JP7250449B2 - プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置 - Google Patents
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Description
まず、本発明の一実施形態に係るプラズマエッチング装置1の一例について、図1を参照しながら説明する。図1は、一実施形態に係るプラズマエッチング装置1の断面の一例を示す図である。本実施形態に係るプラズマエッチング装置1は、RIE(Reactive Ion Etching)型のプラズマエッチング装置である。
次に、図2を参照して、エッジリング30の消耗によって生じるシースの変化と、エッチングレートの変動及びチルティングの発生について説明する。図2(a)に示すように、エッジリング30が新品の場合にウエハWの上面とエッジリング30の上面とが同じ高さになるようにエッジリング30の厚さが設計されている。このとき、プラズマ処理中のウエハW上のシースとエッジリング30上のシースとは同じ高さになる。この状態では、ウエハW上及びエッジリング30上へのプラズマからのイオンの照射角度は概ね垂直になる。この結果、ウエハW上に形成されるホール等のエッチング形状は、ウエハWの中央部及びエッジ部のいずれにおいても垂直になり、エッチング形状が斜めになるチルティング(tilting)は生じない。また、ウエハWの面内においてエッチングレートが均一に制御される。
本実施形態では、エッジリング30の消耗量をエッジリング30の降温時間の測定値から推定することで、エッジリング30の消耗量を熱容量から算出する。これにより、エッジリング30へ適正な直流電圧を印加するように制御できる。そこで、エッジリング30の温度を測定するためのエッジリング30及びその周辺構造について、図3を参照しながら説明する。図3は、一実施形態に係るエッジリング30及びその周辺構造の断面の一例を示す図である。
次に、測定した降温時間に基づきエッジリング30の消耗量を算出するために、降温時間とのエッジリングの消耗量との相関を示す情報を収集する事前処理について、図4を参照しながら説明する。図4は、一実施形態に係る直流電圧制御処理の事前処理の一例を示すフローチャートであり、エッジリング30に直流電圧の適正値を印加する直流電圧制御処理(図7参照)の事前処理として実行される。
以下に、一実施形態に係る直流電圧制御処理を含むエッチング処理について、図7を参照しながら説明する。図7は、一実施形態に係る直流電圧制御処理を含むエッチング処理の一例を示すフローチャートである。
上記実施形態では、測定した降温時間又は降温速度に基づき、エッジリング30に印加する直流電圧を制御した。これに対して、変形例では、エッジリング30に直流電圧を印加する替わりに又は直流電圧を印加することに加えて、エッジリング30の駆動量を制御できる。
10 :処理容器
11 :載置台
18 :排気装置
21 :第1高周波電源
22 :第2高周波電源
24 :ガスシャワーヘッド
25 :静電チャック
25a:吸着電極
25b:誘電層
25c:基台
28 :可変直流電源
29 :電極
30 :エッジリング
31 :冷媒室
35 :伝熱ガス供給部
40 :処理ガス供給部
43 :制御部
51 :放射温度計
52、62:ヒータ
29a、52a、56、62a:インシュレータ
Claims (3)
- 消耗部材を有する処理容器内を一定の圧力に維持し、被処理体をプラズマによりエッチングするプラズマエッチング方法であって、
前記消耗部材の温度が第1温度から該第1温度よりも低い第2温度に達するまでの降温時間又は降温速度の変動値を計測する工程と、
前記消耗部材の消耗度合いと前記変動値との相関を示す情報に応じて、計測した前記変動値に基づき前記消耗部材の消耗度合いを推定する工程と、
推定した前記消耗部材の消耗度合いに基づき、前記消耗部材の上昇量を制御する工程と、
を有し、
前記消耗部材は、エッジリングであり、
前記エッジリングは、内周エッジリング、中央エッジリング及び外周エッジリングに分割され、
前記内周エッジリング、中央エッジリング及び外周エッジリングの少なくともいずれかの上昇量を調整する、
プラズマエッチング方法。 - 前記処理容器内に一定の流量のガスを供給しながら前記処理容器内を一定の圧力に維持する、
請求項1に記載のプラズマエッチング方法。 - 消耗部材を有する処理容器と、
ガスを供給するガス供給部と、
前記消耗部材の温度を計測する計測部と、
前記消耗部材を加熱する加熱部と、
制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記処理容器内にガスを供給させながら前記処理容器内を一定の圧力に維持し、
前記消耗部材の温度が第1温度から該第1温度よりも低い第2温度に達するまでの降温時間又は降温速度の変動値を計測し、
前記消耗部材の消耗度合いと前記変動値との相関を示す情報に応じて、計測した前記変動値に基づき前記消耗部材の消耗度合いを推定し、
推定した前記消耗部材の消耗度合いに基づき、前記消耗部材の上昇量を制御し、
前記消耗部材は、エッジリングであり、
前記エッジリングは、内周エッジリング、中央エッジリング及び外周エッジリングに分割され、
前記制御部は、
前記内周エッジリング、中央エッジリング及び外周エッジリングの少なくともいずれかの上昇量を調整する、
プラズマエッチング装置。
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