JP7146017B2

JP7146017B2 - Plasma processing equipment

Info

Publication number: JP7146017B2
Application number: JP2021079052A
Authority: JP
Inventors: 大輔渡邉; 佑一目黒
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2020-07-15
Filing date: 2021-05-07
Publication date: 2022-10-03
Anticipated expiration: 2041-05-07
Also published as: JP2022019549A

Description

本発明の実施形態は、プラズマ処理装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to a plasma processing apparatus.

ウェーハなどの板状のベースと、ベースの一方の面（以降、デバイス面と称する）に設けられた複数のデバイスと、ベースの他方の面（以降、裏面と称する）に形成されたレジストマスクと、を有する基板がある。レジストマスクは、例えば、ベースの裏面の所定の領域にイオンを注入するために設けられる。 A plate-shaped base such as a wafer, a plurality of devices provided on one surface of the base (hereinafter referred to as the device surface), and a resist mask formed on the other surface of the base (hereinafter referred to as the back surface) There is a substrate having A resist mask is provided, for example, for implanting ions into a predetermined region on the back surface of the base.

この様な基板においては、イオンの注入後、基板の裏面側に形成されたレジストマスクを、プラズマ処理などにより除去している。プラズマ処理を行う際には、基板が静電チャックに載置される。この場合、除去対象であるレジストマスクが形成されている基板の裏面側がプラズマ処理空間に向けられ、基板のデバイス面側が静電チャックに載置される。 In such a substrate, after ion implantation, the resist mask formed on the back surface side of the substrate is removed by plasma treatment or the like. During plasma processing, the substrate is placed on an electrostatic chuck. In this case, the back side of the substrate on which the resist mask to be removed is formed faces the plasma processing space, and the device side of the substrate is placed on the electrostatic chuck.

ところが、基板のデバイス面側には複数のデバイスが設けられている。そのため、複数のデバイスを保護するために、基板のデバイス面側にガラス基板を貼り付ける技術が提案されている。しかしながら、ガラス基板を貼り付けると、基板が静電チャックに吸着されにくくなる。そのため、静電チャックと基板との間に隙間が生じ、静電チャックによる基板の冷却が妨げらる。その結果、プラズマ処理の際の熱により、ガラス基板を貼り付けている接着層が変質し易くなる。接着層が変質すると、ガラス基板の剥離が困難となったり、ガラス基板を剥離した際に接着層の一部が基板のデバイス面側に残ったりする場合がある。 However, a plurality of devices are provided on the device surface side of the substrate. Therefore, in order to protect a plurality of devices, a technique of attaching a glass substrate to the device surface side of the substrate has been proposed. However, when the glass substrate is attached, it becomes difficult for the substrate to be attracted to the electrostatic chuck. Therefore, a gap is generated between the electrostatic chuck and the substrate, and cooling of the substrate by the electrostatic chuck is hindered. As a result, the adhesive layer to which the glass substrate is attached is likely to deteriorate due to the heat generated during plasma processing. If the adhesive layer deteriorates, it may become difficult to peel off the glass substrate, or part of the adhesive layer may remain on the device surface side of the substrate when the glass substrate is peeled off.

また、基板のデバイス面側にシートを貼り付ける技術が提案されている。シートの種類によっては、ガラス基板の場合よりも、基板が静電チャックに吸着され易くなる。しかしながら、静電チャックと基板との間に隙間が生じ易くなることには変わりが無い。そのため、ガラス基板の場合と同様に、シートの剥離が困難となったり、シートを剥離した際に接着層の一部が基板のデバイス面側に残ったりするおそれがある。
また、ガラス基板やシートを基板に貼り付けるようにすると、これらを基板に貼り付ける装置や、これらを基板から除去する装置が別途必要となる。その結果、製造コストの増大を招くことになる。 Also, a technique of attaching a sheet to the device surface side of the substrate has been proposed. Depending on the type of sheet, the substrate is more likely to be attracted to the electrostatic chuck than the glass substrate. However, there is no change in the fact that a gap is likely to occur between the electrostatic chuck and the substrate. Therefore, as in the case of the glass substrate, it may be difficult to separate the sheet, and when the sheet is separated, part of the adhesive layer may remain on the device surface side of the substrate.
Also, when a glass substrate or sheet is attached to a substrate, a device for attaching these to the substrate and a device for removing them from the substrate are separately required. As a result, an increase in manufacturing cost is caused.

そこで、ガラス基板およびシートに代わるデバイスを保護する方法が求められている。本発明者らは、ガラス基板およびシートに代えて、複数のデバイスを覆う有機膜を、基板のデバイス面側に設ける方法を検討した。有機膜は、厚みを薄くすることができるので、基板が静電チャックに吸着され易くなる。そのため、静電チャックによる有機膜の冷却が容易となる。したがって、有機膜の温度が上昇するのを抑制することができる。また、有機膜の形成はスピンコートなどの既存の技術により行うことができ、有機膜の除去もプラズマ処理やウェット処理などの既存の技術により行うことができる。そのため、有機膜の形成や除去は、既存の装置で対応することができる。 Therefore, there is a need for alternative methods of protecting devices to glass substrates and sheets. The present inventors investigated a method of providing an organic film covering a plurality of devices on the device surface side of the substrate instead of the glass substrate and sheet. Since the thickness of the organic film can be reduced, the substrate is easily attracted to the electrostatic chuck. Therefore, the organic film can be easily cooled by the electrostatic chuck. Therefore, it is possible to suppress the temperature rise of the organic film. Further, the organic film can be formed by existing techniques such as spin coating, and the organic film can be removed by existing techniques such as plasma treatment and wet treatment. Therefore, the formation and removal of the organic film can be handled by existing equipment.

ところが、静電チャックにより支持された状態の基板にプラズマ処理を実施した後、静電チャックから基板を分離する際に有機膜の一部が静電チャックの表面に残留してしまうことが判明した。静電チャックの表面などに有機膜の材料が付着すると、静電チャックと基板との間に隙間が生じ易くなる。そのため、静電チャックによる基板の冷却が抑制されたり、静電チャックの吸着力が弱くなったりする。 However, it has been found that a part of the organic film remains on the surface of the electrostatic chuck when the substrate is separated from the electrostatic chuck after plasma processing is performed on the substrate supported by the electrostatic chuck. . If the material of the organic film adheres to the surface of the electrostatic chuck or the like, a gap is likely to occur between the electrostatic chuck and the substrate. As a result, cooling of the substrate by the electrostatic chuck is suppressed, or the attraction force of the electrostatic chuck is weakened.

ここで、静電チャックの表面に、変性フッ素樹脂をコーティングする技術が提案されている。（例えば、特許文献１を参照）
静電チャックの表面に変性フッ素樹脂を含む層が形成されていれば、有機膜の材料が静電チャックの表面に付着するのを抑制することができる。ところが、基板の冷却を行う静電チャックの場合には、冷却ガスを流す溝を静電チャックの表面に設ける必要がある。表面に溝を有する静電チャックに対して、変性フッ素樹脂のコーティングを行うと、溝が変性フッ素樹脂により塞がれてしまう。その結果、冷却ガスを用いた冷却が困難となる。 Here, a technique has been proposed in which the surface of the electrostatic chuck is coated with a modified fluororesin. (See Patent Document 1, for example)
If the layer containing the modified fluororesin is formed on the surface of the electrostatic chuck, it is possible to prevent the material of the organic film from adhering to the surface of the electrostatic chuck. However, in the case of an electrostatic chuck that cools a substrate, it is necessary to provide grooves for flowing a cooling gas on the surface of the electrostatic chuck. When an electrostatic chuck having grooves on its surface is coated with a modified fluororesin, the grooves are blocked by the modified fluororesin. As a result, cooling using cooling gas becomes difficult.

この場合、単に、片面に接着剤を有するフッ素樹脂のフィルムが表面に貼り付けられた静電チャックとすることが考えられる。しかし、この場合も、フィルムを接合する接着剤などがエッチャントにより分解されるおそれがある。つまり、フィルムの周端近傍が静電チャックの表面から剥離するおそれがある。
そこで、静電チャックに設けられたフィルムの周端近傍が静電チャックの表面から剥離するのを抑制することができるプラズマ処理装置の開発が望まれていた。 In this case, it is conceivable to simply use an electrostatic chuck in which a fluororesin film having an adhesive on one side is attached to the surface. However, even in this case, there is a risk that the adhesive or the like that joins the films will be decomposed by the etchant. In other words, there is a risk that the vicinity of the peripheral edge of the film will peel off from the surface of the electrostatic chuck.
Therefore, development of a plasma processing apparatus capable of suppressing peeling of the vicinity of the peripheral edge of the film provided on the electrostatic chuck from the surface of the electrostatic chuck has been desired.

特開２００８－９１３５３号公報JP-A-2008-91353

本発明が解決しようとする課題は、静電チャックに設けられたフィルムの周端近傍が静電チャックの表面から剥離するのを抑制することができるプラズマ処理装置を提供することである。 A problem to be solved by the present invention is to provide a plasma processing apparatus capable of suppressing peeling of the vicinity of the peripheral edge of the film provided on the electrostatic chuck from the surface of the electrostatic chuck.

実施形態に係るプラズマ処理装置は、ベースと、前記ベースの一方の面に設けられた複数のデバイスと、前記ベースの一方の面に設けられ、前記複数のデバイスを覆う有機膜と、前記ベースの他方の面に設けられたレジストマスクと、を有する基板を処理するプラズマ処理装置である。プラズマ処理装置は、前記基板の、前記有機膜が形成された側が載置される静電チャックを備えている。前記静電チャックは、表面に開口する複数の溝を有する誘電体と、前記誘電体の内部に設けられた電極と、前記誘電体の前記表面に設けられ、前記複数の溝の開口を覆い、フッ素樹脂を含むフィルムと、前記フィルムと、前記誘電体と、の間に設けられた接合部と、を有する。前記誘電体の、前記表面に平行な方向の寸法をＤ１（ｍｍ）、前記フィルムの、表面に平行な方向の寸法をＤ２（ｍｍ）とした場合に、以下の式を満足する。
Ｄ２（ｍｍ）＜Ｄ１（ｍｍ） A plasma processing apparatus according to an embodiment includes a base, a plurality of devices provided on one surface of the base, an organic film provided on one surface of the base and covering the plurality of devices, and and a resist mask provided on the other surface. The plasma processing apparatus includes an electrostatic chuck on which the side of the substrate on which the organic film is formed is placed. The electrostatic chuck comprises: a dielectric having a plurality of grooves opening on its surface; electrodes provided inside the dielectric; and provided on the surface of the dielectric to cover the openings of the plurality of grooves; It has a film containing a fluororesin, and a joint provided between the film and the dielectric. The following formula is satisfied, where D1 (mm) is the dimension of the dielectric in the direction parallel to the surface, and D2 (mm) is the dimension of the film in the direction parallel to the surface.
D2 (mm) < D1 (mm)

本発明の実施形態によれば、静電チャックに設けられたフィルムの周端近傍が静電チャックの表面から剥離するのを抑制することができるプラズマ処理装置が提供される。 According to an embodiment of the present invention, a plasma processing apparatus is provided that can prevent the vicinity of the peripheral edge of a film provided on an electrostatic chuck from peeling off from the surface of the electrostatic chuck.

基板の模式断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a substrate; FIG. 本実施の形態に係るプラズマ処理装置を例示するための模式断面図である。1 is a schematic cross-sectional view for illustrating a plasma processing apparatus according to an embodiment; FIG. 静電チャックの構成を例示するための模式断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for illustrating the configuration of an electrostatic chuck; 静電チャックの模式平面図である。1 is a schematic plan view of an electrostatic chuck; FIG. 比較例に係る静電チャックを例示するための模式断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for illustrating an electrostatic chuck according to a comparative example; フィルムの作用を例示するための模式断面図である。4A and 4B are schematic cross-sectional views for illustrating the action of the film; FIG. フィルムの効果を例示するためのグラフ図である。It is a graph chart for illustrating the effect of a film.

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。また、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。 Hereinafter, embodiments will be illustrated with reference to the drawings. Further, in each drawing, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

（基板１００）
まず、本実施の形態に係るプラズマ処理装置１により処理される基板１００を例示する。
図１は、基板１００の模式断面図である。
図１に示すように、基板１００には、ベース１０１、デバイス１０２、レジストマスク１０３、および有機膜１０４を設けることができる。 (Substrate 100)
First, a substrate 100 to be processed by the plasma processing apparatus 1 according to this embodiment is illustrated.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a substrate 100. FIG.
As shown in FIG. 1, a substrate 100 may be provided with a base 101 , devices 102 , a resist mask 103 and an organic film 104 .

ベース１０１は、板状体とすることができる。ベース１０１は、例えば、ウェーハなどの半導体基板とすることができる。ベース１０１は、裏面１０１ａとデバイス面１０１ｂを有する。ベース１０１の裏面１０１ａには、凹部１０１ａ１が設けられている。凹部１０１ａ１は、例えば、ベース１０１の裏面１０１ａを研磨することで形成することができる。凹部１０１ａ１は、必ずしも必要ではない。けれども、凹部１０１ａ１が設けられていれば、ベース１０１の、複数のデバイス１０２が形成されている領域の厚みを薄くすることができる。そのため、ベース１０１の裏面１０１ａ側から、デバイス１０２が形成される領域にイオンなどを注入するのが容易となる。 The base 101 can be a plate-like body. Base 101 can be, for example, a semiconductor substrate such as a wafer. The base 101 has a back surface 101a and a device surface 101b. The back surface 101a of the base 101 is provided with a concave portion 101a1. The concave portion 101a1 can be formed by polishing the back surface 101a of the base 101, for example. The concave portion 101a1 is not necessarily required. However, if the concave portion 101a1 is provided, the thickness of the region of the base 101 where the plurality of devices 102 are formed can be reduced. Therefore, it becomes easy to implant ions or the like from the rear surface 101a side of the base 101 into the region where the device 102 is formed.

複数のデバイス１０２は、ベース１０１のデバイス面１０１ｂに設けられている。デバイス１０２の種類、数、配置などには、特に限定がない。デバイス１０２は、例えば、裏面電極を有するパワートランジスタなどとすることができる。複数のデバイス１０２は、既知の半導体製造プロセスにより形成することができるので、複数のデバイス１０２の製造などに関する詳細な説明は省略する。 A plurality of devices 102 are provided on the device surface 101 b of the base 101 . There are no particular restrictions on the type, number, arrangement, etc. of the devices 102 . Device 102 may be, for example, a power transistor with a backside electrode. Since the plurality of devices 102 can be formed by a known semiconductor manufacturing process, detailed description of the manufacturing of the plurality of devices 102 and the like will be omitted.

レジストマスク１０３は、凹部１０１ａ１の底面に設けることができる。レジストマスク１０３は、凹部１０１ａ１の底面の所定の領域にイオンなどを注入するために設けられている。例えば、レジストマスク１０３は、いわゆるインプラレジストマスクなどとすることができる。レジストマスク１０３は、例えば、既知のフォトリソグラフィ法により形成することができるので、レジストマスク１０３の製造などに関する詳細な説明は省略する。 The resist mask 103 can be provided on the bottom surface of the recess 101a1. Resist mask 103 is provided for implanting ions or the like into a predetermined region on the bottom surface of recess 101a1. For example, the resist mask 103 can be a so-called implantation resist mask. Since the resist mask 103 can be formed by, for example, a known photolithography method, detailed description of manufacturing the resist mask 103 and the like is omitted.

なお、プラズマ処理装置１により処理される基板１００は、イオン注入後の基板１００である。そのため、レジストマスク１０３の表面には、イオンの注入工程において、イオンがレジストマスク１０３に入射することで形成された硬化層がある。 The substrate 100 processed by the plasma processing apparatus 1 is the substrate 100 after ion implantation. Therefore, the surface of the resist mask 103 has a hardened layer formed by ions entering the resist mask 103 in the ion implantation process.

有機膜１０４は、ベース１０１のデバイス面１０１ｂに設けられ、複数のデバイス１０２を覆っている。有機膜１０４は、複数のデバイス１０２を保護するために設けられている。有機膜１０４の厚みは、特に限定されない。複数のデバイス１０２が有機膜１０４により覆われていればよい。特に、保護膜として使用後の除去のし易さおよび除去時間の短縮を考慮すると、有機膜１０４の厚みは、出来るだけ薄いことが好ましい。 The organic film 104 is provided on the device surface 101 b of the base 101 and covers the plurality of devices 102 . Organic film 104 is provided to protect multiple devices 102 . The thickness of the organic film 104 is not particularly limited. It is sufficient that the plurality of devices 102 are covered with the organic film 104 . In particular, the thickness of the organic film 104 is preferably as thin as possible, considering ease of removal after use as a protective film and shortening of removal time.

ただし、有機膜１０４の厚みが薄くなり過ぎると、後述する粒子２００が有機膜１０４に押し付けられた際に、粒子２００がデバイス１０２に到達するおそれがある（例えば、図５、図６を参照）。一般的に、デバイス１０２の厚みは数百ｎｍ程度であるため、有機膜１０４の厚みは、例えば、１μｍ以上とすることができる。より好ましくは、３μｍ以上、１０μｍ以下である。有機膜１０４は、例えば、フォトレジストやポリイミドなどの樹脂を含むことができる。有機膜１０４は、例えば、既知のスピンコート法などにより形成することができるので、製造などに関する詳細な説明は省略する。なお、有機膜１０４の厚みとは、デバイス１０２の最も厚みのある部分がカバーされる厚さｔである（図１参照）。厚さｔは、例えば、ＴＥＭやＳＥＭで基板１００の断面を確認することで確認するようにすればよい。 However, if the thickness of the organic film 104 becomes too thin, the particles 200 may reach the device 102 when the particles 200 are pressed against the organic film 104 (for example, see FIGS. 5 and 6). . Generally, the thickness of the device 102 is about several hundred nanometers, so the thickness of the organic film 104 can be, for example, 1 μm or more. More preferably, it is 3 μm or more and 10 μm or less. The organic film 104 can contain, for example, a photoresist or a resin such as polyimide. Since the organic film 104 can be formed by, for example, a known spin coating method, etc., a detailed description of manufacturing and the like is omitted. The thickness of the organic film 104 is the thickness t that covers the thickest part of the device 102 (see FIG. 1). The thickness t may be confirmed by checking the cross section of the substrate 100 with, for example, TEM or SEM.

（プラズマ処理装置１）
次に、本実施の形態に係るプラズマ処理装置１について例示する。
なお、以下においては、一例として、上部に誘導結合型電極を有し、下部に容量結合型電極を有する二周波プラズマ処理装置を例示する。しかし、プラズマの発生方法はこれに限定されるわけではない。例えば、プラズマ処理装置は、誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ：Inductively Coupled Plasma）を用いたプラズマ処理装置や、容量結合プラズマ（ＣＣＰ：Capacitively Coupled Plasma）を用いたプラズマ処理装置などであってもよい。 (Plasma processing apparatus 1)
Next, the plasma processing apparatus 1 according to this embodiment is illustrated.
In the following, as an example, a two-frequency plasma processing apparatus having an inductively coupled electrode in the upper portion and a capacitively coupled electrode in the lower portion will be exemplified. However, the plasma generation method is not limited to this. For example, the plasma processing apparatus may be a plasma processing apparatus using inductively coupled plasma (ICP) or a plasma processing apparatus using capacitively coupled plasma (CCP).

ただし、前述したように、除去対象であるレジストマスク１０３の表面には、イオンの注入工程で形成された硬化層がある。そのため、ラジカルなどによる化学的な除去が困難な硬化層を、イオンにより物理的に除去することが好ましい。この場合、二周波プラズマ処理装置とすれば、基板１００に引き込むイオンのエネルギーを制御することができるので、硬化層の除去が容易となる。そのため、プラズマ処理装置１は、二周波プラズマ処理装置とすることが好ましい。
なお、プラズマ処理装置１の一般的な動作や、レジストマスク１０３を除去する際のプロセス条件などには既知の技術を適用することができるので、これらの詳細な説明は省略する。 However, as described above, the surface of the resist mask 103 to be removed has a hardened layer formed in the ion implantation process. Therefore, it is preferable to physically remove the hardened layer, which is difficult to remove chemically with radicals or the like, with ions. In this case, if a dual-frequency plasma processing apparatus is used, the energy of ions drawn into the substrate 100 can be controlled, so that the hardened layer can be easily removed. Therefore, it is preferable that the plasma processing apparatus 1 be a dual-frequency plasma processing apparatus.
Since well-known techniques can be applied to general operations of the plasma processing apparatus 1 and process conditions for removing the resist mask 103, detailed description thereof will be omitted.

図２は、本実施の形態に係るプラズマ処理装置１を例示するための模式断面図である。図２に示すように、プラズマ処理装置１には、チャンバ２、電源ユニット３、電源ユニット４、減圧部５、ガス供給部６、載置部７、およびコントローラ８を設けることができる。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for illustrating the plasma processing apparatus 1 according to this embodiment. As shown in FIG. 2 , the plasma processing apparatus 1 can be provided with a chamber 2 , a power supply unit 3 , a power supply unit 4 , a decompression section 5 , a gas supply section 6 , a mounting section 7 and a controller 8 .

コントローラ８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算部と、メモリなどの記憶部とを有することができる。コントローラ８は、例えば、コンピュータとすることができる。コントローラ８は、記憶部に格納されている制御プログラムに基づいて、プラズマ処理装置１に設けられた各要素の動作を制御する。なお、各要素の動作を制御する制御プログラムには既知の技術を適用することができるので、詳細な説明は省略する。 The controller 8 can have an arithmetic unit such as a CPU (Central Processing Unit) and a storage unit such as a memory. Controller 8 may be, for example, a computer. The controller 8 controls the operation of each element provided in the plasma processing apparatus 1 based on the control program stored in the storage unit. Note that a known technique can be applied to the control program that controls the operation of each element, so detailed description will be omitted.

チャンバ２は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な気密構造を有している。チャンバ２は、例えば、略円筒形状を呈している。チャンバ２は、例えば、アルミニウム合金などの金属から形成することができる。チャンバ２は、接地することができる。 The chamber 2 has an airtight structure capable of maintaining an atmosphere pressure-reduced below atmospheric pressure. The chamber 2 has, for example, a substantially cylindrical shape. The chamber 2 can be made of metal such as an aluminum alloy, for example. Chamber 2 can be grounded.

チャンバ２の側面には、基板１００の搬入と搬出を行うための孔２ａを設けることができる。チャンバ２の孔２ａが設けられた部分には、ロードロックチャンバ２１を接続することができる。ロードロックチャンバ２１にはゲートバルブ２２を設けることができる。プラズマ処理を行う際には、ゲートバルブ２２により孔２ａが気密となるように閉鎖される。基板１００の搬入と搬出を行う際には、ゲートバルブ２２により孔２ａがロードロックチャンバ２１と連通される。 A hole 2 a for loading and unloading the substrate 100 can be provided on the side surface of the chamber 2 . A load lock chamber 21 can be connected to the portion of the chamber 2 where the hole 2a is provided. A gate valve 22 can be provided in the load lock chamber 21 . When plasma processing is performed, the hole 2a is closed by the gate valve 22 so as to be airtight. When loading and unloading the substrate 100 , the hole 2 a is communicated with the load lock chamber 21 by the gate valve 22 .

チャンバ２の天井には、窓２３が気密となるように設けられている。窓２３は、板状を呈している。窓２３は、電磁場を透過させることができる。窓２３は、プラズマ処理を行った際に損傷を受けにくい材料から形成することができる。窓２３は、例えば、石英などの誘電体材料から形成することができる。 A window 23 is provided in the ceiling of the chamber 2 so as to be airtight. The window 23 has a plate shape. The window 23 is permeable to the electromagnetic field. Window 23 can be formed from a material that is not easily damaged during plasma processing. Window 23 may be formed from a dielectric material such as quartz, for example.

チャンバ２の内部には、遮蔽体２４を設けることができる。プラズマ処理を行うと反応生成物が生成される。反応生成物がチャンバ２の内壁に堆積し、堆積した反応生成物が剥がれ落ちるとパーティクルなどの汚染物となる。また、堆積量が多くなると、処理環境が変動して処理レートが変動したり、製品品質にバラツキが生じたりする。そのため、定期的に、あるいは反応生成物の堆積量に応じてクリーニングが行われる。この場合、チャンバ２の内壁などをクリーニングすることもできるが、手間、時間、費用がかかることになる。 A shield 24 can be provided inside the chamber 2 . Plasma processing produces reaction products. Reaction products are deposited on the inner wall of the chamber 2, and when the deposited reaction products are peeled off, they become contaminants such as particles. Further, when the deposition amount increases, the processing environment fluctuates, the processing rate fluctuates, and the product quality fluctuates. Therefore, cleaning is performed periodically or according to the deposition amount of reaction products. In this case, it is possible to clean the inner wall of the chamber 2 and the like, but this takes time, effort, and cost.

そこで、チャンバ２の内部には、遮蔽体２４が設けられている。遮蔽体２４は、筒状を呈し、例えば、載置部７の上面および窓２３の表面以外の部分を覆うように設けることができる。遮蔽体２４は、例えば、アルミニウム合金などから形成され、表面にアルマイト処理やセラミック溶射処理（アルミナ、イットリウムなど）などを施すことができる。遮蔽体２４が設けられていれば、クリーニングの際に遮蔽体２４を交換すればよい。したがって、クリーニングに要する手間などを大幅に削減することができる。 Therefore, a shield 24 is provided inside the chamber 2 . The shield 24 has a tubular shape, and can be provided so as to cover portions other than the upper surface of the mounting portion 7 and the surface of the window 23, for example. The shield 24 is made of, for example, an aluminum alloy, and its surface can be subjected to alumite treatment, ceramic spraying treatment (alumina, yttrium, etc.). If the shield 24 is provided, the shield 24 may be replaced during cleaning. Therefore, the labor required for cleaning can be greatly reduced.

電源ユニット３は、チャンバ２の内部空間においてプラズマＰを発生させる。
電源ユニット３は、例えば、アンテナ３１、整合器３２、および電源３３を有する。 The power supply unit 3 generates plasma P in the inner space of the chamber 2 .
The power supply unit 3 has an antenna 31, a matching box 32, and a power supply 33, for example.

アンテナ３１は、チャンバ２の外部であって、窓２３の上に設けることができる。アンテナ３１は、整合器３２を介して電源３３と電気的に接続されている。アンテナ３１は、例えば、電磁場を発生させる複数のコイルと、複数のコンデンサとを有することができる。
整合器３２は、電源３３側のインピーダンスと、プラズマＰ側のインピーダンスとの間で整合をとるための整合回路などを備えることができる。 The antenna 31 can be provided outside the chamber 2 and above the window 23 . Antenna 31 is electrically connected to power supply 33 via matching device 32 . Antenna 31 may, for example, comprise multiple coils for generating an electromagnetic field and multiple capacitors.
The matching unit 32 can include a matching circuit or the like for matching between the impedance on the power supply 33 side and the impedance on the plasma P side.

電源３３は、高周波電源とすることができる。電源３３は、例えば、１００ＫＨｚ～１００ＭＨｚ程度の周波数を有する高周波電力をアンテナ３１に印加する。この場合、電源３３は、プラズマＰの発生に適した周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ）を有する高周波電力をアンテナ３１に印加する。また、電源３３は、出力する高周波電力の周波数を変化させるものとすることもできる。 The power supply 33 can be a high frequency power supply. The power supply 33 applies high-frequency power having a frequency of about 100 KHz to 100 MHz to the antenna 31, for example. In this case, the power supply 33 applies to the antenna 31 high-frequency power having a frequency suitable for generating the plasma P (for example, 13.56 MHz). Also, the power supply 33 may change the frequency of the high-frequency power it outputs.

電源ユニット４は、いわゆるバイアス制御のために設けられている。すなわち、電源ユニット４は、基板１００に引き込むイオンのエネルギーを制御するために設けられている。前述したように、レジストマスク１０３の表面には硬化層が形成されている。硬化層は硬さが硬く、また、ラジカルなどによる化学的な除去が難しい。本実施の形態に係るプラズマ処理装置１には、電源ユニット４が設けられている。したがって、基板１００に引き込むイオンのエネルギーを制御することでイオンによるスパッタ効果を生じさせ易くなる。そのため、硬化層の物理的な除去が容易となる。 The power supply unit 4 is provided for so-called bias control. That is, the power supply unit 4 is provided to control the energy of ions drawn into the substrate 100 . As described above, a hardened layer is formed on the surface of the resist mask 103 . The hardened layer has a high hardness and is difficult to chemically remove by radicals or the like. A power supply unit 4 is provided in the plasma processing apparatus 1 according to the present embodiment. Therefore, by controlling the energy of the ions drawn into the substrate 100, it becomes easier to produce the sputtering effect of the ions. Therefore, physical removal of the hardened layer is facilitated.

電源ユニット４は、例えば、ベース４１、整合器４２、および電源４３を有する。
ベース４１は、絶縁部材４１ａを介して、チャンバ２の底部に設けられている。ベース４１は、整合器４２を介して電源４３と電気的に接続されている。また、ベース４１の上には、静電チャック７１を設けることができる。ベース４１は、電源４３により高周波電力が印加される電極となるとともに、静電チャック７１を支持する支持台となる。この場合、ベース４１は、内部に冷却水を流す流路を有し、静電チャック７１の冷却を行うこともできる。ベース４１は、例えば、アルミニウム合金などの金属から形成することができる。 The power supply unit 4 has a base 41, a matching box 42, and a power supply 43, for example.
The base 41 is provided on the bottom of the chamber 2 via an insulating member 41a. Base 41 is electrically connected to power supply 43 via matching device 42 . Also, an electrostatic chuck 71 can be provided on the base 41 . The base 41 serves as an electrode to which high-frequency power is applied by the power source 43 and also as a support base for supporting the electrostatic chuck 71 . In this case, the base 41 has a flow path for cooling water inside, and can also cool the electrostatic chuck 71 . The base 41 can be made of metal such as an aluminum alloy, for example.

整合器４２は、ベース４１と電源４３との間に電気的に接続されている。整合器４２は、電源４３側のインピーダンスと、プラズマＰ側のインピーダンスとの間で整合をとるための整合回路などを備えることができる。 Matching box 42 is electrically connected between base 41 and power supply 43 . The matching device 42 can include a matching circuit or the like for matching between the impedance on the power supply 43 side and the impedance on the plasma P side.

電源４３は、高周波電源とすることができる。電源４３は、イオンを引き込むために適した周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ以下）を有する高周波電力をベース４１に印加する。 The power supply 43 can be a high frequency power supply. A power supply 43 applies high-frequency power having a frequency suitable for attracting ions (for example, 13.56 MHz or less) to the base 41 .

減圧部５は、チャンバ２の内部を所定の圧力まで減圧する。減圧部５は、例えば、レジストマスク１０３の除去を行う際に、チャンバ２の内部の圧力が１００Ｐａ以下となるようにすることができる。 The decompression unit 5 decompresses the inside of the chamber 2 to a predetermined pressure. For example, the decompression unit 5 can set the pressure inside the chamber 2 to 100 Pa or less when removing the resist mask 103 .

減圧部５は、例えば、開閉バルブ５１、ポンプ５２、および圧力コントローラ５３を有する。
開閉バルブ５１は、チャンバ２の側面に設けられた孔２ｂに接続されている。開閉バルブ５１は、チャンバ２とポンプ５２との間の流路の開閉を行う。開閉バルブ５１は、例えば、ポペットバルブとすることができる。 The decompression unit 5 has an on-off valve 51, a pump 52, and a pressure controller 53, for example.
The opening/closing valve 51 is connected to a hole 2b provided on the side surface of the chamber 2. As shown in FIG. The open/close valve 51 opens and closes the channel between the chamber 2 and the pump 52 . The on-off valve 51 can be, for example, a poppet valve.

ポンプ５２は、例えば、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ：Turbo Molecular Pump）などとすることができる。 The pump 52 can be, for example, a turbo molecular pump (TMP).

圧力コントローラ５３は、開閉バルブ５１とポンプ５２との間に設けることができる。圧力コントローラ５３は、チャンバ２の内部圧力を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、チャンバ２の内部圧力が所定の圧力となるように制御する。圧力コントローラ５３は、例えば、ＡＰＣ（Auto Pressure Controller）などとすることができる。 A pressure controller 53 can be provided between the on-off valve 51 and the pump 52 . The pressure controller 53 controls the internal pressure of the chamber 2 to a predetermined pressure based on the output of a vacuum gauge (not shown) that detects the internal pressure of the chamber 2 . The pressure controller 53 can be, for example, an APC (Auto Pressure Controller).

ガス供給部６は、チャンバ２の側面に設けられた複数のノズル２ｃを介して、チャンバ２の内部空間にガスＧを供給する。例えば、複数のノズル２ｃは、チャンバ２の中心軸周りに略等間隔で設けることができる。この様にすれば、プラズマＰが発生する領域においてガスＧの濃度がばらつくのを抑制することができる。 The gas supply unit 6 supplies the gas G to the internal space of the chamber 2 through multiple nozzles 2c provided on the side surface of the chamber 2 . For example, a plurality of nozzles 2c can be provided around the center axis of the chamber 2 at substantially equal intervals. By doing so, it is possible to suppress variations in the concentration of the gas G in the region where the plasma P is generated.

ガス供給部６は、例えば、ガス源６１、ガスコントローラ６２、および開閉バルブ６３を有する。
ガス源６１は、ガスコントローラ６２および開閉バルブ６３を介して、チャンバ２の内部にガスＧを供給する。ガス源６１は、例えば、ガスＧを収納した高圧ボンベなどとすることができる。また、ガス源６１は、例えば、工場配管などであってもよい。 The gas supply unit 6 has, for example, a gas source 61, a gas controller 62, and an on-off valve 63.
A gas source 61 supplies gas G inside the chamber 2 via a gas controller 62 and an on-off valve 63 . The gas source 61 can be, for example, a high-pressure cylinder containing the gas G, or the like. Also, the gas source 61 may be, for example, factory piping.

ガスＧは、プラズマＰにより励起、活性化された際に、基板１００に設けられたレジストマスク１０３と反応するラジカルが生成されるものとすることができる。ガスＧは、例えば、酸素ガス、酸素ガスとヘリウムガスの混合ガスなどとすることができる。 The gas G can generate radicals that react with the resist mask 103 provided on the substrate 100 when excited and activated by the plasma P. FIG. The gas G can be, for example, oxygen gas, a mixed gas of oxygen gas and helium gas, or the like.

ガスコントローラ６２は、ガス源６１とチャンバ２の間に設けることができる。ガスコントローラ６２は、ガス源６１から供給されたガスＧの流量および圧力の少なくともいずれかを制御する。ガスコントローラ６２は、例えば、ＭＦＣ（Mass Flow Controller）などとすることができる。 A gas controller 62 may be provided between the gas source 61 and the chamber 2 . The gas controller 62 controls at least one of the flow rate and pressure of the gas G supplied from the gas source 61 . The gas controller 62 may be, for example, an MFC (Mass Flow Controller).

開閉バルブ６３は、ガスコントローラ６２とチャンバ２の間に設けることができる。開閉バルブ６３は、ガスＧの供給の開始と供給の停止を制御する。開閉バルブ６３は、例えば、２ポート電磁弁などとすることができる。なお、開閉バルブ６３の機能をガスコントローラ６２に持たせることもできる。 An on-off valve 63 can be provided between the gas controller 62 and the chamber 2 . The open/close valve 63 controls the start and stop of the supply of the gas G. FIG. The opening/closing valve 63 can be, for example, a two-port solenoid valve. The function of the opening/closing valve 63 can also be provided to the gas controller 62 .

載置部７は、例えば、静電チャック７１、絶縁リング７２、マスクリング７３、電源ユニット７４、および冷却ガス供給部７５を有する。また、載置部７には、図示しない搬送装置と静電チャック７１との間で基板１００の受け渡しを行うリフトピン７６をさらに設けることもできる（例えば、図６を参照）。 The mounting section 7 has, for example, an electrostatic chuck 71 , an insulating ring 72 , a mask ring 73 , a power supply unit 74 , and a cooling gas supply section 75 . In addition, lift pins 76 for transferring the substrate 100 between a transfer device (not shown) and the electrostatic chuck 71 can be further provided on the mounting portion 7 (see FIG. 6, for example).

静電チャック７１には、基板１００の、有機膜１０４が形成された側が載置される。静電チャック７１は、静電力を発現させて、基板１００を吸着する。静電チャック７１は、クーロン力を用いるものであってもよいし、ジョンソン・ラーベック力を用いるものであってもよい。以下においては、一例として、静電チャック７１が、クーロン力を用いるものである場合を説明する。 The side of the substrate 100 on which the organic film 104 is formed is placed on the electrostatic chuck 71 . The electrostatic chuck 71 develops electrostatic force to attract the substrate 100 . The electrostatic chuck 71 may use the Coulomb force or may use the Johnson-Rahbek force. In the following, as an example, a case where the electrostatic chuck 71 uses Coulomb force will be described.

また、静電チャック７１は、レジストマスク１０３の除去を行う際に、基板１００を冷却して、基板１００の温度が高くなり過ぎないようする。すなわち、静電チャック７１は、基板１００を吸着する機能と、基板１００を冷却する機能を有する。 In addition, the electrostatic chuck 71 cools the substrate 100 when removing the resist mask 103 so that the temperature of the substrate 100 does not become too high. That is, the electrostatic chuck 71 has a function of attracting the substrate 100 and a function of cooling the substrate 100 .

図３は、静電チャック７１の構成を例示するための模式断面図である。
図４は、静電チャック７１の模式平面図である。
図３に示すように、静電チャック７１は、ベース４１の上に設けられている。
静電チャック７１は、例えば、誘電体７１ａ、電極７１ｂ、および、フィルム７１ｃを有する。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for illustrating the configuration of the electrostatic chuck 71. As shown in FIG.
FIG. 4 is a schematic plan view of the electrostatic chuck 71. FIG.
As shown in FIG. 3, the electrostatic chuck 71 is provided on the base 41. As shown in FIG.
The electrostatic chuck 71 has, for example, a dielectric 71a, an electrode 71b, and a film 71c.

誘電体７１ａは、中央領域の厚みが、中央領域を囲む周縁領域の厚みよりも厚い、段付き状を呈している。誘電体７１ａの周縁領域は、ネジなどの締結部材を用いてベース４１に取り付けることができる。誘電体７１ａは、酸化アルミニウムなどのセラミックスから形成することができる。
図３および図４に示すように、誘電体７１ａの表面には、複数の溝７１ａ１が設けられている。複数の溝７１ａ１は、誘電体７１ａの表面に開口している。この場合、複数の溝７１ａ１を複数の群に分け、１つの群に含まれる溝７１ａ１同士を連通させることができる。例えば、図４に示すように、複数の溝７１ａ１を３つの群７１ａａ～７１ａｃに分けることができる。そして、群７１ａａに含まれる溝７１ａ１同士を連通させ、群７１ａｂに含まれる溝７１ａ１同士を連通させ、群７１ａｃに含まれる溝７１ａ１同士を連通させることができる。 The dielectric 71a has a stepped shape in which the thickness of the central region is thicker than the thickness of the peripheral region surrounding the central region. A peripheral region of the dielectric 71a can be attached to the base 41 using fastening members such as screws. The dielectric 71a can be made of ceramics such as aluminum oxide.
As shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of grooves 71a1 are provided on the surface of the dielectric 71a. The plurality of grooves 71a1 are open on the surface of the dielectric 71a. In this case, the plurality of grooves 71a1 can be divided into a plurality of groups, and the grooves 71a1 included in one group can be communicated with each other. For example, as shown in FIG. 4, the plurality of grooves 71a1 can be divided into three groups 71aa-71ac. Then, the grooves 71a1 included in the group 71aa can be communicated with each other, the grooves 71a1 included in the group 71ab can be communicated with each other, and the grooves 71a1 included in the group 71ac can be communicated with each other.

また、誘電体７１ａには、複数の溝７１ａ１に接続される複数の第１の孔７１ａ２を設けることができる。複数の第１の孔７１ａ２は、複数の溝７１ａ１に後述する冷却ガスＧ１を供給する給気孔７１ａ２ａと、複数の溝７１ａ１に供給された冷却ガスＧ１を排出する排気孔７１ａ２ｂとに区分することができる。給気孔７１ａ２ａには、後述する冷却ガス供給部７５を接続することができる。排気孔７１ａ２ｂには、図示しない排気管などを接続することができる。例えば、１つの群７１ａａ（７１ａｂ、７１ａｃ）に含まれる溝７１ａ１に、少なくとも１つの給気孔７１ａ２ａと、排気孔７１ａ２ｂとを接続することができる。 Also, the dielectric 71a can be provided with a plurality of first holes 71a2 connected to the plurality of grooves 71a1. The plurality of first holes 71a2 can be divided into air supply holes 71a2a that supply cooling gas G1, which will be described later, to the plurality of grooves 71a1, and exhaust holes 71a2b that discharge the cooling gas G1 supplied to the plurality of grooves 71a1. can. A cooling gas supply unit 75, which will be described later, can be connected to the air supply hole 71a2a. An exhaust pipe (not shown) or the like can be connected to the exhaust holes 71a2b. For example, grooves 71a1 included in one group 71aa (71ab, 71ac) can be connected to at least one air supply hole 71a2a and one exhaust hole 71a2b.

給気孔７１ａ２ａを介して複数の溝７１ａ１に供給された冷却ガスＧ１は、複数の溝７１ａ１の内部を流れた後、排気孔７１ａ２ｂを介して図示しない排気管などに排出される。すなわち、複数の溝７１ａ１は、冷却ガス供給部７５から供給された冷却ガスＧ１の流路となる。 The cooling gas G1 supplied to the plurality of grooves 71a1 through the air supply holes 71a2a flows inside the plurality of grooves 71a1, and then is discharged to an exhaust pipe (not shown) or the like through the exhaust holes 71a2b. That is, the plurality of grooves 71 a 1 serve as flow paths for the cooling gas G<b>1 supplied from the cooling gas supply section 75 .

また、誘電体７１ａには、厚み方向に貫通する複数の孔７１ａ３（第２の孔の一例に相当する）を設けることができる。複数の孔７１ａ３のそれぞれには、リフトピン７６を設けることができる（例えば、図６を参照）。
また、孔７１ａ３に接続された溝７１ａ１と、この溝７１ａ１に接続された給気孔７１ａ２ａおよび排気孔７１ａ２ｂを設けることができる。給気孔７１ａ２ａを介して溝７１ａ１に供給された冷却ガスＧ１の一部は、溝７１ａ１の内部を流れた後、孔７１ａ３内に拡散する。そのため、孔７１ａ３と対向する有機膜１０４の部分に冷却ガスＧ１の一部が直接触れる。したがって、冷却効率を向上させることができる。 Further, the dielectric 71a can be provided with a plurality of holes 71a3 (corresponding to an example of second holes) penetrating in the thickness direction. A lift pin 76 can be provided in each of the plurality of holes 71a3 (see, for example, FIG. 6).
Further, a groove 71a1 connected to the hole 71a3, and an air supply hole 71a2a and an exhaust hole 71a2b connected to the groove 71a1 can be provided. Part of the cooling gas G1 supplied to the groove 71a1 through the air supply hole 71a2a diffuses into the hole 71a3 after flowing through the inside of the groove 71a1. Therefore, part of the cooling gas G1 directly contacts the portion of the organic film 104 facing the hole 71a3. Therefore, cooling efficiency can be improved.

電極７１ｂは、板状を呈し、誘電体７１ａの内部に設けられている。電極７１ｂは、単極型であってもよいし、双極型であってもよい。例えば、双極型の場合には、同一平面上に２つの電極７１ｂを並べて設けることができる。電極７１ｂは、例えば、タングステンやモリブデンなどの金属から形成することができる。 The electrode 71b has a plate shape and is provided inside the dielectric 71a. The electrode 71b may be monopolar or bipolar. For example, in the case of a bipolar type, two electrodes 71b can be arranged side by side on the same plane. The electrode 71b can be made of metal such as tungsten or molybdenum, for example.

フィルム７１ｃは、膜状を呈し、誘電体７１ａの表面に設けられている。フィルム７１ｃは、複数の溝７１ａ１の開口を覆っている。フィルム７１ｃは、例えば、フッ素樹脂を含むことができる。また、フィルム７１ｃと誘電体７１ａとの間に接合部７１ｃ１が設けられている。接合部７１ｃ１は、接着剤が硬化することで形成された層や、粘着テープなどとすることができる。 The film 71c has a film shape and is provided on the surface of the dielectric 71a. The film 71c covers the openings of the plurality of grooves 71a1. The film 71c can contain, for example, fluororesin. A joint portion 71c1 is provided between the film 71c and the dielectric 71a. The joint portion 71c1 can be a layer formed by curing an adhesive, an adhesive tape, or the like.

この場合、接合部７１ｃ１が溝７１ａ１の内部に侵入すると冷却ガスの流通が阻害されるおそれがある。接合部７１ｃ１が粘着テープであれば、接合部７１ｃ１が溝７１ａ１の内部に侵入するのを抑制することが容易となる。また、フィルム７１ｃの貼り付け作業、およびフィルム７１ｃの剥離作業が容易となる。 In this case, if the joint portion 71c1 enters the inside of the groove 71a1, there is a possibility that the circulation of the cooling gas is obstructed. If the joint portion 71c1 is an adhesive tape, it becomes easy to prevent the joint portion 71c1 from entering the groove 71a1. Moreover, the work of attaching the film 71c and the work of peeling the film 71c are facilitated.

また、接合部７１ｃ１の厚みとフィルム７１ｃの厚みの合計が大きくなり過ぎると、基板１００を吸着する力が弱くなったり、基板１００の冷却が抑制されたりするおそれがある。そのため、接合部７１ｃ１の厚みとフィルム７１ｃの厚みの合計は、１００μｍ以下とすることが好ましい。 Also, if the sum of the thickness of the joint portion 71c1 and the thickness of the film 71c is too large, the force for attracting the substrate 100 may become weak, or the cooling of the substrate 100 may be suppressed. Therefore, the sum of the thickness of the joint portion 71c1 and the thickness of the film 71c is preferably 100 μm or less.

また、フィルム７１ｃの表面の凹凸が大きくなり過ぎると、フィルム７１ｃと基板１００（有機膜１０４）との間の隙間が大きくなる。そのため、基板１００を吸着する力が弱くなったり、静電チャック７１による基板１００の冷却が抑制されたりする。 Further, if the unevenness of the surface of the film 71c becomes too large, the gap between the film 71c and the substrate 100 (organic film 104) becomes large. Therefore, the force for attracting the substrate 100 is weakened, and the cooling of the substrate 100 by the electrostatic chuck 71 is suppressed.

前述したように、接合部７１ｃ１の厚みとフィルム７１ｃの厚みは薄いので、誘電体７１ａの表面の凹凸が、フィルム７１ｃの表面に転写される。そのため、誘電体７１ａの表面の算術平均粗さＲａは、０．３μｍ以下とすることが好ましい。この様にすれば、フィルム７１ｃの表面の凹凸を小さくすることができる。 As described above, since the thickness of the joint portion 71c1 and the thickness of the film 71c are thin, the irregularities on the surface of the dielectric 71a are transferred to the surface of the film 71c. Therefore, the arithmetic average roughness Ra of the surface of the dielectric 71a is preferably 0.3 μm or less. By doing so, the unevenness of the surface of the film 71c can be reduced.

図５は、比較例に係る静電チャック１７１を例示するための模式断面図である。
静電チャック１７１には、誘電体７１ａおよび電極７１ｂが設けられているが、フィルム７１ｃは設けられていない。そのため、誘電体７１ａの表面に基板１００の有機膜１０４が直接接触する。 FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for illustrating an electrostatic chuck 171 according to a comparative example.
The electrostatic chuck 171 is provided with the dielectric 71a and the electrode 71b, but is not provided with the film 71c. Therefore, the organic film 104 of the substrate 100 is in direct contact with the surface of the dielectric 71a.

前述したように、誘電体７１ａは、酸化アルミニウムなどのセラミックスから形成されている。そのため、フィルム７１ｃが無い静電チャック１７１に基板１００が保持される場合、基板１００と静電チャックの誘電体７１ａとが接触する。基板１００と静電チャック１７１の誘電体７１ａとが接触することで、セラミックを含む微細な粒子が発生するおそれがある。また、プラズマによる熱によって、基板１００と誘電体７１ａが膨張する。基板１００と誘電体７１ａとは、膨張係数が異なるので、膨張した際に擦れるおそれもある。このため、誘電体７１ａの表面には、セラミックスなどを含む微細な粒子２００が付着している場合がある。誘電体７１ａの表面に粒子２００が付着した状態の静電チャック１７１に基板１００が吸着されると、図５に示すように、誘電体７１ａの表面にある粒子２００が有機膜１０４の内部に入り込む。 As described above, the dielectric 71a is made of ceramics such as aluminum oxide. Therefore, when the substrate 100 is held by the electrostatic chuck 171 without the film 71c, the substrate 100 and the dielectric 71a of the electrostatic chuck come into contact with each other. Contact between the substrate 100 and the dielectric 71a of the electrostatic chuck 171 may generate fine particles containing ceramic. Moreover, the substrate 100 and the dielectric 71a expand due to the heat generated by the plasma. Since the substrate 100 and the dielectric 71a have different coefficients of expansion, there is a possibility that they may rub against each other when expanded. Therefore, fine particles 200 including ceramics may adhere to the surface of the dielectric 71a. When the substrate 100 is attracted to the electrostatic chuck 171 with the particles 200 attached to the surface of the dielectric 71a, the particles 200 on the surface of the dielectric 71a enter the organic film 104 as shown in FIG. .

また、誘電体７１ａの溝７１ａ１は、一般的に切削して形成される。このため、バリが溝７１ａ１に形成されているおそれもある。溝７１ａ１には冷却ガスＧ１が流れるので、プラズマ処理中にバリが溝７１ａ１から剥離し、粒子２００となるおそれがある。また、後述の冷却ガス供給部７５は、不図示のフィルタを介して冷却ガスＧ１を供給している。しかし、フィルタから漏れてしまった粒子２００や、フィルタを経た後、溝７１ａ１までの経路の間に存在していた粒子２００が冷却ガスＧ１に含まれるおそれもある。そのため、フィルム７１ｃが無い静電チャック１７１では、溝７１ａ１の内部にある粒子２００が、冷却ガスＧ１により有機膜１０４の内部に入り込む場合がある。 Further, the groove 71a1 of the dielectric 71a is generally formed by cutting. Therefore, burrs may be formed in the grooves 71a1. Since the cooling gas G1 flows through the grooves 71a1, there is a possibility that burrs may be separated from the grooves 71a1 and become particles 200 during plasma processing. A cooling gas supply unit 75, which will be described later, supplies the cooling gas G1 through a filter (not shown). However, there is a possibility that the cooling gas G1 may contain particles 200 that have leaked from the filter, or particles 200 that have been present in the route to the groove 71a1 after passing through the filter. Therefore, in the electrostatic chuck 171 without the film 71c, the particles 200 inside the grooves 71a1 may enter the organic film 104 due to the cooling gas G1.

また、誘電体７１ａには、リフトピン７６を設けるための孔７１ａ３が設けられる場合がある。冷却ガスが孔７１ａ３に供給される場合には、孔７１ａ３の内壁にある粒子２００が、冷却ガスにより有機膜１０４の内部に入り込む場合がある。 Further, the dielectric 71a may be provided with a hole 71a3 for providing the lift pin 76. As shown in FIG. When the cooling gas is supplied to the holes 71a3, the particles 200 on the inner walls of the holes 71a3 may enter the organic film 104 due to the cooling gas.

この場合、粒子２００の粒子径が、デバイス１０２の端部と有機膜１０４の表面との間の距離よりも大きいと、有機膜１０４の内部に入り込んだ粒子２００がデバイス１０２に到達する。そのため、デバイス１０２が損傷するおそれがある。 In this case, if the particle diameter of the particles 200 is larger than the distance between the edge of the device 102 and the surface of the organic film 104 , the particles 200 entering the organic film 104 reach the device 102 . Therefore, the device 102 may be damaged.

図６は、フィルム７１ｃの作用を例示するための模式断面図である。
前述したように、フィルム７１ｃは、誘電体７１ａの表面に設けられている。そのため、図６に示すように、誘電体７１ａの表面に粒子２００が付着していたとしても、フィルム７１ｃにより、粒子２００が有機膜１０４の内部に入り込むのを抑制することができる。 FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for illustrating the action of the film 71c.
As described above, the film 71c is provided on the surface of the dielectric 71a. Therefore, as shown in FIG. 6, even if the particles 200 adhere to the surface of the dielectric 71a, the particles 200 can be prevented from entering the organic film 104 by the film 71c.

また、前述したように、フィルム７１ｃは、複数の溝７１ａ１の開口を覆っている。そのため、溝７１ａ１の内壁にある粒子２００が、冷却ガスにより有機膜１０４の内部に入り込むのを抑制することができる。 Moreover, as described above, the film 71c covers the openings of the plurality of grooves 71a1. Therefore, it is possible to suppress the particles 200 on the inner wall of the groove 71a1 from entering the organic film 104 due to the cooling gas.

図７は、フィルム７１ｃの効果を例示するためのグラフ図である。
図７中の「Ａ１」、「Ａ２」は、比較例に係る静電チャック１７１において、有機膜１０４の表面に付着した粒子２００の数を表している。すなわち、フィルム７１ｃが設けられていない場合に有機膜１０４の表面に付着した粒子２００の数を表している。「Ａ２」は、粒子２００の粒子径が５μｍ以上の場合である。すなわち、「Ａ２」は、前述したデバイス１０２の損傷が発生し得る程度の大きさを有する粒子２００の数を表している。
「Ａ１」は、粒子２００の粒子径が０．３μ以上、５μｍ未満の場合である。すなわち、「Ａ１」は、デバイス１０２の損傷が発生し得る程度の大きさを有する粒子２００を除いたほぼ全ての大きさの粒子２００の数を表している。 FIG. 7 is a graph diagram illustrating the effect of the film 71c.
"A1" and "A2" in FIG. 7 represent the number of particles 200 adhering to the surface of the organic film 104 in the electrostatic chuck 171 according to the comparative example. That is, it represents the number of particles 200 adhering to the surface of the organic film 104 when the film 71c is not provided. “A2” is the case where the particle diameter of the particles 200 is 5 μm or more. That is, "A2" represents the number of particles 200 having a size that can cause damage to the device 102 described above.
“A1” is the case where the particle diameter of the particles 200 is 0.3 μm or more and less than 5 μm. That is, "A1" represents the number of particles 200 of almost all sizes, excluding particles 200 that are large enough to cause damage to the device 102. FIG.

「Ｂ１」は、本実施の形態に係る静電チャック７１において、有機膜１０４の表面に付着した粒子２００の数を表している。すなわち、フィルム７１ｃが設けられている場合に有機膜１０４の表面に付着した粒子２００の数を表している。「Ｂ１」は粒子２００の粒子径が０．３μｍ以上、５μｍ未満の場合である。すなわち、「Ｂ１」は、デバイス１０２の損傷が発生し得る程度の大きさを有する粒子２００を除いたほぼ全ての大きさの粒子２００の数を表している。 "B1" represents the number of particles 200 adhering to the surface of the organic film 104 in the electrostatic chuck 71 according to this embodiment. That is, it represents the number of particles 200 adhering to the surface of the organic film 104 when the film 71c is provided. “B1” is the case where the particle diameter of the particles 200 is 0.3 μm or more and less than 5 μm. That is, "B1" represents the number of particles 200 of almost all sizes, excluding particles 200 that are large enough to cause damage to device 102. FIG.

図７から分かるように、フィルム７１ｃにより、複数の溝７１ａ１の開口が覆われていれば、有機膜１０４の表面に付着するほぼ全ての大きさの粒子２００の数を減らすことができる。つまり、有機膜１０４に付着する粒子２００を抑制することができる。また、デバイス１０２に損傷が発生し得る程度の大きさを有する粒子２００が、有機膜１０４の表面に付着するのを無くすことができた。つまり、デバイス１０２の損傷が発生し得る５μｍ以上の大きさを有する粒子の発生を防止することができる。 As can be seen from FIG. 7, if the openings of the plurality of grooves 71a1 are covered with the film 71c, the number of particles 200 of almost all sizes adhering to the surface of the organic film 104 can be reduced. That is, particles 200 adhering to the organic film 104 can be suppressed. In addition, it was possible to prevent particles 200 having a size that could damage the device 102 from adhering to the surface of the organic film 104 . That is, it is possible to prevent the generation of particles having a size of 5 μm or more that may damage the device 102 .

本発明者らは、確認のため、アルミニウム製の基板の表面に有機膜１０４を形成し、粒子２００による圧痕が基板の表面に発生するか否かの実験を行った。なお、圧痕は、平面寸法が、５μｍ×５μｍ以上の傷や窪みなどとしている。 For confirmation, the inventors formed the organic film 104 on the surface of a substrate made of aluminum, and conducted an experiment to determine whether or not impressions due to the particles 200 were generated on the surface of the substrate. The indentation is defined as a scratch or depression having a planar dimension of 5 μm×5 μm or more.

静電チャック１７１の場合（フィルム７１ｃが設けられていない場合）には、６７個の圧痕が発生した。
静電チャック７１の場合（フィルム７１ｃが設けられている場合）には、圧痕の発生はなかった。このことは、フィルム７１ｃを静電チャック７１の表面に設ければ、デバイス１０２に損傷が発生するのを抑制できることを意味する。 In the case of the electrostatic chuck 171 (without the film 71c), 67 impressions were generated.
In the case of the electrostatic chuck 71 (when the film 71c is provided), no indentations were generated. This means that if the film 71c is provided on the surface of the electrostatic chuck 71, the device 102 can be prevented from being damaged.

一方で、プラズマ処理を実施した後、静電チャック７１から基板１００を分離すると、基板１００の有機膜１０４の一部が静電チャック７１の表面（フィルム７１ｃ上）に残留してしまうことが判明した。このときのフィルム７１ｃは、ポリイミドで形成されていた。 On the other hand, it was found that when the substrate 100 was separated from the electrostatic chuck 71 after plasma processing, part of the organic film 104 of the substrate 100 remained on the surface of the electrostatic chuck 71 (on the film 71c). did. The film 71c at this time was formed of polyimide.

誘電体７１ａの表面に設けられたフィルム７１ｃに有機膜１０４の一部が付着すると、静電チャック７１と基板１００との密着性が阻害され、静電チャック７１による基板１００の冷却が抑制されたり、静電チャック７１の吸着力が弱くなったりする。 If a part of the organic film 104 adheres to the film 71c provided on the surface of the dielectric 71a, the adhesion between the electrostatic chuck 71 and the substrate 100 is hindered, and cooling of the substrate 100 by the electrostatic chuck 71 is suppressed. , the adsorption force of the electrostatic chuck 71 is weakened.

本発明者らは、有機膜１０４がガラス基板およびシートのように接着層を有しないことが原因であると考えた。つまり、本発明者らは、有機膜１０４の、デバイス１０２およびデバイス面１０１ｂとの接着力が有機膜１０４のフィルム７１ｃの表面との付着力よりも弱いためだと考えた。 The inventors considered that the reason for this is that the organic film 104 does not have an adhesive layer unlike the glass substrate and sheet. In other words, the inventors considered that this is because the adhesive force of the organic film 104 to the device 102 and the device surface 101b is weaker than the adhesive force of the organic film 104 to the surface of the film 71c.

本実施形態の場合、フィルム７１ｃは、フッ素樹脂を含んでいるため、有機膜１０４の材料が付着し難い。また、レジストマスク１０３の除去を行った際にプラズマによるフィルム７１ｃの分解や変質が生じ難くなる。 In the case of the present embodiment, the film 71c contains fluororesin, so the material of the organic film 104 is less likely to adhere. Also, when the resist mask 103 is removed, the film 71c is less likely to be decomposed or degraded by plasma.

また、後述するマスクリング７３と基板１００との隙間からエッチャントが侵入することがある。この場合、図３に示すように、誘電体７１ａの、その表面に平行な方向の寸法をＤ１（ｍｍ）、フィルム７１ｃの、その表面に平行な方向の寸法をＤ２（ｍｍ）とすると、「Ｄ２（ｍｍ）＜Ｄ１（ｍｍ）」とすることが好ましい。この様にすれば、接合部７１ｃ１の周端面が、誘電体７１ａの周端面よりも誘電体７１ａの中心側に設けられる。したがって、マスクリング７３と基板１００との間の隙間から侵入したエッチャントが接合部７１ｃ１の周端近傍に到達し難くなる。そのため、接合部７１ｃ１の周端近傍が分解されて、フィルム７１ｃの周端近傍が誘電体７１ａの表面から剥離するのを抑制することができる。本発明者らの得た知見によれば、誘電体７１ａの周端面とフィルム７１ｃの周端面との間の距離をＬ（ｍｍ）とすると、「０．５ｍｍ≦Ｌ≦５ｍｍ」とすることが好ましい。この様にすれば、フィルム７１ｃの周端近傍が誘電体７１ａの表面から剥離するのを効果的に抑制することができる。なお、エッチャントとは、プラズマＰにより励起、活性化されたガスＧから生成されるイオン、ラジカル等の活性種のことである。 Also, the etchant may enter through a gap between the mask ring 73 and the substrate 100, which will be described later. In this case, as shown in FIG. 3, if the dimension of the dielectric 71a in the direction parallel to its surface is D1 (mm), and the dimension of the film 71c in the direction parallel to its surface is D2 (mm), then " D2 (mm)<D1 (mm)" is preferable. In this way, the peripheral end face of the joint portion 71c1 is provided closer to the center of the dielectric 71a than the peripheral end face of the dielectric 71a. Therefore, it becomes difficult for the etchant that enters through the gap between the mask ring 73 and the substrate 100 to reach the vicinity of the peripheral edge of the joint portion 71c1. Therefore, it is possible to prevent the vicinity of the peripheral edge of the joint portion 71c1 from being decomposed and the vicinity of the peripheral edge of the film 71c to be peeled off from the surface of the dielectric 71a. According to the knowledge obtained by the present inventors, if the distance between the peripheral end face of the dielectric 71a and the peripheral end face of the film 71c is L (mm), then "0.5 mm ≤ L ≤ 5 mm" can be satisfied. preferable. By doing so, it is possible to effectively prevent the vicinity of the peripheral edge of the film 71c from peeling off from the surface of the dielectric 71a. The etchant is active species such as ions and radicals generated from the gas G excited and activated by the plasma P. As shown in FIG.

ここで、有機膜１０４は、除去対象であるレジストマスク１０３と同質である。このため、レジストマスク１０３の除去を行った際に、有機膜１０４の露出部分（例えば、有機膜１０４の周端面）がマスクリング７３と基板１００との間の隙間から侵入したエッチャントにより分解される場合がある。分解された有機膜１０４の材料がフィルム７１ｃの表面に付着すると、付着した有機膜１０４の材料が熱などにより変質して硬くなる場合がある。また、基板１００の処理枚数が多くなるに従い、付着量が経時的に増加する場合がある。静電チャック７１（フィルム７１ｃ）の表面に、硬さの硬い付着物や、サイズの大きい付着物があると、基板１００を静電チャック７１に載置した際に、付着物と基板１００が干渉するおそれがある。付着物と基板１００が干渉すると、基板１００が損傷したり、基板１００を吸着する力が弱くなったり、基板１００の温度の面内分布にばらつきが生じたりするおそれがある。 Here, the organic film 104 is of the same quality as the resist mask 103 to be removed. Therefore, when the resist mask 103 is removed, the exposed portion of the organic film 104 (for example, the peripheral end surface of the organic film 104) is decomposed by the etchant that has penetrated through the gap between the mask ring 73 and the substrate 100. Sometimes. When the decomposed material of the organic film 104 adheres to the surface of the film 71c, the adhered material of the organic film 104 may deteriorate and harden due to heat or the like. Further, as the number of processed substrates 100 increases, the adhesion amount may increase over time. If there is a hard deposit or a large deposit on the surface of the electrostatic chuck 71 (film 71 c ), the deposit interferes with the substrate 100 when the substrate 100 is placed on the electrostatic chuck 71 . There is a risk of If the adherents interfere with the substrate 100 , the substrate 100 may be damaged, the force for attracting the substrate 100 may be weakened, or the in-plane temperature distribution of the substrate 100 may vary.

そこで、本実施の形態に係る静電チャック７１においては、有機膜１０４の、その表面に平行な方向の寸法をＤ３とした場合に、「Ｄ２（ｍｍ）＜Ｄ３（ｍｍ）」となるようにしている。この様にすれば、基板１００を吸着した際に、フィルム７１ｃが有機膜１０４により覆われるので、有機膜１０４の周端近傍が分解されたとしても、有機膜１０４の材料がフィルム７１ｃの表面に付着するのを抑制することができる。そのため、付着した有機膜１０４の材料により、基板１００が損傷したり、基板１００を吸着する力が弱くなったり、基板１００の温度の面内分布にばらつきが生じたりするのを抑制することができる。 Therefore, in the electrostatic chuck 71 according to the present embodiment, when the dimension of the organic film 104 in the direction parallel to the surface thereof is D3, "D2 (mm)<D3 (mm)" is established. ing. In this way, the film 71c is covered with the organic film 104 when the substrate 100 is adsorbed. Adhesion can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent damage to the substrate 100 , weakening of the force for attracting the substrate 100 , and variation in the in-plane temperature distribution of the substrate 100 due to the material of the attached organic film 104 . .

前述の通り、セラミックなどを含む粒子２００は、静電チャックと基板１００との接触により発生する。しかし、前述の通り、誘電体７１ａの表面の凹凸を小さくするために、誘電体７１ａの表面は、研磨される。このため、セラミックなどを含む粒子２００は、誘電体７１ａを形成する際にも発生していると考えられる。誘電体７１ａを形成する際に発生したセラミックなどを含む粒子２００は、誘電体７１ａの表面に付着するものと考えられる。誘電体７１ａの形成中に付着するセラミックなどを含む粒子２００は、通常の洗浄では取り切れず、その一部が誘電体７１ａに付着したままとなる。 As described above, particles 200 , including ceramics, are generated by contact between the electrostatic chuck and the substrate 100 . However, as described above, the surface of the dielectric 71a is polished in order to reduce the unevenness of the surface of the dielectric 71a. Therefore, it is considered that the particles 200 containing ceramic or the like are also generated when the dielectric 71a is formed. Particles 200 containing ceramic or the like generated when dielectric 71a is formed are believed to adhere to the surface of dielectric 71a. Particles 200 containing ceramic or the like that adhere during the formation of dielectric 71a cannot be removed by normal cleaning, and some of them remain adhered to dielectric 71a.

セラミックなどを含む粒子２００が誘電体７１ａに付着している問題に対して、本発明者らは、フィルム７１ｃで誘電体７１ａの表面および溝７１ａ１を覆うことによって対応した。
この場合、誘電体７１ａの周端近傍をフィルム７１ｃで覆っていない状態で、「Ｄ２（ｍｍ）＜Ｄ３（ｍｍ）」とすると、セラミックなどを含む粒子２００が有機膜１０４の周端近傍に付着するおそれがある。 To solve the problem that the particles 200 containing ceramic or the like adhere to the dielectric 71a, the present inventors have solved the problem by covering the surface of the dielectric 71a and the grooves 71a1 with the film 71c.
In this case, if "D2 (mm)<D3 (mm)" is satisfied in a state in which the vicinity of the peripheral edge of the dielectric 71a is not covered with the film 71c, the particles 200 containing ceramic or the like adhere to the vicinity of the peripheral edge of the organic film 104. There is a risk of

本実施形態では、有機膜１０４の周端近傍は、静電チャック７１と接触することがない。そのため、有機膜１０４の周端近傍に５μｍ以上の粒子２００が付着していても、５μｍ以上の粒子２００が有機膜１０４の内部に入り込むことが無いように思われる。しかし、プラズマ処理後の基板１００の搬送中、および次工程で基板１００の裏面１０１ａへ処理を実施する場合、有機膜１０４は、搬送アーム、あるいは別装置の静電チャックに接触するおそれがある。つまり、デバイス１０２の損傷が発生し得る５μｍ以上の粒子２００が、有機膜１０４の周端近傍に付着していると、デバイスに損傷を与えるおそれがある。しかし、図７に示したように、本実施形態では、デバイス１０２の損傷が発生し得る５μｍ以上の粒子２００が有機膜１０４に付着することが抑制できている。 In this embodiment, the vicinity of the peripheral edge of the organic film 104 does not come into contact with the electrostatic chuck 71 . Therefore, even if particles 200 of 5 μm or more adhere to the vicinity of the peripheral edge of the organic film 104 , it seems that the particles 200 of 5 μm or more do not enter the inside of the organic film 104 . However, the organic film 104 may come into contact with a transfer arm or an electrostatic chuck of another device during the transfer of the substrate 100 after the plasma treatment and when the back surface 101a of the substrate 100 is processed in the next step. In other words, if particles 200 of 5 μm or more, which can damage the device 102, adhere to the vicinity of the peripheral edge of the organic film 104, the device may be damaged. However, as shown in FIG. 7, in the present embodiment, adhesion of particles 200 of 5 μm or more, which may damage the device 102, to the organic film 104 can be suppressed.

誘電体７１ａの周端近傍をフィルム７１ｃで覆わなくとも、デバイス１０２の損傷が発生し得る５μｍ以上の粒子２００が有機膜１０４に付着しないメカニズムは必ずしも明らかではない。しかし、以下の様に考えることができる。
誘電体７１ａの表面にフィルム７１ｃを貼り付けていることで、誘電体７１ａの周端近傍に付着しているセラミックなどを含む粒子２００と基板１００の有機膜１０４との間に距離が生じる。そのため、有機膜１０４へ粒子２００が付着することを抑制できていると考えられる。 The mechanism by which the particles 200 of 5 μm or more, which may damage the device 102, does not adhere to the organic film 104 even if the vicinity of the peripheral edge of the dielectric 71a is not covered with the film 71c is not necessarily clear. However, it can be considered as follows.
By attaching the film 71c to the surface of the dielectric 71a, a distance is generated between the organic film 104 of the substrate 100 and the particles 200 including ceramics attached near the peripheral edge of the dielectric 71a. Therefore, it is considered that adhesion of the particles 200 to the organic film 104 can be suppressed.

次に、図２に戻って、載置部７に設けられた他の要素について説明する。
図２に示すように、絶縁リング７２は、筒状を呈し、チャンバ２の底部に設けられている。絶縁リング７２は、ベース４１の側面を覆っている。絶縁リング７２は、例えば、石英などの誘電体材料から形成することができる。 Next, referring back to FIG. 2, other elements provided on the placement section 7 will be described.
As shown in FIG. 2 , the insulating ring 72 has a cylindrical shape and is provided at the bottom of the chamber 2 . The insulating ring 72 covers the sides of the base 41 . Isolation ring 72 may be formed from a dielectric material such as quartz, for example.

マスクリング７３は、筒状を呈し、静電チャック７１の誘電体７１ａの周縁領域に設けられている。マスクリング７３は、静電チャック７１の中央領域を囲んでいる。マスクリング７３をこのように配置することで、誘電体７１ａの周縁近傍がエッチャントに曝されることを防ぐことができる。そのため、誘電体７１ａの周縁領域に設けられている、前述した締結部材がエッチャントにより損傷するのを抑制することができる。 The mask ring 73 has a cylindrical shape and is provided in the peripheral region of the dielectric 71 a of the electrostatic chuck 71 . A mask ring 73 surrounds the central region of the electrostatic chuck 71 . By arranging the mask ring 73 in this way, it is possible to prevent the vicinity of the periphery of the dielectric 71a from being exposed to the etchant. Therefore, it is possible to suppress the above-described fastening member provided in the peripheral region of the dielectric 71a from being damaged by the etchant.

マスクリング７３は、例えば、石英などの誘電体材料から形成することができる。
また、マスクリング７３が設けられていれば、レジストマスク１０３の除去を行う際に、エッチャントが有機膜１０４の周端面に到達するのを抑制することができる。そのため、有機膜１０４の周端面が分解されることで発生する有機膜１０４の材料が静電チャック７１の表面に付着するのを抑制することができる。 Mask ring 73 may be formed from a dielectric material such as quartz, for example.
Moreover, if the mask ring 73 is provided, it is possible to prevent the etchant from reaching the peripheral edge surface of the organic film 104 when removing the resist mask 103 . Therefore, it is possible to prevent the material of the organic film 104 generated by the decomposition of the peripheral end surface of the organic film 104 from adhering to the surface of the electrostatic chuck 71 .

電源ユニット７４は、例えば、直流電源７４ａ、および切り替えスイッチ７４ｂを有する。直流電源７４ａは、静電チャック７１の電極７１ｂと電気的に接続されている。直流電源７４ａにより、電極７１ｂに電圧が印加されると、電極７１ｂの基板１００側の面に電荷が発生する。そのため、電極７１ｂと基板１００との間に静電力が発生し、発生した静電力により、基板１００が静電チャック７１に吸着される。 The power supply unit 74 has, for example, a DC power supply 74a and a changeover switch 74b. The DC power supply 74 a is electrically connected to the electrode 71 b of the electrostatic chuck 71 . When a voltage is applied to the electrode 71b by the DC power supply 74a, an electric charge is generated on the surface of the electrode 71b on the substrate 100 side. Therefore, an electrostatic force is generated between the electrode 71b and the substrate 100, and the substrate 100 is attracted to the electrostatic chuck 71 by the generated electrostatic force.

切り替えスイッチ７４ｂは、直流電源７４ａと、静電チャック７１の電極７１ｂとの間に電気的に接続され、基板１００の吸着と、吸着の解除とを切り替える。 The changeover switch 74b is electrically connected between the DC power supply 74a and the electrode 71b of the electrostatic chuck 71, and switches between adsorption of the substrate 100 and cancellation of adsorption.

冷却ガス供給部７５は、誘電体７１ａに設けられた給気孔７１ａ２ａを介して溝７１ａ１に冷却ガスＧ１を供給する。すなわち、冷却ガス供給部７５は、フィルム７１ｃにより開口が覆われた複数の溝７１ａ１の内部に冷却ガスを供給する。 The cooling gas supply unit 75 supplies the cooling gas G1 to the grooves 71a1 through the air supply holes 71a2a provided in the dielectric 71a. That is, the cooling gas supply unit 75 supplies cooling gas to the inside of the plurality of grooves 71a1 whose openings are covered with the film 71c.

冷却ガス供給部７５は、例えば、ガス源７５ａ、ガスコントローラ７５ｂ、および開閉バルブ７５ｃを有する。ガス源７５ａは、例えば、冷却ガスＧ１を収納した高圧ボンベなどとすることができる。また、ガス源７５ａは、例えば、工場配管などであってもよい。冷却ガスＧ１は、例えば、ヘリウムガスなどとすることができる。 The cooling gas supply unit 75 has, for example, a gas source 75a, a gas controller 75b, and an opening/closing valve 75c. The gas source 75a can be, for example, a high-pressure cylinder containing the cooling gas G1. Also, the gas source 75a may be, for example, factory piping. The cooling gas G1 can be, for example, helium gas.

ガスコントローラ７５ｂは、ガス源７５ａと静電チャック７１との間に設けることができる。ガスコントローラ７５ｂは、ガス源７５ａから供給された冷却ガスＧ１の流量および圧力の少なくともいずれかを制御する。ガスコントローラ７５ｂは、例えば、ＭＦＣなどとすることができる。 A gas controller 75 b can be provided between the gas source 75 a and the electrostatic chuck 71 . The gas controller 75b controls at least one of the flow rate and pressure of the cooling gas G1 supplied from the gas source 75a. The gas controller 75b can be, for example, an MFC.

例えば、ガスコントローラ７５ｂは、レジストマスク１０３の除去を行う際に、基板１００の表面温度が８０℃以下となるように、冷却ガスの流量および圧力の少なくともいずれかを制御することができる。例えば、ガスコントローラ７５ｂは、静電チャック７１の温度が４５℃以下となるようにすることで、基板１００の表面温度が８０℃以下となるようにすることができる。例えば、ガスコントローラ７５ｂは、図示しない圧力計による、フィルム７１ｃと、複数の溝７１ａ１と、により画された空間の圧力の検出値が、４００Ｐａ～２０００Ｐａとなるように、冷却ガスＧ１の供給流量を制御することで、基板１００の表面温度が８０℃以下となるようにすることができる。 For example, the gas controller 75b can control at least one of the flow rate and pressure of the cooling gas so that the surface temperature of the substrate 100 is 80° C. or lower when the resist mask 103 is removed. For example, the gas controller 75b can set the surface temperature of the substrate 100 to 80° C. or less by setting the temperature of the electrostatic chuck 71 to 45° C. or less. For example, the gas controller 75b adjusts the supply flow rate of the cooling gas G1 so that the pressure detected by a pressure gauge (not shown) in the space defined by the film 71c and the plurality of grooves 71a1 is 400 Pa to 2000 Pa. By controlling, the surface temperature of the substrate 100 can be kept at 80° C. or lower.

開閉バルブ７５ｃは、ガスコントローラ７５ｂと静電チャック７１との間に設けることができる。開閉バルブ７５ｃは、冷却ガスＧ１の供給の開始と供給の停止を制御する。開閉バルブ７５ｃは、例えば、２ポート電磁弁などとすることができる。なお、開閉バルブ７５ｃの機能をガスコントローラ７５ｂに持たせることもできる。 The open/close valve 75 c can be provided between the gas controller 75 b and the electrostatic chuck 71 . The open/close valve 75c controls the start and stop of supply of the cooling gas G1. The opening/closing valve 75c can be, for example, a two-port solenoid valve. The function of the open/close valve 75c can also be provided to the gas controller 75b.

ここで、前述したように、フィルム７１ｃは、複数の溝７１ａ１の開口を覆っている。そのため、複数の溝７１ａ１に供給された冷却ガスＧ１は、フィルム７１ｃを介して、基板１００の冷却を行う。この場合、冷却効果を向上させるために、冷却ガスＧ１の温度は常温以下（例えば、２５℃以下）とすることが好ましい。 Here, as described above, the film 71c covers the openings of the plurality of grooves 71a1. Therefore, the cooling gas G1 supplied to the plurality of grooves 71a1 cools the substrate 100 via the film 71c. In this case, in order to improve the cooling effect, the temperature of the cooling gas G1 is preferably normal temperature or lower (for example, 25° C. or lower).

フィルム７１ｃと、複数の溝７１ａ１と、により画された空間に冷却ガスＧ１を供給すれば、フィルム７１ｃに冷却ガスＧ１が直接接触する。そのため、冷却ガスＧ１により、誘電体７１ａを介してフィルム７１ｃを冷却するよりも伝熱効率が良い。 If the cooling gas G1 is supplied to the space defined by the film 71c and the plurality of grooves 71a1, the cooling gas G1 directly contacts the film 71c. Therefore, the cooling gas G1 provides better heat transfer efficiency than cooling the film 71c through the dielectric 71a.

例えば、冷却ガス供給部７５は、供給する冷却ガスＧ１を冷却する冷却器７５ｄをさらに有することもできる。冷却器７５ｄは、例えば、冷却ガスＧ１の温度が－２０℃以下となるように冷却ガスＧ１を冷却する熱交換器などとすることができる。なお、液化された冷却ガスＧ１を気化させて冷却ガスＧ１としてもよい。この様にすれば、冷却器７５ｄを設けなくても、－２０℃以下の冷却ガスＧ１を静電チャック７１に供給することができる。 For example, the cooling gas supply unit 75 may further include a cooler 75d that cools the supplied cooling gas G1. The cooler 75d can be, for example, a heat exchanger or the like that cools the cooling gas G1 so that the temperature of the cooling gas G1 is −20° C. or lower. The cooling gas G1 may be obtained by vaporizing the liquefied cooling gas G1. In this manner, the cooling gas G1 of -20° C. or less can be supplied to the electrostatic chuck 71 without providing the cooler 75d.

また、本実施の形態では、給気孔７１ａ２ａと排気孔７１ａ２ｂとに分けることができる。このようにすることで、デバイス１０２にダメージを与えるおそれのある粒径の粒子２００の発生を防止しつつ、フィルム７１ｃと、複数の溝７１ａ１と、により画された空間に、冷却ガスＧ１の流れを形成することができる。このため、冷却効率が向上する。 Further, in the present embodiment, it can be divided into the air supply hole 71a2a and the air exhaust hole 71a2b. By doing so, while preventing generation of particles 200 having a particle size that may damage the device 102, the cooling gas G1 flows in the space defined by the film 71c and the plurality of grooves 71a1. can be formed. Therefore, cooling efficiency is improved.

また、本実施形態のプラズマ処理装置１は、ベース１０１の裏面１０１ａに凹部１０１ａ１を有する基板１００にプラズマ処理することに特に優れている。
ベース１０１の厚みが全体的に薄い基板１００の場合、基板１００は、剛性が低いので、撓んでしまう。そのため、厚みのあるガラス基板やシートを使用して剛性を補っている。 Moreover, the plasma processing apparatus 1 of the present embodiment is particularly excellent in performing plasma processing on the substrate 100 having the concave portion 101a1 on the back surface 101a of the base 101. FIG.
In the case of the substrate 100 having a thin base 101 as a whole, the substrate 100 has a low rigidity and thus bends. Therefore, a thick glass substrate or sheet is used to compensate for the rigidity.

本実施形態の基板１００は、ベース１０１の外周部が厚い。そのため、本実施形態の基板１００は、ベース１０１の厚みが全体的に薄い基板１００と比べて、剛性が向上する。したがって、本実施形態の基板１００は、ガラス基板やシートを使用して剛性を補う必要がない。そのため、有機膜１０４は、デバイス１０２を保護できる厚みがあればよい。つまり、本実施形態の基板１００は、有機膜１０４の厚みをガラス基板やシートの厚みよりも薄くすることができる。 The substrate 100 of this embodiment has a thick peripheral portion of the base 101 . Therefore, the substrate 100 of the present embodiment has improved rigidity compared to the substrate 100 in which the thickness of the base 101 is thin as a whole. Therefore, the substrate 100 of this embodiment does not need to use a glass substrate or sheet to compensate for rigidity. Therefore, the organic film 104 only needs to have a thickness that can protect the device 102 . That is, in the substrate 100 of this embodiment, the thickness of the organic film 104 can be made thinner than the thickness of the glass substrate or sheet.

有機膜１０４の厚みは、ガラス基板またはシートと比べて、とても薄い。そのため、静電チャック７１が本実施形態の基板１００を吸着する力は、ガラス基板またはシートで保護された基板１００を吸着する場合と比べて大きい。したがって、フィルム７１ｃと、複数の溝７１ａ１と、により画された空間の圧力を、ガラス基板またはシートで保護された基板１００を吸着する場合の圧力よりも大きくしたとしても、本実施形態の基板１００が静電チャック７１から分離されることは無い。つまり、フィルム７１ｃと、複数の溝７１ａ１と、により画された空間に従来よりも高い圧力の冷却ガスＧ１を供給したとしても、フィルム７１ｃが冷却ガスＧ１の圧力により膨張することは無い。前述の通り、フィルム７１ｃと、複数の溝７１ａ１と、により画された空間に従来よりも圧力の高い状態で冷却ガスＧ１を供給することができる。そのため、本実施形態の基板１００の冷却効率は、ガラス基板またはシートで保護された基板１００の冷却効率よりも良い。 The thickness of the organic film 104 is very thin compared to a glass substrate or sheet. Therefore, the force with which the electrostatic chuck 71 attracts the substrate 100 of the present embodiment is greater than that in the case of attracting the substrate 100 protected by a glass substrate or a sheet. Therefore, even if the pressure in the space defined by the film 71c and the plurality of grooves 71a1 is made higher than the pressure when the substrate 100 protected by the glass substrate or the sheet is adsorbed, the substrate 100 of the present embodiment can is never separated from the electrostatic chuck 71 . That is, even if the cooling gas G1 having a higher pressure than the conventional one is supplied to the space defined by the film 71c and the plurality of grooves 71a1, the film 71c does not expand due to the pressure of the cooling gas G1. As described above, the cooling gas G1 can be supplied to the space defined by the film 71c and the plurality of grooves 71a1 at a higher pressure than before. Therefore, the cooling efficiency of the substrate 100 of this embodiment is better than that of the substrate 100 protected by a glass substrate or a sheet.

また、本実施の形態では、有機膜１０４の厚みを３μｍ以上、１０μｍ以下とすることができる。有機膜１０４の厚みを上記の範囲とすることで、上記のように、従来よりも圧力の高い状態で冷却ガスＧ１を供給することができる。そのため、ガラス基板またはシートで保護された基板１００の冷却効率よりも冷却効率が良い。また、デバイス１０２を有機膜で保護された基板１００は、有機膜１０４の厚みが薄い。そのため、ベース１０１への熱伝導がよくなる。したがって、デバイス１０２を有機膜１０４で保護された基板１００は、ガラス基板またはシートで保護された基板１００よりも冷却効率が良くなる。 Further, in this embodiment, the thickness of the organic film 104 can be set to 3 μm or more and 10 μm or less. By setting the thickness of the organic film 104 within the above range, it is possible to supply the cooling gas G1 under a higher pressure than in the conventional case, as described above. Therefore, the cooling efficiency is better than that of the substrate 100 protected by a glass substrate or sheet. Also, in the substrate 100 in which the device 102 is protected by the organic film, the thickness of the organic film 104 is thin. Therefore, heat conduction to the base 101 is improved. Therefore, the substrate 100 with the device 102 protected by the organic film 104 has better cooling efficiency than the substrate 100 protected by the glass substrate or sheet.

以上、実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。 The embodiments have been illustrated above. However, the invention is not limited to these descriptions.
With respect to the above-described embodiments, those in which a person skilled in the art appropriately adds, deletes, or modifies the design of components, or adds, omits, or modifies the conditions of steps, also has the features of the present invention. as long as it is within the scope of the present invention.
Moreover, each element provided in each of the above-described embodiments can be combined as much as possible, and a combination thereof is also included in the scope of the present invention as long as it includes the features of the present invention.

例えば、プラズマ処理の例として、レジストマスク１０３の除去を記載したが、これに限らない。例えば、基板１００のベース１０１の裏面１０１ａをエッチングする処理や、ベース１０１の裏面１０１ａに金属膜や絶縁膜を形成する処理もプラズマ処理に含まれる。
例えば、フィルム７１ｃの、給気孔７１ａ２ａと対向する部分に開口を設けるようにしてもよい。このようにすることで、基板１００の冷却効率が向上する。
例えば、第１の孔７１ａ２を給気孔７１ａ２ａと排気孔７１ａ２ｂと区別したが、区別することなく使用してもよい。例えば、プラズマ処理中は、第１の孔７１ａ２からガスＧを供給し続け、プラズマ処理が終了したら、第１の孔７１ａ２から排気するようにしてもよい。 For example, although removal of the resist mask 103 has been described as an example of plasma processing, the present invention is not limited to this. For example, the plasma processing includes a process of etching the back surface 101a of the base 101 of the substrate 100 and a process of forming a metal film or an insulating film on the back surface 101a of the base 101 .
For example, an opening may be provided in a portion of the film 71c facing the air supply hole 71a2a. By doing so, the cooling efficiency of the substrate 100 is improved.
For example, although the first hole 71a2 is distinguished from the air supply hole 71a2a and the air exhaust hole 71a2b, it may be used without distinction. For example, the gas G may be continuously supplied from the first hole 71a2 during the plasma processing, and exhausted from the first hole 71a2 after the plasma processing is finished.

１プラズマ処理装置、２チャンバ、３電源ユニット、４電源ユニット、５減圧部、６ガス供給部、７載置部、７１静電チャック、７１ａ誘電体、７１ａ１溝、７１ｂ電極、７１ｃフィルム、７１ｃ１接合部、７５冷却ガス供給部、１００基板、１０１ベース、１０２デバイス、１０３レジストマスク、１０４有機膜 1 plasma processing apparatus, 2 chamber, 3 power supply unit, 4 power supply unit, 5 decompression unit, 6 gas supply unit, 7 mounting unit, 71 electrostatic chuck, 71a dielectric, 71a1 groove, 71b electrode, 71c film, 71c1 bonding Part 75 Cooling gas supply part 100 Substrate 101 Base 102 Device 103 Resist mask 104 Organic film

Claims

ベースと、前記ベースの一方の面に設けられた複数のデバイスと、前記ベースの一方の面に設けられ、前記複数のデバイスを覆う有機膜と、前記ベースの他方の面に設けられたレジストマスクと、を有する基板を処理するプラズマ処理装置であって、
前記基板の、前記有機膜が形成された側が載置される静電チャックを備え、
前記静電チャックは、
表面に開口する複数の溝を有する誘電体と、
前記誘電体の内部に設けられた電極と、
前記誘電体の前記表面に設けられ、前記複数の溝の開口を覆い、フッ素樹脂を含むフィルムと、
前記フィルムと、前記誘電体と、の間に設けられた接合部と、
を有し、
前記誘電体の、前記表面に平行な方向の寸法をＤ１（ｍｍ）、前記フィルムの、表面に平行な方向の寸法をＤ２（ｍｍ）とした場合に、以下の式を満足するプラズマ処理装置。
Ｄ２（ｍｍ）＜Ｄ１（ｍｍ） a base, a plurality of devices provided on one surface of the base, an organic film provided on one surface of the base to cover the plurality of devices, and a resist mask provided on the other surface of the base and a plasma processing apparatus for processing a substrate having
An electrostatic chuck on which the side of the substrate on which the organic film is formed is placed,
The electrostatic chuck is
a dielectric having a plurality of grooves open to its surface;
an electrode provided inside the dielectric;
a film provided on the surface of the dielectric, covering openings of the plurality of grooves, and containing a fluororesin;
a joint provided between the film and the dielectric;
has
A plasma processing apparatus satisfying the following formula, where D1 (mm) is the dimension of the dielectric in the direction parallel to the surface, and D2 (mm) is the dimension of the film in the direction parallel to the surface.
D2 (mm) < D1 (mm)

前記有機膜の厚みは、５μｍ以上、１０μｍ以下である請求項１記載のプラズマ処理装置。 2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein said organic film has a thickness of 5 [mu]m or more and 10 [mu]m or less.

前記有機膜の、表面に平行な方向の寸法をＤ３とした場合に、以下の式を満足する請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。
Ｄ２（ｍｍ）＜Ｄ３（ｍｍ） 3. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the following expression is satisfied, where D3 is the dimension of the organic film in the direction parallel to the surface.
D2 (mm) < D3 (mm)

前記誘電体の周端面と、前記フィルムの周端面と、の間の距離をＬとした場合に、以下の式を満足する請求項１～３のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
０．５ｍｍ≦Ｌ≦５ｍｍ 4. The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the distance between the peripheral end surface of the dielectric and the peripheral end surface of the film satisfies the following equation.
0.5mm≤L≤5mm

前記接合部の厚みと、前記フィルムの厚みの合計は、１００μｍ以下である請求項１～４のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。 5. The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the sum of the thickness of said joint portion and the thickness of said film is 100 µm or less.

前記フィルムにより前記開口が覆われた前記複数の溝の内部に冷却ガスを供給可能な冷却ガス供給部をさらに備えた請求項１～５のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。 6. The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising a cooling gas supply unit capable of supplying a cooling gas to the insides of said plurality of grooves whose openings are covered with said film.