[發明專利]等離子體處理方法

在審

• 申請號: 201910316833.1
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110391141A
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 五十嵐大;近江宗行;伊深憐;村上貴宏
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳;劉芃茜

本發明提供一種能夠減少附著于上部電極的沉積物的量或者從上部電極除去沉積物的等離子體處理方法。在一實施方式的等離子體處理方法中，將電容耦合型等離子體處理裝置的上部電極冷卻。在等離子體處理裝置的腔室內，設置有包含下部電極的支承臺。上部電極設置于支承臺的上方。在冷卻上部電極的期間，利用在腔室內生成的等離子體來蝕刻基片的膜。在蝕刻膜的期間，基片載置于支承臺上。在執行蝕刻的期間，對上部電極施加負極性的偏置電壓。

技術領域

本發明的實施方式涉及一種等離子體處理方法。

背景技術

在電子器件的制造中對基片進行等離子體處理。作為一種等離子體處理，已知等離子體蝕刻。

在下述的專利文獻1中，作為一種等離子體處理，記載了等離子體蝕刻。在專利文獻1記載的等離子體蝕刻中，為了蝕刻硅氧化物，在腔室內生成含氫氣體和含氟氣體的等離子體。

在專利文獻1中，作為在等離子體蝕刻中使用的裝置，記載了電容耦合型的等離子體處理裝置。電容耦合型的等離子體處理裝置包括腔室、支承臺和上部電極。支承臺設置于腔室內。支承臺包括下部電極。上部電極設置于支承臺的上方。在電容耦合型的等離子體處理裝置中，利用在上部電極與下部電極之間形成的高頻電場，激發腔室內的氣體，來生成等離子體。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2017-11255號公報

發明內容

發明要解決的技術問題

在等離子體蝕刻中，有時沉積物附著在上部電極。希望這樣一種技術，能夠降低附著于上部電極的沉積物的量或者從上部電極除去沉積物。

用于解決技術問題的技術手段

在一方式中，提供一種在電容耦合型的等離子體處理裝置中進行的等離子體處理方法。等離子體處理方法包括：(i)冷卻等離子體處理裝置的上部電極的步驟，其中，在等離子體處理裝置的腔室內設置有包含下部電極的支承臺，上部電極設置于支承臺的上方；(ii)在執行冷卻上部電極的步驟的期間，利用在腔室內生成的等離子體來蝕刻基片的膜的步驟，其中，該基片載置于上述支承臺上；和(iii)在執行蝕刻膜的步驟的期間，在上部電極產生負極性的偏置電壓的步驟。

在一方式的等離子體處理方法中，在上部電極產生負極性的偏置電壓，因此能夠將等離子體中的正離子向上部電極加速。另外，在執行蝕刻基片的膜的步驟的期間，上部電極被冷卻。因此，能夠蝕刻沉積物的化學物種的量在上部電極的周圍增加，能夠有效地蝕刻附著于上部電極的沉積物。因此，依照該等離子體處理方法，能夠降低附著于上部電極的沉積物的量，或者從上部電極除去沉積物。

在一實施方式中，在上部電極內形成有具有入口和出口的流路，上部電極構成蒸發器。在流路的出口與入口之間，依次連接有壓縮機、冷凝器和膨脹閥。在冷卻上部電極的步驟中，經由壓縮機、冷凝器和膨脹閥將制冷劑供給到流路。

在一實施方式中，等離子體處理方法還包括測量在上部電極中流動的電流的步驟。附著于上部電極的沉積物使在上部電極中流動的電流減少。因此，通過測量流過上部電極的電流，能夠檢測附著于上部電極的沉積物的量。

在一實施方式中，基片的膜含有硅。在蝕刻膜的步驟中，生成含有碳、氫和氟的處理氣體的所述等離子體。在該實施方式中，能夠利用氫化學種來蝕刻附著于上部電極的含碳的沉積物。

在一實施方式中，也可以為基片的膜是多層膜。也可以為多層膜具有交替地層疊的多層硅氧化物膜和多層硅氮化物膜。

在一實施方式中，上部電極包含劃分出腔室內的空間的頂板。頂板是硅制的。在產生負極性的偏置電壓的步驟中，對上部電極施加負極性的直流電壓，或者對上部電極供給高頻功率以使得在上部電極產生負極性的偏置電壓。