JP2024027431A - Plasma processing equipment and substrate support part - Google Patents
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Abstract
【課題】異常放電を抑制するプラズマ処理装置及び基板支持部を提供する。【解決手段】プラズマ処理チャンバと、前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基台支持部と、上面から下面までを貫通する第1貫通孔が形成され、前記基台支持部の上部に配置される導電性の基台と、基板支持面又はリング支持面から下面までを貫通して前記第1貫通孔と連通する第2貫通孔が形成され、前記基台の上部に配置される静電チャックと、前記基台支持部内に配置され、導電性のリフターピン保持部材と、前記リフターピン保持部材に保持され、前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔に配置され、少なくとも一部が導電性である導電部を有するリフターピンと、を備え、前記導電部は、前記リフターピン保持部材を介して、前記基台と導通する、プラズマ処理装置。【選択図】図2The present invention provides a plasma processing apparatus and a substrate support unit that suppress abnormal discharge. A plasma processing chamber, a base support disposed in the plasma processing chamber, and a first through hole penetrating from an upper surface to a lower surface, the first through hole being disposed above the base support. an electrostatic chuck disposed on the top of the base, the electrostatic chuck having a conductive base and a second through hole penetrating from the substrate support surface or the ring support surface to the lower surface and communicating with the first through hole; , a lifter pin holding member that is disposed within the base support and is conductive; a lifter pin having a conductive part, the conductive part being electrically connected to the base via the lifter pin holding member. [Selection diagram] Figure 2
Description
本開示は、プラズマ処理装置及び基板支持部に関する。 The present disclosure relates to a plasma processing apparatus and a substrate support.
特許文献1には、被処理体が載置される載置面及び前記載置面に対する裏面を有し、前記載置面と前記裏面を貫通する通孔が形成された静電チャックと、少なくとも一部が絶縁性部材により形成され、先端が前記通孔に収容され、前記載置面に対して上下方向に移動することで前記被処理体を上下方向に搬送するリフターピンと、を有し、前記リフターピンの前記通孔に対応する先端部分、および、前記通孔の前記リフターピンと対向する壁面の少なくとも一方に導電性部材を有することを特徴とするプラズマ処理装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses an electrostatic chuck having a mounting surface on which an object to be processed is placed and a back surface relative to the mounting surface, and in which a through hole passing through the mounting surface and the back surface is formed, and at least a lifter pin, a portion of which is formed of an insulating member, a tip of which is accommodated in the through hole, and which transports the object to be processed in the vertical direction by moving vertically with respect to the placement surface; A plasma processing apparatus is disclosed that includes a conductive member on at least one of a tip portion of the lifter pin corresponding to the through hole and a wall surface of the through hole facing the lifter pin.
一の側面では、本開示は、異常放電を抑制するプラズマ処理装置及び基板支持部を提供する。 In one aspect, the present disclosure provides a plasma processing apparatus and a substrate support unit that suppress abnormal discharge.
上記課題を解決するために、一の態様によれば、プラズマ処理チャンバと、前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基台支持部と、上面から下面までを貫通する第1貫通孔が形成され、前記基台支持部の上部に配置される導電性の基台と、基板支持面又はリング支持面から下面までを貫通して前記第1貫通孔と連通する第2貫通孔が形成され、前記基台の上部に配置される静電チャックと、前記基台支持部内に配置され、導電性のリフターピン保持部材と、前記リフターピン保持部材に保持され、前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔に配置され、少なくとも一部が導電性である導電部を有するリフターピンと、を備え、前記導電部は、前記リフターピン保持部材を介して、前記基台と導通する、プラズマ処理装置が提供される。 In order to solve the above problems, according to one aspect, a first through hole is formed that penetrates a plasma processing chamber, a base support section disposed in the plasma processing chamber, and from an upper surface to a lower surface, A conductive base disposed on the upper part of the base support part, and a second through hole penetrating from the substrate support surface or the ring support surface to the lower surface and communicating with the first through hole are formed, and the second through hole is formed to communicate with the first through hole. an electrostatic chuck disposed on the top of the stand; an electroconductive lifter pin holding member disposed within the base support; and the first through hole and the second through hole held by the lifter pin holding member. and a lifter pin having a conductive part, at least a part of which is electrically conductive, and the conductive part is electrically connected to the base via the lifter pin holding member. .
一の側面によれば、異常放電を抑制するプラズマ処理装置及び基板支持部を提供することができる。 According to one aspect, it is possible to provide a plasma processing apparatus and a substrate support unit that suppress abnormal discharge.
以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments for implementing the present disclosure will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same components are given the same reference numerals, and redundant explanations may be omitted.
以下に、プラズマ処理システムの構成例について説明する。図1は、容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図の一例である。 An example of the configuration of the plasma processing system will be described below. FIG. 1 is an example of a diagram for explaining a configuration example of a capacitively coupled plasma processing apparatus.
