CN102119437B - 等离子体处理装置、等离子体处理方法及电子设备的制造方法 - Google Patents

等离子体处理装置、等离子体处理方法及电子设备的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102119437B
CN102119437B CN200980131398.XA CN200980131398A CN102119437B CN 102119437 B CN102119437 B CN 102119437B CN 200980131398 A CN200980131398 A CN 200980131398A CN 102119437 B CN102119437 B CN 102119437B
Authority
CN
China
Prior art keywords
plasma
treated object
container handling
mounting table
lifter pin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN200980131398.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102119437A (zh
Inventor
新田秀幸
细野卓
凑壮史
嘉濑庆久
武藤真
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibaura Mechatronics Corp
Original Assignee
Shibaura Mechatronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shibaura Mechatronics Corp filed Critical Shibaura Mechatronics Corp
Publication of CN102119437A publication Critical patent/CN102119437A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102119437B publication Critical patent/CN102119437B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/46Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32192Microwave generated discharge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065Plasma etching; Reactive-ion etching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins

Abstract

本发明的等离子体处理装置的特征在于,具备:处理容器,可保持与大气相比进行了减压的环境;排气单元,将所述处理容器的内部减压至规定压力;气体导入单元,向所述处理容器的内部导入工艺气体;微波导入单元,向所述处理容器的内部导入微波;及升降销,升降自如地插通在设置于所述处理容器内部的载置台上,在端面上支撑被处理物,在导入所述微波来进行等离子体点火时,通过所述升降销将所述被处理物支撑于所述载置台上面附近的第1位置,在所述等离子体点火后,通过所述升降销将所述被处理物支撑于与所述第1位置相比远离所述载置台的第2位置。根据本发明,能够使等离子体的点火率提高。

Description

等离子体处理装置、等离子体处理方法及电子设备的制造方法
技术领域
本发明涉及一种等离子体处理装置、等离子体处理方法及电子设备的制造方法。
背景技术
利用了等离子体的干式工艺已被有效地利用于电子设备的制造、金属部件的表面硬化、塑料部件的表面活化、无药剂杀菌等广泛的技术领域。例如,在制造半导体装置、液晶显示装置等电子设备时,进行灰化、干蚀刻、薄膜沉积或表面改性等各种等离子体处理。由于利用了等离子体的干式工艺成本低、高速,不使用药剂,因此在可降低环境污染方面也是有利的。
而且,提出了用于进行上述等离子体处理的各种等离子体处理装置。在该等离子体处理装置的处理容器内设置有用于放置被处理物(例如半导体晶片等)的载置台。而且,在载置台上设置有用于进行被处理物的交接的升降销。而且,有时在载置台上设置用于加热被处理物的加热器。
在此,公知有如下技术,通过升降销从载置台的上面举起被处理物并对被处理物进行处理。
例如,在通过升降销从载置台的上面举起被处理物并进行等离子体处理时,在使被处理物从交接位置进一步上升之后产生等离子体(参照专利文献1)。
此时,当被处理物的上升量较多而被处理物和载置台之间相隔过远时,则存在如下情况,导入到处理容器内的微波被被处理物吸收,等离子体的点火率降低。
相反,当被处理物的上升量较少时,则存在如下情况,来自设置于载置台的加热单元的热影响变强,被处理物被不必要地加热。而且,由于被处理物和所产生的等离子体之间相隔过远,因此处理速度下降或处理的面内均匀性恶化等还有可能导致等离子体处理的控制性恶化。
专利文献1:日本国特开平10-22276号公报
发明内容
本发明提供一种能够使等离子体的点火率提高的等离子体处理装置、等离子体处理方法及电子设备的制造方法。
根据本发明的一个方式,提供一种等离子体处理装置,其特征在于,具备:处理容器,可保持与大气相比进行了减压的环境;排气单元,将所述处理容器的内部减压至规定压力;微波导入单元,经由设在所述处理容器上部的电介质窗向所述处理容器的内部导入微波;气体导入单元,向等离子体产生区域导入工艺气体,所述等离子体产生区域在所述处理容器的内部位于所述电介质窗的下方;及升降销,升降自如地插通在设置于所述处理容器内部的载置台上,在端面上支撑被处理物,在导入所述微波来进行等离子体点火时,通过所述升降销将所述被处理物支撑于所述载置台上面附近的第1位置,将所述等离子体的点火作为条件,通过所述升降销将所述被处理物支撑于与所述第1位置相比远离所述载置台的第2位置,所述第1位置是能对所述等离子体切实地进行点火的位置。
此外,本发明提供一种等离子体处理装置,其具备:处理容器,可保持与大气相比进行了减压的环境;排气单元,对所述处理容器的内部进行减压;微波导入单元,经由设在所述处理容器上部的电介质窗向所述处理容器的内部导入微波;气体导入单元,向等离子体产生区域导入工艺气体,所述等离子体产生区域在所述处理容器的内部位于所述电介质窗的下方;升降销,升降自如地插通在设置于所述处理容器内部的载置台上,在端面上支撑被处理物;及控制装置,在导入所述微波来进行等离子体点火时,通过控制所述升降销将所述被处理物支撑于所述载置台上面附近的第1位置,将所述等离子体的点火作为条件,通过使所述升降销上升将所述被处理物支撑于与所述第1位置相比远离所述载置台的第2位置,所述第1位置是所述升降销的端面从所述载置台的上面突出1mm以上、7mm以下的位置。
而且,根据本发明的其它的一个方式,提供一种等离子体处理方法,是在升降自如地插通在设置于处理容器内部的载置台上的升降销的端面上支撑被处理物,与大气相比对所述处理容器的内部进行减压,向在所述处理容器的内部位于电介质窗的下方的等离子体产生区域导入工艺气体,经由设在所述处理容器上部的所述电介质窗向所述处理容器的内部导入微波来产生等离子体,对所述被处理物进行等离子体处理的等离子体处理方法,其特征在于,在进行所述等离子体点火时,通过所述升降销将所述被处理物支撑于所述载置台上面附近的第1位置,将所述等离子体的点火作为条件,通过所述升降销将所述被处理物支撑于与所述第1位置相比远离所述载置台的第2位置,所述第1位置是能对所述等离子体切实地进行点火的位置。
此外,本发明提供一种等离子体处理方法,是在升降自如地插通在设置于处理容器内部的载置台上的升降销的端面上支撑被处理物,与大气相比对所述处理容器的内部进行减压,向在所述处理容器的内部位于电介质窗的下方的等离子体产生区域导入工艺气体,经由设在所述处理容器上部的所述电介质窗向所述处理容器的内部导入微波来产生等离子体,对所述被处理物进行等离子体处理的等离子体处理方法,在进行所述等离子体点火时,通过所述升降销将所述被处理物支撑于所述载置台上面附近的第1位置,将所述等离子体的点火作为条件,通过使所述升降销上升将所述被处理物支撑于与所述第1位置相比远离所述载置台的第2位置,所述第1位置是所述升降销的端面从所述载置台的上面突出1mm以上、7mm以下的位置。
而且,根据本发明的其它的一个方式,提供一种电子设备的制造方法,其特征在于,使用上述等离子体处理装置进行被处理物的等离子体处理。
根据本发明,提供一种能够使等离子体的点火率提高的等离子体处理装置、等离子体处理方法及电子设备的制造方法。
附图说明
图1是用于例示本发明实施方式所涉及的等离子体处理装置的模式图。
图2是用于例示被处理物的上升量和温度的关系的直线图。
图3是用于例示被处理物的上升量和等离子体点火率的关系的直方图。
图4是用于例示等离子体处理中的被处理物的温度的折线图。
符号说明
1-等离子体处理装置;2-处理容器;3-电介质窗;4-波导管;8-载置台;13-升降销;G-工艺气体;M-微波;P-等离子体;W-被处理物。
具体实施方式
下面,参照附图例示本发明的实施方式。其中,对各附图中相同的构成要素标注相同的符号并适当省略详细的说明。
图1是用于例示本发明实施方式所涉及的等离子体处理装置的模式图。如图1所示,在等离子体处理装置1中设置有大致圆筒形的处理容器2。处理容器2可保持与大气相比进行了减压的环境。而且,处理容器2由不锈钢、铝合金等金属材料形成。
在处理容器2的上部设置有开口部,在开口部具备电介质窗3。电介质窗3由石英玻璃或矾土等电介质材料形成。而且,在处理容器2的开口部和电介质窗3之间设置有未图示的O形环等密封构件,可保持气密。
在包括电介质窗3的处理容器2的上部设置有波导管4。波导管4的截面呈矩形。而且,与电介质窗3相对的面(H面)为与微波M的电场方向垂直的面。而且,相对于H面沿垂直方向延伸的面(E面)为与微波的电场方向平行的面,设置在微波M的前进侧相对于H面及E面垂直的面为反射面(短路面;R面)。而且,在H面上,缝隙(天线单元)5沿E面开口。而且,在波导管4上连接有未图示的微波发生单元,能够通过波导管4引导由未图示的微波发生单元所产生的微波M。在本实施方式中,缝隙5成为向处理容器2的内部导入微波M的微波导入单元。
在处理容器2的侧壁上部设置有气体导入口6,经由配管6a与未图示的气体导入单元连接。从未图示的气体导入单元供给的工艺气体G经由配管6a被导入到处理容器2的内部。而且,气体导入口6设置于如下位置,即能够向位于电介质窗3下方的等离子体P的产生区域导入工艺气体G的位置。
工艺气体G可根据等离子体处理的种类等适当选择。例如,在进行被处理物W的蚀刻时,可以使用氧气(O2)单质、或者在氧气中添加有CF4、NF3、SF6等氟类气体的混合气体、在这些气体中添加有氢气的气体等。另外,工艺气体G不限定于例示的气体,可进行适当变更。
在处理容器2的底面上设置有排气口7。在排气口7上经由排气管7a连接有未图示的排气单元。真空泵等未图示的排气单元能够将处理容器的内部减压至规定压力。而且,在排气口7和未图示的排气单元之间适当设置有未图示的开关阀、APC阀这样的压力控制阀等。而且,通过控制未图示的排气单元、开关阀、压力控制阀等来对处理容器2的内部进行排气(EX)从而成为与大气压相比进行了减压的环境,能够保持该环境。
在处理容器2的侧壁上设置有搬入搬出口10,用于将被处理物W搬入、搬出处理容器2的内部。而且,与搬入搬出口10相对地设置有加载互锁真空室11。加载互锁真空室11设置有与搬入搬出口10连通的开口部11a,并设置有可气密地关闭开口部11a的闸阀12。而且,设置有开闭单元12a,通过使闸阀12升降来进行开口部11a的开闭。
在处理容器2的内部设置有载置台8。载置台8内置有未图示的静电卡盘、加热器等加热单元。而且,能够通过未图示的静电卡盘保持放置在载置台8上面的被处理物W。而且,能够通过未图示的加热单元加热被处理物W。
在载置台8上面的下方的载置台8的外周上设置有整流板9。在整流板9上设置有很多孔。整流板9通过控制从被处理物W表面排出的气体的流动而控制被处理物W表面的气体流动。
在载置台8上设置有多个用于使升降销13插通的贯穿孔,升降销13可从载置台8的上面突出缩回。而且,在从载置台8的上面突出的多个升降销13的上端面上支撑被处理物W的背面。即,升降销升降自如地插通在设置于处理容器2内部的载置台8上,能够在端面上支撑被处理物W的背面。升降销13的下端保持于升降板15。而且,在升降板15上连接有升降单元16,能够使升降板15升降。因此,通过利用升降单元16使升降板15升降,能够使升降销13从载置台8的上面突出缩回。
等离子体处理装置1中设置有未图示的控制单元,能够控制设置在等离子体处理装置1中的各要素的动作、处理条件等。例如,能够控制升降销13的升降、工艺气体G或微波M的导入、处理容器2内部的压力、载置台8的温度等。
在此,如果使升降销13从载置台8的上面突出,从载置台8的上面举起被处理物W,则能够同时处理被处理物W的双面。而且,通过使被处理物W升降,改变载置台8和被处理物W的距离,能够进行被处理物W的温度控制。
图2是用于例示被处理物的上升量和温度的关系的直线图。其中,纵轴表示被处理物W的温度,横轴表示处理时间。而且,A1是上升量为0mm的情况(放置在载置台8上面的状态),A2是1mm的情况,A3是2mm的情况,A4是3mm的情况,A5是4mm的情况,A6是5mm的情况,A7是23mm的情况。而且,作为此时的处理条件,工艺气体G为氟类气体和氧气的混合气体,处理压力为120Pa,微波输出功率为2700W,载置台的温度为275℃。
如图2所示,由于被处理物W的上升量越多则从设置于载置台8的加热单元接受的热量越少,因此可抑制被处理物W的温度上升。因此,能够通过被处理物W的位置(上升量)进行被处理物W的温度控制。如此,与通过设置于载置台8的加热单元进行温度控制时相比,能够进行响应性高的温度控制,而且还能实现低温下的处理。
作为通过升降销13从载置台8的上面举起被处理物W并进行等离子体处理的情况,例如能够例示对表面上形成有变质层的抗蚀剂进行灰化处理的情况。
在对表面上形成有变质层的抗蚀剂进行灰化处理的情况中,当被处理物W的温度过度上升时有可能会发生爆裂。因此,在不会发生爆裂的温度的位置(上升量)进行灰化处理。
在此,当被处理物W的上升量过多时,存在妨碍产生等离子体P的情况。即,存在不进行等离子体P点火,无法产生等离子体P的情况。
根据本发明人所得到的见解,由于当被处理物W和载置台8之间相隔过远时(上升量过多时),导入处理容器2内的微波M被被处理物W吸收,因此妨碍了等离子体P点火。此时,微波M被被处理物W吸收时,被处理物W的温度还会上升。其结果,不仅妨碍了被处理物W的温度控制性,还有可能因热而导致被处理物W变形、破损等。
另一方面,由于上升量过少时,被处理物W和载置台8的距离接近,因此从设置于载置台8的加热单元接受的热量增加从而被处理物W的温度上升,有可能会发生前面说明的爆裂等。
因此,在本实施方式中,在等离子体P点火时和等离子体处理时改变被处理物W的位置(上升量)。即,在通过导入微波M来进行等离子体P点火时,通过升降销13将被处理物W支撑于载置台8上面附近的位置,在离子体P点火后,通过升降销13将被处理物W支撑于与前述位置相比远离载置台8的位置,即靠近等离子体P侧的位置。
