TW202331917A

TW202331917A - 電漿處理方法及電漿處理裝置

Info

Publication number: TW202331917A
Application number: TW111132595A
Authority: TW
Inventors: 平岡将
Original assignee: 日商東京威力科創股份有限公司
Priority date: 2021-09-09
Filing date: 2022-08-30
Publication date: 2023-08-01
Also published as: KR20230037452A; US20230072102A1; CN115799029A; JP2023039828A

Abstract

本發明旨在抑制由於遷移導致靜電吸盤的吸附力降低。本發明提供一種電漿處理方法，具有以下工序：(a)對於配置在電漿處理室內的第1溫度之靜電吸盤載置基板之工序；(b)將前述基板以靜電吸附在前述靜電吸盤之工序；(c)在前述基板與前述靜電吸盤之間開始供給導熱氣體之工序；(d)檢測前述導熱氣體的流量或者前述基板與前述靜電吸盤之間的壓力之工序；(e)判定前述流量或者前述壓力是否超過既定的閾值之工序；(f)基於前述判定的結果，而使前述靜電吸盤升溫成為比前述第1溫度高的第2溫度之工序；及(g)在前述電漿處理室內產生電漿之工序。

Description

電漿處理方法及電漿處理裝置

本發明係關於電漿處理方法及電漿處理裝置。

在靜電吸盤為高溫的環境下，電漿處理期間變長的話，電荷會朝向構成靜電吸盤的介電膜之介電體遷移，導致靜電吸盤的吸附力降低的現象產生(例如參考專利文獻1)。［先前技術文件］［專利文件］

專利文件1：日本特開2018-206935號公報

［發明所欲解決的課題］

本發明提供可抑制由於遷移而導致靜電吸盤的吸附力降低的技術。［用於解決課題的手段］

依照本發明的一態樣，提供一種電漿處理方法，具有以下工序：(a)對於配置在電漿處理室內的第1溫度之靜電吸盤載置基板之工序；(b)將前述基板以靜電吸附在前述靜電吸盤之工序；(c)在前述基板與前述靜電吸盤之間開始供給導熱氣體之工序；(d)檢測前述導熱氣體的流量或者前述基板與前述靜電吸盤之間的壓力之工序；(e)判定前述流量或者前述壓力是否超過既定的閾值之工序；(f)基於前述判定的結果，而使前述靜電吸盤升溫成為比前述第1溫度高的第2溫度之工序；及(g)在前述電漿處理室內產生電漿之工序。［發明效果］

依照一形態，可抑制由於遷移而導致靜電吸盤的吸附力降低。

以下，參考圖示說明用於實施本發明的形態。在各圖示，對於同一構成部分附加同一符號，有時會省略重複的說明。

［電漿處理系統］在一實施形態，圖1所示的電漿處理系統包含電漿處理裝置1、及控制部2。電漿處理裝置1包含電漿處理室10、基板支撐部11、及電漿產生部12。電漿處理室10具有電漿處理空間。又，電漿處理室10具有：至少一個氣體供給口，用於將至少一個處理氣體供給到電漿處理空間；及至少一個氣體排出口，用於從電漿處理空間排出氣體。氣體供給口連接到後述的氣體供給部20，氣體排出口連接到後述的排氣系統40。基板支撐部11配置在電漿處理空間內，並且具有用於支撐基板的基板支撐面。

電漿產生部12構成為從供給到電漿處理空間內的至少一個處理氣體產生電漿。在電漿處理空間所形成的電漿可為電容耦合電漿(CCP：Capacitively Coupled Plasma)、電感耦合電漿(ICP：Inductively Coupled Plasma)、電子迴旋共振電漿(ECR/Electron-Cyclotron-resonance plasma)、螺旋波電漿(HWP：Helicon Wave Plasma)、或者表面波電漿(SWP：Surface Wave Plasma)等。又，可使用包含交流(Alternating Current)電漿產生部及直流(Direct Current)電漿產生部的各種類型的電漿產生部。在一實施形態，在交流電漿產生部所使用的交流信號(交流電力)具有100kHz～10GHz的範圍內之頻率。因此，交流信號包含射頻(Radio Frequency)信號及微波信號。在一實施形態，射頻信號具有200kHz～150MHz的範圍內之頻率。

