等离子体处理装置和等离子体处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种等离子体处理装置和等离子体处理方法，防止上部电极周边的结露。等离子体处理装置具备处理容器、载置台、上部电极、等离子体处理部、罩构件、冷却部以及气体供给部。载置台配置于处理容器内，作为下部电极发挥功能。上部电极作为载置台的相向电极发挥功能。等离子体处理部通过向载置台和上部电极中的至少任一方供给高频电力来将处理容器内的气体等离子体化，通过等离子体对载置台上的被处理体进行处理。罩构件从上方覆盖上部电极。冷却部设置于罩构件内，使用温度比处理容器的外部气体的露点温度低的制冷剂来冷却上部电极，气体供给部向由罩构件和上部电极覆盖的空间内供给露点温度比外部气体的露点温度低的低露点气体。

【技术实现步骤摘要】
等离子体处理装置和等离子体处理方法
本公开的各个方面和实施方式涉及一种等离子体处理装置和等离子体处理方法。
技术介绍
例如下述专利文献1公开了以下一种基板处理装置：具备喷淋头，所述喷淋头被配置为与用于载置半导体晶圆W且向处理室内施加高频电压的基座相向。该喷淋头具有暴露于处理室内的电极层、加热层以及冷却层。加热层全面覆盖电极层。冷却层隔着加热层全面覆盖电极层。在加热层与冷却层之间配置有被填充传热气体的传热层。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-212340号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本公开提供一种能够防止上部电极周边的结露的等离子体处理装置和等离子体处理方法。用于解决问题的方案本公开的一个方面是一种等离子体处理装置，所述等离子体处理装置具备处理容器、载置台、上部电极、等离子体处理部、罩构件、冷却部以及气体供给部。载置台配置于处理容器内，作为下部电极发挥功能。上部电极作为载置台的相向电极发挥功能。等离子体处理部通过向载置台和上部电极中的至少任一方供给高频电力来将处理容器内的气体等离子体化，通过等离子体对载置台上的被处理体进行处理。罩构件从上方覆盖上部电极。冷却部设置于罩构件内，使用温度比处理容器的外部气体的露点温度低的制冷剂来冷却上部电极。气体供给部向由罩构件和上部电极覆盖的空间内供给露点温度比外部气体的露点温度低的低露点气体。专利技术的效果根据本公开的各个方面和实施方式，能够防止上部电极周边的结露。附图说明图1是表示本公开的第一实施方式中的等离子体处理装置的一例的概要截面图。图2是表示天线室内的压力变化的一例的图。图3是表示向罩构件固定配管的固定方法的一例的放大截面图。图4是表示向罩构件固定配管的固定方法的其它例的放大截面图。图5是表示向罩构件固定配管的固定方法的另一其它例的放大截面图。图6是表示向罩构件固定配管的固定方法的另一其它例的放大截面图。图7是表示本公开的第一实施方式中的等离子体处理方法的一例的流程图。图8是表示本公开的第二实施方式中的等离子体处理装置的一例的概要截面图。图9是表示天线室内的压力变化的一例的图。图10是表示本公开的第二实施方式中的等离子体处理方法的一例的流程图。图11是表示本公开的第三实施方式中的等离子体处理装置的一例的局部放大截面图。图12是表示本公开的第四实施方式中的等离子体处理装置的一例的局部放大截面图。图13是表示本公开的第五实施方式中的等离子体处理装置的一例的局部放大截面图。图14是表示本公开的第六实施方式中的等离子体处理装置的一例的局部放大截面图。具体实施方式下面，基于附图来详细地说明所公开的等离子体处理装置和等离子体处理方法的实施方式。此外，所公开的等离子体处理装置和等离子体处理方法不受下面的实施方式限定。另外，能够在不矛盾的范围内将各实施方式适当地进行组合。另外，在使用等离子体进行处理的装置中，有时上部电极的温度由于来自等离子体的热输入而上升。另外，即使是上部电极的温度不太上升的情况，根据处理条件，有时也需要将上部电极的温度保持为低温。在这样的情况下，使用低温的制冷剂来冷却上部电极，由此将上部电极控制为规定的温度。当使低温的制冷剂流通时，制冷剂流过的配管、由制冷剂冷却后的构件的温度下降，有时在与空气接触的部分处发生结露。当发生结露时，有时会由于因结露产生的水分而导致设置于上部电极的电气部件发生故障。另外，有时会由于通过因结露产生的水分而产生的水滴导致经由上部电极供给至处理室内的高频电力的分布紊乱。因此，本公开提供一种能够防止上部电极周边的结露的技术。(第一实施方式)[等离子体处理装置1的结构]图1是表示本公开的第一实施方式中的等离子体处理装置1的一例的概要截面图。等离子体处理装置1为对作为被处理体的一例的半导体晶圆(下面记载为晶圆)进行蚀刻、成膜等等离子体处理的装置。等离子体处理装置1具备装置主体10和控制装置100。等离子体处理装置1配置于空气的温度和湿度被控制在规定范围内的洁净室内等。装置主体10具有由例如表面被实施了阳极氧化处理的铝等构成的大致圆筒状的处理容器11。处理容器11保安接地。在处理容器11的底部隔着由陶瓷等构成的绝缘板13配置有圆柱状的支承台14，在支承台14上设置有例如由铝等构成的载置台16。载置台16也作为下部电极发挥功能。在载置台16的上表面设置有通过静电力来对晶圆W进行吸附保持的静电吸盘18。静电吸盘18具有由一对绝缘层或绝缘板夹持由导电膜构成的电极20的构造。电极20与直流电源22电连接。晶圆W通过静电力被吸附保持于静电吸盘18的上表面，该静电力为通过从直流电源22施加的直流电压而在静电吸盘18的上表面产生的库伦力等。在静电吸盘18的周围且载置台16的上表面上的位置配置有用于提高蚀刻的均匀性的、例如由硅构成的导电性的边缘环24。在载置台16和支承台14的侧面设置有例如由石英等构成的圆筒状的内壁构件26。在支承台14的内部设置有流路28，经由配管30a向流路28内供给来自设置于处理容器11的外部的冷却装置的制冷剂。另外，被供给至流路28内的制冷剂经由配管30b返回到冷却装置。冷却装置用于控制向流路28内供给的制冷剂的温度。使被实施温度控制后的制冷剂在流路28内循环，由此控制支承台14的温度，从而经由支承台14上的载置台16和静电吸盘18来控制静电吸盘18上的晶圆W的温度。在支承台14、载置台16以及静电吸盘18内设置有配管32。从未图示的传热气体供给机构供给至配管32的传热气体通过配管32后被供给至晶圆W与静电吸盘18之间。传热气体例如为氦气。通过控制向晶圆W与静电吸盘18之间供给的传热气体的压力，能够控制晶圆W与静电吸盘18之间的传热率。在载置台16的上方以与载置台16大致平行地相向的方式设置有喷淋头34。喷淋头34还作为上部电极发挥功能。即，喷淋头34与载置台16作为一对电极(上部电极和下部电极)发挥功能。喷淋头34与载置台16之间的空间为等离子体生成空间。喷淋头34隔着绝缘性的遮蔽构件42支承于处理容器11的上部。喷淋头34具备以与载置台16相向的方式配置的顶板36、以及从上方支承顶板36的基座构件38。在顶板36形成有沿厚度方向贯通顶板36且用于向处理容器11内喷出处理气体的多个喷出孔37。顶板36例如由硅、SiC等形成。基座构件38例如由表面被实施了阳极氧化处理的铝等导电性材料构成，在基座构件38的下部将顶板36以装卸自如的方式支承。在基座构件38的内部形成有用于向多个喷出孔37供给处理气体的扩散室40。在基座构件38的底部以位于扩散室40的下部的方式形成有多个流通孔41。多个流通孔41与多个喷出孔37分别连通。在基座构件38形成有用于向扩散室40导入处理气体的导入口62。导入口6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种等离子体处理装置，具备：/n处理容器；/n载置台，其配置于所述处理容器内，作为下部电极发挥功能；/n上部电极，其作为所述载置台的相向电极发挥功能；/n等离子体处理部，其通过向所述载置台和所述上部电极中的至少任一方供给高频电力来将所述处理容器内的气体等离子体化，通过等离子体对所述载置台上的被处理体进行处理；/n罩构件，其从上方覆盖所述上部电极；/n冷却部，其设置于所述罩构件内，使用温度比所述处理容器的外部气体的露点温度低的制冷剂来冷却所述上部电极；以及/n气体供给部，其向由所述罩构件和所述上部电极覆盖的空间内供给露点温度比所述外部气体的露点温度低的低露点气体。/n

【技术特征摘要】
20181227 JP 2018-2460761.一种等离子体处理装置，具备：
处理容器；
载置台，其配置于所述处理容器内，作为下部电极发挥功能；
上部电极，其作为所述载置台的相向电极发挥功能；
等离子体处理部，其通过向所述载置台和所述上部电极中的至少任一方供给高频电力来将所述处理容器内的气体等离子体化，通过等离子体对所述载置台上的被处理体进行处理；
罩构件，其从上方覆盖所述上部电极；
冷却部，其设置于所述罩构件内，使用温度比所述处理容器的外部气体的露点温度低的制冷剂来冷却所述上部电极；以及
气体供给部，其向由所述罩构件和所述上部电极覆盖的空间内供给露点温度比所述外部气体的露点温度低的低露点气体。


2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，
所述低露点气体为非活性气体或干燥空气。


3.根据权利要求1或2所述的等离子体处理装置，其特征在于，
所述气体供给部控制所述低露点气体的流量，使得由所述罩构件和所述上部电极覆盖的空间内的压力成为正压。


4.根据权利要求1至3中的任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于，
还具备排气装置，所述排气装置用于排出由所述罩构件和所述上部电极覆盖的空间内的气体，
所述气体供给部在由所述罩构件和所述上部电极覆盖的空间内的压力成为规定的压力以下后，开始供给所述低露点气体。


5.一种等离子体处理装置，具备：
处理容器；
载置台，其配置于所述处理容器内，作为下部电极发挥功能；
上部电极，其作为所述载置台的相向电极发挥功能；
等离子体处理部，其通过向所述载置台和所述上部电极中的至少任一方供给高频电力来生成所述处理容器内的气体的等离子体，通过所述等离子体对所述载置台上的被处理体进行处理；
罩构件，其从上方覆盖所述上部电极；
冷却部，其设置于所述罩构件内，使用温度比所述处理容器的外部气体的露点温度低的制冷剂来冷却所述上部电极；
排气装置，其用于排出由所述罩构件和所述上部电极覆盖的空间内的气体；以及
压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤井徹，今田祥友，大槻兴平，
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