[發明專利]靜電卡盤的診斷方法、真空處理裝置和存儲介質

有效

• 申請號: 200710181281.5
• 申請日: 2007-10-26
• 公開（公告）號: CN101170057A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發明（設計）人: 佐佐木康晴;岡城武敏
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/683;H01L21/02;H01L21/67
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及對在對基板進行真空處理時使用的靜電卡盤的調溫性能的經時變化進行診斷的技術。

背景技術

在進行蝕刻、CVD等真空處理的真空處理裝置中，作為用于將基板保持在載置臺上的單元，不能使用真空吸盤(vacuum?chuck)，另外為了抑制機械卡盤對基板的損傷(傷痕、彎曲等)，一般使用靜電卡盤。

這樣的靜電卡盤100，例如如圖11所示，設置在作為真空容器的處理容器103內的載置臺102的表面部，構成為由電介質122和設置在它內部的電極121構成的薄片。未圖示的電源與該電極121相連，通過向該電極121施加電壓，利用靜電力對載置在靜電卡盤100上的基板110進行吸附。

在該靜電卡盤100的上方，設置有氣體噴頭104，當從氣體供給管105供給處理氣體時，利用從未圖示的電源供給的高頻，在該氣體噴頭104與載置臺102之間，使處理氣體等離子體化，進行基板110的蝕刻。

例如在蝕刻工序中，因為來自等離子體的熱量輸入，基板110的溫度上升，因此，使制冷劑源107的例如冷卻水在設置在載置臺102中的制冷劑流路106中循環，利用來自等離子體的熱量輸入與向載置臺102的放熱(由載置臺102進行的冷卻)的平衡，將基板110維持在例如幾十度的處理溫度。另外，在靜電卡盤100的表面，微觀上存在凹凸，因此，使作為調溫氣體的冷卻氣體(所謂的背部氣體(backsidegas))在基板110與靜電卡盤100之間的間隙中流通，通過該冷卻氣體將基板110的熱量向靜電卡盤100側放熱。

但是，當連續使用靜電卡盤100時，即當基板110的處理塊數變多時，如圖12(a)所示，電介質122的表面由于與基板110的接觸而損耗，變得平滑，因此，與基板110的接觸面積由S1增加到S2。因此，通過該接觸部分從基板110向靜電卡盤100傳遞的熱量變大，因此，如圖12(b)所示，基板110的溫度會逐漸地下降。該溫度變化在冷卻氣體的壓力低的處理中尤其顯著。基板110的溫度相對于基板110的處理狀態稍有余量(margin)，因此，在開始使用靜電卡盤100時，對載置臺102側的制冷劑的流量等進行調整，使得基板110的溫度成為設定溫度，此后，通常保持這種狀態連續使用。

但是，當基板110的溫度大幅下降時，例如當下降10℃～15℃時，會成批地發生不良，因此需要對靜電卡盤100的壽命進行預測。此外，因為冷卻氣體是基板110與靜電卡盤100之間的傳熱介質的一部分，所以，通過使它的壓力下降，能夠抑制溫度下降，但是在靜電卡盤100的表面的磨耗正在進行的狀態下，與基板110的接觸部分的熱傳遞的比例較多，因此，基板110的溫度變化相對于冷卻氣體的壓力變化很遲鈍。因此，實際上進行冷卻氣體的校正操作的好處極少，實際情況是不進行這樣的校正操作。

作為靜電卡盤100，已知有2種類型：利用在基板110與靜電卡盤100的表面之間產生的靜電力來吸附基板110的約翰遜·拉別克型(以下稱為“JR型”)；和利用在基板110與電極121之間產生的靜電力來吸附基板110的庫侖型。在JR型的靜電卡盤100中，電極121中流動的電流值大，吸附力不穩定，另一方面，在庫侖型中，電流值小且穩定，因此，使用庫侖型的靜電卡盤100。在JR型的靜電卡盤100中，因上述接觸面積的增大而引起的電流值的經時變化大，因此能夠將該電流值用作壽命的指標。與此相對，在庫侖型的靜電卡盤100中，經時變化小，因此不能將該電流值用作壽命的指標。

另外，在實際的等離子體處理裝置中，準備有多個處理方案，基板1?10的設定溫度也預先準備有多種，對該溫度的余量也不都是一樣，因此，不能采用將基板110的溫度作為壽命的指標進行判斷的方法。

在專利文獻1中，記載有在使用前對靜電卡盤的特性進行預測的技術，但是使用的指標是電流、電壓等，而且在靜電卡盤的使用中不能對其壽命進行預測，因此不能解決上述課題。

【專利文獻1】日本特開2003-133404((0027)，圖8)

發明內容

本發明在這樣的情況下做出，其目的在于提供能夠對靜電卡盤的調溫性能的經時變化進行診斷的診斷方法、真空處理裝置和存儲有能夠實施上述方法的計算機程序的存儲介質。

本發明提供一種靜電卡盤的診斷方法，對設置在真空容器內的載置臺上、用于利用靜電力對基板進行吸附保持的靜電卡盤的調溫性能的經時劣化進行診斷，其特征在于，包括：