TW201535581A - 電漿處理裝置及聚焦環 - Google Patents

Abstract

本發明旨在提供一種電漿處理裝置及聚焦環，可抑制伴隨著聚焦環之消耗之傾斜變動之進展。 其中，該電漿處理裝置，包含：腔室，用來對被處理體進行電漿處理；載置台，設於該腔室之內部，具有載置被處理體之載置面；及聚焦環，設於該載置台，俾包圍著載置於該載置面之該被處理體，其中，自內周側朝外周側依序形成有：第1平坦部，低於該載置面；第2平坦部，高於該第1平坦部，且不高於該被處理體之被處理面；及第3平坦部，高於該第2平坦部及該被處理體之被處理面。

Description

電漿處理裝置及聚焦環

本發明，係關於一種電漿處理裝置及聚焦環。

自以往，電漿處理裝置中，將被處理體載置在配置於腔室之內部之載置台。於載置台，設置聚焦環，俾包圍載置於載置面之被處理體。作為如此之聚焦環，已知一聚焦環，例如，自內周側朝外周側依序形成有： 第1平坦部，低於載置台之載置面；及 第2平坦部，高於第1平坦部及被處理體之被處理面。 【先前技術文獻】 【專利文獻】

【專利文獻1】日本註冊實用新型第3166974號公報

[發明所欲解決之課題]

然而，上述之習知技術中，未考慮到抑制伴隨著聚焦環之消耗進展之傾斜之程度。所謂傾斜，係被處理體經電漿處理時，形成於被處理體之被處理面之孔洞形狀傾斜之現象。

例如，上述之習知技術中，聚焦環因電漿消耗後，形成於聚焦環之上方之電漿鞘，與形成於被處理體之上方之電漿鞘之間之高度之大小關係即會變動。因此，相對於被處理體之離子之入射方向變動，結果，使傾斜之程度進展。換言之，形成於被處理體之被處理面之孔洞形狀之傾斜之變動量，隨著聚焦環消耗增大。此妨礙形成於被處理體之被處理面之孔洞形狀之傾斜滿足預先被允許之規格。 [解決課題之手段]

揭示之電漿處理裝置，於1實施態樣中，包含： 腔室，用來對被處理體進行電漿處理； 載置台，設於該腔室之內部，具有載置被處理體之載置面；及 聚焦環，設於該載置台，俾包圍著載置於該載置面之該被處理體，其中，自內周側朝外周側依序形成有： 第1平坦部，低於該載置面； 第2平坦部，高於該第1平坦部，且不高於該被處理體之被處理面；及 第3平坦部，高於該第2平坦部及該被處理體之被處理面。 [發明之效果]

依揭示之電漿處理裝置之1態樣，可使抑制伴隨著聚焦環之消耗傾斜之進展之效果奏效。

以下，根據圖式詳細說明關於揭示之電漿處理裝置及聚焦環之實施形態。又，由本實施例揭示之發明不被限定。各實施形態，可在處理內容不矛盾之範圍內適當組合。

[第1實施形態] 依第1實施形態之電漿處理裝置，於實施形態之一例中，包含： 腔室，用來對被處理體進行電漿處理； 載置台，設於該腔室之內部，具有載置被處理體之載置面；及 聚焦環，設於該載置台，俾包圍著載置於該載置面之該被處理體，其中，自內周側朝外周側依序形成有： 第1平坦部，低於該載置面； 第2平坦部，高於該第1平坦部，且不高於該被處理體之被處理面；及 第3平坦部，高於該第2平坦部及該被處理體之被處理面。

且依第1實施形態之電漿處理裝置，於實施形態之一例中，以該第3平坦部之該聚焦環之內周側之端部描繪之圓的直徑，在315mm以上325mm以下。

且依第1實施形態之電漿處理裝置，於實施形態之一例中，相對於該被處理體之被處理面之該第2平坦部之高度方向之位置，在恰低於該被處理體之被處理面1mm之位置至該被處理體之被處理面之位置之範圍內選定。

且依第1實施形態之電漿處理裝置，於實施形態之一例中，相對於該被處理體之被處理面之該第3平坦部之高度方向之位置，在恰高於該被處理體之被處理面3mm之位置至恰高於該被處理體之被處理面5mm之位置之範圍內選定。

且依第1實施形態之電漿處理裝置，於實施形態之一例中，在該第2平坦部與該第3平坦部之間形成傾斜部。

且依第1實施形態之電漿處理裝置，於實施形態之一例中，於該聚焦環，自內周側朝外周側依序形成有：該第1平坦部、該第2平坦部、該第3平坦部、及低於該第3平坦部，且高於該被處理體之被處理面之第4平坦部。

且依第1實施形態之電漿處理裝置，於實施形態之一例中，於該載置台，設置： 靜電吸盤，用來吸附經載置於該載置面之該被處理體； 該聚焦環之面中，作為與形成該第1平坦部、該第2平坦部及該第3平坦部之面相反之一側之面之下表面內，較該靜電吸盤更朝該聚焦環之徑向外側之區域中，形成凹部。

圖1，係示意顯示依第1實施形態之電漿處理裝置（蝕刻裝置）整體之概略構成之剖面圖。如圖1所示，電漿處理裝置，包含材質由例如鋁等構成，可氣密地封閉內部，構成處理室之圓筒狀之腔室1。

於腔室1之內部，設置以導電性材料，例如鋁等呈塊狀構成，兼為下部電極之載置台2。

此載置台2，隔著陶瓷等絕緣板3被支持於腔室1內。載置台2，具有載置作為被處理體之半導體晶圓W之載置面。於載置台2之載置面，設置用來吸附半導體晶圓W之靜電吸盤9。靜電吸盤9，係內建有連接直流電源10之電極9b之絕緣體。靜電吸盤9，藉由因自直流電源10對電極9b施加之直流電壓產生之庫倫力，吸附固持半導體晶圓W。於靜電吸盤9之上表面，形成： 固持面9a，固持半導體晶圓W；及 周邊肩部9c，作為高度低於固持面9a之部分。 於靜電吸盤9之周邊肩部9c之外側面，配置例如石英等絕緣性構件31，於靜電吸盤9之周邊肩部9c之上表面，配置例如鋁等導電性構件32。且於靜電吸盤9之固持面9a，載置半導體晶圓W。亦即，靜電吸盤9之固持面9a，相當於載置台2之載置面，絕緣性構件31及導電性構件32，相當於載置台2之非載置面。因此，於以下，將靜電吸盤9、絕緣性構件31、導電性構件32、與載置台2一併適當表記為「載置台2」，將載置台2之載置面適當表記為「靜電吸盤9之固持面9a」。

且於載置台2之內部，設置：用來使作為用來控制溫度之熱媒體之絕緣性流體循環之熱媒體流路4、及用來對半導體晶圓W之背面供給氦氣等溫度控制用氣體之氣體流路5。

又，於熱媒體流路4內使控制為既定溫度之絕緣性流體循環，藉此，控制載置台2為既定溫度，且經由氣體流路5對此載置台2與半導體晶圓W之背面之間供給溫度控制用氣體，促進此等者之間之熱交換，可高精度且高效率地控制半導體晶圓W為既定溫度。

載置台2，隔著匹配器6，連接高頻波電源（RF電源）7，自高頻波電源7，供給既定之頻率之高頻波電力。

且如圖1所示，電漿處理裝置，包含設於載置台2之聚焦環8，俾包圍載置於載置台2之載置面，亦即，靜電吸盤9之固持面9a之半導體晶圓W。聚焦環8，係例如，矽、碳、SiC等導電性材料所構成之環狀之構件。

且於聚焦環8之外側，設置呈環狀構成，形成多數之排氣孔之排氣環11，經由此排氣環11，以連接排氣埠12之排氣系13之真空泵等，對腔室1內之處理空間進行真空排氣。

另一方面，於載置台2之上方之腔室1之頂壁部分，設置噴淋頭14，俾與載置台2平行對向，此等載置台2及噴淋頭14，用作為一對電極（上部電極與下部電極）。且此噴淋頭14，隔著匹配器15連接高頻波電源16。

上述噴淋頭14中，於其下表面設置多數之氣體噴吐孔17，且於其上部具有氣體導入部18。又，於其內部形成氣體擴散用空隙19。氣體導入部18連接氣體供給配管20，此氣體供給配管20之另一端，連接氣體供給系21。此氣體供給系21，由下列者構成：用來控制氣體流量之質量流量控制器（MFC）22、用來供給例如蝕刻用處理氣體等之處理氣體供給源23等。

其次，使用圖2，更說明關於圖1所示之聚焦環8。圖2，係示意顯示依第1實施形態之聚焦環，與半導體晶圓、靜電吸盤及載置台之位置關係之剖面圖。

如圖2所示，於聚焦環8，自內周側朝外周側依序形成第1平坦部8a、第2平坦部8b、第3平坦部8c、與第4平坦部8d。第1平坦部8a，低於載置台2之載置面，亦即，靜電吸盤9之固持面9a。第2平坦部8b，高於第1平坦部8a，且不高於半導體晶圓W之被處理面。第3平坦部8c，高於第2平坦部8b及半導體晶圓W。又，圖2所示之例中，雖揭示形成第4平坦部8d之例，但揭示技術不限於此，亦可不形成第4平坦部8d。

在此，對比習知之聚焦環，與聚焦環8，同時說明關於第1平坦部8a、第2平坦部8b及第3平坦部8c形成於聚焦環8之理由。圖3，係顯示伴隨著習知之聚焦環之消耗之電漿鞘之變動之說明圖。圖4，係顯示伴隨著第1實施形態之聚焦環之消耗之電漿鞘之變動圖。又，於圖3所示之聚焦環FR，自內周側朝外周側依序形成： 第1平坦部，低於載置台之載置面，亦即，靜電吸盤9之固持面9a；及 第2平坦部，高於第1平坦部及半導體晶圓W之被處理面。

首先，使用圖3，說明關於習知之聚焦環FR。聚焦環FR係新品時，如圖3（a）所示，形成於聚焦環FR之上方之電漿鞘，高於形成於半導體晶圓W之上方之電漿鞘。此時，電漿中之離子自半導體晶圓W之被處理面之中心部朝周緣部傾斜入射，結果，形成於半導體晶圓W之被處理面之孔洞形狀相對於鉛直方向朝半導體晶圓W之被處理面之周緣部傾斜。

聚焦環FR因電漿消耗後，聚焦環FR之高度即降低。如此，如圖3（b）所示，形成於聚焦環FR之上方之電漿鞘之高度即減少，形成於聚焦環FR之上方之電漿鞘之高度與形成於半導體晶圓W之上方之電漿鞘之高度一致。亦即，伴隨著聚焦環FR之消耗，形成於聚焦環FR之上方之電漿鞘，與形成於半導體晶圓W之上方之電漿鞘之間之高度之大小關係變動。此時，電漿中之離子相對於半導體晶圓W之被處理面垂直入射，結果，形成於半導體晶圓W之被處理面之孔洞形狀相對於半導體晶圓W之被處理面垂直。亦即，使用習知之聚焦環FR時，伴隨著聚焦環FR之消耗進展之傾斜之程度增大。

相對於此，使用圖4，說明關於依第1實施形態之聚焦環8。聚焦環8係新品時，如圖4（a）所示，形成於聚焦環8之上方之電漿鞘，高於形成於半導體晶圓W之上方之電漿鞘。此時，電漿中之離子朝半導體晶圓W之被處理面之周緣部傾斜入射，結果，形成於半導體晶圓W之被處理面之孔洞形狀自鉛直方向朝半導體晶圓W之被處理面之周緣部傾斜。

聚焦環8因電漿消耗後，聚焦環8之高度即降低。然而，於聚焦環8，形成有第1平坦部8a、第2平坦部8b及第3平坦部8c。因此，可抑制形成於聚焦環8之上方之電漿鞘之高度之變動。特別是，如圖4（b）所示，形成於聚焦環8之上方之電漿鞘之高度之減少因第3平坦部8c受到抑制。因此，形成於聚焦環8之上方之電漿鞘，與形成於半導體晶圓W之上方之電漿鞘之間之高度之大小關係難以變動。此時，電漿中之離子自半導體晶圓W之被處理面之中心部朝周緣部傾斜入射，結果，形成於半導體晶圓W之被處理面之孔洞形狀相對於鉛直方向朝半導體晶圓W之被處理面之周緣部傾斜。亦即，使用聚焦環8時，伴隨著聚焦環8之消耗之傾斜之進展延遲。在此，第1實施形態中，為抑制伴隨著聚焦環8之消耗進展之傾斜之程度，於聚焦環8形成第1平坦部8a、第2平坦部8b及第3平坦部8c。

回到圖2之說明。以第3平坦部8c之聚焦環8之內周側之端部描繪之圓的直徑X，宜在315mm以上325mm以下，在317mm以上323mm以下尤佳。

圖5，係顯示直徑X與消耗感度之關係圖。圖5中，橫軸，顯示以第3平坦部8c之聚焦環8之內周側之端部描繪之圓的直徑X（mm），縱軸，顯示消耗感度（degree／hr）。所謂消耗感度，係形成於被處理體之被處理面之孔洞形狀之傾斜之變動量，表示聚焦環暴露於電漿1小時時，形成於被處理體之被處理面之孔洞形狀相對於鉛直方向傾斜之角度（degree）。消耗感度，隨著聚焦環消耗增大。亦即，消耗感度之值愈大，伴隨著聚焦環之消耗進展之傾斜之程度愈大。

圖5中，曲線502，表示假定聚焦環8之複數之平坦部中僅第2平坦部8b暴露於電漿時半導體晶圓W之消耗感度。且曲線504，表示假定聚焦環8之複數之平坦部中僅第3平坦部8c暴露於電漿時半導體晶圓W之消耗感度。且曲線506，表示以曲線502表示之半導體晶圓W之消耗感度與以曲線504表示之半導體晶圓W之消耗感度之合計值（以下「消耗感度合計值」）。

如圖5所示，消耗感度合計值，在直徑X為315mm以上325mm以下時，減小至約0.006（degree／hr）～0.0065（degree／hr）。且消耗感度合計值，在直徑X為317mm以上323mm以下時，減小至約0.006（degree／hr）～0.0063（degree／hr）。且消耗感度合計值，在直徑X為320mm時最小。因此，第1實施形態之聚焦環8中，可自下列者中選定直徑X：宜在315mm以上325mm以下之範圍內，在317mm以上323mm以下之範圍內尤佳。換言之，選定以第3平坦部8c之聚焦環8之內周側之端部描繪之圓的直徑X，俾消耗感度合計值在既定值（例如，0.0065（degree／hr））以下。

回到圖2之說明。相對於半導體晶圓W之被處理面之第2平坦部8b之高度方向之位置Y1，可在恰低於半導體晶圓W之被處理面1mm之位置至半導體晶圓W之位置之範圍內選定。圖2之例中，自半導體晶圓W之被處理面上之原點朝鉛直上方設定Y軸時，相對於半導體晶圓W之被處理面之第2平坦部8b之高度方向之位置Y1，可自－1（mm）≦Y≦0（mm）之範圍內選定。此因，位置Y1若自Y＜－1之範圍內選定，即有因電漿反應產生之反應產物附著半導體晶圓W之與被處理面相反之一側之面之虞，位置Y1若自Y＞0之範圍內選定，電漿鞘之變動即會過度增大。

且相對於半導體晶圓W之被處理面之第3平坦部8c之高度方向之位置Y2，可在恰高於半導體晶圓W之被處理面3mm之位置至恰高於半導體晶圓W之被處理面5mm之位置之範圍內選定。圖2之例中，自半導體晶圓W之被處理面上之原點朝鉛直上方設定Y軸時，相對於半導體晶圓W之被處理面之第2平坦部8b之高度方向之位置Y2，可自3（mm）≦Y≦5（mm）之範圍內選定。

圖6，顯示位置Y2與初始傾斜角度（initial tilting angle）之關係。圖6中，橫軸，顯示相對於半導體晶圓W之被處理面之第3平坦部8c之高度方向之位置Y2（mm），縱軸，顯示初始傾斜角度（degree）。所謂初始傾斜角度，表示使用新品之聚焦環8對被處理體進行電漿處理時，形成於被處理體之被處理面之孔洞形狀相對於鉛直方向傾斜之角度。初始傾斜角度之符號，在形成於被處理體之被處理面之孔洞形狀相對於鉛直方向朝被處理體之中央部傾斜時為正。另一方面，初始傾斜角度之符號，在形成於被處理體之被處理面之孔洞形狀相對於鉛直方向朝被處理體之周緣部傾斜時為負。初始傾斜角度，宜在例如，－1.35（degree）以上0.35（degree）以下。

如圖6所示，初始傾斜角度，於位置Y2在3mm以上5mm以下時，在－1.35（degree）以上0.35（degree）以下之範圍內。因此，第1實施形態之聚焦環8中，位置Y2，可自3（mm）≦Y≦5（mm）之範圍內選定。

回到圖2之說明。於第2平坦部8b與第3平坦部8c之間，形成傾斜部8e。在此，亦可考慮在第2平坦部8b與第3平坦部8c之間不形成傾斜部，代之以角部。然而，於第2平坦部8b與第3平坦部8c之間形成角部時，於角部可能發生電漿鞘急劇之變化，結果，因電漿角部之表面粗糙，或於角部附著各種附著物。在此，第1實施形態中，為迴避表面粗糙之發生或附著物之附著，在第2平坦部8b與第3平坦部8c之間形成傾斜部8e。

第4平坦部8d，低於第3平坦部8c，且高於半導體晶圓W之被處理面。具體而言，第4平坦部8d之高度，以作為聚焦環8之面中，與形成第1平坦部8a、第2平坦部8b、第3平坦部8c及第4平坦部8d之面相反之一側之面之下表面8g為基準，設定為既定之高度。預先決定既定之高度，俾用作為上部電極之噴淋頭14，與聚焦環8之間隔，為聚焦環8之峰間電壓Vpp不變動之間隔。例如，既定之高度，設定為5.5mm。

於第4平坦部8d與第3平坦部8c之間，形成傾斜部8f。在此，亦可考慮在第4平坦部8d與第3平坦部8c之間不形成傾斜部，代之以角部。然而，在第4平坦部8d與第3平坦部8c之間形成角部時，於角部可能發生電漿鞘急劇之變化，結果，因電漿角部之表面粗糙，或於角部附著各種附著物。在此，第1實施形態中，為迴避表面粗糙之發生或附著物之附著，於第4平坦部8d與第3平坦部8c之間形成傾斜部8f。

且於聚焦環8之下表面8g中，較靜電吸盤9更朝聚焦環8之徑向外側之區域，形成凹部8h。凹部8h，具有防止電漿侵入靜電吸盤9側之曲徑功能。凹部8h，嵌合載置台2之絕緣性構件31之一部分。

如上述，依第1實施形態之電漿處理裝置，包含： 腔室1，用來對被處理體進行電漿處理； 載置台2，設於腔室1之內部，具有載置被處理體之載置面；及 聚焦環8，設於載置台2，俾包圍載置於載置面之被處理體。 且於聚焦環8，自內周側朝外周側依序形成有： 第1平坦部8a，低於載置台2之載置面； 第2平坦部8b，高於第1平坦部8a，且不高於被處理體之被處理面；及 第3平坦部8c，高於第2平坦部8b及被處理體之被處理面。 其結果，可抑制伴隨著聚焦環8之消耗進展之傾斜之程度。

亦即，已知一種2段式聚焦環，自內周側朝外周側依序形成有： 第1平坦部，低於載置台2之載置面；及 第2平坦部，高於第1平坦部及被處理體之被處理面。 然而，使用2段式聚焦環之電漿處理裝置中，聚焦環因電漿消耗後，形成於聚焦環之上方之電漿鞘，與形成於被處理體之上方之電漿鞘之間之高度之大小關係即會變動。因此，相對於被處理體之離子之入射方向變動，結果，傾斜之程度進展。換言之，形成於被處理體之被處理面之孔洞形狀之傾斜之變動量，隨著聚焦環消耗增大。此妨礙形成於被處理體之被處理面之孔洞形狀之傾斜滿足預先被允許之規格。

相較於使用如此之2段式聚焦環之電漿處理裝置，按照依第1實施形態之電漿處理裝置，使用3段式聚焦環。亦即，按照依第1實施形態之電漿處理裝置，於聚焦環8自內周側朝外周側依序形成第1平坦部8a、第2平坦部8b及第3平坦部8c。因此，可抑制形成於聚焦環8之上方之電漿鞘之高度之變動。特別是，形成於聚焦環8之上方之電漿鞘之高度之減少因第3平坦部8c受到抑制。因此，形成於聚焦環8之上方之電漿鞘，與形成於半導體晶圓W之上方之電漿鞘之間之高度之大小關係難以變動。其結果，可抑制伴隨著聚焦環8之消耗進展之傾斜之程度。藉此，形成於被處理體之被處理面之孔洞形狀之傾斜可輕易滿足預先被允許之規格，可延長聚焦環8之壽命。

圖7，顯示依第1實施形態之聚焦環之使用時間，與傾斜角度（tilting angle）之關係之一例。圖7中，橫軸，表示聚焦環8暴露於電漿之累計時間，亦即，聚焦環8之使用時間（hr），縱軸，表示傾斜角度（degree）。所謂傾斜角度，表示使用聚焦環8對被處理體進行電漿處理時，形成於被處理體之被處理面之孔洞形狀相對於鉛直方向傾斜之角度。傾斜角度之符號，在形成於被處理體之被處理面之孔洞形狀相對於鉛直方向朝被處理體之中央部傾斜時為正。另一方面，傾斜角度之符號，在形成於被處理體之被處理面之孔洞形狀相對於鉛直方向朝被處理體之周緣部傾斜時為負。圖7之例中，預先允許之傾斜角度之下限，為－1.35（degree）。

圖7中，曲線602，表示使用2段式聚焦環（比較例）時之傾斜角度。相對於此，曲線604，表示使用依第1實施形態之聚焦環8時之傾斜角度。

如圖7所示，比較例中，傾斜角度到達預先允許之－1.35（degree）時，聚焦環之使用時間為250小時。相對於此，第1實施形態中，傾斜角度到達預先允許之－1.35（degree）時，聚焦環8之使用時間為320小時。亦即，第1實施形態中，於聚焦環8形成第1平坦部8a、第2平坦部8b及第3平坦部8c，藉此，可增加曲線604之切片（相當於初始傾斜角度）之值，同時減少曲線604之傾斜（相當於消耗感度）之值。結果，第1實施形態中，相較於比較例，恰可延長聚焦環8之壽命70小時。

且第1實施形態中，以第3平坦部8c之聚焦環8之內周側之端部描繪之圓的直徑X，在315mm以上325mm以下。其結果，即使聚焦環8消耗，亦可抑制相當於形成於被處理體之被處理面之孔洞形狀之傾斜之變動量之消耗感度之增加。

且第1實施形態中，相對於被處理體之被處理面之第2平坦部8b之高度方向之位置，可自恰低於被處理體之被處理面1mm之位置至被處理體之被處理面之位置之範圍內選定。其結果，可防止因電漿反應產生之反應產物附著半導體晶圓W之與被處理面相反之一側之面，並防止電漿鞘之變動過大。

且第1實施形態中，相對於被處理體之被處理面之第3平坦部8c之高度方向之位置，可自恰高於被處理體之被處理面3mm之位置至恰高於被處理體之被處理面5mm之位置之範圍內選定。其結果，初始傾斜角度可在預先允許之規格之範圍內。

且第1實施形態中，於第2平坦部8b與第3平坦部8c之間形成傾斜部8e。其結果，可迴避在第2平坦部8b與第3平坦部8c之間發生表面粗糙或附著物之附著。

且第1實施形態中，於聚焦環8，自內周側朝外周側依序形成第1平坦部8a、第2平坦部8b、第3平坦部8c、及低於第3平坦部8c，且高於被處理體之被處理面之第4平坦部8d。其結果，可最佳化用作為上部電極之噴淋頭14，與聚焦環8之間隔，抑制聚焦環8之峰間電壓Vpp之變動。

且第1實施形態中，於聚焦環8之下表面8g中，較靜電吸盤9更朝聚焦環8之徑向外側之區域，形成凹部8h。其結果，即使聚焦環8消耗，亦可自電漿適當保護靜電吸盤9。

1‧‧‧腔室
2‧‧‧載置台
3‧‧‧絕緣板
4‧‧‧熱媒體流路
5‧‧‧氣體流路
6‧‧‧匹配器
7‧‧‧高頻波電源
8‧‧‧聚焦環
8a‧‧‧第1平坦部
8b‧‧‧第2平坦部
8c‧‧‧第3平坦部
8d‧‧‧第4平坦部
8e‧‧‧傾斜部
8f‧‧‧傾斜部
8g‧‧‧下表面
8h‧‧‧凹部
9‧‧‧靜電吸盤
9a‧‧‧上表面
9b‧‧‧電極
9c‧‧‧周邊肩部
10‧‧‧直流電源
11‧‧‧排氣環
12‧‧‧排氣埠
13‧‧‧排氣系
14‧‧‧噴淋頭
15‧‧‧匹配器
16‧‧‧高頻波電源
17‧‧‧氣體噴吐孔
18‧‧‧氣體導入部
19‧‧‧氣體擴散用空隙
20‧‧‧氣體供給配管
21‧‧‧氣體供給系
23‧‧‧處理氣體供給源
31‧‧‧絕緣性構件
32‧‧‧導電性構件
W‧‧‧半導體晶圓
X‧‧‧聚焦環8之內周側之端部描繪之圓的直徑
Y‧‧‧自半導體晶圓W之被處理面上之原點朝鉛直上方設定之軸
Y1‧‧‧相對於半導體晶圓W之被處理面之第2平坦部8b之高度方向之位置
Y2‧‧‧相對於半導體晶圓W之被處理面之第2平坦部8b之高度方向之位置

圖1係示意顯示依第1實施形態之電漿處理裝置（蝕刻裝置）整體之概略構成之剖面圖。 圖2係示意顯示依第1實施形態之聚焦環，與半導體晶圓、靜電吸盤及載置台之位置關係之剖面圖。 圖3（a）~（b）係顯示伴隨著習知之聚焦環之消耗之電漿鞘之變動之說明圖。 圖4（a）~（b）係顯示伴隨著第1實施形態之聚焦環之消耗之電漿鞘之變動圖。 圖5係顯示直徑X與消耗感度之關係圖。 圖6係顯示位置Y2與初始傾斜角度之關係圖。 圖7係顯示依第1實施形態之聚焦環之使用時間，與傾斜角度之關係之一例圖。

2‧‧‧載置台

8‧‧‧聚焦環

8a‧‧‧第1平坦部

8b‧‧‧第2平坦部

8c‧‧‧第3平坦部

8d‧‧‧第4平坦部

8e‧‧‧傾斜部

8f‧‧‧傾斜部

8g‧‧‧下表面

8h‧‧‧凹部

9‧‧‧靜電吸盤

9a‧‧‧上表面

9b‧‧‧電極

9c‧‧‧周邊肩部

31‧‧‧絕緣性構件

32‧‧‧導電性構件

W‧‧‧半導體晶圓

X‧‧‧聚焦環8之內周側之端部描繪之圓的直徑

Y‧‧‧自半導體晶圓W之被處理面上之原點朝鉛直上方設定之軸

Y1‧‧‧相對於半導體晶圓W之被處理面之第2平坦部8b之高度方向之位置

Y2‧‧‧相對於半導體晶圓W之被處理面之第2平坦部8b之高度方向之位置

Claims (14)

1. 一種電漿處理裝置，包含： 腔室，用來對被處理體進行電漿處理； 載置台，設於該腔室之內部，具有載置被處理體之載置面；及 聚焦環，設於該載置台，且包圍著載置於該載置面之該被處理體，其中，自內周側朝外周側依序形成有：第1平坦部，低於該載置面；第2平坦部，高於該第1平坦部，且不高於該被處理體之被處理面；及第3平坦部，高於該第2平坦部及該被處理體之被處理面。
2. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中 以該第3平坦部之由該聚焦環之內周側的端部所描繪之圓的直徑，在315mm以上325mm以下。
3. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理裝置，其中 相對於該被處理體之被處理面的該第2平坦部之高度方向的位置，在較該被處理體之被處理面低1mm之位置至該被處理體之被處理面的位置之範圍內選定。
4. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理裝置，其中 相對於該被處理體之被處理面之該第3平坦部之高度方向之位置，在較該被處理體之被處理面高3mm之位置至較該被處理體之被處理面高5mm之位置之範圍內選定。
5. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理裝置，其中 在該第2平坦部與該第3平坦部之間形成傾斜部。
6. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理裝置，其中 於該聚焦環，自內周側朝外周側依序形成有：該第1平坦部、該第2平坦部、該第3平坦部、及低於該第3平坦部，且高於該被處理體之被處理面之第4平坦部。
7. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理裝置，其中 於該載置台，設置靜電吸盤，用來吸附載置於該載置面之該被處理體； 於該聚焦環之面中，在與形成該第1平坦部、該第2平坦部及該第3平坦部之面相反的一側之面亦即下表面內，較該靜電吸盤更朝該聚焦環之徑向外側之區域中，形成凹部。
8. 一種聚焦環，設於一載置台，該載置台設於用來對被處理體進行電漿處理之腔室之內部，具有載置被處理體之載置面，且該聚焦環包圍著載置於該載置面之該被處理體，該聚焦環之特徵在於： 自內周側朝外周側依序形成有：第1平坦部，低於該載置面；第2平坦部，高於該第1平坦部，且不高於該被處理體之被處理面；及第3平坦部，高於該第2平坦部及該被處理體之被處理面。
9. 如申請專利範圍第8項之聚焦環，其中 該第3平坦部之由該聚焦環之內周側之端部所描繪的圓之直徑，在315mm以上325mm以下。
10. 如申請專利範圍第8或9項之聚焦環，其中 相對於該被處理體之被處理面的該第2平坦部之高度方向的位置，在較該被處理體之被處理面低1mm之位置至該被處理體之被處理面的位置之範圍內選定。
11. 如申請專利範圍第8或9項之聚焦環，其中 相對於該被處理體之被處理面之該第3平坦部之高度方向之位置，在較該被處理體之被處理面高3mm之位置至較該被處理體之被處理面高5mm之位置之範圍內選定。
12. 如申請專利範圍第8或9項之聚焦環，其中 在該第2平坦部與該第3平坦部之間形成傾斜部。
13. 如申請專利範圍第8或9項之聚焦環，其中 自內周側朝外周側依序形成有：該第1平坦部、該第2平坦部、該第3平坦部、及低於該第3平坦部，且高於該被處理體之被處理面之第4平坦部。
14. 如申請專利範圍第8或9項之聚焦環，其中 於該載置台，設置靜電吸盤，用來吸附載置於該載置面之該被處理體； 於該聚焦環之面中，在與形成該第1平坦部、該第2平坦部及該第3平坦部之面相反的一側之面亦即下表面內，較該靜電吸盤更朝該聚焦環之徑向外側之區域中，形成凹部。