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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024098708
(43)【公開日】2024-07-24
(54)【発明の名称】プラズマ処理装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/3065 20060101AFI20240717BHJP
H01L 21/31 20060101ALI20240717BHJP
H01L 21/683 20060101ALI20240717BHJP
C23C 16/458 20060101ALI20240717BHJP
【ＦＩ】
H01L21/302 101G
H01L21/31 C
H01L21/68 R
C23C16/458
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023002342
(22)【出願日】2023-01-11
(71)【出願人】
【識別番号】000219967
【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100126480
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 睦
(74)【代理人】
【識別番号】100140431
【弁理士】
【氏名又は名称】大石 幸雄
(74)【代理人】
【識別番号】100135677
【弁理士】
【氏名又は名称】澤井 光一
(74)【代理人】
【識別番号】100131598
【弁理士】
【氏名又は名称】高村 和宗
(72)【発明者】
【氏名】山村 崇志
(72)【発明者】
【氏名】楊 竣翔
(72)【発明者】
【氏名】濱 康孝
【テーマコード（参考）】
4K030
5F004
5F045
5F131
【Ｆターム（参考）】
4K030FA02
4K030FA03
4K030FA04
4K030GA02
4K030KA02
4K030KA20
4K030KA23
4K030KA41
4K030KA45
5F004AA16
5F004BA09
5F004BB12
5F004BB13
5F004BB22
5F004BB23
5F004BB25
5F004BB26
5F004BB28
5F004BD04
5F004CA03
5F004CA06
5F004DA23
5F045AA08
5F045DP03
5F045EF05
5F045EH05
5F045EH20
5F045EJ03
5F045EM05
5F045EN06
5F131AA02
5F131BA04
5F131BA19
5F131CA18
5F131DA33
5F131DA42
5F131EA03
5F131EB11
5F131EB72
5F131EB82
(57)【要約】
【課題】静電チャックにおける基板の位置ずれを低減する技術を提供する。
【解決手段】本開示に係るプラズマ処理装置は、チャンバと、チャンバ内に配置された基板支持部であって、基板支持部は基板を支持する基板支持面及び基板を基板支持面に吸着させる静電電極を含む、基板支持部と、静電電極に印加する電圧を生成する電源と、チャンバ内において、基板支持面に対する基板の高さを制御するリフタと、制御部とを備え、制御部は、チャンバ内において基板支持面の上方に搬送された基板を、リフタによって基板支持面の上方の第１の高さにおいて支持する制御と、リフタによって基板を第１の高さから第２の高さに移動する制御であって、第２の高さは第１の高さと基板支持面との間にある、移動する制御と、基板が第２の高さにある状態で、電源によって静電電極に第１の電圧を印加する制御と、リフタによって、基板を第２の高さから移動して基板支持面に配置する制御とを実行する。
【選択図】図４
【解決手段】本開示に係るプラズマ処理装置は、チャンバと、チャンバ内に配置された基板支持部であって、基板支持部は基板を支持する基板支持面及び基板を基板支持面に吸着させる静電電極を含む、基板支持部と、静電電極に印加する電圧を生成する電源と、チャンバ内において、基板支持面に対する基板の高さを制御するリフタと、制御部とを備え、制御部は、チャンバ内において基板支持面の上方に搬送された基板を、リフタによって基板支持面の上方の第１の高さにおいて支持する制御と、リフタによって基板を第１の高さから第２の高さに移動する制御であって、第２の高さは第１の高さと基板支持面との間にある、移動する制御と、基板が第２の高さにある状態で、電源によって静電電極に第１の電圧を印加する制御と、リフタによって、基板を第２の高さから移動して基板支持面に配置する制御とを実行する。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、
チャンバと、
前記チャンバ内に配置された基板支持部であって、前記基板支持部は前記基板を支持する基板支持面及び前記基板を前記基板支持面に吸着させる静電電極を含む、基板支持部と、
前記静電電極に印加する電圧を生成する電源と、
前記チャンバ内において、前記基板支持面に対する前記基板の高さを制御するリフタと、
制御部と
を備え、前記制御部は、
前記チャンバ内において前記基板支持面の上方に搬送された基板を、前記リフタによって前記基板支持面の上方の第１の高さにおいて支持する制御と、
前記リフタによって前記基板を前記第１の高さから第２の高さに移動する制御であって、前記第２の高さは前記第１の高さと前記基板支持面との間にある、移動する制御と、
前記基板が前記第２の高さにある状態で、前記電源によって前記静電電極に第１の電圧を印加する制御と、
前記リフタによって、前記基板を前記第２の高さから移動して前記基板支持面に配置する制御と
を実行する、プラズマ処理装置。
チャンバと、
前記チャンバ内に配置された基板支持部であって、前記基板支持部は前記基板を支持する基板支持面及び前記基板を前記基板支持面に吸着させる静電電極を含む、基板支持部と、
前記静電電極に印加する電圧を生成する電源と、
前記チャンバ内において、前記基板支持面に対する前記基板の高さを制御するリフタと、
制御部と
を備え、前記制御部は、
前記チャンバ内において前記基板支持面の上方に搬送された基板を、前記リフタによって前記基板支持面の上方の第１の高さにおいて支持する制御と、
前記リフタによって前記基板を前記第１の高さから第２の高さに移動する制御であって、前記第２の高さは前記第１の高さと前記基板支持面との間にある、移動する制御と、
前記基板が前記第２の高さにある状態で、前記電源によって前記静電電極に第１の電圧を印加する制御と、
前記リフタによって、前記基板を前記第２の高さから移動して前記基板支持面に配置する制御と
を実行する、プラズマ処理装置。
【請求項2】
前記チャンバ内にプラズマを生成するプラズマ生成部を更に備え、
前記制御部は、前記基板が前記第２の高さにある状態で、前記プラズマ生成部によって前記チャンバ内にプラズマを生成する制御を更に実行する、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
前記制御部は、前記基板が前記第２の高さにある状態で、前記プラズマ生成部によって前記チャンバ内にプラズマを生成する制御を更に実行する、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項3】
前記プラズマを生成する制御は、前記基板支持部にソースＲＦ信号を供給する制御を含む、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記基板支持部に前記ソースＲＦ信号が供給された状態で、前記静電電極に前記第１の電圧を印加する制御を実行する、請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項5】
前記制御部は、
前記基板が前記基板支持部に配置された状態で、前記電源によって前記静電電極に第２の電圧を印加する制御であって、前記第２の電圧は前記第１の電圧よりも高い、印加する制御
を更に実行する、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
前記基板が前記基板支持部に配置された状態で、前記電源によって前記静電電極に第２の電圧を印加する制御であって、前記第２の電圧は前記第１の電圧よりも高い、印加する制御
を更に実行する、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項6】
前記制御部は、
前記静電電極に前記第２の電圧が印加された状態で、前記基板と前記基板支持面との間に伝熱媒体を供給する制御であって、前記伝熱媒体は前記基板と前記基板支持面との間の圧力が第１の圧力となるように供給される、伝熱媒体を供給する制御
を更に実行する、請求項５に記載のプラズマ処理装置。
前記静電電極に前記第２の電圧が印加された状態で、前記基板と前記基板支持面との間に伝熱媒体を供給する制御であって、前記伝熱媒体は前記基板と前記基板支持面との間の圧力が第１の圧力となるように供給される、伝熱媒体を供給する制御
を更に実行する、請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項7】
前記制御部は、
前記基板が前記基板支持部に配置された状態で、前記電源によって前記静電電極に第３の電圧を印加する制御であって、前記第３の電圧は前記第２の電圧よりも高い、印加する制御
を更に実行する、請求項５に記載のプラズマ処理装置。
前記基板が前記基板支持部に配置された状態で、前記電源によって前記静電電極に第３の電圧を印加する制御であって、前記第３の電圧は前記第２の電圧よりも高い、印加する制御
を更に実行する、請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項8】
前記制御部は、
前記静電電極に前記第２の電圧が印加された状態で、前記基板と前記基板支持面との間に伝熱媒体を供給する制御であって、前記伝熱媒体は前記基板と前記基板支持面との間の圧力が第１の圧力となるように供給される、伝熱媒体を供給する制御と、
前記静電電極に前記第３の電圧が印加された状態で、前記基板と前記基板支持面との間の圧力を調整する制御であって、前記圧力が前記第１の圧力よりも高い第２の圧力となるように前記伝熱媒体が供給される、圧力を調整する制御と
を更に実行する、請求項７に記載のプラズマ処理装置。
前記静電電極に前記第２の電圧が印加された状態で、前記基板と前記基板支持面との間に伝熱媒体を供給する制御であって、前記伝熱媒体は前記基板と前記基板支持面との間の圧力が第１の圧力となるように供給される、伝熱媒体を供給する制御と、
前記静電電極に前記第３の電圧が印加された状態で、前記基板と前記基板支持面との間の圧力を調整する制御であって、前記圧力が前記第１の圧力よりも高い第２の圧力となるように前記伝熱媒体が供給される、圧力を調整する制御と
を更に実行する、請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項9】
前記制御部は、前記基板を前記基板支持面に配置する制御において、前記チャンバ内の圧力を１０ｍＴｏｒｒ～３００ｍＴｏｒｒに制御する、請求項１から８のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項10】
前記第２の高さは、前記基板支持面から、０．１ｍｍ～３．０ｍｍの高さである、請求項１から８のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項11】
前記第１の電圧の絶対値は５０Ｖ～５００Ｖである、請求項１から８のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項12】
前記第１の電圧、前記第２の電圧及び前記第３の電圧はいずれも正の電圧であるか、又はいずれも負の電圧であり、
前記第１の電圧の絶対値は５０Ｖ～５００Ｖであり、前記第２の電圧の絶対値は１００Ｖ～１，０００Ｖであり、前記第３の電圧の絶対値は５００Ｖ～３，０００Ｖである、請求項５から８のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
前記第１の電圧の絶対値は５０Ｖ～５００Ｖであり、前記第２の電圧の絶対値は１００Ｖ～１，０００Ｖであり、前記第３の電圧の絶対値は５００Ｖ～３，０００Ｖである、請求項５から８のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項13】
基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、
チャンバと、
前記チャンバ内に配置された基板支持部であって、前記基板支持部は前記基板を支持する基板支持面及び前記基板を前記基板支持面に吸着させる静電電極を含む、基板支持部と、
前記静電電極に印加する電圧を生成する電源と、
前記チャンバ内にプラズマを生成するプラズマ生成部と、
前記チャンバ内において、前記基板支持面に対する前記基板の高さを制御するリフタと、
制御部と
を備え、前記制御部は、
前記リフタによって、前記チャンバ内において、前記基板支持面の上方において前記基板を支持する制御と、
前記基板が前記基板支持面の上方にある状態で、前記電源によって前記静電電極に第１の電圧を印加する制御と、
前記基板が前記基板支持面の上方にある状態で、前記プラズマ生成部によって前記チャンバ内にプラズマを生成する制御と、
前記リフタによって、前記基板を前記基板支持面の上方から移動して前記基板支持面に配置する制御と
を実行する、プラズマ処理装置。
チャンバと、
前記チャンバ内に配置された基板支持部であって、前記基板支持部は前記基板を支持する基板支持面及び前記基板を前記基板支持面に吸着させる静電電極を含む、基板支持部と、
前記静電電極に印加する電圧を生成する電源と、
前記チャンバ内にプラズマを生成するプラズマ生成部と、
前記チャンバ内において、前記基板支持面に対する前記基板の高さを制御するリフタと、
制御部と
を備え、前記制御部は、
前記リフタによって、前記チャンバ内において、前記基板支持面の上方において前記基板を支持する制御と、
前記基板が前記基板支持面の上方にある状態で、前記電源によって前記静電電極に第１の電圧を印加する制御と、
前記基板が前記基板支持面の上方にある状態で、前記プラズマ生成部によって前記チャンバ内にプラズマを生成する制御と、
前記リフタによって、前記基板を前記基板支持面の上方から移動して前記基板支持面に配置する制御と
を実行する、プラズマ処理装置。
【請求項14】
基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、
チャンバと、
前記チャンバ内に配置された基板支持部であって、前記基板支持部は前記基板を支持する基板支持面及び前記基板を前記基板支持面に吸着させる静電電極を含む、基板支持部と、
前記静電電極に印加する電圧を生成する電源と、
前記チャンバ内にプラズマを生成するプラズマ生成部と、
前記チャンバ内において、前記基板支持面に対する前記基板の高さを制御するリフタと、
制御部と
を備え、前記制御部は、
前記リフタによって、前記チャンバ内において、前記基板支持面の上方において前記基板を支持する制御と、
前記基板が前記基板支持面の上方にある状態で、前記電源によって前記静電電極に第１の電圧を印加する制御と、
前記リフタによって、前記基板を前記基板支持面の上方から前記基板支持面に配置する制御と
前記基板が前記部に配置された状態で、前記電源によって前記静電電極に第２の電圧を印加する制御であって、前記第２の電圧は前記第１の電圧よりも高い、印加する制御と
を実行する、プラズマ処理装置。
チャンバと、
前記チャンバ内に配置された基板支持部であって、前記基板支持部は前記基板を支持する基板支持面及び前記基板を前記基板支持面に吸着させる静電電極を含む、基板支持部と、
前記静電電極に印加する電圧を生成する電源と、
前記チャンバ内にプラズマを生成するプラズマ生成部と、
前記チャンバ内において、前記基板支持面に対する前記基板の高さを制御するリフタと、
制御部と
を備え、前記制御部は、
前記リフタによって、前記チャンバ内において、前記基板支持面の上方において前記基板を支持する制御と、
前記基板が前記基板支持面の上方にある状態で、前記電源によって前記静電電極に第１の電圧を印加する制御と、
前記リフタによって、前記基板を前記基板支持面の上方から前記基板支持面に配置する制御と
前記基板が前記部に配置された状態で、前記電源によって前記静電電極に第２の電圧を印加する制御であって、前記第２の電圧は前記第１の電圧よりも高い、印加する制御と
を実行する、プラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の例示的実施形態は、プラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
静電チャックの吸着力を維持する技術として、特許文献１に記載された静電チャックがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許５３１０４５３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、静電チャックにおける基板の位置ずれを低減する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一つの例示的実施形態において、基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバと、チャンバ内に配置された基板支持部であって、基板支持部は基板を支持する基板支持面及び基板を基板支持面に吸着させる静電電極を含む、基板支持部と、静電電極に印加する電圧を生成する電源と、チャンバ内において、基板支持面に対する基板の高さを制御するリフタと、制御部とを備え、制御部は、チャンバ内において基板支持面の上方に搬送された基板を、リフタによって基板支持面の上方の第１の高さにおいて支持する制御と、リフタによって基板を第１の高さから第２の高さに移動する制御であって、第２の高さは第１の高さと基板支持面との間にある、移動する制御と、基板が第２の高さにある状態で、電源によって静電電極に第１の電圧を印加する制御と、リフタによって、基板を第２の高さから移動して基板支持面に配置する制御とを実行する。
【発明の効果】
【0006】
本開示の一つの例示的実施形態によれば、静電チャックにおける基板の位置ずれを低減する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】プラズマ処理システムの構成例を説明するための図である。
【図2】容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図である。
【図3】基板処理システムＰＳを概略的に示す図である。
【図4】プラズマ処理方法の一例を示すフローチャートである。
【図5】プラズマ処理方法における動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図6】プラズマ処理方法の一工程におけるプラズマ処理チャンバ１０の内部の状態を模式的に示した図である。
【図7】プラズマ処理方法の一工程におけるプラズマ処理チャンバ１０の内部の状態を模式的に示した図である。
【図8】プラズマ処理方法の一工程におけるプラズマ処理チャンバ１０の内部の状態を模式的に示した図である。
【図9】プラズマ処理方法の一工程におけるプラズマ処理チャンバ１０の内部の状態を模式的に示した図である。
【図10】プラズマ処理方法の一工程におけるプラズマ処理チャンバ１０の内部の状態を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本開示の各実施形態について説明する。
【0009】
一つの例示的実施形態において、基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバと、チャンバ内に配置された基板支持部であって、基板支持部は基板を支持する基板支持面及び基板を基板支持面に吸着させる静電電極を含む、基板支持部と、静電電極に印加する電圧を生成する電源と、チャンバ内において、基板支持面に対する基板の高さを制御するリフタと、制御部とを備え、制御部は、チャンバ内において基板支持面の上方に搬送された基板を、リフタによって基板支持面の上方の第１の高さにおいて支持する制御と、リフタによって基板を第１の高さから第２の高さに移動する制御であって、第２の高さは第１の高さと基板支持面との間にある、移動する制御と、基板が第２の高さにある状態で、電源によって静電電極に第１の電圧を印加する制御と、リフタによって、基板を第２の高さから移動して基板支持面に配置する制御とを実行する。
【0010】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置は、チャンバ内にプラズマを生成するプラズマ生成部を更に備え、制御部は、基板が第２の高さにある状態で、プラズマ生成部によってチャンバ内にプラズマを生成する制御を更に実行する。
【0011】
一つの例示的実施形態において、プラズマを生成する制御は、基板支持部にソースＲＦ信号を供給する制御を含む。
【0012】
一つの例示的実施形態において、制御部は、基板支持部にソースＲＦ信号が供給された状態で、静電電極に第１の電圧を印加する制御を実行する。
【0013】
一つの例示的実施形態において、制御部は、基板が基板支持部に配置された状態で、電源によって静電電極に第２の電圧を印加する制御であって、第２の電圧は第１の電圧よりも高い、印加する制御を更に実行する。
【0014】
一つの例示的実施形態において、制御部は、静電電極に第２の電圧が印加された状態で、基板と基板支持面との間に伝熱媒体を供給する制御であって、伝熱媒体は基板と基板支持面との間の圧力が第１の圧力となるように供給される、伝熱媒体を供給する制御を更に実行する。
【0015】
一つの例示的実施形態において、制御部は、基板が基板支持部に配置された状態で、電源によって静電電極に第３の電圧を印加する制御であって、第３の電圧は第２の電圧よりも高い、印加する制御を更に実行する。
【0016】
一つの例示的実施形態において、制御部は、静電電極に第２の電圧が印加された状態で、基板と基板支持面との間に伝熱媒体を供給する制御であって、伝熱媒体は基板と基板支持面との間の圧力が第１の圧力となるように供給される、伝熱媒体を供給する制御と、静電電極に第３の電圧が印加された状態で、基板と基板支持面との間の圧力を調整する制御であって、圧力が第１の圧力よりも高い第２の圧力となるように伝熱媒体が供給される、圧力を調整する制御とを更に実行する。
【0017】
一つの例示的実施形態において、制御部は、基板を基板支持面に配置する制御において、チャンバ内の圧力を１０ｍＴｏｒｒ～３００ｍＴｏｒｒに制御する。
【0018】
一つの例示的実施形態において、第２の高さは、基板支持面から、０．１ｍｍ～３．０ｍｍの高さである。
【0019】
一つの例示的実施形態において、第１の電圧の絶対値は５０Ｖ～５００Ｖである。
【0020】
一つの例示的実施形態において、第１の電圧、第２の電圧及び第３の電圧はいずれも正の電圧であるか、又はいずれも負の電圧であり、第１の電圧の絶対値は５０Ｖ～５００Ｖであり、第２の電圧の絶対値は１００Ｖ～１，０００Ｖであり、第３の電圧の絶対値は５００Ｖ～３，０００Ｖである。
【0021】
一つの例示的実施形態において、基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバと、チャンバ内に配置された基板支持部であって、基板支持部は基板を支持する基板支持面及び基板を基板支持面に吸着させる静電電極を含む、基板支持部と、静電電極に印加する電圧を生成する電源と、チャンバ内にプラズマを生成するプラズマ生成部と、チャンバ内において、基板支持面に対する基板の高さを制御するリフタと、制御部とを備え、制御部は、リフタによって、チャンバ内において、基板支持面の上方において基板を支持する制御と、基板が基板支持面の上方にある状態で、電源によって静電電極に第１の電圧を印加する制御と、基板が基板支持面の上方にある状態で、プラズマ生成部によってチャンバ内にプラズマを生成する制御と、リフタによって、基板を基板支持面の上方から移動して基板支持面に配置する制御とを実行する。
【0022】
一つの例示的実施形態において、基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバと、チャンバ内に配置された基板支持部であって、基板支持部は基板を支持する基板支持面及び基板を基板支持面に吸着させる静電電極を含む、基板支持部と、静電電極に印加する電圧を生成する電源と、チャンバ内にプラズマを生成するプラズマ生成部と、チャンバ内において、基板支持面に対する基板の高さを制御するリフタと、制御部とを備え、制御部は、リフタによって、チャンバ内において、基板支持面の上方において基板を支持する制御と、基板が基板支持面の上方にある状態で、電源によって静電電極に第１の電圧を印加する制御と、リフタによって、基板を基板支持面の上方から基板支持面に配置する制御と基板が部に配置された状態で、電源によって静電電極に第２の電圧を印加する制御であって、第２の電圧は第１の電圧よりも高い、印加する制御とを実行する。
【0023】
以下、図面を参照して、本開示の各実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一または同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づいて上下左右等の位置関係を説明する。図面の寸法比率は実際の比率を示すものではなく、また、実際の比率は図示の比率に限られるものではない。
【0024】
＜プラズマ処理システムの構成＞
図１は、プラズマ処理システムの構成例を説明するための図である。一実施形態において、プラズマ処理システムは、プラズマ処理装置１及び制御部２を含む。プラズマ処理システムは、基板処理システムの一例であり、プラズマ処理装置１は、基板処理装置の一例である。プラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、基板支持部１１及びプラズマ生成部１２を含む。プラズマ処理チャンバ１０は、プラズマ処理空間を有する。また、プラズマ処理チャンバ１０は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間に供給するための少なくとも１つのガス供給口と、プラズマ処理空間からガスを排出するための少なくとも１つのガス排出口とを有する。ガス供給口は、後述するガス供給部２０に接続され、ガス排出口は、後述する排気システム４０に接続される。基板支持部１１は、プラズマ処理空間内に配置され、基板を支持するための基板支持面を有する。
図１は、プラズマ処理システムの構成例を説明するための図である。一実施形態において、プラズマ処理システムは、プラズマ処理装置１及び制御部２を含む。プラズマ処理システムは、基板処理システムの一例であり、プラズマ処理装置１は、基板処理装置の一例である。プラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、基板支持部１１及びプラズマ生成部１２を含む。プラズマ処理チャンバ１０は、プラズマ処理空間を有する。また、プラズマ処理チャンバ１０は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間に供給するための少なくとも１つのガス供給口と、プラズマ処理空間からガスを排出するための少なくとも１つのガス排出口とを有する。ガス供給口は、後述するガス供給部２０に接続され、ガス排出口は、後述する排気システム４０に接続される。基板支持部１１は、プラズマ処理空間内に配置され、基板を支持するための基板支持面を有する。
【0025】
プラズマ生成部１２は、プラズマ処理空間内に供給された少なくとも１つの処理ガスからプラズマを生成するように構成される。プラズマ処理空間において形成されるプラズマは、容量結合プラズマ（ＣＣＰ；Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ；Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）、ＥＣＲプラズマ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ－Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ－ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｐｌａｓｍａ）、ヘリコン波励起プラズマ（ＨＷＰ：Ｈｅｌｉｃｏｎ Ｗａｖｅ Ｐｌａｓｍａ）、又は、表面波プラズマ（ＳＷＰ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗａｖｅ Ｐｌａｓｍａ）等であってもよい。また、ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）プラズマ生成部及びＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）プラズマ生成部を含む、種々のタイプのプラズマ生成部が用いられてもよい。一実施形態において、ＡＣプラズマ生成部で用いられるＡＣ信号（ＡＣ電力）は、１００ｋＨｚ～１０ＧＨｚの範囲内の周波数を有する。従って、ＡＣ信号は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号及びマイクロ波信号を含む。一実施形態において、ＲＦ信号は、１００ｋＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。
【0026】
制御部２は、本開示において述べられる種々の工程をプラズマ処理装置１に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御部２は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにプラズマ処理装置１の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御部２の一部又は全てがプラズマ処理装置１に含まれてもよい。制御部２は、処理部２ａ１、記憶部２ａ２及び通信インターフェース２ａ３を含んでもよい。制御部２は、例えばコンピュータ２ａにより実現される。処理部２ａ１は、記憶部２ａ２からプログラムを読み出し、読み出されたプログラムを実行することにより種々の制御動作を行うように構成され得る。このプログラムは、予め記憶部２ａ２に格納されていてもよく、必要なときに、媒体を介して取得されてもよい。取得されたプログラムは、記憶部２ａ２に格納され、処理部２ａ１によって記憶部２ａ２から読み出されて実行される。媒体は、コンピュータ２ａに読み取り可能な種々の記憶媒体であってもよく、通信インターフェース２ａ３に接続されている通信回線であってもよい。処理部２ａ１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であってもよい。記憶部２ａ２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェース２ａ３は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信回線を介してプラズマ処理装置１との間で通信してもよい。
【0027】
＜プラズマ処理装置の構成＞
以下に、プラズマ処理装置１の一例としての容量結合型のプラズマ処理装置の構成例について説明する。図２は、容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図である。
以下に、プラズマ処理装置１の一例としての容量結合型のプラズマ処理装置の構成例について説明する。図２は、容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図である。
【0028】
容量結合型のプラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、ガス供給部２０、電源３０及び排気システム４０を含む。また、プラズマ処理装置１は、基板支持部１１及びガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ１０内に導入するように構成される。ガス導入部は、シャワーヘッド１３を含む。基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０内に配置される。シャワーヘッド１３は、基板支持部１１の上方に配置される。一実施形態において、シャワーヘッド１３は、プラズマ処理チャンバ１０の天部（ｃｅｉｌｉｎｇ）の少なくとも一部を構成する。プラズマ処理チャンバ１０は、シャワーヘッド１３、プラズマ処理チャンバ１０の側壁１０ａ及び基板支持部１１により規定されたプラズマ処理空間１０ｓを有する。プラズマ処理チャンバ１０は接地される。シャワーヘッド１３及び基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０の筐体とは電気的に絶縁される。
【0029】
基板支持部１１は、本体部１１１及びリングアセンブリ１１２を含む。本体部１１１は、基板Ｗを支持するための中央領域１１１ａと、リングアセンブリ１１２を支持するための環状領域１１１ｂとを有する。ウェハは基板Ｗの一例である。本体部１１１の環状領域１１１ｂは、平面視で本体部１１１の中央領域１１１ａを囲んでいる。基板Ｗは、本体部１１１の中央領域１１１ａ上に配置され、リングアセンブリ１１２は、本体部１１１の中央領域１１１ａ上の基板Ｗを囲むように本体部１１１の環状領域１１１ｂ上に配置される。従って、中央領域１１１ａは、基板Ｗを支持するための基板支持面とも呼ばれ、環状領域１１１ｂは、リングアセンブリ１１２を支持するためのリング支持面とも呼ばれる。
【0030】
一実施形態において、本体部１１１は、基台１１１０及び静電チャック１１１１を含む。基台１１１０は、導電性部材を含む。基台１１１０の導電性部材は下部電極として機能し得る。静電チャック１１１１は、基台１１１０の上に配置される。静電チャック１１１１は、セラミック部材１１１１ａとセラミック部材１１１１ａ内に配置される静電電極１１１１ｂとを含む。セラミック部材１１１１ａは、中央領域１１１ａを有する。一実施形態において、セラミック部材１１１１ａは、環状領域１１１ｂも有する。なお、環状静電チャックや環状絶縁部材のような、静電チャック１１１１を囲む他の部材が環状領域１１１ｂを有してもよい。この場合、リングアセンブリ１１２は、環状静電チャック又は環状絶縁部材の上に配置されてもよく、静電チャック１１１１と環状絶縁部材の両方の上に配置されてもよい。また、後述するＲＦ電源３１及び／又はＤＣ電源３２に結合される少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極がセラミック部材１１１１ａ内に配置されてもよい。この場合、少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極が下部電極として機能する。後述するバイアスＲＦ信号及び／又はＤＣ信号が少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極に供給される場合、ＲＦ／ＤＣ電極はバイアス電極とも呼ばれる。なお、基台１１１０の導電性部材と少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極とが複数の下部電極として機能してもよい。また、静電電極１１１１ｂが下部電極として機能してもよい。従って、基板支持部１１は、少なくとも１つの下部電極を含む。
【0031】
リングアセンブリ１１２は、１又は複数の環状部材を含む。一実施形態において、１又は複数の環状部材は、１又は複数のエッジリングと少なくとも１つのカバーリングとを含む。エッジリングは、導電性材料又は絶縁材料で形成され、カバーリングは、絶縁材料で形成される。
【0032】
また、基板支持部１１は、静電チャック１１１１、リングアセンブリ１１２及び基板のうち少なくとも１つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、伝熱媒体、流路１１１０ａ、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路１１１０ａには、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。一実施形態において、流路１１１０ａが基台１１１０内に形成され、１又は複数のヒータが静電チャック１１１１のセラミック部材１１１１ａ内に配置される。また、基板支持部１１は、基板Ｗの裏面と中央領域１１１ａとの間の間隙に伝熱ガスを供給するように構成された伝熱ガス供給部を含んでもよい。
【0033】
また、基板支持部１１及びプラズマ処理チャンバ１０の底壁１０ｂには、基板支持部１１及び底壁１０ｂを貫通する貫通孔５０が設けられている。貫通孔５０は、基板支持部１１及び底壁１０ｂに複数設けられてよい。本実施形態において、基板支持部１１及び底壁１０ｂに、３つの貫通孔５０が設けられている。貫通孔５０のそれぞれの内部には、リフタ６０が設けられている。リフタ６０は、アクチュエータ７０に接続されており、アクチュエータ７０によって貫通孔５０の内部を、図２に示すＺ方向に上昇又は下降できるように構成されている。また、アクチュエータ７０がリフタ６０を上昇させると、リフタ６０の先端は基板支持部１１の中央領域１１１ａから突出する。これにより、リフタ６０は、基板支持部１１から所定の距離に基板を移動し、所定の位置で基板を保持することができる。他方で、アクチュエータ７０がリフタ６０を下降させると、リフタ６０の先端は基板支持部１１に収容される。これにより、リフタ６０の先端に保持された基板を、基板支持部１１の中央領域１１１ａに載置することができる。このように、アクチュエータ７０は、リフタ６０により、基板支持部１１の中央領域１１１ａに対する基板の距離又は位置を制御することができる。
【0034】
シャワーヘッド１３は、ガス供給部２０からの少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓ内に導入するように構成される。シャワーヘッド１３は、少なくとも１つのガス供給口１３ａ、少なくとも１つのガス拡散室１３ｂ、及び複数のガス導入口１３ｃを有する。ガス供給口１３ａに供給された処理ガスは、ガス拡散室１３ｂを通過して複数のガス導入口１３ｃからプラズマ処理空間１０ｓ内に導入される。また、シャワーヘッド１３は、少なくとも１つの上部電極を含む。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド１３に加えて、側壁１０ａに形成された１又は複数の開口部に取り付けられる１又は複数のサイドガス注入部（ＳＧＩ：Ｓｉｄｅ Ｇａｓ Ｉｎｊｅｃｔｏｒ）を含んでもよい。
【0035】
ガス供給部２０は、少なくとも１つのガスソース２１及び少なくとも１つの流量制御器２２を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスを、それぞれに対応のガスソース２１からそれぞれに対応の流量制御器２２を介してシャワーヘッド１３に供給するように構成される。各流量制御器２２は、例えばマスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器を含んでもよい。さらに、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスの流量を変調又はパルス化する少なくとも１つの流量変調デバイスを含んでもよい。
【0036】
電源３０は、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介してプラズマ処理チャンバ１０に結合されるＲＦ電源３１を含む。ＲＦ電源３１は、少なくとも１つのＲＦ信号（ＲＦ電力）を少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に供給するように構成される。これにより、プラズマ処理空間１０ｓに供給された少なくとも１つの処理ガスからプラズマが形成される。従って、ＲＦ電源３１は、プラズマ生成部１２の少なくとも一部として機能し得る。また、バイアスＲＦ信号を少なくとも１つの下部電極に供給することにより、基板Ｗにバイアス電位が発生し、形成されたプラズマ中のイオン成分を基板Ｗに引き込むことができる。
【0037】
一実施形態において、ＲＦ電源３１は、第１のＲＦ生成部３１ａ及び第２のＲＦ生成部３１ｂを含む。第１のＲＦ生成部３１ａは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に結合され、プラズマ生成用のソースＲＦ信号（ソースＲＦ電力）を生成するように構成される。一実施形態において、ソースＲＦ信号は、１０ＭＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第１のＲＦ生成部３１ａは、異なる周波数を有する複数のソースＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１又は複数のソースＲＦ信号は、少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に供給される。
【0038】
第２のＲＦ生成部３１ｂは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して少なくとも１つの下部電極に結合され、バイアスＲＦ信号（バイアスＲＦ電力）を生成するように構成される。バイアスＲＦ信号の周波数は、ソースＲＦ信号の周波数と同じであっても異なっていてもよい。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、ソースＲＦ信号の周波数よりも低い周波数を有する。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、１００ｋＨｚ～６０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第２のＲＦ生成部３１ｂは、異なる周波数を有する複数のバイアスＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１又は複数のバイアスＲＦ信号は、少なくとも１つの下部電極に供給される。また、種々の実施形態において、ソースＲＦ信号及びバイアスＲＦ信号のうち少なくとも１つがパルス化されてもよい。
【0039】
また、電源３０は、プラズマ処理チャンバ１０に結合されるＤＣ電源３２を含んでもよい。ＤＣ電源３２は、第１のＤＣ生成部３２ａ及び第２のＤＣ生成部３２ｂを含む。一実施形態において、第１のＤＣ生成部３２ａは、少なくとも１つの下部電極に接続され、第１のＤＣ信号を生成するように構成される。生成された第１のＤＣ信号は、少なくとも１つの下部電極に印加される。一実施形態において、第２のＤＣ生成部３２ｂは、少なくとも１つの上部電極に接続され、第２のＤＣ信号を生成するように構成される。生成された第２のＤＣ信号は、少なくとも１つの上部電極に印加される。
【0040】
種々の実施形態において、第１及び第２のＤＣ信号がパルス化されてもよい。この場合、電圧パルスのシーケンスが少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に印加される。電圧パルスは、矩形、台形、三角形又はこれらの組み合わせのパルス波形を有してもよい。一実施形態において、ＤＣ信号から電圧パルスのシーケンスを生成するための波形生成部が第１のＤＣ生成部３２ａと少なくとも１つの下部電極との間に接続される。従って、第１のＤＣ生成部３２ａ及び波形生成部は、電圧パルス生成部を構成する。第２のＤＣ生成部３２ｂ及び波形生成部が電圧パルス生成部を構成する場合、電圧パルス生成部は、少なくとも１つの上部電極に接続される。電圧パルスは、正の極性を有してもよく、負の極性を有してもよい。また、電圧パルスのシーケンスは、１周期内に１又は複数の正極性電圧パルスと１又は複数の負極性電圧パルスとを含んでもよい。なお、第１及び第２のＤＣ生成部３２ａ，３２ｂは、ＲＦ電源３１に加えて設けられてもよく、第１のＤＣ生成部３２ａが第２のＲＦ生成部３１ｂに代えて設けられてもよい。
【0041】
排気システム４０は、例えばプラズマ処理チャンバ１０の底部に設けられたガス排出口１０ｅに接続され得る。排気システム４０は、圧力調整弁及び真空ポンプを含んでもよい。圧力調整弁によって、プラズマ処理空間１０ｓ内の圧力が調整される。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。
【0042】
＜基板処理システムＰＳの構成＞
図３は、１つの例示的実施形態に係る基板処理システムＰＳを概略的に示す図である。基板処理システムＰＳは、基板処理モジュールＰＭ１～ＰＭ６（以下、総称して「基板処理モジュールＰＭ」ともいう。）と、搬送モジュールＴＭと、ロードロックモジュールＬＬＭ１及びＬＬＭ２（以下、総称して「ロードロックモジュールＬＬＭ」ともいう。）と、ローダーモジュールＬＭ、ロードポートＬＰ１からＬＰ３（以下、総称して「ロードポートＬＰ」ともいう。）とを有する。制御部ＣＴは、基板処理システムＰＳの各構成を制御して、基板Ｗに所定の処理を実行する。
図３は、１つの例示的実施形態に係る基板処理システムＰＳを概略的に示す図である。基板処理システムＰＳは、基板処理モジュールＰＭ１～ＰＭ６（以下、総称して「基板処理モジュールＰＭ」ともいう。）と、搬送モジュールＴＭと、ロードロックモジュールＬＬＭ１及びＬＬＭ２（以下、総称して「ロードロックモジュールＬＬＭ」ともいう。）と、ローダーモジュールＬＭ、ロードポートＬＰ１からＬＰ３（以下、総称して「ロードポートＬＰ」ともいう。）とを有する。制御部ＣＴは、基板処理システムＰＳの各構成を制御して、基板Ｗに所定の処理を実行する。
【0043】
基板処理モジュールＰＭは、その内部において、基板Ｗに対して、エッチング処理、トリミング処理、成膜処理、アニール処理、ドーピング処理、リソグラフィ処理、クリーニング処理、アッシング処理等の処理を実行する。基板処理モジュールＰＭの一部は、測定モジュールであってよく、基板Ｗ上に形成された層の厚さや、基板Ｗ上に形成されたパターンの寸法等を測定してもよい。図１に示すプラズマ処理装置１は、基板処理モジュールＰＭの一例である。
【0044】
搬送モジュールＴＭは、基板Ｗを搬送する搬送装置を有し、基板処理モジュールＰＭ間又は基板処理モジュールＰＭとロードロックモジュールＬＬＭとの間で、基板Ｗを搬送する。基板処理モジュールＰＭ及びロードロックモジュールＬＬＭは、搬送モジュールＴＭに隣接して配置されている。搬送モジュールＴＭと基板処理モジュールＰＭ及びロードロックモジュールＬＬＭは、開閉可能なゲートバルブによって空間的に隔離又は連結される。当該ゲートバルブの一例は、図２に示すゲートバルブ８５である。本実施形態において、搬送モジュールＴＭに含まれる搬送装置は、搬送モジュールＴＭから、基板処理モジュールＰＭの一例であるプラズマ処理装置１（図２参照）のプラズマ処理空間１０ｓに、基板Ｗを搬送する。当該搬送装置は、図２に示すＸ方向に基板Ｗを移動して、基板支持部１１とシャワーヘッド１３との間における、基板支持部１１に対向する位置に基板Ｗを位置させる。一例として、当該搬送装置は、シリコンウェハ等の基板を搬送するハンドラであってよい。
【0045】
ロードロックモジュールＬＬＭ１及びＬＬＭ２は、搬送モジュールＴＭとローダーモジュールＬＭとの間に設けられている。ロードロックモジュールＬＬＭは、その内部の圧力を、大気圧又は真空に切り替えることができる。ロードロックモジュールＬＬＭは、大気圧であるローダーモジュールＬＭから真空である搬送モジュールＴＭへ基板Ｗを搬送し、また、真空である搬送モジュールＴＭから大気圧であるローダーモジュールＬＭへ搬送する。
【0046】
ローダーモジュールＬＭは、基板Ｗを搬送する搬送装置を有し、ロードロックモジュールＬＬＭとロードポートＬＰとの間で基板Ｗを搬送する。ロードポートＬＰ内の内部には、例えば２５枚の基板Ｗが収納可能なＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）または空のＦＯＵＰが載置できる。ローダーモジュールＬＭは、ロードポートＬＰ内のＦＯＵＰから基板Ｗを取り出して、ロードロックモジュールＬＬＭに搬送する。また、ローダーモジュールＬＭは、ロードロックモジュールＬＬＭから基板Ｗを取り出して、ロードポートＬＰ内のＦＯＵＰに搬送する。複数のロードポートＬＰのうち少なくとも１つは、ダミー基板を収納するＦＯＵＰを有してもよい。
【0047】
制御部ＣＴは、基板処理システムＰＳの各構成を制御して、基板Ｗに所定の処理を実行する。制御部ＣＴは、プロセスの手順、プロセスの条件、搬送条件等が設定されたレシピを格納しており、当該レシピに従って、基板Ｗに所定の処理を実行するように、基板処理システムＰＳの各構成を制御する。制御部ＣＴは、図１に示すプラズマ処理装置１の制御部２の一部又は全部の機能を兼ねてもよい。
【0048】
＜プラズマ処理方法＞
図４は、一実施形態に係るプラズマ処理方法（以下、単に「プラズマ処理方法」ともいう。）を示すフローチャートである。図４に示すプラズマ処理方法は、基板Ｗをプラズマ処理チャンバ１０内に搬入する工程（ＳＴ１）、基板Ｗを所定の位置に移動する工程（ＳＴ２）、プラズマ処理チャンバ１０内にプラズマを生成する工程（ＳＴ３）、静電電極１１１１ｂに静電電圧を印加する工程（ＳＴ４）、基板Ｗを基板支持部１１に載置する工程（ＳＴ５）、静電電圧を変化させる工程（ＳＴ６）、及び、基板Ｗをエッチングする工程（ＳＴ７）を有する。図４の各工程に示す処理は、主に制御部２及び／又は制御部ＣＴの制御に従ってプラズマ処理装置１及び／又は基板処理システムＰＳが動作することにより実現される。
図４は、一実施形態に係るプラズマ処理方法（以下、単に「プラズマ処理方法」ともいう。）を示すフローチャートである。図４に示すプラズマ処理方法は、基板Ｗをプラズマ処理チャンバ１０内に搬入する工程（ＳＴ１）、基板Ｗを所定の位置に移動する工程（ＳＴ２）、プラズマ処理チャンバ１０内にプラズマを生成する工程（ＳＴ３）、静電電極１１１１ｂに静電電圧を印加する工程（ＳＴ４）、基板Ｗを基板支持部１１に載置する工程（ＳＴ５）、静電電圧を変化させる工程（ＳＴ６）、及び、基板Ｗをエッチングする工程（ＳＴ７）を有する。図４の各工程に示す処理は、主に制御部２及び／又は制御部ＣＴの制御に従ってプラズマ処理装置１及び／又は基板処理システムＰＳが動作することにより実現される。
【0049】
図５は、プラズマ処理方法における動作の一例を示すタイミングチャートである。図５は、図２におけるＺ方向における基板Ｗの位置、ソースＲＦ信号の電力、及び、静電電圧の時間的変化を示す。また、図６から図１０は、図４に示す各工程における、プラズマ処理チャンバ１０の内部の一部を模式的に示した図である。図５から図１０を参照して、図４に示すプラズマ処理方法について説明する。
【0050】
まず、時間ｔ０において工程ＳＴ１が開始し、図６に示すように、基板Ｗがプラズマ処理チャンバ１０内に搬送される。一例として、図３に示す搬送モジュールＴＭに含まれる搬送装置が、プラズマ処理チャンバ１０内に基板Ｗを搬入し得る。当該搬送装置は、図３に示す搬送モジュールＴＭの内部空間から、図２に示すゲートバルブ８５を通って、プラズマ処理空間１０ｓに基板Ｗを移動させて、プラズマ処理チャンバ１０内に基板Ｗを搬入する。当該搬送装置は、図２に示すＸ方向に基板を水平移動させて、プラズマ処理チャンバ１０内に基板Ｗを搬入し得る。なお、図６において搬送装置は図示を省略するが、一例として、搬送装置は、基板Ｗの裏面において基板Ｗを支持し、図６に示すＸ方向に基板Ｗを移動し、Ｘ方向の所定の位置において基板Ｗを保持できるように構成されたハンドラであってよい。
【0051】
一実施形態において、搬送装置は、基板Ｗの一方の面がシャワーヘッド１３に対向し、他方の面が基板支持部１１に対向する位置において、基板Ｗを保持し得る（以下、当該一方の面を「表面」、当該他方の面を「裏面」ともいう。）。当該位置は、基板ＷをＺ方向から見た場合に、シャワーヘッド１３及び基板支持部１１と重なる位置であってよい。また、搬送装置は、基板Ｗが基板支持部１１の基板支持面と平行になるように、プラズマ処理チャンバ１０内に基板Ｗを搬入する。また、工程ＳＴ１において、搬送装置は、基板支持部１１の基板支持面と基板Ｗの裏面との距離がＨ１となる高さにおいて、基板Ｗを保持し得る（以下、当該高さを「高さＨ１」ともいう。）。
【0052】
次に、時間ｔ１において工程ＳＴが開始し、図７及び図８に示すように、リフタ６０によって基板Ｗが所定の位置に移動する。一例として、まず、時間ｔ１において、図７に示すように、アクチュエータ７０（図２参照）がリフタ６０を上昇させる。一例として、リフタ６０は、先端を有するリフトピンであり得る。リフタ６０が上昇すると、リフタ６０は、搬送装置によって図６に示す高さＨ１に保持された基板Ｗを、リフタ６０の先端で保持し得る。このとき、リフタ６０は、高さＨ１よりも基板支持面から離れた位置である高さＨ２で基板Ｗを保持してよい。一例として、搬送装置によって高さＨ１に保持された基板Ｗを、リフタ６０が高さＨ２に持ち上げた後、搬送装置は、Ｘ方向に移動して、プラズマ処理チャンバ１０から搬送モジュールＴＭに移動してよい。なお、高さＨ１及び高さＨ２は、第１の高さの一例である。
【0053】
リフタ６０は、高さＨ２で基板Ｗを保持した後、基板Ｗを高さＨ３に移動する。高さＨ３は、基板支持面と高さＨ１又は高さＨ２との間の高さである。また、高さＨ３は、第２の高さの一例である。一実施形態において、高さＨ３は、基板支持面から０．１ｍｍ～３ｍｍの高さであり得る。また、高さＨ３は、高さＨ１又は高さＨ２に対して０．５％～１６％の高さであってよい。また、高さＨ３は、Ｚ方向におけるシャワーヘッド１３と基板支持面との間の距離の０．３％～７．５％であってよい。
【0054】
高さＨ３は、後述する工程ＳＴ３においてプラズマＰが生成された状態で、基板Ｗとリングアセンブリ１１２が同電位となり得る高さであってよい。また、高さＨ３は、後述する工程ＳＴ３においてプラズマＰが生成された状態で、基板Ｗ内で生じる電位差、例えば、基板Ｗの表面と裏面との間で生じる電位差が同電位となり得る高さであってもよい。当該同電位は、基板Ｗに形成された素子がダメージを受けない程度の電位差を含み得る。基板Ｗに形成された素子がダメージを受けることは、一例として、基板Ｗに形成されたＭＯＳトランジスタのゲート絶縁膜がダメージを受けることを含む。
【0055】
次に、時間ｔ３において工程ＳＴ３が開始し、図９に示すように、プラズマＰが生成される。一例として、基板Ｗが基板支持部１１から高さＨ３にある状態において、基板Ｗの表面とシャワーヘッド１３との間にプラズマＰが生成される。プラズマＰは、一例として、以下によって生成されてよい。すなわち、まず、ガス供給部２０がプラズマ処理チャンバ１０内にプラズマＰを生成するためのガスを供給する。当該ガスは、一例として、アルゴン（Ａｒ）等の不活性ガスであり得る。また、当該ガスは、基板Ｗをエッチングするための反応ガスであってもよい。そして、排気システム４０が、プラズマ処理チャンバ１０内の圧力を制御する。一例として、当該圧力は、１０ｍＴｏｒｒ以上であり得る。また、一例として、当該圧力は、３００ｍＴｏｒｒ以下であり得る。また、当該圧力は、２５０ｍＴｏｒｒ以下、２００ｍＴｏｒｒ以下、１５０ｍＴｏｒｒ以下、又は、１００ｍＴｏｒｒ以下であってよい。また、当該圧力は、後述する工程ＳＴ６（エッチング処理）におけるプラズマ処理チャンバ１０内の圧力と等しいか、当該圧力に近い圧力であってよい。
【0056】
そして、第１のＲＦ生成部３１ａが、基板支持部１１又はシャワーヘッド１３にＲＦ電力を供給して、プラズマ処理チャンバ１０内においてプラズマＰを生成する。ＲＦ電力を供給することは、ソースＲＦ信号の電力を、電力Ｌよりも高い電力Ｈに変化させることを含む。電力Ｌ及び電力Ｈは、ソースＲＦ信号の電力の実効値であり得る。また、電力Ｌは、ゼロ電力であり得る。一例として、電力Ｈは、５０Ｗ～１，０００Ｗであり得る。なお、工程ＳＴ３において、ガス供給部２０は、プラズマ処理チャンバ１０内に供給するガスの流量を、一定の流量としてよい。また、ガス供給部２０は、工程ＳＴ２及び工程ＳＴ３の双方において、プラズマＰを生成するためのガスを、プラズマ処理チャンバ１０内に供給してよい。ガス供給部２０は、工程ＳＴ２及び工程ＳＴ３において、プラズマ処理チャンバ１０内に供給するガスの流量を一定の流量としてよいし、また、異なる流量としてもよい。
【0057】
なお、当該ガスをプラズマ処理チャンバ１０内に供給することは、時間ｔ３よりも前に開始され得る。そして、時間ｔ３において、ソースＲＦ信号の電力を電力Ｌから上昇させて、プラズマＰを生成してよい。
【0058】
次に、時間ｔ４において工程ＳＴ４が開始し、静電電極１１１１ｂに電圧Ｖ１が印加される。電圧Ｖ１は、第１の電圧の一例である。電圧Ｖ１は、例えば、基板Ｗと基板支持面との間の空間の圧力に基づいて設定されてよい。電圧Ｖ１は、正電圧又は負電圧であり得る。一例として、電圧Ｖ１の絶対値は、５０Ｖ～５００Ｖであり得る。また、電圧Ｖ０の絶対値は、電圧Ｖ１の絶対値よりも低い電圧である。一例として、電圧Ｖ０は、ゼロ電圧であり得る。時間ｔ４において、基板Ｗの高さは高さＨ３であり得る。また、時間ｔ４において、基板Ｗの高さは、高さＨ３と異なる高さであってもよい。
【0059】
次に、時間ｔ５において工程ＳＴ５が開始し、図１０に示すように、基板支持部１１の基板支持面に基板Ｗが配置される。すなわち、工程ＳＴ５では、基板Ｗとシャワーヘッド１３との間においてプラズマＰが生成され、かつ、静電電極１１１１ｂに電圧Ｖ１が印加された状態で、リフタ６０が下降することよって基板Ｗが基板支持面に配置され、かつ、基板支持面に静電吸着される。なお、工程ＳＴ５において、リフタ６０の下降速度は変化してよい。一例では、リフタ６０が下降するにつれて、リフタ６０の下降速度を減少させてよい。なお、図５において、Ｈ０は、基板支持面の高さである。
【0060】
次に、時間ｔ６において工程ＳＴ６が開始し、静電電極１１１１ｂに、電圧Ｖ２及び／又は電圧Ｖ３が印加される。電圧Ｖ２の絶対値は、電圧Ｖ１の絶対値よりも高い。電圧Ｖ３の絶対値は、電圧Ｖ１の絶対値及び電圧Ｖ２の絶対値よりも高い。すなわち、一実施形態において、基板Ｗが基板支持面に配置された後に、静電電極１１１１ｂに印加された静電電圧を変化させてよい。静電電圧は、段階的に複数回変化させてよい。一例では、時間ｔ６において静電電圧を電圧Ｖ１から電圧Ｖ２に変化させた後に、時間ｔ７において静電電圧を電圧Ｖ２から電圧Ｖ３に変化させてよい。静電電圧を変化させることは、静電電圧の絶対値を上昇させることであり得る。また、電圧Ｖ２は、正電圧又は負電圧であり得る。電圧Ｖ３は、正電圧又は負電圧であり得る。一例として、電圧Ｖ２の絶対値は１００Ｖ～１，０００Ｖであってよく、また、電圧Ｖ３の絶対値は５００Ｖ～３，０００Ｖであってよい。なお、電圧Ｖ２は第２の電圧の一例である。また、電圧Ｖ３は第３の電圧の一例である。また、電圧Ｖ１、Ｖ２及びＶ３は、いずれも正電圧であってよく、また、いずれも負電圧であってよい。
【0061】
次に、時間ｔ８において工程ＳＴ７が開始し、基板Ｗに対してプラズマ処理が実行される。一例として、当該プラズマ処理は、プラズマエッチングであり得る。
【0062】
本開示の一実施形態では、例えば高さＨ３等の中間位置において基板Ｗに対して静電引力が与えられた状態で、基板Ｗを基板支持面に配置し得る。これにより、基板Ｗが静電引力で基板支持面に引き寄せられながら基板支持面に配置されるので、基板支持面に対する基板Ｗの位置ずれを抑制することができる。当該位置ずれは、図２におけるＸ方向及び／又はＹ方向の位置ずれを含み得る。
【0063】
本開示の一実施形態では、プラズマ処理空間１０ｓを追加で減圧したり、リフタ６０の下降速度を下げたりしなくとも、基板Ｗの位置ずれを抑制できる。これにより、例えばプラズマエッチング等のプラズマ処理のスループットを低下させなくても、基板Ｗの位置ずれを抑制することができる。
【0064】
本開示の一実施形態では、基板Ｗを基板支持面に配置する前後において、静電電圧を段階的に変化し得る。静電電圧を段階的に変化することは、静電電圧の絶対値を段階的に上昇することを含み得る。これにより、基板Ｗの位置ずれを抑制するのに必要な静電電圧を印加しつつ基板Ｗを基板支持面に配置しつつ、基板Ｗを基板支持面に吸着するのに必要な静電電圧を印加しつつ基板Ｗに対してプラズマ処理を実行できる。従って、基板Ｗを基板支持面に配置するときに、基板Ｗに静電引力が過度にかかることを抑制することができる。
【0065】
本開示は、例えば、以下の構成を含み得る。
【0066】
（付記１）
基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、
チャンバと、
前記チャンバ内に配置された基板支持部であって、前記基板支持部は前記基板を支持する基板支持面及び前記基板を前記基板支持面に吸着させる静電電極を含む、基板支持部と、
前記静電電極に印加する電圧を生成する電源と、
前記チャンバ内において、前記基板支持面に対する前記基板の高さを制御するリフタと、
制御部と
を備え、前記制御部は、
前記チャンバ内において前記基板支持面の上方に搬送された基板を、前記リフタによって前記基板支持面の上方の第１の高さにおいて支持する制御と、
前記リフタによって前記基板を前記第１の高さから第２の高さに移動する制御であって、前記第２の高さは前記第１の高さと前記基板支持面との間にある、移動する制御と、
前記基板が前記第２の高さにある状態で、前記電源によって前記静電電極に第１の電圧を印加する制御と、
前記リフタによって、前記基板を前記第２の高さから移動して前記基板支持面に配置する制御と
を実行する、プラズマ処理装置。
基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、
チャンバと、
前記チャンバ内に配置された基板支持部であって、前記基板支持部は前記基板を支持する基板支持面及び前記基板を前記基板支持面に吸着させる静電電極を含む、基板支持部と、
前記静電電極に印加する電圧を生成する電源と、
前記チャンバ内において、前記基板支持面に対する前記基板の高さを制御するリフタと、
制御部と
を備え、前記制御部は、
前記チャンバ内において前記基板支持面の上方に搬送された基板を、前記リフタによって前記基板支持面の上方の第１の高さにおいて支持する制御と、
前記リフタによって前記基板を前記第１の高さから第２の高さに移動する制御であって、前記第２の高さは前記第１の高さと前記基板支持面との間にある、移動する制御と、
前記基板が前記第２の高さにある状態で、前記電源によって前記静電電極に第１の電圧を印加する制御と、
前記リフタによって、前記基板を前記第２の高さから移動して前記基板支持面に配置する制御と
を実行する、プラズマ処理装置。
【0067】
（付記２）
前記チャンバ内にプラズマを生成するプラズマ生成部を更に備え、
前記制御部は、前記基板が前記第２の高さにある状態で、前記プラズマ生成部によって前記チャンバ内にプラズマを生成する制御を更に実行する、付記１に記載のプラズマ処理装置。
前記チャンバ内にプラズマを生成するプラズマ生成部を更に備え、
前記制御部は、前記基板が前記第２の高さにある状態で、前記プラズマ生成部によって前記チャンバ内にプラズマを生成する制御を更に実行する、付記１に記載のプラズマ処理装置。
【0068】
（付記３）
前記プラズマを生成する制御は、前記基板支持部にソースＲＦ信号を供給する制御を含む、付記１又は２に記載のプラズマ処理装置。
前記プラズマを生成する制御は、前記基板支持部にソースＲＦ信号を供給する制御を含む、付記１又は２に記載のプラズマ処理装置。
【0069】
（付記４）
前記制御部は、前記基板支持部に前記ソースＲＦ信号が供給された状態で、前記静電電極に前記第１の電圧を印加する制御を実行する、付記３に記載のプラズマ処理装置。
前記制御部は、前記基板支持部に前記ソースＲＦ信号が供給された状態で、前記静電電極に前記第１の電圧を印加する制御を実行する、付記３に記載のプラズマ処理装置。
【0070】
（付記５）
前記制御部は、
前記基板が前記基板支持部に配置された状態で、前記電源によって前記静電電極に第２の電圧を印加する制御であって、前記第２の電圧は前記第１の電圧よりも高い、印加する制御
を更に実行する、付記１から４のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
前記制御部は、
前記基板が前記基板支持部に配置された状態で、前記電源によって前記静電電極に第２の電圧を印加する制御であって、前記第２の電圧は前記第１の電圧よりも高い、印加する制御
を更に実行する、付記１から４のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
【0071】
（付記６）
前記制御部は、
前記静電電極に前記第２の電圧が印加された状態で、前記基板と前記基板支持面との間に伝熱媒体を供給する制御であって、前記伝熱媒体は前記基板と前記基板支持面との間の圧力が第１の圧力となるように供給される、伝熱媒体を供給する制御
を更に実行する、付記５に記載のプラズマ処理装置。
前記制御部は、
前記静電電極に前記第２の電圧が印加された状態で、前記基板と前記基板支持面との間に伝熱媒体を供給する制御であって、前記伝熱媒体は前記基板と前記基板支持面との間の圧力が第１の圧力となるように供給される、伝熱媒体を供給する制御
を更に実行する、付記５に記載のプラズマ処理装置。
【0072】
（付記７）
前記制御部は、
前記基板が前記基板支持部に配置された状態で、前記電源によって前記静電電極に第３の電圧を印加する制御であって、前記第３の電圧は前記第２の電圧よりも高い、印加する制御
を更に実行する、付記５に記載のプラズマ処理装置。
前記制御部は、
前記基板が前記基板支持部に配置された状態で、前記電源によって前記静電電極に第３の電圧を印加する制御であって、前記第３の電圧は前記第２の電圧よりも高い、印加する制御
を更に実行する、付記５に記載のプラズマ処理装置。
【0073】
（付記８）
前記制御部は、
前記静電電極に前記第２の電圧が印加された状態で、前記基板と前記基板支持面との間に伝熱媒体を供給する制御であって、前記伝熱媒体は前記基板と前記基板支持面との間の圧力が第１の圧力となるように供給される、伝熱媒体を供給する制御と、
前記静電電極に前記第３の電圧が印加された状態で、前記基板と前記基板支持面との間の圧力を調整する制御であって、前記圧力が前記第１の圧力よりも高い第２の圧力となるように前記伝熱媒体が供給される、圧力を調整する制御と
を更に実行する、付記７に記載のプラズマ処理装置。
前記制御部は、
前記静電電極に前記第２の電圧が印加された状態で、前記基板と前記基板支持面との間に伝熱媒体を供給する制御であって、前記伝熱媒体は前記基板と前記基板支持面との間の圧力が第１の圧力となるように供給される、伝熱媒体を供給する制御と、
前記静電電極に前記第３の電圧が印加された状態で、前記基板と前記基板支持面との間の圧力を調整する制御であって、前記圧力が前記第１の圧力よりも高い第２の圧力となるように前記伝熱媒体が供給される、圧力を調整する制御と
を更に実行する、付記７に記載のプラズマ処理装置。
【0074】
（付記９）
前記制御部は、前記基板を前記基板支持面に配置する制御において、前記チャンバ内の圧力を１０ｍＴｏｒｒ～３００ｍＴｏｒｒに制御する、付記１から８のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
前記制御部は、前記基板を前記基板支持面に配置する制御において、前記チャンバ内の圧力を１０ｍＴｏｒｒ～３００ｍＴｏｒｒに制御する、付記１から８のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
【0075】
（付記１０）
前記第２の高さは、前記基板支持面から、０．１ｍｍ～３．０ｍｍの高さである、付記１から９のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
前記第２の高さは、前記基板支持面から、０．１ｍｍ～３．０ｍｍの高さである、付記１から９のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
【0076】
（付記１１）
前記第１の電圧の絶対値は５０Ｖ～５００Ｖである、付記１から１０のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
前記第１の電圧の絶対値は５０Ｖ～５００Ｖである、付記１から１０のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【0077】
（付記１２）
前記第１の電圧、前記第２の電圧及び前記第３の電圧はいずれも正の電圧であるか、又はいずれも負の電圧であり、
前記第１の電圧の絶対値は５０Ｖ～５００Ｖであり、前記第２の電圧の絶対値は１００Ｖ～１，０００Ｖであり、前記第３の電圧の絶対値は５００Ｖ～３，０００Ｖである、付記５から８のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
前記第１の電圧、前記第２の電圧及び前記第３の電圧はいずれも正の電圧であるか、又はいずれも負の電圧であり、
前記第１の電圧の絶対値は５０Ｖ～５００Ｖであり、前記第２の電圧の絶対値は１００Ｖ～１，０００Ｖであり、前記第３の電圧の絶対値は５００Ｖ～３，０００Ｖである、付記５から８のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
【0078】
（付記１３）
基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、
チャンバと、
前記チャンバ内に配置された基板支持部であって、前記基板支持部は前記基板を支持する基板支持面及び前記基板を前記基板支持面に吸着させる静電電極を含む、基板支持部と、
前記静電電極に印加する電圧を生成する電源と、
前記チャンバ内にプラズマを生成するプラズマ生成部と、
前記チャンバ内において、前記基板支持面に対する前記基板の高さを制御するリフタと、
制御部と
を備え、前記制御部は、
前記リフタによって、前記チャンバ内において、前記基板支持面の上方において前記基板を支持する制御と、
前記基板が前記基板支持面の上方にある状態で、前記電源によって前記静電電極に第１の電圧を印加する制御と、
前記基板が前記基板支持面の上方にある状態で、前記プラズマ生成部によって前記チャンバ内にプラズマを生成する制御と、
前記リフタによって、前記基板を前記基板支持面の上方から移動して前記基板支持面に配置する制御と
を実行する、プラズマ処理装置。
基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、
チャンバと、
前記チャンバ内に配置された基板支持部であって、前記基板支持部は前記基板を支持する基板支持面及び前記基板を前記基板支持面に吸着させる静電電極を含む、基板支持部と、
前記静電電極に印加する電圧を生成する電源と、
前記チャンバ内にプラズマを生成するプラズマ生成部と、
前記チャンバ内において、前記基板支持面に対する前記基板の高さを制御するリフタと、
制御部と
を備え、前記制御部は、
前記リフタによって、前記チャンバ内において、前記基板支持面の上方において前記基板を支持する制御と、
前記基板が前記基板支持面の上方にある状態で、前記電源によって前記静電電極に第１の電圧を印加する制御と、
前記基板が前記基板支持面の上方にある状態で、前記プラズマ生成部によって前記チャンバ内にプラズマを生成する制御と、
前記リフタによって、前記基板を前記基板支持面の上方から移動して前記基板支持面に配置する制御と
を実行する、プラズマ処理装置。
【0079】
（付記１４）
基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、
チャンバと、
前記チャンバ内に配置された基板支持部であって、前記基板支持部は前記基板を支持する基板支持面及び前記基板を前記基板支持面に吸着させる静電電極を含む、基板支持部と、
前記静電電極に印加する電圧を生成する電源と、
前記チャンバ内にプラズマを生成するプラズマ生成部と、
前記チャンバ内において、前記基板支持面に対する前記基板の高さを制御するリフタと、
制御部と
を備え、前記制御部は、
前記リフタによって、前記チャンバ内において、前記基板支持面の上方において前記基板を支持する制御と、
前記基板が前記基板支持面の上方にある状態で、前記電源によって前記静電電極に第１の電圧を印加する制御と、
前記リフタによって、前記基板を前記基板支持面の上方から前記基板支持面に配置する制御と
前記基板が前記基板支持部に配置された状態で、前記電源によって前記静電電極に第２の電圧を印加する制御であって、前記第２の電圧は前記第１の電圧よりも高い、印加する制御と
を実行する、プラズマ処理装置。
基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、
チャンバと、
前記チャンバ内に配置された基板支持部であって、前記基板支持部は前記基板を支持する基板支持面及び前記基板を前記基板支持面に吸着させる静電電極を含む、基板支持部と、
前記静電電極に印加する電圧を生成する電源と、
前記チャンバ内にプラズマを生成するプラズマ生成部と、
前記チャンバ内において、前記基板支持面に対する前記基板の高さを制御するリフタと、
制御部と
を備え、前記制御部は、
前記リフタによって、前記チャンバ内において、前記基板支持面の上方において前記基板を支持する制御と、
前記基板が前記基板支持面の上方にある状態で、前記電源によって前記静電電極に第１の電圧を印加する制御と、
前記リフタによって、前記基板を前記基板支持面の上方から前記基板支持面に配置する制御と
前記基板が前記基板支持部に配置された状態で、前記電源によって前記静電電極に第２の電圧を印加する制御であって、前記第２の電圧は前記第１の電圧よりも高い、印加する制御と
を実行する、プラズマ処理装置。
【0080】
以上の例示的実施形態は、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく種々の変形をなし得る。例えば、当業者の通常の創作能力の範囲内で、ある実施形態における一部の構成要素を、他の実施形態に追加することができる。また、ある実施形態における一部の構成要素を、他の実施形態の対応する構成要素と置換することができる。
【符号の説明】
【0081】
１……プラズマ処理装置、２……制御部、１１……基板支持部、１２……プラズマ生成部、３０……電源、６０……リフタ、１１１１ｂ……静電電極、ＣＴ……制御部、Ｐ……プラズマ、Ｗ……基板
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】