TW202331918A

TW202331918A - 電漿處理裝置及電漿處理方法

Info

Publication number: TW202331918A
Application number: TW111134654A
Authority: TW
Inventors: 山村崇志; 楊竣翔; 濱康孝
Original assignee: 日商東京威力科創股份有限公司
Priority date: 2021-09-14
Filing date: 2022-09-14
Publication date: 2023-08-01
Also published as: WO2023042804A1; KR20240065117A; US20240222095A1; JPWO2023042804A1; CN117916863A

Abstract

[課題]本發明旨在提供一種「能減少附著於基板之粒子」之電漿處理裝置。 [解決手段]依本發明之電漿處理裝置，對基板進行電漿處理，具備：處理室；基板支持部，設置於該處理室內，並具有支持基板之區域、及設置於該區域之周圍的邊緣環，在該邊緣環之內側支持該基板；電漿產生部，於該處理室內產生電漿；升降桿，於該處理室內，控制該基板支持部與該基板之距離；及控制部；該控制部執行以下控制：藉由該升降桿，使該基板位於距離該基板支持部為第一距離之第一位置；於該基板在該第一位置之狀態下，以該電漿產生部在該處理室內產生電漿；於該處理室內產生該電漿後之狀態下，藉由該升降桿，將該基板從該第一位置開始，在該邊緣環之內側載置於該基板支持部。

Description

電漿處理裝置及電漿處理方法

本發明之例示實施態樣有關於電漿處理裝置及電漿處理方法。

作為捕集電漿處理室內產生之粒子的技術，有專利文獻1記載之電漿處理裝置。 [先前技術文獻]

[專利文獻1] 國際專利公開第2000／025347號

[發明欲解決之課題]

本發明提供一種「能減少附著於基板之粒子」之電漿處理裝置。 [解決課題之手段]

本發明之一例示實施態樣，提供一種電漿處理裝置，對基板進行電漿處理。該電漿處理裝置具備：處理室；基板支持部，設置於該處理室內，並具有支持基板之區域、及設置於該區域之周圍的邊緣環，在該邊緣環之內側支持該基板；電漿產生部，於該處理室內產生電漿；升降桿，於該處理室內，控制該基板支持部與該基板之距離；及控制部；該控制部執行以下控制：藉由該升降桿，使該基板位於距離該基板支持部為第一距離之第一位置；於該基板在該第一位置之狀態下，以該電漿產生部在該處理室內產生電漿；於該處理室內產生該電漿後之狀態下，藉由該升降桿，將該基板從該第一位置開始，在該邊緣環之內側載置於該基板支持部。 [發明之效果]

依本發明一例示實施態樣，可提供一種「能減少附著於基板之粒子」之電漿處理裝置。

以下針對本發明之各實施態樣進行說明。

一例示實施態樣提供一種電漿處理裝置。電漿處理裝置對基板進行電漿處理，具備：處理室；基板支持部，設置於處理室內，並具有支持基板之區域、及設置於區域之周圍的邊緣環，在邊緣環之內側支持基板；電漿產生部，於處理室內產生電漿；升降桿，於處理室內，控制基板支持部與基板之距離；及控制部；控制部執行以下控制：藉由升降桿，使基板位於距離基板支持部為第一距離之第一位置，於基板在第一位置之狀態下，以電漿產生部在處理室內產生電漿，並於處理室內產生電漿後之狀態下，藉由升降桿，將基板從第一位置開始，在邊緣環之內側載置於基板支持部。

一例示實施態樣中，更具備：搬入裝置，將基板搬入處理室內；控制部藉由搬入裝置，將基板搬入處理室內之距離基板支持部為第二距離之第二位置；第一位置係和第二位置相等、或者相較於第二位置靠近基板支持部。

一例示實施態樣中，第一距離在1.3mm以上3mm以下。

一例示實施態樣中，更具備：搬入裝置，將基板搬入處理室內；控制部藉由搬入裝置，將基板搬入處理室內之距離基板支持部為第二距離處；第一距離為第二距離之6.8%以上16%以下。

一例示實施態樣中，更具備：電極，於處理室內，設置在距離基板支持部為第三距離處；控制部執行控制，以對基板支持部或電極供給射頻信號，而產生電漿；第一距離為第三距離之3.3%以上7.5%以下。

一例示實施態樣中，基板支持部具有靜電吸附基板之靜電吸附部；控制部進一步藉由靜電吸附部，使載置於基板支持部之基板靜電吸附於基板支持部。

一例示實施態樣中，控制部執行控制，以將處理室內之壓力設定在250mTorr以下。

一例示實施態樣中，電漿產生部以射頻信號在處理室內產生電漿；控制部進一步執行控制，以將射頻信號之電力設定在50W以上1000W以下。

一例示實施態樣中，更具備：氣體供給部，供給用以產生電漿之氣體至處理室內；控制部，依據基板支持部與基板之距離，而控制氣體供給部供給至處理室內之氣體的流量。

一例示實施態樣中，基板在第一位置時，控制部控制氣體供給部，俾使氣體之流量為第一流量；基板在「相較於第一位置靠近基板支持部」之位置時，控制部控制氣體供給部，俾使氣體之流量大於第一流量。

