(57)【要約】【課題】簡易な構成により被処理材料を熱制御ステージにチャックすることが可能なチャック方法を提供すること。【解決手段】反応室内にプロセスガスを導入して処理を行なうスパッタ装置又はドライエッチング装置において被処理材料を熱制御ステージにチャックするチャック方法であって、負圧発生装置を用いて前記反応室から排気を開始する第１の手順と、該第１の手順で用いた負圧発生装置と同一の負圧発生装置を用いて前記熱制御ステージに設けられた孔部から排気を開始する第２の手順と、前記反応室内にプロセスガスを導入し、該プロセスガス導入による反応室内の圧力上昇を利用して被処理材料を熱制御ステージにチャックする第３の手順と、スパッタリング又はドライエッチング処理を行なう第４の手順と、前記反応室内へのプロセスガス導入を停止する第５の手順と、を順に行なうことを特徴とするチャック方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応室内にプロセスガスを導入して処理を行なうスパッタ装置又はドライエッチング装置において被処理材料を熱制御ステージにチャックするチャック方法であって、
負圧発生装置を用いて前記反応室から排気を開始する第１の手順と、
該第１の手順で用いた負圧発生装置と同一の負圧発生装置を用いて前記熱制御ステージに設けられた孔部から排気を開始する第２の手順と、
前記反応室内にプロセスガスを導入し、該プロセスガス導入による反応室内の圧力上昇を利用して被処理材料を熱制御ステージにチャックする第３の手順と、
スパッタリング又はドライエッチング処理を行なう第４の手順と、
前記反応室内へのプロセスガス導入を停止する第５の手順と、
を順に行なうことを特徴とするチャック方法。
【請求項２】
前記第１の手順と前記第２の手順の間に前記被処理材料を前記熱制御ステージ上に搭載し、
前記第５の手順の後に前記被処理材料を前記熱制御ステージ上から搬出することを特徴とするチャック方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応室内にプロセスガスを導入して処理を行なうスパッタ装置又はドライエッチング装置において被処理材料を熱制御ステージにチャックするチャック方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スパッタ装置やドライエッチング装置において、所望の成膜特性を得るためや処理効率の向上のため、ウエーハ等の被処理材料を熱制御することが行なわれている。熱制御は、加熱又は冷却制御可能なステージに被処理材料を密接させる（チャックする）ことにより行なわれる。
【０００３】
このチャックの手法としては、電気的力を用いるＥＳＣチャック、爪部等で物理的に押さえつけるメカチャック、気体の圧力差を用いる真空チャックが挙げられる。
【０００４】
ＥＳＣチャックを行なう場合、裏面の酸化膜が厚い場合に十分にチャックできなかったり、デチャック（被処理材料をステージから搬出すること）できなかったりするという不都合が生じる。これは、絶縁膜である酸化膜の存在によりウエーハ表面に充分に電荷が集まらず、静電気力が発生し難くなることや、酸化膜が障壁となり電荷をウエーハから除去できなくなることが原因である。
【０００５】
また、メカチャックを行なう場合、爪部等の存在により、処理可能な面積が小さくなったり、爪部等とウエーハの成膜がくっついたりするという不都合を生じる。
【０００６】
真空チャックを行なう場合、上記の如き不都合は生じないが、反応室内の圧力が均一であれば圧力差を生じないという課題が存在する。
【０００７】
真空チャックを行なう装置の一例であるウエハ真空チャック装置についての発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−２４４２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の装置においては、反応ガスの供給前に、反応空間と真空チャック排気路との差圧によって被処理材料をチャックするものとしている。従って、反応空間からの排気力に比して、真空チャック排気路からの排気力を大きくしなければならないが、これを実現するためには排気力の異なる複数系統の排気機構を備える必要が生じる。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、簡易な構成により被処理材料を熱制御ステージにチャックすることが可能なチャック方法を提供することを、主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
反応室内にプロセスガスを導入して処理を行なうスパッタ装置又はドライエッチング装置において被処理材料を熱制御ステージにチャックするチャック方法であって、
負圧発生装置を用いて前記反応室から排気開始する第１の手順と、
該第１の手順で用いた負圧発生装置と同一の負圧発生装置を用いて前記熱制御ステージに設けられた孔部から排気開始する第２の手順と、
前記反応室内にプロセスガスを導入し、該プロセスガス導入による反応室内の圧力上昇を利用して被処理材料を熱制御ステージにチャックする第３の手順と、
スパッタリング又はドライエッチング処理を行なう第４の手順と、
前記反応室内へのプロセスガス導入を停止する第５の手順と、
を順に行なうことを特徴とするチャック方法である。
【００１１】
この本発明の一態様によれば、反応室内へのプロセスガス導入による反応室内の圧力上昇を利用して被処理材料を熱制御ステージにチャックするため、同一の負圧発生装置を用いて反応室からの排気とチャックのための排気を行なうことができる。従って、簡易な構成により被処理材料を熱制御ステージにチャックすることができる。
【００１２】
本発明の一態様において、
前記第１の手順と前記第２の手順の間に前記被処理材料を前記熱制御ステージ上に搭載し、
前記第５の手順の後に前記被処理材料を前記熱制御ステージ上から搬出するものとしてもよい。
【００１３】
本発明の他の態様は、
反応室内にプロセスガスを導入して処理を行なうスパッタ装置又はドライエッチング装置に適用され、略円柱状の扁平形状を有する熱制御ステージであって、
前記円柱の中心部を貫通して負圧発生装置に連通する主孔部と、
被処理材料に接する面に設けられ、前記主孔部と連通する複数の溝部と、
前記円柱の外周側に設けられ、前記各溝部と反応室とを連通させる副孔部と、
を有する熱制御ステージである。
【００１４】
この熱制御ステージによれば、反応室内へのプロセスガス供給が停止された後に、反応室内と、主孔部や複数の溝部との圧力差が速やかに消失するため、迅速なデチャックを行なうことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡易な構成により被処理材料を熱制御ステージにチャックすることが可能なチャック方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例】
【００１７】
以下、本発明の一実施例に係るチャック方法について説明する。
【００１８】
［構成］
図１は、本発明のチャック方法を実施するための処理装置１の略図である。処理装置１は、反応室３０等から気体を吸引するためのポンプ１０と、バルブ１２及び１４と、熱制御ステージ２０と、を備える。ポンプの駆動やバルブの開閉に係る制御装置等については特段の制限がないため、図示及び説明を省略する。なお、本図は熱制御ステージ２０に被処理材料４０が搭載された状態を示している。被熱処理材料４０は、例えば半導体ウエーハである。
【００１９】
図２は熱制御ステージ２０の構造を示す図である。図２（Ｂ）は図２（Ａ）における矢印の側から熱制御ステージ２０を見た図である。熱制御ステージ２０は、略円柱状の扁平形状を有し、円柱の中心部を貫通してポンプ１０に連通する主孔部２２と、被処理材料に接する当接面２４に設けられ、主孔部２２と連通する複数の溝部２６Ａ〜２６Ｈと、円柱の外周側に設けられ、各溝部と反応室３０とを連通させる副孔部２８Ａ〜２８Ｈと、が形成されている。
【００２０】
熱制御ステージ２０は、図示しないヒーター装置又はクーラー装置によって加熱制御又は冷却制御がなされ、被処理材料４０に密接することで被処理材料４０の温度を所望の温度に制御する。なお、熱制御ステージ２０を形成する材料については、耐熱性を要する他に特段の制限がない。
【００２１】
［処理手順］
以下、このような構成の処理装置１を用いた本実施例のチャック方法について説明する。図３は、本実施例のチャック方法に係る手順の流れを示すフローチャートである。また、図４は、各手順を説明するための説明図である。図中の破線矢印は、ポンプ１０に吸引される気体の流れを示している。
【００２２】
まず、ポンプ１０を駆動すると共にバルブ１２のみを開放し、反応室３０から排気（反応室３０の真空引き）を行なう（Ｓ１００；図４（Ａ）参照）。
【００２３】
そして、図示しない搭載機を用いて被処理材料４０を熱制御ステージ２０に搭載する（Ｓ１０２）。なお、Ｓ１００とＳ１０２の順序は逆であってもよい。
【００２４】
次に、バルブ１４を開放して熱制御ステージ２０に設けられた主孔部２２から排気を開始する（Ｓ１０４；図４（Ｂ）参照）。この時点において、反応室３０と主孔部２２の圧力差は生じていないため、被処理材料４０は熱制御ステージ２０にチャックされていない状態である。
【００２５】
次に、図示しないプロセスガス流路から反応室３０内にプロセスガスを導入し、プロセスガス導入による反応室３０内の圧力上昇を利用して被処理材料４０を熱制御ステージ２０にチャックする（Ｓ１０６、図４（Ｃ）参照）。図５は、この際の気体の流れを示す図である。
【００２６】
そして、被処理材料４０が熱制御ステージ２０にチャックされた状態で、スパッタリングやドライエッチング等の処理を実行する（Ｓ１０８）。
【００２７】
ここで、スパッタリングとは、真空室３０内にArガス等のプロセスガスを導入しながら被処理材料４０とターゲット間に直流高電圧を印加し、イオン化したArをターゲットに衝突させて、はじき飛ばされたターゲット物質を基板に成膜させる方法である。ターゲットとしては、Cr・Ti等が採用される。また、スパッタリングは、Arガスと共に微量のO2・N2ガスを導入する反応性スパッタリングを含む。
【００２８】
また、ドライエッチングとは、反応性のプロセスガスによって被処理材料をエッチングすることをいう。ドライエッチングには、反応ガス中に材料を曝す反応性ガスエッチングや、プラズマによりガスをイオン化・ラジカル化してエッチングする反応性イオンエッチング等の種類が存在する。
【００２９】
スパッタリングやドライエッチング等の処理により被処理材料４０が所望の状態となると、反応室３０内へのプロセスガス導入を停止する（Ｓ１１０）。この結果、反応室３０からプロセスガスが排気され、反応室３０内と主孔部２２や溝部２６Ａ〜２６Ｈにおける圧力が速やかに均一となる。従って、被処理材料４０に対する吸着力が速やかに消失し（デチャック）、被処理材料４０を熱制御ステージ２０から搬出することができる。
【００３０】
その後、被処理材料４０を熱制御ステージ２０から搬出して（Ｓ１１２）、本実施例のチャック方法に係る手順を終了する。
【００３１】
以上説明した本実施例のチャック方法によれば、反応室３０内へのプロセスガス導入による反応室３０内の圧力上昇を利用して被処理材料４０を熱制御ステージ２０にチャックするため、同一のポンプ１０を用いて反応室３０からの排気とチャックのための排気を行なうことができる。従って、簡易な構成により被処理材料４０を熱制御ステージ２０にチャックすることができる。
【００３２】
また、図２に示す如き特徴的な形状の熱制御ステージ２０を使用することにより、反応室３０内へのプロセスガス供給が停止された後に、反応室３０内と、主孔部２２や複数の溝部２８Ａ〜２８Ｈとの圧力差が速やかに消失するため、迅速なデチャックを行なうことができる。
【００３３】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のチャック方法が適用される処理装置１の略図である。
【図２】熱制御ステージ２０の構造を示す図である。
【図３】本実施例のチャック方法に係る手順の流れを示すフローチャートである。
【図４】各手順を説明するための説明図である。
【図５】プロセスガス導入による反応室３０内の圧力上昇を利用して被処理材料４０を熱制御ステージ２０にチャックする際の気体の流れを示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  処理装置
１０  ポンプ
１２、１４  バルブ
２０  熱制御ステージ
２２  主孔部
２４  当接面
２６Ａ〜２６Ｈ  溝部
２８Ａ〜２８Ｈ  副孔部
３０  反応室
４０  被処理材料
【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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