JP2001168087A - Plasma processing apparatus and method of forming stage of plasma processing apparatus - Google Patents
Plasma processing apparatus and method of forming stage of plasma processing apparatusInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、プラズマ処理装
置およびプラズマ処理装置のステージ製造方法に関し、
特に、プラズマを用いてレジストを剥離除去するプラズ
マ処理装置およびプラズマ処理装置のステージ製造方法
に関する。The present invention relates to a plasma processing apparatus and a stage manufacturing method for the plasma processing apparatus.
In particular, the present invention relates to a plasma processing apparatus for stripping and removing a resist using plasma and a stage manufacturing method for the plasma processing apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、プラズマを用いてレジストを剥離
除去するプラズマアッシング装置が知られている。この
プラズマアッシング装置は、反応性ガスのプラズマを発
生させ、そのプラズマを利用してレジストを除去する。2. Description of the Related Art Conventionally, a plasma ashing apparatus for stripping and removing a resist using plasma has been known. This plasma ashing apparatus generates a plasma of a reactive gas, and removes a resist using the plasma.
【0003】図4は、従来のプラズマアッシング装置の
概略構成を示す説明図である。図4に示すように、プラ
ズマアッシング装置1は、アッシング対象のウェハWが
載置されるステージ2を備えた、石英管からなるチャン
バ3を有している。チャンバ3には、ステージ2の上方
に位置して高周波(radio frequency:
RF)印加部4が設けられ、高周波印加部4には、チャ
ンバ3の外表面に高周波電力を印加する高周波電源5が
接続されている。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a conventional plasma ashing apparatus. As shown in FIG. 4, the plasma ashing apparatus 1 has a chamber 3 made of a quartz tube and having a stage 2 on which a wafer W to be ashed is placed. In the chamber 3, a radio frequency (radio frequency:
An RF) application unit 4 is provided, and a high-frequency power supply 5 that applies high-frequency power to the outer surface of the chamber 3 is connected to the high-frequency application unit 4.
【0004】このチャンバ3の上端部には、チャンバ3
内にプロセスガスを導入するガス導入口3aが、チャン
バ3の下端部には、チャンバ3内からガス等を排出し真
空にするための排気口3bが、チャンバ3の側面には、
チャンバ3内にウェハWを搬入・搬出するゲート6が、
それぞれ設けられている。また、チャンバ3には、チャ
ンバ3内の圧力を検知する圧力計7が、排気口3bに
は、チャンバ3内を設定圧力に制御するための圧力制御
器8が、それぞれ装着されている。The upper end of the chamber 3 has a chamber 3
A gas inlet 3 a for introducing a process gas into the inside of the chamber 3, an exhaust port 3 b for discharging gas or the like from the inside of the chamber 3 to make a vacuum at a lower end of the chamber 3, and a side face of the chamber 3 for
A gate 6 for loading / unloading the wafer W into / from the chamber 3
Each is provided. The chamber 3 is equipped with a pressure gauge 7 for detecting the pressure in the chamber 3, and the exhaust port 3b is equipped with a pressure controller 8 for controlling the inside of the chamber 3 to a set pressure.
【0005】プラズマアッシング装置1を用いてレジス
トを剥離除去する場合、高周波印加部4に高周波電源5
より高周波電力を印加して、チャンバ3内にプラズマを
生成する。このプラズマにより、エッチング処理後にウ
ェハWに残ったレジスト等がウェハWから剥離除去され
る。When the resist is stripped and removed using the plasma ashing apparatus 1, a high frequency power supply 5
A plasma is generated in the chamber 3 by applying a higher frequency power. With this plasma, the resist remaining on the wafer W after the etching process is peeled off from the wafer W.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プラズ
マによるアッシング処理が行われる際にウェハWはチャ
ージアップダメージを受けてしまうことから、このチャ
ージアップダメージによるゲート破壊が発生し、その結
果、歩留まりの低下を招く。However, since the wafer W is subjected to charge-up damage during the ashing process using plasma, gate destruction is caused by the charge-up damage, and as a result, the yield is reduced. Invite.
【0007】これは、ステージ2が高温環境で使用され
ることにより熱変形し易く、熱変形により、ウェハWが
載置される載置面が上方に盛り上がって載置面の平坦度
が悪くなり(図4参照)、載置面とウェハWとの接触に
バラツキが生じるためである。載置面とウェハWとの接
触にバラツキが生じることで、ウェハW表面のチャージ
アップ分布も悪くなり、ウェハW表面内の電位差からゲ
ート破壊が生じてしまう。This is because the stage 2 is easily deformed by heat when used in a high-temperature environment. Due to the thermal deformation, the mounting surface on which the wafer W is mounted rises upward, and the flatness of the mounting surface is deteriorated. This is because the contact between the mounting surface and the wafer W varies (see FIG. 4). When the contact between the mounting surface and the wafer W varies, the charge-up distribution on the surface of the wafer W deteriorates, and the gate is destroyed due to the potential difference on the surface of the wafer W.
