TWI397121B - And a plasma processing apparatus for a plasma processing apparatus - Google Patents

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TWI397121B
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Shinji Himori
Shoichiro Matsuyama
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Tokyo Electron Ltd
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Description

電漿處理裝置用的載置台及電漿處理裝置
本發明係關於供載置實施電漿處理之半導體晶圓等被處理基板的載置台及具備該載置台的電漿處理裝置。
於半導體元件之製程中,有許多如乾蝕刻或灰化等將處理氣體電漿化以進行基板之處理。在進行該種處理之電漿處理裝置中,常使用例如將平行平板狀之一對電極配置成上下相對向,並藉由施加高頻於該等電極之間以將導入於裝置之處理氣體電漿化,來對載置於下部側之電極上的半導體晶圓(以下,稱為晶圓)等被處理基板施以處理之形式者。
近年來,在電漿處理中要求電漿中之離子能量要低且電子密度要高,「低能量、高密度電漿」之處理逐漸增多。因此,使電漿產生之高頻的頻率相較於以往(例如十數MHz左右),亦有大幅提高至例如100MHz之情形。然而,使高頻頻率上升時,則有在電極表面中央亦即相當於晶圓中央之區域電場強度會變強,但另一方面在其周緣部電場強度會變弱的趨勢。如此,電場強度之分布不均一時,所產生之電漿的電子密度亦會變得不均一,由於依晶圓內之位置處理速度等會不同,因此產生無法獲得良好面內均一性之處理結果的問題。
對該種問題,在專利文獻1記載有一種例如將陶瓷等介電體層埋設於一側電極之對向表面的中央部分,以使電場強度分布均一而使電漿處理之面內均一性提升的電漿處理裝置。
關於該介電體層之埋設,使用圖13(a)來說明。自高頻電源93施加高頻於電漿處理裝置9之下部電極91時,因表皮效應經下部電極91之表面傳播而到達上部之高頻,會沿晶圓W表面向中央且一部分洩漏至下部電極91側,之後朝向外側流經下部電極91內。此處,在供使電漿均一而設有介電體層94之部位,高頻會比其他部位潛入更深並產生TM模式之中空圓筒共振,其結果可降低從晶圓W面上供給至電漿之中央部分的電場,而使晶圓W面內之電場均一。此外,圖中之92係表示上部電極,PZ係表示電漿。
又,電漿處理多在減壓下之真空環境中進行,於此情況下,如圖13(b)所示,多使用靜電吸盤95於晶圓W之固定。靜電吸盤95,係例如在噴鍍氧化鋁等而形成之下面側與上面側之2個介電體層之間具有挾持導電性電極膜96的構造。此外,從高壓直流電源97施加高壓直流電力於該電極膜96,以藉由利用產生於介電體層表面之庫倫力,將晶圓W靜電吸附並固定。
然而,在供降低電漿電位而埋設有介電體層94之下部電極91上,設置靜電吸盤95以進行晶圓W之電漿處理時,高頻無法穿透靜電吸盤95之電極膜96,而在電極膜96產生向外側的流動。換言之,因靜電吸盤用之電極膜96的存在,而介電體層94被遮蔽於電漿外,而無法發揮供降低埋設有靜電吸盤95之區域之電漿電位的效果。其結果,變成晶圓W中央部上方之電漿的電位較高,周緣部之電位較低的狀態,並由於晶圓W中央部與周緣部之處理速度不同,因此成為蝕刻等電漿處理之面內不均一的主要原因。
專利文獻1:日本特開2004-363552號公報:第15頁第84段~第85段
本發明係根據上述情形所構成,其目的在於提供能提升電漿中電場強度之面內均一性,並可對基板進行高面內均一性之電漿處理之電漿處理裝置用的載置台及具備該載置台之電漿處理裝置。
本發明之電漿處理裝置用載置台,係供將被處理基板載置於載置面,其特徵為,具備:連接於高頻電源且兼作為電漿產生用或電漿中之離子拉引用電極的導電體構件;設置成覆蓋該導電體構件之上面中央部,並供使通過被處理基板且施加於電漿之高頻電場均一的介電體層;以及層積於該介電體層之上,並埋設有朝載置台之徑方向彼此間隔且分割成複數個之電極膜以使高頻能通過其間的靜電吸盤,前述介電體層之外緣係位於已分割之電極膜間之間隔區域之內緣的正下方或其外側,已分割之電極膜係對高頻彼此絕緣。
再者,前述介電體層亦可構成為層積複數段使愈下方者外緣愈靠內側;前述電極膜之分割數亦可構成為較介電體層之段數至少多一個。
此外,於相同型式之載置台,亦可構成為具有於相當於載置台之中央部的位置埋設有形成有孔部之電極膜的靜電吸盤,且前述介電體層係位於該孔部之下方。
此處,前述介電體層形成為圓柱狀並產生TM模式之中空圓筒共振時,或其厚度亦可構成為周緣部較中央部小。又,來自高頻電源所供給之高頻的頻率以13MHz以上較合適。
根據本發明,於已分割之電極膜間設置間隔區域,或在相當於載置台之中央部的位置於電極膜形成有孔部,藉此使傳播於晶圓等被處理基板上之高頻能穿越該等間隔區域或孔部。穿越過該等區域之高頻,產生TM模式之中空圓筒共振,而可潛入於供使通過被處理基板並施加於電漿之高頻電場均一之介電體層的下方。其結果,由於在設置靜電吸盤時亦可充分利用前述介電體層來產生TM模式之中空圓筒共振,因此可降低來自被處理基板之面上而供給至電漿之中央部分的電場,而可將所謂山狀電場強度分布之電場強度的較大區域平坦化。其結果,便可提升電漿處理例如蝕刻處理時的面內均一性。
參照圖1說明將本發明之載置台應用於作為蝕刻裝置之電漿處理裝置的實施形態。圖1係表示RIE(Reactive Ion Etching)電漿處理裝置1的一例。電漿處理裝置1,例如係具備由內部為密閉空間之真空腔室所構成的處理容器11、配設於該處理容器11內之底面中央的載置台2、以及於載置台2上方設置成與該載置台2相對向的上部電極31。
處理容器11係由較小直徑之圓筒狀上部室11a與較大直徑之圓筒狀下部室11b構成。上部室11a與下部室11b係互相連通,處理容器11整體係構成為氣密。於上部室11a內係容納載置台2或上部電極31等,於下部室11b內係支撐載置台2並容納收藏配管等之支持箱17。於下部室11b底面之排氣口12,係透過排氣管13連接有排氣裝置14。於該排氣裝置14連接有未圖示之壓力調整部,該壓力調整部係構成為藉由來自未圖示之控制部的訊號,將處理容器11內整體真空排氣並維持於所欲之真空度。另一方面,於上部室11a之側面設有被處理基板之晶圓W的搬出入口15,該搬出入口15可藉由閘閥16來開閉。處理容器11係由鋁等導電性構件構成並有接地。
載置台2,係將例如由鋁構成之導電體構件之電漿產生用下部電極21、供將電場調整成均一而埋設成覆蓋下部電極21之上面中央部之介電體層22、以及供固定晶圓W之靜電吸盤23,從下方依上述順序層積的構造。下部電極21係透過絕緣構件24固定於設置在支持箱17之支持台21a,對處理容器11電氣上呈充分浮置的狀態。
於下部電極21內係構成為形成有供冷媒流通之冷媒流路26,藉由冷媒流經該冷媒流路26以冷卻下部電極21,而使載置於載置面上之晶圓W冷卻至所欲之溫度。
又,於靜電吸盤23設有放出熱傳導性之背面氣體的貫通孔25,以供提高載置面與晶圓W內面間之熱傳導性。該貫通孔25係與形成於下部電極21內等之氣體流路27連通,透過該氣體流路27放出來自未圖示之氣體供給部所供給之氦(He)等背面氣體。
又,下部電極21係與供給例如頻率為100MHz之高頻的第1高頻電源41a、及供給頻率較第1高頻電源41a低之例如3.2 MHz之高頻的第2高頻電源41b,分別透過匹配器42a,42b連接。來自第1高頻電源41a所供給之高頻具有將後述處理氣體電漿化的功用,來自第2高頻電源41b所供給之高頻藉由將偏壓電力施加於晶圓W,具有將電漿中之離子拉入晶圓W表面的功用。
又,於下部電極21之上面外周部係將聚焦環28配置成包圍靜電吸盤23。聚焦環28係調整晶圓W周緣外側區域之電漿狀態的功用,例如具有將電漿擴展至晶圓W外以提升晶圓面內之蝕刻速度均一性的功用。
於支持台21a之下部外側,係將檔板18設置成包圍載置台2。檔板18係透過形成於檔板18與上部室11a壁部之間的間隙使上部室11a內之處理氣體流通至下部室11b,藉此具有整理處理氣體之流動之整流板的功用。
又,上部電極31,係形成為中空狀並藉由將分散供給處理氣體於處理容器11內之多數個氣體供給孔32例如形成為均等分散,藉此構成氣體簇射頭。於上部電極31之上面中央設有氣體導入管33,該氣體導入管33係貫通處理容器11之上面中央並在上游連接於處理氣體供給源35。該處理氣體供給源35具有未圖示之處理氣體供給量控制機構,可對電漿處理裝置1進行處理氣體供給量之供斷及增減的控制。又,上部電極31係固定於上部室11a之壁部,藉此於上部電極31與處理容器11之間形成導電路徑。
再者,在上部室11a之周圍,於搬出入口15之上下配置有兩個多重極環形磁鐵47a,47b。多重極環形磁鐵47a,47b係將複數個非等向性片段柱狀磁鐵安裝於環狀磁性體之外殼,並配置成鄰接之複數個片段柱狀磁鐵彼此之方向為相逆向。藉此,磁力線會形成於鄰接之片段柱狀磁鐵間,並於上部電極31與下部電極21間之處理空間的周邊部形成磁場,而可將電漿封閉於處理空間。此外,亦可將裝置構成為不具多重極環形磁鐵47a,47b。
藉由以上各裝置構成,於電漿處理裝置1之處理容器11(上部室11a)內形成由下部電極21與上部電極31構成之一對平行平板電極。將處理容器11內調整至既定壓力後,導入處理氣體並從高頻電源41a,41b供給高頻,藉此將處理氣體電漿化,高頻則流經由下部電極21→電漿→上部電極31→處理容器11之壁部→接地所構成之路徑。藉由電漿處理裝置1之上述作用,對固定於載置台2上之晶圓W施以電漿之蝕刻。
其次,參照圖2、圖3詳述本實施形態之載置台2。此外,圖2所示之載置台2的縱斷側視圖中,省略了冷媒流路26或背面氣體之貫通孔25等之記載。
於下部電極21之上面中央部,如圖2(a)所示,埋設有介電體層22。介電體層22具有降低埋設有該介電體層22之區域之電漿電位的功能。介電體層22係由例如以氧化鋁(Al2 O3 )為主成分之介質常數為10的陶瓷構成。介電體層22,如圖2(b)所示,具有例如厚度tD =5mm、直徑ΦD =240mm之圓盤形狀。
其次,說明靜電吸盤。靜電吸盤23,如圖2(a)所示,係具有將電極膜挾持於例如噴鍍氧化鋁等形成之下面側與上面側之絕緣膜23a之間的構造。電極膜係由電阻係數為大約1.0×104 Ω m之電極材料構成。本實施形態中,靜電吸盤23,如圖3(a)所示,係由圓形之第1電極膜23b、以及透過無電極膜之間隔區域23c設置成包圍第1電極膜23b之圓環形第2電極膜23d構成。亦即,該等電極膜23b,23d係沿載置台2之徑方向彼此間隔並分割成複數個。此處,例如第1電極膜23b係構成為直徑ΦC1 =158mm,第2電極膜23d係構成為內徑ΦC2 =162mm、外徑ΦC3 =298mm。
電極膜23b,23d,如圖2(a)所示,分別連接於高阻抗電路43a,43b,對高頻係呈獨立之電路,並透過共通之開關44與電阻45連接於高壓直流電源46。自高壓直流電源46施加高壓直流電力於電極膜23b,23d時,藉由靜電吸盤23表面所產生之庫倫力,將晶圓W靜電吸附於載置面之靜電吸盤23上面。高阻抗電路43a,43b,對供給至下部電極21之高頻為呈高阻抗之電路(低通濾波器:LPF),本實施形態中,由於第1、第2電極膜23b,23d係連接於共通之高壓直流電源46,因此將該等電極膜23b,23d設置成供對高頻絕緣。此外,使電極膜23b,23d對高頻絕緣之方法不限於上述之例,例如亦可將高壓直流電源與高阻抗電路(LPF)分別設於電極膜23b,23d。又,亦可將2個電極膜23b,23d藉由成為電感成分之電極膜圖案連接,並例如僅將外側電極膜23透過高阻抗電路43a連接於高壓直流電源46,藉此將各電極膜23b,23d之間構成為對高頻絕緣。
在層積下部電極21、介電體層22、以及靜電吸盤23之狀態下,介電體層22與靜電吸盤23之電極膜23b,23d的位置關係,如圖2(b)之放大縱截面圖所示,係設定為介電體層22外緣位於比電極膜23b外緣之更外側。亦即,從載置面側觀看相對於晶圓W之載置面的介電體層22垂直投影面與相同之電極膜23b,23d的垂直投影面時,如圖2(c)所示,介電體層22之外緣係位於比已分割之電極膜23b,23d間之間隔區域23c之內緣的更外側。
以下說明上述實施形態之載置台2的作用。來自第1高頻電源41a所供給並經由下部電極21表面傳播之高頻電流,如圖4(a)所示,自晶圓W表面其一部分洩漏至靜電吸盤23側。此時,藉由將埋設於靜電吸盤23內之電極膜23b,23d分割並埋設成互相在徑方向間隔之狀態,如圖中箭頭所示,高頻即可到達介電體層22。在埋設有介電體層22之區域,高頻較其他區域潛入更深,而可降低該區域之電漿電位。
藉由以上說明之作用,即使是藉由靜電吸盤23來固定晶圓W之型式的載置台2,藉由電極膜23b,23d之存在而不會損及利用介電體層22以降低電漿電位之作用。藉此,由於將介電體層22之效果無法發揮時成為山狀之電場強度分布的尖峰,可藉由發揮其作用來平坦化,因此可得到電漿中面內均一性高的電子密度,而可提升例如蝕刻處理等電漿處理的面內均一性。
此處,為藉由介電體層22而能發揮使電場均一的效力,係只要使介電體層22之外緣位於比間隔區域23c之內緣更外側即可。是以,如圖5所示,具有縮小介電體層22之直徑並使介電體層22之外緣位於間隔區域23c之內緣與外緣間之構造的載置台2,亦包含於本發明之技術範圍。
其次,說明第2實施形態之載置台2的構造。第2實施形態,在介電體層22之外緣為位於間隔區域23c之內緣之正下方的特徵,係與位於比間隔區域23c之內緣更外側的第1實施形態不同。
具體說明時,例如圖6所示,介電體層22與第1電極膜23b之尺寸係形成為大致相同,載置台2係組立成該等中央部為一致。其結果,介電體層22之外緣即位於間隔區域23c之內緣的正下方。
如此,藉由使介電體層22之外緣位於間隔區域23c之內緣的正下方,如圖4(b)中之箭頭所示,高頻便可從晶圓W表面到達介電體層22。在埋設有介電體層22之區域,高頻較其他區域潛入更深,而可降低該區域之電漿電位。又,在形成均一電漿之點,靜電吸盤23亦可不具第2電極膜23d。
又,供降低電漿電位之介電體層不限於1段,如圖7所示,亦可將載置台2構成為例如於第1電極膜22a之下側進一步埋設第2電極膜22b,並使第2電極膜22b之外緣位於較第1電極膜22a之外緣的更內側。藉此,在介電體層22之效果無法發揮時成為山狀之電場強度分布的尖峰,可使高頻潛入更深,而能使電場強度分布更平坦。將介電體層22a,22b設為2段時,亦可將電極膜23b,23d,23f構成為分割成3個且間隔區域23c,23e變成2個,且使各介電體層22a,22b之外緣位於各間隔區域23c,23e之內緣的正下方或位於比其更外側。此外,層積介電體層之段數不限於2段,亦可為積層3段以上之構成。此時,只要使電極膜之分割數較介電體層之段數至少多一個即可。
又,作為實施形態之變形例,亦可使靜電吸盤之電極膜23b構成為如圖8所示在相當於載置台中央之位置形成孔部之形狀,並使介電體層22位於該孔部之下方。
又,介電體層22之構成不限於上述實施形態所示之圓柱狀者,例如圖9(a)所示之呈圓拱形者、或圖9(b)所示之呈圓錐形者亦可。如此,藉由將介電體層22之厚度設成周緣部較中央部小,中央部之電場強度即較周緣部弱,而能成為更平坦之分布。此時,亦可構成為將電極膜分割成3個以上並設置複數個間隔區域。
此外,由於使用作為介電體層之陶瓷的一般線膨脹係數為2×10-6 /℃~11×10-6 /℃,因此構成電極之導電體構件之線膨脹係數亦使用接近該範圍者較佳。
[實施例] (模擬1)
將圖1所示之平行平板型電漿處理裝置模式化並進行模擬以估計晶圓上之電場強度分布。
A.模擬條件電極膜23b,23d之電阻係數:1.0×10-6 Ω m晶圓W之電阻係數:5.0×10-2 Ω m電漿之電阻係數:1.5 Ω m介電體層22之介質常數:10施加電力:2kW(頻率40MHz、100 MHz之2條件)
在上述條件下,模擬了載置於以下各實施例、比較例之載置台2之載置面之晶圓W之半徑方向的電場強度分布。
(實施例1)
如圖10(a)所示,進行了具有與第2實施形態所說明者相同構成之載置台2的模擬。
此處,設置成第1電極膜23b之直徑ΦC1 =158mm,第2電極膜23d之內徑ΦC2 =162mm、外徑ΦC3 =298mm,第2介電體層之直徑ΦD =158mm。
(實施例2)
如圖10(b)所示,進行了具有與第1實施形態所說明者相同構成之載置台2的模擬。
此處,第1電極膜23b、第2電極膜23d之尺寸設為與實施例1相同,介電體層22之直徑設為ΦD =240mm。
(比較例1)
如圖10(c)所示,進行了具有未埋設介電體層22且未分割靜電吸盤23之電極膜23b之構成之載置台2的模擬。
(比較例2)
如圖10(d)所示,進行了具有雖埋設有介電體層22但未分割電極膜23b之構成之載置台2的模擬。此外,介電體層22之直徑設為ΦD =160mm。
(比較例3)
如圖10(e)所示,進行了具有與第1實施例或第2實施例相同地雖有分割電極膜23b,23d,但由於介電體層22之直徑較電極膜23b小,因此介電體層22之外緣係位於較間隔區域23c之內緣更內側之構成之載置台2的模擬。
此處,第1電極膜23b、第2電極膜23d之尺寸係設為與實施例1相同,介電體層22之直徑設為ΦD =100mm。
B.模擬結果將各實施例、比較例之電場強度分布的模擬結果表示於圖11。圖11(a)係表示所施加之高頻頻率為40MHz時之模擬結果。同樣地圖11(b)係表示頻率為100MHz時之結果。各圖之橫軸係表示以晶圓W之中央為「0」時半徑方向離中央之距離〔mm〕。縱軸係表示「比電場強度(=從模擬結果所得到之各位置的電場強度E/所有位置之模擬結果的最大值Emax )」。各模擬結果係以三角形(△)來描繪實施例1,以倒三角形(▼)來描繪實施例2,以菱形(◇)來描繪比較例1,以方形(■)來描繪比較例2,以圓形(●)來描繪比較例3。
根據模擬結果,未埋設介電體層22之比較例1中,在高頻為40MHz、100 MHz之任何條件下,晶圓W之中央區域的電場強度均呈最大的電場強度分布(圖11(a),(b)(◇))。又,雖埋設有介電體層22但未分割電極膜23b之比較例2(■),或雖有分割電極膜23b,23d,但介電體層22之直徑較電極膜23b小之比較例3(●)的模擬結果,與比較例1同樣地,晶圓W之中央區域的電場強度亦呈最大的電場強度分布。該結果可說是表示因晶圓W與介電體層22之間有靜電吸盤之電極膜23b,而成為遮蔽了介電體層22的狀態,而無法發揮以介電體層22來降低電漿電位的作用。
相對於該等比較例,在相當於第2實施例之實施例1之模擬結果,高頻為40MHz時在接近離晶圓W中央之距離為120mm左右之外緣,電場強度呈最大的電場強度分布(圖11(a)之(△))。又,高頻為100MHz時,在晶圓W之中央區域與接近於離晶圓W中央距離為100mm左右之外緣區域的2個區域,電場強度呈最大(圖11(b)之(△))。又,在相當於第1實施例之實施例2的模擬結果,在各頻率(40MHz、100 MHz)亦呈與實施例1大致相同的電場分布(圖11(a),(b)之(▼))。
實施例1,2之模擬結果中,看不到如比較例1~3所見之僅晶圓W中央區域之電場強度為較高的電場強度分布。此係視為即使晶圓W與介電體層22之間有靜電吸盤之電極膜23b,透過間隔區域23c埋設於下部電極21之介電體層22未被遮蔽於電漿外,並可發揮降低埋設有介電體層22之區域之電漿電位的作用。
(實驗1)
製作具有與(模擬1)之實施例1,2及比較例2,3所示者相同構造之載置台2,並調查各載置台2構造之不同對實際電漿處理所造成的影響。
A.實驗方法實驗時,使用將圖10之實施例1,2及比較例2,3所示之各載置台2組裝於圖1所示之平行平板型電漿處理裝置。接著,將塗布有光阻膜之晶圓W載置於載置台2之載置面,並產生電漿以進行光阻膜之灰化處理。處理容器11內之壓力設定為7Pa(5mTorr),處理氣體為O2 氣體(以100sccm供給),電漿產生用高頻之頻率為100MHz、2kW。已進行既定時間灰化處理後,在晶圓W上既定之測量點測量光阻膜之膜厚,以算出每單位時間的灰化速度。
B.實驗結果C.圖12係表示描繪從實驗結果算出晶圓W上各測量點之灰化速度的結果。圖12(a),(b)係分別表示比較例2,比較例3之載置台的實驗結果,圖12(a),(d)係分別表示實施例1,實施例2之載置台的實驗結果。此處,在將座標軸設定成圖10(a)所示之方向時,各圖表之橫軸係表示從晶圓W之中央往X軸方向(面向圖之左右方向,以右側為正)及往Y軸方向(面向圖之深度方向,以深度方向為正)的距離〔mm〕。又,縱軸係表示灰化速度〔nm/min〕。各實驗結果係以菱形(◆)來描繪X軸方向之灰化速度〔nm/min〕,以三角形(△)來描繪Y軸方向。又,圖中所記載之數字係表示各實驗條件之灰化速度的平均值與實驗結果對該平均值的相對變化幅度〔%〕。
根據實驗結果,在所有條件(比較例2,比較例3,實施例1,實施例2),無法觀察到因X軸與Y軸之軸方向的不同所產生之灰化速度的差異,灰化速度係對晶圓W之中央呈徑方向對稱分布。如圖12(a),(b)所示,在比較例2,比較例3之實驗結果,晶圓W之中央區域的灰化速度為呈最大之分布。此可說係因未分割電極膜23b且未形成間隔區域23c導致從介電體層22被遮蔽於電漿外之狀態,所以無法發會藉由介電體層22來降低電漿電位的作用。
相對於此,在實施例1,實施例2之實驗結果,如圖12(c),(d)所示,無法觀察到在晶圓W之中央區域出現灰化速度之尖峰。又,灰化速度之變化幅度相較於比較例2或比較例3(27.6%~28.5%)亦降低至大約一半(12.7%~14.7%)。此亦與上述各實施例之電場強度分布的模擬結果呈相同趨勢,即使在晶圓W與介電體層22有靜電吸盤之電極膜23b,透過間隔區域23c埋設於下部電極21之介電體層22未被遮蔽於電漿之外,可說發揮降低埋設有介電體層22之區域之電漿電位的作用,而能將無法發揮介電體層22之效果時呈山狀之電場強度分布之尖峰平坦化的結果。又,可獲得該效果之條件不限於以模擬或實驗所例示之施加高頻之高頻電力之情形。例如,施加頻率為13MHz或27MHz之高頻電力時亦可獲得相同的效果。
PZ...電漿
W...晶圓
1...電漿處理裝置
2...載置台
9...電漿處理裝置
11...處理容器
11a...上部室
11b...下部室
12...排氣口
13...排氣管
14...排氣裝置
15...搬出入口
16...閘閥
17...支持箱
18...檔板
21...下部電極
21a...支持台
22...介電體層
22a...第1介電體層
22b...第2介電體層
23...靜電吸盤
23a...絕緣膜
23b...電極膜(第1電極膜)
23c...間隔區域(第1間隔區域)
23d...電極膜(第2電極膜)
23e...第2間隔區域
23f...第3電極膜
24...絕緣構件
25...貫通孔
26...冷媒流路
27...氣體流路
28...聚焦環
31...上部電極
32...氣體供給孔
33...氣體導入管
35...處理氣體供給源
41a...高頻電源(第1高頻電源)
41b...高頻電源(第2高頻電源)
42a,42b...匹配器
43a,43b...高阻抗電路
44...開關
45...電阻
46...高壓直流電源
47a,47b...多重極環形磁鐵
91...下部電極
92...上部電極
93...高頻電源
94...介電體層
95...靜電吸盤
96...電極膜
97...高壓直流電源
[圖1]係表示具備本發明之第1實施形態之載置台之電漿處理裝置之一例的縱斷側視圖。
[圖2]係表示第1實施形態之載置台之一例的縱斷側視圖。
[圖3]係供說明靜電吸盤之電極膜之形狀、或供降低電漿電位之介電體層之形狀等的說明圖。
[圖4]係供說明實施形態之載置台之作用的說明圖。
[圖5]係表示第1實施形態之載置台之變形例的說明圖。
[圖6]係表示第2實施形態之載置台之一例的縱斷側視圖。
[圖7]係表示層積複數段介電體層之載置台之一例的說明圖。
[圖8]係供說明實施形態之電極膜之變形例的說明圖。
[圖9]係供說明實施形態之介電體層之變形例的說明圖。
[圖10]係表示進行電場強度分布模擬之各載置台之構成的縱斷側視圖。
[圖11]係表示為確認本發明之效果所進行之實施例之結果的特性圖。
[圖12]係表示為確認本發明之效果所進行之實施例之結果的特性圖。
[圖13]係供說明具備載置台之電漿處理裝置之習知例的說明圖。
W...晶圓
2...載置台
21...下部電極
22...介電體層
23...靜電吸盤
23a...絕緣膜
23b...電極膜(第1電極膜)
23c...間隔區域(第1間隔區域)
23d...電極膜(第2電極膜)
28...聚焦環
41a...高頻電源(第1高頻電源)
41b...高頻電源(第2高頻電源)
42a,42b...匹配器
43a,43b...高阻抗電路
44...開關
45...電阻
46...高壓直流電源

Claims (6)

  1. 一種電漿處理裝置用的載置台,係供將被處理基板載置於載置面,其特徵為,具備:連接於高頻電源且兼作為電漿產生用或電漿中之離子拉引用電極的導電體構件;設置成覆蓋該導電體構件之上面中央部,並供使通過被處理基板且施加於電漿之高頻電場均一的介電體層;以及層積於該介電體層之上,並埋設有朝載置台之徑方向彼此間隔且分割成複數個之電極膜以使高頻能通過其間的靜電吸盤,前述介電體層之外緣係位於已分割之電極膜間之間隔區域之內緣的正下方或其外側,已分割之電極膜係對高頻彼此絕緣,前述介電體層係層積複數段使愈下方者外緣愈靠內側;前述電極膜之分割數係較介電體層之段數至少多一個。
  2. 一種電漿處理裝置用的載置台,係供將被處理基板載置於載置面,其特徵為,具備:連接於高頻電源且兼作為電漿產生用或電漿中之離子拉引用電極的導電體構件; 設置成覆蓋該導電體構件之上面中央部,並供使通過被處理基板且施加於電漿之高頻電場均一的介電體層;以及層積於該介電體層之上,並埋設有朝載置台之徑方向彼此間隔且分割成複數個之電極膜以使高頻能通過其間的靜電吸盤,前述介電體層之外緣係位於已分割之電極膜間之間隔區域之內緣的正下方或其外側,已分割之電極膜係對高頻彼此絕緣,前述介電體層係形成為圓柱狀。
  3. 一種電漿處理裝置用的載置台,係供將被處理基板載置於載置面,其特徵為,具備:連接於高頻電源且兼作為電漿產生用或電漿中之離子拉引用電極的導電體構件;設置成覆蓋該導電體構件之上面中央部,並供使通過被處理基板且施加於電漿之高頻電場均一的介電體層;以及層積於該介電體層之上,並於相當於載置台之中央部的位置埋設有形成有孔部之電極膜以使高頻能通過的靜電吸盤,前述介電體層係位於該孔部之下方,前述介電體層係形成為圓柱狀。
  4. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置用的載置台,其中,前述介電體層之厚度係周緣部較中央部小。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所記載之電漿處理裝置用的載置台,其中,來自前述高頻電源所供給之高頻的頻率為13MHz以上。
  6. 一種電漿處理裝置,其特徵為,具備:對被處理基板進行電漿處理的處理容器;將處理氣體導入於該處理容器內的處理氣體導入部;設置於前述處理容器內之申請專利範圍第1至3項中任一項所記載之電漿處理裝置用的載置台;於該載置台之上方側設置成與該載置台對向的上部電極;以及供將前述處理容器內真空排氣的手段。
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