TWI842909B - 電漿處理裝置及電漿處理方法 - Google Patents

Abstract

本發明之課題係提供一種提高設置於靜電吸盤內之加熱器之溫度控制精度的電漿處理裝置。 於一個例示性實施形態之電漿處理裝置中，以由第1頻率所規定之週期對基板支持器之下部電極供給脈衝狀之高頻電力。以該週期對配置於基板支持器上之邊緣環施加脈衝狀之負極性直流電壓。基板支持器之靜電吸盤內設置有加熱器。對加熱器供給之電力係根據加熱器之電阻值加以控制。加熱器之電阻值係根據對加熱器供給之電流之取樣值及對加熱器施加之電壓之取樣值求出。電流之取樣值及電壓之取樣值之取樣頻率即第2頻率與第1頻率不同。

Description

電漿處理裝置及電漿處理方法

本發明之例示性實施形態係關於一種電漿處理裝置及電漿處理方法。

對基板進行之電漿處理使用電漿處理裝置。電漿處理裝置具備腔室、基板支持器、及高頻電源。基板支持器設置於腔室內。基板支持器包含下部電極及靜電吸盤。靜電吸盤設置於下部電極上。基板支持器上配置有邊緣環。基板配置於靜電吸盤上且由邊緣環所包圍之區域內。為執行電漿處理，從高頻電源對下部電極供給高頻電力。存在從高頻電源週期性地對下部電極供給脈衝狀之高頻電力之情形。

當執行電漿處理時，消耗邊緣環，邊緣環之厚度減少。若邊緣環之厚度減少，則於邊緣環上方，外鞘之上端位置變低。結果，離子從電漿被斜向地向基板之邊緣供給。提出有為修正邊緣環上方之外鞘之上端位置，將負極性電壓施加至邊緣環之技術。該技術揭示於專利文獻1。於專利文獻1中所揭示之技術中，負極性電壓係於對下部電極供給脈衝狀之高頻電力之期間，對邊緣環施加。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2019-4027號公報

[發明所欲解決之問題]

要求提高設置於電漿處理裝置之靜電吸盤內之加熱器之溫度控制精度。 [解決問題之技術手段]

於一個例示性實施形態中，提供一種電漿處理裝置。電漿處理裝置具備腔室、基板支持器、高頻電源、直流電源、第1控制裝置、及第2控制裝置。基板支持器具有下部電極、靜電吸盤、及加熱器。靜電吸盤設置於下部電極上。加熱器係電阻加熱元件，設置於靜電吸盤內。高頻電源電性連接於下部電極。直流電源係以將負極性電壓施加至邊緣環之方式構成。邊緣環配置於基板支持器上。第1控制裝置係以控制高頻電源及直流電源之方式構成。第2控制裝置係以如下方式構成，即，為了減少加熱器之當前溫度與設定溫度之間的差而控制從加熱器電源對加熱器所供給之電力。第1控制裝置控制高頻電源以由第1頻率所規定之週期將脈衝狀之高頻電力供給至下部電極，控制直流電源以該週期將脈衝狀之負極性電壓施加至邊緣環。第2控制裝置係以如下方式構成，即，根據對加熱器所供給之電流之取樣值及對加熱器所施加之電壓之取樣值求出加熱器之電阻值。第2控制裝置係以如下方式構成，即，根據所求出之電阻值特定出當前溫度，控制電力。第1頻率與第2控制裝置中之電流之取樣值及電壓之取樣值的取樣頻率即第2頻率不同。 [發明之效果]

以一個例示性實施形態，提高設置於電漿處理裝置之靜電吸盤內之加熱器之溫度控制精度。

以下，對各個例示性實施形態進行說明。

於一個例示性實施形態中，提供一種電漿處理裝置。電漿處理裝置包含腔室、基板支持器、高頻電源、直流電源、第1控制裝置、及第2控制裝置。基板支持器具有下部電極、靜電吸盤、及加熱器。靜電吸盤設置於下部電極上。加熱器係電阻加熱元件，設置於靜電吸盤內。高頻電源電性連接於下部電極。直流電源係以將負極性電壓施加至邊緣環之方式構成。邊緣環配置於基板支持器上。第1控制裝置係以控制高頻電源及直流電源之方式構成。第2控制裝置係以如下方式構成，即，為了減少加熱器之當前溫度與設定溫度之間的差，控制從加熱器電源對加熱器所供給之電力。第1控制裝置控制高頻電源以由第1頻率所規定之週期將脈衝狀之高頻電力供給至下部電極，控制直流電源以該週期將脈衝狀之負極性電壓施加至邊緣環。第2控制裝置係以如下方式構成，即，根據對加熱器所供給之電流之取樣值及對加熱器所施加之電壓之取樣值求出加熱器之電阻值。第2控制裝置係以如下方式構成，即，根據所求出之電阻值特定出當前溫度，控制電力。第1頻率與第2控制裝置中之電流之取樣值及電壓之取樣值的取樣頻率即第2頻率不同。

