TW202230510A - 基板處理方法 - Google Patents

基板處理方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202230510A
TW202230510A TW110145617A TW110145617A TW202230510A TW 202230510 A TW202230510 A TW 202230510A TW 110145617 A TW110145617 A TW 110145617A TW 110145617 A TW110145617 A TW 110145617A TW 202230510 A TW202230510 A TW 202230510A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
chamber
film
plasma
substrate processing
processing method
Prior art date
Application number
TW110145617A
Other languages
English (en)
Inventor
熊倉翔
中根由太
Original Assignee
日商東京威力科創股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商東京威力科創股份有限公司 filed Critical 日商東京威力科創股份有限公司
Publication of TW202230510A publication Critical patent/TW202230510A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32477—Vessel characterised by the means for protecting vessels or internal parts, e.g. coatings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/62—Plasma-deposition of organic layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/14—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by electrical means
    • B05D3/141—Plasma treatment
    • B05D3/145—After-treatment
    • B05D3/147—Curing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/52—Two layers
    • B05D7/54—No clear coat specified
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C16/0272—Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4404—Coatings or surface treatment on the inside of the reaction chamber or on parts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32477—Vessel characterised by the means for protecting vessels or internal parts, e.g. coatings
    • H01J37/32504—Means for preventing sputtering of the vessel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32853—Hygiene
    • H01J37/32862—In situ cleaning of vessels and/or internal parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32917—Plasma diagnostics
    • H01J37/32935—Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
    • H01J37/32972—Spectral analysis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/332—Coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/332—Coating
    • H01J2237/3321—CVD [Chemical Vapor Deposition]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/334—Etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本發明係一面抑制微粒之產生，一面對腔室內快速地進行預塗佈。 本發明之基板處理方法包含以下工序：(a)於配置在腔室內之腔室內部分形成預塗佈膜；及(b)於工序(a)之後，對1個以上之基板進行處理。工序(a)包含以下工序：(a1)不使用電漿，或使用在可抑制上述腔室內部分之濺鍍之條件下產生之第1電漿，於上述腔室內部分形成第1膜；及(a2)使用第2電漿，於上述第1膜之表面形成第2膜。

Description

基板處理方法
本發明係關於一種基板處理方法。
專利文獻1中，揭示有一種於基板處理前對腔室內壁塗佈含矽膜以減少微粒之方法。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]美國專利第7204913號說明書
[發明所欲解決之問題]
本發明提供一種一面抑制微粒之產生，一面對腔室內進行預塗佈之技術。 [解決問題之技術手段]
