TW201401425A - 針對被處理基體之微粒附著控制方法及處理裝置 - Google Patents

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Abstract

包含有：在將被處理基體搬入至處理容器內前，對靜電夾具施加於該處理容器內會將被處理基體加以靜電吸附之電壓的工序，以及在將電壓施加至靜電夾具的工序後，將被處理基體搬入至處理容器內之工序。又，將電壓施加至靜電夾具的工序中，係以降低包圍靜電夾具所設置之聚焦環與被處理基體之間的電位差之方式，來將電壓施加至靜電夾具。

Description

針對被處理基體之微粒附著控制方法及處理裝置
本發明係關於一種針對被處理基體之微粒附著控制方法，及被處理基體之處理裝置。
半導體製造過程中，會在處理裝置內進行所謂被處理基體之蝕刻或對被處理基體上之成膜的處理。例如，在處理容器內藉由產生處理氣體之電漿，來對被處理基體進行所謂蝕刻、成膜之處理。
針對此般被處理基體進行處理後，會於處理容器內產生微粒。微粒係藉由例如所謂靜電夾具、處理容器內壁之處理容器內構件與處理氣體之電漿反應所產生。
產生於處理容器內之微粒會對被處理基體之處理或所製造之半導體裝置之性能給予不良影響。因此，以往是在將被處理基體搬入至用以處理之處理容器內之前，進行去除處理容器內之微粒的清潔。例如，專利文獻1中，記載了藉由將電壓施加至處理容器內的構件，來讓附著於該構件之微粒飛散，而去除微粒之技術。
【先前技術文獻】
專利文獻1：日本特開2005-101539號公報
被處理基體之處理裝置中，為了使針對被處理基體之處理均勻化，係以包圍靜電夾具之方式設有聚焦環。本案發明人發現，在被處理基體之處理前進行清潔，而之後將被處理基體搬送至處理容器內時，會有微粒附著在被處理基體。
從而，本技術領域中，便需要降低針對被處理基體之微粒的附著。
本發明一面相相關之微粒附著控制方法係包含有：在將被處理基體搬入至處理容器內前，對靜電夾具施加於該處理容器內會將被處理基體加以靜電吸附之電壓的工序，以及在將電壓施加至靜電夾具的工序後，將被處理基體搬入至處理容器內之工序。又，將電壓施加至靜電夾具的工序中，係以降低包圍靜電夾具所設置之聚焦環與被處理基體之間的電位差之方式，來將電壓施加至靜電夾具。
本案發明人發現，微粒附著在被處理基體之原因，在於因聚焦環與被處理基體的電位差，使得微粒從聚焦環移動至被處理基體而附著於被處理基體。於是，本發明一面相相關之微粒附著控制方法中，係藉由將電壓施加至靜電夾具，來降低聚焦環與被處理基體之電位差。藉此，便會減低在將電壓施加至靜電夾具之工序後，於被處理基體搬送至處理容器內之時，因聚焦環與被處理基體之電位差使得附著於聚焦環之微粒朝被處理基體側移動而附著於被處理基體側。
一實施形態相關之微粒附著控制方法更包含有在將電壓施加至靜電夾具的工序前，於該處理容器內未收納有被處理基體的狀態下，將處理容器內部加以清潔之工序。藉此，便可減低清潔後所殘留的微粒附著於被處理基體。
一實施形態相關之控制方法係於每次將被處理基體搬入之工序前，進行施加電壓至該靜電夾具之工序。如此般，在將新的被處理基體搬入至處理容器內之前，藉由進行將電壓施加至靜電夾具之工序，便可更確實地減低針對被處理基體之微粒附著。
一實施形態相關之控制方法中，將電壓施加至靜電夾具之工序中，係將具有較靜電夾具靜電吸附被處理基體時所施加至靜電夾具之電壓的絕對值要小之絕對值的負電壓施加至靜電夾具。處理容器內之微粒多為帶正電。於是，藉由施加負的電壓，進一步地將該電壓的絕對值設定為較進行靜電吸附時施加至靜電夾具的電壓之絕對值要小的數值，便可進一步地減低針對被處理基體之微粒附著。
本發明另一面相相關之處理裝置係具備有：設於處理容器內之靜電夾具；將直流電壓施加至靜電夾具之直流電源；以及控制直流電源之控制部。 控制部係以將被處理基體被搬送至處理容器內之前，降低包圍靜電夾具所設置之聚焦環與被處理基體之間的電位差之電壓施加至靜電夾具之方式，來控制直流電源。
