[发明专利]等离子体处理装置以及等离子体处理方法

说明书

本发明提供一种提高了处理的成品率的等离子体处理装置或方法。等离子体处理装置或方法通过气体供给单元向配置在真空容器内部的处理室内供给给定流量的处理用气体，利用包括使用以各不相同的条件供给的处理用气体在处理室内形成等离子体的多个处理步骤的工序，对载置于配置在处理室内的试样台上的晶片进行处理，上述工序具备在前后两个处理步骤之间向处理室内供给稀有气体的转移步骤，上述转移步骤包括：第一转移步骤，对稀有气体将其压力调节为与在前面的处理步骤中使用的处理用气体的条件相等来进行供给；和第二转移步骤，在该第一转移步骤之后，对稀有气体将其压力和流量调节为与在后面的处理步骤中使用的处理用气体的条件相等来进行供给。

技术领域

本发明涉及通过形成在处理室内的等离子体对配置在真空容器内部的处理室内的半导体晶片等基板状的试样进行处理的等离子体处理装置以及等离子体处理方法，并涉及使用对具有不同的组成的多种处理用的气体进行切换并供给到处理室内而形成的等离子体对试样进行处理的等离子体处理装置以及等离子体处理方法。

背景技术

由于近年来的半导体元件的微小化，蚀刻的精度正在从nm量级向量级过渡。该量级下的蚀刻处理的控制是重要的课题。

一般在蚀刻工序中为了提高蚀刻的控制性，需要通过缩短有助于连续放电时的蚀刻的步骤时间来实现控制性的提高。作为本来的连续放电时的课题，再现性、机械差异成为问题。

以往的等离子体处理装置为了抑制这些作为连续放电时的课题的再现性、机械差异，对于在不同的步骤间的持续放电下的步骤转移时由于混合存在不同的蚀刻气体而造成的影响，通过使用了惰性气体的转移步骤来进行抑制。作为这样的现有技术，已知有在日本特开2007-287924号公报(专利文献1)记载的技术。

该现有技术是使用在真空处理室内形成等离子体而进行的多个处理步骤对配置在该处理室内的试样进行处理的技术，其公开了如下技术，即，在压力、处理用气体的种类等条件分别不同的处理步骤之间配置供给能够持续进行等离子体的放电的惰性气体例如Ar气体的转移步骤。进而，在该现有技术中公开了如下内容，即，在转移步骤中，最初使真空处理室内的压力与前面的处理步骤的压力匹配，然后平滑地向后面的处理步骤的压力变化。

此外，像在日本特开2008-91651号公报(专利文献2)记载的那样，已知如下内容，即，具备与向处理室供给的处理用气体的供给用的气体线连接并分支而向处理室用的排气泵进行排气的气体线，通过阀的动作来切换处理用气体向这些气体线的流通，从而调节向处理室内的处理用气体的供给。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2007-287924号公报

专利文献2：JP特开2008-91651号公报

上述现有技术由于对于以下方面考虑并不充分，因此产生了问题。

即，上述的专利文献1在使用惰性气体的转移步骤的开始时，用一个质量流量控制器对惰性气体的流量进行调节，使得与前面的处理步骤中的压力匹配，然后用该质量流量控制器进行流量变更，从而与下一个步骤的压力条件匹配。此时，由于用一个质量流量控制器进行流量变更，因此该流量变更以及此后的配管内部的压力稳定时间需要时间，所以转移步骤的短时间化成为课题。

此外，即使在实际处理步骤中，在流量变更中使用相同流量、相同气体种类的质量流量控制器的情况下，也存在切换时间受到流量变更时间限制的课题。除此以外，由于为了进行切换，会准备两个相同流量、相同气体种类的质量流量控制器，由此引起的制作成本上升和该质量流量控制器的安装空间的确保成为课题。