(57)【要約】【課題】基板の外周縁部周辺でのプラズマ発生用ガスの流れの円滑性を向上する。【解決手段】ドライエッチング装置１は、ウエハを保持した保持シート６とフレーム７とからなる搬送キャリア５と、昇降可能なカバー３３を備える。カバー３３はステージ１４に載置された搬送キャリア５を覆う降下位置に移動できる。降下位置では、カバー３３の本体３３ａの外周部に設けられたカバー側突部３３ｇの先端の接触面３３ｆは、ステージ１４の外装部２２Ｂに設けられた接触面１４ａに面接触する。カバー側突部３３ｇには貫通孔３７が設けられている。カバー３３の下面側で囲まれた空間３６にフレーム７が位置する。この空間３６に流入したプラズマ発生用ガスは貫通孔３７を介して空間３６から流出する。【選択図】図１
2015026687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のフレームと保持シートからなる搬送キャリアに保持された基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって、
減圧可能な処理室を有するチャンバと、
前記処理室を減圧する減圧手段と、
前記処理室にプラズマ発生用ガスを供給するガス供給手段と、
前記処理室内にプラズマを発生させるプラズマ源と、
前記チャンバ内に設けられて前記搬送キャリアが載置されるステージと、
前記ステージに載置された前記搬送キャリアの前記保持シートと前記フレームとを覆うための本体と、前記本体に厚み方向に貫通するように形成された窓部とを備えるカバーと、
前記ステージに対する前記カバーの相対的な位置を、前記ステージから離れて前記ステージに対する前記搬送キャリアの載せ降ろしを許容する第１の位置と、前記ステージに載置された前記搬送キャリアの前記保持シートと前記フレームとを覆い、前記窓部が前記保持シートに保持された前記基板を露出させる第２の位置とに設定可能であり、前記第２の位置では、前記カバーと前記基板の外周縁部との間に隙間があり、前記カバーと前記ステージとの間に前記搬送キャリアの前記フレームが収容されて前記隙間にて開放された空間が画定される、駆動機構と、
前記カバーが前記第２の位置にあるときに、前記空間から前記空間の外側へのプロセスガスの流れを許容するように前記空間と前記空間の外側とを流体的に連通させる流路と
を備えるプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記カバーに設けられて前記ステージの外周部に向けて突出するカバー側突部と、
前記ステージに設けられ、前記カバーが前記第２の位置にあるときに、前記カバー側突部の先端と接触するステージ側受け部と
を備え、
前記流路は前記カバー側突出部に形成されている、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記ステージの外周部に設けられて前記カバーに向けて突出するステージ側突部と、
前記カバーに設けられ、前記カバーが前記第２の位置にあるときに、前記ステージ側突出部の先端と接触するステージ側受け部と
を備え、
前記流路は前記ステージ側突部に形成されている、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記流路は貫通孔である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記流路は溝である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
環状のフレームと保持シートからなる搬送キャリアに保持された基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理方法であって、
前記基板を保持した前記搬送キャリアをプラズマ処理装置の処理室内に搬入してステージ上に載置し、
前記ステージに載置された前記搬送キャリアの前記保持シートと前記フレームとを覆うための本体と、前記本体に厚み方向に貫通するように形成された窓部とを備えるカバーで搬送キャリアを覆い、前記カバーと前記ステージとの間に画定された空間に前記搬送キャリアの前記フレームを収容し、前記空間は前記カバーと前記基板の外周縁部との間の隙間にて開放され、