如此,在等离子体P点火时,可实现等离子体P切实的点火,同时可通过减少被处理物W对微波M的吸收量来抑制不需要的温度上升。
而且,在等离子体P点火后,通过使被处理物W上升至更接近所产生的等离子体P的位置,即适合于等离子体处理的位置,能够提高等离子体处理的控制性。
另外,如后所述,在等离子体P点火后,微波M在电介质窗3下面至仅进入一定距离(集肤深度)之间被反射,形成微波M的驻波。而且,微波M的反射面成为等离子体激发面,并在该等离子体激发面激发稳定的等离子体P。因此,即使通过使被处理物W上升而移动至更接近所产生的等离子体P的位置,对等离子体P的产生所给予的影响也较少。
图3是用于例示被处理物W的上升量和等离子体点火率的关系的直方图。其中,纵轴表示1秒以内的点火率(1秒以内实现点火的几率),横轴表示被处理物W的背面和载置台8上面之间的距离(被处理物W的上升量)。
如图3所示,如果被处理物W的背面和载置台8上面之间的距离(被处理物W的上升量)为7mm以下,则能够进行切实的点火。此时,被处理物W的背面和载置台8上面之间的距离越小(被处理物W的上升量越小),则越多地接受来自设置于载置台8的加热单元的热量。因此,为了抑制不需要的温度上升,优选被处理物W的背面和载置台8上面之间的距离(被处理物W的上升量)为1mm以上。即,优选升降销的端面位于从载置台8的上面突出1mm以上、7mm以下的位置。
图4是用于例示等离子体处理中的被处理物的温度的折线图。其中,纵轴表示被处理物的温度,横轴表示处理时间。而且,B1是被处理物W的背面和载置台8上面之间的距离为23mm,在该位置进行等离子体P点火和等离子体处理的情况。B2是被处理物W的背面和载置台8上面之间的距离为23mm,不进行等离子体处理而是放置在该位置的情况。B3是在等离子体P点火时将被处理物W支撑于载置台8的上面附近,在等离子体P点火后使被处理物W上升至适合于等离子体处理的位置的情况。即,B3是在等离子体P点火时被处理物W的背面和载置台8上面之间的距离为4mm,在等离子体P点火后被处理物W的背面和载置台8上面之间的距离为23mm的情况。而且,作为此时的处理条件,工艺气体G为氟类气体和氧气的混合气体,处理压力为20Pa,微波输出功率为2700W,载置台的温度为275℃。
在B2的情况下,由于未进行等离子体处理而是放置,因此被处理物W的温度仅通过来自设置于载置台8的加热单元的热量而上升。此时,如果被处理物W的背面和载置台8上面之间的距离为23mm,则能够大致消除因来自设置于载置台8的加热单元的热量而引起的温度上升。如此,如果一定程度地增大被处理物W的背面和载置台8上面之间的距离(被处理物W的上升量),则能够抑制来自设置于载置台8的未图示的加热单元的热影响。
在B1的情况下,由于即使在点火时被处理物W的背面和载置台8上面之间也相隔过远,因此微波M被被处理物W吸收,被处理物W的温度上升。另外,如B2所示,由于来自设置于载置台8的加热单元的热影响较少,因此B1情况下的温度上升是伴随着吸收微波M而产生的。另外,在点火时被处理物W的背面和载置台8上面之间相隔过远时等离子体P点火变得困难,但是在点火后将增加因来自等离子体P的热量而引起的温度上升。
在B3的情况下,由于点火时的被处理物W的背面和载置台8上面之间的距离较小,因此可抑制被处理物W所吸收的微波M的量。此时,等离子体P被点火的可能性增高,被处理物W的温度上升主要是由来自等离子体P的热量所引起的。
如此,如果在进行等离子体P点火时,将被处理物W支撑于载置台8上面附近的位置,在等离子体P点火后使被处理物W上升至适合于等离子体处理的位置,则能够抑制被处理物W的不希望的温度上升。而且,能够提高等离子体的点火率,同时还能够提高等离子体处理的控制性。
而且,优选等离子体P点火后的被处理物W的位置为如下位置,可抑制来自设置于载置台8的未图示的加热单元的热影响的位置。如此,可抑制被处理物W变形、破损。而且,优选是在对表面上形成有变质层的抗蚀剂进行灰化处理时,可抑制抗蚀剂爆裂的位置。
下面,对等离子体处理装置1的作用进行例示。
首先,通过未图示的搬运单元经由加载互锁真空室11将被处理物W搬入处理容器2的内部。在将所搬入的被处理物W交接至升降销13的上端面后,未图示的搬运单元退至处理容器2之外。此后,处理容器2被闸阀12气密地封闭。
被气密地封闭的处理容器2的内部通过未图示的排气单元被减压至规定压力,并被导入规定的工艺气体G。此后,经由缝隙5将微波M导入电介质窗3。微波M经由电介质窗3的表面传播,向处理容器2内的处理空间入射。如此,通过向处理空间入射的微波M的能量,形成工艺气体G的等离子体P。当等离子体P中的电子密度达到能够遮断透过电介质窗中的电子密度达到能够遮断透过电介质窗3而被导入的微波M的密度(截止密度)以上时,微波M在电介质窗3下面至仅进入一定距离(集肤深度)之间被反射。因此,形成微波M的驻波。
于是,微波M的反射面成为等离子体激发面,并在该等离子体激发面稳定地激发等离子体P。在该等离子体激发面被激发的稳定的等离子体P中,通过离子、电子与工艺气体G的分子碰撞,生成被激发的原子或分子、自由原子(自由基)等激发活性种(等离子体生成物)。这些离子体生成物通过在处理容器2内向下方扩散并飞向被处理物W的表面,而进行蚀刻、灰化、薄膜沉积、表面改性、等离子体掺杂等各种等离子体处理。
