等离子体处理装置和等离子体处理方法
【专利摘要】等离子体处理装置(1)通过使导入至处理容器(2)的处理气体等离子化，从而对收容在处理容器(2)的内部的晶圆(W)进行处理。等离子体处理装置(1)具备中央导入部(55)、周边导入部(61)、流量调整部以及控制部(49)。中央导入部(55)将含有Ar气体、He气体和蚀刻气体中的至少任意一者的处理气体导入至晶圆(W)的中央部。周边导入部(61)将处理气体导入至晶圆(W)的周边部。流量调整部用于调整自中央导入部(55)导入至晶圆(W)的中央部的处理气体的流量和自周边导入部(61)导入至晶圆(W)的周边部的处理气体的流量。控制部(49)以处理气体所含有的He气体相对于处理气体所含有的Ar气体的分压比为预定值以上的方式控制由流量调整部进行调整的处理气体的流量。
【专利说明】等离子体处理装置和等离子体处理方法
【技术领域】
[0001]本发明的各种技术方案和实施方式涉及等离子体处理装置和等离子体处理方法。
【背景技术】
[0002]在半导体的制造工艺中，以薄膜的堆积或蚀刻等为目的的等离子体处理被广泛进行。为了得到高性能且高功能的半导体，期望对基板的被处理面实施均匀的等离子体处理。
[0003]在近年的等离子体处理中，使用通过使导入至处理容器的处理气体等离子化、从而对收容在处理容器的内部的基板进行处理的等离子体处理装置。作为像这样的等离子体处理装置，公知有使用两个系统的管线将处理气体导入至处理容器的等离子体处理装置。该等离子体处理装置具有例如将处理气体导入至基板的中央部的中央导入部和将处理气体导入至基板的周边部的周边导入部。等离子体处理装置通过将处理气体自中央导入部和周边导入部导入至处理容器，使被导入的处理气体等离子化，从而对基板进行处理。作为自中央导入部和周边导入部导入至处理容器的处理气体，使用例如Ar气体等非活性气体与HBr等蚀刻气体的混合气体。
[0004]在此，在等离子体处理装置中，为了对基板的被处理面实施均匀的等离子体处理，正在研究将含有比Ar气体难以被等离子化的其它非活性气体的处理气体导入至处理容器。例如，在专利文献I中公开有替代Ar气体将激发能量比Ar气体的激发能量大且难以被等离子化的He气体作为非活性气体来使用，将含有He气体和作为蚀刻气体的HBr气体的处理气体导入至处理容器。
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开平5-243188号公报
【发明内容】
_7] 发明要解决的问题
[0008]但是，在替代Ar气体而将含有He气体的处理气体导入至处理容器的现有技术中，存在有在未被等离子化的He气体的作用下基板的中央部的电子温度比基板的周边部的电子温度低而在基板的中央部与周边部产生蚀刻速率的差异的情况。作为结果，在现有技术中，有可能会损坏基板的被处理面的均匀性。
[0009]用于解决问题的方案
[0010]本发明的一技术方案的等离子体处理装置通过使导入至处理容器的处理气体等离子化，从而对收容在该处理容器的内部的基板进行处理。等离子体处理装置具有中央导入部、周边导入部、流量调整部以及控制部。中央导入部用于将含有Ar气体、He气体和蚀刻气体中的至少任意一者的处理气体导入至上述基板的中央部。周边导入部用于将上述处理气体导入至上述基板的周边部。流量调整部用于调整自上述中央导入部导入至上述基板的中央部的上述处理气体的流量和自上述周边导入部导入至上述基板的周边部的上述处理气体的流量。控制部以上述处理气体所含有的He气体相对于上述处理气体所含有的Ar气体的分压比为预定值以上的方式控制由上述流量调整部进行调整的上述处理气体的流量。
[0011]发明的效果
[0012]采用本发明的各种技术方案和实施方式，可实现能够维持基板的被处理面的均匀性的等离子体处理装置和等离子体处理方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的一实施方式的等离子体处理装置的纵剖视图。
