KR102559733B1

KR102559733B1 - 스테이지, 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법

Info

Publication number: KR102559733B1
Application number: KR1020210018370A
Authority: KR
Inventors: 다로 이케다; 사토루 가와카미; 스미 다나카
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2020-02-20
Filing date: 2021-02-09
Publication date: 2023-07-25
Also published as: US20210265138A1; KR20210106354A; US11538667B2; JP2021132148A; CN113284784A

Abstract

[과제] 기판의 엣지 근방에서, 효율적으로 플라즈마를 발생 가능한 스테이지, 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법이 기대되고 있다.
[해결수단] 하나의 예시적 실시형태에서, 배치면을 갖는 스테이지가 제공된다. 스테이지는 두께를 가지고, 고주파 전극이 매설된 스테이지 본체를 구비하고, 스테이지 본체는 세라믹을 포함하고, 고주파 전극은, 배치면의 외주부 하방 영역에서 상기 두께의 방향으로 연장되는 것을 특징으로 한다.

Description

스테이지, 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법{STAGE, PLASMA PROCESSING APPARATUS, AND PLASMA PROCESSING METHOD}

본 개시의 예시적 실시형태는, 스테이지, 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 기판의 엣지를 플라즈마 처리하여, 에칭하는 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본 공표 특허 제2010-531538호 공보

기판의 엣지 근방에서, 효율적으로 플라즈마를 발생 가능한 스테이지, 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법이 기대되고 있다.

하나의 예시적 실시형태에서, 배치면을 갖는 스테이지가 제공된다. 스테이지는 두께를 가지고, 고주파 전극이 매설된 스테이지 본체를 구비하고, 스테이지 본체는 세라믹을 포함하고, 고주파 전극은, 배치면의 외주부 하방 영역에서 상기 두께의 방향으로 연장되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예시적 실시형태에 개시된 스테이지, 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법에 따르면, 기판의 엣지 근방에서, 효율적으로 플라즈마를 발생 가능하다.

도 1은 하나의 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치의 종단면 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 나타낸 영역(II)을 확대한 단면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 플라즈마 처리 장치 내에서의 고주파 전극을 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 기판 엣지의 주위의 플라즈마 분포에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 다른 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치에서의 기판 엣지를 포함하는 영역의 종단면도이다.
도 6은 링 부품을 구성하는 호형 부품의 사시도이다.
도 7은 또 다른 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치의 종단면 구성을 나타내는 도면이다.

이하, 여러 가지의 예시적 실시형태에 대해서 설명한다.

스테이지의 배치면 상에는, 기판이 배치된다. 세라믹은, 절연성의 무기 고체 재료이고, 세라믹을 포함하는 스테이지 본체 내에 고주파 전극이 매설되어 있다. 고주파 전극은, 배치면의 외주부 하방 영역에서 두께의 방향으로 연장되어 있다. 바꾸어 말하면, 고주파 전극은, 연직 방향을 따라 돌출하는 형상을 가지고 있다.

기판의 주변부의 외측에는, 외측 전극을 배치할 수 있다. 외주부 하방 영역의 고주파 전극과 외측 전극 사이에 고주파 전압이 인가됨으로써, 기판의 주변부의 엣지의 근방에 플라즈마가 발생하기 쉬워져, 효율적으로 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 에칭에 알맞은 가스 분위기에서 플라즈마를 발생시킨 경우, 기판의 엣지에 부착된 퇴적물을 효율적으로 에칭할 수 있다. 고주파 전극은, 세라믹 내에 매설되어 있기 때문에, 플라즈마에 노출되지 않고, 보호되어 있다.

하나의 예시적 실시형태에서, 스테이지의 대략 중심 위치로부터 고주파 전극에 연결되는 복수의 전송 선로를 더 구비하고, 각각의 전송 선로는 폭(W)의 박막이고, 폭(W)은, 0.5 ㎜≤W≤5 ㎜를 만족하는 것을 특징으로 한다.

기판의 엣지 근방에서의 플라즈마 발생에 기여하는 것은, 배치면의 외주부 하방 영역에 위치하는 고주파 전극이지만, 고주파의 전송 선로는, 고주파 전극에 고주파를 공급한다. 스테이지의 평면 형상의 무게 중심 위치를, 스테이지의 중심으로 한다. 스테이지의 대략 중심 위치는, 스테이지의 중심으로부터, 스테이지의 최대 직경의 10％ 이하의 거리의 영역 내의 위치로 한다. 폭(W)이, 하한보다 작은 경우에는, 저항값이 크게 증가하여 전력 손실이 생긴다. 폭(W)이 상한값보다 큰 경우에는, 전송 선로의 상방에 발생하는 전계에 의해, 플라즈마가 넓게 발생할 가능성이 있다. 기판의 엣지의 근방에만 선택적으로 플라즈마를 발생시키기 위해서는, 전송 선로의 상방의 플라즈마 발생은 바람직하지는 않다. 0.5 ㎜≤W≤5 ㎜를 만족하는 경우에는, 이러한 문제점을 억제하여, 기판의 엣지 근방에 선택적으로 플라즈마를 발생시킬 수 있다.

하나의 예시적 실시형태에서, 배치면 상에 배치되는 기판의 최대 직경보다, 배치면의 최대 직경이 작은 것을 특징으로 한다. 플라즈마 처리 장치에서는, 처리 대상인 기판의 치수는, 장치 사양으로 미리 결정되 있다. 예컨대, 8 인치(직경은 약 20 ㎝)의 웨이퍼를 처리하는 경우, 기판의 최대 직경은, 웨이퍼의 직경이다. 기판의 최대 직경보다, 배치면의 최대 직경 쪽이 작은 경우, 기판의 엣지는, 배치면으로부터 비어져 나오게 되어, 엣지 근방에서 플라즈마가 발생하기 쉬워진다.

하나의 예시적 실시형태에서, 스테이지 본체 내에 히터 전극층을 구비하는 것을 특징으로 한다. 히터 전극층에 통전함으로써, 스테이지를 가열할 수 있다.

하나의 예시적 실시형태에서, 고주파 전극의 두께 방향의 치수(ΔZ)는, 0.05 ㎜≤ΔZ≤10 ㎜를 만족하는 것을 특징으로 한다. 고주파 전극은, 두께 방향을 따라 연장되어 있다. 치수(ΔZ)가 하한보다 작은 경우에는, 외측 전극에 대한 대향 면적이 작아져, 기판 엣지 근방에서의 플라즈마 발생이 억제된다고 하는 문제점이 있다. 치수(ΔZ)가 상한보다 큰 경우에는, 기판 엣지에의 전계 집중이 충분치 않게 되는 경향이 있다. 치수(ΔZ)가 상기 관계식을 만족하는 경우에는, 이러한 문제점을 억제하여, 기판의 엣지 근방에 선택적으로 플라즈마를 발생시키기 쉬워진다.

하나의 예시적 실시형태에서, 배치면의 외주부 하방 영역은, 배치면의 주변부의 엣지로부터의 거리(Δr)가, 1 ㎜≤Δr≤5 ㎜를 만족하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예시적 실시형태에서, 고주파 전극은, 스테이지 본체 내에 매설되어, 보호되어 있기 때문에, Δr은 0보다 크다. Δr이 1 ㎜ 이상이면, 세라믹의 스테이지 본체가 플라즈마에 노출되어도 간단히 깎여 나가지 않아, 고주파 전극이 보호된다. Δr이 5 ㎜ 이하이면, 필요 이상으로 기판의 엣지로부터 이격되지 않기 때문에, 기판의 엣지 근방에 유효하게 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 또한, Δr이 5 ㎜ 이하이면, 세라믹에 의한 전계 변화의 영향도 작게 억제할 수 있다.

하나의 예시적 실시형태에서, 고주파 전극의 평면 형상은, 링을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 링형으로 연속적으로 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 기판의 평면 형상이 원형인 경우, 기판의 엣지를 따라 플라즈마를 발생시킬 수 있다.

하나의 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치는, 전술 중 어느 하나의 스테이지와, 스테이지를 수용하는 처리 용기와, 처리 용기 내에서의 플라즈마 발생용 가스 공급원을 구비한다. 가스 공급원으로부터 처리 용기 내에 가스가 공급되고, 스테이지의 고주파 전극에 고주파 전력이 공급되면, 스테이지 상에 배치된 기판의 엣지 근방에, 공급된 가스의 플라즈마가 발생한다. 이 가스가 에칭 가스인 경우, 에칭 가스의 플라즈마에 의해, 기판의 엣지 근방에 부착된 퇴적물은 에칭된다. 이 가스가 성막용 가스인 경우는, 기판의 엣지 근방에 성막을 행할 수 있다.

하나의 예시적 실시형태에서, 가스 공급원으로부터 공급되는 가스의 공급 위치는, 상기 처리 용기의 중앙부 및 주변부인 것을 특징으로 한다. 중앙부 및 주변부로부터 가스를 공급함으로써, 기판의 엣지 근방에서의 가스 상태(가스류, 가스종의 혼합비 등)를, 더욱 정밀하게 제어할 수 있다.

하나의 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치는, 스테이지의배치면 상에 배치되는 기판에 대하여 갭을 통해 배치되는 절연 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 기판의 엣지 근방에서 선택적으로 플라즈마를 발생시키기 때문에, 그 외의 영역에서는 플라즈마의 발생을 억제하는 것이 바람직하다. 기판 상에 갭을 통해 절연 부재를 배치함으로써, 갭 내에서의 가스류는 허용하지만, 적당한 치수의 갭으로 설정함으로써, 갭 내에서의 플라즈마 발생을 억제 가능하다.

하나의 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치에서, 상기 갭을 Δg로 한다. 갭(Δg)은, 0.3 ㎜≤Δg≤0.6 ㎜를 만족하는 것이 바람직하다. 갭(Δg)이 상한값을 넘는 경우에는 플라즈마가 발생하기 쉬워지고, 하한값보다 작은 경우에는, 가스의 흐름이 방해된다. 따라서, Δg가 상기 관계식을 만족함으로써, 기판 엣지 근방 이외의 영역에서는, 갭 내에서 플라즈마가 발생하기 어려워지고, 또한, 가스류가 갭 내를 원활하게 흐르게 된다.

하나의 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치에서, 스테이지의 배치면 상에 배치되는 기판의 주변부의 엣지의 직경 방향의 위치는, 절연 부재의 하단(下端)의 주변부의 엣지의 직경 방향의 위치보다 외측에 위치하는 것을 특징으로 한다. 기판의 엣지는, 절연 부재의 엣지의 외측에 위치하기 때문에, 기판의 엣지가 절연 부재로부터 비어져 나오게 된다. 따라서, 기판의 엣지 근방에서, 플라즈마가 발생하기 쉬워진다.

기판의 주변부의 엣지의 직경 방향의 위치(R1)와, 절연 부재의 하단의 주변부의 엣지의 직경 방향의 위치(R2)의 차분(ΔR)은, 0.5 ㎜≤ΔR≤3 ㎜를 만족하는 것을 특징으로 한다. 차분(ΔR)이, 상한값을 넘는 경우에는 기판 엣지보다 중심 쪽의 영역 상에 플라즈마가 발생하기 쉬워지고, 하한값보다 작은 경우에는, 기판 엣지 근방에서의 플라즈마의 발생이 억제된다. 따라서, ΔR이 상기 관계식을 만족함으로써, 기판 엣지 근방 이외의 영역에서 플라즈마가 발생하기 어려워지고, 또한, 기판 엣지 근방에서는 선택적으로 플라즈마가 발생하기 쉬워진다.

하나의 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치는, 스테이지와, 스테이지를 수용하는 처리 용기와, 처리 용기 내에서의 플라즈마 발생용 가스 공급원을 구비하고 있다. 스테이지는, 배치면을 가지고, 고주파 전극이 매설된 스테이지 본체를 구비하고, 스테이지 본체는 세라믹을 포함하고, 고주파 전극은, 배치면의 외주부 하방 영역에 위치하고 있다. 배치면 상에 배치되는 기판의 최대 직경보다, 배치면의 최대 직경이 작다.

기판의 주변부의 외측에는, 외측 전극을 배치할 수 있다. 외주부 하방 영역의 고주파 전극과 외측 전극 사이에 고주파 전압이 인가됨으로써, 기판의 주변부의 엣지의 근방에 플라즈마가 발생하기 쉬워진다. 또한, 기판의 최대 직경보다, 배치면의 최대 직경 쪽이 작은 경우, 기판의 엣지는, 배치면으로부터 비어져 나오게 되어, 엣지 근방에서 플라즈마가 발생하기 쉬워진다. 에칭에 알맞은 가스 분위기에서 플라즈마를 발생시킨 경우, 기판의 엣지에 부착된 퇴적물을 효율적으로 에칭할 수 있다. 성막에 알맞은 가스인 경우는, 기판 엣지 근방에서 성막을 행할 수 있다. 고주파 전극은, 세라믹 내에 매설되어 있기 때문에, 플라즈마에 노출되지 않고, 보호되어 있다.

하나의 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 방법은, 전술 중 어느 하나의 플라즈마 처리 장치를 이용하여, 스테이지 상에 기판을 배치하는 단계와, 가스 공급원으로부터 처리 용기 내에 가스를 공급하는 단계를 포함하고 있다. 또한, 이 방법은, 고주파 전극에 고주파 전력을 공급하고, 기판의 주변부의 엣지 근방에서, 선택적으로 플라즈마를 발생시키는 단계를 포함하고 있다. 기판(4)의 주변부의 엣지 근방에서, 선택적으로 플라즈마가 발생하기 때문에, 다른 부분을 플라즈마에 노출시키는 일 없이, 효율적으로 기판 엣지를 플라즈마 처리할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 여러 가지의 예시적 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에서 동일 또는 상당하는 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이는 것으로 하고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1은 하나의 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치의 종단면 구성을 나타내는 도면이다. 동도면에 나타내는 바와 같이, Z축을 연직 방향으로 하고 XY 평면을 수평면으로 하는 XYZ 3차원 직교 좌표계를 설정한다.

플라즈마 처리 장치(100)는, 스테이지(1)와, 스테이지(1)를 수용하는 처리 용기(2)와, 처리 용기(2) 내에서의 플라즈마 발생용 가스 공급원(3)을 구비하고 있다. 가스 공급원(3)으로부터 처리 용기 내에 가스가 공급되고, 스테이지(1)의 고주파 전극(1B)에 고주파 전력이 공급되면, 스테이지(1) 상에 배치된 기판(4)의 엣지 근방을 중심으로, 공급된 가스의 플라즈마가 발생한다. 「근방」이란, 기판 엣지로부터의 수평 방향 이격 거리가, 기판(4)의 두께 이하인 영역을 의미하는 것으로 한다. 이 가스가 에칭 가스인 경우, 에칭 가스의 플라즈마에 의해, 기판(4)의 엣지 근방에 부착된 퇴적물은 에칭된다. 공급되는 가스가, 성막용 가스인 경우는, 기판의 엣지 근방에서 성막이 행해진다.

유동성 화학적 기상 퇴적(FCVD)법은, 비교적 저파워(예컨대, 900 W, 800 W, 700 W, 600 W, 또는 500 W 이하)로 플라즈마를 발생시켜, CVD막을 형성하는 방법이다. 원료 가스는, 액상화함으로써 유동성을 가지고 있고, 비교적 저온의 기판에 공급된다. 공급 원료가 유동성을 갖는 상태로, 홀이나 트렌치에의 매립 성막이 행해진다. SiO₂ 등의 재료를 포함하는 막을 형성하는 경우에는, 막의 성분을 원료 가스로 하는 플라즈마를 발생시키면 좋다. SiO₂를 성막하는 경우는, 가스 공급원(3)으로부터 실란(SiH₄) 가스 및 산소(O₂) 가스를 처리 용기(2)에 공급하면 좋다. 이러한 FCVD법을 이용한 경우, 기판(4)의 주변부의 엣지에 의도하지 않은 퇴적물(SiO₂)이 부착되는 경우가 있다. 퇴적물을 클리닝하여 제거하기 위해서는, 기판 엣지 근방에만 선택적으로 플라즈마를 발생시켜, 엣지 근방만을 에칭하면 좋다. 본 형태의 스테이지(1), 플라즈마 처리 장치(100) 및 플라즈마 처리 방법은, 기판 엣지 근방에만 선택적으로 플라즈마를 발생시키는 경우에 유용하다. 본 형태는, 특히, FCVD법 등에 따라 기판 엣지에 부착된 퇴적물을 제거하는 경우에 유용하다.

가스 공급원(3)으로부터 공급되는 에칭 가스로서는, 물리적인 에칭의 경우에는, 아르곤(Ar) 등의 희가스여도 좋지만, 반응성을 갖는 에칭 가스[CF계의 가스(예: CF₄ 등)]여도 좋다. 에칭 가스의 종류는, 이들에 한정되는 것이 아니고, 종래부터 알려져 있는 각종 에칭 가스도 이용할 수 있다.

플라즈마 처리 장치(100)는, 처리 용기(2) 내의 가스를 배기하는 배기 장치(5)와, 고주파 전극(1B)에 고주파 전력을 공급하는 고주파 전원(6)과, 컨트롤러(7)를 구비하고 있다. 컨트롤러(7)는, 가스 유량 제어기를 구비한 가스 공급원(3), 배기 장치(5) 및 고주파 전원(6)을 제어하는 컴퓨터이다. 컴퓨터는, 중앙 처리 장치(CPU)와, 각종 제어 프로그램이 저장된 기억 장치를 구비하고 있다. 본 형태에서, 가스 공급, 가스 배기, 고주파 전압의 인가, 히터 가열 등의 각 동작은, 제어 프로그램에 따라 실행된다.

스테이지(1)는, 스테이지 본체(1A)와, 고주파 전극(1B)과, 전송 선로(1C)와, 히터 전극층(1D)과, 통형의 외측 도체(1E)를 구비하고 있다. 스테이지(1)는 기판용 배치면(S)을 가지고, Z축 방향을 따른 두께를 가지고 있다.

스테이지 본체(1A)는, 세라믹을 포함하는 재료를 포함한다. 세라믹은, 절연성의 무기 고체 재료이고, 원재료의 분말을 소결하여 형성된다. 세라믹으로서는, 절연성을 갖는 소결체가 많이 알려져 있다. 세라믹의 재료로서는, 알루미나(Al₂O₃), 질화알루미늄(AlN), 지르코니아(ZrO₂), 탄화규소(SiC), 질화규소(Si₃N₄) 등이 알려져 있다. 본 예의 세라믹 재료는, AlN으로 한다.

고주파 전극(1B)은, 스테이지(1)의 배치면(S)의 외주부 하방 영역에서, 두께 방향(Z축 방향)으로 연장되어 있다. 바꾸어 말하면, 고주파 전극(1B)은, 연직 방향을 따라 상방향으로 돌출하는 형상을 가지고 있다. 또한, 배치면(S)은, XY 평면에 평행하다.

고주파 전극(1B)은, 도전체 재료로부터 구성된다. 도전체 재료로서는, 금(Au), 은(Ag), 동(Cu), 알루미늄(Al) 외에, 고융점 금속인 텅스텐(W), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo) 등이 알려져 있다. 필요에 따라 스테이지(1)는 히터 전극층(1D)에 의해 가열된다. 또한, 기판(4)의 엣지는 플라즈마에 의해 고온이 되기 때문에, 고주파 전극(1B)은, 발생하는 플라즈마에 대하여 내열성이 있는 도전체 재료로부터 구성되는 것이 바람직하다. 본 예의 고주파 전극(1B)은, 고융점 금속인 텅스텐(W)으로부터 구성되는 것으로 한다.

전송 선로(1C)는, 고주파 전극(1B)과 동일한 재료로부터 구성할 수도 있다. 즉, 고주파 전극(1B)과 전송 선로(1C)는 일체적으로 구성할 수 있지만, 다른 재료를 포함하는 것으로 하여도 좋다. 전송 선로(1C)는, 전력 손실을 억제하기 위해, 도전성이 높은 재료를 포함하는 것이 바람직하고, 예컨대, 동(Cu)을 포함한다. 전송 선로(1C)는, 스테이지 본체(1A) 내에 매설되어 있고, 고주파 전극(1B)에 접속되어 있다. 전송 선로(1C)에는, 교류 전력이 공급되기 때문에, 전송 선로(1C)와 고주파 전극(1B)은, 교류 전류가 흐르도록 전기적으로 접속되어 있으면 좋다. 즉, 전송 선로(1C)와 고주파 전극(1B)은, 반드시, 물리적으로 연속되어 있을 필요는 없다. 전송 선로(1C)는, 수평 방향으로 연장된 복수의 수평 배선[1C(H)]과, 스테이지(1)의 중앙으로부터 스테이지(1)의 지지축의 중심을 따라 연직 방향으로 연장된 내측 도체[1C(V)]를 구비하고 있다. 이 내측 도체[1C(V)]는, 통형의 외측 도체(1E) 내에 배치되어 있다.

히터 전극층(1D)은, 스테이지 본체(1A) 내에 마련되어 있다. 히터 전극층(1D)에 통전함으로써, 스테이지(1)를 가열할 수 있다. 히터 전극층(1D)은, 고주파 전극(1B)의 하방에 위치하고 있지만, 상방에 마련할 수도 있다. 즉, 히터 전극층(1D)을 고주파 전극(1B) 또는 전송 선로(1C)의 상방에 배치함으로써, 고주파의 차폐층으로서 기능시키는 것도 가능하다. 히터 전극층(1D)에 의해, 기판(4) 상에 도달하는 고주파를 차단하는 경우는, 제1 절연 부재(9)를 생략하여도, 기판(4)의 표면에서의 플라즈마를 억제하는 것이 기대된다. 또한, 이 경우, 수평 배선을 구성하는 전송 선로(1C)의 형상도, 간극이 없는 형상으로 하는 것도 생각된다.

히터 전극층(1D)은, 고저항의 재료를 포함하고, 통전에 의해 가열되는 발열체이다. 저항 가열의 재료로서는, Ni-Cr계 합금, Fe-Cr-Al계 합금, 전술한 고융점 금속, 고융점 금속 실리사이드, 탄화규소(SiC) 및 흑연 등이 알려져 있다. 내열성의 관점에서는, 예컨대, 고융점 금속 실리사이드인 MoSi₂ 등을 이용할 수도 있다.

외측 도체(1E)는, 예컨대 통형의 도전체이고, 전력 손실을 억제하기 위해, 도전성이 높은 재료를 포함하는 것이 바람직하고, 예컨대, 동(Cu)을 포함하지만, 내측 도체[전송 선로(1C)]와 동일한 재료로부터 구성할 수도 있다. 외측 도체(1E)는, 내측 도체에 대한 전자 실드로서도 기능하고 있다. 고주파 전극(1B), 전송 선로(1C) 및 외측 도체(1E)의 재료로서는, 상기 도전체 재료로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 금속을 포함하는 재료를 이용할 수도 있다.

기판(4)의 주변부의 외측에는, 상부 전극(8)이 배치되어 있다. 상부 전극(8)은, 금(Au), 은(Ag), 동(Cu), 또는, 알루미늄(Al) 등의 도전체 재료로부터 구성된다. 본 예에서는, 상부 전극(8)은, 알루미늄(Al)을 포함한다. 처리 용기(2)는, 금속제의 바닥판과, 바닥판 상에 마련된 금속제의 상부 커버를 포함하고, 이들 사이에 밀폐 공간을 제공하고 있다. 처리 용기(2)의 상부를 구성하는 상부 커버의 재료는, 본 예에서는, 알루미늄이다. 상부 전극(8)과 처리 용기(2)의 상부 커버는 일체적으로 형성되어 있어도 좋다.

상부 전극(8)의 하방으로서, 스테이지(1)의 수평 방향의 외측에는, 배기 링(21)(외측 전극)이 마련되어 있다. 배기 링(21)은, Z축 방향으로부터 본 평면 형상이, 원환형인 도전체이고, 스테이지(1)의 중앙으로부터 직경 방향(수평 방향)을 향하여 움패고, 이 움팬 형상이 링의 둘레 방향을 따라 연속된 형상을 가지고 있다. 움팬 형상의 내부에는, 가스가 존재 가능한 영역이 형성된다. 배기 링(21)에는, 배기 구멍을 마련하고, 배기 장치(5)를 접속함으로써, 처리 용기(2) 내부의 가스를 외부에 배기할 수 있다. 처리 용기(2)의 내부의 가스를 배기하는 구조로서는, 배기 링(21)을 이용하지 않는 구조도 있다. 배기 링(21)(외측 전극)은, 스테이지(1)의 고주파 전극(1B)과의 사이의 전계 형성에 기여한다. 전계 형성에 이용할 수 있는 도전체의 구조로서는, 배기 링(21)에 한정되지 않고, 이것과 동일한 구조의 도전체를 이용할 수 있다. 또한, 배기 링(21)의 근방에서는, 플라즈마를 발생시키지 않고, 기판(4)의 엣지로부터는 일정 거리 이격되어 있다.

상부 전극(8), 처리 용기(2) 및 배기 링(21)의 전위는, 통형의 외측 도체(1E)와 마찬가지로, 그라운드 전위에 고정된다. 고주파 전극(1B)의 전위는, 고주파 전원(6)으로부터의 고주파 전력 공급에 의해 변동하고, 고주파 전극(1B)과 배기 링(21) 사이에는 고주파 전압이 인가된다. 고주파 전압의 인가에 의해, 고주파 전극(1B)과 배기 링(21)을 연결하는 공간 내에 전계가 형성되고, 이러한 전계 내에 기판(4)의 엣지가 위치한다. 또한, 기판(4)의 엣지는, 수평 방향을 따라 돌출하고 있는 형상이기 때문에, 기판(4)의 주변부의 엣지에서 전계가 집중되고, 이 엣지 근방에서 플라즈마가 발생하기 쉬워진다. 즉, 기판 엣지 근방에서 효율적으로 플라즈마를 발생시킬 수 있다.

에칭에 알맞은 가스 분위기에서 플라즈마를 발생시킨 경우, 기판(4)의 엣지에 부착된 퇴적물을 효율적으로 에칭할 수 있다. 고주파 전극(1B)은, 세라믹 내에 매설되어 있기 때문에, 플라즈마에 노출되지 않고, 보호되어 있다.

가스 공급원(3)으로부터 공급되는 가스의 공급 위치는, 처리 용기(2)의 중앙부 및 주변부이다. 가스 공급원(3)으로부터는, 중앙부 공급용 제1 가스(CG)와, 주변부 공급용 제2 가스(PG)가 처리 용기(2) 내에 공급된다. 제1 가스(CG)와, 제2 가스(PG)의 종류는, 동일하여도 좋고, 다르게 하여도 좋다. 가스 공급원(3)은, 유량 컨트롤러를 포함하고 있고, 컨트롤러(7)는, 유량 컨트롤러를 제어하여, 처리 용기(2) 내에 공급되는 가스의 유량을 제어할 수 있다. 처리 용기(2)의 중앙부 및 주변부로부터 가스를 공급함으로써, 기판(4)의 엣지 근방에서의 가스 상태(가스류, 가스종의 혼합비 등)를, 더욱 정밀하게 제어할 수 있다.

예컨대, 가스 공급원(3)으로부터 제1 가스(CG)로서 X 가스를 중앙부에 공급하고, 제2 가스(PG)로서 Y 가스를 주변부에 공급한다. X 가스로서는 불화탄소(CF₄), Y 가스로서는 산소(O₂)가 예시된다. 기판(4)의 엣지 근방에서는, 이들 가스는 혼합되어, SiO₂용 에칭 가스가 된다. 물론, 제1 가스(CG)가, X 가스 및 Y 가스를 포함하고, 제2 가스(PG)도, X 가스 및 Y 가스를 포함하고, 이들 가스의 혼합비만을 바꿀 수도 있다. 캐리어 가스로서, Ar 등의 희가스를 포함할 수도 있다. 필요에 따라, 수소(H₂) 가스, 질소(N₂) 가스나, 에칭 시에 필요한 그 외의 가스를 이용할 수도 있다.

플라즈마 처리 장치(100)는, 스테이지(1) 상에 배치되는 제1 절연 부재(9)를 구비하고 있다. 제1 절연 부재(9)는, 거의 원주형의 블록이고, 스테이지(1)의 배치면(S)으로부터 이격되어 배치되어 있다. 스테이지(1)의 배치면(S) 상에는, 기판(4)이 배치되기 때문에, 제1 절연 부재(9)는, 기판(4)의 노출 표면으로부터도 이격되어 있다. 제1 가스(CG)는, 제1 절연 부재(9)의 중앙부에 마련된 관통 구멍을 통해, 가스 공급원(3)으로부터 처리 용기(2)의 내부에 공급된다. 제1 가스(CG)는, 제1 절연 부재(9)의 관통 구멍 하단으로부터 기판(4)의 표면을 향하여 흘러, 기판(4)의 중앙부의 표면에 충돌한 후, 직경 방향을 따라 방사형으로 기판 표면 상을 엣지를 향하여 흘러간다.

제1 절연 부재(9)는, 스테이지(1)의 배치면(S) 상에 배치되는 기판(4)에 대하여 갭을 통해 배치되어 있다. 기판(4)의 엣지 근방에서 선택적으로 플라즈마를 발생시키기 때문에, 그 외의 영역에서는 플라즈마의 발생을 억제하는 것이 바람직하다. 기판(4) 상에 갭을 통해 제1 절연 부재(9)를 배치함으로써, 갭 내에서의 가스류는 허용하지만, 적당한 치수의 갭으로 설정함으로써, 갭 내에서의 플라즈마 발생을 억제하는 것이 가능하다. 즉, 갭이 작은 경우에는, 갭 내에서의 플라즈마의 발생이 억제된다.

제1 절연 부재(9)는, 단일의 부재로부터 구성할 수도 있지만, 복수의 부재로부터 구성할 수도 있다. 제1 절연 부재(9)의 외주부 하단에는, 교환용 링 부품(91)이 마련되어 있다. 본 예의 제1 절연 부재(9)(본체)와 링 부품(91)은, 동일한 절연 재료를 포함하고, 합하여 절연 부재를 구성하고 있다. 이들 절연 부재의 재료는, 구체적으로는, 석영이다. 동일 재료의 경우에는, 열팽창 계수가 동일해지기 때문에, 변형 등이 적어진다고 하는 이점이 있다. 이 절연 부재의 외주부 직하의 영역에서는, 기판(4)의 엣지가 위치하고, 이 엣지의 위치에서 플라즈마가 발생한다. 따라서, 링 부품(91)은, 플라즈마의 영향을 받아, 장시간 사용하면, 열화된다. 그래서, 링 부품(91)은, 교환할 수 있게 되어 있고, 본체인 제1 절연 부재(9)를 전부 교환하지 않아도 좋은 구성으로 되어 있다.

플라즈마 처리 장치(100)는, 스테이지(1)의 배치면(S)보다 하방에 배치되는 제2 절연 부재(10)를 구비하고 있다. 제2 절연 부재(10)는, 거의 원환형의 블록이고, 기판(4)의 외주부의 하방에 배치되어 있다. 상세하게 설명하면, 기판(4)의 엣지는, 제1 절연 부재(9)[링 부품(91)]와 제2 절연 부재(10) 사이에 위치하고, 측방에는 배기 링(21)이 배치되고, 기판(4)의 중앙부의 하방에는 스테이지(1)가 위치하고 있다. 요컨대, 기판(4)의 엣지는, 이들 요소에 의해, 둘러싸인 공간 내에 배치되어 있고, 기판 엣지에서 전계가 집중되어, 플라즈마가 발생하기 쉬운 구조로 되어 있다. 또한, 제2 절연 부재(10)는, 처리 용기(2)의 바닥면과 기판(4)의 엣지 사이의 공간에서의 플라즈마의 발생을 억제하고 있다.

도 2는 도 1에 나타낸 영역(II)을 확대한 단면도이다.

갭(Δg)은, 기판(4)의 표면과 제1 절연 부재(9)의 하면 사이의 간극의 치수이다. 제1 절연 부재(9)의 하단의 하면과, 링 부품(91)의 하단의 하면은 동일 평면이다. 따라서, 갭(Δg)은, 기판(4)의 표면과 링 부품(91)의 하면 사이의 간극의 치수이기도 하다. 제1 절연 부재(9)의 중앙부에 마련된 관통 구멍으로부터 유입된 제1 가스(CG)는, 기판(4)의 표면을 따라, 갭(Δg)으로 규정되는 공간 내를 기판 엣지를 향하여 흘러간다. 갭(Δg)의 적합한 범위는, 이하와 같다.

0.3 ㎜≤Δg≤0.6 ㎜

일반적인 플라즈마는, 0.1 내지 100 ㎩의 압력의 가스에, 적당한 전계가 가해지면 발생한다. 또한, 플라즈마가 발생하기 위해서는, 충분한 공간이 필요하다. 따라서, 압력이 높고, 전계가 가해지지 않고, 충분한 공간이 없는 환경 하에서는, 플라즈마는 발생하지 않는다. 갭(Δg)이 작아지면, 이 좁은 공간 내에서는, 기판 엣지 근방보다 압력이 높아지고, 스테이지(1)의 중앙부에서는, 전계도 가해지기 어려운 구조이기 때문에, 플라즈마가 발생하기 어려워진다. 갭(Δg)=0.3 ㎜, 0.4 ㎜, 0.5 ㎜, 0.6 ㎜의 경우, 시뮬레이션 해석에 따르면, 스테이지(1)의 직상 영역에서는, 거의 플라즈마가 발생하지 않는 전계 강도였다[전계 강도: Nearly Zero 내지 Low(도 4 참조)]. Δg=0.7 ㎜의 경우, 스테이지 직상 영역에서, 약간 전계 강도가 상승하는 것이 확인되었다. 갭(Δg)이 0.7 ㎜ 이상인 경우에서도, 기판 엣지 근방에 선택적으로 플라즈마를 발생시킬 수 있지만, 0.6 ㎜ 이하 쪽이 바람직하다.

이와 같이, 갭(Δg)이 상한값을 넘는 경우에는 플라즈마가 발생하기 쉬워지고, 하한값보다 작은 경우에는, 가스의 흐름이 방해된다. 따라서, 갭(Δg)이 상기 관계식을 만족함으로써, 기판 엣지 근방 이외의 영역에서는, 갭 내에서 플라즈마가 발생하기 어려워지고, 또한, 가스류가 갭 내를 원활하게 흐르게 된다.

제2 갭(ΔG)은, 기판(4)의 엣지로부터 1 ㎜ 정도 내측의 표면과, 링 부품(91)에서의 상부 링의 하면(98)(도 6 참조) 사이의 간극의 치수이다. 제2 갭(ΔG)의 적합한 범위는, 이하와 같다.

Δg＜ΔG

더욱 적합하게는, Δg+20 ㎜＜ΔG이다. 즉, 기판 엣지의 근방에서, 플라즈마가 발생하는 데 충분한 공간을 부여함으로써, 플라즈마가 발생하기 쉬워진다.

배치면(S) 상에 배치되는 기판(4)의 최대 직경(DSmax)보다, 배치면(S)의 최대 직경(DMmax)은 작다. 도 2에서는, 거리[ΔD=(DSmax-DMmax)/2]를 나타내고 있다. 기판(4)의 주변부의 엣지로부터, 스테이지(1)의 주변부의 엣지까지의 수평 방향의 최단 거리가, 거리(ΔD)와 같아진다. 또한, 기판(4)의 주변부의 엣지는, 동도면에서는 연직면을 나타내고 있지만, 많은 경우는, 도 4와 같이 경사진 엣지(베벨 엣지)가 되어 있고, 전술한 바와 같이, 퇴적물이 부착되어 있는 기판(4)이 대상이 되는 경우가 있다.

플라즈마 처리 장치(100)에서는, 처리 대상인 기판(4)의 치수는, 장치 사양으로 미리 결정되 있다. 예컨대, 8 인치(직경 200 ㎜, 두께 725 ㎛)의 웨이퍼를 처리하는 경우, DSmax는, 웨이퍼의 직경이다. 기판(4)의 최대 직경(DSmax)보다, 배치면(S)의 최대 직경(DMmax) 쪽이 작은 경우(DMmax＜DSmax), 기판(4)의 엣지는, 배치면(S)으로부터 비어져 나오게 되어, 엣지 근방에서 플라즈마가 발생하기 쉬워진다. 또한, 12 인치(직경 300 ㎜, 두께 775 ㎛)의 웨이퍼를 처리하는 경우도, 기판 엣지의 측방으로의 돌출량이 문제이기 때문에, ΔD의 적합 범위는 동일하다. 거리(ΔD)의 적합한 범위는, 이하와 같다.

2 ㎜≤ΔD≤4 ㎜

바꾸어 말하면, 8 인치 웨이퍼가 처리 대상인 경우, 스테이지(1)의 최대 직경(DMax)은 196 ㎜(200 ㎜ - 4 ㎜) 내지 192 ㎜(200 ㎜ - 8 ㎜)이다. 12 인치 웨이퍼가 처리 대상인 경우, 스테이지(1)의 최대 직경(DMax)은 296 ㎜(300 ㎜ - 4 ㎜) 내지 292 ㎜(300 ㎜ - 8 ㎜)이다.

기판(4)의 주변부의 엣지의 종단면 형상(스테이지 중심을 지나, 직경 방향을 따른 ZX 단면의 형상)은, 반원(도 4 참조)으로 한다. 이 구조의 경우, 시뮬레이션 해석에 따르면, ΔD=0 ㎜의 경우에서도, 기판 엣지의 근방에는 선택적으로 플라즈마가 발생한다. 전계 강도가 높은 영역[High(도 4 참조)]의 종단면 형상은, 대략 반원의 상부에 밖에 분포되지 않아, 반원의 하부에서 고강도의 플라즈마가 발생하지 않는다. 반원의 엣지의 중심 위치를 원점으로 하고, 수평 방향을 따라 원점으로부터 외측으로 연장되는 방향의 각도를 α=0°로 한다. ΔD=0 ㎜의 경우, 고강도의 전계는, 0°≤α≤90°의 범위(도 4 참조)에 분포되어 있다.

ΔD=2 ㎜의 경우, 고강도의 전계(High)는, -20°≤α≤90°의 범위(도 4 참조)에 분포되어 있다. ΔD=3 ㎜의 경우, 고강도의 전계(High)는, -40°≤α≤115°의 범위(도 4 참조)에 분포되어 있다. ΔD=4 ㎜의 경우, 고강도의 전계(High)는, -70°≤α≤115°의 범위(도 4 참조)에 분포되어 있다. 또한, 기판(4)의 면내 온도를 균일하게 유지하면서 처리하는 것을 생각하면, 보다 배치 면적이 적어지는 ΔD가 5 ㎜ 이상이 되는 치수는 바람직하지 않다. 스테이지 본체(1A)의 측면에 플라즈마를 도달시키지 않기 위해서는, ΔD=3 ㎜가 좋지만, 엣지에서의 커버리지가 높은 플라즈마 발생의 관점에서는 ΔD=4 ㎜로 하여도 좋다.

고주파 전극(1B)의 두께 방향의 치수(ΔZ)는, 0.05 ㎜≤ΔZ≤10 ㎜를 만족하는 것이 바람직하다. ΔZ의 더욱 바람직한 범위는, 3 ㎜≤ΔZ≤10 ㎜이다. ΔZ의 더욱 바람직한 범위는, 5 ㎜≤ΔZ≤10 ㎜이다. 스테이지 본체(1A)의 상부 표면으로부터 고주파 전극(1B)의 상단까지의 거리는 1 ㎜ 이상인 것이 바람직하고, 본 예에서는 1 ㎜로 한다.

고주파 전극(1B)은, 두께 방향(Z축 방향)을 따라 연장되어 있다. 치수(ΔZ)가 하한보다 작은 경우에는, 외측 전극에 대한 대향 면적이 작아져, 기판 엣지 근방에서의 플라즈마 발생이 억제되는 경향이 있다. 치수(ΔZ)가 상한보다 큰 경우에는, 기판 엣지에의 전계 집중이 충분치 않게 된다고 하는 문제점이 있다. 치수(ΔZ)가 상기 관계식을 만족하는 경우에는, 이러한 문제점을 억제하여, 기판의 엣지 근방에 선택적으로 플라즈마를 발생시키기 쉬워진다.

고주파 전극(1B)은, 스테이지(1)의 측면으로부터, 그다지 멀지 않은 위치에 배치된다. 즉, 고주파 전극(1B)은, 배치면(S)의 외주부 하방 영역(PR) 내에 배치된다. 배치면(S)의 주변부의 엣지로부터의 거리(Δr)가, 1 ㎜≤Δr≤5 ㎜를 만족하는 영역을 외주부 하방 영역(PR)으로 한다.

고주파 전극(1B)은, 스테이지 본체(1A) 내에 매설되어, 보호되어 있기 때문에, Δr은 0보다 크다. Δr이 1 ㎜ 이상이면, 세라믹의 스테이지 본체(1A)가 플라즈마에 노출되어도 간단히는 깎여 나가지 않아, 고주파 전극(1B)이 보호되게 된다. Δr이 5 ㎜ 이하이면, 필요 이상으로 기판의 측면으로부터 이격되지 않기 때문에, 기판(4)의 엣지 근방에 유효하게 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 또한, Δr이 5 ㎜ 이하이면, 세라믹에 의한 전계 변화의 영향도 억제할 수 있다.

스테이지(1)의 배치면(S) 상에 배치되는 기판(4)의 주변부의 엣지의 직경 방향의 위치는, [링 부품(91)을 포함하는]제1 절연 부재(9)의 하단의 주변부의 엣지의 직경 방향의 위치보다 외측에 위치한다. 기판(4)의 엣지는, 제1 절연 부재(9)[링 부품(91)]의 하단의 외측 엣지보다 외측에 위치하기 때문에, 기판(4)의 엣지가 제1 절연 부재(9)[링 부품(91)]로부터 비어져 나오게 된다. 따라서, 기판(4)의 엣지 근방에서, 상방에 충분한 제2 갭(ΔG)의 공간이 형성되어, 플라즈마가 발생하기 쉬워진다.

기판(4)의 주변부의 엣지의 직경 방향의 위치(R1)와, [링 부품(91)을 포함하는]제1 절연 부재(9)의 하단의 주변부의 엣지의 직경 방향의 위치(R2)의 차분(ΔR)은, 0.5 ㎜≤ΔR≤3 ㎜를 만족하고 있어, 기판 엣지 근방에 적절하게 플라즈마가 발생하기 쉬워진다.

도 2의 구조에서, 예컨대, Δg=0.4 ㎜, Δr=2 ㎜, ΔD=3 ㎜, ΔR=2 ㎜, ΔLS=15 ㎜, ΔG=9 ㎜, ΔLE=19 ㎜로 한다. 여기서, ΔLS는, 기판(4)의 엣지와 배기 링(21)(외측 전극) 사이의 최단 거리이다. ΔLE는, 고주파 전극(1B)과 배기 링(21)(외측 전극) 사이의 최단 거리이다. 거리(ΔLS) 및 거리(ΔLE)의 적합한 범위는, 이하와 같다.

10 ㎜≤ΔLS≤100 ㎜

13㎜≤ΔLE≤103 ㎜

플라즈마를 발생시키고자 하는 기판(4)의 엣지로부터, 배기 링(21)에서의 최단 거리를 부여하는 위치(P21)까지의 거리(ΔLS)는, 상기 하한값보다 작아지면, 배기 링(21) 쪽에 플라즈마의 에너지가 흐르는 것이 확인되었다. 따라서, 기판 엣지에서만 플라즈마가 발생하기 어려워지는 경향이 있다. 따라서, 거리(ΔLS)는, 상기 하한값 이상인 것이 바람직하고, 이 경우에는, 기판 엣지에만 선택적으로 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 또한, 거리(ΔLS)가, 상한값을 넘어 멀어지면, 기판 엣지의 플라즈마가 발생하기 어려워지는 경향이 있다. 거리(ΔLS)가 무한인 경우에는, 플라즈마는 발생하지 않기 때문에, 플라즈마를 발생시키기 위해서는, 상한값은 100 ㎜ 이하인 것이 바람직하다.

고주파 전극(1B)의 위치는, 기판 엣지로부터 (ΔD+Δr)만큼 이격되어 있다. ΔD의 적합 범위는 2 ㎜ 내지 4 ㎜이고, Δr의 적합 범위는 1 ㎜≤Δr≤5 ㎜이기 때문에, 이들의 합계값의 범위는, 3 ㎜ 내지 9 ㎜이다. 따라서, ΔLE는, ΔLS+3 ㎜ 이상인 것이 바람직하다. 따라서, 상기 범위를 만족하는 것이 바람직하다. 더욱 적합하게는, ΔLS+3 ㎜≤ΔLE≤ΔLS+9 ㎜를 만족한다. 또한, ΔLS+2 ㎜≤ΔLE≤ΔLS+8 ㎜를 만족할 수도 있다.

또한, 배기 링(21)의 내측단보다 내측과, 링 부품(91) 사이에는, 제2 가스(PG)를 도입하기 위한 통로가 형성되어 있다. 상부 전극(8)에는, 이 통로에 연통하는 관통 구멍이 마련되어 있다. 제2 가스(PG)를 통과시키기 위한 복수의 관통 구멍이, 상부 전극(8)에 마련되어 있어도 좋다. 상부 전극(8)의 관통 구멍으로부터 도입된 제2 가스(PG)는, 링 부품(91)의 외측의 통로를 지나, 배기 링(21)의 내측, 즉, 기판(4)의 엣지에 도달한다. 또한, 제2 가스(PG)의 도입 경로는, 다른 경로로 설정하는 것도 가능하다.

다음에, 고주파 전극(1B)의 구조에 대해서, 더욱 자세히 설명한다.

도 3은 도 1에 나타낸 플라즈마 처리 장치 내에서의 고주파 전극을 설명하기 위한 사시도이다.

스테이지(1)는, 복수의 전송 선로(1C)(수평 배선[1C(H)])를 구비하고 있다. 도 3에서는, 수평 배선[1C(H)]의 수는 12개이고, 임의의 인접하는 2개의 수평 배선[1C(H)]은 30°의 각도를 이루고 있다. 수평 배선[1C(H)]은, 링형의 고주파 전극(1B)에 전력을 전달하는 것이며, 그 수는 1개여도 좋지만, 둘레 방향에 균등한 바이어스를 부여하기 위해서는, 3개 이상인 것이 바람직하다. 각각의 전송 선로(1C)(수평 배선[1C(H)])는 박막이고, 폭(W)은 0.5 ㎜≤W≤5 ㎜를 만족하고 있다. 폭(W)은 수평면(XY 면) 내에서, 직경 방향에 수직인 방향의 치수이다.

복수의 수평 배선[1C(H)]은, 스테이지(1)의 대략 중심 위치[XY 평면 내에서의 스테이지(1)의 무게 중심 위치]로부터 고주파 전극(1B)을 향하여 방사형으로 연장되어 있고, 고주파 전극(1B)에 연결되어 있다. 기판(4)의 엣지 근방에서의 플라즈마 발생에 기여하는 것은, 배치면(S)의 외주부 하방 영역(PR)(도 2 참조)에 위치하는 고주파 전극(1B)이다. 전송 선로(1C)는, 고주파 전극(1B)에 고주파를 공급하고 있다. 스테이지(1)의 평면 형상의 무게 중심 위치를, 스테이지의 중심으로 하면, 스테이지의 대략 중심 위치에 위치하는 수평 배선[1C(H)]의 부위에, 수직 배선으로서의 내측 도체[1C(V)]가 접속되어 있다. 스테이지의 대략 중심 위치는, 스테이지의 중심으로부터, 스테이지의 최대 직경의 10％ 이하의 거리의 영역 내의 위치로 한다. 내측 도체[1C(V)]는, 처리 용기(2)의 바닥면을 관통하여 외부로 연장되어 있다.

폭(W)이, 상기 하한보다 작은 경우에는, 저항값이 크게 증가하여 전력 손실이 생긴다. 폭(W)이 상한값보다 큰 경우에는, 전송 선로(1C)(수평 배선[1C(H)])의 상방에 발생하는 전계에 의해, 기판 상에, 플라즈마가 넓게 발생할 가능성이 있다. 기판의 엣지의 근방에만 선택적으로 플라즈마를 발생시키기 위해서는, 수평 배선[1C(H)]의 상방의 플라즈마 발생이 바람직하지는 않다. 0.5 ㎜≤W≤5 ㎜를 만족하는 경우에는, 이러한 문제점을 억제하여, 기판의 엣지 근방에 선택적으로 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 또한, 플라즈마 발생 억제의 관점에서, 복수의 전송 선로(C)(수평 배선[1C(H)]) 사이에는 간극이 있는 것이 바람직하다.

고주파 전극(1B)의 평면 형상(Z축 방향으로부터 본 XY 평면 내의 형상)은, 링을 포함하고 있다. 이 경우, 링형의 고주파 전극(1B)의 주위에서, 연속적으로 링형의 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 기판의 평면 형상이 원형인 경우, 기판의 엣지를 따라 원환형의 플라즈마를 발생시킬 수 있다.

고주파 전극(1B)은 Z축 방향을 따라 연장되어 있는 부분을 갖기 때문에, 적합한 입체 형상은, 통형이 된다. 통의 높이는 전술한 ΔZ로 주어지지만, 통형의 경우, ΔZ는, 수평 배선[1C(H)]의 Z축 방향의 두께보다 커진다. 고주파 전극(1B)의 직경 방향의 두께는, 수평 배선[1C(H)]의 Z축 방향의 두께와 동일하다고 할 수 있다. 이 두께는, 예컨대, 0.5 ㎜ 내지 1 ㎜이다.

고주파 전극(1B)의 주위에는, 배기 링(21)이 마련되어 있다. 배기 링(21)은, 상부 도전체 링(21A), 중부 도전체 링(21B), 하부 도전체 링(21C)을 구비하고 있고, 이들이 일체적으로 형성되어 있다. 상부 도전체 링(21A)의 형상은 원환형의 판이고, 직경 방향의 치수는, 전술한 ΔLS에 상관한다. 중부 도전체 링(21B)의 형상은 통형이다. 하부 도전체 링(21C)의 형상은 원환형의 판이고, 직경 방향의 치수는, 상부 도전체 링(21A)의 직경 방향의 치수보다 짧다. 따라서, 고주파 전극(1B)에 가장 가까운 위치에는, 상부 도전체 링(21A)이 위치하게 된다.

배기 링(21)의 중부 도전체 링(21B)은, 처리 용기(2)의 내벽면(2w)에 고정되어, 전기적으로 접속되어 있다. 처리 용기(2)는, 그라운드 전위에 고정되어 있어, 배기 링(21)의 전위도 그라운드 전위가 된다. 또한, 중부 도전체 링(21B)은, 스테이지의 중심으로부터 떨어진 개소에 위치하고 있고, 고주파 전극(1B)의 수평 방향의 연장선 상에 위치하고 있다. 바꾸어 말하면, 배기 링(21)에서, 중부 도전체 링(21B)과 고주파 전극(1B) 사이에는, 강한 전계가 발생하기 어려운 형상으로 되어 있다. 즉, 고주파 전극(1B)의 상방에 위치하는 기판과, 중부 도전체 링(21B)의 상방에 위치하는 상부 도전체 링(21A) 사이에, 강한 전계가 형성되는 구조로 되어 있다. 또한, 하부 도전체 링(21C)의 직경 방향 길이는 짧다. 따라서, 배기 링(21)은, 이것이 배기 장치에 접속된 경우에는, 배기 기능을 가지며, 기판 엣지 근방의 상면측 쪽에 선택적으로 강한 전계를 발생시키도록 하는 형상을 가지고 있다. 퇴적물은, 기판의 상면측에 많이 퇴적되기 때문에, 이러한 구조는, 퇴적물의 에칭에 유효하다.

또한, 배기 링(21)이, 하부 도전체 링(21C)을 갖지 않는 형상이어도, 기판 엣지에서, 플라즈마가 발생한다. 플라즈마 발생에 주로 기여하고 있는 것은, 상부 도전체 링(21A)이기 때문이다.

도 4는 기판 엣지의 주위의 플라즈마 분포에 대해서 설명하기 위한 도면이다. 동도면은, 스테이지의 무게 중심을 지나, 직경 방향을 따른 종단면 구조를 나타내고 있다.

기판(4)의 주변부의 엣지에는, FCVD법 등으로 형성된 퇴적물(4A)이 부착되어 있는 것으로 한다. 고주파 전극(1B)에 고주파 변위를 부여하면, 기판 엣지보다 외측에 배치된 배기링과의 사이의 공간 내에 교번 전계가 형성된다. 교번 전계 내에서 돌출되어 있는 기판 엣지 근방에는, 플라즈마가 발생한다.

처리 용기 내에서, 가장 높은 전계가 발생하는 영역을 고전계 영역[SH(High)]으로 한다. 정확하게는, 가장 높은 전계의 90％ 이상의 전계 강도를 갖는 영역을 고전계 영역[SH(High)]으로 한다. 가장 높은 전계의 90％ 미만 50％ 이상의 전계 강도를 갖는 영역을 중전계 영역[SM(Middle)]으로 한다. 가장 높은 전계의 50％ 미만 10％ 이상의 전계 강도를 갖는 영역을 저전계 영역[SL(Low)]으로 한다. 가장 높은 전계의 10％ 미만의 전계 강도를 갖는 영역을 대략 제로 전계 영역[SN(Nearly Zero)]으로 한다.

기판 엣지 근방은, 고전계 영역[SH(High)]이고, 그 주위에 중전계 영역[SM(Middle)]이 형성되고, 중전계 영역[SM(Middle)]의 외측은 저전계 영역[SL(Low)]이 된다. 저전계 영역[SL(Low)]의 외측은 대략 제로 전계 영역[SN(Nearly Zero)]이 된다. 기판 엣지에 전계가 집중되어 있기 때문에, 기판 엣지로부터 멀어짐에 따라, 전계 강도는 급격히 저하한다. 예컨대, 기판 엣지로부터 하방으로 조금 떨어진 것만으로, 전계 강도는 대략 제로(Nearly Zero)가 된다. 배기 링의 상부 도전체 링(21A)은, 기판(4)보다 높은 위치에 존재하고 있기 때문에, 기판(4)의 하측 영역보다, 상측 영역 쪽이 전계 강도는 높아지는 경향이 있다. 동도면의 종단면 내에서의 고전계 영역[SH(High)]의 단면적은, 저전계 영역[SL(Low)]의 단면적보다 작다. 저전계 영역[SL(Low)]은, 기판 엣지로부터 기판(4)의 중심 방향을 향하여, 기판(4)의 상측의 표면 상에 연장되어 있다.

기판 엣지에 부착된 퇴적물(4A)을 플라즈마 에칭에 의해 제거하기 위해서는, 종단면 내에서, 기판 엣지의 주위를 종방향으로 둘러싸도록 고강도의 전계가 발생하는 것이 바람직하다. 또한, 기판 엣지로부터 떨어진 위치에서는, 불필요한 플라즈마는 발생하지 않는 쪽이 좋기 때문에, 전계 강도는 낮은 쪽이 바람직하고, 대략 제로인 것이 바람직하다. 스테이지의 중심 위치에서의 기판(4) 상의 갭 내의 공간은, 대략 제로 전계 영역[SN(Nearly Zero)]으로 되어 있다. 전계를 발생시키는 요인으로서는, 고주파 전극(1B) 및 수평 배선[1C(H)]이 있지만, 고주파 전극(1B)은 기판 주변부에서 Z축 방향을 따라 연장되어 있고, 수평 배선[1C(H)]은, 스테이지 본체(1A)의 상측의 표면으로부터는 이격되어 있다. 또한, 상부에는 제1 절연 부재(9)가 배치되어 있다. 따라서, 스테이지의 중심 위치 근방 상방의 기판(4) 상의 공간 내에서는, 전계에 영향을 부여하는 것이 적어, 전계는 대략 제로가 된다.

고전계 영역[SH(High)]의 플라즈마가, 기판 엣지의 주위를 덮을 수 있는지의 여부는, 전술한 각도(α)를 이용하여 평가한다. 기판(4)의 하면의 스테이지(1)로부터의 수평 방향 돌출량인 ΔD의 적합 범위는, 전술한 바와 같고, 2 ㎜≤ΔD≤4 ㎜이다.

한편, 기판(4)의 상면의 절연 부재로부터의 수평 방향 돌출량인 차분(ΔR)은, 0.5 ㎜≤ΔR≤3 ㎜가 바람직하고, 기판 엣지 근방에 적절하게 플라즈마가 발생하기 쉬워지는 구조로 되어 있다. 차분(ΔR)이, 상한값을 넘는 경우에는 기판 엣지보다 중심 쪽의 영역 상에 플라즈마가 발생하기 쉬워지고, 하한값보다 작은 경우에는, 기판 엣지 근방에서의 플라즈마의 발생이 억제된다. 따라서, ΔR이 상기 관계식을 만족함으로써, 기판 엣지 근방 이외의 영역에서 플라즈마가 발생하기 어려워지고, 또한, 기판 엣지 근방에서는 선택적으로 플라즈마가 발생하기 쉬워진다.

도 5는 다른 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치에서의 기판 엣지를 포함하는 영역의 종단면도이다.

가스 공급원으로부터 공급되는 가스의 공급 위치는, 처리 용기(2)의 중앙부 및 주변부이다. 도 2에서는, 배기 링(21)보다 내측의 위치로부터 주변부 공급용 제2 가스를 공급하였다. 제2 가스의 공급 위치는, 배기 링(21)의 위치여도 좋다. 즉, 배기 링(21)의 중부 도전체 링에 가스 공급용 관통 구멍을 마련하고, 이 관통 구멍으로부터 제2 가스[제1 주변 가스(PG1)]를 공급할 수 있다. 또한, 배기 링(21)의 상부 도전체 링에 가스 공급용 관통 구멍을 마련하고, 이 관통 구멍으로부터 제2 가스[제2 주변 가스(PG2)]를 공급할 수 있다. 이들 구조의 경우, 배기 링(21)과 링 부품(91) 사이에는, 간극을 마련할 필요가 없고, 배기 링(21)의 상부 도전체 링의 내측단과, 링 부품(91)의 상부 링의 외측단은, 접촉시킬 수 있다.

도 6은 링 부품(91)을 구성하는 호형 부품의 사시도이다.

전술한 플라즈마 처리 장치는, 기판 주위의 엣지 근방에 플라즈마를 발생시키는 것이다. 기판 엣지 근방에 배치되는 교환용 링 부품(91)은, 장기간의 사용을 계속하면 열화된다. 링 부품(91)은, 분할형의 절연 부재를 포함하고, 개개의 절연 부재는 호형 부품(91A)이다. 호형 부품(91A)은, 폭이 넓은 상부 링(92)과, 폭이 좁은 하부 링(93)을 일체화한 형상을 가지고 있다. 상부 링(92)은 원환형의 절연체를 포함한다.

상부 링(92)의 하부 링(93)보다 내측에 위치하는 부분은, 도 2에 나타낸 제1 절연 부재(9)의 하부의 측방 오목부(9D) 내에 끼워 넣는다. 측방 오목부(9D)는, 제1 절연 부재(9)의 외주 측면으로부터 직경 방향을 따라, 제1 절연 부재(9)의 중심축을 향하여 연장된 오목부이다. 측방 오목부(9D)는, 제1 절연 부재(9)의 종방향의 중심축을 둘러싸도록 둘레 방향을 따라 연장된 홈을 구성하고 있다. 상부 링(92)의 내측면(94)은, 제1 절연 부재(9)의 측방 오목부(9D)의 최심부에 대향한다. 상부 링(92)의 상면(96)은, 측방 오목부(9D)를 구성하는 면 중에서 제1 절연 부재(9)의 하면이 되는 면에 접촉한다. 상부 링(92)의 내측의 하면(99)은, 측방 오목부(9D)를 구성하는 면 중에서, 제1 절연 부재(9)의 상면이 되는 면에 접촉한다. 상부 링(92)의 외측의 하면(98)은, 기판 엣지의 상방에 위치하고 있다. 하면(98)은, 기판 표면으로부터, ΔG(도 2 참조)만큼 이격되어 있다. 상부 링(92)의 외측면(95)은, 배기 링의 위치를 제한하고 있다. 하부 링(93)의 하면(97)은, 기판(4)에 대향하고 있고, 제1 절연 부재(9)의 하단의 하면과 동일 평면이다. 하부 링(93)의 Z축 방향의 치수는, ΔG(도 2 참조)를 규정하고 있다.

링 부품(91)은, 복수의 호형 부품(91A)을 포함한다. 동도면에서는, 원호의 개방각이 180°인 것을 나타내고 있고, 1개의 링 부품(91)은, 2개의 호형 부품(91A)을 포함한다. 링 부품(91)은, 3개 이상으로 분할할 수 있는 형상으로 하는 것도 가능하다.

도 7은 또 다른 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치의 종단면 구성을 나타내는 도면이다.

이 플라즈마 처리 장치는, 도 1 내지 도 6에서 설명한 플라즈마 처리 장치의 변형예이고, 고주파 전극(1B)이 Z축 방향으로 연장되지 않은 형상인 점만이, 전술한 플라즈마 처리 장치와 다르다. 이 플라즈마 처리 장치는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 스테이지(1)와, 스테이지(1)를 수용하는 처리 용기(2)와, 처리 용기(2) 내에서의 플라즈마 발생용 가스 공급원(3)을 구비하고 있다. 여기서, 스테이지(1)는, 배치면(S)을 가지고, 고주파 전극(1B)이 매설된 스테이지 본체(1A)를 구비하고 있다. 스테이지 본체(1A)는, 세라믹을 포함하고, 고주파 전극(1B)은, 배치면(S)의 외주부 하방 영역에 위치한다. 배치면(S) 상에 배치되는 기판(4)의 최대 직경(DSmax)보다, 배치면(S)의 최대 직경(DMmax)은 작다(DSmax＞DMmax). 즉, ΔD=(DSmax-DMmax)/2＞0이다.

기판(4)의 주변부의 외측에는, 배기 링(외측 전극)을 배치할 수 있다. 외주부 하방 영역의 고주파 전극(1B)과 배기 링 사이에 고주파 전압이 인가됨으로써, 기판(4)의 주변부의 엣지 근방에 플라즈마가 발생하기 쉬워진다. 기판(4)의 최대 직경(DSmax)보다, 배치면(S)의 최대 직경(DMmax) 쪽이 작기 때문에, 기판(4)의 엣지는, 배치면(S)으로부터 비어져 나오게 되어, 엣지 근방에서 플라즈마가 발생하기 쉬워진다. 에칭에 알맞은 가스 분위기에서 플라즈마를 발생시킨 경우, 기판(4)의 엣지에 부착된 퇴적물(4A)을 효율적으로 에칭할 수 있다. 고주파 전극(1B)은, 세라믹 내에 매설되어 있기 때문에, 플라즈마에 노출되지 않고, 보호되어 있다.

또한, 전술한 시뮬레이션은, HFSS(등록 상표: Ansoft사의 유한 요소법에 따른 고주파 전자계 시뮬레이션 소프트웨어)를 이용하여 행하였다. 기판(4) 및 스테이지(1)의 배치면의 평면 형상은 원형이고, 시뮬레이션의 조건의 기준값은, 이하와 같고, 특별히 언급이 없는 경우는, 이하의 파라미터를 이용하여, 조건에 따라, 개개의 파라미터를 변경하였다.

(기판(4))

·기판(4)의 재료: Si

·기판(4)의 직경(DSmax): 300(㎜)

·기판(4)의 두께: 775(㎛)

(스테이지 본체(1A))

·스테이지 본체(1A)의 재료: AlN

(고주파 전극(1B))

·고주파 전극(1B)의 재료: W

·고주파 전극(1B)의 직경: 290(㎜)

·고주파 전극(1B)의 두께: 1(㎜)

·고주파 전극(1B)의 치수(ΔZ): 7(㎜)

(각 수평 배선[1C(H)])

·수평 배선[1C(H)]의 재료: W

·수평 배선[1C(H)]의 직경: 289(㎜)

·수평 배선[1C(H)]의 두께: 1(㎜)

(내측 도체[1C(V)])

·내측 도체[1C(V)]의 재료: W

·내측 도체[1C(V)]의 직경: 3(㎜)

·내측 도체[1C(V)]의 Z축 방향 길이: 100(㎜)

(외측 도체(1E))

·외측 도체(1E)의 재료: Al

·외측 도체(1E)의 직경: 10(㎜)

·외측 도체(1E)의 Z축 방향 길이: 100(㎜)

(제1 절연 부재(9)(본체))

·제1 절연 부재(9)의 재료: 석영(SiO₂)

·제1 절연 부재(9)의 직경: 302(㎜)

·제1 절연 부재(9)의 두께: 80(㎜)

(링 부품(91))

·링 부품(91)의 재료: 석영(SiO₂)

·Δg: 0.5(㎜)

·ΔG: 9(㎜)

·ΔR: 2(㎜)

(배기 링(21))

·배기 링(21)의 재료: Al

·배기 링(21)의 상부 도전체 링(21A)의 직경 방향의 치수: 45(㎜)

·배기 링(21)의 중부 도전체 링(21B)의 직경 방향의 치수: 15(㎜)

·배기 링(21)의 하부 도전체 링(21C)의 직경 방향의 치수: 20(㎜)

·배기 링(21)의 Z축 방향의 치수: 40(㎜)

·ΔLS: 15(㎜)

·ΔLE: 21(㎜)

(고주파 전원(6))

·플라즈마 발생용 고주파 전력의 주파수: 13.56 ㎒

전술한 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 방법은, 전술한 어느 하나의 플라즈마 처리 장치를 이용하여, 스테이지(1) 상에 기판(4)을 배치하는 단계와, 가스 공급원(3)으로부터 처리 용기(2) 내에 가스를 공급하는 단계를 포함하고 있다. 또한, 이 방법은, 고주파 전극(1B)에 고주파 전력을 공급하여, 기판(4)의 주변부의 엣지 근방에서, 선택적으로 플라즈마를 발생시키는 단계를 포함하고 있다. 기판(4)의 주변부의 엣지 근방에서, 선택적으로 플라즈마가 발생하기 때문에, 다른 부분을 플라즈마에 노출시키는 일 없이, 효율적으로 기판 엣지를 플라즈마 처리할 수 있다.

전술한 플라즈마 처리 장치 및 방법은, CVD 성막 장치에서 기판 엣지에 형성된 퇴적물의 에칭에 이용할 수 있다. 퇴적물은, 박리 등에 의해, 콘터미네이션이 된다. 이러한 퇴적물을 제거함으로써, 기판 반송 시의 콘터미네이션을 방지할 수 있다. 또한, 전술한 플라즈마 처리 장치 및 방법은, 히터 전극층을 구비하고 있기 때문에, 단일의 장치에서, 기판의 베벨에 퇴적된 퇴적물의 제거 외에, 기판의 어닐을 행할 수도 있다. 히터 전극층의 구조나 치수를 최적화하면, 기판 온도의 균일성과 베벨 에칭 성능을 함께 향상시킬 수 있다. 예컨대, 유동성 CVD를 행한 후, 베벨 에칭을 행하고, 그러한 후, 어닐을 행할 수 있다. 또한, 어닐을 행하면서, 베벨 에칭을 행하는 것도 가능하다.

또한, 플라즈마 발생 기구로서는, 용량 결합형(CCP)의 플라즈마 발생 기구를 이용할 수 있다. 고주파 전극(1B)과, 배기 링(21)(외측 전극) 사이에 고주파 전압을 인가하는 경우, 외측 전극 쪽에 전위가 변동하는 고주파 전위를 인가하는 구성도 생각된다. 또한, 쌍방의 전극에 고주파를 인가하는 것도 가능하고, 필요에 따라, 직류 전위를 부여하는 것도 생각된다. 스테이지(1)의 하방에는, 제2 절연 부재(10)가 위치하고 있지만, 제2 절연 부재(10)의 형상은, 중공 형상의 통형이다. 제2 절연 부재(10)의 형상은, 스테이지(1)의 하방 영역을 전부 채우는 형상이어도 좋다. 또한, 고주파 전극(1B)의 Z축 방향을 따라 연장되는 방향은, 완전한 연직 방향이 아니어도 좋다. 즉, 직경 방향 또는 둘레 방향을 따라 고주파 전극(1B)이 경사져 있어도, 전술한 원리에 따르면, 기판 엣지 근방에 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 또한, 기판으로서는, 원형의 웨이퍼 외에, 사각형 이상의 다각형의 기판도 처리 대상으로 할 수 있다.

이상, 여러 가지의 예시적 실시형태에 대해서 설명해 왔지만, 전술한 예시적 실시형태에 한정되는 일 없이, 여러 가지 생략, 치환 및 변경이 이루어져도 좋다. 또한, 다른 실시형태에서의 요소를 조합하여 다른 실시형태를 형성하는 것이 가능하다. 또한, 이상의 설명으로부터, 본 개시의 여러 가지의 실시형태는, 본 명세서에서 설명되어 있고, 본 개시의 범위 및 주지로부터 일탈하는 일 없이 여러 가지의 변경을 이룰 수 있는 것이, 이해될 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시한 여러 가지의 실시형태는 한정하는 것을 의도하지 않고, 실제 범위와 주지는, 첨부된 청구범위에 의해 나타난다.

Claims

배치면을 갖는 스테이지 본체와,
상기 스테이지 본체의 상기 배치면의 외주부 하방 영역에 매설된 고주파 전극과,
상기 고주파 전극에 연결되는 복수의 전송 선로를 구비하고,
상기 스테이지 본체는 세라믹을 포함하고,
상기 고주파 전극은, 상기 스테이지 본체의 두께의 방향으로 연장되고, 상기 복수의 전송 선로 각각의 두께보다 더 두꺼운 두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 스테이지.
제1항에 있어서,
상기 복수의 전송 선로는 상기 스테이지의 중심 위치로부터 상기 고주파 전극에 연결되고,
각각의 상기 전송 선로는 폭(W)의 박막이고,
폭(W)은,
0.5 ㎜≤W≤5 ㎜
를 만족하는 것을 특징으로 하는, 스테이지.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 배치면 상에 배치되는 기판의 최대 직경보다, 상기 배치면의 최대 직경이 작은 것을 특징으로 하는, 스테이지.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 스테이지 본체 내에 히터 전극층을 구비하는 것을 특징으로 하는, 스테이지.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 고주파 전극의 상기 두께 방향의 치수(ΔZ)는,
0.05 ㎜≤ΔZ≤10 ㎜
를 만족하는 것을 특징으로 하는, 스테이지.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 배치면의 상기 외주부 하방 영역은, 상기 배치면의 주변부의 엣지로부터의 거리(Δr)가,
1 ㎜≤Δr≤5 ㎜
를 만족하는 것을 특징으로 하는, 스테이지.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 고주파 전극의 평면 형상은 링을 포함하는 것을 특징으로 하는, 스테이지.
제1항 또는 제2항에 기재된 스테이지와,
상기 스테이지를 수용하는 처리 용기와,
상기 처리 용기 내에서의 플라즈마 발생용 가스 공급원
을 구비하는, 플라즈마 처리 장치.
제8항에 있어서,
상기 가스 공급원으로부터 공급되는 가스의 공급 위치는, 상기 처리 용기의 중앙부 및 주변부인 것을 특징으로 하는, 플라즈마 처리 장치.
제8항에 있어서,
상기 스테이지의 상기 배치면 상에 배치되는 기판에 대하여 갭을 통해 배치되는 절연 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 처리 장치.
제10항에 있어서,
상기 갭을 Δg로 하고,
갭(Δg)은,
0.3 ㎜≤Δg≤0.6 ㎜
를 만족하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 처리 장치.
제10항에 있어서,
상기 스테이지의 상기 배치면 상에 배치되는 기판의 주변부의 엣지의 직경 방향의 위치는, 상기 절연 부재의 하단(下端)의 주변부의 엣지의 직경 방향의 위치보다 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 처리 장치.
제12항에 있어서,
상기 기판의 주변부의 엣지의 직경 방향의 위치(R1)와, 상기 절연 부재의 하단의 주변부의 엣지의 직경 방향의 위치(R2)의 차분(ΔR)은,
0.5 ㎜≤ΔR≤3 ㎜
를 만족하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 처리 장치.
플라즈마 처리를 수행하도록 구성된 처리 용기와,
상기 처리 용기에 수용되는 스테이지와,
상기 처리 용기 내에서의 플라즈마 발생용 가스를 공급하도록 구성된 가스 공급원을 구비하고,
상기 스테이지는,
배치면을 갖는 스테이지 본체와,
상기 스테이지 본체의 상기 배치면의 외주부 하방 영역에 매설된 고주파 전극과,
상기 고주파 전극에 연결되는 복수의 전송 선로를 구비하고,
상기 스테이지 본체는 세라믹을 포함하고,
상기 고주파 전극은, 상기 스테이지 본체의 두께 방향으로 연장되고, 상기 복수의 전송 선로 각각의 두께보다 더 두꺼운 두께를 갖고,
상기 배치면 상에 배치되는 기판의 최대 직경보다, 상기 배치면의 최대 직경이 작은 것을 특징으로 하는, 플라즈마 처리 장치.
제8항에 기재된 플라즈마 처리 장치를 이용하여,
상기 스테이지 상에 기판을 배치하는 단계와,
상기 가스 공급원으로부터 상기 처리 용기 내에 가스를 공급하는 단계와,
상기 고주파 전극에 고주파 전력을 공급하고, 상기 기판의 주변부의 엣지 근방에서, 선택적으로 플라즈마를 발생시키는 단계
를 포함하는, 플라즈마 처리 방법.