本公开涉及等离子体蚀刻装置和等离子体蚀刻方法。目的在于提高等离子体蚀刻装置的生产率。等离子体蚀刻装置具有：能够进行真空排气的处理容器；在所述处理容器内载置基板的下部电极；在所述处理容器内与所述下部电极以并行的方式相向的上部电极；处理气体供给部，其向所述上部电极与所述下部电极之间的处理空间供给处理气体；高频供电部，其向所述上部电极或者所述下部电极施加用于由所述处理气体生成等离子体的高频；聚焦环，其覆盖所述基板的周边部；直流电源，其输出用于施加于所述聚焦环的直流电压；加热部，其加热所述聚焦环；以及温度测定部，其测定所述聚焦环的温度。
Plasma etching device and plasma etching method
【技术实现步骤摘要】
等离子体蚀刻装置和等离子体蚀刻方法
本专利技术涉及等离子体蚀刻装置和等离子体蚀刻方法。
技术介绍
聚焦环在等离子体蚀刻装置的处理室内配置在载置台上的晶圆的周边部，用于使等离子体朝向晶圆W的表面聚敛。在等离子体处理中，聚焦环暴露在等离子体中而消耗。其结果是，在晶圆的边缘部，鞘层产生高度差，离子的照射角度偏斜，蚀刻形状发生倾斜(tilting)。另外，晶圆的边缘部的蚀刻率发生变动，晶圆W的面内的蚀刻率变得不均匀。因此，在聚焦环产生了规定以上的消耗时更换为新的聚焦环。然而，此时产生的更换时间成为导致生产率降低的一个主要原因。对此，例如专利文献1中公开了一种通过利用直流电源向聚焦环施加直流电压来控制蚀刻率的面内分布的技术。引用文献2中公开了一种根据聚焦环的温度的随时间的变动来测量聚焦环的消耗程度的技术。引用文献3中公开了一种测定聚焦环的厚度且根据测定结果来控制聚焦环的直流电压的技术。专利文献1：日本专利第5281309号公报专利文献2：日本专利第6027492号公报专利文献3：日本特开2005-203489号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，向聚焦环施加的直流电压的适当值根据聚焦环的消耗量和工艺条件而发生变动。由此，在专利文献1、2的技术中，难以根据聚焦环的消耗量等适当地控制向聚焦环施加的直流电压。另外，在专利文献3的技术中，根据聚焦环的厚度来控制直流电压，但是聚焦环不仅在厚度方向上产生消耗，也在宽度方向上产生消耗，因此利用专利文献3的技术也难以根据聚焦环的消耗量等来适当地控制向聚焦环施加的直流电压。另外，在专利文献3的技术中，在构造上来讲，难以直接测定设置在等离子体蚀刻装置内的聚焦环的厚度，要花费高额的成本。针对上述问题，本专利技术的一个方面的目的在于提高等离子体蚀刻装置的生产率。用于解决问题的方案为了解决上述问题，根据一个方式，提供一种等离子体蚀刻装置，该等离子体蚀刻装置具有：处理容器，其能够进行真空排气；下部电极，其在所述处理容器内载置基板；上部电极，其在所述处理容器内与所述下部电极以并行的方式相向；处理气体供给部，其向所述上部电极与所述下部电极之间的处理空间供给处理气体；高频供电部，其向所述上部电极或者所述下部电极施加用于使所述处理气体生成等离子体的高频；聚焦环，其覆盖所述基板的周边部；直流电源，其输出用于向所述聚焦环施加的直流电压；加热部，其对所述聚焦环进行加热；以及温度测定部，其测定所述聚焦环的温度。根据其它的方式，提供一种等离子体蚀刻方法，该等离子体蚀刻方法包括使用所述等离子体蚀刻装置来对所述基板进行蚀刻的工序，在对所述基板进行蚀刻的工序中，基于由所述温度测定部测定出的所述聚焦环的温度，参照存储有表示聚焦环的升温速度与直流电压之间的关系的信息的存储部来控制向所述聚焦环施加的直流电压。专利技术的效果根据一个方面，能够提高等离子体蚀刻装置的生产率。附图说明图1是示出一个实施方式所涉及的等离子体蚀刻装置的一例的图。图2是用于说明由聚焦环的消耗引起的蚀刻率和倾斜的变动的图。图3是示出一个实施方式所涉及的聚焦环的周边构造的截面的一例的图。图4是示出一个实施方式所涉及的升温速度与直流电压之间的关系计算处理的一例的流程图。图5是示出一个实施方式所涉及的表示升温速度与直流电压之间的关系的对应图的一例的图。图6是示出一个实施方式所涉及的直流电压控制处理的一例的流程图。图7是示出一个实施方式的变形例所涉及的聚焦环的周边构造的截面的一例的图。图8是示出一个实施方式所涉及的用于进行电压控制的系统的一例的图。附图标记说明1：等离子体蚀刻装置；10：处理容器；11：载置台；18：排气装置；21：第一高频电源；22：第二高频电源；25：静电卡盘；25a：吸附电极；25b：介电层；25c：基台；28：可变直流电源；29：电极；30：聚焦环；31：制冷剂室；35：传热气体供给部；40：处理气体供给部；43：控制部；51：辐射温度计；52、62：加热器；52a：绝缘构件；52a、56、62a：绝缘体。具体实施方式下面，参照附图来说明用于实施本专利技术的方式。此外，在本说明书和附图中，对实质上相同的结构标注相同的标记，由此省略重复的说明。