JP2022530213A - 空間的に調節可能なウエハへのｒｆ結合を有する静電チャック - Google Patents

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Abstract

【課題】【解決手段】処理チャンバ内で半導体基板を支持するための基板支持体アセンブリは、処理チャンバ内に配置されたベースプレートと、半導体基板を支持するためにベースプレート上に配置された誘電体層と、水平面に沿って誘電体層内に配置された電極と、流体を運搬するための複数のチャネルとを備える。複数のチャネルは、電極のベースプレートと逆側の面上の水平面に沿って誘電体層内に配置される。【選択図】図１Ａ

Description

＜関連出願の相互参照＞
本出願は、２０１９年４月２２日に出願された米国仮出願第６２／８３６，８３６号の利益を主張する。上記出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、概して基板処理システムに関し、より詳細には、ウエハへの空間的に調節可能なＲＦ結合を有する静電チャックに関する。
ここで提供される背景の説明は、本開示の内容を大まかに提示することを目的とする。この背景技術のセクションで説明される範囲内における、現時点で名前を挙げられている発明者らによる研究、ならびに出願の時点で先行技術として別途みなされ得ない説明の態様は、明示または暗示を問わず、本開示に対抗する先行技術として認められない。
基板処理システムは、典型的には、半導体ウエハなどの基板の堆積、エッチング、および他の処理を実施するための複数の処理チャンバ（処理モジュールとも呼ばれる）を含む。基板上で実施され得る処理の例としては、プラズマ励起化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）処理、化学励起プラズマ気相堆積（ＣＥＰＶＤ）処理、およびスパッタリング物理気相堆積（ＰＶＤ）処理が挙げられるが、これらに限定されない。基板上で実施され得る処理のさらなる例として、エッチング（例えば、化学エッチング、プラズマエッチング、反応性イオンエッチングなど）、および洗浄処理も挙げられるが、これらにも限定されない。
処理中、基板は、基板処理システムの処理チャンバ内の台座、静電チャック（ＥＳＣ）などの基板支持体上に配置される。堆積中は、１つ以上の前駆体を含むガス混合物が処理チャンバ内に導入され、プラズマが衝突して化学反応を活性化する。エッチング中は、エッチングガスを含むガス混合物が処理チャンバ内に導入され、プラズマが衝突して化学反応を活性化する。コンピュータ制御ロボットは、典型的には、基板を、処理すべき順序にしたがって、１つの処理チャンバから別の処理チャンバに搬送する。
処理チャンバ内で半導体基板を支持するための基板支持体アセンブリは、前記処理チャンバ内に配置されたベースプレートと、前記ベースプレート上に配置され、前記半導体基板を支持する誘電体層と、水平面に沿って前記誘電体層内に配置された電極と、流体を運搬するための複数のチャネルを含む。前記複数のチャネルは、前記電極の前記ベースプレートとは逆側の面に、前記水平面に沿って、前記誘電体層内に配置される。
他の特徴においては、システムは、前記基板支持体アセンブリと、前記処理チャンバ内での前記半導体基板の処理中に前記電極に電力を供給する電源と、前記半導体基板の処理の前に、前記複数のチャネルに前記流体を供給し、充填する流体源とを含む。
他の特徴においては、システムは、前記基板支持体アセンブリと、前記ベースプレート内に配置された複数の冷却チャネルと、前記処理チャンバ内での前記半導体基板の処理中に前記電極に電力を供給する電源と、前記半導体基板の前記処理中に前記冷却チャネルに冷却剤を供給するための冷却剤源と、前記冷却剤源、前記冷却チャネル、および前記複数のチャネルと流体連通する複数のバルブと、前記冷却剤を前記冷却剤源から前記冷却チャネルに供給し、前記半導体基板上で第１の処理を実施する前に、前記複数のチャネルを充填するための前記流体として前記冷却剤を第１レベルになるまで供給するために前記複数のバルブを制御するコントローラとを含む。
他の特徴においては、前記コントローラはさらに、前記第１の処理を実施した後かつ前記半導体基板に対して第２の処理を実施する前に、前記複数のチャネルから、第２レベルになるまで、前記冷却剤を排出させるように構成されている。
他の特徴においては、前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記冷却剤で完全に充填されていることを示し、前記第２レベルは、前記複数のチャネルが完全に空であることを示す。
他の特徴においては、システムは、前記基板支持体アセンブリと、前記処理チャンバ内での前記半導体基板の処理中に前記電極に電力を供給する電源と、前記流体を供給する流体源と、前記流体源および前記複数のチャネルと流体連通する複数のバルブと、前記半導体基板に対して第1の処理を実施する前に、前記複数のバルブを制御して、前記複数のチャネルを前記流体で第１レベルになるまで満たすコントローラとを含む。
他の特徴においては、前記コントローラは、さらに、前記第１の処理を実施した後かつ前記半導体基板に対して第２の処理を実施する前に、前記複数のチャネルから、第２レベルになるまで、前記流体を排出させるように構成されている。
他の特徴においては、前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で完全に充填されていることを示し、前記第２レベルは、前記複数のチャネルが完全に空であることを示す。
他の特徴においては、システムは、前記基板支持体アセンブリと、前記処理チャンバ内での前記半導体基板の処理中に前記電極に電力を供給する電源と、前記流体を供給する流体源と、前記流体源に関連付けられたヒータと、前記半導体基板に対して第1の処理を実施する前に、前記ヒータに電力を供給して、前記複数のチャネルを前記流体で第１レベルになるまで満たすコントローラとを含む。
他の特徴においては、前記コントローラは、さらに、前記第１の処理を実施した後かつ前記半導体基板に対して第２の処理を実施する前に、前記複数のチャネルから前記流体を、第２レベルになるまで取り出すために、前記ヒータに供給される前記電力を変更するように構成されている。
