TWI433232B - An upper electrode, a plasma processing device, and a plasma processing method - Google Patents
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Description
本發明關於上部電極，電漿處理裝置及電漿處理方法，詳言之為，於平板顯示器(flat panel display，FPD)等製程中，對玻璃基板等被處理基板進行電漿處理時使用的上部電極，具備該上部電極的電漿處理裝置及電漿處理方法。
於FPD等製程中，對被處理基板之大型玻璃基板進行乾蝕刻等之電漿處理。例如於電漿處理裝置之腔室內配置一對平行平板電極(上部電極及下部電極)，於作為下部電極功能之承受器(susceptor,
基板載置台)載置玻璃基板後，導入處理氣體於腔室內之同時，對電極之至少一方施加高頻電力於電極間形成高頻電場，藉由該高頻電場形成處理氣體的電漿而對玻璃基板進行電漿處理。
於電漿處理裝置，上部電極直接曝曬於電漿，電漿處理中之上部電極溫度變高，因而於上部電極內形成導熱媒體流路，使冷媒流通於該導熱媒體流路以冷卻上部電極的電漿處理裝置被揭示(例如專利文獻1)。
另外，主要以半導體晶圓之處理為目的，而設定上部電極內之導熱媒體流路為彎曲構造，藉由冷媒流通方向之考慮而提升溫度控制精確度，提升上部電極全體溫度之均
勻性的電漿處理裝置亦被揭示(例如專利文獻2)。
專利文獻1：特開昭63-284820號公報(第1圖等)。
專利文獻2：特開2004-342704號公報(第2圖等)。
如上述說明，於習知電漿處理裝置，藉由冷卻上部電極、使溫度達成均勻性而提升處理精確度的手段被採用，但是FPD用玻璃基板時，和半導體晶圓比較其尺寸極大，特別是近年來玻璃基板傾向大型化，需要處理例如長邊之長度大於2m的玻璃基板。因此，對應於玻璃基板，上部電極亦呈大型化，溫度之均勻化成為困難。例如，上部電極之中央部和周邊部比較溫度之上升容易，該溫度差成為輻射熱之差而影響玻璃基板上之蝕刻精確度，而成為蝕刻誤差之原因。
另外，進行蝕刻處理時係由承受器上部形成之靜電吸盤表面設置多數噴出孔，由此在特定壓力下對被處理基板之背面側導入熱媒體氣體，而達成溫度之均勻化。但是和半導體晶圓不同的是，FPD用大型玻璃基板全體控制於均勻之溫度未必容易，會發生玻璃基板面內溫度不均勻，而損及處理之均勻性。此情況下，和上述相反地，於上部電極溫度使具有部分之差，利用該輻射熱而可達成玻璃基板面內溫度之均勻性。
如上述說明，於處理大型化FPD用玻璃基板的電漿
處理裝置中，欲確保電漿處理之精確度時，需要較習知更高精確度控制上部電極溫度。因此，本發明目的在於提供一種上部電極，其具有較佳溫度控制性之溫度調節構造。
為解決上述問題，本發明第1觀點提供之上部電極，係於電漿處理裝置之處理室內，和載置被處理基板的載置台呈對向配置，在其和上述載置台之間產生處理氣體之電漿者；其特徵為具備：電極板，形成有多數噴出口，用於對上述載置台上的被處理基板噴出上述處理氣體；及多數溫度調節體，內部具有導熱媒體流路用於流通導熱媒體，配備於上述電極板上部，用於對上述電極板進行溫度調節。
於上述第1觀點，較好是具備：第1溫度調節體，用於對上述電極板周邊部以外區域之一部分或全部進行溫度調節；及第2溫度調節體，用於對上述電極板周邊部區域進行溫度調節。
此情況下，較好是對上述第1溫度調節體內部流通的導熱媒體之溫度，與上述第2溫度調節體內部流通的導熱媒體之溫度，進行獨立控制。
本發明第2觀點提供之上部電極，係於電漿處理裝置之處理室內，和載置被處理基板的載置台呈對向配置，在
