特許 6858656 給電部材及び基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6858656

(24)【登録日】2021年3月26日

(45)【発行日】2021年4月14日

(54)【発明の名称】給電部材及び基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20210405BHJP

   H01L 21/205 20060101ALI20210405BHJP

   H05H 1/46 20060101ALI20210405BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20210405BHJP

   C23C 16/505 20060101ALI20210405BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/302 101L

   H01L21/205

   H05H1/46 M

   C23C16/44 B

   C23C16/505

【請求項の数】9

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-124344(P2017-124344)

(22)【出願日】2017年6月26日

(65)【公開番号】特開2019-9306(P2019-9306A)

(43)【公開日】2019年1月17日

【審査請求日】2020年1月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 峻一

(72)【発明者】

【氏名】檜森 慎司

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 悦治

(72)【発明者】

【氏名】古谷 直一

(72)【発明者】

【氏名】玉虫 元

【審査官】 長谷川 直也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２３６８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３４７６２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０１９４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３３９６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３１４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２１３４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２２３１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０４３０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２５７９４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第１０−２００７−００５２１１２（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５、２１／３０２、２１／３０６５、

２１／３１−２１／３２、２１／３６５、２１／４６１、

２１／４６９−２１／４７５、２１／６７−２１／６８３、

２１／８６、

Ｈ０１Ｊ ３７／３０−３７／３６、

Ｈ０５Ｈ １／００− １／５４、

Ｃ２３Ｃ １６／００−１６／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力を供給するために用いられる給電部材であって、
第１の導電部材と、
第２の導電部材と、
少なくとも一部が多孔質金属シートにより形成され、前記第１の導電部材と前記第２の導電部材とを電気的に接続する接続部材と、
を有し、
前記多孔質金属シートは、金属繊維により形成されている、
給電部材。

【請求項2】

前記金属繊維の繊維径は、１０μｍ〜２０μｍである、
請求項１に記載の給電部材。

【請求項3】

前記多孔質金属シートは、円筒形状又はロール状に形成されている、
請求項１又は２に記載の給電部材。

【請求項4】

前記円筒形状の内部空間に設けられ、一端が前記第１の導電部材と接続され、他端が前記第２の導電部材と接続された、断熱性を有する絶縁部材により形成された支持部材を有する、
請求項３に記載の給電部材。

【請求項5】

前記支持部材の内部には、伝熱ガスを通流させて前記円筒形状の内部空間に向けて前記伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給路が形成されている、
請求項４に記載の給電部材。

【請求項6】

当該給電部材は、プラズマ生成用の高周波電源と、基板に対して所定のプラズマ処理を施す処理容器内に設けられたプラズマ生成用電極との間に設けられており、
前記第１の導電部材は、前記プラズマ生成用電極と接続され、
前記第２の導電部材は、前記高周波電源に接続される、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の給電部材。

【請求項7】

当該給電部材は、静電チャック用の直流電圧源と、処理容器内に設けられた静電チャック用のチャック電極との間に設けられており、
前記第１の導電部材は、前記チャック電極に接続され、
前記第２の導電部材は、前記直流電圧源に接続される、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の給電部材。

【請求項8】

処理容器と、
前記処理容器内に設けられたプラズマ生成用電極と、
前記プラズマ生成用電極に印加する高周波電力を生成する高周波電源と、
前記高周波電源により生成される前記高周波電力を伝送して前記プラズマ生成用電極に供給する給電部材と、
を備え、
前記給電部材は、
前記プラズマ生成用電極に接続される第１の導電部材と、
前記高周波電源に接続される第２の導電部材と、
多孔質金属シートにより形成され、前記第１の導電部材と前記第２の導電部材とを電気的に接続する接続部材と、
を有し、
前記多孔質金属シートは、金属繊維により形成されている、
基板処理装置。

【請求項9】

処理容器と、
前記処理容器内に設けられた静電チャック用のチャック電極と、
前記チャック電極に印加する直流電力を生成する直流電圧源と、
前記直流電圧源により生成される前記直流電力を伝送して前記チャック電極に供給する給電部材と、
を備え、
前記給電部材は、
前記チャック電極に接続される第１の導電部材と、
前記直流電圧源に接続される第２の導電部材と、
多孔質金属シートにより形成され、前記第１の導電部材と前記第２の導電部材とを電気的に接続する接続部材と、
を有し、
前記多孔質金属シートは、金属繊維により形成されている、
基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、給電部材及び基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、処理容器内に設けられ且つ基板の載置台として機能する下部電極と、下部電極と対向して設けられる上部電極と、を備える平行平板型のプラズマ処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

平行平板型のプラズマ処理装置では、高周波電源で生成した高周波電力を、整合器、及び導電性材料で形成された給電棒等の給電部材を介して下部電極に印加し、処理容器内のプロセスガスをプラズマ化することで、基板にエッチング等のプラズマ処理を施す。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３−２８２５４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記のプラズマ処理装置では、給電部材が高い熱伝導性を有するため、下部電極を高温又は低温に調節して基板に処理を行う場合、下部電極の温度が給電部材を介して整合器等の周辺機器に伝導し、周辺機器の温度が使用温度範囲から外れる虞がある。そのため、断熱性に優れ、低損失で電力を伝送することが可能な給電部材が求められている。

【0006】

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、断熱性に優れ、低損失で電力を伝送することが可能な給電部材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る給電部材は、電力を供給するために用いられる給電部材であって、第１の導電部材と、第２の導電部材と、少なくとも一部が多孔質金属シートにより形成され、前記第１の導電部材と前記第２の導電部材とを電気的に接続する接続部材と、を有し、前記多孔質金属シートは、金属繊維により形成されている。

【発明の効果】

【0008】

開示の給電部材によれば、断熱性に優れ、低損失で電力を伝送することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係るエッチング装置の概略図

【図2】本実施形態に係る給電部材の一例を示す図

【図3】図２の給電部材の中心軸を通る縦断面図

【図4】図２の給電部材の接続部材の断面形状の説明図

【図5】多孔質金属シートの一例を示す概略図

【図6】表皮効果の説明図

【図7】本実施形態に係る給電部材の接続部材の別の例の断面形状の説明図（１）

【図8】本実施形態に係る給電部材の接続部材の別の例の断面形状の説明図（２）

【図9】本実施形態に係る給電部材の接続部材の別の例の断面形状の説明図（３）

【図10】断熱性評価のための評価系の説明図

【図11】断熱性の評価結果を示す図

【図12】エッチング特性の評価結果を示す図（１）

【図13】エッチング特性の評価結果を示す図（２）

【図14】エッチング特性の評価結果を示す図（３）

【図15】エッチング特性の評価結果を示す図（４）

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。

【0011】

本実施形態に係る給電部材は、電力を供給するために用いられる給電部材であって、第１の導電部材と、第２の導電部材と、少なくとも一部が多孔質金属又は複数のバルク金属により形成され、前記第１の導電部材と前記第２の導電部材とを電気的に接続する接続部材と、を有する。このように、接続部材が多孔質金属又は複数のバルク金属により形成されているので、表面積の拡大により放熱効果が向上し、断面積の縮小により断熱効果が向上する。また、給電部材は、第１の導電部材、第２の導電部材、及び多孔質金属又は複数のバルク金属により形成されているので、電気伝導性を確保することができる。その結果、断熱性に優れ、低損失で電力を伝送することができる。

【0012】

（基板処理装置）
最初に、本実施形態に係る給電部材が適用可能な基板処理装置について、エッチング装置を例に挙げて説明する。図１は、本実施形態に係るエッチング装置の概略図である。

【0013】

図１に示されるように、エッチング装置１は、処理容器であるチャンバ１０内に載置台２０とガスシャワーヘッド２５とを対向配置した平行平板型のプラズマ処理装置（容量結合型プラズマ処理装置）である。載置台２０は、半導体ウエハ等の被処理基板（以下、単に「ウエハＷ」という。）を保持する機能を有すると共に下部電極として機能する。ガスシャワーヘッド２５は、ガスをチャンバ１０内にシャワー状に供給する機能を有すると共に上部電極として機能する。

【0014】

チャンバ１０は、例えば表面がアルマイト処理（陽極酸化処理）されたアルミニウムからなり、円筒形である。チャンバ１０は、電気的に接地されている。載置台２０は、チャンバ１０の底部に設置され、ウエハＷを載置する。

【0015】

載置台２０は、例えばアルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等から形成されている支持体１０４と、載置台２０の上面を形成し、ウエハを静電吸着するための静電チャック１０６が設けられた構成をしている。静電チャック１０６は、例えばアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）等の誘電体からなる絶縁体１０６ｂの間にチャック電極１０６ａを挟み込んだ構造になっている。

