WO2024150352A1 - ウエハ載置台 - Google Patents

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WO2024150352A1
WO2024150352A1 PCT/JP2023/000526 JP2023000526W WO2024150352A1 WO 2024150352 A1 WO2024150352 A1 WO 2024150352A1 JP 2023000526 W JP2023000526 W JP 2023000526W WO 2024150352 A1 WO2024150352 A1 WO 2024150352A1
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conductive
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朋弘 原
豊 海野
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NGK Insulators Ltd
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    • H01J2237/332—Coating
    • H01J2237/3321—CVD [Chemical Vapor Deposition]

Definitions

  • the present invention relates to a wafer mounting table.
  • Patent Document 1 discloses a wafer mounting table having two RF electrodes: a circular first RF electrode and an annular second RF electrode located outside the first RF electrode in a plan view.
  • the second RF electrode is connected to an external terminal provided near the center of the ceramic plate via a connection circuit formed of radial conductive wires.
  • Patent Document 2 uses a conductive plate with multiple holes whose opening shapes are hexagonal or triangular as the connection circuit. The parts of the conductive plate surrounding the holes correspond to the conductive wires.
  • Patent Documents 1 and 2 the width of the conductive wires was constant, which caused problems such as large temperature differences within the wafer mounting surface and inability to efficiently generate plasma above the wafer mounting surface.
  • the present invention was made to solve the above-mentioned problems, and its main objective is to generate plasma efficiently while minimizing the temperature difference within the wafer mounting surface.
  • the wafer mounting table of the present invention comprises: a ceramic plate having a wafer mounting surface on an upper surface thereof; a circular first RF electrode embedded in the ceramic plate; a first RF terminal electrically connected to the first RF electrode; a ring-shaped second RF electrode that is embedded in the ceramic plate at a depth different from that of the first RF electrode and is positioned outside the first RF electrode in a plan view; a second RF terminal electrically connected to the second RF electrode; a connection circuit that connects the second RF terminal and the second RF electrode; Equipped with the connection circuit is formed of mesh-like or radial conductive lines, The width of the conductive line increases from the second RF electrode to the second RF terminal.
  • the connection circuit connecting the second RF terminal and the second RF electrode is formed of mesh-like or radial conductive wires, and the width of the conductive wires increases from the second RF electrode to the second RF terminal.
  • the width of the conductive wire is narrow at the connection portion with the second RF electrode and wide at the connection portion with the second RF terminal. Therefore, compared to when the width of the conductive wire is a constant narrow value, heat generation of the conductive wire forming the connection circuit can be suppressed. As a result, the temperature difference within the wafer mounting surface can be reduced.
  • the overlapping area between the first RF electrode and the connection circuit is smaller, and plasma coupling between the first RF electrode and the connection circuit is reduced. As a result, plasma can be efficiently generated above the wafer mounting surface.
  • the present invention may be described using terms such as up and down, left and right, and front and back, these terms are merely relative positional relationships. Therefore, when the orientation of the wafer placement table is changed, up and down may become left and right, and left and right may become up and down, but such cases are also within the technical scope of the present invention.
  • the width of the conductive line may be stepwise or gradually wider from the second RF electrode to the second RF terminal.
  • the second RF terminal may be provided at the center of the ceramic plate. This makes it easier to arrange the conductive lines that form the connection circuit in a balanced manner.
  • the width of the conductive line may be wider from the second RF electrode to the second RF terminal within a range of 5 mm to 15 mm. In this way, the overlapping area between the first RF electrode and the connection circuit in a plan view can be appropriately reduced while appropriately suppressing heat generation in the connection circuit.
  • connection circuit may be formed of the mesh-like conductive wires and have a polygonal mesh. This makes it easier to bring the average temperature of the wafer mounting surface closer to the target temperature of the wafer mounting surface.
  • polygonal shapes include a hexagon, a square, and a triangle.
  • the width of the innermost line segment of the conductive line connected to the second RF terminal may be the widest, and the width of the line segment of the conductive line closest to the second RF terminal may be the next widest after the innermost line segment. In this way, it is possible to relatively easily design a connection circuit having a polygonal mesh so that the width increases from the second RF electrode to the second RF terminal.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1 .
  • 4 is an explanatory diagram of a first RF electrode 30 and a second RF electrode 40 with a connection circuit 50 provided inside, as viewed from above;
  • FIG. FIG. FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a plasma enhanced chemical vapor deposition apparatus 80 in which a wafer stage 10 is installed.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a comparative example of a connection circuit 50.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a comparative example of a connection circuit 50.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of an embodiment of a connection circuit 150.
  • FIG. 2 is an illustration of an embodiment of a connection circuit 250.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a comparative example of a connection circuit 150.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a comparative example of a connection circuit 250.
  • Fig. 1 is a perspective view of a wafer mounting table 10
  • Fig. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A in Fig. 1
  • Fig. 3 is an explanatory diagram showing a plan view of a first RF electrode 30 and a second RF electrode 40 with a connection circuit 50 provided inside
  • Fig. 4 is a partially enlarged view of the connection circuit 50.
  • the wafer mounting table 10 is used as a part of a device for manufacturing semiconductors, etc., and examples of such parts include an electrostatic chuck and a ceramic heater.
  • the wafer mounting table 10 includes a ceramic plate 20 and a shaft 70.
  • the ceramic plate 20 is a disk-shaped plate made of a ceramic material such as aluminum nitride or alumina, and has a circular wafer mounting surface 22 and an annular protrusion 24 on the upper surface.
  • the diameter of the ceramic plate 20 is, for example, about 330 mm, and the thickness is, for example, about 20 mm.
  • the diameter of the wafer mounting surface 22 is, for example, about 300 mm, which is approximately the same as the diameter of the wafer W.
  • the annular protrusion 24 is provided so as to surround the wafer mounting surface 22 and to be one step higher than the wafer mounting surface 22.
  • a first RF electrode 30, a second RF electrode 40, and a heater electrode 60 are embedded in the ceramic plate 20, in that order from the side closest to the wafer mounting surface 22.
  • the first RF electrode 30 is a circular metal mesh, typically a Mo mesh or a W mesh.
  • the center of the first RF electrode 30 coincides with the center of the ceramic plate 20.
  • the diameter of the first RF electrode 30 is, for example, about 300 mm.
  • the first RF electrode 30 is electrically connected to the first RF terminal 32 near the center of the ceramic plate 20.
  • the first RF electrode 30 is connected to the first power feed rod 34 via the first RF terminal 32.
  • the first power feed rod 34 penetrates the second RF electrode 40 and the heater electrode 60 in a non-contact state, passes through the inside of the shaft 70, and reaches the outside of the shaft 70.
  • the second RF electrode 40 is embedded in the ceramic plate 20 at a different depth from the first RF electrode 30.
  • the second RF electrode 40 is an annular metal mesh, typically a Mo mesh or a W mesh.
  • the center of the second RF electrode 40 coincides with the center of the ceramic plate 20.
  • the inner diameter of the second RF electrode 40 is the same as or slightly larger than the diameter of the first RF electrode 30, and the outer diameter is, for example, about 315 mm.
  • the second RF electrode 40 is electrically connected to a second RF terminal 42 provided at the center of the ceramic plate 20 via a connection circuit 50.
  • the second RF electrode 40 is connected to a second power supply rod 44 via the second RF terminal 42.
  • the second power supply rod 44 penetrates the heater electrode 60 in a non-contact state, passes through the inside of the shaft 70, and reaches the outside of the shaft 70.
  • connection circuit 50 is provided at the same depth as the second RF electrode 40 in the ceramic plate 20.
  • the connection circuit 50 is provided inside the second RF electrode 40.
  • the connection circuit 50 is formed of a mesh-like conductive wire 52, and has a hexagonal mesh 54.
  • the center of the connection circuit 50 coincides with the center of the ceramic plate 20, and the second RF terminal 42 is electrically connected to it.
  • the conductive wire 52 is preferably made of a high-melting point conductive material such as Mo, W, or Nb.
  • the connection circuit 50 can be formed by printing a paste containing such a high-melting point conductive material.
  • the width of the conductive wires 52 increases from the annular second RF electrode 40 toward the second RF terminal 42.
  • the width of the conductive wires 52 is determined as follows. That is, an imaginary small circle C1 and an imaginary large circle C2 are drawn concentrically with the ceramic plate 20 in a plan view.
  • the radius of the imaginary small circle C1 is approximately the same as the length of the sides of the hexagon that forms the mesh 54
  • the radius of the imaginary large circle C2 is approximately the same as the length of the diagonal line (a diagonal line that does not pass through the center) of the hexagon that forms the mesh 54.
  • the width w1 of the conductive wires 52 located inside the imaginary small circle C1 (three conductive wires 52a) is the largest
  • the width w2 of the conductive wires 52 located outside the imaginary small circle C1 and inside the imaginary large circle C2 (six conductive wires 52b) is the next largest
  • the width w3 of the conductive wires 52c located outside the imaginary large circle C2 is the smallest.
  • the width w1 of the innermost line segment (conductive line 52a) of the conductive line 52 that is connected to the second RF terminal 42 is the widest
  • the width of the remaining conductive line 52c is the narrowest. In this way, the width of the conductive line 52 increases stepwise from the annular second RF electrode 40 toward the second RF terminal 42.
  • the width of the conductive wire 52 is preferably in the range of 5 mm to 15 mm, and increases from the second RF electrode 40 to the second RF terminal 42.
  • w3 5 mm
  • w2 10 mm
  • w3 6 mm
  • w2 8 mm
  • w3 6 mm
  • w2 7 mm
  • the heater electrode 60 is formed so that it runs from one end located near the center of the ceramic plate 20 to the other end located near the center, after being wired in a single stroke across almost the entire area of the ceramic plate 20 in a plan view.
  • a high melting point conductive material such as Mo, W, or Nb is preferable as the material for the heater electrode 60.
  • a power supply rod is connected to each of one and the other ends of the heater electrode 60, and each power supply rod passes through the inside of the shaft 70 and is connected to a heater power source.
  • the heater electrodes 60 may be provided in multiple stages, one above the other.
  • the shaft 70 is a cylindrical member made of the same material as the ceramic plate 20.
  • the upper end of the shaft 70 is joined to the lower surface of the ceramic plate 20 (the surface opposite the wafer mounting surface 22).
  • Such a wafer mounting table 10 can be manufactured, for example, in accordance with the manufacturing example described in Patent Document 2.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a plasma-excited chemical vapor deposition apparatus 80 in which the wafer mounting table 10 is installed.
  • the wafer mounting table 10, on which the wafer W is mounted on the wafer mounting surface 22, is installed inside the chamber 82 of the plasma-excited chemical vapor deposition apparatus 80.
  • the lower end of the shaft 70 is installed so as to be airtight on the floor surface of the chamber 82.
  • a counter electrode 84 is provided on the ceiling of the chamber 82 at a position facing the wafer mounting table 10.
  • the heater electrode 60 power is supplied to the heater electrode 60 so that the wafer W mounted on the wafer mounting table 10 is at a predetermined temperature.
  • the inside of the chamber 82 is depressurized to a predetermined vacuum level by a vacuum pump connected to the gas exhaust port 82a of the chamber 82.
  • a raw material gas for producing a desired film is introduced from the gas inlet 82b of the chamber 82, and the internal pressure of the chamber 82 is adjusted to a predetermined pressure.
  • different high-frequency powers are supplied between the first RF electrode 30 and the counter electrode 84 and between the second RF electrode 40 and the counter electrode 84.
  • plasma is generated between the counter electrode 84 and the wafer mounting table 10, and a desired thin film is formed on the surface of the wafer W.
  • the connection circuit 50 connecting the second RF terminal 42 and the second RF electrode 40 is formed of mesh-like conductive wires 52 (52a to 52c), and the width of the conductive wires 52 increases from the second RF electrode 40 to the second RF terminal 42.
  • the width of the conductive wires 52 is narrow at the connection portion with the second RF electrode 40 and wide at the connection portion with the second RF terminal 42. Therefore, compared to when the width of the conductive wires 52 of the connection circuit 50 is constant at a narrow value (for example, the width of the conductive wires 52 is constant at w3 as shown in FIG. 6), heat generation of the conductive wires 52 forming the connection circuit 50 can be suppressed.
  • the temperature difference within the wafer mounting surface 22 can be reduced.
  • the width of the conductive line 52 of the connection circuit 50 is constant at a wide value (for example, the width of the conductive line 52 is constant at w1 as shown in FIG. 7)
  • the overlapping area between the first RF electrode 30 and the connection circuit 50 is smaller in a plan view, and plasma coupling between the first RF electrode 30 and the connection circuit 50 is reduced. As a result, plasma can be efficiently generated above the wafer placement surface 22.
  • the second RF terminal 42 is also provided at the center of the ceramic plate 20. This makes it easy to arrange the conductive wires 52 that form the connection circuit 50 in a well-balanced manner. Specifically, it is easy to form the connection circuit 50 so that it is substantially rotationally symmetrical with the center of the ceramic plate 20 as the axis.
  • the width of the conductive wires 52 is wider from the second RF electrode 40 to the second RF terminal 42 within the range of 5 mm to 15 mm. This makes it possible to appropriately reduce the overlapping area between the first RF electrode 30 and the connection circuit 50 in a plan view while appropriately suppressing heat generation in the connection circuit 50.
  • connection circuit 50 has a polygonal (hexagonal) mesh 54. This makes it easier to bring the average temperature of the wafer mounting surface 22 closer to the target temperature of the wafer mounting surface 22. This point will be explained in the following example.
  • connection circuit 50 having the hexagonal mesh 54 can be designed relatively easily so that the width increases from the second RF electrode 40 toward the second RF terminal 42.
  • connection circuit 50 has a hexagonal mesh 54, but the mesh may be a polygon other than a hexagon.
  • FIG. 8 shows an example of a connection circuit 150 having a triangular mesh 154.
  • the connection circuit 150 is a circuit that connects the second RF terminal 42 and the second RF electrode 40, and overlaps with the first RF electrode 30 in a plan view.
  • the width of the conductive wire 152 forming the connection circuit 150 increases from the annular second RF electrode 40 toward the second RF terminal 42.
  • the width of the innermost line segment (conductive wire 152a) of the conductive wire 152 that is connected to the second RF terminal 42 is the widest
  • the width of the line segment (conductive wire 152b) of the conductive wire 152 closest to the second RF terminal 42 is the next widest after the innermost line segment
  • the width of the remaining conductive wire 152c is the narrowest.
  • connection circuit 50 is formed of mesh-like conductive wires 52, but it may be formed of radial conductive wires.
  • FIG. 9 shows an example of a connection circuit 250 formed of radial conductive wires 252.
  • the connection circuit 250 is a circuit that connects the second RF terminal 42 and the second RF electrode 40, and overlaps with the first RF electrode 30 in a planar view.
  • the width of the four conductive wires 252 that form the connection circuit 250 increases from the annular second RF electrode 40 toward the second RF terminal 42.
  • the width of the conductive wires 252 increases gradually, not in a stepwise manner.
  • the number of radial conductive wires 252 is not limited to four, and may be three, five or more.
  • the width of the conductive line 52 of the connection circuit 50 is set to three stages (w1, w2, w3), but this is not particularly limited, and it may be set to, for example, two stages, or four or more stages.
  • a circular electrode is used as the first RF electrode 30, but this is not particularly limited.
  • the first RF electrode 30 may be a pair of semicircular electrodes arranged with a gap therebetween so as to form a substantially circular shape.
  • the pair of semicircular electrodes are configured to have the same potential when high-frequency power is supplied.
  • the second RF terminal 42 was connected to ground, and the difference between the maximum and minimum temperatures (hereinafter referred to as the temperature difference) in the wafer mounting surface 22 was obtained when 2000 W of power was input to the second RF electrode 40. No power was supplied to the first RF electrode 30 or the heater electrode 60. The temperature was measured at 18 predetermined points on the wafer mounting surface 22. As a result, the temperature difference was 44.3° C.
  • the target temperature of the wafer mounting surface 22 was set to 300°C, and the power supply to the heater electrode 60 was controlled so that the temperature of the wafer mounting surface 22 became the target temperature.
  • the second RF terminal 42 was connected to ground, and 2000 W of power was input to the second RF electrode 40. Furthermore, no power was supplied to the first RF electrode 30.
  • the average temperature of the wafer mounting surface 22 at this time was determined. The temperature was measured at the same points as before. As a result, the average temperature was 306.6°C.
  • Comparative Example 1 In Comparative Example 1, the connection circuit 50 shown in FIG. 6 was used, and the width w3 of the conductive line 52 was fixed at 6 mm, but other than that, the wafer mounting table 10 was the same as that of Example 1. The temperature difference and average temperature were obtained in the same manner as in Example 1. As a result, the temperature difference was 58.0°C, and the average temperature was 307.4°C.
  • Example 2 In Example 2, the connection circuit 150 of Fig. 8 was used in place of the connection circuit 50 in the wafer mounting table 10 of the above embodiment, and the width of the conductive line 152a was set to 8 mm, the width of the conductive line 152b to 7 mm, and the width of the conductive line 152c to 6 mm. The temperature difference and average temperature were then determined in the same manner as in Example 1. As a result, the temperature difference was 20.4°C, and the average temperature was 310.6°C.
  • Comparative Example 2 In Comparative Example 2, the connection circuit 150 shown in FIG. 10 was used, and the width of the conductive wire 152 was fixed at 6 mm, but other than that, the wafer mounting table 10 was the same as that of Example 2. The temperature difference and average temperature were obtained in the same manner as in Example 1. As a result, the temperature difference was 30.7°C, and the average temperature was 311.9°C.
  • Example 3 In Example 3, the connection circuit 250 in Fig. 9 was used in place of the connection circuit 50 in the wafer mounting table 10 of the above embodiment, and the width of the conductive line 252 was set to 6 mm at the connection portion with the second RF electrode 40 and 8 mm at the connection portion with the second RF terminal 42. Then, the temperature difference and average temperature were obtained in the same manner as in Example 1. As a result, the temperature difference was 18.7°C, and the average temperature was 321.9°C.
  • Comparative Example 3 In Comparative Example 3, the connection circuit 250 shown in FIG. 11 was used, and the width of the conductive wire 252 was fixed at 6 mm, but other than that, the wafer mounting table 10 was the same as that of Example 3. The temperature difference and average temperature were obtained in the same manner as in Example 1. As a result, the temperature difference was 22.1° C., and the average temperature was 324.2° C.
  • the temperature difference was smaller in Examples 1 to 3 than in the corresponding Comparative Examples 1 to 3. That is, the temperature difference could be reduced when the width of the conductive wire constituting the connection circuit was wider from the second RF electrode to the second RF terminal than when the width was constant at a narrow value. Also, the average temperature could be closer to the target temperature (300° C.) when the connection circuit was formed of mesh-like conductive wires as in Examples 1 and 2 than when the connection circuit was formed of radial conductive wires as in Example 3.
  • the present invention can be used as a component in semiconductor manufacturing equipment.
