JP2008138283A - 表面テクスチャリングを組み込んだプラズマリアクタ基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、概して、プラズマリアクタにおいて、大面積基板に必要な容量性デカップリングを提供する装置及び方法を提供する。
【解決課題】本発明の一実施形態は、プラズマリアクタにおいて用いるための基板サポートを提供する。プラズマリアクタは、大面積基板の裏面と接触するための複数の隆起領域のある上面を備えた導電性本体を有している。複数の隆起領域は、上面の表面積の約５０％未満を占める。
【選択図】図２
【解決課題】本発明の一実施形態は、プラズマリアクタにおいて用いるための基板サポートを提供する。プラズマリアクタは、大面積基板の裏面と接触するための複数の隆起領域のある上面を備えた導電性本体を有している。複数の隆起領域は、上面の表面積の約５０％未満を占める。
【選択図】図２
Description
（発明の分野）
本発明の実施形態は、概して、大面積基板を処理する装置及び方法に関する。特に、本発明の実施形態は、半導体処理において大面積基板をサポートするための基板サポート、及びその製造方法に関する。
本発明の実施形態は、概して、大面積基板を処理する装置及び方法に関する。特に、本発明の実施形態は、半導体処理において大面積基板をサポートするための基板サポート、及びその製造方法に関する。
（関連技術の説明）
大面積基板の処理用機器は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）及びプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）をはじめとするフラットパネルディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）並びにソーラーパネルの製造においてかなりの投資となってきている。ＬＣＤ、ＰＤＰ、ＯＬＥＤ又はソーラーパネルを製造するための大面積基板は、ガラス又はポリマーワークピースであってよい。
大面積基板の処理用機器は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）及びプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）をはじめとするフラットパネルディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）並びにソーラーパネルの製造においてかなりの投資となってきている。ＬＣＤ、ＰＤＰ、ＯＬＥＤ又はソーラーパネルを製造するための大面積基板は、ガラス又はポリマーワークピースであってよい。
大面積基板には、一般的に、複数の連続プロセスが行われて、デバイス、導体及び絶縁体がそこに形成される。これらのプロセスは夫々、通常、製造プロセスの単一ステップを実施するように構成されたプロセスチャンバで実施される。全連続プロセスを効率的に完了するために、数多くのプロセスチャンバが一般的に用いられる。大面積基板を処理するのに頻繁に用いられる製造プロセスは、プラズマエンハンスト化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）である。
ＰＥＣＶＤを用いて、通常、フラットパネル基板や半導体基板等の基板上に薄膜を堆積する。ＰＥＣＶＤは、一般的に、プロセス最適化のために可変ギャップを備えた、数インチ離して配置された平行な電極間で真空チャンバ内にて実施される。処理されている基板は、真空チャンバ内に配置された温度制御基板サポートに配置してもよい。場合によっては、基板サポートは、電極の１つであってもよい。前駆体ガスが真空チャンバに導入されて、一般的に、真空チャンバの上部近傍に配置された分配板を通して送られる。真空チャンバ内の前駆体ガスは、電極に連結されたＲＦ電力を印加することにより、プラズマへと通電又は励起される。励起されたガスは反応して、基板サポートに配置された基板の表面で材料層を形成する。一般的に、ＰＥＣＶＤチャンバ内の基板サポート又は基板サポートアセンブリは、基板をサポートして加熱し、且つ、前駆体ガスを励起させる電極としても作用するように構成されている。
