JP2024036026A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の温度を制御する技術を提供する。【解決手段】開示される基板処理装置は、処理チャンバ、基板支持台、供給管、隔壁、回収管、流量調整バルブ、及び制御部を備える。基板支持台は、凹部を提供する。凹部は、下方に開口する。供給管は、開口端を含む。開口端は、凹部の中で上方に向けて開口する。供給管は、凹部に伝熱媒体を供給するように構成されている。隔壁は、空間を基板支持台と共に形成する。空間は、凹部を含む。回収管は、空間から伝熱媒体を回収するように構成されている。流量調整バルブは、供給管に接続される。制御部は、供給管に供給される伝熱媒体の流量を調整するよう流量調整バルブを制御するように構成されている。【選択図】図３

Description

本開示の例示的実施形態は、基板処理装置に関するものである。

基板処理装置は、その上に載置される基板の温度を制御可能な基板支持台を備えることがある。下記の特許文献１に記載された基板処理装置は、第１の温度に調製された伝熱媒体と、第１の温度よりも高い第２の温度に調製された伝熱媒体とを基板支持台に供給することによって基板の温度を制御している。

特開２０１６－１２５９３号公報

本開示は、基板の温度を制御する技術を提供する。

一つの例示的実施形態において、基板処理装置が提供される。基板処理装置は、処理チャンバ、基板支持台、少なくとも一つの供給管、少なくとも一つの隔壁、少なくとも一つの回収管、少なくとも一つの流量調整バルブ、及び制御部を備える。基板支持台は、処理チャンバ内に設けられた基板支持台である。基板支持台は、上面及び下面を含む。上面は、その上に載置される基板を支持する。下面は、上面と反対側の面である。基板支持台は、少なくとも一つの凹部を提供する。少なくとも一つの凹部は、下方に開口する。少なくとも一つの供給管は、開口端を含む。開口端は、少なくとも一つの凹部の中で上方に向けて開口する。少なくとも一つの供給管は、少なくとも一つの凹部に伝熱媒体を供給するように構成されている。少なくとも一つの隔壁は、少なくとも一つの空間を基板支持台と共に形成する。少なくとも一つの空間は、少なくとも一つの凹部を含む。少なくとも一つの回収管は、少なくとも一つの空間から伝熱媒体を回収するように構成されている。少なくとも一つの流量調整バルブは、少なくとも一つの供給管に接続される。制御部は、少なくとも一つの供給管に供給される伝熱媒体の流量を調整するよう少なくとも一つの流量調整バルブを制御するように構成されている。

一つの例示的実施形態によれば、基板の温度を制御する技術が提供される。

一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理システムの構成例を説明するための図である。 一つの例示的実施形態に係る容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図である。 一つの例示的実施形態に係る基板支持台の一部の拡大断面図である。 図４の（ａ）は、一つの例示的実施形態に係る基台の斜視図であり、図４の（ｂ）は、一つの例示的実施形態に係る基台の一部破断斜視図である。 一つの例示的実施形態に係る基台及び熱交換器を概略的に示す分解斜視図である。 一つの例示的実施形態に係る熱交換器の斜視図である。 図７の（ａ）は、一例の熱交換器のセル部の平面図であり、図７の（ｂ）は一例の熱交換器のセル部の斜視図である。 一つの例示的実施形態に係る基板処理装置における伝熱媒体の循環供給系を概略的に示す図である。 別の例示的実施形態に係る基板処理装置における伝熱媒体の循環供給系を概略的に示す図である。 図１０の（ａ）は、時間と伝熱媒体の流量との関係の一例を示すグラフであり、図１０の（ｂ）は、時間と基板の温度との関係の一例を示すグラフである。 更に別の例示的実施形態に係る基板処理装置における伝熱媒体の循環供給系を概略的に示す図である。 更に別の例示的実施形態に係る基板支持台の一部の拡大断面図である。

以下、種々の例示的実施形態について説明する。

一つの例示的実施形態において、基板処理装置が提供される。基板処理装置は、処理チャンバ、基板支持台、少なくとも一つの供給管、少なくとも一つの隔壁、少なくとも一つの回収管、少なくとも一つの流量調整バルブ、及び制御部を備える。基板支持台は、処理チャンバ内に設けられた基板支持台である。基板支持台は、上面及び下面を含む。上面は、その上に載置される基板を支持する。下面は、上面と反対側の面である。基板支持台は、少なくとも一つの凹部を提供する。少なくとも一つの凹部は、下方に開口する。少なくとも一つの供給管は、開口端を含む。開口端は、少なくとも一つの凹部の中で上方に向けて開口する。少なくとも一つの供給管は、少なくとも一つの凹部に伝熱媒体を供給するように構成されている。少なくとも一つの隔壁は、少なくとも一つの空間を基板支持台と共に形成する。少なくとも一つの空間は、少なくとも一つの凹部を含む。少なくとも一つの回収管は、少なくとも一つの空間から伝熱媒体を回収するように構成されている。少なくとも一つの流量調整バルブは、少なくとも一つの供給管に接続される。制御部は、少なくとも一つの供給管に供給される伝熱媒体の流量を調整するよう少なくとも一つの流量調整バルブを制御するように構成されている。

上記実施形態では、少なくとも一つの供給管に供給される伝熱媒体の流量の調整により、基板支持台の少なくとも一つの凹部に供給される伝熱媒体の流速が調整される。基板支持台上の基板の温度は、少なくとも一つの凹部に供給される伝熱媒体の流速に応じて変化する。したがって、上記実施形態によれば、基板の温度を制御することが可能となる。

一つの例示的実施形態において、基板支持台は、複数のゾーンを有してもよい。複数のゾーンは、少なくとも一つの凹部として複数の凹部を提供してもよい。複数のゾーンは、その各々が複数の凹部のうち一つ以上の凹部を含んでいてもよい。基板処理装置は、少なくとも一つの供給管として複数の供給管を備えてもよい。複数の供給管の各々の開口端は、複数の凹部のうち対応する凹部の中に配置されていてもよい。基板処理装置は、少なくとも一つの隔壁として、複数の隔壁を備えてもよい。複数の隔壁は、複数の空間を基板支持台と共に形成してもよい。複数の空間は、複数の凹部をそれぞれ含んでもよい。基板処理装置は、少なくとも一つの回収管として、複数の回収管を備えてもよい。複数の回収管は、複数の空間にそれぞれ接続されていてもよい。基板処理装置は、少なくとも一つの流量調整バルブとして複数の流量調整バルブを備えてもよい。基板処理装置は、複数の共通供給管及び複数の共通回収管を備えてもよい。複数の共通供給管は、その各々が複数の流量調整バルブのうち対応する流量調整バルブを介して一つ以上の供給管に接続されていてもよい。当該一つ以上の供給管は、複数の供給管のうち基板支持台の対応するゾーン用の供給管であってもよい。共通回収管は、その各々が一つ以上の回収管に接続されていてもよい。当該一つ以上の回収管は、複数の回収管のうち基板支持台の対応するゾーン用の回収管であってもよい。この実施形態では、基板支持台の複数のゾーンの各々に供給される伝熱媒体の流量が、複数の流量調整バルブのうち対応する流量調整バルブにより調整される。したがって、この実施形態によれば、複数のゾーンそれぞれの上に位置する基板の複数の領域の温度を個別に制御することが可能である。

一つの例示的実施形態において、基板処理装置は、共通供給ライン、共通回収ライン、及びバイパス流量調整バルブを備えてもよい。共通供給ラインは、複数の共通供給管に接続されていてもよい。共通回収ラインは、複数の共通回収管に接続されていてもよい。バイパス流量調整バルブは、共通供給ラインと共通回収ラインとの間で接続されていてもよい。複数の流量調整バルブの各々は、一つ以上の供給管に供給する伝熱媒体の流量を、その開度の調整により調整するように構成されていてもよい。当該一つ以上の供給管は、複数の供給管のうち基板支持台の対応するゾーン用の供給管であってもよい。制御部は、複数の流量調整バルブの各々の開度を制御し、且つ、複数の共通供給管に供給される伝熱媒体と共通供給ラインから共通回収ラインにバイパスされる伝熱媒体の総流量を維持するよう、バイパス流量調整バルブの開度を制御するように構成されていてもよい。この実施形態では、複数のゾーンのうち一つのゾーンに供給される伝熱媒体の流量を変化させても、伝熱媒体の総流量を維持するように共通供給ラインから共通回収ラインにバイパスされる伝熱媒体の流量が調整される。したがって、複数のゾーンのうち一つのゾーンに供給される伝熱媒体の流量の変化が他のゾーンに供給される伝熱媒体の流量に影響を与えない。故に、この実施形態では、複数のゾーンそれぞれの上に位置する基板の複数の領域の温度の独立制御性が高くなる。

一つの例示的実施形態において、基板処理装置は、共通供給ライン、共通回収ライン、及び複数のバイパス流量調整バルブを備えてもよい。共通供給ラインは、複数の共通供給管に接続されていてもよい。共通回収ラインは、複数の共通回収管に接続されていてもよい。複数のバイパス流量調整バルブの各々は、共通供給管と共通回収管との間で接続されていてもよい。共通供給管は、複数の共通供給管のうち対応するゾーン用の共通供給管であってもよい。共通回収管は、複数の共通回収管のうち対応するゾーン用の共通回収管であってもよい。制御部は、複数の流量調整バルブの各々の交互の開閉において複数の流量調整バルブの各々が開かれている時間を調整して、複数の供給管のうち基板支持台の対応するゾーン用の一つ以上の供給管に供給する伝熱媒体の流量の時間平均値を調整してもよい。制御部は、複数の共通供給管の各々に供給される伝熱媒体の流量を維持するように複数のバイパス流量調整バルブの開閉を制御してもよい。この実施形態では、複数の共通供給管に供給される伝熱媒体の流量の時間平均値の調整により、複数のゾーンの各々に供給される伝熱媒体の流量の時間平均値が調整される。したがって、この実施形態によれば、複数のゾーンそれぞれの上に位置する基板の複数の領域の温度を個別に制御することが可能である。また、複数のバイパス流量調整バルブの各々の開閉により、対応する共通供給管に供給される伝熱媒体の流量が維持されるので、複数のゾーンのうち一つのゾーンに供給される伝熱媒体の流量の変化が他のゾーンに供給される伝熱媒体の流量に影響を与えない。したがって、この実施形態では、複数のゾーンそれぞれの上に位置する基板の複数の領域の温度の独立制御性が高くなる。

別の例示的実施形態において、基板処理装置が提供される。基板処理装置は、処理チャンバ、基板支持台、少なくとも一つの供給管、少なくとも一つの隔壁、少なくとも一つの回収管、及び駆動部を備える。基板支持台は、処理チャンバ内に設けられた基板支持台である。基板支持台は、上面及び下面を含む。上面は、その上に載置される基板を支持する。下面は、上面と反対側の面である。基板支持台は、少なくとも一つの凹部を提供する。少なくとも一つの凹部は、下方に開口する。少なくとも一つの供給管は、開口端を含む。開口端は、少なくとも一つの凹部の中で上方に向けて開口する。少なくとも一つの供給管は、少なくとも一つの凹部に伝熱媒体を供給するように構成されている。少なくとも一つの隔壁は、少なくとも一つの空間を基板支持台と共に形成する。少なくとも一つの空間は、少なくとも一つの凹部を含む。少なくとも一つの回収管は、少なくとも一つの空間から伝熱媒体を回収するように構成されている。駆動部は、少なくとも一つの凹部の中で開口端を上下に移動させるために少なくとも一つの供給管を移動させるように構成されている。

上記実施形態では、少なくとも一つの凹部の中で流れる伝熱媒体の流速が、少なくとも一つの凹部の中で少なくとも一つの供給管の開口端を上下に移動させることにより調整される。基板支持台上の基板の温度は、少なくとも一つの凹部に供給される伝熱媒体の流速に応じて変化する。したがって、上記実施形態によれば、基板の温度を制御することが可能となる。

一つの例示的実施形態において、基板支持台は、複数のゾーンを有してもよい。複数のゾーンは、少なくとも一つの凹部として複数の凹部を提供してもよい。複数のゾーンは、その各々が複数の凹部のうち一つ以上の凹部を含んでいてもよい。基板処理装置は、少なくとも一つの供給管として複数の供給管を備えてもよい。複数の供給管の各々の開口端は、複数の凹部のうち対応する凹部の中に配置されていてもよい。基板処理装置は、少なくとも一つの隔壁として、複数の隔壁を備えてもよい。複数の隔壁は、複数の空間を基板支持台と共に形成してもよい。複数の空間は、複数の凹部をそれぞれ含んでもよい。基板処理装置は、少なくとも一つの回収管として、複数の回収管を備えてもよい。複数の回収管は、複数の空間にそれぞれ接続されていてもよい。基板処理装置は、複数の共通供給管及び複数の共通回収管を備えてもよい。複数の共通供給管は、その各々が一つ以上の供給管に接続されていてもよい。当該一つ以上の供給管は、複数の供給管のうち基板支持台の対応するゾーン用の供給管であってもよい。複数の共通回収管は、その各々が一つ以上の回収管に接続されていてもよい。当該一つ以上の回収管は、複数の回収管のうち基板支持台の対応するゾーン用の回収管であってもよい。駆動部は、複数の供給管のうち対応するゾーン用の一つ以上の供給管を一体的に移動させるように構成されていてもよい。この実施形態では、伝熱媒体の流速が、基板支持台の複数のゾーンごとに調整される。したがって、この実施形態によれば、複数のゾーンそれぞれの上に位置する基板の複数の領域の温度を個別に制御することが可能である。

一つの例示的実施形態において、基板処理装置は、共通供給ライン、共通回収ライン、バイパス流量調整バルブ、及び制御部を備えていてもよい。共通供給ラインは、複数の共通供給管に接続されていてもよい。共通回収ラインは、複数の共通回収管に接続されていてもよい。バイパス流量調整バルブは、共通供給ラインと共通回収ラインとの間で接続されていてもよい。制御部は、複数の共通供給管に供給される伝熱媒体と共通供給ラインから共通回収ラインにバイパスされる伝熱媒体の総流量を維持するよう、バイパス流量調整バルブの開度を制御するように構成されていてもよい。この実施形態では、一つのゾーンに対応する一つ以上の供給管の位置の変更が行われても、伝熱媒体の総流量を維持するように共通供給ラインから共通回収ラインにバイパスされる伝熱媒体の流量が調整される。したがって、一つのゾーンに対応する一つ以上の供給管の位置の変更が、他のゾーンに供給される伝熱媒体の流量に影響を与えない。故に、この実施形態では、複数のゾーンそれぞれの上に位置する基板の複数の領域の温度の独立制御性が高くなる。

以下、図面を参照して種々の例示的実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。

図１は、基板処理システムの構成例を説明するための図である。一実施形態において、基板処理システムは、プラズマ処理装置１及び制御部２を含む。プラズマ処理装置１は、一例の基板処理装置であり、基板処理システムは、一例において、プラズマ処理システムである。プラズマ処理装置１は、処理チャンバ１０、基板支持部１１及びプラズマ生成部１４を含む。処理チャンバ１０は、プラズマ処理空間を有する。また、処理チャンバ１０は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間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。ガス供給口は、後述するガス供給部２０に接続され、ガス排出口は、後述する排気システム４０に接続される。基板支持部１１は、プラズマ処理空間内に配置され、基板を支持するための基板支持面を有する。

プラズマ生成部１４は、プラズマ処理空間内に供給された少なくとも１つの処理ガスからプラズマを生成するように構成される。プラズマ処理空間において形成されるプラズマは、容量結合プラズマ（ＣＣＰ；ＣａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ；Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）、ＥＣＲプラズマ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ－Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ－ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｐｌａｓｍａ）、ヘリコン波励起プラズマ（ＨＷＰ：ＨｅｌｉｃｏｎＷａｖｅ Ｐｌａｓｍａ）、又は、表面波プラズマ（ＳＷＰ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗａｖｅ Ｐｌａｓｍａ）等であってもよい。また、ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）プラズマ生成部及びＤＣ（ＤｉｒｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔ）プラズマ生成部を含む、種々のタイプのプラズマ生成部が用いられてもよい。一実施形態において、ＡＣプラズマ生成部で用いられるＡＣ信号（ＡＣ電力）は、１００ｋＨｚ～１０ＧＨｚの範囲内の周波数を有する。従って、ＡＣ信号は、ＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号及びマイクロ波信号を含む。一実施形態において、ＲＦ信号は、１００ｋＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。

制御部２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１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２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１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２の一部又は全てがプラズマ処理装置１に含まれてもよい。制御部２は、処理部２ａ１、記憶部２ａ２及び通信インターフェース２ａ３を含んでもよい。制御部２は、例えばコンピュータ２ａにより実現される。処理部２ａ１は、記憶部２ａ２からプログラムを読み出し、読み出されたプログラムを実行することにより種々の制御動作を行うように構成され得る。このプログラムは、予め記憶部２ａ２に格納されていてもよく、必要なときに、媒体を介して取得されてもよい。取得されたプログラムは、記憶部２ａ２に格納され、処理部２ａ１によって記憶部２ａ２から読み出されて実行される。媒体は、コンピュータ２ａに読み取り可能な種々の記憶媒体であってもよく、通信インターフェース２ａ３に接続されている通信回線であってもよい。処理部２ａ１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であってもよい。記憶部２ａ２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２ａ３は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信回線を介してプラズマ処理装置１との間で通信してもよい。

以下に、プラズマ処理装置１の一例としての容量結合型のプラズマ処理装置の構成例について説明する。図２は、容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図である。

容量結合型のプラズマ処理装置１は、処理チャンバ１０、ガス供給部２０、電源３０及び排気システム４０を含む。また、プラズマ処理装置１は、基板支持部１１及びガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも１つの処理ガスを処理チャンバ１０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１３を含む。基板支持部１１は、処理チャンバ１０内に配置される。シャワーヘッド１３は、基板支持部１１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１３は、処理チャンバ１０の天部（ｃｅｉｌｉｎｇ）の少なくとも一部を構成する。処理チャンバ１０は、シャワーヘッド１３、処理チャンバ１０の側壁１０ａ及び基板支持部１１により規定されたプラズマ処理空間１０ｓを有する。処理チャンバ１０は接地される。シャワーヘッド１３及び基板支持部１１は、処理チャンバ１０の筐体とは電気的に絶縁される。

基板支持部１１は、基板支持台１２及びリングアセンブリ１１２を含む。基板支持台１２は、基板Ｗを支持するための中央領域１２ａと、リングアセンブリ１１２を支持するための環状領域１２ｂとを有する。ウェハは基板Ｗの一例である。基板支持台１２の環状領域１２ｂは、平面視で基板支持台１２の中央領域１２ａを囲んでいる。基板Ｗは、基板支持台１２の中央領域１２ａ上に配置され、リングアセンブリ１１２は、基板支持台１２の中央領域１２ａ上の基板Ｗを囲むように基板支持台１２の環状領域１２ｂ上に配置される。従って、中央領域１２ａは、基板Ｗを支持するための基板支持面とも呼ばれ、環状領域１２ｂは、リングアセンブリ１１２を支持するためのリング支持面とも呼ばれる。

一実施形態において、基板支持台１２は、基台１２０及び静電チャック１２１を含む。基台１２０は、導電性部材を含む。基台１２０の導電性部材は下部電極として機能し得る。静電チャック１２１は、基台１２０の上に配置される。静電チャック１２１は、セラミック部材１２１ａとセラミック部材１２１ａ内に配置される静電電極１２１ｂとを含む。セラミック部材１２１ａは、中央領域１２ａを有する。一実施形態において、セラミック部材１２１ａは、環状領域１２ｂも有する。なお、環状静電チャックや環状絶縁部材のような、静電チャック１２１を囲む他の部材が環状領域１２ｂを有してもよい。この場合、リングアセンブリ１１２は、環状静電チャック又は環状絶縁部材の上に配置されてもよく、静電チャック１２１と環状絶縁部材の両方の上に配置されてもよい。また、後述するＲＦ電源３１及び／又はＤＣ電源３２に結合される少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極がセラミック部材１２１ａ内に配置されてもよい。この場合、少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極が下部電極として機能する。後述するバイアスＲＦ信号及び／又はＤＣ信号が少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極に供給される場合、ＲＦ／ＤＣ電極はバイアス電極とも呼ばれる。なお、基台１２０の導電性部材と少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極とが複数の下部電極として機能してもよい。また、静電電極１２１ｂが下部電極として機能してもよい。従って、基板支持部１１は、少なくとも１つの下部電極を含む。

