KR102203551B1 - Substrate mounting structure and plasma processing apparatus - Google Patents

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

기판의 이면과 적재대의 사이에 부착되는 퇴적물을 저감시킨다. 기판 적재 구조체(130)는 적재대(150)와, 포커스 링(131)과, 지지 부재(132)를 구비한다. 포커스 링(131)은, 기판 W가 적재되는 적재대(150)의 적재면(152a)을 둘러싸면서 또한 적재면(152a)보다도 낮은 위치에 배치된다. 지지 부재(132)는, 포커스 링(131)의 하측에 배치되고, 포커스 링(131)을 지지한다. 또한, 포커스 링(131)은, 상부 링 부재(131a)와, 하부 링 부재(131b)를 갖는다. 하부 링 부재(131b)는, 포커스 링(131)의 하부를 구성하고, 지지 부재(132)를 덮는다. 상부 링 부재(131a)는, 포커스 링(131)의 상부를 구성하고, 적재대(150)측의 측면(1310)의 적어도 일부와 적재대(150)의 측면의 사이의 거리가, 하부 링 부재(131b)의 적재대(150)측의 측면(1311)과 적재대(150)의 측면의 사이의 거리보다도 길다.Reduces deposits that adhere between the rear surface of the substrate and the mounting table. The substrate mounting structure 130 includes a mounting table 150, a focus ring 131, and a support member 132. The focus ring 131 is disposed at a position lower than the mounting surface 152a while surrounding the mounting surface 152a of the mounting table 150 on which the substrate W is mounted. The support member 132 is disposed under the focus ring 131 and supports the focus ring 131. In addition, the focus ring 131 includes an upper ring member 131a and a lower ring member 131b. The lower ring member 131b constitutes a lower portion of the focus ring 131 and covers the support member 132. The upper ring member 131a constitutes an upper portion of the focus ring 131, and the distance between at least a part of the side surface 1310 on the mounting table 150 side and the side surface of the mounting table 150 is a lower ring member It is longer than the distance between the side surface 1311 of the mounting table 150 side of (131b) and the side surface of the mounting table 150.

Figure 112019018962842-pat00002
Figure 112019018962842-pat00002

Description

기판 적재 구조체 및 플라스마 처리 장치{SUBSTRATE MOUNTING STRUCTURE AND PLASMA PROCESSING APPARATUS}Substrate loading structure and plasma processing device {SUBSTRATE MOUNTING STRUCTURE AND PLASMA PROCESSING APPARATUS}

본 개시의 다양한 측면 및 실시 형태는 기판 적재 구조체 및 플라스마 처리 장치에 관한 것이다.Various aspects and embodiments of the present disclosure relate to a substrate loading structure and a plasma processing apparatus.

반도체 웨이퍼나, FPD(Flat Panel Display)용 유리 기판의 제조 공정에 있어서는, 기판에 플라스마를 사용한 에칭 처리나 성막 처리 등을 실시하는 공정이 있다. 이들 공정을 행하는 플라스마 처리 장치에서는, 진공 챔버 내의 적재대에 기판을 적재하고, 이 적재대의 상방 공간에서 처리 가스를 플라스마화하여, 기판에 대해서 플라스마 처리가 행해진다. 또한, 기판이 적재되는 적재대의 적재면의 주위에는, 기판의 에지 부근에 있어서의 플라스마의 균일성을 향상시키기 위해서, 포커스 링이라 불리는 부재가 배치된다.In the manufacturing process of a semiconductor wafer or a glass substrate for a flat panel display (FPD), there is a process of performing an etching process, a film forming process, or the like using plasma for the substrate. In a plasma processing apparatus that performs these steps, a substrate is mounted on a mounting table in a vacuum chamber, a processing gas is plasmaized in a space above the mounting table, and plasma treatment is performed on the substrate. Further, around the mounting surface of the mounting table on which the substrate is mounted, a member called a focus ring is disposed in order to improve the uniformity of plasma in the vicinity of the edge of the substrate.

또한, 플라스마 처리 중에 있어서, 기판은 적재대에 의해 냉각되고, 플라스마에 의한 가열과, 적재대에 의한 냉각의 밸런스에 의해, 처리 조건으로 규정된 온도로 유지된다. 그 때문에, 플라스마 처리 중에 있어서, 적재대의 온도는 포커스 링 등의 챔버 내의 부재 온도보다도 상대적으로 낮다. 그 때문에, 플라스마에 의해 발생한 반응 부생성물(이하, '퇴적물'이라고 칭함)의 성분이, 포커스 링과 기판 사이의 간극으로부터 기판의 이면과 적재대의 사이에 진입하여, 적재대에 의해 냉각되고, 기판의 이면과 적재대의 사이에 부착되어 퇴적물을 형성하는 경우가 있다. 이에 의해, 복수의 기판을 처리하는 과정에서, 퇴적물에 의해 기판이 적재대로부터 들떠서, 기판의 이면과 적재대의 사이에 공급되어 있는 냉각 가스가 누설되는 경우가 있다.In addition, during the plasma treatment, the substrate is cooled by the mounting table and maintained at a temperature prescribed by the processing conditions by a balance between heating by the plasma and cooling by the mounting table. Therefore, during the plasma treatment, the temperature of the mounting table is relatively lower than the temperature of members in the chamber such as the focus ring. Therefore, the component of the reaction by-product (hereinafter referred to as ``sediment'') generated by the plasma enters between the rear surface of the substrate and the mounting table from the gap between the focus ring and the substrate, and is cooled by the mounting table. In some cases, it is attached between the rear surface of and the loading table to form a sediment. As a result, in the process of processing a plurality of substrates, the substrate may be lifted from the mounting table due to deposits, and the cooling gas supplied between the rear surface of the substrate and the mounting table may leak.

이것을 방지하기 위해서, 적재대의 플랜지 부분에 전열 부재를 통해 포커스 링을 배치하고, 전열 부재를 통해 포커스 링을 냉각시키는 기술이 알려져 있다(예를 들어 하기의 특허문헌 1 참조). 포커스 링이 냉각됨으로써, 퇴적물의 성분이 포커스 링에도 부착된다. 이에 의해, 기판의 이면과 적재대의 사이에 침입하는 퇴적물의 성분량을 줄일 수 있다.In order to prevent this, a technique of disposing a focus ring through a heat transfer member on a flange portion of the mounting table and cooling the focus ring through the heat transfer member is known (for example, see Patent Document 1 below). As the focus ring cools, components of the sediment also adhere to the focus ring. Accordingly, it is possible to reduce the amount of components of the sediment that penetrates between the rear surface of the substrate and the mounting table.

일본 특허공개 제2012-209359호 공보Japanese Patent Publication No. 2012-209359

그런데, 플랜지를 갖는 적재대이면, 플랜지 부분에 전열 부재를 통해 포커스 링을 배치하는 것이 가능하지만, 플랜지를 갖지 않는 적재대에서는, 포커스 링을 냉각시키는 것이 어렵다. 그 때문에, 기판의 이면과 적재대의 사이에 침입하는 퇴적물의 성분량을 줄이는 것이 어렵다.By the way, in the case of a mounting table having a flange, it is possible to arrange the focus ring through the heat transfer member in the flange portion, but in the mounting table not having a flange, it is difficult to cool the focus ring. For this reason, it is difficult to reduce the amount of components of the sediment that penetrates between the rear surface of the substrate and the mounting table.

