TW201611114A

TW201611114A - 電漿處理裝置

Info

Publication number: TW201611114A
Application number: TW104102881A
Authority: TW
Inventors: Tooru Aramaki; Michikazu Morimoto; Kenetsu Yokogawa
Original assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2016-03-16
Also published as: TWI563564B; KR20160031387A; JP2016058670A; JP6424049B2; US20160079107A1; KR101644915B1; US10037909B2

Abstract

本發明的課題是在於提供一種使良品率提升的電漿處理裝置。其解決手段係一種利用形成於處理室內的電漿來處理載置於試料台上的試料之電漿處理裝置，試料台係於基材上面具有介電質製的膜、及在此介電質製的膜的上方夾著黏著劑而被接合，其內部具有被供給高頻電力的膜狀的電極之燒結板，與前述供給高頻電力的膜狀的電極的連接器部係具備：導體部，其係被配置於前述貫通孔內，上部與前述膜狀的電極接合，下部與前述高頻電力的給電路徑的端部連接；及支柱，其係於前述貫通孔內包圍前述導體部的外周而被配置於前述導體部與前述基材之間，由絕緣性材料所構成，導體部的中心的棒狀構件及包圍其周圍的插座的上端係配置於比支柱高的位置，在插座的上端具備防止黏著劑進入插座與棒狀構件之間的構成。

Description

電漿處理裝置

本發明是有關利用形成於處理室內的電漿來蝕刻處理被配置於真空容器內部的處理室內所配置的試料台上載置的處理對象的晶圓之電漿處理裝置或電漿處理方法，特別是有關一面對載置半導體晶圓等的基板狀的試料之試料台內的電極供給高頻電力一面處理該試料之電漿處理裝置。

在半導體晶圓等的試料上形成半導體裝置的電路之製造工程中，進行利用電漿來蝕刻膜構造的乾蝕刻，該膜構造是由預先被配置於半導體晶圓上的複數的膜層所構成。一般進行如此的乾蝕刻之電漿處理裝置是具備為了形成電漿而被形成預定的真空度之真空容器，在內部的空間的處理室內配置晶圓等的試料而供給處理用的氣體來形成電漿，利用被形成於此電漿內的反應性的粒子及荷電粒子，沿著遮罩層來蝕刻膜構造之中構成電路的閘或絕緣層的薄膜者。

以往電漿處理裝置的構成是具備：處理室，其係配置於真空處理容器的內部，形成電漿，配置試料；氣體供給裝置，其係連結於此處理室，對處理室內供給處理用的氣體；渦輪分子泵等的真空排氣裝置，其係將處理室內的壓力維持於所望的值；試料台，其係藉由靜電力來吸附保持被載置於其上面的被處理材之半導體晶圓；及電漿生成裝置，其係供給用以使電漿產生於處理室內的電場或磁場。

利用藉由電漿生成裝置所供給的電場或磁場，激發在處理室內通過配置於其頂面的導入孔而供給的處理氣體的粒子，形成電漿，使電漿內的反應性粒子與晶圓上面的膜構造的材料產生互相作用，進行蝕刻處理。

近年來，隨著半導體裝置的集成度的提升，被要求以更高的精度實施更微細的加工，亦即加工精度的提升，且在以複數的步驟來蝕刻處理對象的膜層時也被要求以各更高的處理能力來處理。為了對應於如此的要求，在複數的步驟各蝕刻中被要求以短時間實現最適的處理的條件，例如實現最適的晶圓的溫度。在以如此不同的條件實施的複數的步驟中為了儘可能不損處理能力實現最適的溫度，需要使晶圓或載置此晶圓的試料台的溫度短時間變化且精度佳調節之構成。

為了如此以短時間使晶圓的溫度變化，儘可能縮小載置晶圓的試料台的上部的熱容量為有效。因此，為了調節試料台之與晶圓接觸的上面及晶圓或試料台的溫度，可思考縮小與被配置於試料台內的加熱器或流通熱交換媒體的流路等的溫度調節手段的距離，或減少構成上部的構件的件數而提高晶圓與溫度調節手段之間的熱傳達的效率。

