[发明专利]等离子处理装置以及试料台

说明书

提供一种能够使晶片的温度变化高速化，提高温度调节的精度，提高处理效率的等离子处理装置。是将晶片放置在配置于真空容器内部的处理室内的试料台上，使用在上述处理室内形成的等离子处理上述晶片的等离子处理装置，具有在上述试料台的内部与在径向和圆周方向上划分的各个区域对应的加热器部分，具备至少径向外周侧的区域的加热器串联连接在各自上进行发热量调节的多个圆周方向部分。

技术领域

本发明涉及对配置在真空容器中的处理室内的晶片使用在该处理室内发生的等离子进行处理的等离子处理装置或者配置在该等离子处理装置中的试料台，特别涉及配置在该处理室内在调节放置晶片的试料台的温度并且进行处理的等离子处理装置或者试料台。

背景技术

在上述那样的等离子处理装置中，以前，为了缩短蚀刻处理叠层多层形成在半导体晶片等的基板形的试料表面上的膜的所谓多层膜的处理时间，考虑在同一处理室内部并且在这些膜各自的处理之间不把晶片取出到处理室之外来对上下相邻的膜进行处理的方法。另外，在这样的装置中要求以高的精度进行更微细的加工，为了实现这一要求，在对处理对象的膜进行蚀刻等加工处理后的结果的形状的晶片的面方向(径向，圆周方向)，需要提高均匀性。因此在处理对象的膜的处理中，调节在将晶片放置在其上表面的放置面上放置晶片的试料台以及在该处理中晶片的温度到适宜的值。

作为这种温度调节的技术，例如如专利文献1公开的那样，在构成放置晶片的面的试料放置台的上部配置陶瓷制的圆盘形部件以及与之连接配置在下方的加热器，调节加热器的发热量，使陶瓷制的圆盘以及放置在其上表面的晶片的温度适合于加工的温度。特别是在专利文献1中公开一种在圆板形状的陶瓷基板的表面或者内部形成电阻发热体构成的陶瓷加热器，在上述陶瓷基板的外周部分上形成由在圆周方向上分割成的至少2个以上的电路组成的电阻发热体，并且配置在外周部分上的上述电阻发热体也在内侧上形成由另一电路组成的电阻发热体。

在该以往技术中，在作为电阻发热体的加热器中使用金属或在耐热性的树脂内混入导电性材料或半导体材料形成的材料，用配置在试料台内部的贯通孔内部的端子提供电能。另外，在试料台的中心一侧和外周一侧的2个区域的各自上配置加热器，经由加热器各自不同的端子和电源连接以对它们提供不同大小的电能。上述以往技术通过这样的构成，通过在中心一侧部分和外周一侧部分上将试料台及放置在其上方的晶片的温度独立来将发热量设置成期望值，得到从晶片中心向外周(圆板形状晶片的半径)方向变化的温度值的分布。

[专利文献1]特开2002-231421号公报

在上述以往技术中，对于以下方面没有充分考虑从而产生了问题。

即，近年对于半导体器件的加工尺寸微细化和高精度化的要求，存在在半导体器件的制造工艺中的晶片圆周方向，特别是由在晶片最外周部分上的温度的不均匀引起的处理结果，在晶片面方向上的加工结果的离散增大的问题。特别是伴随晶片直径进一步的大型化，晶片外周长度变长，由此在将晶片放置在试料台的放置面上的状态下，晶片从放置面的外周边向外侧悬空而和试料台不接触，由试料台进行的温度调节不充分的晶片外周边部分(边缘区)在相对高温度下进行处理的情况下，由于在晶片外周方向上其冷却(热传递)的离散或者来自等离子的输入热量的离散，出现温度向外周边方向的离散变大的问题。

对于这种问题，一般认为将上述加热器配置于在圆周方向上被分割成多个区域的每个区域上，通过对各个区域内的加热器和配置在上述以往技术中的在径向上被分割的每个区域上的多个加热器的发热量的控制一样，控制提供给配置在圆周方向的多个区域各自内的多个加热器的电流，补正输入热量和热传递量的离散，晶片温度的离散。但是，在这种构成中，在使用形成在处理室内的等离子处理晶片时当在试料台上由高频电力形成偏置电位的情况下，由于供电线的静电容量的增加高频电力的泄漏量增加，晶片蚀刻速度(处理速率)变得不均匀，对成为半导体器件的膜构造发生静电损伤，引起成品率下降的问题，这在以往技术中没有考虑到。

发明内容