JP7146017B2 - Plasma processing equipment - Google Patents
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Description
Translated fromJapanese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
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.
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.
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
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a
As shown in FIG. 1, a
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
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
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
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
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
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
（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
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
Since well-known techniques can be applied to general operations of the
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
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
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
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
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
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
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
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
The
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
The matching
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
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
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
The
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。
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
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
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
The opening/closing
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
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
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
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
A
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
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
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
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
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
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
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
FIG. 4 is a schematic plan view of the
As shown in FIG. 3, the
The
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
The
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
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
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
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
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
As described above, the
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
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
"A1" and "A2" in FIG. 7 represent the number of
“A1” is the case where the particle diameter of the
「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
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
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
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
In the case of the electrostatic chuck 71 (when the
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
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
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
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
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
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
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
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,
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
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
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
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
By attaching the
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
As shown in FIG. 2 , the insulating
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
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。
Moreover, if the
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
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
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
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
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
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
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/
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
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
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
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
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
In the case of the
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
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
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
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
For example, an opening may be provided in a portion of the
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
Claims (6)
Translated fromJapanese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)
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)
０．５ｍｍ≦Ｌ≦５ｍｍ4. 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
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