【0008】このように、載置面が上方に盛り上がって
しまうのは、ステージ2が、上端に載置面を有する下向
きカップ状に形成され、下端には開口を密閉する断熱部
材がボルト等で固定された構成を有するため、熱による
変形が載置面に集中するからである。As described above, the mounting surface rises upward because the stage 2 is formed in a downward cup shape having a mounting surface at the upper end, and a heat insulating member for sealing the opening is provided at the lower end with bolts or the like. This is because, due to the fixed configuration, deformation due to heat is concentrated on the mounting surface.
【0009】図5は、図4のプラズマアッシング装置を
用いた場合にウェハが受けるチャージアップの分布結果
を示し、(a)は立体的な説明図、(b)は平面的な説
明図、(c)は全範囲における分布状態を表にした説明
図である。ここでは、単位面積当たりの電荷量[q/c
m2 ]の分布が示されており、処理条件は、RF電源パ
ワー:1400W,ガス圧力:146.6Pa,O2 流
量:3500sccm,ステージ温度:240℃,RF
パワー通電時間:60secである。FIGS. 5A and 5B show distribution results of charge-up received by the wafer when the plasma ashing apparatus of FIG. 4 is used, wherein FIG. 5A is a three-dimensional explanatory view, FIG. (c) is an explanatory diagram showing the distribution state in the entire range in a table. Here, the charge amount per unit area [q / c
m 2 ], and the processing conditions were as follows: RF power source power: 1400 W, gas pressure: 146.6 Pa, O 2 flow rate: 3500 sccm, stage temperature: 240 ° C., RF
Power supply time: 60 sec.
【0010】図5に示すように、電荷量の分布は、必
ず、ウェハWと載置面が接触していない周辺部の方が高
く、ウェハWと載置面が接触している中央部の方が低く
なる((a)参照)ことから、高低差のある周辺部の方
は破壊され易いが、中央部はそれ程ダメージを受けな
い。つまり、接触していない周辺部((b)参照)は、
ウェハW上で帯電が起こって接触している中央部
((b)参照)に比べ蓄電し易くなるため、中央部と周
辺部の電荷量の差((c)参照)によってゲート破壊が
進んでしまうことになり、高低差の大きい周辺部の方が
中央部より破壊され易くなる。As shown in FIG. 5, the distribution of the charge amount is always higher at the peripheral portion where the wafer W is not in contact with the mounting surface, and is higher at the central portion where the wafer W is in contact with the mounting surface. Since the lower part is lower (see (a)), the peripheral part having a height difference is more easily broken, but the central part is not much damaged. In other words, the peripheral portion that is not in contact (see (b))
Since the charge is more easily stored on the wafer W than in the central part (see (b)) where the charge is generated and in contact with the wafer W, the gate destruction proceeds due to the difference in charge amount between the central part and the peripheral part (see (c)). As a result, the peripheral portion having a large difference in height is more easily broken than the central portion.
【0011】ところで、同様にプラズマによるアッシン
グ処理を行うものとして、例えば、特開平11−214
361号公報に開示された誘導プラズマアッシング処理
装置が知られている。この誘導プラズマアッシング処理
装置は、アッシングレートの分布を均一化することを目
的としており、プラズマを生成する場合の放電管やステ
ージの径等をある特定の範囲にすることが開示されてい
る。[0011] By the way, the ashing process using plasma is also described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-214.
An inductive plasma ashing processing apparatus disclosed in Japanese Patent Publication No. 361 is known. The purpose of this induction plasma ashing processing apparatus is to make the distribution of the ashing rate uniform, and it is disclosed that the diameter and the like of a discharge tube and a stage in generating plasma are set in a specific range.
【0012】この発明の目的は、プラズマ処理対象表面
のチャージアップ分布を均一化してゲート破壊を少なく
することができるプラズマ処理装置およびプラズマ処理
装置のステージ製造方法を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus and a stage manufacturing method for the plasma processing apparatus which can reduce the gate breakdown by making the charge-up distribution on the surface of the plasma processing object uniform.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係るプラズマ処理装置は、プラズマ処理
対象が載置される載置面を有するステージを備えたプラ
ズマ処理装置において、前記載置面は、プラズマ処理時
の装置使用温度で前記ステージが変形した後と前記ステ
ージが変形する前の高低差が100μm以下となる平坦
度を有することを特徴としている。To achieve the above object, a plasma processing apparatus according to the present invention is a plasma processing apparatus having a stage having a mounting surface on which a plasma processing object is mounted. The surface is characterized in that it has a flatness such that a height difference between the stage after the stage is deformed and the stage before the stage is deformed is 100 μm or less at an apparatus operating temperature during plasma processing.
【0014】上記構成を有することにより、プラズマ処
理装置に備えられたステージのプラズマ処理対象が載置
される載置面は、プラズマ処理時の装置使用温度でステ
ージが変形した後とステージが変形する前の高低差が1
00μm以下の平坦度を有する。これにより、載置面と
載置面上のプラズマ処理対象との接触にバラツキを生じ
難くし、プラズマ処理対象表面のチャージアップ分布を
均一化して、プラズマ処理対象におけるゲート破壊を少
なくすることができる。With the above configuration, the mounting surface on which the plasma processing object of the stage provided in the plasma processing apparatus is mounted is deformed after the stage is deformed at the apparatus operating temperature during the plasma processing. Height difference before is 1
It has a flatness of not more than 00 μm. This makes it difficult for the mounting surface to come into contact with the plasma processing target on the mounting surface, thereby making the charge-up distribution uniform on the surface of the plasma processing target and reducing gate breakdown in the plasma processing target. .
【0015】また、この発明に係るプラズマ処理装置の
ステージ製造方法により、上記プラズマ処理装置のステ
ージを製造することができる。Further, the stage of the plasma processing apparatus can be manufactured by the method of manufacturing a stage of the plasma processing apparatus according to the present invention.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0017】図1は、この発明の実施の形態に係るプラ
ズマアッシング装置の概略構成を示す説明図である。こ
のプラズマアッシング装置10は、配線幅が0.24〜
0.40μmのロジック系のIC(integrate
d circuit)を処理対象とする枚葉型のプラズ
マ処理装置である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a plasma ashing apparatus according to an embodiment of the present invention. This plasma ashing apparatus 10 has a wiring width of 0.24 to
0.40 μm logic IC (integrate
d circuit) to be processed.
【0018】図1に示すように、プラズマアッシング装
置10は、プラズマアッシング処理対象のウェハWが載
置されるステージ11を備えた、石英管からなるチャン
バ12を有している。チャンバ12には、ステージ11
の上方に位置して高周波印加部13が設けられ、高周波
印加部13には、チャンバ12の外表面に高周波電力を
印加する高周波電源14が接続されている。As shown in FIG. 1, the plasma ashing apparatus 10 has a chamber 12 made of a quartz tube and having a stage 11 on which a wafer W to be subjected to plasma ashing is mounted. The chamber 11 has a stage 11
A high-frequency power supply unit 13 for applying high-frequency power to the outer surface of the chamber 12 is connected to the high-frequency power supply unit 13.
【0019】チャンバ12の上端部には、チャンバ12
内にプロセスガスを導入するガス導入口15が、チャン
バ12の下端部には、チャンバ12内からガス等を排出
しチャンバ12内を真空にするための排気口16が、チ
ャンバ12の側面には、チャンバ12内にウェハWを搬
入・搬出するゲート17が、それぞれ設けられている。
また、チャンバ12には、チャンバ12内の圧力を検知
する圧力計18が、排気口16には、チャンバ12内を
設定圧力に制御するための圧力制御器19が、それぞれ
装着されている。At the upper end of the chamber 12, a chamber 12
A gas inlet 15 for introducing a process gas into the chamber 12, an exhaust port 16 for discharging gas or the like from the inside of the chamber 12 to evacuate the chamber 12 at a lower end of the chamber 12, and a side face of the chamber 12 And a gate 17 for loading / unloading the wafer W into / from the chamber 12.
The chamber 12 is equipped with a pressure gauge 18 for detecting the pressure in the chamber 12, and the exhaust port 16 is equipped with a pressure controller 19 for controlling the inside of the chamber 12 to a set pressure.
【0020】図2は、図1に示すステージの拡大断面図
である。図2に示すように、ステージ11は、上端に載
置面11aを有する下向きカップ状に形成されており、
下端開口周縁の外向きフランジ11bに、下端開口を密
閉する断熱部材20及び押さえ部材21が例えばボルト
22で固定された構成を有している。FIG. 2 is an enlarged sectional view of the stage shown in FIG. As shown in FIG. 2, the stage 11 is formed in a downward cup shape having a mounting surface 11a at an upper end.
A heat insulating member 20 and a pressing member 21 for sealing the lower end opening are fixed to, for example, bolts 22 on the outward flange 11b around the lower end opening.
【0021】このステージ11は、チャンバ12内を自
在に昇降することができ、チャンバ12内上部には、ア
ッシング時に上昇したステージ11のほぼ全体が収納さ
れる円環状のアッシング室23が設けられている。アッ
シング室23の上部には、排気用通路を形成する排気リ
ング23aが備えられる。The stage 11 can be freely moved up and down in the chamber 12, and an annular ashing chamber 23 is provided in the upper part of the chamber 12 to accommodate almost the entire stage 11 which has been raised during ashing. I have. An exhaust ring 23a that forms an exhaust passage is provided above the ashing chamber 23.
【0022】このステージ11は、例えば、アルミニウ
ム(Al)からなり、装置使用温度ではない常温では、
載置面11aが擂り鉢状に凹んだ形状(図1点線参照)
を有している。即ち、ステージ11が、プラズマアッシ
ング装置10の使用温度帯である約240±10℃の高
温度において熱膨張し、載置面11aが上方に盛り上が
るように反って変形した場合、載置面11aの平坦度
が、最大で100μm以下、望ましくは50μm以下に
なるように、高温度での変形時に平坦度を確保すること
ができる常温で凹んだ形状に、予め形成されている。The stage 11 is made of, for example, aluminum (Al), and at room temperature which is not the operating temperature of the apparatus,
The mounting surface 11a is concave in a mortar shape (see the dotted line in FIG. 1).
have. That is, when the stage 11 thermally expands at a high temperature of about 240 ± 10 ° C., which is the operating temperature range of the plasma ashing apparatus 10, and the mounting surface 11 a warps so as to rise upward, the mounting surface 11 a It is previously formed in a concave shape at normal temperature so that the flatness is 100 μm or less at maximum, and desirably 50 μm or less at the time of deformation at high temperature.
