專(zhuān)利名稱(chēng)：試樣臺(tái)和微波等離子體處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及試樣臺(tái)和微波等離子體處理裝置，其中，該試樣臺(tái)用于對(duì)要實(shí)施基板處理的被處理基板進(jìn)行保持，該微波等離子體處理裝置具有該試樣臺(tái)，利用微波在處理室內(nèi)生成等離子體，并利用該等離子體對(duì)被處理基板實(shí)施等離子體處理。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體制造裝置具有對(duì)要實(shí)施等離子體處理的被處理基板、例如半導(dǎo)體晶圓進(jìn)行吸附保持的試樣臺(tái)。試樣臺(tái)具有對(duì)半導(dǎo)體晶圓進(jìn)行靜電吸附的陶瓷制的吸附板，在該吸附板內(nèi)部埋設(shè)有用于靜電吸附的電極、加熱用的加熱器等。為了均勻地處理半導(dǎo)體晶圓，需要使該半導(dǎo)體晶圓的溫度分布均勻。因此，利用研磨加工使吸附板的與半導(dǎo)體晶圓接觸的接觸面平滑化，以使該接觸面和半導(dǎo)體晶圓之間的熱阻均勻。另一方面，在專(zhuān)利文件1中公開(kāi)了下述這樣的試樣臺(tái)在用于支承半導(dǎo)體晶圓的基板支承面上形成凹部并在半導(dǎo)體晶圓與基板支承面之間形成規(guī)定的空間。該試樣臺(tái)的目的在于，通過(guò)在半導(dǎo)體晶圓的中央部的溫度容易上升的區(qū)域中以凹部在中央部的深度最深并且凹部從中央部朝向端部去而變淺的方式形成凹部，使半導(dǎo)體晶圓的溫度分布均勻。在專(zhuān)利文件2中公開(kāi)了下述這樣的試樣臺(tái)在板狀陶瓷體的一個(gè)主表面的除其外周部之外的部分形成深度為3μπι ΙΟμπι的凹部，將上述外周部頂面的起伏設(shè)為Ιμπι 3 μ m,并且，在上述凹部底面的周緣部設(shè)置氣槽，將靜電吸附用電極配置在上述凹部底面下方的板狀陶瓷體中。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2004-52098號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2003-133401號(hào)公報(bào)圖10是表示以往的試樣臺(tái)所具有的問(wèn)題點(diǎn)的說(shuō)明圖。圖IOA示意地表示載置有半導(dǎo)體晶圓W的以往的試樣臺(tái)102。圖IOB表示在等離子體環(huán)境下、載置在以往的試樣臺(tái) 102上的半導(dǎo)體晶圓W中的溫度分布的測(cè)定結(jié)果。在為了使在試樣臺(tái)上設(shè)置的吸附板的接觸面平滑而實(shí)施了研磨加工的情況下，如圖IOA所示，接觸面的大致中央部呈彎曲為凸?fàn)畹男螤睢Ｒ虼?，如圖IOA的左圖所示，水平載置在吸附板上的半導(dǎo)體晶圓W由于受到一點(diǎn)的支承，因此不穩(wěn)定，如圖IOA的右圖所示，容易向一側(cè)傾斜，在另一側(cè)，半導(dǎo)體晶圓W與吸附板之間產(chǎn)生較大的間隙。結(jié)果，如圖IOB所示，間隙較大的部位的熱阻局部地升高，排熱量減少，在半導(dǎo)體晶圓W上產(chǎn)生局部高溫部位。根據(jù)某一實(shí)驗(yàn)，在半導(dǎo)體晶圓W中檢測(cè)出大約 15°C的溫度差ΔΤ。另外，上述問(wèn)題不僅發(fā)生在對(duì)吸附板的接觸面施加了研磨加工的情況，通常還發(fā)生在實(shí)施了規(guī)定的表面處理而結(jié)果致使大致中央部彎曲為凸?fàn)钅菢拥那闆r。另外，由于專(zhuān)利文獻(xiàn)1中所述的試樣臺(tái)是半導(dǎo)體晶圓與試樣臺(tái)不發(fā)生面接觸的結(jié)構(gòu)，因而難以高精度地對(duì)半導(dǎo)體晶圓的溫度進(jìn)行控制。另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)2中沒(méi)有公開(kāi)解決上述的問(wèn)題的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮到上述情況而做成的，其提供一種即使在對(duì)吸附板的接觸面實(shí)施了規(guī)定的表面處理、例如研磨加工的情況下，通過(guò)將該接觸面設(shè)成大致凹形狀，也能夠?qū)Ρ惶幚砘暹M(jìn)行穩(wěn)定保持的試樣臺(tái)及具有該試樣臺(tái)的微波等離子體處理裝置。本發(fā)明的試樣臺(tái)用于對(duì)要實(shí)施基板處理的被處理基板進(jìn)行保持，其特征在于，該試樣臺(tái)包括吸附板，其具有與被處理基板面接觸的接觸面，并用于對(duì)與該接觸面面接觸的被處理基板進(jìn)行吸附；支承基板，其具有與該吸附板的非接觸面相粘接的凹面，上述凹面的大致中央部的深度同上述凹面的從該中央部遠(yuǎn)離的遠(yuǎn)離部位的深度之差大于上述吸附板的與該中央部接觸的部位的厚度同上述吸附板的與上述遠(yuǎn)離部位接觸的部位的厚度之差。在本發(fā)明中，吸附板粘接在支承基板的凹面上。并且，由于該凹面的大致中央部的深度同該凹面的從該中央部遠(yuǎn)離的遠(yuǎn)離部位的深度之差大于吸附板的與該中央部接觸的部位的厚度同吸附板的與離開(kāi)部位接觸的部位的厚度之差，因此，即使對(duì)吸附板的接觸面實(shí)施規(guī)定的表面處理而使吸附板的接觸面彎曲成凸?fàn)畹那闆r下，粘接在凹面上的吸附板的接觸面仍為凹狀。本發(fā)明的試樣臺(tái)的特征在于上述支承基板的凹面具有平坦的底面部。在本發(fā)明中，由于凹面具有平坦的底面部，因而與形成為擂缽狀的凹面相比，吸附板被穩(wěn)定地粘接在支承基板上。本發(fā)明的試樣臺(tái)的特征在于上述支承基板的凹面的側(cè)截面為梯形。在本發(fā)明中，由于凹面的側(cè)截面為梯形，因此，與將凹面加工成球面狀的情況相比，能夠高精度地加工凹面的深度。結(jié)果，也能夠高精度地形成吸附板的凹形狀。本發(fā)明的試樣臺(tái)的特征在于，上述支承基板由鋁構(gòu)件構(gòu)成，并具有供用于對(duì)被處理基板進(jìn)行冷卻的冷卻水流通的冷卻水流路，上述吸附板由對(duì)上述接觸面實(shí)施研磨加工而形成的陶瓷構(gòu)件構(gòu)成，在該陶瓷構(gòu)件的內(nèi)部具有用于對(duì)被處理基板進(jìn)行加熱的加熱器與用于對(duì)被處理基板進(jìn)行靜電吸附的電極。在本發(fā)明中，通過(guò)使冷卻用的液體在冷卻水流路中流通，能夠冷卻被處理基板。另外，通過(guò)對(duì)吸附板的加熱器通電，能夠加熱被處理基板。并且，通過(guò)對(duì)吸附板的電極供給直流電，能夠?qū)Ρ惶幚砘暹M(jìn)行靜電吸附。本發(fā)明的微波等離子體處理裝置的特征在于，該微波等離子體處理裝置具有上述的試樣臺(tái)，利用微波在處理室內(nèi)生成等離子體，并利用該等離子體對(duì)被處理基板實(shí)施等離子體處理。在本發(fā)明中，能夠?qū)Ρ槐３衷谠嚇优_(tái)上的被處理基板進(jìn)行均勻的等離子體處理。采用本發(fā)明，即使在對(duì)吸附板的接觸面實(shí)施了規(guī)定的表面處理、例如研磨加工的情況下，通過(guò)將該接觸面設(shè)成大致凹形狀，也能夠穩(wěn)定地保持被處理基板，能夠?qū)Ρ惶幚砘暹M(jìn)行均勻的等離子體處理。


圖1是示意地表示本發(fā)明的實(shí)施方式的微波等離子體處理裝置的一個(gè)例子的剖視圖。圖2是示意地表示本實(shí)施方式的試樣臺(tái)的一個(gè)例子的側(cè)剖視圖。
圖3A是示意地表示試樣臺(tái)的一個(gè)例子的分解側(cè)剖視圖。圖;3B是示意地表示試樣臺(tái)的一個(gè)例子的分解側(cè)剖視圖。圖4是示意地表示支承基板的一個(gè)例子的側(cè)剖視圖。圖5是將示意地表示吸附板的一個(gè)例子的主要部分放大后的側(cè)剖視圖。圖6是用于說(shuō)明支承基板的尺寸的說(shuō)明圖。圖7是用于說(shuō)明在支承基板上形成的凹面的尺寸形狀的圖表。圖8是表示在支承基板上形成的凹面的深度的圖表。圖9A是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的試樣臺(tái)的作用的說(shuō)明圖。圖9B是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的試樣臺(tái)2的作用的說(shuō)明圖。圖IOA是表示以往的試樣臺(tái)所具有的問(wèn)題點(diǎn)的說(shuō)明圖。圖IOB是表示以往的試樣臺(tái)所具有的問(wèn)題點(diǎn)的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)表示本發(fā)明的實(shí)施方式的附圖來(lái)詳細(xì)敘述本發(fā)明。圖1是示意地表示本發(fā)明的實(shí)施方式的微波等離子體處理裝置的一個(gè)例子的剖視圖。以下，說(shuō)明微波等離子體處理裝置的整體結(jié)構(gòu)，然后詳細(xì)說(shuō)明試樣臺(tái)2。本發(fā)明實(shí)施方式的微波等離子體處理裝置例如是RLSA(Radial Line Slot Antenna:徑向線縫隙天線)型，具有以氣密地構(gòu)成的、接地的大致圓筒狀的處理室1。處理室1例如是鋁制的，具有在大致中央部形成有圓形的開(kāi)口部10的平板圓環(huán)狀的底壁Ia與在底壁Ia上環(huán)繞設(shè)置的側(cè)壁，并且處理室1在上部具有開(kāi)口。另外，也可以在處理室1的內(nèi)周設(shè)置由石英構(gòu)成的圓筒狀的內(nèi)襯。在處理室1的側(cè)壁設(shè)有呈環(huán)狀的氣體導(dǎo)入構(gòu)件15，該氣體導(dǎo)入構(gòu)件15與處理氣體供給系統(tǒng)16連接。將氣體導(dǎo)入構(gòu)件15配置成例如簇射頭狀。將規(guī)定的處理氣體從處理氣體供給系統(tǒng)16經(jīng)由氣體導(dǎo)入構(gòu)件15導(dǎo)入到處理室1內(nèi)。根據(jù)等離子體處理的種類(lèi)使用適當(dāng)?shù)臍怏w作為處理氣體。例如，優(yōu)選將試樣臺(tái)2使用在為了進(jìn)行高精度的處理而要求精確的溫度控制的多晶硅(Poly-Si)蝕刻處理中，在該情況下，優(yōu)選使用HBr氣體、O2氣等。另外，在對(duì)鎢系柵極電極進(jìn)行選擇性氧化處理那樣的氧化處理的情況下，使用氬(Ar)氣、氫 (H2)氣、氧(O2)氣等。另外，在處理室1的側(cè)壁上設(shè)有輸出輸入口 25和閘閥沈，該輸出輸入口 25用于在處理室1和與微波等離子體處理裝置相鄰接的輸送室(未圖示)之間進(jìn)行半導(dǎo)體晶圓W的輸出輸入，該閘閥26用于對(duì)該輸出輸入口 25進(jìn)行開(kāi)閉。在處理室1的底壁Ia上以與開(kāi)口部10連通的方式設(shè)有向下方突出的有底圓筒狀的排氣室11。在排氣室11的側(cè)壁上設(shè)有排氣管23，該排氣管23與包括高速真空泵的排氣裝置M連接。通過(guò)使排氣裝置M工作來(lái)將處理室1內(nèi)的氣體均勻地向排氣室11的空間 Ila內(nèi)排出并經(jīng)由排氣管23進(jìn)行排氣。因而，能夠高速地使處理室1內(nèi)減壓至規(guī)定的真空度、例如0. 133Pa。在排氣室11的底部中央以大致鉛垂的方式突出地設(shè)有由AlN等陶瓷構(gòu)成的柱狀構(gòu)件3，在柱狀構(gòu)件的頂端部設(shè)有用于對(duì)要實(shí)施等離子體處理的被處理基板、即半導(dǎo)體晶圓 W進(jìn)行支承的試樣臺(tái)2。試樣臺(tái)2呈圓盤(pán)狀，在試樣臺(tái)2的外緣部設(shè)有用于引導(dǎo)半導(dǎo)體晶圓W的引導(dǎo)環(huán)4。在試樣臺(tái)2上連接有半導(dǎo)體晶圓W加熱用的加熱器電源6和靜電吸附用的 DC電源8。另外，在試樣臺(tái)2中以相對(duì)于試樣臺(tái)2的表面能夠突出或沒(méi)入的方式設(shè)有用于支承半導(dǎo)體晶圓W并使半導(dǎo)體晶圓W升降的晶圓支承銷(xiāo)(未圖示)。在后面敘述試樣臺(tái)2 的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。另外，在試樣臺(tái)2上也可以設(shè)有用于對(duì)作為被處理基板的半導(dǎo)體晶圓W施加偏置電壓的高頻電源(未圖示)。在形成于處理室1的上部的開(kāi)口部沿著該開(kāi)口部的周緣部設(shè)有呈環(huán)狀的支承部 27。在支承部27上，借助密封構(gòu)件四氣密地設(shè)有由電介體、例如石英、Al2O3等陶瓷構(gòu)成的、 供微波透過(guò)的圓盤(pán)狀的電介體窗觀。在電介體窗觀的上方，以與試樣臺(tái)2相對(duì)的方式設(shè)有圓板狀的縫隙板31。縫隙板 31以與電介體窗觀面接觸的狀態(tài)卡定于處理室1的側(cè)壁上端?？p隙板31由導(dǎo)體、例如表面鍍金的銅板或鋁板構(gòu)成，并以規(guī)定的圖案貫穿地形成有多個(gè)微波放射縫隙32。即，縫隙板 31構(gòu)成RLSA天線。微波放射縫隙32例如呈長(zhǎng)槽狀，并且相鄰的一對(duì)微波放射縫隙32彼此以呈大致“L”字形的方式接近地配置。成對(duì)的多個(gè)微波放射縫隙32配置為同心圓狀。詳細(xì)而言，在內(nèi)周側(cè)形成有7對(duì)微波放射縫隙32，在外周側(cè)形成有沈?qū)ξ⒉ǚ派淇p隙32。根據(jù)微波的波長(zhǎng)等來(lái)確定微波放射縫隙32的長(zhǎng)度、排列間隔。在縫隙板31的上表面，以相互形成面接觸的方式設(shè)有具有大于真空的介電常數(shù)的電介體板33。電介體板33具有平板狀的電介體圓板部。在電介體圓板部的大致中央部形成有孔部。另外，從孔部的周緣起與電介體圓板部大致垂直地突出有圓筒狀的微波入射部。在處理室1的上表面，以覆蓋縫隙板31和電介體板33的方式設(shè)有圓盤(pán)狀的屏蔽蓋體34。屏蔽蓋體34例如是由鋁、不銹鋼等金屬制成的。處理室1的上表面與屏蔽蓋體 34之間被密封構(gòu)件35密封。在屏蔽蓋體34的內(nèi)部形成有蓋體側(cè)冷卻水流路34a，通過(guò)使冷卻水在蓋體側(cè)冷卻水流路34a中流通，使縫隙板31、電介體窗28、電介體板33、屏蔽蓋體34冷卻。另外，屏蔽蓋體34接地。在屏蔽蓋體34的上壁的中央形成有開(kāi)口部36，該開(kāi)口部與波導(dǎo)管37連接。波導(dǎo)管37具有從屏蔽蓋體34的開(kāi)口部36向上方延伸出的截面為圓形的同軸波導(dǎo)管37a和與同軸波導(dǎo)管37a的上端部連接的、在水平方向上延伸的、截面為矩形的矩形波導(dǎo)管37b，在矩形波導(dǎo)管37b的端部經(jīng)由匹配電路38連接有微波產(chǎn)生裝置39。微波產(chǎn)生裝置39所產(chǎn)生的微波、例如頻率是2. 45GHz的微波經(jīng)由波導(dǎo)管37向上述縫隙板31傳播。另外，作為微波的頻率，也能夠使用8. 35GHz、1. 98GHz,915MHz等。在矩形波導(dǎo)管37b的與同軸波導(dǎo)管37a 連接的連接部這一側(cè)的端部設(shè)有模式轉(zhuǎn)換器40。同軸波導(dǎo)管37a具有筒狀的同軸外導(dǎo)體 42和沿該同軸外導(dǎo)體42的中心線配置的同軸內(nèi)導(dǎo)體41，同軸內(nèi)導(dǎo)體41的下端部連接固定在縫隙板31的中心。另外，電介體板33的微波入射部?jī)?nèi)嵌在同軸波導(dǎo)管37a內(nèi)。另外，微波等離子體處理裝置具有用于控制微波等離子體處理裝置的各個(gè)構(gòu)成部分的工藝控制器50。工藝控制器50與用戶界面51連接，該用戶界面51由供工序管理者為了管理微波等離子體處理裝置而進(jìn)行指令的輸入操作等的鍵盤(pán)、對(duì)微波等離子體處理裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行可視化顯示的顯示器等構(gòu)成。另外，工藝控制器50與存儲(chǔ)有工藝控制程序的存儲(chǔ)部52連接，在該工藝控制程序中記錄有用于在工藝控制器50的控制下使在微波等離子體處理裝置中執(zhí)行的各種處理得以實(shí)現(xiàn)的控制程序、處理?xiàng)l件數(shù)據(jù)等。工藝控制器50 從存儲(chǔ)部52讀出與來(lái)自用戶界面51的指示相對(duì)應(yīng)的任意的工藝控制程序等調(diào)出并執(zhí)行， 在工藝控制器50的控制下，利用微波等離子體處理裝置來(lái)進(jìn)行所希望的處理。接著，詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施方式的試樣臺(tái)2。圖2是示意地表示本實(shí)施方式的試樣臺(tái) 2的一個(gè)例子的側(cè)剖視圖。圖3A和圖;3B是示意地表示試樣臺(tái)2的一個(gè)例子的分解側(cè)剖視圖。試樣臺(tái)2具有支承基板21和用粘接劑22粘接在支承基板21上的吸附板23。圖4是示意地表示支承基板的一個(gè)例子的側(cè)剖視圖。支承基板21由形成為直徑比半導(dǎo)體晶圓W的直徑大的大致圓板狀的鋁構(gòu)件、不銹鋼構(gòu)件或含有鋁的碳化硅(silicon carbide)等構(gòu)成，支承基板21在內(nèi)部形成有冷卻水流路21a。通過(guò)使冷卻水在冷卻水流路 21a中流通來(lái)冷卻半導(dǎo)體晶圓W。在支承基板21的一端面?zhèn)?上表面?zhèn)?形成有從正面看為圓形的凹面21b，在凹面21b的徑向外側(cè)形成有環(huán)狀槽部，并且在環(huán)狀槽部的外側(cè)形成有圓環(huán)狀的外周部。在支承基板21的另一個(gè)端面?zhèn)葘?duì)外周面進(jìn)行擴(kuò)徑。凹面21b呈側(cè)截面是梯形的平盤(pán)狀，具有在大致中央部形成的、俯視看為圓形的底面部21c和錐部21d，該錐部21d以凹面21b的深度隨著從底面部21c向徑向外側(cè)遠(yuǎn)離而變淺的方式形成。以如下的方式進(jìn)行加工如后所述，凹面21b的中央部的深度同凹面21b的自該中央部遠(yuǎn)離而成的錐部21d的深度之差大于吸附板23的如后所述那樣與該中央部接觸的部位的厚度同吸附板 23的與上述錐部21d接觸的部位厚度之差。即，在將吸附板23粘接在該凹面21b上的情況下，凹面21b具有使吸附板23成為凹形狀的那樣的深度。圖5是將示意地表示吸附板23的一個(gè)例子的主要部分放大后的側(cè)剖視圖。吸附板23由呈與支承基板21的凹面21b大致相同的圓盤(pán)狀或直徑大于凹面21b的直徑的圓盤(pán)狀的陶瓷構(gòu)件構(gòu)成。吸附板23具有板構(gòu)件23a，該板構(gòu)件23a具有與半導(dǎo)體晶圓W接觸并進(jìn)行吸附的接觸面23c和作為該接觸面23c的相反的一側(cè)的面的非接觸面23b。在對(duì)接觸面23c實(shí)施壓花加工的基礎(chǔ)上，利用研磨加工使壓花頭頂部平滑化。與外周部分相比，實(shí)施了研磨加工的吸附板23的大致中央部彎曲成凸?fàn)睢Ｈ鐖D2所示，利用粘接劑22將非接觸面2 粘接在支承基板21的凹面21b上。支承基板21的凹面21b的側(cè)截面為梯形，但是在凹面21b與吸附板23之間的間隙中浸潤(rùn)有粘接劑22，吸附板23的接觸面23c形成為平滑彎曲的凹形狀。另外，吸附板23埋設(shè)有用于對(duì)半導(dǎo)體晶圓W進(jìn)行過(guò)熱的加熱器2 與用于對(duì)半導(dǎo)體晶圓W進(jìn)行靜電吸附的電極23d，加熱器2 和電極23d分別與加熱器電源6和 DC電源8連接。另外，圖2 圖5所示的凹面21b、吸附板23的凹形狀是夸大描繪的形狀，粘接在支承基板21上的吸附板23的接觸面23c是無(wú)限接近平坦的凹形狀。圖6是用于說(shuō)明支承基板21的尺寸的說(shuō)明圖。在支承基板21的一端面?zhèn)鹊男纬捎邪济?1b的圓形部分的直徑Φ例如是300mm，凹面21b的底面部21c的直徑Φ χ是150mm， 凹面21b的中央部的深度D是大約20μπι 25μπι，底面部21c與錐部21d成的角度θ是 179.981° 179.985°。另外，直徑Φ、Φ χ、深度D、角度θ的值是一個(gè)例子，只要根據(jù)半導(dǎo)體晶圓W及吸附板23的尺寸和厚度進(jìn)行設(shè)當(dāng)設(shè)定即可。但是，能夠確認(rèn)以下內(nèi)容，即，在切削加工Φ為300mm且深度D =大約20 μ m 25 μ m的凹面21b的情況下，例如與將直徑 Φ χ設(shè)定為IOOmm的情況相比，若將底面部21c的直徑Φ χ設(shè)定為150mm，則能夠高精度地進(jìn)行加工。
圖7是用于說(shuō)明在支承基板21上形成的凹面21b的尺寸形狀的圖表。橫軸是直徑 Φ X，縱軸是角度Θ。粗線表示用于實(shí)現(xiàn)Φ為300mm且深度D =大約20μπι 25μπι的凹面的角度θ的上限值，細(xì)線表示θ的下限值?；鶞?zhǔn)值為Φχ是150mm時(shí)的θ的下限值。圖8是表示在支承基板21上形成的凹面21b的深度的圖表。橫軸表示凹面21b 的徑向位置，縱軸表示深度D。方形標(biāo)記的圖線和菱形標(biāo)記的圖線表示彼此獨(dú)立地切削加工而成的凹面21b的深度，確認(rèn)了再現(xiàn)性良好地形成了凹面21b。圖9是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的試樣臺(tái)2的作用的說(shuō)明圖。與圖10相同，圖9A示意地表示載置有半導(dǎo)體晶圓W的試樣臺(tái)2。圖9B表示在等離子體環(huán)境下載置在試樣臺(tái)2上的半導(dǎo)體晶圓W的溫度分布的測(cè)定結(jié)果。在本實(shí)施方式中，即使為了使吸附板23的接觸面 23c平滑而對(duì)接觸面23c施加了研磨加工的情況下，由于在支承基板21上形成凹面21b，且在凹面21b上粘接有吸附板23，因此，如圖9 (a)所示，接觸面23c形成為大致中央部平坦或彎曲成凹狀的形狀。其中，圖9(a)所示的凹形狀是夸張地描繪的形狀，實(shí)際上是無(wú)限接近平坦的凹形狀。由此，水平載置在吸附板23上的半導(dǎo)體晶圓W受到穩(wěn)定的線支承，結(jié)果， 如圖9(b)所示，半導(dǎo)體晶圓W的熱阻均勻，從而半導(dǎo)體晶圓W的溫度分布均勻。使用本實(shí)施方式的試樣臺(tái)2進(jìn)行了與以往技術(shù)相同的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果，能夠?qū)雽?dǎo)體晶圓W的局部溫度差 Δ T抑制在大約5 °C。在這樣構(gòu)成的微波等離子體處理裝置和試樣臺(tái)2中，通過(guò)利用研磨加工使接觸面 23c具有平滑性，并將接觸面23c設(shè)為大致凹形狀，能夠穩(wěn)定地保持半導(dǎo)體晶圓W。另外，由于支承基板21的凹面21b形成為側(cè)截面為梯形的形狀，因此，與形成為擂缽(earthenware mortar)狀的凹面21b相比，能夠使吸附板23穩(wěn)定地粘接在支承基板21 上。若使凹面21b形成擂缽狀，則吸附板23的中央部分有可能上浮，吸附板23有可能剝離， 但是在使凹面21b的側(cè)截面形成為梯形的情況下，能夠有效地抑制吸附板23的剝離。并且，由于支承基板21的凹面21b的側(cè)截面為梯形，因此，與將支承基板21的凹面21b的側(cè)截面加工成圓弧狀的情況相比，能夠容易地以高精度對(duì)吸附板23的深度進(jìn)行加工。其結(jié)果，也能夠高精度地形成吸附板23的凹形狀。并且，通過(guò)向埋設(shè)在吸附板23中的電極23d供給直流電流，能夠使半導(dǎo)體晶圓W 與吸附板23的接觸面23c面接觸。而且，在半導(dǎo)體晶圓W均勻地與吸附板23面接觸的狀態(tài)下，通過(guò)向加熱器2 通電，能夠?qū)Π雽?dǎo)體晶圓W進(jìn)行過(guò)熱，通過(guò)使冷卻水在支承基板21 的冷卻水流路21a中流通，能夠使半導(dǎo)體晶圓W冷卻。因而，能夠均勻地控制半導(dǎo)體晶圓W 的溫度，并對(duì)半導(dǎo)體晶圓W均勻地進(jìn)行等離子體處理。另外，實(shí)施方式所示的凹面的形狀是一個(gè)例子，凹面的形狀并不被限定。例如，若能確保加工精度，則也可以將凹面形成為圓弧狀。另外，若能夠?qū)⑽桨逭辰釉谥С谢迳?，則也可以將凹面形成為擂缽狀。另外，應(yīng)用本實(shí)施方式的試樣臺(tái)的半導(dǎo)體制造裝置沒(méi)有特別的限定，能夠?qū)⒈緦?shí)施方式的試樣臺(tái)應(yīng)用于PVD、CVD、等離子體CVD等的成膜處理裝置、蝕刻裝置等各種處理裝置。應(yīng)該理解為本次公開(kāi)的實(shí)施方式的所有的點(diǎn)都是舉例說(shuō)明，而不是限制性的。本發(fā)明的保護(hù)范圍謀求的不是上述的內(nèi)容，而是由權(quán)利要求書(shū)示出的，包括與權(quán)利要求書(shū)同等的內(nèi)容和在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)的所有變化。
附圖標(biāo)記說(shuō)明1、處理室；2、試樣臺(tái)；3、加熱器電源；8、DC電源；21、支承基板；21a、冷卻水流路； 21b、凹面；21c、底面部；21d、錐部；22、粘接劑；23、吸附板；23a、板構(gòu)件；23b、非接觸面； 23c、接觸面；23d、電極；23e、加熱器；W、半導(dǎo)體晶圓。
權(quán)利要求
1.一種試樣臺(tái)，其用于對(duì)要實(shí)施基板處理的被處理基板進(jìn)行保持，其特征在于，該試樣臺(tái)包括吸附板，其具有與被處理基板面接觸的接觸面，并用于對(duì)與該接觸面面接觸的被處理基板進(jìn)行吸附；支承基板，其具有與該吸附板的非接觸面相粘接的凹面，上述凹面的大致中央部的深度同上述凹面的從該中央部遠(yuǎn)離的遠(yuǎn)離部位的深度之差大于上述吸附板的與該中央部接觸的部位的厚度同上述吸附板的與上述遠(yuǎn)離部位接觸的部位的厚度之差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試樣臺(tái)，其特征在于，上述支承基板的凹面具有平坦的底面部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的試樣臺(tái)，其特征在于，上述支承基板的凹面的側(cè)截面為梯形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的試樣臺(tái)，其特征在于，上述支承基板由鋁構(gòu)件構(gòu)成，并具有供用于對(duì)被處理基板進(jìn)行冷卻的冷卻水流通的冷卻水流路，上述吸附板由對(duì)上述接觸面實(shí)施研磨加工而形成的陶瓷構(gòu)件構(gòu)成，在該陶瓷構(gòu)件的內(nèi)部具有用于對(duì)被處理基板進(jìn)行加熱的加熱器與用于對(duì)被處理基板進(jìn)行靜電吸附的電極。
5.一種微波等離子體處理裝置，其特征在于，該微波等離子體處理裝置具有權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的試樣臺(tái)，利用微波在處理室內(nèi)生成等離子體，并利用該等離子體對(duì)被處理基板實(shí)施等離子體處理。
全文摘要
本發(fā)明提供試樣臺(tái)和微波等離子體處理裝置。試樣臺(tái)通過(guò)利用研磨加工使接觸面具有平滑性并將接觸面設(shè)成大致凹形狀，能夠穩(wěn)定地保持半導(dǎo)體晶圓，微波等離子體處理裝置具有該試樣臺(tái)。對(duì)要實(shí)施等離子體處理的半導(dǎo)體晶圓(W)進(jìn)行保持的試樣臺(tái)(2)包括吸附板，其具有被實(shí)施研磨加工的、與半導(dǎo)體晶圓面接觸的接觸面，并對(duì)與該接觸面面接觸的半導(dǎo)體晶圓進(jìn)行吸附；支承基板，其具有與該吸附板的非接觸面相粘接的凹面，上述凹面的大致中央部的深度同上述凹面的從該中央部遠(yuǎn)離的遠(yuǎn)離部位的深度之差大于上述吸附板的與該中央部接觸的部位的厚度同上述吸附板的與上述遠(yuǎn)離部位接觸的部位的厚度之差。另外，微波等離子體處理裝置具有試樣臺(tái)。
文檔編號(hào)H01L21/3065GK102576673SQ201080047610
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者岡山信幸, 吉川彌, 周藤賢治, 大塚康弘, 茂山和基 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社