(57)【要約】【課題】マスクを容易に静電チャック上に搬送して配置し、静電チャックに所望のパターンを形成することを目的とする。【解決手段】所望のパターンが形成された第１のマスクと、前記第１のマスクの外周部にて前記第１のマスクと所定の隙間を空けて配置された第２のマスクと、一端が前記第１のマスクと連結し、他端が前記第２のマスクと連結し、前記第１及び第２のマスクよりも高い位置にて該第１及び第２のマスクをブリッジするブリッジ部材と、を有し、前記第１及び第２のマスクは、３つ以上の前記ブリッジ部材により３か所以上でブリッジされ、一体化する、ステンシルマスクが提供される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望のパターンが形成された第１のマスクと、
前記第１のマスクの外周部にて前記第１のマスクと所定の隙間を空けて配置された第２のマスクと、
一端が前記第１のマスクと連結し、他端が前記第２のマスクと連結し、前記第１及び第２のマスクよりも高い位置にて該第１及び第２のマスクをブリッジするブリッジ部材と、を有し、
前記第１及び第２のマスクは、３つ以上の前記ブリッジ部材により３か所以上でブリッジされ、一体化する、ステンシルマスク。
【請求項２】
前記第２のマスクの内径は、前記ステンシルマスクを配置する静電チャック下の載置台の径よりも小さく、
前記第２のマスクの外径は、前記載置台の径よりも大きい、
請求項１に記載のステンシルマスク。
【請求項３】
前記ステンシルマスクは、前記所望のパターンの側面の少なくとも先端部がテーパ状に形成されている、
請求項１又は２に記載のステンシルマスク。
【請求項４】
前記第１のマスクは、基板に実行されるプラズマ処理の種類に応じてパターンが異なる複数のマスクのうちの一つである、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のステンシルマスク。
【請求項５】
静電チャックを有するチャンバと、
前記チャンバ内にガスを供給するガス供給源と、
前記チャンバ内に高周波電力を印加する高周波電源と、を有し、
前記請求項１〜４のいずれか一項に記載のステンシルマスクを静電チャック上に配置し、
前記印加された高周波電力により前記供給されたガスからプラズマを生成し、生成されたプラズマによって前記静電チャック上に所望のパターンの膜を成膜する、
プラズマ処理装置。
【請求項６】
前記ガスを前記チャンバ内に導入するガスシャワーヘッドを有し、
前記ガスシャワーヘッドから前記チャンバの外縁部に第１のガスを供給し、前記チャンバの中央部に第１のガスとはガス種又はガス比が異なる第２のガスを供給し、
前記生成されたプラズマによって前記静電チャック上に成膜されるパターンの外縁部と中央部との膜の厚さ又は膜質を調整する、
請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
チャンバ内にて静電チャック上の基板にプラズマ処理を実行するプラズマ処理方法であって、
前記請求項１〜４のいずれか一項に記載のステンシルマスクを静電チャック上に配置し、
前記チャンバ内にガスを供給し、
前記チャンバ内に高周波電力を印加し、
前記印加された高周波電力により前記供給されたガスからプラズマを生成し、生成されたプラズマによって前記静電チャック上に所望のパターンの膜を成膜する、
処理を含む、プラズマ処理方法。
【請求項８】
前記ステンシルマスクを前記チャンバから搬出し、
１又は数ロットの基板のプラズマ処理が実行された後、或いは所定の時間経過後、前記ステンシルマスクを前記チャンバ内に搬入し、前記静電チャック上に配置し、
プラズマにより前記静電チャック上に新たなパターンの膜を成膜する、
処理を含む、請求項７に記載のプラズマ処理方法。
【請求項９】
前記ステンシルマスクを前記静電チャック上に配置する処理は、
前記静電チャック上の所望のパターンを除去した後に実行される、
請求項８に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１０】
前記所望のパターンの膜を成膜する処理では、
前記ステンシルマスクのブリッジ部材下の第１及び第２のマスクの間の空間にプラズマが拡散される、
請求項７〜９のいずれか一項に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１１】
前記ガスを前記チャンバ内に導入するガスシャワーヘッドの外縁部から第１のガスを供給し、前記ガスシャワーヘッドの中央部から第１のガスとはガス種又はガス比が異なる第２のガスを供給し、
