TWI809007B - 半導體製造裝置用之對焦環及半導體製造裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明之目的在於提高蝕刻率或是傾斜至少任一者的可控性。本發明提供一種半導體製造裝置用之零件,並於通電的該零件之一部分設置絕緣構件。
Description
本發明有關於一種半導體製造裝置用之零件及半導體製造裝置。
對焦環,在半導體製造裝置之處理室內配置於載置台上之晶圓的周緣部,在處理室內進行電漿處理之際,讓電漿朝晶圓W之表面收斂。此時,對焦環曝露於電漿中並損耗。
結果,在晶圓之邊緣部,離子之照射角度歪斜,造成蝕刻形狀傾斜(tilting)。另外,晶圓邊緣部之蝕刻率變動,使得晶圓W面內之蝕刻率變得不平均。因此,當對焦環有超出既定損耗時,會更換新品。然而,這時所產生之更換時間就是產能降低的主因之一。
對此,有人提出:將從直流電源輸出之直流電流施加於對焦環,藉以控制蝕刻率之面內分布(參照例如專利文獻1)。
[習知技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特開2009-239222號公報
然而,在專利文獻1,對焦環表面所形成之鞘層的變化加大,電漿之狀態變化加大,所以蝕刻率或是傾斜缺乏可控性,乃是一大問題。
同樣地,有一種對焦環以外的用於半導體製造裝置之構件,是一種暴露於電漿而損耗之構件,由於構件的損耗使得構件表面所形成之鞘層有所變化,因而讓電漿之狀態起變化。
對於上述問題,在一面向中,本發明之目的在於提高蝕刻率或是傾斜至少任一者的可控性。
為了解決上述問題,根據一態樣,提供一種半導體製造裝置用之零件,並於通電的該零件之一部分設置絕緣構件。
根據一面向,可提高蝕刻率或是傾斜至少任一者的可控性。
1:半導體製造裝置
10:處理容器
11:載置台
12:筒狀保持構件
13:筒狀支持部
14:排氣通路
15:擋板
16:排氣口
17:排氣管
18:排氣裝置
19:送入送出口
20:閘閥
21:第1高頻電源
21a:匹配器
21b:供電線路
22:第2高頻電源
22a:匹配器
23:阻隔電容器
24:氣體噴頭
25:靜電吸盤
25a:吸附電極
25b:介電層
25c:基台
26:直流電源
27:開關器
28:直流電源
29:開關器
30:對焦環
30a、30b、30b1、30b2、30b3:構件
30a1、30a2:凸部
30c、30c1、30c2、30c3:絕緣構件
30d:間隙
31:冷媒室
32:絕緣環
33、34:配管
35:傳熱氣體供給部
36:氣體供給線路
37:電極板
37a:氣體通氣孔
38:電極支持體
39:緩衝室
40:處理氣體供給部
41:氣體供給配管
42:磁石
43:控制部
43a:CPU
43b:記憶體
50:鋁環
W:晶圓
H:高度
L:寬度
圖1顯示一實施形態所屬半導體製造裝置之剖面的一例。
圖2(a)~(b)用以說明對焦環損耗所造成的蝕刻率及傾斜之變動。
圖3顯示一實施形態所屬對焦環之剖面的一例。
圖4顯示一實施形態所屬對焦環之頂面的一例。
圖5顯示一實施形態所屬絕緣構件之特性的一例。
圖6(a)~(d)顯示一實施形態的變形例所屬對焦環之剖面的一例。
以下,針對本發明的實施形態,參照圖式加以說明。此外,在本說明書及圖式中,對於實質上相同之構成,賦予相同之符號,藉以省略重複說明。
[半導體製造裝置]
首先,針對本發明之一實施形態所屬半導體製造裝置1的一例,參照圖1並加以說明。圖1顯示一實施形態所屬半導體製造裝置1之剖面的一例。本實施形態所屬半導體製造裝置1,為RIE(Reactive Ion Etching,反應性離子蝕刻)型之半導體製造裝置。
半導體製造裝置1,具有金屬製例如鋁或是不鏽鋼製的圓筒型處理容器10,其內部作為進行電漿蝕刻或電漿CVD等電漿處理之處理室。處理容器10接地。
處理容器10之內部,配設有圓板狀之載置台11。載置台11,載置作為工件的一例之半導體晶圓W(以下稱為「晶圓W」)。載置台11,具有靜電吸盤25。載置台11,隔著氧化鋁(Al2O3)所形成的筒狀保持構件12,由自處理容器10底部往垂直上方延伸之筒狀支持部13所支持。
靜電吸盤25,具有鋁所形成之基台25c、及基台25c上之介電層25b。靜電吸盤25之周緣部設有對焦環30。靜電吸盤25及對焦環30之外周,由絕緣環32所包覆。絕緣環32之內側面,設有與對焦環30及基台25c相接之鋁環50。
介電層25b,埋設有導電膜所組成之吸附電極25a。直流電源26經由開關器27而與吸附電極25a相連接。靜電吸盤25,受直流電源26施加於吸附電極25a之直流電流,而產生庫倫力等靜電力,並藉由該靜電力來吸附保持晶圓W。
載置台11,係經由匹配器21a而與第1高頻電源21相連接。第1高頻電源21,對載置台11施加電漿產生及RIE用之第1頻率(例如13MHz的頻率)之高頻電力。另外,載置台11,係經由匹配器22a而與第2高頻電源22相連接。第2高頻電源22,對載置台11施加低於第1頻率的偏壓施加用之第2頻率(例如3MHz的頻率)之高頻電力。藉此,載置台11亦作為下部電極發揮功用。
另外,直流電源28,係經由開關器29而與供電線路21b相連接。直流電源28與供電線路21b的連接點與第1高頻電源21之間設有阻隔電容器23。阻隔電容器23,阻斷來自直流電源28之直流電流,讓直流電流不流向第1高頻電源21。靜電吸盤25,受直流電源28所施加之直流電流,而產生庫倫力等靜電力,並藉由該靜電力來吸附保持對焦環30。
基台25c之內部,設有例如延設於圓周方向之環狀冷媒室31。對冷媒室31,從冷卻單元經由配管33、34循環供給既定溫度之冷媒、例如冷卻水,使靜電吸盤25冷卻。
另外,靜電吸盤25,係經由氣體供給線路36而與傳熱氣體供給部35相連接。傳熱氣體供給部35,將傳熱氣體經由氣體供給線路36往靜電吸盤25頂面與晶圓W背面之間的空間供給。作為傳熱氣體,宜使用具導熱性之氣體,例如He氣體等。
處理容器10的側壁與筒狀支持部13之間有排氣通路14形成。排氣通路14之入口配設環狀的擋板15,並且於底部設有排氣口16。排氣口16,係經由排氣管17而與排氣裝置18相連接。排氣裝置18,具有真空泵,讓處理容器10內之處理空間減壓至既定的真空度。另外,排氣管17具有可變式蝶形閥即自動壓力控制閥(automatic pressure control valve)(以下稱為「APC」),APC會自動進行處理容器10內之壓力控制。再者,處理容器10之側壁,裝有令晶圓W的送入送出口19開閉之閘閥20。
處理容器10之頂棚部配設有氣體噴頭24。氣體噴頭24,具有電極板37、及以可裝卸該電極板37方式予以支持之電極支持體38。電極板37,具有多數的氣體通氣孔37a。電極支持體38之內部設有緩衝室39;該緩衝室39之氣體導入口38a,係經由氣體供給配管41而與處理氣體供給部40相連接。另外,處理容器10之周圍,配置有以環狀或是同心狀延伸之磁石42。
半導體製造裝置1之各構成元素,係與控制部43相連接。控制部43,控制半導體製造裝置1之各構成元素。作為各構成元素,可舉出:例如排氣裝置18,匹配器21a、22a,第1高頻電源21,第2高頻電源22,開關器27、29,直流電源26、28,傳熱氣體供給部35及處理氣體供給部40等。
控制部43,具備CPU43a及記憶體43b,來讀取並執行記憶體43b所記錄之半導體製造裝置1的控制程式及處理配方,讓半導體製造裝置1執行蝕刻等既定的
處理。另外,控制部43,因應既定的處理,來控制用以靜電吸附晶圓W或對焦環30之靜電吸附處理等。
在半導體製造裝置1中,在例如蝕刻處理之際,先開啟閘閥20,將晶圓W送入處理容器10內,並載置於靜電吸盤25上。將來自直流電源26之直流電流施加於吸附電極25a,使晶圓W吸附於靜電吸盤25,並將來自直流電源28之直流電流施加於基台25c,使對焦環30吸附於靜電吸盤25。另外,將傳熱氣體往靜電吸盤25與晶圓W之間供給。並將來自處理氣體供給部40之處理氣體導入處理容器10內,藉由排氣裝置18等,讓處理容器10內減壓。再自第1高頻電源21及第2高頻電源22對載置台11供給第1高頻電力及第2高頻電力。
在半導體製造裝置1之處理容器10內,由磁石42形成朝向一方向之水平磁場,由施加於載置台11之高頻電力形成鉛直方向的射頻電場。藉此,讓氣體噴頭24所噴吐出的處理氣體電漿化,並藉由電漿中的自由基或離子來對晶圓W進行既定的電漿處理。
[對焦環的損耗]
接著,參照圖2,針對因對焦環30損耗所發生之鞘層的變化,和蝕刻率及傾斜之變動進行說明。如圖2(a)所示,當對焦環30為新品時,對焦環30的厚度設計成:晶圓W的頂面與對焦環30的頂面為相同高度。此時,電漿處理中的晶圓W上之鞘層與對焦環30上之鞘層為相同高度。在此狀態中,電漿離子對晶圓W上及對焦環30上之照射角度為垂直,結果,晶圓W上所形成之孔洞等蝕刻形狀為垂
直,蝕刻形狀歪斜之傾斜(tilting)不會發生。另外,在晶圓W之面內全體,蝕刻率受到平均控制。
然而,在電漿處理中,對焦環30曝露於電漿中並損耗。於是,如圖2(b)所示,對焦環30之頂面,會低於晶圓W之頂面,對焦環30上之鞘層高度會低於晶圓W上之鞘層高度。
在這種鞘層高度產生高低差之晶圓W的邊緣部,離子的照射角度歪斜,造成蝕刻形狀之傾斜(tilting)。另外,晶圓W的邊緣部之蝕刻率變動,晶圓W之面內的蝕刻率變得不平均。
對此,在本實施形態中,將自直流電源28輸出之直流電流施加於對焦環30,藉以控制蝕刻率之面內分布及傾斜。可是,當直流電流自對焦環30的整個頂面通往電漿空間時,對焦環30的整個頂面之鞘層有所變化,所以電漿的狀態變化加大,蝕刻率及傾斜欠缺可控性。
因此,本實施形態所屬對焦環30,為了提高蝕刻率及傾斜之可控性,以對焦環30頂面的一部分鞘層有所變化之方式,來構成對焦環30。
[對焦環之構成]
以下,針對本實施形態所屬對焦環30之構成的一例,參照圖3及圖4並加以說明。圖3顯示本實施形態所屬對焦環30及其周邊之剖面的一例。圖4顯示本實施形態所屬對焦環之頂面的一例。
本實施形態所屬對焦環30,分割成由矽所形成之2個環狀構件30a、30b。構件30a,在對焦環30之內周側具有突出於頂面之凸部30a1。對焦環30,係以凸部30a1靠近晶圓W的周緣部之方式,配置於靜電吸盤25上。構件30a之凸部30a1的外周側,比凸部30a1更薄,為平坦形狀。
對焦環30之一部分由環狀的絕緣構件30c所形成。在本實施形態中,在凸部30a1之外周側,於構件30a的上部隔著環狀的絕緣構件30c載置著構件30b。
絕緣構件30c,可為黏接劑,將分割對焦環30而成的構件30a與構件30b以非電性連接方式予以黏接。絕緣構件30c,由無機物的SiO2,有機物的矽酮樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂之中的任一者所形成。構件30a與構件30b之間有間隙30d;絕緣構件30c,自對焦環30頂面的間隙30d呈環狀暴露出來。
如此,藉由絕緣構件30c與間隙30d讓構件30a不與構件30b接觸,藉此構成,可讓構件30a與構件30b為非電性連接。
不過,絕緣構件30c之形狀,並不限於環狀。例如,絕緣構件30c,可成狹縫狀或是島狀設置於對焦環30的一部分。在此情形,亦可設置絕緣構件30c及間
隙,來避免構件30a與構件30b接觸或是盡量避免構件30a與構件30b,進而可讓構件30a與構件30b為非電性連接或是令電性連接為最低限度。
如圖4所示,對焦環30的外徑為φ360mm,內徑為φ300mm,但並不限於此。例如,對焦環30的外徑可為φ380mm,其餘亦可。另外,例如,對焦環30之內徑可為φ302mm,其餘亦可。圖3及圖4所示之凸部30a1的頂面之環狀寬度L,為0.5mm以上即可,以0.5mm~30mm之範圍內為宜。
構件30a與構件30b之間的間隙30d,若為100μm以上,則對焦環30及晶圓W之上方所產生的電漿,有可能會進入間隙30d,而發生異常放電。因此,間隙30d,要管制在例如100μm或是更低。
絕緣構件30c,可為體積電阻率在1×1012~1×1017[Ω.cm]的範圍內之物質。例如,絕緣構件30c,亦可為無機物的SiO2,或有機物的矽酮樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂之中任一種的膜。參照圖5,SiO2的體積電阻率為1×1017[Ω.cm]。另外,環氧樹脂的體積電阻率為1×1012~1×1017[Ω.cm],丙烯酸樹脂的體積電阻率為1×1015[Ω.cm],矽酮樹脂的體積電阻率為1×1014~1×1015[Ω.cm]。故,SiO2、矽酮樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂之中任一種的物質都是體積電阻率在1×1012~1×1017[Ω.cm]的範圍內之物質。
圖3所示之絕緣構件30c的厚度H,亦可為2μm~750μm之範圍的厚度。例如,若絕緣構件30c為SiO2,則絕緣構件30c的厚度H,可為2μm~30μm之範圍中的任
何厚度。絕緣構件30c,若為矽酮樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂之中的任一者,則絕緣構件30c的厚度H,可為2μm~750μm之範圍中的任何厚度。
絕緣構件30c,亦可在對焦環30之內周側、外周側或是兩者之間的既定高度,配置1個或是複數個。所謂既定高度,可為對焦環30之頂面,亦可為對焦環30之內部。
[直流電流之路徑]
來自直流電源28的直流電流施加於靜電吸盤25。如圖3所示,對焦環30與基台25c係藉著鋁環50而穩定地電性連接。在本實施形態中,與鋁環50接觸之對焦環30的側面,是作為直流電流入口之接點。不過,接點之位置並不限於此。
直流電流,依基台25c、鋁環50、對焦環30之順序流動。在對焦環30之內部,絕緣構件30c作為電阻層,直流電流被絕緣構件30c所隔絕,不會流到與構件30a分離之構件30b側。
故,直流電流,在對焦環30之內部,從作為直流電流入口之接點通往由絕緣構件30c的配置所劃定之路徑。亦即,直流電流,從構件30a之外周側面側進入,朝內周側流動,從作為直流電流出口之內周頂面(環狀凸部30a1之頂面)通往電漿空間。作為直流電流出口之環狀凸部30a1之頂面的寬度L以0.5mm以上為宜。
如以上所說明,根據本實施形態所屬對焦環30,作為直流電流路徑之構件30a的凸部30a1,設置成在對焦環30之內周側突出於上部。另外,絕緣構件30c,在對焦環30之外周側將構件30a與構件30b分離。另外,在內周側,設有間隙30d來避免構件30a與構件30b接觸。藉由此類構成,在圖4所示之對焦環30的頂面之中,可使直流電流從內周側的凸部30a1之頂面通往電漿空間,並使直流電流不會從外周側的構件30b之頂面流向電漿空間。
若直流電流從對焦環30的整個頂面通往電漿空間,則對焦環上所形成之鞘層的變化加大。因此,電漿之狀態變化加大,蝕刻率及傾斜之可控性變差。對此,根據本實施形態,直流電流,通過由絕緣構件30c的配置所劃定之對焦環30的路徑,從對焦環30頂面之一部分通往電漿空間。藉此,可讓對焦環30上之鞘層的變化局部化,且可只讓欲變化鞘層的區域變化。因此,電漿的狀態變化會局部化且變小,可提高蝕刻率及傾斜之可控性。結果,可抑制傾斜的發生,可使蝕刻形狀為垂直。另外,可使晶圓W之面內的蝕刻率平均。
此外,在圖3中,對焦環30與基台25c之間有間隙,直流電流,以電性連接之基台25c、鋁環50、對焦環30之順序流動,但並不限於此。例如,令對焦環30之底面與基台25c接觸,藉以讓對焦環30之底面,作為直流電流的入口即接點。
另外,例如,令鋁環50與對焦環30,以對焦環30之底面接觸時,與鋁環50接觸的對焦環30之底面,會成為直流電流的入口即接點。
另外,宜在基台25c側面的不要讓直流電流通過之處,以熱噴塗了氧化釔(Y2O3)等之熱噴塗膜加以塗佈。
[變形例]
最後,針對本實施形態的變形例所屬對焦環30,參照圖6並加以說明。圖6顯示本實施形態所屬對焦環30之剖面的一例。
(變形例1)圖6(a)的變形例1所屬對焦環30,其作為直流電流出口之構件30a之凸部30a1,係設置於環狀對焦環30之外周側。絕緣構件30c,在對焦環30之內周側將構件30a與構件30b分離。在外周側,設有間隙30d來避免構件30a與構件30b接觸。其他構成,與圖3之本實施形態所屬對焦環30相同。
於變形例1,直流電流,從構件30a之外周側進入,在外周側流動,從作為直流電流出口之環狀凸部30a1的頂面通往電漿空間。
(變形例2)
圖6(b)的變形例2所屬對焦環30,其作為直流電流出口之構件30a的凸部30a1,係設於環狀對焦環30之中央。絕緣構件30c1、30c2,在對焦環30之外周側與內周側,將構件30a與構件30b1、及構件30a與構件30b2分離。在中央,設有間隙來避免構件30a與構件30b1及構件30b2接觸。其他構成,與圖3之本實施形態所屬對焦環30相同。
於變形例2,直流電流,從構件30a之外周側進入,朝中央流動,從中央的環狀凸部30a1之頂面通往電漿空間。
(變形例3)
圖6(c)的變形例3所屬對焦環30,其作為直流電流出口之構件30a的凸部30a1、30a2,有2個設於環狀對焦環30之外周側與中央之間及內周側與中央之間。絕緣構件30c1、30c2、30c3,在對焦環30之外周側與中央與內周側,將構件30a與構件30b1、構件30a與構件30b2、及構件30a與構件30b3予以分離。設有間隙來避免構件30a與構件30b1、構件30a與構件30b2、及構件30a與構件30b3接觸。其他構成,與圖3之本實施形態所屬對焦環30相同。
於變形例3,直流電流,從構件30a之外周側進入,朝中央流動,從外周側與內周側與中央之間的環狀凸部30a1、30a2之頂面通往電漿空間。在變形例3,凸部30a1及凸部30a2頂面之合計寬度為0.5mm以上即可,以0.5mm~30mm之範圍內為宜。
(變形例4)
圖6(d)的變形例4所屬對焦環30,其作為直流電流出口之構件30a之凸部30a1,係設於對焦環30之內周側。絕緣構件30c,設於對焦環30之頂面。在此情形,絕緣構件30c,可貼附片狀的SiO2等構件,亦可藉由熱噴塗來成膜出SiO2等熱噴塗膜,作為絕緣構件30c。不過,在此情形,絕緣構件30c在對焦環30的頂面暴露於電漿中,所以必須藉氧化釔(Y2O3)來塗佈對焦環30,以提升電漿耐性。在本實施形態中,對焦環30無需分割成複數的構件。
於變形例4,直流電流,從構件30a之外周側進入,朝內周側流動,從環狀凸部30a1之頂面通往電漿空間。
在變形例1~變形例4的任一者中,都是從對焦環30頂面的一部分將直流電流通往電漿空間,進而可使對焦環30上所形成之鞘層的變化減少。藉此,讓電漿之狀態變化減少,而可提高蝕刻率及傾斜之可控性。此外,半導體製造裝置用之零件,以矽等半導體為宜。
以上,藉由上述實施形態說明了半導體製造裝置用之零件及半導體製造裝置,但本發明所屬半導體製造裝置用之零件及半導體製造裝置並不限於上述實施形態,在本發明之範圍內可進行各種變形及改良。上述複數實施形態中所記載的事項,在不相矛盾之範圍內可加以組合。
在上述實施形態及變形例中,針對對焦環30做了說明,但本發明所屬半導體製造裝置用之零件,並不限於此。半導體製造裝置用之零件,係一種施加高頻電力及直流電流之零件,只要是用於半導體製造裝置之零件即可。作為一例,可適用於施加高頻電力及直流電流之上部電極。在此情形,根據本發明,即使上部電極暴露於電漿中而損耗,亦可提高蝕刻率及傾斜的可控性。不過,只要可提高蝕刻率或是傾斜至少任一者的可控性即可。
本發明所屬半導體製造裝置,皆可適用於Capacitively Coupled Plasma(CCP,電容耦合電漿)、Inductively Coupled Plasma(ICP,感應式耦合電漿)、Radial
Line Slot Antenna(輻射線槽孔天線)、Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR,電子迴旋共振電漿)、Helicon Wave Plasma(HWP,螺旋波電漿)的任何類型。
另外,在本說明書中,作為半導體製造裝置1所處理之工件的一例,舉出晶圓W加以說明。可是,工件並不限於此,亦可為用於LCD(Liquid Crystal Display,液晶顯示器)、FPD(Flat Panel Display,平面顯示器)之各種基板、CD基板、印刷電路板等。
25:靜電吸盤
25a:吸附電極
25b:介電層
25c:基台
30:對焦環
30a、30b:構件
30a1:凸部
30c:絕緣構件
30d:間隙
32:絕緣環
50:鋁環
W:晶圓
H:高度
L:寬度
Claims (12)
- 一種半導體製造裝置用之對焦環,包含:通電的上側之第一對焦環及下側之第二對焦環;及絕緣構件,配置於該第一對焦環與該第二對焦環之間,將該第一對焦環與該第二對焦環加以電性絕緣;該第二對焦環之頂面的一部分暴露於電漿空間;該對焦環,係令直流電流從作為直流電流入口之接點,通往由該絕緣構件的配置所劃定之該對焦環的路徑。
- 如申請專利範圍第1項的半導體製造裝置用之對焦環,其中,該絕緣構件,係以環狀、狹縫狀或是島狀設置於該對焦環之一部分。
- 如申請專利範圍第2項的半導體製造裝置用之對焦環,其中,該絕緣構件,係以環狀、狹縫狀或是島狀從該對焦環暴露出來。
- 如申請專利範圍第1至3項中任1項的半導體製造裝置用之對焦環,其中,該對焦環的該絕緣構件以外部分之構成物質為半導體。
- 如申請專利範圍第1至3項中任1項的半導體製造裝置用之對焦環,其中,該絕緣構件,為體積電阻率在1×1012~1×1017[Ω.cm]的範圍內之物質。
- 如申請專利範圍第5項的半導體製造裝置用之對焦環,其中,該絕緣構件,為矽氧化物、矽酮樹脂、丙烯酸樹脂或是環氧樹脂的任一者。
- 如申請專利範圍第1項的半導體製造裝置用之對焦環,其中,作為通過該對焦環的路徑之直流電流的出口,該對焦環的環狀表面,其寬度為0.5mm以上。
- 如申請專利範圍第1至3項中任1項的半導體製造裝置用之對焦環,其中,該絕緣構件的厚度,係在2μm~750μm之範圍。
- 如申請專利範圍第1至3項中任1項的半導體製造裝置用之對焦環,其中,該絕緣構件,在該對焦環之內周側、外周側或是兩者之間,於既定高度配置1個或是複數個。
- 如申請專利範圍第1至3項中任1項的半導體製造裝置用之對焦環,其中,該絕緣構件為黏接劑,將該對焦環所分割而成之2個以上的構件,以非電性連接方式予以黏接。
- 如申請專利範圍第1至3項中任1項的半導體製造裝置用之對焦環,其中,該絕緣構件,為藉由熱噴塗而形成於該對焦環之表面的熱噴塗膜。
- 一種半導體製造裝置,具有: 處理室內之載置台;靜電吸盤,設於該載置台之上;及對焦環,載置於該靜電吸盤之上,置於工件之周緣部;該對焦環,包含:通電的上側之第一對焦環及下側之第二對焦環;及絕緣構件,配置於該第一對焦環與該第二對焦環之間,將該第一對焦環與該第二對焦環加以電性絕緣;該第二對焦環之頂面的一部分暴露於電漿空間;該對焦環,係令直流電流從作為直流電流入口之接點,通往由該絕緣構件的配置所劃定之該對焦環的路徑。
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JP7471810B2 (ja) * | 2019-12-13 | 2024-04-22 | 東京エレクトロン株式会社 | リングアセンブリ、基板支持体及び基板処理装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080066868A1 (en) * | 2006-09-19 | 2008-03-20 | Tokyo Electron Limited | Focus ring and plasma processing apparatus |
TW200822216A (en) * | 2006-09-19 | 2008-05-16 | Tokyo Electron Ltd | Focus ring and plasma processing apparatus |
US20090242127A1 (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-01 | Tokyo Electron Limited | Plasma etching apparatus and method, and computer-readable storage medium |
US20120176692A1 (en) * | 2011-01-07 | 2012-07-12 | Tokyo Electron Limited | Focus ring and substrate processing apparatus having same |
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Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4592916B2 (ja) * | 2000-04-25 | 2010-12-08 | 東京エレクトロン株式会社 | 被処理体の載置装置 |
JP2005260011A (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Hitachi High-Technologies Corp | ウエハ処理装置およびウエハ処理方法 |
JP2005303099A (ja) * | 2004-04-14 | 2005-10-27 | Hitachi High-Technologies Corp | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
JP4672456B2 (ja) * | 2004-06-21 | 2011-04-20 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
JP5071856B2 (ja) * | 2007-03-12 | 2012-11-14 | 日本碍子株式会社 | 酸化イットリウム材料及び半導体製造装置用部材 |
JP5269335B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2013-08-21 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
US9536711B2 (en) * | 2007-03-30 | 2017-01-03 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for DC voltage control on RF-powered electrode |
WO2009099661A2 (en) * | 2008-02-08 | 2009-08-13 | Lam Research Corporation | A protective coating for a plasma processing chamber part and a method of use |
JP5294669B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2013-09-18 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
JP5227197B2 (ja) * | 2008-06-19 | 2013-07-03 | 東京エレクトロン株式会社 | フォーカスリング及びプラズマ処理装置 |
JP5449994B2 (ja) * | 2009-11-16 | 2014-03-19 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理装置 |
JP5496630B2 (ja) * | 2009-12-10 | 2014-05-21 | 東京エレクトロン株式会社 | 静電チャック装置 |
JP5809396B2 (ja) * | 2010-06-24 | 2015-11-10 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法及び基板処理装置 |
JP5898882B2 (ja) * | 2011-08-15 | 2016-04-06 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
JP5665726B2 (ja) * | 2011-12-14 | 2015-02-04 | 株式会社東芝 | エッチング装置およびフォーカスリング |
JP5973840B2 (ja) * | 2011-12-20 | 2016-08-23 | 東京エレクトロン株式会社 | 離脱制御方法及びプラズマ処理装置 |
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KR101927936B1 (ko) * | 2017-06-09 | 2018-12-11 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080066868A1 (en) * | 2006-09-19 | 2008-03-20 | Tokyo Electron Limited | Focus ring and plasma processing apparatus |
TW200822216A (en) * | 2006-09-19 | 2008-05-16 | Tokyo Electron Ltd | Focus ring and plasma processing apparatus |
US20090242127A1 (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-01 | Tokyo Electron Limited | Plasma etching apparatus and method, and computer-readable storage medium |
US20120176692A1 (en) * | 2011-01-07 | 2012-07-12 | Tokyo Electron Limited | Focus ring and substrate processing apparatus having same |
JP2013168690A (ja) * | 2013-06-06 | 2013-08-29 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置およびフォーカスリングとフォーカスリング部品 |
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