TW202326801A - 靜電吸盤及電漿處理裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明旨在防止或減少於供給導熱氣體之用的氣體供給孔產生異常放電的情形。 本發明提供一種靜電吸盤，其具有：載置部，載置基板及/或邊緣環；靜電電極，設於前述載置部的內部，並以靜電吸附前述基板及/或邊緣環；及電極，在前述載置部的內部並配置在與前述靜電電極的配置面不同的面，在前述載置部形成有貫通前述載置部的頂面及底面的貫通孔，前述電極的至少一部分配置在前述靜電電極與前述貫通孔之間。

Description

靜電吸盤及電漿處理裝置
本發明係關於靜電吸盤及電漿處理裝置。
在靜電吸盤，具有氣體供給孔，用於將從靜電吸盤的背面導入的導熱氣體供給到靜電吸盤的頂面以冷卻晶圓。例如，專利文獻1揭露的載置台具有：靜電吸盤，載置晶圓；靜電電極，配置在靜電吸盤內；及氣體供給孔，連通到貫通靜電吸盤的頂面與底面的導熱氣體流路，而在靜電吸盤的頂面開口。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2021-82788號公報
[發明所欲解決的課題]
本發明係提供可防止或減少在供給導熱氣體之用的氣體供給孔產生異常放電的情形之技術。 [用於解決課題的手段]
若依照本發明的一態樣，則提供一種靜電吸盤，具有：載置部，載置基板及/或邊緣環；靜電電極，設於前述載置部的內部，並以靜電吸附前述基板及/或邊緣環；及電極，在前述載置部的內部，並設於與前述靜電電極的配置面不同的面，在前述載置部形成有貫通前述載置部的頂面及底面的貫通孔，前述電極的至少一部分配置在前述靜電電極與前述貫通孔之間。 [發明效果]
若依照一面向，則可防止或減少在供給導熱氣體之用的氣體供給孔產生異常放電的情形。
以下，參考圖示說明實施本發明之用的形態。在各圖示，可能對於同一構成部分附加同一符號，而省略已重複的說明。
在本說明書，平行、直角、正交、水平、垂直、上下、左右等方向，容許不損害實施形態的效果之程度的偏離。角部的形狀不限於直角，可為弓狀並帶有圓弧。平行、直角、正交、水平、垂直、圓形可包含大致平行、大致直角、大致正交、大致水平、大致垂直、大致圓形。
[電漿處理系統] 圖1為用於說明電漿處理系統的構成例之圖。在一實施形態，電漿處理系統包含：電漿處理裝置1；及控制部2。電漿處理系統為基板處理系統的一例，電漿處理裝置1為基板處理裝置的一例。電漿處理裝置1包含：電漿處理腔室10；基板支撐部11；及電漿產生部12。電漿處理腔室10具有電漿處理空間10s(參考圖2)。又，電漿處理腔室10具有：至少一個氣體供給口13a，用於將至少一種處理氣體供給到電漿處理空間10s(參考圖2)；及至少一個氣體排出口10e(參考圖2)，用於從電漿處理空間10s排出氣體。氣體供給口13a連接到後述的氣體供給部20，氣體排出口10e連接到後述的排氣系統40。基板支撐部11配置在電漿處理空間10s內，並具有支撐基板W(參考圖2)之用的基板支撐面。
電漿產生部12構成為從供給到電漿處理空間內的至少一種處理氣體產生電漿。在電漿處理空間所形成的電漿可為電容耦合電漿(CCP：Capacitively Coupled Plasma)、電感耦合電漿(ICP：Inductively Coupled Plasma)、電子迴旋共振電漿(ECR plasma：Electron-Cyclotron-resonance plasma)、螺旋波激發電漿(HWP：Helicon Wave Plasma)、或者表面波電漿(SWP：Surface Wave Plasma)等。又，可使用包含交流(AC：Alternating Current)電漿產生部、及直流(DC：Direct Current)電漿產生部的各種類型的電漿產生部。在一實施形態，在交流電漿產生部所使用的交流信號(交流電力)具有100kHz～10GHz的範圍內之頻率。因此，交流信號包含射頻(Radio Frequency)信號、及微波信號。在一實施形態，射頻信號具有100kHz～150MHz的範圍內之頻率。
控制部2處理電腦可執行的命令，使本發明所述的各種的工序由電漿處理裝置1執行。控制部2可構成控制電漿處理裝置1的各要素以執行在此所述的各種工序。在一實施形態，控制部2的一部分或者全部可包含在電漿處理裝置1。控制部2可包含：處理部2a1；記憶部2a2；及通信介面2a3。控制部2例如由電腦2a所實現。處理部2a1可構成為從記憶部2a2讀取程式，再執行已讀取的程式，而執行各種控制動作。此程式可預先儲存在記憶部2a2，必要時，可經由媒介而取得。已取得的程式儲存在記憶部2a2，再由處理部2a1從記憶部2a2讀取予以實行。媒介可為電腦2a可讀取的各種記憶媒介，可為連接到通信介面2a3的通信回線。處理部2a1可為CPU(Central Processing Unit/中央處理單元)。記憶部2a2可包含RAM(Random Access Memory/隨機存取記憶體)、ROM(Read Only Memory/唯讀記憶體)、HDD(Hard Disk Drive/傳統硬碟)、SSD(Solid State Drive/固體硬碟)、或者此等的組合。通信介面2a3可經由LAN(Local Area Network/區域網路)等通信回線而與電漿處理裝置1之間通信。
以下，說明作為電漿處理裝置1之一例的電容耦合型之電漿處理裝置的構成例。圖2為說明用於電容耦合型之電漿處理裝置的構成例之圖。
電容耦合型的電漿處理裝置1包含：電漿處理腔室10；氣體供給部20；電源30；及排氣系統40。又，電漿處理裝置1包含：基板支撐部11；及氣體導入部。氣體導入部構成為將至少一種處理氣體導入電漿處理腔室10內。氣體導入部包含噴頭13。基板支撐部11配置在電漿處理腔室10內。噴頭13配置在基板支撐部11的上方。在一實施形態，噴頭13構成電漿處理腔室10的頂部(ceiling)之至少一部分。電漿處理腔室10具有由噴頭13、電漿處理腔室10的側壁10a、及基板支撐部11所規定的電漿處理空間10s。電漿處理腔室10為接地。噴頭13及基板支撐部11係與電漿處理腔室10的框體電性絕緣。
基板支撐部11包含：本體部111；及環總成112。本體部111(載置部)具有：中央區域111a，用於支撐基板W；及環狀區域111b，用於支撐環總成112。晶圓為基板W的一例。本體部111的環狀區域111b在俯視下包圍本體部111的中央區域111a。基板W配置在本體部111的中央區域111a上，環總成112以包圍中央區域111a上的基板W之方式配置在本體部111的環狀區域111b上。因此，中央區域111a也稱為支撐基板W之用的基板支撐面，環狀區域111b也稱為支撐環總成112之用的環支撐面。基板支撐面及環支撐面為載置基板W及/或環總成112之後述的邊緣環之載置面的一例。
在一實施形態，本體部111包含：基台1110；及靜電吸盤1111。基台1110包含導電性構件。基台1110的導電性構件可發揮下部電極的功能。靜電吸盤1111配置在基台1110之上。陶瓷構件1111a具有中央區域111a。靜電吸盤1111在中央區域111a包含陶瓷構件1111a、及配置在陶瓷構件1111a內的靜電電極1111b。尚且，環狀靜電吸盤及環狀絕緣構件等般的包圍靜電吸盤1111的其他構件可具有環狀區域111b。此時，環總成112可配置在環狀靜電吸盤或者環狀絕緣構件之上，也可配置在靜電吸盤1111及環狀絕緣構件的兩方之上。又，後述的射頻電源31及/或直流電源32所耦合的至少一個射頻/直流電極可配置在陶瓷構件1111a內。此時，至少一個射頻/直流電極可發揮下部電極的功能。後述的偏壓射頻信號及/或直流信號供給到至少一個射頻/直流電極時，射頻/直流電極可稱為偏壓電極。在靜電電極1111b的下部，包含以大致平行於靜電電極1111b的方式配置之第1電極部的電極1112b埋入在靜電吸盤1111。尚且，基台1110的導電性構件及至少一個射頻/直流電極可發揮多個下部電極的功能。又，靜電電極1111b可發揮下部電極的功能。因此，基板支撐部11包含至少一個下部電極。
環總成112包含1個或者多個環狀構件。在一實施形態，1個或者多個環狀構件包含1個或者多個邊緣環、及至少1個蓋體。邊緣環由導電性材料或者絕緣材料所形成，蓋體由絕緣材料所形成。
又，基板支撐部11可包含溫控模組，構成為將靜電吸盤1111、環總成112及基板W之中的至少一個調節成目標溫度。溫控模組可包含加熱器、導熱媒介、流路1110a、或者此等組合。在流路1110a，有鹵水或氣體等般的導熱流體流動。在一實施形態，流路1110a形成在基台1110內，1個或者多個加熱器配置在靜電吸盤1111的陶瓷構件1111a內。電極1112b可為1個或者多個加熱器電極。又，基板支撐部11包含導熱氣體供給部50，構成為對於基板W的背面與中央區域111a之間的縫隙供給導熱氣體。又，導熱氣體供給部50從設於靜電吸盤1111的氣體供給孔116，對於基板W的背面與中央區域111a之間的縫隙供給導熱氣體。
在一實施形態，陶瓷構件1111a也具有環狀區域111b。靜電吸盤1111在環狀區域111b可包含陶瓷構件1111a、及配置在陶瓷構件1111a內的靜電電極1113a。在靜電電極1113a的下部，可具有電極1113b，其包含以大致平行於靜電電極1113a的方式配置的第1電極部。電極1113b為偏壓電極的一例。
噴頭13構成為將來自氣體供給部20的至少一種處理氣體導入到電漿處理空間10s內。噴頭13具有：至少一個氣體供給口13a；至少一個氣體擴散室13b；及多個氣體導入口13c。供給到氣體供給口13a的處理氣體通過氣體擴散室13b而從多個氣體導入口13c導入到電漿處理空間10s內。又，噴頭13包含至少一個上部電極。尚且，氣體導入部除了可包含噴頭13，也可包含1個或者多個側邊氣體注入部(SGI：Side Gas Injector)，其安裝在形成於側壁10a的1個或者多個開口部。
氣體供給部20可包含至少一個氣體源21及至少一個流量控制器22。在一實施形態，氣體供給部20構成為將至少一種處理氣體從分別對應的氣體源21經由分別對應的流量控制器22而供給到噴頭13。各流量控制器22例如可包含質流控制器或者壓力控制式的流量控制器。進一步，氣體供給部20可包含將至少一種處理氣體的流量調變或者脈衝化的至少一個流量調變裝置。
電源30包含經由至少一個阻抗匹配電路而耦合到電漿處理腔室10的射頻電源31。射頻電源31構成為將至少一個射頻信號(射頻電力)供給到至少一個下部電極及/或至少一個上部電極。藉此，從供給到電漿處理空間10s的至少一種處理氣體形成電漿。因此，射頻電源31可發揮電漿產生部12的至少一部分的功能。又，可藉由將偏壓射頻信號供給到至少一個下部電極，而在基板W使偏壓電位產生，將已形成的電漿中的離子成分吸引到基板W。
在一實施形態，射頻電源31包含：第1射頻產生部31a；及第2射頻產生部31b。第1射頻產生部31a構成為經由至少一個阻抗匹配電路而耦合到至少一個下部電極及/或至少一個上部電極，進而產生電漿產生用的來源射頻信號(來源射頻電力)。在一實施形態，來源射頻信號具有10MHz～150MHz的範圍內之頻率。在一實施形態，第1射頻產生部31a可構成為產生具有不同頻率的多個來源射頻信號。已產生的1個或者多個來源射頻信號供給到至少一個下部電極及/或至少一個上部電極。
第2射頻產生部31b構成為經由至少一個阻抗匹配電路而耦合到至少一個下部電極，進而產生偏壓射頻信號(偏壓射頻電力)。偏壓射頻信號的頻率可與來源射頻信號的頻率相同，也可不同。在一實施形態，偏壓射頻信號具有比來源射頻信號的頻率低的頻率。在一實施形態，偏壓射頻信號具有100kHz～60MHz的範圍內之頻率。在一實施形態，第2射頻產生部31b可構成為產生具有不同頻率的多個偏壓射頻信號。已產生的1個或者多個偏壓射頻信號供給到至少一個下部電極。又，在各種實施形態，來源射頻信號及偏壓射頻信號之中的至少一個可脈衝化。
又，電源30可包含耦合到電漿處理腔室10的直流電源32。直流電源32包含：第1直流產生部32a；及第2直流產生部32b。在一實施形態，第1直流產生部32a構成為連接到至少一個下部電極，並產生第1直流信號。已產生的第1直流信號施加到至少一個下部電極。在一實施形態，第2直流產生部32b構成為連接到至少一個上部電極，並產生第2直流信號。已產生的第2直流信號施加到至少一個上部電極。
在各種實施形態，第1及第2直流信號可脈衝化。此時，電壓脈衝的序列施加到至少一個下部電極及/或至少一個上部電極。電壓脈衝可具有矩形、梯形、三角形或者此等的組合之脈衝波形。在一實施形態，從直流信號產生電壓脈衝的序列之用的波形產生部連接到第1直流產生部32a與至少一個下部電極之間。因此，第1直流產生部32a及波形產生部構成電壓脈衝產生部。第2直流產生部32b及波形產生部構成電壓脈衝產生部時，電壓脈衝產生部連接到至少一個上部電極。電壓脈衝可具有正極性，也可具有負極性。又，電壓脈衝的序列在1周期內可包含1個或者多個正極性電壓脈衝、及1個或者多個負極性電壓脈衝。尚且，第1及第2直流產生部32a、32b除了可連同射頻電源31一起設置，第1直流產生部32a也可取代第2射頻產生部31b而設置。
排氣系統40例如可連接到設於電漿處理腔室10的底部之氣體排出口10e。排氣系統40可包含壓力調整閥及真空泵浦。藉由壓力調整閥，而調整電漿處理空間10s內的壓力。真空泵浦可包含渦輪分子泵浦、乾式泵浦或者此等的組合。
[電極構造] 圖3為表示一實施形態的靜電吸盤1111之電極構造的詳情之圖。圖3(a)為基板支撐部11的縱剖面示意圖，圖3(b)為圖3(a)的A-A剖面圖，圖3(c)為圖3(b)的區域C(虛線框內)之放大圖。圖4為圖3(b)的B-B剖面圖，並將設於靜電吸盤1111的氣體供給孔116之周圍的電極構造放大表示。本發明的電極構造構成為防止或者降低在氣體供給孔116的內部空間產生異常放電的情形。
如同圖2～圖4所示，在靜電吸盤1111，相對於中央區域111a的載置面111a1以大致水平的方式埋入靜電電極1111b。靜電電極1111b為膜狀的電極，由導電性構件所形成。導電性構件例如具有金屬、導電性陶瓷等。靜電電極1111b為大致圓形，其直徑比載置面111a1的直徑小。
在靜電吸盤1111，形成有氣體供給孔116，在基台1110，形成有導熱氣體流路115。導熱氣體流路115係將貫通路已形成的絕緣套筒114(參考圖4)嵌入基台1110的貫通孔而形成。氣體供給孔116貫通靜電吸盤1111及黏接層1114，與導熱氣體流路115呈垂直方向連通。導熱氣體流路115貫通基台1110，使從導熱氣體供給部50(參考圖2、圖3(a))供給的以氦氣體(He)為一例的導熱氣體朝向氣體供給孔116流動。導熱氣體從氣體供給孔116供給到基板W的背面與中央區域111a之基板W的載置面111a1之間的縫隙。氣體供給孔116及導熱氣體流路115係可在靜電吸盤1111及基台1110設置多個。在圖3(b)的範例，顯示2個氣體供給孔116，但氣體供給孔116及導熱氣體流路115的個數及配置不限於此。
此外，可包含無圖示的氣體供給孔及導熱氣體流路，構成為對於邊緣環或者環總成112的背面與環狀區域111b的邊緣環或者環總成112的載置面111b1(參考圖2、圖3(a))之間的縫隙供給導熱氣體。無圖示的氣體供給孔及導熱氣體流路在環狀區域111b貫通靜電電極1113a、及靜電電極1113a的下部之電極1113b。靜電電極1113a相當於靜電電極1111b，電極1113b相當於電極1112b，可具有後述的第1電極部及第2電極部的電極構造。也就是說，氣體供給孔及導熱氣體流路可設於中央區域111a及/或環狀區域111b。
在靜電吸盤1111，埋入電極1112b，其設於與靜電電極1111b的配置面不同的面，並且一部分配置在靜電電極1111b與氣體供給孔116之間。
電極1112b可為偏壓射頻信號被供給的射頻電極。電極1112b可為直流信號被供給的直流電極。電極1112b可為偏壓射頻信號及/或直流信號被供給到至少一個射頻/直流電極的偏壓電極。電極1112b可為交流信號或者直流信號被供給的加熱器電極。偏壓射頻信號可包含矩形的偏壓射頻信號(已脈衝化的偏壓射頻信號)。
電極1112b具有第1電極部1112b1。第1電極部1112b1為膜狀的電極，由導電性構件所形成。第1電極部1112b1在靜電電極1111b的下部對於靜電電極1111b配置成大致平行。然而，第1電極部1112b1若設於與靜電電極1111b的配置面不同的面，則可不配置成與靜電電極1111b大致平行。
第1電極部1112b1為大致圓形，其直徑比載置面111a1的直徑小，並與靜電電極1111b的直徑大致相同。然而，第1電極部1112b1不限於大致圓形，可具有各種圖案。例如電極1112b為加熱器電極時，第1電極部1112b1可區分為多個區間，並在每個區間圖案化。
在靜電電極1111b及電極1112b，氣體供給孔116貫通之用的孔洞開口。電極1112b進一步具有第2電極部1112b2，電性連接到第1電極部1112b1。第2電極部1112b2於設於第1電極部1112b1的孔洞內，在氣體供給孔116的周圍配置成大致圓筒狀。然而，第2電極部1112b2若在俯視時配置成包圍氣體供給孔116的周圍，則可不為大致圓筒狀。
第2電極部1112b2相對於第1電極部1112b1大致垂直並與第1電極部1112b1電性連接。第2電極部1112b2在第1電極部1112b1的上部大致垂直延伸。然而，第2電極部1112b2不限於配置成大致垂直，可相對於第1電極部1112b1傾斜連接。傾斜角度可為第2電極部1112b2的下部之直徑比上部的直徑大的角度，也可為第2電極部1112b2的下部之直徑比上部的直徑小的角度。又，在第1電極部1112b1與第2電極部1112b2之間可具有縫隙。此時，射頻信號在第1電極部1112b1與第2電極部1112b2之間藉由電容耦合傳送。
第2電極部1112b2在圓周方向的厚度相同，也可為不同。例如第2電極部1112b2的內面可為平面，可為曲面，也可具有段差及凹凸。同樣地，第2電極部1112b2的外面可為平面，可為曲面，也可具有段差及凹凸。
參考圖3及圖4的話，電極1112b的第2電極部1112b2配置在靜電電極1111b與氣體供給孔116之間。通過氣體供給孔116的中心O之中心軸、第2電極部1112b2的中心軸、及設於靜電電極1111b之孔洞的中心軸共通。
氣體供給孔116為垂直的圓柱狀之孔洞時，d3表示氣體供給孔116的直徑。然而，氣體供給孔116不為垂直的圓柱狀之孔洞時，d3表示內面的最短之距離。例如，氣體供給孔116的剖面為橢圓狀時，d3表示氣體供給孔116的短徑。
d2表示第2電極部1112b2的內徑(內面的直徑)。然而，第2電極部1112b2不為大致圓筒狀時，d2表示第2電極部1112b2的內面間相向的距離之中最短的距離。d1表示設於靜電電極1111b之氣體供給孔116所貫通的孔洞之直徑。然而，設於靜電電極1111b的該孔洞不為正圓時，表示靜電電極1111b的孔洞間相向的距離之中最短的距離。本發明的電極構造滿足d3＜d2＜d1的條件。
尚且，d2'表示第2電極部1112b2的外徑(外面的直徑)。本發明的電極構造滿足d3＜d2＜d2'＜d1的條件。
第2電極部1112b2的上端與靜電吸盤1111的底面之間的距離t2為靜電電極1111b的下端與靜電吸盤1111的底面之間的距離t1以上。藉由第2電極部1112b2的上端在第1電極部1112b1的上部延伸而滿足t2≧t1，從氣體供給孔116側觀看，可使第2電極部1112b2配置到靜電電極1111b隱藏的高度為止。
第2電極部1112b2在第1電極部1112b1的底面之下部垂直延伸。然而，第2電極部1112b2的下端可不在第1電極部1112b1的底面之下部延伸。也就是說，第2電極部1112b2的下端可與第1電極部1112b1的底面具有相同的高度。
[電極構造的效果] 在以往的電極構造，電極1112b具有第1電極部1112b1，並且不具有第2電極部1112b2。此時，對於靜電電極1111b施加直流電壓的話，則對於靜電電極1111b施加的直流電壓會導致在靜電電極1111b的周圍產生電場。該電場的一部分可能會洩漏到氣體供給孔116的內部，而對於氣體供給孔116內施加電壓(電位差產生)。對於氣體供給孔116內施加的電壓變高的話，依照帕森定律，則在氣體供給孔116的內部空間較容易產生放電。若依照帕森定律，則放電開始電壓正比於壓力及電極間距離之間的乘積。因此，將氣體供給孔116內的壓力設成「p」，將設於靜電電極1111b的孔洞之直徑d1設成「d」時，相較於與依照帕森定律所決定的p×d成正比的放電開始電壓，氣體供給孔116內的電壓較大時，在氣體供給孔116的內部空間會開始放電。此時，在氣體供給孔116內可能產生異常放電。
於是，在本發明的電極構造，電極1112b具有：第1電極部1112b1；及第2電極部1112b2。第2電極部1112b2為了通過氣體供給孔116而沿著在第1電極部1112b1所形成的孔洞之內周設置。藉此，第2電極部1112b2具有屏蔽功能，可避免對於靜電電極1111b施加直流電壓而在靜電電極1111b的周圍產生的電場之影響範圍企及氣體供給孔116的內部空間。也就是說，所具有的屏蔽功能可避免在氣體供給孔116的內部產生放電開始電壓以上的電位差。
在圖3及圖4所示的電極構造，以滿足d3＜d2＜d1的條件，並且滿足t2≧t1的條件之方式，對於氣體供給孔116配置第2電極部1112b2及靜電電極1111b。也就是說，相較於氣體供給孔116的直徑d3，第2電極部1112b2的內徑d2較大，相較於第2電極部1112b2的內徑d2，靜電電極1111b的孔洞之直徑d1較大。又，第2電極部1112b2的上端與靜電吸盤1111的底面之間的距離t2為靜電電極1111b的下端與靜電吸盤1111的底面之間的距離t1以上。
藉由滿足d3＜d2＜d1的條件，第2電極部1112b2配置在氣體供給孔116與靜電電極1111b之間，成為不在氣體供給孔116的內部露出的構造。又，藉由滿足t2≧t1的條件，而在氣體供給孔116的周圍，從氣體供給孔116側觀看，第2電極部1112b2配置到靜電電極1111b隱藏的高度為止。
藉由第2電極部1112b2包圍氣體供給孔116到達靜電電極1111b以上的高度，而可保護氣體供給孔116。也就是說，第2電極部1112b2可防止或抑制來自靜電電極1111b的電場洩漏到氣體供給孔116的內部。藉此，可使氣體供給孔116內的電位差比帕森定律所決定的放電開始電壓小。結果，可防止或減少氣體供給孔116內發生異常放電的情形。又，藉由第2電極部1112b2而減少氣體供給孔116內的電位差，可增加與放電開始電壓之間的放電裕度。藉此，在不使異常放電發生的情況，可將更高壓的導熱氣體導入到氣體供給孔116，而進一步提升基板W的冷卻效果。
[其他的電極構造] 圖3及圖4說明電極構造的一例，該電極構造用於防止或減少對於基板W的背面與中央區域111a之間的縫隙供給導熱氣體之用的氣體供給孔116產生異常放電的情形。然而，不限於此，為了防止或減少在氣體供給孔116產生異常放電的情形，可具有圖5所示的電極構造。圖5為表示一實施形態的靜電吸盤1111之電極構造的其他範例之縱剖面圖。
與圖3的電極構造之間的差異在於靜電電極1111b及電極1112b上下相反配置。在圖5所示的電極構造，靜電電極1111b配置在比電極1112b靠近基台1110之處，電極1112b設於靜電吸盤1111的上部。
在此，第2電極部1112b2的下端與靜電吸盤1111的底面之間的距離為t4。又，靜電電極1111b的下端與靜電吸盤1111的底面之間的距離為t3。
在圖5所示的電極構造，以滿足d3＜d2＜d1的條件，並且滿足t4≦t3的條件之方式，對於氣體供給孔116配置第2電極部1112b2及靜電電極1111b。也就是說，相較於氣體供給孔116的直徑d3，第2電極部1112b2的內徑d2較大，相較於第2電極部1112b2的內徑d2，靜電電極1111b的孔洞之直徑d1較大。又，第2電極部1112b2的下端與靜電吸盤1111的底面之間的距離t4為靜電電極1111b的下端與靜電吸盤1111的底面之間的距離t3以下。
藉由滿足d3＜d2＜d1的條件，第2電極部1112b2不在氣體供給孔116露出，並配置在氣體供給孔116與靜電電極1111b之間。又，藉由滿足t4≦t3的條件，而在氣體供給孔116的周圍從氣體供給孔116側觀看將第2電極部1112b2配置成到達靜電電極1111b隱藏的高度為止。
藉由該電極構造，第2電極部1112b2具有屏蔽功能，使得藉由對於靜電電極1111b施加直流電壓而在靜電電極1111b的周圍產生的電場不會洩漏在氣體供給孔116的內部。藉此，可得到與圖3及圖4所示的電極構造相同的效果。也就是說，可得到防止或者減少在氣體供給孔116產生異常放電等情形的效果。
[第2電極部的變形例] 參考圖6說明第2電極部的變形例。圖6(a)～(c)為表示一實施形態之第2電極部的變形例之圖。圖6(a)～(c)為從與圖3(c)相同的剖面俯視各變形例的第2電極部及其周邊之圖。
如圖6(a)的變形例1所示，第2電極部1112b2可缺少圓筒狀的一部分。圖6(a)係在圓筒狀的第2電極部1112b2之一部分形成有狹縫狀的非連續部112c。非連續部112c不限於1處所。第2電極部1112b2可在圓筒狀具有多個非連續部。
如同圖6(b)的變形例2所示，多個第2電極部1112b2、1112b3可配置成圓筒狀。多個第2電極部1112b2、1112b3可電性連接到第1電極部1112b1。也就是說，將第2電極部1112b2、1112b3設置成同心圓狀時，在第1電極部1112b1與第2電極部1112b3之間、及第2電極部1112b2與第2電極部1112b3之間可具有射頻信號可傳送程度的縫隙。又，內側的圓筒狀之第2電極部1112b2的高度可為外側的圓筒狀之第2電極部1112b3的高度以上。藉此，可提高第2電極部1112b2的屏蔽功能，而可進一步提高防止或減少在氣體供給孔116產生異常放電的情形之效果。
又，將多個第2電極部1112b2、1112b3設成同心圓狀時，內側的圓筒狀之一部分缺少的部分及外側的圓筒狀之一部分缺少的部分不重疊。例如如同圖6(c)的變形例3所示，內側的圓筒狀之第2電極部1112b2的非連續部112c、112d、及外側的圓筒狀之第2電極部1112b3的非連續部112e、112f設於周方向不重疊的位置。尚且，第2電極部不限於2重，可為3重以上。
圖3～圖6說明電極構造，該電極構造防止或減少在對於基板W的背面與中央區域111a之間的縫隙供給導熱氣體之用的氣體供給孔116產生異常放電的情形。然而，不限於此，也可應用於圖2所示的靜電電極1113a及電極1113b的電極構造。也就是說，可在電極1113b設置與第2電極部1112b2具有相同屏蔽功能的第2電極部。藉此，可防止或減少在對於邊緣環或者環總成112的背面與環狀區域111b之間的縫隙供給導熱氣體之用的氣體供給孔產生異常放電的情形。
也就是說，本實施形態的靜電吸盤具有：載置面，載置基板W及/或邊緣環；靜電電極，設於載置面的下部，靜電吸附基板W及/或邊緣環；氣體供給孔，用於對於基板W及/或邊緣環與前述載置面之間供給導熱氣體；電極，設於與靜電電極的配置面不同的平面，並且一部分配置在靜電電極與氣體供給孔之間。
若依照以上所說明的本實施形態之靜電吸盤及具備該靜電吸盤的電漿處理裝置，則可防止或減少在供給導熱氣體之用的氣體供給孔產生異常放電的情形。
實施形態的靜電吸盤1111之電極構造例如可應用於基板的升降銷用之貫通孔、及邊緣環的升降銷用之貫通孔。也就是說，在基板支撐部11，於中央區域111a形成有貫通基板支撐部11的頂面及底面的基板之升降銷用的貫通孔，電極1112b的至少一部分可配置在靜電電極111b與基板之升降銷用的貫通孔之間。又，在環狀區域111b，形成有貫通基板支撐部11的頂面及底面的邊緣環之升降銷用的貫通孔，電極1113b的至少一部分可配置在靜電電極1113a與邊緣環之升降銷用的貫通孔之間。供給導熱氣體的貫通孔兼用為升降銷用的貫通孔時，也可應用本電極構造。
本發明揭露的一實施形態之靜電吸盤及電漿處理裝置應視為在各方面皆為例示而非限制於此。一實施形態在不脫離附加的發明申請專利範圍及其主旨的情況下，能夠以各種形態變形及改良。上述多個實施形態所記載的事項在彼此不矛盾的範圍，可採用其他構成，又，在彼此不矛盾的範圍可組合運用。
1:電漿處理裝置 2:控制部 2a:電腦 2a1:處理部 2a2:記憶部 2a3:通信介面 10:電漿處理腔室 10a:側壁 10e:氣體排出口 10s:電漿處理空間 11:基板支撐部 12:電漿產生部 13:噴頭 13a:氣體供給口 13b:氣體擴散室 13c:氣體導入口 20:氣體供給部 21:氣體來源 22:流量控制器 30:電源 31:射頻信號電源 31a:第1射頻信號產生部 31b:第2射頻信號產生部 32:直流電源 32a:第1直流信號產生部 32b:第2直流信號產生部 40:排氣系統 50:導熱氣體供給部 111:本體部 111a:中央區域 111a1,111b1:載置面 111b:環狀區域 112:環總成 112c,112d,112e,112f:非連續部 114:絕緣套筒 115:導熱氣體流路 116:氣體供給孔 1110:基台 1110a:流路 1111:靜電吸盤 1111a:陶瓷構件 1111b,1113a:靜電電極 1112b,1113b:電極 1112b1:第1電極部 1112b2:第2電極部 1112b3:第2電極部 1114:黏接層 W:基板 A-A,B-B:剖面線 C:區域 O:中心 d1,d2,d2’,d3:距離
圖1為表示一實施形態的電漿處理系統之圖。 圖2為一實施形態之電漿處理裝置的構成例之說明圖。 圖3(a)～(c)為表示一實施形態之靜電吸盤的電極構造之圖。 圖4為圖3(b)之B-B剖面圖。 圖5為表示一實施形態之靜電吸盤的電極構造之縱剖面圖。 圖6(a)～(c)為表示一實施形態之第2電極部的變形例之圖。
11:基板支撐部
50:導熱氣體供給部
111a:中央區域
111a1:載置面
111b:環狀區域
115:導熱氣體流路
116:氣體供給孔
1110:基台
1111:靜電吸盤
1111b,1113a:靜電電極
1112b,1113b:電極
1112b1:第1電極部
1112b2:第2電極部
A-A,B-B:剖面線
C:區域
O:中心
d1,d2,d2’,d3:距離

Claims (24)

  1. 一種靜電吸盤，具有： 載置部，載置基板及/或邊緣環； 靜電電極，設於該載置部的內部，並以靜電吸附該基板及/或邊緣環；及 電極，於該載置部的內部，配置在與該靜電電極的配置面不同的面， 在該載置部形成有貫通該載置部的頂面及底面的貫通孔， 該電極的至少一部分配置在該靜電電極與該貫通孔之間。
  2. 如請求項1的靜電吸盤，其中， 該電極具有： 第1電極部，配置成與該靜電電極平行；及 第2電極部，電性連接到該第1電極部， 該第2電極部配置在該靜電電極與該貫通孔之間。
  3. 如請求項2的靜電吸盤，其中， 該第2電極部配置成包圍該貫通孔的周圍。
  4. 如請求項2或3的靜電吸盤，其中， 該第1電極部設於該靜電電極的下部。
  5. 如請求項2或3的靜電吸盤，其中， 該第1電極部設於該靜電電極的上部。
  6. 如請求項4的靜電吸盤，其中， 該第2電極部的上端與該靜電吸盤的底面之間的距離t2為該靜電電極與該靜電吸盤的底面之間的距離t1以上。
  7. 如請求項5的靜電吸盤，其中， 該第2電極部的下端與該靜電吸盤的底面之間的距離t4為該靜電電極與該靜電吸盤的底面之間的距離t3以下。
  8. 如請求項2至7中任一項的靜電吸盤，其中， 該第2電極部相對於該第1電極部垂直設置。
  9. 如請求項2至8中任一項的靜電吸盤，其中， 該第2電極部係成圓筒狀配置在該貫通孔的周圍。
  10. 如請求項9的靜電吸盤，其中， 該第2電極部缺少該圓筒狀的一部分。
  11. 如請求項9或10的靜電吸盤，其中， 該第2電極部係成圓筒狀且配置有多個。
  12. 如請求項11的靜電吸盤，其中， 該第2電極部係內側的該圓筒狀之高度為外側的該圓筒狀之高度以上。
  13. 一種電漿處理裝置，具有： 電漿處理容器； 基台，配置在該電漿處理容器內； 靜電吸盤，配置在該基台的上部；及 高頻電源，與設於該基台或者該靜電吸盤之內部的電極電性連接， 該靜電吸盤具有： 載置部，載置基板及/或邊緣環； 靜電電極，設於該載置部的內部，並以靜電吸附該基板及/或邊緣環；及 電極，於該載置部的內部，配置在與該靜電電極的配置面不同的面； 在該載置部形成有貫通該載置部的頂面及底面的貫通孔， 該電極的至少一部分配置在該靜電電極與該貫通孔之間。
  14. 如請求項13的電漿處理裝置，其中， 該電極具有： 第1電極部，配置成與該靜電電極平行；及 第2電極部，電性連接到該第1電極部， 該第2電極部配置在該靜電電極與該貫通孔之間。
  15. 如請求項14的電漿處理裝置，其中， 該第2電極部配置成包圍該貫通孔的周圍。
  16. 如請求項14或15的電漿處理裝置，其中， 該第1電極部設於該靜電電極的下部。
  17. 如請求項14或15的電漿處理裝置，其中， 該第1電極部設於該靜電電極的上部。
  18. 如請求項16的電漿處理裝置，其中， 該第2電極部的上端與該靜電吸盤的底面之間的距離t2為該靜電電極與該靜電吸盤的底面之間的距離t1以上。
  19. 如請求項17的電漿處理裝置，其中， 該第2電極部的下端與該靜電吸盤的底面之間的距離t4為該靜電電極與該靜電吸盤的底面之間的距離t3以下。
  20. 如請求項14至19中任一項的電漿處理裝置，其中， 該第2電極部相對於該第1電極部垂直設置。
  21. 如請求項14至20中任一項的電漿處理裝置，其中， 該第2電極部成圓筒狀配置在該貫通孔的周圍。
  22. 如請求項21的電漿處理裝置，其中， 該第2電極部缺少該圓筒狀的一部分。
  23. 如請求項21或22的電漿處理裝置，其中， 該第2電極部係成圓筒狀且配置有多個。
  24. 如請求項23的電漿處理裝置，其中， 該第2電極部係內側的該圓筒狀之高度為外側的該圓筒狀之高度以上。
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