JP7341043B2 - 基板処理方法及び基板処理装置 - Google Patents
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Description
[装置構成]
実施形態に係る基板処理方法を実施する基板処理装置の一例を説明する。本実施形態では、プラズマエッチングなどのプラズマ処理を例にして基板処理を説明する。また、プラズマ処理装置とし例に説明する。図1は、実施形態に係る基板処理装置100の構成の一例を示す概略断面図である。基板処理装置100は、気密に構成され、電気的に接地電位とされた処理容器1を有している。処理容器1は、円筒状とされ、例えばアルミニウム等から構成されている。処理容器1の内部には、プラズマが生成される処理空間が形成される。処理容器1内には、基板である半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という。)8を水平に支持する載置台2が設けられている。
次に、基板処理装置100によるウエハ8の基板処理方法について説明する。基板処理装置100は、ヒータ6cの発熱を制御することにより、静電チャック6に配置されたウエハ8の温度の制御が可能とされている。基板処理装置100は、基板処理において、ヒータ6cの発熱を制御することにより、ウエハ8の温度を制御する。基板処理装置100は、基板処理の際に複数のプロセスを実施する場合がある。例えば、基板処理装置100は、多層膜が形成されたウエハ8をエッチングする場合、複数のプロセスとして、ウエハ8の温度などの処理条件を変えた複数のプラズマ処理を実施する。基板処理装置100は、複数のプロセスを実施する際に、それぞれのプロセスで当該プロセスに適した温度にウエハ8の温度を制御する。この場合、基板処理装置100は、各プロセスの間に、ウエハ8の温度を変更する。
次に、ウエハ8の温度を変更する際の伝熱ガスの圧力BP及び静電チャック6への印加電圧HVの適切な範囲の一例を説明する。
次に、実際にウエハ8に付着したパーティクルをカウントした実験結果を説明する。実験では、本実施形態に係る基板処理方法の期間T1、T2での印加電圧HVと伝熱ガスの圧力BPを変えてウエハ8の温度を変更してウエハ8に付着したパーティクルをカウントした。ウエハ8のサイズは、半径150mmである。実験では、ウエハ8のエッジ領域に付着したパーティクルの数をカウントした。ウエハ8のエッジ領域は、ウエハ8の半径120mmよりも外側の領域とする。図10は、ウエハ8のエッジ領域に付着したパーティクルの平均値を示したグラフである。「2500V30T」は、期間T1、T2において、印加電圧HVを2500V、伝熱ガスの圧力BPを30Torrとした場合を示している。すなわち、「2500V30T」は、図2に示した従来の基板処理方法と同様に、印加電圧HV及び伝熱ガスの圧力BPを変更することなく、静電チャック6及びウエハ8の温度を80℃から30℃に変更している。「1500V20T」は、期間T1において、印加電圧HVを1500V、伝熱ガスの圧力BPを0Torrとし、期間T2において、伝熱ガスの圧力BPを20Torrに変更した場合を示している。「1000V10T」は、期間T1において、印加電圧HVを1000V、伝熱ガスの圧力BPを0Torrとし、期間T2において、伝熱ガスの圧力BPを10Torrに変更した場合を示している。図10には、「2500V30T」、「1500V20T」、及び「1000V10T」について、それぞれ2枚のウエハ8のエッジ領域に付着したパーティクル数の平均値がグラフにより示されている。「1500V20T」及び「1000V10T」は、「2500V30T」よりもパーティクル数の平均値が少ない。すなわち、「1500V20T」及び「1000V10T」は、図2に示した従来の基板処理方法よりもウエハ8へのパーティクルの付着を抑制できている。また、「1000V10T」は、「1500V20T」よりもパーティクル数の平均値が少ない。すなわち、「1000V10T」は、ウエハ8へのパーティクルの付着を最も抑制できる。
以上のように、本実施形態に係る基板処理方法は、基板処理装置100によるウエハ8(基板)の基板処理方法である。基板処理装置100は、処理容器1と、載置台2と、静電チャック6(吸着部)と、伝熱ガス供給部25(ガス供給部)とを有する。載置台2は、処理容器1内に配置されている。静電チャック6は、載置台2上に設けられ、温度の変更が可能とされ、印加される電圧に応じてウエハ8を静電吸着する。伝熱ガス供給部25は、静電チャック6に配置されたウエハ8と静電チャック6との間に伝熱用のガスを供給する。基板処理方法は、伝熱ガス供給部25からウエハ8と静電チャック6との間に供給するガスの圧力を第1の圧力から第1の圧力よりも低い第2の圧力に変更する工程と、静電チャック6に印加する印加電圧を第1の電圧から第1の電圧よりも低い第2の電圧に変更する工程と、静電チャック6の温度を第1の温度から第2の温度に変更する工程と、伝熱ガス供給部25から供給するガスの圧力を第2の圧力とし、静電チャック6に印加する印加電圧を第2の電圧とした状態で第1の時間、ウエハ8を静電チャック6で静電吸着して保持する工程と、伝熱ガス供給部25から供給するガスの圧力を第2の圧力から第1の圧力よりも低く且つ第2の圧力よりも高い第3の圧力に変更する工程と、静電チャック6に印加する印加電圧を第2の電圧から第2の電圧よりも高い第3の電圧に変更する工程とを有する。これにより、本実施形態に係る基板処理方法は、ウエハ8へのパーティクルの付着を抑制できる。
2 載置台
6 静電チャック
6a 電極
6b 絶縁体
6c ヒータ
8 ウエハ
17 配線
18 ヒータ電源
25 伝熱ガス供給部
26 ガス供給ライン
26a ガス供給ライン
26b バルブ
26c バルブ
90 制御部
91 プロセスコントローラ
92 ユーザインターフェース
93 記憶部
100 基板処理装置
Claims (13)
- 処理容器と、
前記処理容器内に配置された載置台と、
前記載置台上に設けられ、温度の変更が可能とされ、印加される電圧に応じて基板を静電吸着する吸着部と、
前記吸着部に配置された前記基板と前記吸着部との間に伝熱用のガスを供給するガス供給部と、を有する基板処理装置による基板の基板処理方法であって、
前記ガス供給部から前記基板と前記吸着部との間に供給するガスの圧力を第1の圧力から前記第1の圧力よりも低い第2の圧力に変更する工程と、
前記吸着部に印加する印加電圧を第1の電圧から前記第1の電圧よりも低い第2の電圧に変更する工程と、
前記吸着部の温度を第1の温度から第2の温度に変更する工程と、
前記ガス供給部から供給するガスの圧力を前記第2の圧力とし、前記吸着部に印加する印加電圧を前記第2の電圧とした状態で第1の時間、前記基板を前記吸着部で静電吸着して保持する工程と、
前記ガス供給部から供給するガスの圧力を前記第2の圧力から前記第1の圧力よりも低く且つ前記第2の圧力よりも高い第3の圧力に変更する工程と、
前記吸着部に印加する印加電圧を前記第2の電圧から前記第2の電圧よりも高い第3の電圧に変更する工程と、
を有する基板処理方法。 - 前記第2の圧力に変更する工程の前に、前記第1の温度で前記基板に第1のプロセスの処理を実施する工程をさらに有し、
前記第3の電圧に変更する工程の後に、前記第2の温度で前記基板に第2のプロセスの処理を実施する工程をさらに有する、
請求項1に記載の基板処理方法。 - 前記第3の電圧に変更した後、前記ガス供給部から供給するガスの圧力を前記第3の圧力から前記第3の圧力よりも高い第4の圧力に変更する工程
をさらに有する請求項1又は2に記載の基板処理方法。 - 前記第1の圧力と前記第4の圧力は、等しい
請求項3に記載の基板処理方法。 - 前記第1の電圧と前記第3の電圧は、等しい
請求項1~4の何れか1つに記載の基板処理方法。 - 前記第2の圧力に変更する工程は、前記ガス供給部から供給するガスを排気系に排気することで、前記基板と前記吸着部との間に供給するガスの圧力を第1の圧力から前記第1の圧力よりも低い第2の圧力に変更する
請求項1~5の何れか1つに記載の基板処理方法。 - 前記吸着部の温度を第1の温度から第2の温度に変更する際に、前記載置台に供給される高周波電力をオフする
請求項1~6の何れか1つに記載の基板処理方法。 - 前記第1の温度は、前記第2の温度よりも高い
請求項1~7の何れか1つに記載の基板処理方法。 - 前記第1の温度は、前記第2の温度よりも低い
請求項1~7の何れか1つに記載の基板処理方法。 - 前記基板処理装置は、前記吸着部の温度を検出する検出部をさらに有し、
前記保持する工程は、前記検出部により検出される前記吸着部の温度と前記第2の温度との差が所定値以内となるまで前記基板を前記吸着部で静電吸着して保持し、
前記第3の圧力に変更する工程は、前記吸着部の温度と前記第2の温度との差が所定値以内となると、前記ガス供給部から供給するガスの圧力を前記第2の圧力から前記第1の圧力よりも低く且つ前記第2の圧力よりも高い前記第3の圧力に変更する
請求項1~9の何れか1つに記載の基板処理方法。 - 前記吸着部に印加する印加電圧を変更する工程では、前記載置台に高周波電力を供給する
請求項1~10の何れか1つに記載の基板処理方法。 - 前記載置台は、前記基板の温度を変更する期間の間、接地状態とする
請求項1~11の何れか1つに記載の基板処理方法。 - 処理容器と、
前記処理容器内に配置された載置台と、
前記載置台上に設けられ、温度の変更が可能とされ、印加される電圧に応じて基板を静電吸着する吸着部と、
前記吸着部に配置された前記基板と前記吸着部との間に伝熱用のガスを供給するガス供給部と、
前記ガス供給部から前記基板と前記吸着部との間に供給するガスの圧力を第1の圧力から前記第1の圧力よりも低い第2の圧力に変更し、前記吸着部に印加する印加電圧を第1の電圧から前記第1の電圧よりも低い第2の電圧に変更し、前記吸着部の温度を第1の温度から第2の温度に変更し、前記ガス供給部から供給するガスの圧力を前記第2の圧力とし、前記吸着部に印加する印加電圧を前記第2の電圧とした状態で第1の時間、前記基板を前記吸着部で静電吸着して保持し、前記ガス供給部から供給するガスの圧力を前記第2の圧力から前記第1の圧力よりも低く且つ前記第2の圧力よりも高い第3の圧力に変更し、前記吸着部に印加する印加電圧を前記第2の電圧から前記第2の電圧よりも高い第3の電圧に変更する制御を行う制御部と、
を有する基板処理装置。
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