JP5295515B2 - 載置台の表面処理方法 - Google Patents
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Description
本発明は、基板を載置する載置台の表面処理方法に関し、特に、プラズマを用いて基板に処理を施す基板処理装置における載置台の表面処理方法に関する。
基板としてのウエハにプラズマ処理を施す基板処理装置は、ウエハを収容する収容室と、該収容室内に配置されてウエハを載置する載置台とを備える。この基板処理装置は収容室内にプラズマを発生させ、該プラズマによってウエハにプラズマ処理を施す。
載置台はアルミニウムからなり、その上面にはアルミナ等のセラミックからなる溶射皮膜が形成され、該溶射皮膜内には直流電圧が印加される静電電極板が埋設される。
ウエハが載置台に載置されて静電電極板に高直流電圧が印加されると、静電電極板及びウエハの裏面の間に電位差が生じ、ウエハは電位差に起因するクーロン力等によって載置台に吸着される。すなわち、載置台は静電チャックとして機能する。
また、載置台は略円柱状のサセプタ上に配置される。該サセプタは内部に冷媒室を有し、冷媒室の冷媒によってサセプタは載置台に吸着されたウエハをプラズマ処理中に冷却する。
ところで、載置台における溶射皮膜は砥粒を固めて円盤状にした砥石等によって研削されるが、該研削された溶射皮膜の表面（載置面）は巨視的には滑らかになっても、微視的には粗い。
この研削された載置面を有する載置台を用いて多数のウエハに枚葉でプラズマ処理を施すと、ウエハを交換する度にウエハと載置面とが擦れて該載置面の微視的な粗さが変化する。すなわち、多数のウエハにプラズマ処理を施すと載置面は微視的にも滑らかになる。載置面が滑らかになると、ウエハと載置面との接触面積が増えてウエハから載置面、引いてはサセプタへの伝熱効率が向上する。その結果、多数のウエハにプラズマ処理を施す前のウエハの温度よりも、多数のウエハにプラズマ処理を施した後のウエハの温度が低下する。プラズマ処理はウエハの温度によって影響を受けるため、多数のウエハのプラズマ処理における処理結果の均一性が維持できなくなる。
また、プラズマ処理による載置面の微視的な粗さの変化は、ある程度の枚数（例えば、通常のプラズマ処理における高周波電力の供給積算時間で約３０００時間相当の枚数）のウエハにプラズマ処理を施すと、サチュレートすることが本発明者によって確認されている。
このような、載置台における載置面の微視的な粗さの変化を抑制すべく、載置面へ砥石による研削、ラップ定盤によるラッピング、さらにテープラップ装置によるラッピングを順に施して載置面を微視的に滑らかにする載置台の表面処理方法が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。
特願２００６−０７７２６６号明細書
しかしながら、上述した表面処理方法は多数の加工装置（砥石、ラップ定盤、テープラップ装置）を必要とし、多くの工程を必要とするため、手間を要するものであり、容易に用いることができない。また、砥石、ラップ定盤及びテープラップ装置の載置面に対する接触形態は、ウエハの載置面に対する接触形態と異なるため、上述した表面処理方法が適用された載置台の載置面はウエハと馴染みにくい。そして、多数のウエハにプラズマ処理を施すと、載置面はウエハと擦れることによって該ウエハと馴染むため、多少ではあるが依然として多数のウエハのプラズマ処理の前後においてウエハの温度が変化する。
