JPH11330215A - 基板温度制御方法及び装置 - Google Patents
基板温度制御方法及び装置Info
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- JPH11330215A JPH11330215A JP10137818A JP13781898A JPH11330215A JP H11330215 A JPH11330215 A JP H11330215A JP 10137818 A JP10137818 A JP 10137818A JP 13781898 A JP13781898 A JP 13781898A JP H11330215 A JPH11330215 A JP H11330215A
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- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
- C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
- C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
- C23C16/4586—Elements in the interior of the support, e.g. electrodes, heating or cooling devices
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価で簡単な構成にて伝熱ガスの供給・排気
を迅速に行うことができて装置スループットを高くでき
る基板温度制御方法及び装置を提供する。 【解決手段】 真空容器１内での基板保持台３に裏面を
接触させて保持された基板２の表面に対する処理に伴っ
て、伝熱ガス供給手段１３にて基板２と基板保持台３と
の間に伝熱ガスを供給し、基板２の温度を制御するよう
にした基板温度制御方法において、基板２と基板保持台
３の間に伝熱ガスを供給・排気する際にバイパスライン
１７ａ、１７ｂを使って供給ライン１８と排気ライン１
９の両方より大流量にて迅速に供給・排気し、圧力を保
持する際は少流量にて調圧することによってスループッ
トを高くするようにした。
を迅速に行うことができて装置スループットを高くでき
る基板温度制御方法及び装置を提供する。 【解決手段】 真空容器１内での基板保持台３に裏面を
接触させて保持された基板２の表面に対する処理に伴っ
て、伝熱ガス供給手段１３にて基板２と基板保持台３と
の間に伝熱ガスを供給し、基板２の温度を制御するよう
にした基板温度制御方法において、基板２と基板保持台
３の間に伝熱ガスを供給・排気する際にバイパスライン
１７ａ、１７ｂを使って供給ライン１８と排気ライン１
９の両方より大流量にて迅速に供給・排気し、圧力を保
持する際は少流量にて調圧することによってスループッ
トを高くするようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子、液晶デ
ィスプレイパネルや太陽電池等の製造における薄膜形成
工程、あるいは微細加工工程等に用いられるプラズマ処
理装置などにおける基板温度制御方法及び装置に関する
ものである。
ィスプレイパネルや太陽電池等の製造における薄膜形成
工程、あるいは微細加工工程等に用いられるプラズマ処
理装置などにおける基板温度制御方法及び装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、プラズマ処理装置は、デバイスの
高機能化とその処理コストの低減のために、高精度化、
高速化、大面積化、低ダメージ化を実現する取り組みが
盛んに行われている。中でも、成膜においては基板内の
膜質均一性を得るため、また微細加工に用いられるドラ
イエッチングにおいては寸法精度の確保のために、特に
基板温度を面内で均一にかつ精密に制御することが要求
されている。そのため、基板温度を制御する手段として
メカニカルクランプ若しくは静電吸着電極を使用し、基
板と基板保持台との間に伝熱ガスを導入して冷却するよ
うにしたプラズマ処理装置が使用され始めている。
高機能化とその処理コストの低減のために、高精度化、
高速化、大面積化、低ダメージ化を実現する取り組みが
盛んに行われている。中でも、成膜においては基板内の
膜質均一性を得るため、また微細加工に用いられるドラ
イエッチングにおいては寸法精度の確保のために、特に
基板温度を面内で均一にかつ精密に制御することが要求
されている。そのため、基板温度を制御する手段として
メカニカルクランプ若しくは静電吸着電極を使用し、基
板と基板保持台との間に伝熱ガスを導入して冷却するよ
うにしたプラズマ処理装置が使用され始めている。
【０００３】以下に、従来の基板温度制御装置を用いた
プラズマ処理装置について説明する。図２に従来例のプ
ラズマ処理装置の反応室を示す。図２において、１０１
は反応ガス供給手段１３０と真空排気手段１３１を有し
た真空容器、１０２は被処理物であるＳｉウエハなどの
基板、１０３は静電吸着型の基板保持台で、厚さ５ｍｍ
のアルミナ誘電体部１０４と内部に冷却水路（図示せ
ず）を有するアルミニウム製ベース部１０５からなり、
アルミナ誘電体部１０４の表面から５００μｍの内部に
タングステンからなる１対の静電吸着用内部電極１０６
Ａ、１０６Ｂを内蔵している。基板保持台１０３の内部
には基板搬送のため、基板１０２の突き上げ手段１２０
が設けられている。１２１はセラミックからなるスペー
サで、真空容器１０１と基板保持台１０３を電気的に絶
縁している。基板保持台１０３の基板１０２と接触する
面側には伝熱ガスを供給するための穴があいている。こ
の例では直径１ｍｍの穴が５箇所均等に配置されてい
る。
プラズマ処理装置について説明する。図２に従来例のプ
ラズマ処理装置の反応室を示す。図２において、１０１
は反応ガス供給手段１３０と真空排気手段１３１を有し
た真空容器、１０２は被処理物であるＳｉウエハなどの
基板、１０３は静電吸着型の基板保持台で、厚さ５ｍｍ
のアルミナ誘電体部１０４と内部に冷却水路（図示せ
ず）を有するアルミニウム製ベース部１０５からなり、
アルミナ誘電体部１０４の表面から５００μｍの内部に
