TW202232572A - 電漿處理裝置及電漿處理方法 - Google Patents

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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

本發明之目的在於抑制電漿處理中之基板的過剩帶電。 本發明之電漿處理裝置包含：腔室、基板吸附部、電壓供給部及導電性構件。腔室係藉由在其內部所產生的電漿，對配置於其內部的基板進行處理。基板吸附部係設於腔室內，並在其內部具有電極，且藉由施加至該電極的電壓而吸附基板。導電性構件係設於腔室內。電壓供給部係對基板吸附部內的電極施加電壓。電壓供給部的基準電位之端子，係與導電性構件連接，電壓供給部係對基板吸附部內的電極施加將導電性構件之電位設為基準電位的電壓。

Description

電漿處理裝置及電漿處理方法
本發明的各種觀點及實施態樣係關於一種電漿處理裝置及電漿處理方法。
例如，在以下記載的專利文獻1中揭露了一種技術，為了使被靜電夾頭吸附的被吸附物迅速的脫離，係在使用鈍性氣體之電漿去除被靜電夾頭吸附之晶圓的殘餘電荷時，對夾頭電極施加電性中和電壓。電性中和電壓係相當於電漿施加時的晶圓之自偏壓電位的電壓。 ［先前技術文獻］ ［專利文獻］
［專利文獻1］日本特開2004－47511號公報
［發明所欲解決之問題］
本發明係提供一種電漿處理裝置及電漿處理方法，可抑制電漿處理中之基板的過剩帶電之情形。 ［解決問題之技術手段］
本發明之一觀點係電漿處理裝置，包含：腔室、基板吸附部、電壓供給部及導電性構件。腔室係藉由在其內部產生之電漿，而對配置於其內部的基板進行以處理。基板吸附部係設於腔室內，並在其內部具有電極，且藉由施加至該電極的電壓而吸附基板。導電性構件係設於腔室內。電壓供給部係對基板吸附部內的電極施加電壓。電壓供給部的基準電位之端子係與導電性構件連接，電壓供給部係對基板吸附部內之電極施加將導電性構件之電位設為基準電位的電壓。 ［發明效果］
依本發明之各種觀點及實施態樣，可抑制電漿處理中之基板的過剩帶電。
以下，針對揭露的電漿處理裝置及電漿處理方法之實施態樣，基於圖面而詳細說明。又，揭露之電漿處理裝置及電漿處理方法並非係由以下實施態樣加以限定者。
此外，在電漿處理前係進行基板的吸附處理。在吸附處理中，係對基板吸附部內之電極施加預先設定好之大小的直流電壓，而使基板與吸附基板的基板吸附部之間產生預先設定好之大小的靜電力。然而，在電漿處理中，會在基板產生自偏壓。因此，在電漿處理中，基板與基板吸附部之間的靜電力之強度會從預先設定好的強度變動自偏壓的量，若強度變弱則基板會容易從基板吸附部偏移，若強度變強則會產生以下記載所示之風險。
若基板與基板吸附部之間的靜電力變強，則基板與基板吸附部之間的摩擦力會變大。藉此，因基板與基板吸附部之間的摩擦所產生的微粒的量，可能隨著基板與基板吸附部之間的熱膨脹率之差而增加。又，若基板因為電漿處理中所產生的自偏壓而帶電，則產生的微粒便較容易附著於基板。又，若基板與基板吸附部之間的靜電力變強，則在藉由升降銷等將處理後的基板從基板吸附部分離的情況下，基板可能會跳動或破裂。
因此，本發明係提供一種技術，可抑制電漿處理中之基板的過剩帶電之情形。
（第一實施態樣） ［電漿處理裝置100之構成］ 圖1係顯示本發明之一實施態樣中的電漿處理裝置100之一例的圖式。電漿處理裝置100包含裝置本體1及控制部2。裝置本體1包含：電漿處理腔室10、氣體供給部20、電源30及排氣系統40。又，裝置本體1包含基板支撐部11及氣體導入部。氣體導入部係將至少一種處理氣體導入至電漿處理空間10s內。氣體導入部包含噴淋頭13。基板支撐部11係配置於電漿處理腔室10內。噴淋頭13係配置於基板支撐部11的上方。在一實施態樣中，噴淋頭13係構成電漿處理腔室10之頂部（Ceiling）的至少一部分。
