TW201444020A - 載置台及電漿處理裝置 - Google Patents

Abstract

本發明旨在提供一種載置台及電漿處理裝置，可抑制被處理體之中央部區域與端部區域中溫度不均一。其中載置台包含：基座部，於內部形成冷媒用流路；及靜電吸盤，設於基座部上，具有載置被處理體之載置面，靜電吸附被處理體。基座部包含：第1上表面，設置靜電吸盤；環狀之第2上表面，設於較該第1上表面更外方低於該第1上表面之位置，設置聚焦環；及側面，於第1上表面與第2上表面之間沿鉛直方向延伸。流路包含中央流路及周緣流路。中央流路於第1上表面之下方延伸。周緣流路於第2上表面之下方延伸，且包含於第1上表面之下方沿側面朝設有第1上表面之方向延伸之部分。於載置面，呈點狀設有接觸被處理體之背面之複數之凸部，載置面之端部區域之複數之凸部與被處理體之背面接觸之面積每單位面積之大小，大於載置面之中央部區域之複數之凸部與被處理體之背面接觸之面積每單位面積之大小。

Description

載置台及電漿處理裝置

本發明之各種面向及實施形態係關於載置台及電漿處理裝置。

作為用來載置被處理體(晶圓)及聚焦環之載置台，揭示有一種載置台，包含：基座部，於其內部形成冷媒用流路；及靜電吸盤，設在該基座部上，具有與被處理體之背面接觸之接觸面，靜電吸附被處理體(參照例如專利文獻1)。

如專利文獻1之載置台中，基座部包含：第1上表面，於其上設有用來靜電吸附被處理體之靜電吸盤；環狀之第2上表面，設於較該第1上表面更外方中低於該第1上表面之位置，於其上方設置聚焦環；及側面，於第1上表面與第2上表面之間沿鉛直方向延伸。

此載置台中，作為冷媒用流路，設有：第1流路，位於第1上表面之下方；及第2流路，位於第2上表面之下方。

且在與被處理體之背面接觸之靜電吸盤之上表面，設有用來使導熱氣體均一分散於被處理體背面之氣體溝。因此氣體溝，於靜電吸盤之上表面，形成凸部。

【先前技術文獻】 【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開2011-9351號公報

然而，如專利文獻1之載置台中，來自聚焦環之熱經由存在於第2流路之上方之構件被傳至載置台(例如載置台內部之側面側)，故有對被處理體之端部區域之溫度造成影響之虞。因此，於被處理體之中央部區域與端部區域溫度不均一，其結果，有時會使被處理體之品質惡化。

本技術領域中，業界要求抑制被處理體之中央部區域與端部區域中溫度不均一。

依本發明之一面向之載置台載置被處理體及聚焦環，其特徵在於包含：基座部，於其內部形成冷媒用流路；及靜電吸盤，設於該基座部上，具有載置該被處理體之載置面，靜電吸附該被處理體；且該基座部包含：第1上表面，於其上設置該靜電吸盤；環狀之第2上表面，設於較該第1上表面更外方且低於該第1上表面之位置，於其上方設置該聚焦環；及側面，於該第1上表面與該第2上表面之間沿鉛直方向延伸；且該流路包含：中央流路，於該第1上表面之下方延伸；及周緣流路，於該第2上表面之下方延伸，且包含於該第1上表面之下方沿著該側面朝該第1上表面之設置方向延伸之部分； 且該載置面包含中央部區域及包圍該中央部區域之端部區域，於該載置面，呈點狀設有接觸該被處理體之背面的複數之凸部，該複數之凸部係形成為：該端部區域的該複數之凸部與該被處理體之背面接觸之面積每單位面積之大小，大於該中央部區域的該複數之凸部與該被處理體之背面接觸之面積每單位面積之大小。

此載置台中，形成於其內部之周緣流路，包含沿載置台之側面朝設有第1上表面之方向延伸之部分。藉此，對朝載置台內部之側面側之入熱之流路之散熱能力提升。因此，可使來自聚焦環之熱難以傳遞至被處理體。藉此，可抑制被處理體之端部之溫度上昇。又，此載置台中，於靜電吸盤之載置面呈點狀設有複數之凸部。該複數之凸部係形成為：該端部區域的該複數之凸部與該被處理體之背面接觸之面積每單位面積之大小，大於該中央部區域的該複數之凸部與該被處理體之背面接觸之面積每單位面積之大小。因此，可減低載置面之中央部區域中被處理體之冷卻性，可使被處理體之中央部區域之溫度上昇，俾配合被處理體之端部區域之溫度。由以上可知，可以於流路流動之冷媒及複數之凸部調整被處理體之溫度，抑制被處理體之中央部區域與端部區域中溫度不均一。

一實施形態中，該複數之凸部亦可分別呈同一形狀且為相同大小，該端部區域之該複數之凸部每單位面積之數量，大於該中央部區域之該複數之凸部每單位面積之數量。

依此形態，可減低載置面之中央部區域中被處理體之冷卻性，可使被處理體之中央部區域之溫度上昇，俾配合被處理體之端部區域之溫度。

一實施形態中，於該周緣流路之上端，亦可形成沿該側面自該周緣流路之上端朝下端延伸之翼片部。

依此形態，於周緣流路之一部分形成翼片部，故該周緣流路之表面積，大於習知之周緣流路之表面積。其結果，可提升自被處理體之端部區域之流路之散熱能力，可更抑制被處理體之中央部區域與端部區域中溫度不均一。

一實施形態中，該周緣流路之上端與該第1上表面之間之距離，亦可小於該中央流路之上端與該第1上表面之間之距離。

依此形態，設置周緣流路，俾較中央流路更接近基座部之第1上表面。其結果，周緣流路之散熱能力，可高於中央流路之散熱能力，可更抑制被處理體之中央部區域與端部區域中溫度不均一。

一實施形態中，於該載置面，亦可形成使用來支持該被處理體之升降銷通過之升降銷用孔，形成該複數之凸部之間隔大於該升降銷用孔之口徑。

依此形態，可不取決於形成升降銷用孔之位置而形成複數之凸部。其結果，可不取決於升降銷用孔之位置，調整被處理體之溫度。

依本發明之另一一面向之電漿處理裝置包含載置被處理體及聚焦環之載置台，其特徵在於該載置台包含：基座部，於其內部形成冷媒用流路；及靜電吸盤，設於該基座部上，具有載置該被處理體之載置面，靜電吸附該被處理體；且該基座部包含：第1上表面，於其上設置該靜電吸盤；環狀之第2上表面，設於較該第1上表面更外方中低於該第1上表面之位置，於其上方設置該聚焦環；及側面，於該第1上表面與該第2上表面之間沿鉛直方向延伸；且該流路包含：中央流路，於該第1上表面之下方延伸；及周緣流路，於該第2上表面之下方延伸，且包含於該第1上表面之下方沿該側面朝設有該第1上表面之方向延伸之部分；且該載置面包含中央部區域及包圍該中央部區域之端部區域，於該載置面，呈點狀設有接觸該被處理體之背面之複數之凸部，形成該複數之凸部，俾該端部區域之該複數之凸部與該被處理體之背 面接觸之面積每單位面積之大小，大於該中央部區域之該複數之凸部與該被處理體之背面接觸之面積每單位面積之大小。

此電漿處理裝置中，包含載置台，形成於該載置台之內部之周緣流路包含沿載置台之側面朝設有第1上表面之方向延伸之部分。藉此，對自側面之入熱之流路之散熱能力提升。因此，可使來自聚焦環之熱難以傳遞至被處理體。藉此，可抑制被處理體之端部之溫度上昇。又，此電漿處理裝置包含之載置台中，於靜電吸盤之載置面呈點狀設有複數之凸部。該複數之凸部係形成為：該端部區域的該複數之凸部與該被處理體之背面接觸之面積每單位面積之大小，大於該中央部區域的該複數之凸部與該被處理體之背面接觸之面積每單位面積之大小。因此，可減低載置面之中央部區域中被處理體之冷卻性，可使被處理體之中央部區域之溫度上昇，俾配合被處理體之端部區域之溫度。由以上可知，此電漿處理裝置中之電漿處理時，可以於流路流動之冷媒及複數之凸部調整被處理體之溫度，抑制被處理體之中央部區域與端部區域中溫度不均一。

