JP5642531B2 - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents
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Description
先ず,本発明の実施形態にかかる基板処理装置の概略構成を図面を参照しながら説明する。ここでは,基板処理装置を平行平板型のプラズマ処理装置で構成した場合を例に挙げる。図1は,本実施形態にかかる基板処理装置100の概略構成を示す縦断面図である。
このような本実施形態における伝熱ガス供給機構200の構成例を図面を参照しながらより詳細に説明する。図2は,伝熱ガス供給機構200の構成例を説明するための断面図であり,図1に示すものと同一の機能構成を有する構成要素については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
処理ガス:C5F8ガス,Arガス,O2ガス
処理室内圧力:25mTorr
第1高周波(60MHz):3300W
第2高周波(2MHz):3800W
サセプタ温度(下部電極温度):20℃
ここで,このようなフォーカスリング載置面116における第2伝熱ガスの流通構造の変形例を図面を参照しながら説明する。図7Aは第2伝熱ガスの流通構造の変形例を説明するための断面図であり,この変形例におけるフォーカスリング124の近傍を部分的に拡大したものである。図7Bは図7Aに示すフォーカスリング124を除いた部分を示す斜視図である。なお,図7A,図7Bにおいては,静電チャック120の電極122を省略している。
次に,静電チャック120の表面加工について説明する。静電チャック120の表面は,溶射によってAl2O3やY2O3などの溶射皮膜が形成されている(例えば後述する図10Aに示す溶射皮膜115A,116A参照)。この場合,基板載置面115の溶射皮膜115Aの気孔率に対してフォーカスリング載置面116の溶射皮膜116Aの気孔率を変えることで,フォーカスリング載置面116からフォーカスリング124への熱伝導率を変えることができるので,これによってもフォーカスリング124の温度を制御できる。
次に,伝熱ガス供給機構200の他の構成例について図面を参照しながら説明する。図11は,本実施形態における伝熱ガス供給機構200の他の構成例を示す断面図である。上述した図2に示す伝熱ガス供給機構200の構成例では,第2伝熱ガスをフォーカスリング124の裏面のみに供給するように構成した場合について説明したが,ここでは第2伝熱ガスをフォーカスリング124の裏面のみならず,ウエハWのエッジ部の裏面にも供給した場合を例に挙げる。
102 処理室
104 排気管
105 排気部
106 搬出入口
108 ゲートバルブ
110 載置台
112 絶縁体
114 サセプタ
115 基板載置面
115A 溶射皮膜
116 フォーカスリング載置面
116A 溶射皮膜
116a 上層溶射皮膜
116b 下層溶射皮膜
117 サセプタ温調部
118 温度調節媒体室
120 静電チャック
122 電極
123 直流電源
124 フォーカスリング
130 上部電極
131 絶縁性遮蔽部材
132 電極板
134 電極支持体
135 ガス拡散室
136 ガス吐出孔
140 処理ガス供給部
142 処理ガス供給源
143 ガス導入口
144 ガス供給管
146 マスフローコントローラ(MFC)
148 開閉バルブ
150 電力供給装置
152 第1高周波電力供給機構
154 第1フィルタ
156 第1整合器
158 第1電源
162 第2高周波電力供給機構
164 第2フィルタ
166 第2整合器
168 第2電源
170 制御部
172 操作部
174 記憶部
200 伝熱ガス供給機構
210 第1伝熱ガス供給部
212 第1ガス流路
214 第1伝熱ガス供給源
216 圧力制御バルブ(PCV)
218,218a,218b ガス孔
220 第2伝熱ガス供給部
222 第2ガス流路
223 分岐流路
224 第2伝熱ガス供給源
226 圧力制御バルブ(PCV)
228 ガス孔
229 第1環状拡散部
232 第2環状拡散部
233 突起部
238 溝部
240 シール部
W ウエハ
Claims (7)
- 処理室内に基板を配置し,その基板の周囲を囲むようにフォーカスリングを配置して,前記基板に対するプラズマ処理を施す基板処理装置であって,
前記基板を載置する基板載置面と前記フォーカスリングを載置するフォーカスリング載置面を有するサセプタを備えた載置台と,
前記サセプタの温度を調整するサセプタ温調機構と,
前記基板の裏面を前記基板載置面に静電吸着するとともに,前記フォーカスリングの裏面を前記フォーカスリング載置面に静電吸着する基板保持部と,
前記基板の裏面に第1伝熱ガスを供給する第1伝熱ガス供給部と,前記フォーカスリングの裏面に第2伝熱ガスを供給する第2伝熱ガス供給部とを独立して設けた伝熱ガス供給機構と,を備え,
前記伝熱ガス供給機構は,前記第1伝熱ガス供給部に接続される第1ガス流路と,前記第2伝熱ガス供給部に接続される第2ガス流路とを独立して設け,前記第1ガス流路は前記基板載置面に設けられた複数のガス孔に連通し,前記第2ガス流路は前記フォーカスリング載置面に第2伝熱ガスが流通する程度に表面粗さを粗くした部位を前記フォーカスリングの周方向に沿って形成し,その部位に連通するように構成したことを特徴とする基板処理装置。 - 前記フォーカスリング載置面の内周側と外周側の両方に,前記第2伝熱ガスをシールするシール部を設けたことを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記フォーカスリング載置面の内周側と外周側の一方又は両方のシール部をなくしたことを特徴とする請求項2に記載の基板処理装置。
- 前記フォーカスリング載置面の表面と前記基板載置面の表面には溶射皮膜を形成し,
前記基板載置面の溶射被膜の気孔率に対して前記フォーカスリング載置面の溶射皮膜の気孔率を変えることによって,前記基板の面内処理特性を制御することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の基板処理装置。 - 前記フォーカスリング載置面の溶射皮膜の気孔率は,サセプタの制御温度範囲に応じて決定されることを特徴とする請求項4に記載の基板処理装置。
- 処理室内に基板を配置し,その基板の周囲を囲むようにフォーカスリングを配置して,前記基板に対するプラズマ処理を施す基板処理装置の基板処理方法であって,
前記基板処理装置は,
前記基板を載置する基板載置面と前記フォーカスリングを載置するフォーカスリング載置面を有するサセプタを備えた載置台と,
前記サセプタの温度を調整するサセプタ温調機構と,
前記基板の裏面を前記基板載置面に静電吸着するとともに,前記フォーカスリングの裏面を前記フォーカスリング載置面に静電吸着する基板保持部と,
前記基板の裏面に第1伝熱ガスを所望の圧力で供給する第1伝熱ガス供給部と,前記フォーカスリングの裏面に第2伝熱ガスを所望の圧力で供給する第2伝熱ガス供給部とを独立して設けるとともに,前記第1伝熱ガス供給部に接続される第1ガス流路と,前記第2伝熱ガス供給部に接続される第2ガス流路とを独立して設け,前記第1ガス流路は前記基板載置面に設けられた複数のガス孔に連通し,前記第2ガス流路は前記フォーカスリング載置面に第2伝熱ガスが流通する程度に表面粗さを粗くした部位を前記フォーカスリングの周方向に沿って形成し,その部位に連通するように構成した伝熱ガス供給機構と,を備え,
前記第1伝熱ガスの供給圧力に対して前記第2伝熱ガスの供給圧力を変えることによって,前記基板の面内処理特性を制御することを特徴とする基板処理方法。 - 処理室内に基板を配置し,その基板の周囲を囲むようにフォーカスリングを配置して,前記基板に対するプラズマ処理を施す基板処理装置の基板処理方法であって,
前記基板処理装置は,
前記基板を載置する基板載置面と前記フォーカスリングを載置するフォーカスリング載置面を有するサセプタを備えた載置台と,
前記サセプタの温度を調整するサセプタ温調機構と,
前記基板の裏面を前記基板載置面に静電吸着するとともに,前記フォーカスリングの裏面を前記フォーカスリング載置面に静電吸着する基板保持部と,
前記基板の裏面に第1伝熱ガスを所望の圧力で供給する第1伝熱ガス供給部と,前記フォーカスリングの裏面に第2伝熱ガスを所望の圧力で供給する第2伝熱ガス供給部とを独立して設けるとともに,前記第1伝熱ガス供給部に接続される第1ガス流路と,前記第2伝熱ガス供給部に接続される第2ガス流路とを独立して設け,前記第1ガス流路は前記基板載置面に設けられた複数のガス孔に連通し,前記第2ガス流路は前記フォーカスリング載置面に第2伝熱ガスが流通する程度に表面粗さを粗くした部位を前記フォーカスリングの周方向に沿って形成し,その部位に連通するように構成した伝熱ガス供給機構と,を備え,
前記第1伝熱ガスと前記第2伝熱ガスのガス種を変えることにより,前記基板の面内処理特性を制御することを特徴とする基板処理方法。
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