【0023】ここで示す、最大で100μm以下、望ま
しくは50μm以下となる平坦度は、装置使用温度であ
る約240±10℃で、ステージ11が変形した後の載
置面11a最頂部とステージ11が変形する前の載置面
11a表面部の高低差を言い、8インチサイズのウェハ
W(口径が最大220mm)に対応する外径約220m
mのステージ11の場合である。同様に、6インチサイ
ズのウェハWの場合、載置面11aの平坦度は約30μ
m以下になることが望ましく、12インチサイズのウェ
ハWの場合、載置面11aの平坦度は約100μm以下
になることが望ましい。The flatness shown here is 100 μm or less at maximum, and preferably 50 μm or less. The flatness is about 240 ± 10 ° C., which is the operating temperature of the apparatus, and the top of the mounting surface 11 a after the stage 11 is deformed and the stage 11 Refers to the height difference of the surface of the mounting surface 11a before deformation, and has an outer diameter of about 220 m corresponding to an 8-inch wafer W (having a maximum diameter of 220 mm).
This is the case of the stage 11 of m. Similarly, in the case of a 6-inch wafer W, the flatness of the mounting surface 11a is about 30 μm.
m, and in the case of a 12-inch wafer W, the flatness of the mounting surface 11a is preferably about 100 μm or less.
【0024】更に、プラズマアッシング装置10の使用
温度帯についても、約240±10℃の高温度に限ら
ず、約140±10℃の高温度を含む、約130℃〜約
250℃の範囲の高温度に対応することができる。この
際、装置使用温度に対応して、載置面11aの平坦度
が、最大で100μm以下、望ましくは50μm以下と
なるように、高温度での変形時に平坦面を確保すること
ができる常温で凹んだ形状に、予め凹む度合いを調整し
て形成すればよい。Further, the operating temperature range of the plasma ashing apparatus 10 is not limited to a high temperature of about 240 ± 10 ° C., but also includes a high temperature of about 140 ± 10 ° C. in a range of about 130 ° C. to about 250 ° C. Can respond to temperature. At this time, in accordance with the operating temperature of the apparatus, the flatness of the mounting surface 11a is set to 100 μm or less at maximum, preferably 50 μm or less at room temperature at which a flat surface can be secured during deformation at high temperature. What is necessary is just to form in a concave shape by adjusting the degree of denting in advance.
【0025】なお、装置使用温度が約140±10℃の
場合は、温度に対応して常温での凹みを約240±10
℃の場合に比べて僅かな凹量とすればよいが、ステージ
11の肉厚を厚く(例えば、約30mm)して載置面1
1aをほぼ平坦な形状にすることによっても、使用温度
時に載置面11aの平坦度を最大で100μm以下、望
ましくは50μm以下に確保することが可能である。When the operating temperature of the apparatus is about 140 ± 10 ° C., the dent at normal temperature is reduced to about 240 ± 10 ° C. in accordance with the temperature.
Although it is sufficient that the concave amount is slightly smaller than that in the case of ° C, the thickness of the stage 11 is increased (for example, about 30 mm) and the mounting surface 1
By making the shape of 1a substantially flat, the flatness of the mounting surface 11a at the time of use temperature can be ensured to be 100 μm or less at maximum, preferably 50 μm or less.
【0026】また、ステージ11は、断熱部材20及び
抑え部材21を貫通してステージ11のほぼ中心に位置
するシリンダ24を有している。シリンダ24は、チャ
ンバ12内に縦置き配置された軸受け25に摺動自在に
保持されており、このシリンダ24を介してステージ1
1はチャンバ12内を自在に昇降することができる。シ
リンダ24の先端には、載置面11aから突出可能にス
テージ11に格納されたリフトピン26が装着されてい
る。リフトピン26により、チャンバ12内に搬送され
たウェハWを載置面11a上に持ち上げた状態で受け取
ることができる。The stage 11 has a cylinder 24 that penetrates through the heat insulating member 20 and the holding member 21 and is located substantially at the center of the stage 11. The cylinder 24 is slidably held by a bearing 25 disposed vertically in the chamber 12, and the stage 1 is moved through the cylinder 24.
1 can freely move up and down in the chamber 12. At the tip of the cylinder 24, a lift pin 26 stored in the stage 11 is mounted so as to be able to protrude from the mounting surface 11a. With the lift pins 26, the wafer W transferred into the chamber 12 can be received while being lifted above the mounting surface 11a.
【0027】ステージ11の載置面11a裏側には、ヒ
ータ27が配置され、このヒータ27により、載置面1
1aを介して載置面11a上のウェハW(図1参照)が
加熱される。ステージ11の下方には、軸受け25を覆
うようにベローズ28が装着され、このベローズ28に
よって、大気圧状態に保持された軸受け25側空間aと
真空状態に保持されたチャンバ12内空間bとに分離さ
れる。On the back side of the mounting surface 11a of the stage 11, a heater 27 is arranged.
