後、プラズマの生成を停止することを特徴とする請
求項8に記載の半導体ウェハ処理方法。
10. When the plasma processing is completed, the capacitor and the bias electrode are electrically disconnected from each other,
After that, the generation of plasma is stopped, and the semiconductor wafer processing method according to claim 8.
【請求項11】 プラズマ処理中の前記ウェハに印加さ
れるセルフバイアス電圧の値を検出し、その検出したセ
ルフバイアス電圧に応じて前記静電電極に印加する電圧
値を調整することを特徴とする請求項8乃至10のいず
れか1項に記載の半導体ウェハ処理方法。
11. A value of a self-bias voltage applied to the wafer during plasma processing is detected, and a voltage value applied to the electrostatic electrode is adjusted according to the detected self-bias voltage. The semiconductor wafer processing method according to claim 8.
【請求項12】 ウェハが搭載される絶縁性基体、該基
体の表面に設けられてウェハに接触するバイアス電極及
び前記基体の表面下に埋め込まれた静電電極により構成
された静電チャックによりウェハを保持し、該ウェハに
プラズマ処理を施す半導体ウェハ処理方法であって、 前記バイアス電極を介して前記ウェハに特定の電位を印
加し、前記静電電極に逆電位の直流電圧を印加して前記
ウェハを前記静電チャックに吸着する工程と、前記バイ
アス電極にコンデンサを介して交流電圧を印加する工程
とを有することを特徴とする半導体ウェハ処理方法。
12. A wafer by an electrostatic chuck composed of an insulating substrate on which a wafer is mounted, a bias electrode provided on the surface of the substrate and in contact with the wafer, and an electrostatic electrode embedded below the surface of the substrate. A semiconductor wafer processing method for holding a wafer and performing plasma processing on the wafer, wherein a specific potential is applied to the wafer via the bias electrode, and a DC voltage having a reverse potential is applied to the electrostatic electrode. A semiconductor wafer processing method comprising: a step of attracting a wafer to the electrostatic chuck; and a step of applying an AC voltage to the bias electrode via a capacitor.
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