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公開番号2025009358
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023112310
出願日2023-07-07
発明の名称プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
出願人パナソニックIPマネジメント株式会社
代理人弁理士法人河崎特許事務所
主分類H01L 21/3065 20060101AFI20250110BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】基板の処理中に基板面上のプラズマの分布を均一化する。
【解決手段】チャンバと、チャンバ内に配置され、基板が載置される載置部と、チャンバ内にプラズマを発生させるプラズマ生成部と、チャンバ内にプラズマの原料ガスを供給するガス供給部と、チャンバ内におけるプラズマの分布に関する分布情報を測定して出力する測定部と、基板に対する単位処理を繰り返すように、プラズマ生成部およびガス供給部を制御する制御部と、単位処理の条件を含むプロセス条件を記憶する記憶部と、プロセス条件を変更する変更部と、を備え、測定部は、N回目(Nは整数)の単位処理(N)における分布情報(N)を測定し、変更部は、分布情報(N)が所定条件を満たすときに、M回目(Mは(N+1)以上の任意の整数)の単位処理(M)におけるプロセス条件を変更する、プラズマ処理装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
チャンバと、
前記チャンバ内に配置され、基板が載置される載置部と、
前記チャンバ内にプラズマを発生させるプラズマ生成部と、
前記チャンバ内にプラズマの原料ガスを供給するガス供給部と、
前記チャンバ内におけるプラズマの分布に関する分布情報を測定して出力する測定部と、
前記基板に対する単位処理を繰り返すように、前記プラズマ生成部および前記ガス供給部を制御する制御部と、
前記単位処理の条件を含むプロセス条件を記憶する記憶部と、
前記プロセス条件を変更する変更部と、
を備え、
前記測定部は、Ｎ回目（Ｎは整数）の前記単位処理（Ｎ）における前記分布情報（Ｎ）を測定し、
前記変更部は、前記分布情報（Ｎ）が所定条件を満たすときに、Ｍ回目（Ｍは（Ｎ＋１）以上の任意の整数）の前記単位処理（Ｍ）における前記プロセス条件を変更する、プラズマ処理装置。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記単位処理は、
前記基板の表面に保護膜を堆積させる堆積ステップと、
前記保護膜の一部を除去して前記基板の一部を露出させる保護膜除去ステップと、
露出させた前記基板の一部をエッチングする基板エッチングステップと、
を有し、
前記変更部は、前記分布情報（Ｎ）に基づき、少なくとも前記単位処理（Ｍ）における前記基板エッチングステップの条件を変更する、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記変更部は、更に、前記単位処理（Ｍ）における前記保護膜除去ステップの条件を変更する、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記測定部は、
前記チャンバ内に発生させたプラズマの中央側の発光を測定する第１センサと、
前記チャンバ内に発生させたプラズマの外周側の発光を測定する第２センサと、
を備え、
前記第１センサにより測定された第１発光強度と前記第２センサにより測定された第２発光強度に基づき、前記分布情報を出力する、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記原料ガスは、フッ素源とアルゴンを含み、
前記測定部は、第１強度比および第２強度比を、前記分布情報として出力し、
前記第１強度比は、前記第１センサにより測定される前記フッ素源から生成するフッ素に起因する発光強度と、前記アルゴンに起因する発光強度との比であり、
前記第２強度比は、前記第２センサにより測定される前記フッ素に起因する発光強度と、前記アルゴンに起因する発光強度との比であり、
前記変更部は、前記分布情報、および、予め取得されたフッ素に起因する発光強度とアルゴンに起因する発光強度との比と前記基板のエッチング速度との相互依存性データに基づき、前記プロセス条件を変更する、請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記プラズマ生成部は、
前記チャンバ内の中央側にプラズマを発生されるための第１コイルと、
前記チャンバ内の外周側にプラズマを発生させるための第２コイルと、
前記第１コイルおよび前記第２コイルのそれぞれに高周波電力を供給する電力供給部を備え、
前記プロセス条件は、前記電力供給部から前記第１コイルおよび前記第２コイルのそれぞれに供給される電力に関する第１設定値を含み、
前記変更部は、前記分布情報に基づき、Ｍ回目の前記単位処理（Ｍ）における前記第１設定値を変更する、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記電力供給部は、
一つの高周波電源と、
前記高周波電源の出力端に接続される整合器と、
前記整合器の前記高周波電源とは反対側に接続され、前記高周波電源から供給される総電力を前記第１コイルと前記第２コイルに、所定の分配比で分配する分配器と、
を備え、
前記制御部は、前記分配器の前記分配比を制御可能に構成され、
前記第１設定値は、前記分配比を含み、
前記変更部は、前記分布情報に基づき、Ｍ回目の前記単位処理（Ｍ）における前記分配比を変更する、請求項６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記変更部は、前記分布情報に基づき、Ｍ回目の前記単位処理（Ｍ）における前記分配比を、前記総電力を変更することなく変更する、請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記ガス供給部は、
前記チャンバの中央側に前記原料ガスを供給する第１供給部と、
前記チャンバの外周側に前記原料ガスを供給する第２供給部と、
を備え、
前記プロセス条件は、前記第１供給部と前記第２供給部のそれぞれから前記チャンバに供給される前記原料ガスに関する第２設定値を含み、
前記変更部は、前記分布情報に基づき、Ｍ回目の前記単位処理（Ｍ）における前記第２設定値を変更する、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
ガス供給部から供給される原料ガスに高周波電力を印加して発生させたプラズマを利用して基板に対する単位処理を繰り返すプラズマ処理方法であって、
Ｎ回目（Ｎは整数）の前記単位処理（Ｎ）におけるプラズマの分布に関する分布情報を測定して出力する測定工程と、
前記測定工程で測定した前記分布情報が所定条件を満たすときに、Ｍ回目（Ｍは（Ｎ＋１）以上の任意の整数）の前記単位処理（Ｍ）における前記プロセス条件を変更する変更工程と、
を備える、プラズマ処理方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、「第１主面および第２主面を備え、第１層と、前記第１層の前記第２主面側に形成された半導体層である第２層と、複数の素子領域と、前記素子領域を画定するストリートと、を備える基板を準備する準備工程と、前記基板を、プラズマ処理装置の処理室に設置されたステージに、前記第２主面を対向させて載置する載置工程と、前記プラズマ処理装置が備える電極に高周波電力を印加することにより、前記処理室の内部に発生させたプラズマにより、前記基板を、前記素子領域を備える複数の素子チップに分割するプラズマダイシング工程と、を具備し、前記プラズマダイシング工程が、前記第２層に前記ストリートに対応する溝を形成するエッチングステップと、前記溝の内壁に保護膜を堆積させる堆積ステップと、を含むサイクルを繰り返すことにより、第１のピッチＰＴ１で、前記溝の前記内壁に沿う第１のスキャロップを形成する第１のエッチングと、前記第１のエッチングの後、第２のピッチＰＴ２で、第２のスキャロップを形成する第２のエッチングと、を備えており、ＰＴ１＜ＰＴ２の関係を満たす、素子チップの製造方法」を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１３７４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エッチングを基板面の処理領域内で均一に進行させるためには、基板面上のプラズマの分布を均一化することが要求される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一側面は、チャンバと、前記チャンバ内に配置され、基板が載置される載置部と、前記チャンバ内にプラズマを発生させるプラズマ生成部と、前記チャンバ内にプラズマの原料ガスを供給するガス供給部と、前記チャンバ内におけるプラズマの分布に関する分布情報を測定して出力する測定部と、前記基板に対する単位処理を繰り返すように、前記プラズマ生成部および前記ガス供給部を制御する制御部と、前記単位処理の条件を含むプロセス条件を記憶する記憶部と、前記プロセス条件を変更する変更部と、を備え、前記測定部は、Ｎ回目（Ｎは整数）の前記単位処理（Ｎ）における前記分布情報（Ｎ）を測定し、前記変更部は、前記分布情報（Ｎ）が所定条件を満たすときに、Ｍ回目（Ｍは（Ｎ＋１）以上の任意の整数）の前記単位処理（Ｍ）における前記プロセス条件を変更する、
プラズマ処理装置に関する。
【０００６】
本開示の別側面は、ガス供給部から供給される原料ガスに高周波電力を印加して発生させたプラズマを利用して基板に対する単位処理を繰り返すプラズマ処理方法であって、Ｎ回目（Ｎは整数）の前記単位処理（Ｎ）におけるプラズマの分布に関する分布情報を測定して出力する測定工程と、前記測定工程で測定した前記分布情報が所定条件を満たすときに、Ｍ回目（Ｍは（Ｎ＋１）以上の任意の整数）の前記単位処理（Ｍ）における前記プロセス条件を変更する変更工程と、を備える、プラズマ処理方法に関する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、基板の処理中に基板面上のプラズマの分布を均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態１に係るプラズマ処理装置を模式的に示す断面図である。
実施形態１に係るカバーを模式的に示す平面図である。
実施形態１に係るプラズマ処理方法のフロー図である。
プロセス条件の一例を概念的に示す図である。
実施形態１に係る測定部の動作のフロー図である。
実施形態１に係る変更部の動作のフロー図である。
プロセス条件の変更例を概念的に示す図である。
プロセス条件の別の変更例を概念的に示す図である。
プロセス条件の更に別の変更例を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示に係るプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法の実施形態について例を挙げて以下に説明する。しかしながら、本開示は以下に説明する例に限定されない。以下の説明では、具体的な数値や材料を例示する場合があるが、本開示の効果が得られる限り、他の数値や材料を適用してもよい。
【００１０】
本開示に特徴的な部分以外の構成要素には、公知のプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法の構成要素を適用してもよい。この明細書において、「数値Ａ～数値Ｂの範囲」という場合、当該範囲には数値Ａおよび数値Ｂが含まれる。以下の説明において、特定の物性や条件等の数値に関して下限と上限とを例示した場合、下限が上限以上とならない限り、例示した下限のいずれかと例示した上限のいずれかを任意に組み合わせることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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