(57)【要約】【課題】基板に施すプラズマ処理の均一性を向上させることができる基板処理装置を提供する。【解決手段】基板処理装置１０は、ウエハＷを収容するチャンバ１１と、該チャンバ１１内に配置されてチャンバ１１内に収容されたウエハＷを載置するサセプタ１２と、該サセプタ１２の上方においてウエハＷの周りを囲むように配置された円環状のフォーカスリング２４と、チャンバ１１の反応室１７におけるフォーカスリング２４の上方に配置され、高温ガス導入部３８に接続されたノズル３９とを有し、エッチング処理を施すウエハＷをチャンバ１１内に収容する前に、ノズル３９から高温ガスをフォーカスリング２４の少なくとも一部に向けて噴射する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容する処理室を備え、該処理室内に収容された基板に前記処理室内に発生したプラズマによってプラズマ処理を施す基板処理装置において、
前記プラズマに面する処理室内部材の少なくとも一部に向けて調温ガスを噴射する噴射機構を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記噴射機構は前記調温ガスの噴射を行うノズルを有することを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記噴射機構は前記処理室内部材の温度を測定する温度測定装置を有することを特徴とする請求項１又は２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記処理室内部材は、前記処理室に配置される載置台に載置された前記基板の周縁部を囲うように当該載置台に配置される環状のフォーカスリングであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記調温ガスは高温ガスであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
基板を収容する処理室と、該処理室内に配置されて前記基板を載置する載置台と、前記載置された基板の周縁部を囲うように前記載置台に配置される環状のフォーカスリングと、前記載置台と対向するように配置されて前記処理室内に処理ガスを噴射するガス噴射系とを備え、前記処理室内に収容された基板にプラズマ処理を施す基板処理装置であって、
前記ガス噴射系は前記フォーカスリングの少なくとも一部に向けて調温ガスを噴射することを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
さらに、前記フォーカスリングの温度を測定する温度測定装置を有することを特徴とする請求項６記載の基板処理装置。
【請求項８】
基板を収容する処理室と、該処理室内に配置されて前記基板を載置する載置台と、前記載置された基板の周縁部を囲うように前記載置台に配置される環状のフォーカスリングとを備え、前記処理室内に収容された基板にプラズマ処理を施す基板処理装置であって、
前記載置台には前記フォーカスリングの少なくとも一部に向けて調温ガスを噴射する噴射孔が形成されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
基板を収容する処理室を備え、該処理室内に収容された基板に前記処理室内に発生したプラズマによってプラズマ処理を施す基板処理装置が実行する基板処理方法であって、
前記基板を前記処理室内に収容する前に、前記プラズマに面する処理室内部材の少なくとも一部に向けて調温ガスを噴射する噴射ステップを有することを特徴とする基板処理方法。
【請求項１０】
前記噴射ステップは前記処理室内部材の温度を測定する測定ステップを有することを特徴とする請求項９記載の基板処理方法。
【請求項１１】
さらに、前記噴射ステップの前に、前記処理室内の圧力を６６５〜１３３０Ｐａ（５〜１０Ｔｏｒｒ）に制御する圧力制御ステップを有することを特徴とする請求項９又は１０記載の基板処理方法。
【請求項１２】
さらに、前記噴射ステップの後、且つ前記基板を前記処理室内に収容する前に、前記噴射ステップにおいて前記調温ガスが噴射された処理室内部材を少なくとも１秒間に亘って放置する放置ステップを有することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の基板処理方法。
【請求項１３】
前記処理室内部材は前記処理室に配置される載置台に載置された前記基板の周縁部を囲うように当該載置台に配置される環状のフォーカスリングであることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の基板処理方法。
