KR102667942B1 - 피처리체의 탑재 장치 및 처리 장치 - Google Patents

피처리체의 탑재 장치 및 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102667942B1
KR102667942B1 KR1020190017048A KR20190017048A KR102667942B1 KR 102667942 B1 KR102667942 B1 KR 102667942B1 KR 1020190017048 A KR1020190017048 A KR 1020190017048A KR 20190017048 A KR20190017048 A KR 20190017048A KR 102667942 B1 KR102667942 B1 KR 102667942B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
spring
shaped member
edge ring
concave portion
mounting table
Prior art date
Application number
KR1020190017048A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190098918A (ko
Inventor
다케히로 우에다
Original Assignee
도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 filed Critical 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Publication of KR20190098918A publication Critical patent/KR20190098918A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102667942B1 publication Critical patent/KR102667942B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32623—Mechanical discharge control means
    • H01J37/32642—Focus rings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68721—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge clamping, e.g. clamping ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4585—Devices at or outside the perimeter of the substrate support, e.g. clamping rings, shrouds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H01L21/6833—Details of electrostatic chucks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68735—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge profile or support profile
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/334—Etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Abstract

(과제) 에지 링과 탑재대를 안정적으로 컨택트하는 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
(해결 수단) 처리 용기의 내부에서 피처리체를 탑재하는 탑재대와, 상기 탑재대의 주연부에 배치되는 에지 링과, 상기 에지 링에 형성된 제 1 오목부에 있어서 상기 에지 링에 접하는 제 1 용수철 형상 부재와, 상기 탑재대에 형성된 제 2 오목부에 있어서 상기 탑재대에 접하는 제 2 용수철 형상 부재를 갖는 용수철 형상의 도전성 부재를 구비하는, 피처리체의 탑재 장치가 제공된다.

Description

피처리체의 탑재 장치 및 처리 장치{APPARATUS FOR PLACING AN OBJECT TO BE PROCESSED AND PROCESSING APPARATUS}
본 발명은, 피처리체의 탑재 장치 및 처리 장치에 관한 것이다.
에지 링은, 처리 장치 내의 탑재대 상의 웨이퍼의 주연부에 배치되어, 처리실에서 플라즈마 처리가 행하여질 때에 플라즈마를 웨이퍼 W의 표면으로 향해 수속시킨다. 플라즈마 처리 중에, 에지 링은 플라즈마에 노출되어, 소모된다.
에지 링이 소모되면, 에지 링과 웨이퍼의 시스에 단차가 생겨, 웨이퍼의 에지부에 있어서 이온의 조사 각도가 비스듬하게 되고, 에칭 형상에 틸팅(tilting)이 생기는 일이 있다. 또한, 웨이퍼의 에지부의 에칭 레이트가 변동되어, 에칭 레이트의 면 내 분포가 불균일하게 되는 일이 있다. 그래서, 에지 링이 소정량 이상 소모되었을 때에는 신품의 것으로 교환하는 일이 행하여지고 있다. 그런데, 에지 링의 교환 기간이 생산성을 저하시키는 요인의 하나가 되고 있다.
이것에 대하여, 직류 전원으로부터 출력되는 직류 전압을 에지 링에 인가함으로써, 에지 링의 시스의 두께를 컨트롤하고, 에칭 레이트의 면 내 분포를 제어하는 것이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1을 참조).
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 2009-239222호 공보
직류 전압을 에지 링에 인가할 때, 에지 링과, 에지 링이 탑재되는 기대(基臺)를 안정적으로 컨택트하는 것이 중요하다. 이것에 의해, 에지 링과 탑재대를 동일 전위로 할 수 있고, 에지 링의 시스의 두께를 정밀하게 제어할 수 있다.
상기 과제에 대하여, 일 측면에서는, 본 발명은, 에지 링과 탑재대를 안정적으로 컨택트하는 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 일 태양에 의하면, 처리 용기의 내부에서 피처리체를 탑재하는 탑재대와, 상기 탑재대의 주연부에 배치되는 에지 링과, 상기 에지 링에 형성된 제 1 오목부에 있어서 상기 에지 링에 접하는 제 1 용수철 형상 부재와, 상기 탑재대에 형성된 제 2 오목부에 있어서 상기 탑재대에 접하는 제 2 용수철 형상 부재를 갖는 용수철 형상의 도전성 부재를 구비하는, 피처리체의 탑재 장치가 제공된다.
일 측면에 의하면, 에지 링과 탑재대를 안정적으로 컨택트하는 구조를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시 형태와 관련되는 처리 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 에지 링의 소모에 의한 에칭 레이트 및 틸팅의 변동을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시 형태와 관련되는 에지 링과 탑재대의 컨택트 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시 형태와 관련되는 용수철 형상의 도전성 부재의 형상의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시 형태와 관련되는 용수철 형상의 도전성 부재의 형상의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시 형태와 관련되는 용수철 형상의 도전성 부재의 발열 평가의 결과의 일례를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 또, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이는 것에 의해 중복되는 설명을 생략한다.
[처리 장치]
우선, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 처리 장치(1)의 일례에 대하여, 도 1을 참조하면서 설명한다. 도 1은 일 실시 형태와 관련되는 처리 장치(1)의 단면의 일례를 나타내는 도면이다. 본 실시 형태와 관련되는 처리 장치(1)는, 금속제, 예컨대, 알루미늄 또는 스테인리스강제의 원통형의 처리 용기(10)를 갖고, 그 내부는, 플라즈마 에칭이나 플라즈마 CVD 등의 플라즈마 처리가 행하여지는 처리실로 되어 있다. 처리 용기(10)는, 피처리체의 일례인 반도체 웨이퍼 W(이하, "웨이퍼 W"라고 한다)를 처리하기 위한 처리 공간을 구성한다. 처리 용기(10)는 접지되어 있다.
