[發明專利]等離子體處理方法和等離子體處理裝置

有效

• 申請號: 201611175990.8
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106920733B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 岸宏樹;徐智洙
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳;徐飛躍

本發明提供抑制伴隨聚焦環的消耗而產生的孔的傾斜度的變動的等離子體處理裝置(1)，其包括腔室(10)、載置臺(16)、聚焦環(24a)、第1電極板(36)和第2電極板(35)。聚焦環(24a)以包圍載置臺(16)的載置面的方式設置在載置臺的周圍。第1電極板設置在載置臺的上方。第2電極板以包圍第1電極板的方式設置在第1電極板的周圍，與第1電極板絕緣。等離子體處理裝置在第1步驟中利用在腔室內生成的等離子體對載置于載置臺的載置面的半導體晶片(W)實施規定的處理。另外，等離子體處理裝置在第2步驟中根據第1步驟的經過時間，使施加在第2電極板的負的直流電壓的絕對值增加。

技術領域

本發明的各個方面和實施方式涉及等離子體處理方法和等離子體處理裝置。

背景技術

當前已知有使用等離子體對被處理基板進行蝕刻等處理的等離子體處理裝置。在這樣的等離子體處理裝置中，在配置于腔室的內部的載置臺上載置被處理基板，對腔室內供給處理氣體。而且，從以與載置臺上的被處理基板相對的方式配置在被處理基板的上方的上部電極對腔室內施加高頻電力，由此，在腔室內生成處理氣體的等離子體。而且，利用等離子體中的離子、自由基等對被處理基板的表面實施蝕刻等規定的等離子體處理。存在對上部電極實施負的直流電壓的情況。

另外，已知有在上部電極的周圍設置有與上部電極絕緣的環狀的導電性部件的等離子體處理裝置(例如，參照下述的專利文獻1)。與施加在上部電極的負的直流電壓不同大小的負的直流電壓施加在導電性部件。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2015-5755號公報

發明內容

發明想要解決的問題

但是，在等離子體處理裝置中，以包圍載置于載置臺的被處理基板的方式在載置臺的周圍設置有聚焦環。利用聚焦環，對被處理基板進行的蝕刻等等離子體處理的均勻性提高。但是，在等離子體處理裝置中，反復進行等離子體處理時，聚焦環消耗。當聚焦環消耗時，聚焦環的形狀發生變化，形成于聚焦環的上方的等離子體層(sheath)與形成于被處理基板的上方的等離子體層之間的高度的大小關系發生變化。因此，因聚焦環的消耗，等離子體中的離子等顆粒向被處理基板入射時的傾斜度發生變化。

伴隨聚焦環的消耗，等離子體中的離子等顆粒向被處理基板入射時的傾斜度的變化變大時，難以將形成于被處理基板的孔的傾斜度的偏差抑制在預先確定的規格內。因此，在孔的傾斜度的偏差超過預先確定的范圍之前，更換聚焦環。當聚焦環頻繁更換時，每次工序停止，由此工序的生產能力降低。

用于解決問題的手段

本發明的一個方面例如是使用等離子體處理裝置實施第1步驟和第2步驟的等離子體處理方法。等離子體處理裝置包括腔室、載置臺、聚焦環、第1上部電極和第2上部電極。載置臺設置在腔室的內部，具有用于載置被處理基板的載置面。聚焦環以包圍載置面的方式設置在載置臺的周圍。第1上部電極以與載置臺的載置面相對的方式設置在載置臺的上方。第2上部電極以包圍第1上部電極的方式設置在第1上部電極的周圍，與第1上部電極絕緣。等離子體處理裝置在第1步驟中，利用在腔室內生成的等離子體，對載置在載置臺的載置面的被處理基板實施規定的處理。而且，等離子體處理裝置在第2步驟中，根據第1步驟的經過時間，使施加在第2上部電極的負的直流電壓的絕對值增加。

發明效果

根據本發明的各個方面和實施方式，能夠抑制伴隨聚焦環的消耗的孔的傾斜度的變動。

附圖說明

圖1是示意地表示等離子體處理裝置整體的概略構成的一個例子的截面圖。

圖2是示意地表示聚焦環與第2電極板的位置關系的一個例子的俯視圖。

圖3是示意地表示聚焦環與第2電極板的位置關系的一個例子的放大截面圖。