JP7130359B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
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Description
[プラズマ処理装置の構成]
図1は、本実施形態に係るプラズマ処理装置の構成を示す概略断面図である。プラズマ処理装置100は、気密に構成され、電気的に接地電位とされた処理容器1を有している。この処理容器1は、円筒状とされ、例えばアルミニウム等から構成されている。処理容器1は、プラズマが生成される処理空間を画成する。処理容器1内には、被処理体(work-piece)である半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という。)Wを水平に支持する載置台2が設けられている。載置台2は、基材(ベース)2a及び静電チャック(ESC:Electrostatic chuck)6を含んで構成されている。基材2aは、導電性の金属、例えばアルミニウム等で構成されており、下部電極としての機能を有する。静電チャック6は、ウエハWを静電吸着するための機能を有する。載置台2は、支持台4に支持されている。支持台4は、例えば石英等からなる支持部材3に支持されている。また、載置台2の上方の外周には、例えば単結晶シリコンで形成されたフォーカスリング5が設けられている。さらに、処理容器1内には、載置台2及び支持台4の周囲を囲むように、例えば石英等からなる円筒状の内壁部材3aが設けられている。
次に、図2及び図3を参照して、載置台2の要部構成について説明する。図2及び図3は、図1のプラズマ処理装置における載置台を示す概略断面図である。図2は、リフターピン61を上昇させてウエハWを支持した場合を示し、図3は、リフターピン61を下降させてウエハWを静電チャック6上に支持した場合を示している。上述のとおり、載置台2は、基材2aと、静電チャック6とにより構成されており、基材2aの下方から静電チャック6の上方へリフターピン61が挿通可能に構成されている。
図5及び図6を用いて、リフターピン61の先端部分に導電膜61cを形成したことによる載置台2の電気的な特性の変化を説明する。図5及び図6は、ピン用貫通孔に収容されたリフターピンの先端部分を模式的に示した図である。図5及び図6に示すように、載置台2の静電チャック6は、ピン用貫通孔200が形成され、ウエハWが載置されている。静電チャック6は、基材2aに支持されている。基材2aには、絶縁のための碍子2eが設けられている。また、図5は、リフターピン61の先端部分に導電膜61cが無い状態で示している。図6は、リフターピン61の先端部分に導電膜61cがある状態で示している。載置台2に高周波電力が印加された場合、碍子2eの部分は、電気的に、例えば、コンデンサC1、C2と見なすことができる。また、リフターピン61及びピン用貫通孔200のリフターピン61の周囲の空間は、コンデンサC3と見なすことができる。図5及び図6の右側には、高周波電力が印加された際の電気的な状態を等価的に示した等価回路EC1,EC2が示されている。図5に示すように、載置台2に高周波電力が印加された場合、載置台2のピン用貫通孔200付近は、高周波電力を供給する電源PVに対してコンデンサC1、C2、C3が直列に接続した等価回路EC1と見なすことができる。電源PVとしては、例えば、第1のRF電源10a、第2のRF電源10bが該当する。等価回路EC1の電源PVとコンデンサC3との接続点をP1とする。コンデンサC3とコンデンサC2との接続点をP2とする。接続点P1と接続点をP2との電位差は、ピン用貫通孔200内に発生するRF電位差に相当する。電源PVから供給される高周波電力が高電圧化されると、接続点P1と接続点をP2との電位差が大きくなり、異常放電が発生する。
図12は、等価回路を用いてピン用貫通孔内の電位の変化をシミュレーションした図である。図12(A)には、電位の変化を示した3つの波形W1~W3が示されている。波形W1は、図5及び図6に示した等価回路EC1,EC2の接続点P1の電位を示している。波形W2は、図5に示した等価回路EC1の接続点P2の電位を示している。すなわち、波形W2は、リフターピン61の先端部分に導電膜61cが無い場合の電位の変化を示している。波形W3は、図6に示した等価回路EC2の接続点P2の電位を示している。すなわち、波形W3は、リフターピン61の先端部分に導電膜61cがある場合の電位の変化を示している。図12(B)には、図12(A)の波形W1~W3のピーク部分を拡大した波形が示されている。図12(B)に示す電位差d1は、波形W1と波形W2との差であり、リフターピン61の先端部分に導電膜61cが無い場合に発生する電位差を示している。電位差d2は、波形W1と波形W3との差であり、リフターピン61の先端部分に導電膜61cがある場合に発生する電位差を示している。電位差d2は、電位差d1と比較して電位差が減少している。このように、リフターピン61の先端部分に導電膜61cがある場合、電位差が減少する。これにより、ピン用貫通孔200での異常放電の発生を抑制できる。
上述した第1実施形態に係るプラズマ処理装置100では、リフターピン61のピン用貫通孔200に対応する先端部分に導電性部材を有する場合を説明した。第2実施形態に係るプラズマ処理装置100では、ピン用貫通孔200のリフターピン61と対向する壁面に導電性部材を有する場合を説明する。
次に、第3実施形態について説明する。第3実施形態に係るプラズマ処理装置の構成は、図1に示すプラズマ処理装置10と略同様の構成であるため、説明を同一の部分については同一の符号を付して説明を省略し、主に異なる部分について説明する。
6 静電チャック
6c 導電膜
6d 筒状部材
21 載置面
22 裏面
61 リフターピン
61a ピン本体部
61b ピン上端部
61c 導電膜
61d 凹部
61e 導電部
100 プラズマ処理装置
200 ピン用貫通孔
210 ガス供給用貫通孔
210a 貫通孔
210b 貫通孔
220 埋込部材
Claims (10)
- 被処理体が載置される載置面及び前記載置面に対する裏面を有し、前記載置面と前記裏面を貫通する通孔が形成された静電チャックと、
少なくとも一部が絶縁性部材により形成され、先端が前記通孔に収容され、前記載置面に対して上下方向に移動することで前記被処理体を上下方向に搬送するリフターピンと、
を有し、
前記リフターピンの前記通孔に対応する先端部分に導電性部材を有し、前記導電性部材は、前記通孔の内部空間に曝され、
前記先端部分の上端部は、前記導電性部材で覆われていない、
ことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 前記リフターピンは、前記先端部分に、導電性部材による導電膜を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処理装置。 - 前記静電チャックは、前記通孔の前記リフターピンと対向する壁面に、導電性部材による導電膜を有する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のプラズマ処理装置。 - 前記静電チャックは、前記通孔内に、導電性の筒状部材を有する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のプラズマ処理装置。 - 被処理体が載置される載置面及び前記載置面に対する裏面を有し、前記載置面と前記裏面を貫通する第1の通孔が形成された静電チャックと、
前記静電チャックを支持する支持面を有し、前記第1の通孔に連通する第2の通孔が形成され、当該第1の通孔及び第2の通孔内に埋込部材を有した基台と、
を有し、
前記埋込部材は、先端部分に、前記第1の通孔の内部空間に曝された導電性部材を有し、前記静電チャックの前記第1の通孔と前記基台の前記第2の通孔とが連通する部分に対応する部分が少なくとも弾性部材により形成され、
前記先端部分の上端部は、前記導電性部材で覆われていない、
ことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 前記弾性部材は、ヤング率が20GPa以下の部材から形成されている
ことを特徴とする請求項5に記載のプラズマ処理装置。 - 前記埋込部材は、前記第1の通孔側の先端部分に、導電性部材による導電膜を有する
ことを特徴とする請求項5または6に記載のプラズマ処理装置。 - 前記第1の通孔および第2の通孔の少なくともの一方は、前記埋込部材と対向する壁面に、導電性部材による導電膜を有する
ことを特徴とする請求項5~7の何れか1つに記載のプラズマ処理装置。 - 前記第1の通孔および前記第2の通孔内に、導電性の筒状部材を有する
ことを特徴とする請求項5~7の何れか1つに記載のプラズマ処理装置。 - 被処理体が載置される載置面及び前記載置面に対する裏面を有し、前記載置面と前記裏面を貫通する第1の通孔および第2の通孔が形成された静電チャックと、
少なくとも一部が絶縁性部材により形成され、先端が前記第1の通孔に収容され、前記載置面に対して上下方向に移動することで前記被処理体を上下方向に搬送するリフターピンと、
前記静電チャックを支持する支持面を有し、前記第2の通孔に連通する第3の通孔が形成され、当該第2の通孔及び第3の通孔内に埋込部材を有した基台と、
を有し、
前記リフターピンの前記第1の通孔に対応する先端部分に導電性部材を有し、前記導電性部材は、前記第1の通孔の内部空間に曝されており、
前記埋込部材は、前記静電チャックの前記第2の通孔と前記基台の前記第3の通孔とが連通する部分に対応する部分が少なくとも弾性部材により形成されており、
前記先端部分の上端部は、前記導電性部材で覆われていない、
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
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