本発明の目的は、手間を要することなく基板と馴染む載置面を形成することができる載置台の表面処理方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項１記載の載置台の表面処理方法は、基板にプラズマ処理を施す基板処理装置の収容室内に配置され、前記基板を載置する載置面を有する載置台の表面処理方法であって、前記載置面を構成する材料の硬度よりも硬度の低い基板を、直接、前記載置台に吸着保持させる吸着保持ステップと、前記載置台に吸着保持された基板を熱膨張させる膨張ステップとを有し、前記吸着保持ステップにおいて前記載置面の微細な凸部を前記吸着保持された基板にめり込ませ、前記膨張ステップにおいて前記吸着保持された基板にめり込ませた前記凸部を前記載置面から分離させることにより、前記載置面の表面を平滑化することを特徴とする。
請求項２記載の載置台の表面処理方法は、請求項１記載の載置台の表面処理方法において、前記基板処理装置は、前記収容室内に処理ガスを導入するガス導入装置と、前記収容室内に高周波電力を供給する電極とを備え、前記膨張ステップでは、前記供給された高周波電力によって前記処理ガスから生成されたプラズマが前記基板を加熱することを特徴とする。
請求項３記載の載置台の表面処理方法は、請求項２記載の載置台の表面処理方法において、前記膨張ステップでは、前記電極が供給可能な最大の高周波電力を供給することを特徴とする。
請求項４記載の載置台の表面処理方法は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の載置台の表面処理方法において、前記基板処理装置は、前記載置された基板及び前記載置面の間に伝熱ガスを供給するガス供給装置を備え、前記膨張ステップでは、前記ガス供給装置が前記伝熱ガスの供給を停止することを特徴とする。
請求項５記載の載置台の表面処理方法は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の載置台の表面処理方法において、前記載置台は、前記基板を静電吸着する吸着装置を備え、前記膨張ステップでは、前記吸着装置が前記基板を静電吸着することを特徴とする。
請求項６記載の載置台の表面処理方法は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の載置台の表面処理方法において、前記膨張ステップを繰り返して実行する。
請求項７記載の載置台の表面処理方法は、請求項６記載の載置台の表面処理方法において、前記膨張ステップを繰り返す毎に、前記載置される基板を交換することを特徴とする。
請求項８記載の載置台の表面処理方法は、請求項６又は７記載の載置台の表面処理方法において、前記膨張ステップの後に、前記載置された基板を前記収容室内から搬出する搬出ステップと、該搬出された基板における前記載置台の載置面との接触面から付着物を除去する除去ステップと、前記基板の接触面を再研磨する再研磨ステップとを有することを特徴とする。
請求項１記載の載置台の表面処理方法によれば、載置台の載置面に載置された基板が熱膨張するので、基板の接触面と載置面とが擦れて該載置面が微視的に滑らかになるが、基板を用いるだけなので、手間を要することがなく、また、基板そのものを用いて載置面を滑らかにするので、基板と馴染む載置面を形成することができる。
請求項２記載の載置台の表面処理方法によれば、プラズマによって基板が加熱されるので、該基板を簡便に加熱することができる。また、ガス導入装置及び電極はプラズマを用いる基板処理装置に必須のものであるため、基板を膨張させるために特別な装置を設ける必要を無くすことができる。
請求項３記載の載置台の表面処理方法によれば、基板を熱膨張させる際、電極が供給可能な最大の高周波電力が供給されるので、基板の熱膨張量を大きくすることができ、もって、載置面の平滑化をより促進することができる。
請求項４記載の載置台の表面処理方法によれば、基板を熱膨張させる際、基板及び載置面の間への伝熱ガスの供給が停止されるので、基板から載置台への伝熱効率が低下し、基板を容易に高温にすることができ、その結果、載置面の平滑化をさらに促進することができる。
請求項５記載の載置台の表面処理方法によれば、基板を熱膨張させる際、基板が載置台に静電吸着されるので、基板は載置面を強く擦ることができ、もって、載置面の平滑化を確実に促進することができる。
請求項６記載の載置台の表面処理方法によれば、膨張ステップが繰り返して実行されるので、基板によって載置面を擦る回数を増やすことができ、もって、載置面をより滑らかにすることができる。
請求項７記載の載置台の表面処理方法によれば、膨張ステップを繰り返す毎に、載置される基板が交換される。基板は、熱膨張する際に、該基板にめり込んだ載置面の微細な凸部を載置面から分離して除去するが、基板を交換することによって除去される微細な凸部の量を増やすことができ、もって載置面を確実に微視的に滑らかにすることができる。
請求項８記載の載置台の表面処理方法によれば、収容室内から搬出された基板の接触面から付着物が除去され、該接触面が再研磨される。したがって、基板を再使用することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
まず、本発明の実施の形態に係る載置台の表面処理方法が適用される基板処理装置について説明する。
図１は、本実施の形態に係る載置台の表面処理方法が適用される基板処理装置の構成を概略的に示す断面図である。この基板処理装置は基板としての半導体ウエハにエッチング処理を施すように構成されている。
図１において、基板処理装置１０は、例えば、直径が３００ｍｍの半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗを収容するチャンバ１１（収容室）を有し、該チャンバ１１内には円柱状のサセプタ１２が配置されている。また、サセプタ１２の上には、ＥＳＣ（Electrostatic Chuck）１３（載置台）が配置されている。ＥＳＣ１３は、或る直径を有する下部円板状部材の上に、該下部円板状部材より直径の小さい上部円板状部材を重ねた形状を呈する。ＥＳＣ１３はアルミニウムからなり、上部円板状部材の上面にはアルミナ等のセラミック等が溶射されて溶射皮膜（図示しない）が形成される。該溶射皮膜内には直流電圧が印加される静電電極板２１（吸着装置）が配される。チャンバ１１内に収容されたウエハＷは、ＥＳＣ１３における上部円板状部材の上面、すなわち、溶射皮膜の上面（以下、「載置面」という。）に載置される。
サセプタ１２には下部高周波電源１９が整合器（Matcher）２０を介して接続されており、該下部高周波電源１９は所定の高周波電力をサセプタ１２に供給する。これにより、サセプタ１２は後述する処理空間Ｓに高周波電力を供給する下部電極（電極）として機能する。また、下部整合器２０は、サセプタ１２からの高周波電力の反射を低減して高周波電力のサセプタ１２への供給効率を最大にする。
また、ＥＳＣ１３では、静電電極板２１に直流電源２３が電気的に接続されている。静電電極板２１に正の高直流電圧が印加されると、載置面と接触するウエハＷの接触面（以下、単に「接触面」という。）には負電位が発生して静電電極板２１及びウエハＷの接触面の間に電位差が生じ、該電位差に起因するクーロン力又はジョンソン・ラーベック力により、ウエハＷはＥＳＣ１３の載置面に吸着保持される。
また、基板処理装置１０では、チャンバ１１の内側壁とサセプタ１２の側面とによって、サセプタ１２上方のガスをチャンバ１１の外へ排出する流路が形成され、該流路の途中には排気プレート１４が配置される。
排気プレート１４は多数の孔を有する板状部材であり、チャンバ１１を上部と下部に仕切る仕切り板として機能する。排気プレート１４によって仕切られたチャンバ１１の上部（以下、「反応室」という。）１７には、後述するプラズマが発生する。また、チャンバ１１の下部（以下、「排気室（マニホールド）」という。）１８にはチャンバ１１内のガスを排出する粗引き排気管１５及び本排気管１６が開口する。粗引き排気管１５にはＤＰ（Dry Pump）（図示しない）が接続され、本排気管１６にはＴＭＰ（Turbo Molecular Pump）（図示しない）が接続される。また、排気プレート１４は反応室１７における処理空間Ｓにおいて発生するプラズマのマニホールド１８への漏洩を防止する。
また、ＥＳＣ１３上には円環状のフォーカスリング２４が配される。フォーカスリング２４は、導電性部材、例えば、シリコンからなり、ＥＳＣ１３の載置面に吸着保持されたウエハＷの周りを囲う。また、フォーカスリング２４は、処理空間Ｓに発生したプラズマをウエハＷの表面に向けて収束し、エッチング処理の効率を向上させる。
また、サセプタ１２の内部には、例えば、円周方向に延在する環状の冷媒室２５が設けられる。この冷媒室２５には、チラーユニット（図示しない）から冷媒用配管２６を介して低温の冷媒、例えば、冷却水やガルデン（登録商標）が循環供給される。該低温の冷媒によって冷却されたサセプタ１２はＥＳＣ１３を介してウエハＷを冷却する。
ＥＳＣ１３の載置面には、複数の伝熱ガス供給孔２７（ガス供給装置）が開口している。これら複数の伝熱ガス供給孔２７は、伝熱ガス供給ライン２８を介して伝熱ガス供給部（ガス供給装置）（図示しない）に接続され、該伝熱ガス供給部は伝熱ガスとしてのヘリウム（Ｈｅ）ガスを、伝熱ガス供給孔２７を介してウエハＷ及び載置面の間に供給する。ウエハＷ及び載置面の間隙に供給されたヘリウムガスはウエハＷの熱をＥＳＣ１３に効果的に伝達する。
チャンバ１１の天井部には、サセプタ１２と対向するようにガス導入シャワーヘッド２９（ガス導入装置）が配置されている。ガス導入シャワーヘッド２９には上部整合器３０を介して上部高周波電源３１が接続されており、上部高周波電源３１は所定の高周波電力をガス導入シャワーヘッド２９に供給し、該ガス導入シャワーヘッド２９は処理空間Ｓに高周波電力を供給する。したがって、ガス導入シャワーヘッド２９は上部電極として機能する。なお、上部整合器３０の機能は上述した下部整合器２０の機能と同じである。
ガス導入シャワーヘッド２９は、多数のガス穴３２を有する天井電極板３３と、該天井電極板３３を着脱可能に支持する電極支持体３４とを有する。また、該電極支持体３４の内部にはバッファ室３５が設けられ、このバッファ室３５には処理ガス導入管３６が接続されている。ガス導入シャワーヘッド２９は、処理ガス導入管３６からバッファ室３５へ供給された処理ガスを、ガス穴３２を介して反応室１７内へ供給する。
また、チャンバ１１の側壁には、ウエハＷの反応室１７内への搬出入の際に利用される搬出入口３７が設けられ、搬出入口３７には、該搬出入口３７を開閉するゲートバルブ３８が取り付けられている。
この基板処理装置１０の反応室１７内では、ＥＳＣ１３及びガス導入シャワーヘッド２９の間の処理空間Ｓに高周波電力を供給することにより、該処理空間Ｓにおいてガス導入シャワーヘッド２９から供給された処理ガスからプラズマを発生させ、該プラズマによってウエハＷにエッチング処理を施す。
なお、上述した基板処理装置１０の各構成部品の動作は、基板処理装置１０が備える制御部（図示しない）のＣＰＵがエッチング処理に対応するプログラムに応じて制御する。
次に、ウエハＷを用いたＥＳＣ１３の載置面の平滑化について説明する。
図２は、ウエハを用いたＥＳＣの載置面の平滑化を説明するための工程図である。図２では、図１におけるＡ部を拡大して示す。
図２において、砥石によって研削された載置面には微視的に凹凸が形成されている。載置面にウエハＷを載置すると、該ウエハＷは載置面の微細な凸部によって支持される（図２（Ａ））。
