JP2024002949A - Plasma processing device, ring, electrostatic chuck inspection method, and substrate processing method - Google Patents

Plasma processing device, ring, electrostatic chuck inspection method, and substrate processing method Download PDF

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Akira Nagayama
将歩 高山
Masato Takayama
健司 赤尾
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Abstract

To provide a technique for generating a heat generation environment of an edge ring equivalent to that during plasma generation without generating plasma.SOLUTION: A plasma processing device includes a plasma processing chamber, a base disposed within the plasma processing chamber, an electrostatic chuck disposed on the top of the base and having a substrate support surface and a ring support surface around the substrate support surface, a ring disposed on the ring support surface, a heater layer disposed inside the ring or on a surface of the ring that does not contact the ring support surface, a power supply unit that supplies power to the heater layer, and a power source electrically connected to the power supply unit.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示の例示的実施形態は、プラズマ処理装置、リング、静電チャックの検査方法及び基板処理方法に関する。 Exemplary embodiments of the present disclosure relate to a plasma processing apparatus, a ring, an electrostatic chuck inspection method, and a substrate processing method.

基板のプラズマ処理において、プラズマ処理装置が用いられる。プラズマ処理装置は、プラズマ処理チャンバ内に基板支持器を備える。基板支持器は、基台及び基板を保持する静電チャックを有する。当該静電チャック上には、基板の周囲を囲むようにエッジリングが載置される。このようなプラズマ処理装置の一種は、特許文献1に記載されている。当該エッジリングは、プラズマ処理空間でプラズマからの入熱により温度変化し、静電チャックの形状等に応じて様々な温度分布を生じる。 A plasma processing apparatus is used in plasma processing of a substrate. The plasma processing apparatus includes a substrate support within a plasma processing chamber. The substrate support has a base and an electrostatic chuck that holds the substrate. An edge ring is placed on the electrostatic chuck so as to surround the substrate. One type of such a plasma processing apparatus is described in Patent Document 1. The temperature of the edge ring changes due to heat input from the plasma in the plasma processing space, and various temperature distributions occur depending on the shape of the electrostatic chuck and the like.

特開2022-027459号公報JP 2022-027459 Publication

本開示は、プラズマを生成せずに、プラズマ生成時と同等のエッジリングの発熱環境を生成する技術を提供する。 The present disclosure provides a technique for generating a heat generation environment of an edge ring equivalent to that during plasma generation without generating plasma.

本開示の一の態様によれば、プラズマ処理チャンバと、前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基台と、前記基台の上部に配置され、基板支持面及び前記基板支持面の周囲のリング支持面を有する静電チャックと、前記リング支持面に配置されるリングと、前記リングの内部又は前記リング支持面と接触しない前記リングの表面に配置されるヒータ層と、前記ヒータ層へ電力を供給する給電部と、前記給電部に電気的に接続される電源と、を備えるプラズマ処理装置が提供される。 According to one aspect of the present disclosure, a plasma processing chamber, a base disposed in the plasma processing chamber, a substrate support surface and a ring support disposed on the base and surrounding the substrate support surface. an electrostatic chuck having a surface, a ring disposed on the ring support surface, a heater layer disposed inside the ring or on a surface of the ring not in contact with the ring support surface, and supplying power to the heater layer. A plasma processing apparatus is provided, which includes a power feeding section and a power source electrically connected to the power feeding section.

本開示は、プラズマを生成せずに、プラズマ生成時と同等のエッジリングの発熱環境を生成する技術を提供する。 The present disclosure provides a technique for generating a heat generation environment of an edge ring equivalent to that during plasma generation without generating plasma.

図1は、本開示の一つの例示的実施形態に係る基板支持器を概略的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a substrate support according to one exemplary embodiment of the present disclosure. 図2は、本開示の一つの例示的実施形態に係るエッジリングを概略的に示す上面図である。FIG. 2 is a top view schematically illustrating an edge ring according to one exemplary embodiment of the present disclosure. 図3は、本開示の一つの例示的実施形態に係る基板支持器を概略的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a substrate support according to one exemplary embodiment of the present disclosure. 図4は、本開示の一つの例示的実施形態に係るエッジリングを概略的に示す上面図である。FIG. 4 is a top view schematically illustrating an edge ring according to one exemplary embodiment of the present disclosure. 図5は、本開示の一つの例示的実施形態に係る基板支持器を概略的に示す図である。FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a substrate support according to one exemplary embodiment of the present disclosure. 図6は、本開示の一つの例示的実施形態に係るエッジリングを概略的に示す上面図である。FIG. 6 is a top view schematically illustrating an edge ring according to one exemplary embodiment of the present disclosure. 図7は、本開示の一つの例示的実施形態に係る基板支持器を概略的に示す図である。FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a substrate support according to one exemplary embodiment of the present disclosure. 図8は、本開示の一つの例示的実施形態を有するプラズマ処理装置の一例を示す概略断面図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of an example plasma processing apparatus having one example embodiment of the present disclosure. 図9は、本開示の一つの例示的実施形態に係るエッジリングの一例を用いた処理について説明するフロー図である。FIG. 9 is a flow diagram illustrating processing using an example edge ring according to one example embodiment of the present disclosure. 図10は、本開示の一つの例示的実施形態に係るエッジリングの一例を用いた処理について説明するフロー図である。FIG. 10 is a flow diagram illustrating processing using an example edge ring according to one example embodiment of the present disclosure. 図11は、本開示の一つの例示的実施形態に係るエッジリングへの電力供給について説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating powering an edge ring according to one exemplary embodiment of the present disclosure. 図12は、本開示の一つの例示的実施形態に係るエッジリングの変形例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a variation of an edge ring according to one exemplary embodiment of the present disclosure.

以下、本開示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。なお、理解を容易にするために、図面における各部の縮尺は、実際とは異なる場合がある。平行、直角、直交、水平、垂直、上下、左右などの方向には、実施形態の効果を損なわない程度のずれが許容される。角部の形状は、直角に限られず、丸みを帯びてもよい。平行、直角、直交、水平、垂直には、略平行、略直角、略直交、略水平、略垂直が含まれてもよい。 Hereinafter, embodiments for implementing the present disclosure will be described with reference to the drawings. Note that, in this specification and the drawings, substantially the same configurations are given the same reference numerals to omit redundant explanation. Note that in order to facilitate understanding, the scale of each part in the drawings may be different from the actual scale. In parallel, perpendicular, perpendicular, horizontal, perpendicular, up and down, left and right directions, deviations are allowed to an extent that does not impair the effects of the embodiment. The shape of the corner is not limited to a right angle, but may be rounded. Parallel, right angle, perpendicular, horizontal, and perpendicular may include substantially parallel, substantially perpendicular, substantially orthogonal, substantially horizontal, and substantially perpendicular.

≪第1実施形態≫
本開示の一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、プラズマ処理チャンバと、プラズマ処理チャンバ内に配置される基台と、基台の上部に配置され、基板支持面及びエッジリング支持面を有する静電チャックと、エッジリング支持面に支持されるエッジリングと、エッジリング内又はエッジリング上に配置される少なくとも1つのヒータ電極層と、少なくとも1つのヒータ電極層に電気的に接続される給電端子と、給電端子と電気的に接続される電源と、を備える。
≪First embodiment≫
In one exemplary embodiment of the present disclosure, a plasma processing apparatus is provided. The plasma processing apparatus includes a plasma processing chamber, a base disposed in the plasma processing chamber, an electrostatic chuck disposed above the base and having a substrate support surface and an edge ring support surface, and an electrostatic chuck disposed on the base and having a substrate support surface and an edge ring support surface. a supported edge ring, at least one heater electrode layer disposed within or on the edge ring, a power supply terminal electrically connected to the at least one heater electrode layer, and electrically connected to the power supply terminal. and a power source.

本開示の一つの例示的実施形態によれば、プラズマを生成せずに、プラズマ生成時と同等のエッジリングの発熱環境を作ることができる。これにより、プラズマ生成時のエッジリングの温度分布を簡易的に測定することが可能となる。 According to one exemplary embodiment of the present disclosure, it is possible to create a heating environment of the edge ring equivalent to that during plasma generation without generating plasma. This makes it possible to easily measure the temperature distribution of the edge ring during plasma generation.