본 개시의 일 측면은, 기판 적재 구조체이며, 적재대와, 링 부재와, 지지 부재를 구비한다. 적재대는 상부의 적재면에 기판이 적재된다. 링 부재는 적재면을 둘러싸면서 또한 적재면보다도 낮은 위치에 배치된다. 지지 부재는 링 부재의 하측에 배치되고, 링 부재를 지지한다. 또한, 링 부재는 상부 링 부재와, 하부 링 부재를 갖는다. 하부 링 부재는, 링 부재의 하부를 구성하고, 지지 부재를 덮는다. 상부 링 부재는 링 부재의 상부를 구성하고, 적재대측의 측면의 적어도 일부와 적재대의 측면의 사이의 거리가, 하부 링 부재의 적재대측의 측면과 적재대의 측면의 사이의 거리보다도 길다.One aspect of the present disclosure is a substrate mounting structure, and includes a mounting table, a ring member, and a support member. The mounting table is loaded with substrates on the upper mounting surface. The ring member surrounds the loading surface and is disposed at a position lower than the loading surface. The support member is disposed below the ring member and supports the ring member. Further, the ring member has an upper ring member and a lower ring member. The lower ring member constitutes the lower part of the ring member and covers the support member. The upper ring member constitutes the upper part of the ring member, and the distance between at least a part of the side surface of the loading table side and the side surface of the loading table is longer than the distance between the side surface of the loading table side and the side surface of the lower ring member.

본 개시의 다양한 측면 및 실시 형태에 의하면, 기판의 이면과 적재대의 사이에 부착되는 퇴적물을 저감시킬 수 있다.According to various aspects and embodiments of the present disclosure, it is possible to reduce deposits attached between the rear surface of the substrate and the mounting table.

도 1은, 본 개시의 일 실시 형태에 의한 플라스마 처리 장치의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는, 기판 적재 구조체의 일례를 나타내는 확대 단면도이다.
도 3은, 기판과 적재대와 포커스 링의 위치 관계의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 4는, 비교예에 있어서의 기판과 적재대와 포커스 링의 위치 관계를 나타내는 확대 단면도이다.
도 5는, 실험에 사용된 기판 적재 구조체의 일례를 나타내는 확대 단면도이다.
도 6은, 적재대의 측면에 있어서 퇴적물이 부착되는 범위의 일례를 나타내는 확대 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a plasma processing device according to an embodiment of the present disclosure.
2 is an enlarged cross-sectional view showing an example of a substrate mounting structure.
3 is a plan view showing an example of a positional relationship between a substrate, a mounting table, and a focus ring.
4 is an enlarged cross-sectional view showing a positional relationship between a substrate, a mounting table, and a focus ring in a comparative example.
5 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the substrate mounting structure used in the experiment.
6 is an enlarged cross-sectional view showing an example of a range in which sediments are adhered on the side of the mounting table.

이하에, 개시되는 기판 적재 구조체 및 플라스마 처리 장치의 실시 형태에 대하여, 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태에 의해, 개시되는 기판 적재 구조체 및 플라스마 처리 장치가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the disclosed substrate mounting structure and plasma processing device will be described in detail based on the drawings. In addition, the disclosed substrate mounting structure and plasma processing apparatus are not limited by the following embodiment.

[플라스마 처리 장치(1)의 구성][Configuration of plasma processing device 1]

도 1은, 본 개시의 일 실시 형태에 의한 플라스마 처리 장치(1)의 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 플라스마 처리 장치(1)는, 본체(10) 및 제어 장치(20)를 갖는다. 플라스마 처리 장치(1)는, 처리 대상의 기판 W 상에 형성된 금속 산화막 등을 플라스마에 의해 에칭하는 장치이다. 본 실시 형태에 있어서, 기판 W는, 예를 들어 FPD 패널용 직사각 형상의 유리 기판이며, 플라스마 처리 장치(1)에 의한 에칭 처리를 거쳐, 기판 W 상에 복수의 TFT(Thin Film Transistor) 소자가 형성된다.1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a plasma processing apparatus 1 according to an embodiment of the present disclosure. The plasma processing device 1 has a main body 10 and a control device 20. The plasma processing apparatus 1 is an apparatus for etching a metal oxide film or the like formed on a substrate W to be processed with plasma. In the present embodiment, the substrate W is, for example, a rectangular glass substrate for an FPD panel, and a plurality of TFT (Thin Film Transistor) elements are formed on the substrate W after an etching treatment by the plasma processing device 1 Is formed.

본체(10)는, 예를 들어 내벽면이 양극 산화 처리된 알루미늄 등에 의해 형성된 각통 형상의 기밀한 챔버(101)를 갖는다. 챔버(101)는 접지되어 있다. 챔버(101)는, 유전체벽(102)에 의해 상하로 구획되어 있으며, 유전체벽(102)의 상면측이 안테나가 수용되는 안테나실(103)로 되어 있고, 유전체벽(102)의 하면측이 플라스마가 생성되는 처리실(104)로 되어 있다. 유전체벽(102)은 Al2O3 등의 세라믹스 또는 석영 등으로 구성되어 있으며, 처리실(104)의 천장벽을 구성한다.The main body 10 has, for example, an airtight chamber 101 having a prismatic shape formed of aluminum or the like whose inner wall surface is anodized. The chamber 101 is grounded. The chamber 101 is divided up and down by a dielectric wall 102, the upper surface side of the dielectric wall 102 is an antenna chamber 103 in which an antenna is accommodated, and the lower surface side of the dielectric wall 102 is It is a processing chamber 104 in which plasma is generated. The dielectric wall 102 is made of ceramics such as Al 2 O 3 or quartz, and constitutes a ceiling wall of the processing chamber 104.

처리실(104)의 측벽(104a)에는, 기판 W를 처리실(104)로 반입 및 반출하기 위한 개구(106)가 마련되어 있으며, 개구(106)는 게이트 밸브 G에 의해 개폐 가능하게 되어 있다. 게이트 밸브 G가 개방 상태로 제어됨으로써, 개구(106)를 통해 기판 W의 반입 및 반출이 가능해진다.In the side wall 104a of the processing chamber 104, an opening 106 for carrying in and carrying out the substrate W into the processing chamber 104 is provided, and the opening 106 can be opened and closed by a gate valve G. When the gate valve G is controlled in an open state, it becomes possible to carry in and carry out the substrate W through the opening 106.

챔버(101)에 있어서의 안테나실(103)의 측벽(103a)과 처리실(104)의 측벽(104a) 사이에는 내측으로 돌출되는 지지 선반(105)이 마련되어 있다. 유전체벽(102)은, 지지 선반(105)에 의해 지지되어 있다.A support shelf 105 protruding inward is provided between the sidewall 103a of the antenna chamber 103 in the chamber 101 and the sidewall 104a of the processing chamber 104. The dielectric wall 102 is supported by the support shelf 105.

유전체벽(102)의 하측 부분에는, 처리 가스를 처리실(104) 내에 공급하기 위한 샤워 하우징(111)이 끼워넣어져 있다. 샤워 하우징(111)은, 예를 들어 복수의 서스펜더(도시생략)에 의해 챔버(101)의 천장에 매달린 상태로 되어 있다.In the lower portion of the dielectric wall 102, a shower housing 111 for supplying a processing gas into the processing chamber 104 is fitted. The shower housing 111 is suspended from the ceiling of the chamber 101 by, for example, a plurality of suspenders (not shown).

샤워 하우징(111)은, 예를 들어 표면이 양극 산화 처리된 알루미늄 등의 도전성 재료로 구성되어 있다. 샤워 하우징(111)의 내부에는 수평 방향으로 넓어지는 가스 확산실이 형성되어 있으며, 가스 확산실은, 하방을 향해 뻗어 있는 복수의 가스 토출 구멍(112)에 연통되어 있다.The shower housing 111 is made of a conductive material such as aluminum whose surface has been anodized. A gas diffusion chamber extending horizontally is formed inside the shower housing 111, and the gas diffusion chamber communicates with a plurality of gas discharge holes 112 extending downward.

유전체벽(102)의 상면 대략 중앙에는, 샤워 하우징(111) 내의 가스 확산실에 연통되는 가스 공급관(124)이 마련되어 있다. 가스 공급관(124)은, 안테나실(103)의 천장으로부터 챔버(101)의 외부로 관통하고, 가스 공급부(120)에 접속되어 있다.At substantially the center of the upper surface of the dielectric wall 102, a gas supply pipe 124 communicating with the gas diffusion chamber in the shower housing 111 is provided. The gas supply pipe 124 penetrates from the ceiling of the antenna chamber 103 to the outside of the chamber 101 and is connected to the gas supply unit 120.

