CN112259457A - 等离子体蚀刻方法、等离子体蚀刻装置和基板载置台 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够导入干清洁并且能够延长处理容器的维护周期的等离子体处理方法。该等离子体蚀刻方法，利用等离子体蚀刻装置对形成于基板上的规定的膜进行等离子体蚀刻，上述等离子体蚀刻方法包括：选定处理气体以使得在上述等离子体蚀刻装置中的等离子体蚀刻处理中，生成的反应生成物成为能够干清洁的物质的步骤；在上述等离子体蚀刻装置中利用预先选定的处理气体对上述规定的膜进行等离子体蚀刻处理的步骤；和在进行了一次或两次以上的规定次数的上述进行等离子体蚀刻处理的步骤后，利用干清洁气体的等离子体对上述等离子体蚀刻装置的腔室内进行干清洁的步骤。

Description

等离子体蚀刻方法、等离子体蚀刻装置和基板载置台
技术领域
本发明涉及等离子体蚀刻方法、等离子体蚀刻装置和用于其的基板载置台。
背景技术
用于FPD(Flat Panel Display：平板显示器)的薄膜晶体管(TFT：Thin FilmTransistor)通过在玻璃基板等基板上一边对栅极或栅绝缘膜、半导体层等进行图案化一边依次层叠而形成。
在形成TFT时，例如存在对与半导体层连接的源极或漏极进行蚀刻的步骤、对栅极进行蚀刻的步骤等。源极和漏极中有时会使用Ti/Al/Ti的层叠膜等含Al金属膜，作为此时的蚀刻气体使用含氯气体，例如Cl2气体(例如专利文献1)。另外，为了应对含氯气体所致的腐蚀，有时向利用含氯气体蚀刻后的腔室内供给O2气体或O2气体和CF4气体等氟类气体进行抑制腐蚀处理。
另外，作为栅极，有时使用含Mo膜，作为此时的蚀刻气体，例如使用SF6气体和O2气体的混合气体(例如专利文献2)
但是，对多个基板反复进行蚀刻处理时，反应生成物附着在腔室内成为沉积物(deposit)，其被剥离形成颗粒对产品带来坏影响，所以要以规定的周期开放腔室，用酒精擦拭沉积物，或者用特殊药液洗净等，需要进行腔室清洁(湿清洁)。
另一方面，如上所述，利用Cl2气体等含氯气体对含Al金属膜进行蚀刻后，向腔室内供给O2气体和氟类气体时，以及利用SF6气体和O2气体的混合气体对含Mo膜进行蚀刻时，大量生成导致颗粒的低蒸汽压的反应生成物，它们附着在腔室内形成沉积物(deposit)，导致腔室清洁周期即维护周期变短。
因此，为了增长等离子体蚀刻装置的维护周期，研究通过供给清洁用的气体，除去附着在腔室内的反应生成物而无需开放腔室的腔室清洁(干清洁)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-173159号公报
专利文献2：日本特开201-48286号公报
发明内容
发明想要解决的技术问题
然而，发现了如下问题，利用干清洁无法有效除去利用如上所述的等离子体蚀刻生成的低蒸汽压的反应生成物。
而且，在基板载置台上不载置基板进行干清洁时，干清洁气体的等离子体对静电吸盘造成损伤，可能导致其寿命缩短。因此，可以考虑载置素玻璃进行干清洁，但此时导致生产性下降。
因此，本发明要解决的技术问题在于，提供一种能够导入干清洁并且能够延长处理容器的维护周期的等离子体处理方法，以及即便进行干清洁也能确保静电吸盘的寿命的等离子体处理装置和用于其的基板载置台。
用于解决技术问题的技术方案
为了解决上述技术问题，本发明的第一方面提供一种等离子体蚀刻方法，其利用等离子体蚀刻装置对形成于基板上的规定的膜进行等离子体蚀刻，上述等离子体蚀刻方法的特征在于，包括：选定处理气体以使得在上述等离子体蚀刻装置中的等离子体蚀刻处理中，生成的反应生成物成为能够干清洁的物质的步骤；在上述等离子体蚀刻装置中利用预先选定的处理气体对上述规定的膜进行等离子体蚀刻处理的步骤；和在进行了一次或两次以上的规定次数的上述进行等离子体蚀刻处理的步骤后，利用干清洁气体的等离子体对上述等离子体蚀刻装置的腔室内进行干清洁的步骤。
在上述第一方面的等离子体蚀刻方法中，作为上述干清洁时的上述干清洁气体，使用与上述等离子体蚀刻时所使用的上述处理气体相同的气体。
在上述第一观点的等离子体蚀刻方法中，上述规定的膜可以为含Al金属膜，上述处理气体可以为含氯气体，上述反应生成物可以为AlClx，上述等离子体蚀刻方法还可以包括：在进行了上述等离子体蚀刻装置中的上述等离子体蚀刻后，将处理后的基板搬送至单独设置的后处理装置，利用O2气体或O2气体和含氟气体，进行用于抑制腐蚀的后处理，上述进行干清洁的步骤在进行了一次或两次以上的规定次数的上述进行等离子体时刻处理的步骤和上述进行后处理的步骤后进行。而且，作为上述处理气体的上述含氯气体可以使用Cl2气体。
上述含Al金属膜可以使用用于形成薄膜晶体管的源极和漏极的Ti/Al/Ti膜。
在上述第一观点的等离子体蚀刻方法中，上述规定的膜可以为Mo类材料膜，上述处理气体可以为含氟气体，上述反应生成物可以为MoFx。而且，作为上述处理气体的上述含氟气体可以为SF6气体。
上述Mo类材料膜可以为用于形成薄膜晶体管的栅极或遮光膜的Mo膜或MoW膜。
本发明的第二方面提供一种等离子体蚀刻装置，其用于对形成于基板上的规定的膜实施等离子体蚀刻处理，上述等离子体蚀刻装置的特征在于，包括：用于收纳基板的处理容器；在上述处理容器内载置基板的基板载置台；对上述处理容器内供给蚀刻气体和干清洁气体的气体供给机构；对上述处理容器内进行排气的排气机构；和在上述处理容器内生成上述蚀刻气体和上述干清洁气体的等离子体的等离子体生成机构，上述基板载置台包括：基材；和静电吸盘，其设置在上述基材上，具有由陶瓷喷镀膜构成的电介质层和设置在上述电介质层的内部的吸附电极，上述干清洁气体为含氯气体，上述静电吸盘的上述电介质层为喷镀氧化铝、氧化钇和硅化合物的混合物而形成的混合喷镀膜。
在上述第二观点的等离子体蚀刻方法中，构成上述静电吸盘的上述电介质层的混合喷镀膜中优选使用氧化硅或氮化硅作为硅化合物。上述静电吸盘的上述吸附电极可以由钨或钼构成。上述干清洁气体可以为Cl2气体。
本发明的第三方面提供一种等离子体蚀刻装置，其用于对形成于基板上的规定的膜实施等离子体蚀刻处理，上述等离子体蚀刻装置的特征在于，包括：用于收纳基板的处理容器；在上述处理容器内载置基板的基板载置台；对上述处理容器内供给蚀刻气体和干清洁气体的气体供给机构；对上述处理容器内进行排气的排气机构；和在上述处理容器内生成上述蚀刻气体和上述干清洁气体的等离子体的等离子体生成机构，上述基板载置台包括：基材；和静电吸盘，其设置在上述基材上，具有由陶瓷喷镀膜构成的电介质层和设置在上述电介质层的内部的吸附电极，上述干清洁气体为含氟气体，上述吸附电极由铝构成。
在上述第三观点的等离子体蚀刻方法中，上述静电吸盘的上述电介质层可以由喷镀氧化铝、氧化钇和硅化合物的混合物而形成的混合喷镀膜或氧化钇构成。上述干清洁气体可以为SF6气体。
在上述第二方面和第三方面的等离子体蚀刻方法中，作为上述蚀刻气体，可以使用与上述干清洁气体相同的气体。