以下、図1及び図2を参照しながら、本開示の一つの例示的実施形態について説明する。 Hereinafter, one exemplary embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

一つの例示的実施形態において、基板支持器は、基台1を備える。基台1は、アルミニウム等の導電性材料から形成されており、略円板形状を有する。 In one exemplary embodiment, the substrate support comprises a base 1 . The base 1 is made of a conductive material such as aluminum and has a substantially disk shape.

基板支持器は、さらに基台1の上に静電チャック2を備える。基台1及び静電チャック2は接合層3により接合されている。接合層3は、耐プラズマ性、耐熱性を有する材料で形成されている。接合層3は、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン(シリコーン樹脂)、エポキシ系樹脂等を用いることができる。 The substrate support further includes an electrostatic chuck 2 on the base 1. The base 1 and the electrostatic chuck 2 are bonded together by a bonding layer 3. The bonding layer 3 is made of a material having plasma resistance and heat resistance. For the bonding layer 3, for example, acrylic resin, silicone (silicone resin), epoxy resin, etc. can be used.

静電チャック2は、板状の絶縁性材料(例えば、セラミックス)の焼結体又は溶射により形成される。静電チャック2は、中央領域21及び環状領域22を有する。環状領域22は、平面視で中央領域21を囲んでいる。基板(図示せず)は、中央領域21上に配置され、エッジリング6は、中央領域21上の基板の周囲を囲むように環状領域22上に配置される。静電チャック2は、内部に電極層4を有する。 The electrostatic chuck 2 is formed by sintering or spraying a plate-shaped insulating material (eg, ceramics). The electrostatic chuck 2 has a central region 21 and an annular region 22 . The annular region 22 surrounds the central region 21 in plan view. A substrate (not shown) is placed on the central region 21 , and the edge ring 6 is placed on the annular region 22 so as to surround the substrate on the central region 21 . The electrostatic chuck 2 has an electrode layer 4 inside.

電極層4は、導電性材料で形成されている。電極層4には、AC電源又はDC電源からの電力が印加される。これにより生じる静電力により、中央領域21に基板が吸着保持される。また、静電チャック2は、内部に電極層5を有する。電極層5は、導電性材料で形成されている。電極層5には、AC電源又はDC電源からの電力が印加される。これにより生じる静電力により、環状領域22にエッジリング6が吸着保持される。なお、本実施形態において、基板は、中央領域21上に配置されていなくてもよい。 The electrode layer 4 is made of a conductive material. Power from an AC power source or a DC power source is applied to the electrode layer 4 . The electrostatic force generated thereby attracts and holds the substrate in the central region 21 . Further, the electrostatic chuck 2 has an electrode layer 5 inside. The electrode layer 5 is made of a conductive material. Power from an AC power source or a DC power source is applied to the electrode layer 5 . The electrostatic force generated thereby attracts and holds the edge ring 6 on the annular region 22. Note that in this embodiment, the substrate does not need to be placed on the central region 21.

図1及び図2の例では、基板及びエッジリング6は静電力により静電チャック2に吸着保持されるが、これに限られない。静電力を使用せずに吸着シートで保持されていてもよい。 In the examples shown in FIGS. 1 and 2, the substrate and the edge ring 6 are attracted and held by the electrostatic chuck 2 by electrostatic force, but the invention is not limited to this. It may be held by an adsorption sheet without using electrostatic force.

エッジリング6は、半導体(例えば、シリコン)、セラミックス(例えば、シリコンカーバイド)、金属等で形成される。エッジリング6の厚さは、例えば、10ミリメートル以下であってもよい。また、エッジリング6の厚さは、例えば、2ミリメートル以下であってもよい。エッジリング6は、内部にヒータ電極層7(ヒータ層)を含む。ヒータ電極層7は、例えばタングステン、アルミニウム、チタンで形成される。 The edge ring 6 is made of semiconductor (for example, silicon), ceramics (for example, silicon carbide), metal, or the like. The thickness of the edge ring 6 may be, for example, 10 mm or less. Further, the thickness of the edge ring 6 may be, for example, 2 mm or less. The edge ring 6 includes a heater electrode layer 7 (heater layer) therein. The heater electrode layer 7 is made of, for example, tungsten, aluminum, or titanium.

図2は、ヒータ電極層7の上面図である。ヒータ電極層7は、端子71及び端子72を備える。端子71及び端子72は、エッジリング6の表面又は裏面からヒータ電極層7まで延伸している。端子71及び端子72のいずれか一方は、正極端子であり、他方は負極端子である。端子71及び端子72との間に、AC電源又はDC電源からの電力が印加される。 FIG. 2 is a top view of the heater electrode layer 7. The heater electrode layer 7 includes a terminal 71 and a terminal 72. The terminals 71 and 72 extend from the front or back surface of the edge ring 6 to the heater electrode layer 7. One of the terminals 71 and 72 is a positive terminal, and the other is a negative terminal. Power from an AC power source or a DC power source is applied between the terminal 71 and the terminal 72.

図11は、ヒータ電極層7への電力の供給を説明する図である。ヒータ電極層7に、接続端子17を介して電源18が接続される。接続端子17は、ヒータ電極層7における端子71及び端子72に接続する。電源18は、AC電源またはDC電源である。電源18は、ヒータ電極層7に電力を供給する。なお、端子71及び端子72のそれぞれが、ヒータ電極層7(ヒータ層)へ電力を供給する給電部の一例である。 FIG. 11 is a diagram illustrating the supply of power to the heater electrode layer 7. A power source 18 is connected to the heater electrode layer 7 via a connecting terminal 17 . The connection terminal 17 is connected to a terminal 71 and a terminal 72 on the heater electrode layer 7 . Power source 18 is an AC power source or a DC power source. Power supply 18 supplies power to heater electrode layer 7 . Note that each of the terminals 71 and 72 is an example of a power supply unit that supplies power to the heater electrode layer 7 (heater layer).

ヒータ電極層7に電力が印加されることにより、ヒータ電極層7は、エッジリング6を加熱する。図2の例では、ヒータ電極層7は、端子71からエッジリングの外周側に沿って折り返し部73まで円弧状に配置される。また、ヒータ電極層7は、折り返し部73からエッジリングの内周に沿って折り返し部74まで円弧状に配置され、折り返し部74から端子72までエッジリングの外周に沿って円弧状に配置される。 By applying electric power to the heater electrode layer 7, the heater electrode layer 7 heats the edge ring 6. In the example of FIG. 2, the heater electrode layer 7 is arranged in an arc shape from the terminal 71 to the folded portion 73 along the outer circumferential side of the edge ring. The heater electrode layer 7 is arranged in an arc shape from the folded part 73 to the folded part 74 along the inner periphery of the edge ring, and arranged in an arc shape from the folded part 74 to the terminal 72 along the outer periphery of the edge ring. .

本実施形態では、エッジリング6にヒータ電極層7が設けられているため、プラズマを生成せずに、プラズマ生成時と同等のエッジリング6の発熱環境を作ることができる。これにより、プラズマ生成時のエッジリングの温度分布を簡易的に測定することが可能となる。また、ヒータ電極層7を直接制御するため、プラズマ生成時よりも高速に温度分布を測定することが可能となる。エッジリング6の温度分布の測定は、例えば、エッジリング6の上方に設けられたサーモカメラ等で行われる。 In this embodiment, since the edge ring 6 is provided with the heater electrode layer 7, it is possible to create a heat generation environment of the edge ring 6 equivalent to that during plasma generation without generating plasma. This makes it possible to easily measure the temperature distribution of the edge ring during plasma generation. Furthermore, since the heater electrode layer 7 is directly controlled, it is possible to measure the temperature distribution faster than during plasma generation. The temperature distribution of the edge ring 6 is measured using, for example, a thermo camera provided above the edge ring 6.

なお、エッジリング6の温度分布の測定は、大気環境下で行ってもよく、真空環境下で行ってもよい。さらに、真空環境下の場合は、エッジリング6の温度分布の測定は、プラズマ生成時に行ってもよい。 Note that the temperature distribution of the edge ring 6 may be measured in an atmospheric environment or in a vacuum environment. Furthermore, in the case of a vacuum environment, the temperature distribution of the edge ring 6 may be measured during plasma generation.

