温度控制方法和等离子体处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术在等离子体处理装置内提高载置台的温度控制性。提供在等离子体处理装置内载置基板的载置台的温度控制方法，在等离子体处理装置内设置包括冷却载置台的冷却机构和加热载置台的第一加热机构的温度调整机构，通过测定来求取表示向等离子体处理装置内施加的高频电力与向载置台输入的热量的关系的第一关系信息，根据预先记录在记录部的数据表算出相对在规定工艺施加的高频电力的第一输入热量，依照输入热量阶段性设定冷却机构与第一加热机构的设定温度的差的控制容许范围，依照预先存储在记录部的操作图控制第一加热机构和冷却机构中至少任一者的温度，使得冷却机构与第一加热机构的设定温度的差成为与第一输入热量相应的控制容许范围内的温度。

Temperature control method and plasma processing apparatus

The invention improves the temperature control of the loading table in the plasma processing device. Provide on the table temperature control method for plasma processing device mounting substrate, in a plasma processing device is equipped with temperature adjusting mechanism includes a cooling mechanism and a heating cooling table carrying table first heating mechanism, through the determination to get to and from the first said the relationship information between high-frequency power device applied and to the table of heat input sub body, according to the calculated relative provisions in pre recorded high frequency power first heat input technology applied in the data table records, in accordance with the set temperature heat input stage setting cooling mechanism and the first heating mechanism of the difference of the control range, according to the records in the operation control of at least one first heating mechanism and a cooling mechanism in the storage temperature in advance, the setting temperature of cooling mechanism and the first heating mechanism The difference of the temperature is the temperature within the control allowable range corresponding to the first input heat.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及温度控制方法和等离子体处理装置。
技术介绍
在蚀刻装置等的等离子体处理装置中，为了获得蚀刻速度等良好的等离子体特性，对基板进行温度控制是重要的。因此，利用载置台内的加热器等控制载置基板的载置台的面内的温度分布，由此从而控制基板的温度(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008－177285号公报
技术实现思路
专利技术想要解决的技术问题然而，在施加高频电力时，从在等离子体处理装置内生成的等离子体输入的热量是不确定的，因此加热器的输出下降，有时加热器的输出值会变为“0”。如果加热器的输出值变为“0”，就不能进行加热器的控制。由此，载置台的温度例如会随着高频电力的上升而上升，控制基板的温度变得困难。针对上述课题，在一个方面，本专利技术的目的在于在等离子体处理装置内提高载置台的温度控制性。用于解决技术问题的技术方案为了解决上述课题，根据一个方面，提供一种载置台的温度控制方法，该载置台在等离子体处理装置内载置基板，其中，在上述等离子体处理装置内设置有温度调整机构，该温度调整机构包括对上述载置台进行冷却的冷却机构和对该载置台进行加热的第一加热机构，通过测定来求取表示向上述等离子体处理装置内施加的高频电力与向上述载置台输入的热量的关系的第一关系信息，基于预先记录在记录部中的数据表，计算在规定的工艺中施加的高频电力所对应的第一输入热量，依照输入热量阶段性地设定上述冷却机构与上述第一加热机构的设定温度的差的控制容许范围，基于预先存储在上述记录部中的操作图，控制上述第一加热机构和上述冷却机构中至少任一者的温度，使得上述冷却机构与上述第一加热机构的设定温度的差成为与上述第一输入热量相应的控制容许范围内的温度。专利技术效果根据一个方面，能够在等离子体处理装置内提高载置台的温度控制性。附图说明图1是表示一个实施方式所涉及的等离子体处理装置的纵剖面的一个例子的图。图2是表示一个实施方式所涉及的高频电力与输入热量的关系的曲线图的一个例子的图。图3是表示一个实施方式所涉及的温度控制处理的一个例子的流程图。图4是用于对一个实施方式所涉及的与输入热量相应的温度控制进行说明的图。图5是用于对一个实施方式所涉及的与输入热量相应的温度控制进行说明的图。图6是用于对一个实施方式所涉及的与输入热量相应的温度控制进行说明的图。图7是用于对一个实施方式所涉及的与输入热量相应的温度控制进行说明的图。图8是用于对一个实施方式所涉及的与输入热量相应的温度控制进行说明的图。图9是表示一个实施方式所涉及的高频电力与输入热量的关系的曲线图的其他例子的图。附图标记说明1：等离子体处理装置10：腔室12：载置台(下部电极)18：聚焦环28：排气装置31：第一高频电力32：第二高频电力38：气体喷头(上部电极)40：静电卡盘44：交流电源47：供电线50：控制部62：气体供给源70：冷却介质管71：冷却单元75：加热器77：温度传感器。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的具体实施方式进行说明。其中，在本说明书和附图中，针对实质上相同的结构，标注相同的符号，省略重复的说明。[等离子体处理装置的结构例]首先，参照图1对本专利技术的一个实施方式所涉及的等离子体处理装置1的结构的一个例子进行说明。如图1所示，在本实施方式中，作为等离子体处理装置1的一个例子，列举电容耦合型等离子体蚀刻装置进行说明。等离子体处理装置1例如具有表面经过氧化铝膜处理(阳极氧化处理)的由铝构成的圆筒形的腔室10。腔室10接地。在腔室10的内部设置有载置台12。载置台12例如由铝(Al)、钛(Ti)、碳化硅(SiC)等材质构成，隔着绝缘性的保持部14被支承于支承部16。由此，载置台12被设置在腔室10的底部。在腔室10的底部设置有排气管26，排气管26与排气装置28连接。排气装置28由涡轮分子泵、干泵等真空泵构成，将腔室10内的处理空间减压至规定的真空度，并将腔室10内的气体导出到排气通路20和排气口24而排出。在排气通路20安装有用于控制气体的流动的挡板22。载置台12与用于激发等离子体的第一高频电源31通过匹配器33连接，载置台12通过匹配器34与用于向晶片W引入等离子体中的离子的第二高频电源32连接。例如，第一高频电源31将适合于在腔室10内生成等离子体的频率、例如60MHz的高频电力HF(等离子体激发用的高频电力)施加给载置台12。第二高频电源32将适合于向载置台12上的晶片W引入等离子体中的离子的低频率、例如13.56MHz的高频电力LF(离子引入用的高频电力)施加给载置台12。这样，载置台12载置晶片W，同时具有作为下部电极的功能。在载置台12的上表面设置有用于利用静电吸附力保持晶片W的静电卡盘40。静电卡盘40将由导电膜构成的电极40a夹在一对绝缘层40b(或者绝缘片)之间，直流电压源42通过开关43与电极40a连接。静电卡盘40通过来自直流电压源42的电压，利用库仑力将晶片W吸附保持在静电卡盘上。静电卡盘40设置有温度传感器77，用以测定静电卡盘40的温度。由此，测定静电卡盘40上的晶片W的温度。在静电卡盘40的周缘部，以包围载置台12的周围的方式配置有聚焦环18。聚焦环18例如由硅或石英形成。聚焦环18发挥提高蚀刻的面内均匀性的功能。在腔室10的顶部，设置有气体喷头38作为接地电位的上部电极。由此，向载置台12与气体喷头38之间电容性地施加从第一高频电源31输出的高频电力。气体喷头38具有：具有多个气体通气孔56a的电极板56；和可装卸地支承电极板56的电极支承体58。