前記生成されたプラズマによって、前記静電チャック上に成膜されるパターンの外縁部の膜及び中央部の膜の厚さを調整する、
請求項７〜１０のいずれか一項に記載のプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステンシルマスク、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ処理装置は、ウェハをチャンバ内に搬入し、静電チャック上に保持した状態でプラズマ処理を施す。ウェハを載置する静電チャックの表面にはドット等のパターン（以下、「表面パターン」ともいう。）が形成されている。静電チャックの表面パターンは、ウェハの温度を制御する際に重要な機能を有するため、対象工程により機種毎に様々な形状に最適化されることが好ましい。表面パターンの変更には設計、パターンの最適化、最適化されたパターンが形成されたマスクの作成が必要であり、かつ多大なコストと時間がかかる。
【０００３】
これに対して、ウェハの温度を精度よく制御するためにヒータ内蔵型の静電チャックを用いる場合、静電チャックの表面の研磨条件を変更し、ウェハの接触面積を変更することでウェハの温度を制御することが行われている。
【０００４】
また、例えば、特許文献１には、静電チャック上に外側リング形状体と複数の開口を有する中央体とからなるマスクを配置し、成膜処理を行うことで静電チャック上に成膜材料を堆積させることで、静電チャック上にウェハスペーシングマスクを作る装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２００５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、外側リング形状体と中央体とを別々に搬送し、静電チャック上に別々に載置しなければならない。よって、外側リング形状体と中央体とが静電チャック上に載置されるまでに一度はチャンバを大気に開放しなければならない。よって、マスクの搬送が煩雑で全体のスループットが低下する。
【０００７】
また、中央部が開口している外側リング形状体を、静電チャック上に載置するウェハ等を保持するピンを使って保持することは困難である。このため、外側リング形状体を保持し、静電チャックに配置するための部材を新たに設置する必要が生じ、コストが高くなる。
【０００８】
上記課題に対して、一側面では、本発明は、マスクを容易に静電チャック上に搬送して配置し、静電チャックに所望のパターンを形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、一の態様によれば、所望のパターンが形成された第１のマスクと、前記第１のマスクの外周部にて前記第１のマスクと所定の隙間を空けて配置された第２のマスクと、一端が前記第１のマスクと連結し、他端が前記第２のマスクと連結し、前記第１及び第２のマスクよりも高い位置にて該第１及び第２のマスクをブリッジするブリッジ部材と、を有し、前記第１及び第２のマスクは、３つ以上の前記ブリッジ部材により３か所以上でブリッジされ、一体化する、ステンシルマスクが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
一の態様によれば、マスクを容易に静電チャック上に搬送して配置し、静電チャックに所望のパターンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係るプラズマ処理装置の縦断面を示す図。
【図２】一実施形態に係るステンシルマスクの構成の一例を示す図。
【図３】一実施形態に係るステンシルマスクのパターンの一例を示す図。
【図４】一実施形態に係るステンシルマスクのパターンの断面例を示す図。
【図５】一実施形態に係るプラズマ処理方法の一例を示すフローチャート。
【図６】図５のプラズマ処理方法を概念的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。
【００１３】
［プラズマ処理装置の全体構成］
まず、本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置１を例に挙げて説明する。プラズマ処理装置１は、静電チャック１０６に所望のパターンを形成可能な装置である。本実施形態にかかるプラズマ処理装置１は、チャンバ１０内に載置台２０（下部電極）とガスシャワーヘッド２５（上部電極）とを対向配置し、ガスシャワーヘッド２５からガスをチャンバ１０内に供給する平行平板型のプラズマ処理装置である。