【0016】

チャック電極１０６ａには直流電圧源１１２が接続され、直流電圧源１１２からチャック電極１０６ａに直流電力が供給される。これにより、クーロン力によってウエハＷが静電チャック１０６の表面に吸着される。

【0017】

支持体１０４の内部には、冷媒流路１０４ａが形成されている。冷媒流路１０４ａには、冷媒入口配管１０４ｂ及び冷媒出口配管１０４ｃが接続されている。チラー１０７から出力された例えば冷却水やブライン等の冷却媒体は、冷媒入口配管１０４ｂ、冷媒流路１０４ａ及び冷媒出口配管１０４ｃを循環する。これにより、載置台２０及び静電チャック１０６は冷却される。

【0018】

伝熱ガス供給源８５は、ヘリウムガス（Ｈｅ）やアルゴンガス（Ａｒ）等の伝熱ガスをガス供給ライン１３０に通して静電チャック１０６上のウエハＷの裏面に供給する。係る構成により、静電チャック１０６は、冷媒流路１０４ａに循環させる冷却媒体と、ウエハＷの裏面に供給する伝熱ガスとによって温度制御される。この結果、ウエハＷを所定の温度に制御することができる。また、加熱源を使用することでウエハＷを加熱する構成にしてもよい。

【0019】

載置台２０には、２周波重畳電力を供給する電力供給装置３０が接続されている。電力供給装置３０は、第１高周波電源３２と、第２高周波電源３４とを有する。

【0020】

第１高周波電源３２は、第１整合器３３及び給電部材７０を介して載置台２０に電気的に接続される。第１高周波電源３２は、第１周波数（例えば１００ＭＨｚ）のプラズマ生成用の高周波電力ＨＦ（High Frequency）を載置台２０に印加する。なお、本実施形態では、高周波電力ＨＦは載置台２０に印加されるが、ガスシャワーヘッド２５に印加してもよい。

【0021】

第２高周波電源３４は、第２整合器３５及び給電部材７１を介して載置台２０に電気的に接続される。第２高周波電源３４は、第１周波数よりも低い第２周波数（例えば１３．５６ＭＨｚ）のバイアス用の高周波電力ＬＦ（Low Frequency）を載置台２０に印加する。

【0022】

第１整合器３３は、第１高周波電源３２の内部（又は出力）インピーダンスに負荷インピーダンスを整合させる。第１整合器３３は、チャンバ１０内にプラズマが生成されているときに第１高周波電源３２の内部インピーダンスと負荷インピーダンスとが見かけ上一致するように機能する。

【0023】

第２整合器３５は、第２高周波電源３４の内部（又は出力）インピーダンスに負荷インピーダンスを整合させる。第２整合器３５は、チャンバ１０内にプラズマが生成されているときに第２高周波電源３４の内部インピーダンスと負荷インピーダンスとが見かけ上一致するように機能する。

【0024】

給電部材７０は、第１高周波電源３２により生成される高周波電力ＨＦを載置台２０に伝送する。給電部材７０の構成については後述する。給電部材７１は、第２高周波電源３４により生成される高周波電力ＬＦを載置台２０に伝送する。図１では、給電部材７１を簡略化して示しているが、給電部材７１は、給電部材７０と同様の形態であってよい。

【0025】

ガスシャワーヘッド２５は、その周縁部を絶縁する絶縁部材４０を介してチャンバ１０の天井部の開口を閉塞するように取り付けられている。ガスシャワーヘッド２５は、図１に示されるように電気的に接地してもよい。また、可変直流電源を接続してガスシャワーヘッド２５に所定の直流（ＤＣ）電圧が印加されるようにしてもよい。

【0026】

ガスシャワーヘッド２５には、ガスを導入するガス導入口４５が形成されている。ガスシャワーヘッド２５の内部にはガス導入口４５から分岐したセンタ側の拡散室５０ａ及びエッジ側の拡散室５０ｂが設けられている。ガス供給源１５から出力されたガスは、ガス導入口４５を介して拡散室５０ａ、５０ｂに供給され、それぞれの拡散室５０ａ、５０ｂにて拡散されて多数のガス供給孔５５から載置台２０に向けて導入される。

【0027】

チャンバ１０の底面には排気口６０が形成されており、排気口６０に排気管を介して接続された排気装置６５によってチャンバ１０内が排気される。これにより、チャンバ１０内を所定の真空度に維持することができる。チャンバ１０の側壁にはゲートバルブＧが設けられている。ゲートバルブＧの開閉によりチャンバ１０からウエハＷの搬入及び搬出が行われる。

【0028】

エッチング装置１には、装置全体の動作を制御する制御部１００が設けられている。制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０５、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１０及びＲＡＭ（Random Access Memory）１１５を有している。ＣＰＵ１０５は、これらの記憶領域に格納された各種レシピに従って、後述されるエッチング等の所望の処理を実行する。レシピにはプロセス条件に対する装置の制御情報であるプロセス時間、圧力（ガスの排気）、高周波電力や電圧、各種ガス流量、チャンバ内温度（上部電極温度、チャンバの側壁温度、静電チャック温度等）、チラー１０７の温度等が記載されている。なお、これらのプログラムや処理条件を示すレシピは、ハードディスクや半導体メモリに記憶されてもよい。また、レシピは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬性のコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体に収容された状態で記憶領域の所定位置にセットするようにしてもよい。

【0029】

エッチング処理の際、ゲートバルブＧの開閉が制御され、ウエハＷがチャンバ１０に搬入され、載置台２０に載置される。直流電圧源１１２からチャック電極１０６ａに直流電流が供給されることにより、クーロン力によってウエハＷが静電チャック１０６に吸着され、保持される。

【0030】

次いで、エッチングガス、プラズマ励起用の高周波電力ＨＦ及びバイアス用の高周波電力ＬＦがチャンバ１０内に供給され、プラズマが生成される。生成されたプラズマによりウエハＷにプラズマエッチング処理が施される。

【0031】

エッチング処理の後、直流電圧源１１２からチャック電極１０６ａにウエハＷの吸着時とは正負が逆の直流電圧ＨＶを印加してウエハＷの電荷を除電し、ウエハＷを静電チャック１０６から剥がす。ゲートバルブＧの開閉が制御され、ウエハＷがチャンバ１０から搬出される。

【0032】

ところで、給電部材７０としては、低損失で高周波電力を伝送することが求められる。そのため、電気抵抗が低いバルク金属（例えばＡｌ、Ｃｕ）を用いてきたが、それらは熱伝導性が高い場合が多い。

【0033】

そのため、載置台２０を高温又は低温に調節してウエハＷに処理を行う場合、載置台２０の温度が給電部材７０を介して第１整合器３３等の周辺機器に伝わり、周辺機器の温度が使用温度範囲から外れる虞がある。

【0034】

そこで、本発明者らは、従来技術に対する問題点を鋭意検討した結果、第１の導電部材と、第２の導電部材と、多孔質金属又は複数のバルク金属により形成され、第１の導電部材と第２の導電部材とを電気的に接続する接続部材と、を有する給電部材により、断熱性に優れ、低損失で電力の伝送が可能であることを見出した。以下、断熱性に優れ、低損失で電力を伝送することが可能な本実施形態に係る給電部材について説明する。

【0035】

（給電部材）
本実施形態に係る給電部材７０について説明する。図２は、本実施形態に係る給電部材７０の一例を示す図である。図３は、図２の給電部材７０の中心軸を通る縦断面図である。図４は、図２の給電部材７０の接続部材の断面形状の説明図である。

【0036】

本実施形態に係る給電部材７０は、載置台２０と第１整合器３３とを着脱自在に電気的に接続し、第１高周波電源３２により生成される高周波電力ＨＦを載置台２０に供給するために用いられる。

【0037】

図２及び図３に示されるように、給電部材７０は、第１の導電部材７１０と、第２の導電部材７２０と、接続部材７３０と、支持部材７４０と、を有する。

【0038】

第１の導電部材７１０は、円板状に形成されている。第１の導電部材７１０は、例えばＡｌ、Ｃｕ等のバルク金属により形成されている。第１の導電部材７１０の上面は、載置台２０と電気的に接続可能に構成されている。

【0039】

第２の導電部材７２０は、第１の導電部材７１０と所定の間隔を有して対向配置されている。第２の導電部材７２０は、第１の導電部材７１０と同様に、円板状に形成されている。第２の導電部材７２０は、例えばＡｌ、Ｃｕ等のバルク金属により形成されている。第２の導電部材７２０の下面は、第１整合器３３と電気的に接続可能に構成されている。
尚、本実施形態では第１の導電部材７１０と第２の導電部材７２０は対向配置されているが、対向配置されていない場合でも電気的に接続可能である。

【0040】

接続部材７３０は、第１の導電部材７１０と第２の導電部材７２０とを電気的に接続する。接続部材７３０は、内部が中空の円筒部７３２と、円筒部７３２の上端において円筒部７３２から径方向外方に延びる上フランジ部７３４と、円筒部７３２の下端において円筒部７３２から径方向外方に延びる下フランジ部７３６と、を含む。

【0041】

上フランジ部７３４は、円筒部７３２の直径よりも大きい内径を有する円環形状に形成された押え部材７５０、及びボルト等の締結部材７５２により、第１の導電部材７１０に固定される。これにより、上フランジ部７３４は、第１の導電部材７１０と電気的に接続される。

【0042】

下フランジ部７３６は、円筒部７３２の直径よりも大きい内径を有する円環形状に形成された押え部材７５４、及びボルト等の締結部材７５６により、第２の導電部材７２０に固定される。これにより、下フランジ部７３６は、第２の導電部材７２０と電気的に接続される。

【0043】

係る構成により、第１高周波電源３２により生成される高周波電力ＨＦは、第２の導電部材７２０、接続部材７３０、及び第１の導電部材７１０を介して載置台２０に供給される。

【0044】

本実施形態では、接続部材７３０は、シート状に加工された多孔質金属（以下「多孔質金属シート」という。）により形成されている。多孔質金属シートとしては、金属繊維の不織布、金属繊維の焼結体等の金属繊維が無配向に分散して配置したシートを用いることができる。金属繊維の材料は、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）等であってよい。金属繊維の繊維径は、電気伝導性の観点から、載置台２０に印加される高周波電力ＨＦの周波数に応じて定められる表皮深さｄよりも大きいことが好ましい。なお、ｄは後述する数式（１）により定義される。また、多孔質金属シートとしては、発泡金属等の連通した多数の気孔を有する金属材料のシートを用いることもできる。さらに、複数の多孔質金属シートを積層してもよい。

【0045】

支持部材７４０は、断熱性を有する絶縁部材により形成されている。支持部材７４０は、円柱部７４２と、円柱部７４２の一端（上端）において円柱部７４２から径方向外方に延びる上フランジ部７４４と、円柱部７４２の他端（下端）において円柱部７４２から径方向外方に延びる下フランジ部７４６と、を含む。

【0046】

円柱部７４２の内部には、ドライエアー等の伝熱ガスを通流させて接続部材７３０の円筒部７３２の内部空間に向けて伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給路（図示せず）が形成されていてもよい。伝熱ガス供給部を設けることにより、接続部材７３０の円筒部７３２を伝熱ガスにより冷却することができる。その結果、放熱性が向上する。上フランジ部７４４は、ボルト等の締結部材（図示せず）により、第１の導電部材７１０に固定される。下フランジ部７４６は、ボルト等の締結部材７６０により、第２の導電部材７２０に固定される。支持部材７４０により、給電部材７０の上方又は下方から外力が加わった場合に、多孔質金属シートにより形成された接続部材７３０の変形を防止することができる。

【0047】

（効果）
本実施形態に係る給電部材７０の効果について説明する。

【0048】

最初に、給電部材７０の接続部材７３０を形成する多孔質金属シートの断熱性について説明する。図５は、多孔質金属シートの一例を示す概略図である。図５に示されるように、多孔質金属シートは、繊維径が１０μｍ〜２０μｍの金属繊維により形成されている。これにより、細かな金属繊維間に数多くの隙間が形成されることで、伝熱ガスと金属繊維間の接触面積が拡大し、放熱特性が向上する。さらに、金属繊維の断面積が小さいことにより、断熱特性も向上する。

【0049】

次に、給電部材７０の接続部材７３０を形成する多孔質金属シートの電気伝導性について説明する。交流電流が導体を流れる場合、電流密度が導体の表面で高く、表面から離れると低くなる表皮効果が生じる。表皮効果は、交流電流の周波数が高くなるほど電流が表面に集中するので、導体の交流抵抗が高くなる。より具体的には、電流が導体の表面を流れる電流の１／ｅになる深さである表皮深さｄは、下記の数式（１）により算出される。

