[發明專利]上部電極板以及基板處理裝置

有效

• 申請號: 201210101424.8
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN102738041A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 小林義之
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01J37/32
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種上部電極板以及基板處理裝置，特別是涉及一種隔著處理空間與基板載置臺相向地配置的上部電極板。

背景技術

對作為基板的晶圓實施蝕刻處理的基板處理裝置具備：收容晶圓且能夠減壓的腔室、配置在該腔室內以載置晶圓的基板載置臺以及隔著處理空間與該基板載置臺相向地配置的上部電極板(CEL)。在減壓的腔室內產生等離子體，該等離子體對晶圓進行蝕刻。上部電極板經由作為熱擴散板而發揮功能的冷卻板而被電極支承體(UEL)支承。

在對晶圓實施等離子體處理、例如蝕刻處理的情況下，晶圓的各部位的蝕刻率(E/R)分別受到各部位的溫度的影響，因此在蝕刻處理中需要使基板載置臺、上部電極板等腔室內部件的表面溫度保持均勻。然而，存在以下問題：由于腔室內保持真空，因此腔室內部件相互之間難以傳遞熱量，在各部件的溫度穩定之前需要時間。

另外，當對晶圓實施蝕刻處理時，被配置在用于載置晶圓的基板載置臺上部的上部電極板從等離子體接收熱量而使其溫度發生變化。上部電極板的溫度會影響處理空間內的等離子體中的自由基的分布，因此在對同一批內的多個晶圓進行處理期間，如果上部電極板的溫度發生變化，則難以對同一批內的多個晶圓實施均勻的蝕刻處理。因此，在用于支承上部電極板的電極支承體上設置制冷流路來作為溫度調節機構，該制冷流路例如使以冷卻水為主的制冷劑流通，該制冷流路經由作為熱擴散板而發揮功能的冷卻板來冷卻上部電極板，由此對直接受到來自等離子體的熱量的影響的上部電極板的溫度進行調整。

另外，上部電極板與冷卻板的抵接面、冷卻板與電極支承體的抵接面的密合度并不高，另外由于真空環境導致這些部件相互間的熱傳遞效率低。因而，在上部電極板的溫度控制中產生時間上的偏差，難以從開始產生等離子體起就將上部電極板的溫度調整為期望的溫度，這成為導致每個晶圓的蝕刻率等的處理屬性不穩定的原因。

對此，近年來，本申請人開發了一種改善等離子體處理裝置的構成部件間的熱傳遞效率的溫度調整技術(例如參照專利文獻1)。在該技術中，在等離子體處理裝置中的各構成部件之間、例如聚焦環和基座之間配置傳熱薄片來改善熱傳遞效率。

專利文獻1：日本特開2002-16126號公報

發明內容

發明要解決的問題

然而，存在以下問題：關于上述現有技術中的傳熱薄片，其應用技術未必確立，特別是適用于直接接收等離子體的熱量而被加熱的上部電極板的技術還沒有充分確立。

本發明的目的在于提供一種能夠從開始產生等離子體起就使上部電極板的溫度穩定，能夠對多個晶圓實施均勻的蝕刻處理的上部電極板以及基板處理裝置。

用于解決問題的方案

為了解決上述問題，第一方面所記載的上部電極板是一種上部電極板，具有溫度調整機構的電極支承體懸吊支承該上部電極板，該上部電極板的特征在于，該上部電極板經由冷卻板抵接于上述電極支承體，在與該冷卻板相抵接的抵接面上形成傳熱薄片。

第二方面所記載的上部電極板的特征在于，在第一方面所記載的上部電極板中，在上述上部電極板中設置多個氣孔，以避開上述氣孔的附近的規定區域的方式形成上述傳熱薄片。

第三方面所記載的上部電極板的特征在于，在第二方面所記載的上部電極板中，以避開將上述氣孔的中心作為中心且半徑為1.5mm至2.5mm的圓形區域的方式來形成上述傳熱薄片。

第四方面所記載的上部電極板的特征在于，在第一方面至第三方面中的任一項所記載的上部電極板中，上述傳熱薄片的膜厚為100μm以下。

第五方面所記載的上部電極板的特征在于，在第四方面所記載的上部電極板中，上述傳熱薄片的膜厚為30μm至80μm。

第六方面所記載的上部電極板的特征在于，在第四方面或者第五方面所記載的上部電極板中，上述上部電極板隔著處理空間與基板載置臺相向地配置，在與上述基板載置臺的中心部相向的位置處和與上述基板載置臺的周邊部相向的位置處，上述傳熱薄片的膜厚不同。

第七方面所記載的上部電極板的特征在于，在第一方面至第六方面中的任一項所記載的上部電極板中，對上述冷卻板的與上述傳熱薄片相抵接的抵接面涂布脫模劑。

第八方面所記載的上部電極板的特征在于，在第一方面至第七方面中的任一項所記載的上部電極板中，在上述電極支承體與上述冷卻板的抵接面上存在上述傳熱薄片。