【００１４】
プラズマ処理装置１は、例えばアルミニウム等の導電性材料からなるチャンバ１０及びチャンバ１０内にガスを供給するガス供給源１５を有する。チャンバ１０は、接地されている。ガス供給源１５は、静電チャック１０６へのパターンの成膜処理、エッチング処理及びウェハレスドライクリーニング（ＷＬＤＣ）処理においてそれぞれ特定のガスを供給する。
【００１５】
チャンバ１０内には半導体ウェハ（以下、単に「ウェハ」という。）を載置する載置台２０が設けられている。ウェハＷは、プラズマ処理対象である基板の一例である。
【００１６】
載置台２０の上面には、ウェハＷを静電吸着するための静電チャック１０６が設けられている。静電チャック１０６は、絶縁体１０６ｂの間にチャック電極１０６ａを挟み込んだ構造となっている。チャック電極１０６ａには直流電圧源１１２が接続され、直流電圧源１１２から電極１０６ａに電流が供給されることにより、ウェハＷはクーロン力によって静電チャック１０６に吸着される。
【００１７】
載置台２０は、支持体１０４により支持されている。支持体１０４の内部には、冷媒流路１０４ａが形成されている。冷媒流路１０４ａには、冷媒入口配管１０４ｂ及び冷媒出口配管１０４ｃが接続されている。冷媒流路１０４ａには、適宜冷媒として例えば冷却水等が循環される。
【００１８】
伝熱ガス供給源８５は、ヘリウムガス（Ｈｅ）やアルゴンガス（Ａｒ）等の伝熱ガスをガス供給ライン１３０に通して静電チャック１０６上のウェハＷの裏面に供給する。かかる構成により、静電チャック１０６は、冷媒流路１０４ａを循環する冷却水と、ウェハＷの裏面に供給する伝熱ガスとによって温度制御される。この結果、ウェハを所定の温度に制御することができる。
【００１９】
載置台２０には、２周波重畳電力を供給する電力供給装置３０が接続されている。電力供給装置３０は、第１周波数の第１高周波電力（プラズマ生起用高周波電力）を供給する第１高周波電源３２と、第１周波数よりも低い第２周波数の第２高周波電力（バイアス電圧発生用高周波電力）を供給する第２高周波電源３４を備える。第１高周波電源３２は、例えば、４０ＭＨｚの第１高周波電力を供給し、第２高周波電源３４は、例えば、３．２ＭＨｚの第２高周波電力を供給する。
【００２０】
第１高周波電源３２は、第１整合器３３を介して載置台２０に電気的に接続される。第２高周波電源３４は、第２整合器３５を介して載置台２０に電気的に接続される。第１及び第２整合器３３、３５は、それぞれ第１及び第２高周波電源３２、３４の内部（または出力）インピーダンスに負荷インピーダンスを整合させる。第１及び第２整合器３３、３５は、チャンバ１０内にプラズマが生成されているときに第１、第２高周波電源３２、３４の内部インピーダンスと負荷インピーダンスとが見かけ上一致するように機能する。
【００２１】
ガスシャワーヘッド２５は、その周縁部を被覆する絶縁体のシールドリング４０を介してチャンバ１０の天井部に取り付けられている。ガスシャワーヘッド２５は、電気的に接地してもよいし、図示しない可変直流電源を接続してガスシャワーヘッド２５に所定の直流（ＤＣ）電圧が印加されるように構成してもよい。
【００２２】
ガスシャワーヘッド２５には、ガス供給源１５からガスを導入するためのガス導入口４５が形成されている。ガスシャワーヘッド２５の内部にはガス導入口４５から導入されたガスを拡散するセンタ側の拡散室５０ａ及びエッジ側の拡散室５０ｂが設けられている。
【００２３】
ガスシャワーヘッド２５には、これらの拡散室５０からガスをチャンバ１０内に供給する多数のガス供給孔５５が形成されている。各ガス供給孔５５は、載置台２０とガスシャワーヘッド２５との間にガスを供給できるように配置されている。
【００２４】
かかる構成により、ガスシャワーヘッド２５の外縁部から第１のガスを供給し、ガスシャワーヘッド２５の中央部から第１のガスとはガス種又はガス比が異なる第２のガスを供給するように制御できる。これにより、静電チャック１０６に所望のパターンを形成する際に、静電チャック１０６の外縁部に成膜される膜と中央部に成膜される膜の厚さや膜質を異ならせるように制御可能である。
【００２５】
排気装置６５は、チャンバ１０の底面に設けられた排気口６０に接続されている。排気装置６５は、チャンバ１０内のガスを排気し、これにより、チャンバ１０内を所定の真空度に維持する。