처리 용기(10)의 내부에는, 웨이퍼 W를 탑재하는, 원판 형상의 탑재대(11)가 배치되어 있다. 탑재대(11)는, 알루미나(Al2O3)로 형성된 유지 부재(12)를 통해서 처리 용기(10)의 바닥으로부터 수직 위쪽으로 연장되는 통 형상 지지부(13)에 지지되어 있다.
탑재대(11)는, 기대(11a)와 정전 척(25)을 갖는다. 기대(11a)는, 알루미늄으로 형성되어 있다. 정전 척(25)은, 기대(11a) 상에 마련된 유전층(25b)에, 도전막의 흡착 전극(25a)이 매설된 구성을 갖는다. 직류 전원(26)은 스위치(27)를 거쳐서 흡착 전극(25a)에 접속되어 있다. 정전 척(25)은, 직류 전원(26)으로부터 흡착 전극(25a)에 인가된 직류 전압에 의해 쿨롱력 등의 정전력을 발생시켜, 그 정전력에 의해 웨이퍼 W를 흡착 유지한다. 또, 처리 장치(1)에는 정전 척이 마련되지 않더라도 좋다.
웨이퍼 W의 주연부에는, 에지 링(30)이 탑재되어 있다. 에지 링(30)은, Si 또는 SiC로 형성되어 있다. 탑재대(11) 및 에지 링(30)의 외주는, 인슐레이터 링(32)에 의해 덮여 있다.
탑재대(11)에는, 제 1 고주파 전원(21)이 정합기(21a)를 거쳐서 접속되어 있다. 제 1 고주파 전원(21)은, 플라즈마 생성용의 제 1 주파수(예컨대, 13㎒의 주파수)의 고주파 전력을 탑재대(11)에 인가한다. 또한, 탑재대(11)에는, 제 2 고주파 전원(22)이 정합기(22a)를 거쳐서 접속되어 있다. 제 2 고주파 전원(22)은, 제 1 주파수보다 낮은 바이어스 인가용의 제 2 주파수(예컨대, 3.2㎒의 주파수)의 고주파 전력을 탑재대(11)에 인가한다. 이것에 의해, 탑재대(11)는 하부 전극으로서도 기능한다.
가변 직류 전원(28)은 스위치(29)를 거쳐서 급전 라인(21b)에 접속되어 있다. 가변 직류 전원(28)과 급전 라인(21b)의 접속 포인트와 제 1 고주파 전원(21)의 사이에는 블로킹 콘덴서(23)가 마련되어 있다. 블로킹 콘덴서(23)는, 가변 직류 전원(28)으로부터의 직류 전압을 차단하여, 직류 전압이 제 1 고주파 전원(21)에 흐르지 않게 한다. 가변 직류 전원(28)으로부터 인가된 직류 전압에 의해 에지 링(30)에 직류 전압이 인가된다.
기대(11a)의 내부에는, 예컨대, 둘레 방향으로 연장되는 고리 형상의 냉매실(31)이 마련되어 있다. 냉매실(31)에는, 칠러 유닛으로부터 배관(33, 34)을 거쳐서 소정 온도의 냉매, 예컨대, 냉각수가 순환 공급되어, 정전 척(25) 및 웨이퍼 W를 냉각한다.
또한, 정전 척(25)에는, 가스 공급 라인(36)을 거쳐서 전열 가스 공급부(35)가 접속되어 있다. 전열 가스 공급부(35)는, 가스 공급 라인(36)을 거쳐서 전열 가스를 정전 척(25)의 상면과 웨이퍼 W의 이면의 사이의 공간에 공급한다. 전열 가스로서는, 열전도성을 갖는 가스, 예컨대, He 가스 등이 적합하게 이용된다.
처리 용기(10)의 측벽과 통 형상 지지부(13)의 사이에는 배기로(14)가 형성되어 있다. 배기로(14)의 입구에는 고리 형상의 배플판(15)이 배치됨과 아울러, 저부에 배기구(16)가 마련되어 있다. 배기구(16)에는, 배기관(17)을 거쳐서 배기 장치(18)가 접속되어 있다. 배기 장치(18)는, 진공 펌프를 갖고, 처리 용기(10) 내의 처리 공간을 소정의 진공도까지 감압한다. 또한, 배기관(17)은 가변식 버터플라이 밸브인 자동 압력 제어 밸브(automatic pressure control valve)(이하, "APC"라고 한다)를 갖고, APC는 자동적으로 처리 용기(10) 내의 압력 제어를 행한다. 또한, 처리 용기(10)의 측벽에는, 웨이퍼 W의 반입출구(19)를 개폐하는 게이트 밸브(20)가 설치되어 있다.
처리 용기(10)의 천정부에는 가스 샤워 헤드(24)가 배치되어 있다. 가스 샤워 헤드(24)는, 전극판(37)과, 그 전극판(37)을 탈착 가능하게 지지하는 전극 지지체(38)를 갖는다. 전극판(37)은, 다수의 가스 통기 구멍(37a)을 갖는다. 전극 지지체(38)의 내부에는 버퍼실(39)이 마련되고, 이 버퍼실(39)의 가스 도입구(38a)에는, 가스 공급 배관(41)을 거쳐서 처리 가스 공급부(40)가 접속되어 있다. 또한, 처리 용기(10)의 주위에는, 고리 형상 또는 동심 형상으로 연장되는 자석(42)이 배치되어 있다.
처리 장치(1)의 각 구성 요소는 제어부(43)에 접속되어, 제어부(43)에서 제어된다. 각 구성 요소로서는, 예컨대, 배기 장치(18), 정합기(21a, 22a), 제 1 고주파 전원(21), 제 2 고주파 전원(22), 스위치(27, 29), 직류 전원(26), 가변 직류 전원(28), 전열 가스 공급부(35) 및 처리 가스 공급부(40) 등을 들 수 있다.
제어부(43)는, CPU(43a) 및 메모리(43b)를 구비하고, 메모리(43b)에 기억된 처리 장치(1)의 제어 프로그램 및 처리 레시피를 읽어내어 실행함으로써, 처리 장치(1)에 에칭 등의 소정의 처리를 실행시킨다.
처리 장치(1)에서는, 예컨대 에칭 처리 때, 먼저 게이트 밸브(20)를 열고, 웨이퍼 W를 처리 용기(10) 내에 반입하여, 정전 척(25) 상에 탑재한다. 직류 전원(26)으로부터의 직류 전압을 흡착 전극(25a)에 인가하여, 웨이퍼 W를 정전 척(25)에 흡착시킨다. 또한, 가변 직류 전원(28)으로부터의 직류 전압을 기대(11a)에 인가하고, 이것에 의해, 에지 링(30)에 소정의 직류 전압이 인가된다.
또한, 전열 가스를 정전 척(25)과 웨이퍼 W의 사이에 공급한다. 그리고, 처리 가스 공급부(40)로부터의 처리 가스를 처리 용기(10) 내에 도입하고, 배기 장치(18) 등에 의해 처리 용기(10) 내를 감압한다. 또한, 제 1 고주파 전원(21) 및 제 2 고주파 전원(22)으로부터 제 1 고주파 전력 및 제 2 고주파 전력을 탑재대(11)에 공급한다.
처리 장치(1)의 처리 용기(10) 내에서는, 자석(42)에 의해 한 방향으로 향하는 수평 자계가 형성되고, 탑재대(11)에 인가된 고주파 전력에 의해 수직 방향의 RF 전계가 형성된다. 이것에 의해, 가스 샤워 헤드(24)로부터 토출된 처리 가스가 플라즈마화하고, 플라즈마 중의 라디칼이나 이온에 의해 웨이퍼 W에 소정의 플라즈마 처리가 행하여진다.
[에지 링의 소모]
다음으로, 도 2를 참조하여, 에지 링(30)의 소모에 의해 생기는 시스의 변화와, 에칭 레이트 및 틸팅의 변동에 대하여 설명한다. 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 에지 링(30)이 신품인 경우, 웨이퍼 W의 상면과 에지 링(30)의 상면이 동일한 높이가 되도록 에지 링(30)의 두께가 설계되어 있다. 이때, 플라즈마 처리 중의 웨이퍼 W의 시스와 에지 링(30)의 시스는 동일한 높이가 된다. 이 상태에서는, 웨이퍼 W 및 에지 링(30)으로의 플라즈마로부터의 이온의 조사 각도는 수직이 되고, 이 결과, 웨이퍼 W에 형성되는 홀 등의 에칭 형상은 수직이 되어, 에칭 레이트의 면 내 분포는 균일하게 된다.
그런데, 플라즈마 처리 중에, 에지 링(30)은 플라즈마에 노출되어, 소모된다. 그러면, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 에지 링(30)의 상면은, 웨이퍼 W의 상면보다 낮아지고, 에지 링(30)의 시스의 높이는 웨이퍼 W의 시스의 높이보다 낮아진다.
이 시스의 높이에 단차가 생겨 있는 웨이퍼 W의 에지부에 있어서 이온의 조사 각도가 비스듬하게 되고, 에칭 형상의 틸팅(tilting)이 생긴다. 또한, 웨이퍼 W의 에지부의 에칭 레이트가 변동하여, 에칭 레이트의 면 내 분포에 불균일이 생긴다.
이것에 대하여, 본 실시 형태에서는, 가변 직류 전원(28)으로부터 출력되는 직류 전압은, 기대(11a)를 거쳐서 에지 링(30)에 인가된다. 이것에 의해, 시스의 두께를 제어하여, 플라즈마 처리 중의 웨이퍼 W의 시스와 에지 링(30)의 시스가 동일한 높이가 되도록 할 수 있다. 이것에 의해, 에칭 레이트의 면 내 분포를 균일하게 제어하거나, 틸팅을 억제하거나 할 수 있다.
가변 직류 전원(28)으로부터의 직류 전압을 에지 링(30)에 인가할 때, 에지 링(30)과 기대(11a)가 안정적으로 동일 전위로 유지되어 있는 것이 중요하다. 그래서, 일 실시 형태와 관련되는 처리 장치(1)에서는, 용수철 형상의 도전성 부재(50)에 의해 에지 링(30)을 탑재대(11)에 대하여 고정한다. 이하에서는, 용수철 형상의 도전성 부재(50)에 의한 컨택트 구조의 일례에 대하여 도 3을 참조하면서 설명한다.
[컨택트 구조]
도 3은 에지 링(30), 탑재대(11) 및 용수철 형상의 도전성 부재(50)의 지름 방향의 단면을 나타내는 도면이다. 에지 링(30)의 하면에는 제 1 오목부(30a)가 형성되어 있다. 제 1 오목부(30a)는, 에지 링(30)의 하면에서 전체 둘레에 걸쳐서 둘레 방향으로 형성된 홈이다. 기대(11a)의 상면의 제 1 오목부(30a)에 대향하는 위치에는, 제 2 오목부(11a1)가 형성되어 있다. 제 2 오목부(11a1)는, 기대(11a)의 상면에서 전체 둘레에 걸쳐서 둘레 방향으로 형성된 홈이다.
용수철 형상의 도전성 부재(50)는, 제 1 용수철 형상 부재(50a)와, 제 2 용수철 형상 부재(50b)와, 접속부(50c)를 갖는다. 제 1 용수철 형상 부재(50a)와 제 2 용수철 형상 부재(50b)의 각각은, 일부가 개구하는 원형 형상을 갖고, 각각의 기단부가 접속부(50c)에 접속된다. 이것에 의해, 제 1 용수철 형상 부재(50a)와 제 2 용수철 형상 부재(50b)는 서로 수직으로 접속되어 있다.