タングステンからなる１対の静電吸着用内部電極１０６
Ａ、１０６Ｂを内蔵している。基板保持台１０３の内部
には基板搬送のため、基板１０２の突き上げ手段１２０
が設けられている。１２１はセラミックからなるスペー
サで、真空容器１０１と基板保持台１０３を電気的に絶
縁している。基板保持台１０３の基板１０２と接触する
面側には伝熱ガスを供給するための穴があいている。こ
の例では直径１ｍｍの穴が５箇所均等に配置されてい
る。
【０００４】１０７は高周波フィルタ、１０８は正極の
直流電源、１０９は負極の直流電源、１１０はコンデン
サ、１１１は１３．５６ＭＨｚの高周波電源、１１２は
接地された上部電極である。
直流電源、１０９は負極の直流電源、１１０はコンデン
サ、１１１は１３．５６ＭＨｚの高周波電源、１１２は
接地された上部電極である。
【０００５】１１３は基板保持台１０３表面と基板１０
２裏面との間隙ヘＨｅガスなどの伝熱ガスを供給する伝
熱ガス供給手段で、バルブと流量コントローラからな
る。１１４は伝熱ガスの基板１０２裏面での圧力監視用
の真空計であり、この真空計１１４の信号により制御さ
れる自動圧力制御バルブ１１５にて圧力が制御されてい
る。マスフローコントローラ１１６にて伝熱ガスの流量
を段階的に変化させ、配管を含むため込み空間に短時間
で伝熱ガスを供給するように構成されている。
２裏面との間隙ヘＨｅガスなどの伝熱ガスを供給する伝
熱ガス供給手段で、バルブと流量コントローラからな
る。１１４は伝熱ガスの基板１０２裏面での圧力監視用
の真空計であり、この真空計１１４の信号により制御さ
れる自動圧力制御バルブ１１５にて圧力が制御されてい
る。マスフローコントローラ１１６にて伝熱ガスの流量
を段階的に変化させ、配管を含むため込み空間に短時間
で伝熱ガスを供給するように構成されている。
【０００６】以上の構成のプラズマ処理装置について、
その動作を説明する。まず、真空容器１０１を真空排気
し、基板保持台１０３上に基板１０２を設置し、一対の
内部電極１０６Ａ、１０６Ｂへ高周波フィルタ１０７を
通してそれぞれ直流電源１０８、１０９から正、負の直
流電圧１．０ｋＶを印加することにより、基板１０２を
基板保持台１０３に静電吸着する。
その動作を説明する。まず、真空容器１０１を真空排気
し、基板保持台１０３上に基板１０２を設置し、一対の
内部電極１０６Ａ、１０６Ｂへ高周波フィルタ１０７を
通してそれぞれ直流電源１０８、１０９から正、負の直
流電圧１．０ｋＶを印加することにより、基板１０２を
基板保持台１０３に静電吸着する。
【０００７】次に、伝熱ガス供給手段１１３により基板
１０２裏面にＨｅガスを供給し、基板１０２裏面での圧
力監視用の真空計１１４と自動圧力制御バルブ１１５に
より調圧する。真空計１１４は基板保持台１０３の基板
１０２に対する吸着が外れない程度の圧力に設定され、
ここでは２０００Ｐａに圧力を制御されている。Ｈｅガ
スを供給するときは基板保持台１０３と基板１０２の隙
間の圧力を設定値まで上昇させるためにカットオフバル
ブ１４０、１４１が開き、マスフローコントローラ１１
６により供給される。Ｈｅガス供給ライン１１８を通じ
て基板保持台１０３の基板１０２と接触する面側の穴よ
りＨｅガスは流れる。
１０２裏面にＨｅガスを供給し、基板１０２裏面での圧
力監視用の真空計１１４と自動圧力制御バルブ１１５に
より調圧する。真空計１１４は基板保持台１０３の基板
１０２に対する吸着が外れない程度の圧力に設定され、
ここでは２０００Ｐａに圧力を制御されている。Ｈｅガ
スを供給するときは基板保持台１０３と基板１０２の隙
間の圧力を設定値まで上昇させるためにカットオフバル
ブ１４０、１４１が開き、マスフローコントローラ１１
６により供給される。Ｈｅガス供給ライン１１８を通じ
て基板保持台１０３の基板１０２と接触する面側の穴よ
りＨｅガスは流れる。
【０００８】次に、基板１０２裏面での圧力監視用の真
空計１１４が設定圧力に制御するため、自動圧力制御バ
ルブ１１５の開閉により圧力を調整する。マスフローコ
ントローラ１１６は最初圧力が低い状態ではＨｅガスを
５０ｓｃｃｍ流し、圧力が設定値２０００Ｐａまで上昇
したら３０ｓｃｃｍまで流量を落としている。
空計１１４が設定圧力に制御するため、自動圧力制御バ
ルブ１１５の開閉により圧力を調整する。マスフローコ
ントローラ１１６は最初圧力が低い状態ではＨｅガスを
５０ｓｃｃｍ流し、圧力が設定値２０００Ｐａまで上昇
したら３０ｓｃｃｍまで流量を落としている。
【０００９】その後、反応ガス供給手段１３０より反応
ガスであるＣＦ4 を３０ｓｃｃｍ、Ｏ2 を５ｓｃｃｍ同
時に導入し、真空排気手段１３１により３０Ｐａに調圧
し、高周波電源１１１から高周波電力を２分岐させた
後、直流電圧をカットするコンデンサ１１０を通して一
対の内部電極１０６Ａ、１０６Ｂに供給することにより
プラズマが発生し、基板１０２を裏面側からＨｅガスで
効率よく冷却しながら所望のドライエッチングが行われ
る。
ガスであるＣＦ4 を３０ｓｃｃｍ、Ｏ2 を５ｓｃｃｍ同
時に導入し、真空排気手段１３１により３０Ｐａに調圧
し、高周波電源１１１から高周波電力を２分岐させた
後、直流電圧をカットするコンデンサ１１０を通して一
対の内部電極１０６Ａ、１０６Ｂに供給することにより
プラズマが発生し、基板１０２を裏面側からＨｅガスで
効率よく冷却しながら所望のドライエッチングが行われ
る。
【００１０】上記プラズマ処理終了後、マスフローコン
トローラ１１６を止め、カットオフバルブ１４０を閉
じ、基板保持台１０３と基板１０２の隙間の圧力を初期
状態圧力になるまで自動圧力制御バルブ１１５を全開し
圧力を低下させる。その後基板１０２を基板保持台１０
３から突き上げ手段１２０により剥離する。
トローラ１１６を止め、カットオフバルブ１４０を閉
じ、基板保持台１０３と基板１０２の隙間の圧力を初期
状態圧力になるまで自動圧力制御バルブ１１５を全開し
圧力を低下させる。その後基板１０２を基板保持台１０
３から突き上げ手段１２０により剥離する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
上記構成では、次のような問題がある。上記のように配
管を含むため込み空間に短時間で伝熱ガスを供給するた
め、マスフローコントローラ１１６にて最初圧力が低い