The wafer W (see FIG. 1) on the mounting surface 11a is heated via 1a. Below the stage 11, a bellows 28 is mounted so as to cover the bearing 25. With this bellows 28, a space 25a on the side of the bearing 25 held in an atmospheric pressure state and a space b in the chamber 12 held in a vacuum state. Separated.
【0028】上記プラズマアッシング装置10を用い
て、ウェハWからレジストを剥離除去する場合、先ず、
ウェハWを、ゲート17を介してチャンバ12内のステ
ージ11に搬送し、リフトピン26を介して、アッシン
グ室23に収納されたステージ11の載置面11aに載
置する。When the resist is peeled off from the wafer W by using the plasma ashing apparatus 10, first,
The wafer W is transferred to the stage 11 in the chamber 12 via the gate 17 and is mounted on the mounting surface 11a of the stage 11 stored in the ashing chamber 23 via the lift pins 26.
【0029】次に、ガス導入口15からチャンバ12内
にプロセスガスを導入する。このとき、ステージ11
は、レジストの剥離向上を図るため高温で使用すること
から、プロセスガスはステージ11に載置されたウェハ
Wの直上に向けて導入される。プロセスガスの導入に際
しては、圧力計18によりチャンバ12内の圧力を検知
し、排気ガス流路に設けられた圧力制御器19と連動さ
せ、チャンバ12内を所定の圧力に制御する。Next, a process gas is introduced into the chamber 12 from the gas inlet 15. At this time, stage 11
Is used at a high temperature in order to improve the peeling of the resist, so that the process gas is introduced directly above the wafer W placed on the stage 11. When the process gas is introduced, the pressure in the chamber 12 is detected by the pressure gauge 18, and the pressure inside the chamber 12 is controlled to a predetermined pressure in conjunction with the pressure controller 19 provided in the exhaust gas flow path.
【0030】次に、高周波電源14より高周波電力を高
周波印加部13に印加し、チャンバ12内で所定の圧力
に制御されたアッシングガスを励起させプラズマを生成
する。このプラズマによりステージ11上のウェハWが
アッシング処理され、エッチング処理後にウェハWに残
ったレジスト等がウェハWから剥離除去される。アッシ
ング処理が完了した後、ウェハWをゲート17からアッ
シングチャンバ12の外へ搬出する。Next, high-frequency power is applied from a high-frequency power source 14 to the high-frequency application unit 13 to excite an ashing gas controlled to a predetermined pressure in the chamber 12 to generate plasma. Ashing processing is performed on the wafer W on the stage 11 by this plasma, and resist and the like remaining on the wafer W after the etching processing are peeled off from the wafer W. After the ashing process is completed, the wafer W is carried out of the ashing chamber 12 from the gate 17.
【0031】このアッシング処理に用いたプラズマアッ
シング装置10は、枚葉式に対応したステージ形状を有
しており、プラズマアッシング装置10の使用温度帯
(約130℃〜約250℃)におけるステージ11の載
置面11aの平坦度が、最大で100μm以下、望まし
くは50μm以下とされているため、載置面11aと載
置されたウェハWとの面内接触バラツキが抑えられる。The plasma ashing apparatus 10 used in this ashing process has a stage shape corresponding to a single wafer type, and the stage 11 in the operating temperature range (about 130 ° C. to about 250 ° C.) of the plasma ashing apparatus 10 is used. Since the flatness of the mounting surface 11a is 100 μm or less at maximum, preferably 50 μm or less, the in-plane contact variation between the mounting surface 11a and the mounted wafer W is suppressed.
【0032】図3は、図1のプラズマアッシング装置を
用いた場合にウェハが受けるチャージアップの分布結果
を示し、(a)は立体的な説明図、(b)は平面的な説
明図、(c)は全範囲における分布状態を表にした説明
図である。ここでは、単位面積当たりの電荷量[q/c
m2 ]の分布が示されており、処理条件は、RF電源パ
ワー:1400W,ガス圧力:146.6Pa,O2 流
量:3500sccm,ステージ温度:240℃,RF
パワー通電時間:60secである。FIGS. 3A and 3B show distribution results of charge-up received by the wafer when the plasma ashing apparatus of FIG. 1 is used, wherein FIG. 3A is a three-dimensional explanatory view, FIG. (c) is an explanatory diagram showing the distribution state in the entire range in a table. Here, the charge amount per unit area [q / c
m 2 ], and the processing conditions were as follows: RF power source power: 1400 W, gas pressure: 146.6 Pa, O 2 flow rate: 3500 sccm, stage temperature: 240 ° C., RF
Power supply time: 60 sec.
【0033】図3に示すように、電荷量の分布は、必
ず、ウェハWと載置面が接触していない周辺部の方が高
く、ウェハWと載置面が接触している中央部の方が低く
なる((a)参照)ことから、高低差のある周辺部の方
は破壊され易いが、中央部はそれ程ダメージを受けな
い。つまり、接触していない周辺部((b)参照)は、
ウェハW上で帯電が起こって接触している中央部
((b)参照)に比べ蓄電し易くなる。As shown in FIG. 3, the distribution of the charge amount is always higher in the peripheral portion where the wafer W is not in contact with the mounting surface, and is higher in the central portion where the wafer W is in contact with the mounting surface. Since the lower part is lower (see (a)), the peripheral part having a height difference is more easily broken, but the central part is not much damaged. In other words, the peripheral portion that is not in contact (see (b))
It becomes easier to store electricity as compared to the central portion (see (b)) where charging occurs on the wafer W and makes contact.
