JP7362400B2 - 載置台及びプラズマ処理装置 - Google Patents

Description

本開示は、載置台及びプラズマ処理装置に関する。

プラズマ処理装置の載置台の載置面には、静電チャック及びエッジリング（フォーカスリングともいう。）が設けられ、静電チャック及びエッジリングには、吸着電極、バイアス印加用電極、ヒータ等が埋設される場合がある。例えば、特許文献１には、給電端子として電極に接続される円筒形状のコンタクト構造が開示されている。

特開２０１８－１１０２１６号公報

給電端子に電流が流れることによりコンタクト部分で発熱し、その影響で基板の温度が不均一になることがある。

本開示は、基板温度の面内均一性を向上させることができる技術を提供する。

本開示の一の態様によれば、基板が載置される載置面と、前記載置面の下方に配置されるバイアス電力を印加する電極と、前記電極の下方に配置されるバイアス電力を印加する給電ラインと、前記電極と前記給電ラインを電気的に接続する給電端子であって、前記電極と接続する面の面積が前記給電ラインと接続する面の面積より広い前記給電端子を有する、載置台が提供される。

一の側面によれば、基板温度の面内均一性を向上させることができる。

一実施形態に係るプラズマ処理装置の一例を示す断面模式図。 一実施形態に係る載置台の構造の一例を示す図。 一実施形態に係る載置台の各電極と電源との接続の一例を示す図。 一実施形態に係る電極コンタクトの一例を示す図。 一実施形態に係る電極コンタクトの他の例を示す図。 一実施形態に係る載置台のＡ－Ａ断面、Ｂ－Ｂ断面、Ｃ－Ｃ断面を示す図。

以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一を付し、重複した説明を省略する場合がある。

［プラズマ処理装置］
図１は、一実施形態に係るプラズマ処理装置１を概略的に示す図である。図１に示すプラズマ処理装置１は、容量結合型の装置である。プラズマ処理装置１は、チャンバ１０を有する。チャンバ１０は、その中に内部空間１０ｓを提供している。

チャンバ１０は、チャンバ本体１２を含んでいる。チャンバ本体１２は、略円筒形状を有している。内部空間１０ｓは、チャンバ本体１２の内側に提供されている。チャンバ本体１２は、例えばアルミニウムから形成されている。チャンバ本体１２の内壁面上には、耐腐食性を有する膜が設けられている。耐腐食性を有する膜は、酸化アルミニウム、酸化イットリウムといったセラミックスから形成された膜であり得る。

チャンバ本体１２の側壁には、通路１２ｐが形成されている。基板Ｗは、内部空間１０ｓとチャンバ１０の外部との間で搬送されるときに、通路１２ｐを通過する。通路１２ｐは、ゲートバルブ１２ｇにより開閉可能となっている。ゲートバルブ１２ｇは、チャンバ本体１２の側壁に沿って設けられている。

チャンバ本体１２の底部上には、支持部１３が設けられている。支持部１３は、絶縁性材料から形成されている。支持部１３は、略円筒形状を有している。支持部１３は、内部空間１０ｓの中で、チャンバ本体１２の底部から上方に延在している。支持部１３上には、部材１５が設けられている。部材１５は、石英といった絶縁体から形成されてもよい。部材１５は、環形状を有する板状体であり得る。

プラズマ処理装置１は、基板載置台、即ち一つの例示的実施形態に係る載置台１４を更に備えている。載置台１４は、支持部１３によって支持されている。載置台１４は、内部空間１０ｓの中に設けられている。載置台１４は、チャンバ１０内、即ち内部空間１０ｓの中で、基板Ｗを支持するように構成されている。

載置台１４は、下部電極１８及び一つの例示的実施形態に係る静電チャック２０を有している。載置台１４は、電極プレート１６を更に有し得る。電極プレート１６は、例えばアルミニウムといった導体から形成されており、略円盤形状を有している。下部電極１８は、電極プレート１６上に設けられている。下部電極１８は、例えばアルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）といった導体から形成されており、略円盤形状を有している。下部電極１８は、電極プレート１６に電気的に接続されている。下部電極１８の外周面及び電極プレート１６の外周面は、支持部１３によって囲まれている。電極プレート１６及び下部電極１８は、静電チャック２０を支持する基台の一例である。

静電チャック２０は、下部電極１８上に設けられている。静電チャック２０のエッジ及びエッジリング２６は部材１５によって囲まれている。静電チャック２０は、基板Ｗ及び一つの例示的実施形態に係るエッジリング２６を支持する。

基板Ｗは、例えば円盤形状を有し、静電チャック２０上に載置される。エッジリング２６は、基板Ｗのエッジを囲むように静電チャック２０上に搭載される。エッジリング２６の外縁部分は、部材１５の上で延在し得る。エッジリング２６は、環形状を有する部材である。エッジリング２６は、限定されるものではないが、シリコン、炭化シリコン、又は石英から形成され得る。エッジリング２６は、フォーカスリングとも呼ばれる。

下部電極１８の内部には、流路１８ｆが設けられている。流路１８ｆには、チャンバ１０の外部に設けられているチラーユニット２２から配管２２ａを介して熱交換媒体（例えば冷媒）が供給される。流路１８ｆに供給された熱交換媒体は、配管２２ｂを介してチラーユニット２２に戻される。プラズマ処理装置１では、静電チャック２０上に載置された基板Ｗの温度が、熱交換媒体と下部電極１８との熱交換により調整される。

プラズマ処理装置１には、ガス供給ライン２４が設けられている。ガス供給ライン２４は、伝熱ガス供給機構からの伝熱ガス（例えばＨｅガス）を、静電チャック２０の上面と基板Ｗの下面との間に供給する。

プラズマ処理装置１は、上部電極３０を更に備えている。上部電極３０は、載置台１４の上方に設けられている。上部電極３０は、部材３２を介して、チャンバ本体１２の上部に支持されている。部材３２は、絶縁性を有する材料から形成されている。上部電極３０と部材３２は、チャンバ本体１２の上部開口を閉じている。

上部電極３０は、天板３４及び支持体３６を含み得る。天板３４の下面は、内部空間１０ｓの側の下面であり、内部空間１０ｓを画成している。天板３４は、ジュール熱の少ない低抵抗の導電体又は半導体から形成され得る。天板３４には、複数のガス吐出孔３４ａが形成されている。複数のガス吐出孔３４ａは、天板３４をその板厚方向に貫通している。

支持体３６は、天板３４を着脱自在に支持する。支持体３６は、アルミニウムといった導電性材料から形成される。支持体３６の内部には、ガス拡散室３６ａが設けられている。支持体３６には、複数のガス孔３６ｂが形成されている。複数のガス孔３６ｂは、ガス拡散室３６ａから下方に延びている。複数のガス孔３６ｂは、複数のガス吐出孔３４ａにそれぞれ連通している。支持体３６には、ガス導入口３６ｃが形成されている。ガス導入口３６ｃは、ガス拡散室３６ａに接続している。ガス導入口３６ｃには、ガス供給管３８が接続されている。

ガス供給管３８には、ガス供給部ＧＳが接続されている。ガス供給部ＧＳは、ガスソース群４０、バルブ群４１、流量制御器群４２、及びバルブ群４３を含む。ガスソース群４０は、バルブ群４１、流量制御器群４２、及びバルブ群４３を介して、ガス供給管３８に接続されている。ガスソース群４０は、複数のガスソースを含んでいる。バルブ群４１及びバルブ群４３の各々は、複数の開閉バルブを含んでいる。流量制御器群４２は、複数の流量制御器を含んでいる。流量制御器群４２の複数の流量制御器の各々は、マスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器である。ガスソース群４０の複数のガスソースの各々は、バルブ群４１の対応の開閉バルブ、流量制御器群４２の対応の流量制御器、及びバルブ群４３の対応の開閉バルブを介して、ガス供給管３８に接続されている。

プラズマ処理装置１では、チャンバ本体１２の内壁面に沿って、シールド４６が着脱自在に設けられている。シールド４６は、支持部１３の外周にも設けられている。シールド４６は、チャンバ本体１２にエッチング副生物等の反応生成物が付着することを防止する。シールド４６は、例えば、アルミニウムから形成された部材の表面に耐腐食性を有する膜を形成することにより構成される。耐腐食性を有する膜は、酸化イットリウムといったセラミックスから形成された膜であり得る。

支持部１３とチャンバ本体１２の側壁との間には、バッフルプレート４８が設けられている。バッフルプレート４８は、例えば、アルミニウムから形成された部材の表面に耐腐食性を有する膜を形成することにより構成される。耐腐食性を有する膜は、酸化イットリウムといったセラミックスから形成された膜であり得る。バッフルプレート４８には、複数の貫通孔が形成されている。バッフルプレート４８の下方、且つ、チャンバ本体１２の底部には、排気口１２ｅが設けられている。排気口１２ｅには、排気管５２を介して排気装置５０が接続されている。排気装置５０は、圧力調整弁及びターボ分子ポンプといった真空ポンプを有している。

プラズマ処理装置１は、プラズマ生成用の高周波ＨＦの電力を印加する第１の高周波電源６１を備えている。第１の高周波電源６１は、チャンバ１０内でガスからプラズマを生成するために、高周波ＨＦの電力を発生するように構成されている。高周波ＨＦの周波数は、例えば２７ＭＨｚ～１００ＭＨｚの範囲内の周波数である。

第１の高周波電源６１は、整合器６３を介して下部電極１８に電気的に接続されている。整合器６３は、整合回路を有している。整合器６３の整合回路は、第１の高周波電源６１の負荷側（下部電極側）のインピーダンスを、第１の高周波電源６１の出力インピーダンスに整合させるよう構成されている。別の実施形態では、第１の高周波電源６１は、整合器６３を介して上部電極３０に電気的に接続されていてもよい。

プラズマ処理装置１は、イオン引き込み用の高周波ＬＦの電力を印加する第２の高周波電源６２を更に備え得る。第２の高周波電源６２は、高周波ＬＦの電力を発生するように構成されている。高周波ＬＦは、主としてイオンを基板Ｗに引き込むことに適した周波数を有し、例えば４００ｋＨｚ～１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数である。或いは、高周波ＬＦは、矩形の波形を有するパルス状の電圧であってもよい。

第２の高周波電源６２は、整合器６４を介して給電ライン１０２と繋がる静電チャック２０内のバイアス電極２１に電気的に接続されている。整合器６４は、整合回路を有している。整合器６４の整合回路は、第２の高周波電源６２の負荷側（下部電極側）のインピーダンスを、第２の高周波電源６２の出力インピーダンスに整合させるよう構成されている。

プラズマ処理装置１は、制御部８０を更に備え得る。制御部８０は、プロセッサ、メモリといった記憶部、入力装置、表示装置、信号の入出力インターフェイス等を備えるコンピュータであり得る。制御部８０は、プラズマ処理装置１の各部を制御する。制御部８０では、入力装置を用いて、オペレータがプラズマ処理装置１を管理するためにコマンドの入力操作等を行うことができる。また、制御部８０では、表示装置により、プラズマ処理装置１の稼働状況を可視化して表示することができる。さらに、制御部８０の記憶部には、制御プログラム及びレシピデータが格納されている。制御プログラムは、プラズマ処理装置１で各種処理を実行するために、制御部８０のプロセッサによって実行される。制御部８０のプロセッサが、制御プログラムを実行し、レシピデータに従ってプラズマ処理装置１の各部を制御することにより、種々のプロセス、例えばプラズマ処理方法がプラズマ処理装置１で実行される。

［載置台］
以下、一実施形態に係る載置台１４について詳細に説明する。以下の説明では、図１と共に図２及び図３を参照する。図２は、一実施形態に係る載置台１４の構造の一例を示す図である。図３は、一実施形態に係る載置台１４の各電極と電源との接続の一例を示す図である。

静電チャック２０は、本体を有し、図２に示すように第１領域及び第２領域を含んでいる。静電チャック２０の本体は、外周に段差のある形状であり、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の誘電体材料から形成されている。

第１領域は、略円盤形状を有する領域である。第１領域は、基板Ｗを載置する第１載置面２０１を有する。第１領域は、第１載置面２０１に載置される基板Ｗを保持するように構成される。第１領域の直径は、基板Ｗの直径よりも小さい。

第２領域は、環形状を有する領域である。第２領域は、第１領域と中心軸線（図２では、軸線ＡＸ）を共有している。第２領域は、第２載置面２０２を有している。第２領域は、第１領域の周囲に一体として設けられ、第２載置面２０２の上に搭載されるエッジリング２６を支持するように構成されている（図１参照）。

