JPH09120988A - Plasma processing method - Google Patents
Plasma processing methodInfo
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- JPH09120988A JPH09120988A JP19134896A JP19134896A JPH09120988A JP H09120988 A JPH09120988 A JP H09120988A JP 19134896 A JP19134896 A JP 19134896A JP 19134896 A JP19134896 A JP 19134896A JP H09120988 A JPH09120988 A JP H09120988A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、被処理体に対し
て、エッチング処理を始めとする各種のプラズマ処理を
施す際のプラズマ処理方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing method for subjecting an object to be processed to various types of plasma processing including etching processing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば半導体製造プロセスにおけるエッ
チング処理を例にとると、半導体ウエハ（以下、「ウエ
ハ」という）などの表面の絶縁膜をエッチングして、コ
ンタクトホールを形成する際、従来からプラズマを利用
するエッチング装置が使用されている。その中でもとり
わけ処理室内の上下に電極を対向配置したいわゆる平行
平板型のエッチング装置は、比較的大口径のウエハの処
理に適していることから数多く使用されている。2. Description of the Related Art For example, when an etching process in a semiconductor manufacturing process is taken as an example, when a contact hole is formed by etching an insulating film on the surface of a semiconductor wafer (hereinafter referred to as "wafer"), plasma is conventionally used. The etching equipment used is used. Among them, a so-called parallel plate type etching apparatus in which electrodes are arranged to face each other in the upper and lower parts of the processing chamber is particularly used because it is suitable for processing a wafer having a relatively large diameter.
【０００３】ところでエッチング処理中はウエハを電極
上の所定位置に保持する必要があるため、前記従来のエ
ッチング装置においては、例えば特開平４−５１５４２
号にも開示されているような静電チャックが、下部電極
上に設けられている。この静電チャックは、絶縁体に電
極が内設された構成を有しており、直流電圧をこの電極
に印加した際に生ずる静電気力（クーロン力）によっ
て、ウエハを吸着保持するようになっている。By the way, since it is necessary to hold the wafer at a predetermined position on the electrode during the etching process, in the conventional etching apparatus described above, for example, JP-A-4-51542 is used.
An electrostatic chuck, such as that disclosed in U.S. Pat. This electrostatic chuck has a structure in which an electrode is provided inside an insulator, and an electrostatic force (Coulomb force) generated when a DC voltage is applied to this electrode is used to attract and hold a wafer. There is.
【０００４】この場合、被処理体の吸着回数が多くなっ
てくると、静電チャックの絶縁体表面に、被処理体を吸
着する際に印加される直流電圧とは逆の極性の電荷が次
第に残留するようになり、その結果、直流電圧を印加し
てもウエハを確実に吸着できなくなるおそれがある。そ
のため従来からそのような静電チャックの吸着不良を防
止する方法が提案されている。例えば特公昭６３−３６
１３８号においてはウエハを離脱させた後に放電圧力の
ガスを処理室内に導入し、処理室内の電極で高周波放電
させて静電チャックの吸着不良を防止する方法（以下、
「プラズマ除電」という）が提案されており、また前出
特開平４−５１５４２号においては、その際に不活性ガ
スを導入して放電させることが開示されている。In this case, when the number of times the object to be processed is attracted increases, charges having a polarity opposite to the DC voltage applied when the object to be processed is attracted to the insulator surface of the electrostatic chuck gradually. As a result, the wafer may remain, and as a result, the wafer may not be surely attracted even if a DC voltage is applied. Therefore, conventionally, a method of preventing such a suction failure of the electrostatic chuck has been proposed. For example, Japanese Patent Publication Sho-63-36
In No. 138, a method of preventing the adsorption failure of the electrostatic chuck by introducing a gas having a discharge pressure into the processing chamber after removing the wafer and performing high frequency discharge at the electrodes in the processing chamber (hereinafter,
"Plasma neutralization") has been proposed, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-51542 discloses that an inert gas is introduced at that time to cause electric discharge.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の方法は、いずれも本来のエッチング処理と同一の放
電状態で電荷を除去するようにしているため、静電チャ
ックの表面に反応生成物が堆積したり（いわゆる「デ
ポ」の付着）、静電チャックの表面がスパッタリングさ
れるという問題があった。また、前記各従来技術は、エ
ッチング処理済みのウエハを処理室内から搬出し終える
のを待ってプラズマ放電を発生させて電荷を除去し、そ
の電荷の除去が終了してから次のウエハを処理室内に搬
入させている。このため、前記各従来技術は、ウエハの
処理室内からの搬出および処理室内への搬入と、吸着不
良の防止工程とを同時に行うことができず、スループッ
トにとって問題があった。However, in all of the above-mentioned conventional methods, the charge is removed in the same discharge state as the original etching process, so that the reaction product is deposited on the surface of the electrostatic chuck. There is a problem in that the surface of the electrostatic chuck is sputtered (so-called “depot” is attached). Further, in each of the related arts described above, a plasma discharge is generated after the etching-processed wafer is completely unloaded from the processing chamber to remove charges, and after the removal of the charges is completed, the next wafer is processed in the processing chamber. I have to carry it in. For this reason, in each of the above-mentioned conventional techniques, it is not possible to simultaneously carry out the carry-out of the wafer from the process chamber and the carry-in of the wafer into the process chamber and the step of preventing the suction failure, and there is a problem in throughput.
【０００６】また従来は、ウエハを静電チャック上に載
置させる前に既に直流電圧を静電チャックに印加してい
たため、また別の問題があった。即ち、この種のエッチ
ング装置などにおいては、処理室内に搬送アームなどの
搬送手段によって搬入されたウエハを静電チャック上に
載置させたり、また処理が終わったウエハを静電チャッ
クから離隔させ、前記搬送手段に渡すための機構とし
て、載置台内に設けられその先端が静電チャックから突
出自在なリフターピンなどの支持部材が用いられてい
る。Further, conventionally, there was another problem because a DC voltage was already applied to the electrostatic chuck before the wafer was placed on the electrostatic chuck. That is, in this type of etching apparatus or the like, a wafer carried in by a carrier means such as a carrier arm is placed on the electrostatic chuck, or a processed wafer is separated from the electrostatic chuck. A supporting member such as a lifter pin, which is provided in the mounting table and whose tip can freely project from the electrostatic chuck, is used as a mechanism for delivering to the conveying means.
【０００７】従って、ウエハが静電チャック上に載置さ
れる前に、そのように直流電圧を静電チャックに印加し
ていると、支持部材が抵抗を介して接地されているの
で、支持部材が上昇した時に、この支持部材と静電チャ
ックとの間で直流放電が発生し、例えばプラスの直流電
圧を印加しておくと、マイナスの電荷が静電チャック表
面に滞留し、それによって吸着不良が発生するという問
題があった。Therefore, when a direct current voltage is applied to the electrostatic chuck in this manner before the wafer is placed on the electrostatic chuck, the supporting member is grounded via a resistor, and thus the supporting member is grounded. When the voltage rises, a DC discharge is generated between this support member and the electrostatic chuck. For example, if a positive DC voltage is applied, a negative charge will accumulate on the surface of the electrostatic chuck, which will cause adsorption failure. There was a problem that occurs.
【０００８】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、静電チャックを劣化させることな
く、かつスループットを低下させずに静電チャックへの
被処理体の吸着不良を防止でき、さらに被処理体に対す
る吸着力をより強くできるプラズマ処理方法を提供し
て、前記問題の解決を図ることにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to prevent defective adsorption of an object to be processed to the electrostatic chuck without deteriorating the electrostatic chuck and reducing the throughput. It is an object of the present invention to provide a plasma processing method capable of further increasing the adsorption force with respect to an object to be processed, thereby solving the above problem.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１のプラズマ処理方法は、処理室内にある静
電チャックに直流電圧を印加することによって生ずる静
電気力を利用して被処理体を前記静電チャック上に吸着
し、前記処理室内に所定の処理ガスを供給しつつ、高周
波電力の供給によって前記処理室内にプラズマを発生さ
せ、前記静電チャック上の被処理体に対し所定のプラズ
マ処理を施す方法において、前記所定のプラズマ処理が
終了した後、前記処理ガスの供給と、高周波電力の供給
を各々停止させ、次いでプラズマ処理を施した被処理体
を前記静電チャック上から離隔させた後、次の処理すべ
き被処理体を前記静電チャック上に吸着する前に、前記
処理室内に気体を導入した状態で、前記被処理体を吸着
する際に静電チャックに印加する直流電圧とは逆極性の
直流電圧を、前記静電チャックに印加することを特徴と
するものである。In order to achieve the above object, the plasma processing method according to claim 1 uses an electrostatic force generated by applying a DC voltage to an electrostatic chuck in a processing chamber to be processed. Is adsorbed on the electrostatic chuck, and while supplying a predetermined processing gas into the processing chamber, plasma is generated in the processing chamber by supplying high-frequency power, and a predetermined amount is applied to the object to be processed on the electrostatic chuck. In the method of performing plasma treatment, after the predetermined plasma treatment is completed, the supply of the processing gas and the supply of high-frequency power are stopped, and then the object to be plasma-treated is separated from the electrostatic chuck. Then, before the next object to be processed is adsorbed on the electrostatic chuck, the electrostatic chuck is applied when the object is adsorbed with the gas introduced into the processing chamber. The DC voltage applied to the opposite polarity of the DC voltage, it is characterized in that applied to the electrostatic chuck.
【００１０】この場合、請求項２に記載したように、被
処理体を吸着する際に静電チャックに直流電圧を印加す
るプロセスと、前記直流電圧とは逆極性の直流電圧を前
記静電チャックに印加するプロセスとの間に、静電チャ
ックの電極を接地させるプロセスを加えることが好まし
い。In this case, as described in claim 2, the process of applying a DC voltage to the electrostatic chuck when adsorbing the object to be processed and the DC voltage having a polarity opposite to the DC voltage are applied to the electrostatic chuck. It is preferable to add a process of grounding the electrode of the electrostatic chuck to the process of applying the voltage to the electrode.
【００１１】さらにまた請求項３に記載したように、導
入する気体のガス圧は、少なくとも直流放電が発生する
ガス圧に設定することが好ましい。この場合、印加する
直流電圧が比較的高いときには、当該ガス圧は低く、印
加する直流電圧が比較的低いときには当該ガス圧を高く
する。Further, as described in claim 3, it is preferable that the gas pressure of the gas to be introduced is set to at least a gas pressure at which direct current discharge is generated. In this case, when the applied DC voltage is relatively high, the gas pressure is low, and when the applied DC voltage is relatively low, the gas pressure is high.
