TW201841252A - 包含電漿處理裝置之腔室本體內部的清理之電漿處理方法 - Google Patents

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Abstract

本發明旨在縮短用以除去在腔室本體的內部所產生之沉積物之清理的時間。 本發明提供一種包含電漿處理裝置之腔室本體內部的清理之電漿處理方法。此方法係包含：蝕刻步驟，係包含主蝕刻，該主蝕刻係藉由產生包含氟碳氣體及/或氫氟碳化合物氣體之處理氣體的電漿，對在工作台上所載置之被加工物的蝕刻對象膜以低溫進行蝕刻；搬出步驟，係從腔室搬出被加工物；以及清理步驟，係在將靜電夾頭的溫度設定成高溫的狀態，藉由產生清理氣體的電漿，清理腔室本體的內部。

Description

包含電漿處理裝置之腔室本體內部的清理之電漿處理方法
本發明係有關於一種包含電漿處理裝置之腔室本體內部的清理之電漿處理方法。
在半導體元件之電子元件的製造，有的藉電漿蝕刻進行被加工物之蝕刻對象膜的蝕刻。在電漿蝕刻，將被加工物載置於在電漿處理裝置之腔室本體內所設置之工作台的靜電夾頭上。然後，向腔室供給處理氣體，藉由激發該處理氣體，產生電漿。
作為在電漿蝕刻所蝕刻之蝕刻對象膜，舉例表示矽氧化膜、矽氮化膜、或這些膜的多層膜。在如矽氧化膜、矽氮化膜、或這些膜的多層膜之蝕刻對象膜的電漿蝕刻，作為處理氣體，使用氟碳氣體、氫氟碳化合物氣體、或包含其雙方之處理氣體。例如，在專利文獻1，記載一種技術，該技術係藉包含氟碳氣體之處理氣體的電漿，對矽氧化膜進行蝕刻。 [先行專利文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平10－116822號公報
[發明所欲解決之課題]
在如矽氧化膜、矽氮化膜、或這些膜的多層膜之蝕刻對象膜的電漿蝕刻，在被加工物之溫度是低溫的情況，有蝕刻對象膜之蝕刻速率變高的情況。因此，可能在將靜電夾頭及被加工物之溫度設定成低溫的狀態，執行電漿蝕刻。若執行使用氟碳氣體、氫氟碳化合物氣體、或包含其雙方之處理氣體的電漿蝕刻，沉積物被形成於腔室本體的內部，例如腔室本體的內壁面及工作台。因此，在一個被加工物之蝕刻對象膜的電漿蝕刻之後，在進行別的被加工物之蝕刻對象膜的電漿蝕刻之前，需要清理腔室本體的內部。此清理時間係因為會成為在電漿處理裝置之電漿處理的生產力之降低的要因，所以短較佳。 [解決課題之手段]
在一形態，提供一種包含電漿處理裝置之腔室本體內部的清理之電漿處理方法(以下只稱為「方法」)。電漿處理裝置係包括腔室本體、工作台以及溫度調整機構。腔室本體係提供其內部空間。作為腔室。工作台係在腔室內所設置。工作台係構成為固持在工作台上所載置之被加工物。溫度調整機構係構成為調整靜電夾頭之溫度。
一形態之方法係包含：(i)蝕刻之該步驟，係藉由在腔室內產生包含氟碳氣體及/或氫氟碳化合物氣體之處理氣體的電漿，對在靜電夾頭上所載置之被加工物的蝕刻對象膜進行蝕刻的步驟(以下稱為「蝕刻步驟」)，並包含在藉溫度調整機構將靜電夾頭的溫度設定成－30℃以下之溫度的狀態，對蝕刻對象膜進行蝕刻的主蝕刻；(ii)步驟(以下稱為「搬出步驟」)，係在蝕刻步驟的執行後從腔室搬出被加工物；以及(iii)步驟(以下稱為「清理步驟」)，係在搬出被加工物之步驟的執行後，在藉溫度調整機構將靜電夾頭的溫度設定成0℃以上之溫度的狀態，藉由在腔室內產生包含氧氣之清理氣體的電漿，清理腔室本體的內部。
在一形態之方法的蝕刻步驟，在腔室本體之內部形成包含碳及氟的沉積物。此沉積物係藉使用清理氣體的電漿之腔室本體之內部的清理所除去，但是該沉積物之除去速度係在靜電夾頭的溫度為－30℃以下的低溫時係低。根據此方法，因為在將靜電夾頭20的溫度設定成0℃以上之溫度的狀態，進行清理步驟，所以沉積物之除去速度變高。因此，若依據本方法，腔室本體的內部之清理的時間變短。
在一實施形態，蝕刻步驟係可更包含過度蝕刻，該過度蝕刻係在主蝕刻的執行後，對蝕刻對象膜進一步進行蝕刻。
在一實施形態，方法係更包含一種步驟(以下稱為「升溫步驟」)，該步驟係為了在蝕刻步驟之執行前使靜電夾頭的溫度上升至0℃以上的溫度，而藉溫度調整機構使靜電夾頭的溫度上升。
在一實施形態，升溫步驟係在過度蝕刻之執行時所執行。在本實施形態，藉由與過度蝕刻平行地進行靜電夾頭的升溫，靜電夾頭的升溫所需之單獨的期間成為不需要。因此，縮短從蝕刻步驟之結束時至清理步驟之開始時的時間。
在一實施形態，在過度蝕刻之執行時，將靜電夾頭的溫度設定成比－30℃更高且比0℃更低的溫度。若過度蝕刻之執行時之被加工物的溫度比主蝕刻之執行時之被加工物的溫度更高，則該過度蝕刻之對蝕刻對象膜的蝕刻速率降低。藉此，提高蝕刻對象膜之蝕刻量的控制性。又，抑制蝕刻對象膜之基底的損害。
在一實施形態，方法係更包含：電中和步驟，係在蝕刻步驟的執行後，且搬出步驟的執行前，進行靜電夾頭之電中和；及升溫步驟。升溫步驟係在進行靜電夾頭的電中和之步驟的執行時所執行。若依據本實施形態，與在蝕刻步驟與搬出步驟之間的期間所進行之靜電夾頭的電中和平行地執行靜電夾頭的升溫。因此，縮短從蝕刻步驟之結束時至清理步驟之開始時的時間。
在一實施形態，工作台係具有形成流路的下部電極。靜電夾頭係被設置於下部電極上。溫度調整機構係具有：第1溫度調整器，係供給第1熱交換媒體；及第2溫度調整器，係供給具有比第1熱交換媒體的溫度更高之溫度的第2熱交換媒體。在本實施形態，在主蝕刻之執行時，從第1溫度調整器向下部電極之流路供給第1熱交換媒體。在使靜電夾頭的溫度上升之步驟的執行時，從第2溫度調整器向下部電極之流路供給第2熱交換媒體。若依據本實施形態，在升溫步驟之執行開始時，可將向下部電極之流路供給熱交換媒體高速地切換成高溫的熱交換媒體。
在一實施形態，工作台係具有形成流路的冷卻台、及在靜電夾頭內所設置之加熱器。靜電夾頭係被設置於冷卻台上。在靜電夾頭與冷卻台之間，設置密封之空間。溫度調整機構係具有：靜電夾頭之加熱器；急冷單元，係構成為向流路供給冷媒；以及配管系統，係構成為將急冷單元、排氣裝置以及導熱氣體源中之一選擇性地與該空間連接。在本實施形態，在主蝕刻之執行時，從急冷單元向冷卻台之流路供給該冷媒，並從急冷單元向該空間供給冷媒。在升溫步驟之執行時，藉加熱器對靜電夾頭加熱，並藉排氣裝置將該空間降壓。在本實施形態，因為在升溫步驟之執行時，靜電夾頭與冷卻台之間之該空間的熱阻增加，所以抑制冷卻台與靜電夾頭之間的熱交換。又，在升溫步驟之執行時，藉加熱器對靜電夾頭加熱。因此，縮短靜電夾頭之升溫所需的時間。 [發明之效果]
如以上之說明所示，縮短用以除去在腔室本體的內部所產生之沉積物之清理的時間。
圖1係表示一實施形態之電漿處理方法的流程圖。圖1所示之電漿處理方法MT(以下只稱為「方法MT」)係包含在電漿處理裝置對被加工物之蝕刻對象膜進行蝕刻，然後，執行電漿處理裝置之腔室本體內部的清理。圖2係表示一例之被加工物之一部分的剖面圖。方法MT係可應用於圖2所示之被加工物W。
如圖2所示，被加工物W係具有底層UL、蝕刻對象膜EF以及遮罩MK。底層UL係蝕刻對象膜EF之基底的層，由例如矽或鎢所形成。蝕刻對象膜EF係被設置於底層UL之上。蝕刻對象膜EF係矽氧化膜、矽氮化膜、或將一層以上之矽氧化膜與一層以上之矽氮化膜交互地積層的多層膜。遮罩MK係被設置於蝕刻對象膜EF之上。遮罩MK係由例如鎢之金屬、多結晶矽、或非晶形碳之有機材料所形成。遮罩MK係具有開口。在方法MT，在從遮罩MK之開口所露出的部分，對蝕刻對象膜EF進行蝕刻。此外，亦可遮罩MK係在蝕刻對象膜EF上提供複數個開口。
圖3係示意地表示可在圖1所示之方法使用之電漿處理裝置的圖。圖3所示之電漿處理裝置10係容量結合型的電漿處理裝置。電漿處理裝置10係具備腔室本體12。腔室本體12係具有大致圓筒形。腔室本體12係提供其內部空間，作為腔室12c。腔室本體12係由例如鋁之金屬所形成。在腔室本體12的內壁面，形成具有耐電漿性之塗膜，例如氧化釔膜。腔室本體12係接地。
在腔室12c內且腔室本體12的底部上，設置支撐部14。支撐部14係由絕緣材料所構成。支撐部14係具有大致圓筒形。支撐部14係在腔室12c內，從腔室本體12的底部向上方延伸。支撐部14係在其上側部分支撐工作台16。
工作台16係包含下部電極18及靜電夾頭20。下部電極18係包含第1構件18a及第2構件18b。第1構件18a及第2構件18b係由例如鋁之導體所形成，並具有大致圓盤形。第2構件18b係被設置於第1構件18a之上，並與第1構件18a以電性連接。在此下部電極18上，被設置靜電夾頭20。
靜電夾頭20係構成為固持在其上所載置之被加工物W。靜電夾頭20係具有具有大致圓盤形之絕緣層、及在該絕緣層內所設置之膜狀的電極。在靜電夾頭20的電極，經由開關23與直流電源22以電性連接。靜電夾頭20係利用藉來自直流電源22之直流電壓所產生的靜電力將被加工物W吸在靜電夾頭20，並固持該被加工物W。亦可將加熱器設置於此靜電夾頭20的內部。
在下部電極18的周緣部上，以包圍被加工物W之邊緣及靜電夾頭20之邊緣的方式配置聚焦環FR。聚焦環FR係為了提高蝕刻之均勻性所設置。聚焦環FR係由根據蝕刻對象之材料所適當地選擇之材料所構成。
在下部電極18的第2構件18b，形成冷媒用的流路18f。對流路18f，從在腔室本體12之外部所設置的溫度調整機構24經由配管25a供給熱交換媒體。對流路18f所供給之熱交換媒體係經由配管25b回到溫度調整機構24。即，在溫度調整機構24與流路18f之間，熱交換媒體循環。在此溫度調整機構24與流路18f之間，藉由調整其溫度的熱交換媒體循環，調整靜電夾頭20的溫度，進而被加工物W的溫度。
圖4係表示溫度調整機構之一例的圖。如圖4所示，一例之溫度調整機構24係具有第1溫度調整器24a及第2溫度調整器24b。第1溫度調整器24a係調整第1熱交換媒體(例如，鹽水)的溫度，並輸出該第1熱交換媒體。第2溫度調整器24b係調整第2熱交換媒體(例如，鹽水)的溫度，並輸出該第2熱交換媒體。第2熱交換媒體的溫度係比第1熱交換媒體的溫度更高。第1溫度調整器24a係在其內部將第1熱交換媒體的溫度設定成例如－70℃。第2溫度調整器24b係在其內部將第2熱交換媒體的溫度設定成例如0℃~100℃之範圍內的溫度。
溫度調整機構24係具有閥24c、閥24d、閥24e以及閥24f。第1溫度調整器24a的輸出埠係經由閥24c與配管25a連接。第1溫度調整器24a的輸出埠係用以輸出第1熱交換媒體的埠。第1溫度調整器24a的回流埠係經由閥24d與配管25b連接。第1溫度調整器24a的回流埠係用以接受從流路18f經配管25b流回至第1溫度調整器24a之熱交換媒體的埠。第2溫度調整器24b的輸出埠係經由閥24e與配管25a連接。第2溫度調整器24b的輸出埠係用以輸出第2熱交換媒體的埠。第2溫度調整器24b的回流埠係經由閥24f與配管25b連接。第2溫度調整器24b的回流埠係用以接受從流路18f經配管25b流回至第2溫度調整器24b之熱交換媒體的埠。
在第1溫度調整器24a與流路18f之間使熱交換媒體循環時，打開閥24c與閥24d，並關閉閥24e與閥24f。另一方面，在第2溫度調整器24b與流路18f之間使熱交換媒體循環時，關閉閥24c與閥24d，並打開閥24e與閥24f。
此外，上述之第1溫度調整器24a及第2溫度調整器24b的各個係在其內部是調整熱交換媒體之溫度的溫度調整器，但是亦可各個第1溫度調整器24a及第2溫度調整器24b係直接膨脹式的溫度調整器。在各個第1溫度調整器24a及第2溫度調整器24b係直接膨脹式之溫度調整器的情況，具有壓縮機、凝結器以及膨脹閥，而工作台16成為蒸發器。
在電漿處理裝置10，設置氣體供給管路28。氣體供給管路28係將來自導熱氣體供給機構之例如He氣的導熱氣體供給至靜電夾頭20的上面與被加工物W的背面之間。
電漿處理裝置10更具備上部電極30。上部電極30係在工作台16的上方，被配置成與該工作台16相對向。上部電極30係經由絕緣性的構件32，被腔室本體12的上面支撐。此上部電極30係可包含頂板34及支撐體36。頂板34係面向腔室12c。在頂板34，形成複數個氣體排出口34a。此頂板34係可由焦耳熱小之低電阻的導電體或半導體所構成。
支撐體36係將頂板34支撐成拆裝自如，並由例如鋁之導體所形成。在支撐體36的內部，設置氣體擴散腔室36a。從此氣體擴散腔室36a係分別與複數個氣體排出口34a連通的複數個孔36b向下方延伸。又，在支撐體36，形成將氣體導引至氣體擴散腔室36a的埠36c。在埠36c，連接配管38。
在配管38，經由閥群42及流量控制器群44連接氣體源群40。氣體源群40係為了向腔室12c供給處理氣體，而包含複數個氣體源。處理氣體係包含氟碳氣體及/或氫氟碳化合物氣體。例如，氣體源群40係包含氟碳氣體之源、氫氣(H2 氣體)之源、以及含氧氣體之源。氟碳氣體係例如是CF4 氣體。含氧氣體係例如是氧氣(O2 氣體)。在別的例子，氣體源群40係包含氟碳氣體之源、氫氟碳化合物氣體之源以及含氧氣體之源。氟碳氣體係例如是C4 F8 氣體。氫氟碳化合物氣體係例如是CH2 F2 氣體。含氧氣體係例如是氧氣(O2 氣體)。在別的例子，亦可氣體源群40係更包含氫氣(H2 氣體)之源、含有一種以上之鹵素的氣體之源以及碳氫氣體之源。例如，亦可氣體源群40係作為含有鹵素的氣體之源，包含NF3 氣體之源。又，亦可氣體源群40係作為碳氫氣體之源，包含CH4 氣體之源。
閥群42係具有複數個閥，流量控制器群44係具有複數個流量控制器。複數個流量控制器之各個係質量流量控制器或壓力控制式之流量控制器。氣體源群40之複數個氣體源係各自經由流量控制器群44之對應的流量控制器及閥群42之對應的閥，與配管38連接。
在工作台16與腔室本體12的側壁之間，形成在平面圖上環狀的排氣路。在此排氣路之在鉛垂方向的途中，設置擋板48。擋板48係例如可藉由將Y2 O3 之陶瓷包覆於鋁材所構成。在此擋板48的下方，將排氣口12e設置於腔室本體12。在排氣口12e，經由排氣管52連接排氣裝置50。排氣裝置50係具有壓力調整器及稱為渦輪分子泵之真空泵。排氣裝置50係可將腔室12c降壓至所指定的壓力。又，在腔室本體12的側壁，設置被加工物W之搬入或搬出所需的開口12p。此開口12p係可藉閘閥GV開閉。
電漿處理裝置10係具包括第1高頻電源62及第2高頻電源64。第1高頻電源62係產生電漿產生用之第1高頻的電源。第1高頻的頻率係27~100MHz的頻率，例如是100MHz。第1高頻電源62係經由匹配器66與下部電極18連接。匹配器66係具有用以使第1高頻電源62之輸出阻抗與負載側(下部電極18側)之輸入阻抗匹配的電路。此外，亦可第1高頻電源62係經由匹配器66與上部電極30連接。
第2高頻電源64係產生用以將離子拉入被加工物W之第2高頻的電源，第2高頻的頻率係400kHz~13.56MHz的頻率，例如是3MHz。第2高頻電源64係經由匹配器68與下部電極18連接。匹配器68係作成用以使第2高頻電源64之輸出阻抗與負載側(下部電極18側)之輸入阻抗匹配的電路。
電漿處理裝置10係可更具備控制部CU。此控制部CU係包括處理器、記憶部、輸入裝置、顯示裝置等的電腦。控制部CU係控制電漿處理裝置10的各部。在此控制部CU，使用輸入裝置，操作員可為了管理電漿處理裝置10而進行指令的輸入操作等。又，藉顯示裝置，可顯示電漿處理裝置10之運轉狀況。進而，在控制部CU的記憶部，儲存藉處理器控制在電漿處理裝置10所執行之各種處理所需的控制程式及處方資料。例如，在控制部CU的記憶部，記憶在電漿處理裝置10執行方法MT所需的控制程式及處方資料。
再參照圖1，以使用電漿處理裝置10對圖2所示之被加工物W應用方法MT的情況為例，說明方法MT。此外，在圖1，平行之2條雙重線係表示平行地執行在2條雙重線之間所畫的複數個步驟中2個以上的步驟。以下，與圖1一起參照圖5及圖6。圖5及圖6係與方法MT相關聯的時序圖。
如圖1所示，方法MT係在步驟ST1開始。在步驟ST1，為了後述之主蝕刻用，將靜電夾頭20的溫度設定成－30℃以下的溫度。在步驟ST1，例如，冷媒在第1溫度調整器24a與流路18f之間循環。
接著，在步驟ST2，將被加工物W搬入腔室12c內。在步驟ST2，將被加工物W載置於靜電夾頭20上，並藉該靜電夾頭20固持。此外，亦可在執行步驟ST2後執行步驟ST1。
然後，執行步驟ST3。在步驟ST3，對被加工物W之蝕刻對象膜EF進行蝕刻。在步驟ST3，在腔室12c內產生包含氟碳氣體及/或氫氟碳化合物氣體之處理氣體的電漿。例如，處理氣體係包含氟碳氣體及氫氣(H2 氣體)。氟碳氣體係例如是CF4 氣體。在別的例子，處理氣體係氟碳氣體、氫氟碳化合物氣體、氫氣(H2 氣體)、含有一種以上之鹵素的氣體以及碳氫化合物氣體。例如，處理氣體係包含CH2 F2 氣體、C4 F8 氣體、H2 氣體、CH4 氣體及NF3 氣體。具體而言，在步驟ST3，從氣體源群40向腔室12c供給處理氣體。又，藉排氣裝置50將腔室12c的壓力設定成所指定之壓力。又，為了產生電漿，從第1高頻電源62輸出第1高頻。藉此，在腔室12c內產生處理氣體之電漿。又，因應於需要，從第2高頻電源64向下部電極18供給第2高頻。在步驟ST3，藉來自電漿之離子及/或基，對蝕刻對象膜EF進行蝕刻。
步驟ST3係包含主蝕刻ST31及過度蝕刻ST32。在主蝕刻ST31，在藉溫度調整機構24將靜電夾頭20的溫度設定成－30℃以下之溫度的狀態(參照圖5)，藉上述之來自處理氣體之電漿的之離子及/或基，對蝕刻對象膜EF進行蝕刻。在將靜電夾頭20的溫度，即被加工物W的溫度設定成－30℃以下之溫度的狀態，藉上述之來自處理氣體之電漿的離子及/或基，對蝕刻對象膜EF進行蝕刻時，蝕刻對象膜EF之蝕刻速率變高。
過度蝕刻ST32係在執行主蝕刻ST31後所執行。在遮罩MK提供複數個開口的情況，在主蝕刻ST31之蝕刻，係在複數個開口的下方可能對蝕刻對象膜EF未均勻地進行蝕刻。即，在藉主蝕刻ST31在遮罩MK的一部分之開口的下方對蝕刻對象膜EF進行蝕刻至到達底層UL時，在遮罩MK之別的一部分之開口的下方可能蝕刻對象膜EF微量地殘留於底層UL上。過度蝕刻ST32係對像這樣在遮罩MK之別的一部分之開口的下方所殘留之蝕刻對象膜EF進行蝕刻，為了在遮罩MK之全部之開口的下方均勻地除去蝕刻對象膜EF所執行。
在過度蝕刻ST32，亦藉上述之來自處理氣體之電漿的離子及/或基，對蝕刻對象膜EF進行蝕刻。在一實施形態，過度蝕刻ST32係在藉溫度調整機構24將靜電夾頭20的溫度，即被加工物W的溫度設定成比－30℃更高，且比0℃更低之溫度的狀態所執行。參照圖5中之過度蝕刻ST32的執行期間之以一點鏈線所示之靜電夾頭的溫度。過度蝕刻ST32的執行時之被加工物W的溫度比主蝕刻ST31的執行時之被加工物的溫度更高時，過度蝕刻ST32之蝕刻對象膜EF的蝕刻速率降低。藉此，提高蝕刻對象膜EF之蝕刻量的控制性。又，抑制底層UL之損害。此外，過度蝕刻ST32的執行時之靜電夾頭20的溫度係不是被限定為比－30℃更高，且比0℃更低之溫度。
接著，在方法MT，執行步驟ST4。在步驟ST4，進行靜電夾頭20之電中和。在靜電夾頭20之電中和，對靜電夾頭20之電極施加與在靜電夾頭20固持被加工物W時對該靜電夾頭20之電極所施加之電壓係逆極性的電壓。
圖7係表示形成沉積物之狀態的圖。產生上述之處理氣體的電漿時，產生碳、或包含碳與氟的電漿產生物。電漿產生物係在步驟ST3之蝕刻的執行中附著於腔室本體12的內壁面而形成沉積物。電漿產生物係尤其在低溫的位置馬上凝結或凝固，而形成厚的沉積物。因此，在步驟ST3之蝕刻結束後，靜電夾頭20及被加工物W的溫度仍然是－30℃以下的溫度時，從附著於腔室本體12的內壁面之沉積物所產生的氣體在被加工物W上凝結或凝固，而形成厚的沉積物。結果，如圖7所示，在腔室本體12的內壁面、工作台16的表面以及被加工物W的表面上形成沉積物DP。
此處，說明為了調查沉積物之形成所進行的實驗。在實驗，使用電漿處理裝置10執行主蝕刻ST31，藉此，測量在腔室本體12之內部的壁面上之沉積物的沉積速率。在此實驗，將主蝕刻ST31的執行中之靜電夾頭20的溫度作為參數，設定成各種的溫度。在實驗中之主蝕刻ST31，腔室12c的壓力係60[mTorr](7.999[Pa])，第1高頻的頻率、功率係分別是40[MHz]、1[kW]，第2高頻的功率係0[kW]，處理氣體係H2 氣體(150[sccm])及CF4 氣體(100[sccm])的混合氣體。
在圖8的圖形表示藉實驗所得之在腔室本體12之內部的壁面上之沉積物的沉積速率。在圖8的圖形，橫軸係表示主蝕刻ST31的執行中之靜電夾頭20的溫度，縱軸係表示沉積物的沉積速率。如圖8所示，在主蝕刻ST31的執行中之靜電夾頭20的溫度是－60℃之情況的沉積速率係成為在主蝕刻ST31的執行中之靜電夾頭20的溫度是25℃之情況的沉積速率之約2倍。因此，確認在包含將靜電夾頭20的溫度設定成－30℃以下之溫度之主蝕刻ST31的步驟ST3，在腔室本體12的內部形成厚的沉積物DP。
在腔室本體12之內部所形成的沉積物DP係藉後述之步驟ST7的清理除去，但是因為被加工物W係在步驟ST7之執行前從腔室12c被搬出，所以被加工物W上之沉積物DP的量係減少至從腔室12c搬出被加工物之前，或需要被除去。因此，在方法MT，執行步驟ST5。在步驟ST5，使靜電夾頭20的溫度上升至0℃以上的溫度。因此，被加工物W的溫度亦上升至0℃以上的溫度。在步驟ST5，第2熱交換媒體在第2溫度調整器24b與流路18f之間循環。靜電夾頭20的溫度被設定成0℃以上的溫度時，被加工物W上之沉積物DP的量係減少，或在被加工物W上沉積物DP係幾乎不存在。
在一實施形態，步驟ST5係在剛執行步驟ST3後所執行。具體而言，步驟ST5係在步驟ST4之靜電夾頭20的電中和中所執行。參照圖5之步驟ST4的執行期間之以實線所示之靜電夾頭20的溫度。藉由執行此步驟ST5，在剛執行步驟ST3後靜電夾頭20及被加工物W被升溫。
在別的實施形態，步驟ST5係在剛執行主蝕刻ST31後所執行。具體而言，步驟ST5係與過度蝕刻ST32平行地執行。參照圖5之過度蝕刻ST32的執行期間之以虛線所示之靜電夾頭的溫度。藉由執行此步驟ST5，在剛執行主蝕刻ST31後靜電夾頭20及被加工物W被升溫。
在方法MT，接著，執行步驟ST6。在步驟ST6，從腔室12c搬出被加工物W。在步驟ST6之執行中，靜電夾頭20的溫度係如圖5所示，被維持於0℃以上的溫度。
