具体实施方式

以下，参照附图说明用于实施本公开的方式。在各附图中，存在对同样的构成部分标注相同的附图标记，并省略重复的说明的情况。

[等离子体处理装置]

图1是概略地表示一实施方式所涉及的等离子体处理装置1的图。图1所示的等离子体处理装置1为电容耦合型的装置。等离子体处理装置1具有腔室10。腔室10在其中提供了内部空间10s。

腔室10包含腔室主体12。腔室主体12具有大致圆筒形状。在腔室主体12的内侧提供了内部空间10s。腔室主体12由例如铝形成。在腔室主体12的内壁面上设有具有耐腐蚀性的膜。具有耐腐蚀性的膜可以是由氧化铝、氧化钇这样的陶瓷形成的膜。

在腔室主体12的侧壁形成有通路12p。在基板W于内部空间10s与腔室10的外部之间被输送时基板W穿过通路12p。通路12p能够利用闸阀12g开闭。闸阀12g沿着腔室主体12的侧壁设置。

在腔室主体12的底部上设有支承部13。支承部13由绝缘性材料形成。支承部13具有大致圆筒形状。支承部13在内部空间10s之中自腔室主体12的底部向上方延伸。在支承部13上设有构件15。构件15可以由石英这样的绝缘体形成。构件15可以是具有环形状的板状体。

等离子体处理装置1还具备基板载置台，即一个例示性的实施方式所涉及的载置台14。载置台14被支承部13支承。载置台14设于内部空间10s之中。载置台14构成为在腔室10内，即内部空间10s之中支承基板W。

载置台14具有下部电极18和一个例示性的实施方式所涉及的静电卡盘20。载置台14可以还具有电极板16。电极板16由例如铝这样的导体形成，具有大致圆盘形状。下部电极18设于电极板16上。下部电极18由例如铝(Al)、钛(Ti)这样的导体形成，具有大致圆盘形状。下部电极18与电极板16电连接。下部电极18的外周面和电极板16的外周面由支承部13包围。电极板16和下部电极18为支承静电卡盘20的基台的一个例子。

静电卡盘20设于下部电极18上。静电卡盘20的边缘和边缘环26由构件15包围。静电卡盘20支承基板W和一个例示性的实施方式所涉及的边缘环26。

基板W具有例如圆盘形状，载置在静电卡盘20上。边缘环26以包围基板W的边缘的方式搭载在静电卡盘20上。边缘环26的外缘部分可以在构件15之上延伸。边缘环26为具有环形状的构件。边缘环26没有被限定，但可以由硅、碳化硅或者石英形成。边缘环26也被称为聚焦环。

在下部电极18的内部设有流路18f。自设于腔室10的外部的冷却单元22经由配管22a向流路18f供给热交换介质(例如制冷剂)。供给到流路18f的热交换介质经由配管22b向冷却单元22返回。对于等离子体处理装置1，利用热交换介质与下部电极18之间的热交换来调整载置在静电卡盘20上的基板W的温度。

在等离子体处理装置1设有气体供给线路24。气体供给线路24将来自传热气体供给机构的传热气体(例如He气体)向静电卡盘20的上表面与基板W的下表面之间供给。

等离子体处理装置1还具备上部电极30。上部电极30设于载置台14的上方。上部电极30借助构件32支承于腔室主体12的上部。构件32由具有绝缘性的材料形成。上部电极30和构件32封闭腔室主体12的上部开口。

上部电极30可以包含顶板34和支承体36。顶板34的下表面为靠内部空间10s侧的下表面，划分出内部空间10s。顶板34可以由焦耳热较少的低电阻的导电体或者半导体形成。在顶板34形成有多个气体喷出孔34a。多个气体喷出孔34a沿顶板34的板厚方向贯通顶板34。

支承体36将顶板34支承为装卸自如。支承体36由铝这样的导电性材料形成。在支承体36的内部设有气体扩散室36a。在支承体36形成有多个气体孔36b。多个气体孔36b自气体扩散室36a向下方延伸。多个气体孔36b与多个气体喷出孔34a分别连通。在支承体36形成有气体导入口36c。气体导入口36c与气体扩散室36a连接。在气体导入口36c连接有气体供给管38。

在气体供给管38连接有气体供给部GS。气体供给部GS包含气体源组40、阀组41、流量控制器组42以及阀组43。气体源组40经由阀组41、流量控制器组42以及阀组43连接于气体供给管38。气体源组40包含多个气体源。阀组41和阀组43均包含多个开闭阀。流量控制器组42包含多个流量控制器。流量控制器组42的多个流量控制器分别为质量流量控制器或者压力控制式的流量控制器。气体源组40的多个气体源分别经由阀组41的对应的开闭阀、流量控制器组42的对应的流量控制器以及阀组43的对应的开闭阀连接于气体供给管38。

对于等离子体处理装置1，沿着腔室主体12的内壁面以装卸自如的方式设有屏蔽件46。屏蔽件46还设于支承部13的外周。屏蔽件46防止蚀刻副产物等反应产物在腔室主体12附着。屏蔽件46例如通过在由铝形成的构件的表面形成具有耐腐蚀性的膜来构成。具有耐腐蚀性的膜可以是由氧化钇这样的陶瓷形成的膜。

在支承部13与腔室主体12的侧壁之间设有挡板48。挡板48例如通过在由铝形成的构件的表面形成具有耐腐蚀性的膜来构成。具有耐腐蚀性的膜可以是由氧化钇这样的陶瓷形成的膜。在挡板48形成有多个贯通孔。在挡板48的下方、且是腔室主体12的底部设有排气口12e。在排气口12e经由排气管52连接有排气装置50。排气装置50具有压力调整阀和涡轮分子泵这样的真空泵。

等离子体处理装置1具备用于施加等离子体生成用的高频HF的电力的第1高频电源61。第1高频电源61构成为产生高频HF的电力从而在腔室10内由气体生成等离子体。高频HF的频率为例如27MHz～100MHz的范围内的频率。

第1高频电源61经由匹配器63电连接于下部电极18。匹配器63具有匹配电路。匹配器63的匹配电路构成为使第1高频电源61的负载侧(下部电极侧)的阻抗与第1高频电源61的输出阻抗匹配。在其他的实施方式中，第1高频电源61还可以经由匹配器63电连接于上部电极30。

等离子体处理装置1可以还具备用于施加离子吸引用的高频LF的电力的第2高频电源62。第2高频电源62构成为产生高频LF的电力。高频LF具有主要适用于将离子向基板W吸引的频率，例如为400kHz～13.56MHz的范围内的频率。或者，高频LF也可以是具有矩形的波形的脉冲状的电压。

第2高频电源62经由匹配器64电连接于与供电线102相连的静电卡盘20内的偏压电极21。匹配器64具有匹配电路。匹配器64的匹配电路构成为使第2高频电源62的负载侧(下部电极侧)的阻抗与第2高频电源62的输出阻抗匹配。

等离子体处理装置1可以还具备控制部80。控制部80可以是具备处理器、存储器这样的存储部、输入装置、显示装置、信号的输入输出接口等的计算机。控制部80控制等离子体处理装置1的各部分。对于控制部80，操作员能够使用输入装置进行命令的输入操作等，从而管理等离子体处理装置1。另外，对于控制部80，利用显示装置，能够可视化显示等离子体处理装置1的运转状况。而且，在控制部80的存储部存储有控制程序和制程数据。由控制部80的处理器执行控制程序，从而由等离子体处理装置1执行各种处理。控制部80的处理器通过执行控制程序，并按照制程数据控制等离子体处理装置1的各部分，从而由等离子体处理装置1执行各种程序，例如等离子体処理方法。

[载置台]

以下，详细说明一实施方式所涉及的载置台14。在以下的说明中，与图1一起参照图2和图3。图2是表示一实施方式所涉及的载置台14的构造的一个例子的图。图3是表示一实施方式所涉及的载置台14的各电极与电源之间的连接的一个例子的图。

静电卡盘20具有主体，如图2所示，包含第1区域和第2区域。静电卡盘20的主体为在外周具有台阶的形状，由氧化铝(Al₂O₃)、氮化铝(AlN)等介电材料形成。

第1区域为具有大致圆盘形状的区域。第1区域具有用于载置基板W的第1载置面201。第1区域构成为保持载置于第1载置面201的基板W。第1区域的直径小于基板W的直径。

第2区域为具有环形状的区域。第2区域与第1区域共用中心轴线(图2中，为轴线AX)。第2区域具有第2载置面202。第2区域构成为与第1区域的周围一体地设置，并支承搭载在第2载置面202之上的边缘环26(参照图1)。

构成第1区域的介电材料和构成第2区域的介电材料可以相同。例如，静电卡盘20的主体可以由氧化铝、氮化铝这样的陶瓷形成。对于该静电卡盘20，具有第1载置面201和第2载置面202作为载置面，第2区域的第2载置面202低于第1区域的第1载置面201，第1区域的厚度厚于第2区域的厚度。

静电卡盘20还具有吸附电极23。吸附电极23设于主体的第1区域内。吸附电极23经由开关20s连接于直流电源20p(参照图1和图2)。若向吸附电极23施加来自直流电源20p的直流电压，则在主体的第1区域与基板W之间产生静电引力。在产生的静电引力作用下，基板W被向主体的第1区域吸引，而由第1区域保持。

静电卡盘20还具有吸附电极27a和吸附电极27b(以下，总称地表述为吸附电极27。)。吸附电极27a和吸附电极27b设于主体的第2区域内。吸附电极27a和吸附电极27b相对于静电卡盘20的中心轴线沿周向延伸。吸附电极27b设于吸附电极27a的外侧。如图2所示，直流电源20m经由开关20n电连接于吸附电极27a，直流电源20r经由开关20t电连接于吸附电极27b。自直流电源20m和直流电源20r分别向吸附电极27a和吸附电极27b施加直流电压，以使吸附电极27a与吸附电极27b之间产生电位差。例如，自直流电源20m向吸附电极27a施加的直流电压的极性可以是与自直流电源20r向吸附电极27b施加的直流电压的极性相反的极性。但是，吸附电极27并不限定于双极，也可以是单极的电极。若自直流电源20m、20r分别向吸附电极27a和吸附电极27b施加直流电压，则在主体的第2区域与边缘环26之间产生静电引力。在产生的静电引力作用下，边缘环26被向主体的第2区域吸引，而由第2区域保持。

如图3所示，在第1载置面201的下方且是吸附电极23的下方设有偏压电极21。在第2载置面202的下方且是吸附电极27a和吸附电极27b的下方设有偏压电极25。第3高频电源65经由匹配器66电连接于与供电线112相连的偏压电极25(参照图1和图2)。匹配器66具有匹配电路。匹配器66的匹配电路构成为使第3高频电源65的负载侧(下部电极侧)的阻抗与第3高频电源65的输出阻抗匹配。

偏压电极21和偏压电极25用于施加离子吸引用的偏压电力。利用直流电压或者高频电压施加偏压电力。在图1和图2的例子中，偏压电极25利用来自第3高频电源65的高频电力施加偏压电力，但并不限定于此，也可以利用来自直流电源的直流电压施加偏压电力。若向偏压电极21施加偏压电力，则等离子体中的离子被朝向主体的第1区域吸引。由此，能够控制基板W的整个面内的例如蚀刻速率、成膜速率等工艺特性。若向偏压电极25施加偏压电力，则等离子体中的离子被朝向主体的第2区域吸引。由此，能够控制基板W的边缘区域的工艺特性。

偏压电极21和偏压电极25为配置在静电卡盘20的载置面的下方的用于施加偏压电力的电极的一个例子。偏压电极21为配置在第1载置面201的下方的第1电极的一个例子，偏压电极25为配置在第2载置面202的下方的第2电极的一个例子。利用第2高频电源62和第3高频电源65分别独立地控制向偏压电极21和偏压电极25施加的偏压电力。施加偏压电力的电极具有偏压电极21和偏压电极25中的至少任一者即可。

第1区域内的吸附电极23设于第1载置面201与偏压电极21之间。吸附电极23和偏压电极21具有直径大致相同的圆盘形状。第2区域内的吸附电极27a和吸附电极27b设于第2载置面202与偏压电极25之间。吸附电极27a、吸附电极27b以及偏压电极21具有环状。吸附电极27a的沿径向的宽度和吸附电极27b的沿径向的宽度具有大致相同的长度，偏压电极21的沿径向的宽度大于吸附电极27a和吸附电极27b的沿径向的合计的宽度。吸附电极23以及吸附电极27a和吸附电极27b为配置在静电卡盘20的载置面与施加偏压电力的电极之间的静电吸附用电极的一个例子。静电吸附用电极具有吸附电极23和吸附电极27中的至少任一者即可。由此，基板W和边缘环26中的至少一者被静电吸附。另外，施加偏压电力的电极和静电吸附用电极配置在同一电介质内部。

偏压电极21以及吸附电极27a和吸附电极27b配置在静电卡盘20的同一面内。图2所示的自第1载置面201到偏压电极21的上表面的厚度D1与自第2载置面202到偏压电极25的上表面的厚度D2相等。

若向电极板16施加高频LF，则根据电极板16与基板W之间的静电电容以及电极板16与边缘环26之间的静电电容，在电极板16与基板W之间以及在电极板16与边缘环26之间产生电位差。由此，在向基板W的背面和边缘环26的背面供给的传热气体中产生电离。其结果，具有在基板W的背面和/或边缘环26的背面产生异常放电的情况。于是，对于本实施方式所涉及的载置台14，将偏压电极21和偏压电极25设置在静电卡盘20内，而抑制传热气体的放电。由此，能够向偏压电极21和偏压电极25施加高功率的高频LF。

[接触销]

如图2所示，载置台14具有接触销100，该接触销100将偏压电极21和配置在偏压电极21的下方的用于施加偏压电力的供电线102电连接。接触销100具有锥形形状，与偏压电极21连接的上表面100a的面积大于与供电线102连接的下表面100b的面积。接触销100由导电性材料形成。接触销100例如可以由导电性陶瓷形成。供电线102在顶端部包含金属端子103，接触销100使偏压电极21与由铜(Cu)、钛(Ti)等金属材料形成的金属端子103连接。由此，供电线102设于载置台14的内部，能够使供电线102(金属端子103)暴露在载置台14的下表面(下部电极18的下表面182)。由此，经由供电线102(金属端子103)和接触销100向偏压电极21施加来自第2高频电源62的高频LF的电力。

另外，载置台14具有接触销110，该接触销110将偏压电极25和配置在偏压电极25的下方的用于施加偏压电力的供电线112电连接。接触销110具有锥形形状，与偏压电极25连接的上表面110a的面积大于与供电线112连接的下表面110b的面积。接触销110由导电性材料形成。接触销110例如可以由导电性陶瓷形成。供电线112在顶端部包含金属端子113，接触销110使偏压电极25和由金属材料形成的金属端子113连接。由此，供电线112设置在载置台14的内部，能够使供电线112(金属端子113)暴露在载置台14的下表面(下部电极18的下表面182)。由此，经由供电线112(金属端子113)和接触销110向偏压电极25施加来自第3高频电源65的高频电力。

此外，接触销100和接触销110为将用于施加偏压电力的电极和供电线电连接的供电端子的一个例子。

一边与图4的(a)所示的以往的接触销300的形状相比较，一边说明图4的(b)所示的本实施方式所涉及的接触销100的特征。此外，对于接触销110，由于具有与接触销100的特征同样的特征，因此省略说明。

以往的接触销300具有圆筒形状，其上表面300a的面积S1与下表面300b的面积S2相等。若自第2高频电源62供给偏压用的高频LF的电力，则短时间内在接触销300流过相对较大的电流。由此，产生焦耳热，而接触销300发热。其结果，有时发生如下问题：位于接触销300的上方的基板W的与接触销300对应的区域的温度高于其他的区域的温度，基板W的面内温度分布无法均匀地控制。

为了解决该问题，本实施方式所涉及的接触销100具有锥形形状，如图4的(b)所示，上表面100a的面积S1大于下表面100b的面积S2。由此，通过增大接触销100的上表面100a的面积S1，从而减小上表面100a的电阻，能够减小接触销100的发热。

另外，通过减小接触销100的下表面100b的面积S2，能够减小供金属端子103贯穿下部电极18的贯通孔的直径。即，由导电性材料形成接触销100。因此，需要使其与金属下部电极18之间绝缘。于是，向下部电极18的贯通孔插入由绝缘性材料形成的套筒101、111。若贯通孔的直径较大，则中心轴线(图2中的轴线AX)与套筒101的上部端之间的距离P变长。若距离P变长，则直径2P的圆状的绝缘性材料暴露在下部电极18的上表面181，对于陶瓷等绝缘性材料，难以进行流路18f的冷却等温度控制。由上所述，减小接触销100的下表面100b的面积S2，从而抑制静电卡盘20的温度在贯通孔的上部变得不均匀。由此，能够将绝缘性材料暴露在下部电极18的上表面181的范围抑制到最小限度，使基板温度的面内均匀性提高。

特别是，由于偏压电极21与生成的等离子体之间的放电现象，在偏压电极21瞬间流过几安培～10安培程度的相对较大的电流。在等离子体处理过程中，在偏压电极21流过交流电流，根据高频LF的频率，反复进行交流电流的接通、断开。在交流电流从接通变为断开时、或从断开变为接通时，由于瞬间流过相对较大的电流，因而周期性产生焦耳热，从而接触销300发热。

另一方面，在吸附电极23以及吸附电极27a和吸附电极27b流过直流电流，而不会流过比在偏压电极21流过的高频电流大的电流。因而，本实施方式所涉及的接触销100、110特别优选用作偏压电极21的供电端子，而无需用作吸附电极23以及吸附电极27a和吸附电极27b的供电端子。

此外，接触销100、110并不限于锥形形状。例如，如图4的(c)所示，接触销100、110还可以是在侧面具有台阶的结构。由此，上表面100a的面积S1也大于下表面100b的面积S2。由此，通过增大接触销100的上表面100a的面积S1，从而减小上表面100a的电阻，能够减小接触销100的发热。对于接触销110也同样。

此外，如图5所示，还可以将金属板104介于接触销100与金属端子103之间。金属板104由铝等导电性材料形成。该情况下，用导电性的粘接剂在接触销100的下表面粘接(硬钎焊)金属板104，并相对于金属板104压紧金属端子103。对于接触销110也同样。

在图4的触头构造中，将金属端子103直接压紧于接触销100的下表面100b。这样一来，在接触销100与金属端子103之间的界面，接触电阻变大。另一方面，在图5的触头构造中，接触销100和金属端子103经由金属板104接触。由此，能够降低接触销100的接触电阻，而能够降低由接触销100产生的发热。

[各电极]

接着，参照图6说明埋入于静电卡盘20的各电极。图6的(a)是表示图2所示的静电卡盘20的A－A截面的图。图6的(b)是表示图2所示的静电卡盘20的B－B截面的图。图6的(c)是表示图2所示的静电卡盘20的C－C截面的图。

参照图6的(a)的A－A截面，在第1区域内设有圆盘形状的吸附电极23。吸附电极23是膜状或者片状的电极。

参照图6的(b)的B－B截面，在第2区域内设有环状的吸附电极27a、27b。吸附电极27a和吸附电极27b均为膜状或者片状的电极。吸附电极27b设于吸附电极27a的外侧。

另外，在第1区域内设有圆盘形状的偏压电极21。偏压电极21为片状或者网状。偏压电极21由导电性的陶瓷形成，该导电性的陶瓷包含静电卡盘20所使用的陶瓷和金属。

在偏压电极21使用的原材料并不限定于此，还可以是将钨、钽、钼等高熔点金属类的材质和构成静电卡盘20的陶瓷组合而成的导电性的陶瓷。偏压电极21可以具有规定值(例如0.1Ω·cm)以下的电阻值。偏压电极21在中央与接触销100接触。

参照图6的(c)的C－C截面，在第2区域内设有环状的偏压电极25。偏压电极25为膜状或者片状的电极。偏压电极25沿周向均等地配置供电端子25a。供电端子25a与接触销110连接。由此，与偏压电极25连接的接触销110沿边缘环26的周向以均等的间隔配置。其结果，能够使高频LF的阻抗在周向上均匀化，而能够降低高频LF的周向上的偏差。

偏压电极25为片状或者网状。偏压电极25由导电性的陶瓷形成，该导电性的陶瓷包含静电卡盘20所使用的陶瓷和金属。

偏压电极25具有规定值(例如0.1Ω·cm)以下的电阻值。在偏压电极25使用的原材料并不限定于此，还可以是将钨、钽、钼等高熔点金属类的材质和构成静电卡盘的陶瓷组合而成的导电性的陶瓷。

此外，偏压电极25相对于片状而是网状的金属较佳。由此，缓和因来自等离子体的输入热量导致的偏压电极25与静电卡盘20之间的线膨胀系数的差而产生的偏压电极25与静电卡盘20之间的收缩差，而能够降低偏压电极25与静电卡盘20之间的摩擦。

如以上说明的那样，根据本实施方式的载置台14和等离子体处理装置1，通过将偏压电极21、25设于静电卡盘20内，能够抑制向基板W的下表面和静电卡盘20的上表面之间供给的传热气体的放电。

而且，用于施加偏压电力的电极和供电线电连接的接触销的形状成为与所述电极连接的面的面积大于与供电线连接的面的面积。由此，抑制在接触销及其周围产生的热，能够提高基板温度的面内均匀性。

应该认为，此次公开的一实施方式所涉及的载置台和等离子体处理装置在所有方面为例示，并不是限制性的。上述的实施方式在不脱离权利要求书及其主旨的范围内，能够以各种各样的形态进行变形和改良。上述多个实施方式记载的事项在不矛盾的范围内还能够采用其他的结构，而且，能够在不矛盾的范围内组合。

本公开的等离子体处理装置也能够应用于Atomic Layer Deposition(ALD，原子层沉积)装置、Capacitively Coupled Plasma(CCP，电容耦合等离子体)、InductivelyCoupled Plasma(ICP，电感耦合等离子体)、Radial Line Slot Antenna(RLSA，径向线缝隙天线)、Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR，电子回旋共振等离子体)、HeliconWave Plasma(HWP，螺旋波等离子体)中的任一类型的装置。另外，等离子体处理装置只要是对基板实施规定的处理(例如蚀刻处理、成膜处理等)的装置即可。