TWI659447B - 載置台及電漿處理裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明使得被處理體之設定溫度與聚焦環之設定溫度差異加大。本發明在一實施形態中提供用於載置被處理體的載置台。該載置台包含：靜電吸盤，吸附被處理體；支持部，用於支持聚焦環；及金屬性基台，具有支持靜電吸盤的第1區域及圍繞該第1區域且支持著支持部的第2區域；且支持部包含：中間層，係由陶瓷材料燒結體所構成，藉由黏接劑而受到第2區域支持；陶瓷材料熔噴層，藉由熔噴法而形成於中間層上；及加熱器電極，設於陶瓷材料熔噴層內部且係藉由熔噴法而形成。

Description

載置台及電漿處理裝置
本發明之實施形態係關於載置台及電漿處理裝置。
在使用電漿處理裝置的被處理體(例如半導體晶圓、玻璃基板等)之微細加工中，被處理體之溫度控制係為重要。若未適當正確進行被處理體的溫度控制，則無法確保被處理體表面之反應的均勻性，被處理體加工的面內均勻性會降低。因此，係利用在載置台具有被處理體之溫度調整機能的電漿處理裝置(例如，專利文獻1)。
在專利文獻1的電漿處理裝置中，於處理容器內的底部設有載置被處理體的載置台。此載置台具有：RF板，用以施加射頻電力；冷卻板，配置於該RF板上，形成有冷媒所流通的流道；及陶瓷材料板，配置於該冷卻板上，提供被處理體之載置面。此陶瓷材料板具有將中央區域及周緣區域個別地予以加熱之調溫用加熱器電極，並使用黏接劑而黏接於冷卻板的頂面。調溫用加熱器電極連接有：供電機構，經由形成於RF板及冷卻板的貫穿孔而延伸。該供電機構係將用於加熱調溫用加熱器電極的電力供給至調溫用加熱器。又，陶瓷材料板的周緣區域上方設有聚焦環圍繞在被處理體的外周。 【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開2013-175573號公報
【發明所欲解決的問題】
然而，為了實現被處理體面內的加工精度之均勻性，有時不僅要求調整被處理體的溫度，還要求調整聚焦環的溫度。例如近年來，為了提昇處理性能，而期望將聚焦環的設定溫度設定在比被處理體的設定溫度更高溫度帶區段。例如希望在聚焦環的設定溫度與被處理體的設定溫度之間設置100度以上的溫度差。
為了在被處理體的設定溫度與聚焦環的設定溫度之間設置差異，考慮在被處理體用的第1支持部之外，另行設置聚焦環用的第2支持部，並設置獨立於該第2支持部之外的加熱器電極。但是，聚焦環用的第2支持部藉由黏接劑而黏接於冷卻板時，若加熱器電極的發熱量變大使得黏接劑的溫度超過耐熱溫度，則黏接劑的黏接力有可能會降低而使得第2支持部會剝離。所以，在此種載置台中，因為必須限制加熱器電極的發熱量，使得黏接劑的溫度不會超過耐熱溫度，所以不易將被處理體的設定溫度與聚焦環的設定溫度之差異加大。
所以，在本技術領域中，尋求可將被處理體的設定溫度與聚焦環的設定溫度之差異加大的載置台及電漿處理裝置。 【解決問題之方式】
在一態樣中，提供一種用於載置被處理體的載置台。此載置台包含：靜電吸盤，用於吸附該被處理體；支持部，用於支持聚焦環；及金屬製基台，具有支持該靜電吸盤的第1區域及圍繞該第1區域且支持該支持部的第2區域；且該支持部包含：中間層，由陶瓷材料燒結體所構成，藉由黏接劑而受到該第2區域支持；陶瓷材料熔噴層，藉由熔噴法而形成於該中間層上；及加熱器電極，設於該陶瓷材料熔噴層內部且係藉由熔噴法而形成。
此載置台包含用於支持聚焦環的支持部。此支持部在加熱器電極與基台的第2區域之間插設有由陶瓷材料燒結體所構成的中間層。因為此中間層使得加熱器電極與基台的第2區域之間的熱阻增加，所以能加大加熱器電極與基台之間的溫度梯度。藉此，能將加熱器電極所致的黏接劑之溫度上昇加以抑制。其結果，因為黏接劑之耐熱溫度所導致的加熱器電極之發熱量的限制受到緩和，所以能提高聚焦環的設定溫度。又，藉由增加加熱器電極與基台的第2區域之間的熱阻，會減少從加熱器電極朝向基台側的熱流通量，增加從加熱器電極朝向聚焦環的熱流通量。因此，能有效率地將聚焦環予以加熱。所以，依據本載置台，能加大被處理體與聚焦環之設定溫度差異。
在一形態中，該第1區域及該第2區域亦可係藉由環狀延伸於該第1區域與該第2區域之間的溝槽而分割。在本形態中，因為第1區域與第2區域藉由溝槽而在物理上受到分割，所以將第1區域與第2區域之間的熱之移動加以抑制。其結果，因為能將加熱器電極中產生的熱利用於聚焦環的加熱而不會逸散到基台的第1區域，所以能提高聚焦環的設定溫度。所以，能更為加大被處理體與聚焦環之設定溫度差異。
在一形態中，中間層亦可設有電性連接至加熱器電極的供電用接觸件，該供電用接觸件係由導電性的陶瓷材料來構成。在電漿處理中，支持聚焦環的支持部會產生大幅的溫度變化。因此，在使用金屬接合並供電至加熱器電極的情形，有時可能會因為金屬之熱膨脹或熱收縮之類的變形而產生接合不良。相對於此，在本形態中，在中間層的內部設有供電用接觸件。因為此接觸件係由導電性的陶瓷材料來構成，所以能使與接觸件所接觸的中間層及陶瓷材料熔噴層之熱膨脹差較小。藉此，能將熱應力應變所導致的接合不良之產生加以抑制。
在一形態中，陶瓷材料熔噴層亦可在加熱器電極與中間層之間含有藉由熔噴法而形成的鋯製之膜。因為鋯係熱傳導率較低的陶瓷材料，所以可藉由將鋯製之膜插設於加熱器電極與中間層之間，更為加大加熱器電極與基台之間的溫度梯度。其結果，能將被處理體與聚焦環的設定溫度之差異更為加大。
本發明的其他一態樣之電漿處理裝置係具有上述載置台。 【發明之效果】
依據本發明一態樣及實施形態，能加大被處理體的設定溫度與聚焦環的設定溫度之差異。
【實施發明之較佳形態】
以下參照圖式詳細說明各種實施形態。另，對於各圖式中相同或相當的部分標註相同的元件符號。另，本明細書中「上」「下」之用語係根據圖示狀態而便宜行事。
圖1係顯示一實施形態之電漿處理裝置的構成之概略剖視圖。電漿處理裝置具有：處理容器1，構成為氣密，並定為電性接地電位。此處理容器1定為圓筒狀，例如由鋁等所構成。處理容器1區隔出產生電漿的處理空間。處理容器1內收容有：載置台2，將被處理體(工件，work-piece)即半導體晶圓(以下僅稱「晶圓」。)W支持為水平。一實施形態之載置台2包含：基台3；靜電吸盤6；及支持部7。基台3呈略圓柱狀，利用導電性的金屬來構成，例如鋁等。基台3作為底部電極而發揮功能。基台3受到絕緣體的支持台4所支持，支持台4係設置於處理容器1的底部。基台3例如藉由螺絲而從背面側緊固於支持台4。靜電吸盤6設於俯視中載置台2的中央，具有用於靜電吸附晶圓W的功能。
靜電吸盤6具有電極6a及絕緣體6b。電極6a設於絕緣體6b內部，電極6a連接有直流電源12。靜電吸盤6構成為藉由從直流電源12將直流電壓施加於電極6a，而藉由庫倫力來吸附晶圓W。靜電吸盤6設有加熱元件，即1以上的加熱器6c。加熱器6c係連接於加熱器電源14。加熱器6c例如環狀地延伸成圍繞載置台2的中心。此加熱器6c例如亦可含有：將中心區域予以加熱的加熱器；以及環狀地延伸成圍繞中心區域外側的加熱器。此時，可在相對於該晶圓W中心而言位於放射方向的多數區域每一者控制晶圓W之溫度。
又，靜電吸盤6的外側設有環狀的聚焦環5。聚焦環5例如利用單晶矽來形成，藉由支持部7支持於基台3。支持部7的內部設有加熱元件，即加熱器電極22。加熱器電極22控制聚焦環5的溫度。加熱器電極22經由後述的供電機構而連接至加熱器電源14。如此，晶圓W的溫度與聚焦環5的溫度係藉由不同加熱器而獨立地控制。
基台3連接有供電棒50。供電棒50經由第1阻抗匹配器11a而連接有第1RF電源10a，又經由第2阻抗匹配器11b而連接有第2RF電源10b。第1RF電源10a係電漿產生用的電源，構成為自此第1RF電源10a將既定頻率之射頻電力供給至載置台2的基台3。又，第2RF電源10b係離子引入用(偏壓用)的電源，構成為自此第2RF電源10b將低於第1RF電源10a的既定頻率之射頻電力供給至載置台2的基台3。
基台3的內部形成有冷媒流道2d，冷媒流道2d連接有冷媒入口配管2b、冷媒出口配管2c。並且，構成為藉由在冷媒流道2d之中使冷媒例如冷卻水等循環，而能將載置台2控制在既定溫度。另，亦能以貫穿載置台2等的方式設有：氣體供給管用以將氦氣等冷熱傳遞用氣體(背側氣體)供給至晶圓W的背面。氣體供給管連接至氣體供給源。藉由此等構成，將載置台2頂面受到靜電吸盤6所吸附保持的晶圓W控制在既定溫度。
另一方面，載置台2的上方以平行面對於載置台2的方式設有：噴淋頭16，具有作為頂部電極的功能。噴淋頭16與載置台2作為成對的電極(頂部電極與底部電極)而發揮功能。
噴淋頭16設於處理容器1的頂壁部分。噴淋頭16具有本體部16a與形成電極板的頂部頂板16b，並藉由絕緣性構件95而支持於處理容器1的頂部。本體部16a由導電性材料，例如由表面經陽極氧化處理的鋁所構成，並構成為其底部能以自由裝卸的方式支持頂部頂板16b。
本體部16a的內部設有氣體擴散室16c，本體部16a的底部形成有多數之氣體流通孔16d，位於此氣體擴散室16c的底部。又，頂部頂板16b以在厚度方向上貫穿該頂部頂板16b的方式設有：氣體導入孔16e，與上述氣體流通孔16d重疊。藉由此種構成，將供給至氣體擴散室16c的處理氣體，藉由氣體流通孔16d及氣體導入孔16e而在處理容器1內分散成噴淋狀來供給。
本體部16a形成有：氣體導入口16g，用以向氣體擴散室16c導入處理氣體。此氣體導入口16g連接有氣體供給配管15a，此氣體供給配管15a的另一端連接有供給處理氣體的處理氣體供給源15。氣體供給配管15a從上游側起依序設有：質量流量控制器(MFC)15b；及開閉閥V2。並且，從處理氣體供給源15，將用於電漿蝕刻的處理氣體經由氣體供給配管15a而供給至氣體擴散室16c，並從此氣體擴散室16c經由氣體流通孔16d及氣體導入孔16e分散成噴淋狀而供給至處理容器1內。
上述作為頂部電極的噴淋頭16經由低通濾波器(LPF)71而電性連接有可變直流電源72。此可變直流電源72構成為可藉由導通斷開切換開關73而進行供電的導通、斷開。可變直流電源72的電流、電壓及導通斷開切換開關73之導通、斷開，受到後述控制部90所控制。另，如後所述，在從第1RF電源10a、第2RF電源10b將射頻施加於載置台2而在處理空間產生電漿之際，控制部90會因應於必要來將導通斷開切換開關73加以導通，而將既定直流電壓施加於作為頂部電極的噴淋頭16。
又，從處理容器1的側壁起往比噴淋頭16的高度位置更上方延伸地設有圓筒狀的接地導體1a。此圓筒狀的接地導體1a於其頂部具有頂壁。
處理容器1的底部形成有排氣口81，此排氣口81經由排氣管82而連接有第1排氣裝置83。第1排氣裝置83具有真空泵，並構成為可藉由使此真空泵運作而將處理容器1內減壓至既定真空度。另一方面，處理容器1內的側壁設有晶圓W的搬入出口84，此搬入出口84設有令該搬入出口84開閉的閘門閥85。
處理容器1的側部內側沿著內壁面設有沉積盾86。沉積盾86防止蝕刻副產物(沉積物)附著於處理容器1。在此沉積盾86之與晶圓W略相同高度位置，設有連接成可控制相對於接地極之電位的導電性構件(GND區塊)89，藉此防止異常放電。又，沉積盾86的底端部設有沿著載置台2延伸的沉積盾87。沉積盾86、87構成為自由裝卸。
上述構成的電漿處理裝置受到控制部90統括性控制其動作。此控制部90設有：處理控制器91，具有CPU並控制電漿處理裝置的各部分；使用者介面92；及記憶部93。
使用者介面92係由步驟管理者為了管理電漿處理裝置而進行指令輸入操作的鍵盤，還有將電漿處理裝置的運轉狀況可視化表示的顯示器等來構成。
記憶部93存放有：配方，記憶有用以利用處理控制器91之控制實現電漿處理裝置所執行的各種處理之制程式(軟體)還有處理條件資料等。並且，因應於必要，以來自使用者介面92的指示等而從記憶部93叫出任意配方並使處理控制器91執行，藉以在處理控制器91的控制下進行電漿處理裝置之期望處理。又，控制程式還有處理條件資料等配方可利用存放於電腦可讀取的電腦記憶媒體(例如硬碟、CD、軟碟、半導體記憶體等)等的狀態者，或者亦可從其他裝置經由例如專用線路來隨時傳送而在線上使用。
其次，參照圖2來說明載置台2的重要部位構成。圖2係顯示圖1之電漿處理裝置中的載置台2之概略剖視圖。
基台3例如呈略圓柱狀，具有背面3c及相向於背面3c的正面側(頂面3d、頂面3e)。基台3的正面側形成有環狀的溝槽13，圍繞基台3的軸線Z。亦即，溝槽13從正交於基台3正面的方向觀察而言形成為環狀。另，溝槽13可係連續地形成為環狀，亦可係斷續地形成為環狀。基台3的頂部藉由溝槽13而分離成：從正交於基台3正面的方向觀察而言為圓形的基台中央部(第1區域)3a；及從正交於基台3正面的方向觀察而言為環狀的基台周緣部(第2區域)3b。圓柱狀的基台中央部3a之軸線一致於基台3之軸線Z。又，基台周緣部3b形成為圍繞基台3之軸線Z，亦即基台中央部3a之軸線。基台中央部3a具有支持靜電吸盤6的圓形頂面3d。基台周緣部3b具有支持聚焦環5的環狀頂面3e。如此，基台3的正面藉由溝槽13而分割成圓形頂面3d及環狀頂面3e。
頂面3d及頂面3e的高度係因應於晶圓W的厚度、聚焦環5的厚度、還有晶圓W與基台中央部3a之間夾入的材料之厚度還有物性、插入於聚焦環5與基台周緣部3b之間的材料之厚度還有物性而適當調整，使得朝向晶圓W的熱之傳達還有RF電力，以及朝向聚焦環5的熱之傳達還有RF電力呈一致。亦即，在圖中，係舉例顯示頂面3d及頂面3e的高度不一致的情形，但兩者亦可一致。
形成於基台3內部的冷媒流道2d，包含：內側冷媒流道2e，位於比溝槽13更靠近基台3內側；及外側冷媒流道2f，位於比溝槽13更靠近基台3外緣。內側冷媒流道2e形成於基台中央部3a的頂面3d下方。外側冷媒流道2f形成於基台周緣部3b的頂面3e下方。亦即，內側冷媒流道2e位於晶圓W下方而發揮功能吸收晶圓W之熱，外側冷媒流道2f位於聚焦環5下方而發揮功能吸收聚焦環5之熱。另，亦可將內側冷媒流道2e與外側冷媒流道2f連接至不同冷卻機構，使得不同溫度的冷媒流通。
溝槽13在基台3的內部具有底面13a。亦即，基台中央部3a及基台周緣部3b在溝槽13下方互相連接。以基台3的背面3c的高度位置P作為基準時，底面13a的高度位置B定為與冷媒流道2e、2f的頂端面之中位於最上方的頂端面之高度相同位置，或比冷媒流道2e、2f的頂端面之中位於最上方的頂端面之高度更下方。在圖2中，係圖示冷媒流道2e、2f的頂端面之高度係相同高度H1的情形。因此，溝槽13的底面13a之高度位置B只要係與高度H1相同或比高度H1更下方即可。如此，可利用將溝槽13形成為至少到冷媒流道2e、2f的頂端面，而在冷媒流道2e、2f上方設置空間，並藉由切斷物理上的連續性來阻斷基台3內部中水平方向的熱流通量。該空間因為在電漿處理中係真空空間，所以能真空絕熱。
基台3的基台中央部3a在其頂面3d上支持靜電吸盤6。靜電吸盤6藉由黏接劑9b而設於頂面3d上。靜電吸盤6呈圓板狀，設為與基台3之軸線Z呈同軸。靜電吸盤6的頂端形成有：載置面6d，用於載置晶圓W。載置面6d呈圓形，與晶圓W的背面進行接觸而支持圓板狀的晶圓W。再者，靜電吸盤6的底端形成有往靜電吸盤6之徑向外側突出的凸緣部6e。亦即，靜電吸盤6為外徑因應於側面的位置而不同。又，靜電吸盤6構成為將電極6a及加熱器6c插設於絕緣體6b之間。在圖中，電極6a下方插設有加熱器6c。藉由加熱器6c對於載置面6d進行加熱控制。另，加熱器6c亦可不存在於靜電吸盤6內部。例如，亦可藉由黏接劑9b而貼附於靜電吸盤6的背面，只要插設於載置面6d與冷媒流道2e之間即可。
聚焦環5藉由支持部7而支持於基台周緣部3b。聚焦環5係圓環狀的構件，且設為與基台3之軸線Z呈同軸。聚焦環5的內側側面形成有往徑向內側突出的凸部5a。亦即，聚焦環5為內徑因應於內側側面的位置而不同。例如，未形成有凸部5a之處的內徑，比晶圓W的外徑及靜電吸盤6之凸緣部6e的外徑更大。另一方面，形成有凸部5a之處的內徑，比靜電吸盤6之凸緣部6e的外徑更小，且比未形成有靜電吸盤6之凸緣部6e之處的外徑更大。
聚焦環5配置於支持部7頂面，使得凸部5a係呈與靜電吸盤6之凸緣部6e的頂面分開，且亦從靜電吸盤6的側面分開的狀態。亦即，聚焦環5之凸部5a的底面與靜電吸盤6之凸緣部6e的頂面之間，及聚焦環5之凸部5a的側面與靜電吸盤6之未形成有凸緣部6e的側面之間，形成有間隙。並且，聚焦環的凸部5a位於溝槽13的上方。亦即，從與載置面6d正交的方向觀察而言，凸部5a係存在於與溝槽13重疊的位置並覆蓋該溝槽13。藉此，能防止電漿進入溝槽13。
基台3的基台周緣部3b係藉由支持部7而將聚焦環5支持於其頂面3e上。支持部7含有中間層18、陶瓷材料熔噴層20、及加熱器電極22。中間層18係設為與基台3之軸線Z呈同軸的環狀構件，具有頂面18a及底面18b。中間層18例如由利用加壓成形而形成的陶瓷材料燒結體來構成。在一例中，中間層18係氧化鋁(Al2 O3 )陶瓷材料的燒結體。另，中間層18的構成材料只要是具有高度脆性的陶瓷材料燒結體即可，不限定於氧化鋁陶瓷材料燒結體。例如，中間層18只要係含有氧化鋁、氧化釔(Y2 O3 )、碳化矽(SiC)、氮化鋁(AlN)、氮化矽(Si3 N4 )之中至少一種材料的燒結體即可。
中間層18的底面18b藉由黏接劑9a而黏接於基台周緣部3b的頂面3e。就黏接劑9a而言，使用例如矽氧樹脂系、環氧樹脂系、或壓克力樹脂系的黏接劑。黏接劑9a具有例如0.1W/mK~0.5W/mK的熱阻率，並具有80℃~150℃的耐熱溫度。此黏接劑9a使得中間層18與基台周緣部3b之間的熱阻增加，並且亦作為吸收應力應變的層來發揮功能。另，中間層18及黏接劑9a的厚度可因應於基台3之要求性能而適當設定。例如，中間層18係由氧化鋁陶瓷材料燒結體來構成之情形，可將中間層18的厚度設定在1mm以上8mm以下的範圍內。又，例如黏接劑9a係矽氧樹脂系的黏接劑之情形，可將黏接劑9a的厚度設定在0.07mm以上1.8mm以下的範圍內。
陶瓷材料熔噴層20係藉由熔噴法而形成於中間層18之頂面18a上的陶瓷材料製之層，與中間層18呈同軸的環狀。陶瓷材料熔噴層20將聚焦環5載置於其上。陶瓷材料熔噴層20可含有第1膜20a及第2膜20b。此等第1膜20a及第2膜20b係使用任一熔噴法來形成的陶瓷材料製之膜。熔噴法係利用將粒子狀的熔噴材料噴附至基材正面來形成因應於熔噴材料之膜的成膜法。
第1膜20a例如係利用對於中間層18的頂面18a噴附鋯(ZrO2 )粒子而形成的鋯製之熔噴膜。第2膜20b例如係利用對於第1膜20a噴附氧化釔(Y2 O3 )粒子而形成的氧化釔製之熔噴膜。陶瓷材料熔噴層20係利用熔噴法形成於中間層18的頂面18a上，藉以密接於中間層18的頂面18a而與中間層18一體化。另，第1膜20a及第2膜20b不一定要藉由不同材料來構成，亦可藉由相同材料來構成。
第1膜20a及第2膜20b的構成材料只要是熱傳導率比中間層18之構成材料更低，且熱膨脹率近似於中間層18之構成材料的材料即可，不加以限定。例如，第1膜20a只要是含有氧化鋁、氧化釔、鋯、碳化矽之中至少一種材料的熔噴膜即可。同樣，第2膜20b亦只要是含有氧化鋁、氧化釔、鋯、碳化矽之中至少一種材料的熔噴膜即可。又，第1膜20a及第2膜20b的厚度可因應於基台3的要求性能而適當設定。例如，第1膜20a係鋯製的熔噴膜之情形，可將第1膜20a的厚度設定在0.05mm以上3mm以下的範圍內。又，例如第2膜20b係氧化釔製的熔噴膜之情形，可將第2膜20b的厚度設定在0.05mm以上3mm以下的範圍內。再者，陶瓷材料熔噴層20不一定要呈疊層構造，亦可呈單層構造。
加熱器電極22設於陶瓷材料熔噴層20內部，具體而言設於第1膜20a與第2膜20b之間。加熱器電極22係與中間層18呈同軸的環狀。加熱器電極22係藉由熔噴法來形成的熔噴加熱器電極。此加熱器電極22作為用於加熱聚焦環5的加熱元件來發揮功能。加熱器電極22例如係利用將鎢(W)粒子噴附至第1膜20a上而形成的鎢製之膜。
又，基台3的基台周緣部3b設有：供電機構，將加熱器電源14所產生的電力供給至加熱器電極22。以下參照圖3說明此供電機構。圖3係載置台2的供電機構附近之放大剖視圖。如圖3所示，基台3的基台周緣部3b形成有：貫穿孔HL，從背面3c貫穿該基台周緣部3b直到頂面3e。貫穿孔HL的內壁受到筒狀體24所覆蓋。
中間層18的內部設有供電用的接觸件CT。接觸件CT在中間層18的頂面18a與底面18b之間延伸，其一端面經由配線EW而電性連接至加熱器電極22。接觸件CT的另一端面係面對於貫穿孔HL，並電性連接至接點部25。接觸件CT係由導電性的陶瓷材料，例如含有鎢的氧化鋁陶瓷材料來構成。此接觸件CT可在形成中間層18之際與中間層一起燒結來形成。
接點部25經由配線26而電性連接至加熱器電源14(參照圖1)。配線26包含：第1部分26a，連接於接點部25；及第2部分26b，位於比第1部分26a更靠近加熱器電源14側。第1部分26a例如係將多數之導線絞合構成的絞線，由可彎曲的柔軟導電性材料來構成。第2部分26b支持第1部分26a，使得第1部分26a在接觸件CT與第2部分26b之間彎曲。如此，可藉由第1部分26a彎曲，而利用該彎曲部分吸收配線26之伴隨電漿處理中溫度變化的變形。從加熱器電源14供給的電力經由配線26、接點部25、接觸件CT、配線EW而供給至加熱器電極22。加熱器電極22受到因應於供給電力的發熱量所加熱。此等配線EW、接觸件CT、接點部25、及配線26係構成供電機構。另，此供電機構只要在基台周緣部3b設置至少1個即可。
其次參照圖4說明載置台2的作用效果。圖4係說明載置台2之作用效果的概要圖。如圖4所示，在載置台2中，靜電吸盤6受到基台中央部3a所支持，聚焦環5經由支持部7而受到基台周緣部3b所支持。支持部7的加熱器電極22與基台周緣部3b之間插設有中間層18。因為藉由插設中間層18，使得加熱器電極22與基台周緣部3b之間的熱阻增加，所以加熱器電極22與基台周緣部3b之間的溫度梯度變大。亦即，從箭頭A2所示的加熱器電極22朝向基台周緣部3b的熱流通量減少。因此，將插設於中間層18與基台周緣部3b之間的黏接劑9a之溫度上昇加以抑制。所以，因為黏接劑9a之耐熱溫度所導致的加熱器電極22之發熱量的限制受到緩和，所以能提高聚焦環5的設定溫度。
另一方面，加熱器電極22與基台周緣部3b之間的熱阻增加，使得從箭頭A1所示的加熱器電極22朝向聚焦環5的熱流通量增加。因此，能使用較少電力來將加熱器電極22予以加熱，提高聚焦環5之溫度。亦即，能夠有效率地將聚焦環5予以加熱。如此，一實施形態之載置台2，能在加熱器電極22產生的熱流通量之中，減少朝向基台周緣部3b的熱流通量，增加朝向聚焦環5的熱流通量，所以能提高聚焦環5的設定溫度。因此，依據載置台2，能加大晶圓W的設定溫度與聚焦環5的設定溫度之差異。
尤其，因為在上述實施形態中，使用熱傳導率低的鋯來作為第1膜20a的材料，所以能將加熱器電極22與基台周緣部3b之間的熱阻更為加大。藉此，能將加熱器電極22與基台周緣部3b之間的溫度梯度更為加大，其結果，能將晶圓W的設定溫度與聚焦環5的設定溫度之差異更為加大。另，中間層18及陶瓷材料熔噴層20因為係藉由任一種陶瓷材料來構成，所以熱膨脹差小。例如，構成中間層18的氧化鋁陶瓷材料燒結體之熱膨脹係數係7.1×10-6 /℃，構成陶瓷材料熔噴層20之第1膜20a的鋯熔噴膜之熱膨脹係數係10×10-6 /℃。所以，即使在中間層18與陶瓷材料熔噴層20之間產生溫度梯度的情形，也能防止熱應力應變所導致的構成構件之破損。
又，在載置台2中，基台中央部3a的頂部及基台周緣部3b的頂部係受到溝槽13所分割。藉由此溝槽13將靜電吸盤6及聚焦環5熱性分離。因此，將箭頭D所示的水平方向(載置台2的徑向)之熱移動加以抑制。所以，靜電吸盤6之加熱器6c中產生之熱的一部分如箭頭E1所示地朝向靜電吸盤6的載置面6d進行移動，其他一部分如箭頭E2所示地朝向基台中央部3a內的冷媒流道2e進行移動。同樣地，支持部7之加熱器電極22中產生之熱的一部分如箭頭A1所示地朝向聚焦環5進行移動，其他一部分如箭頭A2所示地朝向基台周緣部3b內的冷媒流道2f進行移動。亦即，靜電吸盤6之加熱器6c所產生的熱及支持部7之加熱器電極22所產生的熱係往垂直方向進行移動。
如此，在位於比溝槽13之底面13a更上方的構件間，對於熱之移動進行抑制。例如，晶圓W、靜電吸盤6、黏接劑9b、及插設於從基台中央部3a的頂面3d到內側冷媒流道2e之頂端面的基台部分，和聚焦環5、支持部7、黏接劑9a、及插設於從基台周緣部3b之頂面3e到外側的冷媒流道2f之頂端面的基台部分，係隔著空間而分離，將熱之移動加以抑制。因此，能正確地獨立進行晶圓W的溫度控制與聚焦環5的溫度控制。
又，基台中央部3a及基台周緣部3b藉由溝槽13來隔著空間而分離，能將加熱器電極22產生的熱利用於聚焦環5的加熱而不會逸脫至基台中央部3a。其結果，因為能更加有效率地將聚焦環5予以加熱，所以能更加提高聚焦環5之設定溫度。
再者，因為基台中央部3a及基台周緣部3b藉由溝槽13來隔著空間而分離，所以即使在基台中央部3a及靜電吸盤6，和基台周緣部3b及聚焦環5之熱膨脹產生差異的情形，亦無熱應力應變使得構成構件受到破壞之情形。就結果而言，能加大受到熱應力應變所限制的晶圓W與聚焦環5之可設定溫度差。如此，溝槽13不僅具有絕熱功能，還具有吸收應力應變的功能。
又，在習知中，一般而言加熱器電極與供電端子係利用金屬接合來連接。採用此種構成之情形，若聚焦環的支持部與金屬製基台之間的溫度差變大，則有時因為伴隨於各構成構件之溫度變化的變形使得接合部分破損而產生接合不良。相對於此，在上述實施形態中，中間層18設有：接觸件CT，連接至加熱器電極22。因為此接觸件CT係由導電性的陶瓷材料來構成，所以此接觸件CT的熱膨脹率與中間層18及陶瓷材料熔噴層20的熱膨脹率之差為非常小。所以，即使在因為溫度變化使得支持部7之構成構件產生膨脹或收縮之類的變形之情形，也不易產生熱應力，所以能對於產生接合不良的情形加以抑制。
以上已說明各種實施形態，但本發明可構成各種變形態樣而不限定於上述實施形態。例如，上述電漿處理裝置10係電容耦合型的電漿處理裝置，但載置台2可應用於任意的電漿處理裝置。例如，電漿處理裝置可係任意類型的電漿處理裝置，如感應耦合型的電漿處理裝置、藉由微波之類的表面波來激發氣體的電漿處理裝置。
又，在上述實施形態中，基台中央部3a及基台周緣部3b係受到溝槽13所分割，但基台中央部3a及基台周緣部3b不一定要受到分割。例如，基台中央部3a及基台周緣部3b亦可為物理上相連，基台周緣部3b經由支持部7而支持聚焦環5。即使在此種情形，亦能藉由插設於加熱器電極22與基台周緣部3b之間的中間層18來加大加熱器電極22與基台周緣部3b之間的溫度梯度。其結果，因為黏接劑9a之耐熱溫度所導致的加熱器電極22之發熱量的限制受到緩和，所以能提高聚焦環5之設定溫度。
1‧‧‧處理容器
1a‧‧‧接地導體
2‧‧‧載置台
2b‧‧‧冷媒入口配管
2c‧‧‧出口配管
2d‧‧‧冷媒流道
2e‧‧‧內側冷媒流道
2f‧‧‧外側冷媒流道
3‧‧‧基台
3a‧‧‧基台中央部
3b‧‧‧基台周緣部
3c‧‧‧背面
3d、3e‧‧‧頂面
4‧‧‧支持台
5‧‧‧聚焦環
5a‧‧‧凸部
6‧‧‧靜電吸盤
6a‧‧‧電極
6b‧‧‧絕緣體
6c‧‧‧加熱器
6d‧‧‧載置面
6e‧‧‧凸緣部
7‧‧‧支持部
9a、9b‧‧‧黏接劑
10‧‧‧電漿處理裝置
10a‧‧‧第1RF電源
10b‧‧‧第2RF電源
11a‧‧‧第1阻抗匹配器
11b‧‧‧第2阻抗匹配器
12‧‧‧直流電源
13‧‧‧溝槽
13a‧‧‧底面
14‧‧‧加熱器電源
15‧‧‧處理氣體供給源
15a‧‧‧氣體供給配管
15b‧‧‧質量流量控制器
16‧‧‧噴淋頭
16a‧‧‧本體部
16b‧‧‧頂部頂板
16c‧‧‧氣體擴散室
16d‧‧‧氣體流通孔
16e‧‧‧氣體導入孔
16g‧‧‧氣體導入口
18‧‧‧中間層
18a‧‧‧頂面
18b‧‧‧底面
20‧‧‧陶瓷材料熔噴層
20a‧‧‧第1膜
20b‧‧‧第2膜
22‧‧‧加熱器電極
24‧‧‧筒狀體
25‧‧‧接點部
26‧‧‧配線
26a‧‧‧第1部分
26b‧‧‧第2部分
50‧‧‧供電棒
71‧‧‧低通濾波器
72‧‧‧可變直流電源
73‧‧‧導通斷開切換開關
81‧‧‧排氣口
82‧‧‧排氣管
83‧‧‧第1排氣裝置
84‧‧‧搬入出口
85‧‧‧閘門閥
86、87‧‧‧沉積盾
90‧‧‧控制部
91‧‧‧處理控制器
92‧‧‧使用者介面
93‧‧‧記憶部
95‧‧‧絕緣性構件
A1、A2、D、E1、E2‧‧‧箭頭
B‧‧‧高度位置
CT‧‧‧接觸件
EW‧‧‧配線
H1‧‧‧高度
HL‧‧‧貫穿孔
P‧‧‧高度位置
V2‧‧‧開關閥
W‧‧‧晶圓
Z‧‧‧軸線
【圖1】係顯示一實施形態之電漿處理裝置的構成之概略剖視圖。 【圖2】係顯示圖1之電漿處理裝置中的載置台之概略剖視圖。 【圖3】係一實施形態之載置台的供電機構附近之放大剖視圖。 【圖4】係說明一實施形態之載置台的作用效果之概要圖。

Claims (6)

  1. 一種載置台，用於載置被處理體，包含：靜電吸盤，其頂端形成有載置面，用於在該載置面吸附該被處理體；支持部，用於支持聚焦環；及金屬製基台，具有支持該靜電吸盤的第1區域、及從正交於該載置面之方向觀察而言在該載置面的外側之位置圍繞該第1區域且支持該支持部的第2區域；其中該支持部包含：中間層，由陶瓷材料燒結體所構成，藉由黏接劑而受支持於該第2區域；陶瓷材料熔噴層，藉由熔噴法而形成於該中間層上；及加熱器電極，設於該陶瓷材料熔噴層內部且係藉由熔噴法而形成；且該支持部未受該第1區域支持而受該第2區域所支持。
  2. 如申請專利範圍第1項之載置台，其中，該第1區域及該第2區域係藉由環狀延伸於該第1區域與該第2區域之間的溝槽而分割。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之載置台，其中，於該中間層設有電性連接於該加熱器電極的供電用接觸件，該供電用接觸件係由導電性陶瓷材料所構成。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之載置台，其中，該陶瓷材料熔噴層包含藉由熔噴法在該加熱器電極與該中間層之間形成的鋯製之膜。
  5. 一種載置台，用於載置被處理體，包含：靜電吸盤，用於吸附該被處理體；支持部，用於支持聚焦環；及金屬製基台，具有支持該靜電吸盤的第1區域、及圍繞該第1區域且支持該支持部的環狀之第2區域；其中該支持部包含：中間層，呈環狀，其內徑大於該第1區域之外徑，係由陶瓷材料燒結體所構成，並且藉由黏接劑而受支持於該第2區域；陶瓷材料熔噴層，藉由熔噴法而形成於該中間層上；及加熱器電極，設於該陶瓷材料熔噴層內部且係藉由熔噴法而形成。
  6. 一種電漿處理裝置，包含如申請專利範圍第1至5項中任一項之載置台。
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