在方法MT，接著，執行步驟ST7。在步驟ST7，執行腔室本體12之內部的清理。在清理，在腔室12c內產生清理氣體的電漿。清理氣體係包含含氧氣體。含氧氣體係例如可能是氧氣(O2 氣體)、一氧化碳氣體、或二氧化碳氣體。因為沉積物DP係碳或包含碳與氟，所以藉該清理氣體的電漿除去。此清理的時間係成為在電漿處理裝置之電漿處理的生產力降低的要因。因此，清理的時間係短較佳。
此處，說明與清理相關聯地進行的實驗。在此實驗，在電漿處理裝置10的腔室內產生清理氣體的電漿，作為模擬沉積物DP的膜，進行有機膜的蝕刻。在此實驗，將靜電夾頭20的溫度作為參數，設定成各種的溫度。在此實驗，腔室12c的壓力係400[mTorr](53.33[Pa])，第1高頻的頻率、功率係分別是40[MHz]、1[kW]，第2高頻的功率係0[kW]，清理氣體係O2 氣體(100[sccm])。
而且，在實驗，求得有機膜的蝕刻速率。在圖9表示其結果。在圖9，橫軸係表示有機膜之蝕刻的執行中之靜電夾頭20的溫度，縱軸係表示有機膜之蝕刻速率。如圖9所示，在有機膜之蝕刻的執行中之靜電夾頭20的溫度是低溫的情況，有機膜之蝕刻速率係相當地低。另一方面，有機膜之蝕刻的執行中之靜電夾頭20的溫度被設定成0℃以上時，有機膜之蝕刻速率係變成相當地高。因此，確認在步驟ST7之執行中，係應將靜電夾頭20的溫度被設定成0℃以上的溫度。
在一實施形態，步驟ST7係如圖5所示，包含步驟ST71、步驟ST72、步驟ST73、步驟ST74以及步驟ST75。在步驟ST71，為了清理而將虛擬晶圓搬入腔室12c內，並藉靜電夾頭20固持。
在後續之步驟ST72，在腔室12c內產生清理氣體的電漿。清理氣體係包含含氧氣體。含氧氣體係例如可能是氧氣(O2 氣體)、一氧化碳氣體、或二氧化碳氣體。在步驟ST72，由氣體源群40向腔室12c供給清理氣體。又，為了產生電漿，供給來自第1高頻電源62的第1高頻。
在後續之步驟ST73，進行靜電夾頭20之電中和。靜電夾頭20之電中和係與步驟ST4一樣的步驟。然後，在步驟ST74，從腔室12c搬出虛擬晶圓。
在後續之步驟ST75，在靜電夾頭20上未載置虛擬晶圓之物體的狀態，在腔室12c產生清理氣體的電漿。在步驟ST75之清理氣體係與在步驟ST72之清理氣體一樣的氣體。又，在步驟ST75之電漿的產生係與步驟ST72一樣地執行。圖10係表示步驟ST7之執行後之狀態的圖。如圖10所示，藉步驟ST7之執行，從腔室本體12的內壁面及工作台16的表面除去沉積物DP。
在一實施形態，如圖5所示，在步驟ST5靜電夾頭20的溫度被升溫後，至步驟ST75之執行期間的中途將靜電夾頭20的溫度維持於0℃以上的溫度。在將靜電夾頭20的溫度維持於0℃以上的溫度時，從第2溫度調整器24b向流路18f供給第2熱交換媒體。因為依此方式在步驟ST7之清理中將靜電夾頭20的溫度設定成0℃以上的溫度，所以沉積物DP之除去速度變快。因此，腔室本體12的內部之清理的時間變短。
在一實施形態，如圖6所示，步驟ST7係僅包含步驟ST75。即，在步驟ST6在從腔室12c剛搬出被加工物W後，執行步驟ST75。在步驟ST75，在靜電夾頭20上未載置虛擬晶圓之物體的狀態，在腔室12c產生清理氣體的電漿。如圖6所示，在步驟ST5靜電夾頭20的溫度被升溫後，至步驟ST75之執行期間的中途將靜電夾頭20的溫度維持於0℃以上的溫度。在將靜電夾頭20的溫度維持於0℃以上的溫度時，從第2溫度調整器24b向流路18f供給第2熱交換媒體。因為依此方式在步驟ST7之清理中將靜電夾頭20的溫度設定成0℃以上的溫度，所以沉積物DP之除去速度變快。因此，腔室本體12的內部之清理的時間變短。
再參照圖1，在方法MT，接著，執行步驟ST8。在步驟ST8，判定是否處理別的被加工物。在處理別的被加工物的情況，再執行從步驟ST1開始的處理。另一方面，在判定不處理別的被加工物的情況，方法MT係結束。
在一實施形態，如上述所示，因為在剛執行步驟ST3後或剛執行主蝕刻ST31後靜電夾頭20的溫度，進而被加工物W的溫度被升溫至0℃以上的溫度，所以在從腔室搬出被加工物W時，被加工物W上之沉積物DP被除去，或其量減少。
在一實施形態，如上述所示，步驟ST5係在執行步驟ST4時所執行。即，與在步驟ST3與步驟ST6之間的期間所進行之靜電夾頭20的電中和平行地執行步驟ST5。因此，靜電夾頭20之升溫所需之單獨的期間成為不需要。因此，縮短從步驟ST3之蝕刻的結束時至步驟ST7之開始的時間。
在別的實施形態，如上述所示，步驟ST5係在執行過度蝕刻ST32時所執行。即，與過度蝕刻ST32平行地執行步驟ST5之靜電夾頭20的升溫。因此，靜電夾頭20之升溫所需之單獨的期間成為不需要。因此，縮短從步驟ST3之蝕刻的結束時至步驟ST7之開始的時間。
又，若利用溫度調整機構24，在步驟ST5之開始執行時，可將向流路18f所供給之熱交換媒體從低溫的第1熱交換媒體高速地切換成高溫的第2熱交換媒體。
以下，說明可在方法MT的執行使用之別的實施形態之電漿處理裝置。圖11係示意地表示可在圖1所示之方法的執行使用之電漿處理裝置之別的例子的圖。圖11所示之電漿處理裝置100係容量結合型的電漿處理裝置。電漿處理裝置10係包括腔室本體112及工作台116。腔室本體112係具有大致圓筒形，並提供其內部空間，作為腔室112c。腔室本體12係由例如鋁所形成。在腔室本體112之腔室112c側的表面，形成氧化釔膜之具有耐電漿性之陶瓷製的塗膜。此腔室本體112係接地。又，在腔室本體內部112的側壁，將被加工物W搬入腔室112c。又，形成從腔室112c搬出所需的開口112p。此開口112p係可藉閘閥GV開閉。
工作台116係構成為在腔室112c內支撐被加工物W。工作台116係具有吸附被加工物W的功能、調整被加工物W之溫度的功能、以及向靜電夾頭之基座傳送高頻的構造。關於此工作台116之細節係後述。
電漿處理裝置100係更具備上部電極130。上部電極130係被配置於腔室本體內部112的上部開口內，並被配置成與工作台116的下部電極大致平行。絕緣性之支撐構件132介於上部電極130與腔室本體內部112之間。
上部電極130係具有頂板134及支撐體136。頂板134係具有大致圓盤形。頂板134係可具有導電性。頂板134係由例如矽所形成。或者，頂板134係由鋁所形成，在其表面形成耐電漿性的陶瓷塗膜。在此頂板134，形成複數個氣體排出孔134a。氣體排出孔134a係在大致鉛垂方向延伸。
支撐體136係將頂板134支撐成拆裝自如。支撐體136係由例如鋁所形成。在支撐體136，形成氣體擴散腔室136a。分別與複數個氣體排出孔134a連通的複數個孔部116b從該氣體擴散腔室136a延伸。又，在氣體擴散腔室136a，經由埠136c連接配管138。在此配管138，與電漿處理裝置10一樣，經由閥群42及流量控制器群44，連接氣體源群40。
電漿處理裝置100係更具備排氣裝置150。排氣裝置150係包含壓力調整器及稱為渦輪分子泵之一台以上的真空泵。此排氣裝置150係與在腔室本體內部112所形成之排氣口連接。
電漿處理裝置100係更具備控制部MCU。控制部MCU係具有與電漿處理裝置10之控制部CU相同的構成。在控制部MCU的記憶部，儲存藉處理器控制在電漿處理裝置100所執行之各種處理所需的控制程式及處方資料。例如，在控制部MCU的記憶部，記憶在電漿處理裝置10執行方法MT所需的控制程式及處方資料。
以下，不僅圖11，而且參照圖12及圖13，詳細地說明工作台116、及在工作台116所附加之電漿處理裝置100的構成元件。圖12係將圖11所示之電漿處理裝置的工作台之一部分放大地表示的剖面圖。圖13係將圖11所示之電漿處理裝置的工作台之別的一部分放大地表示的剖面圖。
工作台116係具有冷卻台117及靜電夾頭120。冷卻台117係藉從腔室本體內部112之底部向上方延伸的支撐構件114所支撐。此支撐構件114係絕緣性之構件，並由例如氧化鋁(alumina)所形成。又，支撐構件114係具有大致圓筒形。
冷卻台117係例如鋁之具有導電性的金屬所形成。冷卻台117係具有大致圓盤形。冷卻台117係具有中央部117a及周緣部117b。中央部117a係具有大致圓盤形。中央部117a係提供冷卻台117之第1上面117c。第1上面117c係大致圓形的面。
周緣部117b係與中央部117a連續，在徑向(對在鉛垂方向沿著之軸線的放射方向)位於中央部117a的外側，並在圓周方向(對軸線Z之圓周方向)延伸。周緣部117b係與中央部117a一起提供冷卻台117的下面117d。又，周緣部117b係提供第2上面117e。第2上面117e係帶狀的面，在徑向位於第1上面117c的外側，且在圓周方向延伸。又，第2上面117e係在鉛垂方向，位於比第1上面117c更靠近下面117d。
在冷卻台117，連接供電體119。供電體119係例如是供電棒，並與冷卻台117的下面117d連接。供電體119係由鋁或鋁合金所形成。在供電體119，經由匹配器66連接第1高頻電源62。又，在供電體119，經由匹配器68以電性連接第2高頻電源64。
在冷卻台117，形成冷媒用的流路117f。流路117f係在冷卻台117內，例如成渦捲狀地延伸。對此流路117f，從急冷單元TU供給冷媒。此急冷單元TU係構成一實施形態之溫度調整機構的一部分。對流路117f所供給之冷媒係回到急冷單元TU。對流路117f所供給之冷媒係例如是藉其氣化吸熱來冷卻的冷媒。此冷媒係例如可能是氫氟碳化合物系的冷媒。
靜電夾頭120係被設置於冷卻台117之上。具體而言，靜電夾頭120係被設置於冷卻台117的第1上面117c之上。靜電夾頭120係具有基座121及吸附部123。基座121係構成下部電極，並被設置於冷卻台117之上。基座121係具有導電性。基座121係亦可是例如對氮化鋁或碳化矽賦與導電性之陶瓷製，或者亦可是金屬(例如鈦)製。
基座121係具有大致圓盤形。基座121係具有中央部121a及周緣部121b。中央部121a係提供基座121之第1上面121c。第1上面121c係大致圓形的面。
周緣部121b係與中央部121a連續，在徑向位於中央部121a的外側，並在圓周方向延伸。周緣部121b係與中央部121a一起提供基座121的下面121d。又，周緣部121b係提供第2上面121e。此第2上面121e係帶狀的面，在徑向位於第1上面121c的外側，且在圓周方向延伸。又，第2上面121e係在鉛垂方向，位於比第1上面121c更靠近下面121d。
吸附部123係被設置於基座121上。吸附部123係藉使用介於該吸附部123與基座121之間的金屬之金屬接合，與基座121結合。吸附部123係具有大致圓盤形，並由陶瓷所形成。構成吸附部123之陶瓷係在腔室溫(例如，20度)以上，且400℃以下的溫度範圍，具有1×1015 Ω・cm以上之體積電阻係數的陶瓷。作為這種陶瓷，可使用例如氧化鋁(alumina)。
靜電夾頭120係包含對軸線Z，即靜電夾頭120之中心軸線同心的複數個區域RN。例如，靜電夾頭120係包含第1區域R1、第2區域R2以及第3區域R3。第1區域R1係與軸線Z交叉，第3區域R3係包含靜電夾頭120之邊緣的區域，第2區域R2係位於第1區域R1與第3區域R3之間。例，第1區域R1係從靜電夾頭120之中心至半徑120mm的區域，第2區域R2係在靜電夾頭120從半徑120mm至半徑135mm的區域，第3區域R3係在靜電夾頭120從半徑135mm至半徑150mm的區域。此外，靜電夾頭120之區域的個數係可以是一以上之任意的個數。
靜電夾頭120之吸附部123係內建吸附用電極125。吸附用電極125係膜狀的電極，在該吸附用電極125，經由開關與直流電源22以電性連接。對吸附用電極125供給來自直流電源22的直流電壓時，吸附部123係產生庫倫力之靜電力，並藉該靜電力固持被加工物W。
吸附部123係更內建複數個加熱器HN。這些複數個加熱器HN係構成一實施形態之溫度調整機構的一部分。複數個加熱器HN係分別被設置於靜電夾頭之該複數個區域RN內。例如，複數個加熱器HN係包含第1加熱器156、第2加熱器157以及第3加熱器158。第1加熱器156係被設置於第1區域R1內，第2加熱器157係被設置於第2區域R2內，第3加熱器158係被設置於第3區域R3內。
複數個加熱器HN係與加熱器電源161連接。例如，在第1加熱器156與加熱器電源161之間，為了防止高頻對加熱器電源161的侵入，而設置濾波器163a。在第2加熱器157與加熱器電源161之間，為了防止高頻對加熱器電源161的侵入，而設置濾波器163b。在第3加熱器158與加熱器電源161之間，為了防止高頻對加熱器電源161的侵入，而設置濾波器163c。
在基座121與冷卻台117之間，被設置複數個第1彈性構件EM1。複數個第1彈性構件EM1係使靜電夾頭120與冷卻台117向上方分開。複數個第1彈性構件EM1之各個係O環。複數個第1彈性構件EM1係具有彼此相異的直徑，並被設置成對軸線Z成同心狀。又，複數個第1彈性構件EM1係被設置於靜電夾頭120之鄰接的邊界及靜電夾頭120之邊緣的下方。例如，複數個第1彈性構件EM1係包含彈性構件165、彈性構件167以及彈性構件169。彈性構件165係被設置於第1區域R1與第2區域R2之邊界的下方，彈性構件167係被設置於第2區域R2與第3區域R3之邊界的下方，彈性構件169係被設置於靜電夾頭120之邊緣的下方。
複數個第1彈性構件EM1係局部地被配置於由冷卻台117之第1上面117c所提供的槽之中，第1上面117c與基座121之下面121d係接觸。複數個第1彈性構件EM1係與冷卻台117及基座121一起在冷卻台117的第1上面117c與基座121的下面121d之間，隔成密封的複數個導熱空間DSN。複數個導熱空間DSN係在靜電夾頭120之複數個區域RN之各個的下方延伸，並彼此分開。例如，複數個導熱空間DSN係包含第1導熱空間DS1、第2導熱空間DS2以及第3導熱空間DS3。第1導熱空間DS1係位於彈性構件165的內側，第2導熱空間DS2係位於彈性構件165與彈性構件167之間，第3導熱空間DS3係位於彈性構件167與彈性構件169之間。如後述所示，在複數個導熱空間DSN，藉配管系統PS選擇性地連接導熱氣體(例如He氣體)的氣體源GS、急冷單元TU以及排氣裝置VU。此外，複數個導熱空間DSN之各個之在鉛垂方向的長度係例如被設定成0.1mm以上且2.0mm以下的長度。
例如，複數個第1彈性構件EM1係構成為具有比供給He氣體之複數個導熱空間DSN之各個的熱阻更高的熱阻。複數個第1彈性構件EM1的熱阻係與導熱氣體之導熱係數、其鉛垂方向的長度以及其面積相依。又，係複數個第1彈性構件EM1之各個的熱阻係與其導熱係數、在其鉛垂方向的厚度以及其面積相依。因此，複數個第1彈性構件EM1之各個的材料、厚度以及面積係因應於複數個導熱空間DSN之各個的熱阻所決定。此外，對複數個第1彈性構件EM1，會要求低的導熱係數及高的耐熱性。因此，複數個第1彈性構件EM1係例如可由全氟彈性體所形成。
工作台116係更具備鎖緊構件171。鎖緊構件171係由金屬所形成，並構成為在該鎖緊構件171與該冷卻台117之間夾持基座121及複數個第1彈性構件EM1。鎖緊構件171係為了抑制基座121與冷卻台117之間之經由該鎖緊構件171的導熱，而由例如鈦之具有低導熱係數的材料所形成。
