JP2022048089A - Placing table, substrate processing device, and suction method - Google Patents
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Abstract
【課題】吸着力のムラを抑制し、コストを低減可能な載置台、基板処理装置及び吸着方法を提供する。【解決手段】基台と、前記基台の上に設けられ、内部に2以上のn極の電極を有する静電チャックと、前記n極の電極に互いに位相が異なる2以上のn相の周期的に正負が入れ替わる電圧を印加する電源と、を備え、前記n極の電極は交互に配置される、載置台。【選択図】図2[Problem] To provide a mounting table, a substrate processing apparatus, and a chucking method that can suppress unevenness in chucking force and reduce costs. [Solution] The mounting table includes a base, an electrostatic chuck provided on the base and having two or more n-pole electrodes inside, and a power supply that applies two or more n-phase voltages that are out of phase with each other and whose positive and negative polarities alternate periodically to the n-pole electrodes, the n-pole electrodes being arranged alternately. [Selected Figure] Figure 2
Description
本開示は、載置台、基板処理装置及び吸着方法に関する。 The present disclosure relates to a mounting table, a substrate processing apparatus, and an adsorption method.
基板にエッチング処理等の所望の処理を施す処理装置において、基板を吸着する載置台が知られている。 A mounting table that adsorbs a substrate is known in a processing apparatus that performs a desired treatment such as an etching treatment on the substrate.
特許文献1には、交流電圧を印加する静電チャック装置において、前記交流電圧はn=2以上のn相の交流電圧であって、該n相交流電圧を印加する電極と、前記各電極間を絶縁する絶縁体からなる試料台と、前記n相交流電圧を印加する回路とを具備したことを特徴とする静電チャック装置が開示されている。
According to
一の側面では、本開示は、吸着力のムラを抑制し、コストを低減可能な載置台、基板処理装置及び吸着方法を提供する。 In one aspect, the present disclosure provides a mounting table, a substrate processing apparatus, and a suction method capable of suppressing unevenness in suction force and reducing costs.
上記課題を解決するために、一の態様によれば、基台と、前記基台の上に設けられ、内部に2以上のn極の電極を有する静電チャックと、前記n極の電極に互いに位相が異なる2以上のn相の周期的に正負が入れ替わる電圧を印加する電源と、を備え、前記n極の電極は交互に配置される、載置台が提供される。 In order to solve the above problems, according to one embodiment, the base, an electrostatic chuck provided on the base and having two or more n-pole electrodes inside, and the n-pole electrode are used. A mounting table is provided in which two or more n-phases having two or more phases different from each other are provided with a power supply for applying a voltage in which positive and negative are periodically switched, and the n-pole electrodes are alternately arranged.
一の側面によれば、吸着力のムラを抑制し、コストを低減可能な載置台、基板処理装置及び吸着方法を提供することができる。 According to one aspect, it is possible to provide a mounting table, a substrate processing device, and a suction method capable of suppressing unevenness in suction force and reducing costs.
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 carrying out the present disclosure will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same components may be designated by the same reference numerals and duplicate explanations may be omitted.
[プラズマ処理装置]
一実施形態に係るプラズマ処理装置1について、図1を参照して説明する。図1は、一実施形態に係るプラズマ処理装置1の一例を示す断面模式図である。一実施形態に係るプラズマ処理装置1は、容量結合型の平行平板処理装置であり、チャンバ10を有する。チャンバ10は、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウムからなる円筒状の容器であり、接地されている。
[Plasma processing equipment]
The