下部電極與靜電吸盤內之加熱器電容耦合。因此，當脈衝狀之高頻電力之供給及脈衝狀之負極性電壓之施加開始時，加熱器瞬時產生雜訊電流及雜訊電壓。上述實施形態中，因第1頻率與第2頻率互不相同，故脈衝狀之高頻電力之供給及脈衝狀之負極性電壓之施加的開始時點與電流及電壓之取樣時點同步之情形較少，或不同步。因此，獲得雜訊之影響得到抑制的電流之取樣值及電壓之取樣值。根據上述實施形態，根據該電流之取樣值及電壓之取樣值求出電阻值，基於以該電阻值求出之當前溫度控制電力，因此加熱器之溫度控制精度變高。

一個例示性實施形態中，第1頻率及第2頻率中之一者與第1頻率及第2頻率中之另一者之因數不同，且第1頻率及第2頻率中之另一者與第1頻率及第2頻率中之一者之因數不同。根據該實施形態，脈衝狀之高頻電力之供給及脈衝狀之負極性電壓之施加的開始時點與電流及電壓之取樣時點同步之情形變得更少。

一個例示性實施形態中，電漿處理裝置亦可進而包含電容器。該電容器係於第2控制裝置與加熱器之間，連接於將加熱器與加熱器電源電性連接之一對線之間。

一個例示性實施形態中，第2控制裝置可進而具有電流測定器及電壓測定器。電流測定器係以測定對加熱器所供給之電流之方式構成。電壓測定器係以測定對加熱器所施加之電壓之方式構成。加熱器控制器係以如下方式構成，即，根據藉由電流測定器所測定之電流之取樣值、及藉由電壓測定器所測定之電壓之取樣值求出電阻值。

一個例示性實施形態中，第2控制裝置亦可進而具有開關裝置。開關裝置連接於加熱器與加熱器電源之間。加熱器控制器可以藉由控制開關裝置之導通狀態而控制電力之方式構成。

一個例示性實施形態中，加熱器控制器可以如下方式構成，即，使用包含上述電阻值在內且依序求出之加熱器之複數個電阻值的平均值，特定出當前溫度。

另一例示性實施形態中，提供一種電漿處理方法。電漿處理方法中所使用之電漿處理裝置包含腔室、基板支持器、高頻電源、直流電源、及控制裝置。基板支持器具有下部電極、靜電吸盤、及加熱器。靜電吸盤設置於下部電極上。加熱器係電阻加熱元件，設置於靜電吸盤內。高頻電源電性連接於下部電極。直流電源係以將負極性電壓施加至邊緣環之方式構成。邊緣環配置於基板支持器上。控制裝置係以如下方式構成，即，為了減少加熱器之當前溫度與設定溫度之間的差，控制從加熱器電源對上述加熱器所供給之電力。電漿處理方法包含在腔室內生成電漿之步驟。生成電漿之步驟中，於對腔室內供給氣體之狀態下，以由第1頻率所規定之週期，從高頻電源對下部電極供給脈衝狀之高頻電力，從直流電源對邊緣環施加脈衝狀之負極性電壓。電漿處理方法於執行生成電漿之步驟之過程中，進而包含藉由控制裝置控制對加熱器供給之電力之步驟。控制裝置具有加熱器控制器。控制電力之步驟中，加熱器控制器根據對加熱器所供給之電流之取樣值及對加熱器所施加之電壓之取樣值求出加熱器之電阻值。控制電力之步驟中，加熱器控制器根據所求出之電阻值特定出當前溫度，控制電力。第1頻率與控制裝置中之電流之取樣值及電壓之取樣值的取樣頻率即第2頻率不同。

一個例示性實施形態中，亦可為第1頻率及第2頻率中之一者與第1頻率及第2頻率中之另一者之因數不同，且第1頻率及第2頻率中之另一者與第1頻率及第2頻率中之一者之因數不同。

一個例示性實施形態中，亦可於控制裝置與加熱器之間，將加熱器與加熱器電源電性連接之一對線之間連接有電容器。

一個例示性實施形態中，加熱器控制器亦可於控制電力之步驟中，根據藉由電流測定器所測定之電流之取樣值、及藉由電壓測定器所測定之電壓之取樣值求出電阻值。

一個例示性實施形態中，加熱器控制器亦可於控制電力之步驟中，藉由控制連接於加熱器與加熱器電源之間的開關裝置之導通狀態控制電力。

一個例示性實施形態中，加熱器控制器於控制電力之步驟中，可使用包含上述電阻值在內且依序求出之加熱器之複數個電阻值的平均值，特定出上述當前溫度。

以下，參考圖式對各個例示性實施形態進行詳細說明。再者，對各圖式中相同或相當之部分附以相同符號。

圖1係概略性地表示一個例示性實施形態之電漿處理裝置之圖。圖1所示之電漿處理裝置1為電容耦合型之電漿處理裝置。電漿處理裝置1具備腔室10。腔室10於其中提供內部空間10s。