例如，鎖緊構件171係具有筒狀部171a及環狀部171b。筒狀部171a係具有大致圓筒形，並在其下端提供第1下面171c。第1下面171c係在圓周方向延伸之帶狀的面。
環狀部171b係具有大致環形板狀，並與筒狀部171a之上側部分的內緣內續，從該筒狀部171a向徑向內側延伸。此環狀部171b係提供第2下面171d。第2下面171d係在圓周方向延伸之帶狀的面。
鎖緊構件171係第1上面117c與冷卻台117的第2上面117e接觸，第2下面171d被配置成與基座121的第2上面121e接觸。又，鎖緊構件171係對冷卻台117的周緣部117b藉螺絲173所固定。藉由調整此螺絲173之對鎖緊構件171的螺合，調整複數個第1彈性構件EM1的壓扁量。藉此，調整複數個導熱空間DSN之在鉛垂方向的長度。
例如，在鎖緊構件171之環狀部171b的內緣部下面與基座121的第2上面121e之間，被設置第2彈性構件175。第2彈性構件175係O環，抑制因鎖緊構件171之第2下面171d與基座121之第2上面121e的摩擦而可能產生的粒子(例如金屬粉)向吸附部123側移動。
又，第2彈性構件175係產生比複數個第1彈性構件EM1所產生之反彈力更小的反彈力。換言之，複數個第1彈性構件EM1係構成為該複數個第1彈性構件EM1所產生之反彈力比第2彈性構件175所產生之反彈力更大。進而，第2彈性構件175係作為具有高耐熱性，且具有低導熱係數的材料，可由全氟彈性體所形成。
在鎖緊構件171之上，被設置加熱器176。此加熱器176係在圓周方向延伸，並經由濾波器178與加熱器電源161連接。濾波器178係為了防止高頻侵入加熱器電源161所設置。
加熱器176係被設置於第1膜180與第2膜182之間。第1膜180係相對第2膜182被設置於鎖緊構件171之側。第1膜180係具有比第2膜182之導熱係數更低的導熱係數。例如，第1膜180係氧化鋯製的熱噴射膜，第2膜182係可以是氧化釔(yttria)製的熱噴射膜。又，加熱器176係可以是鎢的熱噴射膜。
在第2膜182之上，被設置聚焦環FR。此聚焦環FR係可藉來自加熱器176的熱加熱。又，來自加熱器176之熱通量的大部分係往第2膜182比往第1膜180的更多，再經由該第2膜182往聚焦環FR。因此，對聚焦環FR高效率地加熱。
又，工作台116之冷卻台117、鎖緊構件171等係在其外周側被一個以上的絕緣性構件186所覆蓋。一個以上的絕緣性構件186係例如由氧化鋁或石英所形成。
進而，如圖13所示，在工作台116的冷卻台117及靜電夾頭120，提供用以向被加工物W與吸附部123之間供給導熱氣體(例如，He氣體)的氣體管路190。此氣體管路190係與導熱氣體之供給部191連接。
如圖13所示，氣體管路190係包含氣體管路190a、氣體管路190b以及氣體管路190c。氣體管路190a係形成於吸附部123。又，氣體管路190c係形成於冷卻台117。氣體管路190a與氣體管路190c係經由氣體管路190b所連接。此氣體管路190b係藉套筒192所提供。此套筒192係大致圓筒狀構件，至少在其表面具有絕緣性，該表面係由陶瓷所形成。例如，套筒192係由絕緣性之陶瓷所形成。例如，套筒192係由含氧化鋁(alumina)所形成。在別的例子，亦可套筒192係對表面施行絕緣處理之金屬製的構件。例如，亦可套筒192係具有鋁製之本體與在該本體的表面所設置之防蝕鋁塗膜。
基座121與冷卻台117係提供用以收容套筒192的收容空間。在隔成此收容空間之基座121的面121f，形成絕緣性陶瓷的塗膜194。塗膜194係例如可以是可以是氧化鋁(alumina)的熱噴射膜。
在塗膜194與冷卻台117之間，被設置封閉套筒192之收容空間的第3彈性構件196。第3彈性構件196係O環，並具有絕緣性。第3彈性構件196係例如由全氟彈性體所形成。又，在第3彈性構件196的外側，被設置第4彈性構件198。第4彈性構件198係O環，並與冷卻台117之第1上面117c及基座121的下面121d接觸，封閉導熱空間(例如，第1導熱空間DS1)的第4彈性構件198係例如由全氟彈性體所形成。
如以上之說明所示，在工作台116，藉複數個第1彈性構件EM1將冷卻台117與基座121互相分開。又，在此工作台116，在基座121與吸附部123之接合未使用黏著劑。因此，可將靜電夾頭120之溫度設定成高溫。又，因為透過對複數個導熱空間DSN所供給之導熱氣體可進行靜電夾頭120與冷卻台117之間的熱交換，所以亦可將靜電夾頭120之溫度設定成低溫。又，在此工作台116，藉供電體119、冷卻台117及鎖緊構件171，確保對靜電夾頭120的基座121之高頻的供電路徑。進而，供電體119不是與靜電夾頭120之基座121直接連接，因為與冷卻台117連接，所以作為供電體119之構成材料，可採用鋁或鋁合金。因此，即使是使用13.56MHz以上之高頻率的高頻的情況，亦抑制在供電體119之高頻的損失。
又，如上述所示，在鎖緊構件171之環狀部171b的內緣部下面與基座121的第2上面121e之間，設置第2彈性構件175。因為基座121之周緣部121b的第2上面121e與鎖緊構件171的第2下面171d係互相接觸，所以在那些接觸處發生摩擦，而可能產生粒子(例如，金屬粉)。第2彈性構件175係即使產生這種粒子，亦可抑制粒子附著於吸附部123及在吸附部123上所載置之被加工物W。
又，複數個第1彈性構件EM1係構成為這些複數個第1彈性構件EM1所產生之反彈力比第2彈性構件175所產生之反彈力更大。藉此，可使靜電夾頭120與冷卻台117確實地分開。
又，複數個第1彈性構件EM1係構成為具有比向複數個導熱空間DSN供給He氣體時之該複數個導熱空間DSN的熱阻更高的熱阻。又，複數個第1彈性構件EM1係例如由全氟彈性體所形成。若利用這些複數個第1彈性構件EM1，在靜電夾頭120與冷卻台117之間，經由複數個導熱空間DSN之導熱變成比經由複數個第1彈性構件EM1之導熱更優勢。因此，靜電夾頭120之可變成均勻。
又，不使用黏著劑地形成對被加工物W與吸附部123之間所供給之導熱氣體用的氣體管路190。又，隔成配置局部地構成此氣體管路190之套筒192的收容空間之基座121的面121f被塗膜194所覆蓋，且，為了封閉該收容空間而在塗膜194與冷卻台117之間設置絕緣性之第3彈性構件196。藉此，抑制電漿侵入基座121與冷卻台117之間、及所伴隨之基座121的絕緣破壞。
又，若依據上述之具有工作台116的電漿處理裝置100，在從低溫至高溫之寬廣的溫度帶，可對被加工物W進行電漿處理。
以下，說明在電漿處理裝置100可採用之配管系統PS。圖14係表示配管系統的一例之構成的圖。圖14所示之配管系統PS係構成一實施形態之溫度調整機構的一部分，並具有複數個閥。配管系統PS係構成為將氣體源GS、急冷單元TU以及排氣裝置VU選擇性地與複數個導熱空間DSN的各個連接，並切換急冷單元TU與流路117f之連接和切斷。以下，說明複數個導熱空間DSN由三個導熱空間(第1導熱空間DS1、第2導熱空間DS2以及第3導熱空間DS3)所構成的例子。可是，複數個導熱空間DSN之個數係只要是對應於靜電夾頭120之區域RN的個數，可以是一以上之任意的個數。
配管系統PS係具有配管L21、配管L22、閥V21以及閥V22。配管L21之一端係與急冷單元TU連接，配管L21之另一端係與流路117f連接。在配管L21之中途設置閥V21。配管L22之一端係與急冷單元TU連接，配管L22之另一端係與流路117f連接。在配管L22之中途設置閥V22。打開閥V21及閥V22時，從急冷單元TU經由配管L21向流路117f供給冷媒。向流路117f所供給之冷媒係經由配管L22，回到急冷單元TU。
又，配管系統PS係更具有壓力調整器104a、配管L11a、配管L12a、配管L13a、配管L14a、配管L15a、配管L17a、配管L31a、配管L32a、閥V11a、閥V12a、閥V13a、閥V14a、閥V15a、閥V31a以及閥V32a。
壓力調整器104a係與氣體源GS連接。在壓力調整器104a連接配管L11a之一端。在配管L11a之中途設置閥V11a。配管L15a之一端係與第1導熱空間DS1連接。配管L15a之另一端係與排氣裝置VU連接。又，在配管L15a之中途設置閥V15a。
在配管L11a之另一端，連接配管L12a之一端。配管L12a之另一端係對閥V15a在第1導熱空間DS1側與配管L15a連接。在配管L12a之中途設置閥V12a。在配管L11a之另一端，連接配管L13a之一端及配管L14a之一端。在配管L13a之中途設置閥V13a，並在配管L14a之中途設置閥V14a。配管L13a之另一端及配管L14a之另一端係互相連接。在配管L13a之另一端與配管L14a之另一端的連接點，連接配管L17a的一端。配管L17a之另一端係在比配管L12a之另一端更靠近閥V15a處與配管L15a連接。
配管L31a之一端係對閥V21在急冷單元TU側與配管L21連接。配管L31a之另一端係與第1導熱空間DS1連接。在配管L31a之中途設置閥V31a。配管L32a之一端係對閥V22在急冷單元TU側與配管L22連接。配管L32a之另一端係與第1導熱空間DS1連接。在配管L32a之中途設置閥V32a。
又，配管系統PS係更具有壓力調整器104b、配管L11b、配管L12b、配管L13b、配管L14b、配管L15b、配管L17b、配管L31b、配管L32b、閥V11b、閥V12b、閥V13b、閥V14b、閥V15b、閥V31b以及閥V32b。
壓力調整器104b係與氣體源GS連接。在壓力調整器104b連接配管L11b之一端。在配管L11b之中途設置閥V11b。配管L15b之一端係與第2導熱空間DS2連接。配管L15b之另一端係與排氣裝置VU連接。又，在配管L15b之中途設置閥V15b。
在配管L11b之另一端，連接配管L12b之一端。配管L12b之另一端係對閥V15b在第2導熱空間DS2側與配管L15b連接。在配管L12b之中途設置閥V12b。在配管L11b之另一端，連接配管L13b之一端及配管L14b之一端。在配管L13b之中途設置閥V13b，並在配管L14b之中途設置閥V14b。配管L13b之另一端及配管L14b之另一端係互相連接。在配管L13b之另一端與配管L14b之另一端的連接點，連接配管L17b的一端。配管L17b之另一端係在比配管L12b之另一端更靠近閥V15b處與配管L15b連接。
配管L31b之一端係對閥V21在急冷單元TU側與配管L21連接。配管L31b之另一端係與第2導熱空間DS2連接。在配管L31b之中途設置閥V31b。配管L32b之一端係對閥V22在急冷單元TU側與配管L22連接。配管L32b之另一端係與第2導熱空間DS2連接。在配管L32b之中途設置閥V32b。
又，配管系統PS係更具有壓力調整器104c、配管L11c、配管L12c、配管L13c、配管L14c、配管L15c、配管L17c、配管L31c、配管L32c、閥V11c、閥V12c、閥V13c、閥V14c、閥V15c、閥V31c以及閥V32c。
壓力調整器104c係與氣體源GS連接。在壓力調整器104c連接配管L11c之一端。在配管L11c之中途設置閥V11c。配管L15c之一端係與第3導熱空間DS3連接。配管L15c之另一端係與排氣裝置VU連接。又，在配管L15c之中途設置閥V15c。
在配管L11c之另一端，連接配管L12c之一端。配管L12c之另一端係對閥V15c在第3導熱空間DS3側與配管L15c連接。在配管L12c之中途設置閥V12c。在配管L11c之另一端，連接配管L13c之一端及配管L14c之一端。在配管L13c之中途設置閥V13c，並在配管L14c之中途設置閥V14c。配管L13c之另一端及配管L14c之另一端係互相連接。在配管L13c之另一端與配管L14c之另一端的連接點，連接配管L17c的一端。配管L17c之另一端係在比配管L12c之另一端更靠近閥V15c處與配管L15c連接。
配管L31c之一端係對閥V21在急冷單元TU側與配管L21連接。配管L31c之另一端係與第3導熱空間DS3連接。在配管L31c之中途設置閥V31c。配管L32c之一端係對閥V22在急冷單元TU側與配管L22連接。配管L32c之另一端係與第3導熱空間DS3連接。在配管L32c之中途設置閥V32c。
在配管系統PS，在打開閥V21及閥V22時，冷媒在急冷單元TU與流路117f之間循環。另一方面，在關閉閥V21及閥V22時，從急冷單元TU向流路117f不供給冷媒。
又，在打開閥V31a、閥V32a、閥V31b、閥V32b、閥V31c以及閥V32c時，冷媒在急冷單元TU與複數個導熱空間DSN(DS1、DS2、DS3)之間循環。此外，在向複數個導熱空間DSN(DS1、DS2、DS3)供給冷媒時，關閉閥V11a、閥V12a、閥V13a、閥V14a、閥V15a、閥V11b、閥V12b、閥V13b、閥V14b、閥V15b、閥V11c、閥V12c、閥V13c、閥V14c以及閥V15c。另一方面，在關閉閥V31a、閥V32a、閥V31b、閥V32b、閥V31c以及閥V32c時，從急冷單元TU向複數個導熱空間DSN(DS1、DS2、DS3)不供給冷媒。
又，在打開閥V11a、閥V12a、閥V11b、閥V12b、閥V11c以及閥V12c，且關閉閥V13a、閥V14a、閥V15a、閥V13b、閥V14b、閥V15b、閥V13c、閥V14c以及閥V15c時，從氣體源GS向複數個導熱空間DSN(DS1、DS2、DS3)供給導熱氣體。
又，在打開閥V15a、閥V15b以及閥V15c，且關閉閥V11a、閥V12a、閥V13a、閥V14a、閥V11b、閥V12b、閥V13b、閥V14b、閥V11c、閥V12c、閥V13c以及閥V14c時，複數個導熱空間DSN(DS1、DS2、DS3)係藉排氣裝置VU降壓。
以下，與對圖2所示之被加工物W使用電漿處理裝置100來應用方法MT的情況相關聯地說明方法MT。
在步驟ST1，為了後述之主蝕刻用，將靜電夾頭120之溫度設定成－30℃以下的溫度。在步驟ST1，冷媒在急冷單元TU與流路117f之間循環。冷媒亦在複數個導熱空間DSN與急冷單元TU之間循環。具體而言，打開閥V21、閥V22、閥V31a、閥V32a、閥V31b、閥V32b、閥V31c以及閥V32c，且關閉配管系統PS之其他的閥。在步驟ST1，複數個加熱器HN係被設定成關閉。即，在步驟ST1，對複Y方向不供給來自加熱器電源161之電力。
在步驟ST2，將被加工物W搬入腔室112c內。在步驟ST2，將被加工物W載置於靜電夾頭120上，並藉該靜電夾頭120固持。
在步驟ST3，在步驟ST3，從氣體源群40向腔室112c供給處理氣體。又，藉排氣裝置150將腔室112c之壓力設定成所指定之壓力。又，為了產生電漿，從第1高頻電源62輸出第1高頻。藉此，在腔室112c內產生處理氣體之電漿。又，因應於需要，從第2高頻電源64向工作台116的下部電極供給第2高頻。在步驟ST3，藉來自電漿之離子及/或基，對蝕刻對象膜EF進行蝕刻。
在主蝕刻ST31，在將靜電夾頭120之溫度設定成－30℃以下之溫度的狀態，藉來自處理氣體之電漿的離子及/或基，對蝕刻對象膜EF進行蝕刻。主蝕刻ST31之執行中的配管系統PS之複數個閥的開閉狀態係可與在步驟ST1的配管系統PS之複數個閥的開閉狀態相同。
過度蝕刻ST32之執行中之靜電夾頭120的溫度係被設定成比－30℃更高，且比0℃更低的溫度。此外，過度蝕刻ST32之執行時之靜電夾頭120的溫度係不是被限定為比－30℃更高，且比0℃更低的溫度。
在步驟ST4，進行靜電夾頭120之電中和。在靜電夾頭120之電中和，對靜電夾頭120的吸附用電極125施加與在靜電夾頭120固持被加工物W時對該靜電夾頭120之吸附用電極125所施加的電壓係逆極性的電壓。
在步驟ST5，使靜電夾頭120之溫度上升至0℃以上的溫度。在步驟ST5，打開閥V21、閥V22、閥V15a、閥V15b以及閥V15c，且關閉配管系統PS之其他的閥。又，為了複數個加熱器HN發熱，從加熱器電源161向該複數個加熱器HN供給電力。在步驟ST5，藉排氣裝置VU將複數個導熱空間DSN降壓。因此，抑制靜電夾頭120與冷卻台117之熱交換。又，在步驟ST5，複數個加熱器HN發熱。因此，在步驟ST5，縮短靜電夾頭120之升溫所需的時間。
在步驟ST6，從腔室112c搬出被加工物W。在步驟ST6之執行中，將靜電夾頭120的溫度維持於0℃以上的溫度。此外，亦可在步驟ST5之執行後在0℃以上的溫度維持靜電夾頭120的溫度時，配管系統PS之複數個閥的開閉狀態係與在步驟ST5之配管系統PS之複數個閥的開閉狀態相同。或者，亦可為了使複數個加熱器HN發熱，從加熱器電源161向該複數個加熱器HN供給電力，從急冷單元TU向複數個導熱空間DSN(DS1、DS2、DS3)及流路117f中至少一方供給冷媒。亦可從急冷單元TU向流路117f供給冷媒，並從氣體源GS向複數個導熱空間DSN(DS1、DS2、DS3)供給導熱氣體。
在步驟ST71，將虛擬晶圓搬入腔室112c內，並藉靜電夾頭120固持。在步驟ST72，在腔室112c產生清理氣體的電漿。在步驟ST72，從氣體源群40向腔室112c供給清理氣體。又，為了產生電漿，供給來自第1高頻電源62的第1高頻。在步驟ST73，進行靜電夾頭120之電中和。在步驟ST74，從腔室112c搬出虛擬晶圓。在步驟ST75，在靜電夾頭120上未載置虛擬晶圓之物體的狀態，在腔室112c內產生清理氣體的電漿。在方法MT，在步驟ST5之執行後，至步驟ST75之執行期間的中途，將靜電夾頭120的溫度維持於0℃以上的溫度。因此，縮短步驟ST7之清理的時間。
10‧‧‧電漿處理裝置
12‧‧‧腔室本體
16‧‧‧工作台
18‧‧‧下部電極
18f‧‧‧流路
20‧‧‧靜電夾頭
24‧‧‧溫度調整機構
24a‧‧‧第1溫度調整器
24b‧‧‧第2溫度調整器
40‧‧‧氣體源群
50‧‧‧排氣裝置
62‧‧‧第1高頻電源
64‧‧‧第2高頻電源
100‧‧‧電漿處理裝置
112‧‧‧腔室本體內部
112c‧‧‧腔室
116‧‧‧工作台
117‧‧‧冷卻台
1171‧‧‧流路
120‧‧‧靜電夾頭
150‧‧‧排氣裝置
HN、156、157、158‧‧‧加熱器
161‧‧‧加熱器電源
DSN、DS1、DS2、DS3‧‧‧導熱空間
GS‧‧‧氣體源
TU‧‧‧急冷單元
VU‧‧‧排氣裝置
W‧‧‧被加工物
EF‧‧‧蝕刻對象膜
[圖1]係表示一實施形態之電漿處理方法的流程圖。 [圖2]係表示一例之被加工物之一部分的剖面圖。 [圖3]係示意地表示可在圖1所示之方法使用之電漿處理裝置的圖。 [圖4]係表示溫度調整機構之一例的圖。 [圖5]係與圖1所示之方法相關聯的時序圖。 [圖6]係與圖1所示之方法相關聯的時序圖。 [圖7]係表示形成沉積物之狀態的圖。 [圖8]係表示實驗之結果的圖形。 [圖9]係表示實驗之結果的圖形。 [圖10]係表示步驟ST7之執行後之狀態的圖。 [圖11]係示意地表示可在圖1所示之方法的執行使用之電漿處理裝置之別的例子的圖。 [圖12]係將圖11所示之電漿處理裝置的工作台之一部分放大地表示的剖面圖。 [圖13]係將圖11所示之電漿處理裝置的工作台之別的一部分放大地表示的剖面圖。 [圖14]係表示配管系統的一例之構成的圖。

Claims (7)

  1. 一種電漿處理方法，係包含電漿處理裝置之腔室本體內部的清理之電漿處理方法， 該電漿處理裝置包括： 該腔室本體，提供腔室； 工作台，設置於該腔室內，並具有靜電夾頭，該靜電夾頭將載置於該工作台上之被加工物加以固持；及 溫度調整機構，調整該靜電夾頭之溫度； 該電漿處理方法包含： 蝕刻步驟，藉由在該腔室內產生包含氟碳氣體及/或氫氟碳化合物氣體之處理氣體的電漿，對在該靜電夾頭上所載置之被加工物的蝕刻對象膜進行蝕刻，包含在藉該溫度調整機構將該靜電夾頭的溫度設定成－30℃以下之溫度的狀態，對該蝕刻對象膜進行蝕刻的主蝕刻； 搬出步驟，在進行該蝕刻步驟後，從該腔室搬出該被加工物；以及 清理步驟，在搬出該被加工物之該步驟的執行後，在藉該溫度調整機構將該靜電夾頭的溫度設定成0℃以上之溫度的狀態，藉由在該腔室內產生包含氧氣之清理氣體的電漿，清理該腔室本體的內部。
  2. 如申請專利範圍第1項之電漿處理方法，其中，該蝕刻步驟係更包含過度蝕刻，該過度蝕刻係在執行該主蝕刻後，對該蝕刻對象膜進一步進行蝕刻。
  3. 如申請專利範圍第2項之電漿處理方法，其中，更包含升溫步驟，該升溫步驟係為了在執行該清理步驟之前，使該靜電夾頭的溫度上升至0℃以上的溫度，而在執行該過度蝕刻時藉該溫度調整機構使該靜電夾頭的溫度上升。
  4. 如申請專利範圍第2項之電漿處理方法，其中，在執行該過度蝕刻時，將該靜電夾頭的溫度設定成比－30℃更高且比0℃更低的溫度。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理方法，其中，更包含： 電中和步驟，係在執行該蝕刻步驟之後，且在執行從該腔室搬出該被加工物之該步驟之前，進行該靜電夾頭之電中和；及 升溫步驟，係為了在執行該清理步驟之前使該靜電夾頭的溫度上升至0℃以上的溫度，而在執行該靜電夾頭的該電中和步驟時藉該溫度調整機構使該靜電夾頭的溫度上升。
  6. 如申請專利範圍第3或5項之電漿處理方法，其中 該工作台包含形成有流路的下部電極； 該靜電夾頭係被設置於該下部電極上； 該溫度調整機構包含： 第1溫度調整器，供給第1熱交換媒體；及 第2溫度調整器，供給具有比第1熱交換媒體的溫度更高之溫度的第2熱交換媒體； 在該主蝕刻之執行時，從該第1溫度調整器向該流路供給該第1熱交換媒體； 在執行使該靜電夾頭的溫度上升之該升溫步驟時，從該第2溫度調整器向該流路供給該第2熱交換媒體。
  7. 如申請專利範圍第3或5項之電漿處理方法，其中 該工作台包含形成有流路的冷卻台、及在該靜電夾頭內所設置之加熱器； 該靜電夾頭係設置於該冷卻台上； 在該靜電夾頭與該冷卻台之間，設置密封之空間； 該溫度調整機構包含： 該加熱器； 急冷單元，向該流路供給冷媒；以及 配管系統，將該急冷單元、排氣裝置以及導熱氣體源中之一選擇性地與該空間連接； 在執行該主蝕刻時，從該急冷單元向該流路供給該冷媒，並從該急冷單元向該空間供給該冷媒； 在執行使該靜電夾頭的溫度上升之該升溫步驟時，藉該加熱器對該靜電夾頭加熱，並藉該排氣裝置將該空間降壓。
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