CN111564357B - 等离子体处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明能够缩短用于除去在腔室主体的内部生成的沉积物的清洁时间。本发明提供一种等离子体处理装置，其包括进行控制以执行以下步骤的控制部：步骤(a)，将包含蚀刻对象膜的被加工物载置在载置台上；步骤(b)，在用温度调节机构将载置台的温度维持为‑30℃以下的状态下，在腔室内从包含碳氟化合物气体和/或氢氟烃气体的处理气体生成等离子体，来对蚀刻对象膜进行蚀刻；步骤(c)，在步骤(b)之后，将被加工物从腔室搬出；步骤(d)，在步骤(c)之后，在用温度调节机构将载置台的温度维持为0℃以上的状态下，在腔室内从含氧的清洁气体生成等离子体，来对腔室主体的内部进行清洁。

Description

等离子体处理装置
技术领域
本发明的实施方式涉及等离子体处理装置。
背景技术
在半导体器件等电子器件的制造中，存在利用等离子体蚀刻进行被加工物的蚀刻对象膜的蚀刻。在等离子体蚀刻中，将被加工物载置在设置于等离子体处理装置的腔室主体内的载置台的静电卡盘上。然后，将处理气体供给到腔室，并且激励该处理气体，由此生成等离子体。
作为在等离子体蚀刻中要蚀刻的蚀刻对象膜，可以例示硅氧化膜、硅氮化膜或它们的多层膜。在硅氧化膜、硅氮化膜或它们的多层膜这样的蚀刻对象膜的等离子体蚀刻中，作为处理气体，使用碳氟化合物气体、氢氟烃气体、或包含这两者的处理气体。例如，专利文献1中记载了利用含有碳氟化合物气体的处理气体的等离子体对硅氧化膜进行蚀刻的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-116822号公报。
发明内容
发明想要解决的技术问题
在硅氧化膜、硅氮化膜或它们的多层膜这样的蚀刻对象膜的等离子体蚀刻中，在被加工物的温度为低温的情况下，有时蚀刻对象膜的蚀刻速率变高。因此，有时在将静电卡盘和被加工物的温度设定为低温的状态下执行等离子体蚀刻。当使用碳氟化合物气体、氢氟烃气体或含有这两者的处理气体执行等离子体蚀刻时，会在腔室主体的内部、例如腔室主体的内壁面和载置台形成沉积物。因此，在一个被加工物的蚀刻对象膜的等离子体蚀刻之后，需要在进行另一个被加工物的蚀刻对象膜的等离子体蚀刻之前进行腔室主体的内部的清洁。该清洁时间成为导致等离子体处理装置的等离子体处理的吞吐量的下降的重要原因，所以希望尽可能短。
用于解决技术问题的技术方案
在一个方式中，提供一种包含等离子体处理装置的腔室主体的内部的清洁的等离子体处理方法(以下简称为“方法”)。等离子体处理装置包括：腔室主体、载置台和温度调节机构。腔室主体提供其内部空间作为腔室。载置台设置在腔室内。载置台保持载置于其上的被加工物。温度调节机构调节静电卡盘的温度。
一个方式的方法包括：(i)通过在腔室内生成包含碳氟化合物气体和/或氢氟烃气体的处理气体的等离子体，来对载置在静电卡盘上的被加工物的蚀刻对象膜进行蚀刻的步骤(以下称为“蚀刻步骤”)，该步骤包含在利用温度调节机构将静电卡盘的温度设定为-30℃以下的温度的状态下对该蚀刻对象膜进行蚀刻的主蚀刻；(ii)在执行进行蚀刻的步骤后将被加工物从腔室搬出的步骤(以下称为“搬出步骤”)；和(iii)在执行搬出被加工物的步骤后，通过在利用温度调节机构将静电卡盘的温度设定为0℃以上的温度的状态下在腔室内生成含氧的清洁气体的等离子体，来对腔室主体的内部进行清洁的步骤(以下称为“清洁步骤”)。
在一个方式的方法的蚀刻步骤中，在腔室主体的内部形成含有碳和氟的沉积物。虽然该沉积物可以通过使用清洁气体的等离子体的腔室主体的内部的清洁来除去，但是该沉积物的除去速度在静电卡盘的温度低于-30℃时较低。在该方法中，由于在将静电卡盘的温度设定为0℃以上的状态下进行清洁步骤，所以沉积物的除去速度提高。因此，根据该方法，腔室主体的内部的清洁时间变短。
在一个实施方式中，蚀刻步骤还可以包括在执行主蚀刻之后对蚀刻对象膜执行进一步蚀刻的过蚀刻。
在一个实施方式中，该方法包括为了在清洁步骤的执行前使静电卡盘的温度上升到0℃以上的温度而利用温度调节机构使静电卡盘的温度上升的步骤(以下称为“升温步骤”)。
在一个实施方式中，升温步骤在过蚀刻执行时执行。在本实施方式中，通过与过蚀刻并行地进行静电卡盘的升温，不需要用于静电卡盘的升温的单独的期间。因此，从蚀刻步骤结束时到清洁步骤开始时的时间缩短。
在一个实施方式中，在执行过蚀刻时，将静电卡盘的温度设定为高于-30℃且低于0℃的温度。当过蚀刻执行时的被加工物的温度比主蚀刻执行时的被加工物的温度高时，该过蚀刻对蚀刻对象膜的蚀刻速率降低。由此，蚀刻对象膜的蚀刻量的控制性提高。此外，能够抑制蚀刻对象膜的基底上的损伤。
在一个实施方式中，该方法在执行蚀刻步骤后且在执行搬出步骤前还包括对静电卡盘进行除电的步骤和升温步骤。升温步骤在对静电卡盘进行除电的步骤的执行前执行。根据本实施方式，在与蚀刻步骤和搬出步骤之间的期间进行的静电卡盘的除电并行地执行静电卡盘的升温。因此，能够缩短从蚀刻步骤结束时到清洁步骤开始时的时间。
在一个实施方式中，载置台具有形成有流路的下部电极。静电卡盘设置在下部电极上。温度调节机构包括用于供给第1热交换介质的第1温度调节器和用于供给具有比第1热交换介质的温度高的温度的第2热交换介质的第2温度调节器。在本实施方式中，在执行主蚀刻时，将第1热交换介质从第1温度调节器供给到下部电极的流路。在执行使静电卡盘的温度上升的步骤时，将第2热交换介质从第2温度调节器供给到下部电极的流路。根据本实施方式，在升温步骤的执行开始时，能够高速地将供给到下部电极的流路的热交换介质切换到高温的热交换介质。
在一个实施方式中，载置台具有形成有流路的冷却台和设置在静电卡盘内的加热器。静电卡盘设置在冷却台之上。在静电卡盘与冷却台之间设有被密封的空间。温度调节机构包括：静电卡盘的加热器；对流路供给制冷剂的冷却单元；和将冷却单元、排气装置和传热气体的源中之一与上述空间有选择地连接的配管***。在本实施方式中，在执行主蚀刻时，从冷却单元向冷却台的流路供给制冷剂，从冷却单元向上述空间供给供给制冷剂。在执行升温步骤时，通过加热器将静电卡盘加热，并且通过排气装置将上述空间减压。在本实施方式中，由于在执行升温步骤时静电卡盘与冷却台之间的上述空间的热阻增加，所以能够抑制冷却台与静电卡盘之间的热交换。此外，在执行升温步骤时，利用加热器对静电卡盘进行加热。因此，能够缩短静电卡盘的升温所需的时间。
发明的效果
如以上说明的那样，能够缩短用于除去在腔室主体的内部生成的沉积物的清洁时间。
附图说明
图1是表示一个实施方式的等离子体处理方法的流程图。
图2是表示一例的被加工物的一部分的截面图。
图3是表示能够应用图1所示的方法的等离子体处理装置的概略图。
图4是表示温度调节机构的一例的图。
图5是与图1所示的方法关联的时序图。
图6是与图1所示的方法关联的时序图。
图7是表示形成了沉积物的状态的图。
图8是表示实验的结果的曲线图。
图9是表示实验的结果的曲线图。
图10是表示步骤ST7执行后的状态的图。
图11是表示能够用于图1所示的方法的执行的等离子体处理装置的另一例的概略图。
图12是将图11所示的等离子体处理装置的载置台的一部分放大表示的截面图。
图13是将图11所示的等离子体处理装置的载置台的另一部分放大表示的截面图。
图14是表示配管***的一例的结构的图。
附图标记说明
10…等离子体处理装置
12…腔室主体
16…载置台
18…下部电极
18f…流路
20…静电卡盘
24…温度调节机构
24a…第1温度调节器
24b…第2温度调节器
40…气体源组
50…排气装置
62…第1高频电源
64…第2高频电源
100…等离子体处理装置
112…腔室主体
112c…腔室
116…载置台
117…冷却台
117f…流路
120…静电卡盘
150…排气装置
HN、156、157、158…加热器
161…加热器电源
DSN、DS1、DS2、DS3…传热空间
GS…气体源
TU…冷却单元
VU…排气装置
W…被加工物
EF…蚀刻对象膜。
具体实施方式
图1是表示一个实施方式的等离子体处理方法的流程图。图1所示的等离子体处理方法MT(以下简称为“方法MT”)包括：在等离子体处理装置中对被加工物的蚀刻对象膜进行蚀刻，然后执行对等离子体处理装置的腔室主体的内部清洁的步骤。图2是表示一例的被加工物的一部分的截面图。方法MT能够应用于图2所示的被加工物W。
如图2所示，被加工物W具有基底层UL、蚀刻对象膜EF和掩模MK。基底层UL是蚀刻对象膜EF的基底的层，由例如硅或钨形成。蚀刻对象膜EF设置在基底层UL上。蚀刻对象膜EF是硅氧化膜、硅氮化膜、或由一个以上的硅氧化膜和一个以上的硅氮化膜交替层叠的多层膜。掩模MK设置在蚀刻对象膜EF上。掩模MK由例如钨等金属、多晶硅、或无定形碳等有机材料形成。掩模MK具有开口。在方法MT中，蚀刻对象膜EF在从掩模MK的开口露出的部分被蚀刻。其中，掩模MK可以在蚀刻对象膜EF上提供多个开口。
图3是表示能够用于图1所示的方法的等离子体处理装置的概略图。图3所示的等离子体处理装置10是电容耦合型的等离子体处理装置。等离子体处理装置10包括腔室主体12。腔室主体12具有大致圆筒形状。腔室主体12将其内部空间提供为腔室12c。腔室主体12例如由铝等金属形成。在腔室主体12的内壁面形成有具有耐等离子体性的覆膜、例如氧化钇膜。腔室主体12接地。
在腔室12c内、且腔室主体12的底部上设置有支承部14。支承部14由绝缘材料构成。支承部14具有大致圆筒形状。支承部14在腔室12c内从腔室主体12的底部在竖上方上延伸。支承部14在其上侧部分支承载置台16。
载置台16包含下部电极18和静电卡盘20。下部电极18包括第1部件18a和第2部件18b。第1部件18a和第2部件18b例如由铝等导体构成，形成大致圆盘形状。第2部件18b设置在第1部件18a上，与第1部件18a电连接。在该下部电极18上设置有静电卡盘20。
静电卡盘20构成为保持载置于其上的被加工物W。静电卡盘20包括：具有大致圆盘形状的绝缘层和设置在该绝缘层内的膜状的电极。静电卡盘20的电极经由开关23与直流电源22电连接。静电卡盘20借助由来自直流电源22的直流电压产生的静电力将被加工物W吸附到该静电卡盘20上，并保持该被加工物W。可以在该静电卡盘20的内部设置加热器。
在下部电极18的周缘部上以包围被加工物W的边缘和静电卡盘20的边缘的方式配置有聚焦环FR。设置聚焦环FR的目的在于提高蚀刻的均匀性。聚焦环FR由根据蚀刻对象的的材料适当选择的材料构成。
在下部电极18的第2部件18b形成有制冷剂用的流路18f。从设置在腔室主体12的外部的温度调节机构24经由配管25a向流路18f供给热交换介质。供给到流路18f的热交换介质，经由配管25b回到温度调节机构24。即，热交换介质在温度调节机构24与流路18f之间进行循环。通过该温度被调节后的热交换介质在该温度调节机构24与流路18f之间循环，来调节静电卡盘20的温度，进而调节被加工物W的温度。
图4是表示温度调节机构的一例的图。如图4所示，一例的温度调节机构24包括第1温度调节器24a和第2温度调节器24b。第1温度调节器24a调节第1热交换介质(例如，盐水)的温度，并输出该第1热交换介质。第2温度调节器24b调节第2热交换介质(例如，盐水)的温度，并输出该第2热交换介质。第2热交换介质的温度比第1热交换介质的温度高。第1温度调节器24a在其内部将第1热交换介质的温度设定为例如-70℃。第2温度调节器24b在其内部将第2热交换介质的温度设定为例如0℃～100℃的范围内的温度。
温度调节机构24具有阀24c、阀24d、阀24e和阀24f。第1温度调节器24a的输出端口经由阀24c与配管25a连接。第1温度调节器24a的输出端口是用于输出第1热交换介质的端口。第1温度调节器24a的返回端口经由阀24d与配管25b连接。第1温度调节器24a的返回端口是用于接受从流路18f经由配管25b回到第1温度调节器24a的热交换介质的端口。第2温度调节器24b的输出端口经由阀24e与配管25a连接。第2温度调节器24b的输出端口是用于输出第2热交换介质的端口。第2温度调节器24b的返回端口经由阀24f与配管25b连接。第2温度调节器24b的返回端口是用于接受从流路18f经由配管25b回到第2温度调节器24b的热交换介质的端口。
在使热交换介质在第1温度调节器24a与流路18f之间循环时，阀24c和阀24d打开，阀24e和阀24f关闭。另一方面，在使热交换介质在第2温度调节器24b与流路18f之间循环时，阀24c和阀24d关闭，阀24e和阀24f打开。
另外，上述的第1温度调节器24a和第2温度调节器24b分别是在其内部调节热交换介质的温度的温度调节器，但第1温度调节器24a和第2温度调节器24b也可以是直膨式的温度调节器。在第1温度调节器24a和第2温度调节器24b分别是直膨式温度调节器的情况下，具有压缩机、冷凝器和膨胀阀，载置台16成为蒸发器。
在等离子体处理装置10设置有气体供给线路28。气体供给线路28将来自传热气体供给机构的传热气体，例如He气体供给到静电卡盘20的上表面与被加工物W的背面之间。
等离子体处理装置10还包括上部电极30。上部电极30在载置台16的上方配置成与该载置台16相对。上部电极30隔着绝缘性的部件32被支承在腔室主体12的上部。该上部电极30可以包括顶板34和支承体36。顶板34面向腔室12c。在该顶板34形成有多个气体排出孔34a。该顶板34可以由焦耳热少的低电阻的导电体或半导体构成。
支承体36以顶板34可拆装的方式支承顶板34，例如可以由铝等的导体形成。支承体36的内部设置有气体扩散室36a。从该气体扩散室36a，与多个气体排出孔34a分别连通的多个气体孔36b向下方延伸。另外，在支承体36形成有将气体引导至气体扩散室36a的端口36c。端口36c与配管38连接。
配管38经由阀组42和流量控制器组44与气体源组40连接。气体源组40包括用于对腔室12c供给处理气体的多个气体源。处理气体包括：碳氟化合物气体和/或氢氟烃气体。在一例中，气体源组40包括：碳氟化合物气体的源、氢气(H2气体)的源和含氧气体的源。碳氟化合物气体例如为CF4气体。含氧气体例如为氧气(O2气体)。在另一例中，气体源组40包括：碳氟化合物气体的源、氢氟烃气体的源和含氧气体的源。碳氟化合物气体例如为C4F8气体。氢氟烃气体例如为CH2F2气体。含氧气体例如为氧气(O2气体)。在另一例中，气体源组40包括：氢气(H2气体)的源、含有一种以上卤素气体的源、和烃气体的源。例如，气体源组40作为含卤素气体的源，可以包含NF3的源。另外，气体源组40作为烃气体的源，可以包含CH4气体的源。
阀组42包括多个阀，流量控制器组44包括多个流量控制器。多个流量控制器分别是质量流量控制器或压力控制式的流量控制器。气体源组40的多个气体源经由流量控制器组44的对应的流量控制器和阀组42的对应的阀与配管38连接。
在载置台16与腔室主体12的侧壁之间形成有在俯视时环状的排气路。在该排气路的铅垂方向的中途设置有挡板48。挡板48例如可以通过在铝材上包覆Y2O3之类的陶瓷而构成。在该挡板48的下方在腔室主体12处设置有排气口12e。排气口12e经由排气管52与排气装置50连接。排气装置50具有压力调节器和涡轮分子泵等真空泵。排气装置50能够将腔室12c减压到指定的压力。另外，在腔室主体12的侧壁设置有用于被加工物W的搬入或搬出的开口12p。该开口12p能够利用闸阀GV进行开闭。
等离子体处理装置10还包括第1高频电源62和第2高频电源64。第1高频电源62是生成等离子体生成用的第1高频电力的电源。第1高频电力的频率为27～100MHz的频率，在一例中为100MHz。第1高频电源62经由匹配器66与下部电极18连接。匹配器66具有用于匹配第1高频电源62的输出阻抗和负载侧(下部电极18侧)的输入阻抗的电路。其中，第1高频电源62可以经由匹配器66与上部电极30连接。
第2高频电源64是产生于将离子引入被加工物W的第2高频电力的电源。第2高频的频率为400kHz～13.56MHz的范围内的频率，在一例中为3MHz。第2高频电源64经由匹配器68与下部电极18连接。匹配器68具有用于匹配第2高频电源64的输出阻抗和负载侧(下部电极18侧)的输入阻抗的电路。
另外，等离子体处理装置10还包括控制部CU。该控制部CU为具有处理器、存储部、输入装置、显示装置等的计算机。控制部CU控制等离子体处理装置10的各部。在该控制部CU中，操作者能够用输入装置进行用于管理等离子体处理装置10的指令的输入操作等。此外，能够由显示装置显示等离子体处理装置10的工作状况。而且，在控制部CU的存储部存储有用于由处理器控制由等离子体处理装置10执行的各种处理的控制程序和方案数据。例如，在控制部CU的存储部存储有用于由等离子体处理装置10执行方法MT的控制程序和方案数据。
再次参考图1，以用等离子体处理装置10对图2所示的被加工物W应用方法MT的情况为例，进行方法MT的说明。其中，在图1中，平行的两个的双线表示并行地执行在它们之间画出的多个步骤中的两个以上的步骤。以下，参考图1、图5和图6。图5和图6是与方法MT关联的时序图。
如图1所示，方法MT在步骤ST1开始。在步骤ST1中，静电卡盘20的温度设定为后述的主蚀刻用的-30℃以下的温度。在步骤ST1中，例如，制冷剂在第1温度调节器24a与流路18f之间循环。
接着，在步骤ST2中，被加工物W被搬入到腔室12c内。在步骤ST2中，被加工物W载置在静电卡盘20上并由该静电卡盘20保持。其中，步骤ST1可以在执行步骤ST2之后执行。
接着，执行步骤ST3。在步骤ST3中，对被加工物W的蚀刻对象膜EF进行蚀刻。在步骤ST3中，在腔室12c内生成包括碳氟化合物气体和/或氢氟烃气体的处理气体的等离子体。在一例中，处理气体包含碳氟化合物气体和氢气(H2气体)。碳氟化合物气体例如为CF4气体。在另一例中，处理气体包括碳氟化合物气体、氢氟烃气体、氢气(H2气体)、含有一种以上卤素的气体的源和烃气体。例如，处理气体包括CH2F2气体、C4F8气体、H2气体、CH4气体和NF3气体。具体而言，在步骤ST3中，将处理气体从气体源组40供给到腔室12c。此外，腔室12c的压力由排气装置50设定为指定的压力。此外，从第1高频电源62输出用于生成等离子体的第1高频电力。由此，在腔室12c内生成处理气体的等离子体。另外，根据需要，从第2高频电源64向下部电极18供给第2高频电力。在步骤ST3中，利用来自等离子体的离子和/或自由基对蚀刻对象膜EF进行蚀刻。
步骤ST3包括主蚀刻ST31和过蚀刻ST32。在主蚀刻ST31中，在利用温度调节机构24将静电卡盘20的温度设定为-30℃以下的状态(参照图5)下，利用上述来自处理气体的等离子体的离子和/或自由基对蚀刻对象膜EF进行蚀刻。在静电卡盘20的温度即被加工物W的温度设定在-30℃以下的温度的状态下，如上所述，利用上述来自处理气体的等离子体的离子和/或自由基对蚀刻对象膜EF进行蚀刻时，蚀刻对象膜EF的蚀刻速率变高。
过蚀刻ST32在主蚀刻ST31执行后执行。在掩模MK提供了多个开口的情况下，有时在主蚀刻ST31的蚀刻中在多个开口的下方蚀刻对象膜EF不会被均匀地蚀刻。即，在通过主蚀刻ST31，蚀刻对象膜EF在掩模MK的一部分的开口的下方被蚀刻至到达基底层UL时，蚀刻对象膜EF在掩模MK的另一部分的开口的下方仅稍微残留在基底层UL上。过蚀刻ST32是对像这样在掩模MK的另一部分的开口的下方残留的蚀刻对象膜EF进行蚀刻，为了在掩模MK的所有开口的下方均匀地除去蚀刻对象膜EF而执行的。
在过蚀刻ST32中，利用上述的来自处理气体的等离子体的离子和/或自由基对蚀刻对象膜EF进行蚀刻。在一个实施方式中，过蚀刻ST32在静电卡盘20的温度即被加工物W的温度由温度调节机构24设定为高于-30℃且低于0℃的状态下执行。参照图5中的过蚀刻ST32的执行期间的点划线所示的静电卡盘的温度。当过蚀刻ST32执行时的被加工物W的温度高于主蚀刻ST31执行时的被加工物的温度时，过蚀刻ST32对蚀刻对象膜EF的蚀刻速率降低。由此，蚀刻对象膜EF的蚀刻量的控制性提高。此外，基底层UL的损伤被抑制。其中，过蚀刻ST32执行时的静电卡盘20的温度不限于高于-30℃且低于0℃的温度。
接着，在方法MT中，执行步骤ST4。在步骤ST4中，进行静电卡盘20的除电。在静电卡盘20的除电中，对静电卡盘20的电极施加与在静电卡盘20保持被加工物W时施加到该静电卡盘20的电极的电压相反极性的电压。
图7是表示形成了沉积物的状态的图。在生成上述的处理气体的等离子体时，生成含有碳或碳和氟的等离子体生成物。等离子体生成物在步骤ST3的蚀刻的执行期间附着于腔室主体12的内壁面而形成沉积物。等离子体生成物特别是在低温的部位立即冷凝或凝固而形成厚的沉积物。因此，如果在步骤ST3的蚀刻完成后静电卡盘20和被加工物W的温度保持在-30℃以下的温度，则从附着于腔室主体12的内壁面的沉积物产生的气体在被加工物W上冷凝或凝固而形成厚的沉积物。其结果是，如图7所示，在腔室主体12的内壁面、载置台16的表面和被加工物W的表面上形成沉积物DP。
此处，对用于沉积物的形成相关的调查而进行的实验进行说明。在实验中，通过使用等离子体处理装置10执行主蚀刻ST31来测量腔室主体12的内部的壁面上的沉积物的沉积速率。在该实验中，将主蚀刻ST31的执行期间的静电卡盘20的温度作为参数设定了各种温度。在实验的主蚀刻ST31中，腔室12c的压力为60[mTorr](7.999[Pa])，第1高频电力的频率和功率分别为40[MHz]和1[kW]，第2高频电力的功率为0[kW]，处理气体为H2气体(150[sccm])和CF4气体(100[sccm])的混合气体。
通过实验获得的腔室主体12内部的壁面上的沉积物的沉积速率如图8的曲线图所示。在图8的曲线图中，横轴表示主蚀刻ST31的执行期间静电卡盘20的温度，纵轴表示沉积物的沉积速率。如图8所示，在主蚀刻ST31的执行期间静电卡盘20的温度为-60℃时的沉积速率，是在主蚀刻ST31的执行期间静电卡盘20的温度为25℃时的沉积速率的约2倍。因此，确认到在将静电卡盘20的温度设定在-30℃以下的温度的主蚀刻ST31的步骤ST3中，在腔室主体12的内部形成厚的沉积物DP。
形成于腔室主体12的内部的沉积物DP可由后述的步骤ST7的清洁除去，但是由于被加工物W在步骤ST7执行前就从腔室12c被搬出，所以，需要在从腔室12c搬出被加工物之前减少被加工物W上的沉积物DP的量，或将被加工物W上的沉积物DP除去。因此，在方法MT中，执行步骤ST5。在步骤ST5中，静电卡盘20的温度上升到0℃以上的温度。因此，被加工物W的温度也上升到0℃以上的温度。在步骤ST5中，第2热交换介质在第2温度调节器24b与流路18f之间循环。当静电卡盘20的温度被设定为0℃以上的温度时，被加工物W上的沉积物DP的量减少，或者被加工物W上几乎不存在沉积物DP。
在一个实施方式中，步骤ST5在执行步骤ST3之后立即执行。具体而言，步骤ST5在步骤ST4中的静电卡盘20的除电期间执行。请参照图5的步骤ST4的执行期间的实线表示的静电卡盘的温度。通过执行步骤ST5，在刚执行步骤ST3后使静电卡盘20和被加工物W升温。
在另一实施方式中，步骤ST5在刚执行主蚀刻ST31后执行。具体而言，步骤ST5与过蚀刻ST32并行地执行。参照图5中的过蚀刻ST32的执行期间的虚线所示的静电卡盘的温度。通过执行步骤ST5，在刚执行主蚀刻ST31后使静电卡盘20和被加工物W升温。
在方法MT中，接着实施步骤ST6。在步骤ST6中，从腔室12c搬出被加工物W。在步骤ST6的执行期间，静电卡盘20的温度如图5所示维持在0℃以上的温度。
在方法MT中，接着执行步骤ST7。在步骤ST7中，执行腔室主体12的内部的清洁。在清洁中，在腔室12c内生成清洁气体的等离子体。清洁气体含有含氧气体。含氧气体可以是例如氧气(O2气体)、一氧化碳气体或二氧化碳气体。由于沉积物DP含有碳、或碳和氟，所以其被这种清洁气体的等离子体除去。该清洁时间成为导致等离子体处理装置的等离子体处理的吞吐量的下降的重要原因。因此，期望清洁时间短。
这里，对与清洁有关地进行的实验进行说明。在该实验中，在等离子体处理装置10的腔室内生成清洁气体的等离子体，并且作为模拟沉积物DP的膜，对有机膜进行了蚀刻。在该实验中，将静电卡盘20的温度作为参数设定了各种温度。在该实验中，腔室12c的压力为400[mTorr](53.33[Pa])，第1高频电力的频率、功率分别为40[MHz]、1[kW]，第2高频电力的功率为0[kW]，清洁气体为O2气体(100[sccm])。
而且，在实验中，求得了有机膜的蚀刻速率。图9表示其结果。在图9中，横轴表示有机膜的蚀刻执行期间的静电卡盘20的温度，纵轴表示有机膜的蚀刻速率。如图9所示，在有机膜的蚀刻执行期间的静电卡盘20的温度为低温的情况下，有机膜的蚀刻速率相当低。另一方面，当将有机膜的蚀刻执行期间的静电卡盘20的温度设定为0℃以上时，有机膜的蚀刻速率相当高。因此，在步骤ST7的执行期间，确认到静电卡盘20的温度应设定为0℃以上的温度。
在一个实施方式中，如图5所示，步骤ST7包括步骤ST71、步骤ST72、步骤ST73、步骤ST74和步骤ST75。在步骤ST71中，为了清洁将虚拟晶片搬入到腔室12c内并由静电卡盘20保持。
在随后的步骤ST72中，在腔室12c内生成清洁气体的等离子体。清洁气体含有含氧气体。含氧气体可以是例如氧气(O2气体)、一氧化碳气体或二氧化碳气体。在步骤ST72中，从气体源组40向腔室12c供给清洁气体。此外，为了生成等离子体而供给来自第1高频电源62的第1高频电力。
在随后的步骤ST73中，进行静电卡盘20的除电。静电卡盘20的除电是与步骤ST4相同的步骤。然后，在步骤ST74中，从腔室12c搬出虚拟晶片。
在随后的步骤ST75中，在没有像虚拟晶片那样的物体载置在静电卡盘20上的状态下，在腔室12c内生成清洁气体的等离子体。步骤ST75中的清洁气体是与步骤ST72中的清洁气体相同的气体。此外，步骤ST75中的等离子体的生成以与步骤ST72相同的方式执行。图10是表示步骤ST7执行后的状态的图。如图10所示，通过执行步骤ST7将沉积物DP从腔室主体12的内壁面和载置台16的表面除去。
在一个实施方式中，如图5所示，在步骤ST5中静电卡盘20的温度升高之后，至步骤ST75的执行期间的中途，静电卡盘20的温度维持在0℃以上的温度。当静电卡盘20的温度维持在0℃以上的温度时，将第2热交换介质从第2温度调节器24b供给到流路18f。像这样，由于在步骤ST7中的清洁期间静电卡盘20的温度被设定为0℃以上的温度，所以，沉积物DP的除去速度变快。因此，腔室主体12的内部的清洁时间缩短。
在一个实施方式中，如图6所示，步骤ST7仅包括步骤ST75。即，在步骤ST6中在刚从腔室12c搬出被加工物W后，执行步骤ST75。在步骤ST75中，在没有像虚拟晶片那样的物体载置在静电卡盘20上的状态下，在腔室12c内生成清洁气体的等离子体。如图6所示，在步骤ST5中静电卡盘20的温度升高之后，至步骤ST75的执行期间的中途，静电卡盘20的温度维持在0℃以上的温度。当静电卡盘20的温度维持在0℃以上的温度时，将第2热交换介质从第2温度调节器24b供给到流路18f。像这样，由于在步骤ST7中的清洁期间静电卡盘20的温度被设定为0℃以上的温度，所以沉积物DP的除去速度变快。因此，腔室主体12的内部的清洁时间缩短。
再次参照图1，在方法MT中，接着执行步骤ST8。在步骤ST8中，判定是否要处理另一被加工物。在要处理另一被加工物的情况下，再次执行从步骤ST1起的处理。另一方面，在不处理另一被加工物的情况下，方法MT结束。
在一个实施方式中，如上所述，在刚执行步骤ST3后或刚执行主蚀刻ST31后静电卡盘20的温度、以及因此的被加工物W的温度上升到0℃以上的温度，所以当从腔室W搬出被加工物W时，被加工物W上的沉积物DP已被除去或其量已减少。
在一个实施方式中，如上所述，步骤ST5在步骤ST4的执行期间执行。即，与在步骤ST3与步骤ST6之间的期间进行的静电卡盘20的除电并行地执行步骤ST5。因此，不需要用于静电卡盘20的升温的单独的期间。因此，从步骤ST3中的蚀刻结束到步骤ST7的开始的时间缩短。
在另一实施方式中，如上所述，步骤ST5在过蚀刻ST32的执行时执行。即，步骤ST5的静电卡盘20的升温与过蚀刻ST32并行地执行。因此，不需要用于静电卡盘20的升温的单独的期间。因此，从步骤ST3中的蚀刻结束到步骤ST7的开始时的时间缩短。
另外，根据温度调节机构24，在步骤ST5执行开始时，能够高速地将供给到流路18f的热交换介质从低温的第1热交换介质切换到高温的第2热交换介质。
下面，对能够用于方法MT的执行的另一实施方式的等离子体处理装置进行说明。图11是表示能够用于图1所示的方法的执行的等离子体处理装置的另一例的概略图。图11所示的等离子体处理装置100是电容耦合型的等离子体处理装置。等离子体处理装置100包括腔室主体112和载置台116。腔室主体112具有大致圆筒形状，将其内部空间提供为腔室112c。腔室主体112例如由铝形成。在腔室主体112的腔室12c侧的表面形成有氧化钇膜等具有耐等离子体性的陶瓷制的覆膜。该腔室主体112接地。另外，在腔室主体112的侧壁形成有用于将被加工物W搬入到腔室112c，并且从腔室112c搬出的开口112p。该开口112p能够利用闸阀GV进行开闭。
载置台116构成为在腔室112c内支承被加工物W。载置台116具有吸附被加工物W的功能、调节被加工物W的温度的功能和对静电卡盘的基座传输高频电力的构造。关于该载置台116的详情在后文叙述。
等离子体处理装置100还包括上部电极130。上部电极130配置在腔室主体112的上部开口内，与载置台116的下部电极大致平行地配置。在上部电极130与腔室主体112之间设置有绝缘性的支承部件132。
上部电极130具有顶板134和支承体136。顶板134具有大致圆盘状形状。顶板134能够具有导电性。顶板134例如由硅形成。或者，顶板134由铝形成，在其表面形成有耐等离子体性的陶瓷覆膜。在该顶板134形成有多个气体排出孔134a。气体排出孔134a在大致铅垂方向上延伸。
支承体136以顶板34可拆装的方式支承顶板34。支承体136例如由铝形成。在支承体136形成有气体扩散室136a。从该气体扩散室136a，与多个气体排出孔134a分别连通的多个气体孔136b延伸。另外，配管138经由接口136c与气体扩散室136a连接。在该配管138上，与等离子体处理装置10同样，经由阀组42和流量控制器组经由44连接有气体源组40。
另外，等离子体处理装置100还包括排气装置150。排气装置150包括压力调节器和涡轮分子泵等一个以上的真空泵。该排气装置150与形成于腔室主体112的排气口连接。
另外，等离子体处理装置100还包括控制部MCU。控制部MCU具有与等离子体处理装置10的控制部CU同样的结构。在控制部MCU的存储部存储有用于由处理器控制由等离子体处理装置100执行的各种处理的控制程序和方案数据。例如，在控制部MCU的存储部存储有用于由等离子体处理装置100执行方法MT的控制程序和方案数据。
以下，除了图11之外，还参照图12和图13，对载置台116和附带于该载置台116的等离子体处理装置100的构成要素进行详细说明。图12是将图11所示的等离子体处理装置的载置台的一部分放大表示的截面图。图13是将图11所示的等离子体处理装置的载置台的另一部分放大表示的截面图。
载置台116包括冷却台117和静电卡盘120。冷却台117被从腔室主体112的底部向上方延伸的支承部件114支承。该支承部件114是绝缘性的部件，例如由氧化铝(alumina)形成。另外，支承部件114具有大致圆筒形状。
冷却台117由具有导电性的金属例如铝形成。冷却台117具有大致圆盘形状。冷却台117包括中央部117a和周缘部117b。中央部117a具有大致圆盘形状。中央部117a提供冷却台117的第1上表面117c。第1上表面117c为大致圆形的面。
周缘部117b与中央部117a相连，在径向(相对于在铅垂方向上延伸的轴线Z的辐射方向)上在中央部117a的外侧沿周向(相对于轴线Z的周向)延伸。周缘部117b与中央部117a一起提供冷却台117的下表面117d。另外，周缘部117b提供第2上表面117e。第2上表面117e是带状的面，位于径向上在第1上表面117c的外侧、且在周向延伸。另外，第2上表面117e在铅垂方向上位于比第1上表面117c靠近下表面117d的位置。
冷却台117与供电体119连接。供电体119例如是供电棒，与冷却台117的下表面117d连接。供电体119由铝或者铝合金形成。供电体119经由匹配器66与第1高频电源62连接。另外，供电体119经由匹配器68与第2高频电源64电连接。
在冷却台117形成有制冷剂用的流路117f。流路117f在冷却台117内例如涡旋状地延伸。从冷却单元TU对该流路117f供给制冷剂。该冷却单元TU构成一个实施方式的温度调节机构的一部分。供给到流路117f的制冷剂回到冷却单元TU。供给到流路117f的制冷剂，例如是因其气化而吸热来进行冷却的制冷剂。这样的制冷剂例如可以是氢氟烃类的制冷剂。
静电卡盘120设置在冷却台117之上。具体来说，静电卡盘120设置在冷却台117的第1上表面117c之上。静电卡盘120具有基座121和吸附部123。基座121构成下部电极，设置在冷却台117之上。基座121具有导电性。基座121例如可以为对氮化铝或者碳化硅赋予导电性的陶瓷制，或者也可以为金属(例如钛)制。
基座121具有大致圆盘形状。基座121包括中央部121a和周缘部121b。中央部121a具有大致圆盘形状。中央部121a提供基座121的第1上表面121c。第1上表面121c为大致圆形的面。
周缘部121b与中央部121a相连，在径向上在中央部121a的外侧沿周向延伸。周缘部121b与中央部121a一起提供基座121的下表面121d。另外，周缘部121b提供第2上表面121e。该第2上表面121e为带状的面，在径向上在第1上表面121c的外侧沿周向延伸。另外，第2上表面121e在铅垂方向上位于比第1上表面121c靠近下表面121d的位置。
吸附部123设置在基座121上。吸附部123，通过利用介于该吸附部123与基座121之间的金属的金属接合，与基座121结合。吸附部123具有大致圆盘形状，由陶瓷形成。构成吸附部123的陶瓷能够是在腔室温(例如、20度)以上400℃以下的温度范围中具有1×1015Ω·cm以上的体积电阻率的陶瓷。作为这样的陶瓷例如能够使用氧化铝(alumina)。
静电卡盘120包括轴线Z即与静电卡盘120的中心轴线同心的多个区域RN。在一例中，静电卡盘120包括第1区域R1、第2区域R2和第3区域R3。第1区域R1与轴线Z交叉，第3区域R3是包括静电卡盘120的边缘的区域，第2区域R2位于第1区域R1与第3区域R3之间。在一例中，第1区域R1是静电卡盘120的从中心至半径120mm的区域，第2区域R2是静电卡盘120中从半径120mm至半径135mm的区域，第3区域R3在静电卡盘120中从半径135mm至半径150mm的区域。其中，静电卡盘120的区域的个数可以是一个以上的任意的个数。
静电卡盘120的吸附部123内置有吸附用电极125。吸附用电极125是膜状的电极，该吸附用电极125经由开关与直流电源22电连接。当将来自直流电源22的直流电压施加在吸附用电极125时，吸附部123产生库仑力等静电力，利用该静电力保持被加工物W。
吸附部123还内置有多个加热器HN。该多个加热器HN构成一个实施方式的温度调节机构的一部分。多个加热器HN分别设置在静电卡盘的上述多个区域RN内。在一例中，多个加热器HN包括第1加热器156、第2加热器157和第3加热器158。第1加热器156设置在第1区域R1内，第2加热器157设置在第2区域R2内，第3加热器158设置在第3区域R3内。
多个加热器HN与加热器电源161连接。另外，在第1加热器156与加热器电源161之间为了防止高频电力侵入加热器电源161而设置有滤波器163a。另外，在第2加热器157与加热器电源161之间为了防止高频电力侵入加热器电源161而设置有滤波器163b。另外，在第3加热器158与加热器电源161之间为了防止高频电力侵入加热器电源161而设置有滤波器163c。
在基座121与冷却台117之间设置有多个第1弹性部件EM1。多个第1弹性部件EM1使静电卡盘120与冷却台117向上方隔开间隔。多个第1弹性部件EM1各自是O型环。多个第1弹性部件EM1具有彼此不同的直径并且相对于轴线Z同心状地设置。此外，多个第1弹性部件EM1设置在静电卡盘120的相邻区域的边界和静电卡盘120的边缘的边缘的下方。在一例中，多个第1弹性部件EM1包括弹性部件165、弹性部件167和弹性部件169。弹性部件165设置在第1区域R1与第2区域R2的边界的下方，弹性部件167设置在第2区域R2与第3区域R3的边界的下方，弹性部件169设置在静电卡盘120的边缘的下方。
