[go: up one dir, main page]

TW202428930A - 靜電吸盤及基板處理裝置 - Google Patents

靜電吸盤及基板處理裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW202428930A
TW202428930A TW112132061A TW112132061A TW202428930A TW 202428930 A TW202428930 A TW 202428930A TW 112132061 A TW112132061 A TW 112132061A TW 112132061 A TW112132061 A TW 112132061A TW 202428930 A TW202428930 A TW 202428930A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
suction cup
contact support
substrate
electrostatic
groove
Prior art date
Application number
TW112132061A
Other languages
English (en)
Inventor
佐藤雅紀
Original Assignee
日商東京威力科創股份有限公司
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 日商東京威力科創股份有限公司 filed Critical 日商東京威力科創股份有限公司
Publication of TW202428930A publication Critical patent/TW202428930A/zh

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/683Apparatus 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
    • H01L21/6831Apparatus 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
    • H01L21/6833Details of electrostatic chucks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/458Chemical 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715Workpiece holder
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065Plasma etching; Reactive-ion etching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/683Apparatus 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (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)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

本發明之課題為提供抑制基板的殘留吸附之静電吸盤及基板處理裝置。 解決手段為:一種靜電吸盤,具備:電介質;及電極,設置在前述電介質的內部,前述電介質具有:第1主面;接觸支持部,比前述第1主面突出,接觸基板背面而支持前述基板;及溝部,設置成在前述第1主面與前述接觸支持部之間包圍前述接觸支持部。

Description

靜電吸盤及基板處理裝置
本發明係關於靜電吸盤及基板處理裝置。
專利文獻1揭露的保持裝置,具備在吸附面形成有凹部及多數之凸部(外周密封環帶及柱狀凸部)的陶瓷構件。
專利文獻2揭露在静電吸盤的表面蓄積殘留電荷,基板被殘留吸附的現象。 [先前技術文件] [專利文件]
[專利文件1]日本特開2020-129632號公報 [專利文件2]日本特開2013-149935號公報
[發明所欲解決的課題]
本發明在一個面向提供抑制基板的殘留吸附之静電吸盤及基板處理裝置。 [用於解決課題的手段]
為了解決上述課題,若依照一態樣,則提供一種静電吸盤,具備:電介質;及電極,設置在前述電介質的內部;前述電介質具有:第1主面;接觸支持部,比前述第1主面突出,接觸基板背面而支持前述基板;及溝部,設置成在前述第1主面與前述接觸支持部之間包圍前述接觸支持部。 [發明效果]