  • 10 wafer placement table 20 ceramic plate, 22 wafer placement surface, 24 protrusion, 30 first RF electrode, 32 first RF terminal, 34 first power feed rod, 40 second RF electrode, 42 second RF terminal, 44 second power feed rod, 50 connection circuit, 52, 52a, 52b, 52c conductive wire, 54 mesh, 60 heater electrode, 70 shaft, 80 plasma enhanced chemical vapor deposition apparatus, 82 chamber, 82a gas exhaust port, 82b gas inlet port, 84 counter electrode, 150 connection circuit, 152, 152a, 152b, 152c conductive wire, 250 connection circuit, 252 conductive wire, C1 imaginary small circle, C2 imaginary large circle, W wafer, w1, w2, w3 width.

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Abstract

ウエハ載置台１０は、上面にウエハ載置面２２を有するセラミックプレート２０と、セラミックプレート２０に埋設された円形の第１ＲＦ電極３０と、第１ＲＦ電極３０に電気的に接続される第１ＲＦ端子３２と、セラミックプレート２０のうち第１ＲＦ電極３０とは異なる深さに埋設され、平面視で第１ＲＦ電極３０の外側に位置する環状の第２ＲＦ電極４０と、第２ＲＦ電極４０に電気的に接続される第２ＲＦ端子４２と、第２ＲＦ端子４２と第２ＲＦ電極４０とを接続する接続回路５０と、を備える。接続回路５０は、網目状又は放射状の導電線で形成され、導電線の幅は、第２ＲＦ電極４０から第２ＲＦ端子４２に向かって広くなっている。

Description

ウエハ載置台
　本発明は、ウエハ載置台に関する。
　従来、ウエハ載置台として、セラミックプレートの異なる深さに２つのＲＦ電極が埋設されたものが知られている。例えば、特許文献１には、２つのＲＦ電極として、円形の第１ＲＦ電極と、平面視で第１ＲＦ電極の外側に位置する環状の第２ＲＦ電極とを備えたものが開示されている。第２ＲＦ電極は、放射状の導電線で形成された接続回路を介してセラミックプレートの中心付近に設けられた外部端子に接続されている。特許文献２では、接続回路として、開口形状が六角形状又は三角形状の孔を複数備えた導電プレートを用いている。導電プレートのうち孔を取り囲む部分が導電線に相当する。
特開２０１２－８９６９４号公報 特許第５５８３８７７号公報
　しかしながら、特許文献１，２では、導電線の幅が一定であったため、ウエハ載置面内の温度差が大きくなったり、ウエハ載置面の上方にプラズマを効率よく発生できなかったりする問題があった。
　本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、ウエハ載置面内の温度差を小さくしつつプラズマを効率よく発生することを主目的とする。
［１］本発明のウエハ載置台は、
　上面にウエハ載置面を有するセラミックプレートと、
　前記セラミックプレートに埋設された円形の第１ＲＦ電極と、
　前記第１ＲＦ電極に電気的に接続される第１ＲＦ端子と、
　前記セラミックプレートのうち前記第１ＲＦ電極とは異なる深さに埋設され、平面視で前記第１ＲＦ電極の外側に位置する環状の第２ＲＦ電極と、
　前記第２ＲＦ電極に電気的に接続される第２ＲＦ端子と、
　前記第２ＲＦ端子と前記第２ＲＦ電極とを接続する接続回路と、
　を備え、
　前記接続回路は、網目状又は放射状の導電線で形成され、
　前記導電線の幅は、前記第２ＲＦ電極から前記第２ＲＦ端子に向かって広くなっている
　ものである。
　このウエハ載置台では、第２ＲＦ端子と第２ＲＦ電極とを接続する接続回路は、網目状又は放射状の導電線で形成され、導電線の幅は、第２ＲＦ電極から第２ＲＦ端子に向かって広くなっている。つまり、導電線の幅は、第２ＲＦ電極との接続部分で狭く第２ＲＦ端子との接続部分で広くなっている。そのため、導電線の幅が狭い値で一定の場合に比べて、接続回路を形成する導電線の発熱を抑えることができる。その結果、ウエハ載置面内の温度差を小さくすることができる。また、導電線の幅が広い値で一定の場合に比べて、第１ＲＦ電極と接続回路との重複面積が小さくなり、第１ＲＦ電極と接続回路とのプラズマカップリングが低減される。その結果、ウエハ載置面の上方にプラズマを効率よく発生することができる。
　なお、本明細書では、上下、左右、前後などを用いて本発明を説明することがあるが、上下、左右、前後は、相対的な位置関係に過ぎない。そのため、ウエハ載置台の向きを変えた場合には上下が左右になったり左右が上下になったりすることがあるが、そうした場合も本発明の技術的範囲に含まれる。また、導電線の幅は、第２ＲＦ電極から第２ＲＦ端子に向かって段階的に広くなっていてもよいし、徐々に広くなっていてもよい。
［２］本発明のウエハ載置台（前記［１］に記載のウエハ載置台）において、前記第２ＲＦ端子は、前記セラミックプレートの中心に設けられていてもよい。こうすれば、接続回路を形成する導電線をバランスよく配置しやすくなる。
［３］本発明のウエハ載置台（前記［１］又は［２］に記載のウエハ載置台）において、前記導電線の幅は、５ｍｍ以上１５ｍｍ以下の範囲内で前記第２ＲＦ電極から前記第２ＲＦ端子に向かって広くなっていてもよい。こうすれば、接続回路の発熱を適切に抑えつつ、平面視で第１ＲＦ電極と接続回路との重複面積も適切に小さくすることができる。
［４］本発明のウエハ載置台（前記［１］～［３］のいずれか１項に記載のウエハ載置台）において、前記接続回路は、前記網目状の導電線で形成され、多角形の網目を有していてもよい。こうすれば、ウエハ載置面の平均温度をウエハ載置面の目標温度に近づけやすくなる。なお、多角形としては、例えば六角形、四角形、三角形などが挙げられる。
［５］本発明のウエハ載置台（前記［４］に記載のウエハ載置台）において、前記導電線のうち前記第２ＲＦ端子と繋がっている最内周線分の幅が最も広く、前記導電線のうち前記最内周線分の次に前記第２ＲＦ端子に近い線分の幅が次に広くなっていてもよい。こうすれば、多角形の網目を有する接続回路を、比較的簡単に、第２ＲＦ電極から第２ＲＦ端子に向かって幅が広くなるように設計することができる。
ウエハ載置台１０の斜視図。 図１のＡ－Ａ断面図。 第１ＲＦ電極３０と接続回路５０が内側に設けられた第２ＲＦ電極４０とを平面視したときの説明図。 接続回路５０の部分拡大図。 ウエハ載置台１０を設置したプラズマ励起化学蒸着装置８０の概略説明図。 接続回路５０の比較形態の説明図。 接続回路５０の比較形態の説明図。 接続回路１５０の実施形態の説明図。 接続回路２５０の実施形態の説明図。 接続回路１５０の比較形態の説明図。 接続回路２５０の比較形態の説明図。
　本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら以下に説明する。図１はウエハ載置台１０の斜視図、図２は図１のＡ－Ａ断面図、図３は第１ＲＦ電極３０と接続回路５０が内側に設けられた第２ＲＦ電極４０とを平面視したときの説明図、図４は接続回路５０の部分拡大図である。
　ウエハ載置台１０は、半導体等を製造する装置の部品として用いられるものであり、例えば静電チャックやセラミックヒータなどが挙げられる。ウエハ載置台１０は、セラミックプレート２０と、シャフト７０とを備える。
　セラミックプレート２０は、窒化アルミニウムやアルミナなどに代表されるセラミック材料からなる円盤状のプレートであり、上面に円形のウエハ載置面２２と環状の突起２４とを有する。セラミックプレート２０の直径は、例えば約３３０ｍｍであり、厚みは、例えば約２０ｍｍである。ウエハ載置面２２の直径は、例えば約３００ｍｍであり、ウエハＷの直径とほぼ一致している。環状の突起２４は、ウエハ載置面２２を取り囲むように、ウエハ載置面２２よりも一段高くなるように設けられている。セラミックプレート２０には、ウエハ載置面２２に近い側から順に、第１ＲＦ電極３０、第２ＲＦ電極４０及びヒータ電極６０が埋設されている。
　第１ＲＦ電極３０は、ＭｏメッシュやＷメッシュなどに代表される円形状の金属メッシュである。第１ＲＦ電極３０の中心は、セラミックプレート２０の中心と一致している。第１ＲＦ電極３０の直径は、例えば約３００ｍｍである。第１ＲＦ電極３０は、セラミックプレート２０の中心の近くで第１ＲＦ端子３２と電気的に接続されている。第１ＲＦ電極３０は、第１ＲＦ端子３２を介して第１給電棒３４に接続されている。第１給電棒３４は、第２ＲＦ電極４０及びヒータ電極６０を非接触な状態で貫通し、シャフト７０の内部を通過してシャフト７０の外部にまで達している。
　第２ＲＦ電極４０は、セラミックプレート２０のうち第１ＲＦ電極３０とは異なる深さに埋設されている。第２ＲＦ電極４０は、ＭｏメッシュやＷメッシュなどに代表される環状の金属メッシュである。第２ＲＦ電極４０の中心は、セラミックプレート２０の中心と一致している。第２ＲＦ電極４０の内径は、第１ＲＦ電極３０の直径と同じかそれよりも僅かに大きく、外径は、例えば約３１５ｍｍである。第２ＲＦ電極４０は、セラミックプレート２０の中心に設けられた第２ＲＦ端子４２と接続回路５０を介して電気的に接続されている。第２ＲＦ電極４０は、第２ＲＦ端子４２を介して第２給電棒４４に接続されている。第２給電棒４４は、ヒータ電極６０を非接触な状態で貫通し、シャフト７０の内部を通過してシャフト７０の外部にまで達している。
　接続回路５０は、セラミックプレート２０のうち第２ＲＦ電極４０と同じ深さに設けられている。接続回路５０は、第２ＲＦ電極４０の内側に設けられている。接続回路５０は、網目状の導電線５２で形成されており、六角形状の網目５４を有している。接続回路５０の中心は、セラミックプレート２０の中心と一致しており、第２ＲＦ端子４２が電気的に接続されている。導電線５２の材料としては、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ等の高融点導電材料が好ましい。接続回路５０は、こうした高融点導電材料を含むペーストを印刷することにより形成することができる。
　導電線５２の幅は、環状の第２ＲＦ電極４０から第２ＲＦ端子４２に向かって広くなっている。本実施形態では、導電線５２の幅は次のように決められている。すなわち、平面視でセラミックプレート２０と同心円の仮想小円Ｃ１と仮想大円Ｃ２を描く。仮想小円Ｃ１の半径は網目５４をなす六角形の辺の長さとほぼ同じ、仮想大円Ｃ２の半径は網目５４をなす六角形の対角線（中心を通らない対角線）の長さとほぼ同じである。このとき、導電線５２のうち仮想小円Ｃ１の内側に位置するもの（３本の導電線５２ａ）の幅ｗ１が最も大きく、仮想小円Ｃ１の外側で且つ仮想大円Ｃ２の内側に位置するもの（６本の導電線５２ｂ）の幅ｗ２が次に大きく、仮想大円Ｃ２の外側に位置するもの（その他の導電線５２ｃ）の幅ｗ３が最も小さくなっている。式で表すとｗ１＞ｗ２＞ｗ３である。換言すれば、導電線５２のうち第２ＲＦ端子４２と繋がっている最内周線分（導電線５２ａ）の幅ｗ１が最も広く、導電線５２のうち最内周線分の次に第２ＲＦ端子４２に近い線分（導電線５２ｂ）の幅ｗ２が次に広く、それ以外の導電線５２ｃの幅が最も狭くなっている。このように導電線５２の幅は、環状の第２ＲＦ電極４０から第２ＲＦ端子４２に向かって段階的に広くなっている。
　導電線５２の幅は、５ｍｍ以上１５ｍｍ以下の範囲内で第２ＲＦ電極４０から第２ＲＦ端子４２に向かって広くなっていることが好ましい。例えば、ｗ３＝５ｍｍ，ｗ２＝１０ｍｍ，ｗ１＝１５ｍｍとしてもよいし、ｗ３＝６ｍｍ，ｗ２＝８ｍｍ，ｗ１＝１０ｍｍとしてもよいし、ｗ３＝６ｍｍ，ｗ２＝７ｍｍ，ｗ１＝８ｍｍとしてもよい。
　ヒータ電極６０は、セラミックプレート２０の中央付近に配設された一端から、一筆書きの要領で平面視でセラミックプレート２０のほぼ全域に配線されたあと中央付近に配設された他端に至るように形成されている。ヒータ電極６０の材料としては、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ等の高融点導電材料が好ましい。なお、図示しないが、ヒータ電極６０の一端と他端にはそれぞれ給電棒が接続され、各給電棒はシャフト７０の内部を通過してヒータ用電源に接続されている。ヒータ電極６０は上下に多段に設けられていてもよい。
　シャフト７０は、セラミックプレート２０と同じ材料で作製された筒状部材である。シャフト７０は、上端がセラミックプレート２０の下面（ウエハ載置面２２とは反対側の面）に接合されている。
　こうしたウエハ載置台１０は、例えば特許文献２に記載された製造例に準じて製造することができる。
  次に、ウエハ載置台１０の使用例について説明する。図５は、ウエハ載置台１０を設置したプラズマ励起化学蒸着装置８０の概略説明図である。プラズマ励起化学蒸着装置８０のチャンバ８２の内部に、ウエハ載置面２２にウエハＷが載置されたウエハ載置台１０を設置する。具体的には、シャフト７０の下端をチャンバ８２の床面に気密になるように設置する。これにより、シャフト７０の内部は、チャンバ８２の内部と遮断された状態となる。チャンバ８２の天井には、ウエハ載置台１０に対向する位置に対向電極８４が設けられている。そして、ウエハ載置台１０に載置されたウエハＷが所定の温度になるようにヒータ電極６０に電力を供給する。また、チャンバ８２のガス排出口８２ａに繋いだ真空ポンプにより、チャンバ８２の内部を所定の真空度になるまで減圧する。その後、チャンバ８２のガス導入口８２ｂから所望の膜を作製するための原料ガスを導入し、チャンバ８２の内部圧力が所定の圧力となるように調整する。そして、第１ＲＦ電極３０と対向電極８４との間及び第２ＲＦ電極４０と対向電極８４との間に、それぞれ異なる高周波電力を供給する。すると、対向電極８４とウエハ載置台１０との間にプラズマが発生し、ウエハＷの表面に所望の薄膜が生成する。
　以上説明したウエハ載置台１０では、第２ＲＦ端子４２と第２ＲＦ電極４０とを接続する接続回路５０は、網目状の導電線５２（５２ａ～５２ｃ）で形成され、導電線５２の幅は、第２ＲＦ電極４０から第２ＲＦ端子４２に向かって広くなっている。つまり、導電線５２の幅は、第２ＲＦ電極４０との接続部分で狭く第２ＲＦ端子４２との接続部分で広くなっている。そのため、接続回路５０の導電線５２の幅が狭い値で一定（例えば図６のように導電線５２の幅がｗ３で一定）の場合に比べて、接続回路５０を形成する導電線５２の発熱を抑えることができる。その結果、ウエハ載置面２２内の温度差を小さくすることができる。また、接続回路５０の導電線５２の幅が広い値で一定（例えば図７のように導電線５２の幅がｗ１で一定）の場合に比べて、平面視で第１ＲＦ電極３０と接続回路５０との重複面積が小さくなり、第１ＲＦ電極３０と接続回路５０とのプラズマカップリングが低減される。その結果、ウエハ載置面２２の上方にプラズマを効率よく発生することができる。
　また、第２ＲＦ端子４２は、セラミックプレート２０の中心に設けられている。そのため、接続回路５０を形成する導電線５２をバランスよく配置しやすい。具体的には、接続回路５０を、セラミックプレート２０の中心を軸として実質的に回転対称になるように形成しやすい。
　更に、導電線５２（５２ａ～５２ｃ）の幅は、５ｍｍ以上１５ｍｍ以下の範囲内で第２ＲＦ電極４０から第２ＲＦ端子４２に向かって広くなっていることが好ましい。こうすれば、接続回路５０の発熱を適切に抑えつつ、平面視で第１ＲＦ電極３０と接続回路５０との重複面積も適切に小さくすることができる。
　更にまた、接続回路５０は、多角形（六角形）の網目５４を有している。そのため、ウエハ載置面２２の平均温度をウエハ載置面２２の目標温度に近づけやすくなる。この点は以下の実施例で説明する。
　そしてまた、導電線５２のうち第２ＲＦ端子４２と繋がっている最内周線分（導電線５２ａ）の幅ｗ１が最も広く、導電線５２のうち最内周線分の次に第２ＲＦ端子４２に近い線分（導電線５２ｂ）の幅ｗ２が次に広くなっている。そのため、六角形の網目５４を有する接続回路５０を、比較的簡単に、第２ＲＦ電極４０から第２ＲＦ端子４２に向かって幅が広くなるように設計することができる。
　なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
　上述した実施形態では、接続回路５０は、六角形の網目５４を有するものとしたが、網目を六角形以外の多角形にしてもよい。図８は、三角形の網目１５４を有する接続回路１５０の一例である。接続回路１５０は、第２ＲＦ端子４２と第２ＲＦ電極４０とを接続する回路であり、平面視で第１ＲＦ電極３０と重複している。接続回路１５０を形成する導電線１５２の幅は、環状の第２ＲＦ電極４０から第２ＲＦ端子４２に向かって広くなっている。具体的には、導電線１５２のうち第２ＲＦ端子４２と繋がっている最内周線分（導電線１５２ａ）の幅が最も広く、導電線１５２のうち最内周線分の次に第２ＲＦ端子４２に近い線分（導電線１５２ｂ）の幅が次に広く、それ以外の導電線１５２ｃの幅が最も狭くなっている。
　上述した実施形態では、接続回路５０は、網目状の導電線５２で形成したが、放射状の導電線で形成してもよい。図９は、放射状の導電線２５２で形成された接続回路２５０の一例である。接続回路２５０は、第２ＲＦ端子４２と第２ＲＦ電極４０とを接続する回路であり、平面視で第１ＲＦ電極３０と重複している。接続回路２５０を形成する４本の導電線２５２の幅は、環状の第２ＲＦ電極４０から第２ＲＦ端子４２に向かって広くなっている。ここでは、導電線２５２の幅は、段階的ではなく徐々に広くなっている。なお、放射状の導電線２５２の本数は、４本に限らず、３本でもよいし５本以上でもよい。
　上述した実施形態では、接続回路５０の導電線５２の幅を３段階（ｗ１，ｗ２，ｗ３）に設定したが、特にこれに限定されるものではなく、例えば２段階に設定してもよいし、４段階以上に設定してもよい。
　上述した実施形態では、第１ＲＦ電極３０として円形電極を採用したが、特にこれに限定されない。例えば、第１ＲＦ電極３０を、一対の半円電極を隙間を空けて実質的に円形になるように配置したものとしてもよい。この場合、一対の半円電極は、高周波電力が供給されたときに同電位になるよう構成されている。
　上述した実施形態では、セラミックプレート２０の内部に静電電極を埋設しなかったが、静電電極を埋設してもよい。こうすれば、静電電極に直流電圧を印加することで、ウエハＷをウエハ載置面２２に吸着することができる。
　以下に実施例や比較例について説明するが、本発明は以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
［実施例１］
　実施例１では、上述した実施形態のウエハ載置台１０（図１～図４）においてｗ１＝８ｍｍ、ｗ２＝７ｍｍ、ｗ３＝６ｍｍに設定した。そして、第２ＲＦ端子４２をグランドに接続し、第２ＲＦ電極４０に２０００Ｗの電力を入力したときのウエハ載置面２２内の最高温度と最低温度との差（以下温度差という）を求めた。第１ＲＦ電極３０やヒータ電極６０には電力を供給しなかった。温度の測定点は、ウエハ載置面２２において予め定めた１８箇所とした。その結果、温度差は４４．３℃であった。
　これとは別に、ウエハ載置面２２の目標温度を３００℃に設定し、そのウエハ載置面２２の温度が目標温度になるようにヒータ電極６０への給電を制御した。これと共に、第２ＲＦ端子４２をグランドに接続し、第２ＲＦ電極４０に２０００Ｗの電力を入力した。また、第１ＲＦ電極３０には電力を供給しなかった。このときのウエハ載置面２２の平均温度を求めた。温度の測定点は、先ほどと同じとした。その結果、平均温度は３０６．６℃であった。
［比較例１］
　比較例１では、接続回路５０として図６を採用し、導電線５２の幅ｗ３を６ｍｍで一定とした以外は、実施例１のウエハ載置台１０と同様とした。そして、実施例１と同様にして温度差及び平均温度を求めた。その結果、温度差は５８．０℃、平均温度は３０７．４℃であった。
［実施例２］
　実施例２では、上述した実施形態のウエハ載置台１０において接続回路５０の代わりに図８の接続回路１５０を用い、導電線１５２ａの幅を８ｍｍ、導電線１５２ｂの幅を７ｍｍ、導電線１５２ｃの幅を６ｍｍに設定した。そして、実施例１と同様にして温度差及び平均温度を求めた。その結果、温度差は２０．４℃、平均温度は３１０．６℃であった。
［比較例２］
　比較例２では、接続回路１５０として図１０を採用し、導電線１５２の幅を６ｍｍで一定とした以外は、実施例２のウエハ載置台１０と同様とした。そして、実施例１と同様にして温度差及び平均温度を求めた。その結果、温度差は３０．７℃、平均温度は３１１．９℃であった。
［実施例３］
　実施例３では、上述した実施形態のウエハ載置台１０において接続回路５０の代わりに図９の接続回路２５０を用い、導電線２５２の幅を、第２ＲＦ電極４０との接続部分で６ｍｍ、第２ＲＦ端子４２との接続部分で８ｍｍに設定した。そして、実施例１と同様にして温度差及び平均温度を求めた。その結果、温度差は１８．７℃、平均温度は３２１．９℃であった。
［比較例３］
　比較例３では、接続回路２５０として図１１を採用し、導電線２５２の幅を６ｍｍで一定とした以外は、実施例３のウエハ載置台１０と同様とした。そして、実施例１と同様にして温度差及び平均温度を求めた。その結果、温度差は２２．１℃、平均温度は３２４．２℃であった。
［評価］
　温度差については、実施例１～３の方がそれぞれ対応する比較例１～３に比べて小さくなった。すなわち、接続回路を構成する導電線の幅については、第２ＲＦ電極から第２ＲＦ端子に向かって広くなっている方が、狭い値で一定の場合に比べて、温度差を小さくすることができた。また、平均温度については、実施例１，２のように接続回路が網目状の導電線で形成されている方が、実施例３のように放射状の導電線で形成されている場合に比べて目標温度（３００℃）に近づけることができた。
　本発明は、半導体製造装置の部品として利用可能である。
１０　ウエハ載置台、２０　セラミックプレート、２２　ウエハ載置面、２４　突起、３０　第１ＲＦ電極、３２　第１ＲＦ端子、３４　第１給電棒、４０　第２ＲＦ電極、４２　第２ＲＦ端子、４４　第２給電棒、５０　接続回路、５２，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ　導電線、５４　網目、６０　ヒータ電極、７０　シャフト、８０　プラズマ励起化学蒸着装置、８２　チャンバ、８２ａ　ガス排出口、８２ｂ　ガス導入口、８４　対向電極、１５０　接続回路、１５２，１５２ａ，１５２ｂ，１５２ｃ　導電線、２５０　接続回路、２５２　導電線、Ｃ１　仮想小円、Ｃ２　仮想大円、Ｗ　ウエハ、ｗ１，ｗ２，ｗ３　幅。

Claims (5)

  1. 　上面にウエハ載置面を有するセラミックプレートと、
    　前記セラミックプレートに埋設された円形の第１ＲＦ電極と、
    　前記第１ＲＦ電極に電気的に接続される第１ＲＦ端子と、
    　前記セラミックプレートのうち前記第１ＲＦ電極とは異なる深さに埋設され、平面視で前記第１ＲＦ電極の外側に位置する環状の第２ＲＦ電極と、
    　前記第２ＲＦ電極に電気的に接続される第２ＲＦ端子と、
    　前記第２ＲＦ端子と前記第２ＲＦ電極とを接続する接続回路と、
    　を備え、
    　前記接続回路は、網目状又は放射状の導電線で形成され、
    　前記導電線の幅は、前記第２ＲＦ電極から前記第２ＲＦ端子に向かって広くなっている、
    　ウエハ載置台。
  2. 　前記第２ＲＦ端子は、前記セラミックプレートの中心に設けられている、
    　請求項１に記載のウエハ載置台。
  3. 　前記導電線の幅は、５ｍｍ以上１５ｍｍ以下の範囲内で前記第２ＲＦ電極から前記第２ＲＦ端子に向かって広くなっている、
    　請求項１又は２に記載のウエハ載置台。
  4. 　前記接続回路は、前記網目状の導電線で形成され、多角形の網目を有する、
    　請求項１又は２に記載のウエハ載置台。
  5. 　前記導電線のうち前記第２ＲＦ端子と繋がっている最内周線分の幅が最も広く、前記導電線のうち前記最内周線分の次に前記第２ＲＦ端子に近い線分の幅が次に広くなっている、
    　請求項４に記載のウエハ載置台。
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