CN115398603A - 等离子处理装置以及等离子处理方法 - Google Patents

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Abstract

使成品率得以提升的等离子处理装置具备：配置于真空容器内部且在内侧形成等离子的处理室；配置于该处理室内且在上表面搁放处理对象的晶片的样品台；配置于该样品台内部的具有圆板或圆筒形状的金属制的基材；在该基材的内部绕着其中心同心状多重配置并在内侧流通调节成预先确定的温度的冷媒的冷媒流路；配置于该冷媒流路与所述基材的上表面之间并探测温度的至少1个温度传感器；和使用来自该温度传感器的输出来检测所述基材或搁放于所述样品台上的处理中的所述晶片的温度的控制器。所述控制器在将根据所述温度传感器的输出得到的温度与实际的所述基材或所述晶片的温度之间的差设为误差时，基于表征所述误差与所述冷媒的设定温度的关系的一次函数来检测所述基材或所述晶片的温度，所述一次函数对应于所述冷媒的能调节的温度的范围内的多个连续的温度范围的各区域而不同，多个所述一次函数包含相同系数且具有所述误差成为0的点。

Description

等离子处理装置以及等离子处理方法
技术领域
本发明涉及等离子处理装置以及等离子处理方法。
背景技术
已知一种等离子处理装置，具备：配置于真空容器内部的处理室；配置于处理室内的下部且在其上表面载置半导体晶片等处理对象的基板状的样品的样品台，使用在所述处理室内形成的等离子来对所述样品进行处理。
在专利文献1中公开了这样的等离子处理装置的一例。在所公开的等离子处理装置中，在构成配置于真空容器内部的处理室内的样品台的具有金属制的圆板或圆筒形状的基材的内部配置有：在内侧流通冷媒且同心状多重地配置的冷媒流路；和探测基材的温度的多个温度传感器。将温度传感器插入至传感器用的孔的内部的上端部，其中该传感器用的孔从基材的底面经过多重的冷媒流路彼此间延伸至冷媒流路的上端与基材的上表面之间的部位，能根据温度传感器在各个孔的上端的部位探测到的输出，来检测搁放于基材的上表面或覆盖该上表面的陶瓷等电介质制的膜的上表面的样品的温度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2018-120881号公报
发明内容
发明要解决的课题
在上述现有技术中，出现以下的问题。
具体地，为了实现近年的半导体器件的高集成度，用于制造该器件的半导体晶片的处理条件变得更宽。例如，成为处理的对象的膜层的材料的种类也增大，为了实现适于各个材料的处理中的温度，对在真空容器内部保持晶片的样品台谋求在比过去更宽的范围内控制温度条件。
作为这样的温度条件，过去，作为难以使蚀刻的速度(速率)提高而大量生产的半导体器件的制造用的工序，提出：在作为对未成为对象的氧化膜进行处理的温度而设为0℃以下(零下)的区域维持晶片来进行处理。此外，还提出一种以包含有机材料的膜层为对象的蚀刻处理，使处理中的晶片的温度为100℃前后或这以上的值来进行处理。
因此，谋求在零下到100℃近旁或这以上的区域的温度范围中，以高精度控制晶片以及支承其的样品台的温度。另一方面，为了控制这样的样品台的温度，还在构成样品台的主要部分的金属制的构件的内部具备被供给调节成给定的温度的冷媒并进行循环的冷媒流路、被供给电流从而进行发热的加热器。然后，为了以高精度控制适于处理的所期望的晶片或样品台的温度，根据配置于样品台内部的温度传感器的输出来检测或估计晶片或样品台的温度，反馈该信息来调节冷媒的温度、加热器的发热量。
但是，若为了在宽的范围实现样品台或晶片的温度而使冷媒的温度增减，被在同样配置于样品台内部的冷媒流路中流通的冷媒吸收的来自加热器的热量会增减不少。因此，在现有技术中，伴随样品台的温度的变化，温度传感器的输出所示的温度的值与实际的样品台的温度的差(检测误差)有可能会增大。
若检测误差如此地增大，就会有损用于制造半导体器件的晶片的处理的成品率，处理的效率会降低。
本发明鉴于上述课题而提出，提供通过提高温度检测精度来使成品率提升的等离子处理装置以及等离子处理方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述的课题，代表性的本发明所涉及的等离子处理装置之一如下那样达成，具备：配置于真空容器内部且在内侧形成等离子的处理室；配置于所述处理室内且在上表面搁放处理对象的晶片的样品台；配置于所述样品台且在内部具备流通温度调节过的冷媒的冷媒流路的金属制的基材；配置于所述冷媒流路与所述基材的上表面之间来探测温度的至少1个温度传感器；和使用来自所述温度传感器的输出来检测所述基材或搁放于所述样品台上的处理中的所述晶片的温度的控制器，所述控制器在将根据所述温度传感器的输出得到的温度与实际的所述基材或所述晶片的温度之间的差设为误差时，基于表征所述误差与所述冷媒的设定温度的关系的一次函数来检测所述基材或所述晶片的温度，所述一次函数对应于所述冷媒的能调节的温度的范围内的多个连续的温度范围的各区域而不同，多个所述一次函数包含相同系数且具有所述误差成为0的点。
进而，代表性的本发明所涉及的等离子处理方法之一如下那样达成，该等离子处理方法利用了等离子处理装置，所述等离子处理装置具备：配置于真空容器内部且在内侧形成等离子的处理室；配置于所述处理室内且在上表面搁放处理对象的晶片的样品台；配置于所述样品台且在内部具备流通温度调节过的冷媒的冷媒流路的金属制的基材；和配置于所述冷媒流路与所述基材的上表面之间来探测温度的至少1个温度传感器，在所述等离子处理方法中，在将根据所述温度传感器的输出得到的温度与实际的所述基材或所述晶片的温度之间的差设为误差时，基于表征所述误差与所述冷媒的设定温度的关系的一次函数来检测所述基材或所述晶片的温度，所述一次函数对应于所述冷媒的能调节的温度的范围内的多个连续的温度范围的各区域而不同，多个所述一次函数包含相同系数且具有所述误差成为0的点。
发明的效果
