CN113826189B - 等离子处理装置以及等离子处理方法 - Google Patents

Abstract

为了提供使晶片的处理的成品率得到提升的等离子处理装置或等离子处理方法，具备：处理室，其配置于真空容器内部，在内侧配置处理对象的晶片并形成等离子；具有圆筒形的样品台，其配置于该处理室内，在上表面载置所述晶片；多个加热器，其配置于所述样品台的内部，配置于包含关于从中心向外周侧的径向在多个半径上绕着所述中心同心状配置的圆形的区域以及包围其外周的环状的区域的3个以上径向的区域的每一个区域，包含配置于至少1个所述环状的区域的关于绕着所述中心的周向而划分的多个圆弧状的区域的每一个区域的加热器；多个温度传感器，其配置于所述多个径向的区域的各自下方的所述样品台内部，比所述多个加热器的个数少；和控制部，其在对应于来自所述温度传感器的输出调节所述多个加热器的输出以使所述样品台的温度接近于目标值后，将所述多个加热器各自的输出调节成预先确定的值。

Description

等离子处理装置以及等离子处理方法

技术领域

本发明涉及等离子处理装置或等离子处理方法，对载置于真空容器内部的处理室内所配置的样品台上的处理对象的半导体晶片等基板状的样品使用形成于该处理室内的等离子进行处理，并且，具备在样品台上部的内侧配置于中心部的圆形以及包围其外周的多个环状的区域的多个加热器，通过来自来自该加热器的加热调节温度，并进行晶片的处理。

背景技术

在等离子处理装置中，为了缩短对形成于半导体晶片(以后也称作晶片)等板状的样品的表面的膜进行多个层叠的所谓多层膜进行蚀刻处理的时间，在相同处理室内且在这些膜各自的处理之间，不将晶体取出到处理室外地对上下相邻的膜进行处理。

在这样的处理中，将配置于处理室内的样品台的温度调整成合适的温度来对晶片进行处理是重要的。因此，在等离子处理装置的样品台内置加热器，在对晶片进行加工的情况下，调整成适于加工的温度，来提高加工精度。

作为具备具有上述那样的加热器的样品台的现有技术，例如已知日本特开2018-120881号公报(专利文献1)公开的方案。本现有技术公开了如下结构：真空容器内部的处理室内所配置的样品台具有能拆下的上部，该上部具备：基材，其在内侧具有流过冷媒的流路，为金属制的圆板形状；电介质膜，其覆盖该基材的上表面，在内部配置有用于以静电吸附样品即晶片的膜状的电极的电介质膜；多个膜状的加热器，其配置于该电介质膜上表面的多个区域的下方，各自被从电源提供电力而发热，来加热晶片；和多个温度传感器，其配置于配置了这些加热器的各自的多个区域的下方的机械材料内部。并且示出以下情况：各加热器基于位于对应的区域下方的基材上部的部位的温度传感器所探测的温度来调节输出，使样品台的电介质膜上表面的各区域所对应的上方的晶片的区域的温度和其分布以高的精度接近于预期，从而能提升晶片的处理的成品率。

另外，在日本特开2019-140155号公报(专利文献2)中公开了：在真空容器内部的处理室内所配置的样品台的上部的内侧，在从样品台的上方来看中心部以及在其外周侧包围其的环状的多个区域配置有膜状的加热器，在环状的区域，在具有圆筒形的样品台的关于绕着中心的周向而被分成多部分的圆弧状的多个片区(zone)的各自配置多个加热器的各自。特别是，本现有技术公开了：分别分成中心部的圆形的片区、在多个圆弧状的片区的各自配置有圆弧状的加热器的最外周的区域、和关于样品台的径向位于它们的中间并在多个圆弧状的片区的各自配置有圆弧状的加热器的中间的区域的各个区域，在各片区调节加热器的输出，高精度地控制晶片的温度和其分布，来使晶片的处理的精度提升。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-120881号公报

专利文献2：日本特开2019-140155号公报

发明内容

发明要解决的课题

上述现有技术由于对接下来的点考虑不充分而出现问题。

即，近年来，微细化的要求进一步提高的半导体器件的制造中，要求更高的加工的精度，并要求高的成品率。专利文献1是如下结构的技术：在将基材的上部表面被覆的电介质膜内部将多个膜状的加热器与电源连接，在各加热器所对应的电介质膜上表面的区域的下方的基材内部配置多个温度传感器的各自。在该结构中，需要在基材的内部存放与加热器同数的温度传感器。

同样地，在专利文献2，在配置各加热器的多个区域各自的下方的基材内部具备温度传感器这点与专利文献1结构相同，配置与加热器同数的温度传感器。

若为了提高晶片的处理的加工的精度而要精细地实现晶片的温度和其分布，就需要在样品台搭载更多的加热器和传感器，在更小的区域调节加热器的加热、发热的量以及基于其的基材或晶片的温度，收纳使配置于样品台的基材内部的晶片上下移动的多个销的贯通孔、冷媒的流路、高频电力的连接器、或提供给晶片与电介质膜的上表面之间的间隙的He等热传递气体的流路等的结构、构件彼此的距离就会变小，动作相互干涉，从而有可能降低实现的温度的精度。

进而，由于在样品台搭载大量温度传感器与加热器的对，因此成本增大，若要对其进行抑制，就会有损性能，上述现有技术中并未考虑这样的问题。

上述目的在于，提供减低载置晶片的样品台的温度的偏差来使晶片的处理的成品率提升的等离子处理装置或等离子处理方法。

用于解决课题的手段

上述目的通过等离子处理装置达成，其具备：处理室，其配置于真空容器内部，在内侧配置处理对象的晶片并形成等离子；具有圆筒形的样品台，其配置于该处理室内，在上表面载置所述晶片；多个加热器，其配置于所述样品台的内部，配置于包含关于从中心向外周侧的径向在多个半径上绕着所述中心而同心状配置的圆形的区域以及包围其外周的环状的区域的3个以上径向的区域的每一个区域，包含配置于至少1个所述环状的区域的关于绕着所述中心的周向而划分的多个圆弧状的区域的各自的加热器；多个温度传感器，其配置于所述多个径向的区域的各自下方的所述样品台内部，比所述多个加热器的个数少；和控制部，其在对应于来自所述温度传感器的输出调节所述多个加热器的输出以使所述样品台的温度接近于目标值后，将所述多个加热器各自的输出调节成预先确定的值。

另外，通过等离子处理方法达成，在真空容器内部的处理室内所配置的样品台上载置处理对象的晶片，并在该处理室内形成等离子来对所述晶片进行处理，所述样品台具有圆筒形，在其内部具备：多个加热器，其配置在包含关于从中心向外周侧的径向在多个半径上绕着所述中心同心状配置的圆形的区域以及包围其外周的环状的区域的3个以上径向的区域的每一个区域，包含配置于至少1个所述环状的区域的关于绕着所述中心的周向而划分的多个圆弧状的区域的每一个区域的加热器；多个温度传感器，其配置于所述多个径向的区域的各自下方的所述样品台内部，比所述多个加热器的个数少，所述等离子处理方法具备如下工序：对应于来自所述温度传感器的输出来调节所述多个加热器的输出以使所述样品台的温度接近目标值的工序；和在该工序后，将所述多个加热器各自的输出调节成预先确定的值的工序。

发明的效果

根据本发明，能提供使晶片的处理的成品率提升的等离子处理装置或等离子处理方法。

附图说明

图1是示意表示本发明的实施例所涉及的等离子处理装置的结构的概略的纵截面图。

图2是示意表示图1所示的实施例所涉及的等离子处理装置的结构的概略的纵截面图。

图3是示意表示图1所示的实施例所涉及的等离子处理装置的结构的概略的纵截面图。

图4是将图2所示的实施例所涉及的样品台的结构放大来示意表示纵截面图。

图5是将图2所示的实施例所涉及的样品台的结构放大来示意表示的纵截面图。

图6是示意表示配置图4所示的实施例所涉及的电介质膜内的加热器电极的多个区域的结构的概略的横截面图。

图7是示意表示图1所示的实施例所涉及的等离子处理装置对晶片进行处理时的样品台的温度和提供给加热器电极的电流的变化的一例的图表。

具体实施方式

以下使用附图来说明本发明的实施方式。

实施例1

以下使用图1到7来说明本发明的实施例。

图1是示意表示本发明的实施例所涉及的等离子处理装置的结构的概略的纵截面图。特别在图1中示出等离子处理装置100中的包含真空容器的主要部分的结构的略图。

图1所示的等离子处理装置100具备：包含上部容器130、下部容器150的真空容器；与其连结而配置的下方的排气泵170；和上方的第1高频电源101以及螺线管线圈106。上部容器、下部容器具有水平截面形状圆形的内壁，在其内部的中央部配置圆筒形状的样品台141。

上部容器130、下部容器150的外壁构成真空隔壁。样品台141被设于样品台底座142的支承梁保持，支承梁以样品台的铅直方向的中心为轴而轴对称配置(即，相对于样品台的中心轴的气体流路形状大致同轴轴对称)。

由于上部容器130内的样品台141上的空间的气体等(处理气体、等离子中的粒子、反应生成物)经过该支承梁彼此之间的空间，经由下部容器150而被排气，因此载置载置被处理物(样品)即晶片200的样品台141的周向上的气体的流动变得均匀，能实现对晶片200的均匀的处理。另外，样品台底座142具有具备支承梁的环形，该环部分在作为真空容器的下部容器和上部容器的周围被保持，被真空密封，因此即使样品台等的重量增加也能应对。

真空容器在本实施例中由包含在底板160上依次层叠的圆筒形状的下部容器150、具备支承梁的环状的样品台底座142、圆筒形状的上部容器130、接地环125、圆筒形状的放电块124、气体导入环104的多个构件构成，各个构件通过O环107而被真空密封。在放电块124的内侧配置圆筒形状的石英内筒105。另外，在样品台底座142固定具有样品台底部盖145的样品台141来构成样品台组件140，将安装了加热器122的放电块124固定于放电块底座121而构成放电块组件。

另外，上部容器130、下部容器150、底板160具有凸缘部，上部容器130和下部容器150用凸缘部而分别螺丝紧固在底板160。另外，在本实施例中，在真空容器内部配置有处理室，其是具有形成的圆筒形的空间，对内侧导入气体并提供电场以及磁场来形成等离子。构成将其包围的容器的构件使内侧具有圆筒形状，但是关于外壁形状，水平截面形状可以不是圆形而是矩形，也可以是其他形状。

处理室的上方配置有构成真空容器的具有圆板形状的盖构件102，并在其下方配置构成处理室的顶板面的圆板形状的簇射板103。这些盖构件102和簇射板103是石英等电介质制的构件。因此，这些构件构成为能透过微波、UHF、VHF波等高频电场，来自配置于上方的第1高频电源的电场穿过这些而被提供到处理室内。另外，在真空容器的外侧侧壁的外周包围其而配置磁场的形成单元(螺线管线圈)106，构成为能将产生的磁场提供到处理室内。

在簇射板103配置多个贯通孔即处理用气体的导入孔，从气体导入环104导入的处理用气体经过该导入孔而被提供到处理室内。簇射板103的导入孔在样品台141的上表面即样品的载置面的上方而绕着样品台141的中心轴290的轴对称的区域配置多个，经过均等配置的导入孔将具有给定的组成并包含不同气体成分的处理用气体导入到处理室内。

导入到处理室内部的处理用气体通过对处理室内提供由电场形成单元即第1高频电源101和磁场形成单元即螺线管线圈106产生的电磁波以及磁场而被激发，在样品台141上方的放电块124内的空间被等离子化。这时，处理用气体分子被电离成电子和离子，或被解离成自由基。关于生成该等离子的区域，其周围被配置于放电块底座121上的放电块124包围，在该放电块124的外周侧壁上包围其而安装与第1温度控制器123连接的加热器122，能将与等离子接触的石英内筒105加热。

通过这样的结构，能减低反应生成物向石英内筒105、放电块124的附着。因此，这些构件能从例行维护的对象除外。

载置晶片的样品台141在处理室的内部配置成与该簇射板103的中心轴一致。在进行基于等离子的处理时，晶片200即晶片被装载在样品台141的上表面即圆形的载置面，在通过构成该面的电介质的膜静电而被吸附并保持(静电吸盘)的状态下，进行处理。

在本实施例中，半导体基板等样品即晶片200考虑使用直径300mm的晶片，从而将圆筒形状的处理室的内径例如上部容器130的内侧壁面的直径设为600mm。但也能设为该尺寸以外。例如还能将晶片200的直径设为450mm，将处理室的内径设为800mm。

另外，在配置于样品台141内部的电极连接高频偏置电源(第2高频电源)143，通过物理反应和所述自由基与晶片表面的化学反应的相互反应，蚀刻处理进展，其中，该物理反应通过由于提供的高频电力而形成于样品台141以及装载于其上的晶片200的上方的高频偏置使等离子中的带电粒子吸引到样品的表面并碰撞而引起。另外，样品台的温度能通过第2温度控制器144控制成所期望的温度。

向样品台141的高频偏置的施加、样品台141的温度控制经由配置于包含支承梁的样品台底座142内部所形成的空洞内的电源用布线软线、温度控制用的布线软线或冷媒用配管来进行。另外，虽未图示，但除了所述布线软线以外，能还包含温度传感器、静电吸盘用布线软线。由于在配置于样品台141的周边的上部容器130易于附着反应生成物，因此是例行维护的对象构件。

在处理室的下方，配置经由其底部和具有排气开口的底板160而连结的排气泵170。设于底板160的排气开口配置于样品台141的正下方，将配置于排气开口上的有大致圆板形状的排气部盖161通过气缸162而上下移动，由此能调整排气传导性，从而调节由排气泵170排出到处理室外的内部的气体、等离子、生成物的量、速度。

该排气部盖161在对晶片进行处理时开放，和处理用气体的提供一起，通过与排气泵170等排气单元的动作的平衡来将处理室内部的空间的压力保持在所期望的真空度。在本实施例中，处理中的压力在0.1～4Pa的范围内调节成预先确定的值。

在本实施例中，作为排气泵，使用在设置涡轮分子泵以及真空处理装置的建筑物中所具备的旋转泵等粗抽泵。另外，排气部盖161构成为在维护时关闭，能将排气泵通过O环真空密封。

进而，在本实施例中，附图标记1011表示第1闸门阀，附图标记1012表示第2闸门阀，附图标记1015表示阀箱，附图标记180表示支柱。

在本实施例中，导入到处理室内的处理用气体、以及等离子、处理时的反应生成物通过排气泵170等排气单元的动作而从处理室上部经过样品台141的外周侧的空间，经由下部容器150移动到设于下方的底板160的开口。下部容器150由于易于附着应生成物，因此成为例行维护的对象构件。

蚀刻处理中的处理室内部的压力由真空计(未图示)监视，通过用排气部盖161控制排气速度来控制处理室内部的压力。这些处理用气体的提供、电场形成单元、磁场形成单元、高频偏置、排气单元的动作通过未图示的能通信地连接的控制装置来调节。

在等离子处理中所使用的处理用气体中，针对各工艺的每个条件而使用单一种类的气体，或使用将多种类的气体以最佳的流量比混合的气体。该混合气体用气体流量控制器(未图示)调节其流量，经由与其连结的气体导入环104而被导入到真空容器上部的处理室上方的簇射板103与盖构件102之间的气体滞留用的空间。在本实施例中使用不锈钢制的气体导入环。

接下来说明晶片200向等离子处理装置100内的运进、从等离子处理装置100的运出的过程。在晶片200的输送时，预先使闸门阀为开的状态，在与等离子处理装置100的上部容器130夹着阀箱1015连成一列的其他真空容器即真空输送容器内部的被减压的空间即真空输送室1004，配置于内部的输送机器人在该室内输送晶片200。在该状态下，等离子处理装置100内部的处理室和真空输送室1004经由作为第1闸门阀1011和第2闸门阀1012各自进行开闭的2个通路的闸门而连接。

在等离子处理装置100的处理室内部和真空输送室1004内部的压力同等或前者稍低的状态下，第1闸门阀1011和第2闸门阀1012各自将闸门开放，具备臂的真空输送机器人110从真空输送室1004向处理室内运进晶片200。接下来，晶片200在处理室内的样品台141上方被交接给该样品台141，真空输送机器人110从处理室内退出并回到真空输送室1004内部，将第2闸门阀1012关闭。之后，对预先形成于晶片200上表面的处理对象的膜层使用形成于处理室内的等离子来实施蚀刻等给定的处理。另外，在进行晶片200的处理的运转中，第1闸门阀1011维持开放状态。

若在处理室内完成对晶片200的处理，则再度使第1、第2闸门阀1011、1012为开状态，若从样品台141将晶片200向上方抬高并从样品台141上表面脱离，就如运进时同样地，真空输送机器人110进入处理室内，接受晶片200并将其向真空输送室1004运出。之后，在有接下来处理的晶片200的情况下，将该接下来的晶片200运进处理室内，在没有的情况下，第2闸门阀1012再度关闭，等离子处理装置100中的晶片200的处理结束。

接下来使用图2到图3来更详细说明本实施例所涉及的等离子处理装置的结构。图2以及图3是示意表示图1所示的实施例所涉及的等离子处理装置的结构的概略的纵截面图。

图2是特别将图1所示的等离子处理装置100的下部放大来示出的纵截面图，省略了配置于等离子处理装置100的上部的第1高频电源101、盖构件102、线圈106等构件。即，将图1所示的等离子处理装置100的从上部容器130起下侧的部分放大示出。本图所示的等离子处理装置100大致划分而具备真空容器以及配置于其下方并从下方支承该真空容器的架台、与该架台的下方连接并与真空容器内部连通来将该内部排气的排气单元。

另外，在本图中，对于标注图1中先前说明的附图中示出的附图标记的部分，只要不需要就省略说明。进而，示出第2闸门阀1012和在内部具备其的箱1015，其中，该第2闸门阀1012配置于真空容器的侧壁，在将真空容器内部与外部之间连通的开口即闸门的周围与侧壁抵接来将闸门闭塞，并进行气密密封或开放。

本图的等离子处理装置100的真空容器具备上部容器130以及其下方的样品台底座142、和配置于其下方的下部容器150，它们在上下方向上形成层地装载而构成。下部容器150是其下表面与底板160上表面相接地装载于其上。

进而，等离子处理装置100在作为架台的底板160的下表面下方的配置等离子处理装置100的建筑物的地面上方的它们之间具备：多根支柱180，其使其上端部与底板160连接，支承底板160和其上方的真空容器。另外，具备：排气泵170，其在底板160被支柱180支承而形成的底板160下表面与地面之间的空间与配置于底板160的中央部的内部的排气用的排气口连通，并配置于该贯通孔的下方；和气缸162，其配置于下部容器150的内侧，是使将排气口开放或气密闭塞的排气部盖261相对于排气口上下驱动的致动器。

另外，在等离子处理装置100中，底板160与接地电极电连接而被设为接地电位。因此，使下表面与底板160接触而连接的下部容器150、样品台底座142、上部容器130被设为接地电位。

排气单元具备：涡轮分子泵等排气泵170，其在配置于下部容器150以及底板160的贯通孔即排气口的下方与其连通而配置；和排气管路(未图示)，其使排气泵170的进口和排气口连结并相互连通。另外，在本图的等离子处理装置100中，排气泵170的排出口与预先配置于将等离子处理装置100接地的建筑物的旋转泵等粗抽泵连结，另外，通过由气缸162驱动排气部盖161相对于排气口上下移动，来使向排气口排气的流路的面积增减，由此来调节从排气口排出的排气的流量或速度。

图3是将图2所示的包含样品台底座142的主要部的结构放大来示意表示的纵截面图。特别是将样品台141的结构更详细地放大表示，其中该样品台141与样品台底座142连结而配置于由上部容器130、样品台底座142以及下部容器150构成的真空容器的内部的处理室内，保持装载于上表面的晶片200。

与图2同样地，本图所示的等离子处理装置100使真空容器、配置于其下方的底板160、配置于该下方的排气单元在上下方向上配置。进而，将内部的侧壁面具有圆筒形的上部容器130、样品台底座142、下部容器150各自在上下方向上连接，并配置在使得其上下方向的中心轴相互在水平方向上一致或近似成能视作一致的程度的位置，从而构成真空容器。

样品台块大致划分具备如下要素而构成：样品台141，其包含构成下部的样品台底座142、和装载于其上方而连接并具有圆筒形的头部201；和外周环202，其在样品台底座142上方且样品台141的外周侧包围其环状地配置。在本实施例中，这些部分在对等离子处理装置100进行部件更换、检查等保养的作业中，构成为在使真空容器内部为大气压而开放的状态下，能从真空容器或下方的部分拆装并更换。

构成样品台141的上部的头部201具备如下要素而构成：作为具有圆形的金属制的板状的构件的底板203；装载于其上方的具有圆板或圆筒形的金属制的基材；和覆盖基材的具有圆形的上表面而配置的电介质制的膜。这些底板203和具有电介质制的膜的基材如后述那样连结并能拆装地构成为一体。

