CN112928010A - 基板处理方法和基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板处理方法和基板处理装置，是抑制微粒向基板的附着的技术。基板处理方法包括以下工序：将从气体供给部向基板与吸附部之间供给的气体的压力从第一压力变更为比第一压力低的第二压力；将向吸附部施加的施加电压从第一电压变更为比第一电压低的第二电压；将吸附部的温度从第一温度变更为第二温度；在将从气体供给部供给的气体的压力设为第二压力并且将向吸附部施加的施加电压设为第二电压的状态下，通过吸附部对基板进行静电吸附来将保持该基板第一时间；将从气体供给部供给的气体的压力从第二压力变更为比第一压力低且比第二压力高的第三压力；以及将向吸附部施加的施加电压从第二电压变更为比第二电压高的第三电压。

Description

基板处理方法和基板处理装置
技术领域
本公开涉及一种基板处理方法和基板处理装置。
背景技术
专利文献1公开了如下一种技术：通过使静电吸盘的吸附面与晶圆之间流动背侧气体来使相对的吸附力下降，以使晶圆相对于吸附面进行滑动移动，由此减少微粒的产生。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-21964号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开提供一种能够抑制微粒向基板的附着的技术。
用于解决问题的方案
本公开的一个方式的基板处理方法利用基板处理装置变更基板的温度的方法。基板处理装置具有处理容器、载置台、吸附部以及气体供给部。载置台配置于处理容器内。吸附部设置于载置台上，温度能够变更，并且根据施加的电压来对基板进行静电吸附。气体供给部向配置于吸附部的基板与吸附部之间供给传热用的气体。温度变更方法包括以下工序：将从气体供给部向基板与吸附部之间供给的气体的压力从第一压力变更为比第一压力低的第二压力；将向吸附部施加的施加电压从第一电压变更为比第一电压低的第二电压；将吸附部的温度从第一温度变更为第二温度；在将从气体供给部供给的气体的压力设为第二压力并且将向吸附部施加的施加电压设为第二电压的状态下，通过吸附部对基板进行静电吸附来将该基板保持第一时间；将从气体供给部供给的气体的压力从第二压力变更为比第一压力低且比第二压力高的第三压力；以及将向吸附部施加的施加电压从第二电压变更为比第二电压高的第三电压。
发明的效果
根据本公开，能够抑制微粒向基板的附着。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的基板处理装置的结构的一例的概要截面图。
图2是表示以往的基板处理方法的一例的时序图。
图3是说明微粒的产生原因的图。
图4是表示本实施方式所涉及的基板处理方法的一例的时序图。
图5是表示按施加于静电吸盘的施加电压来显示在晶圆产生的损伤长度的图。
图6是示出基于传热气体的泄漏量的判定结果的图。
图7是总结了图5和图6的判定结果的图。
图8是示出晶圆的温度变化的图。
图9是总结了图5、图6及图8的判定结果的图。
图10是表示附着于晶圆的边缘区域的微粒的平均值的曲线图。
附图标记说明
1：处理容器；2：载置台；6：静电吸盘；6a：电极；6b：绝缘体；6c：加热器；8：晶圆；17：配线；18：加热器电源；25：传热气体供给部；26：气体供给线路；26a：气体供给线路；26b：阀；26c：阀；90：控制部；91：工艺过程控制器；92：用户接口；93：存储部；100：基板处理装置。
具体实施方式
下面，参照附图来详细地说明本申请公开的基板处理方法和基板处理装置的实施方式。此外，并不通过本实施方式来限定公开的基板处理方法和基板处理装置。
另外，在对基板实施基板处理的基板处理装置中，在载置台设置有对基板进行静电吸附的静电吸盘(ESC：Electrostatic chuck)，以稳定地保持基板。另外，基板处理装置通过改变载置台的温度来将被吸附于载置台的基板的温度控制为适于进行基板处理的温度。但是，在基板处理装置中，当在吸附基板的状态下改变基板和载置台的温度的情况下，由于基板与静电吸盘的热膨胀系数不同而使得基板与静电吸盘的接触部分摩擦而产生微粒。
因此，在专利文献1的技术中，通过使静电吸盘的吸附面与晶圆之间流动气体来使相对的吸附力下降，以使晶圆相对于吸附面进行滑动移动。
但是，在静电吸盘的吸附面与基板之间流动的气体有时从基板的外周漏出，由于漏出的气体而从基板的外周扬起微粒并且该微粒附着于基板。在专利文献1的技术中，由于使静电吸盘的吸附面与基板之间流动气体来使吸附力下降，因此从基板的外周泄漏的气体的变多，容易从基板的外周扬起微粒。因此，一直期待抑制微粒向基板的附着。
[实施方式]
[装置结构]
说明对实施方式所涉及的基板处理方法进行实施的基板处理装置的一例。在本实施方式中，以等离子体蚀刻等的等离子体处理为例来说明基板处理。另外，以等离子体处理装置为例进行说明。图1是表示实施方式所涉及的基板处理装置100的结构的一例的概要截面图。基板处理装置100气密性地构成，并且具有在电气上被设为接地电位的处理容器1。处理容器1被设为圆筒状，并且例如由铝等构成。在处理容器1的内部形成有生成等离子体的处理空间。在处理容器1内设置有将作为基板的半导体晶圆(以下简称为“晶圆”。)8水平地支承的载置台2。