[0014]图2是图1的X-X剖视图。
[0015]图3是用于说明在晶圆的中央部和周边部之间产生的蚀刻速率的差异的图。
[0016]图4是表示由本实施方式的等离子体处理装置进行的等离子体处理方法的处理步骤的流程图。
[0017]图5A是用于说明本实施方式的等离子体处理方法的效果的图。
[0018]图5B是用于说明本实施方式的等离子体处理方法的效果的图。
[0019]图6是表示验证图5A和图5B所示的等离子体处理方法的效果的模拟结果的图。
【具体实施方式】
[0020]以下，参照附图详细说明各种的实施方式。另外，在各附图中对相同或相当的部分标注相同的附图标记。
[0021]图1是本发明的一实施方式的等离子体处理装置的纵剖视图。图2是图1的X-X剖视图。如图1所示，等离子体处理装置I具有圆筒形状的处理容器2。处理容器2的顶部被由电介质构成的电介质窗(顶板)16堵住。处理容器2例如由铝构成，被设置为可通电。处理容器2的内壁面被氧化铝等保护膜覆盖。
[0022]在处理容器2的底部的中央设有用于载置作为基板的半导体晶圆(以下称作“晶圆”)W的载置台3。在载置台3的上表面保存有晶圆W。载置台3由例如氧化铝、氮化铝等陶瓷材料构成。为了能够将晶圆W加热至预定温度，在载置台3的内部埋入有加热器5。加热器5经由配置在支柱内的配线与加热器电源4相连接。
[0023]在载置台3的上表面设有用于静电吸附被载置在载置台3上的晶圆W的静电卡盘(未图示)。在静电卡盘上借助整合器连接有施加偏压用的高频电力的偏压用高频电源(未图示)。
[0024]在处理容器2的底部设有自比载置于载置台3的晶圆W的表面靠下方的排出口Ila排出处理气体的排气管11。在排气管11上连接有压力控制阀、真空泵10。利用压力控制阀和真空泵10将处理容器2内的压力调节至预定的压力。上述排气管11、压力控制阀以及真空泵10构成排气部件。
[0025]在处理容器2的顶部隔着用于确保气密性的密封件15设有电介质窗16。电介质窗16由例如石英、氧化铝(Al2O3)、或氮化铝(AlN)等电介质构成，并对微波具有透射性。
[0026]电介质窗16的上表面设有圆板形状的缝隙天线20。缝隙天线20由用具有导电性的材质例如Ag、Au等镀或涂敷过的铜构成。在缝隙天线20上呈同心圆状排列有例如多个T字形状的缝隙21。缝隙天线20也被称作径向缝隙天线(Radial Slot Antenna,以下适当地称作(RLSA))。
[0027]在缝隙天线20的上表面配置有用于压缩微波的波长的电介质板25。电介质板25由例如石英(S12)、氧化铝(Al2O3)、或氮化铝(AlN)等电介质构成。电介质板25被导电性的罩26覆盖。在罩26上设有圆环状的热介质流路27。利用在该热介质流路27中流动的热介质将罩26和电介质板25调节至预定的温度。若以2.45GHz的微波的波长为例，其在真空中的波长约为12cm，其在氧化铝制的电介质窗16中的波长成为约3cm?4cm。
[0028]在罩26的中央连接有用于传播微波的同轴波导管30。同轴波导管30由内侧导体31和外侧导体32构成，内侧导体31贯穿电介质板25的中央而与缝隙天线20的中央连接。
[0029]同轴波导管30借助模式转换器37和矩形波导管36与微波发生器35相连接。微波除了 2.45GHz的微波以外还能够使用860MHz、915MHz、8.35GHz等的微波。
[0030]微波发生器35产生的微波向作为微波导入路的矩形波导管36、模式转换器37、同轴波导管30以及电介质板25传播。传播至电介质板25的微波自缝隙天线20的许多个缝隙21经由电介质窗16供给至处理容器2内。在微波的作用下在电介质窗16的下方形成有电场，使处理容器2内的处理气体等离子化。
[0031]连接于缝隙天线20的内侧导体31的下端形成为圆台状。由此，微波自同轴波导管30向电介质板25和缝隙天线20高效且无损失地传播。
[0032]由RLSA产生的微波等离子体的特征在于，在电介质窗16的正下方(称作“等离子体激发区域”)产生的电子温度较高的几eV的等离子体的扩散，并且晶圆W的正上方(等离子体扩散区域)成为约IeV?2eV程度的电子温度较低的等离子体。即、有如下特征:与平行平板等的等离子体不同，等离子体的电子温度的分布明确地产生为距电介质窗16的距离的函数。更详细地说，作为距电介质窗16的正下方的距离的函数，电介质窗16的正下方的几eV?约1eV的电子温度在晶圆W上衰减为约IeV?2eV程度。晶圆W的处理在等离子体的电子温度较低的区域(扩散等离子体区域)进行，因此，不会对晶圆W造成凹坑等较大的损伤。当向等离子体的电子温度较高的区域(等离子体激发区域)供给处理气体时，处理气体容易被激发且被离解。另一方面，当向等离子体的电子温度较低的区域(等离子体扩散区域)供给处理气体时，与向等离子体激发区域附近供给处理气体的情况相比，离解的程度被抑制。
[0033]在处理容器2的顶部的电介质窗16中央设有用于向晶圆W的中央部导入处理气体的中央导入部55。中央导入部55将含有Ar气体、He气体和例如HBr气体等蚀刻气体中的至少任意一者的处理气体导入至晶圆W的中央部。在本实施方式中，中央导入部55将含有Ar气体和He气体中的至少任意一者的处理气体导入至晶圆W的中央部。中央导入部55与形成于同轴波导管30的内侧导体31的处理气体的供给路径52相连接。
[0034]中央导入部55具有圆柱形状的块57和气体储存部60，该圆柱形状的块57嵌入被设于电介质窗16的中央的圆筒形状的空间部59，该气体储存部60以与同轴波导管30的内侧导体31的下表面与块57的上表面隔开适当的间隔的方式位于同轴波导管30的内侧导体31的下表面与块57的上表面之间。块57由例如铝等导电性材料构成，并且电气接地。在块57上形成有沿上下方向贯穿的多个中央导入口 58(参照图2)。考虑到必要的电导率等，使中央导入口 58的平面形状形成为圆形或长孔形。铝制的块57涂敷有阳极氧化覆膜氧化铝(Al2O3)、氧化钇(Y2O3)等。
[0035]自贯穿内侧导体31的供给路径52供给到气体储存部60的处理气体在气体储存部60内扩散之后，自块57的多个中央导入口 58朝向下方且晶圆W的中央部喷射。
[0036]在处理容器2的内部以包围晶圆W的上方的周边的方式配置有用于向晶圆W的周边部导入处理气体的环形状的周边导入部61。周边导入部61将含有Ar气体、He气体和例如HBr气体等蚀刻气体中的至少任意一者的处理气体导入至晶圆W的周边部。在本实施方式中，周边导入部61将含有Ar气体和作为蚀刻气体的HBr气体的处理气体导入至晶圆W的周边部。周边导入部61配置在比配置于顶部的中央导入口 58靠下方且比载置于载置台3的晶圆W靠上方的位置。周边导入部61是将中空的管做成环状而成的构件，在其内周侧沿周向空开恒定的间隔而隔出多个周边导入口 62。周边导入口 62朝向周边导入部61的中心喷射处理气体。周边导入部61由例如石英构成。在处理容器2的侧面贯穿有不锈钢制的供给路径53。供给路径53与周边导入部61相连接。自供给路径53向周边导入部61的内部供给的处理气体在周边导入部61的内部的空间内扩散之后，自多个周边导入口 62向周边导入部61的内侧喷射。自多个周边导入口 62喷射出的处理气体向晶圆W的周边上部供给。另外，替代设置环形状的周边导入部61，也可以在处理容器2的内侧面形成多个周边导入口 62。
