[发明专利]等离子体处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种等离子体处理装置。

背景技术

以往以来，在半导体装置的制造工序等工序中，使用利用等离子体对半导体晶圆、液晶显示装置用玻璃基板等基板进行处理的等离子体处理装置，例如等离子体蚀刻装置、等离子体CVD装置等。

作为上述的等离子体处理装置，例如在处理腔室内设置载置基板的载置台，在该载置台上配置有用于吸附基板的静电吸盘的等离子体处理装置为人所知。对于如上述地在载置台上配置有静电吸盘的等离子体处理装置，为了保护静电吸盘免受等离子体影响，使载置台的载置面的形状呈凸状，并使该凸状的载置面的大小比基板稍小，配置于载置面的静电吸盘的吸附面不暴露在等离子体中的结构为人所知。

此外，对于在半导体晶圆等基板的周围设有聚焦环的结构的等离子体处理装置，除设置半导体晶圆吸附用的静电吸盘之外，还设置聚焦环吸附用的静电吸盘，通过将聚焦环吸附在载置台上，利用在载置台内循环的调温介质也进行聚焦环的温度调节的方法为人所知(例如参照专利文献1)。

另外，对于处理例如直径300mm的半导体晶圆的等离子体处理装置，形成为凸状的载置台的载置面的直径(静电吸盘的吸附面的直径)例如设为296mm～298mm左右，通过使静电吸盘的吸附面处于全部被半导体晶圆覆盖的状态，从而在处理中使静电吸盘的吸附面不暴露在等离子体中。另外，在该情况下，使埋设于静电吸盘的吸附面内的静电吸盘用电极的直径比吸附面的直径更小。

此外，将薄板状的聚焦环载置在与半导体晶圆同一平面上，使聚焦环的阻抗接近半导体晶圆的阻抗的等离子体处理装置也为人所知(例如参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开平10-303288号公报

专利文献2：日本特开2004-235623号公报

如上所述，以往以来，在等离子体处理装置中，通过使载置基板的载置台的载置面和配置于该载置面的静电吸盘的吸附面的直径比进行等离子体处理的半导体晶圆的直径小，静电吸盘的吸附面不暴露在等离子体中。

可是，对于上述结构的等离子体处理装置，因为半导体晶圆的周缘部没有被静电吸盘吸附，所以半导体晶圆的周缘部的温度与其他的部分相比有变高的倾向。因此，由于半导体晶圆的中央部与周缘部之间的温度的差，在半导体晶圆的中央部与周缘部的等离子体处理的状态有时不同。例如，在蚀刻对象膜上形成孔的情况下，有时孔的穿透性在半导体晶圆的中央部与周缘部不同，或蚀刻对象膜相对于光致抗蚀剂的选择比在半导体晶圆的中央部与周缘部不同，该蚀刻对象膜利用等离子体蚀刻形成在半导体晶圆上。因此，存在等离子体处理的面内均匀性变差的问题。另外，上述的专利文献2的技术是关注于阻抗的技术，而对温度没有考虑。

发明内容

本发明应对上述以往的情况，目的在于提供一种通过抑制被处理基板的周缘部的温度上升，能够提高等离子体处理的面内均匀性，能够进行均匀的等离子体处理的等离子体处理装置。

本发明的等离子体处理装置的一技术方案的特征在于，具有：处理腔室，能够将该处理腔室的内部气密地闭塞；处理气体供给机构，用于向上述处理腔室内供给处理气体；排气机构，用于从上述处理腔室内排气；等离子体生成机构，用于生成上述处理气体的等离子体；载置台，设于上述处理腔室内，且构成为将被处理基板和以围绕该被处理基板的周围的方式配置的聚焦环载置在同一平面上；调温机构，用于调节上述载置台的温度；静电吸盘，配置于上述载置台的上表面，且具有延伸至上述聚焦环的下部的吸附用电极。

根据本发明，能够提供一种通过抑制被处理基板的周缘部的温度上升，能够提高等离子体处理的面内均匀性，能够进行均匀的等离子体处理的等离子体处理装置。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的一实施方式所涉及的等离子体蚀刻装置的概略结构的图。

图2是表示图1的等离子体蚀刻装置的主要部分结构的图。

图3是表示变形例所涉及的等离子体蚀刻装置的主要部分结构的图。

图4是表示测量半导体晶圆的温度分布的结果的曲线图。

图5是表示测量半导体晶圆的各部的光致抗蚀剂的蚀刻速率的结果的曲线图。

图6表示以往装置的主要部分结构的图。

具体实施方式

以下，参照附图就实施方式说明本发明的详细内容。

图1是示意性地表示本实施方式所涉及的等离子体蚀刻装置的主要部分概略结构的图。等离子体蚀刻装置1构成为电极板上下平行地相对且连接有等离子体形成用电源的电容耦合型平行平板蚀刻装置。