TW202318924A

TW202318924A - 電漿處理裝置

Info

Publication number: TW202318924A
Application number: TW111130682A
Authority: TW
Inventors: 佐佐木良
Original assignee: 日商東京威力科創股份有限公司
Priority date: 2021-08-25
Filing date: 2022-08-16
Publication date: 2023-05-01
Also published as: US20230069117A1; JP2023031716A; KR20230030538A; CN115910736A

Abstract

［課題］本發明旨在使電漿處理時會產生的「設置於聚焦環外側附近之導電性構件、與聚焦環之間的電位差」降低。［解決手段］導電性環載置於蓋環。射頻電源耦合於載置台。第一供電線路電性連接於聚焦環。第二供電線路電性連接於導電性環。直流電源裝置藉由第一供電線路電性連接於聚焦環，並藉由第二供電線路電性連接於導電性環。直流電源裝置對於聚焦環與導電性環分別施加相同或相異的直流電壓。位於聚焦環之外周部的第一面、與位於導電性環之內周部的第二面，彼此對向而隔開。蓋環具有使聚焦環與導電性環隔開的隔開部。

Description

電漿處理裝置

本發明之例示實施態樣有關於電漿處理裝置。

進行基板處理之電漿處理裝置，例如專利文獻1所揭示，可具備聚焦環（focus ring）及蓋環（cover ring）。藉由以包圍半導體基板周圍之方式配置導電性聚焦環，以降低基板端部之偏壓電位之不連續性，電漿處理之均一性提高。此聚焦環（又稱邊緣環）之周圍設置石英製的蓋環。［先前技術文獻］

［專利文獻1］日本特開2018-206913號公報

［發明欲解決之課題］

本發明提供一種技術，用以降低電漿處理時會產生的「設置於聚焦環外側附近之導電性構件、與聚焦環之間的電位差」。［解決課題之手段］

一例示實施態樣中，提供一種電漿處理裝置。此電漿處理裝置具備：載置台、聚焦環、蓋環、導電性環、射頻電源、第一供電線路、第二供電線路、及直流電源裝置。載置台具有：基板載置部，載置基板；及周緣部，包圍基板載置部。聚焦環載置於載置台之周緣部，具有導電性。蓋環包圍載置台之外周，以介電材料構成。導電性環載置於蓋環。射頻電源耦合於載置台。第一供電線路電性連接於聚焦環。第二供電線路電性連接於導電性環。直流電源裝置藉由第一供電線路電性連接於聚焦環，並藉由第二供電線路電性連接於導電性環。直流電源裝置對於聚焦環與導電性環分別施加相同或相異的直流電壓。位於聚焦環之外周部的第一面、與位於導電性環之內周部的第二面，彼此對向而隔開。蓋環具有使聚焦環與導電性環隔開的隔開部。［發明之效果］

依一例示實施態樣，提供一種技術，用以降低電漿處理時會產生的「設置於聚焦環外側附近之導電性構件、與聚焦環之間的電位差」。

以下，針對各式各樣的例示實施態樣進行說明。

對於使用電漿處理裝置之蝕刻技術，人們會要求改善生產率所需要之高功率化。此時，例如需要因應處理室內零件加速損耗、隨著增高濺鍍而粒子增加等問題。為了因應此等問題，有時使用耐久性高之導體材料之導電性環（導電性構件）。導電性環設置於蓋環上，可與聚焦環之外周部形成電容器。於電漿處理時，導電性環和聚焦環同樣地會產生偏移電位（Vdc）。於堆積物（沉積物）較多的製程，為了產生更高的Vdc以增高濺鍍，可考慮使聚焦環與導電性環之間的電容減小。然而，於此一情況下，由於聚焦環與導電性環之間的電位差（電容器內的電場）變得更強，因此聚焦環與導電性環之間會產生放電。

一例示實施態樣中，提供一種電漿處理裝置。此電漿處理裝置具備：載置台、聚焦環、蓋環、導電性環、射頻電源、第一供電線路、第二供電線路、及直流電源裝置。載置台具有：基板載置部，載置基板；及周緣部，包圍基板載置部。聚焦環載置於載置台之周緣部，具有導電性。蓋環包圍載置台之外周，以介電材料構成。導電性環載置於蓋環。射頻電源耦合於載置台。第一供電線路電性連接於聚焦環。第二供電線路電性連接於導電性環。直流電源裝置藉由第一供電線路電性連接於聚焦環，並藉由第二供電線路電性連接於導電性環。直流電源裝置對於聚焦環與導電性環分別施加相同或相異的直流電壓。位於聚焦環之外周部的第一面、與位於導電性環之內周部的第二面，彼此對向而隔開。蓋環具有使聚焦環與導電性環隔開的隔開部。

如上述構成之電漿處理裝置，可藉由第一供電線路與第二供電線路，從直流電源裝置對於聚焦環與導電性環分別施加相同或相異的直流電壓。因此，聚焦環與導電性環之間的電位差，係利用分別藉由第一供電線路與第二供電線路供給之直流電壓而降低或消除。

一例示實施態樣中，聚焦環之內周部受載置台之周緣部支持。聚焦環之外周部覆蓋住蓋環之內周部頂面。

一例示實施態樣中，聚焦環與導電性環於第一面與第二面進行電容耦合。

一例示實施態樣中，第一面與第二面之間的距離大於零，且小於聚焦環之厚度。

一例示實施態樣中，導電性環之內周部底面，相較於聚焦環之外周部底面位在下方。

一例示實施態樣中，隔開部，以導電性環之內周部側面抵接其上的方式構成，為形成於蓋環之表面的段差部。

一例示實施態樣中，隔開部為形成於蓋環之表面的溝槽部。導電性環之內周部底面收納於溝槽部內。

一例示實施態樣中，第一面為聚焦環之外周部側面，第二面為導電性環之內周部側面。

一例示實施態樣中，第一面為聚焦環之外周部底面，第二面為導電性環之內周部頂面。

一例示實施態樣中，聚焦環之外周部側面、與導電性環之內周部側面，彼此對向而隔開。

一例示實施態樣中，和聚焦環之外周部底面對向的導電性環之內周部頂面的面積，大於和聚焦環之外周部側面對向的導電性環之內周部側面的面積。

一例示實施態樣中，聚焦環之外周部底面、與導電性環之內周部頂面之間的間隙，小於聚焦環之外周部側面、與導電性環之內周部側面之間的間隙。

一例示實施態樣中，第一面為聚焦環之外周部頂面，第二面為導電性環之內周部底面。

一例示實施態樣中，直流電源裝置具備第一濾波器、第二濾波器、及直流電源。第一濾波器藉由第一供電線路電性連接於聚焦環。第二濾波器藉由第二供電線路電性連接於導電性環。直流電源藉由第一濾波器及第一供電線路電性連接於聚焦環。直流電源藉由第二濾波器及第二供電線路電性連接於導電性環。直流電源對於聚焦環與導電性環施加共通的直流電壓。第一濾波器及第二濾波器截斷從射頻電源輸出之射頻電流往直流電源的輸入。

一例示實施態樣中，直流電源裝置具備第一直流電源及第二直流電源。第一直流電源藉由第一供電線路電性連接於聚焦環。第一直流電源對於聚焦環施加直流電壓。第二直流電源藉由第二供電線路電性連接於導電性環。第二直流電源對導電性環施加直流電壓。第一直流電源與第二直流電源彼此獨立地輸出直流電壓。

一例示實施態樣中，電漿處理裝置更具備控制部。控制部控制分別從第一直流電源與第二直流電源輸出之直流電壓。控制部控制分別從第一直流電源與第二直流電源輸出之直流電壓，以降低聚焦環與導電性環之電位差。

一例示實施態樣中，控制部控制分別從第一直流電源與第二直流電源輸出之直流電壓，以使聚焦環之電位與導電性環之電位一致。

一例示實施態樣中，電漿處理裝置具備複數之第一供電線路及複數之第二供電線路。聚焦環形成沿載置台之周緣部延伸的形狀。導電性環形成以包圍聚焦環之方式延伸的形狀。複數之第一供電線路沿聚焦環之周向彼此隔開而配置。複數之第二供電線路沿導電性環之周向彼此隔開而配置。

以下參照圖式，針對各種例示實施態樣進行詳細的說明。又，各圖式中，對於相同或相當之部分標註同一符號。

依一例示實施態樣之電漿處理裝置1具備處理室10。處理室10在其中提供一內部空間12c。處理室10包含處理室本體12。處理室本體12形成大致圓筒狀。處理室本體12之材料可為例如鋁。處理室本體12之內壁面上，設置具有耐腐蝕性的膜。該膜之材料可為氧化鋁、氧化釔等陶瓷。

在處理室本體12之側壁，形成有通路12p。基板W通過通路12p運送於內部空間12c和處理室10的外部之間。通路12p利用沿處理室本體12之側壁所設置的閘閥12g進行開閉。

在處理室本體12之底部上，設置有筒狀部28。筒狀部28之材料可為絕緣材料。筒狀部28形成大致圓筒狀。筒狀部28在內部空間12c中從處理室本體12之底部向上方延伸。

於內部空間12c內，支持部15沿大致圓筒狀之筒狀部28的內側側面，從處理室本體12之底部向上方延伸。支持部15形成大致圓筒狀。支持部15之材料可為陶瓷等絕緣材料。支持部15上裝載有載置台16。載置台16受支持部15支持。載置台16在內部空間12c中支持基板W。

載置台16設置於支持部15上。載置台16具備載置部31、基座18、電極板21。

載置部31具備：基板載置部31a，為載置基板W之區域；及周緣部31b，為包圍基板載置部31a之區域。在周緣部31b載置具有導電性的聚焦環FR 。在蓋環CR上，導電性環DR沿聚焦環FR之外周OPc（圖2）載置成同心圓狀。載置部31以靜電吸盤20構成亦可。

蓋環CR設置於筒狀部28上。蓋環CR為絕緣體，沿載置台16之外周延伸。從載置部31之上方觀察（從頂部電極30側觀察），蓋環CR以包圍載置部31外周之方式設置。蓋環CR之材料為具有絕緣性之材料，可為例如石英或氧化鋁等陶瓷。蓋環CR可以複數之介電體零件構成。

導電性環DR配置於蓋環CR之上方。從載置部31之上方觀察，導電性環DR以包圍聚焦環FR之方式設置。導電性環DR呈大致環狀板的形狀，由具有導電性之材料形成。導電性環DR之材料可為例如矽（Si）或碳化矽（SiC）。

電極板21由稱為鋁的導電性材料形成，具有大致圓盤狀。基座18設置於電極板21上。基座18由稱為鋁的導電性材料形成，具有大致圓盤狀。基座18電性連接於電極板21，發揮作為底部電極的功能。

靜電吸盤20設置於基座18上作為載置部31。在靜電吸盤20之頂面載置基板W。靜電吸盤20具有本體及電極。靜電吸盤20之本體形成大致圓盤狀。靜電吸盤20之本體的材料為介電材料。靜電吸盤20之電極為膜狀電極，設置於靜電吸盤20之本體內。靜電吸盤20之電極藉由開關20s連接於直流電源20p。當對於靜電吸盤20之電極施加來自直流電源20p之電壓時，靜電吸盤20與基板W之間產生靜電引力。利用該靜電引力，將基板W固持於靜電吸盤20。

聚焦環FR，以包圍載置於基板載置部31a之基板W之外周的方式，配置於周緣部31b。聚焦環FR提高對基板W進行之電漿處理的面內均一性。聚焦環FR呈大致環狀板的形狀，由具有導電性之材料形成。聚焦環FR之材料可為例如矽（Si）或碳化矽（SiC）。

基座18之內部設置有流道18f。對於流道18f，藉由配管23a從設置於處理室10之外部的急冷器單元（未圖示）供給熱交換介質（例如冷媒）。被供給至流道18f之熱交換介質，藉由配管23b送回至急冷器單元。電漿處理裝置1中，載置於靜電吸盤20上之基板W的溫度，可利用熱交換介質與基座18之熱交換加以調整。

電漿處理裝置1設置有氣體供給管路25。氣體供給管路25，將來自傳熱氣體供給機構之傳熱氣體（例如氦氣）供給至靜電吸盤20頂面與基板W背面之間。

電漿處理裝置1更具備頂部電極30。頂部電極30設置於載置台16之上方。頂部電極30係藉由構件32支持於處理室本體12之頂部。構件32之材料可為具有絕緣性之材料。頂部電極30與構件32將處理室本體12之頂部開口關閉。

頂部電極30可包含頂蓋34及支持體36。頂蓋34之底面為內部空間12c一側之底面，界定內部空間12c。頂蓋34可由產生較少焦耳熱之低阻抗的導電體或半導體形成。頂蓋34具有複數之氣體噴吐孔34a，氣體噴吐孔34a沿頂蓋34之板厚方向穿通於頂蓋34。

支持體36以可任意裝卸之方式支持頂蓋34。支持體36之材料可為鋁等導電性材料。支持體36之內部設有氣體擴散室36a。支持體36具有複數之氣體孔36b，氣體孔36b從氣體擴散室36a向下方延伸。複數之氣體孔36b分別連通於複數之氣體噴吐孔34a。在支持體36形成有氣體導入口36c。氣體導入口36c連接於氣體擴散室36a。氣體導入口36c連接有氣體供給管38。

氣體供給管38連接有閥門群44、流量控制器群42、及氣體源群40。氣體源群40、閥門群44、及流量控制器群42構成氣體供給部。氣體源群40包含複數之氣體源。閥門群44包含複數之開閉閥。流量控制器群42包含複數之流量控制器。流量控制器群42的複數之流量控制器分別為質量流量控制器或壓力控制式流量控制器。氣體源群40的複數之氣體源，分別經由閥門群44中之對應於各氣體源的開閉閥、及流量控制器群42中之對應於各氣體源的流量控制器連接於氣體供給管38。

在筒狀部28與處理室本體12側壁之間，設置有檔板48。檔板48係例如在由鋁所形成母材之表面形成具有耐腐蝕性之膜（氧化釔等之膜）而構成。檔板48形成有複數之穿通孔。在相較於檔板48下方之處理室本體12底部，設有排氣口。排氣口藉由排氣管52連接有排氣裝置50。排氣裝置50包含壓力調整閥及渦輪分子泵等真空泵。

電漿處理裝置1具備第一射頻電源62及第二射頻電源64。第一射頻電源62為產生第一射頻電力之電源。第一射頻電力具有適合產生電漿之頻率。第一射頻電力之頻率為例如27～100［MHz］範圍內之頻率。第一射頻電源62藉由匹配器66及電極板21連接於基座18。匹配器66具有「用以使第一射頻電源62之輸出阻抗與負載側（基座18側）之阻抗匹配」的電路。又，第一射頻電源62藉由匹配器66連接於頂部電極30亦可。

第二射頻電源64為產生第二射頻電力之電源。第二射頻電力具有相較於第一射頻電力之頻率較低的頻率。和第一射頻電力同時使用第二射頻電力時，第二射頻電力使用為用以將離子導入基板W的偏壓用射頻電力。第二射頻電力之頻率為例如400［kHz］～13.56［MHz］範圍內之頻率。第二射頻電源64藉由匹配器68及電極板21連接於基座18。匹配器68具有「用以使第二射頻電源64之輸出阻抗與負載側（基座18側）之阻抗匹配」的電路。又，施加用以將離子導入基板W的偏壓用直流電壓來取代第二射頻電力亦可。偏壓用直流電壓可為負電壓脈衝。又，偏壓用直流電壓可施加於設在靜電吸盤20內部之電極。

又，可不使用第一射頻電力，而使用第二射頻電力產生電漿，亦即僅使用單一射頻電力產生電漿。此時，第二射頻電力之頻率為大於13.56［MHz］之頻率，例如可為40［MHz］。電漿處理裝置1亦可不具備第一射頻電源62及匹配器66。

電漿處理裝置1中，從氣體供給部對內部空間12c供給氣體，而產生電漿。藉由供給第一射頻電力及第二射頻電力中至少一者，以在頂部電極30與基座18（底部電極）之間產生射頻電場。利用所產生之射頻電場產生電漿。

電漿處理裝置1可進一步具備控制部MC。控制部MC可為電腦，具備處理器、記憶體等儲存部、輸入裝置、顯示裝置、及信號之輸出入介面等。控制部MC對電漿處理裝置1之各部進行控制。

控制部MC中，操作員可使用輸入裝置進行指令之輸入操作等，用以控管電漿處理裝置1。又，控制部MC中，能利用顯示裝置將電漿處理裝置1之運作狀況可視化而顯示出來。此外，儲存部存放有控制程式及配方資料。控制程式藉由處理器來執行，用以在電漿處理裝置1執行各種處理。處理器執行控制程式，依據配方資料對電漿處理裝置1之各部進行控制。

除了圖1，進一步參照圖2，對圖1所示之載置台16的區域ER之構成進行說明。尤其，對導電性環DR、聚焦環FR之構成進行詳細的說明。

如圖2所示之例子，蓋環CR以內側蓋環CRa與外側蓋環CRb兩個介電體構件構成。又，蓋環CR以一個介電體構件構成亦可，以三個以上之介電體構件構成亦可。

聚焦環FR之內周側（內周部）設置於載置部31之周緣部31b亦即靜電吸盤20上，外周側（外周部）以覆蓋內側蓋環CRa之方式配置。聚焦環FR之外周部可載置於內側蓋環CRa。為了以周緣部31b確實地支持聚焦環FR之內周部，將內側蓋環CRa之頂面SFa相較於周緣部31b之頂面形成得較低，在聚焦環FR的外周部底面、與內側蓋環CRa的頂面SFa之間設有間隙亦可。亦即，聚焦環FR之外周部不載置於內側蓋環CRa亦可。靜電吸盤20本體之厚度，相較於內側蓋環CRa之厚度極為小。因此，聚焦環FR經由靜電吸盤20而與第一射頻電源62及第二射頻電源64耦合作為射頻電路。

供電線路SP電性連接於聚焦環FR。供電線路SQ電性連接於導電性環DR。直流電源裝置DC，藉由供電線路SP電性連接於聚焦環FR，並藉由供電線路SQ電性連接於導電性環DR。直流電源裝置DC對於聚焦環FR與導電性環DR分別施加相同或相異之直流電壓。

直流電源裝置DC具有圖3所示之構成及圖4所示之構成中任一種構成。參照圖3及圖4，對直流電源裝置DC之構成進行說明。首先，說明圖3所示之直流電源裝置DC之構成。直流電源裝置DC具備濾波器FT1、濾波器FT2、及直流電源DCS。濾波器FT1藉由供電線路SP電性連接於聚焦環FR。濾波器FT2藉由供電線路SQ電性連接於導電性環DR。直流電源DCS藉由濾波器FT1及供電線路SP電性連接於聚焦環FR。直流電源DCS藉由濾波器FT2及供電線路SQ電性連接於導電性環DR。直流電源DCS對於聚焦環FR與導電性環DR施加共通之直流電壓。濾波器FT1及濾波器FT2截斷從第一射頻電源62及第二射頻電源64分別輸出之射頻電流往直流電源DCS的輸入。例如，濾波器FT1截斷從聚焦環FR藉由供電線路SP輸入的射頻電流，濾波器FT2截斷從導電性環DR藉由供電線路SQ輸入的射頻電流。利用濾波器FT1及濾波器FT2，可降低或消除直流電源DCS因為射頻電流所受到的影響。控制部MC對於從直流電源DCS輸出之直流電壓進行控制。

具備如上述圖3所示構成之直流電源裝置DC的電漿處理裝置，可藉由供電線路SP與供電線路SQ，從直流電源裝置DC對於聚焦環FR與導電性環DR分別施加共通的（相同）直流電壓。因此，聚焦環FR與導電性環DR之間的電位差，係利用分別藉由供電線路SP與供電線路SQ供給之直流電壓而降低。

接著，針對電漿處理裝置1包含具有圖3所示構成之直流電源裝置DC時的直流電壓施加態樣，進行概略的說明。首先，依據形成在預先接受蝕刻處理之基板之端部的溝槽傾斜度（相對於基板表面之垂直方向上的傾斜度），取得為了消除該傾斜所需要之施加於聚焦環FR的直流電壓（從直流電源DCS輸出的直流電壓）。例如，該溝槽傾斜度與從直流電源DCS輸出之直流電壓的對應關係，預先利用表格等設定好。在執行電漿處理時（從第一射頻電源62及第二射頻電源64輸出射頻電流時），控制部MC控制直流電源DCS，以輸出從該表格等取得之直流電壓。

接下來，說明圖4所示之直流電源裝置DC之構成。直流電源裝置DC具備直流電源DCS1及直流電源DCS2。直流電源DCS1藉由供電線路SP電性連接於聚焦環FR。直流電源DCS1對於聚焦環FR施加直流電壓。直流電源DCS2藉由供電線路SQ電性連接於導電性環DR。直流電源DCS2對導電性環DR施加直流電壓。直流電源DCS1與直流電源DCS2彼此獨立地輸出直流電壓。控制部MC控制分別從直流電源DCS1與直流電源DCS2輸出之直流電壓。控制部MC，控制分別從直流電源DCS1與直流電源DCS2輸出之直流電壓，以降低聚焦環FR與導電性環DR之電位差。例如，控制部MC控制分別從直流電源DCS1與直流電源DCS2輸出之直流電壓，以使聚焦環FR之電位與導電性環DR之電位一致。

具備如上述圖4所示構成之直流電源裝置DC的電漿處理裝置，可藉由供電線路SP與供電線路SQ，從直流電源裝置DC對於聚焦環FR與導電性環DR分別施加不同之直流電壓。因此，聚焦環FR與導電性環DR之間的電位差，係利用分別藉由供電線路SP與供電線路SQ供給之直流電壓而降低或消除。

接著，針對電漿處理裝置1包含具有圖4所示構成之直流電源裝置DC時的直流電壓施加態樣，進行概略的說明。首先，依據形成在預先接受蝕刻處理之基板之端部的溝槽傾斜度（相對於基板表面之垂直方向上的傾斜度），取得為了消除該傾斜度所需要之直流電壓。取得之直流電壓，為施加於聚焦環FR之直流電壓（從直流電源DCS1輸出之直流電壓）、及施加於導電性環DR之直流電壓（從直流電源DCS2輸出之直流電壓）。例如，該溝槽傾斜度與從直流電源DCS1輸出之直流電壓、及從直流電源DCS2輸出之直流電壓的對應關係，預先利用表格等設定好。在執行電漿處理時（從第一射頻電源62及第二射頻電源64輸出射頻電流時），控制部MC控制直流電源DCS1及直流電源DCS2，以輸出從該表格等取得之各直流電壓。

回到圖2進行說明。導電性環DR載置於外側蓋環CRb上。由於外側蓋環CRb之厚度較大，因此導電性環DR未經由外側蓋環CRb而與第一射頻電源62及第二射頻電源64耦合作為射頻電路。

外側蓋環CRb具備內周側之頂面SFc、外周側之頂面SFd。由於外側蓋環CRb之內周側靠近聚焦環FR，因此該內周側相較於外周側容易損耗。因此，圖2之例子中，以僅覆蓋容易損耗處（外側蓋環CRb之內周側之頂面SFc）的方式，配置有導電性環DR。亦即，導電性環DR之外周OPd相較於蓋環CR之外周OPe位在內側，蓋環CR之外周頂面露出於電漿處理空間（內部空間12c）。又，導電性環DR以覆蓋外側蓋環CRb之頂面全部的方式配置亦可。又，圖2之例子中，外周側之頂面SFd、和被導電性環DR覆蓋之內周側之頂面SFc位於同一平面上，但不位於同一平面上亦可。例如，未被導電性環DR覆蓋的外側蓋環CRb之頂面SFd，設計成高於導電性環DR之頂面SFb亦可，設計成相同高度亦可。

如圖2所示，在聚焦環FR與導電性環DR之間，設有空隙AS。具體而言，位於聚焦環FR之外周OPc之第一側面SSa、與位於導電性環DR之內周IPb之第二側面SSb，彼此對向而隔開。導電性環DR之內周底面ILSb，相較於聚焦環FR之外周底面ILSa位在下方。

如圖2所示之例子，第二側面SSb之面積小於導電性環DR的頂面SFb之面積。導電性環DR之頂面SFb高於聚焦環FR之頂面。換言之，導電性環DR之內周IPb之厚度大於聚焦環FR之外周OPc之厚度。

第一側面SSa與第二側面SSb之間的距離GA為空隙AS的寬度。如後述，第一側面SSa與第二側面SSb發揮作為電容器之功能。因此，距離GA大於零，且可小於聚焦環FR之厚度SH。

蓋環CR更具備隔開部DT。隔開部DT使聚焦環FR之第一側面SSa與導電性環DR之第二側面SSb隔開。

如圖2所示之例子，藉由將外側蓋環CRb之內周側之頂面SFc相較於內側蓋環CRa之頂面SFa構成得較低，以在內側蓋環CRa與外側蓋環CRb之間設置段差部而形成隔開部DT。由於段差部與導電性環DR 之第二側面SSb相抵接，因此導電性環DR之第二側面SSb和聚焦環FR之第一側面SSa不接觸。亦即，藉由設置隔開部DT，可防止第一側面SSa和第二側面SSb接觸而不發揮作為電容器之功能。

如上述構成之載置台16中，導電性環DR配置於蓋環CR上。由於蓋環CR之厚度大於靜電吸盤20本體之厚度，因此導電性環DR未經由蓋環CR而與第一射頻電源62及第二射頻電源64耦合作為射頻電路。又，聚焦環FR之外周OPc之第一側面SSa、與導電性環DR之內周IPb之第二側面SSb，彼此對向而隔開。因此，第一側面SSa與第二側面SSb發揮作為電容器之功能。亦即，聚焦環FR與導電性環DR於第一側面SSa與第二側面SSb進行電容耦合。當對基座18施加射頻電力時，因為存在於聚焦環FR之外周OPc之第一側面SSa的正或負電荷，使得導電性環DR之內部產生靜電感應。因此，和聚集於導電性環DR之第二側面SSb之電荷等量且帶有相反電極性的電荷，被電漿之電位吸引而聚集於導電性環DR之頂面SFb。由於頂面SFb之面積大於第二側面SSb之面積，因此存在於頂面SFb之每單位面積的電荷量小於存在於第二側面SSb之每單位面積的電荷量。因此，導電性環DR之電位低於聚焦環FR之電位，朝向導電性環DR之電漿中的離子之加速會降低。因此，導電性環DR（亦即聚焦環FR之外側區域）變得不易受濺鍍。

導電性環DR，以覆蓋蓋環CR之容易損耗處的方式配置，並使用對於濺鍍之耐受性高於蓋環CR的材質形成。又，由於朝向導電性環DR之離子之加速降低，因此導電性環DR本身也不易受濺鍍。因此，可抑制「因為聚焦環FR之外周周圍側之蓋環CR損耗，導致聚焦環FR之作為陰極的面積有所變動」。因此，可抑制基板端部發生傾斜等製程上的變動。

又，藉由調整導電性環DR之頂面SFb之面積，可調整導電性環DR之頂面SFb之電位。

此外，導電性環DR係和聚焦環FR之第一側面SSa對向而配置。由於在聚焦環FR之第一側面SSa之側方一側存在物體（導電性環DR），因此朝向第一側面SSa之離子被導電性環DR遮擋下來。因此，由於聚焦環FR變得不易從第一側面SSa受濺鍍，故可抑制聚焦環FR之損耗。

又，如圖2所示之例子，以靜電吸盤20構成基板載置部31a、和載置聚焦環FR之周緣部31b，但不限定於此。基板載置部31a之靜電吸盤、和周緣部31b之靜電吸盤彼此獨立地設置亦可。又，如圖5所示，僅以基板載置部31a為靜電吸盤20，而以基座18構成周緣部31b亦可。又，不僅是聚焦環FR之內周側，將聚焦環整體載置於周緣部31b亦可。周緣部31b相較於基板載置部31a形成得較低，作為段差部亦可。

又，如圖2所示之例子，藉由將外側蓋環CRb之內周側之頂面SFc相較於內側蓋環CRa之頂面SFa形成得較低，以構成隔開部DT，但不限定於此。如圖6所示，在載置有導電性環DR之蓋環CR設置凹狀溝槽，並將導電性環DR之內周底面ILSb朝下方設置成凸狀亦可。此時，導電性環DR之內周底面ILSb被收納於蓋環CR之凹部（溝槽）內。藉由將凸狀之內周底面ILSb嵌入凹狀溝槽，可牢固地維持導電性環DR在蓋環CR的位置。又，圖6中，在外側蓋環CRb設置溝槽作為隔開部DT，但設置於內側蓋環CRa側亦可。此時，導電性環DR之內周側載置於內側蓋環CRa，導電性環DR之外周側載置於外側蓋環CRb。又，圖6中，載置有聚焦環FR之蓋環CR之頂面SFa、與載置有導電性環DR之蓋環CR之頂面SFc以相同高度形成，但以不同高度形成亦可。例如，載置有導電性環DR之蓋環CR之頂面SFc，高於載置有聚焦環FR之蓋環CR之頂面SFa亦可。

又，如圖2所示之例子，藉由使聚焦環FR之第一側面SSa、與導電性環DR之第二側面SSb彼此對向而隔開，以使兩者發揮作為電容器之功能，但不限定於此。如圖7所示，聚焦環FR之外周部底面、與導電性環DR之內周部頂面彼此對向而隔開亦可。圖7所示之導電性環DR，其內周部之底部突出於內周側。導電性環DR之突出的底部內周部之頂面、與聚焦環FR之底面彼此對向而隔開。又，聚焦環FR之第一側面SSa、與導電性環DR的頂部內周部之側面亦即第二側面SSb彼此對向而隔開。

外側蓋環CRb之內周側之頂面SFc低於內側蓋環CRa之頂面SFa，在內側蓋環CRa與外側蓋環CRb之間，形成有作為隔開部DT之段差部。由於導電性環DR之底部內周部之側面亦即第三側面SSc抵接於段差部（內側蓋環CRa之外周側面），因此導電性環DR之頂部內周部之側面亦即第二側面SSb和聚焦環FR之第一側面SSa不接觸。又，內側蓋環CRa之頂面SFa，相較於導電性環DR之底部內周部之頂面形成在較高的位置。因此，由於聚焦環FR之底面抵接於內側蓋環CRa之頂面SFa，故導電性環DR之底部內周部之頂面和聚焦環之底面不接觸。

如圖7所示之例子，不僅第一側面SSa與第二側面SSb，聚焦環FR之外周部底面與導電性環DR之底部內周部頂面也可發揮作為電容器之功能。藉此，可使聚焦環FR與導電性環DR之間的電容較大。

聚焦環FR之外周部底面、與導電性環DR之底部內周部頂面之間的距離GB，可小於第一側面SSa與第二側面SSb之間的距離GA。由於距離GB小於距離GA，因此相較於第一側面SSa與第二側面SSb之間的電容，聚焦環FR之外周部底面、與導電性環DR之底部內周部頂面之間的電容較大。因此，即使因為聚焦環FR及導電性環DR損耗而第一側面SSa與第二側面SSb的面積有所變動，仍可使聚焦環FR與導電性環DR之間的電容變動較小。此外，由於可使第一側面SSa與第二側面SSb之間的距離GA較大，因此可抑制「因為堆積物導致空隙AS堵塞而不發揮作為電容器之功能（或者電容大幅度地變動）」的狀況。

和聚焦環FR之外周部底面對向的導電性環DR之底部內周部頂面之面積，可大於和聚焦環FR之外周部側面對向的導電性環DR之內周部側面之面積。由於聚焦環FR之外周部底面、與導電性環DR之底部內周部頂面之間的電容較大，因此可使聚焦環FR與導電性環DR之間的電容變動較小。

如圖7所示之例子，可在導電性環DR之內周部側面與頂面之間形成傾斜部。藉由設置傾斜部，聚焦環FR之頂面與導電性環DR之頂面的高度變化減緩，可緩和形成於導電性環DR及聚焦環FR上方之鞘層之不連續性。

如圖2～圖7所示之例子，導電性環DR之頂面SFb高於聚焦環FR之頂面，但不限定於此。將導電性環DR之頂面SFb形成為和聚焦環FR之頂面相同高度亦可，形成為低於聚焦環FR之頂面亦可。

如圖7所示之例子，聚焦環FR之外周部底面、與導電性環DR之內周部頂面彼此對向而隔開。又，如圖8所示，聚焦環FR之外周部頂面、與導電性環DR之內周部底面彼此對向而隔開亦可。

圖8所示之導電性環DR，其內周部之頂部突出於內周側。導電性環DR之突出的頂部內周部之底面、與聚焦環FR之頂面彼此對向而隔開。又，聚焦環FR之第一側面SSa、與導電性環DR之底部內周部之側面亦即第二側面SSb彼此對向而隔開。

外側蓋環CRb之內周側之頂面SFc低於內側蓋環CRa之頂面SFa，在內側蓋環CRa與外側蓋環CRb之間，形成有作為隔開部DT之段差部。由於導電性環DR之底部內周部之側面亦即第二側面SSb抵接於段差部（內側蓋環CRa之外周側面），因此導電性環DR之頂部內周部之側面亦即第二側面SSb和聚焦環FR之第一側面SSa不接觸。又，導電性環DR之突出的頂部內周部之底面，相較於聚焦環之外周部之頂面形成在較高的位置。因此，導電性環DR之頂部內周部之底面和聚焦環之頂面不接觸。

和圖7所示之例子同樣地，聚焦環FR之外周部頂面、與導電性環DR之頂部內周部底面之間的距離GC，可小於第一側面SSa與第二側面SSb之間的距離GA。和聚焦環FR之外周部頂面對向的導電性環DR之頂部內周部底面之面積，可大於和聚焦環FR之外周部側面對向的導電性環DR之內周部側面之面積。

如圖8所示之例子，由於空隙AS被導電性環DR之頂部內周部覆蓋，因此可抑制「因為堆積物導致空隙AS堵塞而不發揮作為電容器之功能（或者電容大幅度地變動）」的狀況。

如圖7及圖8所示之例子，聚焦環FR之外周部底面（頂面）、與導電性環DR之內周部頂面（底面）彼此對向而隔開。甚且，聚焦環FR之第一側面SSa、與導電性環DR之第二側面SSb彼此對向而隔開。然而，僅有聚焦環FR之外周部底面（頂面）、與導電性環DR之內周部頂面（底面）彼此對向而隔開亦可。

如圖2～圖8所示之例子，以利用聚焦環FR之外周側（外周部）覆蓋內側蓋環CRa之方式，配置聚焦環FR。然而，將聚焦環FR整體配置於靜電吸盤20上或基座18亦可。也就是說，不僅是聚焦環FR之內周側（內周部），外周側（外周部）也載置於載置部31之周緣部31b亦即靜電吸盤20上或基座18亦可。

圖9顯示僅有聚焦環FR之外周部頂面、與導電性環DR之內周部底面彼此對向而隔開的例子。又，聚焦環FR整體載置於靜電吸盤20上。

蓋環CR之內周部載置於聚焦環FR之外周部。導電性環DR載置於蓋環CR。導電性環DR之內周部具有向下方突出的突出部，突出部底面（內周部底面）係和聚焦環FR之外周部頂面彼此對向而隔開。由於導電性環DR載置於蓋環CR，因此蓋環CR之頂面、與導電性環DR之外周部底面抵接。亦即，蓋環CR之頂面為隔開部DT，導電性環DR之突出部底面和聚焦環FR之外周部頂面不接觸。又，如圖9所示之例子，在導電性環DR之內周部形成有向下方突出的突出部，但只要導電性環DR的內周部底面、與聚焦環的外周部頂面之間可產生足夠的電容，不形成突出部亦可。

以上針對各式各樣的例示實施態樣進行說明，但本發明不限定於上述例示實施態樣，可進行各種省略、替換、及變更。又，可組合不同例示實施態樣中之元素，而形成其他例示實施態樣。

例如，依一例示實施態樣之電漿處理裝置1，具備複數之供電線路SP及複數之供電線路SQ。聚焦環FR形成沿載置台16之周緣部31b延伸的形狀。導電性環DR形成以包圍聚焦環FR之方式延伸的形狀。複數之供電線路SP沿聚焦環FR之周向彼此隔開而配置。複數之供電線路SQ沿導電性環DR之周向彼此隔開而配置。

又，亦可在個別的兩個直流電源各自設置有濾波器。具體而言，具有一直流電源DCS之圖3所示的直流電源裝置DC之濾波器FT1及濾波器FT2，亦可適用於具有複數之直流電源（直流電源DCS1及直流電源DCS2）之圖4所示的直流電源裝置DC。此時，濾波器FT1可藉由供電線路SP電性連接於聚焦環FR，濾波器FT2可藉由供電線路SQ電性連接於導電性環DR。直流電源DCS1可藉由濾波器FT1及供電線路SP電性連接於聚焦環FR，直流電源DCS2可藉由濾波器FT2及供電線路SQ電性連接於導電性環DR。

從以上說明，讀者應可理解：本發明之各式各樣的例示實施態樣，係以揭示為目的在本說明書中說明，在不脫離本發明之申請專利範圍及主旨的情況下，可進行各種變更。因此，本說明書所揭示之各式各樣的例示實施態樣並非意欲限定本發明的態樣，實際之申請專利範圍及主旨，如附件之申請專利範圍所示。

1:電漿處理裝置 10:處理室 12:處理室本體 12c:內部空間 12g:閘閥 12p:通路 15:支持部 16:載置台 18:基座 18f:流道 20:靜電吸盤 20p:直流電源 20s:開關 21:電極板 23a,23b:配管 25:氣體供給管路 28:筒狀部 30:頂部電極 31:載置部 31a:基板載置部 31b:周緣部 32:構件 34:頂蓋 34a:氣體噴吐孔 36:支持體 36a:氣體擴散室 36b:氣體孔 36c:氣體導入口 38:氣體供給管 40:氣體源群 42:流量控制器群 44:閥門群 48:檔板 50:排氣裝置 52:排氣管 62:第一射頻電源 64:第二射頻電源 66,68:匹配器 AS:空隙 CR:蓋環 CRa:內側蓋環 CRb:外側蓋環 DC:直流電源裝置 DCS:直流電源 DCS1,DCS2:直流電源 DR:導電性環 DT:隔開部 ER:區域 FR:聚焦環 FT1,FT2:濾波器 GA,GB,GC:距離 ILSa:外周底面 ILSb:內周底面 IPb:內周 MC:控制部 OPc,OPd,OPe:外周 SFa,SFb,SFc,SFd:頂面 SH:厚度 SP,SQ:供電線路 SSa:第一側面 SSb:第二側面 SSc:第三側面 W:基板

【圖1】係顯示依一例示實施態樣之電漿處理裝置之構成例之圖式。【圖2】係顯示依一例示實施態樣之導電性環之構成例之圖式。【圖3】係顯示圖1所示之直流電源裝置DC之構成例之圖式。【圖4】係顯示圖1所示之直流電源裝置DC之其他構成例之圖式。【圖5】係顯示依一例示實施態樣之導電性環之其他構成例之圖式。【圖6】係顯示依一例示實施態樣之導電性環之其他構成例之圖式。【圖7】係顯示依一例示實施態樣之導電性環之其他構成例之圖式。【圖8】係顯示依一例示實施態樣之導電性環之其他構成例之圖式。【圖9】係顯示依一例示實施態樣之導電性環之其他構成例之圖式。

18:基座

20:靜電吸盤

AS:空隙

CR:蓋環

CRa:內側蓋環

CRb:外側蓋環

DC:直流電源裝置

DR:導電性環

DT:隔開部

FR:聚焦環

GA:距離

ILSa:外周底面

ILSb:內周底面

IPb:內周

OPc,OPd,OPe:外周

SFa,SFb,SFc,SFd:頂面

SH:厚度

SP,SQ:供電線路

SSa:第一側面

SSb:第二側面

Claims

一種電漿處理裝置，包含：載置台，具有：基板載置部，載置基板；及周緣部，包圍該基板載置部；聚焦環，載置於該載置台之該周緣部，具有導電性；蓋環，包圍該載置台之外周，以介電材料構成；導電性環，載置於該蓋環；射頻電源，耦合於該載置台；第一供電線路，電性連接於該聚焦環；第二供電線路，電性連接於該導電性環；及直流電源裝置，藉由該第一供電線路電性連接於該聚焦環，並藉由該第二供電線路電性連接於該導電性環；該直流電源裝置，對該聚焦環與該導電性環分別施加相同或相異的直流電壓；位於該聚焦環之外周部的第一面、與位於該導電性環之內周部的第二面，彼此對向而隔開；該蓋環具有隔開部，該隔開部使該聚焦環與該導電性環隔開。
如請求項1之電漿處理裝置，其中，該聚焦環之內周部受該載置台之該周緣部所支持，該聚焦環之該外周部覆蓋住該蓋環之內周部頂面。
如請求項1或2之電漿處理裝置，其中，該聚焦環與該導電性環，於該第一面與該第二面進行電容耦合。
如請求項1至3中任一項之電漿處理裝置，其中，該第一面與該第二面之間的距離大於零，且小於該聚焦環之厚度。
如請求項1至4中任一項之電漿處理裝置，其中，該導電性環之內周部底面，位在較該聚焦環之外周部底面更下方。
如請求項1至5中任一項之電漿處理裝置，其中，該隔開部，係以該導電性環之內周部側面抵接其上方式構成，為形成於該蓋環之表面的段差部。
如請求項1至5中任一項之電漿處理裝置，其中，該隔開部為形成於該蓋環之表面的溝槽部，該導電性環之內周部底面收納於該溝槽部內。
如請求項1至7中任一項之電漿處理裝置，其中，該第一面為該聚焦環之外周部側面，該第二面為該導電性環之內周部側面。
如請求項1至6中任一項之電漿處理裝置，其中，該第一面為該聚焦環之外周部底面，該第二面為該導電性環之內周部頂面。
如請求項1至8中任一項之電漿處理裝置，其中，該聚焦環之外周部側面、與該導電性環之內周部側面，彼此對向而隔開。
如請求項1至6、9中任一項之電漿處理裝置，其中，和該聚焦環之外周部底面對向的該導電性環之內周部頂面的面積，大於和該聚焦環之外周部側面對向的該導電性環之內周部側面的面積。
如請求項1至6、9、11中任一項之電漿處理裝置，其中，該聚焦環之外周部底面、與該導電性環之內周部頂面之間的間隙，小於該聚焦環之外周部側面、與該導電性環之內周部側面之間的間隙。
如請求項1至4中任一項之電漿處理裝置，其中，該第一面為該聚焦環之外周部頂面，該第二面為該導電性環之內周部底面。
如請求項1至13中任一項之電漿處理裝置，其中，該直流電源裝置具備第一濾波器、第二濾波器、及直流電源；該第一濾波器藉由該第一供電線路電性連接於該聚焦環；該第二濾波器藉由該第二供電線路電性連接於該導電性環；該直流電源，藉由該第一濾波器及該第一供電線路電性連接於該聚焦環，藉由該第二濾波器及該第二供電線路電性連接於該導電性環，並對該聚焦環與該導電性環施加共通的直流電壓；該第一濾波器及該第二濾波器，將從該射頻電源輸出之射頻電流往該直流電源的輸入予以截斷。
如請求項1至14中任一項之電漿處理裝置，其中，該直流電源裝置包含第一直流電源及第二直流電源；該第一直流電源，藉由該第一供電線路電性連接於該聚焦環，對該聚焦環施加直流電壓；該第二直流電源，藉由該第二供電線路電性連接於該導電性環，對該導電性環施加直流電壓；該第一直流電源與該第二直流電源彼此獨立地輸出直流電壓。
如請求項15之電漿處理裝置，其中，更包含：控制部，控制分別從該第一直流電源與該第二直流電源輸出之直流電壓；該控制部控制分別從該第一直流電源與該第二直流電源輸出之直流電壓，以降低該聚焦環與該導電性環之電位差。
如請求項16之電漿處理裝置，其中，該控制部，控制分別從該第一直流電源與該第二直流電源輸出之直流電壓，以使該聚焦環之電位與該導電性環之電位一致。
如請求項1至17中任一項之電漿處理裝置，其中，更包含複數之該第一供電線路及複數之該第二供電線路；該聚焦環具有沿該載置台之該周緣部延伸的形狀；該導電性環具有包圍著該聚焦環而延伸的形狀；複數之該第一供電線路沿著該聚焦環之周向彼此隔開而配置，複數之該第二供電線路沿著該導電性環之周向彼此隔開而配置。