가스 공급부(120)는, 가스 공급원(121), 유량 제어기(122), 및 밸브(123)를 갖는다. 유량 제어기(122)는, 예를 들어 MFC(Mass Flow Controller)이다. 유량 제어기(122)는, 예를 들어 불소를 함유하는 처리 가스를 공급하는 가스 공급원(121)에 접속되고, 가스 공급원(121)으로부터 처리실(104) 내에 공급되는 처리 가스의 유량을 제어한다. 밸브(123)는, 유량 제어기(122)에 의해 유량이 제어된 처리 가스의 가스 공급관(124)으로의 공급 및 공급 정지를 제어한다.The gas supply unit 120 has a gas supply source 121, a flow controller 122, and a valve 123. The flow controller 122 is, for example, a Mass Flow Controller (MFC). The flow controller 122 is connected to a gas supply source 121 that supplies a processing gas containing fluorine, for example, and controls the flow rate of the processing gas supplied into the processing chamber 104 from the gas supply source 121. The valve 123 controls the supply of the process gas whose flow rate is controlled by the flow rate controller 122 to the gas supply pipe 124 and the supply stop.

가스 공급부(120)로부터 공급된 처리 가스는, 가스 공급관(124)을 통해 샤워 하우징(111) 내에 공급되고, 샤워 하우징(111)의 가스 확산실 내를 확산한다. 그리고, 가스 확산실 내를 확산한 처리 가스는, 샤워 하우징(111)의 하면의 가스 토출 구멍(112)으로부터 처리실(104) 내의 공간으로 토출된다.The processing gas supplied from the gas supply unit 120 is supplied into the shower housing 111 through the gas supply pipe 124 and diffuses into the gas diffusion chamber of the shower housing 111. Then, the process gas that has diffused into the gas diffusion chamber is discharged from the gas discharge hole 112 on the lower surface of the shower housing 111 into the space in the processing chamber 104.

안테나실(103) 내에는 안테나(113)가 배치되어 있다. 안테나(113)는, 구리나 알루미늄 등의 도전성이 높은 금속에 의해 형성된 안테나선(113a)을 갖는다. 안테나선(113a)은, 환상이나 와권상 등의 임의의 형상으로 형성된다. 안테나(113)는, 절연 부재로 구성된 스페이서(117)를 통해 유전체벽(102)에 지지되어 있다.An antenna 113 is disposed in the antenna chamber 103. The antenna 113 has an antenna line 113a formed of a highly conductive metal such as copper or aluminum. The antenna line 113a is formed in an arbitrary shape such as an annular shape or a spiral wound shape. The antenna 113 is supported by the dielectric wall 102 through a spacer 117 made of an insulating member.

안테나선(113a)의 단자(118)에는, 안테나실(103)의 상방으로 뻗어 있는 급전 부재(116)의 일단부가 접속되어 있다. 급전 부재(116)의 타단부에는, 급전선(119)의 일단부가 접속되어 있고, 급전선(119)의 타단부에는, 정합기(114)를 거쳐 고주파 전원(115)이 접속되어 있다. 고주파 전원(115)은, 정합기(114), 급전선(119), 급전 부재(116) 및 단자(118)를 통해 안테나(113)에, 플라스마를 생성할 수 있는 주파수의 고주파 전력을 공급한다. 이에 의해, 안테나(113)의 하방에 있는 처리실(104) 내에 유도 전계가 형성되고, 이 유도 전계에 의해, 처리실(104) 내에 공급된 처리 가스가 플라스마화되고, 처리실(104) 내에 유도 결합 플라스마가 생성된다. 샤워 하우징(111) 및 안테나(113)는, 플라스마 생성부의 일례이다.To the terminal 118 of the antenna line 113a, one end of the power feeding member 116 extending above the antenna chamber 103 is connected. One end of the power supply line 119 is connected to the other end of the power supply member 116, and the high frequency power supply 115 is connected to the other end of the power supply line 119 via a matching device 114. The high-frequency power supply 115 supplies high-frequency power of a frequency capable of generating plasma to the antenna 113 through the matching device 114, the power supply line 119, the power supply member 116, and the terminal 118. As a result, an induced electric field is formed in the processing chamber 104 below the antenna 113, and the processing gas supplied into the processing chamber 104 is converted into plasma by the induced electric field, and the inductively coupled plasma is formed in the processing chamber 104. Is created. The shower housing 111 and the antenna 113 are examples of a plasma generating unit.

처리실(104) 내에는, 기판 W가 적재되는 기판 적재 구조체(130)가 마련되어 있다. 기판 적재 구조체(130)는 포커스 링(131), 지지 부재(132), 및 적재대(150)를 갖는다. 적재대(150)의 상부 적재면(152a)에는 기판 W가 적재된다. 포커스 링(131)은 적재면(152a)을 둘러싸면서 또한 그 상면이 적재면(152a)보다도 낮은 위치가 되도록 배치되어 있다. 포커스 링(131)은, 석영 또는 세라믹스 등의 절연 재료에 의해 링 형상으로 형성되어 있다. 또한, 포커스 링(131)은, 복수의 부재를 환상으로 배치하여 구성되어도 된다. 포커스 링(131)은 링 부재의 일례이다. 지지 부재(132)는, 포커스 링(131)의 하측에 배치되고, 포커스 링(131)을 지지한다. 지지 부재(132)는, 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌 등에 의해 구성되고, 적재대(150)의 측면을 둘러싼다. 지지 부재(132)의 측면은, 예를 들어 세라믹스 등으로 구성된 보호 부재(133)에 의해 둘러싸여 있다.In the processing chamber 104, a substrate mounting structure 130 on which a substrate W is mounted is provided. The substrate mounting structure 130 has a focus ring 131, a support member 132, and a mounting table 150. The substrate W is mounted on the upper mounting surface 152a of the mounting table 150. The focus ring 131 is disposed so as to surround the mounting surface 152a and the upper surface thereof at a position lower than the mounting surface 152a. The focus ring 131 is formed in a ring shape of an insulating material such as quartz or ceramics. Further, the focus ring 131 may be configured by arranging a plurality of members in an annular shape. The focus ring 131 is an example of a ring member. The support member 132 is disposed under the focus ring 131 and supports the focus ring 131. The support member 132 is made of, for example, polytetrafluoroethylene, and surrounds the side surface of the mounting table 150. The side surface of the support member 132 is surrounded by a protective member 133 made of ceramics or the like, for example.

적재대(150)는, 베이스(151) 및 정전 척(152)을 갖는다. 베이스(151)는, 예를 들어 알루미늄 등의 도전성 재료에 의해 구성되고, 하부 전극으로서의 기능을 갖는다. 베이스(151)는, 세라믹 등의 절연 부재(156)를 통해 챔버(101)의 저부에 지지되어 있다. 또한, 베이스(151)의 내부에는, 온도 제어를 위한 열매체를 순환시키기 위한 유로(151a)가 마련되어 있다. 유로(151a) 내에 소정 온도로 제어된 열매체를 순환시킴으로써, 냉각 또는 가열에 의해 베이스(151)가 소정 온도로 제어되고, 베이스(151)의 열이 정전 척(152)에 전달된다.The mounting table 150 has a base 151 and an electrostatic chuck 152. The base 151 is made of a conductive material such as aluminum, and has a function as a lower electrode. The base 151 is supported at the bottom of the chamber 101 through an insulating member 156 such as ceramic. In addition, a flow path 151a for circulating the heat medium for temperature control is provided inside the base 151. By circulating the heat medium controlled at a predetermined temperature in the flow path 151a, the base 151 is controlled to a predetermined temperature by cooling or heating, and the heat of the base 151 is transferred to the electrostatic chuck 152.

또한, 베이스(151)에는, 정합기(141)를 거쳐 고주파 전원(140)이 접속되어 있다. 고주파 전원(140)은, 고주파 전원(115)에 의해 생성되는 고주파 전력의 주파수보다도 낮은 주파수이며, 셀프 바이어스를 형성할 수 있는 주파수의 고주파 전력을, 정합기(141)를 통해 베이스(151)에 공급한다. 고주파 전원(140)으로부터 베이스(151)에 고주파 전력이 공급됨으로써, 적재면(152a)에 적재된 기판 W에 이온이 인입된다.Further, a high frequency power supply 140 is connected to the base 151 via a matching device 141. The high frequency power supply 140 is a frequency lower than the frequency of the high frequency power generated by the high frequency power supply 115, and transmits the high frequency power of a frequency capable of forming a self-bias to the base 151 through the matching device 141. Supply. The high frequency power is supplied from the high frequency power supply 140 to the base 151, so that ions are introduced into the substrate W mounted on the mounting surface 152a.

정전 척(152)은 용사에 의해 형성되고, 세라믹 용사층의 내부에 전극(153)을 갖는다. 전극(153)은 직류 전원(155)에 접속된다. 정전 척(152)의 상면은, 기판 W가 적재되는 적재면(152a)이다. 정전 척(152)은, 직류 전원(155)으로부터 전극(153)에 인가된 직류 전압에 의해 발생하는 쿨롱의 힘에 의해, 적재면(152a)에 있어서 기판 W를 흡착 보유 지지한다.The electrostatic chuck 152 is formed by thermal spraying, and has an electrode 153 inside the ceramic thermal sprayed layer. The electrode 153 is connected to a DC power supply 155. The upper surface of the electrostatic chuck 152 is a mounting surface 152a on which the substrate W is mounted. The electrostatic chuck 152 attracts and holds the substrate W on the mounting surface 152a by the coulomb force generated by the DC voltage applied from the DC power supply 155 to the electrode 153.

또한, 정전 척(152)의 하부 베이스(151)의 내부에는, 배관(157)을 통해 헬륨 등의 전열 가스가 공급된다. 베이스(151)에 공급된 전열 가스는, 정전 척(152)을 관통하고, 적재면(152a)에 형성된 복수의 공급 구멍(154)으로부터, 적재면(152a)과 기판 W의 하면의 사이에 공급된다. 전열 가스의 압력을 제어함으로써, 정전 척(152)으로부터 기판 W에 전달되는 열의 전달량을 제어할 수 있다.In addition, heat transfer gas such as helium is supplied to the inside of the lower base 151 of the electrostatic chuck 152 through a pipe 157. The heat transfer gas supplied to the base 151 passes through the electrostatic chuck 152 and is supplied between the mounting surface 152a and the lower surface of the substrate W through the plurality of supply holes 154 formed in the mounting surface 152a. do. By controlling the pressure of the heat transfer gas, the amount of heat transferred from the electrostatic chuck 152 to the substrate W can be controlled.

또한, 보호 부재(133)의 외측에는, 적재대(150)를 둘러싸도록 배치된 배플판(107)이 마련된다. 배플판(107)은 복수의 부재로 구성되어 있으며, 부재와 부재의 사이에 개구가 형성되어 있다. 또한, 챔버(101)의 저부에는 배기구(160)가 형성되어 있고, 배기구(160)에는 진공 펌프 등의 배기 장치(161)가 접속되어 있다. 배기 장치(161)에 의해 처리실(104) 내가 진공 배기된다.Further, a baffle plate 107 disposed so as to surround the mounting table 150 is provided outside the protection member 133. The baffle plate 107 is composed of a plurality of members, and an opening is formed between the member and the member. Further, an exhaust port 160 is formed at the bottom of the chamber 101, and an exhaust device 161 such as a vacuum pump is connected to the exhaust port 160. The inside of the processing chamber 104 is evacuated by the exhaust device 161.

제어 장치(20)는 메모리 및 프로세서를 갖는다. 제어 장치(20) 내의 프로세서는, 제어 장치(20) 내의 메모리에 저장된 프로그램이나 레시피를 판독하여 실행함으로써, 본체(10)의 각 부를 제어한다.The control device 20 has a memory and a processor. The processor in the control device 20 controls each unit of the main body 10 by reading and executing a program or recipe stored in the memory in the control device 20.

[기판 적재 구조체(130)의 상세][Details of the substrate loading structure 130]

도 2는, 기판 적재 구조체(130)의 일례를 나타내는 확대 단면도이다. 도 3은, 기판 W와 적재대(150)와 포커스 링(131)의 위치 관계의 일례를 나타내는 평면도이다. 또한, 도 2에 있어서, 베이스(151) 및 정전 척(152)은 적재대(150)로서 묘사되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 기판 W의 면적은, 적재면(152a)의 면적보다도 넓다. 그 때문에, 기판 W의 단부는, 적재면(152a)의 영역 밖으로 비어져 나와 있다. 적재면(152a)의 영역으로부터 밖으로 비어져 나와 있는 기판 W의 단부의 길이 d1은, 예를 들어 3㎜이다.2 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the substrate mounting structure 130. 3 is a plan view showing an example of a positional relationship between the substrate W, the mounting table 150 and the focus ring 131. In addition, in FIG. 2, the base 151 and the electrostatic chuck 152 are depicted as a mounting table 150. In this embodiment, the area of the substrate W is larger than the area of the mounting surface 152a. Therefore, the end portion of the substrate W protrudes outside the region of the mounting surface 152a. The length d1 of the end portion of the substrate W protruding out from the region of the mounting surface 152a is 3 mm, for example.

포커스 링(131)은, 적재면(152a)보다도 낮은 위치에 배치되어 있다. 포커스 링(131)의 상면과 적재면(152a)의 거리 d2는, 예를 들어 0.1 내지 0.3㎜이다. 포커스 링(131)의 두께 d3은, 예를 들어 10㎜이다. 포커스 링(131)은, 포커스 링(131)의 상부를 구성하는 상부 링 부재(131a)와, 포커스 링(131)의 하부를 구성하는 하부 링 부재(131b)를 갖는다. 상부 링 부재(131a)의 두께 d4는, 예를 들어 5㎜이다. 상부 링 부재(131a) 및 하부 링 부재(131b)의 적재대(150)측의 부분은, 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이, 1개의 단차를 형성하고 있다. 이에 의해, 상부 링 부재(131a)의 적재대(150)측의 측면(1310)과 적재대(150)의 측면의 사이에는, 간극(30)이 형성되어 있다. 하부 링 부재(131b)는, 지지 부재(132)의 상부를 덮는다. 또한, 상부 링 부재(131a) 및 하부 링 부재(131b)의 적재대(150)측의 부분은, 2단 이상의 단차를 형성하고 있어도 된다. 또한, 상부 링 부재(131a) 및 하부 링 부재(131b)는, 일체물로서 구성되어도 되고, 개별의 부재를 접합 혹은 적재하여 구성되어도 된다.The focus ring 131 is disposed at a position lower than the mounting surface 152a. The distance d2 between the top surface of the focus ring 131 and the loading surface 152a is 0.1 to 0.3 mm, for example. The thickness d3 of the focus ring 131 is 10 mm, for example. The focus ring 131 includes an upper ring member 131a constituting an upper portion of the focus ring 131 and a lower ring member 131b constituting a lower portion of the focus ring 131. The thickness d4 of the upper ring member 131a is 5 mm, for example. The portions of the upper ring member 131a and the lower ring member 131b on the mounting table 150 side form one step, as shown in FIG. 2, for example. Thereby, a gap 30 is formed between the side surface 1310 of the upper ring member 131a on the side of the mounting table 150 and the side surface of the mounting table 150. The lower ring member 131b covers the upper part of the support member 132. Further, portions of the upper ring member 131a and the lower ring member 131b on the mounting table 150 side may have two or more steps. Further, the upper ring member 131a and the lower ring member 131b may be configured as an integral body, or may be configured by bonding or stacking individual members.

