TWI521589B - An electrode unit, a substrate processing device, and an electrode unit - Google Patents

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Description

電極單元、基板處理裝置及電極單元之溫度控制方法
本發明關於電極單元、基板處理裝置及電極單元之溫度控制方法，尤其關於對基板施予電漿處理之基板處理裝置之電極單元。
對半導體晶圓施予電漿處理之基板處理裝置具備收容半導體晶圓之腔室，和配置在該腔室內而載置半導體晶圓之載置台，和配置成與該載置台相向將製程氣體供給至腔室內之噴淋頭。載置台係連接高頻電源而當作下部電極單元發揮功能，噴淋頭具有圓板狀之電極層，當作上部電極單元而發揮功能。在基板處理裝置中，在載置台及噴淋頭之電極層之間施加高頻電壓而激發腔室內之製程氣體，產生電漿。
因電極層之溫度對於電漿處理結果之分布造成影響，故在電漿處理中必須將電極層之溫度保持一定。但是，上部電極單元之電極層由於自電漿輸入的熱量使得溫度上升，故必須冷卻。於是，在以往之基板處理裝置中，係以包圍電極層之周圍配置冷媒通路之方式，藉由使冷媒流通於該冷媒通路內，冷卻電極層。再者，電漿處理之開始時，由於電極層之溫度低，故必須加熱該電極層。於是，在以往之基板處理裝置中，係以包圍電極層之周圍配置加熱器之方式，加熱電極層(例如，參照專利文獻1)。
[專利文獻1]日本特開2005-150606號公報
然而，近年來，藉由電漿蝕刻所形成之溝之寬度或孔徑之要求值日益縮小，要求實現電漿處理結果更均勻之分布。
但是，在上述以往基板處理裝置中，因以包圍電極層之方式，配置冷煤通路或加熱器，故電極層之周緣部之溫度適當被控制，但是在電極層之中央部的溫度不被適當控制，其結果有在腔室內難以實現電漿處理結果更均勻之分布。
再者，雖然有附著物附著於溫度低之構件之傾向，但是當在半導體晶圓的電漿處理中不適當控制電極層之中央部之溫度時，電極層之中央部則原狀地維持低溫度，附著物附著於電極層之中央部。該附著之附著物在其他半導體晶圓之電漿處理中剝離而成為顆粒，也有附著於其他半導體晶圓之表面的問題。
本發明之目的在於提供可以適當控制電極層之全區域之溫度的電極單元、基板處理裝置以及電極單元之溫度控制方法。
為了達成上述目的，申請專利範圍第1項所記載之電 極單元，被配置基板處理裝置上，該基板處理裝置具備藉由電漿處理基板之處理室，和為了生成上述電漿對上述處理室內施加高頻電壓之電漿生成用電極，該電極單元之特徵為：具有從上述處理室側依序鄰接配置的電極層、加熱層、傳熱層以及冷卻層，上述加熱層全面性覆蓋上述電極層，並且上述冷卻層經上述加熱層全面性覆蓋上述電極層，在上述加熱層及上述冷卻層之間的上述傳熱層被填充傳熱媒體，上述傳熱層係以覆蓋上述電極層之周緣部以外之方式被形成，當藉由上述電漿生成用電極施加上述高頻電壓被中斷時，從上述傳熱層排出上述被填充之傳熱媒體。
申請專利範圍第2項所記載之電極單元係如申請專利範圍第1項所記載之電極單元中，上述傳熱媒體為傳熱氣體。
申請專利範圍第3項所記載之電極單元係在申請專利範圍第2項所記載之電極單元中，作為上述傳熱氣體使用用以生成電漿之製程氣體。
申請專利範圍第4項所記載之電極單元係在申請專利範圍第3項所記載之電極單元中，上述電極單元係經複數氣體孔與上述處理室內連通，上述製程氣體被供給至上述傳熱層。
申請專利範圍第5項所記載之電極單元係如申請專利 範圍第1項所記載之電極單元中，上述傳熱媒體為傳熱性液體。
為了達成上述目的，申請專利範圍第6項所記載之基板處理裝置，其特徵為：具備藉由電漿處理基板之處理室，和為了生成上述電漿對上述處理室內施加高頻電壓之電漿生成用電極，和電極單元，該電極單元具有從上述處理室側依序鄰接配置的電極層、加熱層、傳熱層以及冷卻層，上述加熱層全面性覆蓋上述電極層，並且上述冷卻層經上述加熱層全面性覆蓋上述電極層，在上述加熱層及上述冷卻層之間的上述傳熱層被填充傳熱媒體，上述傳熱層係以覆蓋上述電極層之周緣部以外之方式被形成，當藉由上述電漿生成用電極施加上述高頻電壓被中斷時，從上述傳熱層排出上述被填充之傳熱媒體。
為了達成上述目的，申請專利範圍第7項所記載之電極單元之溫度控制方法，屬於被配置在具備藉由電漿處理基板之處理室的基板處理裝置上的電極單元之溫度控制方法，該電極單元具有從上述處理室側依序鄰接配置的電極層、加熱層、傳熱層及冷卻層，上述傳熱層係以覆蓋上述電極層之周緣部以外之方式被形成，電極單元之溫度控制方法之特徵為：具有電極層冷卻步驟，其係因應開始藉由上述基板處理裝置所具備的為了生成上述電漿對上述處理室內施加高頻電壓的電漿生成用電極施加上述高頻電壓而 對上述傳熱層填充傳熱媒體；和電極層保溫步驟，其係因應中斷藉由上述電漿生成電極施加上述高頻電壓，上述傳熱層排出上述填充之傳熱媒體。
若藉由申請專利範圍第1項所記載之電極單元及申請專利範圍第6項所記載之基板處理裝置時滿因暴露於處理室內之電極層藉由加熱層全面性被覆蓋，並且該電極層經加熱層藉由冷卻層全面性被覆蓋，故電極層在整個全區域能夠積極加熱、冷卻，進而可以適當控制電極層之全區域之溫度。再者，當加熱層及冷卻層直接接觸時，由於熱膨脹量差，加熱層及冷卻層磨擦，加熱層或冷卻層有破損之虞，但是因在加熱層及冷卻層之間配置填充傳熱媒體之傳熱層，故加熱層及冷卻層不會直接接觸，依此可以防止加熱層或冷卻層破損。
再者，當為了生成電漿而對處理室內施加高頻電壓之其他電極單元中斷施加高頻電壓之時，因傳熱層排出被填充之傳熱媒體，故傳熱層當作隔絕從電極層傳熱至冷卻層之隔熱層而發揮功能，並可以將藉由自電漿輸入之熱量而被加熱之電極層原狀地維持在高溫度。其結果可以防止附著物附著至電極層。
若藉由申請專利範圍第2項所記載之電極單元時，因 傳熱媒體為傳熱氣體，故可以迅速執行傳熱層中之傳熱媒體之填充、排出，進而可以提高處理量。
若藉由申請專利範圍第3項所記載之電極單元，由於傳熱氣體使用用以生成電漿之製程氣體，故傳熱氣體之填充用不需要追加氣體管路，可以使電極單元之構成簡化。 再者，當使用製程氣體當作傳熱氣體之時，製程氣體被供給至處理室內時，製程氣體被填充於傳熱層，當製程氣體自處理室內被排出之時，製程氣體則自傳熱層被排出。在此，通常當其他電極單元開始施加高頻電壓時，供給製程氣體，並且當其他電極單元中斷施加高頻電壓時，則排出製程氣體，故可以使對傳熱層填充製程氣體及自傳熱層排出製程氣體與開始及中斷施加高頻電壓同步，可以更適當控制電極層之溫度。
若藉由申請專利範圍第4項所記載之電極單元時，由於經處理室內和多數氣體孔而連通之傳熱層，被形成覆蓋電極層之周緣部以外之區域，故當對傳熱層填充製程氣體時，傳熱層不僅執行從電極層對冷卻層傳熱，可以一面使製程氣體擴散在電極層之幾乎全表面，一面對處理室內供給製程氣體，進而可以實現電漿處理結果更均勻的分布。
若藉由申請專利範圍第5項所記載之電極單元時，傳熱媒體為傳熱性之液體。因傳熱性之液體之傳熱性高，故可以有效執行藉由冷卻層冷卻電極層。
若藉由申請專利範圍第7項所記載之電極單元之溫度控制方法時，由於因應開始藉由其他電極單元施加高頻電壓而對傳熱層填充傳熱媒體，因應中斷藉由其他電極單元施加高頻電壓而排出被填充於傳熱層之傳熱媒體，故電極層接受自電漿輸入之熱量之期間，傳熱層執行從電極層傳熱至冷卻層，進而冷卻電極層而實現電漿處理結果之均勻分布，並且在電極層不接受自電漿輸入之熱量之期間，傳熱層當作隔絕從電極層傳熱至冷卻層之隔熱層而發揮功能，可以使藉由自電漿輸入之熱量而被加熱之電極層原狀地維持高溫度，依此可以防止附著物附著於電極層。
以下，針對本發明之實施型態，一面參照圖面一面予以說明。
首先，針對本發明之實施型態所涉及之電極單元予以說明。
第1圖為概略性表示具備有本實施型態所涉及電極單元之基板處理裝置之構成的剖面圖。該基板處理裝置係構成對當作基板之半導體晶圓施予電漿蝕刻。
再者，在第1圖中，基板處理裝置10具有收容例如直徑為300mm之半導體晶圓(以下，單稱為「晶圓」)W之腔室11，在該腔室11內配置有載置晶圓W之圓柱狀的 承受器12(其他電極單元)。再者，在基板處理裝置10中，藉由腔室11之內側壁和承受器12之側面，形成當作將承受器12上方之氣體排出至腔室11外的流路而發揮功能之側方排氣路13。在該側方排氣路13之途中，配置排氣板14。
排氣板14為具有多數孔之板狀構件，當作將腔室11分隔成上部和下部之分隔板而發揮功能。在藉由排氣板14而分隔之腔室11之上部(以下稱為「處理室」)17產生電漿。再者，在腔室11之下部(以下，稱為「排氣室(歧管)」)18連接排出腔室11內之氣體的排氣管15。排氣板14捕捉或反射產生於處理室17之電漿而防止朝歧管18洩漏。
排氣管15連接TMP(Turbo Molecular Pump)及DP(Dry Purnp)(任一者皆無圖示)，該些泵將腔室11予以抽真空而減壓。具體而言，DP係將腔室11內從大氣壓減壓至中真空狀態(例如，1.3×10Pa(0.1Torr)以下)，TMP與DP合作將腔室11內減壓至低於中真空狀態之壓力的高真空狀態(例如，1.3×10-3Pa(1.0×10-5Torr)以下)。並且，腔室11內之壓力藉由APC閥(無圖示)被控制。
在腔室11內之承受器12係經下部整合器20而連接下部高頻電源19，該下部高頻電源19係將特定高頻電力供給至承受器12。依此，承受器12當作將高頻電壓施加至處理室17內之下部電極單元而發揮功能。再者，下部整合器20係降低來自承受器12之高頻電力之反射，使高 載置晶圓W之時，該晶圓W則被配置在靜電夾具22中之上部圓板狀構件上。
再者，在靜電夾具22中，於靜電電極板21電性連接有直流電源23。當對靜電極板21施加正的直流高電壓時，則在晶圓W中之靜電夾具22側之面(以下，稱為「背面」)產生負電位，在靜電電極板21及晶圓W之背面之間產生電位差，因該電位差引起之庫倫力或強生拉別克(Johnsen-Rahbek)力，晶圓W在靜電夾具22中之上部圓板狀構件上被吸附保持。
再者，在靜電夾具22，以包圍被吸附保持之晶圓W之方式，載置圓環狀之聚焦環24。聚焦環24係由導電性構件，例如由矽所構成，在處理室17中電漿朝向晶圓W之表面收束，提高電漿蝕刻之效率。
再者，在承受器12之內部設置有例如延伸於圓周方向之環狀冷媒室25。在該冷煤室25自冷卻單元(無圖示)經冷煤用配管26循環供給低溫之冷媒例如冷卻水或油脂(Galden)，註冊商標。藉由該低溫之冷媒而被冷卻之承受器12，經靜電夾具22冷卻晶圓W及聚焦環24。
在靜電夾具22中之上部圓板狀構件上面之吸附保持晶圓W之部份(以下，稱為「吸附面」)，開口多數傳熱氣體供給孔27。該些多數傳熱氣體供給孔27係經傳熱氣體供給孔27而將當作傳熱氣體之氦(He)氣體供給至吸附面及晶圓W之背面之間隙。被供給至吸附面及晶圓W之背面之間隙的氦氣體係有效果地將晶圓W之熱傳達至靜電 夾具22。
