JP4642550B2 - 基板載置台、基板処理装置、および基板の温度制御方法 - Google Patents
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この場合、前記内側環状凸部を、第1の内側環状凸部と、該第1の内側環状凸部に近接して設けられた第2の内側環状凸部と、を有する二重構造にすることが好ましい。この場合、前記内側環状凸部により分離される前記密閉空間の内側部分と外側部分とに、それぞれ熱伝達用ガスを導入する熱伝達用ガス導入部を設けるとともに、前記第1の内側環状凸部と前記第2の内側環状凸部との間隙に、熱伝達用ガスを導入する熱伝達用ガス導入部をさらに設けることがより好ましい。
前記第1の内側環状凸部と前記第2の内側環状凸部との間隙に、熱伝達用ガスを導入する熱伝達用ガス導入部をさらに設け、前記間隙内の圧力を、前記密閉空間の内側部分および外側部分よりも低く制御することが好ましい。
前記環状の凹部内に熱伝達用ガスを導入する熱伝達用ガス導入部をさらに設け、該凹部内の圧力を、前記密閉空間の内側部分および外側部分よりも低く制御することが好ましい。
前記内側環状凸部と前記周縁環状凸部との間に同心円状に複数の中間環状凸部を配備し、該複数の中間環状凸部の間に形成される複数の間隙に、それぞれ熱伝達用ガスを導入する熱伝達用ガス導入部をさらに設け、該複数の間隙内の圧力を、それぞれ独立して制御することにより、基板の温度を制御することが好ましい。
前記制御プログラムは、実行時に、上記いずれかの基板の温度制御方法が行なわれるようにコンピュータに基板載置台を制御させるものであることを特徴とする、コンピュータ記憶媒体を提供する。
ここでは、本発明に係る基板載置台をプラズマ処理装置に適用した例について説明する。図1は本発明の一実施形態に係るウエハ載置台が設けられたプラズマ処理装置を示す断面図、図2は本発明の一実施形態に係るウエハ載置台の主要部を拡大して示す断面図である。
まず、被処理基板であるウエハWは、ゲートバルブ27が開放された後、図示しないロードロック室からチャンバー2内へと搬入され、ウエハ載置台4の静電チャック42上に載置される。次いで、ゲートバルブ27が閉じられ、排気装置26によって、チャンバー2内が所定の真空度まで真空引きされる。
図12は、本発明の他の実施形態に係るウエハ載置台の要部を拡大して示す断面図であり、図13はその水平断面図である。本実施形態においては、基準面60における周縁環状凸部61の内側に、ウエハWが載置された際にウエハWと接触して密閉空間62を内側部分62aと外側部分62bに分離する内側環状凸部67が設けられている。そして、内側部分62aおよび外側部分62bには、それぞれガス流路52a,52bが接続されており、内側部分62aおよび外側部分62bのHeガス圧力を独立して制御可能となっている。なお、図13は、周縁環状凸部61と内側環状凸部67の配置関係を説明するためのものであり、他の部材は省略している。
このように、内側環状凸部67を二重にして、それらの間に間隙部62cを形成することによって、内側部分62aと外側部分62bの相互のガス圧力の影響を緩和することができる。
すなわち、内側環状凸部68は、ウエハWが載置された際にウエハWに接触する高さで環状に突設された内周壁68aおよび外周壁68bと、その間に形成された凹部である溝68cを有しており、溝68cの底には、ガス流路52dが接続されている。本実施形態では、溝68c内のガス圧力を、内側部分62aや外側部分62bよりも低く設定することにより、図14および図15に示す実施形態について説明した機構と同様に、内側部分62aと外側部分62bの相互のガス圧力の影響を緩和することができる。
2;チャンバー(処理室)
4;ウエハ載置台(基板載置台)
10;シャワーヘッド
20;処理ガス供給源
30;第1の高周波電源
41;電極板
42;静電チャック(載置台本体)
52,52a,52b;ガス流路
55;He供給機構
60;基準面
61;周縁環状凸部
62;密閉空間
62a;内側部分
62b;外側部分