若依照一個面向,則可提供抑制基板的殘留吸附之静電吸盤及基板處理裝置。
以下,參考圖示說明實施本發明之用的形態。在各圖示,可能會對於相同構成部分附加相同符號,而省略重複的說明。
以下,說明電漿處理系統的構成例。圖1為說明電容耦合型之電漿處理裝置(基板處理裝置)1的構成例之用的圖之一例。
電漿處理系統包含:電容耦合型的電漿處理裝置1;及控制部2。電容耦合型的電漿處理裝置1包含:電漿處理腔室10;氣體供給部20;電源30;及排氣系統40。又,電漿處理裝置1包含:基板支持部11;及氣體導入部。氣體導入部構成為將至少1個處理氣體導入電漿處理腔室10內。氣體導入部包含噴頭13。基板支持部11配置在電漿處理腔室10內。噴頭13配置在基板支持部11的上方。在一實施形態,噴頭13構成電漿處理腔室10的頂部(ceiling)之至少一部分。電漿處理腔室10具有由噴頭13、電漿處理腔室10的側壁10a及基板支持部11所規定的電漿處理空間10s。電漿處理腔室10具有:至少1個氣體供給口,用於將至少1個處理氣體供給到電漿處理空間10s;及至少1個氣體排出口,用於從電漿處理空間排出氣體。電漿處理腔室10呈接地。噴頭13及基板支持部11係與電漿處理腔室10的筐體電性絶緣。
基板支持部11包含:本體部111;及環總成112。本體部111具有:中央區域111a,用於支持基板W;及環狀區域111b,用於支持環總成112。晶圓為基板W的一例。本體部111的環狀區域111b在俯視下包圍本體部111的中央區域111a。基板W配置在本體部111的中央區域111a上,環總成112以包圍本體部111的中央區域111a上之基板W的方式配置在本體部111的環狀區域111b上。因此,中央區域111a也稱為支持基板W之用的基板支持面,環狀區域111b也稱為支持環總成112之用的環支持面。
在一實施形態,本體部111包含:基台1110;及静電吸盤1111。基台1110包含導電性構件。基台1110的導電性構件可發揮下部電極的功能。静電吸盤1111配置在基台1110之上。静電吸盤1111包含:陶瓷構件1111a;及静電電極1111b,配置在陶瓷構件1111a內。陶瓷構件1111a具有中央區域111a。在一實施形態,陶瓷構件1111a也具有環狀區域111b。尚且,環狀静電吸盤或環狀絶緣構件般包圍静電吸盤1111之其他構件可具有環狀區域111b。此時,環總成112可配置在環狀静電吸盤或環狀絶緣構件之上,可配置在静電吸盤1111及環狀絶緣構件這兩方之上。又,後述的射頻(Radio Frequency)信號電源31及/或直流(Direct Current)信號電源32耦合的至少1個射頻/直流信號電極可配置在陶瓷構件1111a內。此時,至少1個射頻/直流信號電極可發揮下部電極的功能。後述的偏壓射頻信號及/或直流信號供給到至少1個射頻/直流信號電極時,射頻/直流信號電極可稱為偏壓電極。尚且,基台1110的導電性構件及至少1個射頻/直流信號電極可發揮多數之下部電極的功能。又,静電電極1111b可發揮下部電極的功能。因此,基板支持部11包含至少1個下部電極。
環總成112包含1個或多數之環狀構件。在一實施形態,1個或多數之環狀構件包含:1個或多數之邊緣環;及至少1個覆蓋環。邊緣環由導電性材料或絶緣材料所形成,覆蓋環由絶緣材料所形成。
又,基板支持部11可包含溫控模組,構成為將静電吸盤1111、環總成112及基板的至少1個調節成目標溫度。溫控模組可包含加熱器、導熱媒體、流路1110a、或此等的組合。在流路1110a,鹵水或氣體般的導熱流體流通。在一實施形態,流路1110a在基台1110內形成,1個或多數之加熱器配置在静電吸盤1111的陶瓷構件1111a內。又,基板支持部11可包含導熱氣體供給部15,構成為對於基板W的背面與中央區域111a之間的間隙供給導熱氣體。導熱氣體供給部15經由流路14,而對於静電吸盤1111所載置之基板W的背面與静電吸盤1111的第1主面(後述的凹陷面121)之間,例如供給氦氣等導熱氣體。
噴頭13構成為將來自氣體供給部20的至少1個處理氣體導入電漿處理空間10s內。噴頭13具有:至少1個氣體供給口13a;至少1個氣體擴散室13b;及多數之氣體導入口13c。供給到氣體供給口13a的處理氣體通過氣體擴散室13b,而從多數之氣體導入口13c導入電漿處理空間10s內。又,噴頭13包含至少1個上部電極。尚且,氣體導入部除了包含噴頭13,也可包含1個或多數之側氣體注入部(SGI:Side Gas Injector),安裝在於側壁10a所形成的1個或多數之開口部。
氣體供給部20可包含至少1個氣體來源21及至少1個流量控制器22。在一實施形態,氣體供給部20構成為將至少1個處理氣體,從分別對應的氣體來源21經由分別對應的流量控制器而供給到噴頭13。各流量控制器22例如可包含質流控制器或壓力控制式的流量控制器。進一步,氣體供給部20可包含1個或1個以上的流量調變裝置,將至少1個處理氣體之流量調變或脈衝化。
電源30包含射頻信號電源31,經由至少1個阻抗匹配電路而耦合到電漿處理腔室10。射頻信號電源31構成為將至少1個射頻信號(射頻信號電力)供給到至少1個下部電極及/或至少1個上部電極。藉此,供給到電漿處理空間10s的至少1個處理氣體形成電漿。因此,射頻信號電源31可發揮電漿生成部的至少一部分的功能,電漿生成部構成為在電漿處理腔室10從1個或1個以上的處理氣體生成電漿。又,可藉由將偏壓射頻信號供給到至少1個下部電極,而在基板W產生偏壓電位,將已形成的電漿中之離子成分吸到基板W。
在一實施形態,射頻信號電源31包含:第1射頻信號生成部31a;及第2射頻信號生成部31b。第1射頻信號生成部31a構成為經由至少1個阻抗匹配電路而耦合到至少1個下部電極及/或至少1個上部電極,生成電漿生成用的來源射頻信號(來源射頻信號電力)。在一實施形態,來源射頻信號具有10MHz~150MHz的範圍內之頻率。在一實施形態,第1射頻信號生成部31a可構成為生成具有不同頻率的多數之來源射頻信號。已生成的1個或多數之來源射頻信號供給到至少1個下部電極及/或至少1個上部電極。
第2射頻信號生成部31b構成為經由至少1個阻抗匹配電路而耦合到至少1個的下部電極,進而生成偏壓射頻信號(偏壓射頻信號電力)。偏壓射頻信號的頻率可與來源射頻信號的頻率相同也可不同。在一實施形態,偏壓射頻信號具有比來源射頻信號的頻率低的頻率。在一實施形態,偏壓射頻信號具有100kHz~60MHz的範圍內之頻率。在一實施形態,第2射頻信號生成部31b可構成為生成具有不同頻率的多數之偏壓射頻信號。已生成的1個或多數之偏壓射頻信號供給到至少1個下部電極。又,在各個實施形態,來源射頻信號及偏壓射頻信號之中至少1個可脈衝化。
又,電源30可包含耦合到電漿處理腔室10的直流信號電源32。直流信號電源32包含:第1直流信號生成部32a;及第2直流信號生成部32b。在一實施形態,第1直流信號生成部32a構成為連接到至少1個下部電極,生成第1直流信號。已生成的第1偏壓直流信號施加到至少1個下部電極。在一實施形態,第2直流信號生成部32b構成為連接到至少1個上部電極,而生成第2直流信號。已生成的第2直流信號施加到至少1個上部電極。
在各個實施形態,第1及第2直流信號之中至少1個可脈衝化。此時,電壓脈衝的序列施加到至少1個下部電極及/或至少1個上部電極。電壓脈衝可具有矩形、梯形、三角形或此等的組合之脈衝波形。在一實施形態,從直流信號生成電壓脈衝的序列之用的波形生成部連接到第1直流信號生成部32a與至少1個下部電極之間。因此,第1直流信號生成部32a及波形生成部構成電壓脈衝生成部。第2直流信號生成部32b及波形生成部構成電壓脈衝生成部時,電壓脈衝生成部連接到至少1個上部電極。電壓脈衝可具有正極性,也可具有負極性。又,電壓脈衝的序列可在1週期內包含1個或多數之正極性電壓脈衝及1個或多數之負極性電壓脈衝。尚且,第1及第2直流信號生成部32a、32b可連同射頻信號電源31設置,第1直流信號生成部32a也可取代第2射頻信號生成部31b而設置。
排氣系統40例如可連接到在電漿處理腔室10的底部所設置的氣體排出口10e。排氣系統40可包含壓力調整閥及真空泵浦。藉由壓力調整閥,而調整電漿處理空間10s內的壓力。真空泵浦可包含渦輪分子泵浦、乾式泵浦或此等的組合。
控制部2處理將在本發明所述的各種工序由電漿處理裝置1執行的電腦可執行命令。控制部2可構成為:控制電漿處理裝置1的各要素以執行在此所述的各種工序。在一實施形態,控制部2的一部分或全部可包含在電漿處理裝置1。控制部2可包含:處理部2a1;記憶部2a2;及通信介面2a3。控制部2例如由電腦2a實現。處理部2a1可構成為:藉由從記憶部2a2讀取程式,再執行已讀取的程式,而執行各種控制動作。此程式可預先儲存在記憶部2a2,必要時,可經由媒體而取得。已取得的程式儲存在記憶部2a2,藉由處理部2a1而從記憶部2a2讀取予以執行。媒體可為電腦2a可讀取的各種記憶媒體,也可為連接到通信介面2a3的通信回線。處理部2a1可為CPU(Central Processing Unit/中央處理單元)。記憶部2a2可包含RAM(Random Access Memory/隨機存取記憶體)、ROM(Read Only Memory/唯讀記憶體)、HDD(Hard Disk Drive/硬碟)、SSD(Solid State Drive/固態硬碟)、或者此等的組合。通信介面2a3可經由LAN(Local Area Network/區域網路)等通信回線而與電漿處理裝置1之間通信。
接下來,使用圖2及圖3進一步說明静電吸盤1111。圖2為一實施形態的静電吸盤1111之平面圖的一例。圖3為一實施形態的静電吸盤1111之A-A剖面圖的一例。
静電吸盤1111包含:陶瓷構件1111a;及静電電極1111b。陶瓷構件1111a由電介質所形成。静電電極1111b配置在陶瓷構件1111a內。
在静電吸盤1111的中央區域111a,具有:凹陷面(第1主面)121;圓點122;及密封環帶123。
凹陷面121為比圓點122的頂面(基板W的載置面)及密封環帶123的頂面(基板W的載置面)更靠下方挖掘而成的面。又,凹陷面121為將基板W載置在静電吸盤1111時(參考後述的圖6),與基板W的背面遠離並且對向的面。凹陷面121的表面為施加噴吹處理及研磨處理的加工面。凹陷面121的表面例如為算術平均粗糙度Ra為0.1(μm)的加工面。
又,静電吸盤1111具有:流路141;及開口部142。流路141形成為貫通静電吸盤1111,經由流路14(參考圖1),從導熱氣體供給部15(參考圖1)供給導熱氣體。開口部142形成在凹陷面121。
在静電吸盤1111的中央區域111a,形成有作為從凹陷面121突出的接觸支持部之圓點122及密封環帶123。
圓點122從凹陷面121突出而形成為略圓柱形狀。圓點122係在以俯視(參考圖2)觀看静電吸盤1111的情況,而在於中央區域111a的周緣部所形成的圓環形狀之密封環帶123的內側之區域形成多個。圓點122係在將基板W載置在静電吸盤1111時(參考後述的圖6),圓點122的頂面與基板W的背面接觸,支持基板W的內側區域。圓點122的頂面為施加研磨處理的加工面。圓點122的頂面例如為算術平均粗糙度Ra為0.01(μm)的加工面。
密封環帶123從凹陷面121突出而沿著中央區域111a的外周形成為圓環形狀。密封環帶123係在將基板W載置在静電吸盤1111時(參考後述的圖6),密封環帶123的頂面與基板W的背面接觸,支持基板W的外側區域。密封環帶123的頂面為施加研磨處理的加工面。密封環帶123的頂面例如為算術平均粗糙度Ra為0.01(μm)的加工面。
又,密封環帶123係在將基板W載置在静電吸盤1111時(參考後述的圖6),藉由基板W的背面、静電吸盤1111的凹陷面121及密封環帶123的內周面,而形成空間(間隙)。從導熱氣體供給部15供給的導熱氣體經由流路14、流路141,而從形成在凹陷面121的開口部142供給到此空間。
在静電吸盤1111的中央區域111a,形成有比凹陷面121更靠下方挖掘而成的溝部124、125。
溝部124形成為包圍圓點122。換言之,在圓點122的頂面與凹陷面121之間形成有溝部124。又,溝部124形成在静電電極1111b的正上方。
溝部125形成在包圍密封環帶123的內周側。換言之,在圓點122的頂面與凹陷面121之間形成有溝部124。又,溝部125形成在静電電極1111b的正上方。
又,静電吸盤1111具有多數之接觸支持部(圓點122、密封環帶123),溝部124、125分別對應多數之接觸支持部(圓點122、密封環帶123)的各者而設置在其上。又,多數之溝部124、125連續設置在圍繞接觸支持部。然而,溝部124、125可離散設置。換言之,可設置成將1個接觸支持部122、123由多數之溝部124、125包圍。
又,溝部124、125的底面形成在比凹陷面121更靠近静電電極1111b的位置。又,溝部124、125的底面形成在比基板W被載置的接觸面(圓點122的頂面、密封環帶123的頂面)更靠近静電電極1111b的位置。又,凹陷面121形成在比基板W被載置的接觸面(圓點122的頂面、密封環帶123的頂面)更靠近静電電極1111b的位置。
溝部124、125的寬度例如較佳為5μm以上150μm以下。可藉由將溝部124、125的寬度設成150μm以下,而確保可增加將基板W静電吸附時的吸附力之凹陷面121的面積足夠寬廣。又,可藉由將溝部124、125的寬度設成5μm以上,而可更容易形成溝部124、125。尚且,溝部124、125例如可藉由使用雷射的鑿溝加工而形成。
又,以俯視觀看(參考圖2)的情況下,溝部124、125的面積較佳為凹陷面121的面積之10%以下。
