TW202414572A - 調溫系統、調溫方法、基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents

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横井雅彦
田中康基
戸村幕樹
木原嘉英
米倉正浩
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日商東京威力科創股份有限公司
日商大陽日酸股份有限公司
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Abstract

調溫系統係將電漿處理腔室內的部件冷卻之調溫系統，其具備：凝聚器，其係將在常溫常壓下為氣體狀態的調溫介質凝聚；熱交換器，其係將於凝聚器凝聚後的調溫介質冷卻；調溫部，其係藉由被熱交換器冷卻後之調溫介質的熱交換，來將部件冷卻；及泵，其係使調溫介質循環。

Description

調溫系統、調溫方法、基板處理方法及基板處理裝置
本發明係關於一種調溫系統、調溫方法、基板處理方法及基板處理裝置。
在基板處理裝置中，會藉由利用泵使調溫介質在載置台內的流路中循環的冷卻器(Chiller)，來進行溫度控制。舉例來說，在蝕刻製程中，有人提出了一種方法，其係使被冷卻器冷卻後之調溫介質在載置台內的流路循環，並透過在載置台與晶圓之間流動的導熱用氣體，來進行晶圓的溫度控制(專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1] 日本特開2003-347283號公報
[發明所欲解決問題] 本發明係提供一種能夠在低溫區域使用之調溫系統、調溫方法、基板處理方法及基板處理裝置。
[為解決問題之手段] 本發明的一態樣的調溫系統係將電漿處理腔室內的部件冷卻之調溫系統，具備：凝聚器，其係將在常溫常壓下為氣體狀態的調溫介質凝聚；熱交換器，其係將於凝聚器凝聚後的調溫介質冷卻；調溫部，其係藉由被熱交換器冷卻後之調溫介質的熱交換，來將部件冷卻；及泵，其係使調溫介質循環。
[發明的效果] 根據本發明，便能夠在低溫區域下使用。
以下，便基於圖式，針對所揭示的調溫系統、調溫方法、基板處理方法及基板處理裝置的實施形態進行詳細說明。又，所揭示的技術並不受以下實施形態的限制。
近年來，針對氧化矽和氮化矽等矽系材料，會藉由氟化氫的低溫物理吸附進行高速刻蝕。然而，以目前的冷卻器性能來說，由於電漿的熱輸入，很難達到這樣的溫度。又，在習知的調溫介質中，於低溫區域黏度會增加，可能會使循環調溫介質之泵的負荷變高。此外，若調溫介質的黏度增加，則會變得難以使冷卻所必需的流量流動。因此，期待著在使用溫度範圍內抑制調溫介質的黏度上升。
又，調溫介質也有因為電漿的熱輸入而蒸乾(dry out)的情況。在這種情況下，液相的調溫介質會聚集在調溫部之流路的下方，而上方會變成氣相。例如，在將基板支撐部冷卻的情況下，因為是將來自上面的熱輸入冷卻，故如果發生蒸乾，則冷卻性能會變得下降。因此，尋求著調溫介質的蒸氣壓足夠低。基此，期待著考慮到來自電漿的熱輸入所導致之調溫介質的溫度上升部分而具有足夠低蒸氣壓的調溫介質。也就是說，期待著能抑制使用溫度範圍內的調溫介質之黏度增加的同時，讓使用溫度範圍內的調溫介質的蒸氣壓充分地低。換句話說，期待著調溫系統是在低溫區域使用。
(第一實施形態) [電漿處理系統的構成] 以下，針對電漿處理系統的構成例進行說明。圖1係顯示本發明第一實施形態中的電漿處理系統的一例之圖。如圖1所示，電漿處理系統係包括電容耦合型的電漿處理裝置1和控制部2。電容耦合型的電漿處理裝置1係包括電漿處理腔室10、氣體供給部20、電源30和排氣系統40。另外，電漿處理裝置1包含基板支撐部11和氣體導入部。氣體導入部係以將至少一種處理氣體導入電漿處理腔室10內的方式來構成。氣體導入部係包括噴頭13。基板支撐部11係被配置於電漿處理腔室10內。噴頭13係被配置在基板支撐部11的上方。在一實施形態中，噴頭13係構成電漿處理腔室10的頂部(ceiling)的至少一部分。電漿處理腔室10係具有藉由噴頭13、電漿處理腔室10的側壁10a和基板支撐部11所限定出的電漿處理空間10s。電漿處理腔室10係具有：至少一個氣體供給口，其係用於將至少一個處理氣體供給到電漿處理空間10s；至少一個氣體排出口，其係用於從電漿處理空間10s排出氣體。電漿處理腔室10係接地的。噴頭13和基板支撐部11係與電漿處理腔室10的殼體電絕緣。
基板支撐部11係包括本體部111和環形組件112。本體部111係具有用於支撐基板W的中央區域111a、和用於支撐環形組件112的環狀區域111b。晶圓是基板W的一例。在平面視角中，本體部111的環狀區域111b係圍繞本體部111的中央區域111a。基板W係被設置於本體部111的中央區域111a上，且環狀組件112係以圍繞本體部111的中央區域111a上之基板W的方式，而被配置於本體部111的環狀區域111b。基此，中央區域111a也被稱為用於支撐基板W的基板支撐面，而環狀區域111b也被稱為用於支撐環形組件112的環形支撐面。
在一實施形態中，本體部111係包括基台1110和靜電吸盤1111。基台1110係包括導電性部件。基台1110的導電性部件可作為下部電極來作用。靜電吸盤1111係被配置在基台1110之上。靜電吸盤1111係包括陶瓷部件1111a和被設置在陶瓷部件1111a內的靜電電極1111b。陶瓷部件1111a係具有中央區域111a。在一實施形態中，陶瓷部件1111a還具有環狀區域111b。又，例如環狀靜電吸盤或環狀絕緣部件般，圍繞著靜電吸盤1111的其他部件也可以具有環形區域111b。在這種情況下，環形組件112係可以被配置在環狀靜電吸盤或環狀絕緣部件之上，或者可以被配置在靜電吸盤1111與環狀絕緣部件兩者之上。此外，後述被結合到射頻(RF, Radio Frequency)電源31及/或直流(DC, Direct Current)電源32之至少一個RF/DC電極可被配置在陶瓷部件1111a內。在這種情況下，至少一個RF/DC電極係作為下部電極來作用。在後述之偏壓(bias)RF訊號及/或DC訊號被施加到至少一個RF/DC電極的情況下，則RF/DC電極也可以稱作偏壓電極。又，基台1110的導電性部件和至少一個RF/DC電極可作為複數個下部電極來作用。此外，靜電電極1111b也可以作為下部電極來作用。因此，基板支撐部11係包括至少一個下部電極。
環形組件112係包括一個或複數個環狀部件。在一實施形態中，一個或多個環狀部件係包括一個或多個邊緣環和至少一個蓋環。邊緣環係由導電性材料或絕緣材料來形成，而蓋環係由絕緣材料來形成。
又，基板支撐部11可包括調溫模組，其係以將靜電吸盤1111、環形組件112和基板中的至少一者調節到目標溫度的方式來構成。調溫模組可包括加熱器、傳熱介質、流路1110a或此等之組合。在流路1110a中，可讓鹽水(brine)或氣體等的傳熱流體流過。在一實施形態中，流路1110a係形成於基台1110內，且一個或複數個加熱器係被配置在靜電吸盤1111的陶瓷部件1111a內。例如，後述之調溫系統50係經由配管51a, 51b而連接於流路1110a，並供給調溫介質。此外，基板支撐部11可包括傳熱氣體供給部，其係以將傳熱氣體供給至基板W的內面與中央區域111a之間的間隙的方式來構成。
噴頭13係以將來自氣體供給部20的至少一種處理氣體導入電漿處理空間10s內的方式來構成。噴頭13係具有至少一個氣體供給口13a、至少一個氣體擴散室13b及複數個氣體導入口13c。被供給到氣體供給口13a的處理氣體係通過氣體擴散室13b而從複數個氣體導入口13c被導入電漿處理空間10s內。又，噴頭13還包括至少一個上部電極。另外，除了噴頭13之外，氣體導入部還可以包括被安裝至形成於側壁10a的一個或複數個開口部中的一個或複數個側面氣體注入部(SGI：Side Gas Injector)。
氣體供給部20可包括至少一個氣體源21和至少一個流量控制器22。在一實施形態中，氣體供應部20係以經由分別對應的流量控制器22，將來自分別對應的氣體源21之至少一種處理氣體供給到噴頭13的方式來構成。各流量控制器22可包括例如質流控制器或壓力控制式的流量控制器。此外，氣體供給部20還可以包括一個或一個以上的流量調節元件，其係調節或脈衝化至少一個處理氣體的流量。
電源30係包括RF電源31，其係經由至少一個阻抗匹配電路而被結合到電漿處理腔室10。RF電源31係以將至少一種RF訊號(RF功率)供給到至少一個下部電極及/或至少一個上部電極的方式來構成。藉此，便會從被供給至電漿處理空間10s的至少一種處理氣體來形成電漿。因此，RF電源31能夠以從電漿處理腔室10中的一種或一種以上之處理氣體來產生電漿的方式，作為電漿產生部的至少一部分而作用來構成。此外，藉由將偏壓RF訊號供給到至少一個下部電極，使偏壓電壓產生於基板W，便可將所形成之電漿中的離子成分吸入到基板W。
