JP7660347B2 - Manufacturing method of the mounting table - Google Patents
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Description
本開示は、載置台の製造方法、載置台、及び基板処理装置に関する。 This disclosure relates to a method for manufacturing a mounting table, a mounting table, and a substrate processing apparatus.
特許文献1は、熱交換媒体の流路を有する電極ブロック上に、静電吸着層を接着する構成とした載置台を開示する。 Patent document 1 discloses a mounting table configured to adhere an electrostatic adsorption layer onto an electrode block having a flow path for a heat exchange medium.
本開示は、載置台の熱抵抗の面内均一性を向上させる技術を提供する。 This disclosure provides technology to improve the in-plane uniformity of the thermal resistance of a mounting table.
本開示の一態様による載置台の製造方法は、基板を静電吸着する平板状の吸着部と平板状の基台と接着した載置台の製造方法である。載置台の製造方法は、吸着部と基台とを接着剤により接着する工程と、吸着部と基台とを接着する接着層の熱抵抗の面内分布を特定する工程と、特定した接着層の熱抵抗の面内分布に基づき、載置台の基板を載置する面内における熱抵抗のばらつきが低減するように吸着部の表面の加工条件を決定する工程と、決定した加工条件に基づき、吸着部の表面を加工する工程と、を有する。 A method for manufacturing a mounting table according to one aspect of the present disclosure is a method for manufacturing a mounting table in which a flat suction part that electrostatically suctions a substrate is bonded to a flat base. The method for manufacturing the mounting table includes a step of bonding the suction part and the base with an adhesive, a step of identifying the in-plane distribution of thermal resistance of the adhesive layer that bonds the suction part and the base, a step of determining processing conditions for the surface of the suction part based on the identified in-plane distribution of thermal resistance of the adhesive layer so as to reduce the variation in thermal resistance within the surface of the mounting table on which the substrate is placed, and a step of processing the surface of the suction part based on the determined processing conditions.
本開示によれば、載置台の熱抵抗の面内均一性を向上させることができる。 According to the present disclosure, it is possible to improve the in-plane uniformity of the thermal resistance of the mounting table.
以下、図面を参照して本願の開示する載置台の製造方法、載置台、及び基板処理装置の実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態により、開示する載置台の製造方法、載置台、及び基板処理装置が限定されるものではない。 Hereinafter, the embodiments of the method for manufacturing a mounting table, the mounting table, and the substrate processing apparatus disclosed in the present application will be described in detail with reference to the drawings. Note that the disclosed embodiments do not limit the manufacturing method for a mounting table, the mounting table, and the substrate processing apparatus.
半導体ウエハ(以下、「ウエハ」という。)等の基板に対して、成膜やエッチングなどの基板処理を実施する基板処理装置が知られている。基板処理装置には、載置台で基板を静電吸着するものがある。このような載置台は、例えば、基板を静電吸着する静電チャックなどの平板状の吸着部と平板状の基台と接着して構成される。 There are known substrate processing apparatuses that perform substrate processing such as film formation and etching on substrates such as semiconductor wafers (hereafter referred to as "wafers"). Some substrate processing apparatuses electrostatically attract the substrate using a mounting table. Such a mounting table is configured, for example, by bonding a flat suction part, such as an electrostatic chuck, that electrostatically attracts the substrate, to a flat base.
ところで、基板処理装置は、基板の温度の面内均一性が悪いと、基板の面内での基板処理の均一性が低下する。例えば、半導体製造プロセスでは、ウエハの温度の面内均一性が悪いとウエハの面内での成膜特性、エッチング特性が不均一になるため、ウエハに製造するデバイスの歩留りが低下する。 However, in a substrate processing apparatus, if the temperature uniformity of the substrate is poor, the uniformity of substrate processing within the substrate surface will decrease. For example, in a semiconductor manufacturing process, if the temperature uniformity of a wafer is poor, the film formation characteristics and etching characteristics within the wafer surface will become non-uniform, resulting in a decrease in the yield of devices manufactured on the wafer.
基板の温度の面内均一性を向上させるには、載置台の熱抵抗の面内均一性をよくしなければならない。しかし、吸着部と基台とを接着する接着層の厚さを均一にできないため、載置台の熱抵抗の面内均一性が低くなる。 To improve the in-plane temperature uniformity of the substrate, the in-plane uniformity of the thermal resistance of the mounting table must be improved. However, because the thickness of the adhesive layer that bonds the suction part to the base cannot be made uniform, the in-plane uniformity of the thermal resistance of the mounting table decreases.
そこで、載置台の熱抵抗の面内均一性を向上させる新たな技術が期待されている。 Therefore, new technology is needed to improve the uniformity of the thermal resistance of the mounting table.