プラズマ処理システムは、容量結合型のプラズマ処理装置1及び制御部2を含む。容量結合型のプラズマ処理装置1は、プラズマ処理チャンバ10、ガス供給部20、電源30及び排気システム40を含む。また、プラズマ処理装置1は、基板支持部11及びガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ10内に導入するように構成される。ガス導入部は、シャワーヘッド13を含む。基板支持部11は、プラズマ処理チャンバ10内に配置される。シャワーヘッド13は、基板支持部11の上方に配置される。一実施形態において、シャワーヘッド13は、プラズマ処理チャンバ10の天部(ceiling)の少なくとも一部を構成する。プラズマ処理チャンバ10は、シャワーヘッド13、プラズマ処理チャンバ10の側壁10a及び基板支持部11により規定されたプラズマ処理空間10sを有する。プラズマ処理チャンバ10は、少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理空間10sに供給するための少なくとも1つのガス供給口と、プラズマ処理空間10sからガスを排出するための少なくとも1つのガス排出口とを有する。プラズマ処理チャンバ10は接地される。シャワーヘッド13及び基板支持部11は、プラズマ処理チャンバ10の筐体とは電気的に絶縁される。
The plasma processing system includes a capacitively coupled plasma processing apparatus 1 and a control section 2. The capacitively coupled plasma processing apparatus 1 includes a
基板支持部11は、本体部111及びリングアセンブリ113を含む。本体部111は、基板Wを支持するための中央領域111aと、リングアセンブリ113を支持するための環状領域111bとを有する。ウェハは基板Wの一例である。本体部111の環状領域111bは、平面視で本体部111の中央領域111aを囲んでいる。基板Wは、本体部111の中央領域111a上に配置され、リングアセンブリ113は、本体部111の中央領域111a上の基板Wを囲むように本体部111の環状領域111b上に配置される。従って、中央領域111aは、基板Wを支持するための基板支持面とも呼ばれ、環状領域111bは、リングアセンブリ113を支持するためのリング支持面とも呼ばれる。
The
一実施形態において、本体部111は、基台1110、静電チャック1111及び基台支持部1112を含む。基台1110は、導電性部材を含む。基台1110の導電性部材は下部電極として機能し得る。静電チャック1111は、基台1110の上に配置される。静電チャック1111は、セラミック部材1111aとセラミック部材1111a内に配置される静電電極1111bとを含む。セラミック部材1111aは、中央領域111aを有する。一実施形態において、セラミック部材1111aは、環状領域111bも有する。なお、環状静電チャックや環状絶縁部材のような、静電チャック1111を囲む他の部材が環状領域111bを有してもよい。この場合、リングアセンブリ113は、環状静電チャック又は環状絶縁部材の上に配置されてもよく、静電チャック1111と環状絶縁部材の両方の上に配置されてもよい。また、後述するRF(Radio Frequency)電源31及び/又はDC(Direct Current)電源32に結合される少なくとも1つのRF/DC電極がセラミック部材1111a内に配置されてもよい。この場合、少なくとも1つのRF/DC電極が下部電極として機能する。後述するバイアスRF信号及び/又はDC信号が少なくとも1つのRF/DC電極に供給される場合、RF/DC電極はバイアス電極とも呼ばれる。なお、基台1110の導電性部材と少なくとも1つのRF/DC電極とが複数の下部電極として機能してもよい。また、静電電極1111bが下部電極として機能してもよい。従って、基板支持部11は、少なくとも1つの下部電極を含む。
In one embodiment, the
基台支持部1112は、プラズマ処理チャンバ10内に配置される。基台1110は、基台支持部1112の上に配置される。なお、基台1110は、基台支持部1112に対して、着脱可能に取り付けられる。
リングアセンブリ113は、1又は複数の環状部材を含む。一実施形態において、1又は複数の環状部材は、1又は複数のエッジリングと少なくとも1つのカバーリングとを含む。エッジリングは、導電性材料又は絶縁材料で形成され、カバーリングは、絶縁材料で形成される。
また、基板支持部11は、静電チャック1111、リングアセンブリ113及び基板Wのうち少なくとも1つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、伝熱媒体、流路1110a、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路1110aには、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。一実施形態において、流路1110aが基台1110内に形成され、1又は複数のヒータが静電チャック1111のセラミック部材1111a内に配置される。また、基板支持部11は、基板Wの裏面と中央領域111aとの間の間隙にガス供給路51を介して伝熱ガス(例えばHeガス)を供給するように構成された伝熱ガス供給部50を含んでもよい。また、基板支持部11は、リングアセンブリ113のうち少なくとも1つの環状部材(例えばエッジリング)の裏面と環状領域111bとの間の間隙にガス供給路(図示せず)を介して伝熱ガスを供給するように構成された伝熱ガス供給部(図示せず)を含んでもよい。
Further, the
また、基板支持部11は、中央領域111aの基板支持面から昇降可能な例えば3本のリフターピン15を含んでもよい。リフターピン15は、昇降機構(図示せず)により上昇または下降する。基板支持面からリフターピン15が上昇することにより、基板支持面に載置された基板Wはリフターピン15で持ち上がる。これにより、搬送装置(図示せず)は、リフターピン15で持ち上げられた基板Wを受け取る。また、搬送装置は、リフターピン15に基板Wを受け渡す。また、基板支持面においてリフターピン15が下降することにより、リフターピン15で支持された基板Wを基板支持面に受け渡す。
Further, the
また、基板支持部11は、環状領域111bのリング支持面から昇降可能な例えば3本のリフターピン(図示せず)を含んでもよい。リフターピンは、昇降機構(図示せず)により上昇または下降する。リング支持面からリフターピンが上昇することにより、リング支持面に載置されたリングアセンブリ113のうち少なくとも1つの環状部材(例えばエッジリング)をリフターピンで持ち上げる。これにより、搬送装置(図示せず)は、リフターピンで持ち上げられた環状部材を受け取る。また、搬送装置は、リフターピンに環状部材を受け渡す。また、リング支持面においてリフターピンが下降することにより、リフターピンで支持された環状部材をリング支持面に受け渡す。
Further, the
シャワーヘッド13は、ガス供給部20からの少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理空間10s内に導入するように構成される。シャワーヘッド13は、少なくとも1つのガス供給口13a、少なくとも1つのガス拡散室13b、及び複数のガス導入口13cを有する。ガス供給口13aに供給された処理ガスは、ガス拡散室13bを通過して複数のガス導入口13cからプラズマ処理空間10s内に導入される。また、シャワーヘッド13は、少なくとも1つの上部電極を含む。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド13に加えて、側壁10aに形成された1又は複数の開口部に取り付けられる1又は複数のサイドガス注入部(SGI:Side Gas Injector)を含んでもよい。
The
ガス供給部20は、少なくとも1つのガスソース21及び少なくとも1つの流量制御器22を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部20は、少なくとも1つの処理ガスを、それぞれに対応のガスソース21からそれぞれに対応の流量制御器22を介してシャワーヘッド13に供給するように構成される。各流量制御器22は、例えばマスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器を含んでもよい。さらに、ガス供給部20は、少なくとも1つの処理ガスの流量を変調又はパルス化する1又はそれ以上の流量変調デバイスを含んでもよい。
The
電源30は、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介してプラズマ処理チャンバ10に結合されるRF電源31を含む。RF電源31は、少なくとも1つのRF信号(RF電力)を少なくとも1つの下部電極及び/又は少なくとも1つの上部電極に供給するように構成される。これにより、プラズマ処理空間10sに供給された少なくとも1つの処理ガスからプラズマが形成される。従って、RF電源31は、プラズマ処理チャンバ10において1又はそれ以上の処理ガスからプラズマを生成するように構成されるプラズマ生成部の少なくとも一部として機能し得る。また、バイアスRF信号を少なくとも1つの下部電極に供給することにより、基板Wにバイアス電位が発生し、形成されたプラズマ中のイオン成分を基板Wに引き込むことができる。
一実施形態において、RF電源31は、第1のRF生成部31a及び第2のRF生成部31bを含む。第1のRF生成部31aは、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介して少なくとも1つの下部電極及び/又は少なくとも1つの上部電極に結合され、プラズマ生成用のソースRF信号(ソースRF電力)を生成するように構成される。一実施形態において、ソースRF信号は、10MHz~150MHzの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第1のRF生成部31aは、異なる周波数を有する複数のソースRF信号を生成するように構成されてもよい。生成された1又は複数のソースRF信号は、少なくとも1つの下部電極及び/又は少なくとも1つの上部電極に供給される。
In one embodiment, the
第2のRF生成部31bは、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介して少なくとも1つの下部電極に結合され、バイアスRF信号(バイアスRF電力)を生成するように構成される。バイアスRF信号の周波数は、ソースRF信号の周波数と同じであっても異なっていてもよい。一実施形態において、バイアスRF信号は、ソースRF信号の周波数よりも低い周波数を有する。一実施形態において、バイアスRF信号は、100kHz~60MHzの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第2のRF生成部31bは、異なる周波数を有する複数のバイアスRF信号を生成するように構成されてもよい。生成された1又は複数のバイアスRF信号は、少なくとも1つの下部電極に供給される。また、種々の実施形態において、ソースRF信号及びバイアスRF信号のうち少なくとも1つがパルス化されてもよい。
The second
また、電源30は、プラズマ処理チャンバ10に結合されるDC電源32を含んでもよい。DC電源32は、第1のDC生成部32a及び第2のDC生成部32bを含む。一実施形態において、第1のDC生成部32aは、少なくとも1つの下部電極に接続され、第1のDC信号を生成するように構成される。生成された第1のバイアスDC信号は、少なくとも1つの下部電極に印加される。一実施形態において、第2のDC生成部32bは、少なくとも1つの上部電極に接続され、第2のDC信号を生成するように構成される。生成された第2のDC信号は、少なくとも1つの上部電極に印加される。
種々の実施形態において、第1及び第2のDC信号のうち少なくとも1つがパルス化されてもよい。この場合、電圧パルスのシーケンスが少なくとも1つの下部電極及び/又は少なくとも1つの上部電極に印加される。電圧パルスは、矩形、台形、三角形又はこれらの組み合わせのパルス波形を有してもよい。一実施形態において、DC信号から電圧パルスのシーケンスを生成するための波形生成部が第1のDC生成部32aと少なくとも1つの下部電極との間に接続される。従って、第1のDC生成部32a及び波形生成部は、電圧パルス生成部を構成する。第2のDC生成部32b及び波形生成部が電圧パルス生成部を構成する場合、電圧パルス生成部は、少なくとも1つの上部電極に接続される。電圧パルスは、正の極性を有してもよく、負の極性を有してもよい。また、電圧パルスのシーケンスは、1周期内に1又は複数の正極性電圧パルスと1又は複数の負極性電圧パルスとを含んでもよい。なお、第1及び第2のDC生成部32a,32bは、RF電源31に加えて設けられてもよく、第1のDC生成部32aが第2のRF生成部31bに代えて設けられてもよい。
In various embodiments, at least one of the first and second DC signals may be pulsed. In this case, a sequence of voltage pulses is applied to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode. The voltage pulse may have a pulse waveform that is rectangular, trapezoidal, triangular, or a combination thereof. In one embodiment, a waveform generator for generating a sequence of voltage pulses from a DC signal is connected between the
排気システム40は、例えばプラズマ処理チャンバ10の底部に設けられたガス排出口10eに接続され得る。排気システム40は、圧力調整弁及び真空ポンプを含んでもよい。圧力調整弁によって、プラズマ処理空間10s内の圧力が調整される。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。
The
制御部2は、本開示において述べられる種々の工程をプラズマ処理装置1に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御部2は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにプラズマ処理装置1の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御部2の一部又は全てがプラズマ処理装置1に含まれてもよい。制御部2は、処理部2a1、記憶部2a2及び通信インターフェース2a3を含んでもよい。制御部2は、例えばコンピュータ2aにより実現される。処理部2a1は、記憶部2a2からプログラムを読み出し、読み出されたプログラムを実行することにより種々の制御動作を行うように構成され得る。このプログラムは、予め記憶部2a2に格納されていてもよく、必要なときに、媒体を介して取得されてもよい。取得されたプログラムは、記憶部2a2に格納され、処理部2a1によって記憶部2a2から読み出されて実行される。媒体は、コンピュータ2aに読み取り可能な種々の記憶媒体であってもよく、通信インターフェース2a3に接続されている通信回線であってもよい。処理部2a1は、CPU(Central Processing Unit)であってもよい。記憶部2a2は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェース2a3は、LAN(Local Area Network)等の通信回線を介してプラズマ処理装置1との間で通信してもよい。
Control unit 2 processes computer-executable instructions that cause plasma processing apparatus 1 to perform various steps described in this disclosure. The control unit 2 may be configured to control each element of the plasma processing apparatus 1 to perform the various steps described herein. In one embodiment, part or all of the control unit 2 may be included in the plasma processing apparatus 1. The control unit 2 may include a processing unit 2a1, a storage unit 2a2, and a communication interface 2a3. The control unit 2 is realized by, for example, a
次に、基板支持部11の本体部111の構造について、図2を用いてさらに説明する。図2は、リフターピン15の周囲における基板支持部11の本体部111の断面図の一例である。なお、以下の説明において、基板支持面(中央領域111a)に設けられ基板Wを持ち上げるリフターピン15及びリフターピン15の格納構造を例に説明するが、リング支持面(環状領域111b)に設けられ環状部材を持ち上げるリフターピン及びリフターピンの格納構造に適用してもよい。
Next, the structure of the
基板支持部11の本体部111は、基台1110、静電チャック1111、基台支持部1112、スリーブ1114、リフターピン保持部材1115、シールリング1116、導電性部材1117,1118、抑え部材1119,1120及びリフターピンシール部1121を含む。
The
静電チャック1111は、基台1110の上部に配置される。基台1110の上面と静電チャック1111の下面とは、接着層(図示せず)を介して接着される。これにより、静電チャック1111は、基台1110に固定される。接着層は、耐プラズマ性、耐熱性を有する材料で形成されている。耐プラズマ性、耐熱性を有する材料は、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン(シリコン樹脂)、エポキシ系樹脂等が挙げられる。
静電チャック1111は、静電チャック1111の上面(基板支持面またはリング支持面、中央領域111aまたは環状領域111b)から下面までを貫通する第2貫通孔1111cを有する。第2貫通孔1111cは、リフターピン15が挿通される。
The
基台1110は、基台1110の上面から下面までを貫通し、静電チャック1111の第2貫通孔1111cと連通する第1貫通孔1110cを有する。第1貫通孔1110cは、リフターピン15が挿通される。また、第1貫通孔1110cには、スリーブ1114が配置される。また、第1貫通孔1110cは、貫通部1110c1及び掘込部1110c2を含む。掘込部1110c2は、基台1110の下面に形成される。貫通部1110c1は、掘込部1110c2と連通し、基台1110の上面から基台1110の下面(掘込部1110c2の天面)までを貫通する。
The
スリーブ1114は、貫通孔を有する筒状(例えば円筒状)の部材であり、セラミック等の絶縁部材で形成される。スリーブ1114は、第1貫通孔1110cに配置される。スリーブ1114の貫通孔には、リフターピン15が挿通される。スリーブ1114の外周面と貫通部1110c1の内周面とは、接着層(図示せず)を介して接着される。これにより、スリーブ1114は、基台1110に固定される。接着層は、耐プラズマ性、耐熱性を有する材料で形成されている。耐プラズマ性、耐熱性を有する材料は、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン(シリコン樹脂)、エポキシ系樹脂等が挙げられる。
The
基台支持部1112は、セラミック、アルミナ等の誘電体部材、または、導電性部材で形成される。ここでは、誘電体部材で形成されるものとして以下説明する。基台支持部1112には、掘込部1112a及び貫通孔1112bが形成されている。掘込部1112aは、基台支持部1112の上面に形成される。貫通孔1112bは、掘込部1112aと連通し、基台支持部1112の上面(掘込部1112aの底面)から基台支持部1112の下面までを貫通する。
The
リフターピン保持部材1115は、リフターピン15が挿通する貫通孔1115aを有する円筒部1115bと、フランジ1115cと、を有し、導電性部材で形成される。リフターピン保持部材1115は、基台1110の掘込部1110c2、基台支持部1112の掘込部1112a及び貫通孔1112bにわたって配置される。即ち、フランジ1115cよりも下側の円筒部1115bは、貫通孔1112bに挿入される。フランジ1115cは、掘込部1112aに配置される。フランジ1115cよりも上側の円筒部1115bは、掘込部1110c2及び掘込部1112aに配置される。フランジ1115cの下面と掘込部1112aの底面が当接することにより、リフターピン保持部材1115の高さ方向の位置が合わされる。
The lifter
シールリング1116は、基台1110の底面とリフターピン保持部材1115のフランジ1115cの上面との間に挟持される。基台1110の底面とリフターピン保持部材1115のフランジ1115cの上面との間を大気から遮断する。
The
導電性部材(第2の導電性部材)1117は、基台1110とリフターピン保持部材1115との間に挟持される。具体的には、リフターピン保持部材1115の円筒部1115bが基台1110の掘込部1110c2に配置され、基台1110の掘込部1110c2の天面とリフターピン保持部材1115の円筒部1115bの上面との間に導電性部材1117が挟持される。導電性部材1117は、基台1110とリフターピン保持部材1115とを導通する。
A conductive member (second conductive member) 1117 is held between the base 1110 and the lifter
導電性部材1117は、例えばスプリング状の金属を環状に配置した環状部材で形成される。また、導電性部材1117は、例えば帯状の金属をらせん状に巻いたスパイラルチューブ構造を有していてもよい。また、導電性部材1117は、例えば、金属の板バネ構造を有していてもよい。
The
リフターピン保持部材1115の貫通孔1115aには、スリーブ1114の下方、導電性部材1118、抑え部材1119,1120及びリフターピンシール部1121が配置される。
In the through
導電性部材(第1の導電性部材)1118は、リフターピン保持部材1115とリフターピン15との間に挟持される。具体的には、リフターピン保持部材1115の貫通孔1115aの内周面とリフターピン15の外周面との間に導電性部材1118が挟持される。導電性部材1118は、リフターピン保持部材1115とリフターピン15とを導通する。
A conductive member (first conductive member) 1118 is held between the lifter
導電性部材1118は、例えばスプリング状の金属を環状に配置した環状部材で形成される。また、導電性部材1118は、例えば帯状の金属をらせん状に巻いたスパイラルチューブ構造を有していてもよい。また、導電性部材1118は、例えば、金属の板バネ構造を有していてもよい。
The
抑え部材1119,1120は、例えば樹脂等で形成される円環形状の部材である。
抑え部材1119は、スリーブ1114と導電性部材1118との間に配置される。抑え部材1120は、導電性部材1118とリフターピンシール部1121との間に配置される。抑え部材1119,1120は、導電性部材1118の上下方向の位置を規定する。
The restraining
A restraining
リフターピンシール部1121は、リフターピン保持部材1115の貫通孔1115aの内周面とリフターピン15の外周面との間を大気から遮断する。
The lifter
リフターピン15は、第1ピン部材151と、第2ピン部材152と、を有する。第1ピン部材151と第2ピン部材152は、同軸に連結される。
The
第1ピン部材151は、アルミニウム等の導電性部材で形成される導電部151aを有する。導電部151aの表面には、絶縁膜(誘電体膜)151bが形成される。絶縁膜151bは、アルミナ、セラミック等の溶射膜、導電部151aの表面を酸化処理した酸化膜が用いられる。また、絶縁膜151bの膜厚は、必要な耐電圧で決定する。また、第1ピン部材151は、導電部151aと導通する導電接続部151cを有する。導電接続部151cは、例えば第1ピン部材151の下方の外周面に形成される。
The
第2ピン部材152は、サファイア等の誘電体部材で形成される。
The
ここで、図2は、基板Wにプラズマ処理を施す際にリフターピン15が配置される待機位置(ホーム位置ともいう。)を示す。リフターピン15が待機位置に配置される状態において、リフターピン15の導電接続部151cと導電性部材1118が接触する。これにより、第1ピン部材151(導電部151a)と、導電性部材1118とが導通する。
Here, FIG. 2 shows a standby position (also referred to as a home position) where the lifter pins 15 are placed when performing plasma processing on the substrate W. When the
また、リフターピン15が待機位置に配置された状態において、第1ピン部材151と第2ピン部材152との接続位置は、リフターピン保持部材1115の内部に配置される。また、リフターピン15が待機位置に配置された状態において、第1ピン部材151と第2ピン部材152との接続位置は、基台支持部1112の内部に配置される。即ち、基台支持部1112及びリフターピン保持部材1115の下方から突出するリフターピン15は、第2ピン部材152となっている。図2の例では、「待機位置」は、リフターピン15の先端が静電チャック1111の上面と略同じ高さにある位置である。ただし、「待機位置」は、リフターピン15の先端が静電チャック1111の上面よりも下方にあってもよい。
Furthermore, when the
次に、基板Wにプラズマ処理を施す際について、さらに説明する。 Next, the process of subjecting the substrate W to plasma processing will be further described.
伝熱ガス供給部50からガス供給路51を介して、基板支持部11に支持された基板Wの裏面と中央領域111aとの間の間隙に伝熱ガス(例えばHeガス)が供給される。また、図2に示すリフターピン15を格納する格納空間(第1貫通孔1110c、第2貫通孔1111c)は、上方が基板Wの裏面と中央領域111aとの間の間隙と連通しており、下方はシールリング1116及びリフターピンシール部1121によって大気から遮断される。これにより、リフターピン15の格納空間にもHeガスが充填される。
Heat transfer gas (for example, He gas) is supplied from the heat transfer
また、電源30から基台1110にソースRF信号を供給することにより、プラズマ処理空間10sにプラズマを生成して、基板Wにプラズマ処理を施す。ここで、ソースRF信号をハイパワーとすることにより、リフターピン15を格納する格納空間内の電位差が大きくなり、格納空間内のHeガスを起因として、異常放電が生じるおそれがある。
Further, by supplying a source RF signal from the
なお、格納空間内のHeガスを真空引きすることにより、放電耐圧を確保して、ソースRF信号をハイパワーとしても異常放電の発生を抑制することができる。但し、格納空間内のHeガスを真空引きすることにより、Heガスが局所的になくなり基板Wと基板支持部11との伝熱の均一性が低下する。
Note that by evacuating the He gas in the storage space, the discharge withstand voltage can be ensured, and the occurrence of abnormal discharge can be suppressed even when the source RF signal is set to high power. However, by evacuating the He gas in the storage space, the He gas locally disappears, and the uniformity of heat transfer between the substrate W and the
これに対し、図2に示す基板支持部11の構造によれば、リフターピン15が待機位置に配置された状態において、リフターピン15の導電部151aとリフターピン保持部材1115とが、導電接続部151c及び導電性部材1118を介して導通する。また、リフターピン保持部材1115と基台1110とが、導電性部材1117を介して導通する。即ち、基板Wにプラズマ処理を施す際、リフターピン15の導電部151aと基台1110とは導通し、電位が略等しくなる。
On the other hand, according to the structure of the
これにより、リフターピン15の格納空間内において電位差が小さくなることにより、リフターピン15の格納空間内にHeガスが充填された状態であっても、異常放電の発生を抑制することができる。また、リフターピン15の格納空間内をHeガスが充填された状態とすることにより、基板Wと基板支持部11との間でHeガスが局所的になくなることを抑制し、基板Wと基板支持部11との伝熱の均一性を確保することができる。
As a result, the potential difference in the storage space of the lifter pins 15 becomes small, so that even if the storage space of the lifter pins 15 is filled with He gas, occurrence of abnormal discharge can be suppressed. Furthermore, by filling the storage space of the lifter pins 15 with He gas, local disappearance of He gas between the substrate W and the
また、リフターピン15の導電部151aの表面に絶縁膜151bを形成することにより、リフターピン15の導電部151aと基板Wとの電位差に対して、放電耐圧を確保することができる。また、リフターピン15の先端部において、誘電体のキャップ(図示せず)を配置してもよい。これにより、リフターピン15の導電部151aと基板Wとの電位差に対して、更に放電耐圧を確保することができる。
Furthermore, by forming the insulating
また、第1ピン部材151の下方に配置される第2ピン部材152が絶縁部材で形成されることにより、基台支持部1112よりも下側に突出するリフターピン15(第2ピン部材152)にRF信号、DC信号が供給されることを防止することができる。
In addition, since the
また、基台1110の第1貫通孔1110cの内周面に絶縁部材で形成されるスリーブ1114を配置し、基台1110の絶縁耐圧を上げることで、リフターピン15の格納空間内において異常放電の発生を抑制することができる。
In addition, by arranging a
次に、基板支持部11の本体部111の他の構造について、図3を用いてさらに説明する。図3は、リフターピン15の周囲における基板支持部11の本体部111の断面図の他の一例である。
Next, another structure of the
静電チャック1111は、セラミック部材1111a内に、静電電極1111bと、バイアス用電極1111dと、を有する。また、バイアス用電極1111dと基台1110とは導通する。即ち、RF電源31の第2のRF生成部31b(図1参照)は、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介してバイアス用電極1111d及び基台1110に結合され、バイアスRF信号(バイアスRF電力)を生成するように構成される。生成されたバイアスRF信号は、バイアス用電極1111d及び基台1110に印加される。DC電源32の第1のDC生成部32a(図1参照)は、バイアス用電極1111d及び基台1110に接続され、第1のDC信号を生成するように構成される。生成された第1のバイアスDC信号は、バイアス用電極1111d及び基台1110に印加される。その他の構成は同様であり、重複する説明を省略する。
The
図3に示す基板支持部11の本体部111において、バイアス用電極1111d、基台1110、リフターピン15の導電部151aが導通し、電位が略等しくなる。
In the
これにより、リフターピン15の格納空間内において電位差が小さくなることにより、リフターピン15の格納空間内にHeガスが充填された状態であっても、異常放電の発生を抑制することができる。また、リフターピン15の格納空間内をHeガスが充填された状態とすることにより、基板Wと基板支持部11との間でHeガスが局所的になくなることを抑制し、基板Wと基板支持部11との伝熱の均一性を確保することができる。
As a result, the potential difference in the storage space of the lifter pins 15 becomes small, so that even if the storage space of the lifter pins 15 is filled with He gas, occurrence of abnormal discharge can be suppressed. Furthermore, by filling the storage space of the lifter pins 15 with He gas, local disappearance of He gas between the substrate W and the
また、リフターピン15の導電部151aの表面に絶縁膜151bを形成することにより、リフターピン15の導電部151aと基板Wとの電位差に対して、耐圧を確保することができる。また、リフターピン15の先端部において、誘電体のキャップ(図示せず)を配置してもよい。これにより、リフターピン15の導電部151aと基板Wとの電位差に対して、更に耐圧を確保することができる。
Further, by forming the insulating
また、第1ピン部材151の下方に配置される第2ピン部材152が絶縁部材で形成されることにより、基台支持部1112よりも下側に突出するリフターピン15(第2ピン部材152)にRF信号、DC信号が供給されることを防止することができる。
In addition, since the
また、基台1110の第1貫通孔1110cの内周面に絶縁部材で形成されるスリーブ1114を配置し、基台1110の絶縁耐圧を上げることで、リフターピン15の格納空間内において異常放電の発生を抑制することができる。
In addition, by arranging a
なお、図2及び図3の構成において、基台支持部1112は誘電体材料で形成される場合を例に説明したが、これに限られるものではない。
Note that in the configurations of FIGS. 2 and 3, the case where the
図4は、リフターピン15の周囲における基板支持部11の本体部111の断面図の更に他の一例である。図4に示す構成において、基台支持部1112が導電性材料で形成されている。また、基台1110と基台支持部1112とが導通する。また、基台支持部1112とリフターピン保持部材1115との間に挟持され、基台支持部1112とリフターピン保持部材1115とを導通する導電性部材(第3の導電性部材)1122を有している。これにより、基台1110から、基台支持部1112、リフターピン保持部材1115、導電性部材1118を介して、第1ピン部材151の導電部151aに導通する。この構成において、導電性部材(第2の導電性部材)1117を省略してもよい。その他の構成は同様であり、重複する説明を省略する。また、図3と同様に、静電チャック1111にバイアス用電極1111dが設けられ、バイアス用電極1111dと基台1110とが導通する構成であってもよい。
FIG. 4 is still another example of a cross-sectional view of the
以上に開示された実施形態は、例えば、以下の態様を含む。
(付記1)
プラズマ処理チャンバと、
前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基台支持部と、
上面から下面までを貫通する第1貫通孔が形成され、前記基台支持部の上部に配置される導電性の基台と、
基板支持面又はリング支持面から下面までを貫通して前記第1貫通孔と連通する第2貫通孔が形成され、前記基台の上部に配置される静電チャックと、
前記基台支持部内に配置され、導電性のリフターピン保持部材と、
前記リフターピン保持部材に保持され、前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔に配置され、少なくとも一部が導電性である導電部を有するリフターピンと、を備え、
前記導電部は、前記リフターピン保持部材を介して、前記基台と導通する、
プラズマ処理装置。
(付記2)
前記リフターピン保持部材と前記リフターピンとの間に配置される第1の導電性部材と、
前記基台と前記リフターピン保持部材との間に配置される第2の導電性部材と、を更に備える、
付記1に記載のプラズマ処理装置。
(付記3)
前記リフターピンは、
前記導電部を有する第1ピン部材と、
前記第1ピン部材の下に配置される絶縁性の第2ピン部材と、を有する、
付記2に記載のプラズマ処理装置。
(付記4)
前記第1ピン部材は、
前記導電部と、
前記導電部の表面に設けられた絶縁膜と、
前記導電部と導通する導電接続部と、を有する、
付記3に記載のプラズマ処理装置。
(付記5)
前記リフターピンが待機位置に配置された際、前記第1の導電性部材は、前記導電接続部と前記リフターピン保持部材とを導通する、
付記4に記載のプラズマ処理装置。
(付記6)
前記絶縁膜は、溶射膜または酸化膜である、
付記4または付記5に記載のプラズマ処理装置。
(付記7)
前記第1の導電性部材は、スプリング状の環状部材である、
付記2乃至付記6のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。
(付記8)
前記第2の導電性部材は、スプリング状の環状部材である、
付記2乃至付記7のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。
(付記9)
RF信号及び/又はDC信号を生成する電源を更に備え、
前記電源は、前記基台に前記RF信号及び/又は前記DC信号を供給する、
付記1乃至付記8のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。
(付記10)
RF信号及び/又はDC信号を生成する電源を更に備え、
前記静電チャックは、バイアス用電極を有し、
前記バイアス用電極と前記基台は導通し、
前記電源は、前記バイアス用電極に前記RF信号及び/又は前記DC信号を供給する、
付記1乃至付記8のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。
(付記11)
前記リフターピン保持部材と前記リフターピンとの間に配置される第1の導電性部材と、
前記基台支持部と前記リフターピン保持部材との間に配置される第3の導電性部材と、を更に備え、
前記基台支持部は導電性であって、前記基台支持部と前記基台が導通する、
付記1に記載のプラズマ処理装置。
(付記12)
基台支持部と、
上面から下面までを貫通する第1貫通孔が形成され、前記基台支持部の上部に配置される導電性の基台と、
基板支持面又はリング支持面から下面までを貫通して前記第1貫通孔と連通する第2貫通孔が形成され、前記基台の上部に配置される静電チャックと、
前記基台支持部内に配置され、導電性のリフターピン保持部材と、
前記リフターピン保持部材に保持され、前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔に配置され、少なくとも一部が導電性である導電部を有するリフターピンと、を備え、
前記導電部は、前記リフターピン保持部材を介して、前記基台と導通する、
基板支持部。
The embodiments disclosed above include, for example, the following aspects.
(Additional note 1)
a plasma processing chamber;
a base support disposed within the plasma processing chamber;
a conductive base having a first through hole penetrating from the upper surface to the lower surface and disposed above the base support;
an electrostatic chuck disposed above the base, in which a second through hole is formed that penetrates from the substrate support surface or the ring support surface to the lower surface and communicates with the first through hole;
a conductive lifter pin holding member disposed within the base support;
a lifter pin held by the lifter pin holding member, disposed in the first through hole and the second through hole, and having a conductive part at least partially conductive;
The conductive part is electrically connected to the base via the lifter pin holding member.
Plasma processing equipment.
(Additional note 2)
a first conductive member disposed between the lifter pin holding member and the lifter pin;
further comprising a second conductive member disposed between the base and the lifter pin holding member;
The plasma processing apparatus according to Supplementary Note 1.
(Additional note 3)
The lifter pin is
a first pin member having the conductive portion;
an insulating second pin member disposed below the first pin member,
The plasma processing apparatus according to appendix 2.
(Additional note 4)
The first pin member is
the conductive part;
an insulating film provided on the surface of the conductive part;
a conductive connection part that is electrically connected to the conductive part;
The plasma processing apparatus according to appendix 3.
(Appendix 5)
When the lifter pin is placed in a standby position, the first conductive member conducts the conductive connection portion and the lifter pin holding member;
The plasma processing apparatus according to appendix 4.
(Appendix 6)
The insulating film is a sprayed film or an oxide film,
The plasma processing apparatus according to appendix 4 or appendix 5.
(Appendix 7)
the first conductive member is a spring-shaped annular member;
The plasma processing apparatus according to any one of Supplementary Notes 2 to 6.
(Appendix 8)
the second conductive member is a spring-shaped annular member;
The plasma processing apparatus according to any one of Supplementary Notes 2 to 7.
(Appendix 9)
further comprising a power source that generates an RF signal and/or a DC signal,
the power source supplies the RF signal and/or the DC signal to the base;
The plasma processing apparatus according to any one of Supplementary notes 1 to 8.
(Appendix 10)
further comprising a power source that generates an RF signal and/or a DC signal,
The electrostatic chuck has a bias electrode,
The bias electrode and the base are electrically connected,
the power source supplies the RF signal and/or the DC signal to the bias electrode;
The plasma processing apparatus according to any one of Supplementary notes 1 to 8.
(Appendix 11)
a first conductive member disposed between the lifter pin holding member and the lifter pin;
further comprising a third conductive member disposed between the base support part and the lifter pin holding member,
The base support part is electrically conductive, and the base support part and the base are electrically connected.
The plasma processing apparatus according to Supplementary Note 1.
(Appendix 12)
a base support part;
a conductive base having a first through hole penetrating from the upper surface to the lower surface and disposed above the base support;
an electrostatic chuck disposed above the base, in which a second through hole is formed that penetrates from the substrate support surface or the ring support surface to the lower surface and communicates with the first through hole;
a conductive lifter pin holding member disposed within the base support;
a lifter pin held by the lifter pin holding member, disposed in the first through hole and the second through hole, and having a conductive part at least partially conductive;
The conductive part is electrically connected to the base via the lifter pin holding member.
Board support part.
なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせ等、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。 Note that the present invention is not limited to the configurations shown here, such as combinations of other elements with the configurations listed in the above embodiments. These points can be modified without departing from the spirit of the present invention, and can be appropriately determined depending on the application thereof.
W 基板
1 プラズマ処理装置
10 プラズマ処理チャンバ
10a 側壁
10s プラズマ処理空間
11 基板支持部
111 本体部
111a 中央領域
111b 環状領域
113 リングアセンブリ
1110 基台
1110a 流路
1110c 第1貫通孔
1110c1 貫通部
1110c2 掘込部
1111 静電チャック
1111a セラミック部材
1111b 静電電極
1111c 第2貫通孔
1112 基台支持部
1112a 掘込部
1112b 貫通孔
1114 スリーブ
1115 リフターピン保持部材
1115a 貫通孔
1115b 円筒部
1115c フランジ
1116 シールリング
1117,1118 導電性部材
1117 導電性部材
1118 導電性部材
1119,1120 抑え部材
1119 抑え部材
1120 抑え部材
1121 リフターピンシール部
15 リフターピン
151 第1ピン部材
151a 導電部
151b 絶縁膜
151c 導電接続部
152 第2ピン部材
50 伝熱ガス供給部
51 ガス供給路
W Substrate 1
Claims (12)
前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基台支持部と、
上面から下面までを貫通する第1貫通孔が形成され、前記基台支持部の上部に配置される導電性の基台と、
基板支持面又はリング支持面から下面までを貫通して前記第1貫通孔と連通する第2貫通孔が形成され、前記基台の上部に配置される静電チャックと、
前記基台支持部内に配置され、導電性のリフターピン保持部材と、
前記リフターピン保持部材に保持され、前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔に配置され、少なくとも一部が導電性である導電部を有するリフターピンと、を備え、
前記導電部は、前記リフターピン保持部材を介して、前記基台と導通する、
プラズマ処理装置。 a plasma processing chamber;
a base support disposed within the plasma processing chamber;
a conductive base having a first through hole penetrating from the upper surface to the lower surface and disposed above the base support;
an electrostatic chuck disposed above the base, in which a second through hole is formed that penetrates from the substrate support surface or the ring support surface to the lower surface and communicates with the first through hole;
a conductive lifter pin holding member disposed within the base support;
a lifter pin held by the lifter pin holding member, disposed in the first through hole and the second through hole, and having a conductive part at least partially conductive;
The conductive part is electrically connected to the base via the lifter pin holding member.
Plasma processing equipment.
前記基台と前記リフターピン保持部材との間に配置される第2の導電性部材と、を更に備える、
請求項1に記載のプラズマ処理装置。 a first conductive member disposed between the lifter pin holding member and the lifter pin;
further comprising a second conductive member disposed between the base and the lifter pin holding member;
The plasma processing apparatus according to claim 1.
前記導電部を有する第1ピン部材と、
前記第1ピン部材の下に配置される絶縁性の第2ピン部材と、を有する、
請求項2に記載のプラズマ処理装置。 The lifter pin is
a first pin member having the conductive portion;
an insulating second pin member disposed below the first pin member,
The plasma processing apparatus according to claim 2.
前記導電部と、
前記導電部の表面に設けられた絶縁膜と、
前記導電部と導通する導電接続部と、を有する、
請求項3に記載のプラズマ処理装置。 The first pin member is
the conductive part;
an insulating film provided on the surface of the conductive part;
a conductive connection part that is electrically connected to the conductive part;
The plasma processing apparatus according to claim 3.
請求項4に記載のプラズマ処理装置。 When the lifter pin is placed in a standby position, the first conductive member conducts the conductive connection portion and the lifter pin holding member;
The plasma processing apparatus according to claim 4.
請求項4に記載のプラズマ処理装置。 The insulating film is a sprayed film or an oxide film,
The plasma processing apparatus according to claim 4.
請求項2乃至請求項6のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 the first conductive member is a spring-shaped annular member;
The plasma processing apparatus according to any one of claims 2 to 6.
請求項2乃至請求項6のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 the second conductive member is a spring-shaped annular member;
The plasma processing apparatus according to any one of claims 2 to 6.
前記電源は、前記基台に前記RF信号及び/又は前記DC信号を供給する、
請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 further comprising a power source that generates an RF signal and/or a DC signal,
the power source supplies the RF signal and/or the DC signal to the base;
The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 6.
前記静電チャックは、バイアス用電極を有し、
前記バイアス用電極と前記基台は導通し、
前記電源は、前記バイアス用電極に前記RF信号及び/又は前記DC信号を供給する、
請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 further comprising a power source that generates an RF signal and/or a DC signal,
The electrostatic chuck has a bias electrode,
The bias electrode and the base are electrically connected,
the power source supplies the RF signal and/or the DC signal to the bias electrode;
The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 6.
前記基台支持部と前記リフターピン保持部材との間に配置される第3の導電性部材と、を更に備え、
前記基台支持部は導電性であって、前記基台支持部と前記基台が導通する、
請求項1に記載のプラズマ処理装置。 a first conductive member disposed between the lifter pin holding member and the lifter pin;
further comprising a third conductive member disposed between the base support part and the lifter pin holding member,
The base support part is electrically conductive, and the base support part and the base are electrically connected.
The plasma processing apparatus according to claim 1.
上面から下面までを貫通する第1貫通孔が形成され、前記基台支持部の上部に配置される導電性の基台と、
基板支持面又はリング支持面から下面までを貫通して前記第1貫通孔と連通する第2貫通孔が形成され、前記基台の上部に配置される静電チャックと、
前記基台支持部内に配置され、導電性のリフターピン保持部材と、
前記リフターピン保持部材に保持され、前記第1貫通孔及び前記第2貫通孔に配置され、少なくとも一部が導電性である導電部を有するリフターピンと、を備え、
前記導電部は、前記リフターピン保持部材を介して、前記基台と導通する、
基板支持部。 a base support part;
a conductive base having a first through hole penetrating from the upper surface to the lower surface and disposed above the base support;
an electrostatic chuck disposed above the base, in which a second through hole is formed that penetrates from the substrate support surface or the ring support surface to the lower surface and communicates with the first through hole;
a conductive lifter pin holding member disposed within the base support;
a lifter pin held by the lifter pin holding member, disposed in the first through hole and the second through hole, and having a conductive part at least partially conductive;
The conductive part is electrically connected to the base via the lifter pin holding member.
Board support part.
Priority Applications (1)
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JP2022130214A JP2024027431A (en) | 2022-08-17 | 2022-08-17 | Plasma processing equipment and substrate support part |
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