[等离子体蚀刻装置]首先，参照图1来说明本专利技术的一个实施方式所涉及的等离子体蚀刻装置1的一例。图1是示出一个实施方式所涉及的等离子体蚀刻装置1的截面的一例的图。本实施方式所涉及的等离子体蚀刻装置1是RIE(ReactiveIonEtching：反应离子蚀刻)型的等离子体蚀刻装置。等离子体蚀刻装置1具有能够进行真空排气的圆筒型的处理容器10。处理容器10由金属制成，例如由铝或者不锈钢等制成，处理容器10的内部形成为进行等离子体蚀刻、等离子体CVD等的等离子体处理的处理室。处理容器10接地。在处理容器10的内部配设有圆板状的载置台11。载置台11用于载置作为被处理体的一例的半导体晶圆W(以下称为“晶圆W”)。载置台11被从处理容器10的底向垂直上方延伸的筒状支承部13经由筒状保持构件12支承，该筒状保持构件12由氧化铝(Al2O3)形成。载置台11具有静电卡盘25。静电卡盘25具有由铝形成的基台25c和基台25c上的介电层25b。在基台25c的上部外周侧，以覆盖晶圆W的周边部的方式配置有聚焦环30。基台25c和聚焦环30的外周被绝缘环32覆盖。在介电层25b埋设有由导电膜形成的吸附电极25a。直流电源26经由开关26a而与吸附电极25a连接。通过从直流电源26对吸附电极25a施加的直流电压来产生库仑力等静电力，静电卡盘25通过该静电力来对晶圆W进行吸附保持。聚焦环30由硅形成。在聚焦环30的下表面附近且基台25c埋设有加热器52。加热器52与交流电源58连接，当从交流电源58向加热器52施加电力时，加热器52被加热，由此聚焦环30升温。能够利用辐射温度计51来测定聚焦环30的背面的温度。可变直流电源28经由开关28a而与电极29连接，输出从电极29向与该电极29相接触的聚焦环30施加的直流电压。通过从可变直流电源28施加的直流电压来向聚焦环30施加电压。另外，在本实施方式中，如后文中所叙述的那样，通过将从可变直流电源28向聚焦环30施加的直流电压控制为适当值，来根据聚焦环30的消耗量对聚焦环30的整个上表面的鞘层的厚度进行控制。由此，抑制倾斜的发生，控制蚀刻率的面内分布。可变直流电源28是输出向聚焦环30施加的直流电压的直流电源的一例。载置台11经由匹配器21a而与第一高频电源21连接。第一高频电源21向载置台11施加用于生成等离子体和用于进行RIE的第一频率(例如13MHz的频率)的高频电力。另外，第二高频电源22经由匹配器22a而与载置台11连接。第二高频电源22向载置台11施加频率比第一频率低的用于施加偏压的第二频率(例如3MHz的频率)的高频电力。通过这样，载置台11也作为下部电极发挥功能。在基台25c的内部设置有例如沿圆周方向延伸的环状的制冷剂室31。经由配管33、34从冷却单元向制冷剂室31循环供给规定温度的制冷剂、例如冷却水，来对静电卡盘25进行冷却。另外，静电卡盘25经由气体供给管线36而与传热气体供给部35连接。传热气体供给部35经由气体供给管线36向静电卡盘25的上表面与晶圆W的背本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种等离子体蚀刻装置，具有：处理容器，其能够进行真空排气；下部电极，其在所述处理容器内载置基板；上部电极，其在所述处理容器内与所述下部电极以并行的方式相向；处理气体供给部，其向所述上部电极与所述下部电极之间的处理空间供给处理气体；高频供电部，其向所述上部电极或者所述下部电极施加用于使所述处理气体生成等离子体的高频；聚焦环，其覆盖所述基板的周边部；直流电源，其输出向所述聚焦环施加的直流电压；加热部，其对所述聚焦环进行加热；以及温度测定部，其测定所述聚焦环的温度。
【技术特征摘要】
2017.12.21 JP 2017-2453621.一种等离子体蚀刻装置，具有：处理容器，其能够进行真空排气；下部电极，其在所述处理容器内载置基板；上部电极，其在所述处理容器内与所述下部电极以并行的方式相向；处理气体供给部，其向所述上部电极与所述下部电极之间的处理空间供给处理气体；高频供电部，其向所述上部电极或者所述下部电极施加用于使所述处理气体生成等离子体的高频；聚焦环，其覆盖所述基板的周边部；直流电源，其输出向所述聚焦环施加的直流电压；加热部，其对所述聚焦环进行加热；以及温度测定部，其测定所述聚焦环的温度。2.根据权利要求1所述的等离子体蚀刻装置，其特征在于，具有控制部，该控制部控制所述直流电源输出的直流电压，所述控制部基于由所述温度测定部测定出的所述聚焦环的温度，参照存储有表示聚焦环的升温速度与直流电压之间的关系的信息的存储部来控制所述直流电压。3.根据权利要求1或2所述的等离子体蚀刻装置，其特征在于，所述温度测定...
【专利技术属性】
技术研发人员：广瀬润，上田雄大，
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
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