專利名稱：等離子體處理裝置用基板放置臺(tái)、等離子體處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種為了利用等離子體進(jìn)行例如蝕刻處理、成膜處理等而 在等離子體處理裝置內(nèi)放置半導(dǎo)體晶圓等被處理基板的等離子體處理裝 置用^放置臺(tái)、等離子體處理裝置以及絕緣膜的成膜方法。
背景技術(shù)：
例如，在半導(dǎo)體器件的制造領(lǐng)域中，在形成半導(dǎo)體器件的微細(xì)電路 構(gòu)造時(shí)，利用等離子體處理裝置使等離子體作用于半導(dǎo)體晶圓等被處理 基板，進(jìn)行蝕刻處理、成膜處理等。
因?yàn)檫@種等離子體處理裝置是在形成了真空環(huán)境的真空腔內(nèi)的等 離子體處理室中配置被處理基板來進(jìn)行等離子體處理的，所以難以利用
真空吸盤吸附保持被處理基板。因此，使用靜電吸盤作為用于吸附保持 被處理基板的機(jī)構(gòu)。靜電吸盤是在陶瓷等絕緣性部件之間配設(shè)由鵠等制 成的靜電吸盤用電極而構(gòu)成的，對(duì)靜電吸盤用電極施加直流電壓，利用 庫侖力等吸附保持被處理基板。
此外，等離子體處理裝置中，放置被處理基板的基板放置臺(tái)兼作下 部電極，基板放置臺(tái)的基臺(tái)部需要用鋁等導(dǎo)電性的金屬等構(gòu)成。因此，
作為基板放置臺(tái)，已知有如例如日本特開2004-47653號(hào)公報(bào)(專利 文獻(xiàn)l)所述，利用粘結(jié)劑在由鋁等構(gòu)成的基臺(tái)部上粘結(jié)與該基臺(tái)部分 體構(gòu)成的靜電吸盤部而構(gòu)成的基板放置臺(tái)，該靜電吸盤部是由陶瓷等制 成的絕緣性部件。
基板放置臺(tái)是在由鋁等構(gòu)成的基臺(tái)部上固定由陶瓷等制成的靜電 吸盤部而構(gòu)成的。為了使基臺(tái)部不會(huì)暴露在強(qiáng)腐蝕性的處理氣體中，在 其表面上形成有絕緣膜，靜電吸盤部固定在絕緣膜上。為了使絕緣膜的 端部不會(huì)暴露在處理氣體中，在專利文獻(xiàn)l中，設(shè)置有槽等空隙部，使 絕緣膜的端部與空隙部抵接，并對(duì)該空隙部供給氦氣。
專利文獻(xiàn)l:日本特開2004-47653號(hào)>^才艮

發(fā)明內(nèi)容
但是，如果在基臺(tái)上設(shè)置槽等空隙部，則不僅構(gòu)造變得復(fù)雜，而且 會(huì)產(chǎn)生厚度不同的部分，因而難以控制到使溫度、高頻均勻分布。另夕卜， 為了在基臺(tái)上固定靜電吸盤部，需要使基臺(tái)上表面盡量平坦，當(dāng)厚度不 均勻等而不平坦時(shí)，需要利用用于固定的粘結(jié)劑的厚度來吸收厚度的不 均勻。
因此，本發(fā)明的目的是，提供一種能夠使基臺(tái)上表面平坦、能夠良 好地固定基臺(tái)部和靜電吸盤部的等離子體處理裝置用基板放置臺(tái)、等離 子體處理裝置以及絕緣膜的成膜方法。
本發(fā)明提供一種等離子體處理裝置用基板放置臺(tái)，其具有基臺(tái)和固 定于基臺(tái)的上表面并保持被處理基板的靜電吸盤部，所述基臺(tái)的上表面
由第1面、在第1面的周圍位于比其低規(guī)定高度的位置上的第2面、以 及以膜厚與規(guī)定高度相等并與第1面相連的方式在第2面上形成的絕緣 膜構(gòu)成。
通過在高度較低的第2面上形成絕緣膜，使得其與第1面相連，能 夠平坦地形成基臺(tái)上表面，因而能夠使靜電吸盤呈現(xiàn)良好的固定狀態(tài)。
優(yōu)選的是，具有在基臺(tái)的第1面與第2面的邊界處形成的傾斜面。 通過在傾斜面上形成絕緣膜，可以使得絕緣膜的端部難以剝離。
優(yōu)選的是，絕緣膜是陶瓷膜。
本發(fā)明還提供一種等離子體處理裝置，其具有上述任意一項(xiàng)所述的 等離子體處理裝置用基板放置臺(tái)。
本發(fā)明進(jìn)而提供一種絕緣膜的成膜方法，用于在具有第1面和位于 比第1面低規(guī)定高度的位置上的第2面的基臺(tái)上形成絕緣膜，該絕緣膜 以膜厚與規(guī)定高度相等并與第1面相連的方式形成在第2面上，該成膜 方法具有對(duì)面上噴涂絕緣膜的工序、以及通過去除面上的位于比第1面 高的位置的絕緣膜而使絕緣膜的膜厚與規(guī)定高度一致的工序。
優(yōu)選的是具有在第1面和第2面之間形成傾斜面的工序。
優(yōu)選的是，在第1面的周圍具有第2面，并且具有除第l面的周緣之外，利用遮蓋部件進(jìn)行遮蓋的工序，在噴涂絕緣膜的工序中，除遮蓋 部件上之外，都噴涂絕緣膜。
優(yōu)選的是，具有使第1面上的周緣、第2面以及傾斜面粗糙化的工 序。通過粗糙化，可以提高噴涂膜的緊密附著性。
依據(jù)本發(fā)明，在比基臺(tái)的第1面低了規(guī)定高度的位置上形成第2面， 在第2面上形成絕緣膜，使得膜厚與規(guī)定高度相等且與第1面相連，從 而構(gòu)成基臺(tái)的上表面，因此能夠使基臺(tái)的上表面變得平坦，能夠在基臺(tái) 的上表面良好地固定保持被處理基板的靜電吸盤部。此外，因?yàn)樵诨_(tái) 上表面形成絕緣膜，所以其不會(huì)暴露在強(qiáng)腐蝕性的處理氣體中。另外， 通過使基臺(tái)上表面變得平坦，能夠容易地進(jìn)行控制，使溫度、高頻的分 布變得均勻。


圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的等離子體處理裝置的縱向截面圖。
圖2是用于說明圖1所示的基座3所具有的基臺(tái)部7和靜電吸盤部 8的制造方法的截面圖。
符號(hào)說明
1-等離子體處理裝置、2-處理容器、3-基座、4-交流電源、7-基臺(tái)部、 8-靜電吸盤部、9-粘結(jié)劑、11-排氣裝置、12-排氣管、13-氣體導(dǎo)入部、 30-縫隙天線、31-延遲板、33-狹縫、35-同軸波導(dǎo)管、36-微波供給裝置、 71-外周面、72-凸部、73-傾斜面、74-平坦部、75-遮蓋部件、76-噴涂膜、 81-絕緣性基板、82-金屬膜、83-低電阻陶瓷噴涂膜、84-高電阻陶瓷噴 涂膜。
具體實(shí)施例方式
圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的等離子體處理裝置的縱向截面 圖。圖1中，等離子體處理裝置l具有上部形成了開口的有底圓筒狀的 處理容器2。處理容器2是用于以可送入送出的方式收納作為被處理基 板的一例的半導(dǎo)體晶圓W的容器，并且被接地。在處理容器2的底部設(shè)置有成為用于放置半導(dǎo)體晶圓W的基板放置臺(tái)的基座3。基座3具有 基臺(tái)部7和靜電吸盤部8。靜電吸盤部8利用靜電吸附半導(dǎo)體晶圓W。 基座3由設(shè)置于處理容器2的外部的交流電源4供給偏置用的高頻電力。
處理容器2的底部設(shè)置有用于通過真空泵等排氣裝置11排出處理 容器2內(nèi)的空氣的排氣管12。另外，處理容器2的側(cè)壁5上設(shè)置有用于 供給來自未圖示的處理氣體供給源的處理氣體的氣體導(dǎo)入部13。
在處理容器2的上部開口中，夾著用于確保氣密性的密封材料14， 與基座3相對(duì)地支撐有例如由石英等圓形的電介質(zhì)制成的頂板20。也可 以使用其他的電介質(zhì)來代替石英。通過頂板20在處理容器2內(nèi)形成處 理空間S。頂板20的平面形狀是圓形。
通過對(duì)頂板20供給微波，在其下表面產(chǎn)生等離子體。頂板20的上 方i殳置有圓板狀的縫隙天線(slot antenna ) 30，縫隙天線30的上面i殳 置有延遲板31和覆蓋延遲板31的天線罩32。縫隙天線30由鍍敷了具 有導(dǎo)電性的材質(zhì)、例如銀(Ag)、金(Au)等的薄圓銅板制成，多個(gè)狹 縫(slot) 33形成為排列成渦旋狀、同心圓狀。
天線罩32上連接有同軸波導(dǎo)管35，同軸波導(dǎo)管35由內(nèi)側(cè)導(dǎo)體35a 和外管35b構(gòu)成。內(nèi)側(cè)導(dǎo)體35a與縫隙天線30連接。內(nèi)側(cè)導(dǎo)體35a的 縫隙天線30側(cè)具有圓錐形，高效地對(duì)縫隙天線30傳播微波。同軸波導(dǎo) 管35使由微波供給裝置36產(chǎn)生的、例如2.45GHz的微波通過負(fù)載匹配 器37、同軸波導(dǎo)管35、延遲板31以及縫隙天線30傳播到頂板20。然 后，其能量使得在頂板20的下表面形成電場(chǎng)，將通過氣體導(dǎo)入部13供 給到處理容器2內(nèi)的處理氣體等離子體化，對(duì)基座3上的半導(dǎo)體晶圓W 進(jìn)行規(guī)定的等離子體處理，例如成膜處理、蝕刻處理等。
這樣構(gòu)成的等離子體處理裝置l在進(jìn)行等離子體處理時(shí)，通過處理 容器2內(nèi)的基座3上的靜電吸盤部8來吸附半導(dǎo)體晶圓W，通過一邊將 規(guī)定的處理氣體從氣體導(dǎo)入部13供給到處理容器2內(nèi)， 一邊從排氣管 12排氣，使得處理空間S內(nèi)形成規(guī)定的壓力。然后，通過交流電源4 對(duì)半導(dǎo)體晶圓W施加偏置高頻，并使微波供給裝置36產(chǎn)生微波，通過 頂板20將微波導(dǎo)入處理容器2內(nèi)，而使頂板20的下方產(chǎn)生電場(chǎng)。于是， 處理空間S內(nèi)的處理氣體被等離子體化，通過選擇處理氣體的種類等可 以對(duì)半導(dǎo)體晶圓W實(shí)施規(guī)定的等離子體處理，例如蝕刻處理、灰化處理、成膜處理等各種等離子體處理。
圖2是用于說明圖l所示的基座3所具有的基臺(tái)部7和靜電吸盤部 8的制造方法的截面圖。
本發(fā)明的一實(shí)施方式的等離子體處理裝置用基板放置臺(tái)具有基臺(tái) 部7和靜電吸盤部8?；_(tái)部7的上表面由成為第l面的圓形凸部72、 位于凸部72的周圍比其低規(guī)定高度的位置的成為第2面的外周面71、 以及在外周面71上形成為與凸部72相連的成為絕緣膜的噴涂膜76構(gòu) 成，在該基臺(tái)部7的上表面固定有用于保持作為被處理基板的半導(dǎo)體晶 圓W的靜電吸盤部8。
更具體地講，如圖2 ( A)所示，基臺(tái)部7是由鋁冷卻板構(gòu)成的， 外形形狀是圓板狀?；_(tái)部7上，在中央形成有高度比較高的圓形凸部 72,在凸部72的周圍，在比凸部72低規(guī)定高度的位置形成有外周面71。 凸部72是為了在最終加工工序中使基臺(tái)部7的上表面成為平坦面時(shí)作 為加工余量而形成的。從基臺(tái)部7的外周面71到凸部72形成有平緩的 傾斜面73，在凸部72的中央部上形成有比周圍低的平坦部74。基臺(tái)部 7的這種形狀通過切削加工圓形的鋁板可以得到。
如圖2 (B)所示，對(duì)基臺(tái)部7的凸部72上的周緣和外周面71上 進(jìn)行噴丸處理而使其粗糙化。如圖2 (C)所示，除粗糙化了的外周面 71上以及凸部72的周緣上以外，利用遮蓋部件75對(duì)平端部74上和凸 部72上進(jìn)行遮蓋。然后，在粗糙化了的外周面71上以及凸部72的周 緣上形成噴涂膜76。噴涂膜76是以相當(dāng)于凸部72的高度與外周面71 的高度之差的厚度層疊而成的，例如，是低電阻陶瓷膜等，膜厚度選擇 為例如350,。
去除圖2(C)所示的遮蓋部件75之后，研磨噴涂膜76和凸部72， 削除在線C一C以上的部分，如圖2(D)所示，最終加工成平端部74， 使得基臺(tái)部7的凸部72的上表面和噴涂膜76的上表面相連。
如圖2 (E)所示，在平坦部74上涂敷粘結(jié)劑9，在粘結(jié)劑9上放 置靜電吸盤部8，而將靜電吸盤部8固定在基臺(tái)部7上。靜電吸盤部8 例如，使用日本特開2006-60040號(hào)公報(bào)所述的靜電吸盤。即，在絕緣 性基板81上形成成為電極的金屬膜82，然后，形成覆蓋該金屬膜82的低電阻陶瓷噴涂膜83，接著，在其上層疊上表面成為靜電吸附面的高 電阻陶瓷噴涂膜84，而形成靜電吸盤部8。
靜電吸盤部8除此以外，還可以是在兩張基板之間夾持電極，利用 沖壓加工進(jìn)行一體化而形成的靜電吸盤部。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，通過使基臺(tái)部7的上部的外 周面71和傾斜面73粗糙化，并在其上形成噴涂膜76,可以形成平坦的 基臺(tái)部7。而且，因?yàn)閲娡磕?6的端部不會(huì)露出，所以能夠使得噴涂膜 76難以從外周面71、傾斜面73剝離。另外，由于制作成用粘結(jié)劑9將 靜電吸盤部8固定，使得其覆蓋噴涂膜76與平坦部74的邊界附近，所 以噴涂膜76與平坦部74的邊界附近在等離子體處理過程中不會(huì)與具有 氟自由基等的強(qiáng)腐蝕性的處理氣體接觸，因而能夠使得噴涂膜76更加 難以剝離。
此外，從外周面71到凸部72形成有傾斜面73，但是不限于此，也 可以是垂直面。
以上，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是，本發(fā)明不 限定于圖示的實(shí)施方式。對(duì)于圖示的實(shí)施方式，在與本發(fā)明相同的或等 同的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種修正、變形。
產(chǎn)業(yè)可利用性
本發(fā)明的等離子體處理裝置用基板放置臺(tái)可以用于在等離子體處 理裝置的處理室內(nèi)放置半導(dǎo)體晶圓基板。
權(quán)利要求
1. 一種等離子體處理裝置用基板放置臺(tái)，具有基臺(tái)和固定于所述基臺(tái)的上表面并保持被處理基板的靜電吸盤部，所述基臺(tái)的上表面是由第1面、在所述第1面的周圍位于比其低規(guī)定高度的位置上的第2面、以及以膜厚與所述規(guī)定高度相等并與所述第1面相連的方式在所述第2面上形成的絕緣膜構(gòu)成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置用基板放置臺(tái)，其特征 在于，具有在所述基臺(tái)的所述第1面與所述第2面的邊界處形成的傾斜 面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的等離子體處理裝置用基板放置臺(tái)，其 特征在于，所述絕緣膜是陶瓷膜。
4. 一種等離子體處理裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求1至3中的 任意一項(xiàng)所述的等離子體處理裝置用基板放置臺(tái)。
5. —種絕緣膜的成膜方法，用于在具有第1面和位于比所述第1 面低規(guī)定高度的位置上的第2面的基臺(tái)上形成絕緣膜，該絕緣膜以膜厚 與所述規(guī)定高度相等并與所述第1面相連的方式形成在所述第2面上， 該方法包括在所述面上噴涂所述絕緣膜的工序，以及通過去除所述面上的位于比所述第l面高的位置的絕緣膜而使所述 絕緣膜的膜厚與所述規(guī)定高度一致的工序。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的絕緣膜的成膜方法，其特征在于，包括在 所述第1面和所述第2面之間形成傾斜面的工序。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的絕緣膜的成膜方法，其特征在于，所 述第2面位于所述第1面的周圍，包括除所述第1面的周緣以外，在所述第1面上利用遮蓋部件進(jìn)行 遮蓋的工序，在所述噴涂絕緣膜的工序中，除所述遮蓋部件上之外，都噴涂所述 絕緣膜。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的絕緣膜的成膜方法，其特征在于，包括使 所述第1面上的周緣、所述第2面以及所述傾斜面粗糙化的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種等離子體處理裝置用基板放置臺(tái)、等離子體處理裝置。基板放置臺(tái)具有用于吸附被處理基板的靜電吸盤部(8)和保持靜電吸盤部(8)的基臺(tái)部(7)，基臺(tái)部(7)具有高度較高的凸部(72)和在凸部(72)的周圍位于比凸部(72)低規(guī)定高度的位置上的外周面(71)，在外周面(71)上通過層疊膜厚與凸部(72)和外周面(71)的高度之差相等的噴涂膜(76)，而以凸部(72)和噴涂膜(76)的面相連的方式形成為平坦面，在絕緣性部件(81)、(83)、(84)之間配設(shè)電極(82)而構(gòu)成靜電吸盤部(8)，在基臺(tái)部(7)上用粘結(jié)劑(9)固定靜電吸盤部(8)，使得其覆蓋凸部(72)的上表面和噴涂膜(76)的面的邊界。
文檔編號(hào)C23C4/12GK101504927SQ20091000518
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月8日
發(fā)明者安田要, 山崎良, 鈴木隆司 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社