[実施形態]
[装置構成]
実施形態について説明する。以下では、本開示の基板処理装置を、プラズマ処理を実施するプラズマ処理装置とした場合を例に説明する。図1は、実施形態に係る基板処理装置1の一例を示す概略断面図である。実施形態に係る基板処理装置1は、例えば平行平板の電極を備える容量結合プラズマ(CCP:Capacitively Coupled Plasma)タイプのプラズマエッチング装置である。基板処理装置1は、プラズマ処理チャンバー10、ガス供給部20、RF(Radio Frequency)電力供給部30及び排気システム40を含む。また、基板処理装置1は、載置台11及び上部電極シャワーヘッド12を含む。また、基板処理装置1は、制御部51を更に備える。
[Embodiment]
[Device configuration]
An embodiment will be described. In the following, a case where the substrate processing apparatus of the present disclosure is a plasma processing apparatus that performs plasma processing will be described as an example. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a substrate processing apparatus 1 according to an embodiment. The substrate processing apparatus 1 according to the embodiment is, for example, a capacitively coupled plasma (CCP) type plasma etching apparatus equipped with parallel plate electrodes. The substrate processing apparatus 1 includes a
プラズマ処理チャンバー10は、例えばアルミニウム等の材料により構成され、例えば略円筒形状に形成されている。プラズマ処理チャンバー10は、内壁面に陽極酸化処理が施されている。また、プラズマ処理チャンバー10は、保安接地されている。載置台11は、プラズマ処理チャンバー10内のプラズマ処理空間10sの下部領域に配置される。上部電極シャワーヘッド12は、載置台11の上方に配置され、プラズマ処理チャンバー10の天部(ceiling)の一部として機能し得る。
The
載置台11は、上面に基板Wが載置される。載置台11は、プラズマ処理空間10sにおいて基板Wを支持するように構成される。一実施形態において、載置台11は、基台111、静電チャック112、及びエッジリング113を含む。基台111は、例えば、アルミニウム等の導電性材料により平板状に形成されている。基台111は、下部電極として機能する。静電チャック112は、平板状に形成されている。静電チャック112は、基台111上に配置され、静電チャック112の上面で基板Wを支持するように構成される。エッジリング113は、基台111の周縁部上面において基板Wを囲むように配置される。また、図示は省略するが、一実施形態において、載置台11は、静電チャック112及び基板Wのうち少なくとも1つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、流路、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路には、冷媒、伝熱ガスのような温調流体が流れる。
The substrate W is placed on the upper surface of the mounting table 11. The mounting table 11 is configured to support the substrate W in the
載置台11は、プラズマ処理チャンバー10の底面に設けられた支持部材114によって支持されている。支持部材114は、絶縁材料により構成される。プラズマ処理チャンバー10と載置台11は、支持部材114により絶縁される。
The mounting table 11 is supported by a
上部電極シャワーヘッド12は、不図示の絶縁性の遮蔽部材を介して、プラズマ処理チャンバー10の上部に支持されている。上部電極シャワーヘッド12は、電極板14、及び電極支持体15を有する。電極板14は、下面がプラズマ処理空間10sに面している。電極板14には複数のガス吐出口14aが形成されている。電極板14は、例えばシリコンを含む材料により構成される。
The
電極支持体15は、例えば、アルミニウム等の導電性材料により構成されている。電極支持体15は、電極板14を上方から着脱自在に支持する。電極支持体15は、保安接地されている。電極支持体15は、図示しない水冷構造を有し得る。電極支持体15の内部には、拡散室15aが形成されている。拡散室15aからは、電極板14のガス吐出口14aに連通する複数のガス流通口15bが下方に(載置台11に向けて)延びている。電極支持体15には、拡散室15aに処理ガスを導くガス入口15cが設けられており、ガス入口15cには、配管を介して、ガス供給部20が接続されている。
The
上部電極シャワーヘッド12は、ガス供給部20からの1又はそれ以上の処理ガスをプラズマ処理空間10sに供給するように構成される。一実施形態において、上部電極シャワーヘッド12は、1又はそれ以上の処理ガスをガス入口15cからガス拡散室12b、ガス出口12c、ガス吐出口14aを介してプラズマ処理空間10sに供給するように構成される。
The
ガス供給部20は、1又はそれ以上のガスソース21及び1又はそれ以上の流量制御器22を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部20は、1又はそれ以上の処理ガスを、それぞれに対応のガスソース21からそれぞれに対応の流量制御器22を介してガス入口15cに供給するように構成される。各流量制御器22は、例えばマスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器を含んでもよい。さらに、ガス供給部20は、1又はそれ以上の処理ガスの流量を変調又はパルス化する1又はそれ以上の流量変調デバイスを含んでもよい。
The
RF電力供給部30は、RF電力、例えば1又はそれ以上のRF信号を、基台111、上部電極シャワーヘッド12、又は、基台111及び上部電極シャワーヘッド12の双方のような1又はそれ以上の電極に供給するように構成される。これにより、プラズマ処理空間10sに供給された1又はそれ以上の処理ガスからプラズマが生成される。従って、RF電力供給部30は、プラズマ処理チャンバー10において1又はそれ以上の処理ガスからプラズマを生成するように構成されるプラズマ生成部の少なくとも一部として機能し得る。一実施形態において、RF電力供給部30は、2つのRF生成部31a,31b及び2つの整合回路32a,32bを含む。一実施形態において、RF電力供給部30は、第1のRF信号を第1のRF生成部31aから第1の整合回路32aを介して基台111に供給するように構成される。例えば、第1のRF信号は、27MHz~100MHzの範囲内の周波数を有してもよい。
The
また、一実施形態において、RF電力供給部30は、第2のRF信号を第2のRF生成部31bから第2の整合回路32bを介して基台111に供給するように構成される。例えば、第2のRF信号は、400kHz~13.56MHzの範囲内の周波数を有してもよい。代わりに、第2のRF生成部31bに代えて、DC(Direct Current)パルス生成部を用いてもよい。
In one embodiment, the RF
さらに、図示は省略するが、本開示においては他の実施形態が考えられる。例えば、RF電力供給部30は、第1のRF信号をRF生成部から基台111に供給し、第2のRF信号を他のRF生成部から基台111に供給し、第3のRF信号をさらに他のRF生成部から基台111に供給するように構成されてもよい。加えて、他の代替実施形態において、DC電圧が上部電極シャワーヘッド12に印加されてもよい。
Furthermore, although not shown, other embodiments are contemplated in the present disclosure. For example, the
またさらに、種々の実施形態において、1又はそれ以上のRF信号(即ち、第1のRF信号、第2のRF信号等)の振幅がパルス化又は変調されてもよい。振幅変調は、オン状態とオフ状態との間、あるいは、2又はそれ以上の異なるオン状態の間でRF信号振幅をパルス化することを含んでもよい。 Still further, in various embodiments, one or more RF signals (i.e., the first RF signal, the second RF signal, etc.) may be pulsed or modulated in amplitude. Amplitude modulation may include pulsing the RF signal amplitude between an on state and an off state, or between two or more different on states.
排気システム40は、例えばプラズマ処理チャンバー10の底部に設けられた排気口10eに接続され得る。排気システム40は、圧力弁及び真空ポンプを含んでもよい。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、粗引きポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。
The
プラズマ処理チャンバー10の側壁には、基板Wを搬入又は搬出するための開口10aが設けられている。開口10aは、ゲートバルブ10bにより開閉可能とされている。
An
制御部51は、本開示において述べられる種々の工程を基板処理装置1に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御部51は、ここで述べられる種々の工程を実行するように基板処理装置1の各要素を制御するように構成され得る。制御部51は、例えばコンピュータを含んでもよい。コンピュータは、例えば、処理部(CPU:Central Processing Unit)511、記憶部512、及び通信インターフェース513を含んでもよい。処理部511は、記憶部512に格納されたプログラムに基づいて種々の制御動作を行うように構成され得る。記憶部512は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェース513は、LAN(Local Area Network)等の通信回線を介して他の基板処理装置1など他の装置との間で通信してもよい。
The control unit 51 processes computer-executable instructions that cause the substrate processing apparatus 1 to perform various processes described in this disclosure. The control unit 51 may be configured to control each element of the substrate processing apparatus 1 to perform various processes described herein. The control unit 51 may include, for example, a computer. The computer may include, for example, a processing unit (CPU: Central Processing Unit) 511, a memory unit 512, and a
次に、実施形態に係る載置台11の構成について説明する。図2は、実施形態に係る載置台11の構成の一例を示す概略断面図である。 Next, the configuration of the mounting table 11 according to the embodiment will be described. Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the mounting table 11 according to the embodiment.
載置台11は、基台111及び静電チャック112を含んで構成されている。
The mounting table 11 includes a
静電チャック112は、上面が平坦な円盤状に形成されている。静電チャック112の上面には、基板Wが載置される載置面11aが形成されている。静電チャック112は、基板Wを静電吸着するための機能を有する。例えば、静電チャック112は、セラミックなどの誘電体112aの間に電極112bを介在させて構成されている。電極112bには、不図示の配線を介して不図示の直流電源が接続されている。静電チャック112は、電極112bに直流電源から直流電圧が印加されることにより生じるクーロン力によって、基板Wを静電吸着する。
The
基台111は、導電性材料により平板状に形成されている。基台111の内部には、流路111aが形成されている。流路111aは、不図示の配管を介してチラーユニットが接続されている。基台111は、チラーユニットにより、冷媒、例えば冷却水や、ガルデンなどの有機溶剤等を流路111aの中に循環させることによって、所定の温度に制御可能に構成されている。
The
載置台11は、基台111と静電チャック112とが接着剤により接着されて構成されている。図2には、基台111と静電チャック112とを接着する接着剤による接着層115が示されている。
The mounting table 11 is constructed by bonding a
ところで、上述のように、基板処理装置1は、基板Wの温度の面内均一性が悪いと、基板Wの面内での基板処理の均一性が低下する。例えば、プラズマエッチングでは、基板Wの温度の面内均一性が低いと、基板Wの面内のエッチング特性が不均一になるため、基板Wに製造するデバイスの歩留りが低下する。 However, as described above, in the substrate processing apparatus 1, if the in-plane temperature uniformity of the substrate W is poor, the uniformity of the substrate processing within the surface of the substrate W decreases. For example, in plasma etching, if the in-plane temperature uniformity of the substrate W is low, the etching characteristics within the surface of the substrate W become non-uniform, resulting in a decrease in the yield of devices manufactured on the substrate W.
プラズマを用いる工程では、一般的に、基板Wを載置台11に吸着させ、プラズマから基板Wへの熱を載置台11に伝搬させて逃がしつつ、プラズマ処理を行う。このため、基板Wの温度の均一性を高くするには、載置台11の面内の熱抵抗の均一性を高くしなければならない。載置台11の熱抵抗の面内均一性を高くするには、接着層115の厚さの均一性を高くする必要がある。しかし、接着層115の厚さが均一となるように、静電チャック112と基台111を接着することは困難である。載置台11は、接着層115の厚さの面内均一性が低い。このため、基板処理装置1は、デバイスの歩留りが安定しない。また、接着層115の厚さは個体差が大きいため、基板処理装置ごとのエッチング特性が異なったものとなる。
In a process using plasma, the substrate W is generally adsorbed to the mounting table 11, and the heat from the plasma to the substrate W is propagated to the mounting table 11 and released while performing the plasma processing. Therefore, in order to increase the uniformity of the temperature of the substrate W, the uniformity of the thermal resistance within the surface of the mounting table 11 must be increased. In order to increase the uniformity of the thermal resistance within the surface of the mounting table 11, it is necessary to increase the uniformity of the thickness of the
[載置台11の製造方法の流れ]
そこで、本実施形態では、以下に説明する方法により載置台11を製造する。図3は、実施形態に係る載置台11の製造方法の流れの一例を示すフローチャートである。図3には、載置台11を製造する手順が例示されている。本実施形態では、図3のフローチャートに示された手順により、載置台11が製造される。以下では、図4~図6を参照しながら、載置台11の製造方法の一例を説明する。
[Flow of manufacturing method of mounting table 11]
Therefore, in this embodiment, the mounting table 11 is manufactured by the method described below. Fig. 3 is a flowchart showing an example of the flow of a method for manufacturing the mounting table 11 according to the embodiment. Fig. 3 illustrates an example of the procedure for manufacturing the mounting table 11. In this embodiment, the mounting table 11 is manufactured by the procedure shown in the flowchart in Fig. 3. An example of the method for manufacturing the mounting table 11 will be described below with reference to Figs. 4 to 6.
まず、静電チャック112及び基台111の厚さの面内分布を測定する(ステップS10)。例えば、静電チャック112及び基台111についてそれぞれ3次元測定を行い、静電チャック112及び基台111の厚さの面内分布を測定する。図4は、実施形態に係る静電チャック112及び基台111の厚さの面内分布の一例を示す図である。図4には、静電チャック112の厚さの面内分布の一例として、載置面11aに対応する領域の位置P11~P13での厚さd11~d13が示されている。また、図4には、基台111の面内分布の一例として、載置面11aに対応する領域の位置P21~P23での厚さd21~d23が示されている。
First, the in-plane distribution of the thickness of the
次に、静電チャック112と基台111と接着剤により接着する(ステップS11)。
Next, the
そして、静電チャック112と基台111とを接着する接着層115の熱抵抗の面内分布を特定する。具体的には、まず、静電チャック112と基台111とを接着した載置台11の厚さの面内分布を測定する(ステップS12)。例えば、載置台11の3次元測定を行い、載置台11の厚さの面内分布を測定する。図5は、実施形態に係る載置台11の厚さの面内分布の一例を示す図である。図5には、載置台11の厚さとして、載置面11aに対応する領域の位置P31~P33での厚さd31~d33が示されている。そして、測定した載置台11の厚さの面内分布と、静電チャック112及び基台111の厚さの面内分布とに基づき、接着層115の厚さの面内分布を特定する(ステップS13)。載置台11の厚さは、静電チャック112の厚さと、基台111の厚さと、接着層115の厚さを加算した値である。そこで、対応する位置ごとに、測定した載置台11の厚さから、静電チャック112及び基台111の厚さを減算することで、接着層115の厚さの面内分布を特定する。図5には、実施形態に係る接着層115の厚さの面内分布の一例が示されている。例えば、載置台11の位置P31~P33は、静電チャック112の位置P11~P13及び基台111の位置P21~P23と重なる位置となっており、位置P11~P13及び基台111の位置P21~P23がそれぞれ対応する位置となっている。なお、図5及び図6では、識別しやくするため、位置P31~P33から位置P11~P13、P21~P23を若干ずらして示している。この場合、位置P31~P33での接着層115の厚さd41~d43は、以下の式(1)~(3)のように算出することで特定する。
Then, the in-plane distribution of the thermal resistance of the
d41 = d31-d21-d11 (1)
d42 = d32-d22-d12 (2)
d41 = d31-d21-d11 (3)
d41 = d31-d21-d11 (1)
d42 = d32-d22-d12 (2)
d41 = d31-d21-d11 (3)
なお、静電チャック112及び基台111の加工精度が高く、静電チャック112及び基台111の厚さが設計値の厚さとみなせる場合は、静電チャック112及び基台111の厚さは計測しなくてもよい。接着層115の厚さは、測定した載置台11の厚さから、静電チャック112及び基台111の設計値の厚さを減算することで、特定してもよい。
Note that if the processing precision of the
特定した接着層115の厚さの面内分布と、接着層115の厚さと熱抵抗の関係を示す熱抵抗データとに基づき、接着層115の熱抵抗の面内分布を特定する(ステップS14)。例えば、事前に様々な厚さで接着層115を形成し、それぞれの厚さで接着層115の熱抵抗を計測して接着層115の厚さと熱抵抗の関係を示す熱抵抗データを生成し、コンピュータなどの情報処理装置に記憶させておく。情報処理装置は、接着層115の厚さの面内分布について、熱抵抗データを用いて、接着層115の厚さに対応する熱抵抗を求めることで、接着層115の熱抵抗の面内分布を特定する。
Based on the identified in-plane distribution of the thickness of the
特定した接着層115の熱抵抗の面内分布に基づき、載置台11の載置面11a内における熱抵抗のばらつきが低減するように静電チャック112の表面の加工条件を決定する(ステップS15)。静電チャック112には、基板Wが載置される。静電チャック112は、表面の形状を変えて基板Wとの接触面積を変えることで、基板Wと静電チャック112との間の熱抵抗を変えることができる。例えば、静電チャック112の表面にドットと呼ばれる柱を形成する場合、ドット径やドット高さを調整することで、熱抵抗を調整できる。例えば、ドット形成工程は、マスク作製、レジスト塗布、露光、現像、ブラスト、表面ブラシ加工からなる。ドット径やドット高さは、例えば、以下のような加工条件を変えることで変更できる。
(1)領域毎にドット径が異なるマスクを用いる。
(2)領域毎に露光時間を変える。
(3)領域毎にブラスト時間を変える。
(4)領域毎に表面ブラシ加工条件(処理時間、回転数、ブラシ押し付け圧力)を変える。
Based on the specified in-plane distribution of the thermal resistance of the
(1) A mask is used in which the dot diameter varies from region to region.
(2) Vary the exposure time for each area.
(3) Vary the blast time for each area.
(4) The surface brush processing conditions (processing time, rotation speed, brush pressing pressure) are changed for each area.
例えば、事前に様々な表面形状の静電チャック112を形成し、それぞれの静電チャック112の熱抵抗を計測して表面形状と熱抵抗の関係を示す形状データを生成し、コンピュータなどの情報処理装置に記憶させておく。情報処理装置は、接着層115の熱抵抗の面内分布について、形状データを用いて、載置台11の載置面11a内における熱抵抗のばらつきが低減するように静電チャック112の表面の加工条件を決定する。例えば、接着層115の熱抵抗が大きい領域についてはドットのサイズが大きくまたはドットが高密度となり、接着層115の熱抵抗が小さい領域についてはドットのサイズが小さくまたはドットが低密度となるように、加工条件を決定する。
For example,
ここで、載置台11の熱抵抗は、静電チャック112の熱抵抗と、基台111の熱抵抗と、接着層115の熱抵抗とを加算した値となる。載置面11aに対応する領域において、静電チャック112及び基台111の厚さが略一定の場合、載置台11の載置面11a内における熱抵抗のばらつきは、主に、接着層115の面内での熱抵抗のばらつきによるものである。載置面11aに対応する領域において、静電チャック112及び基台111の厚さが略一定の場合、接着層115の面内での熱抵抗のばらつきを低減するように静電チャック112の表面の加工条件を決定する。一方、載置面11aに対応する領域において、静電チャック112及び基台111の厚さにばらつきがある場合、載置台11の載置面11a内における熱抵抗のばらつきは、静電チャック112、基台111及び接着層115の面内での熱抵抗のばらつきの複合的な影響によるものである。この場合、静電チャック112及び基台111の厚さから静電チャック112及び基台111の熱抵抗をそれぞれ求める。そして、載置面11aに対応する領域において、位置ごとに静電チャック112の熱抵抗と基台111の熱抵抗と接着層115の熱抵抗を加算して載置台11の熱抵抗の面内分布を求める。そして、載置台11の面内での熱抵抗のばらつきを低減するように静電チャック112の表面の加工条件を決定する。
Here, the thermal resistance of the mounting table 11 is the sum of the thermal resistance of the
また、載置台11の面内における熱抵抗のばらつきが小さいものの、製造される載置台11ごとに、熱抵抗の個体差が大きい場合、基板処理装置1は、個体ごとに異なったエッチング特性を示す。そこで、載置台11の面内での熱抵抗が所定の許容範囲内となるように静電チャック112の表面の加工条件を決定してもよい。例えば、接着層115及び静電チャック112による熱抵抗の基準値を設計等で事前に定め、基板処理装置1で実施するプラズマ処理に応じて基準値を基準として熱抵抗の許容範囲を決定する。そして、形状データを用いて、接着層115の熱抵抗の面内分布から、接着層115の熱抵抗と静電チャック112の表面の熱抵抗を加算した熱抵抗が許容範囲内となるように、静電チャック112の表面の加工条件を決定する。
In addition, if the variation in thermal resistance within the surface of the mounting table 11 is small but the individual differences in thermal resistance are large for each mounting table 11 manufactured, the substrate processing apparatus 1 will show different etching characteristics for each individual. Therefore, the processing conditions for the surface of the
決定した加工条件に基づき、静電チャック112の表面を加工する(ステップS16)。例えば、決定した加工条件に従って、マスク作製、レジスト塗布、露光、現像、ブラスト、表面ブラシ加工を実施してドットを形成する。図6は、実施形態に係る載置台11の一例を示す図である。図6には、加工されたことにより静電チャック112の表面にドットの凹凸が形成されている。このように製造された載置台11は、接着層115の厚さの個体差が大きい場合でも、載置台11の熱抵抗の個体差を小さくすることができる。基板処理装置1は、このように製造された載置台11を配置することで、装置ごとにエッチング特性が異なったものとなることを抑制できる。
Based on the determined processing conditions, the surface of the
以上のように、実施形態に係る載置台11の製造方法は、静電チャック112(吸着部)と基台111とを接着剤により接着する工程(ステップS11)と、静電チャック112と基台111とを接着する接着層115の熱抵抗の面内分布を特定する工程(ステップS12~S14)と、特定した接着層115の熱抵抗の面内分布に基づき、載置台11の基板Wを載置する面(載置面11a)内における熱抵抗のばらつきが低減するように静電チャック112の表面の加工条件を決定する工程(ステップS15)と、決定した加工条件に基づき、静電チャック112の表面を加工する工程(ステップS16)と、を有する。これにより、実施形態に係る載置台11の製造方法は、載置台11の熱抵抗の面内均一性を向上させることができる。
As described above, the manufacturing method of the mounting table 11 according to the embodiment includes a step of bonding the electrostatic chuck 112 (adsorption portion) and the base 111 with an adhesive (step S11), a step of identifying the in-plane distribution of the thermal resistance of the
また、実施形態に係る載置台11の製造方法は、接着する工程(ステップS11)の前に、静電チャック112及び基台111の厚さの面内分布を測定する工程(ステップS10)をさらに有する。また、熱抵抗の面内分布を特定する工程は、静電チャック112と基台111とを接着した載置台11の厚さの面内分布を測定する工程(ステップS12)と、測定した載置台11の厚さの面内分布と、静電チャック112及び基台111の厚さの面内分布とに基づき、接着層115の厚さの面内分布を特定する工程(ステップS13)と、特定した接着層115の厚さの面内分布と、接着層115の厚さと熱抵抗の関係を示す熱抵抗データ203aとに基づき、接着層115の熱抵抗の面内分布を特定する工程(ステップS14)と、を有する。これにより、実施形態に係る載置台11の製造方法は、接着層115の熱抵抗の面内分布を特定できる。
The manufacturing method of the mounting table 11 according to the embodiment further includes a step (step S10) of measuring the in-plane distribution of the thickness of the
また、接着層115の厚さの面内分布を特定する工程(ステップS13)は、対応する位置ごとに、測定した載置台11の厚さから静電チャック112及び基台111の厚さを減算することで、接着層115の厚さの面内分布を特定する。これにより、実施形態に係る載置台11の製造方法は、静電チャック112と基台111とを接着する接着層115の厚さの面内分布を特定できる。
The process of determining the in-plane distribution of the thickness of the adhesive layer 115 (step S13) determines the in-plane distribution of the thickness of the
また、決定する工程(ステップS15)は、接着層115の熱抵抗が大きい領域については静電チャック112の表面に形成するドットのサイズが大きくまたはドットが高密度となり、接着層115の熱抵抗が小さい領域についてはドットのサイズが小さくまたはドットが低密度となるように、加工条件を決定する。これにより、実施形態に係る載置台11の製造方法は、載置台11の熱抵抗の面内均一性を向上させることができる。
In addition, the determining process (step S15) determines the processing conditions so that the dots formed on the surface of the
また、決定する工程(ステップS15)は、載置台11の面内における熱抵抗がいずれも所定の許容範囲内となるように静電チャック112の表面の加工条件を決定する。これにより、実施形態に係る載置台11の製造方法は、製造される載置台11ごとに、熱抵抗の個体差を小さくすることができる。
The determining process (step S15) determines the processing conditions for the surface of the
また、実施形態に係る載置台11は、静電チャック112(吸着部)と、基台111と、接着層115とを備える。静電チャック112は、平板状とされ、基板Wを静電吸着する。基台111は、平板状とされている。接着層115は、静電チャック112と基台111とを接着する。接着層115は、熱抵抗が異なる複数の領域を有する。静電チャック112は、複数の領域に対応して、異なる表面形状を有する。これにより、実施形態に係る載置台11は、熱抵抗の面内均一性を向上する。
The mounting table 11 according to the embodiment includes an electrostatic chuck 112 (adsorption portion), a
また、静電チャック112は、複数の領域のうち、熱抵抗が大きい領域については静電チャック112の表面に形成するドットのサイズが大きくまたはドットが高密度とされ、熱抵抗が小さい領域についてはドットのサイズが小さくまたはドットが低密度とされている。これにより、実施形態に係る載置台11は、熱抵抗の面内均一性を向上する。
In addition, in the multiple regions of the
また、実施形態に係る基板処理装置1は、実施形態に係る載置台11の製造方法により製造された載置台11を有する。これにより、実施形態に係る基板処理装置1は、エッチング特性が基板Wの面内で不均一なることを抑制できる。この結果、基板処理装置1は、基板Wに製造するデバイスの歩留りを向上させることができる。 The substrate processing apparatus 1 according to the embodiment also has a mounting table 11 manufactured by the manufacturing method for the mounting table 11 according to the embodiment. This allows the substrate processing apparatus 1 according to the embodiment to suppress non-uniform etching characteristics within the surface of the substrate W. As a result, the substrate processing apparatus 1 can improve the yield of devices manufactured on the substrate W.
以上、実施形態について説明してきたが、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上述した実施形態は、多様な形態で具現され得る。また、上述した実施形態は、請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。 Although the embodiments have been described above, the embodiments disclosed herein should be considered to be illustrative in all respects and not restrictive. Indeed, the above-described embodiments may be embodied in various forms. Furthermore, the above-described embodiments may be omitted, substituted, or modified in various forms without departing from the scope and spirit of the claims.
例えば、本開示の技術は、任意のプラズマ処理装置に採用され得る。例えば、基板処理装置1は、誘導結合型プラズマ(ICP:Inductively-coupled plasma)タイプや、マイクロ波といった表面波によってガスを励起させるプラズマ処理装置のように、任意のタイプのプラズマ処理装置であってもよい。 For example, the technology disclosed herein may be employed in any type of plasma processing apparatus. For example, the substrate processing apparatus 1 may be any type of plasma processing apparatus, such as an inductively-coupled plasma (ICP) type or a plasma processing apparatus that excites gas using surface waves such as microwaves.
また、上記した実施形態では、基板処理装置1として、プラズマエッチング処理装置を例に説明したが、開示の技術はこれに限られない。基板処理装置1は、プラズマを用いる成膜装置や、改質装置等であってもよい。 In the above embodiment, the substrate processing apparatus 1 is described as being a plasma etching processing apparatus, but the disclosed technology is not limited to this. The substrate processing apparatus 1 may be a film forming apparatus or a modification apparatus that uses plasma.
また、上述した実施形態では、基板を半導体ウエハとした場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。基板は、ガラス基板など、他の基板であってもよい。 In the above embodiment, the substrate is a semiconductor wafer, but the present invention is not limited to this. The substrate may be another substrate, such as a glass substrate.
なお、今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。 The embodiments disclosed herein should be considered as illustrative in all respects and not restrictive. Indeed, the above-described embodiments may be embodied in various forms. Furthermore, the above-described embodiments may be omitted, substituted, or modified in various forms without departing from the scope and spirit of the appended claims.
W 基板
1 基板処理装置
10 プラズマ処理チャンバー
11 載置台
111 基台
112 静電チャック
115 接着層
W, substrate 1,
Claims (5)
a)前記吸着部と前記基台とを接着する工程と、
b)前記吸着部と前記基台とを接着する接着層の熱抵抗の面内分布を特定する工程と、
c)特定した前記接着層の熱抵抗の面内分布に基づき、前記載置台の前記基板を載置する面内における熱抵抗のばらつきが低減するように前記吸着部の表面の加工条件を決定する工程と、
d)決定した加工条件に基づき、前記吸着部の表面を加工する工程と、
を有する載置台の製造方法。 A method for manufacturing a mounting table having an adsorption section that electrostatically adsorbs a substrate and a base that are bonded to the mounting table, comprising the steps of:
a) bonding the suction portion and the base;
b) determining an in-plane distribution of thermal resistance of an adhesive layer that bonds the adsorption portion and the base;
c) determining processing conditions for the surface of the adsorption portion based on the specified in-plane distribution of thermal resistance of the adhesive layer so as to reduce the variation in thermal resistance in the plane on which the substrate is placed of the mounting table; and
d) processing the surface of the suction portion based on the determined processing conditions;
A method for manufacturing a mounting table having the above structure.
前記工程b)は、
b-1)前記吸着部と前記基台とを接着した前記載置台の厚さの面内分布を測定する工程と、
b-2)測定した前記載置台の厚さの面内分布と、前記吸着部及び前記基台の厚さの面内分布とに基づき、前記接着層の厚さの面内分布を特定する工程と、
b-3)特定した前記接着層の厚さの面内分布と前記接着層の厚さと熱抵抗の関係を示す熱抵抗データとに基づき、前記接着層の熱抵抗の面内分布を特定する工程と、を有する
請求項1に記載の載置台の製造方法。 The method further includes a step of measuring an in-plane distribution of thicknesses of the suction portion and the base before the step a),
The step b) comprises:
b-1) measuring an in-plane distribution of a thickness of the mounting table having the adsorption portion and the base bonded thereto;
b-2) determining the in-plane thickness distribution of the adhesive layer based on the measured in-plane thickness distribution of the mounting table and the in-plane thickness distributions of the suction portion and the base;
and b-3) a step of determining an in-plane distribution of thermal resistance of the adhesive layer based on the determined in-plane distribution of thickness of the adhesive layer and thermal resistance data showing a relationship between the thickness of the adhesive layer and thermal resistance.
請求項2に記載の載置台の製造方法。 3. The method for manufacturing a mounting table according to claim 2, wherein the step b-2) determines an in-plane distribution of the thickness of the adhesive layer by subtracting the thicknesses of the suction portion and the base from the measured thickness of the mounting table for each corresponding position.
請求項1~3の何れか1つに記載の載置台の製造方法。 The method for manufacturing a mounting table described in any one of claims 1 to 3, wherein in step c), the processing conditions are determined so that the size of the dots formed on the surface of the suction portion is large or the dots are densely packed in areas where the thermal resistance of the adhesive layer is high, and the size of the dots is small or the dots are densely packed in areas where the thermal resistance of the adhesive layer is low.
請求項1~4の何れか1つに記載の載置台の製造方法。 5. The method for manufacturing a mounting table according to claim 1, wherein in the step c), processing conditions for the surface of the adsorption portion are determined so that thermal resistances within the surface of the mounting table are all within a predetermined allowable range.
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