【請求項１４】
前記調温ガスは高温ガスであることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置及び基板処理方法に関し、特に、処理室内に収容された基板にプラズマ処理を施す基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板としてのウエハにプラズマ処理、例えばエッチング処理を施す基板処理装置は、ウエハを収容する減圧可能な処理室（以下、「チャンバ」という。）と、エッチング処理中にウエハを載置する載置台（以下、「サセプタ」という。）とを備え、減圧されたチャンバ内にはプラズマが発生して該プラズマがウエハをエッチングし、サセプタは調温機構を有し且つエッチングされるウエハの温度を制御する。
【０００３】
また、サセプタには、載置されるウエハの周縁部を囲うように、例えば、シリコンからなる環状のフォーカスリングが配置される。該フォーカスリングはチャンバ内のプラズマをウエハ上に収束させる。
【０００４】
ウエハにプラズマ処理が施される際、ウエハにはプラズマから熱が供給されて温度が上昇するため、サセプタの調温機構はウエハを冷却してその温度を一定に維持し、プラズマ処理の均一性を向上させる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−１９３５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の基板処理装置では、プラズマの近傍に位置するチャンバ内部材、例えば、フォーカスリングは温度管理されていないため、フォーカスリングとプラズマとの間で熱が移動し、また、ウエハの周縁部とフォーカスリングとの間においても熱が移動し、その結果、プラズマの状態が変化してウエハ上のプラズマの状態が不安定となる。
【０００６】
一般に、基板処理装置では、ウエハ上のプラズマの状態を所望の状態に維持すること、並びにウエハの処理温度を面内において一様に維持することによって、ウエハに施すプラズマ処理の均一性を向上させることができる。したがって、従来の基板処理装置では、ウエハに施すプラズマ処理の均一性を向上させることができない。
【０００７】
本発明の目的は、基板に施すプラズマ処理の均一性を向上させることができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１記載の基板処理装置は、基板を収容する処理室を備え、該処理室内に収容された基板に前記処理室内に発生したプラズマによってプラズマ処理を施す基板処理装置において、前記プラズマに面する処理室内部材の少なくとも一部に向けて調温ガスを噴射する噴射機構を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の基板処理装置は、請求項１記載の基板処理装置において、前記噴射機構は前記調温ガスの噴射を行うノズルを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の基板処理装置は、請求項１又は２記載の基板処理装置において、前記噴射機構は前記処理室内部材の温度を測定する温度測定装置を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の基板処理装置は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板処理装置において、前記処理室内部材は、前記処理室に配置される載置台に載置された前記基板の周縁部を囲うように当該載置台に配置される環状のフォーカスリングであることを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の基板処理装置は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板処理装置において、前記調温ガスは高温ガスであることを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項６記載の基板処理装置は、基板を収容する処理室と、該処理室内に配置されて前記基板を載置する載置台と、前記載置された基板の周縁部を囲うように前記載置台に配置される環状のフォーカスリングと、前記載置台と対向するように配置されて前記処理室内に処理ガスを噴射するガス噴射系とを備え、前記処理室内に収容された基板にプラズマ処理を施す基板処理装置であって、前記ガス噴射系は前記フォーカスリングの少なくとも一部に向けて調温ガスを噴射することを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の基板処理装置は、請求項６記載の基板処理装置において、さらに、前記フォーカスリングの温度を測定する温度測定装置を有することを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項８記載の基板処理装置は、基板を収容する処理室と、該処理室内に配置されて前記基板を載置する載置台と、前記載置された基板の周縁部を囲うように前記載置台に配置される環状のフォーカスリングとを備え、前記処理室内に収容された基板にプラズマ処理を施す基板処理装置であって、前記載置台には前記フォーカスリングの少なくとも一部に向けて調温ガスを噴射する噴射孔が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項９記載の基板処理方法は、基板を収容する処理室を備え、該処理室内に収容された基板に前記処理室内に発生したプラズマによってプラズマ処理を施す基板処理装置が実行する基板処理方法であって、前記基板を前記処理室内に収容する前に、前記プラズマに面する処理室内部材の少なくとも一部に向けて調温ガスを噴射する噴射ステップを有することを特徴とする。
【００１７】
請求項１０記載の基板処理方法は、請求項９記載の基板処理方法において、前記噴射ステップは前記処理室内部材の温度を測定する測定ステップを有することを特徴とする。
【００１８】
請求項１１記載の基板処理方法は、請求項９又は１０記載の基板処理方法において、さらに、前記噴射ステップの前に、前記処理室内の圧力を６６５〜１３３０Ｐａ（５〜１０Ｔｏｒｒ）に制御する圧力制御ステップを有することを特徴とする。
【００１９】
請求項１２記載の基板処理方法は、請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の基板処理方法において、さらに、前記噴射ステップの後、且つ前記基板を前記処理室内に収容する前に、前記噴射ステップにおいて前記調温ガスが噴射された処理室内部材を少なくとも１秒間に亘って放置する放置ステップを有することを特徴とする。
【００２０】
請求項１３記載の基板処理方法は、請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の基板処理方法において、前記処理室内部材は前記処理室に配置される載置台に載置された前記基板の周縁部を囲うように当該載置台に配置される環状のフォーカスリングであることを特徴とする。
【００２１】
請求項１４記載の基板処理方法は、請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の基板処理方法において、前記調温ガスは高温ガスであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１記載の基板処理装置及び請求項９記載の基板処理方法によれば、プラズマに面する処理室内部材の少なくとも一部に向けて調温ガスが噴射される。したがって、基板を処理室内に収容する前に、処理室内部材の温度を所定の処理時温度に制御することができる。その結果、基板を処理室内に収容して該基板にプラズマ処理を施す際、プラズマと処理室内部材との間での熱の移動が最小となり、基板上のプラズマの状態を所望の状態に維持することができ、さらに、基板の周縁部と処理室内部材との間においても熱の移動が最小となり、基板の処理温度を面内において一様に維持することができ、もって、基板に施すプラズマ処理の均一性を向上させることができる。
【００２３】
請求項２記載の基板処理装置によれば、ノズルから調温ガスの噴射が行われる。したがって、処理室内部材の温度を効率よく制御することができる。
【００２４】
請求項３記載の基板処理装置及び請求項１０記載の基板処理方法によれば、処理室内部材の温度が測定される。したがって、処理室内部材の温度を所定の処理時温度に精度よく制御することができる。
【００２５】
請求項４記載の基板処理装置、請求項６記載の基板処理装置、請求項８記載の基板処理装置及び請求項１３記載の基板処理方法によれば、フォーカスリングの少なくとも一部に向けて調温ガスが噴射される。したがって、基板を処理室内に収容する前に、フォーカスリングの温度を所定の処理時温度に制御することができる。その結果、基板を処理室内に収容して該基板にプラズマ処理を施す際、プラズマとフォーカスリングとの間での熱の移動が最小となり、基板上のプラズマの状態を所望の状態に維持することができ、さらに、基板の周縁部とフォーカスリングとの間においても熱の移動が最小となり、基板の処理温度を面内において確実に一様に維持することができ、もって、基板に施すプラズマ処理の均一性を向上させることができる。
【００２６】
請求項５記載の基板処理装置及び請求項１４記載の基板処理方法によれば、調温ガスとして高温ガスが噴射される。したがって、処理室内部材の温度を迅速に制御することができる。
【００２７】
請求項７記載の基板処理装置によれば、フォーカスリングの温度が測定される。したがって、フォーカスリングの温度を所定の処理時温度に精度よく制御することができる。
【００２８】
請求項１１記載の基板処理方法によれば、処理室内の圧力が６６５〜１３３０Ｐａ（５〜１０Ｔｏｒｒ）に制御される。これにより、処理室内部材に向けて噴射される調温ガスの熱の処理室内部材への伝達効率を最適にすることができる。
【００２９】
請求項１２記載の基板処理方法によれば、調温ガスが噴射された処理室内部材が少なくとも１秒間に亘って放置される。これにより、調温ガスから伝達された熱が確実に処理室内部材の全体に均一に行き亘り、処理室内部材の温度を全体において確実に一様にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３１】
まず、本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置について説明する。
【００３２】
図１は、本実施の形態に係る基板処理装置の構成を概略的に示す図である。この基板処理装置は基板としての半導体デバイス用のウエハ上にプラズマ処理としてのエッチング処理を施すように構成されている。
【００３３】
図１において、基板処理装置１０は、例えば、直径が３００ｍｍの半導体デバイス用のウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗを収容するチャンバ１１（処理室）を有し、該チャンバ１１内にはウエハＷを載置する載置台としての円柱状のサセプタ１２が配置されている。基板処理装置１０では、チャンバ１１の内側壁とサセプタ１２の側面とによって、サセプタ１２上方のガスをチャンバ１１の外へ排出する流路として機能する側方排気路１３が形成される。この側方排気路１３の途中には排気プレート１４が配置される。チャンバ１１の内壁面は石英やイットリア（Ｙ２Ｏ３）で覆われる。
【００３４】
排気プレート１４は多数の孔を有する板状部材であり、チャンバ１１を上部と下部に仕切る仕切り板として機能する。排気プレート１４によって仕切られたチャンバ１１の上部（以下、「反応室」という。）１７における後述の処理空間Ｓには、後述するプラズマが発生する。また、チャンバ１１の下部（以下、「排気室（マニホールド）」という。）１８にはチャンバ１１内のガスを排出する粗引き排気管１５及び本排気管１６が開口する。粗引き排気管１５にはＤＰ（Dry Pump）（図示しない）が接続され、本排気管１６には可変式バタフライバルブである自動圧力制御弁（ＡＰＣバルブ：Adaptive Pressure Control Valve）（図示しない）を介してＴＭＰ（Turbo Molecular Pump）（図示しない）が接続される。また、排気プレート１４は反応室１７における処理空間Ｓにおいて発生するプラズマ中のイオンやラジカルを捕捉又は反射してこれらのマニホールド１８への漏洩を防止する。
【００３５】
粗引き排気管１５及び本排気管１６は反応室１７のガスをマニホールド１８を介してチャンバ１１の外部へ排出する。具体的には、粗引き排気管１５はチャンバ１１内を大気圧から低真空状態まで減圧し、本排気管１６は粗引き排気管１５と協働してチャンバ１１内を低真空状態より低い圧力である高真空状態（例えば、１３３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）以下）まで減圧する。また、本排気管１６は上記ＡＰＣバルブによってチャンバ１１内の圧力制御を行う。
【００３６】
サセプタ１２には下部高周波電源１９が下部整合器（Matcher）２０を介して接続されており、該下部高周波電源１９は所定の高周波電力をサセプタ１２に印加する。これにより、サセプタ１２は下部電極として機能する。また、下部整合器２０は、サセプタ１２からの高周波電力の反射を低減して高周波電力のサセプタ１２への供給効率を最大にする。
【００３７】
サセプタ１２の上部には、静電電極板２１を内部に有する静電チャック２２が配置されている。静電チャック２２はアルミニウムからなり、上面にはセラミック等が溶射されている。サセプタ１２にウエハＷを載置するとき、該ウエハＷは静電チャック２２の上面に配置される。
【００３８】
また、静電チャック２２では、静電電極板２１に直流電源２３が電気的に接続されている。静電電極板２１に正の高直流電圧が印加されると、ウエハＷにおける静電チャック２２側の面（以下、「裏面」という。）には負電位が発生して静電電極板２１及びウエハＷの裏面の間に電位差が生じ、該電位差に起因するクーロン力又はジョンソン・ラーベック力により、ウエハＷは静電チャック２２の上面に吸着保持される。また、サセプタ１２の上方には、静電チャック２２の上面に吸着保持されたウエハＷの周りを囲うように円環状のフォーカスリング２４（処理室内部材）が配される。このフォーカスリング２４は、導電性部材、例えば、シリコンからなり、静電チャック２２の上面に吸着保持されたウエハＷの周りを囲う。また、フォーカスリング２４は、処理空間Ｓに発生するプラズマに面し、処理空間ＳにおいてプラズマをウエハＷの表面に向けて収束して、エッチング処理の効率を向上させる。
【００３９】
また、サセプタ１２の内部には、例えば、円周方向に延在する環状の冷媒室２５が設けられる。この冷媒室２５には、チラーユニット（図示しない）から冷媒用配管２６を介して低温の冷媒、例えば、冷却水やガルデン（登録商標）が循環供給される。該低温の冷媒によって冷却されたサセプタ１２は静電チャック２２を介してウエハＷを冷却する。なお、ウエハＷの温度は主として冷媒室２５に循環供給される冷媒の温度、流量によって制御される。
【００４０】
静電チャック２２の上面のウエハＷが吸着保持される部分（以下、「吸着面」という。）には、複数の伝熱ガス供給孔２７が開口している。これら複数の伝熱ガス供給孔２７は、伝熱ガス供給ライン２８を介して伝熱ガス供給部（図示しない）に接続され、該伝熱ガス供給部は伝熱ガスとしてのヘリウム（Ｈｅ）ガスを、伝熱ガス供給孔２７を介して吸着面及びウエハＷの裏面の間隙に供給する。吸着面及びウエハＷの裏面の間隙に供給されたヘリウムガスはウエハＷの熱を静電チャック２２に効果的に伝達する。
【００４１】
チャンバ１１の天井部には、サセプタ１２と対向するようにガス導入シャワーヘッド２９が配置されている。ガス導入シャワーヘッド２９には上部整合器３０を介して上部高周波電源３１が接続されており、上部高周波電源３１は所定の高周波電力をガス導入シャワーヘッド２９に印加するので、ガス導入シャワーヘッド２９は上部電極として機能する。なお、上部整合器３０の機能は上述した下部整合器２０の機能と同じである。
【００４２】
ガス導入シャワーヘッド２９は、多数のガス孔３２を有する天井電極板３３と、該天井電極板３３を着脱可能に支持する電極支持体３４とを有する。また、該電極支持体３４の内部にはバッファ室３５が設けられ、このバッファ室３５には処理ガス供給源３６から処理ガスを導入する処理ガス導入管３７が接続されている。ガス導入シャワーヘッド２９は、処理ガス導入管３７によりバッファ室３５内へ導入された処理ガスを、ガス孔３２を介して反応室１７内へ供給する。
【００４３】
この基板処理装置１０では、エッチング未処理のウエハＷをチャンバ１１内に収容して静電チャック２２の上面に吸着保持した後に、サセプタ１２及びガス導入シャワーヘッド２９に高周波電力を印加して、サセプタ１２及びガス導入シャワーヘッド２９の間の処理空間Ｓに高周波電力を印加することにより、該処理空間Ｓにおいてガス導入シャワーヘッド２９から供給された処理ガスを高密度のプラズマにしてイオンやラジカルを発生させ、該イオン等によってエッチング未処理のウエハＷにエッチング処理を施す。
【００４４】
また、反応室１７におけるフォーカスリング２４の上方には、高温ガス導入部３８に接続されたノズル３９が配置される。このノズル３９は、高温ガス導入部３８から導入された、所定の温度に調温された高温ガス（調温ガス）をフォーカスリング２４の少なくとも一部に向けて噴射する。このとき、高温ガスの熱がフォーカスリング２４に伝達され、フォーカスリング２４は昇温される。
【００４５】
高温ガス導入部３８は、ガス供給源（図示しない）から供給されたガス、例えば伝熱性の高い且つ反応性の低い不活性ガスを制御部４０から受信した制御信号に基づいて所定の温度に調温するヒータ等のガス調温部４１と、該ガス調温部４１により調温された高温ガスのノズル３９への導入のＯＮ／ＯＦＦを制御部４０から受信した制御信号に基づいて制御する導入制御部４２とを有する。
【００４６】