次いで、静電電極板２１に高直流電圧を印加してウエハＷを載置面に静電吸着する。このとき、ウエハＷはクーロン力等によって載置面に強く押し当てられるが、載置面を有する溶射皮膜を構成するセラミックの硬度は、ウエハＷを構成するシリコンの硬度よりも高いので、載置面の微細な凸部がウエハＷの裏面（以下、「接触面」という。）にめり込む（図２（Ｂ））。
ところで、シリコンの熱膨張係数とセラミックの熱膨張係数は異なるので、ウエハＷの熱膨張係数と載置面の熱膨張係数とは異なる。ここで、載置面に載置されたウエハＷを加熱するとウエハＷは熱膨張するが、このときのウエハＷの熱膨張量と載置面の熱膨張量とは異なるため、ウエハＷの接触面と載置面との擦れ（例えば、図２（Ｃ）中の白抜き矢印で示す方向に沿う擦れ）を大きくすることができる。接触面と載置面とが擦れる際、接触面は載置面の微細な凸部をめり込ませたままずれる（図２（Ｃ））。すなわち、載置面の微細な凸部は載置面から分離される。
次いで、ウエハＷを載置面から除去する際、ウエハＷは載置面の微細な凸部をめり込ませたまま載置面から離間する（図２（Ｄ）。その結果、載置面から微細な凸部が除去されて載置面が微視的に滑らかになる（図２（Ｅ）。
本実施の形態に係る載置台の表面処理方法では、上述したウエハＷを用いた載置面の平滑化を利用する。以下、本実施の形態に係る載置台の表面処理方法としての載置面処理について説明する。
図３は、本実施の形態に係る載置台の表面処理方法としての載置面処理のフローチャートを示す図である。
図３において、まず、チャンバ１１内にウエハＷを搬入し、該ウエハＷをＥＳＣ１３の載置面に載置し（ステップＳ３１）、さらに、静電電極板２１に高直流電圧を印加してウエハＷを載置面に静電吸着する（ステップＳ３２）。ウエハＷに作用するクーロン力は、例えば、１００ｋｇｆであり、このとき、上述したように載置面の微細な凸部がウエハＷの接触面にめり込む。なお、後述するステップＳ３５迄、ウエハＷは載置面に静電吸着される。
次いで、ガス導入シャワーヘッド２９が処理ガスを反応室１７内へ供給し、さらに、ガス導入シャワーヘッド２９及びサセプタ１２が処理空間Ｓに高周波電力を供給する。このとき、処理空間Ｓにおいて処理ガスからプラズマが発生する（ステップＳ３３）（膨張ステップ）。該プラズマは高エネルギー状態にあるが、ウエハＷはＥＳＣ１３に載置されて処理空間Ｓに面しているため、プラズマはウエハＷに熱エネルギーを伝達して該ウエハＷを加熱する。その結果、ウエハＷは熱膨張する。このとき、上述したように、接触面と載置面とが擦れ、接触面は載置面の微細な凸部をめり込ませたままずれる。
ステップＳ３３において、接触面と載置面との擦れを大きくするためにはウエハＷの熱膨張量をできるだけ大きくする必要がある。そこで、ステップＳ３３では、ガス導入シャワーヘッド２９及びサセプタ１２が、それぞれ供給可能な最大の高周波電力（例えば、ガス導入シャワーヘッド２９は３３００Ｗ、サセプタ１２は３８００Ｗ）を供給し、伝熱ガス供給部は接触面及び載置面の間へのヘリウムガスの供給を停止する。これにより、プラズマのエネルギーを高めることができ、もって、プラズマは大量の熱エネルギーをウエハＷに伝達することができると共に、ウエハＷからＥＳＣ１３への伝熱効率を低下させることができる。その結果、ウエハＷを容易に高温にすることができ、ウエハＷの熱膨張量を大きくして載置面の平滑化を促進することができる。
次いで、処理空間Ｓへの高周波電力の供給を停止してプラズマを消滅させ、残りの処理ガスをチャンバ１１の外へ排出すると、ウエハＷをチャンバ１１内から搬出する（ステップＳ３４）。このとき、ウエハＷには載置面の微細な凸部がめり込んだままなので、載置面の微細な凸部が載置面から除去される。その結果、載置面は微視的に滑らかになる。
上述したように、ウエハＷの搬入・搬出、すなわち、交換を行うと載置面の微細な凸部が載置面から除去されるため、ウエハＷの交換を繰り返すと載置面は微視的により滑らかになる。また、基板処理装置１０では、ウエハＷが交換される毎にプラズマはウエハＷを加熱するため、載置面の平滑度はプラズマの発生時間、引いては、処理空間Ｓへの高周波電力供給の積算時間に比例する。したがって、続くステップＳ３５では、高周波電力供給の積算時間が所定時間を超えたか否かを判別する。ここで、所定時間として、予め実験等によって求められた、目標とする平滑度を達成可能な高周波電力の供給時間の積算値が設定される。
ステップＳ３５の判別の結果、高周波電力供給の積算時間が所定時間を超えている場合（ステップＳ３５でＹＥＳ）には、本処理を終了し、超えていない場合（ステップＳ３５でＮＯ）にはステップＳ３１に戻る。すなわち、高周波電力供給の積算時間が所定時間を超えていない場合には、載置面に載置されたウエハＷの熱膨張が繰り返して実行される。また、ウエハＷの熱膨張の前後において必ずウエハＷの搬入・搬出が行われるため、ウエハＷの熱膨張が繰り返される毎に、載置面に載置されるウエハＷが交換される。
図３の処理によれば、ＥＳＣ１３の載置面に載置されたウエハＷが熱膨張するので、ウエハＷの接触面と載置面とが擦れて該載置面が微視的に滑らかになるが、このとき、ウエハＷを用いるだけなので、手間を要することがなく、また、ウエハＷそのものを用いて載置面を滑らかにするので、ウエハＷと馴染む載置面を形成することができる。
上述した図３の処理では、ガス導入シャワーヘッド２９及びサセプタ１２を用いて発生させたプラズマによってウエハＷが加熱されるので、ウエハＷを簡便に加熱することができる。また、ガス導入シャワーヘッド２９及びサセプタ１２は基板処理装置１０に必須のものであるため、ウエハＷを熱膨張させるために特別な装置を設ける必要を無くすことができる。
また、上述した図３の処理では、ウエハＷを熱膨張させる際、ウエハＷがＥＳＣ１３に静電吸着されるので、ウエハＷは載置面を強く擦ることができる。したがって、載置面の微細な凸部の除去だけでなく、微細な凸部を潰すこともできるので、載置面の平滑化を確実に促進することができる。
さらに、上述した図３の処理では、ウエハＷの熱膨張が繰り返して実行されるので、ウエハＷによって載置面を擦る回数を増やすことができ、もって、載置面をより滑らかにすることができる。
また、上述した図３の処理では、ウエハＷの熱膨張が繰り返される毎に、載置面に載置されるウエハＷが交換される。これにより、ウエハＷを交換することによって除去される微細な凸部の量を増やすことができ、もって載置面を確実に微視的に滑らかにすることができる。
ところで、上述した本実施の形態に係る載置台の表面処理方法では、ウエハＷの接触面に載置面の微細な凸部をめり込ませて該微細な凸部を除去するため、接触面の表面状態が重要となる。例えば、図４（Ａ）に示すように、ウエハＷの接触面が荒れていると、例え、ウエハＷを載置面に静電吸着しても、接触面に多数の凹部が存在するため、該凹部に載置面の微細な凸部が収容され、その結果、載置面の微細な凸部があまりウエハＷの接触面にめり込まない（図４（Ｂ））。
したがって、本実施の形態では、ウエハＷの接触面は荒れていないことが好ましく、化学的研磨及び機械的研磨が施された面であることが好ましい。これにより、接触面から凹部を排除して、載置面の微細な凸部を接触面に確実にめり込ませて除去することができ、もって、より確実に載置面を滑らかにすることができる。
また、本実施の形態では、ウエハＷの接触面に、化学的研磨及び機械的研磨を施す代わりに、該接触面を覆う硬度がセラミックの硬度よりも低い膜を設けてもよく、これによっても、載置面の微細な凸部を該膜に確実にめり込ませて除去することができ、もって、より確実に載置面を滑らかにすることができる。
ところで、上述した本実施の形態に係る載置台の表面処理方法では、ウエハＷを交換しながら載置面を微視的に滑らかにするため、多数のウエハＷを必要とするが、近年、ウエハＷの大口径化等によってウエハＷの価格は上昇している。したがって、載置台の表面処理方法で使用されるウエハＷの枚数をできるだけ少なくする必要がある。一方、載置面に載置されて熱膨張したウエハＷの接触面は載置面と擦れるため、搬出されたウエハＷの接触面は荒れていることがあり、図３の処理に用いられたウエハＷは直ちに再使用できないことがある。
そこで、上述した図３の処理に用いられたウエハＷの接触面を再研磨してもよい。具体的には、熱膨張したウエハＷをチャンバ１１内から搬出した（ステップＳ３４）後に、ウエハＷの接触面に化学的研磨及び機械的研磨を施して該接触面を再研磨してもよい。これにより、図３の処理に用いられて接触面が荒れたウエハＷを再使用することができる。
ここで、ＥＳＣ１３にはエッチング処理の際に生じたＣＦ系のデポが付着していることがあり、該デポがＥＳＣ１３からウエハＷの接触面に転写されて付着することがある。接触面にデポが付着していると、接触面が載置面と接近することができず、その結果、ウエハＷの接触面に載置面の微細な凸部をめり込ますことができない。そこで、ウエハＷをチャンバ１１から搬出した後、再研磨に先立ってウエハＷの接触面からデポを除去するのが好ましい。デポの除去方法としては、薬液によるウェットエッチング、リモートプラズマによる大気中エッチング、機械的な掻き取り等が該当する。
なお、接触面が再研磨されたウエハＷは、通常、直ちに用いられることなく、収容箱等に格納されて、別の載置面処理を実行する際に用いられるが、デポの除去や再研磨を迅速に行うことができる場合には、実行中の載置面処理に用いてもよい。
なお、上述した本実施の形態に係る載置台の表面処理方法では、用いられる基板が半導体ウエハであったが、基板はこれに限られず、基板処理装置１０がプラズマ処理を施す基板の種類に応じて変更される。例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＦＰＤ（Flat Panel Display）等のガラス基板が用いられてもよい。
次に、本発明の実施例を具体的に説明する。
まず、ウエハＷの目標温度を設定するために、通常のエッチング処理における高周波電力の供給積算時間として２９５０時間を経験したＥＳＣ１３を有する基板処理装置１０により、ウエハＷにエッチング処理を施し、該エッチング処理におけるウエハＷの温度を測定したところ、該温度はウエハＷの中心から１００ｍｍの箇所で約４５℃であった。したがって、目標温度を４５℃に設定した。
実施例
２５枚のウエハＷを準備し、該ウエハＷを用いて図３の処理を実行した。このとき、ステップＳ３３におけるガス導入シャワーヘッド２９及びサセプタ１２が供給する高周波電力をそれぞれ３３００Ｗ及び３８００Ｗに設定した。また、ステップＳ３５における所定時間を２０時間に設定した。なお、ウエハＷ１枚あたりの高周波電力供給時間を６０秒に設定したので、本実施例ではウエハＷが１２００回交換された。
２５枚のウエハＷを準備し、該ウエハＷを用いて図３の処理を実行した。このとき、ステップＳ３３におけるガス導入シャワーヘッド２９及びサセプタ１２が供給する高周波電力をそれぞれ３３００Ｗ及び３８００Ｗに設定した。また、ステップＳ３５における所定時間を２０時間に設定した。なお、ウエハＷ１枚あたりの高周波電力供給時間を６０秒に設定したので、本実施例ではウエハＷが１２００回交換された。
その後、図３の処理によって載置面が微視的に滑らかにされたＥＳＣ１３を有する基板処理装置１０により、ウエハＷにエッチング処理を施し、該エッチング処理におけるウエハＷの温度を測定したところ、該温度はウエハＷの中心から１００ｍｍの箇所で約４３℃〜４７℃であり、平均温度は約４５℃であった。
比較例
載置面が砥石によって研削されただけのＥＳＣ１３を有する基板処理装置１０を準備し、該基板処理装置１０によってウエハＷにエッチング処理を施し、該エッチング処理におけるウエハＷの温度を測定したところ、該温度はウエハＷの中心から１００ｍｍの箇所で約５２℃〜５５．５℃であり、平均温度は約５４℃であった。
載置面が砥石によって研削されただけのＥＳＣ１３を有する基板処理装置１０を準備し、該基板処理装置１０によってウエハＷにエッチング処理を施し、該エッチング処理におけるウエハＷの温度を測定したところ、該温度はウエハＷの中心から１００ｍｍの箇所で約５２℃〜５５．５℃であり、平均温度は約５４℃であった。
実施例と比較例とを比較した結果、実施例の温度が目標温度に近く、実施例が比較例よりも熱伝達性能がよいことから、図３の処理を施したＥＳＣ１３の載置面は、通常のエッチング処理における高周波電力の供給積算時間として２９５０時間を経験したＥＳＣ１３の載置面と同じように微視的に滑らかになっていることが分かった。
Ｗ ウエハ
１０ 基板処理装置
１１ チャンバ
１２ サセプタ
１３ ＥＳＣ
１９ 下部高周波電源
２１ 静電電極板
２７ 伝熱ガス供給孔
２９ ガス導入シャワーヘッド
３１ 上部高周波電源
１０ 基板処理装置
１１ チャンバ
１２ サセプタ
１３ ＥＳＣ
１９ 下部高周波電源
２１ 静電電極板
２７ 伝熱ガス供給孔
２９ ガス導入シャワーヘッド
３１ 上部高周波電源
Claims (8)
- 基板にプラズマ処理を施す基板処理装置の収容室内に配置され、前記基板を載置する載置面を有する載置台の表面処理方法であって、
前記載置面を構成する材料の硬度よりも硬度の低い基板を、直接、前記載置台に吸着保持させる吸着保持ステップと、
前記載置台に吸着保持された基板を熱膨張させる膨張ステップとを有し、
前記吸着保持ステップにおいて前記載置面の微細な凸部を前記吸着保持された基板にめり込ませ、前記膨張ステップにおいて前記吸着保持された基板にめり込ませた前記凸部を前記載置面から分離させることにより、前記載置面の表面を平滑化することを特徴とする表面処理方法。 - 前記基板処理装置は、前記収容室内に処理ガスを導入するガス導入装置と、前記収容室内に高周波電力を供給する電極とを備え、
前記膨張ステップでは、前記供給された高周波電力によって前記処理ガスから生成されたプラズマが前記基板を加熱することを特徴とする請求項１記載の載置台の表面処理方法。 - 前記膨張ステップでは、前記電極が供給可能な最大の高周波電力を供給することを特徴とする請求項２記載の載置台の表面処理方法。
- 前記基板処理装置は、前記載置された基板及び前記載置面の間に伝熱ガスを供給するガス供給装置を備え、
前記膨張ステップでは、前記ガス供給装置が前記伝熱ガスの供給を停止することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の載置台の表面処理方法。 - 前記載置台は、前記基板に静電吸着されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の載置台の表面処理方法。
- 前記膨張ステップを繰り返して実行する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の載置台の表面処理方法。
- 前記膨張ステップを繰り返す毎に、前記載置される基板を交換することを特徴とする請求項６記載の載置台の表面処理方法。
- 前記膨張ステップの後に、前記載置された基板を前記収容室内から搬出する搬出ステップと、
該搬出された基板における前記載置台の載置面との接触面から付着物を除去する除去ステップと、
前記基板の接触面を再研磨する再研磨ステップを有することを特徴とする請求項６又は７記載の載置台の表面処理方法。
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