JP2009188342A - 載置台及びプラズマ処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プラズマ処理装置10の載置台12は、第1の高周波電源28及び第2の高周波電源29に接続される下部電極20と、該下部電極20の上面中央部分において埋設される誘電体層21と、該誘電体層21の上に載置される静電チャック22とを有し、該静電チャック22が有する電極膜37は以下の条件を満たす。
δ/z ≧ 85 且つ ρs ≦ 2.67×105Ω/□
但し、δ=(ρv/(μπf))1/2であり、z:電極膜37の厚さ(m)、δ:第1の高周波電源28から供給される高周波電力に対する電極膜37のスキンデプス、f:上記高周波電力の周波数(Hz)、μ:電極膜37の透磁率(H/m)、ρv:電極膜37の比抵抗(Ω・m)、ρs:電極膜37の表面抵抗率(Ω/□)である。
【選択図】図1
Description
δ=(2ρv/(μω))1/2=(ρv/(μπf))1/2 … (1)
ここで、μは電極膜37の透磁率(H/m)であり、ωは2πf(π:円周率、f:第1の高周波電源28から供給される高周波電力の周波数(Hz))であり、ρvは電極膜37を構成する電極材料の比抵抗(Ω・m)である。
E=E0exp(−iωt)exp(iz/δ)exp(−z/δ) … (2)
ここで、zは電極膜37の厚さ(m)であり、E0は電極膜37に入射する電界の強度である。
E/E0∝exp(−z/δ) … (3)
上記式(3)より「z/δ」の値が「0」に近づくほど電界の透過率は1.0(100%)に近づき、「δ」が小さいほど電界の透過率が低くなる。ここで、電極膜37の抵抗REが小さいことは電極膜37の比抵抗ρvが小さいことに他ならないので、抵抗REが小さいと「(ρv/(μπf))1/2」で示されるスキンデプスδが小さくなり、電極膜37を透過する電界を発生させることが困難となる。
ρs=ρv/z (Ω/□) … (4)
ここで用いた各電極膜37のδ/z(及びρs)は、7518(及び8.9×105Ω/□)、6711(及び2.67×105Ω/□)、297(及び1740Ω/□)、195(及び750Ω/□)、124(及び304Ω/□)、103(及び208Ω/□)、92(及び166Ω/□)、85(及び115Ω/□)、並びに47(及び35Ω/□)であった。
z≦(ρv/(μπf))1/2/85 … (5)
また、同条件「ρs≦2.67×105Ω/□」は下記式(6)に変換することができる。
z≧ρv/(2.67×105) … (6)
すなわち、通常のアンテナ比を有するデバイスのゲート酸化膜の劣化を防止するために電極膜37は上記式(5)及び上記式(6)を満たす必要がある。
z≧ρv/304 … (7)
すなわち、特殊なデバイスのゲート酸化膜の劣化を防止するために電極膜37は上記式(5)及び上記式(7)を満たす必要がある。
δw=((2ρvw)/(μwω))1/2 =(ρvw/(μwπf))1/2 … (8)
ここで、μwはウエハWの透磁率(H/m)であり、ωは2πf(π:円周率、f:第1の高周波電源28から供給される高周波電力の周波数(Hz))であり、ρvwはウエハWを構成する電極材料の比抵抗(Ω・m)である。
Ew/E0w∝exp(−zw/δw) … (9)
ここで、zwはウエハWの厚さ(m)であり、E0wはウエハWに入射する電界の強度である。
δl=((2ρvl)/(μlω))1/2=(ρvl/(μlπf))1/2 … (10)
ここで、μlは配線膜の透磁率(H/m)であり、ωは2πf(π:円周率、f:第1の高周波電源28から供給される高周波電力の周波数(Hz))であり、ρvlは配線膜の電極材料の比抵抗(Ω・m)である。
10 プラズマ処理装置
11 チャンバ
12 載置台
20 下部電極
21,48 誘電体層
22,49 静電チャック
22a,52 基材
22b 上部材
28 第1の高周波電源
29 第2の高周波電源
37,54 電極膜
42 高圧直流電源
43,44 電気回路
45 導電部材
46 絶縁性接着剤
50 導電テープ
51 ポリイミドテープ
52a 密な層
52b 疎な層
53 電極層
Claims (31)
- 基板が載置されるプラズマ処理装置用の載置台であって、
プラズマ生成用の高周波電源に接続される導電体部材と、
該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、
該誘電体層の上に載置される静電チャックとを備え、
該静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ以下の条件を満たす電極膜を有することを特徴とする載置台。
δ/z ≧ 85
但し、δ=(ρv/(μπf))1/2
但し、z:前記電極膜の厚さ、δ:前記高周波電源から供給される高周波電力に対する前記電極膜のスキンデプス、f:前記高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π:円周率、μ:前記電極膜の透磁率、ρv:前記電極膜の比抵抗 - 基板が載置されるプラズマ処理装置用の載置台であって、
イオン引き込み用の高周波電源に接続される導電体部材と、
該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、
該誘電体層の上に載置される静電チャックとを備え、
該静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ以下の条件を満たす電極膜を有することを特徴とする載置台。
ρs ≦ 2.67×105Ω/□
但し、ρs:前記電極膜の表面抵抗率 - 基板が載置されるプラズマ処理装置用の載置台であって、
プラズマ生成用の高周波電源及びイオン引き込み用の高周波電源に接続される導電体部材と、
該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、
該誘電体層の上に載置される静電チャックとを備え、
該静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ以下の条件を満たす電極膜を有することを特徴とする載置台。
δ/z ≧ 85 且つ ρs ≦ 2.67×105Ω/□
但し、δ=(ρv/(μπf))1/2
但し、z:前記電極膜の厚さ、δ:前記プラズマ生成用の高周波電源から供給される高周波電力に対する前記電極膜のスキンデプス、f:前記プラズマ生成用の高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π:円周率、μ:前記電極膜の透磁率、ρv:前記電極膜の比抵抗、ρs:前記電極膜の表面抵抗率 - 基板が載置されるプラズマ処理装置用の載置台であって、