【0050】

【数1】

【0051】

例えば、銅により形成された導体に１００ＭＨｚの高周波電力を伝送させる場合、上記の数式（１）を用いると、表皮深さｄは６．５μｍと算出される。

【0052】

図６は、表皮効果の説明図である。図６（ａ）はバルク金属の一例である銅バルクの断面を示し、図６（ｂ）は金属繊維の一例である銅繊維の断面を示す。

【0053】

図６（ａ）に示されるように、断面の直径が７０ｍｍの銅バルクに１００ＭＨｚの高周波電力を伝送させる場合、交流電流は銅バルクの表面に集中するため（ｄ＝６．５μｍ）、交流抵抗が高くなる。

【0054】

これに対し、図６（ｂ）に示されるように、繊維径が２０μｍ程度の銅繊維に１００ＭＨｚの高周波電力を伝送させる場合、銅繊維の大部分に交流電流が流れる（ｄ＝６．５μｍ）。これにより金属繊維1本辺りの高周波電力伝送に寄与する面積の使用率が向上する。従って、多くの金属繊維で構成された金属シートは同程度のサイズのバルク金属に対して交流抵抗が低くなる。その結果、低損失で電力を伝送することができる。

【0055】

（変形例）
次に、本実施形態に係る給電部材７０の接続部材７３０の変形例について説明する。図７から図９は、本実施形態に係る給電部材の接続部材の別の例の断面形状の説明図である。

【0056】

図２から図４では、給電部材７０の接続部材７３０の形状が円筒（断面形状が円環）である場合を例に挙げて説明したが、接続部材７３０の形状はこれに限定されない。

【0057】

接続部材７３０は、多孔質金属シートを種々の形状に変形させたものであってもよい。例えば図７に示されるように、接続部材７３０は、多孔質金属シートをロール状に変形させた構成であってもよい。この構成により、放熱面積がより広く取れるので、放熱特性が向上する。

【0058】

また、接続部材７３０は、板状に加工された多孔質金属（以下「多孔質金属板」という。）を複数配置したものであってもよい。例えば図８に示されるように、接続部材７３０は、複数（例えば８つ）の多孔質金属板を放射状に配置した構成であってもよい。この構成により、放熱面積がより広く取れるので、放熱特性が向上する。また、複数の多孔質金属板は、構造的な偏りがないように対称性を有する位置に配置することが好ましい。なお、複数の多孔質金属板の一部又は全部を、板状に加工されたバルク金属に置き換えてもよい。

【0059】

また、接続部材７３０は、棒状に加工された多孔質金属（以下「多孔質金属棒」という。）を複数配置したものであってもよい。例えば図９に示されるように、複数（例えば９つ）の多孔質金属棒を格子状に配置した構成であってもよい。この構成により、放熱面積がより広く取れるので、放熱特性が向上する。また、複数の多孔質金属棒は、構造的な偏りがないように対称性を有する位置に配置することが好ましい。なお、複数の多孔質金属棒の一部又は全部を、棒状に加工されたバルク金属に置き換えてもよい。

【0060】

また、接続部材７３０は、これらを組み合わせた複合構造であってもよい。さらに、接続部材７３０の一部が前述した多孔質金属又は複数のバルク金属により形成されていてもよい。

【0061】

（実施例）
次に、多孔質金属シートにより形成された接続部材を有する給電部材の断熱性及び電気伝導性について、具体的に説明する。

【0062】

まず、多孔質金属シートにより形成された接続部材を有する給電部材の断熱性について説明する。図１０は、断熱性評価のための評価系の説明図である。図１０（ａ）に示されるように、ホットプレート５００上に、多孔質金属シートにより形成された接続部材７３０を有する給電部材７０を載置し、ホットプレート５００の表面温度が１５０℃となるように加熱した（実施例１）。このとき、第１の導電部材７１０が下側、第２の導電部材７２０が上側となるようにホットプレート５００上に接続部材７３０を載置した。また、比較のために、図１０（ｂ）に示されるように、ホットプレート５００上に、バルク金属により形成された接続部材７３０Ｒを有する給電部材７０Ｒを載置し、ホットプレート５００の表面温度が１５０℃となるように加熱した（比較例１）。このとき、第１の導電部材７１０が下側、第２の導電部材７２０が上側となるようにホットプレート５００上に接続部材７３０を載置した。また、給電部材７０，７０Ｒを加熱した状態で、第１の導電部材７１０の温度（図中のｐ１で示す位置の温度）及び第２の導電部材７２０の温度（図中のｐ２で示す位置の温度）を測定した。本実施例では、位置ｐ１と位置ｐ２との間の距離は１２０ｍｍである。

【0063】

図１１は、断熱性の評価結果を示す図である。図１１（ａ）は実施例１の評価結果であり、図１１（ｂ）は比較例１の評価結果である。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）において、横軸は時間（分）を示し、縦軸は温度（℃）を示す。また、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）において、Ｔ_ｐ１は図１０の位置ｐ１での温度を示し、Ｔ_ｐ２は図１０の位置ｐ２での温度を示し、ΔＴは位置ｐ１と位置ｐ２との間の温度差（Ｔ_ｐ１−Ｔ_ｐ２）を示す。

【0064】

図１１（ａ）に示されるように、実施例１では、位置ｐ１と位置ｐ２との間の温度差が１００℃程度であることが確認できる。これに対し、比較例１では、位置ｐ１と位置ｐ２との間の温度差が２０℃以下である。これらのことから、多孔質金属シートにより形成された接続部材７３０を有する給電部材７０は、バルク金属により形成された接続部材７３０Ｒを有する給電部材７０Ｒよりも高い断熱性を有すると言える。

【0065】

次に、多孔質金属シートにより形成された接続部材を有する給電部材を、図１に示される給電部材７０，７１として用いて、第１の条件で、ウエハＷにプラズマエッチング処理を行ったときのエッチング特性を評価した（実施例２）。また、比較のために、バルク金属により形成された接続部材を有する給電部材を、図１に示される給電部材７０，７１に用いて、第１の条件で、ウエハＷにプラズマエッチング処理を行った時のエッチング特性を評価した（比較例２）。第１の条件は、以下の通りである。

【0066】

＜第１の条件＞
圧力：５０ｍＴｏｒｒ（６．７Ｐａ）
高周波電力ＨＦ：２４００Ｗ
高周波電力ＬＦ：０Ｗ
エッチングガス：ＣＦ_４（１５０ｓｃｃｍ）
エッチング時間：１分
ウエハＷ：ＳｉＯ_２／Ｓｉ（φ３００ｍｍ）

【0067】

図１２は、実施例２及び比較例２におけるエッチングレートの測定結果であり、ウエハＷの位置（ｍｍ）とエッチングレート（ａｒｂ．ｕｎｉｔｓ）との関係を示す。

【0068】

図１２に示されるように、実施例２におけるエッチングレートは、比較例２におけるエッチングレートと同等であることが確認できる。即ち、多孔質金属シートにより形成された接続部材を有する給電部材は、バルク金属により形成された接続部材を有する給電部材と同等の電気伝導性を有すると言える。

【0069】

次に、多孔質金属シートにより形成された接続部材を有する給電部材を、図１に示される給電部材７０，７１として用いて、第２の条件で、ウエハＷにプラズマエッチング処理を行ったときのエッチング特性を評価した（実施例３）。また、比較のために、バルク金属により形成された接続部材を有する給電部材を、図１に示される給電部材７０，７１に用いて、第２の条件で、ウエハＷにプラズマエッチング処理を行った時のエッチング特性を評価した（比較例３）。第２の条件は、以下の通りである。

【0070】

＜第２の条件＞
圧力：２０ｍＴｏｒｒ（２．７Ｐａ）
高周波電力ＨＦ：０Ｗ
高周波電力ＬＦ：２０００Ｗ
エッチングガス：Ｏ_２（１５０ｓｃｃｍ）
エッチング時間：１分
ウエハＷ：ＳｉＯ_２／Ｓｉ（φ３００ｍｍ）

【0071】

図１３は、実施例３及び比較例３におけるエッチングレートの測定結果であり、ウエハＷの位置（ｍｍ）とエッチングレート（ａｒｂ．ｕｎｉｔｓ）との関係を示す。

【0072】

図１３に示されるように、実施例３におけるエッチングレートは、比較例３におけるエッチングレートと同等であることが確認できる。即ち、多孔質金属シートにより形成された接続部材を有する給電部材は、バルク金属により形成された接続部材を有する給電部材と同等の電気伝導性を有すると言える。

【0073】

次に、多孔質金属シートにより形成された接続部材を有する給電部材を、図１に示される給電部材７０，７１として用いて、第３の条件で、ウエハＷにプラズマエッチング処理を行ったときのエッチング特性を評価した（実施例４）。また、比較のために、バルク金属により形成された接続部材を有する給電部材を、図１に示される給電部材７０，７１に用いて、第３の条件で、ウエハＷにプラズマエッチング処理を行った時のエッチング特性を評価した（比較例４）。第３の条件は、以下の通りである。

【0074】

＜第３の条件＞
圧力：２０ｍＴｏｒｒ（２．７Ｐａ）
高周波電力ＨＦ：２４００Ｗ
高周波電力ＬＦ：５００Ｗ
エッチングガス：Ｏ_２（１５０ｓｃｃｍ）
エッチング時間：１分
ウエハＷ：ＳｉＯ_２／Ｓｉ（φ３００ｍｍ）

【0075】

図１４は、実施例４及び比較例４におけるエッチングレートの測定結果であり、ウエハＷの位置（ｍｍ）とエッチングレート（ａｒｂ．ｕｎｉｔｓ）との関係を示す。

【0076】

図１４に示されるように、実施例４におけるエッチングレートは、比較例４におけるエッチングレートと同等であることが確認できる。即ち、多孔質金属シートにより形成された接続部材を有する給電部材は、バルク金属により形成された接続部材を有する給電部材と同等の電気伝導性を有すると言える。

【0077】

次に、多孔質金属シートにより形成された接続部材を有する給電部材を、図１に示される給電部材７０，７１として用いて、第４の条件で、ウエハＷにプラズマエッチング処理を行ったときのエッチング特性を評価した（実施例５）。また、比較のために、バルク金属により形成された接続部材を有する給電部材を、図１に示される給電部材７０，７１に用いて、第４の条件で、ウエハＷにプラズマエッチング処理を行った時のエッチング特性を評価した（比較例５）。第４の条件は、以下の通りである。

【0078】

＜第４の条件＞
圧力：２０ｍＴｏｒｒ（２．７Ｐａ）
高周波電力ＨＦ：６００Ｗ
高周波電力ＬＦ：４５００Ｗ
エッチングガス：Ｏ_２（１５０ｓｃｃｍ）
エッチング時間：１分
ウエハＷ：ＳｉＯ_２／Ｓｉ（φ３００ｍｍ）

【0079】

図１５は、実施例５及び比較例５におけるエッチングレートの測定結果であり、ウエハＷの位置（ｍｍ）とエッチングレート（ａｒｂ．ｕｎｉｔｓ）との関係を示す。

【0080】

図１５に示されるように、実施例５におけるエッチングレートは、比較例５におけるエッチングレートと同等であることが確認できる。即ち、多孔質金属シートにより形成された接続部材を有する給電部材は、バルク金属により形成された接続部材を有する給電部材と同等の電気伝導性を有すると言える。

【0081】

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。

【0082】

上記の実施形態では、給電部材７０を、第１高周波電源３２及び／又は第２高周波電源３４により生成される高周波電力を伝送するために用いる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。給電部材７０は、例えば、静電チャック用の直流電圧源１１２により生成される直流電流を伝送するために用いてもよい。この場合、給電部材７０は、直流電圧源１１２とチャック電極１０６ａとの間に設けられる。

【0083】

本発明のエッチング装置１は、容量結合型プラズマ（ＣＣＰ:Capacitively Coupled Plasma)装置だけでなく、その他のプラズマ処理装置にも適用可能である。その他のプラズマ処理装置としては、例えば誘導結合型プラズマ(ＩＣＰ:Inductively Coupled Plasma)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、電子サイクロトロン共鳴プラズマ（ＥＣＲ：Electron Cyclotron Ｒesonance Plasma）装置、ヘリコン波励起型プラズマ（ＨＷＰ：Helicon Wave Plasma）装置が挙げられる。

【0084】

また、本発明のエッチング装置１により処理される基板は、ウエハに限定されず、例えばフラットパネルディスプレイ用の大型基板、ＥＬ素子又は太陽電池用の基板であってもよい。

【符号の説明】

【0085】

１０ チャンバ
２０ 載置台
３２ 第１高周波電源
３４ 第２高周波電源
７０ 給電部材
７１０ 第１の導電部材
７２０ 第２の導電部材
７３０ 接続部材
７４０ 支持部材
１０６ａ チャック電極
１１２ 直流電圧源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】