状態では伝熱ガスを５０ｓｃｃｍ流し、圧力が２０００
Ｐａまで上昇したら３０ｓｃｃｍに落として調圧してい
るが、５０ｓｃｃｍという流量の上限値は、基板保持台
１０３と基板１０２の吸着が外れない流量と、ガス流に
て基板保持台１０３と基板１０２の隙間のダストが巻き
上がらない流量にて決定されている。このように伝熱ガ
スの供給流量の上限値が制限されているため、基板保持
台１０３と基板１０２の隙間の圧力を設定値まで上昇さ
せる間の時間が長くなるという問題があった。
上記構成では、次のような問題がある。上記のように配
管を含むため込み空間に短時間で伝熱ガスを供給するた
め、マスフローコントローラ１１６にて最初圧力が低い
状態では伝熱ガスを５０ｓｃｃｍ流し、圧力が２０００
Ｐａまで上昇したら３０ｓｃｃｍに落として調圧してい
るが、５０ｓｃｃｍという流量の上限値は、基板保持台
１０３と基板１０２の吸着が外れない流量と、ガス流に
て基板保持台１０３と基板１０２の隙間のダストが巻き
上がらない流量にて決定されている。このように伝熱ガ
スの供給流量の上限値が制限されているため、基板保持
台１０３と基板１０２の隙間の圧力を設定値まで上昇さ
せる間の時間が長くなるという問題があった。
【００１２】また、プラズマ処理終了後、自動圧力制御
バルブ１１５を全開して圧力低下を行う際、自動圧力制
御バルブ１１５の排気抵抗が大きいため、排気時間も長
いという問題があった。
バルブ１１５を全開して圧力低下を行う際、自動圧力制
御バルブ１１５の排気抵抗が大きいため、排気時間も長
いという問題があった。
【００１３】このようなことから、従来のプラズマ処理
装置では基板裏面のダスト発生や装置スループットの低
下という問題があった。
装置では基板裏面のダスト発生や装置スループットの低
下という問題があった。
【００１４】なお、基板保持台１０３と基板１０２の間
隙に対する伝熱ガスの供給・排気手段において、バルブ
と流量コントローラからなる基板温度制御装置を２つ以
上配設し、供給時間を短縮し、また部分毎に違う圧力に
制御可能にしたものも提案されているが、コスト高とな
るという問題があり、また供給ラインのコンダクタンス
を全く同一にできないためガス調圧時の調整が必要とな
り、また部分毎に違う圧力に制御した場合、例えば３０
００Ｐａまで圧力を上昇できるような基板保持台を用い
ると圧力差により均一なエッチングができない等の問題
がある。
隙に対する伝熱ガスの供給・排気手段において、バルブ
と流量コントローラからなる基板温度制御装置を２つ以
上配設し、供給時間を短縮し、また部分毎に違う圧力に
制御可能にしたものも提案されているが、コスト高とな
るという問題があり、また供給ラインのコンダクタンス
を全く同一にできないためガス調圧時の調整が必要とな
り、また部分毎に違う圧力に制御した場合、例えば３０
００Ｐａまで圧力を上昇できるような基板保持台を用い
ると圧力差により均一なエッチングができない等の問題
がある。
【００１５】さらに、供給ラインと排気ラインをそれぞ
れ基板保持台１０３の表面と基板１０２裏面との間隙に
対して接続せずに供給・排気ダイレクトラインとし、伝
熱ガスを調圧後にラインを分岐して基板保持台１０３と
基板１０２の間隙に接続し、配管ラインの単純化により
コストを少なくするという手段も提案されているが、基
板保持台１０３の表面と基板１０２の裏面との隙間に何
らかの異常、例えば基板裏面の異物により基板保持台１
０３の表面にある伝熱ガス供給用の穴が目詰まりしても
機構的に異常検出できないという問題がある。
れ基板保持台１０３の表面と基板１０２裏面との間隙に
対して接続せずに供給・排気ダイレクトラインとし、伝
熱ガスを調圧後にラインを分岐して基板保持台１０３と
基板１０２の間隙に接続し、配管ラインの単純化により
コストを少なくするという手段も提案されているが、基
板保持台１０３の表面と基板１０２の裏面との隙間に何
らかの異常、例えば基板裏面の異物により基板保持台１
０３の表面にある伝熱ガス供給用の穴が目詰まりしても
機構的に異常検出できないという問題がある。
【００１６】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、安価
で簡単な構成にて伝熱ガスの供給・排気を基板裏面のダ
ストを巻きあげることなく迅速に行うことができて装置
スループットを高くでき、かつ高い信頼性を確保するこ
とができる基板温度制御方法及び装置を提供することを
目的としている。
で簡単な構成にて伝熱ガスの供給・排気を基板裏面のダ
ストを巻きあげることなく迅速に行うことができて装置
スループットを高くでき、かつ高い信頼性を確保するこ
とができる基板温度制御方法及び装置を提供することを
目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の基板温度制御方
法は、基板保持台に裏面を接触させて保持された基板の
表面に対する真空容器内での処理に伴って基板と基板保
持台との間に伝熱ガスを供給し、基板の温度を制御する
基板温度制御方法であって、基板と基板保持台の間に伝
熱ガスを供給・排気する際に供給ラインと排気ラインの
両方より大流量にて供給・排気し、圧力を保持する際は
少流量にて調圧するものであり、伝熱ガスの供給・排気
を迅速に行うことができて装置スループットを高くする
ことができる。
法は、基板保持台に裏面を接触させて保持された基板の
表面に対する真空容器内での処理に伴って基板と基板保
持台との間に伝熱ガスを供給し、基板の温度を制御する
基板温度制御方法であって、基板と基板保持台の間に伝
熱ガスを供給・排気する際に供給ラインと排気ラインの
両方より大流量にて供給・排気し、圧力を保持する際は
少流量にて調圧するものであり、伝熱ガスの供給・排気
を迅速に行うことができて装置スループットを高くする
ことができる。
【００１８】また、伝熱ガスを排気する際、真空容器内
の圧力を基板と基板保持台間の圧力と同等若しくはより
高い状態とすると、基板保持台と基板の隙間などのダス
トがガス流れによって真空容器内に巻き上がることを防
止することができる。
の圧力を基板と基板保持台間の圧力と同等若しくはより
高い状態とすると、基板保持台と基板の隙間などのダス
トがガス流れによって真空容器内に巻き上がることを防
止することができる。