藉此，在藉由直流電源將電壓施加至靜電夾具後，將被處理基體般入至處理容器內時，便會減低因聚焦環與被處理基體之電位差使得附著於聚焦環之微粒朝被處理基體側移動而附著於被處理基體側。
一實施形態相關之處理裝置更具備有將清潔氣體供給至處理容器內之氣體供給部。控制部係在被處理基體被搬入至該處理容器內之前，且藉由直流電源施加該電壓之前，將清潔氣體供給至該氣體供給部。藉此，便可藉由電漿所激發之清潔氣體來去除處理容器內之反應副產物。
一實施形態相關之處理裝置中，控制部係以每次被處理基體被搬入之前，將降低聚焦環與被處理基體之間的電位差之電壓施加至靜電夾具之方式，來控制直流電源。如此般，在將新的被處理基體搬入至處理容器內之前，藉由直流電源進行將電壓施加至靜電夾具，便可更確實地減低針對被處理基體之微粒附著。
一實施形態相關之處理裝置中，降低聚焦環與被處理基體之間的電位差之電壓係具有較靜電夾具靜電吸附被處理基體時所施加至靜電夾具之電壓的絕對值要小之絕對值的負電壓。如此般，施加負的電壓，進一步地將該電壓的絕對值設定為較進行靜電吸附時施加至靜電夾具的電壓之絕對值要小的數值，便可進一步地減低針對被處理基體之微粒附著。
如以上所說明般，依本發明之各種面相及實施形態，便可減低針對被處理基體之微粒附著。
10‧‧‧電漿處理裝置
12‧‧‧處理容器
17‧‧‧聚焦環
15‧‧‧靜電夾具
38c,38e‧‧‧氣體源(氣體供給部)
64‧‧‧直流電源
100‧‧‧控制部
S‧‧‧處理空間
W‧‧‧被處理基體
圖1係概略顯示一實施形態相關之電漿處理裝置之剖視圖。
圖2係從軸線X方向觀看一實施形態相關之槽孔板的俯視圖。
圖3係顯示一實施形態相關之控制部所進行之控制工序之圖式。
圖4係顯示對處理空間內之被處理基體之搬入前後的各部狀態之圖式。
圖5係表示高頻電源及直流電源之作動時間點的機制圖。
圖6係顯示一實施例中微粒的計量結果之圖式。
圖7係顯示比較例中微粒的計量結果之圖式。
圖8係顯示改變施加至靜電夾具之電壓的情況，附著於被處理基體之微粒數、及被處理基體中微粒分布之偏移的圖式。
以下，便參照添附之圖式，就適用微粒附著控制方法之電漿處理裝置的各種實施形態加以詳細說明。另外，各圖式中針對相同或相當之部分則賦予相同符號。
圖1係概略顯示一實施形態相關之電漿處理裝置之剖視圖。圖1所示之電漿處理裝置10係具備有處理容器12、台座14、微波產生器16、天線18及介電體窗20。電漿處理裝置10係藉由來自天線18的微波而產生電漿之微波電漿處理裝置。另外，電漿處理裝置亦可為微波電漿處理裝置之其他任意的電漿處理裝置。例如，任意的電漿處理裝置可使用平行平板電極型電漿處理裝置、使用電漿之蝕刻裝置、或使用電漿之CVD裝置等。
處理容器12區劃有用以對被處理基體W進行電漿處理之處理空間S。處理容器12可包含有側壁12a、及底部12b。側壁12a具有沿軸線X方向(即軸線X之延伸方向)延伸之略筒形狀。底部12b係設於側壁12a下端側。底部12b係設有排氣用之排氣孔12h。側壁12a之上端部則為開口。
側壁12a的上端部開口係藉由介電體窗20加以封閉。此介電體窗20與側壁12a之上端部之間亦可介設有O型環21。藉由此O型環21，便會更確實地讓處理容器12密閉。側壁12a係設有被處理基體W之搬入及搬出用的閘門12g。
微波產生器16會產生例如2.45GHz之微波。一實施形態中，電漿處理裝置10更具備有調諧器22、導波管24、模式變換器26及同軸導波管28。另外，微波產生器16、調諧器22、導波管24、模式變換器26、同軸導波管28、天線18及介電體窗20係構成將用以產生電漿之能量導入至處理空間S之導入部。
微波產生器16係透過調諧器22連接至導波管24。導波管24例如為矩形導波管。導波管24係連接至模式變換器26，該模式變換器26係連接於同軸導波管28上端。
同軸導波管28係沿軸線X延伸。此同軸導波管28係包含有外側導體28a及內側導體28b。外側導體28a係具有沿軸線X方向延伸之略圓筒形狀。內側導體28b係設於外側導體28a內部。此內側導體28b具有沿軸線X方向延伸之略圓筒形狀。
藉由微波產生器16所產生之微波會透過調諧器22及導波管24導波至模式變換器26。模式變換器26會變換微波之模式，將模式變換後之微波供給至同軸導波管28。來自同軸導波管28之微波會被供給至天線18。
天線18會基於微波產生器16所產生之微波，而放射電漿激發用之微波。天線18可包含槽孔板30、介電體板32、及冷卻頭34。
槽孔板30係以軸線X為中心而於周圍方向配列有複數槽孔。圖2係從軸線X方向觀看一實施形態相關之槽孔板的俯視圖。一實施形態中，如圖2所示，槽孔板30可為構成幅線狀槽孔天線之槽孔板。槽孔板30係由具有導電性之金屬製圓板所構成。槽孔板30係形成有複數槽孔對30a。各槽孔對30a係包含有沿相互交叉或正交之方向延伸之槽孔30b及槽孔30c。複數槽孔對30a係以既定間隔配置於徑向，又，以既定間隔配置於周圍方向。
介電體板32係設於槽孔板30與冷卻頭34的下側表面之間。介電體板32例如為石英製，具有略圓板形狀。冷卻頭34表面可具有導電性。冷卻頭34會冷卻介電體板32及槽孔板30。因此，冷卻頭34內係形成有冷媒用之流道。此冷卻頭34上部表面係電連接有外側導體28a的下端。又，內側導體28b下端係通過冷卻頭34及介電體板32之中央部分所形成之孔洞而電連接至槽孔板30。
來自同軸導波管28之微波會傳播至介電體板32，從槽孔板30之槽孔透過介電體窗20而導入至處理空間S內。介電體窗20具有略圓板形狀，例如以石英所構成。此介電體窗20係設於處理空間S及天線18之間，一實施形態中，係在軸線X方向中設置於天線18的正下方。
一實施形態中，同軸導波管28之內側導體28b的內孔係連通有導管36。導管36係沿軸線X而延伸，可連接至分流器38。
一實施形態中，電漿處理裝置10可更具備有噴射器41。噴射器41會將來自導管36之氣體供給至介電體窗20所形成之貫孔20h。被供給至介電體窗20之貫孔20h的氣體會被供給至處理空間S。
一實施形態中，電漿處理裝置10可更具備有氣體供給部42。氣體供給部42會在台座14與介電體窗20之間，從軸線X之周圍將氣體供給至處理空間S。氣體供給部42可包含導管42a。導管42a係在介電體窗20與台座14之間以軸線X為中心而延伸為環狀。導管42a係形成有複數氣體供給孔42b。複數氣體供給孔42b係配列呈環狀並朝軸線X開口，而將被供給至導管42a之氣體朝軸線X供給。此氣體供給部42係透過導管46連接至分流器38。
分流器38係連接至導管36及氣體供給部42。又，分流器38更連接有Ar氣體之氣體源38a、HBr氣體之氣體源38b、O2氣體之氣體源38c、Cl2氣體之氣體源38d、SF6氣體之氣體源38e以及N2氣體之氣體源38f。該等氣體源38a~38f係可控制氣體之供給及供給之停止以及氣體流量之氣體源。分流器38會控制從各氣體源38a~38f朝導管36及氣體供給部42分歧之氣體的流量比。
另外，SF6氣體及O2氣體係被使用於去除處理空間S內之反應副產物的清潔工序。Ar氣體、HBr氣體、O2氣體及Cl2氣體係被使用於被處理基體W之電漿處理(例如聚矽之蝕刻)。N2氣體係被使用於作為置換處理容器12內之氣體的吹淨用氣體。此處所舉出之氣體種類乃為一範例，可使用其他種類之氣體。又，亦可依電漿處理之種類，設置與上述氣體源不同之一個以上的氣體源，將該等氣體源加以組合來對被處理基體W進行處理。另外，氣體源38c及38e，係構成將清潔氣體供給至處理容器12內之氣體供給部。
