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公開番号2025113417
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-01
出願番号2025087300,2023171216
出願日2025-05-26,2020-08-28
発明の名称プラズマ処理装置及び基板支持台アセンブリ
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 21/3065 20060101AFI20250725BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】カバーリングの消耗によるプロセス変動を回避するための技術を提供する。
【解決手段】開示されるプラズマ処理装置は、プラズマ処理チャンバ、基板支持台、少なくとも一つの絶縁性リング、内側導電性リング、外側導電性リング、及び高周波電源を備える。基板支持台は、基台及び静電チャックを含み、チャンバ内に配置されている。少なくとも一つの絶縁性リングは、基板支持台を囲むように配置されている。内側導電性リングは、外側面を有し、静電チャック上の基板を囲むように静電チャック及び少なくとも一つの絶縁性リング上に配置されている。外側導電性リングは、内側導電性リングの側面に対面する内側面を有し、内側導電性リングに接触することなく内側導電性リングを囲むように少なくとも一つの絶縁性リング上に配置されている。高周波電源は、基板支持台に電気的に結合されている。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
プラズマ処理チャンバと、
基台及び静電チャックを含み、前記プラズマ処理チャンバ内に配置された基板支持台と、
前記基板支持台を囲むように配置された少なくとも一つの絶縁性リングと、
外側面を有し、前記静電チャック上の基板を囲むように前記静電チャック及び前記少なくとも一つの絶縁性リング上に配置された内側導電性リングと、
前記内側導電性リングの前記外側面に対面する内側面を有し、前記内側導電性リングに接触することなく該内側導電性リングを囲むように前記少なくとも一つの絶縁性リング上に配置された外側導電性リングと、
前記基板支持台に電気的に結合された高周波電源と、
を備えるプラズマ処理装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記少なくとも一つの絶縁性リングは、第１の絶縁性リング及び該第１の絶縁性リングを囲む第２の絶縁性リングを含み、
前記内側導電性リングは、前記第１の絶縁性リング上に配置されており、
前記外側導電性リングは、前記第２の絶縁性リング上に配置されている、
請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記第１の絶縁性リングの上面は、第１の内側領域及び第１の外側領域を有し、
前記内側導電性リングは、第１の内側領域上に配置され、
前記第１の外側領域は、前記内側導電性リングの前記外側面と前記外側導電性リングの前記内側面との間の空隙に晒される、
請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記第２の絶縁性リングの上面は、第２の内側領域及び第２の外側領域を有し、
前記外側導電性リングは、前記第２の内側領域上に配置され、
前記第２の外側領域は、前記プラズマ処理チャンバのプラズマ処理空間に晒される、
請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記外側導電性リングの上面の位置は、前記内側導電性リングの上面の位置よりも高い、請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記外側導電性リングは、該外側導電性リングの前記内側面と該外側導電性リングの前記上面との間に傾斜面を有する、請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記第２の絶縁性リングの上面は、内側領域及び外側領域を有し、
前記外側導電性リングは、前記内側領域上に配置され、
前記外側領域は、プラズマ処理チャンバのプラズマ処理空間に晒される、
請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記外側導電性リングの上面の位置は、前記内側導電性リングの上面の位置よりも高い、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記外側導電性リングは、該外側導電性リングの前記内側面と該外側導電性リングの前記上面との間に傾斜面を有する、請求項８に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記内側導電性リングと前記外側導電性リングは、前記内側導電性リングの前記外側面と前記外側導電性リングの前記内側面との間で容量結合している、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示の例示的実施形態は、プラズマ処理装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
基板処理を行うプラズマ処理装置は、例えば特許文献１に開示されているように、フォーカスリング（focus ring）及びカバーリング（cover ring）を備える構成を有し得る。半導体基板の周囲を囲むように導電性のフォーカスリングを配置することにより、基板端部におけるバイアス電位の不連続性が緩和され、プラズマ処理の均一性が向上する。このフォーカスリング（エッジリングとも呼ばれる）の周囲には、石英のカバーリングが設けられる。フォーカスリングの外周側面はカバーリングによって覆われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－２０６９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フォーカスリングの外周側面を覆う石英等のカバーリングは、プラズマのイオン等によるスパッタによって経時的に消耗し得る。カバーリングは、フォーカスリング近傍側が特に消耗するため、カバーリングの消耗に伴って、カバーリングにより覆われていたフォーカスリングの外周側面がプラズマに対し露出する。このような場合、フォーカスリングのカソードとしての面積が変動する。すなわち、フォーカスリングの外周側面がカバーリングで覆われている場合は、フォーカスリングの上面がカソードとして機能する。これに対しカバーリングが消耗してフォーカスリングの外周側面が露出すると、フォーカスリングの外周側面もカソードとして機能してしまう。したがって、カバーリングの消耗前後により、基板端部におけるチルティングの発生等のプロセス変動が生じ得る。本開示は、カバーリングの消耗によるプロセス変動を抑制するための技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、プラズマ処理チャンバ、基板支持台、少なくとも一つの絶縁性リング、内側導電性リング、外側導電性リング、及び高周波電源を備える。基板支持台は、基台及び静電チャックを含み、チャンバ内に配置されている。少なくとも一つの絶縁性リングは、基板支持台を囲むように配置されている。内側導電性リングは、外側面を有し、静電チャック上の基板を囲むように静電チャック及び少なくとも一つの絶縁性リング上に配置されている。外側導電性リングは、内側導電性リングの側面に対面する内側面を有し、内側導電性リングに接触することなく内側導電性リングを囲むように少なくとも一つの絶縁性リング上に配置されている。高周波電源は、基板支持台に電気的に結合されている。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、カバーリングの消耗によるプロセス変動を抑制するための技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の構成の一例を示す図である。
図２は、一つの例示的実施形態に係る導電性リングの構成の一例を示す図である。
図３は、一つの例示的実施形態に係る導電性リングの構成の他の一例を示す図である。
図４は、一つの例示的実施形態に係る導電性リングの構成の一例を示す図である。
図５は、導電性リングの内周下面の構成及び離隔部の構成のバリエーションを示す図である。
図６は、一つの例示的実施形態に係る導電性リングの構成の他の一例を示す図である。
図７は、一つの例示的実施形態に係る導電性リングの構成の他の一例を示す図である。
図８は、一つの例示的実施形態に係る導電性リングの構成の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、種々の例示的実施形態について説明する。一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、載置台、フォーカスリング、カバーリング、導電性リング、高周波電源を備える。載置台は、基板を載置する基板載置部と基板載置部を取り囲む周縁部とを有する。フォーカスリングは、載置台の周縁部に載置されており、導電性を有する。カバーリングは、載置台の外周を囲み、誘電体で構成されている。導電性リングは、カバーリングに載置される。高周波電源は、載置台に結合される。フォーカスリングの外周部にある第１の面と、導電性リングの内周部にある第２の面とは、互いに対向して離隔する。カバーリングは、フォーカスリングと導電性リングとを離隔させる離隔部を有する。フォーカスリングの外周にある第１側面と、導電性リングの内周にある第２側面とは、互いに対向して離隔している。フォーカスリングは、プラズマ処理中においてカソードとして機能する。このようなフォーカスリングの外周に対向するように、電気的にフロート状態の導電性リングが設けられる。
【０００９】
一つの例示的実施形態において、フォーカスリングの内周部は、載置台の周縁部により支持され、フォーカスリングの外周部は、カバーリングの内周部上面を覆う。
【００１０】
一つの例示的実施形態において、第１の面は、フォーカスリングの外周部側面であり、第２の面は、導電性リングの内周部側面である。
（【００１１】以降は省略されています）

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