在腔室11之頂棚部以與承受器12對向之方式配置有噴淋頭29(電極單元)。在噴淋頭29經上部整合器30連接有上部高頻電源31，上部高頻電源31因將特定高頻電力供給至噴淋頭29，故噴淋頭29當作將高頻電壓施加至處理室17內之上部電極單元而發揮功能。並且，上部整合器30之功能係與上述下部整合器20之功能相同。
第2圖為表示第1圖中之噴淋頭之放大剖面圖。
在第2圖中，噴淋頭29具有導電體，例如由鋁所構成之圓板狀之電極層32，和絕緣體例如由陶瓷所構成之圓板狀之加熱層33，和被絕緣膜覆蓋之導電體，例如由被氧化鋁覆蓋之鋁所構成之圓板狀之冷卻層34，和支撐體35。電極層32係被曝露於處理室17內，電極層32、加熱層33及冷卻層34係以該順序從處理室17側被配置，電極層32、加熱層33及冷卻層34藉由支撐體35被垂吊支撐。
加熱層33及冷卻層34之直徑因與電極層32之直徑相同，故加熱層33全面性覆蓋電極層32，並且，冷卻層34經加熱層33全面性覆蓋電極層32。並且，加熱層33或冷卻層34之直徑無須與電極層32之直徑相同，加熱層33或冷卻層34之直徑即使大於電極層32之直徑亦可。此時加熱層33或冷卻層34可以全面性覆蓋電極層32。
加熱層33內藏由電熱線38所構成之加熱器。構成加熱器之電熱線38係如第3圖(A)至第3圖(D)所示般，配 置在加熱層33之全區域。其結果，加熱層33藉由加熱器全面性發熱，在整個全區域加熱電極層32。
冷卻層34內藏流通冷卻媒體之冷卻路39。冷卻路39被配置在整個冷卻層34之全區域。其結果，冷卻層34藉由冷卻路39全面性吸熱，在整個全區域冷卻電極層32。
噴淋頭29中，電極層32具有溫度感測器(無圖示)，根據該溫度感測器之測溫結果，控制加熱層33之發熱量或冷卻量34之吸熱量，依此控制電極層32之溫度。
再者，噴淋頭29具有介在於加熱層33及冷卻層34之間的圓板狀之空間所構成之傳熱層36。在該傳熱層36填充有當作傳熱媒體之傳熱氣體，例如氦氣體。傳熱氣體之填充係外部傳熱氣體供給裝置(無圖示)執行，再者，被填充於傳熱層36之傳熱氣體係外部傳熱氣體排氣裝置(無圖示)排出。
當傳熱氣體被填充於傳熱層36之時，傳熱層36因傳達熱，故冷卻層34可以經傳熱層36及加熱層33吸熱電極層32之熱，進而可以冷卻電極層32。再者，當自傳熱層36排出傳熱氣體時，傳熱層36因不傳達熱，故冷卻層34無法吸收電極層32之熱，其結果，不冷卻電極層32。即是，傳熱層36可以藉由傳熱氣體之填充、排出，控制電極層32之溫度。尤其，當電極層32不從電漿接收熱，並且加熱層33不發熱之時，可以藉由排出傳熱氣體，將電極層32原狀地維持在高溫度(例如，200℃)。
再者，因傳熱氣體擴散性強，故在傳熱層36內分布 於全區域。再者，不管露出於傳熱層36之加熱層33或冷卻層34之表面狀態，傳熱氣體均勻接觸於加熱層33或冷卻層34之表面。因此，傳熱層36之傳熱性能在整個全區域幾乎相同。
然而，當加熱層33及冷卻層34直接接觸配置時，於執行電極層32之溫度控制之時，加熱層33膨脹，另外冷卻層34則收縮。其結果，加熱層33及冷卻層34之熱膨脹量差變大，可想加熱層33及冷卻層34相對性移動互相磨擦。
噴淋頭29對應於此具有上述傳熱層36。該傳熱層36因介在於加熱層33及冷卻層34之間，故在噴淋頭29中，加熱層33及冷卻層34不直接接觸。
支撐體35內藏緩衝室40，在該緩衝室40連接有製程氣體導入管41。緩衝室40係經被設置在加熱層33或冷卻層34之多數氣體孔(無圖示)及被設置在電極層32之多數氣體孔42而與處理室17內連通。然後，噴灑頭29係將從製程氣體導入管41被供給至緩衝室40之製程氣體經氣體孔42等供給至處理室17內。
在該基板處理裝置10中，藉由將高頻電力供給至承受器12及噴淋頭29，對處理室17內施加高頻電壓，在該處理室17內使自噴淋頭29所供給之製程氣體成為高密度之電漿，對晶圓W施予電漿蝕刻。
上述基板處理裝置10之各構成零件之動作係由基板處理裝置10所具備之控制部(無圖示)之CPU控制。
若藉由本實施型態所涉及之當作電極單元之噴淋頭29時，因暴露於處理室17內之電極層32藉由加熱層33全面性被覆蓋，並且該電極層32經加熱層33藉由冷卻層34全面性被覆蓋，故電極層32在整個全區域能夠積極加熱、冷卻，進而可以適當控制電極層32之全區域之溫度。依此，在電漿蝕刻中，可以在腔室11內實現電漿處理結果之均勻分布，並且可以防止附著物附著至電極層32之中央部。
在上述噴淋頭29中，因在加熱層33及冷卻層34之間配置填充傳熱氣體之傳熱層36，故加熱層33及冷卻層34不直接接觸，其結果不會有由於加熱層33及冷卻層34之熱膨脹量差，使得加熱量33及冷卻層34磨擦之情形，可以防止加熱層33或冷卻層34破損。
再者，在上述噴淋頭29中，因使用傳熱氣體當作被填充於傳熱層36之傳熱媒體，故可以迅速執行傳熱層36中之傳熱媒體之填充、排出，而且可以提高處理量。
接著，針對本發明之實施型態所涉及之電極單元之溫度控制方法予以說明。
第4圖為表示本實施型態所涉及之電極單元之溫度控制方法之流程圖。
首先，基板處理裝置10之CPU判斷是否結束1批量份之晶圓W的電漿蝕刻(步驟S41)，當結束時，結束本處理，於無結束時，將晶圓W搬入至腔室11內而載置於承受器12(步驟42)。
接著，噴淋頭29將製程氣體供給至處理室17內，傳熱氣體供給裝置將傳熱氣體填充於傳熱層36(步驟S43)(電極層冷卻步驟)，承受器12及噴淋頭29對處理室17內施加高頻電壓，自製程氣體生成電漿，依此開始晶圓W之電漿蝕刻(步驟S44)。之後，電漿蝕刻持續一段特定時間，此時冷卻層34因經傳熱層36及加熱層33能夠冷卻電極層32，故加熱層33及冷卻層34根據電極層32之溫度感測器所測量之測溫結果，控制電極層32之溫度。
接著，在特定時間之電漿蝕刻之後，承受器12及噴淋頭29中斷對處理室17內施加高頻電壓，而結束電漿蝕刻(步驟S45)，排氣管15經歧管18而自處理室17內排出殘留之製程氣體，傳熱氣體排氣裝置自傳熱層36排出所填充之傳熱氣體(步驟S46)(電極層保溫步驟)，依此之後冷卻層34不冷卻電極層32，電極層32原狀地維持在高溫度。
接著，自腔室11搬出施予電漿蝕刻之晶圓W(步驟S47)，返回至步驟S41。
並且，在第4圖之溫度控制方法中，傳熱氣體填充至傳熱層36之後，開始施加高頻電壓，於中斷施加高頻電壓之後，雖然自傳熱層36排出傳熱氣體，但是即使對傳熱層36填充傳熱氣體之前，開始施加高頻電壓亦可，並且即使於中斷施加高頻電壓之前自傳熱層36排出傳熱氣體亦可。
若藉由第4圖之電極單元之溫度控制方法時，由於因應開始施加藉由承受器12及噴淋頭29所產生之高頻電壓而對傳熱層36填充傳熱氣體，因應中斷施加藉由承受器12及噴淋頭29所產生之高頻電壓而排出被填充於傳熱層36之傳熱氣體，故電極層32接受自電漿輸入之熱量之期間，傳熱層36執行從電極層32傳熱至冷卻層34，進而冷卻電極層32而實現電漿處理結果之均勻分布，並且在電極層32不接受自電漿輸入之熱量之期間，傳熱層36當作隔絕從電極層32傳熱至冷卻層34之隔熱層而發揮功能，可以使藉由自電漿輸入之熱量而被加熱之電極層32原狀地維持高溫度，依此可以防止附著物附著於電極層32。
接著，針對本發明之第2實施型態所涉及之電極單元予以說明。
本實施型態因基本上其構成、作用與上述第1實施型態基本上相同，故針對重複構成、作用省略說明，以下針對不同之構成、作用進行說明。
當作本實施型態所涉及之電極單元的噴淋頭29中，不以傳熱氣體而係以製程氣體被填充於傳熱層36。再者，基板處理裝置10不具備傳熱氣體供給裝置或傳熱氣體排氣裝置，製程氣體導入管41連接於傳熱層36，並且該傳熱層36經開關自如之閥(無圖示)而與歧管18連通。在此，因製程氣體也具有某程度之傳熱性，故當在傳熱層36填充製程氣體之時，傳熱層36傳達熱，進而傳熱層36 可冷卻電極層32。
在本實施型態所涉及之噴淋頭29中，無須追加氣體管線用於填充傳熱氣體，可以使噴淋頭29之構成簡化。
第5圖為表示本實施型態所涉及之電極單元之溫度控制方法之流程圖。
首先，於實行第4圖之步驟S41、S42之後，噴淋頭29將製程氣體供給至處理室17內，承受器12及噴淋頭29對處理室17內施加高頻電壓，而自製程氣體生成電漿，依此開始晶圓W之電漿蝕刻，但是此時因製程氣體導入管41不僅緩衝室40，也將製程氣體供給至傳熱層36，故在該傳熱層36被填充製程氣體(步驟S51)。依此，之後傳熱層36可以傳達熱。
接著，在特定時間之電漿蝕刻之後，雖然承受器12及噴淋頭29中斷對處理室17內施加高頻電壓，而結束電漿蝕刻，排氣管15經歧管18而自處理室17內排出殘留之製程氣體，但是此時打開上述閥，被填充於傳熱層36之製程氣體經歧管18被排出(步驟S52)。依此，傳熱層36係當作隔熱層而發揮功能。
接著，自腔室11搬出施予電漿蝕刻之晶圓W(步驟S47)，返回至步驟S41。
若藉由第5圖之電極單元之溫度控制方法時，當製程氣體被供給至處理室17內之時，在傳熱層36被填充製程氣體，當製程氣體從處理室17內被排出之時，則自傳熱層36排出製程氣體。依此，可以使對傳熱層36填充製程 氣體及排出來自傳熱層36之製程氣體與開始及中斷施加高頻電壓同步，可以更適當控制電極層32之溫度。
在上述本實施型態所涉及之噴淋頭29中，雖然支撐體35和傳熱層36不同具有緩衝室40以當作製程氣體之導入室，但是即使使傳熱層36和緩衝室40一體化亦可。依此，可以使噴淋頭29之構成簡化。
再者，此時如第6圖所示般，廢止支撐體35之緩衝室40，使傳熱層36經多數氣體孔(加熱層33之氣體孔(無圖示)或氣體孔42)與處理室17內連通，並且使傳熱層36之直徑比電極層32之直徑略小，傳熱層36設定成覆蓋電極層32之周緣部以外。
依此，當在傳熱層36填充製程氣體之時，傳熱層36不僅執行自電極層32傳熱至冷卻層34，亦可以邊在電極層32之幾乎全表面上使製程氣體擴散邊將製程氣體供給至處理室17內，進而可以實現電漿處理結果之更均勻分布。
在上述各實施型態中，雖然對傳熱層36填充氣體(傳熱氣體或製程氣體)以當作傳熱媒體，但是即使使用傳熱性之液體例如膠狀之物質當作傳熱媒體亦可，或是使用傳熱片亦可。因傳熱性之液體之傳熱性一般比傳熱氣體高，故可以有效果執行藉由冷卻層34冷卻電極層32。再者，因傳熱片容易處理，容易執行噴淋頭29之組裝等。
上述噴淋頭29雖然適用於對半導體晶圓施予蝕刻處理的基板處理裝置10，但是具有與噴淋頭29相同構成之 噴淋頭亦可以適用於對LCD(Liquid Crystal Display)或FPD(Flat Panel Display)等之玻璃基板施予電漿處理之基板處理裝置。
W‧‧‧晶圓
10‧‧‧基板處理裝置
11‧‧‧腔室
12‧‧‧承受器
17‧‧‧處理室
19、31‧‧‧高頻電源
29‧‧‧噴淋頭
32‧‧‧電極層
33‧‧‧加熱層
34‧‧‧冷卻層
36‧‧‧傳熱層
第1圖為概略性表示具備本發明之第1實施型態所涉及之電極單元之基板處理裝置之構成的剖面圖。
第2圖為表示第1圖中之噴淋頭之放大剖面圖。
第3圖為表示第1圖中構成加熱層內藏之加熱器的電熱線之配線狀況之圖式，第3圖(A)為本實施型態中之一例，第3圖(B)為第1變形例，第3圖(C)為第2變形例，第3圖(D)為第3變形例。
第4圖為表示本實施型態所涉及之電極單元之溫度控制方法之流程圖。
第5圖為表示本發明之第2實施型態所涉及之電極單元之溫度控制方法之流程圖。
第6圖為表示當作本實施型態所涉及之電極單元的噴淋頭之變形例的放大剖面圖。
17‧‧‧處理室
29‧‧‧噴淋頭
32‧‧‧電極層
33‧‧‧加熱層
34‧‧‧冷卻層
35‧‧‧支撐體
36‧‧‧傳熱層
38‧‧‧電熱線
39‧‧‧冷卻路
40‧‧‧緩衝室
41‧‧‧製程氣體導入管
42‧‧‧氣體孔

Claims (7)

  1. 一種電極單元，被配置在基板處理裝置上，該基板處理裝置具備藉由電漿處理基板之處理室，和為了生成上述電漿對上述處理室內施加高頻電壓之電漿生成用電極，該電極單元之特徵為：具有從上述處理室側依序鄰接配置的電極層、加熱層、傳熱層以及冷卻層，上述加熱層全面性覆蓋上述電極層，並且上述冷卻層經上述加熱層全面性覆蓋上述電極層，在上述加熱層及上述冷卻層之間的上述傳熱層被填充傳熱媒體，上述傳熱層係以覆蓋上述電極層之周緣部以外之方式被形成，當藉由上述電漿生成用電極施加上述高頻電壓被中斷時，從上述傳熱層排出上述被填充之傳熱媒體。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之電極單元，其中，上述傳熱媒體為傳熱氣體。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載之電極單元，其中，作為上述傳熱氣體使用用以生成電漿之製程氣體。
  4. 如申請專利範圍第3項所記載之電極單元，其中，上述電極單元係將上述製程氣體供給至上述處理室內，上述傳熱層經複數氣體孔與上述處理室內連通，上述製程氣體被供給至上述傳熱層。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載之電極單元，其中，上述傳熱媒體為傳熱性之液體。
  6. 一種基板處理裝置，其特徵為： 具備藉由電漿處理基板之處理室，和為了生成上述電漿對上述處理室內施加高頻電壓之電漿生成用電極，和電極單元，該電極單元具有從上述處理室側依序鄰接配置的電極層、加熱層、傳熱層以及冷卻層，上述加熱層全面性覆蓋上述電極層，並且上述冷卻層經上述加熱層全面性覆蓋上述電極層，在上述加熱層及上述冷卻層之間的上述傳熱層被填充傳熱媒體，上述傳熱層係以覆蓋上述電極層之周緣部以外之方式被形成，當藉由上述電漿生成用電極施加上述高頻電壓被中斷時，從上述傳熱層排出上述被填充之傳熱媒體。
  7. 一種電極單元之溫度控制方法，屬於被配置在具備藉由電漿處理基板之處理室的基板處理裝置上的電極單元之溫度控制方法，該電極單元具有從上述處理室側依序鄰接配置的電極層、加熱層、傳熱層及冷卻層，上述傳熱層係以覆蓋上述電極層之周緣部以外之方式被形成，電極單元之溫度控制方法之特徵為：具有電極層冷卻步驟，其係因應開始藉由上述基板處理裝置所具備的為了生成上述電漿對上述處理室內施加高頻電壓的電漿生成用電極施加上述高頻電壓而對上述傳熱層填充傳熱媒體；和電極層保溫步驟，其係因應中斷藉由上述電漿生成用電極施加上述高頻電壓，上述傳熱層排出上述填充之傳熱媒體。
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