본 실시 형태에 있어서, 상부 링 부재(131a)의 측면(1310)의 적어도 일부와 적재대(150)의 측면의 사이의 거리는, 하부 링 부재(131b)의 측면(1311)과 적재대(150)의 측면의 사이의 거리보다도 길다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 상부 링 부재(131a)의 측면(1310)은, 적재대(150)의 측면과 평행하게 형성되어 있다. 상부 링 부재(131a)의 측면(1310)과, 적재대(150)의 측면의 사이의 거리 d5는, 예를 들어 0.75㎜이다.In this embodiment, the distance between at least a part of the side surface 1310 of the upper ring member 131a and the side surface of the mounting table 150 is the side surface 1311 of the lower ring member 131b and the mounting table 150 Is longer than the distance between the sides. In addition, in this embodiment, the side surface 1310 of the upper ring member 131a is formed parallel to the side surface of the mounting table 150. The distance d5 between the side surface 1310 of the upper ring member 131a and the side surface of the mounting table 150 is, for example, 0.75 mm.

여기서, 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이, 적재대(150)측의 측면에 단차가 마련되지 않은 편평한 포커스 링(131')이 사용된 비교예를 생각한다. 도 4는, 비교예에 있어서의 기판 W와 적재대(150)와 포커스 링(131')의 위치 관계를 나타내는 확대 단면도이다. 플라스마 처리가 실시되면, 처리 가스의 플라스마에 의해 처리실(104) 내에 퇴적물의 성분(31)이 발생한다. 발생한 퇴적물의 성분(31)은, 대부분이 배플판(107) 및 배기구(160)를 통해 배기되지만, 일부의 퇴적물 성분(31)은, 처리실(104) 내를 떠돌고, 기판 W의 하면과 포커스 링(131')의 상면의 사이의 간극을 통해 적재대(150)와 기판 W의 간극에 도달한다.Here, for example, as shown in FIG. 4, consider a comparative example in which a flat focus ring 131 ′ having no step provided on the side of the mounting table 150 is used. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a positional relationship between the substrate W, the mounting table 150, and the focus ring 131' in a comparative example. When the plasma treatment is performed, the components 31 of the sediment are generated in the processing chamber 104 by plasma of the processing gas. The generated sediment component 31 is mostly exhausted through the baffle plate 107 and the exhaust port 160, but some of the sediment components 31 float inside the processing chamber 104, and the lower surface of the substrate W and the focus ring The gap between the mounting table 150 and the substrate W is reached through the gap between the upper surface of 131'.

또한, 부재의 표면 온도가 높은 경우에는, 표면에 퇴적물의 성분(31)이 접촉해도, 표면에 퇴적물이 형성되기 어렵다. 그러나, 부재의 표면 온도가 낮은 경우에는, 표면에 퇴적물의 성분(31)이 접촉하면, 표면에 퇴적물이 형성되기 쉽다. 포커스 링(131') 등의 부재는, 온도 제어되지 않기 때문에, 플라스마로부터의 입열에 의해 온도가 상승한다. 한편, 기판 W 및 적재대(150)는, 베이스(151) 내를 유통하는 열매체에 의해 소정 온도로 제어되어 있다. 그 때문에, 기판 W 및 적재대(150)는, 포커스 링(131') 등의 부재보다도 상대적으로 저온이 된다.In addition, when the surface temperature of the member is high, even if the component 31 of the sediment comes into contact with the surface, it is difficult to form a sediment on the surface. However, when the surface temperature of the member is low, when the component 31 of the sediment comes into contact with the surface, the sediment is likely to be formed on the surface. Since members such as the focus ring 131' are not temperature-controlled, the temperature increases due to heat input from the plasma. On the other hand, the substrate W and the mounting table 150 are controlled to a predetermined temperature by a heat medium flowing through the base 151. Therefore, the substrate W and the mounting table 150 become relatively low temperature than members such as the focus ring 131'.

그 때문에, 기판 W의 하면과 포커스 링(131')의 상면의 사이의 간극에 침입한 퇴적물의 성분(31)은, 적재대(150)의 측면 및 기판 W와 적재대(150)의 사이에 부착되어 퇴적물(32)을 형성한다. 이에 의해, 복수의 기판 W가 처리되는 과정에서, 적재대(150)와 기판 W 사이의 퇴적물 두께가 증가하고, 포커스 링(131')과 적재대(150)의 열팽창 차에 의한 마찰에 의해 퇴적물이 박리되어 적재대(150)의 상면에 얹힌다. 그리고, 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이, 기판 W가 적재대(150)로부터 들뜨는 경우가 있다. 기판 W가 적재대(150)로부터 들뜨면, 기판 W의 이면과 적재면(152a) 사이의 기밀성이 저하되어, 기판 W의 이면과 적재면(152a) 사이에 공급되어 있는 전열 가스가 누설하게 된다. 전열 가스의 누설이 발생한 경우, 기판 W의 온도를 고정밀도로 제어하는 것이 어려워지기 때문에, 프로세스를 정지하고, 적재대(150)의 클리닝을 실행하게 된다. 이에 의해, 프로세스의 스루풋이 저하된다.Therefore, the component 31 of the sediment that has penetrated the gap between the lower surface of the substrate W and the upper surface of the focus ring 131 ′ is between the side surfaces of the mounting table 150 and the substrate W and the mounting table 150. It is attached to form a sediment 32. Accordingly, in the process of processing the plurality of substrates W, the thickness of the deposit between the mounting table 150 and the substrate W increases, and the deposit due to friction due to the difference in thermal expansion between the focus ring 131' and the mounting table 150 This is peeled off and placed on the upper surface of the mounting table 150. And, for example, as shown in FIG. 4, there is a case where the substrate W is lifted from the mounting table 150. When the substrate W is lifted from the mounting table 150, the airtightness between the rear surface of the substrate W and the mounting surface 152a decreases, and the heat transfer gas supplied between the rear surface of the substrate W and the mounting surface 152a leaks. . When the heat transfer gas leaks, since it becomes difficult to control the temperature of the substrate W with high precision, the process is stopped and the mounting table 150 is cleaned. This lowers the throughput of the process.

이에 반하여, 본 실시 형태의 기판 적재 구조체(130)에서는, 상부 링 부재(131a)의 적재대(150)측의 측면(1310)과 적재대(150)의 측면의 사이에 간극(30)이 형성되어 있다. 그 때문에, 기판 W의 하면과 상부 링 부재(131a)의 상면의 사이의 간극에 침입한 퇴적물의 성분(31)은, 간극(30) 내를 확산한다. 이에 의해, 적재대(150)의 측면 및 기판 W와 적재대(150)의 사이에 퇴적물의 성분(31)이 부착되어 퇴적물이 형성되기는 하지만, 비교예에 비하여, 퇴적물의 가로 방향으로의 성장 속도가 저하된다. 또한, 간극(30)이 존재함으로써, 적재대(150)와 포커스 링(131)이 마찰되어, 부착된 퇴적물이 박리되어 적재대(150) 상에 얹히는 일은 없다. 그 때문에, 전열 가스의 누설이 발생하는 주기가 길어져서, 적재대(150)의 클리닝을 실행하는 주기가 길어진다. 따라서, 프로세스의 스루풋을 향상시킬 수 있다.In contrast, in the substrate mounting structure 130 of the present embodiment, a gap 30 is formed between the side surface 1310 of the upper ring member 131a on the side of the mounting table 150 and the side surface of the mounting table 150 Has been. Therefore, the sediment component 31 that has penetrated into the gap between the lower surface of the substrate W and the upper surface of the upper ring member 131a diffuses into the gap 30. Thereby, the sediment component 31 is attached to the side of the mounting table 150 and between the substrate W and the mounting table 150 to form a sediment, but compared to the comparative example, the growth rate of the deposit in the transverse direction Is lowered. In addition, since the gap 30 exists, the mounting table 150 and the focus ring 131 are rubbed, and the attached sediment is not peeled off and placed on the mounting table 150. Therefore, the period in which the heat transfer gas leakage occurs is lengthened, and the period in which the mounting table 150 is cleaned is lengthened. Therefore, the throughput of the process can be improved.

