TW201923891A - 電漿處理裝置、聚焦環之升降控制方法及聚焦環之升降控制程式 - Google Patents

電漿處理裝置、聚焦環之升降控制方法及聚焦環之升降控制程式 Download PDF

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Abstract

本發明之目的在於抑制對被處理體所進行之電漿處理的均一性降低。為了達成上述目的,本發明之第1載置台2,載置作為電漿處理對象的晶圓W。升降機構120,令載置於晶圓W的周圍的聚焦環5升降。取得部,取得測定晶圓W的狀態的狀態資訊。算出部,根據所取得之狀態資訊所揭示的晶圓W的狀態,算出晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面的位置關係成為預先設定好之距離間隔的聚焦環5的高度。升降控制部,控制升降機構120,俾使聚焦環5成為所算出之高度。

Description

電漿處理裝置、聚焦環之升降控制方法及聚焦環之升降控制程式
本發明的各種形式以及實施態樣,係關於一種電漿處理裝置、聚焦環的升降控制方法以及聚焦環的升降控制程式。
自以往,對半導體晶圓(以下亦稱為「晶圓」)等的被處理體使用電漿進行蝕刻等的電漿處理的電漿處理裝置,已為人所習知。該電漿處理裝置,進行電漿處理的話,處理室內的零件會被損耗。例如,以電漿的均一化為目的設置在晶圓的外周圍部位的聚焦環,也會接觸電漿,損耗速度較快。聚焦環的損耗程度會對晶圓的處理結果造成很大的影響。例如,當聚焦環上的電漿鞘與晶圓上的電漿鞘的高度位置產生差異時,晶圓的外周圍附近的蝕刻特性會降低,而對均一性等造成影響。
因此,在電漿處理裝置中,當聚焦環損耗到某種程度時,便會進行聚焦環的更換(例如參照下述專利文獻1)。另外,吾人提出一種利用驅動機構令聚焦環上升的技術,以將晶圓與聚焦環的高度經常保持固定(例如參照下述專利文獻2)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2016-146472號公報
[專利文獻2]日本特開2002-176030號公報
[發明所欲解決的問題]
然而,即使更換聚焦環,或驅動聚焦環以將晶圓與聚焦環的高度經常保持固定,有時仍會於各晶圓發生蝕刻特性參差不齊的情況。
晶圓,其尺寸係由規格所定,惟在規格內的直徑或厚度等的狀態有時會參差不齊。因此,在電漿處理裝置中,有時會因為晶圓的狀態參差不齊,而發生各晶圓的蝕刻特性參差不齊的情況。尤其,晶圓的周邊部位,很容易因為晶圓狀態的參差不齊而受到影響。
[解決問題的手段]
本發明所揭示之電漿處理裝置,在一實施態樣中,具有:載置台、升降機構、取得部、算出部,以及升降控制部。載置台,載置作為電漿處理對象的被處理體。升降機構,令載置於被處理體周圍的聚焦環升降。取得部,取得測定被處理體的狀態的狀態資訊。算出部,根據取得部所取得之狀態資訊所揭示的被處理體狀態,算出被處理體的頂面與聚焦環的頂面的位置關係成為預先設定好之距離間隔的聚焦環的高度。升降控制部,控制升降機構,俾使聚焦環成為算出部所算出之高度。
[發明的功效]
根據本發明所揭示之電漿處理裝置的其中一個態樣,可發揮「可抑制各被處理體的蝕刻特性參差不齊」此等功效。
以下,參照圖式針對本案所揭示之電漿處理裝置的實施態樣詳細進行説明。另外,在各圖式中對於相同或相當的部分會附上相同的符號。另外,本實施態樣所揭示之發明內容並非限定條件。各實施態樣,可在處理內容並未相互矛盾的範圍內適當組合之。
(第1實施態樣)
[電漿處理裝置的構造]
首先,對第1實施態樣之電漿處理裝置10的概略構造進行説明。圖1,係表示電漿處理裝置的概略構造的概略剖面圖。電漿處理裝置10,具有構成氣密構造,且在電性上被設置成接地電位的處理容器1。該處理容器1,被設置成圓筒狀,例如係由表面形成陽極氧化被膜的鋁等所構成。處理容器1,區隔出生成電漿的處理空間。在處理容器1內,收納了第1載置台2,其水平地支持作為被處理體(work-piece)的晶圓W。
第1載置台2,呈現在上下方向上向底面沿伸的大略圓柱狀,上側的底面為載置晶圓W的載置面6d。第1載置台2的載置面6d,尺寸與晶圓W大致相同。第1載置台2,包含基台3與靜電夾頭6。
基台3,係由導電性的金屬(例如於表面形成陽極氧化被膜的鋁等)所構成。基台3,發揮作為下部電極的功能。基台3,被絕緣體的支持台4所支持,支持台4設置於處理容器1的底部。
靜電夾頭6,頂面為平坦的圓盤狀,該頂面為載置晶圓W的載置面6d。靜電夾頭6,在俯視下係設置於第1載置台2的中央。靜電夾頭6,具有電極6a以及絕緣體6b。電極6a,設置在絕緣體6b的內部,電極6a與直流電源12連接。靜電夾頭6,構成從直流電源12對電極6a施加直流電壓以利用庫倫力吸附晶圓W的構造。另外,靜電夾頭6,在絕緣體6b的內部設置了加熱器6c。加熱器6c,由圖中未顯示的供電機構供給電力,控制晶圓W的溫度。
第1載置台2,沿著外周面於周圍設置了第2載置台7。第2載置台7,形成內徑比第1載置台2的外徑更大既定尺寸的圓筒狀,且配置成與第1載置台2同軸。第2載置台7,上側的面為載置環狀聚焦環5的載置面9d。聚焦環5,例如係由單晶矽所形成,載置於第2載置台7。
第2載置台7,包含基台8與聚焦環加熱器9。基台8,係由與基台3同樣的導電性的金屬(例如於表面形成陽極氧化被膜的鋁等)所構成。基台3,其支持台4側的下部的半徑方向的尺寸比上部更大,且延伸到第2載置台7的下部的位置,形成平板狀。基台8,被基台3所支持。聚焦環加熱器9,被基台8所支持。聚焦環加熱器9,頂面為平坦的環狀形狀,該頂面為載置聚焦環5的載置面9d。聚焦環加熱器9,具有加熱器9a以及絕緣體9b。加熱器9a,設置在絕緣體9b的內部,被絕緣體9b所包含在內。加熱器9a,由圖中未顯示的供電機構供給電力,控制聚焦環5的溫度。像這樣,晶圓W的溫度與聚焦環5的溫度,被不同的加熱器所獨立控制。
基台3,與供給RF(Radio Frequency,射頻)電力的供電棒50連接。供電棒50,透過第1匹配器11a與第1RF電源10a連接,另外,透過第2匹配器11b與第2RF電源10b連接。第1RF電源10a,係電漿生成用的電源,並構成既定頻率的射頻電力從該第1RF電源10a供給到第1載置台2的基台3的構造。另外,第2RF電源10b,係離子導入用(偏壓用)的電源,並構成比第1RF電源10a更低之既定頻率的射頻電力從該第2RF電源10b供給到第1載置台2的基台3的構造。
在基台3的內部,形成冷媒流路2d。冷媒流路2d,一側的端部與冷媒入口配管2b連接,另一側的端部與冷媒出口配管2c連接。另外,在基台8的內部,形成冷媒流路7d。冷媒流路7d,一側的端部與冷媒入口配管7b連接,另一側的端部與冷媒出口配管7c連接。冷媒流路2d,位於晶圓W的下方,發揮吸收晶圓W的熱量的功能。冷媒流路7d,位於聚焦環5的下方,發揮吸收聚焦環5的熱量的功能。電漿處理裝置10,令冷媒(例如冷卻水等)分別在冷媒流路2d以及冷媒流路7d之中循環,藉此構成可個別地控制第1載置台2以及第2載置台7的溫度的構造。另外,電漿處理裝置10,亦可構成對晶圓W或聚焦環5的背面側供給冷熱傳導用氣體以便能夠個別地控制溫度的構造。例如,亦能夠以貫通第1載置台2等的方式,設置用來對晶圓W的背面供給氦氣等的冷熱傳導用氣體(backside gas)的氣體供給管。氣體供給管,與氣體供給源連接。藉由該等構造,將被靜電夾頭6吸附保持於第1載置台2之頂面的晶圓W,控制在既定的溫度。
另一方面,在第1載置台2的上方,以與第1載置台2平行且互相對向的方式,設置了具有作為上部電極之功能的噴淋頭16。噴淋頭16與第1載置台2,發揮作為一對電極(上部電極與下部電極)的功能。
噴淋頭16,設置於處理容器1的頂板部位。噴淋頭16,具備本體部16a與成為電極板的上部頂板16b,在處理容器1的上部被絕緣性構件95所支持。本體部16a,係由導電性材料(例如於表面形成陽極氧化被膜的鋁等)所構成,並構成可於其下部以隨意裝卸的方式支持上部頂板16b的構造。
在本體部16a的內部,設置了氣體擴散室16c,以位於該氣體擴散室16c之下部的方式,於本體部16a的底部,形成複數個氣體通流孔16d。另外,於上部頂板16b,以從厚度方向貫通該上部頂板16b的方式,且以與上述的氣體通流孔16d重疊的方式,設置了氣體導入孔16e。藉由該等構造,供給到氣體擴散室16c的處理氣體,經由氣體通流孔16d以及氣體導入孔16e以淋浴狀分散供給到處理容器1內。
於本體部16a,形成用來將處理氣體導入氣體擴散室16c的氣體導入口16g。該氣體導入口16g,與氣體供給配管15a的一端連接。該氣體供給配管15a的另一端,與供給處理氣體的處理氣體供給源15連接。於氣體供給配管15a,從上游側開始依序設置了質量流量控制器(MFC)15b以及開閉閥V2。然後,電漿蝕刻用的處理氣體,從處理氣體供給源15經由氣體供給配管15a供給到氣體擴散室16c,並從該氣體擴散室16c,經由氣體通流孔16d以及氣體導入孔16e以淋浴狀分散供給到處理容器1內。
上述的作為上部電極的噴淋頭16,透過低通濾波器(LPF)71與可變直流電源72電連接。該可變直流電源72,構成可利用導通/切斷開關73進行供電的導通、切斷的構造。可變直流電源72的電流、電壓還有導通/切斷開關73的導通、切斷,被後述的控制部100所控制。另外,如後所述的,當從第1RF電源10a、第2RF電源10b對第1載置台2施加射頻電壓以於處理空間產生電漿時,會因應需要利用控制部100令導通/切斷開關73導通,以對作為上部電極的噴淋頭16施加既定的直流電壓。
另外,從處理容器1的側壁以比噴淋頭16的高度位置更往上方延伸的方式設置了圓筒狀的接地導體1a。該圓筒狀的接地導體1a,於其上部具有頂板。
於處理容器1的底部,形成排氣口81,該排氣口81,透過排氣管82與第1排氣裝置83連接。第1排氣裝置83,具有真空泵,並構成可藉由令該真空泵作動而將處理容器1內部減壓至既定之真空度的構造。另一方面,於處理容器1內的側壁,設置了晶圓W的搬入搬出口84,於該搬入搬出口84,設置了令該搬入搬出口84開啟或關閉的閘閥85。
於處理容器1的側部內側,沿著內壁面設置了沉積物阻擋部86。沉積物阻擋部86,防止蝕刻副產物(沉積物)附著於處理容器1。於該沉積物阻擋部86的與晶圓W大略相同高度的位置,設置了以可控制的方式連接了相對於地面之電位的導電性構件(GND方塊)89,藉此防止異常放電。另外,於沉積物阻擋部86的下端部,設置了沿著第1載置台2延伸的沉積物阻擋部87。沉積物阻擋部86、87,構成隨意裝卸的構造。
上述構造的電漿處理裝置10,被控制部100統合地控制其動作。該控制部100,例如為電腦,其控制電漿處理裝置10的各部位。電漿處理裝置10,被控制部100統合地控制其動作。
[第1載置台以及第2載置台的構造]
接著,參照圖2,針對第1實施態樣之第1載置台2以及第2載置台7的主要部位構造進行説明。圖2,係表示第1載置台以及第2載置台的主要部位構造的概略剖面圖。
第1載置台2,包含基台3與靜電夾頭6。靜電夾頭6,隔著絕緣層30與基台3接合。靜電夾頭6,呈圓板狀,設置成與基台3同軸。靜電夾頭6,在絕緣體6b的內部設置了電極6a。靜電夾頭6的頂面,為載置晶圓W的載置面6d。於靜電夾頭6的下端,形成往靜電夾頭6的半徑方向外側突出的凸緣部6e。亦即,靜電夾頭6,其外徑對應側面的位置而有所不同。
靜電夾頭6,在絕緣體6b的內部設置了加熱器6c。另外,在基台3的內部,形成冷媒流路2d。冷媒流路2d以及加熱器6c,發揮作為調整晶圓W之溫度的調溫機構的功能。另外,加熱器6c,亦可不存在於絕緣體6b的內部。例如,加熱器6c,亦可貼合於靜電夾頭6的背面,只要係隔設在載置面6d與冷媒流路2d之間即可。另外,加熱器6c,可於載置面6d的區域全面僅設置1個,亦可個別地設置於分割載置面6d的每個區域。換言之,亦可複數個加熱器6c個別地設置於分割載置面6d的每個區域。例如,亦可將第1載置台2的載置面6d根據與中心的距離分成複數個區域,而加熱器6c在各區域以包圍第1載置台2的中心的方式延伸成環狀。或者,亦可包含對中心區域進行加熱的加熱器以及以包圍中心區域之外側的方式延伸成環狀的加熱器。另外,亦可將以包圍載置面6d的中心的方式延伸成環狀的區域,根據從中心而來的方向分成複數個區域,並於各區域設置加熱器6c。
圖3,係從上方觀察第1載置台以及第2載置台的俯視圖。在圖3中,第1載置台2的載置面6d顯示為圓板狀。載置面6d,根據與中心的距離以及從中心而來方向分成複數個區域HT1,並於各區域HT1個別地設置了加熱器6c。藉此,電漿處理裝置10,便可在毎個區域HT1控制晶圓W的溫度。
回到圖2。第2載置台7,包含基台8與聚焦環加熱器9。基台8,被基台3所支持。聚焦環加熱器9,在絕緣體9b的內部設置了加熱器9a。另外,在基台8的內部,形成冷媒流路7d。冷媒流路7d以及加熱器9a,發揮作為調整聚焦環5之溫度的調溫機構的功能。聚焦環加熱器9,隔著絕緣層49與基台8接合。聚焦環加熱器9的頂面,為載置聚焦環5的載置面9d。另外,亦可於聚焦環加熱器9的頂面,設置熱傳導性較高的片狀構件等。
聚焦環5,係圓環狀的構件,設置成與第2載置台7同軸。於聚焦環5的內側側面,形成往半徑方向內側突出的凸部5a。亦即,聚焦環5,其內徑對應內側側面的位置而有所不同。例如,並未形成凸部5a的部位的內徑,比晶圓W的外徑以及靜電夾頭6的凸緣部6e的外徑更大。另一方面,形成凸部5a的部位的內徑,比靜電夾頭6的凸緣部6e的外徑更小,但比靜電夾頭6的並未形成凸緣部6e的部位的外徑更大。
聚焦環5,以凸部5a與靜電夾頭6的凸緣部6e的頂面分開且與靜電夾頭6的側面也分開的狀態配置於第2載置台7。亦即,在聚焦環5的凸部5a的底面與靜電夾頭6的凸緣部6e的頂面之間,形成間隙。另外,在聚焦環5的凸部5a的側面與靜電夾頭6的並未形成凸緣部6e的側面之間,也形成間隙。然後,聚焦環5的凸部5a,位於第1載置台2的基台3與第2載置台7的基台8之間的間隙34的上方。亦即,從與載置面6d正交的方向觀察,凸部5a,存在於與間隙34重疊的位置並覆蓋該間隙34。藉此,便可抑制電漿進入到間隙34。
加熱器9a,呈現與基台8同軸的環狀。加熱器9a,可於載置面9d的區域全面僅設置1個,亦可個別地設置於分割載置面9d的每個區域。換言之,亦可複數個加熱器9a個別地設置於分割載置面9d的每個區域。例如,亦可將第2載置台7的載置面9d根據從第2載置台7的中心而來的方向分成複數個區域,並於各區域設置加熱器9a。例如,在圖3中,於圓板狀的第1載置台2的載置面6d的周圍,圖示了第2載置台7的載置面9d。載置面9d,根據從中心而來的方向分成複數個區域HT2,並於各區域HT2個別地設置了加熱器9a。藉此,電漿處理裝置10,便可在每個區域HT2控制聚焦環5的溫度。
回到圖2。電漿處理裝置10,設置了測定聚焦環5的頂面高度的測定部110。在本實施態樣中,係設置了利用雷射光的干涉測定距離的光干涉計構成測定部110。測定部110,具有光射出部110a與光纖110b。第1載置台2,於第2載置台7的下部,設置了光射出部110a。於光射出部110a的上部,設置了用來阻斷真空的石英窗111。另外,在第1載置台2與第2載置台7之間,設置了用來阻斷真空的O型環(O-Ring)112。另外,於第2載置台7,對應測定部110的設置位置,形成貫通到頂面的貫通孔113。另外,亦可於貫通孔113設置雷射光可穿透的構件。
光射出部110a,透過光纖110b與測定控制單元114連接。測定控制單元114,內建光源,產生測定用的雷射光。測定控制單元114所產生之雷射光,經由光纖110b從光射出部110a射出。從光射出部110a射出的雷射光,一部分被石英窗111或聚焦環5反射,所反射之雷射光射入光射出部110a。
圖4,係表示雷射光的反射系統圖。石英窗111,於光射出部110a側的該面實施了反射防止處理,雷射光的反射程度較小。從光射出部110a射出的雷射光,如圖4所示的,其一部分主要分別在石英窗111的頂面、聚焦環5的底面以及聚焦環5的頂面被反射,並射入光射出部110a。
射入光射出部110a的光,經由光纖110b導入測定控制單元114。測定控制單元114,內建了分光器等,根據所反射之雷射光的干涉狀態,測定距離。例如,在測定控制單元114中,根據所射入之雷射光的干涉狀態,對每個反射面之間的相互距離的差,檢出光的強度。
圖5,係表示光檢出強度分布的一例的圖式。在測定控制單元114中,以反射面之間的相互距離為光路徑長度,檢出光的強度。圖5的橫軸,係表示光路徑長度所形成之相互距離。橫軸的0,係表示全部的相互距離的起點。圖5的縱軸,係表示所檢出之光強度。光干涉計,根據所反射之光的干涉狀態測定相互距離。在反射中,係將相互距離的光路徑往返通過2次。因此,光路徑長度,可測定為相互距離×2×折射率。例如,當石英窗111的厚度為X1 ,且石英的折射率為3.6時,以石英窗111的底面為基準到石英窗111的頂面的光路徑長度,為X1 ×2×3.6=7.2X1 。在圖5的例子中,被石英窗111頂面所反射之光,係被檢出為於光路徑長度為7.2X1具有峰值強度者。另外,當貫通孔113的厚度為X2 ,且貫通孔113內為空氣,其折射率為1.0時,以石英窗111的頂面為基準到聚焦環5的底面的光路徑長度,為X2 ×2×1.0=2X2 。在圖5的例子中,被聚焦環5的底面所反射之光,係被檢出為於光路徑長度為2X2 具有峰值強度者。另外,當聚焦環5的厚度為X3 ,且聚焦環5為矽,其折射率為1.5時,以聚焦環5的底面為基準到聚焦環5的頂面的光路徑長度,為X3 ×2×1.5=3X3 。在圖5的例子中,被聚焦環5的頂面所反射之光,係被檢出為於光路徑長度為3X3 具有峰值強度者。
全新的聚焦環5,厚度或材料已確定。於測定控制單元114,登錄了全新的聚焦環5的厚度或材料的折射率。測定控制單元114,算出與全新的聚焦環5的厚度或材料的折射率對應的光路徑長度,並根據在所算出之光路徑長度附近強度為峰值的光峰值位置,測定聚焦環5的厚度。例如,測定控制單元114,根據在光路徑長度為3X3 的附近強度為峰值的光峰值位置,測定聚焦環5的厚度。測定控制單元114,將到聚焦環5的頂面的反射面之間的相互距離全部加算,測定聚焦環5的頂面的高度。測定控制單元114,將測定結果輸出到控制部100。另外,測定控制單元114,亦可以聚焦環5的厚度為測定結果,輸出到控制部100。另外,聚焦環5的厚度,亦可用控制部100測定。例如,於測定控制單元114,分別測定檢出強度為峰值的光路徑長度,並將測定結果輸出到控制部100。於控制部100,登錄了全新的聚焦環5的厚度或材料的折射率。亦可於控制部100,算出與全新的聚焦環5的厚度或材料的折射率對應的光路徑長度,並根據在所算出之光路徑長度附近強度為峰值的光峰值位置,測定聚焦環5的厚度。
回到圖2。於第1載置台2,設置了令第2載置台7升降的升降機構120。例如,在第1載置台2中,於第2載置台7的下部的位置,設置了升降機構120。升降機構120,內建致動器,利用致動器的驅動力令桿子120a伸縮,以令第2載置台7升降。升降機構120,可為用齒輪等轉換馬達的驅動力以獲得令桿子120a伸縮的驅動力者,亦可為利用油壓等獲得令桿子120a伸縮的驅動力者。
第2載置台7,構成即使上升也不會造成影響的構造。例如,冷媒流路7d,係由可撓曲的配管或即使第2載置台7升降仍可供給冷媒的機構所構成。對加熱器9a供給電力的配線,係由可撓曲的配線或即使第2載置台7升降仍電性導通的機構所構成。
另外,第1載置台2,設置了與第2載置台7電性導通的導通部130。導通部130,構成即使利用升降機構120令第2載置台7升降仍令第1載置台2與第2載置台7電性導通的構造。例如,導通部130,係由可撓曲的配線或即使第2載置台7升降導體仍與基台8接觸而電性導通的機構所構成。導通部130,以令第2載置台7與第1載置台2的電特性相等的方式設置。例如,導通部130,於第1載置台2的周圍面設置了複數個。供給到第1載置台2的RF電力,經由導通部130亦供給到第2載置台7。另外,導通部130,亦可設置在第1載置台2的頂面與第2載置台7的底面之間。
測定部110以及升降機構120,在聚焦環5的圓周方向上設置於複數個位置。在本實施態樣之電漿處理裝置10中,測定部110以及升降機構120設置了3組。例如,於第2載置台7,以測定部110以及升降機構120為組合,在第2載置台7的圓周方向上等間隔配置。於圖3,顯示出測定部110以及升降機構120的配置位置。測定部110以及升降機構120,相對於第2載置台7的圓周方向,每隔120度的角度,設置於同樣的位置。另外,測定部110以及升降機構120,亦可相對於第2載置台7,設置4組以上。另外,測定部110以及升降機構120,亦可相對於第2載置台7的圓周方向分離配置。
測定控制單元114,測定在各測定部110的位置的聚焦環5的厚度,並將測定結果輸出到控制部100。
[控制部的構造]
接著,針對控制部100詳細進行説明。圖6,係表示控制第1實施態樣之電漿處理裝置的控制部的概略構造的方塊圖。控制部100,設置了通信介面160、程序控制器161、使用者介面162,以及記憶部163。
通信介面160,可透過網路與其他裝置通信,進而與其他裝置發送或接收各種資料。
程序控制器161,具備CPU(Central Processing Unit,中央處理單元),控制電漿處理裝置10的各部位。
使用者介面162,係由步驟管理者為了管理電漿處理裝置10而進行指令輸入操作的鍵盤,以及可視化地顯示出電漿處理裝置10的運作狀況的顯示器等所構成。
於記憶部163,儲存了以程序控制器161的控制實現電漿處理裝置10可進行的各種處理的控制程式(軟體),或記憶了處理條件資料等的配方。例如,於記憶部163,儲存了狀態資訊163a。另外,控制程式或處理條件資料等的配方,亦可使用儲存於電腦可讀取的電腦記錄媒體(例如,硬碟、DVD等的光碟、軟碟、半導體記憶體等)等的態樣者,或者,從其他裝置透過例如專用線路隨時傳送而在線上使用之。
狀態資訊163a,係記憶了作為電漿處理對象的晶圓W的狀態資料。例如,於狀態資訊163a,記憶了在晶圓W的圓周方向的複數個位置所測定到的晶圓W的厚度值。晶圓W,在搬運到電漿處理裝置10的搬運系統中,在電漿處理裝置10之前的裝置,便對其狀態進行測定。例如,晶圓W,在電漿處理裝置10之前,通過對準裝置。對準裝置,設置了水平旋轉台,可進行晶圓W等的旋轉位置的調整等各種的對準調整。對準裝置,測定在晶圓W的圓周方向的複數個位置的晶圓W的厚度或外徑等的狀態。測定狀態的位置,為將晶圓W載置於第1載置台2時與測定部110以及升降機構120的配置位置對應的位置。記憶了晶圓W的圓周方向的各位置的厚度或外徑等狀態的狀態資訊,透過網路儲存於記憶部163作為狀態資訊163a。
程序控制器161,具有用來儲存程式或資料的內部記憶體,並讀取記憶於記憶部163的控制程式,以進行所讀取之控制程式的處理。程序控制器161,藉由控制程式的運作,發揮作為各種處理部的功能。例如,程序控制器161,具有取得部161a、算出部161b,以及升降控制部161c的功能。另外,在本實施態樣之電漿處理裝置10中,係以程序控制器161具有取得部161a、算出部161b以及升降控制部161c之功能的態樣為例進行説明,惟亦可將取得部161a、算出部161b以及升降控制部161c的功能以複數個控制器分散實現之。
另外,在電漿處理裝置10中,進行電漿處理的話,聚焦環5會被損耗,聚焦環5的厚度會變薄。聚焦環5的厚度變薄的話,聚焦環5上的電漿鞘與晶圓W上的電漿鞘的高度位置會產生差異,蝕刻特性會發生變化。
圖7A,係以示意方式表示理想的電漿鞘的狀態圖。例如,如圖7A所示的,當電漿鞘(Sheath)的高度在聚焦環5上與在晶圓W上一致時,相對於晶圓W,離子的正電荷係垂直射入。
另一方面,聚焦環5被損耗的話,則蝕刻特性會發生變化。圖7B,係以示意方式表示聚焦環被損耗時的電漿鞘的狀態圖。如圖7B所示的,當電漿鞘(Sheath)的高度在聚焦環5上比在晶圓W上更低時,電漿鞘會在晶圓W的周邊部位傾斜,在晶圓W的周邊部位,相對於晶圓W,離子的正電荷係斜向射入。像這樣離子的正電荷的射入角度發生變化,蝕刻特性便發生變化。例如,所蝕刻之孔部會發生Tilting(傾斜)等的形狀異常。所謂Tilting,係指傾斜地蝕刻出孔部的異常情況。
圖8A,係以示意方式表示孔部的Tilting的一例的圖式。於圖8A,顯示出對晶圓W的氧化膜所蝕刻之孔部170的剖面形狀。孔部170,相對於晶圓W的垂直方向以角度θ斜向地被蝕刻出。當角度θ非0°時,於孔部170發生了Tilting。例如,在電漿處理裝置10中,當第2載置台7的高度為固定時,根據聚焦環5的厚度,所蝕刻之孔部的角度θ會有所變化。圖8B,係表示所蝕刻之孔部的角度θ與聚焦環的厚度的關係的一例的圖式。圖8B,係例如將第2載置台7的高度設為固定,改變聚焦環5的厚度,進行蝕刻,並測定孔部的角度θ(Tilting角θ)者。於圖8B,顯示出相對於聚焦環5的厚度的Tilting角θ。在圖8B的例子中,當聚焦環5的厚度從1.75mm附近增加時,Tilting角θ便往負的增加。另外,當聚焦環5的厚度從1.75mm附近減少時,Tilting角θ便往正的增加。例如,當欲在Tilting角θ為-0.05[deg]≦θ≦+0.05[deg]的範圍內蝕刻孔部時,聚焦環5的厚度必須在圖8B的使用可能範圍T1內。
另外,有時會有聚焦環5的厚度雖相同,但各晶圓W的蝕刻特性參差不齊的情況。例如,在圖8B中,如符號180所示的,在聚焦環5的厚度為2.1mm之處,Tilting角θ有2個圖點。該2個Tilting角θ,係對相異的2個晶圓W分別蝕刻孔部並測定者。於符號180所示之2個Tilting角θ,存在0.008[deg]的差。
晶圓W,其尺寸雖由規格所決定,惟仍容許一定的誤差。圖9,揭示晶圓的規格表。於圖9,揭示了關於JEITA(Japan Electronics and Information Technology Industries Association,日本電子資訊技術產業協會)與SEMI的規格的各晶圓尺寸的直徑、厚度的範圍。像這樣,晶圓W,對各晶圓尺寸,訂出標準的直徑、厚度作為規格值,且規格值容許一定的誤差。因此,晶圓W,即使在規格內的情況下,於其直徑、厚度等的狀態仍會存在誤差。當於晶圓W的狀態存在誤差時,對各晶圓W所蝕刻之孔部的角度θ有時也會產生差異。
圖10A,係以示意方式表示蝕刻出孔部的狀態圖。圖10A,顯示出對晶圓W的氧化膜垂直地蝕刻出孔部170的理想狀態。圖10A的(A),顯示出對氧化膜所蝕刻之孔部170的剖面形狀。圖10A的(B),顯示出當從上側觀察所蝕刻之孔部170時孔部170在氧化膜頂面的位置(Top)與孔部170的底部的位置(Bottom)。當孔部170被蝕刻成理想狀態時,如圖10A的(B)所示的,孔部170在頂面的位置與孔部170的底部的位置疊合。
圖10B,係以示意方式表示蝕刻出孔部的狀態圖。圖10B,顯示出於氧化膜以角度θ斜向地蝕刻出孔部170的狀態。圖10B的(A),顯示出對氧化膜所蝕刻之孔部170的剖面形狀。圖10B的(B),顯示出當從上側觀察所蝕刻之孔部170時孔部170在氧化膜頂面的位置(Top)與孔部170的底部的位置(Bottom)。當斜向地蝕刻出孔部170時,如圖10B的(B)所示的,孔部170在頂面的位置與孔部的底部的位置發生位置偏移。
近年來,電漿處理裝置10,需要蝕刻出縱橫比較高的孔部。例如,在具有三維構造的NAND型快閃記憶體的製造步驟中,所蝕刻之孔部的縱橫比提高。然而,當所蝕刻之孔部的縱橫比提高時,孔部的角度θ所導致之位置偏移會變大。
於圖10B的(C)、(D),顯示出對更厚的氧化膜,以角度θ斜向地蝕刻出縱橫比較高的孔部的狀態。圖10B的(C),顯示出對氧化膜所蝕刻之孔部170的剖面形狀。圖10B的(D),顯示出當從上側觀察所蝕刻之孔部170時孔部170在氧化膜頂面的位置(Top)與孔部170的底部的位置(Bottom)。孔部的縱橫比提高的話,如圖10B的(D)所示的,孔部170在頂面的位置與孔部170的底部的位置的偏移量會變大。
像這樣,電漿處理裝置10,所蝕刻之孔部越深,孔部的縱橫比越高,晶圓W的狀態參差不齊的影響所導致之蝕刻特性的變化越大。尤其,晶圓W的周邊部位,很容易受到晶圓W的狀態參差不齊的影響。
圖11A,係表示蝕刻率與聚焦環的厚度的關係的一例的圖式。圖11A,例如,係將第2載置台7的高度設為固定,改變聚焦環5的厚度,對晶圓W進行蝕刻並測定蝕刻率者。晶圓W的晶圓尺寸,為12英吋(直徑300mm)。於圖11A,顯示出當聚焦環5為各種厚度時,隨著從晶圓W的中心算起的距離所形成的蝕刻率變化。蝕刻率,在晶圓W的中心規定為1。如圖11A所示的,蝕刻率,在從晶圓W的中心算起的距離為135mm以上的晶圓W的周邊部位,相對於聚焦環5的厚度變化,其變化變大。
圖11B,係表示所蝕刻之孔部的角度θ與聚焦環的厚度的關係的一例的圖式。圖11B,例如,係將第2載置台7的高度設為固定,改變聚焦環5的厚度,進行蝕刻並測定孔部的角度θ(Tilting角θ)者。於圖11B,顯示出聚焦環5的各種厚度在從晶圓W的中心算起135mm的位置的孔部的角度θ的變化。如圖11B所示的,Tilting角θ,在晶圓W的周邊部位,相對於聚焦環5的厚度的變化,其變化變大。
因此,本實施態樣之電漿處理裝置10,因應作為電漿處理對象的晶圓W的狀態,控制升降機構120。
回到圖6。取得部161a,取得作為電漿處理對象的晶圓W的狀態資訊163a。例如,取得部161a,從記憶部163讀取取得作為電漿處理對象的晶圓W的狀態資訊163a。於狀態資訊163a,包含了與測定部110以及升降機構120的配置位置對應的晶圓W的圓周方向的各位置的晶圓W的厚度資料。另外,本實施態樣,係將狀態資訊163a預先儲存於記憶部163,惟當將狀態資訊163a記憶於其他裝置時,取得部161a,亦可透過網路取得狀態資訊163a。
另外,取得部161a,控制測定控制單元114,利用各測定部110在聚焦環5的圓周方向的複數個位置,分別測定聚焦環5的頂面高度,取得聚焦環5的頂面高度資料。聚焦環5的高度測定,宜在處理容器1內的溫度穩定於進行電漿處理的溫度的時序進行。另外,聚焦環5的高度測定,可在對1枚晶圓W的蝕刻處理中周期性地進行複數次,亦可每1枚晶圓W進行1次。
算出部161b,根據取得部161a所取得之狀態資訊163a所揭示的晶圓W的狀態以及測定部110所測定到的聚焦環5的頂面的高度,算出位置關係成為預先設定好之距離間隔的聚焦環5的高度。例如,算出部161b,根據在晶圓W的圓周方向的各位置的晶圓W的厚度資料,針對圓周方向的各位置,算出相對於晶圓W的厚度規格值的晶圓W的厚度誤差。例如,當晶圓W的尺寸為12英吋時,算出部161b,以厚度規格值(0.775mm)為基準,算出晶圓W的厚度誤差。例如,當實際的晶圓W的厚度為0.780mm時,算出部161b,以厚度規格值(0.775mm)為基準,算出晶圓W的厚度誤差為0.005mm。然後,算出部161b,針對圓周方向的各位置,算出晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面的位置關係成為預先設定好之距離間隔的聚焦環5的高度。例如,進行實驗等,預先求出所蝕刻之孔部的角度θ在既定容許範圍以內的晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面的位置關係的條件。晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面的位置關係的條件,亦可作為條件資訊儲存於記憶部163。然後,算出部161b,亦可從條件資訊讀取位置關係的條件。另外,晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面的位置關係的條件,亦可依照蝕刻使用的處理氣體或晶圓W的材質等各種蝕刻條件決定之,並記憶於條件資訊。然後,算出部161b,亦可從條件資訊讀取與所實施之蝕刻條件對應的位置關係的條件。本實施態樣,係「當晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面的高度相同時,所蝕刻之孔部的角度θ會在容許範圍以內」者。此時,算出部161b,算出晶圓W的頂面的高度與聚焦環5的頂面的高度為相同的聚焦環5的高度。例如,電漿處理裝置10,係「當聚焦環5為全新品,且晶圓W的厚度為規格值時,以載置於第1載置台2的晶圓W的頂面與載置於第2載置台7的聚焦環5的頂面的高度為相同的方式,設計第2載置台7的標準高度」者。此時,算出部161b,算出對第2載置台7的標準高度變更晶圓W的厚度誤差量的高度。例如,當晶圓W的厚度誤差為0.005mm時,算出部161b,算出對第2載置台7的標準高度加算0.005mm的值。算出部161b,針對對應測定部110以及升降機構120的配置位置的晶圓W的圓周方向的各位置,分別算出晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面的位置關係成為預先設定好之距離間隔的第2載置台7的高度。
升降控制部161c,控制各升降機構120,令第2載置台7升降到算出部161b所算出之高度,以令聚焦環5升降。例如,升降控制部161c,令各升降機構120,對應該升降機構120的配置位置,升降到算出部161b所算出之第2載置台7的高度。
藉此,在電漿處理裝置10中,晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面的高度為相同,可抑制各晶圓W的蝕刻特性參差不齊。
接著,針對使用第1實施態樣之電漿處理裝置10的聚焦環升降控制處理進行説明。圖12,係聚焦環升降控制處理的流程圖。該聚焦環升降控制處理,在既定的時序進行,例如,在晶圓W載置於第1載置台2之後,在處理容器1內的溫度穩定於進行電漿處理的溫度的時序進行。另外,亦可在晶圓W載置於第1載置台2的時序進行。
如圖12所示的,取得部161a,取得作為電漿處理對象的晶圓W的狀態資訊163a(步驟S10)。取得部161a,控制測定控制單元114,利用各測定部110在聚焦環5的圓周方向的複數個位置,分別測定聚焦環5的頂面高度,以取得聚焦環5的頂面高度資料(步驟S11)。
算出部161b,根據所取得之狀態資訊163a所揭示的晶圓W的狀態以及所測定到的聚焦環5的頂面的高度,算出位置關係成為預先設定好之距離間隔的聚焦環5的高度(步驟S12)。
升降控制部161c,令各升降機構120,對應該升降機構120的配置位置,升降到算出部161b所算出之第2載置台7的高度(步驟S13),並結束處理。
接著,説明具體的一個例子。圖13,係說明令第2載置台上升的流程的一例的圖式。
例如,如圖13的(A)所示的,載置於第1載置台2的晶圓W,其厚度的誤差為0.005mm,晶圓W的頂面相對於聚焦環5的頂面高出0.005mm。此時,電漿處理裝置10,如圖13的(B)所示的,令第2載置台7上升0.005mm。藉此,便可令晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面為相同高度。
聚焦環5的損耗量,有時會在第2載置台7的圓周方向上發生偏斜。電漿處理裝置10,如圖3所示的係將測定部110以及升降機構120配置3組以上,並針對各配置位置特定出聚焦環5的損耗量,然後因應損耗量,控制升降機構120令第2載置台7上升。藉此,電漿處理裝置10,便可令相對於晶圓W的頂面的聚焦環5的頂面的位置在圓周方向上對齊一致。藉此,電漿處理裝置10,便可維持蝕刻特性在圓周方向上的均一性。
如以上所述的,第1實施態樣之電漿處理裝置10,具有:第1載置台2、升降機構120、取得部161a、算出部161b,以及升降控制部161c。第1載置台2,載置作為電漿處理對象的晶圓W。升降機構120,令載置於晶圓W的周圍的聚焦環5升降。取得部161a,取得測定晶圓W的狀態的狀態資訊163a。算出部161b,根據所取得之狀態資訊163a所揭示的晶圓W的狀態,算出晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面的位置關係成為預先設定好之距離間隔的聚焦環5的高度。升降控制部161c,控制升降機構120,俾使聚焦環5成為所算出之高度。藉此,電漿處理裝置10,便可抑制各晶圓W的蝕刻特性參差不齊。尤其,針對容易受晶圓W的狀態的參差不齊的影響的晶圓W的周邊部位,電漿處理裝置10,可抑制各晶圓W的蝕刻特性參差不齊。另外,電漿處理裝置10,當欲蝕刻出縱橫比較高的孔部時,亦可在對各晶圓W進行蝕刻時,抑制孔部在頂面的位置與孔部的底部的位置的偏移量,令其減小。
另外,第1實施態樣之電漿處理裝置10,以晶圓W的厚度為晶圓W的狀態。藉此,電漿處理裝置10,即使在各晶圓W的厚度存在誤差的情況下,仍可抑制各晶圓W的蝕刻特性參差不齊。
另外,第1實施態樣之電漿處理裝置10,更具有測定部110。測定部110,測定聚焦環5的頂面高度。算出部161b,根據晶圓W的狀態以及所測定到的聚焦環5的頂面高度,算出位置關係成為預先設定好之距離間隔的聚焦環5的高度。藉此,電漿處理裝置10,即使在因為損耗等而聚焦環5的頂面高度改變的情況下,仍可令晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面的位置關係精度良好地符合預先設定好的距離間隔,並可抑制蝕刻特性參差不齊。
另外,在第1實施態樣之電漿處理裝置10中,升降機構120在聚焦環5的圓周方向上設置於複數個位置。狀態資訊163a,包含相對於晶圓W的圓周方向在複數個位置的狀態的測定結果。算出部161b,根據狀態資訊163a所揭示的在複數個位置的狀態的測定結果,分別針對聚焦環5的圓周方向的複數個位置,算出晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面的位置關係成為預先設定好之距離間隔的聚焦環5的高度。升降控制部161c,分別控制升降機構120,令其位於所算出之高度。藉此,電漿處理裝置10,便可令相對於晶圓W的頂面的聚焦環5的頂面的高度在圓周方向上對齊一致。藉此,電漿處理裝置10,便可維持蝕刻特性在圓周方向上的均一性。
(第2實施態樣)
接著,針對第2實施態樣進行説明。第2實施態樣之電漿處理裝置10,與圖1到圖3所示之第1實施態樣的電漿處理裝置10的構造相同,故省略説明。
針對第2實施態樣之控制部100詳細地進行説明。圖14,係表示控制第2實施態樣之電漿處理裝置的控制部的概略構造的方塊圖。第2實施態樣之控制部100,構成與圖6所示之第1實施態樣的控制部100大略相同的構造,故針對相同的部分會附上相同的符號並省略説明,主要針對相異的部分進行説明。
於記憶部163,儲存了狀態資訊163a、第1關係資訊163b,以及第2關係資訊163c。
於狀態資訊163a,記憶了在晶圓W的圓周方向的複數個位置所測定到的晶圓W的厚度值與晶圓W的外徑值。
在此,晶圓W,如圖9所示的,關於直徑等的外徑的尺寸以規格定之,惟就外徑而言亦容許一定的誤差。在電漿處理裝置10中,晶圓W的外徑的參差不齊,也會導致聚焦環5上的電漿鞘與晶圓W上的電漿鞘的高度位置產生差異,進而導致蝕刻特性發生變化。尤其,晶圓W的周邊部位,容易因為晶圓W的外徑的參差不齊而對蝕刻處理結果造成影響,進而導致蝕刻率的參差不齊或Tilting等形狀異常的情況。
圖15A,係以示意方式表示晶圓的外徑較小時的電漿鞘的狀態圖。當晶圓W的外徑較小時,如圖15A所示的,晶圓W與聚焦環5的距離ΔD較寬。因此,晶圓W的周邊部位的電漿鞘(Sheath)的傾斜變大,在晶圓W的周邊部位,相對於晶圓W,離子的正電荷射入的射入角θ變大。
圖15B,係以示意方式表示晶圓的外徑較大時的電漿鞘的狀態圖。當晶圓W的外徑較大時,如圖15B所示的,晶圓W與聚焦環5的距離ΔD變窄。因此,晶圓W的周邊部位的電漿鞘(Sheath)的傾斜變小,在晶圓W的周邊部位相對於晶圓W,離子的正電荷射入的射入角θ變小。
像這樣,在電漿處理裝置10中,因為離子的正電荷的射入角度發生變化,蝕刻特性也會發生變化。例如,會於所蝕刻之孔部發生Tilting等的形狀異常。
圖16,係表示所蝕刻之孔部的角度θ與聚焦環的厚度的關係的一例的圖式。圖16,係改變晶圓W與聚焦環5的距離,進行蝕刻,並測定孔部的角度θ(Tilting角θ)者。於圖16,顯示出相對於晶圓W與聚焦環(F/R)5的距離的晶圓W的周邊部位的Tilting角θ。
如圖16所示的,Tilting角θ,因為晶圓W與聚焦環5的距離而發生變化。另外,如用圖8B等在第1實施態樣所説明的,Tilting角θ,也會因為相對於晶圓W的頂面的聚焦環5的頂面的高度而發生變化。
因此,吾人例如進行實驗等,以預先求出相對於晶圓W與聚焦環5的距離,Tilting角θ會發生何種程度之變化的關係。另外,預先求出相對於晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面的高度差,Tilting角θ會發生何種程度之變化的關係。
然後,將相對於晶圓W與聚焦環5的距離的Tilting角θ的關係記憶於第1關係資訊163b。另外,將相對於晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面的高度差的Tilting角θ的關係記憶於第2關係資訊163c。第1關係資訊163b,可為根據晶圓W與聚焦環5的距離算出Tilting角θ的公式資訊,亦可為Tilting角θ相對於晶圓W與聚焦環5的距離的對應關係表。第2關係資訊163c也是一樣,可為根據晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面的高度差算出Tilting角θ的公式資訊,亦可為Tilting角θ相對於晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面的高度差的對應關係表。
取得部161a,取得作為電漿處理對象的晶圓W的狀態資訊163a。例如,取得部161a,從記憶部163讀取取得作為電漿處理對象的晶圓W的狀態資訊163a。於狀態資訊163a,包含了對應測定部110以及升降機構120的配置位置的晶圓W的圓周方向的各位置的晶圓W的厚度與晶圓W的外徑的資料。
算出部161b,根據取得部161a所取得之狀態資訊163a所揭示的晶圓W的狀態以及測定部110所測定到的聚焦環5的頂面高度,算出位置關係成為預先設定好之距離間隔的聚焦環5的高度。例如,算出部161b,根據晶圓W的圓周方向的各位置的晶圓W的厚度資料,針對圓周方向的各位置,算出相對於晶圓W的厚度規格值的晶圓W的厚度誤差。然後,算出部161b,針對圓周方向的各位置,算出晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面的位置關係成為預先設定好之距離間隔的聚焦環5的高度。
另外,算出部161b,根據晶圓W的圓周方向的各位置的晶圓W的外徑資料,針對圓周方向的各位置,算出晶圓W的外徑相對於晶圓W的直徑為規格值時的外徑的誤差。例如,當晶圓W的尺寸為12英吋時,算出部161b,以直徑為規格值(300mm)時的外徑(150mm)為基準,算出晶圓W的外徑誤差。算出部161b,用第1關係資訊163b,求出因為晶圓W的外徑誤差所產生的Tilting角θ。然後,算出部161b,用第2關係資訊163c,求出與因為晶圓W的外徑誤差所產生之Tilting角θ對應的晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面的高度差。亦即,算出部161b,求出為了抵銷因為晶圓W的外徑誤差所產生之Tilting角θ所必要的晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面的高度差。該晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面的高度差,為第2載置台7的高度修正量。例如,當因為晶圓W的外徑誤差所產生之Tilting角θ為0.05[deg]時,算出部161b,用第2關係資訊163c,求出為了將Tilting角θ變更-0.05[deg]所必要之第2載置台7的高度修正量。例如,當直徑為規格值的Tilting角為θ0 ,且實際的晶圓W的外徑的Tilting角為θ1 時,算出部161b,進行θ0 -θ1 的運算,求出因為晶圓W的外徑誤差所產生的Tilting角。然後,例如,當為了抵銷Tilting角θ所必要之轉換率為θt 時,算出部161b,進行(θ0 -θ1 )/θt 的運算,求出第2載置台7的高度修正量。
然後,算出部161b,以第2載置台7的高度修正量,修正晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面的位置關係成為預先設定好之距離間隔的聚焦環5的高度,並算出第2載置台7的最終高度。
升降控制部161c,控制各升降機構120,令第2載置台7升降到算出部161b所算出的最終高度,以令聚焦環5升降。例如,升降控制部161c,令各升降機構120,對應該升降機構120的配置位置,升降到算出部161b所算出之第2載置台7的最終高度。
藉此,電漿處理裝置10,便可修正因為晶圓W的外徑誤差所產生之Tilting角,並可抑制各晶圓W的蝕刻特性參差不齊。
如以上所述的,第2實施態樣之電漿處理裝置10,以晶圓W的厚度、晶圓W的外徑二者,作為晶圓W的狀態。藉此,電漿處理裝置10,即使在各晶圓W於厚度以及外徑存在誤差的情況下,仍可抑制各晶圓W的蝕刻特性參差不齊。
以上,係針對各種實施態樣進行説明,惟並非僅限於上述實施態樣,而係可構成各種變化實施態樣。例如,上述的電漿處理裝置10,係電容耦合型的電漿處理裝置10,惟可採用任意的電漿處理裝置10。例如,電漿處理裝置10,亦可為如電感耦合型的電漿處理裝置10、利用微波等表面波激發氣體的電漿處理裝置10等任意類型的電漿處理裝置10。
另外,上述的實施態樣,係以「利用升降機構120令第2載置台7升降,藉此令聚焦環5升降」的態樣為例進行説明,惟並非僅限於此。例如,亦可令銷部等貫通第2載置台7而僅令聚焦環5升降。
另外,上述的第2實施態樣,係以「對應晶圓W的厚度以及外徑令聚焦環5升降」的態樣為例進行説明,惟並非僅限於此。例如,亦可對應晶圓W的外徑令聚焦環5升降。
另外,上述的實施態樣,關於晶圓W的狀態,係以晶圓W的厚度以及外徑為例進行説明,惟並非僅限於此。例如,晶圓W的狀態,亦可為晶圓W的端部(晶圓斜角部)的形狀、形成或殘留於晶圓W的背面的膜層種類或膜厚、晶圓W的偏心、晶圓W的翹曲等。例如,亦可針對晶圓W的各狀態,以相對於該狀態的Tilting角θ的關係作為關係資訊記憶之,並求出為了抵銷因為實際的晶圓W的狀態所產生之Tilting角θ所必要的晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面的高度差。例如,針對晶圓W的端部的形狀種類,以Tilting角θ作為關係資訊記憶之。另外,測定作為電漿處理對象的實際的晶圓W的端部的形狀。然後,求出因為實際的晶圓W的狀態所產生之Tilting角θ,並求出為了抵銷所求出之Tilting角θ所必要的晶圓W的頂面與聚焦環5的頂面的高度差。
另外,上述的第2實施態樣,係以「用第1關係資訊163b與第2關係資訊163c,求出相對於晶圓W與聚焦環5的距離的第2載置台7的高度修正量」的態樣為例進行説明,惟並非僅限於此。例如,亦可統整第1關係資訊163b與第2關係資訊163c,並以相對於晶圓W與聚焦環5的距離的第2載置台7的高度修正量作為關係資訊記憶之。
另外,當對1枚晶圓W進行複數種類的電漿蝕刻處理時,電漿處理裝置10,亦可於各電漿處理,以減輕該電漿處理的蝕刻特性的參差不齊程度的方式令第2載置台7升降,改變相對於晶圓W的聚焦環5的位置。
1‧‧‧處理容器
1a‧‧‧接地導體
2‧‧‧第1載置台
2b‧‧‧冷媒入口配管
2c‧‧‧冷媒出口配管
2d‧‧‧冷媒流路
3‧‧‧基台
4‧‧‧支持台
5‧‧‧聚焦環
5a‧‧‧凸部
6‧‧‧靜電夾頭
6a‧‧‧電極
6b‧‧‧絕緣體
6c‧‧‧加熱器
6d‧‧‧載置面
6e‧‧‧凸緣部
7‧‧‧第2載置台
7b‧‧‧冷媒入口配管
7c‧‧‧冷媒出口配管
7d‧‧‧冷媒流路
8‧‧‧基台
9‧‧‧聚焦環加熱器
9a‧‧‧加熱器
9b‧‧‧絕緣體
9d‧‧‧載置面
10‧‧‧電漿處理裝置
10a‧‧‧第1RF電源
10b‧‧‧第2RF電源
11a‧‧‧第1匹配器
11b‧‧‧第2匹配器
12‧‧‧直流電源
15‧‧‧處理氣體供給源
15a‧‧‧氣體供給配管
15b‧‧‧質量流量控制器
16‧‧‧噴淋頭
16a‧‧‧本體部
16b‧‧‧上部頂板
16c‧‧‧氣體擴散室
16d‧‧‧氣體通流孔
16e‧‧‧氣體導入孔
16g‧‧‧氣體導入口
30‧‧‧絕緣層
34‧‧‧間隙
49‧‧‧絕緣層
50‧‧‧供電棒
71‧‧‧低通濾波器
72‧‧‧可變直流電源
73‧‧‧導通/切斷開關
81‧‧‧排氣口
82‧‧‧排氣管
83‧‧‧第1排氣裝置
84‧‧‧搬入搬出口
85‧‧‧閘閥
86‧‧‧沉積物阻擋部
87‧‧‧沉積物阻擋部
89‧‧‧導電性構件
95‧‧‧絕緣性構件
100‧‧‧控制部
110‧‧‧測定部
110a‧‧‧光射出部
110b‧‧‧光纖
111‧‧‧石英窗
112‧‧‧O型環
113‧‧‧貫通孔
114‧‧‧測定控制單元
120‧‧‧升降機構
120a‧‧‧桿子
130‧‧‧導通部
160‧‧‧通信介面
161‧‧‧程序控制器
161a‧‧‧取得部
161b‧‧‧算出部
161c‧‧‧升降控制部
162‧‧‧使用者介面
163‧‧‧記憶部
163a‧‧‧狀態資訊
163b‧‧‧第1關係資訊
163c‧‧‧第2關係資訊
170‧‧‧孔部
Bottom‧‧‧底部位置
ESC‧‧‧靜電夾頭
F/R‧‧‧聚焦環
HT1‧‧‧區域
HT2‧‧‧區域
Sheath‧‧‧電漿鞘
S10~S13‧‧‧步驟
Top‧‧‧頂面位置
V2‧‧‧開閉閥
W‧‧‧晶圓
Wafer‧‧‧晶圓
X1 ~X3 ‧‧‧厚度
ΔD‧‧‧距離
ΔT‧‧‧高度
θ‧‧‧角度
[圖1]係表示第1實施態樣之電漿處理裝置的概略構造的概略剖面圖。
[圖2]係表示第1載置台以及第2載置台的主要部位構造的概略剖面圖。
[圖3]係從上方觀察第1載置台以及第2載置台的俯視圖。
[圖4]係表示雷射光的反射系統圖。
[圖5]係表示光的檢出強度分布的一例的圖式。
[圖6]係表示控制第1實施態樣之電漿處理裝置的控制部的概略構造的方塊圖。
[圖7A]係以示意方式表示理想的電漿鞘的狀態圖。
[圖7B]係以示意方式表示聚焦環損耗時的電漿鞘的狀態圖。
[圖8A]係以示意方式表示孔部的Tilting的一例的圖式。
[圖8B]係表示所蝕刻之孔部的角度θ與聚焦環的厚度的關係的一例的圖式。
[圖9]係表示晶圓的規格表。
[圖10A](A)~(B)係以示意方式表示所蝕刻之孔部的狀態圖。
[圖10B](A)~(D)係以示意方式表示所蝕刻之孔部的狀態圖。
[圖11A]係表示蝕刻率與聚焦環的厚度的關係的一例的圖式。
[圖11B]係表示所蝕刻之孔部的角度θ與聚焦環的厚度的關係的一例的圖式。
[圖12]係聚焦環的升降控制處理的流程圖。
[圖13](A)~(B)係說明令第2載置台上升的流程的一例的圖式。
[圖14]係表示控制第2實施態樣之電漿處理裝置的控制部的概略構造的方塊圖。
[圖15A]係以示意方式表示晶圓的外徑較小時的電漿鞘的狀態圖。
[圖15B]係以示意方式表示晶圓的外徑較大時的電漿鞘的狀態圖。
[圖16]係表示所蝕刻之孔部的角度θ與聚焦環的厚度的關係的一例的圖式。

Claims (6)

  1. 一種電漿處理裝置,包含: 載置台,其載置作為電漿處理對象的被處理體; 升降機構,其令載置於該被處理體的周圍的聚焦環升降; 取得部,其取得測定該被處理體的狀態的狀態資訊; 算出部,其根據該取得部所取得之狀態資訊所揭示的該被處理體的狀態,算出該被處理體的頂面與該聚焦環的頂面的位置關係成為預先設定好之距離間隔的該聚焦環的高度;以及 升降控制部,控制該升降機構,俾使該聚焦環成為該算出部所算出之高度。
  2. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置,其中, 該被處理體的狀態,為該被處理體的厚度、該被處理體的外徑其中之一或二者。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理裝置,其中, 更包含測定部,其測定該聚焦環的頂面高度; 該算出部,根據該被處理體的狀態以及該測定部所測定到的該聚焦環的頂面高度,算出位置關係成為預先設定好之距離間隔的該聚焦環的高度。
  4. 如申請專利範圍第3項之電漿處理裝置,其中, 該升降機構,在該聚焦環的圓周方向上設置於複數個位置; 該狀態資訊,包含相對於該被處理體的圓周方向在複數個位置的狀態的測定結果; 該算出部,根據該狀態資訊所揭示之在複數個位置的狀態的測定結果,分別針對該聚焦環的圓周方向的複數個位置,算出該被處理體的頂面與該聚焦環的頂面的位置關係成為預先設定好之距離間隔的該聚焦環的高度; 該升降控制部,分別控制該升降機構,俾使成為所算出之高度。
  5. 一種聚焦環的升降控制方法,其特徵為令電腦進行以下處理: 取得測定作為電漿處理對象的被處理體的狀態的狀態資訊; 根據所取得之狀態資訊所揭示的該被處理體的狀態,算出載置於載置台的該被處理體的頂面與載置於該被處理體的周圍的聚焦環的頂面的位置關係成為預先設定好之距離間隔的該聚焦環的高度;以及 控制令該聚焦環升降的升降機構,俾使該聚焦環成為所算出之高度。
  6. 一種聚焦環的升降控制程式,其特徵為令電腦進行以下處理: 取得測定作為電漿處理對象的被處理體的狀態的狀態資訊; 根據所取得之狀態資訊所揭示的該被處理體的狀態,算出載置於載置台的該被處理體的頂面與載置於該被處理體的周圍的聚焦環的頂面的位置關係成為預先設定好之距離間隔的該聚焦環的高度;以及 控制令該聚焦環升降的升降機構,俾使該聚焦環成為所算出之高度。
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