JP2010010231A - Plasma treatment device - Google Patents

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Yosuke Sakai
洋輔 酒井
Hiroo Kitada
裕穂 北田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma treatment device improving throughput in processing by stably adsorbing a wafer. <P>SOLUTION: The plasma treatment device includes a treatment chamber where plasma in a vacuum container is formed, a sample stage which is arranged therein to hold a wafer on its upper surface by electrostatic adsorption, a first heater which is arranged on the upper surface of the sample stage to heat the wafer, a second heater arranged and surrounded by the outer peripheral side of the upper surface in a lower sample stage under the first heater in the sample stage, and an adjuster which adjusts the operation of the second heater so that the temperature of the lower part of the sample stage is higher at the outer peripheral side than at the central side by the second heater. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、容器内で半導体ウエハ等の基板状の試料を、プラズマを用いて処理するプラズマ処理装置に係り、特に試料を容器内部に配置した試料台上に保持してこの温度を調節しつつエッチング等の処理をするプラズマ処理装置に関する。   The present invention relates to a plasma processing apparatus for processing a substrate-like sample such as a semiconductor wafer in a container using plasma, and in particular, while holding the sample on a sample table arranged inside the container, adjusting the temperature. The present invention relates to a plasma processing apparatus that performs processing such as etching.

上記プラズマを用いて試料を処理するプラズマ処理装置において、処理のスループットの向上のため、試料の表面に配置され半導体デバイスの回路構造を形成するための複数の膜層の構造を連続して処理することが考えられている。例えば、シリコン製の半導体ウエハの基板の上面に配置されたフォトレジスト層、反射防止膜層、ハードマスク層、ポリシリコン層、メタル層といった異なる種類の材料から構成された複数の膜を連続してエッチングすることが求められている。   In the plasma processing apparatus for processing a sample using the above-described plasma, in order to improve processing throughput, the structure of a plurality of film layers arranged on the surface of the sample to form a circuit structure of a semiconductor device is continuously processed. It is considered. For example, a plurality of films composed of different kinds of materials such as a photoresist layer, an antireflection film layer, a hard mask layer, a polysilicon layer, and a metal layer, which are arranged on the upper surface of a substrate of a semiconductor wafer made of silicon, are continuously provided. Etching is required.

このような複数のステップから構成される処理を高精度に実施するためには、エッチング条件としてのウエハの温度の値とその分布とをこれらのステップの間で短時間に高精度に変化させることが必要となる。また、このような異なる種類の材料に対するエッチングを高速、高精度に行う上で適切な温度を広い範囲で実現できることが求められる。   In order to carry out such a process composed of a plurality of steps with high accuracy, the wafer temperature value and its distribution as etching conditions must be changed between these steps with high accuracy in a short time. Is required. In addition, it is required that an appropriate temperature can be realized in a wide range for performing etching on such different kinds of materials at high speed and with high accuracy.

このような要求を実現するために、従来から、試料を上面に吸着して保持する試料台である静電吸着装置には、この静電吸着装置とこの上の試料を冷却する構成、例えば冷媒が通流する冷媒通路とともに静電吸着装置と試料とを加熱するヒータを備えたものが考えられてきた。   In order to realize such a requirement, conventionally, an electrostatic adsorption device that is a sample stage that adsorbs and holds a sample on the upper surface thereof has a configuration for cooling the electrostatic adsorption device and the sample thereon, for example, a refrigerant. It has been considered to have a heater for heating the electrostatic adsorption device and the sample together with a refrigerant passage through which the gas flows.

このようなヒータ付きの静電吸着装置の例としては、例えば、特許文献1に開示された、静電吸着装置の表面付近に発熱手段としてのヒータと静電吸着装置の基材内に冷却手段としての冷媒流路とを備えて、かつこれらの発熱手段ならびに冷却手段をそれぞれ独立に動作させてウエハの温度を短時間で変化させる技術が開示されている。   As an example of such an electrostatic adsorption device with a heater, for example, as disclosed in Patent Document 1, a heater as a heating unit near the surface of the electrostatic adsorption device and a cooling unit in the substrate of the electrostatic adsorption device In addition, a technique for changing the temperature of the wafer in a short time by operating the heat generating means and the cooling means independently of each other is disclosed.

また、特許文献2に開示されるように、ウエハを吸着する支持基板(試料台)の上部に静電吸着用の特定のパターンを有する電極を形成するとともに、支持基板の裏面側に静電吸着用の電極パターンと同一又は類似形状のパターンを有するヒータを設置することで、支持基板の吸着面とその裏面との熱膨張差を相殺して吸着面の平面度を維持する技術が開示されている。
特開2007−088411号公報 特開平10−080168号公報
Further, as disclosed in Patent Document 2, an electrode having a specific pattern for electrostatic adsorption is formed on an upper portion of a support substrate (sample stage) that adsorbs a wafer, and electrostatic adsorption is performed on the back side of the support substrate. A technique for maintaining the flatness of the suction surface by offsetting the difference in thermal expansion between the suction surface of the support substrate and the back surface of the support substrate by installing a heater having a pattern having the same or similar shape to the electrode pattern for use is disclosed. Yes.
JP 2007-088411 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-080168

しかしながら、上記特許文献1によれば、ヒータと冷媒溝との間で生じる温度差が増すとともにウエハの温度変化に要する時間が短縮するものの、一方で基材の表面と裏面とで生じる熱膨張量の差異が増す。この熱膨張量差が増すに伴って、静電吸着装置が全体的に上方に凸にたわみその上面の中央部と外周部との高さの差が増大してしまう。このようなたわみの度合いが所定の値より大きくなると、静電吸着装置の上面に載せられた試料であるウエハは上面に吸着して接触していることができなくなり一部または全体が上面から剥がれてしまう。この場合には、ウエハと静電吸着装置との間に例え熱伝達用のガスが供給されていても熱の伝達が局所的に偏って温度の分布を所期のものにすることができなくなったりウエハの表面の高さがプラズマに対して不均一になったりして精度良くウエハをエッチング処理することができなくなるという問題が生じていた。このような点について従来技術では配慮がなされていなかった。   However, according to the above-mentioned Patent Document 1, although the temperature difference generated between the heater and the coolant groove increases and the time required for the temperature change of the wafer is shortened, the amount of thermal expansion generated between the front surface and the back surface of the base material Increase the difference. As the difference in thermal expansion increases, the electrostatic attraction device is bent upwards as a whole, and the difference in height between the center portion of the upper surface and the outer peripheral portion increases. When the degree of such deflection becomes larger than a predetermined value, the wafer, which is a sample placed on the upper surface of the electrostatic chuck, cannot be brought into contact with the upper surface and part or all of the wafer is peeled off from the upper surface. End up. In this case, even if a heat transfer gas is supplied between the wafer and the electrostatic chuck, the heat transfer is locally biased, making it impossible to achieve the desired temperature distribution. Or the height of the wafer surface becomes non-uniform with respect to plasma, and the wafer cannot be etched accurately. Such a point has not been considered in the prior art.

また、特許文献2によれば、静電吸着装置である支持基板には冷却手段が備えられていないので、ウエハを冷却する時間が長くなってしまう。つまり、静電吸着装置の周囲は真空であるため、静電吸着装置の放熱の経路は静電吸着装置を真空容器に設置するための部材との接触による伝導伝熱や、ヒータなどの給電線を通した伝導伝熱、あるいは静電吸着装置の放射伝熱に限られてしまう。いずれの経路によっても、得られる放熱速度が小さくウエハを処理する各ステップ間の時間内に変化させられる温度が小さいために処理のスループットが低下してしまうという問題が生じていた。   Further, according to Patent Document 2, since the cooling substrate is not provided in the support substrate that is an electrostatic attraction device, the time for cooling the wafer becomes long. In other words, since the periphery of the electrostatic adsorption device is a vacuum, the heat dissipation path of the electrostatic adsorption device is a conduction heat transfer by contact with a member for installing the electrostatic adsorption device in a vacuum vessel, or a power supply line such as a heater. The heat transfer is limited to the heat transfer through the heat sink or the radiation heat transfer of the electrostatic adsorption device. In any of the paths, the heat dissipation rate obtained is small, and the temperature that can be changed in the time between steps of processing the wafer is small, so that the processing throughput is reduced.

さらに、この支持基板を金属で構成しその内部に冷却手段としての冷媒溝を備えたとしても、複数の処理のステップを連続的に処理することを実現する上で、ウエハの温度を高温から低温に切り替える際の応答時間が増してしまい、エッチング処理におけるステップ間の時間が長くなってしまいスループットが損なわれてしまうという問題が生じる。この応答時間が増大してしまう理由は、高温の処理ステップ時においては支持基板の裏面に配置されたヒータを発熱させるためであり、裏面のヒータの発熱量が増すとともに支持基板の平均温度が増してしまうからである。   Further, even if the support substrate is made of metal and has a coolant groove as a cooling means inside, the wafer temperature is lowered from a high temperature to a low temperature in order to realize continuous processing steps. The response time at the time of switching to the time increases, the time between steps in the etching process becomes longer, and the throughput is impaired. The reason for this increase in response time is that the heater disposed on the back surface of the support substrate generates heat during the high-temperature processing step. As the amount of heat generated by the heater on the back surface increases, the average temperature of the support substrate increases. Because it will end up.