電漿處理腔室10具有藉由噴淋頭13、電漿處理腔室10之側壁10a及基板支撐部11而界定出的電漿處理空間10s。電漿處理腔室10具有：至少一個氣體供給口，用於將至少一種處理氣體供給至電漿處理空間10s；及至少一個氣體排出口，用於將氣體從電漿處理空間10s排出。側壁10a為接地狀態。噴淋頭13及基板支撐部11係與電漿處理腔室10的殼體電性絕緣。
基板支撐部11包含本體部111及環組件112。環組件112具有邊緣環112a及覆蓋環112b。邊緣環112a亦被稱為聚焦環。邊緣環112a係導電性構件之一例。本體部111具有：中央區域亦即基板支撐面111a，用於支撐基板W；及環狀區域亦即環支撐面111b，用於支撐邊緣環112a。基板W亦被稱為晶圓。本體部111的環支撐面111b在俯視觀察下係包圍住本體部111的基板支撐面111a。基板W係配置於本體部111的基板支撐面111a上，邊緣環112a係以包圍本體部111之基板支撐面111a上的基板W的方式，配置於本體部111的環支撐面111b上。
本體部111包含靜電夾頭1110及基座1111。靜電夾頭1110係基板吸附部之一例。基座1111包含導電性構件。基座1111的導電性構件係作為底部電極而發揮功能。靜電夾頭1110係配置於基座1111上。靜電夾頭1110的頂面為基板支撐面111a。在靜電夾頭1110設有電極1110a。可變直流電源114之一端係連接於電極1110a。可變直流電源114之另一端，亦即可變直流電源114的基準電位之端子係經由開關116而接地。又，可變直流電源114之另一端係經由濾波電路115而與基座1111連接。可變直流電源114係電壓供給部之一例。電極1110a係藉由從可變直流電源114施加的直流電壓，而使庫侖力等靜電力產生於基板支撐面111a。藉此，靜電夾頭1110將配置於基板支撐面111a上的基板W加以吸附。濾波電路115係抑制供給至基座1111的RF電力流入可變直流電源114內之情形。
環組件112包含一個或是複數個環狀構件。一個或是複數個環狀構件中至少一個為邊緣環112a，其他至少一個為覆蓋環112b。邊緣環112a例如藉由包含矽等的導電性構件形成，覆蓋環112b例如藉由石英等形成。圖2係環組件112的放大圖。例如圖2所示，在覆蓋環112b內，設有以金屬等導電性構件形成的連接構件50。
在連接構件50與邊緣環112a之間，設有藉由金屬等導電性構件而形成為螺旋狀的密封構件51。連接構件50與邊緣環112a係經由密封構件51而電性連接。又，在連接構件50與基座1111之間，設有藉由金屬等導電性構件而形成為螺旋狀的密封構件52。連接構件50與基座1111，係經由密封構件52而電性連接。藉此，基座1111與邊緣環112a係經由連接構件50而電性連接。從而，靜電夾頭1110內的電極1110a、邊緣環112a、可變直流電源114及開關116，係經由基座1111而例如圖3所示般連接。又，在圖3中省略了濾波電路115。
又，雖圖示省略，但基板支撐部11亦可更包含調溫模組，以將靜電夾頭1110、環組件112及基板W中至少一者調節至目標溫度。調溫模組亦可包含加熱器、傳熱媒體、流道或是該等的組合。在流道中，係供鹽水或氣體這樣的傳熱流體流動。又，基板支撐部11亦可包含傳熱氣體供給部，以將傳熱氣體供給至基板W與基板支撐面111a之間。
又，在靜電夾頭1110及基座1111中，係以貫通靜電夾頭1110及基座1111的方式設有未圖示之複數（例如三根）升降銷。複數升降銷可上下移動而貫通靜電夾頭1110及基座1111。已完成電漿處理之基板W，係藉由升降銷往上推，並藉由未圖示之機械臂部等搬運裝置從電漿處理腔室10內搬出。
噴淋頭13係將來自氣體供給部20的至少一種處理氣體導入至電漿處理空間10s內。噴淋頭13具有：至少一個氣體供給口13a、至少一個氣體擴散室13b及複數氣體導入口13c。供給至氣體供給口13a的處理氣體，係通過氣體擴散室13b而從複數氣體導入口13c導入至電漿處理空間10s內。又，噴淋頭13包含導電性構件。噴淋頭13的導電性構件係作為頂部電極而發揮功能。又，氣體導入部亦可除了噴淋頭13之外，更包含一個或是複數個側邊氣體注入部（SGI：Side Gas Injector），其安裝於形成在側壁10a的一個或是複數個開口部。
