JP2014160790A - 基板処理装置及び載置台 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チャンバと、前記チャンバ内に設けられ、基板を載置する載置台と、高周波電力を印加する高周波電源と、前記チャンバ内に所望のガスを供給するガス供給源と、備え、前記載置台は、冷媒を通す流路が形成された第1のセラミックスの基材と、前記第1のセラミックスの基材の基板が載置される側の主面及び側面に形成された第1の導電層と、前記第1の導電層上に積層され、載置された基板を静電吸着する静電チャックと、を有し、前記流路の体積は、前記第1のセラミックスの基材の体積以上であり、前記第1の導電層に印加された高周波電力により前記所望のガスからプラズマを生成し、該プラズマにより前記載置された基板をプラズマ処理する、ことを特徴とする基板処理装置が提供される。
【選択図】図4
Description
チャンバと、
前記チャンバ内に設けられ、基板を載置する載置台と、
高周波電力を印加する高周波電源と、
前記チャンバ内に所望のガスを供給するガス供給源と、備え、
前記載置台は、
冷媒を通す流路が形成された第1のセラミックスの基材と、
前記第1のセラミックスの基材の基板が載置される側の主面及び側面に形成された第1の導電層と、
前記第1の導電層上に積層され、載置された基板を静電吸着する静電チャックと、を有し、
前記流路の体積は、前記第1のセラミックスの基材の体積以上であり、
前記第1の導電層に印加された高周波電力により前記所望のガスからプラズマを生成し、該プラズマにより前記載置された基板をプラズマ処理する、
ことを特徴とする基板処理装置が提供される。
冷媒を通す流路が形成された第1のセラミックスの基材と、
前記第1のセラミックスの基材の基板が載置される側の主面及び側面に形成された第1の導電層と、
前記第1の導電層上に積層され、載置された基板を静電吸着する静電チャックと、を有し、
前記流路の体積は、前記第1のセラミックスの基材の体積以上である、
ことを特徴とする載置台が提供される。
まず、本発明の一実施形態に係るエッチング処理装置の一例を、図1を参照しながら説明する。図1は、平行平板プラズマにおいて下部2周波数印加型の平行平板エッチング処理装置の縦断面図である。
次に、本発明の一実施形態に係るエッチング処理装置に設けられた載置台の製造方法について、図2及び図3を参照しながら説明する。図2は、一実施形態に係る載置台100の製造に使用するロールコンパクション(RC)法を説明するための図である。図3は、ロールコンパクション法を用いた一実施形態に係る載置台100の製造例を示した図である。
次に、SiCの基材とAlの基材を用いた場合の載置台の温度応答性に関する実験を行った。図5は、載置台の温度応答性の実験に用いた冷却機構の構成図である。
次に、基材の体積に対する流路の体積比について、図8を参照しながら説明する。図8は、本実施形態に係る載置台100のSiCの基材の体積に対する流路102の体積比率をAlの基材の場合と比較した表である。
次に、本実施形態に係る載置台100の構造について、図9及び図10を参照しながら説明する。図9は、本実施形態に係る載置台100の縦断面図である。図10は、本実施形態に係る載置台100の外周部の縦断面図である。
図1に示したように、シャワーヘッド116は、チャンバC内の載置台100に対向する位置に設けられ、上部電極としても機能する。本実施形態に係るシャワーヘッド116は、図1に示した構成以外の構成、例えば、下部電極としても機能する載置台100と同様な構成を有してもよい。
高周波電力は、載置台100の導電層100b又はシャワーヘッド116の導電層200bの少なくともいずれか1つに印加される。導電層100b又は導電層200bに高周波電力を印加した場合、電流は、導電層100b又は導電層200bの表面を流れる。高周波電力の周波数が高くなるほど導電層の表面に電流が集中する現象を表皮効果といい、電流が流れる深さをスキンデプス(表皮深さ)という。
次に、導電層100b及び導電層200bを20μm〜300μmの範囲内の所定の厚さに形成するためのアルミニウムの溶射方法について、図13及び図14を参照しながら説明する。ここでは、載置台100の基材100aを例に挙げて説明するが、シャワーヘッド116の基材200aについても同様に適用できる。
最後に、各種の電極に300mmのウエハWを載置した場合の電流の状態を確認する実験について、図15を参照しながら説明する。比較する電極は、以下の3種類である。
<比較する電極>
1.Alの基材(バルク)の電極
2.SiCの基材にAlを溶射した電極
3.SiCの基材にAlを溶射していない電極
また、実験のプロセス条件は以下の通りである。
<プロセス条件>
圧力 30mTorr(4.000Pa)
ガス種/ガス流量 O2/200sccm
高周波電力/パワー 100MHz(第1の高周波電源)/2400W
高周波電力/パワー 13.56MHz(第2の高周波電源)/0W
以上のプロセス条件に基づき、上記の1〜3の電極を下部電極に使用したエッチング処理装置10において、ウエハW上に形成されたシリコン酸化膜(SiO2)を被エッチング膜としてエッチング処理を行った。図15は、エッチング処理時の整合器111aを構成する2つの可変コンデンサのうちの一方の可変コンデンサC1の整合ポジションの結果を示す。
Claims (15)
- チャンバと、
前記チャンバ内に設けられ、基板を載置する載置台と、
高周波電力を印加する高周波電源と、
前記チャンバ内に所望のガスを供給するガス供給源と、備え、
前記載置台は、
冷媒を通す流路が形成された第1のセラミックスの基材と、
前記第1のセラミックスの基材の基板が載置される側の主面及び側面に形成された第1の導電層と、
前記第1の導電層上に積層され、載置された基板を静電吸着する静電チャックと、を有し、
前記流路の体積は、前記第1のセラミックスの基材の体積以上であり、
前記第1の導電層に印加された高周波電力により前記所望のガスからプラズマを生成し、該プラズマにより前記載置された基板をプラズマ処理する、
ことを特徴とする基板処理装置。 - 前記流路の体積は、前記第1のセラミックスの基材の体積の1倍〜1.4倍である、
ことを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記第1のセラミックスの基材の周縁部に形成された段部は、周方向に複数の溝部を有する請求項1又は2に記載の基板処理装置。
- 少なくとも前記主面及び前記複数の溝部に形成されている前記第1の導電層の厚さは、前記高周波電力の周波数に応じて定められるスキンデプス以上である、
ことを特徴とする請求項3に記載の基板処理装置。 - 前記第1の導電層は、20μm〜300μmの範囲内において所定の厚さに形成される、
ことを特徴とする請求項4に記載の基板処理装置。 - 前記チャンバ内の前記載置台に対向する位置に設けられた上部電極を更に備え、
前記上部電極は、
第2のセラミックスの基材と、
前記第2のセラミックスの基材の前記載置台に対向する面と反対側の主面及び側面に形成された第2の導電層と、を有し、
前記第1の導電層又は前記第2の導電層に前記高周波電力を印加する、
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記第1の導電層及び前記第2の導電層の抵抗は、いずれも5×10−5Ω以下である、
ことを特徴とする請求項6に記載の基板処理装置。 - 前記第1のセラミックスの基材の主面にて周方向に第1の段差部が形成され、
前記第1のセラミックスの基材は、前記第1の段差部で係合するクランプを介して固定される、
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記第1のセラミックスの基材の主面にて周方向に第2の段差部が形成され、
前記第2の段差部で係合するフォーカスリングと前記第1のセラミックスの基材との積層方向から見た平面視で、該フォーカスリングとオーバラップしている該第1のセラミックスの基材の部分に前記流路の少なくとも一部が形成される、
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記第1のセラミックスの基材の主面のうち前記第2の段差部により画成された基板の載置面の直径は、基板の直径より小さく、
前記第1のセラミックスの基材には、基板を支持するピンが通る貫通孔が前記第2の段差部を貫通する位置に形成される、
ことを特徴とする請求項9に記載の基板処理装置。 - 前記静電チャックは、前記第1の導電層上に溶射膜又は接着層を介して積層される、
ことを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記第1のセラミックスの基材は、
炭化珪素(SiC)、窒化アルミニウム(AlN)、アルミナ(Al2O3)、窒化珪素(SiN)又は酸化ジルコニア(ZrO2)のいずれかにより形成される、
ことを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 冷媒を通す流路が形成された第1のセラミックスの基材と、
前記第1のセラミックスの基材の基板が載置される側の主面及び側面に形成された第1の導電層と、
前記第1の導電層上に積層され、載置された基板を静電吸着する静電チャックと、を有し、
前記流路の体積は、前記第1のセラミックスの基材の体積以上である、
ことを特徴とする載置台。 - 前記流路の体積は、前記第1のセラミックスの基材の体積の1倍〜1.4倍である、
ことを特徴とする請求項13に記載の載置台。 - 前記第1の導電層は、前記高周波電力の周波数に応じて定められるスキンデプスよりも厚い、
ことを特徴とする請求項13又は14に記載の載置台。
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