[发明专利]等离子体处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及例如对于半导体晶片或FPD(平板显示器)用的玻璃基板等基板进行等离子体处理的技术。

背景技术

在半导体晶片或FPD制造用的玻璃基板的半导体基板的制造工序中，有对基板实施蚀刻处理、成膜处理等规定的等离子体处理的工序。在实行这些工序的等离子体处理装置中，将基板载置在真空腔室内的载置台上，在该载置台的上方的空间中使处理气体等离子体化，对上述基板进行等离子体处理。此外，如图15(a)所示，在载置台11上的基板例如半导体晶片W(以下称为“晶片W”)的周围，为了将等离子体封入晶片W上，并且缓和晶片W面内的偏压电位的不连续性进行面内均匀的处理，例如设置有由硅等导电性部件形成的环状的聚焦环12。

在上述载置台11上设置未图示的温度调节流路，在通过来自等离子体的热输入与对载置台11一侧的散热的平衡，使晶片W调整为规定温度的状态下进行等离子体处理。另一方面，由于聚焦环12在热浮起的状态下暴露在等离子体中，成为比晶片W温度高的状态。但是，自由基种和反应副产物附着在低温的部位形成聚合物(沉积物)，而如上所述，由于晶片W比聚焦环12温度更低，易于在晶片W的边缘部形成聚合物13。虽然通过等离子体离子的溅射能除去该聚合物13，但是对于晶片W的背面形成的聚合物13没有被照射等离子体，不能期待用该溅射除去。

作为除去上述聚合物的方法，专利文献1和专利文献2中，提出有通过将绝缘物插入聚焦环下方，控制晶片W与聚焦环之间的电位差的结构。在该结构中，如图15(b)所示，通过绝缘物14调整晶片W与聚焦环12之间的电位差，改变入射来的等离子体离子的轨道将等离子体离子导向晶片W背面，这样用溅射除去上述聚合物13。

根据上述结构，能够除去附着在晶片W背面的聚合物，但是由于不能控制聚焦环12的温度，所以对于聚合物向晶片W背面周边边缘部的附着本身无法抑制。此外，根据条件，还设想不能完全除去附着在晶片W上的聚合物。在该情况下，在后续工序中例如用分批清洗等使聚合物剥离，但通过清洗液附着在设备表面，可能会成为缺陷的原因。进而，还担心在对一个批次的晶片W进行处理期间，通过等离子体的照射使聚焦环12的温度上升，因该温度变化使绕向晶片W背面一侧的等离子体离子的轨道变化，不能稳定地进行聚合物的除去。

此外，专利文献3中，提出了在聚焦环和电极块之间，通过将第一热传导介质、电介质环、第二热传导介质和绝缘部件在上下方向上层叠设置，抑制沉积物对晶片斜面部的附着的技术。在该结构中，通过用电介质环抑制对在聚焦环前面形成的鞘施加的电压来抑制对聚焦环的热输入，并且通过第一和第二热传导介质使来自聚焦环的热传导至电极块。这样，使聚焦环的温度比晶片低，抑制了沉积物向晶片斜面部的附着。

此处，使绝缘体和热传导体成为层叠结构时，热传导体与绝缘体的接触面易于混入气泡，由于存在该气泡，使绝缘体和聚焦环之间的接触状态发生变化，难以在聚焦环的面内均匀地导热。此外，由于附着在晶片的背面一侧的聚合物的溅射除去通过晶片的边缘部分与聚焦环之间的电位差而实现，要求通过设置在聚焦环下方的绝缘体进行细微的阻抗控制，而因绝缘体与聚焦环之间存在气泡使二者的接触状态发生变化，可能会对上述阻抗控制造成不良影响。进而，使绝缘体和热传导体形成为层叠结构时，热传导体发生变形，或者热传导体与绝缘体之间混入气泡，聚焦环的周边边缘部易于向下方一侧倾斜，难以进行聚焦环的高度管理，晶片周边边缘的等离子体状态的控制变得不稳定。

专利文献1：日本特开2005-277369号公报(图1、图2)

专利文献2：日本特开2007-250967号公报(图1、图2)

专利文献3：日本特开2007-258500号公报(图1，段落0030～0035)

发明内容

本发明鉴于这样的问题而完成，其目的在于，提供能够通过控制环部件的温度，抑制沉积物向基板背面的附着量的技术。

因此，本发明的等离子体处理装置，在载置台的基板载置区域载置基板，上述载置台设置于真空容器内且兼用作下部电极，上述等离子体处理装置对上述下部电极与上部电极之间施加高频电力使处理气体等离子体化，对基板实施等离子体处理，上述等离子体处理装置的特征在于，包括：

环部件，其以包围上述基板载置区域的方式设置在上述载置台上，用于调整等离子体的状态；

绝缘部件，其在上述载置台的上表面和上述环部件的下表面之间沿着该环部件相对于上述载置台上的基板的中心呈同心圆状地设置，用于调整该环部件与基板的电位差，从而将等离子体中的离子引入基板的背面一侧；和