温度控制方法技术

本发明专利技术提供一种能够将电容耦合型的等离子体处理装置的上部电极冷却并且使该上部电极的温度在短时间上升的温度控制方法。一实施方式的温度控制方法包括冷却上部电极的步骤和使上部电极的温度上升的步骤。在上部电极内形成有具有入口和出口的流路。上部电极构成蒸发器。在流路的出口和入口之间依次连接有压缩机、冷凝器和膨胀阀。在压缩机的输出端与入口之间以绕过冷凝器和膨胀阀的方式连接有分流阀。在冷却上部电极的步骤中，经由压缩机、冷凝器和膨胀阀将制冷剂供给到流路。在使上部电极的温度上升的步骤中，打开分流阀并且加热上部电极。

【技术实现步骤摘要】
温度控制方法
本专利技术的实施方式涉及一种等离子体处理装置的上部电极的温度控制方法。
技术介绍
在电子器件的制造中对基片进行等离子体处理。作为一种等离子体处理，已知等离子体蚀刻。在下述的专利文献1中，作为一种等离子体处理，记载了等离子体蚀刻。在专利文献1记载的等离子体蚀刻中，为了蚀刻硅氧化物，在腔室内生成含氢气体和含氟气体的等离子体。在专利文献1中，作为在等离子体蚀刻中使用的装置，记载了电容耦合型的等离子体处理装置。电容耦合型的等离子体处理装置包括腔室、支承台和上部电极。支承台设置于腔室内。支承台包括下部电极。上部电极设置于支承台的上方。在电容耦合型的等离子体处理装置中，利用在上部电极与下部电极之间形成的高频电场，激发腔室内的气体，来生成等离子体。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2017-11255号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题在等离子体处理装置中，有时要求将划分出腔室内的空间的部件冷却并且使该部件的温度在短时间内上升。这样的部件之一为上部电极。用于解决技术问题的技术手段在一方式中，提供一种电容耦合型等离子体处理装置的上部电极的温度控制方法。该温度控制方法包括：冷却上部电极的步骤；和使上部电极的温度上升的步骤。在上部电极内形成具有入口和出口的流路。该上部电极构成蒸发器。在流路的出口与入口之间依次连接有压缩机、冷凝器和膨胀阀。在压缩机的输出端与入口之间以绕过冷凝器和膨胀阀的方式连接有分流阀。在冷却上部电极的步骤中，经由压缩机、冷凝器和膨胀阀将制冷剂供给到流路。在使上部电极的温度上升的步骤中，打开分流阀并且加热上部电极。在一方式的温度控制方法中，在冷却上部电极时，经由压缩机、冷凝器和膨胀阀将制冷剂供给到上部电极的流路。在上部电极的流路内制冷剂气化，由此，上部电极被冷却。另一方面，在使上部电极的温度上升时，打开分流阀。在分流阀打开的状态下，将干度高的制冷剂供给到流路，因此由制冷剂实现的上部电极的散热能力降低。另外，在使上部电极的温度上升时，加热上部电极。依照一方式的温度控制方法，在使上部电极的温度上升时，由制冷剂实现的上部电极的散热能力降低并且加热上部电极，因此能够使上部电极的温度在短时间内上升。在使上部电极的温度上升的步骤的一实施方式中，也可以为上部电极由加热器加热。在使上部电极的温度上升的步骤的另一实施方式中，也可以为利用来自在等离子体处理装置的腔室内生成的等离子体的热，来加热上部电极。在一实施方式中，温度控制方法还包括：利用在等离子体处理装置的腔室内生成的等离子体来蚀刻基片的膜的步骤；和在执行蚀刻膜的步骤的期间在上部电极产生负极性的偏置电压的步骤。在执行蚀刻基片的膜的步骤的期间，基片载置于在该腔室内设置的支承台上。支承台包括下部电极。温度控制方法还包括为了除去在蚀刻膜的步骤中产生而附着于腔室的内壁面沉积物，在腔室内生成清洁气体的等离子体的步骤。在执行冷却上部电极的步骤的期间，执行蚀刻基片的膜的步骤。在执行生成清洁气体的等离子体的步骤之前或者期间，执行使上部电极的温度上升的步骤。在上述实施方式中，在上部电极产生负极性的偏置电压，因此能够将等离子体中的正离子向上部电极加速。另外，在执行蚀刻基片的膜的步骤的期间，上部电极被冷却。因此，能够蚀刻沉积物的活性种的量在上部电极的周围增加，能够有效地蚀刻附着于上部电极的沉积物。因此，依照该实施方式，能够降低附着于上部电极的沉积物的量，或者从上部电极除去沉积物。另外，在生成清洁气体的等离子体时，将上部电极的温度设定为较高的温度。因此，由清洁气体的等离子体从腔室的内壁面除去的沉积物附着在上部电极的概率降低。在一实施方式中，温度控制方法还包括：利用在等离子体处理装置的腔室内生成的等离子体来蚀刻基片的膜的步骤；和在执行蚀刻膜的步骤的期间在上部电极产生负极性的偏置电压的步骤。在执行蚀刻基片的膜的步骤的期间，基片载置于在该腔室内设置的支承台上。支承台包括下部电极。温度控制方法还包括在基片的表面上形成保护膜的步骤。在执行冷却上部电极的步骤的期间，执行蚀刻基片的膜的步骤。在执行形成保护膜的步骤之前或者期间，执行使上部电极的温度上升的步骤。交替地执行蚀刻基片的膜的步骤和形成保护膜的步骤。在上述实施方式中，在上部电极产生负极性的偏置电压，因此能够将等离子体中的正离子向上部电极加速。另外，在执行蚀刻基片的膜的步骤的期间，上部电极被冷却。因此，能够蚀刻沉积物的活性种的量在上部电极的周围增加，能够有效地蚀刻附着于上部电极的沉积物。因此，依照该实施方式，能够降低附着于上部电极的沉积物的量，或者从上部电极除去沉积物。另外，在形成保护膜的期间，将上部电极的温度设定为较高的温度。因此，保护膜附着在上部电极的概率降低。而且，在该实施方式中，在规定形成于膜的开口的侧壁面上形成保护膜。因此，通过蚀刻膜，能够抑制开口在横向(与开口的深度方向正交的方向)扩大。在一实施方式中，基片的膜含有硅。在蚀刻膜的步骤中，生成含有碳、氢和氟的处理气体的所述等离子体。在一实施方式中，也可以为基片的膜是多层膜。也可以为多层膜具有交替地层叠的多层硅氧化物膜和多层硅氮化物膜。专利技术效果如上所述，能够将电容耦合型的等离子体处理装置的上部电极冷却并且使该上部电极的温度在短时间内上升。附图说明图1是表示一实施方式的温度控制方法的流程图。图2是一例的基片的局部放大截面图。图3是概略地表示能够应用各种实施方式的温度控制方法的一例的等离子体处理装置的图。图4是表示在图3所示的一例的等离子体处理装置中能够采用的上部电极和制冷单元的一例的图。图5是表示图1所示的方法中的膜被蚀刻后的状态下的一例的基片的局部放大截面图。图6是表示与上部电极的温度比较高的情况下除去上部电极上的沉积物有关的化学物种的反应的例子的图。图7是表示与上部电极的温度比较低的情况下除去上部电极上的沉积物有关的化学物种的反应的例子的图。图8是表示另一实施方式的温度控制方法的流程图。图9是表示与图8所示的方法有关的时序图的一例的图。图10是表示与图8所示的方法有关的时序图的另一例的图。图11是图11所示的方法中的膜的蚀刻的结束后的状态下的一例的基片的局部放大截面图。图12是表示用于形成保护膜的一例的成膜处理的流程图。图13是表示执行各种实施方式的温度控制方法中能够使用的等离子体处理装置的上部电极的一例的图。附图标记说明1……等离子体处理装置；30……上部电极；30f……流路；30i……入口；30e……出口；71……压缩机；72……冷凝器；73……膨胀阀；74……分流阀。具体实施方式以下，参照附图，对各种实施方式进行详细说明。此外，在各附图中对相同或相当的部分标注相同的附图标记。图1是表示一实施方式的温度控制方法的流程图。图1所示的温度控制方法(以下称为“方法MT1”)包括冷却等离子体处理装置的上部电极的步骤和使上部电极的温度上升的步骤。另外，在方法MT1中，能够蚀刻基片的膜。图2是一例的基片的局部放大截面图。图2所示的基片W能够在方法MT1中被处理。基片W具有膜SF。膜SF可以是任意的膜。在一例中，膜SF含有硅。在一例中，膜SF是多层膜。多层膜可以包含多个第一膜F1和多个第二膜F2。将多个第一膜F1和多个第二膜F2交替地叠层。在一例中，多个第一膜F1各自是硅氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容耦合型等离子体处理装置的上部电极的温度控制方法，其特征在于，包括：冷却所述上部电极的步骤；和使所述上部电极的温度上升的步骤，在所述上部电极内形成有具有入口和出口的流路，该上部电极构成蒸发器，在所述流路的所述出口与所述入口之间依次连接有压缩机、冷凝器和膨胀阀，在所述压缩机的输出端和所述入口之间以绕过所述冷凝器和所述膨胀阀的方式连接有分流阀，在所述冷却所述上部电极的步骤中，经由所述压缩机、所述冷凝器和所述膨胀阀将制冷剂供给到所述流路，在所述使所述上部电极的温度上升的步骤中，打开所述分流阀并且加热所述上部电极。

【技术特征摘要】
2018.04.23 JP 2018-0821341.一种电容耦合型等离子体处理装置的上部电极的温度控制方法，其特征在于，包括：冷却所述上部电极的步骤；和使所述上部电极的温度上升的步骤，在所述上部电极内形成有具有入口和出口的流路，该上部电极构成蒸发器，在所述流路的所述出口与所述入口之间依次连接有压缩机、冷凝器和膨胀阀，在所述压缩机的输出端和所述入口之间以绕过所述冷凝器和所述膨胀阀的方式连接有分流阀，在所述冷却所述上部电极的步骤中，经由所述压缩机、所述冷凝器和所述膨胀阀将制冷剂供给到所述流路，在所述使所述上部电极的温度上升的步骤中，打开所述分流阀并且加热所述上部电极。2.如权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于：在所述使所述上部电极的温度上升的步骤中，所述上部电极由加热器加热。3.如权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于：在所述使所述上部电极的温度上升的步骤中，利用来自在所述等离子体处理装置的腔室内生成的等离子体的热，来加热所述上部电极。4.如权利要求1～3中任一项所述的温度控制方法，其特征在于，还包括：利用在所述等离子体处理装置的腔室内生成的等离子体来蚀刻基片的膜的步骤，其中该基片载置于在该腔室内设置的支承台上，该支承台包括下部电极；在执行...

【专利技术属性】
技术研发人员：三森章祥，山口伸，
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