CN1835205A

CN1835205A - 基板载放台、基板处理装置以及基板处理方法

Info

Publication number: CN1835205A
Application number: CN 200610065330
Authority: CN
Inventors: 大桥薰; 速水利泰
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2005-03-18
Filing date: 2006-03-17
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2026-03-17
Also published as: JP2006261541A; CN100382276C

Abstract

本发明提供一种基板载放台(17)，在其内侧制冷剂室(28)与外侧制冷剂室(29)之间设置有圆筒形状的空隙部(30)。与空隙部(30)连接的配管(30a)一直延伸至基板载放台(17)的下方，通过阀(71)与真空泵(72)连接。利用该真空泵(72)将空隙部(30)内减压至规定的真空状态后关闭阀(71)，使空隙部(30)内处于真空状态，通过这种方法可以降低空隙部(30)的传热性，并作为隔热部件。从而，能够提高基板载放台的温度控制，从而实现晶片表面内的均匀化处理。

Description

基板载放台、基板处理装置以及基板处理方法

技术领域

本发明涉及一种在半导体晶片等被处理基板上进行各种处理时，载放被处理基板用的基板载放台、具有该基板载放台的基板处理装置、以及使用该基板处理装置对被处理基板进行处理的基板处理方法。

背景技术

近年来，在制造半导体装置时，先将作为被处理基板的半导体晶片(以下仅称“晶片”)载放在基板载放台上，然后，在该状态下逐片地实施预期处理的这种单片式处理已成为主流。在这种单片式处理中，在确保多个晶片间处理的再现性的同时，确保一片晶片表面内的处理均匀性也非常重要。例如，当在晶片上进行等离子体蚀刻处理时，通过使基板载放台具有控温功能，并对晶片表面内的温度分布进行控制，来均匀地进行化学反应等，从而实现在表面内的处理的均匀性。

而且，作为现有技术的基板载放台的相关控温技术，已经提出一种等离子体处理方法(例如，专利文献1)，该方法是通过在基板载放台的内部设置内侧与外侧两个系统的制冷剂，并使这两个区域内保持温差，来抵消晶片上不均匀的温度分布，从而实现晶片表面内的温度均匀化。

专利文献1：日本特开平9-17770号公报(摘要等)

在一般情况下，在载放晶片的基板载放台中使用传热性能优良的铝(Al)等金属材料。因此，即使采用专利文献1所述的方法而设置两个系统的制冷剂流路，并在基板载放台内保持温差，仍会产生热传递，因此，控温性或者响应性变差，而且难以产生预期的温差。换句话说，即使专门设置两个系统的制冷剂流路，两个区域的分界仍不明确，而且，由于来自两个区域的热传递的影响，迅速进行温度调节也非常困难，因此，这样就无法高精确地控制基板载放台的温度分布。其结果是，无法完全实现晶片表面内温度的均匀化以及处理的均匀化。

发明内容

因此，本发明的目的在于对基板载放台进行高精度地温度控制，从而实现晶片表面内的处理均匀化。

为了解决上述课题，本发明的第一观点提供一种基板载放台，其特征在于：是对被处理基板进行温度控制并载放所述被处理基板用的基板载放台，其中，

在所述基板载放台上内设有多条相互独立的使温度调节用介质通过的流路，同时，

至少在两条所述流路之间设置有隔热部。

如第一观点所述，通过在使温度调节用介质通过的流路与流路之间设置隔热部，不仅能够提高这两个流路的温度调节的独立性，还能够缩短温度调节时间。

在上述第一观点中，可以将所述隔热部形成为圆筒形状。此外，在所述基板载放台的中央部区域和与该中央部相比位于外侧的周边部区域中分别设置所述流路，可以通过所述隔热部来划分这两个区域。

本发明的第二观点提供一种基板载放台，其特征在于，是对被处理基板进行温度控制并载放所述被处理基板用的基板载放台，其中，

在所述基板载放台上内设有多个相互独立的使温度调节用介质通过的流路，同时，

至少在所述两个流路之间设置有空隙部。

如第二观点所述，通过在温度调节用介质通过的流路与流路之间设置空隙部，对该部分的传热性进行调节，不仅能够提高这两个流路的温度调节的独立性，还能够缩短温度调节时间。因此，可以根据基板处理条件来控制基板表面内的温度。

在上述第二观点中，可以将所述空隙部形成为圆筒形状。此外，也可以在所述基板载放台的中央部区域和与该中央部相比位于外侧的周边部区域中分别设置所述流路，通过所述空隙部划分这两个区域。

此外，所述空隙部可以从所述基板载放台的下部朝着上方呈圆筒形状立起，其上部为横向扩大的形状。

此外，还可以将所述空隙部内切换为减压状态与导入有流体的状态。此外，所述空隙部可以与对其内部进行排气的排气设备连接。此外，所述空隙部也可以与向其内部供给流体的流体供给设备连接。此外，还可以具有对所述空隙部内的压力进行调节的压力调节设备。此外，还可以在所述空隙部的内部配置温度调节设备。

本发明的第三观点提供一种具有上述第一观点或者第二观点所述基板载放台的基板处理装置。在这种情况下，也可以是使等离子体作用于被处理基板上从而实施预期处理的等离子体处理装置。

本发明的第四观点提供一种基板处理方法，其特征在于，是对载放在基板处理装置内的基板载放台上的被处理基板进行温度控制，同时进行预期处理的基板处理方法，其中，

在所述基板载放台上内设有多条相互独立的使温度调节用介质通过的流路，同时，至少在所述两条流路之间设置有隔热部，通过使温度调节用介质分别流通所述流路中，一边对被处理基板进行温度控制一边实施处理。

在上述第四观点中，也可以在所述基板载放台的中央部区域和与该中央部相比位于外侧的周边部区域中分别设置所述流路，通过所述隔热部对这两个区域进行隔热。

本发明的第五观点提供一种基板处理方法，其特征在于，是对载放在基板处理装置内的基板载放台上的被处理基板进行温度控制，同时进行预期处理的基板处理方法，其中，

在所述基板载放台上内设有多个相互独立的使温度调节用介质通过的流路，同时，至少在所述两个流路之间设置空隙部，通过使温度调节用介质分别流通所述流路中，一边对被处理基板进行温度控制一边实施处理。

在上述第五观点中，也可以在所述基板载放台的中央部区域和与该中央部相比位于外侧的周边部区域中分别设置所述流路。在这种情况下，通过对所述空隙部进行真空排气而使其成为真空状态，不仅可以使所述两个区域相互隔热，还可以将流体导入所述空隙部并且调整所述两个区域之间的传热性，或者将流体导入所述空隙部并调整内部的压力，从而来调整所述两个区域之间的传热性。

本发明的第六观点提供一种基板处理方法，其特征在于，至少包括：对载放于基板处理装置内的基板载放台上的被处理基板实施第一步骤处理的工序和在该第一步骤处理之后实施的第二步骤的工序，其中，

在所述基板载放台上内设有多个相互独立的使温度调节用介质通过的流路，同时，至少在所述两个流路之间设置空隙部，

使温度调节用介质分别流通所述流路中，同时，在所述第一步骤的处理与所述第二步骤的处理之间，改变所述空隙部的传热性，从而一边控制被处理基板的温度一边实施处理。

在上述第六观点中，也可以通过将所述空隙部切换为真空状态与导入有流体的状态来改变传热性。

本发明的第七观点提供一种控制程序，其特征在于：当在计算机上运行该程序时，对所述基板载放台进行控制，从而实施上述第四观点至第六观点中任一项所述的基板处理方法。

本发明的第八观点提供一种计算机存储介质，其特征在于：用来存储在计算机上运行的控制程序。

当运行所述控制程序时，对上述第四观点至第六观点中任一项所述的基板处理方法中所使用的所述基板处理装置进行控制。

本发明的第九观点提供一种基板处理装置，其特征在于，包括：

容纳被处理基板的处理容器；

载放所述被处理基板的基板载放台；和

在所述处理容器内部进行控制，从而在被处理基板上实施上述第四观点至第六观点中任一项所述的基板处理方法的控制部。

发明效果

由于根据本发明能够提高基板载放台的控温性，因此，可以根据基板处理条件将其控制为适宜的温度，并确保被处理基板表面内处理的均匀性。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所涉及的等离子体蚀刻装置的概略截面图。

图2是图1的等离子体蚀刻装置中匹配器的构造示意图。

图3是基板载放台附近的主要部分截面图。

图4是图3中I-I’线的截面图。

图5是第二实施方式所涉及的等离子体蚀刻装置的主要部分截面图。

图6是使用第二实施方式的等离子体蚀刻装置的一例第二步骤处理的流程图。

图7是第三实施方式所涉及的等离子体蚀刻装置的主要部分截面图。

图8是沿着图7中II-II’线的截面图。

符号说明

10……腔室(处理容器)

13……第一基座板

14……第二基座板

15……第三基座板

16……第四基座板

17……基板载放台(下部电极)

28……制冷室(内侧)

29……制冷室(外侧)

30……空隙部

30a……配管

34……上部电极

44……供电棒

46、88…………匹配器

48……第一高频电源

50……可变直流电源

51……控制器

52……开关

66……处理气体供给源

84……排气装置

90……第二高频电源

W……半导体晶片(被处理体)

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的优选实施方式进行说明。

图1是本发明的第一实施方式涉及的作为基板处理装置的等离子体蚀刻装置100的概略截面图。

该等离子体蚀刻装置100是电容耦合式平行平板等离子体蚀刻装置，它具有例如由表面被阳极氧化处理的铝构成的略呈圆筒形的腔室(处理容器)10。该腔室10被保护接地。

在腔室10的底部，通过陶瓷等材料制成的绝缘板12而从下侧依次层积圆柱形的第一基座板13、第二基座板14、第三基座板15，并在第三基座板15上层积第四基座板16。这些第一～第四基座板13、14、15、16例如由铝制成，并粘合成一个整体而形成基板载放台17。在其上面载放作为被处理基板的半导体晶片W。此外，基板载放台17也可以用作下部电极。

在基板载放台17的上面设置有利用静电来吸附保持半导体晶片W的静电卡盘18。该静电卡盘18具有利用一对绝缘层或者绝缘板夹着由导电膜构成的电极20的构造，电极20与直流电源22电气连接。然后，利用来自直流电源22的直流电压产生的库仑力等静电力，使半导体晶片W吸附保持在静电卡盘18上。

在静电卡盘18(半导体晶片W)的周围、在第四基座板16的上面，设置有用来提高蚀刻均匀性的例如由硅制成的导电性的聚焦环(校正环)24。在基板载放台17的侧面设置有例如由石英制造的圆筒形状的内壁部件26。

在基板载放台17的内部，设置有环状的内侧制冷剂室28和包围该内侧制冷剂室28的环状外侧制冷剂室29。在这些制冷剂室28、29中，通过设置在外部的图中未示的冷却装置，通过配管28a、29a来供给规定温度的制冷剂(例如冷却水)，并通过此处图中未示的配管28b、29b而排出，以此来进行制冷剂的循环。于是，就可以根据循环的制冷剂的温度来控制基板载放台17上的半导体晶片W的处理温度。在基板载放台17的内侧制冷剂室28与外侧制冷剂室29之间设置有圆筒形状的空隙部30。该空隙部30通过阀71与作为排气设备的真空泵72连接。将在后面对该空隙部30的具体构造进行说明。

而且，通过供气管32向静电卡盘18的上面与半导体晶片W的背面之间供给来自图中未示的传热气体供给设备的传热气体(例如氦气)。

在作为下部电极的基板载放台17的上方，按照与基座载放台17相对的方式平行设置上部电极34。于是，上部电极34与作为下部电极的基座载放台17之间的空间就成为等离子体生成空间。上部电极34形成一个相对面，该面与作为下部电极的基板载放台17上的半导体晶片W相对并且与等离子体生成空间接触。

该上部电极34通过绝缘性屏蔽部件42而被支承在腔室10的上部，由电极板36与电极支承体38构成，其中，电极板36构成与基板载放台17相对的相对面，并且具有多个排出孔37；电极支承体38以自由装卸的方式支承该电极板36，并且具有由导电性材料(例如表面被阳极氧化处理的铝)制成的水冷结构。电极板36优选是焦耳热较少的低电阻的导电体或者半导体，从加强抗蚀性的观点来看优选使用含硅物质。从上述这种观点出发，电极板36优选由硅或者SiC构成。在电极支承体38的内部设置有气体扩散室40，与排气孔37连通的多个通气孔41从该气体扩散室40一直延伸至下方。

在电极支承体38上形成有将处理气体导入气体扩散室40的导气口62，该导气口62与供气管64连接，供气管64与处理气体供给源66连接。在供气管64上从上流依次设置有气体流量控制器(MFC)68以及开关阀70。蚀刻用的气体从与处理气体供给源66连接的供气管64扩散至气体扩散室40，经过通气孔41以及排气孔37，以淋浴状排出至等离子体生成空间。换言之，上部电极34可以用作供给处理气体的喷淋头。

上部电极34通过匹配器46以及供电棒44与第一高频电源48电气相连。第一高频电源48输出13.56MHz以上的频率(例如13.56～60MHz的高频电力)。匹配器46的作用在于，使第一高频电源48的内部(或者输出)阻抗与负荷阻抗相互匹配，并且在腔室10内生成等离子体时使第一高频电源48的输出阻抗与负荷阻抗外观一致。匹配器46的输出端子与供电棒44的上端连接。

另一方面，上述上部电极34除了与第一高频电源48连接之外，还与可变直流电源50电气连接。可变直流电源50优选用双极电源构成。具体地讲，该可变直流电源50通过上述匹配器46以及供电棒44而与上部电极34连接，利用开关(ON/OFF switch)52可以对送电进行开关(ON/OFF)控制。可以通过控制器51来控制可变直流电源50的极性以及电流、电压以及开关52的开关。

如图2所示，匹配器46具有从第一高频电源48的送电线49分支而设的第一可变电容器54、和设置在送电线49的该分支点下流的第二可变电容器56，通过这些电容器来发挥上述功能。此外，在匹配器46上设置有捕集第一高频电源48的高频(例如60MHz)以及后述的第二高频电源的高频(例如2MHz)的滤波器58，从而确保直流电压电流(以下仅称直流电压)可以有效地供给至上部电极34。即，可变直流电源50的直流电流通过滤波器58与送电线49连接。该滤波器58由线圈59与电容器60构成，通过这些部件来捕集第一高频电源48的高频以及第二高频电源的高频。

按照从腔室10的侧壁沿着上部电极34的高度位置的上方延伸的方式来设置圆筒形状的接地导体10a，该圆筒形状的接地导体10a的顶端部分通过筒状的绝缘部件44a与上部供电棒44电气绝缘。

作为下部电极的基板载放台17通过匹配器88与第二高频电源90电气连接。通过从该第二高频电源90向作为下部电极的基板载放台17供给高频电力，而将离子导入半导体晶片W一侧。第二高频电源90输出2～不到13.56MHz范围内的频率(例如2MHz的高频电力)的电力。匹配器88的作用在于，使第二高频电源90的内部(或者输出)阻抗与负荷阻抗相互匹配，并且在腔室10内生成等离子体时使第二高频电源90的内部阻抗与负荷阻抗外观一致。

上部电极34与低通滤波器(LPF)92电气相连，使来自第一高频电源48的高频(60MHz)不通过该低通滤波器92，而使来自第二高频电源90的高频(2MHz)通过低通滤波器92并接地。该低通滤波器(LPF)92优选使用LP滤波器或者LC滤波器构成，但是，由于只用一根导线就能够向来自第一高频电源48的高频(60MHz)提供较大的电抗，因此，也可以采用这种方法。另一方面，作为下部电极的基板载放台17与高通滤波器(HPF)94电气相连，该高通滤波器(HPF)94使来自第一高频电源48的高频(60MHz)通过地面。

在腔室10的底部设置有排气口80，排气装置84通过排气管82与该排气口80相连。排气装置84具有涡轮分子泵等真空泵，可以将腔室10内减压至预期的真空度。此外，在腔室10的侧壁上设置有半导体晶片W的搬入口85，通过闸阀86可以开关该搬入口85。此外，沿着腔室10的内壁上以可自由装卸方式设置有用来防止蚀刻副生成物(沉积物)附着在腔室10上的沉积物护罩11。即，沉积物护罩11构成腔壁。此外，在内壁部件26的外周也设置沉积物护罩11。在腔室10底部的腔壁侧的沉积物护罩11与内壁部件26侧的沉积物护罩11之间设置有排气板83。优选使用在铝板上例如覆盖Y2O3等陶瓷的材料作为沉积物护罩11以及排气板83。

等离子体蚀刻装置100的各个构成部分，与装有CPU的工序控制器95连接并受其控制。工序控制器95与用户界面96相连，用户界面96由工序管理人员为了管理等离子体蚀刻装置100而输入命令的键盘或者可以观看等离子体蚀刻装置100的运行情况的显示器等构成。

此外，工序控制器95与存储部97相连，存储部97中存储记录有用来在工序控制器95的控制下实现等离子体蚀刻装置100中所运行的各种处理的控制程序(软件)或者处理条件数据等的方案。

而且，根据需要，通过来自用户界面96的指令等，从存储部97中调出任意的方案，并使其在工序控制器95中运行。于是，在工序控制器95的控制下，可以在等离子体蚀刻装置100中实施预期的处理。此外，还可以使用电脑可读取的存储介质(例如CD-ROM、硬盘、软盘、闪存等)来存储所述控制程序或者处理条件数据等方案，或者从其它装置(例如通过专用电路)随时传送并在线使用。

在上述这种构造的等离子体蚀刻装置100中进行蚀刻处理时，首先，使闸阀86处于打开状态，通过搬入搬出口85将作为蚀刻对象的半导体晶片W搬入腔室10内，并载放在基板载放台17上。接着，用于蚀刻的处理气体按照规定的流量从处理气体供给源66供给至气体扩散室40，并通过通气孔41以及排气孔37而供给到腔室10内，同时，利用排气装置84对腔室10内进行排气，将腔室内的压力值设定为例如0.1～150Pa的范围之内。

这样，在将蚀刻气体导入到腔室10内的状态下，从第一高频电源48按照规定的功率向上部电极34施加等离子体生成用的高频电力(例如60MHz)，同时，从第二高频电源90按照规定的功率向作为下部电极的基板载放台17施加用于导入离子的高频(例如2MHz)。然后，从可变直流电源50向上部电极34施加规定的直流电压。而且，从静电卡盘18的直流电源22向静电卡盘18的电极20施加直流电压，将半导体晶片W固定在基板载放台17上。

从上部电极34的电极板36上形成的排气孔37排出的处理气体，在通过高频电力所产生的上部电极34与作为下部电极的基板载放台17之间的辉光(glow)放电中而被等离子体化，于是，半导体晶片W的被处理面就被该等离子体所产生的游离基或者离子所蚀刻。

在这种等离子体蚀刻装置100中，由于向上部电极34供给较高频率范围(离子无法移动的5～10MHz以上)的高频电力，因此，不仅可以在最佳离解状态下提高等离子体的密度，而且即便在更低压力条件下也可以形成高密度等离子体。这样，在形成等离子体时，从可变直流电源50向上部电极34施加规定极性以及大小的直流电压。

此外，优选通过控制器51来控制可变直流电源50的外施电压，使上部电极34表面的自偏置电压V_dc加深，换言之，使上部电极34表面的自偏置电压V_dc的绝对值增大，从而在作为外施电极的上部电极34的表面即电极板36的表面获得规定(适度的)的溅射效果。如果从第一高频电源48施加的高频电力较低，那么，聚合物就会附着在上部电极34上，但是，通过从可变直流电源50施加适度的直流电压，就可以对附着在上部电极34上的聚合物进行溅射，从而清洗上部电极34的表面。同时，还可以在半导体晶片W上供给最佳量的聚合物，从而解决抗蚀剂膜的表面粗糙问题。

下面，对基板载放台17进行详细的说明。

图3是以图1的等离子体蚀刻装置100中的基板载放台17为中心的主要部分的截面图，图4是沿着图3中I-I’线的水平截面图。如上所述，在基板载放台17的内部分别形成有环形的内侧制冷剂室28与外侧的制冷剂室29。在这些制冷剂室28、29中，通过供给用的配管28a、29a供给冷却水等制冷剂，并通过排出用的配管28b、29b将其排出，从而分别独立地进行制冷剂的循环。

因此，在基板载放台17中分别形成内侧制冷剂室28的周围与外侧制冷剂室29的周围这两个热独立的区域，即中央部的区域与周边部的区域。然后，在基板载放台17的内侧制冷剂室28与外侧制冷剂室29之间设置空隙部30，形成划分这两个区域的交界部分。

空隙部30是在基板载放台17的内部形成的圆筒状的空隙，其可以在层积第一基座板13～第四基座板16而形成基板载放台17之前，通过对各个基座板13、14、15、16进行加工而形成。

在本实施方式中，与空隙部30连接的配管30a一直延伸至基板载放台17的下方，而且，该配管30a还通过阀71与真空泵72连接。利用该真空泵72将空隙部30内减压至规定的真空状态之后，通过关闭阀71而可以使空隙部30内处于预期的真空状态。真空状态使空隙部30的传热性降低，从而可以用作隔热部件。例如，如果想在基板载放台17的中央部区域与周边部区域具有温差，则通过对空隙部30进行真空排气并使其用作隔热部件，这样就可以提高利用制冷剂室28及29进行温度调节的独立性，并提高通过制冷剂室28、29内的制冷剂产生的传热响应性，而且，还能够明确地划分这两个区域。这样，空隙部30的作用在于，不仅可以使通过制冷剂室28、29来调节的基板载放台17内的温度分布明确，还可以提高控温性。因此，优选根据假定的晶片W的表面内温度分布来设定空隙部30的配置。

图5是以第二实施方式涉及的等离子体蚀刻装置中的基板载放台17为中心的主要部分截面构造的示意图。在图1所示的实施方式中，采用空隙部30与真空泵72连接并且可对空隙部30的内部进行真空排气的构造，在本实施方式中，除了真空泵72之外，还连接设置作为向空隙部30供给任何气体的流体供给设备的载热介质供给源74。利用真空泵72进行的真空排气以及从载热介质供给源74供给载热介质这两种操作，可以通过切换阀71与阀73来实现。于是，例如如果想在基板载放台17的中央部区域与周边部区域存在温差，则对空隙部30进行真空排气以提高其隔热性，如果想在中央部的区域与周边部的区域之间提高传热性，则从载热介质供给源74导入氦气(He)、氮气(N₂)、氧气(O₂)、氩气(Ar)、SF₆气体等载热介质。通过导入载热介质不仅可以缓解空隙部30产生的隔热作用，还可以在基板载放台17中的中央部区域与周边部区域之间产生热量的移动。

此外，也可以在载热介质供给源74的供给通道上设置冷却器(图中未示)等载热介质温度调节设备，使导入的载热介质冷却至规定的温度并将其导入。

而且，根据需要，也可以在载热介质供给源74的供给通道上设置加压泵等压力调节设备(图中未示)，在导入载热介质时，通过将空隙部30内设定为加压状态来调节传热性。在这种情况下，通过在空隙部30的配管30a中设置压力测定设备75就能够监视空隙部30内的压力。由于第二实施方式的等离子体蚀刻装置中的其它构造与第一实施方式相同，因此，省略其说明。此外，载热介质并非局限于气体，也可以使用液体。

如上所述，在第二实施方式的基板载放台17中，通过将空隙部30的内部切换为真空状态与载热介质的填充状态，这样就可以在基板载放台17的中央部区域与周边部区域之间，高精度并且根据需要而灵活地控制温度。因此，例如，如果分成多个步骤并且在每个步骤中设定的不同温度下对晶片W实施蚀刻等处理，那么，根据各个步骤的处理条件而改变空隙部30的传热性，这样就可以迅速控制基座载放台17的温度分布，并且在最佳的温度条件下实施处理。

图6是使用第二实施方式的等离子体蚀刻装置进行第二步骤中的蚀刻处理时的一例控温处理步骤的流程图。此处，以下面的情况为例，在第一步骤的等离子体蚀刻处理中，使在基板载放台17的中央部与周边部(即相当于晶片W的中央部与周边部的区域)具有温差来进行处理，在第二步骤的等离子体蚀刻处理中，使基板载放台17的中央部与周边部保持均匀温度来进行处理。

首先，在进行蚀刻处理之前，在步骤S11中对空隙部30进行真空排气。具体地讲就是在关闭阀73而打开阀71的状态下使真空泵72工作，并通过配管30a对空隙部30内进行减压。在空隙部30内达到规定的真空度之后关闭阀71，使空隙部30保持在规定的真空状态下，用作隔热层。

在步骤S12中，通过配管28a与28b将温度不同的制冷剂分别导入制冷剂室28与29中。例如，当实施等离子体蚀刻处理时，在晶片W的周边部容易加热的情况下，使导入制冷室28与制冷室29中的制冷剂保持温差，将温度较低的制冷剂导入设置在基板载放台17周边部的制冷剂室29中。如上所述，由于真空状态的空隙部30内具有隔热层的作用，因此，可以抑制热量在基板载放台17的中央部区域与周边部区域中移动，这样就能够以优良的响应性且独立地对这两个区域的温度进行控制。

下面，在步骤S13中实施第一步骤的等离子体蚀刻处理。在该第一步骤的等离子体蚀刻处理中，由于可以将与晶片W的周边部对应的基板载放台17的周边部的温度控制较低，因此，不仅能够抑制晶片W的周边部的温度上升，而且还可以确保晶片W表面内温度分布的均匀性以及蚀刻处理时晶片表面内的均匀性。

在步骤S14中，在关闭阀71的状态下，将阀73设定为规定的电导(conductance)，并将载热介质从载热介质供给源74导入空隙部30。此时，使用压力测定设备75来测定空隙部30内的压力，如果空隙部30内达到规定的压力则关闭阀73。通过向空隙部30内导入载热介质，或者通过改变空隙部30内的压力而可以调节传热率。其中，也可以根据需要使图中未示的加压泵运作，填充载热介质直到空隙部30内变为更高的高压。

接着，在步骤S15中，将相同温度的制冷剂分别导入制冷剂室28、29中。在步骤S14中，由于在规定的压力下向隙部30中填充载热介质，因此，通过空隙部30，热量的转移在基板载放台17的中央部与周边部这两个区域顺利进行。在步骤S16中，实施第二步骤的等离子体蚀刻处理。由于该第二步骤的等离子体蚀刻处理是在晶片W表面内难以产生温度分布的条件下进行的，因此，将基板载放台17的温度控制为均匀温度，这样就能够有效地进行等离子体蚀刻处理。

下面参照图7以及图8，对本发明的第三实施方式进行说明。图7是以第三实施方式所涉及的等离子体蚀刻装置中基板载放台150为中心的主要部分截面图，图8是沿着II-II’线的水平截面图。其中，在图7以及图8中，为方便说明而省略供气管32的图示。

在本实施方式中，附设双重的环形空隙部101、102，同时，各个空隙部101、102从基板载放台150的下部朝着上方呈圆筒状立起，其上部具有横向扩大的扩大部101b、102b。

由图7可知，基板载放台150具有从下接合第一基座板151、第二基座板152、第三基座板153、第四基座板154的层积构造。在基板载放台150的内部，从内侧朝着外侧分别形成环形的第一制冷剂室131、其外侧的第二制冷剂室132、它的外侧的第三制冷剂室133，在第一制冷剂室131与第二制冷剂室132之间附设有空隙部101，在第二制冷剂室132与第三制冷剂室133之间附设有空隙部102。在各个空隙部101、102上部的扩大部101b、102b上分别单独内设有作为温度调节设备的加热器103以及104。加热器103、104分别与加热器电源141、142电气连接，从而能够对空隙部101、102的内部进行加热。

空隙部101通过配管101a分别与真空泵112和载热介质供给源114连接，空隙部102通过配管102a分别与真空泵122和载热介质供给源124连接。真空泵112与载热介质供给源114可以通过阀111与阀113的开关进行切换，而真空泵122与载热介质供给源124可以通过阀121与阀123的开关进行切换。与第二实施方式(图5)相同，通过将空隙部101、102的内部切换为真空状态与载热介质的填充状态，而可以进行高精度的温度调节。

而且，如果使用本实施方式的基板载放台150，在必要的情况下，从加热器电源141、142分别向加热器103以及104供给电力，这样，不仅可以对空隙部101以及/或者空隙部102内进行加热，还可以在短时间内使空隙部101、102内的温度发生改变。采用上述这种构造，例如在实施随着温度变化的多个步骤的蚀刻处理时，不仅可以提高空隙部101以及空隙部102的内部温度的响应性，还可以有效地控制晶片W表面内的温度。第三实施方式的等离子体蚀刻装置中的其它构造与第一实施方式相同，因此省略其有关说明。

其中，本发明并非局限于上述实施方式，其可以是各种变形。例如在图1的实施方式中，以平行平板式的等离子体蚀刻装置为例，但也并非局限于此，还可以适用于使用永久磁铁的磁RIE等离子体蚀刻装置或者电感耦合式等离子体蚀刻装置等各种等离子体蚀刻装置。本发明并非局限于蚀刻装置，还可适用于成膜装置等对控温要求较高的各种半导体制造装置。

Claims

1.一种基板载放台，其特征在于：

是对被处理基板进行温度控制并载放所述被处理基板用的基板载放台，其中，

至少在两条所述流路之间设置有隔热部。

2.如权利要求1所述的基板载放台，其特征在于：

所述隔热部形成为圆筒形状。

3.如权利要求1或者2所述的基板载放台，其特征在于：

在所述基板载放台的中央部区域和与该中央部相比位于外侧的周边部区域中分别设置有所述流路，通过所述隔热部进行隔热来划分这两个区域。

4.一种基板载放台，其特征在于：

至少在两条所述流路之间设置有空隙部。

5.如权利要求4所述的基板载放台，其特征在于：

所述空隙部形成为圆筒形状。

6.如权利要求4或者5所述的基板载放台，其特征在于：

在所述基板载放台的中央部区域和与该中央部相比位于外侧的周边部区域中分别设置有所述流路，通过所述空隙部进行隔热来划分这两个区域。

7.如权利要求4至6中任一项所述的基板载放台，其特征在于：

所述空隙部从所述基板载放台的下部朝着上方呈圆筒形状立起，其上部为横向扩大的形状。

8.如权利要求4至7中任一项所述的基板载放台，其特征在于：

可以将所述空隙部内切换为减压状态与导入有流体的状态。

9.如权利要求4至7中任一项所述的基板载放台，其特征在于：

所述空隙部与对其内部进行排气的排气设备连接。

10.如权利要求4至7中任一项所述的基板载放台，其特征在于：

所述空隙部与向其内部供给流体的流体供给设备连接。

11.如权利要求4至7中任一项所述的基板载放台，其特征在于：

具有对所述空隙部内的压力进行调节的压力调节设备。

12.如权利要求4至11中任一项所述的基板载放台，其特征在于：

在所述空隙部的内部配置有温度调节设备。

13.一种基板处理装置，其特征在于：

具有如权利要求1至12中任一项所述的基板载放台。

14.如权利要求13所述的基板处理装置，其特征在于：

是使等离子体作用于被处理基板上来实施预期处理的等离子体处理装置。

15.一种基板处理方法，其特征在于：

是对载放在基板处理装置内的基板载放台上的被处理基板进行温度控制，并进行预期处理的基板处理方法，其中，

在所述基板载放台上内设有多条相互独立的使温度调节用介质通过的流路，同时，至少在两条所述流路之间设置有隔热部，通过使温度调节用介质分别流通所述流路中，一边对被处理基板进行温度控制一边实施处理。

16.如权利要求15所述的基板处理方法，其特征在于：

在所述基板载放台的中央部区域和与该中央部相比位于外侧的周边部区域中分别设置有所述流路，通过所述隔热部对这两个区域进行隔热。

17.一种基板处理方法，其特征在于：

在所述基板载放台上内设有多条相互独立的使温度调节用介质通过的流路，同时，至少在两条所述流路之间设置有空隙部，通过使温度调节用介质分别流通所述流路中，一边对被处理基板进行温度控制一边实施处理。

18.如权利要求17所述的基板处理方法，其特征在于：

在所述基板载放台的中央部区域和与该中央部相比位于外侧的周边部区域中分别设置有所述流路，通过对所述空隙部进行真空排气而使其成为真空状态，从而使所述两个区域相互隔热。

19.如权利要求17所述的基板处理方法，其特征在于：

在所述基板载放台的中央部区域和与该中央部相比位于外侧的周边部区域中分别设置有所述流路，将流体导入所述空隙部来调整所述两个区域之间的传热性。

20.如权利要求17所述的基板处理方法，其特征在于：

在所述基板载放台的中央部区域和与该中央部相比位于外侧的周边部区域中分别设置有所述流路，将流体导入所述空隙部，并且调整内部的压力来调整所述两个区域之间的传热性。

21.一种基板处理方法，其特征在于，包括：

对载放于基板处理装置内的基板载放台上的被处理基板实施第一步骤处理的工序和在该第一步骤处理之后实施的第二步骤的工序，其中，

在所述基板载放台上内设有多条相互独立的使温度调节用介质通过的流路，并且至少在两条所述流路之间设置有空隙部，

使温度调节用介质分别流通所述流路中，同时，在所述第一步骤的处理与所述第二步骤的处理之间，改变所述空隙部的传热性，一边控制被处理基板的温度一边实施处理。

22.如权利要求21所述的基板处理方法，其特征在于：

通过将所述空隙部切换为真空状态与导入有流体的状态来改变传热性。

23.一种控制程序，其特征在于：

当在计算机上运行该程序时，对所述基板载放台进行控制，从而实施如权利要求15至22中任一项所述的基板处理方法。

24.一种计算机存储介质，其特征在于：

用来存储在计算机上运行的控制程序，其中，

当运行所述控制程序时，对权利要求15至22中任一项所述的基板处理方法中所使用的所述基板处理装置进行控制。

25.一种基板处理装置，其特征在于，包括：

容纳被处理基板的处理容器；

载放所述被处理基板的基板载放台；和

在所述处理容器内部进行控制，从而在被处理基板上实施如权利要求15至22中任一项所述的基板处理方法的控制部。