リングアセンブリ１１２は、１又は複数の環状部材を含む。一実施形態において、１又は複数の環状部材は、１又は複数のエッジリングと少なくとも１つのカバーリングとを含む。エッジリングは、導電性材料又は絶縁材料で形成され、カバーリングは、絶縁材料で形成される。

シャワーヘッド１３は、ガス供給部２０からの少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓ内に導入するように構成される。シャワーヘッド１３は、少なくとも１つのガス供給口１３ａ、少なくとも１つのガス拡散室１３ｂ、及び複数のガス導入口１３ｃを有する。ガス供給口１３ａに供給された処理ガスは、ガス拡散室１３ｂを通過して複数のガス導入口１３ｃからプラズマ処理空間１０ｓ内に導入される。また、シャワーヘッド１３は、少なくとも１つの上部電極を含む。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド１３に加えて、側壁１０ａ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。

ガス供給部２０は、少なくとも１つのガスソース２１及び少なくとも１つの流量制御器２２を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスを、それぞれに対応するガスソース２１からそれぞれに対応する流量制御器２２を介してシャワーヘッド１３に供給するように構成される。各流量制御器２２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２０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少なくとも１つの流量変調デバイスを含んでもよい。

電源３０は、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して処理チャンバ１０に結合されるＲＦ電源３１を含む。ＲＦ電源３１は、少なくとも１つのＲＦ信号（ＲＦ電力）を少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極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１０ｓ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３１は、プラズマ生成部１４の少なくとも一部として機能し得る。また、バイアスＲＦ信号を少なくとも１つの下部電極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。

一実施形態において、ＲＦ電源３１は、第１のＲＦ生成部３１ａ及び第２のＲＦ生成部３１ｂを含む。第１のＲＦ生成部３１ａは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に結合され、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、１０ＭＨｚ～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３１ａ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、少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に供給される。

第２のＲＦ生成部３１ｂは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して少なくとも１つの下部電極に結合され、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。バイアスＲＦ信号の周波数は、ソースＲＦ信号の周波数と同じであっても異なっていてもよい。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、ソースＲＦ信号の周波数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、１００ｋＨｚ～６０ＭＨｚ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３１ｂ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、少なくとも１つの下部電極に供給される。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。

また、電源３０は、処理チャンバ１０に結合されるＤＣ電源３２を含んでもよい。ＤＣ電源３２は、第１のＤＣ生成部３２ａ及び第２のＤＣ生成部３２ｂを含む。一実施形態において、第１のＤＣ生成部３２ａは、少なくとも１つの下部電極に接続され、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ＤＣ信号は、少なくとも１つの下部電極に印加される。一実施形態において、第２のＤＣ生成部３２ｂは、少なくとも１つの上部電極に接続され、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、少なくとも１つの上部電極に印加される。

種々の実施形態において、第１及び第２のＤＣ信号がパルス化されてもよい。この場合、電圧パルスのシーケンスが少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に印加される。電圧パルスは、矩形、台形、三角形又はこれらの組み合わせのパルス波形を有してもよい。一実施形態において、ＤＣ信号から電圧パルスのシーケンスを生成するための波形生成部が第１のＤＣ生成部３２ａと少なくとも１つの下部電極との間に接続される。従って、第１のＤＣ生成部３２ａ及び波形生成部は、電圧パルス生成部を構成する。第２のＤＣ生成部３２ｂ及び波形生成部が電圧パルス生成部を構成する場合、電圧パルス生成部は、少なくとも１つの上部電極に接続される。電圧パルスは、正の極性を有してもよく、負の極性を有してもよい。また、電圧パルスのシーケンスは、１周期内に１又は複数の正極性電圧パルスと１又は複数の負極性電圧パルスとを含んでもよい。なお、第１及び第２のＤＣ生成部３２ａ，３２ｂは、ＲＦ電源３１に加えて設けられてもよく、第１のＤＣ生成部３２ａが第２のＲＦ生成部３１ｂに代えて設けられてもよい。

排気システム４０は、例えば処理チャンバ１０の底部に設けられたガス排出口１０ｅに接続され得る。排気システム４０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１０ｓ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。

以下、図３を参照して、基板支持台１２について詳細に説明する。上述のように、基板支持台１２は、処理チャンバ１０内に設けられている。図３は、一つの例示的実施形態に係る基板支持台の一部の拡大断面図である。

基板支持台１２は、略円盤形状を有している。図３に示すように、基板支持台１２は、上面１２ｃ及び下面１２ｄを含む。上面１２ｃは、その上に載置される基板Ｗを支持する。上面１２ｃは、中央領域１２ａ及び環状領域１２ｂを含んでいる。一実施形態において、中央領域１２ａは静電チャック１２１の上面であり、環状領域１２ｂは、基台１２０の上面の周縁領域である。下面１２ｄは、上面１２ｃと反対側の面である。一実施形態において、下面１２ｄは基台１２０の下面である。基板支持台１２は、少なくとも一つの凹部１２ｈを提供する。少なくとも一つの凹部１２ｈは、下方に開口する。一実施形態において、基板支持台１２は、少なくとも一つの凹部１２ｈとして複数の凹部１２ｈを提供する。一実施形態において、複数の凹部１２ｈは、基台１２０によって提供されている。

図４の（ａ）は、一つの例示的実施形態に係る基台の斜視図である。図４の（ａ）に示すように、基台１２０は、略円盤形状を有しており、互いに対向する第１の主面１２０ａ及び第２の主面１２０ｂを有している。図３に示すように、静電チャック１２１は、接着層１２１ｃを介して基台１２０の第１の主面１２０ａに接着されている。基台１２０の第２の主面１２０ｂは、図４の（ａ）に示すように、基板支持台１２の下面１２ｄを構成している。

図４の（ｂ）は、一つの例示的実施形態に係る基台の一部破断斜視図である。図４の（ｂ）は、第１の主面１２０ａを含む上部を取り除いた状態の基台１２０を示している。図４の（ａ）及び図４の（ｂ）に示すように、基台１２０は、主部１２０ｍとフランジ部１２０ｆを含み得る。主部１２０ｍは、略円形の平面形状を有する部分である。フランジ部１２０ｆは、環状の平面形状を有する部分である。フランジ部１２０ｆは、主部１２０ｍの外周を囲むように主部１２０ｍに連続している。

