CN117836912A - 晶片处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供能够抑制晶片处理中的晶片的位置偏移的晶片处理方法。本发明的晶片处理方法在具备具有能够对晶片进行静电吸附的电极的试样台的处理装置中，包含：无晶片的除电工序，不在所述试样台载置晶片而将所述试样台所带电的电荷除去；和晶片处理工序，在所述无晶片的除电工序之后，对载置于所述试样台的晶片进行静电吸附，并对所述晶片实施处理。所述无晶片的除电工序包含：等离子体生成工序，利用第1除电用气体产生等离子体；和供电工序，向所述试样台的所述电极供给第1电力。

Description

晶片处理方法
技术领域
本发明涉及晶片处理方法。
背景技术
近年来，在半导体器件的市场中，要求低功耗、存储容量增大，为了实现这些要件，具有三维构造的半导体器件的开发受到关注。作为对三维构造进行加工的方法之一，采用了能够根据用途来选择各向异性或各向同性的任一种蚀刻的等离子体蚀刻。
在使用等离子体来进行蚀刻处理的过程中，例如在被加工材料和自由基之间，产生反应生成物。已知若反应生成物在处理室内附着或者堆积，则给等离子体处理装置的蚀刻性能带来各种各样的问题。
作为这些问题的对策，提出了通过定期的清洁处理来除去反应生成物。在日本特开2002-217166号公报(专利文献1)中记载了通过等离子体处理来除去真空容器内的堆积物的等离子体清洁方法、不使用等离子体而通过气体导入来实施清洁的气体清洁方法。在这些清洁中，为了保护静电吸附面、电极不受气体或等离子体的影响，在试样台上载置有伪晶片的状态下实施清洁。
此外，在日本特开2021-204644号公报(专利文献2)中，作为以真空容器内以及试样台的周边——尤其是试样台的周边为对象的清洁方法，公开了不载置伪晶片的无晶片下的清洁方法。在该方法中，示出了利用由O2气体产生的等离子体，不在试样台上载置伪晶片而实施等离子体清洁。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-217166号公报
专利文献2：日本特开2020-177959号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1中，为了保护下部电极而载置伪晶片，但并未考虑在具有下部电极的试样台残留的带电粒子的影响。此外，如专利文献2所记载的那样，在无晶片的状态下形成等离子体来进行处理室内的清洁处理的情况下，通过等离子体而生成的离子等带电粒子附着于试样台。
上述现有技术均未对像这样在试样台残留带电粒子的情况进行充分的考虑。
在试样台残留有带电粒子的状态下载置了晶片的情况下，起因于电荷的力作用于该晶片，有可能发生晶片从当初被载置的部位偏移的位置偏移。晶片的位置偏移成为有损于制造半导体器件时的效率、成品率的主要原因之一。
本发明的目的在于，提供能够抑制晶片处理中的晶片的位置偏移的晶片处理方法。
用于解决问题的技术方案
为了解决上述问题，本发明的晶片处理方法在具备具有能够对晶片进行静电吸附的电极的试样台的处理装置中，包含：无晶片的除电工序，不在所述试样台载置晶片而将所述试样台所带电的电荷除去；和晶片处理工序，在所述无晶片的除电工序之后，对载置于所述试样台的晶片进行静电吸附，并对所述晶片实施处理。
发明效果
根据本发明，能够提供能够抑制晶片处理中的晶片的位置偏移的晶片处理方法。
附图说明
图1是示出进行本发明的实施方式涉及的等离子体处理方法的等离子体处理装置的结构的纵剖视图。
图2是示意性地示出实施方式涉及的分散板的俯视图。
图3是示意性地示出实施方式涉及的试样台的结构的纵剖视图。
图4是示意性地示出实施方式涉及的静电吸附膜302的结构的俯视图。
图5是示意性地示出在实施方式中晶片被静电吸附的样态的纵剖视图。
图6是示出在现有技术中产生位置偏移的情况的图。
图7是示出实施方式涉及的晶片处理方法的时序图。
图8是示出从等离子体到接地的电气电路的图。
图9是示出实施方式的变形例涉及的等离子体处理方法的时序图。
具体实施方式
以下，利用附图对本发明的实施方式进行说明。
另外，本发明不受本实施方式限定。此外，在附图的记载中，对相同部分标注相同的附图标记来进行表示。
在具有相同或同样的功能的构成要素有多个的情况下，有时对相同的附图标记标注不同的下标来进行说明。此外，在无需区分这些多个构成要素的情况下，有时省略下标来进行说明。
在附图中示出的各构成要素的位置、大小、形状、范围等有时为了使发明容易理解而未呈现实际的位置、大小、形状、范围等。因此，本发明不一定限定于附图所公开的位置、大小、形状、范围等。
另外，在本公开中，所谓“上表面”，意味着对板状构件或板状构件所包含的剖面进行了图示的情况下的、附图上的上方所示的面。此外，所谓“侧面”，意味着板状构件或板状构件所包含的剖面中的面或层的厚度的部分。
此外，所谓“中心轴”，在圆盘状或圆筒状的物体的情况下，意味着穿过具有圆形的面的中心，且在与面垂直的方向上延伸的轴。
[实施方式]
(装置的结构)
利用图1，对进行本发明的实施方式涉及的等离子体处理方法的等离子体处理装置的结构进行说明。图1是示出进行本发明的实施方式涉及的等离子体处理方法的等离子体处理装置的结构的纵剖视图。
实施方式的等离子体处理装置100具备真空容器101。在真空容器101的内部设置有作为圆筒形状的空间的处理室104。真空容器101经由调压阀1016与涡轮分子泵等真空泵1015连接。真空泵1015将处于处理室104的粒子排出，并使处理室104成为给定的气压。调压阀1016具有变更将真空泵1015和处理室104连接的通路的剖面积，调节排气的流量或速度的功能。
真空容器101在处理室104的上游侧具备放电室102。处理室104经由分散板106与进行等离子体生成的放电室102连接。放电室102和处理室104都是具有圆筒形状的空间。放电室102的中心轴和处理室104的中心轴为共同的轴，或者处于近似于可视为共同的轴的程度的位置。
分散板106设置在放电室102与处理室104之间，对放电室102与处理室104之问进行划分。分散板106具体来说配置在将放电室102与处理室104之间连接的通路内。在实施方式中，处于放电室102与处理室104之间的通路具有圆筒状的形状，分散板106是具有与通路的直径相同的直径的圆盘状的板状构件。关于分散板106的详情在后面叙述。
试样台103载置处理对象的晶片。在实施方式中，试样台103配置在与分散板106对置的位置。关于试样台103的详情在后面叙述。
放电室102是处于由电介质(在实施方式中为石英)构成的电介质腔107的内部的空间。在电介质腔107的外周侧壁配置线圈108，使得包围电介质腔107。线圈108经由匹配器109与高频电源110电连接，从高频电源110被供给高频电力。高频电力使用13.56MHz等数十MHz的频带的电力。
在电介质腔107的上端部配置有顶板1012以及气体分散板10121。通过顶板1012以及气体分散板10121来划分电介质腔107的内侧和外侧。在顶板1012结合有从气体源1013延伸的通路。从气体源1013供给的气体经由气体分散板10121被导入放电室102。
气体源1013按照所供给的气体的每个种类具有储存部。通过设置于气体源1013与顶板1012之间的质量流量控制器1014来调节向放电室102导入的气体的供给量。在实施方式中使用的处理用的气体是包含可燃性气体、助燃性气体、以及它们的混合气体的气体，或者是将这些气体通过惰性气体进行稀释而得到的气体。
IR灯单元105配置为包围将放电室102与处理室104之间连接的通路或分散板106的周围。IR灯单元105通过照射电磁波，来对试样台103或载置于试样台103的晶片、处理室104的内部等进行加热。在实施方式中，IR灯单元105由辐射出包含红外线(Infra—Red：IR)波段的电磁波的IR灯1017构成。IR灯单元105除了具备IR灯1017之外，还具备将从IR灯1017辐射出的IR光朝向处理室104的方向反射的反射板1018、以及使从IR灯1017辐射出的IR光朝向处理室104或分散板106的方向透射的IR光透射窗1019。
在等离子体处理装置100中，对载置于试样台103的晶片进行晶片处理。作为晶片处理，首先，向放电室102导入气体。接着，通过向线圈108供给高频电力来在线圈108的中心形成感应磁场。若产生感应磁场，则处于放电室102的气体的粒子被激励而发生放电，粒子进行电离、解离而生成感应耦合型的等离子体(ICP)1011。在进行由IR灯单元105实现的加热或后述的试样台103中的温度调整等的同时，通过所产生的等离子体1011进行蚀刻等加工。另外，在实施方式中，根据所使用的气体以及高频电力，生成蚀刻用的等离子体、除电用的等离子体、清洁用的等离子体。
(分散板的结构)
在此，利用图2对分散板106的结构进行说明。图2是示意性地示出实施方式涉及的分散板106的俯视图。图1所示的分散板106是剖视图，而图2所示的分散版06是从图1的上方观察的图。
如图2所示，分散板106是具有圆形状的板状构件。分散板106具有使带电粒子能够从放电室102向处理室104移动的多个贯通孔201。多个贯通孔201各自为圆形的孔。在从分散板106的中心考虑半径方向的情况下，从超过给定的半径的部位起配置有3个圆形的孔。在周向上每移动15°的位置也同样地配置有3个孔。换言之，在分散板106的外周侧，多个贯通孔201设置为环状。在实施方式中，分散板106由具有透光性的石英等电介质制的构件构成。材料不限定于石英，可以适当选择。
通过这些多个贯通孔201，等离子体1011所包含的气体的自由基等中性粒子从放电室102均匀地导入处理室104。即，自由基等中性粒子从配置在与放置在试样台103上的晶片对置的位置的分散板106的外周侧的环状的部位向处理室104导入。上述那样的多个贯通孔201的配置不限定于此。可以适当选择贯通孔的配置，以使得导入处理室104的到达晶片的表面的自由基等中性粒子的分布使处理对象的膜层的处理结果成为希望的处理结果。另外，等离子体1011所包含的离子、电子等带电粒子通过分散板106来抑制从放电室102向处理室104导入。
(试样台的结构)
接着，利用图3以及图4来说明实施方式的试样台103的结构和对晶片进行静电吸附的结构。图3是示意性地示出实施方式涉及的试样台103的结构的纵剖视图。图4是示意性地示出实施方式涉及的静电吸附膜302的结构的俯视图。
在实施方式中，在具备处理室104和配置于处理室内104的具有能够对晶片进行静电吸附的电极的试样台103的装置中，对晶片W进行静电吸附来进行处理。图3所示的试样台103具有圆筒形状。试样台103的中心轴和处理室104的中心轴是共同的轴，或者处于近似于可视为共同的轴的程度的位置。试样台103具备由金属等导电体构成的基材301、配置在该基材301上的静电吸附膜302、和配置为包围基材301以及静电吸附膜302的侧面的基座环311。载置于试样台103的晶片会载置在静电吸附膜302上。静电吸附膜302与晶片接触，通过静电吸附来把持晶片。此外，静电吸附膜302具有聚酰亚胺树脂制的片材S。聚酰亚胺树脂制的片材S设置于静电吸附膜302的表面。基座环311由电介质构成，具有保护基材301不受等离子体1011的影响的功能。实施方式的基座环311具有包围基材301上部的静电吸附膜302的侧壁并且对从基材301的侧壁到基材301的下部的部分进行覆盖的形状。
在基材301的内部配置有冷媒流路303。从冷却器312向冷媒流路303供给冷媒，被供给的冷媒在冷媒流路303中循环。冷却器312配置于配置等离子体处理装置100的无尘室等建筑物的地面的下方的空间，与冷媒流路303连结。载置于试样台103的晶片经由静电吸附膜302以及基材301与流经冷媒流路303的冷媒进行热交换，由此被调节为适合晶片处理的希望的温度。作为冷媒流路303的形状，例如，既可以配置为与作为与基材301的面方向垂直的轴的中心轴同心的圆状，也可以配置为螺旋状。
在静电吸附膜302的上表面形成有多个槽308。此外，传热气体源310经由具有进行开闭的阀309的路径，供给He气体等具有热传递性的气体。从传热气体源310供给的气体沿着槽308扩散，到达晶片W背面。通过在槽308中充满的He气体，在冷媒流路303中流通的冷媒与晶片W之间促进热的传递，高效地进行晶片W的温度调节。此外，静电吸附膜302的表面由聚酰亚胺树脂制的片材S构成。聚酰亚胺树脂制的片材S是由包含聚酰亚胺的树脂材料构成的膜。众所周知，聚酰亚胺树脂有低摩擦系数以及耐磨损性，绝缘性也优异。聚酰亚胺树脂制的片材S具有如下功能，即，即使在静电吸附有晶片的状态下产生了加热或冷却所引起的温度的变化的情况下，也能防止起因于晶片的膨胀或收缩而在晶片的背面产生损伤。另外片材S的材料不限定于此，可以适当选择。
图4示出将静电吸附膜302在面方向上切断的情况下的剖面构造。如此处所示，在静电吸附膜302的内部配置有多个膜状的电极304以及305。从直流电源306向电极304供给直流电，从直流电源307向电极305供给直流电。电极304以及30具备以试样台103的面方向的中心轴为中心而配置为多重同心状的多根具有圆弧形状的臂的部分，且具备一个电极的臂夹在另一个电极的臂之间的、所谓梳齿状的配置的结构。另外，电极304以及305的形状不限定于此。只要配置为在静电吸附膜302内均等地分布即可。
(试样台中的静电吸附)
接着，利用图5来说明在试样台103对晶片进行静电吸附的过程。图5是示意性地示出在实施方式中晶片被静电吸附的样态的纵剖视图。图5所示的试样台103与图3所示的试样台103相同。在图5中，为了容易理解，省略图3所示的构成要素，此外还示出了图3中未示出的构成要素。此外，为了容易理解，变更结构的大小而进行示出。
如图5所示，从直流电源306向电极304施加-(负)电压，从直流电源307向电极305施加+(正)电压。通过对电极304和电极305施加不同极性的电压，从而在电极304与电极305之间形成双极型(dipole)电极。分别是，晶片W中的+(正)离子接近-电压的电极304，-(负)离子接近+(正)电压的电极305。在晶片W中的+(正)离子与电极304之间以及晶片W中的-(负)离子与电极305之间分别产生静电，晶片W被吸附于试样台103。
在实施方式中，从直流电源306向电极304施加-1500V的电压，从直流电源307向另一个电极305施加1500V的电压。
此外，反之，在通过直流电源306向电极304施加1500V的电压的情况下，也可以调节为从直流电源307向电极305施加-1500V的电压。在实施方式中，直流电源306以及307所产生的电压为±1500V，并且被调节为从一个直流电源和另一个直流电源施加大小相同且极性不同的电压，但不限定于此。只要能够将晶片W吸附到静电吸附膜302上，并能够使得在晶片W的保持或吸附脱离时位置偏移的发生或位置偏移的量处于容许范围内，则也可以使用超过±1500V或其以下的电压，施加于各电极的电压的绝对值也可以不相同。此外，也可以对电极304以及305赋予相同的极性。
另外，为了在晶片W的蚀刻处理结束且解除了静电吸附之后使晶片W从试样台103脱离，等离子体处理装置100具备从试样台103的内部朝向试样台103的上表面方向延伸的多个(例如3根)上推销313。在解除了晶片W的静电吸附之后，收纳在试样台103的内侧的状态的上推销313向上方移动而对晶片W进行上推，由此能够使晶片W从试样台103脱离。脱离后的晶片W由机械臂等输送机构保持，从处理室104被运出。
[在以往技术中产生的位置偏移的原因]
可以认为，在试样台103上未载置晶片的无晶片的状态下实施了清洁等的等离子体处理的情况下，发生成为晶片的位置偏移的原因的3个现象。利用图6对此进行说明。图6是示出在以往技术中产生位置偏移的情况的图。
(起因于带电粒子的现象)
第一个现象起因于在处理时产生的带电粒子。在无晶片的状态下进行等离子体处理的情况下，有可能在静电吸附膜302产生离子等带电粒子撞击所造成的损害，或者产生反应生成物等的附着。为了避免这样的问题，一般来说，在无晶片的等离子体处理中，不对静电吸附膜302内的电极304以及305进行电力供给。在这样的情况下，不从电源进行电力供给而且也没有电荷容易流动的其他路径，因此在离子等带电粒子附着于静电吸附膜302的情况下，如图6所示，在静电吸附膜302的表面作为负极的电荷而残留。
假设在像这样有残留电荷的状态下进行晶片处理的状况。当晶片W在处理室104中被输送时，在晶片W产生与存在于处理室的气体的摩擦所引起的负极带电，或者附着残留于处理室104的电荷。像这样带电的晶片被输送到有残留电荷的静电吸附膜302的情况下，晶片的电荷和静电吸附膜302的电荷排斥，晶片倾斜，有产生晶片的位置偏移的担忧。此外，在对带电的晶片进行静电吸附的情况下，有偏向晶片的一部分而被静电吸附的担忧。若偏向电极表面的一部分进行吸附，则在更换晶片时可能产生位置偏移。
另外，在发明者们的实验中，利用等离子体处理装置100对无晶片的等离子体处理的前后以及处理中的静电吸附膜302表面的电位进行了检测，结果明确了在处理的前后电位产生了变动。根据这一情况也可估计，如上所述在无晶片的使用了等离子体的处理的工序中在静电吸附膜302存在电荷。
(起因于分散板的现象)
第二个现象起因于分散板106。参照图6进行说明。分散板106虽然在未配置贯通孔201的部位能够防止离子等带电粒子向处理室104移动，但是带电粒子的一部分穿过配置贯通孔201的部位从放电室102流入处理室104。所流入的带电粒子在贯通孔的分布的性质上相对较多地附着在静电吸附膜302的表面的外周部。
若使晶片W静电吸附于像这样附着了带电粒子的状态的试样台103，则有在晶片W的背面的一部分产生局部较大的静电吸附力起作用的偏吸附的担忧。在晶片W进行了偏吸附的情况下，即使实施现有技术所示的等离子体处理后的除电工序，也不能充分降低静电吸附膜302内的电荷，静电会残留。因此，残留吸附力作用于晶片W，难以使晶片W从试样台103脱离，在脱离时大的力发挥作用从而有发生晶片W的损伤、位置偏移的担忧。
(起因于聚酰亚胺树脂制的片材现象)
第三个现象起因于聚酰亚胺树脂制的片材S。静电吸附膜302的晶片用的载置面由聚酰亚胺树脂制的片材S构成。众所周知，像聚酰亚胺树脂那样绝缘性高的物质具有难以通电且带电粒子容易残留的性质。因此，仅实施现有技术所示的除电工序的话，无法充分除去电荷。
(晶片处理)
利用图7来说明包含将残留的带电粒子除去的除电工序的晶片处理。图7是示出实施方式涉及的晶片处理方法的时序图。在此，图7的(a)示出试样台103上的晶片W的有无。图7的(b)示出向线圈108供给等离子体1011形成用的高频电力的高频电源110的输出(功率)。图7的(c)示出电极304以及305的电位。图7的(d)示出晶片W或静电吸附膜302的表面的电位。图7的(e)示出电极304与晶片W之间的电位差或电极305与晶片W之间的电位差。
在实施方式中，具有如下这一点，即，在将晶片W载置于试样台103上之前，实施将残留于静电吸附膜302的带电粒子除去的无晶片的除电工序。无晶片的除电工序在没有对载置晶片的试样台103的上表面进行覆盖的构件的、所谓的无晶片的状态下进行。如图7的(a)所示，无晶片的状态从时刻Tp0持续到时刻Tp2。
此外，在无晶片的除电工序中不存在晶片W，因此无法测定晶片W与电极304以及晶片W与电极305之间的电位差。因此，示出电位差的图7的(e)在从Tp0到Tp2的除电工序中未示出电位。此外，在放电室102中形成有等离子体1011时，所产生的离子等带电粒子进入处理室104而附着于试样台103的静电吸附膜302的表面。因此，图7的(d)的从时刻Tp0到时刻Tp2的期间的电位示出静电吸附膜302的电位。
<无晶片的除电工序>
在实施方式中，进行不在试样台103载置晶片而将试样台103所带电的电荷除去的无晶片的除电工序。
首先，在实施方式的无晶片的除电工序中，产生除电用的等离子体。作为用于产生除电用的等离子体的除电用气体(以下，也称为“第1除电用气体”。)，例如使用与附着物具有反应性的SF6等气体、Ar等惰性气体。对于这样的除电用气体，选择对作为构成静电吸附膜302的物质的聚酰亚胺树脂的损害少的气体。另外，这样的气体包含不仅具有除电效果，还具有将附着于处理室104的反应生成物等除去的清洁效果的气体。
首先，在时刻Tp0，进行利用第1除电用气体产生等离子体的等离子体生成工序。等离子体生成工序在放电室102中利用高频电力从第1除电用气体产生等离子体。在时刻Tp0，如图7的(b)所示，从高频电源110向线圈108供给高频电力(以下，也称为“第1高频电力”。)。在时刻Tp0时间点，事先导入的第1除电用气体存在于放电室102。
此外，在时刻Tp0，进行向试样台103的电极304以及305供给第1电力的供电工序。作为被供给的第1电力，从直流电源306向电极304施加100V，从直流电源307向电极305施加-100V。
在此，利用图8来说明从等离子体1011产生的带电粒子的流动。图8是示出从等离子体到达接地的电气电路的图。虚线示出电荷的流动。在等离子体1011中产生的带电粒子经由静电吸附膜302、电极304或305、上推销313、基材301，到达与直流电源306或307连接的接地。此外，在等离子体1011中产生的电荷直接附着于上推销313，到达与基材301、直流电源306或307连接的接地。像这样，可估计附着于静电吸附膜302的带电粒子到达接地。如此，由于形成在等离子体1011中产生的带电粒子去往接地的电路，因此附着于静电吸附膜302的表面的带电粒子被除去，静电吸附膜302的表面的电位成为大约0V。
然后，进行向试样台103的电极供给用于除电工序的电力的工序。在时刻Tp1，如图7的(b)所示用于生成等离子体1011的高频电力被阻断，并且向电极304以及305供给的直流电被设为0。另外，时刻Tp1是指残存于处理室104的带电粒子消失的时刻。因此，时刻Tp1也可以延长到时刻Tp02，该时刻Tp02是延迟了到等离子体1011的余晖放电(afterglowdischarge)消失为止的期间t1的时刻。
<晶片处理工序>
在实施方式中，在无晶片的除电工序之后，进行对载置于试样台103的晶片W进行静电吸附并对晶片W实施处理的晶片处理工序。晶片处理工序包含晶片的蚀刻处理工序和晶片载置中的除电工序。如后述那样，晶片处理工序包含载置工序、静电吸附工序、和等离子体蚀刻工序，晶片载置中的除电工序包含除电用等离子体生成工序和电位差降低工序。
首先，进行在试样台103载置晶片W的载置工序。在时刻T0，如图7的(a)所示，晶片W通过机械臂等输送机构被运入处理室104，并载置于试样台103。
然后，在时刻T1，进行向试样台103的电极304以及305供给第2电力来使晶片W静电吸附的静电吸附工序。如图7的(c)所示，向电极304以及305施加电压而将晶片W静电吸附在静电吸附膜302上。作为被供给的第2电力，施加于电极304的电压以及施加于电极305的电压被调节为极性不同并且绝对值相等。如前述那样，例如，向电极304施加-1500V，向电极305施加1500V。
接着，进行向放电室102供给处理用气体，并使用第2高频电力从处理用气体产生等离子体的等离子体蚀刻工序。在时刻T2，如图7的(b)所示，从高频电源110向线圈108供给第2高频电力。由此，从导入到放电室102的处理气体生成蚀刻用的等离子体1011。穿过分散板106后的自由基等具有反应性的粒子与晶片W表面的处理对象的膜层发生反应，等离子体蚀刻进展。
在此，如图7的(d)所示，离子等带电粒子附着于晶片W，晶片W在负极带电。此外，如图7的(e)所示，晶片W与电极305之间的电位差增大，晶片W与电极305之间的电位差减少。在像这样电位差产生了偏差的状态下使晶片W脱离的情况下，由于在晶片W与静电吸附膜302之间残留的电荷而存在静电吸附力，晶片W的脱离受到妨碍，有产生晶片W的位置偏移的担忧。
为了避免这样的位置偏移，在实施方式中，在蚀刻处理工序结束后，进行晶片载置中的除电工序。晶片载置中的除电工序是向放电室102供给第2除电用气体，并使用第3高频电力从第2除电用气体产生等离子体的工序。
首先，在时刻T3，如图7的(b)所示，将从高频电源110向线圈108供给的高频电力变更为与蚀刻处理中的第2高频电力不同的高频电力(以下，称为“第3高频电力”。)。此外，导入放电室102的气体从处理气体被切换为惰性气体等对晶片W造成的影响小的除电用气体(以下，称为“第2除电用气体”。)。像这样，在放电室102中，进行利用第3高频电力从第2除电用气体产生除电用的等离子体1011的除电用等离子体生成工序。
接着，在时刻T4，进行供给并施加使试样台103的电极304以及305成为与晶片W的电位相等的电位的第2电力的电位差降低工序。如图7的(c)所示，作为被供给的第2电力的施加于电极304以及305的电压是与晶片W的电位相等的-A V。例如，晶片W的电位能够使用事先求出的电位。此外，也可以在时刻T3以后产生了除电用的等离子体1011之后，测定晶片W的电位。这样一来，在时刻T4，如图7的(e)所示，晶片W与电极304之间的电位差以及晶片W与电极305之间的电位差被降低，晶片W与静电吸附膜302之间的电吸附力被消除。
然后，在时刻T5，如图7的(b)所示，从高频电源110供给的用于等离子体1011生成的高频电力的供给被停止。
从时刻T5经过了给定的时间t2的时刻T6表示残存于处理室104的带电粒子消失的时刻。在此，给定的时间t2也可以设为到除电用的等离子体1011的余晖放电消失为止的时间。在从时刻T5到时刻T6的期间，关于晶片W的电位，在静电吸附膜302的电阻值充分大的情况下，如图7的(d)所示，从时刻T3开始的用于除电的等离子体处理中的值-ΔV维持不变。
此外，如图7的(c)所示，电极304以及305的电位也从时刻T4起未变更。关于晶片W与电极304之间的电位差以及晶片W与电极305之间的电位差，也如图7的(e)所示从时刻T4起保持0V不变，也不产生晶片W与静电吸附膜302之间的静电吸附力。在接下来的时刻T6，如图7的(c)所示，施加于电极304以及305的电压设为0V。此时，电极304以及305的电位变化，而晶片W的电位也追随电极304以及305的电位的变化而变化，成为大约0V。
因此，如图7的(e)所示，关于T6以后，晶片W与电极304之间的电位差以及晶片W与电极305之间的电位差也维持大约0V。即，能够在晶片W与电极304之间的静电吸附力以及晶片W与电极305之间的静电吸附力被消除的状态下，将电极304以及305的电位设为0V。在时刻T7，晶片W通过上推销313而从试样台103脱离，并向处理室104的外部运出。
(作用/效果)
通过进行上述的无晶片的除电工序，从而能够对等离子体处理后的静电吸附膜302进行除电，能够抑制在试样台103载置晶片并进行静电吸附时的位置偏移。此外，通过进行给定的等离子体处理后的除电工序，从而能够抑制从试样台103将晶片W脱离时的位置偏移。此外，通过抑制在晶片处理中产生的晶片的位置偏移，从而能够使晶片处理的效率、成品率提高。
另外，第1电力、第2电力、第1高频电力、第2高频电力、第3高频电力可以配合制造条件、处理的目的而适当设定。关于第1除电用气体以及第2除电用气体，也是既能够使用相同种类的气体，也能够使用不同种类的气体。此外，关于时序图中的时刻的大小，也可以适当设定。
[变形例]
在将形成于放电室102的等离子体1011导入处理室104而进行的处理的工序中，在向电极304以及305施加电压的情况下，根据为了形成等离子体1011而导入的气体的种类，有离子等带电粒子被诱导到静电吸附膜302而在静电吸附膜302产生损害的担忧。例如，在进行利用等离子体来除去反应生成物的等离子体清洁的情况下，可能产生这样的问题。接下来对用于解决这一问题的降低损害的除电工序进行说明。
图9是示出实施方式的变形例涉及的等离子体处理方法的时序图。图9的(a)示出试样台103上的晶片W的有无。图9的(b)示出向线圈108供给等离子体1011形成用的高频电力的高频电源110的输出(功率)。图9的(c)示出静电吸附用的电极304以及305的电位。图9的(d)示出晶片W或静电吸附膜302表面的电位。图9的(e)示出电极304与晶片W之间的电位差以及电极305与晶片W之间的电位差。
变形例与实施方式的不同点在于，进行清洁后的除电工序。特别是，在图9的(b)、图9的(c)、和图9的(d)中呈现出差异。在以下的说明中，针对与上述的实施方式相同或等同的构成要素标注相同的附图标记，简化或省略其说明。
首先，无晶片地实施对放电室102以及处理室104进行清洁的工序。在时刻Tc0，从高频电源110向线圈108供给高频电力(以下，也称为“第4高频电力”。)。在时刻Tc0时间点，清洁用气体被导入放电室102。作为清洁用气体，例如选择SF6气体以及Ar气体等对聚酰亚胺树脂的损害少的气体。像这样，生成用于实施清洁的等离子体1011。
等离子体1011中的离子等带电粒子穿过分散板106的贯通孔201而进入处理室104，并附着于试样台103的静电吸附膜302。因此，如图9的(d)所示，静电吸附膜302的电位变动。在这样的状态下将预计要处理的晶片W载置于试样台103的情况下，与现有技术同样地，产生起因于静电吸附膜302和晶片W的电位差的晶片的位置偏移。因此，在变形例中，进行清洁后的除电工序。
对降低静电吸附膜302的电荷的清洁后的除电工序进行说明。首先，在时刻Tc1，产生除电用的等离子体1011。如图9的(b)所示，将从高频电源110向线圈108供给的高频电力变更为与清洁中的第4高频电力不同的高频电力(以下，也称为“第5高频电力”。)。第5高频电力例如为1000W。此外，导入放电室102的气体从清洁用的气体被切换为Ar气体等惰性气体等的除电用气体(以下，也称为“第3除电用气体”。)。像这样，在放电室102中，进行利用第5高频电力来从第3除电用气体产生除电用的等离子体1011的除电用等离子体生成处置。
此外，在时刻Tc1，如图9的(c)所示，进行向试样台103的电极304以及305供给第3电力的残留电荷除去工序。作为被供给的第3电力，例如，从直流电源306向电极304施加100V，从直流电源307向电极305施加-100V。这些电压被设为比对晶片W进行静电吸附时施加的电压小。
变更高频电力来生成除电用的等离子体的时刻和向电极304以及305施加电压的时刻不限定于同一时刻。如图9的(b)所示，也可以在形成除电用的等离子体1011的时刻Tc1与时刻Tc2之间的时间ta内开始向电极304以及305施加电压。此外，也可以在向电极304以及305施加电压后，变更高频电力来生成除电用的等离子体1011。无论在哪种情况下，都需要生成除电用的等离子体1011的期间和向电极304以及305施加电压的期间至少重复，在变形例中使期间重复1秒以上。这样一来，如图8所示，在等离子体1011与静电吸附膜302之间形成电气电路，静电吸附膜302表面的带电粒子被除去，静电吸附膜302内的表面的电位成为大约0V。
然后，在时刻Tc2，如图9的(b)所示停止从高频电源110向线圈108的电力供给。此外，如图9的(c)所示，施加于电极304以及305的电压被设为0V。从时刻Tc1到时刻Tc2的期间，与实施方式同样地，是残存于处理室104的带电粒子被充分除掉的期间，也可以延长与到除电用的等离子体1011的余晖放电消失为止的时间tb相应的时间。
在经过了时间Tb之后的时刻Tc3，清洁后的除电工序结束。然后，晶片W被输送到处理室104，实施给定的晶片处理工序。晶片处理工序与实施方式相同。
(作用/效果)
通过进行上述那样的清洁后的除电工序，从而能够在无晶片的清洁工序中除去残留于静电吸附膜302的电荷。因此，能够抑制晶片W相对于试样台103吸附脱离时的位置偏移。另外，这样的除电工序不限定于清洁工序后。在清洁以外的无晶片下的等离子体处理中，也能够为了除去残留于静电吸附膜302的电荷而应用。
另外，关于第4高频电力、第5高频电力、第3除电用气体、第3电力，与实施方式的情况同样地，可以配合制造条件、处理的目的而适当设定。此外，关于时序图中的时刻的大小，也可以适当设定。
此外，发明者们对在降低静电吸附膜302的电荷的除电工序中，向电极304以及305施加的电压以及电压的施加时间与除电的效果的关系进行实验，并进行了研究。对于被施加的电压，将高频电源110的功率设为1000W，将施加于电极304以及305的电压设定为±100V～±500V的范围的值而实施了实验，结果确认到静电吸附膜302被充分除电，且晶片W在试样台103被吸附或从试样台103脱离时的位置偏移得到抑制。此外，在将施加于电极304以及305的电压设为±100V以上的情况下，确认到通过生成除电用的等离子体1011并实施除电工序1秒以上，从而上述位置偏移得到抑制。
此外，在上述的实施方式以及变形例中，施加于电极304以及305的电压的极性被设为各自不同，但即使设为相同极性也同样能够发挥除电的作用。此时，为了得到充分的除电的效果，也可以变更高频电源110的输出，还可以使用由其他绝缘性高的材料构成的静电吸附膜302。进而，能够与这些变更相应地适当变更施加于电极304以及305的电压的值、工序的时间。
此外，上述的实施方式以及变形例形成了感应耦合型的等离子体1011。无论等离子体的生成方法如何，都能够应用本发明。例如，本发明能够应用于螺旋波等离子体处理装置、使用了微波的ECR等离子体处理装置、电容耦合型等离子体处理装置等。
附图标记说明
100···等离子体处理装置；
101···真空容器；
102···放电室；
103···试样台；
104···处理室；
105···IR灯单元；
106···分散板；
107···电介质腔；
108···线圈；
109···匹配器；
110···高频电源；
201···贯通孔；
301、301a··基材；
302、302a··静电吸附膜；
303···冷媒电路；
304、305···电极；
306、307···直流电源；
308···槽；
309···阀；
310···传热气体源；
311···基座环；
312···冷却器；
313···上推销；
1011···等离子体；
1012···顶板；
10121···气体分散板；
1014···质量流量控制器；
1015···真空泵；
1016···调压阀；
1017···IR灯；
1018···反射板；
1019···IR光透射窗。

Claims (5)

1.一种晶片处理方法，在具备具有能够对晶片进行静电吸附的电极的试样台的处理装置中，包括：
无晶片的除电工序，不在所述试样台载置晶片而将所述试样台所带电的电荷除去；和
晶片处理工序，在所述无晶片的除电工序之后，对载置于所述试样台的晶片进行静电吸附，并对所述晶片实施处理。
2.根据权利要求1所述的晶片处理方法，其中，
所述无晶片的除电工序包含：
等离子体生成工序，利用第1除电用气体产生等离子体；和
供电工序，向所述试样台的所述电极供给第1电力。
3.根据权利要求2所述的晶片处理方法，其中，
所述等离子体生成工序利用第1高频电力来从第1除电用气体产生等离子体。
4.根据权利要求3所述的晶片处理方法，其中，
所述晶片处理工序包含蚀刻处理工序和晶片载置中的除电工序，
所述蚀刻处理工序包含：
载置工序，将晶片载置于所述试样台；
静电吸附工序，向所述试样台的所述电极供给第2电力来对所述晶片进行静电吸附；和
等离子体蚀刻工序，利用第2高频电力来从处理用气体产生等离子体，
所述晶片载置中的除电工序包含：
除电用等离子体生成工序，利用第3高频电力来从第2除电用气体产生等离子体；和
电位差降低工序，向所述电极供给第2电力，使得所述试样台的所述电极成为与所述晶片的电位相等的电位。
5.根据权利要求2所述的晶片处理方法，其中，
所述第1除电用气体包含惰性气体。
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