台座14係於軸線X方向中以對向於介電體窗20之方式加以設置。此台座14係以將處理空間S夾置於介電體窗20與該台座14之間之方式加以設置。台座14上係載置有被處理基體W。一實施形態中，可包含台14a、靜電夾具15及聚焦環17。
台14a係藉由筒狀支撐部48加以支撐。筒狀支撐部48係以絕緣性材料所構成，並由底部12b延伸至垂直上方。又，筒狀支撐部48外周係設有導電性筒狀支撐部50。筒狀支撐部50係沿著筒狀支撐部48的外周由處理容器12的底部12b延伸至垂直上方。此筒狀支撐部50與側壁12a之間係形成有環狀之排氣道51。
排氣道51上部係組裝有設有複數貫孔之環狀緩衝板42。排氣孔12h係 連接有排氣管54。又，排氣管54係透過壓力調整器56a連接有排氣裝置56b。排氣裝置56b係具有渦輪分子泵等之真空泵。壓力調整器56a會調整排氣裝置56b之排氣量來調整處理容器12內之壓力。藉由排氣裝置56b，便能將處理容器12內之處理空間S減壓至所欲真空度。
台14a兼作為高頻電極。台14a係透過匹配單元60及供電棒62而電連接至RF偏壓用高頻電源58。高頻電源58會以既定功率輸出適於控制吸引至被處理基體W之離子能量的一定頻率，例如13.65MHz的高頻電功率。匹配單元60係收納用以取得高頻電源58側之阻抗及主要為所謂電極、電漿、處理容器12之負荷側阻抗之間的整合之匹配器。此匹配器中係含有自偏壓產生用之阻斷電容器。
台14a上係設有為用以保持被處理基體W之保持構件的靜電夾具15。靜電夾具15係以靜電吸附力來保持被處理基體W。靜電夾具15之徑向外側係設有環狀地圍繞被處理基體W周圍及靜電夾具15周圍之聚焦環17。聚焦環17係以包圍靜電夾具15之側端面的方式而搭載於台14a上。聚焦環17例如為氧化矽(SiO2)製，為環板状。
靜電夾具15具有略圓板形狀。此靜電夾具15係含有電極15d，及以氧化鋁(Al2O3)所形成之絕緣膜15e及15f。電極15d係藉由導電膜所構成，並設置於絕緣膜15e及絕緣膜15f之間。電極15d係透過披覆線68而電連接有高壓直流電源64。靜電夾具15係藉由從直流電源64所施加之直流電壓來產生的庫倫力，而可將被處理基體W加以保持。
台14a內部係設有延著周圍方向延伸之環狀冷媒室14g。此冷媒室14g係透過配管70及72而從冷卻單元(未圖示)循環供給有既定溫度之冷媒，例如冷卻水。藉由冷媒溫度而透過氣體供給管74來將靜電夾具14之傳熱氣體，例如He氣體供給至靜電夾具15上面及被處理基體W內面之間。
一實施形態中，電漿處理裝置10可具備有進行各部控制之控制部100。具體而言，控制部100會進行氣體源38a~38f之氣體的供給及供給的停止、以及氣體流量之控制、微波產生器16之微波產生的控制、RF偏壓用高頻電源58之控制、將電壓施加至靜電夾具之直流電源64的控制、壓力控制器56a及排氣裝置之處理容器12內之減壓控制、被處理基體W之搬入及搬出之控制等。
此般構成之電漿處理裝置10中，係透過導管36及噴射器41之貫孔41h來從介電體窗20之貫孔20h將氣體沿軸線X供給至處理空間S。又，較貫孔20h之更下方中，係從氣體供給部42朝軸線X而供給有氣體。再者，從天線18透過介電體窗20將微波導入至處理空間S及/或貫孔20h內。藉此，處理空間S及/或貫孔20h中便會產生電漿。如此般藉由電漿處理裝置10，便可不施加磁場地來產生電漿。此電漿處理裝置10可藉由處理氣體之電漿來處理台座14上所載置之被處理基體W。
以下，參照圖3及圖4，來就控制部100所進行之控制加以詳細說明。圖3係顯示控制部100所進行之控制工序之圖式。圖4係顯示對處理容器12內之被處理基體W之搬入前至搬入後的各部狀態之圖式。另外，圖4中，係以「ON」來顯示進行清潔處理之狀態，以「OFF」來顯示未進行清潔處理之狀態。又，圖4中，係以「OFF」來顯示被處理基體W未搬入至處理容器12內之狀態，以「ON」來顯示搬入至處理容器12內之狀態。
如圖3及圖4所示，控制部100會控制氣體源38f，從前次之被處理基體W的處理結束後便停止被供應至處理容器12內之N2氣體的供給(時刻t1)。然後，控制部100在將被處理基體W搬入至處理容器12內前，會實行去除處理容器12內之反應副產物之清潔工序(步驟S101)(時刻t1~t2)。此清潔工序中，係實施WLDC(wafer less dry cleaning)來作為反應副產物去除之一範例。此WLDC中，作為處理氣體係使用例如SF6及O2之混合氣體。SF6及O2係以控制部100控制氣體源38e及38c來供給至處理容器12內。WLDC中，係藉由於處理容器12內產生處理氣體之電漿，來進行反應副產物之去除或除電。另外，以WLDC之除電中，並無法將處理容器12內之各部完全地除電，而各部會為帶電狀態。因此，在WLDC後，在聚焦環17及靜電夾具15之間可能產生電位差。關於WLDC後，處理容器12內之各部帶電的構造則容後詳述。清潔工序後，控制部100會控制氣體源38f，開始N2氣體對處理容器12內之供給(時刻t2)。
接著，控制部100在將被處理基體W搬入前，會控制直流電源64來實行將電壓施加至靜電夾具15之電壓施加工序(步驟S102)(時刻t3)。此電壓施加工序中，會以在後續工序中減低被搬入至處理容器12內之被處理基體W與聚焦環17之電位差方式，來將電壓施加至靜電夾具15。又，電壓施加工 序係每次在將被處理基體W被搬入至處理容器12內之前所加以進行。另外，實行電壓施加工序時，壓力調整器56a亦可基於壓力感測器所測量之處理空間S之壓力，來將處理空間S之壓力控制在例如200mTorr(26.7Pa)。
此處，在被處理基體W搬入前，聚焦環17應該是帶正電。這是因為例如前次之清潔(WLDC處理)工序中所產生之電漿在消滅時所殘存之電漿離子附著處理容器12內之構件所產生。又，在未進行清潔工序的情況，可能是所謂前次之蝕刻處理所產生之電漿在消滅時所殘存之電漿離子附著處理容器12內之構件所產生。又，關於被搬入至處理容器12內之被處理基體W亦可能有在搬送途中帶電的情況。於是，控制部100會以減低帶電之聚焦環17與被處理基體W之電位差之方式，來控制針對靜電夾具15所施加之電壓的電壓值、以及電壓的施加時間。
以下，便顯示為了減低帶電之聚焦環17與被處理基體W之電位差而對靜電夾具15所施加之電壓的電壓值、以及電壓的施加時間之具體範例。例如，聚焦環17之帶電電壓為正數百伏特，被處理基體W之帶電電壓為正數伏特的情況，控制部100會以將負數百伏特之電壓在1秒間施加至靜電夾具15之方次來控制直流電源64。藉由進行此電壓施加工序，便可減低聚焦環17與被處理基體W之電位差。又，施加至靜電夾具15之電壓可設定為具有較進行靜電吸附時施加至靜電夾具15之電壓的絕對值要小的絕對值之負電壓。此處，一範例中，雖係在電壓施加工序中將負電壓施加至靜電夾具15，但在聚焦環17係帶負電的情況，亦可將正電壓施加至靜電夾具15，來減低聚焦環17與被處理基體W之電位差。
當對靜電夾具15之電壓施加結束時，控制部100會控制氣體源38f來停止N2氣體對處理容器12內之供給，並進行處理容器12內之排氣。
接著，控制部100會停止處理容器12內之排氣，而實行將被處理基體W搬入至處理容器12內之搬入工序(步驟S103)(時刻t4)。具體而言，控制部100會控制進行被處理基體W之搬入的臂等，並透過閘門12g將被處理基體W搬入至處理容器12內之靜電夾具15上。
被處理基體W被搬入處理容器12內後，控制部100會控制氣體源38a~38d來開始對處理容器12內之Ar氣體、HBr氣體、O2氣體及Cl2氣體之供給。然後，控制部100會使微波產生器16作動(時刻t5)而實行在處理容 器12內產生電漿之電漿產生工序(步驟S104)。
接著，控制部100會使高頻電源58作動(時刻t6)來將離子朝被處理基體W吸引，並控制直流電源64來實行以靜電夾具15吸附保持被處理基體W之吸附保持工序(步驟S105)(時刻t7)。此處，控制部100係以將正直流電壓施加至靜電夾具15的方式來控制直流電源64。另外，亦可在使微波產生器16作動而產生電漿的同時，藉由靜電夾具15來吸附保持被處理基體W。藉由以上工序，來對被處理基體W進行使用電漿之電漿處理(例如蝕刻等)(步驟S106)。
對被處理基體W之電漿處理結束時，控制部100會控制氣體源38a~38d而停止Ar氣體、HBr氣體、O2氣體及Cl2氣體之對處理容器12內的供給，控制氣體源38f而開始N2氣體對處理容器12內之供給。又，控制部100會將微波產生器16之微波產生加以停止，並停止高頻電源58之高電壓的輸出。又，控制部100會藉由控制直流電源而停止對靜電夾具15之電壓施加，來解除介電夾具15之被處理基體W的吸附保持(步驟S107)。
此處，就從電漿產生工序至吸附解除工序為止之微波產生器16之控制、以及直流電源16之控制的詳細來加以說明。圖5係表示微波產生器16及直流電源64之作動時間點的機制圖。圖5中，橫軸為時間，縱軸的虛線為微波產生器16所輸出之微波的輸出電功率(W)，實線直流電源64對靜電夾具15的施加直流電壓值(V)。另外，圖5所示之施加直流電壓值乃為一範例，而並非限定於此。
如圖5之虛線所示，首先，控制部100會控制微波產生器16來輸出微波，以產生電漿。之後，如同圖之實線所示，控制部100會控制直流電源64來進行對靜電夾具15之電極15d的直流電壓之施加。另外，對靜電夾具15之電極15d的直流電壓之施加開始前，由於被處理基體W尚未被吸附在靜電夾具15，故尚未充分進行其溫度控制。因此，微波之輸出電功率和進行處理時相比為較低功率之電功率，較佳係不會因電漿作用來使得被處理基體W之溫度上升。
然後，在微波輸出電功率成為電漿處理用之輸出電功率值的時刻ta~tb之間，進行電漿處理。電漿處理結束後，將被處理基體W從靜電夾具15卸下時，亦可如圖5所示，首先，控制部100會控制微波產生器16，將微 波的輸出電功率下降至與進行處理時相比為較低功率的電功率值(非為0W)。然後，控制部100會控制直流電源64，停止對靜電夾具15之電極15d的直流電壓之施加。之後，控制部100會停止來自微波產生器16之微波輸出而使電漿消滅。另外，控制部100在停止對靜電夾具15之電極15D的直流電壓施加時，暫時地將與被處理基體W吸附時之相反極性的電壓(例如-2000V左右)朝靜電夾具15之電極15d施加來去除靜電夾具15之電荷，便能輕易將被處理基體W卸除。此相反極性之電壓施加乃依需要所進行。
另外，圖5所示之機制圖亦可適用於平行平板電極型之電漿處理裝置中的電漿激發用之RF電功率的控制
回到圖3，在靜電極具15之被處理基體W的吸附保持解除後，控制部100會實行從處理容器12內將被處理基體W搬出之搬出工序(步驟S108)。具體而言，控制部100會控制進行被處理基體W之搬出的臂等，透過閘門12g來將被處理基體W從處理容器12內搬出。
搬出工序後，便回到清潔工序(步驟S101)，並重複上述處理。
如上述，被處理基體W在搬入前，係以減低聚焦環17與被搬入之被處理基體W之電位差的方式，使控制部100將電壓施加至聚焦環17。藉此，在被處理基體W被搬入後，便可抑制因聚焦環17與被處理基體W之電位差，使得附著於聚焦環17之微粒移動至被處理基體W上面(加工面)而附著於被處理基體W。
此處，本案發明人在未進行上述電壓施加工序(步驟S102)而對被處理基體W進行電漿處理(亦即，以往的電漿處理)，而觀察處理後的被處理基體W時，發現附著於被處理基體W之微粒較多時，主要有微粒大多集中在被處理基體W之邊緣部附近的傾向。這應該是被處理基體W在載置於靜電夾具15時，附著於以包圍被處理基體之邊緣部方式所配置的聚焦環17的微粒從聚焦環17移動至被處理基體W之邊緣部附近而附著。亦即，可說是藉由減少從聚焦環17朝被處理基體W移動而附著於被處理基體W之微粒，便可有效地減低附著於被處理基體W之微粒。
於是，本一實施形態中，藉由如上述般進行電壓施加工序來減低被處理基體W與聚焦環17之電位差，便可減少從聚焦環朝被處理基體W移動而附著之微粒，可有效地減低附著於被處理基體W之微粒。
以下，便就使用上述電漿處理裝置10來W進行電漿處理後，計量附著於被處理基體W之微粒的一實施例加以說明。另外，聚焦環17的材料為SiO2，靜電夾具15的材料係使用Al2O3。又，側壁12a係使用形成側壁12a之基材表面披覆有氧化釔(Y2O3)者。又，清潔工序中，係進行使用SF6及O2之混合氣體的WLDC。
又，依序被電漿處理之複數片被處理基體W中，係依每既定片數(此處一範例為每25片)來取出一片被處理基體W，將所取出之被處理基體W作為計量對象。另外，此微粒計量對象之被處理基體W亦可作為微粒係數用之監測基體。
將計量對象之被處理基體W所附著之微粒分類為YFO、AlOF、SiOF、及其他物質4種類，並分別加以計量。圖6係顯示一實施例中微粒的計量結果。圖6中，批號係計量對象之被處理基體W所分配之號碼。又，作為比較例，係計量未進行電壓施加工序，而於計量對象之被處理基體W所附著之微粒。圖7係顯示比較例中微粒的計量結果。另外，比較例中，除了未進行電壓施加工序外，係進行一實施例之相同工序。
如圖6及圖7所示，進行電壓施加工序之一實施例(圖6)相對於未進行電壓施加工序之比較例(圖7)，計量對象之被處理基體W所附著之微粒數係有所減低。
此處，所計量之微粒中，YFO、AlOF及SiOF係因WLDC所使用之處理氣體而使得側壁12a、靜電夾具15及聚焦環17等受到損傷所產生。又，比較例中，相對於一實施例，檢測出較多的ALOF。這應該是靜電夾具15因WLDC所受到損傷而產生微粒狀之ALOF堆積在聚焦環17，因被處理基體W與聚焦環17之電位差而使得此ALOF附著於被處理基體W。相對於此，一實施例中，藉由進行電壓施加工序，來減低被處理基體W與聚焦環17之電位差，應會減低從聚焦環17朝被處理基體W移動而附著於被處理基體W之微粒狀ALOF。
又，如圖7所示，比較例中，批號3及8之被處理基體W中，檢測出較多的微粒狀ALOF。這應是存積在聚焦環17之段差部分等的ALOF在被處理基體W被搬入至處理容器12內時，因被處理基體W與聚焦環17的電位差而朝被處理基體W側所大量移動者。如此般，大量的微粒附著於被處 理基體W並不佳。相對於此，圖6所示之一實施例中，由於藉由進行電壓施加工序來減低被處理基體W與聚焦環17之電位差，便會抑制從聚焦環17朝被處理基體W大量移動之微粒狀ALOF。
接著，就為了減低被處理基體W與聚焦環17之電位差而施加於靜電夾具15之電壓加以說明。圖8係顯示改變施加至靜電夾具15之電壓的情況，附著於被處理基體W之微粒數、及被處理基體中微粒分布之偏移的圖式。此處，作為被處理基體W係使用Bare Si所構成之基體。又，作為被處理基體中表示微粒分布偏移者係使用表示被處理基體W之邊緣附近有怎樣程度之微粒集中而附著之指標。此指標可藉由使用P檢定之已知的統計方法來求得。圖8中，條形圖係顯示被處理基體W所附著之微粒數，折線圖係表示被處理基體中顯示微粒分布偏移之指標。施加於靜電夾具15之電壓值有-2500V、-1000V、-500V、未施加電壓、500V之5種，將分別之電壓於1秒間施加至靜電夾具15。
如圖8所示，與未施加電壓至靜電夾具15的情況相比，在施加-500及-1000V至靜電夾具15的情況，被處理基體W所附著之微粒數、及被處理基體W之邊緣附近部分所附著的微粒數較少。亦即，從未達0V藉由將-1000V左右之電壓施加至靜電夾具15，會減低聚焦環17與被處理基體W之電位差，應可減少被處理基體W所附著之微粒數。又，尤其是，藉由將-500V之電壓施加至靜電夾具15，被處理基體W所附著之微粒數會最少。亦即，應該是最會減低聚焦環17與被處理基體W之電位差。
如上述般，本實施形態中，藉由將電壓施加至靜電夾具15，便會減低聚焦環17與被處理基體W之電位差。藉此，在將電壓施加至靜電夾具15之工序後，於被處理基體W被搬入至處理容器12內時，便能減低因聚焦環17與被處理基體W之電位差使得聚焦環17所附著之微粒移動至被處理基體W側而附著於被處理基體W。
又，可包含有在將電壓施加至靜電夾具15的工序前，於處理容器12內未收納有被處理基體W的狀態下，將處理容器12內部加以清潔之工序。藉此，便可減低清潔後所殘留之微粒附著於被處理基體W。
藉由在將新的被處理基體W搬入至處理容器12內前進行將電壓施加至靜電夾具15之工序，可更確實地減低對被處理基體W之微粒附著。
又，處理容器12內之微粒多為帶正電。於是，藉由對靜電夾具15施加負的電壓，進一步地將該電壓的絕對值設定為較進行靜電吸附時施加至靜電夾具15的電壓之絕對值要小的數值，便可進一步地減低針對被處理基體W之微粒附著。
以上，雖已就各種實施形態加以說明，但並未限定於上述實施形態而可為各種變形樣態。例如，聚焦環除氧化矽外，亦可依處理氣體種類而為矽(Si)製。
S101‧‧‧清潔工序
S102‧‧‧電壓施加工序
S103‧‧‧搬入工序
S104‧‧‧電漿產生工序
S105‧‧‧靜電保持工序
S106‧‧‧電漿處理
S107‧‧‧吸附解除工序
S108‧‧‧搬出工序

Claims (8)

  1. 一種針對被處理基體之微粒附著控制方法，係包含有：在將被處理基體搬入至處理容器內前，對靜電夾具施加於該處理容器內會將被處理基體加以靜電吸附之電壓的工序；以及在該將電壓施加至靜電夾具的工序後，將被處理基體搬入至該處理容器內之工序；其中該將電壓施加至靜電夾具的工序中，係以降低包圍該靜電夾具所設置之聚焦環與被處理基體之間的電位差之方式，來將電壓施加至該靜電夾具。
  2. 如申請專利範圍第1項之針對被處理基體之微粒附著控制方法，其更包含有在該將電壓施加至靜電夾具的工序前，於該處理容器內未收納有被處理基體的狀態下，將該處理容器內部加以清潔之工序。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之針對被處理基體之微粒附著控制方法，其中於每次將被處理基體搬入之該工序前，係進行施加電壓至該靜電夾具之工序。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之針對被處理基體之微粒附著控制方法，其中該將電壓施加至靜電夾具之工序中，係將具有較該靜電夾具靜電吸附被處理基體時所施加至該靜電夾具之電壓的絕對值要小之絕對值的負電壓施加至該靜電夾具。
  5. 一種處理裝置，係具備有：處理容器；設於該處理容器內之靜電夾具； 將直流電壓施加至該靜電夾具之直流電源；以及控制該直流電源之控制部；其中該控制部係以將被處理基體被搬送至該處理容器內之前，降低包圍該靜電夾具所設置之聚焦環與被處理基體之間的電位差之電壓施加至該靜電夾具之方式，來控制該直流電源。
  6. 如申請專利範圍第5項之處理裝置，其更具備有將清潔氣體供給至該處理容器內之氣體供給部；該控制部係在被處理基體被搬入至該處理容器內之前，且藉由該直流電源施加該電壓之前，將該清潔氣體供給至該氣體供給部。
  7. 如申請專利範圍第5或6項之處理裝置，其中該控制部係以每次被處理基體被搬入之前，將降低該聚焦環與被處理基體之間的電位差之電壓施加至該靜電夾具之方式，來控制該直流電源。
  8. 如申請專利範圍第5或6項之處理裝置，其中降低該聚焦環與被處理基體之間的電位差之電壓係具有較該靜電夾具靜電吸附被處理基體時所施加至該靜電夾具之電壓的絕對值要小之絕對值的負電壓。
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