제 1 용수철 형상 부재(50a)는, 에지 링(30)에 형성된 제 1 오목부(30a)에 삽입되어, 에지 링(30)에 접한다. 제 2 용수철 형상 부재(50b)는, 탑재대(11)의 기대(11a)에 형성된 제 2 오목부(11a1)에 삽입되어, 기대(11a)에 접한다.
제 1 오목부(30a)의 지름 방향의 단면은, 테이퍼 형상을 갖고, 제 1 오목부(30a)의 개구는 그 저부보다 좁게 되어 있다. 마찬가지로, 제 2 오목부(11a1)의 지름 방향의 단면은, 테이퍼 형상을 갖고, 제 2 오목부(11a1)의 개구는 그 저부보다 좁게 되어 있다.
제 1 용수철 형상 부재(50a)는, 제 1 오목부(30a)의 내부에 삽입된 상태에서 제 1 오목부(30a)에서 고정된다. 마찬가지로, 제 2 용수철 형상 부재(50b)는, 제 2 오목부(11a1)의 내부에 삽입된 상태에서 제 2 오목부(11a1)에서 고정된다.
보다 안정적으로 에지 링(30)과 탑재대(11)를 컨택트하기 위해, 이러한 구성과 같이 제 1 오목부(30a)의 개구 및 제 2 오목부(11a1)의 개구는, 각각의 저부보다 좁아져 있는 편이 바람직하다. 단, 제 1 오목부(30a) 및 제 2 오목부(11a1)의 측면은 수직이더라도 좋다.
제 1 용수철 형상 부재(50a), 제 2 용수철 형상 부재(50b) 및 접속부(50c)는, 스테인리스, 구리, 금, 및 그 외의 금속에 의해 형성되더라도 좋다. 또한, 이러한 금속에 알루미늄의 코팅이 이루어지더라도 좋다. 본 실시 형태에서는, 제 1 용수철 형상 부재(50a), 제 2 용수철 형상 부재(50b) 및 접속부(50c)의 재질은, 스테인리스에 알루미늄의 코팅을 실시한 것이다.
본 실시 형태와 관련되는 용수철 형상의 도전성 부재에서는, 제 1 용수철 형상 부재(50a)와 제 2 용수철 형상 부재(50b)를 용수철 형상의 컨택트 부재로서 기능시킨다. 이것에 의해, 에지 링(30)을 탑재대(11)에 고정하면서, 에지 링(30)과 탑재대(11)의 사이를 DC적으로 컨택트할 수 있다. 즉, 용수철 형상의 도전성 부재(50)에 의해, 가변 직류 전원(28)으로부터의 직류 전압을 탑재대(11)로부터 에지 링(30)에 인가할 때, 에지 링(30)과 탑재대(11)를 안정적으로 동일 전위로 유지할 수 있고, 에지 링(30)의 시스의 제어성을 높일 수 있다.
또한, 용수철 형상의 도전성 부재(50)는, 에지 링(30)의 하면과 기대(11a)의 상면의 사이에 배치된다. 이것에 의해, 용수철 형상의 도전성 부재(50)는, 플라즈마에 직접 노출되지 않고, 또한, 플라즈마가 에지 링(30)과 기대(11a)의 극간에 외주측으로부터 돌아들어가 내식되기 어려운 구조가 된다. 이것에 의해, 이상 방전의 발생을 방지할 수 있다.
[용수철 형상의 도전성 부재의 형상]
다음으로, 일 실시 형태와 관련되는 용수철 형상의 도전성 부재(50)의 형상의 일례에 대하여, 도 4 및 도 5를 참조하면서 설명한다. 도 4는 일 실시 형태와 관련되는 용수철 형상의 도전성 부재(50)의 형상 1을 나타내는 도면이다. 도 5는 일 실시 형태와 관련되는 용수철 형상의 도전성 부재(50)의 형상 2를 나타내는 도면이다.
(형상 1)
도 4에 나타내는 바와 같이, 일 실시 형태와 관련되는 용수철 형상의 도전성 부재(50)의 형상 1의 예에서는, 제 1 용수철 형상 부재(50a)는, 소정 폭의 원형 부분이 둘레 방향으로 소정의 간격으로 전체 둘레에 걸쳐서 배치되는 구조를 갖는다. 또한, 도 4의 A-A 단면에 나타내는 바와 같이, 제 1 용수철 형상 부재(50a)의 원형 부분의 일부에는 개구(50a1)가 마련되어 있다.
마찬가지로 하여, 제 2 용수철 형상 부재(50b)는, 소정 폭의 원형 부분이 둘레 방향으로 소정의 간격으로 전체 둘레에 걸쳐서 배치되는 구조를 갖는다. 또한, 도 4의 A-A 단면에 나타내는 바와 같이, 제 2 용수철 형상 부재(50b)의 원형 부분의 일부에는 개구(50b1)가 마련되어 있다.
제 1 용수철 형상 부재(50a)의 원형 부분 및 제 2 용수철 형상 부재(50b)의 원형 부분은, 동일한 크기, 동일한 폭이고, 고리 형상으로 형성된 접속부(50c)에 수직으로 접속된다. 제 1 용수철 형상 부재(50a)의 모든 원형 부분의 개구(50a1)는, 동일 방향으로 동일한 크기로 개구한다. 제 2 용수철 형상 부재(50b)의 모든 원형 부분의 개구(50b1)도 마찬가지로, 동일 방향으로 동일한 크기로 개구한다.
(형상 2)
도 5에 나타내는 바와 같이, 일 실시 형태와 관련되는 용수철 형상의 도전성 부재(50)의 형상 2의 예에서는, 제 1 용수철 형상 부재(50a)는, 소정 폭의 원형 부분이 둘레 방향으로 소정의 간격으로 전체 둘레에 걸쳐서 배치되는 구조를 갖는다. 또한, 도 5의 B-B 단면 및 C-C 단면에 나타내는 바와 같이, 제 1 용수철 형상 부재(50a)의 원형 부분의 일부에는 개구(50a1)가 마련되어 있다. 제 1 용수철 형상 부재(50a)의 원형 부분은, 반원보다 큰 원호 형상이고, 개구(50a1)에 의해 제 1 오목부(30a)의 내부에 있어서 유연하게 변형될 수 있다.
마찬가지로, 제 2 용수철 형상 부재(50b)는, 소정 폭의 원형 부분이 둘레 방향으로 소정의 간격으로 전체 둘레에 걸쳐서 배치되는 구조를 갖는다. 또한, 도 5의 B-B 단면 및 C-C 단면에 나타내는 바와 같이, 제 2 용수철 형상 부재(50b)의 원형 부분의 일부에는 개구(50b1)가 마련되어 있다. 제 2 용수철 형상 부재(50b)의 원형 부분은, 반원보다 큰 원호 형상이고, 개구(50b1)에 의해 제 2 오목부(11a1)의 내부에 있어서 유연하게 변형될 수 있다.
제 1 용수철 형상 부재(50a)의 원형 부분 및 제 2 용수철 형상 부재(50b)의 원형 부분은, 동일한 크기, 동일한 폭이고, 고리 형상으로 형성된 접속부(50c)에 수직으로 접속된다. 수직으로 접속된 제 1 용수철 형상 부재(50a)의 원형 부분의 개구(50a1) 및 제 2 용수철 형상 부재(50b)의 원형 부분의 개구(50b1)는, 반대 방향으로 동일한 크기로 개구한다.
또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 둘레 방향으로 배치된, 제 1 용수철 형상 부재(50a)의 원형 부분의 개구(50a1)는, 1개 걸러 동일 방향으로 개구하고, 인접하는 원형 부분의 개구(50a1)는 반대 방향으로 개구한다. 마찬가지로, 둘레 방향으로 배치된, 제 2 용수철 형상 부재(50b)의 원형 부분의 개구(50b1)는, 1개 걸러 동일 방향으로 개구하고, 인접하는 원형 부분의 개구(50b1)는 반대 방향으로 개구한다. 이것에 의해, 제 1 용수철 형상 부재(50a)의 원형 부분 및 제 2 용수철 형상 부재(50b)의 원형 부분의 개구는 서로 엇갈리게 반대 방향으로 개구한다.
본 실시 형태와 관련되는 용수철 형상의 도전성 부재(50)의 형상 1, 2에서는, 에지 링(30)에 형성된 제 1 오목부(30a)의 내부에 있어서 제 1 용수철 형상 부재(50a)의 원형 부분의 개구(50a1)가 변형하면서 원형 부분의 측면이 에지 링(30)의 제 1 오목부(30a)에 접한다.
또한, 탑재대(11)의 기대(11a)에 형성된 제 2 오목부(11a1)의 내부에 있어서 제 2 용수철 형상 부재(50b)의 원형 부분의 개구(50b1)가 변형하면서 원형 부분의 측면이 기대(11a)의 제 2 오목부(11a1)에 접한다. 이것에 의해, 에지 링(30)과 기대(11a)를 안정적으로 컨택트할 수 있다.
특히, 용수철 형상의 도전성 부재(50)의 형상 2에서는, 제 1 용수철 형상 부재(50a)의 인접하는 개구(50a1) 및 제 2 용수철 형상 부재(50b)의 인접하는 개구(50b1)의 방향이 상이하여, 제 1 용수철 형상 부재(50a)의 원형 부분 및 제 2 용수철 형상 부재(50b)의 원형 부분이 보다 변형되기 쉽고, 또한 원래의 상태로 돌아가기 쉽게 되어 있다.
예컨대, 제 1 오목부(30a) 및 제 2 오목부(11a1)에 제 1 용수철 형상 부재(50a)의 원형 부분 및 제 2 용수철 형상 부재(50b)의 원형 부분을 각각 끼워 넣을 때, 제 1 용수철 형상 부재(50a) 및 제 2 용수철 형상 부재(50b)의 개구(50a1) 및 개구(50b1)가 변형된다. 또한, 제 1 용수철 형상 부재(50a) 및 제 2 용수철 형상 부재(50b)를 끼워 넣은 후, 개구(50a1) 및 개구(50b1)는 원래의 상태로 돌아간다. 이것에 의해, 제 1 용수철 형상 부재(50a) 및 제 2 용수철 형상 부재(50b)의 원형 부분의 측면이 에지 링(30) 및 기대(11a)의 오목부에 확실히 접한다. 이것에 의해, 에지 링(30)과 탑재대(11)를 동일 전위로 할 수 있고, 에지 링(30)의 시스의 두께를 정밀하게 제어할 수 있다.
또한, 이러한 구성의 형상 2의 용수철 형상의 도전성 부재(50)는 변형의 자유도가 높기 때문에, 에지 링(30)을 교환한 후에도 반복 사용이 가능하고, 재이용에 의해 비용을 낮출 수 있다.
또, 형상 1의 용수철 형상의 도전성 부재(50)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제 1 용수철 형상 부재(50a)의 복수의 원형 부분 및 제 2 용수철 형상 부재(50b)의 복수의 원형 부분이 접속부(50c)에 접속된 1매의 플레이트 P로 형성되어 있다.
또한, 형상 2의 용수철 형상의 도전성 부재(50)에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 한쪽의 플레이트 P1의 제 1 용수철 형상 부재(50a)의 원형 부분과 다른 쪽의 플레이트 P2의 제 1 용수철 형상 부재(50a)의 원형 부분이 교대로 소정의 간격으로 배치된다. 마찬가지로, 한쪽의 플레이트 P1의 제 2 용수철 형상 부재(50b)의 원형 부분과 다른 쪽의 플레이트 P2의 제 2 용수철 형상 부재(50b)의 원형 부분이 교대로 소정의 간격으로 배치된다.
