KR102414854B1 - 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

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아키라 이시카와
료 치바
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 관통 구멍에서의 이상 방전의 발생을 억제하는 것.
(해결 수단) 플라즈마 처리 장치는, 정전 척(6)과, 리프터 핀(61)을 갖는다. 정전 척(6)은, 웨이퍼 W가 탑재되는 탑재면(21) 및 탑재면(21)에 대한 이면(22)을 갖고, 탑재면(21)과 이면(22)을 관통하는 핀용 관통 구멍(200)이 형성되어 있다. 리프터 핀(61)은, 적어도 일부가 절연성 부재에 의해 형성되고, 선단이 핀용 관통 구멍(200)에 수용되고, 탑재면(21)에 대하여 상하 방향으로 이동함으로써 웨이퍼 W를 상하 방향으로 반송한다. 리프터 핀(61)은, 핀용 관통 구멍(200)에 대응하는 선단 부분에 도전막(61c)을 갖는다.

Description

플라즈마 처리 장치{PLASMA PROCESSING APPARATUS}
본 발명의 다양한 측면 및 실시 형태는, 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
종래로부터, 플라즈마를 이용하여 웨이퍼 등의 피처리체에 플라즈마 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치가 알려져 있다. 이와 같은 플라즈마 처리 장치는, 예컨대, 진공 공간을 구성 가능한 처리 용기 내에, 전극을 겸한 피처리체를 유지하는 탑재대를 갖는다. 플라즈마 처리 장치는, 탑재대에 소정의 고주파 전력을 인가하는 것에 의해, 탑재대에 배치된 피처리체에 대하여, 플라즈마 처리를 행한다. 탑재대에는, 리프터 핀이 수용된 관통 구멍이 형성되어 있다. 플라즈마 처리 장치에서는, 피처리체를 반송하는 경우, 관통 구멍으로부터 리프터 핀을 돌출시켜, 리프터 핀으로 피처리체를 이면으로부터 지지하여 탑재대로부터 이탈시킨다. 리프터 핀은, 플라즈마에 노출되는 것에 의한 이상 방전의 발생을 억제하기 위해, 절연성 부재로 형성되고, 하부가 도전 재료로 형성되어 있다.
(선행 기술 문헌)
(특허 문헌)
(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 2000-195935호 공보
그런데, 최근, 플라즈마 처리 장치는, 플라즈마 처리를 행하기 위해 탑재대에 인가되는 고주파 전력이 고전압화되고 있다. 탑재대에 인가되는 고주파 전력이 고전압화된 경우, 리프터 핀이 수용된 관통 구멍에서 이상 방전이 발생하는 경우가 있다. 플라즈마 처리 장치에서는, 관통 구멍에서 이상 방전이 발생하면, 피처리체의 품질을 악화시켜, 수율 악화의 요인이 될 우려가 있다.
개시하는 플라즈마 처리 장치는, 1개의 실시 형태에 있어서, 정전 척과, 리프터 핀을 갖는다. 정전 척은, 피처리체가 탑재되는 탑재면 및 탑재면에 대한 이면을 갖고, 탑재면과 이면을 관통하는 통공(通孔)이 형성되어 있다. 리프터 핀은, 적어도 일부가 절연성 부재에 의해 형성되고, 선단이 통공에 수용되고, 탑재면에 대하여 상하 방향으로 이동함으로써 피처리체를 상하 방향으로 반송한다. 플라즈마 처리 장치는, 리프터 핀의 통공에 대응하는 선단 부분 및, 통공의 리프터 핀과 대향하는 벽면 중 적어도 한쪽에 도전성 부재를 갖는다.
개시하는 플라즈마 처리 장치의 1개의 태양에 의하면, 관통 구멍에서의 이상 방전의 발생을 억제할 수 있다고 하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 실시 형태와 관련되는 플라즈마 처리 장치의 구성을 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 도 1의 플라즈마 처리 장치에 있어서의 탑재대를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은 도 1의 플라즈마 처리 장치에 있어서의 탑재대를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4는 정전 척의 핀용 관통 구멍 부근의 전위의 상태를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 핀용 관통 구멍에 수용된 리프터 핀의 선단 부분을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 핀용 관통 구멍에 수용된 리프터 핀의 선단 부분을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 표피 효과를 산출한 결과의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 리프터 핀의 선단 부분에 도전막을 형성한 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 리프터 핀의 선단 부분을 도전성 부재에 의해 형성한 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 리프터 핀의 선단 부분의 내부에 도전부를 매립한 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 리프터 핀의 선단 부분의 내부에 도전부를 매립한 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는 등가 회로를 이용하여 핀용 관통 구멍 내의 전위의 변화를 시뮬레이션 한 도면이다.
도 13은 핀용 관통 구멍의 리프터 핀과 대향하는 벽면에 도전성 부재를 갖는 일례를 나타내는 도면이다.
도 14는 정전 척의 핀용 관통 구멍 부근을 모식적으로 나타낸 사시도이다.
도 15(a)는 탑재대를 나타내는 개략 단면도이다.
도 15(b)는 매립 부재의 파손을 설명하는 도면이다.
도 16(a)는 제 3 실시 형태와 관련되는 매립 부재를 설명하는 도면이다.
도 16(b)는 제 3 실시 형태와 관련되는 매립 부재를 설명하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본원이 개시하는 플라즈마 처리 장치의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또, 각 도면에 있어서 동일 또는 상당 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이기로 한다. 또한, 본 실시 형태에 의해 개시하는 발명이 한정되는 것은 아니다. 각 실시 형태는, 처리 내용을 모순시키지 않는 범위에서 적당히 조합하는 것이 가능하다. 각 도면에 있어서 동일 또는 상당 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이기로 한다. 또한, 「위」, 「아래」라는 말은, 도시하는 상태에 근거하는 것이고, 편의적인 것이다.
(제 1 실시 형태)
[플라즈마 처리 장치의 구성]
도 1은 본 실시 형태와 관련되는 플라즈마 처리 장치의 구성을 나타내는 개략 단면도이다. 플라즈마 처리 장치(100)는, 기밀로 구성되고, 전기적으로 접지 전위로 된 처리 용기(1)를 갖고 있다. 이 처리 용기(1)는, 원통 형상으로 되어 있고, 예컨대 알루미늄 등으로 구성되어 있다. 처리 용기(1)는, 플라즈마가 생성되는 처리 공간을 형성한다. 처리 용기(1) 내에는, 피처리체(work-piece)인 반도체 웨이퍼(이하, 간단히 「웨이퍼」라고 한다.) W를 수평으로 지지하는 탑재대(2)가 마련되어 있다. 탑재대(2)는, 기재(베이스)(2a) 및 정전 척(ESC : Electrostatic chuck)(6)을 포함하여 구성되어 있다. 기재(2a)는, 도전성의 금속, 예컨대 알루미늄 등으로 구성되어 있고, 하부 전극으로서의 기능을 갖는다. 정전 척(6)은, 웨이퍼 W를 정전 흡착하기 위한 기능을 갖는다. 탑재대(2)는, 지지대(4)에 지지되어 있다. 지지대(4)는, 예컨대 석영 등으로 이루어지는 지지 부재(3)에 지지되어 있다. 또한, 탑재대(2)의 위쪽의 외주에는, 예컨대 단결정 실리콘으로 형성된 포커스 링(5)이 마련되어 있다. 또한, 처리 용기(1) 내에는, 탑재대(2) 및 지지대(4)의 주위를 둘러싸도록, 예컨대 석영 등으로 이루어지는 원통 형상의 내벽 부재(3a)가 마련되어 있다.
기재(2a)에는, 제 1 정합기(11a)를 거쳐서 제 1 RF 전원(10a)이 접속되고, 또한, 제 2 정합기(11b)를 거쳐서 제 2 RF 전원(10b)이 접속되어 있다. 제 1 RF 전원(10a)은, 플라즈마 발생용의 것이고, 이 제 1 RF 전원(10a)으로부터는 소정의 주파수의 고주파 전력이 탑재대(2)의 기재(2a)에 공급되도록 구성되어 있다. 또한, 제 2 RF 전원(10b)은, 이온 인입용(바이어스용)의 것이고, 이 제 2 RF 전원(10b)으로부터는 제 1 RF 전원(10a)보다 낮은 소정 주파수의 고주파 전력이 탑재대(2)의 기재(2a)에 공급되도록 구성되어 있다. 이와 같이, 탑재대(2)는 전압 인가 가능하게 구성되어 있다. 한편, 탑재대(2)의 위쪽에는, 탑재대(2)와 평행하게 대향하도록, 상부 전극으로서의 기능을 갖는 샤워 헤드(16)가 마련되어 있다. 샤워 헤드(16)와 탑재대(2)는, 한 쌍의 전극(상부 전극과 하부 전극)으로서 기능한다.
정전 척(6)은, 절연체(6b)의 사이에 전극(6a)을 개재시켜 구성되어 있고, 전극(6a)에는 직류 전원(12)이 접속되어 있다. 그리고 전극(6a)에 직류 전원(12)으로부터 직류 전압이 인가되는 것에 의해, 쿨롱력에 의해 웨이퍼 W가 흡착되도록 구성되어 있다.
탑재대(2)의 내부에는, 냉매 유로(2d)가 형성되어 있고, 냉매 유로(2d)에는, 냉매 입구 배관(2b), 냉매 출구 배관(2c)이 접속되어 있다. 그리고, 냉매 유로(2d)의 안에 적당한 냉매, 예컨대 냉각수 등을 순환시키는 것에 의해, 탑재대(2)를 소정의 온도로 제어 가능하게 구성되어 있다. 또한, 탑재대(2) 등을 관통하도록, 웨이퍼 W의 이면에 헬륨 가스 등의 냉열 전달용 가스(백사이드 가스)를 공급하기 위한 가스 공급관(30)이 마련되어 있고, 가스 공급관(30)은, 도시하지 않는 가스 공급원에 접속되어 있다. 이러한 구성에 의해, 탑재대(2)의 상면에 정전 척(6)에 의해 흡착 유지된 웨이퍼 W를, 소정의 온도로 제어한다.
탑재대(2)에는, 복수, 예컨대 3개의 핀용 관통 구멍(200)이 마련되어 있고(도 1에는 1개만 나타낸다.), 이러한 핀용 관통 구멍(200)의 내부에는, 각각 리프터 핀(61)이 배치되어 있다. 리프터 핀(61)은, 구동 기구(62)에 접속되어 있고, 구동 기구(62)에 의해 상하 이동된다. 핀용 관통 구멍(200) 및 리프터 핀(61)의 구조에 대해서는, 후술한다.
상기한 샤워 헤드(16)는, 처리 용기(1)의 천벽 부분에 마련되어 있다. 샤워 헤드(16)는, 본체부(16a)와 전극판을 이루는 상부 천판(16b)을 구비하고 있고, 절연성 부재(95)를 통해서 처리 용기(1)의 상부에 지지된다. 본체부(16a)는, 도전성 재료, 예컨대 표면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 이루어지고, 그 하부에 상부 천판(16b)을 탈착이 자유롭게 지지할 수 있도록 구성되어 있다.
본체부(16a)는, 내부에 가스 확산실(16c)이 마련되어 있다. 또한, 본체부(16a)는, 가스 확산실(16c)의 하부에 위치하도록, 저부에, 다수의 가스 통류 구멍(16d)이 형성되어 있다. 또한, 상부 천판(16b)은, 해당 상부 천판(16b)을 두께 방향으로 관통하도록 가스 도입 구멍(16e)이, 상기한 가스 통류 구멍(16d)과 겹치도록 마련되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 가스 확산실(16c)에 공급된 처리 가스는, 가스 통류 구멍(16d) 및 가스 도입 구멍(16e)을 거쳐서 처리 용기(1) 내에 샤워 형상으로 분산되어 공급된다.
본체부(16a)에는, 가스 확산실(16c)에 처리 가스를 도입하기 위한 가스 도입구(16g)가 형성되어 있다. 가스 도입구(16g)에는, 가스 공급 배관(15a)의 일단이 접속되어 있다. 이 가스 공급 배관(15a)의 타단에는, 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급원(가스 공급부)(15)이 접속된다. 가스 공급 배관(15a)에는, 상류측으로부터 차례로 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(15b), 및 개폐 밸브 V2가 마련되어 있다. 가스 확산실(16c)에는, 가스 공급 배관(15a)을 거쳐서, 처리 가스 공급원(15)으로부터 플라즈마 에칭을 위한 처리 가스가 공급된다. 처리 용기(1) 내에는, 가스 확산실(16c)로부터 가스 통류 구멍(16d) 및 가스 도입 구멍(16e)을 거쳐서, 샤워 형상으로 분산되어 처리 가스가 공급된다.
상기한 상부 전극으로서의 샤워 헤드(16)에는, 로우 패스 필터(LPF)(71)를 거쳐서 가변 직류 전원(72)이 전기적으로 접속되어 있다. 이 가변 직류 전원(72)은, 온ㆍ오프 스위치(73)에 의해 급전의 온ㆍ오프가 가능하게 구성되어 있다. 가변 직류 전원(72)의 전류ㆍ전압 및 온ㆍ오프 스위치(73)의 온ㆍ오프는, 후술하는 제어부(90)에 의해 제어된다. 또, 후술하는 바와 같이, 제 1 RF 전원(10a), 제 2 RF 전원(10b)으로부터 고주파가 탑재대(2)에 인가되어 처리 공간에 플라즈마가 발생할 때에는, 필요에 따라서 제어부(90)에 의해 온ㆍ오프 스위치(73)가 온으로 되고, 상부 전극으로서의 샤워 헤드(16)에 소정의 직류 전압이 인가된다.
처리 용기(1)의 측벽으로부터 샤워 헤드(16)의 높이 위치보다 위쪽으로 연장되도록 원통 형상의 접지 도체(1a)가 마련되어 있다. 이 원통 형상의 접지 도체(1a)는, 그 상부에 천벽을 갖고 있다.