[0037]在本实施方式中，连接于中央导入部55的供给路径52与气体供给系统41相连接，连接于周边导入部61的供给路径53与气体供给系统42相连接。气体供给系统41和气体供给系统42将与等离子体蚀刻处理、等离子体CVD处理相对应的处理气体分别向中央导入部55和周边导入部61供给。例如，在对Poly-Si等硅系的膜进行蚀刻时，气体供给系统41和气体供给系统42供给含有Ar气体、He气体、作为蚀刻气体的HBr气体(或Cl2气体)、O2气体的处理气体。此外，例如，在对S12等氧化膜进行蚀刻时，气体供给系统41和气体供给系统42供给含有Ar气体、He气体、CHF系气体、CF系气体、O2气体的处理气体。此外，例如，在对SiN等氮化膜进行蚀刻时，气体供给系统41和气体供给系统42供给含有Ar气体、He气体、CF系气体、CHF系气体、O2气体的处理气体。
[0038]气体供给系统41和气体供给系统42也可以供给彼此相同种类的处理气体，气体供给系统41和气体供给系统42也可以供给彼此不同种类的处理气体。在本实施方式中，气体供给系统41将例如含有Ar气体和He气体中的至少任意一者的处理气体供给到中央导入部55，气体供给系统42将含有Ar气体和作为蚀刻气体的HBr气体的处理气体供给到周边导入部61。由此，能够抑制蚀刻气体的过分的离解，并且能够防止作为腐蚀性气体的HBr气体对中央导入部55的块57进行腐蚀。
[0039]气体供给系统41和气体供给系统42还能够供给O2等清洗气体。
[0040]气体供给系统41设有调整自气体供给系统41经由供给路径52向中央导入部55供给的处理气体、即、自中央导入部55向晶圆W的中央部导入的处理气体的流量的流量控制阀41a、41b、41c。流量控制阀41a与Ar气体的气体源(未图示)相连接，调整来自该气体源的Ar气体的流量。流量控制阀41b与He气体的气体源(未图示)相连接，调整来自该气体源的He气体的流量。流量控制阀41c与HBr气体等蚀刻气体的气体源(未图示)相连接，调整来自该气体源的HBr气体等蚀刻气体的流量。
[0041]气体供给系统42设有调整自气体供给系统42经由供给路径53向周边导入部61供给的处理气体、即、自周边导入部61向晶圆W的周边部导入的处理气体的流量的流量控制阀42a、42b、42c。流量控制阀42a与Ar气体的气体源(未图示)相连接，调整来自该气体源的Ar气体的流量。流量控制阀42b与He气体的气体源(未图示)相连接，调整来自该气体源的He气体的流量。流量控制阀42c与HBr气体等蚀刻气体的气体源(未图示)相连接，调整来自该气体源的HBr气体等蚀刻气体的流量。
[0042]流量控制阀41a、41b、41c和流量控制阀42a、42b、42c由控制部49控制。流量控制阀41a、41b、41c和流量控制阀42a、42b、42c是流量调整部的一例。
[0043]控制部49也可以是例如具有中央处理装置(CPU)和称作存储器的存储装置的计算机。控制部49能够按照存储装置所存储的程序输出各种控制信号。自控制部49输出的各种控制信号输入至流量控制阀41a、41b、41c和流量控制阀42a、42b、42c。例如，流量控制阀41a、41b、41c根据自控制部49输出的控制信号来调整自中央导入部55向晶圆W的中央部导入的处理气体的流量。此外，例如，流量控制阀42a、42b、42c根据自控制部49输出的控制信号来调整自周边导入部61向晶圆W的周边部导入的处理气体的流量。
[0044]控制部49以使处理气体所含有的He气体相对于处理气体所含有的Ar气体的分压比为预定值以上的方式控制由流量控制阀41a、41b、41c和流量控制阀42a、42b、42c进行调整的处理气体的流量。
[0045]在此，具体说明关于控制部49以使处理气体所含有的He气体相对于处理气体所含有的Ar气体的分压比为预定值以上的方式控制处理气体的流量的理由。He气体的激发能量比Ar的激发能量大，具有难以被等离子化的性质。利用该性质在现有技术中替代Ar气体而将仅含有He气体作为非活性气体的处理气体导入至处理容器2。但是，在现有技术中，存在有在未被等离子化的He气体的作用下晶圆W的中央部的电子温度与基板的周边部的电子温度相比过度地下降而在晶圆W的中央部和周边部之间产生蚀刻速率的差异的情况。