完成了等离子体处理的被处理物W经由加载互锁真空室11被搬出至处理容器2的外部。之后,还能够同样进行其它被处理物W的等离子体处理。
在此,在等离子体处理装置1中,实施以下进行例示的本实施方式所涉及的等离子体处理方法。
在本实施方式所涉及的等离子体处理方法中,在等离子体P点火时和等离子体处理时要改变被处理物W的位置(上升量)。
首先,如前所述,将被处理物W交接至升降销13的上端面并对其进行支撑。之后,使处理容器2的内部为与大气相比进行了减压的规定压力,导入规定的工艺气体G。
之后,通过使升降销13下降而将被处理物W支撑于载置台8的上面附近。而且,通过经由缝隙5将微波M导入电介质窗3,使经由电介质窗3表面传播的微波M向处理空间入射,从而产生(点火)等离子体P。此时,由于通过将被处理物W支撑于载置台8的上面附近,能够减少被处理物W所吸收的微波M的量,因此能够实现切实的点火。而且,根据同样的理由,还能够抑制不希望的、不需要的温度上升。此时,如前所述,优选升降销的端面位于从载置台8的上面突出1mm以上、7mm以下的位置。
等离子体P点火后,使被处理物W上升至适合于等离子体处理的位置。即,在等离子体P点火后,通过升降销13将被处理物W支撑于比前述位置靠近等离子体侧的位置。如此,能够实现提高处理速度、提高处理的面内均匀性等提高等离子体处理的控制性。而且,由于可抑制来自设置于载置台8的未图示的加热单元的热影响,因此可抑制被处理物W变形、破损。而且,在对表面上形成有变质层的抗蚀剂进行灰化处理时,可抑制抗蚀剂爆裂。另外,升降销13的升降控制如前所述是通过未图示的控制单元来进行的,而等离子体的点火既可以例如用传感器检测等离子体的发光来进行,也可以通过根据实验求出的时间来进行控制(时间控制)。
下面,对本发明实施方式所涉及的电子设备的制造方法进行例示。
其中,为了便于说明,以半导体装置的制造方法为例对本发明实施方式所涉及的电子设备的制造方法进行例示。
半导体装置的制造方法是通过反复进行如下工序实施的,即:通过成膜、抗蚀剂涂布、曝光、显影、蚀刻、抗蚀剂去除等在衬底(晶片)表面上形成图案的工序、检查工序、洗净工序、热处理工序、杂质导入工序、扩散工序、平坦化工序等多个工序。
而且,例如通过用本实施方式所涉及的等离子体处理装置1在衬底表面上形成图案或去除抗蚀剂,能够制造半导体装置。而且,例如通过用本实施方式所涉及的等离子体处理方法在衬底表面上形成图案或去除抗蚀剂,能够制造半导体装置。
如果使用本实施方式所涉及的等离子体处理装置、等离子体处理方法,则能够实现提高生产效率,还能够实现提高产品品质。
另外,由于除本实施方式所涉及的等离子体处理装置、等离子体处理方法以外,能够应用已知的各工艺技术,因此省略它们的说明。
另外,虽然为了便于说明,作为本发明实施方式所涉及的电子设备的制造方法例示了半导体装置的制造方法,但是并不限定于此。例如,还能够适用于制造液晶显示装置、制造燃料电池、制造太阳电池、制造其它各种电子器件等。
而且,虽然作为等离子体处理装置1例示了使用表面波等离子体的装置,但是并不限定于此。可以应用于通过向处理容器内部导入微波而形成等离子体的各种等离子体处理装置。而且,不仅能够应用于蚀刻处理、灰化处理,还能够应用于表面改性处理等。
以上,对本发明的实施方式进行了例示。但是,本发明并不限定于上述记述。
关于前述的实施方式,由本领域技术人员施加适当设计变更后,只要具备本发明的特征,就属于本发明的范围。
例如,等离子体处理装置1所具备的各要素的形状、尺寸、材质、配置等并不限定于例示的内容,可以进行适当变更。
而且,前述的各实施方式所具备的各要素能够尽可能地组合,对它们进行了组合的要素只要包含本发明的特征,就属于本发明的范围。
如上所详述,根据本发明,可以提供一种能够使等离子体的点火率提高的等离子体处理装置、等离子体处理方法及电子设备的制造方法。

Claims (9)

1.一种等离子体处理装置,其特征在于,具备:
处理容器,可保持与大气相比进行了减压的环境;
排气单元,对所述处理容器的内部进行减压;
微波导入单元,经由设在所述处理容器上部的电介质窗向所述处理容器的内部导入微波;
气体导入单元,向等离子体产生区域导入工艺气体,所述等离子体产生区域在所述处理容器的内部位于所述电介质窗的下方;
升降销,升降自如地插通在设置于所述处理容器内部的载置台上,在端面上支撑被处理物;
及控制装置,在导入所述微波来进行等离子体点火时,通过控制所述升降销将所述被处理物支撑于所述载置台上面附近的第1位置,将所述等离子体的点火作为条件,通过使所述升降销上升将所述被处理物支撑于与所述第1位置相比远离所述载置台的第2位置,
所述第1位置是能对所述等离子体切实地进行点火的位置。
2.一种等离子体处理装置,其特征在于,具备:
处理容器,可保持与大气相比进行了减压的环境;
排气单元,对所述处理容器的内部进行减压;
微波导入单元,经由设在所述处理容器上部的电介质窗向所述处理容器的内部导入微波;
气体导入单元,向等离子体产生区域导入工艺气体,所述等离子体产生区域在所述处理容器的内部位于所述电介质窗的下方;
升降销,升降自如地插通在设置于所述处理容器内部的载置台上,在端面上支撑被处理物;
及控制装置,在导入所述微波来进行等离子体点火时,通过控制所述升降销将所述被处理物支撑于所述载置台上面附近的第1位置,将所述等离子体的点火作为条件,通过使所述升降销上升将所述被处理物支撑于与所述第1位置相比远离所述载置台的第2位置,
所述第1位置是所述升降销的端面从所述载置台的上面突出1mm以上、7mm以下的位置。
3.根据权利要求1所述的等离子体处理装置,其特征在于,
还具备设置于所述载置台的加热单元,
所述第2位置是可抑制来自所述加热单元的热影响的位置。
4.根据权利要求3所述的等离子体处理装置,其特征在于,
所述可抑制热影响的位置是可抑制设在所述被处理物上的抗蚀剂爆裂的位置。
5.一种等离子体处理方法,是在升降自如地插通在设置于处理容器内部的载置台上的升降销的端面上支撑被处理物,与大气相比对所述处理容器的内部进行减压,向在所述处理容器的内部位于电介质窗的下方的等离子体产生区域导入工艺气体,经由设在所述处理容器上部的所述电介质窗向所述处理容器的内部导入微波来产生等离子体,对所述被处理物进行等离子体处理的等离子体处理方法,其特征在于,
在进行所述等离子体点火时,通过所述升降销将所述被处理物支撑于所述载置台上面附近的第1位置,
将所述等离子体的点火作为条件,通过使所述升降销上升将所述被处理物支撑于与所述第1位置相比远离所述载置台的第2位置,
所述第1位置是能对所述等离子体切实地进行点火的位置。
6.一种等离子体处理方法,是在升降自如地插通在设置于处理容器内部的载置台上的升降销的端面上支撑被处理物,与大气相比对所述处理容器的内部进行减压,向在所述处理容器的内部位于电介质窗的下方的等离子体产生区域导入工艺气体,经由设在所述处理容器上部的所述电介质窗向所述处理容器的内部导入微波来产生等离子体,对所述被处理物进行等离子体处理的等离子体处理方法,其特征在于,
在进行所述等离子体点火时,通过所述升降销将所述被处理物支撑于所述载置台上面附近的第1位置,
将所述等离子体的点火作为条件,通过使所述升降销上升将所述被处理物支撑于与所述第1位置相比远离所述载置台的第2位置,
所述第1位置是所述升降销的端面从所述载置台的上面突出1mm以上、7mm以下的位置。
7.根据权利要求5或6所述的等离子体处理方法,其特征在于,
所述第2位置是可抑制来自设置于所述载置台的加热单元的热影响的位置。
8.根据权利要求7所述的等离子体处理方法,其特征在于,
所述可抑制热影响的位置是可抑制设在所述被处理物上的抗蚀剂爆裂的位置。
9.一种电子设备的制造方法,其特征在于,
使用权利要求1~4中任意一项所述的等离子体处理装置,进行被处理物的等离子体处理。
CN200980131398.XA 2008-06-13 2009-06-03 等离子体处理装置、等离子体处理方法及电子设备的制造方法 Active CN102119437B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008155101A JP5565892B2 (ja) 2008-06-13 2008-06-13 プラズマ処理装置、プラズマ処理方法、および電子デバイスの製造方法
JP2008-155101 2008-06-13
PCT/JP2009/060124 WO2009150968A1 (ja) 2008-06-13 2009-06-03 プラズマ処理装置、プラズマ処理方法、および電子デバイスの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102119437A CN102119437A (zh) 2011-07-06
CN102119437B true CN102119437B (zh) 2015-02-18

Family

ID=41416677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980131398.XA Active CN102119437B (zh) 2008-06-13 2009-06-03 等离子体处理装置、等离子体处理方法及电子设备的制造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20110092073A1 (zh)
JP (1) JP5565892B2 (zh)
KR (1) KR101289617B1 (zh)
CN (1) CN102119437B (zh)
TW (1) TWI387402B (zh)
WO (1) WO2009150968A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8313612B2 (en) * 2009-03-24 2012-11-20 Lam Research Corporation Method and apparatus for reduction of voltage potential spike during dechucking
JP5236591B2 (ja) * 2009-08-04 2013-07-17 株式会社アルバック プラズマ処理装置
TW201141316A (en) 2010-05-04 2011-11-16 Ind Tech Res Inst A linear-type microwave plasma source using rectangular waveguide with a biased slot as the plasma reactor
KR101586181B1 (ko) * 2013-03-28 2016-01-15 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 적재대 및 플라즈마 처리 장치
CN104752290B (zh) * 2013-12-31 2017-10-20 北京北方华创微电子装备有限公司 升降系统及等离子体加工设备
EP3344794A1 (de) * 2015-09-03 2018-07-11 Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung E.V. Beschichtungsanlage und verfahren zur beschichtung
WO2023042804A1 (ja) * 2021-09-14 2023-03-23 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5226056A (en) * 1989-01-10 1993-07-06 Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha Plasma ashing method and apparatus therefor

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02183523A (ja) * 1989-01-10 1990-07-18 Ulvac Corp ダウンストリーム型アッシング装置
JPH04257217A (ja) * 1991-02-12 1992-09-11 Fuji Electric Co Ltd マイクロ波プラズマ処理装置
JPH098011A (ja) * 1995-06-15 1997-01-10 Dainippon Screen Mfg Co Ltd プラズマ処理方法及び装置
US6555394B2 (en) * 1995-11-28 2003-04-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of fabricating capacitors including Ta2O5 layers in a chamber including changing a Ta2O5 layer to heater separation or chamber pressure
US6177023B1 (en) * 1997-07-11 2001-01-23 Applied Komatsu Technology, Inc. Method and apparatus for electrostatically maintaining substrate flatness
US6235640B1 (en) * 1998-09-01 2001-05-22 Lam Research Corporation Techniques for forming contact holes through to a silicon layer of a substrate
JP3352418B2 (ja) * 1999-01-28 2002-12-03 キヤノン株式会社 減圧処理方法及び減圧処理装置
JP4470274B2 (ja) * 2000-04-26 2010-06-02 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置
JP2001338916A (ja) * 2000-05-30 2001-12-07 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法及びプラズマ灰化装置
US6797646B2 (en) * 2001-01-12 2004-09-28 Applied Materials Inc. Method of nitrogen doping of fluorinated silicate glass (FSG) while removing the photoresist layer
TWI234417B (en) * 2001-07-10 2005-06-11 Tokyo Electron Ltd Plasma procesor and plasma processing method
KR100481180B1 (ko) * 2002-09-10 2005-04-07 삼성전자주식회사 포토레지스트 제거방법
JP3887291B2 (ja) * 2002-09-24 2007-02-28 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
JP3877157B2 (ja) * 2002-09-24 2007-02-07 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
JP4256763B2 (ja) * 2003-11-19 2009-04-22 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
TWI293575B (zh) * 2005-07-28 2008-02-21 Engenuity Systems Inc
JP2007103509A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Canon Inc レジスト処理装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5226056A (en) * 1989-01-10 1993-07-06 Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha Plasma ashing method and apparatus therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009302285A (ja) 2009-12-24
CN102119437A (zh) 2011-07-06
JP5565892B2 (ja) 2014-08-06
KR20110016487A (ko) 2011-02-17
TWI387402B (zh) 2013-02-21
KR101289617B1 (ko) 2013-07-24
TW201004494A (en) 2010-01-16
WO2009150968A1 (ja) 2009-12-17
US20110092073A1 (en) 2011-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102119437B (zh) 等离子体处理装置、等离子体处理方法及电子设备的制造方法
KR100787080B1 (ko) 기판 처리 방법, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 기판처리 장치
TW539842B (en) System and method of fast ambient switching for rapid thermal processing
CN101606227B (zh) 载置台构造、以及用其的处理装置和该装置的使用方法
KR100978966B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
US20020036066A1 (en) Method and apparatus for processing substrates
US20110217849A1 (en) Device and method for producing dielectric layers in microwave plasma
KR20120063484A (ko) 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 장치용 가스 공급 기구
JP2011530148A5 (zh)
CN110809817A (zh) 蚀刻方法和蚀刻装置
KR20000028954A (ko) 반도체 처리 시스템의 매엽식 열처리 장치
JP2010161350A (ja) 基板処理方法
CN110049614B (zh) 微波等离子体装置及等离子体激发方法
KR101014811B1 (ko) 반도체 장치의 제조 방법
US9011634B2 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
CN100539010C (zh) 晶片表面材料层的处理系统和方法
KR101869068B1 (ko) 플라즈마를 이용한 기판 처리 방법 및 장치
JP2009117569A (ja) 反射防止膜成膜方法および反射防止膜成膜装置
JP2006278652A (ja) 基板処理装置
JP2008159802A (ja) プラズマドーピング方法及び装置
TW518675B (en) Method and apparatus for processing substrates
JP2009164518A (ja) 反射防止膜成膜方法、反射防止膜成膜装置および太陽電池
JP2008141067A (ja) 半導体装置の製造方法及び製造装置
JP2014072224A (ja) 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
JP2009038317A (ja) 薄膜太陽電池の成膜方法、および成膜装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant