JP5893516B2 - Processing apparatus for processing object and mounting table for processing object - Google Patents
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Description
本発明は、被処理体をプラズマ処理するための処理装置及び載置台に関するものである The present invention relates to a processing apparatus and a mounting table for plasma processing an object to be processed.
半導体デバイスの製造においては、例えばプラズマの作用により、半導体ウェハ(以下、「ウェハ」という)などの被処理体上にエッチングや成膜等の微細加工を施すプラズマ処理装置が用いられている。 In the manufacture of semiconductor devices, for example, a plasma processing apparatus is used that performs fine processing such as etching or film formation on a target object such as a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”) by the action of plasma.
上述のプラズマ処理装置の処理容器内には、ウェハなどの被処理体を載置する載置台が設置されている。従来、この載置台は、下部電極として機能するサセプタと、サセプタの上面に設けられるウェハを載置する静電チャックと、静電チャックの外周部に設けられた、例えばシリコンよりなるフォーカスリングにより構成されている。そして、静電チャックに載置されたウェハをプラズマ処理するにあたっては、サセプタに高周波電力を印加して処理容器内にプラズマを発生させる。この際、発生したプラズマはフォーカスリングの作用によりウェハ上に収束し、ウェハに均一なプラズマ処理が施される。 A mounting table for mounting an object to be processed such as a wafer is installed in the processing container of the plasma processing apparatus described above. Conventionally, this mounting table includes a susceptor functioning as a lower electrode, an electrostatic chuck for mounting a wafer provided on the upper surface of the susceptor, and a focus ring made of, for example, silicon provided on an outer peripheral portion of the electrostatic chuck. Has been. In plasma processing of the wafer placed on the electrostatic chuck, high frequency power is applied to the susceptor to generate plasma in the processing container. At this time, the generated plasma converges on the wafer by the action of the focus ring, and the wafer is subjected to uniform plasma processing.
ところで、このフォーカスリングの温度は、ウェハの外周部のエッチング特性に影響を与える。そのため、通常はサセプタ内に冷媒を流通させてサセプタを冷却し、当該サセプタ上面に設けられている静電チャックからの伝熱により、フォーカスリングの冷却を行なっている。この際、フォーカスリングを均一に冷却する必要がある。 By the way, the temperature of the focus ring affects the etching characteristics of the outer peripheral portion of the wafer. Therefore, normally, the susceptor is cooled by circulating a refrigerant through the susceptor, and the focus ring is cooled by heat transfer from the electrostatic chuck provided on the upper surface of the susceptor. At this time, it is necessary to cool the focus ring uniformly.
そのため、例えば特許文献1には、例えば図5に示すように、載置台200のフォーカスリング201と静電チャック202との間に、熱伝達媒体203を介在させ、さらにフォーカスリング201を静電チャック202に対して押圧して固定する押圧手段210を設けることが提案されている。
Therefore, for example, in
押圧手段210は、例えばフォーカスリング201の外周部上面201aを下方に押圧する押圧部材211と、押圧部材211を静電チャック202に締結するネジ部材212とにより構成されている。押圧部材211は例えばアルミナにより構成され、プラズマにより当該押圧部材211がスパッタされることを防止するための、例えば石英製のカバー213により被覆されている。これにより、押圧部材211へのプラズマによるダメージを防止しつつ、フォーカスリング201と静電チャック202との間の熱伝達を均一にすることができる。
The
しかしながら、フォーカスリング201の上方はプラズマが発生する領域である。そのため、フォーカスリング201を押さえる押圧部材211を被覆するカバー213の、特にフォーカスリング201寄りの部分がプラズマによりスパッタされてしまう。そうすると、押圧部材211が露出することでインピーダンスが変化し、電極としての静電チャック202の見かけ上の面積が増加してしまう。その結果、処理容器内のプラズマの分布が経時的に変化してしまうという問題が生じる。その場合、被処理体を面内均一に処理することが困難である。
However, the region above the
このような問題を避けるためには、押圧部材211を極力フォーカスリング201の外周端部近傍に配置することで、カバー213をプラズマ領域から遠ざけることが考えられる。しかしながら、フォーカスリング201の外周端部に設けた外周部上面201aに押圧する力を集中させると、フォーカスリング101にモーメントが掛かってしまう。その結果、フォーカスリング201が歪んで静電チャック202の中心側の部分が浮き上がり、静電チャック202との熱伝達が均一でなくなるため、そのような手法を用いることも困難である。
In order to avoid such a problem, it is conceivable that the
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、プラズマ分布の経時的な変化を抑制し、被処理体を面内均一に処理できる被処理体の載置台及び処理装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to provide a mounting table and a processing apparatus for a target object capable of suppressing a change in plasma distribution over time and processing the target object uniformly in a plane. It is said.
上記目的を達成するため、本発明は、被処理体の処理装置であって、処理空間を画成する処理容器と、前記処理空間内に配置された載置台と、を備え、前記載置台は、被処理体を載置する静電チャックと、当該静電チャックの外周部に設けられたフォーカスリングを備え、前記フォーカスリングを前記静電チャックに対して押圧する円環状の押圧部材と、前記押圧部材を前記静電チャックに固定する固定部材と、を備え、前記フォーカスリングには、外側面の全周にわたって当該フォーカスリングの中心方向に向かって凹に窪む係止部が形成され、前記押圧部材は、複数の円弧部材を環状に組み合わせて形成され、前記フォーカスリングの係止部に係止して前記フォーカスリングを前記静電チャックに対して押圧する接触部と、当該接触部から下方に延伸し、前記固定部材により前記静電チャックに固定される設置部とを備え、前記フォーカスリングの外周端部の上面には、平面視において前記押圧部材の接触部が視野に入らないように覆う庇部が形成されていることを特徴としている。
To achieve the above object, the present invention provides a processing apparatus for an object to be processed, comprising a processing container that defines a processing space, and a mounting table disposed in the processing space, wherein the mounting table is An electrostatic chuck for mounting the object to be processed; a focus ring provided on an outer periphery of the electrostatic chuck; and an annular pressing member that presses the focus ring against the electrostatic chuck; A fixing member that fixes the pressing member to the electrostatic chuck, and the focus ring is formed with a locking portion that is recessed toward the center of the focus ring over the entire outer periphery. pressing member, a plurality of arc-shaped members are formed by combining the ring, a contact portion for pressing the focus ring engaged with the engagement portion of the focus ring to the electrostatic chuck, whether the contact portion An installation portion that extends downward and is fixed to the electrostatic chuck by the fixing member, so that the contact portion of the pressing member does not enter the field of view in a plan view on the upper surface of the outer peripheral end portion of the focus ring. It is characterized in that a heel part is formed to cover.
本発明によれば、押圧部材の接触部がフォーカスリングの係止部に係止して当該フォーカスリングを静電チャックに対して押圧し、フォーカスリングの外周端部であって係止部より上方には、平面視において接触部が視野に入らないように覆う庇部が形成されている。そのため、接触部がプラズマ領域側に露出することがない。そのため、従来のように押圧部材を覆うカバーがスパッタされて押圧部材が露出することでインピーダンスが経時的に変化するということがないので、処理容器内のプラズマの分布の経時的な変化を抑制することができる。また、フォーカスリングの係止部は当該フォーカスリングの中心方向に向かって凹に窪むように形成されているので、従来のフォーカスリングの外周端部を押さえる場合と比較して、フォーカスリングの直径方向の静電チャックの中心側を押圧することができる。そのため、フォーカスリングがモーメントにより歪み、フォーカスリングの温度分布がばらつくことを抑制することができる。 According to the present invention, the contact portion of the pressing member is locked to the locking portion of the focus ring to press the focus ring against the electrostatic chuck, and is the outer peripheral end of the focus ring and above the locking portion. Is formed with a collar portion that covers the contact portion so as not to enter the field of view in plan view. Therefore, the contact portion is not exposed to the plasma region side. Therefore, unlike the conventional case, since the cover that covers the pressing member is sputtered and the pressing member is exposed, the impedance does not change with time, so that the time-dependent change in plasma distribution in the processing vessel is suppressed. be able to. Further, since the locking portion of the focus ring is formed so as to be recessed in the center direction of the focus ring, compared with the case where the outer peripheral end of the conventional focus ring is pressed, The center side of the electrostatic chuck can be pressed. Therefore, it is possible to suppress the focus ring from being distorted by the moment and the temperature distribution of the focus ring from varying.
前記押圧部材の設置部は、石英からなる被覆部材により覆われていてもよい。 The installation portion of the pressing member may be covered with a covering member made of quartz.
