TW201921485A - 電漿處理裝置 - Google Patents

電漿處理裝置

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TW201921485A
TW201921485A TW107126805A TW107126805A TW201921485A TW 201921485 A TW201921485 A TW 201921485A TW 107126805 A TW107126805 A TW 107126805A TW 107126805 A TW107126805 A TW 107126805A TW 201921485 A TW201921485 A TW 201921485A
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TW107126805A
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小泉克之
高橋雅典
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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

本發明抑制對於被處理體之電漿處理的面內均勻性之降低。本發明之電漿處理裝置之中,將第一載置台2藉由第一構件20、薄片構件21、第二構件22而構成。第一構件20之中,在相對於將晶圓W加以載置之載置面2a而言的背面側之與載置面2a對應的範圍形成有凹部24。薄片構件21係形成為薄片狀,且設有:加熱器21c;以及引出配線21d,用以將電力供給至該加熱器21c。而且,薄片構件21係以下述方式配置在凹部24內:加熱器21c位在凹部24的內部之與載置面2a對應之區域,且引出配線21d位在凹部24的側面。第二構件22嵌合至配置有薄片構件21之凹部24。

Description

電漿處理裝置
本發明的各種態樣及實施形態係關於電漿處理裝置。
以往,普知有一種電漿處理裝置,針對半導體晶圓等被處理體而使用電漿,進行蝕刻等電漿處理。如此電漿處理裝置,為了更精密進行被處理體的溫度控制,有時將調溫用加熱器埋入至將被處理體加以載置之載置台的內部。加熱器須供給有電力。於是,電漿處理裝置之中,將供電端子設置在載置台的外周區域,並由供電端子將電力供給至加熱器(例如參照下述專利文獻1)。 〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
專利文獻1:日本特開2016-1688號公報
〔發明所欲解決之問題〕
然而,於載置台的外周區域設有供電端子之情形下,因為供電端子配置在將被處理體加以載置之載置區域的外側,所以載置台的徑向尺寸會變大。電漿處理裝置之中,將聚焦環配置至被處理體的載置區域的周圍,但當載置台的徑向尺寸變大時,則聚焦環與設有供電端子之外周區域之重複部分變大,聚焦環的徑向的溫度分佈容易產生不均勻。又,為了在載置台設置供電端子,而須形成用以自載置台的背面使供電端子穿入之貫穿孔,此貫穿孔所形成之部分,來自被處理體的熱傳導局部惡化,成為熱均勻性降低之奇點。因此,在被處理體的周圈方向之溫度分佈容易產生不均勻。電漿處理裝置之中,當被處理體或聚焦環的溫度分佈產生不均勻時,則對於被處理體之電漿處理的面內均勻性降低。 〔解決問題之方式〕
本說明書揭示之電漿處理裝置,於一實施態樣,具有第一構件、薄片構件、第二構件。第一構件之中,在相對於將電漿處理之對象即被處理體加以載置之載置面而言的背面側之與載置面對應之範圍形成有凹部。薄片構件係形成為薄片狀,且設有加熱器、及用以將電力供給至該加熱器之引出配線,並在凹部內配置成使加熱器位在凹部的內部之與載置面對應之區域、並使引出配線位在凹部的側面。第二構件嵌合至配置有薄片構件之凹部。 〔發明之效果〕
依據本說明書揭示之電漿處理裝置的一態樣,則發揮以下效果:可抑制對於被處理體之電漿處理的面內均勻性之降低。
〔實施發明之較佳形態〕
以下,參照圖式詳細說明本發明揭示之電漿處理裝置的實施形態。此外,各圖式之中針對同一或相當的部分標註同一符號。又,本實施形態不限定所揭示之發明。各實施形態可於不使處理內容矛盾之範圍下合宜組合。
