TWI574317B - 電漿蝕刻裝置及電漿蝕刻方法 - Google Patents

電漿蝕刻裝置及電漿蝕刻方法 Download PDF

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Description

電漿蝕刻裝置及電漿蝕刻方法
本發明係關於一種以電漿蝕刻基板的技術。
半導體裝置的製造步驟所使用之例如平行平板型電漿蝕刻裝置，會在真空容器內設置：載置例如半導體晶圓(基板)且成為下部電極的載置台；與該載置台對向配置且成為上部電極的氣體噴淋頭；以及包圍載置台上的基板而稱為對焦環的環狀構件。為了使半導體裝置的圖案更微細化，遂要求在基板之間或基板面內進行均勻度更高的處理，為了達到該等要求，便針對處理參數或裝置的硬體構造等進行檢討、改良。例如專利文獻1揭示由於蝕刻裝置在剛開始運轉時與之後的連續運轉中處理容器內的溫度不同，故為了改善晶圓蝕刻的面內均勻度，會對剛開始運轉時與之後的連續運轉中的蝕刻處理時的對焦環的溫度進行改變與調整。
另一方面，為了避免半導體裝置的變得更複雜，遂考慮將基板上的多層膜在同一真空容器內進行蝕刻，並根據在該情況下的各膜層設定氣體種類或壓力等的處理參數。今後有必要更進一步提高蝕刻處理的均勻度，尤其在對例如該等多層膜一口氣進行處理的情況下，更有必要進行檢討以獲得更高的面內均勻度。
專利文獻2揭示一種可藉由接觸導熱機構而調整溫度的對焦環，另外專利文獻3揭示一種在與對焦環接觸之消耗環的內部設有加熱器的半導體處理容器內的裝置，惟為了進行面內均勻度較高之處理必須花費更多工夫。
[習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-159931號公報(段落0007)
[專利文獻2]美國專利第6767844號公報
[專利文獻3]美國專利第6795292號公報
有鑑於上述技術背景，本發明之目的在於提供一種在基板的電漿蝕刻中，蝕刻能夠達到較高之面內均勻度的技術。
本發明之電漿蝕刻裝置，係用來對處理容器內的載置部所載置之基板利用電漿進行蝕刻的電漿蝕刻裝置，包含：支持部，包圍該載置部，並且藉由冷媒冷卻；環狀構件，設置在該支持部上，用來調整電漿的狀態；加熱機構，用來加熱該環狀構件；冷卻機構，包含氣體供給機構，該氣體供給機構對該環狀構件與該支持部之間供給用來傳導熱的氣體，以便將該環狀構件的熱釋放到該支持部側而使該環狀構件冷卻；溫度檢測部，用來檢測該環狀構件的溫度；處方記憶部，儲存有處理處方，該處理處方依膜層而寫入了用來蝕刻基板的處理條件，該處理條件包含：對應於作為蝕刻對象之基板上的膜而分別設定的該環狀構件之設定溫度、該加熱機構的輸出及該冷卻機構之用來傳導熱的氣體壓力；以及實行部，從該處方記憶部讀取對應於作為蝕刻對象之膜層的處理處方，以下述方式輸出控制信號：在該溫度檢測部的溫度檢測值相較於比環狀構件之設定溫度低的下方側閾值更低時，打開該加熱機構，在該溫度檢測值達到設定溫度時，關閉該加熱機構，並且在該溫度檢測部的溫度檢測值相較於比環狀構件之設定溫度高的上方側閾值更高時，打開該冷卻機構，在該溫度檢測值達到設定溫度時，關閉該冷卻機構。
另外，本發明之電漿蝕刻方法，係用來對處理容器內的載置部所載置之基板利用電漿進行蝕刻的電漿蝕刻方法，且使用：支持部，包圍該載置部，並且藉由冷媒冷卻；環狀構件，設置在該支持部上，用來調整電漿狀態；加熱機構，用來加熱該環狀構件；冷卻機構，包含氣體供給機構，該氣體供給機構對該環狀構件與該支持部之間供給用來傳導熱的氣體，以便將該環狀構件的熱釋放到該支持部側而使該環狀構件冷卻；以及處方記憶部，儲存有處理處方，該處理處方依膜層而寫入了用來蝕刻基板的處理條件，該處理條件包含：對應於作為蝕刻對象之基板上的膜而分別設定的該環狀構件之設定溫度、該加熱機構的輸出及該冷卻機構之用來傳導熱的氣體壓力；且其特徵為包含：讀取步驟，從該處方記憶部讀取對應於作為蝕刻對象之膜層的處理處方；檢測步驟，檢測該環狀構件之溫度；以及控制步驟，於在該檢測步驟檢測出來之溫度檢測值相較於比環狀構件之設定溫度低的下方側閾值更低時，打開該加熱機構，於該溫度檢測值達到設定溫度時，關閉該加熱機構，並且於在該檢測步驟檢測出來之溫度檢測值相較於比環狀構件之設定溫度高的上方側閾值更高時，打開該冷卻機構，於該溫度檢測值達到設定溫度時，關閉該冷卻機構。
根據本發明，在寫入有用來蝕刻基板之處理條件的處理處方之中寫入環狀構件的設定溫度，利用溫度檢測部檢測環狀構件的溫度，根據環狀構件的設定溫度與該溫度檢測值，控制該加熱機構以及該冷卻機構，使蝕刻處理獲得較高之面內均勻度。
圖1係表示本發明實施態樣之電漿蝕刻裝置，1係例如由鋁所構成的氣密式處理容器(真空容器)。在處理容器1的底部的中央 部設置了支持台2。支持台2在圓柱體的表面部的周緣部繞著整個周圍設置缺口，形成階梯部8之形狀，亦即在表面部之周緣部以外的部分構成圓柱狀突出的形狀。該突出之部位構成可載置基板亦即半導體晶圓(以下稱「晶圓」)W的載置部20，包圍該載置部20的階梯部8相當於後述的環狀構件的配置區域。
在該載置部20的表面部上設置了於絶緣膜中配置夾頭電極22所構成的第1靜電夾頭21，夾頭電極22與設置於處理容器1之外的直流電源23透過開關24通電連接。在第1靜電夾頭21上貫穿設置了圖中未顯示的複數吐出口，藉此便可將熱媒氣體例如He氣從圖中未顯示的氣體供給部供給到第1靜電夾頭21與晶圓W之間的微小空間。
另外，在支持台2的內部設置了圖中未顯示的升降銷，其可在設置於該裝置之外的圖中未顯示的搬運臂與第1靜電夾頭21之間實行晶圓W的傳遞動作。
在支持台2的內部設置了冷媒通流室35，冷媒經由冷媒供給路82→冷媒通流室35→冷媒排出路83的路徑流通。冷媒排出路83所排出之冷媒，被冷卻器冷卻到既定的設定溫度，從冷媒供給路82回到冷媒通流室35。因此支持台2藉由冷媒維持在預先設定的基準溫度，晶圓W根據電漿之入熱量與透過He氣傳導至支持台2之散熱作用二者的熱平衡決定溫度。
另外支持台2可兼作下部電極，與對下部電極施加電漿離子導入用偏壓的偏壓電源(高頻率電源4)透過整合器41連接。
在處理容器1的頂棚部，隔著絶緣構件12，以對向載置部20的方式，設置了對處理區域供給處理氣體的氣體供給部，亦即噴淋頭5。在該噴淋頭5上貫穿設置了複數吐出口51，藉由設置在處理容器之外的氣體供給系統52，經由配管53以及緩衝室54，從吐出口51吐出既定的處理氣體。該噴淋頭5可兼作上部電極， 透過整合器55與電漿生成用的高頻率電源56連接。
在處理容器1的側壁設置了可藉由擋門13開啟或關閉的晶圓W的搬運口14。在處理容器1的底部設置了排氣埠15，該排氣埠15透過插設了閥門17以及壓力調整部18的排氣管19與真空排氣機構亦即真空泵16連接。
在支持台2的表面的周緣部所形成之階梯部8的底面(階梯面)設置了於絶緣膜中配置夾頭電極26所構成之環狀的第2靜電夾頭25。另外在支持台2的側面周圍，以包圍支持台2的方式設置了筒狀的石英構件36作為絶緣構件。然後，在第2靜電夾頭25以及石英構件36之上，以跨兩者的方式設置了對焦環3。在該對焦環3的內周緣的整個周圍均設置了缺口以形成階梯部，第1靜電夾頭21所保持之晶圓W從第1靜電夾頭21突出之周緣部被收納於對焦環3的該階梯部。
第2靜電夾頭25係用來吸附固定對焦環3的構件，與前述的第1靜電夾頭21在電氣上絶緣。夾頭電極26與設置在處理容器1之外的直流電源27透過有別於第1靜電夾頭21之開關24的另一開關28通電連接。因此，第1靜電夾頭21與第2靜電夾頭25可各自獨立切換吸附的ON/OFF。
另外在第2靜電夾頭25上設置了用來對對焦環3與第2靜電夾頭25之間的狹小空間供給熱媒體氣體(例如He氣)的圖中未顯示的複數吐出口。該吐出口與設置於處理容器1之外的He氣供給源31透過供給控制部81以配管34連接。該供給控制部81，如圖2所示的，包含壓力調整部32以及閥門33等構件，故可實行對該吐出口的He氣的供給以及遮斷，亦可透過壓力控制器38調整He氣的供給壓力。因此，藉由將He氣供給到對焦環3與第2靜電夾頭25之間的狹小空間，如圖3所示的，對焦環3的熱便可透過He氣散熱至支持台2，使對焦環3冷卻。
在處理容器1之外設置了光源例如LED(Light Emitting Diode)37，其可放射加熱對焦環3的加熱用光線，亦即雷射。該LED37所放射之雷射，穿透並分散於石英構件36內，對位於該石英構件36之上的對焦環3整體均勻照射。因此，如圖4所示的，藉由LED37透過石英構件36對對焦環3照射雷射，便可將對焦環3加熱。
無論在將對焦環3如圖3所示的冷卻的情況下，還是如圖4所示的加熱的情況下，對焦環3的溫度，係由電漿所輸入之熱量，以及冷卻機構所散逸之熱量或加熱機構所輸入之熱量的平衡所決定的。
在對焦環3以及石英構件36的外周圍側以包圍該等構件的方式，設置了用來防止反應生成物附著的筒狀絶緣構件，亦即引導環11。
本電漿蝕刻裝置設置了溫度檢測部，亦即干涉式溫度計61，如圖2所示的，其檢測端與對焦環3接觸。光纖62貫通第2靜電夾頭25，且與該溫度計61的本體以及檢測端連接。該溫度檢測值經由溫度計控制器63輸入控制部6。
上述的靜電夾頭用的開關24、28、作為He氣供給控制部81之一部分的閥門33、壓力控制器38以及雷射輸出控制器39，係根據控制部6的控制信號而運作的。控制部6，如圖2所示的，具備匯流排68、儲存處理處方64的處方記憶部65、CPU67、儲存程式的ROM(為了方便，在圖中省略ROM並將符號66分配給程式)。處理處方64係將處理作業順序與處理參數一併記載的資料，程式66讀取處理處方64的內容，作成因應各種事項的控制信號，並執行各種作業。在此實施例中，CPU67與程式66相當於輸出控制信號的執行部。本實施態樣之蝕刻對象物，亦即晶圓W，如圖 5所示的，其表面為多層膜構造，因此處理處方64如圖6所示的記錄了從上到下依序蝕刻該等膜層的步驟S。具體而言，處理處方64在各步驟S中記載了該步驟S之多層膜的蝕刻對象膜與其處理氣體的種類以及流量、對上部電極5以及下部電極2的供給電力值、蝕刻圖案所形成之遮罩的開口比率、對焦環3的溫度的設定值、晶圓W以及對焦環3各自之冷卻用He氣壓力設定值以及雷射輸出設定值等。圖6係表示處理處方64的一個例子，僅記載了與對焦環3的溫度有關的事項，其他省略。
與對焦環3的溫度設定相關的程式66的步驟群，如圖7所示的，當干涉式溫度計61的溫度檢測值比上方側閾值更大時冷卻機構便運作，之後當溫度檢測值比設定溫度更小時冷卻機構便停止，相反的當溫度檢測值比下方側閾值更小時加熱機構便運作，之後當溫度檢測值比設定溫度更大時該加熱機構便停止。茲在下述實施態樣之作用說明中敘述其詳細運作。
針對本實施態樣之作用進行說明。首先藉由圖中未顯示的搬運臂將晶圓W從圖中未顯示的真空搬運室搬運到處理容器1內，並透過圖中未顯示的升降銷傳遞到第1靜電夾頭21上，使其受到吸附保持。在該晶圓W的表面部，如圖5所示的，形成例如由下而上依序堆疊碳化矽(SiC)膜71、低介電常數膜72、有機膜73、低介電常數膜74、有機膜75、反射防止膜76的多層膜7。77以及78分別為由抗蝕劑膜以及氮化鈦膜所構成的圖案遮罩。
然後程式66從處方記憶部65所儲存之處理處方群中讀取出對應該晶圓W的處理處方的內容。圖8係進行對焦環3的溫度控制的程式66所包含的步驟群，以在蝕刻處理中的對焦環3的溫度控制為中心參照圖8~圖11進行動作說明。圖8之流程圖的步驟，為了與圖6所示之處理處方所包含之步驟S區別，以「步驟K」表示。將最初處理處方所包含之步驟的編號(n)設定為「1」，經 由步驟K2前進到步驟K3，讀取步驟Sn(S1)的對焦環3的設定溫度、雷射輸出值以及He氣壓力值，輸出設定信號。藉此，雷射輸出控制器39調整LED37的功率至設定值，且He氣壓力控制器38調整He氣的壓力至設定值。
接著對設定溫度設定下方側閾值(設定溫度-△t℃)與上方側閾值(設定溫度+△t℃)(步驟K4)。然後執行對焦環3的溫度調整並執行步驟Sn(在此階段為S1)的蝕刻程序(步驟K5、K6)。在此關於溫度調整參照圖9進行說明。對焦環3的溫度調整的規則按照以下方式決定。
(1)LED37在干涉式溫度計61的溫度檢測值比下方側閾值更低時為ON，達到設定溫度時為OFF。
(2)He氣體在該溫度檢測值比上方側閾值更高時為ON，達到設定溫度時為OFF。
然後重複步驟K5以及K6，當處理處方64的步驟S1終了時(當處理時間經過而時間結束時)，從步驟6進入步驟K7，使處理處方64的步驟編號加1，步驟S2的蝕刻程序在步驟K3~K6以同樣方式實施。
圖9係表示對焦環3的設定溫度、下方側閾值、上方側閾值以及對焦環3的溫度推移與LED37以及He氣的ON、OFF產生關連的溫度推移圖。首先，當溫度檢測值比下方側閾值更低時，如圖9所示的，LED37變為ON，因此對焦環3的溫度上升。此時He氣處於OFF的狀態(停止的狀態)。然後當溫度檢測值到達設定溫度時LED37變成OFF，然而LED37的雷射的加熱位置與溫度計61的檢測位置之間的距離所造成的熱傳導的時間延遲，使溫度檢測值超過設定溫度。當該超出量使溫度檢測值超過上方側閾值時，He氣變成ON(He氣的供給開始)，開始冷卻對焦環3。實際上，因為He氣填充到設定壓力所花費的時間或He氣的填充 位置與溫度計61的檢測位置之間的距離等因素，溫度檢測值到轉而降低之前會產生時間延遲。然後當溫度檢測值到達設定溫度時，He氣的供給停止。然而實際上，因為He氣的填充位置與溫度計61的檢測位置之間的距離、He氣供給停止後的He氣殘留以及對焦環3與第2靜電夾頭25的點接觸位置的散熱等因素，發生溫度檢測值比設定溫度更低的不足情況。當溫度檢測值更低而在下方側閾值之下時，LED37變成ON，對焦環3的加熱開始。之後也因應溫度檢測值的變化或本裝置的狀況重複上述的作用，將對焦環3的溫度調整並維持在設定溫度附近。另外當溫度檢測值超過上方側容許值或下方側容許值時，在此時點中止晶圓W的處理，並將該晶圓W當作不良晶圓處理。
另一方面程式66亦讀取出在處理處方64的步驟S1中與對焦環3相關事項以外的處理參數，根據該處理參數，設定上部電極5側的高頻率電力的功率、下部電極2側的高頻率電力(偏壓電力)的功率、處理氣體的種類、氣體流量、壓力等項目，並在處理氣體環境內產生電漿，利用偏壓電力將電漿中的離子引入晶圓W，以進行薄膜的蝕刻。當步驟S1的蝕刻時間終了時，接著讀取步驟S2的該處理參數，根據該處理參數，在步驟S2對作為處理對象的薄膜進行蝕刻。
回到圖8，當處理參數的步驟的編號變成最後編號(在此實施例中n=6)時，對晶圓W所進行的一連串蝕刻便完成。圖10係表示在晶圓W上所形成之多層膜7於蝕刻完成時點的狀態示意縱剖面圖。之後，處理完成之晶圓W以與搬入動作相反的動作從真空容器1搬出，並將下一枚晶圓W搬入該真空容器1內。
圖11係表示處理處方64的步驟(以S1~S3代表)的實行時序與對焦環3的溫度的關係示意圖，當相對於一步驟而言下一步驟的對焦環3的設定溫度較高時，在一步驟終了之後，LED37變 成ON升溫，相反地當下一步驟的對焦環3的設定溫度較低時，在一步驟終了之後，He氣變成ON降溫。另外在圖11中，為了使溫度推移容易理解，設定溫度並未與圖6所示之蝕刻對象膜的設定溫度對應。
根據上述實施態樣，便可在事前掌握對焦環3的適當溫度，以對晶圓W所形成之多層膜7的各膜層實行面內均勻度較高的蝕刻，並作為設定溫度反映於處理處方64，同時針對連續蝕刻之各膜層，以加熱機構以及冷卻機構控制對焦環3的溫度，使其收斂在包含該設定溫度的適當溫度範圍內，故可使所實行之蝕刻處理的面內均勻度較高。另外由於利用雷射的熱輻射作為對焦環3的加熱機構，故可迅速地將對焦環3加熱。另外在對焦環3的冷卻中，由於不透過作為熱媒體的加熱器使對焦環3的熱散逸至支持台2，進而使加熱機構與冷卻機構互相獨立分開設置，故可將對焦環3迅速地冷卻。
在上述實施態樣中，係使膜層的種類與對焦環3的設定溫度互相對應，惟本發明人掌握了即使是相同的膜層若開口比率(相對於裝置的整體面積而言在膜層之上的遮罩的開口部的面積的占有率)不同則對焦環3的適當溫度也會改變的技術內容，因此亦可針對每一個膜層種類與開口比率的組合設定對焦環3的溫度。
在上述實施態樣中，亦會隨著加熱模式以及冷卻模式的ON、OFF實行第2靜電夾頭25的ON、OFF控制，惟第2靜電夾頭25亦可包含加熱模式時段在內經常保持ON。
對焦環3的溫度控制方法，並不限於上述的ON、OFF控制，例如亦可分別設定比對焦環3的設定溫度更低若干之閾值L1以及更高若干之閾值L2，並以如下方式進行加熱、冷卻。根據溫度檢測值與設定溫度的差利用PID(proportional-integral-differential； 比例積分微分)放大器控制LED37的輸出功率，當溫度檢測值超過設定溫度時使LED37 OFF，當溫度檢測值在閾值L1以下時，使LED37的輸出功率控制再度開始。另外根據溫度檢測值與設定溫度的差利用PID放大器控制He氣的壓力，當溫度檢測值比設定溫度更低時使He氣OFF，當溫度檢測值超過閾值L2時使He氣的壓力控制再度開始。
加熱機構，除了上述的LED之外，亦可使用會產生雷射光的雷射光源或其他種類的加熱器。另外冷卻機構，並不限於使用上述He氣的熱媒體氣體，例如亦可使在具有粘著性的片材之間夾入帕耳帖元件的冷卻用疊層體夾設於對焦環3與支持台2之間，並利用帕耳帖元件將對焦環3冷卻。此時不使用第2靜電夾頭25。另外熱媒體氣體，除了He氣之外，亦可使用氬氣(Ar)、氮氣(N2)、四氟甲烷(CF4)，六氟化硫(SF6)等氣體，惟若考慮到該等氣體的熱傳導係數以及該等氣體洩漏於電漿空間中時對蝕刻程序的影響，仍宜使用He氣。再者，熱媒體不限於氣體，亦可使用例如水或有機溶劑(例如GALDENTM)等液體，惟若考慮到對焦環的冷卻機構的構造的複雜度，以及冷卻停止時熱媒體液體的抽出困難度，仍宜使用He氣。
本發明亦包含對各晶圓W而言，上述處理處方64的步驟數不是複數，而係只蝕刻一層膜層，亦即上述步驟只有一個的情況。本發明不限於蝕刻晶圓W的多層膜7，亦包含當只蝕刻晶圓W的一層膜層時，在對應該晶圓W的處理處方64中寫入對應該膜層的對焦環3的設定溫度，並根據該設定溫度控制對焦環3的溫度的情況。
[實施例]
茲說明本發明的實施例。對形成於直徑300mm的矽晶圓上的低介電常數層膜亦即SiCHO膜利用將包含C4F8的程序氣體電漿化 所得到的電漿進行凹槽形狀的圖案的蝕刻。將對焦環的溫度改變為70℃、180℃、270℃、350℃，除此以外的處理條件相同，調查晶圓面上的蝕刻率。其結果顯示於圖12。
當對焦環的溫度為70℃時，得到幾乎均勻的蝕刻處理結果，隨著對焦環溫度上升，晶圓周緣部的膜厚變得比中央部更薄。根據於此，便可藉由調整對焦環溫度來調整晶圓周緣部的蝕刻率，使對焦環的溫度最佳化，以達到提高晶圓蝕刻的面內均勻度之目的。
1‧‧‧處理容器
2‧‧‧支持台
3‧‧‧對焦環
4‧‧‧下部電極的交流電源
5‧‧‧氣體噴淋頭
6‧‧‧控制部
7‧‧‧多層膜
8‧‧‧階梯部
11‧‧‧引導環
12‧‧‧絶緣構件
13‧‧‧擋門
14‧‧‧搬運口
15‧‧‧排氣埠
16‧‧‧真空泵
17‧‧‧閥門
18‧‧‧壓力調整部
19‧‧‧排氣管
20‧‧‧載置部
21‧‧‧第1靜電夾頭
22‧‧‧夾頭電極
23‧‧‧直流電源
24‧‧‧開關
25‧‧‧第2靜電夾頭
26‧‧‧夾頭電極
27‧‧‧直流電源
28‧‧‧開關
29‧‧‧靜電夾頭控制器
31‧‧‧氦氣供給源
32‧‧‧壓力調整部
33‧‧‧閥門
34‧‧‧配管
35‧‧‧冷媒通流室
36‧‧‧石英構件
37‧‧‧LED
38‧‧‧壓力控制器
39‧‧‧雷射輸出控制器
41‧‧‧整合器
51‧‧‧吐出口
52‧‧‧氣體供給系統
53‧‧‧配管
54‧‧‧緩衝室
55‧‧‧整合器
56‧‧‧高頻率電源
61‧‧‧干涉式溫度計
62‧‧‧光纖
63‧‧‧溫度計控制器
64‧‧‧處理處方
65‧‧‧記憶部
66‧‧‧程式
67‧‧‧CPU
68‧‧‧匯流排
71‧‧‧碳化矽膜
72‧‧‧低介電常數膜
73‧‧‧有機膜
74‧‧‧低介電常數膜
75‧‧‧有機膜
76‧‧‧反射防止膜
77‧‧‧抗蝕劑膜
78‧‧‧氮化鈦膜
81‧‧‧供給控制部
82‧‧‧冷媒供給路
83‧‧‧冷媒排出路
K1~K7‧‧‧步驟
W‧‧‧晶圓
圖1係表示本實施態樣之電漿蝕刻裝置的縱斷側視圖。
圖2係說明本實施態樣之對焦環溫度的控制的方塊圖。
圖3係說明該溫度控制之冷卻模式的縱斷側視圖。
圖4係說明該溫度控制之加熱模式的縱斷側視圖。
圖5係表示本實施態樣之晶圓上所形成之多層膜的縱剖面圖。
圖6係表示本實施態樣之處理處方的一個範例表。
圖7係本實施態樣之冷卻機構以及加熱機構的動作條件的整理表。
圖8係說明利用程式實行該處理處方的步驟的流程圖。
圖9係表示在該溫度控制時之對焦環溫度隨著時間變化的一個範例圖。
圖10係表示蝕刻處理後的該多層膜的縱剖面圖。
圖11係以示意方式表示該處理處方的步驟的實行時序與對焦環溫度的關係的溫度推移圖。
圖12係表示本發明之實施例結果的散佈圖。
2‧‧‧支持台
3‧‧‧對焦環
6‧‧‧控制部
11‧‧‧引導環
20‧‧‧載置部
21‧‧‧第1靜電夾頭
25‧‧‧第2靜電夾頭
27‧‧‧直流電源
28‧‧‧開關
29‧‧‧靜電夾頭控制器
31‧‧‧氦氣供給源
32‧‧‧壓力調整部
33‧‧‧閥門
34‧‧‧配管
35‧‧‧冷媒通流室
36‧‧‧石英構件
37‧‧‧LED
38‧‧‧壓力控制器
39‧‧‧雷射輸出控制器
61‧‧‧干涉式溫度計
62‧‧‧光纖
63‧‧‧溫度計控制器
64‧‧‧處理處方
65‧‧‧記憶部
66‧‧‧程式
67‧‧‧CPU
68‧‧‧匯流排
81‧‧‧供給控制部
W‧‧‧晶圓

Claims (7)

  1. 一種電漿蝕刻裝置，其對處理容器內之載置部所載置的基板利用電漿進行蝕刻，包含：支持部，包圍該載置部，並且藉由冷媒冷卻；環狀構件，設置在該支持部上，用來調整電漿的狀態；加熱機構，用來加熱該環狀構件；冷卻機構，包含氣體供給機構，該氣體供給機構對該環狀構件與該支持部之間供給用來傳導熱的氣體，以便將該環狀構件的熱釋放到該支持部側而使該環狀構件冷卻；溫度檢測部，用來檢測該環狀構件的溫度；處方記憶部，儲存有處理處方，該處理處方依膜層而寫入了用來蝕刻基板的處理條件，該處理條件包含：對應於作為蝕刻對象之基板上的膜而分別設定的該環狀構件之設定溫度、該加熱機構的輸出及該冷卻機構之用來傳導熱的氣體壓力；以及實行部，從該處方記憶部讀取對應於作為蝕刻對象之膜層的處理處方，並且以下述方式輸出控制信號：在該溫度檢測部的溫度檢測值相較於比環狀構件之設定溫度低的下方側閾值更低時，打開該加熱機構，在該溫度檢測值達到設定溫度時，關閉該加熱機構，並且在該溫度檢測部的溫度檢測值相較於比環狀構件之設定溫度高的上方側閾值更高時，打開該冷卻機構，在該溫度檢測值達到設定溫度時，關閉該冷卻機構。
  2. 如申請專利範圍第1項之電漿蝕刻裝置，其中，該處理處方包含複數個步驟作為處理的單位；且該實行部在該步驟的每個步驟中，設定該環狀構件的設定溫度。
  3. 如申請專利範圍第2項之電漿蝕刻裝置，其中，該基板堆疊了可在該處理容器內連續蝕刻的複數種類的膜層；且該實行部令該處理處方所包含之複數個步驟與蝕刻該複數種類之膜層的步驟分別對應。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之電漿蝕刻裝置，其中，該環狀構件被靜電夾頭以靜電吸附，該靜電夾頭配置在該支持部的表面部；且該氣體供給機構由該控制信號所控制。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之電漿蝕刻裝置，其中，該加熱機構包含：絶緣體，其設置在該環狀構件的下部；以及光源部，其設置在該處理容器的外部，透過該絶緣體對該環狀構件照射加熱用的光線。
  6. 一種電漿蝕刻方法，其對處理容器內之載置部所載置的基板利用電漿進行蝕刻，且使用：支持部，包圍該載置部，並且藉由冷媒冷卻；環狀構件，設置在該支持部上，用來調整電漿狀態；加熱機構，用來加熱該環狀構件；冷卻機構，包含氣體供給機構，該氣體供給機構對該環狀構件與該支持部之間供給用來傳導熱的氣體，以便將該環狀構件的熱釋放到該支持部側而使該環狀構件冷卻；以及處方記憶部，儲存有處理處方，該處理處方依膜層而寫入了用來蝕刻基板的處理條件，該處理條件包含：對應於作為蝕刻對象之基板上的膜而分別設定的該環狀構件之設定溫度、該加熱機構的輸出及該冷卻機構之用來傳導熱的氣體壓力；且其特徵為包含：讀取步驟，從該處方記憶部讀取對應於作為蝕刻對象之膜層的處理處方；檢測步驟，檢測該環狀構件的溫度；以及控制步驟，於在該檢測步驟檢測出來之溫度檢測值相較於比環狀構件之設定溫度低的下方側閾值更低時，打開該加熱機構，於該溫度檢測值達到設定溫度時，關閉該加熱機構，並且於在該檢測步驟檢測出來之溫度檢測值相較於比環狀構件之設定溫度高的上方側閾值更高時，打開該冷卻機構，於該溫度檢測值達到設 定溫度時，關閉該冷卻機構。
  7. 如申請專利範圍第6項之電漿蝕刻方法，其中，該基板堆疊了可在該處理容器內連續蝕刻的複數種類的膜層；該處理處方包含用來分別蝕刻該複數種類之膜層的複數個步驟作為處理的單位；該環狀構件的設定溫度在該步驟的每個步驟中設定。
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