【0034】即ち、ウェハが受けるチャージアップは、
図3においても図5と同様な傾向を示すが、この発明に
係る図1のプラズマアッシング装置を用いた場合(図3
参照)は、従来のプラズマアッシング装置を用いた場合
(図5参照)に比べ、電荷量がほぼ全域で減少し全体的
に少なくなっていると同時に、高低差も少なくなってい
ることが認められる(1.11〜4.34の範囲から
1.02〜3.37の範囲に変化している。図3及び図
5の(c)参照)。この結果、プラズマによるウェハW
へのチャージアップ分布が均一になってゲート破壊が少
なくなる。That is, the charge-up received by the wafer is:
FIG. 3 shows the same tendency as FIG. 5, but using the plasma ashing apparatus of FIG. 1 according to the present invention (FIG. 3).
In the case of using the conventional plasma ashing apparatus (see FIG. 5), it is recognized that the charge amount is reduced in almost the entire region and is reduced as a whole, and the height difference is also reduced. (The range has changed from the range of 1.11 to 4.34 to the range of 1.02 to 3.37. See FIGS. 3 and 5 (c).) As a result, the wafer W
And the gate breakdown is reduced.
【0035】ところで、配線幅が0.24〜0.40μ
mである最近のロジック系のICにおいては、当然、ゲ
ート酸化膜等が薄くなってゲート酸化膜が絶縁破壊を起
こし易い構造になってきており、その上、最近はウェハ
の大型化(8インチ以上)と共に配線幅が0.20〜
0.24μmと更に狭くなる傾向にあるため、益々絶縁
破壊を起こし易くなっている。The wiring width is 0.24 to 0.40 μm.
In recent logic ICs, the gate oxide film and the like have become thinner and the gate oxide film is apt to cause dielectric breakdown. In addition, recently, the size of the wafer has been increased (8 inches). Above) and the wiring width is 0.20
Since the width tends to be narrower at 0.24 μm, dielectric breakdown is more likely to occur.
【0036】このような状況の中、プラズマによりレジ
ストを除去する工程において、更に高温でレジスト剥離
をする場合、ウェハW表面のチャージアップ分布が悪く
なってしまってゲート破壊を引き起こすが、この発明に
係るプラズマアッシング装置10にあっては、プラズマ
によるウェハW表面へのチャージアップ分布が均一にな
りゲート破壊を少なくすることができる。In such a situation, when the resist is removed at a higher temperature in the step of removing the resist by the plasma, the charge-up distribution on the surface of the wafer W becomes worse and the gate is destroyed. In the plasma ashing apparatus 10 described above, the charge-up distribution on the surface of the wafer W by the plasma is uniform, and the gate breakdown can be reduced.
【0037】また、プラズマアッシング装置10のステ
ージ11は、常温で載置面11aが擂り鉢状に凹んだ形
状を有するように、例えばアルミニウム(Al)を加工
して製造される。つまり、プラズマアッシング装置10
の使用温度帯である約130℃〜約250℃の高温度に
おけるステージ11の変形を想定し、装置使用温度にお
いても載置面11aの平坦度を確保することができるよ
うに、擂り鉢状に凹んだ形状に予め削り取る常温での加
工を行う。The stage 11 of the plasma ashing apparatus 10 is manufactured by, for example, processing aluminum (Al) so that the mounting surface 11a has a concave shape in a mortar shape at room temperature. That is, the plasma ashing apparatus 10
Assuming that the stage 11 is deformed at a high temperature of about 130 ° C. to about 250 ° C., which is the operating temperature range, the flat surface 11a can be secured even at the operating temperature of the apparatus. Work at room temperature to pre-shape into a concave shape.
【0038】ステージ11を、予め擂り鉢状に凹んだ形
状となるように常温で加工して製造することにより、ス
テージ11が、プラズマアッシング装置10の使用温度
帯である約130℃〜約250℃の高温度において熱膨
張し、載置面11aが上方に盛り上がるように反って変
形した場合でも、載置面11aの平坦度を、最大で10
0μm以下、望ましくは50μm以下に確保することが
できる。The stage 11 is manufactured by processing it at room temperature in advance so as to have a mortar-shaped concave shape, so that the stage 11 can be used in a temperature range of about 130 ° C. to about 250 ° C. Even when the mounting surface 11a is thermally expanded at a high temperature and warped so that the mounting surface 11a rises upward, the flatness of the mounting surface 11a is reduced by 10 at the maximum.
0 μm or less, preferably 50 μm or less.