本发明的第四方面提供一种基板载置台，其用于在等离子体蚀刻装置中在处理容器内载置基板，上述等离子体蚀刻装置在上述处理容器内利用蚀刻气体对形成于上述基板上的规定的膜进行等离子体蚀刻且利用干清洁气体的等离子体对上述处理容器内进行干清洁，上述基板载置台的特征在于，包括：基材；和静电吸盘，其设置在上述基材上，具有由陶瓷喷镀膜构成的电介质层和设置在上述电介质层的内部的吸附电极，上述干清洁气体为含氯气体，上述静电吸盘的上述电介质层为喷镀氧化铝、氧化钇和硅化合物的混合物而形成的混合喷镀膜。
本发明的第五方面提供一种基板载置台，其用于等离子体蚀刻装置中在处理容器内载置基板，上述等离子体蚀刻装置在上述处理容器内利用蚀刻气体对形成于上述基板上的规定的膜进行等离子体蚀刻且利用干清洁气体的等离子体对上述处理容器内进行干清洁，上述基板载置台的特征在于，包括：基材；和静电吸盘，其设置在上述基材上，具有由陶瓷喷镀膜构成的电介质层和设置在上述电介质层的内部的吸附电极，上述干清洁气体为含氟气体，上述吸附电极由铝构成。
发明效果
根据本发明，在等离子体蚀刻装置中的等离子体蚀刻处理中，能够选定处理气体，以使得生成的反应生成物被干清洁，并且在等离子体蚀刻处理后，能够延长处理容器的维护周期。
能够将静电吸盘做成对含氯等离子体和含氟等离子体的耐性高的结构，因此即使进行干清洁也能够确保静电吸盘的寿命。
附图说明
图1是表示应用本发明的实施方式的等离子处理方法的基板的结构的截面图。
图2是表示实施第一实施方式的处理方法的处理系统的概略平面图。
图3是表示搭载在图2的处理系统的等离子体蚀刻装置的截面图。
图4是表示搭载在图2的处理系统的后处理装置的概略图。
图5是表示第一实施方式的等离子体处理方法的流程图。
图6是表示作为处理气体利用Cl2气体对含Al金属膜进行蚀刻时的腔室内生成的反应生成物的概略图。
图7是表示作为处理气体利用Cl2气体对含Al金属膜进行蚀刻后利用O2气体、或O2气体和CF4气体进行后处理时的腔室内生成的反应生成物的概略图。
图8是表示实施第二实施方式的处理方法的处理系统的概略平面图。
图9是表示搭载在图8的处理系统的等离子体蚀刻装置的截面图.。
图10表示第二实施方式的等离子体处理方法的流程图。
图11是表示作为处理气体利用SF6气体对Mo类材料膜进行蚀刻时的腔室内生成的反应生成物的概略图。
图12是表示作为处理气体利用O2气体和SF6气体对Mo类材料膜进行蚀刻时的腔室内生成的反应生成物的概略图。
附图标记说明
1：玻璃基板
2：遮光层
4：多晶硅膜
5：栅绝缘膜
6：栅极
7：层间绝缘膜
8a：源极
8b：漏极
10：真空搬送室
20：真空进样室
30、90：等离子体蚀刻装置
40：后处理装置
50：运载器
60：搬送机构
70：真空搬送机构
80：控制部
100、200：处理系统
101：处理容器
102：电介质壁
104：腔室
111：喷淋壳体
113：高频天线
115：高频电源
12、120′、220：处理气体供给机构
130：基板载置台
132、232：静电吸盘
145、245：电介质层
146、246：吸附电极
160：排气机构
S：基板。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
<应用本发明的实施方式的等离子体处理方法的基板的结构>
图1是表示应用本发明的实施方式的等离子处理方法的基板的结构的截面图。
该基板S具有在玻璃基板上形成有顶栅型TFT的结构。具体而言，如图1所示，在玻璃基板1上形成有由Mo类材料(Mo、MoW)构成的遮光层2，其上隔着绝缘膜3形成有作为半导体层的由多晶硅形成的多晶硅膜(p-Si膜)4，其上隔着栅绝缘膜5形成有由Mo类材料(Mo，MoW)构成的栅极6，其上形成有层间绝缘膜7。在层间绝缘膜7上形成有接触孔，在层间绝缘膜7之上形成有经由接触孔与p-Si膜4连接的源极8a和漏极8b。源极8a和漏极8b例如由依次层叠钛膜、铝膜、钛膜而成的Ti/Al/Ti结构的含Al金属膜构成。源极8a和漏极8b之上形成有例如由SiN膜构成的保护膜(未图示)，在保护膜之上形成有与源极8a和漏极8b连接的透明电极(未图示)。
<第一实施方式>
首先，对第一实施方式进行说明。
在第一实施方式中，以图1所示的形成基板S的源极8a和漏极8b时的含Al金属膜的蚀刻处理为例进行说明。其中，用于形成源极8a和漏极8b的含Al金属膜的蚀刻时，其上形成具有规定图案的抗蚀剂膜(未图示)，以其为掩模进行等离子体蚀刻。
[第一实施方式中使用的处理系统和等离子体蚀刻装置等的装置结构]
首先，对第一实施方式中使用的处理系统和等离子体蚀刻装置等的装置结构进行说明。
图2是表示用于实施第一实施方式的处理方法的处理系统的概略平面图，图3是示出搭载在图2的处理系统上的等离子体蚀刻装置的截面图，图4是示出搭载在图2的处理系统上的后处理装置的概略图。
如图2所示，处理系统100为多腔室式的处理系统，包括真空搬送室10、真空进样室20、两个等离子体蚀刻装置30、和后处理装置40。等离子体蚀刻装置30和后处理装置40在规定的减压气氛下进行处理。真空搬送室10的平面形状呈矩形，真空进样室20、两个等离子体处理装置30和后处理装置40经由闸阀G连接到真空搬送室10的各壁部。真空进样室20的外侧配置有收纳矩形的基板S的运载器50。
在上述两个运载器50之间设置有搬送机构60，该搬送机构60具有设置为上下两层的拾取器61(仅图示一个)和以能够一体地进退和旋转的方式支承它们的基座62。
真空搬送室10能够保持在规定的减压气氛下，其中如图2所示，设置有真空搬送机构60。并且，由该真空搬送机构70在真空进样室20、两个等离子体蚀刻装置30和后处理装置40之间搬送基板S。真空搬送机构70在能够旋转和上下移动的基座71上设置有能够前后移动的两个基板搬送臂72(仅图示一个)。
真空进样室20用于在处于大气气氛的运载器50和处于减压气氛的真空搬送室10之间交接基板S，能够短时间内在真空气氛和大气气氛之间切换。真空进样室20设置有上下两层的基板收纳部，各基板收纳部内通过定位器(未图示)定位有基板S。
等离子体蚀刻装置30用于对基板S的含Al金属膜进行蚀刻，如图3所示，例如具有内壁面被阳极氧化处理过的由铝构成的方筒形状的气密的主体容器101。该主体容器101以能够分解的方式组装并接地。主体容器101通过电介质壁102划分为上下部分，上侧为划出天线室的天线容器103，下侧为划出处理室的腔室(处理容器)104。电介质壁102构成腔室104的顶壁，由Al2O3等陶瓷、石英等构成。
主体容器101中的天线容器103的侧壁103a和腔室104的侧壁104a之间设置有向内侧突出的支承架105，在该支承架105之上载置有电介质壁102。
在电介质壁102的下侧部分，嵌入有处理气体供给用的喷淋壳体111。喷淋壳体111设置成十字状，采用从下支承电介质壁102的梁结构。喷淋壳体111处于由多个悬置件(未图示)吊在主体容器101的顶部的状态。
该喷淋壳体111由导电材料，例如器内表面或外表面被阳极氧化处理过的铝构成。该喷淋壳体111中形成有水平延伸的气体流路112，该气体流路112与向下方延伸的多个气体排出孔112a连通。
另一方面，在电介质壁102的上表面中央，以与该气体流路112连通的方式设置有气体供给管121。该气体供给管121从主体容器101的顶部向其外侧贯通，分支为分支管121a、121b。分支管121a与供给含氯气体例如Cl2气体的含氯气体供给源122连接。另外，分支管121b与供给用作净化气体或稀释气体的Ar气体、N2气体等不活泼气体的不活泼气体供给源123连接。含氯气体用作蚀刻气体和干清洁气体。在分支管121a、121b设置有质量流量控制器等流量控制器或阀门系统。
气体供给管121、分支管121a、121b、含氯气体供给源122、不活泼气体供给源123以及流量控制器和阀门系统构成处理气体供给机构120。
在等离子体蚀刻装置30中，从处理气体供给机构120供给的含氯气体供给到喷淋壳体111内，从其下表面的气体排出孔112a排出到腔室104内，进行基板S的含Al金属膜的蚀刻或腔室104的干清洁。含氯气体优选为氯(Cl2)气体，但也可以使用三氯化硼(BCl3)气体、四氯化碳(CCl4)气体等。
在天线容器103内设置有高频(RF)天线113。高频天线113通过将由铜、铝等良导体的金属构成的天线线113a配置成环状、涡旋状等现有技术中使用的任意形状而构成。也可以是使用多个天线部的多天线。高频天线113通过由绝缘部件构成的间隔件117与电介质壁102隔开。
天线线113a的端子118与向天线容器103的上方延伸的供电部件116连接。供电部件116的上端与供电线119连接，供电线119与匹配器114和高频电源115连接。而且，通过从高频电源115对高频天线113供给频率例如为13.56MHz的高频电力，在腔室104内形成感应电场，通过该感应电场，从喷淋壳体111供给的处理气体被等离子体化，生成感应耦合等离子体。
在腔室104内的底壁，隔着由呈框状的绝缘体构成的间隔件134设置有载置基板G的基板载置台130。基板载置台130包括设置在上述的间隔件134之上的基材131、设置在基材131之上的静电吸盘132和覆盖基材131和静电吸盘132的侧壁的侧壁绝缘部件133。基材131和静电吸盘132呈与基板S的形状对应的矩形，基板载置台130整体形成为四边形板状或柱状。间隔件134和侧壁绝缘部件133由氧化铝等绝缘性陶瓷构成。
静电吸盘132包括形成于基材131的表面的由陶瓷喷镀膜构成的电介质层145、设置在电介质层145的内部的吸附电极146。吸附电极146可以采用板状、膜状、格子状、网状等各种方式。吸附电极146经由供电线147与直流电源148连接，吸附电极146上施加有直流电压。对吸附电极146的供电用开关(未图示)来进行接通和关断。通过对吸附电极146施加直流电压，产生库仑力或约翰生拉别克力等静电吸附力来吸附基板S。
静电吸盘132的电介质层145由混合喷镀膜构成。混合喷镀膜通过喷镀氧化铝(Al2O3)、氧化钇(Y2O3)、硅化合物的混合物而形成。Y2O3在材质上，等离子体耐性高，Al2O3对含氯气体的化学耐性高，而硅化合物为玻璃质的，具有通过填埋Y2O3和Al2O3的粒界而致密化的作用，所以混合喷镀膜对Cl2气体等含氯气体的等离子体耐性高。作为混合喷镀膜，优选为利用作为硅化合物的氧化硅(SiO2)的Al2O3·Y2O3·SiO2膜。另外，也可以适当地使用利用作为硅化合物的(Si3N4)的Al2O3·Y2O3·Si3N4膜。静电吸盘132的吸附电极146由以往使用的钨(W)或钼(Mo)构成。它们对含氯气体的等离子体的耐性高。
基材131经由供电线151与偏压施加用的高频电源153连接。另外，在供电线151的基材131与高频电源153之间设置有匹配器152。高频电源153用于向基材131上的基板S引入离子，使用50kHz～10MHz范围的频率，例如为3.2MHz。
另外，在基板载置台130的基材131内，设置有用于控制基板S的温度的温度调节机构和温度传感器(均未图示)。另外，设置有在基板载置台130上载置基板S的状态下供给用于在基板S和基板载置台130之间传热的传热气体，例如He气体的传热气体供给机构(未图示)。而且，在基板载置台130，在静电吸盘132的上表面设置有能够突出和没入的用于进行基板S的交接的多个升降销(未图示)，基板S的交接对于在从静电吸盘132的上表面向上方突出的状态下的升降销进行。
在腔室的侧壁104a设置有用于将基板S搬出搬入腔室104中的搬出搬入口155，搬出搬入口155能够由闸阀G开闭。通过开启闸阀G，由设置在真空搬送室10内的真空搬送机构70经由搬出搬入口155能够搬出搬入基板S。
在腔室104的底壁的缘部或角落部形成有多个排气口159(仅图示两个)，在各排气口159处设置有排气部160。排气部160包括与排气口159连接的排气配管161、通过调整排气配管161的开度控制腔室104内的压力的自动压力控制阀(APC)162和经由排气配管161对腔室104内进行排气的真空泵163。然后，由真空泵163对腔室104内排气，在等离子体蚀刻处理中，通过调整自动压力控制阀(APC)162的开度来将腔室104内设定、维持在规定的真空气氛。
后处理装置40用于在对基板S的含Al金属膜进行蚀刻后，进行用于抑制腐蚀的后处理。如图4所示，后处理装置40具有供给与等离子体蚀刻装置30不同的气体的处理气体供给机构120′来替代处理气体供给机构120。在图4中省略了除此以外的结构，但与等离子体蚀刻装置30结构相同。另外，在以下的说明中，对于等离子体蚀刻装置30相同的部件标注相同附图标记进行说明。
后处理装置40的处理气体供给机构120′包括气体供给管121′、在主体容器101的上方外侧从气体供给管121′分支的分支管121a′、121b′、121c′、和与分支管121a′连接的供给O2气体的O2气体供给源124、与分支管121b′连接的供给含氟气体的含氟气体供给源125、与分支管121c′连接的供给作为净化气体或稀释气体的Ar气体、N2气体等不活泼气体的不活泼气体供给源126。气体供给管121′与等离子体蚀刻装置30的气体供给管121一样，与喷淋壳体111的气体流路112连接(参照图3)。分支管121a′、121b′、121c′设置有质量流量控制器等流量控制器和阀门系统。
在后处理装置40，从处理气体供给机构120′供给来的O2气体或O2气体和含氟气体经由喷淋壳体111排出到腔室104内，进行基板S的蚀刻后的含Al金属膜的腐蚀抑制处理。作为含氟气体，可以适当使用四氟化碳(CF4)，但也可以使用六氟化硫(SF6)等。
另外，在后处理装置40中，静电吸盘132的电介质层145需要具有对含氯气体的等离子体的耐性，所以能够使电介质层145由于现有技术一样的含Al2O3或Y2O3的喷镀膜构成。另外，后处理装置40仅仅进行腐蚀抑制处理，因此可以不设置静电吸盘132。
