JP2019160846A - 被処理体の載置装置及び処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】エッジリングと載置台とを安定的にコンタクトする構造を提供することを目的とする。【解決手段】処理容器の内部にて被処理体を載置する載置台と、前記被処理体の外周部にて前記載置台に載置され、係止部が形成されたエッジリングと、前記係止部により前記エッジリングに接続される導電性の接続部と、前記エッジリングを該接続部に接続させた状態で前記エッジリングを前記載置台に対して接触する第一の接触部と、を有する被処理体の載置装置が提供される。【選択図】図４

Description

本発明は、被処理体の載置装置及び処理装置に関する。
エッジリングは、処理装置の処理室において載置台上のウェハの周縁部に配置され、処理室にてプラズマ処理が行われる際にプラズマをウェハＷの表面に向けて収束させる。このとき、エッジリングはプラズマに曝露され、消耗する。
これにより、エッジリング上とウェハ上のシースに段差が生じ、ウェハのエッジ部においてイオンの照射角度が斜めになり、エッチング形状にチルティング（tilting）が生じることがある。また、ウェハのエッジ部のエッチングレートが変動し、ウェハ内のエッチングレートの面内分布が不均一になることがある。そこで、エッジリングが所定以上消耗したときには新品のものに交換することが行われている。ところが、その際に発生する交換時間が生産性を低下させる要因の一つになっている。
これに対して、直流電源から出力される直流電圧をエッジリングに印加することで、エッジリング上のシースの厚さをコントロールし、エッチングレートの面内分布を制御することが提案されている（例えば、特許文献１〜７を参照）。
特開２０１４−７２１５号公報 米国特許第７５７２７３７号明細書 米国特許第９５３６７１１号明細書 米国特許第９４１２５７９号明細書 特開２００４−０７９８２０号公報 特開２００６−０８０３７５号公報 特開２００６−２４５５１０号公報
ところで、直流電圧をエッジリングに印加する際、エッジリングと、エッジリングが載置される載置台の基台とを安定的にコンタクトすることが重要である。これにより、エッジリングと基台とを同電位にすることができ、エッジリング上のシースの厚さを精度よく制御することができる。
上記課題に対して、一側面では、本発明は、エッジリングと載置台とを安定的にコンタクトする構造を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、一の態様によれば、処理容器の内部にて被処理体を載置する載置台と、前記被処理体の外周部にて前記載置台に載置され、係止部が形成されたエッジリングと、前記係止部により前記エッジリングに接続される導電性の接続部と、前記エッジリングを該接続部に接続させた状態で前記エッジリングを前記載置台に対して接触する第一の接触部と、を有する被処理体の載置装置が提供される。
一の側面によれば、エッジリングと載置台とを安定的にコンタクトする構造を提供することができる。
一実施形態に係る処理装置の一例を示す図。 エッジリングの消耗によるエッチングレート及びチルティングの変動を説明するための図。 接触部の反力と熱膨張に起因した課題を説明するための図。 第１実施形態に係るエッジリングと載置台とをコンタクトする構造の一例を示す図。 第２実施形態に係るエッジリングと載置台とをコンタクトする構造の一例を示す図。 第３実施形態に係るエッジリングと載置台とをコンタクトする構造の一例を示す図。 第１〜第３実施形態の変形例に係る直流電圧の印加方法の一例を示す図。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。
［処理装置］
まず、本発明の一実施形態に係る処理装置１の一例について、図１を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る処理装置１の断面の一例を示す図である。本実施形態に係る処理装置１は、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）型の処理装置である。
処理装置１は、金属製、例えば、アルミニウム又はステンレス鋼製の円筒型の処理容器１０を有し、その内部は、プラズマエッチングやプラズマＣＶＤ等のプラズマ処理が行われる処理室となっている。処理容器１０は、被処理体の一例である半導体ウェハＷ（以下、「ウェハＷ」という。）を処理するための処理空間を画成する。処理容器１０は接地されている。
処理容器１０の内部には、円板状の載置台１１が配設されている。載置台１１は、ウェハＷを載置する。載置台１１は、静電チャック２５を有する。載置台１１は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）から形成された筒状保持部材１２を介して処理容器１０の底から垂直上方に延びる筒状支持部１３に支持されている。
静電チャック２５は、アルミニウムから形成された基台２５ｃと、基台２５ｃ上の誘電層２５ｂとを有する。誘電層２５ｂには、導電膜からなる吸着電極２５ａが埋設されている。直流電源２６はスイッチ２７を介して吸着電極２５ａに接続されている。静電チャック２５は、直流電源２６から吸着電極２５ａに印加された直流電圧によりクーロン力等の静電力を発生させ、該静電力によりウェハＷを吸着保持する。
静電チャック２５の周縁部の基台２５ｃ上であって、ウェハＷの外周部にはエッジリング３０が載置されている。エッジリング３０は、Ｓｉ又はＳｉＣから形成されている。静電チャック２５及びエッジリング３０の外周は、インシュレータリング３２により覆われている。
載置台１１には、第１高周波電源２１が整合器２１ａを介して接続されている。第１高周波電源２１は、プラズマ生成およびＲＩＥ用の第１の周波数（例えば、１３ＭＨｚの周波数）の高周波電力を載置台１１に印加する。また、載置台１１には、第２高周波電源２２が整合器２２ａを介して接続されている。第２高周波電源２２は、第１の周波数よりも低いバイアス印加用の第２の周波数（例えば、３ＭＨｚの周波数）の高周波電力を載置台１１に印加する。これにより、載置台１１は下部電極としても機能する。
可変直流電源２８はスイッチ２９を介して給電ライン２１ｂに接続されている。可変直流電源２８と給電ライン２１ｂとの接続ポイントと第１高周波電源２１の間にはブロッキングコンデンサ２３が設けられている。ブロッキングコンデンサ２３は、可変直流電源２８からの直流電圧を遮断し、直流電圧が第１高周波電源２１へ流れないようにする。可変直流電源２８から印加された直流電圧によりエッジリング３０に電圧が印加される。
基台２５ｃの内部には、例えば、周方向に延在する環状の冷媒室３１が設けられている。冷媒室３１には、チラーユニットから配管３３、３４を介して所定温度の冷媒、例えば、冷却水が循環供給され、静電チャック２５及びウェハＷを冷却する。
また、静電チャック２５には、ガス供給ライン３６を介して伝熱ガス供給部３５が接続されている。伝熱ガス供給部３５は、ガス供給ライン３６を介して伝熱ガスを静電チャック２５の上面とウェハＷの裏面の間の空間に供給する。伝熱ガスとしては、熱伝導性を有するガス、例えば、Ｈｅガス等が好適に用いられる。
処理容器１０の側壁と筒状支持部１３との間には排気路１４が形成されている。排気路１４の入口には環状のバッフル板１５が配設されると共に、底部に排気口１６が設けられている。排気口１６には、排気管１７を介して排気装置１８が接続されている。排気装置１８は、真空ポンプを有し、処理容器１０内の処理空間を所定の真空度まで減圧する。また、排気管１７は可変式バタフライバルブである自動圧力制御弁（automatic pressure control valve）（以下、「ＡＰＣ」という）を有し、ＡＰＣは自動的に処理容器１０内の圧力制御を行う。さらに、処理容器１０の側壁には、ウェハＷの搬入出口１９を開閉するゲートバルブ２０が取り付けられている。
処理容器１０の天井部にはガスシャワーヘッド２４が配設されている。ガスシャワーヘッド２４は、電極板３７と、該電極板３７を着脱可能に支持する電極支持体３８とを有する。電極板３７は、多数のガス通気孔３７ａを有する。電極支持体３８の内部にはバッファ室３９が設けられ、このバッファ室３９のガス導入口３８ａには、ガス供給配管４１を介して処理ガス供給部４０が接続されている。また、処理容器１０の周囲には、環状又は同心状に延びる磁石４２が配置されている。
処理装置１の各構成要素は、制御部４３に接続されている。制御部４３は、処理装置１の各構成要素を制御する。各構成要素としては、例えば、排気装置１８、整合器２１ａ，２２ａ、第１高周波電源２１、第２高周波電源２２、スイッチ２７、２９、直流電源２６、２８、伝熱ガス供給部３５および処理ガス供給部４０等が挙げられる。
制御部４３は、ＣＰＵ４３ａ及びメモリ４３ｂを備え、メモリ４３ｂに記憶された処理装置１の制御プログラム及び処理レシピを読み出して実行することで、処理装置１にエッチング等の所定の処理を実行させる。
処理装置１では、例えばエッチング処理の際、先ずゲートバルブ２０を開き、ウェハＷを処理容器１０内に搬入し、静電チャック２５上に載置する。直流電源２６からの直流電圧を吸着電極２５ａに印加し、ウェハＷを静電チャック２５に吸着させ、可変直流電源２８からの直流電圧を基台２５ｃに印加し、これにより、エッジリング３０に電圧が印加される。また、伝熱ガスを静電チャック２５とウェハＷの間に供給する。そして、処理ガス供給部４０からの処理ガスを処理容器１０内に導入し、排気装置１８等により処理容器１０内を減圧する。さらに、第１高周波電源２１及び第２高周波電源２２から第１高周波電力及び第２高周波電力を載置台１１に供給する。
処理装置１の処理容器１０内では、磁石４２によって一方向に向かう水平磁界が形成され、載置台１１に印加された高周波電力によって垂直方向のＲＦ電界が形成される。これにより、ガスシャワーヘッド２４から吐出した処理ガスがプラズマ化し、プラズマ中のラジカルやイオンによってウェハＷに所定のプラズマ処理が行われる。
［エッジリングの消耗］
次に、図２を参照して、エッジリング３０の消耗によって生じるシースの変化と、エッチングレート及びチルティングの変動について説明する。図２（ａ）に示すように、エッジリング３０が新品の場合、ウェハＷの上面とエッジリング３０の上面とが同じ高さになるようにエッジリング３０の厚さが設計されている。このとき、プラズマ処理中のウェハＷ上のシースとエッジリング３０上のシースとは同じ高さになる。この状態では、ウェハＷ上及びエッジリング３０上へのプラズマからのイオンの照射角度は垂直になり、この結果、ウェハＷ上に形成されるホール等のエッチング形状は垂直になり、エッチングレートの面内分布は均一なる。
ところが、プラズマ処理中、エッジリング３０はプラズマに曝露され、消耗する。そうすると、図２（ｂ）に示すように、エッジリング３０の上面は、ウェハＷの上面よりも低くなり、エッジリング３０上のシースの高さはウェハＷ上のシースの高さよりも低くなる。
このシースの高さに段差が生じているウェハＷのエッジ部においてイオンの照射角度が斜めになり、エッチング形状のチルティング（tilting）が生じる。また、ウェハＷのエッジ部のエッチングレートが変動し、エッチングレートの面内分布に不均一が生じる。
これに対して、本実施形態では、可変直流電源２８から出力される直流電圧をエッジリング３０に印加する。これにより、シースの厚さを制御し、プラズマ処理中のウェハＷ上のシースとエッジリング３０上のシースとが同じ高さになるようにすることができる。これにより、エッチングレートの面内分布を制御したり、チルティングを抑制したりすることができる。
エッジリング３０に直流電圧を印加する際、エッジリング３０と基台２５ｃとが安定的に同電位に保たれていることが重要である。そこで、図３（ａ）に示すように、基台２５ｃの上面にコンタクト材として反力のある導電性物質のスパイラルチューブ５９を配置し、エッジリング３０と基台２５ｃとを安定的にコンタクトする構成が考えられる。
しかし、この場合、スパイラルチューブ５９の反力により、エッジリング３０が基台２５ｃから浮き、エッジリング３０が基台２５ｃから離れることが生じ得る。よって、この構成では、基台２５ｃに印加された直流電圧が十分にエッジリング３０に伝わらず、エッジリング３０と基台２５ｃとを安定的に同電位に保つことは困難である。
そこで、図３（ｂ）に示すように、エッジリング３０をＬ字型に形成し、Ｌ字の垂直方向の側部にスパイラルチューブ５９が押圧されるように、基台２５ｃの側部にスパイラルチューブ５９を設けることも考えられる。しかし、この場合、エッジリング３０と基台２５ｃとは異なる物質で形成されるため、プロセス条件に応じた静電チャック２５の設定温度を変えると、これに応じてエッジリング３０と基台２５ｃとの径方向における熱膨張及び熱収縮の差が変わる。この各部材の熱膨張及び熱収縮の差の影響で、スパイラルチューブ５９がエッジリング３０に接触しない場合が生じ得る。よって、この構成では、基台２５ｃに印加された直流電圧が十分にエッジリング３０に伝わらず、エッジリング３０と基台２５ｃとを安定的に同電位に保つことは困難である。
また、このようなエッジリング３０が基台２５ｃから離れる現象は、エッジリング３０や基台２５ｃ等のパーツの寸法差やプラズマからの入熱による部材間の熱膨張及び熱収縮の差によって生じる。よって、パーツの寸法差やプラズマからの入熱による部材間の熱膨張及び熱収縮をなくすことはできない。
そこで、一実施形態に係る処理装置１では、エッジリング３０と載置台１１とを安定的にコンタクトする構造を提供する。以下、第１〜第３実施形態に係るコンタクト構造について、図４〜図６を参照しながら説明する。
＜第１実施形態＞
［エッジリングと載置台とのコンタクト構造］
まず、第１実施形態に係るエッジリング３０と載置台１１とのコンタクト構造の一例について、図４を参照しながら説明する。図４（ａ）は、第１実施形態に係るエッジリング３０と載置台１１とをコンタクトする構造の一例を示す図である。図４（ｂ）は、第１実施形態の変形例に係るエッジリング３０と載置台１１とをコンタクトする構造の一例を示す図である。最初に、第１実施形態に係るコンタクト構造について説明する。
図４（ａ）の第１実施形態に係るエッジリング３０には、係止部３０ａが形成されている。係止部３０ａは、エッジリング３０の全周にわたってエッジリング３０の外周方向に向かって凹状に窪む。
第１実施形態では、載置台１１とエッジリング３０を含む載置装置は、第一の接触部５１と接続部５０と第二の接触部５２とを有する。第一の接触部５１は、係止部３０ａによりエッジリング３０を導電性の接続部５０に接続させた状態でエッジリング３０を基台２５ｃに対して押圧する。第一の接触部５１は、スパイラルチューブ等の反力のある導電性物質により構成される。すなわち、第一の接触部５１は、反力によりエッジリング３０と基台２５ｃとを安定的にコンタクトする部材として機能する。なお、第一の接触部５１は、エッジリング３０を接続部５０に接続させた状態でエッジリング３０を載置台１１に対して接触する部材であってもよい。
係止部３０ａの内部には、Ｌ字状に形成された接続部５０の水平部分５０ａが挿入されている。水平部分５０ａは、エッジリング３０と基台２５ｃの熱膨張及び熱収縮の差によって径方向にスライド可能なように、係止部３０ａ内に遊びの空間が設けられた状態で係止部３０ａ内に挿入されている。これにより、係止部３０ａによってエッジリング３０と接続部５０とは接続される。
第一の接触部５１は、係止部３０ａの内部にて接続部５０の水平部分５０ａに形成された凹部に配置される。かかる構成により、第一の接触部５１は、エッジリング３０を基台２５ｃに対して押圧することができる。これにより、第一の接触部５１は、エッジリング３０への高さ方向の反力を打消し、かつ、熱膨張を吸収しながらエッジリング３０と基台２５ｃとに導通する。なお、水平部分５０ａに形成される凹部は、図４（ａ）に示すように水平部分５０ａの下面に開口する凹部であってもよいし、水平部分５０ａの上面に開口する凹部であってもよい。第一の接触部５１は、凹部の位置に応じて水平部分５０ａの下面又は上面に配置される。
第二の接触部５２は、第一の接触部５１から下方に配置され、基台２５ｃの側壁にある窪みに接触される。第二の接触部５２は、スパイラルチューブ等の反力のある導電性物質により構成され、導電性の接続部５０の垂直部分５０ｂを押圧する。垂直部分５０ｂは第一の接触部５１から下方に延伸している。かかる構成により、エッジリング３０と基台２５ｃの間をより安定して導通させることができる。
以上、第１実施形態に係るコンタクト構造によれば、エッジリング３０の外周側に向いた凹みである係止部３０ａ内に接続部５０を挿入し、挿入した接続部５０の窪みに第一の接触部５１を設けた構造になっている。これにより、第一の接触部５１によってエッジリング３０への高さ方向の反力が生じることを回避し、エッジリング３０の浮き上がりを防止することができる。また、係止部３０ａにおいて接続部５０を熱膨張に応じて径方向にスライドさせることで熱膨張を吸収することができる。これにより、エッジリング３０と基台２５ｃとを確実に導通することができる。
スパイラルチューブ等の反力のある導電性物質を周方向に部分的に配置すると電気的な偏りが生じる。これに対して、本実施形態では、第一の接触部５１はリング状部材であり、周方向に全周に配置される。これにより、第一の接触部５１の全周にわたりムラなくエッジリング３０を基台２５ｃに接触させることができる。これにより、エッジリング３０と基台２５ｃとを安定的に同電位に保つことができる。
このようにして本実施形態では、エッジリング３０への高さ方向の反力を打消し、かつ、径方向の熱膨張を吸収しながらエッジリング３０と基台２５ｃとを確実に導通することができる。これにより、エッジリング３０と基台２５ｃとを安定的にコンタクトすることができる。
この結果、可変直流電源２８から出力される直流電圧をエッジリング３０へ確実に印加でき、プラズマ処理中のエッジリング３０上のシースを精度よく制御でき、チルティングを抑制し、エッチングレートの面内分布の均一性を高めることができる。この結果、エッジリング３０がある程度消耗しても直流電圧の制御により交換時期を遅らせることができ、生産性を向上させることができる。
ただし、第一の接触部５１はリング状部材でなく、周方向に分割された複数の円弧部材であってもよい。なお、第二の接触部５２は、分割された複数の円弧部材５２ａ〜５２ｃから形成されてもよい（図６（ｂ）参照）。また、接続部５０は、複数の円弧状の部材から形成されてもよい。ただし、第二の接触部５２及び接続部５０は分割されていなくてもよい。
なお、第１実施形態では、第一の接触部５１が設けられることで接続部５０を介してエッジリング３０と基台２５ｃとの導通を図ることができるため、第二の接触部５２は、必ずしも設けられなくてもよい。また、第二の接触部５２は導電性でなくてもよい。ただし、接続部５０と基台２５ｃとの接触をより安定的にするために、第二の接触部５２が設けられるほうが好ましい。
＜第１実施形態の変形例＞
次に、図４（ｂ）に示す第１実施形態の変形例に係るエッジリング３０と載置台１１とのコンタクト構造について、図４（ａ）に示す第１実施形態のコンタクト構造との相違点を中心に説明する。
第１実施形態の変形例では、接続部５０の下方において、ネジ６１により基台２５ｃと接続部５０とインシュレータリング３２とがネジ止めされている。これにより、より安定的に基台２５ｃと接続部５０との接触を保つことができ、エッジリング３０と基台２５ｃとを安定的にコンタクトすることができる。
なお、本変形例では、ネジ６１は、インシュレータリング３２と基台２５ｃとの間に設けられた筒状のカラー６０の内部を貫通し、熱膨張による影響を受けにくくなっている。なお、ネジ６１は、接続部５０を基台２５ｃに固定させる固定部材の一例であり、固定部材はこれに限らない。
本変形例においても、第一の接触部５１が設けられることで接続部５０を介してエッジリング３０と基台２５ｃとの導通を図ることができるため、第二の接触部５２は、必ずしも設けられなくてもよい。また、第二の接触部５２は導電性でなくてもよい。ただし、接続部５０と基台２５ｃとの接触をより安定的にするために、第二の接触部５２は設けられるほうが好ましい。
＜第２実施形態＞
［エッジリングと載置台とのコンタクト構造］
次に、第２実施形態に係るエッジリング３０と載置台１１とのコンタクト構造の一例について、図５を参照しながら説明する。図５は、第２実施形態に係るエッジリング３０と載置台１１とのコンタクト構造の一例を示す図である。
第２実施形態に係るコンタクト構造では、第一の接触部５１と接続部５３と第二の接触部５２とによりエッジリング３０と基台２５ｃとが安定的にコンタクトされる。
第２実施形態では、接続部５３は、アルミニウム等の導電性物質から形成されたリング状の部材であり、エッジリング３０と基台２５ｃの外周側の境界部分に対向するインシュレータリング３２の側面に設けられた凹部に挿入されている。
第２実施形態においても、エッジリング３０が第一の接触部５１の反力で上方に浮き上がらない構造になっている。具体的には、第一の接触部５１は、エッジリング３０の外周面に対向する接続部５３の内周側上端部に形成された窪みに配置され、インシュレータリング３２と接続部５３とに接触された状態でエッジリング３０を外周側から押圧する。かかる構成によれば、第一の接触部５１は、エッジリング３０を径方向から押圧するため、第一の接触部５１の反力によってエッジリング３０が浮き上がらない。
なお、本実施形態においても、第二の接触部５２は、第一の接触部５１から下方に配置され、基台２５ｃの側面に形成された窪みに接触される。また、本実施形態においても、第一の接触部５１はリング状部材であり、周方向に全周に配置される。これにより、第一の接触部５１の全周にわたりムラなくエッジリング３０を基台２５ｃに接触させることができる。これにより、エッジリング３０と基台２５ｃとを安定的に同電位に保つことができる。
ただし、第一の接触部５１はリング状部材でなく、周方向に分割された複数の円弧部材であってもよい。なお、第二の接触部５２は、分割された複数の円弧部材から形成されてもよい（図６（ｂ）参照）。また、接続部５０は、複数の円弧状の部材から形成されてもよい。ただし、第二の接触部５２及び接続部５０は分割されていなくてもよい。
以上、第２実施形態に係るコンタクト構造によれば、エッジリング３０と基台２５ｃの間にエッジリング３０と基台２５ｃとの外周側に設けられる導電性の接続部５３と、エッジリング３０と接続部５３の間に設けられ、エッジリング３０の外周側からエッジリング３０を接続部５３に対して押圧する第一の接触部５１と、第一の接触部５１から下方に配置され、基台２５ｃに接触される第二の接触部５２とを有する。
これにより、エッジリング３０への高さ方向の反力を持たせずにプロセス条件に応じた径方向の熱膨張を吸収する。これにより、エッジリング３０と基台２５ｃとを確実に導通することができる。第２実施形態では、シンプルな構造により、エッジリング３０と基台２５ｃとを確実に導通することができるため、メンテナンスが容易になる。
なお、第２実施形態では、エッジリング３０と基台２５ｃとを導通させるために、第一の接触部５１だけでなく第二の接触部５２を設ける必要がある。
＜第３実施形態＞
［エッジリングと載置台とのコンタクト構造］
次に、第３実施形態に係るエッジリング３０と載置台１１とのコンタクト構造の一例について、図６を参照しながら説明する。図６（ａ）は、第３実施形態に係るエッジリング３０と載置台１１とのコンタクト構造の一例を示す図である。図６（ｂ）は、第二の接触部５２の分割構造の一例を示す図である。
第３実施形態に係るコンタクト構造は、第２実施形態に係るコンタクト構造と比較して、第一の接触部５１の位置が異なることと、エッジリング３０に係止部３０ｂが設けられていることと、爪部５４を有する点が異なる。
第３実施形態に係る第一の接触部５１は、エッジリング３０と基台２５ｃの間に設けられ、エッジリング３０の下面側からエッジリング３０を基台２５ｃに対して押圧する。係止部３０ｂは、エッジリング３０の外周下端部から凸状に突出し、接続部５３の内周側部の窪みに係止するクランプ構造を有する。係止部３０ｂは、全周にわたってエッジリング３０の外周から凸状に突出する。
このクランプ構造により、第一の接触部５１がエッジリング３０を高さ方向から押圧しても第一の接触部５１の反力によってエッジリング３０が浮き上がらない。また、第二の接触部５２は、第一の接触部５１から下方に配置され、基台２５ｃの側面の窪みに接触される。爪部５４は、接続部５３と基台２５ｃとに水平方向に跨って埋設され、爪部５４の上面の一部が第二の接触部５２の下側に接する。かかる構成により、バネ性のある第二の接触部５２によって爪部５４を介して接続部５３に対して下方向の負荷を掛けることができ、これによってもエッジリング３０の浮き上がりを防止することができる。
第３実施形態においても、第一の接触部５１はリング状部材であり、周方向に全周にわたって配置される。これにより、第一の接触部５１の全周にわたりムラなくエッジリング３０を基台２５ｃに接触させることができ、エッジリング３０と基台２５ｃとを安定的に同電位に保つことができる。ただし、第一の接触部５１はリング状部材でなく、周方向に分割された複数の円弧部材であってもよい。
図６（ｂ）に示すように、第二の接触部５２は、３分割された円弧部材５２ａ、５２ｂ、５２ｃであってもよい。円弧部材５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、基台２５ｃの窪みに装着された後、各円弧部材間をネジやピン、その他の類似の方法により締結する。なお、第二の接触部５２の分割数は、３つに限らず、複数に分割されていればよい。ただし、第二の接触部５２及び接続部５０は分割されていなくてもよい。
以上、第３実施形態に係るコンタクト構造によれば、エッジリング３０の係止部３０ｂは、エッジリング３０の外周側から凸状に突出し、接続部５３の内周側部の窪みに係止するクランプ構造を有する。これにより、第一の接触部５１によるエッジリング３０への高さ方向の反力を持たせずにプロセス条件に応じた径方向の熱膨張を吸収することができる。これにより、エッジリング３０と基台２５ｃとを確実に導通することができる。第３実施形態では、シンプルな構造により、エッジリング３０と基台２５ｃとを確実に導通することができるため、メンテナンスが容易になる。
なお、第３実施形態では、第一の接触部５１が設けられることで接続部５０又は基台２５ｃの少なくともいずれかを介してエッジリング３０と基台２５ｃとの導通を図ることができるため、第二の接触部５２は、必ずしも設けられなくてもよい。ただし、接続部５０と基台２５ｃとの接触をより安定的にするために、第二の接触部５２が設けられるほうが好ましい。
＜変形例における直流電圧の印加方法＞
第１〜第３の実施形態では、可変直流電源２８から出力される直流電圧を、第１高周波電源２１から出力される高周波電力の給電ライン２１ｂを介してエッジリング３０に印加した。これに対して、以下では、変形例における直流電圧の印加方法について、図７を参照しながら説明する。
以下に説明する変形例では、図７に示すように、絶縁性部材５６は、第二の接触部５２よりも内側にて基台の内周部２５ｃ１と外周部２５ｃ２とを電気的に分離するようにリング状に設けられる。本実施形態では、絶縁性部材５６は、基台の外周部２５ｃ２に設けられることが好ましい。ただし、絶縁性部材５６は、これに限らず、基台２５ｃの内周部２５ｃ１と外周部２５ｃ２とを電気的に分離できる位置に配置されればよい。
また、本変形例の場合、可変直流電源２８とは独立に可変直流電源５５により直流電圧の印加を制御できる。具体的には、可変直流電源５５は、基台の外周部２５ｃ２に接続され、図１の可変直流電源２８とは独立して直流電圧を外周部２５ｃ２に印加する。印加された直流電圧は、接続部５０を介してエッジリング３０に印加される。これにより、シースの厚さを制御し、プラズマ処理中のウェハＷ上のシースとエッジリング３０上のシースとが同じ高さになるようにすることができる。これにより、エッチングレートの面内分布を制御したり、チルティングを抑制したりすることができる。
なお、本変形例では、可変直流電源５５は載置台１１の外周部に接続された直流電圧印加部の一例である。変形例の直流電圧の印加方法は、第１実施形態、第１実施形態の変形例、第２実施形態、第３実施形態及びのいずれにも適用可能である。
以上、処理装置を上記実施形態により説明したが、本発明にかかる処理装置は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。
例えば、本発明は、図１の平行平板型２周波印加装置だけでなく、その他の処理装置に適用可能である。その他の処理装置としては、容量結合型プラズマ（ＣＣＰ:Capacitively Coupled Plasma)装置、誘導結合型プラズマ(ＩＣＰ:Inductively Coupled Plasma)処理装置、ラジアルラインスロットアンテナを用いた処理装置、ヘリコン波励起型プラズマ（ＨＷＰ：Helicon Wave Plasma）装置、電子サイクロトロン共鳴プラズマ（ＥＣＲ：Electron Cyclotron Ｒesonance Plasma）装置、表面波処理装置等であってもよい。
本明細書では、被処理体として半導体ウェハＷについて説明したが、これに限らず、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＦＰＤ（Flat Panel Display）等に用いられる各種基板や、フォトマスク、ＣＤ基板、プリント基板等であっても良い。
１ ：処理装置
１０ ：処理容器
１１ ：載置台
１５ ：バッフル板
１８ ：排気装置
２１ ：第１高周波電源
２２ ：第２高周波電源
２３ ：ブロッキングコンデンサ
２４ ：ガスシャワーヘッド
２５ ：静電チャック
２５ａ：吸着電極
２５ｂ：誘電層
２５ｃ：基台
２６ ：直流電源
２８ ：可変直流電源
３０ ：エッジリング
３０ａ、３０ｂ：係止部
３１ ：冷媒室
３５ ：伝熱ガス供給部
４０ ：処理ガス供給部
４３ ：制御部
５０ ：接続部
５１ ：第一の接触部
５２ ：第二の接触部
５３ ：接続部

Claims (16)

  1. 処理容器の内部にて被処理体を載置する載置台と、
    前記被処理体の外周部にて前記載置台に載置され、係止部が形成されたエッジリングと、
    前記係止部により前記エッジリングに接続される導電性の接続部と、
    前記エッジリングを該接続部に接続させた状態で前記エッジリングを前記載置台に対して接触する第一の接触部と、
    を有する被処理体の載置装置。
  2. 前記第一の接触部から下方に配置され、前記載置台に接触される第二の接触部を有する、
    請求項１に記載の載置装置。
  3. 前記導電性の接続部は、
    前記第一の接触部から下方に延伸している、
    請求項１又は２に記載の載置装置。
  4. 処理容器の内部にて被処理体を載置する載置台と、
    前記被処理体の外周部にて前記載置台に載置されるエッジリングと、
    前記エッジリングと前記載置台との外周側に設けられる導電性の接続部と、
    前記エッジリングと前記接続部との間に設けられ、前記エッジリングの外周側から該エッジリングを前記接続部に対して接触する第一の接触部と、
    前記第一の接触部から下方に配置され、前記載置台に接触される第二の接触部と、
    を有する被処理体の載置装置。
  5. 前記第一の接触部は、全周にわたってリング状に配置される、
    請求項１〜４のいずれか一項に記載の載置装置。
  6. 前記第二の接触部は、複数に分割されて配置される、
    請求項２又は４に記載の載置装置。
  7. 前記第一の接触部と前記第二の接触部とは、前記導電性の接続部又は前記載置台の少なくともいずれかを介して電気的に接続される、
    請求項２、４、又は６に記載の載置装置。
  8. 前記接続部は、前記エッジリングと前記載置台との側面に設けられたインシュレータリングに設けられた凹部に配置され、
    前記第一の接触部は、前記接続部に形成された窪みに配置され、前記エッジリングに外周側から接触する、
    請求項６に記載の載置装置。
  9. 前記係止部は、全周にわたって前記エッジリングの外周方向に向かって凹状に窪む、
    請求項１又は２に記載の載置装置。
  10. 前記係止部は、全周にわたって前記エッジリングの外周から凸状に突出する、
    請求項１又は２に記載の載置装置。
  11. 前記第一の接触部は、反力を有する導電性物質である、
    請求項１〜１０のいずれか一項に記載の載置装置。
  12. 前記接続部は、固定部材により前記載置台に固定される、
    請求項１〜５のいずれか一項に記載の載置装置。
  13. 前記第一の接触部は、前記係止部の内部にて前記接続部に形成された凹部に配置される、
    請求項１〜３のいずれか一項に記載の載置装置。
  14. 前記載置台を内周部と外周部と電気的に分離する絶縁性部材と、
    前記載置台の外周部に接続された直流電圧印加部とを有する、
    請求項１〜１３のいずれか一項に記載の載置装置。
  15. 被処理体を処理するための処理空間を画成する処理容器と、
    前記処理容器の内部にて被処理体を載置する載置台と、
    前記被処理体の外周部にて前記載置台に載置され、係止部が形成されたエッジリングと、
    前記係止部により前記エッジリングに接続される導電性の接続部と、
    前記エッジリングを該接続部に接続させた状態で前記エッジリングを前記載置台に対して接触する第一の接触部と、
    を有する処理装置。
  16. 被処理体を処理するための処理空間を画成する処理容器と、
    前記処理容器の内部にて被処理体を載置する載置台と、
    前記被処理体の外周部にて前記載置台に載置されるエッジリングと、
    前記エッジリングと前記載置台との外周側に設けられる導電性の接続部と、
    前記エッジリングと前記接続部との間に設けられ、前記エッジリングの外周側から該エッジリングを前記接続部に対して接触する第一の接触部と、
    前記第一の接触部から下方に配置され、前記載置台に接触される第二の接触部と、
    を有する処理装置。
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