样品台底座142是作为在其上方装载样品台141的架台发挥功能的构件，具备：圆筒形状的底缸；T型凸缘205，其装载于底缸的中央部上方而连接，在上方装载头部201，并与底板203外周下表面连接；和收纳空间207，其是这些底缸以及T型凸缘205内侧的空间。收纳空间207如后述那样，是在内部配置有将使晶片200在头部201上方进行上下的多个销上下移动的销驱动部208、与头部201连接的向传感器、电极的连接器等的空间，被设为大气压或与将等离子处理装置100接地的建筑物内部的压力相同的压力。

底缸具备如下要素而构成：环状的底环204，其构成最外周部，被上部容器130以及下部容器150夹着其上下而构成真空容器；中央圆筒，其配置于底环204的中心侧，具有圆筒形；和多根支承梁206，其将它们之间连结而一体构成。在本实施例中，底环204的内周以及中央圆筒的外周具有配置在使得上下方向的中心一致或近似成能视作一致的程度的水平方向的位置的半径不同的圆筒形，支承梁206使其轴从该中心轴的位置辐射状地沿着半径向配置，相邻的支承梁206彼此的轴间的角度设为相等或近似成能视作相等程度的值而配置。

中央圆筒的下表面能拆装地构成为样品台部盖245，安装成相对于中央圆筒将内部的收纳空间207气密密封而闭塞。收纳空间207在各支承梁206以及底环204的内部包含与中央圆筒的内部将其贯通到等离子处理装置100的外部地连通而配置的筒状的空间。

T型凸缘205具有圆筒形的外周部和在内部构成收纳空间207的空间，在空间内配置销驱动部208。圆筒形的外周部使其上端部与上方的底板203外周缘部下表面、使其下端部与下方的底缸的中央圆筒上端部各自夹着O环等密封构件而对置或抵接。

在样品台底座142内部的收纳空间207内部中，除了销驱动部208以外，还配置有提供给头部201的冷媒的配管、向传感器或电极的供电线缆等布线。而且，构成收纳空间207的支承梁206内的通路成为设置将样品台141与配置于等离子处理装置100外部的电源、冷媒的提供源之间连结的配管、线缆的空间。

插入配置于基材的内部的多个凹陷部内来探测基材的温度的多个温度传感器将其端部配置于收纳空间207内，经过支承梁206内的空间，将该端部和配置于底环204或等离子处理装置100外部的容器控制器209通过线缆能通信地连接，从而构成为能在容器控制器209接收晶片200的处理中发送的各温度传感器的输出。另外，销驱动部208也同样地与容器控制器209通过线缆而能通信地连接，对应于来自容器控制器209的指令信号来调节销驱动部208的动作。

另外，金属制的基材在晶片200的处理中被提供比用于形成等离子的电场的频率小的频率的高频电力，在装载于电介质制的膜的上表面的晶片200上形成偏置电位。在本实施例中，用于接受来自第2高频电源143的偏置电位形成用的高频电力的连接器插入基材并电连接，从而安装在头部201，将配置于收纳空间207内部的该连接器的端部与第2高频电源143之间电连接的供电用的线缆配置于包含特定的支承梁206内部的空间的收纳空间207内。

进而，在金属制的基材的内部配置提供将温度调节成给定的范围内的值的冷媒并进行循环的冷媒流路。这样的冷媒在具备冷却器等利用冷冻循环的温度调节器的第2温度控制器144中被调节温度，并通过内部的泵而被提供到基材内部的冷媒流路，进行热交换并排出，排出的冷媒在回到第2温度控制器144并再度被温度调节后，再度被提供到基材内部的冷媒流路。将冷媒流路和第2温度控制器144连接的冷媒的配管也配置于包含支承梁206空间的收纳空间207内。

容器控制器209包含运算装置，配置于等离子处理装置100或真空容器外部，与样品台141以及配置于收纳空间的内部的销驱动部208等多个设备能通信地连接。容器控制器209从能通信地连接的设备接收信号，并检测信号中所含的信息，对这些设备发送指令信号，调节其动作。

本实施例的容器控制器209具备：由半导体器件构成的运算器；在与设备之间收发信号的接口；和在内部存放数据并进行记录或存储的RAM、ROM等存储器件或硬盘驱动器等存储装置，这些在容器控制器209内部能通信地连接。经过接口接收到来自外部的信号的容器控制器209使运算器从该信号检测信息并将信息存放到存储装置内，将预先存放于存储装置内部的软件读出并按照记载于其的算法算出与之前的信号对应的指令信号，经由接口来对成为控制的对象的设备发送指令信号。

容器控制器209的存储装置即使收纳在容器控制器209内部，也可以与外部能通信地配置。本实施例的容器控制器209与温度传感器以及销驱动部208能通信地连接。

将图3的样品台块的主要部的结构放大来更具体进行说明。图4以及图5是将图2所示的实施例所涉及的样品台的结构放大来示意表示的纵截面图。在本例中，图4、5是表示将样品台141以及样品台底座142在不同方向上用穿过它们的中心轴的纵向的面切断的截面的图。

图3所示的样品台块包含样品台141、样品台底座142和外周环202而构成。样品台块如图4所示那样，在将等离子处理装置100的包含上部容器130的比样品台底座142更上侧的部分从样品台底座142拆下后，使样品台底座142绕着转向升降机的上下方向的轴旋转，从而构成为能与样品台141一体地从下方的下部容器150上方移动。

如图4、5所示那样，在样品台底座142的上方装载在下表面具有底板203样品台141，将它们经由螺栓等紧固单元而能拆装地连接，从而构成样品台块。在该状态下，在样品台141的外周侧，在底板203的外周缘上表面上方配置金属制的外周环202。

样品台底座142具备：具备外周环202、支承梁206和中央圆筒的底缸；和在其上方与其夹着O环等密封构件而抵接或对置配置的T型凸缘205。进而，将它们连接，从而具备配置于内部的收纳空间207来构成。

T型凸缘205具有：圆筒部，其如上述那样具有圆筒形，构成样品台底座142的等离子处理装置100内的外周侧壁；和T字状或Y字状的梁部301，其配置于该圆筒部内部的收纳空间207内，与圆筒部的具有圆筒形的内周壁一体连接或形成。进而，圆筒部使上端部隔着并夹着O环配置于样品台141的头部201的底板203，使下端部隔着并夹着O环配置于底缸的中央圆筒，从而将收纳空间207相对于等离子处理装置100气密密封。

另外，T字状或Y字状的梁部301使它们的端部与圆筒部的内周壁面一体连接或形成，并配置于圆筒部的内部，在从梁部301的中央向圆筒部的内周壁面延伸的多个梁彼此之间形成构成收纳空间207的空间。这样的梁间的空间成为经过底板203与头部201内部连结的、配置并穿过上述传感器、连接器的线缆等布线、冷媒、气体的配管的路径。

梁部301包含各梁，是板状的构件，各梁的前端部与圆筒部的具有圆筒形的内周壁面的高度方向上下端的中间的位置一体连接或形成，在T型凸缘205上方装载底板203，并在内部被密封的状态下在梁部301的上表面与上方的底板203下表面之间形成空间，将与该底板203之间的空间也利用为配置上述连接器、传感器的空间。进而，在梁部301的中央部下表面如上述那样连接销驱动部208的上端部，在各梁配置多个(本实施例中是3根)销302所贯通的孔，该多个销302与销驱动部208的下端部连结，并对应于销驱动部208在上下方向上进行伸缩的动作而在上下方向上移动。

这些销302将包含上方的底板203的头部201贯通并插入与配置于构成该头部201的上表面的电介质制的膜上的开口连通的贯通孔303内，通过上述上下方向的移动来进行使装载于电介质制的膜上方的晶片200相对于头部201或样品台141的上表面上下脱离、接近、载置的动作。因此，位于收纳空间207内的销302的外周侧的空间变得与等离子处理装置100连通，为了在梁部的销用的贯通孔的上下的收纳空间207与销之间将销302外周侧与等离子处理装置100内部连通的空间之间气密密封，在梁部的销用的贯通孔的周围配置O环等密封构件。

即，在底板203的下部，在多个部位(本实施例中是3个部位)配置有凸部203’，该凸部203’从其周围的底板203的下表面向下方突出，具有圆筒形或圆锥台形状，并在中央部配置贯通孔303，其中上述各销302贯通该贯通孔303并收纳于其内侧。在底板203和T型凸缘205上下连结的状态下，各凸部203’的下端面和配置于梁部301的各梁的销用的贯通孔的外周的上表面抵接或对置而夹着O环等密封构件，将各梁的销用的贯通孔以及头部201内的贯通孔303的内侧的空间与外侧的收纳空间207之间气密密封。

各销302在收纳空间207内部通过上端部与梁部301中央部的下表面连结的销驱动部208的上下的伸缩的动作而与连接到销驱动部208下端部的3条臂的前端部上表面连接，从该各臂前端部上表面延伸到头部201内部的贯通孔303内部。各销的上前端在销驱动部208最收缩的状态下位于样品台141上表面的上方的最大的高度，在销驱动部208最伸长的状态下位于头部201内的贯通孔303内。

在位于梁部301的各梁下方的各销302的外周配置有波纹管304，其将各梁下表面与连接各销302的各臂的上表面之间连接，并对应于臂以及销302的上下的移动而收缩。与各梁下表面以及各臂上表面连接的波纹管1034的上下端在与梁下表面以及臂上表面之间夹着O环等密封构件抵接或对置地连结，经由在内部收纳各销302的贯通孔303以及梁部301的梁的贯通孔而将与等离子处理装置100内部连通的波纹管304内侧与外侧的收纳空间207之间气密密封。

根据这样的结构，对应于通过来自容器控制器209的指令信号驱动的销驱动部208的最大、最小间的伸缩，销302在上下方向上移动，波纹管304伸缩。对于这样的销302的移动以及波纹管304的伸缩的动作，也将波纹管以及贯通孔303的内部与收纳空间207之间气密密封。因此，在对晶片200进行处理的等离子处理装置100的运转正在进行的过程中，也抑制了形成于等离子处理装置100内的等离子、处理用气体具有反应性的粒子、反应生成物的粒子给配置于收纳空间207内的销驱动部208、传感器、连接器等的端子带来不良影响。

构成本实施例的样品台141的头部201具备底板203、装载于其上方的绝缘构件305和装载于其上方的金属制的基材306而构成，在具有圆板或圆筒形状的基材306的具有圆形的上表面配置电介质膜307，该电介质膜307构成在其上装载晶片200的载置面，包含氧化钇或氧化铝等陶瓷而构成。另外，底板203、绝缘构件305、基材306各自之间夹着O环等密封构件而一体连接，将等离子处理装置100内部和与收纳空间207连通的样品台块的内部的空间气密密封，将头部201作为集中在一起的构件来对样品台底座142安装，构成为能向上方拆下。

即，底板203具有圆板形状，通过穿过配置于外周侧部分的贯通孔而从底板203下方插入的金属制的螺栓308，来隔着装载于上方的绝缘构件305与上方的基材306紧固。由此底板203、绝缘构件305、基材306一体连结。