前記処理室にプラズマ発生用ガスを供給しつつ、前記処理室内にプラズマを発生させ、前記窓部を介して前記基板にプラズマ処理を施し、
前記隙間から前記空間に流入した前記プラズマ発生用ガスを、前記カバー又は前記ステージに設けた流路を介して、前記空間から前記空間の外側に流出させる、プラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラズマ処理に関する。本発明は、特に、フレームと保持シートを備える搬送キャリアに保持された基板のプラズマ処理に有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されたプラズマ処理装置は、リング状のフレームと保持シートからなる搬送キャリアに保持された基板を処理対象とする。チャンバ内のステージに基板を保持した搬送キャリアが載置される。このプラズマ処理装置は、基板のプラズマ処理時に保持シートとフレームを覆ってプラズマに曝されないようにするカバーリングを備える。カバーリングは、プラズマの熱影響を受けないように搬送キャリアの保持シートとフレームを保護する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２−２４８７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プラズマの熱影響から搬送キャリア、特に保持シートを効果的に保護するには、保持シート上に保持されている基板の近傍までカバーリングで覆う必要がある。しかし、基板の近傍までカバーリングで覆われていると、基板の外周縁部周辺でのプラズマ発生用ガスの流れの円滑性が損なわれ、プラズマ発生用ガスの滞留が生じる。具体的には、チャンバの上方から基板に向かうプラズマ発生用ガスは、カバーリング上を流れてしまい、基板の外周縁部付近の領域に流入しない傾向が生じる。プラズマ発生用ガスの滞留は、基板の外周縁部付近の領域での局所的なエッチングレート低下と、それによるエッチング分布の不均一化の原因となる。
【０００５】
本発明は、基板の外周縁部周辺でのプラズマ発生用ガスの流れの円滑性向上を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、環状のフレームと保持シートからなる搬送キャリアに保持された基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって、減圧可能な処理室を有するチャンバと、前記処理室を減圧する減圧手段と、前記処理室にプラズマ発生用ガスを供給するガス供給手段と、前記処理室内にプラズマを発生させるプラズマ源と、前記チャンバ内に設けられて前記搬送キャリアが載置されるステージと、前記ステージに載置された前記搬送キャリアの前記保持シートと前記フレームとを覆うための本体と、前記本体に厚み方向に貫通するように形成された窓部とを備えるカバーと、前記ステージに対する前記カバーの相対的な位置を、前記ステージから離れて前記ステージに対する前記搬送キャリアの載せ降ろしを許容する第１の位置と、前記ステージに載置された前記搬送キャリアの前記保持シートと前記フレームとを覆い、前記窓部が前記保持シートに保持された前記基板を露出させる第２の位置とに設定可能であり、前記第２の位置では、前記カバーと前記基板の外周縁部との間に隙間があり、前記カバーと前記ステージとの間に前記搬送キャリアの前記フレームが収容されて前記隙間にて開放された空間が画定される、駆動機構と、前記カバーが前記第２の位置にあるときに、前記空間から前記空間の外側へのプロセスガスの流れを許容するように前記空間と前記空間の外側とを流体的に連通させる流路とを備えるプラズマ処理装置を提供する。
【０００７】
プラズマ処理中、ガス供給手段から供給されたプラズマ発生用ガスは、カバーと前記基板の外周縁部との隙間から、カバーとステージとの間に画定された空間に流入する。空間に流入したプラズマ発生用ガスは、流路を介して空間外に流出する。その結果、基板の外周縁部周辺でのプラズマ発生用ガスの流れの円滑性が向上し、基板の外周縁部周辺でのプラズマ発生用ガスの滞留が解消される。プラズマ発生用ガスの滞留が解消することで、基板の外周縁部付近の領域での局所的なエッチングレート低下が生じず、エッチング分布が均一化される。
