(57)【要約】  基板を処理するためのプラズマチャンバを含んだプラズマ処理システムが開示されている。このシステムは基板の裏面を支持するように設計されたチャックを含む。また、基板の裏面とは離れて設置されているプラズマ抵抗バリアも含んでいる。裏面は基板の表面の反対側であり、プラズマ抵抗バリアは基板の中央部を実質的に遮蔽し、基板の裏面の環状周囲領域を非遮蔽状態に残している。システムはさらに少なくとも１つの通電電極を含んでいる。この通電電極はプラズマ抵抗バリアと協調してプラズマガスから拘束プラズマを生成する。この拘束プラズマは実質的に基板の環状周囲部分に基板の中央部から離れた状態で拘束されている。【選択図】図１Ａ
2009510784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理するためのプラズマチャンバを含んだプラズマ処理システムであって、
基板の第１面を支持するように設計されたチャックと、
前記第１面とは反対側の前記基板の第２面とは離れた状態で設置されているプラズマ抵抗バリアと、
を含み、前記プラズマ抵抗バリアは前記基板の中央部を実質的に遮蔽状態にし、該基板の前記第２面の環状周囲領域を非遮蔽状態にしており、本プラズマ処理システムは、
プラズマガスからプラズマを生成すべく前記プラズマ抵抗バリアと協調作動する少なくとも１つの通電電極をさらに含んでおり、
前記プラズマは前記基板の中央部から離れた状態で該基板の前記環状周囲領域に実質的に拘束されていることを特徴とするプラズマ処理システム。
【請求項２】
通電電極は基板の環状周囲領域の外側に設置されているリングの形態を有しており、前記通電電極の径は前記基板の径と少なくとも同一であることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理システム。
【請求項３】
通電電極は基板の上方に設置された上部誘導コイルであることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理システム。
【請求項４】
通電電極は基板の上方に設置された容量プレートであることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理システム。
【請求項５】
基板の中央部とプラズマ抵抗バリアとで形成された間隙内に不活性ガスを導入するように設計されている不活性ガス搬送構造をさらに含んでいることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理システム。
【請求項６】
プラズマ抵抗バリアはセラミックまたは水晶であることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理システム。
【請求項７】
プラズマ抵抗バリアは底部取付支持構造体によりプラズマチャンバに取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理システム。
【請求項８】
プラズマ抵抗バリアは横取付支持構造体によりプラズマチャンバに取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理システム。
【請求項９】
プラズマはＯ２、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６及びＡｒから選択される少なくとも１種を含んでいることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理システム。
【請求項１０】
不活性ガスはＨｅ、Ａｒ及びＮ２から選択される少なくとも１種を含んでいることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理システム。
【請求項１１】
プラズマは低圧プラズマであることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理システム。
【請求項１２】
間隙は略０．１ｍｍから略０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１１記載のプラズマ処理システム。
【請求項１３】
間隙は略０．２ｍｍから略０．４ｍｍであることを特徴とする請求項１１記載のプラズマ処理システム。
【請求項１４】
間隙は略０．３ｍｍであることを特徴とする請求項１１記載のプラズマ処理システム。
【請求項１５】
プラズマは大気圧プラズマであることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理システム。
【請求項１６】
間隙は略０．０４ｍｍから略０．１ｍｍであることを特徴とする請求項１５記載のプラズマ処理システム。
【請求項１７】
間隙は略０．０５ｍｍから略０．０９ｍｍであることを特徴とする請求項１３記載のプラズマ処理システム。
【請求項１８】
間隙は略０．０７ｍｍであることを特徴とする請求項１５記載のプラズマ処理システム。
【請求項１９】
プラズマチャンバを含んだプラズマ処理システムを利用して基板から副生成物を除去する方法であって、
基板の第１面を支持するようにチャックを設計するステップと、
前記第１面とは反対側の前記基板の第２面とは離れた状態でプラズマ抵抗バリアを設置するステップと、
を含み、前記プラズマ抵抗バリアは前記基板の中央部を実質的に遮蔽状態にし、該基板の前記第２面の環状周囲領域を非遮蔽状態にしており、本方法は、
プラズマガスからプラズマを生成すべく前記プラズマ抵抗バリアと協調作動するように少なくとも１つの通電電極を設計するステップと、
前記基板の前記中央部と前記プラズマ抵抗バリアとで形成された間隙内に不活性ガスを導入するように不活性ガス搬送構造を設計するステップと、
をさらに含んでおり、
前記プラズマが生成されると前記副生成物は実質的に除去されることを特徴とする方法。
【請求項２０】
通電電極は基板の環状周囲領域の外側に設置されているリングの形態を有しており、前記通電電極の径は前記基板の径と少なくとも同一であることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
通電電極は周囲誘導コイル、上部誘導コイル及び容量プレートから選択される少なくとも１種を含んでいることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２２】
プラズマ抵抗バリアはセラミックまたは水晶であることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２３】
プラズマ抵抗バリアは底部取付支持構造体または横取付支持構造体によりプラズマチャンバに取り付けられていることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２４】
プラズマはＯ２、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６及びＡｒから選択される少なくとも１種を含んでいることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２５】
不活性ガスはＨｅ、Ａｒ及びＮ２から選択される少なくとも１種を含んでいることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２６】
プラズマは低圧プラズマであることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２７】
間隙は略０．１ｍｍから略０．５ｍｍであることを特徴とする請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
プラズマは大気圧プラズマあることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２９】
間隙は略０．０４ｍｍから略０．１ｍｍであることを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
プラズマチャンバ内で基板から副生成物を除去する方法であって、
チャック上で基板を支持するステップと、
プラズマガスからプラズマを生成するように、プラズマの生成時に前記チャックと電気的に結合させた少なくとも１つの通電電極を設計するステップと、
前記基板の中央部とは離れた状態で該基板の環状周囲領域に前記プラズマを実質的に拘束するように設計されているプラズマ抵抗バリアを前記基板とは離れた状態で配置し、前記プラズマ抵抗バリアの底面と前記基板の上面とで間隙を形成させるステップと、
不活性ガスを前記間隙内に導入するように不活性ガス搬送構造を設計するステップと、
を含んでおり、前記プラズマが生成されると前記副生成物は前記基板の環状周囲領域から除去されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に基板製造技術に関し、特に基板エッジから副生成物を除去する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体基板並びにフラットパネルディスプレー製造に用いられるガラスパネル等の基板の加工処理においてプラズマが多用される。例えば基板処理の一環として基板は複数のダイまたは方形領域に分割され、それぞれが集積回路に加工される。その後に基板は一連の工程（ステップ）で処理され、基板上から物質が選択的に除去（エッチング）され、基板上に物質が選択的に堆積される。数ナノメートル程度であるトランジスタゲート臨界寸法（ＣＤ）の制御は最重要である。なぜなら目標ゲート値からの１ナノメートルの誤差がデバイスの作動速度及び/又は操作性に直接的に影響を及ぼすからである。
【０００３】
第１例示的プラズマ処理では基板はエッチングに先立って硬化エマルジョン（フォトレジストマスク等）の薄膜でコーティングされる。続いて硬化エマルジョン領域は選択的に除去され、下側層を部分的に露出させる。次に基板はチャックと呼称される単極電極または双極電極を含む基板支持構造体上に載置されてプラズマ処理チャンバに入れられる。適した組み合わせのプラズマガスがチャンバ内に送り込まれ、基板の露出部分をエッチングするプラズマが生成される。
【０００４】
エッチング処理中にポリマー副生成物（炭素、酸素、窒素、フッ素、その他）が基板エッジの上部及び下部に堆積することは珍しくない。すなわちダイが存在しない基板の環状周囲上の表面領域に堆積する。しかしながら複数の異種エッチング処理の結果、連続的ポリマー層が堆積するため、通常は頑丈で接着力が強力な有機結合であってもやがては弱体化し、しばしば運搬中に剥離し、別の基板上に落下する。通常、加工処理中の基板はカセットとも呼称される実質的にクリーンな容器に収容されてプラズマ処理システム間を移動される。上方位置の基板は容器内で移動し、副生成物が下方位置の基板のダイ上に落下してデバイスの歩留まりに影響を及ぼす。
【０００５】
以上の理由から基板エッジから副生成物を除去する装置と方法が求められている。
【発明の開示】
【０００６】
本発明はその１実施例では基板を処理するプラズマチャンバを含むプラズマ処理システムに関する。この装置は基板の第１面を支持するように設計されたチャックを含む。この装置はまた第１面とは反対側である基板の第２面とは離れた状態で設置されるプラズマ抵抗バリアをも含む。このプラズマ抵抗バリアは基板の中央部を実質的に遮蔽するが、基板の第２面の環状周囲領域はプラズマ抵抗バリアで遮蔽せず、非遮蔽状態のまま残す。この装置はさらに少なくとも１体の通電電極を含む。この通電電極はプラズマ抵抗バリアと協調作用し、プラズマガスから拘束状態のプラズマを生成させる。このプラズマは基板の環状周囲部分で基板中央部から離れた状態で拘束される。
【０００７】
本発明はその１実施例で基板から副産物を除去する方法に関する。この方法は基板の第１面を支持するようにチャックを設計するステップを含む。方法はまた、第１面とは反対側の基板の第２面に対して離れてプラズマ抵抗バリアを設置するステップも含む。プラズマ抵抗バリアは基板の中央部を実質的に防御し、基板の第２面の周囲領域をプラズマ抵抗バリアによって非防御状態にしておく。この方法はさらに、少なくとも１体の通電電極をプラズマ抵抗バリアと協調作用させ、プラズマガスからプラズマを生成させるステップを含む。この拘束プラズマは基板の環状周辺部分に基板中央部から離れた状態で実質的に拘束される。この方法はさらに不活性ガス搬送構造を提供し、不活性ガスを基板中央部とプラズマ抵抗バリアとによって形成される間隙内に送り込むステップを含む。この拘束ガスが生成されると副生成物群は実質的に除去される。
【０００８】
本発明はその１実施例においてプラズマチャンバ内の基板から副生成物群を除去する方法に関する。この方法は少なくとも１体の通電電極にプラズマガスを生成させるステップを含む。この通電電極はプラズマが生成されるときにはチャックと電気的に結合している。この方法はさらにプラズマ抵抗バリアを基板と離れた状態で設置するステップを含む。プラズマ抵抗バリアは基板の環状周囲部分にて基板の中央部とは離れた状態でプラズマを実質的に拘束するように設計されている。よってプラズマ抵抗バリアと基板とは間隙を形成する。この方法はさらに不活性ガス搬送構造を提供し、不活性ガスを基板中央部とプラズマ抵抗バリアとによって形成された間隙内に送り込むステップをも含む。プラズマが生成されると、副生成物群は基板の環状周囲部分から実質的に除去される。
【０００９】
本発明のこれら及び他の特徴を添付図面を活用して以下で詳細に説明する。本発明を図示した実施例を利用して詳細に解説するが、それら実施例は本発明を限定するのもではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下において本発明を添付図面で図示された好適実施例を利用して詳細に解説する。以下では本発明の完全理解のために多数の詳細部が解説されているが、それらの一部あるいは全部を省略しても本発明の実施は可能である。また、説明の複雑化を回避するため、公知の方法及び構造は簡潔に説明されている。
【００１１】
図１Ａで示す概略図は本発明の１実施例によるエッジ副生成物除去のための周囲誘導コイル（通電電極）を備えた誘導結合プラズマ処理システムを図示する。本発明の１好適態様においては、基板の上方に形成された不活性バリアは、基板中央部から基板の環状周囲に向かって流れる不活性ガスと協調作用して基板の環状周囲からプラズマを実質的に隔絶し、基板面（中央領域）上の露出電気構造部への損傷を最小限に留めつつ基板エッジの副生成物を迅速に除去する。
【００１２】
一般的にエッジ副生成物群を有した基板は静電チャック（チャック）１１６上でエッジリング１１５を備えたプラズマチャンバ内に配置される。すなわちチャックは基板の第１（底）面を支持するように設計されている。周囲誘導コイル１０４は一般的に時間変動電流を副生成物除去に最良であるプラズマガス群１２４（Ｏ２、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ａｒ等）内に誘導することでプラズマ１１０を生成させるよう設計されている。１実施例においては、周囲誘導コイル１０４はその内径（横軸方向）が少なくとも基板１１４の径と同じ大きさであるリング状またはドーナツ状に設計されている。
【００１３】
典型的には、周囲誘導コイル１０４には、ＲＦ発生器１３４にさらに結合できる整合ネットワーク１３２がさらに結合されている。この整合ネットワーク１３２は、典型的には約２ＭＨｚから約２７ＭＨｚであって、約５０Ωで作動するＲＦ発生器１３４のインピーダンスをプラズマ１１０のインピーダンスに整合させようと試みる。さらに、プラズマとのバイアスを創出し、プラズマをプラズマ処理システム内の構造物から離して基板の方向に向けるため、第２ＲＦエネルギー源１３８も整合ネットワーク１３６を介して基板１１４に結合できる。
【００１４】
さらにプラズマ１１０を基板のエッジ（環状周囲）で表面領域に実質的に隔絶または拘束するために、プラズマ抵抗バリア１１３（水晶、サファイヤ等）を基板１１４の第２（上）面の上方に非接触状態で配置できる。すなわち基板１１４はプラズマ抵抗バリア１１３とチャック１１６との間に設けられる間隙内に設置される。１実施例においては、プラズマ抵抗バリア１１３は基板径（横軸方向）より小さい径（横軸方向）を備えている。１実施例においては、プラズマ抵抗バリア１１３はプラズマチャンバ１０２の上面に取り付けられている。さらに、第２不活性ガス１２６（中央部不活性）のガス流も不活性ガス搬送構造によってプラズマ抵抗バリア１１３と基板１１４との間で通流され、基板１１４の中央部から環状周囲に至る正圧を創出し、プラズマ１１０を基板表面の露出部分上の電気構造物から実質的に隔絶する。例えば、不活性ガス搬送構造はノズル群、管体、質量流コントローラ、ポンプ等を含むことができる。副生成物が基板１１４から除去されるとき、それら除去物はポンプによってプラズマチャンバ１０２から排出される。
【００１５】
１実施例ではプラズマは低圧プラズマである。例えば約１００Ｗから約５００Ｗで、約５ミリトールから約１トールの圧力のプラズマガス（Ｏ２、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ａｒ等）及び不活性ガス（Ｈｅ、Ａｒ、Ｎ２等）を使用する誘導結合プラズマ処理システムの場合には、０．５ｍｍ以内の間隙で、基板環状周囲にてプラズマ１１０を隔絶し、基板表面の露出部分上の電気構造物への損傷を最小限に留めるのに充分であろう。１好適実施例では間隙は約０．１ｍｍから約０．５ｍｍである。１好適実施例では間隙は約０．２ｍｍから約０．４ｍｍである。１最好適実施例では間隙は約０．３ｍｍである。
【００１６】
１実施例ではプラズマは大気圧プラズマまたは高圧プラズマである。例えば約１００Ｗから約５００Ｗで、大気圧のプラズマガス（Ｏ２、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｈｅ等）と不活性ガス（Ｈｅ、Ａｒ、Ｎ２等）の誘導結合大気圧プラズマ処理システムでは、約０．１ｍｍ未満の間隙で、基板環状周囲にてプラズマ１１０を隔絶し、基板表面の露出部分上で電気構造物への損傷を最小限に留めるのに充分であろう。
【００１７】
１好適実施例では間隙は約０．０４ｍｍから約０．１ｍｍである。１好適実施例では間隙は約０．０５ｍｍから約０．０９ｍｍである。１最好適実施例では間隙は約０．０７ｍｍである。
【００１８】
本発明の利点には基板面の露出部分上の電気構造物に実質的な損傷を及ぼすことなく基板エッジから副生成物群を除去する点が含まれる。
【００１９】
図１Ｂの概略図は本発明の１実施例によるエッジ副生成物除去のための上部誘導コイル（通電電極）を備えた誘導結合プラズマ処理システムを図示する。一般的にエッジ副生成物を有した基板は静電チャック（チャック）１１６上でエッジリング１１５を有したプラズマチャンバ内に置かれる。すなわちチャックは基板の第１（底）面を支持するように設計することができる。不活性プラズマ抵抗バリア１４５（セラミック、水晶等）によってプラズマ１１０から物理的に分離された上部誘導コイル１４４は、一般的に副生成物除去に最適であるプラズマガス１２４（Ｏ２、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ａｒ等）内に時間変動電流を誘導することでプラズマ１１０を生成するように設計されている。１実施例では上部誘導コイル１０４はリング群として設計されている。１実施例では少なくとも１リングは少なくとも基板１１４と同じ長さの内径（横軸方向）を有している。
【００２０】
典型的には上部誘導コイル１４４にはＲＦ発生器１３４にさらに結合することができる整合ネットワーク１３２がさらに結合されている。整合ネットワーク１３２は約２ＭＨｚから約２７ＭＨｚで約５０Ωにて作動するＲＦ発生器１３４のインピーダンスをプラズマ１１０のインピーダンスに整合させようとする。さらに第２ＲＦ電源１３８も、プラズマとバイアスを創出し、プラズマをプラズマ処理システム内で電気構造物から離して基板に進行させるために整合ネットワーク１３６を介して基板１１４に結合することができる。
【００２１】
さらにプラズマ１１０を基板のエッジ（環状周囲）の表面領域に実質的に隔絶または拘束するため、プラズマ抵抗バリア１１３（水晶、サファイヤ等）を基板１１４の第２（上）面の上方に非接触状態で配置できる。１実施例においては、プラズマ抵抗バリア１１３は基板径（横軸方向）よりも短い径（横軸方向）で提供される。すなわち基板１１４はプラズマ抵抗バリア１１３とチャック１１６との間に設置される。１実施例ではプラズマ抵抗バリア１１３はプラズマチャンバ１０２の上面に取り付けられる。さらに第２不活性ガス１２６のガス流も不活性ガス搬送構造を備えたプラズマ抵抗バリア１１３と基板１１４との間で通流することができ、基板中央部から基板１１４の環状周辺に至る正圧を創出し、基板表面の露出部分の電気構造物から離れた状態でプラズマ１１０を隔絶する。副生成物が基板１１４から除去されるとき、副生成物はポンプによってプラズマチャンバ１０２から排出される。
【００２２】
１実施例ではプラズマは低圧プラズマである。例えば約１００Ｗから約５００Ｗの電力で、約５ミリトールから約１トールのプラズマガス（Ｏ２、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ａｒ等）と不活性ガス（Ｈｅ、Ａｒ、Ｎ２等）の誘導結合プラズマ処理システムでは、約０．５ｍｍ以内の間隙距離が基板の環状周辺でプラズマ１１０を隔絶し、基板表面の露出部分上の電気構造物への損傷を最小限に留めるのには充分であろう。１好適実施例では間隙距離は約０．１ｍｍから約０．５ｍｍである。１好適実施例では間隙距離は約０．２ｍｍから約０．４ｍｍである。１最好適実施例では間隙距離は約０．３ｍｍである。
【００２３】
１実施例ではプラズマは大気プラズマまたは高圧プラズマである。例えば約１００Ｗから約５００Ｗで大気圧のプラズマガス（Ｏ２、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ａｒ等）と不活性ガス（Ｈｅ、Ａｒ、Ｎ２等）の誘導結合プラズマ処理システムでは、約０．１ｍｍ以内の間隙距離がプラズマ１１０を基板環状周囲で隔絶し、基板表面の露出部分の電気構造物に対する損傷の可能性を最低化するのには充分であろう。
【００２４】
１好適実施例では間隙距離は約０．０４ｍｍから約０．１ｍｍである。１好適実施例では間隙距離は約０．０５ｍｍから約０．０９ｍｍである。１最好適実施例では間隙距離は約０．０７ｍｍである。
【００２５】
本発明の利点には基板表面の露出部分上の電気構造物に損傷を及ぼさずに基板エッジから副生成物群を除去する点が含まれる。
【００２６】
図２には本発明の１実施例によるエッジ副生成物除去のための通電電極を備えた容量結合プラズマ処理システムの概略図が図示されている。一般的にエッジ副生成物群を有した基板は接地静電チャック２１６上でエッジリング２１５を備えたプラズマチャンバ内に置かれる。すなわちチャックは基板の第１（底）面を支持するように設計されている。通電電極２０４は一般的に副生成物除去に最良であるプラズマガス２２４（Ｏ２、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ａｒ等）内に時間変動電流を誘導することでプラズマ２１０を発生させるように設計されている。
【００２７】
通電電極２０４には整合ネットワーク２３２がさらに結合されている。この整合ネットワーク２３２はＲＦ発生器２３４にさらに結合されている。典型的には整合ネットワーク２３２は約２ＭＨｚから約２７ＭＨｚで、約５０Ωで作動するＲＦ発生器２３４のインピーダンスをプラズマ２１０のインピーダンスに整合させようとする。さらにプラズマ２１０を基板エッジ（環状周囲）の表面領域に隔絶または拘束するため、不活性バリア２１３（水晶、サファイヤ等）が基板２１４の第２（上）面の上方で非接触状態に置かれる。
【００２８】
１実施例では不活性バリア２１３は基板径（横軸方向）よりも短い径（横軸方向）を有して設計される。すなわち基板２１４は不活性バリア２１３とチャック２１６との間に配置される。１実施例では基板３０８のエッジ（環状周囲）の表面領域にプラズマ（図示せず）を実質的に隔絶するための不活性バリア２１３の追加で、第２不活性ガス流も不活性ガス穴３０４を通じて通気され、基板中央部から基板３０８の環状周囲に至る正圧を発生させ、プラズマ（図示せず）を基板表面の露出部分上の電気構造物から実質的に隔絶する。１実施例ではプラズマガス穴３０６は基板３０８のエッジ（環状周囲）近くに配置かれる。１実施例ではプラズマガス穴３０６は基板３０８のエッジから離れて配置される。１実施例ではプラズマガス穴３０６は不活性バリア（図示せず）上方に配置される。１実施例ではプラズマガス穴３０６は通電電極（図示せず）内に配置される。
【００２９】
本発明の１実施例に従って不活性バリアが底部取付支持構造体で支持されたエッジ副生成物除去のためのプラズマ処理システム（容量結合、誘導結合、大気型等）の概略図を図４で図示する。好適形態では底部取付支持構造体はエッジ副生成物除去機能性をさらに容易に現存プラズマ処理システムに後付け可能にする。なぜなら現存プラズマチャンバ電極（誘導コイル、通電電極、接地電極等）は不活性バリア４０３の設置のための再配置を必要としないからである。底部取付支持構造体は一般的に縦型支持部材４２５と横支持部材４２６とを含む。それらは実質的に基板エッジ４２０のみをプラズマ４２４に曝露するよう、基板４１４の上方に適した間隙距離を有して不活性バリア４１３を適正に配置するであろう。
【００３０】
一般的にプラズマ４０４はプラズマガス（図示せず）（Ｏ２、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ａｒ等）をプラズマチャンバ４０２内に送り込むことで創出される。そこでチャック４１６上にエッジリング４１５と共に配置された基板４１４からのエッジ副生成物を除去するためにプラズマ４０４が発生される。１実施例では横支持部材と縦支持部材とは不活性物質（水晶、サファイヤ等）を含む。１実施例では縦支持部材４２５のセットと横支持部材４２６のセットは１体の製造されたユニットを含む。１実施例では横支持部材４２６は基板エッジ３２８をプラズマ４０４の実質部分に曝露させる。１実施例では縦支持部材４２５はチャック４１６に取り付けられる。
【００３１】
さらに第２不活性ガス流（図示せず）も不活性搬送構造（図示せず）により不活性バリア４１３と基板４１４の間で通気され、プラズマチャンバ２０２の上面に取り付けられた基板の中央部から基板環状周囲に至る正圧が創出される。さらに第２不活性ガス流２２６も不活性バリア２１３と基板２１４との間で不活性ガス搬送構造によって通気され、基板１１４の基板中央部から基板環状周囲へ至る正圧が創出され、プラズマ２１０を基板表面の露出部分の電気構造部から実質的に隔絶する。例えば不活性ガス搬送構造はノズル群、管体、バルブ、質量流コントローラ、ポンプ等を含むことができる。副生成物は基板２１４から除去されるに従ってプラズマチャンバ２０２からポンプ２１０で排出される。
【００３２】
１実施例ではプラズマは低圧プラズマである。例えば約１００Ｗから約５００Ｗで、約５ミリトールから約１トールのプラズマガス（Ｏ２、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ａｒ等）と不活性ガス（Ｈｅ、Ａｒ、Ｎ２等）の誘導結合プラズマ処理システムでは、約０．５ｍｍ以内の間隙距離がプラズマ３１０を基板環状周囲で隔絶し、基板表面の露出部分の電気構造部に対する損傷の可能性を最低限に抑えるには充分であろう。１好適実施例では間隙は約０．１ｍｍから約０．５ｍｍである。１好適実施例では間隙は約０．２ｍｍから約０．４ｍｍである。１最好適実施例では間隙は約０．３ｍｍである。
【００３３】
１実施例ではプラズマは大気圧プラズマまたは高圧プラズマである。例えば約１００Ｗから約５００Ｗで、大気圧のプラズマガス（Ｏ２、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ａｒ等）と不活性ガス（Ｈｅ、Ａｒ、Ｎ２等）の誘導結合プラズマ処理システムでは、約０．１ｍｍ以内の間隙距離がプラズマ１１０を基板環状周囲に隔絶し、基板表面の露出部分の電気構造部に対する損傷の可能性を最低に抑えるには充分であろう。
【００３４】
１好適実施例では間隙距離は約０．０４ｍｍから約０．１ｍｍである。１好適実施例では間隙距離は約０．０５ｍｍから約０．０９ｍｍである。１最好適実施例では間隙距離は約０．０７ｍｍである。
【００３５】
本発明の利点は基板表面の露出部分の電気構造物に損傷を与えずに基板エッジから副生成物を除去する点を含む。
【００３６】
図３には図１Ａから図２にかけて図示したような本発明の１実施例によるプラズマ処理システムのためのガス経路の概略図が図示されている。前述したようにプラズマガス（Ｏ２、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ａｒ等）が、基板３０８からエッジ副生成物を除去するためにプラズマ（図示せず）を生成すべくプラズマガス穴３０６を通ってプラズマチャンバ３０２内に送り込まれる。基板４１４ではプラズマ４０４は基板表面の露出部分の電気構造物から実質的に隔絶されている。
【００３７】
図５は本発明の１実施例によるエッジ副生成物除去のためのプラズマ処理システム（容量結合、誘導結合、大気圧等）の概略図である。不活性バリアは横取付支持構造体によって支持されている。横取付支持構造体はエッジ副生成物除去機能を現存プラズマ処理システムにさらに容易に後付け可能にしている。なぜなら現存プラズマチャンバ電極（誘導コイル、通電電極、接地電極等）には不活性バリア４１３を固定するための再配置を必要としないからである。一般的にこの横取付支持構造体は、基板エッジ４２０のみがプラズマ４２４に曝露されるように基板４１４の上方の適切な間隙距離で不活性バリア４１３を適正に設置させる横支持部材５２６を含む。
【００３８】
一般的にプラズマ４０４はプラズマガス（図示せず）（Ｏ２、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ａｒ等）をプラズマチャンバ４０２内に送り込むことで生成される。プラズマ４０４はチャック４１６上にエッジリング４１５と共に配置された基板４１４からエッジ副生成物を除去するために生成される。１実施例では横支持部材は不活性物質（水晶、サファイヤ等）を含む。１実施例では横支持部材４２６は基板エッジ４２８をプラズマ４０４の実質的部分に曝露させるように設計されている。１実施例では横支持部材４２５はプラズマチャンバ壁に取り付けられる。第２不活性ガス流（図示せず）も不活性バリア４１３と基板４１４との間で通気され、基板４１４の基板中央部から環状周囲に至る正圧を創出し、プラズマ４０４を基板表面の露出部分の電気構造物から実質的に隔絶する。
【００３９】
図６は本発明の１実施例による基板エッジからの副生成物の単純化された除去方法を図示する。まずステップ６０２でチャックは基板を支持するように形態化される。次にステップ６０４でプラズマ抵抗バリアが基板とは離れた状態で設置される。続いてステップ６０６で少なくとも１つの通電電極がプラズマガスからプラズマを生成するようにプラズマ抵抗バリアと協調作用するように設計される。１実施例ではプラズマガスはＯ２、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６及びＡｒのうちの少なくとも１種を含む。最後にステップ６０８で不活性ガスを基板の中央部とプラズマ抵抗バリアとで提供される間隙に導入するように不活性ガス搬送構造が設計される。例えば不活性ガス搬送構造はノズル群、管体、バルブ、質量流コントローラ、ポンプ等を含むことができる。１実施例では不活性ガスはＨｅ、Ａｒ及びＮ２のうち少なくとも１種を含む。
【００４０】
本発明はいくつかの実施例の形態で説明されているが、本発明の範囲内でそれらの別態様、変更及び等価物も存在する。例えば本発明はラムリサーチ社のプラズマ処理システム（Ｅｘｅｌａｎ、ＥｘｅｌａｎＨＰ、ＥｘｅｋｌａｎＨＰＴ２３００、ＶｅｒｓｙｓＳｔａ等）に関連して解説されているが、他のプラズマ処理システムでも利用できる。さらに、本発明は種々な径（２００ｍｍ、３００ｍｍ、ＬＣＤ等）の基板であっても利用が可能である。
【００４１】
本発明の利点は基板表面からのエッジ副生成物の迅速で安全な除去を含む。本発明の別な利点は現存のプラズマ処理システムで本発明を容易に利用できることである。
【００４２】
本発明の例示的実施例と最良態様を解説したが本明細書の「請求の範囲」で定義する本発明の範囲内でそれらの変形は可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１Ａ】図１Ａは本発明の１実施例によるエッジ副生成物除去のための誘導コイルを備えた誘導結合プラズマ処理システムを図示する概略図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは本発明の１実施例によるエッジ副生成物除去のための上部誘導コイルを備えた誘導結合プラズマ処理システムを図示する概略図である。
【図２】図２は本発明の１実施例によるエッジ副生成物除去のための容量結合プラズマ処理システムを図示する概略図である。
【図３】図３は本発明の１実施例に従った、図１Ａから図２にかけて図示するプラズマ処理システムのためのガス経路を図示する概略図である。
【図４】図４は本発明の１実施例に従った、不活性バリアを支持する底部取付支持構造体を含んだエッジ副生成物除去のためのプラズマ処理システムを図示する概略図である。
【図５】図５は本発明の１実施例に従った、不活性バリアを支持する側部取付支持構造体を含んだエッジ副生成物除去のためのプラズマ処理システムを図示する概略図である。
【図６】図６は本発明の１実施例に従って基板エッジから副生成物群を除去する単純化された方法の工程図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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