进而，具有圆板形状的底板203的直径比外周具有圆板或圆筒形的配置于上方的绝缘构件305以及基材306大，通过在底板203外周缘部下表面的下方，上端部夹着O环与其对置或抵接的T型凸缘205的圆筒部的上端部和螺栓来在绝缘构件305的外周侧紧固。由此构成为，通过将外周侧的螺栓的紧固解除，能将头部201作为一体从T型凸缘205或样品台底座142向上方拆下。

如图5所示那样，基材306是使具有圆板或圆筒形状的金属制的2个上部基材306a以及下部基材306b各自的上表面和下表面抵接，通过钎焊、摩擦搅拌等手段而接合成为一体的构件，在下部基材306b内部配置冷媒流路313。进而，在形成于上部基材306a内部的中央部并形成为向图上下方有开口的凹陷部，插入被提供来自第2高频电源143的高频电力的受电连接器310，并与基材306连接。

受电连接器310的下部和与供电用的线缆的前端部连接的供电连接器309相接并与其电连接。对应于通过从第2高频电源143提供到基材306的高频电源而形成于装载于头部201或其载置面上方的晶片200上表面的上方的偏置电位与等离子的电位的差，等离子中的带电粒子被向晶片200上表面方向吸引并进行碰撞，随着基于此的处理的促进，将晶片200以及其下方的基材加热。

在本实施例中，为了将通过该加热而变化的晶片200以及基材306或头部201的温度调节成适合处理的所期望的范围内的值，对基材306内部的冷媒流路313提供在第2温度控制器144中成为给定温度的冷媒并使其循环，并对基材306上的电介质膜307上表面与装载于其上并被吸附保持的晶片200的背面之间提供He等有热传递性的气体。在本实施例中，在样品台141中具备：气体流路317，其环状配置于基材306的外周侧，在内部流通热传递性的气体；以及气体提供路318，其是将该气体流路317与晶片200以及电介质膜307之间的间隙连通并与配置于构成基材306上的载置面的电介质膜307上表面的开口连通的贯通路。

从气体提供路318经过开口将有热传递性的气体提供到与电介质膜307上表面之间的间隙，晶片200与基材306进而提供到内部的冷媒流路313并且与循环的冷媒之间的热的传递被促进，其量变大。能通过这些冷媒的温度的值、流量或其速度、进而热传递性气体的间隙处的压力的值和其分布来调节晶片200或基材306上表面的温度。

如上述那样，对金属制的基材306提供具有与晶片200比较相对大的热容量并提供来自第2温度控制器144的成为给定的范围内的温度的冷媒。基材306作为成为载置于上方并成为温度的调节对象的晶片200的温度的值的基础而被提供用于在晶片200上方形成偏置电位的高频电力的电极发挥功能。

如上述那样，作为金属制的圆板或圆筒形构件的上部基材306a配置其外周侧部分包围中央侧而环状配置的凹陷部，被该凹陷部包围的中央侧部分成为具有从凹陷部的底面凸向上方的形状的圆筒形的部分。上部基材306a的凸状部分的圆形的上表面被电介质膜307被覆，该电介质膜307上表面被用作晶片200的载置面。

凸状部分上表面的具有圆形的载置面具有与晶片200相同或近似的直径，晶片200在该处理的期间中以及其前后，在装载于载置面的状态下，通过从多个直流电源在调节其值后对电介质膜307内部的多个部位提供的电力来在晶片200与电介质膜307之间形成静电力，对电介质膜307上表面吸附并保持，或者通过所提供的直流电力生成热，调节晶片200的温度的值或其分布。

即，电介质膜307将包含氧化钇或氧化铝的陶瓷用作材料而构成，在本实施例中，通过热喷涂法在包含成为上部基材306a的载置面的全区域的更大的上表面的区域以半熔融状态喷涂材料的粒子，来膜状形成。在电介质膜307内部配置：被提供用于形成用来吸附晶片200的静电力的直流电力的多个膜状的ESC(静电吸附)电极311；以及用作用于将晶片200的温度加热并调节到适于处理的所期望的范围内的值的加热器的多个膜状的加热器电极312。

ESC电极311是在装载晶片200的状态下配置于其所覆盖的电介质膜307的载置面的投影面的下方的区域的多个膜状的电极。本实施例的ESC电极311与电介质膜307同样地用热喷涂法形成。

多个ESC电极311当中的2个各自与不同的直流电源319连接并被赋予相互不同极性的电位，夹着构成电介质膜307的陶瓷的材料在晶片200内电荷进行极化并被蓄积，形成在处理中向电介质膜307的方向吸引并保持晶片200的静电力。进而，通过对这些ESC电极311在晶片200的处理后赋予与处理中相反的极性，即使在等离子消失后，也能将为了形成在处理前或处理中吸附晶片200的静电力而蓄积的电荷的极化缓和，或在容器中除去。

各ESC电极311经由贯通底板203、绝缘构件305和基材306的供电路径而与安装于底板203下表面的ESC电极供电线缆连接器组件320上部电连接。进而，在电连接多个ESC电极的ESC电极供电线缆连接器组件320上部的下方，与其连接的ESC电极供电线缆连接器组件320下部经由配置于收纳空间207的1个供电线缆而与配置于等离子处理装置100外部并被分配成对该多个ESC电极311提供直流电力的一个直流电源319电连接。

直流电源319构成为能可变地调节输出的电流或电压的大小，并与容器控制器209能通信地连接。从直流电源319向容器控制器209发送表示上述电流或电压的值的信号，从接收到容器控制器209使用运算器算出并发送的指令信号的直流电源319对与其连接的多个ESC电极311经由样品台141外部的供电线缆以及样品台141内部的多个供电路径来提供基于该指令信号由直流电源319调节过电压或电流的大小的直流电力。

加热器电极312是配置于电介质膜307内部的高度方向下方的位置的金属制的膜状的多个电极，各自与电介质膜307同样地用热喷涂法形成，具有圆形、扇状或圆弧状。各个加热器电极312经由配置于各自的下方的多个加热器供电连接器322的各自以及至少1个加热器供电连接器组件(324a、324b)而电连接，对被提供在直流电源321中将电流或电压调节成所期望的值的直流电力而发生的热量进行调节。

在各个加热器电极312的下方与其电连接的加热器供电连接器322如图5所示那样，具有贯通加热器电极312的下方的电介质膜307下部以及其下方的基材306而从下部基材306b的下表面下方在收纳空间207内露出的下端部。加热器供电连接器322的下端部经由经过该绝缘用构件的内部与连接端子电连接的连接线缆323而与贯通底板203并位于下部基材306b下方的加热器供电连接器组件(324a、324b)电连接。

另外，加热器供电连接器322在其内部具备：与连接线缆323电连接并用于构成供电路径的金属制的连接端子；和配置于其外周侧并从基材306将连接端子绝缘的电介质制的绝缘凸台。各加热器供电连接器322从基材306的下方插入配置于其的插入孔内，来安装在基材306。

在该状态下，在插入孔的内部，加热器供电连接器322的连接端子和与加热器电极312电连接并从插入孔的上部向下方延伸的加热器侧的连接端子在加热器供电连接器322的绝缘凸台的内侧接触，或一方嵌入另一方的内部，从而将上下的连接端子的两者连接。加热器供电连接器322的下端部在底板203与基材306之间的绝缘构件305内部的空间中经由连接线缆323与绝缘体内部的供电路径和安装于底板203的加热器供电连接器组件(324a、324b)的上部连接。

如后述那样，绝缘构件305以及基材306的中央侧的间隙、空间是与收纳空间207连通并构成其一部分的空间，在它们的外周侧通过包围它们而配置的O环等密封构件来将内部和外部气密密封。因此，配置于上述空间的供电路径上的连接器、线缆的连接部分与收纳空间207同样，不管等离子处理装置100的运转的有无，都设为大气压或近似成视作大气压程度的值的压力。

加热器供电连接器组件(324a、324b)是在安装于底板203的供电路径上具备进行连接、切断的端子的连接器，具备上下2个部分。

加热器供电连接器组件上部324a在底板203上表面与基材306的下表面之间的部位与多个加热器供电连接器322的连接线缆323连接。加热器供电连接器组件下部324b在底板203的下表面下方的收纳空间中与连接到加热器用的直流电源321的供电线缆连接。

这些加热器供电连接器组件上部324a以及加热器供电连接器组件下部324b构成为能拆装，在两者一体地连接的状态下，连接与各自的内部所具备的线缆电连接的连接端子来将直流电源321和多个加热器供电连接器322电连接。由此，从直流电源321输出的直流的电力被并联地提供到多个加热器供电连接器322以及与它们各自电连接的多个加热器电极312。

如此地，内置ESC电极311以及加热器电极312的电介质膜307用热喷涂法喷涂各个材料并使之层叠而形成。首先，在为了材料易于附着而预先形成凹凸的上部基材306a的上表面，使用将陶瓷用作材料的粒子而通过热喷涂法来形成电介质膜307的下层的被膜，在其上形成加热器电极312的膜。

在覆盖这些下层的被膜以及加热器电极312的膜上表面且将陶瓷作为材料通过热喷涂法形成电介质膜307的中间的层后，在中间的层上通过热喷涂法形成ESC电极311。之后，覆盖中间的层以及ESC电极311的膜层，通过热喷涂法来形成电介质膜307的上层的膜。

通过热喷涂法层叠的电介质膜307的至少构成载置面的面被刨削，通过热喷涂形成的表面的粒子彼此间的孔被堵塞且形状被整理。在晶片200装载于构成载置面的电介质膜307上表面并被静电力吸附的状态下，对形成于晶片200的背面与载置面的上表面之间的间隙提供He等有热传递性的气体等流体，来促进晶片200与样品台141之间的热传递，进行上述表面的形状的调节，以使得在晶片200与构成载置面的电介质膜307之间接触的面积能得到两者之间的所期望的热传递的量。

如图3的(a)所示那样，在金属制的基材306插入金属制的受电连接器310并接触，在等离子处理装置100内形成等离子的晶片200的处理中，来自第2高频电源143的高频电力经过配置于收纳空间207的线缆，并经由供电连接器309以及与其相接的受电连接器310而提供到作为电极的基材306。通过该高频电力的提供，在载置于样品台141的载置面并被静电吸附而保持的状态下，在晶片200上方，对应于与等离子的电位之间的电位差而将等离子中的带电粒子向晶片200上表面的方向吸引，使其与表面上的处理对象的膜层碰撞，形成使蚀刻等处理促进的偏置电位。