처리 용기(1)의 저부에는, 배기구(81)가 형성되어 있다. 배기구(81)에는, 배기관(82)을 거쳐서 배기 장치(83)가 접속되어 있다. 배기 장치(83)는, 진공 펌프를 갖고 있고, 이 진공 펌프를 작동시키는 것에 의해 처리 용기(1) 내를 소정의 진공도까지 감압할 수 있도록 구성되어 있다. 한편, 처리 용기(1) 내의 측벽에는, 웨이퍼 W의 반입출구(84)가 마련되어 있고, 이 반입출구(84)에는, 해당 반입출구(84)를 개폐하는 게이트 밸브(85)가 마련되어 있다.
처리 용기(1)의 측부 안쪽에는, 내벽면을 따라 데포 실드(86)가 마련되어 있다. 데포 실드(86)는, 처리 용기(1)에 에칭 부생성물(데포)이 부착되는 것을 방지한다. 이 데포 실드(86)의 웨이퍼 W와 대략 동일한 높이 위치에는, 그라운드에 대한 전위가 제어 가능하게 접속된 도전성 부재(GND 블록)(89)가 마련되어 있고, 이것에 의해 이상 방전이 방지된다. 또한, 데포 실드(86)의 하단부에는, 내벽 부재(3a)를 따라 연장되는 데포 실드(87)가 마련되어 있다. 데포 실드(86, 87)는, 탈착이 자유롭게 되어 있다.
상기 구성의 플라즈마 처리 장치(100)는, 제어부(90)에 의해, 그 동작이 통괄적으로 제어된다. 이 제어부(90)에는, CPU를 구비하고 플라즈마 처리 장치(100)의 각 부를 제어하는 프로세스 컨트롤러(91)와, 유저 인터페이스(92)와, 기억부(93)가 마련되어 있다.
유저 인터페이스(92)는, 공정 관리자가 플라즈마 처리 장치(100)를 관리하기 위해 커맨드의 입력 조작을 행하는 키보드나, 플라즈마 처리 장치(100)의 가동 상황을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등으로 구성되어 있다.
기억부(93)에는, 플라즈마 처리 장치(100)에서 실행되는 각종 처리를 프로세스 컨트롤러(91)의 제어로 실현하기 위한 제어 프로그램(소프트웨어)이나 처리 조건 데이터 등이 기억된 레시피가 저장되어 있다. 그리고, 필요에 따라서, 유저 인터페이스(92)로부터의 지시 등으로 임의의 레시피를 기억부(93)로부터 호출하여 프로세스 컨트롤러(91)에게 실행하게 함으로써, 프로세스 컨트롤러(91)의 제어 하에서, 플라즈마 처리 장치(100)에서의 소망하는 처리가 행해진다. 또한, 제어 프로그램이나 처리 조건 데이터 등의 레시피는, 컴퓨터로 판독 가능한 컴퓨터 기억 매체(예컨대, 하드 디스크, CD, 플렉시블 디스크, 반도체 메모리 등) 등에 저장된 상태의 것을 이용하거나, 또는, 다른 장치로부터, 예컨대 전용 회선을 거쳐서 수시로 전송시켜 온라인으로 사용하거나 하는 것도 가능하다.
[탑재대의 요부 구성]
다음으로, 도 2 및 도 3을 참조하여, 탑재대(2)의 요부 구성에 대하여 설명한다. 도 2 및 도 3은 도 1의 플라즈마 처리 장치에 있어서의 탑재대를 나타내는 개략 단면도이다. 도 2는 리프터 핀(61)을 상승시켜 웨이퍼 W를 지지한 경우를 나타내고, 도 3은 리프터 핀(61)을 하강시켜 웨이퍼 W를 정전 척(6) 상에 지지한 경우를 나타내고 있다. 상술한 바와 같이, 탑재대(2)는, 기재(2a)와, 정전 척(6)에 의해 구성되어 있고, 기재(2a)의 아래쪽으로부터 정전 척(6)의 위쪽으로 리프터 핀(61)이 삽통(揷通) 가능하게 구성되어 있다.
정전 척(6)은, 원판 형상을 나타내고, 웨이퍼 W를 탑재하기 위한 탑재면(21)과, 해당 탑재면(21)에 대향하는 이면(22)을 갖고 있다. 탑재면(21)은, 원형을 나타내고, 웨이퍼 W의 이면과 접촉하여 원판 형상의 웨이퍼 W를 지지한다. 기재(2a)는, 정전 척(6)의 이면(22)에 접합되어 있다.
탑재면(21)에는, 가스 공급관(30)의 단부(가스 구멍)가 형성되어 있다. 가스 공급관(30)은, 냉각용의 헬륨 가스 등을 공급하고 있다. 가스 공급관(30)의 단부는, 정전 척(6)에 형성된 관통 구멍(30a) 및 기재(2a)에 형성된 관통 구멍(30b)에 의해 형성되어 있다. 관통 구멍(30a)은, 정전 척(6)의 이면(22)으로부터 탑재면(21)까지를 관통하도록 마련되어 있다. 즉, 관통 구멍(30a)의 내벽은, 정전 척(6)에 의해 형성되어 있다. 한편, 관통 구멍(30b)은, 기재(2a)의 이면으로부터 정전 척(6)과의 접합면까지를 관통하도록 마련되어 있다. 즉, 관통 구멍(30b)의 내벽은, 기재(2a)에 의해 형성되어 있다. 관통 구멍(30b)의 구멍 지름은, 예컨대 관통 구멍(30a)의 구멍 지름보다 크다. 그리고, 관통 구멍(30a) 및 관통 구멍(30b)이 연통하도록, 정전 척(6) 및 기재(2a)가 배치되어 있다. 가스 공급관(30)에는, 가스용 슬리브(204) 및 가스용 스페이서(202)가 배치되어 있다.
또한, 탑재면(21)에는, 리프터 핀(61)을 수용하는 핀용 관통 구멍(200)이 형성되어 있다. 핀용 관통 구멍(200)은, 정전 척(6)에 형성된 관통 구멍(200a) 및 기재(2a)에 형성된 관통 구멍(200b)에 의해 형성되어 있다. 핀용 관통 구멍(200)을 형성하는 관통 구멍(200a)은, 리프터 핀(61)의 외경에 맞춘 구멍 지름, 즉, 리프터 핀(61)의 외경보다 약간 큰(예컨대, 0.1~0.5㎜ 정도 큰) 구멍 지름으로 되어, 내부에 리프터 핀(61)을 수용 가능하게 되어 있다. 관통 구멍(200b)의 구멍 지름은, 예컨대 관통 구멍(200a)의 구멍 지름보다 크다. 그리고, 관통 구멍(200a)의 내벽 및 관통 구멍(200b)의 내벽과, 리프터 핀(61)의 사이에는, 핀용 슬리브(203) 및 핀용 스페이서(201)가 배치되어 있다. 본 실시 형태와 관련되는 정전 척(6)에서는, 핀용 슬리브(203) 및 핀용 스페이서(201)에 의해 핀용 관통 구멍(200)이 형성된다.
리프터 핀(61)은, 적어도 일부가 절연성 부재에 의해 형성되어 있다. 예컨대, 리프터 핀(61)은, 절연성의 세라믹스 또는 수지 등으로 핀 형상으로 형성된 핀 본체부(61a)와 핀 상단부(61b)를 갖는다. 이 핀 본체부(61a)는, 원통 형상을 나타내고, 외경이 예컨대 수 ㎜ 정도를 갖고 있다. 핀 본체부(61a)의 웨이퍼 W와 접촉하는 핀 상단부(61b)는, 핀 본체부(61a)가 모따기 되는 것에 의해 형성되고, 구 형상의 면을 갖고 있다. 이 구 형상의 면은, 예컨대 곡률을 매우 크게 하고, 리프터 핀(61)의 핀 상단부(61b) 전체를 웨이퍼 W 이면에 가까이 하고 있다.
또한, 리프터 핀(61)은, 핀용 관통 구멍(200)에 대응하는 선단 부분에, 도전성 부재에 의한 도전막(61c)을 갖는다. 예컨대, 리프터 핀(61)은, 핀 본체부(61a)의 핀 상단부(61b) 쪽으로부터, 정전 척(6)의 두께만큼의 범위에 도전막(61c)을 갖는다. 리프터 핀(61)의 핀 상단부(61b)는, 웨이퍼 W와 접촉하기 때문에, 도전막(61c)으로 덮이지 않는 것이 바람직하다. 또, 리프터 핀(61)의 핀 상단부(61b)는, 도전막(61c)으로 덮더라도 좋다.
리프터 핀(61)은, 도 1에 나타내는 구동 기구(62)에 의해 핀용 관통 구멍(200) 내를 상하 이동하고, 탑재대(2)의 탑재면(21)으로부터 출몰이 자유롭게 동작한다. 또, 구동 기구(62)는, 리프터 핀(61)이 수용되었을 때에, 리프터 핀(61)의 핀 상단부(61b)가 웨이퍼 W 이면 직하에 위치하도록, 리프터 핀(61)의 정지 위치의 높이 조정을 행한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 리프터 핀(61)을 상승시킨 상태에서는, 핀 본체부(61a)의 일부 및 핀 상단부(61b)가 탑재대(2)의 탑재면(21)으로부터 돌출한 상태가 되고, 탑재대(2)의 상부에 웨이퍼 W를 지지한 상태가 된다. 한편, 도 3에 나타내는 바와 같이, 리프터 핀(61)을 하강시킨 상태에서는, 핀 본체부(61a)가 핀용 관통 구멍(200) 내에 수용된 상태가 되고, 웨이퍼 W는 탑재면(21)에 탑재된다. 이와 같이, 리프터 핀(61)은 웨이퍼 W를 상하 방향으로 반송한다.
그런데, 플라즈마 처리 장치(100)는, 탑재대(2)에 인가되는 고주파 전력이 고전압화되어 있다. 탑재대(2)에 인가되는 고주파 전력이 고전압화된 경우, 핀용 관통 구멍(200)에서 이상 방전이 발생하는 경우가 있다.
도 4는 정전 척의 핀용 관통 구멍 부근의 전위의 상태를 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 정전 척(6)은, 탑재면(21) 및 탑재면(21)에 대향하는 이면(22)을 갖는다. 또한, 탑재면(21)에는, 웨이퍼 W가 탑재되어 있다. 또한, 정전 척(6)에는, 핀용 관통 구멍(200)이 형성되어 있다. 플라즈마 처리 장치(100)에서는, 탑재대(2)에 고주파 전력이 인가되면, 정전 척(6)의 정전 용량에 기인하여, 웨이퍼 W와 정전 척(6)의 이면(22)의 사이에서 전위차가 발생한다. 도 4에는, 탑재대(2)에 고주파 전력이 인가되었을 때에 생기는 RF 전위의 등전위선이 파선으로 나타내어지고 있다. 예컨대, 플라즈마 처리 장치(100)는, 탑재대(2)에 인가되는 고주파 전력이 고전압화되어, 핀용 관통 구멍(200) 내에 발생하는 RF 전위의 전위차가, 방전이 발생하는 한계치를 넘으면, 이상 방전이 발생한다.
그래서, 플라즈마 처리 장치(100)에서는, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 리프터 핀(61)의 핀용 관통 구멍(200)에 대응하는 선단 부분에 도전성 부재에 의한 도전막(61c)을 형성하고 있다.
[도전막에 의한 전기적인 특성의 변화의 예]
도 5 및 도 6을 이용하여, 리프터 핀(61)의 선단 부분에 도전막(61c)을 형성한 것에 의한 탑재대(2)의 전기적인 특성의 변화를 설명한다. 도 5 및 도 6은 핀용 관통 구멍에 수용된 리프터 핀의 선단 부분을 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 탑재대(2)의 정전 척(6)은, 핀용 관통 구멍(200)이 형성되고, 웨이퍼 W가 탑재되어 있다. 정전 척(6)은, 기재(2a)에 지지되어 있다. 기재(2a)에는, 절연을 위한 애자(2e)가 마련되어 있다. 또한, 도 5는 리프터 핀(61)의 선단 부분에 도전막(61c)이 없는 상태로 나타내고 있다. 도 6은 리프터 핀(61)의 선단 부분에 도전막(61c)이 있는 상태로 나타내고 있다. 탑재대(2)에 고주파 전력이 인가된 경우, 애자(2e)의 부분은, 전기적으로, 예컨대, 콘덴서 C1, C2로 볼 수 있다. 또한, 리프터 핀(61) 및 핀용 관통 구멍(200)의 리프터 핀(61)의 주위의 공간은, 콘덴서 C3으로 볼 수 있다. 도 5 및 도 6의 우측에는, 고주파 전력이 인가되었을 때의 전기적인 상태를 등가적으로 나타낸 등가 회로 EC1, EC2가 나타내어지고 있다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 탑재대(2)에 고주파 전력이 인가된 경우, 탑재대(2)의 핀용 관통 구멍(200) 부근은, 고주파 전력을 공급하는 전원 PV에 대하여 콘덴서 C1, C2, C3이 직렬로 접속한 등가 회로 EC1로 볼 수 있다. 전원 PV로서는, 예컨대, 제 1 RF 전원(10a), 제 2 RF 전원(10b)이 해당한다. 등가 회로 EC1의 전원 PV와 콘덴서 C3의 접속점을 P1로 한다. 콘덴서 C3과 콘덴서 C2의 접속점을 P2로 한다. 접속점 P1과 접속점 P2의 전위차는, 핀용 관통 구멍(200) 내에 발생하는 RF 전위차에 상당한다. 전원 PV로부터 공급되는 고주파 전력이 고전압화되면, 접속점 P1과 접속점 P2의 전위차가 커지고, 이상 방전이 발생한다.
한편, 도 6에 나타내는 바와 같이, 리프터 핀(61)의 선단 부분에 도전막(61c)이 있는 경우, 도전막(61c)은, 등가 회로 EC2에 나타내는 바와 같이, 콘덴서 C3에 병렬 접속된 저항 R로 볼 수 있다. 이와 같이 콘덴서 C3에 저항 R이 병렬 접속된 경우, 접속점 P1과 접속점 P2의 전위차를 작게 할 수 있다. 즉, 도전막(61c)은, 핀용 관통 구멍(200) 내에 발생하는 RF 전위차를 완화시킬 수 있다.
도전막(61c)에 이용하는 도전성 부재로서는, 도전성을 갖는 재료이면 되고, 예컨대, 실리콘, 카본, 실리콘 카바이드, 실리콘 나이트라이드, 이산화티타늄, 알루미늄 등의 도전성 재료나 금속을 들 수 있다.
도전막(61c)은, 탑재대(2)에 인가되는 고주파 전력에 의해 핀용 관통 구멍(200) 내에 발생하는 RF 전위차를, 방전이 발생하는 한계치 미만으로 억제되는 저항값이 되도록 형성되어 있으면 된다. 한편, 도전막(61c)의 저항값이 너무 낮은 경우, 도전막(61c)에 과잉 전류가 발생한다. 그래서, 도전막(61c)은, 과잉 전류가 흐르지 않는 두께로 하는 것이 바람직하다. 도전막(61c)은, 고주파 전력의 주파수가 높아질수록, 그 표면에 전류가 집중된다. 이 현상은, 표피 효과(skin depth, Skin effect)로 불리고, 이하의 식 (1)과 같이 나타내어진다.
[수학식 1]
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여기서, δ는, 전류가 흐르는 표면으로부터의 두께(깊이)이다. ρ는, 도전막(61c)에 이용하는 도전성 부재의 전기 저항률이다. μ는, 도전막(61c)에 이용하는 도전성 부재의 투자율이다. μs는, 도전막(61c)에 이용하는 도전성 부재의 비투자율이다. f는, 고주파 전력의 주파수이다.
도 7은 표피 효과를 산출한 결과의 일례를 나타내는 도면이다. 도 7의 예는, 제 1 도전성 부재, 제 2 도전성 부재, 제 3 도전성 부재의 3종류의 도전성 부재에 대하여, 주파수 f가 40㎒ 및 400㎑인 경우의 δ를 산출한 결과가 나타내어지고 있다. 예컨대, 제 1 도전성 부재는, 전기 저항률 ρ가 4.5e2이고, 비투자율 μs가 1이다. 제 1 도전성 부재는, 주파수 f가 40㎒인 경우, 두께 δ가 1.69[m]로 산출된다. 또한, 제 2 도전성 부재는, 전기 저항률 ρ가 1.0e6이고, 비투자율 μs가 1이다. 제 2 도전성 부재는, 주파수 f가 40㎒인 경우, 두께 δ는, 7.96e1[m]로 산출된다.
도전막(61c)은, 도전막(61c)에 이용하는 도전성 부재의 표피 효과의 두께 δ보다 얇은 경우, 전류의 흐름이 제한되고, 전기적인 저항이 증가하고, 발생하는 전류가 감소한다. 그래서, 도전막(61c)은, 도전막(61c)에 이용하는 도전성 부재의 표피 효과의 두께 δ의 10% 이하로 하는 것이 바람직하고, 바람직하게는 1% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해, 도전막(61c)에 과잉 전류가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또, 도전막(61c)은, 리프터 핀(61)의 선단 부분에, 단차가 없는 플랫 상태로 형성하더라도 좋다. 도 8은 리프터 핀의 선단 부분에 도전막을 형성한 일례를 나타내는 도면이다. 리프터 핀(61)은, 핀 본체부(61a)의 선단 부분에, 도전막(61c)의 막 두께에 대응하는 깊이로 오목부(61d)를 형성한다. 그리고, 리프터 핀(61)은, 핀 본체부(61a)의 오목부(61d)에 도전막(61c)을 형성하더라도 좋다.
또한, 리프터 핀(61)은, 웨이퍼 W와의 접촉 부분을 줄이기 위해, 선단 부분이 가늘게 형성되어 있다. 본 실시예와 관련되는 리프터 핀(61)은, 선단 부분이, 원통 형상을 나타내고, 외경이 예컨대 수 ㎜ 정도로 되어 있다. 리프터 핀(61)의 선단 부분의 외경은, 도전막(61c)에 이용하는 도전성 부재의 표피 효과의 두께 δ보다 작은 경우가 있다. 이와 같은 경우, 리프터 핀(61)은, 선단 부분이 도전성 부재에 의해 형성되더라도 좋다. 예컨대, 리프터 핀(61)의 선단 부분의 외경이, 도전성 부재의 표피 효과의 두께 δ의 10% 이하, 바람직하게는 1% 이하인 경우, 리프터 핀(61)은, 선단 부분이 도전성 부재에 의해 형성되더라도 좋다. 예컨대, 제 2 도전성 부재는, 주파수 f가 40㎒인 경우, 두께 δ가 7.96e1[m]이고, 리프터 핀(61)의 선단 부분의 외경보다 1% 이하이다. 이 경우, 리프터 핀(61)의 선단 부분을 제 2 도전성 부재로 형성하더라도 좋다. 도 9는 리프터 핀의 선단 부분을 도전성 부재에 의해 형성한 일례를 나타내는 도면이다. 리프터 핀(61)은, 리프터 핀(61)의 핀 상단부(61b) 쪽으로부터, 정전 척(6)의 두께만큼의 범위에 도전성 부재에 의해 형성된 도전부(61e)가 마련되어 있다.
또, 리프터 핀(61)은, 핀용 관통 구멍(200)에 대응하는 선단 부분에, 도전성 부재를 내포하는 구성으로 하더라도 좋다. 즉, 리프터 핀(61)은, 핀용 관통 구멍(200)에 대응하는 선단 부분의 내부에 도전성 부재에 의한 도전부가 매립되더라도 좋다. 도 10은 리프터 핀의 선단 부분의 내부에 도전부를 매립한 일례를 나타내는 도면이다. 도 10에 나타내는 리프터 핀(61)은, 핀용 관통 구멍(200)에 대응하는 선단 부분의 내부에 도전성 부재에 의한 도전부(61f)가 매립되어 있다. 도전부(61f)는, 복수 있더라도 좋다. 도 11은 리프터 핀의 선단 부분의 내부에 도전부를 매립한 다른 일례를 나타내는 도면이다. 도 11에 나타내는 리프터 핀(61)은, 핀용 관통 구멍(200)에 대응하는 선단 부분의 내부에 도전성 부재에 의한 도전부(61f)가 2개 매립되어 있다. 도전부(61f)는, 3개 이상 매립하더라도 좋다.
[전위의 변화의 시뮬레이션]
도 12는 등가 회로를 이용하여 핀용 관통 구멍 내의 전위의 변화를 시뮬레이션 한 도면이다. 도 12(A)에는 전위의 변화를 나타낸 3개의 파형 W1~W3이 나타내어지고 있다. 파형 W1은, 도 5 및 도 6에 나타낸 등가 회로 EC1, EC2의 접속점 P1의 전위를 나타내고 있다. 파형 W2는, 도 5에 나타낸 등가 회로 EC1의 접속점 P2의 전위를 나타내고 있다. 즉, 파형 W2는, 리프터 핀(61)의 선단 부분에 도전막(61c)이 없는 경우의 전위의 변화를 나타내고 있다. 파형 W3은, 도 6에 나타낸 등가 회로 EC2의 접속점 P2의 전위를 나타내고 있다. 즉, 파형 W3은, 리프터 핀(61)의 선단 부분에 도전막(61c)이 있는 경우의 전위의 변화를 나타내고 있다. 도 12(B)에는, 도 12(A)의 파형 W1~W3의 피크 부분을 확대한 파형이 나타내어지고 있다. 도 12(B)에 나타내는 전위차 d1은, 파형 W1과 파형 W2의 차이이고, 리프터 핀(61)의 선단 부분에 도전막(61c)이 없는 경우에 발생하는 전위차를 나타내고 있다. 전위차 d2는, 파형 W1과 파형 W3의 차이이고, 리프터 핀(61)의 선단 부분에 도전막(61c)이 있는 경우에 발생하는 전위차를 나타내고 있다. 전위차 d2는, 전위차 d1과 비교하여 전위차가 감소하고 있다. 이와 같이, 리프터 핀(61)의 선단 부분에 도전막(61c)이 있는 경우, 전위차가 감소한다. 이것에 의해, 핀용 관통 구멍(200)에서의 이상 방전의 발생을 억제할 수 있다.
이와 같이, 제 1 실시 형태와 관련되는 플라즈마 처리 장치(100)는, 정전 척(6)과, 리프터 핀(61)을 갖는다. 정전 척(6)은, 웨이퍼 W가 탑재되는 탑재면(21) 및 탑재면(21)에 대한 이면(22)을 갖고, 탑재면(21)과 이면(22)을 관통하는 핀용 관통 구멍(200)이 형성되어 있다. 리프터 핀(61)은, 적어도 일부가 절연성 부재에 의해 형성되고, 선단이 핀용 관통 구멍(200)에 수용되고, 탑재면(21)에 대하여 상하 방향으로 이동함으로써 웨이퍼 W를 상하 방향으로 반송한다. 플라즈마 처리 장치(100)는, 리프터 핀(61)의 핀용 관통 구멍(200)에 대응하는 선단 부분에 도전막(61c) 또는 도전부(61e)를 갖는다. 이것에 의해, 플라즈마 처리 장치(100)는, 핀용 관통 구멍(200)에서의 이상 방전의 발생을 억제할 수 있다.
(제 2 실시 형태)
상술한 제 1 실시 형태와 관련되는 플라즈마 처리 장치(100)에서는, 리프터 핀(61)의 핀용 관통 구멍(200)에 대응하는 선단 부분에 도전성 부재를 갖는 경우를 설명했다. 제 2 실시 형태와 관련되는 플라즈마 처리 장치(100)에서는, 핀용 관통 구멍(200)의 리프터 핀(61)과 대향하는 벽면에 도전성 부재를 갖는 경우를 설명한다.
도 13은 핀용 관통 구멍의 리프터 핀과 대향하는 벽면에 도전성 부재를 갖는 일례를 나타내는 도면이다. 정전 척(6)에는, 핀용 관통 구멍(200)이 형성되고, 웨이퍼 W가 탑재되어 있다. 핀용 관통 구멍(200)에는, 리프터 핀(61)의 선단이 수용되어 있다. 정전 척(6)은, 핀용 관통 구멍(200)의 리프터 핀(61)과 대향하는 벽면에, 도전성 부재에 의한 도전막(6c)을 갖는다.
또, 도전막(6c) 대신에, 핀용 관통 구멍(200) 내에 도전성의 통 형상 부재를 마련하더라도 좋다. 도 14는 정전 척의 핀용 관통 구멍 부근을 모식적으로 나타낸 사시도이다. 정전 척(6)에는, 핀용 관통 구멍(200)이 형성되어 있다. 핀용 관통 구멍(200)에 맞추어 형성된 도전성의 통 형상 부재(6d)를 핀용 관통 구멍(200)에 삽입하는 것에 의해, 핀용 관통 구멍(200)의 리프터 핀(61)과 대향하는 벽면에 도전성 부재를 마련하더라도 좋다. 또, 예컨대, 핀용 스페이서(201)의 정전 척(6)에 대응하는 일부분, 또는, 핀용 스페이서(201)의 전부를 도전성 부재로 형성하더라도 좋다.
도전막(6c), 통 형상 부재(6d)에 이용하는 도전성 부재로서는, 도전성을 갖는 재료이면 되고, 예컨대, 실리콘, 카본, 실리콘 카바이드, 실리콘 나이트라이드, 이산화티타늄, 알루미늄 등의 도전성 재료나 금속을 들 수 있다.
이 도전막(6c), 통 형상 부재(6d)는, 제 1 실시 형태의 도전막(61c)과 마찬가지로 전기적으로 작용하고, 핀용 관통 구멍(200) 내에 발생하는 RF 전위차를 완화시킬 수 있다.
이와 같이, 제 2 실시 형태와 관련되는 플라즈마 처리 장치(100)는, 핀용 관통 구멍(200)의 리프터 핀(61)과 대향하는 벽면에 도전막(6c) 또는 통 형상 부재(6d)를 갖는다. 이것에 의해, 플라즈마 처리 장치(100)는, 핀용 관통 구멍(200)에서의 이상 방전의 발생을 억제할 수 있다.
(제 3 실시 형태)
다음으로, 제 3 실시 형태에 대하여 설명한다. 제 3 실시 형태와 관련되는 플라즈마 처리 장치의 구성은, 도 1에 나타내는 플라즈마 처리 장치(100)와 대략 마찬가지의 구성이기 때문에, 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙여서 설명을 생략하고, 주로 상이한 부분에 대하여 설명한다.
도 15(a)는 탑재대를 나타내는 개략 단면도이다. 탑재대(2)에는, 상술한 가스 공급관(30)이 마련되어 있고, 선단부에는 가스 공급용 관통 구멍(210)이 형성되어 있다. 가스 공급용 관통 구멍(210)은, 관통 구멍(210a) 및 관통 구멍(210b)에 의해 형성되어 있다. 관통 구멍(210a)은 정전 척(6)에 형성되고, 관통 구멍(210b)은 기재(2a)에 형성되어 있다. 관통 구멍(210a) 및 관통 구멍(210b)은, 예컨대, 상온에 있어서 위치가 일치하도록 형성된다. 가스 공급용 관통 구멍(210) 내에는, 가스 공급용 관통 구멍(210)의 내벽과 간격을 두고 매립 부재(220)가 배치되어 있다.
그런데, 가스 공급용 관통 구멍(210)에서의 이상 방전은, 매립 부재(220)와 가스 공급용 관통 구멍(210)의 간격을 작게 하는 것에 의해, 억제할 수 있다. 그래서, 예컨대, 매립 부재(220)의 선단 부분을 굵게 형성하여, 매립 부재(220)와 가스 공급용 관통 구멍(210)의 간격을 작게 하는 것을 생각할 수 있다. 또한, 가스 공급용 관통 구멍(210)에서의 이상 방전은, 전열 가스 경로의 직선 부분을 짧게 함으로써, 억제할 수도 있다. 전열 가스 경로의 직선 부분을 짧게 함으로써, 전열 가스 중의 전자는 에너지가 저하되게 되기 때문이다. 그래서, 가스 공급용 관통 구멍(210)은, 관통 구멍(210b)이 관통 구멍(210a)보다 지름이 크게 형성되어 있고, 또한, 매립 부재(220)는, 관통 구멍(210b)에 대응하는 부분이 매립 부재(220)의 선단 부분보다 굵게 형성되어 있다.
그러나, 매립 부재(220)와 가스 공급용 관통 구멍(210)의 간격을 작게 한 경우, 매립 부재(220)가 파손되는 경우가 있다. 도 15(b)는 매립 부재의 파손을 설명하는 도면이다. 탑재대(2)는, 플라즈마 처리가 행해진 경우, 온도가, 예컨대, 100℃ 내지 200℃로 고온이 된다. 정전 척(6) 및 기재(2a)는, 온도가 고온이 되면, 각각 열팽창이 발생한다. 그리고, 정전 척(6)과 기재(2a)의 열팽창의 차이에 의해, 관통 구멍(210a)과 관통 구멍(210b)에는, 위치의 어긋남이 발생한다. 이 때문에, 예컨대, 매립 부재(220)의 선단 부분을 굵게 형성하여, 매립 부재(220)와 가스 공급용 관통 구멍(210)의 간격을 작게 하면, 관통 구멍(210a)과 관통 구멍(210b)의 위치의 어긋남에 의해, 매립 부재(220)가 파손되는 경우가 있다.
그래서, 매립 부재(220)의 일부분을 탄성 부재에 의해 형성한다. 예컨대, 매립 부재(220)의, 관통 구멍(210a)과 관통 구멍(210b)이 연통하는 부분에 대응하는 부분을 적어도 탄성 부재에 의해 형성한다.
도 16(a)는 제 3 실시 형태와 관련되는 매립 부재를 설명하는 도면이다. 예컨대, 매립 부재(220)는, 가스 공급용 관통 구멍(210)에 수용된 상태에서, 상단부(220b) 쪽으로부터, 관통 구멍(210a)의 상부 절반에 대응하는 선단 부분에 도전성 부재에 의한 도전부(220e)가 형성되고, 도전부(220e)보다 하부가 탄성 부재에 의해 형성된다. 탄성 부재는, 온도 변화에 의한 관통 구멍(210a)과 관통 구멍(210b)의 위치의 어긋남에 대하여 파손되지 않는 정도의 탄성을 가지면 된다. 또한, 탄성 부재는, 플라즈마에 대하여 내성을 갖는 것이 바람직하다. 탄성 부재로서는, 예컨대, 불소계 수지를 들 수 있다. 불소계 수지로서는, 예컨대, 폴리테트라플루오로에틸렌을 들 수 있다. 폴리테트라플루오로에틸렌은, 절연성 부재로서 기능한다. 또한, 탄성 부재는 불소계 수지로 한정되지 않고, 영률이 20㎬ 이하인 부재를 들 수 있다. 특히 영률이 10㎬ 이하인 부재가 보다 바람직하다.
도 16(b)는 제 3 실시 형태와 관련되는 매립 부재를 설명하는 도면이다. 플라즈마 처리가 행해져 정전 척(6) 및 기재(2a)가 고온이 되고, 정전 척(6) 및 기재(2a)의 열팽창의 차이에 의해, 관통 구멍(210a)과 관통 구멍(210b)에 위치의 어긋남이 발생한 경우에도, 매립 부재(220)의 관통 구멍(210a)과 관통 구멍(210b)이 연통하는 부분에 대응하는 부분이 변형하는 것에 의해, 매립 부재(220)의 파손의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 정전 척(6) 및 기재(2a)가 상온으로 돌아간 경우, 도 16(a)에 나타내는 바와 같이, 관통 구멍(210a)과 관통 구멍(210b)의 위치의 어긋남이 없어지고, 매립 부재(220)는, 형상이 원래대로 돌아간다. 이것에 의해, 매립 부재(220)와 가스 공급용 관통 구멍(210)의 간격을 작게 한 경우에도, 매립 부재(220)의 파손을 억제할 수 있다.
이와 같이, 제 3 실시 형태와 관련되는 플라즈마 처리 장치(100)는, 정전 척(6)과, 기재(2a)를 갖는다. 정전 척(6)은, 웨이퍼 W가 탑재되는 탑재면(21) 및 탑재면(21)에 대한 이면(22)을 갖고, 탑재면(21)과 이면(22)을 관통하는 관통 구멍(210a)이 형성되어 있다. 기재(2a)는, 정전 척(6)을 지지하는 지지면을 갖고, 관통 구멍(210a)에 연통하는 관통 구멍(210b)이 형성되고, 관통 구멍(210a) 및 관통 구멍(210b) 내에 매립 부재(220)를 갖는다. 매립 부재(220)는, 정전 척(6)의 관통 구멍(210a)과 기재(2a)의 관통 구멍(210b)이 연통하는 부분에 대응하는 부분이 적어도 탄성 부재에 의해 형성되어 있다. 이것에 의해, 플라즈마 처리 장치(100)는, 가스 공급용 관통 구멍(210)에서의 이상 방전의 발생을 억제하기 위해, 매립 부재(220)와 가스 공급용 관통 구멍(210)의 간격을 작게 형성한 경우에도, 매립 부재(220)의 파손의 발생을 억제할 수 있다.
이상, 일 실시 형태에 대하여 기술했지만, 본 발명은 이러한 특정한 실시의 형태로 한정되는 것이 아니고, 특허 청구의 범위 내에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에 있어서, 다양한 변형 또는 변경이 가능하다.
예컨대, 제 1 실시 형태 내지 제 3 실시 형태를 조합하여 실시하더라도 좋다. 예컨대, 플라즈마 처리 장치(100)는, 리프터 핀(61)의 핀용 관통 구멍(200)에 대응하는 선단 부분에 도전막(61c)이 형성되고, 또한, 핀용 관통 구멍(200)의 리프터 핀(61)과 대향하는 벽면에 도전막(6c)이 형성되어 있더라도 좋다. 또한, 플라즈마 처리 장치(100)는, 리프터 핀(61)이, 매립 부재(220)와 같이 형성되더라도 좋다. 매립 부재(220)는, 리프터 핀(61)과 같이 도전성 부재가 형성되더라도 좋다.
또한, 제 1 실시 형태의 도전막(61c) 또는 도전부(61e)는, 리프터 핀(61)의 핀용 관통 구멍(200)에 대응하는 선단 부분의 주면 전부에 마련되어 있지 않더라도 좋다. 예컨대, 도전막(61c) 또는 도전부(61e)는, 선단 부분의 둘레 방향에 대하여 일부의 주면에 마련되더라도 좋다. 또한, 예컨대, 도전막(61c) 또는 도전부(61e)는, 리프터 핀(61)의 선단 부분의 주면에, 정전 척(6)의 두께만큼의 길이로, 둘레 방향으로 분리되어, 복수 마련되더라도 좋다. 제 2 실시 형태의 도전막(6c)도, 핀용 관통 구멍(200)의 리프터 핀(61)과 대향하는 벽면 전부에 마련되어 있지 않더라도 좋다. 예컨대, 도전막(6c)은, 핀용 관통 구멍(200)의 둘레 방향에 대하여 일부의 벽면에 마련되어 있으면 된다. 또한, 예컨대, 도전막(61c)은, 핀용 관통 구멍(200)의 벽면에, 핀용 관통 구멍(200)의 길이로, 둘레 방향으로 분리되어, 복수 마련되더라도 좋다.
또한, 제 1 실시 형태 및 제 2 실시 형태에 있어서, 플라즈마 처리 장치(100)는, 래디얼 라인 슬롯 안테나(Radial line slot antenna)로 발생시킨 플라즈마를 이용하더라도 좋다.
W : 웨이퍼
6 : 정전 척
6c : 도전막
6d : 통 형상 부재
21 : 탑재면
22 : 이면
61 : 리프터 핀
61a : 핀 본체부
61b : 핀 상단부
61c : 도전막
61d : 오목부
61e : 도전부
100 : 플라즈마 처리 장치
200 : 핀용 관통 구멍
210 : 가스 공급용 관통 구멍
210a : 관통 구멍
210b : 관통 구멍
220 : 매립 부재

Claims (14)

  1. 피처리체가 탑재되는 탑재면 및 상기 탑재면에 대한 이면을 갖고, 상기 탑재면과 상기 이면을 관통하는 통공(通孔)이 형성된 정전 척과,
    적어도 일부가 절연성 부재에 의해 형성되고, 선단이 상기 통공에 수용되고, 상기 탑재면에 대하여 상하 방향으로 이동함으로써 상기 피처리체를 상하 방향으로 반송하는 리프터 핀
    을 갖고,
    상기 리프터 핀은, 상기 리프터 핀의 상기 통공에 대응하는 선단 부분에 도전성 부재에 의한 도전막을 갖고, 상기 도전막의 두께는 식 (1)로 표시되는 상기 도전성 부재의 표피 효과의 두께 δ의 10% 이하이고,
    Figure 112021152256288-pat00018

    식 (1)에서, ρ는 상기 도전막에 이용하는 상기 도전성 부재의 전기 저항률이고, μ는 상기 도전막에 이용하는 상기 도전성 부재의 투자율이고, μs는 상기 도전막에 이용하는 상기 도전성 부재의 비투자율이고, f는 고주파 전력의 주파수인
    것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전막의 두께는, 상기 도전성 부재의 표피 효과의 두께 δ의 1% 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 리프터 핀은, 상기 선단 부분이 도전성 부재에 의해 형성되고,
    상기 리프터 핀의 상기 선단 부분의 외경이 상기 도전성 부재의 표피 효과의 두께 δ의 10% 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 리프터 핀은, 상기 선단 부분에, 상기 도전막의 막 두께에 대응하는 깊이로 오목부를 형성하고, 상기 오목부에 도전막을 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 정전 척은, 상기 통공의 상기 리프터 핀과 대향하는 벽면에, 도전성 부재에 의한 도전막을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 정전 척은, 상기 통공 내에, 도전성의 통 형상 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  7. 피처리체가 탑재되는 탑재면 및 상기 탑재면에 대한 이면을 갖고, 상기 탑재면과 상기 이면을 관통하는 제 1 통공이 형성된 정전 척과,
    상기 정전 척을 지지하는 지지면을 갖고, 상기 제 1 통공에 연통하는 제 2 통공이 형성되고, 상기 제 1 통공 및 상기 제 2 통공 내에 매립 부재를 갖는 기대(基臺)를 갖고,
    상기 매립 부재는, 선단 부분에, 상기 제 1 통공의 내부 공간에 노출된 도전성 부재를 갖고, 상기 정전 척의 상기 제 1 통공과 상기 기대의 상기 제 2 통공이 연통하는 부분에 대응하는 부분이 적어도 탄성 부재에 의해 형성되어 있는
    것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 탄성 부재는, 영률이 20㎬ 이하인 부재로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 매립 부재는, 상기 제 1 통공 쪽의 선단 부분에, 도전성 부재에 의한 도전막을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 매립 부재는, 상기 제 1 통공 쪽의 선단 부분이, 도전성 부재에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  11. 삭제
  12. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 통공 및 제 2 통공의 적어도 한쪽은, 상기 매립 부재와 대향하는 벽면에, 도전성 부재에 의한 도전막을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  13. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 통공 및 상기 제 2 통공 내에, 도전성의 통 형상 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  14. 피처리체가 탑재되는 탑재면 및 상기 탑재면에 대한 이면을 갖고, 상기 탑재면과 상기 이면을 관통하는 제 1 통공 및 제 2 통공이 형성된 정전 척과,
    적어도 일부가 절연성 부재에 의해 형성되고, 선단이 상기 제 1 통공에 수용되고, 상기 탑재면에 대하여 상하 방향으로 이동함으로써 상기 피처리체를 상하 방향으로 반송하는 리프터 핀과,
    상기 정전 척을 지지하는 지지면을 갖고, 상기 제 2 통공에 연통하는 제 3 통공이 형성되고, 상기 제 2 통공 및 제 3 통공 내에 매립 부재를 갖는 기대
    를 갖고,
    상기 리프터 핀은, 상기 리프터 핀의 상기 제 1 통공에 대응하는 선단 부분에 도전성 부재에 의한 도전막을 갖고,
    상기 도전막의 두께는, 식 (1)로 표시되는 상기 도전성 부재의 표피 효과의 두께 δ의 10% 이하이고,
    Figure 112021152256288-pat00019

    식 (1)에서, ρ는 상기 도전막에 이용하는 상기 도전성 부재의 전기 저항률이고, μ는 상기 도전막에 이용하는 상기 도전성 부재의 투자율이고, μs는 상기 도전막에 이용하는 상기 도전성 부재의 비투자율이고, f는 고주파 전력의 주파수이고,
    상기 매립 부재는, 상기 정전 척의 상기 제 2 통공과 상기 기대의 상기 제 3 통공이 연통하는 부분에 대응하는 부분이 적어도 탄성 부재에 의해 형성되어 있는
    것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
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