一實施形態中，腔室10包含腔室本體12。腔室本體12具有大致圓筒形狀。內部空間10s係於腔室本體12之中提供。腔室本體12例如包含鋁。腔室本體12電性接地。於腔室本體12之內壁面、即劃分形成內部空間10s之壁面形成有具有耐電漿性之膜。該膜可為藉由陽極氧化處理所形成之膜或由氧化釔形成之膜之類的陶瓷製之膜。

於腔室本體12之側壁形成有通路12p。基板W於內部空間10s與腔室10的外部之間被搬送時，通過通路12p。為了開閉該通路12p之，沿著腔室本體12之側壁設置有閘閥12g。

電漿處理裝置1進而具備基板支持器16。基板支持器16設置於腔室10內、即內部空間10s之中。基板支持器16以支持載置於其上之基板W之方式構成。基板W可具有圓盤狀。藉由支持部15支持基板支持器16。支持部15自腔室本體12之底部向上方延伸。支持部15具有大致圓筒形狀。支持部15由石英等絕緣材料形成。

基板支持器16具有下部電極18及靜電吸盤20。基板支持器16亦可進而具有電極板21。電極板21由鋁等導電性材料形成，具有大致圓盤形狀。下部電極18設置於電極板21上。下部電極18由鋁等導電性材料形成，具有大致圓盤形狀。下部電極18電性連接於電極板21。

下部電極18內形成有流路18f。流路18f係熱交換媒體用流路。作為熱交換媒體，使用液態之冷媒、或藉由其汽化而將下部電極18冷卻之冷媒(例如氟氯碳化物)。於流路18f連接有熱交換媒體之供給裝置(例如冷卻器單元)。該供給裝置設置於腔室10之外部。從供給裝置經由配管23a對流路18f供給熱交換媒體。對流路18f所供給之熱交換媒體經由配管23b返回供給裝置。

靜電吸盤20設置於下部電極18上。基板W於內部空間10s中被處理時，載置於靜電吸盤20上，藉由靜電吸盤20被保持。

以下，參考圖1與圖2。圖2為一個例示性實施形態之電漿處理裝置之基板支持器之剖視圖。靜電吸盤20具有本體20m及電極20e。本體20m由介電體形成。本體20m具有大致圓盤形狀。電極20e係膜狀之電極，設置於本體20m內。於電極20e經由開關20s連接有直流電源20p。當從直流電源20p對靜電吸盤20之電極20e施加電壓時，靜電吸盤20與基板W之間產生靜電引力。藉由產生之靜電引力，將基板W吸引至靜電吸盤20，藉由靜電吸盤20保持。

基板支持器16上搭載有邊緣環ER。一實施形態中，邊緣環ER搭載於靜電吸盤20之外周區域上。邊緣環ER具有環狀。邊緣環ER具有導電性。邊緣環ER例如由矽或碳化矽(SiC)形成。邊緣環ER經由導體22電性連接於下部電極18。邊緣環ER包圍基板W之邊緣。即，基板W配置於靜電吸盤20上且由邊緣環ER所包圍之區域內。

如圖1所示，電漿處理裝置1可進而具備氣體供給管線25。氣體供給管線25將來自氣體供給機構之傳熱氣體，例如He氣體供給至靜電吸盤20之上表面與基板W之背面(下表面)之間。

電漿處理裝置1可進而具備筒狀部28及絕緣部29。筒狀部28自腔室本體12之底部向上方延伸。筒狀部28沿著支持部15之外周延伸。筒狀部28由導電性材料形成，具有大致圓筒狀。筒狀部28電性接地。絕緣部29設置於筒狀部28上。絕緣部29由具有絕緣性之材料形成。絕緣部29例如由石英等陶瓷形成。絕緣部29具有大致圓筒狀。絕緣部29沿著電極板21之外周、下部電極18之外周、及靜電吸盤20之外周延伸。

電漿處理裝置1進而具備上部電極30。上部電極30設置於基板支持器16之上方。上部電極30將構件32與腔室本體12之上部開口封閉。構件32具有絕緣性。上部電極30經由該構件32被支持於腔室本體12之上部。

上部電極30包含頂板34及支持體36。頂板34之下表面劃分形成內部空間10s。於頂板34形成有複數個氣體噴出孔34a。複數個氣體噴出孔34a之各者於板厚方向(鉛直方向)貫通頂板34。該頂板34並無限定，例如由矽形成。或，頂板34可具有於鋁製構件之表面設置耐電漿性膜而成之構造。該膜可為藉由陽極氧化處理所形成之膜或由氧化釔形成之膜等陶瓷製之膜。

