等离子体处理装置和等离子体处理方法与流程

1.本发明涉及等离子体处理装置和等离子体处理方法。


背景技术：

2.例如，专利文献1提出了，为了不改变所期望的工艺条件而提高等离子体点火性能，从紫外线光源向处理室内照射脉冲调制后的紫外线。为了使从紫外线光源输出的紫外线传播到处理室内，使用了光纤。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2020-17586号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的技术问题
7.但是，通过将紫外线的衰减抑制在最小限度而向处理室内照射紫外线，并向处理室内供给激发的电子，能够实现稳定的等离子体点火。
8.本发明提供能够在通过感应耦合产生等离子体的等离子体处理装置中稳定地使等离子体点火的技术。
9.用于解决技术问题的手段
10.本发明的一个方面提供一种等离子体处理装置，其能够通过感应耦合在处理室内产生等离子体，所述等离子体处理装置的特征在于，包括：以能够与所述处理室内连通的方式安装在所述处理室的壁上的vuv灯；设置在所述vuv灯与所述处理室之间的开闭门，其用于对所述vuv灯与所述处理室之间进行开关；和用于将所述开闭门和所述vuv灯之间的部分与所述处理室内连接的旁通管线。
11.发明效果
12.采用本发明的一个方面，能够在通过感应耦合产生等离子体的等离子体处理装置中稳定地使等离子体点火。
附图说明
13.图1是表示实施方式的等离子体处理装置的一个例子的截面示意图。
14.图2是表示实施方式的vuv光源单元的放大立体图的一个例子的图。
15.图3是表示利用实施方式的vuv光源单元进行的等离子体点火的实施例1的图。
16.图4是表示利用实施方式的vuv光源单元进行的等离子体点火的实施例2的图。
17.图5是表示利用实施方式的静电卡盘和vuv光源单元进行的等离子体点火的实施例3的图。
18.图6是用于对实施方式的vuv光的照射和等离子体点火进行说明的图。
19.图7是表示实施方式的等离子体处理方法的一个例子的时序图。
20.附图标记说明
21.1处理容器，2金属窗，3天线室，4处理室，6绝缘物，10等离子体处理装置，13高频天线，15第一高频电源，16供电部件，20处理气体供给部，23基台，26静电卡盘，29第二高频电源，30排气装置，32挡板，33观察窗，34 vuv光源单元，35 vuv灯，36固定部，37开闭门，38旁通管线，39旁通阀，47直流电源，g被处理基片，st载置台。
具体实施方式
22.下面，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。在各附图中，存在对于相同的构成部分标注相同的附图标记而省略重复说明的情况。
23.[等离子体处理装置]
[0024]
首先，使用图1对实施方式的等离子体处理装置10进行说明。图1是表示实施方式的等离子体处理装置10的一个例子的截面示意图。实施方式的等离子体处理装置10是能够通过感应耦合在处理室4内产生等离子体，对被处理基片g进行处理的装置。实施方式的等离子体处理装置10例如可用于在fpd(flat panel display：平板显示器)用玻璃基片上形成薄膜晶体管时的金属膜、ito膜、氧化膜等的蚀刻、和抗蚀剂膜的灰化处理等。在此，作为fpd，可例示液晶显示器(lcd)、电致发光(electro luminescence：el)显示器、等离子体显示面板(pdp)等。
[0025]
等离子体处理装置10具有由导电性材料、例如内壁面进行了阳极氧化处理(氧化铝膜处理)的铝构成的方筒形状的气密的处理容器1。处理容器1通过接地线1a被接地。处理容器1由与处理容器1绝缘地形成的金属窗2划分为上部的天线室3和下部的处理室4。金属窗2在本例中构成处理室4的顶壁。金属窗2例如由非磁性体的导电性的金属构成。非磁性体的导电性的金属的例子为铝或含铝的合金。金属窗2被处理容器1的侧壁支承。
[0026]
以在天线室3的中央贯穿并且与气体流路12连通的方式设置有气体供给管20a。气体流路12分支为多个分支配管(未图示)，与被绝缘物6分割为多个的金属窗2的部分窗连接，能够向各个部分窗供给气体。各个部分窗在内部具有气体空间(未图示)，在面对处理室4的面具有多个气体释放口，能够从多个气体释放口向处理室4内供给气体。气体供给管20a从处理容器1的顶部贯穿至其外侧，与包含处理气体供给源和阀门系统等的处理气体供给部20连接。因此，在等离子体处理中，从处理气体供给部20供给的处理气体能够经由气体供给管20a向处理室4内释放。
[0027]
在天线室3内，在金属窗2上以面对金属窗2的方式配置有高频(rf)天线13。高频天线13通过由绝缘部件构成的间隔件17与金属窗2隔开间隔。高频天线13构成螺旋状的天线(未图示)，金属窗2在螺旋状的天线的下部被分割为例如24个部分窗。高频天线13是在天线室3中隔着绝缘部件的间隔件17配置在金属窗2的上部，用于在处理室4中生成感应耦合等离子体的感应耦合天线的一个例子。
[0028]
在等离子体处理中，从第一高频电源(源电源)15，经由匹配器14和供电部件16向高频天线13供给感应电场形成用的、例如频率为1mhz～27mhz的高频电功率。虽然没有图示，但是本例的高频天线13由外侧环状天线、中间环状天线和内侧环状天线呈同心状构成，具有分别与供电部件16连接的供电部41、42、43。天线导线从各供电部41、42、43沿周向延伸，构成3环状的高频天线13。在各天线导线的末端连接有电容器18，各天线导线经由电容
器18与天线室3的侧壁3a连接，从而被接地。这样利用被供给至高频天线13的高频电功率，能够隔着金属窗2在处理室4内形成感应电场，利用该感应电场，能够使被供给至处理室4内的处理气体等离子体化。
[0029]
在处理室4内的下方，以隔着金属窗2与高频天线13相对的方式，设置有用于载置被处理基片g、例如玻璃基片的载置台st。载置台st具有基台23和绝缘体框24。基台23由导电性材料、例如表面进行了阳极氧化处理的铝构成。
[0030]
基台23被收纳在绝缘体框24内，进而被支承在处理室4的底面。此外，在处理室4的侧壁4a上，设置有用于将被处理基片g送入送出的送入送出口27a和用于对该送入送出口27a进行开关的闸阀27。
[0031]
第二高频电源(偏置电源)29经由匹配器28，通过设置在中空的支柱25内的供电线25a与基台23连接。第二高频电源29能够在等离子体处理中，对基台23施加偏置电压用的高频电功率，例如频率为1mhz～6mhz的高频电功率。利用该偏置电压用的高频电功率在被处理基片g上生成偏置电压，将在处理室4内生成的等离子体中的离子引入到被处理基片g。
[0032]
静电卡盘26设置在基台23上，用于载置被处理基片g。静电卡盘26为在绝缘体之间夹着卡盘电极26a的结构。直流电源47与卡盘电极26a连接。通过从直流电源47向卡盘电极26a施加直流电压而产生库仑力，被处理基片g被静电卡盘26吸附保持。
[0033]
另外，在基台23内，为了控制被处理基片g的温度，可以设置由陶瓷加热器等加热单元、制冷剂流路等构成的温度控制机构和温度传感器。与这些机构和部件连接的配管和配线，均通过中空的支柱25被导出至处理容器1外。
[0034]
在载置台st与处理室4的侧壁4a之间，以连续地或断续地呈环状包围载置台st的方式设置有挡板32，用于使气体从处理室4穿到排气空间。包含真空泵等的排气装置30，经由排气管31与处理室4的底部连接。能够利用排气装置30对挡板32下的排气空间进行排气，在等离子体处理中，能够将处理室4内设定并维持为规定的真空气氛(例如1.33pa)。
[0035]
设置有用于向静电卡盘26与被处理基片g之间供给作为热传递用气体的he气的he气流路55。he气管线56与he气流路55连接，并经由压力控制阀57与he源连接。
[0036]
