TWI492294B - Plasma processing device and plasma processing method - Google Patents

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Description

電漿處理裝置及電漿處理方法
本發明是有關對平板面板顯示器(FPD)製造用的玻璃基板等的基板實施乾蝕刻等的電漿處理之電漿處理裝置及電漿處理方法。
例如，在FPD的製造製程或半導體裝置的製造製程中，對於玻璃基板或半導體晶圓等的基板進行乾蝕刻等的電漿處理。如此的電漿處理大多是使用平行平板型的電漿處理裝置。
平行平板型的電漿處理裝置是在反應室內將載置基板的載置台與淋浴狀供給處理氣體的淋浴頭設成相對向，使載置台具有作為下部電極的機能，使淋浴頭具有作為上部電極的機能，藉由對該等的至少一方施加高頻電力，在該等之間形成高頻電場，藉由此高頻電場來使處理氣體電漿化而對玻璃基板進行電漿處理。
適用如此的平行平板型電漿處理裝置作為電漿蝕刻裝置時，可使用對上部電極的淋浴頭施加相對性頻率高的第1高頻電力，對下部電極的載置台施加相對性頻率低的第2高頻電力之上部下部施加型，或對下部電極的載置台施加相對性頻率高的第1高頻電力及相對性頻率低的第2高頻電力之下部雙頻施加型等，藉由如此的構成來適當地控制電漿而進行良好的蝕刻處理。
可是，包含如此的上部下部施加型或下部雙頻施加型的平行平板型電漿處理裝置，依放電條件，有可能在上部電極的淋浴頭的氣體吐出孔內發生電弧放電，導致淋浴頭(淋浴頭所保持的電極板)損傷而壽命變短，或造成裝置缺陷。
就作為解決的技術而言，在專利文獻1中提案對上部電極施加相對性頻率低的第2高頻電力，加厚上部電極的電漿鞘層(plasma sheath)，阻礙電漿侵入淋浴頭的氣體吐出孔內之技術。
然而，在此種的平行平板型電漿處理裝置中，並非只有隨同如此的異常放電之問題，還有因為附著於上部電極的反應性生成物造成裝置的缺陷發生，成品率降低的問題、或為了除去如此的反應生成物，而縮短維修週期，生產能力降低的問題。
[專利文獻1]特開2006-286791
本發明是有鑑於該情事而研發者，其目的是在於提供一種不會發生異常放電所造成的問題，且可解消附著於電極的反應生成物所引起的問題之平行平板型的電漿處理裝置及電漿處理方法。
為了解決上述課題，本發明的第1觀點是在於提供一種電漿處理裝置，其特徵係具備：
處理室，其係收容被處理基板；
第1電極及第2電極，其係於上述處理室內相對向設置；
第1高頻電力施加手段，其係對上述第1電極施加頻率為10MHz以上的第1高頻電力；
第2高頻電力施加手段，其係對上述第1電極施加頻率為2MHz以上10MHz未満的第2高頻電力；
第3高頻電力施加手段，其係對上述第2電極施加頻率為400kHz以上1.6MHz以下的高頻電力；
氣體供給機構，其係對上述處理室內供給電漿生成用的處理氣體；及
排氣機構，其係對上述處理室進行排氣。
在上述第1觀點中，上述第1電極是支持被處理基板的支持電極，上述第2電極可作為對向於上述支持電極來設置的對向電極。
又，最好上述第3高頻電力是具有不與上述第1及第2高頻電力干擾的頻率。具體而言，最好上述第3高頻電力的頻率是上述第1及第2高頻電力的頻率不會成為其整數倍的頻率。又，最好上述第3高頻電力是設定成可充分地除去附著於上述第1或第2電極的附著物，附著物不會附著的程度，且難以使上部電極消耗之功率。具體的功率，最好是0.009～0.055W/cm2 的範圍。又，上述第3高頻電力的更理想的頻率範圍，可舉600kHz以上1.0MHz以下的範圍。
又，可更具備：
第1阻抗調整器，其係連接至上述第2電極，以對上述第1高頻電力的頻率為最適阻抗，對上述第2高頻電力的頻率及上述第3頻率可成為高阻抗的方式來調整阻抗；及
第2阻抗調整器，其係連接至上述第2電極，以對上述第2高頻電力的頻率為最適阻抗，對上述第1高頻電力的頻率及上述第3頻率可形成高阻抗的方式來調整阻抗。
此情況，亦可更具備第3阻抗調整器，其係連接至上述處理室的側壁，以對上述第3高頻電力的頻率為最適阻抗，對上述第1高頻電力的頻率及上述第2頻率可形成高阻抗的方式來調整阻抗。
可使用絕緣性的基板，作為被處理基板。
本發明的第2觀點是在於提供一種電漿處理方法，係於收容被處理基板的處理室相對向設置第1電極及第2電極，在該等之間形成高頻電場，藉由此高頻電場來使處理氣體電漿化而對被處理體實施電漿處理之電漿處理方法，其特徵為：
對上述第1電極施加頻率為10MHz以上的第1高頻電力及頻率為2MHz以上10MHz未満的第2高頻電力而生成電漿，
對上述第2電極施加頻率為400kHz以上1.6MHz以下的第3高頻電力來濺射上述第1電極或上述第2電極的表面而進行清潔。
在上述第2觀點中，與第1觀點同樣，上述第1電極是支持被處理基板的支持電極，上述第2電極可作為對向於上述支持電極來設置的對向電極。
又，與第1觀點同樣，最好上述第3高頻電力是具有不與上述第1及第2高頻電力干擾的頻率。具體而言，最好上述第3高頻電力的頻率是上述第1及第2高頻電力的頻率不會成為其整數倍的頻率。又，最好上述第3高頻電力是設定成可充分地除去附著於上述第1或第2電極的附著物，附著物不會附著的程度，且難以使上部電極消耗之功率。具體的功率，最好是0.009～0.055W/cm2 的範圍。又，上述第3高頻電力的更理想的頻率範圍，可舉600kHz以上1.0MHz以下的範圍。可使用絕緣性的基板，作為被處理基板。
若根據本發明，則可藉由對第1電極施加第1及第2高頻電力，擴大電漿鞘層，而難以產生異常放電，且可藉由對第2電極施加第3高頻電力，利用其濺射效果來清潔第1或第2電極、典型的是上部電極的表面。
以下，參照圖面來說明有關本發明的實施形態。圖1是表示本發明的實施形態的電漿處理裝置的剖面圖。此電漿處理裝置1是構成電漿蝕刻FPD用玻璃基板G的所定膜之電容耦合型平行平板電漿蝕刻裝置。在此，FPD例如可舉液晶顯示器(LCD)、電致發光(Electro Luminescence；EL)顯示器、電漿顯示器面板(PDP)等。
此電漿處理裝置1是具有由鋁所構成之形成角筒形狀的處理反應室2，其係例如表面被防蝕鋁處理(陽極氧化處理)。在此處理反應室2內的底部設有用以載置被處理基板的玻璃基板G之載置台3。
載置台3是隔著絕緣構件4來被支撐於處理反應室2的底部，具有：用以吸附金屬製凸型的基材5及設於基材5的凸部5a上的玻璃基板G之静電吸盤6、及設於静電吸盤6及基材5的凸部5a的周圍，由絕緣性陶瓷例如氧化鋁所構成之框狀的屏蔽環7、及設於基材5的周圍，由絕緣性陶瓷例如氧化鋁所構成之環狀的絕緣環8。静電吸盤6是在由陶瓷等的電介體所構成的本體6a中埋設有電極6b。在電極6b連接給電線18，在給電線18連接直流電源19，藉由對電極6b施加來自直流電源19的直流電壓，可利用庫倫力等的静電吸附力來吸附玻璃基板G。
以能夠貫通處理反應室2的底壁、絕緣構件4及載置台3的方式，用以進行往其上之玻璃基板G的裝載及卸載的昇降銷10可昇降地插通。此昇降銷10是在搬送玻璃基板G時，上昇至載置台3上方的搬送位置，除此以外的時候是形成沈沒於載置台3內的狀態。
在載置台3的基材5連接用以供給第1高頻電力的給電線12，在此給電線12連接第1整合器13及第1高頻電源14。從第1高頻電源14供給10MHz以上、例如13.56MHz的第1高頻電力至載置台3的基材5。並且，在基材5連接用以供給第2高頻電力的給電線15，在此給電線15連接第2整合器16及第2高頻電源17。從第2高頻電源17供給2MHz以上10MHz未満、例如3.2MHz的第2高頻電力至載置台3的基材5。因此，載置台3是具有作為下部電極的機能。
在上述載置台3的上方設有淋浴頭20，其係與該載置台3平行對向而具有作為上部電極的機能。淋浴頭20是隔著絕緣構件29來被支撐於處理反應室2的上部，在內部具有內部空間21，且在與載置台3對向的面形成有用以吐出處理氣體的複數個氣體吐出孔22。此上部電極的淋浴頭20是與下部電極的載置台3一起構成一對的平行平板電極。
在淋浴頭20的上面設有氣體導入口24，在此氣體導入口24連接處理氣體供給管25，此處理氣體供給管25是被連接至處理氣體供給源28。並且，在處理氣體供給管25介有開閉閥26及質量流控制器27。從處理氣體供給源28供給電漿蝕刻用的處理氣體。處理氣體可使用鹵素系的氣體、02 氣體、Ar氣體等通常被使用於該領域的氣體。
並且，在上部電極的淋浴頭20連接用以供給第3高頻電力的給電線31，在此給電線31連接第3整合器32及第3高頻電源33。從第3高頻電源33供給400kHz以上1.6MHz以下、例如750kHz的第3高頻電力至上部電極的淋浴頭20。而且，第3高頻電力的頻率是與第1及第2高頻電力的頻率不干擾的頻率。亦即，上述第3高頻電力的頻率是不形成第1及第2高頻電力的頻率的整數分之一。相反的，第1及第2高頻電力的頻率是不形成第3高頻電力的頻率的整數倍。