【０００８】
本発明の第２の態様は、環状のフレームと保持シートからなる搬送キャリアに保持された基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理方法であって、前記基板を保持した前記搬送キャリアをプラズマ処理装置の処理室内に搬入してステージ上に載置し、前記ステージに載置された前記搬送キャリアの前記保持シートと前記フレームとを覆うための本体と、前記本体に厚み方向に貫通するように形成された窓部とを備えるカバーで搬送キャリアを覆い、前記カバーと前記ステージとの間に画定された空間に前記搬送キャリアの前記フレームを収容し、前記空間は前記カバーと前記基板の外周縁部との間の隙間にて開放され、前記処理室にプラズマ発生用ガスを供給しつつ、前記処理室内にプラズマを発生させ、前記窓部を介して前記基板にプラズマ処理を施し、前記隙間から前記空間に流入した前記プラズマ発生用ガスを、前記カバー又は前記ステージに設けた流路を介して、前記空間から前記空間の外側に流出させる、プラズマ処理方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
搬送キャリアの保持シートとフレームとを覆う位置にあるカバーとステージとの間に画定された空間を空間の外側と連通させる流路を設けたことで、基板の外周縁部周辺でのプラズマ発生用ガスの流れの円滑性向上する。その結果、基板の外周縁部付近の領域での局所的なエッチングレート低下を解消して、エッチング分布を均一化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るドライエッチング装置の断面図。
【図２】搬送キャリアが載置された状態でのステージ及びカバーリングの平面図。
【図３】図１のドライエッチング装置の部分拡大断面図。
【図４】本発明の第２実施形態に係るドライエッチング装置の部分拡大断面図。
【図５】図４の部分Ｖの拡大斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「側」、「端」を含む用語）を用いる場合があるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。
【００１２】
（第１実施形態）
図１から図３は本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置の一例であるドライエッチング装置１を示す。本実施形態では、このドライエッチング装置１で、ウエハ（基板）２にプラズマダイシングとそれに続くアッシングを施す。プラズマダイシングとは、複数のＩＣ部（半導体装置）が形成されたウエハを、ドライエッチングにより境界線（ストリート）で切断し、個々のＩＣ部に分割する工法である。図２及び図３を参照すると、本実施形態では円形であるウエハ２は、図示しないＩＣ部等が形成された表面２ａと、この表面２ａとは反対側の裏面２ｂ（ＩＣ部等は形成されていない。）とを備える。また、ウエハ２の表面２ａにはプラズマダイシングのためのパターンで、マスク３が形成されている。
【００１３】
ドライエッチング装置１は、チャンバ（真空容器）４内の減圧可能な処理室４ａに対し、開閉可能な出入口４ｂを介して搬入出可能な搬送キャリア５を備える。図２に最も明瞭に示すように、搬送キャリア５は、ウエハ２を着脱可能に保持する保持シート６を備える。保持シート６としては、例えば、弾性的に伸展可能であって粘着力によりウエハ２を保持するが、紫外線の照射によって化学的特性が変化して粘着力が大幅に減少するいわゆるＵＶテープを使用できる。図３を併せて参照すると、保持シート６の図において一方の面が粘着性を有する面（粘着面６ａ）で他方が粘着性を有しない面（非粘着面６ｂ）である。保持シート６は柔軟でそれ自体のみでは容易に撓んで一定形状を保持できない。そのため、保持シート６の外周縁部付近の粘着面６ａには、概ねリング状で厚みの薄いフレーム７が貼着されている。フレーム７は例えば金属からなり、保持シート６と共に形状を保持できる剛性を有する。
【００１４】
搬送キャリア５の保持シート６には、粘着面６ａに裏面２ｂを貼着することでウエハ２が保持されている。図２に示すように、保持シート６の粘着面６ａのうちフレーム７で囲まれた円形領域６ｃの中央にウエハ２が配置されている。具体的には、円形領域６ｃの中心Ｃｓとウエハ２の中心Ｃｗ（ウエハ２を表面２ａ又は裏面２ｂから見たときの中心）とが概ね一致するように、保持シート６に対するウエハ２の位置が設定されている。ウエハ２を円形領域６ｃの中央に配置したことにより、保持シート６のウエハ２とフレーム７との間には一定幅で幅広の環状領域６ｄが形成される。
【００１５】
図１を参照すると、ドライエッチング装置１のチャンバ４（ヒータ８で加熱されるインナーチャンバ９を含む）の頂部を閉鎖する誘電体壁１１の上方には、上部電極としてのアンテナ（プラズマ源）１２が配置されている。アンテナ１２は第１の高周波電源１３Ａが電気的に接続されている。一方、チャンバ１１内の底部側には、前述のようにウエハ２を保持した搬送キャリア５が載置されるステージ１４が配置されている。チャンバ４へのガス導入口１１ａ（本実施形態では誘電体壁１１に設けられている）にはプラズマ発生用ガスの供給原であるプロセスガス源（ガス供給手段）１５と他のプラズマ発生用ガスの供給原であるアッシングガス源１６とが配管によって接続されている。チャンバ４の排気口４ｃには、処理室４ａ内を真空排気して減圧するための真空ポンプを含む減圧機構（減圧手段）１７が接続されている。
【００１６】
ステージ１４は、第２の高周波電源１３Ｂに電気的に接続された電極部２１と、電極部２１の外周を取り囲む第１外装部２２Ａと、さらに第１外装部２２Ａの外周を取り囲む第２外装部２２Ｂとを備える。第２外装部２２Ｂは最外層の外装部でありステージ１４における外周部を構成する部材である。電極部２１は静電吸着用電極２３が内蔵される上端面２１ａ付近、つまり最上部を構成する薄い誘電体部２４と、誘電体部２４の下側の金属部２５とを備える。電極部２１の上端面２１ａと第１外装部２２Ａの上端面２２ａは、ウエハ２を保持した搬送キャリア５が載置される一つの水平面である載置面２６を構成する。第１外装部２２Ａは誘電体からなり、第２外装部２２Ｂはアースシールド材（導電性および耐エッチング性を有する金属）からなる。搬送キャリア５は、保持シート６のウエハ２を保持している面（粘着面６ａ）が上向きの姿勢でステージ１４に載置され、保持シート６の非粘着面６ｂがステージ１４の載置面２６上に載置される。搬送キャリア５は、図示しない搬送機構によってステージ１４の載置面２６に対して予め定められた位置および姿勢（保持シート６の円形領域６ｃの中心Ｃｓ回りに回転角度位置を含む）で載置される。以下、この予め定められた位置および姿勢を正規位置と呼ぶ。
【００１７】
ドライエッチング装置１は、ステージ１４に冷却装置２７を備える。この冷却装置２７は、電極部２１の金属部２５内に形成された冷媒流路２５ａと、温調された冷媒を冷媒流路２５ａ中で循環させる冷媒循環装置２８とを備える。なお、第２外装部２２Ｂについては、冷媒流路やこれを強制的に冷却する手段は設けていない。
【００１８】
電極部２１の上端２１ａ付近（誘電体部２４）には、静電吸着用電極２３が内蔵されている。この静電吸着用電極２３には直流電源２９が電気的に接続されている。静電吸着用電極２３は双極型であっても単極型であってもよい。
【００１９】
ステージ１４を貫通する複数の昇降ピン３１が設けられている。昇降ピン３１は図１にのみ概念的に示す駆動機構３２Ａにより昇降駆動される。昇降ピン３１によって、ステージ１４の載置面２６に対して搬送キャリア５を載せる作業と、その逆に載置面２６から搬送キャリア５を降ろす作業とが実行される。昇降ピン３１は図１において破線で示すようにステージ１４から突出した位置に上昇でき、この高さ位置で図示しない搬送機構（出入口４ｂから処理室４ａに対して進退する）との間で搬送キャリア５との受け渡しが行われる。また、昇降ピン３１は先端が搬送キャリア５の載置面１６と同一面を構成する格納位置に降下できる。昇降ピン３１が格納位置にあるときに、搬送キャリア５は載置面２６に載置される。
【００２０】
チャンバ４の処理室４ａ内にはステージ１４の載置面１６の上方に昇降可能なカバー３３が備えられている。また、カバー３３を昇降させるための複数の昇降ロッド３４がステージ１４の第２外装部２２Ｂを貫通して設けられている。昇降ロッド３４の上端にカバー３３が連結されている。図１にのみ概念的に示す駆動機構３２Ｂにより昇降ロッド３４が昇降駆動され、昇降ロッド３４と共にカバー３３が昇降する。具体的には、カバー３３は、図１において破線で示す上昇位置（第１の位置）と、図１において実線で示す降下位置（第２の位置）とに移動可能である。上昇位置のカバー３３は、ステージ１４の載置面２３の上方に十分な間隔を有して位置する。降下位置のカバー３３は、正規位置にある搬送キャリア５の保持シート６（ウエハ２を保持している部分は除いた環状領域６ｄ）とフレーム７を覆う。
【００２１】
カバー３３の詳細を説明する。以下のカバー３３に関する説明において、搬送キャリア５及びそれに保持されたウエハ２に言及する場合、特に指定しない限り搬送キャリア５はステージ１４の載置面２６に対して前述した正規位置に配置されているものとする。
【００２２】
カバー３３は外形輪郭が円形であって一定の薄い厚みを有し、プラズマ処理中に搬送キャリア５の保持シート６とフレーム７を覆ってプラズマから保護する。このため、カバー３３は搬送キャリア５の外形輪郭よりも十分に大きく形成されている。本実施形態では、カバー３３は例えばセラミックのような誘電体で構成されている。
【００２３】
図２及び図３を参照すると、カバー３３の本体３３ａの上面３３ｂには、中央部に向かって徐々に低くなるテーパ状窪み３３ｃが形成されている。テーパ状窪み３３ｃの中央部には、上面３３ｂから下面３３ｄまで厚み方向に貫通する窓部３３ｅが形成されている。窓部３３ｅは平面視で円形であり、この円形の中心Ｃcは、前述した中心Ｃｓ，Ｃｗと一致する。窓部３３ｅの形状及び寸法は、搬送キャリア５上の保持シート６が、直接、後述するようにして発生させたプラズマに曝されないように設定されている。また、窓部３３ｅの形状及び寸法は、カバー３３の本体３３ａのうち窓部３３ｅを画定する内端面３３ｎとウエハ２の外周縁部との間に、プロセスガスの流れを許容する隙間３５が画定されるように設定されている。
【００２４】
図２及び図３を参照すると、カバー３３の本体３３ａの下面３３ｄには、外周部にカバー側突部３３ｇが形成されている。カバー側突部３３ｇはステージ１４の第２外装部２２に向けて下向きに突出し、平面視で狭幅のリング状である。言い換えれば、カバー側突部３３ｇはカバー３３の本体３３ａから下向きに突出する、高さが低く厚みが比較的薄い円筒状である。カバー側突部３３ｇの先端面（下端面）は、平坦で狭幅のリング状である接触面３３ｆが形成されている。図３に最も明瞭に示すように、カバー３３が降下位置にあるとき、カバー３３とステージ１４とが互いに接触する。具体的には、カバー側突出部３３ｇの接触面３３ｆとステージ１４側の接触面（ステージ側受け部）２２ｂとが接触する。本実施形態では、接触面２２ｂは第２外装部２２Ｂの上面のうち外周部付近の領域（平坦で狭幅のリング状）である、第２外装部２２Ｂの上面の最外周縁部には、接触面２２ｂを取り囲むようにカバー３３に向けて上向きに突出する縁部２２ｃが設けられている。縁部２２ｃは、高さがカバー側突出部３３ｇよりも十分に低く、かつ厚みもカバー側突出部３３ｇよりも十分に低い円筒状である。
【００２５】
カバー３３の本体３３ａの下面３３ｄは、カバー側突部３３ｇの内周面３３ｈの上端から中央部に向けてフレーム７の上面と平行に延びる天井面３３ｉを備える。また、カバー３３の本体３３ａの下面３３ｄには、天井面３３ｉからテーパ状窪み３３ｃに対応する部分に、本体３３ａの厚さが概ね一定となるように斜め下方へ延びる傾斜面３３ｊが設けられている。この傾斜面３３ｊから搬送キャリア５の上面に最も接近して延びる前述の内端面３３ｎが設けられている。
【００２６】
図３に最も明瞭に示すように、カバー３３が後述する降下位置にあるとき、カバー３３の本体３３ａの下面３３ｄ（天井面３３ｉと傾斜面３３ｊの両方を含む）とカバー側突部３３ｇの内周面３３ｈとにより、搬送キャリア５のフレーム７と保持シート６を囲む空間３６が形成される。この空間３６は隙間３５で開放しており、チャンバ４の処理室４ａ内のうちウエハ２の上方の領域に流体的に連通している。
【００２７】
カバー側突部３３ｇには、それ自体の内周面３３ｈから外周面３３ｋまで貫通する貫通孔（流路）３７が設けられている。図２に示すように、本実施形態では、複数個（具体的には１６個）の貫通孔３７が、平面視において窓部３３ｅの中心Ｃcに対して等角度間隔で設けられている。カバー３３の下面３３ｄとカバー側突部３３ｇの内周面３３ｈとにより画定された空間３６は、これらの貫通孔３７を介して開放され、チャンバ４の処理室４ａ内のうち平面視においてステージ１４よりも外側の領域に流体的に連通している。貫通孔３７の個数、寸法、形状、及び配置は、プロセスガスの空間３６からの流出を許容するように設定されている。
【００２８】
図１にのみ模式的に示す制御装置３８は、第１及び第２の高周波電源１３Ａ，１３Ｂ、プロセスガス源１５、アッシングガス源１６、減圧機構１７、冷却装置２７、直流電源２９、及び駆動機構３２Ａ，３２Ｂを含むドライエッチング装置１を構成する要素の動作を制御する。
【００２９】
次に、本実施形態のドライエッチング装置１の動作を説明する。
【００３０】
まず、保持シート６の円形領域６ｃの中央にウエハ２を貼着した搬送キャリア５を図示しない搬送機構によってチャンバ４の処理室４ａ内に搬入して昇降ピン３１に受け渡し、昇降ピン３１の降下によりステージ１４の載置面２６上の正規位置に配置する。このとき、カバー３３は上昇位置（図１において破線で示す）にある。
【００３１】
続いて、駆動機構３２Ｂにより昇降ロッド３４を駆動し、カバー３３を上昇位置（図１において点線で示す）から降下位置（図１において実線で示す）に降下させる。カバー３３が降下位置となると、搬送キャリア５の保持シート６とフレーム７はカバー３３で覆われ、窓部３３ｅからウエハ２が露出する。また、カバー３３の接触面３３ｆはステージ１４の接触面に接触する。
【００３２】
次に、直流電源２９から静電吸着用電極２３に直流電圧を印加し、ウエハ２をステージ１４の載置面２６（電極部２１の上端面２１ａ）に静電吸着により保持し得る状態にする。
【００３３】
さらに、プロセスガス源１５からチャンバ４の処理室４ａ内にプラズマダイシング用のプロセスガスを導入しつつ、減圧機構１７により排気し、処理室４ａ内を所定圧力に維持する。その後、アンテナ１２に対して高周波電源１３Ａから高周波電力を供給して処理室４ａ内にプラズマＰを発生させてカバー３３の窓部３３ｅから露出しているウエハ２に照射する。このとき、ステージ１４の電極部２１（金属部２５）には高周波電源１３Ｂからバイアス電圧が印加される。また、プラズマの発生に伴い、ウエハ２はステージ１４の載置面２６に静電吸着されて固定される。ウエハ２のマスク３から露出している部分（ストリート）では、プラズマＰ中のラジカルとイオンの物理化学的作用よって表面２ａから裏面２ｂまで除去され、ウエハ２は個別のチップに分割される。
【００３４】
プラズマダイシング完了後、アッシングが実行される。アッシングガス源１６からチャンバ４の処理室４ａ内にアッシング用のプロセスガス（例えば、酸素ガス）を導入しつつ、減圧機構１７により排気し、処理室４ａを所定圧力に維持する。その後、アンテナ１２に対して高周波電源１３Ａから高周波電力を供給してチャンバ４内にプラズマＰを発生させてカバー３３の窓部３３ｅから露出しているウエハ２に照射する。酸素プラズマＰの照射によりウエハ２の表面２ａからマスク３が完全に除去される。
【００３５】
プラズマ処理中は、カバー３３は降下位置にあり、窓部３３ｅから露出するウエハ２にプラズマＰが照射されるが、このプラズマ照射領域はカバー３３の本体３３ａによって覆われた領域を除く内径側である。したがって、ウエハ２の外周領域よりも外径側に位置する保持シート６（特に、環状領域６ｄの内周部）がプラズマＰに曝されることはなく、熱による変形や変質が生じることを防止できる。また、フレーム７へのプラズマＰの集中に起因するウエハ２のエッチング効率の低下は生じない。
【００３６】
プラズマ処理中は、カバー３３は降下位置にある。そのため、カバー３３（カバー側突部３３ｇの接触面３３ｆ）は、ステージ１４（第２外装部２２Ｂに設けられた接触２２ｂ）と接触する。また、カバー３３の本体３３ａの下面３３ｄ（天井面３３ｉと傾斜面３３ｊの両方を含む）とカバー側突部３３ｇの内周面３３ｈとにより画定される空間３６内に、搬送キャリア５のフレーム７と保持シート６とが位置している。
【００３７】
プラズマ処理中、チャンバ４の上方に位置する誘電体壁１１に設けられたガス導入口１１ａからチャンバ４内の処理室４ａに導入されたプロセスガスは、ウエハ２に向けて下向きに降下して排気口４ｃから排出される。ウエハ２の外周縁付近に到達したプロセスガスは、カバー３３の本体３３ａの内端面３３ｎとウエハ２の外周縁部との間の隙間３５から空間３６内に流入する。空間３６内に流入したプロセスガスは、カバー側突部３３ｇに設けられた貫通孔３７を通って空間３６から処理室４ａ内に流出する。このように、貫通孔３７を設けることでプロセスガスが空間３６を円滑に通過して流れるようにしているので、ウエハ２の外周縁部周辺でのプロセスガスの流れの円滑性が向上し、ウエハ２の外周縁部周辺でのプロセスガスの滞留が解消される。プロセスガスの滞留が解消することで、プラズマダイシング時に、ウエハ２の外周縁部付近の領域での局所的なエッチングレート低下が生じず、エッチング分布が均一化される。また、アッシング時には、ウエハ２の外周縁部付近の領域で局所的にマスク３の除去効率が低下することがなく、確実にマスク３全体を除去することができる。
【００３８】
プラズマ処理中は、カバー３３は降下位置にあり、この降下位置では、カバー３３（カバー側突部３３ｇの接触面３３ｈ）は、ステージ１４（第２外装部２２Ｂに設けられた接触面２２ｂ）と接触する。プラズマＰに曝されることでカバー３３に発生した熱は、この接触を介して熱伝達によりステージ１４の最外層である第２外装部２２Ｂに伝わる。ステージ１４の第２外装部２２はカバー３３からの熱伝達により加熱されて昇温する。この昇温ないし加熱により、ステージ１４の第２外装部２２Ｂの外周面に電離したプロセスガスに由来する付着物がステージ１４に堆積して付着膜が形成されるのを効果的に防止できる。ステージ１４を加熱するためにヒータのような手段を設ける必要がない点で、簡易かつ低コストで付着膜形成防止を実現できる。
【００３９】
前述のように、プラズマＰに曝されることで発生した熱は、カバー３３（カバー側突部３３ｇの接触面３３ｈ）とステージ１４（第２外装部２２Ｂに設けられた接触面２２ｂ）の接触により、ステージ１４へ伝わる。言い換えれば、プラズマＰへの曝露によりカバー３３で発生した熱はステージ１４へ放熱され、カバー３３は冷却される。カバー３３、特に内端面３３ｎは、隙間３５を介してウエハ２の外周縁部と対向している。従って、カバー３３をステージ１４への放熱で冷却することにより、カバー３３からウエハ２の外周縁部への輻射熱への影響を抑制できる。
【００４０】
（第２実施形態）
図４及び図５に示す本発明の第２実施形態に係るドライエッチング装置１では、カバー３３が固定されている一方、ステージ１４が昇降する。具体的には、カバー３３はチャンバ４に対して固定されている。図４及び図５ではカバー３３はチャンバ４の側壁に固定されているが、カバー３３の固定位置と固定方法は特に限定されない。ステージ１４は概念的に示す駆動機構３２Ｃにより昇降駆動される。
【００４１】
カバー３３には第１実施形態のようなカバー側突部３３ｇ（例えば図２参照）は設けられておらず、天井面３３ｉがカバー３３の外周縁部まで延びている。
【００４２】
ステージ１４の第２外装部２２Ｂの上面には外周部にステージ側突部２２ｄが形成されている。ステージ側突部２２ｄはカバー３３に向けて上向きに突出し、平面視で狭幅のリング状である。言い換えれば、ステージ側突出部２２ｄは第２外装部２２Ｂから上向きに突出する、高さが低く厚みが比較的薄い円筒状である。ステージ側突部２２ｄの先端面（上端面）は、平坦で狭幅のリング状である接触面２２ｆが形成されている。
【００４３】
ステージ１４が降下位置にあるとき、カバー３３がステージ１４に対して相対的に上昇位置である。上昇位置のカバー３３とステージ１４との間には、昇降ピン３１によるウエハ２の受け渡しとステージ１４の載置面２６上への配置が可能な間隔が設けられる。
【００４４】
プラズマ処理中、ステージ１４は上昇位置にあり、カバー３３はステージ１４に対して相対的に降下位置にある。この位置では、ステージ側突部２２ｄの接触面２２ｆがカバー３３の天井面３３ｉに一部であるカバー３３側の接触面３３ｍに面接触する。
【００４５】
ステージ側突部２２ｄには上端面である接触面２２ｆに内周面２２ｇから外周面２２ｈまで貫通する溝（流路）４１が形成されている。溝４１の個数、寸法、形状、及び配置は、プロセスガスの空間３６からの流出を許容するように設定されている。
【００４６】
プロセス処理中、ウエハ２の外周縁付近に到達したプロセスガスは、カバー３３の本体３３ａの内端面３３ｎとウエハ２の外周縁部との間の隙間３５から空間３６内に流入する。空間３６内に流入したプロセスガスは、ステージ側突部２２ｄに設けられた溝４１を通って空間３６から処理室４ａ内に流出する。つまり、ステージ側突部２２ｄに溝４１を設けることで、プロセスガスが空間３６を円滑に通過して流れるようにしているので、ウエハ２の外周縁部周辺においてプロセスガスは滞留することなく円滑に流れる。その結果、プラズマダイシング時に、ウエハ２の外周縁部付近の領域での局所的なエッチングレート低下が生じず、エッチング分布が均一化される。また、アッシング時には、ウエハ２の外周縁部付近の領域で局所的にマスク３の除去効率が低下することがなく、確実にマスク３全体を除去することができる。
【００４７】
第２実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様である。
【００４８】
第２実施形態において溝４１に代えて、第１実施形態の貫通孔３７（例えば図３参照）と同様の貫通孔をステージ側突部２２ｄに設けてもよい。逆に、第１実施形態において貫通孔３７（例えば図３参照）に代えて、第２実施形態の溝４１と同様の溝をカバー側突部３３ｇに設けてもよい。
【００４９】
本発明は、前記実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。
【００５０】
カバー３３は、全体を単一の材料で構成しているが、例えば、耐熱性に優れた材料と熱伝導に優れた材料を組み合わせた複合体としてもよい。
【００５１】
ドライエッチング装置１で実行される処理はプラズマダイシングとアッシングに限定されず、例えば通常のドライエッチングであってもよい。また、ドライエッチング装置は実施形態のようなＩＣＰ型に限定されず平行平板型であってもよい。さらに、本発明はドライエッチング装置に限定されずＣＶＤ装置等の他のプラズマ処理装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１  ドライエッチング装置
２  ウエハ（基板）
２ａ  表面
２ｂ  裏面
３  マスク
４  チャンバ
４ａ  処理室
４ｂ  出入口
４ｃ  排気口
５  搬送キャリア
６  保持シート
６ａ  粘着面
６ｂ  非粘着面
６ｃ  円形領域
６ｄ  環状領域
７  フレーム
８  ヒータ
９  インナーチャンバ
１１  誘電体壁
１１ａ  ガス導入口
１２  アンテナ（プラズマ源）
１３Ａ，１３Ｂ  高周波電源部
１４  ステージ
１５  プロセスガス源（ガス供給手段）
１６  アッシングガス源（ガス供給手段）
１７  減圧機構（減圧手段）
２１  電極部
２１ａ  上端面
２２Ａ  第１外装部
２２Ｂ  第２外装部
２２ａ  上端面
２２ｂ  接触面（ステージ側受け部）
２２ｃ  縁部
２２ｄ  ステージ側突部
２２ｆ  接触面
２２ｇ  内周面
２２ｈ  外周面
２３  静電吸着用電極
２４  誘電体部
２５  金属部
２５ａ  冷媒流路
２６  載置面
２７  冷却装置
２８  冷媒循環装置
２９  直流電源
３１  昇降ピン
３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ  駆動機構
３３  カバー
３３ａ  本体
３３ｂ  上面
３３ｃ  テーパ状窪み
３３ｄ  下面
３３ｅ  窓部
３３ｇ  カバー側突部
３３ｆ  接触面
３３ｈ  内周面
３３ｉ  天井面
３３ｊ  傾斜面
３３ｋ  外周面
３３ｍ  接触面
３３ｎ  内端面
３４  昇降ロッド
３５  隙間
３６  空間
３７  貫通孔
３８  制御装置
４１  溝
Ｃｓ，Ｃｗ，Ｃｃ  中心
Ｐ  プラズマ
【図１】
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【図２】
2015026687.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015026687.tif 000006
【図５】
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