基板载置台及其电浆处理装置以及电浆处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基板载置台(15)，其可减轻腔室(11)内的温度等的外部因素影响。配置于电浆处理装置(1)中的腔室(11)内的基板载置台(15)，具备静电夹头(61)与冷却套管(62)，静电夹头(61)由上侧圆盘部(61a)与下侧圆盘部(61b)所构成，该上侧圆盘部(61a)内建用以静电吸附的电极(71)，该下侧圆盘部(61b)具有比上侧圆盘部(61a)更大的直径，且内建加热器(72)。配置于上侧圆盘部(61a)的径向外侧并且覆盖下侧圆盘部(61b)上表面的聚焦环(64)、将冷却套管(62)的至少一部分及下侧圆盘部(61b)围住的隔热用上侧环状盖(65)、以及与上侧环状盖(65)一起夹持冷却套管(62)的隔热用下侧环状盖(66)为陶瓷制成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基板载置台及其电浆处理装置以及电浆处理方法
本专利技术涉及一种可将在腔室内欲实施电浆蚀刻处理等的基板，例如半导体用晶圆等以静电吸附状态加以载置的基板载置台、及具备该基板载置台的电浆处理装置以及电浆处理方法。
技术介绍
以往，已知有在配置于腔室内的基板载置台上，载置半导体用基板以作为被处理物件，再于腔室内供给既定气体并使其电浆化，并凭借经电浆化的处理气体对于基板实施蚀刻处理的电浆处理装置。又，作为适用于电浆处理的基板载置台，已有人开发一种装置，其具备静电夹头与配置于该静电夹头下侧的冷却套管，而该静电夹头内建用以静电吸附的电极及用以加热基板的加热器(专利文献1及2)。这种基板载置台，凭借对用以静电吸附的电极施加电压，在从电极表面到静电夹头的上端夹头面之间的介电层引发介电极化(dielectricpolarization)，而凭借在与基板之间所产生的静电力来吸附基板而将其保持于夹头面。接着，在处理中，以加热器及冷却套管控制温度，如此使基板保持于既定温度，并在此状态下对基板实施蚀刻处理等。
技术介绍
文献专利文献[专利文献1]日本特开2001-68538号公报[专利文献2]日本特开2006-237348号公报
技术实现思路
[专利技术所欲解决的课题]然而，关于以加热器及冷却套管控制静电夹头及基板的温度，因为基板载置台的周围环境、例如腔室内温度的影响，而具有难以适当控制静电夹头及基板温度的问题。例如，在未载置基板的非处理状态下，于初期升温时或以既定温度待机时，被加热的静电夹头的热能通过下侧的冷却套管大量逸散至外部。因此，要求较大的热容量，而成为浪费电力消耗的主要原因。另一方面，载置基板并进行蚀刻处理等的处理中，从温度已上升的基板连续传导大量的热能至静电夹头，而要求很大的散热量。若具体说明，在非处理状态下静电夹头的升温步骤以及例如于200℃等既定温度下待机时(固定温度步骤)，为了不使来自加热器的热逸散至外部，必需有效率地使静电夹头升温，或是将静电夹头保持于固定温度。另一方面，例如在电浆蚀刻处理等基板的处理中，为了避免基板温度超过所需的温度，必须通过静电夹头有效率地排除基板的热能。鉴于以上的实际情况，本专利技术的目的在于提供一种可降低腔室内温度等的外部因素对于静电夹头及冷却套管的影响、并且可轻易控制基板及静电夹头的温度的基板载置台、及具备该基板载置台的电浆处理装置、以及电浆处理方法。[解决课题的手段]用以达成上述目的的本专利技术为一种基板载置台，其系以静电吸附被处理用基板的基板载置台，其具备：静电夹头，由上侧圆盘部与下侧圆盘部所构成，该上侧圆盘部内建以静电吸附该基板的电极，而该下侧圆盘部位于该上侧圆盘部的下侧，且具有比该上侧圆盘部更大的直径，并且内建加热器；冷却套管，配置于该下侧圆盘部的下侧，用以冷却该静电夹头；聚焦环，配置于该上侧圆盘部的径向外侧，覆盖该下侧圆盘部的上表面；隔热用的上侧环状盖，将该冷却套管的至少一部分及该下侧圆盘部围住；及隔热用的下侧环状盖，与该上侧环状盖夹持该冷却套管；该聚焦环、该上侧环状盖及该下侧环状盖为陶瓷制成。根据该基板载置台，因为以陶瓷来制造将静电夹头及冷却套管的上表面及径向外侧围住的聚焦环、以及隔热用的上下侧环状盖，因此可减轻外部对于静电夹头及冷却套管的影响，而能够对于静电夹头及基板进行效率良好的温度控制。又，该基板载置台之中，该加热器的配置区域，其直径较佳系大于该基板的直径。根据该基板载置台，因为将加热器的配置区域的直径设定为大于基板的直径，因此可使静电夹头上的温度分布从基板的中心部至外周端部均匀地分布。又，该基板载置台之中，该冷却套管的径向外周面上，一体成形有向外的凸缘部，该凸缘部，较佳系被该上侧环状盖与该下侧环状盖从上下夹持。根据该基板载置台，因为以上下的陶瓷制环状盖夹持冷却套管的向外凸缘，因此上下的环状盖，除了对于静电夹头及冷却套管的隔热功能以外，也可作为冷却套管的保持构件使用。再者，该基板载置台之中，该静电夹头与该冷却套管之间形成有微小间隙，该微小间隙在配置有该加热器的整个区域中延伸，并且被从外部密封；该微小间隙较佳系构成下述态样：与氦气供给部与真空泵连接而可切换自如，如此可在氦气填充状态与真空状态之间变换自如。根据该基板载置台，在非处理状态中的初期升温时、以固定温度待机时，微小间隙成为真空状态。因此，可阻断静电夹头的热逸散至下方的冷却套管，而能够维持有效率的初期升温以及既定温度下的待机状态。另一方面，在电浆处理中，使微小间隙成为氦气填充状态，如此通过热传导性良好的氦气将高温的基板的热能迅速逸散至冷却套管，而能够进行有效率的散热。又，再者，该基板载置台之中，该静电夹头较佳为氮化铝制成。根据该基板载置台，因为使用高热传导性的氮化铝作为静电夹头，而能够期待比氧化铝更良好的温度分布，进而可防止静电夹头因为热应力而破裂。又，本专利技术提供一种腔室中内建该基板载置台的电浆处理装置。根据该电浆处理装置，因为具备可轻易控制基板及静电夹头的温度的基板载置台，因此可在基板处理中轻易实施温度管理。因此，可避免不稳定或是不均匀的晶圆温度引起无法得到再现性的不均匀的处理结果。再者，本专利技术也提供基板处理方法，其系在于该基板载置台与该冷却套管之间具有微小间隙的基板载置台之中，在未处理基板的状态下的初期升温时或是待机时使该微小间隙成为真空状态，而在处理基板的过程中使该微小间隙成为氦气填充状态。根据该方法，在未进行处理时，阻断静电夹头的热能逸散至下方的冷却套管，而可维持有效率的初期升温及既定温度下的待机状态。另一方面，在处理基板的过程中，通过热传递性良好的氦气使高温的基板的热能迅速逸散至冷却套管，而可进行有效率的散热。[专利技术的效果]如以上所述，根据本专利技术的基板载置台或是处理方法，可降低腔室内温度等的外部因素对于静电夹头及冷却套管的影响，而可轻易控制基板及静电夹头的温度。又，根据本专利技术的电浆处理装置，可避免因为不稳定或是不均匀的晶圆温度引起无法得到再现性的不均匀的处理结果。附图说明图1是显示本专利技术的一实施态样的电浆处理装置其概略构成的纵剖面图。图2是图1的基板载置台的纵剖面放大图。图3是图2的冷却套管的俯视图。图4是在升温时或是待机时，使微小间隙成为真空状态时的作用说明图。图5是在载置基板并进行处理时，使微小间隙成为氦气填充状态时的作用说明图。图6是显示非处理状态下静电夹头温度、散热量及氦气压力随着时间变化的图表。图7是显示非处理状态下静电夹头温度及加热器负载率随着时间变化的图表。具体实施方式以下，参照图示说明本专利技术的实施态样。实施态样.图1是显示本专利技术的一实施态样的电浆处理装置1其概略构成的纵剖面图。图1的电浆处理装置1，系具备下述元件而构成：腔室11，具有封闭空间；基板载置台15，凭借升降汽缸(图中未显示)而升降自如地配置于该腔室11内，并且载置晶圆等的被处理用基板K；升降汽缸19，位于该基板载置台15内，使晶圆升降机升降；气体供给装置20，对于腔室11内供给蚀刻气体、保护膜形成气体及非活性气体；电浆产生装置30，使供给至腔室11内的蚀刻气体、保护膜形成气体及非活性气体电浆化；排气装置40，降低腔室11内的压力；高频电源35，对基板载置台15供给电浆处理用的高频电力；及静电吸附用电源36，对基板载置台15施加用以静电吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基板载置台，是以静电吸附被处理用基板的基板载置台，其特征在于具备：静电夹头，由上侧圆盘部与下侧圆盘部所构成，该上侧圆盘部内建以静电吸附该基板的电极，该下侧圆盘部位于该上侧圆盘部的下侧，其具有比该上侧圆盘部更大的直径，并且内建加热器；冷却套管，配置于该下侧圆盘部的下侧，用以冷却该静电夹头；聚焦环，配置于该上侧圆盘部的径向外侧，覆盖该下侧圆盘部的上表面；隔热用的上侧环状盖，将该冷却套管的至少一部分及该下侧圆盘部围住；及隔热用的下侧环状盖，与该上侧环状盖夹持该冷却套管；该聚焦环、该上侧环状盖及该下侧环状盖为陶瓷制成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2018.02.08 JP 2018-0213021.一种基板载置台，是以静电吸附被处理用基板的基板载置台，其特征在于具备：静电夹头，由上侧圆盘部与下侧圆盘部所构成，该上侧圆盘部内建以静电吸附该基板的电极，该下侧圆盘部位于该上侧圆盘部的下侧，其具有比该上侧圆盘部更大的直径，并且内建加热器；冷却套管，配置于该下侧圆盘部的下侧，用以冷却该静电夹头；聚焦环，配置于该上侧圆盘部的径向外侧，覆盖该下侧圆盘部的上表面；隔热用的上侧环状盖，将该冷却套管的至少一部分及该下侧圆盘部围住；及隔热用的下侧环状盖，与该上侧环状盖夹持该冷却套管；该聚焦环、该上侧环状盖及该下侧环状盖为陶瓷制成。2.如权利要求1所述的基板载置台，其特征在于：该加热器的配置区域具有比该基板的直径更大的直径。3.如权利要求1或2所述的基板载置台，其特征在于：该冷却套管的径向外周面上一体成形有向外的凸缘部；该凸缘部被该上侧环状盖与该下侧环状盖从...

【专利技术属性】
技术研发人员：林靖之，
申请(专利权)人：SPP科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP