CN110197787B - 等离子体处理装置和载置台的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供等离子体处理装置和载置台的制造方法。所提供的等离子体处理装置具备:载置台,其具有板状构件和基台,所述板状构件具有用于载置被处理体的载置面以及与所述载置面相对的背面,并且在所述板状构件中形成有贯通所述载置面和所述背面的第一通孔,所述基台具有用于支承所述板状构件的支承面,并且在所述基台形成有与所述第一通孔连通的第二通孔;以及埋入构件,其配置在所述第一通孔和所述第二通孔的内部,其中,所述埋入构件具有配置于所述第一通孔的第一埋入构件和配置于所述第二通孔的第二埋入构件,所述第一埋入构件和所述第二埋入构件不相互固定,所述第一埋入构件在下侧具有宽度比上端部的宽度宽的部分。

Description

等离子体处理装置和载置台的制造方法
技术领域
本发明涉及等离子体处理装置和载置台的制造方法。
背景技术
以往以来,已知一种使用等离子体对晶圆等被处理体进行蚀刻处理等的等离子体处理装置(例如参照专利文献1)。该等离子体处理装置例如在能够构成真空空间的处理容器内具有用于保持被处理体的载置台,该载置台兼作电极。在载置台形成有用于向置于载置台的被处理体的背面与载置台的上表面之间供给传热气体的通孔(贯通孔)。
专利文献1:日本特开2000-195935号公报
发明内容
发明要解决的问题
另外,近年来,等离子体处理装置使为了进行等离子体处理而向载置台施加的高频电力成为高电压。在使向载置台施加的高频电力成为高电压的情况下,有时高频电力的能量集中于用于供给传热气体的通孔而发生异常放电。当用于供给传热气体的通孔发生异常放电时,可能会成为使通过等离子体处理装置进行处理的被处理体的质量变差而成品率下降的原因。
针对上述课题,在一个方面,本发明的目的在于提供一种防止在传热气体的通孔中发生异常放电的埋入构件。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题,根据一个方式,提供一种等离子体处理装置,其具备:载置台,其具有板状构件和基台,所述板状构件具有用于载置被处理体的载置面以及与所述载置面相对的背面,并且在所述板状构件形成有贯通所述载置面和所述背面的第一通孔,所述基台具有用于支承所述板状构件的支承面,并且在所述基台形成有与所述第一通孔连通的第二通孔;以及埋入构件,其配置在所述第一通孔和所述第二通孔的内部,其中,所述埋入构件具有配置于所述第一通孔的第一埋入构件以及配置于所述第二通孔的第二埋入构件,所述第一埋入构件与所述第二埋入构件不相互固定,所述第一埋入构件在下侧具有宽度比上端部的宽度宽的部分。
发明的效果
根据一个方面,能够提供一种防止在传热气体的通孔中发生异常放电的埋入构件。
附图说明
图1是表示一个实施方式所涉及的等离子体处理装置的结构的一例的概要截面图。
图2是表示一个实施方式所涉及的载置台的概要截面图。
图3是表示比较例的埋入构件的破损的一例的图。
图4是表示一个实施方式所涉及的埋入构件的一例的图。
图5是表示一个实施方式所涉及的载置台的制造方法的一例的图。
图6是表示一个实施方式所涉及的第一埋入构件的变形例的图。
附图标记说明
W:晶圆;2:载置台;2a:基台;6:静电卡盘;6c:导电膜;6d:筒状构件;15:气体供给部;16:喷淋头;21:载置面;22:背面;31:传热气体供给部;100:等离子体处理装置;210:气体供给管;210a:贯通孔;210b:贯通孔;219:埋入构件;221:第一埋入构件;221a:台阶部;221b:凸部;220:第二埋入构件;220a:切口。
具体实施方式
下面,参照附图来说明用于实施本发明的方式。此外,在本说明书和附图中,对实质上相同的结构标注相同的标记,由此省略重复的说明。
[等离子体处理装置的结构]
图1是表示本实施方式所涉及的等离子体处理装置100的结构的一例的概要截面图。等离子体处理装置100具有气密地构成且在电气上为接地电位的处理容器1。该处理容器1设为圆筒状,例如由铝等构成。处理容器1划分出用于生成等离子体的处理空间。在处理容器1内设置有载置台2,该载置台2将作为被处理体(work-piece)的半导体晶圆(以下简称为“晶圆”。)W水平地支承。载置台2具有基台2a和静电卡盘(ESC:Electrostatic chuck)6。基台2a由导电性的金属、例如铝等构成,具有作为下部电极的功能。静电卡盘6由陶瓷、例如氧化铝等构成,具有用于对晶圆W进行静电吸附的功能。载置台2被支承台4支承。支承台4例如被由石英等构成的支承构件3支承。另外,在载置台2的上方的外周设置有例如由硅形成的聚焦环5。并且,在处理容器1内,以包围载置台2和支承台4的周围的方式设置有例如由石英等构成的圆筒状的内壁构件3a。
基台2a经由匹配器11a而与第一RF电源10a连接,经由匹配器11b而与第二RF电源10b连接。第一RF电源10a向载置台2的基台2a供给规定频率的用于产生等离子体的高频电力。另外,第二RF电源10b向载置台2的基台2a供给比第一RF电源10a的频率低的规定频率的用于吸引离子(偏压用)的高频电力。
在载置台2的上方,与载置台2平行且相向地设置有具有作为上部电极的功能的喷淋头16。喷淋头16与载置台2作为一对电极(上部电极和下部电极)发挥功能。
静电卡盘6构成为,在绝缘体6b之间夹设电极6a,电极6a与直流电源12连接。而且,通过从直流电源12向电极6a施加直流电压,来通过库伦力对晶圆W进行吸附。
在载置台2的内部形成有制冷剂流路2d,制冷剂流路2d与制冷剂入口配管2b、制冷剂出口配管2c连接。而且,通过使适当的制冷剂、例如冷却水等在制冷剂流路2d中循环,来将载置台2控制为规定的温度。另外,以贯通载置台2等的方式设置有气体供给管210,该气体供给管210用于向晶圆W的背面供给氦气体等进行热传递用的气体(下面也称作“传热气体”。),气体供给管210与传热气体供给部31连接。通过这些结构,将载置台2上的晶圆W控制为规定的温度。此外,在后文中叙述气体供给管210的内部构造。
在载置台2设置有多个、例如三个销用贯通孔200(在图1中仅示出一个。),在这些销用贯通孔200的内部分别配置有升降销61。升降销61与驱动机构62连接,通过驱动机构62进行上下移动。
上述的喷淋头16设置于处理容器1的顶壁部分。喷淋头16具备主体部16a和构成电极板的上部顶板16b,并且经由绝缘性构件95被支承于处理容器1的上部。主体部16a由导电性材料、例如表面进行了阳极氧化处理的铝构成,装卸自如地支承主体部16a的下部的上部顶板16b。
在主体部16a的内部设置有气体扩散室16c。在主体部16a的底部,以位于气体扩散室16c的下部的方式形成有多个气体流通孔16d。在上部顶板16b中,沿厚度方向贯通有气体导入孔16e,气体导入孔16e设置为与上述的气体流通孔16d连通。
在主体部16a形成有用于向气体扩散室16c导入处理气体的气体导入口16g。气体导入口16g与气体供给配管15a的一端连接。气体供给配管15a的另一端与用于供给处理气体的气体供给部15连接。在气体供给配管15a上,从上游侧起依序设置有质量流量控制器(MFC)15b和开闭阀V2。从气体供给部15经由气体供给配管15a向气体扩散室16c供给用于进行等离子体蚀刻的处理气体。通过该结构,被供给到气体扩散室16c的处理气体经由气体流通孔16d和气体导入孔16e以喷淋状地分散的方式被供给到处理容器1内。
上述的作为上部电极的喷淋头16经由低通滤波器(LPF)71而与可变直流电源72电连接。该可变直流电源72能够通过通断开关73进行供电的接通和切断。可变直流电源72的电流和电压以及通断开关73的接通和断开由控制部90来控制。此外,在从第一RF电源10a、第二RF电源10b向载置台2施加高频(RF)来在处理空间中产生等离子体时,根据需要通过控制部90使通断开关73接通来向喷淋头16施加规定的直流电压。
以从处理容器1的侧壁起延伸到比喷淋头16的高度位置靠上方的位置的方式设置有圆筒状的接地导体1a。该圆筒状的接地导体1a在其上部具有顶壁。
在处理容器1的底部形成有排气口81。排气口81经由排气管82而与排气装置83连接。排气装置83具有真空泵,通过使该真空泵工作来将处理容器1内减压到规定的真空度。在处理容器1内的侧壁设置有晶圆W的搬入搬出口84,在搬入搬出口84设置有用于使该搬入搬出口84打开和关闭的闸阀85。
在处理容器1的侧部内侧,沿内壁面设置有沉积物屏蔽件86。沉积物屏蔽件86用于防止蚀刻副产物(沉积物)附着于处理容器1。在该沉积物屏蔽件86的与晶圆W大致相同的高度位置处设置有以能够控制相对于地的电位的方式连接的导电性构件(GND块)89,由此防止异常放电。另外,在沉积物屏蔽件86的下端部设置有沿内壁构件3a延伸的沉积物屏蔽件87。沉积物屏蔽件86、87被设为装卸自如。
具有上述结构的等离子体处理装置100的动作由控制部90统一地控制。在该控制部90设置有用于控制等离子体处理装置100的各部的CPU 91、接口92以及存储器93。
接口92包括供工序管理者进行命令的输入操作以管理等离子体处理装置100的键盘、将等离子体处理装置100的工作状况以可视化的方式进行显示的显示器等。
存储器93中保存有用于通过CPU 91的控制来实现由等离子体处理装置100执行的各种处理的控制程序(软件)、存储有处理条件数据等的制程。而且,根据需要,根据与来自接口92的输入操作相应的指示等从存储器93调出任意的制程并使CPU 91执行该制程,由此在CPU 91的控制下在等离子体处理装置100中进行期望的处理。另外,关于控制程序、处理条件数据等的制程,能够在被存储于计算机可读取的计算机存储介质(例如硬盘、CD、软盘、半导体存储器等)的状态下使用,或者例如经由专用线路从其它装置随时传输来在线使用。
[载置台的结构]
接着,参照图2来说明载置台2的结构的一例。图2是表示本实施方式所涉及的载置台2的概要截面图。如上所述,载置台2具有基台2a和静电卡盘6。静电卡盘6为圆板状,具有用于载置同样为圆板状的晶圆W的载置面21以及与该载置面21相向的背面22。基台2a与静电卡盘6的背面22接合。
在载置面21形成有气体供给管210的端部(气孔)。气体供给管210用于向晶圆W的背面供给氦气体等传热气体,且形成贯通孔210a和贯通孔210b。贯通孔210a设置为从静电卡盘6的背面22起贯通至载置面21。即,贯通孔210a的内壁由静电卡盘6形成。另一方面,贯通孔210b设置为从基台2a的背面起贯通至与静电卡盘6之间的接合面。即,贯通孔210b的内壁由基台2a形成。
此外,贯通孔210a为贯通用于载置晶圆W的载置面21以及与载置面21相对的背面22的第一通孔的一例,贯通孔210b为形成于基台2a的与第一通孔连通的第二通孔的一例。另外,静电卡盘6为形成有第一通孔的板状构件的一例。其中,形成有第一通孔的板状构件也可以不具有静电卡盘6的功能。
贯通孔210a具有台阶部,比台阶部靠上方的孔径小于比台阶部靠下方的孔径。另外,贯通孔210b的孔径与贯通孔210a的比台阶部靠下方的孔径相等。而且,贯通孔210a和贯通孔210b例如形成为在常温下位置一致。在气体供给管210配置有由氧化铝形成的气体用套筒203。也可以在气体供给管210的内壁设置间隔件。
[埋入构件]
在气体供给管210的内部配置有埋入构件219。具体地说,在贯通孔210a和贯通孔210b的内部分别对应地配置有第一埋入构件221和第二埋入构件220。
第一埋入构件221的厚度与静电卡盘6的厚度相同。但是,第一埋入构件221的厚度也可以比静电卡盘6的厚度薄。在第一埋入构件221形成有台阶部221a。第一埋入构件221的比台阶部221a靠上方的直径小于比台阶部221a靠下方的直径,第一埋入构件221的纵截面为凸状。
第一埋入构件221由具有耐等离子体性的陶瓷等材质形成。例如,第一埋入构件221可以由石英、碳化硅、氮化硅、氧化铝、氮化铝、氧化钇、氧化钛、碳化钨中的任一方形成。另外,第一埋入构件221也可以由耐等离子体性低的材质形成。例如,耐等离子体性低的材质可以由硅、钨、钛、有机硅(silicon)、特氟纶(注册商标)、弹性体、氟树脂中的任一方形成。
第二埋入构件220配置在第一埋入构件221下方。第二埋入构件220例如由氧化铝形成。在第二埋入构件220的上端部的周缘设置有切口220a。切口220a为形成于第二埋入构件220的上端部的周缘部的凹部的一例。
第一埋入构件221的直径比贯通孔210a的孔径小。第二埋入构件220的直径比贯通孔210b的孔径小。由此,第一埋入构件221和第二埋入构件220以与气体供给管210的内壁之间设置有规定间隔的方式配置,在贯通孔210a和贯通孔210b的内部设置传热气体路径。
并且,即使在第一埋入构件221与第二埋入构件220在横向上偏移的情况下,也能够通过第二埋入构件220的上端部的切口220a来确保传热气体路径,以使传热气体充分地流动。但是,当不必要地增大切口220a的宽度时,可能会发生异常放电,因此切口220a的宽度为即使在第一埋入构件221与第二埋入构件220在横向上偏移的情况下也能够确保传热气体路径的程度的宽度即可。另外,切口220a既可以遍及整周地形成,也可以形成为半月状或扇状。
另外,等离子体处理装置100使向载置台2施加的高频电力成为高电压。在使向载置台2施加的高频电力成为高电压的情况下,有时在贯通孔210a附近发生异常放电。
也就是说,在等离子体处理装置100中,当向载置台2施加高频电力时,由于静电卡盘6的静电电容而在晶圆W与静电卡盘6的背面22之间产生电位差。由此,当在贯通孔210a内产生的RF电位的电位差超过发生放电的界限值时,发生异常放电。
另一方面,根据经验可知,通过缩短贯通孔210a的内部的、传热气体的带电粒子的可直进距离,能够防止发生异常放电。因此,在本实施方式中,在气体供给管210的内部配置埋入构件219来防止发生异常放电。下面,对比较例所涉及的埋入构件300的构造上的课题进行说明,之后对本实施方式所涉及的埋入构件219的构造进行说明。
[比较例的埋入构件的破损]
参照图3来说明比较例的埋入构件300的破损的一例。比较例所涉及的埋入构件300以与气体供给管210的内壁隔开规定间隔的方式配置。
通过减小埋入构件300与贯通孔210a之间的间隔,能够防止贯通孔210a中发生异常放电。另外,通过缩短传热气体路径的直线部分也能够防止贯通孔210a中发生异常放电。由此,传热气体中的电子能够降低能量。因此,如图3的上侧的图所示,将贯通孔210b的直径形成得比贯通孔210a的直径大,另外,考虑将埋入构件300的与贯通孔210b对应的部分形成得比与贯通孔210a对应的部分粗。
但是,在该情况下,埋入构件300有时发生破损。例如,在进行了等离子体处理的情况下,载置台2的温度例如从100℃变为200℃的高温。静电卡盘6由陶瓷形成,基台2a由金属形成,线性热膨胀系数不同。因此,当静电卡盘6和基台2a的温度成为高温时,由于静电卡盘6与基台2a的热膨胀差,如在图3的下侧的图中示出的一例那样,贯通孔210a与贯通孔210b产生位置偏移。在该情况下,从基台2a向埋入构件300施加剪切应力。其结果是,有时埋入构件300的与贯通孔210a对应的部分同静电卡盘6接触,埋入构件300发生破损。
[本实施方式的埋入构件]
(埋入构件的破损防止)
因此,如图4的上侧的图所示,本实施方式所涉及的埋入构件219为如下的结构:配置在第二埋入构件220上的第一埋入构件221不固定于第二埋入构件220,以消除因热膨胀导致破损的危险性。通过所述结构,如在图4的下侧的图中示出的一例那样,在由于热膨胀而贯通孔210a与贯通孔210b产生了位置偏移的情况下,从基台2a向埋入构件219施加剪切应力。在该情况下,在本实施方式中,通过使第二埋入构件220相对于第一埋入构件221偏移,能够防止埋入构件219的破损。
另外,即使在第一埋入构件221与第二埋入构件220偏移的状态下,也能够通过第二埋入构件220的切口220a来确保气体供给管210内的传热气体路径。由此,能够向晶圆W的背面充分地供给传热气体。
(埋入构件的飞散防止)
在通过图1所示的排气装置83对处理容器1的内部进行抽真空时,配置有埋入构件219的气体供给管210的内部也被向处理空间侧抽真空。此时,当在静电卡盘6没有载置晶圆W时,第一埋入构件221未被固定于第二埋入构件220,因此可能会从贯通孔210a飞出到静电卡盘6上方的处理空间。
因此,本实施方式所涉及的第一埋入构件221具有台阶部221a,呈比台阶部221a靠下方的直径大于比台阶部221a靠上方的直径的形状。由此,能够防止在对处理容器1内进行抽真空的情况下、向晶圆W的背面供给传热气体时第一埋入构件221飞散到处理空间。
此外,第一埋入构件221不限于凸状,如上所述,只要为在第一埋入构件221的下侧具有宽度比上端部的宽度宽的部分的形状即可。通过该形状,能够使第一埋入构件221不从气体供给管210飞出。
[载置台的制造方法]
接着,参照图5来说明本实施方式所涉及的载置台2的制造方法的一例。图5是表示本实施方式所涉及的载置台2的制造方法的一例的图。在本制造方法中,如图5的(a)所示,首先将贯通静电卡盘6的贯通孔210a与贯通基台2a的贯通孔210b的位置对准来形成贯通载置台2的气体供给管210。在载置台2的规定位置形成约12~18个气体供给管210。此外,通过配置由氧化铝形成的气体用套筒203来形成贯通孔210b。
在本实施方式中,在第一埋入构件221的下端部形成有向下侧突出的棒状的凸部221b。准备埋入构件219,该埋入构件219是将该凸部221b嵌入到形成于第二埋入构件220的上端部的凹部中而形成的。本实施方式所涉及的第一埋入构件221与第二埋入构件220是分开的。因而,在本制造方法中,能够准备使用在第一埋入构件221的下端部形成的凸部221b以使第一埋入构件221与第二埋入构件220的中心线O一致的方式进行定位得到的埋入构件219。
接着,如图5的(b)所示,将埋入构件219插入贯通孔210a和贯通孔210b。埋入构件219以与贯通孔210a及贯通孔210b之间具有成为传热气体路径的规定的间隙的方式配置在气体供给管210的内部。由此,将第一埋入构件221配置于贯通孔210a,将第二埋入构件220配置于贯通孔210b。
如上所述,在进行等离子体处理时,载置台2的温度例如从100℃变成200℃的高温。当载置台2的温度成为高温时,由于静电卡盘6与基台2a的热膨胀差而贯通孔210a与贯通孔210b产生位置偏移。
在该情况下,当从基台2a向埋入构件219施加剪切应力时,第二埋入构件220相对于第一埋入构件221偏移,凸部221b从第一埋入构件221断裂。其结果是,如图5的(c)所示,第一埋入构件221和第二埋入构件220成为不相互固定的状态。通过该结构,根据本实施方式所涉及的载置台2的制造方法,能够以使埋入构件219不会由于因热膨胀导致的贯通孔210a与贯通孔210b的位置偏移而发生破损的方式制造载置台2。
但是,在该制造方法中,列举凸部221b从第一埋入构件221断裂的例子进行了说明,但不限于此,例如凸部221b也可以不从第一埋入构件221断裂。另外,凸部221b也可以由树脂等可变形的柔软的构件形成,根据因热膨胀导致的贯通孔210a与贯通孔210b的位置偏移而发生变形。由此也能够制造埋入构件219不发生破损的载置台2。
另外,凸部221b只要能够进行第一埋入构件221与第二埋入构件220之间的定位和制造时的临时固定即可,也可以在第一埋入构件221的下表面的任意位置设置一个或多个凸部221b。另外,凸部221b不限于棒状,也可以为螺旋状等。
[变形例]
最后,参照图6来说明本实施方式所涉及的第一埋入构件221的变形例。图6是表示本实施方式所涉及的第一埋入构件221的变形例的图。第一埋入构件221可以为凸形状、越靠近下端部则宽度越宽的形状、在上端部与下端部之间具有最宽的部分的形状、在上端部与下端部之间具有宽度最窄的部分的形状(例如上端部和下端部平坦的葫芦形状)中的任一种形状。
图6的(a)所示的第一埋入构件221为越靠近下端部则宽度越宽的形状的一例,第一埋入构件221的纵截面为大致三角形(上端部平坦)的圆锥形状。
图6的(b)所示的第一埋入构件221为在上端部与下端部之间具有最宽的部分的形状的一例,第一埋入构件221的纵截面为大致菱形(上下端部均为平坦的)的形状。
图6的(c)所示的第一埋入构件221在上端部与下端部之间具有凹部,第一埋入构件221的纵截面为上端部和下端部平坦的葫芦的形状。
图6的(a)~图6的(c)所示的第一埋入构件221均为在下侧具有宽度比上端部的宽度宽的部分的第一埋入构件221的一例,第一埋入构件221只要为在下侧具有宽度比上端部的宽度宽的部分的形状即可,不限于这些形状。
等离子体处理装置100可以为具有通过图5所示的制造方法制造出的载置台2的等离子体处理装置。根据本实施方式所涉及的等离子体处理装置100和载置台2的制造方法,能够不使第一埋入构件221飞散,并且能够防止埋入构件219的破损。
另外,通过在气体供给管210配置埋入构件219,能够充分地向晶圆W的背面供给传热气体并且防止由于施加于基台2a的高频的电力而在贯通孔210a中发生异常放电。
以上通过上述实施方式说明了等离子体处理装置和载置台的制造方法,但本发明所涉及的等离子体处理装置和载置台的制造方法并不限定于上述实施方式,在本发明的范围内能够进行各种变形和改进。上述多个实施方式中记载的事项能够在不矛盾的范围内进行组合。
本发明所涉及的等离子体处理装置能够应用于电容耦合等离子体(CapacitivelyCoupled Plasma,CCP)、电感耦合等离子体(Inductively Coupled Plasma,ICP)、径向线缝隙天线(Radial Line Slot Antenna)、电子回旋共振等离子体(Electron CyclotronResonance Plasma,ECR)、螺旋波等离子体(Helicon Wave Plasma,HWP)等任意类型。
另外,在本说明书中,作为通过等离子体处理装置进行处理的被处理体的一例,列举晶圆W进行了说明。但是,被处理体不限于此,也可以为LCD(Liquid Crystal Display:液晶显示器)、FPD(Flat Panel Display:平板显示器)中使用的各种基板、CD基板、印刷电路板等。

Claims (5)

1.一种等离子体处理装置,具备:
载置台,其具有板状构件和基台,所述板状构件具有用于载置被处理体的载置面以及与所述载置面相对的背面,并且在所述板状构件形成有贯通所述载置面和所述背面的第一通孔,所述基台具有用于支承所述板状构件的支承面,并且在所述基台形成有与所述第一通孔连通的第二通孔,其中,所述板状构件的背面与所述基台的支承面形成接合面;以及
埋入构件,其配置在所述第一通孔和所述第二通孔的内部,
其中,所述埋入构件具有配置于所述第一通孔的第一埋入构件以及配置于所述第二通孔的第二埋入构件,
所述第一埋入构件与所述第二埋入构件不相互固定,
所述第一埋入构件在下侧具有宽度比上端部的宽度宽的部分,
其中,在所述第一埋入构件的下侧的宽度比上端部的宽度宽的部分整体位于所述第二埋入构件的水平上端部表面上,
所述第一埋入构件的直径小于所述第一通孔的孔径,并且所述第二埋入构件的直径小于所述第二通孔的孔径,以在所述第一埋入构件的外周面和所述第一通孔的内壁之间以及在所述第二埋入构件的外周面和所述第二通孔的内壁之间形成传热气体路径,
在所述第一埋入构件和所述第一通孔的内壁之间形成有从所述板状构件的所述载置面贯通至所述板状构件的所述背面的第一间隙,
在所述第二埋入构件和所述第二通孔的内壁之间形成有从所述基台的所述支承面贯通至所述基台的所述背面的第二间隙,以及
在所述第二埋入构件的上端部的周缘形成有凹部,
其中,所述凹部被形成为使得在所述第一埋入构件与所述第二埋入构件在横向上偏移的情况下确保所述传热气体路径。
2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置,其特征在于,
所述第一埋入构件的厚度为所述板状构件的厚度以下。
3.根据权利要求1所述的等离子体处理装置,其特征在于,
所述第一埋入构件为凸形状、越靠近下端部则宽度越宽的形状、在上端部与下端部之间具有宽度最宽的部分的形状、在上端部与下端部之间具有宽度最窄的部分的形状中的任一种形状。
4.一种载置台的制造方法,包括:
准备埋入构件,该埋入构件是通过将形成于第一埋入构件的下端部的凸部嵌入到形成于第二埋入构件的上端部的凹部中而形成的,其中,所述第一埋入构件在下侧具有宽度比上端部的宽度宽的部分,其中,在所述第一埋入构件的下侧的宽度比上端部的宽度宽的部分整体位于所述第二埋入构件的水平上端部表面上;
将所述埋入构件插入到载置台,所述载置台具有板状构件和基台,所述板状构件具有用于载置被处理体的载置面以及与所述载置面相对的背面,并且在所述板状构件形成有贯通所述载置面和所述背面的第一通孔,所述基台具有用于支承所述板状构件的支承面,并且在所述基台形成有与所述第一通孔连通的第二通孔,其中,所述板状构件的背面与所述基台的支承面形成接合面;
以在所述第一通孔和所述第二通孔的内部设置传热气体路径的方式配置所述埋入构件,其中,所述第一埋入构件的直径小于所述第一通孔的孔径,并且所述第二埋入构件的直径小于所述第二通孔的孔径,以在所述第一埋入构件的外周面和所述第一通孔的内壁之间以及在所述第二埋入构件的外周面和所述第二通孔的内壁之间形成所述传热气体路径;以及
在配置所述埋入构件后,通过来自所述载置台的应力使所述凸部从所述第一埋入构件断裂而成为所述第一埋入构件与所述第二埋入构件不相互固定的状态,
其中,所述制造方法还包括:
配置所述第一埋入构件和所述第一通孔的内壁,以在所述第一埋入构件和所述第一通孔的内壁之间形成从所述板状构件的所述载置面贯通至所述板状构件的所述背面的第一间隙,
配置所述第二埋入构件和所述第二通孔的内壁,以在所述第二埋入构件和所述第二通孔的内壁之间形成从所述基台的所述支承面贯通至所述基台的所述背面的第二间隙,以及
在所述第二埋入构件的上端部的周缘形成有凹部,
其中,所述凹部被形成为使得在所述第一埋入构件与所述第二埋入构件在横向上偏移的情况下确保所述传热气体路径。
5.一种等离子体处理装置,具有通过根据权利要求4所述的载置台的制造方法制造出的所述载置台。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10688750B2 (en) 2017-10-03 2020-06-23 Applied Materials, Inc. Bonding structure of E chuck to aluminum base configuration
US10847402B2 (en) 2018-04-02 2020-11-24 Applied Materials, Inc. Bond protection around porous plugs
US11456161B2 (en) 2018-06-04 2022-09-27 Applied Materials, Inc. Substrate support pedestal
JP7387764B2 (ja) 2019-05-24 2023-11-28 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 結合層の保護が改善された基板支持キャリア
US20200411355A1 (en) * 2019-06-28 2020-12-31 Applied Materials, Inc. Apparatus for reduction or prevention of arcing in a substrate support
JP7304799B2 (ja) * 2019-11-28 2023-07-07 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置および配管アセンブリ
JP2022094023A (ja) 2020-12-14 2022-06-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
WO2022177653A1 (en) 2021-02-17 2022-08-25 Applied Materials, Inc. Porous plug bonding
JP2023018347A (ja) * 2021-07-27 2023-02-08 キオクシア株式会社 基板支持装置および基板処理装置
JP7483121B2 (ja) 2022-02-09 2024-05-14 日本碍子株式会社 半導体製造装置用部材

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5730803A (en) * 1996-02-23 1998-03-24 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for transferring heat from a hot electrostatic chuck to an underlying cold body

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5625526A (en) * 1993-06-01 1997-04-29 Tokyo Electron Limited Electrostatic chuck
US5720818A (en) * 1996-04-26 1998-02-24 Applied Materials, Inc. Conduits for flow of heat transfer fluid to the surface of an electrostatic chuck
US6108189A (en) * 1996-04-26 2000-08-22 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck having improved gas conduits
JP3736103B2 (ja) * 1998-02-23 2006-01-18 松下電器産業株式会社 プラズマ処理装置およびその処理方法
JP2000195935A (ja) 1998-12-25 2000-07-14 Nec Kyushu Ltd 半導体製造装置
JP4402860B2 (ja) * 2001-03-28 2010-01-20 忠弘 大見 プラズマ処理装置
US7697260B2 (en) * 2004-03-31 2010-04-13 Applied Materials, Inc. Detachable electrostatic chuck
JP5004436B2 (ja) * 2005-05-23 2012-08-22 東京エレクトロン株式会社 静電吸着電極および処理装置
JP4557814B2 (ja) 2005-06-09 2010-10-06 パナソニック株式会社 プラズマ処理装置
JP4819411B2 (ja) 2005-06-22 2011-11-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP4687534B2 (ja) 2005-09-30 2011-05-25 東京エレクトロン株式会社 基板の載置機構及び基板処理装置
JP2007329304A (ja) 2006-06-08 2007-12-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 静電チャック装置
US20090086400A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Intevac, Inc. Electrostatic chuck apparatus
KR20100004857A (ko) * 2008-07-03 2010-01-13 주성엔지니어링(주) 건식 에칭 장치
JP2010182763A (ja) 2009-02-04 2010-08-19 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置
US8520360B2 (en) * 2011-07-19 2013-08-27 Lam Research Corporation Electrostatic chuck with wafer backside plasma assisted dechuck
KR102037542B1 (ko) * 2012-01-17 2019-10-28 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 배치대 및 플라즈마 처리 장치
KR102097109B1 (ko) * 2013-01-21 2020-04-10 에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이. 증착 장치
JP6017328B2 (ja) * 2013-01-22 2016-10-26 東京エレクトロン株式会社 載置台及びプラズマ処理装置
JP6178145B2 (ja) 2013-07-19 2017-08-09 Sppテクノロジーズ株式会社 プラズマ処理装置
JP2015069770A (ja) * 2013-09-27 2015-04-13 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP6438320B2 (ja) * 2014-06-19 2018-12-12 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US10083853B2 (en) * 2015-10-19 2018-09-25 Lam Research Corporation Electrostatic chuck design for cooling-gas light-up prevention
US10770270B2 (en) * 2016-06-07 2020-09-08 Applied Materials, Inc. High power electrostatic chuck with aperture-reducing plug in a gas hole
JP6383389B2 (ja) * 2016-07-22 2018-08-29 東京エレクトロン株式会社 載置台
US10388558B2 (en) * 2016-12-05 2019-08-20 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
US10741425B2 (en) * 2017-02-22 2020-08-11 Lam Research Corporation Helium plug design to reduce arcing
JP7149739B2 (ja) * 2018-06-19 2022-10-07 東京エレクトロン株式会社 載置台及び基板処理装置
US11367597B2 (en) * 2018-07-05 2022-06-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Electrostatic chuck and plasma processing apparatus including the same
US10896837B2 (en) * 2018-10-01 2021-01-19 Lam Research Corporation Ceramic foam for helium light-up suppression

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5730803A (en) * 1996-02-23 1998-03-24 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for transferring heat from a hot electrostatic chuck to an underlying cold body

Also Published As

Publication number Publication date
JP6994981B2 (ja) 2022-01-14
US12033886B2 (en) 2024-07-09
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KR20190103025A (ko) 2019-09-04
TW201937644A (zh) 2019-09-16
US20190267277A1 (en) 2019-08-29
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