JPH0964021A

JPH0964021A - プラズマ処理方法

Info

Publication number: JPH0964021A
Application number: JP23774795A
Authority: JP
Inventors: Tatsu Nonaka; 龍野中; Yoshiyuki Kobayashi; 義之小林
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Yamanashi Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Yamanashi Ltd
Priority date: 1995-08-22
Filing date: 1995-08-22
Publication date: 1997-03-07
Anticipated expiration: 2015-08-22
Also published as: JP3162272B2

Abstract

(57)【要約】【課題】処理済みの被処理体を静電チャック上から離
す際に、揺れや跳ね上がりなどの現象を起こすことがな
いプラズマ処理方法を提供する。【解決手段】処理室２内の静電チャック１１上にウエ
ハＷを保持し、処理室２内を所定の真空度にし、処理室
２内にプラズマを発生させて静電チャック１１上の被処
理体Ｗに対して所定のプラズマ処理を施す方法におい
て、プラズマ処理を施した後、処理室２内に気体を導入
して処理室２内の圧力を０．５〜３Ｔｏｒｒの真空度に
した状態で、ウエハＷを静電チャック１１上から離す。
静電チャック１１上からウエハＷが離れる寸前に静電チ
ャック１１の絶縁体表面とウエハＷ裏面との間で、互い
の残留電荷同士が放電を起こして除電が行われ、静電チ
ャック１１上からウエハＷをスムーズに離すことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被処理体に対し
て、エッチング処理を始めとする各種のプラズマ処理を
施す際のプラズマ処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体製造プロセスにおけるエッ
チング処理を例にとると、半導体ウエハ（以下、「ウエ
ハ」という）などの表面の絶縁膜をエッチングして、コ
ンタクトホールを形成する際、従来からプラズマを利用
するエッチング装置が使用されている。その中でもとり
わけ処理室内の上下に電極を対向配置したいわゆる平行
平板型のエッチング装置は、比較的大口径のウエハの処
理に適していることから数多く使用されている。

【０００３】ところでエッチング処理中は、ウエハを電
極上に保持する必要があるため、従来のエッチング装置
においては、例えば特開平４−５１５４２号にも開示さ
れているような静電チャックが、下部電極上に設けられ
ている。またこの下部電極内には、下部電極内を上下動
してウエハを静電チャック上からリフトアップ自在な複
数のリフターピンが一般的に内設されている。そして、
このリフターピンが下部電極に対して相対的に上昇した
状態で、処理室の外部から搬入されたウエハがリフター
ピン上に受け渡され、その後、リフターピンが下部電極
に対して相対的に下降することにより、静電チャック上
に前記ウエハが載置されるようになっている。

【０００４】前記静電チャックは、絶縁体に電極が内設
された構成を有しており、直流電圧をこの電極に印加し
た際に生ずる静電気力（クーロン力）によって、静電チ
ャック上に載置されたウエハを吸着保持するようになっ
ている。そして、所定のエッチング処理が終了すると、
先ず、静電チャック内の電極への印加が解除されてリフ
ターピンが下部電極に対して相対的に上昇することによ
りウエハを静電チャック上からリフトアップし、その
後、エッチング処理済みのウエハを処理室外に搬出する
構成となっている。また、エッチング処理済みのウエハ
の搬出後、再び次の新しいウエハが処理室内に搬入さ
れ、以下同様の工程が繰り返されてエッチング処理が施
されるようになっている。

【０００５】この場合、エッチング処理を繰り返し行う
ことにより静電チャック上への被処理体の吸着回数が多
くなってくると、静電チャックの絶縁体表面に、被処理
体を吸着する際に印加される直流電圧とは逆の極性の電
荷が次第に残留するようになり、その結果、直流電圧を
印加してもウエハを確実に吸着できなくなるおそれがあ
る。そのため従来からそのような静電チャックの残留電
荷を除去する方法が提案されており、例えば特公昭６３
−３６１３８号においてはウエハを静電チャック上から
リフトアップした後に放電圧力のガスを処理室内に導入
し、処理室内の電極で高周波放電させて、静電チャック
表面の電荷を除去する方法が提案され、前出特開平４−
５１５４２号においては、その際に不活性ガスを導入し
て放電させることが開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで以上のような
エッチング装置においては、所定のエッチング処理が終
了して静電チャック内の電極への印加が解除されても、
静電チャックの絶縁体表面とウエハ裏面とが残留電荷に
よって吸着した状態が維持されるようになる。このた
め、リフターピンが下部電極に対して相対的に上昇して
エッチング処理済みのウエハを静電チャック上からリフ
トアップするに際し、残留吸着の影響で静電チャック上
からウエハをスムーズに離すことができず、離れる瞬間
にウエハがリフターピン上で揺れたり、跳ね上がったり
するといった問題が生じる。このようにウエハがリフタ
ーピン上で動いてしまうと、リフトアップした際にリフ
ターピン上でのウエハの位置が定まらなくなり、搬送不
良を引き起こす原因となっていた。

【０００７】ところが前記した従来のエッチング装置
は、いずれもエッチング処理済みのウエハを静電チャッ
ク上からリフトアップした後で放電を発生させ、残留電
荷を除去しているため、上記したようなウエハを静電チ
ャック上からリフトアップする際に生ずる、ウエハの揺
れや跳ね上がりといった現象を回避することができな
い。このため、前記した従来のエッチング装置では、処
理済みのウエハを処理室内から搬出する際にウエハの位
置が定位置に定まらず、搬送不良を起こすおそれがあっ
た。

【０００８】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、処理済みの被処理体を静電チャック
上から離す際に揺れや跳ね上がりといった現象を起こす
ことがないプラズマ処理方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１のプラズマ処理方法は、処理室内に設けら
れた静電チャック上に被処理体を保持し、前記処理室内
を所定の真空度にし、前記処理室内にプラズマを発生さ
せて前記静電チャック上の被処理体に対して所定のプラ
ズマ処理を施す方法において、前記プラズマ処理を施し
た後、前記処理室内に気体を導入して処理室内を０．５
〜３Ｔｏｒｒの真空度にした状態で、前記被処理体を前
記静電チャック上から離すことを特徴とする。

【００１０】また請求項２のプラズマ処理方法は、処理
室内における支持部材によって支持した被処理体を、静
電チャックに対するこの支持部材の相対的な下降によっ
て静電チャック上に移載して該静電チャック上に保持さ
せ、前記処理室内を所定の真空度にし、前記処理室内に
プラズマを発生させて前記静電チャック上の被処理体に
対して所定のプラズマ処理を施し、該プラズマ処理を施
した被処理体を、前記静電チャックに対する支持部材の
相対的な上昇により前記静電チャック上から離すプラズ
マ処理方法において、前記プラズマ処理を施した後、前
記処理室内に気体を導入して処理室内を０．５〜３Ｔｏ
ｒｒの真空度にした状態で、前記静電チャックに対して
支持部材を相対的に上昇させて前記被処理体を前記静電
チャック上から離すことを特徴とするものである。

【００１１】これら請求項１と請求項２の発明におい
て、前記「静電チャック」は、例えば、後述の発明の実
施の形態にて示しように、導電性の薄膜をポリイミド系
樹脂などの絶縁材料によって上下から挟持した構成を有
している。

【００１２】そしてプラズマ処理を施した後、処理室内
に気体を導入して処理室内を０．５〜３Ｔｏｒｒの真空
度にし、その状態で例えばリフターピンの如き支持部材
を静電チャックに対して相対的に上昇させることによ
り、被処理体を静電チャック上から離す。ここで、前記
処理室内に導入される気体は特に限定は無いが、例え
ば、Ｎ₂（窒素）ガス、その他、Ａｒ（アルゴン）ガス
等の不活性ガスなども好適に利用することができる。こ
のように、前記処理室内に気体を導入して０．５〜３Ｔ
ｏｒｒの真空度にした状態で、被処理体を静電チャック
上から離すと、離れる寸前に静電チャックの絶縁体表面
と被処理体裏面との間で互いの残留電荷同士が放電を起
こすことにより除電が行われて、静電チャック上から被
処理体をスムーズに離すことができるようになる。

【００１３】被処理体を静電チャック上から離す際の処
理室内の真空度が０．５Ｔｏｒｒ未満であると、静電チ
ャックの絶縁体表面と被処理体裏面との間に放電を確実
に発生させることが不可能となり、十分に除電できない
場合が生ずるおそれがある。一方、被処理体を静電チャ
ック上から離す際の処理室内の真空度が３Ｔｏｒｒを超
えるものとすることは、実用的に困難である。よって、
本発明において前記処理室内の真空度は０．５〜３Ｔｏ
ｒｒにするのがよい。なお、より好ましい真空度の範囲
は、請求項３に記載したように、１〜２Ｔｏｒｒであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態をエッ
チング処理方法に適用した例に基づいて説明する。図１
は、本発明の実施の形態に用いたエッチング装置１の断
面を模式的に示している。このエッチング装置１におけ
る処理室２は、気密に閉塞自在な酸化アルマイト処理さ
れたアルミニウムなどからなる円筒形状の処理容器３内
に形成され、当該処理容器３自体は接地線４を介して接
地されている。前記処理室２内の底部にはセラミックな
どの絶縁支持板５が設けられており、この絶縁支持板５
の上部に、被処理体例えば直径８インチの半導体ウエハ
（以下、「ウエハ」という）Ｗを載置するための下部電
極を構成する略円柱状のサセプタ６が、上下動自在に収
容されている。

【００１５】前記サセプタ６は、前記絶縁支持板５及び
処理容器３の底部を遊貫する昇降軸７によって支持され
ており、この昇降軸７は、処理容器３外部に設置されて
いる駆動モータ８によって上下動自在となっている。従
ってこの駆動モータ８の作動により、前記サセプタ６
は、図１中の往復矢印に示したように、上下動自在とな
っている。なお処理室２の気密性を確保するため、前記
サセプタ６と絶縁支持板５との間には、前記昇降軸７の
外方を囲むように伸縮自在な気密部材、例えばベローズ
９が設けられている。

【００１６】前記サセプタ６は、表面が酸化処理された
アルミニウムからなり、その内部には、温度調節手段、
例えばセラミックヒータなどの加熱手段（図示せず）
や、外部の冷媒源（図示せず）との間で冷媒を循環させ
るための冷媒循環路（図示せず）が設けられており、サ
セプタ６上のウエハＷを所定温度に維持することが可能
なように構成されている。またかかる温度は、温度セン
サ（図示せず）、温度制御機構（図示せず）によって自
動的に制御される構成となっている。

【００１７】前記サセプタ６上には、ウエハＷを吸着保
持するための静電チャック１１が設けられている。この
静電チャック１１は、図２に示したように、導電性の薄
膜１２をポリイミド系の樹脂１３によって上下から挟持
した構成を有し、処理容器３の外部に設置されている高
圧直流電源１４からの電圧、例えば１．５ｋＶ〜２ｋＶ
の電圧が前記薄膜に印加されると、そのクーロン力によ
ってウエハＷは、静電チャック１１の上面に吸着保持さ
れるようになっている。

【００１８】また前記サセプタ６内には、図２に示した
ように、サセプタ６内を上下動してウエハＷを静電チャ
ック１１上からリフトアップ自在な、静電チャック１１
上にウエハＷを授受するための支持部材としてのリフタ
ーピン２０が複数本内設されている。

【００１９】前記サセプタ６上の周辺には、静電チャッ
ク１１を囲むようにして、平面が略環状の内側フォーカ
スリング２１が設けられている。この内側フォーカスリ
ング２１は導電性を有する単結晶シリコンからなってい
る。この内側フォーカスリング２１は、プラズマ中のイ
オンを効果的にウエハＷに入射させる機能を有してい
る。

【００２０】前記内側フォーカスリング２１の外周に
は、さらに平面が略環状の外側フォーカスリング２２が
設けられている。この外側フォーカスリング２２は絶縁
性を有する石英からなり、またその外周上縁部は、外側
に凸の湾曲形状に成形され、ガスが澱まず円滑に排出さ
れるようになっている。この外側フォーカスリング２２
は、後述のシールドリング５３と共に、サセプタ６と後
述の上部電極５１との間に発生したプラズマの拡散を抑
制する機能を有している。

【００２１】前出サセプタ６の周囲には、例えば絶縁性
の材質からなるバッフル板２３が配され、さらにこのバ
ッフル板２３の内周部は、石英の支持体等を介してボル
ト等の手段によってサセプタ６に固定されている。従っ
て、サセプタ６の上下動に伴ってこのバッフル板２３も
上下動する構成となっている。このバッフル板２３には
多数の透孔２３ａが形成されており、ガスを均一に排出
させる機能を有している。

【００２２】前出処理室２の上部には、アルミナからな
る絶縁支持材３１、アルミニウムからなる冷却プレート
３２を介して、エッチングガスやその他のガスを処理室
２内に導入するための拡散部材３３が設けられている。
またこの冷却プレート３２の上部には、冷媒循環路３４
が形成されており、外部から供給されるチラー（冷媒）
が循環することによって、後述の上部電極５１を所定温
度にまで冷却する機能を有している。

【００２３】前記拡散部材３３は、図２にも示したよう
に、下面側に上下二段のバッフル板３５を持った中空構
造を有しており、さらにこれら上下二段のバッフル板３
５のそれぞれには、互いに異なる位置となるように多数
の拡散孔３５ａがそれぞれ形成されている。この拡散部
材３３の中央にはガス導入口３６が設けられ、さらにバ
ルブ３７を介してガス導入管３８が接続されている。そ
してこのガス導入管３８には、バルブ３９、４０及び対
応した流量調節のためのマスフローコントローラ４１、
４２を介して、処理ガス供給源４３とパージガス供給源
４４が各々接続されている。本発明の実施の形態では、
処理ガス供給源４３からはＣ₄Ｆ₈ガスが供給され、パー
ジガス供給源４４からはＮ₂（窒素）ガスが供給される
ようになっている。

【００２４】これら処理ガス供給源４３及びパージガス
供給源４４からの前記ガスは、前記ガス導入管３８から
前記導入口３６、拡散部材３３の拡散孔３５ａを通じて
処理室２内に導入されるようになっている。また冷却プ
レート３２にも、図２に示したように、吐出口３２ａが
多数形成されており、拡散部材３３のバッフル板３５と
冷却プレート３２との間に形成されたバッフル空間Ｓ内
のガスを下方に吐出させるようになっている。

【００２５】前記拡散部材３３の下方には、前出サセプ
タ６と対向するように、上部電極５１が、前出冷却プレ
ート３２の下面に固定されている。この上部電極５１は
導電性を有する単結晶シリコンからなり、図示しないボ
ルトによって前記冷却プレート３２の下面周辺部に固着
され、この冷却プレート３２と導通している。またこの
上部電極５１にも、多数の吐出口５１ａが形成されてお
り、前記冷却プレート３２の吐出口３２ａと接続されて
いる。従ってバッフル空間Ｓ内のガスは、吐出口３２
ａ、５１ａを通じて、静電チャック１１上のウエハＷに
対して均一に吐出されるようになっている。

【００２６】上部電極５１の下端周辺部には、前出の図
示しない固定用のボルトを被うようにして、シールドリ
ング５３が配置されている。このシールドリング５３
は、石英からなり、前出外側フォーカスリング２２と
で、静電チャック１１と上部電極５１との間のギャップ
よりも狭いギャップを形成し、プラズマの拡散を抑制す
る機能を有している。なおこのシールドリング５３の上
端部と処理容器３の天井壁との間には、フッ素系の合成
樹脂からなる絶縁リング５４が設けられている。

【００２７】処理容器３の側面には、処理容器３内の真
空度を検出するセンサ５５が装着されている。このセン
サ５５で検出された真空度が、後述のコントローラ７４
に入力されることにより、処理容器３内の真空度が常に
分かるようになっている。

【００２８】処理容器３の下部には、真空ポンプなどの
真空引き手段６１に通ずる排気管６２が接続されてお
り、サセプタ６の周囲に配置された前出バッフル板２３
を介して、処理室２内は、１０ｍＴｏｒｒまでの任意の
真空度にまで真空引きすることが可能となっている。

【００２９】次にこのエッチング装置１の高周波電力の
供給系について説明すると、まず下部電極となるサセプ
タ６に対しては、周波数が数百ｋＨｚ程度、例えば８０
０ｋＨｚの高周波電力を出力する高周波電源６３からの
電力が、整合器６４を介して供給される構成となってい
る。一方上部電極５１に対しては、整合器６５を介し
て、周波数が前記高周波電源６３よりも高い１ＭＨｚ以
上の周波数、例えば２７．１２ＭＨｚの高周波電力を出
力する高周波電源６６からの電力が、前出冷却プレート
３２を通じて供給される構成となっている。

【００３０】前記処理容器３の側部には、ゲートバルブ
７１を介してロードロック室７２が隣接している。この
ロードロック室７２内には、被処理体であるウエハＷを
処理容器３内の処理室２との間で搬送するための、搬送
アームなどの搬送手段７３が設けられている。

【００３１】次にこのエッチング装置１の制御系につい
て説明すると、サセプタ６を上下動させる駆動モータ
８、高圧直流電源１４、サセプタ６内のリフターピン２
０、バルブ３９、４０、マスフローコントローラ４１、
４２、真空引き手段６１、高周波電源６３、６６はそれ
ぞれコントローラ７４によって制御されている。

【００３２】本発明の実施の形態にかかるエッチング装
置１の主要部は以上のように構成されており、コントロ
ーラ７４による制御に基づいて例えばシリコンのウエハ
Ｗの酸化膜（ＳｉＯ₂）に対してエッチング処理する場
合の作用等について説明すると、まずゲートバルブ７１
が開放された後、搬送手段７３によってウエハＷが処理
室２内に搬入される。このとき駆動モータ８の作動によ
り、サセプタ６は下降し、リフターピン２０が静電チャ
ック１１上に突き出たウエハＷ受け取りの待機状態にあ
る。そして搬送手段７３によって処理室２内に搬入され
たウエハＷは、図３に示すように、静電チャック１１上
に突き出るリフターピン２０上に受け渡される。こうし
てウエハＷをリフターピン２０上に受け渡たした後、搬
送手段７３は待避してゲートバルブ７１は閉鎖される。

【００３３】他方、ウエハＷのリフターピン２０上への
受け渡しが終了すると、駆動モータ８の作動によってサ
セプタ６は所定の処理位置、例えば上部電極５１とサセ
プタ６と間のギャップが１０mm〜２０mmの間の所定の位
置まで上昇し、同時にウエハＷを支持しているリフター
ピン２０はサセプタ６内に下降する。こうして、図２に
示すように、ウエハＷが静電チャック１１上に載置され
た状態となる。そして高圧直流電源１４から所定の電圧
が静電チャック１１内の導電性の薄膜１２に印加され
て、ウエハＷは静電チャック１１上に吸着、保持され
る。

【００３４】次いで処理室２内が、真空引き手段６１に
よって真空引きされていき、所定の真空度になった後、
処理ガス供給源４３から所定の処理ガス（Ｃ₄Ｆ₈ガス）
が所定の流量で供給され、処理室２の圧力が所定の真空
度、例えば２０ｍＴｏｒｒに設定、維持される。

【００３５】次いで上部電極５１に対して高周波電源６
６から周波数が２７．１２ＭＨｚ、パワーが例えば２ｋ
Ｗの高周波電力が供給されると、上部電極５１とサセプ
タ６との間にプラズマが生起される。同時に、サセプタ
６に対して高周波電源６４から周波数が８００ｋＨｚ、
パワーが例えば１ｋＷの高周波電力が供給される。この
ように上下同時に高周波電力を供給することで安定した
プラズマが即生成され、過大な電圧によってウエハＷが
ダメージを受けることを防止できる。

【００３６】そして発生したプラズマによって処理室２
内の処理ガスが解離し、その際に生ずるエッチャントイ
オンが、サセプタ６側に供給された相対的に低い周波数
の高周波によってその入射速度がコントロールされつ
つ、ウエハＷ表面のシリコン酸化膜（ＳｉＯ₂）をエッ
チングしていく。

【００３７】この場合サセプタ６には、ウエハＷを取り
囲むように配置された内側フォーカスリング２１の外周
に外側フォーカスリング２２が設けられ、該外側フォー
カスリング２２の上方には、上部電極５１の周辺に配置
されたシールドリング５３が位置して、既述のように両
者で静電チャック１１の上面と上部電極５１の下面との
間よりも短いギャップを構成しているので、サセプタ６
と上部電極５１との間に発生したプラズマの拡散は抑え
られ、該プラズマの密度は高くなっている。もちろん処
理室２内の圧力が、２０ｍＴｏｒｒという高い真空度で
あっても、プラズマの拡散を効果的に抑制することがで
きる。

【００３８】しかもウエハＷの周囲には、内側フォーカ
スリング２１が配置されているので、前記フッ素ラジカ
ルは効率よくウエハＷに入射し、ウエハＷ表面のシリコ
ン酸化膜（ＳｉＯ₂）のエッチングレートは、一層高く
なっている。

【００３９】そのようにして所定のエッチングが終了す
ると、上部電極５１及びサセプタ６への高周波電力の供
給は停止されると共に、処理室２内への処理ガスの供給
が停止される。また、静電チャック１１の導電性の薄膜
１２への高圧直流電源１４からの電圧印加も停止され
る。

【００４０】次いで処理室２内には、パージガス供給源
５７から窒素ガスが供給されて、残存処理ガスが処理室
２内からパージされる。また、この窒素ガスの供給と同
時に処理室２内の真空度をセンサ５５で検出し、その検
出した処理室２内の真空度をコントローラ７４に入力す
る。こうして、コントローラ７４の制御によって処理室
２内の圧力は０．５〜３Ｔｏｒｒ、好ましくは１〜２Ｔ
ｏｒｒの真空度にされる。次いでサセプタ６が下降する
と同時にリフターピン２０が上昇し、エッチング処理の
終了したウエハＷを静電チャック１１上からリフトアッ
プし、図３に示す状態となる。

【００４１】ここで、ポリイミド等の絶縁性の高い樹脂
１３を用いている静電チャック１１においては、ウエハ
Ｗを吸着する際に静電チャック１１の導電性の薄膜１２
に高圧直流電圧が印加されていたことにより、所定のエ
ッチング処理が終了して薄膜１２への電圧印加が停止さ
れた後も、静電チャック１１の表面には吸着電圧（例え
ば１．５ｋＶ〜２ｋＶの正電圧）が残留し、他方、ウエ
ハＷの裏面には吸着電圧と逆の極性の電荷（例えばマイ
ナスの電荷）が残留する。これにより、薄膜１２への電
圧の印加解除後も静電チャック１１表面にウエハＷを吸
着した状態が維持されるようになる。もしもこのような
吸着状態を放置すると、リフターピン２０の相対的な上
昇によってエッチング処理済みのウエハＷを静電チャッ
ク１１上からリフトアップする際に、残留吸着の影響で
静電チャック１１上からウエハＷをスムーズに離すこと
ができず、離れる瞬間にウエハＷがリフターピン２０上
で揺れたり、跳ね上がったりして動いてしまうといった
問題を生じる。その結果、リフターピン２０上でのウエ
ハＷの位置が定まらなくなり、搬送不良を引き起こすお
それが生ずる。

【００４２】そこで、このエッチング装置１では、上述
したように処理室２内に窒素ガスを導入して処理室２内
を予め０．５〜３Ｔｏｒｒの真空度にした状態でリフタ
ーピン２０を静電チャック１１に対して相対的に上昇さ
せることにより、ウエハＷを静電チャック１１上から離
すようになっている。なお、ウエハＷを静電チャック１
１上から離す際には、好ましくは処理室２内の真空度は
１〜２Ｔｏｒｒの範囲にするのがよい。このように、処
理室２内を０．５〜３Ｔｏｒｒの真空度にした状態でウ
エハＷを静電チャック１１上から離すと、離れる寸前に
静電チャック１１の絶縁体表面とウエハＷ裏面との間で
互いの残留電荷同士が放電を起こすことにより除電が行
われ、残留吸着が解除されて静電チャック１１上からウ
エハＷをスムーズに離すことができるようになる。かく
して、揺れや跳ね上がりといった好ましくない現象を生
じさせることなくウエハＷを静電チャック１１上からリ
フトアップすることが可能となり、図３に示すように、
ウエハＷはリフターピン２０上において所定の定位置に
位置決めされて支持された状態となる。

【００４３】一方、サセプタ６に対してリフターピン２
０が相対的に上昇し、エッチング処理の終了したウエハ
Ｗが図３に示すように静電チャック１１上にリフトアッ
プされると、ゲートバルブ７１が開放して搬送手段７３
が処理室２内に前進する。こうして処理室２内に前進し
た搬送手段７３がウエハＷの下面に入り込んだ後、リフ
ターピン２０が下降し、リフターピン２０上に支持して
いたウエハＷを搬送手段７３に移載する。この際、上述
したようにウエハＷがリフターピン２０上において所定
位置に支持されていたことにより、ウエハＷを正確に位
置決めした状態で搬送手段７３に移載することが可能で
ある。そして、その後搬送手段７３がロードロック室７
２内に待避することにより、エッチング処理の終了した
ウエハＷは処理室２内から搬出される。

【００４４】処理室２内から搬出されたエッチング処理
済みのウエハＷは、搬送手段７３によって適宜次の処理
工程を行うための処理装置に搬送される。この場合も、
上述したようにウエハＷが搬送手段７３に対して正確に
位置決めされた状態で移載されているので、他の処理装
置等に対するウエハＷの搬入を円滑に行うことができる
といった利点がある。こうして、搬送手段７３は、エッ
チング処理済みのウエハＷを次の処理装置に搬入した
後、エッチング処理を行う次の新しいウエハＷを受け取
り、そのウエハＷを処理室２内に搬入する。そして、搬
送手段７３によって処理室２内に搬入された次のウエハ
Ｗは静電チャック１１上に突き出たリフターピン２０上
に受け渡され、その後、搬送手段７３は処理室２内から
待避してゲートバルブ７１は閉鎖される。

【００４５】このようにして新しい未処理のウエハＷの
リフターピン２０上への受け渡しが終了すると、サセプ
タ６は上昇し、同時にリフターピン２０が下降して、図
２に示すように、ウエハＷが静電チャック１１上に載置
された状態となる。そして、高圧直流電源１４からの所
定の電圧、例えば１．５ｋＶ〜２ｋＶの電圧が静電チャ
ック１１内の導電性の薄膜１２に再び印加される。そし
て、静電チャック１１上にウエハＷを吸着、保持した
後、処理室２内が真空引き手段６１によって真空引きさ
れ、以後同様の工程が繰り返されることにより、ウエハ
Ｗに対するエッチング処理が連続的に行われる。

【００４６】ここで、以上の処理プロセスにおける主要
部の動作の一例をタイミングチャートで示すと、図４に
示すようになる。図中、線ａ〜線ｆはそれぞれ次のタイ
ミング等を示す。線ａ：上部電極５１への高周波電力の供給タイミング線ｂ：サセプタ６への高周波電力の供給タイミング線ｃ：処理室２内への処理ガス（Ｃ₄Ｆ₈ガス）の供給タ
イミング線ｄ：処理室２内へのパージガス（Ｎ₂ガス）の供給タ
イミング線ｅ：処理室２内の真空度の変化線ｆ：リフターピン２０の昇降タイミング

【００４７】このタイミングチャートにも示されるよう
に、処理室２内が真空引きされた状態で処理ガス（Ｃ₄
Ｆ₈ガス）が供給されて例えば２０ｍＴｏｒｒにされ、
他方、上部電極５１とサセプタ６に高周波電力が供給さ
れてプラズマが生起されてエッチング処理が開始する。
そして、所定のエッチング処理を施した後、上部電極５
１及びサセプタ６への高周波電力の供給、および処理室
２内への処理ガスの供給が停止してエッチング処理が終
了する。また、同時に静電チャック１１の導電性の薄膜
１２への電圧印加も停止される。

【００４８】このようにしてエッチング処理が終了する
と、処理室２内にパージガス供給源５７から窒素ガスが
供給され、残存処理ガスを処理室２内からパージし、更
に処理室２内の圧力が次第に上昇を開始する。そして、
処理室２内の真空度が０．５〜３Ｔｏｒｒ、より好まし
くは１〜２Ｔｏｒｒになると、サセプタ６が下降すると
同時にリフターピン２０が上昇し、エッチング処理の終
了したウエハＷを静電チャック１１上からリフトアップ
する。なお、このように処理室２内を０．５〜３Ｔｏｒ
ｒの真空度にした状態でウエハＷを静電チャック１１上
からリフトアップすることにより、静電チャック１１の
絶縁体表面とウエハＷ裏面との間で互いの残留電荷同士
が放電され、揺れや跳ね上がりといった好ましくない現
象を生じさせることなく、静電チャック１１上からウエ
ハＷをスムーズに離すことができる。

【００４９】ウエハＷを静電チャック１１上からリフト
アップさせた後、真空引き手段６１によって処理室２内
は例えば５０〜１００ｍＴｏｒｒ程度の真空度にされ、
その後、ゲートバルブ７１が開放し、搬送手段７３によ
るエッチング処理済みのウエハＷの搬入、及び次の新し
いウエハＷの搬出が順次行われる。そして、ゲートバル
ブ７１が閉鎖した後、サセプタ６に対してリフターピン
２０が相対的に下降し、ウエハＷは静電チャック１１上
に載置された状態となる。

【００５０】以上のような処理プロセスによれば、静電
チャック１１上からウエハＷをリフトアップさせるに際
し、揺れや跳ね上がを生じさせることなくスムーズにウ
エハＷを持ち上げることが可能となる。これにより、ウ
エハＷをリフターピン２０上において所定位置に位置決
めできるようになり、搬送手段７３による搬送が円滑に
行われるようになる。

【００５１】なお、以上に説明した発明の実施の形態で
は、１枚のウエハＷに対するエッチング終了毎に残留電
荷の除去プロセスを行う例を説明した。しかし、除去プ
ロセスをエッチング終了毎に行うとすると、その分スル
ープットが低下することは否めない。また翻ってみれ
ば、１枚のウエハＷの吸着保持毎に、残留電荷によって
ウエハＷの揺れや跳ね上がりといった問題を必ずしも起
こす訳でもない。従ってこれらの点を鑑みれば、除去す
るプロセスは、エッチング終了毎に行うのではなく適宜
必要に応じて所定の枚数毎や所定のロット毎に実施する
ようにしても良く、そうすればスループットもさほど低
下しない。また、エッチング処理の終了後、処理室２内
にパージガスとして窒素ガスを供給する例について説明
したが、処理室２内に供給する気体は窒素ガスに限られ
ることはなく、例えば、Ａｒ（アルゴン）ガス等の不活
性ガスなども好適に利用することができる。

【００５２】その他、前記した発明の形態は、シリコン
の半導体ウエハ表面のシリコン酸化膜（ＳｉＯ₂）をエ
ッチングする処理であったが、これに限らず、本発明方
法は他のプラズマ処理、例えばアッシング処理、スパッ
タリング処理、ＣＶＤ処理などにおいても実施できる。
さらに被処理体も、ウエハに限らず、ＬＣＤ基板であっ
てもよい。

【００５３】

【実施例】以上のような処理室内における圧力とウエハ
離脱時のウエハ揺れの関係を調べ、残留吸着の調査を行
った。なお条件は、ウエハ種として、裏面酸化膜１μ
ｍ、表面ベアＳｉとした。また、ウエハ離脱時に処理室
内を所望の圧力のＡｒガス雰囲気とした。そして、２分
間のプロセス処理後にウエハ揺れを観測した。その結
果、表１の関係を得た。この表１の関係より、本発明の
効果が実証された。

【００５４】

【表１】

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、所定の処理プロセスの
終了後において揺れや跳ね上がを生じさせることなくス
ムーズに静電チャック上からウエハを持ち上げることが
可能となる。従って、ウエハを支持部材上において所定
位置に位置決めできるようになり、搬送が円滑に行われ
るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に用いたエッチング装置の
断面説明図である。

【図２】図１のエッチング装置における上部電極付近の
要部拡大説明図であり、ウエハを静電チャック上に吸着
した状態を示している。

【図３】図１のエッチング装置における上部電極付近の
要部拡大説明図であり、ウエハを静電チャック上からリ
フトアップした状態を示している。

【図４】本発明の実施の形態のタイミングチャートを示
す説明図である。

【符号の説明】１エッチング装置２処理室３処理容器６サセプタ１１静電チャック２０リフターピン５１上部電極６１真空引き手段６３、６６高周波電源７１ゲートバルブ７２ロードロック室７３搬送手段Ｗウエハ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理室内に設けられた静電チャック上に
被処理体を保持し、前記処理室内を所定の真空度にし、
前記処理室内にプラズマを発生させて前記静電チャック
上の被処理体に対して所定のプラズマ処理を施す方法に
おいて、前記プラズマ処理を施した後、前記処理室内に気体を導
入して処理室内を０．５〜３Ｔｏｒｒの真空度にした状
態で、前記被処理体を前記静電チャック上から離すこと
を特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項２】処理室内における支持部材によって支持
した被処理体を、静電チャックに対するこの支持部材の
相対的な下降によって静電チャック上に移載して該静電
チャック上に保持させ、前記処理室内を所定の真空度に
し、前記処理室内にプラズマを発生させて前記静電チャ
ック上の被処理体に対して所定のプラズマ処理を施し、
該プラズマ処理を施した被処理体を、前記静電チャック
に対する支持部材の相対的な上昇により前記静電チャッ
ク上から離すプラズマ処理方法において、前記プラズマ処理を施した後、前記処理室内に気体を導
入して処理室内を０．５〜３Ｔｏｒｒの真空度にした状
態で、前記静電チャックに対して支持部材を相対的に上
昇させて前記被処理体を前記静電チャック上から離すこ
とを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項３】処理室内を１〜２Ｔｏｒｒの真空度にし
た状態で、前記被処理体を前記静電チャック上から離す
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマ処理
方法。