依本發明之各種面向及實施形態，可抑制被處理體之中央部區域與端部區域中溫度不均一。

Cnt‧‧‧控制部

FR‧‧‧聚焦環

MU‧‧‧匹配器

PS‧‧‧電源系統

S‧‧‧處理空間

W‧‧‧晶圓

D1‧‧‧中央流路的上端與第1上表面之間的距離

D2‧‧‧周緣流路的上端與第1上表面之間的距離

D3‧‧‧升降銷用孔之口徑

D4‧‧‧形成複數凸部之間隔

10‧‧‧電漿處理裝置

12‧‧‧處理容器

12a‧‧‧接地導體

12e‧‧‧排氣口

12g‧‧‧送入送出口

14‧‧‧支持部

16‧‧‧間隙部

18‧‧‧載置台

18a‧‧‧基座部

18b‧‧‧靜電吸盤

18c‧‧‧中央部

18d‧‧‧下表面

18e‧‧‧周緣部

18u‧‧‧上表面

18u1‧‧‧第1上表面

18u2‧‧‧第2上表面

18s‧‧‧側面

19‧‧‧載置面

19c‧‧‧中央部區域

19d‧‧‧凸部

19e‧‧‧端部區域

20‧‧‧電極

21a、21b‧‧‧絕緣膜

22‧‧‧直流電源

24‧‧‧冷媒用流路

24c‧‧‧中央流路

24e、24p‧‧‧周緣流路

25‧‧‧翼片部

26a、26b‧‧‧配管

28‧‧‧氣體供給線

29‧‧‧氣體孔

30‧‧‧上部電極

32‧‧‧絕緣性遮蔽構件

34‧‧‧電極板

34a‧‧‧氣體噴吐孔

36‧‧‧電極支持體

36a‧‧‧氣體擴散室

36b‧‧‧氣體通流孔

36c‧‧‧氣體導入口

38‧‧‧氣體供給管

40‧‧‧氣體源群組

42‧‧‧閥群組

44‧‧‧流量控制器群組

46‧‧‧沉積物屏蔽

48‧‧‧排氣板

50‧‧‧排氣裝置

52‧‧‧排氣管

54‧‧‧閘閥

56‧‧‧導電性構件(GND塊)

58‧‧‧供電棒

58a‧‧‧棒狀導電構件

58b‧‧‧筒狀導電構件

58c‧‧‧絕緣構件

61‧‧‧升降銷

62‧‧‧驅動機構

180‧‧‧載置台

200‧‧‧升降銷用孔

圖1係顯示依一實施形態之電漿處理裝置之構成之概略剖面圖。

圖2係顯示圖1之電漿處理裝置中之載置台之概略剖面圖。

圖3係顯示習知之載置台之概略剖面圖。

圖4係顯示圖2之載置台中之靜電吸盤之載置面之俯視圖。

圖5係說明習知之載置台中進行電漿處理時自晶圓之中心起之距離與溫度之關係之曲線圖。

圖6(a)~(c)係依有無來自聚焦環側之入熱比較使用習知之載置台時晶圓之邊緣區域中之溫度分布之曲線圖。

圖7(a)~(c)係顯示習知之載置台中之周緣流路，與一實施形態之載置台中之周緣流路圖。

圖8係顯示一實施形態之載置台中之隔熱位置圖。

圖9係顯示相對於圖10之隔熱位置18y之厚度晶圓之端部之溫度上昇值之曲線圖。

圖10係分別就包含圖7之(a)~(c)所示之周緣流路之載置台，顯示不對晶圓入熱，僅自聚焦環側入熱時晶圓之溫度分布之曲線圖。

圖11係將圖10之縱軸值標準化，以對數軸顯示縱軸之曲線圖。

圖12(a)~(b)係習知之周緣流路之情形與依一實施形態之周緣流路之情形下，比較晶圓之邊緣區域中之溫度分布之曲線圖。

圖13係將圖10之(a)之縱軸值標準化之曲線圖。

圖14係分別就包含圖7之(a)~(c)所示之周緣流路之載置台，顯示來自聚焦環之入熱及晶圓之入熱皆進行時晶圓之溫度分布之曲線圖。

圖15係比較晶圓之端部接觸載置台之載置面時之晶圓之溫度，與晶圓之端部不接觸載置台之載置面時之晶圓之溫度之曲線圖。

圖16係顯示使用圖7之(b)所示之依一實施形態之周緣流路之載置台中，交界位置變化時晶圓之溫度分布之曲線圖。

圖17係顯示對應載置面中中央部區域與端部區域之交界位置之溫度分布之變化幅△T之減低率表。

圖18係顯示可有效減低溫度分布之變化幅△T之接觸面積率之最大區域圖。

圖19係顯示按照依一實施形態之載置台之變形例之載置台之周緣流路之形狀圖。

圖20係顯示以處理條件1進行電漿處理時自晶圓之中心起之距離與晶圓之溫度之關係之曲線圖。

圖21係依每一氦壓顯示以處理條件2進行電漿處理時載置面之接觸面積率與晶圓之溫度之關係之曲線圖。

圖22(a)~(c)係依每一氦壓顯示於實施例1、實施例2及比較例1所測定之自晶圓之中心起之距離與溫度之關係之曲線圖。

圖23係依每一氦壓顯示於比較例2所測定之晶圓之方位與蝕刻速率之 關係之曲線圖。

圖24係依每一氦壓顯示於實施例3所測定之晶圓之方位與蝕刻速率之關係之曲線圖。

圖25係依每一氦壓顯示於實施例4所測定之晶圓之方位與蝕刻速率之關係之曲線圖。

圖26係依每一氦壓顯示於實施例5所測定之晶圓之方位與蝕刻速率之關係之曲線圖。

以下，參照圖式詳細說明關於各種實施形態。又，各圖式中對同一或相當之部分賦予同一符號。

圖1係顯示依一實施形態之電漿處理裝置之構成之概略剖面圖。圖1所示之電漿處理裝置10係電容耦合型平行平板電漿蝕刻裝置，包含略圓筒狀之處理容器12。處理容器12之內壁面由經陽極氧化處理之鋁構成。此處理容器12保安接地。

在處理容器12之底部上，配置由絕緣材料構成之略圓筒狀之支持部14。支持部14於處理容器12內，自處理容器12之底部沿鉛直方向延伸。支持部14支持設於處理容器12內之載置台18。具體而言，如圖1所示，支持部14可以該支持部14之內壁面支持載置台18。

載置台18包含基座部18a及靜電吸盤18b。基座部18a以例如鋁之金屬構成，呈略圓盤形狀。基座部18a構成為下部電極。靜電吸盤18b設在基座部18a上。更詳細之內容雖留待後述，但在此靜電吸盤18b呈作為導電膜之電極配置於一對絕緣層或絕緣片間之構造。靜電吸盤18b之電極電性連接直流電源22。此靜電吸盤18b可藉由因來自直流電源22之直流電壓產生之庫倫力等靜電力吸附固持晶圓W。經靜電吸附之狀態中，晶圓W之背面接觸作為靜電吸盤18b之上表面之載置面19。

在載置台18之基座部18a之周緣部上，設有絕緣體所構成之間隙部16。在間隙部16上，配置聚焦環FR，俾包圍晶圓W之周緣及靜電吸盤18b。為提升蝕刻之均一性而設置聚焦環FR。聚焦環FR由依蝕刻對象膜之材料適當選擇之材料構成，例如可以石英構成。

於基座部18a之內部，設有冷媒用流路24。流路24中，自設於外部之急冷器單元經由配管26a、26b循環供給既定溫度之冷媒。冷媒係絕緣性之溶液，例如可係Galden(註冊商標)溶液。藉由控制如此循環之冷媒之溫度，控制在載置台18上被支持之晶圓W之溫度。

且於電漿處理裝置10，設有氣體供給線28。氣體供給線28在靜電吸盤18b之上表面與晶圓W之背面之間供給來自導熱氣體供給機構之導熱氣體，例如氦氣。

且於載置台18，設有複數，例如3個升降銷用孔200(圖中僅顯示1個。)，於此等升降銷用孔200之內部，分別配置升降銷61。升降銷61連接驅動機構62，因驅動機構62上下動。

且於處理容器12內，設有上部電極30。此上部電極30於載置台18之上方，與該載置台18對向配置。相互大致平行設置上部電極30與基座部18a。於此等上部電極30與基座部18a之間，區劃用來對晶圓W進行電漿處理之處理空間S。

上部電極30經由絕緣性遮蔽構件32，由處理容器12之上部支持。上部電極30可包含電極板34及電極支持體36。電極板34面對處理空間S，區劃出複數之氣體噴吐孔34a。此電極板34可以焦耳熱少之低電阻之導電體或半導體構成。

電極支持體36以可任意裝卸之方式支持電極板34，可以例如鋁之導電 性材料構成。此電極支持體36可呈水冷構造。於電極支持體36之內部，設有氣體擴散室36a。連通氣體噴吐孔34a之複數之氣體通流孔36b自此氣體擴散室36a朝下方延伸。且於電極支持體36，形成將處理氣體導往氣體擴散室36a之氣體導入口36c，此氣體導入口36c連接氣體供給管38。氣體供給管38經由閥群組42及流量控制器群組44，連接氣體源群組40。

電漿處理裝置10可更包含接地導體12a。接地導體12a呈略圓筒狀，設置成自處理容器12之側壁朝較上部電極30之高度位置更上方延伸。

且電漿處理裝置10中，沉積物屏蔽46以可任意裝卸之方式沿處理容器12之內壁設置。沉積物屏蔽46亦設於支持部14之外周。沉積物屏蔽46防止蝕刻副產物(沉積物)附著處理容器12，可以Y₂O₃等陶瓷被覆鋁構成。

於處理容器12之底部側，在支持部14與處理容器12之內壁之間設有排氣板48。排氣板48可以例如Y₂O₃等陶瓷被覆鋁材構成。於此排氣板48之下方，在處理容器12設有排氣口12e。排氣口12e經由排氣管52連接排氣裝置50。排氣裝置50包含渦輪分子泵等真空泵，可使處理容器12內減壓至所希望之真空度。且於處理容器12之側壁設有晶圓W之送入送出口12g，此送入送出口12g可以閘閥54開合。

於處理容器12之內壁，設有導電性構件(GND塊)56。導電性構件56安裝於處理容器12之內壁，俾沿高度方向位於與晶圓W大致相同之高度。此導電性構件56以DC之方式連接接地，發揮防止異常放電效果。又，導電性構件56設於電漿產生區域即可，其設置位置不限於圖1所示之位置。

且電漿處理裝置10更包含用來對基座部18a供給高頻電力之供電棒58。供電棒58呈同軸雙重管構造，包含棒狀導電構件58a及筒狀導電構件58b。棒狀導電構件58a自處理容器12外通過處理容器12之底部沿略鉛直方向延伸至處理容器12內，該棒狀導電構件58a之上端連接基座部18a。且筒狀導電構件58b與該棒狀導電構件58a同軸設置，俾包圍棒狀導電構件58a之周 圍，由處理容器12之底部支持。在此等棒狀導電構件58a及筒狀導電構件58b之間，介在略環狀之2片絕緣構件58c，使棒狀導電構件58a與筒狀導電構件58b電性絕緣。

且電漿處理裝置10更可包含匹配器MU。匹配器MU連接棒狀導電構件58a及筒狀導電構件58b之下端。此匹配器MU連接電源系統PS。且電源系統PS亦連接上部電極30。電源系統PS可對基座部18a供給二種不同之高頻電力，對上部電極30施加直流電壓。

且電漿處理裝置10更可包含控制部Cnt。此控制部Cnt係包含處理器、記憶部、輸入裝置、顯示裝置等之電腦，控制電漿處理裝置10各部，例如電源系或氣體供給系、驅動系、及電源系統PS等。此控制部Cnt中，操作員可使用輸入裝置，為管理電漿處理裝置10而進行指令之輸入操作等，且可藉由顯示裝置，使電漿處理裝置10之運轉狀況可視化而顯示。且控制部Cnt之記憶部中，儲存有用來以處理器控制於電漿處理裝置10實行之各種處理之控制程式，或對應處理條件令電漿處理裝置10各構成部實行處理之程式，亦即，處理配方。

其次，與習知之載置台對比，同時詳細說明關於電漿處理裝置10之載置台18。圖2係顯示圖1所示之電漿處理裝置之一實施形態之載置台之概略剖面圖，圖3係顯示習知之載置台之概略剖面圖。圖4係顯示圖2之載置台中之靜電吸盤之載置面之俯視圖。如圖2所示，載置台18之基座部18a包含下表面18d及上表面18u。下表面18d係略平坦之面，上表面18u包含第1上表面18u1及第2上表面18u2。第1上表面18u1係圓形之面，位於第2上表面18u2之內側。第2上表面18u2於第1上表面之外方呈環狀延伸。此第2上表面18u2設於低於第1上表面18u1之位置。亦即，第2上表面18u2與下表面18d之間之距離較第1上表面18u1與下表面18d之間小。該構成之基座部18a更包含沿略鉛直方向延伸而連接第1上表面18u1與第2上表面18u2之間之環狀之側面18s。

基座部18a包含中央部18c及周緣部18e。將第1上表面18u1分為中心區域 與周緣區域時，中央部18c之上表面係第1上表面18u1之中心區域。另一方面，周緣部18e之上表面係第1上表面18u1之周緣區域及第2上表面18u2。於周緣部18e及中央部18c之內部，形成冷媒用流路24。例如，形成流路24，俾自基座部18a之周緣部18e呈螺旋狀延伸而到達基座部18a之中央部18c之中心附近，更自基座部18a之中央部18c之中心附近呈螺旋狀延伸而到達基座部18a之周緣部18e。

在載置台18之第1上表面18u1上設有靜電吸盤18b。靜電吸盤18b包含一對絕緣膜21a、21b，及設於絕緣膜21a與絕緣膜21b之間之電極20。靜電吸盤18b包含載置晶圓W之載置面19。於載置面19，呈點狀設有複數之凸部19d。一實施形態中，複數之凸部19d分別呈同一形狀且呈同一大小。晶圓W經靜電吸附之狀態中，複數之凸部19d之上表面分別與晶圓W之背面接觸。且在設於低於第1上表面18u1之位置之第2上表面18u2上，隔著間隙部16設有聚焦環FR。藉此，聚焦環FR包圍在靜電吸盤18b上被載置之晶圓W。

以上說明之載置台18之構成於圖3所示之習知之載置台180中雖亦相同，但載置台18與載置台180中，冷媒用流路24及載置面19之構成不同。

首先，說明關於冷媒用流路24之構成。如圖3所示，習知之載置台180之流路24包含中央流路24c及周緣流路24p。周緣流路24p設於晶圓W之端部區域之下方。此周緣流路24p於第1上表面18u1之周緣區域及第2上表面18u2之下方延伸。

如上述第2上表面18u2位於周緣流路24p之上方，故周緣流路24p之上側內壁面(上端)較中央流路24c之上側內壁面(上端)更位於下方。因此，周緣流路24p與第1上表面18u1之間之最短距離D2較中央流路24c與第1上表面18u1之間之最短距離D1大。其結果，習知之載置台180中，周緣流路24p之散熱能力，亦即吸收來自晶圓W之熱之能力低於中央流路24c之散熱能力。且載置台180中，來自電漿之熱雖傳往載置台180內部之側面18s側，但於該側面18s之側方不存在周緣流路24p，故自晶圓W之邊緣區域之散熱可能不充分。 因此，包含習知之載置台180之電漿處理裝置中之電漿處理中，於晶圓W之邊緣區域，產生溫度隨著朝邊緣逐漸上昇之溫度分布。

另一方面，一實施形態之載置台18之流路24如圖2所示，包含與習知之載置台180之周緣流路24p不同之周緣流路24e。此周緣流路24e於第1上表面18u1之周緣區域及第2上表面18u2之下方延伸。周緣流路24e之剖面呈略L字狀形成。亦即，周緣流路24e沿側面18s，朝設有第1上表面18u1之方向延伸。藉此，對朝載置台18內部之側面18s側傳遞之熱之流路24之散熱能力提升。於周緣流路24e之上端，形成沿側面18s自周緣流路24e之上端朝下端延伸之翼片部25。周緣流路24e呈如此之形狀，故該周緣流路24e之表面積較習知之周緣流路24p之表面積大，其結果，自晶圓W之端部區域之流路24之散熱能力提升。又，周緣流路24e亦可朝載置台18之徑方向外側擴大，俾位於第2上表面18u2全面之下方。

其次，說明關於載置面之構成。如圖3所示，於習知之載置台180之載置面19，在載置面19上均一設有複數之凸部19d。換言之，形成凸部19d，俾凸部19d之上表面與晶圓W之背面接觸之面積每單位面積之大小不依載置面19之區域而一定。

另一方面，一實施形態之載置台18之載置面19如圖2及圖4所示，凸部19d之密度對應載置面19之區域變化。載置面19包含接觸晶圓W之中央部區域之中央部區域19c，及接觸晶圓W之端部區域之端部區域19e。設置端部區域19e，俾包圍中央部區域19c。複數之凸部19d每單位面積之數量形成為端部區域19e較中央部區域19c多。換言之，形成複數之凸部19d，俾端部區域19e之複數之凸部19d與晶圓W之背面接觸之面積每單位面積之大小(以下稱「接觸面積率」)，較中央部區域19c之複數之凸部19d與晶圓W之背面接觸之面積每單位面積之大小大。

且如圖4所示，於中央部區域19c，形成複數(本實施形態中為3個)之升降銷用孔200及複數(本實施形態中為6個)之氣體孔29。氣體孔29用來經由氣 體供給線28對載置面19與晶圓W之背面之間供給氦氣。一實施形態中，分別形成複數之凸部19d之間隔D4較升降銷用孔200之口徑D3廣闊。

