本实施方式涉及一种等离子处理装置及等离子处理方法。等离子处理装置(10)具备：衬底保持件(40)，保持半导体衬底(W)；气体供给部(70)，向形成在半导体衬底(W)与衬底保持件(40)之间的气体供给空间(F11,F12)供给混合气体；流量调整部(71,72)，调整混合气体中包含的2种以上气体各自的流量；以及流量控制部(202)，控制流量调整部(71,72)。混合气体中包含氦气及氩气。流量控制部(202)在等离子氛围中执行第1流量控制及第2流量控制，所述第1流量控制是使氦气流量多于氩气流量，所述第2流量控制是使氩气流量多于氦气流量。量控制是使氩气流量多于氦气流量。量控制是使氩气流量多于氦气流量。
【技术实现步骤摘要】
等离子处理装置、等离子处理方法
[0001][相关申请案的引用][0002]本申请案是基于2022年03月18日提出申请的在先日本专利申请案第2022
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43837号的优先权而主张优先权利益，通过引用将其全部内容并入本文中。
[0003]本实施方式涉及一种等离子处理装置及等离子处理方法。
技术介绍
[0004]作为等离子处理装置之一，已知等离子干式蚀刻装置。该蚀刻装置具备保持半导体衬底等衬底的衬底保持件，利用供给到衬底保持件表面与衬底背面之间的氦气及冷媒来控制衬底的温度。
技术实现思路
[0005]根据本实施方式，可提供能够提高衬底温度控制性的等离子处理装置及等离子处理方法。
[0006]实施方式的等离子处理装置是向腔室内导入气体而将设置在腔室内的衬底在等离子氛围中进行处理，且具备：保持部，保持衬底；气体供给部，向形成在衬底与保持部之间的气体供给空间，供给由热导率不同的2种以上气体混合而成的混合气体；流量调整部，调整混合气体中包含的2种以上气体各自的流量；以及流量控制部，控制流量调整部。混合气体中包含第1气体及第2气体。流量控制部在等离子氛围中执行使第1气体的流量多于第2气体的流量的第1流量控制、及使第2气体的流量多于第1气体的流量的第2流量控制。
[0007]根据所述构成，可提供能够提高衬底温度控制性的等离子处理装置及等离子处理方法。
附图说明
[0008]图1是表示第1实施方式的等离子处理装置的概略构成的框图。
[0009]图2是表示由第1实施方式的控制部执行的处理步序的流程图。
[0010]图3是表示第2实施方式的等离子处理装置的概略构成的框图。
[0011]图4是表示比较例的等离子处理装置中的半导体衬底的温度推移的时序图。
[0012]图5是表示第2实施方式的等离子处理装置中的半导体衬底的温度推移的时序图。
[0013]图6是表示第3实施方式的等离子处理装置的概略构成的框图。
[0014]图7是表示第3实施方式的第1变化例的等离子处理装置的概略构成的框图。
[0015]图8是表示第3实施方式的第2变化例的等离子处理装置的概略构成的框图。
[0016]图9是表示沿着图8的IX
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IX线的截面构造的剖视图。
具体实施方式
[0017]以下，参照附图对等离子处理装置及等离子处理方法的一实施方式进行说明。为了便于理解说明，对各附图中相同的构成要素尽可能地标注相同符号，并省略重复说明。＜第1实施方式＞图1所示的本实施方式的等离子处理装置10是所谓的等离子干式蚀刻装置，使用RIE(Reactive Ion Etching，反应性离子蚀刻)法等对形成有被加工膜的半导体衬底进行蚀刻。此外，本实施方式的等离子处理装置10不限于等离子干式蚀刻装置，可以是如等离子CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)之类的等离子处理装置。等离子处理装置10具备腔室20、簇射头30、衬底保持件40、边缘环50、等离子电极60、及气体供给部70。
[0018]腔室20是形成用于收容半导体衬底W的空间的箱状部件。腔室20的内部被减压而成为真空状态。半导体衬底W例如例举硅晶圆等半导体晶圆，但不限定于半导体，也可以是石英衬底等衬底。在半导体衬底W上，例如具有包含被加工膜的多层膜及形成在多层膜中的电路图案等。
[0019]簇射头30设置在腔室20的上壁部的内部。簇射头30形成为中空状。簇射头30具有朝向衬底保持件40开口的多个孔，从这些孔中将蚀刻气体导入腔室20的内部空间。腔室20设有排出部21。用过的蚀刻气体经由排出部21排出到外部。
[0020]衬底保持件40保持被载置在其表面的半导体衬底W。衬底保持件40例如由陶瓷等绝缘材料形成。衬底保持件40的表面上设有多个支撑部41～43。支撑部41是设置在衬底保持件40的中央部分的圆锥状突出部。支撑部42,43是按以支撑部41为中心呈同心圆状延伸的方式形成的环状突出部。支撑部43设置在比支撑部42更靠外侧。本实施方式中，衬底保持件40相当于保持部。
[0021]衬底保持件40的内部设有电极44。对于电极44，从电源45施加电压。衬底保持件40是所谓的静电吸盘，通过利用被施加电压的电极44与半导体衬底W之间所产生的库仑力吸附半导体衬底W，从而将半导体衬底W以密接于支撑部41～43的前端部的状态加以保持。形成在衬底保持件40与半导体衬底W之间的间隙之中，形成在支撑部41与支撑部42之间的间隙形成第1气体供给空间F11，形成在支撑部42与支撑部43之间的间隙形成第2气体供给空间F12。本实施方式中，第1气体供给空间F11及第2气体供给空间F12相互连通。对于气体供给空间F11,F12，从气体供给部70供给气体。
[0022]边缘环50设置在衬底保持件40的周围。边缘环50是与衬底保持件40一体地组装的圆环状部件。边缘环50抑制半导体衬底W的位置偏移。等离子电极60设置在衬底保持件40的内部或底部。在等离子电极60连接有高频电源90及匹配电路91。高频电源90向等离子电极60施加高频电压。匹配电路91设置在等离子电极60与高频电源90之间。
[0023]该等离子处理装置10中，簇射头30电气接地。因此，等离子电极60与簇射头30之间被施加高频电压。该高频电压使得从簇射头30供给到腔室20内部的蚀刻气体成为等离子状态，半导体衬底W的表面在等离子氛围中被蚀刻。设置匹配电路91的目的在于，使高频电源90与等离子的阻抗匹配，抑制电力反射。
[0024]等离子电极60内部形成有冷媒流路80。冷媒流路80的上游部分连接有流入路81。冷媒流路80的下游部分连接有流出路82。流入路81及流出路82连接在未图示的冷媒循环装置(冷冻器)。对于冷媒流路80，通过流入路81流入在冷媒循环装置中经冷却的冷媒。流动于
冷媒流路80的冷媒因通过流出路82流入到冷媒循环装置而被再次冷却。在等离子处理中，流动于冷媒流路80的冷媒将等离子电极60冷却，从而控制等离子电极60的温度。另外，流动于冷媒流路80的冷媒会经由等离子电极60、衬底保持件40、气体供给空间F11,F12的气体将半导体衬底W冷却，从而令半导体衬底W的温度也得到控制。冷媒可以是例如氮或氟等气体，也可以是水或离子液体等液体。
[0025]气体供给部70通过气体供给路75对形成在衬底保持件40与半导体衬底W之间的气体供给空间F11,F12供给气体。气体供给部70具有流量调整部71,72及压力计73。气体供给路75的上游部分分支成2个流路751,752。对于第1分支流路751以特定的压力供给有氦(He)气。对于第2分支流路752，以特定的压力供给有热导率低于氦气的气体，例如氩(Ar)气或氖(Ne)气、氟氯碳化物等。以下，举出第2分支流路752被供给有氩气的情况为例进行说明。
[0026]对于气体供给路75，从第1分支流路751供给氦气，并且从第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种等离子处理装置，向腔室内导入气体，将设置在所述腔室内的衬底在等离子氛围中进行处理，且具备：保持部，保持所述衬底；气体供给部，向形成在所述衬底与所述保持部之间的气体供给空间，供给由热导率不同的2种以上气体混合而成的混合气体；流量调整部，调整所述混合气体中包含的2种以上所述气体各自的流量；以及流量控制部，控制所述流量调整部；所述混合气体中包含第1气体及第2气体，所述流量控制部在所述等离子氛围中执行第1流量控制及第2流量控制，所述第1流量控制是使所述第1气体的流量多于所述第2气体的流量，所述第2流量控制是使所述第2气体的流量多于所述第1气体的流量。2.根据权利要求1所述的等离子处理装置，其还具备冷媒温度变更部，所述冷媒温度变更部使要供给到所述保持部的冷媒的温度变化。3.根据权利要求2所述的等离子处理装置，其具备：冷媒供给部，将温度不同的2种以上冷媒供给到所述保持部；以及切换部，个别地切换2种以上所述冷媒各自对所述保持部的供给及停止供给；且所述冷媒温度变更部通过控制所述切换部，来变更要供给到所述保持部的冷媒的温度。4.一种等离子处理装置，向腔室内导入气体，将设置在所述腔室内的衬底在等离子氛围中进行处理，且具备：保持部，保持所述衬底；分隔部，将形成在所述衬底与所述保持部之间的间隙分隔成独立的多个气体供给空间；以及多个气体供给部，向多个所述气体供给空间分别供给气体；且多个所述气体供给部中的至少一个将由热导率不同的2种以上气体混合而成的混合气体供给到所述气体供给空间。5.根据权利要求4所述的等离子处理装置，其中作为多个所述气体供给部，具备向所述衬底的中央部分供给第1混合气体的第1气体供给部、及向比所述衬底的所述中央部分更靠外侧的部分供给第2混合气体的第2气体供给部，所述第2混合气体相比于所述第1混合气体包含更多热导率高的气体。6.根据权利要求5所述的等离子处理装置，其具备：冷媒温度获取部，获取将所述保持部冷却的冷媒的温度；第1流量调整部，调整所述第1混合气体中包含的2种以上所述气体各自的流量；第2流量调整部，调整所述第2混合气体中包含的2种以上所述气体各自的流量；以及流量控制部，基于所述冷媒的温度来控制所述第1流量调整部及所述第2流量调整部。7.根据权利要求6所述的等离子处理装置，其中在所述保持部形成有第1冷媒流路及第2冷媒流路，所述第1冷媒流路是以与在所述衬底和所述保持部的间隙供所述第1混合气体流动的部分相...
【专利技术属性】
技术研发人员：近藤祐介，
申请(专利权)人：铠侠股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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