JPH0917850A - Plasma treatment device - Google Patents
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- JPH0917850A JPH0917850A JP18817295A JP18817295A JPH0917850A JP H0917850 A JPH0917850 A JP H0917850A JP 18817295 A JP18817295 A JP 18817295A JP 18817295 A JP18817295 A JP 18817295A JP H0917850 A JPH0917850 A JP H0917850A
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- chuck sheet
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はプラズマ処理装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、各種半導体素子の製造に際し
て、プラズマＣＶＤ装置やプラズマエッチング装置等の
真空処理装置が使用されている。このような真空処理装
置では、被処理体、例えば半導体ウエハを処理容器内の
下部電極上に具備された静電チャックシートの分極によ
りクーロン力で吸着保持し、所定の処理が行われてい
る。この半導体ウエハを処理する際、半導体ウエハの温
度を所定温度に制御するために半導体ウエハの裏面と静
電チャックシートとの間に、下部電極からの熱を半導体
ウエハに伝達する効率をあげる伝熱ガス、例えばヘリウ
ム等のガスを供給する方法が知られている。この方法の
一例が特開平４ー３７１５７９号公報に開示されてい
る。この公報では、下部電極上に設けられた複数の伝熱
ガス供給孔から静電チャックシートに穿設された伝熱ガ
ス吹出孔を経て半導体ウエハの裏面にヘリウムガスを供
給する方法が記載されている。2. Description of the Related Art Generally, in manufacturing various semiconductor elements, a vacuum processing apparatus such as a plasma CVD apparatus or a plasma etching apparatus is used. In such a vacuum processing apparatus, an object to be processed, for example, a semiconductor wafer is adsorbed and held by a Coulomb force by polarization of an electrostatic chuck sheet provided on a lower electrode in a processing container, and a predetermined processing is performed. When processing this semiconductor wafer, heat transfer for increasing the efficiency of transferring heat from the lower electrode to the semiconductor wafer between the back surface of the semiconductor wafer and the electrostatic chuck sheet in order to control the temperature of the semiconductor wafer to a predetermined temperature. A method of supplying a gas, for example, a gas such as helium is known. An example of this method is disclosed in JP-A-4-371579. This publication describes a method of supplying helium gas to the back surface of a semiconductor wafer from a plurality of heat transfer gas supply holes provided on a lower electrode through heat transfer gas outlet holes formed in an electrostatic chuck sheet. There is.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、下部電
極上に予め伝熱ガス吹出孔が形成された静電チャックシ
ートを貼り付ける場合、下部電極の伝熱ガス供給孔と静
電チャックシートに穿設された伝熱ガス供給孔との位置
合わせが困難であった。これは、図６Ａに示すように伝
熱ガス吹出孔１０１と下部電極上に形成された伝熱ガス
供給孔１００との位置が微妙にずれてしまい、この位置
ずれにより被処理体の裏面に伝熱ガスが均等に供給され
なくなり被処理体の全面を同一温度に保持して処理する
ことができず、被処理体の歩留りを低下させてしまうと
いう問題があった。また、上述のような位置ずれを起こ
すことにより、図６Ｂに示すように下部電極表面が露出
し、これにより被処理体の裏面でプラズマの異常放電が
起こり、この異常放電により下部電極表面を削りとら
れ、この削りとられたものがパーティクルとなり、被処
理体の歩留りを低下させてしまうという問題があった。
さらに、上記のように被処理体の裏面で異常放電が生ず
ると、静電チャックシートが燃損あるいは変形してしま
い、次の被処理体を載置した際に被処理体を静電チャッ
クシートに水平に載置できなかったり、静電チャックシ
ートの寿命が短命化してしまうという問題があった。However, when an electrostatic chuck sheet having heat transfer gas blowing holes formed in advance on the lower electrode is attached, the heat transfer gas supply hole of the lower electrode and the electrostatic chuck sheet are punched. It was difficult to align with the heat transfer gas supply hole that was created. This is because the position of the heat transfer gas outlet hole 101 and the heat transfer gas supply hole 100 formed on the lower electrode are slightly deviated as shown in FIG. 6A, and due to this position deviation, the heat transfer gas is transferred to the back surface of the object to be processed. There is a problem that the hot gas is not supplied evenly and the entire surface of the object to be processed cannot be maintained at the same temperature for processing, resulting in a decrease in the yield of the object to be processed. 6B, the lower electrode surface is exposed due to the above-mentioned displacement, which causes abnormal discharge of plasma on the back surface of the object to be processed, and the abnormal discharge scrapes the lower electrode surface. There is a problem in that the scraped off becomes particles, which reduces the yield of the object to be processed.
