等离子体蚀刻方法和等离子体蚀刻装置制造方法及图纸

技术编号:25999096 阅读:27 留言:0更新日期:2020-10-20 19:09
提供一种等离子体蚀刻方法,将具有消耗构件的处理容器内维持为固定的压力,利用等离子体来蚀刻被处理体,所述等离子体蚀刻方法包括以下工序:测定所述消耗构件的温度从第一温度达到比该第一温度低的第二温度为止的降温时间或降温速度的变动值;以及根据表示所述消耗构件的消耗程度与所述变动值之间的相关性的信息,基于测量出的所述变动值来估计所述消耗构件的消耗程度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】等离子体蚀刻方法和等离子体蚀刻装置
本公开涉及一种等离子体蚀刻方法和等离子体蚀刻装置。
技术介绍
在等离子体蚀刻装置的处理室内,将边缘环配置于载置台上的晶圆的周边部,来使等离子体朝向晶圆W的表面收敛。在等离子体处理中,边缘环暴露在等离子体中,从而产生消耗。其结果,在晶圆的边缘部处,鞘层产生高度差,离子的照射角度变斜,从而蚀刻形状产生倾斜(tilting)。另外,晶圆的边缘部的蚀刻速率发生变动,晶圆W的面内的蚀刻速率变得不均匀。因此,边缘环在产生了规定以上的消耗时要更换为作为新品的边缘环。此时产生的更换时间为使生产率下降的主要原因之一。对此,例如在专利文献1中公开了一种通过从直流电源对边缘环施加直流电压来控制蚀刻速率的面内分布的技术。在专利文献2中公开了一种根据边缘环的温度的随时间的变动来测量边缘环的消耗程度的技术。在专利文献3中公开了一种测定边缘环的厚度并根据测定结果来控制边缘环的直流电压的技术。现有技术文献专利文献专利文献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2: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在一个方面中,提出提高等离子体蚀刻装置的生产率。用于解决问题的方案根据本公开的一个方式,提供一种等离子体蚀刻方法,在该等离子体蚀刻方法中,将具有消耗构件的处理容器内维持为固定的压力,利用等离子体来蚀刻被处理体,所述等离子体蚀刻方法包括以下工序:测量所述消耗构件的温度从第一温度达到比该第一温度低的第二温度为止的降温时间或降温速度的变动值;以及根据表示所述消耗构件的消耗程度与所述变动值之间的相关性的信息,基于测量出的所述变动值来估计所述消耗构件的消耗程度。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是表示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是用于说明由于边缘环的消耗引起的蚀刻速率和倾斜的变动的图。图3是表示一个实施方式所涉及的边缘环及周边构造的截面的一例的图。图4是表示一个实施方式所涉及的直流电压控制处理的预处理的一例的流程图。图5是表示一个实施方式所涉及的降温时间之差与边缘环的消耗量的相关表的一例的图。图6是表示一个实施方式所涉及的降温时间之差与直流电压的适当值的相关表的一例的图。图7是表示包括一个实施方式所涉及的直流电压控制处理的蚀刻处理的一例的流程图。图8是用于说明通过一个实施方式所涉及的直流电压控制处理进行的直流电压的施加的图。图9是表示一个实施方式所涉及的三分割的边缘环的一例的图。图10是表示一个实施方式所涉及的系统的一例的图。具体实施方式下面,参照附图来说明用于实施本公开的方式。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来说明本公开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是表示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为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,例如由铝或不锈钢等制成,处理容器10的内部为进行等离子体蚀刻、等离子体CVD等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用于载置晶圆W。载置台11经由由氧化铝(Al2O3)形成的圆盘状保持构件12被支承于从处理容器10的底部向垂直上方延伸的筒状支承部13。载置台11具有静电吸盘25和基台25c。基台25c由铝形成。静电吸盘25配置于基台25c上。另外,在基台25c的上部外周侧以覆盖晶圆W的周边的方式配置有边缘环(聚焦环)30。基台25c和边缘环30的外周被绝缘环32覆盖。静电吸盘25具有将由导电膜构成的吸附电极25a夹入介电层25b中的结构。吸附电极25a经由开关26a而与直流电源26连接。静电吸盘25通过从直流电源26施加于吸附电极25a的直流电压来产生库伦力等静电力,通过该静电力来对晶圆W进行吸附保持。边缘环30由硅或石英形成。在基台25c中的边缘环30的下表面附近埋设有加热器52。加热器52与交流电源58连接,当来自交流电源58的电力被施加于加热器52时,加热器52被加热,由此边缘环30被设定为90℃等规定的温度。边缘环30的背面的温度能够由辐射温度计51测定。可变直流电源28经由开关28a而与电极29连接,从电极29输出对与该电极29接触的边缘环30施加的直流电压(参照图3)。在本实施方式中,通过将从可变直流电源28施加于边缘环30的直流电压控制为适当值,来根据边缘环30的消耗量控制边缘环30上的鞘层的厚度。由此,抑制倾斜的发生,控制蚀刻速率的面内分布。可变直流电源28为供给对边缘环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对载置台11施加用于生成等离子体和用于进行RIE的频率(例如13MHz的频率)的高频电力(HF电力)。另外,载置台11经由匹配器22a而与第二高频电源22连接。第二高频电源22对载置台11施加频率比用于生成等离子体和用于进行RIE的频率低的用于施加偏压的(例如3MHz的频率的)高频电力(LF电力)。通过这样,载置台11还作为下部电极发挥功能。此外,可以对气体喷淋头24施加HF电力。在基台25c的内部例如设置有沿圆周方向延伸的环状的制冷剂室31。从冷却装置经由配管33、34来向制冷剂室31循环供给规定温度的制冷剂、例如冷却水,来对静电吸盘25进行冷却。另外,静电吸盘25经由气体供给线路36而与传热气体供给部35连接。传热气体供给部35经由气体供给线路36来向静电吸盘25的上表面与晶圆W的下表面之间的空间供给传热气体。作为传热气体,适合使用具有导热性的气体、例如He气体等。在处理容器10的内表面与筒状支承部13的外周面之间形成有排气路径14。在排气路径14配设有环状的挡板15,并且在底部设置有排气口16。排气口16经由排气管17而与排气装置18连接。排气装置18具有真空泵,用于将处理容器10内的处理空间减压至规定的真空度。另外,排气管17具有作为可变式蝶形阀的自动压力控制阀(automaticpressurecontrolvalve)(下面称作“APC”),APC自动地进行处理容器10内的压力控制。并且,在处理容器10的侧壁安装有用于将晶圆W的搬入搬出口19打开和关闭的闸阀20。在处理容器10的顶部配设有气体喷淋头24。气体喷淋头24具有电极板37和可装卸地支承该电极板37的电极支承体38。电极板37具有大量的通气孔37a。气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种等离子体蚀刻方法,将具有消耗构件的处理容器内维持为固定的压力,利用等离子体来蚀刻被处理体,所述等离子体蚀刻方法包括以下工序:/n测量所述消耗构件的温度从第一温度达到比该第一温度低的第二温度为止的降温时间或降温速度的变动值;以及/n根据表示所述消耗构件的消耗程度与所述变动值之间的相关性的信息,基于测量出的所述变动值来估计所述消耗构件的消耗程度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180704 JP 2018-1278111.一种等离子体蚀刻方法,将具有消耗构件的处理容器内维持为固定的压力,利用等离子体来蚀刻被处理体,所述等离子体蚀刻方法包括以下工序:
测量所述消耗构件的温度从第一温度达到比该第一温度低的第二温度为止的降温时间或降温速度的变动值;以及
根据表示所述消耗构件的消耗程度与所述变动值之间的相关性的信息,基于测量出的所述变动值来估计所述消耗构件的消耗程度。


2.根据权利要求1所述的等离子体蚀刻方法,其特征在于,还包括以下工序:
基于估计出的所述消耗构件的消耗程度来控制对所述消耗构件施加的直流电压。


3.根据权利要求1或2所述的等离子体蚀刻方法,其特征在于,
基于估计出的所述消耗构件的消耗程度来控制所述消耗构件的驱动量。


4.根据权利要求1至3中的任一项所述的等离子体蚀刻方法,其特征在于,
所述消耗构件为边缘环和上部电极中的至少任一方。

【专利技术属性】
技术研发人员:穆罕默德·菲依鲁斯·宾布迪曼辻本宏
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

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