圖5係說明習知之載置台中進行電漿處理時自晶圓W之中心起之距離與溫度之關係之曲線圖。其橫軸係自晶圓W之中心起之距離，縱軸係溫度。晶圓W之熱依序傳往複數之凸部19d、載置台18及流路24，藉此散熱。晶圓W之端部區域中，有自載置台18突出之部分，無法充分冷卻，故較晶圓W之中央部區域溫度高。依一實施形態之載置台18，中央部區域19c中載置面19與晶圓W接觸之面積每單位面積之大小，較端部區域19e中載置面與晶圓W接觸之面積每單位面積之大小小。藉此，中央部區域19c較端部區域19e熱阻大。其結果，中央部區域19c較端部區域19e難以傳熱。因此，可使晶圓W之中央部區域之溫度配合晶圓W之端部區域之溫度而令其朝圖5之箭頭之方向上昇。

其次，詳細說明關於使用習知之載置台180時晶圓W之邊緣區域之溫度上昇之要因，及針對該要因依一實施形態之載置台18及電漿處理裝置10之作用及效果。又，以下說明中，晶圓W之半徑為150mm。

[晶圓W之邊緣區域中溫度上昇之要因]

如上述，習知之載置台180中，產生晶圓W之邊緣區域內溫度上昇之要因主要為二。第1要因係自聚焦環FR側之入熱(朝第2上表面18u2之入熱)經由載置台180之內部或側面傳導至第1上表面18u1側。第2要因係晶圓W之端部區域之一部分自載置台18突出，故該部分與載置台180之載置面19非接觸，未充分冷卻。

[第1要因]

首先，說明就因第1要因產生之溫度分布模擬之結果。圖6係顯示依有無朝第2上表面18u2之入熱比較使用習知之載置台180時晶圓W之邊緣區域中之溫度分布之模擬結果之曲線圖。在此，晶圓W呈入熱之狀態，確認因有無朝第2上表面18u2之入熱造成的溫度分布之不同。

圖6之(a)係用來在有朝第2上表面18u2之入熱時與無朝第2上表面18u2之入熱時比較晶圓W表面之溫度分布之曲線圖。橫軸表示自晶圓W之中心(原點)起之距離，縱軸表示晶圓W表面之溫度。圖6之(a)中，實線係有朝第2上表面18u2之入熱時之曲線，雙短劃虛線係無朝第2上表面18u2之入熱時之曲線。如圖6之(a)所示，無關有無朝第2上表面18u2之入熱，隨著遠離晶圓W之中心，晶圓W之溫度較中心之溫度大。無朝第2上表面18u2之入熱時，自遠離中心約130mm之位置起溫度大幅開始上昇。亦即，於130mm~150mm之範圍之區域，已確認與於中心之溫度之溫度差大。另一方面，有朝第2上表面18u2之入熱時，自遠離中心約70mm~80mm之位置起溫度平緩地開始上昇，自遠離中心約130mm之位置起溫度大幅開始上昇。亦即，於70mm~150mm之範圍之區域，已確認與於中心之溫度之溫度差大。如此，可確認有朝第2上表面18u2之入熱時較無朝第2上表面18u2之入熱時，開始產生與中心之溫度之差之位置更朝中心側移動。亦即，呈有朝第2上表面18u2之入熱時較無朝第2上表面18u2之入熱時，晶圓W表面之溫度在廣闊之範圍上昇之結果。

圖6之(b)係用來於有朝第2上表面18u2之入熱時與無朝第2上表面18u2之入熱時比較習知之載置台180之第1上表面18u1中之溫度分布之曲線圖。橫軸顯示自載置台180之第1上表面18u1之中心(原點)之距離，縱軸顯示載置台180之第1上表面18u1之溫度。圖6之(b)中，實線係有朝第2上表面18u2之入熱時之曲線，雙短劃虛線係無朝第2上表面18u2之入熱時之曲線。如圖6之(b)所示，無朝第2上表面18u2之入熱時，中心之溫度與其他位置之溫度大致相同。另一方面，有朝第2上表面18u2之入熱時，自遠離中心約50mm之位置起溫度開始平緩上昇，自遠離中心約130mm之位置起溫度大幅開始上昇。如此，經確認，不僅於晶圓W，於載置台180，有朝第2上表面18u2之入熱時較無朝第2上表面18u2之入熱時，亦顯著產生與中心之溫度之差。

有朝第2上表面18u2之入熱時較無朝第2上表面18u2之入熱時，晶圓W表面之溫度於廣闊之範圍上昇之原因，可想像係起因於因朝第2上表面18u2 之入熱，載置台180之溫度上昇。圖6之(c)係就使用習知之載置台180時之晶圓W及第1上表面18u1各溫度分布，顯示有朝第2上表面18u2之入熱時之溫度與無朝第2上表面18u2之入熱時之溫度之差異量(以下稱「因有無朝第2上表面18u2之入熱造成的溫度差」)之曲線圖。圖6之(c)中，實線係顯示晶圓W之結果之曲線，虛線係顯示第1上表面18u1之結果之曲線。亦即，圖6之(c)之實線之曲線係圖6之(a)所示之因有無朝第2上表面18u2之入熱造成的2個曲線之差異量，顯示晶圓W中，因有無朝第2上表面18u2之入熱造成的溫度差。同樣地，圖6之(c)之虛線之曲線係圖6之(b)所示之因有無朝第2上表面18u2之入熱造成的2個曲線之差異量，顯示載置台180之第1上表面18u1中，因有無朝第2上表面18u2之入熱造成的溫度差。如圖6之(c)所示，於晶圓W與第1上表面18u1，因有無朝第2上表面18u2之入熱造成的溫度差大致一致。亦即，顯示對應因朝第2上表面18u2之入熱，於載置台180之第1上表面18u1之邊緣區域溫度上昇，晶圓W表面之溫度於廣闊之範圍上昇。

以上，經確認，於習知之載置台180，朝第2上表面18u2之入熱，係晶圓W之邊緣區域中溫度上昇之要因(第1要因)。

[依一實施形態之載置台18之作用及效果]

接著，使用模擬結果說明關於依一實施形態之載置台18及電漿處理裝置10之作用及效果。

首先，說明用於模擬之構成。圖7係顯示習知之載置台180中之周緣流路24p，與一實施形態之載置台18中之周緣流路24e之圖。圖7之(a)顯示習知之載置台180中之周緣流路24p，圖7之(b)及(c)顯示依一實施形態之略L字狀之周緣流路24e。在此，圖7之(c)所示之周緣流路24e較圖7之(b)所示之周緣流路24e，更配置於接近載置台18之第1上表面18u1、第2上表面18u2、及側面18s之位置。在此作為一例，圖7之(c)所示之周緣流路24e較圖7之(b)所示之周緣流路24e，配置於分別接近載置台18之第1上表面18u1、第2上表面18u2、及側面18s約2mm之位置。圖7之(b)與圖7之(c)之不同係隔熱位置中厚度之不同。所謂隔熱位置係將自聚焦環FR側之入熱隔熱之位置。圖8係顯示 一實施形態之載置台18中之隔熱位置圖。如圖8所示，隔熱位置18x係載置台18之第1上表面18u1與周緣流路24e之間，隔熱位置18y係載置台18之側面18s與周緣流路24e之間，隔熱位置18z係載置台18之第2上表面18u2與周緣流路24e之間。圖7之(b)所示之載置台18中之各隔熱位置18x、18y、18z之厚度，如後述在5mm以下即可，在此約為3mm。

圖9係顯示相對於圖8之隔熱位置18y之厚度晶圓W之端部(自晶圓W之中心(原點)之距離為150mm之位置)之溫度上昇值之曲線圖。圖9中，橫軸顯示隔熱位置18y之厚度，縱軸顯示晶圓W之端部之溫度上昇值。短劃線顯示習知之載置台180中為晶圓W之端部之溫度上昇值之約6.6℃之值。如圖9所示，隔熱位置18y之厚度在5mm以下時，晶圓W之端部之溫度上昇值較習知之載置台180中之時下降。因此，隔熱位置18y之厚度若在5mm以下，即可抑制晶圓W之溫度之上昇值。且經確認，晶圓W之端部之溫度上昇值較習知之載置台180中之時，在隔熱位置18y之厚度為3mm之際減低約25%，在隔熱位置18y之厚度為1mm之際減低約50%。又，雖省略圖示，但相對於隔熱位置18x之厚度晶圓W之溫度上昇值及相對於隔熱位置18z之厚度晶圓W之端部之溫度上昇值，亦與圖9相同。因此，圖8所示之各隔熱位置之厚度可在5mm以下。又，圖7之(b)及(c)中，依一實施形態之周緣流路24e之翼片部25之形狀經簡化。以下，分別說明關於使用如圖7所示之包含習知之周緣流路24e及一實施形態之周緣流路24p之載置台，僅朝第2上表面18u2入熱時、僅朝晶圓W入熱時、及朝第2上表面18u2及晶圓W入熱時之模擬結果。

一開始，說明關於朝第2上表面18u2入熱時之模擬結果。圖10係分別就包含圖7之(a)~(c)所示之周緣流路之載置台，顯示不朝晶圓W入熱而僅朝第2上表面18u2入熱時晶圓W之溫度分布之曲線圖。圖10中，橫軸顯示自晶圓W之中心(原點)之距離，縱軸顯示晶圓W之溫度上昇值。在此，所謂晶圓W之溫度上昇值，係晶圓W之表面之溫度，與包含圖7之(a)所示之習知之周緣流路24p之載置台180中晶圓W之中心(原點)之溫度之差異量。圖10中，曲線300a表示使用包含圖7之(a)所示之周緣流路24p之載置台180時之溫度上昇值，曲線300b表示使用包含圖7之(b)所示之略L字狀之周緣流路24e之載置台 18時之溫度上昇值，曲線300c表示使用包含圖7之(c)所示之略L字狀之周緣流路24e之載置台18時之溫度上昇值。

如圖10所示，使用包含圖7之(a)之習知之周緣流路24p之載置台180時，晶圓W之端部(自晶圓W之中心(原點)之距離為150mm之位置)中之溫度上昇值為6.6℃。相對於此，使用包含圖7之(b)之一實施形態之周緣流路24e之載置台18時，晶圓W之端部中晶圓W之溫度上昇值為5.2℃。亦即，使用包含一實施形態之周緣流路24e之載置台18時，較使用包含習知之周緣流路24p之載置台180時，晶圓W之溫度上昇值減低1.4℃。若以使用包含習知之周緣流路24p之載置台180時為基準，可確認21%之溫度減低效果。且使用圖7之(c)之包含周緣流路24e之載置台18時，晶圓W之端部中晶圓W之溫度上昇值為3.3℃。亦即，使用包含一實施形態之周緣流路24e之載置台18時，較使用包含習知之周緣流路24p之載置台180時，晶圓W之溫度上昇值減低3.3℃。若以使用包含習知之周緣流路24p之載置台180時為基準，可確認50%之溫度上昇值之減低效果。

圖11係將圖10之縱軸值標準化，以對數軸顯示縱軸之曲線圖。圖11係將圖10之(a)之縱軸值，作為以使用包含圖7之(a)所示之習知之周緣流路24p之載置台180時之晶圓W之溫度差標準化之值(以下稱「溫度上昇率」)顯示之曲線圖。圖11中，曲線300a表示使用包含圖7之(a)所示之周緣流路24p之載置台180時之溫度上昇率。曲線300b表示使用包含圖7之(b)所示之略L字狀之周緣流路24e之載置台18時之溫度上昇率。曲線300c表示使用包含圖7之(c)所示之略L字狀之周緣流路24e之載置台18時之溫度上昇率。如圖11所示，使用包含圖7之(a)之習知之周緣流路24p之載置台180時，晶圓W之溫度上昇率超過10%之區域(圖中縱軸為大於0.1之溫度上昇率之區域)，係自晶圓W之端部朝中心到達約71mm之位置止之範圍。亦即，係自晶圓W之中心(原點)之距離為79mm~150mm之範圍之區域。相對於此，使用包含圖7之(b)之一實施形態之周緣流路24e之載置台18時，晶圓W之溫度上昇率超過10%之區域，係自晶圓W之端部朝中心到達約62mm之位置止之範圍。亦即，係自晶圓W之中心(原點)之距離為88mm~150mm之範圍之區域。由上述結果可知， 使用圖7之(b)所示之一實施形態之包含周緣流路24e之載置台18時，相對於晶圓W之中心(原點)之溫度溫度上昇率超過10%之區域，較使用包含習知之周緣流路24p之載置台180時，變得狹窄了約13%。且使用圖7之(c)之一實施形態之包含周緣流路24e之載置台18時，晶圓W之溫度上昇率超過10%之區域，係自晶圓W之端部朝中心到達約60mm之位置止之範圍。亦即，使用圖7之(c)所示之一實施形態之包含周緣流路24e之載置台18時，溫度上昇率超過10%之區域，較使用包含周緣流路24p之載置台180時，變得狹窄了約14%。又，所謂圖11中之61mm，表示使用圖7之(b)之載置台18時之溫度上昇率超過10%之區域，與使用圖7之(c)之載置台18時之溫度上昇率超過10%之區域之平均值。

以上，使用包含一實施形態之周緣流路24e之載置台18時，經確認有可減低朝第2上表面18u2之入熱，亦即自聚焦環FR側之入熱造成的溫度上昇值之效果，及可使溫度上昇之晶圓W之區域變得狹窄之效果。

接著，說明關於僅朝晶圓W入熱時之模擬結果。圖12係在包含習知之周緣流路24p之載置台180時，與依一實施形態之包含周緣流路24e之載置台18時，比較晶圓W之邊緣區域中之溫度分布之曲線圖。亦即，不進行朝第2上表面18u2之入熱，呈僅晶圓W入熱之狀態。圖12之(a)係將晶圓W表面之溫度分布，在包含圖7之(a)所示之習知之周緣流路24p之載置台180時，與包含圖7之(b)所示之依一實施形態之周緣流路24e之載置台18時加以比較之曲線圖。圖12中，橫軸表示自晶圓W之中心(原點)之距離，縱軸表示晶圓W之溫度上昇值(將晶圓W表面之溫度，以包含圖7之(a)所示之習知之周緣流路24p之載置台180中晶圓W之中心(原點)之溫度差分之值)。且實線係使用包含圖7之(a)所示之周緣流路24p之載置台180時之曲線，虛線係使用包含圖7之(b)所示之依一實施形態之周緣流路24e之載置台18時之曲線。圖12之(b)係顯示圖12之(a)中，自實線所示之值將虛線所示之值差分之值之曲線圖。圖12之(b)中，橫軸表示自晶圓W之中心(原點)之距離，縱軸表示使用包含圖7之(a)所示之習知之周緣流路24p之載置台180時晶圓W表面之溫度，與使用包含圖7之(b)所示之依一實施形態之周緣流路24e之載置台18時晶圓W表面 之溫度之差異量。如圖12所示，使用包含圖7之(b)所示之依一實施形態之周緣流路24e之載置台18時，較使用包含圖7之(a)所示之習知之周緣流路24p之載置台180時，晶圓W之溫度上昇值減低2.1℃。

圖13係將圖12之(a)之縱軸值標準化之曲線圖。亦即，圖13係將圖12之(a)之縱軸值，作為溫度上昇率顯示之曲線圖。圖13中，實線係使用包含圖7之(a)所示之周緣流路24p之載置台180時之曲線，虛線係使用包含圖7之(b)所示之依一實施形態之周緣流路24e之載置台18時之曲線。如圖13所示，圖7之(a)之習知之周緣流路24p時，溫度上昇率超過10%之區域(圖中縱軸為大於0.1之溫度上昇率之區域)，係自晶圓W之端部朝中心到達約18mm之位置止之範圍。相對於此，使用包含圖7之(b)之一實施形態之周緣流路24e之載置台18時，晶圓W之溫度上昇率超過10%之區域，係自晶圓W之端部朝中心到達約10mm之位置止之範圍。亦即，使用包含一實施形態之周緣流路24e之載置台18時，相對於晶圓W之中心(原點)之溫度溫度上昇率超過10%之區域，較習知之周緣流路24p時變得狹窄了約45%。

以上，使用包含一實施形態之周緣流路24e之載置台18時，經確認有可減低朝晶圓W之入熱造成的溫度上昇值之效果，及可使溫度上昇之晶圓W之區域變得狹窄之效果。

接著，說明關於朝第2上表面18u2及晶圓W入熱之情形。圖14係分別就包含圖7之(a)~(c)所示之周緣流路之載置台，顯示朝第2上表面18u2及晶圓W之入熱皆進行時晶圓W之溫度分布之曲線圖。圖14中，橫軸表示自晶圓W之中心(原點)之距離，縱軸表示晶圓W之溫度上昇值(將晶圓W表面之溫度，以包含圖7之(a)所示之習知之周緣流路24p之載置台180中晶圓W之中心(原點)之溫度差分之值)。且曲線300a表示使用包含圖7之(a)所示之習知之周緣流路24p之載置台180時之溫度上昇值，曲線300b表示使用包含圖7之(b)所示之依一實施形態之周緣流路24e之載置台18時之溫度上昇值，曲線300c表示使用包含圖7之(c)所示之依一實施形態之周緣流路24e之載置台18時之溫度上昇值。

如圖14所示，使用包含圖7之(a)之習知之周緣流路24p之載置台180時，晶圓W之端部中溫度上昇值為約18.6℃，相對於此，使用包含圖7之(b)之依一實施形態之周緣流路24e之載置台18時，晶圓W之端部中晶圓W之溫度上昇值為約15.2℃，較習知之周緣流路24p，晶圓W之溫度上昇值減低約3.4℃(約18%)。且使用包含圖7之(c)之依一實施形態之周緣流路24e之載置台18時，晶圓W之端部中晶圓W之溫度上昇值為約13.4℃，較使用包含習知之周緣流路24p之載置台180時，晶圓W之溫度上昇值減低約5.2℃(28%)。

且如圖14所示，使用包含圖7之(a)之習知之周緣流路24p之載置台180時，晶圓W之溫度上昇率超過10%之區域，係自晶圓W之端部朝中心到達約56mm之位置止之範圍。相對於此，使用包含圖7之(b)之一實施形態之周緣流路24e之載置台18時，晶圓W之溫度上昇率超過10%之區域，係自晶圓W之端部朝中心到達約30mm之位置止之範圍。亦即，使用圖7之(b)所示之一實施形態之包含周緣流路24e之載置台18時，溫度上昇率超過10%之區域，較使用包含習知之周緣流路24p之載置台180時，變得狹窄了約46%。且使用圖7之(c)之一實施形態之包含周緣流路24e之載置台18時，晶圓W之溫度上昇率超過10%之區域，係自晶圓W之端部朝中心到達約28mm之位置止之範圍。亦即，使用圖7之(c)所示之一實施形態之包含周緣流路24e之載置台18時，溫度上昇率超過10%之區域，較使用包含周緣流路24p之載置台180時，變得狹窄了約50%。又，所謂圖14中之29mm，表示使用圖7之(b)之載置台18時之溫度上昇率超過10%之區域，與使用圖7之(c)之載置台18時之溫度上昇率超過10%之區域之平均值。

以上，使用包含一實施形態之周緣流路24e之載置台18時，即使考慮朝晶圓W之入熱，亦可確認有可減低自聚焦環FR側之入熱造成的溫度上昇值之效果，及可使溫度上昇之晶圓W之區域變得狹窄之效果。作為改善自聚焦環FR側之入熱造成的晶圓W之溫度不均一性之手法，亦可考慮呈聚焦環FR側之載置台部分與載置台本體各別分開之構造，藉此，使自聚焦環FR側之入熱無法導熱之手法。然而，呈個別分開構造時，需冷卻聚焦環FR側之 載置台部分之機構。且亦考慮於聚焦環FR與第2上表面18u2之間介在隔熱層之手法。然而，此手法中，無法控制溫度。且亦考慮於聚焦環FR之正下方形成流路之手法。然而，此手法中，有時難以在聚焦環FR之正下方設置聚焦環FR特有之構成。使用包含一實施形態之周緣流路24e之載置台18時，可解決上述課題。

[第2要因]

其次，說明就因第2要因產生之溫度分布模擬之結果。圖15係比較晶圓W之端部接觸載置台180之載置面19時晶圓W之溫度，與晶圓W之端部不接觸載置台180之載置面19時晶圓W之溫度之曲線圖。圖15中，橫軸表示自晶圓W之中心(原點)之距離，縱軸表示晶圓W之溫度。且實線係表示晶圓W之端部接觸載置台180之載置面19時之溫度分布之曲線，短劃線係表示晶圓W之端部不接觸載置台180之載置面19時之溫度分布之曲線。如圖15所示，晶圓W之端部接觸載置台180之載置面19時，晶圓W之端部之溫度雖不上昇，但晶圓W之端部不接觸載置台180之載置面19時，晶圓W之端部之溫度上昇。亦即，經確認，習知之載置台180中，起因於晶圓W之端部不接觸載置台180之載置面19，晶圓W之端部之溫度上昇。上述結果暗示，晶圓W與載置台之接觸面積可對溫度控制作出相當大的貢獻。

[依一實施形態之載置台18之作用及效果]

接著，使用模擬結果說明關於依一實施形態之載置台18及電漿處理裝置10之作用及效果。

以使用載置面19之中央部區域19c之接觸面積率為3%，端部區域19e之接觸面積率為15%之載置台18時為例模擬。在此，模擬使用載置面19中中央部區域19c與端部區域19e之交界位置不同之複數之載置台18時晶圓W之溫度分布。結果顯示於圖16。圖16中，橫軸顯示自晶圓W之中心(原點)之距離，縱軸顯示晶圓W之溫度上昇值。圖16所示之晶圓W之溫度上昇值，係模擬載置面19中中央部區域19c與端部區域19e之交界位置(以下稱「交界位置r_C/E」。)，位於自晶圓W之中心(原點)起100~145mm之範圍時之結果。圖17 係顯示對應載置面19中中央部區域19c與端部區域19e之交界位置之溫度分布之變化幅△T之減低率表。在此，所謂溫度分布之變化幅△T，係各交界位置r_C/E中，晶圓W之溫度上昇值之最小值與最大值之差異量。且所謂接觸面積率相同，意味著於載置面19全面接觸面積率相同之情形。在此，載置面19全面之接觸面積率為15%。

如圖16及圖17所示，自晶圓W之中心(原點)之距離大於110mm之交界位置r_C/E時，若以接觸面積率相同時為基準，溫度分布之變化幅△T減低15%以上。因此，經確認，若於較晶圓W之端部更朝內側40mm以上內側之位置減小接觸面積率，相較於接觸面積率相同時，溫度分布之變化幅△T減低15%以上。且經確認，120~145mm之範圍中，減低20%以上，135~140mm之範圍中，減低40%以上。

用來有效減低溫度分布之變化幅△T，中央部區域19c之接觸面積率(以下稱「接觸面積率S_C」)及端部區域19e之接觸面積率(以下稱「接觸面積率S_E」)之數值範圍，依氦壓不同。晶圓W與載置面19之間之熱阻，由氦氣造成的熱傳遞，與固體接觸載置面19造成的熱傳遞決定。假定之氦壓之使用區域(10~50Torr：1.33×10³~6.66×10³Pa)中，高氦壓(50Torr(6.66×10³Pa))時，相較於低氦壓(10Torr(1.33×10³Pa))時，若不對接觸面積率S_C與接觸面積率S_E賦予相當大的差，即無法對中央部區域19c之熱阻與端部區域19e之熱阻之間賦予適當的差。亦即，高氦壓之條件下，可決定可對中央部區域19c之熱阻與端部區域19e之熱阻之間賦予適當的差之接觸面積率S_C與接觸面積率S_E之差之最大值。相對於此，低氦壓時，即使中央部區域19c之接觸面積率S_C與端部區域19e之接觸面積率S_E之差小，亦可對中央部區域19c之熱阻與端部區域19e之熱阻之間賦予適當的差。亦即，低氦壓之條件下，可決定可對中央部區域19c之熱阻與端部區域19e之熱阻之間賦予適當的差之接觸面積率S_C與接觸面積率S_E之差之最小值。又，所謂接觸面積率S_C與接觸面積率S_E之差為0時，係於載置面19全面呈相同之接觸面積率時。

根據上述見識，分別就高氦壓時及低氦壓時，模擬關於較接觸面積率 S_C、S_E相同時，更可改善溫度分布之變化幅△T之接觸面積率。結果顯示於圖18。圖18係顯示可有效減低溫度分布之變化幅△T之接觸面積率S_C、S_E之最大區域圖。如圖18所示，經確認，由表示下限之線320a、表示上限之線320b、及座標軸限定之區域A中，藉由調整氦壓，較接觸面積率S_C、S_E相同時，減低溫度分布之變化幅△T 15%以上。在此，作為下限之線320a，以氦壓為低氦壓，與載置面19非接觸之晶圓W端部之長度為1.8mm，交界位置r_C/E在自晶圓W之中心(原點)起110mm之位置之條件求取，以以下之式1表示。

【數式1】S_E=3.0×S_C ^0.82

另一方面，作為上限之線b，以氦壓為高氦壓，與載置面19非接觸之晶圓W端部之長度為2.8mm，交界位置r_C/E在自晶圓W之中心(原點)起144.2mm之位置之條件計算。