控制部2處理電腦可執行的命令，使在本發明所述的各種工序由電漿處理裝置1執行。控制部2可構成為控制電漿處理裝置1的各要素，以執行在此所述的各種工序。在一實施形態，控制部2的一部分或者全部可包含在電漿處理裝置1。控制部2例如可包含電腦2a。電腦2a例如可包含處理部(CPU：Central Processing Unit/中央處理單元)2a1、記憶部2a2、及通信介面2a3。處理部2a1可構成為基於在記憶部2a2所儲存的程式及配方而執行各種控制動作。記憶部2a2可包含RAM(Random Access Memory/隨機存取記憶體)、ROM(Read Only Memory/唯讀記憶體)、HDD(Hard Disk Drive/硬碟)、SSD(Solid State Drive/固態硬碟)、或者此等的組合。通信介面2a3可經由LAN(Local Area Network/區域網路)等通信回線而與電漿處理裝置1之間通信。

接下來，參考圖2說明作為電漿處理裝置1的一例之電容耦合型的電漿處理裝置1之構成例。電漿處理裝置1包含電漿處理室10、氣體供給部20、電源30、及排氣系統40。又，電漿處理裝置1包含基板支撐部11、及氣體導入部。氣體導入部構成為將至少一個處理氣體導入電漿處理室10內。氣體導入部包含噴頭13。基板支撐部11配置在電漿處理室10內。噴頭13配置在基板支撐部11的上方。在一實施形態，噴頭13構成電漿處理室10的頂部(ceiling)之至少一部分。電漿處理室10具有藉由噴頭13、電漿處理室10的側壁10a、及基板支撐部11所既定的電漿處理空間10s。側壁10a被接地。噴頭13、及基板支撐部11係與電漿處理室10筐體電性絕緣。

基板支撐部11包含本體部111、及環總成112。本體部111具有：中央區域(基板支撐面)111a，用於支撐基板(晶圓)W；及環狀區域(環支撐面)111b，用於支撐環總成112。本體部111的環狀區域111b在俯視下包圍本體部111的中央區域111a。基板W配置在本體部111的中央區域111a上，環總成112以包圍本體部111之中央區域111a上的基板W之方式配置在本體部111的環狀區域111b上。在一實施形態，本體部111包含基台、及靜電吸盤。基台包含導電性構件。基台的導電性構件發揮下部電極的功能。靜電吸盤配置在基台的上方。靜電吸盤的上面具有基板支撐面111a。環總成112包含一個或者多個環狀構件。一個或者多個環狀構件之中的至少一個為邊緣環。又，圖示省略，基板支撐部11可包含溫調模組，構成為將靜電吸盤、環總成112、及基板之中的至少一個調節成目標溫度。溫調模組可包含加熱器、導熱媒介、流路、或者此等的組合。在流路中，有鹵水或氣體等導熱流體流動。又，基板支撐部11可包含導熱氣體供給部，其構成為在基板W的背面與基板支撐面111a之間供給導熱氣體。

噴頭13構成為將來自氣體供給部20的至少一種處理氣體導入電漿處理空間10s內。噴頭13具有至少一個氣體供給口13a、至少一個氣體擴散室13b、及多個氣體導入口13c。供給到氣體供給口13a的處理氣體通過氣體擴散室13b而從多個氣體導入口13c導入電漿處理空間10s內。又，噴頭13包含導電性構件。噴頭13的導電性構件發揮上部電極的功能。尚且，氣體導入部除了包含噴頭13，也可包含一個或者多個側部氣體注入部(SGI：Side Gas Injector)，其安裝在形成於側壁10a的一個或者多個開口部。

氣體供給部20可包含至少一種氣體來源21及至少一個流量控制器22。在一實施形態，氣體供給部20構成為將至少一種處理氣體，從分別對應的氣體來源21經由分別對應的流量控制器22而供給到噴頭13。各流量控制器22例如可包含質流控制器或者壓力控制式的流量控制器。進一步，氣體供給部20可包含至少一個流量調變裝置，其將至少一個處理氣體的流量調變或者脈衝化。

電源30包含射頻信號電源31，其經由至少一個阻抗匹配電路而耦合到電漿處理室10。射頻信號電源31構成為將來源射頻信號及偏壓射頻信號等至少一個射頻信號(射頻信號電力)，供給到基板支撐部11的導電性構件及/或噴頭13的導電性構件。藉此，從供給到電漿處理空間10s的至少一種處理氣體形成電漿。因此，射頻信號電源31可發揮電漿產生部12的至少一部分的功能。又，藉由將偏壓射頻信號供給到基板支撐部11的導電性構件，而在基板W產生偏壓電位，可將已形成的電漿中之離子成分吸入到基板W。