氣體供給部20亦可包含至少一個氣體源21及至少一個流量控制器22。在一實施態樣中，氣體供給部20係將至少一種處理氣體從對應之氣體源21經由對應之流量控制器22而供給至噴淋頭13。各流量控制器22亦可包含例如質量流量控制器或是壓力控制式的流量控制器。再者，氣體供給部20亦可包含一個或是一個以上的流量調變元件，將至少一種處理氣體的流量加以調變或是加以脈衝化。
電源30包含經由至少一個阻抗匹配電路而與電漿處理腔室10結合的RF（Radio Frequency，射頻）電源31。RF電源31係將電漿源RF訊號及偏壓RF訊號這樣的至少一個RF訊號，供給至基板支撐部11的導電性構件、噴淋頭13的導電性構件或是它們兩者。藉此，從供給至電漿處理空間10s的至少一種處理氣體形成電漿。從而，RF電源31可作為在電漿處理腔室10從一種或是一種以上之處理氣體產生電漿的電漿產生部之至少一部分而發揮功能。又，藉由將偏壓RF訊號供給至基板支撐部11的導電性構件，可在基板W產生偏壓電位，並將形成之電漿中的離子成分引入至基板W。
在一實施態樣中，RF電源31包含第一RF產生部31a及第二RF產生部31b。第一RF產生部31a係經由至少一個阻抗匹配電路而與基板支撐部11的導電性構件、噴淋頭13的導電性構件或是它們兩者結合，以產生電漿產生用的電漿源RF訊號。電漿源RF訊號亦可稱為電漿源RF電力。在一實施態樣中，電漿源RF訊號具有在13MHz～150MHz範圍內之頻率的訊號。在一實施態樣中，第一RF產生部31a亦可產生具有不同頻率的複數電漿源RF訊號。所產生的一個或是複數個電漿源RF訊號，係供給至基板支撐部11的導電性構件、噴淋頭13的導電性構件或是它們兩者。
第二RF產生部31b係經由至少一個阻抗匹配電路而與基板支撐部11的導電性構件結合，以產生偏壓RF訊號。偏壓RF訊號亦可稱為偏壓RF電力。在一實施態樣中，偏壓RF訊號具有低於電漿源RF訊號的頻率。在一實施態樣中，偏壓RF訊號具有在400kHz～13.56MHz範圍內之頻率的訊號。在一實施態樣中，第二RF產生部31b亦可產生具有不同頻率的複數偏壓RF訊號。所產生的一個或是複數個偏壓RF訊號係供給至基板支撐部11的導電性構件。又，在各種實施態樣中，亦可將電漿源RF訊號及偏壓RF訊號中至少一個脈衝化。
又，電源30亦可包含與電漿處理腔室10結合的DC（Direct Current，直流）電源32。DC電源32包含第一DC產生部32a及第二DC產生部32b。在一實施態樣中，第一DC產生部32a係與基板支撐部11的導電性構件連接，以產生第一DC訊號。所產生的第一DC訊號係施加至基板支撐部11的導電性構件。在另一實施態樣中，第一DC訊號亦可施加至如靜電夾頭1110內之電極1110a這樣的其他電極。在一實施態樣中，第二DC產生部32b係與噴淋頭13的導電性構件連接，以產生第二DC訊號。所產生的第二DC訊號係施加至噴淋頭13的導電性構件。在各種實施態樣中，亦可將第一及第二DC訊號中至少一個脈衝化。又，亦可除了RF電源31以外，更設置第一DC產生部32a及第二DC產生部32b，亦可設置第一DC產生部32a以代替第二RF產生部31b。
排氣系統40例如係與設於電漿處理腔室10之底部的氣體排出口10e連接。排氣系統40亦可包含壓力調整閥及真空泵。藉由壓力調整閥，調整電漿處理空間10s內的壓力。真空泵亦可包含渦輪分子泵、乾式泵浦或是它們的組合。
控制部2係處理「使裝置本體1執行在本發明中所述之各種步驟」的電腦可執行之命令。控制部2係控制裝置本體1之各元素，以執行此處所述之各種步驟。在一實施態樣中，控制部2的一部分或是全部亦可包含於裝置本體1。控制部2例如亦可包含電腦2a。電腦2a例如亦可包含處理部2a1、儲存部2a2及通訊介面2a3。處理部2a1係基於儲存於儲存部2a2之程式而執行各種控制動作。處理部2a1亦可包含CPU（Central Processing Unit，中央處理單元）。儲存部2a2亦可包含RAM（Random Access Memory，隨時存取記憶體）、ROM（Read Only Memory，唯讀記憶體）、HDD（Hard Disk Drive，硬碟）、SSD（Solid State Drive，固態硬碟）或是它們的組合。通訊介面2a3係經由LAN（Local Area Network，區域網路）等通訊線路而在與裝置本體1之間進行通訊。
［基板W的吸附處理］ 對基板W施加電漿處理時，係將基板W搬入至電漿處理腔室10內。又，在將基板W配置於靜電夾頭1110上之後，藉由執行吸附處理，而將基板W吸附於基板支撐面111a。在吸附處理中，係將預先設定好之大小的直流電壓從可變直流電源114施加至靜電夾頭1110內的電極1110a。又，從氣體供給部20將處理氣體經由噴淋頭13供給至電漿處理空間10s內，並從RF電源31將電漿源RF訊號供給至基板支撐部11的導電性構件、噴淋頭13的導電性構件或是它們兩者。又，供給至電漿處理空間10s內的氣體，可為氬氣等鈍性氣體。藉此，在電漿處理空間10s內產生電漿，基板W與邊緣環112a係經由電漿而電性連接。藉此，形成例如圖4所示般的閉合電路。又，在吸附處理時，開關116係控制成開狀態。
例如圖4所示，在基板W與電極1110a之間，存在電容C 0的電容成分120。又，在基板W中，係藉由電漿而產生自偏壓V dc0。在此，雖然在吸附處理中，為了經由電漿形成閉合電路，而產生電漿，但若藉由電漿產生的自偏壓V dc0過大，有時在進行「藉由使用了處理氣體之電漿所執行的原定之處理」之前，基板W會在吸附處理中受到傷害。因此，在吸附處理中，係產生自偏壓V dc0較小的弱電漿。
若將從可變直流電源114施加的直流電壓設為V 0，將充電至電容成分120的電荷設為Q 0，由於自偏壓V dc0相對於V 0小到可以忽略，故在基板W與電極1110a之間產生的靜電力F 0，例如以下記式（1）表示。 ［式1］
Figure 02_image001
在上述式（1）中，k為常數，r為基板W與電極1110a之間的距離。又，施加至電極1110a的直流電壓V 0，係預先設定成靜電力F 0會成為預先設定好之大小的值。
［比較例中的基板之帶電］ 此處，係將可變直流電源114的基準電位之端子為接地狀態，並且未將可變直流電源114的基準電位之端子連接至邊緣環112a的構成作為比較例而加以說明。圖5係顯示比較例中的電漿處理時之等價電路之一例的圖式。
當開始對基板W進行電漿處理後，會產生大於吸附處理中之自偏壓V dc0的自偏壓V dc1。又，當開始進行電漿處理後，基板W與基板支撐面111a之間的吸附狀態會受到電漿的影響而變化，並且基板W與電極1110a之間的電容成分120之電容會從C 0變化成C 1。又，當開始進行電漿處理後，基板W的溫度及靜電夾頭1110的表面之狀態會受到電漿的影響而變化，並且基板W與基板支撐面111a的接觸面之狀態會變化。藉此，在基板W與電極1110a之間會產生電容C 2的電容成分121及電阻值R C的電阻成分122。
累積於電容成分120的電荷Q 1、累積於電容成分121的電荷Q 2，例如以下記式（2）表示。又，電漿處理中的電容成分120之電容C 1幾乎與吸附處理時的電容成分120之電容C 0相同大小。 ［式2］
Figure 02_image003
此處，由於在吸附處理時累積於電容成分120的電荷Q 0為C 0V 0，故若參照上述式（2），則在電漿處理時，因為自偏壓V dc1影響，大於吸附處理時累積之電荷Q 0的電荷Q 1及Q 2會累積於基板W。藉此，在電漿處理中於電漿處理空間10s內所產生之微粒會較容易被吸引集中至基板W。
又，藉由電容成分120及電容成分121而在基板W與電極1110a之間產生的靜電力F，例如以下記式（3）表示。 ［式3］
Figure 02_image005
此處，電容成分121的電容C 2由於相對於電容成分120的電容がC 1小到可以忽略，故在基板W與電極1110a之間產生的靜電力F，例如可近似於下記式（4）。 ［式4］
Figure 02_image007
將上述式（4）與前述式（1）加以比較，電漿處理時的靜電力F會因為自偏壓V dc1的影響，而大於吸附處理時的靜電力F 0。因此，吾人認為比較例中，在電漿處理時基板W與靜電夾頭1110之間的吸附力會變得過大。又，由於自偏壓V dc1係根據電漿處理的狀態而變動，故難以預先正確地設定加入自偏壓V dc1後之直流電壓V 0的大小。
若基板W與靜電夾頭1110之間的吸附力過大，則基板W與基板支撐面111a之間的摩擦力會變大。藉此，因基板W與基板支撐面111a之間的摩擦所產生的微粒的量，可能隨著基板W與基板支撐面111a之間的熱膨脹率的差而增加。又，若基板W與基板支撐面111a之間的吸附力過大，則在藉由升降銷等將電漿處理後之基板W從基板支撐面111a分離時，基板W可能會跳動或破裂。
［本實施態樣中的基板之帶電］ 圖6係顯示本實施態樣中的電漿處理時之等價電路之一例的圖式。在本實施態樣中，可變直流電源114的基準電位之端子係與邊緣環112a電性連接，並且可變直流電源114的基準電位係與邊緣環112a的電位相同。又，藉由在電漿處理腔室10內產生電漿，將基板W與邊緣環112a經由電漿而電性連接，以形成例如圖6所示這樣的閉合電路。又，在電漿處理中，開關116係控制成開狀態。
在本實施態樣中，當開始對基板W進行電漿處理後，會產生大於吸附處理中之自偏壓V dc0的自偏壓V dc1。又，當開始進行電漿處理後，基板W與基板支撐面111a之間的吸附狀態會受到電漿的影響而變化，並且在基板W與電極1110a之間，電容成分120的電容會變化成C 1。又，當開始進行電漿處理後，基板W的溫度及靜電夾頭1110的表面之狀態會受到電漿的影響而變化，並且在基板W與電極1110a之間會產生電容C 2的電容成分121及電阻值R C的電阻成分122。
此處，在本實施態樣中，可變直流電源114的基準電位之端子係與邊緣環112a電性連接，基板W與邊緣環112a係經由電漿而電性連接。因此，在包含可變直流電源114的閉合電路內，並未包含因電漿而造成的自偏壓V dc1之電壓。從而，施加至電容成分120及電容成分121的電壓，係維持在與吸附處理時相同的電壓V 0。藉此，累積於電容成分120的電荷Q 1’及累積於電容成分121的電荷Q 2’，係分別以下記式（5）表示。 ［式5］
Figure 02_image009
又，藉由電容成分120及電容成分121而在基板W與電極1110a之間產生的靜電力F’，例如以下記式（6）表示。 ［式6］
Figure 02_image011
此處，電容成分121的電容C 2，相對於電容成分120的電容C 1小到可以忽略。又，電容成分120的電容C 1，與吸附處理時的電容成分120之電容C 0幾乎相同。因此，在基板W與電極1110a之間產生的靜電力F’，例如可近似於下記式（7）。 ［式7］
Figure 02_image013
當參照上述式（1）及式（7）時，在本實施態樣中，即使在電漿處理時，亦可不受自偏壓V dc1之大小影響，而在基板W產生和「吸附處理時在基板W與電極1110a之間產生之靜電力F 0」同等的靜電力F’。
如此，在本實施態樣中，藉由使可變直流電源114的基準電位之端子與邊緣環112a電性連接，而抑制在電漿處理中於基板W與電極1110a之間產生過剩的靜電力。藉此，可抑制基板W與基板支撐面111a之間的摩擦力之增大，並可抑制因基板W與基板支撐面111a之間的摩擦所產生的微粒隨著基板W與基板支撐面111a之間的熱膨脹率之差而增加之情形。又，由於可抑制基板W與基板支撐面111a之間的吸附力增大，故在藉由升降銷等將電漿處理後之基板W從基板支撐面111a分離時，可抑制基板W跳動或破裂之情形。
又，在電漿處理結束時，進行電性中和處理。在電性中和處理中，係在電漿處理腔室10內產生電漿，例如圖7所示，將可變直流電源114的電壓控制成0（亦即短路狀態），並將開關116控制成閉狀態。藉此，累積於基板W的電荷會受到去除。在電性中和處理中雖為了經由電漿形成閉合電路而產生電漿，但若藉由電漿而產生的自偏壓V dc2過大，則有時會對施予過原定之處理之基板W進一步造成傷害。因此，在電性中和處理中，係產生自偏壓V dc2較的弱電漿。
［電漿處理方法］ 圖8係顯示本發明之第一實施態樣中的電漿處理方法之一例的流程圖。例如，藉由在靜電夾頭1110上配置處理前之基板W，而開始進行圖8所例示的處理。圖8所例示的各處理，係藉由控制部2控制裝置本體1之各部而實現。
首先，執行吸附處理（S10）。步驟S10係（步驟a）之一例。在步驟S10中，係從可變直流電源114對靜電夾頭1110內的電極1110a施加預先設定好之電壓V 0。又，從氣體供給部20將處理氣體經由噴淋頭13供給至電漿處理空間10s內，並從RF電源31對基板支撐部11的導電性構件、噴淋頭13的導電性構件或是它們兩者供給電漿源RF訊號。又，供給至電漿處理空間10s內的氣體可為氬氣等鈍性氣體。藉此，在電漿處理空間10s內產生電漿，並形成例如圖4所示的閉合電路。又，藉由「累積在基板W與電極1110a之間的電容成分120之電荷Q 0造成的靜電力F 0」，將基板W吸附於基板支撐面111a。
接著，在施加至電極1110a的直流電壓穩定後，執行對基板W的電漿處理（S11）。步驟S11係(步驟b）之一例。在步驟S11中，係從氣體供給部20將處理氣體經由噴淋頭13供給至電漿處理空間10s內，並從RF電源31對基板支撐部11的導電性構件、噴淋頭13的導電性構件或是它們兩者供給電漿源RF訊號。藉此，在電漿處理空間10s內產生電漿，並形成例如圖6所示的閉合電路。又，藉由從RF電源31對基板支撐部11的導電性構件供給偏壓RF訊號，而在基板W產生偏壓電位，以將電漿中的離子成分引入至基板W，而對基板W施予蝕刻等處理。
接著，在電漿處理結束後，執行電性中和處理（S12）。在步驟S12中，係將可變直流電源114的電壓控制成0（亦即短路狀態），並將開關116控制成閉狀態。又，從氣體供給部20將氬氣等鈍性氣體經由噴淋頭13供給至電漿處理空間10s內。又，從RF電源31對基板支撐部11的導電性構件、噴淋頭13的導電性構件或是它們兩者供給電漿源RF訊號。藉此，在電漿處理空間10s內產生電漿，以去除累積在基板W的電荷。
接著，在將累積於基板W之電荷充分地去除的時間點，基板W係藉由未圖示之升降銷往上推，並藉由未圖示之機械臂部等搬運裝置從電漿處理腔室10內搬出（S13）。又，本流程圖所示之電漿處理方法便結束。
以上，針對第一實施態樣進行了說明。如上所述，本實施態樣中的裝置本體1包含：電漿處理腔室10、靜電夾頭1110、可變直流電源114及邊緣環112a。電漿處理腔室10係藉由在其內部產生的電漿，而對配置於其內部的基板W進行處理。靜電夾頭1110係設於電漿處理腔室10內，並在內部具有電極1110a，且藉由施加至該電極1110a的電壓而吸附基板W。邊緣環112a係設於電漿處理腔室10內。可變直流電源114係對靜電夾頭1110內的電極1110a施加電壓。可變直流電源114的基準電位之端子係與邊緣環112a連接，可變直流電源114係對靜電夾頭1110內的電極1110a施加「將邊緣環112a之電位設為基準電位的電壓」。藉此，可抑制電漿處理中之基板W的過剩帶電。
（第二實施態樣） 當進行電漿處理時，基板W與基板支撐面111a之間的吸附狀態會受到電漿的影響而變化，在基板W與電極1110a之間的電容成分120之電容會從C 0變化成C 1，並產生電容C 2的電容成分121及電阻值R C的電阻成分122。若電漿處理的時間變長，則電容成分120的電容C 1及電容成分121的電容C 2之變化會相對於電漿處理開始時而變大。因此，施加於電容成分120及電容成分121的電壓即使維持V 0的狀態，但累積於電容成分120及電容成分121的電荷之量會變化。藉此，基板W與靜電夾頭1110之間的吸附力會變化。
因此，在本實施態樣中，控制部2係控制可變直流電源114，以隨著藉由電漿所進行之處理的時間經過，而變更施加至靜電夾頭1110之電極1110a的電壓大小。藉此，抑制靜電夾頭1110吸附基板W之力的變動。例如，隨著藉由電漿所進行處理的時間經過，而預先測量靜電夾頭1110吸附基板W之力的變動。又，為了使靜電夾頭1110吸附基板W之力為一定，隨著藉由電漿所進行之處理的時間經過而施加至電極1110a的電壓大小，係藉由實驗等預先推定。控制部2在電漿處理時，係將預先推定的電壓大小，隨著藉由電漿所進行之處理的時間經過而施加至電極1110a。藉此，即使在電漿處理的時間較長的情況，亦可降低基板W與靜電夾頭1110之間的吸附力變化。
［電漿處理方法］ 圖9係本發明之第二實施態樣中的電漿處理方法之一例的流程圖。又，除了以下說明的點以外，在圖9中，與圖8賦予相同符號之處理，由於與圖8中的處理相同，故省略說明。
在本實施態樣中的步驟S11中，首先，開始對基板W進行電漿處理（S110）。在步驟S110中，係從氣體供給部20將處理氣體經由噴淋頭13供給至電漿處理空間10s內，並從RF電源31對基板支撐部11的導電性構件、噴淋頭13的導電性構件或是它們兩者供給電漿源RF訊號。藉此，在電漿處理空間10s內產生電漿，以形成例如圖4所示的閉合電路。又，藉由從RF電源31對基板支撐部11的導電性構件供給偏壓RF訊號，而在基板W產生偏壓電位，以將電漿中的離子成分引入至基板W，並開始進行對基板W的蝕刻等處理。
接著，控制部2係判斷從開始進行電漿處理後，是否已經過預先設定好之時間（S111）。在從開始進行電漿處理後尚未經過預先設定好之時間的情況（S111：否），係再度執行步驟S111所示之處理。
另一方面，在從開始進行電漿處理後已經過預先設定好之時間的情況（S111：是），控制部2係將施加至電極1110a的電壓大小，變更為「因應從開始進行電漿處理後之經過時間」的大小（S112）。步驟S112係（步驟c）之一例。
接著，控制部2係判斷電漿處理是否結束（S113）。在電漿處理尚未結束的情況（S113：否），係再度執行步驟S111所示之處理。另一方面，在電漿處理結束的情況（S113：是），係執行步驟S12所示之處理。
以上，針對第二實施態樣進行了說明。如上所述，本實施態樣中的電漿處理方法包含（步驟a）、（步驟b）及（步驟c）。在（步驟a）中，係藉由對設於電漿處理腔室10內之靜電夾頭1110內的電極1110a施加電壓，而使基板W吸附於靜電夾頭1110。在（步驟b）中，係藉由在電漿處理腔室10內產生的電漿對基板W進行處理。在（步驟c）中，係以「透過隨著藉由電漿所進行之處理的時間經過而變更施加至靜電夾頭1110內之電極1110a的電壓大小，而抑制靜電夾頭1110吸附基板W之力的變動」之方式，進行控制。施加至靜電夾頭1110內之電極1110a的電壓，係將「設於電漿處理腔室10內之邊緣環112a的電位」設為基準電位的電壓。藉此，可抑制電漿處理中之基板W的過剩帶電。
［其他］ 又，本案所揭露之技術，並不限定於上述實施態樣，而可在該要旨之範圍內進行各種變形。
例如，在上述各實施態樣中，係以使可變直流電源114的基準電位之端子與邊緣環112a連接，而使可變直流電源114的基準電位變為與邊緣環112a的電位相同之方式進行設定。然而，揭露的技術並不限定於此。就其他形態而言，亦可藉由導電性之構件形成覆蓋環112b，而使可變直流電源114的基準電位之端子與覆蓋環112b連接。或是，亦可藉由導電性之構件形成邊緣環112a及覆蓋環112b，而使可變直流電源114的基準電位之端子與邊緣環112a及覆蓋環112b連接。
又，在上述實施態樣中，電漿源就一例而言，係說明了使用電容耦合型電漿（CCP）進行處理的電漿處理裝置100，但電漿源並不限定於此。作為電容耦合型電漿以外的電漿源，例如可列舉：電感耦合電漿（ICP）、微波激發表面波電漿（SWP），電子迴旋共振電漿（ECP）及螺旋波激發電漿（HWP）等。
又，吾人應瞭解到，本次所揭露的實施態樣其所有內容僅為例示而非限制。實際上，上述實施態樣能以多樣的形態具體實現。又，上述實施態樣在不脫離附加之申請專利範圍及其主旨的情況下，能以各式各樣的形態進行省略、替換、變更。
1:裝置本體 2:控制部 2a:電腦 2a1:處理部 2a2:儲存部 2a3:通訊介面 10:電漿處理腔室 10a:側壁 10e:氣體排出口 10s:電漿處理空間 11:基板支撐部 13:噴淋頭 13a:氣體供給口 13b:氣體擴散室 13c:氣體導入口 20:氣體供給部 21:氣體源 22:流量控制器 30:電源 31:RF電源 31a:第一RF產生部 31b:第二RF產生部 32:DC電源 32a:第一DC產生部 32b:第二DC產生部 40:排氣系統 50:接續構件 51:密封構件 52:密封構件 100:電漿處理裝置 111:本體部 111a:基板支撐面 111b:環支撐面 112:環組件 112a:邊緣環 112b:覆蓋環 113:開關 114:可變直流電源 115:濾波電路 116:開關 120:電容成分 121:電容成分 122:電阻成分 1110:靜電夾頭 1110a:電極 1111:基座 C 0,C 1,C 2:電容 F,F’,F 0:靜電力 Q 0,Q 1,Q 1’,Q 2,Q 2’:電荷 R C:電阻值 a~c,S10~S13,S110~S113:步驟 V 0,V dc0,V dc1,V dc2:自偏壓 W:基板
圖1係顯示本發明之一實施態樣中的電漿處理裝置之一例的圖式。 圖2係顯示係環組件的放大圖。 圖3係顯示靜電夾頭內之電極、邊緣環、可變直流電源及開關之連接關係之一例的電路圖。 圖4係顯示吸附處理中的等價電路之一例的圖式。 圖5係顯示比較例中的電漿處理時之等價電路之一例的圖式。 圖6係顯示依本發明之實施態樣中的電漿處理時之等價電路之一例的圖式。 圖7係顯示電性中和處理時的等價電路之一例的圖式。 圖8係顯示第一實施態樣中的電漿處理之一例的流程圖。 圖9係顯示第二實施態樣中的電漿處理之一例的流程圖。
1:裝置本體
2:控制部
2a:電腦
2a1:處理部
2a2:儲存部
2a3:通訊介面
10:電漿處理腔室
10a:側壁
10e:氣體排出口
10s:電漿處理空間
11:基板支撐部
13:噴淋頭
13a:氣體供給口
13b:氣體擴散室
13c:氣體導入口
20:氣體供給部
21:氣體源
22:流量控制器
30:電源
31:RF電源
31a:第一RF產生部
31b:第二RF產生部
32:DC電源
32a:第一DC產生部
32b:第二DC產生部
40:排氣系統
100:電漿處理裝置
111:本體部
111a:基板支撐面
111b:環支撐面
112:環組件
112a:邊緣環
112b:覆蓋環
114:可變直流電源
115:濾波電路
116:開關
1110:靜電夾頭
1110a:電極
1111:基座
W:基板

Claims (5)

  1. 一種電漿處理裝置，包含： 腔室，藉由在其內部所產生之電漿，對配置於其內部之基板進行處理； 基板吸附部，設於該腔室內，並在其內部具有電極，且藉由施加至該電極的電壓而吸附該基板； 導電性構件，設於該腔室內；及 電壓供給部，對該電極施加電壓； 該電壓供給部的基準電位之端子係與該導電性構件連接； 該電壓供給部係對該電極施加將該導電性構件之電位設為基準電位的電壓。
  2. 如請求項1所述之電漿處理裝置，其中， 該導電性構件係邊緣環；該邊緣環係配置於該基板的周圍；該基板係配置在該基板吸附部上。
  3. 如請求項1或2所述之電漿處理裝置，更包含： 控制部，以下述方式進行控制： 藉由控制該電壓供給部，而隨著藉由該電漿所進行之處理的時間經過變更施加至該電極的電壓大小，以抑制該基板吸附部吸附該基板之力的變動。
  4. 一種電漿處理方法，包含以下步驟： （步驟a），藉由對設於腔室內之基板吸附部內的電極施加電壓，而使基板吸附於該基板吸附部； （步驟b），藉由在該腔室內所產生的電漿，對該基板進行處理；及 （步驟c），以下述方式進行控制：透過隨著藉由該電漿所進行之處理的時間經過，而變更施加至該電極的電壓大小，以抑制該基板吸附部吸附該基板之力的變動； 施加至該電極的該電壓，係將設於該腔室內之導電性構件的電位設為基準電位的電壓。
  5. 如請求項4所述之電漿處理方法，其中， 該導電性構件係邊緣環；該邊緣環係配置於該基板的周圍；該基板係配置在該基板吸附部上。
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