【００１９】また、本発明の基板温度制御装置は、排気
装置を有する真空容器内に設けられた基板保持台に裏面
を接触させて保持された基板の表面に対する処理に伴っ
て基板と基板保持台との間に伝熱ガスを供給し、基板の
温度を制御する基板温度制御装置であって、基板と基板
保持台の間に対する伝熱ガスの供給、保持、排気を迅速
に行う伝熱ガス供給手段を設けたものであり、伝熱ガス
の供給・排気を迅速に行うことができるため装置スルー
プットを高くすることができる。
装置を有する真空容器内に設けられた基板保持台に裏面
を接触させて保持された基板の表面に対する処理に伴っ
て基板と基板保持台との間に伝熱ガスを供給し、基板の
温度を制御する基板温度制御装置であって、基板と基板
保持台の間に対する伝熱ガスの供給、保持、排気を迅速
に行う伝熱ガス供給手段を設けたものであり、伝熱ガス
の供給・排気を迅速に行うことができるため装置スルー
プットを高くすることができる。
【００２０】また、上記伝熱ガス供給手段を、基板を所
定温度以下に維持するように制御することにより、精度
の良いプラズマ処理を行うことができる。
定温度以下に維持するように制御することにより、精度
の良いプラズマ処理を行うことができる。
【００２１】また、伝熱ガス供給手段を、伝熱ガスの供
給ラインと排気ラインをそれぞれ１つ以上設けるととも
に、バルブが設置されたバイパスラインにて相互に接続
し、伝熱ガスの供給時にバルブを開いて両ラインから伝
熱ガスを供給するようにすることにより、伝熱ガスの供
給を迅速に行うことができ、さらに供給後バルブを閉じ
ることにより、伝熱ガス供給用の穴が目詰まり等を起こ
した場合、機構的に異常を検出でき、信頼性のある処理
ができる。
給ラインと排気ラインをそれぞれ１つ以上設けるととも
に、バルブが設置されたバイパスラインにて相互に接続
し、伝熱ガスの供給時にバルブを開いて両ラインから伝
熱ガスを供給するようにすることにより、伝熱ガスの供
給を迅速に行うことができ、さらに供給後バルブを閉じ
ることにより、伝熱ガス供給用の穴が目詰まり等を起こ
した場合、機構的に異常を検出でき、信頼性のある処理
ができる。
【００２２】また、伝熱ガス供給手段を、伝熱ガスの供
給ラインと排気ラインをそれぞれ１つ以上設けるととも
に、排気ラインは自動圧力制御バルブを有するラインと
カットオフバルブを有するラインを並列して構成し、伝
熱ガスの排気時にカットオフバルブを開いて両ラインか
ら伝熱ガスを排気するようにすることにより、自動圧力
制御バルブの排気抵抗が大きくても、伝熱ガスの排出を
迅速に行うことができる。
給ラインと排気ラインをそれぞれ１つ以上設けるととも
に、排気ラインは自動圧力制御バルブを有するラインと
カットオフバルブを有するラインを並列して構成し、伝
熱ガスの排気時にカットオフバルブを開いて両ラインか
ら伝熱ガスを排気するようにすることにより、自動圧力
制御バルブの排気抵抗が大きくても、伝熱ガスの排出を
迅速に行うことができる。
【００２３】また、伝熱ガスの供給時に、基板と基板保
持台間の圧力が基板冷却効果のある値の１倍以上の圧力
まで供給するように構成することにより、その後のガス
流量を落とした圧力保持を速やかに安定して行うことが
できる。
持台間の圧力が基板冷却効果のある値の１倍以上の圧力
まで供給するように構成することにより、その後のガス
流量を落とした圧力保持を速やかに安定して行うことが
できる。
【００２４】また、伝熱ガス供給手段は、伝熱ガスの供
給ラインと排気ラインをそれぞれ１つ以上設けるととも
に、バルブが設置されたバイパスラインにて相互に接続
し、伝熱ガスの排気時にバルブを開き、静電力が無くな
った状態で基板と基板保持台の間の伝熱ガスの圧力が基
板に対して移動させる力が作用しない値まで両ラインよ
り排気するようにすることにより、基板を位置ずれを生
じずに基板保持台から突き上げて剥離することができ
る。
給ラインと排気ラインをそれぞれ１つ以上設けるととも
に、バルブが設置されたバイパスラインにて相互に接続
し、伝熱ガスの排気時にバルブを開き、静電力が無くな
った状態で基板と基板保持台の間の伝熱ガスの圧力が基
板に対して移動させる力が作用しない値まで両ラインよ
り排気するようにすることにより、基板を位置ずれを生
じずに基板保持台から突き上げて剥離することができ
る。
【００２５】また、基板保持台の基板と接触する面側
に、伝熱ガス流れのコンダクタンスを小さくした伝熱ガ
スの供給穴、特に気孔率５０％〜７０％のセラミックを
挿入した伝熱ガスの供給穴を設けると、大流量の伝熱ガ
スが流されても伝熱ガスの流れが抵抗を受けるため、基
板保持台と基板との隙間のダストがガス流れにて巻き上
げられるのを防止することができる。
に、伝熱ガス流れのコンダクタンスを小さくした伝熱ガ
スの供給穴、特に気孔率５０％〜７０％のセラミックを
挿入した伝熱ガスの供給穴を設けると、大流量の伝熱ガ
スが流されても伝熱ガスの流れが抵抗を受けるため、基
板保持台と基板との隙間のダストがガス流れにて巻き上
げられるのを防止することができる。
【００２６】上記基板温度制御方法をプラズマ処理方法
に適用し、あるいは上記基板温度制御装置をプラズマ処
理装置に適用すると好適である。
に適用し、あるいは上記基板温度制御装置をプラズマ処
理装置に適用すると好適である。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の基板温度制御装置
を反応性イオンエッチング型のドライエッチング装置に
適用した一実施形態について、図１を参照して説明す
る。
を反応性イオンエッチング型のドライエッチング装置に
適用した一実施形態について、図１を参照して説明す
る。
【００２８】図１において、１は反応ガス供給手段３０
と真空排気手段３１を有した真空容器、２は被処理物で
あるＳｉウエハなどの基板、３は静電吸着型の基板保持
台で、厚さ５ｍｍのアルミナ誘電体部４と内部に冷却水
路（図示せず）を有するアルミニウム製のベース部５か
らなり、アルミナ誘電体部４の表面から５００μｍの内
部にタングステンからなる１対の静電吸着用内部電極６
Ａ、６Ｂを内蔵している。基板保持台３の内部には基板
搬送のための基板突き上げ手段２０が設けられている。
２１はセラミックからなるスペーサで、真空容器１と基
板保持台３を電気的に絶縁している。基板保持台３の基
板２と接触する面側には伝熱ガスを供給するための穴が
あいており、穴には伝熱ガス流れのコンダクタンスを小
さくするために、気孔率５０％から７０％のセラミック
２２が挿入されている。
と真空排気手段３１を有した真空容器、２は被処理物で
あるＳｉウエハなどの基板、３は静電吸着型の基板保持
台で、厚さ５ｍｍのアルミナ誘電体部４と内部に冷却水
路（図示せず）を有するアルミニウム製のベース部５か
らなり、アルミナ誘電体部４の表面から５００μｍの内
部にタングステンからなる１対の静電吸着用内部電極６
Ａ、６Ｂを内蔵している。基板保持台３の内部には基板
搬送のための基板突き上げ手段２０が設けられている。
２１はセラミックからなるスペーサで、真空容器１と基
板保持台３を電気的に絶縁している。基板保持台３の基
板２と接触する面側には伝熱ガスを供給するための穴が
あいており、穴には伝熱ガス流れのコンダクタンスを小
さくするために、気孔率５０％から７０％のセラミック
２２が挿入されている。
【００２９】７は高周波フィルタ、８は正極の直流電
源、９は負極の直流電源、１０はコンデンサ、１１は１
３．５６ＭＨｚの高周波電源、１２は接地された上部電
極である。
源、９は負極の直流電源、１０はコンデンサ、１１は１
３．５６ＭＨｚの高周波電源、１２は接地された上部電
極である。
【００３０】１３は基板保持台３表面と基板２裏面との
間隙ヘＨｅガスなどの伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給
手段で、バルブと流量コントローラからなる。１４は伝
熱ガスの基板２裏面での圧力監視用の真空計であり、こ
の真空計１４の信号により自動圧力制御バルブ１５を制
御することにより圧力を制御している。マスフローコン
トローラ１６にて伝熱ガスの流量を段階的に変化させる
ことにより、配管を含むため込み空間に短時間で伝熱ガ
スを供給するように構成されている。伝熱ガスの供給と
排気を同一の伝熱ガス供給手段１３にて行うためにその
供給ライン１８と排気ライン１９の自動圧力制御バルブ
１５の上流側と下流側とがそれぞれバイパスライン１７
ａ、１７ｂにて接続されている。そして、供給ライン１
８と排気ライン１９とバイパスライン１７ａ、１７ｂに
それぞれカットオフバルブ４０、４１、４２、４３が配
設されている。
間隙ヘＨｅガスなどの伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給
手段で、バルブと流量コントローラからなる。１４は伝
熱ガスの基板２裏面での圧力監視用の真空計であり、こ
の真空計１４の信号により自動圧力制御バルブ１５を制
御することにより圧力を制御している。マスフローコン
トローラ１６にて伝熱ガスの流量を段階的に変化させる
ことにより、配管を含むため込み空間に短時間で伝熱ガ
スを供給するように構成されている。伝熱ガスの供給と
排気を同一の伝熱ガス供給手段１３にて行うためにその
供給ライン１８と排気ライン１９の自動圧力制御バルブ
１５の上流側と下流側とがそれぞれバイパスライン１７
ａ、１７ｂにて接続されている。そして、供給ライン１
８と排気ライン１９とバイパスライン１７ａ、１７ｂに
それぞれカットオフバルブ４０、４１、４２、４３が配
設されている。
【００３１】以上のように構成されたドライエッチング
装置について、以下その動作を説明する。まず、真空容
器１内を真空排気し、基板保持台３上に基板２を設置
し、一対の内部電極６Ａ、６Ｂへ高周波フィルタ７を通
してそれぞれ直流電源８、９から正、負の直流電圧１．
０ｋＶを印加することにより、基板２を基板保持台３に
静電吸着する。
装置について、以下その動作を説明する。まず、真空容
器１内を真空排気し、基板保持台３上に基板２を設置
し、一対の内部電極６Ａ、６Ｂへ高周波フィルタ７を通
してそれぞれ直流電源８、９から正、負の直流電圧１．
０ｋＶを印加することにより、基板２を基板保持台３に
静電吸着する。
【００３２】次に、伝熱ガス供給手段１３により基板２
裏面にＨｅガスをマスフローコントローラ１６にて流量
制御して供給し、基板２裏面での圧力監視用の真空計１
４と自動圧力制御バルブ１５により調圧する。真空計１
４は基板保持台３の基板２に対する吸着が外れない程度
に圧力が設定されており、ここでは２０００Ｐａに圧力
を制御している。Ｈｅガスを供給するときは基板保持台
３と基板２の隙間の圧力を設定値まで上昇させる時間を
短くするため、まずカットオフバルブ４０、４１、４２
を開く。ここでバルブ４０、４１、４２が開いているた
め、バイパスライン１７ａを通じてＨｅガスを供給ライ
ン１８と排気ライン１９の両方から迅速に供給できる。
また、基板保持台３の基板２と接触する面側の穴にはＨ
ｅガス流れのコンダクタンスを小さくするために、気孔
率６０％のセラミック２２が挿入されており、そのため
マスフローコントローラ１６にて大流量が流されても抵
抗を受けてそのまま基板保持台３と基板２の隙間に流れ
ることはなく、基板保持台３と基板２の隙間のダストが
ガス流れによって巻き上がるようなことはない。
裏面にＨｅガスをマスフローコントローラ１６にて流量
制御して供給し、基板２裏面での圧力監視用の真空計１
４と自動圧力制御バルブ１５により調圧する。真空計１
４は基板保持台３の基板２に対する吸着が外れない程度
に圧力が設定されており、ここでは２０００Ｐａに圧力
を制御している。Ｈｅガスを供給するときは基板保持台
３と基板２の隙間の圧力を設定値まで上昇させる時間を
短くするため、まずカットオフバルブ４０、４１、４２
を開く。ここでバルブ４０、４１、４２が開いているた
め、バイパスライン１７ａを通じてＨｅガスを供給ライ
ン１８と排気ライン１９の両方から迅速に供給できる。
また、基板保持台３の基板２と接触する面側の穴にはＨ
ｅガス流れのコンダクタンスを小さくするために、気孔
率６０％のセラミック２２が挿入されており、そのため
マスフローコントローラ１６にて大流量が流されても抵
抗を受けてそのまま基板保持台３と基板２の隙間に流れ
ることはなく、基板保持台３と基板２の隙間のダストが
ガス流れによって巻き上がるようなことはない。
【００３３】次に、基板２裏面での圧力監視用の真空計
１４がある程度圧力上昇したらカットオフバルブ４２が
閉じ、自動圧力制御バルブ１５の開閉により圧力が調整