本發明之一態樣之基板處理方法包含以下工序：(a)於配置在腔室內之腔室內部分形成預塗佈膜；及(b)於工序(a)之後，對1個以上之基板進行處理。工序(a)包含以下工序：(a1)不使用電漿，或使用在可抑制上述腔室內部分之濺鍍之條件下自反應氣體產生之第1電漿，於上述腔室內部分形成第1膜；及(a2)使用第2電漿，於上述第1膜之表面形成第2膜。 [發明之效果]
根據本發明，可一面抑制微粒之產生，一面對腔室內進行預塗佈。
以下，基於圖式對所揭示之基板處理方法之一實施方式進行詳細說明。再者，所揭示之基板處理方法不受本實施方式限定。
於半導體器件之製造中，將半導體晶圓等基板配置於腔室內並實施電漿蝕刻等基板處理。腔室例如由Al(鋁)或Y(釔)等之金屬化合物覆蓋內壁。當於腔室內實施基板處理時，覆蓋腔室內壁之金屬化合物可能會剝落，剝落之金屬化合物之微粒會導致半導體器件之形狀產生異常。因此，於實施基板處理之前，對腔室內進行預塗佈來抑制由金屬化合物所致之污染。預塗佈係藉由自供給至腔室內之成膜材料產生電漿而進行。此時，有於形成預塗佈膜之前，離子入射至腔室內之部分而產生微粒之情形。
因此，期待一種一面抑制微粒之產生，一面對腔室內進行預塗佈之新技術。
[實施方式] [成膜裝置之構成] 對實施方式進行說明。以下，以實施電漿蝕刻等電漿處理作為基板處理之情形為主要例進行說明。圖1係表示實施方式之基板處理裝置10之概略構成之圖。基板處理裝置10係實施方式之基板處理裝置之一例。圖1所示之基板處理裝置10可用於實現實施方式之基板處理方法。圖1所示之基板處理裝置10係所謂之感應耦合型電漿(Inductively-coupled plasma：ICP)裝置，具有用以產生感應耦合型電漿之電漿源。但是，實施方式之基板處理裝置亦可利用藉由其他方法產生之電漿。例如，實施方式之基板處理裝置亦可為利用電容耦合型電漿(CCP)、ECR電漿(electron-cyclotron-resonance plasma，電子迴旋共振電漿)、螺旋波激發電漿(HWP)、或表面波電漿(SWP)等之裝置。
基板處理裝置10具備腔室12。腔室12係由包含Al(鋁)或Y(釔)等之金屬形成。例如，腔室12由Al 2O 3或Y 2O 3形成。腔室12例如為大致圓筒形狀。於腔室12內，設置有執行處理之空間12c。
於空間12c之下方，配置有基板支持體14。基板支持體14以保持載置於其上之基板W之方式構成。基板W例如為半導體晶圓。
基板支持體14可由支持機構13支持。支持機構13於空間12c內自腔室12之底部朝上方延伸。支持機構13可為大致圓筒形。支持機構13可由石英等絕緣材料構成。
基板支持體14具備靜電吸盤16與下部電極18。下部電極18包含第1平板18a與第2平板18b。第1平板18a及第2平板18b包含鋁等金屬。第1平板18a及第2平板18b例如為大致圓筒形。第2平板18b配置於第1平板18a上。第2平板18b與第1平板18a電性連接。
靜電吸盤16配置於第2平板18b上。靜電吸盤16具備絕緣層與配置於該絕緣層內之薄膜電極。於靜電吸盤16之薄膜電極，經由開關23電性連接有直流電源22。靜電吸盤16自直流電源22之直流電壓產生靜電力。靜電吸盤16藉由所產生之靜電力來吸附保持基板W。
於基板處理裝置10中，以包圍基板W與靜電吸盤16之外周之方式將邊緣環ER配置於第2平板18b之上，且配置於第2平板18b之周圍。邊緣環ER具有提高處理之均勻性之功能。邊緣環ER例如為矽製。
於第2平板18b內形成有流路24。自配置於腔室12外部之溫度調節部(例如冷卻器單元)對流路24供給用於溫度控制之冷媒等熱交換媒體。溫度調節部調節熱交換媒體之溫度。熱交換媒體自溫度調節部通過管26a被供給至流路24。自溫度調節部通過管26a被供給至流路24之熱交換媒體通過管26b而被送回至溫度調節部。熱交換媒體於經溫度調節部進行溫度調節之後，返回至基板支持體14內之流路24。以此方式，可調節基板支持體14之溫度即基板W之溫度。
基板處理裝置10進而具備通過基板支持體14之中且延伸至靜電吸盤16之上表面之氣體供給管線28。自熱交換氣體供給機構，通過氣體供給管線28對靜電吸盤16之上表面與基板W之下表面之間之空間供給氦(He)氣等熱交換氣體。藉由熱交換氣體來促進基板支持體14與基板W之間之熱交換。
又，加熱器HT亦可配置於基板支持體14內。加熱器HT為加熱裝置。加熱器HT例如埋入於第2平板18b或靜電吸盤16內。加熱器HT連接於加熱器電源HP。加熱器電源HP對加熱器HT供給電力，藉此調整基板支持體14之溫度、進而基板W之溫度。
於基板支持體14之下部電極18，經由匹配器32連接有高頻(Radio Fre quency(射頻)：RF)電源30。高頻電源30為偏壓用之高頻電源之一例。高頻電源30對下部電極18供給偏壓用之高頻電力，將離子饋入至基板支持體14上所載置之基板W。高頻電源30產生之高頻電力之頻率例如處於400 kHz至40.68 MHz之範圍內。於一例中，高頻電力之頻率為13.56 MHz。
匹配器32包含將來自高頻電源30之輸出阻抗與負載側即下部電極18側之阻抗之間進行匹配的電路。
基板處理裝置10進而具備可裝卸地安裝於腔室12之內壁之遮罩34。又，遮罩34以包圍支持機構13之外周之方式配置。遮罩34防止因處理而產生之副產物附著於腔室12。遮罩34亦可為塗佈有Y 2O 3等陶瓷之鋁構件。
於基板支持體14與腔室12之側壁之間形成有排氣通路。排氣通路連接於排氣口12e，該排氣口12e形成於腔室12之底部。排氣口12e經由管36連接於排氣裝置38。排氣裝置38包含壓力調整部、及渦輪分子泵(TMP)等真空泵。擋板40配置於排氣通路內、即基板支持體14與腔室12之側壁之間。擋板40具有沿厚度方向貫通擋板40之複數個貫通孔。擋板40亦可為表面塗佈有Y 2O 3等陶瓷之鋁構件。
於腔室12之上側形成有開口。開口由介電窗42封閉。介電窗42由石英等形成。介電窗42例如為平坦之板。
於腔室12之側壁形成有氣體供給口12i。氣體供給口12i經由氣體供給管46連接於氣體供給部44。氣體供給部44將處理中使用之各種氣體供給至空間12c。氣體供給部44具備複數個氣體源44a、複數個流量控制器44b、及複數個閥44c。圖1中雖未明示，但可針對所供給之每種氣體設置不同之氣體供給口，以使氣體不混合。
