等离子处理装置以及试料台制造方法及图纸

本发明专利技术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。等离子处理方法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，具备多个加热器，该多个加热器配置在具有圆筒形状的上述试料台的内部，配置在关于从其中心朝向外周侧的径向以及上述中心周围的圆周方向被分成的多个区域内，配置在距上述中心相同半径上的上述圆周方向的多个区域内的上述多个加热器相对于直流电源串联配置构成电路，在调节流过上述串联配置的多个加热器的每一个的电流量而调节上述多个加热器的每一个的发热量的同时处理上述晶片。

Plasma treatment device and test bench

The invention provides a plasma treatment device capable of speeding up the temperature change of a wafer, improving the precision of temperature regulation and improving the processing efficiency. The plasma treatment method places the wafer on a test bench disposed in a processing chamber within a vacuum vessel, and uses the plasma formed in the treatment chamber to treat the wafer, having a plurality of heaters disposed in the interior of the test bench having a cylindrical shape, disposed with respect to orientation from the center thereof. In a plurality of zones divided into radial directions on the peripheral side and circumferential directions around the center, the above-mentioned plurality of heaters arranged in series with respect to the DC power supply in a plurality of zones in the circumferential direction above the same radius from the center constitute a circuit that regulates each of the plurality of heaters flowing through the above-mentioned series configuration. The above wafer is processed at the same time by adjusting the heating quantity of each of the plurality of heaters.

【技术实现步骤摘要】
等离子处理装置以及试料台本申请为分案申请；其母案的申请号为“2013100570142”，专利技术名称为“等离子处理装置以及试料台”。
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种降低处理对象的晶片圆周方向的温度离散实现高精度的处理的等离子处理装置或者试验台。上述目的通过以下装置实现，一种等离子处理方法，其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，具备多个加热器，该多个加热器配置在具有圆筒形状的上述试料台的内部，配置在关于从其中心朝向外周侧的径向以及上述中心周围的圆周方向被分成的多个区域内，配置在距上述中心相同半径上的上述圆周方向的多个区域内的上述多个加热器相对于直流电源串联配置构成电路，在调节流过上述串联配置的多个加热器的每一个的电流量而调节上述多个加热器的每一个的发热量的同时处理上述晶片。附图说明图1是表示本专利技术的实施例所涉及的等离子处理装置的构成要素的纵剖面图。图2是放大表示图1所示的实施例的试料台结构的纵剖面图。图3是放大表示图1所示的实施例的试料台结构的纵剖面图。图中:100：等离子处理装置；101：真空容器；102：真空排气装置；103：处理室；104：电波源；105：导波管；106：放大导波管；107：试料台；108：偏置电源；109：加热器用直流电源；110：静电吸附用直流电源；111：调温器；112：控制器；113：磁场发生线圈；114：电介质窗；115：淋浴板；116：晶片；117：匹配电路；118：滤波器；201：静电吸附用电极；202：内侧加热器；203：中间加热器；204：外侧加热器；205：内侧加热器电缆；206：中间加热器电缆；207：外侧加热器电缆；208：电流控制元件；209：电流控制元件电缆；210：基材；211：电介质膜；301：控制装置。具体实施方式以下参照附图说明本专利技术的实施例。[实施例]以下使用图1至图3说明本专利技术的实施例。图1是模式化表示本专利技术的实施例的等离子处理装置的构成要素的纵剖面图。本实施例的等离子处理装置表示使用由微波产生的ECR(ElectronCyclotronResonance)形成等离子(微波ECR等离子)的蚀刻处理装置。等离子处理装置100大致分为具备：在内部具有圆筒形状的等离子处理用的处理室103的真空容器101和具备配置在其上方的电场以及磁场的供给单元的等离子形成部，以及配置在真空容器101下方具有排出来自处理室103内的气体和粒子的真空泵，调节处理室103内部至进行了减压的规定的真空度压力的排气部。进而，等离子处理装置100具有包含接收检测构成它的部分各自的动作的结果发送用于调节该动作的指令信号的控制器112的控制部。真空容器101的上部具有圆形的开口部，该开口部用圆板形状的例如石英制的电介质窗114覆盖，在构成真空容器101的开口的上端部和电介质窗114的外周边部之间夹着密封部件将处理室103内和外部大气压的氛围气体之间气密密封。在电介质窗114的下侧的处理室内配置具备在等离子处理中使用的蚀刻用的气体流通的多个贯通孔的电介质制(例如石英制)的圆形的淋浴板115。在淋浴板115和电介质窗114之间由被它们夹着的空间形成气体的供给路，连结具备气源和调节来自气源的气体流量、流速的调节器的气体供气装置(省略图示)。淋浴板115的下面构成处理室的顶面，和在圆筒形的处理室103内使其上下方向的轴之间一致所配置的圆筒或者具有圆板形的试料台107的圆形的上表面相对配置。在真空容器101下方将排气部分和真空容器101下面连结配置，构成它的涡轮分子泵等的真空排气装置102经由配置在试料台107下方的处理室103下部的开口即真空排气口和处理室本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种等离子处理方法，其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，该等离子处理方法的特征在于，具备多个加热器，该多个加热器配置在具有圆筒形状的上述试料台的内部，配置在关于从其中心朝向外周侧的径向以及上述中心周围的圆周方向被分成的多个区域内，配置在距上述中心相同半径上的上述圆周方向的多个区域内的上述多个加热器相对于直流电源串联配置构成电路，在调节流过上述串联配置的多个加热器的每一个的电流量而调节上述多个加热器的每一个的发热量的同时处理上述晶片。

【技术特征摘要】
2013.02.01 JP 2013-0180171.一种等离子处理方法，其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，该等离子处理方法的特征在于，具备多个加热器，该多个加热器配置在具有圆筒形状的上述试料台的内部，配置在关于从其中心朝向外周侧的径向以及上述中心周围的圆周方向被分成的多个区域内，配置在距上述中心相同半径上的上述圆周方向的多个区域内的上述多个加热器相对于直流电源串联配置构成电路，在调节流过上述串联配置的多个加热器的每一个的电流量而调节上述多个加热器的每一个的发热量的同时处理上述晶片。2.根据权利要求1所述的等离子处理方法，其特征在于，调节与上述串联配置的多个加热器的每一个并联连接构成上述电路的调节器的动作，调节流过...

【专利技术属性】
技术研发人员：楠本广则，大本丰，中本和则，永井宏治，
申请(专利权)人：株式会社日立高新技术，
类型：发明
国别省市：日本,JP