される。本実施形態では、マスフローコントローラ１６
は最初圧力が低い状態では伝熱ガスを１００ｓｃｃｍ流
し、圧力が設定値２０００Ｐａに対して１０％高い２２
００Ｐａまでオーバーシュートさせ、その後は３０ｓｃ
ｃｍまで流量を落として設定圧力に圧力制御を行ってい
る。
１４がある程度圧力上昇したらカットオフバルブ４２が
閉じ、自動圧力制御バルブ１５の開閉により圧力が調整
される。本実施形態では、マスフローコントローラ１６
は最初圧力が低い状態では伝熱ガスを１００ｓｃｃｍ流
し、圧力が設定値２０００Ｐａに対して１０％高い２２
００Ｐａまでオーバーシュートさせ、その後は３０ｓｃ
ｃｍまで流量を落として設定圧力に圧力制御を行ってい
る。
【００３４】その後反応ガス供給手段３０より反応ガス
であるＣＦ4 を３０ｓｃｃｍ、Ｏ2を５ｓｃｃｍ同時に
導入し、真空排気手段３１により３０Ｐａに調圧し、高
周波電源１１から高周波電力を２分岐させた後、直流電
圧をカットするコンデンサ１０を通して一対の内部電極
６Ａ、６Ｂに供給している。これによってプラズマが発
生し、基板２を裏面側からＨｅガスで効率よく冷却しな
がら所望のドライエッチングが行われる。
であるＣＦ4 を３０ｓｃｃｍ、Ｏ2を５ｓｃｃｍ同時に
導入し、真空排気手段３１により３０Ｐａに調圧し、高
周波電源１１から高周波電力を２分岐させた後、直流電
圧をカットするコンデンサ１０を通して一対の内部電極
６Ａ、６Ｂに供給している。これによってプラズマが発
生し、基板２を裏面側からＨｅガスで効率よく冷却しな
がら所望のドライエッチングが行われる。
【００３５】上記プラズマ処理終了後、マスフローコン
トローラ１６の流量を止め、カットオフバルブ４０を閉
じ、カットオフバルブ４１を開いて基板保持台３と基板
２の隙間の圧力を初期状態圧力になるまで自動圧力制御
バルブ１５を全開し圧力を低下させる。本実施形態で
は、さらに自動圧力制御バルブ１５の排気抵抗が大きい
ため排気時間が長いという問題点を克服するため、カッ
トオフバルブ４２、４３も開きバイパスライン１７ａ、
１７ｂを通して供給ライン１８と排気ライン１９の両ラ
インから自動圧力制御バルブ１５をバイバスして排気
し、自動圧力制御バルブ１５が配設された排気ライン１
９とともに両方から排気している。そして静電力が無く
なった状態で基板２と基板保持台３の隙間の伝熱ガスの
圧力が基板２に対して移動させる力が作用しない値、例
えば１００Ｐａまで排気する。また、伝熱ガスを供給ラ
イン１８と排気ライン１９とバイパスライン１７ａ、１
７ｂの両方より排気する際、真空容器１内の圧力をガス
導入口よりプラズマ処理に影響なくかつ安価なガス、例
えばＮ2 を１００ｓｃｃｍ導入し、基板２と基板保持台
３間の圧力と同等もしくは高い状態、例えば１００Ｐａ
に調圧しておくことで、基板保持台３と基板２の隙間や
基板突き上げ手段２０、Ｈｅガス供給穴のダストがガス
流れによって巻き上がることを防ぐことができる。その
後基板２を基板保持台３から基板突き上げ手段２０によ
り剥離する。
トローラ１６の流量を止め、カットオフバルブ４０を閉
じ、カットオフバルブ４１を開いて基板保持台３と基板
２の隙間の圧力を初期状態圧力になるまで自動圧力制御
バルブ１５を全開し圧力を低下させる。本実施形態で
は、さらに自動圧力制御バルブ１５の排気抵抗が大きい
ため排気時間が長いという問題点を克服するため、カッ
トオフバルブ４２、４３も開きバイパスライン１７ａ、
１７ｂを通して供給ライン１８と排気ライン１９の両ラ
インから自動圧力制御バルブ１５をバイバスして排気
し、自動圧力制御バルブ１５が配設された排気ライン１
９とともに両方から排気している。そして静電力が無く
なった状態で基板２と基板保持台３の隙間の伝熱ガスの
圧力が基板２に対して移動させる力が作用しない値、例
えば１００Ｐａまで排気する。また、伝熱ガスを供給ラ
イン１８と排気ライン１９とバイパスライン１７ａ、１
７ｂの両方より排気する際、真空容器１内の圧力をガス
導入口よりプラズマ処理に影響なくかつ安価なガス、例
えばＮ2 を１００ｓｃｃｍ導入し、基板２と基板保持台
３間の圧力と同等もしくは高い状態、例えば１００Ｐａ
に調圧しておくことで、基板保持台３と基板２の隙間や
基板突き上げ手段２０、Ｈｅガス供給穴のダストがガス
流れによって巻き上がることを防ぐことができる。その
後基板２を基板保持台３から基板突き上げ手段２０によ
り剥離する。
【００３６】以上のように本実施形態によれば、伝熱ガ
スの供給ライン１８と排気ライン１９をバイパスライン
１７ａ、１７ｂにて接続することにより、基板保持台３
と基板２の隙間の圧力を設定値まで供給、排気する時間
が短くなり、簡単な機構によりコストアップすることな
く、装置のスループットを向上することができる。
スの供給ライン１８と排気ライン１９をバイパスライン
１７ａ、１７ｂにて接続することにより、基板保持台３
と基板２の隙間の圧力を設定値まで供給、排気する時間
が短くなり、簡単な機構によりコストアップすることな
く、装置のスループットを向上することができる。
【００３７】また、基板２裏面での圧力監視用の真空計
１４が設定圧力に達したらカットオフバルブ４２を閉
じ、自動圧力制御バルブ１５の開閉により圧力を調整す
るため、静電吸着電極の表面にある伝熱ガス供給用の穴
が目詰まり等を起こした場合、機構的に異常を検出し、
信頼性のある処理が可能である。
１４が設定圧力に達したらカットオフバルブ４２を閉
じ、自動圧力制御バルブ１５の開閉により圧力を調整す
るため、静電吸着電極の表面にある伝熱ガス供給用の穴
が目詰まり等を起こした場合、機構的に異常を検出し、
信頼性のある処理が可能である。
【００３８】また、基板保持台３の基板２と接触する面
側の穴における伝熱ガス流れのコンダクタンスを最適化
しているため、マスフローコントローラ１６にて大流量
が流されても抵抗を受けるため、そのまま基板保持台３
と基板２の隙間に流れることはなく、基板保持台３と基
板２の隙間のダストがガス流れにて巻き上がるようなこ
ともない。
側の穴における伝熱ガス流れのコンダクタンスを最適化
しているため、マスフローコントローラ１６にて大流量
が流されても抵抗を受けるため、そのまま基板保持台３
と基板２の隙間に流れることはなく、基板保持台３と基
板２の隙間のダストがガス流れにて巻き上がるようなこ
ともない。
【００３９】また、排気時に真空容器１内の圧力を基板
２と基板保持台３間の圧力と同等もしくは高い状態に調
圧しておくことで、基板保持台３と基板２の隙間や基板
突き上げ機構２０、伝熱ガス供給穴のダストが、ガス流
れにて巻き上がることを防ぐことができる。
２と基板保持台３間の圧力と同等もしくは高い状態に調
圧しておくことで、基板保持台３と基板２の隙間や基板
突き上げ機構２０、伝熱ガス供給穴のダストが、ガス流
れにて巻き上がることを防ぐことができる。
【００４０】なお、上記実施形態では伝熱ガスの供給ラ
イン、排気ラインを１つとしたが、それ以上あってもよ
い。また、基板２の裏面に流す伝熱ガスとしてＨｅガス
を用いたが、これ以外の不活性ガスや別のガスを用いて
もよい。
イン、排気ラインを１つとしたが、それ以上あってもよ
い。また、基板２の裏面に流す伝熱ガスとしてＨｅガス
を用いたが、これ以外の不活性ガスや別のガスを用いて
もよい。
【００４１】また、上記実施形態では基板保持台３の基
板２と接触する面側に形成した伝熱ガスを供給する穴に
伝熱ガス流れのコンダクタンスを小さくするために気孔
率５０％〜７０％のセラミック２２を挿入しているが、
電気的に絶縁性のものであれば材質は限られるものでは
ない。
板２と接触する面側に形成した伝熱ガスを供給する穴に
伝熱ガス流れのコンダクタンスを小さくするために気孔
率５０％〜７０％のセラミック２２を挿入しているが、
電気的に絶縁性のものであれば材質は限られるものでは
ない。
【００４２】また、上記実施形態では基板保持台３を一
対の内部電極６Ａ、６Ｂを有するいわゆる双極型の静電
吸着電極としたが、単極型の静電吸着電極を用いても同
様の効果が得られる。
対の内部電極６Ａ、６Ｂを有するいわゆる双極型の静電
吸着電極としたが、単極型の静電吸着電極を用いても同
様の効果が得られる。
【００４３】また、上記実施形態では静電吸着型の基板
保持台３としたが、表面が絶縁物で覆われ、接地あるい
は高周波電力が印加される基板保持台であっても、絶縁
材料の基板の場合、特に吸着による処理を行う場合、同
様の効果が得られる。
保持台３としたが、表面が絶縁物で覆われ、接地あるい
は高周波電力が印加される基板保持台であっても、絶縁
材料の基板の場合、特に吸着による処理を行う場合、同
様の効果が得られる。
【００４４】また、上記実施形態では反応性イオンエッ
チング型のドライエッチング装置を例示したが、プラズ
マの発生方法はこれに限られるものでなく、誘導結合型
もＥＣＲ型、ヘリコン型、表面波型等のプラズマ発生方
法を適用してもよい。
チング型のドライエッチング装置を例示したが、プラズ
マの発生方法はこれに限られるものでなく、誘導結合型
もＥＣＲ型、ヘリコン型、表面波型等のプラズマ発生方
法を適用してもよい。
【００４５】また、上記実施形態ではドライエッチング
装置を例にとって説明したが、プラズマＣＶＤ装置や、
スパッタリング装置、アッシング装置にも本発明を適用
することによって効果を発揮する。
装置を例にとって説明したが、プラズマＣＶＤ装置や、
スパッタリング装置、アッシング装置にも本発明を適用
することによって効果を発揮する。
【００４６】
【発明の効果】本発明の基板温度制御方法及び装置によ
れば、以上のように簡単な機構によりコストアップする
ことなく基板保持台と基板の隙間の圧力を設定値まで供
給、排気する時間を短くできて装置のスループットを向
上することができ、同時に均一なエッチングを再現性よ
く実施できる。また、排気時に真空容器内の圧力を基板
と基板保持台間の圧力と同等もしくは高い状態に調圧し
ておくと、ダストがガス流れにて巻き上がることを防ぐ
ことができる。また、伝熱ガス供給用の穴が目詰まり等
を起こした場合に機構的に異常を検出でき、信頼性のあ
る処理が可能である。また、伝熱ガスを供給する穴のコ
ンダクタンスを小さくすることにより、供給時に基板裏
面のダストを巻きあげることなく、製品不良の発生を無
くすことができるなど、多大な効果が得られる。
れば、以上のように簡単な機構によりコストアップする
ことなく基板保持台と基板の隙間の圧力を設定値まで供
給、排気する時間を短くできて装置のスループットを向
上することができ、同時に均一なエッチングを再現性よ
く実施できる。また、排気時に真空容器内の圧力を基板
と基板保持台間の圧力と同等もしくは高い状態に調圧し
ておくと、ダストがガス流れにて巻き上がることを防ぐ
ことができる。また、伝熱ガス供給用の穴が目詰まり等
を起こした場合に機構的に異常を検出でき、信頼性のあ
る処理が可能である。また、伝熱ガスを供給する穴のコ
ンダクタンスを小さくすることにより、供給時に基板裏
面のダストを巻きあげることなく、製品不良の発生を無
くすことができるなど、多大な効果が得られる。
【図１】本発明の基板温度制御装置を適用したプラズマ
処理装置の一実施形態における反応室の断面図である。
処理装置の一実施形態における反応室の断面図である。
【図２】従来例のプラズマ処理装置の反応室の断面図で
ある。
ある。
１ 真空容器 ２ 基板 ３ 基板保持台 １３ 伝熱ガス供給手段 １７ａ バイパスライン １７ｂ バイパスライン １８ 供給ライン １９ 排気ライン ２２ セラミック ４０ カットオフバルブ ４１ カットオフバルブ ４２ カットオフバルブ ４３ カットオフバルブ
Claims (12)
- 【請求項１】 基板保持台に裏面を接触させて保持され
た基板の表面に対する真空容器内での処理に伴って基板
と基板保持台との間に伝熱ガスを供給し、基板の温度を
制御する基板温度制御方法であって、基板と基板保持台
の間に伝熱ガスを供給・排気する際に供給ラインと排気
ラインの両方より大流量にて供給・排気し、圧力を保持
する際は少流量にて調圧することを特徴とする基板温度
制御方法。 - 【請求項２】 伝熱ガスを排気する際、真空容器内の圧
力を基板と基板保持台間の圧力と同等若しくはより高い
状態とすることを特徴とする請求項１記載の基板温度制
御方法。 - 【請求項３】 排気装置を有する真空容器内に設けられ
た基板保持台に裏面を接触させて保持された基板の表面
に対する処理に伴って基板と基板保持台との間に伝熱ガ
スを供給し、基板の温度を制御する基板温度制御装置で
あって、基板と基板保持台の間に対する伝熱ガスの供
給、保持、排気を迅速に行う伝熱ガス供給手段を設けた
ことを特徴とする基板温度制御装置。 - 【請求項４】 基板を所定温度以下に維持するように伝
熱ガス供給手段を制御するようにしたことを特徴とする
請求項３記載の基板温度制御装置。 - 【請求項５】 伝熱ガス供給手段は、伝熱ガスの供給ラ
インと排気ラインをそれぞれ１つ以上設けるとともに、
バルブが設置されたバイパスラインにて相互に接続し、
伝熱ガスの供給時にバルブを開いて両ラインから伝熱ガ
スを供給するようにしたことを特徴とする請求項３記載
の基板温度制御装置。 - 【請求項６】 伝熱ガス供給手段は、伝熱ガスの供給ラ
インと排気ラインをそれぞれ１つ以上設けるとともに、
排気ラインは自動圧力制御バルブを有するラインとカッ
トオフバルブを有するラインを並列して構成し、伝熱ガ
スの排気時にカットオフバルブを開いて両ラインから伝
熱ガスを排気するようにしたことを特徴とする請求項３
記載の基板温度制御装置。 - 【請求項７】 伝熱ガスの供給時に、基板と基板保持台
間の圧力が基板冷却効果のある値の１倍以上の圧力まで
供給するように構成したことを特徴とする請求項３記載
の基板温度制御装置。 - 【請求項８】 伝熱ガス供給手段は、伝熱ガスの供給ラ
インと排気ラインをそれぞれ１つ以上設けるとともに、
バルブが設置されたバイパスラインにて相互に接続し、
伝熱ガスの排気時にバルブを開き、静電力が無くなった
状態で基板と基板保持台の間の伝熱ガスの圧力が基板に
対して移動させる力が作用しない値まで両ラインより排
気するようにしたことを特徴とする請求項３記載の基板
温度制御装置。 - 【請求項９】 基板保持台の基板と接触する面側に、伝
熱ガス流れのコンダクタンスを小さくした伝熱ガスの供
給穴を設けたことを特徴とする請求項３記載の基板温度
制御装置。 - 【請求項１０】 基板保持台の基板と接触する面側に、
気孔率５０％〜７０％のセラミックを挿入した伝熱ガス
の供給穴を設けたことを特徴とする請求項３記載の基板
温度制御装置。 - 【請求項１１】 基板容器内に対向するように配置した
電極の一方に基板保持台を設けると共に、この基板保持
台に基板を保持させ、両電極間に電圧を印加して、真空
容器内にプラズマを発生させるプラズマ処理方法におい
て、基板保持台に裏面を接触させて保持された基板の表
面に対する真空容器内での処理に伴って基板と基板保持
台との間に伝熱ガスを供給し、基板の温度を制御するも
のであって、基板と基板保持台の間に伝熱ガスを供給・
排気する際に供給ラインと排気ラインの両方より大流量
にて供給・排気し、圧力を保持する際は少流量にて調圧
することを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項１２】 反応ガス供給手段と真空排気手段とを
有する真空容器内に対向する一対の電極を配し、一方の
電極に設けた基板保持台に基板を保持させ、両電極間に
電圧を印加して、真空容器内にプラズマを発生させるプ
ラズマ処理装置において、基板保持台に裏面を接触させ
て保持された基板の表面に対する処理に伴って基板と基
板保持台との間に伝熱ガスを供給し、基板の温度を制御
する基板温度制御手段を設けると共に、基板と基板保持
台の間に対する伝熱ガスの供給、保持、排気を迅速に行
う伝熱ガス供給手段を設けたことを特徴とするプラズマ
処理装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13781898A JP3507331B2 (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 基板温度制御方法及び装置 |
| US09/315,463 US6254683B1 (en) | 1998-05-20 | 1999-05-20 | Substrate temperature control method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13781898A JP3507331B2 (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 基板温度制御方法及び装置 |
Publications (2)
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|---|---|---|---|---|
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002252271A (ja) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Anelva Corp | 基板処理装置の基板保持装置 |
| JP2007081178A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理方法および装置 |
| JP4622764B2 (ja) * | 2005-09-15 | 2011-02-02 | パナソニック株式会社 | プラズマ処理方法 |
| JP2007318010A (ja) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Ulvac Japan Ltd | 真空処理装置 |
| JP4712614B2 (ja) * | 2006-05-29 | 2011-06-29 | 株式会社アルバック | 真空処理装置 |
| WO2008099789A1 (ja) * | 2007-02-15 | 2008-08-21 | Creative Technology Corporation | 静電チャック |
| JP5087561B2 (ja) * | 2007-02-15 | 2012-12-05 | 株式会社クリエイティブ テクノロジー | 静電チャック |
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| JP2014503458A (ja) * | 2010-12-23 | 2014-02-13 | エレメント シックス リミテッド | 合成ダイヤモンド製造のためのマイクロ波プラズマ反応器及び基板 |
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