さらには、ステップ間の温度変化に伴う支持基板のウエハ半径方向についての熱膨張量は、ウエハよりも支持基板の方が大きいため、支持基板上に載せられたウエハは温度の変化に伴って増大する基材の変形に追随することができなくなる。この際にウエハと支持基板上面との間で滑りが生起すると、ウエハの裏面あるいは支持基板の吸着面が摩擦により損傷してしまい、この結果生じた欠損の部分が処理室内部で異物となって、ウエハを汚染して歩留まりを損なってしまう虞がある。このような問題はウエハの径の増大に伴ってより顕著になる。また、1つ目の問題で述べた基材の平均温度の増大が、このウエハの滑りによる問題を助長する。このような理由から、単に支持基板に冷却手段と加熱手段とを備えたとしても、ウエハの複数ステップによる連続的処理を高精度、高効率に行ううえで問題が生じていた。   Furthermore, the amount of thermal expansion of the support substrate in the radial direction of the support substrate accompanying the temperature change between steps is larger in the support substrate than in the wafer, so that the wafer placed on the support substrate increases as the temperature changes. It becomes impossible to follow the deformation of the base material. At this time, if slip occurs between the wafer and the upper surface of the support substrate, the back surface of the wafer or the adsorption surface of the support substrate is damaged by friction, and the resulting defect portion becomes a foreign substance in the processing chamber. The wafer may be contaminated and the yield may be impaired. Such a problem becomes more prominent as the diameter of the wafer increases. In addition, the increase in the average temperature of the base material described in the first problem promotes the problem caused by the slip of the wafer. For these reasons, even if the support substrate is simply provided with a cooling unit and a heating unit, there has been a problem in performing continuous processing of a wafer in a plurality of steps with high accuracy and high efficiency.

本発明は、このような問題を改善するためになされたものであり、ウエハを安定して吸着し処理のスループットを向上させるプラズマ処理装置を提供することにある。   The present invention has been made to improve such problems, and it is an object of the present invention to provide a plasma processing apparatus that stably adsorbs a wafer and improves the throughput of processing.

上記の目的は、静電吸着装置の基材に形成した冷却手段と、該静電吸着装置の表面すなわち吸着面のごく近傍に形成した第一の加熱手段と、該静電吸着装置のウエハ吸着面外側に形成した第二の加熱手段とを備える静電吸着装置をプラズマ処理装置内に備え、該静電吸着装置裏面におけるウエハ最外周端部の半径方向温度勾配を、高温ステップ実施時に中央部から外周に向かって正とすることで達成される。   The above-described object is to provide cooling means formed on the substrate of the electrostatic adsorption device, first heating means formed on the surface of the electrostatic adsorption device, that is, very close to the adsorption surface, and wafer adsorption of the electrostatic adsorption device. The plasma processing apparatus is provided with an electrostatic adsorption device having a second heating means formed outside the surface, and a radial temperature gradient at the outermost peripheral edge of the wafer on the back surface of the electrostatic adsorption device This is achieved by making it positive toward the outer periphery.

本発明のプラズマ処理装置は、真空容器内部のプラズマが形成される処理室と、前記処理室内に配置され上面にウエハを静電吸着に保持する試料台と、前記試料台内の前記上面の側に配置され前記ウエハを加熱する第一のヒータと、前記試料台内の前記第一のヒータの下方で前記ウエハを静電吸着に保持する試料台の上面の外周を囲んで配置された第二のヒータと、前記第二のヒータにより前記試料台の下部の外周側の温度が中央側の温度より高くなるように前記第二ヒータの動作を調節する調節器と、を備えたことを特徴とする   The plasma processing apparatus of the present invention includes a processing chamber in which plasma inside a vacuum vessel is formed, a sample table disposed in the processing chamber for holding a wafer on the upper surface by electrostatic adsorption, and the upper surface side in the sample table A first heater that heats the wafer, and a second heater that surrounds the outer periphery of the upper surface of the sample table that holds the wafer in electrostatic adsorption under the first heater in the sample table. And an adjuster for adjusting the operation of the second heater so that the temperature on the outer peripheral side of the lower part of the sample stage is higher than the temperature on the center side by the second heater. Do

本発明によれば、高温ステップ時に静電吸着装置が熱膨張して凸状となった場合において、前記第二の加熱手段の作用で、最外周端部においてウエハ吸着面の半径方向曲率が低下し、最外周端部においてウエハが吸着面に確実に吸着する。
また、本発明によれば、静電吸着装置のウエハ吸着面は前記第二の加熱手段の影響を受けないため、静電吸着装置のウエハ吸着面の径方向への熱膨張は抑制され、吸着ウエハ裏面ならびにウエハが接触する静電吸着装置の吸着面は損傷しない。
According to the present invention, when the electrostatic adsorption device is thermally expanded and becomes convex during the high temperature step, the radial curvature of the wafer adsorption surface is reduced at the outermost peripheral end due to the action of the second heating means. Then, the wafer is reliably adsorbed on the adsorption surface at the outermost peripheral end.
In addition, according to the present invention, since the wafer attracting surface of the electrostatic attracting apparatus is not affected by the second heating means, thermal expansion in the radial direction of the wafer attracting surface of the electrostatic attracting apparatus is suppressed, and The back surface of the wafer and the attracting surface of the electrostatic attracting device with which the wafer contacts are not damaged.

以上の効果により、本発明によればウエハ温度を短時間で変化させる場合においてウエハを安定して吸着しプラズマエッチング処理が可能となる静電吸着装置を提供できる。   Due to the above effects, according to the present invention, it is possible to provide an electrostatic chucking apparatus that can stably chuck a wafer and perform plasma etching processing when the wafer temperature is changed in a short time.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1乃至5は、本発明の実施例を説明する図である。図1は、本発明の実施例に係るプラズマ処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。   1 to 5 are diagrams illustrating an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing the configuration of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

本実施例において、プラズマ処理装置は真空容器内部の減圧される空間内の下部に配置された電極を有する試料台上に保持された半導体ウエハ等の基板状の試料であるウエハ1をこの空間の上部で形成したプラズマを用いて処理するものである。真空容器の上方には内部の空間に電界及び磁界を供給する電界発生手段と磁界発生手段とが配置され、下方には内部を排気する排気手段が配置されている。プラズマ処理装置の真空容器内部の空間である処理室3は、略円筒形状を有する金属製の真空チャンバ102の内部の略円筒形状の空間であり、この処理室3の上方には真空チャンバ102上部を構成する石英製のシャワープレート103と石英製の蓋101が配置されている。   In this embodiment, the plasma processing apparatus uses a wafer 1 which is a substrate-like sample such as a semiconductor wafer held on a sample stage having an electrode disposed in a lower part of a space to be decompressed inside a vacuum vessel. Processing is performed using the plasma formed at the top. An electric field generating means for supplying an electric field and a magnetic field to the internal space and a magnetic field generating means are arranged above the vacuum vessel, and an exhaust means for exhausting the inside is arranged below. The processing chamber 3 that is a space inside the vacuum vessel of the plasma processing apparatus is a substantially cylindrical space inside a metal vacuum chamber 102 having a substantially cylindrical shape, and the upper portion of the vacuum chamber 102 is above the processing chamber 3. A quartz shower plate 103 and a quartz lid 101 are arranged.

一方、真空チャンバ102の下方の処理室3の底部には、開口が配置されてこの開口は、その下方に配置されたバルブ104を介して真空ポンプ105と連通されている。さらに、真空チャンバ102の処理室3の底面に絶縁部材106を介して静電吸着装置2が連結されて処理室3の下部に配置されている。また、これら部材間の隙間は図示しないOリング等の適切なシール手段によって真空チャンバ102外部との間を気密に封止されており、真空ポンプ105の動作により処理室3内部は開口を通り排気され、処理室3内部の圧力は10000分の1Pa程度までの高い真空度に維持することができる。   On the other hand, an opening is disposed at the bottom of the processing chamber 3 below the vacuum chamber 102, and this opening communicates with the vacuum pump 105 via a valve 104 disposed below the opening. Further, the electrostatic adsorption device 2 is connected to the bottom surface of the processing chamber 3 of the vacuum chamber 102 via an insulating member 106 and disposed at the lower portion of the processing chamber 3. The gap between these members is hermetically sealed from the outside of the vacuum chamber 102 by an appropriate sealing means such as an O-ring (not shown), and the inside of the processing chamber 3 is exhausted through the opening by the operation of the vacuum pump 105. The pressure inside the processing chamber 3 can be maintained at a high degree of vacuum up to about 1 / 10,000 Pa.

処理室3の天井面は円筒形状の処理室3の上部の中心から外周までを覆って配置されたシャワープレート103により構成されている。シャワープレート103とその上方に配置され真空チャンバ102に載せられて内外を気密に仕切る蓋101との間にはガスだまり109が配置されている。ガスだまり109の構成部材間の隙間は図示しないOリング等のシール手段によって気密に接続されている。   The ceiling surface of the processing chamber 3 is constituted by a shower plate 103 arranged so as to cover from the upper center to the outer periphery of the cylindrical processing chamber 3. A gas reservoir 109 is disposed between the shower plate 103 and the lid 101 which is placed above the vacuum chamber 102 and airtightly partitions the inside and outside. The gaps between the constituent members of the gas reservoir 109 are hermetically connected by a sealing means such as an O-ring (not shown).

処理室3内部に導入される処理ガス108は、図示しないタンク等のガス源から所定の管路を通って真空チャンバ102に配置されたガス導入穴107からガスだまり109に導入される。このガスだまり109に導入された処理用ガス108は、ガスだまり109内の空間に全体に拡散して円板形状を有するシャワープレート103の中心周りに所定の半径を有する円形の領域に配置された多数の貫通穴110を通り処理室3内に導入される。貫通穴110の配置された領域は、後述するように下方の静電吸着装置2上に載せられるウエハ1の上方に位置しており、貫通穴110を通った処理用ガス108はウエハ1の全体にわたり拡散して処理室3に導入される。処理用ガス109としては、プロセス毎に単一の物質のガスあるいは複数の物質を所定の比量で最適な流量比で混合したガスを用いる。   A processing gas 108 introduced into the processing chamber 3 is introduced into a gas reservoir 109 from a gas source such as a tank (not shown) through a predetermined pipe line and from a gas introduction hole 107 disposed in the vacuum chamber 102. The processing gas 108 introduced into the gas reservoir 109 is disposed in a circular area having a predetermined radius around the center of the shower plate 103 having a disk shape by diffusing throughout the space in the gas reservoir 109. It is introduced into the processing chamber 3 through a large number of through holes 110. As will be described later, the region where the through hole 110 is disposed is located above the wafer 1 placed on the lower electrostatic attraction apparatus 2, and the processing gas 108 that has passed through the through hole 110 passes through the entire wafer 1. And diffused into the processing chamber 3. As the processing gas 109, a gas of a single substance or a gas in which a plurality of substances are mixed at a predetermined ratio and an optimum flow rate ratio is used for each process.

処理室3の上方の蓋101の上方には円板状の導電製部材であるアンテナ111が配置されている。アンテナ111には高周波電源114及びこの高周波電源114からの高周波電力をオン・オフ可能なスイッチ113及び高周波電力の印加の際にインピーダンスの整合をとるための整合器112が連結されている。高周波電力がアンテナ111に印加されることにより、電界が石英等の誘電体製の円板状の部材である蓋101を通りシャワープレート103を透過して伝播して処理室3内部の空間に電界を生成することができる。   An antenna 111 that is a disk-shaped conductive member is disposed above the lid 101 above the processing chamber 3. The antenna 111 is connected to a high-frequency power source 114, a switch 113 capable of turning on and off the high-frequency power from the high-frequency power source 114, and a matching unit 112 for matching impedance when the high-frequency power is applied. When high-frequency power is applied to the antenna 111, the electric field passes through the lid 101, which is a disk-shaped member made of a dielectric material such as quartz, and propagates through the shower plate 103 to enter the space inside the processing chamber 3. Can be generated.

また、蓋101の上方と真空チャンバ102の側方には、処理室3及び内部の静電吸着装置2の外周を囲んで配置されたコイル115が配置されており、このコイル115により形成された磁界が処理室3内に供給される。処理室3内に導入された電界及びコイル115によって生じる磁場との相互作用により、処理室3内に導入された処理用ガス108の物質を励起して処理室3内に高密度なプラズマが形成される。   Further, a coil 115 is disposed above the lid 101 and to the side of the vacuum chamber 102 so as to surround the outer periphery of the processing chamber 3 and the electrostatic adsorption device 2 inside. A magnetic field is supplied into the processing chamber 3. Due to the interaction between the electric field introduced into the processing chamber 3 and the magnetic field generated by the coil 115, the substance of the processing gas 108 introduced into the processing chamber 3 is excited to form a high-density plasma in the processing chamber 3. Is done.

試料台である静電吸着装置2は、後述するように内部に導電製の金属から構成された部材を有し、この部材が電極として高周波電力を供給する整合器117を介して高周波電源116と連結されている。高周波電源116からの高周波電力が静電吸着装置2に供給されることにより、その上面に載せられて吸着されたウエハ1の上面にはバイアス電位が形成され、処理室3内に形成されたプラズマとの間の電位差により、処理中にプラズマ中に存在する荷電粒子はウエハ表面に誘引される。ウエハ1のエッチング処理は、上記電界、磁界の分布に沿って荷電粒子がウエハ1表面と衝突する作用とプラズマ中の高反応性を有する粒子との作用とを利用して行われる。   As will be described later, the electrostatic adsorption device 2 serving as a sample stage has a member made of conductive metal inside, and this member is connected to a high-frequency power source 116 via a matching unit 117 that supplies high-frequency power as an electrode. It is connected. By supplying the high frequency power from the high frequency power supply 116 to the electrostatic chuck 2, a bias potential is formed on the upper surface of the wafer 1 placed on the upper surface and sucked, and the plasma formed in the processing chamber 3. The charged particles present in the plasma during processing are attracted to the wafer surface. The etching process of the wafer 1 is performed using the action of the charged particles colliding with the surface of the wafer 1 along the electric field and magnetic field distribution and the action of the highly reactive particles in the plasma.

試料台である静電吸着装置2には、ウエハ1を保持する上面の側に配置され、ウエハ1を加熱する第一のヒータ5と、静電吸着装置2内の第一のヒータ5の下方でウエハ1を静電吸着に保持する静電吸着装置2の上面の外周を囲んで配置された第二のヒータ16とが設けられている。   The electrostatic adsorption device 2 that is a sample stage is disposed on the upper surface side that holds the wafer 1 and is below the first heater 5 that heats the wafer 1 and the first heater 5 in the electrostatic adsorption device 2. The second heater 16 is provided so as to surround the outer periphery of the upper surface of the electrostatic chucking apparatus 2 that holds the wafer 1 by electrostatic chucking.

図2は、図1に示す実施例に係る静電吸着装置2の構成の概略を示す縦断面図である。静電吸着装置2は、絶縁部材106を介して処理室3の底面を構成する真空チャンバ102底部と連結されている。静電吸着装置2は、中央部が外周部より厚さが大きな断面略凸字状の部材であって、図上、上下方向の中心軸の周りに軸対称の形状を有している。   FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an outline of the configuration of the electrostatic adsorption device 2 according to the embodiment shown in FIG. The electrostatic chuck 2 is connected to the bottom of the vacuum chamber 102 that constitutes the bottom surface of the processing chamber 3 via an insulating member 106. The electrostatic attraction apparatus 2 is a member having a substantially convex cross section with a central portion having a thickness larger than that of the outer peripheral portion, and has an axisymmetric shape around a central axis in the vertical direction in the drawing.

さらに、静電吸着装置2は、主要部を構成して断面が略凸字状の円板形状を備えたチタン製の基材4とその凸部の円形の上面に形成された複数層の誘電体製の膜を備えている。これらは誘電体製の膜は、形成後は一体して結合してウエハ1の載置面を構成する。   Further, the electrostatic adsorption device 2 includes a titanium base material 4 having a disk shape with a substantially convex cross section constituting a main part, and a plurality of dielectric layers formed on the circular upper surface of the convex part. It has a body membrane. These dielectric films are joined together after formation to form a mounting surface of the wafer 1.

誘電体製の膜は、基材4の凸部の上面に溶射によって形成された第一のセラミックス層9と、第一のセラミックス層9の上面に溶射によって静電吸着装置2の中心の周囲に対称に形成された第一の加熱手段としてのヒータ5と、ヒータ5の周囲を覆いかつ第一のセラミックス層9の上面に溶射によって形成された第二のセラミックス層8と、第二のセラミックス層8の上面に溶射によって静電吸着装置2の中心の周囲に対称に形成されたリング状の吸着電極6と、吸着電極6の周囲を覆いかつ第二のセラミックス層8の上面に溶射によって形成されてその上方に載せられるウエハ1の裏面と接する第三のセラミックス層7とにより構成されている。   The dielectric film is formed on the upper surface of the convex portion of the base material 4 by thermal spraying, and on the upper surface of the first ceramic layer 9 around the center of the electrostatic adsorption device 2 by thermal spraying. A heater 5 as a first heating means formed symmetrically, a second ceramic layer 8 covering the periphery of the heater 5 and formed on the upper surface of the first ceramic layer 9 by thermal spraying, and a second ceramic layer A ring-shaped adsorption electrode 6 formed symmetrically around the center of the electrostatic adsorption device 2 by thermal spraying on the upper surface of 8, and formed by thermal spraying on the upper surface of the second ceramic layer 8 covering the circumference of the adsorption electrode 6. And a third ceramic layer 7 in contact with the back surface of the wafer 1 placed on the top.

本実施例の第一の加熱手段としてのヒータ5は、各々独立して動作が調節される同心状に配置された内ヒータ5aと外ヒータ5bとを備えて、それぞれのヒータは電源10に接続されている。また、静電吸着用の電力が供給される電極6が複数個備えられており、静電吸着装置2の中心軸の周囲に配置されたリング状または円形状の内電極6aと、この外周側に位置してリング状の形状を有する外電極6bとを有している。これらの電極は各々に連結された直流電源15から異なる極性の電力が供給される、所謂ダイポール型である。直流電源15から電極6の各々に電圧を印加することで誘電体製の膜及びウエハ1内部の静電気が蓄積され相互の静電気力によってウエハ1がセラミクス層7上面に静電吸着して保持される。なお、本実施例において電極6は内電極6aと外電極6bの2枚を備えたダイポール型の静電吸着装置としたが、必ずしもダイポール型である必要はなく、モノポール型であっても構わない。また、静電吸着以外による吸着方法であってもよい。   The heater 5 as the first heating means of this embodiment includes an inner heater 5a and an outer heater 5b arranged concentrically, each of which is independently adjusted in operation, and each heater is connected to the power source 10. Has been. In addition, a plurality of electrodes 6 to which electric power for electrostatic attraction is supplied are provided. A ring-shaped or circular inner electrode 6 a disposed around the central axis of the electrostatic attraction apparatus 2, and an outer peripheral side thereof And an outer electrode 6b having a ring shape. These electrodes are of a so-called dipole type in which electric power having different polarities is supplied from a DC power supply 15 connected to each of the electrodes. By applying a voltage to each of the electrodes 6 from the DC power supply 15, the dielectric film and static electricity inside the wafer 1 are accumulated, and the wafer 1 is electrostatically adsorbed and held on the upper surface of the ceramic layer 7 by mutual electrostatic force. . In the present embodiment, the electrode 6 is a dipole type electrostatic adsorption device having two electrodes, the inner electrode 6a and the outer electrode 6b. However, the electrode 6 is not necessarily a dipole type and may be a monopole type. Absent. Further, an adsorption method other than electrostatic adsorption may be used.

チタン製の基材4は、円板部の内部に冷却手段として冷媒が通流する複数の流路11を備えており、チラーなどの温調器12によって所定の値に温度が調節された冷媒が接続されて流路11を流れる際に熱交換して基材4及び静電吸着装置2、ひいてはその上方に保持されたウエハ1と熱交換してこれらの温度を調節する。本実施例の流路11は、基材4の内部でその上下方向の中心軸の周りに多重に配置された同心状の円または円弧の組み合わせ、あるいは、ら旋状に配置された通路であり、基材4の中心部とその外周側部分との少なくとも2つの独立した冷媒の通路を構成している。中心部の流路11と外周側部の流路11とは相互に連結することなく各々が別の温度に冷媒を温度調節可能な温調器12と連結されて、基材4または静電吸着装置2の中心部と外周側部とが異なる温度にとなるように調節可能に構成されている。   The titanium base material 4 includes a plurality of flow paths 11 through which a refrigerant flows as cooling means inside the disk portion, and the temperature of which is adjusted to a predetermined value by a temperature controller 12 such as a chiller. Are connected to each other to exchange heat with the substrate 4 and the electrostatic adsorption device 2 and eventually the wafer 1 held above to adjust the temperature thereof. The flow channel 11 of the present embodiment is a combination of concentric circles or arcs arranged in multiple locations around the center axis in the vertical direction inside the base material 4, or a passage arranged in a spiral shape. In addition, at least two independent refrigerant passages are formed in the central portion of the base material 4 and the outer peripheral side portion thereof. The central flow path 11 and the outer peripheral side flow path 11 are connected to a temperature controller 12 capable of adjusting the temperature of the refrigerant to a different temperature without being connected to each other. It is comprised so that adjustment is possible so that the center part of the apparatus 2 and an outer peripheral side part may become different temperature.

基材4は、上記の通り、整合器117を通して高周波電源116と接続されており、バイアス電圧を印加することでプラズマ中のイオンをウエハに引き込んで衝突させることで表面の膜層の異方性エッチングを実現している。なお、基材4の材質としては、本実施例においてはチタンとしたが、必ずしもチタンに限定されるものではなく、適度な強度があればどのような金属でも使用でき、たとえば、ステンレス、アルミ、アルミ合金などが好適に使用できる。   As described above, the base material 4 is connected to the high-frequency power source 116 through the matching unit 117. By applying a bias voltage, the ions in the plasma are attracted to the wafer and collide with the anisotropy of the film layer on the surface. Etching is realized. The material of the substrate 4 is titanium in the present embodiment, but is not necessarily limited to titanium, and any metal having an appropriate strength can be used. For example, stainless steel, aluminum, An aluminum alloy or the like can be suitably used.

静電吸着装置2の下部の外周側部分には、静電吸着装置2の周囲からその下部を加熱する第二の加熱手段16が配置されている。すなわち、断面が凸字状の基材4の凸部より外周側の部分の下面にはリング状に配置された凹み部を備え、この凹み部の内部に溶射によって形成された第四のセラミックス層18及び第四のセラミックス層18の下面に溶射によって形成された第二の加熱手段としてのヒータ16並びにヒータ16の周囲を覆いかつ第四のセラミックス層18の露出面に溶射によって形成した第五のセラミックス層17とを備えている。第二の加熱手段としてのヒータ16はこれに電力を供給する電源19に接続されている。   A second heating means 16 for heating the lower part of the electrostatic adsorption device 2 from the periphery thereof is disposed on the outer peripheral side portion of the lower part of the electrostatic adsorption device 2. That is, a fourth ceramic layer formed by spraying a concave portion disposed in a ring shape on the lower surface of the outer peripheral portion of the convex portion of the base material 4 having a convex cross section is formed inside the concave portion. The heater 16 as the second heating means formed by spraying on the lower surfaces of the 18 and fourth ceramic layers 18 and the fifth covering the periphery of the heater 16 and formed on the exposed surface of the fourth ceramic layer 18 by spraying. And a ceramic layer 17. The heater 16 as the second heating means is connected to a power source 19 for supplying power thereto.

また、基材4の凸部の上面の近傍には、凹みが配置されて内部に温度測定手段としての熱電対13が備えられている。さらに、基材4の下面には、熱電対20を複数、本実施例では2個配置されている。これらのうち一方の熱電対20aは、基材4の中心軸から半径方向について円形の凸部上面の外終端の直下方または載せられたウエハ1の外周端の直下方の位置よりも内側に配置されている。一方、別の熱電対20bは、円形の凸部上面の外終端の直下方またはウエハ1外終端の直下方の位置よりも外側に設置されている。これらの熱電対20a,20bからの出力により、プラズマ処理装置の制御器14は、静電吸着装置2の下部における温度の分布、変化を検出する機器ができる。   Further, a recess is disposed in the vicinity of the upper surface of the convex portion of the base material 4, and a thermocouple 13 as a temperature measuring means is provided inside. Further, a plurality of thermocouples 20 are disposed on the lower surface of the substrate 4 in the present embodiment. One of these thermocouples 20a is arranged directly below the outer end of the upper surface of the circular convex portion in the radial direction from the central axis of the substrate 4 or inside the position directly below the outer peripheral end of the mounted wafer 1. Has been. On the other hand, another thermocouple 20b is installed outside a position directly below the outer end of the upper surface of the circular convex portion or just below the outer end of the wafer 1. With the outputs from these thermocouples 20a and 20b, the controller 14 of the plasma processing apparatus can be a device for detecting the temperature distribution and change in the lower part of the electrostatic adsorption apparatus 2.

温調器12、ヒータ電源10および19、ならびに熱電対13および20は制御器14に接続されて、ウエハ1の処理中、非処理中にこれらの出力が制御器14に送信可能に構成されている。本実施例では、熱電対13,20の出力から検出された結果に基づいて、制御器14が温調器12、ヒータ電源10,19(及びヒータ5)の動作にフィードバックして調節することで、ウエハ1の温度の値とその分布を適切に調節する。処理室3の内部に配置されたウエハ1の温度の調節は主に静電吸着装置2によってなされるので、両者間の熱抵抗は小さい方がよく、そのため、ウエハ裏面と静電吸着装置の間に存在する図示しないわずかな隙間に冷却ガス21を、例えば1000Paの圧力で導入しウエハ1裏面と静電吸着装置2の上面との間の熱伝達を向上させている。冷却ガス21としては、処理に影響を及ぼさないものであれば種類は特に問わないが、例えばヘリウムが好適に使用できる。   The temperature controller 12, the heater power supplies 10 and 19, and the thermocouples 13 and 20 are connected to the controller 14, and these outputs can be transmitted to the controller 14 during processing or non-processing of the wafer 1. Yes. In the present embodiment, the controller 14 feeds back and adjusts the operation of the temperature controller 12 and the heater power supplies 10 and 19 (and the heater 5) based on the results detected from the outputs of the thermocouples 13 and 20. The temperature value of the wafer 1 and its distribution are adjusted appropriately. Since the adjustment of the temperature of the wafer 1 disposed inside the processing chamber 3 is mainly performed by the electrostatic adsorption device 2, it is better that the thermal resistance between the two is small, and therefore, between the wafer back surface and the electrostatic adsorption device. The cooling gas 21 is introduced into a small gap (not shown) existing in FIG. 1 at a pressure of, for example, 1000 Pa to improve the heat transfer between the back surface of the wafer 1 and the upper surface of the electrostatic chuck 2. The type of the cooling gas 21 is not particularly limited as long as it does not affect the processing, and for example, helium can be preferably used.

このような構成のプラズマ処理装置において、ウエハ1のエッチング処理は、概略次のように実施される。まず、処理室3が真空ポンプ105の動作により所定の真空度の圧力にされた状態で、真空チャンバ102と連結された図示しない搬送容器との間に配置されて処理室3内部と搬送容器内部とを開閉するバルブが開放される。嗣ぎに、搬送容器内部の図示しない搬送用のロボットに保持されたウエハ1が搬送容器内から処理室3内に搬入され、試料台である静電吸着装置2の上面に配置されたウエハの1載置面を構成する誘電体製の膜上方の所定の位置まで搬送される。   In the plasma processing apparatus having such a configuration, the etching process of the wafer 1 is performed as follows. First, the processing chamber 3 is placed between a vacuum chamber 102 and a transfer container (not shown) connected to the vacuum chamber 102 in a state where the pressure of the vacuum chamber 105 is set to a predetermined level of vacuum. The valve that opens and closes is opened. The wafer 1 held by a transfer robot (not shown) inside the transfer container is carried into the processing chamber 3 from the transfer container, and the wafer placed on the upper surface of the electrostatic chuck 2 serving as a sample stage. It is transported to a predetermined position above the dielectric film constituting one mounting surface.

この際、静電吸着装置2は、ウエハ1のエッチング処理を実施するに適した温度の値とその分布がその上面とウエハ1の表面に実現されるように、予め各冷媒の温度を調節する各温調器12による中心部及び外周部の流路11を流れる冷媒の温度及びヒータ5,16の出力とが制御器14によって調節されている。例えば、ウエハ1上方の処理室3の生成物の分布に応じてウエハ1または静電吸着装置2の凸部の中心部の温度が高く外周部が低くなるように、冷媒の温度の値及びヒータ5aの出力が大きくなるように調節される。さらに、ヒータ16の出力が基材4または誘電体膜の上面の変形を抑制するように調節される。このようなフィードバックによる調節は、プラズマが形成され処理が開始された後も行われる。   At this time, the electrostatic adsorption device 2 adjusts the temperature of each refrigerant in advance so that a temperature value suitable for performing the etching process of the wafer 1 and its distribution are realized on the upper surface and the surface of the wafer 1. The controller 14 adjusts the temperature of the refrigerant flowing through the flow path 11 at the center and the outer periphery of each temperature controller 12 and the outputs of the heaters 5 and 16. For example, the temperature value of the refrigerant and the heater so that the temperature of the central portion of the convex portion of the wafer 1 or the electrostatic adsorption device 2 is high and the outer peripheral portion is low according to the product distribution in the processing chamber 3 above the wafer 1. The output of 5a is adjusted to be large. Further, the output of the heater 16 is adjusted so as to suppress the deformation of the upper surface of the substrate 4 or the dielectric film. Such adjustment by feedback is also performed after plasma is formed and processing is started.

静電吸着装置2内部に収納された複数の22ピンが図示しない駆動装置により駆動されて誘電体製の膜上方に突出しウエハ1をロボットから上方に持ち上げて受け取った後、ロボットがウエハ1下方から処理室3外に移動して再度ピン22が駆動されて下方に移動して静電吸着装置2内部に収納される。このような動作によりウエハ1は静電吸着装置2の載置面上に載せられる。   A plurality of 22 pins housed in the electrostatic chuck 2 are driven by a driving device (not shown) to protrude above the dielectric film and lift the wafer 1 upward from the robot to receive it. The pin 22 is driven again after moving out of the processing chamber 3 and moved downward to be stored inside the electrostatic chuck 2. By such an operation, the wafer 1 is placed on the placement surface of the electrostatic chuck 2.

この後、後述する誘電体製の膜内部に配置された静電吸着用の電極膜に電力が供給されたことにより誘電体製の膜及びウエハ1内部に形成される静電気力によってウエハ1が静電吸着装置2上に吸着されて保持される。さらに、処理中にウエハ1及び静電吸着装置2との間の熱伝達の効率を向上するため図示しない誘電体製の膜上に開口を有するガス導入口から熱伝達性のガスがウエハ1及び誘電体製の膜との間の空間に供給される。   Thereafter, the power is supplied to the electrode film for electrostatic attraction disposed inside the dielectric film, which will be described later, so that the wafer 1 is statically fixed by the electrostatic film formed inside the dielectric film and the wafer 1. It is adsorbed and held on the electroadsorption device 2. Further, in order to improve the efficiency of heat transfer between the wafer 1 and the electrostatic chuck 2 during processing, heat transfer gas is introduced from the gas inlet having an opening on a dielectric film (not shown) from the wafer 1 and It is supplied to the space between the dielectric film.

処理用ガス108がウエハ1の上方に位置する貫通穴110から処理室3から下方に向けて導入される。この際も真空ポンプ105は動作しており、処理室3内は所定の圧力となるように調節されている。この状態で、アンテナ111に高周波電力が供給されて処理室3内に電界が供給されるとともにコイル115により生起された磁界が処理室3内に供給される。これらの電界、磁界の作用により処理用ガスを構成する物質の粒子が励起されてプラズマが形成される。   A processing gas 108 is introduced downward from the processing chamber 3 through a through hole 110 located above the wafer 1. At this time as well, the vacuum pump 105 is operating, and the inside of the processing chamber 3 is adjusted to a predetermined pressure. In this state, high frequency power is supplied to the antenna 111, an electric field is supplied into the processing chamber 3, and a magnetic field generated by the coil 115 is supplied into the processing chamber 3. The particles of the substance constituting the processing gas are excited by the action of these electric and magnetic fields to form plasma.

プラズマの形成とともに静電吸着装置2内の電極にウエハ1上面のバイアス電位形成のための高周波電力が供給されウエハ1のエッチング処理が実施される。本実施例のエッチング処理は、ウエハ1上面に配置された少なくとも1つの膜層を各々異なる条件で連続的に処理することが行われ、各条件の処理のステップの間に静電吸着装置2上面及びウエハ1の上面の温度の条件を変更する。例えば、ウエハ1または静電吸着装置2の凸部の中心部の温度と外周部の温度との差が低くなるように或いは等しくなるように、冷媒の温度及びヒータ5a,5bの出力が調節される。これに伴って、さらにヒータ16の出力が基材4または誘電体膜の上面の変形を抑制するように調節される。   Along with the formation of plasma, high-frequency power for forming a bias potential on the upper surface of the wafer 1 is supplied to the electrodes in the electrostatic chuck 2, and the wafer 1 is etched. In the etching process of this embodiment, at least one film layer disposed on the upper surface of the wafer 1 is continuously processed under different conditions, and the upper surface of the electrostatic chuck 2 is processed between the processing steps of each condition. And the temperature condition of the upper surface of the wafer 1 is changed. For example, the temperature of the refrigerant and the outputs of the heaters 5a and 5b are adjusted so that the difference between the temperature of the central portion of the convex portion of the wafer 1 or the electrostatic adsorption device 2 and the temperature of the outer peripheral portion becomes low or equal. The Along with this, the output of the heater 16 is further adjusted to suppress the deformation of the upper surface of the substrate 4 or the dielectric film.

所定のステップ数のエッチング処理が終了したことが図示しないセンサや検知装置の出力から検出されると電界、磁界の供給及びバイアス電位の形成が停止されプラズマを消失させた後、熱伝達用ガスの供給を停止してウエハ1を搬入と逆の手順により処理室3または真空チャンバ102外に搬出する。この後、プラズマ、処理用ガスの排出後別の未処理のウエハ1が搬入されてエッチング処理が再開される。   When it is detected from the output of a sensor or detection device (not shown) that a predetermined number of steps have been completed, the supply of electric and magnetic fields and the formation of a bias potential are stopped and the plasma is extinguished. The supply is stopped and the wafer 1 is unloaded from the processing chamber 3 or the vacuum chamber 102 by the reverse procedure of loading. Thereafter, after the discharge of plasma and processing gas, another unprocessed wafer 1 is carried in and the etching process is resumed.

図3は、図2に示した静電吸着装置に係るヒータの配置パターンを模式的に示す横断面図である。図3(a)は、基材4の上面に配置されたヒータ5のパターンを示す横断面図であり、図3(b)は第二の加熱手段である基材4の下面側に配置されたヒータ16のパターンを示す横断面図である。図3(a)及び(b)において、Wは配置されたヒータ5が配置された基材4の上面の中心から周囲までの距離(半径)を示しており、ウエハ1の半径に対応したものである。rは、第二の加熱手段である基材4の下面側に配置されたヒータ16の中心からの距離(半径)を示している。   FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a heater arrangement pattern according to the electrostatic attraction apparatus shown in FIG. FIG. 3A is a cross-sectional view showing a pattern of the heater 5 disposed on the upper surface of the substrate 4, and FIG. 3B is disposed on the lower surface side of the substrate 4 which is the second heating means. It is a cross-sectional view showing a pattern of the heater 16. 3A and 3B, W indicates the distance (radius) from the center to the periphery of the upper surface of the base material 4 on which the heater 5 is disposed, and corresponds to the radius of the wafer 1. It is. r indicates the distance (radius) from the center of the heater 16 disposed on the lower surface side of the substrate 4 as the second heating means.

本実施例において、第一の加熱手段であるヒータ5は、基材4または静電吸着装置2の上下方向(図面上で表裏方向)の軸の周囲にリング状に配置された内ヒータ5aと、内ヒータ5aの外周側でこれを囲んで同心状に配置された外ヒータ5bとから構成されている。これらは、断面凸字状の基材の円形の凸部の上面の各々の配置された領域において電源15と連結するためのコネクタ部を除く箇所において同心に配置された円弧形がその中心を通る水平の線について対称に折り返されて多重に接続されており、各領域での温度が均一となるように配置されている。   In the present embodiment, the heater 5 as the first heating means includes an inner heater 5a disposed in a ring shape around an axis in the vertical direction (front and back direction in the drawing) of the substrate 4 or the electrostatic chuck 2. The outer heater 5b is concentrically arranged around the outer periphery of the inner heater 5a. These are arc-shaped concentrically arranged at locations other than the connector portion for connecting to the power supply 15 in the regions where the upper surfaces of the circular convex portions of the base material having a convex cross section are arranged. The horizontal lines that pass through are folded symmetrically and connected in multiples, and are arranged so that the temperature in each region is uniform.

第二の加熱手段であるヒータ16は、基材4の円筒形の凸部の外周側の下部、つまり基材4の凸字の下部外周側で外側に突出した出っ張り部分の下面に配置された凹み部内に配置されており、上方から見ると凸部の外周端の外側に位置してこれを囲んでリング状に配置されている。上記凹み部は、基材4の中心軸と同軸、すなわち電源19と連結するためのコネクタ部を除く箇所において同心に配置された円弧形の膜がヒータ5と同心状に配置されている。 The heater 16 as the second heating means is disposed on the lower surface of the protruding portion protruding outward on the lower outer peripheral side of the convex portion of the base material 4, that is, on the lower outer peripheral side of the convex shape of the base material 4. It is arrange | positioned in a dent part, when it sees from upper direction, it is located in the outer side of the outer peripheral end of a convex part, and is arrange | positioned in the ring shape surrounding this. The dent is coaxial with the central axis of the substrate 4, that is, an arc-shaped film arranged concentrically at a location excluding the connector for connecting to the power source 19 is arranged concentrically with the heater 5.

本実施例においてウエハ1の吸着試験を実施し、静電吸着装置2下面における第二の加熱手段としてのヒータ16の設置位置を示す上下方向の軸中心からの半径rと、ウエハ1の半径Wとの相対位置とウエハ1の吸着状態との関係を検討した。その結果を図7に示す。図7は、静電吸着装置下面における第二の加熱手段の設置位置を示す上下方向の軸中心からの半径rとウエハ半径Wとの相対位置を変化させた場合のウエハの吸着状態について試験を行った際の結果を示す表である。   In this embodiment, an adsorption test of the wafer 1 is performed, and a radius r from the vertical axis center indicating the installation position of the heater 16 as the second heating means on the lower surface of the electrostatic adsorption device 2 and the radius W of the wafer 1 are shown. The relationship between the relative position of the wafer 1 and the adsorption state of the wafer 1 was examined. The result is shown in FIG. FIG. 7 shows a test of the wafer adsorption state when the relative position between the radius r from the vertical axis center indicating the installation position of the second heating means on the lower surface of the electrostatic adsorption apparatus and the wafer radius W is changed. It is a table | surface which shows the result at the time of performing.

ここで、ウエハ1の吸着が可能な状態とは、ウエハ1が静電吸着装置2の誘電体製の膜上に吸着されて支持または固定されており、かつウエハ1裏面と誘電体製の膜上面との間に供給された冷却ガス21の作用によりウエハ1温度が所期の値に調節可能であってエッチング処理が可能と判断された場合とする。また、吸着が不可能な状態とは、ウエハ1が静電吸着装置2上面で支持または固定できない状態、つまりエッチング処理が実施不可能であると判断された場合、またはウエハ1裏面に供給される冷却ガス21の圧力が低くウエハ1の温度を静電吸着装置2の温度の調節によっては所期の値となるように調節できないためにエッチング処理が実施不可能であると判断された場合とする。   Here, the state in which the wafer 1 can be attracted means that the wafer 1 is attracted and supported or fixed on the dielectric film of the electrostatic attraction apparatus 2 and the back surface of the wafer 1 and the dielectric film are supported. Assume that it is determined that the temperature of the wafer 1 can be adjusted to a desired value by the action of the cooling gas 21 supplied between the upper surface and the etching process. Further, the state in which the suction cannot be performed means a state in which the wafer 1 cannot be supported or fixed on the upper surface of the electrostatic chuck 2, that is, if it is determined that the etching process cannot be performed, or is supplied to the back surface of the wafer 1. It is assumed that the pressure of the cooling gas 21 is low and the temperature of the wafer 1 cannot be adjusted to a desired value by adjusting the temperature of the electrostatic adsorption device 2 and therefore it is determined that the etching process cannot be performed. .

図7に示す通り、吸着の試験によれば、r/W>1の場合ウエハ1は静電吸着装置2に吸着可能である一方、r/W≦1の場合ウエハ1が静電吸着装置2に吸着不可能となった。   As shown in FIG. 7, according to the adsorption test, the wafer 1 can be adsorbed to the electrostatic adsorption apparatus 2 when r / W> 1, while the wafer 1 is electrostatic adsorption apparatus 2 when r / W ≦ 1. It became impossible to adsorb.

発明者らの検討の結果、ウエハ1の半径Wに対するヒータ16の設置半径rの値によって、静電吸着装置2によるウエハ1の吸着の状態が影響を受ける原因は、静電吸着装置2の吸着面、つまりウエハ1の載置面を構成する凸部上面の誘電体製の膜の表面の形状が上記値によって影響を受けるためであるとの知見を得た。すなわち、静電吸着装置2の吸着面を構成する誘電体製の膜が上面に配置される基材4の凸部の外周端部の上面の形状が、円錐台面状、つまり外周側に向かうにつれて高さが低くなること、或いはさらにその高さの変化率が零以上である場合に、ウエハ1が静電吸着装置2に吸着される状態が影響を受けることが検討の結果、発明者らの知見として得られた。   As a result of the examination by the inventors, the reason why the state of adsorption of the wafer 1 by the electrostatic adsorption device 2 is affected by the value of the installation radius r of the heater 16 with respect to the radius W of the wafer 1 is that the adsorption of the electrostatic adsorption device 2 It was found that the shape of the surface of the dielectric film on the surface, that is, the upper surface of the convex portion constituting the mounting surface of the wafer 1 is affected by the above value. That is, as the shape of the upper surface of the outer peripheral end of the convex portion of the base material 4 on which the dielectric film constituting the attracting surface of the electrostatic attracting device 2 is arranged is the shape of the truncated cone, that is, toward the outer peripheral side. As a result of investigations, the inventors have studied that the state in which the wafer 1 is attracted to the electrostatic attracting device 2 is affected when the height is lowered, or when the rate of change in height is zero or more. Obtained as knowledge.

ヒータの設置半径rによる吸着面形状の違いを、高温ステップ実施時について図4に示す。図4は、ウエハ半径に対する第二の加熱手段の配置位置の値による静電吸着装置2の形状及び温度の分布を示すグラフである。図4(a)は、r/W>1の場合、図4(b)はr/W≦1の場合を示す。   The difference in the shape of the suction surface depending on the heater installation radius r is shown in FIG. FIG. 4 is a graph showing the shape and temperature distribution of the electrostatic adsorption device 2 according to the value of the position of the second heating means relative to the wafer radius. 4A shows a case where r / W> 1, and FIG. 4B shows a case where r / W ≦ 1.

図4(a)では、ウエハ1の半径方向の各位置における静電吸着装置2の誘電体製の膜表面の位置を示すグラフ及び各位置における温度を示している。誘電体製の膜(吸着膜)の位置は、グラフの矢印の間の領域401で直線となっており、吸着面はその外周側端部において円錐面状になることが示される。   FIG. 4A shows a graph showing the position of the dielectric film surface of the electrostatic chuck 2 at each position in the radial direction of the wafer 1 and the temperature at each position. The position of the dielectric film (adsorption film) is a straight line in the region 401 between the arrows in the graph, and the adsorption surface is shown to be conical at the outer peripheral side end.

一方で、図4(b)に示すr/W≦1の場合、吸着面の高さのプロファイルはその外周端以外の箇所で円錐面状になった。また、ヒータ16を使用しない場合には、吸着面の高さ位置の分布は円錐面形状の箇所を有さない。つまり、加熱するヒータ16の位置がウエハ1外周端よりも内側である場合には、吸着面の高さはその外周端以外の領域402で円錐面状となり、さらに静電吸着装置2の外周側の領域での吸着面の高さは半径方向についての変化率が急激に大きくなる。このような場合、吸着面の形状に対してウエハ1が追随できなくなってしまう。   On the other hand, in the case of r / W ≦ 1 shown in FIG. 4B, the profile of the height of the suction surface was conical at a location other than the outer peripheral end. In addition, when the heater 16 is not used, the distribution of the height position of the suction surface does not have a conical surface shape. That is, when the position of the heater 16 to be heated is on the inner side of the outer peripheral edge of the wafer 1, the height of the suction surface becomes a conical surface in a region 402 other than the outer peripheral edge, and further, the outer peripheral side of the electrostatic chuck 2. The rate of change in the radial direction of the height of the attracting surface in the region increases rapidly. In such a case, the wafer 1 cannot follow the shape of the suction surface.

特に、本実施例では、静電吸着装置2の吸着面を構成する誘電体製の膜の最上層の表面の外周端は、中央側の領域の表面よりも上方に突出したリング状の凸部になっており、この凸部の上面がウエハ1の吸着保持の際にウエハ1裏面と当接して中央側と外周側とを仕切って中央側(内周側)のウエハ1裏面に供給された冷却ガスが外側に漏れ出ることを抑制して熱伝達の効率と均一性とを向上させている。このため、吸着面の外周端部がウエハ1に吸着しないと、ウエハ1外周端における熱伝達の効率が局所適に低下するばかりでなく、冷却ガスの圧力が低下しウエハ1全体の温度を所期に実現することができなくなってしまう。   In particular, in this embodiment, the outer peripheral edge of the surface of the uppermost layer of the dielectric film constituting the attracting surface of the electrostatic attracting device 2 is a ring-shaped convex portion projecting upward from the surface of the central region. When the wafer 1 is sucked and held, the upper surface of the convex portion comes into contact with the back surface of the wafer 1 to partition the central side from the outer peripheral side and is supplied to the rear surface of the wafer 1 on the central side (inner peripheral side). The cooling gas is prevented from leaking outside to improve the efficiency and uniformity of heat transfer. For this reason, if the outer peripheral end portion of the adsorption surface is not adsorbed to the wafer 1, not only the heat transfer efficiency at the outer peripheral end of the wafer 1 is locally reduced but also the pressure of the cooling gas is reduced, and the temperature of the entire wafer 1 is controlled. It will not be possible to realize in the period.

また、高温ステップ実施時におけるヒータ16の設置半径rによる基材4の裏面における温度の分布にも差異が生じる。図4(a)に示すr/W>1の場合、ウエハ1の半径Wの位置においてウエハ1の温度が中央部から外周に向かって増加しており、正の温度勾配となっている。一方で、図4(b)に示すr/W≦1あるいは第二のヒータ16を使用しない場合は、半径Wの位置においてウエハ1の温度が中央部から外周に向かって低下しており負の温度勾配となっている。静電吸着装置下面における第二の発熱手段であるヒータ16を、その設置される位置である半径位置rがウエハ半径Wに対してr/W>1の関係を満たすように備え、静電吸着装置2の基材4の裏面におけるウエハ1の最外周端(半径位置W)の半径方向についての温度勾配を中央部から外周に向かって正とするよう発熱手段ならびに冷却手段を制御することにより、吸着面または基材4の上面の外周端部を含む領域が円錐面状となりウエハ1が静電吸着装置2の吸着膜上に吸着され、特に外周端から冷却ガスがもれてウエハ1裏面の冷却ガスの圧力が低下してしまうことを抑制することが可能となる。   Further, there is a difference in the temperature distribution on the back surface of the base material 4 due to the installation radius r of the heater 16 during the high temperature step. In the case of r / W> 1 shown in FIG. 4A, the temperature of the wafer 1 increases from the central portion toward the outer periphery at the position of the radius W of the wafer 1, and has a positive temperature gradient. On the other hand, when r / W ≦ 1 shown in FIG. 4B or the second heater 16 is not used, the temperature of the wafer 1 decreases from the central portion toward the outer periphery at the position of the radius W and is negative. It has a temperature gradient. The heater 16 as the second heat generating means on the lower surface of the electrostatic chucking device is provided so that the radial position r, which is the installation position, satisfies the relationship of r / W> 1 with respect to the wafer radius W. By controlling the heat generating means and the cooling means so that the temperature gradient in the radial direction of the outermost peripheral edge (radial position W) of the wafer 1 on the back surface of the substrate 4 of the apparatus 2 is positive from the central portion toward the outer periphery, A region including the outer peripheral edge of the adsorption surface or the upper surface of the substrate 4 becomes a conical surface, and the wafer 1 is adsorbed on the adsorption film of the electrostatic adsorption device 2. It becomes possible to suppress that the pressure of cooling gas falls.

図5は、本発明との相違を説明するための比較例に係る静電吸着装置のヒータの配置パターンを示す模式的に示す横断面図である。図5(a)は、基材4の凸部上面の誘電体製の膜内のヒータパターンを模式的に示す横断面図であり、図5(b)は基材4の下部裏面に配置されたヒータパターンを示す横断面図である。この比較例における裏面のヒータ23はその設置される半径方向の位置r<Wとなるように備えている。また、裏面のヒータ23は、表面と同様に23aと23bの2系統を備えた構成としている。   FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a heater arrangement pattern of an electrostatic attraction apparatus according to a comparative example for explaining the difference from the present invention. FIG. 5A is a cross-sectional view schematically showing a heater pattern in a dielectric film on the upper surface of the convex portion of the base material 4, and FIG. 5B is arranged on the lower back surface of the base material 4. It is a cross-sectional view showing a heater pattern. The heater 23 on the back surface in this comparative example is provided so that the installation position r <W in the radial direction. Further, the heater 23 on the back surface is configured to have two systems 23a and 23b, similarly to the front surface.

図3に示す実施例と図5に示す比較例について、ウエハ温度が異なる複数ステップ処理を連続で実施し、ウエハを静電吸着装置に吸着した状態で静電吸着装置の温度をステップ毎に変化させるとともに、発生する異物量を測定した。最高温ステップ時におけるウエハ1の面内平均温度とこのウエハ1を一連の複数の処理ステップで連続的に処理した際に生じた異物量との関係を図6に示す。   For the embodiment shown in FIG. 3 and the comparative example shown in FIG. 5, a plurality of steps with different wafer temperatures are continuously performed, and the temperature of the electrostatic chucking device is changed step by step while the wafer is sucked to the electrostatic chucking device. And the amount of generated foreign matter was measured. FIG. 6 shows a relationship between the in-plane average temperature of the wafer 1 at the highest temperature step and the amount of foreign matter generated when the wafer 1 is continuously processed in a series of a plurality of processing steps.

異物量はいずれのウエハ平均温度においてもエッチング処理可能な上限としての所定の基準値Nを下回っており、ウエハは処理可能であった。一方で比較例においては、ウエハ温度が増すとともに異物量が増し基準値Nを超えた。比較例においては、上下面からのヒータ加熱によって基材の大部分の温度が上昇するので、高温ステップ時と低温ステップ時での基材平均温度に差を生じた。   The amount of foreign matter was below a predetermined reference value N as an upper limit for etching processing at any wafer average temperature, and the wafer could be processed. On the other hand, in the comparative example, the amount of foreign matter increased as the wafer temperature increased and exceeded the reference value N. In the comparative example, most of the temperature of the base material is increased by the heater heating from the upper and lower surfaces, so that a difference occurs in the base material average temperature at the high temperature step and the low temperature step.

ステップ間での基材平均温度差は、温度変更時において静電吸着装置の径方向熱膨張あるいは収縮をまねくことになる。比較例において、前記の基材平均温度差による静電吸着装置の伸縮に対してウエハは追随できずに滑り、ウエハ裏面やそれが接触する吸着面が損傷して、異物が増大したと考えられる。一方、本実施例においては、高温ステップ時において吸着面付近の基材温度はウエハ温度と近くなるが、基材下部は冷媒によって冷却されて冷媒温度付近に保たれるので、総じてステップ間における基材平均温度差は小さく熱変形量は小さい。すなわち前記の比較例でみられたような接触面における滑りが本実施例においては顕著ではなく吸着ウエハ裏面やその吸着面は損傷しないため、ウエハ平均温度による異物量の差異がみられなかった。   The base material average temperature difference between steps causes the radial thermal expansion or contraction of the electrostatic adsorption device when the temperature is changed. In the comparative example, it is considered that the wafer slipped without following the expansion and contraction of the electrostatic adsorption device due to the above-mentioned difference in the average temperature of the substrate, and the back surface of the wafer and the adsorption surface with which the wafer contacted were damaged, resulting in increased foreign matter. . On the other hand, in this embodiment, the substrate temperature near the adsorption surface at the high temperature step is close to the wafer temperature, but the lower part of the substrate is cooled by the refrigerant and kept near the refrigerant temperature. The material average temperature difference is small and the amount of thermal deformation is small. That is, the slip on the contact surface as seen in the comparative example is not remarkable in this embodiment, and the back surface of the suction wafer and the suction surface thereof are not damaged. Therefore, there is no difference in the amount of foreign matter depending on the average wafer temperature.

なお、本発明の実施例においては、第一の加熱手段としてのヒータ5は内ヒータ5aと外ヒータ5bとの2系統としているが、必ずしも2系統である必要はなく、1系統やあるいは3以上の複数系統であっても構わない。また、本実施例においては、第一の加熱手段として溶射ヒータ5を使用したが、この加熱手段は必ずしも溶射ヒータに限るものではなく、吸着面近傍を加熱可能であればどのような加熱方法であってもよく、例えば高温流体を流す第二あるいは第三の流路を基材内の吸着面近傍に備える手法や、あるいは基材内部にヒータを備える手法であっても構わない。また、本実施例においては、基材4の表面に溶射によって5層を形成するとしたが、必ずしも5層とする必要はなく、ウエハ吸着面近傍に第一の加熱手段と、ウエハを静電吸着するための電極とを備え、かつ前記加熱手段と前記電極がそれぞれ基材と絶縁して配置されていれば、どのような構造であっても構わない。   In the embodiment of the present invention, the heater 5 as the first heating means has two systems of the inner heater 5a and the outer heater 5b. However, it is not always necessary to have two systems, and one system or three or more systems. A plurality of systems may be used. In this embodiment, the thermal spray heater 5 is used as the first heating means. However, this heating means is not necessarily limited to the thermal spray heater, and any heating method can be used as long as the vicinity of the adsorption surface can be heated. For example, there may be a technique in which a second or third flow path for flowing a high-temperature fluid is provided in the vicinity of the adsorption surface in the base material, or a technique in which a heater is provided inside the base material. In this embodiment, five layers are formed on the surface of the substrate 4 by thermal spraying. However, it is not always necessary to form five layers. The first heating means and the wafer are electrostatically attracted in the vicinity of the wafer attracting surface. Any structure may be used as long as the heating means and the electrode are arranged so as to be insulated from the base material.

また、本発明の実施例においては、第二の加熱手段として溶射ヒータ16を最外周端の基材裏面に設置したが、基材最外周端を加熱可能であればどのような加熱方法であってもよく、また第二の加熱手段の設置位置は基材裏面に限るものでなく、ウエハ吸着面より外側の基材外周端部であればどこでもよい。すなわち、第二の加熱手段とその設置位置ついては、本実施例のみに限らず、例えば高温流体を流す流路を基材外周端部に備える手法、あるいは基材外周端部の基材内部にヒータを備える手法、あるいは溶射ヒータを基材側面に設置する方法であっても構わない。   In the embodiment of the present invention, the thermal spray heater 16 is installed as the second heating means on the back surface of the base material at the outermost peripheral edge. However, any heating method can be used as long as the outermost peripheral edge of the base material can be heated. In addition, the installation position of the second heating means is not limited to the back surface of the base material, and may be anywhere as long as the outer peripheral edge of the base material is outside the wafer suction surface. That is, the second heating means and the installation position thereof are not limited to the present embodiment, for example, a method in which a flow path for flowing a high-temperature fluid is provided at the outer peripheral edge of the base material, or a heater inside the base material at the outer peripheral edge of the base material. Or a method of installing a thermal spray heater on the side surface of the substrate.

また、温度測定手段は、本発明の実施例においては熱電対13および20としたが、必ずしも熱電対を使用するに限るわけではなく、熱電対の他に白金抵抗体や蛍光温度計、放射温度計を使用することができる。   The temperature measuring means is thermocouples 13 and 20 in the embodiment of the present invention, but is not necessarily limited to the use of thermocouples. In addition to thermocouples, platinum resistors, fluorescent thermometers, radiation temperatures are used. A meter can be used.

また、本発明の実施例においては、静電吸着装置裏面に温度測定手段20を2つ備えたが、個数はいくつでも構わない。あるいは、静電吸着装置裏面に温度測定手段を必ずしも備えなくてもよく、これを備えない場合には、例えば第一の加熱手段であるヒータ5のパワーと冷却手段である温調機12の流量や温度設定に対して、最適となる第二の加熱手段16の発熱量を、予め一覧表として求めておき、その一覧表に基づいて第二の加熱手段16の発熱量を制御することが考えられる。あるいは、静電吸着装置裏面に温度測定手段20を備えず、代わりにレーザ式などの変位測定器を備えて、その出力から第二の発熱手段の発熱量を決定することができる。この場合の変位測定器の測定位置は問わないが、静電吸着装置の表面とすることが望ましい。   In the embodiment of the present invention, two temperature measuring means 20 are provided on the back surface of the electrostatic adsorption device, but any number is possible. Alternatively, it is not always necessary to provide the temperature measuring means on the back surface of the electrostatic adsorption device. In the case where this is not provided, for example, the power of the heater 5 as the first heating means and the flow rate of the temperature controller 12 as the cooling means. It is conceivable that the heat generation amount of the second heating means 16 that is optimal for the temperature setting is obtained in advance as a list, and the heat generation amount of the second heating means 16 is controlled based on the list. It is done. Alternatively, the temperature measuring means 20 is not provided on the back surface of the electrostatic adsorption device, but a laser-type displacement measuring device is provided instead, and the amount of heat generated by the second heat generating means can be determined from the output. The measurement position of the displacement measuring instrument in this case is not limited, but it is desirable to use the surface of the electrostatic adsorption device.

また、溶射セラミックス7、8、9、17、および18の材質は、絶縁性を維持することができ、かつプラズマ耐性があればどのような材質であっても構わないが、例えばアルミナやイットリアが好適に使用される。また、ヒータ5および16ならびに電極6の材質としては、どのような金属でも構わないが、例えばタングステンやニッケルなどが好適に使用される。   The material of the thermal sprayed ceramics 7, 8, 9, 17, and 18 may be any material as long as it can maintain insulation and has plasma resistance. For example, alumina or yttria is used. Preferably used. In addition, the material of the heaters 5 and 16 and the electrode 6 may be any metal, but for example, tungsten or nickel is preferably used.

図1は本発明の実施例に係るプラズマ処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an outline of a configuration of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に示す実施例に係る静電吸着装置2の構成の概略を示す縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an outline of the configuration of the electrostatic adsorption device 2 according to the embodiment shown in FIG. 図3は、図2に示す静電吸着装置に係るヒータの配置パターンを模式的に示す横断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a heater arrangement pattern according to the electrostatic attraction apparatus shown in FIG. 図4は、ウエハ半径に対する第二の加熱手段の配置位置の値による静電吸着装置2の形状及び温度の分布を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the shape and temperature distribution of the electrostatic adsorption device 2 according to the value of the position of the second heating means relative to the wafer radius. 図5は、本発明との相違を説明するための比較例に係る静電吸着装置のヒータの配置パターンを示す模式的に示す横断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a heater arrangement pattern of an electrostatic attraction apparatus according to a comparative example for explaining the difference from the present invention. 図6は、ウエハの面内平均温度とこのウエハを複数の処理ステップを連続的に処理した差異に生じた異物量との関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the in-plane average temperature of the wafer and the amount of foreign matter generated in the difference in which the wafer is processed successively in a plurality of processing steps. 図7は、静電吸着装置下面における第二の加熱手段の設置位置を示す上下方向の軸中心からの半径rとウエハ半径との相対位置を変化させた場合のウエハの吸着状態について試験を行った際の結果を示す表である。FIG. 7 shows a test of the wafer adsorption state when the relative position between the radius r from the vertical axis center indicating the installation position of the second heating means on the lower surface of the electrostatic adsorption apparatus and the wafer radius is changed. It is a table | surface which shows the result at the time.

符号の説明Explanation of symbols

1 ウエハ
2 静電吸着装置(試料台)
3 処理室
4 基材
5 表面ヒータ
6 吸着電極
7 第三のセラミックス層
8 第二のセラミックス層
9 第一のセラミックス層
10 ヒータ電源
11 冷媒流路
12 冷媒温調器
13 熱電対
14 制御機器
15 直流電源
16 裏面ヒータ
17 第五のセラミックス層
18 第四のセラミックス層
19 ヒータ電源
20 熱電対
21 冷却ガス
22 ウエハ搬送用押上装置
23 裏面ヒータ
101 蓋
102 真空チャンバ
103 シャワープレート
104 バルブ
105 真空ポンプ
106 絶縁部材
107 ガス導入穴
108 処理ガス
109 ガスだまり
110 貫通穴
111 アンテナ
112 整合器
113 スイッチ
114 高周波電源
115 コイル
116 高周波電源
117 整合器。
1 Wafer 2 Electrostatic chuck (sample stage)
3 Processing Chamber 4 Base Material 5 Surface Heater 6 Adsorption Electrode 7 Third Ceramic Layer 8 Second Ceramic Layer 9 First Ceramic Layer
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Heater power supply 11 Refrigerant flow path 12 Refrigerant temperature controller 13 Thermocouple 14 Control apparatus 15 DC power supply 16 Back surface heater 17 Fifth ceramic layer 18 Fourth ceramic layer 19 Heater power supply 20 Thermocouple 21 Cooling gas 22 Wafer conveyance push-up Device 23 Back heater 101 Lid 102 Vacuum chamber 103 Shower plate 104 Valve 105 Vacuum pump 106 Insulating member 107 Gas introduction hole 108 Process gas 109 Gas pool 110 Through hole 111 Antenna 112 Matching device 113 Switch 114 High frequency power source 115 Coil 116 High frequency power source 117 Alignment vessel.

Claims (5)

真空容器内部のプラズマが形成される処理室と、前記処理室内に配置され上面にウエハを静電吸着に保持する試料台と、前記試料台内の前記上面の側に配置され前記ウエハを加熱する第一のヒータと、前記試料台内の前記第一のヒータの下方で前記ウエハを静電吸着に保持する試料台の上面の外周を囲んで配置された第二のヒータと、前記第二のヒータにより前記試料台の下部の外周側の温度が中央側の温度より高くなるように前記第二のヒータの動作を調節する調節器と、を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。   A processing chamber in which plasma inside the vacuum chamber is formed; a sample table disposed in the processing chamber for holding the wafer by electrostatic adsorption; and a wafer disposed on the upper surface side in the sample table to heat the wafer A first heater; a second heater disposed around the upper surface of the sample table for holding the wafer in electrostatic adsorption under the first heater in the sample table; and the second heater And a controller for adjusting the operation of the second heater so that the temperature on the outer peripheral side of the lower part of the sample stage is higher than the temperature on the center side by the heater. 請求項1に記載のプラズマ処理装置であって、前記調節器は、前記試料台の下部の温度分布の勾配が外周側に向かって正になるように前記第二ヒータの動作を調節することを特徴とするプラズマ処理装置。   2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the adjuster adjusts the operation of the second heater so that a gradient of a temperature distribution in a lower portion of the sample stage becomes positive toward the outer peripheral side. 3. A plasma processing apparatus. 請求項1又は2に記載のプラズマ処理装置であって、前記試料台内の前記第一のヒータと第二のヒータの間に配置され、前記試料台の温度を調節する熱交換媒体の通路を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。   3. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a passage of a heat exchange medium that is disposed between the first heater and the second heater in the sample stage and adjusts the temperature of the sample stage is provided. A plasma processing apparatus comprising: 請求項1ないし3のいずれかに記載のプラズマ処理装置であって、前記ウエハの中央側の温度を外周側の温度より高く調節可能なことを特徴とするプラズマ処理装置。   4. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the temperature on the center side of the wafer can be adjusted to be higher than the temperature on the outer peripheral side. 請求項1ないし4のいずれかに記載のプラズマ処理装置であって、前記試料台内に、中央部が凸状にされた金属製の円板状部材と前記凸状の部分の上面に配置された誘電体製の膜とを有し、前記第二のヒータが前記凸状の部分の外周を囲んで、前記凸状の部分の下側であって前記円板状部材の下面に配置されたことを特徴とするプラズマ処理装置。   5. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a metal disk-shaped member having a convex central portion and an upper surface of the convex portion are disposed in the sample stage. A dielectric film, and the second heater surrounds the outer periphery of the convex portion, and is disposed below the convex portion and on the lower surface of the disk-shaped member. A plasma processing apparatus.
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