Further, when abnormal discharge occurs on the back surface of the object to be processed as described above, the electrostatic chuck sheet is burnt or deformed, and the object to be processed is placed on the electrostatic chuck sheet when the next object is placed. However, there are problems that it cannot be placed horizontally and that the life of the electrostatic chuck sheet is shortened.
【０００４】本発明の目的は、静電チャックシートの表
面に形成される伝熱ガス吹出孔の位置ずれを抑制するこ
とにより、被処理体に生ずる温度分布差を抑制すると共
に被処理体裏面におけるプラズマの異常放電を抑制し、
被処理体の歩留りを向上させるプラズマ処理装置を提供
することを目的とする。さらに、本発明の他の目的は、
上述のプラズマの異常放電を抑制することにより、静電
チャックシートの寿命の短命化を抑制し、稼働率の高い
プラズマ処理装置を提供することを目的とする。An object of the present invention is to suppress the positional deviation of the heat transfer gas blowing holes formed on the surface of the electrostatic chuck sheet, thereby suppressing the temperature distribution difference occurring in the object to be processed and at the back surface of the object to be processed. Suppresses abnormal plasma discharge,
An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus that improves the yield of objects to be processed. Further, another object of the present invention is to provide
An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus that suppresses the above-described abnormal discharge of plasma and suppresses the shortening of the life of the electrostatic chuck sheet and has a high operating rate.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、処理
容器内に被処理体をクーロン力で吸着する静電チャック
シートを具備した電極を有する処理装置であって、この
電極には上記静電チャックシートに向って伝熱ガスを供
給する伝熱ガス供給孔が設けられ、上記静電チャックに
は上記供給孔から被処理体の裏面側に上記伝熱ガスを供
給する伝熱ガス吹出孔が設けられ、この伝熱ガス吹出孔
は上記電極に上記静電チャックシートを装着した後に形
成されたことを特徴とするものである。請求項２の発明
は、上記伝熱ガス吹出孔の径は、上記伝熱ガス供給孔の
径よりも小さいことを特徴とするものである。The invention according to claim 1 is a processing apparatus having an electrode provided with an electrostatic chuck sheet for adsorbing an object to be processed by a Coulomb force in a processing container, wherein the electrode has the above-mentioned structure. A heat transfer gas supply hole for supplying heat transfer gas toward the electrostatic chuck sheet is provided, and a heat transfer gas blowout for supplying the heat transfer gas from the supply hole to the back side of the object to be processed is provided in the electrostatic chuck. A hole is provided, and the heat transfer gas blowing hole is formed after the electrostatic chuck sheet is mounted on the electrode. The invention of claim 2 is characterized in that the diameter of the heat transfer gas blowing hole is smaller than the diameter of the heat transfer gas supply hole.
【０００６】[0006]
【作用】本発明によれば、静電チャックシート表面に形
成される伝熱ガス吹出孔と電極表面に形成された伝熱ガ
ス供給孔との位置ずれが抑制されるので、被処理体裏面
に均一に伝熱ガスが供給され被処理体の温度分布差が抑
制されると共に被処理体の裏面におけるプラズマによる
異常放電が抑制される。また、伝熱ガス吹出孔の径を伝
熱ガス供給孔の径よりも小さくしたので、上記位置ずれ
がよりいっそう抑制される。このため、よりいっそう被
処理体裏面に均一に伝熱ガスが供給され被処理体の温度
差がよりいっそう抑制されるとともに被処理体の裏面に
おけるプラズマによる異常放電がよりいっそう抑制され
る。さらに、伝熱ガス吹出孔の径を伝熱ガス供給孔の径
より小さくしたので、伝熱ガス供給孔の周縁部を静電チ
ャックシートが覆うため、よりいっそう被処理体裏面に
おけるプラズマの異常放電が抑制される。According to the present invention, since the positional deviation between the heat transfer gas blowing holes formed on the surface of the electrostatic chuck sheet and the heat transfer gas supply holes formed on the electrode surface is suppressed, the back surface of the object to be processed is prevented. The heat transfer gas is uniformly supplied, the difference in temperature distribution of the object to be processed is suppressed, and the abnormal discharge due to the plasma on the back surface of the object to be processed is suppressed. Further, since the diameter of the heat transfer gas blowout hole is made smaller than the diameter of the heat transfer gas supply hole, the above positional deviation is further suppressed. Therefore, the heat transfer gas is evenly supplied to the back surface of the object to be processed, the temperature difference between the objects to be processed is further suppressed, and the abnormal discharge due to the plasma on the back surface of the object to be processed is further suppressed. Furthermore, since the diameter of the heat transfer gas supply hole is made smaller than the diameter of the heat transfer gas supply hole, the electrostatic chuck sheet covers the peripheral edge of the heat transfer gas supply hole, so that abnormal plasma discharge on the rear surface of the object to be processed is further enhanced. Is suppressed.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の一実施例
であるプラズマエッチング装置について説明する。図１
に示すように、このプラズマエッチング装置９９は、ア
ルミニウム等で円筒状に成形されたチャンバー（処理容
器）１を有している。前記チャンバー１の側壁部には、
被処理体、例えば半導体ウエハ（以下ウエハという。）
Ｗを搬入搬出するための開口部４、５が形成されてお
り、これら各開口部４、５の外側には、これら各開口部
４、５を開閉し、前記チャンバー１の気密を可能とする
ゲートバルブ６、７が設けられている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A plasma etching apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG.
As shown in FIG. 3, the plasma etching apparatus 99 has a chamber (processing container) 1 formed of aluminum or the like in a cylindrical shape. On the side wall of the chamber 1,
Object to be processed, for example, semiconductor wafer (hereinafter referred to as wafer)
Openings 4 and 5 for loading and unloading W are formed, and the openings 4 and 5 are opened and closed outside the openings 4 and 5 to enable airtightness of the chamber 1. Gate valves 6 and 7 are provided.
【０００８】前記チャンバー１内の下部には、下部電極
３が配設されており、この下部電極３は支持台８にボル
ト９を用いて着脱可能に取り付けられている。この支持
台８の内部には、冷媒を収容する冷媒溜１０が設けられ
ており、この冷媒溜１０には冷媒を導入する冷媒導入管
１１と冷媒を排出する冷媒排出管１２が接続されてい
る。A lower electrode 3 is disposed in the lower portion of the chamber 1, and the lower electrode 3 is detachably attached to a support 8 by using bolts 9. A refrigerant reservoir 10 for accommodating a refrigerant is provided inside the support 8, and a refrigerant introduction pipe 11 for introducing the refrigerant and a refrigerant discharge pipe 12 for ejecting the refrigerant are connected to the refrigerant reservoir 10. .
【０００９】前記下部電極３は、ブロッキングコンデン
サ１３を介して、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電源
１４が接続されている。また、前記下部電極３の上面に
は、ウエハＷをクーロン力によって吸着固定する静電チ
ャックシート１５が設けられている。この静電チャック
シート１５は、電極板、例えば銅の導電膜１５ａとこの
膜１５ａの上下面を覆ってサンドイッチ形状に絶縁体を
積層して絶縁する。この絶縁体は、例えばポリイミド樹
脂等よりなる樹脂フィルム１５ｂにより構成されてい
る。前記導電膜１５ａは、直流電源１６に電気的に接続
されている。前記下部電極３、前記支持台８には、前記
冷媒溜１０の温度を真空雰囲気下でウエハＷに効率よく
伝熱する伝熱ガス、例えば不活性ガスのヘリウムを図示
しない伝熱ガス供給源より供給するための伝熱ガス供給
路１７が設けられている。この伝熱ガス供給路１７は、
前記下部電極３の内部に設けられた伝熱ガス溜室１８に
接続している。そして、前記伝熱ガス供給路１７を介し
て前記伝熱ガス溜室１８に供給されて伝熱ガスは、前記
下部電極３の表面側に設けられた伝熱ガス供給孔１９を
介し、前記静電チャックシート１５に形成された伝熱ガ
ス吹出孔２０からウエハＷの裏面に向けて吹出すように
構成されている。また、前記下部電極３の周縁部には、
ウエハＷを囲む環状のフォーカスリング２１が配設され
ている。このフォーカスリング２１は、絶縁材料もしく
は導電性材料、例えばＳｉＣ、Ｃからなり、プラズマ領
域を調整するために用いられる。前記下部電極３の周囲
と前記チャンバー１の内壁部との間には、環状のバッフ
ル板２２が配設されている。このバッフル板２２には、
前記下部電極３の周囲から均一な排気を行う排気孔２３
が多数形成されている。そして、前記チャンバー１の底
部には排気管２４が設けられ、この排気管２４を介して
排気ポンプ２５により前記チャンバー１内の処理ガスが
排気される。The lower electrode 3 is connected to a high frequency power source 14 of 13.56 MHz, for example, through a blocking capacitor 13. Further, an electrostatic chuck sheet 15 for adsorbing and fixing the wafer W by Coulomb force is provided on the upper surface of the lower electrode 3. This electrostatic chuck sheet 15 covers an electrode plate, for example, a conductive film 15a made of copper and upper and lower surfaces of the film 15a, and insulates them by laminating an insulator in a sandwich shape. This insulator is composed of a resin film 15b made of, for example, a polyimide resin. The conductive film 15a is electrically connected to the DC power supply 16. A heat transfer gas for efficiently transferring the temperature of the coolant reservoir 10 to the wafer W in a vacuum atmosphere, for example, helium, which is an inert gas, is supplied to the lower electrode 3 and the support 8 from a heat transfer gas supply source (not shown). A heat transfer gas supply path 17 for supplying the heat transfer gas is provided. This heat transfer gas supply path 17 is
It is connected to a heat transfer gas storage chamber 18 provided inside the lower electrode 3. Then, the heat transfer gas supplied to the heat transfer gas storage chamber 18 through the heat transfer gas supply passage 17 passes through the heat transfer gas supply hole 19 provided on the front surface side of the lower electrode 3 and the static transfer gas. The heat transfer gas blowing holes 20 formed in the electric chuck sheet 15 are blown toward the back surface of the wafer W. In addition, in the peripheral portion of the lower electrode 3,
An annular focus ring 21 that surrounds the wafer W is arranged. The focus ring 21 is made of an insulating material or a conductive material such as SiC or C, and is used to adjust the plasma region. An annular baffle plate 22 is disposed between the periphery of the lower electrode 3 and the inner wall of the chamber 1. In this baffle plate 22,
Exhaust holes 23 for uniform exhaust from around the lower electrode 3
Are formed in large numbers. An exhaust pipe 24 is provided at the bottom of the chamber 1, and the processing gas in the chamber 1 is exhausted by an exhaust pump 25 through the exhaust pipe 24.
【００１０】一方、前記下部電極３の上方には、この下
部電極３と対向して中空構造の上部電極２が配設されて
いる。この上部電極２には、図示しないガス供給源から
ガス供給管２６を介してＣＦ４等のエッチングガスが供
給される。このように供給されたエッチングガスは、前
記上部電極２の下側部分に形成させたガス拡散孔２７に
より下方向に吹き付けられる。また、前記上部電極２は
電気的に接地され、前記下部電極３との間にプラズマが
生起するように構成されている。On the other hand, above the lower electrode 3, an upper electrode 2 having a hollow structure is arranged so as to face the lower electrode 3. An etching gas such as CF4 is supplied to the upper electrode 2 from a gas supply source (not shown) through a gas supply pipe 26. The etching gas thus supplied is blown downward by the gas diffusion holes 27 formed in the lower portion of the upper electrode 2. Further, the upper electrode 2 is electrically grounded, and plasma is generated between the upper electrode 2 and the lower electrode 3.
【００１１】次に前記下部電極３上に静電チャックシー
ト１５を貼り付ける工程を具体的に説明する。図２は、
図１の支持台４から取り外した状態の下部電極３を示し
たものである。図１と同一部分には同一の符合を付し
た。この下部電極３上の静電チャックシート１５に伝熱
ガス吹出孔２０を形成するには、まず前記伝熱ガス吹出
孔２０形成前の前記静電チャックシート１５を前記下部
電極３に強固な接着剤を用いて貼り付ける。その後、下
部電極３に形成された伝熱ガス供給孔１９位置に合わせ
て、上述のように貼り付けられた静電チャックシート１
５に、例えば図３に示す装置を用いて前記ガス伝熱ガス
吹出孔２０を形成する。ここで、図３に示す装置につい
て説明する。図３中の基台２８の上には、Ｙ方向に設け
られたガードレール２９に沿ってボールネジ３０により
Ｙ方向に移動されるＹステージ３１が設けられている。
このＹステージ３１上にはＸ方向に設けられたガードレ
ール３２に沿ってボールネジ３３によりＸ方向に移動さ
れるＸステージ３４が設けられている。前記Ｙ方向のボ
ールネジ３０はモーター３５に取り付けられ、前記Ｘ方
向のボールネジ３３はモーター３６に取り付けられ、前
記ＸステージおよびＹステージを移動可能にしている。
前記Ｘステージ３４には、図示しないモータによりＺ方
向に駆動されるＺ移動部３７が設けられ、このＺ移動部
３７には載置台３８が設けられている。従って、この載
置台３８は、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に移動可能に構成されてい
る。そして、この載置台３８には前記下部電極３を固定
する保持具３９が設けられている。また、前記載置台３
８の上方には、垂直針４０が配されている。この垂直針
４０は装着具４１を介して、門型フレーム４２に取り付
けられている。図３の装置は、前記載置台３８と前記垂
直針４０との相対的位置を、前記Ｘステージ３４、前記
Ｙステージ３１並びに前記Ｚ移動部３７を移動させるこ
とにより変化させる。これらＸステージ３４およびＹス
テージ３１の移動は、予めメモリー等に記憶された位置
データに基づき行われる。この位置データに対応する位
置では、前記Ｚ移動部３７がＺ方向に所定の距離だけ上
昇し、前記垂直針４０により、前記載置台３８上に載置
される前記下部電極３上の前記静電チャックシート１５
に穴が形成される。これら一連の動作は所定のプログラ
ムにより自動的に行われる。すなわち上面に誘電チャッ
クシート１５を設けた下部電極３を、前記載置台３８上
に載置し、位置データとして下部電極上に形成された伝
熱ガス供給孔１９の位置を用いることにより、前記ガス
吹出孔２０を自動的に形成することが可能である。Next, the step of attaching the electrostatic chuck sheet 15 on the lower electrode 3 will be specifically described. FIG.
2 shows the lower electrode 3 removed from the support base 4 of FIG. The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. In order to form the heat transfer gas blowout holes 20 on the electrostatic chuck sheet 15 on the lower electrode 3, first, the electrostatic chuck sheet 15 before the formation of the heat transfer gas blowout holes 20 is firmly bonded to the lower electrode 3. Stick with the agent. Then, the electrostatic chuck sheet 1 attached as described above is aligned with the position of the heat transfer gas supply hole 19 formed in the lower electrode 3.
5, the gas heat transfer gas blowing holes 20 are formed by using, for example, the apparatus shown in FIG. Here, the device shown in FIG. 3 will be described. On the base 28 in FIG. 3, a Y stage 31 is provided which is moved in the Y direction by a ball screw 30 along a guard rail 29 provided in the Y direction.
On the Y stage 31, an X stage 34 is provided which is moved in the X direction by a ball screw 33 along a guard rail 32 provided in the X direction. The ball screw 30 in the Y direction is attached to a motor 35, and the ball screw 33 in the X direction is attached to a motor 36 so that the X stage and the Y stage can be moved.
The X stage 34 is provided with a Z moving section 37 which is driven in the Z direction by a motor (not shown), and a mounting table 38 is provided on the Z moving section 37. Therefore, the mounting table 38 is configured to be movable in the X, Y, and Z directions. The mounting table 38 is provided with a holder 39 for fixing the lower electrode 3. In addition, the above-mentioned table 3
A vertical needle 40 is arranged above the position 8. The vertical needle 40 is attached to a portal frame 42 via a mounting tool 41. The apparatus of FIG. 3 changes the relative position between the mounting table 38 and the vertical needle 40 by moving the X stage 34, the Y stage 31, and the Z moving unit 37. The movements of the X stage 34 and the Y stage 31 are performed based on position data stored in advance in a memory or the like. At the position corresponding to this position data, the Z moving portion 37 moves upward in the Z direction by a predetermined distance, and the vertical needle 40 causes the electrostatic charge on the lower electrode 3 placed on the placing table 38. Chuck sheet 15
A hole is formed in. These series of operations are automatically performed by a predetermined program. That is, by placing the lower electrode 3 having the dielectric chuck sheet 15 on the upper surface on the placing table 38 and using the position of the heat transfer gas supply hole 19 formed on the lower electrode as position data, It is possible to automatically form the blowout hole 20.
【００１２】図４は上面に前記伝熱ガス供給孔２０が未
形成の静電チャックシート１５が貼り付けられた下部電
極３の要部断面図である。図１と同一部分には同一の符
合を付した。図４に示すように、静電チャックシート１
５は、前述したとおり電極、例えば銅の導電膜１５aと
絶縁体、例えばポリイミド樹脂等よりなる樹脂フィルム
１５bにより構成されている。そして、前記導電膜１５
ａの前記伝熱ガス供給孔１９が真下にくる部分において
は、接着剤４３が封入され、垂直針４０で前記伝熱ガス
供給孔１９まで前記静電チャックシート１５内を貫通す
る前記伝熱ガス吹出孔２０を形成することができるよう
にされている。前記静電チャックシート１５の前記伝熱
ガス吹出孔２０の形成については、図５に示すように前
記下部電極３の前記伝熱ガス供給孔１９の中心軸０上で
かつ、前記伝熱ガス供給孔の径Φ２よりも小さい径Φ１
の径の孔をあけるようにすることが好ましい。穴の形に
関しては、丸穴である必要はなく楕円や多角形でもかま
わない。このように前記伝熱ガス供給孔１９の径Φ２よ
り小さい径Φ１の前記伝熱ガス吹出孔２０を形成するこ
とより、前記伝熱ガス供給孔１９と前記伝熱ガス吹出孔
２０の位置がずれる可能性を低下させることができる。
さらに、前記伝熱ガス供給孔１９の周縁部を静電チャッ
クシート１５が覆うことができる。FIG. 4 is a cross-sectional view of an essential part of the lower electrode 3 having an electrostatic chuck sheet 15 having the heat transfer gas supply holes 20 not formed thereon attached to the upper surface thereof. The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. As shown in FIG. 4, the electrostatic chuck sheet 1
As described above, 5 is composed of an electrode, for example, a conductive film 15a of copper and an insulator, for example, a resin film 15b made of a polyimide resin or the like. Then, the conductive film 15
At a portion of the heat transfer gas supply hole 19 directly below the heat transfer gas supply hole 19, the adhesive 43 is filled, and the heat transfer gas penetrating through the electrostatic chuck sheet 15 to the heat transfer gas supply hole 19 by the vertical needle 40. The blowout holes 20 can be formed. As for the formation of the heat transfer gas blowing holes 20 of the electrostatic chuck sheet 15, as shown in FIG. 5, the heat transfer gas supply holes 19 of the lower electrode 3 are on the central axis 0 of the heat transfer gas supply holes 19 and the heat transfer gas supply Diameter Φ1 smaller than hole diameter Φ2
It is preferable to open a hole having a diameter of. Regarding the shape of the hole, it does not have to be a round hole and may be an ellipse or a polygon. By forming the heat transfer gas outlet hole 20 having a diameter Φ1 smaller than the diameter Φ2 of the heat transfer gas supply hole 19 in this manner, the positions of the heat transfer gas supply hole 19 and the heat transfer gas outlet hole 20 are displaced. Possibility can be reduced.
Further, the peripheral portion of the heat transfer gas supply hole 19 can be covered with the electrostatic chuck sheet 15.
【００１３】図３の装置では、垂直針４０を用いて穴を
形成するが、これにかえてレーザー光線、例えばＹＡＧ
レーザを用いてもよい。垂直針で穴を形成した場合に
は、形成した穴の部分にバリが形成され、このバリがチ
ャンバー内に発生するパーティクルの原因となる。従っ
て、このバリを何等かの方法によって取り除く必要があ
る。しかし、レーザ光線の場合は、焼ききって穴を形成
するため、上述のようなバリが生じにくく、後の処理が
容易である。また、垂直針のかわりにドリル、熱ごて等
を用いてもよい。また、図３の装置では予め記憶された
位置データに基づき穴を形成したが、目視または画像認
識等の方法によって穴を形成してもよい。但し、セラミ
ックチャック等のシートの材質がセラミックである場合
は、透けないため目視等の方法では穴を形成する位置を
認識できないため、予め記憶された位置データに基づき
穴を形成する。また、上記方法では図３の装置を用いて
いるが、これに限定されるものではなく他の装置を用い
てもよい。また、エッチング等の方法によって穴を形成
してもよい。In the apparatus of FIG. 3, a vertical needle 40 is used to form a hole, but instead of this, a laser beam such as YAG is used.
A laser may be used. When the holes are formed by the vertical needles, burrs are formed in the formed holes, and the burrs cause particles generated in the chamber. Therefore, it is necessary to remove this burr by some method. However, in the case of a laser beam, since the holes are burnt out to form the holes, the above-described burr is less likely to occur, and the subsequent processing is easy. A drill, a hot iron, etc. may be used instead of the vertical needle. Further, in the apparatus of FIG. 3, the holes are formed based on the position data stored in advance, but the holes may be formed by a method such as visual observation or image recognition. However, when the material of the sheet such as the ceramic chuck is ceramic, the position where the hole is formed cannot be recognized by a method such as visual observation because it is not transparent, and therefore the hole is formed based on the position data stored in advance. Further, although the apparatus of FIG. 3 is used in the above method, the present invention is not limited to this, and another apparatus may be used. Alternatively, the holes may be formed by a method such as etching.
【００１４】次に、図１のプラズマエッチング装置の動
作について説明する。図示しないロードロックチャンバ
ーからゲートバルブ６または７を通してウエハＷを下部
電極３上に載置する。その後、ゲートバルブ７または８
を閉じ、静電チャックシート１５内の導電膜１５ａに直
流電源１６から例えば２．０ｋＶの直流電圧を印加し、
分極によるクーロン力によりウエハＷを吸着保持する。
そして、チャンバー１内を所定の圧力に維持して、上部
電極２の下側部分に形成されたガス拡散孔２７よりエッ
チングガスを流量制御しつつ供給し、同時に高周波電源
１４より、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波を下部電極
３に印加する。これにより、上部電極２と下部電極３の
間にプラズマが発生し、このプラズマによりウエハＷの
エッチング処理がなされる。このエッチング処理時にあ
っては、プラズマによりウエハＷが加熱されるが、支持
台８内に設けられた冷媒溜１０の冷媒によりウエハＷは
冷却される。さらに、この冷媒の熱を効率的にウエハｗ
に伝えるため、ウエハＷの裏面と静電チャックシート１
５の上面の間には、静電チャックシート１５表面に形成
された伝熱ガス吹出孔２０からヘリウム等の伝熱ガスを
所定量供給する。そして、この伝熱ガス吹出孔２０は、
下部電極３に静電チャックシートを貼り付けた後に下部
電極３にすでに設けられた伝熱ガス供給孔１９の位置に
合わせて形成するので、伝熱ガス吹出孔２０と伝熱ガス
供給孔１９が位置ずれすることはない。従って、ウエハ
Ｗの裏面に供給される伝熱ガスがウエハ全面に渡って均
一に供給され、ウエハＷの温度分布差が小さくなり、歩
留りが向上する。また、上記の位置ずれを抑制すること
は、下部電極３表面の露出によるプラズマの異常放電を
抑制し、この異常放電により生ずるパーティクルの発生
を抑制し、歩留りを向上させる。また、図５に示すよう
に伝熱ガス吹出孔２０の径Φ１を伝熱ガス供給孔１９の
径Φ２よりも小さくすれば、位置ずれをよりいっそう抑
制することができる。さらに、同じく図５に示すように
伝熱ガス吹出孔２０の径Φ１を伝熱ガス供給孔１９より
小さくすれば、伝熱ガス供給孔２０の周縁部を静電チャ
ックシート１５で覆うことができ、この覆いによりウエ
ハ裏面における異常放電をよりいっそう抑制することが
できる。Next, the operation of the plasma etching apparatus shown in FIG. 1 will be described. A wafer W is placed on the lower electrode 3 through a gate valve 6 or 7 from a load lock chamber (not shown). After that, the gate valve 7 or 8
And a DC voltage of, for example, 2.0 kV is applied from the DC power supply 16 to the conductive film 15a in the electrostatic chuck sheet 15,
The wafer W is adsorbed and held by the Coulomb force due to polarization.
Then, the inside of the chamber 1 is maintained at a predetermined pressure, and the etching gas is supplied while controlling the flow rate from the gas diffusion hole 27 formed in the lower portion of the upper electrode 2. At the same time, the high frequency power supply 14 supplies, for example, 13.56 MHz. Is applied to the lower electrode 3. As a result, plasma is generated between the upper electrode 2 and the lower electrode 3, and the wafer W is etched by the plasma. At the time of this etching process, the wafer W is heated by the plasma, but the wafer W is cooled by the coolant in the coolant reservoir 10 provided in the support base 8. Further, the heat of this refrigerant is efficiently transferred to the wafer w.
Back surface of the wafer W and the electrostatic chuck sheet 1
A predetermined amount of heat transfer gas such as helium is supplied between the upper surfaces of the five through the heat transfer gas blowing holes 20 formed on the surface of the electrostatic chuck sheet 15. Then, the heat transfer gas outlet 20 is
Since the electrostatic chuck sheet is attached to the lower electrode 3 and is formed in accordance with the position of the heat transfer gas supply hole 19 already provided in the lower electrode 3, the heat transfer gas blowing hole 20 and the heat transfer gas supply hole 19 are formed. There is no displacement. Therefore, the heat transfer gas supplied to the back surface of the wafer W is uniformly supplied over the entire surface of the wafer W, the temperature distribution difference of the wafer W is reduced, and the yield is improved. In addition, suppressing the above-mentioned positional deviation suppresses abnormal discharge of plasma due to exposure of the surface of the lower electrode 3, suppresses generation of particles caused by this abnormal discharge, and improves yield. Further, as shown in FIG. 5, if the diameter Φ1 of the heat transfer gas blowing hole 20 is made smaller than the diameter Φ2 of the heat transfer gas supply hole 19, the positional deviation can be further suppressed. Further, as shown in FIG. 5, if the diameter Φ1 of the heat transfer gas blowing hole 20 is made smaller than that of the heat transfer gas supply hole 19, the peripheral portion of the heat transfer gas supply hole 20 can be covered with the electrostatic chuck sheet 15. By this cover, abnormal discharge on the back surface of the wafer can be further suppressed.
【００１５】上記実施例では、プラズマエッチング装置
に適用した例について説明したが、プラズマＣＶＤ、ス
パッタ装置ならびにイオン注入装置等、被処理体の真空
中温度を調整する必要なプラズマ処理装置であれば、い
ずれにも適用することができることは説明するまでもな
い。In the above-mentioned embodiment, the example applied to the plasma etching apparatus has been described, but any plasma processing apparatus such as plasma CVD, sputtering apparatus, ion implantation apparatus or the like that needs to adjust the temperature in vacuum of the object to be processed may be used. It goes without saying that it can be applied to both.
【００１６】[0016]
【発明の効果】本発明によれば、静電チャックシートの
表面に形成される伝熱ガス吹出孔の位置ずれを抑制する
ことにより、被処理体に生ずる温度分布差を抑制すると
共に被処理体裏面におけるプラズマの異常放電を抑制
し、被処理体の歩留りを向上させることができる。さら
に、本発明によれば、上述のプラズマの異常放電を抑制
することにより、静電チャックシートの寿命の短命化を
抑制し、処理装置の稼働率を高くすることができる。According to the present invention, by suppressing the positional deviation of the heat transfer gas blowing holes formed on the surface of the electrostatic chuck sheet, it is possible to suppress the temperature distribution difference generated in the object to be processed and to perform the object to be processed. It is possible to suppress abnormal discharge of plasma on the back surface and improve the yield of the object to be processed. Furthermore, according to the present invention, by suppressing the above-mentioned abnormal discharge of plasma, it is possible to suppress the shortening of the life of the electrostatic chuck sheet and increase the operating rate of the processing apparatus.
【図１】本発明の一実施例を示すプラズマエッチング装
置の概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a plasma etching apparatus showing an embodiment of the present invention.
【図２】図１の下部電極の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the lower electrode of FIG.
【図３】図１の静電チャックシートに孔を形成する一実
施例の装置の概略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of an apparatus for forming holes in the electrostatic chuck sheet of FIG.
【図４】伝熱ガス吹出孔未形成の図１の下部電極の要部
断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of essential parts of the lower electrode of FIG. 1 in which heat transfer gas outlets are not formed.
【図５】伝熱ガス吹出孔形成後の図１の下部電極の要部
断面図である。5 is a cross-sectional view of essential parts of the lower electrode of FIG. 1 after formation of a heat transfer gas outlet.
【図６Ａ】従来の下部電極を説明する概略平面図であ
る。FIG. 6A is a schematic plan view illustrating a conventional lower electrode.
【図６Ｂ】従来の下部電極を説明する概略断面図であ
る。FIG. 6B is a schematic cross-sectional view illustrating a conventional lower electrode.
１ チャンバー（処理容器） Ｗ ウエハ（被処理体） １５ 静電チャックシート ２０ 伝熱ガス吹出孔 1 Chamber (Processing Container) W Wafer (Processing Object) 15 Electrostatic Chuck Sheet 20 Heat Transfer Gas Blowout Hole
Claims (2)
着する静電チャックシートを具備し、プラズマを処理容
器内に生成する電極を有するプラズマ処理装置であっ
て、この電極には上記静電チャックシートに向って伝熱
ガスを供給する伝熱ガス供給孔が設けられ、上記静電チ
ャックシートには上記供給孔から被処理体の裏面側に上
記伝熱ガスを供給する伝熱ガス吹出孔が設けられ、この
伝熱ガス吹出孔は上記電極に上記静電チャックシートを
装着した後に形成されたことを特徴とするプラズマ処理
装置。1. A plasma processing apparatus comprising an electrostatic chuck sheet for adsorbing an object to be processed by a Coulomb force in a processing container, and having an electrode for generating plasma in the processing container, wherein the electrode is the static electrode. A heat transfer gas supply hole for supplying heat transfer gas toward the electric chuck sheet is provided, and a heat transfer gas blowout for supplying the heat transfer gas from the supply hole to the back side of the object to be processed is provided in the electrostatic chuck sheet. A plasma processing apparatus, wherein holes are provided, and the heat transfer gas blowing holes are formed after the electrostatic chuck sheet is mounted on the electrodes.
ス供給孔の径よりも小さく、それぞれの径の中心は略同
一であることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理
装置。2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the diameter of the heat transfer gas blowing hole is smaller than the diameter of the heat transfer gas supply hole, and the centers of the respective diameters are substantially the same. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18817295A JPH0917850A (en) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | Plasma treatment device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18817295A JPH0917850A (en) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | Plasma treatment device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0917850A true JPH0917850A (en) | 1997-01-17 |
Family
ID=16219025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18817295A Pending JPH0917850A (en) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | Plasma treatment device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0917850A (en) |
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-
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- 1995-06-30 JP JP18817295A patent/JPH0917850A/en active Pending
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