第１領域を構成する誘電体材料及び第２領域を構成する誘電体材料は、同一であり得る。例えば、静電チャック２０の本体は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウムといったセラミックスから形成され得る。この静電チャック２０では、載置面として第１載置面２０１と第２載置面２０２とを有し、第２領域の第２載置面２０２は、第１領域の第１載置面２０１よりも低く、第１領域の厚みは、第２領域の厚みよりも厚くなっている。

静電チャック２０は、吸着電極２３を更に有している。吸着電極２３は、本体の第１領域内に設けられている。吸着電極２３は、スイッチ２０ｓを介して直流電源２０ｐに接続されている（図１及び図２参照）。吸着電極２３に直流電源２０ｐからの直流電圧が印加されると、本体の第１領域と基板Ｗとの間で静電引力が発生する。発生した静電引力により、基板Ｗは、本体の第１領域に引き付けられ、第１領域によって保持される。

静電チャック２０は、吸着電極２７ａ及び吸着電極２７ｂ（以下、総称して吸着電極２７とも表記する。）を更に有している。吸着電極２７ａ及び吸着電極２７ｂは、本体の第２領域内に設けられている。吸着電極２７ａ及び吸着電極２７ｂは、静電チャック２０の中心軸線に対して周方向に延在している。吸着電極２７ｂは、吸着電極２７ａの外側に設けられている。図２に示すように、吸着電極２７ａには直流電源２０ｍがスイッチ２０ｎを介して電気的に接続されており、吸着電極２７ｂには直流電源２０ｒがスイッチ２０ｔを介して電気的に接続されている。吸着電極２７ａ及び吸着電極２７ｂのそれぞれには、吸着電極２７ａと吸着電極２７ｂとの間で電位差が生じるように直流電源２０ｍ及び直流電源２０ｒから直流電圧が印加される。例えば、吸着電極２７ａに直流電源２０ｍから印加される直流電圧の極性は、吸着電極２７ｂに直流電源２０ｒから印加される直流電圧の極性とは逆の極性であってもよい。ただし、吸着電極２７は、双極に限られず、単極の電極であってもよい。吸着電極２７ａ及び吸着電極２７ｂに直流電源２０ｍ、２０ｒからそれぞれ直流電圧が印加されると、本体の第２領域とエッジリング２６との間で静電引力が発生する。発生した静電引力により、エッジリング２６は、本体の第２領域に引き付けられ、第２領域によって保持される。

図３に示すように、バイアス電極２１は、第１載置面２０１の下方であって吸着電極２３の下方に設けられている。バイアス電極２５は、第２載置面２０２の下方であって吸着電極２７ａ及び吸着電極２７ｂの下方に設けられている。第３の高周波電源６５は、整合器６６を介して給電ライン１１２と繋がるバイアス電極２５に電気的に接続されている（図１及び図２参照）。整合器６６は、整合回路を有している。整合器６６の整合回路は、第３の高周波電源６５の負荷側（下部電極側）のインピーダンスを、第３の高周波電源６５の出力インピーダンスに整合させるよう構成されている。

バイアス電極２１及びバイアス電極２５は、イオン引き込み用のバイアス電力を印加する。バイアス電力は直流電圧又は高周波電圧により印加される。図１及び図２の例では、バイアス電極２５は第３の高周波電源６５からの高周波電力によりバイアス電力を印加しているが、これに限られず、直流電源からの直流電圧によりバイアス電力を印加してもよい。バイアス電極２１にバイアス電力が印加されると、プラズマ中のイオンが本体の第１領域に向けて引き込まれる。これにより、基板Ｗの面内全体の、例えばエッチングレートや成膜レート等のプロセス特性を制御できる。バイアス電極２５にバイアス電力が印加されると、プラズマ中のイオンが本体の第２領域に向けて引き込まれる。これにより、基板Ｗのエッジ領域のプロセス特性を制御できる。

バイアス電極２１及びバイアス電極２５は、静電チャック２０の載置面の下方に配置されるバイアス電力を印加する電極の一例である。バイアス電極２１は第１載置面２０１の下方に配置される第１の電極の一例であり、バイアス電極２５は第２載置面２０２の下方に配置される第２の電極の一例である。バイアス電極２１とバイアス電極２５とに印加するバイアス電力は、第２の高周波電源６２と第３の高周波電源６５とによりそれぞれ独立して制御される。バイアス電力を印加する電極は、バイアス電極２１又はバイアス電極２５の少なくともいずれかを有していればよい。

第１領域内の吸着電極２３は、第１載置面２０１とバイアス電極２１との間に設けられる。吸着電極２３とバイアス電極２１とは、直径が略同一の円盤形状を有する。第２領域内の吸着電極２７ａ及び吸着電極２７ｂは、第２載置面２０２とバイアス電極２５との間に設けられる。吸着電極２７ａ、吸着電極２７ｂ及びバイアス電極２１とは、環状を有する。吸着電極２７ａと吸着電極２７ｂとの径方向の幅は略同一の長さを有し、バイアス電極２１の径方向の幅は、吸着電極２７ａ及び吸着電極２７ｂの径方向の合計の幅よりも大きい。吸着電極２３と、吸着電極２７ａ及び吸着電極２７ｂとは、静電チャック２０の載置面とバイアス電力を印加する電極との間に配置される静電吸着用の電極の一例である。静電吸着用の電極は、吸着電極２３又は吸着電極２７の少なくともいずれかを有していればよい。これにより、基板Ｗとエッジリング２６の少なくとも一方は静電吸着される。また、バイアス電力を印加する電極と静電吸着用の電極とは、同一の誘電体内部に配置される。

バイアス電極２１と、吸着電極２７ａ及び吸着電極２７ｂとは、静電チャック２０の同一面内に配置される。図２に示す第１載置面２０１からバイアス電極２１の上面までの厚みＤ１と、第２載置面２０２からバイアス電極２５の上面までの厚みＤ２とは等しい。

高周波ＬＦを電極プレート１６に印加すると、電極プレート１６と基板Ｗとの間の静電容量、及び電極プレート１６とエッジリング２６との間の静電容量に応じて電極プレート１６と基板Ｗとの間及び電極プレート１６とエッジリング２６との間に電位差が生じる。これにより、基板Ｗの裏面及びエッジリング２６の裏面に供給される伝熱ガスに電離が発生する。この結果、基板Ｗの裏面及び／又はエッジリング２６の裏面にて異常放電が発生する場合がある。そこで、本実施形態に係る載置台１４ではバイアス電極２１及びバイアス電極２５を静電チャック２０内に設け、伝熱ガスの放電を抑制する。これにより、高パワーの高周波ＬＦをバイアス電極２１及びバイアス電極２５に印加することができる。

［コンタクトピン］
図２に示すように、載置台１４は、バイアス電極２１とバイアス電極２１の下方に配置されるバイアス電力を印加する給電ライン１０２とを電気的に接続するコンタクトピン１００を有する。コンタクトピン１００は、テーパー形状を有し、バイアス電極２１と接続する上面１００ａの面積が給電ライン１０２と接続する下面１００ｂの面積より広くなっている。コンタクトピン１００は、導電性材料から形成されている。コンタクトピン１００は、例えば導電性セラミックスから形成されてもよい。給電ライン１０２は先端部に金属端子１０３を含み、コンタクトピン１００は、バイアス電極２１と、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）等の金属材料からなる金属端子１０３とを接続させる。これにより、給電ライン１０２は載置台１４の内部に設けられ、載置台１４の下面（下部電極１８の下面１８２）に給電ライン１０２（金属端子１０３）を露出させることができる。これにより、第２の高周波電源６２からの高周波ＬＦの電力を、給電ライン１０２（金属端子１０３）及びコンタクトピン１００を介してバイアス電極２１に印加する。

また、載置台１４は、バイアス電極２５とバイアス電極２５の下方に配置されるバイアス電力を印加する給電ライン１１２とを電気的に接続するコンタクトピン１１０を有する。コンタクトピン１１０は、テーパー形状を有し、バイアス電極２５と接続する上面１１０ａの面積が給電ライン１０２と接続する下面１１０ｂの面積より広くなっている。コンタクトピン１１０は、導電性材料から形成されている。コンタクトピン１１０は、例えば導電性セラミックスから形成されてもよい。給電ライン１１２は先端部に金属端子１１３を含み、コンタクトピン１１０は、バイアス電極２５と金属材料からなる金属端子１１３とを接続させる。これにより、給電ライン１１２は載置台１４の内部に設けられ、載置台１４の下面（下部電極１８の下面１８２）に給電ライン１１２（金属端子１１３）を露出させることができる。これにより、第３の高周波電源６５からの高周波電力を、給電ライン１１２（金属端子１１３）及びコンタクトピン１１０を介してバイアス電極２５に印加する。

なお、コンタクトピン１００及びコンタクトピン１１０は、バイアス電力を印加する電極と給電ラインとを電気的に接続する給電端子の一例である。

図４（ａ）に示す従来のコンタクトピン３００の形状と比較しながら図４（ｂ）に示す本実施形態に係るコンタクトピン１００の特徴について説明する。なお、コンタクトピン１１０については、コンタクトピン１００の特徴と同じ特徴を有するため説明を省略する。

従来のコンタクトピン３００は円筒形状を有し、その上面３００ａの面積Ｓ１と下面３００ｂの面積Ｓ２とは等しい。第２の高周波電源６２からバイアス用の高周波ＬＦの電力が供給されると、短時間に比較的大きな電流がコンタクトピン３００に流れる。これにより、ジュール熱が発生し、コンタクトピン３００が発熱する。その結果、コンタクトピン３００の上方に位置する基板Ｗのコンタクトピン３００に対応する領域の温度が他の領域よりも高くなり、基板Ｗの面内温度分布が均一に制御できない問題が生じる場合がある。

この問題を解決するために、本実施形態に係るコンタクトピン１００は、テーパー形状を有し、図４(ｂ)に示すように、上面１００ａの面積Ｓ１が下面１００ｂの面積Ｓ２よりも広くなっている。これにより、コンタクトピン１００の上面１００ａの面積Ｓ１を大きくすることによって上面１００ａにおけるの電気抵抗を小さくし、コンタクトピン１００の発熱を小さくすることができる。

また、コンタクトピン１００の下面１００ｂの面積Ｓ２を小さくすることで、下部電極１８に金属端子１０３を貫通させるための貫通孔の径を小さくすることができる。すなわち、コンタクトピン１００は導電性材料から形成されている。このため、金属の下部電極１８との間を絶縁させる必要がある。そこで、下部電極１８の貫通孔には、絶縁性材料から形成されたスリーブ１０１，１１１を挿入する。貫通孔の径が大きいと、中心軸線（図２では、軸線ＡＸ）とスリーブ１０１の上部端との距離Ｐが長くなる。距離Ｐが長くなると、下部電極１８の上面１８１に直径２Ｐの円状の絶縁性材料が露出し、セラミックス等の絶縁性材料では、流路１８ｆによる冷却等の温度制御が困難になる。以上から、貫通孔の上部において静電チャック２０の温度が不均一になることを抑制するために、コンタクトピン１００の下面１００ｂの面積Ｓ２を小さくする。これにより、下部電極１８の上面１８１において絶縁性材料が露出する範囲を最小限に抑え、基板温度の面内均一性を向上させることができる。

特に、バイアス電極２１には、生成されるプラズマとの間の放電現象により数アンペア～１０アンペア程度の比較的大きな電流が瞬間的に流れる。プラズマ処理中、バイアス電極２１には交流電流が流れ、高周波ＬＦの周波数に応じて交流電流のオン・オフが繰り返される。交流電流がオンからオフになるとき、又はオフからオンになるときに比較的大きな電流が瞬間的に流れることで、周期的にジュール熱が発生し、コンタクトピン３００が発熱する。

一方、吸着電極２３と、吸着電極２７ａ及び吸着電極２７ｂには直流電流が流れ、バイアス電極２１に流れる高周波電流と比べて大きな電流は流れない。よって、本実施形態に係るコンタクトピン１００，１１０は、特にバイアス電極２１の給電端子として用いられることが好ましく、吸着電極２３と、吸着電極２７ａ及び吸着電極２７ｂの給電端子としては用いる必要はない。

なお、コンタクトピン１００，１１０は、テーパー形状に限られない。例えば、図４（ｃ）に示すように、コンタクトピン１００，１１０は、側面に段のある構成であってもよい。これによっても、上面１００ａの面積Ｓ１が下面１００ｂの面積Ｓ２よりも広くなっている。これにより、コンタクトピン１００の上面１００ａの面積Ｓ１を大きくすることによって上面１００ａにおけるの電気抵抗を小さくし、コンタクトピン１００の発熱を小さくすることができる。コンタクトピン１１０についても同様である。

更に、図５に示すように、コンタクトピン１００と金属端子１０３との間に金属板１０４が介在してもよい。金属板１０４は、アルミニウム等の導電性材料から形成されている。この場合、コンタクトピン１００の下面に導電性の接着剤で金属板１０４が接着され（ロウ付け）、金属板１０４に対して金属端子１０３を押し当てる。コンタクトピン１１０についても同様である。

図４のコンタクト構造では、金属端子１０３をコンタクトピン１００の下面１００ｂに直接を押し当てる。そうすると、コンタクトピン１００と金属端子１０３との界面において接触抵抗が大きくなる。一方、図５のコンタクト構造では、金属板１０４を介してコンタクトピン１００と金属端子１０３とが接触する。これにより、コンタクトピン１００における接触抵抗を下げることができ、コンタクトピン１００にて生じる発熱を下げることができる。

［各電極］
次に、静電チャック２０に埋め込まれた各電極について、図６を参照して説明する。図６（ａ）は、図２に示す静電チャック２０のＡ－Ａ断面を示す図である。図６（ｂ）は、図２に示す静電チャック２０のＢ－Ｂ断面を示す図である。図６（ｃ）は、図２に示す静電チャック２０のＣ－Ｃ断面を示す図である。

図６（ａ）のＡ－Ａ断面を参照すると、第１領域内に、円盤形状の吸着電極２３が設けられている。吸着電極２３は、膜状又はシート状の電極である。

図６（ｂ）のＢ－Ｂ断面を参照すると、第２領域内に環状の吸着電極２７ａ、２７ｂが設けられている。吸着電極２７ａ及び吸着電極２７ｂの各々は、膜状又はシート状の電極である。吸着電極２７ｂは、吸着電極２７ａの外側に設けられている。

また、第１領域内に、円盤形状のバイアス電極２１が設けられている。バイアス電極２１は、シート状又はメッシュ状である。バイアス電極２１は、静電チャック２０に使用されたセラミックスと金属とを含む導電性のセラミックスで形成される。

バイアス電極２１を用いる素材は、これに限られるものではないが、タングステン、タンタル、モリブデン等の高融点金属系の材質と、静電チャック２０を構成するセラミックスとを組み合わせた導電性のセラミックスであってもよい。バイアス電極２１は、所定値（例えば、０．１Ω・ｃｍ）以下の抵抗値を有してもよい。バイアス電極２１は、中央にてコンタクトピン１００と接触する。

図６（ｃ）のＣ－Ｃ断面を参照すると、第２領域内に、環状のバイアス電極２５が設けられている。バイアス電極２５は、膜状又はシート状の電極である。バイアス電極２５は、給電端子２５ａを周方向に均等に配置する。給電端子２５ａはコンタクトピン１１０に接続される。これにより、バイアス電極２５に接続されるコンタクトピン１１０はエッジリング２６の周方向に均等な間隔で配置される。この結果、高周波ＬＦのインピーダンスを周方向において均一化でき、高周波ＬＦの周方向における偏りを低減できる。

バイアス電極２５は、シート状又はメッシュ状である。バイアス電極２５は、静電チャック２０に使用されたセラミックスと金属とを含む導電性のセラミックスで形成される。

バイアス電極２５は、所定値（例えば、０．１Ω・ｃｍ）以下の抵抗値を有する。バイアス電極２５を用いる素材は、これに限られるものではないが、タングステン、タンタル、モリブデン等の高融点金属系の材質と、静電チャックを構成するセラミックスとを組み合わせた導電性のセラミックスであってもよい。

更に、バイアス電極２５は、シート状よりもメッシュ状の金属でもよい。これにより、プラズマからの入熱によるバイアス電極２５と静電チャック２０との線膨張係数の差から生じるバイアス電極２５と静電チャック２０との収縮の差を緩和し、バイアス電極２５と静電チャック２０との間の摩擦を低減できる。

以上に説明したように、本実施形態の載置台１４及びプラズマ処理装置１によれば、バイアス電極２１、２５を静電チャック２０内に設けることで、基板Ｗの下面及び静電チャック２０の上面の間に供給する伝熱ガスの放電を抑制することができる。

そして、バイアス電力を印加する電極と給電ラインとを電気的に接続するコンタクトピンの形状が、前記電極と接続する面の面積が給電ラインと接続する面の面積よりも広くなっている。これにより、コンタクトピン及びその周囲にて生じる熱を抑制し、基板温度の面内均一性を向上させることができる。

今回開示された一実施形態に係る載置台及び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。

本開示のプラズマ処理装置は、Atomic Layer Deposition(ALD)装置、Capacitively Coupled Plasma(CCP)、Inductively Coupled Plasma(ICP)、Radial Line Slot Antenna(RLSA)、Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR)、Helicon Wave Plasma(HWP)のいずれのタイプの装置でも適用可能である。また、プラズマ処理装置は、基板に所定の処理（例えば、エッチング処理、成膜処理等）を施す装置であればよい。

１…プラズマ処理装置、１０…チャンバ、１４…載置台、１６…電極プレート、１８…下部電極、２０…静電チャック、２１、２５…バイアス電極、２６…エッジリング、２３、２７ａ、２７ｂ…吸着電極、６１…第１の高周波電源、６２…第２の高周波電源、６５…第３の高周波電源、１００、１１０…コンタクトピン、１０１、１１１…スリーブ、１０２、１１２…給電ライン、１０４…金属板、２０１…第１載置面、２０２…第２載置面、Ｗ…基板

Claims (12)

1. 載置面と、
   前記載置面の下方に配置されるバイアス電力を印加する電極と、
   前記電極の下方に配置されるバイアス電力を印加する給電ラインと、
   上面及び下面を有し、前記電極と前記給電ラインを電気的に接続する給電端子であって、前記電極と接続する前記上面の面積が前記給電ラインと接続する前記下面の面積より広い前記給電端子と、を備え、
   前記下面の面積が前記下面と接続する前記給電ラインの上面の面積以上である、
   載置台。
2. 前記載置面は、基板を載置する第１載置面と前記基板の周囲に配置されるエッジリングを載置する第２載置面とを有し、
   前記電極は、
   前記第１載置面の下方に配置される第１の電極と、
   前記第２載置面の下方に配置される第２の電極と、を有する、
   請求項１に記載の載置台。
3. 前記第２の電極に接続される前記給電端子は前記エッジリングの周方向に均等な間隔で配置される、
   請求項２に記載の載置台。
4. 前記載置面と前記電極との間には静電吸着用の電極が配置され、
   前記基板と前記エッジリングの少なくとも一方は静電吸着される、
   請求項２又は３に記載の載置台。
5. 前記電極と前記静電吸着用の電極は同一の誘電体内部に配置される、
   請求項４に記載の載置台。
6. 前記給電端子と前記給電ラインとの間には電極板が配置される、
   請求項１～５のいずれか一項に記載の載置台。
7. チャンバと、前記チャンバ内にて基板を載置する載置台とを有するプラズマ処理装置であって、
   前記載置台は、
   載置面と、
   前記載置面の下方に配置されるバイアス電力を印加する電極と、
   前記電極の下方に配置されるバイアス電力を印加する給電ラインと、
   上面及び下面を有し、前記電極と前記給電ラインを電気的に接続する給電端子であって、前記電極と接続する前記上面の面積が前記給電ラインと接続する前記下面の面積より広い前記給電端子と、を備え、
   前記下面の面積が前記下面と接続する前記給電ラインの上面の面積以上である、
   プラズマ処理装置。
8. 前記載置面は、基板を載置する第１載置面と前記基板の周囲に配置されるエッジリングを載置する第２載置面とを有し、
   前記電極は、
   前記第１載置面の下方に配置される第１の電極と、
   前記第２載置面の下方に配置される第２の電極と、を有する、
   請求項７に記載のプラズマ処理装置。
9. 前記第２の電極に接続される前記給電端子は前記エッジリングの周方向に均等な間隔で配置される、
   請求項８に記載のプラズマ処理装置。
10. 前記載置面と前記電極との間には静電吸着用の電極が配置され、
    前記基板と前記エッジリングの少なくとも一方は静電吸着される、
    請求項８又は９に記載のプラズマ処理装置。
11. 前記電極と前記静電吸着用の電極は同一の誘電体内部に配置される、
    請求項１０に記載のプラズマ処理装置。
12. 前記給電端子と前記給電ラインとの間には電極板が配置される、
    請求項７～１１のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。

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