在具有圆板或圆筒形状的下部基材306b的上部配置有绕着其中心同心或螺旋状配置且在半径向上多重形成的槽，通过与上部基材306a接合来在基材306内部形成冷媒流路313。冷媒流路313的入口以及出口经由配置于底板203下方的连接用的连接器而在收纳空间207内侧和与第2温度控制器144连接的冷媒提供或返回用的配管314的端部连接。

使用第2温度控制器144的冷却器等的冷冻循环而成为给定的范围内的温度的冷媒经过配管314并经过入口而提供到冷媒流路313内，在基材306内进行热交换，温度上升的冷媒在经过冷媒流路313的出口以及与其连接的配管314而返回第2温度控制器144后，在再度将温度调节成给定的范围内的值后，提供到基材306内的冷媒流路313，从而在封闭的环路内进行循环。通过这样的使冷媒循环的提供，来将基材306调节成适于处理的所期望的范围内的值。

在本实施例中，具备：将基材306上部的具有圆筒形的凸部以及覆盖该凸部的具有圆形的上表面而构成晶片200的载置面的电介质膜307贯通而配置的多个气体提供路318；以及与其连通的配置于电介质膜307上表面的载置面的外周侧的多个部位的开口。在覆盖上部基材306a的载置面的外周缘的电介质膜307的该外周缘部分，配置有环凸部307’，其包围上表面的中央侧而环状配置，在装载于电介质膜307的载置面上方的晶片200被吸附的状态下其平坦的上表面与晶片200的背面抵接，沿着该环凸部307’在其中央侧的凹下的载置面的表面配置上述多个开口。

由于环凸部307’而成为上述区域的外周侧的端部被封闭、或热传递性的气体仅微小量漏出到样品台141外部的等离子处理装置100内的状态，从而，在装载晶片200的状态下从开口提供到环凸部307’的中央侧的圆形的区域即凹陷部内的晶片200与电介质膜307的间隙并有热传递性的气体充满凹陷部内，使晶片200的面内的方向上的热传递的量的变动(分布)小，并在晶片200的外周缘的近旁的周向的区域，也能使热传递的量或晶片200的温度更接近于预期。

绝缘构件305是包含电介质制的材料的构件，被夹在通过螺栓308而在上下方向上紧固的金属制的基材306与金属制的底板203之间来配置，如它们之间以及图5所示那样，将与安装于底板203并经过其而插入基材306内的温度传感器315之间绝缘。进而，在绝缘构件305与底板203以及基材306之间，夹着O环等密封构件并将其变形保持，将与收纳空间207连通的底板203上方的绝缘构件305以及基材306的内侧的间隙等空间与外侧的等离子处理装置100内部之间气密密封。

本实施例的绝缘构件305大致划分而包含2个构件。即，具备如下要素而构成：绝缘环305’，其配置于外周侧，具有环形，外周侧壁具有圆筒形，并以氧化铝等陶瓷为材料而构成；和上下2片绝缘板305a、305b，在绝缘环305’的中央侧配置于被其包围的区域，以聚四氟乙烯等有弹性的树脂为材料而构成，在它们之间配置间隙。

外周侧的绝缘环305’的上下的端部具有平滑的面，通过基于螺栓308的基材306与底板203的紧固，在该平滑的面与上下的基材306以及底板203的外周侧的面之间夹着O环等密封构件。由此，将与绝缘环305’的内侧的空间、和与绝缘环305’使用螺栓308夹着其在上下方向上紧固的基材306以及底板203的内侧的收纳空间207所连通的间隙的空间从外部气密密封。

进而，绝缘环305’以刚性相对高的氧化铝等陶瓷为材料而构成，抑制了变形，进行紧固，使得两者成为其位置能视作固定的状态。由于绝缘环305’的变形相对小，因此通过利用螺栓308的基材306以及底板203的紧固，从该状态起使两者之间的上下方向的距离的变动小到预期以下，抑制了发生温度传感器315、底板203和基材306接触或电气通电而损害它们之间的绝缘的情形，并且，减低了安装于底板203或基材306的配管、线缆、传感器这样的设备伴随上述紧固的作业、紧固后的样品台141上的晶片200的处理中的温度的增减所引起的构成头部201的各构件的形状、尺寸的变化而位移，或受到外力而损伤，或探测、检测的性能变动。

绝缘环305’是构成头部201以及绝缘构件305的外周侧的部分的环状的构件，被夹在上方的基材306与下方的底板203之间而保持。在其上部，在外周侧的部分具有向上方突出并包围中央侧的环状的凸部，在该环状的凸部的内周(中央)侧的上下方向的高度比凸部低的部分具有平坦的上表面。

另外，在构成基材306的下部的下部基材306b的下部的外周侧的区域，包围中央侧的部分而环状配置上下方向的厚度小且从下部基材306下表面来看凹向上方的凹陷部。在绝缘环305’被底板203和基材306夹着保持的状态下，绝缘环305’的环状的凸部卡合在下部基材306b的外周侧的凹陷部，进入凹陷部内，凸部的平坦的上表面和凸部的内周侧的平坦的上表面与上方的基材306、平坦的下表面与下方的底板203上表面夹着O环等密封构件而连接或空开间隙对置。

进而，绝缘环305’在环状凸部的内周侧的上表面具有开口，从而具备将基材306和底板203紧固的螺栓308在内部上下贯通的贯通孔，螺栓308从底板203的贯通孔的下方插入到内部，并在其上方将轴向一致配置的绝缘环305’的贯通孔贯通，插入并拧紧上方的基材306的内螺纹孔，将基材306和下方的底板203夹着绝缘环305’以及它们之间的O环而连结并紧固。

在本实施例中，绝缘环305’上部的凸部嵌合在下部基材306b外周侧的凹陷部内，从而在使两者夹着O环抵接或表面彼此隔着间隙对置而连结的状态下，从样品台141或头部201的上下方向的中心轴起的绝缘环305’的环状的凸部的内周侧壁面和下部基材306b的凹陷部的外周侧壁面的半径向的位置是前者更大，在两者之间，绕着该中心周而环状地形成关于半径向为给定的长度(宽度)的间隙。该环状的间隙成为气体流路317，其经由底板203的配管用的贯通孔而和与连接到未图示的气体源的配管的连接器气密地连结，He等传热性高的气体被提供到内部并在头部201内部的外周侧的部分环状地流通。

提供到气体流路317的He等气体在其内部向头部201的周向扩散，从相互绕着样品台141的中心轴以同等的角度配置的多个气体提供路318的各自导入到载置面的外周侧部分。向晶片200背面的外周侧的多个部分以同等的流量或速度提供热传递性的气体，从而减低了经由电介质膜307的晶片200与基材306或其内部的冷媒流路313内的冷媒之间的热传递的量的周向的偏差，进而减低了晶片200的温度的偏差。

配置于头部201的中央侧的区域的上下2片绝缘板305a、305b是将与绝缘环305’比较刚性相对小的树脂作为材料而构成的构件，在本实施例中，在各自中配置有多个从底板203的图上下方将其贯通并在内侧配置插入基材306内部的多个温度传感器315的贯通孔。进而，在绝缘板305a、305b的中央部配置有将底板203贯通并在内侧配置插入基材306的受电连接器310的贯通孔。

受电连接器310以及各温度传感器315从基材306的图上下方向图上上方插入，它们的下端部在基材306夹着绝缘构件305而紧固在底板203的状态下安装于底板203，且其位置被固定。

上下堆叠配置的树脂制的绝缘板305a、305b配合将它们贯通的温度传感器315、受电连接器310而配置贯通孔。在本实施例中，在温度传感器315、受电连接器310安装于底板203的状态下，在绝缘板305a、305b的贯通孔的内周壁面与温度传感器315的外周侧壁面以及受电连接器310的外周侧壁面之间配置有给定的间隙。

本例的温度传感器315具备：热电偶，其各自在上部具有棒状的形状，是配置于沿着其轴的中心侧的区域并在轴向上延伸的传感器主体；金属制的护套，其在轴向上具有给定高度，并包围热电偶的外周而配置；和连接器部，其与护套以及热电偶连结或耦合，安装于底板203下表面，连接器部与热电偶绝缘，另一方面连接有经过内部而与热电偶电连接并经过内部发送来自热电偶的信号的线缆。来自各温度传感器315的连接器部的多个线缆连接到与底板203的下表面连结配置的1个传感器线缆连接器组件316，从该传感器线缆连接器组件316作为集中在一起的线缆而与容器控制器209能通信地连接。

各温度传感器315经过配置于底板203的多个部位以及其上方的对应的位置的绝缘板305a、b，进而经过配置于下部基材306b各自的多个部位的贯通孔，从底板203的下方插入贯通孔，从而热电偶以及护套的前端部插入配置于与上部基材306a的上述贯通孔对应的位置的圆筒形的凹陷部内。在连接器部安装于底板203的状态下，各温度传感器315的热电偶不与上部基材306a的凹陷部内壁面接触。

另外，被插入各温度传感器的上述贯通孔以及配置于与其对应的位置的上部基材306a的凹陷部关于具有圆筒或圆板形状的样品台141或基材306的上表面而配置在半径向以及周向上不同的部位。在该状态下，温度传感器315的热电偶探测温度的信号被发送到容器控制器209，配置于容器控制器209内部的运算器按照存储于构成内部的存储装置的软件的算法来检测各温度传感器315的部位处的温度的值以及它们的分布。

各温度传感器315的金属制的护套在该温度传感器315的连接器部安装于底板203的状态下，在与其下端部或连接器部的连接部与底板203接触并电连接。另外，各温度传感器315的护套具备在热电偶的外周侧空开距离而包围其配置的圆筒形状，从热电偶绝缘。

在各温度传感器315从底板203下方插入样品台141并安装的状态下，各温度传感器315的护套与基材306空开距离而配置。即，护套与基材306电绝缘且与底板203电连接。

底板203经由下方的样品台底座142以及下部容器150而与被设为接地电位的底板160电连接，从而被设为接地电位。因此，通过将各温度传感器315的护套也设为接地电位，抑制了从第2高频电源143提供到基材306的高频电力的分量叠加到从温度传感器315输出的信号而成为噪声的情况，抑制了容器控制器209中的样品台141内部或其上表面的温度的值、或者其半径向或周向的分布的检测的精度受损的情况。

在本实施例中，如上述那样，从第2高频电源输出的高频电力经过供电用的线缆，并经由与其一端连接并配置于底板203下方的收纳空间207的中央部的供电连接器309和与其连接的受电连接器310而提供到被该受电连接器310插入中心部并连接的基材306。在基材306与底板203之间的绝缘板305a、b的中心部也配置使这些供电连接器309以及受电连接器310插入内部的贯通孔。

在安装于底板203下表面的供电连接器309的收纳空间207露出的端部，其一端连接与第2高频电源143连接的供电线缆。对由与容器控制器209能通信地连接的第2高频电源143对应于来自该容器控制器209的指令信号而输出的高频电力的大小或量进行调节，对通过经过受电连接器310而提供的高频电力形成于头部201上方的偏置电位的大小和其分布进行调节。

在本实施例中，受电连接器310是具有L字或倒T字形状的构件。受电连接器310具有：金属等导电体制的上方构件(上部)；以及在其上端与该上部电连接且在其下部的端部与供电连接器309连接的连接端子，并具备有L或倒T字的形状的下方构件(下部)。

受电连接器310插入配置于底板203以及绝缘板305a或绝缘板305b的中央部的贯通孔的内部，在上部和下部连接的状态下，该下部插入该贯通孔内部而安装于底板203下表面。

受电连接器310的上部是金属制的棒状构件，插入下部基材306b的中央部的贯通孔并贯通，在该贯通孔的上方插入位于上部基材306a的中央部的凹陷部即嵌入孔内，并与上部基材306a电连接。另外，上部的下端部在与受电连接器310下部连接的状态下嵌入到配置于下部的金属制的连接端子的凹陷部内。

受电连接器310的下部是具有L字或倒T字的形状的构件。并且，在包含电介质或绝缘体材料的构件的内部具有：与金属制的上部的下端部连接的端子以及在L或倒T字的下部的端部与供电连接器309连接的端子；和在这些端子彼此间连接的供电用的路径。

在该下部的上端部配置有端子，其具有在受电连接器310的上部和下部一体连接的状态下构成上部的金属制的棒状的构件的下端部嵌入并连接的嵌入孔。进而，受电连接器310的具有L字或倒T字状的形状的下部在上部和下部连接的状态在底板203下表面下方的收纳空间207露出，在其一端的连接端子连接配置于收纳空间207内的供电连接器309。

供电连接器309是具备配置于包含电介质或绝缘体的材料的主体的中心部并与流过来自第2高频电源143的高频电力的供电线缆电连接的连接端子的高频供电用的连接器。在其一端，连接端子露出，另一端部与供电线缆连接，或拉出在内部与连接端子电连接的供电线缆并延伸。

在第2高频电源143经由供电线缆而连接的供电连接器309构成为能在受电连接器310和收纳空间207内进行拆装作业。它们的拆装针对受电连接器310安装于头部201或底板203的该L字或倒T字的下方部分的、在底板203下表面下方的收纳空间207内露出的部分的端部来进行。

本实施例中，受电连接器310的下部在其在底板203下表面下方露出并安装于此的状态下，安装拉出将与第2高频电源143之间电连接的供电线缆的供电连接器309的上端部。并且，构成为在底板203和上方的绝缘构件305以及基材306一体安装的状态下，供电连接器309和受电连接器310能进行拆装作业，头部201构成为能相对于样品台底座142作为一体来进行拆装。

另外，在受电连接器310的棒状的上部和下部连接的部位的外周侧具备绝缘凸台，其包围该外周侧，包含陶瓷等有绝缘性的材料或电介质，具有圆筒形状或环形。绝缘凸台是如下那样构件：在受电连接器310安装于头部201的状态下，在绝缘板305a、b以及底板203的中央部关于半径向，在与将绝缘板305a或305b以及底板203和受电连接器310的上部下部连接的部位之间，与它们空开间隙而配置，关于上下方向，在与下部基材306b下表面以及底板203上表面之间空开间隙而配置，将它们从受电连接器310的供电路径绝缘。

在这样的本实施例的头部201中，首先对基材306安装受电连接器310的上部，将两者连接。之后，将绝缘环305’以及其中央侧的绝缘板305a、b配置于基材306下表面的图上下方，并且在中央部将受电连接器310上部插入其内侧的贯通孔并配置绝缘凸台。

之后，底板203和基材306在其间夹入绝缘构件305以及绝缘凸台并使用螺栓308紧固。包含陶瓷材料的绝缘凸台也不仅将受电连接器310与底板203之间绝缘，其上下端面隔着给定的微小的间隙与基材306中央部的下表面以及底板203中央部的上表面对置配置，与绝缘构件305同样地，作为将基材306以及底板203之间绝缘的构件发挥功能，并作为抑制两者之间的上下方向的空间的距离(高度)成为预期的值以下的构件发挥功能。

如图5所示那样，在头部201内配置有与电介质膜307内部的多个加热器电极312各自的下表面电连接的多个加热器供电连接器322。这些加热器供电连接器322各自的下端部成为如下结构：将构成向加热器电极312的供电路径的连接线缆323从内部的连接端子拉出，并与位于底板203上表面上方的加热器供电连接器组件(324a、324b)的加热器供电连接器组件上部324a连接，经由加热器供电连接器组件(324a、324b)接受来自加热器用的直流电源321的直流电力。

加热器供电连接器组件具备：加热器供电连接器组件上部324a，其安装于底板203，并在底板203上表面上方露出；和加热器供电连接器组件下部324b，其从下方能拆装地安装于该加热器供电连接器组件上部324a下表面，与内部的供电路径电连接并与加热器用的直流电源321电连接。

在绝缘板305a、b的各自中，具备配合加热器供电连接器322各自的基材306内的位置而配置的贯通孔，在绝缘板305a、b被夹在基材306与底板203之间从而头部201一体构成的状态下，加热器供电连接器322的下端部与其周围空开间隙而收纳在该各个贯通孔内部。在绝缘板305a、b被夹进基材306与底板203之间而构成头部201的状态下，在它们之间形成间隙，在该间隙内配置将各加热器供电连接器322与加热器供电连接器组件(324a、324b)之间电连接的多根连接线缆323。

本实施例的加热器供电连接器322的各自具备：包含电介质或绝缘体材料的具有圆筒形的凸台；和配置于其内部的连接端子。连接端子在加热器供电连接器322插入基材306并安装的状态下，其上端部在加热器电极312侧的连接端子进行连接并与其电连接，下端部与连接线缆323电连接。

加热器供电连接器322的各自插入由下部基材306b的贯通孔和配置于上部基材306a的圆筒形的孔构成的插入孔内，在凸台的内侧与包围外周的基材306绝缘的状态下，与配置于该插入孔内部的上端部(底部)而与上方的加热器电极322电连接并向下方延伸的加热器侧的连接端子嵌合、接触。如此地，在与收纳空间207内部连通而被设为大气压的插入孔内部，将加热器电极312与加热器用的直流电源321之间电连接。

各个供电线缆323在绝缘板305a、b之间的间隙将各个加热器供电连接器322的下端部和位于底板203上表面上方的加热器供电连接器组件上部324a连接。将加热器供电连接器组件下部324b与直流电源321之间用1根或集中在一起的供电线缆连接，来自加热器用的直流电源321的直流电力经过从加热器供电连接器组件上部324a分岔的连接线缆323的各自以及与其连接的各个加热器供电连接器322而并联提供到多个加热器电极312。

在本实施例中，包含树脂材料的绝缘板305a、b在与配置于周围的构件之间空开间隙而配置，即使是出现对应于晶片200的处理中的温度而产生的基材306的变形的情况，也抑制了供电线缆323的端部与加热器供电连接器322或加热器供电连接器组件(324a、324b)之间的连接部分损伤或切断。

本实施例的外周环202是配置于样品台141的外周侧并覆盖其周围的环状的构件，大致划分地具备基座环325、覆盖环326、约束环327而构成。这些构件没有对样品台141或相互进行紧固的手段，仅是装载于样品台141的外周侧。

在外周环202装载于样品台141的状态下，基座环325配置于上部基材306a上部外周侧，覆盖环326配置于基座环325下方且在底板203上方配置于头部201的外周侧面的周围，约束环327在底板203上方配置于覆盖环326外周侧。另外，在这些构件彼此的进行对置的表面之间配置给定的大小的间隙。

在本实施例中，外周环202在对样品台141或头部201装备覆盖环326后，将基座环325以及约束环327依次装备到样品台141。以下以在覆盖环326的装备后装备约束环327、进而装备基座环325的顺序进行说明，但对应于样品台的形状、规格，也可以先装备基座环325。

首先，覆盖环326是包含氧化铝或氧化钇等陶瓷材料的具有环状或圆筒形状的构件。在底板203和基材306夹着绝缘构件305并紧固而构成的头部201的该具有圆筒形的外侧壁形状的绝缘构件305的绝缘环305’的圆筒形的外周侧壁的外周侧，其内周壁面空开给定的间隙从上方嵌入，从而装载于底板203的外周缘部上表面的上方。

在本实施例中，覆盖环326的内周壁面的大小(高度)与绝缘环305’的外周侧壁的大小(高度)相同，但并不限于该结构，覆盖绝缘环305’的外周侧壁而配置。另外，覆盖环326的平坦的下端面在装载于底板203上表面上方的状态下，对从绝缘环305’的外周端到底板203上表面的外周端之间的上表面将其覆盖地进行装载。

约束环327是在金属制的基体的表面具备包含氧化铝或氧化钇等陶瓷材料的被膜的环状的构件，纵向的截面具备：具有圆筒形的内周侧部分；和从内周侧部分的上端部向外周向延伸的环板状的凸缘部。在这点上，约束环327是具备倒L字状的截面的构件。

约束环327的内周侧部分的圆筒形的内周侧壁的直径比覆盖环326的外周侧壁的直径稍大，在覆盖环326装备于样品台141的状态下，在覆盖环326的外周侧与上方空开间隙地嵌入，从而装载于覆盖环326的外周侧的底板203外周缘部上表面上方。在该状态下，覆盖环326或约束环327从绝缘环305’的外周侧的底板203外周缘部的上方插入，来针对等离子处理装置100覆盖将底板203和T型凸缘205紧固的多根螺栓的上方。

约束环327的圆筒形的内周侧部分的底面露出金属制的基材。在约束环327在覆盖环326的外周侧装载于底板203的外周缘部上表面并使两者抵接的状态下，该露出的底面和底板203的露出的金属制的构件抵接并电连接。

因此，约束环327经由底板203以及T型凸缘205而与下部容器150电连接，与这些同样地在晶片200的处理中被设为接地电位。被设为这样的电位的约束环327的凸缘部在等离子处理装置100内，在样品台141的外周侧，在与等离子处理装置100的内周壁面之间的空间中包围样品台141的该周围而配置。

在约束环327的具备环形圆板状的形状的凸缘部配置有多个在上下方向上贯通上下表面的贯通孔。等离子处理装置100的该样品台141的外周侧的空间成为在样品台141的上方的空间形成的等离子、提供到等离子处理装置100内的气体或在晶片200的处理中形成的反应生成物等的粒子向下方通过而流动且向样品台141下方移动并排气的所谓的通路。

约束环327通过使该凸缘部在该通路内横穿上述流动的方向而配置，来使气体的粒子、等离子中的中性的粒子经过贯通孔而移动，抑制了等离子内的带电粒子向下方移动。即，抑制了等离子到达约束环327的下方的样品台141或样品台底座142的外周侧壁面、等离子处理装置100的内壁面的表面，与构成它们的构件的材料发生相互作用，或者附着于其表面。

进一步地，在样品台141的外周侧的通路的高度方向上靠近头部201或基材306上表面的晶片200的载置面的部位，被设为接地电位的所谓电极包围样品台141或载置面上的晶片200的外周而配置。约束环327将与底板203之间的电连接维持稳定，并且通过用电极覆盖用于将头部201紧固在T型凸缘205上的螺栓的上表面，来抑制该螺栓和等离子或其带电粒子、具备反应性的粒子接触而发生相互作用，抑制了在晶片200的处理中发生等离子的异常的放电，从而处理稳定，进一步，另外，抑制了由此引起的等离子处理装置100内的构件的消耗，晶片200的处理的再现性提升。

在本实施例中，在将约束环327装备于覆盖环326的外周侧后，包围头部201的上部外周地在覆盖环326的上方装载基座环325。基座环325是包含氧化铝或氧化钇等陶瓷材料的环状的构件。

基座环325在上部基材306的上部外周侧的部分包围晶片200的载置面的外周而配置，插入其表面的高度变低的(有级差的)凹陷部，将被上部基材306a的凹陷部包围的圆筒形的凸状部的上表面即由电介质膜307构成的圆形的晶片200的载置面或装载于其的晶片200包围，针对等离子处理装置100内的等离子而覆盖凹陷部的上表面或凸状部分的外周侧壁面。

在本实施例的基座环325装备于基材306上部的凹陷部的状态下，其内周缘的距基材306或晶片200的载置面的中心的半径向的位置比被凹陷部包围的凸状部分或载置面的外周缘的半径向的位置稍大，在它们之间配置间隙。另外，在晶片200装载于载置面的状态下，晶片200的外周缘的上述半径向的位置与基座环325的内周缘相比向外周侧更大，其结果，晶片200在装载于载置面上并被保持的状态下，外周缘位于比凸状部分以及位于其外周侧的基座环325的内周缘更向半径向的外侧悬垂的位置。

进而，本实施例的基座环325的上表面的高度比上部基材306a的载置面的高度、或者电介质膜307的载置面或配置于凸状部分的外周端部并包围中央侧部分的基于电介质膜307的环凸部307’的平坦的上表面的高度小。晶片200在载置面上配置成其悬垂的外周缘部的背面覆盖其下方的基座环325的内周缘部上表面。

进而，虽未图示，但基座环325的内周缘部的外周侧的上表面的高度比内周缘部高，因此，晶片200配置于在基座环325的该设得高的环状的部分的中央侧凹陷的(高度低的)上表面形状为圆形的区域内。如此地，能处置成在晶片200装载于样品台141或载置面上时，自身位于更中央侧。

另外，关于本实施例的基座环325，其上下方向的厚度是外周侧的部分比内周侧大。该基座环325的内周侧的部分在嵌在凹陷部的状态下装载于凹陷部的上表面(底面)，外周侧的厚度大的部分包围上部基材306a的外周侧壁面的外周，并将其覆盖。

进而，该厚度设得大的外周侧的部分的平坦的下表面空开间隙与覆盖环326的上端面对置配置。这样的间隙的大小、基座环325的上下方向的高度位置由上部基材306a的与凹陷部的底面抵接的内周侧部分的厚度确定。

通过基座环325的下端面以及覆盖环326与约束环327之间的间隙而使等离子处理装置100的内部的等离子或带电粒子与将底板203以及T型凸缘紧固的螺栓上端之间的距离沿面，由此抑制了发生该螺栓与等离子或带电粒子的相互作用。

接下来，使用图6来说明本实施例的样品台141上的配置有加热器电极312的区域的结构。图6是示意表示配置图4所示的实施例所涉及的电介质膜内的加热器电极的多个区域的结构的概略的横截面图。特别示意地示出用穿过图4所示的高度A-A的水平方向的面切断的情况下的电介质膜307的横截面。

在本实施例中，在配置于样品台141的基材306上表面上的电介质膜307的内侧内置配置的加热器电极312针对载置具有大致圆形的晶片200并构成样品台141的载置面的电介质膜307的上表面，配置在关于从上方来看从上下方向从中心轴前往外周的径向以及绕着中心轴的周向而被分成多部分的多个区域的每一者中。在本例中，在包含中心轴的中心的部位具有圆形的区域和在其外周侧包围其而配置的环状的区域关于中心而同心状多重配置。

具体地，图6的(a)所示的配置于样品台141的具有圆筒形的基材306的凸部的大致圆形的上表面的电介质膜307的上表面构成在其上装载晶片200的载置面，关于从其中心前往外周侧的半径向，划分成各自占据不同的半径位置的范围并在绕着中心的周向上同心状配置的8个区域。进而，在配置于包含该中心的最内侧的圆形的区域的外周侧的7个环状的区域中，这些在半径向上配置多个的环状的区域关于周向而划分成各自在相对于中心相等或近似成能视作相等程度的角度的范围内延伸的圆弧状的多个区域(片区)(在半径向上划分成多部分的各个区域在周向上也划分成多个片区)。

图上，载置面的下方的这些在半径向和周向上划分成多部分的各个区域内的各个片区在半径向上具有给定的长度(宽度)，关于周向，也保持相同宽度不变地具有遍及给定的角度范围而延伸的长度。在具有这样的形状的片区和中央部的圆形的片区的内侧，具有给定的宽度的含钨或其合金的膜状的加热器电极312在径向或周向上多次折回配置。从上方来看各片区，这些折回的加热器所占的面积被设为近似成能视作与该片区的面积同等程度的值，各片区以及由这些构成的圆形或环状的各区域关于图上表面内的方向实质是整体被加热器占有。即，在各片区配置具有与其同等的形状的加热器电极312，各自与直流电源321连接。

进而，本实施例的同心状占据半径向的不同位置的范围的环状的多个区域关于电介质膜307或其上表面的中心起的半径向越靠外周侧，则具有越多的片区。在图6的(a)中，在中心部的区域，片区404c是1个，具有圆形或近似成能视作圆形程度的形状，在其半径向的外侧配置有具有相同半径向的宽度并包围片区404c的全周的2个半圆环状的片区404c’。

进而，在其外周侧，配置有同心状配置成3重、遍及各1/3周(约120°)的角度的范围而延伸的圆弧状的片区404m，在3重的区域的各区域，包围片区404c的全周，进一步在外周侧，配置有同心状配置成3重、遍及各1/8周(约45°)的角度的范围而延伸的圆弧状的片区404o，在3重的区域的各区域，包围片区404c的全周。即，从中心侧向外周侧，各区域的片区配置1、2、3、3、3、8、8、8个，样品台141合计在36个片区具备加热器电极312。

另一方面，在图6的(b)中，各区域的片区配置1、1、1、4个。即，在中央部的片区405c的外周侧同心状地配置2重的环状的片区405m，在其外周侧具备同心状配置且各自遍及各1/4周(月90°)的角度的范围而延伸的圆弧状的片区。在图6的(b)的示例中，合计在7个片区具备加热器电极312。

在本实施例中，将这样的配置于半径向的不同位置的多个区域关于半径向划分成3个组，按各个组的每一者调节加热器电极312的输出，从而调节基材306或电介质膜307上表面、或晶片200的温度和其分布。在图6的(a)中，将片区404c和2个片区404c’区分为中心部的组401，将其外周侧的3重配置并遍及各1/3周(约120°)的角度的范围而延伸的圆弧状的片区区分为中间部的组402，将在进一步外周侧3重配置并遍及各1/8周(约45°)的角度的范围而延伸的圆弧状的片区区分为外周部的组403。

这些组401、402、403的各自中所属的片区内的加热器电极312各自与相同直流电力321电连接，被提供相同输出的直流电力。即，本实施例的多个加热器电极312从与各自所属的组401、402、403的任一组的每一者对应的3个直流电源321各自被提供电力。然后，各个组401、402、403的加热器电极312与各直流电源321并联或串联电连接，以使得各自发热的量在各组内的加热器电极312彼此中相等。

进而，在本实施例中，在各个区域或片区的组401、402、403的下方的基材306的内侧，各配置1个探测基材306的内部或上表面、或与电介质膜307上表面的各组对应的位置处的温度的温度传感器315。在本例中，来自各个温度传感器315的输出被反馈，接收到其的容器控制器209按照从存储装置读出的软件的算法，对应于各温度传感器315检测到所代表的各组的范围对应的基材306或电介质膜307上表面或晶片200的温度距其目标值的差的结果，来按各组的每一者算出提供到片区的加热器电极312的直流电力的大小，调节加热器电极312的发热、加热的量。

另外，在本实施例的配置于环状的区域的多个片区中，该片区的周向的长度与径向的片区的长度(宽度)相比充分大。

在具备以上那样的结构的本实施例的样品台141中，针对载置面上的多个区域的每个组调节载置面或基材306或晶片200的温度的值，来减低关于晶片200的面内方向的温度和分布距预期的偏离，从而提升处理的成品率。

接下来，使用图7来说明本实施例的等离子处理装置100在对装载于样品台141上部的电介质膜307上表面的晶片200进行处理时通过调节向样品台141的加热器电极312的电力的提供来调节样品台141以及晶片200的温度的动作。图7是示意表示图1所示的实施例所涉及的等离子处理装置对晶片进行处理时的样品台的温度和提供给加热器电极的电流的变化的一例的图表。

在本例中，说明如下处理的示例：对包含预先形成于晶片200的表面的掩模层以及其下方的处理对象的膜层的膜结构的该处理对象的膜层进行蚀刻，该蚀刻包含多个工序(步骤)，在作为一个蚀刻的工序的处理的条件适合的晶片200的温度和之后其他蚀刻的工序中的适合的晶片200的温度不同的情况下，具有在这些工序之间使样品台141或装载于其的晶片200的温度从一方变化到另一方的工序。进而，向各片区的加热器电极312提供电力，并调节提供到冷媒流路313的冷媒的温度、流量或其速度，以使得在前后2个蚀刻的工序的各自中，将样品台141以及晶片200的温度维持在给定的容许范围内的值，也就是说所谓的将温度维持固定。将使这样的温度维持固定的工序在本图中称呼为稳态运转(的工序)，将上述的前后2个蚀刻的工序各自称呼为稳态运转1、稳态运转2。

另一方面，在这些稳态运转1、2之间使样品台141以及晶片200的温度从前者中的温度变化为后者的温度的工序中，增大或减低提供到样品台141的多个片区内的加热器电极312的直流电力。将这样的工序在本图中称呼为过渡运转(的工序)。另外，作为本图7所示的示例的各工序的处理的条件的温度从稳态运转1中维持的样品台141的低的温度变更为稳态运转2中实现并维持的高的温度。本实施例的结构并不限于此，即使运用于将稳态运转1中的高的温度变更为稳态运转2低的温度的情况，也能起到同样的作用、效果。