プラズマ生成用の高周波電源及びイオン引き込み用の高周波電源に接続される導電体部材と、
該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、
該誘電体層の上に載置される静電チャックとを備え、
該静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ以下の条件を満たす電極膜を有することを特徴とする載置台。
115Ω/□ ≦ ρs ≦ 2.67×105Ω/□
但し、ρs:前記電極膜の表面抵抗率 - 前記電極膜の表面抵抗率ρsが304Ω/□以下であることを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置用の載置台。
- 前記電極膜は溶射、焼結及び塗布のいずれかによって形成され、前記電極膜の比抵抗は1.0×10−2Ω・cm〜1.0×103Ω・cmであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置用の載置台。
- 前記電極膜はCVD、PVD及び液相成長法のいずれかによって形成され、前記電極膜の厚さは10μm以下であり、前記電極膜の比抵抗は1.0×102Ω・cm以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置用の載置台。
- 前記プラズマ生成用の高周波電源から供給される高周波電力の周波数は27MHz以上であることを特徴とする請求項1、3及び4のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置用の載置台。
- 前記イオン引き込み用の高周波電源から供給される高周波電力の周波数は27MHz以下であることを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置用の載置台。
- 基板が載置される載置台を備え、
前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、
該静電チャックは高圧直流電源に接続される電極膜を有し、
前記基板は以下の条件を満たすことを特徴とするプラズマ処理装置。
δw/zw ≧ 13
但し、δw=(ρvw/(μwπf))1/2
但し、zw:前記基板の厚さ、δw:前記高周波電源から供給される高周波電力に対する前記基板のスキンデプス、f:前記高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π:円周率、μw:前記基板の透磁率、ρvw:前記基板の比抵抗 - 基板が載置される載置台を備え、
前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、
該静電チャックは高圧直流電源に接続される電極膜を有し、
前記基板は以下の条件を満たすことを特徴とするプラズマ処理装置。
ρsw ≧ 52Ω/□
但し、ρsw:前記基板の表面抵抗率 - 基板が載置される載置台を備え、
前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、
該静電チャックは高圧直流電源に接続される電極膜を有し、
前記基板は以下の条件を満たすことを特徴とするプラズマ処理装置。
ρvw ≧ 4Ω・cm
但し、ρvw:前記基板の比抵抗 - 基板が載置される載置台を備え、
前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、
該静電チャックは高圧直流電源に接続される電極膜を有し、
前記基板上の配線膜は以下の条件を満たすことを特徴とするプラズマ処理装置。
δl/zl ≧ 13
但し、δl=(ρvl/(μlπf))1/2
但し、zl:前記配線膜の厚さ、δl:前記高周波電源から供給される高周波電力に対する前記配線膜のスキンデプス、f:前記高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π:円周率、μl:前記配線膜の透磁率、ρvl:前記配線膜の比抵抗 - 基板が載置される載置台を備え、
前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、
該静電チャックは高圧直流電源に接続される電極膜を有し、
前記基板上の配線膜は以下の条件を満たすことを特徴とするプラズマ処理装置。
ρsl ≧ 52Ω/□
但し、ρsl:前記配線膜の表面抵抗率 - 基板が載置される載置台を備え、
前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、
前記静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ以下の条件を満たす電極膜を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
δ/z ≧ 85
但し、δ=(ρv/(μπf))1/2
但し、z:前記電極膜の厚さ、δ:前記高周波電源から供給される高周波電力に対する前記電極膜のスキンデプス、f:前記高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π:円周率、μ:前記電極膜の透磁率、ρv:前記電極膜の比抵抗 - 基板が載置される載置台を備え、
前記載置台は、イオン引き込み用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、
前記静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ以下の条件を満たす電極膜を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
ρs ≦ 2.67×105Ω/□
但し、ρs:前記電極膜の表面抵抗率 - 基板が載置される載置台を備え、
前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源及びイオン引き込み用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、
前記静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ以下の条件を満たす電極膜を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
δ/z ≧ 85 且つ ρs ≦ 2.67×105Ω/□
但し、δ=(ρv/(μπf))1/2
但し、z:前記電極膜の厚さ、δ:前記プラズマ生成用の高周波電源から供給される高周波電力に対する前記電極膜のスキンデプス、f:前記プラズマ生成用の高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π:円周率、μ:前記電極膜の透磁率、ρv:前記電極膜の比抵抗、ρs:前記電極膜の表面抵抗率 - 基板が載置される載置台を備え、
前記載置台は、プラズマ生成用の高周波電源及びイオン引き込み用の高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、
前記静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ以下の条件を満たす電極膜を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
115Ω/□ ≦ ρs ≦ 2.67×105Ω/□
但し、ρs:前記電極膜の表面抵抗率 - 基板が載置されるプラズマ処理装置用の載置台であって、
高周波電源に接続される導電体部材と、
該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、
該誘電体層の上に載置される静電チャックとを備え、
該静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ表面抵抗率の上限値及び下限値の少なくとも一方が設定される電極膜を内包し、
前記電極膜は、予め準備/形成された誘電体からなる板状の基材の表面又は裏面に形成され、該電極膜の形成後に絶縁材によって覆われることを特徴とする載置台。 - 前記電極膜は溶射、塗布、薄膜成膜法、及び導電膜の貼着によって形成されることを特徴とする請求項19記載のプラズマ処理装置用の載置台。
- 前記薄膜成膜法は、CVD、PVD及び液相成長法のいずれかであることを特徴とする請求項20記載のプラズマ処理装置用の載置台。
- 前記絶縁材は焼結、溶射、絶縁膜の貼着のいずれかによって形成されることを特徴とする請求項19乃至21のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置用の載置台。
- 基板が載置されるプラズマ処理装置用の載置台であって、
高周波電源に接続される導電体部材と、
該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、
該誘電体層の上に載置される静電チャックとを備え、
該静電チャックは、高圧直流電源に接続され、且つ表面抵抗率の上限値及び下限値の少なくとも一方が設定される電極膜を内包し、さらに、一端が前記電極膜と接触し且つ他端が前記静電チャックの表面に露出する少なくとも2つの導電部材を有することを特徴とする載置台。 - 前記少なくとも2つの導電部材のうちの1つは前記静電チャックの中央部分に配置されることを特徴とする請求項23記載のプラズマ処理装置用の載置台。
- 基板が載置される載置台を備え、
前記載置台は、高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、
前記静電チャックは高圧直流電源に接続され、且つ表面抵抗率の上限値及び下限値の少なくとも一方が設定される電極膜を内包し、
前記電極膜は、予め準備/形成された誘電体からなる板状の基材の表面又は裏面に形成され、該電極膜の形成後に絶縁材によって覆われることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 基板が載置される載置台を備え、
前記載置台は、高周波電源に接続される導電体部材と、該導電体部材の上面中央部分において埋設される誘電体層と、該誘電体層の上に載置される静電チャックとを有するプラズマ処理装置であって、
該静電チャックは、高圧直流電源に接続され、且つ表面抵抗率の上限値及び下限値の少なくとも一方が設定される電極膜を内包し、さらに、一端が前記電極膜と接触し且つ他端が前記静電チャックの表面に露出する少なくとも2つの導電部材を有することを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置用の載置台を備え、
前記載置台に載置される前記基板は以下の条件を満たすことを特徴とするプラズマ処理装置。
δw/zw ≧ 13
但し、δw=(ρvw/(μwπf))1/2
但し、zw:前記基板の厚さ、δw:前記高周波電源から供給される高周波電力に対する前記基板のスキンデプス、f:前記高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π:円周率、μw:前記基板の透磁率、ρvw:前記基板の比抵抗 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置用の載置台を備え、
前記載置台に載置される前記基板は以下の条件を満たすことを特徴とするプラズマ処理装置。
ρsw ≧ 52Ω/□
但し、ρsw:前記基板の表面抵抗率 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置用の載置台を備え、
前記載置台に載置される前記基板は以下の条件を満たすことを特徴とするプラズマ処理装置。
ρvw ≧ 4Ω・cm
但し、ρvw:前記基板の比抵抗 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置用の載置台を備え、
前記載置台に載置される前記基板上の配線膜は以下の条件を満たすことを特徴とするプラズマ処理装置。
δl/zl ≧ 13
但し、δl=(ρvl/(μlπf))1/2
但し、zl:前記配線膜の厚さ、δl:前記高周波電源から供給される高周波電力に対する前記配線膜のスキンデプス、f:前記高周波電源から供給される高周波電力の周波数、π:円周率、μl:前記配線膜の透磁率、ρvl:前記配線膜の比抵抗 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置用の載置台を備え、
前記載置台に載置される前記基板上の配線膜は以下の条件を満たすことを特徴とするプラズマ処理装置。
ρsl ≧ 52Ω/□
但し、ρsl:前記配線膜の表面抵抗率
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