在以往的電漿處理裝置中，作為達成如此的課題之手段，可思考對於為了靜電吸附晶圓而被供給直流電力的膜狀的電極供給為了在晶圓上形成偏壓電位而被供給的高頻電力。作為如此的以往的技術，有日本特開平6-45285(專利文獻1)為人所知。此以往技術是由上方來看將被配置於試料台內的靜電吸附用的膜狀的電極分割成複數個，調節被供給至複數的電極之高頻電力的電壓值，使處理的速度或加工後的形狀的分佈在晶圓的上面的方向偏差能夠變小，藉此將蝕刻處理的特性的偏差形成於所望的範圍內。

〔先前技術文獻〕〔專利文獻〕

[專利文獻1]日本特開平6-45285號公報

然而，上述以往的電漿處理裝置因為有關以下的點考慮不夠充分而發生問題。

亦即，上述以往技術，直流的電壓及高頻電力(交流電壓)是被供給至靜電吸附用的膜狀的電極，所以不僅高的電壓，還流動比以往者更大的電流。因此，電極藉該電流而產生的發熱量會變大，晶圓的溫度的分佈的偏差會變大。

因此，以往的技術是無法將處理的條件實現成所望的值，有損晶圓的處理的良品率。本發明的目的是在於提供一種使處理的良品率提升的電漿處理裝置。

上述目的是藉由具備下述構成的電漿處理裝置來達成，係一種利用形成於處理室內的電漿來處理載置於試料台上的試料之電漿處理裝置，前述試料台係具有：介電質製的膜，其係被配置於基材上面，藉由熱噴塗來形成；及燒結板，其係於此介電質製的膜的上方夾著黏著劑來與該介電質製的膜接合，內部具有被供給高頻電力之膜狀的電極，與供給前述高頻電力之膜狀的電極的連接器部係具備：導體部，其係被配置於前述貫通孔內，上部與前述膜狀的電極接合，下部與前述高頻電力的給電路徑的端部連接；及支柱，其係於前述貫通孔內包圍前述導體部的外周而被配置於前述導體部與前述基材之間，由絕緣性材料所構成，導體部的中心的棒狀構件及包圍其周圍的插座的上端係配置於比支柱高的位置，在插座的上端具備防止黏著劑進入插座與棒狀構件之間的構成。

若根據本發明，則可在緩和被施加高頻的給電部內部的黏著劑的強電場之下消除異常發熱，晶圓熱點變無，因此可消除給電部附近的溫度起因的裝置不良。

101‧‧‧真空容器

102‧‧‧淋浴板

103‧‧‧介電質窗

104‧‧‧處理室

105‧‧‧導波管

106‧‧‧電磁波產生用電源

107‧‧‧線圈

108‧‧‧晶圓載置用電極

109‧‧‧晶圓

110‧‧‧真空排氣口

111‧‧‧導電體膜

112‧‧‧地線

113‧‧‧基座

116‧‧‧電漿

120‧‧‧介電質膜

124‧‧‧高頻電源

125‧‧‧高頻截斷濾波器

126‧‧‧直流電源

127‧‧‧阻抗元件

128‧‧‧匹配器

131‧‧‧電極頭基材

132‧‧‧給電插孔

133‧‧‧焊錫

134‧‧‧絕緣支柱

135‧‧‧插座1

136‧‧‧中心導體

137‧‧‧導電性插座

140‧‧‧燒結板

141‧‧‧加熱器膜

142‧‧‧黏著劑

143‧‧‧絕緣性膜

圖1是模式性地表示本發明的實施例的電漿處理裝置的構成的概略的縱剖面圖。

圖2是擴大表示圖1所示的實施例的晶圓載置用電極的給電部的構成的縱剖面圖。

圖3是表示數值模擬圖2所示的給電部的周圍的溫度的分佈而取得的結果的圖。

圖4是表示形成圖2所示的實施例的晶圓載置用電極的給電部的一階段的狀態的縱剖面圖。

圖5是模擬對圖2所示的實施例的給電部供給高頻電力時的該給電部的周圍的電場的強度的分佈的結果圖。

圖6是模式性地表示圖1所示的實施例的變形例的電漿處理裝置的構成的概略的縱剖面圖。

圖7是模式性地表示圖1所示的實施例的別的變形例的電漿處理裝置之對晶圓載置用電極的膜狀的電極的給電部的構成的概略的縱剖面圖。

以下，利用圖面來說明本發明的實施形態。

〔實施例1〕

以下，藉由圖1來說明本發明的實施例。圖1是模式性地表示本發明的實施例的電漿處理裝置的構成的概略的縱剖面圖。尤其本例是說明利用微波的ECR(Electron Cyclotron Resonance)作為形成電漿的手段來蝕刻處理處理對象的半導體晶圓等的試料之裝置。

在真空容器101的上部的圓筒形的構件的上端載有介電質窗103而構成真空容器101，其內外會被氣密地密封，該介電質窗103是具有圓板形狀，透過微波的電場，由石英等的介電質製的材料所構成。在被密封的真空容器的內部是形成有處理室104，該處理室104是配置有半導體晶圓等的被處理材之晶圓109，形成有電漿116，具有圓筒形狀。

並且，在真空容器101的下方，經由與處理室104連通的真空排氣口110來連結真空排氣裝置(圖示省略)，在真空容器101的上方，配置有導波管105及被配置於導波管105的端部的磁控管等的電磁波產生用電源106、覆蓋介電質窗103的上方包圍真空容器的側方周圍而配置的磁場產生用線圈107，該導波管105是被配置於介電質窗103的上方而在內部傳播微波的電場。在介電質窗103下方，構成處理室104的頂面的位置，配置有石英製的淋浴板102，該石英製的淋浴板102是在圓板形狀的中央部配置有導入蝕刻處理用的氣體至下方的處理室104內的複數的貫通孔。

藉由電磁波產生用電源106而被振盪形成的電場是傳播於介電質窗103的上方所配置的導波管105的內部而導入至處理室104內，激發處理室104內的處理用氣體而生成電漿116。電場的頻率並無特別限定，在本實施例是使用2.45GHz的微波。從配置於圓筒形的處理室104的側方的外周及頂面的外側上方形成磁場的磁場產生線圈107來供給至處理室內的磁場是藉由與2.45GHz的電場的互相作用來調節成可形成ECR的強度，在處理室104內生成高密度的電漿116。

並且，在處理室104內之生成電漿116的空間的下方具備其上面與介電質窗103對向配置的試料台之晶圓載置用電極108。晶圓載置用電極108是在內部具有金屬製的圓板或圓筒形的構件之基材，其上面是被覆以礬土或氧化釔等的陶瓷所構成的介電質膜120，在配合晶圓 109而形成大致圓形的介電質膜120上面載置處理對象的試料之晶圓109。另外，在晶圓載置用電極108的側壁的外周，為了對應晶圓載置用電極108與電漿或處理用氣體的反應性高的粒子互相作用或晶圓109的處理中產生的反應生成物附著，而配置有以石英等的介電質材料所構成的圓筒形的基座113，包圍晶圓載置用電極108。

在介電質膜120的內部是配置有用以形成靜電力(用以靜電吸附晶圓109)的複數的導電膜111，被供給來自直流電源126的直流電力，該直流電源126是經由高頻濾波器125來電性連接於此。本實施例是在高頻濾波器125與導電膜111之間的給電路徑上經由匹配電路128來電性連接高頻電源124，藉由此構成，在晶圓109的處理中對靜電吸附用的導電膜111供給高頻電力，在晶圓109上形成與被形成於晶圓109的上方的處理室104內的電漿116的電位之間具有電位差的偏壓電位。

僅來自直流電源126的靜電吸附用的直流電流被供給至導體膜111的情況是所欲流動至晶圓載置用電極108的基材之電流的大部分會藉由介電質膜120而被遮斷。相對於此，來自高頻電源124的高頻電力的電流被供給至導體膜111之本實施例的構成是大電流容易通過介電質膜120來流動至基材。

在晶圓載置用電極108的基材部分配置有檢測其溫度的溫度感測器(圖示省略)或檢測在介電質膜120上方使晶圓109上下的舉起銷的位置的位置感測器 (圖示省略)等的感測器，該等是若處於電性雜訊經常發生的條件之下，則恐有誤動作，妨礙晶圓109的適當處理之虞。並且，一般在晶圓載置用電極108的基材的內部配置有冷媒流路，該冷媒流路是除去通過晶圓109而從電漿116接受的熱，或雖未圖示但實際晶圓載置用電極108的基材是內藏加熱器而構成時，除去來自該加熱器的熱而形成適用晶圓109的處理的溫度，亦即為了冷卻而熱交換媒體(冷媒)流動於內部。在圖1中雖未圖示，但實際被供給至基材內的冷媒流路的冷媒也大的電流會被供給至該基材而配置於電場的內側時帶靜電。

如此的冷媒也引發上述感測器的誤動作，進而晶圓109的不良的處理。於是，在本實施例中，如圖1般，晶圓載置用電極108的基材是被電性連接至地線112而形成接地電位。

在本實施例中，晶圓載置用電極108是在上下方向配置於處理室104的中央部，在其上方的空間朝下供給處理用的氣體，形成電漿116。處理用氣體或無關電漿116處理的一部分或處理中形成的反應生成物的粒子是通過晶圓109處理室104的內側壁與晶圓載置用電極108的外側壁之間的空間流入晶圓載置用電極108下方的空間。而且，在處理室104的底面，圓筒形的晶圓載置用電極108的朝下的投影領域(正下方)配置有用以將處理室104內的粒子排出的真空排氣口110，本實施例是藉由與此真空排氣口110連通的真空泵的動作，構成可將處理室 104內排氣而減壓。

在與真空容器101的側壁連結之未圖示的別的真空容器的內部所被配置的搬送用的機器人的臂上載置之未處理的晶圓109是藉由該臂的伸長來搬入至處理室104內側，交接至晶圓載置用電極108。被載於晶圓載置用電極108上面的介電質膜120上的晶圓109是藉由靜電力來吸附保持於介電質膜120上，該靜電力是利用從直流電源126來施加於導體膜111的直流電壓所形成。

此狀態下，蝕刻處理用的氣體是從未圖示的氣體源，藉由質量流控制器(圖示省略)來調節流量，通過氣體供給用的管路，導入至真空容器101內的介電質窗103與淋浴板102之間的間隙，在該間隙內擴散後，通過淋浴板102的貫通孔，從上方導入至處理室104內。處理室104內是藉由真空泵的動作來排氣，藉由處理用氣體的導入量速度與來自真空排氣口110之處理室104內的氣體、粒子的排氣量速度的平衡，處理室104的壓力形成適於處理的範圍內的值藉由未圖示的控制裝置而被檢測出後，在處理室104內供給上述電場及磁場而生成電漿116。

在電漿116被生成的狀態下，一旦從被電性連接至晶圓載置用電極108的介電質膜120內的導體膜111之高頻電源124供給用以在晶圓109上形成RF偏壓的高頻電力，則會按照偏壓電位與電漿116的電位的電位差，使能從電漿116往晶圓109的方式，引誘電漿116內的離子等荷電粒子，衝突至形成於晶圓109上面的膜構造，開始處理。亦即，利用如此的荷電粒子的衝突所產生的能量，促進電漿116或處理用氣體的反應性粒子與晶圓109上的膜構造的處理對象的膜的材料的反應，進行蝕刻處理。氣體之中未被供應給處理的一部分或處理中產生的反應生成物是如上述般，只要隨著處理用氣體的流動來運至晶圓載置用電極108的下方，便可從真空排氣口110排出至處理室104外。

利用圖2來說明本實施例的電極給電部。圖2是擴大圖1所示的實施例的晶圓載置用電極的給電部的構成來表示的縱剖面圖。本圖是以將圖1的晶圓載置用電極108電性連接至導體膜111的高頻電源124或直流電源126與導體膜111之間的給電路徑和導體膜111連接的連接器為中心顯示的圖，顯示被配置於連接器部分的周圍的介電質膜120、導體膜111、電極基材頭131的一部分，藉由圖上實線所顯示的該等的端緣不是表示構件本身的外周緣。

本實施例是具備：在內部內包導電膜111的燒結板140會夾著黏著劑142來接合於內包加熱器膜143之介電質材料藉由熱噴塗所形成的絕緣性膜143上的構成，該導電膜111是具有與作為靜電吸附用的電極的機能並行作為高頻偏壓電位形成用的電極的機能。如圖1所示般，從直流電源126輸出的直流電力的電壓是經由高頻截斷濾波器125來導入至導體膜111。並且，從高頻電源 124產生的高頻電力會經由匹配電路128來導入至導體膜111。

上述的直流電力及高頻電力是在比給電路徑上的高頻截斷濾波器125更近晶圓載置用電極108的位置被重疊而通過給電路徑來供給至導體膜111。亦即，被重疊的高頻電力及直流電力是經由給電插孔132，且經由與該給電插孔132接觸的插座135，通過藉由焊錫133來與該插座135的下端部連接的中心導體136，供給至在該中心導體136的上端藉由焊錫138來予以接合的導體膜111。

被施加於導體膜111的直流電流的電壓是在與夾著介電質膜120來載於其上的晶圓109之間積蓄電荷形成靜電，而靜電吸附晶圓109。並且，被傳達至中心導體136及導體膜111的高頻電力是通過介電質膜120，在未圖示的晶圓109上形成偏壓電位。以往的技術是僅直流電力被供給至導體膜111，因此絕緣體的介電質膜120在與晶圓之間作為電容器機能，即使電壓生起，在晶圓109、電極基材頭131也幾乎不流動電流。

但，本實施例是高頻電力被供給至導體膜111，藉此將電容器視為預定的阻抗，高頻電力的電流在電極基材頭131也容易流動。此情況，在給電路徑也流動如此的電流。

連接如此包含連接器的給電路徑與導體膜111之間的給電部是被配置於以冷媒所冷卻的電極基材頭131 內的部分，因此浮在真空或大氣的部分因為接近隔熱狀態所以成為熱難逃之處，在介電質膜120所構成的晶圓109的載置面上容易成為局部性的高溫，恐有成為所謂特異點(熱點)之虞。因此，給電部的正上面的晶圓109之處是其蝕刻處理的結果之加工後的形狀會與其他之處不同，由此取得的半導體裝置的性能不會成為所期望者，有損晶圓109的處理的良品率。

發明者們為了解決如此的課題，針對被供給高頻電力的狀態下的給電部進行溫度的分佈的檢討。將其結果顯示於圖3。圖3是表示數值模擬圖2所示的給電部的周圍的溫度的分佈而取得的結果的圖。

本圖是表示只針對圖2的中心導體136的上下方向的中心軸的圖上右側的溫度進行數值運算溫度的分佈的結果。如本圖般，可知給電部，尤其中心導體136是該部分越離開電極基材頭131溫度越高。另外，有關中心導體136的圖上下部離開電極基材頭131的部分也離開晶圓109，所以影響晶圓少。因此，抑制晶圓109附近的發熱為重要。

為了解決此情形，本實施例是具備抑制黏著劑配置於形成相對性強電場的領域之構成。利用圖4來說明此點。圖4是表示形成圖2所示的實施例的晶圓載置用電極的給電部的一階段的狀態的縱剖面圖。

接觸於晶圓109的介電質膜120的表面是需要高電漿耐性及清淨。本實施例是例如以礬土或氧化釔等的陶瓷燒成的燒結體的燒結板140所構成。以藉由熱噴塗所形成的膜來構成接觸於如此的晶圓109的部分時，在形成於表面的氣孔內，浮游於處理室104內的粒子容易進入而吸附，且由於膜是藉由粒子所構成，因此藉由與電漿116的互相作用，表面容易變形，來自表面的微粒子或附著物的碎片等會游離，而恐有晶圓109的污染增大之虞。

燒結板140是在其內部內包導電膜111的狀態下燒成圓板形狀，因此兩者的燒結溫度接近為理想。例如，導電膜111使用鎢等的材料。通過此被燒結的板狀的燒結板140內所配置的穴來使中心導體136連接至導體膜111，藉此焊錫138接合使一體化。

並且，介電質膜120之中配置於電極基材頭111上面而被上方的燒結板140覆蓋未接觸於晶圓109的部分是不接觸於電漿，因此亦可熱噴塗，本例是藉由熱噴塗來形成加熱器膜141及絕緣性膜143。以熱噴塗製作的理由後述。

為了構成電極基材頭131側的給電部，而在預先形成於電極基材頭131的貫通孔內嵌入圓筒形外側的形狀具有密著於貫通孔的內壁的形狀之絕緣性支柱134而黏著。此時，絕緣性支柱134的上端是具有成為與電極基材頭131的上面大致同一高度的面的形狀。

與絕緣支柱134上端面一起在電極基材頭131的上面熱噴塗陶瓷等的材料，使絕緣支柱134與電極基材頭131之間的境界面能以熱噴塗形成的絕緣性膜143所覆蓋。然後，藉由熱噴塗來形成加熱器膜141之後覆蓋該加熱器膜141再度藉由利用陶瓷等的材料的熱噴塗來形成絕緣性膜143。藉由如此的構成，燒結板140被黏著於內包加熱器膜143的絕緣性膜143上時，使黏著劑142不會進入絕緣支柱131與電極基材頭131之間的間隙。

一旦從被施加高頻電力的高電壓的中心導體136與被連接至地線112而形成接地電位的電極基材頭131之間產生電位差之強的電場，在燒結板140與絕緣性膜143經由黏著劑來黏著的狀態下，高頻電力被供給至導體膜111，則黏著劑142會存在於形成有該強的電場的部分。在本實施例中，最好黏著劑142是具有絕緣性，如此的材料之黏著劑142是通常介電損失大一旦暴露於大的電場則產生熱。

發熱量與電場的強度等的參數是有以下般的關係。亦即，發熱的量是電場的強度(E/d)的2乘方，與頻率f、比介電常數εr、介電損失tanδ成比例。

黏著劑142的介電損失tanδ與周圍的材料作比較，相對性大，成為發熱源。尤其是中心導體136浮在真空或大氣，熱容量小，因此成為熱點的要因。於是，本實施例是在構成給電路徑的狀態下，具備被配置於導電體製的插座135的上方，與插座135上部嵌合而接觸之電場控制用的管狀的導電性插座137。

導電性插座137是與插座135同樣藉由導電性的構件所構成，與插座135同樣在電極基材頭131及絕緣支柱134的內側壁的上部與棒狀的構件的中心導體136的上部之間包圍後者的外周而配置。本實施例的導電性插座137及插座135是藉由分別預先被形成於前者的下端部的外周及後者的上端部的內周壁的雄螺絲及雌螺絲來嵌合而作為1個導體製的構件來傳達高頻電力者，具備在燒結板140被黏著於絕緣性膜143上的狀態下中心導體136被配置於各管狀的內部的中心部之管狀的構成。

導電性插座137是在絕緣支柱134被嵌入至電極基材頭131的給電部內藏用的貫通孔內的狀態下，其上端面與電極基材頭131上面一起藉由絕緣性膜143來被覆之後，從絕緣性支柱134的上方插入至其內側的貫通孔內，而決定上下方向及水平方向的位置。在此狀態下，導電性插座137之形成有雄螺絲的下端部是在絕緣性支柱134的內側的貫通孔內突出至下方。

從用以配置給電部的電極基材頭131的貫通孔的下方插入插座135而使與預先形成於其上部的雌螺絲部嵌合來一體連結兩者。藉此，插座135與導電性插座137會被形成一體，且在以螺絲所連結的兩者之間夾著從管狀的絕緣支柱的內側壁突出至內側的凸緣部分而位置被固定，藉此一體的插座會在電極基材頭131內部對於該電極基材頭131或絕緣支柱134固定位置。

具備圓管狀的形狀而位於下方的插座135的下端部是藉由焊錫133來與位於管的內部的中心的中心導體136的下端部接合，兩者是被電性連接。在此狀態下，插座135及導電性插座137的管的內周壁面與棒狀的中心導體136的外周壁之間是隔開距離，即使因製造時的公差而兩者的配置的位置有偏差，還是可抑制兩者的表面接觸應變或外力施加而損傷或變形。

插座135的下部的外周是具有圓筒形狀，其外周壁面是被插入至被電性至給電路徑之具有圓筒形狀的給電插孔132的內側的凹陷部，而與該給電路徑電性連接。更詳細是在給電插孔132上端形成於上方具有開口的凹陷部的內周壁且突出至中心側之環狀的凸部的前端所定之凸部的內徑是與插座135下部的外周壁面的外形相等或稍微小，在兩者嵌合插入的狀態下，兩者的表面確實地接觸之方式構成。

本實施例是導電性插座137具備導電性插座137的上端的表面配置於絕緣性膜143的表面的附近的尺寸，藉此具備緩和中心導體136附近的強電場的構成。插座135與導電性插座137的連接可為螺絲固定、低融點金屬的接合、或導電性黏著劑連接，導電性插座137的電位形成與插座135概略同電位為重要。

並且，決定此電場控制性的是插座135的高度，越接近電極燒結膜，越有緩和中心導體136周圍的電場的效果。為了具體地求取此緩和效果，在圖5顯示電場解析的結果。

圖5是模擬對圖2所示的本實施例的給電部供給高頻電力時的該給電部的周圍的電場的強度的分佈的結果的圖。對應於本解析結果的輪廓色的數值幅度是在圖6(a)~(c)全部相同，其值是0~8e⁶(v/m)。

由此結果可知，無插座時，如圖5(a)般，在芯線附近產生強電場，浮在真空或大氣的芯線會成為熱點。另一方面，如圖5(b)般，若使插座135上端的高度形成離電極基材頂面1mm下，則電場會被緩和。

而且，如圖5(c)般，可知若插座高度來到電極基材頂面，則電場會更被緩和。藉由如此使電場控制插座形成離基材上面1mm以下，可知實用上電場會充分被緩和，可抑制發熱。

並且，在電場控制用的導電性插座37上端部具有內部凹成漏斗狀的形狀，中心導體136與導電性插座137之間的間隙是針對圖上中心導體136的上下方向的軸，隨著往下而其間隙的水平方向的大小(間隙的尺寸)或剖面積變小的方式構成。藉由具備如此的凹陷部的形狀，容易往該漏斗形狀的凹陷部的內側流動黏著劑，藉此抑制黏著劑往形成更強的電場之處，導電性插座37的外周側壁與予以包圍的絕緣支柱134之間的間隙流入，減低給電部之發熱的量。

又，亦可取代焊錫133，以機械性螺絲固定，夾入導線而固定，藉由硬焊來固定。又，亦可在導電性插座137及插座135的周圍以電阻低的材料來實施電鍍。

因為在此插座135或導電性插座137被供給高頻電力，該高頻電力藉由表皮效應而傳播於該等的構件的表面，所以藉由降低表面部分的電阻，可更效率佳地傳達電力，發熱量也可減低。於是，在插座135或導電性插座137的表面實施電阻低之金或銀、Ni的電鍍為理想。本實施例是使用數10KHz~數100MHz的範圍內的值者作為偏壓形成用的高頻電力，在該等的頻率，因為表皮厚度為100μm以下，所以考慮製作上的容易度，最好將上述電鍍的厚度形成0.1~10μm的範圍內的值。

而且，本實施例是在外形具有不同徑的圓筒形所連接的管狀的形狀之插座135的管內側的上部配置有與在被配置於上方而連結的導電性插座137的前端(圖上下端)部的外周側所配置的雄螺絲契合的雌螺絲。而且，雌螺絲部的下方的管內壁是具有朝圖上下方而直徑變小的漏斗狀的形狀，在中心導體136通過插座135及導電性插座137的內部的中心而配置的狀態下，中心導體136與插座135之間的間隙是針對圖上中心導體136的上下方向的軸，隨著往下而其間隙的水平方向的大小(間隙的尺寸)或剖面積變小的方式構成。

流入形成漏斗狀的導電性插座137上部的凹陷部之黏著劑142是有隨著重量流動於該凹陷部內壁與棒狀的中心導體136側壁之間的間隙而移動至下方之虞。圖2的實施例是藉由間隙剖面積依照上述的插座135的管內的漏斗狀的內壁而隨著朝下方減少的構成，防止黏著劑142所欲往更下方流動的動作，抑制到達更下方之處。

若黏著劑142到達連接中心導體136下端與插座135的焊錫133，則焊錫會因黏著劑142的溫度上昇所造成體積的膨脹而恐有受力產生淺應變之虞。圖2的實施例是具備：在黏著劑142與焊錫133之間妨礙黏著劑142的流動而予以制止的構成，使不會產生該等的接觸。

藉由此構成，使焊錫133不會有因受力損傷而插座135與中心導體136的接合受損情形。並且，焊錫133的材料為使用Sn．Ni．Cu系者，藉此對於熱應力的疲勞耐性高。具備該等的構成的本實施例是焊錫133的上部與黏著劑142的接觸會被抑制，可使疲勞壽命形成約10倍。

並且，在中心導體136與插座135之間配置有未藉由黏著劑142來充填的間隙，因此形成可實施插座135的內壁面或中心導體136的外周壁面的洗滌之構成。除了配置上述漏斗狀的形狀以外，亦可在插座135的途中配置從內側貫穿黏著劑142的貫通孔。

圖1的例是將晶圓電極108的基材部分電性連接至地線112，但如圖6所示般，亦可為基材部分經由阻抗元件127來電性連接至地線112的構成。藉由如此的構成，可防止高頻電力的帶電，成為冷媒的靜電防止。

又，利用圖7來說明圖1的實施例的別的變形例的電漿處理裝置之對晶圓載置用電極108的膜狀的電極的給電部的構成。如上述般，將燒結板140與絕緣性膜143黏著的黏著劑142存在於晶圓載置用電極108中形成高的電場的領域是成為局部性的發熱的原因，所以在本變形例中，如圖7所示般，儘可能不使用黏著劑來構成給電部。

本圖中，對於和圖2或4所示的實施例相同的構成的構件附上同樣的符號，省略不必要的說明。圖1~4的實施例與圖7所示的變形例的差異是將2個不同半徑的部分所連接的導電性材料製的圓筒形的構件的導電體支柱150從上方嵌入絕緣支柱134的貫通孔而固定位置，或在1mm以下的間隙夾著黏著劑142來固定，藉此減低發熱，在導電體支柱150上面及絕緣性膜143的上面藉由熱噴塗來作成導電體膜151之後，在其上面以黏著劑等來接合燒結板152的點。

在本例中，最好導電體支柱151的圓形的上面與絕緣性膜143的上面是上下方向的高度位置相等或接近相等程度。這是為了避免在利用熱噴塗來覆蓋兩者而形成導電體膜151時，若導電體支柱上面與絕緣性熱噴塗膜143上面的階差大，則膜未能無縫隙或間隙地藉由熱噴塗來形成。本例中，該等的上面的階差是0.5mm以下為理想。另外，亦可取代燒結板152，而藉由熱噴塗來形成介電質或藉由絕緣材來形成膜。

藉由使用如此的構成，不需要像圖2所示的實施例那樣，利用焊錫138來使中心導體136與燒結板140內的導體膜111接合，而插入至插座135及導電性插座137的內部。不需要擴大用以吸收圖2所示的中心導體136與導電性插座137之間的間隙那樣兩者的位置偏移之間隙，例如即使使用黏著劑142，此間隙還是可比以往小，因此黏著劑142少量即可，可抑制黏著劑142所造成的發熱。在上述的導電體支柱150之下，導電體插座135的接合可為螺絲固定，或以金屬性的導電性黏著劑或低融點金屬接合的構造，亦可為一體物。

上述的例子是將成為蝕刻處理的對象的膜設為矽氧化膜，蝕刻氣體及洗滌氣體是例如使用前述的四氟化甲烷氣體、氧氣體、三氟甲烷氣體，但被蝕刻材料不只是矽氧化膜，在多晶矽膜、光阻膜、反射防止有機膜、反射防止無機膜、有機系材料、無機系材料、矽氧化膜、氮化矽氧化膜、氮化矽膜、Low-k材料、High-k材料、非晶形碳膜、Si基板、金屬材料等中也可取得同等的效果。又，實施蝕刻的氣體是例如可使用氯氣體、溴化氫氣體、四氟化甲烷氣體、三氟化甲烷、二氟化甲烷、氬氣體、氦氣體、氧氣體、氮氣體、二氧化碳、一氧化碳、氫、氨、八氟化丙烷、三氟化氮、六氟化硫黃氣體、甲烷氣體、四氟化矽氣體、四氯化矽氣體、氯氣體、溴化氫氣體、四氟化甲烷氣體、三氟化甲烷、二氟化甲烷、氬氣體、氦氣體、氧氣體、氮氣體、二氧化碳、一氧化碳、氫、氨、八氟化丙烷、三氟化氮、六氟化硫黃氣體、甲烷氣體、四氟化矽氣體、四氯化矽氣體氦氣體、氖氣體、氪氣體、氙氣體、氡氣體等。

並且，在上述的實施例中是說明實施利用微波ECR放電的蝕刻處理的裝置，但在利用其他的放電 (有磁場UHF放電、電容耦合型放電、感應耦合型放電、磁控管放電、表面波激發放電、變壓器耦合放電)的乾蝕刻裝置中也有同樣的作用效果。並且，在上述各實施例中是針對蝕刻裝置敘述，但有關進行電漿處理的其他的電漿處理裝置，例如電漿CVD裝置、灰化裝置、表面改質裝置等也有同樣的作用效果。