处理系统100还具有控制部80。控制部80由具有CPU和存储部的计算机构成，处理系统100的各结构部(真空搬送室10、真空进样室20、等离子体蚀刻装置30、后处理装置40、搬送机构60、真空搬送机构70的各结构部)经控制基于存储在存储部中的处理方案(程序)进行规定的处理。处理方案保存在硬盘、光盘、半导体存储器等存储介质中。
[第一实施方式的等离子体处理方法]
接着，参照图5的流程图，对以上的处理系统100进行的第一实施方式的等离子体处理方法进行说明。
此处，由处理系统100进行用于形成形成于基板S上的源极8a和漏极8b的作为含Al金属膜的Ti/Al/Ti膜的等离子体蚀刻处理。
首先，在等离子体蚀刻装置30中的等离子体蚀刻处理中，选定处理气体，以使得生成的反应生成物成为能够干清洁的物质。(步骤1)。
具体而言，在本实施方式中，作为处理气体，选定含氯气体，例如Cl2气体。利用含氯气体对Ti/Al/Ti膜进行等离子体蚀刻时，如图6所示，作为反应生成物主要生成AlClx，其一部分附着在腔室壁上成为沉积物(deposit)，AlClx的蒸汽压高，能够通过干清洁除去。
另一方面，如现有技术那样，利用Cl2气体对Ti/Al/Ti膜进行蚀刻后，在同一个腔室内进行抑制腐蚀的后处理时，如图7所示，作为后处理气体供给O2气体进行等离子体处理时，附着的AlClx和O2气体发生反应，在腔室内产生低蒸汽压的AlOx，而且为了进一步提高腐蚀抑制效果，除了O2气体外，还供给含氟气体，例如CF4时，在腔室内除了AlOx外，还生产同样低蒸汽压的AlFx。这些AlOx和AlFx的蒸汽压低，所以不挥发，附着在腔室壁上容易成为沉积物(deposit)。然而，它们被剥离时成为颗粒，对产品产生坏影响。而且，它们稳定性高，难以通过干清洁除去。
因此，在本实施方式中，仅利用作为蚀刻气体的含氯气体(Cl2气体)作为等离子体蚀刻装置30中的基板S的处理气体，使得在腔室内生成能够干清洁的AlClx作为反应生成物，而不生成形成颗粒且难以除去的AlOx和AlFx。
这样选定等离子体蚀刻时的处理气体后，对形成于基板S上的作为含Al金属膜的Ti/Al/Ti膜，由等离子体蚀刻装置30利用预先选定的处理气体即含氯气体，例如Cl2气体实施等离子体蚀刻处理(步骤2)。
以下，对步骤2的等离子体处理进行具体说明。
从运载器50由搬送机构60取出基板S，搬送至真空进样室20，真空搬送室10内的真空搬送机构70从真空进样室20接收基板S，并将其搬送至等离子体蚀刻装置30。
在等离子体蚀刻装置30中，首先，由真空泵163将腔室104内调整为与真空搬送室10匹配的压力，开放闸阀G，从搬出搬入口155由真空搬送机构70将基板S搬入腔室104内，将基板S载置在基板载置台130上。将真空搬送机构70退出腔室104后，关闭闸阀G。
在该状态下，由自动压力控制阀(APC)162将腔室104内的压力调整为规定的真空度，并且从处理气体供给机构120经由喷淋壳体111，向腔室内供给作为蚀刻气体的含氯气体，例如Cl2气体作为处理气体。除了含氯气体外，作为稀释气体，也可以供给Ar气体等不活泼气体。
此时，基板S被静电吸盘132吸附，由温度调节机构(未图示)进行温度调节。
接着，从高频电源115给高频天线113施加例如13.56MHz的高频，由此，隔着电介质壁102在腔室104内产生均匀的感应电场。利用这样形成的感应电场，生成含氯气体的等离子体。这样生成的高密度的感应耦合等离子体对基板S的含Al金属膜即Ti/Al/Ti进行蚀刻。
此时，在等离子体蚀刻装置30中，如上所述作为反应生成物生成AlClx，其一部分附着在腔室104内的壁部等。另一方面，几乎不生成AlOx和AlFx。
接着，对等离子体蚀刻后的基板S的作为含Al金属膜的Ti/Al/Ti膜，由后处理装置40，利用O2气体或O2气体和含氟气体，例如CF4进行用于抑制腐蚀的后处理(步骤3)。
下面，对步骤3的后处理进行具体说明。
由真空搬送机构70从等离子体蚀刻装置30除去蚀刻处理后的基板S搬送至后处理装置40。
在后处理装置40中，与等离子体蚀刻装置30一样，将基板S搬入腔室104内，载置在基板载置台130上，将腔室104内的压力调整为规定的真空度，并且从处理气体供给机构120′经由喷淋壳体111,向腔室104内供给O2气体或O2气体和含氟气体，例如CF4气体作为处理气体。此外，作为稀释气体，还可以供给Ar等不活泼气体。
然后，与等离子体蚀刻装置30一样，由感应电场生成作为后处理气体的O2气体、或O2气体和含氟气体的等离子体，这样生成的感应耦合等离子体进行蚀刻后的作为含Al金属膜的Ti/Al/Ti膜的腐蚀抑制处理。
此时，在后处理装置40中，不进行蚀刻处理，反应生成物的产量少。
由真空搬送机构70从后处理装置40的腔室104取出后处理装置40中后处理后的基板S，搬送至真空进样室20，由搬送机构60返回到运载器50。
在进行了一次或两次以上的规定次数的这种等离子体蚀刻处理(步骤2)和后处理(步骤3)后，进行等离子体蚀刻装置30的腔室104内的干清洁处理(步骤4)。
干清洁在没有将基板S载置在基板载置台130上的状态下，向腔室104内，与等离子体蚀刻时的蚀刻气体一样供给含氯气体例如Cl2气体作为干清洁气体，由等离子体蚀刻时同样的感应耦合等离子体来进行。
通过该干清洁，附着在等离子体蚀刻装置30的腔室104上的AlClx得以除去。即，在等离子体蚀刻装置30中，不进行如现有技术那样的利用O2气体或O2气体和含氟气体的腐蚀抑制处理，所以作为反应生成物不生成难以通过干清洁除去的AlOx和AlFx，能够干清洁。
另外，在干清洁时，基板载置台130上不载置基板S，基板S不在静电吸盘132上，因此作为干清洁气体的含氯气体的等离子体直接作用于静电吸盘132。
在现有技术中，等离子体蚀刻装置不进行干清洁，不会在没有将基板S载置于静电吸盘的状态下进行等离子体处理，静电吸盘的电介质层用Y2O3和Al2O3的喷镀膜是足够的。但是，发现：在干清洁时含氯气体的等离子体直接作用时，若电介质层为Y2O3和Al2O3的喷镀膜的话会造成损伤，寿命有可能变短。为了解决这种问题，在干清洁时，可以考虑在基板载置台130上载置作为虚设基板的素玻璃的状态下进行干清洁，但在这种情况下，出现将素玻璃搬入搬出等离子体蚀刻装置30的步骤，导致生产性下降。
因此，在本实施方式中，作为静电吸盘132的电介质层145，使用喷镀Al2O3、Y2O3和硅化合物的混合物而形成的混合喷镀膜。Y2O3在材质上等离子体耐性高，Al2O3对含氯气体的化学耐性高，且硅化合物作为玻璃质，具有将Y2O3和Al2O3的粒界埋置而致密化的作用，所以混合喷镀膜对Cl2气体等含氯气体的等离子体的耐性高，而且在干清洁时无需载置素玻璃，就能够保持期望的寿命。
如上所述，作为混合喷镀膜，优选为利用作为硅化合物的氧化硅(SiO2)的Al2O3·Y2O3·SiO2膜。另外，也可以适当地使用利用作为硅化合物的(Si3N4)的Al2O3·Y2O3·Si3N4膜。静电吸盘132的吸附电极146由以往开始就使用的钨(W)或钼(Mo)构成，表现出对含氯气体的等离子体的高耐性。
实际上，对Al2O3和混合喷镀膜(Al2O3·Y2O3·SiO2)比较了对作为含氯气体的Cl2气体的等离子体的剥离量。结果是，以混合喷镀膜的剥离量为1进行了归一化的Al2O3的剥离量为9，确认混合喷镀膜对含氯气体的等离子体的耐性高。
这样，在进行了规定次数的等离子体蚀刻处理(步骤2)和后处理(步骤3)后，反复进行干清洁(步骤4)的循环时，附着在等离子体蚀刻装置30的腔室104内的沉积物(deposit)开始被剥离。因此，当反复进行规定次数的这种循环后，开放腔室104，进行腔室清洁(步骤5)。腔室清洁通过用酒精擦拭沉积物或用特殊药液洗净等方式进行。
如上所述，在本实施方式中，在等离子体蚀刻装置30的蚀刻处理中，处理基板S的处理气体仅采用作为蚀刻气体的含氯气体，例如Cl2气体，而在另外单独设置的后处理装置40中进行现有技术中在蚀刻后同一腔室内进行的用于腐蚀抑制的利用O2气体或O2气体和含氟气体的等离子体处理，使得要生成的反应生成物能够被干清洁。因此，在等离子体蚀刻处理时，在腔室内生成的沉积物(deposit)仅有高蒸汽压的AlClx，而不生成低蒸汽压的AlOx和AlFx。因此，与现有技术相比能够减少腔室内的沉积物(deposit)本身，并且腔室内的沉积物(deposit)能够通过干清洁除去，能够显著加长开放腔室进行的腔室清洁的周期，即维护周期。
另外，等离子体蚀刻装置30中的静电吸盘132的电介质层145对干清洁时的含氯气体具有耐性，因此，在进行干清洁时也能够确保静电吸盘的寿命。
<第二实施方式>
接着，对第二实施方式进行说明。
在本实施方式中，以图1所示的形成基板S的栅极6或遮光层2时的Mo类材料膜的蚀刻处理为例进行说明。其中，用于形成栅极6或遮光层2的Mo类材料膜的蚀刻时，其上形成具有规定图案的抗蚀剂膜(未图示)，以其为掩模进行等离子体蚀刻。
[第二实施方式中使用的处理系统和等离子体蚀刻装置等的装置结构]
首先，对第二实施方式中使用的处理系统和等离子体蚀刻装置等的装置结构进行说明。
图8是表示实施第二实施方式的处理方法的处理系统的概略平面图。图9是表示搭载在图8的处理系统的等离子体蚀刻装置的截面图。
如图8所示，处理系统200构成为基本上与图2的处理系统100一样的多腔室型的处理系统。本实施方式的处理系统200设置有三个等离子体蚀刻装置90来替代两个等离子体蚀刻装置30和后处理装置40，除这一点外，与图2的处理系统100结构相同。其他结构与图2相同，因此标注相同附图标记省略说明。
等离子体蚀刻装置90用于对基板S的Mo类材料膜进行蚀刻，如图9所示，设置有处理气体供给机构220来替代处理气体供给机构120，设置有静电吸盘232来替代静电吸盘132，除这两点外与图3的等离子体蚀刻装置30结构相同。因此，对与图3相同的结构标注相同标记，省略说明。
处理气体供给机构220包括气体供给管221、在主体容器101的上方外侧从气体供给管221分支的分支管221a、221b、与分支管221a连接的供给作为含氟气体的SF6的SF6气体供给源222、和与分支管221b连接的供给作为净化气体或稀释气体的Ar气体、N2气体等不活泼气体的不活泼气体供给源223。气体供给管221与图3的等离子体蚀刻装置30的气体供给管121一样，与喷淋壳体111的气体流路112连接。含氟气体用作蚀刻气体和干清洁气体。另外，作为含氟气体，除了SF6气体外，也可以使用CF4或NF3。
静电吸盘232包括形成于基材131的表面的由陶瓷喷镀膜构成的电介质层245、设置在电介质层245的内部的吸附电极246。吸附电极246能够具有板状、膜状、格子状、网状等各种方式。吸附电极246经由供电线147与直流电源148连接，吸附电极246被施加直流电压。对吸附电极246的供电由开关(未图示)进行接通和关断。通过对吸附电极246施加直流电压，产生库仑力、约翰生拉贝克力等静电吸附力从而吸附基板S。
静电吸盘232的电介质层245由通过喷镀氧化铝(Al2O3)、氧化钇(Y2O3)、硅化合物的混合物而形成的混合喷镀膜或Y2O3构成。另外，静电吸盘232的吸附电极246由铝(Al)构成。构成电介质层245的氧化铝(Al2O3)和氧化钇(Y2O3)和硅化合物的混合物和Y2O3以及构成吸附电极246的Al对作为氟类气体的SF6的等离子体的耐性高。
[第二实施方式的等离子体处理方法]
接着，参照图10的流程图对以上的处理系统200进行的第二实施方式的等离子体处理方法进行说明。
此处，由处理系统200进行形成于基板S上的Mo类材料膜，例如Mo膜或MoW膜的等离子体蚀刻处理。
首先，在等离子体蚀刻装置90中的等离子体蚀刻处理中，选定处理气体，以使得生成的反应生成物成为能够干清洁的物质。(步骤11)。
具体而言，在本实施方式中，作为处理气体，选定作为含氟气体的SF6气体。利用SF6气体对Mo膜或MoW膜等Mo类材料膜进行等离子体蚀刻时，如图11所示，作为反应生成物，生成MoFx，其一部分附着在腔室壁上成为沉积物(deposit)，MoFx的蒸汽压高，能通过干清洁除去。
另一方面，如现有技术那样，利用SF6气体和O2气体对Mo类材料膜进行蚀刻时，如图12所示，作为反应生成物，除了MoFx外，还产生MoFxOy和MoOx。其中MoOx的蒸汽压低，所以不挥发，附着在腔室壁上容易成为沉积物(deposit)。然而，它们被剥离时成为颗粒，对产品产生坏影响。而且，MoOx稳定性高，难以通过干清洁除去。
因此，在本实施方式中，仅利用作为含氟气体的SF6气体作为等离子体蚀刻装置90中的基板S的处理气体，使得在腔室内生成能够干清洁的MoFx作为反应生成物，而不生成形成颗粒且难以除去的MoOx。
这样选定等离子体蚀刻时的处理气体后，对形成于基板S上的Mo类材料膜，由等离子体蚀刻装置90利用作为预先选定的处理气体的SF6气体实施等离子体蚀刻处理(步骤12)。
以下，对步骤12的等离子体处理进行具体说明。
从运载器50由搬送机构60取出基板S，搬送至真空进样室20，真空搬送室10内的真空搬送机构70从真空进样室20接收基板S，并将其搬送至等离子体蚀刻装置90。
在等离子体蚀刻装置90中，将腔室104内调整为与真空搬送室10匹配的压力，开放闸阀G，从搬出搬入口155由真空搬送机构70将基板S搬入腔室104内，将基板S载置在基板载置台130上。将真空搬送机构70退出腔室104后，关闭闸阀G。
在该状态下，由自动压力控制阀(APC)162将腔室104内的压力调整为规定的真空度，并且从处理气体供给机构220经由喷淋壳体111，向腔室104内供给作为含氟气体的SF6气体作为处理气体。除了SF6气体外，作为稀释气体，也可以供给Ar气体等不活泼气体。
此时，基板S被静电吸盘232吸附，由温度调节机构(未图示)进行温度调节。
接着，从高频电源115给高频天线113施加例如13.56MHz的高频，由此，经由电介质壁102向腔室104内产生均匀的感应电场。利用这样形成的感应电场，生成SF6气体的等离子体。这样生成的高密度的感应耦合等离子体对基板S的Mo类材料膜进行蚀刻。
此时，在等离子体蚀刻装置90中，如上所述作为反应生成物生成MoFx，附着在腔室104内的壁部等。另一方面，几乎不生成MoOx。
在等离子体蚀刻装置90中进行步骤12的等离子体蚀刻处理后，由真空搬送机构70取出基板S，搬送至真空进样室20，由搬送机构60返回到运载器50。
在进行了一次或两次以上的规定次数的这种等离子体蚀刻处理(步骤12)后，进行等离子体蚀刻装置90的腔室104内的干清洁处理(步骤13)。
干清洁在没有将基板S载置在基板载置台130上的状态下，向腔室104内作为干清洁气体，与等离子体蚀刻时的蚀刻气体一样，供给含氟气体，即SF6气体，由等离子体蚀刻时同样的感应耦合等离子体来进行。
通过该干清洁，附着在等离子体蚀刻装置90的腔室104上的MoFx得以除去。即，在等离子体蚀刻装置90中，作为蚀刻气体不含现有技术中利用的O2气体，所以作为反应生成物不生成难以通过干清洁除去的MoOx，能够干清洁。
另外，在干清洁时，基板载置台130上不载置基板S，基板S不在静电吸盘232上，因此作为干清洁气体的SF6气体的等离子体直接作用于静电吸盘132。
在现有技术中，在等离子体蚀刻装置中不进行干清洁，不会在没有将基板S载置于静电吸盘的状态下进行等离子体处理，静电吸盘的电介质层用Y2O3和Al2O3的喷镀膜，吸附电极用W或Mo是足够的。但是，发现：即使干清洁时作为含氟气体的SF6气体的等离子体直接作用于静电吸盘，作为电介质层的Y2O3和Al2O3的喷镀膜也具有耐性，但喷镀膜的封孔处理材料被等离子体除去，等离子体和含氟气体到达吸附面，吸附电极用W或Mo的话会造成损伤，静电吸盘的寿命有可能变短。为了解决这种问题，在干清洁时，可以考虑在基板载置台130上载置作为虚设基板的素玻璃的状态下进行干清洁，但在这种情况下，出现将素玻璃搬入搬出等离子体蚀刻装置90的步骤，导致生产性下降。
因此，在本实施方式中，作为静电吸盘232的电介质层245，使用Al。Al比W和MO对作为含氟气体的SF6气体的等离子体的耐性高，而且在干清洁时无需载置素玻璃，就能保持期望的寿命。
而且，喷镀氧化铝(Al2O3)、氧化钇(Y2O3)和硅化合物的混合物而形成的混合喷镀膜Y2O3对作为含氟气体的SF6气体的等离子体的耐性高，因此除了使用Al作为吸附电极246外，使用混合喷镀膜或Y2O3作为电介质层245，由此能够进一步提高对SF6气体的等离子体的耐性。
实际上，作为吸附电极的材料，对W、Mo和Al比较了针对含氟气体的SF6气体的等离子体的剥离量。结果是，以Al的剥离量为1进行了归一化的W和Mo的剥离量为10，确认Al对作为含氟气体的SF6气体的等离子体的耐性高。另外，作为电介质层的材料，对Al2O3、Y2O3和混合喷镀膜(Al2O3·Y2O3·SiO2)比较了对作为含氟气体的SF6气体的等离子体的剥离量。结果是，以混合喷镀膜的剥离量为1进行了归一化的Al2O3的剥离量为3，Y2O3为1，确认混合喷镀膜和Y2O3对作为含氟气体的SF6气体的等离子体的耐性高。
这样，在进行了规定次数的等离子体蚀刻处理(步骤12)后，反复进行干清洁(步骤13)的循环时，附着在等离子体蚀刻装置90的腔室104内的沉积物(deposit)开始被剥离。因此，当反复进行规定次数的这种循环后，开放腔室104，进行腔室清洁(步骤14)。腔室清洁通过用酒精擦拭沉积物或用特殊药液洗净等方式进行。
如上所述，在本实施方式中，在等离子体蚀刻装置90的蚀刻处理中，处理基板S的处理气体仅采用作为蚀刻气体的SF6气体，而且不使用现有技术中与SF6一起使用的O2气体，使得生成的反应生成物能够被干清洁。因此，在等离子体蚀刻处理时，在腔室内生成的沉积物(deposit)仅有高蒸汽压的MoFxx，而不生成低蒸汽压的MoOx。因此，与现有技术相比能够减少腔室内的沉积物(deposit)本身，并且腔室内的沉积物(deposit)能够通过干清洁除去，能够显著增长开放腔室进行的腔室清洁的周期、即维护周期。
另外，构成等离子体蚀刻装置90中的静电吸盘232的吸附电极246的Al对干清洁时的作为含氟气体的SF6气体具有耐性，因此，在进行干清洁时也能够确保静电吸盘的寿命。而且，作为经典吸盘232的电介质层245，使用混合喷镀膜或Y2O3，能够提高对作为含氟气体的SF6气体的等离子体的耐性。
<其他应用>
另外，本发明不限于上述实施方式，能够在本发明的思想的范围内进行各种变形。例如，在上述实施方式中，对用于形成TFT的源极电极和漏极电极的含Al金属膜的蚀刻和用于形成遮光膜或栅极电极的Mo类材料膜的蚀刻中应用的例子进行了说明，但不限于此，只要使用能够在等离子体蚀刻装置的等离子体蚀刻处理中生成的反应生成物能够被干清洁的处理气体即可。
另外，在上述实施方式中，示出了使用与等离子体蚀刻处理时的蚀刻气体相同的清洁气体的例子，但清洁气体也可以使用与蚀刻气体不同的气体。
而且，在上述实施方式中，示出了利用感应耦合等离子体蚀刻装置作为等离子体蚀刻装置的例子，但不限于此，也可以使用电容耦合等离子体蚀刻装置或微波等离子体蚀刻装置等其他等离子体蚀刻装置。

Claims (9)

1.一种等离子体蚀刻方法，其利用等离子体蚀刻装置在腔室内对形成于基板上的规定的膜进行等离子体蚀刻，所述等离子体蚀刻方法的特征在于，包括：
选定处理气体以使得在所述等离子体蚀刻装置中的等离子体蚀刻处理中，生成的反应生成物成为能够干清洁的物质的步骤；
在所述等离子体蚀刻装置中利用预先选定的处理气体对所述规定的膜进行等离子体蚀刻处理的步骤；和
在进行了一次或两次以上的规定次数的所述进行等离子体蚀刻处理的步骤后，利用干清洁气体的等离子体对所述等离子体蚀刻装置的所述腔室内进行干清洁的步骤，
作为所述干清洁时的所述干清洁气体，使用与所述等离子体蚀刻时所使用的所述处理气体相同的气体，
所述规定的膜为Mo类材料膜，所述处理气体为含氟气体，所述处理气体不含O2气体，所述反应生成物为MoFx。
2.如权利要求1所述的等离子体蚀刻方法，其特征在于：
作为所述处理气体的所述含氟气体为SF6气体。
3.如权利要求1或2所述的等离子体蚀刻方法，其特征在于：
所述Mo类材料膜为用于形成薄膜晶体管的栅极或遮光膜的Mo膜或MoW膜。
4.一种等离子体蚀刻装置，其用于对形成于基板上的规定的膜实施等离子体蚀刻处理，所述等离子体蚀刻装置的特征在于，包括：
用于收纳基板的处理容器；
在所述处理容器内载置基板的基板载置台；
对所述处理容器内供给用于进行等离子体蚀刻的蚀刻气体和用于进行干清洁蚀刻的干清洁气体的气体供给机构；
对所述处理容器内进行排气的排气机构；和
在所述处理容器内生成所述蚀刻气体和所述干清洁气体的等离子体的等离子体生成机构，
所述基板载置台包括：基材；和静电吸盘，其设置在所述基材上，具有由陶瓷喷镀膜构成的电介质层和设置在所述电介质层的内部的吸附电极，
所述干清洁气体为含氟气体，
所述吸附电极由铝构成，
作为所述干清洁时的所述干清洁气体，使用与所述等离子体蚀刻时所使用的蚀刻气体相同的气体，
所述规定的膜为Mo类材料膜，所述处理气体为含氟气体，所述处理气体不含O2气体，在所述等离子体蚀刻处理中生成的反应生成物为MoFx。
5.如权利要求4所述的等离子体蚀刻装置，其特征在于：
所述静电吸盘的所述电介质层由喷镀氧化铝、氧化钇和硅化合物的混合物而形成的混合喷镀膜或氧化钇构成。
6.如权利要求4或5所述的等离子体蚀刻装置，其特征在于：
所述干清洁气体为SF6气体。
7.一种基板载置台，其用于等离子体蚀刻装置中在处理容器内载置基板，所述等离子体蚀刻装置在所述处理容器内利用蚀刻气体对形成于所述基板上的规定的膜进行等离子体蚀刻且利用干清洁气体的等离子体对所述处理容器内进行干清洁，所述基板载置台的特征在于，包括：
基材；和
静电吸盘，其设置在所述基材上，具有由陶瓷喷镀膜构成的电介质层和设置在所述电介质层的内部的吸附电极，
所述干清洁气体为含氟气体，
所述静电吸盘的所述吸附电极由铝构成，
作为所述干清洁时的所述干清洁气体，使用与所述等离子体蚀刻时所使用的处理气体相同的气体，
所述规定的膜为Mo类材料膜，所述处理气体为含氟气体，所述处理气体不含O2气体，在所述等离子体蚀刻中生成的反应生成物为MoFx。
8.如权利要求7所述的基板载置台，其特征在于：
所述静电吸盘的所述电介质层由喷镀氧化铝、氧化钇和硅化合物的混合物而形成的混合喷镀膜或氧化钇构成。
9.如权利要求7或8所述的基板载置台，其特征在于：
所述干清洁气体为SF6气体。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108417491A (zh) * 2018-02-02 2018-08-17 武汉新芯集成电路制造有限公司 一种减少铝腐蚀的方法
CN108417497B (zh) * 2018-02-07 2019-11-15 信利（惠州）智能显示有限公司 一种ltps背板布线的刻蚀工艺
JP7045883B2 (ja) * 2018-03-07 2022-04-01 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JP7097758B2 (ja) * 2018-06-21 2022-07-08 東京エレクトロン株式会社 シャワーヘッドおよびプラズマ処理装置
KR20210137395A (ko) * 2020-05-07 2021-11-17 에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이. 불소계 라디칼을 이용하여 반응 챔버의 인시츄 식각을 수행하기 위한 장치 및 방법
CN115672874A (zh) * 2021-07-30 2023-02-03 江苏鲁汶仪器股份有限公司 一种等离子体处理方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1193812A (zh) * 1997-03-19 1998-09-23 株式会社日立制作所 半导体器件的等离子体处理方法及制造方法
JPH10263355A (ja) * 1997-03-27 1998-10-06 Toshio Awaji 半導体製造工程の排ガス処理方法及び半導体製造工程の排ガス処理装置
CN1469492A (zh) * 2002-06-21 2004-01-21 三洋电机株式会社 薄膜晶体管及薄膜晶体管的制造方法
CN101101887A (zh) * 2006-07-06 2008-01-09 通用电气公司 抗腐蚀的晶片处理设备及其制造方法
CN101504915A (zh) * 2008-02-07 2009-08-12 东京毅力科创株式会社 等离子体蚀刻方法和等离子体蚀刻装置
CN101609799A (zh) * 2008-02-12 2009-12-23 东京毅力科创株式会社 等离子体蚀刻方法和等离子体蚀刻装置
US20100140221A1 (en) * 2008-12-09 2010-06-10 Tokyo Electron Limited Plasma etching apparatus and plasma cleaning method
CN102013388A (zh) * 2009-09-03 2011-04-13 东京毅力科创株式会社 腔室内清洁方法
JP2013175797A (ja) * 2013-06-14 2013-09-05 Tokyo Electron Ltd プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置並びに記憶媒体
US20150251139A1 (en) * 2014-03-04 2015-09-10 The Texas A&M University System Methods to Enhance Separation Performance of Metal-Organic Framework Membranes
CN104916534A (zh) * 2014-03-11 2015-09-16 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置和薄膜晶体管的制造方法
CN104916568A (zh) * 2014-03-11 2015-09-16 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置、基板处理系统和薄膜晶体管的制造方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05136101A (ja) * 1991-11-14 1993-06-01 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置の製造方法
JP2000012515A (ja) * 1998-06-22 2000-01-14 Hitachi Ltd マイクロ波プラズマエッチング装置のプラズマクリーニング方法
US6606234B1 (en) * 2000-09-05 2003-08-12 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Electrostatic chuck and method for forming an electrostatic chuck having porous regions for fluid flow
JP2003068705A (ja) * 2001-08-23 2003-03-07 Hitachi Ltd 半導体素子の製造方法
KR100450564B1 (ko) * 2001-12-20 2004-09-30 동부전자 주식회사 반도체 소자의 금속 배선 후처리 방법
JP4364477B2 (ja) * 2002-03-07 2009-11-18 セイコーインスツル株式会社 半導体製造装置
JP2004031410A (ja) * 2002-06-21 2004-01-29 Sanyo Electric Co Ltd 薄膜トランジスタ及び薄膜トランジスタの製造方法
JP4131813B2 (ja) * 2002-10-24 2008-08-13 株式会社半導体エネルギー研究所 プラズマエッチング方法及び半導体装置の作製方法
JP2003347276A (ja) * 2003-06-30 2003-12-05 Hitachi Ltd プラズマ処理方法、および半導体装置の製造方法
US7220497B2 (en) * 2003-12-18 2007-05-22 Lam Research Corporation Yttria-coated ceramic components of semiconductor material processing apparatuses and methods of manufacturing the components
US20080009417A1 (en) * 2006-07-05 2008-01-10 General Electric Company Coating composition, article, and associated method
JP4994121B2 (ja) * 2006-08-10 2012-08-08 東京エレクトロン株式会社 静電吸着電極、基板処理装置および静電吸着電極の製造方法
JP4992389B2 (ja) * 2006-11-06 2012-08-08 東京エレクトロン株式会社 載置装置、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP5248038B2 (ja) * 2007-05-22 2013-07-31 東京エレクトロン株式会社 載置台およびそれを用いたプラズマ処理装置
EP2232693A2 (en) * 2007-12-20 2010-09-29 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Electrostatic chuck and method of forming it
JP2010084939A (ja) * 2008-09-08 2010-04-15 Fuji Koki Corp 四方切換弁
KR101506303B1 (ko) * 2011-09-29 2015-03-26 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치, 및 반도체 장치의 제작 방법
KR102138729B1 (ko) * 2012-10-30 2020-07-28 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 에칭 처리 방법 및 기판 처리 장치
US10557190B2 (en) * 2013-01-24 2020-02-11 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus and susceptor
JP6103046B2 (ja) * 2014-03-10 2017-03-29 住友大阪セメント株式会社 誘電体材料、静電チャック装置
JP2016048286A (ja) 2014-08-27 2016-04-07 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置およびその製造方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1193812A (zh) * 1997-03-19 1998-09-23 株式会社日立制作所 半导体器件的等离子体处理方法及制造方法
JPH10263355A (ja) * 1997-03-27 1998-10-06 Toshio Awaji 半導体製造工程の排ガス処理方法及び半導体製造工程の排ガス処理装置
CN1469492A (zh) * 2002-06-21 2004-01-21 三洋电机株式会社 薄膜晶体管及薄膜晶体管的制造方法
CN101101887A (zh) * 2006-07-06 2008-01-09 通用电气公司 抗腐蚀的晶片处理设备及其制造方法
CN101504915A (zh) * 2008-02-07 2009-08-12 东京毅力科创株式会社 等离子体蚀刻方法和等离子体蚀刻装置
CN101609799A (zh) * 2008-02-12 2009-12-23 东京毅力科创株式会社 等离子体蚀刻方法和等离子体蚀刻装置
US20100140221A1 (en) * 2008-12-09 2010-06-10 Tokyo Electron Limited Plasma etching apparatus and plasma cleaning method
CN102013388A (zh) * 2009-09-03 2011-04-13 东京毅力科创株式会社 腔室内清洁方法
JP2013175797A (ja) * 2013-06-14 2013-09-05 Tokyo Electron Ltd プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置並びに記憶媒体
US20150251139A1 (en) * 2014-03-04 2015-09-10 The Texas A&M University System Methods to Enhance Separation Performance of Metal-Organic Framework Membranes
CN104916534A (zh) * 2014-03-11 2015-09-16 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置和薄膜晶体管的制造方法
CN104916568A (zh) * 2014-03-11 2015-09-16 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置、基板处理系统和薄膜晶体管的制造方法

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