气体供给源62通过气体供给配管64从气体导入口60a向气体喷头38内供给气体。气体在气体扩散室57内扩散，从多个气体通气孔56a导入到腔室10内。在腔室10的周围配置延伸成环状或者同心圆状的磁铁66，利用磁力对在上部电极和下部电极间的等离子体生成空间生成的等离子体进行控制。在静电卡盘40中埋入加热器75a、75b、75c、75d、75e(以下总称为“加热器75”。)。关于加热器75，也可以代替埋入到静电卡盘40内，而粘贴在静电卡盘40的背面。通过供电线47向加热器75a、75b、75c、75d、75e供给从交流电源44输出的电流。由此，加热器75a对载置台12的中心部进行加热。加热器75b对载置台12的中间部进行加热。加热器75c对载置台12的边缘部进行加热。加热器75d对载置台12的最边缘(very edge)部进行加热。加热器75e对聚焦环18进行加热。加热器75a、75b、75c、75d能够对将载置台12的面内从中央依次向外周侧分割成圆形的区域(中心部(C))和三个环形的区域(中间部(M)、边缘部(E)、最边缘部(VE))时的每个区域进行加热。另外，加热器75a、75b、75c、75d是将载置台12的面内划分为多个区域并对每个区域进行加热的第一加热机构的一个例子。另外，加热器75e是对聚焦环进行加热的第二加热机构的一个例子。在本实施方式中，将载置台12的面内划分为4个区域进行温度控制，但是区域数不限于4个，可以是1个，也可以是2个以上。加热器75的分割数可以对应于区域数和有无聚焦环18而决定。另外，各区域的形状也可以是圆形和环状以外的形状。在载置台12的内部形成有冷却介质管70本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种载置台的温度控制方法，该载置台在等离子体处理装置内载置基板，所述温度控制方法的特征在于：在所述等离子体处理装置内设置有温度调整机构，该温度调整机构包括对所述载置台进行冷却的冷却机构和对该载置台进行加热的第一加热机构，通过测定来求取表示向所述等离子体处理装置内施加的高频电力与向所述载置台输入的热量的关系的第一关系信息，基于预先记录在记录部中的数据表，计算在规定的工艺中施加的高频电力所对应的第一输入热量，依照输入热量阶段性地设定所述冷却机构与所述第一加热机构的设定温度的差的控制容许范围，基于预先存储在所述记录部中的操作图，控制所述第一加热机构和所述冷却机构中至少任一者的温度，使得所述冷却机构与所述第一加热机构的设定温度的差成为与所述第一输入热量相应的控制容许范围内的温度。

【技术特征摘要】
2015.06.11 JP 2015-1180721.一种载置台的温度控制方法，该载置台在等离子体处理装置内载置基板，所述温度控制方法的特征在于：在所述等离子体处理装置内设置有温度调整机构，该温度调整机构包括对所述载置台进行冷却的冷却机构和对该载置台进行加热的第一加热机构，通过测定来求取表示向所述等离子体处理装置内施加的高频电力与向所述载置台输入的热量的关系的第一关系信息，基于预先记录在记录部中的数据表，计算在规定的工艺中施加的高频电力所对应的第一输入热量，依照输入热量阶段性地设定所述冷却机构与所述第一加热机构的设定温度的差的控制容许范围，基于预先存储在所述记录部中的操作图，控制所述第一加热机构和所述冷却机构中至少任一者的温度，使得所述冷却机构与所述第一加热机构的设定温度的差成为与所述第一输入热量相应的控制容许范围内的温度。2.如权利要求1所述的载置台的温度控制方法，其特征在于：所述第一加热机构能够将所述载置台的面内划分为多个区域而对每个区域进行加热，在所述记录部中记录有依照输入热量针对每个区域阶段性地设定所述冷却机构与所述第一加热机构的设定温度的差的控制容许范围的操作图，基于所述操作图，针对所述多个区域的每一个，控制所述第一加热机构的各区域的温度和所述冷却机构中至少任一者的温度，使其成为与所述第一输入热量相应的控制容许范围内的温度。3.如权利要求1或2所述的载置台的温度控制方法，其特征在于：所述温度调整机构包括对包围所述载置台的周围的聚焦环进行加热的第二加热机构，在所述记录部中记录有通过测定求得的第二关系信息的数据表，该第二关系信息表示向所述等离子体处理装置内施加的高频电力与向所述聚焦环输入的热量的关系，基于所述数据表，计算在规定的工艺中施加的高频电力所对应的第二输入热量，基于所述操作图，控制所述第二加热机构和所述冷却机构中至少任一者的温度，使得所述冷却机构与所述第二加热机构的设定温度的差成为与...

【专利技术属性】
技术研发人员：丰田启吾，辻本宏，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP