TWI778064B - 電漿處理裝置、處理系統及蝕刻多孔質膜之方法 - Google Patents

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Abstract

一實施形態之電漿處理裝置具備腔室本體、載台、氣體供給系統、及電漿生成部。腔室本體提供其內部空間作為腔室。載台係設置於腔室內。於載台形成有冷媒用流路。氣體供給系統係以對腔室供給於多孔質膜內產生毛細凝結之第1氣體、及多孔質膜之蝕刻用之第2氣體之方式構成。電漿生成部係以生成要供給至腔室之氣體之電漿之方式構成。氣體供給系統提供將第2氣體之來源連接於腔室之第1流路、將第1氣體之來源連接於第1流路之第2流路、及將排氣裝置連接於第2流路之第3流路。

Description

電漿處理裝置、處理系統及蝕刻多孔質膜之方法
本發明之實施形態係關於一種電漿處理裝置、處理系統、及蝕刻多孔質膜之方法。
半導體器件等電子器件有時使用多孔質膜。作為多孔質膜，例如使用SiOCH膜等以低介電常數材料形成之膜。於此種電子器件之製造中，進行如下處理：將藉由微影而形成為光阻之微細圖案視需要藉由電漿蝕刻而轉印至TiN膜、SiO2 膜、或Si3 N4 膜等膜，藉此形成硬質遮罩，藉由電漿蝕刻而將該圖案轉印至多孔質膜。
於多孔質膜之電漿蝕刻中，藉由在電漿處理裝置之腔室內使蝕刻用氣體激發而生成自由基，但自由基可能會侵入至多孔質膜之細孔內而對多孔質膜造成損傷。因此，需要抑制自由基向多孔質膜內侵入之技術。
於專利文獻1中記載有一種抑制自由基向多孔質膜內侵入之技術。專利文獻1所記載之技術中，C6 F6 氣體、C7 F8 氣體等氟碳氣體、碳化氫氣體、或含氧碳化氫氣體藉由毛細凝結而於多孔質膜內液化，成為液體。藉由以此種方式生成之液體，能抑制電漿蝕刻時自由基向多孔質膜內侵入。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2016-207768號公報
[發明所欲解決之問題]
於多孔質膜內產生毛細凝結之氣體若其壓力(或分壓)變高，則會液化。若在連接於電漿處理裝置之腔室之氣體供給系統之流路內，該氣體之壓力(或分壓)高於飽和蒸氣壓，則該氣體會於該流路內液化。尤其，當於開始該氣體之流量控制之階段該氣體之流量不穩定時、或前步驟結束後該氣體滯留於氣體供給系統之流路內時，存在該氣體之壓力(或分壓)始料不及地於氣體供給系統之流路內上升而超過飽和蒸氣壓之情況。因此，必須抑制於多孔質膜內產生毛細凝結之氣體於氣體供給系統之流路內液化。 [解決問題之技術手段]
於一態樣中，提供一種用以蝕刻多孔質膜之電漿處理裝置。電漿處理裝置具備腔室本體、載台、氣體供給系統、及電漿生成部。腔室本體提供其內部空間作為腔室。載台係設置於腔室內。於載台形成有冷媒用流路。氣體供給系統係以對腔室供給於多孔質膜內產生毛細凝結之第1氣體、及多孔質膜之蝕刻用之第2氣體之方式構成。電漿生成部係以生成要供給至腔室之氣體之電漿之方式構成。氣體供給系統提供將第2氣體之來源連接於腔室之第1流路、將第1氣體之來源連接於第1流路之第2流路、及將排氣裝置連接於第2流路之第3流路。
根據一態樣之電漿處理裝置，於多孔質膜內藉由毛細凝結而使第1氣體液化，從而可一面藉由多孔質膜內之液體保護該多孔質膜，一面藉由第2氣體之電漿而蝕刻多孔質膜。又，根據該電漿處理裝置，可藉由排氣裝置而排出第2流路內之第1氣體。又，可藉由排氣裝置而調整第2流路內之第1氣體之壓力(或分壓)。因此，根據該電漿處理裝置，抑制第1氣體之壓力(或分壓)於第2流路內變高，從而抑制該第1氣體於第2流路內液化。
於一實施形態中，氣體供給系統具有控制閥、第1阻尼孔構件、及第1開閉閥。控制閥係設置於第2流路上。第1阻尼孔構件於控制閥之下游劃分形成第2流路之終端。第1開閉閥係以使第2流路之終端對於第1流路開閉之方式構成。第1開閉閥係設置於第1流路與第2流路之連接部位。於該實施形態中，第1阻尼孔構件與第1開閉閥之間之流路之長度極短，因此防止積存於第1阻尼孔構件與第1開閉閥之間之氣體於打開第1開閉閥時急遽地流入第1流路。又，當第1開閉閥關閉時，可一面對第2流路進行排氣，一面對第2流路供給其流量經控制閥控制之第1氣體。因此，於對腔室供給第1氣體時，可使該第1氣體之壓力(或分壓)短時間內達到所設定之壓力。
於一實施形態中，氣體供給系統可進而具有：第2阻尼孔構件，其部分地劃分形成第3流路；及第2開閉閥，其於該第2阻尼孔構件與排氣裝置之間設置於第3流路上。
於一實施形態中，氣體供給系統可具有：第1開閉閥，其設置於第2流路上；及第2開閉閥，其設置於第3流路上。於該實施形態中，當打開第1開閉閥時，第1氣體經由第1流路而供給至腔室。當打開第2開閉閥時，排出第2流路內之氣體。
於一實施形態中，電漿處理裝置進而具備加熱器，該加熱器用以加熱提供第1流路、第2流路、及第3流路之配管。根據該實施形態，可抑制第1流路、第2流路、及第3流路中之第1氣體之液化。
於一實施形態中，電漿處理裝置進而具備加熱腔室本體之加熱器。於該實施形態中，抑制第1氣體於劃分形成腔室之壁面之液化。
於另一態樣中，提供一種處理系統。處理系統具備上述一態樣及實施形態中任一者之電漿處理裝置、搬送模組、及加熱處理裝置。搬送模組提供搬送腔室。搬送腔室可連接於電漿處理裝置之腔室，且可進行減壓。搬送模組具有用以搬送被加工物之搬送裝置。搬送裝置係設置於搬送腔室內。加熱處理裝置提供可連接於搬送腔室之另一腔室。加熱處理裝置係以於該另一腔室內加熱被加工物之方式構成。根據該態樣之處理系統，於電漿處理裝置中對多孔質膜進行蝕刻後，於加熱處理裝置中加熱被加工物，藉此可去除多孔質膜內之液體。
於又一態樣中，提供一種蝕刻多孔質膜之方法。該方法使用上述一態樣及實施形態中任一者之電漿處理裝置、或上述處理系統。該方法係於將被加工物載置於被設置在電漿處理裝置之腔室內之載台上之狀態下執行。被加工物具有多孔質膜及遮罩。遮罩係設置於多孔質膜上，提供使該多孔質膜部分地露出之開口。該方法包括如下步驟：(i)以於多孔質膜內產生第1氣體之毛細凝結之方式，對腔室供給第1氣體，且腔室內之第1氣體之分壓、或對腔室僅供給第1氣體時之腔室內之第1氣體之壓力高於在多孔質膜內產生該第1氣體之毛細凝結之臨界壓力，且低於第1氣體之飽和蒸氣壓；以及(ii)為了蝕刻多孔質膜，而於電漿處理裝置之腔室內生成第2氣體之電漿。
於一實施形態中，方法於執行供給第1氣體之步驟前，進而包括藉由排氣裝置而排出第2流路內之氣體之步驟。根據該實施形態，抑制第1氣體於第2流路內液化。於一實施形態中，於執行排出第2流路內之氣體之步驟時，第1開閉閥關閉。
於一實施形態中，方法於執行生成第2氣體之電漿之步驟後，進而包括藉由排氣裝置而排出第2流路內之氣體之步驟。根據該實施形態，抑制第1氣體於第2流路內之液化。於一實施形態中，於執行排出第2流路內之氣體之步驟時，第1開閉閥關閉。
於一實施形態中，於執行生成第2氣體之電漿之步驟期間，停止對腔室供給第1氣體。
於一實施形態中，供給第1氣體之步驟及生成第2氣體之電漿之步驟係交替地反覆進行。於一實施形態之生成第2氣體之電漿之步驟中，停止對腔室供給第1氣體。於一實施形態中，於供給第1氣體之步驟及生成第2氣體之電漿之步驟之交替反覆中，第1氣體之流量階段性地減少。根據該實施形態，當因多孔質膜之蝕刻而使形成於該多孔質膜之開口之深度變大時，第1氣體之壓力(或分壓)減少。
於一實施形態中，跨及供給第1氣體之步驟及生成第2氣體之電漿之步驟，對腔室供給第1氣體及第2氣體。於一實施形態之生成第2氣體之電漿之步驟中，對腔室供給之第2氣體之流量階段性地增加。 [發明之效果]
如以上說明，抑制於多孔質膜內產生毛細凝結之氣體於氣體供給系統之流路內液化。
以下，參照圖式對各種實施形態詳細地進行說明。再者，於各圖式中對同一或相當部分標註同一符號。
圖1係表示一實施形態之處理系統之圖。圖1所示之處理系統1係用以一面藉由基於第1氣體所產生之液體保護被加工物之多孔質膜、一面蝕刻該多孔質膜之系統。圖2係被加工物之一例之局部放大剖視圖。如圖2所示，被加工物W具備基底層UL、多孔質膜PL、及遮罩MK。被加工物W例如為大致圓盤形狀。
多孔質膜PL係設置於基底層UL上。於多孔質膜PL形成有多個細孔。細孔可具有數nm、例如1 nm~2 nm之平均寬度。再者，平均寬度係指各細孔之最大寬度之平均值。多孔質膜PL係由低介電常數材料構成之膜。多孔質膜PL為低介電常數膜，例如可為包含矽、氧、碳、及氫之膜，即SiOCH膜。多孔質膜PL可藉由化學氣相沈積法或旋轉成膜法等成膜法形成。
遮罩MK係設置於多孔質膜PL上。遮罩MK於一例中可包含第1層L1及第2層L2。第1層L1例如為氧化矽膜，第2層L2例如為TiN膜。遮罩MK提供開口。即，於遮罩MK，形成有應轉印至多孔質膜PL之圖案。遮罩MK可藉由使用微影技術、及電漿蝕刻而形成。
再次參照圖1。處理系統1具備台2a~2d、容器4a~4d、承載器模組LM、對準機AN、加載互鎖真空模組LL1、LL2、製程模組PM1~PM6、搬送模組TF、及控制部MC。再者，處理系統1中之台之個數、容器之個數、加載互鎖真空模組之個數可為一以上之任意個數。又，製程模組之個數可為二以上之任意個數。
台2a~2d係沿承載器模組LM之一緣排列。容器4a~4d分別搭載於台2a~2d上。容器4a~4d之各者例如為被稱為FOUP(Front Opening Unified Pod，前開式晶圓盒)之容器。容器4a~4d之各者係以於其內部收容被加工物W之方式構成。
承載器模組LM提供腔室。藉由承載器模組LM所提供之腔室之壓力設定為大氣壓。於承載器模組LM之腔室內，設置有搬送裝置TU1。搬送裝置TU1例如為多關節機器人，由控制部MC控制。搬送裝置TU1係以於容器4a~4d之各者與對準機AN之間、對準機AN與加載互鎖真空模組LL1~LL2之各者之間、加載互鎖真空模組LL1~LL2之各者與容器4a~4d之各者之間搬送被加工物W之方式構成。對準機AN係連接於承載器模組LM。對準機AN係以進行被加工物W之位置之調整(位置之校準)之方式構成。
加載互鎖真空模組LL1及加載互鎖真空模組LL2之各者係設置於承載器模組LM與搬送模組TF之間。加載互鎖真空模組LL1及加載互鎖真空模組LL2之各者提供預備減壓室。
搬送模組TF係經由閘閥而連接於加載互鎖真空模組LL1及加載互鎖真空模組LL2。搬送模組TF提供可減壓之搬送腔室TC。於搬送腔室TC內，設置有搬送裝置TU2。搬送裝置TU2例如為多關節機器人，由控制部MC控制。搬送裝置TU2係以於加載互鎖真空模組LL1~LL2之各者與製程模組PM1~PM6之各者之間、及製程模組PM1~PM6中任意兩個製程模組之間搬送被加工物W之方式構成。
製程模組PM1~PM6之各者為以進行專用基板處理之方式構成之處理裝置。製程模組PM1~PM6之各者提供腔室。製程模組PM1~PM6之各者之腔室經由閘閥而連接於搬送模組TF之腔室。製程模組PM1~PM6中之一個製程模組為電漿處理裝置。製程模組PM1~PM6中之另一個製程模組為加熱處理裝置。再者，於以下之說明中，製程模組PM5為加熱處理裝置。加熱處理裝置係以如下方式構成：於如下所述多孔質膜PL被進行蝕刻後，於其腔室PC內加熱被加工物W，藉此使多孔質膜PL內之液體氣化，並排出自該液體生成之氣體。
控制部MC可為具備處理器、記憶體等記憶裝置、顯示器等顯示裝置、鍵盤、滑鼠等輸入輸出裝置、控制信號之輸入輸出介面、及通信裝置等的電腦裝置。於記憶裝置中，記憶有控制程式及製程配方資料。處理器藉由依照控制程式及製程配方資料動作，對處理系統1之各部送出控制信號，從而控制處理系統1之各部。
圖3係概略性地表示一實施形態之電漿處理裝置之圖。於圖3中，以將一部分破斷之狀態示出一實施形態之電漿處理裝置。圖3所示之電漿處理裝置10A可用作處理系統1之電漿處理裝置。電漿處理裝置10A為電容耦合型電漿蝕刻裝置。即，電漿處理裝置10A具備生成電容耦合電漿之電漿生成部。
電漿處理裝置10A具備腔室本體12。腔室本體12具有大致圓筒形狀。腔室本體12提供其內部空間作為腔室12c。於腔室本體12之內壁面，形成有具有耐電漿性之覆膜。該覆膜可為耐酸鋁膜、或由氧化釔所形成之膜。腔室本體12接地。於腔室本體12之側壁形成有開口12g。於自腔室本體12之外部向腔室12c搬入被加工物W時、及自腔室12c向腔室本體12之外部搬出被加工物W時，被加工物W通過開口12g。於腔室本體12之側壁，為了開口12g之開閉而安裝有閘閥14。
於腔室本體12設置有加熱器HTC。加熱器HTC連接於被設置在腔室本體12之外部之加熱器電源。於圖3所示之例中，加熱器HTC係設置於腔室本體12之側壁，但加熱器HTC亦可設置於下述上部電極30內。加熱器HTC係以為了抑制下述之第1氣體於劃分形成腔室12c之壁面上液化之情況而加熱腔室本體12之方式構成。
於腔室本體12之底部上設置有支持部15。支持部15具有大致圓筒形狀。支持部15例如由絕緣材料構成。支持部15於腔室12c內自腔室本體12之底部向上方延伸。於腔室12c內設置有載台16。載台16係由支持部15支持。
載台16係以保持載置於其上之被加工物W之方式構成。載台16具有下部電極18及靜電吸盤20。下部電極18包含第1極板18a及第2極板18b。第1極板18a及第2極板18b例如由鋁等金屬構成，具有大致圓盤形狀。第2極板18b係設置於第1極板18a上，且電性連接於第1極板18a。
靜電吸盤20係設置於第2極板18b上。靜電吸盤20具有絕緣層、及設置於該絕緣層內之膜狀之電極。於靜電吸盤20之電極，經由開關23而電性連接有直流電源22。自直流電源22對靜電吸盤20之電極施加直流電壓。當靜電吸盤20之電極被施加直流電壓時，靜電吸盤20產生靜電引力，將被加工物W吸引至該靜電吸盤20，從而保持該被加工物W。再者，亦可將加熱器內置於靜電吸盤20內，亦可於該加熱器連接有設置於腔室本體12之外部之加熱器電源。
於第2極板18b之周緣部上設置有聚焦環24。聚焦環24為大致環狀之板。聚焦環24係以包圍被加工物W之邊緣及靜電吸盤20之方式配置。聚焦環24係為了提昇蝕刻之均勻性而設置。聚焦環24例如可由矽、石英等材料形成。
於第2極板18b之內部設置有流路18f。自設置於腔室本體12之外部之冷卻單元經由配管26a而對流路18f供給冷媒。供給至流路18f之冷媒經由配管26b而返回冷卻單元。即，於流路18f與冷卻單元之間，循環有冷媒。藉由控制該冷媒之溫度，而調整載台16(或靜電吸盤20)之溫度及被加工物W之溫度。再者，作為冷媒，使用可將被加工物W之溫度設定為-60℃以上之溫度、例如-50℃以上且-30℃以下之溫度的通常之冷媒。作為此種冷媒，例如可例示Galden(註冊商標)。
於電漿處理裝置10A，設置有氣體供給管線28。氣體供給管線28將來自傳熱氣體供給機構之傳熱氣體、例如He氣體供給至靜電吸盤20之上表面與被加工物W之背面之間。
電漿處理裝置10A進而具備上部電極30。上部電極30係設置於載台16之上方。上部電極30經由構件32而被支持於腔室本體12之上部。上部電極30可包含電極板34及支持體36。電極板34之下表面面向腔室12c。於電極板34設置有複數個氣體噴出孔34a。該電極板34可由矽或氧化矽等材料形成。
支持體36將電極板34裝卸自如地支持，且係由鋁等導電性材料所形成。於支持體36之內部，設置有氣體擴散室36a1、氣體擴散室36a2、及氣體擴散室36a3。氣體擴散室36a1於支持體36內與氣體擴散室36a2及氣體擴散室36a3分離。氣體擴散室36a1係設置於載台16及被加工物W之中央區域之上方。沿鉛垂方向觀察之氣體擴散室36a1之平面形狀為大致圓形。氣體擴散室36a2設置於被加工物W之中央區域與邊緣區域之中間之區域之上方，於氣體擴散室36a1之外側沿周向延伸。氣體擴散室36a2於支持體36內與氣體擴散室36a1及氣體擴散室36a3分離。沿鉛垂方向觀察之氣體擴散室36a2之平面形狀為於兩個同心圓之間延伸之帶狀。氣體擴散室36a3設置於被加工物W之邊緣區域之上方，於氣體擴散室36a2之外側沿周向延伸。氣體擴散室36a3於支持體36內與氣體擴散室36a1及氣體擴散室36a2分離。沿鉛垂方向觀察之氣體擴散室36a3之平面形狀為於兩個同心圓之間延伸之帶狀。氣體擴散室36a1、氣體擴散室36a2、及氣體擴散室36a3係連接於下述氣體供給系統。
於支持部15與腔室本體12之側壁之間設置有擋板構件48。擋板構件48例如為板狀之構件，可藉由在鋁制之母材之表面被覆Y2 O3 等陶瓷而形成。於擋板構件48，形成有貫通該擋板構件48之複數個孔。於擋板構件48之下方，在腔室本體12之底部，經由排氣管52而連接有排氣裝置50。排氣裝置50具有壓力調整閥等壓力控制器、及渦輪分子泵等真空泵，可將腔室12c減壓為所期望之壓力。
電漿處理裝置10A進而具備第1高頻電源62及第2高頻電源64。第1高頻電源62為產生電漿生成用第1高頻(高頻電能)之電源。第1高頻例如具有27~100 MHz之範圍內之頻率。第1高頻電源62經由整合器63而連接於上部電極30。整合器63具有用以整合第1高頻電源62之輸出阻抗與負載側(上部電極30側)之阻抗之電路。再者，第1高頻電源62亦可經由整合器63而連接於下部電極18。
第2高頻電源64為產生用以將離子引入至被加工物W之第2高頻(高頻電能)之電源。第2高頻例如具有400 kHz~13.56 MHz之範圍內之頻率。第2高頻電源64經由整合器65而連接於下部電極18。整合器65具有用以整合第2高頻電源64之輸出阻抗與負載側(下部電極18側)之阻抗之電路。
圖4係表示圖3所示之電漿處理裝置之氣體供給系統之第1實施形態之圖。圖4所示之氣體供給系統100A可用作電漿處理裝置10A之氣體供給系統。氣體供給系統100A係以將第1氣體及第2氣體供給至腔室12c之方式構成。
第1氣體為於多孔質膜PL內產生毛細凝結之氣體。作為第1氣體，可使用Cx Fy 氣體(氟碳氣體)、Cx Fy Oz 氣體(含氧氟碳氣體)、Cx Hy 氣體(碳化氫氣體)、或Cx Hy Oz 氣體(含氧碳化氫氣體)等。此處，x、y、z為1以上之整數。作為Cx Fy 氣體，可例示C6 F6 氣體、C7 F8 氣體等。作為Cx Fy Oz 氣體，可例示C10 F22 O5 氣體等。作為Cx Hy 氣體或Cx Hy Oz 氣體，可例示苯(C6 H6 )、正丁醇(CH3 (CH2 )2 CH2 OH)、2-丁氧基乙醇(CH3 (CH2 )3 OCH2 CH2 OH)、2-乙氧基乙醇(C2 H5 OCH2 CH2 OH)、環己烷(C6 H12 )、二㗁烷(OCH2 CH2 OCH2 CH2 )、乙醇(C2 H5 OH)、乙酸乙酯(CH3 CO2 C2 H5 )、乙基苯(C2 H5 C6 H5 )、乙基環己烷(C6 H11 C2 H5 )、甲基乙基酮(C2 H5 COCH3 )、正辛烷(CH3 (CH2)6 CH3 )、1-丙醇(CH3 CH2 CH2 OH)、2-丙醇((CH3 )2 CHOH)、甲苯(C6 H5 CH3 )等。
第2氣體為多孔質膜PL之蝕刻用之氣體，包含含氟氣體。第2氣體中所包含之含氟氣體可為NF3 氣體(三氟化氮氣體)、SiF4 氣體、CF4 氣體等氣體、或其等之中兩種以上之混合氣體。第2氣體亦可進而包含稀有氣體等惰性氣體。稀有氣體例如可為He氣體、Ne氣體、Ar氣體、Kr氣體等任意稀有氣體。第2氣體亦可進而包含O2 氣體等含氧氣體。
氣體供給系統100A提供流路L1A、L11A、L12A、L13A、L2A、L21A、L22A、L23A、L3A。流路L1A、L11A、L12A、L13A、L2A、L21A、L22A、L23A、L3A係藉由配管而提供。
流路L1A、L11A、L12A、L13A為將氣體源GS2連接於腔室12c之第1流路。氣體源GS2為第2氣體之來源。流路L1A之一端連接於氣體源GS2。於流路L1A上，設置有開閉閥V11A、開閉閥V12A、及流量控制器FC1A。流量控制器FC1A為質量流量控制器或壓力控制式之流量控制器，設置於開閉閥V11A與開閉閥V12A之間。流路L1A之另一端連接於分流器FSA。分流器FSA係以將來自流路L1A之氣體分配至流路L11A、流路L12A、及流路L13A之方式構成。流路L11A之一端、流路L12A之一端、及流路L13A之一端經由分流器FSA而連接於流路L1A。流路L11A之另一端、流路L12A之另一端、流路L13A之另一端分別連接於氣體擴散室36a1、氣體擴散室36a2、氣體擴散室36a3。
流路L2A、L21A、L22A、L23A為將氣體源GS1連接於流路L11A、流路L12A、及流路L13A之第2流路。氣體源GS1為第1氣體之來源。流路L2A之一端連接於氣體源GS1。於流路L2A上，自氣體源GS1側(上游側)起依序設置有開閉閥V2A及流量控制器FC2A。流量控制器FC2A為質量流量控制器或壓力控制式之流量控制器。於流路L2A之另一端，連接有流路L21A之一端、流路L22A之一端、及流路L23A之一端。流路L21A之另一端、流路L22A之另一端、流路L23A之另一端分別連接於流路L11A、流路L12A、流路L13A。於流路L21A上設置有開閉閥V21A，於流路L22A上設置有開閉閥V22A，於流路L23A上設置有開閉閥V23A。開閉閥V21A、V22A、V23A構成設置於第2流路上之第1開閉閥。
流路L3A為將排氣裝置連接於流路L2A、L21A、L22A、L23A之第3流路。流路L3A之一端連接於流路L2A。於流路L3A上，設置有開閉閥V3A(第2開閉閥)。流路L3A之另一端連接於排氣裝置。該排氣裝置可為排氣裝置50，亦可為其他排氣裝置。
氣體供給系統100A具備加熱器HJA。加熱器HJA係以對氣體供給系統100A之配管、具體而言為提供使第1氣體流動之流路之配管進行加熱的方式構成。更詳細而言，加熱器HJA安裝於提供如下流路之配管：流路L2A、流路L21A、流路L22A、流路L23A、流路L21A與流路L11A之連接部位至其另一端之間之流路L11A、流路L22A與流路L12A之連接部位至其另一端之間之流路L12A、流路L23A與流路L13A之連接部位至其另一端之間之流路L13A、及相對於開閉閥V3A為上游側之流路L3A。加熱器HJA例如為加熱套，安裝於該配管。加熱器HJA連接於加熱器電源。
於具備氣體供給系統100A之電漿處理裝置10A中，當開閉閥V2A、開閉閥V21A、開閉閥V22A、及開閉閥V23A打開時，第1氣體供給至腔室12c。該第1氣體藉由毛細凝結而液化，於多孔質膜PL內成為液體。當開閉閥V11A及開閉閥V12A打開時，第2氣體供給至腔室12c。於對腔室12c供給第2氣體時，若供給第1高頻，則生成第2氣體之電漿。藉由來自該第2氣體之電漿之自由基、離子等活性種而蝕刻多孔質膜PL。於多孔質膜PL之蝕刻時，上述液體填充至多孔質膜PL內，因此抑制自由基向多孔質膜PL內之侵入。其結果為，抑制多孔質膜PL之損傷。即，具備氣體供給系統100A之電漿處理裝置10A可一面藉由液體保護該多孔質膜PL，一面藉由第2氣體之電漿而蝕刻多孔質膜PL。
又，根據具備氣體供給系統100A之電漿處理裝置10A，可藉由排氣裝置而排出流路L2A、流路L21A、流路L22A、及流路L23A內之第1氣體。又，根據具備氣體供給系統100A之電漿處理裝置10A，可藉由排氣裝置而調整流路L2A、流路L21A、流路L22A、及流路L23A內之第1氣體之壓力(或分壓)。因此，根據具備氣體供給系統100A之電漿處理裝置10A，抑制第1氣體之壓力(或分壓)於流路L2A、流路L21A、流路L22A、及流路L23A內變高，從而抑制該第1氣體於流路L2A、流路L21A、流路L22A、及流路L23A內液化。
於一實施形態中，藉由加熱器HTC而抑制第1氣體於劃分形成腔室12c之壁面上液化。於一實施形態中，藉由加熱器HJA而抑制第1氣體於供該第1氣體流動之流路內液化。
圖5係表示圖3所示之電漿處理裝置之氣體供給系統之第2實施形態之圖。圖5所示之氣體供給系統100B可用作電漿處理裝置10A之氣體供給系統。氣體供給系統100B係以將第1氣體及第2氣體供給至腔室12c之方式構成。
氣體供給系統100B提供流路L1B、L11B、L12B、L13B、L2B、L3B。流路L1B、L11B、L12B、L13B、L2B、L3B係藉由配管而提供。
流路L1B、L11B、L12B、L13B為將氣體源GS2連接於腔室12c之第1流路。流路L1B之一端連接於氣體源GS2。於流路L1B上設置有開閉閥V11B、開閉閥V12B、及流量控制器FC1B。流量控制器FC1B為質量流量控制器或壓力控制式之流量控制器，設置於開閉閥V11B與開閉閥V12B之間。流路L1B之另一端連接於分流器FSB。分流器FSB將來自流路L1B之氣體分配至流路L11B、流路L12B、及流路L13B。流路L11B之一端、流路L12B之一端、及流路L13B之一端經由分流器FSB而連接於流路L1B。流路L11B之另一端、流路L12B之另一端、流路L13B之另一端係分別連接於氣體擴散室36a1、氣體擴散室36a2、氣體擴散室36a3。
流路L2B為將氣體源GS1連接於流路L1B之第2流路。流路L2B之一端連接於氣體源GS1。於流路L2B上，設置有開閉閥V21B、流量控制器FC2B、及開閉閥V22B。流量控制器FC2B為質量流量控制器或壓力控制式之流量控制器。流路L2B之另一端連接於流路L1B。開閉閥V22B構成設置於第2流路上之第1開閉閥。
流路L3B為將排氣裝置連接於流路L2B之第3流路。流路L3B之一端連接於流路L2B。於流路L3B上，設置有開閉閥V3B(第2開閉閥)。流路L3B之另一端連接於排氣裝置。該排氣裝置可為排氣裝置50，亦可為其他排氣裝置。
氣體供給系統100B具備加熱器HJB。加熱器HJB係以對氣體供給系統100B之配管、具體而言為提供使第1氣體流動之流路之配管進行加熱的方式構成。更詳細而言，加熱器HJB係安裝於提供如下流路之配管：流路L2B、流路L11B、流路L12B、流路L13B、流路L2B與流路L1B之連接部位至其另一端之間之流路L1B、及相對於開閉閥V3B為上游側之流路L3B的配管。加熱器HJB例如為加熱套，安裝於該配管。加熱器HJB連接於加熱器電源。
於具備氣體供給系統100B之電漿處理裝置10A中，當開閉閥V21B及開閉閥V22B打開時，第1氣體供給至腔室12c。該第1氣體藉由毛細凝結而液化，於多孔質膜PL內成為液體。當開閉閥V11B及開閉閥V12B打開時，第2氣體供給至腔室12c。於對腔室12c供給第2氣體時，若供給第1高頻，則生成第2氣體之電漿。藉由來自該第2氣體之電漿之自由基、離子等活性種而蝕刻多孔質膜PL。於多孔質膜PL之蝕刻時，上述液體填充至多孔質膜PL內，因此抑制自由基向多孔質膜PL內之侵入。其結果為，抑制多孔質膜PL之損傷。即，具備氣體供給系統100B之電漿處理裝置10A可一面藉由液體保護該多孔質膜PL，一面藉由第2氣體之電漿而蝕刻多孔質膜PL。
又，根據具備氣體供給系統100B之電漿處理裝置10A，可藉由排氣裝置而排出流路L2B內之第1氣體。又，根據具備氣體供給系統100B之電漿處理裝置10A，可藉由排氣裝置而調整流路L2B內之第1氣體之壓力(或分壓)。因此，根據具備氣體供給系統100B之電漿處理裝置10A，抑制第1氣體之壓力(或分壓)於流路L2B內變高，從而抑制該第1氣體於流路L2B內液化。
於一實施形態中，藉由加熱器HTC而抑制第1氣體於劃分形成腔室12c之壁面上液化。於一實施形態中，藉由加熱器HJB而抑制第1氣體於供該第1氣體流動之流路內液化。
以下，對另一實施形態之電漿處理裝置進行說明。圖6係概略性地表示另一實施形態之電漿處理裝置之圖。於圖6中，以將一部分破斷之狀態示出另一實施形態之電漿處理裝置。圖6所示之電漿處理裝置10C可用作處理系統1之電漿處理裝置。此處，關於圖6所示之電漿處理裝置10C，對與電漿處理裝置10A之不同點進行說明，省略重複說明。於電漿處理裝置10C中，於上部電極30之支持體36形成有一個氣體擴散室36a。再者，亦可與電漿處理裝置10A之支持體36同樣地，於電漿處理裝置10C之支持體36形成複數個氣體擴散室。
圖7係表示圖6所示之電漿處理裝置之氣體供給系統之實施形態之圖。圖6所示之氣體供給系統100C用作電漿處理裝置10C之氣體供給系統。氣體供給系統100C提供流路L1C(第1流路)、流路L2C(第2流路)、及流路L3C(第3流路)。流路L1C、流路L2C、及流路L3C係藉由配管而提供。
流路L1C之一端連接於氣體源GS2。流路L1C之另一端經由氣體擴散室36a而連接於腔室12c。流路L2C之一端連接於氣體源GS1。流路L2C之另一端連接於流路L1C。流路L3C之一端連接於流路L2C。流路L3C之另一端連接於排氣裝置50或其他排氣裝置。
於流路L1C上，設置有流量控制器FC1C。流量控制器FC1C為質量流量控制器或壓力控制式之流量控制器，設置於流路L1C和流路L2C之連接部位CP1與氣體源GS2之間。再者，亦可於流路L1C上、且流量控制器FC1C之上游側與下游側，設置1次及2次開閉閥。流量控制器FC1C係以控制第2氣體之流量之方式構成。具體而言，流量控制器FC1C以使自控制部MC提供之第2氣體之目標流量與所測定之第2氣體之流量之誤差減少的方式調整第2氣體之流量。
流路L2C之下游側之終端、即流路L2C之另一端係藉由阻尼孔構件OL1而劃分形成。阻尼孔構件OL1使流路L2C之截面面積於該流路L2C之終端減小。於流路L1C與流路L2C之連接部位CP1，設置有開閉閥V2C(第1開閉閥)。開閉閥V2C係以使流路L2C之終端對於流路L1C開閉之方式構成。開閉閥V2C之開閉之時序係由控制部MC控制。對於該開閉閥V2C之詳細情況將於下文敍述。
於流路L2C上，設置有控制閥CV。控制閥CV設置於流路L2C和流路L3C之連接部位CP2與氣體源GS1之間。再者，亦可於流路L2C上、且控制閥CV之上游側，設置有1次開閉閥。
控制閥CV係以將第1氣體之流量控制為由控制部MC所指定之流量(目標流量)之方式構成。於控制閥CV連接有控制電路CN。控制電路CN根據流路L2C之壓力及溫度而求出該流路L2C中之第1氣體之流量，以使所求出之流量與目標流量之間之誤差減少之方式調整控制閥CV之開度。流路L2C之壓力及溫度係藉由壓力檢測器PS及溫度檢測器TS而檢測。壓力檢測器PS及溫度檢測器TS檢測流路L2C之整體中控制閥CV與阻尼孔構件OL1之間之部分之壓力及溫度。壓力檢測器PS及溫度檢測器TS檢測壓力及溫度的流路L2C內之部位可為較控制閥CV更靠近阻尼孔構件OL1之部位。藉此，可提昇第1氣體之流量控制之精度。
流路L3C係部分地藉由阻尼孔構件OL2而劃分形成。阻尼孔構件OL2於設置有該阻尼孔構件OL2之部位使流路L3C之截面面積減小。於流路L3C上、且阻尼孔構件OL2之下游，設置有開閉閥V3C(第2開閉閥)。該開閉閥V3C之開閉之時序係由控制部MC控制。
於流路L1C上、且流量控制器FC1C與連接部位CP1之間，設置有進氣阻隔件IB1。於進氣阻隔件IB1之內部，形成有作為流路L1C之一部分之流路。進氣阻隔件IB1將其上游側之配管與其下游側之配管結合。於腔室12c開放為大氣壓之情形時，進氣阻隔件IB1係以將其上游側之配管與其下游側之配管相互分離之方式構成。又，於流路L2C上且控制閥CV與連接部位CP2之間，設置有進氣阻隔件IB2。於進氣阻隔件IB2之內部，設置有作為流路L2C之一部分之流路。進氣阻隔件IB2將其上游側之配管與其下游側之配管結合。於腔室12c開放為大氣壓之情形時，進氣阻隔件IB2係以將其上游側之配管與其下游側之配管相互分離之方式構成。
氣體供給系統100C具備加熱器HJC。加熱器HJC係以對氣體供給系統100C之配管、具體而言為提供使第1氣體流動之流路之配管進行加熱的方式構成。更詳細而言，加熱器HJC安裝於提供如下流路之配管：流路L2C、相對於連接部位CP1為下游側之流路L1C、及相對於阻尼孔構件OL2為上游側之流路L3C。加熱器HJC例如為加熱套，安裝於該配管。加熱器HJC連接於加熱器電源。
以下，對開閉閥V2C詳細地進行說明。圖8係概略性地表示圖7所示之氣體供給系統之開閉閥之剖視圖。如圖8所示，開閉閥V2C具備第1本體部71及第2本體部72。於第1本體部71與第2本體部72之間，配置有閥體74。第2本體部72具有使閥體74動作之機構。閥體74係由具有可撓性之構件形成。閥體74例如可為彈性構件、隔膜、或波紋管。
第1本體部71提供於入口71a與出口71b之間延伸之內部流路71c。內部流路71c構成流路L1C之一部分。第1本體部71進而提供內部流路71g。內部流路71g構成流路L2C之一部分。內部流路71g之終端、即流路L2C之終端係藉由阻尼孔構件OL1而劃分形成。於第1本體部71之內部，流路L1C(內部流路71c)與流路L2C(內部流路71g)可連接。流路L2C之終端係藉由閥體74而對於流路L1C開閉。
於一例中，第1本體部71具有支持部71d。支持部71d自劃分形成內部流路71c之內壁向第2本體部72側(閥體74側)突出。阻尼孔構件OL1係支持於支持部71d之第2本體部72側(閥體74側)之末端部分。內部流路71g係藉由該支持部71d而提供。於支持部71d之第2本體部72側(閥體74側)之末端，設置有閥座75。於閥體74接觸閥座75或阻尼孔構件OL1之情形時，流路L2C之終端對於流路L1C關閉，而將流路L2C與流路L1C之連接遮斷。另一方面，於閥體74離開閥座75及阻尼孔構件OL1之情形時，流路L2C之終端對於流路L1C打開，流路L2C連通於流路L1C。
第2本體部72具有控制閥體74與閥座75之間之距離之要素。於一例中，第2本體部72具有氣缸76、施力構件78、及驅動部81。
氣缸76為大致棒狀之構件。氣缸76係設置於第2本體部72之內部，例如於其末端部分(於圖8中為下端部分)支持閥體74。氣缸76具有突出部76a。突出部76a向相對於氣缸76延伸之方向正交的方向突出。於氣缸76之內部形成有流路76b。於突出部76a之側面與第2本體部72之內壁面之間、及較突出部76a更下方之氣缸76之側面與第2本體部72之內壁面之間，設置有密封構件79。藉由第2本體部72之內壁面、氣缸76之側壁面、突出部76a之下表面、及密封構件79而劃分形成空間82。氣缸76之流路76b連通於空間82。
施力構件78對於閥體74或阻尼孔構件OL1對氣缸76施力。藉由該施力構件78，而將閥體74壓抵於閥座75或阻尼孔構件OL1。當閥體74壓抵於閥座75或阻尼孔構件OL1時，流路L1C與流路L2C之連接被遮斷。驅動部81係以使氣缸76向藉由施力構件78而對氣缸76施力之方向的相反方向移動之方式構成。驅動部81對氣缸76之流路76b供給空氣，於空間82中填充空氣。於填充至空間82之空氣之壓力大於施力構件78之作用力之情形時，氣缸76以使閥體74離開閥座75及阻尼孔構件OL1之方式移動。當閥體74離開閥座75及阻尼孔構件OL1時，流路L2C連通於流路L1C。
於具備該氣體供給系統100C之電漿處理裝置10C中，當開閉閥V2C打開時，第1氣體供給至腔室12c。該第1氣體藉由毛細凝結而液化，於多孔質膜PL內成為液體。又，經由流路L1C而將第2氣體供給至腔室12c。於對腔室12c供給第2氣體時，若供給第1高頻，則生成第2氣體之電漿。藉由來自該第2氣體之電漿之自由基、離子等活性種而蝕刻多孔質膜PL。於多孔質膜PL之蝕刻時，上述液體填充至多孔質膜PL內，因此抑制自由基向多孔質膜PL內之侵入。其結果為，抑制多孔質膜PL之損傷。即，具備氣體供給系統100C之電漿處理裝置10C可一面藉由液體保護該多孔質膜PL，一面藉由第2氣體之電漿而蝕刻多孔質膜PL。
又，根據具備氣體供給系統100C之電漿處理裝置10C，可藉由排氣裝置而排出流路L2C內之第1氣體。又，根據具備氣體供給系統100C之電漿處理裝置10C，可藉由排氣裝置而調整流路L2C內之第1氣體之壓力(或分壓)。因此，根據具備氣體供給系統100C之電漿處理裝置10C，抑制第1氣體之壓力(或分壓)於流路L2C內變高，從而抑制該第1氣體於流路L2C內液化。
於一實施形態中，藉由加熱器HTC而抑制第1氣體於劃分形成腔室12c之壁面上液化。於一實施形態中，藉由加熱器HJC而抑制第1氣體於供該第1氣體流動之流路內液化。
又，由於阻尼孔構件OL1與開閉閥V2C之間之流路之長度極短，從而防止積存於阻尼孔構件OL1與開閉閥V2C之間之氣體於開閉閥V2C打開時急遽地流入流路L1C。又，於開閉閥V2C關閉時，可一面對流路L2C進行排氣，一面將其流量經控制閥CV控制後之第1氣體供給至流路L2C。因此，於第1氣體對腔室12c之供給時，可使該第1氣體之壓力(或分壓)短時間內達到所設定之壓力。
以下，對使用具備氣體供給系統100C之電漿處理裝置10C蝕刻多孔質膜之方法之若干實施形態進行說明。圖9係第1實施形態之蝕刻多孔質膜之方法之時序圖。於圖9中，橫軸表示時間，縱軸表示第2氣體之流量、第1氣體之流量、控制閥CV之開度、開閉閥V2C之開閉、開閉閥V3C之開閉、及高頻之供給。於圖9之關於第2氣體之流量之時序圖中，「H」之位準表示正在對腔室12c供給第2氣體，「L」之位準表示未對腔室12c供給第2氣體。於圖9之關於第1氣體之流量之時序圖中，「L」之位準表示未對腔室12c供給第1氣體，「H1」、「H2」、「H3」之位準表示正在對腔室12c供給第1氣體，「H3」所示之第1氣體之流量大於「H2」所示之第1氣體之流量，「H2」所示之第1氣體之流量大於「H1」所示之第1氣體之流量。於圖9之關於控制閥CV之開度之時序圖中，「L」之位準表示控制閥CV關閉，「H1」、「H2」、「H3」之位準表示控制閥CV打開，「H3」所示之控制閥CV之開度大於「H2」所示之控制閥CV之開度，「H2」所示之控制閥CV之開度大於「H1」所示之控制閥CV之開度。於圖9之關於開閉閥V2C之開閉之時序圖中，「H」之位準表示開閉閥V2C打開，「L」之位準表示開閉閥V2C關閉。於圖9之關於開閉閥V3C之開閉之時序圖中，「H」之位準表示開閉閥V3C打開，「L」之位準表示開閉閥V3C關閉。於圖9之關於高頻之供給之時序圖中，「H」之位準表示正在供給第1高頻及第2高頻，「L」之位準表示已停止第1高頻及第2高頻之供給。於以下說明中，除參照圖9外，還參照圖10~圖12。圖10及圖11係各種實施形態之蝕刻多孔質膜之方法之執行中所獲得之被加工物之局部放大剖視圖。圖12係藉由執行各種實施形態之蝕刻多孔質膜之方法所獲得之被加工物之局部放大剖視圖。
圖9所示之第1實施形態之方法係於被加工物W在腔室12c內載置於載台16上之狀態下執行。再者，應用第1實施形態之方法、及下述第2~第4實施形態之方法之被加工物可為具有多孔質膜之任意被加工物。
於第1實施形態之方法中，於步驟ST11中，排出流路L2C內之氣體。於執行步驟ST11時，控制閥CV、開閉閥V2C關閉，開閉閥V3C打開。藉此，流路L2C經由流路L3C而連接於排氣裝置，藉由該排氣裝置而將流路L2C內之氣體排出。再者，開閉閥V3C自步驟ST11之執行開始時點至下述步驟ST15之執行結束時點持續打開。
於第1實施形態之方法中，於執行步驟ST11後且執行步驟ST12前，打開控制閥CV。控制閥CV打開直至步驟ST15之執行開始時點。
於接下來之步驟ST12中，以於多孔質膜PL內產生毛細凝結之方式，將第1氣體供給至腔室12c。於步驟ST12中，開閉閥V2C打開。藉此，經由流路L2C及流路L1C而將第1氣體供給至腔室12c。再者，於第1實施形態之方法中，自最初執行之步驟ST12之開始時點至步驟ST15之開始時點為止，持續對腔室12c供給第2氣體。即，於步驟ST12中，對腔室12c供給第1氣體與第2氣體之混合氣體。
於步驟ST12中，以於多孔質膜PL內產生第1氣體之毛細凝結之方式，設定被加工物W之溫度、及第1氣體之分壓。被加工物W之溫度係藉由供給至載台16之冷媒而調整。被加工物W之溫度係設定為低於常溫(25℃)且可藉由上述冷媒設定之下限溫度、例如-60℃以上的溫度。例如，被加工物W之溫度係設定為-50℃以上且-30℃以下之溫度。第1氣體之分壓係設定為，於被加工物W之溫度下，高於在多孔質膜PL內產生第1氣體之毛細凝結之臨界壓力，且低於第1氣體之飽和蒸氣壓之分壓。
於步驟ST12中，於多孔質膜PL內產生第1氣體之毛細凝結，第1氣體於多孔質膜PL內液化。其結果為，如圖10所示，於多孔質膜PL內形成區域SR。於區域SR內，多孔質膜PL之細孔被自第1氣體生成之液體填充。
如圖9所示，於接續於步驟ST12之步驟ST13中，開閉閥V2C關閉。開閉閥V2C自步驟ST13之開始時點至後續之步驟ST14之結束時點之間持續關閉。藉由執行步驟ST13而將腔室12c內之氣體自第1氣體與第2氣體之混合氣體變更為第2氣體。於步驟ST13中，腔室12c之壓力係設定為特定壓力。該特定壓力為與執行步驟ST14時之腔室12c之壓力相同之壓力。又，於步驟ST13中，被加工物W之溫度被設定為與執行步驟ST14中之被加工物W之溫度相同之溫度，例如-50℃以上且-30℃以下之溫度。被加工物W之溫度係藉由供給至載台16之冷媒而調整。
於接下來之步驟ST14中，於腔室12c內生成第2氣體之電漿。於執行步驟ST14時，停止對腔室12c供給第1氣體。於步驟ST14中，對上部電極30(或下部電極18)供給第1高頻，對下部電極18供給第2高頻。再者，亦可不供給第1高頻及第2高頻中之一者。於步驟ST14中，腔室12c之壓力係設定為特定壓力。該特定壓力例如為300 mTorr(40 Pa)以下之壓力。該特定壓力亦可為100 mTorr(13.33 Pa)以下之壓力。於步驟ST14中，被加工物W之溫度例如設定為-50℃以上且-30℃以下之溫度。被加工物W之溫度係藉由供給至載台16之冷媒而調整。由於步驟ST14中產生自電漿向被加工物W之熱輸入，因此，被加工物W之溫度略高於載台16之溫度。
於步驟ST14中，藉由活性種、例如自由基而蝕刻多孔質膜PL。藉此，如圖11所示，多孔質膜PL於自遮罩MK露出之部分被蝕刻。如圖11所示，於步驟ST14中，多孔質膜PL於區域SR內自其表面被蝕刻。於執行步驟ST14時，於多孔質膜PL內填充有液體，因此抑制自由基向多孔質膜PL內之侵入。
如圖9所示，亦可執行複數次包含步驟ST12~步驟ST14之程序SQ1。即，亦可交替地反覆進行步驟ST12與步驟ST14。
於第1實施形態之方法中，反覆進行步驟ST12~步驟ST14之後，執行步驟ST15。於步驟ST15中，將流路L2C內之氣體排出。於執行步驟ST15時，控制閥CV、開閉閥V2C關閉，開閉閥V3C打開。藉此，流路L2C經由流路L3C而連接於排氣裝置，藉由該排氣裝置而將流路L2C內之氣體排出。於第1實施形態之方法中，繼而，於加熱處理裝置中加熱被加工物W。藉此，多孔質膜PL內之液體氣化，所生成之氣體被排出。於執行該方法後，如圖12所示，於多孔質膜PL形成到達基底層UL之開口。
於第1實施形態之方法中，如圖9所示，於步驟ST12~步驟ST14之反覆中，控制閥CV之開度階段性地減小。藉此，於步驟ST12~步驟ST14之反覆中，第1氣體之流量階段性地減小。因此，當因多孔質膜PL之蝕刻而使形成於該多孔質膜之開口之深度變大時，第1氣體之分壓減小。
根據第1實施形態之方法，可一面藉由基於第1氣體產生之液體保護多孔質膜PL，一面蝕刻多孔質膜PL。又，藉由執行步驟ST11及步驟ST15，而抑制第1氣體於流路L2C內之液化。進而，於步驟ST12~步驟ST14之反覆中，藉由排氣裝置而調整流路L2C內之第1氣體之壓力。藉此，抑制第1氣體於流路L2C內之液化。
以下，對第2實施形態之蝕刻多孔質膜之方法進行說明。圖13係第2實施形態之蝕刻多孔質膜之方法之時序圖。如圖13所示，第2實施形態之方法與第1實施形態之方法之不同點在於供給高頻之時序。
於第2實施形態之方法中，步驟ST14之開始時點為步驟ST12之執行期間之開始時點與結束時點之間之時點。步驟ST14自其開始時點持續至複數次步驟ST12之執行期間之結束時點、或1次步驟ST12之執行期間結束後之時點。於步驟ST14之執行中，對上部電極30(或下部電極18)供給第1高頻，對下部電極18供給第2高頻。再者，亦可不供給第1高頻及第2高頻中之一者。又，如圖13所示，亦可反覆進行包含步驟ST12與步驟ST14之程序SQ2。
以下，對第3實施形態之蝕刻多孔質膜之方法進行說明。圖14係第3實施形態之蝕刻多孔質膜之方法之時序圖。於圖14中，橫軸表示時間，縱軸表示第2氣體之流量、第1氣體之流量、控制閥CV之開閉、開閉閥V2C之開閉、開閉閥V3C之開閉、及高頻之供給。於圖14之關於第2氣體之流量之時序圖中，「H」之位準表示正在對腔室12c供給第2氣體，「L」之位準表示未對腔室12c供給第2氣體。於圖14之關於第1氣體之流量之時序圖中，「L」之位準表示正在對腔室12c供給第1氣體，「H」之位準表示未對腔室12c供給第1氣體。於圖14之關於控制閥CV之開閉之時序圖中，「L」之位準表示控制閥CV關閉，「H」之位準表示控制閥CV打開。於圖14之關於開閉閥V2C之開閉之時序圖中，「H」之位準表示開閉閥V2C打開，「L」之位準表示開閉閥V2C關閉。於圖14之關於開閉閥V3C之開閉之時序圖中，「H」之位準表示開閉閥V3C打開，「L」之位準表示開閉閥V3C關閉。於圖14之關於高頻之供給之時序圖中，「H」之位準表示正在供給第1高頻及第2高頻，「L」之位準表示已停止第1高頻及第2高頻之供給。
於第3實施形態之方法中，於步驟ST31中，將流路L2C內之氣體排出。於執行步驟ST31時，控制閥CV、開閉閥V2C關閉，開閉閥V3C打開。藉此，流路L2C經由流路L3C而連接於排氣裝置，藉由該排氣裝置而將流路L2C內之氣體排出。再者，開閉閥V3C於自步驟ST31之執行開始時點至下述步驟ST35之執行結束時點之間持續打開。
於第3實施形態之方法中，於執行步驟ST31後且執行步驟ST32前，打開控制閥CV。控制閥CV打開直至步驟ST35之執行開始時點。
於接下來之步驟ST32中，以於多孔質膜PL內產生毛細凝結之方式，將第1氣體供給至腔室12c。於步驟ST32中，開閉閥V2C打開。藉此，經由流路L2C及流路L1C而將第1氣體供給至腔室12c。再者，於第3實施形態之方法中，自步驟ST32之開始時點至步驟ST35之開始時點為止，持續對腔室12c供給第2氣體。即，跨及步驟ST32及步驟ST34，對腔室12c供給第1氣體與第2氣體之混合氣體。於步驟ST32中，被加工物W之溫度及第1氣體之分壓係與步驟ST12中之被加工物W之溫度及第1氣體之分壓同樣地設定。
於步驟ST34中，生成第2氣體之電漿(上述混合氣體之電漿)。步驟ST34自步驟ST32之執行期間之開始時點與結束時點之間之時點開始，持續至步驟ST32之結束時點。於步驟ST34中，對上部電極30(或下部電極18)供給第1高頻，對下部電極18供給第2高頻。再者，亦可不供給第1高頻及第2高頻中之一者。於步驟ST34中，腔室12c之壓力及被加工物W之溫度係與步驟ST14中之腔室12c之壓力及被加工物W之溫度同樣地設定。
於接下來之步驟ST35中，將流路L2C內之氣體排出。於執行步驟ST35時，控制閥CV、開閉閥V2C關閉，開閉閥V3C打開。於第3實施形態之方法中，繼而，於加熱處理裝置中加熱被加工物W。藉此，多孔質膜PL內之液體氣化，所生成之氣體被排出。
於第3實施形態之方法中，在步驟ST32中於多孔質膜PL內生成液體。又，於步驟ST34中之多孔質膜PL之蝕刻中亦將基於第1氣體所產生之液體補充至多孔質膜PL。因此，根據第3實施形態之方法，可一面藉由基於第1氣體產生之液體保護多孔質膜PL，一面蝕刻多孔質膜PL。又，藉由執行步驟ST31及步驟ST35，而抑制第1氣體於流路L2C內之液化。進而，於步驟ST32及步驟ST34之執行中，藉由排氣裝置而調整流路L2C內之第1氣體之壓力。藉此，抑制第1氣體於流路L2C內之液化。
以下，對第4實施形態之蝕刻多孔質膜之方法進行說明。圖15係第4實施形態之蝕刻多孔質膜之方法之時序圖。於圖15中，橫軸表示時間，縱軸表示第2氣體之流量、第1氣體之流量、控制閥CV之開閉、開閉閥V2C之開閉、開閉閥V3C之開閉、及高頻之供給。圖15之關於第2氣體之流量之時序圖中，「H1」、「H2」之位準表示正在對腔室12c供給第2氣體，「H2」所示之第2氣體之流量大於「H1」所示之流量，「L」之位準表示未對腔室12c供給第2氣體。於圖15之關於第1氣體之流量之時序圖中，「L」之位準表示未對腔室12c供給第1氣體，「H」之位準表示正在對腔室12c供給第1氣體。於圖15之關於控制閥CV之開閉之時序圖中，「L」之位準表示控制閥CV關閉，「H」之位準表示控制閥CV打開。於圖15之關於開閉閥V2C之開閉之時序圖中，「H」之位準表示開閉閥V2C打開，「L」之位準表示開閉閥V2C關閉。於圖15之關於開閉閥V3C之開閉之時序圖中，「H」之位準表示開閉閥V3C打開，「L」之位準表示開閉閥V3C關閉。於圖15之關於高頻之供給之時序圖中，「H」之位準表示正在供給第1高頻及第2高頻，「L」之位準表示已停止第1高頻及第2高頻之供給。
於第4實施形態之方法中，於步驟ST41中，將流路L2C內之氣體排出。於執行步驟ST41時，控制閥CV、開閉閥V2C關閉，開閉閥V3C打開。藉此，流路L2C經由流路L3C而連接於排氣裝置，藉由該排氣裝置而將流路L2C內之氣體排出。再者，開閉閥V3C於自步驟ST41之執行之開始時點至下述步驟ST45之執行之結束時點之間持續打開。
於第4實施形態之方法中，於執行步驟ST41後且執行步驟ST42前，打開控制閥CV。控制閥CV打開直至步驟ST45之執行開始時點。
於接下來之步驟ST42中，以於多孔質膜PL內產生毛細凝結之方式，將第1氣體供給至腔室12c。於步驟ST42中，開閉閥V2C打開。藉此，經由流路L2C及流路L1C而將第1氣體供給至腔室12c。再者，於第4實施形態之方法中，自步驟ST42之開始時點至步驟ST45之開始時點為止，持續對腔室12c供給第2氣體。即，跨及步驟ST42及步驟ST44，對腔室12c供給第1氣體與第2氣體之混合氣體。於步驟ST42中，被加工物W之溫度及第1氣體之分壓係與步驟ST12中之被加工物W之溫度及第1氣體之分壓同樣地設定。
於步驟ST44中，生成第1氣體與第2氣體之混合氣體之電漿。步驟ST44自步驟ST42之執行期間之開始時點與結束時點之間之時點開始，持續至步驟ST42之結束時點。於步驟ST44中，對上部電極30(或下部電極18)供給第1高頻，對下部電極18供給第2高頻。再者，亦可不供給第1高頻及第2高頻中之一者。於步驟ST44中，腔室12c之壓力及被加工物W之溫度係與步驟ST14中之腔室12c之壓力及被加工物W之溫度同樣地設定。
亦可反覆進行步驟ST44、及於步驟ST44之執行期間重複執行之步驟ST42。於反覆進行之步驟ST44各自之執行期間中，第2氣體之流量藉由流量控制器FC1C而階段性地增加。具體而言，反覆進行之步驟ST44各自之執行期間包含期間T1及接續於該期間T1之期間T2。期間T2中之第2氣體之流量大於期間T1中之第2氣體之流量。
於接下來之步驟ST45中，將流路L2C內之氣體排出。於執行步驟ST45時，控制閥CV、開閉閥V2C關閉，開閉閥V3C打開。於第4實施形態之方法中，繼而，於加熱處理裝置中加熱被加工物W。藉此，多孔質膜PL內之液體氣化，所生成之氣體被排出。
於第4實施形態之方法中，在步驟ST42中於多孔質膜PL內生成液體。又，於步驟ST44中之多孔質膜PL之蝕刻中亦將基於第1氣體所產生之液體補充至多孔質膜PL。根據第4實施形態之方法，可一面藉由基於第1氣體產生之液體保護多孔質膜PL，一面蝕刻多孔質膜PL。又，藉由執行步驟ST41及步驟ST45而抑制第1氣體於流路L2C內之液化。進而，於步驟ST42及步驟ST44之執行中，藉由排氣裝置而調整流路L2C內之第1氣體之壓力。藉此，抑制第1氣體於流路L2C內之液化。
第1~第4實施形態之方法亦可使用具有氣體供給系統100A或氣體供給系統100B之電漿處理裝置10A來執行。於第1~第4實施形態之方法之執行中使用氣體供給系統100A之情形時，使用開閉閥V21A、開閉閥V22A、開閉閥V23A以代替開閉閥V2C，使用開閉閥V3A以代替開閉閥V3C，且使用流量控制器FC2A及開閉閥V2A以代替控制閥CV。於第1~第4實施形態之方法之執行中使用氣體供給系統100B之情形時，使用開閉閥V22B以代替開閉閥V2C，使用開閉閥V3B以代替開閉閥V3C，使用流量控制器FC2B及開閉閥V21B以代替控制閥CV。
以上，對各種實施形態進行了說明，但並不限定於上述實施形態而可構成各種變化態樣。例如，上述實施形態之電漿處理裝置為電容耦合型之電漿處理裝置，但變化態樣之電漿處理裝置亦可為感應耦合型之電漿處理裝置，使用微波等表面波之電漿處理裝置等任意類型之電漿處理裝置。
1‧‧‧處理系統2a‧‧‧台2b‧‧‧台2c‧‧‧台2d‧‧‧台4a‧‧‧容器4b‧‧‧容器4c‧‧‧容器4d‧‧‧容器10A‧‧‧電漿處理裝置10C‧‧‧電漿處理裝置12‧‧‧腔室本體12c‧‧‧腔室12g‧‧‧開口14‧‧‧閘閥15‧‧‧支持部16‧‧‧載台18‧‧‧下部電極18a‧‧‧第1極板18b‧‧‧第2極板18f‧‧‧流路20‧‧‧靜電吸盤22‧‧‧直流電源23‧‧‧開關24‧‧‧聚焦環26a‧‧‧配管26b‧‧‧配管28‧‧‧氣體供給管線30‧‧‧上部電極32‧‧‧構件34‧‧‧電極板34a‧‧‧氣體噴出孔36‧‧‧支持體36a1‧‧‧氣體擴散室36a2‧‧‧氣體擴散室36a3‧‧‧氣體擴散室48‧‧‧擋板構件50‧‧‧排氣裝置52‧‧‧排氣管62‧‧‧第1高頻電源63‧‧‧整合器64‧‧‧第2高頻電源65‧‧‧整合器71‧‧‧第1本體部71a‧‧‧入口71b‧‧‧出口71c‧‧‧內部流路71d‧‧‧支持部71g‧‧‧內部流路72‧‧‧第2本體部74‧‧‧閥體75‧‧‧閥座76‧‧‧氣缸76a‧‧‧突出部76b‧‧‧流路78‧‧‧施力構件79‧‧‧密封構件81‧‧‧驅動部82‧‧‧空間100A‧‧‧氣體供給系統100B‧‧‧氣體供給系統100C‧‧‧氣體供給系統AN‧‧‧對準機CN‧‧‧控制電路CP1‧‧‧連接部位CP2‧‧‧連接部位CV‧‧‧控制閥FC1A‧‧‧流量控制器FC1B‧‧‧流量控制器FC1C‧‧‧流量控制器FC2A‧‧‧流量控制器FC2B‧‧‧流量控制器FSA‧‧‧分流器FSB‧‧‧分流器GS1‧‧‧氣體源GS2‧‧‧氣體源HJA‧‧‧加熱器HJB‧‧‧加熱器HJC‧‧‧加熱器HTC‧‧‧加熱器IB1‧‧‧進氣阻隔件IB2‧‧‧進氣阻隔件L1‧‧‧第1層L1A‧‧‧流路(第1流路)L1B‧‧‧流路(第1流路)L1C‧‧‧流路(第1流路)L2‧‧‧第2層L2A‧‧‧流路(第2流路)L2B‧‧‧流路(第2流路)L2C‧‧‧流路(第2流路)L3A‧‧‧流路(第3流路)L3B‧‧‧流路(第3流路)L3C‧‧‧流路(第3流路)L11A‧‧‧流路(第1流路)L11B‧‧‧流路(第1流路)L12A‧‧‧流路(第1流路)L12B‧‧‧流路(第1流路)L13A‧‧‧流路(第1流路)L13B‧‧‧流路(第1流路)L21A‧‧‧流路(第2流路)L22A‧‧‧流路(第2流路)L23A‧‧‧流路(第2流路)LL1‧‧‧加載互鎖真空模組LL2‧‧‧加載互鎖真空模組LM‧‧‧承載器模組MC‧‧‧控制部MK‧‧‧遮罩OL1‧‧‧阻尼孔構件OL2‧‧‧阻尼孔構件PM1‧‧‧製程模組PM2‧‧‧製程模組PM3‧‧‧製程模組PM4‧‧‧製程模組PM5‧‧‧製程模組PM6‧‧‧製程模組PC‧‧‧腔室PL‧‧‧多孔質膜PS‧‧‧壓力檢測器SR‧‧‧區域TC‧‧‧搬送腔室TF‧‧‧搬送模組TS‧‧‧溫度檢測器TU1‧‧‧搬送裝置TU2‧‧‧搬送裝置UL‧‧‧基底層V2A‧‧‧開閉閥V3A‧‧‧開閉閥(第2開閉閥)V2C‧‧‧開閉閥(第1開閉閥)V3B‧‧‧開閉閥(第2開閉閥)V3A‧‧‧開閉閥(第2開閉閥)V3C‧‧‧開閉閥(第2開閉閥)V11A‧‧‧開閉閥V11B‧‧‧開閉閥V12A‧‧‧開閉閥V12B‧‧‧開閉閥V21A‧‧‧開閉閥(第1開閉閥)V21B‧‧‧開閉閥V22A‧‧‧開閉閥(第1開閉閥)V22B‧‧‧開閉閥(第1開閉閥)V23A‧‧‧開閉閥(第1開閉閥)W‧‧‧被加工物