在一實施形態中，RF電源31係包括第一RF產生部31a和第二RF產生部31b。第一RF產生部31a係以下述方式來構成：經由至少一個阻抗匹配電路而被結合到至少一個下部電極及/或至少一個上部電極，以產生電漿產生用的源RF訊號(源RF功率)。在一實施形態中，源RF訊號係具有在10MHz~150MHz範圍內的頻率。在一實施形態中，第一RF產生部31a可以產生具有不同頻率的複數個源RF訊號的方式來構成。所產生之一個或複數個源RF訊號係被供給到至少一個下部電極及/或至少一個上部電極。
第二RF產生部31b係以下述方式來構成：經由至少一個阻抗匹配電路而被結合到至少一個下部電極，以產生偏壓RF訊號(偏壓RF功率)。偏壓RF訊號的頻率係可以和源RF訊號的頻率相同或不同。在一實施形態中，偏壓RF訊號係具有較源RF訊號還低的頻率。在一實施形態中，偏壓RF訊號係具有在100kHz~60MHz範圍內的頻率。在一實施形態中，第二RF產生部31b可以產生具有不同頻率的複數個偏壓RF訊號的方式來構成。所產生之一個或複數個偏壓RF訊號係被供給到至少一個下部電極。此外，在各種實施形態中，源RF訊號和偏壓RF訊號中的至少一個可以是被脈衝化的。
又，電源30還可以包括被結合到電漿處理腔室10的DC電源32。DC電源32係包括第一DC產生部32a和第二DC產生部32b。在一實施形態中，第一DC產生部32a係以連接到至少一個下部電極並產生第一DC訊號的方式來構成。所產生的第一偏壓DC訊號係被施加到至少一個下部電極。在一實施形態中，第二DC產生部32b係以連接到至少一個上部電極並產生第二DC訊號的方式來構成。所產生的第二DC訊號係被施加到至少一個上部電極。
在各種實施形態中，第一和第二DC訊號中的至少一個可以是被脈衝化的。在這種情況下，電壓脈衝的順序係被施加到至少一個下部電極及/或至少一個上部電極。電壓脈衝可具有矩形、梯形、三角形或該等組合的脈衝波形。在一實施形態中，用於從DC訊號產生電壓脈衝的順序之波形產生部係被連接到第一DC產生部32a和至少一個下部電極之間。因此，第一DC產生部32a和波形產生部便構成電壓脈衝產生部。當第二DC產生部32b和波形產生部構成電壓脈衝產生部時，電壓脈衝產生部係被連接到至少一個上部電極。電壓脈衝可以具有正的極性或負的極性。此外，電壓脈衝的順序係可以在一個周期內包括一個或複數個正極性電壓脈衝和一個或複數個負極性電壓脈衝。另外，除了RF電源31之外，還可以設置第一及第二DC產生部32a, 32b，也可以設置第一DC產生部32a來代替第二RF產生部31b。
排氣系統40係例如可連接於設置在電漿處理腔室10的底部之氣體排出口10e。排氣系統40可包括壓力調整閥和真空泵。藉由壓力調整閥便能夠調整電漿處理空間10s內的壓力。真空泵係可包括渦輪分子泵、乾式泵或此等的組合。
調溫系統50係經由配管51a, 51b而將調溫介質供給到基台1110的流路1110a，並將被配置在本體部111的中央區域111a之上的基板W調節至目標溫度(既定的溫度)。又，目標溫度可以是靜電吸盤1111、環形組件112等的溫度。調溫系統50係藉由控制流經流路1110a的調溫介質和未圖示的加熱器等，以將基板W控制在成為例如-70°C之既定溫度。
控制部2係用於處理使電漿處理裝置1執行本發明所描述的各種步驟之電腦可執行指令。控制部2可以控制電漿處理裝置1的各元件來執行此處所描述之各步驟的方式來構成。在一實施形態中，控制部2的一部分或全部係可以被包含在電漿處理裝置1。控制部2可包括處理部2a1、存儲部2a2和通訊介面2a3。控制部2可例如由電腦2a來實現。處理部2a1可以從存儲部2a2讀取程式，並藉由執行被讀取的程式來執行各種控制操作的方式來構成。該程式可以預先被存儲在存儲部2a2中，也可以根據必要藉由媒介來取得。經取得之程式係被存儲在存儲部2a2中，並藉由處理部2a1來從存儲部2a2讀取並執行。媒介可以是電腦2a可讀取的各種存儲媒介，也可以是連接到通訊介面2a3的通訊線路。處理部2a1係可以是中央處理單元(CPU, Central Processing Unit)。存儲部2a2係可以包括隨機存取記憶體(RAM, Random Access Memory)、唯讀記憶體(ROM, Read Only Memory)、硬碟(HDD, Hard Disk Drive)、固態硬碟(SSD, Solid State Drive)或該等之組合。通訊介面2a3可藉由區域網路(LAN, Local Area Network)等通訊線路來與電漿處理裝置1之間進行通訊。
[調溫系統50的詳細內容] 接下來，使用圖2針對調溫系統50的詳細內容進行說明。圖2係顯示第一實施形態中的調溫系統的一例之圖。如圖2所示，調溫系統50係具有氣體供給部52、凝聚器53、冷卻夾套54、泵55和熱交換器56。另外，調溫系統50係具有控制部60，其係根據來自控制部2的指示，來控制氣體供給部52到熱交換器56的各部分。
氣體供給部52係將在常溫常壓下為氣體狀態的調溫介質供給至凝聚器53。氣體供應部52係將例如稱為C 3F 8或C 3H 2F 4的氣體供應至凝聚器53以作為調溫介質。
凝聚器53係將從氣體供給部52所供給的氣體狀態之調溫介質凝聚液化。凝聚器53例如是氣密狀態的罐，且透過使凝聚器53在冷卻夾套54被冷卻，來使凝聚器53內部的調溫介質液化。在凝聚器53中，例如，藉由使內部壓力高於大氣壓，使得調溫介質在高於大氣壓下的沸點之溫度下液化。又，只要冷卻夾套54的性能可使得調溫介質即使在大氣壓下也能夠被冷卻至其沸點以下，則凝聚器53內的壓力可以是大氣壓。
泵55係使在凝聚器53被液化後的液相調溫介質循環於熱交換器56和基台1110的流路1110a。另外，泵55可將循環調溫介質時的流量設定為例如15L/min以上。
熱交換器56係將於凝聚器53被液化後的液相調溫介質冷卻。熱交換器56係利用例如液態氮或液態氦等冷媒，來將調溫介質冷卻至既定溫度。既定溫度係可以被設定為例如-50℃至-150℃範圍的溫度。熱交換器56係通過配管57而從圖未示的冷煤供給源供給有冷煤。熱交換器56係藉由冷煤，來將從泵55側的配管51f流入的調溫介質冷卻至既定溫度為止，並將其供給到配管51a。
配管51a係讓調溫介質從調溫系統50流出之側的配管，其連接至熱交換器56的出口側。配管51b係讓調溫介質流入調溫系統50之側的配管，且會在調溫系統50內分叉為配管51c和配管51d。配管51c係用於使在配管51b內流動的調溫介質中為液體之調溫介質循環到泵55的配管。配管51d係連接於凝聚器53的上部，且用於使在配管51b內流動的調溫介質中為氣化後氣體(成為氣相的調溫介質)返回凝聚器53的上部之配管。連接到凝聚器53的下部的配管51e係與配管51c匯流而成為配管51f。也就是說，管道51f會流動有液相的調溫介質。配管51f係經由泵55而連接至熱交換器56。即，液相的調溫介質係循環於由配管51a、流路1110a、配管51b、配管51c、配管51f、泵55及熱交換器56所構成的流路中。另外，循環中的液相調溫介質的壓力會成為大氣壓以上。
調溫介質首先係由凝聚器53凝聚液化，再經由配管51e而被供給至配管51f。配管51f的液相調溫介質係經由泵55而被輸送至熱交換器56。如箭頭58a所示，液相的調溫介質係從熱交換器56經由配管51a而被供給至流路1110a。在流路1110a中，會藉由調溫介質的熱交換而使基台1110被冷卻。另外，藉由使基台1110被冷卻，則靜電吸盤1111會被冷卻，且使被配置在靜電吸盤1111的中央區域111a之上的基板W被冷卻。此時，藉由流路1110a的熱交換，調溫介質會有包含氣相的情況。也就是說，在基台1110內的流路1110a中，允許熱交換後的調溫介質包含氣相。另外，基台1110係透過由被熱交換器56冷卻後之調溫介質的熱交換，來冷卻部件(靜電吸盤1111、基板W)的調溫部之一例。
此處，針對作為溫度的控制對象之基板W的溫度進行考察。基板W從電漿受熱的同時，會經由靜電吸盤1111和基台1110來向調溫介質進行散熱。此時，因為散熱係與調溫介質的流量和溫度差成正比，故基板W的溫度會與調溫介質的流量成反比。例如，在產生電漿的RF功率為2kW的情況下，若調溫介質的流量為3m 3/h，則能夠求得基板W的溫度為-92℃。根據上述條件，即使產生電漿的RF功率為1kW以上，藉由使調溫介質的流量增加，本實施形態的調溫介質(C 3F 8或C 3H 2F 4)也能夠使基板W的溫度成為既定溫度(例如-50°C)以下。另外，如後述般，因為本實施形態的調溫介質(C 3F 8或C 3H 2F 4)的蒸氣壓充分地低，故能夠抑制蒸乾所導致之冷卻性能的下降。
如箭頭58b所示，熱交換後的調溫介質係從流路1110a流出至配管51b。在流過配管51b的調溫介質中，液相的調溫介質係如箭頭58c所示，經由配管51c, 51f而流入泵55。另外，從凝聚器53會經由配管51e而供給有對應於因氣化所減少之分量的液相調溫介質。另一方面，在配管51b流動的調溫介質中，氣相調溫介質係經由配管51d而返回至凝聚器53的上部。調溫介質係藉由重複如此的周期，而能夠在調溫系統50和基台1110之間循環。
