專利名稱：被處理體的保持裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及放置在等離子體處理裝置等的處理腔內(nèi)、保持被處理體的被處理保持裝置。
這種等離子體處理裝置具有用于在導(dǎo)入處理氣體的氣氛內(nèi)發(fā)生等離子體，并對(duì)裝入的被處理基片進(jìn)行處理的處理腔，在該處理腔(處理室)內(nèi)，設(shè)置具有發(fā)生等離子體的電極功能且保持被處理體的保持裝置。
圖5表示現(xiàn)有保持裝置的構(gòu)成例。
該保持裝置由放置作為被處理體的半導(dǎo)體晶片(以下稱為晶片)W的載置臺(tái)(基座本體)1，放置在基座本體1上面(凸部的表面)的靜電卡盤2和嵌入圍住該靜電卡盤2的凸緣的聚焦環(huán)3構(gòu)成。并且，在聚焦環(huán)3的上表面形成一個(gè)槽(臺(tái)階)，使放置的晶片W嵌入。
在基座本體1上，形成從外部導(dǎo)入氣體、對(duì)晶片W進(jìn)行溫度控制的氣體供給通道6。該氣體供給通道6由與圖中沒有示出的外部氣體供給源連接的基干部分6a和分支部分6b組成。該分支部分6b從基干部分6a分散開來，貫通靜電卡盤2，并與在靜電卡盤2的上面有多個(gè)開口的開口部7連接。
從該氣體供給源供給具有熱傳導(dǎo)介質(zhì)(冷卻介質(zhì))功能的氦氣等，可對(duì)所保持的晶片進(jìn)行溫度控制。高頻電源4與該基座本體1連接，施加高頻電力。另外，靜電卡盤2形成由聚酰亞胺樹脂等制成的片狀電介質(zhì)，在其內(nèi)部設(shè)置與直流電源5連接的電極板8。當(dāng)由直流電源5向電極板8施加直流電壓時(shí)，產(chǎn)生庫侖力等吸引力，將晶片W靜電吸附在基座本體1一側(cè)。
通常，利用等離子體處理裝置進(jìn)行的處理是在將晶片W吸附并保持在靜電卡盤2上的同時(shí)，利用圖中沒有示出的排氣系統(tǒng)，將處理腔內(nèi)部氣體排氣至規(guī)定的真空度，并在導(dǎo)入處理氣體后，從高頻電源4向基座本體1施加高頻電力，作為電極起作用，在對(duì)向放置的電極(圖中沒有示出)之間發(fā)生等離子體。該等離子體通過基座本體1上的聚焦環(huán)3，匯聚在晶片W上，對(duì)晶片W進(jìn)行規(guī)定的等離子體處理(例如，蝕刻處理)。經(jīng)過暴露在等離子體中的處理，晶片W的溫度升高，但通過將上述氦氣從開口部7向晶片W的背面吹，可以有效地進(jìn)行冷卻。
但是，在這種保持裝置的結(jié)構(gòu)中，由于考慮到維修等，只將聚焦環(huán)3嵌入基座本體1中，在聚焦環(huán)3和基座本體1之間有細(xì)小的真空間隙存在，這樣，兩者之間的傳熱性能不良，不能象晶片W那樣冷卻。因此，當(dāng)進(jìn)行晶片W的處理時(shí)，聚焦環(huán)3的溫度隨時(shí)間經(jīng)過而升高，超過晶片W的溫度。
由于所述影響，使晶片W的外周邊緣的蝕刻特性惡化，這部分蝕刻不充分，會(huì)產(chǎn)生例如孔脫離性惡化，蝕刻的選擇比降低等問題。這里，所謂孔脫離性是指利用蝕刻能夠確實(shí)地達(dá)到給定深度的特性。當(dāng)孔脫離性惡化時(shí)，在接觸孔等中不能蝕刻至給定的深度。
特別是目前，為了產(chǎn)量增加和集成化程度提高，強(qiáng)列要求晶片W的大直徑化和超微細(xì)化，而且要求成品率高。因采用可在每一個(gè)晶片W上形成盡可能多的芯片數(shù)的配置，故將器件設(shè)置在晶片W的外周邊緣上。這樣，聚焦環(huán)3溫度的升高，對(duì)器件的成品率影響很大。
為了解決這個(gè)問題，在特開平7-310187號(hào)公報(bào)和特開平10-303288號(hào)公報(bào)(USP.5958265)中，提出了各種調(diào)節(jié)與聚焦環(huán)相當(dāng)?shù)牧慵臏囟鹊姆椒ā?br> 這里，說明在特開平10-303288號(hào)公報(bào)中所述的技術(shù)，即利用靜電吸附，吸住聚焦環(huán)(特性校正環(huán)character correction ring)，提高其接觸性能并改善熱傳導(dǎo)性，提高聚焦環(huán)的冷卻效果的技術(shù)。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，由于聚焦環(huán)形狀復(fù)雜，成型比較費(fèi)事，另外，凸緣等較薄的部位，在受熱膨脹或收縮時(shí)，容易產(chǎn)生變形。當(dāng)產(chǎn)生變形時(shí)，與冷卻表面的接觸性能變壞，可能對(duì)冷卻形成障礙。
另外，由于聚焦環(huán)和晶片W的靜電吸附是由相同電源同時(shí)進(jìn)行吸附和打開的，故當(dāng)晶片吸附和脫離電極時(shí)，聚焦環(huán)有時(shí)會(huì)浮起，當(dāng)在浮起狀態(tài)下與輸送裝置接觸，會(huì)產(chǎn)生輸送錯(cuò)誤。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，設(shè)有機(jī)械夾緊裝置，將聚焦環(huán)進(jìn)一步壓緊在基座本體上，這在具有冷卻效果的同時(shí)，可以防止浮起。但是，這種機(jī)械裝置，由于有驅(qū)動(dòng)裝置和夾緊件的可接合和脫開的連接裝置，因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成為成本提高的主要原因。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種被處理體的保持裝置，它具有基座本體，第一電介質(zhì)膜，第二電介質(zhì)膜和直流電源。該基座本體內(nèi)部帶有溫度調(diào)節(jié)裝置、具有位于形成凸形的放置被處理體的凸臺(tái)上表面的保持部；和形成在上述保持部的外周邊緣、用于嵌入聚焦環(huán)的凸緣。第一電介質(zhì)膜設(shè)在上述保持部上，通過施加直流電壓，產(chǎn)生吸附上述被處理體的庫侖力。第二電介質(zhì)膜設(shè)在上述凸緣上，通過施加直流電壓產(chǎn)生吸附上述聚焦環(huán)的約翰遜-拉貝克(Johnson-Rahbek)力。直流電源分別將直流電壓施加在上述第一和第二電介質(zhì)膜上。利用上述溫度調(diào)節(jié)裝置，可將上述聚焦環(huán)的溫度和保持在上述保持部上的被處理體溫度調(diào)整至大致相同。
另外，被處理體的保持裝置具有基座本體，第一電介質(zhì)膜，第二電介質(zhì)膜、直流電源及一個(gè)開關(guān)。該基座本體內(nèi)部帶有溫度調(diào)節(jié)裝置、具有位于形成凸形的放置被處理體的凸臺(tái)上表面的保持部；和形成在上述保持部的外周邊緣、用于嵌入聚焦環(huán)的凸緣。第一電介質(zhì)膜設(shè)在上述保持部上，通過施加直流電壓，產(chǎn)生吸附上述被處理體的庫侖力。第二電介質(zhì)膜設(shè)在上述凸緣上，通過施加直流電壓產(chǎn)生吸附上述聚焦環(huán)的約翰遜-拉貝克力。直流電源分別將直流電壓施加在上述第一和第二電介質(zhì)膜上。所述開關(guān)設(shè)在上述第一電介質(zhì)膜和上述直流電源之間，當(dāng)處理上述被處理體時(shí)導(dǎo)通，在輸送上述被處理體時(shí)不導(dǎo)通。當(dāng)輸送上述被處理體時(shí)，仍吸附保持著上述聚焦環(huán)。
圖2A，2B為第一實(shí)施方式的變形例的圖。
圖3為本發(fā)明第二實(shí)施方式的被處理體的保持裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的截面圖。
圖4為本發(fā)明第三實(shí)施方式的被處理體的保持裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的截面圖。
圖5為現(xiàn)有被處理體的保持裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的截面圖。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施方式的被處理體的保持裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的截面圖。
該被處理體的保持裝置10由凸形的基座本體1，第一電介質(zhì)膜14a，第二電介質(zhì)膜14b和聚焦環(huán)12構(gòu)成。作為被處理體的半導(dǎo)體晶片(以下稱為晶片)W，利用圖中沒有示出的輸送裝置輸送放置在基座本體1上。第一電介質(zhì)膜14a覆蓋著基座本體1的凸臺(tái)上面的晶片載置面(保持部)11a。第二電介質(zhì)膜14b覆蓋著基座本體1的凸臺(tái)外周邊緣部分的聚焦環(huán)載置面的(凸緣)11b和凸臺(tái)的側(cè)壁面11c。聚焦環(huán)12則可裝上和脫開地嵌入凸緣11b中。
供給例如13.56MHz的高頻電力的高頻電源13和后述的輸出用于產(chǎn)生靜電吸附力的直流電壓的直流電源15與該基座本體11連接。直流電源15的輸出可以調(diào)整?；倔w11由具有絕緣性的材料例如AlN，Al2O3等制成，聚焦環(huán)12由例如硅、氮化硅或碳化硅等陶瓷制成。另外，基座本體11還可通過與圖中沒有示出的下部電極緊密接合，通過下部電極，供給高頻電力和直流電力。
上述的第一電介質(zhì)膜14a和第二電介質(zhì)膜14b由分別具有不同的比電阻率的陶瓷等無機(jī)材料或聚酰亞胺樹脂等耐熱性樹脂等電介質(zhì)制成。第一和第二電介質(zhì)膜14a，14b可以利用陶瓷噴鍍技術(shù)，制成厚度大約為600μm。具有靜電吸附晶片W和聚焦環(huán)12的靜電卡盤的功能。
第一和第二電介質(zhì)膜14a，14b還可以例如用在氧化鋁中添加導(dǎo)電性雜質(zhì)的混合物制成，其比電阻率可分別根據(jù)添加的導(dǎo)電性雜質(zhì)的量來適當(dāng)調(diào)整。如果，第一和第二電介質(zhì)膜14a，14b的膜厚薄，則絕緣耐久性降低，如果厚則吸附力降低。因此，可以相應(yīng)于晶片W和聚焦環(huán)12來設(shè)定適當(dāng)?shù)哪ず瘛?br> 例如，為了使膜厚為d，介電率為ε的電介質(zhì)膜具有靜電卡盤的功能，當(dāng)從單側(cè)施加直流電壓V時(shí)，在電介質(zhì)膜的兩側(cè)，每單位面積積蓄Q＝εV/d的正負(fù)電荷。這時(shí)的電荷成為庫侖力等，可通過電介質(zhì)膜吸附半導(dǎo)體晶片W和聚焦環(huán)12。但是，在用電介質(zhì)膜的比電阻率小于1×1012Ω·cm的材料制成的情況下，在電介質(zhì)膜上流過微小的電流，電荷積蓄在電介質(zhì)膜表面上，故表觀膜厚d非常小，可得到強(qiáng)的吸附力。已知有利用約翰遜-拉貝克力的靜電卡盤。
在本實(shí)施方式中，第一電介質(zhì)膜14a利用比電阻率大于1×1012Ω·cm的材料(例如，在氧化鋁中添加導(dǎo)電性雜質(zhì)的混合物)制成，利用庫侖力來吸附半導(dǎo)體晶片W。在吸附半導(dǎo)體晶片W的情況下，與其說吸附力強(qiáng)，不如說因電荷自然分散迅速，而優(yōu)先使使半導(dǎo)體晶片快速地吸附和脫開。
另一方面，第二電介質(zhì)膜14b利用比電阻率小于1×1012Ω·cm的材料(例如，在氧化鋁中添加TiO等導(dǎo)電性雜質(zhì)的混合物)制成，利用約翰遜-拉貝克力來吸附半導(dǎo)體晶片W。在吸附聚焦環(huán)12的情況下，由于聚焦環(huán)12的厚度為6mm左右，因此，長時(shí)間的吸附力比電荷的迅速自然分散優(yōu)先。因此，與庫侖力的情況比較，在利用約翰遜-拉貝克力的情況下，在停止施加直流電壓后的積蓄電荷的自然分散時(shí)間長。
在上述聚焦環(huán)12的上表面上，形成沿著內(nèi)周邊緣的臺(tái)階12a。當(dāng)將聚焦環(huán)12安裝在基座本體11上時(shí)，臺(tái)階12a由與第一電介質(zhì)膜14a表面大致在同一個(gè)平面上的臺(tái)階差(深度)構(gòu)成，嵌入該臺(tái)階差內(nèi)的晶片W的背面，可以與第一電介質(zhì)膜14a緊密接合。
這樣，當(dāng)將任意設(shè)定的例如2KV的直流電壓從直流電源15施加至基座本體11上時(shí)，第一和第二電介質(zhì)膜14a，14b的表面分別帶有靜電，產(chǎn)生靜電吸附力。第一電介質(zhì)膜14a利用庫侖力吸附晶片W，而第二電介質(zhì)膜14b利用約翰遜-拉貝克力吸附聚焦環(huán)12。
在該被處理體的保持裝置中，裝有兩個(gè)溫度調(diào)整裝置，它們又可被用于冷卻。一個(gè)是利用流體進(jìn)行冷卻的裝置，另一個(gè)是利用氣體進(jìn)行冷卻的裝置。即，在基座本體11內(nèi)形成冷卻介質(zhì)流道18，使冷卻介質(zhì)(例如乙二醇)在該冷卻介質(zhì)流道18內(nèi)流動(dòng)，通過基座本體11間接冷卻晶片W。在基座本體11內(nèi)還形成用于從外部氣體供給源16導(dǎo)入氣體，進(jìn)行晶片W的溫度控制的氣體供給通道17。這個(gè)氣體供給通道17由基干部分17a和分支部分17b組成。該分支部分17b從基干部分17a分散開來，貫通第一和第二電介質(zhì)膜14a、14b，與在電介質(zhì)膜上面開有多個(gè)開口的開口部17c連接。在該結(jié)構(gòu)中，將溫度受控制的冷卻用氣體例如氦氣(He)，從氣體供給源16通過氣體供給通道17吹至晶片W的背面和聚焦環(huán)的底面，對(duì)它們進(jìn)行冷卻。
現(xiàn)在以假設(shè)將所述構(gòu)成的被處理體的保持裝置裝在等離子體處理裝置(蝕刻裝置)中為例，來說明保持動(dòng)作。
被處理體的保持裝置安裝在平行相對(duì)地配置在處理腔內(nèi)的上、下部電極的下部電極上。高頻電力通過下部電極給予。直流電壓直接或通過下部電極給予。
輸送裝置從外部將晶片送入并安放在晶片載置面(保持部11a的第一電介質(zhì)膜14a)上。然后，從直流電源15，將給定的直流電壓施加在基座本體11上，使第一和第二電介質(zhì)膜14a、14b上帶靜電。晶片W利用由所帶的靜電在第一電介質(zhì)膜14a上產(chǎn)生的庫侖力，被靜電吸附保持在保持部12a上。與此同時(shí)，聚焦環(huán)12也由在第二電介質(zhì)膜14b上產(chǎn)生的約翰遜-拉貝克力，被牢固地靜電吸附在凸緣11b上。另外，在處理腔的閘閥關(guān)閉，成為氣密狀態(tài)后，利用排氣系統(tǒng)排出處理腔內(nèi)的氣體，使處理腔減壓，達(dá)到規(guī)定的真空度。
其次，在向處理腔內(nèi)導(dǎo)入處理氣體，形成處理氣體氣氛的同時(shí)，從高頻電源13向基座本體11施加高頻電力，發(fā)生等離子體。通過基座本體11上的聚焦環(huán)12將該等離子體匯聚在基座本體11上的半導(dǎo)體晶片W上，在半導(dǎo)體晶片W的表面上進(jìn)行規(guī)定的蝕刻處理。
這時(shí)，晶片W暴露在等離子體中，溫度升高，然而，利用溫度受控制的冷卻介質(zhì)流道18中的冷卻介質(zhì)，可以冷卻基座本體11，并可冷卻基座本體11上的晶片W。另外，將冷卻用的氣體從晶片背面吹入，可以高效地冷卻、控制溫度。另一方面，聚焦環(huán)12也暴露在等離子體中，溫度也升高。與晶片W同樣，利用在冷卻介質(zhì)流道18的冷卻介質(zhì)和在氣體供給通道17中的冷卻用氣體，可以高效地冷卻聚焦環(huán)12，保持與晶片W大致相同的溫度水平。這樣，在兩者之間幾乎沒有溫度差，或即使有溫度差，也極小。
因此，晶片W的外周邊緣不受聚焦環(huán)12的溫度的影響，可以在整個(gè)半導(dǎo)體晶片W表面上進(jìn)行一定的蝕刻處理，不會(huì)有目前那種孔脫離性惡化，蝕刻的選擇比惡化的問題。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，聚焦環(huán)12通過第二電介質(zhì)膜14b產(chǎn)生的約翰遜-拉貝克力，牢固地吸附在基座本體11上，利用冷卻介質(zhì)流道18中的冷卻介質(zhì)和氣體供給通道17中的冷卻用氣體，高效地冷卻聚焦環(huán)12，保持與晶片W沒有溫度差。這樣，可防止在半導(dǎo)體晶片W的外周邊緣的蝕刻特性惡化，可以與晶片的內(nèi)側(cè)同樣地均勻蝕刻半導(dǎo)體晶片W的外周邊緣，提高成品率。
圖2A和圖2B表示第二實(shí)施方式的變形例。
這里，只說明特征的部分，其他的結(jié)構(gòu)與圖1所示的結(jié)構(gòu)相同。
在該被處理體保持裝置中，與上述實(shí)施方式一樣，用陶瓷制造第一和第二電介質(zhì)膜14a、14b，但也可以不用陶瓷，而用聚酰亞胺樹脂或四氟乙烯樹脂等耐熱性樹脂來制造。當(dāng)使用這種樹脂來制造電介質(zhì)膜時(shí)，如圖2所示，在基座本體1的凸臺(tái)部分側(cè)壁面11c上，形成圓環(huán)形的擋塊21。通過嵌入聚焦環(huán)12，就可以抑制不通電時(shí)的浮起。在這個(gè)例子中，不限于形成三段圓環(huán)形擋塊21。
另外，在本實(shí)施方式中，作為靜電吸附方法，采用相對(duì)晶片W脫開性好的庫侖力，而對(duì)于聚焦環(huán)，采用吸附力強(qiáng)難以脫開的約翰遜-拉貝克力。這樣，結(jié)構(gòu)簡單，可抑制直流電源供給停止時(shí)的聚焦環(huán)浮起，不容易產(chǎn)生輸送錯(cuò)誤。
下面，說明圖3所示的本發(fā)明第二實(shí)施方式的被處理體的保持裝置的構(gòu)成例的截面圖。這里只表示了特征的部分，其他結(jié)構(gòu)與圖1所示的結(jié)構(gòu)相同。
該被處理體保持裝置的結(jié)構(gòu)與上述第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)大致相同，但是第一和第二電介質(zhì)膜不同。
通常，在要使電介質(zhì)膜的靜電吸附力不同的情況下，可以用介電率不同的材料來制造。另外，如上所述，在介電率相同的情況下，也可以利用這樣的關(guān)系電介質(zhì)膜厚越薄，則吸附力增加，但絕緣耐久性降低；而相反，膜厚越厚，則絕緣耐久性增加，而吸附力降低。
因此，在本實(shí)施方式中，采用介電率相同的電介質(zhì)膜，使保持聚焦環(huán)的第二電介質(zhì)膜14b的膜厚d2比保持晶片W的第一電介質(zhì)膜14a的膜厚d1薄。采用這樣的結(jié)構(gòu)，可使保持聚焦環(huán)的吸附力比晶片W的吸附力大。再者，當(dāng)維修聚焦環(huán)12而裝拆時(shí)，由于會(huì)磨擦基座本體1的側(cè)壁面11c上的電介質(zhì)膜14c，因此考慮耐久性的問題應(yīng)增大膜厚。
采用本實(shí)施方式時(shí)，與上述第一實(shí)施方式同樣，通過將聚焦環(huán)吸附在基座本體上，有效地進(jìn)行冷卻，保持與晶片W沒有溫度差，可防止蝕刻特性惡化，提高成品率。接下來，說明圖4所示的，作為本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施方式的被處理體的裝置的一個(gè)構(gòu)成例的截面圖。這里，只表示特征部分，其他結(jié)構(gòu)與圖1所示的結(jié)構(gòu)如相同。
在覆蓋基座本體1的晶片載置面(保持部)11a的第一電介質(zhì)膜14a的內(nèi)部，設(shè)有吸附晶片用的電極22，而在覆蓋聚焦環(huán)載置面(凸緣)11b的第二電介質(zhì)膜14b的內(nèi)部，設(shè)有吸附聚焦環(huán)用的電極23。吸附晶片用的電極22通過開關(guān)24與直流電源15連接，而吸附聚焦環(huán)用的電極23，則直接與直流電源15連接。
開關(guān)24由開關(guān)控制部25切換，控制晶片的吸附狀態(tài)。即在處理晶片過程中，使開關(guān)24接通，將直流電壓施加在吸附晶片用的電極22上，利用靜電吸附作用，將晶片W保持在晶片載置面11a上。另外，在輸送晶片W時(shí)，將開關(guān)24斷開，停止向吸附晶片用的電極22施加直流電壓，使晶片W處在可脫開的狀態(tài)下。另一方面，吸附聚焦環(huán)用的電極23，直接由直流電源15施加直流電壓，與開關(guān)24的動(dòng)作不連動(dòng)。
因此，在處理晶片W時(shí)，向吸附晶片用的電極22和吸附聚焦環(huán)用的電極23施加直流電壓，分別保持晶片W和聚焦環(huán)12。在輸送晶片W時(shí)，可以維持吸附聚焦環(huán)12的狀態(tài)。
為了改變吸附力，在施加于吸附晶片用的電極22和吸附聚焦環(huán)用的電極23上的直流電壓為不同的電壓的情況下，可以通過電阻器，降低開關(guān)24和吸附晶片用的電極22之間的直流電壓。另外，也可以連接能將獨(dú)立的電壓輸出給各個(gè)電極的直流電源，也可以如上述的第二實(shí)施方式那樣，使電介質(zhì)膜的膜厚不同。
產(chǎn)業(yè)上應(yīng)用的可能性如上所述，本發(fā)明的被處理體保持裝置結(jié)構(gòu)簡單，增大聚焦環(huán)在基座本體上的靜電吸附力，可提高冷卻效果，在聚焦環(huán)附近的等離子體處理特性不會(huì)隨時(shí)間變化，可以均勻地處理整個(gè)被處理體。另外，還可防止輸送晶片W時(shí)的聚焦環(huán)的浮起，可以防止產(chǎn)生輸送錯(cuò)誤。另外，在上述各個(gè)實(shí)施方式中，以半導(dǎo)體晶片作為被處理體，但不限于此，也可適用于保持液晶顯示器用的基板等裝置。
權(quán)利要求
1.一種被處理體的保持裝置，其中，包括具有放置被處理體的載置面且內(nèi)裝冷卻裝置的基座本體；配置在所述基座本體的所述載置面的外周邊緣的聚焦環(huán)；設(shè)在所述基座本體的載置面上，用于吸附所述被處理體的第一靜電吸附部件；以及設(shè)在所述基座本體的所述外周邊緣上，用于以大于所述第一靜電吸附部件上的靜電吸附所述聚焦環(huán)的第二靜電吸附部件。
2.如權(quán)利要求1所述的第一和第二靜電吸附部件，其特征為，具有覆蓋所述載置面和所述外周邊緣的上表面的電介質(zhì)膜，和向所述電介質(zhì)膜施加靜電的電源。
3.如權(quán)利要求2所述的電介質(zhì)膜，其特征為，其由陶瓷制成。
4.一種被處理體的保持裝置，其中，包括基座本體，其內(nèi)部具有溫度調(diào)節(jié)裝置且呈凸形形狀，并具有載置被處理體的凸臺(tái)上面的保持部，和形成在所述保持部的外周邊緣、用于嵌入聚焦環(huán)的凸緣部；設(shè)在所述保持部上，通過施加直流電壓產(chǎn)生吸附所述被處理體的庫侖力的第一電介質(zhì)膜；設(shè)在所述凸緣上，通過施加直流電壓產(chǎn)生吸附所述聚焦環(huán)的約翰遜-拉貝克力的第二電介質(zhì)膜；以及分別向所述第一電介質(zhì)膜和第二電介質(zhì)膜施加直流電壓的直流電源，利用所述溫度調(diào)節(jié)裝置，將所述聚焦環(huán)的溫度調(diào)整得與保持在所述保持部的被處理體的溫度大致相同。
5.如權(quán)利要求4所述的第一和第二電介質(zhì)膜，其特征為，其由陶瓷或含有聚酰胺樹脂或四氟乙烯樹脂的耐熱性樹脂中的任一種材料制成。
6.如權(quán)利要求4所述的第二電介質(zhì)膜，其特征為，形成在所述保持部的外周側(cè)壁上的部分第二電介質(zhì)膜具有由凸起環(huán)形構(gòu)成的檔塊。
7.如權(quán)利要求4所述的第二電介質(zhì)膜，其特征為，其膜厚比所述第一電介質(zhì)膜的膜厚薄，靜電吸附力增大。
8.如權(quán)利要求4所述的第二電介質(zhì)膜，其特征為，其由介電率比所述第一電介質(zhì)膜高的材料制成。
9.如權(quán)利要求4所述的溫度調(diào)節(jié)裝置，其特征為，其由流體冷卻裝置和氣體冷卻裝置構(gòu)成，所述流體冷卻裝置在所述基座本體內(nèi)形成冷卻介質(zhì)流道，使由流體構(gòu)成的冷卻介質(zhì)在該冷卻介質(zhì)流道內(nèi)流動(dòng)，間接冷卻所述被處理體和所述聚焦環(huán)，所述氣體冷卻裝置在所述基座本體內(nèi)形成氣體供給通道，使由氣體構(gòu)成的冷卻介質(zhì)在該氣體供給通道內(nèi)流動(dòng)，再分別從所述被處理體和所述聚焦環(huán)的背面吹入進(jìn)行冷卻。
10.一種被處理體的保持裝置，其中，包括基座本體，其內(nèi)部具有溫度調(diào)節(jié)裝置且呈凸形形狀，并具有載置被處理體的凸臺(tái)上面的保持部，和形成在所述保持部的外周邊緣、用于嵌入聚焦環(huán)的凸緣部；設(shè)在所述保持部上，通過施加直流電壓產(chǎn)生用于吸附所述被處理體的庫侖力的第一電介質(zhì)膜；設(shè)在所述凸緣上，通過施加直流電壓產(chǎn)生用于吸附所述聚焦環(huán)的約翰遜-拉貝克力的第二電介質(zhì)膜；分別向所述第一電介質(zhì)膜和第二電介質(zhì)膜施加直流電壓的直流電源；以及設(shè)在所述第一電介質(zhì)膜和所述直流電源之間，在處理所述被處理體時(shí)導(dǎo)通，在輸送所述被處理體時(shí)不導(dǎo)通的開關(guān)，在輸送所述被處理體時(shí)，仍吸附保持著所述聚焦環(huán)。
11.一種被處理體的載置裝置，其具有內(nèi)裝放置被處理體的冷卻裝置的載置臺(tái)，和配置在該載置臺(tái)的載置面的外周邊緣的聚焦環(huán)，其特征為，將吸附所述被處理體和所述聚焦環(huán)的靜電吸附部與所述載置面設(shè)置為一體。
12.一種被處理體的保持裝置，其具有內(nèi)裝放置被處理體的冷卻裝置的載置臺(tái)，和配置在該載置臺(tái)的載置面的外周邊緣的聚焦環(huán)，其特征為，在所述載置面上，設(shè)有分別以不同的靜電吸附所述被處理體和所述聚焦環(huán)的第一靜電吸附部和第二靜電吸附部。
13.如權(quán)利要求11所述的靜電吸附部，其特征為，具有覆蓋所述載置面的電介質(zhì)膜層，和向該電介質(zhì)膜層施加靜電吸附力的高電壓電源。
14.如權(quán)利要求12所述的靜電吸附部，其特征為，具有覆蓋所述載置面的電介質(zhì)膜層，和向該電介質(zhì)膜層施加靜電吸附力的高電壓電源。
全文摘要
本發(fā)明的被處理體的保持裝置具有基座本體，第一電介質(zhì)膜和第二電介質(zhì)膜。該基座本體為凸臺(tái)形狀，由放置在等離子體處理裝置內(nèi)并保持所放置的被處理體的保持部，和設(shè)置在用于嵌入聚焦環(huán)的保持部的外周邊緣上的凸緣構(gòu)成。該第一電介質(zhì)膜利用庫侖力將放在上述保持部上的被處理體吸附在基座本體上。該第二電介質(zhì)膜利用約翰遜－拉貝克力，借助比上述第一電介質(zhì)膜強(qiáng)的吸附力，將放置在上述凸緣上的上述聚焦環(huán)吸附在基座本體上。本裝置增大了聚焦環(huán)在基座本體上的靜電吸附力，提高了冷卻效果，并且在聚焦環(huán)附近的等離子體處理特性不會(huì)隨時(shí)間改變，可以均勻地處理整個(gè)被處理體。
文檔編號(hào)H01L21/302GK1437764SQ01811344
公開日2003年8月20日 申請(qǐng)日期2001年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月17日
發(fā)明者輿石公, 檜森慎司 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社