其和上述載置台之間產生處理氣體之電漿者；其特徵為具備：電極板，形成有多數噴出口，用於對上述載置台上的被處理基板噴出上述處理氣體；及溫度調節板，內部具有導熱媒體流路用於流通導熱媒體，配備於上述電極板上部，用於對上述電極板進行溫度調節。
於上述第2觀點，較好是於上述溫度調節板，形成多數開口以使上述處理氣體通過。又，較好是於上述溫度調節板上部，形成處理氣體擴散用空隙以使上述處理氣體擴散。此情況下，較好是於上述處理氣體擴散用空隙設置，具有和上述溫度調節板之開口呈位置偏離配置的多數氣體通流孔，促使上述處理氣體擴散的氣體擴散板。
於上述第2觀點，較好是具備多數之上述溫度調節板，對各溫度調節板內部流通的導熱媒體之溫度進行獨立控制。
本發明第3觀點提供之上部電極，係於電漿處理裝置之處理室內，和載置被處理基板的載置台呈對向配置，在其和上述載置台之間產生處理氣體之電漿者；其特徵為具備：電極板，形成有多數噴出口，用於對上述載置台上的被處理基板噴出上述處理氣體；及溫度調節板，內部具有導熱媒體流路用於流通導熱媒體，用於對上述電極板中央部進行溫度調節；
溫度調節塊，內部具有導熱媒體流路用於流通導熱媒體，用於對上述電極板周邊部進行溫度調節。
於上述第3觀點，較好是於上述溫度調節板，形成多數開口以使上述處理氣體通過。又，較好是上述溫度調節塊，係以覆蓋上述溫度調節板的方式，在與上述溫度調節板之間具有凹部用以形成處理氣體擴散用空隙而使上述處理氣體擴散。此情況下，較好是於上述處理氣體擴散用空隙設有，具有多數氣體通流孔，促使上述處理氣體之擴散的氣體擴散板。又，較好是上述氣體擴散板之氣體通流孔，和上述溫度調節板之開口，呈位置偏離配置。
於上述第3觀點，較好是對上述溫度調節板內部流通的導熱媒體之溫度及上述溫度調節塊內部流通的導熱媒體之溫度進行獨立控制。
又，於上述第3觀點，可具備多數上述溫度調節板。此情況下，較好是構成為對多數上述溫度調節板內部流通的導熱媒體之溫度進行獨立控制。
本發明第4觀點提供之電漿處理裝置，其特徵為：具有上述第1觀點~第3觀點中任一之上部電極。
本發明第5觀點提供之電漿處理方法，其特徵為：使用上述第1觀點之具備可對上述第1溫度調節體內部流通的導熱媒體之溫度及上述第2溫度調節體內部流通的導熱媒體之溫度進行獨立控制之上部電極的電漿處理裝置，而對上述第1溫度調節體內部流通的導熱媒體之溫度及上述第2溫度調節體內部流通的導熱媒體之溫度進行獨立控制
之同時，對被處理基板進行電漿處理者。
本發明第6觀點提供之電漿處理方法，其特徵為：使用上述第2觀點之具備可對多數上述溫度調節板內部流通的導熱媒體之溫度進行獨立控制之上部電極的電漿處理裝置，而對多數上述溫度調節板內部流通的導熱媒體之溫度進行獨立控制之同時，對被處理基板進行電漿處理。
本發明第7觀點提供之電漿處理方法，其特徵為：使用上述第3觀點之具備可對上述溫度調節板內部流通的導熱媒體之溫度及上述溫度調節塊內部流通的導熱媒體之溫度進行獨立控制之上部電極的電漿處理裝置，對上述溫度調節板內部流通的導熱媒體之溫度及上述溫度調節塊內部流通的導熱媒體之溫度進行獨立控制之同時，對被處理基板進行電漿處理。
上述第5觀點~第7觀點中任一之電漿處理方法，較好是對被處理體進行蝕刻處理者。
本發明第8觀點提供之控制程式，其特徵為：於電腦上動作、執行時控制上述電漿處理裝置以使上述第5觀點~第7觀點中任一項之電漿處理方法被進行者。
本發明第9觀點提供之電腦記憶媒體，係記憶有在電腦上動作之控制程式者；其特徵為：上述控制程式，執行時係控制上述電漿處理裝置以使上述第5觀點~第7觀點中任一項之電漿處理方法被進行者。
以下參照圖面說明本發明較佳實施形態。
圖1為本發明之一實施形態之電漿蝕刻裝置之概略構成斷面圖。如圖1所示，電漿蝕刻裝置1構成為，對矩形被處理體之FPD體之FPD用玻玻璃基板等之基板G進行蝕刻的容量耦合型平行平板電漿蝕刻裝置。其中FPD例如可為液晶顯示器(LCD)，發光二極體(LED)顯示器，EL(Electro Luminescence(電激發光))顯示器，螢光顯示管(VFD)，電漿顯示面板(PDP)等。本發明之處理裝置不限定於電漿蝕刻裝置。
該電漿蝕刻裝置1具有例如表面施予陽極氧化處理之鋁構成的角筒形狀之腔室2。於腔室2內之底部設有絕緣構成構成之角柱狀絕緣板3，於該絕緣板3之上設置載置基板G的承受器4。基板載置台的承受器4具有承受器基材4a，及設於承受器基材4a上的靜電吸盤5。腔室2及靜電吸盤5為接地。
於承受器基材4a外周形成絕緣膜7，於靜電吸盤5之上面設置陶瓷溶射膜等之介電性材料膜8。靜電吸盤5，係由直流電源26透過供電線27施加直流電壓，藉由例如庫侖力靜電吸附基板G。
於絕緣板3、承受器基材4a以及靜電吸盤5形成貫穿彼等的氣體通路9。透過氣體通路9將導熱氣體例如He氣體等供給至被處理體之基板G之背面。
亦即，供給至氣體通路9的導熱氣體，係透過承受器
基材4a以及靜電吸盤5之界面所形成之氣體貯存部9a暫時朝水平方向擴散後，經由靜電吸盤5內形成之氣體供給孔9b，由靜電吸盤5之表面朝基板G之背側噴出。
於承受器基材4a內部設冷媒室10。於該冷媒室10，例如氟系液體等之冷媒透過導熱媒體導入管10a被導入，而且透過導熱媒體排出管10b被排出而循環，其之冷熱透過上述導熱氣體被傳導至基板G。
於前述承受器基材4a上方，和承受器基材4a呈對向配置上部電極11。該上部電極11和承受器基材4a構成一對之平行平板電極。
上部電極11，係於腔室2上部透過絕緣構件12被支撐。上部電極11構成為具有：對承受器4呈平行對向配置的電極板13；接觸配備於電極板13之中央上部，內部形成導熱媒體流路15的作為溫度調節體之溫度調節板14；及以覆蓋溫度調節板14之方式形成凹部，僅接觸於電極板13之周邊部，內部具有導熱媒體流路16的作為溫度調節體之溫度調節塊17。電極板13之上部，在和溫度調節塊17之間形成氣體擴散用空隙部18。
電極板13設為平面矩形之板狀(參照圖10-12)，以導電金屬材料構成。電極板13透過亦為電極基材之溫度調節塊17電連接於供給高頻電力的供電線23，於供電線23連接匹配器24及高頻電源25。由高頻電源25透過匹配器24將例如13.56MHz之高頻電力供給至電極板13。
於電極板13形成多數氣體噴出孔13a，構成為可朝其與承受器4之間的電漿形成空間噴出處理氣體。
作為溫度調節手段功能之溫度調節板14，係接觸配備於電極板13之中央上部，依此則，可進行與電極板13間的熱交換，可將流通於導熱媒體流路15的冷媒之冷熱供給至電極板13予以冷卻。冷媒，係由導熱媒體供給源30透過閥29、導熱媒體導入管28被導入溫度調節板14內之導熱媒體流路15，流通於導熱媒體流路15內之後，透過導熱媒體排出管35及閥36被排出而循環使用。導熱媒體供給源30構成為，可將冷媒等之冷熱媒體分為多數系統(例如2系統)，依各系統進行溫度控制與以供給。
溫度調節板14，係於連結部20，藉由例如螺旋等固定手段連結、固定於於溫度調節塊17。透過該連結部20連結對溫度調節板14導入冷媒的導熱媒體導入管28或排出冷媒的導熱媒體排出管35。溫度調節板14，可藉由例如螺旋等固定手段固定於電極板13，或藉由電極板13與溫度調節塊17被挾持。
圖2為溫度調節板14之概略構成圖。導熱媒體流路15於溫度調節板14之內部被蛇行形成，具有彎曲之流路構造。藉由該流路構造，藉由流通於導熱媒體流路15之冷媒可有效冷卻溫度調節板14全體。流通於溫度調節板14之導熱媒體流路15之冷媒之流通方向如圖2之箭頭所示。於本實施形態之溫度調節板14，冷媒係由接於導熱媒體導入管28之導入部15a導入導熱媒體流路15，以一度
朝向溫度調節板14之中央附近、捲回之方式折回而流通於該中央附近之後，流通於溫度調節板14之周邊部而由排出部15b排出至導熱媒體排出管35。如上述說明，藉由冷媒之流動可以重點冷卻溫度最容易上升之上部電極11之中央附近。溫度調節板14之導熱媒體流路15不限定於1系統，可設置多數獨立的導熱媒體流路。
如圖2所示，於溫度調節板14設置多數貫穿孔14a，彼等貫穿孔14a設置於和電極板13之氣體噴出孔13a連通之位置。依此則，自氣體擴散用空隙部18，經由溫度調節板14之貫穿孔14a及電極板13之氣體噴出孔13a至電漿形成空間為止成為連通狀態。
上述溫度調節板14，例如由SUS或鋁等之導熱性佳之金屬材料構成，內部具有彎曲之導熱媒體流路15，但例如使用擴散接合法形成可減少其厚度，或可組合異種金屬之素材予以使用。
作為另一溫度調節手段功能的溫度調節塊17，係和溫度調節板14同樣由SUS或鋁等之導熱性佳之金屬材料構成，兼作為電極基材之功能。於溫度調節塊17下面形成凹部，藉由該凹部包圍氣體擴散用空隙部18。於該凹部之壁17a內設導熱媒體流路16。導熱媒體流路16連接於導熱媒體導入管32及導熱媒體排出管37。冷媒，係由溫度控制的導熱媒體供給源30透過閥33、導熱媒體導入管328被導入導熱媒體流路16，流通於導熱媒體流路16內之後，透過導熱媒體排出管37及閥38被排出而循環使用
。該冷媒等之冷熱，於溫度調節塊17接觸電極板13之周邊部時被傳導至電極板13之周邊部，可重點冷卻電極板13之周邊部。
於上部電極11之溫度調節塊17形成氣體導入用開口39，該氣體導入用開口39連接於氣體導入路40，透過閥41、流量控制器42連接於處理氣體供給源43。由處理氣體供給源43供給蝕刻之處理氣體。處理氣體可使用例如SF6
等之鹵素系氣體或O2
氣體、Ar氣體、He氣體等之稀有氣體，可用通常於該領域使用之氣體。
於腔室2之底部連接2處之排氣管44，於排氣管44連接排氣裝置45，排氣裝置45具備渦輪分子泵等之真空泵，構成為可將腔室2內真空吸引至特定減壓環境。於腔室2之側壁設有基板搬出入口46，及開/關該基板搬出入口46的柵閥47，於該柵閥47開放狀態基板G可於載入鎖定室(未圖示)之間被搬送。
電漿蝕刻裝置1之各構成部連接於具備CPU之製程控制器50被控制。於製程控制器50連接，鍵盤可由工程管理者管理電漿蝕刻裝置1而進行而進行指令之輸入操作，及使用者介面51，由顯示電漿蝕刻裝置1之稼動狀態的顯示器等構成。
於製程控制器50連接，藉由製程控制器50之控制實現電漿蝕刻裝置1執行之各種處理用的控制程式(軟體)，或記錄處理條件資料等的處理程序被儲存的記憶部52。
必要時依據使用者介面51之指示由記憶部52叫出任
一之處理程序於製程控制器50執行，如此則，於製程控制器50之控制下可於電漿蝕刻裝置1進行所要處理。又，上述控制程式或處理條件資料等的處理程序可於儲存在電腦可讀取之記憶媒體例如CD-ROM、硬碟、軟碟、快閃記憶體等之狀態下被使用，或者由其他裝置、透過例如專用線路即時傳送而被線上使用。
說明上述構成之電漿蝕刻裝置1之處理動作。
首先，被處理體之基板G，在柵閥47開放後，由載入鎖定室(未圖示)經由基板搬出入口46被搬送至腔室2內，載置於承受器4上形成之靜電吸盤5上。此情況下，基板G之收/付係由插通承受器4之內部可由承受器4突出的上推銷(未圖示)進行，之後，柵閥47關閉，藉由排氣裝置45使腔室2內真空吸附至特定真空度。
之後，柵閥47開放，處理氣體由處理氣體供給源43藉由流量控制器42控制其流量之同時，經由氣體導入路40、氣體導入用開口39被導入上部電極11之氣體擴散用空隙部18。處理氣體，由該氣體擴散用空隙部18，透過溫度調節板14之貫穿孔14a及電極板13之氣體噴出孔13a對基板G均勻被噴出，使腔室2內之壓力維持特定值。於此狀態下，高頻電力由高頻電源25透過匹配器24施加於上部電極11，於作為下部電極的承受器4與上部電極11之間產生高頻電場，使處理氣體解離而成為電漿，依此則，可對基板G進行蝕刻處理。此時，透過氣體供給孔9b將He等之導熱氣體供給至基板G之背面側而進行基板G
之溫度調節。又，開放閥29及33，由溫度被控制的導熱媒體供給源30透過導熱媒體導入管28及導熱媒體導入管32分別將冷媒導入溫度調節板14內之導熱媒體流路15及溫度調節塊17內之導熱媒體流路16，而冷卻上部電極11之電極板13。本實施形態中，對應於電極板13之中央部配置溫度調節板14，以包圍配置溫度調節板14的方式對應於電極板13之周邊部配置溫度調節塊17，因此可以均勻、無誤差地冷卻大型電極板13。
又，於溫度調節板14與溫度調節塊17，構成為可獨立設定內部之冷媒溫度，因此電漿蝕刻時產生之電極板13內之溫度分布所對應之溫度控制亦為可能。亦即，使用可供給多數系統之導熱媒體、而且可依每一系統進行溫度控制的導熱媒體供給源30，藉由獨立設定供給至溫度調節板14與溫度調節塊17之冷媒溫度，則可以個別調整溫度調節板14與溫度調節塊17之冷卻度情況。例如電漿蝕刻時，電極板13之中央部和周邊部比較容易成為高溫時，藉由設定溫度調節板14內之導熱媒體流路15之冷媒溫度較低，則可以強化電極板13之中央部之冷卻，可達成電極板13全體之溫度均勻化。
又，藉由變化導入溫度調節板14與溫度調節塊17之冷媒流量亦可達成同樣目的。又，依據預設之電極板13之溫度分布，而設定溫度調節板14內之導熱媒體流路15及溫度調節塊17內之導熱媒體流路16之流路長度、流路斷面積、流路構造(彎曲情況)等亦可。。
如上述說明，施予蝕刻處理後停止高頻電源25之高頻電力供給，停止氣體導入後，減壓腔室2內之壓力至特定壓力。之後，柵閥47開放，基板G透過基板搬出入口46由腔室2內被搬出至載入鎖定室(未圖示)，結束基板G之蝕刻處理。如上述說明，調節上部電極11之溫度之同時，進行基板G之蝕刻處理，依此則，可抑制來自電極板13之輻射熱不均勻雲引起之蝕刻不均勻，可實現高精確度之蝕刻處理。
圖3為第2實施形態之電漿蝕刻裝置100之概略構成斷面圖。於電漿蝕刻裝置100，係於上部電極11之氣體擴散用空隙部18配置氣體擴散用之擴散板60。擴散板60，係於溫度調節板14及電極板13之上部，與彼等呈大略平行配置。於擴散板60形成多數氣體通過孔60a，而且該氣體通過孔60a，係和溫度調節板14之貫穿孔14a及電極板13之氣體噴出孔13a呈位置偏離配置。亦即，氣體通過孔60a，貫穿孔14a及氣體噴出孔13a係以垂直方向不呈直線方式被配置。
藉由擴散板60之配置，更能促進氣體擴散用空隙部18之氣體擴散，可使溫度調節板14之貫穿孔14a及電極板13之氣體噴出孔13a之氣體分布更均等，可產生均勻之電漿。圖3之電漿蝕刻裝置100之其他構成，係和圖1之電漿蝕刻裝置1同樣，相同之構成附加同一符號並省略說明。
以下，說明確認本發明效果之實驗結果。
使用和圖1之電漿蝕刻裝置1同樣構成之電漿蝕刻裝置，於下述條件下實施電漿蝕刻處理，調查被處理體之玻璃基板G之溫度及上部電極11之溫度變化。使用之溫度調節板14之尺寸為540mm×630mm，電極板13之尺寸為1654mm×2014mm，導入溫度調節板14之冷媒係使用50℃之全氟聚醚油。
又，為比較而使用除未配置溫度調節板14以外，均和圖1之電漿蝕刻裝置1同樣構成之電漿蝕刻裝置，同樣調查溫度變化。
上下部電極間隔：90mm
腔室內之壓力：46.7Pa(350mTorr)
高頻輸出：15kW
處理氣體(SF6
/O2/He比)=1000/3600/1500mL/min(sccm)
溫度(上部電極/承受器/腔室壁)=50℃/40℃/50℃
高頻輸出時間：130秒
氣體導入步驟(30秒)之後，於上述處理條件下進行高頻輸出步驟(130秒)，設置(60秒)之間隔，以此作為1週期，重複30週期，以螢光溫度探針測試其間之溫
度變化。測試點設為玻璃基板中央部與角部(自基板端起約25mm之部位)，及上部電極中央部與角部(上述玻璃基板之角部之測試點正上方部位)之4點。
圖4、圖6、圖8分別表示配置溫度調節板14(實施例1~3)之結果，圖5、圖7、圖9分別表示未配置溫度調節板14(比較例1~3)之結果，表1表示各實施例及比較例中玻璃基板及電極板13之初期溫度及最大溫度。
於實施例1(圖4)及比較例1(圖5)，設定對靜電吸盤之施加電壓為3kV，不進行導熱氣體之供給、冷卻。
於實施例2(圖6)及比較例2(圖7)，設定對靜電吸盤之施加電壓為3kV，導熱氣體之背壓設為160Pa(1.2Torr)。
於實施例3(圖8)及比較例3(圖9)，設定對靜電吸盤之施加電壓為3.5kV，導熱氣體(He氣體)之背壓設為333.3Pa(2.5Torr)。
於實施例1(圖4)與比較例1(圖5)之比較，比較例1之基板面內溫度差為15.6℃，相對於此，實施例1為10.5℃，即使靜電吸盤側僅吸附而不進行導熱氣體之冷卻時，藉由溫度調節板14進行上部電極11之冷卻，亦可抑制基板中央部之最大溫度於較低，而且可縮小基板面內溫度差。
於實施例2(圖6)與比較例2(圖7)之比較，比較例2之基板面內溫度差為約19.5℃，相對於此，實施例2為2.6℃，藉由在上部電極11配置溫度調節板14進行冷卻，而且兼用靜電吸盤側之導熱氣體之冷卻時，可抑制基板中央部之最大溫度於較低，而且可以確實抑制基板面內溫度差。
於實施例3(圖8)與比較例3(圖9)之比較，比較例3之基板面內溫度差為4.8℃，相對於此，實施例3為19℃，藉由設定靜電吸盤之施加電壓為3.5kV，導熱氣體(He氣體)之背壓設為333.3Pa(2.5Torr)，則相較於增強靜電吸盤側之導熱氣體之冷卻，藉由溫度調節板14進行上部電極11之冷卻者更能抑制基板中央部之最大溫度於較低，而且更能達成基板面內溫度之均勻化。
又，由實施例1~3(圖4、6、8)之比較可知，藉由兼用溫度調節板14對上部電極11之冷卻與靜電吸盤側之
導熱氣體之冷卻時，基板面內溫度差可以降至實用上不會產生蝕刻不均勻等問題之水準。
於上部電極11，溫度調節板不限定於圖1及圖2所示態樣，可以，可以各種變形配置於電極板13。參照圖10-12說明溫度調節板之配置佈局。又，圖10-12為由上觀察配置有溫度調節板的電極板13之平面圖。省略氣體噴出孔13a之圖式。又，圖10-12所示溫度調節板的構造及功能和圖2所示溫度調節板14為同樣，因而省略詳細說明。
例如圖10所示，可僅於電極板13之中央部對應之區域配置溫度調節板70，又，如圖11所示，可並列配置2片溫度調節板71a、71b。此情況下，於溫度調節板71a、71b內之導熱媒體流路72a、72b，可獨立流通不同流量、不同溫度或不同種類之冷媒，或以同一流量流通同一之冷媒。亦可配置3片以上之溫度調節板
又，如圖12所示，可於電極板13之一部分偏離配置溫度調節板73。本實施形態，對於電極板13之一部分因某種理由變為局部高溫時，或對應於承受器4側之溫度不均勻(基板G之面內基板分布)進行上部電極11之溫度控制時有效。
又，本發明不限定於上述實施形態，例如本發明之處理裝置雖以對上部電極施加高頻電力之PE(Plasma Etching)型容量耦合型平行平板電漿蝕刻裝置為例說明，但並不特別限定於蝕刻裝置，亦適用去灰等其他電漿處理
裝置，亦可為對下部電極施加高頻電力之形態，另外，不限定於容量耦合型，亦可為感應耦合型裝置。
上述實施形態中說明使用溫度調節板14及溫度調節塊17進行電漿蝕刻裝置1之上部電極11之電極板13之冷卻態樣，但溫度調節板14及溫度調節塊17亦適用於使用導熱媒體加熱電極板13之情況。因此，加熱電極板13時，亦和冷卻電極板13之情況同樣可進行高精確度溫度控制。
依據本發明，構成為具備：內部具有導熱媒體流路用於流通導熱媒體，配備於上述電極板上部，用於對上述電極板進行溫度調節的多數溫度調節體。因此，可以高精確度控制電極板之面內溫度，亦可增大溫度控制之自由度。依此則，如後述實施形態之說明，可提升被處理基板之面內溫度控制性，容易對蝕刻處理等之處理誤差(處理不均勻性)採取對策。
1‧‧‧電漿蝕刻裝置
2‧‧‧腔室
3‧‧‧絕緣板
4‧‧‧承受器
5‧‧‧靜電吸盤
6‧‧‧電極
8‧‧‧介電性材料膜
11‧‧‧上部電極
12‧‧‧絕緣構件
13‧‧‧電極板
13a‧‧‧氣體噴出孔
14‧‧‧溫度調節板
15‧‧‧導熱媒體流路
16‧‧‧導熱媒體流路
17‧‧‧溫度調節塊
18‧‧‧氣體擴散用空隙部
20‧‧‧連結部
45‧‧‧排氣裝置
50‧‧‧製程控制器
圖1為本發明之一實施形態之電漿蝕刻裝置之概略構成斷面圖。
圖2為溫度調節板之平面圖。
圖3為另一實施形態之電漿蝕刻裝置之概略構成斷面圖。
圖4為實施例1之溫度變化推移之分布圖。
圖5為比較例1之溫度變化推移之分布圖。
圖6為實施例2之溫度變化推移之分布圖。
圖7為比較例2之溫度變化推移之分布圖。
圖8為實施例3之溫度變化推移之分布圖。
圖9為比較例3之溫度變化推移之分布圖。
圖10為溫度調節板之配置例說明圖。
圖11為溫度調節板之另一配置例說明圖。
圖12為溫度調節板之再另一配置例說明圖。
1‧‧‧電漿蝕刻裝置
2‧‧‧腔室
3‧‧‧絕緣板
4‧‧‧承受器
4a‧‧‧承受器基材
5‧‧‧靜電吸盤
6‧‧‧電極
8‧‧‧介電性材料膜
9‧‧‧氣體通路
9a‧‧‧氣體貯存部
9b‧‧‧氣體供給孔
11‧‧‧上部電極
12‧‧‧絕緣構件
13‧‧‧電極板
13a‧‧‧氣體噴出孔
14‧‧‧溫度調節板
15‧‧‧導熱媒體流路
16‧‧‧導熱媒體流路
17‧‧‧溫度調節塊
18‧‧‧氣體擴散用空隙部
20‧‧‧連結部
23‧‧‧供電線
24‧‧‧匹配器
25‧‧‧高頻電源
29、33、36、38、41‧‧‧閥
30‧‧‧導熱媒體供給源
40‧‧‧氣體導入路
42‧‧‧流量控制器
43‧‧‧處理氣體供給源
45‧‧‧排氣裝置
50‧‧‧製程控制器
51‧‧‧使用者介面
52‧‧‧記憶部
Claims (13)
- 一種上部電極，係於電漿處理裝置之處理室內，和載置被處理基板的載置台呈對向配置，在其和上述載置台之間產生處理氣體之電漿者；其特徵為具備：電極板，形成有多數噴出口，用於對上述載置台上的被處理基板噴出上述處理氣體；及溫度調節板，內部具有導熱媒體流路用於流通導熱媒體，用於對上述電極板中央部進行溫度調節；及溫度調節塊，內部具有導熱媒體流路用於流通導熱媒體，用於對上述電極板周邊部進行溫度調節；上述溫度調節塊，係以覆蓋上述溫度調節板的方式，在與上述溫度調節板之間具有凹部用以形成處理氣體擴散用空隙而使上述處理氣體擴散。
- 如申請專利範圍第1項之上部電極，其中，於上述溫度調節板，形成多數開口以使上述處理氣體通過。
- 如申請專利範圍第1項之上部電極，其中，於上述處理氣體擴散用空隙設有，具有多數氣體通流孔，促使上述處理氣體擴散的氣體擴散板。
- 如申請專利範圍第3項之上部電極，其中，上述氣體擴散板之氣體通流孔，和上述溫度調節板之開口，係呈位置偏離配置。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之上部電極，其中， 對上述溫度調節板內部流通的導熱媒體之溫度及上述溫度調節塊內部流通的導熱媒體之溫度進行獨立控制。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之上部電極，其中，具備多數上述溫度調節板。
- 如申請專利範圍第6項之上部電極，其中，構成為對多數上述溫度調節板內部流通的導熱媒體之溫度進行獨立控制。
- 一種電漿處理裝置，其特徵為：具有申請專利範圍第1項之上部電極。
- 一種電漿處理方法，其中，上部電極係於電漿處理裝置之處理室內，和載置被處理基板的載置台呈對向配置，在其和上述載置台之間產生處理氣體之電漿者；其特徵為具備：電極板，形成有多數噴出口，用於對上述載置台上的被處理基板噴出上述處理氣體；及多數溫度調節體，內部具有導熱媒體流路用於流通導熱媒體，配備於上述電極板上部，用於對上述電極板進行溫度調節；上述多數溫度調節體係具備：第1溫度調節體，用於對上述電極板周邊部以外區域之一部分或全部進行溫度調節；及第2溫度調節體，用於對上述電極板周邊部區域進行溫度調節； 而在上述第1溫度調節體與上述第2溫度調節體之間，用以形成處理氣體擴散用空隙而使上述處理氣體擴散，上述上部電極，具備多數之上述第1溫度調節體，在電漿處理方法中，使用具備上述上部電極的電漿處理裝置，對多數上述溫度調節板內部流通的導熱媒體之溫度進行獨立控制之同時，對被處理基板進行電漿處理。
- 一種電漿處理方法，其特徵為：使用具備申請專利範圍第5項之上部電極的電漿處理裝置，對上述溫度調節板內部流通的導熱媒體之溫度及上述溫度調節塊內部流通的導熱媒體之溫度進行獨立控制之同時，對被處理基板進行電漿處理。
- 如申請專利範圍第9至10項中任一項之電漿處理方法，其中，對被處理體進行蝕刻處理者。
- 一種記錄媒體，其特徵為：記錄有控制程式，該控制程式係於電腦上動作、執行時控制上述電漿處理裝置以使申請專利範圍第9至10項中任一項之電漿處理方法被進行者；及上部電極，其中，對上述溫度調節板及上述溫度調節塊內部獨立進行導熱媒體之溫度控制。
- 一種上部電極，係於電漿處理裝置之處理室內，和載置被處理基板的載置台呈對向配置，在其和上述載置台之間產生處理氣體之電漿者；其特徵為具備：電極板，形成有多數噴出口，用於對上述載置台上的 被處理基板噴出上述處理氣體；及多數溫度調節體，內部具有導熱媒體流路用於流通導熱媒體，配備於上述電極板上部，用於對上述電極板進行溫度調節；上述多數溫度調節體係具備：第1溫度調節體，用於對上述電極板周邊部以外區域之一部分或全部進行溫度調節；及第2溫度調節體，用於對上述電極板周邊部區域進行溫度調節；而在上述第1溫度調節體與上述第2溫度調節體之間，用以形成處理氣體擴散用空隙而使上述處理氣體擴散，具備多數之上述第1溫度調節體，對多數之上述第1溫度調節體內部獨立進行導熱媒體之溫度控制。
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|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |