等离子体处理方法和等离子体处理装置与流程

文档序号:29907659发布日期:2022-05-06 00:27阅读:86来源:国知局
等离子体处理方法和等离子体处理装置与流程

1.本公开的各种方面和实施方式涉及一种等离子体处理方法和等离子体处理装置。


背景技术:

2.例如在下述专利文献1中公开了以下技术:在使用非活性气体的等离子体来去除被吸附于静电吸盘的晶圆的残留电荷时,向吸盘电极施加除电电压,以使被吸附于静电吸盘的被吸附物迅速地脱离。除电电压为与施加等离子体时的晶圆的自偏压电位相当的电压。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2004-47511号公报


技术实现要素:

6.发明要解决的问题
7.本公开提供一种能够抑制等离子体处理中的基板的过度带电的等离子体处理方法和等离子体处理装置。
8.用于解决问题的方案
9.本公开的一个方面是一种等离子体处理方法,包括工序a)、工序b)以及工序c)。在工序a)中,通过向设置于基板吸附部的电极供给电压,来使基板吸附于基板吸附部的上表面。在工序b)中,在供给至基板吸附部的电极的电压稳定之后,切断向电极的电压供给,由此将电极设为浮置状态。在工序c)中,在供给至基板吸附部的电极的电压稳定之后,通过等离子体来对被吸附于基板吸附部的基板的表面实施预先决定的处理。
10.发明的效果
11.根据本公开的各个方面和实施方式,能够抑制等离子体处理中的基板的过度带电。
附图说明
12.图1是表示本公开的第一实施方式中的等离子体处理装置的一例的图。
13.图2是表示吸附基板时的等效电路的一例的图。
14.图3是表示比较例中的进行等离子体处理时的等效电路的一例的图。
15.图4是表示本实施方式中的进行等离子体处理时的等效电路的一例的图。
16.图5是表示本公开的第一实施方式中的等离子体处理方法的一例的流程图。
17.图6是表示本公开的第一实施方式中的控制过程的一例的时间图。
18.图7是表示等离子体处理后的基板的残留电荷的一例的图。
19.图8是表示附着于等离子体处理后的基板的微粒的数量的一例的图。
20.图9是表示本公开的第二实施方式中的等离子体处理装置的一例的图。
21.图10是表示本公开的第二实施方式中的等离子体处理方法的一例的流程图。
具体实施方式
22.下面,基于附图来详细地说明公开的等离子体处理方法和等离子体处理装置的实施方式。此外,公开的等离子体处理方法和等离子体处理装置并不限定于以下的实施方式。
23.另外,在进行等离子体处理之前进行基板的吸附处理。在吸附处理中,向吸附基板的基板吸附部内的电极供给预先决定的大小的直流电压,以使基板与基板吸附部之间产生预先决定的大小的静电力。但是,在等离子体处理中,基板产生自偏压。因此,在等离子体处理中,基板与基板吸附部之间的静电力的强度相对于预先决定的强度变动与偏压相应的量,当该静电力的强度变弱时,基板容易相对于基板吸附部偏离,当该静电力的强度变强时,产生下述所示的风险。
24.当基板与基板吸附部之间的静电力变强时,基板与基板吸附部之间的摩擦力变大。由此,存在以下情况:伴随基板与基板吸附部之间的热膨胀率的差,由于基板与基板吸附部之间的摩擦而产生的微粒的数量增加。另外,当基板通过在等离子体处理中产生的自偏压而带电时,产生的微粒容易附着于基板。另外,当基板与基板吸附部之间的静电力变强时,在通过提升销等使处理后的基板离开基板吸附部的情况下,有时基板弹起或者基板裂开。
25.因此,本公开提供一种能够抑制等离子体处理中的基板的过度带电的技术。
26.(第一实施方式)
27.[等离子体处理装置100的结构]
[0028]
图1是表示本公开的第一实施方式中的等离子体处理装置100的一例的图。等离子体处理装置100包括装置主体1和控制部2。装置主体1包括等离子体处理腔室10、气体供给部20、电源30以及排气系统40。另外,装置主体1包括基板支承部11和气体导入部。气体导入部构成为向等离子体处理空间10s内导入至少一种处理气体。气体导入部包括喷淋头13。基板支承部11配置于等离子体处理腔室10内。喷淋头13配置于基板支承部11的上方。在一个实施方式中,喷淋头13构成等离子体处理腔室10的顶部(ceiling)的至少一部分。
[0029]
等离子体处理腔室10具有由喷淋头13、等离子体处理腔室10的侧壁10a以及基板支承部11规定出的等离子体处理空间10s。等离子体处理腔室10具有用于向等离子体处理空间10s供给至少一种处理气体的至少一个气体供给口、以及用于从等离子体处理空间10s排出气体的至少一个气体排出口。侧壁10a接地。喷淋头13及基板支承部11相对于等离子体处理腔室10的壳体电绝缘。
[0030]
基板支承部11包括主体部111和环组件112。主体部111具有用于支承基板w的作为中央区域的基板支承面111a和用于支承环组件112的作为环状区域的环支承面111b。基板w也被称作晶圆。俯视观察时,主体部111的环支承面111b包围主体部111的基板支承面111a。基板w配置于主体部111的基板支承面111a上,环组件112以包围主体部111的基板支承面111a上的基板w的方式配置于主体部111的环支承面111b上。
[0031]
主体部111包括静电吸盘1110和基台1111。静电吸盘1110为基板吸附部的一例。基台1111包括导电性构件。基台1111的导电性构件作为下部电极发挥功能。静电吸盘1110配置于基台1111上。静电吸盘1110的上表面为基板支承面111a。在静电吸盘1110设置有电极
1110a。电极1110a经由开关113而与直流电源114连接。静电吸盘1110通过经由开关113从直流电源114供给的直流电压来在基板支承面111a产生库伦力等静电力。由此,静电吸盘1110对配置于基板支承面111a上的基板w进行吸附。
[0032]
环组件112包括一个或多个环状构件。一个环状构件或多个环状构件中的至少一个环状构件为边缘环。另外,基板支承部11可以包括省略了图示的温度调节模块,该温度调节模块构成为将静电吸盘1110、环组件112以及基板w中的至少一方调节为目标温度。温度调节模块可以包括加热器、传热介质、流路或者它们的组合。在流路中流动盐水、气体这样的传热流体。另外,基板支承部11可以包括传热气体供给部,该传热气体供给部构成为向基板w与基板支承面111a之间供给传热气体。
[0033]
另外,在静电吸盘1110和基台1111以贯穿静电吸盘1110和基台1111的方式设置有多个(例如三个)未图示的提升销。多个提升销能够以贯穿静电吸盘1110和基台1111的方式在上下方向上移动。等离子体处理结束后的基板w被提升销抬起,并被未图示的机械臂等搬送装置从等离子体处理腔室10内搬出。
[0034]
喷淋头13构成为向等离子体处理空间10s内导入来自气体供给部20的至少一个处理气体。喷淋头13具有至少一个气体供给口13a、至少一个气体扩散室13b以及多个气体导入口13c。被供给至气体供给口13a的处理气体通过气体扩散室13b并从多个气体导入口13c导入等离子体处理空间10s内。另外,喷淋头13包括导电性构件。喷淋头13的导电性构件作为上部电极发挥功能。此外,气体导入部除了喷淋头13以外还可以包括一个或多个侧方气体注入部(sgi:side gas injector),所述一个或多个侧方气体注入部安装于在侧壁10a形成的一个或多个开口部。
[0035]
气体供给部20可以包括至少一个气体源21和至少一个流量控制器22。在一个实施方式中,气体供给部20构成为从对应的气体源21经由对应的流量控制器22向喷淋头13供给至少一种处理气体。各流量控制器22例如可以包括质量流量控制器或压力控制式的流量控制器。并且,气体供给部20可以包括将至少一种处理气体的流量进行调制或脉冲化的一个或一个以上的流量调制设备。
[0036]
电源30包括经由至少一个阻抗匹配电路而与等离子体处理腔室10耦合的rf(radio frequency:射频)电源31。rf电源31构成为向基板支承部11的导电性构件和喷淋头13的导电性构件这两方或其中一方供给如源rf信号和偏置rf信号这样的至少一个rf信号。由此,从供给至等离子体处理空间10s的至少一种处理气体形成等离子体。因而,rf电源31能够作为构成为在等离子体处理腔室10内从一种或一种以上的处理气体生成等离子体的等离子体生成部的至少一部分发挥功能。另外,通过将偏置rf信号提供到基板支承部11的导电性构件,能够在基板w产生偏置电位,将形成的等离子体中的离子成分吸引至基板w。
[0037]
在一个实施方式中,rf电源31包括第一rf生成部31a和第二rf生成部31b。第一rf生成部31a构成为:经由至少一个阻抗匹配电路而与基板支承部11的导电性构件和喷淋头13的导电性构件这两方或其中一方耦合,来生成用于生成等离子体的源rf信号。源rf信号也可以称作源rf电力。在一个实施方式中,源rf信号具有13mhz~150mhz的范围内的频率的信号。在一个实施方式中,第一rf生成部31a可以构成为生成具有不同频率的多个源rf信号。生成的一个或多个源rf信号被提供到基板支承部11的导电性构件和喷淋头13的导电性构件这两方或其中一方。
[0038]
第二rf生成部31b构成为:经由至少一个阻抗匹配电路而与基板支承部11的导电性构件耦合,来生成偏置rf信号。偏置rf信号可以称作偏置rf电力。在一个实施方式中,偏置rf信号具有比源rf信号的频率低的频率。在一个实施方式中,偏置rf信号具有400khz~13.56mhz的范围内的频率的信号。在一个实施方式中,第二rf生成部31b可以构成为生成具有不同频率的多个偏置rf信号。生成的一个或多个偏置rf信号被提供到基板支承部11的导电性构件。另外,在各种实施方式中,可以将源rf信号和偏置rf信号中的至少一方脉冲化。
[0039]
另外,电源30可以包括与等离子体处理腔室10耦合的dc(direct current:直流)电源32。dc电源32包括第一dc生成部32a和第二dc生成部32b。在一个实施方式中,第一dc生成部32a构成为与基板支承部11的导电性构件连接并生成第一dc信号。生成的第一dc信号被提供到基板支承部11的导电性构件。在其它实施方式中,第一dc信号也可以被提供到如静电吸盘1110内的电极1110a这样的其它电极。在一个实施方式中,第二dc生成部32b构成为与喷淋头13的导电性构件连接并生成第二dc信号。生成的第二dc信号被提供到喷淋头13的导电性构件。在各种实施方式中,可以将第一dc信号和第二dc信号中的至少一方脉冲化。此外,也可以是,除了rf电源31以外还设置第一dc生成部32a和第二dc生成部32b,也可以设置第一dc生成部32a来代替第二rf生成部31b。
[0040]
排气系统40能够与例如设置于等离子体处理腔室10的底部的气体排出口10e连接。排气系统40可以包括压力调整阀和真空泵。通过压力调整阀来调整等离子体处理空间10s内的压力。真空泵可以包括涡轮分子泵、干泵、或者这些泵的组合。
[0041]
控制部2对使装置主体1执行本公开中叙述的各种工序的、计算机可执行的命令进行处理。控制部2能够构成为:控制装置主体1的各要素,以执行在此叙述的各种工序。在一个实施方式中,控制部2的一部分或全部可以被包括在装置主体1中。控制部2例如可以包括计算机2a。计算机2a例如可以包括处理部2a1、存储部2a2以及通信接口2a3。处理部2a1能够构成为基于存储部2a2中保存的程序来进行各种控制动作。处理部2a1可以包括cpu(central processing unit:中央处理单元)。存储部2a2可以包括ram(random access memory:随机存取存储器)、rom(read only memory:只读存储器)、hdd(hard disk drive:硬盘驱动器)、ssd(solid state drive:固态硬盘)或者它们的组合。通信接口2a3经由lan(local area network:局域网)等通信线路来与装置主体1之间进行通信。
[0042]
[基板w的吸附处理]
[0043]
在对基板w实施等离子体处理的情况下,将基板w搬入等离子体处理腔室10内。而且,在将基板w配置于静电吸盘1110上之后,执行吸附处理,由此使基板w吸附于基板支承面111a。在吸附处理中,将开关113设为接通(导通状态),从直流电源114经由开关113向静电吸盘1110内的电极1110a供给预先决定的大小的直流电压。而且,从气体供给部20经由喷淋头13向等离子体处理空间10s内供给处理气体,从rf电源31向基板支承部11的导电性构件和喷淋头13的导电性构件这两方或其中一方提供rf源信号。此外,向等离子体处理空间10s内供给的气体可以为氩气等非活性气体。由此,在等离子体处理空间10s内生成等离子体,形成例如图2所示的闭路。
[0044]
如图2所示,在基板w与电极1110a之间存在电容为c0的电容成分115。另外,通过等离子体在基板w产生自偏压v
dc0
。在此,在吸附处理中,生成等离子体以经由等离子体形成闭路,但存在以下情况:当通过等离子体产生的自偏压v
dc0
过大时,在通过利用处理气体生成
的等离子体来进行本来的处理之前,基板w在吸附处理中受到损伤。因此,使在吸附处理中生成自偏压v
dc0
小的、弱的等离子体。
[0045]
当将从直流电源114供给的直流电压设为v0、将充电至电容成分115的电荷设为q0时,通过电容成分115在基板w与电极1110a之间产生的静电力f0小到自偏压v
dc0
相对于v0而言能够忽略的程度,因此例如能够如下述的式(1)那样表示。
[0046]
【数1】
[0047][0048]
在上述式(1)中,k为常数,r为基板w与电极1110a之间的距离。此外,向电极1110a供给的直流电压v0被预先设定为使静电力f0成为预先决定的大小的值。
[0049]
[比较例中的基板的带电]
[0050]
在此,对在将开关113设为接通(导通状态)的状态下进行了等离子体处理的情况下的比较例进行说明。图3是表示比较例中的进行等离子体处理时的等效电路的一例的图。
[0051]
当开始对基板w进行等离子体处理时,产生比吸附处理中的自偏压v
dc0
大的自偏压v
dc1
。另外,当开始进行等离子体处理时,受到等离子体的影响,基板w与基板支承面111a之间的吸附状态发生变化,基板w与电极1110a之间的电容成分115的电容变化为c1。另外,当开始进行等离子体处理时,受到等离子体的影响,基板w的温度、静电吸盘1110的表面的状态发生变化,基板w与基板支承面111a之间的接触面的状态发生变化。由此,在基板w与电极1110a之间产生电容为c2的电容成分116、电阻值为rc的电阻成分117。
[0052]
电容成分115的中积存的电荷q1、电容成分116中积存的电荷q2例如能够如下述的式(2)那样表示。此外,进行等离子体处理中的电容成分115的电容c1的大小与进行吸附处理时的电容成分115的电容c0的大小大致相同。
[0053]
【数2】
[0054][0055]
在此,在进行吸附处理时积存于电容成分115的电荷q0为c
0v0
,因此当参照上述的式(2)时,在进行等离子体处理时,由于自偏压v
dc1
的影响,在基板w积存有比在进行吸附处理时积存的电荷q0大的电荷q1和q2。由此,在等离子体处理中在等离子体处理空间10s内产生的微粒容易被吸引至基板w。
[0056]
另外,通过电容成分115和电容成分116在基板w与电极1110a之间产生的静电力f例如能够如下述的式(3)那样表示。
[0057]
【数3】
[0058]
[0059]
在此,电容成分116的电容c2小到相对于电容成分115的电容c1而言能够忽略的程度,因此在基板w与电极1110a之间产生的静电力f例如能够如下述的式(4)那样进行近似。
[0060]
【数4】
[0061][0062]
将上述式(4)与前述的式(1)进行比较,由于自偏压v
dc1
的影响,进行等离子体处理时的静电力f比进行吸附处理时的静电力f0大。因此认为:在比较例中,在进行等离子体处理时,基板w与静电吸盘1110之间的吸附力过大。此外,自偏压v
dc1
根据等离子体处理的状态发生变动,因此难以预先准确地设定考虑到自偏压v
dc1
的大小的直流电压v0。
[0063]
当基板w与静电吸盘1110之间的吸附力过大时,基板w与基板支承面111a之间的摩擦力变大。由此,存在以下情况:伴随基板w与基板支承面111a之间的热膨胀率的差,由于基板w与基板支承面111a之间的摩擦而产生的微粒的数量增加。另外,当基板w与基板支承面111a之间的吸附力过大时,在通过提升销等使等离子体处理后的基板w离开基板支承面111a的情况下,有时基板w弹起或基板w裂开。
[0064]
[本实施方式中的基板的带电]
[0065]
图4是表示本实施方式中的进行等离子体处理时的等效电路的一例的图。在本实施方式中,当在吸附处理中供给至静电吸盘1110的电极1110a的电压稳定之后,将开关113设为断开(打开状态),执行等离子体处理。通过将开关113设为断开,电极1110a成为浮置状态。
[0066]
在本实施方式中也是,当开始对基板w进行等离子体处理时,产生比进行吸附处理的自偏压v
dc0
大的自偏压v
dc1
。另外,当开始进行等离子体处理时,受到等离子体的影响,基板w与基板支承面111a之间的吸附状态发生变化,基板w与电极1110a之间的电容成分115的电容变化为c1。另外,当开始进行等离子体处理时,受到等离子体的影响,基板w的温度、静电吸盘1110的表面的状态发生变化,在基板w与电极1110a之间产生电容为c2的电容成分116、电阻值为rc的电阻成分117。
[0067]
在此,在本实施方式中,将开关113设为断开(打开状态)。因此,根据电荷守恒定律,在进行吸附处理时积存于电容成分115的电荷q0与在进行等离子体处理时积存于电容成分115的电荷q1’
以及积存于电容成分116的电荷q2’
之间,以下的式(5)所示的关系成立。
[0068]
【数5】
[0069]
q0=c
0v0
=q1+q2...(5)
[0070]
另外,在进行等离子体处理时积存于电容成分115的电荷q1’
和积存于电容成分116的电荷q2’
分别如下述的式(6)那样表示。
[0071]
【数6】
[0072][0073]
就等离子体处理中的电极1110a的电压va而言,根据上述的式(5)和(6),电压va例
如能够如下述的式(7)那样表示。
[0074]
【数7】
[0075]va
=v
0-v
dc1
...(7)
[0076]
另外,根据上述的式(6)和(7),在进行等离子体处理时积存于电容成分115的电荷q1’
和积存于电容成分116的电荷q2’
分别如下述的式(8)那样表示。
[0077]
【数8】
[0078][0079]
参照上述的式(5)和(8),与自偏压v
dc1
的大小无关地,即使在进行等离子体处理时也会在基板w积存有与进行吸附处理时积存的电荷q0同等的电荷。像这样,在本实施方式中,在进行等离子体处理时将开关113设为断开(打开状态),电极1110a成为浮置状态,由此能够在等离子体处理中抑制基板w的过度带电。因此,能够在等离子体处理中抑制在等离子体处理空间10s内产生的微粒被吸引至基板w。
[0080]
另外,通过电容成分115和电容成分116而在基板w与电极1110a之间产生的静电力f’例如能够如下述的式(9)那样表示。
[0081]
【数9】
[0082][0083]
在此,电容成分116的电容c2小到相对于电容成分115的电容c1而言能够忽略的程度,因此在基板w与电极1110a之间产生的静电力f’例如能够如下述的式(10)那样进行近似。
[0084]
【数10】
[0085][0086]
电容成分115的电容c1与进行吸附处理时的电容成分115的电容c0大致相同。因此,参照上述的式(1)和式(10),与自偏压v
dc1
的大小无关地,即使在进行等离子体处理时也会在基板w产生与进行吸附处理时在基板w与电极1110a之间产生的静电力f0同等的静电力f’。
[0087]
像这样,在本实施方式中,在进行等离子体处理时将开关113设为断开(打开状态),电极1110a成为浮置状态,由此能够在等离子体处理中抑制在基板w与电极1110a之间产生过度的静电力。由此,能够抑制基板w与基板支承面111a之间的摩擦力的增大,从而能够抑制伴随基板w与基板支承面111a之间的热膨胀率的差、通过基板w与基板支承面111a之
间的摩擦产生的微粒。另外,能够抑制基板w与基板支承面111a之间的吸附力的增大,因此能够抑制在通过提升销等使等离子体处理后的基板w离开基板支承面111a的情况下基板w弹起或者基板w裂开。
[0088]
[等离子体处理方法]
[0089]
图5是表示本公开的第一实施方式中的等离子体处理方法的一例的流程图。例如,将处理前的基板w配置于静电吸盘1110上,由此开始图5中例示的处理。图5中例示的各处理是通过控制部2控制装置主体1的各部来实现的。下面,参照图6所示的时间图来进行说明。
[0090]
首先,执行吸附处理(s10)。步骤s10为工序a)的一例。在步骤s10中,例如在图6的定时t1,将开关113设为接通(导通状态),以从直流电源114经由开关113向电极1110a供给预先决定的大小的直流电压。而且,从气体供给部20经由喷淋头13向等离子体处理空间10s内供给处理气体,从rf电源31向基板支承部11的导电性构件和喷淋头13的导电性构件这两方或者其中一方提供rf源信号。此外,向等离子体处理空间10s内供给的气体可以为氩气等非活性气体。由此,在等离子体处理空间10s内生成等离子体,形成例如图2所示的闭路。而且,通过由于积存于基板w与电极1110a之间的电容成分115的电荷q0引起的静电力f0,来将基板w吸附于基板支承面111a。
[0091]
接着,在供给至电极1110a的直流电压稳定之后的定时t2(参照图6),将开关113设为断开(打开状态),由此切断向电极1110a的直流电压的供给(s11)。步骤s11为工序b)的一例。由此,电极1110a成为浮置状态。在本实施方式中,在开始对基板w进行等离子体处理之前使电极1110a成为浮置状态。由此,能够抑制等离子体处理中的基板w的过度带电。
[0092]
接着,在将开关113设为断开(打开状态)后的定时t3(参照图6),对基板w执行等离子体处理(s12)。步骤s12为工序c)的一例。在步骤s12中,从气体供给部20经由喷淋头13向等离子体处理空间10s内供给处理气体,从rf电源31向基板支承部11的导电性构件和喷淋头13的导电性构件这两方或者其中一方提供rf源信号。由此,在等离子体处理空间10s内生成等离子体,形成例如图4所示的闭路。而且,通过从rf电源31向基板支承部11的导电性构件通过偏置rf信号来在基板w产生偏置电位,使等离子体中的离子成分被吸引至基板w来对基板w实施蚀刻等处理。
[0093]
接着,在等离子体处理结束后的定时t4(参照图6),通过开关113来使电极1110a接地(s13)。此外,在步骤s13中,也可以通过开关113向静电吸盘1110的电极1110a供给极性与进行吸附处理时的直流电压v0的极性相反的、预先决定的大小的直流电压。
[0094]
接着,执行除电处理(s14)。步骤s13和步骤s14是工序d)的一例。在步骤s14中,从气体供给部20经由喷淋头13向等离子体处理空间10s内供给氩气等非活性气体。而且,从rf电源31向基板支承部11的导电性构件和喷淋头13的导电性构件这两方或者其中一方提供rf源信号。由此,在等离子体处理空间10s内生成等离子体,去除积存于基板w的电荷。
[0095]
接着,在积存于基板w的电荷被充分地去除的定时t5(参照图6),通过未图示的提升销抬起基板w,通过未图示的机械臂等搬送装置将该基板w从等离子体处理腔室10内搬出(s15)。然后,本流程图所示的等离子体处理方法结束。
[0096]
[实验结果]
[0097]
图7是表示等离子体处理后的基板w的残留电荷的一例的图。在图7中,“float”表示在进行等离子体处理时将电极1110a设为浮置状态的本实施方式的等离子体处理方法中
的残留电荷的测定结果。另一方面,在图7中,“hv”表示在进行等离子体处理时持续地向电极1110a供给直流电压的比较例的等离子体处理方法中的残留电荷的测定结果。
[0098]
参照图7,无论在本实施方式中还是在比较例中,都具有供给至电极1110a的直流电压越大则基板w的残留电荷越大的倾向。但是,无论直流电压大小为多大,相比于比较例的等离子体处理方法而言,本实施方式的等离子体处理方法中基板w的残留电荷都大幅度地下降。
[0099]
图8是表示在进行等离子体处理后附着于基板w的微粒的数量的一例的图。参照图8,相比于比较例的等离子体处理方法而言,本实施方式的等离子体处理方法中附着于基板w的微粒的数量大幅地下降。像这样,在本实施方式中,通过在进行等离子体处理时将电极1110a设为浮置状态,能够在等离子体处理中抑制基板w的过度带电。由此,能够在等离子体处理中抑制在等离子体处理空间10s内产生的微粒被吸引至基板w。
[0100]
以上说明了第一实施方式。如上述那样,本实施方式的等离子体处理方法包括工序a)、工序b)以及工序c)。在工序a)中,通过向设置于静电吸盘1110的电极1110a供给电压,来使基板w吸附于静电吸盘1110的上表面。在工序b)中,在供给至静电吸盘1110的电极1110a的电压稳定之后,切断向电极1110a的电压供给,由此将电极1110a设为浮置状态。在工序c)中,在供给至静电吸盘1110的电极1110a的电压稳定之后,通过等离子体来对被吸附于静电吸盘1110的基板w的表面实施预先决定的处理。由此,能够抑制等离子体处理中的基板w的过度带电。
[0101]
另外,在上述的实施方式中,在执行c)之前执行工序b)。由此,能够在基板w过度地带电之前将电极1110a设为浮置状态。因此,能够更可靠地抑制等离子体处理中的基板w的过度带电。
[0102]
另外,上述的实施方式中的等离子体处理方法还包括工序d),在该工序d)中,在等离子体停止后去除积存于静电吸盘1110的电极1110a的电荷。由此,能够抑制在搬出处理后的基板w时基板w弹起或者基板w裂开。
[0103]
(第二实施方式)
[0104]
在等离子体处理中,在基板w与电极1110a之间例如图4所示那样存在电阻值为rc的电阻成分117。因此,积存于电容成分115和电容成分116的电荷的一部分被电阻成分117消耗。在等离子体处理的时间长的情况下,有时由于积存于电容成分115和电容成分116的电荷的减少而基板w与电极1110a之间的静电力f’下降。
[0105]
因此,在本实施方式中,在开始等离子体处理时测定与积存于电容成分115及电容成分116中的电荷相应的电压,并保存测定值。而且,在等离子体处理中测定与积存于电容成分115及电容成分116中的电荷相应的电压,在测定出的电压的值小于预先决定的值的情况下,向电极1110a供给与保存的测定值对应的电压。由此,即使在等离子体处理的时间长的情况下,也能够抑制基板w与电极1110a之间的静电力f’的下降。
[0106]
[等离子体处理装置100的结构]
[0107]
图9是表示本公开的第二实施方式的等离子体处理装置100的一例的图。此外,除了以下说明的点以外,在图9中标注有与图1相同的标记的结构具有与图1中的结构相同或同样的功能,因此省略说明。
[0108]
静电吸盘1110的电极1110a经由开关113而与可变直流电源118连接。从可变直流
电源118输出的电压的大小由控制部2控制。另外,电极1110a与测定装置120连接。测定装置120测定电极1110a的电压,将测定结果输出至控制部2。在本实施方式中,测定装置120例如为表面电位仪。
[0109]
[等离子体处理方法]
[0110]
图10是表示本公开的第二实施方式中的等离子体处理方法的一例的流程图。此外,除了以下说明的点以外,在图10中标注有与图5相同的标记的处理与图5中的处理相同,因此省略说明。
[0111]
在本实施方式中的步骤s12中,首先,开始对基板w进行等离子体处理(s120)。在步骤s120中,从气体供给部20经由喷淋头13向等离子体处理空间10s内供给处理气体,并且从rf电源31向基板支承部11的导电性构件和喷淋头13的导电性构件这两方或者其中一方供给rf源信号。由此,在等离子体处理空间10s内生成等离子体,形成例如图4所示的闭路。而且,通过从rf电源31向基板支承部11的导电性构件供给偏置rf信号来在基板w产生偏置电位,使等离子体中的离子成分被吸引至基板w来开始对基板w进行蚀刻等处理。
[0112]
接着,控制部2使测定装置120测定电极1110a的电压v
e0
(s121)。优选的是,在等离子体稳定之后,控制部2使测定装置120测定电极1110a的电压v
e0
。而且,控制部2将由测定装置120测定出的电极1110a的电压v
e0
的值保存于存储部2a2(s122)。步骤s121和步骤s122是工序c-1)的一例。
[0113]
接着,控制部2使测定装置120测定电极1110a的电压ve(s123)。而且,控制部2判定由测定装置120测定出的电极1110a的电压ve的值是否小于预先决定的阈值v
th
(s124)。在由测定装置120测定出的电极1110a的电压ve的值为阈值v
th
以上的情况下(s124:“否”),控制部2执行步骤s126所示的处理。
[0114]
另一方面,在由测定装置120测定出的电极1110a的电压ve的值小于阈值v
th
的情况下(s124:“是”),控制部2从存储部2a2读出通过步骤s122保存的电极1110a的电压v
e0
的值。而且,控制部2控制可变直流电源118,以输出与读出的值对应的电压v
e0
,并且控制部2将开关113控制为接通(导通状态)。由此,电极1110a的电压恢复至电压v
e0
。步骤s123~s125是工序c-2)的一例。
[0115]
接着,控制部2判定等离子体处理是否结束了(s126)。在等离子体处理未结束的情况下(s126:“否”),再次执行步骤s123所示的处理。另一方面,在等离子体处理结束了的情况下(s126:“是”),执行步骤s13所示的处理。
[0116]
以上说明了第二实施方式。如上述那样,在本实施方式中的等离子体处理方法中,工序c)包括工序c-1)和工序c-2)。在工序c-1)中,测定开始通过等离子体进行处理时的电极1110a的电压,并保存测定出的电极1110a的电压的值。在工序c-2)中,在等离子体处理期间,测定电极1110a的电压,在测定出的电极1110a的电压小于预先决定的阈值的情况下,向电极1110a供给通过工序c-1)保持的值的电压。由此,即使在等离子体处理的时间长的情况下,也能够抑制基板w与电极1110a之间的静电力f’的下降。
[0117]
[其它]
[0118]
此外,本技术公开的技术并不限定于上述的实施方式,在其主旨的范围内能够进行各种变形。
[0119]
例如,在上述的各实施方式中,在开始进行等离子体处理之前,切断向电极1110a
的电压供给,来将电极1110a设为浮置状态,但公开的技术并不限于此。将电极1110a设为浮置状态的定时可以为开始进行等离子体处理之后。若为紧接开始进行等离子体处理之后,通过等离子体产生的自偏压并不那么大,因此基板w的带电量也并不那么大。因此,将电极1110a设为浮置状态的定时也可以为紧接等离子体处理开始之后。
[0120]
另外,在上述的第二实施方式中,在等离子体处理中,控制部2使测定装置120测定电极1110a的电压ve,在测定出的电压ve的值小于阈值v
th
的情况下,向电极1110a供给电压v
e0
。但是,公开的技术不限于此。例如,作为其它方式,控制部2也可以在等离子体处理的持续时间为预先决定的时间以上的情况下向电极1110a供给电压v
e0
。预先决定的时间例如为从开始进行等离子体处理起直至电极1110a的电压小于阈值v
th
为止的时间。
[0121]
或者,也可以是,在等离子体处理的持续时间为预先决定的时间以上的情况下,控制部2等离子体暂时停止,并将开关113控制为接通(导通状态),来再次执行吸附处理。
[0122]
另外,在上述的实施方式中,说明了将电容耦合型等离子体(ccp)用作等离子体源的一例来进行处理的等离子体处理装置100,但等离子体源不限于此。作为电容耦合型等离子体以外的等离子体源,例如能够列举电感耦合等离子体(icp)、微波激励表面波等离子体(swp)、电子回旋共振等离子体(ecp)以及螺旋波激励等离子体(hwp)等。
[0123]
此外,应当认为本次公开的实施方式在所有方面均为例示,而非限制性的。实际上,上述的实施方式能够通过多种方式具体实现。另外,上述的实施方式在不脱离所附的权利要求书及其主旨的情况下可以以各种方式进行省略、置换、变更。
[0124]
附图标记说明
[0125]
w:基板;100:等离子体处理装置;1:装置主体;2:控制部;2a:计算机;10:等离子体处理腔室;10s:等离子体处理空间;11:基板支承部;111:主体部;111a:基板支承面;111b:环支承面;1110:静电吸盘;1110a:电极;1111:基台;112:环组件;113:开关;114:直流电源;115:电容成分;116:电容成分;117:电阻成分;118:可变直流电源;120:测定装置;13:喷淋头;20:气体供给部;30:电源;31:rf电源;32:dc电源;40:排气系统。
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