TW202407748A - 基板支持組件、基板支持體、基板處理裝置、及基板處理方法 - Google Patents

基板支持組件、基板支持體、基板處理裝置、及基板處理方法 Download PDF

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Abstract

本發明所揭示之基板支持組件具備基板支持體、間隔件、第1基台、第1熱輻射體及第2熱輻射體。基板支持體包含靜電吸盤。基板支持體包含第1面及與該第1面為相反側之第2面。間隔件包含隔熱構件。第1基台具有與第2面相對向之第3面，且隔著配置於第2面之周緣區域與該第1基台之間之間隔件支持基板支持體。第1熱輻射體配置於第2面之至少一部分。第2熱輻射體配置於第3面之至少一部分。第1熱輻射體具有較第2面之熱輻射率高之熱輻射率。第2熱輻射體具有較第3面之熱輻射率高之熱輻射率。

Description

基板支持組件、基板支持體、基板處理裝置、及基板處理方法
本發明係關於一種基板支持組件、基板支持體、基板處理裝置、及基板處理方法。
基板處理裝置用於如成膜處理、蝕刻之類的基板處理。日本專利特開2011-192661號公報揭示有一種作為基板處理裝置之成膜裝置。成膜裝置具有設置於腔室內之載置台。載置台包含具有冷媒通路之基台、及具有加熱器之載置台本體。載置台本體隔著隔熱材料支持於基台上。
本發明提供一種即便於高溫區域內亦提高基板支持組件之溫度控制性之技術。
於一例示性實施方式中，提供一種基板支持組件。基板組件具備基板支持體、間隔件、第1基台、第1熱輻射體及第2熱輻射體。基板支持體包含靜電吸盤。基板支持體具有第1面及第2面。第1面係用以支持基板之面。第2面係與第1面為相反側之面。間隔件包含隔熱構件。第1基台具有第3面。第3面與第2面相對向。第1基台隔著配置於第2面之周緣區域與該第1基台之間之間隔件，支持基板支持體。第1熱輻射體配置於第2面之至少一部分。第2熱輻射體配置於第3面之至少一部分。第1熱輻射體具有較基台之第2面之熱輻射率高之熱輻射率。第2熱輻射體具有較第3面之熱輻射率高之熱輻射率。
根據一例示性實施方式，提供一種即便於高溫區域內亦提高基板支持組件之溫度控制性之技術。
以下，參照圖式對各種例示性實施方式進行詳細說明。再者，於各圖式中，對相同或相當之部分標註相同之符號。
圖1係用以說明電漿處理系統之構成例之圖。於一實施方式中，電漿處理系統包含電漿處理裝置1及控制部2。電漿處理系統係基板處理系統之一例，電漿處理裝置1係基板處理裝置之一例。電漿處理裝置1包含電漿處理腔室10、基板支持組件11及電漿產生部12。電漿處理腔室10具有電漿處理空間。又，電漿處理腔室10具有用以向電漿處理空間供給至少一種處理氣體之至少一個氣體供給口、及用以自電漿處理空間排出氣體之至少一個氣體排出口。氣體供給口連接於後述之氣體供給部20，氣體排出口連接於後述之排氣系統40。基板支持組件11配置於電漿處理空間內，具有用以支持基板之基板支持面。
電漿產生部12構成為由供給至電漿處理空間內之至少一種處理氣體產生電漿。於電漿處理空間中形成之電漿可為電容耦合電漿(CCP；Capacitively Coupled Plasma)、感應耦合電漿(ICP；Inductively Coupled Plasma)、ECR電漿(Electron-Cyclotron-resonance plasma，電子迴旋共振電漿)、螺旋波激發電漿(HWP：Helicon Wave Plasma)、或表面波電漿(SWP：Surface Wave Plasma)等。又，可使用包含AC(Alternating Current，交流)電漿產生部及DC(Direct Current，直流)電漿產生部之各種類型之電漿產生部。於一實施方式中，AC電漿產生部中使用之AC信號(AC電力)具有100 kHz～10 GHz之範圍內之頻率。因此，AC信號包含RF(Radio Frequency，射頻)信號及微波信號。於一實施方式中，RF信號具有100 kHz～150 MHz之範圍內之頻率。
控制部2對使電漿處理裝置1執行本發明中所敍述之各種步驟之電腦可執行之命令進行處理。控制部2可構成為控制電漿處理裝置1之各要素以使其等執行此處所敍述之各種步驟。於一實施方式中，控制部2之一部分或全部可包含於電漿處理裝置1中。控制部2可包含處理部2a1、記憶部2a2及通訊介面2a3。控制部2例如藉由電腦2a實現。處理部2a1可構成為藉由自記憶部2a2讀出程式並執行所讀出之程式，而進行多種控制動作。該程式可預先儲存於記憶部2a2中，亦可於需要時經由媒體獲取。所獲取之程式儲存於記憶部2a2中，藉由處理部2a1自記憶部2a2讀出並執行。媒體可為電腦2a所能讀取之各種記憶媒體，亦可為連接於通訊介面2a3之通訊線路。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，硬式磁碟機)、SSD(Solid State Drive，固態硬碟)、或其等之組合。通訊介面2a3可經由LAN(Local Area Network，區域網路)等通訊線路而與電漿處理裝置1之間進行通訊。
以下，針對作為電漿處理裝置1之一例之電容耦合型電漿處理裝置之構成例進行說明。圖2係用以說明電容耦合型電漿處理裝置之構成例之圖。
電容耦合型電漿處理裝置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包含基板支持組件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至電漿處理腔室10內。氣體導入部包含簇射頭13。基板支持組件11配置於電漿處理腔室10內。簇射頭13配置於基板支持組件11之上方。於一實施方式中，簇射頭13構成電漿處理腔室10之頂部(ceiling)之至少一部分。電漿處理腔室10具有由簇射頭13、電漿處理腔室10之側壁10a及基板支持組件11所界定之電漿處理空間10s。電漿處理腔室10接地。簇射頭13及基板支持組件11與電漿處理腔室10之殼體電性絕緣。
基板支持組件11包含基台110(第1基台)及基板支持體111。基板支持體111由基台110支持。基板支持體111包含靜電吸盤112。靜電吸盤112具有用以支持基板W之面112a(第1面)、及用以支持環狀組件R之面112b。晶圓係基板W之一例。靜電吸盤112之面112b於俯視下包圍靜電吸盤112之面112a。基板W配置於靜電吸盤112之面112a上，環狀組件R以包圍靜電吸盤112之面112a上之基板W之方式配置於靜電吸盤112之面112b上。因此，面112a亦被稱為用以支持基板W之基板支持面，面112b亦被稱為用以支持環狀組件R之環狀支持面。
環狀組件R包含一個或複數個環狀構件。於一實施方式中，一個或複數個環狀構件包含一個或複數個邊緣環及至少一個蓋環。邊緣環由導電材料或絕緣材料形成，蓋環由絕緣材料形成。
又，基板支持組件11亦可包含調溫模組，該調溫模組構成為將靜電吸盤112、環狀組件R及基板中之至少一者調節為目標溫度。調溫模組可包含一個或複數個加熱器電極、傳熱媒體、流路1101、或其等之組合。流路1101中流通如鹽水或氣體之類的傳熱流體。於一實施方式中，流路1101形成於基台110內，一個或複數個加熱器電極配置於靜電吸盤112內。又，基板支持組件11亦可包含傳熱氣體供給部，該傳熱氣體供給部構成為向基板W之背面與面112a之間之間隙供給傳熱氣體。
簇射頭13構成為將來自氣體供給部20之至少一種處理氣體導入至電漿處理空間10s內。簇射頭13具有至少一個氣體供給口13a、至少一個氣體擴散室13b、及複數個氣體導入口13c。供給至氣體供給口13a之處理氣體通過氣體擴散室13b而自複數個氣體導入口13c導入至電漿處理空間10s內。又，簇射頭13包含至少一個上部電極。再者，氣體導入部亦可除包含簇射頭13以外，還包含安裝於形成在側壁10a之一個或複數個開口部之一個或複數個側部氣體注入部(SGI：Side Gas Injector)。
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。於一實施方式中，氣體供給部20構成為將至少一種處理氣體自各自對應之氣體源21經由各自對應之流量控制器22而供給至簇射頭13。各流量控制器22例如可包含質量流量控制器或壓力控制式流量控制器。進而，氣體供給部20亦可包含對至少一種處理氣體之流量進行調變或脈衝化之至少一個流量調變器件。
電源30包含經由至少一個阻抗匹配電路而與電漿處理腔室10耦合之RF電源31。RF電源31構成為向至少一個下部電極及/或至少一個上部電極供給至少一個RF信號(RF電力)。藉此，由供給至電漿處理空間10s之至少一種處理氣體形成電漿。因此，RF電源31可作為電漿產生部12之至少一部分發揮功能。又，藉由向至少一個下部電極供給偏壓RF信號，而於基板W產生偏壓電位，可將所形成之電漿中之離子成分饋入至基板W。
於一實施方式中，RF電源31包含第1 RF產生部31a及第2 RF產生部31b。第1 RF產生部31a構成為經由至少一個阻抗匹配電路與至少一個下部電極及/或至少一個上部電極耦合，而產生電漿產生用之源RF信號(源RF電力)。於一實施方式中，源RF信號具有10 MHz～150 MHz之範圍內之頻率。於一實施方式中，第1 RF產生部31a可構成為產生具有不同頻率之複數個源RF信號。所產生之一個或複數個源RF信號被供給於至少一個下部電極及/或至少一個上部電極。
第2 RF產生部31b構成為經由至少一個阻抗匹配電路與至少一個下部電極耦合，而產生偏壓RF信號(偏壓RF電力)。偏壓RF信號之頻率可與源RF信號之頻率相同，亦可不同。於一實施方式中，偏壓RF信號具有較源RF信號之頻率低之頻率。於一實施方式中，偏壓RF信號具有100 kHz～60 MHz之範圍內之頻率。於一實施方式中，第2 RF產生部31b可構成為產生具有不同頻率之複數個偏壓RF信號。所產生之一個或複數個偏壓RF信號被供給於至少一個下部電極。又，於各種實施方式中，源RF信號及偏壓RF信號中之至少一者亦可被脈衝化。
又，電源30可包含與電漿處理腔室10耦合之DC電源32。DC電源32包含第1 DC產生部32a及第2 DC產生部32b。於一實施方式中，第1 DC產生部32a連接於至少一個下部電極，且構成為產生第1 DC信號。所產生之第1 DC信號被施加於至少一個下部電極。於一實施方式中，第2 DC產生部32b連接於至少一個上部電極，且構成為產生第2 DC信號。所產生之第2 DC信號被施加於至少一個上部電極。
於各種實施方式中，第1及第2 DC信號亦可被脈衝化。於此情形時，電壓脈衝之序列被施加於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、或其等之組合之脈衝波形。於一實施方式中，用以由DC信號產生電壓脈衝之序列之波形產生部連接於第1 DC產生部32a與至少一個下部電極之間。因此，第1 DC產生部32a及波形產生部構成電壓脈衝產生部。於第2 DC產生部32b及波形產生部構成電壓脈衝產生部之情形時，電壓脈衝產生部連接於至少一個上部電極。電壓脈衝可具有正極性，亦可具有負極性。又，電壓脈衝之序列可於一個週期內包含一個或複數個正極性電壓脈衝及一個或複數個負極性電壓脈衝。再者，可除了RF電源31以外還設置第1及第2 DC產生部32a、32b，亦可設置第1 DC產生部32a來代替第2 RF產生部31b。
排氣系統40例如可連接於設置在電漿處理腔室10之底部之氣體排出口10e。排氣系統40可包含壓力調整閥及真空泵。藉由壓力調整閥，調整電漿處理空間10s內之壓力。真空泵可包含渦輪分子泵、乾式真空泵、或其等之組合。
以下，參照圖3，對一例示性實施方式之基板支持組件進行說明。圖3係一例示性實施方式之基板支持組件之剖視圖。圖3所示之基板支持組件11具備上述基台110(第1基台)及基板支持體111。基板支持體111由基台110支持。
基台110例如由金屬形成。於一實施方式中，基台110亦可如上所述，提供流路1101。流路1101接收供給至其中之冷媒。冷媒流過流路1101。
如上所述，基板支持體111包含靜電吸盤112。靜電吸盤112如上所述，包含面112a(第1面)及面112b(參照圖2)。邊緣環載置於面112b上。基板W配置於面112a上且由邊緣環包圍之區域內。靜電吸盤112包含介電部112c及靜電電極112d。介電部112c例如由陶瓷或樹脂形成。靜電電極112d設置於介電部112c中。直流電源或交流電源電性連接於靜電電極112d。於一例中，直流電源連接於靜電電極112d。若對靜電電極112d施加來自直流電源之電壓，則於基板W與面112a之間產生靜電引力。其結果為，基板W由面112a保持。
於一實施方式中，靜電吸盤112亦可進而包含與靜電電極112d不同之至少一個電極。至少一個電極設置於介電部112c中。至少一個電極可包含加熱器電極112e。加熱器電極112e設置於介電部112c中。加熱器電極112e構成上述調溫模組。
於一實施方式中，基板支持體111亦可進而包含基台113(第2基台)。基台113與靜電吸盤112一同構成基板支持體111。靜電吸盤112配置於基台113之上表面之上。基台113例如由金屬形成。
基板支持體111包含面111a(第2面)。面111a係朝向與面112a為相反側之面。面111a包含周緣區域111b及中央區域111c。中央區域111c由周緣區域111b包圍。
於一實施方式中，面111a亦可為基板支持體111之下表面。如圖3所示，於基板支持組件11中，面111a係基台113之下表面113a。周緣區域111b可位於下表面113a之周緣。中央區域111c可位於下表面113a之中央。
基台110包含面110a(第3面)。面110a係與面111a(基板支持體111之第2面)相對向之面。面110a例如係基台110之上表面。面110a包含區域110b及區域110c。區域110c由區域110b包圍。區域110b可位於面110a之周緣。區域110c可位於面110a之中央。
基板支持組件11進而具備間隔件114。間隔件114包含隔熱構件114a。於一實施方式中，間隔件114可僅由隔熱構件114a構成。間隔件114以使基板支持體111與基台110間隔開之方式設置。間隔件114配置於面111a之周緣區域111b與基台110之間。更詳細而言，間隔件114設置於基台110之面110a之區域110b與基板支持體111之面111a之周緣區域111b之間。如圖3所示，於基板支持組件11中，隔熱構件114a係以使基板支持體111與基台110間隔開之方式，設置於區域110b與周緣區域111b之間。基台110隔著間隔件114支持基板支持體111。間隔件114可具有沿周緣區域111b延伸之環形狀。間隔件114亦可包含配置於周緣區域111b之複數個間隔件。
於一實施方式中，隔熱構件114a之熱導率可為20 W/mK以下。於一實施方式中，隔熱構件114a可由純鈦、64鈦、鈦酸鋁、不鏽鋼、氧化鋁、氧化釔、氧化鋯、玻璃陶瓷、或聚醯亞胺形成。
於一實施方式中，基板支持體111可經由緊固構件117而固定於基台110。如圖3所示，於基板支持組件11中，緊固構件117包含夾緊環117a及螺絲117b。螺絲117b例如係六角帶孔螺栓。夾緊環117a藉由螺絲117b而固定於基台110。基台110可提供供螺絲117b插通之貫通孔。螺絲117b通過基台110之貫通孔，而與形成於夾緊環117a之下表面之母螺紋螺合。藉此，夾緊環117a固定於基台110。並且，基板支持體111藉由隔著間隔件114夾持在夾緊環117a與基台110之間而被固定。夾緊環117a由金屬形成，可構成向基板支持體111之基台113供給RF電力及/或第1 DC信號之電性通道。
基板支持組件11進而具備熱輻射體115(第2熱輻射體)及熱輻射體116(第1熱輻射體)。熱輻射體115配置於面110a之至少一部分。更詳細而言，熱輻射體115設置於區域110c之至少一部分。熱輻射體115可貼附於面110a。熱輻射體116配置於面111a之至少一部分。更詳細而言，熱輻射體116設置於中央區域111c之至少一部分。熱輻射體116可貼附於面111a。熱輻射體115及熱輻射體116亦可僅設置於容易成為高溫之部分。例如，亦可不於間隔件114附近設置熱輻射體115及熱輻射體116。
熱輻射體115具有較面110a之熱輻射率高之熱輻射率。更詳細而言，熱輻射體115具有較基台110之區域110c之熱輻射率高之熱輻射率。熱輻射體116具有較面111a之熱輻射率高之熱輻射率。更詳細而言，熱輻射體116具有較基板支持體111之中央區域111c之熱輻射率高之熱輻射率。
於一實施方式中，熱輻射體116可構成為輻射自靜電吸盤112傳遞之熱。熱輻射體116具有較面111a之熱輻射率高之熱輻射率。
於一實施方式中，熱輻射體115之熱輻射率及熱輻射體116之熱輻射率可分別為0.7以上或0.9以上。熱輻射體115及熱輻射體116可分別為熱輻射片。熱輻射片例如包含形成有週期性之微細結構之鋁片、石墨片、矽片或黑體膠帶。熱輻射體115及熱輻射體116之各者亦可為被塗佈之黑體塗料。黑體塗料例如包含SiZrO 4、Cr 2O 3或碳。石墨片之熱輻射率為0.9以上。黑體膠帶及黑體塗料之熱輻射率為0.93以上0.97以下。
於一實施方式中，由基板支持體111之中央區域111c、基台110之區域110c、及間隔件114包圍之空間11s可設定為減壓狀態，例如真空狀態。空間11s可向大氣開放。如圖3所示，於基板支持組件11中，基台110可提供連接空間11s與排氣系統41之流路110d。流路110d亦可經由電漿處理空間10s而連接於排氣系統41。排氣系統41亦可為排氣系統40。
以下，參照圖4。圖4係自下方觀察一例示性實施方式之基板支持組件之基板支持體之放大圖。於一實施方式中，基板支持體111之面111a可提供一個以上開口111d。作為一例，一個以上開口111d係複數個開口111d。熱輻射體116可設置成包圍各開口111d。
於各開口111d內例如設置有端子或升降銷52。端子包含電性連接於靜電電極112d之端子51、及電性連接於加熱器電極112e且供給電力之端子53。升降銷構成為可自靜電吸盤112之上表面向上方突出，且可自靜電吸盤112之上表面向下方退避。於劃分形成各開口111d之端部設有氣密構件。因此，對於各開口111d確保空間11s之氣密。
於基板支持組件11中，由於基板支持體111藉由包含隔熱構件114a之間隔件114而與基台110間隔開，因此經由間隔件114之基板支持體111與基台110之間之熱交換得到抑制。因此，根據基板支持組件11，可將基板支持體111中所含之靜電吸盤112之溫度設定為高溫。又，於基台110與基板支持體111之間經由熱輻射體115及熱輻射體116進行熱交換。因此，根據基板支持組件11，即便於高溫區域內亦提高基板支持組件11之溫度控制性。
於基板支持組件11中，基板支持體111之面111a提供複數個開口111d。熱輻射體116設置成包圍各開口111d。設有各開口111d之部分係不易釋放來自靜電吸盤112之熱之部分。因此，藉由將熱輻射體116設置成包圍各開口111d，從而即便在設有各開口111d之部分亦能夠進行藉由熱交換之靜電吸盤112之溫度控制。
以下，參照圖5。圖5係另一例示性實施方式之基板支持組件之剖視圖。以下，從另一例示性實施方式之基板支持組件11A與圖3所示之基板支持組件11之不同點之觀點出發，對基板支持組件11A進行說明。
如圖5所示，於基板支持組件11A中，熱輻射體115僅設置於區域110c之一部分。於基板支持組件11A中，熱輻射體115包含熱輻射體115A及熱輻射體115B。熱輻射體115A及熱輻射體115B設置於區域110c。熱輻射體115A於較熱輻射體115B更靠近區域110b處延伸。於熱輻射體115A與熱輻射體115B之間露出面110a。
於基板支持組件11A中，熱輻射體116僅設置於中央區域111c之一部分。於基板支持組件11A中，熱輻射體116包含熱輻射體116A及熱輻射體116B。熱輻射體116A及熱輻射體116B設置於中央區域111c。熱輻射體116A於較熱輻射體116B更靠近周緣區域111b處延伸。於熱輻射體116A與熱輻射體116B之間露出面111a。再者，於基板支持組件11A中，基台110亦可不提供流路110d。
以下，參照圖6。圖6係又一例示性實施方式之基板支持組件之剖視圖。以下，從又一例示性實施方式之基板支持組件11B與圖3所示之基板支持組件11之不同點之觀點出發，對基板支持組件11B進行說明。
基板支持組件11B進而具備絕緣構件118。絕緣構件118設置於熱輻射體115與熱輻射體116之間。空間11s可被絕緣構件118填充。絕緣構件118可具有紅外線透過性。絕緣構件118之對具有4 μm以上15 μm以下之波長之紅外線的透過率可為0.8以上。該絕緣構件118可由藍寶石、鈉玻璃、石英、或樹脂形成。再者，於基板支持組件11B中，基台110亦可不提供流路110d。
於基板支持組件11B中，由於絕緣構件118設置於熱輻射體115與熱輻射體116之間，因此基台110與基板支持體111之間之異常放電得到抑制。進而，由於紅外線於絕緣構件118中之透過率為0.8以上，因此於基板支持體111與基台110之間可有效率地經由絕緣構件118進行熱交換。
以下，參照圖7。圖7係又一例示性實施方式之基板支持組件之剖視圖。以下，從又一例示性實施方式之基板支持組件11C與圖3所示之基板支持組件11之不同點之觀點出發，對基板支持組件11C進行說明。
基板支持組件11C包含基板支持體111C。基板支持體111C除了包含基台113及靜電吸盤112以外，進而包含調溫部119。調溫部119構成上述調溫模組。基台113設置於調溫部119之上。調溫部119配置於基台113之與上表面為相反側之面之下。於基板支持組件11C中，面111a可為調溫部119之下表面119a。於基板支持組件11C中，靜電吸盤112不含加熱器電極112e。調溫部119包含介電體及加熱器電極119c。加熱器電極119c設置於該介電體中。再者，於基板支持組件11C中，基台110亦可不提供流路110d。
以下，參照圖8。圖8係又一例示性實施方式之基板支持組件之剖視圖。以下，從又一例示性實施方式之基板支持組件11D與圖7所示之基板支持組件11C之不同點之觀點出發，對基板支持組件11D進行說明。
於基板支持組件11D中，包含間隔件114D來代替間隔件114。間隔件114D包含隔熱構件114b、密封件114c、及密封件114d。隔熱構件114b由與隔熱構件114a之材料相同之材料形成。密封件114c例如係由金屬形成之O形環。密封件114c可為金屬襯墊。密封件114d例如係由橡膠形成之O形環。於基板支持組件11D中，基台110提供環狀之溝槽110e。密封件114d及隔熱構件114b配置於溝槽110e中。隔熱構件114b配置於密封件114d之上。密封件114d被夾持在基台110與隔熱構件114b之間。密封件114c配置於隔熱構件114b之上。密封件114c被夾持在周緣區域111b與隔熱構件114b之間。即，密封件114c被夾持在調溫部119之下表面119a與隔熱構件114b之間。
間隔件114D與面110a及面111a一同劃分形成空間11s。向空間11s供給傳熱流體。密封件114c密封空間11s。例如，於基板支持組件11D中，基台110提供連接空間11s與流體導入系統42之流路110d。傳熱流體可為傳熱氣體。傳熱氣體例如可為稀有氣體或惰性氣體，如He氣體或Ar氣體。傳熱流體亦可為傳熱液體。傳熱液體例如可包含聚矽氧油或氟化合物。
於基板支持組件11D中，由於向空間11s供給傳熱流體，因此基台110與基板支持體111之間之熱導率提高。因此，根據基板支持組件11D，其溫度控制性更進一步提高。
於又一例示性實施方式之基板支持組件中，間隔件114D可具有至少一個間隔壁。該間隔壁可包含複數個間隔壁。該間隔壁將空間11s分割成複數個空間。該複數個空間沿周向及/或徑向排列。傳熱流體可供給至該複數個空間之各者。傳熱流體之壓力可針對該複數個空間之每一個被獨立控制。根據該基板支持組件，被間隔壁分割出之複數個空間各自之熱導率被獨立控制，因此其溫度控制性更進一步提高。
以下，參照圖9。圖9係又一例示性實施方式之基板支持組件之剖視圖。以下，從又一例示性實施方式之基板支持組件11E與圖3所示之基板支持組件11之不同點之觀點出發，對基板支持組件11E進行說明。
於基板支持組件11E中，包含間隔件114E及緊固構件117E來代替間隔件114及緊固構件117。間隔件114E包含隔熱構件114e。隔熱構件114e由與隔熱構件114a之材料相同之材料形成。間隔件114E亦可僅由隔熱構件114e構成。
緊固構件117E不包含夾緊環117a。緊固構件117E包含螺絲117c。螺絲117c自基台110之上方，通過基板支持體111(基台113)及間隔件114E之貫通孔而與基台110螺合。基板支持體111藉由隔著間隔件114E夾持在螺絲117c之頭部與基台110之間，而被固定於基台110。
基板支持組件11E進而具備饋電體54，該饋電體54構成向基台113供給RF電力及/或第1 DC信號之電性通道。饋電體54插通至基台110所提供之貫通孔110f。饋電體54經由設置於開口111d內之端子而連接於基台113。
以下，參照圖10。圖10係又一例示性實施方式之基板支持組件之剖視圖。以下，從又一例示性實施方式之基板支持組件11F與圖9所示之基板支持組件11E之不同點之觀點出發，對基板支持組件11F進行說明。
基板支持組件11E不含緊固構件117E。基板支持體111不經由緊固構件固定於基台。基板支持組件11E包含間隔件114F來代替間隔件114E。基板支持體111與間隔件114F可藉由金屬接合而彼此固定。又，基台110與間隔件114F可藉由金屬接合而彼此固定。例如，間隔件114F可包含隔熱構件114f及設置於其上表面及下表面之接合層114g。隔熱構件114f由與隔熱構件114a之材料相同之材料形成。各接合層114g例如係釺料或擴散接合用之金屬材料。
以下，參照圖11。圖11係又一例示性實施方式之基板支持組件之剖視圖。以下，從又一例示性實施方式之基板支持組件11G與圖10所示之基板支持組件11F之不同點之觀點出發，對基板支持組件11G進行說明。
基板支持組件11G包含基板支持體111G來代替基板支持體111。基板支持體111G不含基台113。基板支持體111G由靜電吸盤112構成。於一實施方式中，靜電吸盤112亦可包含靜電電極112d、至少一個電極、及介電部112c。靜電電極112d及至少一個電極配置於介電部112c中。於基板支持體111G中，面111a係靜電吸盤112之介電部112c之下表面112g。基板支持體111G與間隔件114F藉由金屬接合而彼此固定。
於一實施方式中，靜電吸盤112之至少一個電極可包含選自由加熱器電極、偏壓電極及源電極所組成之群中之至少一者。於圖11之例中，靜電吸盤112之至少一個電極包含加熱器電極112e及電極112f。電極112f可為偏壓電極及/或源電極。饋電體54構成向電極112f之偏壓電極及/或源電極供給RF電力及/或第1 DC信號之電性通道。
以下，參照圖12，對一例示性實施方式之基板處理方法進行說明。圖12係一例示性實施方式之基板處理方法之流程圖。圖12所示之基板處理方法(以下稱為「方法MT」)應用於基板處理裝置。以下，以應用於作為基板處理裝置之電漿處理裝置1之情形為例，對方法MT進行說明。藉由控制部2控制電漿處理裝置1之各部，以進行方法MT。以下，作為一例，對待處理之基板W載置於基板支持組件11上之情形進行說明。再者，基板W亦可載置於基板支持組件11A、11B、11C、11D、11E、11F、11G上。
方法MT包括步驟STa及步驟STb。於步驟STa中，將基板W載置於基板支持組件11之靜電吸盤112上。例如，基板W載置於靜電吸盤112之面112a上。
於步驟STb中，對被載置之基板W進行處理。於步驟STb中，可於電漿處理腔室10內產生電漿，藉由來自該電漿之化學物種對基板W進行處理。該處理亦可為如電漿蝕刻之類的電漿處理。於步驟STb中，氣體自氣體供給部20供給至電漿處理腔室10內。又，藉由排氣系統40，將電漿處理腔室10內之壓力調整為所指定之壓力。又，藉由電漿產生部12，由電漿處理腔室10內之氣體產生電漿。
方法MT進而包含步驟STc。步驟STc可於執行步驟STb時進行。於步驟STc中，基板W之溫度被控制為500℃以上之溫度。於步驟STc中，基板W之溫度藉由自基板支持組件之上述加熱器電極及/或冷卻器單元供給至流路1101之冷媒來調整。
以上，已對各種例示性實施方式進行了說明，但並不限定於上述例示性實施方式，亦可進行各種追加、省略、置換、及變更。又，可組合不同實施方式中之要素而形成其他實施方式。
熱輻射體115亦可設置於整個區域110c。熱輻射體116亦可設置於整個中央區域111c。
又，於另一實施方式中，基板處理裝置亦可為與電漿處理裝置1不同之基板處理裝置，只要包含上述各種例示性實施方式中之任一基板支持組件即可。
此處，於以下[E1]～[E20]記載本發明中所含之各種例示性實施方式。
[E1] 一種基板支持組件，其具備： 基板支持體，其包含靜電吸盤，且具有用以支持基板之第1面及與該第1面為相反側之第2面； 間隔件，其包含隔熱構件； 第1基台，其具有與上述第2面相對向之第3面，且隔著配置於上述第2面之周緣區域與該第1基台之間之上述間隔件支持上述基板支持體； 第1熱輻射體，其配置於上述第2面之至少一部分；及 第2熱輻射體，其配置於上述第3面之至少一部分； 上述第1熱輻射體具有較上述第1基台之上述第2面之熱輻射率高之熱輻射率，上述第2熱輻射體具有較上述第3面之熱輻射率高之熱輻射率。
於[E1]之實施方式中，藉由包含隔熱構件之間隔件將基板支持體與第1基台間隔開，因此經由間隔件之基板支持體與第1基台間之熱交換得到抑制。因此，根據上述實施方式，可將基板支持體中所含之靜電吸盤之溫度設定為高溫。又，於第1基台與基板支持體之間，經由第1熱輻射體及第2熱輻射體進行熱交換。因此，根據上述實施方式，即便於高溫區域內亦提高基板支持組件之溫度控制性。
[E2] 如[E1]所記載之基板支持組件，其中上述第1熱輻射體之熱輻射率及上述第2熱輻射體之熱輻射率分別為0.7以上或0.9以上。
[E3] 如[E1]或[E2]所記載之基板支持組件，其於上述第1熱輻射體與上述第2熱輻射體之間進而具備具有紅外線透過性之絕緣構件。
[E4] 如[E1]至[E3]中任一項所記載之基板支持組件，其中上述絕緣構件由藍寶石、鈉玻璃、石英、或樹脂形成。
[E5] 如[E1]至[E4]中任一項所記載之基板支持組件，其中上述間隔件具有沿上述周緣區域延伸之環形狀。
[E6] 如[E1]至[E5]中任一項所記載之基板支持組件，其中上述間隔件與上述第2面及上述第3面一同劃分形成被供給傳熱流體之空間，且包含密封該空間之密封件。
於[E6]之實施方式中，傳熱流體被供給至第2面與第3面之間，因此第1基台與基板支持體之間之熱導率提高。因此，根據上述實施方式，基板支持組件之溫度控制性更進一步提高。
[E7] 如[E6]所記載之基板支持組件，其中 上述間隔件進而具有將上述空間分割成沿周向及/或徑向排列之複數個空間之至少一個間隔壁，且 上述傳熱流體之壓力針對上述複數個空間之每一個被獨立控制。
[E8] 如[E1]至[E7]中任一項所記載之基板支持組件，其中上述第1基台提供向其內部供給冷媒之流路。
[E9] 如[E1]至[E8]中任一項所記載之基板支持組件，其中上述隔熱構件之熱導率為20 W/mK以下。
[E10] 如[E1]至[E9]中任一項所記載之基板支持組件，其中上述隔熱構件由純鈦、64鈦、鈦酸鋁、不鏽鋼、氧化鋁、氧化釔、氧化鋯、玻璃陶瓷、或聚醯亞胺形成。
[E11] 如[E1]至[E10]中任一項所記載之基板支持組件，其中 上述基板支持體之上述第2面提供一個以上開口，且 上述第2熱輻射體設置成包圍上述一個以上開口。
[E12] 如[E1]至[E11]中任一項所記載之基板支持組件，其中上述基板支持體經由緊固構件而固定於上述第1基台。
[E13] 如[E1]至[E12]中任一項所記載之基板支持組件，其中 上述基板支持體與上述間隔件藉由金屬接合而彼此固定，且 上述第1基台與上述間隔件藉由金屬接合而彼此固定。
[E14] 如[E1]至[E13]中任一項所記載之基板支持組件，其中 上述靜電吸盤包含： 介電部；及 靜電電極及至少一個電極，該至少一個電極與該靜電電極不同，且該靜電電極及該至少一個電極配置於上述介電部中。
[E15] 如[E14]所記載之基板支持組件，其中上述至少一個電極包含選自由加熱器電極、偏壓電極及源電極所組成之群中之至少一者。
[E16] 如[E1]至[E15]中任一項所記載之基板支持組件，其中 上述基板支持體進而包含第2基台，且 上述靜電吸盤配置於上述第2基台之上表面之上。
[E17] 如[E16]所記載之基板支持組件，其中上述基板支持體進而包含調溫部，該調溫部包含加熱器電極，且配置於上述第2基台之與上述上表面為相反側之面之下。
[E18] 一種基板支持體，其具有用以支持基板之第1面、及與上述第1面為相反側之第2面，且具備： 靜電吸盤，其包含上述第1面；及 熱輻射體，其配置於上述第2面之至少一部分，構成為輻射自上述靜電吸盤傳遞之熱； 上述熱輻射體具有較上述第2面之熱輻射率高之熱輻射率。
[E19] 一種基板處理裝置，其具備： 腔室；及 如[E1]至[E17]中任一項所記載之基板支持組件，其配置於上述腔室內。
[E20] 一種基板處理方法，其係於如[E19]所記載之基板處理裝置中進行者，且包括如下步驟： 將基板載置於上述基板支持組件之上述靜電吸盤上； 處理上述基板；以及 於處理上述基板之上述步驟中，將上述基板之溫度控制為500℃以上之溫度。
根據以上說明，應理解本發明之各種實施方式係以說明為目的而於本說明書中進行說明，可在不脫離本發明之範圍及主旨之情況下進行各種變更。因此，本說明書中所揭示之各種實施方式並不旨在進行限定，真正之範圍及主旨係由隨附之發明申請專利範圍表示。
1:電漿處理裝置 2:控制部 2a:電腦 2a1:處理部 2a2:記憶部 2a3:通訊介面 10:電漿處理腔室 10a:側壁 10e:氣體排出口 10s:電漿處理空間 11:基板支持組件 11A:基板支持組件 11B:基板支持組件 11C:基板支持組件 11D:基板支持組件 11E:基板支持組件 11F:基板支持組件 11G:基板支持組件 11s:空間 13:簇射頭 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:氣體源 22:流量控制器 30:電源 31:RF電源 31a:第1 RF產生部 31b:第2 RF產生部 32:DC電源 32a:第1 DC產生部 32b:第2 DC產生部 40:排氣系統 41:排氣系統 42:流體導入系統 51:端子 52:升降銷 53:端子 54:饋電體 110:基台 110a:面 110b:區域 110c:區域 110d:流路 110e:溝槽 110f:貫通孔 111:基板支持體 111a:面 111b:周緣區域 111C:基板支持體 111c:中央區域 111d:開口 111G:基板支持體 112:靜電吸盤 112a:面 112b:面 112c:介電部 112d:靜電電極 112e:加熱器電極 112f:電極 112g:下表面 113:基台 113a:下表面 114:間隔件 114a:隔熱構件 114b:隔熱構件 114c:密封件 114D:間隔件 114d:密封件 114E:間隔件 114e:隔熱構件 114F:間隔件 114f:隔熱構件 114g:接合層 115:熱輻射體 115A:熱輻射體 115B:熱輻射體 116:熱輻射體 116A:熱輻射體 116B:熱輻射體 117:緊固構件 117a:夾緊環 117b:螺絲 117E:緊固構件 118:絕緣構件 119:調溫部119 119a:下表面 119c:加熱器電極 1101:流路 R:環狀組件 W:基板
圖1係用以說明電漿處理系統之構成例之圖。 圖2係用以說明電容耦合型電漿處理裝置之構成例之圖。 圖3係一例示性實施方式之基板支持組件之剖視圖。 圖4係自下方觀察一例示性實施方式之基板支持組件之基板支持體的放大俯視圖。 圖5係另一例示性實施方式之基板支持組件之剖視圖。 圖6係又一例示性實施方式之基板支持組件之剖視圖。 圖7係又一例示性實施方式之基板支持組件之剖視圖。 圖8係又一例示性實施方式之基板支持組件之剖視圖。 圖9係又一例示性實施方式之基板支持組件之剖視圖。 圖10係又一例示性實施方式之基板支持組件之剖視圖。 圖11係又一例示性實施方式之基板支持組件之剖視圖。 圖12係一例示性實施方式之基板處理方法之流程圖。
11:基板支持組件
11s:空間
41:排氣系統
110:基台
110a:面
110b:區域
110c:區域
110d:流路
111:基板支持體
111a:面
111b:周緣區域
111c:中央區域
112:靜電吸盤
112c:介電部
112d:靜電電極
112e:加熱器電極
113:基台
113a:下表面
114:間隔件
114a:隔熱構件
115:熱輻射體
116:熱輻射體
117:緊固構件
117a:夾緊環
117b:螺絲
1101:流路

Claims (20)

  1. 一種基板支持組件，其具備： 基板支持體，其包含靜電吸盤，且具有用以支持基板之第1面及與該第1面為相反側之第2面； 間隔件，其包含隔熱構件； 第1基台，其具有與上述第2面相對向之第3面，且隔著配置於上述第2面之周緣區域與該第1基台之間之上述間隔件支持上述基板支持體； 第1熱輻射體，其配置於上述第2面之至少一部分；及 第2熱輻射體，其配置於上述第3面之至少一部分； 上述第1熱輻射體具有較上述第1基台之上述第2面之熱輻射率高之熱輻射率，上述第2熱輻射體具有較上述第3面之熱輻射率高之熱輻射率。
  2. 如請求項1之基板支持組件，其中上述第1熱輻射體之熱輻射率及上述第2熱輻射體之熱輻射率分別為0.7以上或0.9以上。
  3. 如請求項1或2之基板支持組件，其於上述第1熱輻射體與上述第2熱輻射體之間進而具備具有紅外線透過性之絕緣構件。
  4. 如請求項3之基板支持組件，其中上述絕緣構件由藍寶石、鈉玻璃、石英、或樹脂形成。
  5. 如請求項1或2之基板支持組件，其中上述間隔件具有沿上述周緣區域延伸之環形狀。
  6. 如請求項5之基板支持組件，其中上述間隔件與上述第2面及上述第3面一同劃分形成被供給傳熱流體之空間，且包含密封該空間之密封件。
  7. 如請求項6之基板支持組件，其中 上述間隔件進而具有將上述空間分割成沿周向及/或徑向排列之複數個空間之至少一個間隔壁，且 上述傳熱流體之壓力係針對上述複數個空間之每一個被獨立控制。
  8. 如請求項1或2之基板支持組件，其中上述第1基台提供向其內部供給冷媒之流路。
  9. 如請求項1或2之基板支持組件，其中上述隔熱構件之熱導率為20 W/mK以下。
  10. 如請求項9之基板支持組件，其中上述隔熱構件由純鈦、64鈦、鈦酸鋁、不鏽鋼、氧化鋁、氧化釔、氧化鋯、玻璃陶瓷、或聚醯亞胺形成。
  11. 如請求項1或2之基板支持組件，其中 上述基板支持體之上述第2面提供一個以上開口，且 上述第2熱輻射體設置為包圍上述一個以上開口。
  12. 如請求項1或2之基板支持組件，其中上述基板支持體經由緊固構件而固定於上述第1基台。
  13. 如請求項1或2之基板支持組件，其中 上述基板支持體與上述間隔件藉由金屬接合而彼此固定，且 上述第1基台與上述間隔件藉由金屬接合而彼此固定。
  14. 如請求項1或2之基板支持組件，其中 上述靜電吸盤包含： 介電部；及 靜電電極及至少一個電極，該至少一個電極與該靜電電極不同，且該靜電電極及該至少一個電極配置於上述介電部中。
  15. 如請求項14之基板支持組件，其中上述至少一個電極包含選自由加熱器電極、偏壓電極、及源電極所組成之群中之至少一者。
  16. 如請求項1或2之基板支持組件，其中 上述基板支持體進而包含第2基台，且 上述靜電吸盤配置於上述第2基台之上表面之上。
  17. 如請求項16之基板支持組件，其中上述基板支持體進而包含調溫部，該調溫部包含加熱器電極，且配置於上述第2基台之與上述上表面為相反側之面之下。
  18. 一種基板支持體，其具有用以支持基板之第1面、及與該第1面為相反側之第2面，且具備： 靜電吸盤，其包含上述第1面；及 熱輻射體，其配置於上述第2面之至少一部分，構成為輻射自上述靜電吸盤傳遞之熱；且 上述熱輻射體具有較上述第2面之熱輻射率高之熱輻射率。
  19. 一種基板處理裝置，其具備： 腔室；及 如請求項1或2之基板支持組件，其配置於上述腔室內。
  20. 一種基板處理方法，其係於如請求項19之基板處理裝置中進行者，且包括如下步驟： 將基板載置於上述基板支持組件之上述靜電吸盤上； 處理上述基板；以及 於處理上述基板之上述步驟中，將上述基板之溫度控制為500℃以上之溫度。
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