多个第1弹性部件EM1部分地配置在由冷却台117的第1上表面117c提供的槽中，与第1上表面117c和基座121的下表面121d接触。多个弹性部件EM1与冷却台117和基座121一起在冷却台117的第1上表面117c与基座121的下表面121d之间形成被密封了多个传热空间DSN。多个传热空间DSN在静电卡盘120的多个区域RN的各自的下方延伸，并且彼此分离。在一例中，多个传热空间DSN包括第1传热空间DS1、第2传热空间DS2和第3传热空间DS3。第1传热空间DS1位于弹性部件165的内侧，第2传热空间DS2位于弹性部件165与弹性部件167之间，第3传热空间DS3位于弹性部件167与弹性部件169之间。如后所述，传热气体(例如He气体)的气体源GS、冷却单元TU和排气装置VU通过配管***PS有选择地与多个传热空间DSN连接。多个传热空间DSN的各自的铅垂方向的长度设定为例如0.1mm以上2.0mm以下的长度。
在一例中，多个第1弹性部件EM1构成为具有比供给He气体的多个传热空间DSN的各自的热阻高的热阻。多个传热空间DSN的热阻依赖于传热气体的热传导率、其铅垂方向的长度和其面积。另外，多个第1弹性部件EM1的各自的热阻依赖于其热传导率、其铅垂方向上的厚度和其面积。因此，根据多个传热空间DSN各自的热阻决定多个第1弹性部件EM1各自的材料、厚度和面积。此外，多个第1弹性部件EM1要求较低的热传导率和较高的耐热性。因此，多个第1弹性部件EM1例如由全氟弹性体形成。
载置台116还包括紧固部件171。紧固部件171由金属形成，将基座121和多个第1弹性部件EM1夹持在该紧固部件171与冷却台117之间。紧固部件171为了抑制基座121与冷却台117之间的来自该紧固部件171的热传导而由具有低热传导率的材料例如钛形成。
在一例中，紧固部件171包括筒状部171a和环状部171b。筒状部171a具有大致圆筒形状，在其下端提供第1下表面171c。第1下表面171c是在周向上延伸的带状的面。
环状部171b具有大致环状板形状，与筒状部171a的上侧部分的内缘相连，从该筒状部171a在径向内侧延伸。该环状部171b提供第2下表面171d。第2下表面171d是在周向上延伸的带状的面。
紧固部件171配置成第1下表面171c与冷却台117的第2上表面117e检测，第2下表面171d与基座121的第2上表面121e接触。另外，紧固部件171利用螺钉173固定在冷却台117的周缘部117b。通过调节该螺钉173对紧固部件171的螺合，来调节多个第1弹性部件EM1的压缩量。由此，能够调整多个传热空间DSN的铅垂方向上的长度。
在一例中，在紧固部件171的环状部171b的内缘部下表面与基座121的第2上表面121e之间设置有第2弹性部件175。第2弹性部件175是O型环，抑制因紧固部件171的第2下表面171d和基座121的第2上表面121e的摩擦而产生的微粒(例如，金属粉)移动到吸附部123。
另外，第2弹性部件175产生比多个第1弹性部件EM1产生的反作用力小的反作用力。换言之，多个第1弹性部件EM1构成为该多个第1弹性部件EM1产生的反作用力比第2弹性部件175产生的反作用力大。而且，该第2弹性部件175由作为具有高耐热性且具有低热传导率的材料的全氟弹性体形成。
在紧固部件171之上设置有加热器176。该加热器176在周向上延伸，经由滤波器178与加热器电源161连接。滤波器178是为了防止高频电力侵入加热器电源161而设置的。
加热器176设置在第1膜180与第2膜182之间。第1膜180相对于第2膜182设置在紧固部件171侧。第1膜180具有比第2膜182的热传导率低的热传导率。例如，第1膜180能够为氧化锆制的喷涂膜，第2膜182能够为氧化钇(yttria)制的喷涂膜。另外，加热器176能够为钨的喷涂膜。
在第2膜182上设置有聚焦环FR。该聚焦环FR被来自加热器176的热加热。另外，来自加热器176的热通量的大部分与第1膜180相比更朝向第2膜182，隔着该第2膜182朝向聚焦环FR。因此，能够有效地加热聚焦环FR。
另外，载置台116的冷却台117、紧固部件171等在其外周侧被一个以上的绝缘性部件186覆盖。一个以上的绝缘性部件186例如由氧化铝或者石英形成。
并且，如图13所示，在载置台116的冷却台117和静电卡盘120提供用于对被加工物W与吸附部123之间供给传热气体(例如He气体)的气体路径190。该气体路径190与传热气体的供给部191连接。
如图13所示，气体路径190包括气体路径190a、气体路径190b和气体路径190c。气体路径190a形成于吸附部123。另外，气体路径190c形成于冷却台117。气体路径190a和气体路径190c经由气体路径190b连接。该气体路径190b由套管192提供。该套管192为大致筒状的部件，至少在其表面具有绝缘性，该表面由陶瓷形成。在一个例子中，套管192由绝缘性的陶瓷形成。例如，套管192由氧化铝(alumina)形成。在另一例中，套管192可以是在表面实施了绝缘处理的金属制的部件。例如，套管192可以具有铝制的主体和设置在该主体的表面的耐酸铝覆膜。
基座121和冷却台117提供用于收纳套管192的收纳空间。在形成该收纳空间的基座121的面121f形成有绝缘性陶瓷的覆膜194。覆膜194例如能够为氧化铝(alumina)的喷涂膜。
在覆膜194与冷却台117之间设置有密封套管192的收纳空间的第3弹性部件196。第3弹性部件196为O型环，具有绝缘性。第3弹性部件196例如由全氟弹性体形成。另外，在第3弹性部件196的外侧设置有第4弹性部件198。第4弹性部件198为O型环，与冷却台117的第1上表面117c和基座121的下表面121d接触，密封传热空间(例如，第1传热空间DS1)。第4弹性部件198例如由全氟弹性体形成。
如以上说明，在载置台116中，利用多个第1弹性部件EM1将冷却台117和基座121彼此分开。另外，在该载置台116中，基座121与吸附部123的接合不使用粘接剂。因此，能够将静电卡盘120的温度设定为高温。另外，由于能够经由供给到多个传热空间DSN的传热气体进行静电卡盘120与冷却台117之间的热交换，所以也能够将静电卡盘120的温度设定为低温。另外，在该载置台116中，利用供电体119、冷却台117和紧固部件171，来确保对静电卡盘120的基座121供给高频电力的供电路径。而且，供电体119不与静电卡盘120的基座121直接连接，而与冷却台117连接，因此作为该供电体119的构成材料能够采用铝或者铝合金。因此，即使在使用13.56MHz以上的高频率的高频电力的情况下，也能够抑制供电体119中的高频电力的损失。
另外，如上所述，在紧固部件171的环状部171b的内缘部下表面与基座121的第2上表面121e之间设置有第2弹性部件175。基座121的周缘部121b的第2上表面121e和紧固部件171的第2下表面171d彼此接触，所以，在上述的接触部位产生摩擦，从而产生微粒(例如金属粉)。即使产生那样的微粒，第2弹性部件175也能够抑制微粒附着在吸附部123和载置于该吸附部123上的被加工物W。
另外，多个第1弹性部件EM1构成为该多个第1弹性部件EM1产生的反作用力比第2弹性部件175产生的反作用力大。由此，能够可靠地使静电卡盘120与冷却台117分开。
另外，多个第1弹性部件EM1具有比对多个传热空间DSN供给He气体时的该多个传热空间DSN的热阻高的热阻。另外，多个第1弹性部件EM1例如由全氟弹性体形成。根据这样的弹性部件EM1，在静电卡盘120与冷却台117之间，与隔着多个第1弹性部件EM1的热传导相比，隔着多个传热空间DSN的热传导占优势。因此，静电卡盘120的温度分布能够均匀化。
另外，对被加工物W与吸附部123之间供给的传热气体用的气体路径190不使用粘接剂地形成。另外，形成用于配置部分地构成该气体路径190的套管192的收纳空间的基座121的面121f被覆膜194覆盖，且以密封该收纳空间的方式在覆膜194与冷却台117之间设置有绝缘性的第3弹性部件196。由此，能够抑制等离子体侵入基座121与冷却台117之间和伴随此产生的基座121的绝缘破坏。
另外，根据具有上述载置台116的等离子体处理装置100，能够在从低温度至高温度的大的温度域，对被加工物W进行等离子体处理。
以下，对等离子体处理装置100中能够采用的配管***PS进行说明。图14是表示配管***的一例的结构的图。图14所示的配管***PS构成一个实施方式的温度调节机构的一部分，且具有多个阀。配管***PS，在多个传热空间DSN的各个上有选择地连接气体源GS、冷却单元TU和排气装置VU，并且切换冷却单元TU和流路117f的连接和切断。以下，对多个传热空间DSN由三个传热空间(第1传热空间DS1、第2传热空间DS2和第3传热空间DS3)构成的例子进行说明。但是，多个传热空间DSN的个数只要为与静电卡盘120的区域RN的个数对应的个数，可以为一个以上的任意的个数。
配管***PS具有配管L21、配管L22、阀V21和阀V22。配管L21的一端与冷却单元TU连接，配管L21的另一端与流路117f连接。在配管L21的中途设置有阀V21。配管L22的一端与冷却单元TU连接，配管L22的另一端与流路117f连接。在配管L22的中途设置有阀V22。当阀V21和V22阀打开时，从冷却单元TU经由配管L21将制冷剂供给到流路117f。供给到流路117f的制冷剂经由配管L22回到冷却单元TU。
此外，配管***PS还具有：压力调节器104a、配管L11a、配管L12a、配管L13a、配管L14a、配管L15a、配管L17a、配管L31a、配管L32a、阀V11a、阀V12a、阀V13a、阀V14a、阀V15a、阀V31a和阀V32a。
压力调节器104a与气体源GS连接。压力调节器104a与配管L11a的一端连接。在配管L11a的中途设置有阀V11a。配管L15a的一端与传热空间DS1连接。配管L15a的另一端与排气装置VU连接。另外，在配管L15a的中途设置有阀V15a。
配管L11a的另一端与配管L12a的一端连接。配管L12a的另一端在阀V15a的第1传热空间DS1侧与配管L15a连接。在配管L12a的中途设置有阀V12a。配管L11a的另一端与配管L13a的一端和配管L14a的一端连接。在配管L13a的中途设置有阀V13a，在配管L14a的中途设置有阀V14a。配管L13a的另一端和配管L14a的另一端彼此连接在一起。在配管L13a的另一端与配管L14a的另一端的连接点，连接有配管L17a的一端。配管L17a的另一端在比配管L12a的另一端靠近阀V15a处与配管L15a连接。
配管L31a的一端在阀V21的冷却单元TU一侧与配管L21连接。配管L31a的另一端与传热空间DS1连接。在配管L31a的中途设置有阀V31a。配管L32a的一端在阀V22的冷却单元TU一侧与配管L22连接。配管L32a的另一端与传热空间DS1连接。在配管L32a的中途设置有阀V32a。
另外，配管***PS还具有：压力调节器104b、配管L11b、配管L12b、配管L13b、配管L14b、配管L15b、配管L17b、配管L31b、配管L32b、阀V11b、阀V12b、阀V13b、阀V14b、阀V15b、阀V31b和阀V32b。
压力调节器104b与气体源GS连接。压力调节器104b与配管L11b的一端连接。在配管L11b的中途设置有阀V11b。配管L15b的一端与传热空间DS2连接。配管L15b的另一端与排气装置VU连接。另外，在配管L15b的中途设置有阀V15b。
配管L11b的另一端与配管L12b的一端连接。配管L12b的另一端在阀V15b的第2传热空间DS2一侧与配管L15b连接。在配管L12b的中途设置有阀V12b。配管L11b的另一端与配管L13b的一端和配管L14b的一端连接。在配管L13b的中途设置有阀V13b，在配管L14b的中途设置有阀V14b。配管L13b的另一端和配管L14b的另一端彼此连接在一起。在配管L13b的另一端与配管L14b的另一端的连接点，连接有配管L17b的一端。配管L17b的另一端在比配管L12b的另一端靠近阀V15b处与配管L15b连接。
配管L31b的一端在阀V21的冷却单元TU一侧与配管L21连接。配管L31b的另一端与传热空间DS2连接。在配管L31b的中途设置有阀V31b。配管L32b的一端在阀V22的冷却单元TU一侧与配管L22连接。配管L32b的另一端与传热空间DS2连接。在配管L32b的中途设置有阀V32b。
另外，配管***PS还具有压力调节器104c、配管L11c、配管L12c、配管L13c、配管L14c、配管L15c、配管L17c、配管L31c、配管L32c、阀V11c、阀V12c、阀V13c、阀V14c、阀V15c、阀V31c和阀V32c。
压力调节器104c与气体源GS连接。压力调节器104c与配管L11c的一端连接。在配管L11c的中途设置有阀V11c。配管L15c的一端与传热空间DS3连接。配管L15c的另一端与排气装置VU连接。另外，在配管L15c的中途设置有阀V15c。
配管L11c的另一端与配管L12c的一端连接。配管L12c的另一端在阀V15c的第3的传热空间DS3一侧与配管L15c连接。在配管L12c的中途设置有阀V12c。配管L11c的另一端与配管L13c的一端和配管L14c的一端连接。在配管L13c的中途设置有阀V13c，在配管L14c的中途设置有阀V14c。配管L13c的另一端和配管L14c的另一端彼此连接在一起。在配管L13c的另一端与配管L14c的另一端的连接点，连接有配管L17c的一端。配管L17c的另一端在比配管L12c的另一端靠近阀V15c处与配管L15c连接。
配管L31c的一端在阀V21的冷却单元TU一侧与配管L21连接。配管L31c的另一端与传热空间DS3连接。在配管L31c的中途设置有阀V31c。配管L32c的一端在阀V22的冷却单元TU一侧与配管L22连接。配管L32c的另一端与传热空间DS3连接。在配管L32c的中途设置有阀V32c。
在配管***PS中，当阀V21和阀V22打开时，制冷剂在冷却单元TU与流路117f之间循环。另一方面，当阀V21和阀V22关闭时，制冷剂不从冷却单元TU供给到流路117f。
另外，当阀V31a、阀V32a、阀V31b、阀V32b、阀V31c和阀V32c打开时，制冷剂在冷却单元TU与多个传热空间DSN(DS1、DS2、DS3)之间循环。另外，在制冷剂被供给到多个传热空间DSN(DS1、DS2、DS3)时，阀V11a、阀V12a、阀V13a、阀V14a、阀V15a、阀V11b、阀V12b、阀V13b、阀V14b、阀V15b、阀V11c、阀V12c、阀V13c、阀V14c和阀V15c关闭。另一方面，当阀V31a、阀V32a、阀V31b、阀V32b、阀V31c和阀V32c关闭时，制冷剂不从冷却单元TU供给到多个传热空间DSN(DS1、DS2、DS3)。
另外，当阀V11a、阀V12a、阀V11b、阀V12b、阀V11c和阀V12c打开，阀V13a、阀V14a、阀V15a、阀V13b、阀V14b、阀V15b、阀V13c、阀V14c和阀V15c关闭时，从气体源GS向多个传热空间DSN(DS1、DS2、DS3)供给传热气体。
另外，当阀V15a、阀V15b和阀V15c打开，阀V11a、阀V12a、阀V13a、阀V14a、阀V11b、阀V12b、阀V13b、阀V14b、阀V11c、阀V12c、阀V13c和阀V14c关闭时，多个传热空间DSN(DS1、DS2、DS3)由排气装置VU减压。
以下，与用等离子体处理装置100对图2所示的被加工物W应用方法MT的情况相关联地，进行方法MT的说明。
在步骤ST1中，静电卡盘120的温度设定为后述的主蚀刻用的-30℃以下的温度。在步骤ST1中，制冷剂在冷却单元TU与流路117f之间循环，制冷剂也在多个传热空间DSN与冷却单元TU之间循环。具体来说，阀V21、阀V22、阀V31a、阀V32a、阀V31b、阀V32b、阀V31c和阀V32a打开，配管***PS的其他阀关闭。在步骤ST1中，将多个加热器HN设定为OFF。即，在步骤ST1中，来自加热器电源161的电力不被给予多个加热器HN。
在步骤ST2中，将被加工物W搬入到腔室112c内。在步骤ST2中，被加工物W载置在静电卡盘120上并由该静电卡盘120保持。
在步骤ST3中，将处理气体从气体源组40供给到腔室112c。此外，腔室112c的压力由排气装置150设定为指定的压力。此外，从第1高频电源62输出用于生成等离子体的第1高频电力。由此，在腔室112c内生成处理气体的等离子体。另外，根据需要，从第2高频电源64向载置台116的下部电极供给第2高频电力。在步骤ST3中，利用来自等离子体的离子和/或自由基对蚀刻对象膜EF进行蚀刻。
在主蚀刻ST31中，在将静电卡盘120的温度设定为-30℃以下的状态下，利用来自处理气体的等离子体的离子和/或自由基对蚀刻对象膜EF进行蚀刻。主蚀刻ST31执行期间的配管***PS的多个阀的开闭状态，可以与步骤ST1的配管***PS的多个阀的开闭状态相同。
过蚀刻ST32执行期间的静电卡盘120的温度，在一例中设定为高于-30℃且低于0℃的温度。其中，过蚀刻ST32执行时的静电卡盘120的温度不限于高于-30℃且低于0℃的温度。
在步骤ST4中，进行静电卡盘120的除电。在静电卡盘120的除电中，对静电卡盘120的吸附用电极125施加与在静电卡盘120保持被加工物W时施加到该静电卡盘120的吸附用电极125的电压相反极性的电压。
在步骤ST5中，静电卡盘120的温度上升到0℃以上的温度。步骤ST5中，阀V21、阀V22、阀V15a、阀V15b、阀V15c打开，配管***PS的其他阀关闭。此外，从加热器电源161向该多个加热器HN供给电力，以使得多个加热器HN发热。在步骤ST5中，多个传热空间DSN由排气装置VU减压。因此，能够抑制静电卡盘120与冷却台117的热交换。另外，在步骤ST5中，多个加热器HN发热。因此，在步骤ST5中，静电卡盘120的升温所需的时间缩短。
在步骤ST6中，从腔室112c搬出被加工物W。在步骤ST6的执行期间，静电卡盘120的温度维持在0℃以上的温度。另外，在步骤ST5执行后将静电卡盘120的温度维持在0℃以上的温度时，配管***PS的多个阀的开闭状态，可以与步骤ST5中的配管***PS的多个阀的开闭状态相同。或者，从加热器电源161向该多个加热器HN供给电力，以使得多个加热器HN发热，并且从冷却单元TU向多个传热空间DSN(DS1、DS2、DS3)和流路117f中的至少一方供给制冷剂。制冷剂可以从冷却单元TU供给到流路117f，并且传热气体可以从气体源GS供给到多个传热空间DSN(DS1、DS2、DS3)。
在步骤ST71中，将虚拟晶片搬入到腔室112c内并由静电卡盘20保持。在步骤ST72中，在腔室12c内生成清洁气体的等离子体。在步骤ST72中，从气体源组40向腔室112c供给清洁气体。此外，为了生成等离子体而供给来自第1高频电源62的第1高频电力。在步骤ST73中，进行静电卡盘120的除电。在步骤ST74中，从腔室112c搬出虚拟晶片。在步骤ST75中，在没有像虚拟晶片那样的物体载置在静电卡盘120上的状态下，在腔室112c内生成清洁气体的等离子体。在方法MT中，在步骤ST5执行后，至步骤ST75的执行期间的中途，静电卡盘120的温度维持在0℃以上的温度。因此，步骤ST7中的清洁时间缩短。

Claims (16)

1.一种等离子体处理装置，其特征在于，包括：
提供腔室的腔室主体；
设置在所述腔室内的用于载置被加工物的载置台；
调节所述载置台的温度的温度调节机构；
向所述腔室供给碳氟化合物气体和/或氢氟烃气体的处理气体供给机构；
向所述腔室供给含氧的清洁气体的清洁气体供给机构；
在所述腔室内生成等离子体的等离子体生成机构；和
控制部，
所述控制部进行控制，以使得执行以下步骤，即：
步骤a，将包含蚀刻对象膜的被加工物载置在所述载置台上；
步骤b，在用所述温度调节机构将所述载置台的温度维持为-30℃以下的状态下，从所述处理气体供给机构向所述腔室供给所述处理气体，在所述腔室内从所述处理气体生成等离子体，来对所述蚀刻对象膜进行蚀刻；
步骤c，在所述步骤b之后，将所述被加工物从所述腔室搬出；
步骤d，在所述步骤c之后，在用所述温度调节机构将所述载置台的温度维持为0℃以上的状态下，从所述清洁气体供给机构向所述腔室供给所述清洁气体，在所述腔室内从所述清洁气体生成等离子体，来对所述腔室主体的内部进行清洁。
2.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述载置台具有用于保持载置在所述载置台上的所述被加工物的静电卡盘。
3.如权利要求2所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述控制部进行控制，使得在进行蚀刻的所述步骤b中执行主蚀刻和在所述主蚀刻后进一步对所述蚀刻对象膜进行蚀刻的过蚀刻。
4.如权利要求3所述的等离子体处理装置，其特征在于，还包括：
所述控制部进行控制，使得在执行所述过蚀刻时用所述温度调节机构使所述静电卡盘的温度上升，从而在进行清洁的所述步骤d前使所述静电卡盘的温度上升到0℃以上的温度。
5.如权利要求3所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述控制部进行控制，使得在执行所述过蚀刻时，将所述静电卡盘的温度设定为高于-30℃且低于0℃的温度。
6.如权利要求2所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述控制部进行控制，以使得执行以下步骤，即：
在进行蚀刻的所述步骤b的执行后且在将所述被加工物从所述腔室搬出的所述步骤c的执行前，对所述静电卡盘进行除电的步骤；和
在执行对所述静电卡盘进行除电的所述步骤时，用所述温度调节机构使所述静电卡盘的温度上升，从而在进行清洁的所述步骤d的执行前使所述静电卡盘的温度上升到0℃以上的温度的步骤。
7.如权利要求4所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述载置台具有形成有流路的下部电极，
所述静电卡盘设置在所述下部电极上，
所述温度调节机构包括：
供给第1热交换介质的第1温度调节器；和
供给具有比第1热交换介质的温度高的温度的第2热交换介质的第2温度调节器，
所述控制部进行控制，以使得在执行所述主蚀刻时，将所述第1热交换介质从所述第1温度调节器供给到所述流路，在执行使所述静电卡盘的温度上升的所述步骤时，将所述第2热交换介质从所述第2温度调节器供给到所述流路。
8.如权利要求7所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述静电卡盘隔着环状的第1弹性部件设置在所述下部电极上。
9.如权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述静电卡盘和所述下部电极分别具有带阶差的环状周缘部，
以与所述静电卡盘和所述下部电极各自的环状周缘部的上表面嵌合的方式配置有紧固部件，该紧固部件与所述下部电极用螺钉固定在一起。
10.如权利要求9所述的等离子体处理装置，其特征在于：
在所述静电卡盘与所述紧固部件之间具有环状的第2弹性部件。
11.如权利要求10所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述第2弹性部件产生比所述第1弹性部件所产生的反作用力小的反作用力。
12.如权利要求4所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述载置台包括：形成有流路的冷却台；和设置在所述静电卡盘内的加热器，
所述静电卡盘设置在所述冷却台之上，
在所述静电卡盘与所述冷却台之间设置有被密封的空间，
所述温度调节机构包括：
所述加热器；
向所述流路供给制冷剂的冷却单元；和
将所述冷却单元、排气装置和传热气体的源中之一与所述空间有选择地连接的配管***，
所述控制部进行控制，以使得在执行所述主蚀刻时从所述冷却单元向所述流路供给所述制冷剂，并从所述冷却单元向所述空间供给所述制冷剂，在执行使所述静电卡盘的温度上升的所述步骤时，用所述加热器加热所述静电卡盘，并用所述排气装置将所述空间减压。
13.如权利要求12所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述静电卡盘隔着环状的第1弹性部件设置在所述冷却台上。
14.如权利要求13所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述静电卡盘和所述冷却台分别具有带阶差的环状周缘部，
以与所述静电卡盘和所述冷却台各自的环状周缘部的上表面嵌合的方式配置有紧固部件，该紧固部件与所述冷却台用螺钉固定在一起。
15.如权利要求14所述的等离子体处理装置，其特征在于：
在所述静电卡盘与所述紧固部件之间具有环状的第2弹性部件。
16.如权利要求15所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述第2弹性部件产生比所述第1弹性部件所产生的反作用力小的反作用力。
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7045883B2 (ja) * 2018-03-07 2022-04-01 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JP7068140B2 (ja) * 2018-11-05 2022-05-16 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
US11437261B2 (en) 2018-12-11 2022-09-06 Applied Materials, Inc. Cryogenic electrostatic chuck
JP7158308B2 (ja) * 2019-02-14 2022-10-21 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
KR20200100555A (ko) * 2019-02-18 2020-08-26 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 에칭 방법
JP7149884B2 (ja) * 2019-03-20 2022-10-07 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置及び成膜方法
CN112119485B (zh) * 2019-04-22 2024-01-02 株式会社日立高新技术 等离子处理方法
US11764041B2 (en) 2019-06-14 2023-09-19 Applied Materials, Inc. Adjustable thermal break in a substrate support
CN110347196B (zh) * 2019-06-24 2021-04-02 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 温度控制装置、温度控制方法及干法刻蚀机
JP7458156B2 (ja) * 2019-08-22 2024-03-29 東京エレクトロン株式会社 載置台及びプラズマ処理装置
US11373893B2 (en) 2019-09-16 2022-06-28 Applied Materials, Inc. Cryogenic electrostatic chuck
JP7308110B2 (ja) * 2019-09-17 2023-07-13 東京エレクトロン株式会社 シリコン酸化膜をエッチングする方法及びプラズマ処理装置
US11282746B2 (en) * 2019-12-27 2022-03-22 Micron Technology, Inc. Method of manufacturing microelectronic devices, related tools and apparatus
CN113130279B (zh) * 2019-12-30 2023-09-29 中微半导体设备(上海)股份有限公司 下电极组件、等离子体处理装置及其工作方法
JP7426842B2 (ja) 2020-02-12 2024-02-02 東京エレクトロン株式会社 ステージ装置、給電機構、および処理装置
JP7394668B2 (ja) 2020-03-13 2023-12-08 東京エレクトロン株式会社 温度制御方法およびプラズマ処理装置
US11646183B2 (en) 2020-03-20 2023-05-09 Applied Materials, Inc. Substrate support assembly with arc resistant coolant conduit
US11854773B2 (en) * 2020-03-31 2023-12-26 Applied Materials, Inc. Remote plasma cleaning of chambers for electronics manufacturing systems
US11087989B1 (en) 2020-06-18 2021-08-10 Applied Materials, Inc. Cryogenic atomic layer etch with noble gases
JP7413542B2 (ja) * 2020-07-20 2024-01-15 東京エレクトロン株式会社 エッチング方法およびエッチング装置
CN114678246A (zh) * 2020-12-24 2022-06-28 中微半导体设备(上海)股份有限公司 用于电容耦合等离子处理器阻抗特性测量的测量装置和方法
KR102608903B1 (ko) 2021-04-12 2023-12-04 삼성전자주식회사 플라즈마 식각 장치 및 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09232281A (ja) * 1996-02-26 1997-09-05 Sony Corp ドライエッチング処理方法
US6063710A (en) * 1996-02-26 2000-05-16 Sony Corporation Method and apparatus for dry etching with temperature control
CN105097497A (zh) * 2014-05-09 2015-11-25 东京毅力科创株式会社 蚀刻方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6008133A (en) * 1991-04-04 1999-12-28 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for dry etching
US6095083A (en) * 1991-06-27 2000-08-01 Applied Materiels, Inc. Vacuum processing chamber having multi-mode access
JPH05136095A (ja) * 1991-11-14 1993-06-01 Nec Corp ドライエツチング装置
JP3167493B2 (ja) * 1993-03-01 2001-05-21 東京エレクトロン株式会社 圧力制御装置
JP3271359B2 (ja) * 1993-02-25 2002-04-02 ソニー株式会社 ドライエッチング方法
JP3276023B2 (ja) * 1993-10-20 2002-04-22 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置の制御方法
JP3675065B2 (ja) 1996-10-14 2005-07-27 ソニー株式会社 ドライエッチング方法
US5911833A (en) * 1997-01-15 1999-06-15 Lam Research Corporation Method of in-situ cleaning of a chuck within a plasma chamber
US5989929A (en) * 1997-07-22 1999-11-23 Matsushita Electronics Corporation Apparatus and method for manufacturing semiconductor device
US6425953B1 (en) * 1997-11-14 2002-07-30 Tokyo Electron Limited All-surface biasable and/or temperature-controlled electrostatically-shielded RF plasma source
WO2002090615A1 (en) * 2001-05-04 2002-11-14 Lam Research Corporation Duo-step plasma cleaning of chamber residues
US7621285B2 (en) * 2005-09-15 2009-11-24 Steris Inc. Tunnel washer system with improved cleaning efficiency
JP4469364B2 (ja) * 2006-12-11 2010-05-26 キヤノンアネルバ株式会社 絶縁膜エッチング装置
US8313612B2 (en) * 2009-03-24 2012-11-20 Lam Research Corporation Method and apparatus for reduction of voltage potential spike during dechucking
JP5218865B2 (ja) * 2010-03-26 2013-06-26 Ｔｏｔｏ株式会社 静電チャック
JP5830275B2 (ja) * 2011-06-15 2015-12-09 東京エレクトロン株式会社 プラズマエッチング方法
JP6050944B2 (ja) * 2012-04-05 2016-12-21 東京エレクトロン株式会社 プラズマエッチング方法及びプラズマ処理装置
KR102112368B1 (ko) * 2013-02-28 2020-05-18 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 탑재대 및 플라즈마 처리 장치
US9824865B2 (en) 2014-03-05 2017-11-21 Lam Research Corporation Waferless clean in dielectric etch process
JP6199250B2 (ja) * 2014-07-25 2017-09-20 東京エレクトロン株式会社 被処理体を処理する方法
JP6382055B2 (ja) * 2014-10-07 2018-08-29 東京エレクトロン株式会社 被処理体を処理する方法
JP6374781B2 (ja) * 2014-12-10 2018-08-15 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法
JP6408903B2 (ja) * 2014-12-25 2018-10-17 東京エレクトロン株式会社 エッチング処理方法及びエッチング処理装置
JP6385915B2 (ja) * 2015-12-22 2018-09-05 東京エレクトロン株式会社 エッチング方法
JP6568822B2 (ja) * 2016-05-16 2019-08-28 東京エレクトロン株式会社 エッチング方法
JP6587580B2 (ja) * 2016-06-10 2019-10-09 東京エレクトロン株式会社 エッチング処理方法
JP2018046185A (ja) * 2016-09-15 2018-03-22 東京エレクトロン株式会社 酸化シリコン及び窒化シリコンを互いに選択的にエッチングする方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09232281A (ja) * 1996-02-26 1997-09-05 Sony Corp ドライエッチング処理方法
US6063710A (en) * 1996-02-26 2000-05-16 Sony Corporation Method and apparatus for dry etching with temperature control
CN105097497A (zh) * 2014-05-09 2015-11-25 东京毅力科创株式会社 蚀刻方法

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