以上，依一實施形態之載置台18及電漿處理裝置10中，形成於其內部之周緣流路24e，包含沿載置台18之側面18s朝設有第1上表面18u1之方向延伸之部分。藉此，提升對朝載置台18內部之側面18s側之入熱之流路24之散熱能力。因此，可使自聚焦環FR之熱難以傳達至晶圓W。藉此，可抑制晶圓W之端部之溫度上昇。又，此載置台18中，於靜電吸盤18b之載置面19呈點狀設置複數之凸部19d，形成該複數之凸部19d與晶圓W之背面接觸之面積每單位面積之大小為，端部區域19e大於中央部區域19c。藉此，中央部區域19c較端部區域19e熱阻大。其結果，中央部區域19c，較端部區域19e難以導熱。晶圓W之熱依序朝複數之凸部19d、載置台18及流路24傳導，藉此散熱。因此，中央部區域19c，較端部區域19e使來自晶圓W之熱散熱之能力(晶圓W之冷卻性)低。亦即，可減低載置面19之中央部區域19c中晶圓W之冷卻性，使晶圓W之中央部區域之溫度上昇，俾配合晶圓W之端部區域之溫度。由以上可知，可以於流路24流動之冷媒及複數之凸部19d調整晶圓W之溫度，抑制晶圓W之中央部區域與端部區域中溫度之不均一。

且依一實施形態之載置台18中，複數之凸部19d分別呈同一形狀且呈相同大小，端部區域19e之複數之凸部19d每單位面積之數量，較中央部區域 19c之複數之凸部19d每單位面積之數量多。因此，可減低載置面19之中央部區域19c中晶圓W之冷卻性，使晶圓W之中央部區域之溫度上昇，俾配合晶圓W之端部區域之溫度。

且依一實施形態之載置台18中，於周緣流路24e之上端，形成沿側面18s自該周緣流路24e之上端朝下端延伸之翼片部25。依此形態，於周緣流路24e之一部分形成翼片部25，故該周緣流路24e之表面積，較習知之周緣流路24p之表面積大。其結果，可提升自晶圓W之端部區域之流路24之散熱能力，可更抑制晶圓W之中央部區域與端部區域中溫度之不均一。

且依一實施形態之載置台18中，周緣流路24e之上端與第1上表面18u1之間之最短距離D2，較中央流路24c之上端與第1上表面18u1之間之最短距離D1小。依此形態，設置周緣流路24e，俾較中央流路24c更接近基座部18a之第1上表面18u1。其結果，可使周緣流路24e之散熱能力，較中央流路24c之散熱能力高，可更抑制晶圓W之中央部區域與端部區域中溫度之不均一。

且依一實施形態之載置台18中，於載置面19，形成使用來支持晶圓W之升降銷61通過之升降銷用孔200，形成複數之凸部19d之間隔D4較升降銷用孔200之口徑D3廣闊。依此形態，可不取決於形成升降銷用孔200之位置形成複數之凸部19d。其結果，可不取決於升降銷用孔200之位置，調整晶圓W之溫度。

以上，雖已說明關於本發明之適當之實施形態，但本發明不由上述實施形態限定，亦可在不變更記載於各請求項之要旨之範圍內變形，或適用於其他者。

例如，於周緣流路24e之上端，可不形成翼片部25，亦可不設置翼片部25，代之以各種形狀。圖19係顯示按照依一實施形態之載置台18之變形例之載置台之周緣流路24e之形狀圖。如圖19所示，亦可於周緣流路24e之表面整體或外周側面部，設置具有用來促進導熱之凹凸之形狀。

且最外周之周緣流路24e亦可在中央流路24c之外另使用別的急冷器單元，循環供給冷媒。此時，可在中央流路24c中冷媒之溫度之外另獨立控制周緣流路24e中冷媒之溫度。

且複數之凸部19d亦可不呈同一形狀，亦可不為相同大小。

且電漿處理裝置亦可使用利用微波產生電漿之微波電漿處理裝置。

〔實施例〕

以下，雖為說明上述效果描述關於本案發明人實施之實施例及比較例，但本發明不由以下之實施例限定。

[確認形成翼片部之流路之冷卻效果]

使用電漿處理裝置之載置台中，包含於周緣流路之上端，形成翼片部之流路之載置台，與包含未形成翼片部之流路之載置台，進行電漿處理，量測晶圓之溫度。處理條件如以下表示。

[處理條件1]

處理空間S之壓力：20mTorr(2.67Pa)

電漿產生用電力：8300W

處理氣體之流量：500sccm(處理氣體之主成分為Ar)

處理時間：120秒

氦壓：40Torr(5.33×10³Pa)

測定以上述處理條件1進行電漿處理之晶圓之溫度之結果顯示於圖20。圖20係顯示以處理條件1進行電漿處理時自晶圓之中心起之距離與晶圓之溫度之關係之曲線圖。橫軸顯示自晶圓之中心(原點)起之距離，縱軸顯示晶圓之溫度。圖20之(a)係使用包含未形成翼片部之流路之載置台之結果。圖20之(b)係使用包含形成翼片部之流路之載置台之結果。如圖20之(a)所 示，包含未形成翼片部之流路之載置台中，相較於晶圓之中央部區域(0~110mm)之平均溫度，於晶圓之端部(147mm)上昇之溫度為15.2℃。另一方面，如圖20之(b)所示，包含形成翼片部之流路之載置台中，相較於晶圓之中央部區域(0~110mm)之平均溫度，於晶圓之端部(147mm)上昇之溫度為9.3℃。如此，經確認，包含形成翼片部之流路之載置台，較包含未形成翼片部之流路之載置台，可抑制晶圓之端部區域之溫度上昇。

[確認接觸面積率與溫度之關係性]

電漿處理裝置之載置台中，使設於靜電吸盤之載置面之複數之凸部接觸晶圓之背面之面積與不接觸之面積之比(以下稱接觸面積率。)變化，進行電漿處理，測定晶圓之溫度。氦壓為40Torr、20Torr及10Torr(5.33×10³Pa、2.67×10³Pa及1.33×10³Pa)。其他處理條件於以下顯示。

[處理條件2]

處理空間S之壓力：20mTorr(2.67Pa)

電漿產生用電力：8300W

處理氣體之流量：500sccm(處理氣體之主成分為Ar)

處理時間：120秒

測定以上述處理條件2進行電漿處理之晶圓之溫度之結果顯示於圖21。圖21係依每一氦壓顯示載置面之接觸面積率與晶圓之溫度之關係之曲線圖。其橫軸係載置面之接觸面積率，縱軸係晶圓之溫度。如圖21所示，接觸面積率愈大晶圓之溫度愈下降，接觸面積率愈小晶圓之溫度愈上昇。藉此，經確認，若減低載置面之接觸面積率，即可減低對晶圓之冷卻性。且氦壓愈小，接觸面積率最小之部分中晶圓之溫度之上升愈快。藉此，經確認，氦壓愈小，接觸面積率減低對晶圓之溫度調整造成的影響愈大。

[確認具有翼片部之流路及接觸面積率之變化之組合造成的溫度均一效果]

實施例1~3中，使用具有形成翼片部之流路，且載置面之接觸面積率經 減低之載置台，進行電漿處理，測定晶圓之溫度。比較例1中，使用具有未形成翼片部之流路，且載置面之接觸面積率為習知之載置台，進行電漿處理，測定晶圓之溫度。關於實施例1~3，氦壓為40Torr、30Torr、20Torr及10Torr(5.33×10³Pa、4.00×10³Pa、2.67×10³Pa及1.33×10³Pa)。關於比較例1，氦壓為40Torr、20Torr及10Torr(5.33×10³Pa、2.67×10³Pa及1.33×10³Pa)。其他處理條件於以下顯示。以下，接觸面積率作為以100mm²為基準面積(單位面積)者敘述之。

[處理條件3]

處理空間S之壓力：20mTorr(2.67Pa)

電漿產生用電力：8300W

處理氣體之流量：500sccm(處理氣體之主成分為Ar)

處理時間：120秒

以上述處理條件3進行電漿處理，測定晶圓之溫度之實施例1~3及比較例1之實驗結果顯示於圖22。圖22係依每一氦壓顯示於實施例1~3及比較例1所測定之自晶圓之中心起之距離與溫度之關係之曲線圖。橫軸係自晶圓之中心(原點)起之距離，縱軸係晶圓之溫度。圖22之(a)係於比較例1測定，使用具有未形成翼片部之流路，且每單位面積之接觸面積率為17%之載置台之結果。圖22之(b)、(c)係於實施例1及2測定，使用具有形成翼片部之流路，且接觸面積率較比較例1小之載置台之結果。更具體而言，圖22之(b)係於實施例1測定，使用載置面之整體區域中每單位面積之接觸面積率為3%之載置台之結果。圖22之(c)係於實施例2測定，使用如下列載置台之結果：僅載置面之中央部區域，亦即以載置面之中心為原點，以自載置面之中心起至較外周端朝中心側10mm之位置止之長度為半徑之圓之區域(例如載置面之直徑為300mm時，為0~140mm)每單位面積之接觸面積率為3%，端部區域，亦即自以載置面之中心為原點，以自載置面之中心起至外周端止之長度為半徑之圓之區域中，差分出中央部區域之區域(例如載置面之直徑為300mm時，為140~146mm)中，每單位面積之接觸面積率為17%。

如圖22之(a)所示，比較例1中，氦壓為10Torr時，自晶圓之中心起之距離在0~147mm之間之晶圓之溫度差為33.6℃。同樣地，比較例1中，氦壓為20Torr及40Torr時，自晶圓之中心起之距離在0~147mm之間之晶圓之溫度差，分別為26.0℃及23.9℃。且氦壓愈小晶圓之平均溫度雖愈高，但其差異不大，曲線大致重疊。

如圖22之(b)所示，實施例1中，氦壓為10Torr時，自晶圓之中心起之距離在0~147mm之間之晶圓之溫度差為12.6℃。同樣地，實施例1中，氦壓為20Torr、30Torr及40Torr時，自晶圓之中心起之距離在0~147mm之間之晶圓之溫度差，分別為9.2℃、8.3℃、及7.2℃。且氦壓愈小晶圓之平均溫度愈高，氦壓為10Torr時為平均96.6℃，相對於此，氦壓為40Torr時為81.9℃。藉此，與比較例1不同，曲線不重疊。

如圖22之(c)所示，實施例2中，氦壓為10Torr時，自晶圓之中心起之距離在0~147mm之間之晶圓之溫度差為9.3℃。同樣地，實施例2中，氦壓為20Torr、30Torr及40Torr時，自晶圓之中心起之距離在0~147mm之間之晶圓之溫度差，分別為7.4℃、8.7℃、及8.2℃。且氦壓愈小晶圓之平均溫度愈高，與實施例1相同，曲線不重疊。

如以上所述，經確認，自晶圓之中心起之距離在0~147mm之間之晶圓之溫度差於任一氦壓下，實施例1及2皆較比較例1小。如此，經確認，如實施例1及2般，減低載置面之接觸面積率，藉此可抑制晶圓之中央部區域與端部區域中溫度之不均一。亦即，暗示有下列效果：藉由具有形成翼片部之流路，且載置面之接觸面積率如上述實施例1及2般減低之載置台，可抑制晶圓之端部中之溫度上昇，且減低晶圓之中央部中之冷卻性，結果可抑制晶圓之中央部區域與端部區域中溫度之不均一。且經確認，實施例1及2中，與比較例1不同，依每一氦壓晶圓之平均溫度相異。藉此，暗示有下列者：依實施例1及2之載置台，可擴大以氦對晶圓之溫度之控制性。

[接觸面積率減低造成的對溫度特異點之效果]

實施例3~5中，使用包含升降銷用孔與氦孔之載置台中，載置面之中央部區域中接觸面積率較以往減低之載置台，進行電漿處理。比較例2中，使用該接觸面積率如習知之載置台，進行電漿處理。又，測定對應晶圓之方位之蝕刻速率。被蝕刻材係多晶矽。氦壓為40Torr、20Torr及10Torr(5.33×10³Pa、2.67×10³Pa及1.33×10³Pa)。其他處理條件於以下顯示。

[處理條件4]

處理空間S之壓力：20mTorr(2.67Pa)

電漿產生用電力：8300W

處理氣體之流量：500sccm(處理氣體之主成分為Ar)

處理時間：300秒

以上述處理條件4進行電漿處理，測定蝕刻速率之比較例2及實施例3~5之實驗結果顯示於圖23~圖26。圖23一圖26係依每一氦壓顯示分別於比較例2及實施例3~5測定之晶圓之方位與蝕刻速率之關係之曲線圖。其橫軸係晶圓之方位，縱軸係蝕刻速率。圖23係於比較例2測定，使用載置面之中央部區域(0~130mm)中每單位面積之接觸面積率為17%之載置台之結果。圖24係於實施例3測定，使用載置面之中央部區域(0~130mm)中每單位面積之接觸面積率為3%之載置台之結果。圖25係於實施例4測定，載置面之中央部區域(0~140mm)中每單位面積之接觸面積率為0.52%者。圖26係於實施例5測定，使用載置面之中央部區域(0~130mm)中每單位面積之接觸面積率為0.2%之載置台之結果。

如圖23所示，比較例2中，蝕刻速率不穩定，測定圖中箭頭所示之6個特異點。此等6個特異點，與載置面中設置升降銷用孔之方位剛好重疊。此顯示接觸面積率高時，凸部彼此之間隔較升降銷用孔之口徑小，故升降銷用孔之位置與應設置凸部之位置重疊，無法接觸之部分作為特異點出現。另一方面，如圖24~26所示，經確認，載置面之中央部區域中每單位面積之接觸面積率較比較例2之12.3%小時，特異點不明顯，蝕刻速率穩定。

且如圖23所示，比較例2中，不取決於氦壓，蝕刻速率顯示相同傾向，曲線大致重疊。另一方面，如圖24~26所示，實施例3~5中，氦壓愈小蝕刻速率愈高，曲線不重疊。藉此確認，實施例3~5中，與比較例2不同，依每一氦壓蝕刻速率相異。藉此，暗示有下列者：依實施例3~5之載置台，可擴大對蝕刻速率之控制性。

FR‧‧‧聚焦環

W‧‧‧晶圓

D1‧‧‧中央流路的上端與第1上表面之間的距離

D2‧‧‧周緣流路的上端與第1上表面之間的距離

16‧‧‧間隙部

18‧‧‧載置台

18a‧‧‧基座部

18b‧‧‧靜電吸盤

18c‧‧‧中央部

18d‧‧‧下表面

18e‧‧‧周緣部

18u‧‧‧上表面

18u1‧‧‧第1上表面

18u2‧‧‧第2上表面

18s‧‧‧側面

19‧‧‧載置面

19c‧‧‧中央部區域

19d‧‧‧凸部

19e‧‧‧端部區域

20‧‧‧電極

21a、21b‧‧‧絕緣膜

24‧‧‧冷媒用流路

24c‧‧‧中央流路

24e‧‧‧周緣流路

25‧‧‧翼片部

Claims (6)

1. 一種載置台，載置被處理體及聚焦環，其特徵在於包含：基座部，於其內部形成冷媒用流路；及靜電吸盤，設於該基座部上，具有載置該被處理體之載置面，靜電吸附該被處理體；且該基座部包含：第1上表面，於其上設置該靜電吸盤；環狀之第2上表面，設於較該第1上表面更外方且低於該第1上表面之位置，於其上方設置該聚焦環；及側面，於該第1上表面與該第2上表面之間沿鉛直方向延伸；且該流路包含：中央流路，於該第1上表面之下方延伸；及周緣流路，於該第2上表面之下方延伸，且包含於該第1上表面之下方沿著該側面朝該第1上表面之設置方向延伸之部分；且該載置面包含中央部區域及包圍該中央部區域之端部區域，於該載置面，呈點狀設有接觸該被處理體之背面的複數之凸部，該複數之凸部係形成為：該端部區域的該複數之凸部與該被處理體之背面接觸之面積每單位面積之大小，大於該中央部區域的該複數之凸部與該被處理體之背面接觸之面積每單位面積之大小。
2. 如申請專利範圍第1項之載置台，其中該複數之凸部分別呈同一形狀且為相同大小，該端部區域之該複數之凸部每單位面積之數量，大於該中央部區域之該複數之凸部每單位面積之數量。
3. 如申請專利範圍第1或2項之載置台，其中於該周緣流路之上端，形成沿該側面自該周緣流路之上端朝下端延伸之翼片部。
4. 如申請專利範圍第1或2項之載置台，其中該周緣流路之上端與該第1上表面之間之距離，小於該中央流路之上端與該第1上表面之間之距離。
5. 如申請專利範圍第1或2項之載置台，其中 於該載置面，形成供使用以支持該被處理體的升降銷通過之升降銷用孔，形成該複數之凸部之間隔大於該升降銷用孔之口徑。
6. 一種電漿處理裝置，包含載置被處理體及聚焦環用之載置台，其特徵在於該載置台包含：基座部，於其內部形成冷媒用流路；及靜電吸盤，設於該基座部上，具有載置該被處理體之載置面，靜電吸附該被處理體；且該基座部包含：第1上表面，於其上設置該靜電吸盤；環狀之第2上表面，設於較該第1上表面更外方且低於該第1上表面之位置，於其上方設置該聚焦環；及側面，於該第1上表面與該第2上表面之間沿鉛直方向延伸；且該流路包含：中央流路，於該第1上表面之下方延伸；及周緣流路，於該第2上表面之下方延伸，且包含於該第1上表面之下方沿著該側面朝該第1上表面之設置方向延伸之部分；且該載置面包含中央部區域及包圍該中央部區域之端部區域，於該載置面，呈點狀設有接觸該被處理體之背面的複數之凸部，該複數之凸部係形成為：該端部區域的該複數之凸部與該被處理體之背面接觸之面積每單位面積之大小，大於該中央部區域的該複數之凸部與該被處理體之背面接觸之面積每單位面積之大小。