図1及び図2の例では、エッジリング6内にヒータ電極層7が設けられているが、これに限られない。ヒータ電極層7は、エッジリング6上に配置されていてもよい。例えば、ヒータ電極層7はエッジリング6上に設けられる絶縁層の内部に配置されていてもよい。また、ヒータ電極層7は、リング支持面である環状領域22と接触しないエッジリング6の表面に配置してもよいし、リング支持面である環状領域22と接触するエッジリング6の表面に配置してもよい。なお、ヒータ電極層7をリング支持面である環状領域22と接触するエッジリング6の表面に配置する場合、環状領域22の上面とエッジリング6の下面との間のヒータの内周及び外周に接着層を設けて固定してもよい。 In the examples shown in FIGS. 1 and 2, the heater electrode layer 7 is provided within the edge ring 6, but the present invention is not limited thereto. The heater electrode layer 7 may be placed on the edge ring 6. For example, the heater electrode layer 7 may be placed inside an insulating layer provided on the edge ring 6. Further, the heater electrode layer 7 may be placed on the surface of the edge ring 6 that does not contact the annular region 22 that is the ring support surface, or it may be placed on the surface of the edge ring 6 that is in contact with the annular region 22 that is the ring support surface. You may. In addition, when the heater electrode layer 7 is arranged on the surface of the edge ring 6 in contact with the annular region 22 that is the ring support surface, the heater electrode layer 7 is placed on the inner and outer peripheries of the heater between the upper surface of the annular region 22 and the lower surface of the edge ring 6. An adhesive layer may be provided for fixation.

図1及び図2の例では、端子71及び端子72は、静電チャック2の環状領域22の上方に設けられていない。この場合、端子71及び端子72は、基板支持器の外部に設けられたAC電源又はDC電源から電力が印加される。従って、静電チャック2の環状領域22には、端子71及び端子72の影響による温度特異点を発生させない状態で、エッジリング6の温度分布を測定することが可能となる。 In the example of FIGS. 1 and 2, the terminals 71 and 72 are not provided above the annular region 22 of the electrostatic chuck 2. In this case, power is applied to the terminals 71 and 72 from an AC power source or a DC power source provided outside the substrate supporter. Therefore, it is possible to measure the temperature distribution of the edge ring 6 without generating a temperature singularity in the annular region 22 of the electrostatic chuck 2 due to the influence of the terminals 71 and 72.

図1及び図2の例では、端子71及び端子72は、静電チャック2の環状領域22の上方に設けられていないが、端子71及び端子72は、静電チャック2内の環状領域22の上方に設けられていてもよい。この場合、端子71及び端子72は、静電チャック内の配線を介して、AC電源又はDC電源からの電力を印加することが可能となる。 In the example of FIGS. 1 and 2, the terminals 71 and 72 are not provided above the annular region 22 of the electrostatic chuck 2; It may be provided above. In this case, it becomes possible to apply power from an AC power source or a DC power source to the terminals 71 and 72 via wiring within the electrostatic chuck.

図1及び図2の例では、エッジリング6の外径が、環状領域22の外径より大きいが、これに限定されるものではない。エッジリング6の外径が、環状領域22の外径と同一でもよい。また、エッジリング6の外径が、環状領域22の外径より小さくてもよい。 In the example of FIGS. 1 and 2, the outer diameter of the edge ring 6 is larger than the outer diameter of the annular region 22, but the present invention is not limited thereto. The outer diameter of the edge ring 6 may be the same as the outer diameter of the annular region 22. Further, the outer diameter of the edge ring 6 may be smaller than the outer diameter of the annular region 22.

なお、図12に示すように、エッジリング6は、例えば、リング支持面である環状領域22と接触する面の上部に吸着用電極8を備えてもよい。また、エッジリング6は、例えば、リング支持面である環状領域22と接触する面にセラミックスの溶射膜を備えてもよい。なお、ヒータ電極層7をリング支持面である環状領域22と接触するエッジリング6の表面に配置する場合、吸着用電極8を備えて、静電吸着により固定してもよい。 In addition, as shown in FIG. 12, the edge ring 6 may be equipped with the adsorption electrode 8 on the upper part of the surface which contacts the annular area 22 which is a ring support surface, for example. Further, the edge ring 6 may be provided with a sprayed ceramic film on the surface that contacts the annular region 22, which is the ring support surface, for example. In addition, when the heater electrode layer 7 is arranged on the surface of the edge ring 6 in contact with the annular region 22 that is the ring support surface, an adsorption electrode 8 may be provided and the heater electrode layer 7 may be fixed by electrostatic adsorption.

≪第2実施形態≫
以下、図3及び図4を参照しながら、本開示の別の例示的実施形態について説明する。なお、図1及び図2と実質的に同一の機能構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
≪Second embodiment≫
Another exemplary embodiment of the present disclosure will be described below with reference to FIGS. 3 and 4. Note that elements having substantially the same functional configurations as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals and redundant explanation will be omitted.

図3及び図4の例では、ヒータ電極層7は、ヒータ電極層741、ヒータ電極層742、及びヒータ電極層743により周方向に3つに分割されている。ヒータ電極層741は、端子7411及び端子7412を備える。ヒータ電極層742は、端子7421及び端子7422を備える。ヒータ電極層743は、端子7431及び端子7432を備える。本実施例では、ヒータ電極層7は、ヒータ電極層741、ヒータ電極層742、及びヒータ電極層743により周方向に3つに分割されているため、エッジリング6の温度を周方向の領域ごとにより細かく直接制御することが可能となる。 In the example of FIGS. 3 and 4, the heater electrode layer 7 is divided into three parts in the circumferential direction by a heater electrode layer 741, a heater electrode layer 742, and a heater electrode layer 743. The heater electrode layer 741 includes a terminal 7411 and a terminal 7412. The heater electrode layer 742 includes a terminal 7421 and a terminal 7422. The heater electrode layer 743 includes a terminal 7431 and a terminal 7432. In this embodiment, the heater electrode layer 7 is divided into three parts in the circumferential direction by the heater electrode layer 741, the heater electrode layer 742, and the heater electrode layer 743. This allows for more detailed direct control.

なお、図3及び図4の例では、ヒータ電極層7は、ヒータ電極層741、ヒータ電極層742、及びヒータ電極層743により周方向に3つに分割されているが、これに限定されるものではない。ヒータ電極層7は、2つに分割されていてもよく、4つ以上に分割されていてもよい。 In addition, in the example of FIG. 3 and FIG. 4, the heater electrode layer 7 is divided into three in the circumferential direction by the heater electrode layer 741, the heater electrode layer 742, and the heater electrode layer 743, but it is limited to this. It's not a thing. The heater electrode layer 7 may be divided into two, or may be divided into four or more.

また、図3及び図4の例では、ヒータ電極層741、ヒータ電極層742、及びヒータ電極層743は周方向に等間隔に配置されているが、不等間隔に配置されていてもよい。 Further, in the examples of FIGS. 3 and 4, the heater electrode layer 741, the heater electrode layer 742, and the heater electrode layer 743 are arranged at equal intervals in the circumferential direction, but they may be arranged at unequal intervals.

≪第3実施形態≫
以下、図5及び図6を参照しながら、本開示の別の例示的実施形態について説明する。なお、図1及び図2と実質的に同一の機能構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
≪Third embodiment≫
Another exemplary embodiment of the present disclosure will be described below with reference to FIGS. 5 and 6. Note that elements having substantially the same functional configurations as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals and redundant explanation will be omitted.

図5及び図6の例では、ヒータ電極層7は、内側ヒータ電極層751、中央ヒータ電極層752、及び外側ヒータ電極層753により径方向に3つに分割されている。内側ヒータ電極層751は、端子7511及び端子7512を備える。中央ヒータ電極層752は、端子7521及び端子7522を備える。 In the example of FIGS. 5 and 6, the heater electrode layer 7 is divided into three parts in the radial direction by an inner heater electrode layer 751, a center heater electrode layer 752, and an outer heater electrode layer 753. The inner heater electrode layer 751 includes a terminal 7511 and a terminal 7512. The central heater electrode layer 752 includes a terminal 7521 and a terminal 7522.

外側ヒータ電極層753は、端子7531及び端子7532を備える。本実施例では、ヒータ電極層7は、内側ヒータ電極層751、中央ヒータ電極層752、及び外側ヒータ電極層753により径方向に3つに分割されているため、エッジリング6の温度を径方向の領域ごとにより細かく直接制御することが可能となる。 The outer heater electrode layer 753 includes a terminal 7531 and a terminal 7532. In this embodiment, the heater electrode layer 7 is divided into three parts in the radial direction by an inner heater electrode layer 751, a central heater electrode layer 752, and an outer heater electrode layer 753. It becomes possible to directly control each area in more detail.

なお、図5及び図6の例では、ヒータ電極層7は、内側ヒータ電極層751、中央ヒータ電極層752、及び外側ヒータ電極層753により径方向に3つに分割されているが、これに限定されるものではない。ヒータ電極層7は、径方向に2つに分割されていてもよく、径方向に4つ以上に分割されていてもよい。 In the examples of FIGS. 5 and 6, the heater electrode layer 7 is divided into three parts in the radial direction by an inner heater electrode layer 751, a central heater electrode layer 752, and an outer heater electrode layer 753. It is not limited. The heater electrode layer 7 may be divided into two in the radial direction, or may be divided into four or more in the radial direction.

また、図5及び図6の例では、内側ヒータ電極層751、中央ヒータ電極層752、及び外側ヒータ電極層753は同心円状に配置されているが、同心円状に配置されていなくてもよい。 Further, in the examples of FIGS. 5 and 6, the inner heater electrode layer 751, the center heater electrode layer 752, and the outer heater electrode layer 753 are arranged concentrically, but they do not have to be arranged concentrically.

≪第4実施形態≫
以下、図7を参照しながら、図5及び図6の例示的実施形態の変形例について説明する。なお、図5及び図6と実質的に同一の機能構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
≪Fourth embodiment≫
Hereinafter, a modification of the exemplary embodiment of FIGS. 5 and 6 will be described with reference to FIG. 7. Note that elements having substantially the same functional configuration as those in FIGS. 5 and 6 are designated by the same reference numerals, and redundant explanation will be omitted.

図7の例では、ヒータ電極層7は、内側ヒータ電極層751、中央ヒータ電極層752、及び外側ヒータ電極層753が互いに異なる高さに配置されている。図7の例では、内側ヒータ電極層751は、最も高い位置に配置され、外側ヒータ電極層753は、最も低い位置に配置される。中央ヒータ電極層752は、内側ヒータ電極層751と外側ヒータ電極層753との間の高さに配置される。本変形例では、内側ヒータ電極層751、中央ヒータ電極層752、及び外側ヒータ電極層753が互いに異なる高さに配置されているため、各電極層に生じる寄生容量の値を任意に調整することが可能となる。従って、プラズマ生成時にエッジリング6の温度分布を測定する場合は、プラズマのシース形状の最適化を行うことが可能となる。 In the example of FIG. 7, in the heater electrode layer 7, an inner heater electrode layer 751, a center heater electrode layer 752, and an outer heater electrode layer 753 are arranged at different heights. In the example of FIG. 7, the inner heater electrode layer 751 is placed at the highest position, and the outer heater electrode layer 753 is placed at the lowest position. The central heater electrode layer 752 is arranged at a height between the inner heater electrode layer 751 and the outer heater electrode layer 753. In this modification, since the inner heater electrode layer 751, the center heater electrode layer 752, and the outer heater electrode layer 753 are arranged at different heights, it is possible to arbitrarily adjust the value of the parasitic capacitance generated in each electrode layer. becomes possible. Therefore, when measuring the temperature distribution of the edge ring 6 during plasma generation, it is possible to optimize the plasma sheath shape.

図7の例では、中央ヒータ電極層752は、内側ヒータ電極層751と外側ヒータ電極層753との間の高さに配置されているが、これに限定されるものではない。中央ヒータ電極層752は、最も高い位置に配置されてもよいし、最も低い位置に配置されてもよい。また、内側ヒータ電極層751及び外側ヒータ電極層753も同様である。 In the example of FIG. 7, the central heater electrode layer 752 is arranged at a height between the inner heater electrode layer 751 and the outer heater electrode layer 753, but the present invention is not limited thereto. The central heater electrode layer 752 may be placed at the highest position or at the lowest position. The same applies to the inner heater electrode layer 751 and the outer heater electrode layer 753.

なお、図3及び図4のヒータ電極層741、ヒータ電極層742、及びヒータ電極層743も、同様に互いに異なる高さに配置されていてもよい。 Note that the heater electrode layer 741, the heater electrode layer 742, and the heater electrode layer 743 in FIGS. 3 and 4 may also be arranged at different heights.

<プラズマ処理システム>
以下に、プラズマ処理システムの構成例について説明する。図8は、本開示の一つの例示的実施形態を有するプラズマ処理装置の一例を示す概略断面図である。
<Plasma treatment system>
An example of the configuration of the plasma processing system will be described below. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of an example plasma processing apparatus having one example embodiment of the present disclosure.

プラズマ処理システムは、容量結合プラズマ処理装置101及び制御部102を含む。容量結合プラズマ処理装置101は、プラズマ処理チャンバ110、ガス供給部120、電源130及び排気システム140を含む。また、プラズマ処理装置101は、基板支持部114及びガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ110内に導入するように構成される。ガス導入部は、シャワーヘッド113を含む。基板支持部114は、プラズマ処理チャンバ110内に配置される。シャワーヘッド113は、基板支持部114の上方に配置される。一実施形態において、シャワーヘッド113は、プラズマ処理チャンバ110の天部(ceiling)の少なくとも一部を構成する。プラズマ処理チャンバ110は、シャワーヘッド113、プラズマ処理チャンバ110の側壁110a及び基板支持部114により規定されたプラズマ処理空間110sを有する。プラズマ処理チャンバ110は、少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理空間110sに供給するための少なくとも1つのガス供給口と、プラズマ処理空間からガスを排出するための少なくとも1つのガス排出口とを有する。側壁110aは接地される。シャワーヘッド113及び基板支持部114は、プラズマ処理チャンバ110筐体とは電気的に絶縁される。 The plasma processing system includes a capacitively coupled plasma processing apparatus 101 and a control section 102. Capacitively coupled plasma processing apparatus 101 includes a plasma processing chamber 110, a gas supply section 120, a power supply 130, and an exhaust system 140. Further, the plasma processing apparatus 101 includes a substrate support section 114 and a gas introduction section. The gas inlet is configured to introduce at least one processing gas into the plasma processing chamber 110. The gas introduction section includes a shower head 113. Substrate support 114 is located within plasma processing chamber 110 . The shower head 113 is arranged above the substrate support section 114. In one embodiment, showerhead 113 forms at least a portion of the ceiling of plasma processing chamber 110. The plasma processing chamber 110 has a plasma processing space 110s defined by a shower head 113, a side wall 110a of the plasma processing chamber 110, and a substrate support 114. The plasma processing chamber 110 has at least one gas supply port for supplying at least one processing gas to the plasma processing space 110s and at least one gas exhaust port for discharging gas from the plasma processing space. Side wall 110a is grounded. The shower head 113 and the substrate support 114 are electrically insulated from the plasma processing chamber 110 housing.

基板支持部114は、本体部111及びリングアセンブリ112を含む。本体部111は、基板(ウェハ)Wを支持するための中央領域(基板支持面)111a(図1等における中央領域21に相当)と、リングアセンブリ112を支持するための環状領域(リング支持面)111b(図1等における環状領域22に相当)とを有する。本体部111の環状領域111bは、平面視で本体部111の中央領域111aを囲んでいる。基板Wは、本体部111の中央領域111a上に配置され、リングアセンブリ112は、本体部111の中央領域111a上の基板Wを囲むように本体部111の環状領域111b上に配置される。一実施形態において、本体部111は、基台及び静電チャックを含む。基台は、導電性部材を含む。基台の導電性部材は下部電極として機能する。静電チャックは、基台の上に配置される。静電チャックの上面は、基板支持面111aを有する。リングアセンブリ112は、1又は複数の環状部材を含む。1又は複数の環状部材のうち少なくとも1つはエッジリングである。また、図示は省略するが、基板支持部114は、静電チャック、リングアセンブリ112及び基板のうち少なくとも1つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、伝熱媒体、流路、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路には、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。また、基板支持部114は、基板Wの裏面と基板支持面111aとの間に伝熱ガスを供給するように構成された伝熱ガス供給部を含んでもよい。 The substrate support part 114 includes a main body part 111 and a ring assembly 112. The main body 111 includes a central region (substrate supporting surface) 111a (corresponding to the central region 21 in FIG. 1, etc.) for supporting a substrate (wafer) W, and an annular region (ring supporting surface) for supporting a ring assembly 112. ) 111b (corresponding to the annular region 22 in FIG. 1 etc.). The annular region 111b of the main body 111 surrounds the central region 111a of the main body 111 in plan view. The substrate W is placed on the central region 111a of the main body 111, and the ring assembly 112 is placed on the annular region 111b of the main body 111 so as to surround the substrate W on the central region 111a of the main body 111. In one embodiment, body portion 111 includes a base and an electrostatic chuck. The base includes a conductive member. The conductive member of the base functions as a lower electrode. An electrostatic chuck is placed on the base. The top surface of the electrostatic chuck has a substrate support surface 111a. Ring assembly 112 includes one or more annular members. At least one of the one or more annular members is an edge ring. Although not shown, the substrate support unit 114 may include a temperature control module configured to adjust at least one of the electrostatic chuck, the ring assembly 112, and the substrate to a target temperature. The temperature control module may include a heater, a heat transfer medium, a flow path, or a combination thereof. A heat transfer fluid such as brine or gas flows through the channels. Further, the substrate support section 114 may include a heat transfer gas supply section configured to supply heat transfer gas between the back surface of the substrate W and the substrate support surface 111a.

シャワーヘッド113は、ガス供給部120からの少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理空間110s内に導入するように構成される。シャワーヘッド113は、少なくとも1つのガス供給口113a、少なくとも1つのガス拡散室113b、及び複数のガス導入口113cを有する。ガス供給口113aに供給された処理ガスは、ガス拡散室113bを通過して複数のガス導入口113cからプラズマ処理空間110s内に導入される。また、シャワーヘッド113は、導電性部材を含む。シャワーヘッド113の導電性部材は上部電極として機能する。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド113に加えて、側壁110aに形成された1又は複数の開口部に取り付けられる1又は複数のサイドガス注入部(SGI:Side Gas Injector)を含んでもよい。 The showerhead 113 is configured to introduce at least one processing gas from the gas supply 120 into the plasma processing space 110s. The shower head 113 has at least one gas supply port 113a, at least one gas diffusion chamber 113b, and a plurality of gas introduction ports 113c. The processing gas supplied to the gas supply port 113a passes through the gas diffusion chamber 113b and is introduced into the plasma processing space 110s from the plurality of gas introduction ports 113c. Further, the shower head 113 includes a conductive member. The conductive member of showerhead 113 functions as an upper electrode. In addition to the shower head 113, the gas introduction section may include one or more side gas injectors (SGI) attached to one or more openings formed in the side wall 110a.

ガス供給部120は、少なくとも1つのガスソース121及び少なくとも1つの流量制御器122を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部120は、少なくとも1つの処理ガスを、それぞれに対応のガスソース121からそれぞれに対応の流量制御器122を介してシャワーヘッド113に供給するように構成される。各流量制御器122は、例えばマスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器を含んでもよい。さらに、ガス供給部120は、少なくとも1つの処理ガスの流量を変調又はパルス化する1又はそれ以上の流量変調デバイスを含んでもよい。 Gas supply 120 may include at least one gas source 121 and at least one flow controller 122. In one embodiment, the gas supply 120 is configured to supply at least one process gas from a respective gas source 121 to the showerhead 113 via a respective flow controller 122 . Each flow controller 122 may include, for example, a mass flow controller or a pressure-controlled flow controller. Additionally, gas supply 120 may include one or more flow modulation devices that modulate or pulse the flow rate of at least one process gas.

電源130は、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介してプラズマ処理チャンバ110に結合されるRF電源131を含む。RF電源131は、ソースRF信号及びバイアスRF信号のような少なくとも1つのRF信号(RF電力)を、基板支持部114の導電性部材及び/又はシャワーヘッド113の導電性部材に供給するように構成される。これにより、プラズマ処理空間110sに供給された少なくとも1つの処理ガスからプラズマが形成される。従って、RF電源131は、プラズマ処理チャンバ110において1又はそれ以上の処理ガスからプラズマを生成するように構成されるプラズマ生成部の少なくとも一部として機能し得る。また、バイアスRF信号を基板支持部114の導電性部材に供給することにより、基板Wにバイアス電位が発生し、形成されたプラズマ中のイオン成分を基板Wに引き込むことができる。 Power source 130 includes an RF power source 131 coupled to plasma processing chamber 110 via at least one impedance matching circuit. RF power source 131 is configured to provide at least one RF signal (RF power), such as a source RF signal and a bias RF signal, to the conductive member of substrate support 114 and/or the conductive member of showerhead 113. be done. Thereby, plasma is formed from at least one processing gas supplied to the plasma processing space 110s. Accordingly, RF power source 131 may function as at least part of a plasma generation unit configured to generate a plasma from one or more process gases in plasma processing chamber 110. Further, by supplying a bias RF signal to the conductive member of the substrate support section 114, a bias potential is generated on the substrate W, and ion components in the formed plasma can be drawn into the substrate W.

一実施形態において、RF電源131は、第1のRF生成部131a及び第2のRF生成部131bを含む。第1のRF生成部131aは、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介して基板支持部114の導電性部材及び/又はシャワーヘッド113の導電性部材に結合され、プラズマ生成用のソースRF信号(ソースRF電力)を生成するように構成される。一実施形態において、ソースRF信号は、13MHz~150MHzの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第1のRF生成部131aは、異なる周波数を有する複数のソースRF信号を生成するように構成されてもよい。生成された1又は複数のソースRF信号は、基板支持部114の導電性部材及び/又はシャワーヘッド113の導電性部材に供給される。第2のRF生成部131bは、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介して基板支持部114の導電性部材に結合され、バイアスRF信号(バイアスRF電力)を生成するように構成される。一実施形態において、バイアスRF信号は、ソースRF信号よりも低い周波数を有する。一実施形態において、バイアスRF信号は、400kHz~13.56MHzの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第2のRF生成部131bは、異なる周波数を有する複数のバイアスRF信号を生成するように構成されてもよい。生成された1又は複数のバイアスRF信号は、基板支持部114の導電性部材に供給される。また、種々の実施形態において、ソースRF信号及びバイアスRF信号のうち少なくとも1つがパルス化されてもよい。 In one embodiment, the RF power supply 131 includes a first RF generator 131a and a second RF generator 131b. The first RF generation section 131a is coupled to the conductive member of the substrate support section 114 and/or the conductive member of the shower head 113 via at least one impedance matching circuit, and is connected to a source RF signal for plasma generation (source RF configured to generate electricity). In one embodiment, the source RF signal has a frequency within the range of 13 MHz to 150 MHz. In one embodiment, the first RF generator 131a may be configured to generate multiple source RF signals having different frequencies. The generated one or more source RF signals are provided to the conductive member of the substrate support 114 and/or the conductive member of the showerhead 113. The second RF generator 131b is coupled to the conductive member of the substrate support 114 via at least one impedance matching circuit and is configured to generate a bias RF signal (bias RF power). In one embodiment, the bias RF signal has a lower frequency than the source RF signal. In one embodiment, the bias RF signal has a frequency within the range of 400kHz to 13.56MHz. In one embodiment, the second RF generator 131b may be configured to generate multiple bias RF signals having different frequencies. The generated one or more bias RF signals are provided to the conductive members of the substrate support 114. Also, in various embodiments, at least one of the source RF signal and the bias RF signal may be pulsed.

また、電源130は、プラズマ処理チャンバ110に結合されるDC電源132を含んでもよい。DC電源132は、第1のDC生成部132a及び第2のDC生成部132bを含む。一実施形態において、第1のDC生成部132aは、基板支持部114の導電性部材に接続され、第1のDC信号を生成するように構成される。生成された第1のバイアスDC信号は、基板支持部114の導電性部材に印加される。一実施形態において、第1のDC信号が、静電チャック内の電極のような他の電極に印加されてもよい。一実施形態において、第2のDC生成部132bは、シャワーヘッド113の導電性部材に接続され、第2のDC信号を生成するように構成される。生成された第2のDC信号は、シャワーヘッド113の導電性部材に印加される。種々の実施形態において、第1及び第2のDC信号のうち少なくとも1つがパルス化されてもよい。なお、第1及び第2のDC生成部132a,132bは、RF電源131に加えて設けられてもよく、第1のDC生成部132aが第2のRF生成部131bに代えて設けられてもよい。 Power source 130 may also include a DC power source 132 coupled to plasma processing chamber 110. The DC power supply 132 includes a first DC generation section 132a and a second DC generation section 132b. In one embodiment, the first DC generator 132a is connected to the conductive member of the substrate support 114 and configured to generate the first DC signal. The generated first bias DC signal is applied to the conductive member of the substrate support 114. In one embodiment, the first DC signal may be applied to another electrode, such as an electrode in an electrostatic chuck. In one embodiment, the second DC generator 132b is connected to a conductive member of the showerhead 113 and configured to generate a second DC signal. The generated second DC signal is applied to the conductive member of the showerhead 113. In various embodiments, at least one of the first and second DC signals may be pulsed. Note that the first and second DC generation units 132a and 132b may be provided in addition to the RF power source 131, or the first DC generation unit 132a may be provided in place of the second RF generation unit 131b. good.

排気システム140は、例えばプラズマ処理チャンバ110の底部に設けられたガス排出口110eに接続され得る。排気システム140は、圧力調整弁及び真空ポンプを含んでもよい。圧力調整弁によって、プラズマ処理空間110s内の圧力が調整される。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。 The exhaust system 140 may be connected to a gas outlet 110e provided at the bottom of the plasma processing chamber 110, for example. Evacuation system 140 may include a pressure regulating valve and a vacuum pump. The pressure within the plasma processing space 110s is adjusted by the pressure adjustment valve. The vacuum pump may include a turbomolecular pump, a dry pump, or a combination thereof.

制御部102は、本開示において述べられる種々の工程をプラズマ処理装置101に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御部102は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにプラズマ処理装置101の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御部102の一部又は全てがプラズマ処理装置101に含まれてもよい。制御部102は、例えばコンピュータ102aを含んでもよい。コンピュータ102aは、例えば、処理部(CPU:Central Processing Unit)102a1、記憶部102a2、及び通信インターフェース102a3を含んでもよい。処理部102a1は、記憶部102a2に格納されたプログラムに基づいて種々の制御動作を行うように構成され得る。記憶部102a2は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェース102a3は、LAN(Local Area Network)等の通信回線を介してプラズマ処理装置101との間で通信してもよい。 Control unit 102 processes computer-executable instructions that cause plasma processing apparatus 101 to perform various steps described in this disclosure. Control unit 102 may be configured to control each element of plasma processing apparatus 101 to perform the various steps described herein. In one embodiment, part or all of the control unit 102 may be included in the plasma processing apparatus 101. The control unit 102 may include, for example, a computer 102a. The computer 102a may include, for example, a processing unit (CPU: Central Processing Unit) 102a1, a storage unit 102a2, and a communication interface 102a3. The processing unit 102a1 may be configured to perform various control operations based on programs stored in the storage unit 102a2. The storage unit 102a2 may include a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), an HDD (Hard Disk Drive), an SSD (Solid State Drive), or a combination thereof. The communication interface 102a3 may communicate with the plasma processing apparatus 101 via a communication line such as a LAN (Local Area Network).

<例示的実施形態に係るエッジリングを用いた処理>
本開示の1つの例示的実施形態に係るエッジリングを用いた処理について説明する。
<Processing using edge ring according to exemplary embodiment>
Processing using an edge ring according to one exemplary embodiment of the present disclosure will be described.

(処理1)
本実施形態に係るエッジリングを用いて静電チャックを検査する処理(検査方法)について説明する。図9は、本開示の一つの例示的実施形態に係るエッジリングの一例を用いた静電チャックを検査する処理について説明するフロー図である。ここでは、本実施形態に係るエッジリングを用いて、静電チャックにおけるエッジリング載置面の熱抵抗について、基準を満たしているかどうかを判定する例について説明する。
(Processing 1)
A process (inspection method) for inspecting an electrostatic chuck using the edge ring according to this embodiment will be described. FIG. 9 is a flow diagram illustrating a process for inspecting an electrostatic chuck using an example edge ring according to an example embodiment of the present disclosure. Here, an example will be described in which it is determined whether or not the thermal resistance of the edge ring mounting surface of an electrostatic chuck satisfies a standard using the edge ring according to the present embodiment.

最初に、静電チャックの検査を行う検査装置に、検査を行う静電チャックを搭載する(ステップS10)。そして、静電チャックに、本実施形態に係るエッジリングを設置する(ステップS20)。次に、エッジリングに所定の電力を印加することにより、エッジリングを所定出力で加熱する(ステップS30)。次に、エッジリングの温度を測定する(ステップS40)。エッジリングの温度は、例えば、エッジリングの上方に設けられるサーモカメラ等で行う。エッジリングの温度を測定した結果に基づいて、静電チャックにおけるエッジリング載置面の熱抵抗を算出する(ステップS50)。 First, an electrostatic chuck to be inspected is mounted on an inspection device that inspects the electrostatic chuck (step S10). Then, the edge ring according to this embodiment is installed on the electrostatic chuck (step S20). Next, by applying a predetermined power to the edge ring, the edge ring is heated at a predetermined output (step S30). Next, the temperature of the edge ring is measured (step S40). The temperature of the edge ring is measured using, for example, a thermo camera installed above the edge ring. Based on the result of measuring the temperature of the edge ring, the thermal resistance of the edge ring mounting surface of the electrostatic chuck is calculated (step S50).

算出した静電チャックにおけるエッジリング載置面の熱抵抗が、予め定められた基準を満たすかどうか判定する(ステップS60)。算出した静電チャックにおけるエッジリング載置面の熱抵抗が、予め定められた基準を満たす場合(ステップS60のYES)、検査した静電チャックを出荷する(ステップS70)。算出した静電チャックにおけるエッジリング載置面の熱抵抗が、予め定められた基準を満たしていない場合(ステップS60のNO)、静電チャックについて、追加工、修正を行う(ステップS80)。そして、静電チャックについて追加工、修正対応後、ステップS10に戻って処理を繰り返す。 It is determined whether the calculated thermal resistance of the edge ring mounting surface of the electrostatic chuck satisfies a predetermined standard (step S60). If the calculated thermal resistance of the edge ring mounting surface of the electrostatic chuck satisfies a predetermined standard (YES in step S60), the inspected electrostatic chuck is shipped (step S70). If the calculated thermal resistance of the edge ring mounting surface of the electrostatic chuck does not meet a predetermined standard (NO in step S60), additional work and corrections are performed on the electrostatic chuck (step S80). After additional machining and corrections have been made to the electrostatic chuck, the process returns to step S10 and repeats the process.

本実施形態に係るエッジリングを用いて静電チャックを検査することにより、プラズマを生成せずに、プラズマ生成時と同等のエッジリングの発熱環境を形成して、静電チャックを検査できる。 By inspecting an electrostatic chuck using the edge ring according to this embodiment, the electrostatic chuck can be inspected by creating a heat generation environment of the edge ring equivalent to that during plasma generation without generating plasma.

(処理2)
本実施形態に係るエッジリングを用いる基板処理(基板処理方法)について説明する。図10は、本開示の一つの例示的実施形態に係るエッジリングの一例を用いた基板処理について説明するフロー図である。ここでは、本実施形態に係るエッジリングを用いて、プラズマエッチング処理を行う例について説明する。
(Processing 2)
Substrate processing (substrate processing method) using the edge ring according to this embodiment will be described. FIG. 10 is a flow diagram illustrating substrate processing using an example edge ring according to one example embodiment of the present disclosure. Here, an example in which plasma etching processing is performed using the edge ring according to this embodiment will be described.

最初に、基板処理を行う基板処理装置に、静電チャックを搭載する(ステップS110)。そして、静電チャックに、本実施形態に係るエッジリングを設置する(ステップS120)。次に、静電チャックに、基板処理を行う基板を配置する(ステップS130)。そして、エッジリング及び基板を所定温度に加熱する(ステップS140)。具体的には、エッジリングに所定の電力を印加することにより、エッジリングを所定出力で加熱する。基板は、基板支持部に設けられる温調モジュールにより加熱される。 First, an electrostatic chuck is mounted on a substrate processing apparatus that processes a substrate (step S110). Then, the edge ring according to this embodiment is installed on the electrostatic chuck (step S120). Next, a substrate to be processed is placed on the electrostatic chuck (step S130). Then, the edge ring and the substrate are heated to a predetermined temperature (step S140). Specifically, by applying a predetermined power to the edge ring, the edge ring is heated with a predetermined output. The substrate is heated by a temperature control module provided on the substrate support.

次に、処理チャンバ内に処理ガスを導入する(ステップS150)。そして、高周波電力を上部電極又は下部電極から供給してプラズマを発生させて、プラズマエッチングを行う(ステップS160)。プラズマエッチング処理が完了したら(ステップS170)、基板を搬出する(ステップS180)。 Next, a processing gas is introduced into the processing chamber (step S150). Then, high frequency power is supplied from the upper electrode or the lower electrode to generate plasma and perform plasma etching (step S160). When the plasma etching process is completed (step S170), the substrate is carried out (step S180).

本実施形態に係るエッジリングを用いて基板処理を行うことにより、エッジリング付近の温度分布を制御した状態で基板処理できる。 By processing a substrate using the edge ring according to this embodiment, the substrate can be processed while controlling the temperature distribution in the vicinity of the edge ring.

今回開示された本実施形態に係るプラズマ処理装置は、すべての点において例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で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、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。 The plasma processing apparatus according to the present embodiment disclosed this time should be considered to be illustrative in all respects and not restrictive. The embodiments described above can be modified and improved in various ways without departing from the scope and spirit of the appended claims. The matters described in the plurality of embodiments described above may be configured in other ways without being inconsistent, and may be combined without being inconsistent.

以上に開示された実施形態は、例えば、以下の態様を含む。 The embodiments disclosed above include, for example, the following aspects.

(付記1)
プラズマ処理チャンバと、
前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基台と、
前記基台の上部に配置され、基板支持面及び前記基板支持面の周囲のリング支持面を有する静電チャックと、
前記リング支持面に配置されるリングと、
前記リングの内部又は前記リング支持面と接触しない前記リングの表面に配置されるヒータ層と、
前記ヒータ層へ電力を供給する給電部と、
前記給電部に電気的に接続される電源と、を備える、
プラズマ処理装置。
(Additional note 1)
a plasma processing chamber;
a base disposed within the plasma processing chamber;
an electrostatic chuck disposed on the top of the base and having a substrate support surface and a ring support surface around the substrate support surface;
a ring disposed on the ring support surface;
a heater layer disposed inside the ring or on a surface of the ring that does not contact the ring support surface;
a power supply unit that supplies power to the heater layer;
a power source electrically connected to the power feeding unit;
Plasma processing equipment.

(付記2)
複数の前記ヒータ層を備える、
付記1に記載のプラズマ処理装置。
(Additional note 2)
comprising a plurality of the heater layers;
The plasma processing apparatus according to Supplementary Note 1.

(付記3)
複数の前記ヒータ層は、同心円状に設けられる、
付記2に記載のプラズマ処理装置。
(Additional note 3)
The plurality of heater layers are provided concentrically,
The plasma processing apparatus according to appendix 2.

(付記4)
複数の前記ヒータ層は、周方向に並んで設けられる、
付記2に記載のプラズマ処理装置。
(Additional note 4)
The plurality of heater layers are arranged in a circumferential direction,
The plasma processing apparatus according to appendix 2.

(付記5)
複数の前記ヒータ層のそれぞれは、前記リング支持面と接触する面からの距離が異なる、
付記2に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 5)
Each of the plurality of heater layers has a different distance from a surface in contact with the ring support surface.
The plasma processing apparatus according to appendix 2.

(付記6)
前記リングにおける前記リング支持面と接触する面の上部に、吸着用電極を備える、
付記1から付記5のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 6)
An adsorption electrode is provided on the upper surface of the ring that contacts the ring support surface.
The plasma processing apparatus according to any one of Supplementary notes 1 to 5.

(付記7)
前記リングにおける前記リング支持面と接触する面に溶射膜を備える、
付記1から付記6のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 7)
a sprayed film is provided on a surface of the ring that contacts the ring support surface;
The plasma processing apparatus according to any one of Supplementary notes 1 to 6.

(付記8)
前記リングは、金属により形成される、
付記1から付記7のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 8)
The ring is made of metal.
The plasma processing apparatus according to any one of Supplementary Notes 1 to 7.

(付記9)
前記リングは、セラミックスにより形成される、
付記1から付記7のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 9)
The ring is made of ceramics.
The plasma processing apparatus according to any one of Supplementary Notes 1 to 7.

(付記10)
前記リングは、半導体により形成される、
付記1から付記7のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 10)
The ring is formed of a semiconductor,
The plasma processing apparatus according to any one of Supplementary Notes 1 to 7.

(付記11)
前記リングは、シリコン及びシリコンカーバイドのいずれかにより形成される、
付記10に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 11)
The ring is formed of either silicon or silicon carbide,
The plasma processing apparatus according to appendix 10.

(付記12)
前記リングの厚さは、10ミリメートル以下である、
付記1から付記11のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 12)
The thickness of the ring is 10 mm or less,
The plasma processing apparatus according to any one of Supplementary notes 1 to 11.

(付記13)
静電チャックの基板支持面の周囲のリング支持面に配置されるリングであって、
前記リングは、
前記リングの内部又は前記リング支持面と接触しない表面に配置されるヒータ層と、
前記ヒータ層へ電力を供給する給電部と、を備える、
リング。
(Appendix 13)
A ring disposed on a ring support surface around a substrate support surface of an electrostatic chuck,
The ring is
a heater layer disposed inside the ring or on a surface that does not contact the ring support surface;
a power supply unit that supplies power to the heater layer;
ring.

(付記14)
複数の前記ヒータ層を備える、
付記13に記載のリング。
(Appendix 14)
comprising a plurality of the heater layers;
The ring described in Appendix 13.

(付記15)
複数の前記ヒータ層は、同心円状に設けられる、
付記14に記載のリング。
(Appendix 15)
The plurality of heater layers are provided concentrically,
The ring described in Appendix 14.

(付記16)
複数の前記ヒータ層は、周方向に並んで設けられる、
付記14に記載のリング。
(Appendix 16)
The plurality of heater layers are arranged in a circumferential direction,
The ring described in Appendix 14.

(付記17)
複数の前記ヒータ層のそれぞれは、前記リング支持面と接触する面からの距離が異なる、
付記14に記載のリング。
(Appendix 17)
Each of the plurality of heater layers has a different distance from a surface in contact with the ring support surface.
The ring described in Appendix 14.

(付記18)
前記リング支持面と接触する面の上部に、吸着用電極を備える、
付記13から付記17のいずれか一項に記載のリング。
(Appendix 18)
An adsorption electrode is provided on the top of the surface that contacts the ring support surface.
The ring according to any one of Supplementary notes 13 to 17.

(付記19)
前記リング支持面と接触する面に溶射膜を備える、
付記13から付記18のいずれか一項に記載のリング。
(Appendix 19)
a sprayed coating is provided on a surface that contacts the ring support surface;
The ring according to any one of Supplementary notes 13 to 18.

(付記20)
金属により形成される、
付記13から付記19のいずれか一項に記載のリング。
(Additional note 20)
made of metal,
The ring according to any one of appendices 13 to 19.

(付記21)
セラミックスにより形成される、
付記13から付記19のいずれか一項に記載のリング。
(Additional note 21)
formed from ceramics,
The ring according to any one of appendices 13 to 19.

(付記22)
半導体により形成される、
付記13から付記19のいずれか一項に記載のリング。
(Additional note 22)
formed by semiconductor,
The ring according to any one of appendices 13 to 19.

(付記23)
シリコン及びシリコンカーバイドのいずれかにより形成される、
付記22に記載のリング。
(Additional note 23)
formed from either silicon or silicon carbide,
The ring described in Appendix 22.

(付記24)
厚さは、10ミリメートル以下である、
付記13から付記23のいずれか一項に記載のリング。
(Additional note 24)
The thickness is 10 mm or less,
The ring according to any one of Supplementary notes 13 to 23.

(付記25)
基板支持面及び前記基板支持面の周囲のリング支持面を有する静電チャックにおける前記リング支持面にリングを載置する工程と、
前記リングの内部又は前記リング支持面と接触しない前記リングの表面に配置されるヒータ層に電力を供給して加熱する工程と、
前記リングの温度を測定する工程と、
を含む、
静電チャックの検査方法。
(Additional note 25)
placing a ring on the ring support surface of an electrostatic chuck having a substrate support surface and a ring support surface around the substrate support surface;
heating a heater layer disposed inside the ring or on a surface of the ring not in contact with the ring support surface by supplying power;
measuring the temperature of the ring;
including,
Inspection method for electrostatic chuck.

(付記26)
基板支持面及び前記基板支持面の周囲のリング支持面を有する静電チャックにおける前記基板支持面に基板を載置する工程と、
前記リング支持面にリングを載置する工程と、
前記リングの内部又は前記リング支持面と接触しない前記リングの表面に配置されるヒータ層に電力を供給して加熱する工程と、
前記基板を処理する工程と、
を含む、
基板処理方法。
(Additional note 26)
placing a substrate on the substrate support surface of an electrostatic chuck having a substrate support surface and a ring support surface around the substrate support surface;
placing a ring on the ring support surface;
heating a heater layer disposed inside the ring or on a surface of the ring not in contact with the ring support surface by supplying power;
processing the substrate;
including,
Substrate processing method.

1 基台
2 静電チャック
3 接合層
4、5 電極層
6 エッジリング
7 ヒータ電極層
17 接続端子
18 電源
21 中央領域
22 環状領域
71、72 端子
73、74 折り返し部
741、742、743 ヒータ電極層
7411、7412、7421、7422、7431、7432 端子
751 内側ヒータ電極層
752 中央ヒータ電極層
753 外側ヒータ電極層
7511、7512、7521、7522、7531、7532 端子
W 基板(ウェハ)
1 Base 2 Electrostatic chuck 3 Bonding layers 4, 5 Electrode layer 6 Edge ring 7 Heater electrode layer 17 Connection terminal 18 Power source 21 Central region 22 Annular region 71, 72 Terminals 73, 74 Folded portions 741, 742, 743 Heater electrode layer 7411, 7412, 7421, 7422, 7431, 7432 Terminal 751 Inner heater electrode layer 752 Center heater electrode layer 753 Outer heater electrode layer 7511, 7512, 7521, 7522, 7531, 7532 Terminal W Substrate (wafer)

Claims (26)

プラズマ処理チャンバと、
前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基台と、
前記基台の上部に配置され、基板支持面及び前記基板支持面の周囲のリング支持面を有する静電チャックと、
前記リング支持面に配置されるリングと、
前記リングの内部又は前記リング支持面と接触しない前記リングの表面に配置されるヒータ層と、
前記ヒータ層へ電力を供給する給電部と、
前記給電部に電気的に接続される電源と、を備える、
プラズマ処理装置。
a plasma processing chamber;
a base disposed within the plasma processing chamber;
an electrostatic chuck disposed on the top of the base and having a substrate support surface and a ring support surface around the substrate support surface;
a ring disposed on the ring support surface;
a heater layer disposed inside the ring or on a surface of the ring that does not contact the ring support surface;
a power supply unit that supplies power to the heater layer;
a power source electrically connected to the power feeding unit;
Plasma processing equipment.
複数の前記ヒータ層を備える、
請求項1に記載のプラズマ処理装置。
comprising a plurality of the heater layers;
The plasma processing apparatus according to claim 1.
複数の前記ヒータ層は、同心円状に設けられる、
請求項2に記載のプラズマ処理装置。
The plurality of heater layers are provided concentrically,
The plasma processing apparatus according to claim 2.
複数の前記ヒータ層は、周方向に並んで設けられる、
請求項2に記載のプラズマ処理装置。
The plurality of heater layers are arranged in a circumferential direction,
The plasma processing apparatus according to claim 2.
複数の前記ヒータ層のそれぞれは、前記リング支持面と接触する面からの距離が異なる、
請求項2に記載のプラズマ処理装置。
Each of the plurality of heater layers has a different distance from a surface in contact with the ring support surface.
The plasma processing apparatus according to claim 2.
前記リングにおける前記リング支持面と接触する面の上部に、吸着用電極を備える、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
An adsorption electrode is provided on the upper surface of the ring that contacts the ring support surface.
The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記リングにおける前記リング支持面と接触する面に溶射膜を備える、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
a sprayed film is provided on a surface of the ring that contacts the ring support surface;
The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記リングは、金属により形成される、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
The ring is made of metal.
The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記リングは、セラミックスにより形成される、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
The ring is made of ceramics.
The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記リングは、半導体により形成される、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
The ring is formed of a semiconductor,
The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記リングは、シリコン及びシリコンカーバイドのいずれかにより形成される、
請求項10に記載のプラズマ処理装置。
The ring is formed of either silicon or silicon carbide,
The plasma processing apparatus according to claim 10.
前記リングの厚さは、10ミリメートル以下である、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
The thickness of the ring is 10 mm or less,
The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 5.
静電チャックの基板支持面の周囲のリング支持面に配置されるリングであって、
前記リングは、
前記リングの内部又は前記リング支持面と接触しない表面に配置されるヒータ層と、
前記ヒータ層へ電力を供給する給電部と、を備える、
リング。
A ring disposed on a ring support surface around a substrate support surface of an electrostatic chuck,
The ring is
a heater layer disposed inside the ring or on a surface that does not contact the ring support surface;
a power supply unit that supplies power to the heater layer;
ring.
複数の前記ヒータ層を備える、
請求項13に記載のリング。
comprising a plurality of the heater layers;
A ring according to claim 13.
複数の前記ヒータ層は、同心円状に設けられる、
請求項14に記載のリング。
The plurality of heater layers are provided concentrically,
Ring according to claim 14.
複数の前記ヒータ層は、周方向に並んで設けられる、
請求項14に記載のリング。
The plurality of heater layers are arranged in a circumferential direction,
Ring according to claim 14.
複数の前記ヒータ層のそれぞれは、前記リング支持面と接触する面からの距離が異なる、
請求項14に記載のリング。
Each of the plurality of heater layers has a different distance from a surface in contact with the ring support surface.
Ring according to claim 14.
前記リング支持面と接触する面の上部に、吸着用電極を備える、
請求項13から請求項17のいずれか一項に記載のリング。
An adsorption electrode is provided on the top of the surface that contacts the ring support surface.
A ring according to any one of claims 13 to 17.
前記リング支持面と接触する面に溶射膜を備える、
請求項13から請求項17のいずれか一項に記載のリング。
a sprayed coating is provided on a surface that contacts the ring support surface;
A ring according to any one of claims 13 to 17.
金属により形成される、
請求項13から請求項17のいずれか一項に記載のリング。
made of metal,
A ring according to any one of claims 13 to 17.
セラミックスにより形成される、
請求項13から請求項17のいずれか一項に記載のリング。
formed from ceramics,
A ring according to any one of claims 13 to 17.
半導体により形成される、
請求項13から請求項17のいずれか一項に記載のリング。
formed by semiconductor,
A ring according to any one of claims 13 to 17.
シリコン及びシリコンカーバイドのいずれかにより形成される、
請求項22に記載のリング。
formed from either silicon or silicon carbide,
A ring according to claim 22.
厚さは、10ミリメートル以下である、
請求項13から請求項17のいずれか一項に記載のリング。
The thickness is 10 mm or less,
A ring according to any one of claims 13 to 17.
基板支持面及び前記基板支持面の周囲のリング支持面を有する静電チャックにおける前記リング支持面にリングを載置する工程と、
前記リングの内部又は前記リング支持面と接触しない前記リングの表面に配置されるヒータ層に電力を供給して加熱する工程と、
前記リングの温度を測定する工程と、
を含む、
静電チャックの検査方法。
placing a ring on the ring support surface of an electrostatic chuck having a substrate support surface and a ring support surface around the substrate support surface;
heating a heater layer disposed inside the ring or on a surface of the ring not in contact with the ring support surface by supplying power;
measuring the temperature of the ring;
including,
Inspection method for electrostatic chuck.
基板支持面及び前記基板支持面の周囲のリング支持面を有する静電チャックにおける前記基板支持面に基板を載置する工程と、
前記リング支持面にリングを載置する工程と、
前記リングの内部又は前記リング支持面と接触しない前記リングの表面に配置されるヒータ層に電力を供給して加熱する工程と、
前記基板を処理する工程と、
を含む、
基板処理方法。
placing a substrate on the substrate support surface of an electrostatic chuck having a substrate support surface and a ring support surface around the substrate support surface;
placing a ring on the ring support surface;
heating a heater layer disposed inside the ring or on a surface of the ring not in contact with the ring support surface by supplying power;
processing the substrate;
including,
Substrate processing method.
JP2023100471A 2022-06-23 2023-06-20 Plasma processing device, ring, electrostatic chuck inspection method, and substrate processing method Pending JP2024002949A (en)

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