载置台2包括基座(底座)2a和静电吸盘(ESC)6。基座2a由导电性金属、例如铝等构成，具有作为下部电极的功能。静电吸盘6具有用于对晶圆8进行静电吸附的功能。载置台2被支承台4支承。支承台4例如被由石英等电介质构成的支承构件3支承。另外，在载置台2的上方的外周设置有例如由单晶硅形成的聚焦环等边缘环5。并且，在处理容器1内，以包围载置台2和支承台4的周围的方式设置有例如由陶瓷等电介质构成的圆筒状的内壁构件3a。
基座2a经由第一匹配器11a而与第一高频电源10a连接。另外，基座2a经由第二匹配器11b而与第二高频电源10b连接。第一高频电源10a为产生用于产生等离子体的高频电力的电源。在进行等离子体处理时，第一高频电源10a向载置台2的基座2a供给27～100MHz的范围的规定频率的高频电力，在一例中为40MHz频率的高频电力。第二高频电源10b为产生用于吸引离子(偏置用)的高频电力的电源。在进行等离子体处理时，第二高频电源10b向载置台2的基座2a供给比第一高频电源10a低的、400kHz～13.56MHz的范围的规定频率的高频电力，在一例中为3MHz的高频电力。像这样，载置台2构成为能够从第一高频电源10a和第二高频电源10b施加不同频率的两个高频电力。另一方面，在载置台2的上方，以与载置台2平行地相向的方式设置具有作为上部电极的功能的喷淋头16。喷淋头16和载置台2作为一对电极(上部电极和下部电极)发挥功能。
另外，基座2a经由配线13电接地。在配线13上设置有继电器开关等开关13a。基座2a设为通过开关13a的接通/断开而能够在接地的接地状态和浮置状态之间电切换。
静电吸盘6形成为上表面平坦的圆盘状。静电吸盘6的上表面设为用于载置晶圆8的载置面6e。静电吸盘6是在绝缘体6b之间夹设有电极6a而构成的。电极6a与直流电源12连接。静电吸盘6利用通过从直流电源12向电极6a施加直流电压而产生的库伦力来吸附晶圆8。
在静电吸盘6中，在绝缘体6b内的电极6a的下方设置有加热器6c。加热器6c经由配线17而与加热器电源18连接。加热器电源18基于后述的控制部90的控制来向加热器6c供给被调整后的电力。由此，控制加热器6c发出的热来调整配置于静电吸盘6的晶圆8的温度。
在基座2a的内部形成有流路20。流路20的一个端部与制冷剂入口配管21a连接。流路20的另一个端部与制冷剂出口配管21b连接。制冷剂入口配管21a及制冷剂出口配管21b与未图示的冷却装置连接。流路20位于晶圆8的下方，以吸收晶圆8的热的方式发挥功能。基板处理装置100构成为：通过使制冷剂例如冷却水、热传导液(GALDEN)等有机溶剂等从冷却装置经由制冷剂入口配管21a和制冷剂出口配管21b循环至流路20之中，能够将载置台2控制为规定温度。
另外，基板处理装置100还具有传热气体供给部25和气体供给线路26。气体供给线路26的一端与形成于静电吸盘6的贯通孔连接，另一端与传热气体供给部25连接。另外，气体供给线路26在中途分支出气体供给线路26a。分支出来的气体供给线路26a与排气装置83连接。排气装置83具有真空泵，通过使真空泵动作，能够进行排气。在气体供给线路26a上设置有可开闭的阀26b。另外，在气体供给线路26上，在比分支出气体供给线路26a的分支点更靠一端侧的位置设置有可开闭的阀26c。阀26b、26c的开闭由后述的控制部90进行控制。
传热气体供给部25与供给传热气体的气体供给源连接。传热气体供给部25设置有质量流量控制器、开闭阀，通过后述的控制部90的控制来向气体供给线路26供给指定的流量的传热气体。作为传热气体，例如列举He(氦)气体、Ar(氩)气体。在将阀26b设为关闭状态、将阀26c设为打开状态的情况下，从传热气体供给部25供给的传热气体经由气体供给线路26被供给至在载置台2上载置的晶圆8与静电吸盘6之间。另一方面，在将阀26b设为打开状态、将阀26c设为关闭状态的情况下，从传热气体供给部25供给的传热气体经由气体供给线路26a被排气至排气装置83。在从传热气体供给部25向晶圆8与静电吸盘6之间供给传热气体的情况下，将阀26b设为关闭状态，将阀26c设为打开状态。
喷淋头16设置于处理容器1的顶壁部分。喷淋头16具备主体部16a和形成电极板的上部顶板16b。喷淋头16经由绝缘性构件95被支承于处理容器1的上部。主体部16a由导电性材料、例如表面被进行了阳极氧化处理的铝构成，并且构成为在下部能够将上部顶板16b以装卸自如的方式支承。
在主体部16a的内部设置有气体扩散室16c。另外，在主体部16a中的气体扩散室16c的下部形成有大量的气体流通孔16d。在上部顶板16b中，以沿厚度方向贯通该上部顶板16b并且与气体流通孔16d重合的方式设置有气体导入孔16e。通过这样的结构，被供给至气体扩散室16c的处理气体经由气体流通孔16d和气体导入孔16e喷淋状地分散供给至处理容器1内。
在主体部16a中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。气体导入口16g与气体供给配管15a的一端连接。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上，从上游侧起依序设置有质量流量控制器(MFC)15b和开闭阀15c。经由气体供给配管15a从处理气体供给源15供给用于进行等离子体蚀刻的处理气体。从气体扩散室16c经由气体流通孔16d和气体导入孔16e向处理容器1内喷淋状地分散供给处理气体。