根据本发明，能提供通过提高温度检测精度来使成品率提升的等离子处理装置以及等离子处理方法。
上述以外的课题、结构以及效果会通过以下的实施方式的说明而得以明确。
附图说明
图1是示意表示本发明的实施方式所涉及的等离子处理装置的结构的概略的截面图。
图2是示意表示图1所示的实施方式的晶片载置用电极的主要部分的结构的概略的纵截面图。
图3是示意表示具备图1所示的实施方式所涉及的等离子处理装置作为处理组件的真空处理装置的结构的概略的顶视图。
图4是表示图2所示的实施方式所涉及的晶片载置用电极的金属制的基材的内部的结构的横截面图。
图5是示意表示相对于供给到图2以及图4所示的实施方式的冷媒流路的冷媒的温度的变化的晶片载置用电极中所具备的温度传感器的检测结果与实际的晶片载置用电极的温度的差的关系的图表。
具体实施方式
以下使用附图来说明本发明的实施方式。
图1是示意表示本发明的实施方式所涉及的等离子处理装置的结构的概略的截面图。特别是图1示出如下那样的等离子蚀刻装置：作为用于形成等离子的电场而使用微波的电场，引发上述微波的电场与磁场的ECR(Electron Cyclotron Resonance，电子回旋共振)来形成等离子，使用上述等离子来对半导体晶片等基板状的样品进行蚀刻处理。
对图1所示的等离子处理装置100进行说明。等离子处理装置100具有在内部具备形成等离子的处理室104的真空容器101。在真空容器101的具有圆筒形状的上部的侧壁的上端上方，载有具有圆板形状的电介质窗103(例如石英制)作为盖构件，构成该真空容器101的一部分。在载于圆筒形的真空容器101的侧壁的上方的状态下，在电介质窗103周缘部的背面(下表面)与真空容器101的具有圆筒形的侧壁的上端之间夹着O环等密封构件来配置。在将真空容器101内部的处理室104内排气来减压时，通过将电介质窗103向真空容器101推压，在密封构件产生变形。由此，真空容器101或处理室104的内部和外部被气密地区划。
此外，在真空容器101的下部，面对处理室104地配置具有圆形的开口的真空排气口110，与配置于真空容器101的下方并与其连接的真空排气装置(图示省略)连通。进而，在构成真空容器101的上部的盖构件的电介质窗103的下表面的下方，具备构成处理室104的圆形的顶板面并面对处理室104的簇射板102。簇射板102具有在中央部具有贯通配置的多个气体导入孔102a的圆板形状，经过该气体导入孔102a将蚀刻处理用的气体从上方导入处理室104。本实施方式的簇射板102由石英等电介质的材料构成。
在真空容器101的上部的外侧的上方侧的部位配置有形成用于在处理室104内部生成等离子116的电场以及磁场的电场/磁场形成部160。电场/磁场形成部160具备电场产生用电源106和波导管105。波导管105配置于电介质窗103的上方，且为了将用于生成等离子116的给定的频率的高频电场导入处理室104内而在内部传输该电场。构成波导管105的下部的圆筒形部分是在上下方向上具有轴并在电介质窗103的中央部的上方与处理室104内连通的直径比电介质窗103小的圆筒。进而，在波导管105的另一方的端部具备振荡并形成在波导管105的内部传输的高频的电场的电场产生用电源106。该电场的给定的频率并没有特别限定，在本实施方式中使用2.45GHz的微波。
在将位于处理室104的电介质窗103的上方的波导管105的圆筒形状部的下端部、以及构成处理室104的圆筒形状部的真空容器101的侧壁的外周侧的周围包围的状态下配置磁场产生线圈107。磁场产生线圈107由被供给直流电流而形成磁场的在上下方向上配置成多个级的电磁铁以及磁轭构成。
在上述的结构中，在从簇射板102的气体导入孔102a对处理室104内导入了处理用的气体的状态下，通过电场产生用电源106振荡的微波的电场在波导管105的内部传播，并透过电介质窗103以及簇射板102而从上方向下地供给到处理室104。进而，将通过供给到磁场产生线圈107的直流电流发生的磁场供给到处理室104内，使其与微波的电场产生相互作用，引发ECR(Electron Cyclotron Resonance，电子回旋共振)。通过该ECR，处理用的气体的原子或分子被激发、解离或电离，在处理室104内生成高密度的等离子116。
在形成等离子116的空间的下方的处理室104的下部配置构成样品台的晶片载置用电极120。在图2中，晶片载置用电极120的上部的中央部具备与外周侧相比上表面设为较高的圆筒形的突起部分(凸状部)，在凸状部的上表面具备搁放作为样品(处理对象)的半导体晶片(以后也仅称作晶片)109的载置面120a。该载置面120a配置得与簇射板102或电介质窗103对置。
如图2中也示出的那样，配置于构成晶片载置用电极120的一部分的电极基材(也仅称作基材)108的上部中央部的凸部的上表面120b被电介质膜140被覆，该电介质膜140构成载置面120a。在电介质膜140的内部配置有导电体膜111，其经由图1所示的高频滤波器125与直流电源126连接，是作为静电吸附用的多个导电体制的膜。
在此，在导电体膜111中包含膜状的静电吸附用电极，对其内部供给基于静电的半导体晶片吸附用的直流电力，用于形成隔着覆盖其的电介质膜140的上部使晶片109吸附的静电。本实施方式的导电体膜111的静电吸附用电极是具有从上方来看为圆或近似成能视作圆的程度的形状且相互以给定的距离空开距离配置从而被绝缘的多个膜，可以是多个膜状的电极的一方和另一方被赋予不同极性的双极型，或者也可以是被赋予相同极性的单极型。在图1中仅公开了单一的导电体膜111，但本实施方式的双极型的静电吸附电极在电介质膜140内部配置各自被赋予不同极性的多个膜状的金属制的电极。
在图1中，配置于晶片载置用电极120的内部的导电体制的具有圆形或圆筒形状的电极基材108经由匹配器129并经过包含同轴线缆等布线的供电路径与高频电源124连接。这些高频电源124和匹配器129配置在比高频滤波器125与导电体膜111之间的距离更靠近的部位。进而，高频电源124与接地部位112连接。
在本实施方式中，在晶片109的处理时，通过从高频电源124供给给定的频率的高频电力，晶片109被吸附保持于晶片载置用电极120的电介质膜140的上表面上。在所保持的晶片109的上方形成具有与和等离子116的电位的差相应的分布的偏置电位。换言之，上述样品台具有在正形成等离子116的期间被从高频电源124供给高频电力的晶片载置用电极120。
细节后述，在电极基材108的内部具备冷媒流路152，其为了将所传递的热除去来冷却晶片载置用电极120，绕着电极基材108或晶片载置用电极120的上下方向的中心轴螺旋状或同心状地配置多重，在内部流通温度调节成给定的范围的冷媒。该冷媒流路152向晶片载置用电极120的入口以及出口通过管路与温度调节器连接，该温度调节器具备未图示的冷冻循环，将冷媒通过热传递调节成给定的范围内的温度。在流过冷媒流路152内的期间进行热交换而温度发生变化的冷媒从出口流出，在经由管路并经过温度调节器内部的流路被设为给定的温度范围后，回到电极基材108内的冷媒流路152，进行循环。
在晶片载置用电极120的电极基材108的凸状部的具有与晶片109同样的圆形状的载置面120a的外周侧，包围其配置有从上方来看环状配置的凹陷部120d。在该凹陷部120d的与样品台的载置面120a相比高度形成得低的环状的上表面载有由石英或氧化铝等陶瓷这样的电介质制的材料构成的环状构件的基座环113(图1)，相对于等离子116而覆盖凹陷部120d的底面或凸状部的圆筒形的侧壁面。
在本实施方式的基座环113中，如图1所示那样，构成环状部分的外周缘的圆筒形的侧壁部在载于凹陷部120d的状态下，侧壁部的下端比该凹陷部120d更向下方延伸，具有覆盖晶片载置用电极120的电极基材108或后述的绝缘板150的圆筒形的侧壁面的尺寸。进而，在基座环113载于凹陷部120d且环状部分的底面与凹陷部120d或覆盖其的保护用的电介质制的覆膜的上表面相接的状态下，基座环113的平坦的上表面具有比载置面120a高的尺寸。
本实施方式的等离子处理装置100具备调节等离子处理装置100的动作的装置，该装置包含：上述电场产生用电源106、磁场产生线圈107、高频电源124、高频滤波器125、直流电源126、高频电源127、匹配器128、129、负载阻抗可变盒130等调节电场、磁场的装置；或者后述的真空排气装置、调节气体供给量的质量流量控制器等构成压力调节系统的装置；调节晶片载置用电极120内部的加热器的发热量、供给到冷媒流路152并进行循环的冷媒的温度的温度调节器等温度调节机构。
这些装置各自具备探测输出、流量、压力等动作的状态的探测器，并能与控制器170经由有线或无线方式通信。若从这些装置各自中所具备的探测器输出的表示该动作的状态的信号传递到控制器170，控制器170的运算器就读出存储于控制器170内部的存储装置的软件，基于其算法来从接收到的来自探测器的信号检测其状态的量，算出并发送用于将其调节成合适的值的指令信号。接收到指令信号的电场/磁场调节系统或压力调节系统等中所含的装置对应于该指令信号来调节动作。
细节后述，但在包含这样的等离子处理装置100的真空处理装置中，在被减压至与作为与真空容器101的侧壁连结的其他真空容器的真空运送容器的内部的处理室104同样的压力的真空运送室内，配置有晶片运送用的机器人。在将真空运送室与处理室104之间连通的通路即闸门将配置于真空运送室内的闸门阀开放时，在该机器人臂前端上搁放处理前的晶片109，将其通过臂的伸长穿过该闸门内而运入到处理室104内部。进而，被运送至处理室104内的晶片载置用电极120的载置面120a的上方的晶片109通过顶升销的上下的移动而被交接到上述顶升销上，进而在搁放于载置面120a上之后，通过由从直流电源126施加的直流电力形成的静电力来吸附并保持在晶片载置用电极120的载置面120a。
在通过臂的收缩而运送用机器人从处理室104向真空运送室内部退出后，闸门阀将闸门从真空运送室气密地闭塞，将处理室104内部密闭。在该状态下，将蚀刻处理用的气体经过由连接气体源与真空容器101之间的配管构成的气体供给用的管路供给到处理室104内。在该配管上配置有作为流路调节器的质量流量控制器(图示省略)，其具有：在内部流过该气体的流路；和配置于该流路上并增减该流路的截面积或进行开闭来将流量调节成所期望的范围内的值的阀。被质量流量控制器调节过流量或速度的气体被从与配管的端部连接的真空容器101内的流路导入电介质窗103与石英制的簇射板102之间的间隙的空间。导入的气体在该空间内扩散后，经过簇射板102的气体导入孔102a，被导入处理室104。
处理室104内部通过与真空排气口110连结的真空排气装置的动作来经过真空排气口110将内部的气体、粒子排气。对应于来自簇射板102的气体导入孔102a的气体的供给量与来自真空排气口110的排气量的平衡，处理室104内被调整成适于晶片109的处理的范围内的给定的值。
此外，在晶片109被吸附保持的期间，对于晶片109与晶片载置用电极120的载置面120a即电介质膜140的上表面之间的间隙，从电介质膜140的上表面的未图示的开口供给He(氦)等有热传递性的气体，由此促进晶片109与晶片载置用电极120之间的热传递。另外，通过调节成给定的范围内的温度的冷媒在配置于晶片载置用电极120的电极基材108内的冷媒流路152内流通并循环，来在载置晶片109前预先调节晶片载置用电极120或电极基材108的温度。因此，通过在与热容量大的晶片载置用电极120或电极基材108之间进行热传递，在处理前，将晶片109的温度调节成与它们的温度接近，在处理开始后，也传递来自晶片109的热，来调节晶片109的温度。
以下说明蚀刻处理。在上述状态下，对处理室104内供给微波的电场和磁场，使用气体来生成等离子116。若形成等离子116，就从高频电源124对电极基材108供给高频(RF)电力，在晶片109的上表面的上方形成偏置电位，对应于与等离子116的电位之间的电位差来将等离子116内的离子等带电粒子引导到晶片109的上表面。进而，上述带电粒子与包含预先配置于晶片109的上表面的掩模以及处理对象的膜层的膜构造的上述处理对象的膜层表面碰撞，来进行蚀刻处理。在蚀刻处理中，导入处理室104内的处理用的气体、在处理中产生的反应生成物的粒子被从真空排气口110排气。
处理对象的膜层的蚀刻处理进展，若由未图示的终点检测器、膜厚度检测器检测到该处理达到给定的蚀刻量或剩余膜厚度，就停止来自高频电源124的高频电力的供给，此外，停止向电场产生用电源106以及磁场产生线圈107的电力的供给，使等离子116熄灭，停止蚀刻处理。之后，实施从直流电源126对晶片109的导电体膜111的静电吸附用电极供给电力以使得成为与处理中相反的电位等静电吸附力的除电处理。
进而，对处理室104内部导入稀有气体，来与处理用的气体置换。之后，晶片109在从晶片载置用电极120的上表面120b被顶升销抬高后，穿过闸门阀开放的闸门并被交接到进入处理室104内的运送用机器人的臂前端，通过臂的收缩被运出到处理室104外。在有要处理的其他晶片109的情况下，将该晶片109通过运送用机器人运入并与上述同样地进行处理，在没有其他晶片109的情况下，闸门阀将闸门气密地闭塞来将处理室104密封，结束处理室104中的处理。
然后，在本实施方式的等离子处理装置100中，在晶片109的处理中，对配置于晶片载置用电极120的载置面120a外周的凹陷部120d与基座环113之间的导体环131从作为第2高频电源的高频电源127供给第2高频电力。进而，该导体环131构成第2高频电力的供电路径，并配置于将晶片载置用电极120的电极基材108的外周部的内部贯通的贯通孔内，与相对于导体环131被从下方向上地推压地而保持的供电连接器161连接。
从高频电源127输出的高频电力沿着将高频电源127与导体环131之间进行电连接的供电路径，经过配置于供电路径上的负载的匹配器128和负载阻抗可变盒130，供给到配置于基座环113的内侧的导电体制的导体环131。
这时，通过在负载阻抗可变盒130中将供电路径上的阻抗调节成适合的范围内的值，相对于基座环113的上部的相对高的阻抗部分，从高频电源127经过电极基材108而到晶片109的外周缘部为止的针对第1高频电力的阻抗的值相对变低。由此，对晶片109的外周侧部分以及外周缘部有效果地供给高频电力，缓和了晶片109的外周侧部分或外周缘部处的电场的集中，使这些区域上方的偏置电位的等电位面的高度的分布处于容许等离子中的离子等带电粒子向晶片109上表面的入射方向的偏差的所期望的范围内，来使处理的成品率提升。
在本实施方式中，高频电源127与接地部位112电连接。另外，在本例中，从高频电源127对导体环131供给的第2高频电力的频率对应于晶片109的处理的条件来合适地选择，优选与高频电源124相同或设为其常数倍的值。
图2是示意说明图1所示的实施方式的晶片载置用电极的主要部分的结构的概略的纵截面图。在图2中，本实施方式的等离子处理装置100的晶片载置用电极120包含：具有金属制的圆板形状且被供给高频偏置电力的电极基材108；配置于其上表面上的以氧化铝、氧化钇等陶瓷为材料来构成的电介质膜140。详细说明晶片载置用电极120的主要部分的结构。
在本图中，配置于作为晶片载置用电极120的基材的金属制的电极基材108的上部的电介质膜140具备膜状的导电体膜111，其覆盖配置于电极基材108的上部的中央部的凸部的上表面而配置，在内部在上下方向上形成2个层。导电体膜111中的下层的膜状的电极从上方来看是占据凸部或电介质膜140的上表面的多个区域(区)的加热器电极202。在本实施方式中，加热器电极202配置成在包含电介质膜140的中心的中央的圆形的区域、和在其外周侧包围其并关于该中心同心状配置的多个环状的区域内，实质地占有各区域。加热器电极202的环状的区域绕着上述中心被分成多个(本例中为3个以上)圆弧状的小区域，占据各小区域地配置加热器电极202。即，本实施方式的加热器电极202在电介质膜140内在中央部的圆形的区和其周围的圆弧状的多个区内，实质占据与它们相同的面积，覆盖电极基材108的凸部上表面的整体来配置。
另一方面，导电体膜111中的上层的膜状的电极从上方来看是占有包含电介质膜140的中心的圆形的区域和在其外周侧相对于该中心同心状地包围其的至少1个环状的区域的静电吸附用电极(ESC电极)201。关于本例的晶片载置用电极120的中心起的半径方向，相邻的2个ESC电极彼此分离的部位也位于关于该中心的特定的相同半径位置上，并同心状分离，该分离的位置与配置加热器电极202的相邻的2个环状的区域彼此在关于中心的特定的相同半径位置同心状分离而分离的部位重叠，从上方来看，一方包含另一方的被投影的区域。
在本实施方式的多个ESC电极201的各自连接有直流电源126，被施加对应于来自控制器170的指令信号而确定的电压，被赋予与这些电压相应的极性。对应于与这些电压相应的极性，电荷集聚于上方的晶片109内的各电极的上方的区域，从而引发静电力。本例的多个ESC电极201被赋予正或负的极性的任一者，形成相互构成正极、负极的电极的对的所谓双极型。这些被赋予正、负的各个极性的ESC电极201彼此的面积的和被设为具有相同的值或近似于能视作相同的值的程度的值的形状。
进而，本实施方式的晶片载置用电极120在电极基材108的内部且从上方来看电介质膜140内的配置有加热器电极202的区域或区的被投影的各个区域内，配置了探测电极基材108的温度的多个温度传感器203。另外，在电极基材108内部比探测温度传感器203的温度的前端部更靠下方的位置，配置有绕着晶片载置用电极120的上下方向的中心轴同心或螺旋状地配置的冷媒流路152。因此，电极基材108或晶片载置用电极120的温度通过该加热器电极202的发热，并通过在冷媒流路152的内部循环流动的调节成给定的温度的冷媒来调节。
在本例中，与各区内的加热器电极202各自对应的1个温度传感器203可以插入配置于该区下方的电极基材108内部的传感器孔204内部并存放，从而进行配置。此外，如本实施方式所示那样，与圆形或环状的各区域对应的温度传感器可以在配置于该区域的投影的范围内的部位的传感器孔204中各存放1个。
电介质膜140的ESC电极201的上方的上表面120b具备配置于最外周缘部并包围内侧的环状凸部206和配置于该内侧的电介质膜140上部的多个凸部207，这些凸部的上表面与搁放于电介质膜140上表面并被静电吸附的晶片109的背面抵接，与其相互推顶。若对这样的电介质膜140内部的ESC电极201从直流电源126供给直流电力从而赋予了特定的电位，则对应于该ESC电极201内部的电荷，包含晶片109的背面的构件内的分子或原子进行极化，从而引发电荷。隔着ESC电极的上方的电介质膜140的电介质制的材料产生静电力，由此在晶片109与ESC电极201之间产生相互吸引的静电力，作为结果，将晶片109以给定的吸附力吸附于电介质膜140上。
另一方面，在真空容器101的底部下方，具有包含涡轮分子泵和旋转泵等粗抽用泵的真空泵的排气装置与该底部连接并与处理室104经由真空容器101底部的真空排气口110连通地配置。通过驱动真空泵，在内部包含晶片109的状态下将处理室104内部的压力维持在高的真空度。通常，晶片109的处理中的处理室104内的压力通过来自处理用气体供给路径的处理用气体以及稀释气体的混合气体的供给的流量或速度、与来自真空排气口110的排气的流量或速度的平衡，被设为适于晶片109的处理的范围内的值。
在这样的等离子处理装置100中，在晶片109被引导并吸附而保持于电介质膜140上表面的状态下，经过未图示的气体通路对晶片109与电介质膜140上表面之间的间隙(以下也称呼为缝隙)供给来自气体源的He气体等热传递性高的气体，来促进在形成于电极基材108内的冷媒流路152内循环地流通的冷媒与晶片109之间的热的传递。
本实施方式中实施的1个晶片109上的处理对象的膜层的蚀刻处理具备：包括适合实施的温度的范围在内的处理的条件不同的多个工序(步骤)，且具备用于在前后的蚀刻处理的工序之间使晶片109或搁放并保持其的晶片载置用电极120或电介质膜140上表面的温度从前工序的条件过渡到后工序的条件的过渡步骤。
参考图3来说明具备本发明的实施方式所涉及的等离子处理装置的真空处理装置300的结构。图3是示意表示具备图1所示的实施方式所涉及的等离子处理装置作为处理组件的真空处理装置的结构的概略的顶视图。
本图所示真空处理装置300大致划分，由大气侧块301和真空侧块302构成。大气侧块301是在大气压下对被处理物即半导体晶片等基板状的晶片进行运送、收纳定位等的部分。真空侧块302是在从大气压减压的压力下对晶片等基板状的晶片进行运送并在预先确定的真空处理室内进行处理的块。而且，在进行真空侧块302的前述的运送、处理的真空侧块302的部位与大气侧块301之间，配置有将它们连结配置且在内部具有晶片的状态下使压力在大气压与真空压之间变化的装置。
大气侧块301包含外壳306，其是在内部具备大气运送机器人309的大致长方体形状的容器，内部的压力设为与真空处理装置300的周围的气氛即大气的压力相同或比其稍高，在内侧具有运送处理前以及处理后的晶片的大气运送室。该外壳306的正面侧具备在其上载有收纳处理用或清洁用的被处理对象的半导体晶片等基板状的晶片的晶片盒的多个晶片盒台307。
真空侧块302具备一个或多个锁定室305，其配置于第1真空运送室304与大气侧块301之间，在内部具有在大气侧与真空侧之间进行交换的晶片的状态下，将压力在大气压与真空压之间进行交换。
第1真空运送室304、第2真空运送室310是各自的俯视观察下具有大致矩形形状的包含真空容器的组件，它们是具有实质被看做相同程度的结构上的差异的2个组件。真空运送中间室311是内部能减压至与其他真空运送室或真空处理室同等的真空度的真空容器，与真空运送室304、310能相互连通地连结。在与真空运送室304、310之间配置闸门阀320，其将内部的室连通，在内侧将运送晶片的通路开放、阻断而进行分割，通过这些闸门阀320闭塞，来将真空运送中间室311与真空运送室304、310之间气密地密封。
此外，在真空运送中间室311内部的室配置有收纳部，其将多个晶片在它们的面与面之间空开间隙而搁放，水平进行保持，具备在与真空运送室304、310之间交接晶片时暂时进行收纳的中继室的功能。即，将由一方的真空运送室内的真空运送机器人308运入且搁放于所述收纳部的晶片由另一方的真空运送室内的真空运送机器人308运出，运送到与该真空运送室连结的真空处理组件303或锁定室305。
在第1真空运送室304与第2真空运送室310的不同于与真空运送中间室311连结的面的其他面，连接包含图1所示的等离子处理装置100的真空处理组件303。在本实施方式中，真空处理组件303如上述那样，包含真空容器101而构成，是包含为了在该真空容器101内部的处理室104中形成等离子116而供给的电场、磁场的产生单元、包含将真空容器101内部的被减压的空间即处理室104排气的真空泵的排气单元而构成的组件，在内部的处理室104中实施利用了等离子116的蚀刻处理。
在本例的真空处理装置300中，2个真空处理组件303与第1真空运送室304以及第2真空运送室310各自连接。在这些真空处理组件303中，可以不仅实施晶片109的蚀刻处理，还实施灰化处理、或者对其他半导体晶片实施的处理。此外，在各真空处理组件303连结流过对应于所实施的处理而供给到真空容器101内部的处理室104的处理气体的管路。
在第1真空运送室304构成为最大能连结2个真空处理组件303，在本实施方式中，连结2个真空处理组件303。另一方面，在第2真空运送室310构成为最大能连结3个真空处理组件303，但在本实施方式中，连结达到2个的真空处理组件303。
第1真空运送室304以及第2真空运送室310将其内部设为运送室。在第1真空运送室304中，在其内部的空间的中央部分配置在真空下在锁定室305与真空处理组件303或真空运送中间室311的任一者间运送晶片的第1真空运送机器人308。在第2真空运送室310中，也同样地在内部的中央部分配置真空运送机器人308，能在与真空处理组件303、真空运送中间室311的任一者之间进行晶片的运送。
所述真空运送机器人308在其臂上搁放晶片，在第1真空运送室304中，在配置于真空处理组件303的晶片台(例如晶片载置用电极)上与锁定室305或真空运送中间室311的任一者间进行晶片的运入、运出。在这些真空处理组件303、锁定室305、真空运送中间室311、第1真空运送室304以及第2真空运送室310的与运送室之间，分别设有通过能气密地闭塞、开放的闸门阀320连通的通路，该通路通过闸门阀320开闭。
在图1的实施方式的真空处理装置中，对晶片实施的处理对于全部真空处理组件303都是在包括处理时间在内的同等的条件下进行。此外，锁定室305中的每单位时间的能运送晶片的片数是比真空处理组件303中的每单位时间能处理晶片的片数少且与各真空运送室中所具备的真空运送机器人308的每单位时间的晶片的运送片数相同或比其稍少的值。这是因为，在锁定室305中将处理后的晶片向大气侧块301运出时，需要较长的使实施过灰化处理等的加热的处理的晶片的温度降低至不会给运送、向晶片盒的收纳带来障碍程度的时间，晶片在锁定室305内停留的时间相对较长。
配置于第1真空运送室304内的真空运送机器人308(设为机器人1)是对于从大气侧块301向真空侧块302导入的未处理的晶片，在锁定室305与在运送该晶片前实施预先设定的处理的目标的各真空处理组件303之间进行晶片的交接的机械。另一方面，配置于第2真空运送室310内的真空运送机器人308(设为机器人2)是对于所述机器人1从第1真空运送室304运送到真空运送中间室311的晶片，在该真空运送中间室311与在第2真空运送室310连结的任意的真空处理组件303之间进行晶片的交接的机械。
在本实施方式中，在任意的真空处理组件303内结束对晶片的处理后，从该真空处理组件303将处理完毕的晶片向锁定室305运送。在此，如前述那样，在锁定室305中为了将晶片向大气块运送所需的时间、即从在收纳了晶片的状态将锁定室305内部减压了的状态起、到使升压至与大气压相同或视作相同的程度并将面对大气侧块301的闸门阀开放来将晶片取出为止的晶片在锁定室305内的停留的时间，与将晶片运入真空处理组件303内进行处理然后取出为止所停留的时间相比，要充分长。因此，在本实施方式中，机器人1由于必须将全部处理完毕晶片返回锁定室305，产生了到使处理完毕晶片保持于自身的臂不变地将锁定室305的真空侧块302侧的闸门阀开放从而变得能运入为止的等待时间。
参考图4来说明图2所示的晶片载置用电极120的电极基材108的内部的构造。图4是表示图2所示的实施方式所涉及的晶片载置用电极的金属制的基材的内部的结构的横截面图。特别是，图4表示电极基材108的以图2所示的A-A线所示的水平方向的截面。
如本图所示那样，本实施方式的电极基材108是铝或其合金、或者钛或其合金等的金属制的，具有圆板或圆筒形状，在其内部具备绕着中心螺旋或同心状多重配置的冷媒流路152。本例的半径方向上多重配置的冷媒流路152在最外周的流路部分具备具有冷媒流入内部的流入口401的一端部，从流入口401流入的冷媒成为从上方来看进行回旋以使得伴随绕着中心向着顺时针旋转方向而接近中心部的路径。在图4所示的示例中，冷媒流路152成为冷媒从流入口401沿着流路顺时针绕约3圈流动从而到达电极基材108的中心部的路径。
进而，冷媒流路152具有在电极基材108的中心部逆时针折返后进行回旋，以使得伴随从中心部伴随向着逆时针的方向而接近外周部的流路，在最外周的流路的内周侧，具有位于接近具有流入口401的一端部的部位的另一端部。在另一端部配置冷媒的流出口402，从流入口401流过冷媒流路152内部而到达中心部的冷媒从流路的折返部逆时针绕约2圈流动从而到达冷媒流路152的另一端部，经过流出口402从冷媒流路152流出。
进而，在本实施方式中，在电极基材108的内部具备：在内部存放用于对配置于晶片载置用电极120中所具备的电介质膜140内部的静电吸附用电极201供电的连接器、线缆的贯通孔403；存放用于对加热器电极202供电的连接器、线缆的贯通孔404；在内部收纳在电极基材108内部配置于其上表面与冷媒流路152之间的温度传感器203的传感器孔204。冷媒流路152避开这些贯通孔而配置，因此在这些贯通孔的近旁的部位，局部地具备多个在图上表面内的方向上蜿蜒的部位。
另外，本例的电极基材108具有径向(水平方向)的尺寸与厚度方向(上下方向)的尺寸相比充分大的圆板形状。因此，与配置于电极基材108内部的冷媒流路152所存在的区域的上下方向的尺寸相比，径向的尺寸充分大。
接下来，使用图5来说明图1所示的等离子处理装置的晶片载置用电极120的温度的调节的方式。图5是示意表示相对于供给到图2以及4所示的实施方式的冷媒流路的冷媒的温度的变化的晶片载置用电极中所具备的温度传感器的检测结果与实际的晶片载置用电极的温度的差的关系的图表。
在本实施方式的等离子处理装置中，在搁放于晶片载置用电极120上并被吸附的状态下，晶片的温度对应于供给到冷媒流路152的冷媒的温度以及与供给到加热器电极202的直流电力的大小相应的发热量而发生变化。因此，控制器170接受来自温度传感器203的输出，发送与检测到的电极基材108的温度或估计出的晶片109的温度的值相应的指令信号，由此调节冷媒的温度、加热器电极202的发热量。另一方面，在本例所具备的温度传感器203，例如在利用了电阻体的温度传感器203中，对应于所检测的温度的值的高低，与实际的温度的差(误差)的大小也增减。因此，在控制器170中，对接收来自温度传感器203的输出而得到的结果修正预先确定的量，修正上述那样的温度传感器203的检测的误差，从而以高的精度检测晶片载置用电极120或晶片109的温度。
因此，在本例中，在作为制造半导体器件的工序的晶片109的处理的开始前，预先由冷媒的温度调节器将冷媒的温度按每个给定的范围设定成多个值，并供给到晶片载置用电极120的冷媒流路，由此将电极基材108调节成不同的多个温度。在如此地将电极基材108调节成各个温度的状态下，使用温度传感器203检测温度，并求取与实际的电极基材108的上表面或晶片载置用电极120的电介质膜140的上表面的温度的误差。进而，提取这些误差的值与冷媒的温度调节器的温度设定值(所设定的冷媒温度)的相关，算出表示这些相关的系数。在图5示出表示这些相关的图表。
作为发明者们的研讨的结果，可知，从配置于本例的晶片载置用电极120的电极基材108内部的温度传感器203的输出得到的温度的误差相对于作为晶片109的实际的处理的条件而设想的范围内的冷媒的温度调节器所进行的温度的设定值有给定的倾斜度地发生变化，即，实质表征为冷媒的设定温度的一次函数。
因此，在本实施方式的等离子处理装置中，作为制造半导体器件的工序，在开始对晶片109进行处理的运转前，预先如上述那样由温度调节器将冷媒的温度设为作为所设想的处理的条件的晶片109的温度的范围内的多个值，在将温度传感器203的输出的误差与冷媒的设定温度的相关应用于一次函数(y＝ax+b)的情况下，求取其倾斜度(系数a)以及常数b的值，作为参数。然后，控制器170估计根据该参数以及冷媒的温度调节器的设定值(x)算出的函数的值(y)，作为误差，在为了作为产品的制造工序的晶片109的处理的工序而进行晶片载置用电极120或搁放于其的晶片109的温度的估计或算出时，使用估计出的误差来对根据来自温度传感器203的输出而检测到的温度的值进行修正或校正。将修正过温度的值用在温度调节器、加热器电极的反馈控制中。
进而，在本实施方式中，将作为上述所设想的处理的条件的晶片109的温度的范围分成连续的多个(图5中3个)区域509、510、511，在各个温度的区域中，作为误差的校正用的函数，设定具有作为上述校正用的参数而检测到的相同的(倾斜)系数a、在该各个温度的区域内具有误差0(零交叉)点506、507、508的不同的基于一次函数的相关函数502、503、504。更具体地，相关函数502在第1个区域509中以y＝ax+b1表征，相关函数503在第2个区域510中以y＝ax+b2表征，相关函数503在第3个区域511中以y＝ax+b3表征。其中，不管哪个函数都在该区域内穿过成为y＝0的点。系数a是与遍及能调整冷媒的温度的全范围表示所述误差与冷媒的设定温度的关系的单一的一次函数的系数a相同的值。
此外，在将根据具备与该等离子处理装置实质相同的结构的其他等离子处理装置所具有的样品台的温度传感器的输出得到的温度与实际的所述基材或所述晶片的温度之间的误差设为替代误差时，系数a可以设为与表示该替代误差与冷媒的设定温度的关系的一次函数的系数a相同的值。此外，可以基于相关函数502、503、504来调整加热器电极202的发热量。
通过在这样分割的多个温度的区域的每一者使用相同系数的不同的校正用的函数，来减少各温度的区域中的误差。如图5所示那样，可知，与利用了将设想执行的处理中的温度的范围整体设为单一的一次函数的相关函数501的情况的比较例进行比较，关于零点到最大值或最小值的差(与误差的修正量对应)，本实施方式的校正用的函数502、503、504更小，利用了温度传感器203的输出的晶片109或晶片载置用电极120的温度的检测的精度得以提升。
如以上那样，根据本实施方式，晶片109的处理能遍及所设想的温度的范围的整体以高精度实现晶片109的温度，能改善处理的成品率。
进而，在本实施方式的等离子处理装置中，将预先由温度调节器将冷媒的温度设为作为所设想的处理的条件的晶片109的温度的范围内的多个值而检测到的、表示温度传感器203的输出的误差与冷媒的所设定的温度的相关的一次函数的系数的值用在针对其他等离子处理装置的晶片载置用电极120的检测误差的修正或校正中，其中，该其他等离子处理装置关于包含温度传感器203的晶片载置用电极120以及与其连接而供给的冷媒的温度调节器具备同等的结构。在该情况下，也是如图5所示那样，可以将作为所设想的处理的条件的晶片109的温度的范围分成连续的多个(图5中为3个)区域，在各个温度的区域中，作为误差的校正用的函数，使用具有上述检测到的系数并在该温度的区域内具有误差0(零交叉)点的不同的一次函数的相关函数。
附图标记的说明
100...等离子处理装置、
101...真空容器、
102...簇射板、
102a...气体导入孔、
103...电介质窗、
104...处理室、
105...波导管、
106...电场产生用电源、
107...磁场产生线圈、
108...电极基材、
109...晶片、
110...真空排气口、
111...导电体膜、
112...接地部位、
113...基座环、
116...等离子、
120...晶片载置用电极、
120a...载置面、
120b...上表面、
120d...凹陷部、
124...高频电源、
125...高频滤波器、
126...直流电源、
127...高频电源、
128、129...匹配器、
130...负载阻抗可变盒、
201...静电吸附用(ESC)电极、
202...加热器电极、
203...温度传感器、
204...传感器孔、
301...大气侧块、
302...真空侧块、
303...真空处理组件、
304...第1真空运送室、
305...锁定室、
306...外壳、
307...晶片盒台、
308...真空运送机器人、
309...大气运送机器人、
310…第2真空运送室、
311...真空运送中间室、
320...闸门阀、
401...流入口、
402...流出口、
403、404…贯通孔。

Claims (8)

1.一种等离子处理装置，其特征在于，具备：
配置于真空容器内部且在内侧形成等离子的处理室；
配置于所述处理室内且在上表面搁放处理对象的晶片的样品台；
配置于所述样品台且在内部具备流通温度调节过的冷媒的冷媒流路的金属制的基材；
配置于所述冷媒流路与所述基材的上表面之间来探测温度的至少1个温度传感器；和
使用来自所述温度传感器的输出来检测所述基材或搁放于所述样品台上的处理中的所述晶片的温度的控制器，
所述控制器在将根据所述温度传感器的输出得到的温度与实际的所述基材或所述晶片的温度之间的差设为误差时，基于表征所述误差与所述冷媒的设定温度的关系的一次函数来检测所述基材或所述晶片的温度，
所述一次函数对应于所述冷媒的能调节的温度的范围内的多个连续的温度范围的各区域而不同，多个所述一次函数包含相同系数且具有所述误差成为0的点。
2.根据权利要求1所述的等离子处理装置，其特征在于，
所述等离子处理装置具备：配置于所述样品台的上表面与所述冷媒流路之间的加热器，
对应于所检测到的所述温度来调节所述加热器的输出。
3.根据权利要求1所述的等离子处理装置，其特征在于，
所述一次函数的系数是与在所述冷媒能调节的全温度范围内表示所述误差与所述冷媒的设定温度的关系的一次函数的系数相同的值。
4.根据权利要求1所述的等离子处理装置，其特征在于，
在设为根据具备与该等离子处理装置实质相同的结构的其他等离子处理装置所具有的所述样品台的所述温度传感器的输出而得到的温度与实际的所述基材或所述晶片的温度之间的替代误差时，所述一次函数的系数是与表示所述替代误差与所述冷媒的设定温度的关系的一次函数的系数相同的值。
5.一种等离子处理方法，利用了等离子处理装置，其特征在于，所述等离子处理装置具备：
配置于真空容器内部且在内侧形成等离子的处理室；
配置于所述处理室内且在上表面搁放处理对象的晶片的样品台；
配置于所述样品台且在内部具备流通温度调节过的冷媒的冷媒流路的金属制的基材；和
配置于所述冷媒流路与所述基材的上表面之间来探测温度的至少1个温度传感器，
在所述等离子处理方法中，
在将根据所述温度传感器的输出得到的温度与实际的所述基材或所述晶片的温度之间的差设为误差时，基于表征所述误差与所述冷媒的设定温度的关系的一次函数来检测所述基材或所述晶片的温度，
所述一次函数对应于所述冷媒的能调节的温度的范围内的多个连续的温度范围的各区域而不同，多个所述一次函数包含相同系数且具有所述误差成为0的点。
6.根据权利要求5所述的等离子处理方法，其特征在于，
所述等离子处理装置具备：配置于所述样品台的上表面与所述冷媒流路之间的加热器，
对应于所检测的所述温度来调节所述加热器的输出。
7.根据权利要求5所述的等离子处理方法，其特征在于，
所述一次函数的系数是与在所述冷媒能调节的全温度范围内表示所述误差与所述冷媒的设定温度的关系的一次函数的系数相同的值。
8.根据权利要求5所述的等离子处理方法，其特征在于，
在设为根据具备与该等离子处理装置实质相同的结构的其他等离子处理装置所具有的所述样品台的所述温度传感器的输出而得到的温度与实际的所述基材或所述晶片的温度之间的替代误差时，所述一次函数的系数是与表示所述替代误差与所述冷媒的设定温度的关系的一次函数的系数相同的值。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210120706A1 (en) * 2019-10-18 2021-04-22 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor module

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5755511A (en) * 1994-12-19 1998-05-26 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for measuring substrate temperatures
JP5203612B2 (ja) * 2007-01-17 2013-06-05 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置
JP5433171B2 (ja) 2008-06-16 2014-03-05 株式会社日立ハイテクノロジーズ 試料温度の制御方法
JP6570894B2 (ja) * 2015-06-24 2019-09-04 東京エレクトロン株式会社 温度制御方法
JP6986947B2 (ja) * 2017-01-19 2021-12-22 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、温度制御方法及び温度制御プログラム
JP6960737B2 (ja) 2017-01-23 2021-11-05 株式会社日立ハイテク 真空処理装置
JP6904231B2 (ja) * 2017-12-13 2021-07-14 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、記憶媒体及び原料ガス供給装置
JP2020095020A (ja) * 2018-11-29 2020-06-18 東京エレクトロン株式会社 赤外線カメラの校正方法および赤外線カメラの校正システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210120706A1 (en) * 2019-10-18 2021-04-22 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor module
US11825591B2 (en) * 2019-10-18 2023-11-21 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor module

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