チャンバ10の底部には、セラミックス等からなる絶縁板12を介して円柱状の支持台14が配置され、この支持台14の上に例えば載置台16が設けられている。載置台16は、静電チャック20と基台16aとを有し、静電チャック20の上面にウェハWを載置する。ウェハWの周囲には、例えばシリコンからなる環状のエッジリング24が配置されている。エッジリング24は、フォーカスリングとも呼ぶ。エッジリング24は、載置台16の周囲に配置される外周部材の一例である。基台16a及び支持台14の周囲には、例えば石英からなる環状のインシュレータリング26が設けられている。静電チャック20の中央側の内部では、導電膜からなる第1の電極20aが絶縁層20bに挟まれている。第1の電極20aは電源22と接続する。電源22から第1の電極20aに印加した電圧によって、静電チャック20の表面と被吸着物であるウェハWとの間に電位差が生じ、静電チャック20のウェハ載置面に被吸着物であるウェハWを吸着する。また、静電チャック20の外周側の内部では、導電膜からなる第2の電極20cが絶縁層20bに挟まれている。第2の電極20cは電源23と接続する。電源23から第2の電極20cに印加した電圧によって、静電チャック20の表面と被吸着物であるエッジリング24との間に電位差が生じ、静電チャック20のエッジリング載置面に被吸着物であるエッジリング24を吸着する。なお、静電チャック20は、ヒータを有し、これにより温度を制御してもよい。
At the bottom of the
支持台14の内部では、例えばリング状又は渦巻状の冷媒室28が形成されている。チラーユニット(図示せず)から供給される所定温度の冷媒、例えば冷却水が、配管30a、冷媒室28、配管30bを通り、チラーユニットに戻される。冷媒がかかる経路を循環することにより、冷媒の温度によってウェハWの温度を制御できる。さらに、伝熱ガス供給機構(図示せず)から供給される伝熱ガス、例えばHeガスが、ガス供給ライン32を介して静電チャック20の表面とウェハWの裏面とのすき間に供給される。この伝熱ガスによって、静電チャック20の表面とウェハWの裏面の間での熱伝達係数が上がり、冷媒の温度によるウェハWの温度の制御がより効果的になる。また、静電チャック20にヒータを有する場合、ヒータによる加熱と冷媒による冷却によって、ウェハWの温度を応答性が高く、且つ精度の高い制御が可能となる。また、伝熱ガス供給機構(図示せず)から供給される伝熱ガス、例えばHeガスが、ガス供給ライン(図示せず)を介して静電チャック20の表面とエッジリング24の裏面とのすき間にも供給される構成であってもよい。また、静電チャック20の表面と被吸着物(ウェハW、エッジリング24)の裏面とのすき間に供給されるHeガスの圧力を制御することで、静電チャック20と被吸着物(ウェハW、エッジリング24)との伝熱特性を制御し、被吸着物(ウェハW、エッジリング24)の温度を制御してもよい。
Inside the
上部電極34は、載置台16に対向してチャンバ10の天井部に設けられる。上部電極34と載置台16の間はプラズマ処理空間となる。上部電極34は、絶縁性の遮蔽部材42を介してチャンバ10の天井部の開口を閉塞する。上部電極34は、電極板36と電極支持体38とを有する。電極板36は、載置台16との対向面に形成された多数のガス吐出孔37を有し、シリコンやSiC等のシリコン含有物から形成される。電極支持体38は、電極板36を着脱自在に支持し、導電性材料、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウムから形成される。電極支持体38の内部では、多数のガス通流孔41a、41bがガス拡散室40a、40bから下方に延び、ガス吐出孔37に連通している。
The
ガス導入口62は、ガス供給管64を介して処理ガス供給源66に接続する。ガス供給管64には、処理ガス供給源66が配置された上流側から順にマスフローコントローラ(MFC)68および開閉バルブ70が設けられている。処理ガスは、処理ガス供給源66から供給され、マスフローコントローラ68および開閉バルブ70により流量及び開閉を制御され、ガス供給管64を介してガス拡散室40a、40b、ガス通流孔41a、41bを通りガス吐出孔37からシャワー状に吐出される。
The
プラズマ処理装置1は、第1の高周波電源90及び第2の高周波電源48を有する。第1の高周波電源90は、第1の高周波電力(以下、「HFパワー」ともいう。)を発生する電源である。第1の高周波電力は、プラズマの生成に適した周波数を有する。第1の高周波電力の周波数は、例えば27MHz~100MHzの範囲内の周波数である。第1の高周波電源90は、整合器88及び給電ライン89を介して基台16aに接続されている。整合器88は、第1の高周波電源90の出力インピーダンスと負荷側(基台16a側)のインピーダンスを整合させるための回路を有する。なお、第1の高周波電源90は、整合器88を介して上部電極34に接続されていてもよい。
The
第2の高周波電源48は、第2の高周波電力(以下、「LFパワー」ともいう。)を発生する電源である。第2の高周波電力は、第1の高周波電力の周波数よりも低い周波数を有する。第1の高周波電力と共に第2の高周波電力が用いられる場合には、第2の高周波電力はウェハWにイオンを引き込むためのバイアス用の高周波電力として用いられる。第2の高周波電力の周波数は、例えば400kHz~13.56MHzの範囲内の周波数である。第2の高周波電源48は、整合器46及び給電ライン47を介して基台16aに接続されている。整合器46は、第2の高周波電源48の出力インピーダンスと負荷側(基台16a側)のインピーダンスを整合させるための回路を有する。なお、ウェハWにイオンを引き込むためのバイアス用の電力として、DCパルスを用いてもよい。この場合、プラズマ処理装置1は、第2の高周波電源48に替えて、DCパルス電源(図示せず)を有する。DCパルス電源は、給電ライン47を介して基台16aに接続されている。また、ウェハWにイオンを引き込むためのバイアス用の電力として、DCパルス(矩形波)や三角波等の複数の入力電圧を合成した合成波を用いてもよい。この場合、プラズマ処理装置1は、第2の高周波電源48に替えて、合成波を出力する電源(図示せず)を有する。合成波を出力する電源は、給電ライン47を介して基台16aに接続されている。
The second high
なお、第1の高周波電力を用いずに、第2の高周波電力を用いて、即ち、単一の高周波電力のみを用いてプラズマを生成してもよい。この場合には、第2の高周波電力の周波数は、13.56MHzよりも大きな周波数、例えば40MHzであってもよい。プラズマ処理装置1は、第1の高周波電源90及び整合器88を備えなくてもよい。かかる構成により、載置台16は下部電極としても機能する。また、上部電極34は、ガスを供給するシャワーヘッドとしても機能する。
It should be noted that the plasma may be generated by using the second high frequency power without using the first high frequency power, that is, by using only a single high frequency power. In this case, the frequency of the second high frequency power may be a frequency larger than 13.56 MHz, for example, 40 MHz. The
第2の可変電源50は上部電極34と接続し、直流電圧を上部電極34に印加する。第1の可変電源55はエッジリング24と接続し、直流電圧をエッジリング24に印加する。第1の可変電源55からエッジリング24の消耗量に応じた所定の直流電圧をエッジリング24に印加することで、エッジリング24上のシースの厚さを制御する。これにより、エッジリング24上のシースとウェハW上のシースの間の段差をなくし、ウェハWのエッジ部においてイオンの照射角度が斜めになることを防止して、ウェハW上に形成した凹部の形状が斜めになるチルティングの発生を回避する。
The second
排気装置84は、排気管82と接続する。排気装置84は、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有し、チャンバ10の底部に形成された排気口80から排気管82を通して排気を行い、チャンバ10内を所望の真空度に減圧する。また、排気装置84は、図示しないチャンバ10内の圧力を計測する圧力計の値を用いながら、チャンバ10内の圧力を一定に制御する。搬入出口85はチャンバ10の側壁に設けられている。ゲートバルブ86の開閉により搬入出口85からウェハWを搬入出する。
The
バッフル板83は、インシュレータリング26とチャンバ10の側壁の間に環状に設けられる。バッフル板83は、複数の貫通孔を有し、アルミニウムで形成され、その表面はY2O3等のセラミックスで被覆されている。
The
かかる構成のプラズマ処理装置1においてプラズマエッチング処理等の所定のプラズマ処理を行う際には、ゲートバルブ86を開き、搬入出口85を介してウェハWをチャンバ10内に搬入し、静電チャック20のウェハ載置面の上に載置し、ゲートバルブ86を閉じる。また、静電チャック20のエッジリング載置面には、エッジリング24が載置されている。処理ガスをチャンバ10の内部へ供給し、チャンバ10内を排気装置84により排気する。
When performing a predetermined plasma processing such as plasma etching processing in the
第1の高周波電力及び第2の高周波電力を載置台16に印加する。そして、電源22によって、静電チャック20の第1の電極20aに電圧を印加してウェハWを静電チャック20のウェハ載置面に吸着させる。また、電源23によって、静電チャック20の第2の電極20cに電圧を印加してエッジリング24を静電チャック20のエッジリング載置面に吸着させる。なお、直流電圧を第2の可変電源50から上部電極34に印加してもよい。
The first high frequency power and the second high frequency power are applied to the mounting table 16. Then, the
プラズマ処理空間に生成されたプラズマ中のラジカルやイオンによってウェハWの被処理面にエッチング等のプラズマ処理が施される。 Plasma treatment such as etching is performed on the surface to be processed of the wafer W by radicals and ions in the plasma generated in the plasma processing space.
プラズマ処理装置1には、装置全体の動作を制御する制御部200が設けられている。制御部200に設けられたCPUは、ROM及びRAM等のメモリに格納されたレシピに従って、エッチング等の所望のプラズマ処理を実行する。レシピには、プロセス条件に対する装置の制御情報であるプロセス時間、圧力(ガスの排気)、第1の高周波電力及び第2の高周波電力や電圧、各種ガス流量が設定されてもよい。また、レシピには、チャンバ内温度(上部電極温度、チャンバの側壁温度、ウェハW温度、静電チャック温度等)、チラーから出力される冷媒の温度などが設定されてもよい。なお、これらのプログラムや処理条件を示すレシピは、ハードディスクや半導体メモリに記憶されてもよい。また、レシピは、CD-ROM、DVD等の可搬性のコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体に収容された状態で所定位置にセットされ、読み出されるようにしてもよい。
The
次に、載置台16における静電チャック20の電極の配置について、図2及び図3を用いて更に説明する。図2は、静電チャック20の電極20a,20cの配置の一例を示す平面図である。図3は、静電チャック20の電極20a,20cの配置の一例を示す断面図である。静電チャック20は、ウェハWを載置するウェハ載置面20d1と、エッジリング24を載置するエッジリング載置面20d2と、を有する。なお、図3は、例えば図2の破線の位置で切断した断面図である。
Next, the arrangement of the electrodes of the
図2及び図3に示すように、ウェハ載置面20d1における第1の電極20aは、2以上のn極の電極を有する。図2及び図3に示す静電チャック20の例において、第1の電極20aは3極の電極であって、電極20a1,20a2,20a3を有している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
電極20a1は、静電チャック20の中心軸線を中心として、渦巻状(スパイラル)に配置されている。換言すれば、電極20a1は、ウェハ載置面20d1の中心側から外周側に渡って形成され、回転角度が増加するにつれて回転半径が増加するように渦巻状に形成されている。即ち、電極20a1は、静電チャック20の中心軸線を中心とする周方向の全周に渡って配置されており、かつ、ウェハ載置面20d1の中心部から周縁部(外周部)に渡って配置されている。電極20a2,20a3についても同様に、渦巻状に配置されている。
The electrodes 20a1 are arranged in a spiral shape about the central axis of the
電極20a1,20a2,20a3は、面積比が1となっている。即ち、電極20a1,20a2,20a3は、面積が等しく形成されている。 The electrodes 20a1, 20a2, 20a3 have an area ratio of 1. That is, the electrodes 20a1, 20a2, 20a3 are formed to have the same area.
また、電極20a1,20a2,20a3は、静電チャック20の中心軸線に対して同軸に配置され、回転方向に対称性を有して配列されている。即ち、3極の電極からなる第1の電極20aは、120°の回転対称性を有している。静電チャック20の中心軸線を回転軸として、電極20a1を120°回転させると電極20a2と一致する。電極20a1を240°回転させると、電極20a3と一致する。
Further, the electrodes 20a1, 20a2, 20a3 are arranged coaxially with respect to the central axis of the
また、図3に示すように、電極20a1の径方向内側には電極20a3が隣接して配置され、電極20a1の径方向外側には電極20a3が隣接して配置される。電極20a2の径方向内側には電極20a1が隣接して配置され、電極20a2の径方向外側には電極20a3が隣接して配置される。電極20a3の閉方向内側には電極20a2が隣接して配置され、電極20a3の径方向外側には電極20a1が隣接して配置される。 Further, as shown in FIG. 3, the electrode 20a3 is arranged adjacent to the inside of the electrode 20a1 in the radial direction, and the electrode 20a3 is arranged adjacent to the outside of the electrode 20a1 in the radial direction. The electrode 20a1 is arranged adjacent to the inside of the electrode 20a2 in the radial direction, and the electrode 20a3 is arranged adjacent to the outside of the electrode 20a2 in the radial direction. The electrodes 20a2 are arranged adjacent to each other on the inner side of the electrodes 20a3 in the closing direction, and the electrodes 20a1 are arranged adjacent to each other on the outer side in the radial direction of the electrodes 20a3.
電極20a1,20a2,20a3には、それぞれ電源22が接続される。電源22は、2以上のn極の第1の電極20aに互いに位相が異なる2以上のn相の交流電圧を印加する。図2に示す静電チャック20の例において、電源22は、3極の電極20a1,20a2,20a3に互いに位相が異なる3相の交流電圧を印加する。
A
次に、極数が3極である第1の電極20a(電極20a1,20a2,20a3)に印加される3相の交流電圧について、図4(a)を用いて説明する。図4(a)は、電極20a1,20a2,20a3に印加される3相交流電圧の一例を示すグラフである。縦軸は印加電圧を示し、横軸は時間を示す。電極20a1に印加される交流電圧の一例を実線のグラフで示し、電極20a2に印加される交流電圧の一例を一点鎖線のグラフで示し、電極20a3に印加される交流電圧の一例を破線のグラフで示す。なお、印加電圧の振幅を1として正規化している。
Next, the three-phase AC voltage applied to the
電源22によって各電極20a1,20a2,20a3にそれぞれ印加される交流電圧は、同じ最大振幅を有し、同じ周波数を有し、互いに異なる位相を有している。例えば、電極20a1,20a2,20a3に印加される交流電圧の位相差は120°に設定される。
The AC voltages applied to the electrodes 20a1, 20a2, 20a3 by the
第1の電極20a(電極20a1,20a2,20a3)に図4(a)に示す3相交流電圧を印加した際におけるウェハWの吸着力について図4(b)を用いて説明する。図4(b)は、3相交流電圧を電極20a1,20a2,20a3に印加した際のウェハWの吸着力の総和の一例を示すグラフである。縦軸は吸着力の総和を示し、横軸は時間を示す。図4(b)に示すように、載置台16がウェハWを吸着する吸着力を一定とすることができる。
The adsorption force of the wafer W when the three-phase AC voltage shown in FIG. 4A is applied to the
また、図2及び図3に示すように、エッジリング載置面20d2における第2の電極20cは、2以上のn極の電極を有する。図2及び図3に示す静電チャック20の例において、第2の電極20cは2極の電極であって、電極20c1,20c2を有している。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the
電極20c1は、静電チャック20の中心軸線を中心として、渦巻状(スパイラル)に配置されている。換言すれば、電極20c1は、エッジリング載置面20d2の内周部から外周部に渡って形成され、回転角度が増加するにつれて回転半径が増加するように渦巻状に形成されている。即ち、電極20c1は、静電チャック20の中心軸線を中心とする周方向の全周に渡って配置されており、かつ、エッジリング載置面20d2の内周部から外周部に渡って配置されている。電極20c2についても同様に、渦巻状に配置されている。
The electrodes 20c1 are arranged in a spiral shape about the central axis of the
電極20c1,20c2は、面積比が1となっている。即ち、電極20c1,20c2は、面積が等しく形成されている。 The electrodes 20c1 and 20c2 have an area ratio of 1. That is, the electrodes 20c1 and 20c2 are formed to have the same area.
また、電極20c1,20c2は、静電チャック20の中心軸線に対して同軸に配置され、回転方向に対称性を有して配列されている。即ち、2極の電極からなる第2の電極20cは、180°の回転対称性を有している。静電チャック20の中心軸線を回転軸として、電極20c1を180°回転させると電極20c2と一致する。
Further, the electrodes 20c1 and 20c2 are arranged coaxially with respect to the central axis of the
また、図3に示すように、電極20c1の径方向内側には電極20c2が隣接して配置され、電極20a1の径方向外側には電極20c2が隣接して配置される。電極20c2の径方向内側には電極20c1が隣接して配置され、電極20a2の径方向外側には電極20c1が隣接して配置される。 Further, as shown in FIG. 3, the electrode 20c2 is arranged adjacent to the inside of the electrode 20c1 in the radial direction, and the electrode 20c2 is arranged adjacent to the outside of the electrode 20a1 in the radial direction. The electrode 20c1 is adjacent to the inside of the electrode 20c2 in the radial direction, and the electrode 20c1 is adjacent to the outside of the electrode 20a2 in the radial direction.
電極20c1,20c2には、それぞれ電源23が接続される。電源23は、2以上のn極の第2の電極20cに互いに位相が異なる2以上のn相の交流電圧を印加する。図2に示す静電チャック20の例において、電源22は、2極の電極20c1,20c2に互いに位相が異なる2相の交流電圧を印加する。
A
次に、極数が2極である第2の電極20c(電極20c1,20c2)に印加される2相交流電圧について、図5(a)を用いて説明する。図5(a)は、電極20c1,20c2に印加される2相交流電圧の一例を示すグラフである。縦軸は印加電圧を示し、横軸は時間を示す。電極20c1に印加される交流電圧の一例を実線のグラフで示し、電極20c2に印加される交流電圧の一例を一点鎖線のグラフで示す。なお、印加電圧の振幅を1として正規化している。
Next, the two-phase AC voltage applied to the
電源23によって第2の電極20cの各電極20c1,20c2にそれぞれ印加される交流電圧は、同じ最大振幅を有し、同じ周波数を有し、互いに異なる位相を有している。例えば、電極20c1,20c2に印加される交流電圧の位相差は90°に設定される。
The AC voltage applied to each of the electrodes 20c1 and 20c2 of the
第2の電極20c(20c1、20c2)に図5(a)に示す2相交流電圧を印加した際におけるエッジリング24の吸着力について図5(b)を用いて説明する。図5(b)は、2相交流電圧を電極20c1,20c2に印加した際のエッジリング24の吸着力の総和の一例を示すグラフである。縦軸は吸着力の総和を示し、横軸は時間を示す。図5(b)に示すように、第2の電極20cの極数が2極であっても、載置台16がエッジリング24を吸着する吸着力を一定とすることができる。
The adsorption force of the
また、図2から図4では、第1の電極20aの極数は3極、第2の電極20cの極数は2極であるものとして説明したが、これに限られるものではない。また、第1の電極20aの極数、第2の電極20cの極数は、2以上であってもよい。また、第1の電極20aの極数と第2の電極20cの極数とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。
Further, in FIGS. 2 to 4, the number of poles of the
ここで、n極の電極において、n相の交流電圧は、振幅Aとし、周期ωとして、以下の式(1)で表される。なお、Nはn以下の各電極に対応する個別の整数である。 Here, in the n-pole electrode, the n-phase AC voltage has an amplitude A and a period ω, and is represented by the following equation (1). Note that N is an individual integer corresponding to each electrode of n or less.
Asin(ωt+N/n×360°)・・・(1) Asin (ωt + N / n × 360 °) ・ ・ ・ (1)
また、ある電極(例えば、電極20a2)において、内周側の他の電極(例えば、電極20a1)との位相差は(1/n×360°)であり、外周側の他の電極(例えば、電極20a3)との位相差は(1/n×360°)である。このため、隣接する電極間の電位差を小さくすることができる。これにより、電極間のショートを抑制することができる。 Further, in a certain electrode (for example, the electrode 20a2), the phase difference from the other electrode on the inner peripheral side (for example, the electrode 20a1) is (1 / n × 360 °), and the phase difference is (1 / n × 360 °), and the other electrode on the outer peripheral side (for example, the electrode 20a1). The phase difference from the electrode 20a3) is (1 / n × 360 °). Therefore, the potential difference between adjacent electrodes can be reduced. This makes it possible to suppress a short circuit between the electrodes.
換言すれば、電極間の間隔を狭めることができ、電極の面積(径方向幅)を広くすることができる。これにより、ウェハ載置面20d1における第1の電極20aが占める割合を増やすことができる。ここで、吸着力は電極の形成された位置で発生し、電極間の絶縁領域においては吸着力が発生しない。静電チャック20によれば、電極の面積を広くすることで、ウェハWの吸着力を向上させることができる。また、吸着力の面内均一性を向上させることができる。なお、ウェハWを吸着する第1の電極20aを例に説明したが、エッジリング24を吸着する第2の電極20cについても同様である。
In other words, the distance between the electrodes can be narrowed, and the area (radial width) of the electrodes can be widened. Thereby, the ratio occupied by the
また、電極の極数は6極以上、6相以上の交流電圧を用いる構成が好ましい。例えば、6相の交流電圧の場合、隣接する電極の位相差は60°となり、隣接する電極の電位差は最大でも振幅A以下となる。これにより、電極間のショートを抑制することができる。また、電極間の間隔を狭め、電極の面積(径方向幅)を広くすることで、吸着力を向上させ、吸着力の面内均一性を向上させることができる。また、電極の極数(交流電圧の相数)が増えるほど、これらの効果も向上させることができる。 Further, it is preferable that the number of electrodes of the electrodes is 6 poles or more and an AC voltage of 6 phases or more is used. For example, in the case of a 6-phase AC voltage, the phase difference between adjacent electrodes is 60 °, and the potential difference between adjacent electrodes is at most an amplitude A or less. This makes it possible to suppress a short circuit between the electrodes. Further, by narrowing the distance between the electrodes and widening the area (radial width) of the electrodes, the adsorption force can be improved and the in-plane uniformity of the adsorption force can be improved. Further, as the number of electrodes (the number of phases of the AC voltage) increases, these effects can be improved.
また、電極20a1,20a2,20a3が渦巻状に形成されていることにより、静電チャック20によるウェハWの吸着力の周方向のムラを抑制することができる。
Further, since the electrodes 20a1, 20a2, 20a3 are formed in a spiral shape, it is possible to suppress unevenness in the circumferential direction of the adsorption force of the wafer W by the
ここで、参考例に係る静電チャック20について、図6,7を用いて説明する。図6は、参考例に係る静電チャックの電極20X1の配置の一例を示す平面図である。図6に示す電極の配置例では、径方向及び周方向に区画され、A,B及びCで示す3極電極が交互に配置されている。これにより、周方向の対称性を有している。図7は、他の参考例に係る静電チャックの電極20X2の配置の一例を示す平面図の一例である。図7に示す電極の配置例では、六角形に区画され、A,B及びCで示す3極電極が交互に配置されている。これにより、周方向の対称性を有している。
Here, the
しかしながら、図6及び図7に示す電極の配置例では、1の極に対応する電極が複数分割されており、各電極と電源22との配線が複数に分岐し、各電極と電源22との接続点も複数となる。
However, in the electrode arrangement examples shown in FIGS. 6 and 7, the electrodes corresponding to one pole are divided into a plurality of electrodes, and the wiring between each electrode and the
これに対し、図2に示す静電チャック20では、渦巻状に形成される電極20a1,20a2,20a3と電源22との接続はそれぞれ1点ずつである。これにより、静電チャック20の製作コストを低減することができる。
On the other hand, in the
なお、静電チャック20は、図2に示すように、ウェハWを吸着する第1の電極20aは、電極20a1,20a2,20a3が渦巻状に配置されるものとして説明したが、これに限られるものではない。第1の電極20aは、2以上のn極の電極を有し、n極の電極は交互に配置され、n極の電極と電源22との接続はそれぞれ1点ずつであるように構成されていてもよい。
As shown in FIG. 2, the
静電チャック20の電極の配置の他の一例について、図8を用いて説明する。図8は、静電チャック20の電極の配置の他の一例を示す平面図である。第1の電極20aは、櫛歯状に形成されていてもよい。即ち、第1の電極20aは、電極20a1と、電極20a2とを有する。電極20a1は、電源22と接続される円弧形状の基部と、基部から分岐して平行に延びる複数の分岐部(歯部)と、を有する。同様に、電極20a2は、電源22と接続される円弧形状の基部と、基部から分岐して平行に延びる複数の分岐部(歯部)と、を有する。また、電極20a1,20a2の分岐部は、交互に配置される、即ち、電極20a1の分岐部と電極20a1の分岐部との間に電極20a2の分岐部が配置される。電極20a2の分岐部と電極20a2の分岐部との間に電極20a1の分岐部が配置される。また、静電チャック20を図8の破線の位置で切断した断面を見た際、電極20a1の分岐部と、電極20a2の分岐部とは、交互に配置される。また、電極20a1,20a2と電源22との接続はそれぞれ1点ずつである。
Another example of the arrangement of the electrodes of the
このように、図8に示す櫛歯状の電極20a1,電極20a2を有する静電チャック20は、図2に示す渦巻状の電極20a1~電極20a3を有する静電チャック20と同様に、吸着力のムラを抑制し、静電チャック20の製作コストを低減することができる。
As described above, the
なお、図8では、ウェハWを吸着する電極20a1の場合を例に説明したが、エッジリング24を吸着する電極20a2においても、2以上のn極の電極を有し、n極の電極は交互に配置され、n極の電極と電源22との接続はそれぞれ1点ずつであるように構成されていてもよい。例えば、電極20a2は、櫛歯状に形成されていてもよい。また、電極20a1と電極20a2の形状が異なっていてもよい。例えば、電極20a1及び電極20a2のうち、一方が渦巻状に形成され、他方が櫛歯状に形成されていてもよい。
In FIG. 8, the case of the electrode 20a1 that adsorbs the wafer W has been described as an example, but the electrode 20a2 that adsorbs the
また、電源22,23は交流電圧を印加する電源であるものとして説明したが、これに限られるものではない。電源22,23は、周期的に正負が入れ替わる交流電圧を印加する電源であってもよい。換言すれば、電源22,23は、周期的に振幅の最大値と振幅の最小値を繰り返す交流電圧を印加する電源であってもよい。さらに換言すれば、電源22,23は、周期的に増加と減少を繰り返す交流電圧を印加する電源であってもよい。 Further, the power supplies 22 and 23 have been described as being power supplies to which an AC voltage is applied, but the present invention is not limited thereto. The power supplies 22 and 23 may be power supplies that apply an AC voltage whose positive and negative are periodically switched. In other words, the power supplies 22 and 23 may be power supplies to which an AC voltage that periodically repeats the maximum value of the amplitude and the minimum value of the amplitude is applied. In other words, the power supplies 22 and 23 may be power supplies to which an AC voltage that repeatedly increases and decreases periodically is applied.
