JP3394263B2 - 真空処理方法及び装置 - Google Patents

真空処理方法及び装置

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JP3394263B2 JP54682898A JP54682898A JP3394263B2 JP 3394263 B2 JP3394263 B2 JP 3394263B2 JP 54682898 A JP54682898 A JP 54682898A JP 54682898 A JP54682898 A JP 54682898A JP 3394263 B2 JP3394263 B2 JP 3394263B2
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vacuum
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、真空容器内に形成された処理室の内部で酸
素ラジカルによって被処理物を処理する真空処理方法及
び装置に関する。
背景技術 従来、半導体用ウエハ基板や液晶表示用ガラス基板等
（以下、「被処理物」と総称する。）に対してエッチン
グ処理やアッシング処理等を実施するための方法及び装
置として真空処理方法及び装置が使用されている。この
真空処理方法及び装置は、真空容器の内部に形成された
処理室の内部に被処理物を搬入し、この被処理物を真空
下において処理する方法及び装置である。
従来の真空処理方法及び装置の一例としては、処理室
から分離されたプラズマ発生室においてプロセスガスを
活性化してラジカルを生成し、ラジカルを処理室の内部
に導入して被処理物の表面に供給し、ラジカルによって
被処理物表面の薄膜のエッチング処理を行うケミカルド
ライエッチング（CDE）方法及び装置がある。
また、従来の真空処理方法及び装置の他の例として
は、処理室の内部に供給されたプロセスガスを、高周波
電圧を利用してプラズマ化し、処理室内部に形成された
プラズマを利用してエッチング処理を行う反応性イオン
エッチング（RIE）方法及び装置がある。さらに、処理
室の内部に供給されたプロセスガスにマイクロ波を印加
してマイクロ波励起プラズマを生成し、このプラズマを
利用してエッチングを行うマイクロ波プラズマエッチン
グ方法及び装置がある。
ところが、従来の真空処理方法及び装置においては、
酸素ラジカルによって被処理物を処理する場合、真空処
理装置の処理室の内部に有機系の物質、すなわち有機系
の構造材料や有機系の接着剤等が露出していると、この
有機系の物質が酸素ラジカルによってエッチングされて
しまう。
例えば、図６に示したように処理室の内部に設けられ
た被処理物の載置台３の載置面3aには、被処理物を載置
台３に固定するために静電チャック装置28が設けられて
おり、この静電チャック装置28は、シート状の電極29
と、この電極29を両面から挟み込んで覆っている電極用
シート30とを備えている。
そして、この電極用シート30は、有機系の物質である
耐熱性高分子材料、例えばポリイミドで形成されてい
る。また、静電チャック装置28の下側の電極用シート30
は有機系の接着剤32によって載置台３の載置面3aに接着
されている。
このように電極用シート30及び接着剤32は共に有機系
の物質よりなるので、被処理物を処理するために使用さ
れる酸素ラジカルによって、処理室の内部に露出してい
る部分の電極用シート30及び有機系の接着剤32がエッチ
ングされてしまう。
このように、処理室の内部に露出した有機系の物質は
被処理物を処理する際に使用される酸素ラジカルによっ
てエッチングされてしまうので、真空処置装置を構成す
る部品、例えば静電チャック装置の寿命が短くなると同
時に、パーティクルの発生原因となって製品の歩留まり
の低下をもたらすという問題があった。本来的には、酸
素ラジカルを使用する真空処理装置においては有機系の
物質の利用を避けるべきであるが、部品加工上の要求、
或いは部品共通化の要求等があるために有機系の物質の
利用を避けられないのが現状である。
そこで、本発明の目的は、酸素ラジカルによって被処
理物を処理する場合でも、処理室の内部に露出している
有機系の物質のエッチングを防止することができる真空
処理方法及び装置を提供することにある。
発明の開示 本発明による真空処理方法は、真空処理装置の真空容
器内に形成された処理室の内部で酸素ラジカルによって
被処理物を処理する真空処理方法において、前記被処理
物を前記処理室に搬入する前に、前記真空処理装置を用
いてフッ素原子を少なくとも含むフッ化処理用ガスを活
性化してフッ素ラジカルを生成し、前記処理室の内部に
露出している有機系の物質の表面を前記フッ素ラジカル
によってフッ化処理する工程と、前記フッ化処理する工
程の後に前記被処理物を前記処理室に搬入する工程と、
酸素原子を少なくとも含むプロセスガスを活性化して酸
素ラジカルを生成し、前記酸素ラジカルによって前記被
処理物を処理する工程と、を備えたことを特徴とする。
なお、本明細書中において「ラジカル」とは、化学的
に活性度の高い励起状態にある原子或いは分子のことで
ある。この「ラジカル」は「活性種」と呼ばれることも
ある。
また、好ましくは、前記真空処理装置は、前記被処理
物を載置するために前記処理室の内部に設けられた載置
台と、前記被処理物を前記載置台に固定するために前記
載置台の表面に設けられた静電チャック装置と、を備
え、前記静電チャック装置は、電極と、前記電極を覆っ
ている電極用シートと、を有し、前記有機系の物質は、
前記電極用シートを構成する有機系の材料、及び前記静
電チャック装置を前記載置台の表面に接着するために使
用された有機系の接着剤である。
また、好ましくは、前記真空処理装置は、前記被処理
物を載置するために前記処理室の内部に設けられた載置
台と、前記被処理物を前記載置台に固定するために前記
載置台の表面に設けられた静電チャック装置と、前記静
電チャック装置を保護するために前記静電チャック装置
を覆うようにして設けられたフッ素樹脂製の保護シート
と、を備え、前記有機系の物質は、前記保護シートを接
着するために使用された有機系の接着剤である。
また、好ましくは、前記フッ化処理用ガスは、フッ素
原子を少なくとも含むガスとO2ガスとの混合ガスであ
る。
また、好ましくは、前記フッ素原子を少なくとも含む
ガスは、CF4、C2F6、C3F8、NF3、SF6のうちのいずれか
１種又は複数種を少なくとも含むガスである。
また、好ましくは、前記フッ化処理用ガス中の前記O2
ガスの流量比は40％以下である。
また、好ましくは、前記プロセスガスは、O2ガスを少
なくとも含むガスである。
また、好ましくは、前記プロセスガス及び前記フッ化
処理用ガスは、それぞれ、前記処理室から分離されたプ
ラズマ発生室において活性化され、しかる後に前記フッ
素ラジカル又は前記酸素ラジカルが前記処理室の内部に
導入される。
また、好ましくは、前記被処理物を処理する工程は、
複数の前記被処理物を連続的に処理する工程であり、前
記被処理物を処理する工程の後に再び前記フッ化処理す
る工程を繰り返して実施する。
そして、本発明による真空処理方法によれば、処理室
の内部に露出している有機系の物質の表面をフッ素ラジ
カルによってフッ化処理し、しかる後に酸素ラジカルに
よって被処理物を処理するようにしたので、有機系の物
質のフッ化した表面が保護膜として機能し、酸素ラジカ
ルによる有機系の物質のエッチングを防止することがで
きる。
本発明による真空処理装置は、内部を真空排気可能な
真空容器と、前記真空容器の内部に形成された処理室
と、フッ素原子を少なくとも含むフッ化処理用ガスを活
性化してフッ素ラジカルを生成する機能及び酸素原子を
少なくとも含むプロセスガスを活性化して酸素ラジカル
を生成する機能を有するラジカル生成手段と、前記フッ
化処理用ガス又は前記プロセスガスを前記ラジカル生成
手段に供給するためのガス供給手段と、前記被処理物を
載置するために前記処理室の内部に設けられた載置台
と、を備え、前記処理室の内部に露出している有機系の
物質の表面を前記フッ素ラジカルによってフッ化処理し
た後に、前記被処理物を前記処理室内の前記載置台に載
置して、前記酸素ラジカルによって前記被処理物を処理
することを特徴とする。
本発明による真空処理装置は、内部を真空排気可能な
真空容器と、前記真空容器の内部に形成された処理室
と、酸素原子を少なくとも含むプロセスガスを活性化し
て酸素ラジカルを生成するラジカル生成手段と、前記プ
ロセスガスを前記ラジカル生成手段に供給するためのガ
ス供給手段と、前記被処理物を載置するために前記処理
室の内部に設けられた載置台と、前記被処理物を前記載
置台に固定するために前記載置台の表面に設けられた静
電チャック装置と、前記静電チャック装置を保護するた
めに前記静電チャック装置を覆うようにして設けられた
フッ素樹脂製の保護シートと、を備えたことを特徴とす
る。
また、好ましくは、前記処理室の内部に露出している
前記有機系の物質の表面は、フッ素原子を少なくとも含
むフッ化処理用ガスを前記ラジカル生成手段を用いて活
性化して生成したフッ素ラジカルによってフッ化処理さ
れている。
また、好ましくは、前記フッ化処理用ガスは、フッ素
原子を少なくとも含むガスとO2ガスとの混合ガスであ
る。
また、好ましくは、前記フッ素原子を少なくとも含む
ガスは、CF4、C2F6、C3F8、NF3、SF6のうちのいずれか
１種又は複数種を少なくとも含むガスである。
また、好ましくは、前記フッ化処理用ガス中の前記O2
ガスの流量比は40％以下である。
また、好ましくは、前記プロセスガスは、O2ガスを少
なくとも含むガスである。
また、好ましくは、前記ラジカル生成手段は、前記処
理室から分離されたプラズマ発生室を備えており、前記
プラズマ発生室にて生成された前記ラジカルが前記処理
室の内部に導入される。
また、好ましくは、前記処理室の内部に露出している
有機系の物質を前記フッ素ラジカルによってフッ化処理
した後に、複数の前記被処理物を連続的に処理すること
を繰り返して実施する。
そして、本発明による真空処理装置によれば、処理室
の内部に露出している有機系の物質の表面をフッ素ラジ
カルによってフッ化処理し、しかる後に酸素ラジカルに
よって被処理物を処理するようにしたので、有機系の物
質のフッ化した表面が保護膜として機能し、酸素ラジカ
ルによる有機系の物質のエッチングを防止することがで
きる。
また、本発明による真空処理装置によれば、静電チャ
ック装置を保護するために静電チャック装置を覆うよう
にしてフッ素樹脂製の保護シートを設けたので、この保
護シートによって酸素ラジカルによる静電チャック装置
のエッチングを防止することができる。
図面の簡単な説明 図１は、本発明の一実施形態による真空処理装置であ
るケミカルドライエッチング装置（CDE装置）の概略構
成を示した縦断面図である。
図２は、図１に示した真空処理装置の載置台の一部を
拡大して示した縦断面図である。
図３は、フッ化処理による有機系の物質の保護効果を
示した比較実験結果を示した表である。
図４は、CF4とO2との混合ガスによって有機系の物質
をエッチングした場合のエッチングレートと、そのとき
のラジカルの生成比率を発光分析によって解析した結果
を示したグラフである。
図５は、図１に示したCDE装置を用いて、CF4とO2との
混合ガスによって有機系の物質よりなる膜をフッ化処理
した場合の、O2の流量比に対する有機系の物質のフッ化
レートを示したグラフである。
図６は、従来の真空処理装置の載置台の一部を拡大し
て示した縦断面図である。
発明を実施するための最良の形態 以下、本発明の一実施形態による真空処理方法及び装
置について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態による真空処理方法を実施するた
めの真空処理装置の一例として、いわゆるダウンフロー
型に属する放電分離型のケミカルドライエッチング装置
（以下、「CDE装置」と言う。）を示している。
図１において符号１は真空容器を示し、この真空容器
１の内部に処理室２が形成されている。処理室２の内部
には載置台３が設けられており、この載置台３の上には
被処理物Ｓが載置されている。なお、載置台３には図示
しない温度調節機構が設けられており、この温度調節機
構によって被処理物Ｓの温度を制御できるようになって
いる。
真空容器１の底板４には排気口５が形成されており、
この排気口５には、一端が真空ポンプ（図示を省略）に
接続された排気管６が取り付けられている。真空容器１
の天板７にはガス導入口８が形成されており、このガス
導入口８にはフッ素樹脂で形成されたガス導入管９が取
り付けられている。
このガス導入管９には石英管10の一端が接続されてお
り、この石英管10の他端には封止部材11が取り付けら
れ、この封止部材11の内部にはガス流路19が形成されて
いる。封止部材11にはガス輸送管18の一端が接続されて
おり、ガス輸送管18の他端は配管20及び配管21に分岐し
ている。
配管20及び配管21には、第１の流量調整弁22を有する
第１のガスボンベ23及び第２の流量調整弁24を有する第
２のガスボンベ25がそれぞれ接続されている。第１のガ
スボンベ23及び第２のガスボンベ25はガス供給手段26を
構成する。
ここで、第１のガスボンベ23に充填されるガスは、少
なくともフッ素原子を含むガスであって、好ましくは、
少なくともCF4、C2F6、C3F8、NF3、SF6のうちのいずれ
か１種又は複数種を含むガスである。また、第２のガス
ボンベ25に充填されるガスは、少なくとも酸素原子を含
むガスであって、好ましくは、少なくともO2ガスを含む
ガスである。
石英管10の途中にはマイクロ波導波管12を備えたラジ
カル生成手段、すなわちプラズマ発生装置13が石英管10
を取り囲むようにして設けられており、このプラズマ発
生装置13によって取り囲まれた石英管10の内部にプラズ
マ発生室14が形成されている。マイクロ波導波管12には
マイクロ波発生器27が接続されている。
さらに、真空容器１の天板７に設けられたガス導入口
８を介して処理室２の内部に導入されたラジカルを、被
処理物Ｓの表面全体にわたって均一に供給するために、
処理室２の上部にガス貯留室15を形成するようにしてシ
ャワーノズル16が設けられている。そして、シャワーノ
ズル16には多数のガス噴出口17が形成されている。
また、図２は、図１に示したCDE装置の載置台３の一
部を拡大して示した縦断面図である。図２に示したよう
に載置台３の載置面3aには、被処理物Ｓを静電吸着力に
より固定するための静電チャック装置28が設けられてい
る。この静電チャック装置28は、銅などの導電性部材よ
りなるシート状の電極29と、この電極29を両面から挟み
込んで覆っている電極用シート30と、を備えている。こ
こで、電極用シート30は、有機系の物質である耐熱性高
分子材料、例えばポリイミドで形成されている。また、
下側の電極用シート30は有機系の接着剤32によって載置
台３の載置面3aに接着されている。
さらに、静電チャック装置28の表面は保護シート31で
覆われており、この保護シート31は、好ましくはフッ素
樹脂によって形成されている。このように有機系の物質
よりなる電極用シート30は保護シート31によって覆われ
ているので、被処理物Ｓのエッチングの際に使用される
酸素ラジカルによって電極用シート30の表面がエッチン
グされて損耗することを防止することができる。
保護シート31は、有機系の物質である有機系の接着剤
32によって静電チャック装置28の上側の電極用シート30
の表面及び載置台３の載置面3aの周縁部に接着されてい
るが、この有機系の接着剤32はその端部33が処理室２
（図１参照）の内部に露出している。このため、何ら措
置を講じない場合には、酸素ラジカルを用いた被処理物
Ｓの処理中に有機系の接着剤32の露出した端部33がエッ
チングされてしまう。
また、有機系の接着剤32の端部33以外にも、例えば真
空容器１の内壁面において有機系の物質が露出している
部分がある。
そこで、本実施形態による真空処理方法及び装置にお
いては、まず、被処理物Ｓを処理室２に搬入する前に、
排気管６及び排気口５を介して真空容器１の内部を真空
ポンプによって排気して真空状態（減圧状態）にする。
次に、配管20、ガス輸送管18及び封止部材11のガス流
路19を介して、第１のガスボンベ23から少なくともフッ
素原子を含むガスを石英管10の一端から導入する。この
とき、第２のガスボンベ25からも、少なくとも酸素原子
を含むガスを供給する。そして、第１の流量調整弁22及
び第２の流量調整弁24を調節して、少なくともフッ素原
子を含むガス及び少なくとも酸素原子を含むガスの流量
及び流量比を、有機系の物質のフッ化処理に適した値に
設定する。
そして、プラズマ発生装置13のマイクロ波導波管12を
介して、マイクロ波発生器27からプラズマ発生室14にマ
イクロ波を印加する。すると、プラズマ発生室14の内部
にグロー放電が生じてプラズマＰが発生し、フッ化処理
用の混合ガス中のフッ素が励起されてフッ素ラジカルが
生成される。
そして、フッ素ラジカルを含むフッ化処理用ガスを石
英管10及びガス導入管９を介してガス導入口８からガス
貯留室15の内部に供給する。ガス貯留室15の内部に供給
されたフッ化処理用ガスは、ガス貯留室15と処理室２と
の圧力差によって、ガス噴出口17から処理室２の内部に
勢い良く均一に噴射される。
すると、処理室２の内部に供給されたフッ素ラジカル
は、処理室２の内部に露出している有機系の物質、例え
ば有機系の接着剤32の端部33の表面に到達し、この端部
33の表面をフッ化処理する。有機系の接着剤32の端部33
と反応したフッ化処理用ガスは、排気口５及び排気管６
を介して真空ポンプによって排気される。
上述したフッ化処理は、所望の厚さのフッ化膜を形成
するために必要な時間にわたって実施され、しかる後、
第１のガスボンベ23及び第２のガスボンベ25からのガス
の供給を一旦停止し、被処理物Ｓを処理室２に搬入す
る。次に、第２のガスボンベ25から、少なくとも酸素原
子を含むガスを、配管21、ガス輸送管18及び封止部材11
のガス流路19を介して石英管10の一端から導入する。こ
のとき、第１のガスボンベ23からも、少なくともフッ素
原子を含むガスを供給する。そして、第１の流量調整弁
22及び第２の流量調整弁24を調節して、少なくともフッ
素原子を含むガス及び少なくとも酸素原子を含むガスの
流量及び流量比を、被処理物Ｓのエッチング処理に適し
た値に設定する。
そして、プラズマ発生装置13のマイクロ波導波管12を
介して、マイクロ波発生器27からプラズマ発生室14にマ
イクロ波を印加する。すると、プラズマ発生室14の内部
にグロー放電が生じてプラズマＰが発生し、少なくとも
酸素原子を含むガス及び少なくともフッ素原子を含むガ
スからなるプロセスガスの中の酸素が励起されて酸素ラ
ジカルが生成される。
酸素ラジカルを含むプロセスガスを石英管10及びガス
導入管９を介してガス導入口８からガス貯留室15の内部
に供給する。ガス貯留室15の内部に供給された酸素ラジ
カルを含むプロセスガスは、ガス貯留室15と処理室２と
の圧力差によって、ガス噴出口17から処理室２の内部に
勢い良く均一に噴射される。すると、処理室２の内部に
供給された酸素ラジカルは被処理物Ｓの表面に到達し、
被処理物Ｓの表面の薄膜と反応してこの薄膜をエッチン
グする。被処理物Ｓの表面の薄膜と反応したプロセスガ
スは、排気口５及び排気管６を介して真空ポンプによっ
て排気される。
一方、処理室２の内部に供給された酸素ラジカルは、
処理室２の内部に露出している有機系の物質、例えば有
機系の接着剤32の端部33の表面にも到達する。しかしな
がら、この有機系の接着剤32の端部33等の表面は既にフ
ッ化処理されているので、酸素ラジカルによる有機系の
接着剤32等のエッチングは著しく抑制され、そのエッチ
ング量は極めて小さい。
そして、数枚又は数十枚の被処理物Ｓに対して連続的
に順次エッチング処理を実施した後、被処理物Ｓのエッ
チング処理を一旦中止して、載置台３に被処理物Ｓがな
い状態で上述したフッ化処理工程を再び実施する。この
ようにして有機系の物質の表面を再びフッ化した後、被
処理物Ｓのエッチング処理を再開して数枚又は数十枚を
処理し、以後、上述した有機系の物質のフッ化処理工程
と被処理物Ｓのエッチング工程とを交互に繰り返して実
施する。
なお、これまで被処理物のエッチング処理を例にとっ
て説明したが、本実施形態は被処理物のアッシング処理
にも適用できる。
また、フッ化処理用ガスは、好ましくは、CF4、C
2F6、C3F8、NF3、SF6のうちのいずれか１種又は複数種
を少なくとも含むガスである。
また、プロセスガスは、好ましくは、少なくともO2ガ
スを含むガスである。
上述した実施形態においては、静電チャック装置28の
表面が保護シート31で覆われている場合について説明し
たが、図６に示したように静電チャック28の表面に保護
シート31を設けない場合にも、本実施形態による真空処
理方法及び装置を適用することができる。
すなわち、図６に示した構成においては、被処理物Ｓ
を載置台３に載置する前に、ポリイミド製の電極用シー
ト30の表面及び有機系の接着剤32の露出部分を、上述し
たフッ化処理方法と同様の方法にてフッ化処理する。
このようにすれば、被処理物Ｓを酸素ラジカルによっ
てエッチング処理する際に、電極用シート30及び有機系
の接着剤32の酸素ラジカルによるエッチングを防止する
ことができる。
図３に、図１に示したCDE装置を用いて実施した、フ
ッ化処理による有機系の物質の保護効果を検証した比較
実験結果を示す。試料としては、有機系の物質としてカ
ーボン膜が表面に形成されたウエハを使用した。なお、
この実験においてはウエハ表面上の有機系の物質を対象
としているが、真空容器１の内壁面や載置台３等におけ
る露出した有機系の物質、例えば有機系の接着剤やポリ
イミドに対しても当てはまるものである。
図３において上欄は、フッ化処理を実施することな
く、いきなり酸素ラジカルによって60分間のエッチング
処理を試料に対して実施した場合の結果である。エッチ
ングガスとしてCF4ガスとO2ガスとを1:3の比率で混合し
た混合ガスを使用し、マイクロ波パワー＝450W、圧力＝
40Pa、載置台温度＝５℃としてエッチング処理を実施し
た。このように、試料に対して予めフッ化処理を実施し
ない場合のカーボン膜のエッチング量は3.9μｍであっ
た。
これに対して図３の下欄は、まず初めに１分間のフッ
化処理を試料に対して実施し、その後に上記と同一の条
件でエッチング処理を行った場合の結果である。具体的
には、フッ化処理のためのフッ素ラジカルを発生させる
ガスとしてCF4ガスとO2ガスとを3:1の比率で混合した混
合ガスを使用し、マイクロ波パワー＝700W、圧力＝40P
a、載置台温度＝５℃として試料に対してフッ化処理を
実施した。その後に、図３上欄と同一条件で試料に対し
てエッチング処理を行った。
このように予めフッ化処理を実施した場合のカーボン
膜のエッチング量は0.5μｍであり、フッ化処理を実施
しない場合に比べて酸素ラジカルによるエッチングが大
幅に抑制されていることが分かった。
図４は、図１に示したCDE装置を用いて、CF4とO2との
混合ガスによって有機系の物質よりなる膜をエッチング
した場合のエッチングレートと、そのときのラジカルの
生成比率を発光分析によって解析した結果を示したグラ
フであり、横軸は混合ガスの全流量に対するO2の流量比
を示している。
図４から分かるようにO2の流量比が増大すると共に酸
素ラジカルの生成比が増大し、これと同時に有機系の物
質よりなる膜のエッチングレートが増大している。ま
た、O2の流量比を25％（つまり、CF4ガス:O2ガス＝3:
1）程度にすれば有機系の物質よりなる膜のエッチング
レートは無視し得るほどに小さくなり、このような条件
の下でフッ化処理を実施すれば、フッ化処理の際の有機
系の物質のエッチングは問題とはならない。
図５は、図１に示したCDE装置を用いて、CF4とO2との
混合ガスによって有機系の物質よりなる膜をフッ化処理
した場合の、O2の流量比に対する有機系の物質のフッ化
レートを示したグラフである。図５から分かるように、
O2の流量比の増加と共にフッ化レートが減少しており、
O2の流量比が40％を超えると有機系の物質のフッ化はほ
とんど行われない。
このように、フッ化処理用ガスとしてCF4とO2との混
合ガスを使用した場合、フッ化処理用ガス中のO2ガスの
流量比は、好ましくは、40％以下である。
以上述べたように本実施形態による真空処理方法及び
装置によれば、処理室２の内部に露出している有機系の
物質の表面をフッ素ラジカルによってフッ化処理し、し
かる後に酸素ラジカルによって被処理物Ｓをエッチング
処理するようにしたので、酸素ラジカルによる有機系の
物質のエッチングを防止することができる。
また、静電チャック装置28を保護するために、静電チ
ャック装置28を覆うようにしてフッ素樹脂製の保護シー
ト31を設けたので、この保護シート31によって酸素ラジ
カルによる静電チャック装置28の電極用シート30のエッ
チングを防止することができる。
さらに、有機系の物質のフッ化処理は真空処理装置自
身によって実施することができるので、有機系の物質の
フッ化処理のための別の装置は不要であり、また、フッ
化処理の対象となる部材を真空処理装置から取り外すよ
うな作業は不要である。
なお、本発明を適用し得る真空処理方法及び装置は、
上述したCDE方法及び装置に限られるものではなく、真
空下において被処理物を処理する各種の真空処理方法及
び装置に適用することができる。具合的には、反応性イ
オンエッチング（RIE）方法及び装置、マイクロ波プラ
ズマエッチング方法及び装置等の各種のドライエッチン
グ方法及び装置、或いはアッシング方法及び装置等に本
発明を適用することができる。
産業上の利用可能性 本発明は、半導体用ウエハ基板や液晶表示用ガラス基
板等のエッチング処理やアッシング処理に用いることが
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/3065

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】真空処理装置の真空容器内に形成された処
    理室の内部で酸素ラジカルによって被処理物を処理する
    真空処理方法において、 前記被処理物を前記処理室に搬入する前に、前記真空処
    理装置を用いてフッ素原子を少なくとも含むガスとO2ガ
    スとの混合ガスであるフッ化処理用ガスを活性化してフ
    ッ素ラジカルを生成し、前記処理室の内部に露出してい
    る有機系の物質の表面を前記フッ素ラジカルによってフ
    ッ化処理する工程と、 前記フッ化処理する工程の後に前記被処理物を前記処理
    室に搬入する工程と、 酸素原子を少なくとも含むプロセスガスを活性化して酸
    素ラジカルを生成し、前記酸素ラジカルによって前記被
    処理物を処理する工程と、を備えたことを特徴とする真
    空処理方法。
  2. 【請求項２】前記真空処理装置は、前記被処理物を載置
    するために前記処理室の内部に設けられた載置台と、前
    記被処理物を前記載置台に固定するために前記に載置台
    の表面に設けられた静電チャック装置と、を備え、 前記静電チャック装置は、電極と、前記電極を覆ってい
    る電極用シートと、を有し、 前記有機系の物質は、前記電極用シートを構成する有機
    系の材料、及び前記静電チャック装置を前記載置台の表
    面に接着するために使用された有機系の接着剤であるこ
    とを特徴とする請求項１記載の真空処理方法。
  3. 【請求項３】前記真空処理装置は、前記被処理物を載置
    するために前記処理室の内部に設けられた載置台と、前
    記被処理物を前記載置台に固定するために前記載置台の
    表面に設けられた静電チャック装置と、前記静電チャッ
    ク装置を保護するために前記静電チャック装置を覆うよ
    うにして設けられたフッ素樹脂製の保護シートと、を備
    え、 前記有機系の物質は、前記保護シートを接着するために
    使用された有機系の接着剤であることを特徴とする請求
    項１記載の真空処理方法。
  4. 【請求項４】前記フッ素原子を少なくとも含むガスは、
    CF4、C2F6、C3F8、NF3、SF6のうちのいずれか１種又は
    複数種を少なくとも含むガスであることを特徴とする請
    求項１乃至３のいずれか一項に記載の真空処理方法。
  5. 【請求項５】前記フッ化処理用ガス中の前記O2ガスの流
    量比は40％以下であることを特徴とする請求項１乃至４
    のいずれか一項に記載の真空処理方法。
  6. 【請求項６】前記プロセスガスは、O2ガスを少なくとも
    含むガスであることを特徴とする請求項１乃至５のいず
    れか一項に記載の真空処理方法。
  7. 【請求項７】前記プロセスガス及び前記フッ化処理用ガ
    スは、それぞれ、前記処理室から分離されたプラズマ発
    生室において活性化され、しかる後に前記フッ素ラジカ
    ル又は前記酸素ラジカルが前記処理室の内部に導入され
    ることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記
    載の真空処理方法。
  8. 【請求項８】前記被処理物を処理する工程は、複数の前
    記被処理物を連続的に処理する工程であり、 前記被処理物を処理する工程の後に再び前記フッ化処理
    する工程を繰り返して実施することを特徴とする請求項
    １乃至７のいずれか一項に記載の真空処理方法。
  9. 【請求項９】内部を真空排気可能な真空容器と、前記真
    空容器の内部に形成された処理室と、フッ素原子を少な
    くとも含むフッ化処理用ガスを活性化してフッ素ラジカ
    ルを生成する機能及び酸素原子を少なくとも含むプロセ
    スガスを活性化して酸素ラジカルを生成する機能を有す
    るラジカル生成手段と、前記フッ化処理用ガス又は前記
    プロセスガスを前記ラジカル生成手段に供給するための
    ガス供給手段と、前記被処理物を載置するために前記処
    理室の内部に設けられた載置台と、を備え、 前記処理室の内部に露出している有機系の物質の表面
    は、フッ素原子を少なくとも含むガスとO2ガスとの混合
    ガスである前記フッ化処理用ガスを前記ラジカル生成手
    段を用いて活性化して生成したフッ素ラジカルによって
    フッ化処理されており、このようにしてフッ化処理した
    後に、前記被処理物を前記処理室内の前記載置台に載置
    して、前記酸素ラジカルによって前記被処理物を処理す
    ることを特徴とする真空処理装置。
  10. 【請求項１０】内部を真空排気可能な真空容器と、前記
    真空容器の内部に形成された処理室と、酸素原子を少な
    くとも含むプロセスガスを活性化して酸素ラジカルを生
    成するラジカル生成手段と、前記プロセスガスを前記ラ
    ジカル生成手段に供給するためのガス供給手段と、前記
    被処理物を載置するために前記処理室の内部に設けられ
    た載置台と、前記被処理物を前記載置台に固定するため
    に前記載置台の表面に設けられた静電チャック装置と、
    前記静電チャック装置を保護するために前記静電チャッ
    ク装置を覆うようにして設けられたフッ素樹脂製の保護
    シートと、を備え、前記処理室の内部に露出している有
    機系の物質の表面は、フッ素原子を少なくとも含むガス
    とO2ガスとの混合ガスであるフッ化処理用ガスを前記ラ
    ジカル生成手段を用いて活性化して生成したフッ素ラジ
    カルによってフッ化処理されており、前記有機系の物質
    は前記保護シートを接着するために使用された有機系の
    接着剤であることを特徴とする真空処理装置。
  11. 【請求項１１】前記フッ素原子を少なくとも含むガス
    は、CF4、C2F6、C3F8、NF3、SF6のうちのいずれか１種
    又は複数種を少なくとも含むガスであることを特徴とす
    る請求項９又は10記載の真空処理装置。
  12. 【請求項１２】前記フッ化処理用ガス中の前記O2ガスの
    流量比は40％以下であることを特徴とする請求項９乃至
    11のいずれか一項に記載の真空処理装置。
  13. 【請求項１３】前記プロセスガスは、O2ガスを少なくと
    も含むガスであることを特徴とする請求項９乃至12のい
    ずれか一項に記載の真空処理装置。
  14. 【請求項１４】前記ラジカル生成手段は、前記処理室か
    ら分離されたプラズマ発生室を備えており、前記プラズ
    マ発生室にて生成された前記ラジカルが前記処理室の内
    部に導入されることを特徴とする請求項９乃至13のいず
    れか一項に記載の真空処理装置。
  15. 【請求項１５】前記処理室の内部に露出している有機系
    の物質を前記フッ素ラジカルによってフッ化処理した後
    に、複数の前記被処理物を連続的に処理することを繰り
    返して実施することを特徴とする請求項９乃至14のいず
    れか一項に記載の真空処理装置。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100456088C (zh) * 2002-02-05 2009-01-28 乐金显示有限公司 Lcd粘接机和用这种粘接机制造lcd的方法
US20070252347A1 (en) * 2005-12-28 2007-11-01 Trig Cycling Ltd. Quick release mechanism with integrated/attached multi-tool
JP2008177479A (ja) * 2007-01-22 2008-07-31 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置の部品及びその製造方法
JP4912907B2 (ja) * 2007-02-06 2012-04-11 東京エレクトロン株式会社 プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置
DE102007060515A1 (de) 2007-12-13 2009-06-18 Christof-Herbert Diener Oberflächenbehandlungsverfahren
US8785331B2 (en) * 2012-05-25 2014-07-22 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Method for replacing chlorine atoms on a film layer

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4180432A (en) * 1977-12-19 1979-12-25 International Business Machines Corporation Process for etching SiO2 layers to silicon in a moderate vacuum gas plasma
JPS5582782A (en) * 1978-12-18 1980-06-21 Fujitsu Ltd Dry etching method
JPS5779620A (en) * 1980-11-05 1982-05-18 Mitsubishi Electric Corp Plasma etching process
JPS59150427A (ja) 1983-02-15 1984-08-28 Toshiba Corp 半導体装置およびその製造方法
JPS59173273A (ja) 1983-03-18 1984-10-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 反応性イオンエツチング装置
US4673456A (en) * 1985-09-17 1987-06-16 Machine Technology, Inc. Microwave apparatus for generating plasma afterglows
US4996077A (en) * 1988-10-07 1991-02-26 Texas Instruments Incorporated Distributed ECR remote plasma processing and apparatus
US5198634A (en) * 1990-05-21 1993-03-30 Mattson Brad S Plasma contamination removal process
JPH05114592A (ja) * 1991-10-22 1993-05-07 Hitachi Chem Co Ltd 有機膜のエツチング方法および半導体装置の製造法
KR0164618B1 (ko) * 1992-02-13 1999-02-01 이노우에 쥰이치 플라즈마 처리방법
JPH05226653A (ja) 1992-02-14 1993-09-03 Toshiba Corp Ｔｆｔアレイのエッチング加工方法
JPH05275326A (ja) 1992-03-30 1993-10-22 Sumitomo Metal Ind Ltd レジストのアッシング方法
JPH05347282A (ja) 1992-06-15 1993-12-27 Fujitsu Ltd アッシング装置及びその処理方法
EP0709877A4 (en) * 1993-05-20 1997-11-26 Hitachi Ltd PLASMA TREATMENT PROCESS
JP3323298B2 (ja) * 1993-09-29 2002-09-09 芝浦メカトロニクス株式会社 静電チャック装置及び同装置を備えたプラズマ処理装置
FI95421C (fi) * 1993-12-23 1996-01-25 Heikki Ihantola Puolijohteen, kuten piikiekon, prosessoinnissa käytettävä laitteisto ja menetelmä
JPH0864581A (ja) 1994-08-25 1996-03-08 Sumitomo Metal Ind Ltd プラズマアッシング装置
JPH0982787A (ja) * 1995-09-19 1997-03-28 Toshiba Corp プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP2956571B2 (ja) * 1996-03-07 1999-10-04 日本電気株式会社 半導体装置

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