[간극(30)의 폭][The width of the gap 30]

다음으로, 적재대(150)의 측면에 퇴적물이 부착되는 범위에 대하여 실험을 행하였다. 실험에서는, 예를 들어 도 5에 도시된 기판 적재 구조체(130')가 사용되었다. 도 5는, 실험에 사용된 기판 적재 구조체(130')의 일례를 나타내는 확대 단면도이다. 도 5에 도시된 기판 적재 구조체(130)에 있어서, 도 2와 동일한 부호가 부여된 부재는, 이하에 설명하는 점을 제외하고, 도 2에 있어서 설명된 부재와 마찬가지이기 때문에, 설명을 생략한다.Next, an experiment was conducted with respect to the extent to which the sediment adheres to the side of the mounting table 150. In the experiment, for example, the substrate loading structure 130' shown in FIG. 5 was used. 5 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the substrate mounting structure 130' used in the experiment. In the substrate mounting structure 130 shown in FIG. 5, members denoted with the same reference numerals as in FIG. 2 are the same as the members described in FIG. 2 except for points described below, and thus descriptions thereof will be omitted. .

기판 적재 구조체(130')의 포커스 링(131)은, 상부 링 부재(131c) 및 하부 링 부재(131b)를 갖는다. 기판 적재 구조체(130')에 있어서, 상부 링 부재(131c)의 측면(1312)은, 하부 링 부재(131b)로부터 이격됨에 따라서, 측면(1312)과 적재대(150)의 측면의 사이의 거리가 길어지도록 경사져 있다. 또한, 기판 적재 구조체(130')에 있어서, 상부 링 부재(131c)의 측면(1312)의 최상단과, 적재대(150)의 측면의 사이의 거리 d6은, 예를 들어 1.5㎜이다.The focus ring 131 of the substrate loading structure 130 ′ has an upper ring member 131c and a lower ring member 131b. In the substrate mounting structure 130', the side surface 1312 of the upper ring member 131c is spaced apart from the lower ring member 131b, and thus the distance between the side surface 1312 and the side surface of the mounting table 150 Is inclined to lengthen. Further, in the substrate mounting structure 130', the distance d6 between the uppermost end of the side surface 1312 of the upper ring member 131c and the side surface of the mounting table 150 is 1.5 mm, for example.

기판 적재 구조체(130')를 사용하여 프로세스를 행한바, 예를 들어 도 6에 도시된 바와 같이, 적재면(152a)으로부터 깊이 d7까지의 범위에 퇴적물(32)의 부착이 보였다. 도 6은, 적재대(150)의 측면에 있어서 퇴적물(32)이 부착되는 범위의 일례를 나타내는 확대 단면도이다. 퇴적물(32)이 부착된 범위의 하단과 상부 링 부재(131c)의 측면(1312)의 수평 방향의 거리 d8은 0.6㎜였다. 적재면(152a)으로부터 깊이 d7 이상의 범위에서는, 퇴적물(32)의 부착이 보이지 않았다.When the process was performed using the substrate mounting structure 130', for example, as shown in Fig. 6, adhesion of the deposit 32 was seen in a range from the mounting surface 152a to the depth d7. 6 is an enlarged cross-sectional view showing an example of a range to which the sediment 32 is attached on the side of the mounting table 150. The distance d8 in the horizontal direction between the lower end of the range to which the sediment 32 is attached and the side surface 1312 of the upper ring member 131c was 0.6 mm. In the range of depth d7 or more from the loading surface 152a, adhesion of the sediment 32 was not observed.

도 6의 결과로부터, 적재대(150)의 측면과 상부 링 부재(131c)의 측면(1312)의 수평 방향의 거리가 0.6㎜ 이상이면, 퇴적물의 성분(31)이 침입하고, 확산한다고 생각된다. 따라서, 도 2에 도시된 본 실시 형태의 기판 적재 구조체(130)에 있어서, 상부 링 부재(131a)의 측면(1310)과 적재대(150)의 측면의 거리가 0.6㎜ 이상이면, 간극(30) 내에서 퇴적물의 성분(31)이 확산한다. 이에 의해, 기판 W의 이면과 적재대(150)의 사이에 부착되는 퇴적물의 가로 방향으로의 성장 속도가 감소한다고 생각된다.From the results of Fig. 6, if the horizontal distance between the side surface of the mounting table 150 and the side surface 1312 of the upper ring member 131c is 0.6 mm or more, it is considered that the sediment component 31 infiltrates and diffuses. . Therefore, in the substrate mounting structure 130 of the present embodiment shown in Fig. 2, if the distance between the side surface 1310 of the upper ring member 131a and the side surface of the mounting table 150 is 0.6 mm or more, the gap 30 ), the sediment component 31 diffuses. As a result, it is considered that the growth rate in the transverse direction of the deposit adhered between the rear surface of the substrate W and the mounting table 150 decreases.

또한, 간극(30)의 용적이 클수록, 간극(30) 내에서 퇴적물의 성분(31)이 보다 넓게 확산하고, 기판 W의 이면과 적재대(150)의 사이에 부착되는 퇴적물의 성장 속도가 감소한다고 생각된다. 그러나, 적재대(150)의 측면과 상부 링 부재(131a)의 측면(1310)의 거리 d5를 너무 길게 하면, 기판 W의 하면과 상부 링 부재(131a)의 상면의 사이의 간극 수평 방향에 있어서의 폭이 짧아진다. 이에 의해, 기판 W의 하면과 상부 링 부재(131a)의 상면의 사이의 간극의 컨덕턴스가 커지게 되어, 처리실(104) 내에서 발생한 퇴적물의 성분(31)이, 이 간극을 통과하여 적재대(150)의 측면에 도달하기 쉬워진다. 그 때문에, 적재대(150)의 측면과 상부 링 부재(131a)의 측면(1310)의 거리를 너무 길게 하면, 적재대(150)의 측면에 부착되는 퇴적물의 성장 속도가 증가하게 된다.In addition, the larger the volume of the gap 30, the more widely the sediment component 31 diffuses within the gap 30, and the growth rate of the deposit attached between the rear surface of the substrate W and the mounting table 150 decreases. I think it does. However, if the distance d5 between the side surface of the mounting table 150 and the side surface 1310 of the upper ring member 131a is too long, the gap between the lower surface of the substrate W and the upper surface of the upper ring member 131a is in the horizontal direction. The width of is shortened. As a result, the conductance of the gap between the lower surface of the substrate W and the upper surface of the upper ring member 131a increases, and the component 31 of the sediment generated in the processing chamber 104 passes through the gap and passes through the gap to the mounting table ( 150) becomes easier to reach. Therefore, when the distance between the side surface of the mounting table 150 and the side surface 1310 of the upper ring member 131a is too long, the growth rate of the sediment attached to the side surface of the mounting table 150 increases.

예를 들어, 적재대(150)의 측면과 상부 링 부재(131a)의 측면(1310)의 거리 d5는, 목표로서 적재되는 기판 W의 단부의 길이 d1의 절반 이하, 예를 들어 1.5㎜ 이하인 것이 바람직하다. 따라서, 적재대(150)의 측면과 상부 링 부재(131a)의 측면(1310)의 거리 d5는 0.6㎜ 이상 또한 1.5㎜ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 도 2에 있어서, 하부 링 부재(131b)는, 하방의 지지 부재(132)를 플라스마로부터 보호하는 역할도 담당한다. 하부 링 부재(131b)의 측면(1311)과 적재대(150)의 측면의 거리는, 이상적으로는 0㎜인 것이 바람직하지만, 조립상의 허용 치수나 제작상의 공차를 고려할 필요가 있다. 그 때문에, 하부 링 부재(131b)의 측면(1311)과 적재대(150)의 측면의 거리는, 적어도 0.1㎜ 이하의, 최대한 작은 수치인 것이 바람직하다.For example, the distance d5 between the side surface of the mounting table 150 and the side surface 1310 of the upper ring member 131a is less than half of the length d1 of the end of the substrate W to be loaded as a target, for example, 1.5 mm or less. desirable. Therefore, the distance d5 between the side surface of the mounting table 150 and the side surface 1310 of the upper ring member 131a is preferably 0.6 mm or more and 1.5 mm or less. In addition, in FIG. 2, the lower ring member 131b also plays a role of protecting the lower support member 132 from plasma. Ideally, the distance between the side surface 1311 of the lower ring member 131b and the side surface of the mounting table 150 is preferably 0 mm, but it is necessary to consider the allowable dimensions for assembly and tolerances in manufacturing. Therefore, the distance between the side surface 1311 of the lower ring member 131b and the side surface of the mounting table 150 is preferably at least 0.1 mm or less, as small as possible.

또한, 도 2에 있어서, 상부 링 부재(131a)의 적재대(150)측의 측면(1310)과 적재대(150)의 측면의 사이의 간극(30)의 깊이는, 깊을수록 간극(30)의 용적이 커진다. 그러나, 간극(30)을 너무 깊게 하면, 하부 링 부재(131b)가 얇아져, 포커스 링(131)의 강도가 저하된다. 따라서, 포커스 링(131)의 두께 d3이 예를 들어 10㎜인 경우, 간극(30)의 깊이, 즉 상부 링 부재(131a)의 두께 d4는, 예를 들어 0보다 크고 8㎜ 이하의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 상부 링 부재(131a)의 두께 d4는, 예를 들어 5㎜보다 크고 8㎜ 이하의 범위인 것이 보다 바람직하다. 포커스 링(131)의 두께 d3을 기준으로 하면, 상부 링 부재(131a)의 두께 d4는, 예를 들어 d3의 0배보다 크고 0.8배 이하인 것이 바람직하다.In addition, in FIG. 2, the depth of the gap 30 between the side surface 1310 of the upper ring member 131a on the side of the mounting table 150 and the side surface of the mounting table 150 is, the deeper the gap 30 The volume of is increased. However, if the gap 30 is made too deep, the lower ring member 131b becomes thin, and the strength of the focus ring 131 decreases. Therefore, when the thickness d3 of the focus ring 131 is, for example, 10 mm, the depth of the gap 30, that is, the thickness d4 of the upper ring member 131a, is, for example, greater than 0 and less than 8 mm. It is desirable. Further, it is more preferable that the thickness d4 of the upper ring member 131a is, for example, greater than 5 mm and less than or equal to 8 mm. Based on the thickness d3 of the focus ring 131, the thickness d4 of the upper ring member 131a is preferably greater than 0 times d3 and less than 0.8 times, for example.

이상, 플라스마 처리 장치(1)의 실시 형태에 대하여 설명하였다. 본 실시 형태의 플라스마 처리 장치(1)에 의하면, 기판 W의 이면과 적재대(150)의 사이에 부착되는 퇴적물을 저감시킬 수 있다.In the above, the embodiment of the plasma processing device 1 has been described. According to the plasma processing apparatus 1 of this embodiment, deposits adhering between the rear surface of the substrate W and the mounting table 150 can be reduced.

[기타][Etc]

또한, 본원에 개시된 기술은, 상기한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지의 범위 내에서 수많은 변형이 가능하다.In addition, the technique disclosed in the present application is not limited to the above-described embodiment, and numerous modifications are possible within the scope of the gist.

예를 들어, 상기한 실시 형태에 있어서, 상부 링 부재(131a)의 측면(1310)은, 적재대(150)의 측면과 평행하게 형성되어 있지만, 개시의 기술은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 5에 도시된 기판 적재 구조체(130')와 같이, 상부 링 부재(131c)의 측면(1312)이, 하부 링 부재(131b)로부터 이격됨에 따라서, 측면(1312)과 적재대(150)의 측면의 사이의 거리가 길어지도록 경사져 있어도 된다. 또한, 도 5에 도시된 기판 적재 구조체(130')에 있어서, 상부 링 부재(131c)의 측면(1312)의 최상단과, 적재대(150)의 측면의 사이의 거리 d6은, 0.6㎜ 이상 또한 1.5㎜ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 도 5에서는, 상부 링 부재(131c)의 측면(1312)이 단면에서 볼 때 직선 형상으로 경사져 있지만, 상부 링 부재(131c)의 측면(1312)은 단면에서 볼 때, 곡선 형상으로 경사져 있어도 된다.For example, in the above-described embodiment, the side surface 1310 of the upper ring member 131a is formed parallel to the side surface of the mounting table 150, but the disclosed technology is not limited thereto. For example, as the side surface 1312 of the upper ring member 131c is spaced apart from the lower ring member 131b, as in the substrate loading structure 130' shown in FIG. 5, the side surface 1312 and the mounting table It may be inclined so that the distance between the side surfaces of (150) becomes long. In addition, in the substrate mounting structure 130' shown in FIG. 5, the distance d6 between the uppermost end of the side surface 1312 of the upper ring member 131c and the side surface of the mounting table 150 is 0.6 mm or more. It is preferably 1.5 mm or less. In addition, in FIG. 5, although the side surface 1312 of the upper ring member 131c is inclined in a linear shape when viewed in cross-section, even if the side surface 1312 of the upper ring member 131c is inclined in a curved shape when viewed in cross-section. do.

또한, 상기한 실시 형태에서는, FPD 패널 등의 기판 W를 플라스마에 의해 처리하는 장치를 예로 들어 설명하였지만, 개시의 기술은 이것으로 한정되지 않고, 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 기판을 플라스마에 의해 처리하는 장치에 대해서도 개시의 기술을 적용하는 것이 가능하다.In addition, in the above-described embodiment, an apparatus for treating a substrate W such as an FPD panel with plasma has been described as an example, but the disclosed technique is not limited to this, and an apparatus for treating a semiconductor substrate such as a silicon wafer with plasma Also, it is possible to apply the disclosed technique.

또한, 상기한 실시 형태에서는, 플라스마원으로서 유도 결합 플라스마를 사용하여 에칭을 행하는 장치를 예로 들어 설명하였지만, 개시의 기술은 이것으로 한정되지 않는다. 플라스마를 사용하여 에칭을 행하는 장치이면, 플라스마원은 유도 결합 플라스마로 한정되지 않고, 예를 들어 용량 결합 플라스마, 마이크로파 플라스마, 마그네트론 플라스마 등, 임의의 플라스마원을 사용할 수 있다.In addition, in the above-described embodiment, an apparatus for performing etching using an inductively coupled plasma as a plasma source has been described as an example, but the disclosed technique is not limited to this. As long as it is an apparatus for etching using plasma, the plasma source is not limited to inductively coupled plasma, and any plasma source such as capacitively coupled plasma, microwave plasma, and magnetron plasma can be used.

G: 게이트 밸브
W: 기판
1: 플라스마 처리 장치
10: 본체
20: 제어 장치
101: 챔버
102: 유전체벽
103: 안테나실
103a: 측벽
104: 처리실
104a: 측벽
105: 지지 선반
106: 개구
107: 배플판
111: 샤워 하우징
112: 가스 토출 구멍
113: 안테나
113a: 안테나선
114: 정합기
115: 고주파 전원
116: 급전 부재
117: 스페이서
118: 단자
119: 급전선
120: 가스 공급부
121: 가스 공급원
122: 유량 제어기
123: 밸브
124: 가스 공급관
130: 기판 적재 구조체
131: 포커스 링
131a: 상부 링 부재
131b: 하부 링 부재
131c: 상부 링 부재
1310: 측면
1311: 측면
1312: 측면
132: 지지 부재
133: 보호 부재
140: 고주파 전원
141: 정합기
150: 적재대
151: 베이스
151a: 유로
152: 정전 척
152a: 적재면
153: 전극
154: 공급 구멍
155: 직류 전원
156: 절연 부재
157: 배관
160: 배기구
161: 배기 장치
30: 간극
31: 성분
32: 퇴적물G: gate valve
W: substrate
1: Plasma treatment device
10: main body
20: control device
101: chamber
102: dielectric wall
103: antenna room
103a: side wall
104: processing room
104a: side wall
105: support shelf
106: opening
107: baffle plate
111: shower housing
112: gas discharge hole
113: antenna
113a: antenna wire
114: matcher
115: high frequency power
116: power supply member
117: spacer
118: terminal
119: feed line
120: gas supply
121: gas source
122: flow controller
123: valve
124: gas supply pipe
130: substrate loading structure
131: focus ring
131a: upper ring member
131b: lower ring member
131c: upper ring member
1310: side
1311: side
1312: side
132: support member
133: protection member
140: high frequency power
141: matcher
150: loading platform
151: base
151a: Euro
152: electrostatic chuck
152a: loading surface
153: electrode
154: supply hole
155: DC power
156: insulation member
157: piping
160: exhaust port
161: exhaust system
30: gap
31: ingredient
32: sediment

Claims (9)

상부의 적재면에 기판이 적재되는 적재대로서, 상기 기판의 단부가 상기 적재면의 영역 밖으로 돌출되도록 상기 기판이 적재되는 적재대와,
상기 적재면을 둘러싸면서 또한 상기 적재면보다도 낮은 위치에 배치된 링 부재와,
상기 링 부재의 하측에 배치되고, 상기 링 부재를 지지하는 지지 부재를 구비하며,
상기 링 부재는,
상기 링 부재의 하부를 구성하고, 상기 지지 부재를 덮는 하부 링 부재와,
상기 링 부재의 상부를 구성하고, 상기 적재대측의 측면의 적어도 일부와 상기 적재대의 측면의 사이의 거리가, 상기 하부 링 부재의 상기 적재대측의 측면과 상기 적재대의 측면의 사이의 거리보다도 긴 상부 링 부재를 가지고,
상기 상부 링 부재의 적재대측의 측면과 상기 적재대의 측면 사이의 거리는, 상기 적재면의 영역으로부터 밖으로 돌출되어 있는 상기 기판의 단부의 길이의 절반 이하인 것을 특징으로 하는, 기판 적재 구조체.A mounting platform on which a substrate is mounted on an upper mounting surface, wherein the substrate is mounted so that an end of the substrate protrudes out of an area of the mounting surface;
A ring member surrounding the loading surface and disposed at a position lower than the loading surface,
It is disposed under the ring member, and includes a support member for supporting the ring member,
The ring member,
A lower ring member constituting a lower portion of the ring member and covering the support member,
An upper portion constituting the upper portion of the ring member, wherein a distance between at least a part of the side surface of the mounting table and the side surface of the mounting table is longer than a distance between the side surface of the lower ring member and the side surface of the mounting table Having a ring member,
A distance between the side surface of the upper ring member on the mounting table side and the side surface of the mounting table is less than half of a length of an end portion of the substrate protruding out from an area of the mounting surface. 제1항에 있어서,
상기 상부 링 부재 및 상기 하부 링 부재의 상기 적재대측의 부분은,
적어도 하나의 단차를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는, 기판 적재 구조체.The method of claim 1,
A portion of the upper ring member and the lower ring member on the mounting table side,
A substrate loading structure, characterized in that at least one step is formed. 제2항에 있어서,
상기 상부 링 부재의 상기 적재대측의 측면은,
상기 적재대의 측면과 평행하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 적재 구조체.The method of claim 2,
A side surface of the upper ring member on the mounting table side,
A substrate loading structure, characterized in that it is formed parallel to a side surface of the loading table. 제2항에 있어서,
상기 상부 링 부재의 상기 적재대측의 측면과 상기 적재대의 측면의 사이의 거리는 0.6㎜ 이상 1.5㎜ 이하인 것을 특징으로 하는, 기판 적재 구조체.The method of claim 2,
A distance between the side of the upper ring member on the side of the mounting table and the side of the mounting table is 0.6 mm or more and 1.5 mm or less. 제1항에 있어서,
상기 상부 링 부재의 상기 적재대측의 측면은,
상기 하부 링 부재로부터 이격됨에 따라서, 상기 상부 링 부재의 상기 적재대측의 측면과 상기 적재대의 측면의 사이의 거리가 길어지도록 경사져 있는 것을 특징으로 하는, 기판 적재 구조체.The method of claim 1,
A side surface of the upper ring member on the mounting table side,
As spaced apart from the lower ring member, the substrate loading structure is inclined so that the distance between the side surface of the upper ring member and the side surface of the mounting table increases. 제5항에 있어서,
상기 상부 링 부재의 상기 적재대측의 측면의 최상단과 상기 적재대의 측면의 사이의 거리는 0.6㎜ 이상 1.5㎜ 이하인 것을 특징으로 하는, 기판 적재 구조체.The method of claim 5,
A distance between the uppermost end of the side surface of the upper ring member and the side surface of the mounting table is 0.6 mm or more and 1.5 mm or less. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상부 링 부재의 두께는 0㎜보다 크고 8㎜ 이하인 것을 특징으로 하는, 기판 적재 구조체.The method according to any one of claims 1 to 6,
The thickness of the upper ring member is characterized in that greater than 0 mm and less than 8 mm, the substrate loading structure. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적재대는,
상기 적재대의 내부에 마련되고, 상기 적재면에 적재된 상기 기판을 정전력에 의해 흡착 보유 지지하기 위한 전극과,
상기 적재면에 냉각 가스를 공급하기 위한 공급 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는, 기판 적재 구조체.The method according to any one of claims 1 to 6,
The loading platform,
An electrode provided inside the mounting table and for adsorbing and holding the substrate loaded on the mounting surface by electrostatic force;
A substrate loading structure comprising a supply hole for supplying a cooling gas to the loading surface. 챔버와,
상기 챔버 내에 배치되고, 기판이 적재되는 기판 적재 구조체와,
상기 챔버 내에 처리 가스를 공급하는 가스 공급부와,
상기 처리 가스의 플라스마를 생성하는 플라스마 생성부를 구비하며,
상기 기판 적재 구조체는,
상부의 적재면에 상기 기판이 적재되는 적재대로서, 상기 기판의 단부가 상기 적재면의 영역 밖으로 돌출되도록 상기 기판이 적재되는 적재대와,
상기 적재면을 둘러싸면서 또한 상기 적재면보다도 낮은 위치에 배치된 링 부재와,
상기 링 부재의 하측에 배치되고, 상기 링 부재를 지지하는 지지 부재를 갖고,
상기 링 부재는,
상기 링 부재의 하부를 구성하고, 상기 지지 부재를 덮는 하부 링 부재와,
상기 링 부재의 상부를 구성하고, 상기 적재대측의 측면의 적어도 일부와 상기 적재대의 측면의 사이의 거리가, 상기 하부 링 부재의 상기 적재대측의 측면과 상기 적재대의 측면의 사이의 거리보다도 긴 상부 링 부재를 가지고,
상기 상부 링 부재의 적재대측의 측면과 상기 적재대의 측면 사이의 거리는, 상기 적재면의 영역으로부터 밖으로 돌출되어 있는 상기 기판의 단부의 길이의 절반 이하인 것을 특징으로 하는, 플라스마 처리 장치.Chamber,
A substrate loading structure disposed in the chamber and on which a substrate is loaded,
A gas supply unit for supplying a processing gas into the chamber,
And a plasma generation unit for generating plasma of the processing gas,
The substrate loading structure,
A mounting platform on which the substrate is mounted on an upper mounting surface, wherein the substrate is mounted so that an end of the substrate protrudes out of an area of the mounting surface;
A ring member surrounding the loading surface and disposed at a position lower than the loading surface,
It is disposed under the ring member, has a support member for supporting the ring member,
The ring member,
A lower ring member constituting a lower portion of the ring member and covering the support member,
An upper portion constituting the upper portion of the ring member, wherein a distance between at least a part of the side surface of the mounting table and the side surface of the mounting table is longer than a distance between the side surface of the lower ring member and the side surface of the mounting table Having a ring member,
A plasma processing apparatus, wherein a distance between a side surface of the upper ring member on the mounting table side and a side surface of the mounting table is less than half of a length of an end portion of the substrate protruding out from an area of the mounting surface.
KR1020190021038A 2018-03-07 2019-02-22 Substrate mounting structure and plasma processing apparatus KR102203551B1 (en)

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JP2018041125A JP7145625B2 (en) 2018-03-07 2018-03-07 Substrate mounting structure and plasma processing apparatus
JPJP-P-2018-041125 2018-03-07

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