電源の印加電圧波形の一例について図9を用いて説明する。図9は、電源の印加電圧波形の例を説明するグラフである。なお、図9において、横軸は時間を示し、縦軸は印加電圧を示す。なお、印加電圧の振幅を1として正規化している。 An example of the applied voltage waveform of the power supply will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a graph illustrating an example of the applied voltage waveform of the power supply. In FIG. 9, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the applied voltage. The amplitude of the applied voltage is normalized as 1.
図9(a)(併せて、図4(a)及び図5(a)参照)に示すように、電源22,23は、正弦波の電圧を印加する電源であってもよい。 As shown in FIG. 9A (also see FIGS. 4A and 5A), the power supplies 22 and 23 may be power supplies to which a sinusoidal voltage is applied.
また、図9(b)に示すように、電源22,23は、矩形波の電圧を印加する電源であってもよい。矩形波の印加電圧は、最大値の印加電圧を所定時間保った後に急降下し、最小値の印加電圧を所定時間保った後に急上昇することを周期的に繰り返す。これにより、矩形波の印加電圧は、周期的に正負が入れ替わる。 Further, as shown in FIG. 9B, the power supplies 22 and 23 may be power supplies to which a rectangular wave voltage is applied. The applied voltage of the rectangular wave periodically repeats that the maximum applied voltage is maintained for a predetermined time and then suddenly drops, and the minimum applied voltage is maintained for a predetermined time and then rapidly rises. As a result, the applied voltage of the square wave is periodically switched between positive and negative.
また、図9(c)に示すように、電源22,23は、三角波の電圧を印加する電源であってもよい。三角波の印加電圧は、最小値から最大値へと印加電圧が上昇し、最大値から最小値へと印加電圧が減少することを周期的に繰り返す。これにより、三角波の印加電圧は、周期的に正負が入れ替わる。 Further, as shown in FIG. 9C, the power supplies 22 and 23 may be power supplies to which a triangular wave voltage is applied. As for the applied voltage of the triangular wave, the applied voltage increases from the minimum value to the maximum value, and the applied voltage decreases from the maximum value to the minimum value, which is repeated periodically. As a result, the applied voltage of the triangular wave is periodically switched between positive and negative.
また、図9(d)に示すように、電源22,23は、のこぎり波の電圧を印加する電源であってもよい。のこぎり波の印加電圧は、最小値から最大値へと印加電圧が徐々に上昇し、最大値から最小値へと印加電圧が急減少することを周期的に繰り返す。これにより、のこぎり波の印加電圧は、周期的に正負が入れ替わる。 Further, as shown in FIG. 9D, the power supplies 22 and 23 may be power supplies to which a sawtooth wave voltage is applied. As for the applied voltage of the sawtooth wave, the applied voltage gradually increases from the minimum value to the maximum value, and the applied voltage rapidly decreases from the maximum value to the minimum value, which is periodically repeated. As a result, the applied voltage of the sawtooth wave is periodically switched between positive and negative.
また、図示を省略するが、電源22,23は、逆のこぎり波の電圧を印加する電源であってもよい。逆のこぎり波の印加電圧は、最小値から最大値へと印加電圧が急上昇し、最大値から最小値へと印加電圧が徐々に減少することを周期的に繰り返す。これにより、逆のこぎり波の印加電圧は、周期的に正負が入れ替わる。 Further, although not shown, the power supplies 22 and 23 may be power supplies to which a reverse sawtooth voltage is applied. As for the applied voltage of the reverse sawtooth wave, the applied voltage rapidly increases from the minimum value to the maximum value, and the applied voltage gradually decreases from the maximum value to the minimum value, which is periodically repeated. As a result, the applied voltage of the reverse sawtooth wave is periodically switched between positive and negative.
また、図示を省略するが、電源22,23は、疑似正弦波の電圧を印加する電源であってもよい。疑似正弦波の印加電圧は、最大値の印加電圧を所定時間保った後に多段で降下し、最小値の印加電圧を所定時間保った後に多段で上昇することを周期的に繰り返す。これにより、疑似正弦波の印加電圧は、周期的に正負が入れ替わる。 Further, although not shown, the power supplies 22 and 23 may be power supplies to which a pseudo sine wave voltage is applied. The applied voltage of the pseudo sine wave periodically repeats that the maximum applied voltage is maintained for a predetermined time and then decreases in multiple stages, and the minimum applied voltage is maintained for a predetermined time and then increased in multiple stages. As a result, the applied voltage of the pseudo sine wave is periodically switched between positive and negative.
また、電源22,23の波形は、例えば図4、図5、図9(a)~(d)に示すように、周期的に正負が入れ替わる電圧における正と負の期間及び振幅が等しいことが好ましい。 Further, as shown in FIGS. 4, 5, and 9 (a) to 9 (d), the waveforms of the power supplies 22 and 23 have the same positive and negative periods and amplitudes at a voltage in which positive and negative are periodically switched. preferable.
以上、プラズマ処理装置1の実施形態等について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本開示の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
Although the embodiments of the
なお、電極が2極の場合、図4に示す交流電圧を印加するものとして説明したが、これに限られるものではない。逆位相の電圧を印加してもよい。これにより、ジョンソンラーベック力による吸着を行うことができる。 In the case where the electrodes have two poles, the AC voltage shown in FIG. 4 is applied, but the present invention is not limited to this. A voltage of opposite phase may be applied. As a result, adsorption by Johnson Rabeck force can be performed.
1 プラズマ処理装置(基板処理装置)
16 載置台
16a 基台
20 静電チャック
20a 第1の電極
20b 絶縁層
20c 第2の電極
20d1 ウェハ載置面
20d2 エッジリング載置面
20a1,20a2,20a3,20c1,20c2 電極
24 エッジリング(環状部材)
W ウェハ(基板)
1 Plasma processing equipment (board processing equipment)
16 Mounting
W wafer (board)
Claims (14)
前記基台の上に設けられ、内部に2以上のn極の電極を有する静電チャックと、
前記n極の電極に互いに位相が異なる2以上のn相の周期的に正負が入れ替わる電圧を印加する電源と、を備え、
前記n極の電極は交互に配置される、
載置台。 Base and
An electrostatic chuck provided on the base and having two or more n-pole electrodes inside,
The n-pole electrode is provided with a power supply for applying a voltage in which two or more n-phases having different phases are periodically switched between positive and negative.
The n-pole electrodes are arranged alternately.
Mounting stand.
請求項1に記載の載置台。 The power supply applies an AC voltage.
The mounting table according to claim 1.
請求項1に記載の載置台。 The power supply applies any voltage of a rectangular wave, a triangular wave, and a sawtooth wave.
The mounting table according to claim 1.
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の載置台。 The n-pole electrodes are arranged in a spiral shape.
The mounting table according to any one of claims 1 to 3.
前記n極の電極の前記分岐部は、交互に配置される、
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の載置台。 The n-pole electrode has a base connected to the power supply and a branch portion branched from the base, respectively.
The branches of the n-pole electrode are arranged alternately.
The mounting table according to any one of claims 1 to 3.
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の載置台。 The n-pole electrode has an area ratio of 1 between the electrodes.
The mounting table according to any one of claims 1 to 5.
請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の載置台。 The n-pole electrodes are formed in rotational symmetry with each other.
The mounting table according to any one of claims 1 to 6.
請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の載置台。 The n-phase AC voltage has a phase difference of 1 / n × 360 °.
The mounting table according to any one of claims 1 to 7.
請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の載置台。 The n-pole electrode has 6 or more poles.
The mounting table according to any one of claims 1 to 8.
請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の載置台。 The electrostatic chuck attracts the substrate.
The mounting table according to any one of claims 1 to 9.
請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載の載置台。 The electrostatic chuck attracts an annular member arranged on the outer periphery of the substrate.
The mounting table according to any one of claims 1 to 10.
前記n極の電極に、互いに位相が異なる2以上のn相の周期的に正負が入れ替わる電圧を印加する、
吸着方法。 An adsorption method in which an object to be adsorbed, which is at least one of a substrate or an edge ring, is adsorbed on a mounting table having two or more n-pole electrodes and having electrostatic chucks arranged alternately. There,
A voltage whose positive and negative are periodically switched is applied to the n-pole electrode of two or more n-phases having different phases from each other.
Adsorption method.
請求項13に記載の吸着方法。 The phase difference of the n-phase AC voltage is represented by 1 / n × 360 °.
The adsorption method according to claim 13.
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