[0046]图3是用于说明在晶圆的中央部和周边部之间产生的蚀刻速率的差异的图。在图3中，示出了晶圆W的剖面照片。在此，在将仅含有作为非活性气体的Ar气体或He气体的处理气体导入至处理容器2的情况下,进行自STI (Shallow Trench Isolat1n)用的晶圆W去除Poly-Si膜的蚀刻。如图3所示，将仅含有作为非活性气体的Ar气体的处理气体导入至处理容器2的情况下，形成于晶圆W的中央部的槽(Trench)的深度(221.2nm)大于形成于晶圆W的周边部的槽的深度(209.9nm)。另一方面，在将仅含有作为非活性气体的He气体的处理气体导入至处理容器2的情况下，形成于晶圆W的中央部的槽的深度(198.5nm)小于形成于晶圆W的周边部的槽的深度(211.4nm)。即、可知:在将仅含有He气体作为非活性气体的处理气体导入至处理容器2的情况下，晶圆W的中央部的蚀刻速率小于晶圆W的周边部的蚀刻速率。
[0047]鉴于上述点，本发明人们对处理气体所含有的He气体相对于处理气体所含有的Ar气体的分压比与在晶圆W的中央部和周边部之间产生的蚀刻速率的差异的因果关系反复进行了深入的研究。其结果，本发明人们得到了如下见解:在处理气体所含有的He气体相对于处理气体所含有的Ar气体的分压比为预定值以上的情况下，能够避免在晶圆W的中央部和周边部之间产生蚀刻速率的差异。根据该见解，在本实施方式中，控制部49以处理气体所含有的He气体相对于处理气体所含有的Ar气体的分压比为预定值以上的方式控制由流量控制阀41a、41b、41c和流量控制阀42a、42b、42c进行调整的处理气体的流量。
[0048]接着说明控制部49以处理气体所含有的He气体相对于处理气体所含有的Ar气体的分压比为预定值以上的方式控制处理气体的流量的处理的一例。控制部49的存储装置中保存有处理气体所含有的He气体相对于处理气体所含有的Ar气体的分压比与由流量控制阀41a、41b、41c和流量控制阀42a、42b、42c进行调整的处理气体的流量的控制值相对应的表格。控制部49接收自输入部输入的任意的预定值。控制部49参照被保存在存储装置的表格指定为预定值以上的He气体相对于Ar气体的分压比，自该表格获得与指定后的分压比相对应的处理气体的流量的控制值。控制部49根据自表格获得的处理气体的流量的控制值来控制由流量控制阀41a、41b、41c和流量控制阀42a、42b、42c进行调整的处理气体的流量。
[0049]此外，控制部49优选以处理气体所含有的He气体相对于处理气体所含有的Ar气体的分压比为0.5(50% )的方式控制由流量控制阀41a、41b、41c和流量控制阀42a、42b、42c进行调整的处理气体的流量。
[0050]在本实施方式中，以He气体相对于Ar气体的分压比为预定值以上、优选为0.5以上的方式控制被导入至晶圆W的中央部和周边部的处理气体的流量，从而能够使晶圆W的中央部和周边部的电子温度均等化。其结果，采用本实施方式，能够缩小晶圆W的中央部和周边部之间的蚀刻速率的差异，因此，能够维持晶圆W的被处理面的均匀性。
[0051]接着说明由图1所示的等离子体处理装置I进行的等离子体处理方法。图4是表示由本实施方式的等离子体处理装置进行的等离子体处理方法的处理步骤的流程图。图4所示的等离子体处理方法例如在进行使用由微波发生器35产生的微波使导入至处理容器2的处理气体等离子化的等离子体处理之前来进行。此外，在图4所示的处理中，作为一例，说明对晶圆W的上表面的Poly-Si膜进行蚀刻的例子。
[0052]如图4所示，等离子体处理装置I的控制部49将含有Ar气体和He气体中的至少任意一者的处理气体导入至晶圆W的中央部(步骤S101)。S卩、控制部49将使流量控制阀41a、41b成为打开状态的控制信号输出至流量控制阀41a、41b，从而将含有Ar气体和He气体中的至少任意一者的处理气体自中央导入部55导入至晶圆W的中央部。
