[发明专利]等离子体处理装置用的载置台以及等离子体处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及载置被实施等离子体处理的半导体晶片等被处理基板用的载置台，以及具有该载置台的等离子体处理装置。

背景技术

在半导体器件的制造工序中，大部分是干法蚀刻或灰化等这种将处理气体等离子体化、进行基板处理的工序。在进行这种处理的等离子体装置中，大多使用如下装置，通过在上下相对配置一对例如平行平板状的电极，并在电极之间施加高频，将导入装置的处理气体等离子体化，然后在载置于下部侧电极上的半导体晶片(下面，简称为晶片)等被处理基板上实施处理等这一类型的装置。

最近，在等离子体处理中，要求等离子体中的离子能量低且电子密度大的“低能量、高密度等离子体”的处理越来越多。因此，产生等离子体的高频的频率与目前(例如十几MHz左右)相比，有时会变为例如100MHz，非常高。然而，如果使高频的频率上升，那么在相当于电极表面中央即晶片中央的领域，电场强度变强，而另一方面，其周边部的电场强度却有变弱的趋势。如此，如果电场强度的分布不均匀，那么产生的等离子体的电子密度也将变得不均匀。由于晶片内的位置不同处理速度等也有所不同，所以无法得到面内均匀性良好的处理结果。

对于这种问题，专利文献1提出了一种等离子体处理装置，其将陶瓷等的电介体层埋设在例如一方电极相对表面的中央部分，使电场强度分布变均匀，提高等离子体处理的面内均匀性。

关于该电介体层的埋设，利用图13(a)进行说明。如果高频电源93向等离子体处理装置9的下部电极91施加高频，则由集肤效应在下部电极91的表面传播并到达上部的高频，沿着晶片W的表面流向中央，同时，一部分向下部电极91侧泄漏，然后在下部电极91内流向外侧。这里，在设置有将等离子体均匀化的电介体层94的部位，高频潜入得比其他部位深，产生TM模式的空腔圆筒谐振，结果，能够降低从晶片W面上向等离子体供给的中央部分的电场，从而使晶片W面内的电场均匀。另外，图中的92表示上部电极，PZ表示等离子体。

可是，等离子体处理多在减压下的真空氛围内进行。在这种情况下，如图13(b)所示，多使用静电卡盘95固定晶片W。静电卡盘95具有，在通过喷镀例如氧化铝等而形成的下面侧和上面侧的两个电介体层之间，夹住导电性的电极膜96的结构。于是，通过高压直流电源97向该电极膜96施加高压直流电力，利用在电介体层表面生成的库仑力，静电吸附晶片W，并进行固定。

然而，如果在埋设有降低等离子体电位用的电介体层94的下部电极91的上面，设置静电卡盘95，进行晶片W的等离子体处理，则高频不能够透过静电卡盘95的电极膜96，在电极膜96流向外侧。换言之，由于静电卡盘用的电极膜96存在，等离子体与电介体层94相隔离，不能够发挥降低埋设有静电卡盘95的区域的等离子体电位的效果。结果，由于晶片W的中央部上方的等离子体电位升高，周边部的电位降低，晶片W的中央部和周边部的处理速度不同，因而成为蚀刻等的等离子体处理中面内不均匀的主要原因。

专利文献1：日本特开2004-363552号公报，第15页第84段～第85段。

发明内容

本发明基于上述问题而提出，目的在于，提供一种能够提高等离子体中的电场强度的面内均匀性并能够对基板进行面内均匀性较高的等离子体处理的等离子体处理装置用的载置台，以及具备该载置台的等离子体处理装置。

本发明涉及的等离子体处理装置用的载置台，是用于将被处理基板载置在载置面上的等离子体处理装置用的载置台，其特征在于，包括：

导电体部件，连接于高频电源，兼作为等离子体生成用或等离子体中的离子引入用的电极；

电介体层，以覆盖该导电体部件的上面中央部的方式设置，用于使通过被处理基板向等离子体施加的高频电场均匀；以及

静电卡盘，层积在该电介体层上，以高频能够通过其间的方式埋设有在载置台的径向上互相隔离并分割为多个的电极膜，其中，

上述电介体层的外边缘，位于被分割的电极膜间的隔离区域内部边缘的正下方或更靠外侧的位置，

被分割的电极膜相对于高频相互绝缘。

再者，上述电介体层，以越往下外边缘越位于内侧的方式层积多层，上述电极膜的分割数目，成为比电介体层的层数至少多一个也可以。

另外，在相同类型的载置台中，具有埋设着在对应于载置台中央部的位置形成有孔部的电极膜的静电卡盘，上述电介体层，可位于该孔部的下方。

这里，上述电介体层形成为圆柱状，在产生TM模式的空腔圆筒谐振的情况下，其周边部的厚度可以小于中央部。另外，从高频电源供给的高频电力的频率，优选为13MHz以上。