図４の（ｂ）に示すように基台１２０の主部１２０ｍは、上述した複数の凹部１２ｈを提供している。複数の凹部１２ｈは、基台１２０の厚さ方向に沿って延びており、第２の主面１２０ｂにおいて開口している。

複数の凹部１２ｈの各々は、平面視において、基台１２０の中心から外側に向かうにつれてその幅が広くなる略矩形の平面形状を有し得る。複数の凹部１２ｈは、それらが互いに内包しないように２次元的に配列されている。なお、複数の凹部１２ｈの平面形状は、矩形に限られず、円形又は三角形、六角形といった多角形であってもよい。

図３及び図４の（ｂ）に示すように、基板支持台１２は、複数のゾーン１２ｚを有してもよい。複数のゾーン１２ｚの各々は、複数の凹部１２ｈのうち一つ以上の凹部１２ｈを含んでもよい。図４の（ｂ）に示すように、複数のゾーン１２ｚの各々は、基板支持台１２の中心軸線に対して同心の複数の領域の中に設けられている。複数の領域は、基板支持台１２の中心軸線を含む円形領域及び当該円形領域の外側の一つ以上の環状領域を含む。円形領域及び一つ以上の環状領域の各々には、複数のゾーン１２ｚのうち少なくとも一つのゾーンが設けられている。一実施形態では、円形領域は、一つのゾーン１２ｚから構成されている。また、複数の環状領域の各々は、周方向に沿って配列された複数のゾーン１２ｚから構成されている。

基台１２０は、金属から形成されていてもよい。基台１２０は、ステンレス（例えば、ＳＵＳ３０４）から形成されていてもよい。ステンレスは低い熱伝導率を有するので、静電チャック１２１の熱が基台１２０を介して逃げることが抑制される。基台１２０はアルミニウムから形成されていてもよい。アルミニウムは低い抵抗率を有するので、基台１２０を高周波電極して利用する場合に基台１２０における電力の損失を小さくすることができる。

図３に戻る。図３に示すように、プラズマ処理装置１は、少なくとも一つの供給管５０、少なくとも一つの隔壁６０、及び少なくとも一つの回収管７０を備える。一実施形態において、プラズマ処理装置１は、少なくとも一つの供給管５０として複数の供給管５０を備えてもよい。一実施形態において、プラズマ処理装置１は、少なくとも一つの隔壁６０として、複数の隔壁６０を備えてもよい。一実施形態において、プラズマ処理装置１は、少なくとも一つの回収管７０として、複数の回収管７０を備えてもよい。

図５は、一つの例示的実施形態に係る基台及び熱交換器を概略的に示す分解斜視図である。図５に示すように、基板支持部１１は、熱交換器１６を更に含んでいてもよい。基台１２０は、熱交換器１６上に搭載されていてもよい。複数の供給管５０それぞれの一部、複数の隔壁６０、及び複数の回収管７０それぞれの一部は、熱交換器１６によって提供されていてもよい。

以下、図３、図６及び図７を参照して熱交換器１６について説明する。図６は、一つの例示的実施形態に係る熱交換器の斜視図である。図７の（ａ）は、一例の熱交換器のセル部の平面図であり、図７の（ｂ）は一例の熱交換器のセル部の斜視図である。

熱交換器１６は、主部１６ｍ及びフランジ部１６ｆを含み得る。主部１６ｍは、略円形の平面形状を有する領域である。フランジ部１６ｆは、環状の平面形状を有する領域であり、主部１６ｍの外周を囲むように主部１６ｍに連続している。図３に示すように、基台１２０のフランジ部１２０ｆは、熱交換器１６のフランジ部１６ｆ上に配置されている。フランジ部１６ｆとフランジ部１２０ｆとの間にはＯリング１２ｅが挟持されている。Ｏリング１２ｅは、フランジ部１６ｆとフランジ部１２０ｆとの間で押圧されることで、フランジ部１６ｆとフランジ部１２０ｆとの間の隙間を封止する。

熱交換器１６の主部１６ｍは、複数のセル部１６ｃを提供している。複数のセル部１６ｃは、複数の凹部１２ｈの下方にそれぞれ配置されている。複数のセル部１６ｃの各々は、平面視において、熱交換器１６の中心から外側に向かうにつれてその幅が広くなる略矩形の平面形状を有し得る。複数のセル部１６ｃの各々は、平面視において略矩形の空間１６ｓを提供している。複数のセル部１６ｃによって提供される複数の空間１６ｓは、隔壁６０によって画成されている。なお、複数のセル部１６ｃの平面形状は、矩形に限られず、円形又は三角形、六角形といった多角形をなしていてもよい。

図６及び図７に示すように、複数のセル部１６ｃの各々は、複数の供給管５０のうち一つ、及び、複数の回収管７０のうち一つを含んでいる。各セル部１６ｃにおいて、供給管５０は、空間１６ｓの中心線にその中心軸線が一致するように、延在している。複数の供給管５０は、互いに平行に延在している。各供給管５０は、開口端５０ａを含む。複数の供給管５０の各々は、その開口端５０ａまで、複数の凹部１２ｈのうち対応する凹部１２ｈに向けて延びている。複数の供給管５０の各々の開口端５０ａは、複数の凹部１２ｈのうち対応する凹部１２ｈの中に配置されている。開口端５０ａは、対応する凹部１２ｈの中で上方に向けて開口する。少なくとも一つの供給管５０は、少なくとも一つの凹部１２ｈに伝熱媒体を供給するように構成されている。一実施形態では、複数の供給管５０は、複数の凹部１２ｈにそれぞれ伝熱媒体を供給するように構成されている。

図３に示すように、各セル部１６ｃにおいて、少なくとも一つの隔壁６０は、少なくとも一つの空間１６ｓを基板支持台１２と共に形成する。空間１６ｓは、凹部１２ｈを含む。複数の隔壁６０は、複数の空間１６ｓを基板支持台１２と共に形成する。複数の空間１６ｓは、複数の凹部１２ｈをそれぞれ含む。複数の隔壁６０の各々は、対応する複数の凹部１２ｈのうち複数の隔壁６０の各々に対応する凹部１２ｈに連通するよう基台１２０の第２の主面１２０ｂに接続されている。複数の隔壁６０の各々は、供給管５０の外周面の周りに空間１６ｓを提供するよう、当該供給管５０の外周面を囲んでいる。

図７の（ａ）に示すように、複数の回収管７０の各々は、開口端７０ａを含む。各セル部１６ｃにおいて、回収管７０の開口端７０ａは、当該回収管７０の流路が空間１６ｓの底部に連通するよう、隔壁６０に接続されている。即ち、複数の回収管７０は、空間１６ｓを介して複数の凹部１２ｈにそれぞれ連通している。複数の回収管７０は、複数の空間１６ｓにそれぞれ接続されている。少なくとも一つの回収管７０は、少なくとも一つの空間１６ｓから伝熱媒体を回収するように構成されている。一実施形態では、複数の回収管７０は、複数の空間１６ｓからそれぞれ伝熱媒体を回収するように構成されている。

熱交換器１６は、樹脂、セラミック、又は、金属を主成分として含む材料から形成され得る。熱交換器１６は、隣り合うセル部１６ｃの影響を抑制するために、低い熱伝導率を有する材料、例えば、セラミック又は樹脂から形成されていてもよい。熱交換器１６は、当該熱交換器１６の強度及び／又は熱伝導率を部分的に変更するために、部分的に異なる材料から形成されていてもよい。熱交換器１６は、基台１２０と同一の材料から形成されていてもよい。基台１２０及び熱交換器１６は、例えば３Ｄプリンタを用いて一体形成され得る。

以下、図８を参照する。図８は、一つの例示的実施形態に係る基板処理措置における伝熱媒体の循環供給系を概略的に示す図である。少なくとも一つの供給管５０及び少なくとも一つの回収管７０には、伝熱媒体の循環装置Ｃが接続されている。例えば、循環装置Ｃは、チラーユニットである。循環装置Ｃは、伝熱媒体の温度を調整する。循環装置Ｃは、処理チャンバ１０の外部に設けられている。少なくとも一つの供給管５０には、循環装置Ｃから伝熱媒体が供給される。少なくとも一つの供給管５０から少なくとも一つの凹部１２ｈに供給された伝熱媒体は、少なくとも一つの回収管７０によって回収される（図３参照）。回収管７０によって回収された伝熱媒体は、循環装置Ｃに戻される。

プラズマ処理装置１は、少なくとも一つの流量調整バルブＢ１を備える。流量調整バルブＢ１は、少なくとも一つの供給管５０に接続される。制御部２は、少なくとも一つの供給管５０に供給される伝熱媒体の流量を調整するよう、流量調整バルブＢ１の開度を制御する。一例として、流量調整バルブＢ１は、電磁弁である。プラズマ処理装置１は、少なくとも一つの流量計Ｆ１を備えていてもよい。流量計Ｆ１は、少なくとも一つの供給管５０に接続される。例えば、制御部２は、流量計Ｆ１から得られる流量の情報に基づいて、流量調整バルブＢ１の開度を制御する。

プラズマ処理装置１では、少なくとも一つの供給管５０に供給される伝熱媒体の流量の調整により、基板支持台１２の少なくとも一つの凹部１２ｈに供給される伝熱媒体の流速が調整される。基板支持台１２上の基板Ｗの温度は、少なくとも一つの凹部１２ｈに供給される伝熱媒体の流速に応じて変化する。したがって、プラズマ処理装置１によれば、基板Ｗの温度を制御することが可能となる。

一実施形態において、プラズマ処理装置１は、少なくとも一つの流量調整バルブＢ１として、複数の流量調整バルブＢ１を備えてもよい。また、一実施形態において、プラズマ処理装置１は、複数の共通供給管５１及び複数の共通回収管７１を備えてもよい。また、プラズマ処理装置１は、少なくとも一つの流量計Ｆ１として複数の流量計Ｆ１を備えていてもよい。

複数の共通供給管５１は、循環装置Ｃと複数の流量調整バルブＢ１のうち対応する流量調整バルブＢ１との間で接続されている。複数の共通供給管５１の各々は、複数の流量調整バルブＢ１のうち対応する流量調整バルブＢ１を介して一つ以上の供給管５０に接続されている。当該一つ以上の供給管５０は、複数の供給管５０のうち基板支持台１２の対応するゾーン１２ｚ用の供給管５０である。複数の共通回収管７１は、循環装置Ｃに接続されている。複数の共通回収管７１の各々は、複数の回収管７０のうち一つ以上の回収管７０に接続されている。当該一つ以上の回収管７０は、複数の回収管７０のうち基板支持台１２の対応するゾーン１２ｚ用の回収管である。複数の流量計Ｆ１は、複数の共通供給管５１を流れる伝熱媒体の流量を測定する。制御部２は、複数の流量計Ｆ１の各々から得られる流量の情報に基づいて、対応する流量調整バルブＢ１の開度を制御し得る。この実施形態では、伝熱媒体の流速が、基板支持台１２の複数のゾーン１２ｚごとに調整される。したがって、複数のゾーン１２ｚそれぞれの上に位置する基板Ｗの複数の領域の温度を個別に制御することが可能である。

一実施形態において、プラズマ処理装置１は、共通供給ライン５２、共通回収ライン７２、及びバイパス流量調整バルブＢ２を備えてもよい。共通供給ライン５２は、複数の共通供給管５１に接続されている。共通供給ライン５２は、循環装置Ｃと複数の共通供給管５１の各々との間で接続されている。共通回収ライン７２は、複数の共通回収管７１に接続されている。共通回収ライン７２は、循環装置Ｃと複数の共通回収管７１の各々との間で接続されている。バイパス流量調整バルブＢ２は、共通供給ライン５２と共通回収ライン７２との間で接続されている。即ち、バイパス流量調整バルブＢ２を含むバイパス流路８２が、共通供給ライン５２と共通回収ライン７２との間で接続されている。一例として、バイパス流量調整バルブＢ２は、電磁弁である。バイパス流路８２には流量計Ｆ２が設けられていてもよい。

複数の流量調整バルブＢ１の各々は、一つ以上の供給管５０に供給する伝熱媒体の流量を、その開度の調整により調整するように構成されている。当該一つ以上の供給管５０は、複数の供給管５０のうち基板支持台１２の対応するゾーン１２ｚ用の供給管５０である。制御部２は、複数の流量調整バルブＢ１の各々の開度を制御し、且つ、複数の共通供給管５１に供給される伝熱媒体の総流量を維持するよう、バイパス流量調整バルブＢ２の開度を制御するように構成されていている。例えば、制御部２は、複数の流量計Ｆ１及び流量計Ｆ２の各々から得られる流量の情報に基づいて、複数の流量調整バルブＢ１の各々の開度、及びバイパス流量調整バルブＢ２の開度を調整する。この実施形態では、複数のゾーン１２ｚのうち一つのゾーンに供給される伝熱媒体の流量を変化させても、伝熱媒体の総流量を維持するように共通供給ライン５２から共通回収ライン７２にバイパスされる伝熱媒体の流量が調整される。したがって、複数のゾーン１２ｚのうち一つのゾーンに供給される伝熱媒体の流量の変化が他のゾーンに供給される伝熱媒体の流量に影響を与えない。故に、この実施形態では、複数のゾーン１２ｚそれぞれの上に位置する基板Ｗの複数の領域の温度の独立制御性が高くなる。

以下、図９及び図１０を参照する。図９は、別の例示的実施形態に係る基板処理装置における伝熱媒体の循環供給系を概略的に示す図である。図１０の（ａ）は、図９の実施形態における時間と伝熱媒体の流量との関係の一例を示すグラフである。図１０の（ｂ）は、図９の実施形態における時間と基板の温度との関係の一例を示すグラフである。以下、図８の実施形態に対する図９の実施形態の相違点について説明する。

図９に示すプラズマ処理装置１Ａは、別の一例の基板処理装置である。プラズマ処理装置１Ａは、複数のバイパス流量調整バルブＢ２を備える。複数のバイパス流量調整バルブＢ２の各々は、対応するゾーン１２ｚ用の共通供給管５１と共通回収管７１との間で接続されている。制御部２は、複数の流量調整バルブＢ１及び複数のバイパス流量調整バルブＢ２の各々の交互の開閉を制御する。

図１０の（ａ）及び図１０の（ｂ）に示すように、複数の流量調整バルブＢ１の各々が開かれている期間Ｔ１では、伝熱媒体が、対応するゾーン１２ｚの一つ以上の供給管５０に供給され、当該ゾーン１２ｚ上の基板Ｗ内の領域の温度が低下する。期間Ｔ１においては、対応するバイパス流量調整バルブＢ２は閉じられる。

一方、複数の流量調整バルブＢ１の各々が閉じられている期間Ｔ２では、対応するゾーン１２ｚの一つ以上の供給管５０への伝熱媒体の供給は停止され、当該ゾーン１２ｚ上の基板Ｗ内の領域の温度が上昇する。期間Ｔ２においては、共通供給管５１に供給される伝熱媒体の流量を維持するようにバイパス流量調整バルブＢ２が開かれる。

期間Ｔ１と期間Ｔ２の和を１周期とすると、本実施形態において１周期は、例えば１秒～０．０５秒（１Ｈｚ～２０Ｈｚ）である。また、期間Ｔ１を期間Ｔ１と期間Ｔ２の和で除した値（Ｔ１／Ｔ１＋Ｔ２）をＤｕｔｙ比とすると、本実施形態においてＤｕｔｙ比は、例えば０．１～０．８である。これにより、複数の流量調整バルブＢ１の各々に対応するゾーン１２ｚ上の基板Ｗ内の領域の温度の変動量を２℃以内に抑制することができる。

制御部２は、複数の流量調整バルブＢ１の各々の交互の開閉において複数の流量調整バルブＢ１の各々が開かれている期間Ｔ１の時間長を調整して、対応するゾーン１２ｚの一つ以上の供給管５０に供給する伝熱媒体の流量の時間平均値を調整する。これにより、対応するゾーン１２ｚ上の基板Ｗ内の領域の温度の時間平均値が調整される。

したがって、プラズマ処理装置１Ａによれば、複数のゾーン１２ｚそれぞれの上に位置する基板Ｗの複数の領域の温度を個別に制御することが可能である。また、複数のバイパス流量調整バルブＢ２の各々の開閉により、対応する共通供給管５１に供給される伝熱媒体の流量が維持される。したがって、複数のゾーン１２ｚのうち一つのゾーンに供給される伝熱媒体の流量の変化が他のゾーンに供給される伝熱媒体の流量に影響を与えない。故に、プラズマ処理装置１Ａでは、複数のゾーン１２ｚそれぞれの上に位置する基板Ｗの複数の領域の温度の独立制御性が高くなる。

以下、図１１及び図１２を参照する。図１１は、更に別の例示的実施形態に係る基板処理装置における伝熱媒体の循環供給系を概略的に示す図である。図１２は、更に別の例示的実施形態に係る基板支持台の一部の拡大断面図である。以下、図８の実施形態に対する図１１の実施形態の相違点について説明する。

図１１に示すプラズマ処理装置１Ｂは、更に別の例の基板処理装置である。プラズマ処理装置１Ｂは、流量調整バルブＢ１を備えていない。図１２に示すように、プラズマ処理装置１Ｂは、駆動部９０を備える。駆動部９０は、例えば、モータ及びボールねじが組み合わされたユニットであり得る。駆動部９０は、凹部１２ｈの中で開口端５０ａを上下に移動させるために供給管５０を移動させるように構成されている。一実施形態において、駆動部９０は、一つ以上の供給管５０を一体的に移動させるように構成されていてもよい。当該一つ以上の供給管５０は、複数の供給管５０のうち対応するゾーン用の供給管５０である。

一実施形態では、駆動部９０は、対応するゾーンに含まれる一つ以上のセル部１６ｃを上下に移動させる。複数の凹部１２ｈの各々は、対応する開口端５０ａがその中に位置する上部１２ｋ、及び隔壁６０がその中に位置する下部１２ｊによって構成される。隔壁６０の外周と、下部１２ｊを画成する面との間には、Ｏリング１２ｆが配置されている。

プラズマ処理装置１Ｂでは、複数の凹部１２ｈの各々の中で流れる伝熱媒体の流速が、対応する供給管５０の開口端５０ａを上下に移動させることにより調整される。基板支持台１２上の基板Ｗの温度は、複数の凹部１２ｈの各々に供給される伝熱媒体の流速に応じて変化する。したがって、上記実施形態によれば、基板Ｗの温度を制御することが可能となる。

一実施形態においては、駆動部９０は、複数の供給管５０のうち対応するゾーン１２ｚ用の一つ以上の供給管５０を一体的に移動させる。この実施形態では、伝熱媒体の流速が、基板支持台１２の複数のゾーン１２ｚごとに調整される。したがって、この実施形態によれば、複数のゾーン１２ｚそれぞれの上に位置する基板Ｗの複数の領域の温度を個別に制御することが可能である。

一実施形態において、制御部２は、複数の共通供給管５１に供給される伝熱媒体と共通供給ライン５２から共通回収ライン７２にバイパスされる伝熱媒体の総流量を維持するよう、バイパス流量調整バルブＢ２の開度を制御するように構成されていてもよい。この実施形態では、一つのゾーン１２ｚに対応する一つ以上の供給管５０の位置の変更が行われても、伝熱媒体の総流量を維持するように共通供給ライン５２から共通回収ライン７２にバイパスされる伝熱媒体の流量が調整される。したがって、一つのゾーン１２ｚに対応する一つ以上の供給管５０の位置の変更が、他のゾーンに供給される伝熱媒体の流量に影響を与えない。故に、この実施形態では、複数のゾーン１２ｚそれぞれの上に位置する基板Ｗの複数の領域の温度の独立制御性が高くなる。

以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な追加、省略、置換、及び変更がなされてもよい。また、異なる実施形態における要素を組み合わせて他の実施形態を形成することが可能である。

以上の説明から、本開示の種々の実施形態は、説明の目的で本明細書で説明されており、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。

１，１Ａ，１Ｂ…プラズマ処理装置、２…制御部、１０…処理チャンバ、１２…基板支持台、１２ｃ…上面、１２ｄ…下面、１２ｈ…凹部、１２ｚ…ゾーン、１６ｓ…空間、５０…供給管、５０ａ…開口端、５１…共通供給管、５２…共通供給ライン、６０…隔壁、７０…回収管、７１…共通回収管、７２…共通回収ライン、９０…駆動部、Ｂ１…流量調整バルブ、Ｂ２…バイパス流量調整バルブ、Ｗ…基板。

Claims (7)

1. 処理チャンバと、
   前記処理チャンバ内に設けられた基板支持台であり、その上に載置される基板を支持する上面及び該上面と反対側の下面を含み、下方に開口する少なくとも一つの凹部を提供する該基板支持台と、
   前記少なくとも一つの凹部の中で上方に向けて開口する開口端を含み、前記少なくとも一つの凹部に伝熱媒体を供給するように構成された少なくとも一つの供給管と、
   前記少なくとも一つの凹部を含む少なくとも一つの空間を前記基板支持台と共に形成する少なくとも一つの隔壁と、
   前記少なくとも一つの空間から伝熱媒体を回収するように構成された少なくとも一つの回収管と、
   前記少なくとも一つの供給管に接続された少なくとも一つの流量調整バルブと、
   前記少なくとも一つの供給管に供給される伝熱媒体の流量を調整するよう前記少なくとも一つの流量調整バルブを制御するように構成された制御部と、
   を備える基板処理装置。
2. 前記基板支持台は、前記少なくとも一つの凹部として複数の凹部を提供し、各々が該複数の凹部のうち一つ以上の凹部を含む複数のゾーンを有し、
   該基板処理装置は、前記少なくとも一つの供給管として複数の供給管を備え、
   前記複数の供給管の各々の前記開口端は、前記複数の凹部のうち対応する凹部の中に配置されており、
   該基板処理装置は、前記少なくとも一つの隔壁として、前記複数の凹部をそれぞれ含む複数の空間を前記基板支持台と共に形成する複数の隔壁を備え、
   該基板処理装置は、前記少なくとも一つの回収管として、前記複数の空間にそれぞれ接続された複数の回収管を備え、
   該基板処理装置は、前記少なくとも一つの流量調整バルブとして複数の流量調整バルブを備え、
   該基板処理装置は、
   各々が前記複数の供給管のうち前記基板支持台の対応するゾーン用の一つ以上の供給管に前記複数の流量調整バルブのうち対応する流量調整バルブを介して接続された複数の共通供給管と、
   各々が前記複数の回収管のうち前記基板支持台の対応するゾーン用の一つ以上の回収管に接続された複数の共通回収管と、
   を更に備える、
   請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記複数の共通供給管に接続された共通供給ラインと、
   前記複数の共通回収管に接続された共通回収ラインと、
   前記共通供給ラインと前記共通回収ラインとの間で接続されたバイパス流量調整バルブと、
   を更に備え、
   前記複数の流量調整バルブの各々は、前記複数の供給管のうち前記基板支持台の対応するゾーン用の前記一つ以上の供給管に供給する伝熱媒体の流量を、その開度の調整により調整するように構成されており、
   前記制御部は、前記複数の流量調整バルブの各々の開度を制御し、且つ、前記複数の共通供給管に供給される伝熱媒体と前記共通供給ラインから前記共通回収ラインにバイパスされる伝熱媒体の総流量を維持するよう、前記バイパス流量調整バルブの開度を制御するように構成されている、
   請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記複数の共通供給管に接続された共通供給ラインと、
   前記複数の共通回収管に接続された共通回収ラインと、
   複数のバイパス流量調整バルブと、
   を更に備え、
   前記複数のバイパス流量調整バルブの各々は、前記複数の共通供給管のうち対応するゾーン用の共通供給管と前記複数の共通回収管のうち該対応するゾーン用の共通回収管との間で接続されており、
   前記制御部は、
   前記複数の流量調整バルブの各々の交互の開閉において該複数の流量調整バルブの各々が開かれている時間を調整して、前記複数の供給管のうち前記基板支持台の対応するゾーン用の前記一つ以上の供給管に供給する伝熱媒体の流量の時間平均値を調整し、
   前記複数の共通供給管の各々に供給される伝熱媒体の流量を維持するように前記複数のバイパス流量調整バルブの開閉を制御する、
   請求項２に記載の基板処理装置。
5. 処理チャンバと、
   前記処理チャンバ内に設けられた基板支持台であり、その上に載置される基板を支持する上面及び該上面と反対側の下面を含み、下方に開口する少なくとも一つの凹部を提供する該基板支持台と、
   前記少なくとも一つの凹部の中で上方に向けて開口する開口端を含み、前記少なくとも一つの凹部に伝熱媒体を供給するように構成された少なくとも一つの供給管と、
   前記少なくとも一つの凹部を含む少なくとも一つの空間を前記基板支持台と共に形成する少なくとも一つの隔壁と、
   前記少なくとも一つの空間から伝熱媒体を回収するように構成された少なくとも一つの回収管と、
   前記少なくとも一つの凹部の中で前記開口端を上下に移動させるために前記少なくとも一つの供給管を移動させるように構成された駆動部と、
   を備える、基板処理装置。
6. 前記基板支持台は、前記少なくとも一つの凹部として複数の凹部を提供し、各々が該複数の凹部のうち一つ以上の凹部を含む複数のゾーンを有し、
   該基板処理装置は、前記少なくとも一つの供給管として複数の供給管を備え、
   前記複数の供給管の各々の前記開口端は、前記複数の凹部のうち対応する凹部の中に配置されており、
   該基板処理装置は、前記少なくとも一つの隔壁として、前記複数の凹部をそれぞれ含む複数の空間を前記基板支持台と共に形成する複数の隔壁を備え、
   該基板処理装置は、前記少なくとも一つの回収管として、前記複数の空間にそれぞれ接続された複数の回収管を備え、
   該基板処理装置は、
   各々が前記複数の供給管のうち前記基板支持台の対応するゾーン用の一つ以上の供給管に接続された複数の共通供給管と、
   各々が前記複数の回収管のうち前記基板支持台の対応するゾーン用の一つ以上の回収管に接続された複数の共通回収管と、
   を更に備え、
   前記駆動部は、前記複数の供給管のうち対応するゾーン用の一つ以上の供給管を一体的に移動させるように構成されている、
   請求項５に記載の基板処理装置。
7. 前記複数の共通供給管に接続された共通供給ラインと、
   前記複数の共通回収管に接続された共通回収ラインと、
   前記共通供給ラインと前記共通回収ラインとの間で接続されたバイパス流量調整バルブと、
   前記複数の共通供給管に供給される伝熱媒体と前記共通供給ラインから前記共通回収ラインにバイパスされる伝熱媒体の総流量を維持するよう、前記バイパス流量調整バルブの開度を制御するように構成された制御部と、
   を更に備える、請求項６に記載の基板処理装置。

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