JPH02270320A - 表面処理方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は表面処理技術に関し、特に、半導体装置の製造
工程におけるウェハ処理工程に用いられるプラズマエツ
チング処理技術などに適用して有効な技術に関する。

［従来の技術］ たとえば、半導体ウェハの製造工程におけるプラズマエ
ツチング処理技術などにおいては、イオン入射やプラズ
マ反応熱によって半導体ウェハが温度上昇してホトレジ
スト膜の変質や融解などが起こりエツチング処理に支障
を来す。

このような弊害は、たとえば、半導体ウェハを試料台に
よって所定の温度に冷却しつつエツチング処理すること
により防止することができるが、この場合に、半導体ウ
ェハが試料台上に単にその自重によって載置されるだけ
では不十分で、試料台の温度が半導体ウェハに効率的に
伝導されるように試料台と半導体ウェハとの熱的接触が
強化されることが望まれる。

そこで、たとえば、特開昭５６−４８１３２号公報記載
のように、半導体ウェハを試料台上に機械的にクランプ
して該半導体ウェハと試料台との間に熱伝導率の高いガ
スを導入する技術、あるいは特公昭５７−４４７４７号
公報記載のように、試料台に形成された静電吸着板によ
って半導体ウェハを該試料台に静電的に吸着する技術な
どが提案されている。

一方、このようなエツチング技術よって所定の温度に冷
却されてエツチング処理された半導体ウェハは、ホトレ
ジスト膜などが後処理室において除去される。

この場合に、従来技術においては、たとえばエツチング
処理後の半導体ウェハを処理室外の大気圧中に開放して
その冷却温度を高めた後に、後処理室において所定の後
処理を行っている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記したプラズマエツチング技術などに
おいて静電吸着手段を備えた技術は、その静電吸着手段
を構成している絶縁体が異物やプラズマなどによって劣
化し易く、この絶縁体の劣化により安定した静電吸着力
を長期間にわたって得ることができない。

また、劣化した絶縁体などの交換に際しては、静電吸着
板が試料台に一体的に形成されているため、試料台全体
を交換しなければならず、この結果、交換作業が煩雑化
し時間的損失が大きく、また交換部品費用による経済的
損失が大きい。

このため、前記したエツチング技術においては、静電吸
着手段の採用による半導体ウェハのエツチング処理技術
の向上や量産化などが実質上動げらる。

一方、このようなエツチング技術により冷却されてエツ
チング処理された半導体ウェハは、処理室外の大気圧中
に開放されてその冷却温度が処理室外の室温近くに高め
られた後に、後処理室において所定の後処理が行われて
いる。

、このため、エツチング処理と後処理との間に、半導体
ウェハの冷却温度を室温近くまで戻すための時間が必要
とされ、この結果、時間的損失が大きく、スループット
の向上が妨げられる。

本発明の目的は、たとえば半導体ウェハのエツチング処
理技術などの表面処理技術の向上を図ることができる表
面処理技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

［課題を解決するための手段］ 本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

すなわち、第１の発明の表面処理方法は、所定温度に制
御される試料台上に静電吸着手段を交換自在ないし着脱
自在に設置し、前記静電吸着手段上に被処理物を載置し
て静電吸着するとともに、前記被処理物を所定の温度に
制御して所定の表面処理を行うものである。

第２の発明の表面処理方法は、試料台載置面側に絶縁体
が形成された被処理物を所定温度に制御される試料台上
の導電体上に載置し、該絶縁体および該導電体から形成
される静電吸着手段によって前記被処理物を前記試料台
側に静電吸着するとともに、前記被処理物を所定の温度
に制御して所定の表面処理を行うものである。

第３の発明の表面処理方法は、被処理物を処理室内にお
いて所定の温度に制御して表面処理した後に、この表面
処理に連続して前記被処理物を後処理室に搬送し該後処
理室にふいて前記被処理物の温度を解除して所定の後処
理を行うものである。

第４の発明の表面処理装置は、被処理物を所定温度に制
御する試料台と、この試料台上に前記被処理物を静電吸
着する静電吸着手段とを備え、前記静電吸着手段が前記
試料台上に交換自在ないし着脱自在に設置されているも
のである。

［作用］ 前記した第１の発明および第４の発明によれば、所定温
度に制御される試料台上に静電吸着手段が交換自在ない
し着脱自在に設置され、この静電吸着手段によって被処
理物が試料台側に静電吸着されて所定の表面処理が行わ
れることにより、たとえば異物やプラズマなどによって
静電吸着手段用の絶縁体が劣化した場合には、試料台全
体を交換することなく、静電吸着手段のみの交換によっ
て安定した静電吸着力を得ることができるので、その交
換作業の容易化や時間的損失、交換部品費用による経済
的損失の低減を図ることができ、この結果、静電吸着手
段による表面処理技術の向上や量産化などを図ることが
できる。

次に、前記した第２の発明によれば、静電吸着手段用の
絶縁体が被処理物側に形成され、この静電吸着手段によ
って被処理物が試料台側に静電吸着されて所定の表面処
理が行われることにより、たとえば異物やプラズマなど
によって劣化し易い静電吸着用の絶縁体はその表面処理
時にのみ処理室内に位置され、試料台側に形成される絶
縁体のように多数回の被処理物の表面処理に臨むことが
ないので、絶縁体の劣化による静電吸着手段の交換を要
することなく、安定した静電吸着力を得ることができ、
この結果、静電吸着手段による表面処理技術の向上や量
産化などを図ることができる。

次に、前記した第３の発明によれば、処理室内において
所定の温度に制御されて表面処理された被処理物が連続
して後処理室において前記被処理物の温度が解除されて
所定の後処理が行われることにより、処理室で温度制御
された被処理物の温度を大−気圧中などに放置して解除
するための時間が不要とされるので、スルーブツトの向
上を図ることができる。

［実施例１コ 第１図は本発明の一実施例である表面処理装置のエツチ
ング機構を示す断面図、第２図はその表面処理装置の後
処理機構を示す断面図、第３図はその表面処理装置全体
を説明するための説明図、第４図（ａ）、　（ｂ）はそ
の表面処理装置のエツチング機構によるエツチング工程
を示す被処理物の部分的断面図、第５図は本発明の表面
処理装置のエツチング機構と、従来の表面処理装置のエ
ツチング機構とによりエツチング処理される被処理物の
温度上昇を比較するための線図である。

本実施例の表面処理装置は半導体ウェハのエツチング処
理装置とされ、第３図に示すようにローダ機構１と、エ
ツチング機構２と、搬送機構３と、後処理機構４と、ア
ンローダ機構５とを備え、ローダ機構ｌから送り出され
た半導体ウェハがエツチング機構２によって低温エツチ
ング処理された後に、搬送機構３によって後処理機構４
に連続して搬送されてアッシング処理され、そして、ア
ンローダ機構５に収納されて一貫処理される構造とされ
ている。

第１図に示すように、前記エツチング機構２は、マイク
ロ波プラズマエツチング方式のエツチング機構とされ、
そのエツチング処理室７は石英などによって形成されて
上部が半球形状を呈している。

エツチング処理室７内には、絶縁体８ｃを介して水平な
試料台８が配設され、この試料台８の中央上部側に、エ
ツチング処理すべき半導体ウェハ６（被処理物）、すな
わち、たとえば多結晶Ｓｉ膜などの表面にホトレジスト
膜パターンが被着された半導体ウェハ６が載置されるよ
うになっている。

エツチング処理室７の側面側には、図示しない排気機構
などに接続されている排気管９が接続されていて、該エ
ツチング処理室７内を所定の真空度に排気するようにな
っている。

また、エツチング処理室７は、その側面側に図示しない
ガス源に接続されているガス導入管１０が接続されてい
て、たとえばＳＦ、、あるいはＮＦ３　などのエツチン
グガスが該エツチング処理室７内に導入される構造とさ
れている。

この場合に、たとえば、エツチング処理室７内のエツチ
ング圧力は、０．２〜３．　ＯＰ　ａとされる。

前記試料台８は、ブロッキングコンデンサ１１およびマ
ツチングボックス１２を介して高周波電源１３および直
流電源１４に接続されている。

エツチング処理室７内における試料台８の外周囲には、
接地電極１５が配置され、該試料台８と接地電極１５と
の間に高周波電源１３から高周波電力が印加される構造
とされている。たとえば、その高周波電力は３０〜２０
０Ｗとされる。

前記試料台８内には、複数の遊挿孔８ａが形成され、こ
の遊挿孔８ａにウェハ押上ピン１６が０リングなどのシ
ール部材１７を介して夫々遊挿されている。

ウェハ押上ピン１６はウェハ押上機構１８によって昇降
され、このウェハ押上ピン１６の昇降によって半導体ウ
ェハ６が試料台８の上方で上下動される構造とされてい
る。

試料台８の遊挿孔８ａには、ガス導入孔８ｂが接続され
、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒなどの不活性ガス、あるいはＮ２．
０２．　フレオンガス（商品名）などがガス導入孔８ｂ
、遊挿孔８ａなどを経て半導体ウェハ６の裏面側に導入
され、また試料台８が温調器１９によって、たとえば−
１７０度Ｃ〜−１２０度Ｃの温度に冷却されるようにな
っている。

なお、試料台８は温調器１９により一２００度Ｃ〜＋４
００度Ｃの範囲での精密な温度制御が可能とされている
。

このような構造の試料台８上には、静電吸着板２０　（
静電吸着手段）が、たとえば絶縁性のビスなどの締結手
段２１などによって交換自在ないし着脱自在に設置され
ている。

静電吸着板２０は、熱伝導性の大きい導電体２０ａと、
この導電体２０ａの表面側を被覆している絶縁体２０ｂ
とから形成され、たとえば、導電体２０ａはＡ１やＡＩ
！合金などからなる肉厚１　ｍｍ−２０ｍｍの薄板によ
って形成され、また絶縁体２０ｂはＡｒ２０３　、　Ａ
ｒＮ、　Ｓ　ＩＣ，Ｓ　ｉｏ２゜Ｓｉ、Ｎ、などからな
る膜厚１０μｍ〜５００μｍの薄膜によって形成されて
いる。

そして、エツチング処理されるべき半導体ウェハ６が静
電吸着板２０の絶縁体２Ｏｂ上に載置されその静電吸着
力によって試料台８側に静電吸着されることにより、半
導体ウェハ６と試料台８との熱的接触が強化される構造
とされている。

なお、本実施例において、そのような熱的接触は、ガス
導入孔８ｂからの冷却用のガスが静電吸着板２０と試料
台８との間および静電吸着板２０と半導体ウェハ６との
間に流し込まれることによっても強化される構造とされ
ている。

前記静電吸着板２０には、前記押上ピン１６が昇降され
る遊挿孔２０Ｃ（搬送手段昇降用の孔）が試料台８の遊
挿孔８ａに対向して複数開設されている。

前記エツチング処理室７の半球状の上部は、導波管２２
の一端内部に収容され、該導波管２２の他端部に接続さ
れているマイクロ波発振器２３　（たとえば、印加マイ
クロ波電力１．０〜２．０ＫＷ）によって放射されるマ
イクロ波が該エツチング処理室７内に導入されるように
なっている。

前記エツチング処理室７の外周囲には、発散磁場形成用
コイル２４ａと電子をサイクロン運動させるＥ　ＣＲ（
［１Ｌｅｃｔｒｏｎ　Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ　Ｒｅ５ｏｎ
ａｎｃｅ　）用コイル２４ｂが夫々配設され、このコイ
ル２４ａ。

２４ｂによって試料台８の上方に所定の磁束密度からな
る磁場が形成される構造とされている。

次に、本実施例のエツチング処理装置は、前記エツチン
グ機構２によって低温エツチング処理された半導体ウェ
ハ６が図示しない搬送手段によりエツチング処理室７か
ら搬送機構３内の図示しない真空室を経て後処理機構４
に搬送される構造とされている。

後処理機構４は、マイクロ波ダウンストリームアッシン
グ方式の後処理機構とされ、第２図に示すようにその後
処理室２６内には、前記エツチング処理室７においてエ
ツチング処理された半導体ウェハ６が載置される水平な
試料台２５が配置されている。

試料台２５は、たとえば−６０度Ｃ〜２５度Ｃの温度に
制御可能とされている。

そして、前記エツチング処理室７内にふいて一１７０度
Ｃ〜−１２０度Ｃの温度に冷却されてエツチング処理さ
れた半導体ウェハ６がその処理後に大気圧中などに開放
されることなく、直ちに、搬送機構３によって後処理室
２６に搬送され、該後処理室２６内の試料台２５によっ
て後処理室２６外の室温近くの温度に戻されつつアッシ
ング処理される構造とされている。

また、このようなアッシング処理に際し、導波管２７に
接続されているマイクロ波発振器２８　（たとえば、印
加マイクロ波電力１．０〜２．０ＫＷ）によって放射さ
れるマイクロ波が後処理室２６内に導入され、またＣＦ
４　＋０２　、あるいはＣＨＦ３＋０２などのアッシン
グガスがガス導入管２９から後処理室２６内に導入され
て試料台２５上の半導体ウェハ６がアッシング処理され
る構造とされている。

また、このアラシブ処理中における後処理室２６内のア
ッシング圧力は、図示しない排気管を介して、たとえば
１００〜３００Ｐａの真空度とされるようになっている
。

次に、本実施例のエツチング処理装置によるエツチング
処理方法について説明する。

たとえば、第４図（ａ）に示すように、Ｓｉ基板６ａ上
にゲート酸化膜６ｂ、多結晶Ｓ１膜６ｃ、ホトレジスト
膜６ｄが形成された半導体ウェハ６は、ローダ機構１の
ローダ室から図示しない搬送手段によってエツチング機
構２のエツチング処理室７に搬送されて試料台８の上方
の所定位置で停止される。

試料台８の上方の所定位置で停止された半導体ウェハ６
は、押上ピン１６の上昇によって押し上げられ、その後
に前記搬送手段がエツチング処理室７外に退避して押上
ビン１６が下降することにより該半導体ウェハ６が静電
吸着板２０の絶縁体２Ｏｂ上に載置される。

次い°で、エツチング処理室７内を排気管９を介して排
気して所定の真空度とするとともに、ガス導入管１０を
介して、たとえばＳＦ、などのエツチングガスをエツチ
ング処理室７内に導入する。

エツチング処理室７内のエツチング圧力は、たとえば０
．２〜３．　ＯＰ　ａとする。

次いで、コイル２４ａ、２４ｂに通電して試料台８の上
方に所定の磁束密度からなる磁場を形成し、また、マイ
クロ波発振器２３を起動させてマイクロ波をエツチング
処理室７内に導入する。

更に、高周波電源１３をＯＮして試料台８と接地電極１
５との間に、たとえば３０Ｗ〜２００Ｗのバイアス用高
周波電力を印加する。

また、直流電源１４をＯＮして、たとえば５０〜２００
０Ｖの直流電力を試料台８に印加して半導体ウェハ６を
絶縁体２０ｂを介して試料台８に静電吸着させるととも
に、温調器１９を作動させ、ガス導入孔８ｂ、遊挿孔８
ａ、２０ｃを通じてＨｅなどの冷却用ガスを半導体ウェ
ハ６の裏面側に導入して、たとえば−１７０度Ｃ〜１２
０度Ｃの温度に半導体ウェハ６を冷却する。

この場合に、本実施例においては、半導体ウェハ６が静
電吸着板２０の静電吸着力によって試料台８に確実に密
着され、またガス導入孔８ｂからのＨｅなどの冷却用ガ
スが静電吸着板２０と試料台８との間および静電吸着板
２０と半導体ウェハ６との間に流し込まれて、該試料台
８と半導体ウェハ６との熱接触が強化されるので、半導
体ウェハ６が効率良く確実に冷却される。

このようにして所定の操作がなされると、前記マイクロ
波の電場とコイル２４ａ、２４ｂによる磁場との相互作
用により、エツチングガスが励起され、荷電粒子がサイ
クロトロン運動され、そのエネルギによりエツチングガ
スがプラズマ化して、プラズマ中の励起されたエツチン
グ種と、半導体ウェハ６表面との間のエツチング反応や
、プラズマから半導体ウェハ６表面へ入射するイオンの
衝撃などによって、半導体ウェハ６表面側の多結晶Ｓｉ
膜６Ｃのエツチングが行われる。

このエツチング処理中において、半導体ウェハ６はイオ
ン照射や反応熱などによって温度上昇される。

このような温度上昇は、たとえば、第５図に示すように
、本実施例のようにガス導入孔８ｂからの冷却用ガスに
よる冷却手段および静電吸着板２０による静電吸着手段
を有しないエツチング機構（冷却手段を有せず、半導体
ウェハがその自重のみによって試料台に載置されるエツ
チング機構）によってエツチング処理される半導体ウエ
ノ１３０ａ１あるいは、冷却手段は有するが静電吸着手
段を有しないエツチング機構によってエツチング処理さ
れる半導体ウェハ３０ｂにおいては、大きく温度上昇さ
れる。

しかしながら、本実施例のエツチング機構２によってエ
ツチング処理される半導体ウェハ６は、冷却手段および
静電吸着手段を有しているため、すなわち、前記したよ
うに半導体ウェハ６が静電吸着板２０の静電吸着力によ
って試料台８に確実に密着され、またガス導入孔からの
冷却用ガスが静電吸着板２０と試料台８との間および静
電吸着板２０と半導体ウェハ６との間に流し込まれて該
試料台８と半導体ウェハ６との熱接触が強化されている
ため、第５図に示すように半導体ウェハ６の温度上昇は
僅かである。

このため、本実施例においては、ホトレジスト膜６ｄの
変質や融解などを確実に防止することができ、エツチン
グ処理精度の向上を図ることができる。

また、前記した冷却手段や静電吸着手段を有しないエツ
チング機構によってエツチング処理される半導体ウェハ
３０ａ、３０ｂのようにその温度が高い場合には、Ｓｉ
Ｆ、などのエツチング反応生成物の蒸気圧が大きくなる
ため、エツチング初期時よりＳＦ、などのエツチングガ
スをエツチング処理室７内に多量に導入し、その５ＩＦ
４　などのエツチング反応生成物を該半導体ウエノ＼６
の結晶Ｓ】膜６Ｃの側面に生成させて該多結晶Ｓｉ膜６
Ｃのアンダカットを防止しなければならない。

このため、冷却手段や静電吸着手段を有しないエツチン
グ機構によってエツチング処理された半導体ウェハ３０
ａ、３０ｂは、第４図ら）の二点鎖線で示すようにその
エツチング終了時において側面に５ＩＦ４　などのエツ
チング反応生成物３０Ｃが多量に生じる。また、エツチ
ング処理室の内壁面などにもエツチング反応生成物３０
ｃが多量に生じる。

これに対して、本実施例においては、冷却手段および静
電吸着手段によりエツチング処理中の半導体ウェハ６の
温度上昇が小さくされエツチング反応生成物の蒸気圧が
小さくされているため、ＳＦ６　などのエツチングガス
を少量エツチング処理室７内に導入するだけで、多結晶
Ｓ】膜６Ｃなどの被エツチング膜のアンダカットを防止
することができ、第４図ら）の実線で示すように、エツ
チング終了時において半導体ウェハ６の結晶Ｓｉ膜６Ｃ
などの側面に生じるＳｉＦ、　などのエツチング反応生
成物６ｅやエツチング処理室７の内壁面に生じるエツチ
ング反応生成物６ｅを少なくさせることができる。

このため、後処理機構４によるエツチング反応生成物６
ｅの除去処理やエツチング処理室７のクリーニングの容
易化を図ることができる。

ところで、このようにしてエツチング処理が多数回繰り
返されると、エツチング機構２はその静電吸着板２０の
絶縁体２０ｂが異物やプラズマなどによって劣化し易い
ため、この絶縁体２０ｂの劣化により静電吸着板２０に
よる安定した静電吸着力が得られなくなり、半導体ウェ
ハ６と試料台８との熱的接触の強化が得られなくなる。

そこで、静電吸着板２０による安定した静電吸着力を得
て半導体ウェハ６と試料台８との熱的接触の強化を図る
ために、絶縁体２０ｂなどの消耗部品の交換作業が必要
とされる。

この場合に、本実施例においては、試料台８上に静電吸
着板２０が締結手段２１などによって交換自在ないし着
脱自在に設置されている構造とされているので、試料台
８全体の交換が不要とされ、静電吸着板２０のみの交換
により、安定した静電吸着力を得て熱的接触の強化を図
ることができるため、交換作業の容易化を図ることがで
き、交換作業の時間的損失や試料台８全体の交換による
経済的損失を防止することができる。

次に、エツチング機構２によってエツチング処理された
半導体ウェハ６は、所定の真空度とされている搬送機構
３の真空室内を図示しない搬送手段により外部大気圧中
に開放されることなく、後処理機構４の後処理室２６に
搬送され、後処理室２６外の室温近くに設定されている
後処理室２６内の試料台２５上に載置される。

すなわち、たとえば、半導体ウェハ６は、−６０度Ｃ〜
２５度Ｃとされている後処理室２６内の試料台２５上に
載置される。この後処理室２６内は、たとえばアッシン
グ圧力１００Ｐａ〜３００Ｐａとされている。

次いで、マイクロ波発振器２８　（たとえば、印加マイ
クロ波電力１．０〜２．０ＫＷ）によって放射されるマ
イクロ波およびガス導入管２９からＣＦ、＋０２、ある
いはＣＨＦ３　＋０２　などのアッシングガスが後処理
室２６内に導入されてマイクロ波ダウンストリームアッ
シング方式によるアッシング処理がなされ、半導体ウェ
ハ６のホトレジスト膜６ｄやエツチング反応生成物６ｅ
が除去される。

この場合に、半導体ウェハ６の多結晶Ｓ１膜６Ｃなどに
生じていたＳ　ｉ　Ｆ、のエツチング反応生成物６ｅの
蒸気圧は、−１６０度ＣでＩＰａ前後であり、急峻に変
化する。

このため、半導体ウェハ６のＳｉＦ、のエツチング反応
生成物６ｅは、後処理室２６内において確実に、かつ迅
速に昇華されて除去される。

そして、このようにして、所定の後処理がなされた半導
体ウェハ６は、後処理室２６がら図示しない搬送手段に
よってアンローダ機構５のアンローダ室に搬送されるが
、該半導体ウェハ６の温度は、後処理室２６内において
室温により近い温度となっているため、後処理の終了後
に直ちにアンローダ機構５のアンローダ室に大気開放し
て搬送させることができる。

このように、本実施例によれば、時間的損失なく、ロー
ダ機構１のローダ室からアンローダ機構５のアンローダ
室までの半導体ウェハ６の所定の。

処理が可能となる。

ここで、前記した実施例においては、被エツチング膜が
多結晶Ｓ１膜６ｃである場合について説明したが、たと
えば被エツチング膜がＡＬ合金膜などの場合には、次の
ような条件下で処理することにより、前記したと略同様
な効果を得ることができる。

すなわち、エツチング機構２においては、エツチングガ
スとしてＣｆ１２＋　Ｂ　Ｃ１ｓ　、あるいはＣＲ２＋
ＢＣＩＩｓ　＋ＣＦ４　　（ＣＨＦ３　）　、エツチン
グ処理室７内のエツチング圧力を０．５〜３．　ＯＰ　
ａ　。

試料台８の温度を４０〜６０度Ｃとし、また後処理機構
４においては、試料台２５の温度を１５０〜２００度Ｃ
として、その他の条件は前記した多結晶Ｓ１膜６ｃであ
る場合と同じとする。この場合のエツチング反応生成物
６ｅであるＡｆｌＣβ３の蒸気圧は、６０度ＣでＩＰａ
前後であり、急峻に変化するので、そのＡβＣｆ！ｙ　
のエツチング反応生成物６ｅは、前記したと同様に後処
理室２６内において確実に、かつ迅速に昇華されて除去
される。

［実施例２コ 第６図は本発明の他の実施例である表面処理装置のエツ
チング機構２を示す断面図である。

この実施例２の表面処理装置としてのエツチング処理装
置においてそのエツチング機構２は、平行平板電極方式
のプラズマエツチング機構とされている。

第６図に示すように、エツチング機構２のエツチング処
理室７の下部中央側には下部電極を兼ねている試料台８
が絶縁体８ｃを介して配設されている。

エツチング処理室７の上部中央側には、絶縁体３１ａを
介して上部電極３１が試料台８に対向し平行して配設さ
れ、電位的にはＧＮＤとなっている。

上部電極３１には、ガス導入孔３１ｂが形成され、この
ガス導入孔３１ｂを通じて所定のエツチングガスがエツ
チング処理室７内の試料台８および上部電極３１間にシ
ャワー状に導入されるようになっている。

この実施例２のエツチング処理装置は、その他の構成に
おいて前記した実施例１と略同様とされている。

したがって、この実施例２のエツチング処理装置におい
ても前記した実施例１と略同様な効果を得ることができ
る。

〔実施例３〕 第７図は本発明の他の実施例である表面処理装置のエツ
チング機構を示す断面図である。

この実施例３の表面処理装置としてのエツチング処理装
置においてエツチング機構２の静電吸着手段２０は、半
導体ウェハ６の試料台載置面倒に形成された絶縁体６ｆ
と、試料台８に形成された熱伝導性の大きい導電体２０
ａとから構成され、この絶縁体２０ｂが形成された半導
体ウェハ６を導電体２Ｏａ上に載置し直流電！１４をＯ
Ｎして直流電力を試料台８に印加することにより、該半
導体ウェハ６が試料台８側に静電吸着される構造とされ
ている。

この場合の絶縁体６ｆは、前記した実施例１と同様な絶
縁膜、すなわち、膜厚１μｍ〜１００μｍのＡＬＯｓ　
などの絶縁膜が半導体ウェハ６の裏面に張り合わされて
形成されている。

また、導電体２０ａは、前記した実施例Ｉと同様な薄板
、すなわちＡｌやＡ１合金などからなる肉厚ｌｌｌ１ｆ
ｆｉ〜２０ｍｍの薄板によって形成され、該導電体２０
ａは所定の締結手段３２によって試料台８上に交換自在
ないし着脱自在に設置されている。

この実施例３のエツチング機構２による半導体ウェハ６
のエツチング処理方法は、絶縁体６ｆが形成された半導
体ウェハ６を試料台８の導電体２ｏａ上にその絶縁体６
ｆと導電体２０ａとが接触するように載置した後に、直
流電源１４をＯＮして直流電力を試料台８に印加して該
半導体ウェハ６を試料台８に静電吸着させる。

そして、前記した実施例１，２と同様に、半導体ウェハ
６をエツチング処理する。

このような静電吸着手段２０による半導体ウェハ６のエ
ツチング処理方法によれば、半導体ウェハ６の絶縁体６
ｆは、そのエツチング処理時のみエツチング処理室７内
に位置されるので、前記した実施例１．２のような絶縁
体２０ｂの劣化による静電吸着作用の低減を考慮する必
要性がな（、このため、静電吸着手段の交換作業を不要
とすることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例１，２．３に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。

たとえば、前記実施例１，２．３において、本発明の表
面処理装置および処理方法はエツチング処理装置および
処理方法に適用されているが、本発明においてはそのよ
うなエツチング処理装置および処理方法に限定されるも
のではなく、たとえばプラズマＣＶＤ装置、スパッタ装
置、イオン注入用のランプアニール装置やこれらの各装
置による所定の処理方法に適用することが可能である。

また、前記実施例１．２．３における被エツチング膜は
、単結晶Ｓｉ膜６ＣやＡｆ合金膜とされているが、たと
えばその被エツチング膜として、Ｐｏβｙ−３ｉ膜、シ
リサイド膜、Ｓ１酸化膜。

Ｓｉ窒化膜、Ａｊ！−Ｃｕ−５ｉ膜などに適用すること
が可能である。

更に、前記実施例１．２においては、静電吸着□板２０
が絶縁性のビスなどの締結手段２１などによって交換自
在ないし着脱自在に試料台８上に設置されている構造と
されているが、たとえば静電吸着板２０がクランプ止め
などによって交換自在ないし着脱自在に試料台８上に設
置される構造とすることも可能である。

また、前記実施例１，２．３においては、複数のウェハ
押上ピン１６の昇降によって半導体ウェハ６が試料台８
の上方で上下動される構造とされているが、たとえば上
部にウェハ用仮載置台が形成された単数のウェハ押上ピ
ン１６の昇降によって半導体ウェハ６が試料台８の上方
で上下動される構造とすることも可能である。このよう
な構造とした場合には、その静電吸着板２０には、たと
えばウェハ用仮載置台および押上ピン１６に対応して形
成された段部付きの遊挿孔２０ｃが開設される。

［発明の効果］ 本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、次のとおりであ
る。

すなわち、前記した第１の発明ふよび第４の発明によれ
ば、所定温度に制御される試料台上に静電吸着手段が交
換自在ないし着脱自在に設置され、この静電吸着手段に
よって被処理物が試料台側に静電吸着されて所定の表面
処理が行われることにより、たとえば異物やプラズマな
どによって静電吸着手段用の絶縁体が劣化した場合には
、試料台全体を交換することなく、静電吸着手段のみの
交換によって安定した静電吸着力を得ることができるの
で、その交換作業の容易化や時間的損失、交換部品費用
による経済的損失の低減を図ることができ、この結果、
静電吸着手段による表面処理技術の向上や量産化などを
図ることができる。

次に、前記した第２の発明によれば、静電吸着手段用の
絶縁体が被処理物側に形成され、この静電吸着手段によ
って被処理物が試料台側に静電吸着されて所定の表面処
理が行われることにより、たとえば異物やプラズマなど
によって劣化し易い静電吸着用の絶縁体はその表面処理
時にのみ処理室内に位置され、試料台側に形成される絶
縁体のように多数回の被処理物の表面処理に臨むことが
ないので、絶縁体の劣化による静電吸着手段の交換を要
することなく、安定した静電吸着力を得ることができ、
この結果、静電吸着手段による表面処理技術の向上や量
産化などを図ることができる。

次に、前記した第３の発明によれば、処理室内において
所定の温度に制御されて表面処理された被処理物が連続
して後処理室において前言己被処理物の温度が解除され
て所定の後処理が行われることにより、処理室で温度制
御された被処理物の温度を大気圧中に放置して解除する
ための時間が不要とされるので、スルーブツトの向上を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である表面処理装置のエツチ
ング機構を示す断面図、 第２図はその表面処理装置の後処理機構を示す断面図、 第３図はその表面処理装置全体を説明するための説明図
、 第４図（ａ）、（ｂ）はその表面処理装置のエツチング
機構によるエツチング工程を示す被処理物の部分的断面
図、 第５図は本発明の表面処理装置のエツチング機構と、従
来の表面処理装置のエツチング機構とによりエツチング
処理される被処理物の温度上昇を比較するための線図、 第６図は本発明の他の実施例である表面処理装置のエツ
チング機構を示す断面図、 第７図は本発明の他の実施例である表面処理装置のエツ
チング機構を示す断面図である。 ｌ・・・ローダ機構、２・・・エツチング機構、３・・
・搬送機構、４・・・後処理機構、５・・・アンローダ
機構、６．３０ａ、３０ｂ・・・半導体ウェハ（被処理
物）、６ａ・・・８１基板、６ｂ・・・ゲート酸化膜、
６Ｃ・・・多結晶Ｓｉ膜、６ｅ、３０ｃ・・・エツチン
グ反応生成物、７・・・エツチング処理室、８，２５・
・・試料台、８ａ・・・遊挿孔、８ｂ、３１ｂ・・・ガ
ス導入孔、８Ｃ・・・絶縁体、９・・・排気管、１０・
・・ガス導入管、１１・・・ブロッキングコンデンサ、
１２・・・マツチングボックス、１３・・・高周波電源
、１４・・・直流電源、１５・・・接地電極、１６・・
・ウェハ押上ピン、１７・・・シール部材、１８・・・
ウェハ押上機構、１９・・・温調器、２０・・・静電吸
着板（静電吸着手段）、２０ａ・・・導電体、６ｆ、２
０ｂ・・・絶縁体、２０ｃ・・・遊挿孔（搬送手段昇降
用の孔）、２１．３２・・・締結手段、２２゜２７・・
・導波管、２３．２８・・・マイクロ波発振器、２４ａ
、２４ｂ・・・コイル、２６・・・後処理室、２９・・
・ガス導入管、３１・・・上部電極、３１ａ・・・絶縁
体。 代理人　弁理士　筒　井　大　和 第２図 Ｚ’） ６２１↓イト７エハ（滅処理鞠） ２６・り１Ｑ浮乍− 第　３　図 第４図 （ｂ） ６ｅ　　′ｆ−／ナンフｇｉｔ＊ｔｐ％’ｒｌ／Ｊ第５
図 工′γケンク゛却Ｊ暫ＰキＰ旧 第　６　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定温度に制御される試料台上に静電吸着手段を交
   換自在ないし着脱自在に設置し、前記静電吸着手段上に
   被処理物を載置して静電吸着するとともに、前記被処理
   物を所定の温度に制御して所定の表面処理を行うことを
   特徴とする表面処理方法。 ２、試料台載置面側に絶縁体が形成された被処理物を所
   定温度に制御される試料台上の導電体上に載置し、前記
   絶縁体および前記導電体によって形成される静電吸着手
   段を介して前記被処理物を前記試料台側に静電吸着する
   とともに、前記被処理物を所定の温度に制御して所定の
   表面処理を行うことを特徴とする表面処理方法。 ３、被処理物を処理室内において所定の温度に制御して
   表面処理した後に、この表面処理に連続して前記被処理
   物を後処理室に搬送し該後処理室において前記被処理物
   の温度を解除して所定の後処理を行うことを特徴とする
   表面処理方法。 ４、前記被処理物が前記処理室より室温近くの温度で後
   処理されることを特徴とする請求項３記載の表面処理方
   法。 ５、前記処理室において前記被処理物に生じてそのアン
   ダカットが防止されるエッチング反応生成物を前記後処
   理室において除去することを特徴とする請求項３、また
   は４記載の表面処理方法。 ６、前記被処理物の表面処理がプラズマエッチング処理
   であることを特徴とする請求項１、２、３、４、または
   ５記載の表面処理方法。 ７、被処理物を所定温度に制御する試料台と、この試料
   台上に前記被処理物を静電吸着する静電吸着手段とを備
   え、前記静電吸着手段が前記試料台上に交換自在ないし
   着脱自在に設置されていることを特徴とする表面処理装
   置。 ８、前記被処理物を持ち上げる搬送手段昇降用の孔が前
   記静電吸着手段の被処理物載置面に開設されていること
   を特徴とする請求項７記載の表面処理装置。