JP2016152414A - 静電チャックのためのバリアシール - Google Patents

Abstract

【課題】製造される製品の歩留りを改善する静電チャックのためのバリアシールを提供する。【解決手段】プラズマエッチング工程の静電チャック１０用のバリアシールは、静電チャック１０の接続層１２とプラズマガスとを塞ぐ複数の封止部を備えている。静電チャック１０の溝１４は、バリアシールによって完全に充填される。【効果】複数の封止部のうち１つが、プラズマエッチング工程においてプラズマガスによって破壊されたとしても、バリアシールは依然として静電チャック１０の漏れを効果的に防止する。バリアシールは、技術者が、漏れが生じる前に、破損したバリアシールを交換するための緩衝期間を提供する。バリアシールの突然の破断によって生じる漏れの危険性が低減される。さらに、バリアシールは、プラズマエッチング工程の安定性および安全性を促進する。【選択図】図１

Description

本発明は、プラズマエッチング装置において静電チャックとともに用いるためのバリアシール（barrier seal, 障壁封止材）に関し、より詳細には、複数の封止部を有する静電チャックの溝内に取り付けられ得るバリアシールに関する。

従来のプラズマエッチング装置が、図９に示される。プラズマエッチング装置は、静電チャック９０を備えている。静電チャック９０は、誘電性のセラミック材料で作られた上側要素９１と、下側要素９２と、軟質の接続層９３とを備えている。接続層９３は、上側要素９１および下側要素９２に接続する。静電チャック９０は、静電チャック９０の周囲に延伸要素１００をさらに備えている。静電チャック９０と延伸要素１００との間に、空隙１１０および溝１１３がある。プラズマガス１２０は、空隙１１０を通って、静電チャック９０と延伸要素１００との間の空間内に流入することができ、プラズマガス１２０が溝１１３内部にさらに進入し、接続層９３を破壊して、静電チャック９０の侵食およびプラズマエッチング工程での漏れ箇所を誘発する。静電チャック９０内の作動流体は、漏れ箇所を通って静電チャック９０の外部に流出し、環境の汚染を誘発することがある。

前記課題を解決するために、溝１１３内にエポキシ樹脂１３０を付着させることは、図１０に示されるように、当分野における技術である。溝１１３は、エポキシ樹脂１３０によって充填されて、プラズマガス１２０による接続層９３の破損を防止する。しかし、エポキシ樹脂１３０は、容易に侵食され、プラズマガス１２０によってさらに薄くなる。長時間にわたるプラズマエッチングの後、漏れ箇所が形成されて、エポキシ樹脂１３０がその保護機能を徐々に失う。加えて、エポキシ樹脂１３０の寿命は、予測することが困難である。技術者は、気体漏れが起こる前に、漏れ箇所を適時に塞ぐことができないかもしれない。

当技術分野における別の技術は、図１１に示されるように、エポキシ樹脂１３０に変わる、交換可能なエラストマーリング１４０（elastomer ring、エラストマー製の環状部材）を提供する。エラストマーリング１４０は、エポキシ樹脂１３０の上記の課題を克服し得る。しかし、接続層９３と溝１１３との間には、封止部１５０のみがある。溝１１３のサイズは、非常に小さい。エラストマーリング１４０を溝１１３内部に均一に装着することは困難である。エラストマーリング１４０が溝１１３内に均一に配置されることができないと、技術者は、エラストマーリング１４０の寿命を予測し難い。エラストマーリング１４０が接続層９３を塞ぐことが可能ではない場合、接続層９３の侵食と汚染とが誘発される。プラズマエッチング装置において静電チャック９０の溝１１３を封止することには、依然として多くの課題が存在する。

本発明の目的は、複数の封止部を有して静電チャックの溝内に配置されるバリアシールを提供することである。本発明のバリアシールは、バリアシールの部分的な破損によって生じる気体漏れを誘発することがない。さらに、バリアシールは、バリアシールの寿命を予測するための緩衝期間を提供する。技術者は、漏れが生じる前に、破損したバリアシールを交換することができる。本発明は、プラズマエッチング工程の安定性および安全性を促進する。

上述の目的を達成するために、本発明は、静電チャックのためのバリアシールを提供する。静電チャックは、上側要素と、下側要素と、上側要素と下側要素とを接続する接続層と、接続層の外縁、上側要素、および下側要素の間に形成された溝とを備えている。バリアシールは、エラストマーリングであり、
少なくとも１つの溝に向いている端部を備えている主要封止部（primary sealing portion）であって、この少なくとも１つの端部の一辺（a side of the at least one edge）が面取りされた端部である、主要封止部と、
前記主要封止部の一側面から突出する少なくとも１つの小封止部と、を備えている。

本発明の利点は、主要封止部および少なくとも１つの小封止部を利用して、接続層を保護するための二重の封止部を構築することである。主要封止部がプラズマガスによって侵食された場合、少なくとも１つの小封止部が、依然として接続層とプラズマガスとの間を継続的に塞ぐ。静電チャックの気体漏れが突然に生じることはない。少なくとも１つの小封止部は、技術者に、破損したバリアシールを交換するための緩衝期間を提供する。本発明は、静電チャックからの作動流体による環境汚染の誘発を防止する。半導体産業において、プラズマエッチング工程が安全となり得る。静電チャックによって製造された製品の質が安定し得る。

特に、バリアシールの断面は、Ｌ字型をしている。溝に向いている（toward the groove, 溝に対応している）主要封止部の一側面は端部を備えており、この端部は面取りされた端部（chamfered edge）である。バリアシールは、第一の小封止部を備えている。第一の小封止部は、主要封止部の内側から溝に向かって突出する。溝に向いている第一の小封止部の一側面は、２つの端部を備えており、この２つの端部は面取りされた端部である。本発明の利点は、Ｌ字型バリアシールを利用して、Ｌ字型溝に静電チャックを装着することである。主要封止部および第一の小封止部の面取りされた端部は、エラストマーリングが溝内に容易に配置されることを助ける。そして、溝は、エラストマーリングによって完全に充填されて封止され得る。静電チャックは、エラストマーリングの破損が突然生じたことに起因して機能が中断されることがない。

より詳細には、バリアシールは、少なくとも１つの第二の小封止部を備えている。少なくとも１つの第二の小封止部は、主要封止部の外側から、溝から離れる方向へと突出する。少なくとも１つの第二の小封止部は、溝から離れる方向に、面取りされた端部を備えている。本発明の利点は、主要封止部、少なくとも１つの小封止部、および少なくとも１つの第二の小封止部を利用して、接続層を保護するための三重の封止部を構築することである。静電チャックと延伸要素との間の空隙は、少なくとも１つの第二の小封止部によって塞がれ得る。本発明は、プラズマガスが空隙を通って溝内部に進入し、接続層を破壊することを防止することにさらに効果的である。

特に、バリアシールの断面は、Ｔ字型をしている。溝に向いている主要封止部の一側面は２つの端部を備えており、この２つの端部は、面取りされた端部である。バリアシールは、第一の小封止部を備えている。第一の小封止部は、主要封止部の内側から溝に向かって突出する。溝に向いている第一の小封止部の一側面は２つの端部を備えており、この２つの端部は面取りされた端部である。本発明の利点は、Ｔ字型バリアシールを利用して、Ｔ字型溝に静電チャックを装着することである。主要封止部および第一の小封止部の面取りされた端部は、エラストマーリングが溝内に容易に配置されることを助ける。そして、溝は、エラストマーリングによって完全に充填されて封止され得る。静電チャックは、エラストマーリングの破損が突然生じたことに起因して機能することを中断されることがない。

より詳細には、バリアシールは、少なくとも１つの第二の小封止部を備えている。少なくとも１つの第二の小封止部は、主要封止部の外側から、溝から離れる方向へと突出する。少なくとも１つの第二の小封止部は、溝から離れた面取りされた端部を備えている。本発明の利点は、主要封止部、少なくとも１つの小封止部、および少なくとも１つの第二の小封止部を利用して、接続層を保護するための三重の封止部を構築することである。静電チャックと延伸要素との間の空隙は、少なくとも１つの第二の小封止部によって塞がれ得る。本発明は、プラズマガスが空隙を通って溝内部に進入し、接続層を破壊することを防止することにさらに効果的である。

より詳細には、バリアシールは、少なくとも１つの第二の小封止部に代わる第三の小封止部をさらに備えている。第三の小封止部は、主要封止部の外側から、溝から離れる方向に突出する。第三の小封止部の高さは、主要封止部の高さよりも高く、かつ第三の小封止部は、静電チャックの上側要素及び下側要素とそれぞれ接触している。

本発明の利点は、第１には、第三の小封止部を利用して、少なくとも１つの第二の小封止部の代用となることである。さらに本発明の利点は、主要封止部、少なくとも１つの小封止部、および第三の小封止部を利用して、接続層を保護するための三重の封止部を構築することである。静電チャックと延伸要素との間の空隙は、第三の小封止部によって塞がれ、部分的に充填され得る。本発明は、プラズマガスからの侵食に耐えることに効果的である。

本発明による、静電チャックの溝上に配置されたバリアシールの第一の実施形態の概略図である。 本発明による、静電チャックの溝上に配置されたバリアシールの第二の実施形態の概略図である。 本発明による、静電チャックの溝上に配置されたバリアシールの第三の実施形態の概略図である。 本発明による、静電チャックの溝上に配置されたバリアシールの第四の実施形態の概略図である。 本発明による、静電チャックの溝上に配置されたバリアシールの第五の実施形態の概略図である。 本発明による、静電チャックの溝上に配置されたバリアシールの第六の実施形態の概略図である。 本発明による、静電チャックの溝上に配置されたバリアシールの第七の実施形態の概略図である。 本発明による、静電チャックの溝上に配置されたバリアシールの第八の実施形態の概略図である。 プラズマによるエッチング装置の従来の静電チャックの概略図である。 エポキシ樹脂による従来の静電チャックの溝充填の概略図である。 従来の静電チャックの溝上に配置された交換可能なエラストマーリングの概略図である。

本発明のバリアシールは、静電チャック１０の側壁に対して用いられる。図１を参照すると、静電チャック１０は、上側要素１１と、接続層１２と、下側要素１３とを備えている。上側要素１１は、底部１１１および上部１１２を有する。底部の直径ｗは、上部の直径Ｗよりも小さい。接続層１２は、上側要素１１の底部１１１と、下側要素１３とに接続する。溝１４は、接続層１２の外側面の周囲に形成される。溝１４はまた、上側要素１１と下側要素１３との間にある。

バリアシールによって溝１４が充填される前に、接続層１２の外側の一部が取り除かれて、深さＤおよび直径ｗ’が得られる。接続層の直径ｗ’は、底部の直径wよりも小さい。そして、溝１４の断面は、図１および２を参照するとＬ字型をしている。

図１を参照すると、バリアシールの第一の実施形態は、エラストマーリング２０である。エラストマーリング２０の断面は、Ｌ字型をしており、エラストマーリング２０は、形状において溝１４に対応している。エラストマーリング２０は、主要封止部２１および第一の小封止部２２を備えている。溝１４に向いている主要封止部２１は、端部２１１をさらに備えている。端部２１１は、面取りされた端部である。端部２１１は、上側要素１１の底部１１１と上部１１２との間の角に対応している。第一の小封止部２２は、主要封止部２１の内側から溝１４に向かって突出する。溝１４に向いている第一の小封止部２２は、２つの端部２２１を備えている。２つの端部２２１はまた、面取りされた端部である。２つの端部２２１の一方は、上側要素１１の底部１１１と接続層１２との間の角に対応している。２つの端部２２１のもう一方は、接続層１２と下側要素１３との間の角に対応している。面取りされた端部は、エラストマーリング２０が溝１４内に容易に配置されることを助ける。そして、溝１４は、エラストマーリング２０によって完全に充填され、かつ均一に封止され得る。

図２を参照すると、静電チャック１０は、静電チャック１０の側壁の周囲の延伸要素３０をさらに備えている。静電チャック１０と延伸要素３０との間に、空隙３１がある。空隙３１は、溝１４に直接接続する。プラズマガス４０は、プラズマエッチング工程において、空隙３１および溝１４を通って接続層１２を破壊する場合がある。侵食および漏れは、接続層１２がプラズマガス４０によって破損した後に生じる。

図２を参照すると、バリアシールの第二の実施形態は、エラストマーリング２０Ａである。エラストマーリング２０Ａの断面は、ほぼＬ字型をしており、エラストマーリング２０Ａは、形状において溝１４に対応している。エラストマーリング２０Ａは、主要封止部２１Ａと、第一の小封止部２２Ａと、第二の小封止部２３Ａとを備えている。溝１４に向いている主要封止部２１Ａは、端部２１１Ａをさらに備えている。端部２１１Ａは、面取りされた端部である。端部２１１Ａは、上側要素１１の底部１１１と上部１１２との間の角に対応している。第一の小封止部２２Ａは、主要封止部２１Ａの内側から、溝１４に向かって突出する。溝１４に向いている第一の小封止部２２Ａは、２つの端部２２１Ａを備えている。２つの端部２２１Ａもまた、面取りされた端部である。２つの端部２２１Ａの一方は、上側要素１１の底部１１１と接続層１２との間の角に対応している。２つの端部２２１Ａのもう一方は、接続層１２と下側要素１３との間の角に対応している。面取りされた端部は、エラストマーリング２０Ａが溝１４内に容易に配置されることを助ける。そして、溝１４は、エラストマーリング２０Ａによって完全に充填されて封止され得る。

第二の小封止部２３Ａは、主要封止部２１Ａの外側から、溝１４から離れる方向に突出する。第二の小封止部２３Ａは、主要封止部２１Ａと、上側要素１１の上部１１２との間の境界面に非常に近接している。第二の小封止部２３Ａは、溝１４から離れた、面取りされた端部２３１Ａを備えている。静電チャック１０と延伸要素３０との間の空隙３１は、第二の小封止部２３Ａによって塞がれ得る。第二の小封止部２３Ａは、プラズマガス４０が空隙３１および溝１４内部に流入することを阻止し得る。第二の小封止部２３Ａは、プラズマガス４０のエッチングによって生じる接続層１２の破損を効果的に防止する。

本発明のバリアシールは、別の種類の静電チャック１０Ａの側壁に対して用いられる。図３を参照すると、別の種類の静電チャック１０Ａは、上側要素１１Ａと、接続層１２Ａと、下側要素１３Ａとを備えている。上側要素１１Ａは、底部１１１Ａおよび上部１１２Ａを有する。底部の直径ｗ１１は、上部の直径Ｗ１１よりも小さい。下側要素１３Ａは、上部ユニット１３１Ａおよび底ユニット１３２Ａを有する。上部ユニット１３１Ａの直径ｗ１３は、底ユニット１３２Ａの直径Ｗ１３よりも小さい。接続層１２Ａは、上側要素１１Ａの底部１１１Ａと、下側要素１３Ａの上部ユニット１３１Ａとに接続する。溝１４Ａは、接続層１２Ａの外側面の周囲に形成される。溝１４Ａは、上側要素１１Ａと下側要素１３Ａとの間にある。

バリアシールによって溝１４Ａが充填される前に、接続層１２Ａの外側の一部が取り除かれて、深さＤおよび直径ｗ’’を得る。接続層の直径ｗ’’は、底部の直径ｗ１１および上部ユニットの直径ｗ１３よりも小さい。そして、溝１４Ａの断面は、図３、４および５を参照すると、Ｔ字型をしている。

図３を参照すると、バリアシールの第三の実施形態は、エラストマーリング２０Ｂである。エラストマーリング２０Ｂの断面は、Ｔ字型をしており、エラストマーリング２０Ｂは、形状において溝１４Ａに対応している。エラストマーリング２０Ｂは、主要封止部２１Ｂおよび第一の小封止部２２Ｂを備えている。溝１４Ａに向いている主要封止部２１Ｂは、２つの端部２１１Ｂをさらに備えている。２つの端部２１１Ｂは、面取りされた端部である。２つの端部２１１Ｂの一方は、上側要素１１Ａの底部１１１Ａと上部１１２Ａとの間の角に対応している。２つの端部２１１Ｂのもう一方は、下側要素１３Ａの上部ユニット１３１Ａと底ユニット１３２Ａとの間の角に対応している。第一の小封止部２２Ｂは、主要封止部２１Ｂの内側から、溝１４Ａに向かって突出する。溝１４Ａに向いている第一の小封止部２２Ｂは、２つの端部２２１Ｂを備えている。２つの端部２２１Ｂはまた、面取りされた端部である。２つの端部２２１Ｂの一方は、上側要素１１Ａの底部１１１Ａと、接続層１２Ａとの間の角に対応している。２つの端部２２１Ｂのもう一方は、接続層１２Ａと、下側要素１３Ａの上部ユニット１３１Ａとの間の角に対応している。面取りされた端部は、エラストマーリング２０Ｂが溝１４Ａ内により容易に配置されることを助ける。そして、溝１４Ａは、エラストマーリング２０Ｂによって完全に充填されて封止され得る。

図４を参照すると、静電チャック１０Ａは、静電チャック１０Ａの側壁の周囲の延伸要素３０Ａをさらに備えている。静電チャック１０Ａと延伸要素３０Ａとの間には、空隙３１Ａがある。空隙３１Ａは、溝１４Ａに直接接続する。プラズマガス４０は、プラズマエッチング工程において、空隙３１Ａおよび溝１４Ａを通って接続層１２Ａを破壊する場合がある。侵食および漏れは、接続層１２Ａがプラズマガス４０によって破損した後に生じる。

図４を参照すると、バリアシールの第四の実施形態は、エラストマーリング２０Ｃである。エラストマーリング２０Ｃの断面は、ほぼＴ字型をしており、エラストマーリング２０Ｃは、形状において溝１４Ａに対応している。エラストマーリング２０Ｃは、主要封止部２１Ｃと、第一の小封止部２２Ｃと、第二の小封止部２３Ｃとを備えている。溝１４Ａに向いている主要封止部２１Ｃは、２つの端部２１１Ｃをさらに備えている。２つの端部２１１Ｃは、面取りされた端部である。２つの端部２１１Ｃの一方は、底部１１１Ａと、上側要素１１Ａの上部１１２Ａとの間の角に対応している。２つの端部２１１Ｃのもう一方は、上部ユニット１３１Ａと、下側要素１３Ａの底ユニット１３２Ａとの間の角に対応している。第一の小封止部２２Ｃは、主要封止部の２１Ｃ内側から、溝１４Ａに向かって突出する。溝１４Ａに向いている第一の小封止部２２Ｃは、２つの端部２２１Ｃを備えている。２つの端部２２１Ｃはまた、面取りされた端部である。２つの端部２２１Ｃの一方は、上側要素１１Ａの底部１１１Ａと、接続層１２Ａとの間の角に対応している。２つの端部２２１Ｃのもう一方は、接続層１２Ａと、下側要素１３Ａの上部ユニット１３１Ａとの間の角に対応している。面取りされた端部は、エラストマーリング２０Ｃが溝１４Ａ内に容易に配置されることを助ける。そして、溝１４Ａは、エラストマーリング２０Ｃによって完全に充填されて封止され得る。

第二の小封止部２３Ｃは、主要封止部２１Ｃの外側から、溝１４Ａから離れる方向に突出する。第二の小封止部２３Ｃは、主要封止部２１Ｃと、上側要素１１Ａの上部１１２Ａとの間の境界面に非常に近接している。第二の小封止部２３Ｃは、溝１４Ａから離れた、面取りされた端部２３１Ｃを備えている。静電チャック１０Ａと延伸要素３０Ａとの間の空隙３１Ａは、第二の小封止部２３Ｃによって塞がれ得る。第二の小封止部２３Ｃは、プラズマガス４０が空隙３１Ａおよび溝１４Ａに流入することを阻止し得る。第二の小封止部２３Ｃは、プラズマガス４０のエッチングによって生じる接続層１２Ａの破損を効果的に防止する。

図５を参照すると、バリアシールの第五の実施形態は、エラストマーリング２０Ｃ’である。エラストマーリング２０Ｃ’の断面は、ほぼＴ字型をしており、エラストマーリング２０Ｃ’は、形状において溝１４Ａに対応している。エラストマーリング２０Ｃ’は、主要封止部２１Ｃ’と、第一の小封止部２２Ｃ’と、第二の小封止部２３Ｃ’の３つの部材とを備えている。溝１４Ａに向いている主要封止部２１Ｃ’は、２つの端部２１１Ｃ’をさらに備えている。２つの端部２１１Ｃ’は、面取りされた端部である。２つの端部２１１Ｃ’の一方は、底部１１１Ａと、上側要素１１Ａの上部１１２Ａとの間の角に対応している。２つの端部２１１Ｃ’のもう一方は、下側要素１３Ａの上部ユニット１３１Ａと底ユニット１３２Ａとの間の角に対応している。第一の小封止部２２Ｃ’は、主要封止部２１Ｃ’の内側から、溝１４Ａに向かって突出する。溝１４Ａに向いている第一の小封止部２２Ｃ’は、２つの端部２２１Ｃ’を備えている。２つの端部２２１Ｃ’もまた、面取りされた端部である。２つの端部２２１Ｃ’の一方は、上側要素１１Ａの底部１１１Ａと、接続層１２Ａとの間の角に対応している。２つの端部２２１Ｃ’のもう一方は、接続層１２Ａと、下側要素１３Ａの上部ユニット１３１Ａとの間の角に対応している。面取りされた端部は、エラストマーリング２０Ｃ’が溝１４Ａ内に容易に配置されることを助ける。そして、溝１４Ａは、エラストマーリング２０Ｃ’によって完全に充填されて封止されうる。

第二の小封止部２３Ｃ’の３つの部材は、主要封止部２１Ｃ’の外側から、溝１４Ａから離れる方向に突出する。第二の小封止部２３Ｃ’の３つの部材は、主要封止部２１Ｃ’の外側の上部位置、中間位置、および底位置にそれぞれ形成される。第二の小封止部２３Ｃ’の３つの部材の各々が、溝１４Ａから離れた面取りされた端部２３１Ｃ’を備えている。静電チャック１０Ａと延伸要素３０Ａとの間の空隙３１Ａは、第二の小封止部２３Ｃ’の３つの部材によって塞がれ得る。第二の小封止部２３Ｃ’の３つの部材は、プラズマガス４０が空隙３１Ａおよび溝１４Ａに流入することを阻止し得る。第二の小封止部２３Ｃ’の３つの部材は、プラズマガス４０のエッチングによって生じた接続層１２Ａの破損を効果的に防止する。第二の小封止部２３Ｃ’上の部材の数は、３に限定されない。第二の小封止部２３Ｃ’上での３つの部材の取り付け位置は、主要封止部２１Ｃ’の外側の上部位置、中間位置、および底位置にそれぞれ限定されない。技術者は、第二の小封止部２３Ｃ’上での部材の数および取り付け位置を、選択的に変更することができる。

図６を参照すると、バリアシールの第六の実施形態は、エラストマーリング２０Ｄである。エラストマーリング２０Ｄの断面は、ほぼＴ字型をしている。エラストマーリング２０Ｄは、主要封止部２１Ｄと、第一の小封止部２２Ｄと、第三の小封止部２４Ｄとを備えている。溝１４Ａに向いている主要封止部２１Ｄは、２つの端部２１１Ｄをさらに備えている。２つの端部２１１Ｄは、面取りされた端部である。２つの端部２１１Ｄの一方は、上側要素１１Ａの底部１１１Ａと上部１１２Ａとの間の角に対応している。２つの端部２１１Ｄのもう一方は、下側要素１３Ａの上部ユニット１３１Ａと底ユニット１３２Ａとの間の角に対応している。第一の小封止部２２Ｄは、主要封止部２１Ｄの内側から溝１４Ａに向かって突出する。溝１４Ａに向いている第一の小封止部２２Ｄは、２つの端部２２１Ｄを備えている。２つの端部２２１Ｄもまた、面取りされた端部である。２つの端部２２１Ｄの一方は、上側要素１１Ａの底部１１１Ａと、接続層１２Ａとの間の角に対応している。２つの端部２２１Ｄのもう一方は、接続層１２Ａと、下側要素１３Ａの上部ユニット１３１Ａとの間の角に対応している。面取りされた端部は、エラストマーリング２０Ｄが溝１４Ａ内に容易に配置されることを助ける。そして、溝１４Ａは、エラストマーリング２０Ｄによって完全に充填されて封止され得る。

第三の小封止部２４Ｄは、主要封止部２１Ｄの外側から、溝１４Ａから離れる方向に突出する。第三の小封止部２４Ｄの高さＨは、主要封止部２１Ｄの高さｈよりも高く、第三の小封止部２４Ｄは、上側要素１１Ａの上部１１２Ａおよび下側要素１３Ａの底ユニット１３２Ａとそれぞれ接触している。静電チャック１０Ａと延伸要素３０Ａとの間の空隙３１Ａは、第三の小封止部２４Ｄによって塞がれ得る。第三の小封止部２４Ｄは、プラズマガス４０が空隙３１Ａおよび溝１４Ａに流入することを阻止し得る。第三の小封止部２４Ｄは、プラズマガス４０のエッチングによって生じる接続層１２Ａの破損を効果的に防止する。

図７を参照すると、バリアシールの第七の実施形態は、エラストマーリング２０Ｅである。エラストマーリング２０Ｅの断面は、キャップの形状をしている。エラストマーリング２０Ｅは、主要封止部２１Ｅおよび第三の小封止部２４Ｅを備えている。溝１４Ａに向いている主要封止部２１Ｅは、２つの端部２１１Ｅをさらに備えている。２つの端部２１１Ｅは、面取りされた端部である。２つの端部２１１Ｅの一方は、上側要素１１Ａの底部１１１Ａと上部１１２Ａとの間の角に対応している。２つの端部２１１Ｅのもう一方は、下側要素１３Ａの上部ユニット１３１Ａと底ユニット１３２Ａとの間の角に対応している。第三の小封止部２４Ｅは、主要封止部２１Ｅの外側から、溝１４Ａから離れる方向に突出する。第三の小封止部２４Ｅの高さＨ１は、主要封止部２１Ｅの高さｈ１より高く、第三の小封止部２４Ｅは、上側要素１１Ａの上部１１２Ａおよび下側要素１３Ａの底ユニット１３２Ａとそれぞれ接触している。静電チャック１０Ａと延伸要素３０Ａとの間の空隙３１Ａは、第三の小封止部２４Ｅによって塞がれ得る。第三の小封止部２４Ｅは、プラズマガス４０が空隙３１Ａおよび溝１４Ａに流入することを阻止し得る。第三の小封止部２４Ｅは、プラズマガス４０のエッチングによって生じる接続層１２Ａの破損を効果的に防止する。

図８を参照すると、バリアシールの第八の実施形態は、エラストマーリング２０Ｅ’である。エラストマーリング２０Ｅ’の断面は、ほぼキャップの形状をしている。エラストマーリング２０Ｅ’は、主要封止部２１Ｅ’およびａ第三の小封止部２４Ｅ’を備えている。溝１４に向いている主要封止部２１Ｅ’は、２つの端部２１１Ｅ’をさらに備えている。２つの端部２１１Ｅ’は、面取りされた端部である。２つの端部２１１Ｅ’の一方は、上側要素１１の底部１１１と上部１１２との間の角に対応している。２つの端部２１１Ｅ’のもう一方は、下側要素１３の上面に非常に近接している。第三の小封止部２４Ｅ’は、主要封止部２１Ｅ’の外側から、溝１４から離れる方向に突出する。第三の小封止部２４Ｅ’の高さＨ２は、主要封止部２１Ｅ’の高さｈ２より高く、第三の小封止部２４Ｅ’は、上側要素１１の上部１１２、および下側要素１３とそれぞれ接触している。静電チャック１０と延伸要素３０との間の空隙３１は、第三の小封止部２４Ｅ’によって塞がれ得る。第三の小封止部２４Ｅ’は、プラズマガス４０が空隙３１および溝１４に流入することを阻止し得る。第三の小封止部２４Ｅ’は、プラズマガス４０のエッチングによって生じる接続層１２の破損を効果的に防止する。

エラストマーリング２０Ｅとエラストマーリング２０Ｅ’との間の差は、主要封止部の高さｈ１、ｈ２と、第三の小封止部の高さＨ１、Ｈ２である。異なる設計の下側要素１３、１３Ａを、エラストマーリング２０Ｅ’またはエラストマーリング２０Ｅとともにそれぞれ用いてもよい。図７および８を参照すると技術者は、適切なエラストマーリング２０Ｅまたはエラストマーリング２０Ｅ’を選択して、異なる静電チャック１０とともに用いてもよい。

すべての種類のエラストマーリング２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｃ’、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｅ’は、ゴムで作られる。ゴムの弾性特性は、エラストマーリング２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｃ’、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｅ’が溝１４、１４Ａ内に均一かつ完全に配置されることを助け得る。エラストマーリング２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｃ’、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｅ’は、プラズマガス４０のエッチングによって生じる接続層１２、１２Ａの破損を効果的に防止し得る。

要約すると、静電チャック１０の側壁のためのバリアシールは、複数の封止部、たとえば二重または三重の封止部を利用して、プラズマガス４０が溝１４、１４Ａまたは空隙３１、３１Ａに流入して、接続層１２、１２Ａを破損することを防止する。複数の封止部のうち１つが、プラズマガス４０によって破壊されたとしても、静電チャック１０、１０Ａの気体漏れが生じない。技術者は、漏れの前に、破損したバリアシールを適時に交換し得る。本発明は、半導体産業の発展に有益である。

１０、１０Ａ、９０ ・・・静電チャック
１１、１１Ａ、９１ ・・・上側要素
１２、１２Ａ、９３ ・・・接続層
１３、１３Ａ、９２ ・・・下側要素
１４、１４Ａ、１１３ ・・・溝
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｃ’、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｅ’、１４０ ・・・エラストマーリング
２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｃ’、２１Ｄ、２１Ｅ、２１Ｅ’ ・・・主要封止部
２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｃ’、２２Ｄ、 ・・・第一の小封止部
２３Ａ、２３Ｃ、２３Ｃ’ ・・・第二の小封止部
２４Ｄ、２４Ｅ、２４Ｅ’ ・・・第三の小封止部
３０、３０Ａ、１００ ・・・延伸要素
３１、３１Ａ、１１０ ・・・空隙
４０、１２０ ・・・プラズマガス
１５０ ・・・封止部

Claims (13)

1. 静電チャックのためのバリアシールであって、前記静電チャックが、
   上側要素と、
   下側要素と、
   前記上側要素と前記下側要素とを接続する接続層と、
   前記接続層の外縁、前記上側要素、および前記下側要素の間に形成された溝とを備えており、
   前記バリアシールが、エラストマーリングであり、
   主要封止部と、
   前記主要封止部の一側面から突出する少なくとも１つの小封止部とを備えており、
   前記主要封止部が、前記溝に向いている少なくとも１つの端部を備えており、前記少なくとも１つの端部の一辺が面取りされた端部であることを特徴とするバリアシール。
2. 前記溝に向いている前記主要封止部の一側面が端部を備えており、前記端部が面取りされた端部であり、前記バリアシールが第一の小封止部を備えており、前記第一の小封止部が前記主要封止部の内側から前記溝に向かって突出していることを特徴とする請求項１記載の静電チャックのためのバリアシール。
3. 前記溝に向いている前記第一の小封止部の一側面が２つの端部を備えており、前記２つの端部が面取りされた端部であることを特徴とする請求項２に記載の静電チャックのためのバリアシール。
4. 前記バリアシールが少なくとも１つの第二の小封止部を備えており、前記少なくとも１つの第二の小封止部は前記主要封止部の外側から、溝から離れる方向へと突出していることを特徴とする請求項２または３に記載の静電チャックのためのバリアシール。
5. 前記少なくとも１つの第二の小封止部が、前記溝から離れた面取りされた端部を備えていることを特徴とする請求項４に記載の静電チャックのためのバリアシール。
6. 前記バリアシールの断面がＬ字型をしていることを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の静電チャックのためのバリアシール。
7. 前記溝に向いている前記主要封止部の一側面が２つの端部を備えており、前記２つの端部が面取りされた端部であり、前記バリアシールが第一の小封止部を備えており、前記第一の小封止部が前記主要封止部の内側から前記溝に向かって突出していることを特徴とする請求項１に記載の静電チャックのためのバリアシール。
8. 前記溝に向いている前記第一の小封止部の一側面が２つの端部を備えており、前記２つの端部が面取りされた端部であることを特徴とする請求項７に記載の静電チャックのためのバリアシール。
9. 前記バリアシールが少なくとも１つの第二の小封止部を備えており、前記少なくとも１つの第二の小封止部が前記主要封止部の外側から溝から離れる方向へと突出していることを特徴とする請求項７または８に記載の静電チャックのためのバリアシール。
10. 前記少なくとも１つの第二の小封止部が、前記溝から離れた面取りされた端部を備えていることを特徴とする請求項９に記載の静電チャックのためのバリアシール。
11. 前記バリアシールの断面がＴ字型をしていることを特徴とする請求項７から１０のいずれか一項に記載の静電チャックのためのバリアシール。
12. 前記バリアシールが第三の小封止部をさらに備えており、前記第三の小封止部が前記主要封止部の外側から溝から離れる方向へと突出しており、前記第三の小封止部の高さが前記主要封止部の高さよりも高く、かつ前記第三の小封止部が前記静電チャックの前記上側要素及び前記下側要素とそれぞれ接触していることを特徴とする請求項７または８に記載の静電チャックのためのバリアシール。
13. 前記溝に向いている前記主要封止部の一側面が２つの端部を備えており、前記２つの端部が面取りされた端部であり、前記バリアシールが第三の小封止部をさらに備えており、前記第三の小封止部が前記主要封止部の外側から溝から離れる方向へと突出し、前記第三の小封止部の高さが前記主要封止部の高さよりも高く、かつ前記第三の小封止部が、前記静電チャックの前記上側要素および前記下側要素とそれぞれ接触していることを特徴とする請求項１に記載の静電チャックのためのバリアシール。

Images