又,溝部125的寬度較佳為比溝部124的寬度寬。具體而言,溝部125的寬度較佳為比溝部124的寬度寬1.5倍以上。
溝部124、125的深度較佳為至少為凹陷面121的粗糙度之2倍以上。又,溝部124、125的深度例如較佳為10μm以上100μm以下。
接下來,使用圖4及圖5說明参考例的静電吸盤1111C。圖4為参考例之静電吸盤1111C的平面圖之一例。圖5為参考例之静電吸盤1111C的B-B剖面圖之一例。
在参考例的静電吸盤1111C之中央區域111a,具有凹陷面121、圓點122、及密封環帶123。也就是說,在未形成溝部124、125的方面相異。其他構成也相同,而省略重複的說明。
接下來,與参考例的静電吸盤1111C對比,進一步說明一實施形態的静電吸盤1111。圖6為顯示一實施形態的静電吸盤1111之基板保持狀態的部分放大剖面圖之一例。圖7為顯示参考例的静電吸盤1111之基板保持狀態的部分放大剖面圖之一例。
吸附基板W時,藉由對於静電電極1111b施加吸附電壓(例如,2.5kV),而使基板W產生感應電荷,藉由基板W的感應電荷與静電電極1111b之間的電位差而使庫倫力產生,進而使基板W靜電吸附在静電吸盤1111(1111C)。又,藉由停止對於静電電極1111b施加吸附電壓,而解除吸附。
在此,於静電吸盤1111(1111C)的表面,對於基板W施行處理時可能形成反應副生成物之膜。反應副生成物膜之絶緣性低的話,在高溫製程或長時間的製程,如同圖6及圖7的箭頭所示,從基板W被載置的接觸面(圓點122的頂面、密封環帶123的頂面)電荷200洩漏,藉由施加到静電電極1111b的吸附電壓或電漿的自給偏壓電壓而使電荷200朝向下方移動。
在圖7所示的静電吸盤1111C,從基板W被載置的接觸面(圓點122的頂面、密封環帶123的頂面)洩漏的電荷200,藉由施加到静電電極1111b的吸附電壓而朝向與基板W非接觸的凹陷面121移動,在凹陷面121蓄積電荷200。
藉此,藉由基板W的電荷及在凹陷面121蓄積的電荷200而產生庫倫力,即使停止對於静電電極1111b施加吸附電壓,也有基板W與静電吸盤1111C之間的静電吸附維持(產生殘留吸附)之虞。另外,為了減少從基板W洩漏到接觸支持部的電荷,而考慮縮小接觸支持部(圓點122及密封環帶123)與基板W之間的接觸面積,但有對於基板W的吸附力及導熱氣體的密封性降低之虞。
又,對於静電電極1111b持續施加吸附電壓,在凹陷面121蓄積的電荷200增加,而使基板W與静電吸盤1111C之間的庫倫力降低。藉此,即使為對於静電電極1111b施加吸附電壓的狀態,也有由於導熱氣體的壓力而使基板W從静電吸盤1111C剝離之虞。
相較之下,在圖6所示的静電吸盤1111,從基板W被載置的接觸面(圓點122的頂面、密封環帶123的頂面)洩漏的電荷200,藉由施加到静電電極1111b的吸附電壓而朝向溝部124、125的底面移動,而在溝部124、125的底面蓄積電荷200。又,凹陷面121從静電電極1111b觀看而形成在遠離溝部124、125的底面之位置(高處位置)。因此,移動到溝部124、125的底面之電荷200由於施加到静電電極1111b的吸附電壓等而不會朝向凹陷面121移動。
在此,庫倫力正比於電荷200蓄積之面的面積,反比於基板W的背面與電荷200蓄積之面的距離。静電吸盤1111的電荷200蓄積之面為溝部124、125的底面。又,静電吸盤1111C蓄積之面為凹陷面121。因此,静電吸盤1111可降低電荷200蓄積之面的面積,而減少庫倫力。又,静電吸盤1111可加長基板W的背面與電荷200蓄積之面之間的距離,而減少庫倫力。藉此,可減少殘留吸附力。
例如,將溝部124、125的面積設成凹陷面121的面積之10%,將溝部124、125的寬度設成70μm時,溝部124、125的深度(從凹陷面121到溝部124、125的底面為止的距離)為10~20μm,殘留吸附力為約1/40,溝部124、125的深度為20~50μm,殘留吸附力成為約1/45,溝部124、125的深度為50~100μm,殘留吸附力成為約1/50。又,將溝部124、125的寬度設成700μm時,溝部124、125的深度為10~20μm,殘留吸附力成為約1/100,溝部124、125的深度為20~50μm,殘留吸附力成為約1/110,溝部124、125的深度為50~100μm,殘留吸附力成為約1/150。
又,對於静電電極1111b持續施加吸附電壓,即使為在溝部124、125的底面蓄積電荷200的狀態,也可成為在凹陷面121未蓄積電荷200的狀態,而可藉由凹陷面121將基板W静電吸附。藉此,在對於静電電極1111b施加吸附電壓的狀態,可抑制基板W從静電吸盤1111C剝離。因此,可確保導熱氣體的壓力,故可確保基板W的冷卻性。又,可確保密封環帶123的寬度,而可確保導熱氣體的密封性。
又,解除基板W的吸附時,對於静電電極1111b施加與吸附電壓逆向的電壓(例如,-500V),執行減少殘留吸附力的處理。在圖6所示的静電吸盤1111,於面積小的溝部124、125之底面蓄積電荷200,電荷密度變高。又,溝部124、125設置在静電電極1111b的正上方。因此,可在執行減少殘留吸附力的處理時提升電荷200的去除效率。
又,溝部125的寬度較佳為比溝部124的寬度寬。藉此,可將從與基板W之間的接觸面積大的密封環帶123洩漏的電荷蓄積在溝部125。
尚且,在静電吸盤1111,說明設置溝部124、125者,但不限於此。
也可僅形成包圍密封環帶123的內周側之溝部125,而省略包圍圓點122的溝部124。例如,圓點122的數量少時,換言之,與基板W接觸的多數之圓點122之頂面的面積之和遠小於與基板W接觸的密封環帶123之頂面的面積時,相較於從密封環帶123的頂面洩漏的電荷,從圓點122的頂面洩漏的電荷少。在此種構成,可構成為僅形成包圍密封環帶123的內周側的溝部125。
又,從基板W被載置的接觸面(圓點122的頂面、密封環帶123的頂面)朝向溝部124、125的底面之間,可具有平行面。此平行面可形成為具有與凹陷面121相同高度。此平行面的面積形成為比凹陷面121的面積小。即使為此種構成,從基板W被載置的接觸面(圓點122的頂面、密封環帶123的頂面)洩漏的電荷200,藉由施加到静電電極1111b的吸附電壓等而朝向平行面移動,進而朝向溝部124、125的底面移動,在溝部124、125的底面蓄積電荷200。
又,以上說明者係以包圍密封環帶123的內周側之方式形成溝部125者,但不限於此。圖8顯示一實施形態的静電吸盤1111之基板保持狀態的部分放大剖面圖之另一例。如同圖8所示,能夠以包圍密封環帶123的外周側之方式形成溝部126。
又,舉例說明静電吸盤1111藉由庫倫力而吸附基板W的構成,但不限於此,可運用於藉由約翰遜-拉別克效應(Johnsen-Rahbek effect)而吸附基板W的構成。又,舉例說明静電吸盤1111的静電電極1111b為單極的構成,但不限於此,可為多極的構成,又,可為單極性的構成,也可為雙極性的構成。
以上揭露的實施形態例如包含以下態樣。 (附記1) 一種靜電吸盤,具備: 電介質;及 電極,設置在前述電介質的內部, 前述電介質具有:第1主面; 接觸支持部,比前述第1主面突出,接觸基板背面而支持前述基板;及 溝部,設置成在前述第1主面與前述接觸支持部之間包圍前述接觸支持部。 (附記2) 如附記1的靜電吸盤,其中, 前述接觸支持部為沿著前述第1主面的周緣部形成為圓環狀的密封環帶。 (附記3) 如附記2的靜電吸盤,其中, 前述溝部設置在前述密封環帶的內周側。 (附記4) 如附記2或3的靜電吸盤,其中, 前述溝部設置在前述密封環帶的外周側。 (附記5) 如附記1至附記4中任一項的靜電吸盤,其中, 前述接觸支持部為形成為柱狀的圓點。 (附記6) 如附記1至附記5中任一項的靜電吸盤,其中, 前述溝部的寬度為5μm以上150μm以下。 (附記7) 如附記1至附記5中任一項的靜電吸盤,其中, 前述溝部的深度為10μm以上100μm以下。 (附記8) 如附記1至附記7中任一項的靜電吸盤,其中, 前述静電吸盤具有多數之前述接觸支持部, 前述溝部設置在多數之前述接觸支持部的各者。 (附記9) 如附記1至8中任一項的靜電吸盤,其中, 前述溝部連續設置成包圍前述接觸支持部。 (附記10) 如附記1至8中任一項的靜電吸盤,其中, 前述溝部離散設置成包圍前述接觸支持部。 (附記11) 如附記1至10中任一項的靜電吸盤,其中, 前述静電吸盤具有流路, 前述流路的開口部形成於前述第1主面。 (附記12) 如附記1的靜電吸盤,其中, 前述接觸支持部包含:第1接觸支持部,沿著前述第1主面的周緣部形成為圓環狀;及多數之第2接觸支持部,在前述第1接觸支持部的內側區域形成為柱狀, 前述溝部包含:第1溝,包圍前述第1接觸支持部;及多數之第2溝,設置在多數之前述第2接觸支持部的各者。 (附記13) 如附記1至12中任一項的靜電吸盤,其中, 前述溝部形成在前述電極的正上方。 (附記14) 如附記13的靜電吸盤,其中, 前述溝部的底面形成在比前述第1主面靠近前述電極的位置。 (附記15) 一種基板處理裝置,具備: 如附記1至附記14中任一項的静電吸盤。
以上,說明電漿處理裝置1,但本發明不限定於上述實施形態等,可在發明申請專利範圍所記載的本發明之要旨的範圍內,進行各種變形、改良。
1:電漿處理裝置(基板處理裝置) 2:控制部 2a:電腦 2a1:處理部 2a2:記憶部 2a3:通信介面 10:電漿處理腔室 10a:側壁 10e:氣體排出口 10s:電漿處理空間 11:基板支持部 13:噴頭 13a:氣體供給口 13b:氣體擴散室 13c:氣體導入口 14:流路 15:導熱氣體供給部 20:氣體供給部 21:氣體來源 22:流量控制器 30:電源 31:射頻信號電源 31a:第1射頻信號生成部 31b:第2射頻信號生成部 32:直流信號電源 32a:第1直流信號生成部 32b:第2直流信號生成部 40:排氣系統 111:本體部 111a:中央區域 111b:環狀區域 1110:基台 1110a:流路 1111,1111C:静電吸盤 1111a:陶瓷構件(電介質) 1111b:静電電極(電極) 112:環總成 121:凹陷面(第1主面) 122:圓點(接觸支持部) 123:密封環帶(接觸支持部) 124,125,126:溝部 141:流路 142:開口部 200:電荷 W:基板
圖1為說明電容耦合型之電漿處理裝置的構成例之用的圖之一例。 圖2為一實施形態之静電吸盤的平面圖之一例。 圖3為一實施形態之静電吸盤的A-A剖面圖之一例。 圖4為参考例之静電吸盤的平面圖之一例。 圖5為参考例之静電吸盤的B-B剖面圖之一例。 圖6為顯示一實施形態的静電吸盤之基板保持狀態的部分放大剖面圖之一例。 圖7為顯示参考例的静電吸盤之基板保持狀態的部分放大剖面圖之一例。 圖8為顯示一實施形態的静電吸盤之基板保持狀態的部分放大剖面圖之另一例。
111a:中央區域
121:凹陷面(第1主面)
122:圓點(接觸支持部)
123:密封環帶(接觸支持部)
124,125:溝部
200:電荷
1111:静電吸盤
1111a:陶瓷構件(電介質)
1111b:静電電極(電極)
W:基板

Claims (15)

  1. 一種靜電吸盤,具備: 電介質;及 電極,設置在該電介質的內部; 該電介質具有: 第1主面; 接觸支持部,比該第1主面突出,接觸基板背面而支持該基板;及 溝部,設置成在該第1主面與該接觸支持部之間包圍著該接觸支持部。
  2. 如請求項1的靜電吸盤,其中, 該接觸支持部為沿著該第1主面的周緣部形成為圓環狀的密封環帶。
  3. 如請求項2的靜電吸盤,其中, 該溝部設置在該密封環帶的內周側。
  4. 如請求項3的靜電吸盤,其中, 該溝部設置在該密封環帶的外周側。
  5. 如請求項1的靜電吸盤,其中, 該接觸支持部為形成為柱狀的圓點。
  6. 如請求項1至5中任一項的靜電吸盤,其中, 該溝部的寬度為5μm以上150μm以下。
  7. 如請求項1至5中任一項的靜電吸盤,其中, 該溝部的深度為10μm以上100μm以下。
  8. 如請求項1至5中任一項的靜電吸盤,其中, 該静電吸盤具有多數之該接觸支持部, 在多數之該接觸支持部各自設置該溝部。
  9. 如請求項1至5中任一項的靜電吸盤,其中, 該溝部係以包圍著該接觸支持部方式連續設置。
  10. 如請求項1至5中任一項的靜電吸盤,其中, 該溝部係以包圍著該接觸支持部方式離散設置。
  11. 如請求項1至5中任一項的靜電吸盤,其中, 該静電吸盤具有流路, 該流路的開口部形成於該第1主面。
  12. 如請求項1的靜電吸盤,其中, 該接觸支持部包含:第1接觸支持部,沿著該第1主面的周緣部形成為圓環狀;及多數之第2接觸支持部,在該第1接觸支持部的內側區域形成為柱狀, 該溝部包含:第1溝,包圍該第1接觸支持部;及多數之第2溝,在多數之該第2接觸支持部各自設置。
  13. 如請求項1至5中任一項的靜電吸盤,其中, 該溝部形成在該電極的正上方。
  14. 如請求項13的靜電吸盤,其中, 該溝部的底面形成在比該第1主面更靠近該電極的位置。
  15. 一種基板處理裝置,具備: 如請求項1至請求項5中任一項的静電吸盤。
TW112132061A 2022-09-12 2023-08-25 靜電吸盤及基板處理裝置 TW202428930A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-144886 2022-09-12
JP2022144886 2022-09-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202428930A true TW202428930A (zh) 2024-07-16

Family

ID=90275155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW112132061A TW202428930A (zh) 2022-09-12 2023-08-25 靜電吸盤及基板處理裝置

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPWO2024057973A1 (zh)
KR (1) KR20250019707A (zh)
CN (1) CN119452466A (zh)
TW (1) TW202428930A (zh)
WO (1) WO2024057973A1 (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4010541B2 (ja) * 2002-06-18 2007-11-21 キヤノンアネルバ株式会社 静電吸着装置
JP5973840B2 (ja) 2011-12-20 2016-08-23 東京エレクトロン株式会社 離脱制御方法及びプラズマ処理装置
JP2014090038A (ja) * 2012-10-30 2014-05-15 Kyocera Corp 吸着部材
CN111448647B (zh) * 2018-03-26 2023-08-01 日本碍子株式会社 静电卡盘加热器
JP7209515B2 (ja) * 2018-11-27 2023-01-20 東京エレクトロン株式会社 基板保持機構および成膜装置
JP7288308B2 (ja) 2019-02-12 2023-06-07 日本特殊陶業株式会社 保持装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2024057973A1 (zh) 2024-03-21
KR20250019707A (ko) 2025-02-10
CN119452466A (zh) 2025-02-14
WO2024057973A1 (ja) 2024-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7419611B1 (ja) 伝熱ガスのリーク量低減方法
TW202428930A (zh) 靜電吸盤及基板處理裝置
KR20240161164A (ko) 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법
JP7583229B1 (ja) 静電チャック
US20240339303A1 (en) Substrate support and plasma processing apparatus
WO2023074475A1 (ja) プラズマ処理装置及び静電チャック
TW202503834A (zh) 靜電吸盤
US20240222090A1 (en) Plasma processing apparatus
US20240258078A1 (en) Plasma processing apparatus, electrostatic chuck, and plasma processing method
US20230298864A1 (en) Upper electrode and plasma processing apparatus
US20230317425A1 (en) Plasma processing apparatus
JP2025024576A (ja) プラズマ処理装置
TW202447847A (zh) 基板處理裝置及靜電吸盤
TW202503826A (zh) 電漿處理裝置、靜電吸盤及電漿處理方法
TW202441697A (zh) 基板處理裝置及靜電吸盤
CN119731777A (zh) 静电吸盘
TW202416439A (zh) 靜電吸盤及基板處理裝置
JP2024111591A (ja) プラズマ処理装置
WO2025004883A1 (ja) プラズマ処理装置
TW202431330A (zh) 電漿處理裝置及基板處理裝置
KR20250003847A (ko) 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법
WO2023095707A1 (ja) 静電チャック及びプラズマ処理装置
TW202444960A (zh) 電漿處理裝置及控制方法
JP2023054556A (ja) プラズマ処理装置及び上部電極プレート
JP2024050423A (ja) プラズマ処理装置及び基板処理装置