JP2020113759A - Processing method and plasma processing device - Google Patents

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Abstract

To remove a deposit on an outer peripheral member while suppressing the wear of the outer peripheral member.SOLUTION: A processing method for processing a workpiece by a plasma processing device having a work-holder table to put the workpiece on in a chamber, an outer peripheral member disposed around the work-holder table, and a first power source for applying a voltage to the outer peripheral member is provided. The processing method comprises the steps of: exposing a workpiece to plasma including a depositable precursor while applying a voltage to the outer peripheral member by the first power source; and observing the state of a deposit film including carbon deposited on the outer peripheral member during the process of exposure to the plasma, and controlling the voltage to be applied to the outer peripheral member on the state of the deposit film.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本開示は、処理方法及びプラズマ処理装置に関する。 The present disclosure relates to a processing method and a plasma processing apparatus.

プラズマ処理により生成された副生成物をウェハ上に堆積し、堆積膜を形成する工程がある。例えば、特許文献1は、酸化シリコンから構成された領域をエッチングし、且つ該領域上にフルオロカーボンを含む堆積物を形成する工程と、前記堆積物に含まれるフルオロカーボンのラジカルにより前記領域をエッチングする工程とを交互に繰り返す技術を提案する。堆積物(以下、「副生成物」ともいう。)は、ウェハ上に堆積するとともに、ウェハの周囲に設けられた外周部材(以下、「エッジリング」ともいう。)上にも堆積する。 There is a step of depositing a by-product generated by plasma processing on a wafer to form a deposited film. For example, in Patent Document 1, a step of etching a region made of silicon oxide and forming a deposit containing fluorocarbon on the region, and a step of etching the region with radicals of fluorocarbon contained in the deposit We propose a technology that repeats and. The deposit (hereinafter, also referred to as “by-product”) is deposited on the wafer and also on the outer peripheral member (hereinafter, also referred to as “edge ring”) provided around the wafer.

特開2015−173240号公報JP, 2015-173240, A

本開示は、外周部材の消耗を抑制しながら外周部材の上の堆積物を除去することができる技術を提供する。 The present disclosure provides a technique capable of removing deposits on an outer peripheral member while suppressing wear of the outer peripheral member.

本開示の一の態様によれば、チャンバ内において被処理体を載置する載置台と、前記載置台の周囲に配置される外周部材と、前記外周部材に電圧を印加する第1の電源と、を有するプラズマ処理装置を用いて被処理体を処理する処理方法であって、前記第1の電源から前記外周部材に電圧を印加しながら、被処理体を堆積性の前駆体を有するプラズマに晒す工程と、前記プラズマに晒す工程の間、前記外周部材の上に堆積する炭素を含む堆積膜の状態を観測し、観測した前記堆積膜の状態に基づき、前記外周部材に印加する電圧を制御する工程と、を有する処理方法が提供される。 According to one aspect of the present disclosure, a mounting table on which the object to be processed is mounted in the chamber, an outer peripheral member arranged around the mounting table, and a first power source for applying a voltage to the outer peripheral member. And a plasma treatment apparatus for treating an object to be treated, wherein the object is treated with a plasma having a deposition precursor while applying a voltage from the first power source to the outer peripheral member. During the exposing step and the plasma exposing step, the state of the deposited film containing carbon deposited on the outer peripheral member is observed, and the voltage applied to the outer peripheral member is controlled based on the observed state of the deposited film. And a treatment method comprising:

一の側面によれば外周部材の消耗を抑制しながら外周部材の上の堆積物を除去することができる。 According to one aspect, it is possible to remove the deposit on the outer peripheral member while suppressing the consumption of the outer peripheral member.

一実施形態に係るプラズマ処理装置の一例を示す断面模式図。FIG. 3 is a schematic sectional view showing an example of a plasma processing apparatus according to one embodiment. 堆積工程及びスパッタ工程を説明するための図。FIG. 6 is a diagram for explaining a deposition process and a sputtering process. エッジリングの堆積状態のモニタ方法の一例を示す図。The figure which shows an example of the monitoring method of the accumulation state of an edge ring. 一実施形態に係るモニタ値とエッジリングの堆積状態との相関の一例を示す図。The figure which shows an example of the correlation of the monitor value and the accumulation state of an edge ring which concern on one Embodiment. 一実施形態に係る電圧印加制御処理の一例を示すフローチャート。6 is a flowchart showing an example of voltage application control processing according to an embodiment. 一実施形態に係る電圧印加制御による効果の一例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an example of an effect of voltage application control according to an embodiment. エッジリングに電圧を印加したときのエッチングレートの一例を示す図。The figure which shows an example of the etching rate when a voltage is applied to an edge ring. エッジリングに電圧を印加したときのエッチングレートの一例を示す図。The figure which shows an example of the etching rate when a voltage is applied to an edge ring. 一実施形態に係る処理方法の処理結果の一例を示す図。The figure which shows an example of the process result of the processing method which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る処理方法の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the processing method which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る補正処理の一例を示すフローチャート。6 is a flowchart showing an example of a correction process according to an embodiment.

以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, modes for carrying out the present disclosure will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same components may be denoted by the same reference numerals and redundant description may be omitted.

[プラズマ処理装置]
一実施形態に係るプラズマ処理装置1について、図1を参照して説明する。図1は、一実施形態に係るプラズマ処理装置1の一例を示す断面模式図である。一実施形態に係るプラズマ処理装置1は、容量結合型の平行平板処理装置であり、チャンバ10を有する。チャンバ10は、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウムからなる円筒状の容器であり、接地されている。
[Plasma processing equipment]
A plasma processing apparatus 1 according to an embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a plasma processing apparatus 1 according to an embodiment. A plasma processing apparatus 1 according to an embodiment is a capacitively coupled parallel plate processing apparatus and has a chamber 10. The chamber 10 is, for example, a cylindrical container made of aluminum whose surface is anodized, and is grounded.

チャンバ10の底部には、セラミックス等からなる絶縁板12を介して円柱状の支持台14が配置され、この支持台14の上に例えば載置台16が設けられている。載置台16は、静電チャック20と基台16aとを有し、静電チャック20の上面にウェハWを載置する。ウェハWの周囲には、例えばシリコンからなる環状のエッジリング24が配置されている。エッジリング24は、フォーカスリングとも呼ぶ。エッジリング24は、載置台16の周囲に配置される外周部材の一例である。基台16a及び支持台14の周囲には、例えば石英からなる環状のインシュレータリング26が設けられている。静電チャック20の中央側の内部では、導電膜からなる第1の電極20aが絶縁層20bに挟まれている。第1の電極20aは電源22と接続する。電源22から第1の電極20aに印加した直流電圧によって静電力を発生させ、静電チャック20のウェハ載置面にウェハWを吸着する。なお、静電チャック20は、ヒータを有し、これにより温度を制御してもよい。 At the bottom of the chamber 10, a columnar support 14 is arranged via an insulating plate 12 made of ceramics or the like, and a mounting table 16, for example, is provided on the support 14. The mounting table 16 has an electrostatic chuck 20 and a base 16 a, and mounts the wafer W on the upper surface of the electrostatic chuck 20. An annular edge ring 24 made of, for example, silicon is arranged around the wafer W. The edge ring 24 is also called a focus ring. The edge ring 24 is an example of an outer peripheral member arranged around the mounting table 16. An annular insulator ring 26 made of, for example, quartz is provided around the base 16a and the support 14. Inside the center side of the electrostatic chuck 20, the first electrode 20a made of a conductive film is sandwiched between the insulating layers 20b. The first electrode 20a is connected to the power supply 22. An electrostatic force is generated by the DC voltage applied from the power source 22 to the first electrode 20a, and the wafer W is attracted to the wafer mounting surface of the electrostatic chuck 20. The electrostatic chuck 20 may have a heater to control the temperature.

支持台14の内部では、例えばリング状又は渦巻状の冷媒室28が形成されている。チラーユニット(図示せず)から供給される所定温度の冷媒、例えば冷却水が、配管30a、冷媒室28、配管30bを通り、チラーユニットに戻される。冷媒がかかる経路を循環することにより、冷媒の温度によってウェハWの温度を制御できる。さらに、伝熱ガス供給機構から供給される伝熱ガス、例えばHeガスが、ガス供給ライン32を介して静電チャック20の表面とウェハWの裏面とのすき間に供給される。この伝熱ガスによって、静電チャック20の表面とウェハWの裏面の間での熱伝達係数が下がり、冷媒の温度によるウェハWの温度の制御がより効果的になる。また、静電チャック20にヒータを有する場合、ヒータによる加熱と冷媒による冷却によって、ウェハWの温度を応答性が高く、且つ精度の高い制御が可能となる。 Inside the support base 14, for example, a ring-shaped or spiral refrigerant chamber 28 is formed. A coolant having a predetermined temperature, for example, cooling water supplied from a chiller unit (not shown) is returned to the chiller unit through the pipe 30a, the coolant chamber 28, and the pipe 30b. By circulating the coolant in such a path, the temperature of the wafer W can be controlled by the temperature of the coolant. Further, the heat transfer gas supplied from the heat transfer gas supply mechanism, for example, He gas, is supplied through the gas supply line 32 to the gap between the front surface of the electrostatic chuck 20 and the back surface of the wafer W. The heat transfer gas lowers the heat transfer coefficient between the front surface of the electrostatic chuck 20 and the back surface of the wafer W, and the temperature of the wafer W is more effectively controlled by the temperature of the coolant. When the electrostatic chuck 20 has a heater, the temperature of the wafer W can be controlled with high responsiveness and high accuracy by heating with the heater and cooling with the coolant.

上部電極34は、載置台16に対向してチャンバ10の天井部に設けられる。上部電極34と載置台16の間はプラズマ処理空間となる。上部電極34は、絶縁性の遮蔽部材42を介してチャンバ10の天井部の開口を閉塞する。上部電極34は、電極板36と電極支持体38とを有する。電極板36は、載置台16との対向面に形成された多数のガス吐出孔37を有し、シリコンやSiC等のシリコン含有物から形成される。電極支持体38は、電極板36を着脱自在に支持し、導電性材料、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウムから形成される。電極支持体38の内部では、多数のガス通流孔41a、41bがガス拡散室40a、40bから下方に延び、ガス吐出孔37に連通している。 The upper electrode 34 is provided on the ceiling of the chamber 10 so as to face the mounting table 16. A plasma processing space is formed between the upper electrode 34 and the mounting table 16. The upper electrode 34 closes the opening of the ceiling of the chamber 10 via the insulating shield member 42. The upper electrode 34 has an electrode plate 36 and an electrode support 38. The electrode plate 36 has a large number of gas discharge holes 37 formed on the surface facing the mounting table 16, and is made of a silicon-containing material such as silicon or SiC. The electrode support 38 detachably supports the electrode plate 36, and is made of a conductive material, for example, aluminum whose surface is anodized. Inside the electrode support 38, a large number of gas flow holes 41a and 41b extend downward from the gas diffusion chambers 40a and 40b and communicate with the gas discharge hole 37.

ガス導入口62は、ガス供給管64を介して処理ガス供給源66に接続する。ガス供給管64には、処理ガス供給源66が配置された上流側から順にマスフローコントローラ(MFC)68および開閉バルブ70が設けられている。処理ガスは、処理ガス供給源66から供給され、マスフローコントローラ68および開閉バルブ70により流量及び開閉を制御され、ガス供給管64を介してガス拡散室40a、40b、ガス通流孔41a、41bを通りガス吐出孔37からシャワー状に吐出される。 The gas inlet 62 is connected to a processing gas supply source 66 via a gas supply pipe 64. The gas supply pipe 64 is provided with a mass flow controller (MFC) 68 and an opening/closing valve 70 in order from the upstream side where the processing gas supply source 66 is arranged. The processing gas is supplied from the processing gas supply source 66, the flow rate and opening/closing of which are controlled by the mass flow controller 68 and the opening/closing valve 70. It is discharged like a shower from the through gas discharge hole 37.

プラズマ処理装置1は、第1の高周波電源90及び第2の高周波電源48を有する。第1の高周波電源90は、第1の高周波電力(以下、「HFパワー」ともいう。)を発生する電源である。第1の高周波電力は、プラズマの生成に適した周波数を有する。第1の高周波電力の周波数は、例えば27MHz〜100MHzの範囲内の周波数である。第1の高周波電源90は、整合器88及び給電ライン89を介して基台16aに接続されている。整合器88は、第1の高周波電源90の出力インピーダンスと負荷側(基台16a側)のインピーダンスを整合させるための回路を有する。なお、第1の高周波電源90は、整合器88を介して上部電極34に接続されていてもよい。 The plasma processing apparatus 1 has a first high frequency power supply 90 and a second high frequency power supply 48. The first high frequency power source 90 is a power source that generates a first high frequency power (hereinafter, also referred to as “HF power”). The first high frequency power has a frequency suitable for plasma generation. The frequency of the first high frequency power is, for example, a frequency within the range of 27 MHz to 100 MHz. The first high frequency power supply 90 is connected to the base 16a via a matching unit 88 and a power supply line 89. The matching device 88 has a circuit for matching the output impedance of the first high-frequency power supply 90 and the load-side (base 16a side) impedance. The first high frequency power supply 90 may be connected to the upper electrode 34 via the matching unit 88.

第2の高周波電源48は、第2の高周波電力(以下、「LFパワー」ともいう。)を発生する電源である。第2の高周波電力は、第1の高周波電力の周波数よりも低い周波数を有する。第1の高周波電力と共に第2の高周波電力が用いられる場合には、第2の高周波電力はウェハWにイオンを引き込むためのバイアス用の高周波電力として用いられる。第2の高周波電力の周波数は、例えば400kHz〜13.56MHzの範囲内の周波数である。第2の高周波電源48は、整合器46及び給電ライン47を介して基台16aに接続されている。整合器46は、第2の高周波電源48の出力インピーダンスと負荷側(基台16a側)のインピーダンスを整合させるための回路を有する。 The second high frequency power supply 48 is a power supply that generates a second high frequency power (hereinafter, also referred to as “LF power”). The second high frequency power has a frequency lower than the frequency of the first high frequency power. When the second high frequency power is used together with the first high frequency power, the second high frequency power is used as the bias high frequency power for attracting ions to the wafer W. The frequency of the second high frequency power is, for example, a frequency within the range of 400 kHz to 13.56 MHz. The second high frequency power supply 48 is connected to the base 16a via a matching unit 46 and a power supply line 47. The matching unit 46 has a circuit for matching the output impedance of the second high-frequency power supply 48 and the load side (base 16a side) impedance.

なお、第1の高周波電力を用いずに、第2の高周波電力を用いて、即ち、単一の高周波電力のみを用いてプラズマを生成してもよい。この場合には、第2の高周波電力の周波数は、13.56MHzよりも大きな周波数、例えば40MHzであってもよい。プラズマ処理装置1は、第1の高周波電源90及び整合器88を備えなくてもよい。かかる構成により、載置台16は下部電極としても機能する。また、上部電極34は、ガスを供給するシャワーヘッドとしても機能する。 The plasma may be generated using the second high frequency power, that is, using only the single high frequency power, without using the first high frequency power. In this case, the frequency of the second high frequency power may be a frequency higher than 13.56 MHz, for example 40 MHz. The plasma processing apparatus 1 may not include the first high frequency power supply 90 and the matching device 88. With this configuration, the mounting table 16 also functions as a lower electrode. The upper electrode 34 also functions as a shower head that supplies gas.

第2の可変電源50は上部電極34と接続し、直流電圧を上部電極34に印加する。第1の可変電源55はエッジリング24と接続し、直流電圧をエッジリング24に印加する。なお、第1の可変電源55は、外周部材に電圧を印加する第1の電源の一例である。第2の可変電源50は、上部電極34に電圧を印加する第2の電源の一例である。 The second variable power source 50 is connected to the upper electrode 34 and applies a DC voltage to the upper electrode 34. The first variable power supply 55 is connected to the edge ring 24 and applies a DC voltage to the edge ring 24. The first variable power source 55 is an example of a first power source that applies a voltage to the outer peripheral member. The second variable power source 50 is an example of a second power source that applies a voltage to the upper electrode 34.

排気装置84は、排気管82と接続する。排気装置84は、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有し、チャンバ10の底部に形成された排気口80から排気管82を通して排気を行い、チャンバ10内を所望の真空度に減圧する。また、排気装置84は、図示しないチャンバ10内の圧力を計測する圧力計の値を用いながら、チャンバ10内の圧力を一定に制御する。搬入出口85はチャンバ10の側壁に設けられている。ゲートバルブ86の開閉により搬入出口85からウェハWを搬入出する。 The exhaust device 84 is connected to the exhaust pipe 82. The exhaust device 84 has a vacuum pump such as a turbo molecular pump, and exhausts air from an exhaust port 80 formed at the bottom of the chamber 10 through an exhaust pipe 82 to reduce the pressure in the chamber 10 to a desired degree of vacuum. Further, the exhaust device 84 controls the pressure inside the chamber 10 to be constant while using the value of a pressure gauge that measures the pressure inside the chamber 10 (not shown). The carry-in/out port 85 is provided on the side wall of the chamber 10. The wafer W is loaded and unloaded through the loading/unloading port 85 by opening/closing the gate valve 86.

バッフル板83は、インシュレータリング26とチャンバ10の側壁の間に環状に設けられる。バッフル板83は、複数の貫通孔を有し、アルミニウムで形成され、その表面はY等のセラミックスで被覆されている。 The baffle plate 83 is provided annularly between the insulator ring 26 and the side wall of the chamber 10. The baffle plate 83 has a plurality of through holes, is made of aluminum, and its surface is covered with ceramics such as Y 2 O 3 .

かかる構成のプラズマ処理装置1においてプラズマエッチング処理等の所定のプラズマ処理を行う際には、ゲートバルブ86を開き、搬入出口85を介してウェハWをチャンバ10内に搬入し、載置台16の上に載置し、ゲートバルブ86を閉じる。処理ガスをチャンバ10の内部へ供給し、チャンバ10内を排気装置84により排気する。 When performing a predetermined plasma processing such as plasma etching processing in the plasma processing apparatus 1 having such a configuration, the gate valve 86 is opened, the wafer W is loaded into the chamber 10 through the loading/unloading port 85, and the wafer W is placed on the mounting table 16. Then, the gate valve 86 is closed. The processing gas is supplied to the inside of the chamber 10, and the inside of the chamber 10 is exhausted by the exhaust device 84.

第1の高周波電力及び第2の高周波電力を載置台16に印加する。電源22から直流電圧を第1の電極20aに印加し、ウェハWを載置台16に吸着させる。なお、直流電圧を第2の可変電源50から上部電極34に印加してもよい。 The first high frequency power and the second high frequency power are applied to the mounting table 16. A DC voltage is applied from the power supply 22 to the first electrode 20a, and the wafer W is attracted to the mounting table 16. The DC voltage may be applied to the upper electrode 34 from the second variable power source 50.

プラズマ処理空間に生成されたプラズマ中のラジカルやイオンによってウェハWの被処理面にエッチング等のプラズマ処理が施される。 Plasma processing such as etching is performed on the surface to be processed of the wafer W by radicals and ions in the plasma generated in the plasma processing space.

プラズマ処理装置1には、装置全体の動作を制御する制御部200が設けられている。制御部200に設けられたCPUは、ROM及びRAM等のメモリに格納されたレシピに従って、エッチング等の所望のプラズマ処理を実行する。レシピには、プロセス条件に対する装置の制御情報であるプロセス時間、圧力(ガスの排気)、第1の高周波電力及び第2の高周波電力や電圧、各種ガス流量が設定されてもよい。また、レシピには、チャンバ内温度(上部電極温度、チャンバの側壁温度、ウェハW温度、静電チャック温度等)、チラーから出力される冷媒の温度などが設定されてもよい。なお、これらのプログラムや処理条件を示すレシピは、ハードディスクや半導体メモリに記憶されてもよい。また、レシピは、CD−ROM、DVD等の可搬性のコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体に収容された状態で所定位置にセットされ、読み出されるようにしてもよい。 The plasma processing apparatus 1 is provided with a control unit 200 that controls the operation of the entire apparatus. The CPU provided in the control unit 200 executes a desired plasma processing such as etching according to a recipe stored in a memory such as a ROM and a RAM. In the recipe, process time, pressure (gas exhaust), first high-frequency power and second high-frequency power and voltage, and various gas flow rates, which are device control information for process conditions, may be set. Further, the temperature in the chamber (upper electrode temperature, chamber side wall temperature, wafer W temperature, electrostatic chuck temperature, etc.), the temperature of the coolant output from the chiller, etc. may be set in the recipe. The programs and the recipes indicating the processing conditions may be stored in the hard disk or the semiconductor memory. Alternatively, the recipe may be set at a predetermined position and read while being stored in a portable computer-readable storage medium such as a CD-ROM or a DVD.

[堆積工程及びスパッタ工程]
近年、例えば、堆積性のエッチングと非堆積性のエッチングとを所定の回数繰り返し行うALE(Atomic Layer Etching)の技術等において堆積量の制御が重要になっている。特に載置台16の温度を、例えば−数十℃〜−百数十℃程度に制御し、エッチングを行う極低温エッチングでは、エッチングにより生成される副生成物の堆積量は増加する。よって、極低温エッチングでは、ウェハ上に堆積する副生成物の堆積量を制御することがより重要になる。
[Deposition process and sputtering process]
In recent years, for example, in the ALE (Atomic Layer Etching) technique in which deposition etching and non-deposition etching are repeated a predetermined number of times, the control of the deposition amount has become important. In particular, in cryogenic etching in which the temperature of the mounting table 16 is controlled to, for example, about −several tens of degrees Celsius to −hundreds of several tens of degrees Celsius, the amount of by-products deposited by etching increases. Therefore, in the cryogenic etching, it is more important to control the amount of by-products deposited on the wafer.

以下では、図2を用いて、エッチング処理により副生成物を堆積する工程と、副生成物を堆積しながらスパッタする工程について説明する。図2は、堆積工程及びスパッタ工程を説明するための図である。 Hereinafter, a step of depositing a by-product by an etching process and a step of sputtering while depositing the by-product will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining the deposition process and the sputtering process.

例えば、ウェハW上の酸化シリコンから構成された領域をエッチングし、該領域上に炭素を含む堆積物を形成する堆積工程がある。この堆積工程では、処理ガス供給源66から炭素を含むC等のフロロカーボンガスや、CH等のハイドロカーボンガスの処理ガスが供給される。処理ガスは、CH等のハイドロフロロカーボンガスでもよい。処理ガスには、不活性ガスが含まれてもよい。以下では、不活性ガスとしてアルゴンガスが含まれるとする。 For example, there is a deposition step of etching a region formed of silicon oxide on the wafer W and forming a deposit containing carbon on the region. In this deposition step, the processing gas supply source 66 supplies a processing gas such as a fluorocarbon gas containing carbon such as C 4 F 8 or a hydrocarbon gas such as CH 4 . The processing gas may be a hydrofluorocarbon gas such as CH 2 F 2 . The processing gas may include an inert gas. In the following, it is assumed that argon gas is contained as the inert gas.

処理ガスは、第1の高周波電力及び第2の高周波電力によりプラズマとなる。プラズマには、図2に示すように、例えば、CHxラジカル(CHx*)、CyFzラジカル(CyFz*)等のラジカル102及びアルゴンイオン(Ar+ )101が含まれる。 The processing gas becomes plasma by the first high frequency power and the second high frequency power. As shown in FIG. 2, the plasma contains radicals 102 such as CHx radicals (CHx * ) and CyFz radicals (CyFz * ), and argon ions (Ar + ) 101, for example.

ここで、図2(a)は、エッジリング24に直流電圧を印加していない場合であり、図2(b)は、エッジリング24に直流電圧を印加している場合である。アルゴンイオン101には異方性があり、図2(a)では、矢印A1に示すように第2の高周波電力が印加されている載置台16へ向かって移動し、ウェハW上の酸化シリコンのエッチングに寄与する。ラジカル102は、ウェハW上にて等方的に作用する。これにより、エッチング処理時に生成された炭素を含む副生成物がウェハW上に堆積する。プロセス中、エッジリング24は、プラズマに晒される。これにより、炭素を含む副生成物は、ウェハW上だけでなくエッジリング24上にも堆積する(図2(a)のd)。 Here, FIG. 2A shows a case where no DC voltage is applied to the edge ring 24, and FIG. 2B shows a case where a DC voltage is applied to the edge ring 24. The argon ion 101 has anisotropy, and in FIG. 2A, the argon ion 101 moves toward the mounting table 16 to which the second high-frequency power is applied, as shown by an arrow A1, to remove the silicon oxide on the wafer W. Contributes to etching. The radicals 102 act isotropically on the wafer W. As a result, a by-product containing carbon generated during the etching process is deposited on the wafer W. During the process, the edge ring 24 is exposed to the plasma. As a result, the by-product containing carbon is deposited not only on the wafer W but also on the edge ring 24 (d in FIG. 2A).

エッジリング24上に炭素を含む副生成物が堆積した状態で、例えば堆積性のエッチングから非堆積性のエッチングが順に又は交互に行われると、エッジリング24上の堆積物の影響でプラズマに偏りが生じ、エッチングが適正に行われない場合がある。そこで、第1の可変電源55からエッジリング24に直流電圧を印加して、図2(b)の矢印A2に示すように、プラズマ中のアルゴンイオン101をエッジリング24に引き込み、エッジリング24上をスパッタする。これにより、エッジリング24の上に堆積した炭素を含む副生成物がスパッタされ、除去される。 When a by-product containing carbon is deposited on the edge ring 24, for example, when the deposition etching and the non-deposition etching are sequentially or alternately performed, the deposition on the edge ring 24 affects the plasma. May occur and etching may not be performed properly. Therefore, a DC voltage is applied from the first variable power source 55 to the edge ring 24, and the argon ions 101 in the plasma are drawn into the edge ring 24 as shown by an arrow A2 in FIG. Sputter. As a result, the by-product containing carbon deposited on the edge ring 24 is sputtered and removed.

しかしながら、常に、エッジリング24に直流電圧を印加すると、直流電圧を印加しない場合と比べてエッジリング24の消耗が早くなる。エッジリング24が新品の場合、エッジリング24の上面とウェハWの上面とは同じ高さである。これに対して、エッジリング24が消耗すると、エッジリング24の厚さが薄くなって、エッジリング24の上面がウェハWの上面よりも低くなる。この結果、エッジリング24上のシースとウェハW上のシースの間に段差が生じる。 However, when a DC voltage is always applied to the edge ring 24, the edge ring 24 is worn faster than when the DC voltage is not applied. When the edge ring 24 is new, the upper surface of the edge ring 24 and the upper surface of the wafer W have the same height. On the other hand, when the edge ring 24 is consumed, the thickness of the edge ring 24 becomes thin, and the upper surface of the edge ring 24 becomes lower than the upper surface of the wafer W. As a result, a step is formed between the sheath on the edge ring 24 and the sheath on the wafer W.

この段差により、ウェハWのエッジ部においてイオンの照射角度が斜めになり、ウェハW上に形成した凹部の形状が斜めになるチルティングが発生する。よって、チルティングが生じないようにエッジリング24の消耗を抑制し、かつ、エッジリング24の上の堆積物を除去することが望ましい。そこで、本実施形態に係るプラズマ処理装置1では、エッジリング24の消耗を抑制しながらエッジリング24の上の堆積物を除去する処理方法を提供する。そのために、本実施形態では、エッジリング24上のエッチング処理時に生成された堆積物の堆積状態をモニタし、堆積状態に応じてエッジリング24に直流電圧を印加するか否かを制御する。なお、堆積物の堆積状態とは、例えば、堆積量に限られず、堆積膜の厚さ又は堆積膜の被覆率でもよい。 Due to this step, the irradiation angle of the ions becomes oblique at the edge portion of the wafer W, and tilting occurs in which the shape of the concave portion formed on the wafer W becomes oblique. Therefore, it is desirable to suppress the wear of the edge ring 24 so that the tilting does not occur and to remove the deposit on the edge ring 24. Therefore, the plasma processing apparatus 1 according to the present embodiment provides a processing method for removing deposits on the edge ring 24 while suppressing the wear of the edge ring 24. Therefore, in the present embodiment, the deposition state of deposits generated during the etching process on the edge ring 24 is monitored, and whether or not a DC voltage is applied to the edge ring 24 is controlled according to the deposition state. The deposit state of the deposit is not limited to the amount of deposit, but may be the thickness of the deposited film or the coverage of the deposited film.

[堆積状態のモニタ]
次に、エッジリング24上の堆積物の厚さをモニタする方法について、図3を参照しながら説明する。図3は、エッジリングの堆積状態のモニタ方法の一例を示す図である。本モニタ方法では、第1の可変電源55とエッジリング24とを接続する給電ラインに電流計100を接続する。そして、第1の可変電源55に所定の直流電圧Vdcを印加したときにエッジリング24とプラズマとの間のプラズマシースに電位差Vdcが生じ、これによってエッジリング24に引き込まれたイオンの量に応じて電流計100に流れる電流値iを測定する。
[Deposition status monitor]
Next, a method for monitoring the thickness of the deposit on the edge ring 24 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example of a method of monitoring the deposition state of the edge ring. In the present monitoring method, the ammeter 100 is connected to the power supply line that connects the first variable power supply 55 and the edge ring 24. Then, when a predetermined DC voltage Vdc is applied to the first variable power source 55, a potential difference Vdc is generated in the plasma sheath between the edge ring 24 and the plasma, which causes a potential difference Vdc depending on the amount of ions drawn into the edge ring 24. The current value i flowing through the ammeter 100 is measured.

図3(a)に示すように、エッジリング24上に堆積物が存在しない場合、第1の可変電源55からエッジリング24に直流電圧を印加したときに電流計100に流れる電流値iは、プラズマシースの抵抗成分をRsとしたとき、i=Vdc/Rs・・・(1)と算出される。 As shown in FIG. 3A, when there is no deposit on the edge ring 24, the current value i 1 flowing through the ammeter 100 when the DC voltage is applied from the first variable power source 55 to the edge ring 24 is , When the resistance component of the plasma sheath is Rs, i 1 =Vdc/Rs (1) is calculated.

一方、図3(b)に示すように、エッジリング24上に堆積物dが存在する場合、抵抗成分は、堆積物dによる抵抗成分Rdを加えて合計抵抗成分(Rs'+Rd)となる。よって、エッジリング24に直流電圧Vdcを印加したときに電流計100に流れる電流値iは、i=Vdc/(Rs'+Rd)・・・(2)と算出される。 On the other hand, as shown in FIG. 3B, when the deposit d is present on the edge ring 24, the resistance component becomes a total resistance component (Rs′+Rd) by adding the resistance component Rd due to the deposit d. Therefore, the current value i 2 flowing through the ammeter 100 when the DC voltage Vdc is applied to the edge ring 24 is calculated as i 2 =Vdc/(Rs′+Rd) (2).

堆積物dの抵抗成分Rdは、エッジリング24の抵抗成分Rs、Rs'と比較して十分に大きいため、Rd>>Rsとすると、式(1)及び式(2)からi<<iとなり、エッジリング24に堆積物が堆積することで電流値iが減少することが予測される。よって、エッジリングの堆積物の量と電流値iとの相関関係のデータを予め収集してメモリに記憶しておくことで、プラズマ処理中に電流値iをモニタすることでエッジリング24上の堆積物の有無を判定できる。 Since the resistance component Rd of the deposit d is sufficiently larger than the resistance components Rs and Rs′ of the edge ring 24, if Rd>>Rs, then i 2 <<i from equations (1) and (2) It becomes 1 and it is predicted that the current value i decreases due to the accumulation of deposits on the edge ring 24. Therefore, by collecting the data of the correlation between the amount of the deposit on the edge ring and the current value i in advance and storing it in the memory, the current value i on the edge ring 24 can be monitored by monitoring the current value i during the plasma processing. The presence or absence of deposits can be determined.

例えば、電流値iをモニタすることでエッジリング24上の堆積膜の被覆率との相関情報を算出し、図4のグラフに一例を示すように、エッジリングの堆積膜の被覆率と電流値iとの相関関係のデータを予め用意してもよい。これにより、エッジリング24の電圧印加のタイミングを電流値iから判定することができる。 For example, the correlation value with the coverage of the deposited film on the edge ring 24 is calculated by monitoring the current value i, and as shown in the graph of FIG. 4, an example is shown. Data of the correlation with i may be prepared in advance. This makes it possible to determine the voltage application timing of the edge ring 24 from the current value i.

図4に示す閾値I及び閾値Iは、エッジリング24上をスパッタするタイミングとして予め設定されている。閾値Iは、閾値Iよりも大きい値に設定されている。ただし、閾値I又は閾値Iのみが予め設定されてもよい。例えば、電流値iが閾値I以下になったときに、エッジリング24上の堆積膜の被覆率が所定以上になったと判定し、エッジリングへの直流電圧の印加を開始してもよい。この場合、電流値iが閾値Iよりも大きくなったときに、エッジリング24上の堆積膜の被覆率が所定未満になったと判定し、エッジリング24への直流電圧の印加を停止してもよい。 The threshold I 1 and the threshold I 2 shown in FIG. 4 are set in advance as the timing of sputtering on the edge ring 24. The threshold I 1 is set to a value larger than the threshold I 2 . However, only the threshold I 1 or the threshold I 2 may be set in advance. For example, when the current value i becomes equal to or lower than the threshold value I 1 , it may be determined that the coverage of the deposited film on the edge ring 24 becomes equal to or higher than a predetermined value, and the application of the DC voltage to the edge ring may be started. In this case, when the current value i becomes larger than the threshold value I 1 , it is determined that the coverage of the deposited film on the edge ring 24 is less than the predetermined value, and the application of the DC voltage to the edge ring 24 is stopped. Good.

エッジリングへの直流電圧の印加は、オン・オフの2値に限られない。例えば、エッジリングへの直流電圧の印加を低(Low)・高(High)に制御してもよい。例えば、電流値iが閾値I以下になったときに、エッジリングへの直流電圧の印加を低に制御してもよい。そして、電流値iが閾値I以下になったときに、エッジリングへの直流電圧の印加を高に制御してもよい。また、電流値iが閾値Iよりも大きくなったときに、エッジリングへの直流電圧の印加を停止してもよい。 The application of the DC voltage to the edge ring is not limited to the binary value of on/off. For example, the application of the DC voltage to the edge ring may be controlled to be low (Low) and high (High). For example, the application of the DC voltage to the edge ring may be controlled to be low when the current value i becomes equal to or less than the threshold value I 1 . Then, when the current value i becomes equal to or less than the threshold value I 2 , the application of the DC voltage to the edge ring may be controlled to be high. Further, the application of the DC voltage to the edge ring may be stopped when the current value i becomes larger than the threshold value I 1 .

なお、エッジリング24上の堆積物をモニタする方法は、図3に示す方法に限られない。例えば、エッジリング24に光を照射し、その反射光をモニタすることで、エッジリング24上の堆積物の厚さを判定できる。また、それ以外の公知の技術を用いて堆積物の状態をモニタしてもよい。 The method of monitoring the deposit on the edge ring 24 is not limited to the method shown in FIG. For example, the thickness of the deposit on the edge ring 24 can be determined by irradiating the edge ring 24 with light and monitoring the reflected light. In addition, the state of the deposit may be monitored using other known techniques.

[電圧印加制御処理]
次に、図5を参照しながら、一実施形態に係るエッジリングの電圧印加制御処理について説明する。図5は、電圧印加制御処理の一例を示すフローチャートである。本処理は、制御部200により制御される。なお、制御部200にエッジリングの電圧印加制御処理方法を実行させるプログラムは、制御部200のメモリに格納されており、CPUによりメモリから読み出されて実行される。
[Voltage application control process]
Next, the voltage application control process of the edge ring according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing an example of the voltage application control process. This processing is controlled by the control unit 200. A program that causes the control unit 200 to execute the edge ring voltage application control processing method is stored in the memory of the control unit 200, and is read from the memory by the CPU and executed.

なお、電圧印加制御処理は、プラズマ処理装置1において炭素を含む処理ガスのプラズマが生成され、ウェハW及びエッジリング24が処理ガスのプラズマに晒されている間、実行される。 The voltage application control process is executed while the plasma of the processing gas containing carbon is generated in the plasma processing apparatus 1 and the wafer W and the edge ring 24 are exposed to the plasma of the processing gas.

本処理が開始されると、制御部200は、第1の可変電源55に接続された電流計100により電流値iを取得する(ステップS11)。次に、制御部200は、電流値iが予め定められた閾値I以下であるかを判定する(ステップS12)。 When this process is started, the control unit 200 acquires the current value i by the ammeter 100 connected to the first variable power source 55 (step S11). Next, the control unit 200 determines whether the current value i is less than or equal to a predetermined threshold value I 1 (step S12).

電流値iが予め定められた閾値I以下である場合、制御部200は、エッジリング24へ直流電圧を印加する(ステップS13)。一方、電流値iが予め定められた閾値Iよりも大きい場合、制御部200は、エッジリング24へ直流電圧を印加しない(ステップS14)。 When the current value i is less than or equal to the predetermined threshold value I 1 , the control unit 200 applies the DC voltage to the edge ring 24 (step S13). On the other hand, when the current value i is larger than the predetermined threshold value I 1 , the control unit 200 does not apply the DC voltage to the edge ring 24 (step S14).

