TW202324585A - 電漿處理裝置及被處理體之搬運方法 - Google Patents

電漿處理裝置及被處理體之搬運方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202324585A
TW202324585A TW112104759A TW112104759A TW202324585A TW 202324585 A TW202324585 A TW 202324585A TW 112104759 A TW112104759 A TW 112104759A TW 112104759 A TW112104759 A TW 112104759A TW 202324585 A TW202324585 A TW 202324585A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
processed
mounting table
mounting surface
wafer
plasma treatment
Prior art date
Application number
TW112104759A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI857488B (zh
Inventor
鈴木貴幸
高山航
村上貴宏
深澤公博
早坂伸一郎
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 TW202324585A publication Critical patent/TW202324585A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI857488B publication Critical patent/TWI857488B/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
    • H01J37/32623—Mechanical discharge control means
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • 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
    • H01J37/32733—Means for moving the material to be treated
    • 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
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/20—Means for supporting or positioning the object or the material; Means for adjusting diaphragms or lenses associated with the support
    • 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
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H01J37/32724—Temperature
    • 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
    • H01J37/32733—Means for moving the material to be treated
    • H01J37/32788—Means for moving the material to be treated for extracting the material from the process chamber
    • 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
    • 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
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic layers
    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • H01L21/31116—Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

本發明之目的在使反應生成物附著至載置台的載置面的情形減少。本發明之電漿處理裝置具備：載置台，具有將作為電漿處理的對象之被處理體加以載置之載置面；昇降機構，相對於載置台的載置面使被處理體昇降；以及昇降控制部，於從針對被處理體之電漿處理結束起至開始被處理體之搬運為止的期間，控制昇降機構而將被處理體保持在載置台的載置面與被處理體係以抑制反應生成物侵入之間隔離開的位置，且於被處理體之搬運開始之際，控制昇降機構而使被處理體自該被處理體被保持之位置上昇。

Description

電漿處理裝置及被處理體之搬運方法
本發明係關於電漿處理裝置及被處理體之搬運方法。
以往，吾人習知一種使用電漿而針對半導體晶圓等被處理體進行電漿處理之電漿處理裝置。此一電漿處理裝置，例如具有：載置台，用以在可構成為真空空間之處理容器內載置被處理體。載置台的內部收容有升降銷。電漿處理裝置，於將施有電漿處理之被處理體加以搬運之情形下，藉由驅動機構而自載置台使升降銷突出，利用升降銷自載置台的載置面使被處理體上昇。又，電漿處理裝置，會有於載置台冷卻至0℃以下溫度之狀態中進行電漿處理之情形。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2016－207840號公報 專利文獻2：日本特開2017－103388號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明提供一種技術，可減少反應生成物附著至載置台的載置面的情形。 [解決問題之方式]
依本發明一態樣之電漿處理裝置具備：載置台，具有將作為電漿處理的對象之被處理體加以載置之載置面；昇降機構，相對於前述載置台的載置面使前述被處理體昇降；以及昇降控制部，於從針對前述被處理體之電漿處理結束起至前述被處理體之搬運開始為止的期間，控制前述昇降機構而將前述被處理體保持在前述載置台的載置面與前述被處理體係以抑制反應生成物侵入之間隔離開之位置，且於前述被處理體搬運開始之際，控制前述昇降機構而自保持前述被處理體之前述位置使前述被處理體上昇。 [發明之效果]
依據本發明，可達成減少反應生成物附著至載置台的載置面之效果。
[實施發明之較佳形態]
以下，參照圖式詳細說明各種實施形態。此外，各圖式之中，針對同一或相當的部分標註同一符號。
以往，吾人習知使用電漿而針對半導體晶圓等被處理體進行電漿處理之電漿處理裝置。如此電漿處理裝置，例如具有：載置台，用以在可構成為真空空間之處理容器內載置被處理體。載置台的內部收容有升降銷。電漿處理裝置，於將施有電漿處理之被處理體加以搬運之情形下，藉由驅動機構而自載置台使升降銷突出，利用升降銷自載置台的載置面使被處理體上昇。又，電漿處理裝置，會有於載置台冷卻至0℃以下溫度之狀態中進行電漿處理之情形。
然而，電漿處理裝置，於進行針對被處理體之電漿處理之際，產生反應生成物，且附著並沉積在處理容器的內壁等。沉積在處理容器的內壁等之反應生成物的一部分，會有從反應生成物揮發而作為氣體飄浮在處理容器內，並再次附著在載置台的載置面之情形。例如，電漿處理裝置，於將施有電漿處理之被處理體加以搬運之際，利用升降銷自載置台的載置面使被處理體上昇，因此會有反應生成物侵入載置台的載置面與被處理體之間的縫隙，並附著在載置台的載置面之情形。尤其，於載置台冷卻至0℃以下溫度之狀態中進行電漿處理之情形下，容易出現作為揮發性氣體而飄浮之反應生成物的凝結，因此反應生成物容易附著在載置台的載置面。朝往載置台的載置面之反應生成物之附著，成為引起被處理體對載置台的載置面之吸附不良等異常的主要原因，而為不宜。
[電漿處理裝置的構成] 圖1係將一實施形態之電漿處理裝置10的構成加以顯示之概略剖視圖。電漿處理裝置10，具有：處理容器1，構成為氣密，且電性上定為接地電位。此處理容器1係定為圓筒狀，例如由鋁等構成。處理容器1劃定產生電漿之處理空間。處理容器1內設有：載置台2，將被處理體（work－piece）即半導體晶圓（以下僅稱作「晶圓」）W呈水平支持。載置台2構成為包含基材（基底）2a及靜電夾盤（ESC：Electrostatic chuck）6。基材2a係以導電性金屬例如鋁等構成，且具有作為下部電極之功能。靜電夾盤6具有用以將晶圓W進行靜電吸附之功能。載置台2係由支持台4所支持。支持台4係由例如石英等構成之支持構件3所支持。又，載置台2的上方的外周設有例如以單晶矽形成之聚焦環5。再者，處理容器1內以圍繞載置台2及支持台4的周圍之方式設有例如由石英等構成之圓筒狀的內壁構件3a。
基材2a經由第一匹配器11a而連接有第一RF電源10a，又經由第二匹配器11b而連接有第二RF電源10b。第一RF電源10a係電漿產生用，且構成為由此第一RF電源10a而將預定頻率之射頻電力供給至載置台2的基材2a。又，第二RF電源10b係拉入離子用（偏壓用），且構成為由此第二RF電源10b而將低於第一RF電源10a之預定頻率之射頻電力供給至載置台2的基材2a。如上所述，載置台2構成為可施加電壓。另一方面，載置台2的上方，以與載置台2呈平行相向之方式設有具備作為上部電極的功能之噴淋頭16。噴淋頭16與載置台2係作為一對電極（上部電極與下部電極）而發揮功能。
靜電夾盤6形成為上表面平坦的圓盤狀，且該上表面定為將晶圓W加以載置之載置面6e。靜電夾盤6構成為在該絕緣體6b之間插設有電極6a，且電極6a連接有直流電源12。而且，構成為從直流電源12將直流電壓施加至電極6a，藉以利用庫侖力來吸附晶圓W。
載置台2的內部形成有冷媒流道2d，且冷媒流道2d連接有冷媒入口配管2b、冷媒出口配管2c。而且，構成為在冷媒流道2d之中使適當冷媒例如冷卻水等循環，藉以可將載置台2控制為預定溫度。又，以貫穿載置台2等之方式，在晶圓W的背面設有用以將氦氣等冷熱傳導用氣體（背側氣體）加以供給之氣體供給管30，且氣體供給管30連接至未圖示之氣體供給源。藉由此等構成而將由靜電夾盤6所吸附在載置台2的上表面之晶圓W控制為預定溫度。
載置台2設有複數個例如三個銷用貫穿孔200（圖1僅示一個），此等銷用貫穿孔200的內部，各別配設有升降銷61。升降銷61連接至昇降機構62。昇降機構62使升降銷61昇降，而對於載置台2的載置面6e使升降銷61自由出入。使升降銷61上昇之狀態下，升降銷61的前端自載置台2的載置面6e突出，成為在載置台2的載置面6e的上方保持晶圓W之狀態。另一方面，使升降銷61下降之狀態下，升降銷61的前端收容在銷用貫穿孔200內，且晶圓W載置在載置台2的載置面6e。如上所述，昇降機構62藉由升降銷61而相對於載置台2的載置面6e使晶圓W昇降。又，昇降機構62在使升降銷61上昇之狀態下，係藉由升降銷61而將晶圓W保持在載置台2的載置面6e的上方。
上述噴淋頭16設在處理容器1的頂壁部分。噴淋頭16具備本體部16a與構成電極板之上部頂板16b，且隔著絕緣性構件95而由處理容器1的上部所支持。本體部16a係由導電性材料例如表面已進行陽極氧化處理之鋁所形成，且構成為在其下部將上部頂板16b呈自由裝卸地支持。
本體部16a，在內部設有氣體擴散室16c。又，本體部16a，以位在氣體擴散室16c的下部之方式而在底部設有多數個氣體通流孔16d。又，將上部頂板16b設成沿厚度方向貫穿該上部頂板16b，來使氣體導入孔16e與上述氣體通流孔16d重疊。藉由如此構成，供給至氣體擴散室16c之處理氣體，經由氣體通流孔16d及氣體導入孔16e而呈噴淋狀分散供給至處理容器1內。
本體部16a設有用以將處理氣體導入向氣體擴散室16c之氣體導入口16g。氣體導入口16g連接有氣體供給配管15a的一端。此氣體供給配管15a的另一端連接有將處理氣體加以供給之處理氣體供給源（氣體供給部）15。氣體供給配管15a，從上游側依序設有質流控制器（MFC）15b、及開閉閥V2。經由氣體供給配管15a而自處理氣體供給源15將用以電漿蝕刻之處理氣體供給至氣體擴散室16c。自氣體擴散室16c而經由氣體通流孔16d及氣體導入孔16e，呈噴淋狀分散供給處理氣體至處理容器1內。
作為上述上部電極之噴淋頭16，經由低通濾波器（LPF）71而電性連接有可變直流電源72。此可變直流電源72構成為可藉由導通（On）／斷開（Off）開關73而進行供電之導通／斷開。可變直流電源72的電流／電壓、及導通／斷開開關73之導通／斷開，係由後述控制部100所控制。此外，如同後述，於自第一RF電源10a、第二RF電源10b將射頻施加至載置台2而使電漿產生在處理空間之際，因應於需求而藉由控制部100將導通／斷開開關73定為導通，使預定直流電壓施加至作為上部電極之噴淋頭16。
以自處理容器1的側壁延伸至比噴淋頭16的高度位置更上方之方式設有圓筒狀的接地導體1a。此圓筒狀的接地導體1a，在其上部具有頂壁。
處理容器1的底部形成有排氣口81。排氣口81經由排氣管82而連接有第一排氣裝置83。第一排氣裝置83具有真空泵，且構成為可藉由使此真空泵動作而將處理容器1內減壓至預定真空度為止。另一方面，處理容器1內的側壁設有晶圓W的搬入搬出口84，且此搬入搬出口84設有將該搬入搬出口84加以開閉之閘閥85。
處理容器1的側部內側，沿著內壁面而設有沉積物障壁86。沉積物障壁86防止蝕刻附產物（沉積物）附著在處理容器1。此沉積物障壁86之與晶圓W約略相同高度位置設有以連接成可控制相對於地面之電位之導電性構件（GND區塊）89，藉此防止異常放電。又，沉積物障壁86的下端部設有沿著內壁構件3a而延伸之沉積物障壁87。沉積物障壁86、87係定為自由裝卸。
上述構成之電漿處理裝置10，藉由控制部100而將其動作總合控制。控制部100例如係電腦，且控制電漿處理裝置10的各部份。
圖2係將控制一實施形態之電漿處理裝置10之控制部100的概略性構成的一例加以顯示之方塊圖。控制部100具有處理控制器110、使用者介面120、及記憶部130。
處理控制器110具備CPU（Central Processing Unit；中央處理器），控制電漿處理裝置10的各部份。
使用者介面120係由工程管理者為了管理電漿處理裝置10而進行輸入操作之鍵盤、還有將電漿處理裝置10的工作狀況加以可見化表示之顯示器等所構成。
記憶部130儲存有：控制程式（軟體），用以藉由處理控制器110之控制而實現電漿處理裝置10執行之各種處理；以及配方，記憶有處理條件資料等。例如，記憶部130儲存有侵入範圍資訊131。此外，控制程式、還有處理條件資料等配方可使用儲存於電腦可讀取之電腦記錄媒體（例如，硬碟、DVD等光碟、軟碟、半導體記憶體等）等之狀態者。或者，控制程式、還有處理條件資料等配方，亦可從其它裝置例如經由專用線路而隨時傳輸而連線使用。
侵入範圍資訊131係依針對晶圓W之電漿處理的每一處理條件，顯示以下兩者的關係之資料：載置台2的載置面6e與晶圓W之間的間隔；與將晶圓W的端部作為基準而量測之反應生成物朝往載置面6e之侵入範圍的長度。圖3顯示以下關係的一例：載置台2的載置面6e與晶圓W之間的間隔；以及以晶圓W的端部為基準而量測之反應生成物朝往載置面6e之侵入範圍的長度。圖3例如係改變載置台2的載置面6e與晶圓W之間的間隔，而以晶圓W的端部為基準而量測反應生成物朝往載置面6e之侵入範圍的長度之結果。此外，圖3的量測之中，藉由上下相向之平板而製作模擬載置台2及晶圓W之量測用樣本，且將反應生成物朝往下側的平板的表面之侵入範圍的長度量測作為反應生成物朝往載置面6e之侵入範圍的長度。圖3依針對晶圓W之電漿處理的每一處理條件（處理條件A～C），而顯示下列兩者的關係：載置台2的載置面6e與晶圓W之間的間隔；與將晶圓W的端部作為基準而量測之反應生成物朝往載置面6e之侵入範圍的長度。針對晶圓W之電漿處理的處理條件，包含使用於電漿處理之處理氣體的種類、還有載置台2的溫度等條件。一實施形態之中，使用於電漿處理之處理氣體例如係氟碳化物氣體、還有氫氟碳化物氣體。又，針對晶圓W之電漿處理，例如於載置台2冷卻至0℃以下的溫度之狀態中執行。
如圖3所示，無論針對晶圓W之電漿處理的處理條件的差異，若載置台2的載置面6e與晶圓W之間的間隔越大，則反應生成物朝往載置面6e之侵入範圍的長度越大。又，依針對晶圓W之電漿處理的每一處理條件，相對於載置台2的載置面6e與晶圓W之間的間隔而言，反應生成物朝往載置面6e之侵入範圍的長度變化之幅度並不相同。
如上所述，電漿處理裝置10之中，反應生成物朝往載置面6e之侵入範圍的長度係因應於載置台2的載置面6e與晶圓W之間的間隔而變化。又，反應生成物朝往載置面6e之侵入範圍的長度變化之幅度，係依針對晶圓W之電漿處理的每一處理條件每不相同。
於是，例如藉由實驗等，而依針對晶圓W之電漿處理的每一處理條件，預先求取下列兩者的關係：載置台2的載置面6e與晶圓W之間的間隔；與以晶圓W的端部作為基準而量測之反應生成物朝往載置面6e之侵入範圍的長度。而且，依針對晶圓W之電漿處理的每一處理條件，將下列兩者的關係記憶在侵入範圍資訊131：載置台2的載置面6e與晶圓W之間的間隔；與以晶圓W的端部為基準而量測之反應生成物朝往載置面6e之侵入範圍的長度。例如，侵入範圍資訊131係依針對晶圓W之電漿處理的每一處理條件，而針對載置台2的載置面6e與晶圓W之間的間隔將反應生成物朝往載置面6e之侵入範圍的長度加以相對應之表格。
返回圖2的說明。處理控制器110具有將程式、資料加以儲存之內部記憶體，且讀出記憶部130所記憶之控制程式，並執行所讀出之控制程式的處理。處理控制器110，藉由控制程式運作，而作為各種處理部發揮功能。例如，處理控制器110具有計算部111、昇降控制部112。
然而，電漿處理裝置10，於進行針對晶圓W之電漿處理之際，產生反應生成物，且附著並沉積在處理容器1的內壁等。沉積在處理容器1的內壁等之反應生成物的一部分，有時從反應生成物揮發而作為氣體飄浮在處理容器內1，並再次附著在載置台2的載置面6e。例如，電漿處理裝置10，於將施有電漿處理之晶圓W加以搬運之際，利用升降銷61而自載置台2的載置面6e使晶圓W上昇。因此，電漿處理裝置10之中，飄浮在處理容器1內之反應生成物有時侵入載置台2的載置面6e與晶圓W之間的縫隙，並附著在載置台2的載置面6e。反應生成物附著至載置台2的載置面6e之情事，係引起晶圓對載置台2的載置面6e之吸附不良等異常之主要原因，而為不宜。
圖4顯示自載置台2的載置面6e使晶圓W上昇之狀態的一例。如圖4所示，電漿處理裝置10，於將施有電漿處理之晶圓W加以搬運之際，利用升降銷61而自載置台2的載置面6e使晶圓W上昇。藉此，在載置台2的載置面6e與晶圓W之間形成縫隙。沉積在處理容器1的內壁等之反應生成物的一部分，有時作為揮發性氣體而飄浮於處理容器1內，侵入載置台2的載置面6e與晶圓W之間，且作為反應生成物161而附著在載置台2的載置面6e。尤其，於載置台2冷卻至0℃以下溫度之狀態中進行電漿處理之情形下，容易出現作為揮發性氣體而飄浮之反應生成物的凝結，因此反應生成物161容易附著在載置台2的載置面6e。例如，電漿處理裝置10之中，當反應生成物161過度附著在載置台2的載置面6e時，則引起晶圓對載置台2的載置面6e之吸附不良等異常。
於是，電漿處理裝置10，於自針對晶圓W之電漿處理結束起至晶圓W之搬運開始為止的期間，進行昇降機構62的控制，用以將載置台2的載置面6e與晶圓W維持抑制反應生成物侵入之間隔。
返回圖2之說明。計算部111參照侵入範圍資訊131，來計算出與執行之電漿處理的處理條件對應之反應生成物的侵入範圍的長度會成為預先決定之容許長度以下之載置台2的載置面6e與晶圓W之間的間隔。例如，計算部111參照記憶部130所預先儲存之侵入範圍資訊131，來計算載置台2的載置面6e與晶圓W之間的間隔。例如，侵入範圍資訊131，記憶有如圖3所示之間隔與反應生成物的侵入範圍之關係，且設想執行之電漿處理的處理條件係處理條件A之情形。此情形下，計算部111，例如參照侵入範圍資訊131，於與執行之電漿處理的處理條件A對應之侵入範圍的長度將預先決定之容許長度定為「2mm」以下時，計算出載置台2的載置面6e與晶圓W之間的間隔「0.20mm」。預先決定之容許長度，至少基於載置台2的載置面6e的外徑與晶圓W的外徑之差來決定。例如，載置台2的載置面6e的外徑係296mm、且晶圓W的外徑係300mm之情形下，預先決定之容許長度則決定為載置台2的載置面6e的外徑與晶圓W的外徑之差（300－296＝4mm）的1／2即「2mm」。又，容許長度之決定，亦可進一步考慮載置台2的載置面6e的外徑之尺寸誤差、還有晶圓W的外徑之尺寸誤差等。又，載置台2的載置面6e與晶圓W之間的間隔之計算，可於自針對晶圓W之電漿處理結束起至晶圓W之搬運開始為止之期間進行，亦可於針對晶圓W之電漿處理結束前進行。
昇降控制部112，於自針對晶圓W之電漿處理結束起至晶圓W之搬運開始為止之期間，控制昇降機構62，而將晶圓W保持在載置台2的載置面6e與晶圓W係以抑制反應生成物侵入之間隔離開的位置。例如，昇降控制部112，於自針對晶圓W之電漿處理結束起至晶圓W之搬運開始為止之期間，控制昇降機構62，而將晶圓W保持控制在載置台2的載置面6e與晶圓W係以計算部111所計算之間隔離開之位置。晶圓W之搬運，例如於將開始搬運施有電漿處理之晶圓W的指令加以接受之搬運臂抵達電漿處理裝置10（處理容器1）之時機開始。
而且，昇降控制部112，於晶圓W之搬運開始之際，控制昇降機構62，而自保持晶圓W之位置使晶圓W上昇。亦即，昇降控制部112，於將開始搬運施有電漿處理之晶圓W之指令加以接受之搬運臂抵達處理容器1之時機，自保持晶圓W之位置起，使晶圓W上昇直至用以將晶圓W傳遞至搬運臂之位置為止。
藉此，電漿處理裝置10，於將施有電漿處理之晶圓W加以搬運之際，抑制反應生成物侵入載置台2的載置面6e與晶圓W之間的縫隙，因此可減少反應生成物附著至載置台2的載置面6e。
[控制的流程] 其次，說明使用實施形態之電漿處理裝置10之晶圓W的搬運處理。圖5係將一實施形態之晶圓W的搬運處理的流程的一例加以顯示之流程圖。此晶圓W之搬運處理，例如於針對晶圓W之電漿處理結束之時機執行。一實施形態之中，針對晶圓W之電漿處理定為於載置台2冷卻至0℃以下溫度之狀態中執行。
如圖5所示，當針對晶圓W之電漿處理結束時（S101），則發佈開始搬運施有電漿處理之晶圓W之指令（S102），接受該指令之搬運臂開始朝向電漿處理裝置10（處理容器1）移動（S103）。
計算部111，參照侵入範圍資訊131，而計算出與執行之電漿處理的處理條件對應之反應生成物的侵入範圍的長度會成為預先決定之容許長度以下之載置台2的載置面6e與晶圓W之間的間隔（S104）。
昇降控制部112，控制昇降機構62，而將晶圓W保持在載置台2的載置面6e與晶圓W係以計算部111所計算之間隔離開之位置（S105）。
昇降控制部112，直至搬運臂抵達電漿處理裝置10（處理容器1）為止（S106；否），於將晶圓W保持在載置台2的載置面6e與晶圓W係以計算部111所計算之間隔離開之位置之狀態中等待。意即，昇降控制部112，於自針對晶圓W之電漿處理結束起至晶圓W之搬運開始為止之期間，進行昇降機構62之控制，用以使載置台2的載置面6e與晶圓W維持抑制反應生成物侵入之間隔。
另一方面，昇降控制部112，於搬運臂抵達電漿處理裝置10（處理容器1）後（S107；是），則自保持晶圓W之位置起，使晶圓W上昇直至將晶圓W加以傳遞至搬運臂之位置為止（S108）。
其後，開始搬運臂所行之晶圓W之搬運（S109）。亦即，將搬運臂搬入處理容器1內，並利用昇降控制部112使晶圓W下降，藉以將晶圓W傳遞至搬運臂。而且，搬運臂將被傳遞之晶圓W搬運至處理容器1外。
如同上述，一實施形態之電漿處理裝置10具備載置台2、昇降機構62、昇降控制部112。載置台2具備將成為電漿處理對象之晶圓W加以載置之載置面6e。昇降機構62使晶圓W相對於載置台2的載置面6e而昇降。昇降控制部112，於自針對晶圓W之電漿處理結束起至晶圓W之搬運開始為止之期間，控制昇降控制部112，而將晶圓W保持在載置台2的載置面6e與晶圓W係以抑制反應生成物侵入之間隔離開的位置。而且，昇降控制部112，於晶圓W之搬運開始之際，控制昇降機構62，而自保持晶圓W之位置使晶圓W上昇。藉此，電漿處理裝置10可減少反應生成物附著至載置台2的載置面6e。尤其，電漿處理裝置10，於載置台2冷卻至0℃以下溫度之狀態中進行電漿處理之情形下，亦可抑制反應生成物侵入載置台2的載置面6e與晶圓W之間的縫隙，而減少反應生成物之附著。
以上說明各種實施形態，但說明書記載之技術不限定於上述實施形態，可構成各種變形態樣。例如，上述電漿處理裝置10係電容耦合型的電漿處理裝置10，但可採用任意電漿處理裝置10。例如，電漿處理裝置10可係如同感應耦合型的電漿處理裝置10、藉由微波之類的表面波來激發氣體之電漿處理裝置10等任意形式的電漿處理裝置10。
又，上述實施形態，說明將晶圓W保持在載置台2的載置面6e與晶圓W係以抑制反應生成物侵入之間隔離開之位置，但不限定於此。例如，電漿處理裝置10，亦可一邊將非活性氣體供給至載置台2的載置面6e與晶圓W之間所形成之縫隙、一邊將晶圓W保持在載置台2的載置面6e與晶圓W係以抑制反應生成物侵入之間隔離開之位置。藉此，電漿處理裝置10，可藉由非活性氣體抑制反應生成物侵入載置台2的載置面6e與晶圓W之間的縫隙，而進一步減少反應生成物之附著。非活性氣體例如係N 2氣體、O 2氣體、或稀有氣體。又，非活性氣體之供給係使用例如用以將氦氣等冷熱傳遞用氣體（背側氣體）供給至晶圓W的背面之氣體供給管30來進行。
又，電漿處理裝置10，於利用搬運臂而將晶圓W搬運至處理容器1外之後，亦可進行藉由電漿處理而將沉積在處理容器1的內壁等之反應生成物加以去除之乾式清潔。藉此，電漿處理裝置10，可抑制從沉積在處理容器1的內壁等之反應生成物作為揮發性氣體而釋出至處理容器1內之成分，且可減少反應生成物附著至未載置晶圓W之載置台2的載置面6e。
又，電漿處理裝置10，亦可於利用搬運臂而將晶圓W搬運至處理容器1外之後，將非電漿處理對象之虛置晶圓載置在載置台2的載置面6e上。藉此，電漿處理裝置10，可藉由虛置晶圓來保護載置台2的載置面6e，而減少反應生成物附著至載置台2的載置面6e。此外，持續載置虛置晶圓之時間，考慮自電漿處理結束起算，直至從沉積在處理容器1的內壁等之反應生成物揮發而釋放至處理容器1內之成分耗盡為止之時間，來合宜決定。
1:處理容器 1a:接地導體 2:載置台 2a:基材 2b:冷媒入口配管 2c:冷媒出口配管 2d:冷媒流道 3:支持構件 3a:內壁構件 4:支持台 5:聚焦環 6:靜電夾盤 6a:電極 6b:絕緣體 6e:載置面 10:電漿處理裝置 10a:第一RF電源 10b:第二RF電源 11a:第一匹配器 11b:第二匹配器 12:直流電源 15:處理氣體供給源(氣體供給部) 15a:氣體供給配管 15b:質流控制器(MFC) 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:氣體供給管 61:升降銷 62:昇降機構 71:低通濾波器(LPF) 72:可變直流電源 73:導通(On)/斷開(Off)開關 81:排氣口 82:排氣管 83:第一排氣裝置 84:搬入搬出口 85:閘閥 86,87:沉積物障壁 89:導電性構件(GND區塊) 95:絕緣性構件 100:控制部 110:處理控制器 111:計算部 112:昇降控制部 120:使用者介面 130:記憶部 131:侵入範圍資訊 161:反應生成物 200:銷用貫穿孔 W:晶圓
圖1係將一實施形態之電漿處理裝置的構成加以顯示之概略剖視圖。 圖2係將控制一實施形態之電漿處理裝置之控制部的概略性構成的一例加以顯示之方塊圖。 圖3顯示載置台的載置面與晶圓之間的間隔、與將晶圓的端部作為基準而量測之朝往載置面之反應生成物的侵入範圍的長度，兩者之關係的一例之圖示。 圖4顯示自載置台的載置面使晶圓上昇之狀態的一例。 圖5係將一實施形態之晶圓的搬運處理的流程的一例加以顯示之流程圖。
100:控制部
110:處理控制器
111:計算部
112:昇降控制部
120:使用者介面
130:記憶部
131:侵入範圍資訊

Claims (6)

  1. 一種電漿處理裝置，其特徵為包含： 載置台，具有將作為電漿處理的對象之被處理體加以載置之載置面； 昇降機構，相對於該載置台的載置面使該被處理體昇降；以及 昇降控制部，於從針對該被處理體之電漿處理結束起至該被處理體之搬運開始為止之期間，控制該昇降機構而將該被處理體保持在該載置台的載置面與該被處理體離開一段用來抑制反應生成物侵入之間隔的位置，且於該被處理體之搬運開始之際，控制該昇降機構而自保持該被處理體之該位置使該被處理體上昇。
  2. 如請求項1所述之電漿處理裝置，其中， 針對該被處理體之電漿處理，係於將該載置台冷卻至0℃以下溫度之狀態中執行。
  3. 如請求項1或2所述之電漿處理裝置，其中，更包含： 記憶部，記憶侵入範圍資訊，該侵入範圍資訊依該電漿處理的每一處理條件，顯示該載置台的載置面與該被處理體之間的間隔、與以該被處理體的端部為基準而量測之朝往該載置台的載置面之反應生成物的侵入範圍的長度之關係；以及 計算部，參照該侵入範圍資訊，來計算出與執行之該電漿處理的處理條件相對應之該反應生成物的侵入範圍的長度係在預先決定之容許長度以下之該載置台的載置面與該被處理體之間的間隔； 且該昇降控制部，於針對該被處理體之電漿處理結束起至該被處理體的搬運開始為止的期間，控制該昇降機構，而將該被處理體保持在該載置台的載置面與該被處理體係以該計算出之間隔離開的位置。
  4. 如請求項3所述之電漿處理裝置，其中， 該預先決定之容許長度，至少基於該載置台的載置面的外徑與該被處理體的外徑之差來決定。
  5. 如請求項1～4中任一項所述之電漿處理裝置，其中， 該昇降控制部，係一邊將非活性氣體供給至該載置台的載置面與該被處理體之間所形成之縫隙，一邊將該被處理體保持在該位置。
  6. 一種被處理體之搬運方法，其特徵為， 使電腦執行以下處理： 於針對載置台的載置面所載置之被處理體之電漿處理結束起至該被處理體之搬運開始為止的期間，將相對於該載置台的載置面使該被處理體昇降之昇降機構加以控制，以將該被處理體保持在使該載置台的載置面與該被處理體係離開一段用來抑制反應生成物侵入之間隔的位置， 且於該被處理體之搬運開始之際，控制該昇降機構俾自該被處理體被保持之該位置使該被處理體上昇。
TW112104759A 2018-03-29 2019-03-26 電漿處理裝置及被處理體之搬運方法 TWI857488B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018063604A JP7018801B2 (ja) 2018-03-29 2018-03-29 プラズマ処理装置、及び被処理体の搬送方法
JP2018-063604 2018-03-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202324585A true TW202324585A (zh) 2023-06-16
TWI857488B TWI857488B (zh) 2024-10-01

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
CN118431062A (zh) 2024-08-02
JP2019176031A (ja) 2019-10-10
CN110323119A (zh) 2019-10-11
KR20190114788A (ko) 2019-10-10
CN110323119B (zh) 2024-05-17
TW201947659A (zh) 2019-12-16
TWI797293B (zh) 2023-04-01
US20190304824A1 (en) 2019-10-03
JP7018801B2 (ja) 2022-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI797293B (zh) 電漿處理裝置及被處理體之搬運方法
TWI502681B (zh) 在解除夾持時用以降低電壓尖峰之方法及設備
TWI763653B (zh) 基板處理裝置
KR101495288B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
CN107204274B (zh) 等离子体处理方法以及等离子体处理装置
US20150132967A1 (en) Method of processing substrate and substrate processing apparatus
KR102655995B1 (ko) 적재대 및 기판 처리 장치
US20080242086A1 (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
US9147556B2 (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
JP2879887B2 (ja) プラズマ処理方法
JP4642809B2 (ja) プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JP2009054720A (ja) 処理装置
KR102548233B1 (ko) 처리 장치
JP6399435B2 (ja) プラズマ処理方法及び装置
JP7214021B2 (ja) プラズマ処理装置、及び被処理体の搬送方法
TWI837439B (zh) 電漿處理裝置之載置台之清潔方法及電漿處理裝置
TWI857488B (zh) 電漿處理裝置及被處理體之搬運方法
US20220028670A1 (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
JP2005353812A (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP2003163206A (ja) プラズマ処理装置、プラズマ処理方法及びマルチチャンバシステム
KR101098858B1 (ko) 클리닝 방법 및 진공 처리 장치
WO2005055298A1 (ja) プラズマ処理装置及びマルチチャンバシステム
KR102721582B1 (ko) 플라스마 처리 장치에서의 적재대의 클리닝 방법 및 플라스마 처리 장치
JP7270863B1 (ja) プラズマ処理装置における載置台のクリーニング方法およびプラズマ処理装置
WO2024134927A1 (ja) プラズマ処理装置