支持體36支持頂板34使其裝卸自如。支持體36例如由鋁等導電性材料形成。支持體36之內部設置有氣體擴散室36a。複數個氣孔36b自氣體擴散室36a向下方延伸。複數個氣孔36b分別連通於複數個氣體噴出孔34a。於支持體36形成有氣體導入埠36c。氣體導入埠36c連接於氣體擴散室36a。於氣體導入埠36c連接有氣體供給管38。

於氣體供給管38，經由閥群41、流量控制器群42及閥群43連接有氣體源群40。氣體源群40、閥群41、流量控制器群42及閥群43構成氣體供給部。氣體源群40包含複數個氣體源。閥群41及閥群43之各者包含複數個閥(例如開閉閥)。流量控制器群42包含複數個流量控制器。流量控制器群42之複數個流量控制器之各者為質量流量控制器或壓力控制式之流量控制器。氣體源群40之複數個氣體源之各者經由閥群41之對應之閥、流量控制器群42之對應之流量控制器、及閥群43之對應之閥，連接於氣體供給管38。電漿處理裝置1可將來自從氣體源群40之複數個氣體源中所選之一個以上之氣體源的氣體，以經過個別調整之流量供給至內部空間10s。

筒狀部28與腔室本體12之側壁之間設置有擋板48。擋板48例如可藉由於鋁製構件覆蓋氧化釔等陶瓷而構成。於該擋板48形成有多個貫通孔。於擋板48之下方，排氣管52連接於腔室本體12之底部。於該排氣管52連接有排氣裝置50。排氣裝置50具有自動壓力控制閥等壓力控制器、及渦輪分子泵等真空泵，能減小內部空間10s中之壓力。

一實施形態中，電漿處理裝置1可進而具備高頻電源61。高頻電源61係產生電漿生成用高頻電力HF之電源。高頻電力HF具有27～100 MHz之範圍內之頻率，例如40 MHz或60 MHz之頻率。高頻電源61為了將高頻電力HF供給至下部電極18，經由匹配器63及電極板21連接於下部電極18。匹配器63具有用以匹配高頻電源61之輸出阻抗與負荷側(下部電極18側)之阻抗的匹配電路。再者，高頻電源61可不電性連接於下部電極18，亦可經由匹配器63連接於上部電極30。

電漿處理裝置1進而具備高頻電源62。高頻電源62產生用以將離子拉入基板W之偏壓高頻電力即高頻電力LF之電源。高頻電力LF之頻率比高頻電力HF之頻率低。高頻電力LF之頻率係400 kHz～13.56 MHz之範圍內之頻率，例如為400 kHz。高頻電源62為了將高頻電力LF供給至下部電極18，經由匹配器64及電極板21連接於下部電極18。匹配器64具有用以匹配高頻電源62之輸出阻抗與負荷側(下部電極18側)之阻抗的匹配電路。

該電漿處理裝置1中，對內部空間10s供給氣體。並且，藉由供給高頻電力HF及高頻電力LF，或供給高頻電力LF，於內部空間10s中激發氣體。結果，內部空間10s中生成電漿。藉由來自所生成之電漿之離子及/或自由基等化學物種，對基板W進行處理。

電漿處理裝置1進而具備直流電源72。直流電源72係以經由下部電極18將負極性電壓施加至邊緣環ER之方式構成。藉由從直流電源72將負極性電壓施加至邊緣環ER，調整邊緣環ER之上方之外鞘(電漿鞘)之厚度。結果，離子相對於基板W之邊緣之入射方向受到調整。

電漿處理裝置1進而具備控制裝置MC(第1控制裝置)。控制裝置MC係包含處理器、記憶裝置、輸入裝置、顯示裝置等之電腦，控制電漿處理裝置1之各部。具體而言，控制裝置MC執行記憶於記憶裝置之控制程式，根據記憶於該記憶裝置之製程配方資料控制電漿處理裝置1之各部。藉由利用控制裝置MC進行之控制，電漿處理裝置1能執行以製程配方資料所指定之製程。又，藉由利用控制裝置MC進行之控制，電漿處理裝置1能執行各個實施形態之方法。

以下，參考圖1及圖2、圖3及圖4。圖3係表示一個例示性實施形態之電漿處理裝置中與對加熱器之電力供給及電力控制相關之構成的圖。圖4係表示圖1所示之電漿處理裝置中下部電極之電位及對加熱器之施加電壓之一例的圖。再者，圖4中，橫軸表示時間。圖4中，下部電極之電位表示圖2所示之饋電線FL上之電位。饋電線FL經由電極板21連接於下部電極18。高頻電源61經由匹配器63連接於饋電線FL。高頻電源62經由匹配器64連接於饋電線FL。又，直流電源72連接於饋電線FL。

電漿處理裝置1中，控制裝置MC為了生成電漿，以如下方式控制高頻電源62及/或高頻電源61，即，將脈衝狀之高頻電力LF及/或脈衝狀之高頻電力HF以週期PT週期性地供給至下部電極18。週期PT由第1頻率f1規定。即，週期PT為第1頻率f1之倒數。高頻電力LF及/或高頻電力HF係於週期PT內之第1期間對下部電極18供給。於週期PT中其餘之第2期間，不對下部電極18供給高頻電力。或，於第2期間降低第1期間所供給之高頻電力之位準。

又，控制裝置MC以將脈衝狀之負極性電壓以週期PT週期性地施加至邊緣環ER之方式控制直流電源72。即，控制裝置MC以如下方式控制直流電源72，即，與脈衝狀之高頻電力LF及/或脈衝狀之高頻電力HF之供給同步地將脈衝狀之負極性電壓施加至邊緣環ER。於週期PT中之第1期間，從直流電源72對邊緣環ER施加負極性電壓。於週期PT中其餘之第2期間，停止對邊緣環ER施加來自直流電源72之負極性電壓。再者，第2期間中從直流電源72對邊緣環ER所施加之電壓之絕對值亦可比第1期間中從直流電源72對邊緣環ER所施加之電壓之絕對值低。

藉由利用控制裝置MC控制高頻電源62及/或高頻電源61、及直流電源72，下部電極18之電位如圖4所示顯示時間變化。

如圖2及圖3所示，基板支持器16進而具有一個以上之加熱器19。一實施形態中，基板支持器16具有複數個加熱器19。一個以上之加熱器19之各者係電阻加熱元件。一個以上之加熱器19設置於靜電吸盤20中。

對一個以上之加熱器19，從加熱器電源74供給電力。一個以上之加熱器19分別經由一條以上之第1線L1電性連接於加熱器電源74。又，一個以上之加熱器19經由第2線L2電性連接於加熱器電源74。第2線L2係共用線。即，一個以上之加熱器19經由包含一條對應之第1線L1及第2線L2之一對線，電性連接於加熱器電源74。

一實施形態中，濾波器群FTG1亦可設置於加熱器19與加熱器電源74之間。濾波器群FTG1包含一個以上之濾波器FT11及濾波器FT12。一個以上之濾波器FT11及濾波器FT12之各者係LC(inductance-capacitance，電感電容)濾波器，阻斷或降低從對應之加熱器19朝向加熱器電源74之高頻電力。一個以上之濾波器FT11之各者之電感器構成對應之第1線L1之一部分。一個以上之濾波器FT11之各者之電容器連接於對應之第1線L1與接地極之間。濾波器FT12之電感器構成第2線L2之一部分。濾波器FT12之電容器連接於第2線L2與接地極之間。

一實施形態中，濾波器群FTG2亦可設置於加熱器19與加熱器電源74之間。濾波器群FTG2亦可設置於濾波器群FTG1與加熱器電源74之間。濾波器群FTG2亦包含一個以上之濾波器FT21及濾波器FT22。一個以上之濾波器FT21及濾波器FT22之各者係LC濾波器，阻斷或降低從對應之加熱器19朝向加熱器電源74之EMC(Electro Magnetic Compatibility，電磁相容)雜訊。一個以上之濾波器FT21之各者之電感器構成對應之第1線L1之一部分。一個以上之濾波器FT21之各者之電容器連接於對應之第1線L1與接地極之間。濾波器FT22之電感器構成第2線L2之一部分。濾波器FT22之電容器連接於第2線L2與接地極之間。

一實施形態中，電容器76連接於一條以上之第1線L1之各者與第2線L2之間。即，電容器76連接於將對應之加熱器19與加熱器電源74電性連接之一對線之間。電容器76之一端亦可於對應之濾波器FT11之電感器與對應之濾波器FT21之電感器之間連接於對應之第1線L1。又，電容器76之另一端亦可於濾波器FT21之電感器與濾波器FT22之電感器之間連接於第2線L2。

電漿處理裝置1進而具備控制裝置80(第2控制裝置)。控制裝置80係以如下方式構成，即，為了減少一個以上之加熱器19之各者之當前溫度與設定溫度之間的差，控制從加熱器電源74對一個以上之加熱器19之各者所供給之電力。以下，就利用控制裝置80對一個加熱器19所進行之電力控制進行說明。利用控制裝置80對其他加熱器19所進行之電力控制相同地進行。

控制裝置80具有加熱器控制器82。加熱器控制器82例如包含處理器。加熱器控制器82根據對加熱器19所供給之電流之取樣值及對加熱器19所施加之電壓之取樣值求出加熱器19之電阻值。對加熱器19所供給之電流之取樣值及對加熱器19所施加之電壓之取樣值的取樣頻率為第2頻率f2。加熱器控制器82根據所求出之電阻值特定出加熱器19之當前溫度。加熱器控制器82例如參考規定電阻值與溫度之關係之表格，根據所求出之電阻值特定出加熱器19之當前溫度。一實施形態中，加熱器控制器82可以使用依序求出之加熱器19之複數個電阻值之平均值特定出當前溫度之方式構成。加熱器控制器82為了減少特定出之當前溫度與設定溫度之間的差，控制對加熱器19所供給之電量。利用加熱器控制器82所進行之電力控制可為PID(Proportional Integral Differential，比例積分微分)控制。

一實施形態中，控制裝置80可進而具有一個以上之開關裝置83。一個以上之開關裝置83之各者連接於一個以上之加熱器19中對應之加熱器19與加熱器電源74之間。於一個以上之開關裝置83之各者導通之情形時，從加熱器電源74向對應之加熱器19供給電力。於一個以上之開關裝置83之各者不導通之情形時，停止從加熱器電源74向對應之加熱器19之電力供給。加熱器控制器82藉由控制一個以上之開關裝置83之各者之導通狀態，可控制向對應之加熱器19供給之電力。

一實施形態中，控制裝置80可進而具有一個以上之電流測定器84及電壓測定器86。一個以上之電流測定器84係以分別測定從加熱器電源74對一個以上之加熱器19所供給之電流的方式構成。電壓測定器86係以測定對一個以上之加熱器19所施加之電壓之方式構成。加熱器控制器82根據藉由一個以上之電流測定器84所測定之電流之取樣值的各者、及藉由電壓測定器86所測定之電壓之取樣值，求出對應之加熱器19之電阻值。

一實施形態中，於加熱器電源74連接有單一之線ML。單一之線ML與一條以上之線L11相連。一條以上之線L11之各者連接於對應之開關裝置83。一個以上之電流測定器84之各者係以測定於對應之線L11流通之電流的方式設置。電壓測定器86係以測定線ML與第2線L2之間之電壓的方式構成。

上述第2頻率f2與第1頻率f1不同。一個實施形態中，第1頻率f1及第2頻率f2中之一者與第1頻率f1及第2頻率f2中之另一者之因數不同。此外，第1頻率f1及第2頻率f2中之另一者與第1頻率f1及第2頻率f2中之一者之因數不同。第1頻率f1及第2頻率f2中之一者可為自然數，第1頻率f1及第2頻率f2中之另一者可不為自然數。一例中，第2頻率f2為2 kHz，第1頻率f1為2.1 kHz。

電漿處理裝置1中，下部電極18與靜電吸盤20內之一個以上之加熱器19之各者電容耦合。因此，當脈衝狀之高頻電力(LF及/或HF)之供給及脈衝狀之負極性電壓之施加開始時，一個以上之加熱器19之各者瞬時產生雜訊電流及雜訊電壓。請參考圖4之對加熱器之施加電壓。電漿處理裝置1中，第1頻率f1與第2頻率f2互不相同。因此，電漿處理裝置1中，脈衝狀之高頻電力(LF及/或HF)之供給及脈衝狀之負極性電壓之施加的開始時點與電流及電壓之取樣時點同步之情形較少，或不同步。因此，加熱器控制器82獲得雜訊之影響得到抑制之電流之取樣值及電壓之取樣值。利用電漿處理裝置1，根據該電流之取樣值及電壓之取樣值求出電阻值，基於根據該電阻值求出之當前溫度控制電力，因此一個以上之加熱器19之各者之溫度控制精度變高。

一實施形態中，如上所述，第1頻率f1及第2頻率f2中之一者與第1頻率f1及第2頻率f2中之另一者之因數不同。此外，第1頻率f1及第2頻率f2中之另一者與第1頻率f1及第2頻率f2中之一者之因數不同。根據該實施形態，脈衝狀之高頻電力之供給及脈衝狀之負極性電壓之施加的開始時點與電流及電壓之取樣時點同步之情形變得更少。

以下，參考圖5，其係一個例示性實施形態之電漿處理方法之流程圖。以下，以使用電漿處理裝置1執行該電漿處理方法之情形為例，對圖5所示之電漿處理方法(以下稱作「方法MT」)進行說明。

方法MT中，執行步驟ST1。步驟ST1中，於腔室10內生成電漿。步驟ST1中，在對腔室10內供給氣體之狀態下，從高頻電源62及/或高頻電源61對下部電極18以週期PT週期性地供給脈衝狀之高頻電力LF及/或脈衝狀之高頻電力HF。步驟ST1中，從直流電源72對邊緣環ER以週期PT週期性地施加脈衝狀之負極性電壓。脈衝狀之高頻電力LF及/或脈衝狀之高頻電力HF之供給與脈衝狀之負極性電壓向邊緣環ER之施加同步。如上所述，週期PT由第1頻率f1規定。

為了執行步驟ST1，控制裝置MC以對腔室10內供給氣體之方式控制電漿處理裝置1之氣體供給部。為了執行步驟ST1，控制裝置MC以將腔室10內之壓力設定為所指定之壓力的方式控制排氣裝置50。為了執行步驟ST1，控制裝置MC以供給脈衝狀之高頻電力LF及/或脈衝狀之高頻電力HF的方式，控制高頻電源62及/或高頻電源61。又，為了執行步驟ST1，控制裝置MC以將脈衝狀之負極性電壓施加至邊緣環ER之方式控制直流電源72。