﹝電漿處理裝置之構成﹞ 最初,說明本發明實施形態之電漿處理裝置10的概略構成。圖1係將本發明實施形態之電漿處理裝置的概略構成的一例加以顯示之概略剖視圖。電漿處理裝置10具有構成為氣密構成,且電性上定為接地電位之處理容器1。此處理容器1係圓筒狀,且例如由表面形成有陽極氧化披膜之鋁等所構成。處理容器1劃定產生電漿之處理空間。處理容器1內收容有將被處理體(work-piece)即半導體晶圓(以下僅稱作「晶圓」。)W加以水平支持之第一載置台2。
第一載置台2沿上下方向呈朝往底面之略圓柱狀,且上側的底面定為將晶圓W加以載置之載置面2a。第一載置台2的載置面2a定為與晶圓W同程度的尺寸。第一載置台2包含第一構件20、薄片構件21、第二構件22。
將第一構件20定為上表面係平坦的圓盤狀,且將該上表面定為將晶圓W加以載置之載置面2a。第一構件20具有絕緣體20a及電極20b。電極20b設在絕緣體20a的內部,電極20b經由未圖示的供電機構而連接有直流電源12。第一構件20構成為因直流電壓由直流電源12施加至電極20b,而利用庫侖力吸附晶圓W。亦即,第一構件20具有將晶圓W加以吸附之靜電夾盤的功能。
第二構件22構成為含有導電性金屬例如鋁等。第二構件22作為將第一構件20加以支撐之基台而發揮功能,並且作為下部電極發揮功能。第二構件22係由導電性構件之RF(Radio Frequency;射頻)板4所支持。RF板4係由絕緣層之支持台23所支持。支持台23設置在處理容器1的底部。又,第一構件20與第二構件22之間設有薄片構件21。薄片構件21設有加熱器,且經由後述供電機構而供給有電力,控制晶圓W的溫度。
第一載置台2之中,沿著外周面而在周圍設有第二載置台7。第二載置台7之中,將內徑形成為相較於第一載置台2的外徑而言更大預定尺寸之圓筒狀,且配置成與第一載置台2同軸。第二載置台7之中,上側的面定為將環狀的聚焦環5加以載置之載置面9d。聚焦環5例如利用單結晶矽形成,且載置在第二載置台7。
第二載置台7含有基台8、聚焦環加熱器9。基台8例如由表面形成有陽極氧化披膜之鋁等所構成。基台8係由RF板4所支持。聚焦環加熱器9係由基台8所支持。聚焦環加熱器9定為上表面係平坦的環狀形狀,且該上表面定為將聚焦環5加以載置之載置面9d。聚焦環加熱器9具有加熱器9a及絕緣體9b。加熱器9a設在絕緣體9b的內部,由絕緣體9b內包。加熱器9a經由未圖示的供電機構而供給有電力,控制聚焦環5的溫度。如上所述,藉由不同加熱器而獨立控制晶圓W的溫度與聚焦環5的溫度。
RF板4連接有供電棒50。供電棒50經由第一匹配器11a而連接有第一RF電源10a,又經由第二匹配器11b而連接有第二RF電源10b。第一RF電源10a係電漿產生用的電源,且構成為由此第一RF電源10a而將預定頻率之射頻電力供給至第一載置台2的第二構件22。又,第二RF電源10b係離子拉入用(偏壓用)的電源,且構成為由此第二RF電源10b而將比第一RF電源10a低之預定頻率的射頻電力供給至第一載置台2的第二構件22。
第二構件22的內部形成有冷媒流道22d。冷媒流道22d,一端部連接有冷媒入口配管22b,且另一端部連接有冷媒出口配管22c。又,基台8的內部形成有冷媒流道7d。冷媒流道7d,一端部連接有冷媒入口配管7b,且另一端部連接有冷媒出口配管7c。冷媒流道22d位在晶圓W的下方,將晶圓W的熱加以吸熱而發揮功能。冷媒流道7d位在聚焦環5的下方,將聚焦環5的熱加以吸熱而發揮功能。將電漿處理裝置10定為以下構成:在冷媒流道22d及冷媒流道7d中分別使冷媒例如冷卻水等進行循環,藉以能個別控制第一載置台2及第二載置台7的溫度。此外,電漿處理裝置10亦可定為以下構成:將冷熱傳達用氣體供給至晶圓W或聚焦環5的背面側而能個別控制溫度。例如,亦能以貫穿第一載置台2等之方式而設有:氣體供給管,用以將氦氣體等之冷熱傳達用氣體(後側氣體)供給至晶圓W的背面。氣體供給管連接至氣體供給源。藉由此等構成,而將第一載置台2的上表面所吸附保持之晶圓W控制成預定溫度。
另一方面,第一載置台2的上方,以與第一載置台2平行相向之方式而設有:噴淋頭16,具有作為上部電極的功能。噴淋頭16與第一載置台2作為一對電極(上部電極與下部電極)而發揮功能。
噴淋頭16設在處理容器1的頂壁部分。噴淋頭16具備本體部16a與構成電極板之上部頂板16b,且隔著絕緣性構件95而由處理容器1的上部所支持。本體部16a由導電性材料例如表面形成有陽極氧化披膜之鋁等構成,且構成為可在其下部將上部頂板16b支撐成自由裝卸。
本體部16a的內部設有氣體擴散室16c,且以位在此氣體擴散室16c的下部之方式而在本體部16a的底部形成有多數個氣體通流孔16d。又,在上部頂板16b,以沿厚度方向貫穿該上部頂板16b之方式而將氣體導入孔16e設成與上述氣體通流孔16d重疊。藉由如此構成,供給至氣體擴散室16c之處理氣體經由氣體通流孔16d及氣體導入孔16e而呈噴淋狀分散供給至處理容器1內。
本體部16a形成有用以將處理氣體導入至氣體擴散室16c之氣體導入口16g。此氣體導入口16g連接有氣體供給配管15a的一端。此氣體供給配管15a的另一端連接將處理氣體加以供給之處理氣體供給源15。氣體供給配管15a之中,自上游側依序設有質流控制器(MFC)15b、及開閉閥V2。而且,自處理氣體供給源15而將用以電漿蝕刻之處理氣體經由氣體供給配管15a供給至氣體擴散室16c,且自此氣體擴散室16c經由氣體通流孔16d及氣體導入孔16e而呈噴淋狀分散供給至處理容器1內。
上述作為上部電極之噴淋頭16經由低通濾波器(LPF;Low-pass filter)71而電性連接有可變直流電源72。此可變直流電源72構成為可藉由導通/斷開(On/Off)開關73而進行供電之導通/斷開。藉由後述控制部90而控制可變直流電源72的電流/電壓、及導通/斷開開關73的導通/斷開。此外,如同後述,於由第一RF電源10a、第二RF電源10b將射頻施加至第一載置台2而在處理空間產生電漿之際,因應於需要而藉由控制部90使導通/斷開開關73導通,將預定直流電壓施加至作為上部電極之噴淋頭16。
又,以從處理容器1的側壁延伸至比噴淋頭16的高度位置更上方之方式設有圓筒狀的接地導體1a。此圓筒狀的接地導體1a在其上部具有頂壁。
處理容器1的底部形成有排氣口81,且此排氣口81經由排氣管82而連接有第一排氣裝置83。第一排氣裝置83具有真空泵,且構成為可藉由使此真空泵運作而將處理容器1內減壓至預定真空度為止。另一方面,處理容器1內的側壁設有晶圓W的搬入出口84,此搬入出口84設有將該搬入出口84加以開閉之閘閥85。
處理容器1的側部內側,沿著內壁面而設有沉積物障蔽86。沉積物障蔽86防止蝕刻副產物(沉積物)附著至處理容器1。此沉積物障蔽86之與晶圓W約略相同高度位置設有以可控制電位之方式連接至接地之導電性構件(GND方塊)89,藉此防止異常放電。又,沉積物障蔽86的下端部設有沿著第一載置台2而延展之沉積物障蔽87。沉積物障蔽86、87係構成為自由裝卸。
上述構成之電漿處理裝置10藉由控制部90而將其動作統合控制。此控制部90設有具備CPU並將電漿處理裝置10的各部加以控制之步驟控制器91、使用者介面92、記憶部93。
使用者介面92係由步驟管理者為了管理電漿處理裝置10而將指令輸入操作加以進行之鍵盤、將電漿處理裝置10的工作狀況可視化顯示之顯示器等所構成。
記憶部93儲存有利用步驟控制器91的控制而將電漿處理裝置10執行之各種處理加以實現之控制程式(軟體)、或記憶有處理條件資料等之配方。而且,因應於需要,而以來自使用者介面92之指示等而從記憶部93叫出任意配方並使步驟控制器91執行,藉以於步驟控制器91之控制下,執行電漿處理裝置10中之期望處理。又,控制程式或處理條件資料等的配方可使用處於儲存於電腦可讀取之電腦記憶媒體(例如,硬碟、CD、軟碟、半導體記憶體等)等之狀態者、或以自其他裝置例如經由專用線路即時傳送之方式連網使用。
﹝第一載置台及第二載置台的構成﹞ 其次,說明第一載置台2及第二載置台7的主要部分構成。圖2係將第一載置台及第二載置台的主要部分構成的一例加以顯示之概略剖視圖。
第一載置台2含有第一構件20、薄片構件21、第二構件22。
第一構件20例如利用陶瓷等絕緣體20a構成,且形成為沿上下方向朝往底面之圓筒狀。第一構件20,上側的底面定為將晶圓W加以載置之載置面2a。又,第一構件20在將上側的底面加以構成之平面部20c,形成有:凸緣部20d,相較於成為載置面2a側之上部而言,下部更向徑向外側突出。亦即,第一構件20的平面部20c形成為外徑因應於側面的位置而不同,且相較於上部而言,下部更往徑向外側突出。第一構件20は、平面部20c的上部的絕緣體20a的內部設有電極20b。第一構件20的電極20b經由未圖示的供電機構而被供給電力。就對於電極20b之供電機構而言,可在第一構件20的內部形成供電用的配線、可在薄片構件21形成供電用的配線、亦可在薄片構件21及第二構件22形成貫穿孔而形成供電用的配線。
第一構件20,在第一構件20的下側的底面對應於載置面2a之範圍形成有凹部24。亦即,第一構件20形成有在相對於載置面2a而言的背面側之與載置面2a對應之範圍凹陷之凹部24。凹部24之中,將底面24a定為與載置面2a平行、且與晶圓W同程度或比晶圓W稍微大的尺寸,並形成將底面24a加以圍繞之側面24b。凹部24配置有薄片構件21。
圖3係將薄片構件的主要部分構成的一例加以顯示之概略俯視圖。薄片構件21係例如藉由聚醯亞胺等有機材料而形成為薄片狀,且設有形成為圓形之圓形部分21a、沿圓形部分21a的周圍而自圓形部分21a延伸之配線部21b。將配線部21b自圓形部分21a呈放射狀設置八個。此外,就薄片構件21而言,只要係具備耐熱性、阻燃性、及耐電壓性之材料,可使用任何材料來形成。例如,亦可使用聚醯胺、聚酯、鐵氟龍(註冊商標)或液晶聚合物等代替聚醯亞胺。
就圓形部分21a而言,內部設有加熱器21c,且形成為凹部24的內部之與載置面2a對應之區域的尺寸。例如,圓形部分21a形成為與凹部24的底面24a對應之尺寸。就配線部21b而言,內部設有引出配線21d。
如此薄片構件21可藉由FPC(Flexibleprintedcircuits;柔性印刷電路板)而容易製作。FPC的薄膜稱作基底薄膜,主要利用聚醯亞胺等製造。FPC即使包含配線亦薄,且柔軟而可自由彎曲。例如,就FPC而言,改變粗細度或厚度等剖面積所成之電阻率而將配線形成在由聚醯亞胺等製作之絕緣性的薄膜上,藉以製作形成有加熱器21c與引出配線21d之薄片構件21。例如,利用FPC形成薄片構件21,使電流以最大而言0.3A流通至引出配線21d等配線。此情形下,就引出配線21d等配線而言,為了不發熱,而將厚度形成為18μm、寬度形成為1mm。就加熱器21c而言,將厚度形成為9μm、並將寬度盡力形成為細,且就加熱器21c而言,使電阻提昇為高於引出配線21d等配線,用以作為電阻加熱而發熱。此外,改變電阻率不限於配線的剖面積,亦可進行配線材料的材質之變更、或材質與剖面積之組合。
加熱器21c可在載置面2a的區域整面設置一個,亦可在每一將載置面2a加以分割之區域個別設置。亦即,在薄片構件21的圓形部分21a,亦可將加熱器21c在每一將載置面2a加以分割之區域個別設置複數個。例如,加熱器21c亦使第一載置台2的載置面2a因應於自中心起算的距離而分為複數個區域,並在各區域環狀延展成圍繞第一載置台2的中心。或者,亦可包含將中心區域進行加熱之加熱器、及環狀延展成圍繞中心區域的外側之加熱器。又,環狀延展成圍繞載置面2a的中心之區域,亦可因應於自中心起算的方向而分為複數個區域,並在各區域設置加熱器21c。薄片構件21,即使於設置複數個加熱器21c之情形下,亦可藉由設置複數個配線部21b,而容易設置用以將電力供給至各個加熱器2之引出配線21d。
圖4係將配置有加熱器之區域的一例加以顯示之概略俯視圖。圖4係將第一載置台2及第二載置台7從上方向加以觀察之俯視圖。圖4呈圓盤狀顯示有第一載置台2的載置面2a。載置面2a因應於自中心起算的距離及方向而分為複數個區域HT1,各區域HT1個別設有加熱器21c。藉此,電漿處理裝置10可依區域HT1而控制晶圓W的溫度。
薄片構件21的圓形部分21a亦可重複設置設有加熱器21c之區域。
圖5係將薄片構件的剖面的一例加以顯示之概略剖視圖。圖5之中,就加熱器21c而言,顯示將下者重複設置之情形:將較廣的區域進行加溫之基底加熱器21c、在基底加熱器21c1的上部將比基底加熱器21c1更窄的區域進行加溫之修飾加熱器21c2。如此薄片構件21之中,例如藉由基底加熱器21c1而將較廣的區域穩定整體加溫至成為溫度控制的基本之溫度,並藉由修飾加熱器21c2而個別調整各區域的溫度。
如圖2所示,薄片構件21係以如下方式配置在凹部24內:使設有加熱器21c之圓形部分21a位在凹部24的內部之與載置面2a對應之區域,並設置引出配線21d而使配線部21b位在凹部24的側面24b。
第二構件22嵌合至配置有薄片構件21之凹部24。第二構件22的內部形成有冷媒流道22d。
圖6係將第二構件的主要部分構成的一例加以顯示之概略立體圖。圖6顯示第二構件22與第一構件20之嵌合前的狀態。此外,圖6的例之中,第一構件20的載置面2a側係下側,與圖2相較則上下方向係反向。亦即,圖6相較於圖1、圖2而言,上下相反(上下巔倒)。
第二構件22係由例如鋁等導電性金屬而以與凹部24同尺寸、或比凹部24稍微小的尺寸形成為圓筒狀。又,第二構件22之中,在與凹部24的側面24b相向之面22e,形成有往相對於凹部24而言的背面側連通之貫穿孔22f。貫穿孔22f係設在將薄片構件21的配線部21b加以配置之位置。圖6的例將貫穿孔22f以等間隔設置八個。
如圖2所示,薄片構件21之中,配線部21b通過第二構件22的貫穿孔22f,而使端部延伸至第二構件22的下側。第二構件22的下側設有未圖示的供電端子,且配線部21b的端部連接至供電端子。在薄片構件21,有電力因應於控制部90之控制而自加熱器電源供給至供電端子。載置面2a係藉由薄片構件21的加熱器21c而加熱控制。
第一載置台2係於使第二構件22嵌合至第一構件20之狀態下,周圍由RF板4所支持,且與RF板4接觸之部分設有O型環(O-Ring)25。藉此,第一載置台2可保持處理空間的真空。又,第一載置台2可抑制生成在處理空間之電漿繞進下部。又,O型環(O-Ring)25的內側設有金屬製的螺旋環26,藉此使第二構件22與RF板4電性連接。
如上所述,第一載置台2之中,將例如由陶瓷等絕緣體20a所形成之第一構件20設在外周面。藉此,可在電漿下保護薄片構件21或第二構件22。
第二載置台7包含基台8、聚焦環加熱器9。聚焦環加熱器9經由未圖示的絕緣層而黏接至基台8。聚焦環加熱器9的上表面定為將聚焦環5加以載置之載置面9d。此外,聚焦環加熱器9的上表面亦可設有熱傳導性高的薄片構件。
將第二載置台7的高度合宜調整至使往晶圓W之熱的傳達或RF電力、往聚焦環5之熱的傳達或RF電力一致。亦即,圖2舉例顯示第一載置台2的載置面2a與第二載置台7的載置面9d之高度不一致之情形,但兩者亦可一致。
聚焦環5係圓環狀的構件,且設成與第二載置台7係同軸。聚焦環5的內側側面形成有往徑向內側突出之凸部5a。亦即,聚焦環5因應於內側側面的位置而內徑不同。例如,聚焦環5之未形成凸部5a之處的內徑大於晶圓W的外徑。另一方面,聚焦環5之形成有凸部5a之處的內徑大於第一構件20之未形成凸緣部20d之處的外徑。
將聚焦環5以下述狀態方式配置在第二載置台7:凸部5a係自第一構件20的凸緣部20d的上表面離開、且亦自第一構件20的平面部20c的側面離開。亦即,聚焦環5的凸部5a的下表面與凸緣部20d的上表面之間,形成有縫隙。又,聚焦環5的凸部5a之側面與平面部20c之未形成凸緣部20d之側面之間,形成有縫隙。而且,聚焦環5的凸部5a位在第一載置台2與第二載置台7之間的縫隙34的上方。亦即,由與載置面2a正交之方向觀察,凸部5a存在於與縫隙34重疊之位置,並覆蓋該縫隙34。藉此,可抑制電漿進入至第一載置台2與第二載置台7之間的縫隙34。
聚焦環加熱器9在絕緣體9b的內部設有加熱器9a。加熱器9a呈與基台8同軸的環狀。加熱器9a,可在載置面9d的區域整面設置一個,亦可在每一將載置面9d加以分割之區域個別設置。亦即,加熱器9a亦可在每一將載置面9d加以分割之區域個別設置複數個。例如,就加熱器9a而言,亦可將第二載置台7的載置面9d而因應於自第二載置台7的中心起算之方向分成複數個區域,並在各區域設置加熱器9a。例如,圖4呈圓盤狀在第一載置台2的載置面2a的周圍顯示有第二載置台7的載置面9d。載置面9d因應於自中心起算的方向而分成複數個區域HT2,且各區域HT2個別設有加熱器9a。加熱器9a經由未圖示的供電機構而連接至供電端子。就對於加熱器9a之供電機構而言,可在基台8的外周部形成供電用的配線,亦可在基台8形成貫穿孔而形成供電用的配線。在聚焦環加熱器9,有電力因應於控制部90的控制而自加熱器電源供給至供電端子。載置面9d係藉由聚焦環加熱器9的加熱器9a而加熱控制。藉此,電漿處理裝置10可依區域HT2而控制聚焦環5的溫度。
﹝作用及效果﹞ 其次,說明本實施形態之電漿處理裝置10的作用及效果。蝕刻等電漿處理之中,為了實現晶圓W的面內的加工精度的均勻性,吾人要求不僅調整晶圓W的溫度,亦調整設置在晶圓W的外周區域之聚焦環5的溫度。
於是,電漿處理裝置10將載置晶圓W之第一載置台2與載置聚焦環5之第二載置台7分離設置,致力於控制熱的移動。藉此,電漿處理裝置10不僅可個別調整晶圓W的溫度、還有聚焦環5的溫度。例如,電漿處理裝置10,相較於晶圓W的設定溫度而言,可將聚焦環5的設定溫度設定成高溫度區段。藉此,電漿處理裝置10可實現晶圓W的面內的加工精度的均勻性。
又,電漿處理裝置10之中,將第一載置台2由第一構件20、薄片構件21、第二構件22而構成。第一構件20之中,在相對於將晶圓W加以載置之載置面2a而言的背面側之與載置面2a對應之範圍,形成有凹部24。薄片構件21形成為薄片狀,且設有加熱器21c及用以將電力供給至該加熱器21c之引出配線21d。而且,薄片構件21係利用下述方式配置在凹部24內:使加熱器21c位在凹部24的內部之與載置面2a對應之區域,並使引出配線21d位在凹部24的側面。第二構件22嵌合至配置有薄片構件21之凹部24。
在此,例如定為將貫穿孔形成於第一載置台2而將電力供給至加熱器21c之構成之情形下,在載置面2a之形成有貫穿孔之部分,熱傳導局部惡化,且成為熱均勻性降低之奇點。藉此,在晶圓W的周圈方向之溫度分佈容易產生不均勻,且針對晶圓W之電漿處理之面內的均勻性降低。
另一方面,電漿處理裝置10之中,在第一構件20之與載置面2a對應之範圍形成有凹部24,且使配置在凹部24內之薄片構件21連接至第二構件22的背面側的供電端子。藉此,電漿處理裝置10可不將貫穿孔形成於第一載置台2,而將電力供給至加熱器21c,因此能抑制針對晶圓W之電漿處理的面內的均勻性之降低。又,電漿處理裝置10可縮小將對於加熱器21之供電所須之配線加以配置之凸緣部20d的徑向的寬度,可縮小第一載置台2的徑向尺寸。藉此,電漿處理裝置10可縮小聚焦環5與凸緣部20d之重複部分,因此能抑制聚焦環5的溫度分佈產生不均勻,並可抑制針對晶圓W之電漿處理的面內均勻性之降低。
又,第二構件22之中,與凹部24的側面24b相向之面22e形成有往相對於凹部24而言的背面側連通之貫穿孔22f。薄片構件21形成有:圓形部分21a,設有加熱器21c,且形成為凹部24的內部之與載置面2a對應之區域的尺寸;以及配線部21b,設有引出配線21d,且自該圓形部分21a延伸。而且,薄片構件21配置成使配線部21b通過第二構件22的貫穿孔22f。藉此,電漿處理裝置10可容易將配線部21b配置至第二構件22的背面側。
又,電漿處理裝置10在將第二載置台7的聚焦環5加以載置之載置面9d設置加熱器9a。藉此,電漿處理裝置10可個別調整晶圓W的溫度、此外還有聚焦環5的溫度,因此可提昇晶圓W的面內的加工精度的均勻性。
又,電漿處理裝置10在第二構件22的內部形成有冷媒流道22d。電漿處理裝置10可藉由使冷媒流至冷媒流道22d而控制晶圓W的溫度,因此可提昇電漿處理所為之針對晶圓W之加工精度。
以上,已說明各種實施形態,但不限定於上述實施形態,可構成各種變形態樣。例如,上述電漿處理裝置10係電容耦合型的電漿處理裝置10,但第一載置台2可使用於任意電漿處理裝置10。例如,電漿處理裝置10亦可如感應耦合型的電漿處理裝置10、藉由微波之類的表面波而使氣體激發之電漿處理裝置10,係任意形式的電漿處理裝置10。
又,上述電漿處理裝置10以下述配置之情形說明,但不限於此:在第二構件22的面22e形成:貫穿孔22f,往相對於凹部24而言的背面側連通;且薄片構件21的配線部21b通過貫穿孔22f。例如,亦可配置成在第二構件22的面22e形成往相對於凹部24而言的背面側連通之溝、並使薄片構件21的配線部21b通過溝。此情形下,電漿處理裝置10亦可容易將配線部21b配置至第二構件22的背面側。
又,上述第一構件20、薄片構件21、及第二構件22亦可各構成為將複數個零件組合。例如,第一構件20亦可將構成為將構成平面部20c之零件、構成凹部24的側面之圓環狀的零件組合。
又,上述第一構件20以內部設有電極20b而具有靜電夾盤的功能之情形為例說明,但不限定於此。例如,電漿處理裝置10亦能以與第一構件20有別之方式設有靜電夾盤。
1‧‧‧處理容器
1a‧‧‧接地導體
2‧‧‧第一載置台
2a‧‧‧載置面
4‧‧‧RF(Radio Frequency;射頻)板
5‧‧‧聚焦環
5a‧‧‧凸部
7‧‧‧第二載置台
7b‧‧‧冷媒入口配管
7c‧‧‧冷媒出口配管
7d‧‧‧冷媒流道
8‧‧‧基台
9‧‧‧聚焦環加熱器
9a‧‧‧加熱器
9b‧‧‧絕緣體
9d‧‧‧載置面
10‧‧‧電漿處理裝置
10a‧‧‧第一RF電源
10b‧‧‧第二RF電源
11a‧‧‧第一匹配器
11b‧‧‧第二匹配器
12‧‧‧直流電源
15‧‧‧處理氣體供給源
15a‧‧‧氣體供給配管
15b‧‧‧質流控制器(MFC)15b
16‧‧‧噴淋頭
16a‧‧‧本體部
16b‧‧‧上部頂板
16c‧‧‧氣體擴散室
16d‧‧‧氣體通流孔
16e‧‧‧氣體導入孔
16g‧‧‧氣體導入口
20‧‧‧第一構件
20a‧‧‧絕緣體
20b‧‧‧電極
20c‧‧‧平面部
20d‧‧‧凸緣部
21‧‧‧薄片構件
21a‧‧‧圓形部分
21b‧‧‧配線部
21c‧‧‧加熱器
21c1‧‧‧基底加熱器
21c2‧‧‧修飾加熱器
21d‧‧‧引出配線
22‧‧‧第二構件
22c‧‧‧冷媒出口配管
22d‧‧‧冷媒流道
22e‧‧‧面
22f‧‧‧貫穿孔
23‧‧‧支持台
24‧‧‧凹部
24a‧‧‧底面
24b‧‧‧側面
25‧‧‧O型環
26‧‧‧螺旋環
34‧‧‧縫隙
50‧‧‧供電棒
71‧‧‧低通濾波器(LPF)
72‧‧‧可變直流電源
73‧‧‧導通/斷開(On/Off)開關
81‧‧‧排氣口
82‧‧‧排氣管
83‧‧‧第一排氣裝置
84‧‧‧搬入出口
85‧‧‧閘閥
86、87‧‧‧沉積物障蔽
89‧‧‧導電性構件(GND方塊)
90‧‧‧控制部
91‧‧‧控制器
92‧‧‧使用者介面
93‧‧‧記憶部
95‧‧‧絕緣性構件
HT1、HT2‧‧‧區域
W‧‧‧晶圓
V2‧‧‧開閉閥
圖1係將實施形態之電漿處理裝置的概略構成的一例加以顯示之概略剖視圖。 圖2係將第一載置台及第二載置台的主要部分構成的一例加以顯示之概略剖視圖。 圖3係將薄片構件的主要部分構成的一例加以示之概略俯視圖。 圖4係將配置有加熱器之區域的一例加以顯示之概略俯視圖。 圖5係將薄片構件的剖面的一例加以顯示之概略剖視圖。 圖6係將第二構件的主要部分構成的一例加以顯示之概略立體圖。

Claims (5)

  1. 一種電漿處理裝置,其特徵為具備: 第一構件,在其載置著作為電漿處理對象之被處理體之載置面的背面側中之與該載置面對應之範圍,形成有凹部; 薄片構件,形成為薄片狀,且設置有加熱器及用以將電力供給至該加熱器之引出配線,且在該凹部內配置成使該加熱器位在該凹部的內部之與載置面對應之區域、並使該引出配線位在該凹部的側面;以及 第二構件,嵌合至配置有該薄片構件之該凹部。
  2. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置,其中, 該第二構件,在與該凹部的側面相向之面,形成往相對於該凹部的背面側連通之溝或貫穿孔, 該薄片構件形成有:加熱器部分,設有該加熱器,且形成為該凹部的內部之與該載置面對應之區域的尺寸;以及配線部,設有該引出配線,並自該加熱器部分延伸;且配置成該配線部通過該第二構件的該溝或該貫穿孔。
  3. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置,其中, 該第一構件,形成為以該載置面作為底面之圓筒狀, 更具有:載置台,沿著該第一構件的外周面而載置著聚焦環。
  4. 如申請專利範圍第3項之電漿處理裝置,其中, 該載置台在載置著該聚焦環之載置面設有加熱器。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之電漿處理裝置,其中, 該第二構件在其內部形成有冷媒流道。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI771735B (zh) * 2019-09-23 2022-07-21 大陸商中微半導體設備(上海)股份有限公司 一種電漿處理器及其加熱器組件

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7101055B2 (ja) * 2018-06-12 2022-07-14 東京エレクトロン株式会社 静電チャック、フォーカスリング、支持台、プラズマ処理装置、及びプラズマ処理方法
US11894255B2 (en) 2019-07-30 2024-02-06 Applied Materials, Inc. Sheath and temperature control of process kit
JP2021027152A (ja) * 2019-08-05 2021-02-22 キオクシア株式会社 プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05136092A (ja) * 1991-11-12 1993-06-01 Sony Corp プラズマ装置およびこれを用いたドライエツチング方法
JPH1064983A (ja) * 1996-08-16 1998-03-06 Sony Corp ウエハステージ
EP1391919A1 (en) * 2001-04-11 2004-02-25 Ibiden Co., Ltd. Ceramic heater for semiconductor manufactring/inspecting apparatus
JP2003273075A (ja) * 2002-03-15 2003-09-26 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
JP4180637B2 (ja) * 2004-03-26 2008-11-12 株式会社日立国際電気 半導体製造装置および半導体装置の製造方法
JP4736564B2 (ja) * 2005-06-23 2011-07-27 東京エレクトロン株式会社 載置台装置の取付構造及び処理装置
US20100162956A1 (en) * 2005-08-05 2010-07-01 Seishi Murakami Substrate Processing Apparatus and Substrate Mount Table Used in the Apparatus
JP2008078208A (ja) * 2006-09-19 2008-04-03 Tokyo Electron Ltd フォーカスリング及びプラズマ処理装置
JP5249689B2 (ja) * 2008-09-16 2013-07-31 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置および基板載置台
JP2010157559A (ja) * 2008-12-26 2010-07-15 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処置装置
JP2011061040A (ja) * 2009-09-10 2011-03-24 Tokyo Electron Ltd 載置台構造及び処理装置
JP2011176161A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置及び処理方法
EP2660860B8 (en) * 2010-12-27 2020-12-09 Creative Technology Corporation Work heating device and work treatment device
JP6276919B2 (ja) * 2013-02-01 2018-02-07 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置および試料台
JP6219229B2 (ja) * 2014-05-19 2017-10-25 東京エレクトロン株式会社 ヒータ給電機構
JP6378942B2 (ja) 2014-06-12 2018-08-22 東京エレクトロン株式会社 載置台及びプラズマ処理装置
JP6442296B2 (ja) * 2014-06-24 2018-12-19 東京エレクトロン株式会社 載置台及びプラズマ処理装置
JP6556046B2 (ja) * 2015-12-17 2019-08-07 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI771735B (zh) * 2019-09-23 2022-07-21 大陸商中微半導體設備(上海)股份有限公司 一種電漿處理器及其加熱器組件

Also Published As

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