以从处理容器1的侧壁起延伸至比喷淋头16的高度位置靠上方的位置的方式设置有圆筒状的接地导体1a。圆筒状的接地导体1a在上部具有顶壁。
在处理容器1的底部形成有排气口81。排气口81经由排气管82而与排气装置83连接。排气装置83通过使真空泵动作，来将处理容器1内减压至规定的真空度。另一方面，在处理容器1内的侧壁设置有晶圆8的搬入搬出口84，在该搬入搬出口84设置有用于对该搬入搬出口84进行开闭的闸阀85。
在处理容器1的侧部内侧，沿内壁面设置有沉积物屏蔽件86。沉积物屏蔽件86用于防止蚀刻副产物(沉积物)附着于处理容器1。在沉积物屏蔽件86的与晶圆8大致相同的高度位置设置有以能够控制相对于接地的电位的方式连接的导电性构件(GND块)89，由此防止异常放电。另外，在沉积物屏蔽件86的下端部设置有沿内壁构件3a延伸的沉积物屏蔽件87。沉积物屏蔽件86、87被设为装卸自如。
上述结构的基板处理装置100的动作由控制部90统一进行控制。在控制部90设置有具备CPU并且控制基板处理装置100的各部的工艺过程控制器91、用户接口92以及存储部93。
用户接口92包括用于工序管理者为了管理基板处理装置100而进行命令的输入操作的键盘、可视化地显示等离子体处理装置100的工作状况的显示器等。
在存储部103中保存有制程，该制程存储有用于通过工艺过程控制器91的控制来实现由基板处理装置100执行的各种处理的控制程序(软件)、处理条件数据等。而且，根据需要，通过来自用户接口92的指示等从存储部93中调出任意的制程并使工艺过程控制器91执行该制程，由此在工艺过程控制器91的控制下利用基板处理装置100进行期望的处理。
[基板处理方法]
接着，说明基板处理装置100对晶圆8进行处理的基板处理方法。基板处理装置100通过控制加热器6c的发热，能够控制配置于静电吸盘6的晶圆8的温度。在基板处理中，基板处理装置100控制加热器6c的发热，由此控制晶圆8的温度。基板处理装置100在进行基板处理时有时实施多个工艺。例如，基板处理装置100在对形成有多层膜的晶圆8进行蚀刻的情况下，实施作为多个工艺的、改变了晶圆8的温度等处理条件的多个等离子体处理。基板处理装置100在实施多个工艺时，在各个工艺中将晶圆8的温度控制为适于该工艺的温度。在该情况下，基板处理装置100变更各工艺之间的晶圆8的温度。
图2是表示以往的基板处理方法的一例的时序图。在图2中表示在工艺A之后对晶圆8实施工艺B的情况。工艺A和工艺B例如为对形成于晶圆8的多层膜进行蚀刻的等离子体处理。晶圆8的适于工艺A的温度设为80℃。晶圆8的适于工艺B的温度设为30℃。在图2中示出向静电吸盘6施加的施加电压HV(ESC HV)和作为背侧气体从传热气体供给部25向晶圆8与静电吸盘6之间供给的传热气体的压力BP(Torr)。另外，在图2中示出静电吸盘6的温度(ESC Temp)以及从第一高频电源10a和第二高频电源10b向载置台2的基座2a供给的高频电力RF。针对静电吸盘6的温度(ESC Temp)还用虚线示出晶圆8的温度(Wafer Temp)。另外，在图2中示出基于开关13a(Relay：继电器)的接通/断开的、载置台2的基座2a的电气状态。
如图2所示，在之前实施的第一工艺(工艺A)中，将向静电吸盘(ESC)6实施的施加电压HV设为2500V。另外，在第一工艺中，将阀26b设为关闭状态、将阀26c设为打开状态来从传热气体供给部25向晶圆8与静电吸盘6之间以30Torr供给传热气体。另外，在第一工艺中，从第一高频电源10a和第二高频电源10b向载置台2的基座2a供给与第一工艺相应的高频电力RF，使开关13a断开来使载置台2的基座2a成为浮置状态。
在图2所示的以往的基板处理方法中，在变更晶圆8的温度时，将从第一高频电源10a和第二高频电源10b供给的高频电力RF切断而变更为0W，并且将静电吸盘6和晶圆8的温度从80℃变更为30℃。关于施加电压HV(V)、传热气体的压力BP(Torr)、基座2a的电气状态，在变更晶圆8的温度时也维持第一工艺中的状态。
然而，当基板处理装置100在使晶圆8被静电吸附于静电吸盘6的状态下变更静电吸盘6和晶圆8的温度的情况下，有时产生微粒(PA)。
调查该微粒的产生的结果是，判明了如下的产生原因。图3是说明微粒的产生原因的图。在图3中概要性地示出载置台2的外周附近的结构。在静电吸盘6上配置有晶圆8。晶圆8和静电吸盘6分别根据温度变化而膨胀或收缩。但是，当在使晶圆8被吸附于静电吸盘6的状态下改变晶圆8和载置台2的温度的情况下，由于晶圆8与静电吸盘6的热膨胀系数不同，晶圆8与静电吸盘6的接触部分摩擦受损，从而产生微粒PA。在以往的基板处理方法中，向静电吸盘6的吸附面与晶圆8之间供给传热气体来使吸附力下降，因此传热气体从晶圆8的外周泄漏。产生的微粒PA由于从晶圆8的外周泄漏的传热气体而从晶圆8的外周扬起至处理容器1内。由此，微粒PA吸附于晶圆8的表面。
因此，本实施方式所涉及的基板处理装置100在变更晶圆8的温度时，实施以下说明的本实施方式所涉及的基板处理方法。图4是表示本实施方式所涉及的基板处理方法的一例的时序图。在图4中，与图2同样地示出在工艺A之后对晶圆8实施工艺B来作为等离子体处理的情况。晶圆8的适于工艺A的温度设为80℃。晶圆8的适于工艺B的温度设为30℃。在图4中示出向静电吸盘6施加的施加电压HV(ESC HV)和作为背侧气体从传热气体供给部25向晶圆8与静电吸盘6之间供给的传热气体的压力BP(Torr)。另外，在图4中示出静电吸盘6的温度(ESC Temp)、以及从第一高频电源10a和第二高频电源10b向载置台2的基座2a供给的高频电力RF。针对静电吸盘6的温度(ESC Temp)还用虚线示出晶圆8的温度(Wafer Temp)。另外，在图4中示出基于开关13a(Relay：继电器)的接通/断开的、载置台2的基座2a的电气状态。
如图4所示，在第一工艺(工艺A)中，将施加电压HV设为2500V。另外，在第一工艺中，将阀26b设为关闭状态、将阀26c设为打开状态来从传热气体供给部25向晶圆8与静电吸盘6之间以30Torr供给传热气体。另外，在第一工艺中，从第一高频电源10a和第二高频电源10b向载置台2的基座2a供给与第一工艺相应的高频电力RF，使开关13a断开来使载置台2的基座2a成为浮置状态。
在图4所示的本实施方式所涉及的基板处理方法中，在变更晶圆8的温度时，将从传热气体供给部25向晶圆8与静电吸盘6之间供给的传热气体的压力从第一压力变更为比第一压力低的第二压力。例如，控制部90控制传热气体供给部25，来将从传热气体供给部25供给的传热气体的压力BP变更为0Torr。由此，能够抑制微粒从晶圆8的外周扬起。此外，控制部90也可以将阀26b和阀26c控制为关闭状态，来经由气体供给线路26a将来自传热气体供给部25的传热气体进行排气，由此使晶圆8与静电吸盘6之间的传热气体的压力虚拟地变更为0Torr。
接着，在本实施方式所涉及的基板处理方法中，将向静电吸盘6施加的施加电压HV从第一电压变更为比第一电压低的第二电压。
在此，在图2所示的以往的晶圆8的基板处理方法中，在变更晶圆8的温度时无需生成等离子体，因此将高频电力RF切断而变更为0W。
但是，在变更施加电压HV的情况下，优选向载置台2供给高频电力，以避免晶圆8的电位急剧地变化。另外，优选将载置台2设为接地状态，以抑制载置台2的电位变化来减少放电风险。
因此，在本实施方式所涉及的基板处理方法中，在变更施加电压HV时，使其相对于等离子体处理时下降并且向载置台2供给高频电力。另外，在本实施方式所涉及的基板处理中，在变更晶圆8的温度的期间，使载置台2为接地状态。例如，控制部90控制第一高频电源10a和第二高频电源10b，供给用于产生等离子体的高频电力HF和偏置用的高频电力LF中的至少一方。在图4的例子中，使功率相比于第一工艺(工艺A)的高频电力RF下降，并供给100W的用于产生等离子体的高频电力HF或100W的偏置用的高频电力LF。另外，控制部90使开关13a接通，来使载置台2的基座2a成为接地状态。在图4中，从高频电力RF下降起延迟开关13a的动作等待时间ta1后，载置台2的基座2a成为接地电位(GND)。控制部90在从进行使高频电力RF下降的变更起经过待机时间ta2后，控制直流电源12来将施加电压HV从2500V变更为1000V。由此，能够抑制变更施加电压HV时的晶圆8的急剧的电位的变化。另外，通过将载置台2设为接地状态，能够抑制载置台2的电位变化来减少放电风险。
接着，在本实施方式所涉及的基板处理方法中，将载置台2的温度从第一温度变更为第二温度。另外，在本实施方式所涉及的基板处理方法中，在将载置台2的温度从第一温度变更为第二温度时，将向载置台2供给的高频电力切断。例如，控制部90控制加热器电源18来使加热器6c的发热量下降，将载置台2的温度从80℃变更为30℃。另外，控制部90控制第一高频电源10a和第二高频电源10b，来将用于产生等离子体的高频电力HF和偏置用的高频电力LF切断，从而将高频电力RF设为0W。
接着，在本实施方式所涉及的基板处理方法中，在将从传热气体供给部25供给的传热气体的压力设为第二压力并将向静电吸盘6施加的施加电压HV设为第二电压的状态下，通过静电吸盘6对晶圆8进行静电吸附来将该晶圆8保持第一时间。例如，控制部90使将从传热气体供给部25供给的传热气体的压力BP设为0Torr，并且将向静电吸盘6施加的施加电压HV设为了1000V的状态维持时间ta3。由此，载置台2的温度下降。被静电吸附于静电吸盘6的晶圆8的温度根据载置台2的温度下降而下降。时间ta3设为晶圆8的温度下降至与载置台2的温度接近的温度为止的时间，是通过实验等预先决定的。
接着，在本实施方式所涉及的基板处理方法中，将从传热气体供给部25供给的传热气体的压力从第二压力变更为比第一压力低且比第二压力高的第三压力。例如，控制部90控制传热气体供给部25，来将从传热气体供给部25供给的传热气体的压力BP变更为10Torr。通过像这样使从传热气体供给部25供给的传热气体的压力BP增加，来利用传热气体传递热，被静电吸附于静电吸盘6的晶圆8的温度迅速地变化为载置台2的温度。
接着，在本实施方式所涉及的基板处理方法中，将向静电吸盘6施加的施加电压HV从第二电压变更为比第二电压高的第三电压。
在此，如上述那样，在变更施加电压HV的情况下，优选向载置台2供给高频电力，以避免晶圆8的电位急剧地变化。
因此，在本实施方式所涉及的基板处理方法中，在变更施加电压HV时向载置台2供给高频电力。例如，控制部90控制第一高频电源10a和第二高频电源10b，来供给接下来要实施的第二工艺(工艺B)的用于产生等离子体的高频电力HF、偏置用的高频电力LF。控制部90在从进行使高频电力RF增加的变更起的待机时间ta4后，控制直流电源12来将施加电压HV从1000V变更为2500V。另外，控制部90使开关13a断开来使载置台2的基座2a成为浮置状态，以抑制载置台2的电位变化来减少放电风险。在图4中，在从高频电力RF的上升起延迟开关13a的动作等待时间ta5后载置台2的基座2a成为浮置状态。
基板处理装置100通过这样的本实施方式所涉及的基板处理方法，能够通过变更晶圆8的温度来抑制微粒向晶圆8的附着。
在本实施方式所涉及的基板处理方法中，在变更为第三电压之后，将从传热气体供给部25供给的气体的压力从第三压力变更为比第三压力高的第四压力。例如，控制部90控制传热气体供给部25，来将从传热气体供给部25供给的传热气体的压力BP变更为第二工艺(工艺B)的30Torr。
基板处理装置100通过本实施方式所涉及的基板处理方法，对温度变化为30℃的晶圆8实施第二工艺(工艺B)的处理。
在本实施方式所涉及的基板处理方法中，当在第一工艺(工艺A)与第二工艺(工艺B)之间变更晶圆8的温度的情况下，能够抑制微粒向晶圆8的附着，并且变更晶圆8的温度。
[传热气体的压力BP和施加电压HV的适当的范围]
接着，说明变更晶圆8的温度时的传热气体的压力BP和向静电吸盘6施加的施加电压HV的适当的范围的一例。
如图3所示，由于晶圆8与静电吸盘6的接触部分摩擦而表面受损，产生微粒。因此，例如在使施加电压HV下降来使晶圆8与静电吸盘6的吸附力下降的情况下，能够抑制晶圆8和静电吸盘6的表面损伤，从而能够抑制微粒的产生。
图5是按施加于静电吸盘6的电压HV来表示在晶圆8产生的损伤长度的图。在图5中示出在将施加电压HV设为1000V、1500V、2000V、2500V的各个情况下针对晶圆8与静电吸盘6的温度差Δt在晶圆8产生的损伤长度。在施加电压HV为2000V的情况下，当温度差Δt大时在晶圆8产生损伤。在施加电压HV为2500V的情况下在晶圆8产生的损伤比在施加电压HV为2000V的情况下在晶圆8产生的损伤长。另一方面，在施加电压HV为1000V和1500V的情况下几乎不产生损伤。因而，在抑制损伤的产生的情况下，施加电压HV优选设为1500V以下，更优选设为1000V以下。
另外，基板处理装置100通过使晶圆8被吸附于静电吸盘6，来将被供给至晶圆8与静电吸盘6之间的传热气体的泄漏抑制得较少。基板处理装置100在使向静电吸盘6施加的施加电压HV下降了的情况下，静电吸盘6对晶圆8的静电吸附力下降，传热气体的泄漏变多。
图6是表示基于传热气体的泄漏量得到的判定结果的图。在图6中，用数字表示将从传热气体供给部25供给的传热气体的压力BP设为0～30Torr并且将施加电压HV设为500～2500V的情况下的传热气体的泄漏量。
为了将传热气体的泄漏抑制得少，需要使从传热气体供给部25供给的传热气体的压力BP高，该压力BP越高则需要使施加电压HV越高。在基板处理装置100中容易产生晶圆偏离、晶圆脱离，因此优选传热气体的泄漏少。例如，传热气体的泄漏量超过1.0是不优选的，优选为1.0以下，更优选为小于0.5。在图6、7以及9中，对不优选的结果标注“×”，对优选的结果标注“△”，对更优选的结果标注“○”。在图6中，对传热气体的泄漏量小于0.5的部分标注“○”，对泄漏量为0.5～1.0的部分标注“△”，对泄漏量超过1.0的部分标注“×”。例如，在从传热气体供给部25供给的传热气体的压力BP为30Torr的情况下，优选将施加电压HV设为1500V以上。
像这样，为了抑制损伤的产生，优选降低施加电压HV。但是，为了抑制传热气体的泄漏量，需要不使施加电压HV过低，以使晶圆8被吸附于静电吸盘6。
图7是总结了图5和图6的判定结果的图。在图7中反映出根据图5的结果求出的能够抑制损伤的产生的施加电压HV的范围。在图7中，对施加电压HV为1500V的部分标注“△”，对1000V以下的部分标注“○”。对施加电压HV大于2500V的部分标注“×”。在图7中还反映出图6所示的能够抑制传热气体的泄漏的范围。在图7中，将施加电压HV为500V的情况下的传热气体的压力BP为10Torr以上的部分和施加电压HV为1000V的情况下的传热气体的压力BP为20Torr以上的部分变更为“×”。
另外，在图4所示的本实施方式所涉及的基板处理方法中，在使静电吸盘6的温度变化的期间T1，使施加电压HV下降来使晶圆8与静电吸盘6的吸附力下降，并且使传热气体的压力BP下降。而且，在本实施方式所涉及的基板处理方法中，期间T2的传热气体的压力BP上升至10Torr。说明该期间T1和期间T2中的晶圆8的温度变化。
图8是表示晶圆8的温度变化的图。在图8中，在期间T3使晶圆8的温度约为90℃后，在期间T4、T5将晶圆8的温度变更为30℃。期间T3再现出图4的第一工艺(工艺A)的晶圆8的温度。期间T4、T5再现出图4的期间T1、T2中的晶圆8的温度。在期间T3，将施加电压HV设为2500V，将传热气体的压力BP设为30Torr，并且将晶圆8的温度加热至约90℃。在图8的右侧示出将期间T5的虚线部分放大后的放大图。
图8的“1000V 10T”表示在期间T4将施加电压HV设为1000V、将传热气体的压力BP设为0Torr并且在期间T5将传热气体的压力BP变更为10Torr的情况下的晶圆8的温度变化。“1500V 0T”表示在期间T4将施加电压HV设为1500V、将传热气体的压力BP设为0Torr并且在期间T5仍将传热气体的压力BP维持为0Torr的情况下的晶圆8的温度变化。“1500V 10T”表示在期间T4将施加电压HV设为1500V、将传热气体的压力BP设为0Torr并且在期间T5将传热气体的压力BP变更为10Torr的情况下的晶圆8的温度变化。“1500V 30T”表示在期间T4将施加电压HV设为1500V、将传热气体的压力BP设为0Torr并且在期间T5将传热气体的压力BP变更为30Torr的情况下的晶圆8的温度变化。“2500V30T”表示在期间T4、T5也与期间T3同样地将施加电压HV设为2500V、将传热气体的压力BP设为30Torr的情况下的晶圆8的温度变化。
“2500V 30T”能够使晶圆8的温度迅速变化为30℃。但是，关于“2500V30T”，在期间T4、T5也与期间T3同样地向静电吸盘6施加电压来维持传热气体的压力BP，因此微粒从晶圆8的外周扬起至处理容器1内。
关于“1500V 0T”、“1500V 10T”以及“1500V 30T”，在期间T4，晶圆8的温度同样地下降。关于“1500V 10T”和“1500V 30T”，在期间T5，通过供给传热气体来使晶圆8的温度迅速变化为30℃附近。另一方面，关于“1500V 0T”，在期间T5也将传热气体的压力BP设为0Torr，由此传热性下降，晶圆8的温度的追随性下降，晶圆8的温度的下降变得花费时间。
关于“1000V 10T”，在期间T4，相比“1500V 10T”等而言温度的变化程度低，但晶圆8的温度下降，在期间T5，通过供给传热气体来使晶圆8的温度迅速变化为30℃附近。因而，在温度变化的观点中，优选将传热气体的压力BP设为10Torr以上。
图9是总结了图5、图6及图8的判定结果的图。图9针对图7示出能够使图8所示的晶圆8的温度迅速变更的范围的结果。在图9中，无法迅速变更晶圆8的温度，因此将图7中的传热气体的压力BP为5Torr以下的部分变更为“×”。
根据图9所示的结果，在本实施方式所涉及的基板处理方法中，在图4的期间T1，将施加电压HV设为1000V～1500V，将传热气体的压力BP设为10Torr以下优选设为0Torr。在期间T2，优选将传热气体的压力BP设为10Torr。另外，在期间T1更优选将施加电压HV设为1000V，将传热气体的压力BP设为0Torr。在期间T2更优选将传热气体的压力BP设为10Torr。
[微粒数量的变化]
接着，说明对实际附着于晶圆8的微粒进行计数所得到的实验结果。在实验中，改变本实施方式所涉及的基板处理方法的期间T1、T2的施加电压HV和传热气体的压力BP并且变更晶圆8的温度，对附着于晶圆8的微粒进行计数。关于晶圆8的尺寸，半径为150mm。在实验中，对附着于晶圆8的边缘区域的微粒的数量进行计数。晶圆8的边缘区域为晶圆8的比半径120mm靠外侧的区域。图10是表示附着于晶圆8的边缘区域的微粒的平均值的曲线图。“2500V 30T”表示在期间T1、T2将施加电压HV设为2500V、将传热气体的压力BP设为30Torr的情况。即，关于“2500V 30T”，与图2所示的以往的基板处理方法同样地，不变更施加电压HV和传热气体的压力BP，将静电吸盘6和晶圆8的温度从80℃变更为30℃。“1500V 20T”表示在期间T1将施加电压HV设为1500V、将传热气体的压力BP设为0Torr并且在期间T2将传热气体的压力BP变更为20Torr的情况。“1000V 10T”表示在期间T1将施加电压HV设为1000V、将传热气体的压力BP设为0Torr并且在期间T2将传热气体的压力BP变更为10Torr的情况。在图10中，关于“2500V 30T”、“1500V 20T”以及“1000V10T”，分别用曲线图表示附着于两张晶圆8的边缘区域的微粒数量的平均值。相比于“2500V 30T”，“1500V 20T”和“1000V 10T”的微粒数量的平均值少。即，“1500V 20T”和“1000V 10T”相比于图2所示的以往的基板处理方法能够抑制微粒附着于晶圆8。另外，相比于“1500V 20T”，“1000V 10T”的微粒数量的平均值少。即，“1000V 10T”最能够抑制微粒向晶圆8的附着。
[效果]
如以上那样，本实施方式所涉及的基板处理方法是基板处理装置100对晶圆8(基板)进行处理的基板处理方法。基板处理装置100具有处理容器1、载置台2、静电吸盘6(吸附部)以及传热气体供给部25(气体供给部)。载置台2配置于处理容器1内。静电吸盘6设置于载置台2上，温度能够变更，并且根据施加的电压来对晶圆8进行静电吸附。传热气体供给部25向配置于静电吸盘6的晶圆8与静电吸盘6之间供给传热用的气体。基板处理方法包括以下工序：将从传热气体供给部25向晶圆8与静电吸盘6之间供给的气体的压力从第一压力变更为比第一压力低的第二压力；将向静电吸盘6施加的施加电压从第一电压变更为比第一电压低的第二电压；将静电吸盘6的温度从第一温度从第一温度变更为第二温度；在将从传热气体供给部25供给的气体的压力设为第二压力并且将向静电吸盘6施加的施加电压设为第二电压的状态下，通过静电吸盘6对晶圆8进行静电吸附来将该晶圆8保持第一时间；将从传热气体供给部25供给的气体的压力从第二压力变更为比第一压力低且比第二压力高的第三压力；以及将向静电吸盘6施加的施加电压从第二电压变更为比第二电压高的第三电压。由此，本实施方式所涉及的基板处理方法能够抑制微粒附着于晶圆8。
另外，本实施方式所涉及的基板处理方法在变更为第二压力的工序之前，还包括以第一温度对晶圆8实施第一工艺的处理的工序，在变更为第三电压的工序之后，还包括以第二温度对晶圆8实施第二工艺的处理的工序。由此，本实施方式所涉及的基板处理方法当在第一工艺的处理与第二工艺的处理之间变更晶圆8的温度的情况下，能够抑制微粒附着于晶圆8。
另外，本实施方式所涉及的基板处理方法在变更为第三电压之后，还包括将从传热气体供给部25供给的气体的压力从第三压力变更为比第三压力高的第四压力的工序。由此，本实施方式所涉及的基板处理方法能够提高传热性，并且能够使晶圆8的温度的追随性提高。
另外，本实施方式所涉及的基板处理方法设为第一压力与第四压力相等。由此，本实施方式所涉及的基板处理方法能够通过控制静电吸盘6的温度来控制晶圆8的温度。
另外，本实施方式所涉及的基板处理方法设为第一电压与第三电压相等。由此，本实施方式所涉及的基板处理方法能够通过静电吸盘6来稳定地保持晶圆8。
另外，本实施方式所涉及的基板处理方法在变更为第二压力的工序中，通过将从传热气体供给部25供给的气体排气至排气系统，来将向晶圆8与静电吸盘6之间供给的气体的压力从第一压力变更为比第一压力低的第二压力。由此，本实施方式所涉及的基板处理方法即使不改变从传热气体供给部25供给的气体的压力，也能够变更向晶圆8与静电吸盘6之间供给的气体的压力。另外，通过将气体的压力变更为比第一压力低的第二压力，能够抑制从晶圆8的外周扬起微粒。
另外，本实施方式所涉及的基板处理方法将第一温度设为比第二温度高。由此，本实施方式所涉及的基板处理方法即使在进行使晶圆8的温度下降的变更的情况下也能够抑制微粒向晶圆8的附着。
另外，本实施方式所涉及的基板处理方法在变更向静电吸盘6施加的施加电压的工序中，向载置台2供给高频电力。由此，本实施方式所涉及的基板处理方法能够抑制在变更向静电吸盘6施加的施加电压时晶圆8的电位急剧地变化。
以上说明了实施方式，但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以多种方式来具体实现。另外，上述的实施方式在不脱离权利要求书及其主旨的情况下能够以各种方式进行省略、置换、变更。
例如，在上述的实施方式中，以通过基板处理方法使晶圆8的温度下降的情况为例进行了说明。但是，并不限定于此。在使晶圆8的温度上升的情况下，也与使晶圆8的温度下降的情况同样地，晶圆8与静电吸盘6的接触部分摩擦受损而产生微粒PA。因而，本实施方式所涉及的基板处理方法即使在进行使晶圆8的温度上升的变更的情况下，也能够抑制微粒向晶圆8的附着。
另外，在上述的实施方式中，以在图4的期间T1控制部90通过等待经过时间ta3来使晶圆8的温度下降至与载置台2的温度接近的温度的情况为例进行了说明。但是，并不限定于此。控制部90也可以检测静电吸盘6的实际温度来进行控制。例如，针对静电吸盘6设置用于检测静电吸盘6的温度的温度传感器等检测部。控制部90通过静电吸盘6对晶圆8进行静电吸附来保持该晶圆8，直至由温度传感器检测出的静电吸盘6的温度与第二温度之差成为规定值以内为止。而且，当静电吸盘6的温度与第二温度之差成为规定值以内时，控制部90也可以将从传热气体供给部25供给的气体的压力从第二压力变更为比第一压力低且比第二压力高的第三压力。
另外，在上述的本实施方式所涉及的基板处理方法中，以使高频电力RF的功率急剧地变化的情况为例进行了说明。但是，并不限定于此。控制部90也可以在变更高频电力RF的至少一部分期间使高频电力RF的功率缓慢下降。例如，控制部90可以在期间T1使用于产生等离子体的高频电力HF或偏置用的高频电力LF从100W缓慢下降至0W。
另外，在上述的实施方式中，以将基板处理装置100设为电容耦合型的等离子体处理装置的情况为例进行了说明。但是，并不限定于此。本实施方式所涉及的基板处理方法能够采用任意的等离子体处理装置。例如，基板处理装置100也可以为任意类型的等离子体处理装置，如电感耦合型的等离子体处理装置、通过微波之类的表面波来使气体激励的等离子体处理装置等。
另外，在上述的实施方式中，以基座2a与第一高频电源10a及第二高频电源10b连接的情况为例进行了说明，但等离子体源的结构不限定于此。例如，用于产生等离子体的第一高频电源10a也可以与具有作为上部电极的功能的喷淋头16连接。另外，用于吸引离子(偏置用)的第二高频电源10b也可以不与基座2a连接。
另外，上述的基板处理装置100是进行作为等离子体处理的蚀刻的等离子体处理装置，但能够采用进行任意的等离子体处理的等离子体处理装置。例如，基板处理装置100可以为进行化学气相生长(CVD)、原子层沉积(ALD)、物理气相生长(PVD)等的单片式沉积装置，也可以为进行等离子体退火、等离子体注入等的等离子体处理装置。
另外，在上述的实施方式中，以将基板设为半导体晶圆的情况为例进行了说明，但并不限定于此。基板也可以为玻璃基板等其它基板。

Claims (13)

1.一种基板处理方法，是基板处理装置对基板进行处理的基板处理方法，
所述基板处理装置具有：
处理容器；
载置台，其配置于所述处理容器内；
吸附部，其设置于所述载置台上，温度能够变更，并且根据施加的电压来对基板进行静电吸附；以及
气体供给部，其向配置于所述吸附部的所述基板与所述吸附部之间供给传热用的气体，
所述基板处理方法包括以下工序：
将从所述气体供给部向所述基板与所述吸附部之间供给的气体的压力从第一压力变更为比所述第一压力低的第二压力；
将向所述吸附部施加的施加电压从第一电压变更为比所述第一电压低的第二电压；
将所述吸附部的温度从第一温度变更为第二温度；
在将从所述气体供给部供给的气体的压力设为所述第二压力并且将向所述吸附部施加的施加电压设为所述第二电压的状态下，通过所述吸附部对所述基板进行静电吸附来将该基板保持第一时间；
将从所述气体供给部供给的气体的压力从所述第二压力变更为比所述第一压力低且比所述第二压力高的第三压力；以及
将向所述吸附部施加的施加电压从所述第二电压变更为比所述第二电压高的第三电压。
2.根据权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，
在变更为所述第二压力的工序之前，还包括以所述第一温度对所述基板实施第一工艺的处理的工序，
在变更为所述第三电压的工序之后，还包括以所述第二温度对所述基板实施第二工艺的处理的工序。
3.根据权利要求1或2所述的基板处理方法，其特征在于，
在变更为所述第三电压之后，还包括将从所述气体供给部供给的气体的压力从所述第三压力变更为比所述第三压力高的第四压力的工序。
4.根据权利要求3所述的基板处理方法，其特征在于，
所述第一压力与所述第四压力相等。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的基板处理方法，其特征在于，
所述第一电压与所述第三电压相等。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的基板处理方法，其特征在于，
在变更为第二压力的所述工序中，通过将从所述气体供给部供给的气体排气至排气系统，来将向所述基板与所述吸附部之间供给的气体的压力从第一压力变更为比所述第一压力低的第二压力。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的基板处理方法，其特征在于，
在将所述吸附部的温度从第一温度变更为第二温度时，切断向所述载置台供给的高频电力。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的基板处理方法，其特征在于，
所述第一温度比所述第二温度高。
9.根据权利要求1至7中的任一项所述的基板处理方法，其特征在于，
所述第一温度比所述第二温度低。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的基板处理方法，其特征在于，
所述基板处理装置还具有检测部，所述检测部检测所述吸附部的温度，
在进行保持的所述工序中，通过所述吸附部对所述基板进行静电吸附来保持该基板，直至由所述检测部检测出的所述吸附部的温度与所述第二温度之差成为规定值以内为止，
在变更为所述第三压力的工序中，当所述吸附部的温度与所述第二温度之差成为规定值以内时，将从所述气体供给部供给的气体的压力从所述第二压力变更为比所述第一压力低且比所述第二压力高的所述第三压力。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的基板处理方法，其特征在于，
在变更向所述吸附部施加的施加电压的工序中，向所述载置台供给高频电力。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的基板处理方法，其特征在于，
在变更所述基板的温度的期间，使所述载置台为接地状态。
13.一种基板处理装置，具有：
处理容器；
载置台，其配置于所述处理容器内；
吸附部，其设置于所述载置台上，温度能够变更，并且根据施加的电压对基板进行静电吸附；
气体供给部，其向配置于所述吸附部的所述基板与所述吸附部之间供给传热用的气体；以及
控制部，其进行控制，以将从所述气体供给部向所述基板与所述吸附部之间供给的气体的压力从第一压力变更为比所述第一压力低的第二压力，将向所述吸附部施加的施加电压从第一电压变更为比所述第一电压低的第二电压，将所述吸附部的温度从第一温度变更为第二温度，在将从所述气体供给部供给的气体的压力设为所述第二压力并且将向所述吸附部施加的施加电压设为所述第二电压的状态下通过所述吸附部对所述基板进行静电吸附来将该基板保持第一时间，将从所述气体供给部供给的气体的压力从所述第二压力变更为比所述第一压力低且比所述第二压力高的第三压力，将向所述吸附部施加的施加电压从所述第二电压变更为比所述第二电压高的第三电压。
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