도 5의 2매의 플레이트 P1, P2는 접속부(50c)에서 용접 등에 의해 접합되어, 일체화된다. 단, 형상 2의 용수철 형상의 도전성 부재(50)를, 1매의 플레이트로 형성하고, 접합부를 마련하지 않더라도 좋다. 플레이트 P1, P2의 한쪽의 제 1 용수철 형상 부재(50a)의 원형 부분이 배치되어 있는 아래쪽에는, 다른 쪽의 제 2 용수철 형상 부재(50b)의 원형 부분이 배치되어 있다.
[용수철 형상의 도전성 부재의 배치와 발열 평가 결과]
다음으로, 일 실시 형태와 관련되는 용수철 형상의 도전성 부재(50)의 배치와 발열 평가의 실험 결과의 일례에 대하여, 도 6을 참조하면서 설명한다. 도 6은 본 실시 형태와 관련되는 용수철 형상의 도전성 부재(50)의 배치와 비교예의 배치에 있어서 에지 링(30)의 발열 상태를 실험한 결과를 나타낸다. 도 6의 용수철 형상의 도전성 부재의 배치에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 용수철 형상의 도전성 부재(50)가 에지 링(30)의 하면의 제 1 오목부(30a)에 전체 둘레에 걸쳐서 배치된다. 한편, 비교예에서는, 10㎜의 용수철 형상의 도전성 부재(50p)가 에지 링(30)의 하면의 제 1 오목부(30a)에 동일 간격으로 4개소 배치된다.
이러한 구성의 본 실시 형태와 비교예에 대하여, 발열 평가 결과의 일례를 그래프로 나타낸다. 본 실험은, 본 실시 형태와 관련되는 처리 장치(1)를 이용하여, 제 2 고주파 전원(22)으로부터 3.2㎒의 주파수로서 1㎾의 고주파 전력을 탑재대(11)에 인가(이하, "RF 인가"라고 한다)하는 조건하에서 행하여졌다. 그래프의 가로축은 RF 인가 후의 경과 시간(RF 인가 시간)을 나타내고, 세로축은 에지 링(FR)(30)의 최고 온도를 나타낸다.
이것에 의하면, 본 실시 형태와 관련되는 용수철 형상의 도전성 부재(50)의 배치에서는, 전체 둘레에서 도전성 부재(50)가 에지 링(30)에 접한다. 이 때문에, 도전성 부재(50)와 에지 링(30)의 접촉 면적이 크고, RF 인가 후의 에지 링(30)의 온도 상승은 완만하고, RF 인가 시간이 200초 경과한 후에도 온도 상승은 적은 것을 알 수 있다.
한편, 비교예와 관련되는 용수철 형상의 도전성 부재(50p)에서는, 4점에서 에지 링(30)에 접하기 때문에, 에지 링(30)과의 접촉 면적이 작고, RF 인가 후의 에지 링(30)의 온도 상승이 급격한 것을 알 수 있다. 또, 비교예에서는, RF 인가 시간이 100초 정도로 에지 링(30)의 파손이 발생하지 않도록 FR 인가를 정지했기 때문에, 비교예에서는 도중에 에지 링(30)의 온도가 급격하게 저하하고 있다.
그 결과, 본 실시 형태와 관련되는 용수철 형상의 도전성 부재(50)의 배치의 경우, RF 인가 중의 에지 링(30)의 하면의 면 내의 온도차는, 5.4℃였다. 이것에 비하여, 비교예와 관련되는 용수철 형상의 도전성 부재(50p)의 배치의 경우, RF 인가 중의 에지 링(30)의 하면의 면 내의 온도차는, 36.9℃였다.
본 실험 결과에 의하면, 본 실시 형태와 관련되는 용수철 형상의 도전성 부재(50)를 에지 링(30)의 하면에 있어서 전체 둘레에 배치하면, 에지 링(30)의 온도 상승이 완만하게 되어, 에지 링(30)의 파손의 위험성이 저하되기 때문에, 바람직한 것을 알 수 있었다. 단, 용수철 형상의 도전성 부재(50)는, 급격하게 온도 상승하지 않는 면적에서 에지 링(30)의 하면에 접촉하도록 배치되어 있으면, 반드시 전체 둘레에 배치하지 않더라도 좋다.
이상, 일 실시 형태와 관련되는 용수철 형상의 도전성 부재(50) 및 용수철 형상의 도전성 부재(50)를 사용한 처리 장치(1)에 의하면, 제 1 용수철 형상 부재(50a)와 제 2 용수철 형상 부재(50b)를 에지 링(30)과 탑재대(11)의 기대(11a)에 형성된 오목부에 있어서 유연하게 변형시킬 수 있다. 이것에 의해, 에지 링(30)과 기대(11a)를 안정적으로 컨택트할 수 있다. 이 결과, 에지 링(30)과 기대(11a)를 동일 전위로 할 수 있어, 에지 링(30)의 시스의 두께를 정밀하게 제어할 수 있다.
이 결과, 가변 직류 전원(28)으로부터 출력되는 직류 전압을, 기대(11a)를 거쳐서 에지 링(30)에 확실히 인가할 수 있다. 이것에 의해, 플라즈마 처리 중의 에지 링(30)의 시스를 정밀하게 제어할 수 있고, 틸팅을 억제하면서, 에칭 레이트의 면 내 분포의 균일성을 높일 수 있다. 이 결과, 에지 링(30)이 어느 정도 소모되더라도 직류 전압의 제어에 의해 교환 시기를 늦출 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태와 관련되는 용수철 형상의 도전성 부재(50)는, 전체 둘레에 배치된다. 이것에 의해, 제 1 용수철 형상 부재(50a)와 제 2 용수철 형상 부재(50b)를, 고르게 에지 링(30)과 기대(11a)와 접촉시킬 수 있고, 에지 링(30)의 온도 상승을 완만하게 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태와 관련되는 용수철 형상의 도전성 부재(50)는, 에지 링(30)의 하면의 제 1 오목부(30a)와 기대(11a)의 상면의 제 2 오목부(11a1)의 사이에 마련되어, 플라즈마에 노출되기 어려운 컨택트 구조로 되어 있다. 이것에 의해, 이상 방전의 발생을 방지할 수 있다. 이것에 의해, 에지 링(30)이나 탑재대(11)에 라비린스(미로) 구조를 마련하는 것을 불필요하게 할 수 있다.