等离子体处理装置10的各构成部，与由计算机构成的控制部50连接，由控制部50控制。此外，由工程管理者为了管理等离子体处理装置10而进行命令的输入操作等的键盘、和用于将等离子体处理装置10的运行状况可视化地显示的显示器等构成的用户接口51，与控制部50连接。另外，存储部52与控制部50连接。在存储部52中存储有用于通过控制部50的控制来实现在等离子体处理装置10执行的各种处理的控制程序、和用于使等离子体处理装置10的各构成部与处理条件相应地执行处理的程序即处理方案。处理方案可以是存储在硬盘、半导体存储器中，也可以是以被收纳在cd-rom、dvd等可移动的存储介质中的状态放置在存储部52的规定位置。另外，也可以是从另一个装置，例如经由专用线路适当地传输处理方案。根据需要，通过按照来自用户接口51的指示等从存储部52调出任意的处理方案并使控制部50执行，能够在等离子体处理装置10的处理室4内对被处理基片g进行所期望的处理。
[0037]
[vuv光源单元]
[0038]
在上述结构的等离子体处理装置10中，能够利用被供给至高频天线13的高频电功率，隔着金属窗2在处理室4内形成感应电场。能够利用该感应电场使被供给至处理室4内的
处理气体等离子体化，使用感应耦合等离子体对被处理基片g进行所期望的处理。
[0039]
当等离子体处理装置10变为小型时，金属窗2的尺寸变小，因此，由感应电场产生的窗电位无法充分提高，用于使处理室4内的气体分子激发的力变弱。而且，当利用静电卡盘26静电吸附玻璃基片(被处理基片g)时，处理室4内存在的电子被吸引并约束在被处理基片g侧。因此，由感应电场进行加速的电子的数量减少，等离子体的点火变得困难。
[0040]
因此，在实施方式的等离子体处理装置10中，在形成于处理室4的侧壁4a上的观察窗33安装vuv光源单元34，利用真空紫外光(vuv(vacuum ultra violet)，下面称为“vuv光”)辅助等离子体的点火。vuv光源单元34具有vuv灯35。vuv灯35以能够与处理室4连通的方式安装，能够直接向处理室4内照射vuv光。vuv灯35能够向处理室4内入射100～200nm的波长的vuv光。当入射的vuv光照射到被供给至处理室4内的气体分子时，气体分子吸收光能，电子被解离。
[0041]
通过该电子的解离，能够促进等离子体点火。即，能够使电子从处理室4内的气体分子解离，使由感应电场进行加速的电子的数量增加，从而实现稳定的等离子体点火。由此，通过向处理室4内入射vuv光，能够从处理室内的气体分子供给电子，对因由被处理基片g的静电吸附产生的电子的约束而不足的电子进行补充，从而稳定地进行等离子体点火。
[0042]
特别是在本实施方式中，将vuv灯35安装在处理室4的侧壁4a上，vuv灯35能够经由观察窗33与处理室4连通，能够将来自vuv灯35的vuv光直接向处理室4内照射。因此，与作为比较例的、从远距离设置的vuv灯经由光纤等向处理室4内照射vuv光的情况相比，vuv光的衰减量少，能够利用具有高能量的vuv光，高效率地使电子从处理室4内的气体分子解离。
[0043]
就vuv光而言，例如光源使用作为氘灯(电离器)的vuv灯35。vuv灯35以能够与处理室4内连通的方式配置。因此，可能由于在处理室4内利用等离子体进行基片处理时产生的反应生成物经由观察窗33附着在vuv灯35上，使得vuv灯35变暗，vuv光的光量减少。
[0044]
因此，vuv光源单元34在处理室4与vuv灯35之间具有开闭门37。由此，通过在利用等离子体进行基片处理时将开闭门37关闭，能够抑制在利用等离子体进行基片处理时产生的反应生成物附着在vuv灯35上而导致性能劣化。
[0045]
开闭门37能够在vuv灯35与处理室4之间，进行将vuv灯35与处理室4内连通的通路p的开关。来自vuv灯35的vuv光始终输出，能够通过开闭门37的开关来控制vuv光向处理室4的照射。vuv灯35在从关闭到开启时需要预热时间，不能迅速点亮。因此，通过开闭门37的开关来控制始终输出的vuv光的照射的结构，与通过vuv灯35的关闭/开启来控制vuv光向处理室4的照射相比，能够瞬时地控制vuv光向处理室4的照射和照射的停止。由此，能够及时地并且高效率地实现利用vuv光进行的等离子体点火的辅助。
[0046]
开闭门37的控制能够由控制部50进行。控制部50能够通过控制开闭门37的开关，来控制从vuv灯35向处理容器1内的vuv光的照射和照射的停止。
[0047]
控制部50能够以将vuv光向处理室4的照射仅限定于等离子体点火前的方式控制开闭门37。控制部50能够以如下方式进行控制：在为了产生等离子体而从第一高频电源15向处理室4内供给高频电功率之前的预先确定的时间，将开闭门37打开，从vuv灯35向处理室4内照射vuv光。此外，控制部50能够以如下方式进行控制：在经过预先确定的时间之后、从第一高频电源15供给高频电功率之前，将开闭门37关闭，停止从vuv灯35向处理容器1内照射vuv光。作为从第一高频电源15供给高频电功率之前的预先确定的时间的一个例子，可
以列举后述的调压步骤的时间(参照图7)。
[0048]
由此，通过在利用等离子体进行基片处理时将开闭门37关闭，能够抑制在基片处理时产生的反应生成物附着在vuv灯35上而导致性能劣化。
[0049]
参照图1和图2对vuv光源单元34进行进一步说明。图2是表示实施方式的vuv光源单元34的放大立体图的一个例子的图。vuv光源单元34从处理容器1的外部直接安装在处理室4的侧壁4a上。vuv光源单元34除了具有vuv灯35以外，还具有固定部36和连结部45。固定部36用于将vuv灯35安装在侧壁4a上。连结部45能够收纳开闭门37，并进行垂直方向的移动和水平方向的稍微移动。开闭门37与驱动部46连接，由驱动部46驱动。
[0050]
固定部36具有凸缘36a，通过凸缘36a被固定在侧壁4a上。在固定部36上，在水平方向上形成有贯通孔36b。贯通孔36b具有与形成在侧壁4a上的观察窗33的直径相同或比该直径稍小的直径，与观察窗33形成为同心圆状，形成将观察窗33与vuv灯35连通的通路p的一部分。
[0051]
连结部45被嵌入在固定部36。连结部45为中空结构，具有在垂直方向上贯穿的贯通孔45a和在水平方向上贯穿的贯通孔45b。贯通孔45b具有与形成在侧壁4a上的观察窗33的直径相同或比该直径稍小的直径，与观察窗33和贯通孔36b形成为同心圆状，形成将观察窗33与vuv灯35连通的通路p的一部分。
[0052]
开闭门37被收纳在连结部45的内部。开闭门37具有：在垂直方向上延伸的支承部37a；和设置在支承部37a的前端部的阀体37b。支承部37a贯穿贯通孔45a，在垂直方向上延伸，与驱动部46连接。能够利用驱动部46使开闭门37上升直至阀体37b的前端进入设置在连结部45的前端的凹部45c的空间。即，贯通孔45b具有台阶差，收纳阀体37b的凹部45c处的贯通孔45b的直径大于其以外的贯通孔45b的直径。阀体37b的直径形成为比收纳阀体37b的凹部45c处的贯通孔45b的直径稍小。
[0053]
在阀体37b的观察窗33侧的侧面，在比通路p稍微靠外侧的位置形成有槽，在槽中嵌入有o型环40。驱动部46能够使开闭门37在水平方向上向观察窗33的方向稍微移动，使o型环40与连结部45的内壁抵接。由此，能够在由o型环40保持气密的状态下利用开闭门37将观察窗33与vuv灯35之间遮断。能够利用开闭门37将图2所示的从观察窗33到开闭门37的空间s和从开闭门37到vuv灯35的空间t隔开。
[0054]
对利用驱动部46进行的开闭门37的开关动作进行说明。当要将开闭门37打开时，驱动部46使开闭门37从图2所示的状态在水平方向上向与观察窗33相反的方向稍微移动之后，使开闭门37下降。当要将开闭门37关闭时，驱动部46使开闭门37上升直至开闭门37的阀体37b进入设置在连结部45的前端的凹部45c的空间之后，使开闭门37在水平方向上向观察窗33的方向稍微移动，使o型环40与连结部45的内壁抵接。
[0055]
在本实施方式中，vuv灯35安装在处理室4的侧壁4a上，而且以能够经由观察窗33与处理室4连通的方式安装。因此，与vuv灯35经由光纤与处理容器1连接的情况相比，能够使vuv光的衰减量减少。由此，能够直接向处理室4内照射vuv光，向处理室4内供给从气体分子激发的电子，从而实现稳定的等离子体点火。
[0056]
此外，控制部50能够以将vuv光向处理室4的照射仅限定于等离子体点火前的方式控制开闭门37。因此，在向处理室4内施加高频电功率时，开闭门37被关闭。因此，高频电功率不会漏到vuv灯35侧。而且，能够在将开闭门37关闭的状态下利用开闭门37将处理室4内
保持为真空地卸下vuv灯35。
[0057]
vuv光源单元34还具有旁通管线38。旁通管线38用于将开闭门37和vuv灯35之间的空间t与处理室4内连接。旁通管线38是与通路p不同的管线。在图2的例子中，旁通管线38与开闭门37和vuv灯35之间的凹部45c连接，但是并不限于此。也可以是旁通管线38与开闭门37和vuv灯35之间的贯通孔45b连接。即，旁通管线38与开闭门37和vuv灯35之间的空间t连通。优选在旁通管线38上设置有用于对旁通管线38进行开关的旁通阀39。通过旁通阀39的开关，能够利用旁通管线38控制开闭门37和vuv灯35之间的空间t与处理室4的连通。空间t能够由设置在vuv灯35的外周与固定部36之间的o型环49从大气侧气密地密封，通过利用旁通管线38将空间t与处理室4内连接，能够形成处理室4的气氛。
[0058]
控制部50至少在将开闭门37打开之前打开旁通阀39。由此，能够使得在将开闭门37打开时，在空间t和空间s不会产生压差。
[0059]
[实施例1]
[0060]
接下来，参照图3，对表示利用实施方式的vuv光源单元34进行的等离子体点火的结果的实施例1进行说明。图3是表示利用实施方式的vuv光源单元34进行的等离子体点火的实施例1的图。
[0061]
图3表示利用o2气体、ar气体、he气体对g4.5代的尺寸(例如，730mm
×
920mm)的被处理基片g进行处理时的等离子体点火的状态。在实施例1中，对于将vuv光源单元34设置在图3所示的处理容器1的角部(a)的情况测量等离子体点火的状态。即，来自vuv灯35的vuv光从处理容器1的角部(a)照射到处理室4内。
[0062]
处理容器1的压力设定为5mt(0.67pa)、10mt(1.33pa)、15mt(2.00pa)、20mt(2.67pa)、25mt(3.33pa)、30mt(4.00pa)、50mt(6.67pa)、90mt(12.00pa)。ps表示向高频天线13施加的高频电功率。图3的表中的〇表示在ps＝1kw时等离子体点火的情况。图3的表中的
△
表示在ps＝1kw时不点火、但是在ps＝2kw时等离子体点火的情况。图3的表中的
×
表示在ps＝2kw时等离子体也不点火的情况。另外，用
“‑”
表示的结果表示没有实验结果。但是，通常压力越高越容易实现等离子体点火，因此，可认为如果在压力低的状态下实现了等离子体点火，那么在比其高的压力下能够实现等离子体点火。
[0063]
在o2气体为500sccm的条件下没有来自vuv灯35的vuv光的照射的情况下(图3中的无vuv)，在10mt、30mt、50mt、90mt的压力下，即使在ps＝2kw时等离子体也不点火。根据上述说明，可认为在上述条件下，在没有vuv光的照射的情况下等离子体不点火。
[0064]
另一方面，在相同条件下有vuv光的照射的情况下(图3中的a)，在5mt、10mt、30mt的压力下，在施加ps＝1kw时等离子体点火。根据上述说明，可认为在上述条件下，在有vuv光的照射的情况下等离子体点火。
[0065]
在ar气体为500sccm的条件下没有vuv光的照射的情况下(无vuv)，在10mt的压力下，即使在ps＝2kw时等离子体也不点火，但是在15mt、20mt、30mt、50mt、90mt的压力下，在施加ps＝2kw时等离子体点火。根据上述说明，可认为在上述条件下，在没有vuv光的照射的情况下，在ps＝1kw时等离子体不点火，但是在施加ps＝2kw时等离子体点火。
[0066]
另一方面，在有vuv光的照射的情况下(a)，在5mt、10mt、30mt的压力下，在施加ps＝1kw时等离子体点火。根据上述说明，可认为在上述条件下，在有vuv光的照射的情况下等离子体点火。
[0067]
在he气体为500sccm的条件下没有vuv光的照射的情况下(无vuv)，在10mt、30mt的压力下，即使在ps＝2kw时等离子体也不点火。根据上述说明，可认为在上述条件下，在没有vuv光的照射的情况下等离子体不点火。
[0068]
另一方面，在有vuv光的照射的情况下(a)，在10mt、15mt、30mt的压力下，在施加ps＝1kw时等离子体点火，在5mt的压力下，在施加ps＝2kw时等离子体点火。根据上述说明，可认为在上述条件下，在有vuv光的照射的情况下等离子体点火。
[0069]
根据图3的实施例1的实验结果，在任一气体的情况下，在不照射vuv光的情况下等离子体不点火或者等离子体难以点火，而在照射vuv光(a)的情况下，等离子体点火或者等离子体更容易点火。
[0070]
[实施例2]
[0071]
接下来，参照图4，对表示利用实施方式的vuv光源单元34进行的等离子体点火的结果的实施例2进行说明。图4是表示利用实施方式的vuv光源单元34进行的等离子体点火的实施例2的图。
[0072]
图4表示利用o2气体、cf4/o2气体、he气体对g6代的尺寸(例如，1500mm
×
1850mm)的被处理基片g进行处理时的等离子体点火的状态。在实施例2中，对于将vuv光源单元34设置在图4所示的处理容器1的中央(b)和角部(c)的情况测量等离子体点火的状态。即，来自vuv灯35的vuv光从处理容器1的中央(b)或角部(c)照射到处理室4内。
[0073]
在供给o2气体或cf4/o2气体时，处理容器1的压力设定为6mt(0.80pa)、10mt、15mt、20mt、25mt、30mt、40mt(5.33pa)。另一方面，在供给he气体时，处理容器1的压力设定为10mt、15mt、20mt、25mt、30mt、40mt、70mt(9.33pa)。ps表示向高频天线13施加的高频电功率。图4的表中的〇和
×
以与图3的表中的〇和
×
相同的意思使用，〇表示在施加ps＝3kw的高频电功率时等离子体点火，
×
表示在ps＝3kw时等离子体不点火。另外，用
“‑”
表示的结果表示没有实验结果。但是，通常压力越高越容易实现等离子体点火，因此，可认为如果在压力低的状态下实现了等离子体点火，那么在比其高的压力下能够实现等离子体点火。
[0074]
在以1200sccm供给o2气体，并向高频天线13施加3kw的高频电功率时，在没有来自vuv灯35的vuv光的照射的情况下(图4中的无vuv)，在25mt、30mt的压力下，等离子体不点火，在40mt的压力下，等离子体点火。
[0075]
另一方面，在相同条件下从中央照射vuv光的情况下(图4中的b)，在6mt、10mt、20mt、25mt、30mt的压力下，在施加3kw的高频电功率时等离子体点火。此外，在相同条件下从角部照射vuv光的情况下(图4中的c)，在6mt、10mt、30mt的压力下，等离子体点火。
[0076]
在以600/600sccm供给cf4/o2气体，并向高频天线13施加3kw的高频电功率时，在没有vuv光的照射的情况下(无vuv)，在15mt的压力下，等离子体不点火。在20mt的压力下，等离子体点火。
[0077]
另一方面，在从中央照射vuv光的情况(b)和从角部照射vuv光的情况(c)中的任一情况下，均是在6mt、10mt、15mt的压力下，等离子体点火。
[0078]
在以1300sccm供给he气体，并向高频天线13施加3kw的高频电功率时，在没有vuv光的照射的情况下(无vuv)，在30mt、70mt的压力下，等离子体不点火。
[0079]
另一方面，在从中央照射vuv光的情况(b)和从角部照射vuv光的情况(c)中的任一情况下，均是在20mt的压力下，等离子体不点火，而在25mt的压力下，等离子体点火。
[0080]
根据图4的实施例1的实验结果，在o2气体、cf4/o2气体和he气体中的任一气体的情况下，在照射vuv光的(b)和(c)的情况下，与不照射vuv光的情况相比，等离子体点火或者等离子体更容易点火。此外，等离子体点火相对于vuv灯35的设置部位的依赖性几乎不存在。
[0081]
[实施例3]
[0082]
接下来，参照图5对实施例3进行说明。图5是表示利用实施方式的静电卡盘与vuv光源单元进行的等离子体点火的实施例3的图。图5是对于从直流电源47向静电卡盘26施加直流电压使被处理基片g静电吸附在载置台st上时(b)～(d)和不使用静电卡盘26时(a)，表示vuv光的照射的有无和等离子体点火的结果。
[0083]
在实施例3中，表示供给o2气体时的等离子体点火的状态。处理容器1的压力设定为5mt、10mt、15mt、20mt、25mt、30mt、50mt。此外，将向高频天线13施加的高频电功率设定为1kw。图5的表中的〇表示等离子体点火，
×
表示等离子体不点火。
[0084]
在供给o2气体时，在(a)的没有使被处理基片g静电吸附时，即使没有来自vuv灯35的vuv光的照射，在任一压力下，等离子体均点火。
[0085]
此外，在(b)的从直流电源47向卡盘电极26a施加负的直流电压使被处理基片g静电吸附在载置台st在时，即使没有vuv光的照射，在任一压力下，等离子体均点火。
[0086]
另一方面，在(c)的从直流电源47向卡盘电极26a施加正的直流电压使被处理基片g静电吸附在载置台st上时，在没有vuv光的照射的情况下，在任一压力下，等离子体均不点火。
[0087]
而在(d)的从直流电源47向卡盘电极26a施加正的直流电压使被处理基片g静电吸附在载置台st上时，在有来自vuv灯35的vuv光的照射的情况下，在任一压力下，等离子体均点火。
[0088]
参照图6对能够通过vuv光的照射使得等离子体点火的理由进行说明。图6是用于对实施方式的vuv光的照射和等离子体点火进行说明的图。在如图6的(a)所示的那样，没有从直流电源47向卡盘电极26a施加直流电压的情况下，处理室4内的电子不会被静电卡盘26约束。因此，足够数量的电子由通过被供给至高频天线13的高频电功率在处理室4内形成的感应电场e进行加速，这些电子与处理室4内的气体分子碰撞使电子从气体分子解离，被供给至处理室4内的处理气体等离子体化，等离子体p点火。
[0089]
在如图6的(b)所示的那样，从直流电源47向卡盘电极26a施加正的直流电压(例如3kv)的情况下，处理室4内存在的电子被积存在卡盘电极26a上的正的电荷吸引并约束在被处理基片g侧。因此，由感应电场进行加速的电子的数量减少，等离子体的点火变得困难。
[0090]
与此相对，即使在从直流电源47向卡盘电极26a施加正的直流电压的情况下，当如图6的(c)所示的那样，照射vuv光时，能够利用vuv光使电子从处理室4内的气体分子(例如o2气体)解离。其结果是，能够对因由被处理基片g的静电吸附产生的电子的约束而不足的电子进行补充，使由感应电场进行加速的电子的数量增加，从而实现稳定的等离子体点火。
[0091]
由实施例3的结果可知，在不使用静电卡盘26时，即在不使被处理基片g静电吸附时，即使没有来自vuv灯35的vuv光的照射，等离子体也能够点火。因此，在不使用静电卡盘26的情况下，不执行实施方式的等离子体处理方法。此外，在向卡盘电极26a施加负的直流电压，使被处理基片g静电吸附在载置台st上的情况下，也能够实现等离子体点火。但是，当向卡盘电极26a施加负的直流电压时，吸附力下降。
[0092]
其理由是，在对卡盘电极26a施加正的直流电压的情况下，在被处理基片g的上表面会积存负的电荷。进而在被处理基片g的上表面会产生负的电位的自偏置。因此，静电吸附力会因自偏置而变高。另一方面，在对卡盘电极26a施加负的直流电压的情况下，在被处理基片g的上表面会积存正的电荷。因此，在被处理基片g的上表面产生的负的自偏置与被处理基片g的上表面的正的电荷相互抵消，静电吸附力变弱。其结果是，当对卡盘电极26a施加负的直流电压时，难以使被处理基片g充分地静电吸附在静电卡盘26上。另一方面，当对卡盘电极26a施加正的直流电压时，能够使被处理基片g充分地静电吸附在静电卡盘26上。
[0093]
因此，优选对卡盘电极26a施加正的直流电压，使被处理基片g静电吸附在载置台st上。但是，在该情况下，如图5的实验结果所示的那样，等离子体点火变得困难。因此，在对卡盘电极26a施加正的直流电压时，执行本实施方式的等离子体处理，辅助等离子体点火。即，在从直流电源47向静电卡盘26施加正的直流电压，使被处理基片g静电吸附在载置台st上时，执行本实施方式的等离子体处理方法。
[0094]
[等离子体处理方法]
[0095]
参照图7对实施方式的等离子体处理方法进行说明。图7是表示实施方式的等离子体处理方法的一个例子的时序图。如上所述，在图7的a所示的从直流电源47向静电卡盘26施加正的直流电压时，执行实施方式的等离子体处理方法，照射规定时间的来自vuv灯35的vuv光。
[0096]
在图7的例子中，由步骤1～步骤9的9个步骤构成。时序图的开始是被处理基片g被载置在载置台st上的状态。步骤1是供给处理气体对处理容器1内进行调压的步骤，步骤2是施加高频电功率(rf)对基片进行处理的步骤，步骤3是对处理容器1内进行真空排气的步骤。步骤4是替换供给的处理气体向处理容器1供给，并对处理容器1内进行调压的步骤，步骤5是施加高频电功率(rf)对基片进行处理的步骤，步骤6是对处理容器1内进行真空排气的步骤。步骤7是供给除电气体对处理容器1内进行调压的步骤，步骤8是对静电卡盘26进行除电的步骤，步骤9是结束等离子体处理的步骤。
[0097]
图7的a所示的对静电卡盘26施加的直流电压，在步骤1开始时开启在步骤6结束时关闭。b所示的处理容器1内的压力的调整和处理气体的供给，在步骤1开始时开启，在步骤2结束时关闭。此外，下一次的处理容器1内的压力的调整和处理气体的供给，在步骤4开始时开启，在步骤5结束时关闭。除电气体的供给和处理容器1内的压力的调整，在步骤7开始时开启，在步骤8结束时关闭。
[0098]
c所示的开闭门37，在步骤1开始时打开，在步骤1结束时关闭。此外，c所示的开闭门37，在步骤4开始时打开，在步骤4结束时关闭。d所示的旁通阀39，从步骤1开始前打开，在步骤1结束时关闭，在步骤3开始时打开，在步骤4结束时关闭。进而，d所示的旁通阀39，在步骤6开始时打开，在步骤7结束时关闭，在步骤9开始时打开。
[0099]
e所示的高频电功率，在步骤2开始时开启，在步骤2结束时关闭。此外，e所示的高频电功率，在步骤5开始时开启，在步骤5结束时关闭。进而，e所示的高频电功率，在步骤8的除电开始时开启，在步骤8结束时关闭。
[0100]
如上述说明的那样，在本实施方式的等离子体处理方法中，在图7的c所示的开闭门37打开的期间，向处理室4内照射vuv光。因此，向处理室4照射vuv光的时机被限定为施加图7的e所示的高频电功率之前且对静电卡盘26施加直流电压时，即等离子体点火前的预先
确定的时间。
[0101]
由此，通过在等离子体点火前向处理室4内照射vuv光，能够利用vuv光使电子从处理室4内的气体分子放出，该电子由感应电场进行加速而与处理室4的气体分子碰撞，进一步使电子放出。由此，对因由静电吸附产生的电子的约束而不足的电子进行补充，使由感应电场进行加速的电子的数量增加，促进等离子体点火，在接下来的施加高频电功率的步骤中能够实现稳定的等离子体点火和等离子体处理。
[0102]
此外，在本实施方式的等离子体处理方法中，在步骤2和步骤5的利用等离子体进行的基片处理时，开闭门37关闭。由此，能够抑制在基片处理时产生的反应生成物附着在vuv灯35上而使得vuv灯35的性能劣化。
[0103]
另外，在将开闭门37打开之前打开旁通阀39。在图7的例子中，旁通阀39从将开闭门37打开之前的真空排气的步骤3、6打开。这是为了在图3所示的空间s与区间t之间不存在压差的状态下将开闭门37打开。在步骤7的调压步骤中不将开闭门37打开是因为，由于在步骤7中a所示的向静电卡盘26施加的直流电压被关闭，所以即使在步骤7中没有vuv光的辅助，等离子体也会点火。
[0104]
如上述说明的那样，采用本实施方式的等离子体处理装置和等离子体处理方法，能够在通过感应耦合产生等离子体时稳定地使等离子体点火。
[0105]
本次公开的实施方式的等离子体处理装置和等离子体处理方法，在所有方面均应认为是例示性的而不是限制性的。实施方式可以在不脱离所附的权利请求书及其主旨的情况下，以各种方式进行变形和改良。上述多个实施方式中记载的事项，在不矛盾的范围内也可以采用其它构成，而且，可以在不矛盾的范围内进行组合。