【００１２】そして請求項４に記載したように静電チャ
ックに対する被処理体の載置・離隔は、静電チャックか
ら突出自在な例えばリフターピンのような支持部材によ
って行うようにし、この支持部材が動作しているとき
に、前記逆極性の直流電圧を印加するようにしてもよ
い。Further, as described in claim 4, the object to be processed is placed on or separated from the electrostatic chuck by a supporting member such as a lifter pin which is projectable from the electrostatic chuck. The DC voltage of the opposite polarity may be applied during operation.
【００１３】また請求項５に記載したように、処理室に
対する被処理体の搬入出は、搬送アームなどの搬送手段
によって行うようにし、この搬送手段の動作中に、前記
逆極性の直流電圧を印加するようにしてもよい。Further, as described in claim 5, the object to be processed is carried in and out of the processing chamber by a carrying means such as a carrying arm, and the DC voltage of the reverse polarity is applied during the operation of the carrying means. You may make it apply.
【００１４】さらに請求項６に記載したように、処理室
に被処理体の搬入出用のゲートバルブを設けると共に、
このゲートバルブが開いている間に、前記逆極性の直流
電圧を印加するようにしてもよい。Further, as described in claim 6, a gate valve for loading and unloading the object to be processed is provided in the processing chamber, and
The DC voltage of the opposite polarity may be applied while the gate valve is open.
【００１５】請求項７によれば、処理室内にある静電チ
ャックに直流電圧を印加することによって生ずる静電気
力を利用して被処理体を前記静電チャック上に吸着し、
前記処理室内に所定の処理ガスを供給しつつ、高周波電
力の供給によって前記処理室内にプラズマを発生させ、
前記静電チャック上の被処理体に対し所定のプラズマ処
理を施す方法において、被処理体を静電チャック上に載
置し、処理室内に処理ガスを導入してこの処理室内を直
流放電の発生するガス圧に設定する第１の工程と、前記
第１の工程の後、静電チャックに直流電圧を印加する第
２の工程と、前記第２の工程の後、処理室内の圧力をプ
ラズマ処理時の圧力に設定する第３の工程と、前記第３
の工程の後に、高周波電力を供給する第４の工程とを有
することを特徴とするプラズマ処理方法が提供される。According to a seventh aspect of the present invention, an object to be processed is attracted onto the electrostatic chuck by utilizing an electrostatic force generated by applying a DC voltage to the electrostatic chuck inside the processing chamber,
While supplying a predetermined processing gas into the processing chamber, plasma is generated in the processing chamber by supplying high-frequency power,
In the method of subjecting an object to be processed on the electrostatic chuck to a predetermined plasma treatment, the object to be processed is placed on the electrostatic chuck, a processing gas is introduced into the processing chamber, and DC discharge is generated in the processing chamber. First step of setting the gas pressure to be performed, a second step of applying a DC voltage to the electrostatic chuck after the first step, and a plasma processing of the pressure in the processing chamber after the second step. The third step of setting the pressure at the time, and the third step
And a fourth step of supplying high-frequency power after the step of (1), the plasma processing method is provided.
【００１６】この場合、請求項８に記載したように、第
２の工程と第４の工程との間に、被処理体の裏面（静電
チャック側の面）に伝熱ガスを供給する工程を加えて処
理するようにしてもよい。例えば処理室内の圧力をプラ
ズマ処理時の圧力に設定する第３の工程の前又は後に、
前記伝熱ガスを供給するようにする。In this case, as described in claim 8, the step of supplying the heat transfer gas to the back surface (surface on the electrostatic chuck side) of the object to be processed between the second step and the fourth step. May be added for processing. For example, before or after the third step of setting the pressure in the processing chamber to the pressure during plasma processing,
The heat transfer gas is supplied.
【００１７】これら請求項１〜８の発明において、「静
電チャック」とは、例えば、導電性の薄膜をポリイミド
系樹脂などの絶縁材料によって上下から挟持した構成を
有している。そして、「静電チャックに直流電圧を印加
する」とは、そのように構成された静電チャック内の前
記薄膜、即ち電極に所定の直流電圧を印加することを意
味する。そして静電チャック内の前記薄膜に所定の直流
電圧を印加することによりクーロン力を発生させると、
このクーロン力によって被処理体を静電チャックの上面
に吸着保持することが可能になるのである。In the inventions of claims 1 to 8, the "electrostatic chuck" has a structure in which, for example, a conductive thin film is sandwiched from above and below by an insulating material such as a polyimide resin. And, "to apply a direct current voltage to the electrostatic chuck" means to apply a predetermined direct current voltage to the thin film, that is, the electrode in the electrostatic chuck thus configured. When a Coulomb force is generated by applying a predetermined DC voltage to the thin film in the electrostatic chuck,
This Coulomb force makes it possible to attract and hold the object to be processed on the upper surface of the electrostatic chuck.
【００１８】請求項１によれば、例えば被処理体を吸着
する際に静電チャックにプラスの直流電圧を印加するの
であれば、プラズマ処理後の被処理体を静電チャックか
ら例えばリフターピンなどの支持部材によって離隔した
後、次の被処理体を静電チャック上に吸着する前に、処
理室内に気体が導入された状態で、静電チャックにマイ
ナスの直流電圧を印加することになる。According to the first aspect of the present invention, for example, if a positive DC voltage is applied to the electrostatic chuck when adsorbing the object to be processed, the object to be processed after the plasma processing is removed from the electrostatic chuck by, for example, a lifter pin. After being separated by the support member, a negative DC voltage is applied to the electrostatic chuck in a state where gas is introduced into the processing chamber before the next object to be processed is adsorbed on the electrostatic chuck.
【００１９】ここで、前記処理室内に導入される気体は
特に限定は無いが、例えば、Ａｒ（アルゴン）ガス等の
不活性ガス、その他Ｎ2（窒素）ガスなども好適に利用
することができる。このように、前記処理室内に適当な
気体が導入された状態で、被処理体を吸着する際に静電
チャックに印加する直流電圧とは逆の極性の直流電圧を
静電チャックに印加することによって直流放電を発生さ
せ、気体中の電荷を静電チャックの表面に引き寄せるこ
とができる。これにより静電チャック表面を残留電荷と
は逆の極性に帯電させて、吸着不良を解消し、さらには
静電チャックへの被処理体の吸着力をより強くすること
も可能になる。理論的には直流放電が発生しないと上記
の効果が得られない筈であるが、直流放電が発生しない
時でも上記の効果が得られる場合もあった。これは気体
中のわずかな帯電粒子が静電チャック表面に引き寄せら
れたためと思われる。Here, the gas introduced into the processing chamber is not particularly limited, but for example, an inert gas such as Ar (argon) gas, and other N 2 (nitrogen) gas can also be preferably used. . In this manner, a DC voltage having a polarity opposite to that of the DC voltage applied to the electrostatic chuck when adsorbing the object to be processed is applied to the electrostatic chuck with a proper gas introduced into the processing chamber. A direct current discharge can be generated by this to attract the electric charge in the gas to the surface of the electrostatic chuck. This makes it possible to charge the surface of the electrostatic chuck to the opposite polarity to the residual charge, eliminate the adsorption failure, and further increase the attraction force of the object to be processed to the electrostatic chuck. Theoretically, the above effect should not be obtained unless the DC discharge is generated, but the above effect may be obtained even when the DC discharge is not generated. This is probably because a small amount of charged particles in the gas were attracted to the surface of the electrostatic chuck.
【００２０】既述した従来のプラズマ除電においては、
５０Ｗ程度の電力を必要としていたが、本発明のような
直流放電に要する電力は１Ｗ以下でも十分である。従っ
て、静電チャック表面にデポが付着することは少なく、
また静電チャックの表面がスパッタリングされることも
ない。またガス圧に関しても、直流放電が発生する圧力
以上であればよいので、プラズマ除電よりガス圧の制限
は緩やかである。In the above-mentioned conventional plasma neutralization,
Although about 50 W of electric power was required, 1 W or less is sufficient as the electric power required for DC discharge as in the present invention. Therefore, it is unlikely that the depot will adhere to the surface of the electrostatic chuck,
Also, the surface of the electrostatic chuck is not sputtered. Regarding the gas pressure as well, it is sufficient if it is equal to or higher than the pressure at which direct current discharge is generated, so that the restriction of the gas pressure is looser than that of plasma static elimination.
【００２１】請求項２のように、吸着の際の直流電圧の
印加と、逆極性の直流電圧の印加との間に、一旦静電チ
ャックの電極を接地させるようにすれば、リフターピン
などの支持部材が上昇してウエハに接触した時に、ウエ
ハと静電チャックの薄膜に残留していた電荷の一部がア
ースに流れ、ウエハを静電チャックから容易に離すこと
ができる。When the electrode of the electrostatic chuck is once grounded between the application of the DC voltage at the time of adsorption and the application of the DC voltage of the opposite polarity as in claim 2, the electrode of the lifter pin, etc. When the support member rises and comes into contact with the wafer, part of the charges remaining on the wafer and the thin film of the electrostatic chuck flow to the ground, and the wafer can be easily separated from the electrostatic chuck.
【００２２】また導入する気体のガス圧を、直流放電が
発生するガス圧とすることにより、より確実に直流放電
を発生させてプロセスの信頼性を高めることができる。Further, by setting the gas pressure of the gas to be introduced to be the gas pressure at which the DC discharge is generated, the DC discharge can be generated more reliably and the reliability of the process can be improved.
【００２３】さらに逆極性の直流電圧の印加を、支持部
材の動作中、搬送手段の動作中、さらにはゲートバルブ
の開放中に実施することで、これらの動作と並行して静
電チャックの吸着不良防止、吸着力増強のプロセスを行
うことになり、スループットに与える影響を抑えること
ができる。Further, by applying the DC voltage of the opposite polarity during the operation of the support member, the operation of the transfer means, and the opening of the gate valve, the electrostatic chuck adsorption is performed in parallel with these operations. The process of preventing defects and enhancing the suction power is performed, and the influence on the throughput can be suppressed.
【００２４】請求項７のように、被処理体を静電チャッ
ク上に載置し、処理室内に処理ガスを導入してこの処理
室内を直流放電の発生するガス圧に設定した後に、静電
チャックに直流電圧を印加するようにすれば、従来のよ
うにリフターピンなどの支持部材と静電チャックとの間
で直流放電が発生することはない。そして処理ガスが直
流放電した結果、処理空間が導通状態になり、ウエハに
負の電荷が供給され、クーロン力によりウエハはしっか
りと静電チャックに吸着される。以後、処理室内の圧力
をプラズマ処理時の圧力に設定して、高周波電源などか
ら高周波電力を供給して通常のエッチング処理を実施す
ればよい。According to a seventh aspect of the present invention, the object to be processed is placed on the electrostatic chuck, the processing gas is introduced into the processing chamber, and the processing chamber is set to a gas pressure at which DC discharge is generated. If a DC voltage is applied to the chuck, DC discharge will not occur between the support member such as lifter pins and the electrostatic chuck as in the conventional case. Then, as a result of the processing gas being DC-discharged, the processing space becomes conductive, negative charges are supplied to the wafer, and the wafer is firmly attracted to the electrostatic chuck by the Coulomb force. After that, the pressure in the processing chamber may be set to the pressure during plasma processing, and high-frequency power may be supplied from a high-frequency power source or the like to perform normal etching processing.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態をエッ
チング処理方法に適用した例に基づいて説明する。図１
は、本発明の実施の形態に用いたエッチング装置１の断
面を模式的に示している。このエッチング装置１におけ
る処理室２は、気密に閉塞自在な酸化アルマイト処理さ
れたアルミニウムなどからなる円筒形状の処理容器３内
に形成され、当該処理容器３自体は接地線４を介して接
地されている。前記処理室２内の底部にはセラミックな
どの絶縁支持板５が設けられており、この絶縁支持板５
の上部に、被処理体例えば直径８インチの半導体ウエハ
（以下、「ウエハ」という）Ｗを載置するための下部電
極を構成する略円柱状のサセプタ６が、上下動自在に収
容されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on an example applied to an etching method. FIG.
FIG. 3 schematically shows a cross section of the etching apparatus 1 used in the embodiment of the present invention. The processing chamber 2 in this etching apparatus 1 is formed in a cylindrical processing container 3 made of aluminum or the like which has been airtightly closed and can be treated with oxidized alumite, and the processing container 3 itself is grounded via a ground wire 4. There is. An insulating support plate 5 made of ceramic or the like is provided at the bottom of the processing chamber 2.
A substantially columnar susceptor 6 which constitutes a lower electrode for mounting an object to be processed, for example, a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as “wafer”) W having a diameter of 8 inches, is accommodated in an upper and lower part of the substrate so as to be vertically movable. .
【００２６】前記サセプタ６は、前記絶縁支持板５及び
処理容器３の底部を遊貫する昇降軸７によって支持され
ており、この昇降軸７は、処理容器３外部に設置されて
いる駆動モータ８によって上下動自在となっている。従
ってこの駆動モータ８の作動により、前記サセプタ６
は、図１中の往復矢印に示したように、上下動自在とな
っている。なお処理室２の気密性を確保するため、前記
サセプタ６と絶縁支持板５との間には、前記昇降軸７の
外方を囲むように伸縮自在な気密部材、例えばベローズ
９が設けられている。The susceptor 6 is supported by an elevating shaft 7 which loosely penetrates the insulating support plate 5 and the bottom of the processing container 3, and the elevating shaft 7 is a drive motor 8 installed outside the processing container 3. It can move up and down freely. Therefore, by the operation of the drive motor 8, the susceptor 6 is
Can move up and down as shown by the reciprocating arrow in FIG. In order to ensure the airtightness of the processing chamber 2, a stretchable airtight member such as a bellows 9 is provided between the susceptor 6 and the insulating support plate 5 so as to surround the outside of the elevating shaft 7. There is.
【００２７】前記サセプタ６は、表面が酸化処理された
アルミニウムからなり、その内部には、温度調節手段、
例えばセラミックヒータなどの加熱手段（図示せず）
や、外部の冷媒源（図示せず）との間で冷媒を循環させ
るための冷媒循環路（図示せず）が設けられており、サ
セプタ６上のウエハＷを所定温度に維持することが可能
なように構成されている。またかかる温度は、温度セン
サ（図示せず）、温度制御機構（図示せず）によって自
動的に制御される構成となっている。The susceptor 6 is made of aluminum whose surface is subjected to oxidation treatment.
Heating means such as a ceramic heater (not shown)
Also, a coolant circulation path (not shown) for circulating a coolant with an external coolant source (not shown) is provided, and the wafer W on the susceptor 6 can be maintained at a predetermined temperature. It is configured like this. The temperature is automatically controlled by a temperature sensor (not shown) and a temperature control mechanism (not shown).
【００２８】前記サセプタ６上には、ウエハＷを吸着保
持するための静電チャック１１が設けられている。この
静電チャック１１は、図２に示したように、導電性の薄
膜１２をポリイミド系の樹脂１３によって上下から挟持
した構成を有している。そして、スイッチ１４がプラス
端子１５に接続操作されると、処理容器３の外部に設置
されている高圧直流プラス電源１６からのプラス電圧、
例えば＋１．５ｋＶ〜＋２ｋＶの正電圧が前記薄膜１２
に印加され、その際に生ずるクーロン力によってウエハ
Ｗは、静電チャック１１の上面に吸着保持されるように
なっている。また、スイッチ１４がマイナス端子１７に
接続操作されると、処理容器３の外部に設置されている
高圧直流マイナス電源１８からのマイナス電圧、例えば
−１．５〜−２ｋＶの負電圧が前記薄膜１２に印加され
るようになっている。また、スイッチ１４が接地端子１
９に接続操作された場合は、前記薄膜１２は接地される
ようになっている。An electrostatic chuck 11 for attracting and holding the wafer W is provided on the susceptor 6. As shown in FIG. 2, the electrostatic chuck 11 has a structure in which a conductive thin film 12 is sandwiched between polyimide resins 13 from above and below. When the switch 14 is connected to the plus terminal 15, the plus voltage from the high voltage DC plus power source 16 installed outside the processing container 3
For example, a positive voltage of +1.5 kV to +2 kV is applied to the thin film 12
The wafer W is attracted and held on the upper surface of the electrostatic chuck 11 by the Coulomb force generated at that time. When the switch 14 is connected to the negative terminal 17, a negative voltage from a high voltage DC negative power source 18 installed outside the processing container 3, for example, a negative voltage of −1.5 to −2 kV is applied to the thin film 12. Is applied to. In addition, the switch 14 is the ground terminal 1
The thin film 12 is designed to be grounded when the connection operation is made to 9.
【００２９】なおサセプタ６内には、例えばＨｅ（ヘリ
ウム）ガスなどの伝熱ガスの流路（図示せず）が形成さ
れており、静電チャック１１上に吸着保持されたウエハ
Ｗの裏面に対してこの伝熱ガスを供給することによっ
て、ウエハＷと静電チャックとの間の熱伝達を均一にす
ると共に、かつ伝達効率を向上させるようになってい
る。A flow path (not shown) for heat transfer gas such as He (helium) gas is formed in the susceptor 6, and is provided on the back surface of the wafer W attracted and held on the electrostatic chuck 11. On the other hand, by supplying this heat transfer gas, the heat transfer between the wafer W and the electrostatic chuck is made uniform and the transfer efficiency is improved.
【００３０】また前記サセプタ６内には、図２に示した
ように、サセプタ６内を上下動してウエハＷを静電チャ
ック１１上からリフトアップ自在な複数のリフターピン
２０が内設されている。このリフターピン２０は本発明
にいう支持部材を構成している。なおリフターピン２０
の他端は、高インピーダンス体、例えば３メガオームの
抵抗を介して接地されている。As shown in FIG. 2, a plurality of lifter pins 20 are provided inside the susceptor 6 so as to move up and down in the susceptor 6 to lift up the wafer W from the electrostatic chuck 11. There is. The lifter pin 20 constitutes the support member according to the present invention. 20 lifter pins
The other end of is connected to ground via a high impedance body, for example, a 3 megohm resistor.
【００３１】前記サセプタ６上の周辺には、静電チャッ
ク１１を囲むようにして、平面が略環状の内側フォーカ
スリング２１が設けられている。この内側フォーカスリ
ング２１は導電性を有する単結晶シリコンからなってお
り、プラズマ中のイオンを効果的にウエハＷに入射させ
る機能を有している。On the periphery of the susceptor 6, an inner focus ring 21 having a substantially plane plane is provided so as to surround the electrostatic chuck 11. The inner focus ring 21 is made of conductive single crystal silicon, and has a function of effectively injecting ions in plasma to the wafer W.
【００３２】前記内側フォーカスリング２１の外周に
は、さらに平面が略環状の外側フォーカスリング２２が
設けられている。この外側フォーカスリング２２は絶縁
性を有する石英からなり、またその外周上縁部は、外側
に凸の湾曲形状に成形され、ガスが澱まず円滑に排出さ
れるようになっている。この外側フォーカスリング２２
は、後述のシールドリング５３と共に、サセプタ６と後
述の上部電極５１との間に発生したプラズマの拡散を抑
制する機能を有している。On the outer circumference of the inner focus ring 21, there is further provided an outer focus ring 22 having a substantially flat plane. The outer focus ring 22 is made of quartz having an insulating property, and the upper edge of the outer periphery thereof is formed in a curved shape having an outward convex shape so that gas is smoothly discharged without settling. This outer focus ring 22
Has a function of suppressing diffusion of plasma generated between the susceptor 6 and an upper electrode 51 described later, together with a shield ring 53 described later.
【００３３】前出サセプタ６の周囲には、バッフル板２
３が配され、さらにこのバッフル板２３の内周部は、石
英の支持体等を介してボルト等の手段によってサセプタ
６に固定されている。従って、サセプタ６の上下動に伴
ってこのバッフル板２３も上下動する構成となってい
る。このバッフル板２３には多数の透孔２３ａが形成さ
れており、ガスを均一に排出する機能を有している。The baffle plate 2 is provided around the front susceptor 6.
3, the inner peripheral portion of the baffle plate 23 is fixed to the susceptor 6 by means of bolts or the like via a quartz support or the like. Therefore, the baffle plate 23 also moves up and down as the susceptor 6 moves up and down. A large number of through holes 23a are formed in the baffle plate 23 and has a function of uniformly discharging gas.
【００３４】前出処理室２の上部には、アルミナからな
る絶縁支持材３１、アルミニウムからなる冷却部材３２
を介して、エッチングガスやその他のガスを処理室２内
に導入するための拡散部材３３が設けられている。また
この冷却部材３２の上部には、冷媒循環路３４が形成さ
れており、外部から供給されるチラー（冷媒）が循環す
ることによって、後述の上部電極５１を所定温度にまで
冷却する機能を有している。An insulating support 31 made of alumina and a cooling member 32 made of aluminum are provided above the processing chamber 2.
A diffusion member 33 for introducing an etching gas or another gas into the processing chamber 2 via the above is provided. Further, a cooling medium circulation path 34 is formed above the cooling member 32, and has a function of cooling the upper electrode 51 described later to a predetermined temperature by circulating a chiller (cooling medium) supplied from the outside. doing.
【００３５】前記拡散部材３３は、図２にも示したよう
に、下面側に上下二段のバッフル板３５を持った中空構
造を有しており、さらにこれら上下二段のバッフル板３
５のそれぞれには、互いに異なる位置となるように多数
の拡散孔３５ａがそれぞれ形成されている。この拡散部
材３３の中央にはガス導入口３６が設けられ、さらにバ
ルブ３７を介してガス導入管３８が接続されている。そ
してこのガス導入管３８には、バルブ３９、４０及び対
応した流量調節のためのマスフローコントローラ４１、
４２を介して、処理ガス供給源４３とパージガス供給源
４４が各々接続されている。本発明の実施の形態では、
処理ガス供給源４３からはＣＦ4ガスが供給され、パー
ジガス供給源４４からはＮ2（窒素）ガスが供給される
ようになっている。As shown in FIG. 2, the diffusing member 33 has a hollow structure having upper and lower two-stage baffle plates 35, and further, these upper and lower two-stage baffle plates 3 are provided.
A large number of diffusion holes 35a are formed in each of the Nos. 5 at different positions. A gas introducing port 36 is provided at the center of the diffusing member 33, and a gas introducing pipe 38 is connected via a valve 37. The gas introduction pipe 38 is provided with valves 39 and 40 and a corresponding mass flow controller 41 for adjusting the flow rate.
A processing gas supply source 43 and a purge gas supply source 44 are connected via 42. In the embodiment of the present invention,
CF 4 gas is supplied from the processing gas supply source 43, and N 2 (nitrogen) gas is supplied from the purge gas supply source 44.
【００３６】これら処理ガス供給源４３及びパージガス
供給源４４からの前記ガスは、前記ガス導入管３８から
前記導入口３６、拡散部材３３の拡散孔３５ａを通じて
処理室２内に導入されるようになっている。また冷却部
材３２にも、図２に示したように、吐出口３２ａが多数
形成されており、拡散部材３３のバッフル板３５と冷却
部材３２との間に形成されたバッフル空間Ｓ内のガスを
下方に吐出させるようになっている。The gas from the processing gas supply source 43 and the purge gas supply source 44 is introduced into the processing chamber 2 from the gas introduction pipe 38 through the introduction port 36 and the diffusion hole 35a of the diffusion member 33. ing. As shown in FIG. 2, the cooling member 32 is also provided with a large number of discharge ports 32a, so that the gas in the baffle space S formed between the baffle plate 35 of the diffusion member 33 and the cooling member 32 is discharged. It is designed to discharge downward.
【００３７】前記拡散部材３３の下方には、前出サセプ
タ６と対向するように、上部電極５１が、前出冷却部材
３２の下面に固定されている。この上部電極５１は導電
性を有する単結晶シリコンからなり、固定用のボルト
（図示せず）によって前記冷却部材３２の下面周辺部に
固着され、この冷却部材３２と導通している。またこの
上部電極５１にも、多数の吐出口５１ａが形成されてお
り、前記冷却部材３２の吐出口３２ａと接続されてい
る。従ってバッフル空間Ｓ内のガスは、吐出口３２ａ、
５１ａを通じて、静電チャック１１上のウエハＷに対し
て均一に吐出されるようになっている。Below the diffusing member 33, an upper electrode 51 is fixed to the lower surface of the cooling member 32 so as to face the susceptor 6. The upper electrode 51 is made of conductive single crystal silicon, is fixed to the peripheral portion of the lower surface of the cooling member 32 by a fixing bolt (not shown), and is electrically connected to the cooling member 32. The upper electrode 51 also has a large number of ejection openings 51a, which are connected to the ejection openings 32a of the cooling member 32. Therefore, the gas in the baffle space S is discharged from the discharge port 32a,
Through 51a, the wafer W on the electrostatic chuck 11 is uniformly discharged.
【００３８】上部電極５１の下端周辺部には、前出固定
用のボルトを被うようにして、シールドリング５３が配
置されている。このシールドリング５３は、石英からな
り、前出外側フォーカスリング２２とで、静電チャック
１１と上部電極５１との間のギャップよりも狭いギャッ
プを形成し、プラズマの拡散を抑制する機能を有してい
る。なおこのシールドリング５３の上端部と処理容器３
の天井壁との間には、フッ素系の合成樹脂からなる絶縁
リング５４が設けられている。A shield ring 53 is arranged around the lower end of the upper electrode 51 so as to cover the above-mentioned fixing bolt. The shield ring 53 is made of quartz, and has a function of forming a gap narrower than the gap between the electrostatic chuck 11 and the upper electrode 51 together with the outer focus ring 22 and suppressing diffusion of plasma. ing. The upper end of the shield ring 53 and the processing container 3
An insulating ring 54 made of fluorine-based synthetic resin is provided between the insulating ring 54 and the ceiling wall.
【００３９】処理容器３の下部には、真空ポンプなどの
真空引き手段６１に通ずる排気管６２が接続されてお
り、サセプタ６の周囲に配置された前出バッフル板２３
を介して、処理室２内は、数ｍＴｏｒｒまでの任意の真
空度にまで真空引きすることが可能となっている。An exhaust pipe 62 communicating with a vacuuming means 61 such as a vacuum pump is connected to the lower portion of the processing container 3, and the above-mentioned baffle plate 23 disposed around the susceptor 6 is connected.
The inside of the processing chamber 2 can be evacuated to an arbitrary degree of vacuum up to several mTorr.
【００４０】次にこのエッチング装置１の高周波電力の
供給系について説明すると、まず下部電極となるサセプ
タ６に対しては、周波数が数百ｋＨｚ程度、例えば８０
０ｋＨｚの高周波電力を出力する高周波電源６３からの
電力が、整合器６４を介して供給される構成となってい
る。一方上部電極５１に対しては、整合器６５を介し
て、周波数が前記高周波電源６３よりも高い１ＭＨｚ以
上の周波数、例えば２７．１２ＭＨｚの高周波電力を出
力する高周波電源６６からの電力が、前出冷却プレート
３２を通じて供給される構成となっている。Next, the high frequency power supply system of the etching apparatus 1 will be described. First, for the susceptor 6 serving as the lower electrode, the frequency is about several hundred kHz, for example, 80.
The power from the high frequency power source 63 that outputs the high frequency power of 0 kHz is supplied through the matching device 64. On the other hand, to the upper electrode 51, the power from the high frequency power source 66 that outputs the high frequency power of a frequency of 1 MHz or higher, for example, 27.12 MHz, which is higher than that of the high frequency power source 63, via the matching unit 65, is used. It is configured to be supplied through the cooling plate 32.
【００４１】前記処理容器３の側部には、ゲートバルブ
７１を介してロードロック室７２が隣接している。この
ロードロック室７２内には、被処理体であるウエハＷを
処理容器３内の処理室２との間で搬送するための、搬送
アームなどの搬送手段７３が設けられている。A load lock chamber 72 is adjacent to a side portion of the processing container 3 via a gate valve 71. In the load lock chamber 72, a transfer unit 73 such as a transfer arm is provided for transferring the wafer W, which is the object to be processed, to and from the processing chamber 2 in the processing container 3.
【００４２】次にこのエッチング装置１の制御系につい
て説明すると、サセプタ６を上下動させる駆動モータ
８、スイッチ１４のプラス端子１５、マイナス端子１
７、及び接地端子１９への接続操作、高圧直流プラス電
源１６、高圧直流マイナス電源１８、サセプタ６内のリ
フターピン２０、バルブ３９、４０、マスフローコント
ローラ４１、４２、真空引き手段６１、高周波電源６
３、６６はコントローラ７４によって制御されている。Next, the control system of the etching apparatus 1 will be described. A drive motor 8 for moving the susceptor 6 up and down, a plus terminal 15 and a minus terminal 1 of a switch 14.
7, connection operation to the ground terminal 19, high-voltage DC positive power supply 16, high-voltage DC negative power supply 18, lifter pin 20 in the susceptor 6, valves 39 and 40, mass flow controllers 41 and 42, evacuation means 61, high-frequency power supply 6
3, 66 are controlled by the controller 74.
【００４３】本発明の実施の形態にかかるエッチング装
置１の主要部は以上のように構成されており、コントロ
ーラ７４による制御に基づいて例えばシリコンのウエハ
Ｗの酸化膜（ＳｉＯ2）に対してエッチング処理する場
合の作用等について説明すると、まずゲートバルブ７１
が開放された後、搬送手段７３によってウエハＷが処理
室２内に搬入される。このとき駆動モータ８の作動によ
り、サセプタ６は下降し、リフターピン２０が静電チャ
ック１１上に突き出てエハＷの受け取りの待機状態にあ
る。そして搬送手段７３によって処理室２内に搬入され
たウエハＷは、図３に示すように、静電チャック１１上
に突き出るリフターピン２０上に受け渡される。こうし
てウエハＷをリフターピン２０上に受け渡した後、搬送
手段７３は待避してゲートバルブ７１は閉鎖される。The main part of the etching apparatus 1 according to the embodiment of the present invention is configured as described above, and under the control of the controller 74, for example, the oxide film (SiO 2 ) of the silicon wafer W is etched. Explaining the operation and the like in the case of processing, first, the gate valve 71
After the wafer is opened, the wafer W is carried into the processing chamber 2 by the transfer means 73. At this time, due to the operation of the drive motor 8, the susceptor 6 descends, the lifter pin 20 projects onto the electrostatic chuck 11, and is in a standby state for receiving the stack W. Then, the wafer W carried into the processing chamber 2 by the carrying means 73 is transferred onto the lifter pin 20 protruding above the electrostatic chuck 11, as shown in FIG. After transferring the wafer W onto the lifter pin 20 in this manner, the transfer means 73 is retracted and the gate valve 71 is closed.
【００４４】他方、ウエハＷのリフターピン２０上への
受け渡しが終了すると、駆動モータ８の作動によってサ
セプタ６は所定の処理位置、例えば上部電極５１とサセ
プタ６との間のギャップが１０mm〜２０mmとなる位置ま
で上昇し、同時にウエハＷを支持しているリフターピン
２０はサセプタ６内に下降する。こうして、図２に示す
ように、ウエハＷが静電チャック１１上に載置された状
態となる。On the other hand, when the transfer of the wafer W onto the lifter pins 20 is completed, the drive motor 8 is operated to move the susceptor 6 to a predetermined processing position, for example, the gap between the upper electrode 51 and the susceptor 6 becomes 10 mm to 20 mm. The lifter pins 20 supporting the wafer W are lowered into the susceptor 6 at the same time. Thus, as shown in FIG. 2, the wafer W is placed on the electrostatic chuck 11.
【００４５】次いで処理室２内が、真空引き手段６１に
よって真空引きされていき、所定の真空度になった後、
処理ガス供給源４３から所定の処理ガス（Ｃ4Ｆ8ガス）
が所定の流量で供給され、処理室２内の圧力が例えば７
０ｍＴｏｒｒ〜８０ｍＴｏｒｒまで減圧され（図４中の
Ｐ1）、直流放電が発生しやすい状態となる。ここで、
スイッチ１４がプラス端子１５に接続操作され、これま
で接地されていたのが、高圧直流プラス電源１６からの
所定のプラス電圧、例えば１．５ｋＶ〜２ｋＶの正電圧
が静電チャック１１内の導電性の薄膜１２に印加され
る。これによってウエハＷが吸着される。次いでウエハ
Ｗ裏面に対して伝熱ガスが供給され始め、さらにＣＦ4
ガス導入による処理室２内の圧力が、エッチング処理時
の圧力である例えば２０ｍＴｏｒｒまでさらに減圧され
る（図４中のＰ2）。Next, the inside of the processing chamber 2 is evacuated by the evacuation means 61, and after a predetermined degree of vacuum is reached,
Predetermined processing gas (C 4 F 8 gas) from the processing gas supply source 43
Is supplied at a predetermined flow rate, and the pressure in the processing chamber 2 is, for example, 7
The pressure is reduced to 0 mTorr to 80 mTorr (P1 in FIG. 4), and DC discharge easily occurs. here,
The switch 14 is connected to the plus terminal 15 and is grounded until now. However, a predetermined plus voltage from the high voltage DC plus power source 16, for example, a positive voltage of 1.5 kV to 2 kV is conductive in the electrostatic chuck 11. Applied to the thin film 12 of. As a result, the wafer W is attracted. Then, the heat transfer gas starts to be supplied to the back surface of the wafer W, and CF 4 is further added.
The pressure in the processing chamber 2 due to the gas introduction is further reduced to the pressure during the etching process, for example, to 20 mTorr (P2 in FIG. 4).
【００４６】処理室２内の圧力が前記したようにエッチ
ング処理時の圧力である例えば２０ｍＴｏｒｒになった
後、上部電極５１に対して高周波電源６６から周波数が
２７．１２ＭＨｚ、パワーが例えば２ｋＷの高周波電力
が供給されると、上部電極５１とサセプタ６との間にプ
ラズマが生起される。同時に、サセプタ６に対して高周
波電源６４から周波数が８００ｋＨｚ、パワーが例えば
１ｋＷの高周波電力が供給される。このように上下同時
に高周波電力を供給することで安定したプラズマが直ち
に生成される。After the pressure in the processing chamber 2 reaches the pressure during the etching process, for example, 20 mTorr as described above, the high frequency power source 66 supplies a high frequency power of 27.12 MHz to the upper electrode 51. When electric power is supplied, plasma is generated between the upper electrode 51 and the susceptor 6. At the same time, high frequency power having a frequency of 800 kHz and a power of, for example, 1 kW is supplied from the high frequency power supply 64 to the susceptor 6. In this way, stable plasma is immediately generated by supplying high-frequency power to the top and bottom simultaneously.
【００４７】そして発生したプラズマによって処理室２
内の処理ガスが解離し、その際に生ずるエッチャントイ
オンが、サセプタ６側に供給された相対的に低い周波数
の高周波によってその入射速度がコントロールされつ
つ、ウエハＷ表面のシリコン酸化膜（ＳｉＯ2）をエッ
チングしていく。The processing chamber 2 is generated by the generated plasma.
The process gas inside is dissociated, and the etchant ions generated at that time are incident on the silicon oxide film (SiO 2 ) on the surface of the wafer W while the incident speed of the etchant ions is controlled by the high frequency of a relatively low frequency supplied to the susceptor 6. Will be etched.
【００４８】この場合サセプタ６には、ウエハＷを取り
囲むように配置された内側フォーカスリング２１の外周
に外側フォーカスリング２２が設けられ、該外側フォー
カスリング２２の上方には、上部電極５１の周辺に配置
されたシールドリング５３が位置して、既述のように両
者で静電チャック１１の上面と上部電極５１の下面との
間よりも短いギャップを構成しているので、サセプタ６
と上部電極５１との間に発生したプラズマの拡散は抑え
られ、該プラズマの密度は高くなっている。もちろん処
理室２内の圧力が、２０ｍＴｏｒｒという高い真空度で
あっても、プラズマの拡散を効果的に抑制することがで
きる。In this case, the susceptor 6 is provided with an outer focus ring 22 on the outer periphery of an inner focus ring 21 arranged so as to surround the wafer W, and above the outer focus ring 22 around the upper electrode 51. Since the arranged shield ring 53 is located and constitutes a gap shorter than that between the upper surface of the electrostatic chuck 11 and the lower surface of the upper electrode 51, as described above, the susceptor 6 is provided.
The diffusion of the plasma generated between the upper electrode 51 and the upper electrode 51 is suppressed, and the density of the plasma is high. Of course, even if the pressure inside the processing chamber 2 is as high as 20 mTorr, the diffusion of plasma can be effectively suppressed.
【００４９】しかもウエハＷの周囲には、内側フォーカ
スリング２１が配置されているので、前記フッ素ラジカ
ルは均一にウエハＷに入射し、ウエハＷ表面のシリコン
酸化膜（ＳｉＯ2）のエッチングレートは、均一でかつ
高くなっている。Moreover, since the inner focus ring 21 is arranged around the wafer W, the fluorine radicals are uniformly incident on the wafer W, and the etching rate of the silicon oxide film (SiO 2 ) on the surface of the wafer W is It is uniform and high.
【００５０】そのようにして所定のエッチングが終了す
ると、図４のタイミングチャートに示したように、上部
電極５１及びサセプタ６への高周波電力の供給が停止さ
れると共に、処理室２内への処理ガスの供給が停止され
る。次いでウエハ裏面への伝熱ガスの供給が停止され、
またスイッチ１４が接地端子１９に接続操作されること
により、静電チャック１１の導電性の薄膜１２への高圧
直流プラス電源１６からのプラス電圧印加が停止され、
導電性の薄膜１２は接地された状態となる。When the predetermined etching is completed in this way, as shown in the timing chart of FIG. 4, the supply of the high frequency power to the upper electrode 51 and the susceptor 6 is stopped, and the processing into the processing chamber 2 is performed. The gas supply is stopped. Then the supply of heat transfer gas to the backside of the wafer is stopped,
When the switch 14 is connected to the ground terminal 19, the application of the plus voltage from the high voltage DC plus power source 16 to the conductive thin film 12 of the electrostatic chuck 11 is stopped,
The conductive thin film 12 is grounded.
【００５１】次いで処理室２内には、パージガス供給源
４４から窒素ガスが供給されて、残存処理ガスが処理室
２内からパージされる。この窒素ガスの供給により、処
理室２内の圧力は例えば７０ｍＴｏｒｒ〜８０ｍＴｏｒ
ｒ程度の真空度となる。次いでゲートバルブ７１が開放
し、サセプタ６が下降すると同時にリフターピン２０が
上昇し、エッチング処理の終了したウエハＷを静電チャ
ック１１上からリフトアップし、図３に示す状態とな
る。Next, nitrogen gas is supplied into the processing chamber 2 from the purge gas supply source 44, and the residual processing gas is purged from the processing chamber 2. By supplying this nitrogen gas, the pressure in the processing chamber 2 is, for example, 70 mTorr to 80 mTorr.
The degree of vacuum is about r. Next, the gate valve 71 is opened, the susceptor 6 is lowered, and at the same time the lifter pin 20 is raised, so that the wafer W after the etching process is lifted up from the electrostatic chuck 11 to be in the state shown in FIG.
【００５２】ここで、ポリイミド等の絶縁性の高い樹脂
１３を用いている静電チャック１１においては、ウエハ
Ｗを吸着する際に静電チャック１１の導電性の薄膜１２
に所定のプラス電圧が印加されていたことにより、薄膜
１２への電圧印加が停止され、リフターピン２０が上昇
してウエハＷをリフトアップした後も、静電チャック１
１の表面には吸着電圧（例えば１．５ｋＶ〜２ｋＶの正
電圧）と逆の極性の電荷（マイナスの電荷）が残留し、
静電チャック１１表面はマイナスに帯電した状態とな
る。Here, in the electrostatic chuck 11 using the highly insulating resin 13 such as polyimide, when the wafer W is attracted, the conductive thin film 12 of the electrostatic chuck 11 is used.
Since a predetermined positive voltage is applied to the electrostatic chuck 1, the voltage application to the thin film 12 is stopped, the lifter pins 20 are raised, and the wafer W is lifted up.
A charge (negative charge) having a polarity opposite to the adsorption voltage (for example, a positive voltage of 1.5 kV to 2 kV) remains on the surface of 1.
The surface of the electrostatic chuck 11 is in a negatively charged state.
【００５３】もしも、このマイナスに帯電した状態を放
置すると、次のエッチング処理を施すためのウエハＷを
吸着しようとして静電チャック１１内の導電性の薄膜１
２に高圧直流プラス電源１６からの所定のプラス電圧を
再び印加した際に、静電チャック１１表面のマイナスの
残留電荷によって印加したプラス電圧が相殺され、ウエ
ハＷに対して十分な電圧をかけることができなくなる。
その結果、吸着力が減少し、高圧直流プラス電源１６か
らの所定のプラス電圧を印加してもウエハＷを静電チャ
ック１１上に確実に吸着できなくなるおそれが生ずる。If the negatively charged state is left, the conductive thin film 1 in the electrostatic chuck 11 is trying to adsorb the wafer W for the next etching process.
When a predetermined positive voltage from the high voltage DC positive power source 16 is applied again to 2, the positive voltage applied by the negative residual charge on the surface of the electrostatic chuck 11 is canceled and a sufficient voltage is applied to the wafer W. Can not be.
As a result, the attraction force decreases, and there is a possibility that the wafer W cannot be reliably attracted onto the electrostatic chuck 11 even if a predetermined plus voltage is applied from the high voltage DC plus power source 16.
【００５４】そこで、本実施形態においては、サセプタ
６に対してリフターピン２０が相対的に上昇して、図３
に示すようにエッチング処理の終了したウエハＷが静電
チャック１１上から離れると、スイッチ１４がマイナス
端子１７に接続操作され、高圧直流マイナス電源１８か
らの所定のマイナス電圧が静電チャック１１内の導電性
の薄膜１２に所定時間、例えば約１．０ｓｅｃ印加され
るようになっている。この高圧直流マイナス電源１８か
ら印加されるマイナス電圧は、本実施の形態において
は、前記窒素ガスに対して直流放電が発生する電圧、例
えば−１．０〜−２ｋＶ程度の負電圧とするのが良い。Therefore, in the present embodiment, the lifter pin 20 is relatively raised with respect to the susceptor 6, and as shown in FIG.
When the wafer W which has been subjected to the etching process is separated from the electrostatic chuck 11 as shown in FIG. 5, the switch 14 is connected to the minus terminal 17, and a predetermined minus voltage from the high voltage DC minus power source 18 is applied to the inside of the electrostatic chuck 11. The conductive thin film 12 is applied for a predetermined time, for example, about 1.0 sec. In the present embodiment, the negative voltage applied from the high voltage DC negative power source 18 is a voltage at which DC discharge is generated with respect to the nitrogen gas, for example, a negative voltage of about -1.0 to -2 kV. good.
【００５５】このように静電チャック１１内の導電性の
薄膜１２に対して、ウエハＷを吸着する際に印加する直
流電圧（プラス電圧）とは逆の極性の直流電圧（マイナ
ス電圧）を印加すると、処理室２内に供給されている窒
素ガス中で直流放電し、その際プラス電荷が静電チャッ
ク１１の表面に引き寄せられ、静電チャック１１表面を
プラスに帯電させることができるようになる。As described above, a DC voltage (minus voltage) having a polarity opposite to the DC voltage (plus voltage) applied when the wafer W is attracted is applied to the conductive thin film 12 in the electrostatic chuck 11. Then, direct-current discharge is performed in the nitrogen gas supplied into the processing chamber 2, and positive charges are attracted to the surface of the electrostatic chuck 11 at that time, and the surface of the electrostatic chuck 11 can be positively charged. .
【００５６】こうして静電チャック１１内の導電性の薄
膜１２に対して高圧直流マイナス電源１８からのマイナ
ス電圧を所定時間印加し、再びスイッチ１４は接地端子
１９に接続操作され、静電チャック１１の導電性の薄膜
１２は再び接地された状態となる。例えば、ポリイミド
系の樹脂１３を用いて静電チャック１１を構成している
本実施の形態においては、このマイナス電圧の印加時間
は１．０ｓｅｃ程度とすることによって静電チャック１
１の表面を残留電荷とは逆の極性、即ち、本形態例でい
えば静電チャック１１表面をプラスの電荷で帯電させる
ことができる。このように静電チャック１１表面をプラ
スの電荷に帯電させることによって、吸着不良を防止し
てさらに吸着力をより強めることができるようになる。In this way, the negative voltage from the high voltage DC negative power source 18 is applied to the conductive thin film 12 in the electrostatic chuck 11 for a predetermined time, and the switch 14 is again connected to the ground terminal 19 to operate the electrostatic chuck 11. The conductive thin film 12 is again grounded. For example, in the present embodiment in which the electrostatic chuck 11 is formed by using the polyimide resin 13, the application time of the negative voltage is set to about 1.0 sec.
It is possible to charge the surface of No. 1 with a polarity opposite to that of the residual charge, that is, the surface of the electrostatic chuck 11 in the present embodiment is positively charged. By charging the surface of the electrostatic chuck 11 with a positive charge in this manner, it is possible to prevent a suction failure and further increase the suction force.
【００５７】一方、上述のようにゲートバルブ７１が開
放した後、サセプタ６に対してリフターピン２０が相対
的に上昇し、エッチング処理の終了したウエハＷが図３
に示すように静電チャック１１上から離れると、搬送手
段７３が処理室２内に前進する。こうして処理室２内に
前進した搬送手段７３がウエハＷの下面に入り込んだ
後、リフターピン２０が下降し、リフターピン２０上に
支持していたウエハＷを搬送手段７３に移載する。その
後搬送手段７３がロードロック室７２内に待避すること
により、エッチング処理の終了したウエハＷは処理室２
内から搬出される。On the other hand, after the gate valve 71 is opened as described above, the lifter pin 20 is relatively raised with respect to the susceptor 6, and the wafer W which has been subjected to the etching process is shown in FIG.
When the electrostatic chuck 11 is separated from the electrostatic chuck 11 as shown in FIG. In this way, the transfer means 73 advanced into the processing chamber 2 enters the lower surface of the wafer W, and then the lifter pin 20 descends to transfer the wafer W supported on the lifter pin 20 to the transfer means 73. After that, the transfer means 73 retracts into the load lock chamber 72, so that the wafer W after the etching process is processed in the process chamber 2
It is carried out from inside.
【００５８】こうして処理室２内から搬出されたエッチ
ング処理済みのウエハＷは、搬送手段７３によって適宜
次の処理工程を行うための処理装置に搬送される。そし
て、搬送手段７３は、エッチング処理済みのウエハＷを
次の処理装置に搬送した後、エッチング処理を行べき次
の新しいウエハＷを受け取り、その未処理のウエハＷを
処理室２内に搬入する。そして、搬送手段７３によって
処理室２内に搬入された当該未処理のウエハＷは静電チ
ャック１１上に突き出たリフターピン２０上に受け渡さ
れ、その後、搬送手段７３は処理室２内から待避してゲ
ートバルブ７１は閉鎖される。The etching-processed wafer W carried out from the processing chamber 2 in this manner is carried by the carrying means 73 to a processing apparatus for carrying out the next processing step as appropriate. Then, the transfer means 73 transfers the wafer W that has been subjected to the etching process to the next processing apparatus, receives the next new wafer W to be subjected to the etching process, and loads the unprocessed wafer W into the processing chamber 2. . Then, the unprocessed wafer W loaded into the processing chamber 2 by the transfer means 73 is transferred onto the lifter pins 20 protruding above the electrostatic chuck 11, and then the transfer means 73 is retracted from the inside of the process chamber 2. Then, the gate valve 71 is closed.
【００５９】そして前記したように、未処理のウエハＷ
のリフターピン２０上への受け渡しが終了すると、サセ
プタ６は上昇し、同時にリフターピン２０が下降して、
図２に示すように、ウエハＷが静電チャック１１上に載
置された状態となる。Then, as described above, the unprocessed wafer W
When the hand-over of the lifter pins 20 onto the lifter pins 20 is completed, the susceptor 6 moves up and at the same time the lifter pins 20 move down,
As shown in FIG. 2, the wafer W is placed on the electrostatic chuck 11.
【００６０】次いで、処理ガス供給源４３からエッチン
グガスであるＣＦ4ガスが処理室２内に供給され、処理
室２内の圧力が例えば７０ｍＴｏｒｒ〜８０ｍＴｏｒｒ
まで減圧され（図４中のＰ1）、直流放電が発生しやす
い状態となる。そして、スイッチ１４がプラス端子１５
に接続操作され、高圧直流プラス電源１６からの所定の
プラス電圧、例えば１．５ｋＶ〜２ｋＶの正電圧が静電
チャック１１内の導電性の薄膜１２に印加される。これ
によって直流放電が発生し、ウエハＷが吸着される。Then, a CF 4 gas, which is an etching gas, is supplied from the processing gas supply source 43 into the processing chamber 2, and the pressure in the processing chamber 2 is, for example, 70 mTorr to 80 mTorr.
The pressure is reduced to (P1 in FIG. 4), and DC discharge easily occurs. Then, the switch 14 is the positive terminal 15
A predetermined positive voltage from the high-voltage DC positive power source 16, for example, a positive voltage of 1.5 kV to 2 kV is applied to the conductive thin film 12 in the electrostatic chuck 11. As a result, DC discharge is generated and the wafer W is adsorbed.
【００６１】次いでウエハＷ裏面に対して伝熱ガスが供
給され始め、さらにＣＦ4ガス導入による処理室２内の
圧力が、エッチング処理時の圧力である例えば２０ｍＴ
ｏｒｒまでさらに減圧される（図４中のＰ2）。そして
高周波電力が上部電極５１、サセプタ６に各々印加され
ると、処理室２内にプラズマが発生し、前記ＣＦ4ガス
が解離してエッチング処理が開始され、以後同様の工程
が繰り返されることにより、ウエハＷに対するエッチン
グ処理が連続的に行われる。Next, heat transfer gas starts to be supplied to the back surface of the wafer W, and the pressure in the processing chamber 2 due to the introduction of CF 4 gas is, for example, 20 mT which is the pressure during etching processing.
The pressure is further reduced to orr (P2 in FIG. 4). When high frequency power is applied to the upper electrode 51 and the susceptor 6, plasma is generated in the processing chamber 2, the CF 4 gas is dissociated to start the etching process, and thereafter, the same process is repeated. , The etching process on the wafer W is continuously performed.
【００６２】前記エッチング処理の間、静電チャック１
１内の導電性の薄膜１２にはプラス電圧が印加されてい
るが、先に説明したように静電チャック１１の表面の残
留電荷（マイナスの電荷）が予め除去されているので、
吸着不良を起こすことなく、そのクーロン力によってウ
エハＷを静電チャック１１上に良好に吸着、保持するこ
とが可能となる。During the etching process, the electrostatic chuck 1
A positive voltage is applied to the conductive thin film 12 in 1 but the residual charge (negative charge) on the surface of the electrostatic chuck 11 has been removed in advance as described above.
The wafer W can be favorably adsorbed and held on the electrostatic chuck 11 by the Coulomb force without causing the adsorption failure.
【００６３】なお、以上に説明した発明の実施の形態で
は、サセプタ６に対してリフターピン２０が相対的に上
昇してウエハＷが静電チャック１１上から離れると同時
に静電チャック１１内の導電性の薄膜１２にマイナス電
圧を印加する構成としたが、前記薄膜１２にマイナス電
圧を印加するタイミングは、静電チャック１１に対して
リフターピン２０が相対的に上昇してウエハＷが静電チ
ャック１１上から離れた後、次のウエハＷが静電チャッ
ク１１上に吸着される前であれば何時でも構わない。ま
たゲートバルブ７１を開くタイミングは、パージガスを
導入した後であれば、マイナス電圧を印加する前でも後
でも構わない。In the embodiment of the invention described above, the lifter pin 20 is relatively raised with respect to the susceptor 6 to separate the wafer W from the electrostatic chuck 11, and at the same time, the conductivity in the electrostatic chuck 11 is reduced. Although the negative voltage is applied to the thin film 12 having a conductive property, the lifter pin 20 is relatively raised with respect to the electrostatic chuck 11 to apply the negative voltage to the thin film 12 when the wafer W is electrostatic chucked. It may be any time after the wafer 11 is separated from above 11 and before the next wafer W is attracted onto the electrostatic chuck 11. Further, the timing of opening the gate valve 71 may be before or after applying the negative voltage as long as it is after introducing the purge gas.
【００６４】また、静電チャック１１内の導電性の薄膜
１２に印加する逆極性の直流電圧は、必ずしもマイナス
電圧ではなく、ウエハＷを吸着するためにマイナスの直
流電圧が印加されるのであれば、逆極性の電圧としてプ
ラスの直流電圧を印加することが必要である。また、エ
ッチング処理の終了後、処理室２内にパージガスとして
窒素ガスを供給する例について説明したが、処理室２内
に供給する気体は窒素ガスに限られることはなく、例え
ば、Ａｒ（アルゴン）ガス等の不活性ガスなども好適に
利用することができる。The reverse polarity DC voltage applied to the conductive thin film 12 in the electrostatic chuck 11 is not necessarily a negative voltage, but a negative DC voltage for attracting the wafer W is applied. It is necessary to apply a positive DC voltage as a reverse polarity voltage. Further, although the example in which the nitrogen gas is supplied as the purge gas into the processing chamber 2 after the etching process is completed, the gas supplied into the processing chamber 2 is not limited to the nitrogen gas, and for example, Ar (argon) may be used. Inert gas such as gas can also be preferably used.
【００６５】また、高周波電力が上部電極及び下部電極
に印加する構成について、実施の形態を示したが、本発
明はかかる構成に限定されるものではない。その他、前
記した発明の形態は、シリコンの半導体ウエハ表面のシ
リコン酸化膜（ＳｉＯ2）をエッチングする処理であっ
たが、これに限らず、本発明方法は他のプラズマ処理、
例えばアッシング処理、スパッタリング処理、ＣＶＤ処
理などにおいても実施できる。さらに被処理体も、ウエ
ハに限らず、ＬＣＤ基板であってもよい。Further, although the embodiment has been shown for the structure in which the high frequency power is applied to the upper electrode and the lower electrode, the present invention is not limited to such a structure. In addition, although the above-described embodiment of the invention is a process of etching a silicon oxide film (SiO 2 ) on the surface of a silicon semiconductor wafer, the present invention is not limited to this, and the method of the present invention is not limited to other plasma
For example, the ashing process, the sputtering process, the CVD process and the like can be performed. Further, the object to be processed is not limited to the wafer but may be an LCD substrate.
【００６６】前記した本実施形態の作用効果をさらに確
認するため次のような実験を行った。 （実験） １．目的 既述したように、静電チャック表面を除電せずにそのま
まウエハを載置すると、静電チャックの表面がマイナス
に帯電していることに起因して吸着不良が発生する。そ
こで本実験では、ウエハを載置する前に処理室内に気体
を導入した状態で静電チャックに逆電圧（マイナスの電
圧）を印加し、静電チャック表面をプラスに帯電させる
ことにより、従来より吸着不良が防止されているかを調
べる。The following experiment was conducted in order to further confirm the operation and effect of this embodiment described above. (Experiment) 1. Purpose As described above, when the wafer is placed as it is without removing the static electricity from the surface of the electrostatic chuck, the adsorption failure occurs due to the surface of the electrostatic chuck being negatively charged. Therefore, in this experiment, by applying a reverse voltage (negative voltage) to the electrostatic chuck with the gas introduced into the processing chamber before placing the wafer, the surface of the electrostatic chuck is positively charged. Check if suction failure is prevented.
【００６７】なお本実験では、処理室２内でＮ2パージ
ガス雰囲気中で逆電圧を印加した。そのときの逆電圧の
印加シーケンスを図５に示す。図５において、「Ｈ．
Ｖ」は静電チャックに印加する直流高電圧、「Ｂ．Ｐ」
はウエハ裏面に供給される伝熱ガスとしてのバックプレ
ツシャーガス、「Ｎ2」は、処理室内に導入するパージ
ガスとしての窒素ガス、「Ｌ．Ｐ」はウエハを支持して
上下動させるリフターピンを表している。In this experiment, the reverse voltage was applied in the processing chamber 2 in the N 2 purge gas atmosphere. The reverse voltage application sequence at that time is shown in FIG. In FIG. 5, “H.
"V" is the high DC voltage applied to the electrostatic chuck, "BP"
Is a back pressure gas as a heat transfer gas supplied to the back surface of the wafer, “N 2 ” is a nitrogen gas as a purge gas to be introduced into the processing chamber, and “LP” is a lifter pin that supports the wafer and moves up and down. Is represented.
【００６８】また比較例としては、高周波放電によるプ
ラズマを用いて静電チャック表面を除電するプラズマ除
電方法をとり上げ、本発明の実験例と吸着力等を比較し
た。なお比較例の放電条件は、Ｎ2ガス雰囲気でプラズ
マを生成するようにし、そのときの処理室内の圧力は３
００ｍＴｏｒｒとし、高周波電力を５０Ｗのパワーで上
部電極のみに３秒間印加した。As a comparative example, a plasma neutralization method for neutralizing the surface of the electrostatic chuck by using plasma generated by high frequency discharge was taken up, and the experimental example of the present invention was compared with the adsorption force. The discharge condition of the comparative example is that plasma is generated in an N 2 gas atmosphere, and the pressure in the processing chamber at that time is 3
High frequency power of 50 W was applied to the upper electrode only for 3 seconds at 00 mTorr.
【００６９】２．実験方法 吸着力の測定 静電チャックに印加する直流高電圧と吸着力の関係を調
べた。吸着力は、ウエハを載置している静電チャックの
リフターピンが昇降する穴を介してヘリウムガスをウエ
ハの背面（下面）に供給し、ウエハが浮き上がるときの
ヘリウムガスの供給圧力（Ｂａｃｋ Ｐｒｅｓｓ）で定
義した。先ず、吸着力を調べるために、Ｂａｒｅウエハ
とＯｘウエハ（Ｂａｒｅウエハの下面に厚さ１μｍのＳ
ｉＯ2膜が形成されたウエハ）のそれぞれについて、印
加直流電圧、印加時間をパラメータとする測定を行っ
た。2. Experimental Method Measurement of Adsorption Force The relationship between the high DC voltage applied to the electrostatic chuck and the adsorption force was investigated. The attraction force is that the helium gas is supplied to the back surface (lower surface) of the wafer through the hole in which the lifter pin of the electrostatic chuck on which the wafer is mounted moves up and down, and the helium gas supply pressure (Back Press) when the wafer floats up. ) Defined in. First, in order to check the adsorption force, a Bare wafer and an Ox wafer (S under the thickness of 1 μm on the bottom surface of the Bare wafer were used).
Each of the wafers on which the iO 2 film was formed) was measured using the applied DC voltage and the applied time as parameters.
【００７０】３．実験結果 図６に本発明と比較例とによる静電チャック表面の吸着
力を示す。これによれば、同じ直流高電圧を印加した場
合、比較例と比べ明らかに本発明の実験例の方が吸着力
が強くなっていることがわかる。なお、本発明の実験例
では逆電圧の電圧および印加時間を変化させても吸着力
の変動が少ないこともわかる。従って、ヘリウムガスの
圧力を高くしてもウエハが浮き上がることはないので、
ウエハＷとサセプタ６との間で熱伝達が良くなり、ウエ
ハＷの温度が均一化する。3. Experimental Results FIG. 6 shows the attraction force on the surface of the electrostatic chuck according to the present invention and the comparative example. According to this, when the same high DC voltage is applied, it is apparent that the experimental example of the present invention has a stronger adsorption force than the comparative example. It should be noted that, in the experimental example of the present invention, even if the voltage of the reverse voltage and the application time are changed, the fluctuation of the adsorption force is small. Therefore, even if the pressure of the helium gas is increased, the wafer will not float up.
The heat transfer between the wafer W and the susceptor 6 is improved, and the temperature of the wafer W is made uniform.
【００７１】[0071]
【発明の効果】本発明によれば、スループットを低下さ
せることなく、静電チャック表面の残留電荷とは逆の極
性に帯電させて吸着力をより強めることが可能である。
また、従来のようにプラズマを利用して残留電荷を除去
する方法に比べて、静電チャックをスパッタリング等に
よって劣化させることがない。さらに従来のプラズマ除
電の場合よりも、小さい電力でかかる効果が得られる。According to the present invention, it is possible to further increase the attraction force by reducing the throughput without lowering the throughput and charging the surface of the electrostatic chuck to the opposite polarity to the residual charge.
Further, the electrostatic chuck is not deteriorated by sputtering or the like as compared with the conventional method of removing the residual charges by using plasma. Further, the effect can be obtained with a smaller electric power than in the case of the conventional plasma neutralization.
【００７２】特に請求項２の場合には、吸着不良の防
止、吸着力の増強をさらに向上させることができ、また
請求項３では直流放電が発生する圧力以上であれば格別
な圧力調整は不要である。請求項４〜６のプラズマ処理
方法によれば、ウエハなどの被処理体の搬出・搬入やそ
れに伴う他の機構、装置の動作を実行しながら並行して
行えるので、迅速な処理が可能であり、スループットも
良好である。Particularly, in the case of claim 2, it is possible to prevent the adsorption failure and further enhance the adsorption force, and in claim 3, if the pressure is equal to or higher than the pressure at which DC discharge is generated, no special pressure adjustment is required. Is. According to the plasma processing method of claims 4 to 6, it is possible to carry out in parallel while carrying out the carry-in / carry-out of the object to be processed such as a wafer and the operation of other mechanisms and devices associated therewith, so that rapid processing is possible. The throughput is also good.
【００７３】請求項７、８によれば、従来のようにリフ
ターピンなどの支持部材と静電チャックとの間で直流放
電が発生することはないので、電荷が静電チャック表面
に溜まることはなく、吸着不良は防止される。しかもシ
ーケンス的に連続した一連の処理としてこれを行うこと
ができ、スループットも良好である。なお請求項１の発
明と請求項８の発明は必ずしも組み合わせて実施する必
要がある訳ではなく、個々に効果のあるものである。According to the seventh and eighth aspects, since DC discharge does not occur between the supporting member such as the lifter pin and the electrostatic chuck as in the conventional case, the charge is not accumulated on the surface of the electrostatic chuck. Therefore, the suction failure is prevented. Moreover, this can be performed as a series of continuous processing in sequence, and the throughput is also good. The invention of claim 1 and the invention of claim 8 do not necessarily have to be implemented in combination, and have individual effects.
【図１】本発明の実施の形態に用いたエッチング装置の
断面説明図である。FIG. 1 is a cross-sectional explanatory diagram of an etching apparatus used in an embodiment of the present invention.
【図２】図１のエッチング装置における上部電極及び下
部電極付近の要部拡大説明図であり、ウエハを静電チャ
ック上に吸着した状態を示している。FIG. 2 is an enlarged explanatory view of a main part near an upper electrode and a lower electrode in the etching apparatus of FIG. 1, showing a state where a wafer is attracted to an electrostatic chuck.
【図３】図１のエッチング装置における上部電極及び下
部電極付近の要部拡大説明図であり、ウエハを静電チャ
ック上からリフトアップした状態を示している。FIG. 3 is an enlarged explanatory view of a main part near an upper electrode and a lower electrode in the etching apparatus of FIG. 1, showing a state in which a wafer is lifted up from an electrostatic chuck.
【図４】本発明の実施の形態のタイミングチャートを示
す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a timing chart according to the embodiment of the present invention.
【図５】実験における逆電圧の印加シーケンスを示す説
明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a reverse voltage application sequence in an experiment.
【図６】図５の実験例に基づく方法と従来のプラズマ除
電方法とにおける静電チャックに対する直流高電圧の印
加電圧値と吸着力との関係を示すグラフ図である。6 is a graph showing a relationship between an applied voltage value of a DC high voltage applied to an electrostatic chuck and an attraction force in a method based on the experimental example of FIG. 5 and a conventional plasma static elimination method.
１ エッチング装置 ２ 処理室 ３ 処理容器 ６ サセプタ １１ 静電チャック １２ 薄膜 １３ 樹脂 １６ 高圧直流プラス電源 １８ 高圧直流マイナス電源 １９ 接地端子 ２０ リフターピン ４３ 処理ガス供給源 ４４ パージガス供給源 ５１ 上部電極 ６１ 真空引き手段 ６３、６６ 高周波電源 ７１ ゲートバルブ ７２ ロードロック室 ７３ 搬送手段 Ｗ ウエハ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Etching apparatus 2 Processing chamber 3 Processing container 6 Susceptor 11 Electrostatic chuck 12 Thin film 13 Resin 16 High voltage DC positive power supply 18 High voltage DC negative power supply 19 Ground terminal 20 Lifter pin 43 Processing gas supply source 44 Purge gas supply source 51 Upper electrode 61 Vacuum drawing Means 63, 66 High frequency power source 71 Gate valve 72 Load lock chamber 73 Transfer means W Wafer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｆ 4/00 Ｃ２３Ｆ 4/00 Ａ Ｈ０１Ｌ 21/3065 Ｈ０２Ｎ 13/00 Ｄ Ｈ０２Ｎ 13/00 Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｂ Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｃ // Ｈ０１Ｌ 21/31 21/302 Ｃ Ｆ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication location C23F 4/00 C23F 4/00 A H01L 21/3065 H02N 13/00 D H02N 13/00 H05H 1 / 46 B H05H 1/46 H01L 21/31 C // H01L 21/31 21/302 CF
Claims (8)
を印加することによって生ずる静電気力を利用して被処
理体を前記静電チャック上に吸着し、前記処理室内に所
定の処理ガスを供給しつつ、高周波電力の供給によって
前記処理室内にプラズマを発生させ、前記静電チャック
上の被処理体に対し所定のプラズマ処理を施す方法にお
いて、前記所定のプラズマ処理が終了した後、前記処理
ガスの供給と、高周波電力の供給を各々停止させ、プラ
ズマ処理を施した被処理体を前記静電チャック上から離
隔させた後、次の処理すべき被処理体を前記静電チャッ
ク上に吸着する前に、前記処理室内に気体を導入した状
態で、前記被処理体を吸着する際に静電チャックに印加
する直流電圧とは逆極性の直流電圧を、前記静電チャッ
クに印加することを特徴とする、プラズマ処理方法。1. An object to be processed is adsorbed on the electrostatic chuck by using an electrostatic force generated by applying a DC voltage to the electrostatic chuck inside the processing chamber, and a predetermined processing gas is supplied into the processing chamber. Meanwhile, in the method of generating plasma in the processing chamber by supplying high-frequency power and performing predetermined plasma processing on the object to be processed on the electrostatic chuck, in the processing gas after the predetermined plasma processing is completed. And the supply of high-frequency power are stopped, and the object to be processed which has been subjected to plasma processing is separated from the electrostatic chuck, and then the object to be processed next is adsorbed on the electrostatic chuck. Before, while a gas was introduced into the processing chamber, a DC voltage having a reverse polarity to a DC voltage applied to the electrostatic chuck when adsorbing the object to be processed was applied to the electrostatic chuck. A characteristic is a plasma processing method.
直流電圧を印加するプロセスと、前記直流電圧とは逆極
性の直流電圧を前記静電チャックに印加するプロセスと
の間に、静電チャックの電極を接地させることを特徴と
する、請求項１に記載のプラズマ処理方法。2. Between the process of applying a direct current voltage to the electrostatic chuck when adsorbing the object to be processed and the process of applying a direct current voltage of the opposite polarity to the direct current voltage to the electrostatic chuck. The plasma processing method according to claim 1, wherein the electrode of the electric chuck is grounded.
流放電が発生するガス圧であることを特徴とする、請求
項１に記載のプラズマ処理方法。3. The plasma processing method according to claim 1, wherein the gas pressure of the introduced gas is at least a gas pressure at which direct current discharge is generated.
離隔は、静電チャックから突出自在な支持部材によって
行うようにすると共に、この支持部材の動作中に、逆極
性の直流電圧を印加するようにしたことを特徴とする、
請求項１に記載のプラズマ処理方法。4. Mounting of an object to be processed on the electrostatic chuck
The separation is performed by a support member that is capable of protruding from the electrostatic chuck, and a DC voltage of opposite polarity is applied during the operation of the support member.
The plasma processing method according to claim 1.
送手段によって行うようにすると共に、この搬送手段の
動作中に、逆極性の直流電圧を印加するようにしたこと
を特徴とする、請求項１に記載のプラズマ処理方法。5. An object to be processed is carried in and out of a processing chamber by a transfer means, and a DC voltage having a reverse polarity is applied during the operation of the transfer means. The plasma processing method according to claim 1.
バルブが設けられると共に、このゲートバルブが開いて
いる間に逆極性の直流電圧を印加するようにしたことを
特徴とする、請求項１に記載のプラズマ処理方法。6. The process chamber is provided with a gate valve for loading and unloading the object to be processed, and a DC voltage of reverse polarity is applied while the gate valve is open. The plasma processing method according to claim 1.
を印加することによって生ずる静電気力を利用して被処
理体を前記静電チャック上に吸着し、前記処理室内に所
定の処理ガスを供給しつつ、高周波電力の供給によって
前記処理室内にプラズマを発生させ、前記静電チャック
上の被処理体に対し所定のプラズマ処理を施す方法にお
いて、被処理体を静電チャック上に載置し、処理室内に
処理ガスを導入してこの処理室内を直流放電の発生する
ガス圧に設定する第１の工程と、前記第１の工程の後、
静電チャックに直流電圧を印加する第２の工程と、前記
第２の工程の後、処理室内の圧力をプラズマ処理時の圧
力に設定する第３の工程と、前記第３の工程の後に、高
周波電力を供給する第４の工程と、を有することを特徴
とするプラズマ処理方法。7. An object to be processed is attracted onto the electrostatic chuck by using an electrostatic force generated by applying a DC voltage to the electrostatic chuck inside the processing chamber, and a predetermined processing gas is supplied into the processing chamber. While, while generating plasma in the processing chamber by the supply of high-frequency power, in a method of performing a predetermined plasma processing on the object to be processed on the electrostatic chuck, the object to be processed is placed on the electrostatic chuck, A first step of introducing a processing gas into the processing chamber and setting the gas pressure in the processing chamber to generate a DC discharge; and, after the first step,
A second step of applying a DC voltage to the electrostatic chuck, a third step of setting the pressure in the processing chamber to a pressure during plasma processing after the second step, and a step of And a fourth step of supplying high-frequency power.
被処理体の裏面に伝熱ガスを供給する工程を加えたこと
を特徴とする、請求項７に記載のプラズマ処理方法。8. Between the second step and the fourth step,
The plasma processing method according to claim 7, further comprising a step of supplying a heat transfer gas to the back surface of the object to be processed.
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