【００２６】
チャンバ１０の側壁にはゲートバルブＧが設けられている。ウェハＷは、ゲートバルブＧからチャンバ１０内に搬入され、プラズマ処理後にゲートバルブＧからチャンバ１０外に搬出される。
【００２７】
プラズマ処理装置１には、装置全体の動作を制御する制御部１００が設けられている。制御部１００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１０５、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１１０及びＲＡＭ（Random  Access  Memory）１１５を有している。ＣＰＵ１０５は、ＲＡＭ１１５等の記憶領域に格納された各種レシピに従って、後述されるプラズマ処理を実行する。レシピには、各プロセスに対する装置の制御情報であるプロセス時間、圧力（ガスの排気）、高周波電力や電圧、各種プロセスガス流量、チャンバ内温度（上部電極温度、チャンバの側壁温度、ＥＳＣ温度など）などが記載されている。なお、これらのプログラムや処理条件を示すレシピは、図示しないハードディスクや半導体メモリに記憶されてもよい。また、レシピは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬性のコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体に収容された状態で記憶領域の所定位置に保存されてもよい。
【００２８】
以上、本実施形態に係るプラズマ処理装置１の全体構成について説明した。かかる構成のプラズマ処理装置１によって、（１）静電チャック１０６のパターン形成のための成膜処理→（２）ウェハＷのエッチング処理→（３）ウェハレスドライクリーニング処理の順にプラズマ処理が実行される。
【００２９】
（１）静電チャック１０６のパターン形成のための成膜処理では、所望のパターンが形成されたステンシルマスクがチャンバ１０内に搬入され、パターンが形成されていない静電チャック１０６上に設置される。次いで、ガス供給源１５から成膜ガスがチャンバ１０内に供給される。第１及び第２高周波電源３２，３４からチャンバ１０内に供給された高周波電力により成膜ガスからプラズマが生成される。生成されたプラズマにより静電チャック１０６の表面に所望のパターンが成膜される。処理後、ステンシルマスクがチャンバ１０から搬出される。
【００３０】
（２）ウェハＷのエッチング処理では、ウェハＷがチャンバ１０に搬入され、載置台２０に載置される。次いで、エッチング用のプロセスガス、高周波電力がチャンバ１０内に供給され、プラズマが生成される。生成されたプラズマによりウェハＷにプラズマエッチング処理が施される。処理後、ウェハＷがチャンバ１０から搬出される。
【００３１】
（３）ウェハレスドライクリーニング処理では、ウェハＷを静電チャック１０６に載置しない状態でクリーニングガス、高周波電力がチャンバ１０内に供給され、プラズマが生成される。生成されたプラズマによりチャンバ１０内が洗浄される。なお、ウェハＷを静電チャック１０６に載置した状態でクリーニング処理を行ってもよい。
【００３２】
以下では、本実施形態に係る静電チャック１０６のパターン形成に用いられるステンシルマスクの構成及びステンシルマスクを用いたプラズマ処理方法（パターン形成のための成膜処理）について説明する。
【００３３】
［ステンシルマスクの構成］
本実施形態に係るステンシルマスクの構成について、図２を参照しながら説明する。本実施形態に係るステンシルマスクは、静電チャック１０６上にパターンを形成するためのマスクとして機能する。ステンシルマスクが置かれる静電チャック１０６の表面は、フラットでパターンがまったくないか、最も簡易的なパターンが形成されていればよい。
【００３４】
本実施形態にかかるステンシルマスク２６は、図２に示すように中央部に所望のパターンが形成された円盤状の第１のマスク２１と、その外周部にリング状の第２のマスク２２とを有する。第２のマスク２２は、第１のマスク２１の外周部にて第１のマスク２１と所定の隙間を空けて配置されている。
【００３５】
第１のマスク２１と第２のマスク２２とは別体であって、静電チャック１０６の外周側にリング状の膜（以下、「シールバンド」ともいう。）を形成するように所定の幅の隙間が設けられている。シールバンドは、プラズマ処理中、ウェハＷの放熱を促すためにウェハＷと静電チャック１０６との間に導入される伝熱ガスがウェハＷと静電チャック１０６との間から静電チャック１０６の外周側に漏れることを抑制する。
【００３６】
また、第１のマスク２１には格子状のパターンが形成されている。これにより、シールバンドより内側の静電チャック１０６の表面には、格子状の表面パターンが成膜される。このようにして本実施形態では、静電チャック１０６上に対象工程に応じた最適な表面パターンを形成することができる。
【００３７】
第１のマスク２１と第２のマスク２２とが分離し、一体として搬送することができない場合、第１のマスク２１及び第２のマスク２２の一方のマスクを搬入して成膜した後、搬入したマスクを搬出し、その後、他方のマスクを搬入して成膜することになる。
【００３８】
この場合、搬送処理とプラズマ処理とを２回行うため、一方のマスクをチャンバ１０内に搬入後、表面パターンの形成を完了するまでにチャンバ１０内を大気解放しなければならない。この結果、搬送時間、チャンバ１０内の雰囲気の調整時間、成膜時間等、表面パターンの形成を完了するまでにマスクを１回搬送する場合と比べて２倍以上の時間がかかり効率が著しく低下する。また、プラズマ処理装置１に設けられた図示しない複数の保持ピンは、静電チャック１０６の中央部において主にウェハＷの裏面でウェハＷを保持するため、中央部が開口された第２のマスク２２を複数の保持ピンにより保持することは困難である。
【００３９】
そこで、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、本実施形態にかかるステンシルマスク２６は、第１のマスク２１と第２のマスク２２とを連結する４つのブリッジ部材２３を有する。各ブリッジ部材２３は、一端が第１のマスク２１と連結し、他端が第２のマスク２２と連結し、第１のマスク２１及び第２のマスク２２の上面よりも高い位置にて第１のマスク２１及び第２のマスク２２をブリッジする。図２（ｂ）に示すように、本実施形態では、４つのブリッジ部材２３が対向して均等に配置され、４方向から第１のマスク２１と第２のマスク２２とをブリッジすることで、第１のマスク２１と第２のマスク２２とが一体化したステンシルマスク２６が作成される。
【００４０】
ただし、ブリッジ部材２３の個数は３つ以上であればよく、ブリッジ部材２３は、３か所以上で第１のマスク２１と第２のマスク２２とを連結すればよい。また、ブリッジ部材２３は、必ずしも均等に配置される必要はなく、ステンシルマスク２６が搬送される際に第１のマスク２１と第２のマスク２２との連結状態が保持されるように配置されればよい。かかる構成により、第１のマスク２１と第２のマスク２２とは、３つ以上のブリッジ部材２３により３か所以上でブリッジされる。かかる構成により、第１のマスク２１と第２のマスク２２とを一度に搬送可能なステンシルマスク２６が形成される。
【００４１】
第２のマスク２２の内径Ｒ１は、ステンシルマスク２６を載置する静電チャック１０６下の載置台２０の径Ｒ０よりも小さい。また、第２のマスク２２の外径Ｒ２は、静電チャック１０６下の載置台２０の径Ｒ０よりも大きい。これにより、空間Ｓがリング状に成膜され、静電チャック１０６の外周部にてシールバンドが形成される。
【００４２】
ブリッジ部材２３の高さｈは、成膜ガスがプラズマとなってチャンバ１０内を拡散する際、ブリッジ部材２３の下方の空間Ｓにまわり込める高さであればよい。よって、１のマスク２１及び第２のマスク２２は、その表面よりも高い位置でブリッジングされる必要がある。これにより、ブリッジ部材２３の下方に成膜ガスから生成されたプラズマが回り込み、ブリッジ部材２３の下の空間Ｓにおいてもシールバンドを成膜することができる。また、ブリッジ部材２３は、コの字だけでなく、アーケード状、三角形状等、ブリッジ部材２３の下方の空間Ｓに成膜ガスがまわり込める形状であればどのような形状でもよい。
【００４３】
第１のマスク２１及び第２のマスク２２の材質は、シリコン（Ｓｉ）、石英、耐熱性のある樹脂等を用いることができる。第１のマスク２１及び第２のマスク２２は、プラズマを使った成膜に使用されるため、その材質には耐熱性に乏しいプラスチックは適さない。
【００４４】
第１のマスク２１は、ウェハＷに実行されるプラズマ処理の種類に応じてパターンが異なる複数のマスクのうちの一つである。第１のマスク２１のパターンとしては、例えば、図３に示す格子状のパターン、ドット状のパターン、複数の同心円が形成されたサークル状のパターン、その他どのようなパターンであってもよい。プラズマにより成膜することで、静電チャック１０６には、数μｍ程度の幅又はそれ以上の幅の表面パターンを形成することができる。
【００４５】
表面パターンは、ウェハＷの温度を決定する重要な機能を有する。よって、静電チャック１０６の表面パターンは機種毎に様々であり、本実施形態では、対象工程により表面パターンの最適化を行う。
【００４６】
図４に示すように、ステンシルマスク２６のパターンを形成する際のパターンの側面の形状は、垂直（ストレートエッジ）でもよい。ただし、特に成膜Ｄに親和性が高い材料が用いられる場合、図４（ａ）に示すように、成膜Ｄの縁に不要な突起が生じる場合がある。この場合、成膜後にステンシルマスク２６を静電チャック１０６から離脱させる際に静電チャック１０６に形成された表面パターンが損傷する恐れがある。
【００４７】
そこで、図４（ｂ）に示すように、ステンシルマスク２６に形成された所望のパターンの側面がテーパ状に形成されてもよい。また、図４（ｃ）に示すように、ステンシルマスク２６に形成された所望のパターンの側面の先端部が、テーパ状(ラッパ状)に形成されてもよい。図４（ｃ）は、パターンの側面の先端部がテーパ状に形成されているステンシルマスク２６の一例である。これにより、成膜に異方性を持たせることによって、成膜Ｄの縁に不要な突起が生じることを回避できる。これにより、ステンシルマスク２６を静電チャック１０６から離脱させる際に静電チャック１０６に形成された表面パターンが損傷することを防ぐことができる。なお、図４の例は、一例であり、ステンシルマスク２６のパターンの側面の形状はこれに限られない。
【００４８】
成膜工程では、第２のマスク２２の上方に位置する拡散室５０ｂ（図１参照）から載置台２０の外周部に第１のガスが供給される。また、第１のマスク２１の上方に位置する拡散室５０ａから載置台２０の中央部に第１のガスとはガス種又はガス比が異なる第２のガスが供給される。これにより、静電チャック１０６に所望のパターンを形成する際に、静電チャック１０６の中央部に成膜されるパターンと外縁部に成膜されるシールバンドとの厚さや膜質が異なるように制御できる。ただし、第１のガスと第２のガスとはガス種及びガス比が同じであってもよい。
【００４９】
[プラズマ処理方法]
次に、本実施形態にかかるプラズマ処理方法について、図５および図６を参照しながら説明する。図５は、本実施形態に係るプラズマ処理方法の一例を示すフローチャートである。図６は、図５のプラズマ処理方法を概念的に示す図である。本実施形態にかかるプラズマ処理方法には、ステンシルマスク２６を用いて静電チャック１０６の表面パターンを形成する処理が含まれる。
【００５０】
まず、チャンバ１０内にパターンのない静電チャック１０６が準備され（ステップＳ１、図６（ａ））、静電チャック１０６上にステンシルマスク２６が搬送され、設置される（ステップＳ２、図６（ｂ））。設置された第１のマスク２１及び第２のマスク２２は、静電チャック１０６により静電的に吸着されてもよい。
【００５１】
この状態で、プラズマ処理装置１内において、後述される所定のプロセス条件下にて成膜処理が行われ、静電チャック１０６上に表面パターンが形成される（ステップＳ３、図６（ｃ））。ここでは、プラズマを用いることにより、数ミクロン単位の表面パターンを形成できる。
【００５２】
次に、プラズマ処理装置１からステンシルマスク２６が撤去される（ステップＳ４、図６（ｄ））。次に、製品となるウェハＷがプラズマ処理装置１内に搬入され、プラズマ処理装置１を用いて、エッチングや成膜やアッシング等のプラズマ処理が行われ、ウェハＷの製品処理が完了する（ステップＳ５）。
【００５３】
ウェハＷの製品処理において、次に処理するウェハＷの製品の種類が直前に処理した製品の種類と異なる場合、静電チャック１０６上のパターンを除去して、次に処理する製品に対して最適化されたパターンを形成することが好ましい（メンテナンスの場合）。また、製品の種類が同じでも、経時的に表面パターンが崩れる場合、静電チャック１０６上のパターンを修復することが好ましい（リペアの場合）。
【００５４】
よって、所定時間経過後、又は所定ロット数のウェハＷの製品処理を実行後、又は、ウェハ毎にメンテナンス又はリペアが必要であるかどうかを判定する(ステップＳ６)。
【００５５】
ステップＳ６にてメンテナンスが必要と判定された場合、プラズマにより静電チャック１０６上のパターンが除去される（ステップＳ７）。その後、ステップＳ１のパターンが除去された静電チャック１０６上にステンシルマスク２６を設置し(ステップＳ１、Ｓ２)、再度、静電チャック１０６上に表面パターンを成膜する（ステップＳ９）。これにより、次の製品処理(ステップＳ１１)に応じて最適化された表面パターンを静電チャック１０６上に形成できる。
【００５６】
次に、マスクが撤去され（ステップＳ１０）、ウェハＷにプラズマ処理が実行され、、ウェハＷの製品処理が完了する（ステップＳ１１）。所定時間経過後、又は所定ロット数の製品処理を実行後、又は、ウェハ毎にメンテナンス又はリペアが必要であるかどうかを判定し(ステップＳ６)、判定結果に応じた処理が繰り返される。
【００５７】
一方、ステップＳ６にてリペアと判定された場合、静電チャック１０６にステンシルマスク２６を設置し(ステップＳ２)、再度、静電チャック１０６上に表面パターンを成膜する。これにより、経時的に崩れた表面パターンを修復することができる。なお、ステンシルマスク２６の位置決めは、ステンシルマスク２６に形成されたマークと静電チャック１０６に形成されたマークを一致させることによって行われてもよい。
【００５８】
なお、ステップＳ３、Ｓ９のパターン形成及びステップＳ４、Ｓ１０のマスク撤去後であって、ステップＳ５、Ｓ１１の製品処理前に、図６（ｅ）に示すクリーニング処理を行ってもよい。その場合、ダミーウェハＤＷを静電チャック１０６上に載置した状態で、例えばＯ２プラズマによるクリーニングが実行されてもよい。これにより、表面パターンの成膜時（ステップＳ３、Ｓ９）にチャンバ１０の内壁に付着した膜を除去し、製品処理中においてパーティクルの発生を抑えることができる。
【００５９】
[プラズマ処理：表面パターン形成時のプロセス条件例] 
最後に、表面パターンの成膜処理におけるプロセス条件の一例を簡単に説明する。表面パターンの成膜処理におけるプロセス条件は、対象となるプロセスの種類、対象工程又はプラズマ処理の目的に応じてＳｉＯ２系、Ｓｉ系、ＣＦ系、Ｃ系、ＳｉＣ膜の膜が成膜される。
【００６０】
ガス種としては、ＳｉＯ２系膜の場合、ＳｉＣｌ４ガスとＯ２ガスとの混合ガスや、ＳｉＦ４ガスとＯ２ガスとの混合ガスを用いることができる。
【００６１】
Ｓｉ系膜の場合、ＳｉＣｌガスとＨ２ガスとの混合ガスや、ＳｉＦ４ガスとＨ２ガスとの混合ガスを用いることができる。
【００６２】
ＣＦ系膜の場合、ＣＦ４ガス、Ｃ４Ｆ８ガス、Ｃ４Ｆ６ガスを用いることができる。
【００６３】
Ｃ系膜、ＳｉＣ膜の場合、ＣＨ４ガスや、ＳｉＣｌ４ガスとＣＨ４ガスとの混合ガスや、ＳｉＦ４ガスとＣＨ４ガスとの混合ガスを用いることができる。
【００６４】
[プラズマ処理：クリーニング時のプロセス条件例] 
本実施形態では、製品処理の間にクリーニング処理を行うことが好ましい。その場合、ウェハレスドライクリーニングを採用することが想定される。よって、ウェハレスドライクリーニングにおけるプロセス条件は、静電チャック１０６上の表面パターンにダメージを与えない条件が設定される。
【００６５】
例えば、酸化膜（Ｏｘ膜）をエッチングするプラズマ処理装置１の場合、クリーニングガスにはＯ２等のフッ素の入らないガスを使うことが好ましい。その際、静電チャック１０６上には、ウェハレスドライクリーニングにおいてＯ２ガスから生成されたプラズマにより削られない膜を成膜しておく必要がある。酸化膜のエッチングの場合、表面パターンはＳｉＯ２膜やＳｉ膜等のシリコン含有膜が好ましい。静電チャック１０６の表面パターンがシリコン含有膜の場合、この表面パターンを除去するには、ＳＦ６ガスやＮＦ３ガスを使用したプラズマを用いることが好ましい。
【００６６】
また、例えば、ポリシリコン膜（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ膜）をエッチングするプラズマ処理装置１の場合、クリーニングガスにフッ素系ガスから生成されたプラズマを使うことが好ましい。その際、静電チャック１０６上には、ウェハレスドライクリーニングにおいてＣＦ素系ガスから生成されたプラズマにより削られない膜を成膜しておく必要がある。ポリシリコン膜のエッチングの場合、表面パターンはカーボン（Ｃ）含有膜が好ましい。静電チャック１０６の表面パターンがカーボン含有膜の場合、この表面パターンを除去するには、Ｏ２ガスやＨ２ガスを使用したプラズマを用いることが好ましい。
【００６７】
以上、本実施形態にかかるステンシルマスク、ステンシルマスクを用いた静電チャック１０６の表面パターンの形成を含むプラズマ処理方法について説明した。これによれば、静電チャック１０６を交換することなく、対象工程により静電チャック１０６の表面パターンを最適化することができる。また、本実施形態では、第１のマスク２１及び第２のマスク２２をブリッジ部材２３により一体化したステンシルマスク２６を用いて、第１のマスク２１及び第２のマスク２２を一度に搬送することができる。これにより、ステンシルマスク２６を載置台２０に載置後、チャンバ１０を大気解放せずに所望のパターンを静電チャック１０６上に成膜することができる。これにより、静電チャック１０６に形成する表面パターンの形成を容易に行うことができ、実部品製作の工数を大幅に削減でき、低コストでウェハＷに良好なプラズマ処理を行うことができる。
【００６８】
また、プラズマ処理するウェハＷの製品処理において、次に処理する製品の種類が直前に処理した製品の種類と異なる場合、パターンを除去して、次に処理する製品の種類に対して最適なパターンを静電チャック１０６上に成膜できる。さらに、製品の種類が同じでも、経時的に表面パターンが崩れた場合、パターンを除去せずに表面なパターンを修復することができる（リペアの場合）。以上から、同品種のウェハ処理枚数が少ない場合や、多品種のウェハ処理の場合においても、静電チャック１０６を交換することなく、各製品の種類に対して最適化された表面パターンを静電チャック１０６上に成膜できる。これにより、低コストで効率的にウェハＷの温度調整の制御を行い、ウェハＷの温度の面内均一性を高めることができる。
【００６９】
また、例えば、静電チャック１０６の中央部（内周側）と外縁部（外周側）とで絶縁成膜と半導体膜とを使い分けて成膜する等、静電チャック１０６上に形成される表面パターンにおいて、静電チャック１０６の内周側の膜及び外周側の膜の厚さや膜質を異ならせることができる。これにより、部分的なウェハＷの吸着力の制御やウェハＷの残留電荷による吸着不良を防止することができる。
【００７０】
以上、ステンシルマスク、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法を上記実施形態により説明した。しかし、本発明にかかるステンシルマスク、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。
【００７１】
例えば、本発明に係るパターン形成を含むプラズマ処理を行うプラズマ処理装置は、図１に示した容量結合型プラズマ（ＣＣＰ:Capacitively Coupled Plasma)装置だけでなく、その他のプラズマ処理装置に適用可能である。その他のプラズマ処理装置としては、誘導結合型プラズマ(ＩＣＰ:Inductively Coupled Plasma)、ラジアルラインスロットアンテナを用いたＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)装置、ヘリコン波励起型プラズマ（ＨＷＰ：Helicon Wave Plasma）装置、電子サイクロトロン共鳴プラズマ（ＥＣＲ：Electron Cyclotron Ｒesonance Plasma）装置等であってもよい。
【００７２】
また、本発明にかかるプラズマ処理装置により処理される基板は、ウェハに限られず、例えば、フラットパネルディスプレイ（Flat Panel Display)用の大型基板、ＥＬ素子又は太陽電池用の基板であってもよい。
【００７３】
なお、静電チャック１０６の表面をウェハレスドライクリーニング時のダメージから保護するためのコーティング技術は、本発明の範囲内ではない。本発明は、静電チャック上に最適なパターンを形成するために、静電チャック１０６の表面に部分的に保護されない領域が存在する。例えば、ドットパターンの場合、ドットに相当する部分はコーティングされるが、ドットのない部分はコーティングされていない。
【符号の説明】
【００７４】
１：プラズマ処理装置
１０：チャンバ
１５：ガス供給源
２０：載置台（下部電極）
２１：第１のマスク
２２：第２のマスク
２３：ブリッジ部材
２５：ガスシャワーヘッド(上部電極)
２６：ステンシルマスク
３０：電力供給装置
８５：伝熱ガス供給源
１００：制御部
１０６：静電チャック
【図１】
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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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