이상, 피처리체의 탑재 장치 및 처리 장치를 상기 실시 형태에 의해 설명했다. 예컨대, 피처리체의 탑재 장치는, 처리 용기(10)의 내부에서 피처리체를 탑재하는 탑재대(11)와, 탑재대(11)의 주연부에 배치되는 에지 링(30)과, 에지 링(30)에 형성된 제 1 오목부에 있어서 에지 링(30)에 접하는 제 1 용수철 형상 부재(50a)와, 탑재대(11)에 형성된 제 2 오목부에 있어서 탑재대(11)에 접하는 제 2 용수철 형상 부재(50b)를 갖는 용수철 형상의 도전성 부재(50)를 갖는다.
단, 본 발명과 관련되는 피처리체의 탑재 장치 및 처리 장치는 상기 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형 및 개량이 가능하다. 상기 복수의 실시 형태에 기재된 사항은, 모순되지 않는 범위에서 조합할 수 있다.
예컨대, 본 발명은, 도 1의 평행 평판형 2주파 인가 장치뿐 아니라, 그 외의 플라즈마 처리 장치 및 논플라즈마 처리 장치에 적용 가능하다. 그 외의 플라즈마 처리 장치로서는, 용량 결합형 플라즈마(CCP : Capacitively Coupled Plasma) 장치, 유도 결합형 플라즈마(ICP : Inductively Coupled Plasma) 처리 장치, 래디얼 라인 슬롯 안테나를 이용한 처리 장치, 헬리콘파 여기형 플라즈마(HWP : Helicon Wave Plasma) 장치, 전자 사이클로트론 공명 플라즈마(ECR : Electron Cyclotron Resonance Plasma) 장치, 표면파 처리 장치 등을 들 수 있다. 그 외의 논플라즈마 처리 장치로서는, 열처리에 의해 웨이퍼를 가공하는 처리 장치 등을 들 수 있다.
본 명세서에서는, 피처리체로서 반도체 웨이퍼 W에 대하여 설명하였지만, 이것에 한하지 않고, LCD(Liquid Crystal Display), FPD(Flat Panel Display) 등에 이용되는 각종 기판이나, 포토마스크, CD 기판, 프린트 기판 등이더라도 좋다.
1 : 처리 장치
10 : 처리 용기
11 : 탑재대
11a : 기대
11a1 : 제 2 오목부
15 : 배플판
18 : 배기 장치
21 : 제 1 고주파 전원
22 : 제 2 고주파 전원
23 : 블로킹 콘덴서
24 : 가스 샤워 헤드
25 : 정전 척
25a : 흡착 전극
25b : 유전층
26 : 직류 전원
28 : 가변 직류 전원
30 : 에지 링
30a : 제 1 오목부
31 : 냉매실
35 : 전열 가스 공급부
40 : 처리 가스 공급부
43 : 제어부
50 : 용수철 형상의 도전성 부재
50a : 제 1 용수철 형상 부재
50a1 : 개구
50b : 제 2 용수철 형상 부재
50b1 : 개구
50c : 접속부

Claims (11)

  1. 처리 용기의 내부에서 피처리체를 탑재하는 탑재대와,
    상기 탑재대의 주연부에 배치되는 에지 링과,
    상기 에지 링에 전체 둘레에 걸쳐서 둘레 방향으로 형성된 제 1 오목부에 있어서 상기 에지 링에 접하는 제 1 용수철 형상 부재와, 상기 주연부에 상기 제 1 오목부에 대응하여 형성된 제 2 오목부에 있어서 상기 탑재대에 접하는 제 2 용수철 형상 부재를 갖고, 상기 에지 링의 전체 둘레에 걸쳐서 둘레 방향으로 고리 형상으로 배치된 용수철 형상의 도전성 부재
    를 갖는 피처리체의 탑재 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 용수철 형상의 도전성 부재는, 상기 제 1 용수철 형상 부재와 상기 제 2 용수철 형상 부재를 접속하는 접속부를 갖는 탑재 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 오목부의 지름 방향의 단면은, 테이퍼 형상을 갖고, 상기 제 1 오목부의 개구는 저부보다 좁고,
    상기 제 2 오목부의 지름 방향의 단면은, 테이퍼 형상을 갖고, 상기 제 2 오목부의 개구는 저부보다 좁은
    탑재 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 접속부는, 상기 제 1 용수철 형상 부재와 상기 제 2 용수철 형상 부재를 수직으로 접속하는 탑재 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 용수철 형상 부재와 상기 제 2 용수철 형상 부재는, 일부가 개구하는 소정 폭의 원형 부분을 갖고, 둘레 방향으로 소정의 간격으로 배치되는 탑재 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    수직으로 접속된 상기 제 1 용수철 형상 부재의 원형 부분과 상기 제 2 용수철 형상 부재의 원형 부분은, 동일 방향으로 개구하는 탑재 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    수직으로 접속된 상기 제 1 용수철 형상 부재의 원형 부분과 상기 제 2 용수철 형상 부재의 원형 부분은, 반대 방향으로 개구하는 탑재 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 용수철 형상 부재의 인접하는 원형 부분 및 상기 제 2 용수철 형상 부재의 인접하는 원형 부분은, 반대 방향으로 개구하는 탑재 장치.
  10. 제 1 항, 제 2 항, 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 오목부는 상기 에지 링의 하면에 형성되고,
    상기 제 2 오목부는 상기 탑재대의 상면으로서 상기 제 1 오목부에 대응하는 위치에 형성되고,
    상기 제 1 용수철 형상 부재는 상기 제 1 오목부에서 고정되고, 상기 제 2 용수철 형상 부재는 상기 제 2 오목부에서 고정되는
    탑재 장치.
  11. 피처리체를 처리하기 위한 처리 공간을 구성하는 처리 용기와,
    상기 처리 용기의 내부에서 피처리체를 탑재하는 탑재대와,
    상기 탑재대의 주연부에 배치되는 에지 링과,
    상기 에지 링에 전체 둘레에 걸쳐서 둘레 방향으로 형성된 제 1 오목부에 있어서 상기 에지 링에 접하는 제 1 용수철 형상 부재와, 상기 주연부에 상기 제 1 오목부에 대응하여 형성된 제 2 오목부에 있어서 상기 탑재대에 접하는 제 2 용수철 형상 부재를 갖고, 상기 에지 링의 전체 둘레에 걸쳐서 둘레 방향으로 고리 형상으로 배치된 용수철 형상의 도전성 부재
    를 갖는 처리 장치.
KR1020190017048A 2018-02-15 2019-02-14 피처리체의 탑재 장치 및 처리 장치 KR102667942B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018025241A JP7061889B2 (ja) 2018-02-15 2018-02-15 被処理体の載置装置及び処理装置
JPJP-P-2018-025241 2018-02-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190098918A KR20190098918A (ko) 2019-08-23
KR102667942B1 true KR102667942B1 (ko) 2024-05-21

Family

ID=67540231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190017048A KR102667942B1 (ko) 2018-02-15 2019-02-14 피처리체의 탑재 장치 및 처리 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11201039B2 (ko)
JP (1) JP7061889B2 (ko)
KR (1) KR102667942B1 (ko)
TW (1) TWI789492B (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6938746B1 (ja) * 2020-05-01 2021-09-22 東京エレクトロン株式会社 エッチング装置及びエッチング方法
TWI767655B (zh) * 2020-05-01 2022-06-11 日商東京威力科創股份有限公司 蝕刻裝置及蝕刻方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006049747A (ja) * 2004-08-09 2006-02-16 Seiko Epson Corp 半導体基板処理装置及び半導体装置の製造方法
US20110043228A1 (en) 2009-08-21 2011-02-24 Konstantin Makhratchev Method and apparatus for measuring wafer bias potential
JP2011054933A (ja) * 2009-08-07 2011-03-17 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置及び位置決め方法並びにフォーカスリング配置方法
JP2011210958A (ja) 2010-03-30 2011-10-20 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置及び半導体装置の製造方法
JP2015180830A (ja) 2014-02-26 2015-10-15 バル・シール・エンジニアリング・インコーポレイテッドＢａｌ Ｓｅａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｉｎｃ． 複数撓み性傾斜コイルバネ及び関連方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW275132B (en) * 1994-08-31 1996-05-01 Tokyo Electron Co Ltd Treatment apparatus
US6159055A (en) * 1998-07-31 2000-12-12 Applied Materials, Inc. RF electrode contact assembly for a detachable electrostatic chuck
JP4152802B2 (ja) * 2003-05-09 2008-09-17 日本エー・エス・エム株式会社 薄膜形成装置
JP5281309B2 (ja) 2008-03-28 2013-09-04 東京エレクトロン株式会社 プラズマエッチング装置及びプラズマエッチング方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
US10117366B2 (en) * 2015-12-14 2018-10-30 Bal Seal Engineering, Inc. Spring energized seals and related methods
JP3210105U (ja) * 2016-03-04 2017-04-27 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ ユニバーサルプロセスキット
US11050190B2 (en) * 2016-06-02 2021-06-29 Bal Seal Engineering, Llc Electrical connectors with linear springs and related methods

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006049747A (ja) * 2004-08-09 2006-02-16 Seiko Epson Corp 半導体基板処理装置及び半導体装置の製造方法
JP2011054933A (ja) * 2009-08-07 2011-03-17 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置及び位置決め方法並びにフォーカスリング配置方法
US20110043228A1 (en) 2009-08-21 2011-02-24 Konstantin Makhratchev Method and apparatus for measuring wafer bias potential
JP2011210958A (ja) 2010-03-30 2011-10-20 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置及び半導体装置の製造方法
JP2015180830A (ja) 2014-02-26 2015-10-15 バル・シール・エンジニアリング・インコーポレイテッドＢａｌ Ｓｅａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｉｎｃ． 複数撓み性傾斜コイルバネ及び関連方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019140357A (ja) 2019-08-22
US20190252159A1 (en) 2019-08-15
JP7061889B2 (ja) 2022-05-02
KR20190098918A (ko) 2019-08-23
TWI789492B (zh) 2023-01-11
TW201943014A (zh) 2019-11-01
US11201039B2 (en) 2021-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11289356B2 (en) Stage and plasma processing apparatus
KR102455673B1 (ko) 포커스 링 및 기판 처리 장치
US9275836B2 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
KR102614244B1 (ko) 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법
JP2018117024A (ja) プラズマ処理装置
US11942357B2 (en) Workpiece placement apparatus and processing apparatus
JP6994981B2 (ja) プラズマ処理装置及び載置台の製造方法
KR102667942B1 (ko) 피처리체의 탑재 장치 및 처리 장치
KR102628181B1 (ko) 반도체 제조 장치용의 부품 및 반도체 제조 장치
JP2017212051A (ja) プラズマ処理方法
WO2020059596A1 (ja) 載置台及び基板処理装置
JP7246451B2 (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
US20220208516A1 (en) Apparatus for treating substrate and assembly for distributing gas
JP7204564B2 (ja) プラズマ処理装置
CN114068279A (zh) 载置台和等离子体处理装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant