CN109659216B - 等离子体处理装置、聚焦环的升降控制方法和程序 - Google Patents
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Abstract
本发明提供等离子体处理装置、聚焦环的升降控制方法和聚焦环的升降控制程序。第一载置台(2)用于载置作为等离子体处理对象的晶片(W)。升降机构(120)使载置于晶片(W)周围的聚焦环(5)升降。获取部获取通过测定晶片(W)的状态而得的状态信息。计算部基于获取的状态信息所表示的晶片(W)的状态,计算使晶片(W)的上表面与聚焦环(5)的上表面的位置关系成为预先设定的距离间隔的聚焦环(5)的高度。升降控制部控制升降机构(120),使聚焦环5成为计算出的高度。由此,能够抑制对被处理体进行等离子体处理的均匀性降低。
Description
技术领域
本发明的各侧面和实施方式涉及等离子体处理装置、聚焦环的升降控制方法和聚焦环的升降控制程序。
背景技术
现有技术中,已知一种等离子体处理装置,其使用等离子体对半导体晶片(以下也称为“晶片”)等被处理体进行蚀刻等的等离子体处理。该等离子体处理装置在进行等离子体处理时,其腔室内的部件会被消耗。例如,为了使等离子体均匀化而设置于晶片的外周部的聚焦环有时离等离子体较近,消耗速度较快。聚焦环的消耗程度对晶片上的处理结果有较大影响。例如,当在聚焦环上的等离子体鞘与晶片上的等离子体鞘的高度位置产生偏差时,晶片的外周附近的蚀刻特性降低,影响均匀性等。
因此,在等离子体处理装置中,当聚焦环有一定程度的消耗时,进行聚焦环的交换(例如,参照下述专利文献1)。此外,还提案了一种利用驱动机构使聚焦环上升,使得晶片和聚焦环的高度总是保持为一定的技术(例如,参照下述专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-146472号公报
专利文献2:日本特开2002-176030号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
即使在交换聚焦环或驱动聚焦环使得晶片和聚焦环的高度总是保持为一定的情况下,也存在蚀刻特性在不同的晶片间发生偏差的情况。
晶片的尺寸虽然按照标准进行了规定,但是具有在标准内直径或厚度等的状态产生偏差的情况。因此,在等离子体处理装置中,由于晶片状态的偏差,存在蚀刻特性在不同的晶片间发生偏差的情况。尤其是晶片的周边部容易受到晶片状态的偏差带来的影响。
解决问题的技术手段
公开的等离子体处理装置,在一个实施方式中包括载置台、升降机构、获取部、计算部和升降控制部。载置台用于载置作为等离子体处理对象的被处理体。升降机构使载置于被处理体周围的聚焦环升降。获取部获取通过测定被处理体的状态而得的状态信息。计算部基于由获取部所获取的状态信息表示的被处理体的状态,计算使被处理体的上表面与聚焦环的上表面的位置关系成为预先设定的距离间隔的聚焦环的高度。升降控制部控制升降机构,使得聚焦环成为由计算部计算出的高度。
发明效果
根据公开的等离子体处理装置的一个方式,能够获得抑制不同被处理体的蚀刻特性偏差的效果。
附图说明
图1是表示第一实施方式的等离子体处理装置的概略结构的概略截面图。
图2是表示第一载置台和第二载置台的主要部分的结构的概略截面图。
图3是从上方观察第一载置台和第二载置台的俯视图。
图4是表示激光反射系统的图。
图5是表示光的检测强度的分布的一个例子的图。
图6是表示第一实施方式的控制等离子体处理装置的控制部的概略结构的框图。
图7A是示意性地表示理想的等离子体鞘的状态的图。
图7B是示意性地表示聚焦环消耗时的等离子体鞘的状态的图。
图8A是示意性地表示孔的倾斜的一个例子的图。
图8B是表示蚀刻的孔的角度θ与聚焦环的厚度的关系的一个例子的图。
图9是表示晶片的标准的图。
图10A是示意性地表示蚀刻了孔的状态的图。
图10B是示意性地表示蚀刻了孔的状态的图。
图11A是表示蚀刻速率与聚焦环的厚度的关系的一个例子的图。
图11B是表示蚀刻的孔的角度θ与聚焦环的厚度的关系的一个例子的图。
图12是表示聚焦环的升降控制处理的流程图。
图13是说明使第二载置台上升的流程的一个例子的图。
图14是表示第二实施方式的控制等离子体处理装置的控制部的概略结构的框图。
图15A是示意性地表示晶片外径小的情况下的等离子体鞘的状态的图。
图15B是示意性地表示晶片外径大的情况下的等离子体鞘的状态的图。
图16是表示蚀刻的孔的角度θ与聚焦环的厚度的关系的一个例子的图。
附图标记说明
1 处理容器
2 第一载置台
5 聚焦环
7 第二载置台
10 等离子体处理装置
100 控制部
110 测定部
120 升降机构
161a 获取部
161b 计算部
161c 升降控制部
163a 状态信息
W 晶片。
具体实施方式
下面,参照附图,对本申请公开的等离子体处理装置的实施方式进行详细说明。此外,在各附图中,对相同或者相当的部分标注相同的附图标记。另外,本实施方式并没有对公开的发明进行限定。各实施方式可以在处理内容不矛盾的范围内进行适当组合。
(第一实施方式)
[等离子体处理装置的结构]
首先,对第一实施方式的等离子体处理装置10的概略结构进行说明。图1是表示等离子体处理装置的概略结构的概略截面图。等离子体处理装置10具有构成为气密且设为接地电位的处理容器1。该处理容器1为圆筒状,例如由在表面形成有阳极氧化覆膜的铝等形成。处理容器1设置有用于生成等离子体的处理空间。在处理容器1内收纳有用于水平地支承被处理体(work-piece)即晶片W的第一载置台2。
第一载置台2具有底面朝向上下方向的大致圆柱形状,上侧的底面设为用于载置晶片W的载置面6d。第一载置台2的载置面6d具有与晶片W相同的尺寸。第一载置台2包括基台3和静电吸盘6。
基台3由导电性的金属例如表面形成有阳极氧化覆膜的铝等形成。基台3作为下部电极发挥作用。基台3由绝缘体的支承台4支承,支承台4设置于处理容器1的底部。
静电吸盘6的上表面设为平坦的圆盘形状,该上表面设为用于载置晶片W的载置面6d。俯视时,静电吸盘6设置于第一载置台2的中央。静电吸盘6包括电极6a和绝缘体6b。电极6a设置于绝缘体6b的内部,电极6a与直流电源12连接。静电吸盘6构成为通过从直流电源12对电极6a施加直流电压而利用库伦力来吸附晶片W。另外,在静电吸盘6的绝缘体6b的内部设置有加热器6c。加热器6c由未图示的供电机构供给电力,对晶片W的温度进行控制。
沿第一载置台2的外周面在其周围设置有第二载置台7。第二载置台7形成为内径比第一载置台2的外径大规定尺寸的圆筒状,并与第一载置台2同轴配置。第二载置台7的上侧的面设为用于载置环状的聚焦环5的载置面9d。聚焦环5例如由单晶硅形成,载置在第二载置台7上。
第二载置台7包括基台8和聚焦环加热器9。基台8由与基台3相同的导电性的金属例如表面形成有阳极氧化覆膜的铝等形成。基台3的支承台4侧的下部在径向上大于上部,形成为到达第二载置台7的下部的位置的平板状。基台8由基台3支承。聚焦环加热器9由基台8支承。聚焦环加热器9的上表面设为平坦的环状,该上表面设为用于载置聚焦环5的载置面9d。聚焦环加热器9包括加热器9a和绝缘体9b。加热器9a设置于绝缘体9b的内部,被绝缘体9b内包。加热器9a由未图示的供电机构供给电力,对聚焦环5的温度进行控制。由此,晶片W的温度与聚焦环5的温度由不同的加热器进行独立控制。
基台3与供给RF(Radio Frequency,射频)电力的供电棒50连接。供电棒50经由第一匹配器11a与第一RF电源10a连接,并且经由第二匹配器11b与第二RF电源10b连接。第一RF电源10a是用于产生等离子体的电源,从该第一RF电源10a将规定频率的高频电力供给到第一载置台2的基台3。此外,第二RF电源10b是用于引入离子(偏置用)的电源,从该第二RF电源10b将比第一RF电源10a低的规定频率的高频电力供给到第一载置台2的基台3。
在基台3的内部形成有制冷剂流路2d。制冷剂流路2d的一端部与制冷剂入口配管2b连接,另一端部与制冷剂出口配管2c连接。另外,在基台8的内部形成有制冷剂流路7d。制冷剂流路7d的一端部与制冷剂入口配管7b连结,另一端部与制冷剂出口配管7c连接。制冷剂流路2d位于晶片W的下方,用于吸收晶片W的热量。制冷剂流路7d位于聚焦环5的下方,用于吸收聚焦环5的热量。等离子体处理装置10使制冷剂例如冷却水等分别在制冷剂流路2d和制冷剂流路7d中循环,能够对第一载置台2和第二载置台7的温度进行独立控制。此外,等离子体处理装置10也可以向晶片W和聚焦环5的背面侧供给冷热传导用气体,以能够对温度进行独立控制。例如,也可以设置以贯通第一载置台2等的方式,用于向晶片W的背面供给氦气等的冷热传导用气体(背面侧气体)的气体供给管。气体供给管与气体供给源连接。根据该结构,在第一载置台2的上表面由静电吸盘6吸附保持的晶片W被控制为规定的温度。
另一方面,在第一载置台2的上方,以与第一载置台2平行相对的方式设置有具有作为上部电极的功能的喷头16。喷头16和第一载置台2作为一对电极(上部电极和下部电极)发挥作用。
喷头16设置于处理容器1的顶壁部分。喷头16包括主体部16a和构成电极板的上部顶板16b,通过绝缘性部件95被支承在处理容器1的上部。主体部16a由导电性材料例如表面形成有阳极氧化覆膜的铝等形成,其下部能够可拆卸地支承上部顶板16b。
在主体部16a的内部设置有气体扩散室16c,以位于气体扩散室16c的下部的方式在主体部16a的底部形成有多个气体通流孔16d。另外,在上部顶板16b,以在厚度方向上贯通该上部顶板16b且与上述的气体通流孔16d重叠的方式设置有气体导入孔16e。根据该结构,供给到气体扩散室16c的处理气体经由气体通流孔16d和气体导入孔16e以喷淋状分散而供给到处理容器1内。
在主体部16a形成有用于向气体扩散室16c导入处理气体的气体导入口16g。该气体导入口16g与气体供给配管15a的一端连接。该气体供给配管15a的另一端与供给处理气体的处理气体供给源15连接。在气体供给配管15a中,从上流侧依次设置有质量流量控制器(MFC)15b和开闭阀V2。于是,用于等离子体蚀刻的处理气体从处理气体供给源15经由气体供给配管15a被供给到气体扩散室16c,并从该气体扩散室16c经由气体通流孔16d和气体导入孔16e以喷淋状分散而被供给到处理容器1内。
作为上述的上部电极的喷头16经由低通滤波器(LPF)71与可变直流电源72电连接。该可变直流电源72通过闭合/断开开关73能够进行能够供电的闭合/断开。可变直流电源72的电流/电压和闭合/断开开关73的闭合/断开由后述的控制部100进行控制。此外,如后述那样,当从第一RF电源10a、第二RF电源10b将高频施加到第一载置台2而在处理空间中产生等离子体时,根据需要,通过控制部100将闭合/断开开关73设为闭合,对作为上部电极的喷头16施加规定的直流电压。
另外,以从处理容器1的侧壁延伸到喷头16的高度位置的上方的方式设置有圆筒状的接地导体1a。在该圆筒状的接地导体1a的上部设有顶壁。
在处理容器1的底部形成有排气口81,该排气口81经由排气管82与第一排气装置83连接。第一排气装置83具有真空泵,通过使该真空泵运作,能够将处理容器1内减压至规定的真空度。另一方面,在处理容器1内的侧壁设置有晶片W的送入送出口84,在该送入送出口84设置有用于打开、关闭该送入送出口84的闸阀85。
在处理容器1的侧部内侧沿内壁面设置有防护件86。防护件86用于防止蚀刻副生成物(沉积物)附着在处理容器1上。在与该防护件86的晶片W大致相同高度的位置,设置有可控地连接于对地电位的导电性部件(GND块)89,由此能够防止异常放电。另外,在防护件86的下端部设置有沿第一载置台2延伸的防护件87。防护件86、87可自由拆卸。
上述结构的等离子体处理装置10由控制部100统一控制其动作。该控制部100例如为计算机,对等离子体处理装置10的各部进行控制。等离子体处理装置10由控制部100统一控制其动作。
[第一载置台和第二载置台的结构]
下面,参照图2,对第一实施方式的第一载置台2和第二载置台7的主要部分的结构进行说明。图2是表示第一载置台和第二载置台的主要部分的结构的概略截面图。
第一载置台2包括基台3和静电吸盘6。静电吸盘6隔着绝缘层30与基台3相接合。静电吸盘6呈圆板状,设置为与基台3同轴。静电吸盘6在绝缘体6b的内部设置有电极6a。静电吸盘6的上表面设为用于载置晶片W的载置面6d。在静电吸盘6的下端形成有向静电吸盘6的径向外侧突出的凸缘部6e。即,静电吸盘6根据侧面位置的不同而外径不同。
静电吸盘6在绝缘体6b的内部设置有加热器6c。另外,在基台3的内部形成有制冷剂流路2d。制冷剂流路2d和加热器6c作为调整晶片W的温度的温度调整机构发挥作用。此外,加热器6c也可以不存在于绝缘体6b的内部。例如,加热器6c也可以粘贴在静电吸盘6的背面,只要位于载置面6d与制冷剂流路2d之间即可。另外,加热器6c可以在载置面6d的整个区域设置1个,也可以在划分载置面6d而得的每个区域中分别设置。即,加热器6c可以设置分别位于划分载置面6d而得的每个区域中的多个加热器。例如,将第一载置台2的载置面6d根据距中心的距离而分为多个区域,在各区域中加热器6c可以以包围第一载置台2的中心的方式以环状延伸。或者,还可以包括对中心区域进行加热的加热器和以包围中心区域的外侧的方式环状延伸的加热器。另外,还可以将以包围载置面6d的中心的方式环状延伸的区域根据自中心的方向分为多个区域,在各区域中设置加热器6c。
图3是从上方观察第一载置台和第二载置台的俯视图。在图3中,以圆板状表示了第一载置台2的载置面6d。根据距中心的距离和方向,载置面6d被分为多个区域HT1,在各区域HT1分别设置有加热器6c。由此,等离子体处理装置10对每个区域HT1进行晶片W的温度的控制。
返回图2。第二载置台7包括基台8和聚焦环加热器9。基台8由基台3支承。聚焦环加热器9在绝缘体9b的内部设置有加热器9a。而且,在基台8的内部形成有制冷剂流路7d。制冷剂流路7d和加热器9a作为调整聚焦环5的温度的温度调整机构发挥作用。聚焦环加热器9隔着绝缘层49与基台8接合。聚焦环加热器9的上表面设为用于载置聚焦环5的载置面9d。此外,在聚焦环加热器9的上表面还可以设置热传导性高的片部件等。
