KR20170015882A - 재치대 및 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

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가츠유키 고이즈미
츠토무 나가이
다이스케 하야시
사토루 데루우치
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

일 실시형태의 재치대는, 지지 부재, 및 기대를 구비한다. 지지 부재는, 히터를 가지는 재치 영역, 및 재치 영역을 둘러싸는 외주 영역을 가진다. 기대는, 그 위에 재치 영역을 지지하는 제1 영역, 및 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역을 가진다. 제2 영역에는 관통 구멍이 마련되어 있다. 히터에 전기적으로 접속되는 배선은, 제2 영역의 관통 구멍에 통과되어 있다.

Description

재치대 및 플라즈마 처리 장치{PLACING TABLE AND PLASMA TREATMENT APPARATUS}
본 발명의 실시형태는, 재치대 및 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스와 같은 전자 디바이스의 제조에서는, 처리 가스를 여기(勵起)시킴으로써 플라즈마를 생성하고, 당해 플라즈마에 의하여 피처리체를 처리하는 플라즈마 처리 장치가 이용되고 있다. 플라즈마 처리 장치는, 피처리체를 그 위에 재치하기 위한 재치대를 구비하고 있다.
재치대는, 정전(靜電) 척(chuck) 및 기대(基台)를 가지고 있다. 정전 척은, 유전체제의 본체부, 당해 본체부 내에 매설된 척용 전극, 및 히터를 가지고 있다. 본체부는, 그 위에 피처리체가 재치되는 재치 영역을 가지고 있다. 히터는, 피처리체의 온도를 제어하는 것이다. 따라서, 히터는 재치 영역 내에 마련되어 있다. 또, 정전 척은, 히터에 전기적으로 접속되는 접점부를, 재치 영역의 하면으로부터 노출시키고 있다. 이 정전 척은 기대 상에 마련되어 있다. 기대 내에는, 온도 조정용 매체가 순환되는 유로가 형성되어 있다. 또, 기대에는, 접점부로 통하는 관통 구멍이 형성되어 있으며, 당해 관통 구멍 내에는 접점 영역에 접속되는 배선이 통과되어 있다. 이 배선은 히터 전원에 접속되어 있다.
특허문헌 1: 일본특허공개공보 2013-175573호
그런데, 플라즈마 처리 장치에는, 피처리체의 처리의 면내(面內) 균일성이 요구된다. 이 면내 균일성을 향상시키기 위해서는, 피처리체의 면내에 있어서의 온도의 편차를 감소시킬 필요가 있다.
일측면에 있어서는, 피처리체를 그 위에 재치(載置)하기 위한 재치대가 제공된다. 이 재치대는, 지지 부재, 기대(基台), 및 복수의 배선을 구비하고 있다. 지지 부재는, 피처리체를 지지하기 위한 부재이며, 본체부, 하나 이상의 히터, 하나 이상의 제1 배선층, 하나 이상의 제2 배선층, 및 복수의 접점부를 포함한다. 본체부는, 세라믹제이며, 피처리체를 그 위에 재치하는 재치 영역, 및 당해 재치 영역을 둘러싸는 외주 영역을 가진다. 하나 이상의 히터는, 본체부 내에 마련되어 있다. 하나 이상의 제1 배선층은, 본체부 내에 있어서 연장되어 있으며, 하나 이상의 히터의 급전측에 각각 전기적으로 접속되어 있다. 하나 이상의 제2 배선층은, 본체부 내에 있어서 연장되어 있으며, 하나 이상의 히터의 기준 전위측에 전기적으로 접속되어 있다. 복수의 접점부는, 외주 영역에 있어서 본체부로부터 노출되어 있으며, 하나 이상의 제1 배선층 및 하나 이상의 제2 배선층의 각각에 전기적으로 접속되어 있다. 기대는, 재치 영역을 그 위에 지지하는 제1 영역, 및 외주 영역을 그 위에 지지하는 제2 영역을 가지고 있다. 제2 영역에는, 복수의 접점부로 각각 통하는 복수의 제1 관통 구멍이 마련되어 있다. 복수의 배선은, 복수의 제1 관통 구멍을 통과하여 복수의 접점부에 각각 접합된다.
여기에서, 기대에 형성된 관통 구멍은, 지지 부재에 온도의 특이점을 발생시킬 수 있다. 그러나, 상기 일측면에 관한 재치대에서는, 복수의 접점부로 통하는 복수의 제1 관통 구멍이, 그 위에 재치 영역이 지지되는 제1 영역이 아니라, 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역에 마련되어 있다. 따라서, 지지 부재의 재치 영역에 있어서의 온도의 특이점의 발생이 억제될 수 있다. 그 결과, 이 재치대를 가지는 플라즈마 처리에서는, 피처리체의 면내에 있어서의 온도의 편차를 감소시키는 것이 가능해진다.
일 형태에서는, 하나 이상의 히터는 복수의 히터이며, 하나 이상의 제1 배선층은, 복수의 히터의 급전측에 각각 접속된 복수의 제1 배선층이라도 된다. 재치대에서는, 히터의 개수의 증가에 따라, 제1 관통 구멍의 개수가 많아진다. 본 형태에 의하면, 제1 관통 구멍이 제2 영역에 마련되어 있으므로, 히터의 개수의 증가에 따라 제1 관통 구멍의 개수가 증가해도, 지지 부재의 재치 영역에 있어서의 온도의 특이점의 발생을 억제하는 것이 가능하다.
일 형태에서는, 하나 이상의 제2 배선층 중 적어도 하나는, 상기 복수의 히터 중 둘 이상의 히터의 기준 전위측에 접속되어 있어도 된다. 이 형태에서는, 둘 이상의 히터의 기준 전위측에 접속되는 배선층이 공통화되어 있다. 따라서, 기준 전위용 접점부의 개수, 기준 전위용 배선의 수, 및 기준 전위용 배선을 통과시키기 위한 관통 구멍의 수를 감소시키는 것이 가능하다.
일 형태에서는, 기대에는, 냉매가 공급되는 냉매 유로가 형성되어 있어도 된다.
일 형태에서는, 지지 부재는, 정전(靜電) 흡착용 전극, 상기 정전 흡착용 전극에 전기적으로 접속되는 제3 배선층, 및 제3 배선층에 전기적으로 접속되는 다른 접점부를, 본체부 내에 더 가지며, 다른 접점부는, 외주 영역에 있어서 본체부로부터 노출되어 있고, 제2 영역에는, 상기 다른 접점부로 통하는 제2 관통 구멍이 마련되어 있으며, 재치대는, 제2 관통 구멍을 통과하여 다른 접점부에 접합되는 다른 배선을 더 구비하고 있어도 된다. 이 형태에서는, 지지 부재는 정전 척으로서 기능한다. 또, 제2 관통 구멍이 제2 영역에 마련되어 있으므로, 재치 영역에 있어서의 온도의 특이점의 발생이 억제될 수 있다.
일 형태에서는, 기대는, 도전성의 주부(主部)와 절연부를 가지고 있어도 된다. 이 형태에서는, 주부는, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 제공한다. 절연부는, 주부에 분리 가능하게 장착되어 있으며, 복수의 제1 관통 구멍을 제공한다. 복수의 배선의 각각은, 일단 및 타단을 가지는 가요성의 리드선, 리드선의 일단에 결합되어 복수의 접점부 중 대응의 접점부에 결합되는 제1 단자, 및 리드선의 타단에 결합되는 제2 단자를 포함하며, 제1 단자 및 리드선이 통과된 제1 관통 구멍을 구획 형성하는 절연부의 내면과 제1 단자 및 리드선과의 사이에는, 공간이 개재되어 있다. 이 형태에 의하면, 기대의 열팽창이 발생해도, 당해 열팽창에 기인하는 응력은 리드선에 의하여 완화된다. 따라서, 제1 단자와 접점부의 결합의 신뢰성이 높아진다.
일 형태에서는, 기대는, 도전성의 주부, 제1 절연부, 및 제2 절연부를 더 구비할 수 있다. 이 형태에서는, 주부는, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 제공한다. 제1 절연부는, 주부에 분리 가능하게 장착되어 있으며, 복수의 제1 관통 구멍을 제공한다. 제2 절연부는, 주부에 분리 가능하게 장착되어 있으며, 제2 관통 구멍을 제공한다. 제1 절연부 및 제2 절연부는, 일체화된 절연부재라도 된다. 복수의 배선의 각각은, 일단 및 타단을 가지는 가요성의 제1 리드선, 제1 리드선의 일단에 결합되어 복수의 접점부 중 대응하는 접점부에 결합되는 제1 단자, 및 제1 리드선의 타단에 결합되는 제2 단자를 포함하고, 제1 단자 및 제1 리드선이 통과된 제1 관통 구멍을 구획 형성하는 제1 절연부의 내면과 제1 단자 및 상기 제1 리드선과의 사이에는, 공간이 개재되어 있다. 다른 배선은, 일단 및 타단을 가지는 가요성의 제2 리드선, 제2 리드선의 일단에 결합되어 다른 접점부에 결합되는 제3 단자, 및 제2 리드선의 타단에 결합되는 제4 단자를 포함하며, 제2 관통 구멍을 구획 형성하는 제2 절연부의 내면과 제3 단자 및 제2 리드선과의 사이에는, 공간이 개재되어 있다. 이 형태에 의하면, 기대의 열팽창이 발생해도, 당해 열팽창에 기인하는 응력은 제1 리드선 및 제2 리드선에 의하여 완화된다. 따라서, 제1 단자와 접점부의 결합의 신뢰성, 및 제3 단자와 다른 접점부의 결합의 신뢰성이 높아진다.
일 형태에서는, 재치대는, 제3 단자와 제2 절연부의 사이에 개재되는 통 형상의 절연부를 더 구비하고 있어도 된다. 이 형태에 의하면, 제3 단자의 주위에, 보다 높은 절연 내력(耐力)이 얻어진다.
다른 측면에 있어서는, 플라즈마 처리 장치가 제공된다. 이 플라즈마 처리 장치는, 처리 용기, 상술한 일측면 또는 다양한 형태 중 어느 하나의 재치대를 구비한다. 재치대는, 처리 용기 내에 마련되어 있다. 이 플라즈마 처리 장치에 의하면, 피처리체의 면내의 온도의 편차가 억제될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 피처리체의 면내에 있어서의 온도의 편차를 감소시킬 수 있는 재치대, 및 플라즈마 처리 장치가 제공된다.
도 1은 일 실시형태에 관한 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시형태에 관한 재치대를 나타내는 평면도이다.
도 3은 일 실시형태에 관한 재치대의 기대를 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 2의 IV-IV선을 따라 취한 단면도이다.
도 5는 일 실시형태에 관한 지지 부재의 일부를 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 2의 VI-VI선을 따라 취한 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 다양한 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일하거나 또는 상당하는 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이는 것으로 한다.
도 1은, 일 실시형태에 관한 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1에 있어서는, 일 실시형태에 관한 플라즈마 처리 장치의 종단면에 있어서의 구조가 개략적으로 나타내어져 있다. 도 1에 나타내는 플라즈마 처리 장치(10)는, 용량 결합형 평행 평판 플라즈마 에칭 장치이다. 이 플라즈마 처리 장치(10)는, 대략 원통 형상의 처리 용기(12)를 구비하고 있다. 처리 용기(12)는, 예를 들면, 알루미늄으로 구성되어 있으며, 그 표면에는 양극(陽極) 산화 처리가 실시되어 있다.
처리 용기(12) 내에는, 재치대(16)가 마련되어 있다. 재치대(16)는, 지지 부재(18) 및 기대(基台)(20)를 포함하고 있다. 기대(20)는, 대략 원반(圓盤) 형상을 가지고 있으며, 그 주부에 있어서, 예를 들면 알루미늄과 같은 도전성의 금속으로 구성되어 있다. 이 기대(20)는, 하부 전극을 구성하고 있다. 기대(20)는, 지지부(14)에 의하여 지지되어 있다. 지지부(14)는, 처리 용기(12)의 바닥부로부터 연장되는 원통 형상의 부재이다.
기대(20)에는, 정합기(整合器)(MU1)를 통하여 제1 고주파 전원(HFS)이 전기적으로 접속되어 있다. 제1 고주파 전원(HFS)은, 플라즈마 생성용 고주파 전력을 발생시키는 전원이며, 27~100MHz의 주파수, 일례에 있어서는 40MHz의 고주파 전력을 발생시킨다. 정합기(MU1)는, 제1 고주파 전원(HFS)의 출력 임피던스와 부하측(기대(20)측)의 입력 임피던스를 정합시키기 위한 회로를 가지고 있다.
또, 기대(20)에는, 정합기(MU2)를 통하여 제2 고주파 전원(LFS)이 전기적으로 접속되어 있다. 제2 고주파 전원(LFS)은, 웨이퍼(W)에 이온을 끌어들이기 위한 고주파 전력(고주파 바이어스 전력)을 발생시켜, 당해 고주파 바이어스 전력을 기대(20)에 공급한다. 고주파 바이어스 전력의 주파수는, 400kHz~13.56MHz의 범위 내의 주파수이며, 일례에 있어서는 3MHz이다. 정합기(MU2)는, 제2 고주파 전원(LFS)의 출력 임피던스와 부하측(기대(20)측)의 입력 임피던스를 정합시키기 위한 회로를 가지고 있다.
기대(20) 상에는, 지지 부재(18)가 마련되어 있다. 일 실시형태에 있어서는, 지지 부재(18)는, 정전(靜電) 척(chuck)이다. 즉, 일 실시형태에 있어서는, 지지 부재(18)는, 쿨롱력(Coulomb's force) 등의 정전력에 의하여 웨이퍼(W)를 흡착하여, 당해 웨이퍼를 유지한다. 지지 부재(18)는, 세라믹제의 본체부 내에 정전 흡착용 전극(E1)을 가지고 있다. 전극(E1)에는, 스위치(SW1)를 통하여 직류 전원(22)이 전기적으로 접속되어 있다.
기대(20)의 상면의 위, 또한 지지 부재(18)의 주위에는, 포커스 링(FR)이 마련되어 있다. 포커스 링(FR)은, 플라즈마 처리의 균일성을 향상시키기 위하여 마련되어 있다. 포커스 링(FR)은, 실행해야 할 플라즈마 처리에 따라 적절히 선택되는 재료로 구성되어 있으며, 예를 들면, 실리콘, 또는 석영으로 구성될 수 있다.
기대(20)의 내부에는, 냉매 유로(24)가 형성되어 있다. 냉매 유로(24)에는, 처리 용기(12)의 외부에 마련된 칠러(chiller) 유닛으로부터 배관(26a)을 통하여 냉매가 공급된다. 냉매 유로(24)에 공급된 냉매는, 배관(26b)을 통하여 칠러 유닛으로 되돌아오도록 되어 있다. 또한, 이 기대(20) 및 지지 부재(18)를 포함하는 재치대(16)의 상세에 대해서는, 후술한다.
처리 용기(12) 내에는, 상부 전극(30)이 마련되어 있다. 이 상부 전극(30)은, 재치대(16)의 상방(上方)에 있어서, 기대(20)와 대향 배치되어 있으며, 기대(20)와 상부 전극(30)은, 서로 대략 평행하게 마련되어 있다.
상부 전극(30)은, 절연성 차폐 부재(32)를 통하여, 처리 용기(12)의 상부에 지지되어 있다. 상부 전극(30)은, 전극판(34) 및 전극 지지체(36)를 포함할 수 있다. 전극판(34)은, 처리 공간(S)에 면(面)하고 있으며, 복수의 가스 토출 구멍(34a)을 제공하고 있다. 이 전극판(34)은, 줄(Joule) 열이 적은 저저항의 도전체 또는 반도체로 구성될 수 있다.
전극 지지체(36)는, 전극판(34)을 착탈 가능하게 지지하는 것이며, 예를 들면 알루미늄과 같은 도전성 재료로 구성될 수 있다. 이 전극 지지체(36)는, 수냉(水冷) 구조를 가질 수 있다. 전극 지지체(36)의 내부에는, 가스 확산실(36a)이 마련되어 있다. 이 가스 확산실(36a)로부터는, 가스 토출 구멍(34a)에 연통되는 복수의 가스 통류(通流) 구멍(36b)이 하방(下方)으로 연장되어 있다. 또, 전극 지지체(36)에는 가스 확산실(36a)로 처리 가스를 유도하는 가스 도입구(36c)가 형성되어 있으며, 이 가스 도입구(36c)에는, 가스 공급관(38)이 접속되어 있다.
가스 공급관(38)에는, 밸브군(群)(42) 및 유량 제어기군(44)을 통하여 가스 소스군(40)이 접속되어 있다. 밸브군(42)은 복수의 개폐 밸브를 가지고 있으며, 유량 제어기군(44)은 매스 플로우 컨트롤러와 같은 복수의 유량 제어기를 가지고 있다. 또, 가스 소스군(40)은, 플라즈마 처리에 필요한 복수종(種)의 가스용 가스 소스를 가지고 있다. 가스 소스군(40)의 복수의 가스 소스는, 대응하는 개폐 밸브 및 대응하는 매스 플로우 컨트롤러를 통하여 가스 공급관(38)에 접속되어 있다.
플라즈마 처리 장치(10)에서는, 가스 소스군(40)의 복수의 가스 소스 중 선택된 하나 이상의 가스 소스로부터의 하나 이상의 가스가, 가스 공급관(38)에 공급된다. 가스 공급관(38)에 공급된 가스는, 가스 확산실(36a)에 이르고, 가스 통류 구멍(36b) 및 가스 토출 구멍(34a)을 통하여 처리 공간(S)에 토출된다.
또, 도 1에 나타내는 바와 같이, 플라즈마 처리 장치(10)는, 접지 도체(12a)를 더 구비할 수 있다. 접지 도체(12a)는, 대략 원통 형상의 접지 도체이며, 처리 용기(12)의 측벽으로부터 상부 전극(30)의 높이 위치보다도 상방으로 연장되도록 마련되어 있다.
또, 플라즈마 처리 장치(10)에서는, 처리 용기(12)의 내벽을 따라 증착 실드(deposition shield)(46)가 착탈 가능하게 마련되어 있다. 또, 증착 실드(46)는, 지지부(14)의 외주에도 마련되어 있다. 증착 실드(46)는, 처리 용기(12)에 에칭 부생물(증착물)이 부착하는 것을 방지하는 것이며, 알루미늄재에 Y2O3 등의 세라믹스를 피복함으로써 구성될 수 있다.
처리 용기(12)의 바닥부측에 있어서는, 지지부(14)와 처리 용기(12)의 내벽과의 사이에 배기 플레이트(48)가 마련되어 있다. 배기 플레이트(48)는, 예를 들면, 알루미늄재에 Y2O3 등의 세라믹스를 피복함으로써 구성될 수 있다. 이 배기 플레이트(48)의 하방에 있어서 처리 용기(12)에는, 배기구(12e)가 마련되어 있다. 배기구(12e)에는, 배기관(52)을 통하여 배기 장치(50)가 접속되어 있다. 배기 장치(50)는, 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프를 가지고 있으며, 처리 용기(12) 내를 원하는 진공도까지 감압할 수 있다. 또, 처리 용기(12)의 측벽에는 웨이퍼(W)의 반입 출구(12g)가 마련되어 있으며, 이 반입 출구(12g)는 게이트 밸브(54)에 의하여 개폐 가능하게 되어 있다.
또, 플라즈마 처리 장치(10)는, 제어부(Cnt)를 더 구비할 수 있다. 이 제어부(Cnt)는, 프로세서, 기억부, 입력 장치, 표시 장치 등을 구비하는 컴퓨터이며, 플라즈마 처리 장치(10)의 각 부를 제어한다. 이 제어부(Cnt)에서는, 입력 장치를 이용하여, 오퍼레이터가 플라즈마 처리 장치(10)를 관리하기 위하여 커맨드의 입력 조작 등을 행할 수 있으며, 또, 표시 장치에 의하여, 플라즈마 처리 장치(10)의 가동 상황을 가시화하여 표시할 수 있다. 또한, 제어부(Cnt)의 기억부에는, 플라즈마 처리 장치(10)에서 실행되는 각종 처리를 프로세서에 의하여 제어하기 위한 제어 프로그램이나, 처리 조건에 따라 플라즈마 처리 장치(10)의 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램, 즉, 처리 레시피가 저장된다.
이하, 도 2~도 6을 참조하여, 재치대(16)에 대하여 상세하게 설명한다. 도 2는, 일 실시형태에 관한 재치대를 나타내는 평면도이다. 도 3은, 일 실시형태에 관한 재치대의 기대를 나타내는 평면도이다. 도 4는, 도 2의 IV-IV선을 따라 취한 단면도이다. 도 5는, 일 실시형태에 관한 지지 부재의 일부를 확대하여 나타내는 단면도이다. 또, 도 6은, 도 2의 VI-VI선을 따라 취한 단면도이다.
상술한 바와 같이 재치대(16)는, 지지 부재(18) 및 기대(20)를 가지고 있다. 지지 부재(18)는, 세라믹제의 본체부(18m)를 가지고 있다. 본체부(18m)는, 대략 원반 형상을 가지고 있다. 본체부(18m)는, 재치 영역(18a) 및 외주 영역(18b)을 제공하고 있다. 재치 영역(18a)은, 평면에서 보았을 때 대략 원형인 영역이다. 이 재치 영역(18a)의 상면 상에는, 피처리체인 웨이퍼(W)가 재치된다. 일 실시형태에 있어서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 재치 영역(18a)의 상면은, 복수의 볼록부의 정면(頂面)에 의하여 구성되어 있다. 또, 재치 영역(18a)의 직경은, 웨이퍼(W)와 대략 동일한 직경이거나, 혹은, 웨이퍼(W)의 직경보다 약간 작게 되어 있다. 외주 영역(18b)은, 이 재치 영역(18a)을 둘러싸는 영역이며, 대략 환(環, 고리) 형상으로 연장되어 있다. 일 실시형태에서는, 외주 영역(18b)의 상면은, 재치 영역(18a)의 상면보다 낮은 위치에 있다.
상술한 바와 같이, 일 실시형태에서는, 지지 부재(18)는, 정전 척이다. 이 실시형태의 지지 부재(18)는, 재치 영역(18a) 내에 정전 흡착용 전극(E1)을 가지고 있다. 이 전극(E1)은, 상술한 바와 같이, 스위치(SW1)를 통하여 직류 전원(22)에 접속되어 있다.
또, 재치 영역(18a) 내, 또한 전극(E1)의 하방에는, 하나 이상의 히터(HT)가 마련되어 있다. 일 실시형태에서는, 도 2, 도 4, 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 재치 영역(18a)에는, 복수의 히터(HT)가 마련되어 있다. 예를 들면, 도 2에 나타내는 바와 같이, 재치 영역(18a)의 중앙의 원형 영역 내, 및 당해 원형 영역을 둘러싸는 동심(同心) 형상의 복수의 환 형상 영역에, 복수의 히터(HT)가 마련되어 있다. 또, 복수의 환 형상 영역의 각각에 있어서는, 복수의 히터(HT)가 둘레 방향으로 배열되어 있다. 이들 히터(HT)에는, 도 1에 나타내는, 히터 전원(HP)으로부터 개별적으로 조정된 전력이 공급된다. 이것에 의해, 각 히터(HT)가 발(發)하는 열이 개별적으로 제어되어, 재치 영역(18a) 내의 복수의 부분 영역의 온도가 개별적으로 조정된다.
또, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 지지 부재(18)의 본체부(18m) 내에는, 히터(HT)의 급전측에 전기적으로 접속되는 배선층(EW1)(제1 배선층)이 마련되어 있다. 본체부(18m) 내에 복수의 히터(HT)가 마련되어 있는 경우에는, 본체부(18m) 내에는, 복수의 히터(HT)의 급전측에 각각 개별적으로 접속되는 복수의 배선층(EW1)이 마련된다. 각 배선층(EW1)은, 대응하는 히터(HT)의 급전측으로부터 외주 영역(18b)까지 연장되어 있다. 예를 들면, 각 배선층(EW1)은, 본체부(18m) 내에 있어서 수평으로 연장되는 라인 형상의 패턴, 및 라인 형상의 패턴에 대하여 교차하는 방향(예를 들면, 수직 방향)으로 연장되는 콘택트 비아(via)를 포함할 수 있다. 또, 각 배선층(EW1)은, 외주 영역(18b)에 있어서, 대응하는 접점부(CT1)(도 2, 도 5 및 도 6 참조)에 전기적으로 접속되어 있다. 예를 들면, 각 배선층(EW1)은, 외주 영역(18b)에 있어서 접점부(CT1)를 구성하고 있다. 접점부(CT1)는, 외주 영역(18b)에 있어서, 당해 외주 영역(18b)의 하면으로부터 노출되어 있다.
또, 지지 부재(18)의 본체부(18m) 내에는, 히터(HT)의 기준 전위측에 전기적으로 접속되는 배선층(EW2)(제2 배선층)이 마련되어 있다. 본체부(18m) 내에 복수의 히터(HT)가 마련되어 있는 경우에는, 당해 본체부(18m) 내에는, 복수의 히터(HT)의 기준 전위측에 각각 개별적으로 접속되는 복수의 배선층(EW2)이 마련된다. 혹은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 복수의 배선층(EW2) 중 적어도 하나가, 복수의 히터(HT) 중 둘 이상의 히터(HT)의 기준 전위측에 공통으로 접속된다. 일 실시형태에서는, 복수의 배선층(EW2)의 각각이, 복수의 히터(HT) 중 대응하는 둘 이상의 히터(HT)의 기준 전위측에 공통으로 접속된다. 이것에 의해, 기준 전위용 접점부(CT2)의 개수, 기준 전위용 배선(WR2)의 수, 및 기준 전위용 배선(WR2)을 통과시키기 위한 관통 구멍(TH2)의 수를 감소시키는 것이 가능하다.
각 배선층(EW2)은, 외주 영역(18b)까지 연장되어 있다. 예를 들면, 배선층(EW2)은, 본체부(18m) 내에 있어서 수평으로 연장되는 라인 형상의 패턴, 및 라인 형상의 패턴에 대하여 교차하는 방향(예를 들면, 수직 방향)으로 연장되는 콘택트 비아를 포함할 수 있다. 또, 각 배선층(EW2)은, 외주 영역(18b)에 있어서, 대응하는 접점부(CT2)(도 2 및 도 6 참조)에 전기적으로 접속되어 있다. 예를 들면, 각 배선층(EW2)은, 외주 영역(18b)에 있어서 접점부(CT2)를 구성하고 있다. 접점부(CT2)는, 외주 영역(18b)에 있어서, 당해 외주 영역(18b)의 하면으로부터 노출되어 있다.
또한, 지지 부재(18)의 본체부(18m) 내에는, 정전 흡착용 전극(E1)에 전기적으로 접속되는 배선층(EW3)(제3 배선층)이 마련되어 있다. 배선층(EW3)은, 전극(E1)으로부터 외주 영역(18b)까지 연장되어 있다. 예를 들면, 배선층(EW3)은, 본체부(18m) 내에 있어서 수평으로 연장되는 라인 형상의 패턴, 및 라인 형상의 패턴에 대하여 교차하는 방향(예를 들면, 수직 방향)으로 연장되는 콘택트 비아를 포함할 수 있다. 또, 배선층(EW3)은, 외주 영역(18b)에 있어서, 대응하는 접점부(CT3)(도 2 및 도 6 참조)에 전기적으로 접속되어 있다. 예를 들면, 배선층(EW3)은, 외주 영역(18b)에 있어서 접점부(CT3)를 구성하고 있다. 이 접점부(CT3)는, 외주 영역(18b)에 있어서, 당해 외주 영역(18b)의 하면으로부터 노출되어 있다.
이와 같이 구성된 지지 부재(18)는, 기대(20) 상에 마련되어 있다. 일 실시형태에 있어서는, 지지 부재(18)는, 접착제(AH)(도 6 참조)에 의하여 기대(20)에 접합되어 있다. 기대(20)는, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 영역(20a) 및 제2 영역(20b)을 가지고 있다. 제1 영역(20a)은, 평면에서 보았을 때 대략 원형인 영역이며, 제2 영역(20b)은, 제1 영역(20a)을 둘러싸도록 환 형상으로 연장되는 영역이다. 제1 영역(20a) 상에는 재치 영역(18a)이 탑재되고, 제2 영역(20b) 상에는 외주 영역(18b)이 탑재되어 있다.
제2 영역(20b)에는, 연직 방향으로 당해 제2 영역(20b)을 관통하는 하나 이상의 관통 구멍(TH1) 및 하나 이상의 관통 구멍(TH2)이 마련되어 있다. 이들 관통 구멍(TH1 및 TH2)은, 일 실시형태의 제1 관통 구멍이다. 관통 구멍(TH1)은 접점부(CT1)로 통하고 있으며, 관통 구멍(TH2)은 접점부(CT2)로 통하고 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 일 실시형태에 있어서는, 복수의 관통 구멍(TH1) 및 복수의 관통 구멍(TH2)이 마련되어 있다. 이들 관통 구멍(TH1) 및 관통 구멍(TH2)의 개수는, 접점부(CT1) 및 접점부(CT2)의 개수에 따라 설정되어 있다.
또, 일 실시형태에 있어서, 제2 영역(20b)에는, 연직 방향으로 당해 제2 영역(20b)을 관통하는 관통 구멍(TH3)(제2 관통 구멍)이 마련되어 있다. 이 관통 구멍(TH3)은, 접점부(CT3)로 통하고 있다.
또한, 일 실시형태에 있어서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 기대(20)는, 주부(主部)(20m)를 가지고 있다. 주부(20m)는, 대략 원반 형상을 가지고 있으며, 예를 들면 알루미늄과 같은 도전성의 금속으로 구성되어 있다. 주부(20m)는, 상술한 제1 영역(20a) 및 제2 영역(20b)을 제공하고 있다.
또, 기대(20)는, 절연부(20i)를 더 가지고 있다. 절연부(20i)는, 절연성의 부재이며, 예를 들면, 수지(樹脂)로 구성되어 있다. 절연부(20i)는, 기대(20)의 주부(20m)에 형성된 관통 구멍 내에 마련되어 있으며, 예를 들면 나사와 같은 체결 수단에 의하여 주부(20m)에 고정되어 있다. 즉, 절연부(20i)는, 기대(20)의 주부(20m)로부터 분리 가능하다. 일 실시형태에 있어서는, 기대(20)는, 복수의 절연부(20i)를 가지고 있다. 복수의 절연부(20i) 중 하나는, 관통 구멍(TH1) 및 관통 구멍(TH3)을 제공하고 있으며, 다른 절연부(20i)는, 관통 구멍(TH1)을 제공하고 있다. 또, 복수의 절연부(20i) 중 몇 개는, 관통 구멍(TH2)을 제공하고 있어도 된다. 도 6에 나타내는 절연부(20i)는, 관통 구멍(TH1), 관통 구멍(TH2), 및 관통 구멍(TH3)을 제공하고 있다.
관통 구멍(TH1)에는, 배선(WR1)이 통과하고 있다. 배선(WR1)은, 히터 전원(HP)과 접점부(CT1)를 접속하는 배선이다. 또, 관통 구멍(TH2)에는, 배선(WR2)이 통과하고 있다. 배선(WR2)은, 히터 전원(HP)과 접점부(CT2)를 접속하는 배선이다. 또, 관통 구멍(TH3)에는, 배선(WR3)이 통과하고 있다. 배선(WR3)은, 직류 전원(22)과 접점부(CT3)를 접속하는 배선이다. 이들 배선(WR1), 배선(WR2), 및 배선(WR3)은, 대략 동일한 구조를 가지고 있다. 따라서, 이하에서는, 이들 배선(WR1), 배선(WR2), 및 배선(WR3)을, 배선(WR)으로 총칭하여 설명하는 경우가 있다.
배선(WR)은, 단자(ET1), 리드선(LW1), 단자(ET2), 및 리드선(LW2)을 가지고 있다. 단자(ET1)는, 일단에 있어서 폐색된 통 형상을 가지고 있다. 단자(ET1)의 일단은, 대응하는 접점부에 접합된다. 또, 단자(ET1)에는 리드선(LW1)의 일단이 결합되어 있다. 이 리드선(LW1)은, 가요성을 가지고 있다. 즉, 리드선(LW1)은, 응력에 대하여 용이하게 굴곡하는 성질을 가지고 있다. 이 리드선(LW1)의 타단은, 단자(ET2)에 결합되어 있다. 단자(ET2)는, 일단과 타단의 사이에서 축경(縮徑) 또는 폐색된 대략 통 형상의 부재이다. 단자(ET2)의 일단에는 리드선(LW1)의 타단이 결합되어 있으며, 단자(ET2)의 타단에는 리드선(LW2)이 결합되어 있다. 또한, 배선(WR1)의 단자(ET1)(제1 단자), 리드선(LW1)(제1 리드선), 및 단자(ET2)(제2 단자)는, 관통 구멍(TH1) 내에 마련되어 있고, 배선(WR2)의 단자(ET1)(제1 단자), 리드선(LW1)(제1 리드선), 및 단자(ET2)(제2 단자)는, 관통 구멍(TH2) 내에 마련되어 있으며, 배선(WR3)의 단자(ET1)(제3 단자), 리드선(LW1)(제2 리드선), 및 단자(ET2)(제4 단자)는, 관통 구멍(TH3) 내에 마련되어 있다.
각 배선(WR)의 단자(ET1)와 리드선(LW1)과, 이들 단자(ET1)와 리드선(LW1)이 통과되어 있는 관통 구멍을 구획 형성하는 내면(벽면)과의 사이에는, 공간이 개재되어 있다. 예를 들면, 절연부(20i)가 구획 형성하는 관통 구멍의 벽면과 당해 관통 구멍 내에 통과된 단자(ET1)와 리드선(LW1)의 사이에는, 공간이 개재되어 있다. 따라서, 기대(20)가 열팽창하여 단자(ET2)에 응력이 가해져도, 리드선(LW1)이 변형됨으로써 당해 응력이 완화되어, 당해 응력이 단자(ET1)에 전달되는 것이 억제된다. 그 결과, 단자(ET1)와 대응하는 접점부와의 결합의 신뢰성이 높아진다.
또, 일 실시형태에 있어서, 절연부(20i)는, 상부(20t) 및 하부(20u)를 가질 수 있다. 상부(20t) 및 하부(20u)는, 서로로부터 분리 가능하며, 절연부(20i)를 주부(20m)에 고정하는 체결 수단에 의하여 서로 고정될 수 있다.
또, 일 실시형태에 있어서는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 배선(WR3)의 단자(ET1)와 절연부(20i)의 사이에는, 당해 단자(ET1)를 둘러싸는 통 형상의 절연부(60)가 마련되어 있다. 이 절연부(60)는, 절연성 재료로 구성되어 있다. 배선(WR3)은, 정전 흡착용 전극(E1)에 전압을 인가하기 위한 배선이다. 따라서, 배선(WR3)에는 절연 내력(耐力)이 요구된다. 이러한 절연부(60)를, 배선(WR3)의 단자(ET1)의 주위에 마련함으로써, 단자(ET1)의 주위에 있어서의 절연 내력을 더 높일 수 있다.
이상 설명한 재치대(16)에서는, 지지 부재(18)의 접점부가 외주 영역(18b)에 마련되어 있으며, 당해 접점부로 통하는 관통 구멍이 기대(20)의 제2 영역(20b)에 마련되어 있다. 기대(20)에 형성된 관통 구멍은, 지지 부재(18)에 온도의 특이점을 발생시킬 수 있다. 그러나, 재치대(16)에서는, 배선(WR)을 통과시키기 위한 관통 구멍이, 재치 영역(18a)의 바로 아래로 연장되는 제1 영역(20a)이 아니라, 제2 영역(20b)에 마련되어 있다. 따라서, 재치 영역(18a)에 있어서의 온도의 특이점의 발생이 억제될 수 있다. 따라서, 이 재치대(16)를 가지는 플라즈마 처리에서는, 웨이퍼(W)와 같은 피처리체의 면내에 있어서의 온도의 편차를 감소시키는 것이 가능하다.
이상, 다양한 실시형태에 대하여 설명해 왔지만, 상술한 실시형태에 한정되지 않고 다양한 변형 양태가 구성 가능하다. 예를 들면, 상술한 플라즈마 처리 장치(10)는, 용량 결합형의 플라즈마 처리 장치이었지만, 재치대(16)는 임의의 플라즈마 처리 장치에 채용될 수 있다. 예를 들면, 플라즈마 처리 장치는, 유도 결합형의 플라즈마 처리 장치, 마이크로파와 같은 표면파에 의하여 가스를 여기(勵起)시키는 플라즈마 처리 장치와 같이, 임의의 타입의 플라즈마 처리 장치라도 된다.
또, 상술한 실시형태에서는, 하나의 절연부(20i)가 복수의 관통 구멍을 제공하고 있지만, 기대(20)는, 개별적으로 하나 이상의 관통 구멍을 제공하는 복수의 절연부(20i)를 가지고 있어도 된다. 예를 들면, 기대(20)는, 관통 구멍(TH1) 및 관통 구멍(TH2)을 개별적으로 제공하는 복수의 제1 절연부, 및, 관통 구멍(TH3)을 제공하는 제2 절연부를 가지고 있어도 된다.
또, 상술한 실시형태에서는, 지지 부재(18)는 정전 척이었지만, 지지 부재(18)는 그 위에 피처리체가 재치되는 것이면, 정전 척이 아니라도 된다. 이 경우에는, 재치대(16)로부터는, 전극(E1), 배선(WR3), 및 배선층(EW3)과 같은 요소가 생략될 수 있다.
10…플라즈마 처리 장치
12…처리 용기
16…재치대
18…지지 부재
18a…재치 영역
18b…외주 영역
18m…본체부
E1…정전 흡착용 전극
HT…히터
EW1…배선층(제1 배선층)
EW2…배선층(제2 배선층)
EW3…배선층(제3 배선층)
CT1…접점부
CT2…접점부
CT3…접점부
20…기대
20a…제1 영역
20b…제2 영역
20m…주부
20i…절연부
TH1…관통 구멍(제1 관통 구멍)
TH2…관통 구멍(제1 관통 구멍)
TH3…관통 구멍(제2 관통 구멍)
24…냉매 유로
60…절연부
WR1…배선
WR2…배선
WR3…배선
ET1…단자(제1 단자 또는 제3 단자)
ET2…단자(제2 단자 또는 제4 단자)
LW1…리드선
LW2…리드선

Claims (9)

  1. 피처리체를 지지하기 위한 지지 부재이며,
    상기 피처리체를 재치(載置)하기 위한 재치 영역, 및 상기 재치 영역을 둘러싸는 외주 영역을 가지는 세라믹제의 본체부와,
    상기 본체부 내에 마련된 하나 이상의 히터와,
    상기 본체부 내에 있어서 연장되는 하나 이상의 제1 배선층이며, 상기 하나 이상의 히터의 급전(給電)측에 각각 전기적으로 접속된 상기 하나 이상의 제1 배선층과,
    상기 본체부 내에 있어서 연장되는 하나 이상의 제2 배선층이며, 상기 하나 이상의 히터의 기준 전위측에 전기적으로 접속된 상기 하나 이상의 제2 배선층과,
    상기 외주 영역에 있어서 상기 본체부로부터 노출된 복수의 접점부이며, 상기 하나 이상의 제1 배선층 및 상기 하나 이상의 제2 배선층의 각각에 전기적으로 접속된 상기 복수의 접점부
    를 포함하는 상기 지지 부재와,
    상기 지지 부재를 지지하는 기대(基台)이며, 상기 재치 영역을 그 위에 지지하는 제1 영역, 및 상기 외주 영역을 그 위에 지지하는 제2 영역을 가지고, 상기 제2 영역에 상기 복수의 접점부로 각각 통하는 복수의 제1 관통 구멍이 마련된 상기 기대와,
    상기 복수의 제1 관통 구멍을 통과하여 상기 복수의 접점부에 각각 접합되는 복수의 배선
    을 구비하는, 재치대.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하나 이상의 히터는, 복수의 히터이며,
    상기 하나 이상의 제1 배선층은, 상기 복수의 히터의 급전측에 각각 접속된 복수의 제1 배선층인,
    재치대.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 하나 이상의 제2 배선층 중 적어도 하나는, 상기 복수의 히터 중 둘 이상의 히터의 기준 전위측에 접속되어 있는,
    재치대.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기대에는, 냉매가 공급되는 냉매 유로가 형성되어 있는, 재치대.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 부재는, 정전(靜電) 흡착용 전극, 상기 정전 흡착용 전극에 전기적으로 접속되는 제3 배선층, 및 상기 제3 배선층에 전기적으로 접속되는 다른 접점부를, 상기 본체부 내에 더 가지며,
    상기 다른 접점부는, 상기 외주 영역에 있어서 상기 본체부로부터 노출되어 있고,
    상기 제2 영역에는, 상기 다른 접점부로 통하는 제2 관통 구멍이 마련되어 있으며,
    상기 제2 관통 구멍을 통과하여 상기 다른 접점부에 접합되는 다른 배선을 더 구비하는,
    재치대.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기대는,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 제공하는 도전성의 주부(主部)와,
    상기 주부에 분리 가능하게 장착된 절연부이고, 상기 복수의 제1 관통 구멍을 제공하는, 상기 절연부
    를 가지며,
    상기 복수의 배선의 각각은, 일단 및 타단을 가지는 가요성의 리드선, 상기 리드선의 일단에 결합되어 상기 복수의 접점부 중 대응하는 접점부에 결합되는 제1 단자, 및 상기 리드선의 타단에 결합되는 제2 단자를 포함하고, 상기 제1 단자 및 상기 리드선이 통과된 제1 관통 구멍을 구획 형성하는 상기 절연부의 내면과 상기 제1 단자 및 상기 리드선과의 사이에는, 공간이 개재되어 있는,
    재치대.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 기대는,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 제공하는 도전성의 주부와,
    상기 주부에 분리 가능하게 장착된 제1 절연부이고, 상기 복수의 제1 관통 구멍을 제공하는, 상기 제1 절연부와,
    상기 주부에 분리 가능하게 장착된 제2 절연부이고, 상기 제2 관통 구멍을 제공하는, 상기 제2 절연부
    를 가지며,
    상기 복수의 배선의 각각은, 일단 및 타단을 가지는 가요성의 제1 리드선, 상기 제1 리드선의 일단에 결합되어 상기 복수의 접점부 중 대응하는 접점부에 결합되는 제1 단자, 및 상기 제1 리드선의 타단에 결합되는 제2 단자를 포함하고, 상기 제1 단자 및 상기 제1 리드선이 통과된 제1 관통 구멍을 구획 형성하는 상기 제1 절연부의 내면과 상기 제1 단자 및 상기 제1 리드선과의 사이에는, 공간이 개재되어 있으며,
    상기 다른 배선은, 일단 및 타단을 가지는 가요성의 제2 리드선, 상기 제2 리드선의 일단에 결합되어 상기 다른 접점부에 결합되는 제3 단자, 및 상기 제2 리드선의 타단에 결합되는 제4 단자를 포함하고, 상기 제2 관통 구멍을 구획 형성하는 상기 제2 절연부의 내면과 상기 제3 단자 및 상기 제2 리드선과의 사이에는, 공간이 개재되어 있는,
    재치대.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제3 단자와 상기 제2 절연부의 사이에 개재하는 통 형상의 절연부를 더 구비하는, 재치대.
  9. 피처리체에 플라즈마 처리를 행하기 위한 플라즈마 처리 장치로서,
    처리 용기와,
    청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 재치대이며, 상기 처리 용기 내에 마련된 상기 재치대
    를 구비하는 플라즈마 처리 장치.
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