並且，在上部電極的淋浴頭20的上部外側，連接第1高頻電力用的第1阻抗調整器34、及第2高頻電力用的第2阻抗調整器35。
第1阻抗調整器34是串聯線圈36及可變電容器37來構成，以對第1高頻電力的頻率之阻抗的絕對値低，對其他高頻電力的頻率之阻抗的絕對値高的方式來設定電路常數，而使第1高頻電力會流動，第2及第3高頻電力幾乎不會流動。
第2阻抗調整器35是串聯線圈38及可變電容器39來構成，以對第2高頻電力的頻率之阻抗的絕對値低，對其他高頻電力的頻率之阻抗的絕對値高的方式來設定電路常數，而使第2高頻電力會流動，第1及第3高頻電力幾乎不會流動。
在處理反應室2的底部形成有排氣管40，在此排氣管40連接排氣裝置41。排氣裝置41是具有渦輪分子泵等的真空泵，藉此構成可將處理反應室2內抽真空至所定的減壓環境。並且，在處理反應室2的側壁設有基板搬入出口42，此基板搬入出口42可藉由閘閥43來開閉。然後，可在使該閘閥43形成開啟的狀態下藉由搬送裝置(未圖示)來搬出入玻璃基板G。
此電漿處理裝置1的各構成部可藉由控制部50來控制。此控制部50是具有：儲存有用以實施所定的控制之控制程式等的程式儲存部、根據控制程式來實際控制各構成部的控制器、及由鍵盤或顯示器等所構成的使用者介面。
具體而言，此控制部50是在於進行來自各高頻電源的高頻電力的施加時序、該等的功率的控制、氣體的供給及排氣的控制、閘閥及昇降銷等的驅動控制、往静電吸盤的電壓供給控制等的控制。
其次，說明有關如此構成的電漿處理裝置1的處理動作。首先，開啟閘閥43，利用搬送臂(未圖示)經由基板搬入出口42來將玻璃基板G搬入至處理反應室2內，載置於載置台3的静電吸盤6上。此情況，是使昇降銷10突出至上方來使位於支持位置，將搬送臂上的玻璃基板G交接至昇降銷10上。然後，使昇降銷10下降來將玻璃基板G載置於載置台3的静電吸盤6上。
然後，關閉閘閥43，藉由排氣裝置41來將處理反應室2內抽真空至所定的真空度。然後，從直流電源19施加電壓至静電吸盤6的電極6b，藉此静電吸附玻璃基板G。然後，開放閥26，從處理氣體供給源28使處理氣體藉由質量流控制器27來一邊調整其流量一邊通過處理氣體供給管25、氣體導入口24來導入至淋浴頭20的內部空間21，更通過吐出孔22來對基板G均一地吐出，一邊調節排氣量一邊將處理反應室2內控制成所定壓力。
在此狀態下，對下部電極的載置台3的基材5，從第1高頻電源14經由第1整合器13來供給10MHz以上、例如13.56MHz的第1高頻電力，從第2高頻電源17經由第2整合器16來供給2MHz以上10MHz未満、例如3.2MHz的第2高頻電力，使高頻電場產生於作為下部電極的載置台3與作為上部電極的淋浴頭20之間，而生成處理氣體的電漿，藉由此電漿來對玻璃基板G實施電漿蝕刻處理。
在此，之所以將第1高頻電力的頻率設為10MHz以上，是因為電漿中的離子無法回應瞬間電場，為發生負的直流電壓(自偏壓)的頻帶，且電漿的高密度化形成可能。又，之所以將第2高頻電力的頻率設為2MHz以上10MHz未満，是為了使離子更加速，提高基板表面反應的促進、向異性蝕刻的效果，就未滿2MHz的低頻而言，電漿中的離子會追隨電場的變化，不是自偏壓而是形成離子衝突(濺射效應)，恐有加深對基板的損傷之虞。
藉由如此對下部電極的載置台3供給第1高頻電力及第2高頻電力來使該等重疊，可適當地控制電漿來進行良好的蝕刻處理，但若繼續蝕刻，則反應生成物會附著於上部電極的淋浴頭20表面，因此恐有裝置發生缺陷成品率降低之虞。又，為了不使如此裝置的缺陷發生，若縮短維修週期，則裝置操業率會降低。
基於防止如此的情況發生，本實施形態是對上部電極的淋浴頭20，從第3高頻電源33經由第3整合器32來以適當的功率施加更低頻率的400kHz以上1.6MHz以下、例如750KHz的第3高頻電力。藉此可擴大上部電極的電漿鞘層積極地提高鞘層電壓，藉由離子濺射來清潔附著於上部電極的淋浴頭20的反應生成物(附著物)。
之所以將第3高頻電力的頻率設在400kHz以上1.6MHz以下的範圍，是因為在此範圍可取得良好的濺射力。以下說明有關確認此情況的實驗。在此，將下部電極當作上部電極，進行測定施加各頻率的高頻電力後的下部電極的自偏壓電壓(Vdc)，求取第3高頻電力的頻率與濺射力的指標之自偏壓電壓(Vdc)的關係。將其結果顯示於圖2。圖2是在橫軸取高頻電力的頻率，在縱軸取自偏壓電壓(Vdc)，顯示有關該等的關係之圖表。由此圖表可知，Vdc是在800kHz(0.8MHz)取極大値，在400kHz(0.4MHz)～1.6MHz的範圍可取得600V以上的高Vdc。更理想的範圍是600kHz(0.6MHz)～1.0MHz的範圍。由如此的頻率範圍選擇不與第1及第2高頻電力頻率干擾的頻率。
其次，說明有關掌握第3高頻電力的功率與濺射力的關係之實驗。在此是將切成30mm×30mm的正方形之矽晶圓樣品貼在上部電極(220cm×250cm)之圖3所示的位置，對下部電極施加頻率13.56MHz、功率5kW的高頻電力作為第1高頻電力，施加頻率3.2MHz、功率5kW的高頻電力作為第2高頻電力，對上部電極使功率變化來施加頻率750kHz的高頻電力作為第3高頻電力，掌握矽晶圓樣品的蝕刻速率。將其結果顯示於圖4。圖4是表示橫軸取第3高頻電力(750kHz)的功率，縱軸取矽晶圓的蝕刻速率的平均値之關係。如該圖所示，可知藉由施加第3高頻電力，蝕刻速率會上昇，亦即附著物的濺射效果會提升。而且，確認蝕刻速率是第3高頻電力的功率越增加越上昇。
因此，為了設定成可充分地除去反應生成物(附著物)不會產生反應生成物的附著之功率，需要供給第3高頻電力。但，若第3高頻電力的功率過大，則因為上部電極會消耗，所以需要設定成不會發生如此的情況之適當的功率。第3高頻電力的功率較佳範圍是0.009～0.055W/cm2 程度。
利用此第3高頻電力之進行上部電極亦即淋浴頭20的清潔之方法，在對玻璃基板G實施蝕刻處理時，是在第1及第2高頻電力的施加後，稍微延遲施加第3高頻電力，即時除去附著於上部電極的淋浴頭20的反應生成物，在外觀上，可不使反應生成物附著。或亦可在施加第1及第2高頻電力來對玻璃基板G進行所定片數的電漿處理後，例如在整批的交界等，載置虛擬基板的狀態下，或載置台未有任何載置下施加第1及第2高頻電力，然後供給第3高頻電力來進行上部電極的的淋浴頭20的清潔。另外，亦可同時施加第1、第2高頻電力及第3高頻電力。又，就別的方法而言，在只進行清潔時是可只供給第1高頻電力及第3高頻電力。
其次，說明有關阻抗調整。
作為本實施形態的對象之玻璃基板是一味追求大型化，形成一邊超過2m者，在對如此的大型玻璃基板進行電漿處理時，因為裝置也是形成大型，所以難以均一地形成電漿，容易產生電漿的偏倚。於是，為了防止如此的電漿偏倚，如圖5的模式所示，在上部電極的淋浴頭20的上部外側設置第1高頻電力用的第1阻抗調整器34及第2高頻電力用的第2阻抗調整器35，第1阻抗調整器34是使對第1高頻電力的阻抗最適化，僅第1高頻電力會流動，第2阻抗調整器35是使對第2高頻電力的阻抗最適化，僅第2高頻電力會流動，將第1高頻電力及第2高頻電力引導至上部電極的淋浴頭20，而使該等高頻電力不會產生偏倚。亦即，第1阻抗調整器34及第2阻抗調整器35除了阻抗調整機能以外還具有濾波器機能。
如此的阻抗調整器雖以往被使用，但在本實施形態為了將第3高頻電力供給至上部電極的淋浴頭20，第1及第2阻抗調整器34，35除了上述機能以外，還需要以第3高頻電力不會通過第1及第2阻抗調整器34，35來流至接地側的方式設定第1及第2阻抗調整器34，35的電路常數。亦即，如圖5所示，在第1阻抗調整器34是使對第1高頻電力的阻抗最適化，以對第2及第3高頻電力之阻抗的絕對値能夠變高的方式來設定電路常數，大致僅第1高頻電力會流動，在第2阻抗調整器35是使對第2高頻電力的阻抗最適化，以對第1及第3高頻電力之阻抗的絕對値能夠變高的方式來設定電路常數，大致僅第2高頻電力會流動。而且，第3高頻電力是如上述般不會通過第1及第2阻抗調整器34，35來流至接地側，因此如圖5所示，流至處理反應室2的側壁部側。此情況，如圖6所示，在處理反應室2的側壁設置第3阻抗調整器45，使對第3高頻電力的阻抗最適化，以對第1及第2高頻電力之阻抗的絕對値能夠變高的方式來設定電路常數，大致僅第2高頻電力會流動，且亦可使第3高頻電力積極地流至側壁。
如此藉由第1及第2阻抗調整器34，35來進行阻抗調整，第1及第2高頻電力可從下部電極的載置台3迅速地流至上部電極的淋浴頭20，且第3高頻電力會流至處理反應室2的側壁，因此不會有第3高頻電力對第1及第2高頻電力所生成的電漿造成不良影響的情況。
另外，本發明並非限於上述實施形態，亦可實施各種的變形。例如，在上述實施形態是將第1及第2高頻電力供給至下部電極，將第3高頻電力供給至上部電極，但亦可將第1及第3高頻電力供給至上部電極，將第2高頻電力供給至下部電極。又，上述實施形態是顯示有關將本發明適用於絕緣體之FPD用的玻璃基板的電漿處理時，但並非限於此，亦可對其他各種的基板適用。
1．．．電漿處理裝置
2．．．處理反應室
3．．．載置台
5．．．基材
6．．．静電吸盤
14．．．第1高頻電源
17．．．第2高頻電源
20．．．淋浴頭
28．．．處理氣體供給源
33．．．第3高頻電源
34．．．第1阻抗調整器
35．．．第2阻抗調整器
45．．．第3阻抗調整器
50．．．控制部
G．．．玻璃基板
圖1是表示本發明之一實施形態的電漿處理裝置的剖面圖。
圖2是表示第3高頻電力的頻率與Vdc的關係。
圖3是表示供以掌握第3高頻電力的功率與濺射力的關係的實驗之上部電極的取樣位置。
圖4是表示第3高頻電力(750kHz)的功率與蝕刻速率的平均値的關係。
圖5是用以說明阻抗調整器的模式圖。
圖6是表示設置第3高頻電力用的阻抗調整器的狀態。
1．．．電漿處理裝置
2．．．處理反應室
3．．．載置台
4．．．絕緣構件
5．．．基材
5a．．．凸部
6．．．静電吸盤
6a．．．本體
6b．．．電極
7．．．屏蔽環
8．．．絕緣環
10．．．昇降銷
12．．．給電線
13．．．第1整合器
14．．．第1高頻電源
15．．．給電線
16．．．第2整合器
17．．．第2高頻電源
18．．．給電線
19．．．直流電源
20．．．淋浴頭
21．．．內部空間
22．．．吐出孔
24．．．氣體導入口
25．．．氣體供給管
26．．．開閉閥
27．．．質量流控制器
28．．．處理氣體供給源
29．．．絕緣構件
31．．．給電線
32．．．第3整合器
33．．．第3高頻電源
34．．．第1阻抗調整器
35．．．第2阻抗調整器
36．．．線圈
37．．．可變電容器
38．．．線圈
39．．．可變電容器
40．．．排氣管
41．．．排氣裝置
42．．．基板搬入出口
43．．．閘閥
50．．．控制部
G．．．玻璃基板

Claims (12)

  1. 一種電漿處理裝置，其特徵係具備：處理室，其係收容被處理基板；第1電極及第2電極，其係於上述處理室內相對向設置，構成電容耦合平行平板電極；第1高頻電力施加手段，其係對上述第1電極施加頻率為10MHz以上的第1高頻電力；第2高頻電力施加手段，其係對上述第1電極施加頻率為2MHz以上10MHz未満的第2高頻電力；第3高頻電力施加手段，其係對上述第2電極施加頻率為400kHz以上1.6MHz以下的高頻電力；氣體供給機構，其係對上述處理室內供給電漿生成用的處理氣體；及排氣機構，其係對上述處理室進行排氣，上述第1電極係支持被處理基板的支持電極，上述第2電極係對向於上述支持電極來設置的對向電極，上述第3高頻電力係以不與上述第1及第2高頻電力發生干擾的方式，其頻率係上述第1及第2高頻電力的頻率不會成為其整數倍的頻率。
  2. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中，上述第3高頻電力係設定成可充分地除去附著於上述第1或第2電極的附著物，附著物不會附著的程度，且難以使上部電極消耗之功率。
  3. 如申請專利範圍第2項之電漿處理裝置，其中， 上述第3高頻電力的功率為0.009~0.055W/cm2 的範圍。
  4. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中，上述第3高頻電力的頻率為600kHz以上1.0MHz以下的範圍。
  5. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中，更具備：第1阻抗調整器，其係連接至上述第2電極，以對上述第1高頻電力的頻率為最適阻抗，對上述第2高頻電力的頻率及上述第3頻率可成為高阻抗的方式來調整阻抗；及第2阻抗調整器，其係連接至上述第2電極，以對上述第2高頻電力的頻率為最適阻抗，對上述第1高頻電力的頻率及上述第3頻率可形成高阻抗的方式來調整阻抗。
  6. 如申請專利範圍第5項之電漿處理裝置，其中，更具備第3阻抗調整器，其係連接至上述處理室的側壁，以對上述第3高頻電力的頻率為最適阻抗，對上述第1高頻電力的頻率及上述第2頻率可形成高阻抗的方式來調整阻抗。
  7. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中，使用絕緣性的基板，作為被處理基板。
  8. 一種電漿處理方法，係於收容被處理基板的處理室相對向設置構成電容耦合平行平板電極的第1電極及第2電極，在該等之間形成高頻電場，藉由此高頻電場來使處理氣體電漿化而對被處理體實施電漿處理之電漿處理方 法，其特徵為：將上述第1電極設為支持被處理基板的支持電極，將上述第2電極設為對向於上述支持電極來設置的對向電極，對上述第1電極施加頻率為10MHz以上的第1高頻電力及頻率為2MHz以上10MHz未満的第2高頻電力而生成電漿，對上述第2電極施加頻率為400kHz以上1.6MHz以下的範圍，且以不與上述第1及第2高頻電力發生干擾的方式，上述第1及第2高頻電力的頻率不會成為其整數倍的頻率之第3高頻電力來濺射上述第1電極或上述第2電極的表面而進行清潔。
  9. 如申請專利範圍第8項之電漿處理方法，其中，上述第3高頻電力係設定成可充分地除去附著於上述第1或第2電極的附著物，附著物不會附著的程度，且難以使上部電極消耗之功率。
  10. 如申請專利範圍第9項之電漿處理方法，其中，上述第3高頻電力的功率為0.009~0.055W/cm2 的範圍。
  11. 如申請專利範圍第8項之電漿處理方法，其中，上述第3高頻電力的頻率為600kHz以上1.0MHz以下的範圍。
  12. 如申請專利範圍第8項之電漿處理方法，其中，使用絕緣性的基板，作為被處理基板。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI693863B (zh) * 2017-06-27 2020-05-11 日商佳能安內華股份有限公司 電漿處理裝置
TWI693861B (zh) * 2017-06-27 2020-05-11 日商佳能安內華股份有限公司 電漿處理裝置
TWI693862B (zh) * 2017-06-27 2020-05-11 日商佳能安內華股份有限公司 電漿處理裝置
US11569070B2 (en) 2017-06-27 2023-01-31 Canon Anelva Corporation Plasma processing apparatus
US11600466B2 (en) 2018-06-26 2023-03-07 Canon Anelva Corporation Plasma processing apparatus, plasma processing method, and memory medium
US11626270B2 (en) 2017-06-27 2023-04-11 Canon Anelva Corporation Plasma processing apparatus
US11961710B2 (en) 2017-06-27 2024-04-16 Canon Anelva Corporation Plasma processing apparatus

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5546921B2 (ja) * 2010-03-26 2014-07-09 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
TWI563582B (en) * 2010-06-03 2016-12-21 Novellus Systems Inc Method of improving film non-uniformity and throughput
KR101226266B1 (ko) * 2010-09-13 2013-01-25 (주)세미머티리얼즈 플라즈마 텍스처링 반응 장치
JPWO2013046640A1 (ja) * 2011-09-26 2015-03-26 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
US9209034B2 (en) * 2012-02-01 2015-12-08 Tokyo Electron Limited Plasma etching method and plasma etching apparatus
JP6675260B2 (ja) 2016-04-27 2020-04-01 東京エレクトロン株式会社 変圧器、プラズマ処理装置、及び、プラズマ処理方法
JP6630630B2 (ja) * 2016-05-18 2020-01-15 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
KR102421455B1 (ko) * 2017-09-06 2022-07-18 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 활성 가스 생성 장치
CN108172531B (zh) * 2017-12-20 2021-01-15 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 刻蚀设备
CN112530775A (zh) * 2019-09-18 2021-03-19 中微半导体设备(上海)股份有限公司 一种等离子体处理装置
KR20210095050A (ko) * 2020-01-20 2021-07-30 에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이. 박막 형성 방법 및 박막 표면 개질 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003234334A (ja) * 2002-02-06 2003-08-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマ処理方法及び装置
JP2007250874A (ja) * 2006-03-16 2007-09-27 Tokyo Electron Ltd プラズマエッチング方法およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5512130A (en) * 1994-03-09 1996-04-30 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus of etching a clean trench in a semiconductor material
US5975912A (en) * 1994-06-03 1999-11-02 Materials Research Corporation Low temperature plasma-enhanced formation of integrated circuits
JP2005223367A (ja) * 1998-06-24 2005-08-18 Hitachi Ltd プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP2001057363A (ja) * 1999-08-19 2001-02-27 Hitachi Ltd プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
US6893971B2 (en) * 2001-07-19 2005-05-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dry etching method and apparatus
US6706138B2 (en) * 2001-08-16 2004-03-16 Applied Materials Inc. Adjustable dual frequency voltage dividing plasma reactor
TWI241868B (en) * 2002-02-06 2005-10-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Plasma processing method and apparatus
KR100390532B1 (ko) * 2002-10-04 2003-07-04 에이엔 에스 주식회사 반도체 장치의 플라즈마 처리장치 및 그 처리방법
US20050051273A1 (en) * 2003-09-04 2005-03-10 Kenji Maeda Plasma processing apparatus
TWI574318B (zh) * 2004-06-21 2017-03-11 Tokyo Electron Ltd A plasma processing apparatus, a plasma processing method, and a computer-readable recording medium
JP4515950B2 (ja) * 2005-03-31 2010-08-04 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置、プラズマ処理方法およびコンピュータ記憶媒体
JP5031252B2 (ja) * 2006-03-30 2012-09-19 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003234334A (ja) * 2002-02-06 2003-08-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマ処理方法及び装置
JP2007250874A (ja) * 2006-03-16 2007-09-27 Tokyo Electron Ltd プラズマエッチング方法およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI693863B (zh) * 2017-06-27 2020-05-11 日商佳能安內華股份有限公司 電漿處理裝置
TWI693861B (zh) * 2017-06-27 2020-05-11 日商佳能安內華股份有限公司 電漿處理裝置
TWI693862B (zh) * 2017-06-27 2020-05-11 日商佳能安內華股份有限公司 電漿處理裝置
US11569070B2 (en) 2017-06-27 2023-01-31 Canon Anelva Corporation Plasma processing apparatus
US11600469B2 (en) 2017-06-27 2023-03-07 Canon Anelva Corporation Plasma processing apparatus
US11626270B2 (en) 2017-06-27 2023-04-11 Canon Anelva Corporation Plasma processing apparatus
US11756773B2 (en) 2017-06-27 2023-09-12 Canon Anelva Corporation Plasma processing apparatus
US11784030B2 (en) 2017-06-27 2023-10-10 Canon Anelva Corporation Plasma processing apparatus
US11961710B2 (en) 2017-06-27 2024-04-16 Canon Anelva Corporation Plasma processing apparatus
US11600466B2 (en) 2018-06-26 2023-03-07 Canon Anelva Corporation Plasma processing apparatus, plasma processing method, and memory medium

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KR101037533B1 (ko) 2011-05-26
CN101465283A (zh) 2009-06-24
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KR20100131961A (ko) 2010-12-16
JP5371238B2 (ja) 2013-12-18

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