聚焦环5是圆环状的部件,设置为与第二载置台7同轴。在聚焦环5的内侧侧面形成有向径向内侧突出的凸部5a。即,聚焦环5根据内侧侧面的位置不同而内径不同。例如,没有形成凸部5a的部位的内径大于晶片W的外径和静电吸盘6的凸缘部6e的外径。而形成有凸部5a的部位的内径小于静电吸盘6的凸缘部6e的外径,并且大于静电吸盘6的没有形成凸缘部6e的部位的外径。
聚焦环5以凸部5a与静电吸盘6的凸缘部6e的上表面分开,且与静电吸盘6的侧面分开的状态配置于第二载置台7。即,在聚焦环5的凸部5a的下表面与静电吸盘6的凸缘部6e的上表面之间形成有间隙。而且,在聚焦环5的凸部5a的侧面与静电吸盘6的没有形成凸缘部6e的侧面之间形成有间隙。于是,聚焦环5的凸部5a位于第一载置台2的基台3与第二载置台7的基台8之间的间隙34的上方。即,从与载置面6d正交的方向看去,凸部5a存在于与间隙34重叠的位置且覆盖间隙34。由此,能够抑制等离子体进入间隙34。
加热器9a为与基台8同轴的环状。加热器9a可以在载置面9d的整个区域设置一个,也可以在划分载置面9d而得的每个区域中分别设置。即,加热器9a也可以设置分别位于划分载置面9d而得的每个区域中的多个加热器。例如,关于加热器9a,将第二载置台7的载置面9d根据自第二载置台7的中心的方向分为多个区域,可以在各区域中设置加热器9a。例如,在图3中,在圆板状的第一载置台2的载置面6d的周围表示有第二载置台7的载置面9d。根据自中心的方向将载置面9d分为多个区域HT2,在各区域HT2中分别设置有加热器9a。由此,等离子体处理装置10能够对每个区域HT2进行聚焦环5的温度的控制。
返回图2。等离子体处理装置10设置有用于测定聚焦环5的上表面的高度的测定部110。在本实施方式中,测定部110构成为利用激光的干涉来测定距离的光干涉计。测定部110具有光出射部110a和光纤110b。第一载置台2在第二载置台7的下部设置有光出射部110a。在光出射部110a的上部设置有用于隔离真空的石英窗111。另外,在第一载置台2与第二载置台7之间,设置有用于隔离真空的O型环112。另外,在第二载置台7中,与设置测定部110的位置对应地形成有贯通至上表面的贯通孔113。此外,在贯通孔113中还可以设置使激光透过的部件。
光出射部110a经由光纤110b与测定控制单元114连接。测定控制单元114内设有光源,产生测定用的激光。测定控制单元114产生的激光经光纤110b从光出射部110a出射。从光出射部110a出射的激光在石英窗111、聚焦环5一部分反射,反射后的激光入射到光出射部110a。
图4是表示激光反射系统的图。石英窗111的光出射部110a侧的面被实施了防反射处理,能够减小激光的反射。如图4所示,从光出射部110a出射的激光主要在石英窗111的上表面、聚焦环5的下表面和聚焦环5的上表面分别一部分反射后,入射到光出射部110a。
入射到光出射部110a的光经光纤110b而被导入测定控制单元114。测定控制单元114内设有分光器等,基于反射后的激光的干涉状态,测定距离。例如,测定控制单元114基于入射的激光的干涉状态,按反射面间的相互距离之差,来检测光的强度。
图5是表示光的检测强度的分布的一个例子的图。测定控制单元114将反射面间的相互距离作为光路长度来检测光的强度。图5的图表的横轴表示由光路长度表示的相互距离。横轴上的0表示所有相互距离的起点。图5的图表的纵轴表示检测到的光的强度。光干涉计根据反射后光的干涉状态来测定相互距离。在反射中,往复通过2次相互距离的光路。因此,将相互距离×2×折射率作为光路长度进行测定。例如,在将石英窗111的厚度设为X1,石英的折射率设为3.6的情况下,以石英窗111的下表面为基准时,到达石英窗111的上表面的光路长度为X1×2×3.6=7.2X1。在图5的例子中,将光路长度为7.2X1时存在强度峰值的光作为在石英窗111上表面反射的光进行检测。另外,在将贯通孔113的厚度设为X2,使贯通孔113内为空气且折射率为1.0的情况下,以石英窗111的上表面为基准时,到达聚焦环5的下表面的光路长度为X2×2×1.0=2X2。在图5的例子中,将光路长度为2X2时存在强度峰值的光作为在聚焦环5的下表面反射的光进行检测。另外,在将聚焦环5的厚度设为X3,使聚焦环5为硅且折射率为1.5的情况下,以聚焦环5的下表面为基准时,到达聚焦环5的上表面的光路长度为X3×2×1.5=3X3。在图5的例子中,将光路长度为3X3时存在强度峰值的光作为在聚焦环5的上表面反射的光进行检测。
新的聚焦环5的厚度和材料是固定的。在测定控制单元114中登记新的聚焦环5的厚度和材料的折射率。测定控制单元114计算与新品的聚焦环5的厚度和材料的折射率对应的光路长度,根据在计算出的光路长度附近强度为峰值的光的峰值的位置,测定聚焦环5的厚度。例如,测定控制单元114根据在光路长度为3X3附近强度为峰值的光的峰值的位置,测定聚焦环5的厚度。测定控制单元114将到达聚焦环5的上表面的反射面之间的相互距离全部相加,以测定聚焦环5的上表面的高度。测定控制单元114将测定结果向控制部100输出。此外,测定控制单元114也可以将聚焦环5的厚度作为测定结果向控制部100输出。另外,聚焦环5的厚度可以由控制部100进行测定。例如,测定控制单元114对检测强度为峰值的光路长度分别进行测定,将测定结果向控制部100输出。控制部100中登记新的聚焦环5的厚度和材料的折射率。控制部100可以计算与新的聚焦环5的厚度和材料的折射率对应的光路长度,根据在计算出的光路长度附近强度为峰值的光的峰值的位置,来测定聚焦环5的厚度。
返回图2。第一载置台2设置有用于使第二载置台7升降的升降机构120。例如,在第一载置台2作为第二载置台7的下部的位置设置有升降机构120。升降机构120内设有致动器,利用致动器的驱动力使杆120a伸缩以升降第二载置台7。升降机构120可以是利用齿轮等对电机的驱动力进行变换以得到使杆120a伸缩的驱动力的机构,也可以是利用液压等得到使杆120a伸缩的驱动力的机构。
第二载置台7构成为即使上升也不会产生影响。例如,制冷剂流路7d由柔性配管或者即使第二载置台7升降也能够供给制冷剂的机构构成。用于向加热器9a供给电力的配线由柔性配线或者即使升降第二载置台7也能电气导通的机构。
另外,第一载置台2设置有与第二载置台7电气导通的导通部130。导通部130构成为即使利用升降机构120使第二载置台7升降也能使第一载置台2与第二载置台7电气导通。例如,导通部130由柔性配线构成,或者即使第二载置台7升降,导体也与基台8接触而电气导通的机构构成。导通部130设置为能够使第二载置台7与第一载置台2的电特性相同。例如,导通部130在第一载置台2的周面上设置有多个。供给到第一载置台2的RF电力经由导通部130还被供给到第二载置台7。此外,导通部130也可以设置在第一载置台2的上表面与第二载置台7的下表面之间。
测定部110和升降机构120在聚焦环5的周向上设置于多个位置。在本实施方式的等离子体处理装置10中,设置有3组测定部110和升降机构120。例如,在第二载置台7,测定部110和升降机构120的组合等间隔地配置于第二载置台7的圆周方向上。图3表示了测定部110和升降机构120的配置位置。测定部110和升降机构120在第二载置台7的圆周方向上每隔120度的角度地设置于同样的位置。此外,测定部110和升降机构120也可以在第二载置台7设置4组以上。另外,测定部110和升降机构120也可以在第二载置台7的圆周方向上分开配置。
测定控制单元114测定各测定部110的位置上的聚焦环5的厚度,将测定结果向控制部100输出。
[控制部的结构]
接着,对控制部100进行详细说明。图6是表示第一实施方式的控制等离子体处理装置的控制部的概略结构的框图。控制部100设置有通信接口160、处理控制器161、用户接口162和存储部163。
通信接口160能够通过网络与其他装置进行通信,与其他装置进行各种数据的收发。
处理控制器161包括CPU(Central Processing Unit,中央处理器),对等离子体处理装置10的各部进行控制。
用户接口162包括工序管理者管理等离子体处理装置10时进行命令输入操作的键盘,或者将等离子体处理装置10的运行状况可视化显示的显示器等。
存储部163存储有用于将等离子体处理装置10执行的各种处理通过处理控制器161的控制来实现的控制程序(软件),以及记录有处理条件数据等的方案。例如,存储部163存储有状态信息163a。此外,控制程序和处理条件数据等的方案,可以利用存储于计算机可读取的计算机存储介质(例如硬盘、DVD等的光盘、软盘、半导体存储器等)等中的状态下的控制程序和处理条件数据等的方案,或者从其他装置通过例如专用线路即时传输以在线进行利用。
状态信息163a是存储有作为等离子体处理对象的晶片W的状态的数据。例如,状态信息163a中存储有在晶片W的周向上的多个位置测定的晶片W的厚度的值。晶片W在将其向等离子体处理装置10输送的输送系统中,在等离子体处理装置10之前的装置中被测定状态。例如,晶片W在进入等离子体处理装置10之前,通过对准装置。对准装置设置有水平的旋转台,能够进行晶片W等的旋转位置的调整等各种对准的调整。对准装置对位于晶片W的周向上的多个位置的晶片W的厚度和外径等的状态进行测定。测定状态的位置设为在晶片W载置于第一载置台2的情况下与测定部110和升降机构120的配置位置对应的位置。存储有晶片W的周向上的各位置的厚度和外径等的状态的状态信息通过网络作为状态信息163a存储于存储部163。
处理控制器161具有用于存储程序和数据的内部存储器,读取存储于存储部163的控制程序,执行读取的控制程序的处理。处理控制器161通过运行控制程序,作为各种处理部发挥功能。例如,处理控制器161具有获取部161a、计算部161b和升降控制部161c的功能。此外,在本实施方式的等离子体处理装置10中,以处理控制器161具有获取部161a、计算部161b和升降控制部161c的功能为例进行了说明,不过获取部161a、计算部161b和升降控制部161c的功能也可以通过多个控制器分散地实现。
在等离子体处理装置10中,当进行等离子体处理时,消耗聚焦环5而使聚焦环5的厚度变薄。若聚焦环5的厚度变薄,则在聚焦环5上的等离子体鞘与晶片W上的等离子体鞘的高度位置产生偏差,蚀刻特性会变化。
图7A是示意性地表示理想的等离子体鞘的状态的图。例如,如图7A所示,当等离子体鞘(Sheath)的高度在聚焦环5上和在晶片W上一致时,离子的正电荷垂直于晶片W入射。
另一方面,当聚焦环5消耗时,蚀刻特性会变化。图7B是示意性地表示聚焦环消耗时的等离子体鞘的状态的图。如图7B所示,在等离子体鞘(Sheath)的高度在聚焦环5上低于晶片W上的情况下,等离子体鞘在晶片W的周边部倾斜,离子的正电荷在晶片W的周边部相对晶片W倾斜入射。由于离子的正电荷的入射角变化,蚀刻特性变化。例如,蚀刻的孔会发生倾斜等的形状异常。倾斜是指孔倾斜地被蚀刻的异常。
图8A是示意地表示孔的倾斜的一个例子的图。图8A表示在晶片W的氧化膜蚀刻的孔170的截面形状。孔170以相对晶片W的垂直方向以角度θ倾斜的方式被蚀刻。当角度θ不为0°时,孔170发生倾斜。例如,在等离子体处理装置10中,在第二载置台7的高度为一定的情况下,蚀刻的孔的角度θ根据聚焦环5的厚度不同而变化。图8B是表示蚀刻的孔的角度θ与聚焦环的厚度的关系的一个例子的图。图8B是例如使第二载置台7的高度一定而聚焦环5的厚度变化,在此情况下进行蚀刻而测定得到的孔的角度θ(倾斜角θ)的图。图8B表示与聚焦环5的厚度对应的倾斜角θ。图8B的例子中,当聚焦环5的厚度从1.75mm左右开始增加时,倾斜角θ负向增大。并且,当聚焦环5的厚度从1.75mm左右减少时,倾斜角θ正向增大。例如,在倾斜角θ为-0.05[deg]≤θ≤+0.05[deg]的范围内对孔进行蚀刻的情况下,需要使聚焦环5的厚度在图8B的可使用的范围T1内。
然而,聚焦环5的厚度相同,对不同晶片W,有时蚀刻特性会发生偏差。例如,在图8B中,如附图标记180所示在聚焦环5的厚度为2.1mm处绘制了2个倾斜角θ。该2个倾斜角θ是对不同的2个晶片W分别蚀刻孔而测定所得。以附图标记180标注的2个倾斜角θ存在0.008[deg]的差。
晶片W的尺寸按标准规定,容许一定的误差。图9是表示晶片的标准的图。图9给出了JEITA(Japan Electronics and InformationTechnology Industries Association,日本电子信息技术产业协会)和SEMI标准下不同晶片尺寸的直径、厚度的范围。如此,晶片W按晶片尺寸将标准的直径、厚度规定为标准值,标准值容许一定的误差。因此,即使晶片W在标准内,直径、厚度等的状态也存在误差。当晶片W的状态存在误差时,存在对不同晶片W蚀刻的孔的角度θ发生偏差的情况。
图10A是示意性地表示蚀刻了孔的状态的图。图10A表示在晶片W的氧化膜上垂直地蚀刻了孔170的理想状态。图10A的(A)表示在氧化膜上蚀刻的孔170的截面形状。图10A的(B)表示从上侧观察蚀刻的孔170时,孔170在氧化膜的上表面的位置(顶部)和孔170在底部的位置(底部)。在孔170以理想状态被蚀刻而成的情况下,如图10A的(B)所示,孔170在上表面的位置和孔170在底部的位置一致。
图10B是示意性地表示蚀刻了孔的状态的图。图10B表示在氧化膜上以角度θ倾斜地蚀刻有孔170的状态。图10B的(A)表示在氧化膜上蚀刻的孔170的截面形状。图10B的(B)表示从上侧观察蚀刻的孔170时,孔170在氧化膜的上表面的位置(顶部)和孔170在底部的位置(底部)。在倾斜地蚀刻了孔170的情况下,如图10B的(B)所示,孔170在上表面的位置与孔在底部的位置发生位置偏移。
近年来,对等离子体处理装置10要求蚀刻高宽比较高的孔。例如,在具有三维结构的NAND型闪存的制造中,蚀刻的孔的高宽比变高。然而,当蚀刻的孔的高宽比变高时,孔的角度θ导致的位置偏移变大。
图10B的(C)、(D)表示在更厚的氧化膜上以角度θ倾斜地蚀刻了高宽比较高的孔的状态。图10B的(C)表示在氧化膜上蚀刻的孔170的截面形状。图10B的(D)表示从上侧观察蚀刻的孔170时,孔170在氧化膜的上表面的位置(顶部)和孔170在底部的位置(底部)。当孔的高宽比变高时,如图10B的(D)所示,孔170在上表面的位置与孔170在底部的位置的偏离量变大。
如此,对等离子体处理装置10而言,蚀刻的孔越深且孔的高宽比越高,晶片W的状态的偏差的影响导致的蚀刻特性的偏差变得越大。尤其是晶片W的周边部容易受到晶片W的状态的偏差的影响。
图11A是表示蚀刻速率与聚焦环的厚度的关系的一个例子的图。图11A是例如使第二载置台7的高度一定而聚焦环5的厚度变化,在此情况下进行蚀刻而测定得到的蚀刻速率的图。将晶片W的晶片尺寸设为12英寸(直径300mm)。图11A表示在不同的聚焦环5的厚度下,由距晶片W中心的距离引起的蚀刻速率的变化。蚀刻速率以在晶片W的中心处设为1作为标准。如图11A所示,在距晶片W中心的距离为135mm以上的晶片W的周边部,相对于聚焦环5的厚度变化,蚀刻速率的变化变大。
图11B是表示蚀刻的孔的角度θ与聚焦环的厚度的关系的一个例子的图。图11B是例如使第二载置台7的高度一定而聚焦环5的厚度变化,此情况下进行蚀刻而测定的孔的角度θ(倾斜角θ)的图。图11B表示在不同的聚焦环5的厚度下,由距晶片W中心135mm的位置的孔的角度θ的变化。如图11B所示,在晶片W的周边部,相对于聚焦环5的厚度变化,倾斜角θ的变化变大。
因此,本实施方式的等离子体处理装置10与作为等离子体处理对象的晶片W的状态相应地控制升降机构120。
返回图6。获取部161a获取作为等离子体处理对象的晶片W的状态信息163a。例如,获取部161a从存储部163读取来获取作为等离子体处理对象的晶片W的状态信息163a。状态信息163a包括与测定部110和升降机构120的配置位置对应的晶片W的周向上的各位置的晶片W的厚度的数据。此外,在本实施方式中,状态信息163a预先存储于存储部163中,不过当状态信息163a存储于其他装置时,获取部161a可以利用网络来获取状态信息163a。
另外,获取部161a对测定控制单元114进行控制,利用各测定部110在聚焦环5的周向上的多个位置分别对聚焦环5的上表面的高度进行测定,获取聚焦环5的上表面的高度的数据。聚焦环5的高度的测定优选在处理容器1内的温度稳定在进行等离子体处理的温度的时刻进行。另外,聚焦环5的高度的测定可以在对一片晶片W进行的蚀刻处理中周期性地执行多次,也可以对每片晶片W执行一次。
计算部161b基于由获取部161a获取的状态信息163a表示的晶片W的状态和由测定部110测定的聚焦环5的上表面的高度,计算使位置关系成为预先设定的距离间隔的聚焦环5的高度。例如,计算部161b根据晶片W的周向上的各位置的晶片W的厚度数据,对周向上的各位置计算晶片W的厚度相对于晶片W的厚度的标准值的误差。例如,在晶片W的尺寸为12英寸的情况下,计算部161b将厚度的标准值(0.775mm)作为基准,计算晶片W的厚度的误差。例如,在实际的晶片W的厚度为0.780mm情况下,计算部161b将厚度的标准值(0.775mm)作为基准,计算晶片W的厚度的误差为0.005mm。于是,计算部161b对周向上的各位置,计算使晶片W的上表面与聚焦环5的上表面的位置关系成为预先设定的距离间隔的聚焦环5的高度。例如,进行实验等,预先计算使蚀刻的孔的角度θ在规定的容许范围以内的、晶片W的上表面与聚焦环5的上表面的位置关系的条件。晶片W的上表面与聚焦环5的上表面的位置关系的条件可以作为条件信息存储在存储部163中。并且,计算部161b可以从条件信息中读取位置关系的条件。另外,晶片W的上表面与聚焦环5的上表面的位置关系的条件还可以按蚀刻中使用的处理气体或晶片W的材质等的蚀刻条件来确定,作为条件信息进行存储。并且,计算部161b可以从条件信息中取出与执行的蚀刻条件对应的位置关系的条件。在本实施方式中,在晶片W的上表面与聚焦环5的上表面的高度相同的情况下,蚀刻的孔的角度θ在容许范围以内。该情况下,计算部161b计算使聚焦环5的上表面的高度与晶片W的上表面的高度相同时的聚焦环5的高度。例如,对等离子体处理装置10而言,在聚焦环5为新的且晶片W的厚度为标准值的情况下,对第二载置台7的标准高度进行设定,使得载置于第一载置台2的晶片W的上表面与载置于第二载置台7的聚焦环5的上表面的高度相同。该情况下,计算部161b计算第二载置台7的相对于标准高度变更了晶片W的厚度误差后的高度。例如,在晶片W的厚度的误差为0.005mm的情况下,计算部161b计算出将第二载置台7的标准高度与0.005mm相加而得的值。计算部161b对于与测定部110和升降机构120的配置位置对应的晶片W的周向上的各位置,分别计算使晶片W的上表面与聚焦环5的上表面的位置关系成为预先设定的距离间隔的第二载置台7的高度。
升降控制部161c控制各升降机构120,按照计算部161b计算出的高度使第二载置台7升降,从而使聚焦环5升降。例如,升降控制部161c使各升降机构120与该升降机构120的配置位置对应地升降到计算部161b计算出的第二载置台7的高度。
由此,在等离子体处理装置10中,晶片W的上表面与聚焦环5的上表面的高度相同,能够抑制不同晶片W的蚀刻特性的偏差。
下面,说明使用了第一实施方式的等离子体处理装置10进行的聚焦环的升降控制处理。图12是聚焦环的升降控制处理的流程图。该聚焦环的升降控制处理在规定的时刻执行,例如在晶片W被载置在第一载置台2之后,处理容器1内的温度稳定在进行等离子体处理的温度的时刻。此外,也可以在晶片W被载置在第一载置台2的时刻执行。
如图12所示,获取部161a获取作为等离子体处理对象的晶片W的状态信息163a(步骤S10)。获取部161a对测定控制单元114进行控制,利用各测定部110在聚焦环5的周向上的多个位置分别对聚焦环5的上表面的高度进行测定,获取聚焦环5的上表面的高度的数据(步骤S11)。
计算部161b基于由获取的状态信息163a表示的晶片W的状态和测定出的聚焦环5的上表面的高度,计算使位置关系成为预先设定的距离间隔的聚焦环5的高度(步骤S12)。
升降控制部161c使各升降机构120与该升降机构120的配置位置对应地升降到由计算部161b计算出的第二载置台7的高度(步骤S13),结束处理。
下面,说明一个具体的例子。图13是说明使第二载置台上升的流程的一个例子的图。
例如,如图13的(A)所示,载置于第一载置台2的晶片W的厚度的误差为0.005mm,晶片W的上表面比聚焦环5的上表面高0.005mm。该情况下,如图13的(B)所示,等离子体处理装置10使第二载置台7上升0.005mm。由此,能够使晶片W的上表面与聚焦环5的上表面的高度相同。
聚焦环5的消耗量具有在第二载置台7的圆周方向上发生不均的情况。等离子体处理装置10如图3所示的那样配置3组以上的测定部110和升降机构120,对每个配置部位确定聚焦环5的消耗量,根据消耗量来对升降机构120进行控制使第二载置台7上升。由此,等离子体处理装置10能够使聚焦环5的上表面与晶片W的上表面的位置在圆周方向一致。由此,等离子体处理装置10能够维持蚀刻特性在圆周方向上的均匀性。
如上所述,第一实施方式的等离子体处理装置10包括第一载置台2、升降机构120、获取部161a、计算部161b和升降控制部161c。第一载置台2用于载置作为等离子体处理对象的晶片W。升降机构120用于使载置于晶片W周围的聚焦环5升降。获取部161a用于获取通过测定晶片W的状态而得的状态信息163a。计算部161b基于由获取的状态信息163a表示的晶片W的状态,计算使晶片W的上表面与聚焦环5的上表面的位置关系成为预先设定的距离间隔的聚焦环5的高度。升降控制部161c控制升降机构120,使得聚焦环5升降到计算出的高度。由此,等离子体处理装置10能够抑制不同晶片W的蚀刻特性的偏差。尤其对于容易受到晶片W的状态的偏差的影响的晶片W的周边部,等离子体处理装置10能够抑制不同晶片W的蚀刻特性的偏差。而且,即使在对高宽比较高的孔进行蚀刻的情况下,等离子体处理装置10也能够以将孔在上表面的位置与孔在底部的位置的偏离量抑制得较小的方式对不同晶片W进行蚀刻。
另外,第一实施方式的等离子体处理装置10将晶片W的状态设为晶片W的厚度。由此,即使在不同晶片W存在厚度上的误差的情况下,等离子体处理装置10也能够抑制不同晶片W的蚀刻特性的偏差。
另外,第一实施方式的等离子体处理装置10还包括测定部110。测定部110测定聚焦环5的上表面的高度。计算部161b基于晶片W的状态和测定出的聚焦环5的上表面的高度,计算使位置关系成为预先设定的距离间隔的聚焦环5的高度。由此,在由于消耗等而使聚焦环5的上表面的高度变化的情况下,等离子体处理装置10也能够使晶片W的上表面与聚焦环5的上表面的位置关系与预先设定的距离间隔高精度地一致,能够抑制蚀刻特性上的偏差。
另外,关于第一实施方式的等离子体处理装置10,升降机构120设置于聚焦环5的周向上的多个位置。状态信息163a包括晶片W的周向上的多个位置的状态的测定结果。计算部161b基于由状态信息163a表示的多个位置的状态的测定结果,对聚焦环5的周向上的多个位置分别计算使晶片W的上表面与聚焦环5的上表面的位置关系成为预先设定的距离间隔的聚焦环5的高度。升降控制部161c分别控制升降机构120,使其成为计算出的高度。由此,等离子体处理装置10能够使聚焦环5的上表面与晶片W的上表面的高度在圆周方向上一致。由此,等离子体处理装置10能够维持蚀刻特性在圆周方向上的均匀性。
(第二实施方式)
下面,说明第二实施方式。第二实施方式的等离子体处理装置10与图1至图3所示的第一实施方式的等离子体处理装置10的结构相同,因此省略说明。
对第二实施方式的控制部100进行详细说明。图14是表示第二实施方式的对等离子体处理装置进行控制的控制部的概略结构的框图。第二实施方式的控制部100为与图6所示的第一实施方式的控制部100大致相同的结构,因此对相同的部分标注相同的附图标记并省略说明,主要对不同的部分进行说明。
存储部163存储有状态信息163a、第一关系信息163b和第二关系信息163c。
状态信息163a中存储有在晶片W的周向上的多个位置测定的晶片W的厚度值和晶片W的外径值。
此处,如图9所示,对晶片W而言,虽然将直径等的外径相关的尺寸规定为标准尺寸,但是可以容许外径有一定的误差。对等离子体处理装置10而言,由于晶片W的外径的偏差,聚焦环5上的等离子体鞘与晶片W上的等离子体鞘的高度位置产生偏差,蚀刻特性会变化。尤其是晶片W的周边部,由于晶片W的外径的偏差而容易受到影响,导致蚀刻速率的偏差或者倾斜等形状异常等的蚀刻处理结果。
图15A是示意性地表示晶片的外径较小时的等离子体鞘的状态的图。当晶片W的外径较小时,如图15A所示,晶片W与聚焦环5的距离ΔD变大。由此,晶片W的周边部的等离子体鞘(Sheath)的倾斜程度变大,离子的正电荷在晶片W的周边部相对晶片W入射的入射角θ变大。
图15B是示意性地表示晶片的外径较大时的等离子体鞘的状态的图。当晶片W的外径较大时,如图15B所示,晶片W与聚焦环5的距离ΔD变窄。由此,晶片W的周边部的等离子体鞘(Sheath)的倾斜程度变大,离子的正电荷在晶片W的周边部相对晶片W入射的入射角θ变小。
如此,在等离子体处理装置10中,由于离子的正电荷的入射角变化,蚀刻特性会变化。例如,蚀刻的孔发生倾斜之类的形状异常。
图16是表示蚀刻的孔的角度θ与聚焦环的厚度的关系的一个例子的图。图16是使晶片W与聚焦环5的距离改变,进行蚀刻而测定得到的孔的角度θ(倾斜角θ)的图。图16表示了与晶片W和聚焦环(F/R)5的距离对应的晶片W的周边部的倾斜角θ。
如图16所示,倾斜角θ根据晶片W与聚焦环5的距离而变化。而且,如使用图8B等在第一实施方式中所说明的那样,倾斜角θ也根据聚焦环5的上表面相对于晶片W的上表面的高度而变化。
因此,例如,进行实验等,预先计算倾斜角θ相对晶片W与聚焦环5的距离以怎样的程度进行变化的关系。并且,预先计算倾斜角θ相对晶片W的上表面与聚焦环5的上表面的高度之差以怎样的程度进行变化的关系。
然后,将倾斜角θ与晶片W和聚焦环5的距离的关系存储为第一关系信息163b。并且将倾斜角θ与晶片W的上表面和聚焦环5的上表面的高度之差的关系存储为第二关系信息163c。第一关系信息163b可以为根据晶片W和聚焦环5的距离来计算倾斜角θ的计算式的信息,也可以为倾斜角θ与晶片W和聚焦环5的距离的对应表。第二关系信息163c可以为根据晶片W的上表面和聚焦环5的上表面的高度之差来计算倾斜角θ的计算式的信息,也可以为倾斜角θ与晶片W的上表面和聚焦环5的上表面的高度之差的对应表。
获取部161a用于获取作为等离子体处理对象的晶片W的状态信息163a。例如,获取部161a从存储部163读取而获取作为等离子体处理对象的晶片W的状态信息163a。状态信息163a包括与测定部110和升降机构120的配置位置对应的晶片W的周向上的各位置的晶片W的厚度和晶片W的外径的数据。
计算部161b基于由获取部161a获取的状态信息163a表示的晶片W的状态和由测定部110测定出的聚焦环5的上表面的高度,计算使位置关系成为预先设定的距离间隔的聚焦环5的高度。例如,计算部161b根据在晶片W的周向上的各位置的晶片W的厚度的数据,对周向上的各位置计算晶片W的厚度与晶片W的厚度的标准值的误差。接着,计算部161b对周向上的各位置计算使晶片W的上表面与聚焦环5的上表面的位置关系成为预先设定的距离间隔的聚焦环5的高度。
另外,计算部161b根据在晶片W的周向上的各位置的晶片W的外径的数据,对周向的各位置计算晶片W的外径与晶片W的直径为标准值时的外径的误差。例如,在晶片尺寸为12英寸的晶片W的情况下,计算部161b将直径为标准值(300mm)时的外径(150mm)作为基准,对晶片W的外径的误差进行计算。计算部161b利用第一关系信息163b,来计算由于晶片W的外径的误差而产生的倾斜角θ。接着,计算部161b利用第二关系信息163c,来计算与由于晶片W的外径的误差而产生的倾斜角θ对应的、晶片W的上表面与聚焦环5的上表面的高度之差。即,计算部161b计算为了消除由于晶片W的外径的误差而产生的倾斜角θ所需的、晶片W的上表面与聚焦环5的上表面的高度之差。该晶片W的上表面与聚焦环5的上表面的高度之差为第二载置台7的高度的校正量。例如,在由于晶片W的外径的误差而产生的倾斜角θ为0.05[deg]的情况下,计算部161b利用第二关系信息163c,来计算为了使倾斜角θ变化-0.05[deg]所需的第二载置台7的高度的校正量。例如,在直径为标准值时的倾斜角为θ0,对于实际的晶片W的外径,倾斜角为θ1的情况下,计算部161b对θ0-θ1进行运算,以计算由于晶片W的外径的误差而产生的倾斜角。于是,例如,在为了消除倾斜角θ所需的变换率为θt的情况下,计算部161b对(θ0-θ1)/θt进行运算,以计算第二载置台7的高度的校正量。
然后,计算部161b对于使晶片W的上表面与聚焦环5的上表面的位置关系成为预先设定的距离间隔的聚焦环5的高度,按照第二载置台7的高度的校正量进行校正,计算第二载置台7的最终高度。
升降控制部161c控制各升降机构120,按照由计算部161b计算出的最终高度使第二载置台7升降,从而使聚焦环5升降。例如,升降控制部161c使各升降机构120与该升降机构120的配置位置对应地升降至由计算部161b计算出的第二载置台7的最终高度。
由此,等离子体处理装置10能够对由于晶片W的外径的误差而产生的倾斜角进行校正,能够抑制不同晶片W的蚀刻特性之间的偏差。
如上所述,第二实施方式的等离子体处理装置10中,晶片W的状态包括晶片W的厚度、晶片W的外径这两者。由此,在因晶片W不同而在厚度和外径上存在误差的情况下,等离子体处理装置10也能够抑制不同晶片W的蚀刻特性的偏差。
以上,对各种实施方式进行了说明,不过本发明并没有被上述实施方式限定,可以为各种变形方式。例如,上述的等离子体处理装置10为电容耦合型的等离子体处理装置10,但是也可以采用任意的等离子体处理装置10。例如,等离子体处理装置10可以为如电感耦合型的等离子体处理装置10、利用微波之类的表面波使气体激发的等离子体处理装置10那样的任意类型的等离子体处理装置10。
另外,在上述的实施方式中,以利用升降机构120使第二载置台7升降从而使聚焦环5升降的情况为例进行了说明,不过不限于此。例如,也可以在第二载置台7中使销等贯通从而仅使聚焦环5升降。
另外,在上述的第二实施方式中,以根据晶片W的厚度和外径使聚焦环5升降的情况为例进行了说明,不过不限于此。例如,也可以根据晶片W的外径使聚焦环5升降。
另外,在上述的实施方式中,作为晶片W的状态,以晶片W的厚度和外径为例进行了说明,不过不限于此。例如,晶片W的状态也可以为晶片W的端部(晶片倾斜部)的形状,成膜或者残留在晶片W的晶片背面的膜的种类、膜厚,晶片W的偏心,晶片W的弯曲等。例如,可以按晶片W的状态,将倾斜角θ与该状态的关系作为关系信息进行存储,计算为了消除由于实际的晶片W的状态而产生的倾斜角θ所需的、晶片W的上表面与聚焦环5的上表面的高度之差。例如,按晶片W的端部的形状来将倾斜角θ作为关系信息进行存储。另外,测定作为等离子体处理对象的实际的晶片W的端部的形状。然后,可以计算由于实际的晶片W的状态而产生的倾斜角θ,并计算为了消除求得的倾斜角θ所需的、晶片W的上表面与聚焦环5的上表面的高度之差。
另外,在上述的第二实施方式中,以使用第一关系信息163b和第二关系信息163c,来计算第二载置台7的高度相对于晶片W与聚焦环5的距离的校正量的情况为例进行了说明,不过不限于此。例如,也可以汇总第一关系信息163b和第二关系信息163c,将第二载置台7的高度相对于晶片W与聚焦环5的距离的校正量作为关系信息进行存储。
另外,在对一片晶片W进行多种等离子体蚀刻处理的情况下,等离子体处理装置10可以根据等离子体处理的不同,使第二载置台7升降以改变聚焦环5相对于晶片W的位置,使得在该等离子体处理中减小蚀刻特性的偏差。
Claims (6)
1.一种等离子体处理装置,其特征所在于,包括:
用于载置作为等离子体处理对象的被处理体的载置台;
使载置于所述被处理体的周围的聚焦环升降的升降机构;
获取部,其获取通过测定所述被处理体的状态而得的状态信息;
计算部,其基于由所述获取部获取的状态信息所表示的所述被处理体的状态,计算使所述被处理体的上表面与所述聚焦环的上表面的位置关系成为预先设定的距离间隔的所述聚焦环的高度;
升降控制部,其控制所述升降机构,使所述聚焦环成为由所述计算部计算出的高度;和
存储部,其存储有预先测定的第一关系信息和第二关系信息,所述第一关系信息表示所述被处理体与所述聚焦环的距离和被蚀刻的孔的倾斜角的关系,所述第二关系信息表示所述被处理体的上表面与所述聚焦环的上表面的高度之差和所述倾斜角的关系,
所述被处理体的状态包含所述被处理体的外径,
所述计算部计算所述被处理体的外径的误差,使用所述第一关系信息,求取因所述被处理体的外径的误差而产生的所述倾斜角度,并使用所述第二关系信息,求取与因所述被处理体的外径的误差而产生的所述倾斜角度相对应的所述被处理体的上表面与所述聚焦环的上表面的高度之差,用该高度之差来校正所述聚焦环的高度。
2.如权利要求1所述的等离子体处理装置,其特征在于:
所述被处理体的状态还包含所述被处理体的厚度。
3.如权利要求1或2所述的等离子体处理装置,其特征在于:
还包括测定所述聚焦环的上表面的高度的测定部,
所述计算部基于所述被处理体的状态和由所述测定部测定出的所述聚焦环的上表面的高度,计算使所述位置关系成为预先设定的距离间隔的所述聚焦环的高度。
4.如权利要求3所述的等离子体处理装置,其特征在于:
所述升降机构设置于所述聚焦环的周向上的多个位置,
所述状态信息包含所述被处理体在周向上的多个位置的状态的测定结果,
所述计算部基于由所述状态信息表示的在多个位置的状态的测定结果,对所述聚焦环的周向上的多个位置分别计算使所述被处理体的上表面与所述聚焦环的上表面的位置关系成为预先设定的距离间隔的所述聚焦环的高度,
所述升降控制部分别控制所述升降机构以使所述聚焦环成为计算出的高度。
5.一种聚焦环的升降控制方法,其特征在于,计算机执行以下处理:
获取通过测定作为等离子体处理对象的被处理体的状态而得的状态信息,
基于由获取的状态信息所表示的所述被处理体的状态,计算所述聚焦环的高度,其中,所述聚焦环的高度是使载置于载置台的所述被处理体的上表面与载置于所述被处理体的周围的聚焦环的上表面的位置关系成为预先设定的距离间隔的高度,
所述被处理体的状态包含所述被处理体的外径,
计算所述被处理体的外径的误差,使用预先测定的表示所述被处理体与所述聚焦环的距离和被蚀刻的孔的倾斜角的关系的第一关系信息,求取因所述被处理体的外径的误差而产生的所述倾斜角度,接着,使用预先测定的表示所述被处理体的上表面与所述聚焦环的上表面的高度之差和所述倾斜角的关系的第二关系信息,求取与因所述被处理体的外径的误差而产生的所述倾斜角度相对应的所述被处理体的上表面与所述聚焦环的上表面的高度之差,用该高度之差来校正所述聚焦环的高度,
控制使所述聚焦环升降的升降机构,使所述聚焦环成为校正后的所述聚焦环的高度。
6.一种计算机可读存储介质,其特征在于:
保存有聚焦环的升降控制程序,该聚焦环的升降控制程序使计算机执行以下处理:
获取通过测定作为等离子体处理对象的被处理体的状态而得的状态信息,
基于由获取的状态信息所表示的所述被处理体的状态,计算所述聚焦环的高度,其中,所述聚焦环的高度是使载置于载置台的所述被处理体的上表面与载置于所述被处理体的周围的聚焦环的上表面的位置关系成为预先设定的距离间隔的高度,
所述被处理体的状态包含所述被处理体的外径,
计算所述被处理体的外径的误差,使用预先测定的表示所述被处理体与所述聚焦环的距离和被蚀刻的孔的倾斜角的关系的第一关系信息,求取因所述被处理体的外径的误差而产生的所述倾斜角度,接着,使用预先测定的表示所述被处理体的上表面与所述聚焦环的上表面的高度之差和所述倾斜角的关系的第二关系信息,求取与因所述被处理体的外径的误差而产生的所述倾斜角度相对应的所述被处理体的上表面与所述聚焦环的上表面的高度之差,用该高度之差来校正所述聚焦环的高度,
控制使所述聚焦环升降的升降机构,使所述聚焦环成为校正后的所述聚焦环的高度。
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US11924972B2 (en) | 2020-06-02 | 2024-03-05 | Applied Materials, Inc. | Diagnostic disc with a high vacuum and temperature tolerant power source |
TW202213428A (zh) | 2020-06-05 | 2022-04-01 | 日商東京威力科創股份有限公司 | 電漿處理裝置 |
CN113838732B (zh) * | 2020-06-08 | 2023-10-31 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 一种聚焦环升降机构、安装方法及等离子体处理装置 |
JP7499651B2 (ja) * | 2020-09-02 | 2024-06-14 | 東京エレクトロン株式会社 | 載置台及びプラズマ処理装置 |
KR20220075007A (ko) * | 2020-11-26 | 2022-06-07 | 삼성전자주식회사 | 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 반도체 소자 제조방법 |
US20230036955A1 (en) * | 2021-07-29 | 2023-02-02 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Plasma processing method for manufacturing semiconductor structure |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1373899A (zh) * | 1999-06-30 | 2002-10-09 | 兰姆研究有限公司 | 改善蚀刻率均匀性的技术 |
CN107086168A (zh) * | 2016-02-12 | 2017-08-22 | 朗姆研究公司 | 用于蚀刻均匀性控制的可变深度边缘环 |
CN107240541A (zh) * | 2016-03-29 | 2017-10-10 | 朗姆研究公司 | 用于执行边缘环表征的系统和方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW506234B (en) * | 2000-09-18 | 2002-10-11 | Tokyo Electron Ltd | Tunable focus ring for plasma processing |
JP3388228B2 (ja) * | 2000-12-07 | 2003-03-17 | 株式会社半導体先端テクノロジーズ | プラズマエッチング装置、及びプラズマエッチング方法 |
JP2002261084A (ja) * | 2001-03-05 | 2002-09-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ドライエッチング方法及び装置 |
US7138067B2 (en) * | 2004-09-27 | 2006-11-21 | Lam Research Corporation | Methods and apparatus for tuning a set of plasma processing steps |
KR20080001163A (ko) * | 2006-06-29 | 2008-01-03 | 주식회사 하이닉스반도체 | 홀 휘어짐 방지를 위한 플라즈마 식각 장치 |
JP2010034416A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Hitachi High-Technologies Corp | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
JP6085079B2 (ja) * | 2011-03-28 | 2017-02-22 | 東京エレクトロン株式会社 | パターン形成方法、処理容器内の部材の温度制御方法、及び基板処理システム |
JP6080571B2 (ja) * | 2013-01-31 | 2017-02-15 | 東京エレクトロン株式会社 | 載置台及びプラズマ処理装置 |
CN103730318B (zh) * | 2013-11-15 | 2016-04-06 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 一种晶圆边缘保护环及减少晶圆边缘颗粒的方法 |
US10658222B2 (en) | 2015-01-16 | 2020-05-19 | Lam Research Corporation | Moveable edge coupling ring for edge process control during semiconductor wafer processing |
US11605546B2 (en) * | 2015-01-16 | 2023-03-14 | Lam Research Corporation | Moveable edge coupling ring for edge process control during semiconductor wafer processing |
KR20180099776A (ko) * | 2016-01-26 | 2018-09-05 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 웨이퍼 에지 링 리프팅 솔루션 |
-
2017
- 2017-10-11 JP JP2017197313A patent/JP6966286B2/ja active Active
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2018
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-
2022
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1373899A (zh) * | 1999-06-30 | 2002-10-09 | 兰姆研究有限公司 | 改善蚀刻率均匀性的技术 |
CN107086168A (zh) * | 2016-02-12 | 2017-08-22 | 朗姆研究公司 | 用于蚀刻均匀性控制的可变深度边缘环 |
CN107240541A (zh) * | 2016-03-29 | 2017-10-10 | 朗姆研究公司 | 用于执行边缘环表征的系统和方法 |
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