前記被覆部材は、前記フォーカスリングの庇部の外周端部と当接して設けられ、
前記被覆部材と前記設置部との間には、平面視において前記フォーカスリングの庇部と前記被覆部材との境界から前記設置部が視野に入らないように覆う遮蔽部材が設けられていてもよい。
The covering member is provided in contact with the outer peripheral end of the flange portion of the focus ring,
A shielding member may be provided between the covering member and the installation portion so as to prevent the installation portion from entering the field of view from a boundary between the flange portion of the focus ring and the covering member in a plan view. .
前記静電チャックと前記フォーカスリングの間には、伝熱部材が介在していてもよい。 A heat transfer member may be interposed between the electrostatic chuck and the focus ring.
前記押圧部材は、セラミックスにより形成されていてもよい。 The pressing member may be formed of ceramics.
別の観点による本発明は、被処理体を載置する静電チャックと、当該静電チャックの外周部に設けられたフォーカスリングを備える、プラズマ処理容器内に配置される被処理体の載置台であって、前記フォーカスリングを前記静電チャックに対して押圧する円環状の押圧部材と、前記押圧部材を前記静電チャックに固定する固定部材と、を備え、前記フォーカスリングには、外側面の全周にわたって当該フォーカスリングの中心方向に向かって凹に窪む係止部が形成され、前記押圧部材は、複数の円弧部材を環状に組み合わせて形成され、前記フォーカスリングの係止部に係止して前記フォーカスリングを前記静電チャックに対して押圧する接触部と、当該接触部から下方に延伸し、前記固定部材により前記静電チャックに固定される設置部とを備え、前記フォーカスリングの外周端部の上面には、平面視において前記押圧部材の接触部が視野に入らないように覆う庇部が形成されていることを特徴としている。 According to another aspect of the present invention, there is provided a mounting table for an object to be processed disposed in a plasma processing container, comprising: an electrostatic chuck for mounting the object to be processed; and a focus ring provided on an outer peripheral portion of the electrostatic chuck. An annular pressing member that presses the focus ring against the electrostatic chuck, and a fixing member that fixes the pressing member to the electrostatic chuck. A locking portion that is recessed in the central direction of the focus ring is formed over the entire circumference of the focus ring, and the pressing member is formed by combining a plurality of circular arc members in an annular shape, and is engaged with the locking portion of the focus ring. A contact portion that stops and presses the focus ring against the electrostatic chuck, and an installation portion that extends downward from the contact portion and is fixed to the electrostatic chuck by the fixing member Comprising a, on the upper surface of the outer peripheral end portion of the focus ring is characterized in that the visor portion for covering so that the contact portion of the pressing member does not fall within the field of view in a plan view is formed.
本発明によれば、プラズマ分布の経時的な変化を抑制し、被処理体を面内均一に処理できる。 According to the present invention, it is possible to suppress the change of the plasma distribution with time and to uniformly treat the object to be processed.
以下、本発明の実施の形態の一例について、図を参照して説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る処理装置1の概略の構成を示す縦断面図である。図1に示す処理装置1は、並行平板型のプラズマ処理装置である。
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a
プラズマ処理装置1は、被処理体としてのシリコン基板であるウェハWを載置する載置台2が設けられた略円筒状の処理容器16を有している。処理容器16は、接地線17により電気的に接続されて接地されている。また、処理容器16の内壁は、表面に耐プラズマ性の材料からなる溶射皮膜が形成されたライナ(図示せず)により覆われている。
The
載置台2は、略円盤状の静電チャック11と、略円環状のフォーカスリング10と、フォーカスリング10を静電チャックに対して押圧する押圧部材12を備えている。静電チャック11は、略円板状の部材であり、例えば一対のセラミックの間に静電チャック用の電極を挟みこんで形成されている。
The mounting table 2 includes a substantially disc-shaped
静電チャック11は、その下面を下部電極としてのサセプタ13により支持されている。サセプタ13は、例えばアルミニウム等の金属により略円盤状に形成されている。処理容器16の底部には、絶縁板14を介して支持台15が設けられ、サセプタ13はこの支持台15の上面に支持されている。静電チャック11の内部には電極(図示せず)が設けられており、当該電極に直流電圧を印加することにより生じる静電気力でウェハWを吸着保持することができるように構成されている。
The lower surface of the
プラズマ処理の均一性を向上させるためのフォーカスリング10は、例えばシリコンからなる導電性のシリコンにより形成されており、サセプタ13の上面であって静電チャック11の外周部に配置されている。フォーカスリング10を静電チャック11へ押圧するための押圧部材12はフォーカスリング10の下側に設けられている。サセプタ13及び支持台15は、例えば石英からなる円筒部材51によりその外側面が覆われている。これらのフォーカスリング10近傍の詳細については後述する。
The
支持台15の内部には、冷媒が流れる冷媒流路15aが例えば円環状に設けられており、当該冷媒流路15aの供給する冷媒の温度を制御することにより、静電チャック11で保持されるウェハWの温度を制御することができる。また、静電チャック11と当該静電チャック11で保持されたウェハWとの間に、伝熱ガスとして例えばヘリウムガスを供給する伝熱ガス管22が、例えば処理容器16の底部、サセプタ13、支持台15及び絶縁板14を貫通して設けられている。
A
サセプタ13には、当該サセプタ13に高周波電力を供給してプラズマを生成するための第1の高周波電源30が、第1の整合器31を介して電気的に接続されている。第1の高周波電源30は、例えば27〜100MHzの周波数、本実施の形態では例えば100MHzの高周波電力を出力するように構成されている。第1の整合器31は、第1の高周波電源30の内部インピーダンスと負荷インピーダンスをマッチングさせるものであり、処理容器16内にプラズマが生成されているときに、第1の高周波電源30の内部インピーダンスと負荷インピーダンとが見かけ上一致するように作用する。
The
また、サセプタ13には、当該サセプタ13に高周波電力を供給してウェハWにバイアスを印加することでウェハWにイオンを引き込むための第2の高周波電源40が、第2の整合器41を介して電気的に接続されている。第2の高周波電源40は、例えば400kHz〜13.56MHzの周波数、本実施の形態では例えば3.2MHzの高周波電力を出力するように構成されている。第2の整合器41は、第1の整合器31と同様に、第2の高周波電源40の内部インピーダンスと負荷インピーダンスをマッチングさせるものである。
The
これら第1の高周波電源30、第1の整合器31、第2の高周波電源40、第2の整合器41は、後述する制御部150に接続されており、これらの動作は制御部150により制御される。
The first high-
下部電極であるサセプタ13の上方には、上部電極42がサセプタ13に対向して平行に設けられている。上部電極42は、導電性の保持部材58を介して処理容器16の上部に支持されている。したがって上部電極42は、処理容器16と同様に接地電位となっている。
Above the
上部電極42は、静電チャック11に保持されたウェハWと対向面を形成する電極板56と、当該電極板56を上方から支持する電極支持体57とにより構成されている。電極板56には、処理容器16の内部に処理ガスを供給する複数のガス供給口53が当該電極板56を貫通して形成されている。電極板56には、例えばジュール熱の少ない低抵抗の導電体または半導体により構成され、本実施の形態においては例えばシリコンが用いられる。また、電極支持板57は導電体により構成され、本実施の形態においては例えばアルミニウムが用いられる。
The
電極支持体57内部の中央部には、略円盤状に形成されたガス拡散室54が設けられている。また、電極支持体57の下部には、ガス拡散室54から下方に伸びるガス孔55が複数形成され、ガス供給口53は当該ガス孔55を介してガス拡散室54に接続されている。
A
ガス拡散室54には、ガス供給管72が接続されている。ガス供給管72には、図1に示すように処理ガス供給源73が接続されており、処理ガス供給源73から供給された処理ガスは、ガス供給管72を介してガス拡散室54に供給される。ガス拡散室54に供給された処理ガスは、ガス孔55とガス供給口53を通じて処理容器16内に導入される。すなわち、上部電極42は、処理容器16内に処理ガスを供給するシャワーヘッドとして機能する。
A
本実施の形態におけるガス供給源73は、エッチング処理用の処理ガスを供給するエッチングガス供給部73aを備えている。また、ガス供給源73は、ガス供給部32aとガス拡散室54との間に設けられたバルブ74と、流量調整機構75を備えている。ガス拡散室54に供給されるガスの流量は、流量調整機構75によって制御される。
The
エッチング処理用のエッチングガスとしては、例えばCF4ガスや酸素ガスなどが使用される。 For example, CF 4 gas or oxygen gas is used as an etching gas for the etching process.
処理容器16の底部には、処理容器16の内壁と円筒部材51の外側面とによって、処理容器16内の雰囲気を当該処理容器16の外部へ排出するための流路として機能する排気流路85が形成されている。処理容器16の底面には排気口90が設けられている。排気口90の下方には、排気室91が形成されており、当該排気室91には排気管92を介して排気装置93が接続されている。したがって、排気装置93を駆動することにより、排気流路85及び排気口90を介して処理容器16内の雰囲気を排気し、処理容器内を所定の真空度まで減圧することができる。
At the bottom of the
また、処理容器16の周囲には、当該処理容器16と同心円状にリング磁石100が配置されている。リング磁石100により、静電チャック11と上部電極42との間の空間に磁場を印加することができる。このリング磁石100は、図示しない回転機構により回転自在に構成されている。
A
以上のプラズマ処理装置1には、既述のように制御部150が設けられている。制御部150は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部(図示せず)を有している。プログラム格納部には、各電源30、40や各整合器31、41及び各流量調整機構74aを制御して、プラズマ処理装置120を動作させるためのプログラムも格納されている。
The
なお、上記のプログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルデスク(MO)、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御部150にインストールされたものであってもよい。
The above program is recorded on a computer-readable storage medium such as a computer-readable hard disk (HD), flexible disk (FD), compact disk (CD), magnetic optical desk (MO), or memory card. May have been installed in the
次に、載置台1におけるフォーカスリング10近傍の構成について詳述する。図2に示すように、静電チャック11上面の外周縁部11aは、静電チャック11のウェハWを載置する面よりも階段状に一段低く形成されている。この階段状の外周縁部11aの上面には円環状の伝熱部材80が配置されており、フォーカスリング10はこの伝熱部材80の上面に配置されている。伝熱部材80は例えばシリコンゴム等の可撓性のある耐熱部材により形成されている。
Next, the configuration in the vicinity of the
フォーカスリング10の外側面には、フォーカスリング10の中心方向に向かって凹に窪んだ係止部10aが、当該フォーカスリング10の厚み方向の中心近傍の領域の全周にわたって形成されている。また、係止部10aは、概ねフォーカスリング10の幅方向の中心近傍に位置している。フォーカスリング10の静電チャック11側の端部は、静電チャック11の上面よりわずかに低くなっている。静電チャック11上のウェハWの外周縁部は、この低くなっている部分に張り出している。また、フォーカスリング10の上面は静電チャック11の外周側に向かって徐々に高くなっている。静電チャック11の上面より高くなっている部分はフォーカスリング10の直径方向の外方に向かって延伸し、平面視において静電チャック11の外周端部より外側に張り出す庇部10bとして形成されている。フォーカスリング10の下面側は、庇部10bよりもフォーカスリング10の中心側より、即ち庇部10bよりも短く形成されている。
On the outer surface of the
押圧部材12は、図2に示すように、フォーカスリング10の係止部10aに係止する接触部12aと、接触部12aから下方に延伸する設置部12bを備えている。押圧部材12は例えばセラミックスにより形成されている。設置部12bの下面には、例えばセラミックスにより形成された環状の支持部材50が配置されている。支持部材50の下方であって静電チャック11及びサセプタ13の外側面には、例えば石英からなる円筒部材51が設けられている。押圧部材12や支持部材50としては、例えばアルミナなどを用いることができる。
As shown in FIG. 2, the pressing
接触部12aの上端部は、静電チャック11の中心方向に向かって水平に延伸している。そして、この接触部12aのフォーカスリング10側の先端部が、フォーカスリング10の係止部10aに嵌ることで、接触部12aがフォーカスリング10の係止部10aに係止される。また、接触部12aの上面は、フォーカスリング10の庇部10bにより覆われており、フォーカスリング10上方からの平面視において、当該接触部12aが視野にはいらないようになっている。
The upper end portion of the
設置部12bの上面は、例えばフォーカスリング10の係止部10aよりも低くなっている。この設置部12bには貫通孔が形成されており、この貫通孔を貫通して設けられた固定部材としての例えばネジ52により、押圧部材12が支持部材50に固定されている。そして、このネジ52により押圧部材12を円筒部材51側に押し込むことで、接触部12aと係止するフォーカスリング10が静電チャック11側に押し込まれる。また、フォーカスリング10が静電チャック11側に押し込まれることで、フォーカスリング10が外周縁部11aの上面に設けられた伝熱部材80と密着し、フォーカスリング10と静電チャック11との熱伝達性が向上する。
The upper surface of the
押圧部材12は、例えば図3に示すように、円弧状の2つの円弧部材60を環状に組み合わせて形成されている。そして、接触部12aとフォーカスリング10の係止部10aを係止させる際には、分割された押圧部材12、即ち円弧部材60の接触部12aを係止部10aの外側から係止部10aに嵌め合せる。フォーカスリング10に嵌め合わせた押圧部材12の設置部12bは、既述のとおりネジ52により支持部材50に固定される。なお、図3では、押圧部材12を2つの円弧部材60から構成した場合を描図しているが、押圧部材12を何分割するかについては本実施の形態に限定されるものではなく、任意に設定が可能である。また、図3では支持部材50は一体の環状に形成されている状態を描図しているが、支持部材50は例えば2つ以上に分割されていてもよい。
As shown in FIG. 3, for example, the pressing
設置部12a及びネジ52の上面には、例えば石英からなる遮蔽部材61が設けられている。この遮蔽部材61も、複数に分割された部材を円環状に組み合わされて形成されている。設置部12a及びネジ52は、遮蔽部材61により覆われることで、平面視において遮蔽部材61の上方から視認できないようになっている。また、遮蔽部材61の内周面、換言すれば静電チャック11側の端部は、フォーカスリング10の庇部10bの下方に位置している。
A shielding
遮蔽部材61の上面にはさらに、例えば石英からなる円環状の被覆部材70が設けられている。被覆部材70は、その内周面が図2に示すようにフォーカスリング10の庇部10bの外周端部と当接して設けられている。これにより、被覆部材70と庇部10bとの境界からは、平面視において遮蔽部材61が視野に入るのみであり、押圧部材12やネジ52は視野に入らないようになっている。これにより、被覆部材70と庇部10bとの境界から侵入したプラズマによりネジ52や押圧部材12がダメージを受けることを防止できる。
Further, an
被覆部材70の下面であって押圧部材12の外周には、その上面が外周部に向かって階段状に下がる段状部材71が配置されている。被覆部材70の下面は、この段状部材71の上面に沿って外周方向に向かって下がる階段状に形成されている。段状部材71は、円筒部材51の上面に支持されている。これにより、被覆部材70と段状部材71との間には所定の隙間が階段状に形成され、この隙間がラビリンスシールとして機能する。したがって、この隙間にプラズマが侵入しにくくなり、遮蔽部材61や押圧部材12の境界面がプラズマから受けるダメージが抑制される。
On the outer surface of the pressing
本実施の形態にかかるプラズマ処理装置1及び載置台2は以上のように構成されており、次に例えばプラズマエッチング処理におけるこの処理装置1及び載置台2の作用について説明する。
The
プラズマエッチング処理にあたっては、先ず静電チャック11にウェハWが載置されて保持される。次いで、ガス供給源72から処理容器16内にエッチング処理用の処理ガスが供給される。その後、第1の高周波電源30と第2の高周波電源40により、下部電極であるサセプタ13に高周波電力が連続的に印加され、上部電極42と静電チャック11との間において、高周波電界が形成される。これにより、処理容器内16にプラズマが発生し、処理ガスに含まれる元素のラジカル(例えば、酸素ラジカルやフッ素ラジカル)により、被処理体のエッチングが行われる。
In the plasma etching process, the wafer W is first placed and held on the
処理容器1内のプラズマは、静電チャック11上のフォーカスリング10によりウェハWの上方に収束し、ウェハWの表面に所定の処理が施される。この際、ウェハWとフォーカスリング10はプラズマの影響により温度が上昇するものの、支持台15の冷媒流路15aを流れる冷媒により冷却される。また、フォーカスリング10は押圧部材12により押圧され、静電チャック11の外周縁部11aに配置された伝熱部材80と密着しているので、効率よく冷却されると共に温度むら無く均一に冷却される。
The plasma in the
また、フォーカスリング10は係止部10aに係止した押圧部材12の接触部12aによって押圧されているので、例えばフォーカスリング10の幅方向の中心近傍の位置にこの押圧する力が作用する。その場合、図5に示す従来のフォーカスリング101のように外周端部を押圧する場合と比較して、フォーカスリング10にかかるモーメントが極めて小さくなる。そのため、フォーカスリング10の歪みが抑制され、静電チャック11との間の熱伝達がより均一となる。その結果、フォーカスリング10の温度がより均一となり、安定したプラズマ処理が行われる。
Further, since the
そして、このプラズマ処理を連続して繰り返すと、被覆部材70がプラズマによりスパッタされてダメージを受ける。しかしながら、押圧部材12の接触部12aはフォーカスリング10の庇部10bにより覆われているので、被覆部材70がダメージを受けた場合でも、接触部12aがプラズマ領域に露出することがない。また、押圧部材12の設置部12bも遮蔽部材61により覆われているため、設置部12bのプラズマ領域への露出も防ぐことができる。その結果、被覆部材70がダメージを受けてもインピーダンスが変化することがないので、経時的にプラズマの分布が変動することなく、安定してプラズマ処理を行うことができる。
When the plasma treatment is repeated continuously, the covering
以上の実施の形態によれば、押圧部材12の接触部12aがフォーカスリング10の係止部10aに係止し、さらに接触部12aは係止部10aより上方に形成された庇部10bにより覆われているので、被覆部材70がプラズマによりダメージを受けた場合であっても、接触部12aがプラズマ領域に露出することがない。また、押圧部材12の設置部12bも遮蔽部材61により覆われているため、設置部12bがプラズマ領域への露出することを防ぐことができる。そのため、被覆部材70がダメージを受けた際のインピーダンスの変化を抑制することができ、経時的なプラズマの分布の変動を最小限とすることができる。その結果、プラズマ分布の経過時的な変化を抑制し、被処理体を面内均一に処理できる。さらには、押圧部材12のプラズマ領域への露出を防ぐことにより、押圧部材12の寿命が延長される。なお、設置部12bは接触部12aより下方に位置するため、設置部12bが万が一プラズマ領域へ露出した場合であっても、インピーダンスの変化に与える影響を小さなものとすることができる。
According to the above embodiment, the
また、フォーカスリング10は凹に窪んだ係止部10aを押圧部材12によって静電チャック11方向に押圧されているので、従来のようにフォーカスリング101の外周端部を押圧する場合と比較して、フォーカスリング10にかかるモーメントが極めて小さくなる。そのため、フォーカスリング10の歪みが抑制され、静電チャック11との熱伝達がより均一となる。その結果、フォーカスリング10の温度がより均一となり、安定したプラズマ処理を行うことができる。なお、押圧部材12でフォーカスリング10を静電チャック11方向に押圧する際に当該フォーカスリング10にかかるモーメントを小さくするには、係止部10aをフォーカスリング10の幅方向の中心近傍、またはそれよりも静電チャック11の中心側の位置に形成することが好ましい。
In addition, since the
また、以上の実施の形態によれば、被覆部材70の内周面がフォーカスリング10の庇部10bの外周端部と当接して設けられ、被覆部材70と庇部10bとの境界の下方に遮蔽部材61が設けられると共に、被覆部材70の下面に段状部材71が配置されているので、被覆部材70と遮蔽部材61や段状部材71との間にラビリンスシールが形成される。したがって、このラビリンスシールにより各部材の隙間にプラズマが侵入しにくくなり、遮蔽部材61や押圧部材12の境界面がプラズマから受けるダメージを抑制することができる。
Further, according to the embodiment described above, the inner peripheral surface of the covering
以上の実施の形態では、押圧部材12を複数の円弧部材60により構成しているため、押圧部材12の交換を容易に行なうことができる。
In the above embodiment, since the pressing
なお、以上の実施の形態では、庇部10bの先端は静電チャック11の外周端部より外側に張り出したものとしていたが、庇部10bの形状は本実施の形態に限定されない。庇部10bの形状は、押圧部材12の接触部12aとの関係において、接触部12aが平面視において庇部10bにより覆われるようになっていればよく、静電チャック11の外周縁部11aの形状や接触部12aの形状によっては、庇部10bの先端は外周縁部11aの上方に位置するようになっていてもよい。
In the above embodiment, the tip of the
また、以上の実施の形態では、係止部10aは静電チャック11の中心方向に向かって凹に窪んだ形状としていたが、係止部10aの形状は、接触部12aが係止部10aと係止した状態で平面視において庇部10bにより覆われるようになっていればよく、本実施の形状に限定されるものではない。他の係止部10aの一例としては、例えば図4に示すように、フォーカスリング10の下面に、上方に凹に窪ませ、さらにこの窪みをフォーカスリング10の外側方向に向けて延伸させると共に、押圧部材12の接触部12aの先端部をフォーカスリング10の外側方向に折り返して略U字上に形成することで、この折り返し部分を利用して、接触部12aと係止部10aを係止させるようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the locking
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this example. It is obvious for those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that it belongs to.
1 プラズマ処理装置
2 載置台
10 フォーカスリング
11 静電チャック
12 押圧部材
13 サセプタ
15a 冷媒流路
30 第1の高周波電源
40 第2の高周波電源
50 支持部材
51 円筒部材
60 円弧部材
61 遮蔽部材
70 被覆部材
80 伝熱部材
W ウェハ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
処理空間を画成する処理容器と、
前記処理空間内に配置された載置台と、を備え、
前記載置台は、被処理体を載置する静電チャックと、当該静電チャックの外周部に設けられたフォーカスリングを備え、
前記フォーカスリングを前記静電チャックに対して押圧する円環状の押圧部材と、
前記押圧部材を前記静電チャックに固定する固定部材と、を備え、
前記フォーカスリングには、外側面の全周にわたって当該フォーカスリングの中心方向に向かって凹に窪む係止部が形成され、
前記押圧部材は、複数の円弧部材を環状に組み合わせて形成され、前記フォーカスリングの係止部に係止して前記フォーカスリングを前記静電チャックに対して押圧する接触部と、当該接触部から下方に延伸し、前記固定部材により前記静電チャックに固定される設置部とを備え、
前記フォーカスリングの外周端部の上面には、平面視において前記押圧部材の接触部が視野に入らないように覆う庇部が形成されていることを特徴とする、被処理体の処理装置。 A processing apparatus for an object to be processed,
A processing vessel defining a processing space;
A mounting table disposed in the processing space,
The mounting table includes an electrostatic chuck for mounting the object to be processed and a focus ring provided on an outer peripheral portion of the electrostatic chuck,
An annular pressing member that presses the focus ring against the electrostatic chuck;
A fixing member for fixing the pressing member to the electrostatic chuck,
The focus ring is formed with a locking portion that is recessed toward the center of the focus ring over the entire circumference of the outer surface,
The pressing member is formed by combining a plurality of arc members in an annular shape, and includes a contact portion that is locked to the locking portion of the focus ring and presses the focus ring against the electrostatic chuck, and the contact portion. An installation portion that extends downward and is fixed to the electrostatic chuck by the fixing member;
An apparatus for processing an object to be processed is characterized in that a flange portion is formed on an upper surface of an outer peripheral end portion of the focus ring so that a contact portion of the pressing member does not enter a visual field in a plan view.
前記被覆部材と前記設置部との間には、平面視において前記フォーカスリングの庇部と前記被覆部材との境界から前記設置部が視野に入らないように覆う遮蔽部材が設けられていることを特徴とする、請求項2に記載の被処理体の処理装置。 The covering member is provided in contact with the outer peripheral end of the flange portion of the focus ring,
A shielding member is provided between the covering member and the installation portion so as to cover the installation portion from entering the field of view from a boundary between the flange portion of the focus ring and the covering member in a plan view. The processing apparatus of the to-be-processed object of Claim 2 characterized by the above-mentioned.
前記フォーカスリングを前記静電チャックに対して押圧する円環状の押圧部材と、
前記押圧部材を前記静電チャックに固定する固定部材と、を備え、
前記フォーカスリングには、外側面の全周にわたって当該フォーカスリングの中心方向に向かって凹に窪む係止部が形成され、
前記押圧部材は、複数の円弧部材を環状に組み合わせて形成され、前記フォーカスリングの係止部に係止して前記フォーカスリングを前記静電チャックに対して押圧する接触部と、当該接触部から下方に延伸し、前記固定部材により前記静電チャックに固定される設置部とを備え、
前記フォーカスリングの外周端部の上面には、平面視において前記押圧部材の接触部が視野に入らないように覆う庇部が形成されていることを特徴とする、被処理体の載置台。
A mounting table for a target object disposed in a plasma processing container, comprising: an electrostatic chuck for mounting a target object; and a focus ring provided on the outer periphery of the electrostatic chuck;
An annular pressing member that presses the focus ring against the electrostatic chuck;
A fixing member for fixing the pressing member to the electrostatic chuck,
The focus ring is formed with a locking portion that is recessed toward the center of the focus ring over the entire circumference of the outer surface,
The pressing member is formed by combining a plurality of arc members in an annular shape, and includes a contact portion that is locked to the locking portion of the focus ring and presses the focus ring against the electrostatic chuck, and the contact portion. An installation portion that extends downward and is fixed to the electrostatic chuck by the fixing member;
A mounting table for an object to be processed, wherein a flange portion is formed on an upper surface of an outer peripheral end portion of the focus ring so as to cover a contact portion of the pressing member so as not to enter a field of view in a plan view.
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