次に、制御部200は、処理を終了するかを判定する(ステップS15)。制御部200は、ステップS15において本処理を終了すると判定するまで、ステップS11に戻り、ステップS11以降の処理を行う。 Next, the control unit 200 determines whether to end the process (step S15). The control unit 200 returns to step S11 and performs the processing of step S11 and subsequent steps until it determines in step S15 that the present processing is to end.

図6は、以上に説明した電圧印加制御による効果の一例を示す図である。図6(a)の横軸はエッジリング24への直流電圧の印加時間を示し、縦軸はエッジリング24の消耗量を示す。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the effect of the voltage application control described above. The horizontal axis of FIG. 6A shows the application time of the DC voltage to the edge ring 24, and the vertical axis shows the amount of wear of the edge ring 24.

図6(a)の線Aは、エッジリング24への直流電圧の印加を連続して行った場合のエッジリング24の消耗量の一例を示す。この場合、エッジリング24への直流電圧の印加時間に対応してエッジリング24が消耗する。 Line A in FIG. 6A shows an example of the amount of wear of the edge ring 24 when the DC voltage is continuously applied to the edge ring 24. In this case, the edge ring 24 is consumed in accordance with the application time of the DC voltage to the edge ring 24.

一方、図6(a)の線Bは、本実施形態に係る電圧印加制御により図6(b)に示すように、エッジリング24へ断続的に直流電圧を印加した場合のエッジリング24の消耗量の一例を示す。この場合、エッジリング24への直流電圧の印加を不連続に行っているため、直流電圧を連続的に印加した線Aと比べエッジリング24の消耗量を低減できる。これにより、エッジリング24の消耗量を最小化することができる。 On the other hand, the line B in FIG. 6A shows wear of the edge ring 24 when a DC voltage is intermittently applied to the edge ring 24 as shown in FIG. 6B by the voltage application control according to the present embodiment. An example of the amount is shown. In this case, since the DC voltage is applied discontinuously to the edge ring 24, the amount of wear of the edge ring 24 can be reduced as compared with the line A to which the DC voltage is continuously applied. As a result, the amount of wear of the edge ring 24 can be minimized.

[エッチングレートの変動]
以上から、エッジリング24へ断続的に直流電圧を印加することで、エッジリング24の消耗量を減らすことができることわかった。しかしながら、エッジリング24へ直流電圧を印加すると、ウェハWのプロセス特性に影響を与える。
[Variation of etching rate]
From the above, it was found that the wear amount of the edge ring 24 can be reduced by intermittently applying the DC voltage to the edge ring 24. However, applying a DC voltage to the edge ring 24 affects the process characteristics of the wafer W.

図7は、エッジリング24に直流電圧を印加し、ウェハWにプラズマエッチング処理を施したときの実験結果の一例を示す。この実験におけるプロセス条件を以下に示す。 FIG. 7 shows an example of an experimental result when a DC voltage is applied to the edge ring 24 and the wafer W is subjected to the plasma etching process. The process conditions in this experiment are shown below.

<プロセス条件>
ガス CFガス、Cガス、Nガス
HFパワー 一定値
LFパワー 一定値
図7の横軸は、エッジリングに印加する直流電圧(エッジリングDC電圧)を示し、縦軸は、ウェハWの中央部(センタ)のエッチングレート(E/R)を示す。これによれば、エッジリング24に直流電圧を印加することにより、ウェハWの中央部のエッチングレートが上昇し、エッジリング24に印加する直流電圧が大きくなるほど、エッチングレートが高くなることがわかった。
<Process conditions>
Gas CF 4 gas, C 4 F 8 gas, N 2 gas HF power constant value LF power constant value In FIG. 7, the horizontal axis represents the DC voltage applied to the edge ring (edge ring DC voltage), and the vertical axis represents the wafer. The etching rate (E/R) at the center of W is shown. According to this, it is found that by applying a DC voltage to the edge ring 24, the etching rate of the central portion of the wafer W increases, and the higher the DC voltage applied to the edge ring 24, the higher the etching rate. ..

さらに、図8では、HFパワー及びLFパワーを3段階に変えてプラズマエッチング処理を行った。HFパワー及びLFパワー以外のプロセス条件は、図7のプロセス条件と同じである。 Further, in FIG. 8, the plasma etching process was performed by changing the HF power and the LF power in three stages. The process conditions other than the HF power and the LF power are the same as the process conditions of FIG. 7.

図8に示す線Bは、HFパワー及びLFパワーを、説明の便宜上、基準パワーとして「中」とした場合のエッチングレートの結果である。線Aは、HFパワー及びLFパワーを基準パワーよりも高く設定した場合のエッチングレートの結果である。線Cは、HFパワー及びLFパワーを基準パワーよりも低く設定した場合のエッチングレートの結果である。 A line B shown in FIG. 8 is a result of the etching rate when the HF power and the LF power are set to “medium” as the reference power for convenience of description. Line A shows the result of the etching rate when the HF power and the LF power are set higher than the reference power. Line C is the result of the etching rate when the HF power and the LF power are set lower than the reference power.

この結果によれば、HFパワー及びLFパワーを上記3段階に変動させたいずれの場合にも、エッチングレートが上昇する傾向は同じであった。つまり、エッジリング24に直流電圧を印加した場合には、ウェハWの中央部のエッチングレートが上昇し、エッチングレートの制御性が悪くなることがわかった。 According to this result, the tendency of the etching rate to increase was the same in all cases where the HF power and the LF power were changed in the above three stages. That is, it was found that when a DC voltage was applied to the edge ring 24, the etching rate at the central portion of the wafer W increased and the controllability of the etching rate deteriorated.

[HFパワー及びLFパワーの補正]
そこで、エッジリング24に印加する直流電圧と、エッチングレートと、HFパワー及びLFパワーとの関係から、エッジリング24に直流電圧を印加しなかった場合に対して、印加した場合のウェハWの中央部におけるエッチングレートのシフト量を予測した。そして、得られたエッチングレートのシフト量に対して、当該エッチングレートをシフトさせないための近似式を算出し、近似式からHFパワーの補正値及びLFパワーの補正値を求めた。
[Correction of HF power and LF power]
Therefore, from the relationship between the DC voltage applied to the edge ring 24, the etching rate, and the HF power and the LF power, the center of the wafer W when the DC voltage is applied to the edge ring 24 is compared with the case where the DC voltage is not applied. The shift amount of the etching rate in the part was predicted. Then, with respect to the obtained shift amount of the etching rate, an approximate expression for not shifting the etching rate was calculated, and the HF power correction value and the LF power correction value were obtained from the approximate expression.

これによれば、エッジリング24に直流電圧を印加したときに、プラズマ処理中に印加するHFパワー及びLFパワーをHFパワーの補正値及びLFパワーの補正値により補正することで、ウェハWの中央部のエッチングレートのシフトを抑えることができる。これにより、エッチングレートの面内均一性又は制御性を高め、エッジリング24に電圧を印加したときのウェハWに対するプロセス特性の低下を防ぐことができる。 According to this, when a DC voltage is applied to the edge ring 24, the HF power and the LF power applied during the plasma processing are corrected by the correction value of the HF power and the correction value of the LF power, so that the center of the wafer W is corrected. It is possible to suppress the shift of the etching rate of the part. Thereby, the in-plane uniformity or controllability of the etching rate can be improved, and the deterioration of the process characteristics for the wafer W when a voltage is applied to the edge ring 24 can be prevented.

図9(a)の横軸はウェハの枚数であり、縦軸はウェハWの中央部のエッチングレートである。図9(a)中の「実測値」は、実験計画法を用いてウェハ毎にプロセスパラメータを変えてウェハWの中央部のエッチングレートを測定した結果である。 The horizontal axis of FIG. 9A is the number of wafers, and the vertical axis is the etching rate of the central portion of the wafer W. The “actual measurement value” in FIG. 9A is the result of measuring the etching rate of the central portion of the wafer W by changing the process parameter for each wafer using the experimental design method.

図9(a)中の「評価値(計算値)」は、「実測値」から多変量解析を用いて、プロセスパラメータに対するウェハWの中央部のエッチングレートの関係を示す近似式を求め、「実測値」と同様にウェハ毎にプロセスパラメータを変えてウェハWの中央部のエッチングレートを算出した結果である。これによれば、「評価値」が「実測値」とほぼ同じになったため、近似式の精度は高いものと言える。 The “evaluation value (calculated value)” in FIG. 9A is obtained from “measured value” by using multivariate analysis to obtain an approximate expression indicating the relationship between the process parameter and the etching rate of the central portion of the wafer W. This is the result of calculating the etching rate of the central portion of the wafer W by changing the process parameter for each wafer similarly to the “actually measured value”. According to this, since the “evaluation value” is almost the same as the “measured value”, it can be said that the accuracy of the approximate expression is high.

図9(b)は、「実測値」から求められた近似式から、ウェハWの中央部のエッチングレートが同一であるときのエッジリング24に印加する電圧とHFパワー及びLFパワーの補正値との相関を算出した相関情報である。 FIG. 9B shows the voltage applied to the edge ring 24 and the correction values of the HF power and the LF power when the etching rate of the central portion of the wafer W is the same, from the approximate expression obtained from the “measured value”. It is the correlation information which calculated the correlation of.

これにより、本実施形態に係るHFパワー及びLFパワーの補正によってエッジリング24に直流電圧を印加した場合であっても、ウェハWの中央部におけるエッチングレートがシフトせず、エッチングレートの制御性を確保できる。 As a result, even when a DC voltage is applied to the edge ring 24 by the correction of the HF power and the LF power according to the present embodiment, the etching rate in the central portion of the wafer W does not shift, and the controllability of the etching rate is improved. Can be secured.

なお、図9(b)は、HFパワー及びLFパワーを同一比率で変化させた場合のエッジリングの印加電圧と、HFパワー及びLFパワーとの相関関係を示すが、HFパワー及びLFパワーは、同一比率で変化させることに限られない。 Note that FIG. 9B shows the correlation between the applied voltage of the edge ring and the HF power and the LF power when the HF power and the LF power are changed at the same ratio. The HF power and the LF power are It is not limited to changing at the same ratio.

[プロセスパラメータの補正]
なお、使用する近似式は、実測値に近似する式であれば、一次関数を用いた近似式であってもよいし、それ以外の関数(二次関数等)を用いた近似式であってもよい。HFパワー及びLFパワーに対して、かかる近似式を用いた補正を行うことで、ウェハWの中央部のエッチングレートを変化させずに、ウェハWのプロセス特性の面内均一性を確保することができる。
[Correction of process parameters]
The approximation formula used may be an approximation formula using a linear function as long as it is a formula approximating an actual measurement value, or an approximation formula using another function (quadratic function or the like). Good. By correcting the HF power and the LF power using such an approximate expression, it is possible to secure the in-plane uniformity of the process characteristics of the wafer W without changing the etching rate of the central portion of the wafer W. it can.

エッジリング24に印加する直流電圧の変動値(差分)に対して、どれだけHFパワー及びLFパワーを補正すべきかは、近似式により求められる。よって、その相関情報を制御部200のメモリに予め記憶しておく。 How much the HF power and the LF power should be corrected with respect to the fluctuation value (difference) of the DC voltage applied to the edge ring 24 can be obtained by an approximate expression. Therefore, the correlation information is stored in the memory of the control unit 200 in advance.

例えば、図9(b)に示すグラフでは、横軸の第1の可変電源55の最大出力値(エッジリングDC電圧として表記)に対するエッジリング24に印加する直流電圧の割合に対して、縦軸(左)はエッジリング24に印加しないときのHFパワーの設定値からの補正する割合を示し、縦軸(右)はエッジリング24に印加しないときのLFパワーの設定値からの補正する割合を示す。 For example, in the graph shown in FIG. 9B, the ratio of the DC voltage applied to the edge ring 24 to the maximum output value (expressed as the edge ring DC voltage) of the first variable power supply 55 on the horizontal axis is plotted against the vertical axis. (Left) shows the correction rate from the set value of the HF power when not applied to the edge ring 24, and the vertical axis (right) shows the correction rate from the set value of the LF power when not applied to the edge ring 24. Show.

この例では、エッジリング24に印加する直流電圧を「30%」増やすと、HFパワーを設定値から「12.5%」減算し、LFパワーを設定値から「12.5%」減算する。そして、補正後のHFパワー及び補正後のLFパワーを印加する。 In this example, when the DC voltage applied to the edge ring 24 is increased by "30%", the HF power is subtracted from the set value by "12.5%" and the LF power is subtracted from the set value by "12.5%". Then, the corrected HF power and the corrected LF power are applied.

このようにして、エッジリング24に印加する直流電圧又はその変動分に応じてHFパワー及びLFパワーを補正することで、エッジリング24に直流電圧を印加した場合であっても、ウェハWの中央部のエッチングレートの上昇を抑えることができる。これにより、エッジリング24に印加する直流電圧によりウェハWのエッジ部のチルティングの発生を抑えつつ、エッチングレートの制御性を高めることができる。 In this way, the HF power and the LF power are corrected according to the DC voltage applied to the edge ring 24 or the variation thereof, so that even if the DC voltage is applied to the edge ring 24, the center of the wafer W is It is possible to suppress an increase in the etching rate of the part. As a result, the controllability of the etching rate can be improved while suppressing the occurrence of tilting of the edge portion of the wafer W by the DC voltage applied to the edge ring 24.

なお、本実施形態では、エッジリング24に印加する直流電圧又はその変動分に応じてHFパワー及びLFパワーを補正したが、エッジリング24に印加する直流電圧に応じて補正するプロセスパラメータは、HFパワー及びLFパワーに限られない。補正するプロセスパラメータは、生成されるプラズマ密度が変動するプロセス条件であれば、どのようなパラメータであってもよい。補正するプロセスパラメータは、例えばエッチングレートが変動するプロセス条件であってもよい。 In the present embodiment, the HF power and the LF power are corrected according to the DC voltage applied to the edge ring 24 or its variation, but the process parameter corrected according to the DC voltage applied to the edge ring 24 is HF. It is not limited to power and LF power. The process parameter to be corrected may be any parameter as long as it is a process condition in which the generated plasma density varies. The process parameter to be corrected may be a process condition in which the etching rate changes, for example.

例えば、補正するプロセスパラメータは、LFパワーのみでもよいし、HFパワーのみでもよい。補正するプロセスパラメータは、第2の可変電源50から上部電極34に印加する直流電圧であってもよいし、処理ガス供給源66から供給するガスの種類及び/又はガスの流量であってもよいし、チャンバ10内の圧力であってもよい。 For example, the process parameter to be corrected may be only the LF power or the HF power. The process parameter to be corrected may be the DC voltage applied from the second variable power source 50 to the upper electrode 34, or the type and/or the flow rate of the gas supplied from the processing gas supply source 66. However, the pressure in the chamber 10 may be used.

つまり、プロセスパラメータは、第1の高周波電源90から印加される第1の周波数の高周波電力、第2の高周波電源48から印加される第1の周波数よりも低い第2の周波数の高周波電力、チャンバ10内に供給するガス、チャンバ10内の圧力、及び、第2の可変電源50から上部電極34に印加する電圧の少なくともいずれかであり得る。 That is, the process parameters are the high frequency power of the first frequency applied from the first high frequency power supply 90, the high frequency power of the second frequency lower than the first frequency applied from the second high frequency power supply 48, the chamber. It may be at least one of a gas supplied into the chamber 10, a pressure in the chamber 10, and a voltage applied from the second variable power source 50 to the upper electrode 34.

[処理方法及び補正処理]
最後に、一実施形態に係る制御部200が行う処理方法及び補正処理について、図10及び図11を参照して説明する。図10は、一実施形態に係る処理方法の一例を示すフローチャートである。図11は、一実施形態に係る補正処理の一例を示すフローチャートである。なお、制御部200に処理方法及び補正処理方法を実行させるプログラムは、制御部200のメモリに格納されており、CPUによりメモリから読み出されて実行される。
[Processing method and correction processing]
Finally, a processing method and a correction process performed by the control unit 200 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is a flowchart showing an example of the processing method according to the embodiment. FIG. 11 is a flowchart showing an example of the correction process according to the embodiment. A program that causes the control unit 200 to execute the processing method and the correction processing method is stored in the memory of the control unit 200, and is read from the memory by the CPU and executed.

図10に示す処理が開始されると、エッジリングの電圧印加制御処理が実行される(ステップS10)。この電圧印加制御処理は、図5に示すように電流値i(つまり、エッジリング24上の堆積物の状態)によって、エッジリング24に直流電圧を印加するかを判定し、直流電圧を印加するタイミングを制御する。このとき、図5のステップS15の処理を終了するかの判定において、制御部200は、エッジリング24に直流電圧が印加されていると判定したときに、図5の処理を終了すると判定する。 When the process shown in FIG. 10 is started, the edge ring voltage application control process is executed (step S10). In this voltage application control process, as shown in FIG. 5, it is determined whether a DC voltage is applied to the edge ring 24 based on the current value i (that is, the state of the deposit on the edge ring 24), and the DC voltage is applied. Control timing. At this time, in determining whether to end the process of step S15 in FIG. 5, the control unit 200 determines to end the process in FIG. 5 when determining that the DC voltage is applied to the edge ring 24.

図5のエッジリングの電圧印加制御処理が終了すると、図10に戻り、補正処理が実行される(ステップS20)。補正処理の一例について、図11を参照して説明する。本補正処理が開始されると、制御部200は、エッジリング24に印加した直流電圧(DC電圧)の値を取得する(ステップS21)。次に、制御部200は、エッジリング24に印加した直流電圧値のうち、今回の直流電圧値と前回の直流電圧値との差分を算出する(ステップS22)。なお、今回の直流電圧値と前回の直流電圧値の取得間隔は、どのように設定されてもよい。また、今回の直流電圧値と前回の直流電圧値の差分に限られず、今回の直流電圧値と前回又はそれ以前の直流電圧値との差分であってもよい。例えば、今回の直流電圧値と前回及び前々回の直流電圧値の平均値との差分を用いてもよい。 When the voltage application control process of the edge ring in FIG. 5 is completed, the process returns to FIG. 10 and the correction process is executed (step S20). An example of the correction process will be described with reference to FIG. When this correction process is started, the control unit 200 acquires the value of the DC voltage (DC voltage) applied to the edge ring 24 (step S21). Next, the control unit 200 calculates the difference between the current DC voltage value and the previous DC voltage value among the DC voltage values applied to the edge ring 24 (step S22). In addition, the acquisition interval of the current DC voltage value and the previous DC voltage value may be set in any manner. Further, the difference between the current DC voltage value and the previous DC voltage value is not limited, and may be the difference between the current DC voltage value and the previous or previous DC voltage value. For example, the difference between the DC voltage value of this time and the average value of the DC voltage values of the previous time and the time before last may be used.

次に、制御部200は、図9(b)に示すエッジリング24に印加する直流電圧の差分とHFパワー及びLFパワーの補正値との相関情報を記憶したメモリを参照して、直流電圧値の差分に対するHFパワー及びLFパワーの補正値を算出する(ステップS23)。なお、図9(b)の相関情報の例は、エッジリング24に印加する直流電圧とプロセスパラメータの補正値との相関関係を示す情報の一例であり、これに限られない。前記相関情報は、今回の直流電圧値及び前回の直流電圧値の変動分(差分)と、プロセスパラメータの補正値との相関を示す情報でもよいし、今回の直流電圧値とプロセスパラメータの補正値との相関を示す情報であってもよい。後者の場合、ステップS22をスキップし、ステップS3にて、メモリに記憶した相関情報を参照して、ステップS21にて取得した今回の直流電圧値に対するHFパワーの補正値とLFパワーの補正値とを算出すればよい。 Next, the control unit 200 refers to the memory that stores the correlation information between the difference between the DC voltage applied to the edge ring 24 and the correction value of the HF power and the LF power shown in FIG. The correction values of the HF power and the LF power with respect to the difference of are calculated (step S23). Note that the example of the correlation information in FIG. 9B is an example of information indicating the correlation between the DC voltage applied to the edge ring 24 and the correction value of the process parameter, and is not limited to this. The correlation information may be information indicating the correlation between the variation (difference) between the current DC voltage value and the previous DC voltage value and the process parameter correction value, or the current DC voltage value and the process parameter correction value. It may be information indicating a correlation with. In the latter case, step S22 is skipped, the correlation information stored in the memory is referred to in step S3, and the HF power correction value and the LF power correction value for the current DC voltage value acquired in step S21 are set. Should be calculated.

次に、制御部200は、レシピに設定されたHFパワーの設定値から、ステップS23にて算出したHFパワーの補正値を減算し、補正後のHFパワーとする(ステップS24)。また、レシピに設定されたLFパワーの設定値から、ステップS23にて算出したLFパワーの補正値を減算し、補正後のLFパワーとする(ステップS24)。 Next, the control unit 200 subtracts the correction value of the HF power calculated in step S23 from the set value of the HF power set in the recipe to obtain the corrected HF power (step S24). Further, the LF power correction value calculated in step S23 is subtracted from the LF power setting value set in the recipe to obtain the corrected LF power (step S24).

次に、制御部200は、補正後のHFパワーを印加し、補正後のLFパワーを印加する。制御部200は、その他のプロセス条件についてはレシピに設定された設定値に制御し、プラズマ処理を実行し(ステップS25)、本補正処理を終了し、図10に戻り全体の処理を終了する。 Next, the control unit 200 applies the corrected HF power and the corrected LF power. The control unit 200 controls the other process conditions to the set values set in the recipe, executes the plasma process (step S25), ends the correction process, returns to FIG. 10, and ends the entire process.

以上に説明したように、本実施形態の補正処理によれば、エッジリング24に直流電圧を印加するタイミングを断続的に制御することで、エッジリング24の消耗を抑制できる。また、エッジリング24に直流電圧を印加したときに、印加する直流電圧に応じてプロセスパラメータ(例えばHFパワー等)を補正することでウェハWの中央部のエッチングレートの上昇を抑えることができる。これにより、エッジリング24の消耗を抑制しながら、エッジリング24に印加する直流電圧によりウェハWのエッジ部のチルティングの発生を抑えつつ、ウェハWの中央部におけるエッチングレートの上昇を抑制しながらエッジリング24上の堆積物を除去できる。 As described above, according to the correction process of the present embodiment, it is possible to suppress the wear of the edge ring 24 by intermittently controlling the timing of applying the DC voltage to the edge ring 24. Further, when a DC voltage is applied to the edge ring 24, a process parameter (for example, HF power) is corrected according to the applied DC voltage, so that an increase in the etching rate at the central portion of the wafer W can be suppressed. Accordingly, while suppressing the wear of the edge ring 24, suppressing the occurrence of tilting of the edge portion of the wafer W by the DC voltage applied to the edge ring 24, and suppressing the increase of the etching rate in the central portion of the wafer W. The deposit on the edge ring 24 can be removed.

特に載置台16の温度を、例えば−数十℃〜−百数十℃程度に制御し、エッチングを行う極低温エッチングでは、エッチングにより生成される副生成物の堆積量は増加する。よって、本実施形態に係る処理方法は、極低温エッチングにおいてより有効な技術として利用できる。ただし、もちろん、本実施形態に係る処理方法は、極低温エッチングに限られない。 Particularly, in the cryogenic etching in which the temperature of the mounting table 16 is controlled to, for example, about −several tens of degrees Celsius to −hundreds of several tens of degrees Celsius, the amount of by-products deposited by the etching increases. Therefore, the processing method according to the present embodiment can be used as a more effective technique in cryogenic etching. However, of course, the processing method according to the present embodiment is not limited to the cryogenic etching.

今回開示された一実施形態に係る処理方法及びプラズマ処理装置は、すべての点において例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形及び改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。 It should be considered that the processing method and the plasma processing apparatus according to the embodiment disclosed this time are exemplifications in all points and not restrictive. The above-described embodiments can be modified and improved in various forms without departing from the scope and spirit of the appended claims. The matters described in the above plurality of embodiments can have other configurations as long as they do not contradict each other, and can be combined in a range that does not contradict.

エッジリング24に印加する電圧は、直流電圧に限られず、交流電圧であってもよい。交流電圧をエッジリング24に印加する場合、第1の可変電源55の代わりに整合器、ブロッキングコンデンサを介して交流電源が接続される。この交流電源は、プラズマ中のイオンが追従できる周波数fを有する交流、つまりイオンプラズマ周波数よりも低い低周波または高周波の交流ACを出力し、そのパワー、電圧波高値または実効値を可変できるようになっている。エッチングプロセス中に交流電源からの交流電圧がブロッキングコンデンサを介してエッジリング24に印加されると、エッジリング24には自己バイアス電圧が発生する。即ち、エッジリング24に負の直流電圧成分が印加されたことになる。 The voltage applied to the edge ring 24 is not limited to the DC voltage and may be the AC voltage. When an AC voltage is applied to the edge ring 24, an AC power supply is connected via a matching device and a blocking capacitor instead of the first variable power supply 55. This AC power supply outputs an AC having a frequency f that ions in the plasma can follow, that is, an AC having a low frequency or a high frequency lower than the ion plasma frequency so that its power, voltage peak value or effective value can be varied. Has become. When the AC voltage from the AC power supply is applied to the edge ring 24 through the blocking capacitor during the etching process, a self-bias voltage is generated in the edge ring 24. That is, the negative DC voltage component is applied to the edge ring 24.

本開示の実施例では、エッチングプロセスについて説明したが、これに限定されるものではない。実施例ではエッチングプロセスの中で、処理基板に対して堆積膜を形成する工程についてであったが、Chemical Vapor Deposition(CVD)やPhysical Vapor Deposition(PVD) など、処理基板に対して堆積膜を形成する工程においても同様な効果が得られる。 Although the embodiments of the present disclosure describe the etching process, the present invention is not limited thereto. In the example, the step of forming the deposited film on the processed substrate in the etching process was described. However, the deposited film is formed on the processed substrate by Chemical Vapor Deposition (CVD) or Physical Vapor Deposition (PVD). The same effect can be obtained in the step of performing.

また、本開示の堆積工程は、炭素を含む処理ガスを用いることで説明したが、これに限定されるものではない。例えばCVDで用いられるTEOSガスのように堆積性のプリカーサ(前駆体)を発生することができる処理ガスのプラズマを用いた時も、同様にエッジリングにも堆積する。また、PVDではプラズマスパッタリングによってターゲットから発生したプリカーサを処理基板上に堆積させるが、同様にエッジリングにも堆積する。すなわち、プラズマ空間に堆積性のあるプリカーサが存在していると同様にエッジリングにも堆積する。これらのプロセスにおいても、エッジリングに電圧を印加することによって、エッジリングへの堆積を防ぐことが出来、また、堆積膜の状態を観察し、印加電圧を調整することによって、エッジリングの消耗を最小限に抑えることが出来る。 Further, the deposition process of the present disclosure has been described using the processing gas containing carbon, but the present invention is not limited to this. Similarly, when a plasma of a processing gas capable of generating a depositing precursor (precursor) such as TEOS gas used in CVD is used, it is also deposited on the edge ring. In PVD, the precursor generated from the target by plasma sputtering is deposited on the processed substrate, but it is also deposited on the edge ring. That is, as if a precursor having a depositing property exists in the plasma space, it deposits on the edge ring as well. Even in these processes, by applying a voltage to the edge ring, it is possible to prevent the deposition on the edge ring, and by observing the state of the deposited film and adjusting the applied voltage, the edge ring is consumed. It can be minimized.

本開示のプラズマ処理装置は、Capacitively Coupled Plasma(CCP)、Inductively Coupled Plasma(ICP)、Radial Line Slot Antenna(RLSA)、Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR)、Helicon Wave Plasma(HWP)のどのタイプのプラズマ処理装置にも適用可能である。 The plasma processing apparatus of the present disclosure, Capacitively Coupled Plasma (CCP), Inductively Coupled Plasma (ICP), Radial Line Slot Antenna (RLSA), Electron Cyclotron Resonance Plasma (ECR), any type of plasma processing of Helicon Wave Plasma (HWP) It is also applicable to devices.

本明細書では、被処理体の一例としてウェハWを挙げて説明した。しかし、被処理体は、これに限らず、FPD(Flat Panel Display)に用いられる各種基板、プリント基板等であっても良い。 In this specification, the wafer W is described as an example of the object to be processed. However, the object to be processed is not limited to this, and may be various substrates used for FPD (Flat Panel Display), a printed circuit board, or the like.

1 プラズマ処理装置
10 チャンバ
16 載置台
16a 基台
20a 第1の電極
24 エッジリング
34 上部電極
48 第2の高周波電源
50 第2の可変電源
55 第1の可変電源
66 処理ガス供給源
90 第1の高周波電源
W ウェハ
1 plasma processing apparatus 10 chamber 16 mounting table 16a base 20a first electrode 24 edge ring 34 upper electrode 48 second high frequency power supply 50 second variable power supply 55 first variable power supply 66 processing gas supply source 90 first High frequency power supply W wafer

Claims (10)

チャンバ内において被処理体を載置する載置台と、前記載置台の周囲に配置される外周部材と、前記外周部材に電圧を印加する第1の電源と、を有するプラズマ処理装置を用いて被処理体を処理する処理方法であって、
前記第1の電源から前記外周部材に電圧を印加しながら、被処理体を堆積性の前駆体を有するプラズマに晒す工程と、
前記プラズマに晒す工程の間、前記外周部材の上に堆積する炭素を含む堆積膜の状態を観測し、観測した前記堆積膜の状態に基づき、前記外周部材に印加する電圧を制御する工程と、
を有する処理方法。
A plasma processing apparatus having a mounting table on which a target object is mounted in a chamber, an outer peripheral member arranged around the mounting table, and a first power source for applying a voltage to the outer peripheral member is used. A processing method for processing a processing body,
Exposing the object to be processed to plasma having a depositable precursor while applying a voltage from the first power source to the outer peripheral member;
During the step of exposing to the plasma, observing the state of the deposited film containing carbon deposited on the outer peripheral member, and controlling the voltage applied to the outer peripheral member based on the observed state of the deposited film,
And a processing method.
外周部材に印加する電圧とプロセスパラメータの補正値との相関情報を記憶した記憶部を参照して、前記外周部材に印加した電圧に基づきプロセスパラメータを補正する工程と、
補正した前記プロセスパラメータを含むプロセス条件に従いプラズマ処理を実行する工程と、を有する、
請求項1に記載の処理方法。
A step of correcting the process parameter based on the voltage applied to the outer peripheral member with reference to a storage unit that stores the correlation information between the voltage applied to the outer peripheral member and the correction value of the process parameter;
Performing plasma treatment according to process conditions including the corrected process parameters.
The processing method according to claim 1.
前記プロセスパラメータは、生成されるプラズマ密度が変動するプロセス条件である、
請求項2に記載の処理方法。
The process parameter is a process condition in which the generated plasma density varies.
The processing method according to claim 2.
前記プロセスパラメータは、エッチングレートが変動するプロセス条件である、
請求項2又は3に記載の処理方法。
The process parameter is a process condition in which the etching rate changes.
The processing method according to claim 2.
前記プロセスパラメータは、第1の高周波電源から印加される第1の周波数の高周波電力、第2の高周波電源から印加される第1の周波数よりも低い第2の周波数の高周波電力、前記チャンバ内に供給するガス、及び、第2の電源から前記載置台に対向する上部電極に印加する電圧の少なくともいずれかである、
請求項2〜4のいずれか一項に記載の処理方法。
The process parameter is a high frequency power of a first frequency applied from a first high frequency power source, a high frequency power of a second frequency lower than the first frequency applied from a second high frequency power source, At least one of a gas to be supplied and a voltage applied from the second power source to the upper electrode facing the mounting table.
The processing method according to claim 2.
前記外周部材に印加する電圧を制御する工程は、観測した前記堆積膜の状態が所定の閾値以上の場合、前記外周部材に電圧を印加する、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の処理方法。
The step of controlling the voltage applied to the outer peripheral member applies a voltage to the outer peripheral member when the observed state of the deposited film is a predetermined threshold value or more,
The processing method according to claim 1.
前記外周部材に印加する電圧を制御する工程は、観測した前記堆積膜の状態が所定の閾値よりも小さい場合、前記外周部材に電圧を印加しない、
請求項1〜6のいずれか一項に記載の処理方法。
In the step of controlling the voltage applied to the outer peripheral member, when the observed state of the deposited film is smaller than a predetermined threshold value, no voltage is applied to the outer peripheral member,
The processing method according to claim 1.
前記堆積性の前駆体を有するプラズマは、堆積性の前駆体を発生することができる処理ガスによって生成させる、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の処理方法。
The plasma with the depositable precursor is generated by a process gas capable of generating the depositable precursor,
The processing method according to claim 1.
前記処理ガスは、炭素を含む、
請求項8に記載の処理方法。
The processing gas contains carbon,
The processing method according to claim 8.
チャンバ内において被処理体を載置する載置台と、前記載置台の周囲に配置される外周部材と、前記外周部材に電圧を印加する第1の電源と、制御部と、を有するプラズマ処理装置であって、
前記制御部は、
前記第1の電源から前記外周部材に電圧を印加しながら、被処理体を炭素を含む処理ガスのプラズマに晒す工程と、
前記処理ガスのプラズマに晒す工程の間、前記外周部材の上に堆積する炭素を含む堆積膜の状態を観測し、観測した前記堆積膜の状態に基づき、前記外周部材に印加する電圧を制御する工程と、
外周部材に印加する電圧とプロセスパラメータの補正値との相関情報を記憶した記憶部を参照して、前記外周部材に印加した電圧に基づきプロセスパラメータを補正する工程と、を実行する、
プラズマ処理装置。
A plasma processing apparatus including: a mounting table for mounting an object to be processed in a chamber; an outer peripheral member arranged around the mounting table; a first power supply for applying a voltage to the outer peripheral member; and a control unit. And
The control unit is
Exposing the object to be processed to a plasma of a processing gas containing carbon while applying a voltage from the first power source to the outer peripheral member;
During the step of exposing to the plasma of the processing gas, the state of the deposited film containing carbon deposited on the outer peripheral member is observed, and the voltage applied to the outer peripheral member is controlled based on the observed state of the deposited film. Process,
Executing a step of correcting the process parameter based on the voltage applied to the outer peripheral member with reference to the storage unit that stores the correlation information between the voltage applied to the outer peripheral member and the correction value of the process parameter.
Plasma processing equipment.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000183038A (en) * 1998-12-14 2000-06-30 Hitachi Ltd Plasma processing apparatus
JP2004260159A (en) * 2003-02-07 2004-09-16 Tokyo Electron Ltd Plasma treatment apparatus, ring member, and plasma treatment method
US20050230049A1 (en) * 2004-04-14 2005-10-20 Ryoji Nishio Method and apparatus for plasma processing
US20070224709A1 (en) * 2006-03-23 2007-09-27 Tokyo Electron Limited Plasma processing method and apparatus, control program and storage medium
JP2007258417A (en) * 2006-03-23 2007-10-04 Tokyo Electron Ltd Plasma treatment method
JP2009239222A (en) * 2008-03-28 2009-10-15 Tokyo Electron Ltd Plasma etching apparatus, plasma etching method and computer-readable storage medium

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4846190B2 (en) * 2003-05-16 2011-12-28 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing apparatus and control method thereof
JP4672455B2 (en) * 2004-06-21 2011-04-20 東京エレクトロン株式会社 Plasma etching apparatus, plasma etching method, and computer-readable storage medium
JP4566789B2 (en) * 2005-03-07 2010-10-20 株式会社日立ハイテクノロジーズ Plasma processing method and plasma processing apparatus
JP5227264B2 (en) * 2009-06-02 2013-07-03 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing apparatus, plasma processing method, program
JP2012204644A (en) * 2011-03-25 2012-10-22 Tokyo Electron Ltd Plasma processing apparatus and plasma processing method
JP6396699B2 (en) 2014-02-24 2018-09-26 東京エレクトロン株式会社 Etching method
JP6510922B2 (en) * 2015-07-22 2019-05-08 株式会社日立ハイテクノロジーズ PLASMA PROCESSING APPARATUS AND PLASMA PROCESSING METHOD
JP6770848B2 (en) * 2016-03-29 2020-10-21 東京エレクトロン株式会社 How to process the object to be processed

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000183038A (en) * 1998-12-14 2000-06-30 Hitachi Ltd Plasma processing apparatus
JP2004260159A (en) * 2003-02-07 2004-09-16 Tokyo Electron Ltd Plasma treatment apparatus, ring member, and plasma treatment method
US20050230049A1 (en) * 2004-04-14 2005-10-20 Ryoji Nishio Method and apparatus for plasma processing
JP2005303099A (en) * 2004-04-14 2005-10-27 Hitachi High-Technologies Corp Apparatus and method for plasma processing
US20070224709A1 (en) * 2006-03-23 2007-09-27 Tokyo Electron Limited Plasma processing method and apparatus, control program and storage medium
JP2007258417A (en) * 2006-03-23 2007-10-04 Tokyo Electron Ltd Plasma treatment method
JP2009239222A (en) * 2008-03-28 2009-10-15 Tokyo Electron Ltd Plasma etching apparatus, plasma etching method and computer-readable storage medium

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