[0053]接着，控制部49将含有Ar气体和作为蚀刻气体的HBr气体的处理气体导入至晶圆W的周边部(步骤S102)。S卩、控制部49将使流量控制阀42a、42c成为打开状态的控制信号输出至流量控制阀42a、42c，从而含有Ar气体和HBr气体的处理气体自周边导入部61导入至晶圆W的周边部。
[0054]接着，控制部49以He气体相对于Ar气体的分压比为0.5(50%)以上的方式控制由流量控制阀41a、41b和流量控制阀42a、42c进行调整的处理气体的流量(步骤S103)。即、控制部49参照被保存在存储装置的表格对为0.5以上的、He气体相对于Ar气体的分压比进行指定，自该表格获得与指定后的分压比相对应的处理气体的流量的控制值。并且，控制部49根据自表格获得的处理气体的流量的控制值来控制由流量控制阀41a、41b和流量控制阀42a、42c进行调整的处理气体的流量。
[0055]其后，进行使用由微波发生器35产生的微波使导入至处理容器2的处理气体等离子化的等离子体处理。当进行等离子体处理时，自等离子化后的处理气体产生离子等活性种，由该活性种对晶圆W的上表面的Poly-Si膜进行蚀刻。
[0056]接着说明本实施方式的等离子体处理方法的效果。图5A、图5B是用于说明本实施方式的等离子体处理方法的效果的图。图5A、图5B是表示在由等离子体处理装置I对晶圆W进行等离子体蚀刻处理的情况下、本实施方式的等离子体处理方法的效果的图。
[0057]在图5A、图5B中，横轴表示距收容在等离子体处理装置I的内部的晶圆W的中心的距离[mm]。距晶圆W的中心的距离为(0)mm相当于晶圆W的中央部，距晶圆W的中心的距离为(150)mm相当于晶圆W的周边部。此外，在图5A、图5B中，纵轴表示蚀刻速率ER[nm/min] ο
[0058]此夕卜，图5A是表示以He气体相对于Ar气体的分压比成为0%、33%、50%、60%、71 %的方式仅调整了处理气体所含有的He气体的流量的情况下的、自晶圆W的中央部至周边部的蚀刻速率ER的变化的图表。另外，在图5A所示的例子中，处理气体所含有的Ar气体的流量为固定值400SCCm。另一方面，图5B是表示以He气体相对于Ar气体的分压比成为0%、50%、71%的方式调整了处理气体所含有的Ar气体和He气体的流量的情况下的、自晶圆W的中央部至周边部的蚀刻速率ER的变化的表。另外，在图5B所示的例子中，含有Ar气体、He气体以及蚀刻气体的处理气体的总流量为固定值800sccm。
[0059]如图5A、图5B所示，在未使用本实施方式的等离子体处理方法的情况下，晶圆W的中央部的蚀刻速率ER大于晶圆W的周边部的蚀刻速率ER。S卩、以He气体相对于Ar气体的分压比小于50%的方式控制由流量控制阀41a、41b和流量控制阀42a、42c进行调整的处理气体的流量的情况下，晶圆W的中央部和周边部之间的蚀刻速率ER的差异变大。
[0060]相对于此，在使用本实施方式的等离子体处理方法的情况下，自晶圆W的中央部至周边部的蚀刻速率ER变得均等。S卩、在以使He气体相对于Ar气体的分压比为50%以上的方式控制由流量控制阀41a、41b和流量控制阀42a、42c进行调整的处理气体的流量的情况下，晶圆W的中央部和周边部之间的蚀刻速率ER的差异变小。
[0061]图6是表示验证图5A和图5B所示的等离子体处理方法的效果的模拟结果的图。自图6的左上角至右下角的模拟结果验证了图5A所示的等离子体处理方法的效果。自图6的中央上方至中央下方的模拟结果验证了图5B所示的等离子体处理方法的效果。图6所示的用虚线围成的区域100是在使用本实施方式的等离子体处理方法的情况下、即、以He气体相对于Ar气体的分压比为50%以上的方式控制由流量控制阀41a、41b和流量控制阀42a、42c进行调整的处理气体的流量的情况的模拟结果。
[0062]如图6的区域100所示，在使用本实施方式的等离子体处理方法的情况下，与区域100以外的区域相比，自晶圆W的中央部至周边部的蚀刻速率ER的变化幅度变小。
[0063]如上所述，采用本实施方式的等离子体处理装置，以He气体相对于Ar气体的分压比为预定值以上的方式控制被导入至晶圆W的中央部和周边部的处理气体的流量，因此，能够减小自晶圆W的中央部至周边部的蚀刻速率的变化幅度。其结果，采用本实施方式能够维持晶圆W的被处理面的均匀性。
[0064]另外，He气体的分子的大小、质量与Ar气体相比较小。由此，认为:在进行自STI用的晶圆W去除Poly-Si膜的蚀刻的情况下,He气体的分子对Poly-Si膜的侧壁造成的损伤也小于Ar气体的分子对Poly-Si膜的侧壁造成的损伤。采用本实施方式，以He气体相对于Ar气体的分压比为预定值以上的方式控制被导入至晶圆W的中央部和周边部的处理气体的流量，因此，能够减小对Poly-Si膜(散热片)的侧壁的损伤。其结果，采用本实施方式，能够抑制散热片的侧壁的翅曲(bowing)。
[0065]附图标记说明
[0066]I等离子体处理装置
[0067]2处理容器
[0068]41a、41b、41c、42a、42b、42c 流量控制阀(流量调整部)
[0069]49控制部
[0070]55中央导入部
[0071]61周边导入部
[0072]62周边导入口
[0073]W晶圆(基板)。
【权利要求】
1.一种等离子体处理装置，其通过使导入至处理容器的处理气体等离子化，从而对收容在该处理容器的内部的基板进行处理，其特征在于， 该等离子体处理装置包括: 中央导入部，其将含有Ar气体、He气体和蚀刻气体中的至少任意一者的处理气体导入至上述基板的中央部； 周边导入部，其用于将上述处理气体导入至上述基板的周边部； 流量调整部，其用于调整自上述中央导入部导入至上述基板的中央部的上述处理气体的流量和自上述周边导入部导入至上述基板的周边部的上述处理气体的流量；以及 控制部，其以上述处理气体所含有的He气体相对于上述处理气体所含有的Ar气体的分压比为预定值以上的方式，控制由上述流量调整部进行调整的上述处理气体的流量。
2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于， 上述中央导入部将含有Ar气体和He气体中的至少任意一者的上述处理气体导入至上述基板的中央部， 上述周边导入部将含有Ar气体和作为蚀刻气体的HBr气体的上述处理气体导入至上述基板的周边部。
3.根据权利要求1或2所述的等离子体处理装置，其特征在于， 上述控制部以使上述处理气体所含有的He气体相对于上述处理气体所含有的Ar气体的分压比为0.5以上的方式，控制由上述流量调整部进行调整的上述处理气体的流量。
4.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于， 上述处理气体中还含有O2气体。
5.一种等离子体处理方法，其由以下等离子体处理装置来进行，该等离子体处理装置通过使导入至处理容器的处理气体等离子化、从而对收容在该处理容器的内部的基板进行处理，其特征在于， 该等离子体处理方法包含如下工序: 第一工序，将含有Ar气体、He气体和蚀刻气体中的至少任意一者的处理气体导入至上述基板的中央部; 第二工序，将上述处理气体导入至上述基板的周边部；以及 第三工序，以上述处理气体所含有的He气体相对于上述处理气体所含有的Ar气体的分压比为预定值以上的方式，控制由流量调整部进行调整的上述处理气体的流量，该流量调整部用于调整导入至上述基板的中央部的上述处理气体的流量和导入至上述基板的中央部的上述处理气体的流量。
【文档编号】H05H1/46GK104350585SQ201380026450
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年6月14日 优先权日:2012年6月20日
【发明者】松本直树, 小山纮司, 小津俊久, 吉村正太 申请人:东京毅力科创株式会社