一例示實施態樣中，基板具有第一面、及和第一面對向之第二面，第二面為基板支持部支持基板之面，第一距離為「於產生電漿後之狀態下，第一面之電位與第二面之電位為相同電位」之距離。

一例示實施態樣提供一種電漿處理裝置。電漿處理裝置對基板進行電漿處理，具備：處理室；基板支持部，設置於處理室內，支持基板；電漿產生部，於處理室內產生電漿；升降桿，於處理室內，控制基板支持部與基板之距離；及控制部；控制部執行以下控制：藉由升降桿，將基板從遠離基板支持部之位置朝向基板支持部移動；在基板之移動中，以電漿產生部在處理室內產生電漿；於處理室內產生電漿後之狀態下，以升降桿將基板載置於基板支持部。

一例示實施態樣提供一種電漿處理方法，於電漿處理裝置對基板進行電漿處理；電漿處理裝置具備：處理室；基板支持部，設置於處理室內，並具有支持基板之區域、及設置於區域之周圍的邊緣環，在邊緣環之內側支持基板；電漿產生部，於處理室內產生電漿；及升降桿，於處理室內，控制基板支持部與基板之距離；電漿處理方法包含：步驟一，藉由升降桿，使基板位於距離基板支持部為第一距離之第一位置；步驟二，於基板在第一位置之狀態下，以電漿產生部在處理室內產生電漿；及步驟三，於處理室內產生電漿後之狀態下，藉由升降桿，將基板從第一位置開始，在邊緣環之內側載置於基板支持部。

以下參照圖式，針對本發明之各實施態樣進行詳細的說明。各圖式中，對同一或相同要素標註同一符號，省略重複的說明。只要未特別說明，乃基於圖式所示的位置關係，來說明上下左右等位置關係。又，圖式之尺寸比不顯示實際比率，實際比率也不限於圖示之比率。

＜電漿處理系統之構成＞圖1係用以說明電漿處理系統之構成例之圖式。一實施態樣中，電漿處理系統包含電漿處理裝置1及控制部2。電漿處理系統為基板處理系統之一例，電漿處理裝置1為基板處理裝置之一例。電漿處理裝置1包含電漿處理處理室10、基板支持部11及電漿產生部12。電漿處理處理室10具有電漿處理空間。又，電漿處理處理室10具有：至少一氣體供給口，用以將至少一種處理氣體供給至電漿處理空間；及至少一氣體排出口，用以從電漿處理空間排出氣體。氣體供給口連接於後述氣體供給部20，氣體排出口連接於後述排氣系統40。基板支持部11配置於電漿處理空間內，具有用以支持基板之基板支持面。

電漿產生部12從供給至電漿處理空間內之至少一種處理氣體產生電漿。於電漿處理空間中形成之電漿，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（Electron－Cyclotron－resonance Plasma）、螺旋波電漿（HWP，Helicon Wave Plasma）、或表面波電漿（SWP，Surface Wave Plasma）等。又，可使用包含交流（AC，Alternating Current)電漿產生部及直流（DC，Direct Current）電漿產生部之各種類型的電漿產生部。一實施態樣中，交流電漿產生部中使用之交流信號（交流電力），具有100kHz～10GHz之範圍內的頻率。因此，交流信號包含射頻（RF，Radio Frequency）信號及微波信號。一實施態樣中，射頻信號具有100kHz～150MHz之範圍內的頻率。

控制部2將電腦可執行之指令加以處理，該指令使電漿處理裝置1執行本發明中敘述之各種步驟。控制部2可控制電漿處理裝置1之各要素，俾執行在此所述之各種步驟。一實施態樣中，控制部2之一部分或全部包含於電漿處理裝置1亦可。控制部2可包含處理部2a1、儲存部2a2、及通訊介面2a3。控制部2例如以電腦2a實現。處理部2a1可從儲存部2a2讀取程式，並執行讀取到的程式，藉以進行各種控制動作。此程式可預先存放於儲存部2a2，必要時可藉由媒體取得。所取得之程式存放於儲存部2a2，並以處理部2a1從儲存部2a2讀取出來而執行。媒體可為電腦2a可讀取之各種儲存媒體，亦可為連接於通訊介面2a3之通訊線路。處理部2a1可為中央處理機（CPU，Central Processing Unit）。儲存部2a2可包含：隨機存取記憶體（RAM，Random Access Memory）、唯讀記憶體（ROM，Read Only Memory）、硬碟機（HDD，Hard Disk Drive）、固態硬碟（SSD，Solid State Drive）、或其等之組合。通訊介面2a3可藉由區域網路（LAN，Local Area Network）等通訊線路，而與電漿處理裝置1之間通訊。

＜電漿處理裝置之構成＞以下針對作為電漿處理裝置1一例之電容耦合電漿處理裝置之構成例進行說明。圖2係用以說明電容耦合電漿處理裝置之構成例之圖式。

電容耦合電漿處理裝置1包含：電漿處理處理室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：基板支持部11及氣體導入部。氣體導入部將至少一種處理氣體導入至電漿處理處理室10內。氣體導入部包含噴淋頭13。基板支持部11配置於電漿處理處理室10內。噴淋頭13配置於基板支持部11之上方。一實施態樣中，噴淋頭13構成電漿處理處理室10之頂部（ceiling）之至少一部分。電漿處理處理室10具有電漿處理空間10s，電漿處理空間10s由噴淋頭13、電漿處理處理室10之側壁10a、及基板支持部11界定而成。電漿處理處理室10呈接地狀態。噴淋頭13及基板支持部11，係與電漿處理處理室10之殼體電性絕緣。

基板支持部11包含本體部111及環組件112。本體部111具有：中央區域111a，用以支持基板W；及環狀區域111b，用以支持環組件112。晶圓為基板W之一例。本體部111之環狀區域111b，俯視觀察時包圍本體部111之中央區域111a。基板W配置於本體部111之中央區域111a上，環組件112以包圍本體部111之中央區域111a上的基板W之方式，配置於本體部111之環狀區域111b上。因此，中央區域111a亦稱為用以支持基板W之基板支持面，環狀區域111b亦稱為用以支持環組件112之環支持面。

一實施態樣中，本體部111包含基座1110及靜電吸盤1111。基座1110包含導電性構件。基座1110之導電性構件可發揮作為下部電極之功能。靜電吸盤1111配置於基座1110上。靜電吸盤1111包含陶瓷構件1111a、及配置於陶瓷構件1111a內之靜電電極1111b。陶瓷構件1111a具有中央區域111a。一實施態樣中，陶瓷構件1111a亦具有環狀區域111b。又，如環狀靜電吸盤或環狀絕緣構件之包圍靜電吸盤1111的其他構件具有環狀區域111b亦可。此時，環組件112可配置於環狀靜電吸盤或環狀絕緣構件上，亦可配置於靜電吸盤1111與環狀絕緣構件兩邊上。又，耦合於後述射頻電源31及／或直流電源32之至少一射頻／直流電極可配置於陶瓷構件1111a內。此時，至少一射頻／直流電極發揮作為下部電極之功能。對至少一射頻／直流電極供給後述偏壓射頻信號及／或直流信號時，射頻／直流電極亦稱為偏壓電極。又，基座1110之導電性構件、及至少一射頻／直流電極可發揮作為複數之下部電極的功能。又，靜電電極1111b亦可發揮作為下部電極之功能。因此，基板支持部11包含至少一下部電極。

環組件112包含一或複數之環狀構件。一實施態樣中，一或複數之環狀構件包含一或複數之邊緣環、及至少一蓋環。邊緣環以導電性材料或絕緣材料形成，蓋環以絕緣材料形成。

又，基板支持部11可包含調溫模組，該調溫模組將靜電吸盤1111、環組件112及基板中至少一者加以調節為目標溫度。調溫模組可包含加熱器、傳熱媒體、流道1110a、或其等之組合。流道1110a有例如滷水或氣體等傳熱流體流通其中。一實施態樣中，流道1110a形成於基座1110內，一或複數之加熱器配置於靜電吸盤1111之陶瓷構件1111a內。又，基板支持部11可包含傳熱氣體供給部，該傳熱氣體供給部對基板W背面與中央區域111a之間的間隙供給傳熱氣體。

又，基板支持部11及電漿處理處理室10之底壁10b設有「貫通基板支持部11及底壁10b」的穿通孔50。穿通孔50可複數設置於基板支持部11及底壁10b。本實施態樣中，基板支持部11及底壁10b設有三個穿通孔50。穿通孔50各自的內部設置有升降桿60。升降桿60連接於致動器70，藉由致動器70可於穿通孔50之內部在圖2所示之Z方向升高或降下。當致動器70使升降桿60升高時，升降桿60之前端從基板支持部11之中央區域111a突出來。藉此，升降桿60可將基板移動至距離基板支持部11為預定距離之處，並在預定之位置固持基板。另一方面，當致動器70使升降桿60降下時，升降桿60之前端收納於基板支持部11。藉此，可將固持於升降桿60前端之基板載置於基板支持部11之中央區域111a。以此方式，致動器70可藉由升降桿60，控制「基板相對於基板支持部11之中央區域111a」的距離或位置。

噴淋頭13，將來自氣體供給部20之至少一種處理氣體導入至電漿處理空間10s內。噴淋頭13具有至少一氣體供給口13a、至少一氣體擴散室13b、及複數之氣體導入口13c。被供給至氣體供給口13a之處理氣體，通過氣體擴散室13b，而從複數之氣體導入口13c，被導入至電漿處理空間10s內。又，噴淋頭13包含至少一上部電極。氣體導入部除了噴淋頭13之外，進一步包含形成於側壁10a的一或複數之開口部上安裝的一或複數之側面氣體注入部（SGI，Side Gas Injector）亦可。

氣體供給部20可包含至少一氣體源21及至少一流量控制器22。一實施態樣中，氣體供給部20將至少一種處理氣體，從對應於各處理氣體之氣體源21，藉由對應於各處理氣體之流量控制器22供給至噴淋頭13。各流量控制器22可包含例如質量流量控制器或壓力控制式流量控制器。進一步而言，氣體供給部20包含將至少一種處理氣體之流量加以調變或脈衝化的至少一流量調變元件亦可。

電源30包含射頻電源31，射頻電源31藉由至少一阻抗匹配電路，而耦合於電漿處理處理室10。射頻電源31將至少一種射頻信號（射頻電力）供給到至少一下部電極及／或至少一上部電極。藉此，從被供給至電漿處理空間10s內之至少一種處理氣體，來形成電漿。因此，射頻電源31可發揮作為電漿產生部12之至少一部分的功能。又，藉由將偏壓射頻信號供給到至少一下部電極，而在基板W產生偏壓電位，可將所形成之電漿中的離子分量導入至基板W。

一實施態樣中，射頻電源31包含第一射頻信號產生部31a及第二射頻信號產生部31b。第一射頻信號產生部31a，藉由至少一阻抗匹配電路，而耦合於至少一下部電極及／或至少一上部電極，並產生電漿產生用之來源射頻信號（來源射頻電力）。一實施態樣中，來源射頻信號具有10MHz～150MHz之範圍內的頻率。一實施態樣中，第一射頻信號產生部31a可產生具有不同頻率的複數之來源射頻信號。所產生的一或複數之來源射頻信號，被供給到至少一下部電極及／或至少一上部電極。

第二射頻信號產生部31b，藉由至少一阻抗匹配電路，而耦合於至少一下部電極，並產生偏壓射頻信號（偏壓射頻電力）。偏壓射頻信號之頻率和來源射頻信號之頻率可相同亦可不同。一實施態樣中，偏壓射頻信號具有低於來源射頻信號之頻率。一實施態樣中，偏壓射頻信號具有100kHz～60MHz之範圍內的頻率。一實施態樣中，第二射頻信號產生部31b可產生具有不同頻率的複數之偏壓射頻信號。所產生的一或複數之偏壓射頻信號，被供給到至少一下部電極。又，各種實施態樣中，可將來源射頻信號及偏壓射頻信號中至少一者加以脈衝化。

又，電源30可包含耦合於電漿處理處理室10之直流電源32。直流電源32包含第一直流信號產生部32a及第二直流信號產生部32b。一實施態樣中，第一直流信號產生部32a連接於至少一下部電極，並產生第一直流信號。所產生之第一直流信號，被施加於至少一下部電極。一實施態樣中，第二直流信號產生部32b連接於至少一上部電極，並產生第二直流信號。所產生之第二直流信號，被施加於至少一上部電極。

各種實施態樣中，可將第一及第二直流信號加以脈衝化。此時，將電壓脈衝之序列施加到至少一下部電極及／或至少一上部電極。電壓脈衝可形成矩形、梯形、三角形、或其等組合之脈衝波形。一實施態樣中，用以從直流信號產生電壓脈衝之序列的波形產生部，連接在第一直流信號產生部32a與至少一下部電極之間。因此，第一直流信號產生部32a及波形產生部，構成電壓脈衝產生部。第二直流信號產生部32b及波形產生部構成電壓脈衝產生部時，電壓脈衝產生部連接於至少一上部電極。電壓脈衝可帶有正極性，亦可帶有負極性。又，電壓脈衝之序列，可在一周期內包含一或複數之正極性電壓脈衝、及一或複數之負極性電壓脈衝。又，第一及第二直流信號產生部32a、32b，可在射頻電源31之外進一步設置，亦可設置第一直流信號產生部32a來取代第二射頻信號產生部31b。

排氣系統40可連接於例如設置在電漿處理處理室10之底部的氣體排出口10e。排氣系統40可包含壓力調整閥及真空泵。藉由壓力調整閥，調整電漿處理空間10s內之壓力。真空泵可包含渦輪分子泵、乾式泵浦、或其等之組合。

＜基板處理系統PS之構成＞圖3係概略地顯示依一例示實施態樣之基板處理系統PS之圖式。基板處理系統PS具有：基板處理模組PM1～PM6（以下亦總稱為「基板處理模組PM」）、搬運模組TM、加載互鎖模組LLM1及LLM2（以下亦總稱為「加載互鎖模組LLM」）、裝載模組LM、載入埠LP1～LP3（以下亦總稱為「載入埠LP」）。控制部CT控制基板處理系統PS之各構成，而對基板W執行預定之處理。

基板處理模組PM，於其內部對基板W執行蝕刻處理、修整處理、成膜處理、退火處理、摻雜處理、微影處理、清洗處理、灰化處理等處理。基板處理模組PM之一部分為測定模組亦可，對基板W上形成之層的厚度、或基板W上形成之圖案的尺寸等進行測定。圖1所示之電漿處理裝置1為基板處理模組PM之一例。

搬運模組TM具有搬運基板W之搬運裝置，在基板處理模組PM之間、或基板處理模組PM與加載互鎖模組LLM之間搬運基板W。基板處理模組PM及加載互鎖模組LLM接鄰於搬運模組TM而配置。搬運模組TM、與基板處理模組PM及加載互鎖模組LLM，係藉由可開閉之閘閥在空間上隔開或連接。該閘閥之一例為圖2所示之閘閥85。本實施態樣中，搬運模組TM包含之搬運裝置，將基板W從搬運模組TM搬運至基板處理模組PM之一例亦即電漿處理裝置1（參照圖2）之電漿處理空間10s。該搬運裝置，在圖2所示之X方向移動基板W，而使基板W位於基板支持部11與噴淋頭13間之和基板支持部11對向之位置。舉例而言，該搬運裝置可為搬運矽晶圓等基板之機械手。

加載互鎖模組LLM1及LLM2設置於搬運模組TM與裝載模組LM之間。加載互鎖模組LLM可將其內部壓力切換為大氣壓或真空。加載互鎖模組LLM，將基板W從大氣壓狀態之裝載模組LM往真空狀態之搬運模組TM搬運，又將基板W從真空狀態之搬運模組TM往大氣壓狀態之裝載模組LM搬運。

裝載模組LM具有搬運基板W之搬運裝置，在加載互鎖模組LLM與載入埠LP之間搬運基板W。於載入埠LP內之內部，可載置例如能收納25片基板W之前開式晶圓盒（FOUP ，Front Opening Unified Pod ）或空的FOUP。裝載模組LM從載入埠LP內之FOUP取出基板W，而搬運至加載互鎖模組LLM。又，裝載模組LM從加載互鎖模組LLM取出基板W，而搬運至載入埠LP內之FOUP。複數之載入埠LP中至少一者，可具有收納仿真基板之FOUP。

控制部CT控制基板處理系統PS之各構成，而對基板W執行預定之處理。控制部CT存放有「設定製程順序、製程條件、搬運條件等而成」之配方，並依照該配方控制基板處理系統PS之各構成，俾於對基板W執行預定之處理。控制部CT可兼具圖1所示之電漿處理裝置1之控制部2一部分或全部的功能。

＜電漿處理方法＞圖4係顯示依一實施態樣之電漿處理方法之流程圖。圖4所示之電漿處理方法包含：步驟（ST1），將基板W搬運至電漿處理處理室10內；步驟（ST2），將基板W移動至預定之位置；步驟（ST3），在電漿處理處理室10內產生電漿；步驟（ST4），將基板W載置於基板支持部11；步驟（ST5），使基板W靜電吸附於基板支持部11；及步驟（ST6），對基板W進行蝕刻。圖4之各步驟所示處理，主要係電漿處理裝置1及／或基板處理系統PS依照控制部2及／或控制部CT之控制來動作，而獲得實現。

圖5～圖9係示意地顯示圖4所示各步驟中之電漿處理處理室10之內部一部分之圖式。參照圖5～圖9，針對圖4所示之電漿處理方法進行說明。

首先，如圖5所示，於步驟ST1中，將基板W搬運至電漿處理處理室10內。圖3所示之搬運模組TM包含之搬運裝置，將基板W搬入電漿處理處理室10內。該搬運裝置，從圖3所示之搬運模組TM，經由圖2所示之閘閥85，於電漿處理空間10s在圖2所示之X方向水平移動基板W，而將基板W搬入電漿處理處理室10內。圖5中，搬運裝置省略圖示，但例如可為機械手。該機械手於基板W之背面支持基板W，並在圖5所示之X方向移動基板W，可在X方向上預定之位置固持基板W。

本實施態樣中，搬運裝置於「基板W之一面和噴淋頭13對向，另一面和基板支持部11對向」之位置，固持基板W（以下，該一面亦稱為「表面」，該另一面亦稱為「背面」。表面為第一面之一例，背面為第二面之一例。）。從Z方向觀察基板W時，該位置可為和噴淋頭13及基板支持部11重疊之位置。搬運裝置以「基板W與基板支持部11之中央區域111a平行」之方式，將基板W搬入電漿處理處理室10內。又，搬運裝置於「基板支持部11之中央區域111a與基板W之背面的距離為H1」的高度，固持基板W（以下，該高度亦稱為「高度H1」。）。

接著，如圖6及圖7所示，於步驟ST2中，藉由升降桿60將基板W移動至預定之位置。首先，如圖6所示，當致動器70（參照圖2）使升降桿60升高時，升降桿60以其前端固持「被搬運裝置固持於圖5所示之高度H1」之基板W。此時，升降桿60可在「相較於高度H1遠離於基板支持部11之位置」亦即高度H2固持基板W。舉例而言，在升降桿60將「被搬運裝置固持於高度H1」之基板W往上推至高度H2後，搬運裝置可在X方向移動，而從電漿處理處理室10移動至搬運模組TM。又，高度H1及高度H2為第二距離之一例。基板W在高度H1或高度H2和基板支持部11對向之位置，為第二位置之一例。

升降桿60於高度H2固持基板W後，如圖7所示，將基板W移動至高度H3。高度H3為第一距離之一例。又，基板W在高度H3和基板支持部11對向之位置，為第一位置之一例。本實施態樣中，高度H3為「距離基板支持部11之中央區域111a在1.3mm以上3mm以下」之距離。又，高度H3可為「高度H1或高度H2之6.8%以上16%以下」之高度。另外，高度H3可為「Z方向上噴淋頭13與基板支持部11間之距離」之3.3%以上7.5%以下。噴淋頭13與基板支持部11間之距離，為第三距離之一例。

高度H3可為「於後述步驟ST3產生電漿P後之狀態下，基板W與環組件112為相同電位」之高度。又，高度H3為「於後述步驟ST3產生電漿P後之狀態下，基板W內產生之電位差例如基板W表面與背面間產生之電位差為相同電位」之高度亦可。該相同電位包含「形成於基板W之元件不發生靜電破壞」程度之電位差。形成於基板W之元件發生靜電破壞之情形，例如包含「形成於基板W之MOS電晶體之閘極絕緣膜」發生靜電破壞之情形。

接著，如圖8所示，於步驟ST3產生電漿P。本實施態樣中，於基板W距離基板支持部11為高度H3之狀態下，在基板W表面與噴淋頭13之間產生電漿P。電漿P例如可以下述方式產生。首先，氣體供給部20將用以產生電漿P之氣體供給至電漿處理處理室10內。該氣體例如可為氬（Ar）等鈍性氣體，亦可為用以蝕刻基板W之反應氣體。然後，排氣系統40控制電漿處理處理室10內之壓力。該壓力例如在250mTorr以下。又，該壓力在200mTorr以下亦可、150mTorr以下亦可、100mTorr以下亦可。該壓力可與「後述步驟ST6（蝕刻處理）中電漿處理處理室10內之壓力」相等、或者接近該壓力。然後，第一射頻信號產生部31a對基板支持部11或噴淋頭13供給射頻電力，而在電漿處理處理室10內產生電漿P。該射頻電力例如在50W以上1000W以下。又，於步驟ST3中，氣體供給部20可將供給至電漿處理處理室10內之氣體的流量設定為一定流量。另外，氣體供給部20可於步驟ST2及步驟ST3兩步驟中，將用以產生電漿P之氣體供給至電漿處理處理室10內。氣體供給部20可於步驟ST2及步驟ST3中，將供給至電漿處理處理室10內之氣體的流量設定為一定流量，亦可設定為不同流量。

又，其他實施態樣中，在升降桿60移動基板W中產生電漿P亦可。亦即，在升降桿60將基板W從高度H1或H2朝向基板支持部11移動中產生電漿P亦可。此時，可於在基板W朝向基板支持部11移動中，基板W之高度為1.3mm以上3mm以下時產生電漿P。又，於步驟ST2及／或步驟ST3中，氣體供給部20可依基板W之高度，控制供給至電漿處理處理室10內之氣體的流量。舉例而言，相較於基板W在高度H3時，於基板W在「比高度H3靠近基板支持部11」之高度時，氣體供給部20可增加供給至電漿處理處理室10內之氣體的流量。又，氣體供給部20可依基板W之高度，而連續或階段性地增減供給至電漿處理處理室10內之氣體的流量。

接著，如圖9所示，於步驟ST4中，將基板W載置於基板支持部11。本實施態樣中，在基板W與噴淋頭13之間產生電漿P後之狀態下，藉由升降桿60，將基板W在環組件112之內側載置於基板支持部11。然後，於步驟ST5中，對靜電吸盤1111包含之靜電電極1111b（參照圖2）施加電壓，基板W乃靜電吸附於基板支持部11。藉此，可藉由吸附電位，降低作用於升降桿60所固持之基板W之負載。

接下來，將基板W載置於基板支持部11後，於步驟ST6中，對基板W執行蝕刻處理。

圖10係顯示基板W與基板支持部11之距離、和「步驟ST3產生電漿後附著於基板W上之粒子之數目」的關係之圖形。該距離為圖8中之高度H3。此例子於步驟ST3中，以600sccm供給Ar氣至電漿處理處理室10，將電漿處理處理室10內之壓力設定為100mTorr，並對基板支持部11供給100W之射頻電力。如圖10所示，在高度H3為0.0mm亦即基板W載置於基板支持部11之狀態下產生電漿的話，基板W上有大量之粒子，相對於此隨著高度H3變高，粒子之數目減少，係獲得確認。又，相較於高度H3為0.0mm之情形，高度H3在1.3mm以上的話，粒子之數目減少95%以上，亦獲得確認。

依本實施態樣，藉由在「使基板W與基板支持部11隔開預定距離以上」之狀態下產生電漿，以在基板W遠離「基板支持部11、及設置於基板支持部11周圍之構成」之狀態下，於電漿處理處理室10內產生電漿。藉此，由於基板W、與設置於基板支持部11周圍之構成間之電位差降低，因此可抑制「將基板W載置於基板支持部11時，由於電位差導致粒子從設置於基板支持部11周圍之構成附著於基板W」的情況。又，設置於基板支持部11周圍之構成，例如為環組件112。又，依本實施態樣，因為形成於基板W與電漿P間之鞘層中之電場產生靜電斥力，粒子乃從基板W受到反斥力。因此，能抑制粒子往基板W上堆積。

圖11係顯示基板W與基板支持部11之距離、和「步驟ST3產生電漿後形成於基板W上之元件所產生之不良率」的關係之圖形。該距離為圖8中之高度H3。此例子於步驟ST3中，以600sccm供給Ar氣至電漿處理處理室10，將電漿處理處理室10內之壓力設定為100mTorr，並對基板支持部11供給100W之射頻電力。如圖11所示，高度H3在0.0mm以上3.0mm以下時不良率為0%，相對於此高度H3在3.5mm以上時不良率上升，係獲得確認。

依本實施態樣，由於在使基板W與基板支持部11隔開預定距離以下之狀態下產生電漿，乃使因電漿而在基板W內產生之電位差，例如基板W表面與背面之間產生之電位差降低。藉此，可降低「因為產生電漿導致形成於基板W上之元件發生的充電損害」。

本次揭示之實施態樣，就全部之面向而言皆應視為例示態樣，不具限制性。上述實施態樣，在不脫離附件之申請專利範圍及其主旨之情況下，可以各式各樣之態樣加以省略、替換、或變更。

1:電漿處理裝置(電容耦合電漿處理裝置) 2:控制部 2a:電腦 2a1:處理部 2a2:儲存部 2a3:通訊介面 10:電漿處理處理室 10a:側壁 10b:底壁 10e:氣體排出口 10s:電漿處理空間 11:基板支持部 111:本體部 111a:中央區域 111b:環狀區域 1110:基座 1110a:流道 1111:靜電吸盤 1111a:陶瓷構件 1111b:靜電電極 112:環組件 12:電漿產生部 13:噴淋頭 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:射頻電源 31a:第一射頻信號產生部 31b:第二射頻信號產生部 32:直流電源 32a:第一直流信號產生部 32b:第二直流信號產生部 40:排氣系統 50:穿通孔 60:升降桿 70:致動器 85:閘閥 CT:控制部 H1,H2,H3:高度 LM:裝載模組 LLM,LLM1,LLM2:加載互鎖模組 LP,LP1~LP3:載入埠 PM,PM1~PM6::基板處理模組 TM:搬運模組 P:電漿 PS:基板處理系統 ST1~ST6:步驟 W:基板 X,Y,Z:方向

[圖1]圖1係用以說明電漿處理系統之構成例之圖式。 [圖2]圖2係用以說明電容耦合電漿處理裝置之構成例之圖式。 [圖3]圖3係概略地顯示依一實施態樣之基板處理系統PS之圖式。 [圖4]圖4係顯示依一實施態樣之電漿處理方法之流程圖。 [圖5]圖5係示意地顯示圖4所示各步驟中之電漿處理處理室10內一部分之狀態之圖式。 [圖6]圖6係示意地顯示圖4所示各步驟中之電漿處理處理室10內一部分之狀態之圖式。 [圖7]圖7係示意地顯示圖4所示各步驟中之電漿處理處理室10內一部分之狀態之圖式。 [圖8]圖8係示意地顯示圖4所示各步驟中之電漿處理處理室10內一部分之狀態之圖式。 [圖9]圖9係示意地顯示圖4所示各步驟中之電漿處理處理室10內一部分之狀態之圖式。 [圖10]圖10係顯示基板W與基板支持部11之距離、和附著於基板W上之粒子之數目的關係之圖形。 [圖11]圖11係顯示基板W與基板支持部11之距離、和形成於基板W上之元件所產生之不良率的關係之圖形。

ST1~ST6:步驟

Claims

一種電漿處理裝置，對基板進行電漿處理，具備：處理室；基板支持部，設置於該處理室內，並具有支持基板之區域、及設置於該區域之周圍的邊緣環，在該邊緣環之內側支持該基板；電漿產生部，於該處理室內產生電漿；升降桿，於該處理室內，控制該基板支持部與該基板之距離；及控制部；該控制部執行以下控制：藉由該升降桿，使該基板位於距離該基板支持部為第一距離之第一位置；於該基板在該第一位置之狀態下，以該電漿產生部在該處理室內產生電漿；於該處理室內產生該電漿後之狀態下，藉由該升降桿，將該基板從該第一位置，在該邊緣環之內側載置於該基板支持部。
如請求項1之電漿處理裝置，更具備：搬入裝置，將該基板搬入該處理室內；該控制部更執行以下控制：藉由該搬入裝置，將該基板搬入該處理室內之距離該基板支持部為第二距離之第二位置；該第一位置，即為該第二位置，或較該第二位置更靠近該基板支持部。
如請求項1之電漿處理裝置，其中，該第一距離在1.3mm以上3mm以下。
如請求項1之電漿處理裝置，更具備：搬入裝置，將該基板搬入該處理室內；該控制部更執行以下控制：藉由該搬入裝置，將該基板搬入該處理室內之距離該基板支持部為第二距離處；該第一距離為該第二距離之6.8%以上16%以下。
如請求項1之電漿處理裝置，更具備：電極，於該處理室內，設置在距離該基板支持部為第三距離處；該控制部執行控制，以對該基板支持部或該電極供給射頻電力，而產生該電漿；該第一距離為該第三距離之3.3%以上7.5%以下。
如請求項1至5中任一項之電漿處理裝置，其中，該基板支持部具有靜電吸附該基板之靜電吸附部；該控制部更執行以下控制：藉由該靜電吸附部，使載置於該基板支持部之該基板靜電吸附於該基板支持部。
如請求項1至6中任一項之電漿處理裝置，其中，該控制部執行控制，以使該處理室內之壓力成為250mTorr以下。
如請求項1至7中任一項之電漿處理裝置，其中，該電漿產生部以射頻電力在該處理室內產生電漿；該控制部更執行控制，以使該射頻電力成為50W以上1000W以下。
如請求項1至8中任一項之電漿處理裝置，更具備：氣體供給部，將用以產生該電漿之氣體供給至該處理室內；該控制部，依據該基板支持部與該基板之距離，控制由該氣體供給部供給至該處理室內之氣體的流量。
如請求項9之電漿處理裝置，其中，當該基板位在該第一位置時，該控制部控制該氣體供給部，俾使該氣體之流量為第一流量；當該基板位在較該第一位置更靠近該基板支持部之位置時，該控制部控制該氣體供給部，俾使該氣體之流量在該第一流量以上。
一種電漿處理裝置，對基板進行電漿處理，具備：處理室；基板支持部，設置於該處理室內，支持該基板；電漿產生部，於該處理室內產生電漿；升降桿，於該處理室內，控制該基板支持部與該基板之距離；及控制部；該控制部執行以下控制：藉由該升降桿，使該基板從遠離該基板支持部之位置朝向該基板支持部移動；在該基板之移動中，以該電漿產生部在該處理室內產生電漿；於該處理室內已產生該電漿後之狀態下，以該升降桿將該基板載置於該基板支持部。
一種電漿處理方法，於電漿處理裝置對基板進行電漿處理；該電漿處理裝置具備：處理室；基板支持部，設置於該處理室內，並具有支持基板之區域、及設置於該區域之周圍的邊緣環，在該邊緣環之內側支持該基板；電漿產生部，於該處理室內產生電漿；及升降桿，於該處理室內，控制該基板支持部與該基板之距離；該電漿處理方法包含：步驟一，藉由該升降桿，使該基板位於距離該基板支持部為第一距離之第一位置；步驟二，於該基板位在該第一位置之狀態下，以該電漿產生部在該處理室內產生電漿；及步驟三，於該處理室內已產生該電漿後之狀態下，藉由該升降桿，將該基板從該第一位置開始，在該邊緣環之內側載置於該基板支持部。