【0039】また、上記構造を有するプラズマアッシン
グ装置10は、ウェハWのレジストのプラズマ剥離に用
いられるが、アッシング装置に限ることなく、プラズマ
CVD(chemical vapor deposi
tion)に用いられるプラズマCVD装置等、上記構
造を有するプラズマ処理装置とすることもできる。The plasma ashing apparatus 10 having the above structure is used for plasma stripping of the resist on the wafer W. However, the plasma ashing apparatus 10 is not limited to the ashing apparatus and may be a plasma CVD (chemical vapor deposition).
plasma processing apparatus having the above-mentioned structure, such as a plasma CVD apparatus used in the above-described method.
【0040】なお、ステージ11の材質は、アルミニウ
ム(Al)に限るものではなく、同様の加工が可能であ
って、装置使用温度でのステージ11変形時に載置面1
1aの平坦度を確保することができるものであればよ
い。また、ステージ11は、肉厚がより厚い方が温度の
影響を受け難く変形し難い。The material of the stage 11 is not limited to aluminum (Al), but can be processed in the same manner.
What is necessary is just to be able to ensure the flatness of 1a. In addition, the stage 11 having a larger thickness is less affected by temperature and is less likely to be deformed.
【0041】このように、この発明によれば、ステージ
11が、プラズマアッシング装置10の使用温度帯であ
る約130℃〜約250℃の高温度において熱膨張し、
載置面11aが上方に盛り上がるように反って変形した
場合でも、載置面11aの平坦度を、最大で100μm
以下、望ましくは50μm以下に確保することができ
る。このため、載置面11aと載置面11a上のウェハ
Wとの接触にバラツキを生じ難くし、ウェハW表面のチ
ャージアップ分布を均一化して、ウェハWにおけるゲー
ト破壊を少なくすることができる。As described above, according to the present invention, the stage 11 thermally expands at a high temperature of about 130 ° C. to about 250 ° C. which is the operating temperature range of the plasma ashing apparatus 10,
Even when the mounting surface 11a is warped so as to rise upward, the flatness of the mounting surface 11a is set to 100 μm at the maximum.
Hereinafter, it can be desirably ensured to be 50 μm or less. Therefore, the contact between the mounting surface 11a and the wafer W on the mounting surface 11a is less likely to vary, the charge-up distribution on the surface of the wafer W is made uniform, and gate breakage on the wafer W can be reduced.
【0042】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、プラズマ処理装置に備えられたステージのプラズマ
処理対象が載置される載置面は、プラズマ処理時の装置
使用温度でステージが変形した後とステージが変形する
前の高低差が100μm以下の平坦度を有するので、載
置面と載置面上のプラズマ処理対象との接触にバラツキ
を生じ難くし、プラズマ処理対象表面のチャージアップ
分布を均一化して、プラズマ処理対象におけるゲート破
壊を少なくすることができる。As described above, according to the present invention, the mounting surface of the stage provided in the plasma processing apparatus on which the plasma processing object is mounted is deformed by the temperature of the apparatus used during the plasma processing. The height difference between after and before the stage is deformed has a flatness of 100 μm or less, so that the mounting surface and the plasma processing object on the mounting surface are less likely to vary, and the surface of the plasma processing object is charged up. By making the distribution uniform, gate breakdown in the plasma processing target can be reduced.
【0043】また、この発明に係るプラズマ処理装置の
ステージ製造方法により、上記プラズマ処理装置のステ
ージを製造することができる。Further, the stage of the plasma processing apparatus can be manufactured by the stage manufacturing method of the plasma processing apparatus according to the present invention.
【図1】この発明の実施の形態に係るプラズマアッシン
グ装置の概略構成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a plasma ashing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示すステージの拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view of the stage shown in FIG.
【図3】図1のプラズマアッシング装置を用いた場合に
ウェハが受けるチャージアップの分布結果を示し、
(a)は立体的な説明図、(b)は平面的な説明図、
(c)は全範囲における分布状態を表にした説明図であ
る。FIG. 3 shows a distribution result of charge-up received by a wafer when the plasma ashing apparatus of FIG. 1 is used;
(A) is a three-dimensional explanatory view, (b) is a planar explanatory view,
(C) is an explanatory view showing the distribution state in the entire range in a table.
【図4】従来のプラズマアッシング装置の概略構成を示
す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a conventional plasma ashing apparatus.
【図5】図4のプラズマアッシング装置を用いた場合に
ウェハが受けるチャージアップの分布結果を示し、
(a)は立体的な説明図、(b)は平面的な説明図、
(c)は全範囲における分布状態を表にした説明図であ
る。5 shows a distribution result of charge-up received by a wafer when the plasma ashing apparatus of FIG. 4 is used,
(A) is a three-dimensional explanatory view, (b) is a planar explanatory view,
(C) is an explanatory view showing the distribution state in the entire range in a table.
10 プラズマアッシング装置 11 ステージ 11a 載置面 11b 外向きフランジ 12 チャンバ 13 高周波印加部 14 高周波電源 15 ガス導入口 16 排気口 17 ゲート 18 圧力計 19 圧力制御器 20 断熱部材 21 抑え部材 22 ボルト 23 アッシング室 23a 排気リング 24 シリンダ 25 軸受け 26 リフトピン 27 ヒータ 28 ベローズ W ウェハ a 軸受け側空間 b チャンバ内空間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Plasma ashing apparatus 11 Stage 11a Mounting surface 11b Outward flange 12 Chamber 13 High frequency application part 14 High frequency power supply 15 Gas introduction port 16 Exhaust port 17 Gate 18 Pressure gauge 19 Pressure controller 20 Heat insulation member 21 Insulation member 21 Bolt 23 Ashing chamber 23a Exhaust ring 24 Cylinder 25 Bearing 26 Lift pin 27 Heater 28 Bellows W Wafer a Bearing side space b Chamber space
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H096 AA25 LA07 5F004 AA01 AA06 BA01 BB18 BD04 DA26 DB26 EB02 5F031 CA02 HA05 HA07 HA16 HA33 HA37 HA58 MA23 MA27 MA28 MA32 PA14 5F046 MA12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H096 AA25 LA07 5F004 AA01 AA06 BA01 BB18 BD04 DA26 DB26 EB02 5F031 CA02 HA05 HA07 HA16 HA33 HA37 HA58 MA23 MA27 MA28 MA32 PA14 5F046 MA12
Claims (9)
するステージを備えたプラズマ処理装置において、 前記載置面は、プラズマ処理時の装置使用温度で前記ス
テージが変形した後と前記ステージが変形する前の高低
差が100μm以下となる平坦度を有することを特徴と
するプラズマ処理装置。1. A plasma processing apparatus provided with a stage having a mounting surface on which a plasma processing object is mounted, wherein the mounting surface is formed after the stage has been deformed at a device operating temperature during plasma processing. A plasma processing apparatus having a flatness such that a height difference before deformation is 100 μm or less.
形時に前記載置面の平坦度を確保することができる常温
形状に予め形成されていることを特徴とする請求項1に
記載のプラズマ処理装置。2. The plasma according to claim 1, wherein the stage is preliminarily formed in a normal temperature shape so that the flatness of the mounting surface can be secured when the stage is deformed at the operating temperature of the apparatus. Processing equipment.
用温度に対応して予め凹む度合いを調整した擂り鉢状に
凹んだ形状であることを特徴とする請求項2に記載のプ
ラズマ処理装置。3. The plasma according to claim 2, wherein the normal temperature shape is a mortar-shaped shape in which the mounting surface is previously adjusted to a degree corresponding to the operating temperature of the apparatus. Processing equipment.
る下向きカップ状に形成され、下端部に開口を密閉する
部材が固定された構成を有することを特徴とする請求項
1から3のいずれかに記載のプラズマ処理装置。4. The stage according to claim 1, wherein said stage is formed in a downward cup shape having said mounting surface at an upper end, and a member for closing an opening is fixed at a lower end. The plasma processing apparatus according to any one of the above.
象のプラズマ剥離を行うことを特徴とする請求項1から
4のいずれかに記載のプラズマ処理装置。5. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein plasma separation of said plasma processing target is performed by plasma processing.
象のプラズマCVDを行うことを特徴とする請求項1か
ら4のいずれかに記載のプラズマ処理装置。6. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein plasma CVD of said plasma processing target is performed by plasma processing.
えられ、プラズマ処理対象が載置される載置面を有する
ステージを、プラズマ処理時の装置使用温度での変形を
想定し前記プラズマ処理時に前記載置面の平坦度を確保
するように、常温で加工することを特徴とするプラズマ
処理装置のステージ製造方法。7. A stage provided in a plasma processing apparatus for performing a plasma process and having a mounting surface on which a plasma processing object is mounted is provided with a stage at the time of the plasma processing, assuming deformation at an apparatus operating temperature during the plasma processing. A stage manufacturing method for a plasma processing apparatus, wherein processing is performed at normal temperature so as to secure the flatness of the mounting surface.
温度で変形した後と変形する前の高低差が100μm以
下となる平坦度を有することを特徴とする請求項7に記
載のプラズマ処理装置のステージ製造方法。8. The plasma according to claim 7, wherein the mounting surface has a flatness such that a difference in height between before and after the deformation at an apparatus operating temperature during the plasma processing is 100 μm or less. Stage manufacturing method for processing equipment.
て予め凹む度合いを調整した擂り鉢状に凹んだ形状を有
することを特徴とする請求項8に記載のプラズマ処理装
置のステージ製造方法。9. The stage of the plasma processing apparatus according to claim 8, wherein the mounting surface has a shape that is concave in a mortar shape whose degree of depression is adjusted in advance in accordance with the operating temperature of the apparatus. Production method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35098599A JP2001168087A (en) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | Plasma processing apparatus and method of forming stage of plasma processing apparatus |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Country Status (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001176957A (en) * | 1999-12-20 | 2001-06-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Suction plate and evacuator |
JP2017143294A (en) * | 2011-03-14 | 2017-08-17 | プラズマ − サーム、エルエルシー | Method and apparatus for plasma-dicing semiconductor wafer |
-
1999
- 1999-12-10 JP JP35098599A patent/JP2001168087A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001176957A (en) * | 1999-12-20 | 2001-06-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Suction plate and evacuator |
JP2017143294A (en) * | 2011-03-14 | 2017-08-17 | プラズマ − サーム、エルエルシー | Method and apparatus for plasma-dicing semiconductor wafer |
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