(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ生成領域と被処理物を処理する処理室とが分離されており、前記プラズマ生成領域にて生成された活性種を前記処理室に導くようになされたダウンフロー型のドライエッチング装置において、
前記処理室の内部に設けられ、前記被処理物を載置することができる載置台と、
前記処理室の内部における前記載置台の上方に設けられ、後記昇降手段によって持ち上げられた前記被処理物の表面が当接することで前記被処理基板の表面を覆う当て部材と、
前記載置台から上方に向けて突出し前記載置台上の前記被処理物を持ち上げる、上下方向に進退可能な複数のリフトピンであって、前記被処理物の表面のみをエッチング処理する際には前記載置台の載置面よりも下方に退避し、前記被処理物の裏面のみをエッチング処理する際には前記被処理物の表面が前記当て部材に当接する位置まで前記被処理物を持ち上げ、前記被処理物の両面をエッチング処理する際には前記被処理物を前記当て部材と前記載置台との中間位置まで持ち上げるリフトピンを有する昇降手段と、
を備えたことを特徴とするドライエッチング装置。
【請求項２】
前記昇降手段は、前記被処理物の裏面をエッチング処理する際には、前記リフトピンによって前記被処理物が持ち上げられると共に、前記複数のリフトピンのうちの前記被処理物の裏面の支持に寄与する前記リフトピンがエッチング処理中に順次入れ替わることを特徴とする請求項１記載のドライエッチング装置。
【請求項３】
前記昇降手段は、少なくとも６本の前記リフトピンを有し、前記被処理物の裏面をエッチング処理する際には少なくとも３本の前記リフトピンによって前記被処理物の裏面が支持されており、少なくとも６本の前記リフトピンのうちの前記被処理物の支持に寄与する前記リフトピンが、エッチング処理中に、少なくとも３本を一組として順次入れ替わることを特徴とする請求項１記載のドライエッチング装置。
【請求項４】
前記載置台には前記被処理物を吸着保持するための静電チャック装置が設けられており、前記被処理物の表面のみをエッチング処理する際には前記静電チャック装置によって前記被処理物を吸着保持することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のドライエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドライエッチング装置に係わり、特に、プラズマ生成領域と被処理物を処理する処理室とが分離されており、プラズマ生成領域にて生成された活性種を処理室に導くようになされたダウンフロー型ドライエッチング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造用シリコンウエハや液晶ディスプレイ用ガラス基板上の導電体膜、絶縁膜等を処理するための装置として、処理室から離れた位置で生成したマイクロ波プラズマを利用した放電分離型のダウンフロー型ドライエッチング装置がある。
【０００３】
図２は、従来のダウンフロー型ドライエッチング装置の概略構成を示した図であり、このドライエッチング装置は処理室１を内部に形成する真空容器２を備えており、この真空容器２の内部にはウエハ（被処理物）３を載置するための載置台４が設けられている。この載置台４には静電チャック装置（図示せず）が組み込まれ、静電チャック装置に直流電圧を印加することによってウエハ３が静電吸着され、さらに、ウエハ３の裏面側に熱伝達用のガスを導入することにより熱伝達の効率を改善するようにしている。なお、真空容器２の内部は排気口５を介して真空排気される。
【０００４】
真空容器２には活性種輸送管６の一端が接続されており、この活性種輸送管６の他端には放電管７の一端が接続され、放電管７の他端にはプロセスガス８を導入するガス導入口９が形成されている。なお、放電管７を形成する誘電体としては、石英、サファイア、アルミナ、窒化アルミニウム等を使用することができる。
【０００５】
放電管７には断面方形のマイクロ波導波管１０が添設されており、このマイクロ波導波管１０は放電管７の管軸方向に沿って延設されたマイクロ波放出部１１を有し、このマイクロ波放出部１１の管軸方向に沿ってスリット１２が形成されている。なお、スリット１２はマイクロ波導波管１０のＥ面に形成することもできる。
【０００６】
そして、マイクロ波導波管１０の内部を通ってマイクロ波放出部１１まで導かれたマイクロ波は、スリット１２を介して放電管７の内部のプラズマ生成領域１３に向けて放出され、ガス導入口９から放電管７の内部に導入されたプロセスガス８がマイクロ波で励起されてプラズマ１４が生成される。
【０００７】
放電管７内部のプラズマ生成領域１３にてプラズマ１４が生成されると、プロセスガス中に活性種（ラジカル）が生成され、この活性種が活性種輸送管６を通って処理室１内に導かれ、ウエハ３の表面に到達した活性種によってエッチング処理が行われる。
【０００８】
なお、上述したエッチング装置は、被処理物表面の薄膜のエッチングやレジストのアッシング等に使用されるものであり、プロセスガスとしては、例えば、酸素ガス単体、又は酸素ガスにＣＦ４、ＮＦ３、ＳＦ６等のフッ素ガスを添加した混合ガス、或いはこれらの混合ガスに水素ガスを添加した混合ガス等が使用される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来のダウンフロー型ドライエッチング装置は、ウエハ等の被処理物の表面に形成された膜をエッチング処理するためのものであり、被処理物の裏面に形成された膜を処理することはできない。例えば、上述した従来のダウンフロー型ドライエッチング装置を用いて被処理物表面のレジスト、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ポリシリコン膜等のエッチングが可能であるが、ウエハの裏面に形成された同種の膜を除去することはできない。
【００１０】
このため、ウエハ裏面に形成された膜をダウンフロー型ドライエッチング装置を用いて除去するためには、ウエハの表面側にレジスト膜を塗布し、ウエハの表面側を下に向けて載置台に載せ、ウエハの裏面側を上方に向けた状態でエッチング処理する必要がある。或いはまた、薬液を用いたウェット処理によってウエハ裏面の膜をエッチング除去する必要がある。
【００１１】
このように従来は、ウエハの裏面に形成された膜を除去するためには、ウエハの表面に対するエッチング処理とは別の工程でエッチングする必要があり、そのため、処理工程の数が増加して処理時間が長期化してしまうという問題があった。
【００１２】
本発明は、上述した事情を考慮して成されたものであって、被処理物の裏面をエッチング処理する場合であっても、処理工程数の増加や処理時間の長期化を抑制することができるダウンフロー型ドライエッチング装置を提供することを目的とする。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明は、プラズマ生成領域と被処理物を処理する処理室とが分離されており、前記プラズマ生成領域にて生成された活性種を前記処理室に導くようになされたダウンフロー型のドライエッチング装置において、
前記処理室の内部に設けられ、前記被処理物を載置することができる載置台と、
前記処理室の内部における前記載置台の上方に設けられ、後記昇降手段によって持ち上げられた前記被処理物の表面が当接することで前記被処理基板の表面を覆う当て部材と、
前記載置台から上方に向けて突出し前記載置台上の前記被処理物を持ち上げる、上下方向に進退可能な複数のリフトピンであって、前記被処理物の表面のみをエッチング処理する際には前記載置台の載置面よりも下方に退避し、前記被処理物の裏面のみをエッチング処理する際には前記被処理物の表面が前記当て部材に当接する位置まで前記被処理物を持ち上げ、前記被処理物の両面をエッチング処理する際には前記被処理物を前記当て部材と前記載置台との中間位置まで持ち上げるリフトピンを有する昇降手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、好ましくは、前記昇降手段は、前記被処理物の裏面をエッチング処理する際には、前記リフトピンによって前記被処理物が持ち上げられると共に、前記複数のリフトピンのうちの前記被処理物の裏面の支持に寄与する前記リフトピンがエッチング処理中に順次入れ替わるようにする。
【００１５】
また、好ましくは、前記昇降手段は、少なくとも６本の前記リフトピンを有し、前記被処理物の裏面をエッチング処理する際には少なくとも３本の前記リフトピンによって前記被処理物の裏面が支持されており、少なくとも６本の前記リフトピンのうちの前記被処理物の支持に寄与する前記リフトピンが、エッチング処理中に、少なくとも３本を一組として順次入れ替わるようにする。
【００１６】
また、好ましくは、前記載置台には前記被処理物を吸着保持するための静電チャック装置が設けられており、前記被処理物の表面のみをエッチング処理する際には前記静電チャック装置によって前記被処理物を吸着保持するようにする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態によるドライエッチング装置について図面を参照して説明する。なお、本実施形態によるドライエッチング装置は、図２に示した従来のドライエッチング装置と概略構成が共通しており、以下では、従来のドライエッチング装置と異なる部分である昇降手段を中心として説明する。
【００１９】
図１（Ａ）に示したように本実施形態によるドライエッチング装置は、ウエハ（被処理物）３の裏面に対してエッチング処理を行う際にウエハ３を載置台４から持ち上げるための昇降手段２０を備えている。昇降手段２０は、ウエハ３を持ち上げる際に載置台４から上方に向けて突出する、上下方向に進退可能な６本のリフトピン２１を有する。載置台４にはウエハ３を吸着保持するための静電チャック装置２２が設けられている。図１（Ｂ）は静電チャック装置２２を上方から見た図であり、この図から分かるように静電チャック装置２２には、リフトピン２１が挿通される６個のピン孔２３が形成されている。
【００２０】
なお、載置台４はジャケット構造の恒温部２４の上に取り付けられており、恒温部２４に熱媒体２５を循環させることによって載置台４の温度を制御し、ひいてはウエハ３の温度を制御するようになっている。
【００２１】
また、処理室１の内部における載置台４の上方には、リフトピン２１によって押し上げられたウエハ３の表面が当接される当て部材２６が設けられている。この当て部材２６の表面には、ウエハ３の外径よりもやや小径のＯリング２７が取り付けられている。
【００２２】
本実施形態によるドライエッチング装置を用いてウエハ３の表面のみをエッチング処理する際には、ウエハ３を静電チャック装置２２によって吸着保持した状態で処理室１内に活性種を供給してエッチング処理を行う。このとき、６本のリフトピン２１はすべて、静電チャック装置２２の載置面よりも下方に退避している。
【００２３】
次に、ウエハ３の裏面のみをエッチング処理する場合には、リフトピン２１を上昇させてウエハ３を持ち上げ、ウエハ３の表面を当て部材２６のＯリング２７に当接することにより、ウエハ３の表面を当て部材２６で覆うことでエッチングを防止するようにする。
【００２４】
次に、ウエハ３の表面及び裏面の両方をエッチング処理する場合には、リフトピン２１を途中まで上昇させてウエハ３を当て部材２６と載置台４との中間位置まで持ち上げ、この状態で処理室１内に活性種を供給する。
【００２５】
そして、ウエハ３の裏面を単独で或いは表面と共にエッチング処理する際には、リフトピン２１によるウエハ３の裏面の支持位置をエッチング処理中に変えるようにする。具体的には、全６本のリフトピン２１のうちの３本一組のリフトピン２１によってウエハ３の裏面を支持すると共に、ウエハ３の支持に寄与する３本一組のリフトピン２１が組単位でエッチング処理中に順次入れ替わるようにする。このようにすれば、ウエハ３の裏面にリフトピン２１が接触した部分においてエッチング処理が妨げられることを防止することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によるドライエッチング装置によれば、昇降手段によって被処理物を載置台から持ち上げることによって被処理物の裏面のエッチング処理が可能となるので、被処理物の裏面をエッチング処理する場合であっても、処理工程数の増加や処理時間の長期化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の一実施形態によるドライエッチング装置の主要部を示した縦断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示した静電チャック装置の上面図。
【図２】従来のダウンフロー型ドライエッチング装置の概略構成を示した図。
【符号の説明】
１  処理室
２  真空容器
３  ウエハ（被処理物）
４  載置台
６  活性種輸送管
２０  昇降手段
２１  リフトピン
２２  静電チャック装置
２３  ピン孔
２６  当て部材
２７  Ｏリング
【図１】
0003967556.tif 000002
【図２】
0003967556.tif 000003