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公開番号2024172823
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023090817
出願日2023-06-01
発明の名称基板のベベル部を含む外周部に保護膜を成膜する方法
出願人株式会社荏原製作所,国立大学法人東海国立大学機構
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01L 21/31 20060101AFI20241205BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】基板外周部を保護するための保護膜の品質を向上させることにある。
【解決手段】プラズマを用いて基板のベベル部を含む外周部に保護膜を成膜する方法であって、互いに対向する第1面及び第2面を有する基板の前記第2面を、前記基板の寸法より小さいステージ上に、前記ステージの外縁から前記基板の前記外周部が突出するように載置する工程と、前記基板の前記外周部の周方向の少なくとも一部と電極とを対向させる工程と、前記基板の前記第1面に前記外周部とその内側の領域とを区切る第1遮蔽構造物を接触させる、及び/又は前記基板の前記第2面に前記外周部とその内側の領域とを区切る第2遮蔽構造物を接触させる工程と、前記基板の前記外周部と前記電極との間に成膜ガスを供給し、前記基板の前記外周部に保護膜を形成する工程と、を含む方法。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
プラズマを用いて基板のベベル部を含む外周部に保護膜を成膜する方法であって、
互いに対向する第１面及び第２面を有する基板の前記第２面を、前記基板の寸法より小さいステージ上に、前記ステージの外縁から前記基板の前記外周部が突出するように載置する工程と、
前記基板の前記外周部の周方向の少なくとも一部と電極とを対向させる工程と、
前記基板の前記第１面に前記外周部とその内側の領域とを区切る第１遮蔽構造物を接触させる、及び／又は前記基板の前記第２面に前記外周部とその内側の領域とを区切る第２遮蔽構造物を接触させる工程と、
前記基板の前記外周部と前記電極との間に成膜ガスを供給し、前記基板の前記外周部に保護膜を形成する工程と、
を含む方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記基板の前記第１面に前記第１遮蔽構造物を接触させる工程を含み、
前記第１遮蔽構造物は、前記基板に接触する接触部と、前記接触部の内側に設けられ前記基板と共に遮蔽空間を形成する中空部とを有し、前記基板の前記外周部の内側の領域を前記中空部内に収容する、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、
前記第１遮蔽構造物は、前記基板に接触する筒状部と、前記筒状部の一端側を閉鎖する蓋部とを有し、前記筒状部の他端側を前記基板に接触させる、方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、
前記蓋部は前記筒状部の外側まで延びており、前記筒状部の外側で前記蓋部に前記基板の外周部に沿って配置された複数のガス供給孔を介して、前記基板の前記外周部と前記電極との間に前記成膜ガスを供給する、方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、
前記蓋部の外側に設けられた前記複数のガス供給孔と連通するバッファ室を介して、前記複数のガス供給孔に前記成膜ガスを供給する、方法。
【請求項６】
請求項３に記載の方法において、
前記蓋部は前記筒状部の外側まで延びており、前記筒状部の外側で前記蓋部を貫通するように環状に配置された多孔体を介して、前記基板の前記外周部と前記電極との間に前記成膜ガスを供給する、方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、
前記蓋部の外側に設けられた前記多孔体と連通するバッファ室を介して、前記多孔体に前記成膜ガスを供給する、方法。
【請求項８】
請求項３に記載の方法において、
前記蓋部は前記筒状部の外側まで延びており、前記筒状部の外側で前記蓋部と前記電極との間に前記成膜ガスを供給し、前記成膜ガスを前記筒状部に衝突させた後に、前記基板の前記外周部と前記電極との間に供給する、方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法において、
前記電極に設けられた１又は複数のガス供給孔を介して、前記基板の側方から前記基板の前記外周部と前記電極との間に前記成膜ガスを供給する、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、
前記電極に複数のガス供給孔が設けられ、前記電極の外側に設けられた前記複数のガス供給孔と連通するバッファ室を介して、前記複数のガス供給孔に前記成膜ガスを供給する、方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理方法、特に、基板のベベル部を含む外周部に保護膜を成膜する方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許３９４９９４１号明細書（特許文献１）に記載されているように、半導体製造プロセスにおいて、基板のエッチング処理時に、基板の外周部（エッジ部及びベベル部）が侵食されることがある。これにより、基板搬送時や基板プロセス中に基板の外周部の破損の要因となる。また、侵食された部分にパーティクルがトラップされ、それが後続の工程で基板プロセスに悪影響を及ぼす虞があり、結果として、歩留まりの低下を引き起こす可能性がある。
【０００３】
特許５９８２３８３号明細書（特許文献２）に記載されているように、基板の外周部（エッジ部及びベベル部）に保護膜を成膜し、エッチングから保護することが解決方法として提案されている。この技術によれば、基板の外周部のみにプラズマを維持させる一方、基板の中央部では電極ギャップを所定の距離にしてプラズマ形成を防止する圧力に調整することで、基板の外周部のみに保護膜を成膜させている。また、特開２０２０－０２１９３１号公報（特許文献３）には、基板の外周部の一部のみに電極を配置し、基板を回転させることによって、基板外周部にプラズマ処理を施すことが提案されている。何れの特許文献の技術でも、基板の中央部からガスを流入させ、基板の外周部に電極を配置する構成になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許３９４９９４１号明細書
特許５９８２３８３号明細書
特開２０２０－０２１９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述の方法では、ガスの圧力の境界も連続的に変化すため、プラズマが維持されている空間とプラズマ形成が防止される空間との境界が明確ではない。これにより、基板外周部にプラズマプロセスを用いて保護膜を成膜する場合、その保護膜の内側境界部は、成膜が不完全なものとなる。つまり、保護膜の内側境界部の膜厚が薄くなり、又は、保護膜の密着性が低下する可能性がある。その結果、保護膜成膜後の工程で、保護膜の剥がれやパーティクル発生が生じ得る。
【０００６】
なお、基板の外周部以外にレジスト膜を成膜した後に、基板の外周部に保護膜を成膜し、その後レジストを除去することによって境界部の膜厚の均一性を向上させる方法も考えられるが、レジストの塗布、ベイク工程、除去工程などでコストがかかる欠点があると予想される。
【０００７】
本発明の目的は、上述した課題の少なくとも一部を解決することである。本発明の目的の１つは、基板外周部を保護するための保護膜の品質を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面によれば、プラズマを用いて基板のベベル部を含む外周部に保護膜を成
膜する方法であって、互いに対向する第１面及び第２面を有する基板の第２面を前記基板の寸法より小さいステージ上に、前記ステージの外縁から前記基板の前記外周部が突出するように載置する工程と、前記基板の前記外周部の周方向の少なくとも一部と電極とを対向させる工程と、前記基板の前記第１面に前記外周部とその内側の領域とを区切る第１遮蔽構造物を接触させる、及び／又は前記基板の前記第２面に前記外周部とその内側の領域とを区切る第２遮蔽構造物を接触させる工程と、前記基板の前記外周部と前記電極との間に成膜ガスを供給し、前記基板の前記外周部に保護膜を形成する工程と、を含む方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
一実施形態に係る基板処理装置の構成例を示す概略図である。
一実施形態に係る基板処理装置の構成例を示す概略図である。
成膜ガスを供給する構成の例を示す断面図である。
トップカバーの底面図である。
成膜ガスを供給する構成の例を示す断面図である。
トップカバーの底面図である。
成膜ガスを供給する構成の例を示す断面図である。
成膜ガスを供給する構成の例を示す断面図である。
電極の構成例を示す断面図である。
電極の構成例を示す平面図である。
上下に分割した電極の構成例を示す開放時の断面図である。
上下に分割した電極の構成例を示す閉鎖時の断面図である。
基板を負のバイアスに接続する接続例を示す概略図である。
基板を負のバイアスに接続する接続例を示す概略図である。
トップカバー及びボトムカバーをバイアスする接続例を示す概略図である。
トップカバー及びボトムカバーをバイアスする接続例を示す概略図である。
基板の心出しの方法を説明する説明図である。
基板の心出しの方法を説明する説明図である。
一実施形態に係る保護膜の形成を模式的に説明する説明図である。
比較例に係る保護膜の形成を模式的に説明する説明図である。
一形態に係る保護膜が形成された基板（保護膜付き基板）を示す概略図である。
一形態に係る保護膜が形成された基板（保護膜付き基板）を示す概略図である。
一形態に係る保護膜が形成された基板（保護膜付き基板）を示す概略図である。
一形態に係る保護膜が形成された基板（保護膜付き基板）を示す概略図である。
一形態に係る保護膜が形成された基板（保護膜付き基板）を示す概略図である。
半導体製造工程のフローチャートである。
半導体製造工程のフローチャートである。
半導体製造工程のフローチャートである。
半導体製造工程のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同一または相当する部材には同一符号を付して重複した説明を省略する。また、本明細書において「上」、「下」、「左」、「右」等の表現を用いるが、これらは、説明の都合上、例示の図面の紙面上における位置、方向を示すものであり、装置使用時等の
実際の配置では異なる場合がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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