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公開番号2025010857
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-23
出願番号2023113123
出願日2023-07-10
発明の名称プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H05H 1/00 20060101AFI20250116BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】反応室内のプラズマ密度分布の偏りを低減する。
【解決手段】一つの例示的実施形態においてプラズマ処理方法が提供される。この方法は、a)プラズマ処理装置の上部電極内に設けられた少なくとも一つの温度検出素子を用いてプラズマ処理時の反応室の温度情報をプラズマ密度の状態を示す情報として取得する工程と、b)温度情報を電力情報に換算し、電力情報に基づいて、上部電極の電極面に沿ったプラズマ密度分布の偏りを低減するように、高周波電源から上部電極を介して反応室に供給する電力を調整する工程とを備え、上部電極は反応室に露出された電極面の上方に電極面に隣接して設けられた空隙を有し、少なくとも一つの温度検出素子は空隙の底部温度を測定するように配置された第1の温度検出素子を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ａ）プラズマ処理装置の上部電極内に設けられた少なくとも一つの温度検出素子を用いてプラズマ処理時の反応室の温度情報をプラズマ密度の状態を示す情報として取得する工程と、
ｂ）前記温度情報を電力情報に換算し、該電力情報に基づいて、前記上部電極の電極面に沿ったプラズマ密度分布の偏りを低減するように、高周波電源から該上部電極を介して前記反応室に供給する電力を調整する工程と、
を備え、
前記上部電極は、前記反応室に露出された前記電極面の上方に該電極面に隣接して設けられた空隙を有し、
前記少なくとも一つの温度検出素子は、前記空隙の底部温度を測定するように配置された第１の温度検出素子を含む、
プラズマ処理方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１の温度検出素子は、プラズマ処理時に予め測定されたプラズマ密度分布のピークを含む領域の上方に設けられている、
請求項１に記載のプラズマ処理方法。
【請求項３】
前記少なくとも一つの温度検出素子は、前記第１の温度検出素子から離隔して設けられた第２の温度検出素子を含み、
前記第２の温度検出素子は、前記予め測定されたプラズマ密度分布の平坦な領域の上方に設けられている、
請求項２に記載のプラズマ処理方法。
【請求項４】
前記ａ）の工程で取得する前記温度情報は、前記第１の温度検出素子によって検出される第１温度から前記第２の温度検出素子によって検出される第２温度を差し引いて得られる差分である、
請求項３に記載のプラズマ処理方法。
【請求項５】
前記ａ）の工程で取得する前記温度情報は、前記第１の温度検出素子により第１タイミングで検出される第１温度を該第１の温度検出素子により該第１タイミングの後の第２タイミングで検出される第２温度から差し引いて得られる差分である、
請求項１又は２に記載のプラズマ処理方法。
【請求項６】
プラズマ処理が行われるように構成された処理容器と、
前記処理容器内に設けられウエハが載置されるように構成された載置台と、
前記処理容器内に設けられ前記載置台の上方において該載置台に対向するように配置された上部電極と、
前記上部電極及び前記載置台の間の反応室に処理ガスを供給するように構成されたガス供給部と、
前記上部電極に電気的に接続されており、該上部電極に高周波電力を供給することによって前記処理ガスのプラズマを生成するように構成された高周波電源と、
前記上部電極内に設けられた少なくとも一つの温度検出素子と、
前記少なくとも一つの温度検出素子から出力される温度信号に基づいて前記反応室の温度情報を取得するように構成された温度情報取得部と、
前記温度情報取得部によって取得された温度情報を電力情報に換算し、該電力情報に基づいて、前記上部電極の電極面に沿ったプラズマ密度分布の偏りを低減するように、前記高周波電源から該上部電極を介して前記反応室に供給する電力を調整するように構成された電力調整部と、
を備え、
前記上部電極は、前記反応室に露出された前記電極面の上方に該電極面に隣接して設けられた空隙を有し、
前記少なくとも一つの温度検出素子は、前記空隙の底部温度を測定するように配置された第１の温度検出素子を含む、
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、プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置に関するものである。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスといった電子デバイスの製造においては例えば平行平板型のプラズマ処理装置が利用される。プラズマ処理装置ではプラズマ分布をウエハ上において均一にすることが要求され、プラズマ分布を均一にするためにプラズマの生成に用いる電磁波を整えるための技術が特許文献１～３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００３－７３８３６号公報
特開２０１６－３１９５５号公報
特開２０２２－５２０７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、反応室内のプラズマ密度分布の偏り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】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理方法が提供される。プラズマ処理方法は、ａ）の工程及びｂ）の工程を備える。ａ）の工程は、プラズマ処理装置の上部電極内に設けられた少なくとも一つの温度検出素子を用いてプラズマ処理時の反応室の温度情報をプラズマ密度の状態を示す情報として取得する。ｂ）の工程は、温度情報を電力情報に換算し、電力情報に基づいて、上部電極の電極面に沿ったプラズマ密度分布の偏りを低減するように、高周波電源から上部電極を介して反応室に供給する電力を調整する。上部電極は、反応室に露出された電極面の上方に電極面に隣接して設けられた空隙を有する。少なくとも一つの温度検出素子は、空隙の底部温度を測定するように配置された第１の温度検出素子を含む。
【発明の効果】
【０００６】
一つの例示的実施形態によれば、反応室内のプラズマ密度分布の偏りを低減し得る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理方法を示す図である。
一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を示す図である。
図１に示す二つの温度検出素子の配置の一例を示す図である。
温度検出素子が配置された空隙の平面形状のバリエーションを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、種々の例示的実施形態について説明する。
【０００９】
以下、図面を参照して種々の例示的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又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００１０】
以下、図１を参照して、プラズマ処理装置１を用いて実施することができるプラズマ処理方法（方法ＭＴ）について説明する。図１は一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理方法を示す流れ図であり、図１に示す方法ＭＴはウエハを処理する方法である。
（【００１１】以降は省略されています）

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