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JP7710322B2 - Mounting table and substrate processing apparatus - Google Patents
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JP7710322B2 - Mounting table and substrate processing apparatus - Google Patents

Mounting table and substrate processing apparatus

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JP7710322B2 JP2021106650A JP2021106650A JP7710322B2 JP 7710322 B2 JP7710322 B2 JP 7710322B2 JP 2021106650 A JP2021106650 A JP 2021106650A JP 2021106650 A JP2021106650 A JP 2021106650A JP 7710322 B2 JP7710322 B2 JP 7710322B2
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Description

本開示は、載置台及び基板処理装置に関する。 This disclosure relates to a mounting table and a substrate processing apparatus.

特許文献1は、静電チェックの表面に同心円状にバンドを設けて載置された基板との間の空間を同心円状に区切り、それぞれの空間に冷却ガスを供給する構成とした載置台を開示する。 Patent document 1 discloses a mounting table in which bands are provided concentrically on the surface of an electrostatic check to divide the space between the electrostatic check and the substrate placed on it into concentric sections, and cooling gas is supplied to each space.

特表2020-512692号公報Special Publication No. 2020-512692

本開示は、載置台の冷却能力を高める技術を提供する。 This disclosure provides technology that improves the cooling capacity of the mounting table.

本開示の一態様による載置台は、載置部と、環状の支持部と、ガス供給口と、供給流路と、ガス排気口と、排気流路とを備える。載置部は、基板が載置される載置面を有する。環状の支持部は、載置面に基板の外周側に沿って設けられ、基板を支持する。ガス供給口は、載置面に形成され、基板と載置面との間の空間に伝熱ガスを供給する。供給流路は、載置部内に設けられ、ガス供給口に伝熱ガスを供給する。ガス排気口は、載置面に形成され、空間の伝熱ガスを排気する。排気流路は、載置部内に設けられ、ガス排気口から排気される伝熱ガスが流れる。供給流路は、少なくともガス供給口側が載置面に対して傾斜させて設けられている。 A mounting table according to one aspect of the present disclosure includes a mounting portion, an annular support portion, a gas supply port, a supply flow path, a gas exhaust port, and an exhaust flow path. The mounting portion has a mounting surface on which a substrate is mounted. The annular support portion is provided on the mounting surface along the outer periphery of the substrate and supports the substrate. The gas supply port is formed on the mounting surface and supplies a heat transfer gas to a space between the substrate and the mounting surface. The supply flow path is provided within the mounting portion and supplies the heat transfer gas to the gas supply port. The gas exhaust port is formed on the mounting surface and exhausts the heat transfer gas in the space. The exhaust flow path is provided within the mounting portion and allows the heat transfer gas exhausted from the gas exhaust port to flow. The supply flow path is provided such that at least the gas supply port side is inclined with respect to the mounting surface.

本開示によれば、載置台の冷却能力を高めることができる。 This disclosure makes it possible to increase the cooling capacity of the mounting table.

図1は、実施形態に係るプラズマ処理システムの概略的な構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a plasma processing system according to an embodiment. 図2は、実施形態に係る基板支持部の概略的な構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a substrate support portion according to the embodiment. 図3は、図2のA-A線での実施形態に係る基板支持部の断面の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a cross section of the substrate support part according to the embodiment taken along line AA in FIG. 図4は、図2のB-B線での実施形態に係る基板支持部の断面の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a cross section of the substrate support part according to the embodiment taken along line BB in FIG. 図5は、図2のC-C線での実施形態に係る基板支持部の断面の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a cross section of the substrate support part according to the embodiment taken along line CC in FIG. 図6は、従来の基板支持部の構成の一例を概略的に示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the configuration of a conventional substrate support portion. 図7は、実施形態に係る基板支持部の構成の一例を概略的に示した図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the configuration of a substrate support portion according to an embodiment. 図8は、実施形態に係る基板支持のガス供給口付近の伝熱ガスの流れの一例を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a flow of heat transfer gas near a gas supply port of the substrate support according to the embodiment. 図9は、実施形態に係るガス排気口の排気特性の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of exhaust characteristics of a gas exhaust port according to the embodiment. 図10は、実施形態に係る基板支持部の断面の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a cross section of a substrate support portion according to an embodiment. 図11は、実施形態に係るガス排気口の排気特性の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of exhaust characteristics of a gas exhaust port according to the embodiment. 図12は、実施形態に係る基板支持部の空間内での伝熱ガスの流れの一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a flow of heat transfer gas within the space of the substrate support part according to the embodiment. 図13は、実施形態に係る基板支持部の空間内での伝熱ガスの流れの一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a flow of heat transfer gas within the space of the substrate support part according to the embodiment. 図14は、実施形態に係る基板支持部の基板支持面での伝熱ガスの流れの一例を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a flow of heat transfer gas on the substrate supporting surface of the substrate supporting part according to the embodiment. 図15は、実施形態に係る基板支持部の基板支持面での伝熱ガスの流れの他の一例を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating another example of the flow of heat transfer gas on the substrate supporting surface of the substrate supporting part according to the embodiment.

以下、図面を参照して本願の開示する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、開示する載置台及び基板処理装置が限定されるものではない。 Below, an embodiment of the mounting table and substrate processing apparatus disclosed in the present application will be described in detail with reference to the drawings. Note that the disclosed mounting table and substrate processing apparatus are not limited to the present embodiment.

半導体ウェハ(以下、「ウェハ」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が設けられている。静電チャックと基板の間には、伝熱ガスが供給される。 Substrate processing apparatuses are known that perform substrate processing such as film formation and etching on substrates such as semiconductor wafers (hereinafter referred to as "wafers"). Some substrate processing apparatuses electrostatically attract the substrate to a mounting table. Such a mounting table is provided with, for example, an electrostatic chuck that electrostatically attracts the substrate. A heat transfer gas is supplied between the electrostatic chuck and the substrate.

ところで、近年、プロセスによっては、基板の低温化が望まれている。例えば、高アスペクト比のホールを形成するHARC(High Aspect Ratio Contact)のプロセスでは、基板の低温化が望まれている。従来の基板と静電チャックの間の空間は、封じ切りの空間であり、伝熱ガスが充填されているだけであった。このため、基板からの抜熱は、充填された伝熱ガスの冷却能力にとどまっている。 In recent years, depending on the process, it is desirable to lower the temperature of the substrate. For example, in the HARC (High Aspect Ratio Contact) process, which forms holes with a high aspect ratio, it is desirable to lower the temperature of the substrate. Conventionally, the space between the substrate and the electrostatic chuck is a sealed space filled with a heat transfer gas. As a result, the heat removal from the substrate is limited to the cooling capacity of the heat transfer gas.

そこで、載置台の冷却能力を高める技術が期待されている。 Therefore, there is a need for technology that can improve the cooling capacity of the mounting table.

[実施形態]
[装置構成]
本開示の基板処理装置の一例について説明する。実施形態では、本開示の基板処理装置をシステム構成のプラズマ処理システムとした場合を例に説明する。図1は、実施形態に係るプラズマ処理システムの概略的な構成の一例を示す図である。
[Embodiment]
[Device configuration]
An example of a substrate processing apparatus according to the present disclosure will be described. In the embodiment, the substrate processing apparatus according to the present disclosure will be described as a plasma processing system having a system configuration. FIG 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a plasma processing system according to an embodiment.

以下に、プラズマ処理システムの構成例について説明する。プラズマ処理システムは、容量結合プラズマ処理装置1及び制御部2を含む。容量結合プラズマ処理装置1は、プラズマ処理チャンバ10、ガス供給部20、電源30及び排気システム40を含む。また、プラズマ処理装置1は、基板支持部11及びガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ10内に導入するように構成される。ガス導入部は、シャワーヘッド13を含む。基板支持部11は、プラズマ処理チャンバ10内に配置される。シャワーヘッド13は、基板支持部11の上方に配置される。一実施形態において、シャワーヘッド13は、プラズマ処理チャンバ10の天部(ceiling)の少なくとも一部を構成する。プラズマ処理チャンバ10は、シャワーヘッド13、プラズマ処理チャンバ10の側壁10a及び基板支持部11により規定されたプラズマ処理空間10sを有する。プラズマ処理チャンバ10は、少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理空間10sに供給するための少なくとも1つのガス供給口と、プラズマ処理空間からガスを排出するための少なくとも1つのガス排出口とを有する。側壁10aは接地される。シャワーヘッド13及び基板支持部11は、プラズマ処理チャンバ10筐体とは電気的に絶縁される。 An example of the configuration of a plasma processing system is described below. The plasma processing system includes a capacitively coupled plasma processing device 1 and a control unit 2. The capacitively coupled plasma processing device 1 includes a plasma processing chamber 10, a gas supply unit 20, a power supply 30, and an exhaust system 40. The plasma processing device 1 also includes a substrate support unit 11 and a gas introduction unit. The gas introduction unit is configured to introduce at least one processing gas into the plasma processing chamber 10. The gas introduction unit includes a shower head 13. The substrate support unit 11 is disposed in the plasma processing chamber 10. The shower head 13 is disposed above the substrate support unit 11. In one embodiment, the shower head 13 constitutes at least a part of the ceiling of the plasma processing chamber 10. The plasma processing chamber 10 has a plasma processing space 10s defined by the shower head 13, the sidewall 10a of the plasma processing chamber 10, and the substrate support unit 11. The plasma processing chamber 10 has at least one gas supply port for supplying at least one processing gas to the plasma processing space 10s and at least one gas exhaust port for exhausting gas from the plasma processing space. The sidewall 10a is grounded. The shower head 13 and the substrate support 11 are electrically insulated from the plasma processing chamber 10 housing.

基板支持部11は、本体部111及びリングアセンブリ112を含む。本体部111は、基板(ウェハ)Wを支持するための中央領域(基板支持面)111aと、リングアセンブリ112を支持するための環状領域(リング支持面)111bとを有する。本体部111の環状領域111bは、平面視で本体部111の中央領域111aを囲んでいる。基板Wは、本体部111の中央領域111a上に配置され、リングアセンブリ112は、本体部111の中央領域111a上の基板Wを囲むように本体部111の環状領域111b上に配置される。一実施形態において、本体部111は、基台及び静電チャックを含む。基台は、導電性部材を含む。基台の導電性部材は下部電極として機能する。静電チャックは、基台の上に配置される。静電チャックの上面は、基板支持面111aを有する。リングアセンブリ112は、1又は複数の環状部材を含む。1又は複数の環状部材のうち少なくとも1つはエッジリングである。また、図示は省略するが、基板支持部11は、静電チャック、リングアセンブリ112及び基板のうち少なくとも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、伝熱媒体、流路、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路には、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。また、基板支持部11は、基板Wの裏面と基板支持面111aとの間に伝熱ガスを供給するように構成された伝熱ガス供給部を含んでもよい。 The substrate support 11 includes a main body 111 and a ring assembly 112. The main body 111 has a central region (substrate support surface) 111a for supporting a substrate (wafer) W, and an annular region (ring support surface) 111b for supporting the ring assembly 112. The annular region 111b of the main body 111 surrounds the central region 111a of the main body 111 in a plan view. The substrate W is disposed on the central region 111a of the main body 111, and the ring assembly 112 is disposed on the annular region 111b of the main body 111 so as to surround the substrate W on the central region 111a of the main body 111. In one embodiment, the main body 111 includes a base and an electrostatic chuck. The base includes a conductive member. The conductive member of the base functions as a lower electrode. The electrostatic chuck is disposed on the base. The upper surface of the electrostatic chuck has a substrate support surface 111a. The ring assembly 112 includes one or more annular members. At least one of the one or more annular members is an edge ring. Although not shown, the substrate support 11 may include a temperature adjustment module configured to adjust at least one of the electrostatic chuck, the ring assembly 112, and the substrate to a target temperature. The temperature adjustment module may include a heater, a heat transfer medium, a flow path, or a combination thereof. A heat transfer fluid such as brine or gas flows through the flow path. The substrate support 11 may also include a heat transfer gas supply unit configured to supply a heat transfer gas between the back surface of the substrate W and the substrate support surface 111a.

例えば、基板支持部11は、内部に温調媒体を流すための流路111cが本体部111に形成されている。流路111cは、基板Wが載置される基板支持面111aに対応して、基板支持面111aの全面に形成されている。流路111cには、冷媒、熱媒のような温調媒体が流れる。例えば、流路111cは、配管113を介してチラーユニット114と接続されている。チラーユニット114は、供給する冷媒の温度を制御可能とされている。プラズマ処理装置1は、チラーユニット114から温度を制御した冷媒を流路111cに循環させることによって、基板支持部11の温度を制御可能な構成とされている。 For example, the substrate support part 11 has a flow path 111c formed in the main body part 111 for flowing a temperature control medium therein. The flow path 111c corresponds to the substrate support surface 111a on which the substrate W is placed, and is formed over the entire surface of the substrate support surface 111a. A temperature control medium such as a refrigerant or heat medium flows through the flow path 111c. For example, the flow path 111c is connected to a chiller unit 114 via piping 113. The chiller unit 114 is capable of controlling the temperature of the refrigerant it supplies. The plasma processing apparatus 1 is configured to be capable of controlling the temperature of the substrate support part 11 by circulating a temperature-controlled refrigerant from the chiller unit 114 through the flow path 111c.

また、基板支持部11の基板支持面111aには、伝熱ガスを吐出するガス供給口111dが形成されている。基板支持部11には、伝熱ガスを供給する配管などの供給流路115が設けられている。供給流路115は、ガス供給口111dと連通している。供給流路115には、ガス供給部116が接続されている。ガス供給部116は、例えば、Heガス等の伝熱ガスを供給流路115に供給する。供給流路115を介して供給された伝熱ガスは、ガス供給口111dから吐出されて基板Wと基板支持面111aとの間の空間に供給される。 In addition, a gas supply port 111d for discharging a heat transfer gas is formed on the substrate support surface 111a of the substrate support part 11. The substrate support part 11 is provided with a supply flow path 115 such as a pipe for supplying the heat transfer gas. The supply flow path 115 is connected to the gas supply port 111d. A gas supply unit 116 is connected to the supply flow path 115. The gas supply unit 116 supplies a heat transfer gas such as He gas to the supply flow path 115. The heat transfer gas supplied via the supply flow path 115 is discharged from the gas supply port 111d and supplied to the space between the substrate W and the substrate support surface 111a.

また、基板支持部11の基板支持面111aには、ガス排気口111eが形成されている。基板支持部11には、伝熱ガスを排気する配管などの排気流路117が設けられている。排気流路117は、ガス排気口111eと連通している。排気流路117には、排気システム40が接続されている。基板Wと基板支持面111aとの間の空間に供給された伝熱ガスは、ガス排気口111eに流れ、排気流路117を介して排気システム40へ排気される。 In addition, a gas exhaust port 111e is formed on the substrate support surface 111a of the substrate support part 11. The substrate support part 11 is provided with an exhaust passage 117, such as a pipe for exhausting heat transfer gas. The exhaust passage 117 is connected to the gas exhaust port 111e. The exhaust passage 117 is connected to the exhaust system 40. The heat transfer gas supplied to the space between the substrate W and the substrate support surface 111a flows to the gas exhaust port 111e and is exhausted to the exhaust system 40 via the exhaust passage 117.

シャワーヘッド13は、ガス供給部20からの少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理空間10s内に導入するように構成される。シャワーヘッド13は、少なくとも1つのガス供給口13a、少なくとも1つのガス拡散室13b、及び複数のガス導入口13cを有する。ガス供給口13aに供給された処理ガスは、ガス拡散室13bを通過して複数のガス導入口13cからプラズマ処理空間10s内に導入される。また、シャワーヘッド13は、導電性部材を含む。シャワーヘッド13の導電性部材は上部電極として機能する。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド13に加えて、側壁10aに形成された1又は複数の開口部に取り付けられる1又は複数のサイドガス注入部(SGI:Side Gas Injector)を含んでもよい。 The shower head 13 is configured to introduce at least one processing gas from the gas supply unit 20 into the plasma processing space 10s. The shower head 13 has at least one gas supply port 13a, at least one gas diffusion chamber 13b, and multiple gas inlets 13c. The processing gas supplied to the gas supply port 13a passes through the gas diffusion chamber 13b and is introduced into the plasma processing space 10s from the multiple gas inlets 13c. The shower head 13 also includes a conductive member. The conductive member of the shower head 13 functions as an upper electrode. In addition to the shower head 13, the gas introduction unit may include one or more side gas injectors (SGIs) attached to one or more openings formed in the side wall 10a.

ガス供給部20は、少なくとも1つのガスソース21及び少なくとも1つの流量制御器22を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部20は、少なくとも1つの処理ガスを、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を介してシャワーヘッド13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、少なくとも1つ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 gas supply 20 may include at least one gas source 21 and at least one flow controller 22. In one embodiment, the gas supply 20 is configured to supply at least one process gas from a respective gas source 21 through a respective flow controller 22 to the showerhead 13. Each flow controller 22 may include, for example, a mass flow controller or a pressure-controlled flow controller. Additionally, the gas supply 20 may include one or more flow modulation devices to modulate or pulse the flow rate of the at least one process gas.

電源30は、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介してプラズマ処理チャンバ10に結合されるRF電源31を含む。RF電源31は、ソースRF信号及びバイアスRF信号のような少なくとも1つのRF信号(RF電力)を、基板支持部11の導電性部材及び/又はシャワーヘッド13の導電性部材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に供給された少なくとも1つの処理ガスからプラズマが形成される。従って、RF電源31は、プラズマ処理チャンバ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。また、バイアスRF信号を基板支持部11の導電性部材に供給することにより、基板Wにバイアス電位が発生し、形成されたプラズマ中のイオン成分を基板Wに引き込むことができる。 The power source 30 includes an RF power source 31 coupled to the plasma processing chamber 10 via at least one impedance matching circuit. The RF power source 31 is configured to supply at least one RF signal (RF power), such as a source RF signal and a bias RF signal, to the conductive member of the substrate support 11 and/or the conductive member of the showerhead 13. This causes a plasma to be formed from at least one processing gas supplied to the plasma processing space 10s. Thus, the RF power source 31 can function as at least a part of a plasma generating unit configured to generate plasma from one or more processing gases in the plasma processing chamber 10. In addition, by supplying a bias RF signal to the conductive member of the substrate support 11, a bias potential is generated on the substrate W, and ion components in the formed plasma can be attracted to the substrate W.

一実施形態において、RF電源31は、第1のRF生成部31a及び第2のRF生成部31bを含む。第1のRF生成部31aは、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介して基板支持部11の導電性部材及び/又はシャワーヘッド13の導電性部材に結合され、プラズマ生成用のソースRF信号(ソースRF電力)を生成するように構成される。一実施形態において、ソースRF信号は、13MHz~150MHzの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第1のRF生成部31aは、異なる周波数を有する複数のソースRF信号を生成するように構成されてもよい。生成された1又は複数のソースRF信号は、基板支持部11の導電性部材及び/又はシャワーヘッド13の導電性部材に供給される。第2のRF生成部31bは、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介して基板支持部11の導電性部材に結合され、バイアスRF信号(バイアスRF電力)を生成するように構成される。一実施形態において、バイアスRF信号は、ソースRF信号よりも低い周波数を有する。一実施形態において、バイアスRF信号は、400kHz~13.56MHzの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第2のRF生成部31bは、異なる周波数を有する複数のバイアスRF信号を生成するように構成されてもよい。生成された1又は複数のバイアスRF信号は、基板支持部11の導電性部材に供給される。また、種々の実施形態において、ソースRF信号及びバイアスRF信号のうち少なくとも1つがパルス化されてもよい。 In one embodiment, the RF power supply 31 includes a first RF generating unit 31a and a second RF generating unit 31b. The first RF generating unit 31a is coupled to the conductive member of the substrate support 11 and/or the conductive member of the shower head 13 via at least one impedance matching circuit and is configured to generate a source RF signal (source RF power) for plasma generation. In one embodiment, the source RF signal has a frequency in the range of 13 MHz to 150 MHz. In one embodiment, the first RF generating unit 31a may be configured to generate multiple source RF signals having different frequencies. The generated one or more source RF signals are supplied to the conductive member of the substrate support 11 and/or the conductive member of the shower head 13. The second RF generating unit 31b is coupled to the conductive member of the substrate support 11 via at least one impedance matching circuit and is configured to generate a bias RF signal (bias RF power). In one embodiment, the bias RF signal has a lower frequency than the source RF signal. In one embodiment, the bias RF signal has a frequency in the range of 400 kHz to 13.56 MHz. In one embodiment, the second RF generator 31b may be configured to generate multiple bias RF signals having different frequencies. The generated bias RF signal or signals are provided to the conductive members of the substrate support 11. Also, in various embodiments, at least one of the source RF signal and the bias RF signal may be pulsed.

また、電源30は、プラズマ処理チャンバ10に結合されるDC電源32を含んでもよい。DC電源32は、第1のDC生成部32a及び第2のDC生成部32bを含む。一実施形態において、第1のDC生成部32aは、基板支持部11の導電性部材に接続され、第1のDC信号を生成するように構成される。生成された第1のバイアスDC信号は、基板支持部11の導電性部材に印加される。一実施形態において、第1のDC信号が、静電チャック内の電極のような他の電極に印加されてもよい。一実施形態において、第2のDC生成部32bは、シャワーヘッド13の導電性部材に接続され、第2のDC信号を生成するように構成される。生成された第2のDC信号は、シャワーヘッド13の導電性部材に印加される。種々の実施形態において、第1及び第2のDC信号のうち少なくとも1つがパルス化されてもよい。なお、第1及び第2のDC生成部32a,32bは、RF電源31に加えて設けられてもよく、第1のDC生成部32aが第2のRF生成部31bに代えて設けられてもよい。 The power supply 30 may also include a DC power supply 32 coupled to the plasma processing chamber 10. The DC power supply 32 includes a first DC generator 32a and a second DC generator 32b. In one embodiment, the first DC generator 32a is connected to a conductive member of the substrate support 11 and configured to generate a first DC signal. The generated first bias DC signal is applied to the conductive member of the substrate support 11. In one embodiment, the first DC signal may be applied to another electrode, such as an electrode in an electrostatic chuck. In one embodiment, the second DC generator 32b is connected to a conductive member of the showerhead 13 and configured to generate a second DC signal. The generated second DC signal is applied to the conductive member of the showerhead 13. In various embodiments, at least one of the first and second DC signals may be pulsed. The first and second DC generating units 32a and 32b may be provided in addition to the RF power source 31, or the first DC generating unit 32a may be provided in place of the second RF generating unit 31b.

排気システム40は、例えばプラズマ処理チャンバ10の底部に設けられたガス排出口10eに接続され得る。排気システム40は、圧力調整弁及び真空ポンプを含んでもよい。圧力調整弁によって、プラズマ処理空間10s内の圧力が調整される。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。 The exhaust system 40 may be connected to, for example, a gas exhaust port 10e provided at the bottom of the plasma processing chamber 10. The exhaust system 40 may include a pressure regulating valve and a vacuum pump. The pressure in the plasma processing space 10s is adjusted by the pressure regulating valve. The vacuum pump may include a turbomolecular pump, a dry pump, or a combination thereof.

制御部2は、本開示において述べられる種々の工程をプラズマ処理装置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2は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにプラズマ処理装置1の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御部2の一部又は全てがプラズマ処理装置1に含まれてもよい。制御部2は、例えばコンピュータ2aを含んでもよい。コンピュータ2aは、例えば、処理部(CPU:Central Processing Unit)2a1、記憶部2a2、及び通信インターフェース2a3を含んでもよい。処理部2a1は、記憶部2a2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2a2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2a3は、LAN(Local Area Network)等の通信回線を介してプラズマ処理装置1との間で通信してもよい。 The control unit 2 processes computer-executable instructions that cause the plasma processing apparatus 1 to perform the various steps described in this disclosure. The control unit 2 may be configured to control each element of the plasma processing apparatus 1 to perform the various steps described herein. In one embodiment, a part or all of the control unit 2 may be included in the plasma processing apparatus 1. The control unit 2 may include, for example, a computer 2a. The computer 2a may include, for example, a processing unit (CPU: Central Processing Unit) 2a1, a memory unit 2a2, and a communication interface 2a3. The processing unit 2a1 may be configured to perform various control operations based on a program stored in the memory unit 2a2. The memory unit 2a2 may include a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a HDD (Hard Disk Drive), an SSD (Solid State Drive), or a combination thereof. The communication interface 2a3 may communicate with the plasma processing device 1 via a communication line such as a LAN (Local Area Network).

次に、実施形態に係る基板支持部11の構成について説明する。図2は、実施形態に係る基板支持部11の概略的な構成の一例を示す図である。図2に、基板支持部11の基板Wが載置される基板支持面111aの平面図が示されている。 Next, the configuration of the substrate support part 11 according to the embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the substrate support part 11 according to the embodiment. FIG. 2 shows a plan view of the substrate support surface 111a of the substrate support part 11 on which the substrate W is placed.

図2に示すように、基板支持部11の本体部111は、基板Wを支持するための基板支持面111aを有する。基板Wは、本体部111の基板支持面111aに載置される。実施形態では、基板支持部11が、本開示の載置台に対応する。また、本体部111が、本開示の載置部に対応する。 As shown in FIG. 2, the main body 111 of the substrate support 11 has a substrate support surface 111a for supporting the substrate W. The substrate W is placed on the substrate support surface 111a of the main body 111. In the embodiment, the substrate support 11 corresponds to the mounting table of the present disclosure. Also, the main body 111 corresponds to the mounting portion of the present disclosure.

基板支持面111aには、基板Wの外周側に沿って環状のバンド111fが設けられている。バンド111fは、基板支持面111aに載置された基板Wの外周を支持する。基板支持面111aには、基板Wを支持する不図示のドットが形成さている。 A circular band 111f is provided on the substrate support surface 111a along the outer periphery of the substrate W. The band 111f supports the outer periphery of the substrate W placed on the substrate support surface 111a. Dots (not shown) that support the substrate W are formed on the substrate support surface 111a.

また、基板支持面111aには、ガス供給口111dと、ガス排気口111eが形成されている。ガス供給口111dは、基板支持面111aに同心円状に複数の位置に形成されている。図2の例では、半径の異なる2つの同心円の円周上に、間隔を開けて複数のガス供給口111dが形成されている。ガス供給口111dは、外側の同心円の円周上の方が、内側の同心円の円周上よりも大きい間隔で形成されている。各ガス供給口111dは、それぞれ供給流路115に連通し、供給流路115から供給される伝熱ガスを吐出する。なお、図2に示すガス供給口111の配置位置は、一例であり、これに限定されるものではない。 Gas supply ports 111d and gas exhaust ports 111e are formed on the substrate support surface 111a. The gas supply ports 111d are formed at multiple positions on the substrate support surface 111a in a concentric manner. In the example of FIG. 2, multiple gas supply ports 111d are formed at intervals on the circumference of two concentric circles with different radii. The gas supply ports 111d are formed at larger intervals on the circumference of the outer concentric circle than on the circumference of the inner concentric circle. Each gas supply port 111d is connected to a supply flow path 115 and discharges a heat transfer gas supplied from the supply flow path 115. Note that the arrangement positions of the gas supply ports 111 shown in FIG. 2 are merely examples and are not limited thereto.

図3は、図2のA-A線での実施形態に係る基板支持部11の断面の一例を示す図である。図3には、図2のA-A線でのガス供給口111d部分の断面が示されている。本体部111は、基台120及び静電チャック121を含む。基台120は、導電性部材を含む。例えば、基台120は、例えば、アルミニウムなどの導電性の金属により形成されている。静電チャック121は、例えば、セラミックなどの絶縁層と、当該絶縁層内に設けられた膜状の電極とを有している。静電チャック121は、内部に設けられた電極に不図示の電源から直流電圧が印加されことで静電引力を発生して、基板Wを引き付けて保持する。静電チャック121は、基台120に接着剤により接着されている。静電チャック121と基台120の間には、接着剤による接着層122が形成されている。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a cross section of the substrate support part 11 according to the embodiment taken along line A-A in FIG. 2. FIG. 3 shows a cross section of the gas supply port 111d taken along line A-A in FIG. 2. The main body part 111 includes a base 120 and an electrostatic chuck 121. The base 120 includes a conductive member. For example, the base 120 is formed of a conductive metal such as aluminum. The electrostatic chuck 121 has an insulating layer such as ceramic and a film-like electrode provided within the insulating layer. The electrostatic chuck 121 generates an electrostatic attraction force by applying a DC voltage from a power source (not shown) to an electrode provided inside the electrostatic chuck 121, thereby attracting and holding the substrate W. The electrostatic chuck 121 is bonded to the base 120 with an adhesive. An adhesive layer 122 is formed between the electrostatic chuck 121 and the base 120.

基板支持面111aに設けられたバンド111fや不図示のドットが基板Wを支持することで、基板Wと基板支持面111aとの間には、空間123が形成されている。空間123は、バンド111fが基板Wの外周と接することで、外周が封止された封じ切りの空間とされている。空間123には、ガス供給口111dから伝熱ガスが供給される。 The bands 111f and dots (not shown) provided on the substrate support surface 111a support the substrate W, forming a space 123 between the substrate W and the substrate support surface 111a. The bands 111f come into contact with the outer periphery of the substrate W, making the space 123 a sealed space with a sealed periphery. A heat transfer gas is supplied to the space 123 from the gas supply port 111d.

基台120は、各ガス供給口111dの位置に供給流路115を構成するスリーブ120aが設けられている。各ガス供給口111dは、それぞれ供給流路115と連通する。各供給流路115は、少なくともガス供給口111d側が基板支持面111aに対して傾斜させて設けられている。図2の例では、供給流路115は、ガス供給口111d側が基板支持面111aに対してガス供給口111dの同心円の一方の周方向に傾斜させて設けられている。実施形態に係る本体部111では、それぞれの供給流路115のガス供給口111d側が基板支持面111aに対して時計周り方向に傾斜させて設けられている。これにより、伝熱ガスは、各ガス供給口111dから、同心円の反時計周り方向に吐出される。図2には、各ガス供給口111dから吐出される伝熱ガスの方向を矢印で示している。 The base 120 is provided with sleeves 120a that form the supply flow passages 115 at the positions of the gas supply ports 111d. Each gas supply port 111d is connected to each supply flow passage 115. At least the gas supply port 111d side of each supply flow passage 115 is inclined with respect to the substrate support surface 111a. In the example of FIG. 2, the gas supply port 111d side of the supply flow passage 115 is inclined with respect to the substrate support surface 111a in one circumferential direction of the concentric circle of the gas supply port 111d. In the main body 111 according to the embodiment, the gas supply port 111d side of each supply flow passage 115 is inclined in the clockwise direction with respect to the substrate support surface 111a. As a result, the heat transfer gas is discharged from each gas supply port 111d in the counterclockwise direction of the concentric circle. In FIG. 2, the direction of the heat transfer gas discharged from each gas supply port 111d is indicated by an arrow.

また、図2に示すように、基板支持面111aには、ガス供給口111dの同心円とは異なる半径で同心円状にガス排気口111eが複数形成されている。図2の例では、同心円の中心の位置にガス排気口111eが形成されている。また、ガス供給口111dの内側の同心円の半径よりも大きく、ガス供給口111dの外側の同心円の半径よりも小さい半径の同心円の円周上に、間隔を開けて複数のガス排気口111eが形成されている。なお、図2に示すガス排気口111eの配置位置は、一例であり、これに限定されるものではない。 As shown in FIG. 2, a plurality of gas exhaust ports 111e are formed in a concentric shape on the substrate support surface 111a with a different radius from the concentric circle of the gas supply port 111d. In the example of FIG. 2, the gas exhaust port 111e is formed at the center of the concentric circle. A plurality of gas exhaust ports 111e are formed at intervals on the circumference of a concentric circle with a radius larger than the radius of the inner concentric circle of the gas supply port 111d and smaller than the radius of the outer concentric circle of the gas supply port 111d. Note that the arrangement position of the gas exhaust ports 111e shown in FIG. 2 is one example and is not limited to this.

図4は、図2のB-B線での実施形態に係る基板支持部11の断面の一例を示す図である。図4には、図2のB-B線でのガス排気口111e部分の断面が示されている。基台120は、各ガス排気口111eの位置に排気流路117を構成するスリーブ120bが設けられている。各ガス排気口111eは、それぞれ排気流路117と連通する。本実施形態では、排気流路117は、基板支持面111aに対して垂直に設けられている。なお、排気流路117は、少なくともガス供給口111d側が基板支持面111aに対して傾斜させて設けられてもよい。空間123に供給された伝熱ガスは、ガス排気口111eから排気される。 Figure 4 is a diagram showing an example of a cross section of the substrate support part 11 according to the embodiment taken along line B-B in Figure 2. Figure 4 shows a cross section of the gas exhaust port 111e taken along line B-B in Figure 2. The base 120 is provided with sleeves 120b constituting the exhaust flow path 117 at the positions of the gas exhaust ports 111e. Each gas exhaust port 111e is connected to the exhaust flow path 117. In this embodiment, the exhaust flow path 117 is provided perpendicular to the substrate support surface 111a. Note that the exhaust flow path 117 may be provided with at least the gas supply port 111d side inclined with respect to the substrate support surface 111a. The heat transfer gas supplied to the space 123 is exhausted from the gas exhaust port 111e.

また、図2に示すように、基板支持面111aには、ガス供給口111dの同心円と、ガス排気口111eの同心円の間に、同心円状に、間隔を開けて整流板111gが設けられている。なお、図2に示す整流板111gの配置位置は、一例であり、これに限定されるものではない。 As shown in FIG. 2, the substrate support surface 111a is provided with a concentrically spaced current plate 111g between the concentric circle of the gas supply port 111d and the concentric circle of the gas exhaust port 111e. Note that the arrangement position of the current plate 111g shown in FIG. 2 is an example and is not limited thereto.

図5は、図2のC-C線での実施形態に係る基板支持部11の断面の一例を示す図である。図5には、図2のC-C線での整流板111g部分の断面が示されている。図5には、基板支持面111aに設けられたドット111hが示されている。上述のように、基板Wは、基板支持面111aに設けられたバンド111fやドット111hにより支持されている。基板Wと基板支持面111aとの間には、空間123が形成されている。基板支持面111aには、整流板111gが設けられている。整流板111gは、ドット111hよりも低く形成されており、基板Wとは接触せずに隙間が設けられている。整流板111gは、基板Wとの間に隙間があるものの、空間123を区切っている。空間123に供給された伝熱ガスは、整流板111gによって流れる方向が制御される。 Figure 5 is a diagram showing an example of a cross section of the substrate support part 11 according to the embodiment taken along line CC in Figure 2. Figure 5 shows a cross section of the current plate 111g taken along line CC in Figure 2. Figure 5 shows dots 111h provided on the substrate support surface 111a. As described above, the substrate W is supported by the bands 111f and dots 111h provided on the substrate support surface 111a. A space 123 is formed between the substrate W and the substrate support surface 111a. The current plate 111g is provided on the substrate support surface 111a. The current plate 111g is formed lower than the dots 111h, and a gap is provided without contacting the substrate W. Although there is a gap between the current plate 111g and the substrate W, the current plate 111g separates the space 123. The flow direction of the heat transfer gas supplied to the space 123 is controlled by the current plate 111g.

実施形態に係るプラズマ処理装置1は、プラズマ処理を実施する際、チラーユニット114から配管113を介して冷却して冷媒を流路111cに循環させることによって、基板支持部11の温度を制御する。また、プラズマ処理装置1は、ガス供給部116から供給流路115及びガス供給口111dを介して空間123に伝熱ガスを供給し、空間123の伝熱ガスをガス排気口111e及び排気流路117から排気して、空間123に伝熱ガスの流れを形成する。 When performing plasma processing, the plasma processing apparatus 1 according to the embodiment controls the temperature of the substrate support 11 by cooling the coolant from the chiller unit 114 via the piping 113 and circulating the coolant through the flow path 111c. In addition, the plasma processing apparatus 1 supplies heat transfer gas from the gas supply unit 116 through the supply flow path 115 and the gas supply port 111d to the space 123, and exhausts the heat transfer gas in the space 123 from the gas exhaust port 111e and the exhaust flow path 117 to form a flow of heat transfer gas in the space 123.

ここで、従来、基板Wと基板支持面111aとの間の空間123は、封じ切りの空間であり、伝熱ガスが充填されているだけであった。図6は、従来の基板支持部11の構成の一例を概略的に示した図である。従来の基板支持部11は、基板Wと基板支持面111aとの間の空間123は、封じ切りの空間であり、供給流路115及びガス供給口111dを介して空間123に伝熱ガスが充填されているだけであった。このため、基板Wからの抜熱は、充填された伝熱ガスの伝熱による冷却にとどまっていた。プラズマ処理の際に、プラズマから基板Wに伝わった熱は、伝熱ガスや基板支持部11を介して流路111cの冷媒に伝熱し、除去される。プラズマ処理中、基板W及び基板支持部11には、過度状態と定常状態とがある。過度状態は、例えば、基板W及び基板支持部11に対する入熱量が出熱量よりも多く、基板W及び基板支持部11の温度が経時的に上昇傾向となる状態である。定常状態は、基板W及び基板支持部11の入熱量と出熱量が等しくなり、基板W及び基板支持部11の温度に経時的な上昇傾向がなくなり、温度が略一定となる温度が安定した状態である。定常状態では、プラズマから基板Wへの入熱量と、冷媒に伝熱して除去される出熱量が等しくなる。例えば、流路111cに冷媒を循環させることで除去可能な熱量が10Wである場合、プラズマ処理装置1は、基板Wに対して10Wの入熱量となるパワーのプラズマ処理まで実施できる。プラズマ処理装置1は、プラズマのパワーが大きいほど、基板Wに対する入熱量が大きくなる。このため、プラズマ処理装置1は、より大きいパワーのプラズマ処理を実施しようとした場合、冷却能力を高める必要がある。 Here, conventionally, the space 123 between the substrate W and the substrate support surface 111a was a sealed space, and was simply filled with a heat transfer gas. FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a conventional substrate support part 11. In the conventional substrate support part 11, the space 123 between the substrate W and the substrate support surface 111a was a sealed space, and was simply filled with a heat transfer gas through the supply flow path 115 and the gas supply port 111d. For this reason, heat removal from the substrate W was limited to cooling by heat transfer from the filled heat transfer gas. During plasma processing, the heat transferred from the plasma to the substrate W is transferred to the coolant in the flow path 111c through the heat transfer gas and the substrate support part 11, and is removed. During plasma processing, the substrate W and the substrate support part 11 have a transient state and a steady state. The transient state is, for example, a state in which the heat input to the substrate W and the substrate support 11 is greater than the heat output, and the temperatures of the substrate W and the substrate support 11 tend to rise over time. The steady state is a stable state in which the heat input and heat output of the substrate W and the substrate support 11 are equal, the temperature of the substrate W and the substrate support 11 no longer tends to rise over time, and the temperature is approximately constant. In the steady state, the heat input from the plasma to the substrate W is equal to the heat output removed by heat transfer to the coolant. For example, when the heat that can be removed by circulating the coolant through the flow path 111c is 10 W, the plasma processing apparatus 1 can perform plasma processing up to a power with a heat input of 10 W to the substrate W. The higher the plasma power, the greater the heat input to the substrate W in the plasma processing apparatus 1. For this reason, when performing plasma processing with a higher power, the plasma processing apparatus 1 needs to increase its cooling capacity.

そこで、実施形態に係るプラズマ処理装置1は、ガス供給部116から空間123に伝熱ガスを供給し、空間123の伝熱ガスを排気して、空間123に伝熱ガスの流れを形成する。 The plasma processing apparatus 1 according to the embodiment supplies heat transfer gas from the gas supply unit 116 to the space 123, exhausts the heat transfer gas from the space 123, and forms a flow of heat transfer gas in the space 123.

図7は、実施形態に係る基板支持部11の構成の一例を概略的に示した図である。基板Wと基板支持面111aとの間の空間123では、供給流路115から排気流路117に伝熱ガスが流れる。プラズマ処理の際に、プラズマから基板Wに伝わった熱は、伝熱ガスや基板支持部11を介して流路111cの冷媒に伝熱すると共に、熱が伝わった伝熱ガスが排気流路117に排気されて、除去される。実施形態に係るプラズマ処理装置1は、熱が伝わった伝熱ガスが排気流路117に流れて排気される分、冷却能力が高くなる。これにより、実施形態に係るプラズマ処理装置1は、より大きいパワーのプラズマ処理を実施できる。例えば、流路111cに冷媒を循環させることで除去可能な熱量が10Wであり、空間123に伝熱ガスを流すことで除去可能な熱量が5Wである場合、プラズマ処理装置1は、基板Wに対して15Wの入熱量となるパワーのプラズマ処理まで実施できる。 FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the substrate support part 11 according to the embodiment. In the space 123 between the substrate W and the substrate support surface 111a, a heat transfer gas flows from the supply flow path 115 to the exhaust flow path 117. During plasma processing, the heat transferred from the plasma to the substrate W is transferred to the refrigerant in the flow path 111c via the heat transfer gas and the substrate support part 11, and the heat transfer gas to which the heat has been transferred is exhausted to the exhaust flow path 117 and removed. In the plasma processing apparatus 1 according to the embodiment, the cooling capacity is increased by the amount that the heat transfer gas to which the heat has been transferred flows into the exhaust flow path 117 and is exhausted. As a result, the plasma processing apparatus 1 according to the embodiment can perform plasma processing with a higher power. For example, if the amount of heat that can be removed by circulating the refrigerant in the flow path 111c is 10 W and the amount of heat that can be removed by flowing the heat transfer gas in the space 123 is 5 W, the plasma processing apparatus 1 can perform plasma processing with a power of up to 15 W of heat input to the substrate W.

チラーユニット114などの冷媒を冷却する冷却装置は、サイズが大きくなるほど冷却能力が高くなる傾向がある。従来の構成の場合、冷却能力を高めるには、冷却装置を大型化する必要があり、プラズマ処理装置1のサイズが大きくなり、設置面積も大きくなる。プラズマ処理装置1を用いて半導体デバイスを製造する工場では、プラズマ処理装置1を設置可能な面積が限られている。このため、工場では、プラズマ処理装置1の設置面積が大きくなると、プラズマ処理装置1を設置可能な台数が減り、生産能力が低下する。 The cooling capacity of cooling devices that cool refrigerants, such as the chiller unit 114, tends to increase as the size of the device increases. In the case of conventional configurations, in order to increase the cooling capacity, the cooling device needs to be enlarged, which increases the size of the plasma processing device 1 and the installation area. In factories that manufacture semiconductor devices using the plasma processing device 1, the area available for installing the plasma processing device 1 is limited. For this reason, in a factory, if the installation area for the plasma processing device 1 increases, the number of plasma processing devices 1 that can be installed decreases, and production capacity decreases.

一方、実施形態に係るプラズマ処理装置1は、冷却装置の冷却能力を高めることなく、基板支持部11の冷却能力を高めることができる。これにより、プラズマ処理装置1の設置面積が増えることを抑制できる。これにより、工場においてプラズマ処理装置1を設置可能な台数が減ることを抑制できるため、生産能力の低下を抑制できる。 On the other hand, the plasma processing apparatus 1 according to the embodiment can increase the cooling capacity of the substrate support portion 11 without increasing the cooling capacity of the cooling device. This makes it possible to prevent an increase in the installation area of the plasma processing apparatus 1. This makes it possible to prevent a decrease in the number of plasma processing apparatuses 1 that can be installed in a factory, thereby preventing a decrease in production capacity.

また、実施形態に係る基板支持部11は、図2に示したように、ガス供給口111dを基板支持面111aに同心円状に複数の位置に形成している。また、基板支持部11は、各ガス供給口111dに連通する供給流路115のガス供給口111d側がガス供給口111dの同心円の時計周り方向に傾斜している。これにより、空間123には、反時計周り方向の伝熱ガスの流れが発生する。基板支持部11は、図2に示したように、ガス供給口111dの同心円とは異なる半径で同心円状にガス排気口111eが複数形成されている。ガス供給口111dから吐出された伝熱ガスは、そのまますぐにガス排気口111eから排出されることなく、伝熱ガスを空間123内で周回する。これにより、空間123内で伝熱ガスを長い期間周回させることができるため、基板支持面111aの冷却能力を高めることができる。また、基板支持面111aは、ガス供給口111dの同心円と、ガス排気口111eの同心円の間に、同心円状に、間隔を開けて整流板111gが設けられている。これにより、伝熱ガスを空間123内で安定して周回させることができる。これにより、伝熱ガスで基板支持面111a全体を冷却することができる。 In addition, as shown in FIG. 2, the substrate support part 11 according to the embodiment has gas supply ports 111d formed at multiple positions concentrically on the substrate support surface 111a. In addition, the gas supply port 111d side of the supply flow passage 115 communicating with each gas supply port 111d of the substrate support part 11 is inclined in the clockwise direction of the concentric circle of the gas supply port 111d. As a result, a flow of heat transfer gas in the counterclockwise direction is generated in the space 123. As shown in FIG. 2, the substrate support part 11 has multiple gas exhaust ports 111e formed concentrically with a radius different from that of the concentric circle of the gas supply port 111d. The heat transfer gas discharged from the gas supply port 111d circulates in the space 123 without being immediately discharged from the gas exhaust port 111e. As a result, the heat transfer gas can be circulated in the space 123 for a long period of time, thereby improving the cooling capacity of the substrate support surface 111a. In addition, the substrate support surface 111a is provided with a flow straightening plate 111g spaced apart from the gas supply port 111d and the gas exhaust port 111e. This allows the heat transfer gas to circulate stably within the space 123. This allows the entire substrate support surface 111a to be cooled by the heat transfer gas.

実施形態に係る基板支持部11は、供給流路115のガス供給口111d側が基板支持面111aに対して傾斜させて設けられている。図8は、実施形態に係る基板支持部11のガス供給口111d付近の伝熱ガスの流れの一例を説明する図である。伝熱ガスは、ガス供給口111dから斜めに吐出される。これにより、空間123内で伝熱ガスの乱流を発生させることができる。ここで、例えば、伝熱ガスは、空間123での流れが層流となると、空間123の基板Wや基板支持面111a付近に流れが遅い境界層が形成されて熱の伝播が抑制される。これにより、空間123では、伝熱ガスの伝熱性が低下する。実施形態に係る基板支持部11は、図8に示すように、空間123内で伝熱ガスの乱流を発生させることで、空間123内で境界層が形成されることを抑制できる。これにより、空間123での伝熱ガスの伝熱性の低下を抑制できる。 In the substrate support part 11 according to the embodiment, the gas supply port 111d side of the supply flow passage 115 is inclined with respect to the substrate support surface 111a. FIG. 8 is a diagram for explaining an example of the flow of the heat transfer gas near the gas supply port 111d of the substrate support part 11 according to the embodiment. The heat transfer gas is discharged obliquely from the gas supply port 111d. This allows a turbulent flow of the heat transfer gas to be generated in the space 123. Here, for example, when the flow of the heat transfer gas in the space 123 becomes laminar, a boundary layer with a slow flow is formed near the substrate W and the substrate support surface 111a in the space 123, and the propagation of heat is suppressed. As a result, the thermal conductivity of the heat transfer gas is reduced in the space 123. As shown in FIG. 8, the substrate support part 11 according to the embodiment can suppress the formation of a boundary layer in the space 123 by generating a turbulent flow of the heat transfer gas in the space 123. This allows a decrease in the thermal conductivity of the heat transfer gas in the space 123 to be suppressed.

排気流路117は、基板支持面111aに対して垂直に設けられてもよく、少なくともガス供給口111d側が基板支持面111aに対して傾斜させて設けられてもよい。上述した図4では、ガス排気口111eに連通する排気流路117を基板支持面111aに対して垂直に設けている。図9は、実施形態に係るガス排気口111eの排気特性の一例を示す図である。図4の場合、図9に示すように、ガス排気口111eは、全周で同様に伝熱ガスを吸入する。このため、ガス排気口111eは、全周で同様の排気特性となる。図10は、実施形態に係る基板支持部11の断面の一例を示す図である。図10では、ガス排気口111eに連通する排気流路117を基板支持面111aに対して傾斜させて設けている。伝熱ガスは、ガス排気口111eに流れ込む際の角度変化が小さくほどスムーズにガス排気口111eに流れる。このため、ガス排気口111eは、傾斜の反対側の伝熱ガスを強く吸入する。図11は、実施形態に係るガス排気口111eの排気特性の一例を示す図である。ガス排気口111eは、基板支持面111aに対して右側に傾斜する排気流路117と連通している。このため、図11に示すガス排気口111eは、排気流路117の傾斜の反対側となる左側の伝熱ガスを強く吸入する。 The exhaust flow path 117 may be provided perpendicular to the substrate support surface 111a, or at least the gas supply port 111d side may be provided at an incline with respect to the substrate support surface 111a. In the above-mentioned FIG. 4, the exhaust flow path 117 communicating with the gas exhaust port 111e is provided perpendicular to the substrate support surface 111a. FIG. 9 is a diagram showing an example of the exhaust characteristics of the gas exhaust port 111e according to the embodiment. In the case of FIG. 4, as shown in FIG. 9, the gas exhaust port 111e draws in the heat transfer gas in the same manner all around. Therefore, the gas exhaust port 111e has the same exhaust characteristics all around. FIG. 10 is a diagram showing an example of a cross section of the substrate support part 11 according to the embodiment. In FIG. 10, the exhaust flow path 117 communicating with the gas exhaust port 111e is provided at an incline with respect to the substrate support surface 111a. The smaller the angle change when the heat transfer gas flows into the gas exhaust port 111e, the smoother the heat transfer gas flows into the gas exhaust port 111e. Therefore, the gas exhaust port 111e strongly draws in the heat transfer gas on the opposite side of the inclination. FIG. 11 is a diagram showing an example of the exhaust characteristics of the gas exhaust port 111e according to the embodiment. The gas exhaust port 111e is connected to an exhaust passage 117 that is inclined to the right with respect to the substrate support surface 111a. Therefore, the gas exhaust port 111e shown in FIG. 11 strongly draws in the heat transfer gas on the left side, which is the opposite side of the inclination of the exhaust passage 117.

このように、ガス排気口111eは、排気流路117を設ける向きによって排気特性が変化する。ガス排気口111eの位置及び排気流路117の向きは、基板支持部11の空間123内の伝熱ガスをどのように排気するかに応じて設計される。 In this way, the exhaust characteristics of the gas exhaust port 111e change depending on the orientation of the exhaust flow path 117. The position of the gas exhaust port 111e and the orientation of the exhaust flow path 117 are designed depending on how the heat transfer gas in the space 123 of the substrate support part 11 is to be exhausted.

図12は、実施形態に係る基板支持部11の空間123内での伝熱ガスの流れの一例を示す図である。図12では、ガス供給口111dの排気流路117を、基板支持面111aに対して、空間123内での伝熱ガスの流れ方向に鋭角で設けている。この場合、伝熱ガスをガス供給口111dにスムーズに流すことができ、伝熱ガスを多く排気できる。図13は、実施形態に係る基板支持部11の空間123内での伝熱ガスの流れの一例を示す図である。図13では、ガス供給口111dの排気流路117を、基板支持面111aに対して、空間123内での伝熱ガスの流れ方向に鈍角で設けている。この場合、伝熱ガスを流しつつ伝熱ガスの一部を吸入できる。また、ガス供給口111d付近で乱流を発生させることができる。 Figure 12 is a diagram showing an example of the flow of heat transfer gas in the space 123 of the substrate support part 11 according to the embodiment. In Figure 12, the exhaust flow path 117 of the gas supply port 111d is provided at an acute angle with respect to the substrate support surface 111a in the flow direction of the heat transfer gas in the space 123. In this case, the heat transfer gas can be smoothly flowed to the gas supply port 111d, and a large amount of the heat transfer gas can be exhausted. Figure 13 is a diagram showing an example of the flow of heat transfer gas in the space 123 of the substrate support part 11 according to the embodiment. In Figure 13, the exhaust flow path 117 of the gas supply port 111d is provided at an obtuse angle with respect to the substrate support surface 111a in the flow direction of the heat transfer gas in the space 123. In this case, a part of the heat transfer gas can be sucked in while the heat transfer gas is flowing. In addition, turbulence can be generated near the gas supply port 111d.

ところで、基板支持部11は、基板支持面111aに温度が高くなるホットスポットや温度が低くなるコールドスポットが発生する場合がある。基板支持部11は、例えば、基板Wを昇降するリフタピンが設けられた位置など、別な部材が設けられた位置がホットスポットやコールドスポットとなりやすい。ホットスポットやコールドスポットは、載置された基板W上の対応する位置の温度が周囲と変わるため、特異点となりやすい。 However, the substrate support part 11 may have hot spots, where the temperature is high, and cold spots, where the temperature is low, on the substrate support surface 111a. The substrate support part 11 is prone to hot spots and cold spots at locations where other members are provided, such as locations where lifter pins that raise and lower the substrate W are provided. Hot spots and cold spots are prone to becoming singular points because the temperature at the corresponding location on the substrate W placed thereon differs from the surrounding area.

そこで、基板支持部11は、ホットスポットに対して伝熱ガスの流量が多くなるようにガス供給口111d、及び供給流路115を設けてもよい。また、基板支持部11は、コールドスポットに対して伝熱ガスの流量が少なくなるようにガス供給口111d及び供給流路115を設けてもよい。図14は、実施形態に係る基板支持部11の基板支持面111aでの伝熱ガスの流れの一例を示す図である。基板支持面111aには、中央付近に3つのホットスポットHSが発生している。図14には、基板支持面111aに設けた一部のガス供給口111d及びガス排気口111eのみを図示している。図14では、それぞれホットスポットHSを通過する3つの円弧状の伝熱ガスの流れが発生するようにガス供給口111d、供給流路115、ガス排気口111e及び排気流路117が設けられている。ガス供給口111dは、ホットスポットHSに向けて伝熱ガスの流れが生じるように、当該伝熱ガスの流れに沿って基板支持面111aに複数形成されている。供給流路115は、連通するガス供給口111dから吐出される伝熱ガスが、伝熱ガスの流れに沿った方向となるように、基板支持面111aに対して傾斜させて設けられている。例えば、図14では、ガス供給口111dから伝熱ガスが吐出される方向と、ガス排気口111eに伝熱ガスが強く吸入される方向をそれぞれ矢印で示している。ガス供給口111dは、円弧状の伝熱ガスの流れに沿って基板支持面111aに並んで形成されている。供給流路115は、連通するガス供給口111dから吐出される伝熱ガスが、円弧状の伝熱ガスの流れ方向となるように、基板支持面111aに対して傾斜させて設けられている。ガス排気口111eは、ホットスポットHSの位置や、円弧状の伝熱ガスの流れに沿ってホットスポットHSを通過した位置に形成されている。排気流路117は、円弧状の流れに方向が伝熱ガスを強く吸入する方向となるように基板支持面111aに対して傾斜させて設けられている。これにより、図14に示す基板支持部11は、基板支持面111aのホットスポットHSに対して伝熱ガスを多く流れるため、ホットスポットHSを強く冷却できる。 Therefore, the substrate support 11 may be provided with a gas supply port 111d and a supply passage 115 so that the flow rate of the heat transfer gas is increased relative to the hot spot. The substrate support 11 may also be provided with a gas supply port 111d and a supply passage 115 so that the flow rate of the heat transfer gas is decreased relative to the cold spot. FIG. 14 is a diagram showing an example of the flow of the heat transfer gas on the substrate support surface 111a of the substrate support 11 according to the embodiment. Three hot spots HS are generated near the center of the substrate support surface 111a. FIG. 14 shows only some of the gas supply ports 111d and gas exhaust ports 111e provided on the substrate support surface 111a. In FIG. 14, the gas supply port 111d, the supply passage 115, the gas exhaust port 111e, and the exhaust passage 117 are provided so that three arc-shaped heat transfer gas flows passing through the hot spots HS are generated. A plurality of gas supply ports 111d are formed on the substrate support surface 111a along the flow of the heat transfer gas so that a flow of the heat transfer gas occurs toward the hot spot HS. The supply flow passages 115 are provided at an incline with respect to the substrate support surface 111a so that the heat transfer gas discharged from the gas supply ports 111d communicated therewith is directed along the flow of the heat transfer gas. For example, in FIG. 14, the direction in which the heat transfer gas is discharged from the gas supply ports 111d and the direction in which the heat transfer gas is strongly sucked into the gas exhaust port 111e are respectively indicated by arrows. The gas supply ports 111d are formed in line with the substrate support surface 111a along the arc-shaped flow of the heat transfer gas. The supply flow passages 115 are provided at an incline with respect to the substrate support surface 111a so that the heat transfer gas discharged from the gas supply ports 111d communicated therewith is directed along the flow of the arc-shaped heat transfer gas. The gas exhaust port 111e is formed at the position of the hot spot HS or at a position that has passed through the hot spot HS along the arc-shaped flow of the heat transfer gas. The exhaust flow path 117 is inclined with respect to the substrate support surface 111a so that the arcuate flow direction is the direction in which the heat transfer gas is strongly sucked in. As a result, the substrate support 11 shown in FIG. 14 allows a large amount of heat transfer gas to flow toward the hot spot HS on the substrate support surface 111a, so the hot spot HS can be strongly cooled.

また、基板支持部11は、伝熱ガスの流れがコールドスポット以外を通るにようにガス供給口111d及び供給流路115を設ける。例えば、図14では、3つの円弧状の伝熱ガスの流れ以外の部分は、伝熱ガスの流れから外れて相対的に伝熱ガスの流量が少なくなり、相対的に冷却能力が低くなるため、基板支持面111aのコールドスポットとすることができる。これにより、図14に示す基板支持部11は、基板支持面111aのコールドスポットに対して伝熱ガスの流量が少なくなるため、コールドスポットの冷却を弱めることができる。 The substrate support 11 also has a gas supply port 111d and a supply flow path 115 so that the flow of heat transfer gas passes through areas other than the cold spot. For example, in FIG. 14, the areas other than the three arc-shaped heat transfer gas flows are outside the heat transfer gas flow and have a relatively low heat transfer gas flow rate, resulting in a relatively low cooling capacity, and can be made into a cold spot on the substrate support surface 111a. As a result, the substrate support 11 shown in FIG. 14 has a low heat transfer gas flow rate relative to the cold spot on the substrate support surface 111a, thereby weakening the cooling of the cold spot.

また、基板支持部11は、基板支持面111aに整流板111gを設けることによっても伝熱ガスの流量を変えることができる。基板支持部11は、ホットスポットに対して伝熱ガスの流量が多くなるように整流板111gを設けてもよい。また、基板支持部11は、コールドスポットに対して伝熱ガスの流量が少なくなるように整流板111gを設けてもよい。図15は、実施形態に係る基板支持部11の基板支持面111aでの伝熱ガスの流れの他の一例を示す図である。図15には、基板支持面111aに設けた一部のガス供給口111d及び整流板111gのみを図示している。図15では、2つのガス供給口111dから伝熱ガスがそれぞれ吐出されており、整流板111gによって伝熱ガスが流れる幅を徐々に狭めている。伝熱ガスが流れる幅が狭い部分は、伝熱ガスの流速が上がり、冷却能力が高くなる。一方、伝熱ガスが流れる幅が広い部分は、伝熱ガスの流速が下がり、冷却能力が低くなる。 The substrate support 11 can also change the flow rate of the heat transfer gas by providing a straightening plate 111g on the substrate support surface 111a. The substrate support 11 may be provided with a straightening plate 111g so that the flow rate of the heat transfer gas is increased for the hot spot. The substrate support 11 may also be provided with a straightening plate 111g so that the flow rate of the heat transfer gas is decreased for the cold spot. FIG. 15 is a diagram showing another example of the flow of the heat transfer gas on the substrate support surface 111a of the substrate support 11 according to the embodiment. FIG. 15 shows only some of the gas supply ports 111d and straightening plates 111g provided on the substrate support surface 111a. In FIG. 15, the heat transfer gas is discharged from each of the two gas supply ports 111d, and the straightening plate 111g gradually narrows the width through which the heat transfer gas flows. In the portion where the width through which the heat transfer gas flows is narrow, the flow rate of the heat transfer gas increases, and the cooling capacity increases. On the other hand, in areas where the heat transfer gas flows widely, the flow rate of the heat transfer gas decreases, resulting in reduced cooling capacity.

このように、基板支持部11は、ガス供給口111d、供給流路115、ガス排気口111e、排気流路117及び整流板111gにより、基板支持面111aの冷却能力を部分的に変えることができる。基板支持部11の設計者は、目的とする基板支持面111aの冷却能力の分布に応じて、ガス供給口111d、供給流路115、ガス排気口111e、排気流路117及び整流板111gの配置を設計する。 In this way, the substrate support part 11 can partially change the cooling capacity of the substrate support surface 111a by using the gas supply port 111d, the supply flow path 115, the gas exhaust port 111e, the exhaust flow path 117, and the flow straightening plate 111g. The designer of the substrate support part 11 designs the arrangement of the gas supply port 111d, the supply flow path 115, the gas exhaust port 111e, the exhaust flow path 117, and the flow straightening plate 111g according to the desired distribution of the cooling capacity of the substrate support surface 111a.

また、実施形態に係る基板支持部11は、ガス供給部116から供給流路115に供給する伝熱ガスの供給量や、排気システム40による排気流路117からの排気量を変えることで、空間123の伝熱ガスの流量を変わる。基板支持部11は、空間123の伝熱ガスの流量を変えることで、伝熱ガスによる冷却能力が変わる。制御部2は、ガス供給部116及び排気システム40を制御することで、伝熱ガスによる冷却能力を変えることができる。例えば、制御部2は、パワーの大きいプラズマ処理を実施する場合、ガス供給部116からの供給流路115への伝熱ガスの供給量、排気システム40での排気流路117からの伝熱ガスの排気量の少なくとも一方を増やすことで、冷却能力を高めることができる。また、制御部2は、排気システム40を制御して排気流路117からの伝熱ガスの排気を止めることで、従来と同様に、空間123に伝熱ガスが充填した状態とすることもできる。 In addition, the substrate support unit 11 according to the embodiment changes the flow rate of the heat transfer gas in the space 123 by changing the amount of heat transfer gas supplied from the gas supply unit 116 to the supply flow path 115 and the amount of exhaust from the exhaust flow path 117 by the exhaust system 40. The substrate support unit 11 changes the cooling capacity by the heat transfer gas by changing the flow rate of the heat transfer gas in the space 123. The control unit 2 can change the cooling capacity by the heat transfer gas by controlling the gas supply unit 116 and the exhaust system 40. For example, when performing a plasma process with high power, the control unit 2 can increase the cooling capacity by increasing at least one of the amount of heat transfer gas supplied from the gas supply unit 116 to the supply flow path 115 and the amount of heat transfer gas exhausted from the exhaust flow path 117 by the exhaust system 40. In addition, the control unit 2 can control the exhaust system 40 to stop exhausting the heat transfer gas from the exhaust flow path 117, so that the space 123 is filled with the heat transfer gas as in the conventional case.

また、実施形態では、プラズマ処理装置1及び制御部2を含むシステム構成のプラズマ処理システムを例に説明した。しかし、これに限定されるものではない。上述したように、制御部2の一部又は全てがプラズマ処理装置1に含まれてもよい。すなわち、実施形態のプラズマ処理装置1と制御部2を含む構成をプラズマ処理装置1とみなしてもよい。 In addition, in the embodiment, a plasma processing system having a system configuration including the plasma processing apparatus 1 and the control unit 2 has been described as an example. However, this is not limited to this. As described above, a part or all of the control unit 2 may be included in the plasma processing apparatus 1. In other words, a configuration including the plasma processing apparatus 1 and the control unit 2 of the embodiment may be considered as the plasma processing apparatus 1.

以上のように、実施形態に係る基板支持部11(載置台)は、本体部111(載置部)と、バンド111f(支持部)と、ガス供給口111dと、供給流路115と、ガス排気口111eと、排気流路117とを備える。基板支持部11は、基板Wが載置される基板支持面111a(載置面)を有する。バンド111fは、基板支持面111aに基板Wの外周側に沿って設けられ、基板Wを支持する。ガス供給口111dは、基板支持面111aに形成され、基板Wと基板支持面111aとの間の空間123に伝熱ガスを供給する。供給流路115は、本体部111内に設けられ、ガス供給口111dに伝熱ガスを供給する。ガス排気口111eは、基板支持面111aに形成され、空間123の伝熱ガスを排気する。排気流路117は、本体部111内に設けられ、ガス排気口111eから排気される伝熱ガスが流れる。また、供給流路115は少なくともガス供給口111d側が基板支持面111aに対して傾斜させて設けられている。これにより、基板支持部11の冷却能力を高めることができる。 As described above, the substrate support part 11 (mounting table) according to the embodiment includes the main body part 111 (mounting part), the band 111f (supporting part), the gas supply port 111d, the supply flow path 115, the gas exhaust port 111e, and the exhaust flow path 117. The substrate support part 11 has a substrate support surface 111a (mounting surface) on which the substrate W is mounted. The band 111f is provided on the substrate support surface 111a along the outer periphery of the substrate W and supports the substrate W. The gas supply port 111d is formed on the substrate support surface 111a and supplies a heat transfer gas to the space 123 between the substrate W and the substrate support surface 111a. The supply flow path 115 is provided in the main body part 111 and supplies a heat transfer gas to the gas supply port 111d. The gas exhaust port 111e is formed on the substrate support surface 111a and exhausts the heat transfer gas in the space 123. The exhaust flow path 117 is provided in the main body 111, and the heat transfer gas exhausted from the gas exhaust port 111e flows through it. In addition, the supply flow path 115 is provided such that at least the gas supply port 111d side is inclined with respect to the substrate support surface 111a. This can increase the cooling capacity of the substrate support part 11.

また、ガス供給口111dは、基板支持面111aに同心円状に複数の位置に形成されている。供給流路115は、本体部111内に、複数のガス供給口111dにそれぞれ連通し、それぞれのガス供給口111d側が基板支持面111aに対して同心円の一方の周方向に傾斜させて設けられている。これにより、基板支持面111a全体に伝熱ガスを流すことができ、基板支持面111a全体を冷却できる。 The gas supply ports 111d are formed at multiple positions on the substrate support surface 111a in a concentric pattern. The supply flow paths 115 are provided in the main body 111 and communicate with the multiple gas supply ports 111d, with each gas supply port 111d side inclined in one circumferential direction of the concentric circle relative to the substrate support surface 111a. This allows the heat transfer gas to flow over the entire substrate support surface 111a, and the entire substrate support surface 111a can be cooled.

また、ガス排気口111eは、基板支持面111aにガス供給口111dの同心円とは異なる半径で同心円状に複数形成されている。排気流路117は、本体部111内に複数のガス排気口111eにそれぞれ連通させて設けられている。これにより、空間123内で伝熱ガスを長い期間周回させることができるため、基板支持面111aの冷却能力を高めることができる。 In addition, multiple gas exhaust ports 111e are formed in a concentric circle on the substrate support surface 111a with a different radius from the concentric circle of the gas supply port 111d. The exhaust flow path 117 is provided in the main body 111 so as to be connected to each of the multiple gas exhaust ports 111e. This allows the heat transfer gas to circulate within the space 123 for a long period of time, thereby improving the cooling capacity of the substrate support surface 111a.

また、本体部111は、基板支持面111aに、ガス供給口111dの同心円と、ガス排気口111eの同心円の間に、同心円状に、間隔を開けて整流板111gが設けられている。これにより、伝熱ガスを空間123内で安定して周回させることができる。これにより、伝熱ガスで基板支持面111a全体を冷却することができる。 The main body 111 also has baffles 111g spaced apart from each other and concentrically arranged on the substrate support surface 111a between the gas supply port 111d and the gas exhaust port 111e. This allows the heat transfer gas to circulate stably within the space 123. This allows the entire substrate support surface 111a to be cooled by the heat transfer gas.

また、本体部111は、基板支持面111aの温度が高くなるホットスポットに対して伝熱ガスの流量が多くなり、又は、基板支持面111aの温度が低くなるコールドスポットに対して伝熱ガスの流量が少なくなるようにガス供給口111d、供給流路115及び整流板111gが設けられている。これにより、基板支持面111aのホットスポットやコールドスポットで温度が不均一となることを抑制できる。 The main body 111 is provided with a gas supply port 111d, a supply flow path 115, and a straightening plate 111g so that the flow rate of the heat transfer gas is increased at hot spots where the temperature of the substrate support surface 111a is high, and the flow rate of the heat transfer gas is decreased at cold spots where the temperature of the substrate support surface 111a is low. This makes it possible to prevent temperature unevenness at hot spots and cold spots on the substrate support surface 111a.

また、ガス供給口111dは、ホットスポットに向けて伝熱ガスの流れが生じるように、当該伝熱ガスの流れに沿って基板支持面111aに複数形成されている。供給流路115は、連通するガス供給口111dから吐出される伝熱ガスが、伝熱ガスの流れに沿った方向となるように、基板支持面111aに対して傾斜させて設けられている。これにより、ホットスポットの冷却能力を強く冷却できる。 In addition, multiple gas supply ports 111d are formed on the substrate support surface 111a along the flow of the heat transfer gas so that a flow of the heat transfer gas occurs toward the hot spot. The supply flow paths 115 are inclined with respect to the substrate support surface 111a so that the heat transfer gas discharged from the gas supply ports 111d connected thereto is directed along the flow of the heat transfer gas. This allows for strong cooling of the hot spot.

また、ガス供給口111d及び供給流路115は、伝熱ガスの流れがコールドスポット以外を通るにように設けられている。これにより、コールドスポットの冷却を弱めることができる。 The gas supply port 111d and the supply passage 115 are also arranged so that the flow of the heat transfer gas passes through areas other than the cold spot. This can reduce the cooling of the cold spot.

また、プラズマ処理装置1は、基板支持部11(載置台)と、ガス供給部116と、ガス排気部(排気システム40)と、制御部2とを有する。ガス供給部116は、基板支持部11の供給流路115に接続され、供給流路115に伝熱ガスを供給する。ガス排気部は、基板支持部11の排気流路117に接続され、排気流路117を介して伝熱ガスを排気する。制御部2は、ガス供給部からの伝熱ガスの供給量及びガス排気部による伝熱ガスの排気量の少なくとも一方を制御する。これにより、プラズマ処理装置1を大型化することなく、基板支持部11の冷却能力を高めることができる。 The plasma processing apparatus 1 also has a substrate support section 11 (mounting table), a gas supply section 116, a gas exhaust section (exhaust system 40), and a control section 2. The gas supply section 116 is connected to a supply passage 115 of the substrate support section 11 and supplies a heat transfer gas to the supply passage 115. The gas exhaust section is connected to an exhaust passage 117 of the substrate support section 11 and exhausts the heat transfer gas via the exhaust passage 117. The control section 2 controls at least one of the amount of heat transfer gas supplied from the gas supply section and the amount of heat transfer gas exhausted by the gas exhaust section. This makes it possible to increase the cooling capacity of the substrate support section 11 without increasing the size of the plasma processing apparatus 1.

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、上記の実施形態では、基板Wとして半導体ウェハにプラズマ処理を行う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Wは、何れであってもよい。 For example, in the above embodiment, a case where plasma processing is performed on a semiconductor wafer as the substrate W is described as an example, but this is not limited to this. The substrate W may be any type.

また、本開示に係る基板支持部11は、容量結合型プラズマ(CCP:Capacitively Coupled Plasma)装置だけでなく、その他の基板処理装置にも適用可能である。その他の基板処理装置としては、誘導結合型プラズマ(ICP:Inductively Coupled Plasma)処理装置、ラジアルラインスロットアンテナを用いたプラズマ処理装置、ヘリコン波励起型プラズマ(HWP:Helicon Wave Plasma)装置、電子サイクロトロン共鳴プラズマ(ECR:Electron Cyclotron Resonance Plasma)装置等であってもよい。また、本開示に係る基板支持部11は、プラズマ処理装置以外に、成膜装置や熱処理装置などの各種の基板処理装置に用いてもよい。 The substrate support part 11 according to the present disclosure can be applied not only to a capacitively coupled plasma (CCP) device, but also to other substrate processing devices. Other substrate processing devices may be an inductively coupled plasma (ICP) processing device, a plasma processing device using a radial line slot antenna, a helicon wave excited plasma (HWP) device, an electron cyclotron resonance plasma (ECR) device, etc. The substrate support part 11 according to the present disclosure may be used in various substrate processing devices such as a film forming device and a heat treatment device, in addition to a plasma processing device.

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.

1 プラズマ処理装置
2 制御部
11 基板支持部
40 排気システム
111 本体部
111a 基板支持面
111b 環状領域
111c 流路
111d ガス供給口
111e ガス排気口
111f バンド
111g 整流板
111h ドット
114 チラーユニット
115 供給流路
116 ガス供給部
117 排気流路
123 空間
W 基板
Reference Signs List 1 Plasma processing apparatus 2 Control unit 11 Substrate support unit 40 Exhaust system 111 Main body 111a Substrate support surface 111b Annular region 111c Flow path 111d Gas supply port 111e Gas exhaust port 111f Band 111g Flow straightener 111h Dot 114 Chiller unit 115 Supply flow path 116 Gas supply unit 117 Exhaust flow path 123 Space W Substrate

Claims (5)

基板が載置される載置面を有する載置部と、
前記載置面に前記基板の外周側に沿って設けられ、前記基板を支持する環状の支持部と、
前記載置面に形成され、前記基板と前記載置面との間の空間に伝熱ガスを供給するガス供給口と、
前記載置部内に設けられ、前記ガス供給口に前記伝熱ガスを供給する供給流路と、
前記載置面に形成され、前記空間の伝熱ガスを排気するガス排気口と、
前記載置部内に設けられ、前記ガス排気口から排気される伝熱ガスが流れる排気流路と、
を備え、
前記ガス供給口は、前記載置面に同心円状に複数の位置に形成され、
前記供給流路は、前記載置部内に、複数の前記ガス供給口にそれぞれ連通し、それぞれの前記ガス供給口側が前記載置面に対して前記同心円の一方の周方向に傾斜させて設けられ
前記ガス排気口は、前記載置面に前記ガス供給口の同心円とは異なる半径で同心円状に複数形成され、
前記排気流路は、前記載置部内に複数の前記ガス排気口にそれぞれ連通させて設けられ、
前記載置部は、前記載置面に、前記ガス供給口の同心円と、前記ガス排気口の同心円の間に、同心円状に、間隔を開けて整流板が設けられた
載置台。
a mounting section having a mounting surface on which a substrate is placed;
a ring-shaped support portion provided on the mounting surface along an outer periphery of the substrate and supporting the substrate;
a gas supply port formed on the mounting surface for supplying a heat transfer gas to a space between the substrate and the mounting surface;
a supply flow path provided in the mounting portion and configured to supply the heat transfer gas to the gas supply port;
a gas exhaust port formed on the mounting surface for exhausting a heat transfer gas from the space;
an exhaust flow path provided in the mounting portion, through which the heat transfer gas exhausted from the gas exhaust port flows;
Equipped with
The gas supply ports are formed at a plurality of positions concentrically on the mounting surface,
the supply flow passages are provided in the mounting portion and communicate with the plurality of gas supply ports, and the gas supply ports are inclined in one circumferential direction of the concentric circle with respect to the mounting surface ;
the gas exhaust port is formed on the mounting surface in a concentric pattern with a radius different from that of the concentric circle of the gas supply port;
the exhaust flow path is provided in the placement portion and communicates with each of the plurality of gas exhaust ports,
The mounting portion has a flow straightening plate provided on the mounting surface at intervals between the concentric circle of the gas supply port and the concentric circle of the gas exhaust port.
Mounting stand.
基板が載置される載置面を有する載置部と、
前記載置面に前記基板の外周側に沿って設けられ、前記基板を支持する環状の支持部と、
前記載置面に形成され、前記基板と前記載置面との間の空間に伝熱ガスを供給するガス供給口と、
前記載置部内に設けられ、前記ガス供給口に前記伝熱ガスを供給する供給流路と、
前記載置面に形成され、前記空間の伝熱ガスを排気するガス排気口と、
前記載置部内に設けられ、前記ガス排気口から排気される伝熱ガスが流れる排気流路と、
を備え、
前記供給流路は、少なくとも前記ガス供給口側が前記載置面に対して傾斜させて設けられ
前記載置部は、前記載置面の温度が高くなるホットスポットに対して前記伝熱ガスの流量が多くなり、又は、前記載置面の温度が低くなるコールドスポットに対して前記伝熱ガスの流量が少なくなるように前記ガス供給口、前記供給流路及び整流板が設けられた
載置台。
a mounting section having a mounting surface on which a substrate is placed;
a ring-shaped support portion provided on the mounting surface along an outer periphery of the substrate and supporting the substrate;
a gas supply port formed on the mounting surface for supplying a heat transfer gas to a space between the substrate and the mounting surface;
a supply flow path provided in the mounting portion and configured to supply the heat transfer gas to the gas supply port;
a gas exhaust port formed on the mounting surface for exhausting a heat transfer gas from the space;
an exhaust flow path provided in the mounting portion, through which the heat transfer gas exhausted from the gas exhaust port flows;
Equipped with
the supply flow path is provided such that at least the gas supply port side is inclined with respect to the placement surface ,
The gas supply port, the supply flow path, and the flow straightening plate are provided in the mounting portion so that the flow rate of the heat transfer gas is increased toward a hot spot where the temperature of the mounting surface is high, or the flow rate of the heat transfer gas is decreased toward a cold spot where the temperature of the mounting surface is low.
Mounting stand.
前記ガス供給口は、前記ホットスポットに向けて前記伝熱ガスの流れが生じるように、当該伝熱ガスの流れに沿って前記載置面に複数形成され、
前記供給流路は、連通する前記ガス供給口から吐出される伝熱ガスが、前記伝熱ガスの流れに沿った方向となるように、前記載置面に対して傾斜させて設けられた
請求項に記載の載置台。
the gas supply port is formed in a plurality of ports on the mounting surface along a flow of the heat transfer gas so that a flow of the heat transfer gas is generated toward the hot spot;
The mounting table according to claim 2 , wherein the supply flow passage is provided at an incline with respect to the mounting surface so that the heat transfer gas discharged from the gas supply port connected thereto follows a flow direction of the heat transfer gas.
前記ガス供給口及び前記供給流路は、前記伝熱ガスの流れが前記コールドスポット以外を通るにように設けられた
請求項に記載の載置台。
The mounting table according to claim 2 , wherein the gas supply port and the supply passage are provided so that the flow of the heat transfer gas passes through an area other than the cold spot.
請求項1~の何れか1つに記載の載置台と、
前記載置台の供給流路に接続され、前記供給流路に伝熱ガスを供給するガス供給部と、
前記載置台の排気流路に接続され、前記排気流路を介して伝熱ガスを排気するガス排気部と、
前記ガス供給部からの伝熱ガスの供給量及び前記ガス排気部による伝熱ガスの排気量の少なくとも一方を制御する制御部と、
を有する基板処理装置。
A mounting table according to any one of claims 1 to 4 ;
a gas supply unit connected to a supply passage of the mounting table and supplying a heat transfer gas to the supply passage;
a gas exhaust unit connected to an exhaust passage of the mounting table and configured to exhaust a heat transfer gas through the exhaust passage;
a control unit that controls at least one of an amount of heat transfer gas supplied from the gas supply unit and an amount of heat transfer gas exhausted by the gas exhaust unit;
A substrate processing apparatus comprising:
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