(57)【要約】【課題】ＦＰＤ用の基板に対してエッチング等の処理を行うに当たり、面内均一性の高い処理を行う基板載置台、基板処理装置及び基板処理方法を提供すること。【解決手段】処理容器内で基板を処理するに際し、前記基板を載置して温調する基板載置台であって、隙間を介して複数の温調エリアにエリア分割された金属製の第１プレートと、前記第１プレートに接して、前記第１プレートよりも低い熱伝導率を有する金属製の第２プレートと、を有し、それぞれの前記温調エリアは、固有の温調を行う温調部を内蔵しており、前記基板を載置する上面を有する前記第１プレートが、前記第２プレートの上面に載置されている。【選択図】図１
2020072213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理容器内で基板を処理するに際し、前記基板を載置して温調する基板載置台であって、
隙間を介して複数の温調エリアにエリア分割された金属製の第１プレートと、
前記第１プレートに接して、前記第１プレートよりも低い熱伝導率を有する金属製の第２プレートと、を有し、
それぞれの前記温調エリアは、固有の温調を行う温調部を内蔵しており、
前記基板を載置する上面を有する前記第１プレートが、前記第２プレートの上面に載置されている、基板載置台。
【請求項２】
前記第１プレートがアルミニウムもしくはアルミニウム合金から形成されており、
前記第２プレートがステンレス鋼から形成されている、請求項１に記載の基板載置台。
【請求項３】
前記第２プレートがオーステナイト系ステンレス鋼から形成されている、請求項２に記載の基板載置台。
【請求項４】
前記複数の温調エリアは、前記隙間の上下において連続している、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板載置台。
【請求項５】
いずれか１つの前記温調エリアに電源が電気的に接続されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基板載置台。
【請求項６】
前記温調部は、ヒータと、温調媒体が流通する温調媒体流路の少なくともいずれか一方を有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基板載置台。
【請求項７】
処理容器と、前記処理容器内において基板を載置して温調する基板載置台と、前記基板載置台の温調源と、を有する基板処理装置であって、
前記基板載置台は、
隙間を介して複数の温調エリアにエリア分割された金属製の第１プレートと、
前記第１プレートに接して、前記第１プレートよりも低い熱伝導率を有する金属製の第２プレートと、を有し、
それぞれの前記温調エリアは、固有の温調を行う温調部を内蔵しており、
前記基板を載置する上面を有する前記第１プレートが、前記第２プレートの上面に載置されている、基板処理装置。
【請求項８】
前記第１プレートがアルミニウムもしくはアルミニウム合金から形成されており、
前記第２プレートがステンレス鋼から形成されている、請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記第２プレートがオーステナイト系ステンレス鋼から形成されている、請求項８に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記複数の温調エリアは、前記隙間の上下において連続している、請求項７乃至９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
いずれか１つの前記温調エリアに電源が電気的に接続されている、請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記温調部は、ヒータと、温調媒体が流通する温調媒体流路の少なくともいずれか一方を有し、
前記ヒータに対応する前記温調源はヒータ電源であり、前記温調媒体流路に対応する前記温調源はチラーである、請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記基板処理装置は制御部をさらに有し、
前記制御部は、前記温調源に対して、それぞれの前記温調エリアの有する前記温調部が固有の温度で温調を行う処理を実行させる、請求項７乃至１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記基板載置台が平面視矩形の外形を有し、
前記温調エリアが、矩形枠状の外側温調エリアと、前記外側温調エリアの内側において前記隙間を介して配設される平面視矩形の内側温調エリアと、を有し、
前記外側温調エリアと前記内側温調エリアが共に温調媒体流路を内蔵し、
前記制御部は、前記温調源に対して、前記外側温調エリアの前記温調媒体流路を流通する温調媒体よりも相対的に高温の温調媒体を前記内側温調エリアの前記温調媒体流路に流通させる制御を実行する、請求項１３に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
処理容器と、前記処理容器内において基板を載置して温調する基板載置台と、前記基板載置台の温調源と、を有する基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
前記基板載置台は、
隙間を介して複数の温調エリアにエリア分割された金属製の第１プレートと、
前記第１プレートに接して、前記第１プレートよりも低い熱伝導率を有する金属製の第２プレートと、を有し、
それぞれの前記温調エリアは、固有の温調を行う温調部を内蔵し、
前記基板を載置する上面を有する前記第１プレートが、前記第２プレートの上面に載置されており、
それぞれの前記温調エリアにおいて固有の温調を行いながら基板処理を行う、基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板載置台、基板処理装置及び基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、金属製の基材と、基板を吸着する静電チャックとを有し、基材の少なくとも静電チャックと接触する部分が、マルテンサイト系ステンレス鋼もしくはフェライト系ステンレス鋼により構成されている基板載置台が開示されている。特許文献１に開示の基板載置台とこの基板載置台を備えた基板処理装置によれば、基材と静電チャックの熱膨張差に起因する静電チャックの破損を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１４７２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、フラットパネルディスプレイ（Flat Panel Display、以下、「ＦＰＤ」という）の製造過程においてＦＰＤ用の基板に対してエッチング処理等を行うに当たり、面内均一性の高い処理を行うのに有利な基板載置台及び基板処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様による基板載置台は、
処理容器内で基板を処理するに際し、前記基板を載置して温調する基板載置台であって、
隙間を介して複数の温調エリアにエリア分割された金属製の第１プレートと、
前記第１プレートに接して、前記第１プレートよりも低い熱伝導率を有する金属製の第２プレートと、を有し、
それぞれの前記温調エリアは、固有の温調を行う温調部を内蔵しており、
前記基板を載置する上面を有する前記第１プレートが、前記第２プレートの上面に載置されている。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、ＦＰＤ用の基板に対してエッチング処理等を行うに当たり、面内均一性の高い処理を行う基板載置台、基板処理装置及び基板処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係る基板載置台、基板処理装置及び基板処理方法の一例を示す断面図である。
【図２】図１のII−II矢視図であって、第１プレートの横断面図である。
【図３Ａ】第１プレートの一例を模擬した平面図である。
【図３Ｂ】第１プレートの他の例を模擬した平面図である。
【図３Ｃ】第１プレートのさらに他の例を模擬した平面図である。
【図３Ｄ】第１プレートのさらに他の例を模擬した平面図である。
【図３Ｅ】第１プレートのさらに他の例を模擬した平面図である。
【図４Ａ】温度解析にて用いた基板載置台モデルの一例の側面図である。
【図４Ｂ】温度解析にて用いた基板載置台モデルの他例の側面図である。
【図４Ｃ】図４Ａ、図４ＢのＣ−Ｃ矢視図であって、温度調整板モデルの横断面図であり、解析温度特定箇所を示す図である。
【図５Ａ】放電回数と電極温度の相関グラフを示す図である。
【図５Ｂ】図５ＡのＢ部を拡大した図である。
【図６】エッチングレート及び選択比を検証する実験において適用した基板載置台の平面図を模擬した図である。
【図７】ＳｉＮ膜のエッチングレートの温度依存性に関する実験結果を示すグラフである。
【図８】ＳｉＯ膜のエッチングレートの温度依存性に関する実験結果を示すグラフである。
【図９】Ｓｉ膜のエッチングレートの温度依存性に関する実験結果を示すグラフである。
【図１０】ＳｉＯ／Ｓｉ選択比の温度依存性に関する実験結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本開示の実施形態に係る基板載置台、基板処理装置及び基板処理方法について、添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。
【０００９】
［実施形態］
＜基板載置台、基板処理装置及び基板処理方法＞
はじめに、本開示の実施形態に係る基板処理装置と基板処理方法、及び基板処理装置を構成する基板載置台の一例について、図１及び図２を参照して説明する。ここで、図１は、実施形態に係る基板載置台と基板処理装置の一例を示す断面図である。また、図２は、図１のII−II矢視図であって、第１プレートの横断面図である。
【００１０】
図１に示す基板処理装置１００は、ＦＰＤ用の平面視矩形の基板（以下、単に「基板」という）Ｇに対して、各種の基板処理方法を実行する誘導結合型プラズマ（Inductive Coupled Plasma: ＩＣＰ）処理装置である。基板の材料としては、主にガラスが用いられ、用途によっては透明の合成樹脂などが用いられることもある。ここで、基板処理には、エッチング処理や、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いた成膜処理等が含まれる。ＦＰＤとしては、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display: ＬＣＤ）やエレクトロルミネセンス（Electro Luminescence: ＥＬ）、プラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel;ＰＤＰ）等が例示される。また、ＦＰＤ用基板の平面寸法は世代の推移と共に大規模化しており、基板処理装置１００によって処理される基板Ｇの平面寸法は、例えば、第６世代の１５００ｍｍ×１８００ｍｍ程度の寸法から、第１０世代の２８００ｍｍ×３０００ｍｍ程度の寸法までを少なくとも含む。また、基板Ｇの厚みは０．５ｍｍ乃至数ｍｍ程度である。
【００１１】
図１に示す基板処理装置１００は、直方体状の箱型の処理容器１０と、処理容器１０内に配設されて基板Ｇが載置される平面視矩形の外形の基板載置台６０と、制御部９０とを有する。
【００１２】
処理容器１０は誘電体板１１により上下２つの空間に区画されており、上側空間はアンテナ室を形成するアンテナ容器１２となり、下方空間は処理室を形成するチャンバー１３となる。処理容器１０において、チャンバー１３とアンテナ容器１２の境界となる位置には矩形環状の支持枠１４が処理容器１０の内側に突設するようにして配設されており、支持枠１４に誘電体板１１が載置されている。処理容器１０は、接地線１３ｃにより接地されている。
【００１３】
処理容器１０はアルミニウム等の金属により形成されており、誘電体板１１はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミックスや石英により形成されている。
【００１４】
チャンバー１３の側壁１３ａには、チャンバー１３に対して基板Ｇを搬出入するための搬出入口１３ｂが開設されており、搬出入口１３ｂはゲートバルブ２０により開閉自在となっている。チャンバー１３には搬送機構を内包する搬送室（いずれも図示せず）が隣接しており、ゲートバルブ２０を開閉制御し、搬送機構にて搬出入口１３ｂを介して基板Ｇの搬出入が行われる。
【００１５】
また、チャンバー１３の底部には複数の排気口１３ｄが開設されており、排気口１３ｄにはガス排気管５１が接続され、ガス排気管５１は開閉弁５２を介して排気装置５３に接続されている。ガス排気管５１、開閉弁５２及び排気装置５３により、ガス排気部５０が形成される。排気装置５３はターボ分子ポンプ等の真空ポンプを有し、プロセス中にチャンバー１３内を所定の真空度まで真空引き自在となっている。尚、チャンバー１３の適所に圧力計（図示せず）が設置されており、圧力計によるモニター情報が制御部９０に送信されるようになっている。
【００１６】
誘電体板１１の下面において、誘電体板１１を支持するための支持梁が設けられており、支持梁はシャワーヘッド３０を兼ねている。シャワーヘッド３０は、アルミニウム等の金属により形成されており、陽極酸化による表面処理が施されていてよい。シャワーヘッド３０内には、水平方向に延設するガス流路３１が形成されており、ガス流路３１には、下方に延設してシャワーヘッド３０下方にある処理空間Ｓに臨むガス吐出孔３２が連通している。
【００１７】
シャワーヘッド３０の上面にはガス流路３１に連通するガス供給管４１が接続されており、処理ガス供給源４４に接続されている。ガス供給管４１の途中位置には開閉バルブ４２とマスフローコントローラのような流量制御器４３が介在している。ガス供給管４１、開閉バルブ４２、流量制御器４３及び処理ガス供給源４４により、処理ガス供給部４０が形成される。尚、ガス供給管４１は途中で分岐しており、各分岐管には開閉バルブと流量制御器、及び処理ガス種に応じた処理ガス供給源が連通している（図示せず）。プラズマ処理においては、処理ガス供給部４０から供給される処理ガスがガス供給管４１を介してシャワーヘッド３０に供給され、ガス吐出孔３２を介して処理空間Ｓに吐出される。
【００１８】
アンテナ容器１２内には、高周波アンテナ１５が配設されている。高周波アンテナ１５は、銅やアルミニウム等の良導電性の金属から形成されるアンテナ線１５ａを、環状もしくは渦巻き状に巻装することにより形成される。例えば、環状のアンテナ線１５ａを多重に配設してもよい。
【００１９】
アンテナ線１５ａの端子にはアンテナ容器１２の上方に延設する給電部材１６が接続されており、給電部材１６の上端には給電線１７が接続され、給電線１７はインピーダンス整合を行う整合器１８を介して高周波電源１９に接続されている。高周波アンテナ１５に対して高周波電源１９から例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力が印加されることにより、チャンバー１３内に誘導電界が形成される。この誘導電界により、シャワーヘッド３０から処理空間Ｓに供給された処理ガスがプラズマ化されて誘導結合型プラズマが生成され、プラズマ中のイオン及びラジカルが基板Ｇに提供される。高周波電源１９はプラズマ発生用のソース源であり、以下で詳説するように基板載置台６０に接続されている高周波電源７３（電源の一例）は、発生したイオンを引き付けて運動エネルギを付与するバイアス源となる。このように、イオンソース源には誘導結合を利用してプラズマを生成し、別電源であるバイアス源を基板載置台６０に接続してイオンエネルギの制御を行うことより、プラズマの生成とイオンエネルギの制御が独立して行われ、プロセスの自由度を高めることができる。高周波電源１９から出力される高周波電力の周波数は、０．１乃至５００ＭＨｚの範囲内で設定されるのが好ましい。
【００２０】
次に、基板載置台６０について説明する。図１に示すように、基板載置台６０は、複数の温調エリア６１ａ、６１ｂによりエリア分割された金属製の第１プレート６１と、それぞれの温調エリア６１ａ，６１ｂに接する１枚の金属製の第２プレート６３とを有する。第１プレート６１を形成する各温調エリア６１ａ，６１ｂは隙間６６を介してエリア分割されており、隙間６６の上下位置において各温調エリア６１ａ，６１ｂは連続している。即ち、隙間６６は第１プレート６１の内部において空洞を形成している。また、第１プレート６１の下面において、第２プレート６３が接続されている。
【００２１】
第１プレート６１の平面視形状は矩形であり、基板載置台６０に載置されるＦＰＤと同程度の平面寸法を有する。例えば、図２に示す第１プレート６１は、載置される基板Ｇと同程度の平面寸法を有し、長辺の長さｔ２は１８００ｍｍ乃至３０００ｍｍ程度であり、短辺の長さｔ３は１５００ｍｍ乃至２８００ｍｍ程度の寸法に設定できる。この平面寸法に対して、第１プレート６１と第２プレート６３の厚みの総計は、例えば５０ｍｍ乃至１００ｍｍ程度となり得る。
【００２２】
第１プレート６１の下方に配設される第２プレート６３は、第１プレート６１よりも低い熱伝導率を有する金属製のプレートである。例えば、第１プレート６１は、アルミニウムもしくはアルミニウム合金から形成される。一方、第２プレート６３は、ステンレス鋼から形成される。
【００２３】
第１プレート６１の形成材料であるアルミニウムは熱伝導率の高い金属材料であり、ＪＩＳ規格として、Ａ５０５２、Ａ６０６１、Ａ１１００等が挙げられる。Ａ５０５２の熱伝導率は１３８Ｗ／ｍ・Ｋであり、Ａ６０６１の熱伝導率は１８０Ｗ／ｍ・Ｋであり、Ａ１１００の熱伝導率は２２０Ｗ／ｍ・Ｋである。
【００２４】
一方、第２プレート６３の形成材料であるステンレス鋼は熱伝導率の低い金属材料である。ステンレス鋼には、マルテンサイト系ステンレス鋼やフェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼が含まれる。
【００２５】
マルテンサイト系ステンレス鋼は、金属組織が主としてマルテンサイト相からなり、ＪＩＳ規格として、ＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４２０Ｊ１、ＳＵＳ４２０Ｊ２が好適である。また、その他のマルテンサイト系ステンレス鋼として、ＳＵＳ４１０Ｓ、ＳＵＳ４４０Ａ、ＳＵＳ４１０Ｆ２、ＳＵＳ４１６、ＳＵＳ４２０Ｆ２、ＳＵＳ４３１等を挙げることができる。マルテンサイト系ステンレス鋼の熱伝導率に関し、ＳＵＳ４０３の熱伝導率は２５．１Ｗ／ｍ・Ｋ、ＳＵＳ４１０の熱伝導率は２４．９Ｗ／ｍ・Ｋ、ＳＵＳ４２０Ｊ１の熱伝導率は３０Ｗ／ｍ・Ｋ、ＳＵＳ４４０Ｃの熱伝導率は２４．３Ｗ／ｍ・Ｋである。
【００２６】
一方、フェライト系ステンレス鋼は、金属組織が主としてフェライト相からなり、ＪＩＳ規格としてＳＵＳ４３０が好適である。また、その他のフェライト系ステンレス鋼として、ＳＵＳ４０５、ＳＵＳ４３０ＬＸ、ＳＵＳ４３０Ｆ、ＳＵＳ４４３Ｊ１、ＳＵＳ４３４、ＳＵＳ４４４等を挙げることができる。フェライト系ステンレス鋼の熱伝導率に関し、ＳＵＳ４３０の熱伝導率は２６．４Ｗ／ｍ・Ｋである。
【００２７】
さらに、オーステナイト系ステンレス鋼は、金属組織が主としてオーステナイト相からなり、ＪＩＳ規格として、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６が好適である。オーステナイト系ステンレス鋼の熱伝導率に関し、ＳＵＳ３０３及びＳＵＳ３１６の熱伝導率は１５Ｗ／ｍ・Ｋであり、ＳＵＳ３０４の熱伝導率は１６．３Ｗ／ｍ・Ｋである。
【００２８】
このように、アルミニウムの熱伝導率に対してステンレス鋼の熱伝導率は１／５乃至１／１０程度と低い熱伝導率を有する。
【００２９】
第１プレート６１と第２プレート６３の積層体は、絶縁材料からなる矩形部材６８上に載置されており、矩形部材６８はチャンバー１３の底板上に固定されている。
【００３０】
基板Ｇを載置する第１プレート６１の上面には、基板Ｇが直接載置される載置面を備えた静電チャック６７が形成されている。静電チャック６７は、アルミナ等のセラミックスを溶射して形成される誘電体被膜であり、静電吸着機能を有する電極６７ａを内蔵する。電極６７ａは、給電線７４を介して直流電源７５に接続されている。制御部９０により、給電線７４に介在するスイッチ（図示せず）がオンされると、直流電源７５から電極６７ａに直流電圧が印加されることによりクーロン力が発生する。このクーロン力により、基板Ｇが静電チャック６７の上面に静電吸着され、第１プレート６１の上面に載置された状態で保持される。
【００３１】
基板載置台６０は、第１プレート６１と第２プレート６３、及び静電チャック６７により構成される。静電チャック６７の上面（基板Ｇの載置面）もしくは第１プレート６１には、熱電対（図示せず）等の温度センサが配設されて、温度センサが静電チャック６７の上面もしくは第１プレート６１及び基板Ｇの温度を随時モニターするようにしてもよい。基板載置台６０には、基板Ｇの受け渡しを行うための複数のリフタピン（図示せず）が基板載置台６０の上面（静電チャック６７の上面）に対して突没自在に設けられている。
【００３２】
図２に示すように、第１プレート６１は、矩形枠状の隙間６６の外側にある外側温調エリア６１ｂと、隙間６６の内側にある内側温調エリア６１ａとを有し、隙間６６の上下において外側温調エリア６１ｂと内側温調エリア６１ａは連続している。
【００３３】
内側温調エリア６１ａには、矩形平面の全領域をカバーするように蛇行した温調媒体流路６２ａが設けられている。図示例の温調媒体流路６２ａでは、例えば温調媒体流路６２ａの一端６２ａ１が温調媒体の流入部であり、他端６２ａ２が温調媒体の流出部である。
【００３４】
一方、外側温調エリア６１ｂには、矩形枠状の全領域をカバーするように、温調媒体が流通する往路と復路が連続する温調媒体流路６２ｂが設けられている。図示例の温調媒体流路６２ｂでは、例えば温調媒体流路６２ｂの一端６２ｂ１が温調媒体の流入部であり、他端６２ｂ２が温調媒体の流出部である。
【００３５】
温調媒体としては液体状の熱媒体、例えば冷媒が適用され、この冷媒には、ガルデン（登録商標）やフロリナート（登録商標）等が適用される。
【００３６】
内側温調エリア６１ａの内蔵する温調媒体流路６２ａと外側温調エリア６１ｂの内蔵する温調媒体流路６２ｂは、いずれも「温調部」の一例である。温調部には、温調媒体が流通する温調媒体流路６２ａ、６２ｂの他、ヒータ等も含まれる。より具体的には、内側温調エリア６１ａと外側温調エリア６１ｂの双方が、温調部として、温調媒体流路のみを有する図示例の形態の他、ヒータのみを有する形態、さらには温調媒体流路とヒータの双方を有する形態などがある。また、用途によっては、一方が温調媒体流路を有して他方がヒータを有する形態であってもよい。そして、温調部は、図示例におけるチラー８１，８４等の温調源を含んでおらず、あくまでも基板載置台６０を構成する第１プレート６１に内蔵される温調部材のみを指称する。尚、抵抗体であるヒータは、タングステンやモリブデン、もしくはこれらの金属のいずれか一種とアルミナやチタン等との化合物から形成される。
【００３７】
図１に戻り、内側温調エリア６１ａに内蔵されている温調媒体流路６２ａの両端には、温調媒体流路６２ａに対して温調媒体が供給される送り配管６４ａと、温調媒体流路６２ａを流通して昇温された温調媒体が排出される戻り配管６４ｂとが連通している。送り配管６４ａと戻り配管６４ｂにはそれぞれ、送り流路８２と戻り流路８３が連通しており、送り流路８２と戻り流路８３はチラー８１に連通している。チラー８１は、温調媒体の温度や吐出流量を制御する本体部と、温調媒体を圧送するポンプとを有する（いずれも図示せず）。
【００３８】
チラー８１と、送り流路８２及び戻り流路８３とにより、内側温調エリア６１ａに固有の温調源８０Ａが形成される。
【００３９】
一方、外側温調エリア６１ｂに内蔵されている温調媒体流路６２ｂの両端には、温調媒体流路６２ｂに対して温調媒体が供給される送り配管６４ｃと、温調媒体流路６２ｂを流通して昇温された温調媒体が排出される戻り配管６４ｄとが連通している。送り配管６４ｃと戻り配管６４ｄにはそれぞれ、送り流路８５と戻り流路８６が連通しており、送り流路８５と戻り流路８６はチラー８４に連通している。チラー８４は、温調媒体の温度や吐出流量を制御する本体部と、温調媒体を圧送するポンプとを有する（いずれも図示せず）。
【００４０】
チラー８４と、送り流路８５及び戻り流路８６とにより、外側温調エリア６１ｂに固有の温調源８０Ｂが形成される。
【００４１】
基板載置台６０は、内側温調エリア６１ａに対応する中心エリアと、外側温調エリア６１ｂに対応する端辺エリアとに対して、それぞれ異なる温度の温調媒体を供給することにより、各エリアを異なる温度に温調する、エリア分割温調を行う載置台である。そのため、内側温調エリア６１ａと外側温調エリア６１ｂは、それぞれに固有の温調源８０Ａ，８０Ｂを有する。
【００４２】
尚、チラーを共通にした上で、例えば送り流路８２，８５にヒータ等の温調機構を設け、各温調機構で温調媒体の温度を変化させた後に各温調媒体流路６２ａ，６２ｂに異なる温度の温調媒体を供給する形態であってもよい。また、温調部がヒータを含む場合は、ヒータに給電線を介して接続される直流電源（ヒータ電源）が温調源に含まれる。
【００４３】
静電チャック６７の上面もしくは第１プレート６１に熱電対等の温度センサが配設されている場合、温度センサによるモニター情報は、制御部９０に随時送信される。そして、送信されたモニター情報に基づいて、基板載置台６０（の静電チャック６７）もしくは第１プレート６１及び基板Ｇの温調制御が制御部９０により実行される。より具体的には、制御部９０により、チラー８１、８４から送り流路８２，８５に供給される温調媒体の温度や流量が調整される。そして、温度調整や流量調整が行われた温調媒体が温調媒体流路６２ａ，６２ｂに循環されることにより、基板載置台６０の中心エリアと端辺エリアをそれぞれ固有の温度にて温調制御することができる。静電チャック６７と基板Ｇの間には、伝熱ガス供給部から供給流路（いずれも図示せず）を介して、例えばＨｅガス等の伝熱ガスが供給されるようになっている。静電チャック６７には多数の貫通孔（図示せず）が開設され、第２プレート６３等には供給流路（図示せず）が埋設されている。供給流路や貫通孔を介し、静電チャック６７の有する貫通孔を介して基板Ｇの下面に伝熱ガスを供給することにより、温調制御される基板載置台６０の温度が伝熱ガスを介して基板Ｇに速やかに熱伝達され、基板Ｇの温調制御が行われる。
【００４４】
図１に示すように、静電チャック６７及び第１プレート６１の外周と、矩形部材６８の上面とにより段部が形成され、この段部には、矩形枠状のフォーカスリング６９が載置されている。段部にフォーカスリング６９が設置された状態において、フォーカスリング６９の上面の方が静電チャック６７の上面よりも低くなるよう設定されている。フォーカスリング６９は、アルミナ等のセラミックスもしくは石英等から形成される。基板Ｇが静電チャック６７の載置面に載置された状態において、フォーカスリング６９の上端面の内側端部は基板Ｇの外周縁部に覆われる。
【００４５】
第２プレート６３には貫通孔６３ａが開設されており、給電部材７０は、貫通孔６３ａを貫通して内側温調エリア６１ａの下面に接続されている。給電部材７０の下端には給電線７１が接続されており、給電線７１はインピーダンス整合を行う整合器７２を介してバイアス電源である高周波電源７３に接続されている。即ち、第１プレート６１を構成する内側温調エリア６１ａが高周波電源７３に対して電気的に接続されている。基板載置台６０に対して高周波電源７３から例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力が印加されることにより、プラズマ発生用のソース源である高周波電源１９にて生成されたイオンを基板Ｇに引き付けてイオンにイオンエネルギを付与することができる。エッチングレートのイオンエネルギ依存性はエッチング対象膜を構成する材料によって異なり、従って、プラズマエッチング処理においては、エッチングレートとエッチング選択比を共に高めることが可能になる。尚、第２プレート６３の下面に給電部材７０が接続され、第２プレート６３を介して第１プレート６１に高周波電力が印加される形態であってもよい。
【００４６】
このように、高周波電源７３から給電され、温調制御が実行される第１プレート６１は、温度調整板と称することもできる。以下、「温度調整板」と称する場合は、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属により形成され、温調制御が実行される第１プレート６１を意味する。
【００４７】
図１に示すように、高周波電源７３は内側温調エリア６１ａにのみ接続されており、内側温調エリア６１ａと外側温調エリア６１ｂの下面には例えばステンレス鋼からなる第２プレート６３が接続されている。第２プレート６３は、チャンバー１３を構成する矩形部材６８に対して温度調整板である第１プレート６１を固定する部材である。また、第２プレート６３に給電線７１が接続される場合は、導電性のある第２プレート６３を介して高周波電源７３からの高周波電力を温度調整板に提供する部材となる。さらに、第２プレート６３は、Ｈｅガス等の伝熱ガスを静電チャック６７の全面に拡散させるための拡散流路（図示せず）を有する部材である。このように、第２プレート６３は、基板載置台６０を構成する構造部材であると同時に、場合によっては通電性能を必要とされる部材である。以下、第２プレート６３を「伝熱調整板」と称する場合がある。
【００４８】
基板載置台６０は、内側温調エリア６１ａと外側温調エリア６１ｂのそれぞれに対して、例えば異なる温度の温調媒体を流通させることにより、基板載置台６０の中心エリアと端辺エリアを個別に温調制御する載置台である。そのために、内側温調エリア６１ａと外側温調エリア６１ｂの間に隙間６６を設け、双方を熱的に伝え難くしている。例えば、外側温調エリア６１ｂに対して内側温調エリア６１ａが相対的に高温に制御され得る。第１プレート６１が熱伝導率の高いアルミニウムから形成されている場合は、第１プレート６１が隙間６６を有することにより、例えば、内側温調エリア６１ａの全体を均一な高温状態とすることができ、外側温調エリア６１ｂの全体を均一な低温状態とすることができる。尚、隙間６６の上下それぞれにおいて内側温調エリア６１ａと外側温調エリア６１ｂは連続部を介して連続しているが、連続部の厚みは隙間６６以外における第１プレート６１の厚みよりも薄く構成される。そのため、内側温調エリア６１ａと外側温調エリア６１ｂの間の熱伝達は極力抑えることができる。従って、連続部の材質は連続部以外の材質と同様にアルミニウムで構成されてよく、そのため、隙間６６は第１プレート６１内部に空洞として形成されてよい。
【００４９】
仮に、内側温調エリア６１ａと外側温調エリア６１ｂに接続される第２プレート６３の熱伝導率が高いと、それぞれ異なる温度で温調されていた内側温調エリア６１ａと外側温調エリア６１ｂの温調状態が阻害され得る。具体的には、例えば相対的に高温の内側温調エリア６１ａから相対的に低温の外側温調エリア６１ｂへの熱伝導が促進され、双方のエリアの温度が近づけられる作用が生じ得る。そこで、基板載置台６０においては、第１プレート６１よりも低い熱伝導率を有する第２プレート６３が配設される。そして、第２プレート６３の熱伝導率が低くなるに従い内側温調エリア６１ａから外側温調エリア６１ｂへの伝熱作用が少なくなることから、第２プレート６３は、ステンレス鋼の中でも熱伝導率の最も低いオーステナイト系ステンレス鋼から形成されるのが好ましい。
【００５０】
第１プレート６１の厚みは、例えば２５ｍｍ乃至５０ｍｍの範囲に設定できる。第１プレート６１を構成する内側温調エリア６１ａと外側温調エリア６１ｂはそれぞれ、温調媒体流路６２ａ、６２ｂを内部に有することから、ある程度の厚みが必要となる。一方で、内側温調エリア６１ａと外側温調エリア６１ｂの間の温度差を付け易くできるという観点から、第１プレート６１は可及的に薄厚であることが好ましい。より詳細には、第１プレート６１における温調媒体流路６２ａ、６２ｂの間の隙間６６部上下の厚みが可及的に薄くなるように第１プレート６１内に温調媒体流路６２ａ、６２ｂが設けられることにより、内側温調エリア６１ａと外側温調エリア６１ｂの間の温度差を付け易くすることができる。
【００５１】
一方、第２プレート６３の厚みは、例えば２０ｍｍ乃至４５ｍｍの範囲に設定できる。第２プレート６３は、伝熱作用を少なくするためにはその厚みを薄くすることが望まれる。しかしながら、ＦＰＤ用の基板Ｇと同程度の平面寸法を有していることから、第２プレート６３の厚みが２０ｍｍよりも薄くなると、撓みによる変形など、剛性不足に起因した強度上の問題が生じ得ることより、第２プレート６３の厚みを２０ｍｍ以上に設定するのがよい。一方、基板載置台の材料として汎用性の高いステンレス鋼は４５ｍｍ程度であること（材料コスト）と、伝熱作用との観点から、第２プレート６３の厚みを４５ｍｍ以下に設定するのがよい。
【００５２】
制御部９０は、基板処理装置１００の各構成部、例えば、温調源８０Ａ、８０Ｂを構成するチラー８１，８４や、高周波電源１９，７３、処理ガス供給部４０、圧力計から送信されるモニター情報に基づくガス排気部５０等の動作を制御する。制御部９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を有する。ＣＰＵは、ＲＡＭ等の記憶領域に格納されたレシピ（プロセスレシピ）に従い、所定の処理を実行する。レシピには、プロセス条件に対する基板処理装置１００の制御情報が設定されている。制御情報には、例えば、ガス流量や処理容器１０内の圧力、処理容器１０内の温度や第１プレート６１を構成する内側温調エリア６１ａと外側温調エリア６１ｂの温度、プロセス時間等が含まれる。例えば、内側温調エリア６１ａと外側温調エリア６１ｂのそれぞれの温度をプラズマエッチング処理等に好適な固有の温度に制御する処理がレシピに含まれる。ここで、「プラズマエッチング処理等に好適な固有の温度」とは、ＦＰＤ用の広幅の基板Ｇの全範囲における絶縁膜や電極膜等のエッチングレートが同程度となり、面内均一性の高い処理が行われるのに好適なエリアごとに固有の温度のことである。
【００５３】
レシピ及び制御部９０が適用するプログラムは、例えば、ハードディスクやコンパクトディスク、光磁気ディスク等に記憶されてもよい。また、レシピ等は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、メモリカード等の可搬性のコンピュータによる読み取りが可能な記憶媒体に収容された状態で制御部９０にセットされ、読み出される形態であってもよい。制御部９０はその他、コマンドの入力操作等を行うキーボードやマウス等の入力装置、基板処理装置１００の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等の表示装置、及びプリンタ等の出力装置といったユーザーインターフェイスを有している。
【００５４】
基板処理装置１００を用いた基板処理方法によれば、エリアごとに固有の温調制御が行われることにより、ＦＰＤ用の広幅の基板Ｇにおいて、面内均一性の高い処理を実現することができる。さらに、以下で詳説するように、温調制御が行われる熱伝導率の高い温度調整板（第１プレート６１）の上に基板Ｇが載置されることから、良好な熱応答性（もしくは温度応答性）の下でプラズマ処理を実行することができる。そのため、処理される基板Ｇの枚数（言い換えれば、プラズマのＯＮ−ＯＦＦの実施回数）が少ない段階で、温度調整板の温度を安定させることが可能になる。
【００５５】
（第１プレートの変形例）
次に、複数の温調エリアを有する第１プレートの変形例について、図３を参照して説明する。図３Ａ乃至図３Ｅは、第１プレートの変形例を模擬した平面図である。
【００５６】
図３Ａに示す第１プレート６１Ａは、平面視矩形の金属製プレートが中心から外周側に向かって２つの矩形枠状の隙間６６により３つのエリアに分割され、内側エリア６１ｃ、中間エリア６１ｄ、及び外側エリア６１ｅを有する。内側エリア６１ｃ、中間エリア６１ｄ、及び外側エリア６１ｅは、それぞれ固有の温調媒体流路やヒータ等の温調部を内蔵し、それぞれの温調部は固有の温調源を有する（いずれも図示せず）。例えば、内側エリア６１ｃ、中間エリア６１ｄ、及び外側エリア６１ｅの順に温度が低くなるように３エリアの温調制御が行われる。
【００５７】
一方、図３Ｂに示す第１プレート６１Ｂは、平面視矩形の金属製プレートの４つの隅角部がＬ型もしくは逆Ｌ型の隙間６６により５つのエリアに分割され、中央エリア６１ｆと４つの隅角エリア６１ｇを有する。例えば、隅角エリア６１ｇに対して中央エリア６１ｆが相対的に高温となるように２エリアの温調制御が行われる。
【００５８】
一方、図３Ｃに示す第１プレート６１Ｃは、平面視矩形の金属製プレートの４つの端辺の中央位置がＵの字型もしくは逆Ｕの字型の隙間６６にて５つのエリアに分割され、中央エリア６１ｈと４つの端辺中央エリア６１ｊを有する。例えば、端辺中央エリア６１ｊに対して中央エリア６１ｈが相対的に高温となるように２エリアの温調制御が行われる。
【００５９】
一方、図３Ｄに示す第１プレート６１Ｄは、平面視矩形の金属製プレートが格子状の隙間６６にて９エリアに分割され、中央エリア６１ｋ、角エリア６１ｍ、辺中央エリア６１ｎを有する。中央エリア６１ｋ、角エリア６１ｍ、及び辺中央エリア６１ｎは、それぞれ固有の温調媒体流路やヒータ等の温調部を内蔵し、それぞれの温調部は固有の温調源を有する（いずれも図示せず）。例えば、中央エリア６１ｋ、角エリア６１ｍ、及び辺中央エリア６１ｎの順に温度が低くなるように３エリアの温調制御が行われる。尚、辺中央エリア６１ｎは、長辺における辺中央エリアと短辺における辺中央エリアを異なる温調制御としてもよい。
【００６０】
さらに、図３Ｅに示す第１プレート６１Ｅは、平面視矩形の金属製プレートが中心から外周側に向かって２つの矩形枠状の隙間６６により大きく３つのエリアに分割される。具体的には、内側エリア６１ｐ、中間エリア６１ｑを有し、さらに、外側のエリアは、４つの隅角部にある隅角エリア６１ｒと、４つの端辺中央エリア６１ｓ、６１ｔが隙間６６によりエリア分割された形態である。尚、４つの端辺のうち、２つの長辺における端辺中央エリアを６１ｓとし、２つの短辺における端辺中央エリアを６１ｔとしてもよい。内側エリア６１ｐ、中間エリア６１ｑ、隅角エリア６１ｒ、端辺中央エリア６１ｓ、６１ｔは、それぞれ固有の温調媒体流路やヒータ等の温調部を内蔵し、それぞれの温調部は固有の温調源を有する（いずれも図示せず）。
【００６１】
この第１プレート６１Ｅでは、各エリアの温調制御の形態も複数存在する。第１プレート６１Ｅにおける第一の温度制御形態は、例えば、内側エリア６１ｐ、中間エリア６１ｑ、隅角エリア６１ｒ、端辺中央エリア６１ｓ、６１ｔの順に温度が低くなるように４エリアの温調制御が行われる。ここで、端辺中央エリア６１ｓ、６１ｔは同一温度に制御される。
【００６２】
一方、第１プレート６１Ｅにおける第２の温度制御形態は、例えば、内側エリア６１ｐ、中間エリア６１ｑ、隅角エリア６１ｒ、端辺中央エリア６１ｓ、端辺中央エリア６１ｔの順に温度が低くなるように５エリアの温調制御が行われる。ここで、端辺中央エリア６１ｓ、６１ｔは異なる温度に制御される。
【００６３】
いずれの変形例に係る第１プレートにおいても、エリアごとに固有の温調制御が行われることにより、ＦＰＤ用の広幅の基板Ｇにおいて、面内均一性の高い処理を実現することができる。
【００６４】
［温度解析］
次に、図４と表１を参照して、温度解析の結果を説明する。本温度解析では、温調媒体流路を有する温度調整板と、温度調整板に接続される伝熱調整板との金属種を変化させ、さらに、温度調整板と伝熱調整板の上下位置を反転させて４種の解析モデルを作成し、各解析モデルに対して温度解析を実行した。本温度解析により温度調整板の複数箇所における温度を特定し、最高温度及び最低温度の温度差を検証した。ここで、図４Ａと図４Ｂはいずれも、温度解析にて用いた基板載置台モデルの一例の側面図であり、図４Ｃは、図４Ａ及び図４ＢのＣ−Ｃ矢視図であって、温度調整板モデルの横断面図であり、解析温度特定箇所を示す図である。
【００６５】
（解析概要）
本発明者等は、コンピュータ内において、以下、４種の解析モデルを作成した。以下の解析モデル１乃至３はそれぞれ比較例１乃至比較例３であり、解析モデル４は実施例である。尚、便宜上、上下いずれに配置されるかにかかわらず、温調媒体流路を有する方を温度調整板モデル、有さない方を伝熱調整板モデルとして表記する。
【００６６】
＜解析モデル１＞
解析モデル１は、図４Ａに示す解析モデルＭ１であり、下方に温度調整板モデルＭｂを有し、上方に伝熱調整板モデルＭａを有する。温度調整板モデルＭｂはＡ５０５２を素材として厚み４５ｍｍとし、伝熱調整板モデルＭａはＳＵＳ３０４を素材として厚み２５ｍｍとした。温度調整板モデルＭｂは、図４Ｃに示すように、矩形枠状の隙間Ｇを介して内側温調エリアＭｂ１と外側温調エリアＭｂ２を有する。内側温調エリアＭｂ１は温調媒体流路モデルＭｂ１１を有し、外側温調エリアＭｂ２は温調媒体流路モデルＭｂ２１を有する。
【００６７】
＜解析モデル２＞
解析モデル１と基本構成は同様であるが、温度調整板モデルＭｂ、伝熱調整板モデルＭａともにＡ５０５２を素材とした。
【００６８】
＜解析モデル３＞
解析モデル３は、図４Ｂに示す解析モデルＭ２であり、上方に温度調整板モデルＭｃを有し、下方に伝熱調整板モデルＭｄを有する。温度調整板モデルＭｃはＡ５０５２を素材として厚み２５ｍｍとし、伝熱調整板モデルＭｄはＡ５０５２を素材として厚み２５ｍｍとした。温度調整板モデルＭｃは、図４Ｃに示すように、矩形枠状の隙間Ｇを介して内側温調エリアＭｃ１と外側温調エリアＭｃ２を有する。内側温調エリアＭｃ１は温調媒体流路モデルＭｃ１１を有し、外側温調エリアＭｃ２は温調媒体流路モデルＭｃ２１を有する。
【００６９】
＜解析モデル４＞
解析モデル３と基本構成は同様であるが、温度調整板モデルＭｃはＡ５０５２を素材とし、伝熱調整板モデルＭｄはＳＵＳ３０４を素材とした。
【００７０】
本温度解析では、温調媒体流路モデルＭｂ１１、Ｍｃ１１に５０℃の温調媒体を流通させ、温調媒体流路モデルＭｂ２１、Ｍｃ２１に０℃の温調媒体を流通させた。
【００７１】
（解析結果）
図４Ｃにおける複数の解析温度特定箇所を点Ｏ乃至点Ｃで示す。ここで、点Ｏは解析モデルＭ１，Ｍ２の中心点であり、点Ａは短辺の中央位置であり、点Ｃは隅角部位置であり、点Ｂは点Ｏと点Ｃを結ぶ直線上の隙間Ｇに対応する位置である。各解析モデルともに、点Ｏが最高温度を示し、点Ｃが最低温度を示しており、それらの差分値を求めた。その結果を以下の表１に示す。
【００７２】
【表１】
2020072213.tif 000003
【００７３】
表１より、最高温度と最低温度の差分値の最も大きな比較例１と実施例の２ケースが好ましいエリア温調形態であることが分かった。
【００７４】
そこで、次に、熱応答性に関する検証を以下で行う。
【００７５】
［熱応答性に関する一考察］
図５を参照して、熱応答性に関する一考察について説明する。ここで、図５Ａは、上記温度解析における実施例と比較例１の放電回数と電極温度の相関グラフを示す図であり、図５Ｂは、図５ＡのＢ部を拡大した図である。
【００７６】
熱応答性（もしくは温度応答性）とは、電極板の温調後、プラズマ処理が繰り返される過程における電極板の温度安定性のことであり、温度が安定するまでの時間（もしくは放電回数）が短い（少ない）方が熱応答性が良好となる。
【００７７】
基板処理枚数の増加、言い換えればプラズマのＯＮ−ＯＦＦの繰り返し回数（放電回数）により、温度調整板の温度は徐々に上昇していく。実施例の温度調整板は熱伝導率の高いアルミニウム製であることから、良好な熱応答性の下でプラズマ処理を実行することができる。そのため、図５Ａに示すように、放電回数が少ない段階で、温度調整板の温度を安定させることが可能になり、処理される基板Ｇの枚数に依存しないプロセスを実現できる。
【００７８】
一方、比較例１の伝熱調整板は熱伝導率の低いステンレス製であることから、表１に示すように面内の温度差は高いものの、熱応答性は実施例よりも劣るため、伝熱調整板の温度が安定するまでの時間は実施例よりも長くなる。尚、図５Ｂに示すように、Ｘ１の位置でプラズマがＯＮされ、Ｘ２の位置でプラズマがＯＦＦされ、このような放電が繰り返されることにより温度は安定していくことになるが、比較例１と比べて実施例は温度が安定するまでの放電回数が少なくてよい。
【００７９】
このように、上記する温度解析の結果と熱応答性に関する考察の双方を勘案すると、実施例の温度調整板と伝熱調整板の構成が好ましいと結論付けることができる。
【００８０】
［エッチングレート及び選択比の温度依存性に関する実験］
次に、複数の絶縁膜のエッチングレート及び選択比の温度依存性に関する実験について、図６乃至図１０を参照して説明する。ここで、図６は、実験にて適用した基板載置台の平面図を模擬した図である。
【００８１】
（実験概要）
本実験においては、載置台の温度を変えて、それぞれの領域におけるプロセス性能について評価した。実験では、内側温調エリアに対応する中央の平面視矩形エリアを中心点Ｏを含むセンターエリアＣＡとし、外側温調エリアに対応する外側の平面視矩形枠状のエリアをエッジＥを含むエッジエリアＥＡとする。さらに、センターエリアＣＡとエッジエリアＥＡの中間ラインをミドルエリアＭＡとする。
【００８２】
本実験において、基板載置台が収容される基板処理装置は誘導結合型プラズマ処理装置であり、チャンバー内の圧力を５ｍＴｏｒｒ乃至１５ｍＴｏｒｒ（０．６６５Ｐａ乃至１．９９５Ｐａ）に設定し、ＩＣＰソース電力とバイアス電力を共に５ｋＷ乃至１５ｋＷに設定した。そして、エッチングガスとして、Ｆ系ガス、例えばＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨ３Ｆ、ＣＦ４、Ｃ４Ｆ８、Ｃ５Ｆ８などから選択されるガスと、希釈ガス、例えばＨｅ、Ａｒ、Ｘｅなどから選択されるガスとからなる混合ガスを適用してプラズマエッチング処理を行った。
【００８３】
本実験では、基板上にＳｉＮ膜が成膜されている試験体、基板上にＳｉＯ膜が成膜されている試験体、基板上にゲート電極用のＳｉ膜（Poly-Si膜）が成膜されている試験体について、それぞれの絶縁膜や電極膜のエッチングレートの温度依存性を検証した。さらに、基板上にＳｉ膜とＳｉＯ膜が成膜されている多層膜において、ＳｉＯ／Ｓｉ選択比（ＳｉＯ膜の選択性）の温度依存性についても検証した。
【００８４】
（実験結果）
図７は、ＳｉＮ膜のエッチングレートの温度依存性に関する実験結果を示すグラフである。また、図８は、ＳｉＯ膜のエッチングレートの温度依存性に関する実験結果を示すグラフである。また、図９は、Ｓｉ膜のエッチングレートの温度依存性に関する実験結果を示すグラフである。さらに、図１０は、ＳｉＯ／Ｓｉ選択比の温度依存性に関する実験結果を示すグラフである。
【００８５】
各グラフ共に、実線グラフは図６に示す基板載置台のエッジエリアにおけるエッチングレートおよび選択比の温度依存性に関するグラフであり、点線グラフは図６に示すセンターエリアにおけるエッチングレート及び選択比の温度依存性に関するグラフである。さらに、一点鎖線は、図６に示すミドルエリアにおけるエッチングレート及び選択比の温度依存性に関するグラフである。
【００８６】
図７より、ＳｉＮ膜は温度依存性を有することが実証されている。エッジエリアのエッチングレートに関しては、低温と高温の間で大きなエッチングレートの差がないことが分かる。一方、センターエリアにおけるエッチングレートに関しては、低温でエッチングレートが低く、高温でエッチングレートが高くなり、エッジエリアの低温時のエッチングレートと同程度になることが分かる。
【００８７】
図７に示す実験結果より、ＳｉＮ膜のエッチング処理に関しては、基板載置台のエッジエリアを低温に温調し、センターエリアを高温に温調する制御を行うことにより、基板載置台の全範囲に亘って可及的に均一で高いエッチングレートが得られることが実証されている。
【００８８】
次に、図８より、ＳｉＯ膜は温度依存性がないことが実証されている。従って、ＳｉＯ膜のエッチングの際に、エリア別の温調制御は必ずしも必要でないことが分かる。
【００８９】
次に、図９より、Ｓｉ膜は温度依存性を有することが実証されている。エッジエリアのエッチングレートに関しては、低温と高温の間でエッチングレートにある程度の差がある一方、センターエリアにおけるエッチングレートに関しては、低温と高温の間でエッジエリアほどのエッチングレートの差がないことが分かる。
【００９０】
図９に示す実験結果より、Ｓｉ膜のエッチング処理に関しては、基板載置台のエッジエリアを低温に温調し、センターエリアを高温に温調する制御を行うことにより、基板載置台の全範囲に亘って可及的に均一なエッチングレートが得られることが実証されている。尚、図７及び図８と図９を比較することにより、Ｓｉ膜のエッチングレートは、ＳｉＮ膜やＳｉＯ膜等の絶縁膜のエッチングレートと比べて低いことが分かる。このことは、図１０に示すＳｉＯ／Ｓｉ選択比が高くなることに繋がる。
【００９１】
図１０より、ＳｉＯ／Ｓｉ選択比は温度依存性を有することが実証されている。エッジエリアの選択比に関しては、低温で高く、高温に行くに従い急激に低くなることが分かり、図７及び図９に示す端辺グラフと逆の傾向を示す。一方、センターエリアの選択比に関しては、低温で高く（エッジグラフよりも高い）、高温に行くに従い徐々に低くなるものの、エッジグラフの低温時の選択比と同程度になることが分かる。
【００９２】
図１０に示す実験結果より、Ｓｉ膜上に成膜されているＳｉＯ膜のエッチング処理に関しては、基板載置台のエッジエリアを低温に温調し、センターエリアを高温に温調することにより、基板載置台の全範囲に亘って可及的に均一で高いＳｉＯ選択性が得られることが実証されている。
【００９３】
本実験により、ＳｉＮ膜のエッチング処理、Ｓｉ膜のエッチング処理のいずれにおいても、基板載置台のエッジエリアを低温に温調し、センターエリアを高温に温調する制御を行うことにより、基板の全範囲に亘って可及的に均一なエッチング処理を行うことができる。特に、ＳｉＮ膜の場合、基板の全範囲に亘って可及的に均一なエッチング処理を行うことに加えて、高いエッチングレートが得られることになる。また、Ｓｉ膜上に成膜されているＳｉＯ膜のエッチング処理に関しても、基板載置台のエッジエリアを低温に温調し、センターエリアを高温に温調する制御を行うことにより、基板の全範囲に亘って可及的に均一で高いＳｉＯ／Ｓｉ選択比が得られることになる。
【００９４】
尚、ＳｉＮ膜やＳｉＯ膜等の絶縁膜、Ｓｉ膜等の導電膜の種類により、エッジエリアとセンターエリアのそれぞれに好適な温調温度は相違し得ることから、絶縁膜種や導電膜種に応じて、それぞれに好適な温調温度にてエリアごとの温調制御を行うことが望ましい。
【００９５】
上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、また、本開示はここで示した構成に何等限定されるものではない。この点に関しては、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【００９６】
例えば、図示例の基板処理装置１００は誘電体窓を備えた誘導結合型のプラズマ処理装置として説明したが、誘電体窓の代わりに金属窓を備えた誘導結合型のプラズマ処理装置であってもよく、他の形態のプラズマ処理装置であってもよい。具体的には、電子サイクロトロン共鳴プラズマ（Electron Cyclotron resonance Plasma; ＥＣＰ）やヘリコン波励起プラズマ（Helicon Wave Plasma; ＨＷＰ）、平行平板プラズマ（Capacitively coupled Plasma; ＣＣＰ）が挙げられる。また、マイクロ波励起表面波プラズマ（Surface Wave Plasma; ＳＷＰ）が挙げられる。これらのプラズマ処理装置は、ＩＣＰを含めて、いずれもイオンフラックスとイオンエネルギを独立に制御でき、エッチング形状や選択性を自由に制御できると共に、１０１１乃至１０１３ｃｍ−３程度と高い電子密度が得られる。
【００９７】
また、基板処理装置１００は、基板Ｇの対向面に高周波アンテナ１５に接続された高周波電源１９による高周波電極を有し、基板載置台６０にも第１プレート６１に接続された高周波電源７３による高周波電極を有する装置であるが、いずれか一方の高周波電極のみを有する基板処理装置であってもよい。
【００９８】
また、基板処理装置１００の第１プレート６１を構成する各温調エリアが温調部としてヒータを内蔵し、熱ＣＶＤ法を用いて成膜処理を行う場合には、プラズマの生成は必ずしも必要ない。
【００９９】
また、第１プレート６１の上面に静電チャック６７や、矩形部材６８の上面にフォーカスリング６９を備えていない基板載置台が適用されてもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１０                処理容器
６０                基板載置台
６１                第１プレート（温度調整板）
６１ａ              温調エリア（内側温調エリア）
６１ｂ              温調エリア（外側温調エリア）
６２ａ，６２ｂ      温調媒体流路（温調部）
６３                第２プレート（伝熱調整板）
６６                隙間
８０Ａ，８０Ｂ      温調源
１００              基板処理装置
Ｇ                  基板
【図１】
2020072213.tif 000004
【図２】
2020072213.tif 000005
【図３Ａ】
2020072213.tif 000006
【図３Ｂ】
2020072213.tif 000007
【図３Ｃ】
2020072213.tif 000008
【図３Ｄ】
2020072213.tif 000009
【図３Ｅ】
2020072213.tif 000010
【図４Ａ】
2020072213.tif 000011
【図４Ｂ】
2020072213.tif 000012
【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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