步驟ST2於步驟ST1之執行過程中執行。步驟ST2中，從加熱器電源74對一個以上之加熱器19之各者所供給之電力係藉由控制裝置80加以控制。具體而言，如上所述，控制裝置80之加熱器控制器82根據對一個以上之加熱器19所供給之電流之取樣值、及對一個以上之加熱器19所施加之電壓之取樣值求出一個以上之加熱器19之電阻值。如上所述，對一個以上之加熱器19所供給之電流之取樣值及對一個以上之加熱器19所施加之電壓之取樣值的取樣頻率即第2頻率f2與第1頻率f1不同。

步驟ST2中，加熱器控制器82根據所求出之電阻值特定出一個以上之加熱器19之當前溫度。如上所述，一個以上之加熱器19之各者之當前溫度亦可使用依序求出之複數個電阻值之平均值來特定。步驟ST2中，加熱器控制器82以減少所求出之當前溫度與設定溫度之間的差之方式，控制從加熱器電源74對一個以上之加熱器19所供給之電力。

以上，對各個例示性實施形態進行了說明，但並不限定於上述例示性實施形態，可進行各種省略、置換、及變更。又，可組合不同實施形態中之要素形成其他實施形態。

例如，另一個實施形態中，電漿處理裝置亦可為與電容耦合型之電漿處理裝置不同之任意類型之電漿處理裝置。作為該種電漿處理裝置，例示感應耦合型之電漿處理裝置、使用微波等表面波生成電漿之電漿處理裝置。

根據以上說明，對本發明之各個實施形態以說明之目的藉由本說明書進行說明，能夠理解在不脫離本發明之範圍及主旨之情況下可進行各種變更。因此，本發明書中所揭示之各個實施形態並非意圖限定，真正之範圍及主旨藉由隨附之發明申請專利範圍表示。

1:電漿處理裝置 10:腔室 10s:內部空間 12:腔室本體 12g:閘閥 12p:通路 15:支持部 16:基板支持器 18:下部電極 18f:流路 19:加熱器 20:靜電吸盤 20e:電極 20m:本體 20p:直流電源 20s:開關 21:電極板 22:導體 23a:配管 23b:配管 25:氣體供給管線 28:筒狀部 29:絕緣部 30:上部電極 32:構件 34:頂板 34a:氣體噴出孔 36:支持體 36a:氣體擴散室 36b:氣孔 36c:氣體導入埠 38:氣體供給管 40:氣體源群 41:閥群 42:流量控制器群 43:閥群 48:擋板 50:排氣裝置 52:排氣管 61:高頻電源 62:高頻電源 63:匹配器 64:匹配器 72:直流電源 74:加熱器電源 76:電容器 80:控制裝置 82:加熱器控制器 83:開關裝置 84:電流測定器 86:電壓測定器 ER:邊緣環 FL:饋電線 FT11:濾波器 FT12:濾波器 FT21:濾波器 FT22:濾波器 FTG1:濾波器群 FTG2:濾波器群 HF:高頻電力 L1:第1線 L2:第2線 L11:線 LF:高頻電力 MC:控制裝置 ML:線 W:基板

圖1係概略性地表示一個例示性實施形態之電漿處理裝置之圖。 圖2係一個例示性實施形態之電漿處理裝置之基板支持器之剖視圖。 圖3係表示一個例示性實施形態之電漿處理裝置中與對加熱器之電力供給及電力控制相關之構成的圖。 圖4係表示圖1所示之電漿處理裝置中下部電極之電位及對加熱器之施加電壓之一例的圖。 圖5係一個例示性實施形態之電漿處理方法之流程圖。

16:基板支持器

18:下部電極

19:加熱器

20:靜電吸盤

20e:電極

20m:本體

20p:直流電源

20s:開關

21:電極板

22:導體

28:筒狀部

29:絕緣部

61:高頻電源

62:高頻電源

63:匹配器

64:匹配器

72:直流電源

74:加熱器電源

80:控制裝置

ER:邊緣環

FL:饋電線

FTG1:濾波器群

FTG2:濾波器群

L1:第1線

L2:第2線

W:基板

Claims (12)

1. 一種電漿處理裝置，其具備：腔室；基板支持器，其具有下部電極、設置於該下部電極上之靜電吸盤、及設置於該靜電吸盤內之作為電阻加熱元件之加熱器，且設置於上述腔室內；高頻電源，其電性連接於上述下部電極；直流電源，其係以將負極性電壓施加至配置於上述基板支持器上之邊緣環之方式構成；第1控制裝置，其係以控制上述高頻電源及上述直流電源之方式構成；第2控制裝置，其係以如下方式構成，即，為了減少上述加熱器之當前溫度與設定溫度之間的差，控制從加熱器電源對上述加熱器供給之電力；上述第1控制裝置控制上述高頻電源以由第1頻率所規定之週期將脈衝狀之高頻電力供給至上述下部電極，控制上述直流電源以該週期將脈衝狀之負極性電壓施加至上述邊緣環；上述第2控制裝置具有加熱器控制器，該加熱器控制器係以如下方式構成，即，根據對上述加熱器所供給之電流之取樣值、及對上述加熱器所施加之電壓之取樣值求出上述加熱器之電阻值，根據該電阻值特定出上述當前溫度，控制上述電力；上述第1頻率與上述第2控制裝置中之上述電流之上述取樣值及上述 電壓之上述取樣值之取樣頻率即第2頻率不同。
2. 如請求項1之電漿處理裝置，其中上述第1頻率及上述第2頻率中之一者與上述第1頻率及上述第2頻率中之另一者之因數不同，且上述第1頻率及上述第2頻率中之上述另一者與上述第1頻率及上述第2頻率中之上述一者之因數不同。
3. 如請求項1之電漿處理裝置，其於上述第2控制裝置與上述加熱器之間進而具備電容器，該電容器連接於將上述加熱器與上述加熱器電源電性連接之一對線之間。
4. 如請求項1至3中任一項之電漿處理裝置，其中上述第2控制裝置進而具有以測定對上述加熱器供給之上述電流之方式構成之電流測定器、及以測定對上述加熱器施加之上述電壓之方式構成之電壓測定器，上述加熱器控制器係以如下方式構成，即，根據藉由上述電流測定器所測定之上述電流之上述取樣值、及藉由上述電壓測定器所測定之上述電壓之上述取樣值求出上述電阻值。
5. 如請求項1至3中任一項之電漿處理裝置，其中上述第2控制裝置進而具有連接於上述加熱器與上述加熱器電源之間之開關裝置，上述加熱器控制器係以藉由控制上述開關裝置之導通狀態而控制上 述電力之方式構成。
6. 如請求項1至3中任一項之電漿處理裝置，其中上述加熱器控制器係以如下方式構成，即，使用包含上述電阻值在內且依序求出之上述加熱器之複數個電阻值的平均值，特定出上述當前溫度。
7. 一種電漿處理方法，其係於電漿處理裝置中所執行者，上述電漿處理裝置具備：腔室；基板支持器，其具有下部電極、設置於該下部電極上之靜電吸盤、及設置於該靜電吸盤內之作為電阻加熱元件之加熱器，且設置於上述腔室內；高頻電源，其電性連接於上述下部電極；直流電源，其係以將負極性電壓施加至配置於上述基板支持器上之邊緣環之方式構成；控制裝置，其係以如下方式構成，即，為了減少上述加熱器之當前溫度與設定溫度之間的差，控制從加熱器電源對上述加熱器所供給之電力；該電漿處理方法包含：於上述腔室內生成電漿之步驟，該步驟在對上述腔室內供給氣體之狀態下，以由第1頻率所規定之週期，執行從上述高頻電源向上述下部電極之脈衝狀之高頻電力的供給、及從上述直流電源向上述邊緣環之脈衝狀之負極性電壓的施加；及 於執行生成電漿之上述步驟之過程中，藉由上述控制裝置控制對上述加熱器供給之上述電力之步驟；上述控制裝置具有加熱器控制器，於控制上述電力之上述步驟中，上述加熱器控制器根據對上述加熱器所供給之電流之取樣值、及對上述加熱器所施加之電壓之取樣值求出上述加熱器之電阻值，根據該電阻值特定出上述當前溫度，控制上述電力，上述第1頻率與上述控制裝置中之上述電流之上述取樣值及上述電壓之上述取樣值的取樣頻率即第2頻率不同。
8. 如請求項7之電漿處理方法，其中上述第1頻率及上述第2頻率中之一者與上述第1頻率及上述第2頻率中之另一者之因數不同，且上述第1頻率及上述第2頻率中之上述另一者與上述第1頻率及上述第2頻率中之上述一者之因數不同。
9. 如請求項7之電漿處理方法，其中於上述控制裝置與上述加熱器之間，將上述加熱器與上述加熱器電源電性連接之一對線之間連接有電容器。
10. 如請求項7至9中任一項之電漿處理方法，其中於控制上述電力之上述步驟中，上述加熱器控制器根據藉由電流測定器所測定之上述電流之上述取樣值、及藉由電壓測定器所測定之上述電壓之上述取樣值求出上述電阻值。
11. 如請求項7至9中任一項之電漿處理方法，其中於控制上述電力之上述步驟中，上述加熱器控制器藉由控制連接於上述加熱器與上述加熱器電源之間的開關裝置之導通狀態而控制上述電力。
12. 如請求項7至9中任一項之電漿處理方法，其中於控制上述電力之上述步驟中，上述加熱器控制器使用包含上述電阻值在內且依序求出之上述加熱器之複數個電阻值的平均值，特定出上述當前溫度。