63;第1突起部
64;第2突起部
67;内側環状凸部
67a;第1の内側環状凸部
67b;第2の内側環状凸部
68;内側環状凸部
68a;内周壁
68b;外周壁
68c;溝
69a,69b,69c,69d;中間環状凸部
70;第2の高周波電源
80;プロセスコントローラ
Claims (25)
- 基板処理装置において基板を載置する基板載置台であって、
載置台本体と、
前記載置台本体の基板載置側の基準面に、基板が載置された際に基板の周縁部に接触するように形成され、その際に基板の下方部分に熱伝達用ガスが充填される密閉空間を形成する周縁環状凸部と、
前記基準面における前記周縁環状凸部の内側部分に、基板が載置された際に基板と接触するように設けられた複数の第1突起部と、
前記基準面における前記周縁環状凸部の内側部分に、前記第1突起部と独立して、基板が載置された際に基板に接触せずに近接して設けられた複数の第2突起部と
を有し、
前記第2突起部と前記載置された基板との間の距離は略5μm以下であることを特徴とする基板載置台。 - 前記第1突起部の前記載置された基板との接触面積および前記第2突起部の前記載置された基板との対向面の面積は、いずれも略0.8mm2以下であることを特徴とする請求項1に記載の基板載置台。
- 前記第1突起部および前記第2突起部は円柱形状を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の基板載置台。
- 前記第1突起部および前記第2突起部の直径が略1mm以下であることを特徴とする請求項3に記載の基板載置台。
- 前記第1突起部の前記載置された基板と接触する面積の総和は、前記基準面における前記周縁環状凸部の内側部分の面積に対して、略0.04〜5%の面積比率であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の基板載置台。
- 前記第1突起部は、前記基準面における前記周縁環状凸部の内側部分全面に均一に形成されることを特徴とする請求項5に記載の基板載置台。
- 前記第2突起部の前記載置された基板と対向する面積の総和は、前記基準面における前記周縁環状凸部の内側部分の面積に対して、略15%以上の面積比率であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の基板載置台。
- 前記第2突起部は、前記載置された基板の温度分布に応じて前記基準面における前記周縁環状凸部の内側部分に所定の分布で形成されることを特徴とする請求項7に記載の基板載置台。
- 前記周縁環状凸部および前記第1突起部の前記基準面からの高さは、略30μmであることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の基板載置台。
- 前記基準面の前記周縁環状凸部の内側に設けられ、基板が載置された際に基板と接触して前記密閉空間を内側部分と外側部分に分離する内側環状凸部をさらに有することを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の基板載置台。
- 前記内側環状凸部を、第1の内側環状凸部と、該第1の内側環状凸部に近接して設けられた第2の内側環状凸部と、を有する二重構造にしたことを特徴とする請求項10に記載の基板載置台。
- 前記内側環状凸部により分離される前記密閉空間の内側部分と外側部分とに、それぞれ熱伝達用ガスを導入する熱伝達用ガス導入部を設けるとともに、
前記第1の内側環状凸部と前記第2の内側環状凸部との間隙に、熱伝達用ガスを導入する熱伝達用ガス導入部をさらに設けたことを特徴とする請求項11に記載の基板載置台。 - 前記内側環状凸部は、互いに近接して設けられた第1の環状壁および第2の環状壁と、これら第1の環状壁と第2の環状壁との間に形成された環状の凹部と、を有していることを特徴とする請求項10に記載の基板載置台。
- 前記内側環状凸部により分離される前記密閉空間の内側部分と外側部分とに、それぞれ熱伝達用ガスを導入する熱伝達用ガス導入部を設けるとともに、
前記環状の凹部内に熱伝達用ガスを導入する熱伝達用ガス導入部をさらに設けたことを特徴とする請求項13に記載の基板載置台。 - 前記内側環状凸部と前記周縁環状凸部との間に同心円状に複数の中間環状凸部を配備したことを特徴とする請求項10に記載の基板載置台。
- 前記内側環状凸部により分離される前記密閉空間の内側部分に、熱伝達用ガスを導入する熱伝達用ガス導入部を設けるとともに、
前記同心円状に形成された複数の中間環状凸部の間に形成される複数の間隙に、それぞれ熱伝達用ガスを導入する熱伝達用ガス導入部をさらに設けたことを特徴とする請求項15に記載の基板載置台。 - 前記載置台本体は、静電気力を用いて基板を吸着する静電チャックを有することを特徴とする請求項1から請求項16のいずれか1項に記載の基板載置台。
- 基板を収容し、内部が減圧保持される処理室と、
前記処理室内に設けられ、前記基板が載置され、請求項1から請求項17のいずれかに記載された構成を有する基板載置台と、
前記処理室内で基板に所定の処理を施す処理機構と、
前記基板載置台と基板との間に形成された前記密閉空間に熱伝達用ガスを供給する熱伝達用ガス供給機構と
を具備することを特徴とする基板処理装置。 - 前記熱伝達用ガス供給機構から供給される熱伝達用ガスの圧力を制御する制御機構を有することを特徴とする請求項18に記載の基板処理装置。
- 請求項1から請求項9のいずれかに記載の基板載置台を用いて基板の温度を制御する基板の温度制御方法であって、
前記基板載置台と基板との間に形成された前記密閉空間に導入する熱伝達用ガスの圧力を制御することにより、基板の温度を制御することを特徴とする基板の温度制御方法。 - 請求項10に記載の基板載置台を用いて基板の温度を制御する基板の温度制御方法であって、
前記内側環状凸部により分離される前記密閉空間の内側部分と外側部分とに、それぞれ熱伝達用ガスを導入する熱伝達用ガス導入部を設け、前記密閉空間の内側部分と外側部分とを独立的に圧力制御することにより、基板の温度を制御することを特徴とする基板の温度制御方法。 - 前記内側環状凸部を、第1の内側環状凸部と、該第1の内側環状凸部に近接して設けられた第2の内側環状凸部と、を有する二重構造とし、
前記第1の内側環状凸部と前記第2の内側環状凸部との間隙に、熱伝達用ガスを導入する熱伝達用ガス導入部をさらに設け、前記間隙内の圧力を、前記密閉空間の内側部分および外側部分よりも低く制御するようにしたことを特徴とする請求項21に記載の基板の温度制御方法。 - 前記内側環状凸部は、互いに近接して設けられた第1の環状壁および第2の環状壁と、これら第1の環状壁と第2の環状壁との間に形成された環状の凹部と、を有するものとし、
前記環状の凹部内に熱伝達用ガスを導入する熱伝達用ガス導入部をさらに設け、該凹部内の圧力を、前記密閉空間の内側部分および外側部分よりも低く制御するようにしたことを特徴とする請求項21に記載の基板の温度制御方法。 - 請求項10に記載の基板載置台を用いて基板の温度を制御する基板の温度制御方法であって、
前記内側環状凸部により分離される前記密閉空間の内側部分に、熱伝達用ガスを導入する熱伝達用ガス導入部を設け、前記密閉空間の内側部分を圧力制御するとともに、
前記内側環状凸部と前記周縁環状凸部との間に同心円状に複数の中間環状凸部を配備し、該複数の中間環状凸部の間に形成される複数の間隙に、それぞれ熱伝達用ガスを導入する熱伝達用ガス導入部をさらに設け、該複数の間隙内の圧力を、それぞれ独立して制御することにより、基板の温度を制御することを特徴とする基板の温度制御方法。 - コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ記憶媒体であって、
前記制御プログラムは、実行時に、請求項20から請求項24のいずれか1項に記載された基板の温度制御方法が行なわれるようにコンピュータに基板載置台を制御させるものであることを特徴とする、コンピュータ記憶媒体。
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