控制微粒附著在被處理基體上的方法和處理裝置制造方法
【專利摘要】包括：在將被處理基體搬入處理容器內(nèi)之前，對(duì)在該處理容器內(nèi)靜電吸附被處理基體的靜電卡盤施加電壓的工序；和在對(duì)靜電卡盤施加電壓的工序之后，向處理容器內(nèi)搬入被處理基體的工序。另外，在對(duì)靜電卡盤施加電壓的工序中，對(duì)靜電卡盤施加電壓，使以包圍靜電卡盤的方式設(shè)置的聚焦環(huán)與被處理基體之間的電位差降低。
【專利說明】控制微粒附著在被處理基體上的方法和處理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及控制微粒附著在被處理基體上的方法和被處理基體的處理裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體制造工藝中，在處理裝置內(nèi)進(jìn)行被處理基體的蝕刻、向被處理基體上的成膜之類的處理。例如，在處理容器內(nèi)產(chǎn)生處理氣體的等離子體，由此進(jìn)行對(duì)被處理基體的蝕刻、成膜之類的處理。
[0003]在進(jìn)行這樣的對(duì)被處理基體的處理之后，在處理容器內(nèi)產(chǎn)生微粒。微粒例如通過靜電卡盤、處理容器內(nèi)壁之類的處理容器內(nèi)的部件和處理氣體的等離子體的反應(yīng)而生成。
[0004]在處理容器內(nèi)產(chǎn)生的微粒對(duì)被處理基體的處理、所制造的半導(dǎo)體裝置的性能產(chǎn)生壞影響。因此，目前，為了對(duì)被處理基體進(jìn)行處理，在搬入處理容器內(nèi)之前，進(jìn)行除去處理容器內(nèi)的微粒的清洗。例如，在專利文獻(xiàn)I記載了:向處理容器內(nèi)的部件施加電壓，由此使附著在該部件上的微粒飛散，除去微粒的技術(shù)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2005 - 101539號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明想要解決的技術(shù)問題
[0009]在被處理基體的處理裝置中，為了均勻地進(jìn)行對(duì)被處理基體的處理，有時(shí)以包圍靜電卡盤的方式設(shè)置聚焦環(huán)。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在這樣的處理裝置中，在被處理基體的處理之前進(jìn)行清洗，之后將被處理基體搬送到處理容器內(nèi)時(shí)，有時(shí)在被處理基體上附著微粒。
[0010]因此，在本【技術(shù)領(lǐng)域】中，需要減少微粒向被處理基體的附著。
[0011 ] 用于解決技術(shù)課題的技術(shù)方案
[0012]本發(fā)明的一個(gè)方面涉及的控制微粒附著的方法包括:在將被處理基體搬入處理容器內(nèi)之前，對(duì)在該處理容器內(nèi)靜電吸附被處理基體的靜電卡盤施加電壓的工序；和在對(duì)靜電卡盤施加電壓的工序之后，向處理容器內(nèi)搬入被處理基體的工序。另外，在對(duì)上述靜電卡盤施加電壓的工序中，對(duì)靜電卡盤施加電壓，使以包圍靜電卡盤的方式設(shè)置的聚焦環(huán)與被處理基體之間的電位差降低。
[0013]本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，微粒附著在被處理基體上的原因在于:由于聚焦環(huán)與被處理基體的電位差，微粒從聚焦環(huán)向被處理基體移動(dòng)而附著在被處理基體上。因此，本發(fā)明的一個(gè)方面涉及的控制微粒附著的方法中，通過對(duì)靜電卡盤施加電壓，使聚焦環(huán)與被處理基體的電位差降低。由此，在對(duì)靜電卡盤施加電壓的工序之后，在向處理容器內(nèi)搬入被處理基體時(shí)，減少因聚焦環(huán)與被處理基體的電位差附著在聚焦環(huán)上的微粒向被處理基體側(cè)移動(dòng)而附著在被處理基體上的情況。
[0014]一個(gè)實(shí)施方式涉及的控制微粒附著的方法，還可以包括在對(duì)靜電卡盤施加電壓的工序之前，在處理容器內(nèi)不收納被處理基體的狀態(tài)下，對(duì)處理容器的內(nèi)部進(jìn)行清洗的工序。由此，能夠減少清洗之后殘留的微粒附著在被處理基體上的情況。
[0015]一個(gè)實(shí)施方式涉及的控制方法，可以每次在搬入被處理基體的工序之前，進(jìn)行對(duì)靜電卡盤施加電壓的工序。這樣，在向處理容器內(nèi)新搬入被處理基體之前，進(jìn)行對(duì)靜電卡盤施加電壓的工序，由此能夠可靠地減少微粒向被處理基體的附著。
[0016]在一個(gè)實(shí)施方式涉及的控制方法中，可以在對(duì)靜電卡盤施加電壓的工序中，對(duì)靜電卡盤施加負(fù)電壓，該負(fù)電壓具有比靜電卡盤靜電吸附被處理基體時(shí)施加至靜電卡盤的電壓的絕對(duì)值小的絕對(duì)值。處理容器內(nèi)的微粒多數(shù)帶正電。因此，施加負(fù)電壓，進(jìn)一步將該電壓的絕對(duì)值設(shè)定成比當(dāng)進(jìn)行靜電吸附時(shí)施加至靜電卡盤的電壓的絕對(duì)值小的值，由此能夠進(jìn)一步減少微粒向被處理基體的附著。
[0017]本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及的處理裝置具有:設(shè)置在處理容器內(nèi)的靜電卡盤；和對(duì)靜電卡盤施加直流電壓的直流電源；和對(duì)直流電源進(jìn)行控制的控制部?？刂撇繉?duì)直流電源進(jìn)行控制，使得在向處理容器內(nèi)搬送被處理基體之前，對(duì)靜電卡盤施加使以包圍靜電卡盤的方式設(shè)置的聚焦環(huán)與被處理基體之間的電位差降低的電壓。
[0018]由此，通過直流電源對(duì)靜電卡盤施加電壓之后，將被處理基體搬入處理容器內(nèi)時(shí)，減少了因聚焦環(huán)與被處理基體的電位差附著在聚焦環(huán)上的微粒向被處理基體側(cè)移動(dòng)而附著在被處理基體上的情況。
[0019]一個(gè)實(shí)施方式涉及的處理裝置還具有對(duì)處理容器內(nèi)供給清洗氣體的氣體供給部。在對(duì)處理容器內(nèi)搬入被處理基體之前且在用直流電源施加電壓之前，控制部使氣體供給部供給清洗氣體。由此，能夠通過由等離子體激發(fā)的清洗氣體除去處理容器內(nèi)的反應(yīng)副產(chǎn)物。
[0020]一個(gè)實(shí)施方式涉及的處理裝置中，控制部能夠?qū)χ绷麟娫催M(jìn)行控制，使得每次在搬入被處理基體之前，對(duì)靜電卡盤施加使聚焦環(huán)與被處理基體之間的電位差降低的電壓。這樣，在向處理容器內(nèi)新搬入被處理基體之前，通過直流電源對(duì)靜電卡盤施加電壓，由此能夠更可靠地降低微粒向被處理基體的附著。
[0021]一個(gè)實(shí)施方式涉及的處理裝置中，使聚焦環(huán)與被處理基體之間的電位差降低的電壓可以為負(fù)電壓，該負(fù)電壓具有比通過靜電卡盤靜電吸附被處理基體時(shí)施加至靜電卡盤的電壓的絕對(duì)值小的絕對(duì)值。這樣，施加負(fù)電壓，進(jìn)一步將該電壓的絕對(duì)值設(shè)定成比當(dāng)進(jìn)行靜電吸附時(shí)施加至靜電卡盤的電壓的絕對(duì)值小的值，由此能夠進(jìn)一步降低微粒向被處理基體的附著。
[0022]發(fā)明效果
[0023]如上所述，利用本發(fā)明的各個(gè)方面和實(shí)施方式，能夠降低微粒向被處理基體的附著。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為概略表示一個(gè)實(shí)施方式涉及的等離子體處理裝置的截面圖。
[0025]圖2為從軸線X方向看一個(gè)實(shí)施方式涉及的縫隙板的俯視圖。
[0026]圖3為表示一個(gè)實(shí)施方式涉及的控制部進(jìn)行的控制的工序的圖。
[0027]圖4表示向處理空間內(nèi)搬入被處理基體的前后的各部分的狀態(tài)的圖。
[0028]圖5為表示高頻電源和直流電源的工作時(shí)刻的順序圖。
[0029]圖6為表示一個(gè)實(shí)施例中的微粒的計(jì)數(shù)結(jié)果的圖。
[0030]圖7為表示比較例中的微粒的計(jì)數(shù)結(jié)果的圖。
[0031]圖8為表示對(duì)靜電卡盤施加的電壓發(fā)生變化時(shí)附著在被處理基體上的微粒的數(shù)量和被處理基體中的微粒分布的偏差的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032]以下，參照附圖，對(duì)適用控制微粒附著的方法的等離子體處理裝置的各個(gè)實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。另外，在各圖中，對(duì)相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的附圖標(biāo)記。
[0033]圖1為概略表示一個(gè)實(shí)施方式涉及的等離子體處理裝置的圖。圖1所示的等離子體處理裝置10包括處理容器12、載置臺(tái)14、微波產(chǎn)生器16、天線18和電介質(zhì)窗20。等離子體處理裝置10為利用來自天線18的微波產(chǎn)生等離子體的微波等離子體處理裝置。另外，等離子體處理裝置也可以是與微波等離子體處理裝置不同的任意的等離子體處理裝置。例如，作為任意的等離子體處理裝置，能夠使用平行平板電極型的等離子體處理裝置、使用等離子體的蝕刻裝置、或使用等離子體的CVD裝置等。
[0034]處理容器12劃分有用于對(duì)被處理基體W進(jìn)行等離子體處理的處理空間S。處理容器12能夠包括側(cè)壁12a和底部12b。側(cè)壁12a具有在軸線X方向(即、軸線X的延伸方向)上延伸的大致筒形狀。底部12b設(shè)置在側(cè)壁12a的下端側(cè)。底部12b設(shè)置有排氣用的排氣孔12h。側(cè)壁12a的上端部開口。
[0035]側(cè)壁12a的上端部開口通過電介質(zhì)窗20關(guān)閉。該電介質(zhì)窗20與側(cè)壁12a的上端部之間可以設(shè)置O形環(huán)21。通過該O形環(huán)21，能夠可靠地密閉處理容器12。側(cè)壁12a設(shè)置有被處理基體W的搬入和搬出用的閘門12g。
[0036]微波產(chǎn)生器16例如產(chǎn)生2.45GHz的微波。在一個(gè)實(shí)施方式中，等離子體處理裝置10還具有調(diào)諧器22、導(dǎo)波管24、模式轉(zhuǎn)換器26和同軸導(dǎo)波管28。另外，微波產(chǎn)生器16、調(diào)諧器22、導(dǎo)波管24、模式轉(zhuǎn)換器26、同軸導(dǎo)波管28、天線18和電介質(zhì)窗20構(gòu)成將用于產(chǎn)生等離子體的能量導(dǎo)入處理空間S的導(dǎo)入部。
[0037]微波產(chǎn)生器16通過調(diào)諧器22與導(dǎo)波管24連接。導(dǎo)波管24例如為矩形導(dǎo)波管。導(dǎo)波管24與模式轉(zhuǎn)換器26連接,該模式轉(zhuǎn)換器26與同軸導(dǎo)波管28的上端連接。
[0038]同軸導(dǎo)波管28沿著軸線X延伸。該同軸導(dǎo)波管28包括外側(cè)導(dǎo)體28a和內(nèi)側(cè)導(dǎo)體28b。外側(cè)導(dǎo)體28a具有在軸線X方向上延伸的大致圓筒形狀。內(nèi)側(cè)導(dǎo)體28b設(shè)置在外側(cè)導(dǎo)體28a的內(nèi)部。該內(nèi)側(cè)導(dǎo)體28b具有沿著軸線X延伸的大致圓筒形狀。
[0039]由微波產(chǎn)生器16產(chǎn)生的微波通過調(diào)諧器22和導(dǎo)波管24被導(dǎo)向模式轉(zhuǎn)換器26。模式轉(zhuǎn)換器26轉(zhuǎn)換微波的模式，將模式轉(zhuǎn)換后的微波供給到同軸導(dǎo)波管28。來自同軸導(dǎo)波管28的微波被供給到天線18。
[0040]天線18基于由微波產(chǎn)生器16產(chǎn)生的微波，放射等離子體激發(fā)用的微波。天線18能夠具有縫隙板30、電介質(zhì)板32和冷卻套34。
[0041]在縫隙板30上，以軸線X為中心在周方向上配列多個(gè)縫隙。圖2為從軸線X方向看一個(gè)實(shí)施方式涉及的縫隙板的俯視圖。在一個(gè)實(shí)施方式中，如圖2所示，縫隙板30能夠是構(gòu)成徑向線縫隙天線的縫隙板?？p隙板30由具有導(dǎo)電性的金屬制的圓板構(gòu)成?？p隙板30形成有多個(gè)縫隙對(duì)30a。各縫隙對(duì)30a具有在相互交叉或正交的方向上延伸的縫隙30b和縫隙30c。多個(gè)縫隙對(duì)30a在徑方向上以規(guī)定間隔配置，另外在周方向上以規(guī)定間隔配置。
[0042]電介質(zhì)板32設(shè)置在縫隙板30和冷卻套34的下側(cè)表面之間。電介質(zhì)板32例如為石英制，具有大致圓板形狀。冷卻套34的表面能夠具有導(dǎo)電性。冷卻套34對(duì)電介質(zhì)板32和縫隙板30進(jìn)行冷卻。因此，在冷卻套34內(nèi)形成有制冷劑用的流路。該冷卻套34的上部表面與外側(cè)導(dǎo)體28a的下端電連接。另外，內(nèi)側(cè)導(dǎo)體28b的下端通過在冷卻套34和電介質(zhì)板32的中央部分形成的孔，與縫隙板30電連接。
[0043]來自同軸導(dǎo)波管28的微波在電介質(zhì)板32上傳播，從縫隙板30的縫隙通過電介質(zhì)窗20被導(dǎo)入到處理空間S內(nèi)。電介質(zhì)窗20具有大致圓板形狀，例如由石英構(gòu)成。該電介質(zhì)窗20設(shè)置在處理空間S和天線18之間，在一個(gè)實(shí)施方式中，在軸線X方向上設(shè)置在天線18的正下方。
[0044]在一個(gè)實(shí)施方式中，同軸導(dǎo)波管28的內(nèi)側(cè)導(dǎo)體28b的內(nèi)孔通有導(dǎo)管36。導(dǎo)管36沿著軸線X延伸，能夠與分流器38連接。
[0045]在一個(gè)實(shí)施方式中，等離子體處理裝置10還能夠具有噴射器41。噴射器41向形成在電介質(zhì)窗20的貫通孔20h供給來自導(dǎo)管36的氣體。供給到電介質(zhì)窗20的貫通孔20h的氣體被供給到處理空間S。
[0046]在一個(gè)實(shí)施方式中，等離子體處理裝置10還能夠具有氣體供給部42。氣體供給部42在載置臺(tái)14與電介質(zhì)窗20之間，從軸線X的周圍將氣體供給到處理空間S。氣體供給部42能夠具有導(dǎo)管42a。導(dǎo)管42a在電介質(zhì)窗20與載置臺(tái)14之間，以軸線X為中心呈環(huán)狀地延伸。導(dǎo)管42a形成有多個(gè)氣體供給孔42b。多個(gè)氣體供給孔42b配列成環(huán)狀并向著軸線X開口，將供給到導(dǎo)管42a的氣體向著軸線X進(jìn)行供給。該氣體供給部42通過導(dǎo)管46與分流器38連接。
[0047]分流器38與導(dǎo)管36和氣體供給部42連接。另外，分流器38還與Ar氣體的氣體源38a、HBr氣體的氣體源38b、O2氣體的氣體源38c、Cl2氣體的氣體源38d、SF6氣體的氣體源38e和N2氣體的氣體源38f連接。這些氣體源38a?38f為能夠?qū)怏w的供給和供給的停止以及氣體的流量進(jìn)行控制的氣體源。分流器38控制從各氣體源38a?38f向?qū)Ч?6和氣體供給部42分支的氣體的流量比。
[0048]另外，SF6氣體和O2氣體在除去處理空間S內(nèi)的反應(yīng)副產(chǎn)物的清洗工序中使用。Ar氣體、HBr氣體、O2氣體和Cl2氣體用于被處理基體W的等離子體處理(例如，多晶硅的蝕亥IJ)。N2氣體作為置換處理容器12內(nèi)的氣體的吹掃用的氣體而使用。這里列舉的氣體種為一個(gè)例子，能夠使用其它種類的氣體。另外，可以根據(jù)等離子體處理的種類，設(shè)置與上述的氣體源不同的一個(gè)以上的氣體源，將這些氣體組合，由此對(duì)被處理基體W進(jìn)行處理。另外，氣體源38c和38e構(gòu)成向處理容器12內(nèi)供給清洗氣體的氣體供給部。
[0049]載置臺(tái)14在軸線X方向上與電介質(zhì)窗20相對(duì)地設(shè)置。該載置臺(tái)14以在電介質(zhì)窗20與該載置臺(tái)14之間夾著處理空間S的方式設(shè)置。在載置臺(tái)14上載置被處理基體W。在一個(gè)實(shí)施方式中，載置臺(tái)14能夠具有載置臺(tái)14a、靜電卡盤15和聚焦環(huán)17。
[0050]載置臺(tái)14a被筒狀支承部48支承。筒狀支承部48由絕緣性的材料構(gòu)成，從底部12b向垂直上方延伸。另外，在筒狀支承部48的外周設(shè)置有導(dǎo)電性的筒狀支承部50。筒狀支承部50沿著筒狀支承部48的外周，從處理容器12的底部12b向垂直上方延伸。在該筒狀支承部50與側(cè)壁12a之間形成有環(huán)狀的排氣路徑51。
[0051]在排氣路徑51的上部安裝有設(shè)置有多個(gè)貫通孔的環(huán)狀的擋板52。排氣孔12h與排氣管54連接。另外，排氣管54通過壓力調(diào)整器56a與排氣裝置56b連接。排氣裝置56b具有渦輪分子泵等真空泵。壓力調(diào)整器56a調(diào)整排氣裝置56b的排氣量，從而調(diào)整處理容器12內(nèi)的壓力。通過排氣裝置56b，能夠?qū)⑻幚砣萜?2內(nèi)的處理空間S減壓到所期望的真空度。
[0052]載置臺(tái)14a兼作高頻電極。載置臺(tái)14a通過匹配單元60和供電棒62與RF偏壓用的高頻電源58電連接。高頻電源58以規(guī)定的功率輸出適于對(duì)引入被處理基體W的離子的能量進(jìn)行控制的一定頻率、例如13.65MHz的高頻電力。匹配單元60收納有用于在高頻電源58側(cè)的阻抗與主要為電極、等離子體、處理容器12的負(fù)載側(cè)的阻抗之間取得匹配的匹配器。在該匹配器中具有自偏壓生成用的級(jí)間耦合電容器。
[0053]在載置臺(tái)14a的上表面設(shè)置有作為用于保持被處理基體W的保持部件的靜電卡盤15。靜電卡盤15利用靜電吸附力保持被處理基體W。在靜電卡盤15的徑方向外側(cè)設(shè)置有呈環(huán)狀包圍被處理基體W的周圍和靜電卡盤15的周圍的聚焦環(huán)17。聚焦環(huán)17以包圍靜電卡盤15的側(cè)端面的方式搭載在載置臺(tái)14a上。聚焦環(huán)17例如為氧化硅(S12)制，為環(huán)狀板。
[0054]靜電卡盤15具有大致圓板形狀。該靜電卡盤15具有電極15d、由氧化鋁(Al2O3)形成的絕緣膜15e和15f。電極15d由導(dǎo)電膜構(gòu)成，設(shè)置在絕緣膜15e與絕緣膜15f之間。電極15d通過包覆線68與高壓的直流電源64電連接。靜電卡盤15能夠利用從直流電源64施加的直流電壓所產(chǎn)生的庫(kù)侖力，保持被處理基體W。
[0055]在載置臺(tái)14a的內(nèi)部設(shè)置有沿著周方向延伸的環(huán)狀制冷劑室Hg。由冷卻單元(未圖示)通過配管70和72向該制冷劑室14g循環(huán)供給規(guī)定的溫度的制冷劑例如冷卻水。根據(jù)制冷劑的溫度，靜電卡盤15的傳熱氣體例如He氣體通過氣體供給管74供給到靜電卡盤15的上表面與被處理基體W的背面之間。
[0056]在一個(gè)實(shí)施方式中，等離子體處理裝置10能夠具有進(jìn)行各部分的控制的控制部100。具體而言，控制部100進(jìn)行氣體源38a?38f的氣體供給和供給的停止、以及氣體流量的控制、由微波產(chǎn)生器16進(jìn)行的微波產(chǎn)生的控制、RF偏壓用高頻電源58的控制、對(duì)靜電卡盤15施加電壓的直流電源64的控制、壓力調(diào)整器56a和排氣裝置56b的處理容器12內(nèi)的減壓控制、被處理基體W的搬入和搬出的控制等。
[0057]在這樣構(gòu)成的等離子體處理裝置10中，通過導(dǎo)管36和噴射器41的貫通孔41h，從電介質(zhì)窗20的貫通孔20h向處理空間S內(nèi)沿著軸線X供給氣體。另外，在貫通孔20h的下方，從氣體供給部42向著軸線X供給氣體。并且，從天線18通過電介質(zhì)窗20向處理空間S和/或貫通孔20h內(nèi)導(dǎo)入微波。由此，在處理空間S和/或貫通孔20h中產(chǎn)生等離子體。這樣，利用等離子體處理裝置10，能夠不施加磁場(chǎng)而使等離子體產(chǎn)生。在該等離子體處理裝置10中，能夠通過處理氣體的等離子體對(duì)載置在載置臺(tái)14上的被處理基體W進(jìn)行處理。
[0058]以下，參照?qǐng)D3和圖4，對(duì)控制部100所進(jìn)行的控制的詳細(xì)進(jìn)行說明。圖3為表示控制部100進(jìn)行的控制的工序的圖。圖4為表示從向處理容器12內(nèi)搬入被處理基體W之前到剛搬入之后的各部分的狀態(tài)的圖。另外，在圖4中，將進(jìn)行清洗工序的狀態(tài)表示為“進(jìn)行”，將不進(jìn)行清洗工序的狀態(tài)表示為“不進(jìn)行”。另外，在圖4中，將被處理基體W不被搬入處理容器12內(nèi)的狀態(tài)表示為“不進(jìn)行”，將被搬入處理容器12內(nèi)的狀態(tài)表示為“進(jìn)行”。
[0059]如圖3和圖4所示，控制部100控制氣體源38f，從上一次被處理基體W的處理結(jié)束后停止向處理容器12內(nèi)供給的N2氣體的供給(時(shí)刻11)。然后，控制部100在向處理容器12內(nèi)搬入被處理基體W之前，執(zhí)行除去處理容器12內(nèi)的反應(yīng)副產(chǎn)物的清洗工序(步驟S101)(時(shí)刻tl?t2)。在該清洗工序中，作為反應(yīng)副產(chǎn)物的除去的一個(gè)例子，實(shí)施WLDC(waferless dry cleaning,無晶片干清潔)。在該WLDC中，作為處理氣體,例如能夠使用SF6和O2的混合氣體。通過控制部100控制氣體源38e和38c，將SF6和O2供給到處理容器12內(nèi)。在WLDC中，在處理容器12內(nèi)產(chǎn)生處理氣體的等離子體，由此進(jìn)行反應(yīng)副產(chǎn)物的除去、除電。另外，在WLDC的除電中，不能對(duì)處理容器12內(nèi)的各部分完全除電，各部分成為帶電的狀態(tài)。因此，即使在WLDC后，在聚焦環(huán)17與靜電卡盤15之間也能夠產(chǎn)生電位差。關(guān)于在WLDC后、處理容器12內(nèi)的各部分帶電的構(gòu)造在后面進(jìn)行詳細(xì)的說明。在清洗工序之后，控制部100控制氣體源38f，開始N2氣體向處理容器12內(nèi)的供給(時(shí)刻t2)。
[0060]接著，控制部100在被處理基體W被搬入之前，對(duì)直流電源64進(jìn)行控制，執(zhí)行對(duì)靜電卡盤15施加電壓的電壓施加工序(步驟S102)(時(shí)刻t3)。在該電壓施加工序中，對(duì)靜電卡盤15施加電壓，使得以在以后的工序中使被搬入處理容器12內(nèi)的被處理基體W與聚焦環(huán)17的電位差降低。另外，電壓施加工序每次在將被處理基體W搬入處理容器12內(nèi)之前進(jìn)行。另外，在執(zhí)行電壓施加工序時(shí)，基于由壓力傳感器測(cè)定的處理空間S的壓力，壓力調(diào)整器56a可以將處理空間S的壓力控制為例如200mTorr (26.7Pa)。
[0061]在此，能夠認(rèn)為在被處理基體W的搬入前，聚焦環(huán)17帶正電。這能夠通過例如在上一次清洗(WLDC處理)工序中產(chǎn)生的等離子體消失時(shí)殘留的正離子附著在處理容器12內(nèi)的部件上而產(chǎn)生。另外，在不進(jìn)行清洗工序時(shí)，能夠通過在上一次蝕刻之類的處理中產(chǎn)生的等離子體消失時(shí)所殘留的正離子附著在處理容器12內(nèi)的部件而產(chǎn)生。另外，即使對(duì)于搬入處理容器12內(nèi)的被處理基體W，也能夠具有在搬送途中帶電的情況。因此，控制部100控制對(duì)靜電卡盤15施加的電壓的電壓值和電壓的施加時(shí)間，使得帶電的聚焦環(huán)17與被處理基體W的電位差降低。
[0062]以下，表示為了使帶電的聚焦環(huán)17和被處理基體W的電位差降低而對(duì)靜電卡盤15施加的電壓的電壓值和電壓的施加時(shí)間的具體例。例如，聚焦環(huán)17的帶電電壓為正的數(shù)百伏特，被處理基體W的帶電電壓為正的數(shù)伏特時(shí)，控制部100對(duì)直流電源64進(jìn)行控制，使得以I秒時(shí)間對(duì)靜電卡盤15施加負(fù)的數(shù)百伏特的電壓。通過進(jìn)行該電壓施加工序，能夠降低聚焦環(huán)17與被處理基體W的電位差。另外，作為對(duì)靜電卡盤15施加的電壓，能夠設(shè)定成具有比當(dāng)進(jìn)行靜電吸附時(shí)施加至靜電卡盤15的電壓的絕對(duì)值小的絕對(duì)值的負(fù)電壓。在這里，作為一個(gè)例子，在電壓施加工序中，對(duì)靜電卡盤15施加負(fù)的電壓，但在聚焦環(huán)17帶負(fù)電時(shí)，能夠?qū)o電卡盤15施加正的電壓，降低聚焦環(huán)17與被處理基體W的電位差。
[0063]當(dāng)對(duì)靜電卡盤15施加電壓結(jié)束時(shí)，控制部100控制氣體源38f，停止向處理容器12內(nèi)供給N2氣體，進(jìn)行處理容器12內(nèi)的排氣。
[0064]接著，控制部100停止處理容器12內(nèi)的排氣，執(zhí)行向處理容器12內(nèi)搬入被處理基體W的搬入工序(步驟S103)(時(shí)刻t4)。具體而言，控制部100控制進(jìn)行被處理基體W的搬入的臂等，通過閘門12g，向處理容器12內(nèi)的靜電卡盤15上搬入被處理基體W。
[0065]向處理容器12內(nèi)搬入被處理基體W之后，控制部100控制氣體源38a?38d，開始向處理容器12內(nèi)供給Ar氣體、HBr氣體、O2氣體、和Cl2氣體。然后，控制部100使微波產(chǎn)生器16工作(時(shí)刻t5)，執(zhí)行在處理容器12內(nèi)產(chǎn)生等離子體的等離子體產(chǎn)生工序(步驟S104)。
[0066]接著，控制部100使高頻電源58工作(時(shí)刻t6)，將離子引入被處理基體W，并控制直流電源64，執(zhí)行通過靜電卡盤15吸附保持被處理基體W的吸附保持工序(步驟S105)(時(shí)刻t7)。在此，控制部100控制直流電源64，使得對(duì)靜電卡盤15施加正的直流電壓。另夕卜，可以使微波產(chǎn)生器16工作，產(chǎn)生等離子體，并且通過靜電卡盤15吸附保持被處理基體W。通過以上的工序，對(duì)被處理基體W進(jìn)行使用等離子體的等離子體處理(例如，蝕刻等)(步驟 S106)。
[0067]當(dāng)對(duì)被處理基體W的等離子體處理結(jié)束時(shí)，控制部100對(duì)氣體源38a?38d進(jìn)行控制，停止向處理容器12內(nèi)供給Ar氣體、HBr氣體、O2氣體和Cl2氣體，對(duì)氣體源38f進(jìn)行控制，開始向處理容器12內(nèi)供給N2氣體。另外，控制部100使微波產(chǎn)生器16的微波的產(chǎn)生停止，使由高頻電源58進(jìn)行的高頻電壓的輸出停止。另外，控制部100通過對(duì)直流電源64進(jìn)行控制，停止對(duì)靜電卡盤15施加電壓，解除靜電卡盤15對(duì)被處理基體W的吸附保持(步驟 S107)。
[0068]在此，對(duì)從等離子體產(chǎn)生工序到吸附解除工序的微波產(chǎn)生器16的控制和直流電源64的控制的詳細(xì)進(jìn)行說明。圖5為表示微波產(chǎn)生器16和直流電源64的動(dòng)作時(shí)刻的順序圖。圖5中,橫軸表不時(shí)間,縱軸中,虛線表不從微波產(chǎn)生器16輸出的微波的輸出電力(W),實(shí)線表示由直流電源64對(duì)靜電卡盤15施加的直流電壓值(V)。另外，圖5所示的施加直流電壓的值為一個(gè)例子，不限定于此。
[0069]如圖5的虛線所示，首先，控制部100控制微波產(chǎn)生器16輸出微波，產(chǎn)生等離子體。此后，如該圖中實(shí)線所示，控制部100控制直流電源64，對(duì)靜電卡盤15的電極15d施加直流電壓。另外，在開始向靜電卡盤15的電極15d施加直流電壓之前，被處理基體W沒有被靜電卡盤15吸附，因此不能充分地進(jìn)行其溫度控制。因此，優(yōu)選微波的輸出電力為比進(jìn)行處理時(shí)低的功率的電力，不會(huì)因等離子體的作用而使被處理基體W的溫度上升。
[0070]然后，在微波的輸出電力成為等離子體處理用的輸出電力值的時(shí)刻ta?tb之間，進(jìn)行等離子體處理。在等離子體處理結(jié)束后，從靜電卡盤15取下被處理基體W時(shí)，也如圖5所示，首先，控制部100控制微波產(chǎn)生器16，使得微波的輸出電力降低到比進(jìn)行處理時(shí)低的功率的電力值(不是0W)。然后，控制部100控制直流電源64，停止向靜電卡盤15的電極15d施加直流電壓。其后，控制部100停止從微波產(chǎn)生器16輸出微波，使等離子體消失。另外，控制部100在停止向靜電卡盤15的電極15d施加直流電壓時(shí)，暫時(shí)將與被處理基體W的吸附時(shí)相反極性的電壓(例如一 2000V左右)施加至靜電卡盤15的電極15d，除去靜電卡盤15的電荷，容易取下被處理基體W。該相反極性的電壓的施加根據(jù)需要進(jìn)行。
[0071]另外，圖5所示的順序圖能夠適用于平行平板電極型的等離子體處理裝置中的等離子體激發(fā)用的RF電力的控制。
[0072]返回圖3，解除靜電卡盤15對(duì)被處理基體W的吸附保持之后，控制部100執(zhí)行從處理容器12內(nèi)搬出被處理基體W的搬出工序(步驟S108)。具體而言，控制部100控制進(jìn)行被處理基體W的搬出的臂等，通過閘門12g，從處理容器12內(nèi)搬出被處理基體W。
[0073]在搬出工序之后，返回清洗工序(步驟S101)，重復(fù)進(jìn)行所述的處理。
[0074]如以上所述，在搬入被處理基體W之前，控制部100對(duì)聚焦環(huán)17施加電壓，使得聚焦環(huán)17與被搬入的被處理基體W的電位差降低。由此，在搬入了被處理基體W時(shí)，能夠抑制因聚焦環(huán)17與被處理基體W的電位差附著于聚焦環(huán)17的微粒向被處理基體W的上表面(加工面)移動(dòng)而附著在被處理基體W上的情況。
[0075]在此，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)如下傾向:不進(jìn)行上述的電壓施加工序(步驟S102)，對(duì)被處理基體W進(jìn)行等離子體處理(即，現(xiàn)有的等離子體處理)，觀察處理后的被處理基體W時(shí)，附著在被處理基體W上的微粒多時(shí)主要在被處理基體W的邊緣部附近聚集較多的微粒。這能夠考慮為:當(dāng)被處理基體W載置在靜電卡盤15上時(shí)，附著在以包圍被處理基體W的邊緣部的方式配置的聚焦環(huán)17上的微粒，從聚焦環(huán)17移動(dòng)而附著在被處理基體W的邊緣部附近的區(qū)域。即，可以說:通過減少?gòu)木劢弓h(huán)17向被處理基體W移動(dòng)而附著在被處理基體W上的微粒，能夠有效地減少附著在被處理基體W上的微粒。
[0076]因此，在該一個(gè)實(shí)施方式中，進(jìn)行上述的電壓施加工序，降低被處理基體W與聚焦環(huán)17的電位差，由此能夠減少?gòu)木劢弓h(huán)17向被處理基體W移動(dòng)而附著的微粒，能夠有效地減少附著在被處理基體W上的微粒。
[0077]以下，說明使用上述的等離子體處理裝置10對(duì)被處理基體W進(jìn)行等離子體處理之后，對(duì)附著在被處理基體W上的微粒進(jìn)行計(jì)數(shù)的一個(gè)實(shí)施例。此外，作為聚焦環(huán)17的材料使用S12，作為靜電卡盤15的材料使用Al2O315另外，作為側(cè)壁12a，使用在形成側(cè)壁12a的基材的表面實(shí)施氧化釔(Y2O3)的涂敷而得到的物質(zhì)。另外，在清洗工序中，進(jìn)行使用SFf^PO2的混合氣體的WLDC。
[0078]另外，從依次進(jìn)行等離子體處理的多個(gè)被處理基體W中，按每規(guī)定個(gè)數(shù)(這里作為一個(gè)例子為每25塊)抽出一個(gè)被處理基體W，將抽出的被處理基體W作為微粒的計(jì)數(shù)對(duì)象。另外，該微粒的計(jì)數(shù)對(duì)象的被處理基體W能夠作為微粒系數(shù)用的監(jiān)視基體。
[0079]將附著在計(jì)數(shù)對(duì)象的被處理基體W上的微粒分類為YF0、A10F、S1F和其它物質(zhì)的4種，分別進(jìn)行計(jì)數(shù)。圖6表示一個(gè)實(shí)施例子中的微粒的計(jì)數(shù)結(jié)果。圖6中，批號(hào)為分配給計(jì)數(shù)對(duì)象的被處理基體W的編號(hào)。另外，作為比較例，不進(jìn)行電壓施加工序，對(duì)附著在計(jì)數(shù)對(duì)象的被處理基體W上的微粒進(jìn)行計(jì)數(shù)。圖7表示比較例中的微粒的計(jì)數(shù)結(jié)果。另外，在比較例中，除不進(jìn)行電壓施加工序以外，進(jìn)行與該一個(gè)實(shí)施例相同的工序。
[0080]如圖6和圖7所示，在進(jìn)行電壓施加工序的一個(gè)實(shí)施例(圖6)中，相對(duì)于不進(jìn)行電壓施加工序的比較例(圖7)，能夠減少附著在計(jì)數(shù)對(duì)象的被處理基體W上的微粒的數(shù)量。
[0081]在此，被計(jì)數(shù)的微粒中，YF0、AL0F和S1F由于側(cè)壁12a、靜電卡盤15和聚焦環(huán)17等因在WLDC中所使用的處理氣體受到影響而產(chǎn)生。另外，在比較例中，相對(duì)于該一個(gè)實(shí)施例，能夠監(jiān)測(cè)到較多的AL0F。認(rèn)為這是因?yàn)殪o電卡盤15因WLDC受到影響而產(chǎn)生的微粒狀的ALOF堆積在聚焦環(huán)17上，該ALOF因被處理基體W與聚焦環(huán)17的電位差等附著在被處理基體W上。相對(duì)于此，在一個(gè)實(shí)施例中，認(rèn)為:進(jìn)行電壓施加工序，由此能夠降低被處理基體W與聚焦環(huán)17的電位差，減少?gòu)木劢弓h(huán)17向被處理基體W移動(dòng)而附著在被處理基體W上的微粒狀的ALOF。
[0082]另外，如圖7所示，在比較例中，在批號(hào)3和8的被處理基體W中，能夠檢測(cè)到較多的微粒狀的AL0F。認(rèn)為這是因?yàn)闅埩粼诰劢弓h(huán)17的階梯部分等的ALOF在被處理基體W被搬入處理容器12內(nèi)時(shí)，由于被處理基體W與聚焦環(huán)17的電位差而聚集移動(dòng)到被處理基體W側(cè)。這樣，不優(yōu)選大量的微粒附著在被處理基體W上。相對(duì)于此，在圖6所示的一個(gè)實(shí)施例中，通過進(jìn)行電壓施加工序，能夠降低被處理基體W與聚焦環(huán)17的電位差，因此能夠抑制從聚焦環(huán)17向被處理基體W聚集移動(dòng)的微粒狀的ALOF。
[0083]接著，說明為了降低被處理基體W與聚焦環(huán)17的電位差而對(duì)靜電卡盤15施加的電壓。圖8表示施加至靜電卡盤15的電壓發(fā)生變化時(shí)附著在被處理基體W的微粒的數(shù)量和被處理基體中的微粒的分布的偏差。在此，作為被處理基體W，使用由裸硅(Bare Si)構(gòu)成的基體。另外，作為表示被處理基體中的微粒分布的偏差的指標(biāo)，使用表示在被處理基體W的邊緣的附近部分集中附著何種程度的微粒的指標(biāo)。該指標(biāo)可以利用使用P檢驗(yàn)的已知統(tǒng)計(jì)方法而求得。在圖8中表示了以下的指標(biāo):條形圖表示附著在被處理基體W上的微粒的數(shù)量，曲線圖表示被處理基體中的微粒分布的偏差。對(duì)靜電卡盤15施加的電壓值分為一2500V、一 1000V、一 500V、不施加電壓、500V的5種，將各自的電壓以I秒鐘施加至靜電卡盤15。
[0084]如圖8所示，與不對(duì)靜電卡盤15施加電壓的情況相比，對(duì)靜電卡盤15施加一500和一 1000V時(shí)，附著在被處理基體W上的微粒數(shù)和附著在被處理基體W的邊緣的附近部分的微粒的數(shù)量變少。即，認(rèn)為將從低于OV至一 1000V左右的電壓施加至靜電卡盤15，由此能夠降低聚焦環(huán)17與被處理基體W的電位差，減少了附著在被處理基體W上的微粒的數(shù)量。另外，特別而言，通過將一 500V的電壓施加至靜電卡盤15，使附著在被處理基體W上的微粒的數(shù)量變得最少。即，認(rèn)為能夠?qū)⒕劢弓h(huán)17與被處理基體W的電位差降低到最低。
[0085]如上所述，在本實(shí)施方式中，通過對(duì)靜電卡盤15施加電壓，使聚焦環(huán)17與被處理基體W的電位差降低。由此，在對(duì)靜電卡盤15施加電壓的工序之后，在向處理容器12內(nèi)搬入被處理基體W時(shí)，減少了因聚焦環(huán)17與被處理基體W的電位差而附著到聚焦環(huán)17上的微粒向被處理基體W側(cè)移動(dòng)而附著在被處理基體W上的情況。
[0086]另外，對(duì)靜電卡盤15施加電壓的工序之前，能夠包括在處理容器12內(nèi)不收納被處理基體W的狀態(tài)下，對(duì)處理容器12的內(nèi)部進(jìn)行清洗的工序。由此，能夠減少清洗之后殘留的微粒附著在被處理基體W上的情況。
[0087]在向處理容器12內(nèi)新搬入被處理基體W之前，進(jìn)行對(duì)靜電卡盤15施加電壓的工序，由此能夠可靠地減少微粒向被處理基體W的附著。
[0088]另外，處理容器12內(nèi)的微粒多數(shù)帶正電。因此，對(duì)靜電卡盤15施加負(fù)的電壓，進(jìn)一步將電壓的絕對(duì)值設(shè)定成具有比當(dāng)進(jìn)行靜電吸附時(shí)對(duì)靜電卡盤15施加的電壓的絕對(duì)值小的值，由此能夠進(jìn)一步減少微粒向被處理基體W的附著。
[0089]以上對(duì)各種的實(shí)施方式進(jìn)行說明，不限于上述的實(shí)施方式，能夠構(gòu)成各種變形方式。例如，聚焦環(huán)除氧化硅以外，可以根據(jù)處理氣體的種類使用硅(Si)制的聚焦環(huán)。
[0090]附圖標(biāo)記說明
[0091]10…等離子體處理裝置;12…處理容器；17…聚焦環(huán)；15…靜電卡盤；38c、38e…氣體源(氣體供給部)；64…直流電源；100…控制部；S…處理空間被處理基體。
【權(quán)利要求】
1.一種控制微粒附著在被處理基體上的方法，其特征在于，包括: 在將被處理基體搬入處理容器內(nèi)之前，對(duì)在該處理容器內(nèi)靜電吸附被處理基體的靜電卡盤施加電壓的工序；和 在對(duì)所述靜電卡盤施加電壓的工序之后，向所述處理容器內(nèi)搬入被處理基體的工序， 在對(duì)所述靜電卡盤施加電壓的工序中，對(duì)所述靜電卡盤施加電壓，使以包圍所述靜電卡盤的方式設(shè)置的聚焦環(huán)與被處理基體之間的電位差降低。
2.如權(quán)利要求1所述的控制微粒附著在被處理基體上的方法，其特征在于: 還包括在對(duì)所述靜電卡盤施加電壓的工序之前，在所述處理容器內(nèi)不收納被處理基體的狀態(tài)下，對(duì)所述處理容器的內(nèi)部進(jìn)行清洗的工序。
3.如權(quán)利要求1或2所述的控制微粒附著被處理基體上的方法，其特征在于: 每次在搬入被處理基體的所述工序之前，進(jìn)行對(duì)所述靜電卡盤施加電壓的工序。
4.如權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的控制微粒附著被處理基體上的方法，其特征在于: 在對(duì)所述靜電卡盤施加電壓的工序中，對(duì)所述靜電卡盤施加負(fù)電壓，該負(fù)電壓具有比在所述靜電卡盤靜電吸附被處理基體時(shí)施加至所述靜電卡盤的電壓的絕對(duì)值小的絕對(duì)值。
5.一種處理裝置，其特征在于，具有: 處理容器； 設(shè)置在所述處理容器內(nèi)的靜電卡盤； 對(duì)所述靜電卡盤施加直流電壓的直流電源；和 對(duì)所述直流電源進(jìn)行控制的控制部， 所述控制部對(duì)所述直流電源進(jìn)行控制，使得在向所述處理容器內(nèi)搬送被處理基體之前，對(duì)所述靜電卡盤施加使以包圍所述靜電卡盤的方式設(shè)置的聚焦環(huán)與被處理基體之間的電位差降低的電壓。
6.如權(quán)利要求5所述的處理裝置，其特征在于: 還具有對(duì)所述處理容器內(nèi)供給清洗氣體的氣體供給部， 在向所述處理容器內(nèi)搬入被處理基體之前且在用所述直流電源施加所述電壓之前，所述控制部使所述氣體供給部供給所述清洗氣體。
7.如權(quán)利要求5或6所述的處理裝置，其特征在于: 所述控制部對(duì)所述直流電源進(jìn)行控制，使得每次在搬入被處理基體之前，對(duì)所述靜電卡盤施加使所述聚焦環(huán)與被處理基體之間的電位差降低的電壓。
8.如權(quán)利要求5?7中任一項(xiàng)所述的處理裝置，其特征在于: 使所述聚焦環(huán)與被處理基體之間的電位差降低的電壓為負(fù)電壓，該負(fù)電壓具有比在通過所述靜電卡盤靜電吸附被處理基體時(shí)施加至所述靜電卡盤的電壓的絕對(duì)值小的絕對(duì)值。
【文檔編號(hào)】H01L21/304GK104205306SQ201280071768
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月25日
【發(fā)明者】谷川雄洋, 茂山和基 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社