在图7的(a)中，示出在使上述处理的温度的条件变化而进行的蚀刻处理的工序中，在图6所示的中央部、中间部、外周部这3个组401、402、403的区域的下方配置于基材306内的3个温度传感器315各自输出并在容器控制器209检测到的温度的伴随时间的经过的变化。图7的(b)表示在该工序中提供到3个组的区域的各片区内的加热器电极312的直流电力的值的伴随时间的经过的变化。这些上下的图各自横轴的相同部位作为相同时刻而建立对应示出。

如图7的(a)所示那样，在实施到时刻t1的稳态运转1和时刻t2起实施的稳态运转2的各自中，从3个组各自的下方的温度传感器315检测的基材306的温度被设为包含作为各个处理的条件的所设定的Tc1、Tm1、To1、以及Tc2、Tm2、To2的给定的容许范围内的值，维持在温度能视作固定的程度。如使用图6说明的那样，在本实施例中，在这些稳态运转1、2中，对应于来自容器控制器209的指令信号由与各自电连接的直流电源321进行调节，使得提供到各片区内的加热器电极312的电流的值各自成为预先确定的固定的值。

特别在本例中，提供到属于组的区域的片区彼此的电流被调节的成为相同值。因此，如图7的(b)所示那样，提供到属于中央部的组401、中间部的组402、外周部的组403的各组的片区内的各个加热器电极312的电流各自在稳态运转1中被设为预先确定的Ihc1、Ihm1、Iho1，在稳态运转2中被设定为预先确定的各个比稳态运转高的值的Ihc2、Ihm2、Iho2，维持在容许范围内的值。在对晶片200实施用于量产制造半导体器件的蚀刻处理的运转的开始前，预先将具有与该晶片200相同结构的其他晶片200在等离子处理装置100中进行以温度为参数而其他都视作与该量产的运转相同的条件下进行处理等的试验，取得将从晶片200或温度传感器315检测的样品台141的温度和向各组的加热器电极312提供的电流的值建立关联的数据，基于从该数据算出或选择了作为给定的处理的条件的与温度传感器315探测的温度对应的向加热器电极312提供的电流值的来自容器控制器209的指令信号来调节、实现这些电流的值。

另一方面，在稳态运转1中实施的蚀刻工序结束后的时刻t1，开始过渡运转，使基材306内的各温度传感器315所探测的温度变化成作为下一蚀刻工序的温度的条件的设定值Tc2、Tm2、To2。在本实施例中，接受来自温度传感器315的输出来检测温度的容器控制器209进行对应于与成为目标的值Tc2、Tm2、To2的差异而增减的所谓反馈控制来可变地调节该过渡运转中提供到属于各组401、402、403的多个加热器电极312的电流的值。因此，如图7的(a)、(b)所示那样，从与各组对应的温度传感器315检测的温度Tc1、Tm1、To1从时刻t1的过渡运转的开始起各自向Tc2、Tm2、To2同样地增大，若接近这些值就慢慢减低增加率，进行所谓的渐近，从而在即将时刻t2前，成为能视作温度的变化充分小程度的量。

在接收到来自各温度传感器315的信号的容器控制器209检测到温度的变化的量是给定的容许范围内、并且检测到这些检测到的温度与目标的温度的值Tc2、Tm2、To2的偏差的值是其他给定的容许范围内的情况下，将调节样品台141或晶片200的温度的工序在时刻t2切换移转到稳态运转2，将从各直流电源321向加热器电极312提供的电流的值设为预先确定的Ihc2、Ihm2、Iho2，将其调节成固定。这样的反馈控制的结果，如图7的(b)所示那样，提供到属于各组的加热器电极312的电流的值在过渡运转中进行变动，在一旦超过与作为成为I目标的温度的条件的设定值Tc2、Tm2、To2对应的值Ihc2、Ihm2、Iho2而增大后减低，向该hc2、Ihm2、Iho2渐近。

在本实施例中，容器控制器209如上述那样，对应于从各温度传感器315的信号检测的温度的值与目标的值的差的量来算出电流量的值，将其作为指令信号来对各个直流电源321发送，从而实施这样的电流的提供的调节。例如，若将来自任意的组i的温度传感器315的检测值设为Tsim，将目标值设为Tsi-target，从接下来的式算出提供到属于该任意的组的各加热器电极312的电流量Ii。

[数学式1]

δi＝Tsi-Tsi_target…(1)

[数学式2]

Ii＝Kp·δi+Kq∫δi dt…(2)

在这些式中，i表征以编号表示3个组的任一者的符号，Kp、Kq各自表征作为任意的实数的反馈系数。另外，在这样的过渡运转中在任意的温度传感器315中检测的温度Tsi以及下一稳态运转中的目标值Tsi-target从接下来的式算出。

[数学式3]

[数学式4]

在这些式中，k表征用编号表示各片区的任一者的符号，Ik表征提供到片区k的加热器电极312的直流电流的值，n表征表示片区的数量的自然数。在本例中，组数是比n小的数。另外，算出与各组对应的基材306内部的温度Ts的系数即Ak、Ck能通过事前的试验、校正来求得。

发明者们考虑如下情况而想到本实施例的上述那样的基于电流量的调节的晶片200或样品台141的温度和其分布的调节，这些情况是：考虑等离子处理装置100的处理室内的等离子的分布、等离子、生成物等的粒子的流的分布的绕着中心轴的对称性，与样品台141的径向的温度的分布相比而周向的温度的分布充分小；在半导体器件的制造中，即使是根据对晶片200的处理对象的膜进行处理的工序(步骤)而处理的条件不同的情况，一般也是使径向的温度的分布变化的情况较多，周向的温度的分布的偏差与径向相比充分小。

根据上述的实施例，能在短时间内变更并实现适于处理的晶片200的温度的分布，能以高的精度实施处理从而抑制加工后的形状从预期发生偏差，能提升处理的成品率。

附图标记的说明

100…等离子处理装置、

101…第1高频电源、

102…盖构件(石英板)、

103…簇射板、

104…气体导入环、

105…石英内筒、

106…线圈、

107…O环、

122…加热器、

123…第1温度控制器、

124…放电块、

125…接地环、

130…上部容器、

140…样品台组件、

141…样品台、

142…样品台底座、

143…第2高频电源、

144…第2温度控制器、

145…样品台底部盖、

150…下部容器、

160…底板、

161…排气部盖、

162…气缸、

170…排气泵、

180…支柱、

1011…第1闸门阀、

1012…第2闸门阀、

1015…阀箱。

Claims (10)

1.一种等离子处理装置，其特征在于，具备：

处理室，其配置于真空容器内部，在内侧配置处理对象的晶片并形成等离子；

具有圆筒形的样品台，其配置于该处理室内，在上表面载置所述晶片；

多个加热器，其配置于所述样品台的内部，配置于包含关于从中心向外周侧的径向在多个半径上绕着所述中心而同心状配置的圆形的区域以及包围其外周的环状的区域的3个以上径向的区域的每一个区域，所述多个加热器包含配置于关于至少1个所述环状的区域的绕着所述中心的周向而划分的多个圆弧状的区域的每一个区域的加热器；

多个温度传感器，其配置于所述多个径向的区域的各自下方的所述样品台内部，比所述多个加热器的个数少；和

控制部，其在对载置于所述样品台上的所述晶片进行处理的第1工序之后，对应于来自所述温度传感器的输出来可变地调节向所述多个加热器供给的电力的量，以使所述样品台的温度接近与该第1工序中的温度不同的第2工序的温度的目标值，然后在所述第2工序中，调节向所述多个加热器各自供给的电力的量，以使得维持根据预先获取到的表示所述样品台的温度和向所述多个加热器供给的电力的关联的数据而获得的与所述目标值对应的所述电力的量。

2.根据权利要求1所述的等离子处理装置，其特征在于，

各个所述多个温度传感器配置于从上方来看投影各个所述多个径向的区域的区域内。

3.根据权利要求1所述的等离子处理装置，其特征在于，

各个所述圆弧状的区域的所述周向的长度与所述径向的长度相比更大。

4.根据权利要求1所述的等离子处理装置，其特征在于，

各个所述多个径向的区域内的所述加热器被调节得成为相同的输出。

5.根据权利要求4所述的等离子处理装置，其特征在于，

至少1个所述环状的区域还具有在所述径向的多个半径上同心状配置的多个环状的区域或关于绕着所述中心的周向而划分的多个圆弧状的区域，

所述等离子处理装置具备：多个加热器，其配置于这些区域各自的下方的所述样品台的内部。

6.一种等离子处理方法，在真空容器内部的处理室内所配置的样品台上载置处理对象的晶片，并在该处理室内形成等离子来对所述晶片进行处理，所述等离子处理方法的特征在于，

所述样品台具有圆筒形，在其内部具有：

多个加热器，其配置在包含关于从中心向外周侧的径向在多个半径上绕着所述中心而同心状配置的圆形的区域以及包围其外周的环状的区域的3个以上径向的区域的每一个区域，所述多个加热器包含配置于关于至少1个所述环状的区域的绕着所述中心的周向而划分的多个圆弧状的区域的每一个区域的加热器；和

多个温度传感器，其配置于所述多个径向的区域的各自下方的所述样品台内部，比所述多个加热器的个数少，

所述离子处理方法具备如下工序：

在进行第1工序以及第2工序来处理所述晶片时，在所述第1工序之后，进行使所述样品台的温度接近与该第1工序中的温度不同的第2工序的温度的目标值的过渡工序，在该过渡工序中，对应于来自所述温度传感器的输出来调节所述多个加热器的输出，然后在所述第2工序中，调节向所述多个加热器各自供给的电力的量，以使得维持根据预先获取到的表示所述样品台的温度和向所述多个加热器供给的电力的关联的数据而获得的与所述目标值对应的所述电力的量。

7.根据权利要求6所述的等离子处理方法，其特征在于，

各个所述多个温度传感器配置于从上方来看投影各个所述多个径向的区域的区域内。

8.根据权利要求6所述的等离子处理方法，其特征在于，

各个所述圆弧状的区域的所述周向的长度与所述径向的长度相比更大。

9.根据权利要求6所述的等离子处理方法，其特征在于，

各个所述多个径向的区域内的所述加热器被调节得成为相同的输出。

10.根据权利要求9所述的等离子处理方法，其特征在于，

至少1个所述环状的区域还具有在所述径向的多个半径上同心状配置的多个环状的区域或关于绕着所述中心的周向而划分的多个圆弧状的区域，

具备：多个加热器，其配置于这些区域各自的下方的所述样品台的内部。