複數個氣體源44a包含下述各種氣體之氣體源。1個氣體源可供給1種以上之氣體。複數個流量控制器44b可為質量流量控制器(MFC)。流量控制器44b係藉由壓力控制而實現流量控制。複數個氣體源44a所包含之各氣體源經由複數個流量控制器44b中之對應之一個流量控制器及複數個閥44c中之對應之一個閥，而連接於氣體供給口12i。氣體供給口12i之位置並無特別限定。例如，氣體供給口12i亦可形成於介電窗42內而非腔室12之側壁。
於腔室12之側壁內，形成有開口12p。開口12p成為基板W之搬入搬出路徑。基板W經由開口12p而自外部被搬入至腔室12之空間12c，且自空間12c內被搬出至腔室12之外。於腔室12之側壁上，設置有閘閥48，可將開口12p打開及關閉。
於腔室12及介電窗42上，配置有天線50與遮罩60。天線50及遮罩60配置於腔室12之外側。於一實施方式中，天線50包含內側天線元件52A與外側天線元件52B。內側天線元件52A係配置於介電窗42之中央之螺旋型線圈。外側天線元件52B係配置於介電窗42上，且配置於內側天線元件52A之外周側之螺旋型線圈。內側天線元件52A及外側天線元件52B分別由銅、鋁、不鏽鋼等導電性材料構成。
內側天線元件52A及外側天線元件52B由複數個夾具54固持，並集中地保持。複數個夾具54分別為棒狀。複數個夾具54自內側天線元件52A之大致中央朝外側天線元件52B之外周側沿徑向延伸。
天線50由遮罩60覆蓋。遮罩60具備內側遮罩壁62A與外側遮罩壁62B。內側遮罩壁62A為圓筒形狀。內側遮罩壁62A配置於內側天線元件52A與外側天線元件52B之間，包圍內側天線元件52A。外側遮罩壁62B為圓筒形狀。外側遮罩壁62B配置於外側天線元件52B之外側，包圍外側天線元件52B。
於內側天線元件52A上，配置有圓盤狀之內側遮罩板64A。內側遮罩板64A覆蓋內側遮罩壁62A之開口。於外側天線元件52B上，配置有平坦之環形之外側遮罩板64B。外側遮罩板64B覆蓋內側遮罩壁62A與外側遮罩壁62B之間之開口。
遮罩60所包含之遮罩壁及遮罩板之形狀並不限定於以上所述。例如，遮罩60之遮罩壁亦可為截面四邊形之角柱狀。
內側天線元件52A及外側天線元件52B分別連接於高頻電源70A及高頻電源70B。高頻電源70A及高頻電源70B為電漿產生用之高頻電源之一例。內側天線元件52A及外側天線元件52B自高頻電源70A及高頻電源70B分別接受相同或不同頻率之電力供給。當自高頻電源70A對內側天線元件52A供給高頻電力時，於空間12c內產生感應磁場，將空間12c內之氣體激發而於基板W之中心上方產生電漿。另一方面，當自高頻電源70B對外側天線元件52B供給高頻電力時，於空間12c內產生感應磁場，將空間12c內之氣體激發而於基板W之外周部上方產生環狀電漿。
內側天線元件52A及外側天線元件52B各自之電氣長度可根據自高頻電源70A及高頻電源70B輸出之頻率而調整。因此，內側遮罩板64A及外側遮罩板64B之z軸方向之位置可藉由致動器68A及68B分別獨立地調整。
基板處理裝置10進而具備控制器80。控制器80例如係具備處理器、記憶體等記憶部、輸入部、及顯示器等之電腦。控制器80基於記憶部中記憶之控制程式或製程配方資料而動作，控制基板處理裝置10之各部。例如，控制器80控制複數個流量控制器44b、複數個閥44c、排氣裝置38、高頻電源70A、70B、高頻電源30、匹配器32、及加熱器電源HP等。控制器80自記憶部讀出程式或資料而控制基板處理裝置10之各部，藉此實施如下所述之實施方式之基板處理方法之基板處理。
[基板處理方法之處理之流程之一例] 基板處理裝置10藉由以下說明之基板處理方法而實施基板處理。又，基板處理裝置10係於藉由以下說明之基板處理方法實施基板處理之前，對基板W所配置之腔室12內進行預塗佈。以下，以基板處理裝置10實施電漿蝕刻等電漿處理作為基板處理之情形為例進行說明。
圖2係表示實施方式之基板處理方法之一例之流程圖。實施方式之基板處理裝置10係藉由基板處理方法對半導體基板等基板W實施電漿處理。
步驟S1中，以腔室12內成為適於基板處理之狀態之方式進行乾燥處理。乾燥處理中，例如，於最初之對基板W之電漿處理開始之前，將虛設晶圓設置於基板支持體14之後，產生電漿，使腔室12之內表面溫度上升。
步驟S2中，對腔室12內進行預塗佈。該預塗佈工序之詳情將於以下敍述。
步驟S3中，經由開口12p將基板W搬入至腔室12內，將基板W載置於基板支持體14上。步驟S4中，對基板W實施電漿處理。例如，步驟S4中，對基板W實施電漿蝕刻。步驟S5中，將經電漿處理過之基板W經由開口12p自腔室12搬出。步驟S6中，將預塗佈之膜自腔室12內去除。
步驟S7中，判定是否結束基板處理之程序。例如，於批次內存在未處理之基板W之情形時，判定為不結束程序(步驟S7：否)，移行至步驟S2，將未處理之基板W搬入而實施電漿處理。另一方面，於已對批次內之所有基板W實施電漿處理之情形時，判定為結束程序(步驟S7：是)，從而結束處理。
再者，亦可不實施步驟S6之去除預塗佈膜之工序。又，步驟S6之去除預塗佈膜之工序亦可於結束程序時僅實施1次。又，於預塗佈膜可耐受複數次基板處理之情形時，步驟S2之預塗佈工序亦可針對預塗佈之膜可耐受之複數次基板處理來逐次實施，而不對每個基板W實施。
[預塗佈之第1例] 且說，於先前之預塗佈中，藉由自包含成膜材料之氣體產生之電漿而於腔室12內形成預塗佈膜。然而，於預塗佈開始後且形成預塗佈膜之前，電漿中之離子入射至腔室12內之部分時，會產生微粒。
圖3係模式性表示先前之預塗佈時腔室12內之狀態之圖。圖3中簡化地表示腔室12之內部。腔室12之內部配置有基板支持體14。當腔室12內產生電漿時，離子入射至腔室12之內壁、基板支持體14及介電窗42等配置於腔室內之部分(以下，稱為「腔室內部分」)，於腔室12內產生微粒。例如，對腔室內部分進行濺鍍之離子流Γ I與電漿密度N e及電子溫度Te存在以下之式(1)所示之關係。
Γ i
Figure 02_image005
N e×(Te) 1/2…(1)
因此，若電漿密度N e變高則離子流Γ i增加，故微粒之產生量增加。
因此，實施方式之基板處理方法中，以如下方式實施預塗佈之工序。圖4係表示實施方式之基板處理方法中之預塗佈工序之一例的流程圖。
步驟S11中，控制排氣裝置38，將腔室內部分調整為適於預塗佈之特定之壓力。腔室12內之壓力例如設為100 mTorr以上。
步驟S12中，藉由自氣體供給部44將包含第1膜之成分之反應氣體供給至腔室12內，而於腔室內部分形成預塗佈膜之第1膜。步驟S12中，例如，藉由CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沈積)而於腔室內部分形成預塗佈膜之第1膜。具體而言，亦可藉由自高頻電源70A及高頻電源70B供給電漿產生用之高頻電力，自反應氣體產生第1電漿，而形成第1膜。此時，於可抑制腔室內部分之濺鍍之條件下產生第1電漿。例如，步驟S12中，亦可藉由控制電漿產生用之高頻電力、偏壓用之高頻電力、腔室內壓力及腔室內溫度之至少一者而抑制第1電漿對腔室內部分之濺鍍。又，於反應氣體包含含鹵素氣體之情形時，亦可根據含鹵素氣體之濃度而抑制第1電漿對腔室內部分之濺鍍。一例中，可藉由控制電漿產生用之高頻電力，並以使腔室內部分與電漿之電位差成為100 V以下或50 V以下之方式進行調整，而抑制腔室內部分之濺鍍。
步驟S12中，第1膜亦可藉由ALD(Atomic Layer Deposition，原子層沈積)而形成。於ALD之情形時，對腔室12內供給第1反應氣體，使第1反應氣體吸附於腔室內部分。此時，未吸附於腔室內部分之剩餘之第1反應氣體亦可自腔室12清除。其後，對腔室12內供給第2反應氣體，使自第2反應氣體產生之電漿(第1電漿)與吸附於腔室內部分之第1反應氣體進行反應而形成第1膜。根據ALD，與CVD相比能以較低之電漿密度N e於腔室內部分均勻地形成第1膜。
實施步驟S12，直至第1膜之膜厚於下一步驟S12中成為可保護腔室內部分免受電漿之濺鍍之特定厚度為止。
步驟S13中，自氣體供給部44將包含第2膜之成分之反應氣體供給至腔室12內，使用自該反應氣體產生之第2電漿，於第1膜之表面形成第2膜。第1膜與第2膜可為相同種類之膜，亦可為不同種類之膜。第2膜例如可藉由CVD形成。具體而言，對腔室12內供給包含第2膜之成分之反應氣體，自該反應氣體產生電漿(第2電漿)，藉此形成第2膜。此時，步驟S12中形成之第1膜保護腔室內部分免受第2電漿之濺鍍。因此，步驟S13中，可抑制預塗佈實施時之微粒之產生。
再者，關於步驟S13中之預塗佈之條件，只要利用第1膜保護腔室內部分免受第2電漿之濺鍍，則並無特別限制。例如，步驟S12中，於藉由CVD形成第1膜之情形時，可根據步驟S12中之預塗佈之條件來選擇例如滿足以下(1)～(4)之至少一者之條件。 (1)步驟S13中供給之電漿產生用之高頻電力較步驟S12中供給之電漿產生用之高頻電力大。 (2)步驟S13中供給之偏壓用之高頻電力較步驟S12中供給之偏壓用之高頻電力大。 (3)步驟S13中之腔室內之溫度較步驟S12中之腔室內之溫度高。 (4)於反應氣體包含含鹵素氣體之情形時，步驟S13中之含鹵素氣體之濃度較步驟S12中之含鹵素氣體之濃度高。
實施步驟S13，直至第1膜及第2膜之預塗佈膜之膜厚成為可保護腔室內部分免受電漿處理之厚度之後，移行至圖2之步驟S3。
作為預塗佈膜，例如可使用含矽膜、有機膜及含金屬膜。作為含矽膜，例如可使用氧化矽膜或氮化矽膜。作為含金屬膜，可使用包含鈦(Ti)、鉭(Ta)、釕(Ru)、鋁(Al)、鉿(Hf)或錫(Sn)等金屬之膜、或包含該等金屬之氧化物、氮化物、硫化物或鹵化物之膜。
以下，對用以形成各種預塗佈膜之材料之一例進行說明。
於藉由CVD形成含矽膜之情形時，可使用含矽氣體與含氧氣體或含氮氣體之混合氣體作為反應氣體。於藉由ALD形成含矽膜之情形時，可使用含矽氣體作為第1反應氣體，使用含氧氣體或含氮氣體作為第2反應氣體。更具體而言，於形成氧化矽膜之情形時，可使用包含胺基矽烷、SiCl 4或SiF 4等之氣體作為含矽氣體，使用O 2氣體等作為含氧氣體。又，於形成氮化矽膜之情形時，可使用包含胺基矽烷、SiCl 4、二氯矽烷或六氯乙矽烷等之氣體作為含矽氣體，使用NH 2氣體或N 2氣體等作為含氮氣體。
有機膜例如可藉由自C 2H 4等含碳氣體產生電漿而形成。又，亦可藉由以下方法形成，即，將環氧化物、羧酸、羧醯鹵、酸酐、異氰酸酯、酚類等第1反應氣體供給至腔室12內，使第1反應氣體吸附於腔室內部分之後，使吸附於腔室內部分之第1反應氣體與自具有NH鍵之無機化合物氣體、惰性氣體、N 2及H 2之混合氣體、H 2O氣體、H 2及O 2之混合氣體等第2反應氣體產生之電漿進行反應。
於藉由CVD形成含金屬膜之情形時，可使用含金屬氣體與氧化性氣體或還原性氣體之混合氣體作為反應氣體。於藉由ALD形成含金屬膜之情形時，可使用含金屬氣體作為第1反應氣體，使用氧化性氣體或還原性氣體作為第2反應氣體。更具體而言，作為第1反應氣體，可使用含有Ti、Ta、Ru、Al、Hf、Sn等金屬之氣體、或包含該等金屬之氧化物、氮化物、硫化物或鹵化物之氣體。作為第2反應氣體，可使用H 2氣體等含氫氣體、O 2氣體等含氧氣體、H 2氣體及N 2氣體之混合氣體或NH 3氣等含有氫及氮之氣體。於使用含氫氣體作為第2反應氣體之情形時，可形成含金屬膜，於使用含氧氣體作為第2反應氣體之情形時，可形成金屬氧化膜，於使用含有氫及氮之氣體作為第2反應氣體之情形時，可形成金屬氮化膜。
此處，對步驟S12中藉由CVD形成第1膜之情形之條件更詳細地進行說明。預塗佈之第1膜形成時之腔室內部分之濺鍍速度根據腔室內部分之電位而變化。圖5係表示實施方式之蝕刻速率之一例之圖。圖5表示使用Cl 2氣對形成於矽基板上之Y 2O 3膜進行電漿蝕刻時之蝕刻速率。圖5之縱軸表示蝕刻速率(E/R)。橫軸表示RF偏壓電壓。蝕刻速率相當於腔室內部分之濺鍍速度。RF偏壓電壓相當於電漿與腔室內部分之電位差(電位)。RF偏壓電壓根據自高頻電源30供給之偏壓用之高頻電力之大小而增減。如圖5所示，若RF偏壓電壓變低，則蝕刻速率降低。例如，若RF偏壓電壓成為100 V以下，則蝕刻速率變小，於RF偏壓電壓為50 V以下時蝕刻速率成為負。由此，認為於腔室內部分之電位為100 V以下之情形時，可大幅抑制腔室內部分之濺鍍。又，認為於腔室內部分之電位為50 V以下之情形時，幾乎不會引起腔室內部分之濺鍍。因此，認為於預塗佈實施時腔室內部分之電位為100 V以下或50 V以下之情形時，可基本抑制腔室內部分之濺鍍。例如，藉由將腔室內部分與電漿之電位差設為100 V以下或50 V以下，可抑制腔室內部分之濺鍍。
且說，用以將腔室內部分之電位控制於上述範圍之條件會根據腔室12之構造、或電漿產生用之高頻電力之大小、偏壓用之高頻電力之大小、電漿產生方式(ICP、CCP、SWP等)而變動。又，腔室內部分之電位亦會根據供給至腔室12內之氣體種類、腔室12內之壓力而變動。
因此，亦可事先對基板處理裝置10求出可將腔室內部分之電位控制於上述範圍之條件，且於該條件下形成第1膜。例如，求出腔室內部分與電漿之電位差成為100 V或50 V之電漿產生用之高頻電力，將該資料記憶於控制器80之記憶部。繼而，於實施方式之基板處理方法中，於步驟S12中，基於控制器80之記憶部中記憶之資料，控制器80控制自電漿產生用之高頻電源70A及自高頻電力70B供給之高頻電力。例如，控制器80控制高頻電源70A及高頻電力70B，供給使腔室內部分與電漿之電位差成為50 V以下或100 V以下之電漿產生用之高頻電力。藉此，可不使腔室內部分被濺鍍地形成第1膜，從而對腔室12內進行預塗佈。
圖6係模式性地表示實施方式之預塗佈之工序中之腔室12內的狀態之圖。圖6中，與圖3同樣，簡化地表示腔室12之內部。例如，步驟S12中，如上側之圖所示，於腔室12內產生低密度之電漿，藉由第1膜C1對腔室內部分進行塗佈。步驟S13中，如下側之圖所示，於腔室12內產生高密度之電漿。此時，離子入射至腔室內部分，但腔室內部分已塗佈有第1膜C1，故可抑制微粒之產生。
此處，對先前之預塗佈中之膜厚變化、與實施方式之預塗佈中之膜厚變化進行說明。圖7係表示先前之預塗佈中之膜厚變化之一例的圖。圖7中表示電漿產生用之高頻電力、所產生之離子流Γ I之量及預塗佈之膜厚之經時變化。先前之預塗佈中，於腔室12內產生高密度之電漿。於產生高密度電漿之情形時，離子流Γ I急遽增加，於形成預塗佈膜之前或預塗佈膜成為充分之厚度之前，有離子入射至腔室內部分而產生微粒之情形。
圖8係表示實施方式之預塗佈中之膜厚變化之一例的圖。圖8中表示電漿產生用之高頻電力(RF Power)、所產生之離子流之量Γ i、及預塗佈之膜厚D之經時變化。步驟S12中，供給電漿產生用之高頻電力HF1，於腔室12內產生低密度之電漿(第1電漿)。於步驟S12中，由於電漿為低密度，故離子流之量Γ i1較少，成膜速率較低。當藉由步驟S12形成之第1膜C1成為特定之厚度D1時，移行至步驟S13。步驟S13中，供給電漿產生用之高頻電力HF2而於腔室12內產生高密度之電漿(第2電漿)。步驟S13中，由於電漿為高密度，故成膜速率變高，可快速地形成第2膜。步驟S13中，由於電漿為高密度，故離子流之量Γ i2變多，但藉由第1膜C1，可保護腔室內部分免受第2電漿之濺鍍。如此，實施方式之預塗佈可一面抑制微粒之產生一面快速地進行預塗佈。
再者，圖8中，以於步驟S12中連續地形成膜之情形為例進行了說明。但是，並不限定於此。於步驟S12中亦可斷續地形成膜。圖9係表示實施方式之預塗佈之工序中膜厚變化之另一例的圖。圖9中表示電漿高頻電力(RF Power)、執行ALD或CVD之時序、產生之離子流之量Γ i、及預塗佈之膜厚D之經時變化。步驟S12中，斷續地進行預塗佈之材料之氣體與電漿產生用之高頻電力HF之供給而形成膜。
又，步驟S12中，亦可根據第1膜之膜厚之增加而使電漿產生用之高頻電力增加。圖10係表示實施方式之預塗佈工序中使電漿產生用之高頻電力增加之一例的圖。圖10中表示電漿產生用之高頻電力(RF Power)、所產生之離子流之量Γ i、及預塗佈之膜厚D之經時變化。步驟S12中，根據膜厚D之增加使電漿產生用之高頻電力階段性地增加而形成膜。
步驟S12中，離子到達腔室內部分後是否會造成損害並使微粒飛散取決於離子之能量與第1膜C1之厚度之關係。因此，步驟S12中，亦可於離子不會貫通第1膜C1之範圍內，根據第1膜C1之膜厚之增加而使電漿產生用之高頻電力增加。
圖11係表示實施方式之預塗佈工序中使電漿產生用之高頻電力增加之另一例的圖。圖11中表示電漿產生用之高頻電力(RF Power)、及預塗佈膜之膜厚之經時變化。步驟S12中，最初，調整偏壓用之RF電力以使腔室內部分與電漿之電位差成為50 V以下，形成第1膜C1直至膜厚達D1。於膜厚成為D1之前所供給之電漿產生用之高頻電力只要為使腔室內部分與電漿之電位差成為50 V以下之電力，則可為固定，亦可變動。例如，可如圖11之(a)所示，以電漿與腔室之電位差按固定之比率增加之方式使電漿產生用之高頻電力發生變動，亦可如圖11之(b)及(c)所示，以增加率遞增或遞減之方式使電漿產生用之高頻電力發生變動。第1膜C1之膜厚達D1之後，作為移行期間，亦可於離子不會貫通第1膜C1之範圍內使電漿產生用之高頻電力增加，並且形成第1膜C1直至達到離子不會貫通第1膜C1之膜厚D2為止。於膜厚達D2之後，因離子不會貫通第1膜C1，故進而移行至成膜速率較高之步驟S13。
於移行期間，亦可於離子不會貫通第1膜C1之範圍內使偏壓用之RF電力增加。圖12及圖13係表示預塗佈膜之膜厚與貫通預塗佈膜之離子之離子能量之關係之一例的圖。圖12係形成SiO 2膜作為預塗佈膜之例。圖13係形成有機膜作為預塗佈膜之例。圖12及圖13表示預塗佈膜之膜厚、與用以使離子貫通該膜厚之預塗佈膜所需之離子能量(Vmax)之關係。如圖12及圖13所示，膜厚越厚，則貫通預塗佈膜所需之離子能量越大。圖12及圖13中，以斜線區域表示離子不會貫通之膜厚之範圍。將膜厚D2設為即便以步驟S12中產生之離子之離子能量，亦不會貫通之斜線區域之膜厚。於移行期間，將第1膜C1沈積至即便以步驟S12中產生之離子之最大離子能量亦不會貫通之膜厚D2。藉此，由於離子不會貫通第1膜C1，故可抑制微粒之產生。
[預塗佈之第2例] 於上述預塗佈之第1例中，使用電漿形成第1膜，但亦可不使用電漿而形成第1膜。該情形時，例如可使用含第1有機化合物之氣體、及含第2有機化合物之氣體作為反應氣體。第2有機化合物可為與第1有機化合物不同之有機化合物。
第2例之步驟S12中，對腔室12內供給包含第1有機化合物之氣體，使第1有機化合物吸附於腔室內部分之表面。此時，未吸附於腔室內部分之第1有機化合物亦可自腔室12清除。其後，對腔室12內供給包含第2有機化合物之氣體，使吸附於腔室內部分之表面之第1有機化合物與第2有機化合物聚合，藉此形成第1膜。第2例中，於第1膜形成時未使用電漿，故腔室內部分不會被第1電漿濺鍍。
第2例中，例如可使用異氰酸酯、羧酸或羧醯鹵等作為第1有機化合物。又，例如可使用具有胺或羥基之化合物作為第2有機化合物。又，例如，可使用酸酐作為第1有機化合物，可使用胺作為第2有機化合物。又，例如，亦可使用雙酚A作為第1有機化合物，使用碳酸二苯酯或表氯醇作為第2有機化合物。於使用任一有機化合物之情形時，均可促進聚合反應，故可藉由加熱器等對腔室內部分加熱。
[效果] 如此，實施方式之基板處理包含以下工序：於配置在腔室12內之腔室內部分(例如，腔室12之內壁、基板支持體14及介電窗42)形成預塗佈膜(步驟S2、步驟S11～S13)；及(b)於工序(a)之後，對1個以上之基板進行處理(步驟S4)。工序(a)包含以下工序：(a1)不使用電漿，或使用在可抑制腔室內部分之濺鍍之條件下產生之第1電漿，於腔室內部分形成第1膜(步驟S12)；及(a2)使用第2電漿，於第1膜之表面形成第2膜(步驟S13)。藉此，實施方式之基板處理可一面抑制微粒之產生一面對腔室12內進行預塗佈。
又，實施方式之基板處理中，工序(a1)係使用在可抑制腔室內部分之濺鍍之條件下自反應氣體產生之第1電漿，於腔室內部分上形成第1膜。藉此，實施方式之基板處理於形成第1膜時，可抑制腔室內部分之濺鍍。
又，實施方式之基板處理中，工序(a1)係於滿足以下至少一者之條件下執行，即，(1)工序(a2)中供給之電漿產生用之高頻電力較工序(a1)中供給之電漿產生用之高頻電力大；(2)工序(a2)中供給之偏壓用之高頻電力較工序(a1)中供給之偏壓用之高頻電力大；(3)工序(a2)中之腔室內之溫度較工序(a1)中之腔室內之溫度高；及(4)反應氣體包含含鹵素氣體，工序(a2)中之含鹵素氣體之濃度較工序(a1)中之含鹵素氣體之濃度高。藉此，實施方式之基板處理可於形成第1膜時，抑制腔室內部分之濺鍍，故可一面抑制微粒之產生一面對腔室12內進行預塗佈。
又，實施方式之基板處理中，工序(a1)中，腔室內部分與第1電漿之電位差為100 V以下。藉此，實施方式之基板處理可一面抑制腔室內部分之濺鍍一面形成第1膜，從而可抑制微粒之產生。
又，實施方式之基板處理中，於工序(a1)中，腔室內部分與第1電漿之電位差為50 V以下。藉此，實施方式之基板處理可進一步抑制腔室內部分之濺鍍而形成第1膜，從而可進一步抑制微粒之產生。
又，實施方式之基板處理中，工序(a1)係於使電漿產生用之高頻電力階段性地增大之條件下執行。藉此，實施方式之基板處理可一面抑制微粒之產生一面使第1膜快速成膜，於工序(a1)中可對腔室12內快速地進行預塗佈。
又，實施方式之基板處理中，工序(a1)執行至第1膜成為可保護腔室內部分免受第2電漿之影響之厚度。藉此，實施方式之基板處理可抑制於工序(a2)中形成第2膜時之微粒之產生。
以上，對實施方式進行了說明，但應當認為，本次揭示之實施方式於所有方面均為例示而非限制性者。實際上，上述實施方式能以多種方式實現。又，上述實施方式亦可於不脫離申請專利範圍及其主旨之前提下，以各種方式省略、替換及變更。
例如，上述實施方式中，以將基板處理設為電漿蝕刻，且於電漿蝕刻之前實施腔室12內之預塗佈之情形為例進行了說明。但不限定於此。基板處理只要為實施預塗佈之基板處理，則亦可為任意之基板處理。
又，上述實施方式中，以針對每個基板W實施步驟S2之預塗佈之工序之情形為例進行了說明。但不限定於此。步驟S2之預塗佈之工序亦可根據預先設定之基板處理時間、預先設定之基板之處理片數或預先設定之基板之處理批次數而執行。
又，形成實施方式之預塗佈膜之工序中，使用第1電漿形成第1膜之工序(a1)(步驟S12)亦可進而包含以下工序，即，使用檢測器取得第1電漿之發光狀態相關之資訊；及根據所取得之資訊推定沈積於腔室12內部分之第1膜之膜厚。例如，於腔室12中設置檢測電漿之顏色或發光強度等發光狀態之光學感測器等檢測器，基於由檢測器檢測出之電漿之發光狀態相關之資訊，測定各波長之發光光譜。所測得之各波長之發光光譜係根據成膜速率而變化。亦可根據各波長之發光光譜推定成膜速率，來推定沈積於腔室12內部分之第1膜之膜厚，推定沈積於腔室部分之第1膜厚為何種程度。而且，當推定出之第1膜之膜厚成為可保護腔室內部分免受第2電漿之影響之特定之膜厚時，亦可實施形成第2膜之工序。
又，使用第1電漿形成第1膜之工序(a1)(步驟S12)亦可進而包含以下工序，即，自所取得之資訊獲得關於成膜特性之資訊，調整成膜條件。例如，針對電漿之每一發光狀態，事先求出與成膜速率等成膜特性之相關關係且將相關關係資訊記憶於控制器80之記憶部。而且，亦可基於記憶部中記憶之相關關係資訊，根據由檢測器檢測出之電漿之發光狀態求出成膜速率等成膜特性，並調整成膜條件以使成膜特性最佳。
同樣地，使用第2電漿形成第2膜之工序(a2)(步驟S13)亦可進而包含以下工序，即，使用檢測器取得第2電漿之發光狀態相關之資訊；及根據上述所取得之資訊算出成膜速率，推定沈積於腔室內部分之第2膜之膜厚。又，使用第2電漿形成第2膜之工序(a2)(步驟S13)亦可進而包含以下工序，即，自所取得之資訊獲得成膜特性相關之資訊，並調整成膜條件。
又，腔室12內之電漿之發光狀態亦會根據預塗佈之膜之狀態而變化。例如，若藉由基板之處理而預塗佈之膜減少，則電漿之發光狀態變化。因此，步驟S2之預塗佈之工序亦可基於步驟S4之電漿發光狀態來執行。例如，於腔室12設置有檢測電漿之顏色或發光強度等發光狀態之檢測器，且由檢測器檢測出之發光狀態為預塗佈之膜減少之狀態之發光狀態之情形時，亦可執行步驟S2之預塗佈工序。
又，上述實施方式中，以將基板設為半導體晶圓之情形為例進行了說明，但不限定於此。基板亦可為任意基板。
再者，應當認為，本次揭示之實施方式於所有方面為例示而非限制性者。實際上，上述實施方式能以多種方式實現。又，上述實施方式亦可於不脫離隨附之申請專利範圍及其主旨之前提下，以各種方式省略、替換及變更。
10:基板處理裝置 12:腔室 12c:空間 12e:排氣口 12i:氣體供給口 12p:開口 13:支持機構 14:基板支持體 16:靜電吸盤 18:下部電極 18a:第1平板 18b:第2平板 22:直流電源 23:開關 24:流路 26a:管 26b:管 28:氣體供給管線 30:高頻電源 32:匹配器 34:遮罩 36:管 38:排氣裝置 40:擋板 42:介電窗 44:氣體供給部 44a:氣體源 44b:流量控制器 44c:閥 46:氣體供給管 48:閘閥 50:天線 52A:內側天線元件 52B:外側天線元件 54:夾具 60:遮罩 62A:內側遮罩壁 62B:外側遮罩壁 64A:內側遮罩板 64B:外側遮罩板 68A:致動器 68B:致動器 70A:高頻電源 70B:高頻電源 80:控制器 C1:第1膜 D1:膜厚 D2:膜厚 ER:邊緣環 HP:加熱器電源 HT:加熱器 S1:步驟 S2:步驟 S3:步驟 S4:步驟 S5:步驟 S6:步驟 S7:步驟 S11:步驟 S12:步驟 S13:步驟 W:基板
圖1係表示實施方式之基板處理裝置之概略構成之圖。 圖2係表示實施方式之基板處理方法之一例之流程圖。 圖3係模式性表示先前之預塗佈時腔室內之狀態之圖。 圖4係表示實施方式之基板處理方法中之預塗佈工序之一例的流程圖。 圖5係表示實施方式之蝕刻速率之一例之圖。 圖6係模式性表示實施方式之預塗佈工序中之腔室內之狀態的圖。 圖7係表示先前之預塗佈中之膜厚之變化之一例的圖。 圖8係表示實施方式之預塗佈中之膜厚變化之一例的圖。 圖9係表示實施方式之預塗佈工序中之膜厚變化之另一例的圖。 圖10係表示於實施方式之預塗佈工序中使電漿產生用之高頻電力增加之一例的圖。 圖11係表示於實施方式之預塗佈工序中使電漿產生用之高頻電力增加之另一例的圖。 圖12係表示預塗佈膜之膜厚與貫通預塗佈膜之離子之離子能量的關係之一例之圖。 圖13係表示預塗佈膜之膜厚與貫通預塗佈膜之離子之離子能量的關係之一例之圖。
12:腔室
14:基板支持體
42:介電窗

Claims (16)

  1. 一種基板處理方法，其包含以下工序： (a)於配置在腔室內之腔室內部分形成預塗佈膜；及 (b)於上述工序(a)之後，對1個以上之基板進行處理；且 上述工序(a)包含以下工序： (a1)不使用電漿，或使用在可抑制上述腔室內部分之濺鍍之條件下自反應氣體產生之第1電漿，於上述腔室內部分形成第1膜；及 (a2)使用第2電漿，於上述第1膜之表面形成第2膜。
  2. 如請求項1之基板處理方法，其中 上述工序(a1)係使用在可抑制上述腔室內部分之濺鍍之條件下自反應氣體產生之第1電漿，於上述腔室內部分上形成上述第1膜。
  3. 如請求項2之基板處理方法，其中 上述工序(a)係於滿足以下至少一者之條件下執行，即， (1)上述工序(a2)中供給之電漿產生用之高頻電力較上述工序(a1)中供給之電漿產生用之高頻電力大； (2)上述工序(a2)中供給之偏壓用之高頻電力較上述工序(a1)中供給之偏壓用之高頻電力大； (3)上述工序(a2)中之腔室內之溫度較上述工序(a1)中之腔室內之溫度高；及 (4)上述反應氣體包含含鹵素氣體，上述工序(a2)中之上述含鹵素氣體之濃度較上述工序(a1)中之上述含鹵素氣體之濃度高。
  4. 如請求項2或3之基板處理方法，其中 於上述工序(a1)中，上述腔室內部分與上述第1電漿之電位差為100 V以下。
  5. 如請求項2或3之基板處理方法，其中 於上述工序(a1)中，上述腔室內部分與上述第1電漿之電位差為50 V以下。
  6. 如請求項2至5中任一項之基板處理方法，其中 上述工序(a1)係於使電漿產生用之高頻電力階段性地增大之條件下執行。
  7. 如請求項1之基板處理方法，其中 上述反應氣體包含第1反應氣體及第2反應氣體， 上述工序(a1)包含以下工序： 對上述腔室內供給第1反應氣體，使第1反應氣體吸附於上述腔室內部分；及 對上述腔室內供給第2反應氣體，使吸附於上述腔室內部分之上述第1反應氣體與自上述第2反應氣體產生之上述第1電漿進行反應，藉此形成上述第1膜。
  8. 如請求項2至8中任一項之基板處理方法，其中 上述工序(a1)進而包含以下工序： 使用檢測器取得上述第1電漿之發光狀態相關之資訊；及 根據上述所取得之資訊來推定沈積於上述腔室內部分之上述第1膜之膜厚。
  9. 如請求項8之基板處理方法，其中 上述工序(a1)進而包含基於上述取得之資訊來調整成膜條件之工序。
  10. 如請求項1之基板處理方法，其中 上述工序(a1)係於不使用電漿之情況下，在上述腔室內部分形成第1膜。
  11. 如請求項10之基板處理方法，其中 上述工序(a1)包含以下工序： 對上述腔室內供給包含第1有機化合物之氣體，使上述第1有機化合物吸附於上述腔室內部分；及 對上述腔室內供給包含第2有機化合物之氣體，使吸附於上述腔室內部分之上述第1有機化合物與上述第2有機化合物聚合，藉此形成上述第1膜。
  12. 如請求項1至11中任一項之基板處理方法，其中 上述工序(a1)執行至上述第1膜成為可保護上述腔室內部分免受上述第2電漿之影響之厚度。
  13. 如請求項1至12中任一項之基板處理方法，其中 上述第1膜與上述第2膜為相同種類之膜。
  14. 如請求項1至13中任一項之基板處理方法，其中 上述工序(a)係根據預先設定之上述基板之處理時間、上述基板之處理片數或上述基板之處理批次數而執行。
  15. 如請求項1至14中任一項之基板處理方法，其中 上述工序(a2)進而包含以下工序： 使用檢測器取得上述第2電漿之發光狀態相關之資訊；及 根據上述所取得之資訊來推定沈積於上述腔室內部分之上述第2膜之膜厚。
  16. 如請求項15之基板處理方法，其中 上述工序(a2)進而包含基於上述所取得之資訊來調整成膜條件之工序。
TW110145617A 2020-12-21 2021-12-07 基板處理方法 TW202230510A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020211353A JP2022098040A (ja) 2020-12-21 2020-12-21 基板処理方法
JP2020-211353 2020-12-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202230510A true TW202230510A (zh) 2022-08-01

Family

ID=81992462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110145617A TW202230510A (zh) 2020-12-21 2021-12-07 基板處理方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220199371A1 (zh)
JP (1) JP2022098040A (zh)
KR (1) KR20220089640A (zh)
CN (1) CN114649182A (zh)
TW (1) TW202230510A (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3400293B2 (ja) * 1996-05-01 2003-04-28 株式会社東芝 Ｃｖｄ装置及びそのクリーニング方法
US7204913B1 (en) 2002-06-28 2007-04-17 Lam Research Corporation In-situ pre-coating of plasma etch chamber for improved productivity and chamber condition control
JP5740447B2 (ja) * 2013-10-10 2015-06-24 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
US9745658B2 (en) * 2013-11-25 2017-08-29 Lam Research Corporation Chamber undercoat preparation method for low temperature ALD films
KR102637922B1 (ko) * 2016-03-10 2024-02-16 에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이. 플라즈마 안정화 방법 및 이를 이용한 증착 방법
US9741584B1 (en) * 2016-05-05 2017-08-22 Lam Research Corporation Densification of dielectric film using inductively coupled high density plasma
JP6917315B2 (ja) * 2018-01-15 2021-08-11 東京エレクトロン株式会社 プリコート方法及び成膜方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114649182A (zh) 2022-06-21
US20220199371A1 (en) 2022-06-23
JP2022098040A (ja) 2022-07-01
KR20220089640A (ko) 2022-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11328904B2 (en) Substrate processing apparatus
US9607811B2 (en) Workpiece processing method
KR102309936B1 (ko) 피처리체를 처리하는 방법
KR101991574B1 (ko) 성막 장치, 및 그것에 이용하는 가스 토출 부재
US10559472B2 (en) Workpiece processing method
US20170365459A1 (en) Method for manufacturing semiconductor device and recording medium
US20130078816A1 (en) Substrate Processing Apparatus, Method of Manufacturing Semiconductor Device and Non-Transitory Computer-Readable Recording Medium
TWI713414B (zh) 基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及記錄媒體
US20210202233A1 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
TWI807049B (zh) 基板處理方法及基板處理裝置
US20210327719A1 (en) Method for processing workpiece
US11322354B2 (en) Workpiece processing method
US20230335409A1 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
US20220344134A1 (en) Process kit for a substrate support
TW202230510A (zh) 基板處理方法
WO2022201409A1 (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP2007270309A (ja) プラズマ処理装置
JP2020096155A (ja) 基板処理方法
US12009219B2 (en) Substrate processing method
US11810792B2 (en) Etching method and substrate processing apparatus
US20230420225A1 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
US20230107392A1 (en) Method and apparatus for generating plasma with ion blocker plate
WO2024015187A1 (en) Process kit for a substrate support
CN114188214A (zh) 半导体装置的制造方法、基板处理装置和记录介质
CN116368256A (zh) 处理基板的方法和设备