JP2019176031A - プラズマ処理装置、及び被処理体の搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】載置台の載置面への反応生成物の付着を低減する。【解決手段】プラズマ処理装置は、プラズマ処理の対象となる被処理体が載置される載置面を有する載置台と、載置台の載置面に対して被処理体を昇降させる昇降機構と、被処理体に対するプラズマ処理が終了してから被処理体の搬送が開始されるまでの期間に、昇降機構を制御して載置台の載置面と被処理体とが反応生成物の侵入を抑制する間隔だけ離れる位置に被処理体を保持し、被処理体の搬送が開始される際に、昇降機構を制御して被処理体が保持される位置から被処理体を上昇させる昇降制御部と、を有する。【選択図】図２

Description

本開示は、プラズマ処理装置、及び被処理体の搬送方法に関するものである。

従来、プラズマを用いて半導体ウエハ等の被処理体にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置が知られている。このようなプラズマ処理装置は、例えば、真空空間を構成可能な処理容器内に、被処理体を載置するための載置台を有する。載置台の内部には、リフターピンが収容されている。プラズマ処理装置では、プラズマ処理が施された被処理体を搬送する場合に、駆動機構により載置台からリフターピンを突出させ、リフターピンで載置台の載置面から被処理体を上昇させる。また、プラズマ処理装置では、載置台が０℃以下の温度まで冷却された状態でプラズマ処理が行われる場合がある。

特開２０１６−２０７８４０号公報 特開２０１７−１０３３８８号公報

本開示は、載置台の載置面への反応生成物の付着を低減することができる技術を提供する。

本開示の一態様によるプラズマ処理装置は、プラズマ処理の対象となる被処理体が載置される載置面を有する載置台と、前記載置台の載置面に対して前記被処理体を昇降させる昇降機構と、前記被処理体に対するプラズマ処理が終了してから前記被処理体の搬送が開始されるまでの期間に、前記昇降機構を制御して前記載置台の載置面と前記被処理体とが反応生成物の侵入を抑制する間隔だけ離れる位置に前記被処理体を保持し、前記被処理体の搬送が開始される際に、前記昇降機構を制御して前記被処理体が保持される前記位置から前記被処理体を上昇させる昇降制御部と、を有する。

本開示によれば、載置台の載置面への反応生成物の付着を低減することができるという効果を奏する。

図１は、一実施形態に係るプラズマ処理装置の構成を示す概略断面図である。 図２は、一実施形態に係るプラズマ処理装置を制御する制御部の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 図３は、載置台の載置面とウエハとの間の間隔と、ウエハの端部を基準として測定された載置面への反応生成物の侵入範囲の長さとの関係の一例を示す図である。 図４は、載置台の載置面からウエハを上昇させた状態の一例を示す図である。 図５は、一実施形態に係るウエハの搬送処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。

従来、プラズマを用いて半導体ウエハ等の被処理体にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置が知られている。このようなプラズマ処理装置は、例えば、真空空間を構成可能な処理容器内に、被処理体を載置するための載置台を有する。載置台の内部には、リフターピンが収容されている。プラズマ処理装置では、プラズマ処理が施された被処理体を搬送する場合に、駆動機構により載置台からリフターピンを突出させ、リフターピンで載置台の載置面から被処理体を上昇させる。また、プラズマ処理装置では、載置台が０℃以下の温度まで冷却された状態でプラズマ処理が行われる場合がある。

ところで、プラズマ処理装置では、被処理体に対するプラズマ処理が行われる際に、反応生成物が生成され、処理容器の内壁等に付着し堆積する。処理容器の内壁等に堆積した反応生成物の一部は、反応生成物から揮発してガスとして処理容器内を浮遊し、載置台の載置面に再び付着することがある。例えば、プラズマ処理装置では、プラズマ処理が施された被処理体を搬送する際に、リフターピンで載置台の載置面から被処理体を上昇させるので、反応生成物が載置台の載置面と被処理体との間の隙間に侵入し、載置台の載置面に付着することがある。特に、載置台が０℃以下の温度まで冷却された状態でプラズマ処理が行われる場合、揮発性ガスとして浮遊する反応生成物の凝縮が起こり易いため、反応生成物が載置台の載置面に付着し易くなる。載置台の載置面への反応生成物の付着は、載置台の載置面に対する被処理体の吸着不良等の異常を引き起こす要因となり、好ましくない。

［プラズマ処理装置の構成］
図１は、一実施形態に係るプラズマ処理装置１０の構成を示す概略断面図である。プラズマ処理装置１０は、気密に構成され、電気的に接地電位とされた処理容器１を有している。この処理容器１は、円筒状とされ、例えばアルミニウム等から構成されている。処理容器１は、プラズマが生成される処理空間を画成する。処理容器１内には、被処理体（work-piece）である半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗを水平に支持する載置台２が設けられている。載置台２は、基材（ベース）２ａ及び静電チャック（ＥＳＣ:Electrostatic chuck）６を含んで構成されている。基材２ａは、導電性の金属、例えばアルミニウム等で構成されており、下部電極としての機能を有する。静電チャック６は、ウエハＷを静電吸着するための機能を有する。載置台２は、支持台４に支持されている。支持台４は、例えば石英等からなる支持部材３に支持されている。また、載置台２の上方の外周には、例えば単結晶シリコンで形成されたフォーカスリング５が設けられている。さらに、処理容器１内には、載置台２及び支持台４の周囲を囲むように、例えば石英等からなる円筒状の内壁部材３ａが設けられている。

基材２ａには、第１の整合器１１ａを介して第１のＲＦ電源１０ａが接続され、また、第２の整合器１１ｂを介して第２のＲＦ電源１０ｂが接続されている。第１のＲＦ電源１０ａは、プラズマ発生用のものであり、この第１のＲＦ電源１０ａからは所定の周波数の高周波電力が載置台２の基材２ａに供給されるように構成されている。また、第２のＲＦ電源１０ｂは、イオン引き込み用（バイアス用）のものであり、この第２のＲＦ電源１０ｂからは第１のＲＦ電源１０ａより低い所定周波数の高周波電力が載置台２の基材２ａに供給されるように構成されている。このように、載置台２は電圧印加可能に構成されている。一方、載置台２の上方には、載置台２と平行に対向するように、上部電極としての機能を有するシャワーヘッド１６が設けられている。シャワーヘッド１６と載置台２は、一対の電極（上部電極と下部電極）として機能する。

静電チャック６は、上面が平坦な円盤状に形成され、当該上面がウエハＷの載置される載置面６ｅとされている。静電チャック６は、該絶縁体６ｂの間に電極６ａを介在させて構成されており、電極６ａには直流電源１２が接続されている。そして電極６ａに直流電源１２から直流電圧が印加されることにより、クーロン力によってウエハＷが吸着されるよう構成されている。

載置台２の内部には、冷媒流路２ｄが形成されており、冷媒流路２ｄには、冷媒入口配管２ｂ、冷媒出口配管２ｃが接続されている。そして、冷媒流路２ｄの中に適宜の冷媒、例えば冷却水等を循環させることによって、載置台２を所定の温度に制御可能に構成されている。また、載置台２等を貫通するように、ウエハＷの裏面にヘリウムガス等の冷熱伝達用ガス（バックサイドガス）を供給するためのガス供給管３０が設けられており、ガス供給管３０は、図示しないガス供給源に接続されている。これらの構成によって、載置台２の上面に静電チャック６によって吸着保持されたウエハＷを、所定の温度に制御する。

載置台２には、複数、例えば３つのピン用貫通孔２００が設けられており（図１には１つのみ示す。）、これらのピン用貫通孔２００の内部には、夫々リフターピン６１が配設されている。リフターピン６１は、昇降機構６２に接続されている。昇降機構６２は、リフターピン６１を昇降させて、載置台２の載置面６ｅに対してリフターピン６１を出没自在に動作させる。リフターピン６１を上昇させた状態では、リフターピン６１の先端が載置台２の載置面６ｅから突出し、載置台２の載置面６ｅの上方にウエハＷを保持した状態となる。一方、リフターピン６１を下降させた状態では、リフターピン６１の先端がピン用貫通孔２００内に収容され、ウエハＷが載置台２の載置面６ｅに載置される。このように、昇降機構６２は、リフターピン６１により載置台２の載置面６ｅに対してウエハＷを昇降させる。また、昇降機構６２は、リフターピン６１を上昇させた状態では、リフターピン６１により載置台２の載置面６ｅの上方にウエハＷを保持する。

上記したシャワーヘッド１６は、処理容器１の天壁部分に設けられている。シャワーヘッド１６は、本体部１６ａと電極板をなす上部天板１６ｂとを備えており、絶縁性部材９５を介して処理容器１の上部に支持される。本体部１６ａは、導電性材料、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウムからなり、その下部に上部天板１６ｂを着脱自在に支持できるように構成されている。

本体部１６ａは、内部にガス拡散室１６ｃが設けられている。また、本体部１６ａは、ガス拡散室１６ｃの下部に位置するように、底部に、多数のガス通流孔１６ｄが形成されている。また、上部天板１６ｂは、当該上部天板１６ｂを厚さ方向に貫通するようにガス導入孔１６ｅが、上記したガス通流孔１６ｄと重なるように設けられている。このような構成により、ガス拡散室１６ｃに供給された処理ガスは、ガス通流孔１６ｄ及びガス導入孔１６ｅを介して処理容器１内にシャワー状に分散されて供給される。

本体部１６ａには、ガス拡散室１６ｃへ処理ガスを導入するためのガス導入口１６ｇが形成されている。ガス導入口１６ｇには、ガス供給配管１５ａの一端が接続されている。このガス供給配管１５ａの他端には、処理ガスを供給する処理ガス供給源（ガス供給部）１５が接続される。ガス供給配管１５ａには、上流側から順にマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１５ｂ、及び開閉弁Ｖ２が設けられている。ガス拡散室１６ｃには、ガス供給配管１５ａを介して、処理ガス供給源１５からプラズマエッチングのための処理ガスが供給される。処理容器１内には、ガス拡散室１６ｃからガス通流孔１６ｄ及びガス導入孔１６ｅを介して、シャワー状に分散されて処理ガスが供給される。

上記した上部電極としてのシャワーヘッド１６には、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）７１を介して可変直流電源７２が電気的に接続されている。この可変直流電源７２は、オン・オフスイッチ７３により給電のオン・オフが可能に構成されている。可変直流電源７２の電流・電圧ならびにオン・オフスイッチ７３のオン・オフは、後述する制御部１００によって制御される。なお、後述のように、第１のＲＦ電源１０ａ、第２のＲＦ電源１０ｂから高周波が載置台２に印加されて処理空間にプラズマが発生する際には、必要に応じて制御部１００によりオン・オフスイッチ７３がオンとされ、上部電極としてのシャワーヘッド１６に所定の直流電圧が印加される。

処理容器１の側壁からシャワーヘッド１６の高さ位置よりも上方に延びるように円筒状の接地導体１ａが設けられている。この円筒状の接地導体１ａは、その上部に天壁を有している。

処理容器１の底部には、排気口８１が形成されている。排気口８１には、排気管８２を介して第１排気装置８３が接続されている。第１排気装置８３は、真空ポンプを有しており、この真空ポンプを作動させることにより処理容器１内を所定の真空度まで減圧することができるように構成されている。一方、処理容器１内の側壁には、ウエハＷの搬入出口８４が設けられており、この搬入出口８４には、当該搬入出口８４を開閉するゲートバルブ８５が設けられている。

処理容器１の側部内側には、内壁面に沿ってデポシールド８６が設けられている。デポシールド８６は、処理容器１にエッチング副生成物（デポ）が付着することを防止する。このデポシールド８６のウエハＷと略同じ高さ位置には、グランドに対する電位が制御可能に接続された導電性部材（ＧＮＤブロック）８９が設けられており、これにより異常放電が防止される。また、デポシールド８６の下端部には、内壁部材３ａに沿って延在するデポシールド８７が設けられている。デポシールド８６，８７は、着脱自在とされている。

上記構成のプラズマ処理装置１０は、制御部１００によって、その動作が統括的に制御される。制御部１００は、例えば、コンピュータであり、プラズマ処理装置１０の各部を制御する。

図２は、一実施形態に係るプラズマ処理装置１０を制御する制御部１００の概略的な構成の一例を示すブロック図である。制御部１００は、プロセスコントローラ１１０、ユーザインタフェース１２０及び記憶部１３０を有する。

プロセスコントローラ１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備え、プラズマ処理装置１０の各部を制御する。

ユーザインタフェース１２０は、工程管理者がプラズマ処理装置１０を管理するためにコマンドの入力操作を行うキーボードや、プラズマ処理装置１０の稼動状況を可視化して表示するディスプレイ等から構成されている。

記憶部１３０には、プラズマ処理装置１０で実行される各種処理をプロセスコントローラ１１０の制御にて実現するための制御プログラム（ソフトウエア）や、処理条件データ等が記憶されたレシピが格納されている。例えば、記憶部１３０には、侵入範囲情報１３１が格納されている。なお、制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータで読み取り可能なコンピュータ記録媒体（例えば、ハードディスク、ＤＶＤなどの光ディスク、フレキシブルディスク、半導体メモリ等）などに格納された状態のものを利用することも可能である。或いは、制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用することも可能である。

侵入範囲情報１３１は、ウエハＷに対するプラズマ処理の処理条件ごとに、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとの間の間隔と、ウエハＷの端部を基準として測定された載置面６ｅへの反応生成物の侵入範囲の長さとの関係を示すデータである。図３は、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとの間の間隔と、ウエハＷの端部を基準として測定された載置面６ｅへの反応生成物の侵入範囲の長さとの関係の一例を示す図である。図３は、例えば、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとの間の間隔を変えて、ウエハＷの端部を基準として載置面６ｅへの反応生成物の侵入範囲の長さを測定した結果である。なお、図３の測定では、載置台２及びウエハＷを上下に対向する平板により模擬する測定用サンプルを作成し、下側の平板の表面への反応生成物の侵入範囲の長さを載置面６ｅへの反応生成物の侵入範囲の長さとして測定した。図３には、ウエハＷに対するプラズマ処理の処理条件（処理条件Ａ〜Ｃ）ごとに、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとの間の間隔と、ウエハＷの端部を基準として測定された載置面６ｅへの反応生成物の侵入範囲の長さとの関係が示されている。ウエハＷに対するプラズマ処理の処理条件は、プラズマ処理に使用される処理ガスの種別や、載置台２の温度等の条件を含む。一実施形態では、プラズマ処理に使用される処理ガスは、例えば、フロロカーボンガスやハイドロフロロカーボンガスである。また、ウエハＷに対するプラズマ処理は、例えば、載置台２が０℃以下の温度まで冷却された状態で実行される。

図３に示すように、ウエハＷに対するプラズマ処理の処理条件の相違に関わらず、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとの間の間隔が大きくなるほど、載置面６ｅへの反応生成物の侵入範囲の長さが大きくなる。また、ウエハＷに対するプラズマ処理の処理条件ごとに、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとの間の間隔に対して、載置面６ｅへの反応生成物の侵入範囲の長さが変化する度合いが異なる。

このように、プラズマ処理装置１０では、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとの間の間隔に応じて、載置面６ｅへの反応生成物の侵入範囲の長さが変化する。また、ウエハＷに対するプラズマ処理の処理条件ごとに、載置面６ｅへの反応生成物の侵入範囲の長さが変化する度合いが異なる。

そこで、例えば、実験等によって、ウエハＷに対するプラズマ処理の処理条件ごとに、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとの間の間隔と、ウエハＷの端部を基準として測定された載置面６ｅへの反応生成物の侵入範囲の長さとの関係が予め求められる。そして、ウエハＷに対するプラズマ処理の処理条件ごとに、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとの間の間隔と、ウエハＷの端部を基準として測定された載置面６ｅへの反応生成物の侵入範囲の長さとの関係が侵入範囲情報１３１に記憶される。例えば、侵入範囲情報１３１は、ウエハＷに対するプラズマ処理の処理条件ごとに、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとの間の間隔に対して、載置面６ｅへの反応生成物の侵入範囲の長さを対応付けたテーブルである。

図２の説明に戻る。プロセスコントローラ１１０は、プログラムやデータを格納するための内部メモリを有し、記憶部１３０に記憶された制御プログラムを読み出し、読み出した制御プログラムの処理を実行する。プロセスコントローラ１１０は、制御プログラムが動作することにより、各種の処理部として機能する。例えば、プロセスコントローラ１１０は、算出部１１１と、昇降制御部１１２とを有する。

ところで、プラズマ処理装置１０では、ウエハＷに対するプラズマ処理が行われる際に、反応生成物が生成され、処理容器１の内壁等に付着し堆積する。処理容器１の内壁等に堆積した反応生成物の一部は、反応生成物から揮発してガスとして処理容器内１を浮遊し、載置台２の載置面６ｅに再び付着することがある。例えば、プラズマ処理装置１０では、プラズマ処理が施されたウエハＷを搬送する際に、リフターピン６１で載置台２の載置面６ｅからウエハＷを上昇させる。このため、プラズマ処理装置１０では、処理容器１内を浮遊する反応生成物が載置台２の載置面６ｅとウエハＷとの間の隙間に侵入し、載置台２の載置面６ｅに付着することがある。載置台２の載置面６ｅへの反応生成物の付着は、載置台２の載置面６ｅに対するウエハの吸着不良等の異常を引き起こす要因となり、好ましくない。

図４は、載置台２の載置面６ｅからウエハＷを上昇させた状態の一例を示す図である。図４に示すように、プラズマ処理装置１０では、プラズマ処理が施されたウエハＷを搬送する際に、リフターピン６１で載置台２の載置面６ｅからウエハＷを上昇させる。これにより、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとの間に隙間が形成される。処理容器１の内壁等に堆積した反応生成物の一部は、揮発性ガスとして処理容器１内を浮遊し、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとの間に侵入し、載置台２の載置面６ｅに反応生成物１６１として付着することがある。特に、載置台２が０℃以下の温度まで冷却された状態でプラズマ処理が行われる場合、揮発性ガスとして浮遊する反応生成物の凝縮が起こり易いため、反応生成物１６１が載置台２の載置面６ｅに付着し易くなる。例えば、プラズマ処理装置１０では、載置台２の載置面６ｅに反応生成物１６１が過剰に付着すると、載置台２の載置面６ｅに対するウエハの吸着不良等の異常が引き起こされる。

そこで、プラズマ処理装置１０は、ウエハＷに対するプラズマ処理が終了してからウエハＷの搬送が開始されるまでの期間に、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとが反応生成物の侵入を抑制する間隔を維持するように昇降機構６２の制御を行う。

図２の説明に戻る。算出部１１１は、侵入範囲情報１３１を参照して、実行されたプラズマ処理の処理条件に対応する反応生成物の侵入範囲の長さが予め定められた許容長さ以下となる載置台２の載置面６ｅとウエハＷとの間の間隔を算出する。例えば、算出部１１１は、記憶部１３０に予め格納された侵入範囲情報１３１を参照して、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとの間の間隔を算出する。例えば、侵入範囲情報１３１に、図３に示される、間隔と反応生成物の侵入範囲との関係が記憶されており、且つ、実行されたプラズマ処理の処理条件が処理条件Ａである場合を想定する。この場合、算出部１１１は、例えば、侵入範囲情報１３１を参照して、実行されたプラズマ処理の処理条件Ａに対応する侵入範囲の長さが予め定められた許容長さを「２ｍｍ」以下としたとき、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとの間の間隔「０．２０ｍｍ」を算出する。予め定められた許容長さは、少なくとも載置台２の載置面６ｅの外径とウエハＷの外径との差に基づいて、決定される。例えば、載置台２の載置面６ｅの外径が２９６ｍｍであり、ウエハＷの外径が３００ｍｍである場合、予め定められた許容長さは、載置台２の載置面６ｅの外径とウエハＷの外径との差（３００−２９６＝４ｍｍ）の１／２である「２ｍｍ」に決定される。また、許容長さの決定には、さらに、載置台２の載置面６ｅの外径の寸法誤差や、ウエハＷの外径の寸法誤差等が考慮されてもよい。また、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとの間の間隔の算出は、ウエハＷに対するプラズマ処理が終了してからウエハＷの搬送が開始されるまでの期間に行われてもよく、ウエハＷに対するプラズマ処理が終了する前に行われてもよい。

昇降制御部１１２は、ウエハＷに対するプラズマ処理が終了してからウエハＷの搬送が開始されるまでの期間に、昇降機構６２を制御して、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとが反応生成物の侵入を抑制する間隔だけ離れる位置にウエハＷを保持する。例えば、昇降制御部１１２は、ウエハＷに対するプラズマ処理が終了してからウエハＷの搬送が開始されるまでの期間に、昇降機構６２を制御して、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとが算出部１１１により算出された間隔だけ離れる位置にウエハＷを保持する。ウエハＷの搬送は、例えば、プラズマ処理が施されたウエハＷの搬送開始の指令を受けた搬送アームがプラズマ処理装置１０（処理容器１）に到着するタイミングで、開始される。

そして、昇降制御部１１２は、ウエハＷの搬送が開始される際に、昇降機構６２を制御して、ウエハＷが保持されている位置からウエハＷを上昇させる。すなわち、昇降制御部１１２は、プラズマ処理が施されたウエハＷの搬送開始の指令を受けた搬送アームが処理容器１に到着するタイミングで、ウエハＷが保持されている位置から搬送アームへウエハＷを受け渡すための位置までウエハＷを上昇させる。

これにより、プラズマ処理装置１０では、プラズマ処理が施されたウエハＷを搬送する際に、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとの間の隙間へ反応生成物が侵入することが抑制されるため、載置台２の載置面６ｅへの反応生成物の付着を低減することができる。

［制御の流れ］
次に、一実施形態に係るプラズマ処理装置１０を用いたウエハＷの搬送処理について説明する。図５は、一実施形態に係るウエハＷの搬送処理の流れの一例を示すフローチャートである。このウエハＷの搬送処理は、例えば、ウエハＷに対するプラズマ処理が終了するタイミングで実行される。一実施形態では、ウエハＷに対するプラズマ処理は、載置台２が０℃以下の温度まで冷却された状態で実行されたものとする。

図５に示すように、ウエハＷに対するプラズマ処理が終了すると（Ｓ１０１）、プラズマ処理が施されたウエハＷの搬送開始の指令が発行され（Ｓ１０２）、該指令を受けた搬送アームがプラズマ処理装置１０（処理容器１）へ向けて移動を開始する（Ｓ１０３）。

算出部１１１は、侵入範囲情報１３１を参照して、実行されたプラズマ処理の処理条件に対応する反応生成物の侵入範囲の長さが予め定められた許容長さ以下となる載置台２の載置面６ｅとウエハＷとの間の間隔を算出する（Ｓ１０４）。

昇降制御部１１２は、昇降機構６２を制御して、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとが算出部１１１により算出された間隔だけ離れる位置にウエハＷを保持する（Ｓ１０５）。

昇降制御部１１２は、搬送アームがプラズマ処理装置１０（処理容器１）に到着するまで（Ｓ１０６；Ｎｏ）、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとが算出部１１１により算出された間隔だけ離れる位置にウエハＷが保持された状態で、待機する。つまり、昇降制御部１１２は、ウエハＷに対するプラズマ処理が終了してからウエハＷの搬送が開始されるまでの期間に、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとが反応生成物の侵入を抑制する間隔を維持するように昇降機構６２の制御を行う。

一方、昇降制御部１１２は、搬送アームがプラズマ処理装置１０（処理容器１）に到着したら（Ｓ１０７；Ｙｅｓ）、ウエハＷが保持される位置から搬送アームへウエハＷを受け渡すための位置までウエハＷを上昇させる（Ｓ１０８）。

その後、搬送アームによるウエハＷの搬送が開始される（Ｓ１０９）。すなわち、搬送アームが処理容器１内に搬入され、昇降制御部１１２によってウエハＷが降下されることによって、ウエハＷが搬送アームへ受け渡される。そして、搬送アームは、受け渡されたウエハＷを処理容器１の外へ搬送する。

以上のように、一実施形態に係るプラズマ処理装置１０は、載置台２と、昇降機構６２と、昇降制御部１１２とを有する。載置台２は、プラズマ処理の対象となるウエハＷが載置される載置面６ｅを有する。昇降機構６２は、載置台２の載置面６ｅに対してウエハＷを昇降させる。昇降制御部１１２は、ウエハＷに対するプラズマ処理が終了してからウエハＷの搬送が開始されるまでの期間に、昇降制御部１１２を制御して載置台２の載置面６ｅとウエハＷとが反応生成物の侵入を抑制する間隔だけ離れる位置にウエハＷを保持する。そして、昇降制御部１１２は、ウエハＷの搬送が開始される際に、昇降機構６２を制御してウエハＷが保持される位置からウエハＷを上昇させる。これにより、プラズマ処理装置１０は、載置台２の載置面６ｅへの反応生成物の付着を低減することができる。特に、プラズマ処理装置１０は、載置台２が０℃以下の温度まで冷却された状態でプラズマ処理が行われる場合でも、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとの間の隙間への反応生成物の侵入を抑制して反応生成物の付着を低減することができる。

以上、種々の実施形態について説明してきたが、開示の技術は、上述した実施形態に限定されることなく種々の変形態様を構成可能である。例えば、上述したプラズマ処理装置１０は、容量結合型のプラズマ処理装置１０であったが、任意のプラズマ処理装置１０に採用され得る。例えば、プラズマ処理装置１０は、誘導結合型のプラズマ処理装置１０、マイクロ波といった表面波によってガスを励起させるプラズマ処理装置１０のように、任意のタイプのプラズマ処理装置１０であってもよい。

また、上述した実施形態では、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとが反応生成物の侵入を抑制する間隔だけ離れる位置にウエハＷを保持する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、プラズマ処理装置１０は、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとの間に形成される隙間に不活性ガスを供給しながら、載置台２の載置面６ｅとウエハＷとが反応生成物の侵入を抑制する間隔だけ離れる位置にウエハＷを保持してもよい。これにより、プラズマ処理装置１０は、不活性ガスにより載置台２の載置面６ｅとウエハＷとの間の隙間への反応生成物の侵入を抑制して反応生成物の付着をより低減することができる。不活性ガスは、例えば、Ｎ２ガス、Ｏ２ガス又は希ガスである。また、不活性ガスの供給は、例えば、ウエハＷの裏面にヘリウムガス等の冷熱伝達用ガス（バックサイドガス）を供給するためのガス供給管３０を用いて、行われる。

また、プラズマ処理装置１０は、搬送アームによりウエハＷが処理容器１の外へ搬送された後に、プラズマ処理によって処理容器１の内壁等に堆積した反応生成物を除去するドライクリーニングを行ってもよい。これにより、プラズマ処理装置１０は、処理容器１の内壁等に堆積した反応生成物から揮発性ガスとして処理容器１内へ放出される成分を抑制することができ、ウエハＷが載置されていない載置台２の載置面６ｅへの反応生成物の付着を低減することができる。

また、プラズマ処理装置１０は、搬送アームによりウエハＷが処理容器１の外へ搬送された後に、プラズマ処理の対象ではないダミーウエハを載置台２の載置面６ｅ上に載置してもよい。これにより、プラズマ処理装置１０は、ダミーウエハによって載置台２の載置面６ｅを保護して、載置台２の載置面６ｅへの反応生成物の付着をより低減することができる。なお、ダミーウエハの載置を継続する時間は、プラズマ処理が終了してから、処理容器１の内壁等に堆積した反応生成物から揮発して処理容器１内へ放出される成分が枯渇するまでの時間を考慮して、適宜決定される。

１ 処理容器
２ 載置台
６ 静電チャック
６ｅ 載置面
１０ プラズマ処理装置
６１ リフターピン
６２ 昇降機構
１００ 制御部
１１１ 算出部
１１２ 昇降制御部
１３０ 記憶部
１３１ 侵入範囲情報
Ｗ ウエハ

Claims (6)

1. プラズマ処理の対象となる被処理体が載置される載置面を有する載置台と、
   前記載置台の載置面に対して前記被処理体を昇降させる昇降機構と、
   前記被処理体に対するプラズマ処理が終了してから前記被処理体の搬送が開始されるまでの期間に、前記昇降機構を制御して前記載置台の載置面と前記被処理体とが反応生成物の侵入を抑制する間隔だけ離れる位置に前記被処理体を保持し、前記被処理体の搬送が開始される際に、前記昇降機構を制御して前記被処理体が保持される前記位置から前記被処理体を上昇させる昇降制御部と、
   を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
2. 前記被処理体に対するプラズマ処理は、前記載置台が０℃以下の温度まで冷却された状態で実行されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
3. 前記プラズマ処理の処理条件ごとに、前記載置台の載置面と前記被処理体との間の間隔と、前記被処理体の端部を基準として測定された前記載置台の載置面への反応生成物の侵入範囲の長さとの関係を示す侵入範囲情報を記憶する記憶部と、
   前記侵入範囲情報を参照して、実行された前記プラズマ処理の処理条件に対応する前記反応生成物の侵入範囲の長さが予め定められた許容長さ以下となる前記載置台の載置面と前記被処理体との間の間隔を算出する算出部と、
   をさらに有し、
   前記昇降制御部は、前記被処理体に対するプラズマ処理が終了してから前記被処理体の搬送が開始されるまでの期間に、前記昇降機構を制御して前記載置台の載置面と前記被処理体とが前記算出された間隔だけ離れる位置に前記被処理体を保持することを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
4. 前記予め定められた許容長さは、少なくとも前記載置台の載置面の外径と前記被処理体の外径との差に基づいて、決定されることを特徴とする請求項３に記載のプラズマ処理装置。
5. 前記昇降制御部は、前記載置台の載置面と前記被処理体との間に形成される隙間に不活性ガスを供給しながら、前記位置に前記被処理体を保持することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。
6. 載置台の載置面に載置された被処理体に対するプラズマ処理が終了してから前記被処理体の搬送が開始されるまでの期間に、前記載置台の載置面に対して前記被処理体を昇降させる昇降機構を制御して前記載置台の載置面と前記被処理体とが反応生成物の侵入を抑制する間隔だけ離れる位置に前記被処理体を保持し、
   前記被処理体の搬送が開始される際に、前記昇降機構を制御して前記被処理体が保持される前記位置から前記被処理体を上昇させる、
   処理をコンピュータが実行することを特徴とする被処理体の搬送方法。

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