[調溫介質的物性] 接著，使用圖3及圖4，針對調溫介質的物性進行說明。圖3係顯示各調溫介質的黏度特性的一例之圖形。圖3所示的圖形200係將各調溫介質的黏度(mPa·sec)作為縱軸，並將溫度(℃)作為橫軸之圖形。圖形201係顯示C 3F 8的黏度之圖形。圖形202係顯示C 3H 2F 4(R1234yf)的黏度之圖形。圖形203係顯示以往的習知鹽水的黏度之圖形。線204係表示作為冷媒使用時的黏度上限值(6mPa·sec)的線。線205係表示作為冷媒使用時溫度的一例之-70℃的線。區域206係由作為冷媒使用時的既定溫度範圍和黏度的上限值所定義出的區域。
在本實施形態中，因為作為冷煤來使用的既定溫度範圍為-50℃至-150℃，故要求該圖形位於此溫度範圍中的區域206內。因為圖形201, 202係位於既定溫度範圍中的區域206內，故能夠得知C 3F 8和C 3H 2F 4適合作為調溫介質。另一方面，雖然圖形203的一部分通過既定溫度範圍中的區域206內，但在-70℃以下的溫度時則變得在區域206外，而使黏度不滿足條件，故能夠得知在本實施形態中，以往的習知鹽水不適合作為調溫介質。
圖4係顯示各調溫介質的蒸氣壓特性的一例之圖形。圖4所示的圖形210係將各調溫介質的蒸氣壓(Pa)以縱軸表示、將溫度(℃)以橫軸表示的圖形。圖形211是表示C 3F 8的蒸氣壓之圖形。圖形212是表示C 3H 2F 4(R1234yf)的蒸氣壓之圖形。圖形213是表示以往的習知鹽水的蒸氣壓之圖形。線214是表示作為冷媒來使用時的蒸氣壓(標準大氣壓：1013.25hPa)的下限值之線。區域215係由作為冷媒來使用時的既定溫度範圍和蒸氣壓的下限值所定義出的區域。
在本實施形態中，因為作為冷媒來使用時的既定溫度範圍為-50℃至-150℃，故尋求區域215要被包含在此溫度範圍中的液相範圍內。因為圖形211, 212係顯示區域215被包含在既定溫度範圍中的液相範圍內，故能夠得知C 3F 8和C 3H 2F 4適合作為調溫介質。也就是說，在既定溫度且處於大氣壓以上的平衡狀態下，C 3F 8和C 3H 2F 4為液相。又，調溫介質在循環中作為流體而流動之非平衡狀態下，也可以包含氣相。此外，因為圖形213係顯示區域215被包含在既定溫度範圍中的液相範圍內，故能夠得知以往的習知鹽水在蒸氣壓方面也滿足調溫介質的條件。即，從圖3和圖4中的圖形200, 210可以判斷出，在黏度及蒸氣壓兩者的條件下都適合作為調溫介質者，係C 3F 8和C 3H 2F 4。也就是說，藉由使用位於圖形200的區域206內且圖形210的區域215被包含在液相範圍中的調溫介質，能夠抑制調溫介質在使用溫度區間中的黏度增加。此外，C 3F 8和C 3H 2F 4是考慮到來自電漿的受熱所導致之調溫介質的溫度上升部分，而具有充分低蒸氣壓的調溫介質。又，只要調溫介質的黏度和蒸氣壓位在圖形200的區域206內且圖形210的區域215被包含在液相範圍內即可，其不限於上述的C 3F 8和C 3H 2F 4，也可以是其他物質。
[調溫方法] 接著，針對第一實施形態的調溫處理進行說明。圖5係顯示第一實施形態中調溫處理的一例之流程圖。
在第一實施形態的調溫處理中，首先，當從控制部2指示開始調溫處理時，溫調系統50的控制部60會開始將在常溫常壓下為氣體狀態的調溫介質，從氣體供給部52供給至凝聚器53。控制部60係將氣體狀態的調溫介質在凝聚器53中凝聚及液化(步驟S1)。
控制部60係使泵55作動而使調溫介質循環到熱交換器56，且在熱交換器56中冷卻調溫介質(步驟S2)。控制部60係將由熱交換器56冷卻後的調溫介質，供給到作為將部件(靜電吸盤1111、基板W)冷卻的調溫部之基台1110(步驟S3)。控制部60係藉由調溫介質的循環，在基台1110中，透過調溫介質來冷卻部件(步驟S4)，並控制熱交換後的調溫介質返回凝聚器53(步驟S5)。
控制部60會判斷是否從控制部2指示了結束調溫處理，即判斷是否結束調溫處理(步驟S6)。當控制部60判斷未結束調溫處理時(步驟S6：否)，則返回至步驟S1。另一方面，當控制部60判斷結束調溫處理時(步驟S6：是)，則結束調溫處理。
(第二實施形態) 接著，將使用第一實施形態的調溫方法之基板處理方法，作為第二實施形態來進行說明。又，因為第二實施形態中的基板處理裝置的構成係與第一實施形態相同，故省略其重複的構成及動作之說明。
[基板處理方法] 使用圖6~圖9，針對使用上述調溫方法之基板處理方法進行說明。圖6係顯示第二實施形態中基板處理的一例之流程圖。圖6所示的基板處理方法係為了將含矽膜蝕刻而執行的。本基板處理方法係例如能夠用於製造具有三維結構的NAND快閃記憶體。本基板處理方法係使用電漿處理系統來執行。
控制部2係以使基板W1被提供至電漿處理腔室10內的方式，來控制電漿處理裝置1(步驟S11)。基板W1係被載置在靜電吸盤1111上，並由靜電吸盤1111來保持。
圖7係顯示在第二實施形態中被提供之基板的一例的部分放大剖面圖。圖7所示的基板W1係具有底層UL、膜SF1和遮罩MSK。底層UL係可為多晶矽製的層。膜SF1係被設置在底層UL之上。膜SF1含有矽。膜SF1係可為包括一個以上的氧化矽膜和一個以上的氮化矽膜之層積膜。在圖7所示的例子中，膜SF1係包括複數個氧化矽膜IL1和複數個氮化矽膜IL2之多層膜。複數個氧化矽膜IL1和複數個氮化矽膜IL2之多層膜係交互地層積。又，膜SF1也可以是含有矽的其他單層膜或是含有矽的其他多層膜。當膜SF1為單層膜時，膜SF1可以例如是由SiOC、SiOF或SiCOH等所形成之低介電常數膜、或者是多晶矽膜。或者，當膜SF1係多層膜時，膜SF1可以例如為包括一個以上的氧化矽膜及一個以上的多晶矽膜之多層膜。
遮罩MSK係被設置在膜SF1上。遮罩MSK係具有用於在膜SF1形成稱為孔的空間之圖案。遮罩MSK可以例如為硬遮罩。遮罩MSK可以例如是含碳遮罩及/或含金屬遮罩。含碳遮罩例如是選自由旋塗碳、碳化鎢、非晶碳和碳化硼所組成之群組中的至少一種來形成。含金屬遮罩係由選自由氮化鈦、氧化鈦和鎢所組成之群組中的至少一種來形成。或者，遮罩MSK也可以例如是由硼化矽、氮化硼或碳化硼等所形成之含硼遮罩。
控制部2係控制調溫系統50，並以使基板支撐部11(靜電吸盤1111、基板W1)的溫度達到既定溫度的方式，開始調溫處理(步驟S12)。亦即，控制部2係以執行第一實施形態的調溫處理的方式，對調溫系統50的控制部60進行指示。又，因為調溫處理係與第一實施形態相同，故省略其說明。
控制部2係以根據調溫處理使基板W1的溫度達到既定溫度時執行將基板W1蝕刻的步驟之方式，來控制電漿處理裝置1(步驟S13)。在步驟S13中，從電漿處理腔室10內的第一處理氣體來產生電漿。在步驟S13中，藉由來自此電漿的化學基來蝕刻膜SF1。
在步驟S13中所使用的第一處理氣體係包含氟化氫氣體。氟化氫氣體的流量係大於除了惰性氣體以外之第一處理氣體所含的其他氣體的流量。具體來說，步驟S13中的氟化氫氣體的流量係可為除了惰性氣體以外之第一處理氣體總流量的70體積%以上、80體積%以上、85體積%以上、90體積%以上或95體積%以上。又，從抑制在膜SF1產生翹曲等形狀異常的觀點來看，在添加含碳氣體等時，氟化氫氣體的流量係可為小於除了惰性氣體以外之第一處理氣體的總流量的100體積%，亦可為總流量的99.5體積%以下、98體積%以下或96體積%以下。在一例中，係將氟化氫氣體的流量調整為除了惰性氣體以外之第一處理氣體的總流量的70體積%以上且96體積%以下。藉由將除了惰性氣體以外之第一處理氣體中的氟化氫氣體的流量控制在這樣的範圍內，能夠抑制遮罩MSK的蝕刻，並能夠以高蝕刻速度對膜SF1進行蝕刻。此結果，便能夠使含矽膜的蝕刻相對於遮罩的蝕刻之選擇比成為5以上。因此，即使在具有三維結構的NAND快閃記憶體般要求高長寬比的製程中，也能夠以有實效的速度來蝕刻膜SF1。另外，因為如此高的選擇比能夠抑制含碳氣體等沉積性氣體的添加量，故不僅可以降低遮罩MSK堵塞的風險，還可以縮短電漿處理腔室10內的清潔時間至50%以下。此結果，便能夠大幅地改善基板處理的處理量。另一方面，若氟化氫氣體的流量係在除了惰性氣體以外之第一處理氣體所含的其他氣體的流量以下，則可能有無法充分改善選擇比的情形。另外，除了惰性氣體以外之第一處理氣體的總流量可因應腔室容積而適當調整，在一例中，可以為100sccm以上。
除了氟化氫氣體之外，第一處理氣體還可以含有含碳氣體。又，除了氟化氫氣體和含碳氣體之外，還可以包含選自由含氧氣體和含鹵素氣體所組成之群組中的至少一種。
在第一處理氣體包括含碳氣體的情況下，因為會在遮罩表面形成含碳沉積物，故能夠進一步改善含矽膜相對於遮罩的蝕刻之蝕刻選擇比。含碳氣體係包括例如選自由碳氟化合物氣體、氫氟烴氣體和烴氣體所組成之群組中的至少一種。作為碳氟化合物氣體，例如可以使用CF 4、C 2F 2、C 2F 4、C 3F 8、C 4F 6、C 4F 8或C 5F 8。作為氫氟烴氣體，例如可以使用CHF 3、CH 2F 2、CH 3F、C 2HF 5、C 2H 2F 4、C 2H 3F 3、C 2H 4F 2、C 3HF 7、C 3H 2F 2、C 3H 2F 6、C 3H 2F 4、C 3H 3F 5、C 4H 5F 5、C 4H 2F 6、C 5H 2F 10、c-C 5H 3F 7或C 3H 2F 4。作為烴氣體，例如可以使用CH 4、C 2H 6、C 3H 6、C 3H 8或C 4H 10。除了上述之外，含碳氣體還可以包含CO及/或CO 2。在一例中，作為含碳氣體，可以使用碳原子數為2以上之碳氟化合物氣體及/或氫氟烴氣體。在使用碳原子數為2以上之碳氟化合物氣體及/或氫氟烴氣體的情況下，能夠有效地抑制例如翹曲等的形狀異常。又，藉由使用碳原子數為3以上之碳氟化合物氣體及/或氫氟烴氣體，能夠進一步抑制形狀異常。作為碳原子數為3以上的碳氟化合物氣體，例如可以使用C 4F 8。碳原子數為3以上的氫氟碳氣體可以含有不飽和鍵，也可以含有1以上的CF 3基。作為碳原子數為3以上的氫氟碳氣體，例如可以使用C 3H 2F 4或C 4H 2F 6。
在第一處理氣體包括含氧氣體的情況下，能夠抑制蝕刻時之遮罩的堵塞。作為含氧氣體，例如可以使用選自由O 2、CO、CO 2、H 2O或H 2O 2所組成之群組中的至少一種。
在第一處理氣體包括含鹵素氣體的情況下，能夠控制蝕刻形狀。作為含鹵素氣體，例如能夠使用由以下所組成之群組中的至少一種：SF 6、NF 3、XeF 2、SiF 4、IF 7、ClF 5、BrF 5、AsF 5、NF 5、PF 3、PF 5、POF 3、BF 3、HPF 6和WF 6等之不含碳的含氟氣體；Cl 2、SiCl 2、SiCl 4、CCl 4、BCl 3、PCl 3、PCl 5和POCl 3等的含氯氣體；HBr、CBr 2F 2、C 2F 5Br、PBr 3、PBr 5、POBr 3等的含溴氣體；HI、CF 3I、C 2F 5I、C 3F 7I、IF 5、IF 7、I 2和PI 3等的含碘氣體。
除了上述之外，第一處理氣體還可以包括具有側壁保護效果的氣體，例如COS等的含硫氣體；P 4O 10、P 4O 8、P 4O 6、PH 3、Ca 3P 2、H 3PO 4和Na 3PO 4等的含磷氣體；B 2H 6等的含硼氣體。又，具有側壁保護作用的含磷氣體亦包括上述PF 3、PF 5等的氟化磷氣體；含有PCl 3、PCl 5等的氯化磷氣體之鹵化磷氣體。
在本發明的第二實施形態中，第一處理氣體係包括氟化氫、選自由碳氟化合物氣體及氫氟碳氣體所組成的群組中的至少一種之含碳氣體。含碳氣體可為上述之碳氟化合物氣體或如上所述的氫氟碳氣體。碳氟化合物氣體可為C 4F 8。此外，氫氟碳氣體可為選自由C 3H 2F 4和C 4H 2F 6所組成之群組中的至少一種。
在第二實施形態中，第一處理氣體還可以包含選自由含氧氣體和含鹵素氣體所組成之群組中的至少一種。在這種情況下，含鹵素氣體可為選自由含除氟之外的鹵素元素之含鹵素氣體及不含碳的含氟氣體所組成之群組中的至少一種。
在第二實施形態中，作為添加氣體，還可以包括選自由具有側壁保護效果的含硫氣體、含磷氣體和含硼氣體所組成之群組中的至少一種。
除了此等氣體種類之外，第一處理氣體還可以包含惰性氣體。作為惰性氣體，除了氮氣以外，還可以使用Ar、Kr及Xe等稀有氣體。但是，要以使得氟化氫氣體的流量相對於除了惰性氣體以外之第一處理氣體的總流量成為上述比例的方式，來控制第一處理氣體。
為了執行步驟S13，控制部2係以將上述處理氣體供應至電漿處理腔室10的方式，來控制氣體供應部20。為了執行步驟S13，控制部2係以使得被供給到電漿處理腔室10內的處理氣體中的氟化氫氣體的流量占該處理氣體的總流量的70體積%以上的方式，來控制氣體供給部20。為了執行步驟S13，控制部2係以使電漿處理腔室10內的壓力成為指定壓力的方式，來控制排氣系統40。為了執行步驟S13並在電漿處理腔室10內由處理氣體來產生電漿，控制部2係以供給第一高頻功率及/或第二高頻功率的方式，來控制電源30的各部分，例如控制第一RF產生部31a及/或第二RF產生部31b。
在步驟S13中，為了從電漿將離子吸引到基板W，第二RF產生部31b係可將5W/cm 2以上的第二高頻功率(即，偏壓用的高頻功率)供給至基板支撐部11。藉由5W/cm 2以上的第二高頻功率，使來自電漿的離子能充分地到達經由蝕刻所形成的膜SF1之空間(例如，圖8所示的空間SP)的底部。
又，作為偏壓用的高頻功率之替代，也能夠將高頻以外的脈衝電壓供給至基板支撐部11。此處，脈衝電壓係指從脈衝電源所供給之脈衝狀的電壓。脈衝電源可為以使電源本身提供脈衝波的方式來構成，或者其亦可在脈衝電源的下游側具備用於使電壓脈衝化之元件。在一例中，係以使在基板W1產生負電位的方式，將脈衝電壓供給至基板支撐部11。脈衝電壓可為負極性直流電壓的脈衝。另外，脈衝電壓也可以具有矩形波脈衝、三角波脈衝、衝擊脈衝(Impulse)或者是其他電壓波形的脈衝。
圖9係顯示關於第二實施形態的基板處理方法之時序圖的一例。在圖9中，橫軸係表示時間。在圖9中，縱軸係表示第一處理氣體的供給狀態、第一高頻功率HF的電平及脈衝電壓的電平。在圖9中，第一處理氣體係周期性地被供給至電漿處理腔室10內。另外，第一高頻功率的脈衝及脈衝電壓係周期性地被供給至基板支撐部11。進一步地，第一高頻功率HF的脈衝之供給期間、脈衝電壓之供給期間和第一處理氣體之供給期間係同步的。此外，第一處理氣體也可以連續地被供給至電漿處理腔室10內。
在圖9中，第一高頻功率HF的「L」電平係表示尚未提供第一高頻功率HF，或者表示第一高頻功率HF的功率電平是低於「H」所示的功率電平。脈衝電壓的「L」電平係表示尚未向基板支撐部11施加脈衝電壓，或者表示脈衝電壓的電平低於「H」所示的電平。另外，第一處理氣體的供給狀態為「ON」係表示將第一處理氣體供給至電漿處理腔室10內，第一處理氣體的供給狀態為「OFF」係表示停止第一處理氣體向電漿處理腔室10內的供給。此處，將脈衝電壓的電壓電平為L的期間定義為「L期間」，並將脈衝電壓的電壓電平為H的期間定義為「H期間」。
在H期間中脈衝電壓的頻率(第一頻率)可以被控制在100kHz~3.2MHz。在一例中，第一頻率係被控制在400kHz。又，在此情況下，表示一個周期內的脈衝電壓的電平成為H的期間所占的比例之占空(Duty)比(第一占空比)可以為50%以下，或可以為30%以下。
又，被周期性地供給之脈衝電壓的頻率，即規定H周期的周期之頻率(第二頻率)可以是1kHz~200kHz或5Hz~100kHz。此外，在這種情況下，表示一個周期內的H期間所占的比例之占空比(第二占空比)可以為50%~90%。
又，在第二實施形態中，雖然是針對第一高頻功率HF的脈衝之供給期間、脈衝電壓之供給期間和第一處理氣體之供給期間為同步的情況進行說明，但此等亦可為不同步的。
藉由將步驟S13中靜電吸盤1111的溫度調至低溫，例如-50℃以下，因為能夠促進蝕刻劑在基板表面的吸附，故可以提升蝕刻速率。另外，在第一處理氣體包括含磷氣體的情況下，可以因應第一處理氣體中含磷氣體的比例，來調整靜電吸盤1111的溫度。
當結束步驟S13的執行時，第二實施形態的基板處理方法便結束。圖8係顯示在執行圖6所示基板處理方法後的基板的一例之部分放大剖面圖。藉由執行第二實施形態的基板處理方法，如圖8所示，便能夠在膜SF1形成例如到達底層UL為止的空間SP。如此一來，調溫系統50便能夠在低溫區域的製程中，將靜電吸盤1111和基板W1控制在既定的溫度。
(第三實施形態) 接著，將使用第一實施形態的調溫方法之其他基板處理方法，作為第三實施形態來進行說明。又，因為第三實施形態中的基板處理裝置的構成係與第一實施形態相同，故省略其重複的構成及動作之說明。
[基板處理方法] 使用圖10~圖13，針對使用上述調溫方法之其他基板處理方法進行說明。圖10係顯示第三實施形態中基板處理的一例之流程圖。圖10所示的基板處理方法係適用於具有含矽膜的基板。在第三實施形態的基板處理方法中，會使含矽膜被蝕刻。
圖11係顯示在第三實施形態中被提供之基板的一例的部分放大剖面圖。圖11所示的基板W2可用於製造動態隨機存取記憶體(DRAM, Dynamic Random Access Memory)和3D-NAND等元件。基板W2係具有含矽膜SF2。基板W2還可以具有基底區域UR。含矽膜SF2可被設置在基底區域UR之上。
含矽膜SF2可為含矽介電膜。含矽介電膜可以包含氧化矽膜或氮化矽膜。只要含矽介電膜是含矽的膜即可，其也可以是具有其他膜種類的膜。另外，含矽膜SF2係可以包含矽膜(例如多晶矽膜)。此外，含矽膜SF2係可以包括氮化矽膜、多晶矽膜、含碳矽膜和低介電常數膜中的至少一種。含碳矽膜係可以包括SiC膜及/或SiOC膜。低介電常數膜係包含矽且可以用作層間絕緣膜。又，含矽膜SF2係可以包括具有相互不同膜類型的兩個以上之含矽膜。兩個以上之含矽膜係可以包括氧化矽膜和氮化矽膜。含矽膜SF2可為例如包括互相層積而成之一個以上的氧化矽膜和一個以上的氮化矽膜之多層膜。含矽膜SF2可包括互相層積而成之複數個氧化矽膜和複數個氮化矽膜之多層膜。或者，兩個以上的含矽膜可包括氧化矽膜和矽膜。含矽膜SF2可為例如包括互相層積而成之一個以上的氧化矽膜和一個以上的矽膜之多層膜。含矽膜SF2可為例如包括互相層積而成之複數個氧化矽膜和複數個多晶矽膜之多層膜。或者，兩個以上的含矽膜可包括氧化矽膜、氮化矽膜和矽膜。
基板W2還可以包括遮罩MK。遮罩MK係被設置在含矽膜SF2之上。遮罩MK係由蝕刻速率比後述之基板處理方法的步驟S23中的含矽膜SF2的蝕刻速率還低的材料來製成。遮罩MK可由有機材料來形成。也就是說，遮罩MK可含有碳。遮罩MK可例如由非晶碳膜、光阻膜或旋塗碳膜(SOC膜)來形成。或者，遮罩MK可由例如含矽抗反射膜般的含矽膜來形成。或者，遮罩MK可為例如由氮化鈦、鎢、碳化鎢般的含金屬材料所形成之含金屬遮罩。遮罩 MK能夠具有3μm以上的厚度。
遮罩MK會被圖案化。即，遮罩MK係具有在基板處理方法的步驟S23中被轉印到含矽膜SF2的圖案。若將遮罩MK的圖案轉印至含矽膜SF2，則在含矽膜SF2中便會形成有孔或溝槽般的開口(凹部)。步驟S23中形成在含矽膜SF2之開口的長寬比可以為20以上、30以上、40以上或50以上。又，遮罩MK可具有線條和空間圖案。
回到圖10的說明。以下，針對第三實施形態的基板處理方法，以使用電漿處理系統並適用於圖11所示的基板W2之情況為例進行說明。在使用電漿處理系統的情況下，係藉由控制部2對電漿處理裝置1之各部位的控制，便可在電漿處理裝置1中執行基板處理方法。在以下的說明中，也針對用於執行基板處理方法的控制部2對電漿處理裝置1之各部位的控制進行說明。
在以下的說明中，除了圖10之外，一併參照圖12(a)、圖12(b)及圖13。圖12的(a)係適用於圖10所示基板處理方法的一例之基板的部分放大剖面圖，圖12的(b)係藉由不含磷的處理氣體所形成之電漿來進行蝕刻之一例的基板的部分放大剖面圖。圖13係顯示關於第三實施形態的基板處理方法之時序圖的一例。在圖13中，橫軸係表示時間。在圖13中，縱軸係表示高頻功率HF的功率電平、電偏壓電平和處理氣體的供給狀態。高頻功率HF的「L」電平係表示未提供高頻功率HF，或者表示高頻功率HF的功率電平是低於「H」所示的功率電平。電偏壓的「L」電平係表示未向下部電極施加電偏壓，或者表示電偏壓的電平低於「H」所示的電平。又，處理氣體的供給狀態為「ON」係表示處理氣體被供給至電漿處理腔室10內，處理氣體的供給狀態為「OFF」係表示停止處理氣體向電漿處理腔室10內的供給。
如圖10所示，控制部2係以使基板W2被提供至電漿處理腔室10內的方式，來控制電漿處理裝置1(步驟S21)。基板W2係被載置在靜電吸盤1111上，並由靜電吸盤1111來保持。
控制部2會控制調溫系統50，並以使基板支撐部11(靜電吸盤1111、基板W1)的溫度達到既定溫度的方式，開始調溫處理(步驟S22)。換句話說，控制部2係以執行第一實施形態的調溫處理的方式，來對調溫系統50的控制部60進行指示。又，因為調溫處理係與第一實施形態相同，故省略其說明。
當藉由調溫處理使基板W2成為既定溫度時，控制部2係以執行步驟SP的方式，來控制電漿處理裝置1。在步驟SP中，會對基板W2進行電漿處理。在步驟SP中，會從電漿處理腔室10內的處理氣體來產生電漿。第三實施形態的基板處理方法係包括步驟S23。步驟S23係在步驟SP的執行過程中進行。第三實施形態的基板處理方法還可以包括步驟S24。步驟S24係在步驟SP的執行過程中進行。步驟S23和步驟S24可同時發生，或者可以彼此獨立地進行。
在步驟S23中，會藉由來自步驟SP中電漿處理腔室10內的處理氣體所產生之電漿的化學基，來蝕刻含矽膜SF2。在步驟S24中，會藉由來自步驟SP中電漿處理腔室10內的處理氣體所產生之電漿的化學基，來在基板W2之上形成保護膜PF。保護膜PF係被形成在定義出形成於含矽膜SF2的開口的側壁面之上。
步驟SP中所使用的處理氣體係含有鹵族元素和磷。被包含在處理氣體的鹵族元素可以為氟。處理氣體係可包含至少一種含有鹵素的分子。處理氣體係可包含至少一種碳氟化合物或氫氟烴，來作為至少一種含有鹵素的分子。碳氟化合物係例如為CF 4、C 3F 8、C 4F 6或C 4F 8中的至少一種。氫氟烴係例如為CH 2F 2、CHF 3或CH 3F中的至少一種。氫氟烴係可包含兩個以上的碳。氫氟烴係可包含例如三個碳或四個碳。
處理氣體係可含有至少一種含磷分子。含磷分子可以為十氧化四磷(P 4O 10)、八氧化四磷(P 4O 8)、六氧化四磷(P 4O 6)等氧化物。十氧化四磷有時會被稱為五氧化二磷(P 2O 5)。含磷分子係可為三氟化磷(PF 3)、五氟化磷(PF 5)、三氯化磷(PCl 3)、五氯化磷(PCl 5)、三溴化磷(PBr 3)、五溴化磷(PBr 5)、碘化磷(PI 3)等鹵化物。換句話說，含磷分子係可以含有氟來作為鹵族元素。或者，含磷分子係可以包含氟以外的鹵素元素來作為鹵素元素。含磷分子可以是例如為磷醯氟(POF 3)、磷醯氯(POCl 3)、磷醯溴(POBr 3)等的磷醯鹵素。含磷分子可以是磷化氫(PH 3)、磷化鈣(Ca 3P 2等)、磷酸(H 3PO 4)、磷酸鈉(Na 3PO 4)、六氟磷酸(HPF 6)等。含磷分子可以是氟膦類(H xPF y)。此處，x和y的總和為3或5。就氟膦類而言，可例示有HPF 2和H 2PF 3。處理氣體係可包含上述含磷分子中一種以上的含磷分子來作為至少一種含磷分子。例如處理氣體係可以包括PF 3、PCl 3、PF 5、PCl 5、POCl 3、PH 3、PBr 3或PBr 5中的至少一個，來作為至少一種含磷分子。又，處理氣體中所含的各含磷分子無論是液體或固體，都可以藉由加熱等來被氣化而被供給到電漿處理腔室10內。
在步驟SP中所使用的處理氣體還可以包含碳和氫。處理氣體係可以包括H 2、氟化氫(HF)、碳氫化合物(C xH y)、氫氟烴(CH xF y)或NH 3中的至少一種來作為含氫分子。碳氫化合物係例如是CH 4或C 3H 6。此處，x和y各自為自然數。處理氣體係可包括碳氟化合物或碳氫化合物(例如，CH 4)來作為含碳分子。處理氣體還可以包含氧氣。處理氣體例如係可以包含O 2。或者，處理氣體也可以不含氧氣。
在一實施形態中，處理氣體係包括含磷氣體、含氟氣體及含氫氣體。含氫氣體係包含選自由氟化氫(HF)、H 2、氨(NH 3)和碳氫化合物所組成之群組中的至少一種。含磷氣體係包含上述含磷分子中的至少一種。含氟氣體係包含選自由碳氟化合物氣體和不含碳的含氟氣體所組成之群組中的至少一種氣體。碳氟化合物氣體是含有上述碳氟化合物的氣體。不含碳的含氟氣體係例如為三氟化氮氣體(NF 3氣體)或六氟化硫氣體(SF 6氣體)。另外，處理氣體還可以包含氫氟烴氣體。氫氟烴氣體係上述氫氟烴的氣體。又，處理氣體還可以包括含有氟以外的鹵族元素之含鹵素氣體。含鹵素氣體例如為Cl 2氣體及/或HBr氣體。
一例的處理氣體係包含或實質由含磷氣體、碳氟化合物氣體、含氫氣體和含氧氣體(例如，O 2氣體)而成。另一個例子的處理氣體係包含或實質由以下而成：含磷氣體、不含碳的含氟氣體、碳氟化合物氣體、含氫氣體、氫氟烴氣體以及含有氟以外的鹵族元素之含鹵素氣體。
在另一實施形態中，處理氣體係包含或實質由以下而成：上述含磷氣體、上述含氟氣體、上述氫氟碳化物氣體和上述含有氟以外的鹵族元素之含鹵素氣體。
在一實施形態中，處理氣體可包括第一氣體和第二氣體。第一氣體係不含磷之氣體。即，第一氣體是處理氣體中所包含之含磷氣體以外的所有氣體。第一氣體可包含鹵族元素。第一氣體可包括上述的至少一種含有鹵素分子的氣體。第一氣體還可以包含碳和氫。第一氣體還可以包括上述之含氫分子的氣體及/或含碳分子的氣體。第一氣體還可以包含氧。第一氣體係可包含O 2氣體。或者，第一氣體也可以不含氧。第二氣體係含磷氣體。即，第二氣體是上述的含磷氣體。第二氣體可包括上述的至少一種含磷分子的氣體。
在步驟SP所使用的處理氣體中，作為第二氣體的流量相對於第一氣體的流量之比值的流量比，係可以被設定為大於0且0.5以下。流量比係可以被設定為0.075以上且0.3以下。流量比也可設定為0.1以上且0.25以下。
如圖13所示，在步驟SP中會將處理氣體供給到電漿處理腔室10內。在步驟SP中，是將電漿處理腔室10內的氣體壓力設定為指定的壓力。在步驟SP中，電漿處理腔室10內的氣體壓力係可以被設定為5mTorr(0.65Pa)以上且100mTorr(13.3Pa)以下。另外，在步驟SP中，會為了從電漿處理腔室10內的處理氣體產生電漿，而供給高頻功率HF。如圖13的實線所示，在步驟SP中，可以提供高頻功率HF的連續波。在步驟SP中，可取代高頻功率HF，而使用高頻功率LF。在步驟SP中，可以供給高頻功率HF和電偏壓兩者。如圖13的實線所示，在步驟SP中，可以向下部電極施加電偏壓的連續波。高頻功率HF的功率電平可被設定為2kW以上且10kW以下的電平。當高頻功率LF作為電偏壓來使用時，高頻功率LF的功率電平可設置為2kW以上的電平。高頻功率LF的功率電平亦可設置為10kW以上的電平。
為了執行步驟SP，控制部2係以將處理氣體供應至電漿處理腔室10內的方式，來控制氣體供應部20。又，控制部2係以使電漿處理腔室10內的氣體壓力成為指定壓力的方式，來控制排氣系統40。又，控制部2係以供給高頻功率HF、高頻功率LF或者高頻功率HF及電偏壓的方式，來控制電源30的各部分，例如控制第一RF產生部31a及第二RF產生部31b。
為了執行步驟S23，控制部2係以將處理氣體供應至電漿處理腔室10內的方式，來控制氣體供應部20。又，控制部2係以使電漿處理腔室10內的氣體壓力成為指定壓力的方式，來控制排氣系統40。又，控制部2係以供給高頻功率HF、高頻功率LF或者高頻功率HF及電偏壓的方式，來控制電源30的各部分，例如控制第一RF產生部31a及第二RF產生部31b。
在第三實施形態的基板處理方法中，步驟S23(或步驟SP)開始時之基板W2的溫度可設定為-50℃以下。當基板W2的溫度被設定為如此的溫度時，步驟S23中含矽膜SF2的蝕刻速率會增加。為了在步驟S23開始時設定基板W2的溫度，控制部2可如上述般地控制調溫系統50。
在步驟S23中，含矽膜SF2係被來自處理氣體所產生之電漿的鹵素化學基蝕刻。第三實施形態中，在含矽膜SF2的整個區域中從遮罩MK露出的部分會被蝕刻(參照圖12的(a))。
當處理氣體係包括如PF 3般之含磷與鹵素元素的分子來作為含磷分子時，源自相關分子的鹵素化學基會有助於含矽膜SF2的蝕刻。因此，在步驟S23中，如PF 3般之含磷與鹵素元素的分子會增加了含矽膜SF2的蝕刻速率。
在步驟S24中，保護膜PF係被形成在藉由步驟S23中的蝕刻而形成於含矽膜SF2的開口所定義出的側壁面之上(參照圖12的(a))。在步驟SP中，保護膜PF係藉由來自電漿處理腔室10內的處理氣體所產生之電漿的化學基來形成。步驟S24可與步驟S23同時進行。如圖12的(a)所示，在一實施形態中，保護膜PF可形成為使得其厚度會沿著形成於含矽膜SF2的開口的深度方向而減少。
保護膜PF係包含矽、以及被含於步驟SP所使用之處理氣體中的磷。在一實施形態中，保護膜PF可進一步含有被包含在處理氣體中的碳及/或氫。在一實施形態中，保護膜PF可進一步含有被包含在處理氣體中或被包含於含矽膜SF2中的氧。在一實施形態中，保護膜PF可包含磷和氧之間的鍵結。
在一實施形態中，上述處理氣體的電漿係包括由氟化氫所產生的電漿。一實施形態中，在由處理氣體所產生的電漿所含之化學基中，氟化氫可以是最多的化學物質。在由含磷氣體(上述含有含磷分子的氣體)所產生的磷化學基存在於基板W2表面的狀態下，會促進氟化氫，亦即蝕刻劑對基板W2的吸附。也就是說，在由含磷氣體所產生的磷化學基存在於基板W2表面的狀態下，會促進向開口(凹部)的底部之蝕刻劑的供給，而使得含矽膜SF2的蝕刻速度增加。
此外，如果處理氣體不含磷，則如圖12的(b)所示，含矽膜SF2也會在橫方向被蝕刻。作為此結果，形成於含矽膜SF2之開口的寬度會部分地變寬。例如，形成在於含矽膜SF2之開口的寬度會在遮罩MK的附近部分地變寬。
另一方面，在第三實施形態的基板處理方法中，保護膜PF係被形成在藉由蝕刻而形成於含矽膜SF2的開口所定義出的側壁面之上。藉由此保護膜PF使得側壁面被保護，同時使含矽膜SF2被蝕刻。因此，根據第三實施形態的基板處理方法，在含矽膜SF2的電漿蝕刻中，便成為能夠抑制橫方向的蝕刻。
一實施形態中，在持續步驟SP的期間，即在步驟SP中從處理氣體來產生電漿的期間中，能夠依序執行包括各個步驟S23和步驟S24的一個以上之循環。在步驟SP中，可以依序執行兩個以上的循環。
在一實施形態中，如圖13的虛線所示，上述電偏壓的脈衝波可在步驟SP中從第二RF產生部31b被施加到下部電極。也就是說，當由處理氣體所產生之電漿存在於電漿處理腔室10內時，電偏壓的脈衝波可從第二RF產生部31b被施加到下部電極。在本實施形態中，步驟S23之含矽膜SF2的刻蝕係主要發生在電偏壓脈衝波的周期內的H期間。此外，步驟S24之保護膜PF的形成係主要發生在電偏壓脈衝波的周期內的L期間。
又，電偏壓為高頻功率LF時，在電偏壓脈衝波的周期內的H期間中，高頻功率LF的功率電平可被設定為2kW以上的電平。在電偏壓脈衝波的周期內的H期間中，高頻功率LF的功率電平也可被設定為10kW以上的電平。
在一實施形態中，如圖13的虛線所示，上述高頻功率HF的脈衝波可在步驟SP中被供給。在高頻功率HF的脈衝波的周期內的H期間中，高頻功率HF的功率電平可被設定為1kW以上且10kW以下的電平。如圖13所示，高頻功率HF的脈衝波的周期係可與電偏壓的脈衝波的周期同步。如圖13所示，高頻功率HF的脈衝波的周期內的H期間可與電偏壓的脈衝波周期中的H周期同步。或者，高頻功率HF的脈衝波的周期內的H期間可與電偏壓的脈衝波周期中的H期間不同步。高頻功率HF的脈衝波的周期中的H期間的時間長度可與電偏壓的脈衝波周期中的H期間之時間長度相同，也可以為不同。
以上，根據各實施形態，調溫系統50係將電漿處理腔室10內的部件(靜電吸盤1111、基板W)冷卻之調溫系統，具備：凝聚器53，其係將包含選自由C 3F 8和C 3H 2F 4所組成之群組中至少一者的調溫介質凝聚；熱交換器56，其係將於凝聚器53凝聚後的調溫介質冷卻；調溫部(基台1110)，其係藉由被熱交換器56冷卻後之調溫介質的熱交換，來將部件冷卻至-150℃以上且-50℃以下；及泵55，其係使調溫介質循環。作為此結果，調溫系統50便可在低溫區域下使用。
又，根據各實施形態，調溫介質的黏度為6mPa･sec以下。作為此結果，即使在低溫區域中，也能夠降低泵55的負荷。
又，根據各實施形態，調溫系統50係將電漿處理腔室10內的部件(靜電吸盤1111、基板W)冷卻之調溫系統，具備：凝聚器53，其係將在常溫常壓下為氣體狀態的調溫介質凝聚；熱交換器56，其係將於凝聚器53凝聚後的調溫介質冷卻；調溫部(基台1110)，其係藉由被熱交換器56冷卻後之調溫介質的熱交換，來將部件冷卻；及泵55，其係使調溫介質循環。作為此結果，調溫系統50便可在低溫區域下使用。
又，根據各實施形態，調溫系統50係使用在常溫常壓下為氣體狀態的調溫介質來將電漿處理腔室10內的部件(靜電吸盤1111、基板W)冷卻之調溫系統，具備：熱交換器56，其係將凝聚後的調溫介質冷卻；調溫部(基台1110)，其係藉由被熱交換器56冷卻後之調溫介質的熱交換，來將部件冷卻；及泵55，其係使調溫介質循環。作為此結果，調溫系統50便可在低溫區域下使用。
又，根據各實施形態，在調溫部熱交換後的調溫介質係藉由將調溫介質凝聚的凝聚器53而被再次凝聚液化。作為此結果，便能夠使熱交換後成為氣相的調溫介質返回液相並循環。
又，根據各實施形態，調溫介質係在熱交換器56被冷卻至既定的溫度。作為此結果，便能夠使既定溫度的調溫介質循環至調溫部。
又，根據各實施形態，調溫介質在既定溫度時的黏度為6mPa･sec以下。作為此結果，即使在低溫區域中，也能夠降低泵55的負荷。
又，根據各實施形態，在既定的溫度且大氣壓以上的平衡狀態中，調溫介質係液相。作為此結果，便可在低溫區域中容易地以泵55使其循環。又，因為調溫介質的蒸氣壓充分地低，故能夠抑制蒸乾所導致之冷卻性能的下降。
又，根據各實施形態，在調溫部內的流路中，允許調溫介質包含氣相。作為此結果，即使來自高輸出的RF功率之電漿的熱輸入於部件，也能夠將部件控制在目標溫度。
又，根據各實施形態，調溫介質係C 3F 8或C 3H 2F 4。作為此結果，調溫系統50便可在低溫區域下使用。
又，根據各實施形態，既定的溫度係-150℃以上且-50℃以下之範圍的溫度。作為此結果，便能夠在低溫區域中抑制調溫介質的黏度增加。又，因為調溫介質的蒸氣壓充分地低，故能夠抑制蒸乾所導致之冷卻性能的下降。
又，根據各實施形態，熱交換器56係藉由與冷媒的熱交換來將調溫介質冷卻。作為此結果，便能夠將調溫介質冷卻至既定的溫度為止。
又，根據各實施形態，冷媒係液態氮。作為此結果，便能夠將調溫介質冷卻至既定的溫度為止。
又，根據各實施形態，部件係基板載置台(基板支撐部11)。作為此結果，便能夠將基板W冷卻至既定的溫度為止。
又，根據各實施形態，向部件的輸入熱為1kW以上。作為此結果，即使來自高輸出的RF功率之電漿的熱輸入於部件，也能夠將部件控制在目標溫度。
又，根據各實施形態，調溫方法係將電漿處理腔室10內的部件(靜電吸盤1111、基板W)冷卻之調溫方法，具有：a)步驟，其係使用凝聚器53來將在常溫常壓下為氣體狀態的調溫介質凝聚；b)步驟，其係使用熱交換器56來將於凝聚器53被凝聚後的調溫介質冷卻；c)步驟，其係將被熱交換器56冷卻後之調溫介質，供給至用於將部件冷卻的調溫部(基台1110)；d)步驟，其係在調溫部中，藉由調溫介質的熱交換，來將部件冷卻；e)步驟，其係將於調溫部熱交換後的調溫介質，返回至凝聚器；及f)步驟，其係重覆a)步驟~e)步驟。作為此結果，便能夠在低溫區域下使用。又，因為調溫介質的蒸氣壓充分地低，故能夠抑制蒸乾所導致之冷卻性能的下降。
本次所公開的各實施形態從所有觀點來看，均應被認為是示例，並非為限制。在不脫離所附的申請專利範圍及其要旨的情況下，能夠以各種形式來省略、替換或變更上述各實施形態。
此外，上述各實施形態中，作為冷卻對象的部件，雖然是以靜電吸盤1111和基板W, W1, W2為一例來進行說明，但並不限於此。例如，冷卻對象的部件可為噴頭13、上部電極、電漿處理腔室10的側壁10a、環形組件112等任何需要冷卻的部件。
又，在上述各實施形態中，作為電漿來源，雖然是以使用電容耦合型電漿來對基板W, W1, W2進行蝕刻等的處理之電漿處理裝置1為例進行說明，但所公開的技術內容並不限於此。只要是使用電漿來對基板W, W1, W2進行處理的裝置，則電漿來源係不限於電容耦合型電漿，可以使用例如感應耦合電漿、微波電漿、磁控電漿等任何的電漿來源。
關於以上各實施形態，進一步公開以下的附記事項。
(附記1) 一種基板處理方法，其係包含： 提供步驟，其係於電漿處理腔室內提供基板，且前述基板具有包含矽氧化膜之含矽膜、於前述含矽膜上的遮罩； 控制步驟，其係控制載置有前述基板之基板支撐部的溫度； 蝕刻步驟，其係藉由使用第一處理氣體所產生之電漿，來蝕刻前述含矽膜，前述第一處理氣體係包含氟化氫氣體與選自由碳氟化合物氣體和氫氟烴氣體所組成之群組中至少一種的含碳氣體，且除了惰性氣體以外的前述第一處理氣體中，前述氟化氫氣體的流量為最大的前述第一處理氣體； 控制前述基板支撐部的溫度之控制步驟係包括： a)步驟，其係使用凝聚器來將包含選自由C 3F 8和C 3H 2F 4所組成之群組中至少一者的調溫介質凝聚； b)步驟，其係使用熱交換器來將於前述凝聚器凝聚後的前述調溫介質冷卻； c)步驟，其係將被前述熱交換器冷卻至-150℃以上且-50℃以下後之前述調溫介質，供給至用於將前述基板支撐部冷卻的調溫部； d)步驟，其係在前述調溫部中，藉由前述調溫介質的熱交換，來將前述基板支撐部冷卻； e)步驟，其係將於前述調溫部熱交換後的前述調溫介質，返回至前述凝聚器；及 f)步驟，其係重覆前述a)步驟~前述e)步驟。
(附記2) 一種基板處理裝置，其係包含： 電漿處理腔室，其內部具備載置有基板的基板支撐部； 調溫系統，其係調整前述基板支撐部的溫度；及 控制部； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述基板處理裝置：於前述電漿處理腔室內提供基板，前述基板具有包含矽氧化膜之含矽膜、於前述含矽膜上的遮罩； 前述控制部係以控制載置有基板的基板支撐部的溫度之方式構成，來控制前述調溫系統； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述基板處理裝置：藉由使用第一處理氣體所產生之電漿，來蝕刻前述含矽膜，前述第一處理氣體係包含氟化氫氣體與選自由碳氟化合物氣體和氫氟烴氣體所組成之群組中至少一種的含碳氣體，且除了惰性氣體以外的前述第一處理氣體中，前述氟化氫氣體的流量為最大的前述第一處理氣體； 前述控制部在控制前述調溫系統時： 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：a)使用凝聚器來將包含選自由C 3F 8和C 3H 2F 4所組成之群組中至少一者的調溫介質凝聚； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：b)使用熱交換器來將於前述凝聚器凝聚後的前述調溫介質冷卻； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：c)將被前述熱交換器冷卻至-150℃以上且-50℃以下後之前述調溫介質，供給至用於將前述基板支撐部冷卻的調溫部； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：d)在前述調溫部中，藉由前述調溫介質的熱交換，來將前述基板支撐部冷卻； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：e)將於前述調溫部熱交換後的前述調溫介質，返回至前述凝聚器；及 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：重覆執行前述a)~e)。
(附記3) 一種基板處理方法，其係包含： 提供步驟，其係於電漿處理腔室內提供基板，前述基板具有包含矽氧化膜之含矽膜、於前述含矽膜上的遮罩； 控制步驟，其係控制載置有前述基板之基板支撐部的溫度；及 蝕刻步驟，其係藉由具有含磷氣體和含氟化氫之處理氣體所產生之電漿，來蝕刻前述含矽膜； 控制前述基板支撐部的溫度之控制步驟係包括： a)步驟，其係使用凝聚器來將在常溫常壓下為氣體狀態的調溫介質凝聚； b)步驟，其係使用熱交換器來將於前述凝聚器凝聚後的前述調溫介質冷卻； c)步驟，其係將被前述熱交換器冷卻至-150℃以上且-50℃以下後之前述調溫介質，供給至用於將前述基板支撐部冷卻的調溫部； d)步驟，其係在前述調溫部中，藉由前述調溫介質的熱交換，來將前述基板支撐部冷卻； e)步驟，其係將於前述調溫部熱交換後的前述調溫介質，返回至前述凝聚器；及 f)步驟，其係重覆前述a)步驟~前述e)步驟。
(附記4) 一種基板處理裝置，其係包含： 電漿處理腔室，其內部具備載置有基板的基板支撐部； 調溫系統，其係調整前述基板支撐部的溫度；及 控制部； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述基板處理裝置：於前述電漿處理腔室內提供基板，前述基板具有包含矽氧化膜之含矽膜、於前述含矽膜上的遮罩； 前述控制部係以控制載置有基板的基板支撐部的溫度之方式構成，來控制前述調溫系統； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述基板處理裝置：藉由具有含磷氣體和含氟化氫之處理氣體所產生之電漿，來蝕刻前述含矽膜； 前述控制部在控制前述調溫系統時： 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：a)使用凝聚器來將在常溫常壓下為氣體狀態的調溫介質凝聚； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：b)使用熱交換器來將於前述凝聚器凝聚後的前述調溫介質冷卻； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：c)將被前述熱交換器冷卻至-150℃以上且-50℃以下後之前述調溫介質，供給至用於將前述基板支撐部冷卻的調溫部； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：d)在前述調溫部中，藉由前述調溫介質的熱交換，來將前述基板支撐部冷卻； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：e)將於前述調溫部熱交換後的前述調溫介質，返回至前述凝聚器；及 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：f)重覆執行前述a)~e)。
1:電漿處理裝置 2:控制部 2a:電腦 2a1:處理部 2a2:存儲部 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:調溫系統 51a~51f:配管 52:氣體供給部 53:凝聚器 54:冷卻夾套 55:泵 56:熱交換器 57:配管 58a~58d:箭頭 60:控制部 111:本體部 111a:中央區域 111b:環狀區域 112:環形組件 200~203:圖形 204:線 205:線 206:區域 210~213:圖形 214:線 215:區域 1110:基台 1110a:流路 1111:靜電吸盤 1111a:陶瓷部件 1111b:靜電電極 IL1:氧化矽膜 IL2:氮化矽膜 MK:遮罩 MSK:遮罩 PF:保護膜 S1~S6:步驟 S11~S13:步驟 S21~S24:步驟 SF1:膜 SF2:含矽膜 SP:步驟 UL:底層 UR:基底區域 W,W1,W2:基板
圖1係顯示本發明第一實施形態中的電漿處理系統的一例之圖。 圖2係顯示第一實施形態中的調溫系統的一例之圖。 圖3係顯示各調溫介質的黏度特性的一例之圖形。 圖4係顯示各調溫介質的蒸氣壓特性的一例之圖形。 圖5係顯示第一實施形態中調溫處理的一例之流程圖。 圖6係顯示第二實施形態中基板處理的一例之流程圖。 圖7係顯示在第二實施形態中被提供之基板的一例的部分放大剖面圖。 圖8係顯示在執行圖6所示基板處理方法後的基板的一例之部分放大剖面圖。 圖9係顯示關於第二實施形態的基板處理方法之時序圖的一例。 圖10係顯示第三實施形態中基板處理的一例之流程圖。 圖11係顯示在第三實施形態中被提供之基板的一例的部分放大剖面圖。 圖12的(a)係適用於圖10所示基板處理方法的一例之基板的部分放大剖面圖；圖12的(b)係藉由不含磷的處理氣體所形成之電漿來進行蝕刻之一例的基板的部分放大剖面圖。 圖13係顯示關於第三實施形態的基板處理方法之時序圖的一例。
無。

Claims (20)

  1. 一種調溫系統，其係將電漿處理腔室內的部件冷卻之調溫系統，具備： 凝聚器，其係將包含C 3F 8和C 3H 2F 4中之至少一者的調溫介質凝聚； 熱交換器，其係將於前述凝聚器凝聚後的前述調溫介質冷卻； 調溫部，其係藉由被前述熱交換器冷卻後之前述調溫介質的熱交換，來將前述部件冷卻至-150℃以上且-50℃以下；及 泵，其係使前述調溫介質循環。
  2. 如請求項1所述之調溫系統，其中，前述調溫介質的黏度為6mPa･sec以下。
  3. 一種調溫系統，其係將電漿處理腔室內的部件冷卻之調溫系統，具備： 凝聚器，其係將在常溫常壓下為氣體狀態的調溫介質凝聚； 熱交換器，其係將於前述凝聚器凝聚後的前述調溫介質冷卻； 調溫部，其係藉由被前述熱交換器冷卻後之前述調溫介質的熱交換，來將前述部件冷卻；及 泵，其係使前述調溫介質循環。
  4. 一種調溫系統，其係使用在常溫常壓下為氣體狀態的調溫介質來將電漿處理腔室內的部件冷卻之調溫系統，具備： 熱交換器，其係將凝聚後的前述調溫介質冷卻； 調溫部，其係藉由被前述熱交換器冷卻後之前述調溫介質的熱交換，來將前述部件冷卻；及 泵，其係使前述調溫介質循環。
  5. 如請求項3或4所述之調溫系統，其中，在前述調溫部熱交換後的前述調溫介質係藉由將調溫介質凝聚的凝聚器而被再次凝聚液化。
  6. 如請求項3~5中任一項所述之調溫系統，其中，前述調溫介質係在前述熱交換器被冷卻至既定的溫度。
  7. 如請求項6所述之調溫系統，其中，前述調溫介質在前述既定的溫度時的黏度為6mPa･sec以下。
  8. 如請求項6或7所述之調溫系統，其中，在前述既定的溫度且大氣壓以上的平衡狀態中，前述調溫介質係液相。
  9. 如請求項8所述之調溫系統，其中，在前述調溫部內的流路中，允許前述調溫介質包含氣相。
  10. 如請求項9所述之調溫系統，其中，前述調溫介質係C 3F 8或C 3H 2F 4。
  11. 如請求項6~10中任一項所述之調溫系統，其中，前述既定的溫度係-150℃以上且-50℃以下之範圍的溫度。
  12. 如請求項3~11中任一項所述之調溫系統，其中，前述熱交換器係藉由與冷媒的熱交換來將前述調溫介質冷卻。
  13. 如請求項12所述之調溫系統，其中，前述冷媒係液態氮。
  14. 如請求項3~13中任一項所述之調溫系統，其中，前述部件係基板載置台。
  15. 如請求項3~14中任一項所述之調溫系統，其中，向前述部件的輸入熱為1kW以上。
  16. 一種調溫方法，其係將電漿處理腔室內的部件冷卻之調溫方法，具有： a)步驟，其係使用凝聚器來將在常溫常壓下為氣體狀態的調溫介質凝聚； b)步驟，其係使用熱交換器來將於前述凝聚器凝聚後的前述調溫介質冷卻； c)步驟，其係將被前述熱交換器冷卻後之前述調溫介質，供給至用於將前述部件冷卻的調溫部； d)步驟，其係在前述調溫部中，藉由前述調溫介質的熱交換，來將前述部件冷卻； e)步驟，其係將於前述調溫部熱交換後的前述調溫介質，返回至前述凝聚器；及 f)步驟，其係重覆前述a)步驟~前述e)步驟。
  17. 一種基板處理方法，其係包含： 提供步驟，其係於電漿處理腔室內提供基板，前述基板具有：包含矽氧化膜之含矽膜、於前述含矽膜上的遮罩； 控制步驟，其係控制載置有前述基板之基板支撐部的溫度；及 蝕刻步驟，其係藉由第一處理氣體所產生之電漿，來蝕刻前述含矽膜，前述第一處理氣體係包含氟化氫氣體與選自由碳氟化合物氣體和氫氟烴氣體所組成之群組中至少一種的含碳氣體，且除了惰性氣體以外的前述第一處理氣體中，前述氟化氫氣體的流量為最大的前述第一處理氣體； 控制前述基板支撐部的溫度之控制步驟係包括： a)步驟，其係使用凝聚器來將包含選自由C 3F 8和C 3H 2F 4所組成之群組中至少一者的調溫介質凝聚； b)步驟，其係使用熱交換器來將於前述凝聚器凝聚後的前述調溫介質冷卻； c)步驟，其係將被前述熱交換器冷卻至-150℃以上且-50℃以下後之前述調溫介質，供給至用於將前述基板支撐部冷卻的調溫部； d)步驟，其係在前述調溫部中，藉由前述調溫介質的熱交換，來將前述基板支撐部冷卻； e)步驟，其係將於前述調溫部熱交換後的前述調溫介質，返回至前述凝聚器；及 f)步驟，其係重覆前述a)步驟~前述e)步驟。
  18. 一種基板處理裝置，其係包含： 電漿處理腔室，其在內部具備載置有基板的基板支撐部； 調溫系統，其係調整前述基板支撐部的溫度；及 控制部； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述基板處理裝置：於前述電漿處理腔室內提供基板，前述基板具有：包含矽氧化膜之含矽膜、於前述含矽膜上的遮罩； 前述控制部係以控制載置有基板的基板支撐部的溫度之方式來構成，來控制前述調溫系統； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述基板處理裝置：藉由第一處理氣體所產生之電漿，來蝕刻前述含矽膜，前述第一處理氣體係包含氟化氫氣體與選自由碳氟化合物氣體和氫氟烴氣體所組成之群組中至少一種的含碳氣體，且除了惰性氣體以外的前述第一處理氣體中，前述氟化氫氣體的流量為最大的前述第一處理氣體； 前述控制部在控制前述調溫系統時： 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：a)，使用凝聚器來將包含選自由C 3F 8和C 3H 2F 4所組成之群組中至少一者的調溫介質凝聚； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：b)，使用熱交換器來將於前述凝聚器凝聚後的前述調溫介質冷卻； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：c)，將被前述熱交換器冷卻至-150℃以上且-50℃以下後之前述調溫介質，供給至用於將前述基板支撐部冷卻的調溫部； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：d)，在前述調溫部中，藉由前述調溫介質的熱交換，來將前述基板支撐部冷卻； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：e)，將於前述調溫部熱交換後的前述調溫介質，返回至前述凝聚器； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：重覆執行前述a)~e)。
  19. 一種基板處理方法，其係包含： 提供步驟，其係於電漿處理腔室內提供基板，前述基板具有：包含矽氧化膜之含矽膜、於前述含矽膜上的遮罩； 控制步驟，其係控制載置有前述基板之基板支撐部的溫度；及 蝕刻步驟，其係藉由具有含磷氣體和含氟化氫之處理氣體所產生之電漿，來蝕刻前述含矽膜； 控制前述基板支撐部的溫度之控制步驟係包括： a)步驟，其係使用凝聚器來將在常溫常壓下為氣體狀態的調溫介質凝聚； b)步驟，其係使用熱交換器來將於前述凝聚器凝聚後的前述調溫介質冷卻； c)步驟，其係將被前述熱交換器冷卻至-150℃以上且-50℃以下後之前述調溫介質，供給至用於將前述基板支撐部冷卻的調溫部； d)步驟，其係在前述調溫部中，藉由前述調溫介質的熱交換，來將前述基板支撐部冷卻； e)步驟，其係將於前述調溫部熱交換後的前述調溫介質，返回至前述凝聚器；及 f)步驟，其係重覆前述a)步驟~前述e)步驟。
  20. 一種基板處理裝置，其係包含： 電漿處理腔室，其在內部具備載置有基板的基板支撐部； 調溫系統，其係調整前述基板支撐部的溫度；及 控制部； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述基板處理裝置：於前述電漿處理腔室內提供基板，前述基板具有：包含矽氧化膜之含矽膜、於前述含矽膜上的遮罩； 前述控制部係以控制載置有基板的基板支撐部的溫度之方式構成，來控制前述調溫系統； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述基板處理裝置：藉由具有含磷氣體和含氟化氫之處理氣體所產生之電漿，來蝕刻前述含矽膜； 前述控制部在控制前述調溫系統時： 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：a)，使用凝聚器來將在常溫常壓下為氣體狀態的調溫介質凝聚； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：b)，使用熱交換器來將於前述凝聚器凝聚後的前述調溫介質冷卻； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：c)，將被前述熱交換器冷卻至-150℃以上且-50℃以下後之前述調溫介質，供給至用於將前述基板支撐部冷卻的調溫部； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：d)，在前述調溫部中，藉由前述調溫介質的熱交換，來將前述基板支撐部冷卻； 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：e)，將於前述調溫部熱交換後的前述調溫介質，返回至前述凝聚器；及 前述控制部係以下述方式構成，來控制前述調溫系統：f)，重覆執行前述a)~e)。
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