JP2014112672A - 温度制御素子アレイを備えるesc用の電力切替システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】温度制御素子は複数のヒーター領域を規定し、2つ以上の電力供給ラインと2つ以上の電力戻りラインとによって各ヒーター領域に電力が供給され、各電力供給ラインはヒーター領域の少なくとも2つに接続され、各電力戻りラインはヒーター領域の少なくとも2つに接続される。電力分配回路は、半導体基板支持体の底板に係合され、ヒーターアレイの各電力供給ラインと各電力戻りラインとに接続される。切替装置は、電力分配回路に接続され、複数のスイッチの時分割多重化によって、各ヒーター領域に時間平均電力を独立に供給する。
【選択図】図1
Description
Claims (29)
- プラズマ処理チャンバ内で半導体基板を支持する半導体基板支持体であって、
前記半導体基板上の空間温度プロファイルを調整するように動作可能な温度制御素子を備えるヒーターアレイであって、前記温度制御素子は複数のヒーター領域を規定し、2つ以上の電力供給ラインと2つ以上の電力戻りラインとによって各ヒーター領域に電力が供給され、各電力供給ラインは前記ヒーター領域の少なくとも2つに接続され、各電力戻りラインは前記ヒーター領域の少なくとも2つに接続される、ヒーターアレイと、
前記基板支持体の底板に係合される電力分配回路であって、前記ヒーターアレイの各電力供給ラインと各電力戻りラインとに接続される電力分配回路と、
前記電力分配回路に接続される電力切替装置であって、前記電力供給ラインの1つ及び前記電力戻りラインの1つを介して、各前記ヒーター領域に独立に電力を供給することにより、複数のスイッチの時分割多重化によって各前記ヒーター領域に時間平均電力を与える電力切替装置と、
を備える半導体基板支持体。 - 請求項1に記載の半導体基板支持体であって、
前記電力分配回路は、第1の回路基板上に形成され、
前記第1の回路基板は、前記底板に装着される導電共有面であって、前記底板の電位と同じ電位に維持される導電共有面を備える、半導体基板支持体。 - 請求項1に記載の半導体基板支持体であって、
前記電力切替装置が、切替回路と制御回路とを備える、半導体基板支持体。 - 請求項2に記載の半導体基板支持体であって、
前記電力切替装置は、前記第1の回路基板上に形成される、
半導体基板支持体。 - 請求項3に記載の半導体基板支持体であって、
前記電力切替装置は、前記第1の回路基板上に形成される、
半導体基板支持体。 - 請求項1に記載の半導体基板支持体であって、さらに、
前記基板支持体の底板に装着される機能プレートを備え、
前記底板と前記機能プレートとの間の静電的に遮蔽された空間内に少なくとも前記電力分配回路が配置される、半導体基板支持体。 - 請求項6に記載の半導体基板支持体であって、
前記電力分配回路は、第1の回路基板上に形成され、
前記第1の回路基板は、前記底板に装着される導電共有面であって、前記底板の電位と同じ電位に維持される導電共有面を備える、半導体基板支持体。 - 請求項7に記載の半導体基板支持体であって、
前記切替装置は、第2の回路基板上に形成され、
前記第2の回路基板は、前記機能プレートに装着される導電共有面であって、前記機能プレートのDC電位に維持される導電共有面を備える、半導体基板支持体。 - 請求項8に記載の半導体基板支持体であって、
前記第2の回路基板は、前記機能プレートの上面であって前記機能プレートの凹部内に装着され、これによって、前記第2の回路基板は、前記底板と前記機能プレートとの間の前記RF遮蔽された空間内に配置される、半導体基板支持体。 - 請求項6に記載の半導体基板支持体であって、
前記底板と前記機能プレートとの間の前記RF遮蔽された空間は、第1のRF遮蔽された空間であり、
前記半導体基板支持体は、さらに、
前記機能プレートに装着されるメタルケージであって、前記メタルケージと前記機能プレートとの間に第2のRF遮蔽された空間を形成するメタルケージを備える、半導体基板支持体。 - 請求項10に記載の半導体基板支持体であって、
前記第2のRF遮蔽された空間は、前記第1のRF遮蔽された空間の下に位置する、半導体基板支持体。 - 請求項11に記載の半導体基板支持体であって、
前記電力分配回路は、第1の回路基板上に形成され、
前記第1の回路基板は、前記底板に装着される導電共有面であって、前記底板のDC電位に維持される導電共有面を備える、半導体基板支持体。 - 請求項12に記載の半導体基板支持体であって、
前記電力切替装置は、第2の回路基板上に形成され、
前記第2の回路基板は、接地からDC絶縁され、接地から分離されて前記機能プレートに電気的に接続される導電共有面であって、前記機能プレートのDC電位とほぼ同じ電位に維持される導電共有面を備える、半導体基板支持体。 - 請求項13に記載の半導体基板支持体であって、
前記第2の回路基板は、前記機能プレートの下面に装着され、
前記第2の回路基板は、前記メタルケージと前記機能プレートとの間の前記第2のRF遮蔽された空間内に配置される、半導体基板支持体。 - 請求項6に記載の半導体基板支持体であって、さらに、
前記底板と前記機能プレートの外周の間に導電性ガスケットを備える、半導体基板支持体。 - 請求項8に記載の半導体基板支持体であって、
前記電力切替装置の前記第2の回路基板は、前記機能プレートの第1の表面に装着され、前記第2の回路基板の少なくとも1つの表面上にトランジスタである複数のスイッチを備え、
各前記トランジスタは、前記機能プレートの前記第1の表面と前記機能プレートの第2の表面との間に伸長し、前記機能プレートの前記第2の表面上の終端点において、前記複数のトランジスタが密閉部材によってRFから遮断される、半導体基板支持体。 - 請求項1に記載の半導体基板支持体であって、さらに、
各電力戻りラインと前記底板との間に配置される少なくとも1つのコンデンサであって、前記底板と前記ヒーターアレイとの間でRFを短絡させることにより、前記ベースプレートと前記ヒーターアレイとを同じRF電位にする、コンデンサを備える、半導体基板支持体。 - 請求項1に記載の半導体基板支持体であって、さらに、
電源から電力の1つを受信するように構成される少なくとも1つのRFフィルタであって、前記切替装置と前記分配回路とを介して、前記ヒーターアレイにそれぞれ調製された電力を供給するように構成されるRFフィルタを備える、半導体基板支持体。 - 請求項7に記載の半導体基板支持体であって、
前記第1の回路基板と前記第2の回路基板は、各々、複数の信号線または配線と、各配線と各導電共有電圧面との間を接続するフィルタリング部とを備える、半導体基板支持体。 - 請求項1に記載の半導体基板支持体であって、
前記電力供給回路は、前記電力切替装置の構成データ、識別情報、動作データの少なくとも1つを保存するメモリを備える、半導体基板支持体。 - 請求項1に記載の半導体基板支持体であって、さらに、
前記電力切替装置と前記プラズマ処理チャンバの外部のプロセッサとの間で無線通信を行う通信モジュールを備える、半導体基板支持体。 - 請求項21に記載の半導体基板支持体であって、
前記電力切替装置は、前記外部プロセッサと通信されるデータ信号を暗号化及び復号化するように構成される、半導体基板支持体。 - 請求項9に記載の半導体基板支持体であって、
前記第1の回路基板は、前記底板の下面であって、前記底板の凹部内に装着される、半導体基板支持体。 - 請求項23に記載の半導体基板支持体であって、
前記底板の前記凹部と前記機能プレートの前記凹部は、RF遮蔽された空間を形成し、前記機能プレートにRFが印加されると、前記第1の回路基板と前記第2の回路基板の周囲を前記機能プレートと前記底板の外表面に沿ってRF電流が流れる、半導体基板支持体。 - プラズマ処理チャンバ内で半導体基板をエッチングする方法であって、
前記プラズマ処理チャンバは、プラズマ処理の際に前記基板を支持する静電チャックアセンブリを備え、
前記静電チャックアセンブリは、底板と、前記半導体基板上の空間温度プロファイルを調整するように動作可能な温度制御素子を備えるヒーターアレイであって、前記温度制御素子は複数のヒーター領域を規定し、2つ以上の電力供給ラインと2つ以上の電力戻りラインとによって各ヒーター領域に電力が供給され、各電力供給ラインは前記ヒーター領域の少なくとも2つに接続され、各電力戻りラインは前記ヒーター領域の少なくとも2つに接続される、ヒーターアレイと、を備え、
前記静電チャックアセンブリは、前記底板を介して電力分配アセンブリに係合され、
前記電力分配アセンブリは、前記ヒーターアレイの各電力供給ラインと各電力戻りラインとに接続される電力分配回路と、前記電力分配回路に接続される電力切替装置と、を備え、
前記方法は、
前記電力供給ラインの1つ及び前記電力戻りラインの1つを介して、各前記ヒーター領域に独立に電力を供給することにより、前記電力切替装置の複数のスイッチの時分割多重化によって各前記ヒーター領域に時間平均電力を与える、方法。 - 請求項25に記載の方法であって、さらに、
前記電力分配アセンブリと外部プロセッサとの間で命令及び制御メッセージを通信する、方法。 - 請求項25に記載の方法であって、
前記静電チャックアセンブリは機能プレートを備え、
前記電力分配アセンブリは、少なくとも、前記底板と前記機能プレートとの間のRF遮蔽されたエンクロージャ内に配置される前記底板に装着され、
前記方法は、さらに、
前記機能プレートにRF電力を供給し、前記機能プレート前記底板の外表面に沿って、前記RF遮蔽されたエンクロージャの周囲にRF電流を流す、方法。 - 請求項25に記載の方法であって、さらに、
前記電力分配アセンブリのセンサを用いて、温度、電圧及び電流の少なくとも1つを含む種々のパラメータを監視する、方法。 - 請求項28に記載の方法であって、さらに、
前記監視対象のパラメータに関係する値をメモリに保存する、方法。
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