通常、例えば、フラットパネル製造に利用されるような大面積基板は、５５０ｍｍｘ６５０ｍｍを超えることが多く、表面積が４平方メートルまで、及びこれを超えるものと想定されている。それに対応して、大面積基板を処理するのに利用される基板サポートは、基板の大面積に対応するよう比例して大きい。高温用途の基板サポートは、通常、鋳造されて、１つ以上の発熱体及び熱電対をアルミニウム本体に封入している。基板サポートのサイズのために、１つ以上の強化部材が、通常、基板サポート内に配置されて、高温での（即ち、あるフィルムにおける水素含量を最小にするために、摂氏３５０度を超え、摂氏５００度に達するような）基板サポートの剛性及び性能を改善している。アルミニウム基板サポートを陽極酸化すると、保護皮膜が得られる。
このように構成された基板サポートは、良好な処理性能を示しているが、２つの問題が観察されている。第１の問題は不均一な堆積である。他の部分よりも薄いフィルム厚さのスポットとして現れることの多い、フィルム厚さに小さな局所変動が観察されており、大面積基板上に形成される次世代のデバイスにとっては有害であると考えられている。基板厚さ及び平坦さにおける変動は、一般的に、約５０マイクロインチの平滑な基板サポート表面と共に、ガラス基板の特定の場所において局所静電容量変動を生じ、局所プラズマ不均一性が形成されて、堆積変動、即ち、堆積した薄膜厚さのスポットとなる。
第２の問題は、摩擦電気プロセス、又は２種類の材料を互いに接触させ、互いに分離させるプロセスにより生成される静電荷により生じる。その結果、基板と基板サポート間に静電気が蓄積して、プロセスが完了した時点で、基板を基板サポートから分離するのが困難となる。
更なる問題は、静電放電（ＥＳＤ）金属線アーク放電問題として業界に知られているものである。基板サイズが増大するにつれて、ＥＳＤ金属線はより長く、より大きくなっている。ＥＳＤ金属線における誘導電流が、プラズマ堆積中に、基板を損傷するほど大きくなると考えられている。このＥＳＤ金属線アーク放電問題は、主な繰り返される問題である。
従って、基板サポートから処理されている基板の必要な容量性デカップリング及び十分なカップリングを与えて、良好な膜堆積性能を提供する基板サポートが必要とされている。
本発明は、概して、プラズマリアクタにおいて、大面積基板に必要な容量性デカップリングを提供する装置及び方法を提供するものである。
本発明の一実施形態は、プラズマリアクタに用いるための基板サポートであって、プラズマリアクタの電極となるよう構成された導電性本体を含み、導電性本体が、大面積基板をサポートし、大面積基板に熱エネルギーを提供するために構成された上面を有し、上面が、大面積基板の裏面と接触するために構成された複数の隆起領域を有し、複数の隆起領域が、上面の表面積の約５０％未満を占めている基板サポートを提供する。
本発明の一実施形態は、プラズマリアクタに用いるための基板サポートであって、プラズマリアクタの電極となるよう構成された導電性本体を含み、導電性本体が、大面積基板をサポートし、大面積基板に熱エネルギーを提供するために構成された上面を有し、上面が、大面積基板の裏面と接触するために構成された複数の隆起領域を有し、複数の隆起領域が、上面の表面積の約５０％未満を占めている基板サポートを提供する。
本発明の他の実施形態は、大面積基板を処理するための基板サポートであって、大面積基板をサポートし、大面積基板に容量性デカップリングを提供するように構成された導電性本体と、導電性本体に封入された発熱体とを含み、導電性本体が、上面に均一に分配され、上面の複数の低部領域に連続して接続された複数の隆起領域を有し、複数の隆起領域が、大面積基板の裏面と実質的に接触するために構成されていて、複数の隆起領域が、上面の合計表面積の約５０％未満を占める基板サポートを提供する。
本発明の更に他の実施形態は、プラズマチャンバにおいて大面積基板を処理する方法であって、導電性本体を有する基板サポートを提供する工程と、基板サポートの上面に大面積基板を位置付ける工程と、プラズマチャンバに前駆体ガスを導入する工程と、導電性本体と導電性本体に平行な電極の間でＲＦ電力を印加することにより前駆体ガスのプラズマを生成する工程とを含み、導電性本体が、大面積基板をサポートし、大面積基板に熱エネルギーを提供するために構成された上面を有し、上面が、大面積基板の裏面と接触するために構成された複数の隆起領域を有し、複数の隆起領域が、上面の表面積の約５０％未満を占めている方法を提供する。
本発明は、処理されている基板に必要な容量性デカップリングを提供する基板サポート及び基板サポートを製造する方法に関する。特に、本発明の基板サポートは、基板と基板サポート間の静電気を減少し、損傷した基板として通常現れるプラズモイドを最小にする。理論に拘束されることは望むところではないが、大面積基板の金属線に強いプラズマが与えられると、大面積基板を不均一に加熱して、大面積基板に熱応力が生じるものと考えられる。大面積基板の熱応力は、大面積基板を破砕するほど大きく蓄積する場合がある。非導電性の大面積基板が破損して、導電性基板サポートがプラズマに露出されると、アーク放電やプラズモイドが生じる。本発明の基板サポートは、静電気を減少し、プラズモイドを最小にし、良好な膜堆積性能を与える。
図１に、本発明の一実施形態によるプラズマエンハンスト化学蒸着システム１００の概略断面図を示す。プラズマエンハンスト化学蒸着システム１００は、大面積基板、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）及びソーラーパネルの製造に用いる大面積基板に構造及びデバイスを形成するように構成されている。処理されている大面積基板は、ガラス基板又はポリマー基板であってよい。
システム１００は、概して、ガス源１０４に結合したチャンバ１０２を有する。チャンバ１０２は、プロセス体積１１２を画定するチャンバ壁１０６、チャンバ下部１０８及び蓋アセンブリ１１０を含む。プロセス体積１１２は、一般的に、チャンバ壁１０６に形成されたポート（図示せず）を通してアクセスされる。チャンバ壁１０６は、大面積基板１４０（以降、基板１４０）のチャンバ１０２への出し入れを促すものである。基板１４０は、ガラス又はポリマーワークピースであってよい。一実施形態において、基板１４０は、約０．２５メートルを超える平面表面積を有する。チャンバ壁１０６及びチャンバ下部１０８は、概して、プラズマ処理と適合性のあるアルミニウム又はその他材料の単一ブロックから製造されている。チャンバ壁１０６及びチャンバ下部１０８は、概して、電気的に接地されている。チャンバ下部１０８は、様々なポンピングコンポーネント（図示せず）に結合された排気ポート１１４を有しており、処理中のプロセス体積１１２内の圧力、排ガス及び副生成物の制御が促される。
図１に示す実施形態において、チャンバ本体１０２は、ガス源１０４及びそれに結合した電源１２２を有する。電源１２２は、ガス分配板１１８に結合されて、電気バイアスを与えて、プロセスガスに通電し、処理中、ガス分配板１１８の下のプロセス体積１１２においてプロセスガスから形成されたプラズマを保持する。
蓋アセンブリ１１０は、チャンバ壁１０６によりサポートされており、取り外すと、チャンバ１０２が使用可能となる。蓋アセンブリ１１０は、通常、アルミニウムから構成されている。ガス分配板１１８は、蓋アセンブリ１１０の内側１２０に結合している。ガス分配板１１８は、一般的に、アルミニウムから作製されている。ガス分配板１１８の中央部分には、穿孔領域があって、そこを通して、ガス源１０４から供給されたプロセスガス及びその他ガスがプロセス体積１１２に分配される。ガス分配板１１８の穿孔領域は、ガス分配板１１８を通ってチャンバ１０２へガスが均一に分配されるように構成されている。ガス分配板１１８の詳細な説明は、引用により本明細書に一体化される２００５年７月１日出願の米国特許出願第１１／１７３，２１０号（代理人整理番号９２３０ Ｐ２）「ガス拡散器曲率により制御されるプラズマ均一性制御（Ｐｌａｓｍａ Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｂｙ Ｇａｓ Ｄｉｆｆｕｓｅｒ Ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）」及び２００５年７月２５日出願の米国特許出願第１１／１８８，９２２号（代理人整理番号９３３８）、「拡散器重力支持体（Ｄｉｆｆｕｓｅｒ Ｇｒａｖｉｔｙ Ｓｕｐｐｏｒｔ）」にある。
基板サポートアセンブリ１３８は、チャンバ１０２内の中心に配置されている。基板サポートアセンブリ１３８は、処理中、基板１４０をサポートするように構成されている。基板サポートアセンブリ１３８は、通常、チャンバ下部１０８を通って延在しているシャフト１４２によりサポートされる導電性本体１２４を含む。
サポートアセンブリ１３８は、通常、接地されていて、電源１２２によりガス分配板１１８（又はチャンバの蓋アセンブリ内又はその近傍に位置するその他電極）まで供給されるＲＦ電力が、サポートアセンブリ１３８とガス分配板１１８の間のプロセス体積１１２にあるガスを励起するようになっている。電源１２２からのＲＦ電力は、通常、基板のサイズに合わせて選ばれて、化学蒸着プロセスを駆動する。一実施形態において、導電性本体１２４は、導電性本体１２４の周囲と接地されたチャンバ下部１０８の間で結合した１つ以上のＲＦ大地反射経路部材を通して接地されている。ＲＦ大地反射経路部材１８４の詳細な説明は、引用により本明細書に一体化される２００４年８月１６日出願の米国特許出願第１０／９１９，４５７号（代理人整理番号９１８１）「基板をデチャックする方法及び装置（Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｄｅｃｈｕｃｋｉｎｇ ａ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）」にある。
一実施形態において、導電性本体１２４の少なくとも一部は、絶縁性皮膜でカバーされていて、サポートアセンブリ１３８の高価なエージング又はプラズマ処理をすることなく、堆積均一性が改善されるのが好ましい。導電性本体１２４は、金属又はその他同等の導電性の材料から製造されていてよい。皮膜は、特に、酸化物、窒化ケイ素、二酸化ケイ素、二酸化アルミニウム、五酸化タンタル、炭化ケイ素、ポリイミド等の誘電性材料であってよく、これらに限られるものではないが、フレーム溶射、プラズマ溶射、高エネルギー塗膜、化学蒸着、溶射、接着フィルム、スパッタリング及び封入をはじめとする様々な堆積又は塗膜プロセスにより適用してよい。塗膜の詳細な説明は、引用により本明細書に一体化される２００３年５月９日出願の米国特許出願第１０／４３５，１８２号（代理人整理番号８１７８）「陽極酸化基板サポート（Ａｎｏｄｉｚｅｄ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｓｕｐｐｏｒｔ）」及び２００５年７月１５日出願の米国特許出願第１１／１８２，１６８号（代理人整理番号８１７８ Ｐ１）「サセプタを粗面化することにより減少した静電荷（Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｃｈａｒｇｅ ｂｙ Ｒｏｕｇｈｅｎｉｎｇ ｔｈｅ Ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ）」にある。
一実施形態において、導電性本体１２４は、少なくとも１つの埋め込み発熱体１３２を封入している。少なくとも１つの強化部材１１６が、通常、加熱要素１３２近傍の導電性本体１２４に埋め込まれている。第２の強化部材１６６が、第１の強化部材１１６の反対の加熱要素１３２の側部で、導電性本体１２４内に配置されていてもよい。強化部材１１６及び１６６は、金属、セラミック又はその他硬化材料から構成されていてもよい。一実施形態において、強化部材１１６及び１６６は、酸化アルミニウムファイバーから構成されている。或いは、強化部材１１６及び１６６は、酸化アルミニウム粒子、炭化ケイ素ファイバー、酸化ケイ素ファイバー又は同様の材料と組み合わせた酸化アルミニウムファイバーから構成されていてもよい。強化部材１１６及び１６６は、遊離した材料を含んでいてもよいし、板等の作製済み形状であってもよい。或いは、強化部材１１６及び１６６は、その他の形状及び幾何学的配置を含んでいてもよい。通常、強化部材１１６及び１６６は、後述する鋳造プロセス中、アルミニウムが部材１１６、１６６に含浸できる空隙率を有している。
サポートアセンブリ１３８に配置された電極等の加熱要素１３２は、電源１３０に連結されて、サポートアセンブリ１３８及びその上に配置された基板１４０を、所望の温度まで、制御可能に加熱する。典型的に、加熱要素１３２は、摂氏約１５０〜少なくとも約４６０度の均一な温度に基板１４０を維持する。加熱要素１３２は、通常、導電性本体１２４から電気的に絶縁されている。
導電性本体１２４は下側部１２６と上面１３４とを有し、これらは、基板１４０をサポートし、熱エネルギーを基板１４０に与えるように構成されている。上面１３４を粗面化して、空間ポケット２０５（図３に図示）を、上面１３４と基板１４０の間に形成してもよい。空間ポケット２０５は、導電性本体１２４と基板１４０の間の容量性カップリングを減少する。一実施形態において、上面１３４は平坦でない表面で、処理中に、基板１４０と部分的に接触するように構成されていてよい。
下側部１２６は、それに連結されたステムカバー１４４を有している。ステムカバー１４４は、通常、サポートアセンブリ１３８に連結されたアルミニウムリングであり、シャフト１４２をそれに取り付けるための装着表面を与える。
シャフト１４２は、ステムカバー１４４から延在していて、サポートアセンブリ１３８をリフトシステム（図示せず）に連結している。リフトシステムは、サポートアセンブリ１３８を上昇位置（図示）と下降位置の間で移動する。蛇腹１４６は、サポートアセンブリ１３８の移動を促しながら、プロセス体積１１２とチャンバ１０２外の雰囲気の間に真空シールを与える。
サポートアセンブリ１３８は、外接シャドウフレーム１４８を更にサポートする。通常、シャドウフレーム１４８は、基板１４０とサポートアセンブリ１３８の端部での堆積を防止して、基板がサポートアセンブリ１３８に貼り付かないようにする。
サポートアセンブリ１３８は、複数のリフトピン１５０を受け入れる複数の穴１２８を有する。リフトピン１５０は、一般的に、セラミック又は陽極酸化アルミニウムで構成されている。通常、リフトピン１５０は、第１の端部１６０を有しており、リフトピン１５０が通常位置にある（即ち、サポートアセンブリ１３８に対して引っ込んでいる）時は、リフトピン１５０は、サポートアセンブリ１３８の上面１３４と実質的に面一又はやや凹部となっている。第１の端部１６０は、通常、口が広がっている、又はその他拡張されていて、リフトピン１５０が穴１２８に落ちるのを防止している。更に、リフトピン１５０は、サポートアセンブリ１３８の下側部１２６を超えて延在する第２の端部１６４を有している。リフトピン１５０は、チャンバ下部１０８と接触して、サポートアセンブリ１３８の上面１３４から移動することによって、サポートアセンブリ１３８に対して間隔を開けて基板１４０が配置される。
一実施形態において、異なる長さのリフトピン１５０を利用して、下部１０８と接触して、異なる時に動作するようにする。例えば、基板１４０の外側端部周囲で間隔の開いたリフトピン１５０は、基板１４０中心に向かう外側端部から内側に間隔の開いた比較的短いリフトピン１５０と組み合わされて、基板１４０を、その中心に対して、その外側端部から最初にリフトさせる。他の実施形態において、一定の長さのリフトピン１５０を、外側リフトピン１５０の下に位置するバンプ又はプラトー１８２と協働させて利用して、外側リフトピン１５０を先に動作させて、内側リフトピン１５０よりも上面１３４から長い距離離して基板１４０を配置する。或いは、チャンバ下部１０８は、内側リフトピン１５０下に位置する溝又はトレンチを有していて、内側リフトピン１５０を後から動作して、外側リフトピン１５０より短い距離に配置してもよい。本発明から恩恵を受けるよう適合された、端部から中心に基板を基板サポートからリフトするよう構成されたリフトピンを有するシステムの実施形態は、引用により本明細書に一体化される米国特許第６，６７６，７６１号に記載されている。
図２は、プラズマエンハンスト化学蒸着システム１００における基板サポートアセンブリ１３８の概略部分斜視図を示す。基板サポートアセンブリ１３８の導電性本体１２４は、テクスチャード上面１３４を有する。一実施形態において、上面１３４は、サポートされた基板１４０及び複数の低部領域２０２と接触するよう構成された複数の隆起領域２０１を含む。一実施形態において、隆起領域２０１及び隣接する低部領域２０２は、実質的に連続して（図３で更に説明する）接続されており、テクスチャード上面１３４が基板１４０をスクラッチするのを防止している。導電性本体１２４に配置された基板１４０は、隆起領域２０１により低部領域２０２から分離されている。隆起領域２０１は、全上面１３４の限られた割合しか占めておらず、基板１４０に、導電性本体１２４からの十分な容量性デカップリングを提供するため、金属線アーク放電及び望ましくない静電気を排除する。一実施形態において、隆起領域２０１は、全上面１３４の約５０％未満を占める。
図３は、基板１４０と導電性本体１２４の上面１３４の間の界面の概略拡大図である。隆起領域２０１近傍の領域は、比較的平滑で、基板１４０は、上面１３４によりスクラッチされない。一実施形態において、上面１３４は、実質的に連続しており、低部領域２０２は、隣接する隆起領域２０１に平滑に接続されている。一実施形態において、低部領域２０２の最下点と、隆起領域２０１の最高点の間の距離Ｄ１は、約０．００１インチ〜約０．００２インチである。隣接する隆起領域２０１間の距離は、約０．５ｍｍ〜約３ｍｍである。隣接する隆起領域２０１間の距離は、約１ｍｍ〜約２ｍｍであるのが好ましい。
隆起領域２０１は、上面１３４全体に均一に分配されていてもよい。一実施形態において、隆起領域２０１は、上面１３４に形成されたアイランドの配列であってよい。一実施形態において、隆起領域２０１は、図４に示すような、六方稠密配列の複数のアイランドであってもよい。図４を参照すると、導電性本体１２４の上面１３４の一実施形態は、そこに形成された丸いアイランド２０３の配列を有していてよい。各アイランド２０３は、基板との接触領域となるように構成された平坦な領域２０４を有している。一実施形態において、平坦な領域２０４の直径は０．５ｍｍ未満である。各アイランド２０３は、基板のスクラッチを排除するために、平滑な表面を有していてよい。
隆起領域２０１は、上面１３４全体に均一に分配されていてもよい。一実施形態において、隆起領域２０１は、上面１３４に形成されたアイランドの配列であってよい。一実施形態において、隆起領域２０１は、図４に示すような、六方稠密配列の複数のアイランドであってもよい。図４を参照すると、導電性本体１２４の上面１３４の一実施形態は、そこに形成された丸いアイランド２０３の配列を有していてよい。各アイランド２０３は、基板との接触領域となるように構成された平坦な領域２０４を有している。一実施形態において、平坦な領域２０４の直径は０．５ｍｍ未満である。各アイランド２０３は、基板のスクラッチを排除するために、平滑な表面を有していてよい。
平滑な接触表面及び十分な容量性デカップリングを与えるその他の好適なパターンを上面１３４に適用してもよいことを注記しておく。
導電性本体１２４の上面１３４は、例えば、化学エッチング、電解研磨、テクスチャリング、研削、吹き付け加工及びローレット切り等による様々なやり方で作製してよい。
導電性本体１２４の上面１３４は、例えば、化学エッチング、電解研磨、テクスチャリング、研削、吹き付け加工及びローレット切り等による様々なやり方で作製してよい。
図５Ａ〜Ｄは、化学エッチングにより、基板サポートアセンブリ１３８に導電性本体１２４の上面１３４を作製するための連続プロセスの概略を示す。
図５Ａは、フォトレジスト２１０の層が導電性本体１２４上に塗膜されているのを示す。次に、マスクを通して、フォトレジスト２１０をＵＶ光に露光することにより、パターン２１１が、フォトレジスト２１０に形成される。
図５Ｂは、フォトレジスト２１０を現像した後の、フォトレジスト２１０を備えた導電性本体１２４を示す。
次に、パターン化されたフォトレジスト２１０を備えた導電性本体１２４を、化学エッチング溶液に浸漬して、図５Ｃに示すような、導電性本体１２４の露光部分に複数の低部領域２１２を形成する。
次に、パターン化されたフォトレジスト２１０を備えた導電性本体１２４を、化学エッチング溶液に浸漬して、図５Ｃに示すような、導電性本体１２４の露光部分に複数の低部領域２１２を形成する。
図５Ｄは、フォトレジスト２１０が除去された後の導電性本体１２４を示す。複数のアイランド２１３が、複数の低部領域２１２から突出したままである。一実施形態において、各アイランド２１３は、エッチング溶液と接触しない、導電性本体１２４の元の上面の一部である接触領域２１４を有していてもよい。接触領域２１４は、プロセス中、基板と接触するように構成されている。各アイランド２１３の接触領域２１４が、導電性本体１２４の元の上面の、平坦度及び粗さ等の特性を保持するため、基板は、導電性本体１２４のエッチングされていない上面による際と同じようにして各接触領域２１４により均一にサポートされる。
図６Ａ〜Ｂは、電解研磨により基板サポートアセンブリ１３８の導電性本体１２４の上面１３４を作製するための電解研磨法の概略を示す。カソード２２０が、電解研磨浴２２２と平行に導電性本体１２４に近接配置されている。カソード２２０は、パターン化表面２２１に形成されたカソードパターンを有する。電源２２４が、導電性本体１２４とカソード２２０の間に適用されて、電解研磨反応に電力を提供する。図６Ｂは、カソードパターン２２１の相補パターン２２３が、導電性本体１２４に形成されていることを示している。電界は、電気化学反応において凹面よりも突出面で集中しているためである。
一実施形態において、陽極酸化層等の絶縁皮膜は、非平坦面の形成後、上面１３４に適用されて、放射率が改善される。一実施形態において、絶縁皮膜は、約８０〜約２００マイクロインチの表面仕上げを有する。
本発明を基板が水平に配向されたプラズマリアクタで説明したが、垂直又は傾斜した基板配向のリアクタに適用することもできる。
前記は本発明の実施形態を対象としているが、本発明の他の更なる実施形態はその基本的な範囲から逸脱することなく創作することができ、その範囲は特許請求の範囲に基づいて定められる。
前記は本発明の実施形態を対象としているが、本発明の他の更なる実施形態はその基本的な範囲から逸脱することなく創作することができ、その範囲は特許請求の範囲に基づいて定められる。
上に挙げた本発明の構成が詳細に理解できるように、上に簡単にまとめた本発明を、添付図面にいくつか図解された実施形態を参照してより具体的に説明する。しかしながら、添付の図面は本発明の代表的な実施形態を例示するだけであり、その範囲を限定するものとは考えられず、本発明は他の同様に有効な実施形態も認めることに留意すべきである。
理解を促すために、図面で共通の同一の構成要素を示すのに、可能な場合は、同一の参照番号を用いている。しかしながら、添付図面は本発明の代表的な実施形態を例示しているに過ぎないため、その範囲を限定するものとは解釈されず、他の等しく有効な実施形態も含み得ることに留意すべきである。
Claims (20)
- プラズマリアクタに用いるための基板サポートであって、
前記プラズマリアクタの電極となるよう構成された導電性本体を含み、前記導電性本体が、大面積基板をサポートし、前記大面積基板に熱エネルギーを提供するために構成された上面を有し、前記上面が前記大面積基板の裏面と接触するために構成された複数の隆起領域を有し、前記複数の隆起領域が前記上面の表面積の約５０％未満を占めている基板サポート。 - 前記複数の隆起領域が十分に平滑で、前記大面積基板の前記裏面がスクラッチによる損傷を受けないようなものである請求項１記載の基板サポート。
- 前記複数の隆起領域の高さが、約０．００１インチ〜約０．００２インチである請求項１記載の基板サポート。
- 前記複数の隆起領域が、前記上面に均一に分配された隆起アイランドの配列である請求項１記載の基板サポート。
- 隣接する隆起アイランド間の距離が約０．５ｍｍ〜約３ｍｍである請求項４記載の基板サポート。
- 隣接する隆起アイランド間の距離が約１ｍｍ〜約２ｍｍである請求項４記載の基板サポート。
- 前記複数の隆起アイランドが夫々０．５ｍｍ未満の直径の円形接触領域を有する請求項４記載の基板サポート。
- 前記複数の隆起アイランドが化学エッチングにより形成される請求項１記載の基板サポート。
- 前記導電性本体に封入された発熱体を含む請求項１記載の基板サポート。
- 前記導電性本体の前記上面をカバーする絶縁皮膜を含む請求項１記載の基板サポート。
- 前記導電性本体がアルミニウムから作製されている請求項１記載の基板サポート。
- 大面積基板を処理するための基板サポートであって、
前記大面積基板をサポートし、前記大面積基板に容量性デカップリングを提供するように構成された導電性本体を含み、前記導電性本体が、上面に均一に分配され、前記上面の複数の低部領域に連続して接続された複数の隆起領域を有し、前記複数の隆起領域が前記大面積基板の裏面と実質的に接触するために構成されていて、前記複数の隆起領域が、前記上面の合計表面積の約５０％未満を占めており、
前記導電性本体に封入された発熱体とを含む基板サポート。 - １つ以上の強化要素を含む請求項１２記載の基板サポート。
- 前記上面をカバーする絶縁皮膜を含む請求項１２記載の基板サポート。
- 前記複数の隆起領域及び前記複数の低部領域が、化学エッチング、電解研磨、研削、テクスチャリング及びローレット切りのうち１つから形成される請求項１２記載の基板サポート。
- 前記複数の低部領域に対して前記複数の隆起領域の高さが、約０．００１インチ〜約０．００２インチの間である請求項１２記載の基板サポート。
- 前記複数の隆起領域が夫々、０．５ｍｍ未満の直径の円形である請求項１２記載の基板サポート。
- プラズマチャンバにおいて大面積基板を処理する方法であって、
導電性本体を有する基板サポートを提供する工程を含み、前記導電性本体が大面積基板をサポートし、前記大面積基板に熱エネルギーを提供するために構成された上面を有し、前記上面が前記大面積基板の裏面と接触するために構成された複数の隆起領域を有し、前記複数の隆起領域が前記上面の表面積の約５０％未満を占めており、
前記基板サポートの上面に前記大面積基板を配置する工程と、
前記プラズマチャンバに前駆体ガスを導入する工程と、
前記導電性本体と前記導電性本体に平行な電極の間でＲＦ電力を印加することにより前記前駆体ガスのプラズマを生成する工程とを含む方法。 - 前記導電性本体に埋め込まれた発熱体を用いて前記大面積基板を加熱する工程を含む請求項１８記載の方法。
- 前記基板を提供する工程が、前記導電性本体の前記上面をエッチングして、前記複数の隆起領域を形成する工程を含む請求項１８記載の方法。
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