圖1係表示一實施形態之處理系統之圖。 圖2係被加工物之一例之局部放大剖視圖。 圖3係概略性地表示一實施形態之電漿處理裝置之圖。 圖4係表示圖3所示之電漿處理裝置之氣體供給系統之第1實施形態之圖。 圖5係表示圖3所示之電漿處理裝置之氣體供給系統之第2實施形態之圖。 圖6係概略性地表示另一實施形態之電漿處理裝置之圖。 圖7係表示圖6所示之電漿處理裝置之氣體供給系統之實施形態之圖。 圖8係概略性地表示圖7所示之氣體供給系統之開閉閥之剖視圖。 圖9係第1實施形態之蝕刻多孔質膜之方法之時序圖。 圖10係各種實施形態之蝕刻多孔質膜之方法之執行中所獲得之被加工物之局部放大剖視圖。 圖11係各種實施形態之蝕刻多孔質膜之方法之執行中所獲得之被加工物之局部放大剖視圖。 圖12係藉由執行各種實施形態之蝕刻多孔質膜之方法所獲得之被加工物之局部放大剖視圖。 圖13係第2實施形態之蝕刻多孔質膜之方法之時序圖。 圖14係第3實施形態之蝕刻多孔質膜之方法之時序圖。 圖15係第4實施形態之蝕刻多孔質膜之方法之時序圖。
34‧‧‧電極板
34a‧‧‧氣體噴出孔
36‧‧‧支持體
36a1‧‧‧氣體擴散室
36a2‧‧‧氣體擴散室
36a3‧‧‧氣體擴散室
100A‧‧‧氣體供給系統
FC1A‧‧‧流量控制器
FC2A‧‧‧流量控制器
FSA‧‧‧分流器
GS1‧‧‧氣體源
GS2‧‧‧氣體源
HJA‧‧‧加熱器
L1A‧‧‧流路(第1流路)
L2A‧‧‧流路(第2流路)
L3A‧‧‧流路(第3流路)
L11A‧‧‧流路(第1流路)
L12A‧‧‧流路(第1流路)
L13A‧‧‧流路(第1流路)
L21A‧‧‧流路(第2流路)
L22A‧‧‧流路(第2流路)
L23A‧‧‧流路(第2流路)
V2A‧‧‧開閉閥
V3A‧‧‧開閉閥(第2開閉閥)
V11A‧‧‧開閉閥
V12A‧‧‧開閉閥
V21A‧‧‧開閉閥(第1開閉閥)
V22A‧‧‧開閉閥(第1開閉閥)
V23A‧‧‧開閉閥(第1開閉閥)

Claims (18)

  1. 一種電漿處理裝置，其係用以蝕刻多孔質膜者，且具備：腔室本體，其提供腔室；載台，其設置於上述腔室內，且形成有冷媒用流路；氣體供給系統，其用以將於上述多孔質膜內產生毛細凝結之第1氣體、及上述多孔質膜之蝕刻用之第2氣體供給至上述腔室；及電漿生成部，其用以生成要供給至上述腔室之氣體之電漿；且上述氣體供給系統提供第1流路、第2流路及第3流路，上述第1流路將上述第2氣體之來源連接至上述腔室，上述第2流路具有連接至上述第1氣體之來源之一端、及連接至上述第1流路之另一端，上述第3流路具有於上述第2流路之上述一端與上述第2流路之上述另一端之間與上述第2流路連接之一端、及連接至排氣裝置之另一端。
  2. 如請求項1之電漿處理裝置，其中上述氣體供給系統具有：控制閥，其係設置於上述第2流路上；第1阻尼孔構件，其於上述控制閥之下游劃分形成上述第2流路之終端；及第1開閉閥，其使上述第2流路之上述終端對於上述第1流路開閉，且設置於上述第1流路與上述第2流路之連接部位。
  3. 如請求項2之電漿處理裝置，其中上述氣體供給系統進而具有：第2阻尼孔構件，其部分地劃分形成上述第3流路；及第2開閉閥，其於上述第2阻尼孔構件與上述排氣裝置之間設置於上述第3流路上。
  4. 如請求項1之電漿處理裝置，其中上述氣體供給系統具有：第1開閉閥，其設置於上述第2流路上；及第2開閉閥，其設置於上述第3流路上。
  5. 如請求項1至4中任一項之電漿處理裝置，其進而具備加熱器，該加熱器係用以加熱提供上述第1流路、上述第2流路、及上述第3流路之配管。
  6. 如請求項1之電漿處理裝置，其進而具備加熱上述腔室本體之加熱器。
  7. 一種處理系統，其具備：如請求項1至6中任一項之電漿處理裝置；搬送模組，其提供可連接於上述電漿處理裝置之上述腔室且可減壓之搬送腔室，且具有設置於該搬送腔室內之用以搬送被加工物之搬送裝置；及 加熱處理裝置，其提供可連接於上述搬送腔室之另一腔室且以於該另一腔室內加熱被加工物之方式構成。
  8. 一種蝕刻多孔質膜之方法，其係使用如請求項1至6中任一項之電漿處理裝置或如請求項7之處理系統而蝕刻多孔質膜之方法，該蝕刻多孔質膜之方法係於將被加工物載置於被設置在上述電漿處理裝置之上述腔室內之載台上之狀態下執行，該被加工物具有上述多孔質膜、及設置於該多孔質膜上且提供使該多孔質膜部分地露出之開口之遮罩，且上述蝕刻多孔質膜之方法包括如下步驟：以於上述多孔質膜內產生上述第1氣體之毛細凝結之方式，對上述腔室供給上述第1氣體，且上述腔室內之上述第1氣體之分壓、或對上述腔室僅供給上述第1氣體時上述腔室內之該第1氣體之壓力高於在上述多孔質膜內產生該第1氣體之毛細凝結之臨界壓力，且低於該第1氣體之飽和蒸氣壓；及為了蝕刻上述多孔質膜而於上述電漿處理裝置之上述腔室內生成上述第2氣體之電漿。
  9. 如請求項8之蝕刻多孔質膜之方法，其於執行供給上述第1氣體之上述步驟前，進而包括藉由上述排氣裝置而排出上述第2流路內之氣體之步驟。
  10. 如請求項9之蝕刻多孔質膜之方法，其中上述電漿處理裝置為如請求項2至4中任一項之電漿處理裝置，且 當執行排出上述第2流路內之氣體之上述步驟時，上述第1開閉閥關閉。
  11. 如請求項8之蝕刻多孔質膜之方法，其於執行生成上述第2氣體之電漿之上述步驟後，進而包括藉由上述排氣裝置而排出上述第2流路內之氣體之步驟。
  12. 如請求項11之蝕刻多孔質膜之方法，其中上述電漿處理裝置係如請求項2至4中任一項之電漿處理裝置，且於執行排出上述第2流路內之氣體之上述步驟時，上述第1開閉閥關閉。
  13. 如請求項8至12中任一項之蝕刻多孔質膜之方法，其中供給上述第1氣體之上述步驟及生成上述第2氣體之電漿之上述步驟係交替地反覆進行。
  14. 如請求項13之蝕刻多孔質膜之方法，其中於生成上述第2氣體之電漿之上述步驟中，停止對上述腔室供給上述第1氣體。
  15. 如請求項14之蝕刻多孔質膜之方法，其中於供給上述第1氣體之上述步驟及生成上述第2氣體之電漿之上述步驟的交替反覆中，上述第1氣體之流量階段性地減少。
  16. 如請求項13之蝕刻多孔質膜之方法，其中跨及供給上述第1氣體之上述步驟及生成上述第2氣體之電漿之上述步驟，對上述腔室供給上述第1氣體及上述第2氣體。
  17. 如請求項16之蝕刻多孔質膜之方法，其中於生成上述第2氣體之電漿之上述步驟中，對上述腔室供給之上述第2氣體之流量階段性地增加。
  18. 如請求項8至12中任一項之蝕刻多孔質膜之方法，其中跨及供給上述第1氣體之上述步驟及生成上述第2氣體之電漿之上述步驟，對上述腔室供給上述第1氣體及上述第2氣體。
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