TWI732446B - 電漿處理裝置 - Google Patents

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Abstract

電漿處理裝置，係具備有：處理室，係使用電漿而使晶圓(1)被作處理；和高頻電源，係供給產生上述電漿之高頻電力；和試料台(2)，係被配置於上述處理室中，並且被載置有晶圓(1)；和直流電源(106)，係被與試料台(2)作電性連接，並且使試料台(2)產生吸附力。試料台(2)，係具備有藉由上述吸附力而吸附晶圓(1)之凸部(201a)、和在凸部(201a)之下部處而從凸部(201a)所推出之階差部(201b)，在凸部(201a)之外側處，係被設置有能夠與晶圓(1)之下面作接觸之環(5)，在晶圓(1)被吸附於試料台(2)之凸部(201a)之上面處的狀態下，藉由晶圓(1)和凸部(201a)以及環(5)所形成的空間部(7)係被作密閉。

Description

電漿處理裝置
本發明，係有關於乾蝕刻裝置等之電漿處理裝置。
在電漿處理裝置、特別是在乾蝕刻裝置等之中，伴隨著節點寬幅之縮小，關於被形成在試料(於後，係稱作半導體晶圓或單純稱作晶圓)上的半導體之元件形狀之要求係變得日益嚴苛。特別是關於在蝕刻裝置中之微小異物，會對於半導體造成不良影響的異物係更為微細化，而要求在蝕刻裝置中能夠成為低異物化。其中，在載置半導體晶圓並作靜電吸附的試料台處，為了將從電漿而來的粒子拉入並實現向異性之蝕刻，一般而言係施加有數kHz～MHz之高頻。
另一方面，若是半導體晶圓之最外周部與試料台相接觸，則由於附著在最外周部之垃圾等係會與試料台相接觸並成為前述之異物，因此一般而言，試料台係被設計為較晶圓而更小，並成為相對於電漿而被晶圓所隱藏一般的構造。又，在試料台之外側處的與晶圓相重疊之部分處，係設置由陶瓷或半導體等所成的環狀之支持器，而對於試料台之外周作保護。
在如同上述之一般性之構造的電漿處理裝置中，在晶圓之外周部與支持器之間，由於係被形成有間隙，因此電漿中之離子或自由基係會從此間隙而繞入，試料台之側面部係逐漸地消耗。起因於此消耗，例如係會被放出至腔之內部並產生異物，或者是，若是消耗到達了試料台中之電極等處，則會導致絕緣破壞等，此係對於試料台之側面部的壽命造成決定性的影響。試料台之交換，由於係會耗費成本和維修的時間，因此，將試料台之交換次數減少、亦即是將試料台之壽命延長一事，係身為對於乾蝕刻處理裝置所要求的其中一個條件。
另外，關於試料台之側面部的損傷，例如，在專利文獻1中，係揭示有一種構造，其係為了對於試料台之側面部之消耗作抑制，而在試料台之側面部的外側處具備有陶瓷製之環。
又，在專利文獻2中，係揭示有一種技術，其係將導電性之支持器作靜電吸附，並進而導入冷卻氣體，而對於導電性之支持器進行調溫。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2013-30693號公報 [專利文獻2] 日本特開2015-62237號公報
[發明所欲解決之課題]
在上述之專利文獻1或專利文獻2中，由於在晶圓之外周部與環狀之支持器之間係被形成有間隙，因此電漿中之離子或自由基係會從此間隙而繞入，試料台之側面部係受到損傷並逐漸地消耗而產生異物，並發生使被形成於試料處之半導體元件的製造上之良率降低的問題。
又，在設置有對於試料台之側面部作保護的環之構造的情況時，試料台之大小係會變小，並發生使電漿處理時之晶圓面內之溫度分布惡化的問題。
本發明之目的，係在於提供一種能夠對於從試料台之側面部而來之異物的發生作抑制並使被形成於試料處之半導體元件的製造上之良率提升的技術。
本發明之其他目的，係在於提供一種能夠對於試料台之側面部之消耗作抑制而謀求試料台之長壽命化的技術。
本發明之上述以及其他目的、還有新穎之特徵，係可根據本說明書之記述以及所添附之圖面而成為明瞭。 [用以解決課題之手段]
若是針對在本案中所揭示的發明中之代表性者的概要作簡單說明，則係如同下述一般。
本發明之電漿處理裝置，係具備有：處理室，係使用電漿而使試料被作處理；和高頻電源，係供給產生上述電漿之高頻電力；和試料台，係被配置於上述處理室中，並且被載置有上述試料；和第1直流電源，係被與上述試料台作電性連接，並且使上述試料台產生吸附力。進而，上述試料台，係具備有藉由上述吸附力而吸附上述試料之凸部，在上述凸部之外側處，係被設置有能夠與上述試料之下面作接觸之環狀構件，在上述試料被吸附於上述試料台之上述凸部之上面處的狀態下，藉由上述試料和上述凸部以及上述環狀構件所形成的空間部係被作密閉。 [發明之效果]
若是針對藉由在本案中所揭示的發明中之代表性者所能夠得到的效果作簡單說明，則係如同下述一般。
若依據本發明，則係能夠對於從試料台之側面部而來之異物的發生作抑制並使被形成於試料處之半導體元件的製造上之良率提升。進而，由於係能夠對於從試料台之側面部而來之異物的發生做抑制，因此係能夠對於試料台之側面部之消耗作抑制，而能夠謀求試料台之長壽命化。 又，係能夠謀求電漿處理時之晶圓面內之溫度分布的均勻化。
(實施形態1)
使用圖面，對本發明之實施形態1作說明。 使用圖1以及圖2，對於本實施形態1的電漿處理裝置作說明。
在本實施形態1中，針對作為被進行電漿處理之試料而使用晶圓1的情況作說明。又，作為電漿處理裝置，係在試料台2之外周部(外側)處設置環構件，並將被導入至在將晶圓1作吸附保持時所形成於晶圓1與試料台2之間之空間部7中之冷卻氣體，藉由此環狀構件與晶圓1之間之密著來作密閉。進而，針對在環狀構件與試料台2之間之空間部7之密閉中使用有接著劑6的例子來作說明。
本實施形態1之電漿處理裝置，係具備有：處理室101，係對於試料進行電漿處理；和試料台2，係被載置有晶圓1，並且兼作為電極；和天線102，係被供給有電漿產生用之高頻電力；和整合器103；和高頻電源104，係用以產生電漿；和靜電吸附用之直流電源(第1直流電源)106；和高頻偏壓電源107。試料台2，係被配置在處理室101內，在電漿處理時，處理室101係被作真空排氣。又，電漿處理裝置，係具備有未圖示之處理氣體供給系，此處理氣體供給系，係被與具備有處理室101之身為真空容器的腔101a作連接。
在腔101a內的處理室101中，為了藉由感應耦合來產生電漿10，在天線102處係藉由電漿產生用之高頻電源104經由整合器103而被供給有高頻電力，並在處理室101之內部隔著窗105而與藉由上述處理氣體供給系所供給的處理氣體作感應耦合，而將上述處理氣體電漿化。
在本實施形態1中，雖係對於感應耦合型之電漿處理裝置作展示，但是，關於電漿10之產生方式，係亦可對於其他方式、例如對於藉由電容耦合型、ECR電漿型所產生的電漿10作使用。
如同圖2中所示一般，兼作為電極之試料台2，係具備有由鈦、鋁等之金屬所成之基材部201、和被形成於基材部201之表面處的氧化鋁等之陶瓷之熔射膜202。又，試料台2，係包含有吸附晶圓1之凸部201a、和在凸部201a之下部處而從凸部201a所推出之階差部201b。故而，熔射膜202，係為被形成於吸附晶圓1之凸部201a之最上層(上面)和凸部201a之側面部201c以及階差部201b之上面和側面部201c之各者之表面處的介電質膜。
又，在熔射膜202之內部，係被形成有為了藉由與晶圓1之間之電位差來得到靜電吸附力(吸附力)而被埋設的靜電吸附用電極204、和用以將試料台2控制為所期望之溫度的加熱器電極205。而，在加熱器電極205處，係被連接有用以對於加熱器電極205供給電力之加熱器電源109。進而，在試料台2之基材部201之內部，係被設置有使被作了溫度調節的冷媒通過之冷媒流路206。
又，在試料台2之靜電吸附用電極204處，係被電性連接有靜電吸附用之直流電源(第1直流電源)106。故而，係藉由從直流電源106來對於靜電吸附用電極204而施加靜電吸附用之電壓，而在與試料台2之間產生電位差，並在試料台2之凸部201a處而使靜電吸附力產生。藉由此，係能夠將晶圓1吸附在試料台2之凸部201a處。具體而言，係藉由隔著熔射膜202而作用於晶圓1與靜電吸附用電極204之間的庫倫力、或者是藉由以表面電流所產生的強森拉別克(Johnsen-Rahbek)力(於後，係亦稱作JR力)，來使晶圓1被吸附保持於熔射膜202之表面上。此時，藉由對於直流電源106作適當的設定，係能夠將靜電吸附用電極204之電位控制為能夠得到合適的靜電吸附力一般之電壓。
又，在靜電吸附用電極204或基材部201處，係經由高頻之整合器108而被連接有400KHz～13.56MHz之高頻偏壓電源107，而能夠將從高頻偏壓電源107而來之輸出經由熔射膜202來施加於晶圓1處。之後，藉由此高頻偏壓電源107，係從圖1中所示之電漿10中而將離子拉入，而能夠將晶圓1處理(加工)為所期望之形狀。基材部201，係藉由加熱器電極205和冷媒流路206而被控制為所期望之溫度，並在電漿處理中被保持為合適之溫度。
進而，在與晶圓1相接之熔射膜202之表面處，係被設置有氣體溝203，藉由未圖示之冷卻氣體導入機構，He(氦)等之冷卻氣體係經由氣體溝203而被導入至晶圓1與熔射膜202之間的空間部7中。此冷卻氣體，係身為促進晶圓1與熔射膜202之間的熱傳導之媒體，藉由此，係能夠容易地進行晶圓1之溫度控制。
另外，試料台2係並不需要身為藉由熔射金屬所形成者，例如係亦可為藉由將靜電吸附用電極等埋設為氧化鋁、氮化鋁等的陶瓷中並進行燒結所形成者。
於此，使用圖3，對於本發明者所進行了比較檢討的比較例之電漿處理裝置作說明。
在圖3所示之比較例之電漿處理裝置中，為了對於試料台(電極)2作保護，在試料台2之周邊係被配置有由介電質所成之環狀之支持器4。支持器4之內周部4a的內周壁之直徑，係被設計為較晶圓1之直徑而更小。故而，在將晶圓1靜電吸附於試料台2處的狀態下，係成為將試料台2之上面以晶圓1來作覆蓋一般的構造，晶圓1之周緣部係成為從試料台2之上面而推出的狀態。藉由此，在電漿處理中，試料台2之表面係成為不會被直接曝露在圖1中所示之電漿10中。
然而，在圖3所示一般之構造中，在藉由試料台2和晶圓1以及支持器4所被包圍的部分處，係被形成有間隙部3。此間隙部3，係與電漿10所被形成之空間相連，並相對於電漿10而有所露出。進而，由於在試料台2處係基於將離子拉入之目的而被施加有高頻，因此，電漿中之帶電為正的離子係被朝向試料台(電極)2拉近，並與試料台2之側面部201c相碰撞。起因於此，側面部201c之熔射膜202係被濺鍍，而會有在腔內產生異物或者是引發金屬污染的情況。或者是，附著於側面部201c處之附著物係同樣地被濺鍍，而會有產生異物或者是引發金屬污染的情況。此種異物或金屬污染，對於微細化一直進展至了原子層等級之半導體元件而言，係會成為對於其之所期望之動作造成阻礙的重要因素，對於半導體製造商而言，係會導致良率的降低。又，在側面部201c之濺鍍歷時性地有所進展的情況時，係成為需要進行在一定間隔時之試料台之交換，並成為電漿處理裝置之稼動率的降低之重要因素。
又，作為試料台2之表面(上面或側面部201c)之材料，在使用有庫倫力之型態的電極中，多係將表層之燒結板藉由接著材來貼附在基材部201處，在側面部201c處則多係為使用有熔射的情形。在上述之使用有JR力之型態的電極中，亦同樣的，係存在有將表層之燒結板藉由接著材來貼附在基材部201處並在側面部201c處使用有熔射的情形、或者是替代燒結板而將對於電阻率有所控制的熔射膜202直接產生於基材部201處的情況。
不論是在何者的情況中，側面部201c均係身為使熔射膜202露出的構造，在將燒結板作貼附的構造中，燒結板下之接著材亦係被曝露。雖然也能夠一直涵蓋至側面部201c為止地而使用相較於熔射而構造更為強固並且對於濺鍍之耐性為強的燒結板，但是，此係會產生起因於變厚一事而導致熱容量上升並使表面之溫度回應變差的課題和使燒結板之製造成本增加的課題。
因此，圖1以及圖2中所示之本實施形態1之電漿處理裝置，主要係為針對起因於由對於試料台2之側面部201c的離子射入所導致之濺鍍而造成的側面部201c之損傷而採取對策者。
在圖2所示之本實施形態1之電漿處理裝置中，在兼作為電極的試料台2之凸部201a之外周的外側處，係被設置有由陶瓷等所成並且能夠與晶圓1之下面作接觸的絕緣性之環(環狀構件)5。亦即是，係在凸部201a之外側處，以將凸部201a作包圍的方式而配置有絕緣性之環5。另外，環5，係具備有沿著試料台2之凸部201a的外周部而被作配置之鉛直部5e、和從鉛直部5e而推出的鍔部5f。亦即是，環5，係成為使環狀之鉛直部5e和環狀之鍔部5f被一體性地形成之形狀，並如同圖2中所示一般，縱剖面之形狀係成為L字形狀。
之後，將環5之鉛直部5e沿著試料台2之凸部201a的外周部來作配置，並且將環5之鍔部5f配置在試料台2之階差部201b上。另外，環5，係於其之鉛直部5e處具備有能夠與晶圓1相接觸之試料支持部5b。而，在試料支持部5b處，係被形成有最上面5a(被配置於最高的位置處之上面)。此最上面5a，係成為相對於凸部201a之使靜電吸附力產生的表面(上面)而為同一高度或者是較凸部201a之表面而更高出100μm程度之位置的平面。
故而，在藉由靜電吸附力而將晶圓1吸附於試料台2之凸部201a處的狀態下，晶圓1之下面與環5之最上面5a係相接觸。亦即是，在試料台2之階差部201b上，環5係以包圍凸部201a的方式而被作配置，在晶圓1被靜電吸附於試料台2處時，環5之試料支持部5b之最上面5a係與晶圓1之下面相接觸並支持晶圓1。
另外，在環5之外側處，係被設置有由介電質所成之環狀之支持器4。故而，在晶圓1被吸附於試料台2之凸部201a之上面處的狀態下，晶圓1之下面之周緣部與環5之試料支持部5b係相接觸，並且在平面觀察下支持器4之內周部4a係與晶圓1之上述周緣部相重疊。
而，在本實施形態1之電漿處理裝置中，在晶圓1藉由靜電吸附而被保持於試料台2處時，藉由使晶圓1之下面被以靜電吸附力而推壓附著於環5之最上面5a處，藉由試料台2和晶圓1以及環5所形成的空間部7係成為密閉狀態。亦即是，係成為將被導入至此空間部7中的用以促進熱傳導之冷卻氣體作密閉(seal)的構造。
由於空間部7係被密閉，因此，空間部7係被冷卻氣體所充滿，相較於被置於真空中的情形，係能夠確保更為良好之熱傳導的狀態。又，由於係能夠將從電漿10所進入的對於晶圓1與環5之入熱排熱至試料台2側處，因此係能夠防止晶圓1和環5之過度之溫度上升的情形。
又，在試料台2之階差部201b上的環5之鍔部5f之上部處，係被配置有支持器4之內周部4a。藉由此，係能夠防止起因於電漿10而導致環5受到損傷的情形或者是防止相對於晶圓1而言熱容量為大的環5直接受到從電漿10而來之入熱並使溫度變動變大的情形。
又，由於在環5與試料台2之間，亦係有將冷卻氣體作密閉的必要，因此，在本實施形態1中，係在環5之鍔部5f之下面與試料台2之階差部201b之間的接觸部201d處塗布接著劑6，來防止冷卻氣體從試料台2與環5之間而漏出。亦即是，係能夠在將晶圓1吸附在試料台2之凸部201a之上面處的狀態下，在被作了密閉的空間部7中填充冷卻氣體。另外，作為接著劑6之材質，例如係亦可使用矽酮系之接著劑6，又，係亦可為將矽酮系之接著劑6藉由耐電漿性為高之其他接著劑6來作了覆蓋者。
藉由在試料台2之階差部201b處配置環5，係不會有在電漿處理中而試料台2露出的情形，受到濺鍍的部分係並非為試料台2而是成為陶瓷之環5。藉由此，本實施形態1之電漿處理裝置，相較於圖3中所示之比較例之電漿處理裝置，試料台2之側面部201c的熔射部係相較於將支持器4之表面之陶瓷藉由接著劑來作了固定的部分而對於濺鍍之耐性為更加提升，並能夠成為不會發生異物或污染的問題。
另外，被使用於環5處之陶瓷之材料，例如係為氧化鋁(alumina)，亦可為氧化釔(yttria)或者是石英等，除此之外，係以使用耐電漿性為高之材料為理想，亦可因應於在電漿處理中所使用的氣體來適當作選擇。又，關於環5之製造方法，較理想，係並非為如同試料台2之表面一般地將未燒成之薄片作層積並進行燒成之方法，而是使用在一體性地燒成後再進行加工之方法。又，關於與晶圓1之間之密封面(環5之試料支持部5b之最上面5a)，藉由將其之表面粗度設為Ra0.4以下、較理想為Ra0.1以下之粗度，係能夠將空間部7之密閉度更進一步提高。另外，試料台2之凸部201a之上面的表面粗度，係為Ra0.6～1.0。
若依據本實施形態1之電漿處理裝置，則藉由在試料台2之凸部201a的外側處配置環5，試料台2之側面部201c係被環5所覆蓋。進而，在晶圓1被吸附於試料台2之凸部201a之上面處的狀態下，藉由晶圓1和凸部201a以及環5所形成的空間部7係被作密閉。藉由此，係能夠阻止對於空間部7內的電漿10之進入。故而，係能夠對於起因於電漿10之進入而導致的試料台2之側面部201c所受到之損傷作抑制。
藉由此，係能夠對於從試料台2之側面部201c而來之異物的發生作抑制，其結果，係能夠使被形成於晶圓1處之半導體元件的製造上之良率提升。進而，由於係能夠對於從試料台2之側面部201c而來之異物的發生作抑制，因此係能夠對於試料台2之側面部201c之消耗作抑制，而能夠謀求試料台2之長壽命化。
又，針對起因於試料台2會成為較先前技術之電漿處理裝置之試料台2而更小一事所擔憂的晶圓外周部之溫度之上升，亦能夠藉由使環5之最上面5a成為與晶圓1之間之接觸部201d一事來解決之。
藉由此，係能夠謀求電漿處理時之晶圓面內之溫度分布的均勻化。 (實施形態2) 使用圖4，對本發明之實施形態2作說明。
圖4中所示之實施形態2的電漿處理裝置之基本性構造，係與實施形態1之電漿處理裝置相同，但是，在將試料台(電極)2與環5作固定的方法上係為相異。在實施形態1之構成中，係針對將環5與試料台2藉由接著劑6來作固定的情況而作了說明。於此情況，當實際上環5有所消耗而成為需要進行交換時，係成為需要將試料台2卸下並進而將環5卸下而再度藉由接著劑6來作接著。
相對於此，在本實施形態2之電漿處理裝置中，係具備有下述特徵：亦即是，係為了設為僅將環5卸下一般之構造，而具備有內藏於環5中之靜電吸附用電極207。又，靜電吸附用電極207係被與直流電源(第2直流電源)110作電性連接。亦即是，本實施形態2之電漿處理裝置，係具備有內藏於環5中之靜電吸附用電極207、和被與靜電吸附用電極207作電性連接之身為第2直流電源之直流電源110。
藉由此，在電漿處理時，若是藉由直流電源110來對於靜電吸附用電極207施加特定之電壓，則係藉由在基材部201之階差部201b與靜電吸附用電極207之間所產生的電位差，而產生庫倫力或者是JR力，環5係被吸附在試料台2處。亦即是，藉由以從直流電源110所施加於靜電吸附用電極207處的直流電壓而產生的靜電吸附力，環5與試料台2係相密著。之後，在將晶圓1吸附保持在試料台2之凸部201a之上面處的狀態下，在被作了密閉的空間部7中填充冷卻氣體。
另外，環5與試料台2之間之接觸部201d之表面粗度，較理想，係設定為較環5與晶圓1之間之接觸部5c的表面粗度而更小，又，較理想，相接觸之部分的密封寬幅亦係較上述之環5與晶圓1之間之密封寬幅而更長。此係因為，在通常之電漿處理中，係對於從晶圓1與試料台2之間而漏洩的冷卻氣體之漏洩量有所監視，並偵測出異常之發生。故而，在本實施形態2之構造中，藉由對於從環5與晶圓1之間而來的冷卻氣體之漏洩量作監視，係能夠將從環5與電極2之間而來之漏洩量縮小，而能夠成為不會對於上述冷卻氣體之漏洩量之監視造成影響。
如同本實施形態2一般，藉由設為在環5中內藏有靜電吸附用電極207並以藉由施加於靜電吸附用電極207處的直流電壓而產生的靜電吸附力來使環5與試料台2相密著之構造，在環5之消耗時，係成為僅需要進行環5之交換即可。藉由此，係能夠降低電漿處理裝置之維修成本。 (實施形態3) 使用圖5，對本發明之實施形態3作說明。
圖5中所示之實施形態3的電漿處理裝置之基本性構造，係與實施形態1之電漿處理裝置相同，但是，係與實施形態2同樣的，在將試料台(電極)2與環5作固定的方法上係為相異。
在上述之實施形態2之試料台2與環5之固定方法中，由於係需要重新設置試料台2，因此係成為會有環5之成本上升和起因於直流電源110之設置所導致的裝置全體之成本上升的問題。
因此，在本實施形態3中，係具備有下述特徵：亦即是，係在由陶瓷所成之環5處，埋設金屬等之具備有固定用之螺孔5d的構件，或者是在陶瓷自身處設置螺孔5d，並將環5與試料台2藉由螺桿(螺絲)208之締結力來作固定，並且進而藉由設置在此螺桿208之外側處的O形環209來將冷卻氣體作密封。
亦即是，試料台2與環5，係於在試料台2之階差部201b與環5之鍔部5f之間的接觸部201d處中介存在有O形環209的狀態下，藉由從試料台2之下方側所裝著的螺桿208來作締結。之後，在將晶圓1吸附保持在試料台2之凸部201a之上面處的狀態下，在藉由O形環209而被作了密閉的空間部7中填充冷卻氣體。進而，在圖5所示之電漿處理裝置中，係具備有與螺桿208所被裝著的試料台2之螺孔211相通連之氣體導入部111，冷卻氣體係從氣體導入部111來經由螺孔211而被導入至空間部7中。另外，係亦可具備有經由環5與試料台2之間之間隙來與空間部7相通連之氣體導入部111，此時，冷卻氣體係從氣體導入部111來經由環5與試料台2之間之間隙而被導入至空間部7中。
例如，在圖3所示之電漿處理裝置中，雖然冷卻氣體係從試料台2之表面而被導入，但是，在本實施形態3之電漿處理裝置中，係通過螺桿208之螺孔211來藉由氣體導入部111而從環5與試料台2之間之區域作導入。此時，晶圓1與試料台2之間之冷卻氣體之密封，由於係藉由最外周之環5與晶圓1之間之接觸部5c而成，因此，與圖2中所示之電漿處理裝置相同的，在本實施形態3之圖5中所示之電漿處理裝置中，亦能夠進行晶圓1與試料台2之間之冷卻氣體的導入，並且進而能夠防止試料台2之表面的構造變得複雜。
又，在圖3所示之比較例之電漿處理裝置中，晶圓1係藉由高頻偏壓電壓而成為自偏壓電位，但是，在試料台2處由於係並不會產生自偏壓，因此在冷卻氣體之壓力的空間中係會產生相應於此自偏壓電位之量的電位差。係會有起因於此電位差和壓力而發生非預期之異常放電的情況，而會有發生良率之惡化的情形。因此，在圖3所示之比較例之電漿處理裝置中，係有必要將晶圓1與試料台2之金屬部分之間的沿面距離確保為長，並在絕緣性之陶瓷或樹脂等處形成有複雜的形狀之導入孔。
然而，若是如同本實施形態3之電漿處理裝置一般地而從環5與試料台2之間導入冷卻氣體，則由於被作導入的部份係成為從晶圓1而遠離之場所，因此係能夠將上述之晶圓1與試料台2之間之沿面距離確保為長。藉由此，本實施形態3之電漿處理裝置，相較於圖3中所示之比較例之電漿處理裝置，係成為能夠以更為簡單的構造來進行冷卻氣體之導入。 (實施形態4) 使用圖6，對本發明之實施形態4作說明。
圖6中所示之實施形態4的電漿處理裝置之基本性構造，係與實施形態1之電漿處理裝置相同，但是，在圖6所示之電漿處理裝置中，係具備有下述特徵：亦即是，係在環5之鍔部5f所被作載置的試料台2之階差部201b處，具備有用以進行溫度控制之外周用之加熱器電極210，並進而具備有被與此加熱器電極210作電性連接之加熱器電源112。
亦即是，在被形成於試料台2之階差部201b之表面處的熔射膜(介電質膜)202之內部，係被設置有加熱器電極(加熱器)210，並進而具備有被與此加熱器電極210作了電性連接的加熱器電源112。
另外，本發明之上述實施形態1～3之晶圓1的外周部與環5之接觸部5c、以及圖3中所示之比較例之電漿處理裝置之晶圓1與試料台2之接觸部，係成為冷卻氣體之壓力為從凸部201a之中心起朝向外周方向而逐漸降低的構造，又，由於晶圓1係較環5或試料台2而更大，因此晶圓1之外周部係有著溫度容易上升的傾向。
此時，在本發明之實施形態1～3之電漿處理裝置的構造中，於該接觸部201d處由於係並未被配置有加熱器電極，因此，係成為較圖3中所示之比較例之電漿處理裝置而更容易被加熱，另一方面，過冷的晶圓1之外周部的溫度係會有成為具有特異性的可能性。此時，藉由如同本實施形態4之圖6中所示之電漿處理裝置一般地，在環5之鍔部5f之下部處設置加熱器電極210，並對於加熱器電極210之加熱量作調整，係成為亦能夠將晶圓1之外周部之溫度作適當的控制。
以上，雖係針對由本發明者所致之發明，而基於發明之實施形態來作了具體性說明，但是，本發明係不被前述發明之實施形態所限定，當然的，在不脫離發明之要旨的範圍內，係可作各種之變更。
另外，本發明係並不被限定於上述之實施形態，而亦包含有各種的變形例。例如，上述之實施形態，係為為了對於本發明作易於理解之說明而作了詳細說明者，本發明係並不被限定於包含有上述所作了說明的全部之構成者。
又，係可將某一實施形態之構成的一部分置換為其他之實施形態的構成，亦可在某一實施形態的構成中追加其他實施形態之構成。又，係可針對各實施形態之構成的一部分，而進行其他之構成的追加、削除或置換。另外，在圖面中所記載的各構件或相對性之尺寸，係為了對於本發明作易於理解之說明而作了簡單化、理想化，在實際上係成為更加複雜的形狀。
上述實施形態之電漿處理裝置，係亦可為使環狀構件與支持器4作了一體化者。亦即是，作為上述環狀構件，係亦可被設置有由介電質所成之支持器。於此情況之電漿處理裝置中，上述支持器，係具備有能夠與晶圓1作接觸之試料支持部，在晶圓1被吸附於試料台2之凸部201a之上面處的狀態下，晶圓1之下面之周緣部與上述支持器之試料支持部係成為相接觸之構造。
1:晶圓(試料) 2:試料台 3:間隙部 4:支持器 4a:內周部 5:環(環狀構件) 5a:最上面 5b:試料支持部 5c:接觸部 5d:螺孔 5e:鉛直部 5f:鍔部 6:接著劑 7:空間部 10:電漿 101:處理室 101a:腔 102:天線 103:整合器 104:高頻電源 105:窗 106:直流電源(第1直流電源) 107:高頻偏壓電源 108:整合器 109:加熱器電源 110:直流電源(第2直流電源) 111:氣體導入部 112:加熱器電源 201:基材部 201a:凸部 201b:階差部 201c:側面部 201d:接觸部 202:熔射膜(介電質膜) 203:氣體溝 204:靜電吸附用電極 205:加熱器電極 206:冷媒流路 207:靜電吸附用電極 208:螺桿(螺絲) 209:O型環 210:加熱器電極(加熱器) 211:螺孔
[圖1]係為對於本發明之實施形態1的電漿處理裝置之構成作展示之示意圖。 [圖2]係為對於圖1中所示之電漿處理裝置的試料台之側面部附近之構造作展示的擴大部分剖面圖。 [圖3]係為對於本發明者所進行了比較檢討的比較例之電漿處理裝置的試料台之側面部附近之構造作展示的擴大部分剖面圖。 [圖4]係為對於本發明之實施形態2的電漿處理裝置中之試料台之側面部附近之構造作展示的擴大部分剖面圖。 [圖5]係為對於本發明之實施形態3的電漿處理裝置中之試料台之側面部附近之構造作展示的擴大部分剖面圖。 [圖6]係為對於本發明之實施形態4的電漿處理裝置中之試料台之側面部附近之構造作展示的擴大部分剖面圖。
1:晶圓(試料)
2:試料台
3:間隙部
4:支持器
4a:內周部
5:環(環狀構件)
5a:最上面
5b:試料支持部
5c:接觸部
5e:鉛直部
5f:鍔部
6:接著劑
7:空間部
106:直流電源(第1直流電源)
107:高頻偏壓電源
108:整合器
109:加熱器電源
201:基材部
201a:凸部
201b:階差部
201c:側面部
201d:接觸部
202:熔射膜(介電質膜)
203:氣體溝
204:靜電吸附用電極
205:加熱器電極
206:冷媒流路

Claims (9)

  1. 一種電漿處理裝置，係具備有：處理室，係使用電漿而使試料被作處理；和高頻電源，係供給產生前述電漿之高頻電力；和試料台，係被配置於前述處理室中，並且被載置有前述試料；和第1直流電源，係被與前述試料台作電性連接，並且使前述試料台產生吸附力，該電漿處理裝置，其特徵為：前述試料台，係具備有藉由前述吸附力而吸附前述試料之凸部，在前述凸部之外側處，係被設置有能夠與前述試料之下面作接觸之環狀構件，在前述試料被吸附於前述試料台之前述凸部之上面處的狀態下，藉由前述試料和前述凸部以及前述環狀構件所形成的空間部係被作密閉，該電漿處理裝置，係更進而具備有：靜電吸附用電極，係被內藏於前述環狀構件中；和第2直流電源，係被與前述靜電吸附用電極作電性連接，以藉由從前述第2直流電源所施加於前述靜電吸附用電極處之直流電壓而產生的吸附力，來使前述環狀構件與前述試料台相密著，在前述試料被吸附於前述試料台之前述凸部之前述上 面處的狀態下，在被作了密閉的前述空間部中係被填充有冷卻氣體。
  2. 如請求項1所記載之電漿處理裝置，其中，前述環狀構件，係具備有能夠與前述試料作接觸之試料支持部，在前述環狀構件之外側處，係被設置有由介電質所成之環狀之支持器，在前述試料被吸附於前述試料台之前述凸部之前述上面處的狀態下，前述試料之前述下面之周緣部與前述試料支持部係相接觸，並且在平面觀察下前述支持器之內周部係與前述試料之前述周緣部相重疊。
  3. 如請求項1所記載之電漿處理裝置，其中，前述試料台與前述環狀構件，係藉由接著劑而作密著，在前述試料被吸附於前述試料台之前述凸部之前述上面處的狀態下，在被作了密閉的前述空間部中係被填充有冷卻氣體。
  4. 如請求項1所記載之電漿處理裝置，其中，前述試料台與前述環狀構件，係於在前述試料台與前述環狀構件之間之接觸部處中介存在有O形環的狀態下，來藉由從前述試料台之下方側所裝著的螺絲而被作締結， 在前述試料被吸附於前述試料台之前述凸部之前述上面處的狀態下，在藉由前述O形環而被作了密閉的前述空間部中係被填充有冷卻氣體。
  5. 如請求項1~4中之任一項所記載之電漿處理裝置，其中，前述試料台，係具備有在前述凸部之下部處而從前述凸部推出並且被載置有前述環狀構件之階差部，在被形成於前述階差部之表面處的介電質膜之內部，係被設置有加熱器。
  6. 如請求項1~4中之任一項所記載之電漿處理裝置，其中，係具備有經由前述環狀構件與前述試料台之間之間隙而與前述空間部相通連之氣體導入部，冷卻氣體係從前述氣體導入部而被導入。
  7. 如請求項4所記載之電漿處理裝置，其中，係具備有與前述螺絲所被裝著的前述試料台之螺孔相通連之氣體導入部，冷卻氣體係從前述氣體導入部而被導入。
  8. 如請求項1~4中之任一項所記載之電漿處理裝置，其中，前述環狀構件，係由氧化鋁、氧化釔或者是石英所成。
  9. 如請求項1~4中之任一項所記載之電漿 處理裝置，其中，在前述試料台處之前述凸部的前述上面之表面粗度，係為Ra0.6~1.0，在前述環狀構件處之能夠與前述試料作接觸的試料支持部之表面粗度，係為Ra0.4以下。
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