在一實施形態，射頻信號電源31包含第1射頻信號產生部31a、及第2射頻信號產生部31b。第1射頻信號產生部31a構成為經由至少一個阻抗匹配電路而耦合到基板支撐部11的導電性構件及/或噴頭13的導電性構件，產生電漿產生用的來源射頻信號(來源射頻信號電力)。在一實施形態，來源射頻信號具有13MHz～150MHz的範圍內之頻率。在一實施形態，第1射頻信號產生部31a可構成為產生具有不同頻率的多個來源射頻信號。已產生的一個或者多個來源射頻信號被供給到基板支撐部11的導電性構件及/或噴頭13的導電性構件。第2射頻信號產生部31b構成為經由至少一個阻抗匹配電路而耦合到基板支撐部11的導電性構件，產生偏壓射頻信號(偏壓射頻信號電力)。在一實施形態，偏壓射頻信號具有比來源射頻信號低的頻率。在一實施形態，偏壓射頻信號具有400kHz～13.56MHz的範圍內之頻率。在一實施形態，第2射頻信號產生部31b可構成為產生具有不同頻率的多個偏壓射頻信號。已產生的一個或者多個偏壓射頻信號被供給到基板支撐部11的導電性構件。又，在各種實施形態，來源射頻信號及偏壓射頻信號之中的至少一個可被脈衝化。

又，電源30可包含耦合到電漿處理室10的直流信號電源32。直流信號電源32包含第1直流信號產生部32a、及第2直流信號產生部32b。在一實施形態，第1直流信號產生部32a構成為連接到基板支撐部11的導電性構件，而產生第1直流信號。已產生的第1直流信號被施加到基板支撐部11的導電性構件。在本實施形態，第1直流信號被施加到靜電吸盤113內的吸附電極113a。在一實施形態，第2直流信號產生部32b構成為連接到噴頭13的導電性構件，而產生第2直流信號。已產生的第2直流信號被施加到噴頭13的導電性構件。在各種實施形態，第1及第2直流信號可被脈衝化。尚且，第1及第2直流信號產生部32a、32b可連同射頻信號電源31一起設置，第1直流信號產生部32a也可取代第2射頻信號產生部31b設置。

排氣系統40例如可連接到在電漿處理室10的底部所設置的氣體排出口10e。排氣系統40可包含壓力調整閥及真空泵浦。藉由壓力調整閥，而調整電漿處理空間10s內的壓力。真空泵浦可包含渦輪分子泵浦、乾式泵浦或者此等的組合。

［導熱氣體流路］在靜電吸盤113設置吸附電極113a。吸附電極113a連接到第1直流信號產生部32a，從第1直流信號產生部32a施加第1直流信號(直流電壓)。藉此，基板W由靜電吸盤113吸附保持。

基板支撐部11為具有期望的射頻電力被施加的電極之構件的一例。然而，基板支撐部11可不具有靜電吸盤113及吸附電極113a。作為基板支撐部11所具有的電極，可將來自第1射頻信號產生部31a及/或第2射頻信號產生部31b的至少一個射頻信號(射頻信號電力、射頻電力)被耦合的基台116之導電性構件作為電極(下部電極)。

在本發明，於靜電吸盤113的基板支撐面111a與基板W的背面之間，作為導熱氣體的一例供給氦(He)氣體。然而，導熱氣體不限於氦氣體，可為其他的不活性氣體。基板支撐部11具有貫通厚度方向的貫通孔120。貫通孔120成為氦氣體的流路。

本體部111包含在基台116的下方支撐基台116的導電性之平板110。在基台116的下面與平板110的上面之間具有縫隙，成為氣體流路P。貫通孔120連通到氣體流路P。氣體流路P經由氦氣體供給管路119a而連接到氦氣體來源119。從氦氣體來源119供給的氦氣體經由氦氣體供給管路119a而流經氣體流路P，通過貫通孔120而供給到基板支撐面111a與基板W的背面之間。

［流量監視器］接下來，針對實施形態的氦氣體之流量監視器，參考圖3予以說明、圖3為顯示實施形態之流量監視器裝置123的一例之圖。流量監視器裝置123安裝在壓力控制器121。

在氦氣體供給管路119a，從基板支撐部11側依序安裝有壓力閥122、壓力控制器121、及流量監視器裝置123。從氦氣體來源119供給的氦氣體係藉由壓力控制器121所控制的壓力閥122之閥開度而控制其流量。氦氣體係流量受到控制、流過氣體流路P，供給到基板支撐面111a與基板W的背面之間。壓力控制器121檢測基板與靜電吸盤之間的壓力。

流量監視器裝置123檢測流過氦氣體供給管路119a的氦氣體之流量，藉此，監視對於基板支撐面111a與基板W的背面之間所供給的氦氣體之流量。

流量監視器裝置123進行對於基板支撐面111a與基板W的背面之間所供給的氦氣體之洩漏檢查。洩漏檢查係指檢查對於基板支撐面111a與基板W的背面之間所供給的氦氣體之流量是否為適當範圍的工序。基板W對於基板支撐面111a以適當的吸附力吸附時，氦氣體以既定的流量流動。然而，基板的吸附力變弱的話，在基板W與基板支撐面111a之間流動的氦氣體比既定的流量多，導致由氦氣體冷卻基板W的性能不穩定。因此，可藉由洩漏檢查而檢查基板W的吸附力是否適當。尚且，如同後述，取代藉由檢測氦氣體的流量而進行洩漏檢查，可藉由檢測基板支撐面111a與基板W的背面之間的壓力而進行洩漏檢查。

檢測氦氣體的流量之洩漏檢查係從氦氣體來源119開始(開啟)氦氣體的供給，在既定時間經過後停止(關閉)氦氣體的供給。氦氣體洩漏時，關閉氦氣體時，基板支撐面111a與基板W的背面之間的壓力下降，故可發揮調整壓力的作用，從再次開啟的氦氣體來源119供給更大的流量之氦氣體。因此，氦氣體洩漏時，流量監視器裝置123檢測的氦氣體之流量相較於氦氣體未洩漏時會變多。因此，已檢測的氦氣體之流量超過預先設定的閾值時，可判定氦氣體正在洩漏。

［遷移］例如在250℃左右使用靜電吸盤113時，可能會有吸附不良的情況產生。吸附不良係指靜電吸盤113上的基板W之吸附力降低的現象。將靜電吸盤113在100℃以上的高溫使用時，吸附不良產生的理由在於由於靜電吸盤113的溫度上升而導致構成靜電吸盤113的陶瓷板材之體積電阻率降低。陶瓷板材的體積電阻率降低的話，電子較容易從基板W朝向吸附電極113a移動，由於電子的移動而導致確保吸附力的電荷量。因此，為了抑制靜電吸盤113的吸附力降低，關鍵為減少遷移的影響。

一邊參考圖4及圖5，一邊說明(a)對於吸附電極113a供給正電荷時、及(b)對於吸附電極113a供給負電荷時的遷移予以說明。圖4為用於說明由於遷移而導致靜電吸盤113的吸附力降低之圖。圖5為用於說明由於遷移而導致電荷移動之圖。

圖4(a)的對於吸附電極113a供給正電荷時(高壓正吸附)，第1直流信號產生部32a所產生的第1直流信號對於吸附電極113a施加正的直流電壓(高電壓)。藉此，作為一例，對於吸附電極113a供給2.7kV的高電壓。圖5(a)示意顯示吸附電極113a上的正電荷與基板W上的負電荷彼此吸引，而產生正常的吸附力。

圖4(a)的橫軸所示的時間經過的話，如同縱軸的電壓(電位)所示，靜電吸盤113的表面電位會降低。其理由在於靜電吸盤113為100℃以上的高溫時，構成靜電吸盤113的陶瓷板材之體積電阻率會下降。藉此，隨著時間經過，如同從圖5(b)朝向圖5(c)移動所示，使基板W帶電的電子較容易從基板W朝向吸附電極113a移動。此時的基板W之吸附力由以下的數學式(1)算出。

對應到吸附力的電壓＝靜電吸盤113的表面電位－V _dc・・・(1) 基板W的吸附力由靜電吸盤113的表面電位與自我偏壓V _dc的電位差所決定。射頻信號(射頻信號電力)被供給到基板支撐部11，而使電漿產生的話，來自電漿的熱輸入會將基板W加熱，而使遷移較容易產生。遷移產生的話，電子會從基板W朝向吸附電極113a移動，靜電吸盤113的表面電位會降低。靜電吸盤113的表面電位降低的話，相較於數學式(1)，對應到吸附力的電壓會下降，基板W的吸附力會降低。

(b)對於吸附電極113a供給負電荷時(高壓負吸附)，第1直流信號產生部32a所產生的第1直流信號對於吸附電極113a施加負的直流電壓(高電壓)。藉此，作為一例，對於吸附電極113a供給－2.0kV的高電壓。對於吸附電極113a供給負的直流電壓的話，基板W從電漿欲得到的電子會回彈，故可抑制遷移。因此，如同圖4(b)的橫軸所示，即使經過一定時間，也可如同縱軸的電壓(電位)所示，可略微抑制靜電吸盤113的表面電位上升，依照數學式(1)，可抑制基板W的吸附力降低。

圖4(a)的對於吸附電極113a供給正電荷時，靜電吸盤113在高溫時較容易遷移。結果，導致靜電吸盤113的吸附力降低及氦氣體的洩漏量增加。圖4(b)的對於吸附電極113a供給負電荷時，靜電吸盤113即使為高溫也不易使遷移產生。結果，由於可維持靜電吸盤113的吸附力，故氦氣體的洩漏量會變少。

在以下的第1及第2實施形態的電漿處理方法，可不受到由於靜電吸盤113的溫度上升而導致體積電阻率降低的影響，即在基板W及吸附電極113a進行介電分極，而減低遷移的影響。

＜第1實施形態＞［電漿處理方法］首先，針對第1實施形態的電漿處理方法MT1，參考圖6及圖7予以說明。圖6係顯示第1實施形態之電漿處理方法MT1的一例之流程圖。圖7係第1實施形態之電漿處理方法MT1的一例之時序圖。尚且，第1實施形態的電漿處理方法由控制部2所控制。

圖6的方法MT1開始的話，控制部2會將基板W搬入到電漿處理裝置1的電漿處理室10內，再將基板W載置到第1溫度的靜電吸盤113。第1溫度例如為比100℃低的溫度。搬入基板W之後，控制部2對於電漿處理室10供給(開啟)氬氣體，而使電漿處理室10內穩定(步驟S1)。取代氬氣體，可供給其他的惰性氣體。

在圖7的時序圖之步驟A，於時刻t0將基板搬入電漿處理室10，在時刻t0與時刻t1之間供給氬氣體，到時刻t1為止使電漿處理室10內穩定。藉由供給氬氣體，而在步驟B的高電壓開啟時，可確保靜電吸盤113對於基板W的吸附力。

返回圖6，接下來，控制部2開始(開啟)對於吸附電極113a供給高電壓(步驟S3)。可對吸附電極113a供給正電荷，也可供給負電荷。藉此，使基板W以靜電吸附在靜電吸盤113。

在圖7的時序圖之步驟B，於時刻t1與時刻t2之間供給第1直流信號而開啟高電壓，再對於吸附電極113a供給正電荷。

返回圖6，接下來，控制部2開始(開啟)從氦氣體來源119供給氦氣體，藉此，對於基板W與靜電吸盤113之間供給氦氣體。接下來，控制部2基於流量監視器裝置123的檢測結果而開始氦氣體的洩漏檢查(步驟S5)。在氦氣體的洩漏檢查，藉由流量監視器裝置123而檢測對於基板支撐面111a與基板W的背面之間供給的氦氣體從基板支撐面111a與基板W的背面之間洩漏的量作為洩漏量(流量)。取代氦氣體的洩漏量，可檢測基板支撐面111a與基板W的背面之間的壓力。在洩漏檢查時，開啟氦氣體，經過既定時間後予以關閉。氦氣體正在洩漏時，當關閉氦氣體時，基板支撐面111a與基板W的背面之間的壓力會下降，故可發揮調整壓力的作用，從再次開啟的氦氣體來源119供給更大流量的氦氣體。因此，氦氣體正在洩漏時，流量監視器裝置123檢測的氦氣體之流量變得比氦氣體不洩漏時多。因此，已檢測的氦氣體之流量超過預先設定的閾值時，可判定氦氣體正在洩漏。在洩漏檢查，例如在預先決定的時間(例如2秒間)判定是否檢測既定流量以上的洩漏量。

步驟S5的氦氣體之洩漏檢查的結果，控制部2會判定氦氣體的洩漏量是否為閾值以下(步驟S7)。氦氣體的洩漏量比閾值大時，控制部2會停止處理。控制部2判定氦氣體的洩漏量為閾值以下時，將靜電吸盤113的溫度從第1溫度控制成第2溫度。第1溫度比第2溫度低，例如為比100℃低的溫度。

靜電吸盤113的陶瓷板材成為高溫的話，體積電阻率會下降。滯留在基板W的電子由於陶瓷板材的體積電阻率下降而促進移動到陶瓷板材側的遷移。在本發明，洩漏檢查時，藉由將靜電吸盤113控制成比100℃低，而使遷移難以產生。藉此，可避免基板W的吸附力降低。

尚且，圖7的時序圖之步驟C顯示於時刻t3對於氦氣體進行一次洩漏檢查，但氦氣體的洩漏量係由流量監視器裝置123頻繁檢測。

控制部2在洩漏量為閾值以下時，使靜電吸盤113的溫度上升(步驟S9)。也就是說，控制部2使靜電吸盤113升溫成比第1溫度高的第2溫度。

在圖7的時序圖之步驟D，於時刻t4與時刻t5之間使靜電吸盤113的溫度緩慢升高，控制為高溫。第2溫度(高溫)例如為100℃以上的溫度。控制部2可使其連續升溫成比第1溫度高的第2溫度。控制部2可使其階段式地升溫成比第1溫度高的第2溫度。尚且，圖7之圖表的時刻t4與時刻t5之間的靜電吸盤113之溫度的斜率為一例，可依照靜電吸盤113的構造、靜電吸盤113及電漿處理裝置1的熱容量及電漿熱輸入而設定成適當的斜率。

尚且，在步驟D，使氬氣體的供給緩慢停止，之後，使製程氣體的供給開始。

返回圖6，接下來，控制部2使電漿處理室10內的溫度及氣體環境穩定(步驟S11)。在圖7的時序圖之步驟E，於時刻t5與時刻t6之間使電漿處理室10內的溫度穩定。在步驟F，於時刻t6與時刻t7之間使電漿處理室10內的氣體環境配合製程條件予以穩定。

返回圖6，控制部2在靜電吸盤113到達第2溫度而經過既定的期間後，在電漿處理室10內產生電漿，對於基板W進行電漿處理(步驟S13)。之後，結束本處理。

在圖7的範例，到達第2溫度而經過既定的期間後之步驟G的時刻t7，基於製程配方而供給(開啟)來源射頻信號(HF Power/高頻電力)，在比時刻t7略遲的時刻供給偏壓射頻信號(LF Power/低頻電力)。藉此，產生製程氣體的電漿，對於基板W進行電漿處理。在基板W的電漿處理，進行蝕刻、成膜等。

圖8係顯示實施形態的電漿處理方法之氦氣體的洩漏檢查之結果的一例之圖。圖8(a)的縱軸顯示参考例的靜電吸盤113之溫度，圖8(b)的縱軸顯示参考例的氦氣體之流量。橫軸皆為時間。圖8(c)的縱軸顯示實施形態的靜電吸盤113之溫度，圖8(d)的縱軸顯示實施形態的氦氣體之流量。橫軸皆為時間。

在圖8(a)的参考例，將靜電吸盤113的溫度從最初(時刻0)控制成約250℃。在圖8(c)的實施形態，一開始(時刻0)將靜電吸盤的溫度控制成比100℃低，之後控制成約250℃。

藉此，則在圖8(b)的參考例之結果，將氦氣體開啟、關閉之後，再次開啟時的洩漏量(流量)較多。相較之下，在圖8(d)的實施形態之結果，將氦氣體開啟、關閉之後，再次開啟時的洩漏量(流量)較少。

由以上可知，若依照第1實施形態的電漿處理方法，則可不受到由於靜電吸盤113的溫度上升而導致體積電阻率降低的影響，即在基板W與吸附電極113a進行介電分極，而減低遷移的影響。

＜第2實施形態＞［電漿處理方法］接下來，針對第2實施形態的電漿處理方法，參考圖9及圖10予以說明。圖9係顯示第2實施形態之電漿處理方法的一例之流程圖。圖10係顯示第2實施形態之電漿處理方法的一例之時序圖。尚且，圖9所示的處理之步驟號碼在與圖6所示的處理之步驟號碼相同時，顯示相同的處理。

圖9的方法MT2開始的話，控制部2會將基板W搬入電漿處理室10，將基板W載置於第1溫度的靜電吸盤113。又，控制部2對於電漿處理室10供給(開啟)氬氣體(步驟S1)。

在圖10的時序圖之步驟A，於時刻t0將基板搬入電漿處理室10，在時刻t0與時刻t1之間供給氬氣體之後，到時刻t1為止使處理室內穩定。

返回圖9，控制部2供給(開啟)來源射頻信號(HF Power/高頻電力)，產生氬氣體的電漿(步驟S21)。藉此，可藉由氬氣體的電漿而確保靜電吸盤113對於基板W的吸附力。又，供給高電壓之前產生電漿，再對於該電漿施加高電壓時，可避免電漿處理室10內的粒子被朝向基板W側吸入。

返回圖9，接下來，控制部2開始(開啟)對於吸附電極113a供給高電壓(步驟S3)。高電壓可對於吸附電極113a供給正電荷，也可供給負電荷。藉此，將基板W以靜電吸附在靜電吸盤113。

在圖10的時序圖之步驟B，於時刻t1供給來源射頻信號而開啟高頻電力，在時刻t1與時刻t2之間供給第1直流信號而開始高電壓，對於吸附電極113a供給正電荷。

返回圖9，接下來，控制部2開始(開啟)氦氣體的供給，對於基板支撐面111a與基板W的背面之間供給氦氣體。接下來，控制部2基於由流量監視器裝置123所得到的檢測結果而開始氦氣體的洩漏檢查(步驟S5)。氦氣體的洩漏檢查在供給來源射頻信號，藉由高頻電力而使氬氣體的電漿產生的狀態，檢測對於基板支撐面111a與基板W的背面之間供給的氦氣體之洩漏量(流量)。取代氦氣體的洩漏量，可檢測基板支撐面111a與基板W的背面之間的壓力。氦氣體正在洩漏時，流量監視器裝置123所檢測的氦氣體之流量變得比氦氣體未洩漏時多。因此，已檢測的氦氣體之流量超過預先設定的閾值時，可判定氦氣體正在洩漏。

控制部2經由氦氣體的洩漏檢查之結果，而判定氦氣體的洩漏量是否為閾值以下(步驟S7)。氦氣體的洩漏量比閾值大時，控制部2停止處理。控制部2判定氦氣體的洩漏量為閾值以下時，將靜電吸盤113的溫度從第1溫度的低溫控制成第2溫度的高溫。低溫例如為比100℃低的溫度。

控制部2在洩漏量為閾值以下時，停止來源射頻信號的供給而關閉高頻電力(步驟S23)，再使靜電吸盤113的溫度朝向第2溫度上升(步驟S9)。

在圖10的時序圖之步驟D，於時刻t4停止來源射頻信號(HF Power/高頻電力)的供給，在時刻t4與時刻t5之間使靜電吸盤113的溫度緩慢上升，控制成第2溫度。第2溫度例如為100℃以上的溫度。在步驟D，停止氬氣體的供給，之後，開始製程氣體的供給。

返回圖9，接下來，控制部2使電漿處理室10內的溫度及氣體環境穩定(步驟S11)。接下來，控制部2在靜電吸盤113到達第2溫度而經過既定的期間後，在電漿處理室10內產生電漿，再處理基板W(步驟S13)。之後，結束本處理。在圖10的時序圖之步驟E、F，於時刻t5與時刻t7之間，使電漿處理室10內的溫度及氣體環境穩定。

在圖10的範例，基於製程配方，而在時刻t7供給來源射頻信號(HF Power/高頻電力)，然後在比時刻t7略遲的時刻供給偏壓射頻信號(LF Power/低頻電力)，產生製程氣體的電漿，而處理基板W。

由以上可知，若依照第2實施形態的電漿處理方法，則可不受到靜電吸盤113的溫度上升而導致體積電阻率降低的影響，即進行介電分極，而減低遷移的影響。

又，在將基板W吸附在靜電吸盤113的工序之前，將來源射頻信號(HF Power/高頻電力)施加到吸附電極113a，在判斷流量或者壓力是否超過既定的閾值的工序之後，停止施加來源射頻信號。藉此，在供給高電壓之前，產生電漿，藉由該電漿可確保靜電吸盤113對於基板W的吸附力。又，施加高電壓時，可避免電漿處理室10內的粒子朝向基板W側被吸入。

尚且，在第2實施形態，於圖9的步驟S21，開啟來源射頻信號，藉此，避免在基板W產生粒子。然而，不限於此，可在步驟S21開啟偏壓射頻信號，也可開啟來源射頻信號及偏壓射頻信號。以上作法皆可避免在基板W產生粒子。供給來源射頻信號時，基板W的吸附力會比使用偏壓射頻信號時低，但不易由於濺鍍效果而導致損害。相較之下，供給偏壓射頻信號時，基板W的吸附力比來源射頻信號高，但容易由於濺鍍效果而導致損害。

以上，若依照本實施形態的電漿處理方法及電漿處理裝置，則在不易受到遷移的影響之低溫下使基板W由靜電吸盤113以靜電吸附，進行介電分極之後，使靜電吸盤113升溫到配合製程條件的高溫為止。藉此，可抑制使基板W吸附在靜電吸盤113時的電荷移動，而避免基板W產生吸附錯誤，使得在之後的製程可保持吸附。

本發明揭露的實施形態之電漿處理方法及電漿處理裝置應視為在各方面皆為例示，並非限制於此。實施形態在不脫離附加的發明申請專利範圍及其主旨的情況下，能夠以各種形態進行變形及改良。在上述多個實施形態所記載的事項在不彼此矛盾的範圍可採用其他的構成，又，可在不彼此矛盾的範圍予以組合。

本發明的電漿處理裝置係也適合使用原子層沉積(ALD：Atomic Layer Deposition)裝置、電容耦合電漿(CCP：Capacitively Coupled Plasma)、電感耦合電漿(ICP：Inductively Coupled Plasma)、徑向縫隙天線(RLSA：Radial Line Slot Antenna)、電子迴旋共振電漿(ECR：Electron Cyclotron Resonance Plasma)、螺旋波電漿(HWP：Helicon Wave Plasma)之任何一種裝置。

1:電漿處理裝置 2:控制部 2a:電腦 2a1:處理部 2a2:記憶部 2a3:通信介面 10:電漿處理室 10a:側壁 10e:氣體排出口 10s:電漿處理空間 11:基板支撐部 12:貫通孔 13:噴頭 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:氣體來源 22:流量控制器 30:電源 31:射頻信號電源 31a:第1射頻信號產生部 31b:第2射頻信號產生部 32:直流信號電源 32a:第1直流信號產生部 32b:第2直流信號產生部 40:排氣系統 110:平板 111:本體部 111a:基板支撐面 111b:環狀區域 112:環總成 113:靜電吸盤 113a:吸附電極 116:基台 119:氦氣體來源 119a:氦氣體供給管路 120:貫通孔 121:壓力控制器 122:壓力閥 123:監視器裝置 P:氣體流路 S1,S3,S5,S7,S9,S11,S13,S21,S23:步驟 W:基板

圖1為顯示實施形態之電漿處理系統的一例之圖。圖2為顯示實施形態之電漿處理裝置的一例之剖面模式圖。圖3為顯示實施形態之流量監視器的一例之圖。圖4(a)、(b)為用於說明由於遷移而導致靜電吸盤的吸附力降低之圖。圖5(a)～(c)為用於說明由於遷移而導致電荷的移動之圖。圖6為顯示第1實施形態之電漿處理方法的一例之流程圖。圖7為顯示第1實施形態之電漿處理方法的一例之時序圖。圖8(a)～(d)為顯示電漿處理方法之氦氣體的洩漏檢查之結果的一例之圖。圖9為顯示第2實施形態之電漿處理方法的一例之流程圖。圖10為顯示第2實施形態之電漿處理方法的一例之時序圖。

S1,S3,S5,S7,S9,S11,S13：步驟

Claims

一種電漿處理方法，包含以下工序： (a)於配置在電漿處理室內的第1溫度之靜電吸盤載置基板之工序； (b)將該基板以靜電吸附在該靜電吸盤之工序； (c)在該基板與該靜電吸盤之間開始供給導熱氣體之工序； (d)檢測該導熱氣體的流量或者該基板與該靜電吸盤之間的壓力之工序； (e)判定該流量或者該壓力是否超過既定的閾值之工序； (f)基於該判定的結果，而使該靜電吸盤升溫成為比該第1溫度高的第2溫度之工序；及 (g)在該電漿處理室內產生電漿之工序。
如請求項1的電漿處理方法，其中，該(f)的工序，係連續令其升溫成為比該第1溫度高的第2溫度。
如請求項1的電漿處理方法，其中，該(f)的工序，係階段式地令其升溫成為比該第1溫度高的第2溫度。
如請求項1至3中任一項的電漿處理方法，其中，在該靜電吸盤到達該第2溫度之後經過既定的期間後，在該電漿處理室內產生電漿。
如請求項1至4中任一項的電漿處理方法，其中，在將該基板吸附在該靜電吸盤的工序之前，將射頻電力施加到配置在該電漿處理室內的電極，在判斷該流量或者該壓力是否超過既定的閾值之工序之後，停止施加該射頻電力。
如請求項5的電漿處理方法，其中，該射頻電力為電漿產生用的來源射頻信號及比該來源射頻信號之頻率低的頻率之偏壓射頻信號的其中至少一者。
如請求項1至6中任一項的電漿處理方法，更包含： (h)在該(f)的工序之後並且在該(g)的工序之前，使該電漿處理室內的氣體環境穩定的工序。
如請求項1至7中任一項的電漿處理方法，其中，該(d)的工序，係在該(c)的工序中，於該基板與該靜電吸盤之間開始供給導熱氣體經過既定時間後停止供給該導熱氣體之後，檢測再次供給導熱氣體時的該流量或者該壓力。
如請求項1至8中任一項的電漿處理方法，其中，該(f)的工序，係在該流量或者該壓力為既定的閾值以下時，使該靜電吸盤升溫。
如請求項9的電漿處理方法，其中，該(f)的工序，係在該流量或者該壓力超過既定的閾值之期間，不使該靜電吸盤升溫。
一種電漿處理裝置，具有：電漿處理室；靜電吸盤，配置在該電漿處理室內；及控制部，該控制部控制包含以下工序的工序：對於配置在該電漿處理室內的第1溫度之靜電吸盤載置基板之工序；將該基板以靜電吸附在該靜電吸盤之工序；在該基板與該靜電吸盤之間開始供給導熱氣體之工序；檢測該導熱氣體的流量或者該基板與該靜電吸盤之間的壓力之工序；判定該流量或者該壓力是否超過既定的閾值之工序；基於該判定的結果，而使該靜電吸盤升溫成為比該第1溫度高的第2溫度之工序；及在該電漿處理室內產生電漿之工序。