JP2008171899A - 被処理基板の載置装置におけるフォーカスリングの熱伝導改善方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チャンバー4内で被処理基板を載置する載置台の載置面の外周縁部に配置されるフォーカスリング3の熱伝導改善方法であって、フォーカスリングと載置台との間に伝熱シート26を配するとともに、被処理基板の処理に先立って、チャンバー内を真空に吸引し、次いでチャンバー内の圧力を大気圧又は軽減圧状態に復圧し、伝熱シートと載置面との細隙の空気を除去し伝熱シートを載置面に密着せしめる。
【選択図】図1
Description
ここでフォーカスリング3は、被処理基板の周縁部におけるプラズマの不連続性を緩和して、基板全面でのプラズマ処理の均一性を向上させる目的で設置されるものである。
しかしながら、これらの手段では、物理的にフォーカスリングを載置台に押圧する駆動機構や、フォーカスリングを静電吸着する電極を設ける必要があり、載置装置の構造が複雑になり、設備コストが高くなるという問題がある。
また、このような駆動機構や、静電吸着用の電極に起因して、プラズマの異常放電、パーティクルやゴミの生成という問題もある。
そのため、本発明の熱伝導改善方法は、図1のような処理装置の真空排気装置を利用して、処理チャンバー11内を所定の真空度に保持して、伝熱シート26とFR3及び下部円盤状部材13との間に存在する残留空気を除去する工程と、次いで、該チャンバーを大気圧又は軽減圧状態に復圧して伝熱シート26とFR3及び下部円盤状部材13との密着性を高める工程とを具備することを特徴とする。
FRの温度測定は、本発明者らが開発した光学的測定法によった。これは、温度によって変位する測定対象に測定光を照射し、参照光と干渉波形によって、測定対象の変位を計測して温度に換算する方法である(詳細は特許文献3参照)。
プラズマ処理は1ウェハに3分間ずつ行い、40秒の入替え時間でウェハを入れ替えて3回ずつ繰り返し、FRの温度測定を行った。
下記の3条件でFRの温度測定を行い、長時間の真空引きが有効か否か検討した。
条件A:真空吸引−復圧の工程無し(比較例1)、繰り返し実験数2回
条件B:真空吸引(1Torr以下)−大気圧復圧の工程1回(本発明1)、繰り返し実験数2回
条件C:真空吸引(1Torr以下)−大気圧復圧の工程2回(本発明2)、繰り返し実験数3回
この結果から、本発明の方法が、フォーカスリングからウェハチャックへの熱伝導の改善に極めて有効であることが確認された。また、真空吸引−復圧の工程が1回の場合よりも、2回繰り返した方がさらに効果的であることが明らかになった。
下記の3条件で、FRの温度測定を行い、長時間の真空引きが有効か否か検討した。
条件D:真空吸引−復圧の工程無し(比較例1)
条件E:真空吸引(1Torr以下)12時間−復圧工程無(比較例2)
条件F:真空吸引(1Torr以下)12時間−大気圧復圧の工程2回(本発明3)
この結果から、12時間という長い時間1Torr以下に真空引きしても、伝熱促進効果はさほど大きくないことが知れる。それよりも、復圧工程を設けることが伝熱シートの密着性の向上に大きな役割を果たしていることが示唆された。
2 載置台
3 フォーカスリング
4 チャンバー
5 サセプタ
6 側方排気路
7 排気プレート
8 反応室
9 排気室
10 排気管
11 静電電極板
12 静電チャック
13 下部円盤状部材
14 上部円盤状部材
15 直流電源
16 鍔(環状の台座部分)
17 シャワーヘッド
18 上部高周波電源
19 下部高周波電源
20 ガス導入管
21 バッファ室
22 上部電極板
23 ガス孔
24 冷媒流路
25 伝熱ガス供給孔
26 伝熱シート
Claims (6)
- チャンバー内で被処理基板を載置する載置台の載置面の外周縁部に配置されるフォーカスリングの熱伝導改善方法であって、
前記フォーカスリングと前記載置台との間に伝熱シートを配するとともに、被処理基板の処理に先立って、前記チャンバー内を真空に吸引し、
次いで前記チャンバー内の圧力を大気圧又は軽減圧状態に復圧し、
前記伝熱シートと前記載置面との細隙の空気を除去し前記伝熱シートを前記載置面に密着せしめることを特徴とするフォーカスリングの熱伝導改善方法。 - 前記の真空吸引と、これに次ぐ復圧とを複数回繰り返すことを特徴とする請求項1に記載のフォーカスリングの熱伝導改善方法。
- 真空度を1Torr以下にして真空に吸引することを特徴とする請求項1又は2に記載のフォーカスリングの熱伝導改善方法。
- 前記伝熱シートは柔軟性高分子材料からなることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のフォーカスリングの熱伝導改善方法
- 前記伝熱シートがゲル状ポリマーからなる又はゲル状ポリマーを含むシートであって、該シートのW/m・Kで表される熱伝導率に対するアスカーCで表される硬度の比が20未満であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のフォーカスリングの熱伝導改善方法。
- 前記伝熱シートの厚みが、0.2〜1mmである請求項5に記載のフォーカスリングの熱伝導改善方法。
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