また、チャンバ１１の側壁には、フォーカスリング２４の温度を測定する温度測定装置４３が配設される。温度測定装置４３は、例えば、マイケルソン干渉計の構造を基本構造とした低コヒーレンス干渉計を利用したものであり、フォーカスリング２４へ向けて照射した測定光を分波した参照光と、フォーカスリング２４からの測定光の反射光との干渉波形の変動からフォーカスリング２４の温度を測定する。また、温度測定装置４３は、測定したフォーカスリング２４の温度に基づく温度信号を制御部４０へ送信する。なお、温度測定装置４３は、サセプタ１２の内部に設けられてフォーカスリング２４の温度を裏面から測定するものであってもよい。また、温度測定装置４３は、上述した低コヒーレンス干渉計を利用したものに限られず、フォーカスリング２４の表面を上方から観察して温度を測定する測温センサ等であってもよい。
【００４７】
制御部４０は、温度測定装置４３から受信した温度信号に基づいてフォーカスリング２４の温度が所定の処理時温度、具体的には処理空間Ｓに発生するプラズマとフォーカスリング２４との間で熱の移動が最小となり、且つウエハＷの周縁部とフォーカスリング２４との間で熱の移動が最小となる温度となるように、制御信号をガス調温部４１及び導入制御部４２に送信する。
【００４８】
基板処理装置１０においてノズル３９、高温ガス導入部３８、温度測定装置４３及び制御部４０はフォーカスリング２４の温度を上述した所定の処理時温度に制御する温度制御機構（噴射機構）として構成される。
【００４９】
この基板処理装置１０では、エッチング未処理のウエハＷをチャンバ１１内に収容する前に、上述した温度制御機構によりフォーカスリング２４の温度を上述した所定の処理時温度に制御する。
【００５０】
また、チャンバ１１の側壁には、ウエハＷのチャンバ１１内への搬出入の際に利用される搬出入口４４が設けられ、搬出入口４４には、該搬出入口４４を開閉するゲートバルブ４５が取り付けられている。
【００５１】
なお、上述した基板処理装置１０の各構成部品の動作は、基板処理装置１０が備える制御部（図示しない）のＣＰＵがエッチング処理に対応するプログラムに応じて制御する。
【００５２】
次に、本実施の形態に係る基板処理装置が実行する基板処理について説明する。
【００５３】
図２は、図１の基板処理装置１０が実行する基板処理のフローチャートである。
【００５４】
図２において、まず、エッチング未処理のウエハＷをチャンバ１１内に収容する前に、チャンバ１１内の圧力を後述するステップＳ２２においてノズル３９からフォーカスリング２４に向けて噴射される高温ガスの熱のフォーカスリング２４への伝達効率が最適となる圧力、例えば６６５〜１３３０Ｐａ（５〜１０Ｔｏｒｒ）に制御する（ステップＳ２１）。
【００５５】
次いで、温度測定装置４３によりフォーカスリング２４の温度を測定すると共に、ノズル３９から高温ガスをフォーカスリング２４の少なくとも一部に向けて噴射する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２では、上述した温度制御機構によりフォーカスリング２４の温度を上記所定の処理時温度に制御する。なお、フォーカスリング２４は、例えば、シリコンからなり、シリコンの熱伝導率は高いので、高温ガスが一部に噴射された場合であっても、高温ガスから伝達された熱は全体に均一に行き亘り、フォーカスリング２４を全体において一様に昇温することができる。
【００５６】
次いで、ステップＳ２２において高温ガスが噴射されたフォーカスリング２４を少なくとも１秒間に亘って放置する（ステップＳ２３）。これにより、ステップＳ２２において高温ガスから伝達された熱が確実にフォーカスリング２４の全体に均一に行き亘り、フォーカスリング２４の温度を全体において確実に一様にすることができる。
【００５７】
次いで、チャンバ１１内の圧力をウエハＷの搬送時圧力に制御する（ステップＳ２４）。これにより、ウエハＷの搬入時にチャンバ１１内に外部からガスがパーティクルと共に流れ込むのを防止する。
【００５８】
次いで、エッチング未処理のウエハＷをチャンバ１１内に搬入して、静電チャック２２の上面に載置する（ステップＳ２５）。
【００５９】
次いで、ステップＳ２１と同様に、チャンバ１１内の圧力を上述した伝達効率が最適となる圧力、例えば６６５〜１３３０Ｐａ（５〜１０Ｔｏｒｒ）に制御する（ステップＳ２６）。
【００６０】
次いで、ステップＳ２２と同様に、温度測定装置４３によりフォーカスリング２４の温度を測定すると共に、ノズル３９から高温ガスをフォーカスリング２４の少なくとも一部に向けて噴射する（ステップＳ２７）。ステップＳ２７でも、上述した温度制御機構によりフォーカスリング２４の温度を上記所定の処理時温度に制御し、さらに、ウエハＷをチャンバ１１内に待機させる（ステップＳ２８）。これにより、フォーカスリング２４の温度は上記所定の処理時温度に確実に制御される。
【００６１】
次いで、ウエハＷを静電チャック２２の上面に吸着保持した後に、サセプタ１２及びガス導入シャワーヘッド２９に高周波電力を印加して、サセプタ１２及びガス導入シャワーヘッド２９の間の処理空間Ｓに高周波電力を印加することにより、該処理空間Ｓにおいてガス導入シャワーヘッド２９から供給された処理ガスを高密度のプラズマにしてイオンやラジカルを発生させ、該イオン等によってエッチング未処理のウエハＷにエッチング処理を施す（ステップＳ２９）。ここで、フォーカスリング２４の温度は上記所定の処理時温度に制御されているため、処理空間Ｓに発生するプラズマとフォーカスリング２４との間での熱の移動が最小となり、ウエハＷ上のプラズマの状態を所望の状態に維持することができる。さらに、ウエハＷの周縁部とフォーカスリング２４との間においても熱の移動が最小となり、ウエハＷの処理温度を面内において一様に維持することができる。
【００６２】
そして、エッチング処理済みのウエハＷをチャンバ１１内から搬出して（ステップＳ３０）、本処理を終了する。
【００６３】
図２の基板処理によれば、エッチング未処理のウエハＷをチャンバ１１内に収容する前に、ノズル３９から高温ガスをフォーカスリング２４の少なくとも一部に向けて噴射して、フォーカスリング２４の温度を所定の処理時温度に制御してから、ウエハＷをチャンバ１１内に搬入して、ウエハＷにエッチング処理を施すので、処理空間Ｓに発生するプラズマとフォーカスリング２４との間での熱の移動が最小となり、ウエハＷ上のプラズマの状態を所望の状態に維持することができ、さらに、ウエハＷの周縁部とフォーカスリング２４との間においても熱の移動が最小となり、ウエハＷの処理温度を面内において一様に維持することができ、もって、ウエハＷに施すエッチング処理の均一性を向上させることができる。また、ウエハＷをチャンバ１１内に搬入してからも、ノズル３９から高温ガスをフォーカスリング２４の少なくとも一部に向けて噴射して、ウエハＷをチャンバ１１内に待機させるので、フォーカスリング２４の温度を所定の処理時温度に確実に制御することができる。
【００６４】
本実施の形態では、ノズル３９から高温ガスを噴射してフォーカスリング２４の温度を制御したが、レーザを照射してフォーカスリング２４の温度を制御してもよい。
【００６５】
また、本実施の形態では、ノズル３９からフォーカスリング２４に向けて高温ガスを噴射したが、フォーカスリング２４以外に処理空間Ｓに発生するプラズマに面するチャンバ内部材があれば、該チャンバ内部材に向けても高温ガスを噴射する。これにより、ウエハＷ上のプラズマの状態を所望の状態に確実に維持することができる。
【００６６】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る基板処理装置について説明する。
【００６７】
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであり、温度制御機構の構成が上述した第１の実施の形態と異なるのみである。したがって、同様の構成については説明を省略し、以下に第１の実施の形態と異なる構成や作用についてのみ説明を行う。
【００６８】
図３は、本実施の形態に係る基板処理装置の構成を概略的に示す図である。
【００６９】
図３において、基板処理装置４６におけるチャンバ１１の天井部には、サセプタ１２と対向するようにガス噴射シャワーヘッド４７（ガス噴射系）が配置されている。
【００７０】
ガス噴射シャワーヘッド４７におけるバッファ室３５には処理ガス供給源３６から処理ガスを導入すると共に、高温ガス導入部３８から高温ガスを導入するガス導入管４８が接続されている。ガス噴射シャワーヘッド４７は、ガス導入管４８によりバッファ室３５内へ導入された処理ガスを、ガス孔３２を介して反応室１７内へ噴射すると共に、ガス導入管４８によりバッファ室３５内へ導入された高温ガスを、ガス孔３２を介してフォーカスリング２４の少なくとも一部に向けて噴射する。
【００７１】
本実施の形態では、ガス噴射シャワーヘッド４７、高温ガス導入部３８、温度測定装置４３及び制御部４０がフォーカスリング２４の温度を所定の処理時温度に制御する温度制御機構（噴射機構）として構成される。
【００７２】
本実施の形態によれば、処理ガスを反応室１７内へ噴射するガス噴射シャワーヘッド４７からフォーカスリング２４の少なくとも一部に向けて高温ガスを噴射するので、ウエハＷにエッチング処理を施す際、上述した第１の実施の形態と同様の効果を簡素な構成で実現することができる。
【００７３】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る基板処理装置について説明する。
【００７４】
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第１の実施の形態及び第２の実施の形態と基本的に同じであり、温度制御機構の構成が上述した第１の実施の形態及び第２の実施の形態と異なるのみである。したがって、同様の構成については説明を省略し、以下に第１の実施の形態及び第２の実施の形態と異なる構成や作用についてのみ説明を行う。
【００７５】
図４は、本実施の形態に係る基板処理装置の構成を概略的に示す図である。
【００７６】
図４において、基板処理装置４９におけるサセプタ１２には、高温ガス導入部３８から高温ガスを導入するガス導入管５０が接続された、フォーカスリング２４の少なくとも一部に向けて高温ガスを噴射する噴射孔５１が形成されている。
【００７７】
本実施の形態では、噴射孔５１、高温ガス導入部３８、温度測定装置４３及び制御部４０がフォーカスリング２４の温度を所定の処理時温度に制御する温度制御機構（噴射機構）として構成される。
【００７８】
本実施の形態によれば、サセプタ１２に形成された噴射孔５１からフォーカスリング２４の少なくとも一部に向けて高温ガスを噴射するので、ウエハＷにエッチング処理を施す際、上述した第１の実施の形態と同様の効果を簡素な構成で実現することができる。
【００７９】
なお、上述した各実施の形態では、エッチング処理が施される基板が半導体デバイス用のウエハであったが、基板はこれに限られず、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＦＰＤ（Flat Panel Display）等に用いる各種基板や、フォトマスク、ＣＤ基板、プリント基板等であってもよい。
【００８０】
また、本発明の目的は、上述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、コンピュータに供給し、コンピュータのＣＰＵが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
【００８１】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した各実施の形態の機能を実現することになり、プログラムコード及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００８２】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ）等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、他のＲＯＭ等の上記プログラムコードを記憶できるものであればよい。或いは、上記プログラムコードは、インターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることによりコンピュータに供給されてもよい。
【００８３】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、ＣＰＵ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００８４】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００８５】
上記プログラムコードの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の基板処理装置が実行する基板処理のフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る基板処理装置の構成を概略的に示す図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る基板処理装置の構成を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
Ｗ  ウエハ
Ｓ  処理空間
１０，４６，４９  基板処理装置
２４  フォーカスリング
３８  高温ガス導入部
３９  ノズル
４０  制御部
４１  ガス調温部
４２  導入制御部
４３  温度測定装置
４７  ガス噴射シャワーヘッド
４８，５０  ガス導入管
５１  噴射孔
【図１】
2008243937.tif 000003
【図２】
2008243937.tif 000004
【図３】
2008243937.tif 000005
【図４】
2008243937.tif 000006