他の特徴においては、前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で完全に充填されていることを示し、前記第２レベルは、前記複数のチャネルが完全に空であることを示す。
他の特徴においては、システムは、前記基板支持体アセンブリと、前記処理チャンバ内での前記半導体基板の処理中に前記電極に電力を供給する電源と、第１の流体源と、第２の流体のための第２の流体源と、前記第１と第２の流体源および前記複数のチャネルと流体連通する複数のバルブと、前記半導体基板に対して第1の処理を実施する前に、前記複数のチャネルを前記流体で第１レベルになるまで満たし、前記第1の処理を実施した後に、前記複数のチャネルから前記流体を排出させ、前記半導体基板に対して第２の処理を実施する前に、前記複数のチャネルを前記第２の流体で第２レベルになるまで満たすために、前記複数のバルブを制御するコントローラとを含む。
別の特徴においては、前記第１レベルは、前記第２レベルと等しい。
他の特徴においては、前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で完全に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記複数のチャネルが前記第２の流体で完全に充填されていることを示しているか、前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で完全に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記複数のチャネルが前記第２の流体で部分的に充填されていることを示しているか、前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で部分的に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記複数のチャネルが前記第２の流体で完全に充填されていることを示しているか、または、前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で部分的に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記複数のチャネルが前記第２の流体で部分的に充填されていることを示している。
他の特徴においては、システムは、前記基板支持体アセンブリと、前記電極の前記ベースプレートとは逆側の前記面に、前記水平面に沿って、前記誘電体層内に配置される第２の複数のチャネルと、前記処理チャンバ内での前記半導体基板の処理中に前記電極に電力を供給する電源と、第１の流体源と、第２の流体のための第２の流体源と、前記第１と第２の流体源、前記複数のチャネル、および前記第２の複数のチャネルと流体連通する複数のバルブと、前記半導体基板に対して処理を実施する前に、前記複数のチャネルを前記流体で第１レベルになるまで満たし、前記半導体基板に対して前記処理を実施する前に、前記第２の複数のチャネルを前記第２の流体で第２レベルになるまで満たすために、前記複数のバルブを制御するコントローラとを含む。
別の特徴においては、前記第１レベルは、前記第２レベルと等しい。
他の特徴においては、前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で完全に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記第２の複数のチャネルが、前記第２の流体で完全に充填されていることを示しているか、前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で完全に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記第２の複数のチャネルが前記第２の流体で部分的に充填されていることを示しているか、前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で部分的に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記第２の複数のチャネルが前記第２の流体で完全に充填されていることを示しているか、または、前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で部分的に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記第２の複数のチャネルが前記第２の流体で部分的に充填されていることを示している。
他の特徴においては、システムは、前記基板支持体アセンブリと、前記電極の前記ベースプレートとは逆側の前記面に、前記水平面に沿って、前記誘電体層内に配置される第２の複数のチャネルと、前記処理チャンバ内での前記半導体基板の処理中に前記電極に電力を供給する電源と、第１の流体源と、第２の流体のための第２の流体源と、前記第１と第２の流体源、前記複数のチャネル、および前記第２の複数のチャネルと流体連通する複数のバルブと、前記半導体基板に対して第1の処理を実施する前に、前記第２の複数のチャネルが空である状態において、前記複数のチャネルを前記流体で第１レベルになるまで満たし、前記第1の処理を実施した後に、前記複数のチャネルから前記流体を排出させ、前記半導体基板に対して第２の処理を実施する前に、前記第２の複数のチャネルを前記第２の流体で第２レベルになるまで満たすために、前記複数のバルブを制御するコントローラとを含む。
別の特徴においては、前記第１レベルは、前記第２レベルと等しい。
他の特徴においては、前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で完全に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記第２の複数のチャネルが、前記第２の流体で完全に充填されていることを示しているか、前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で完全に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記第２の複数のチャネルが前記第２の流体で部分的に充填されていることを示しているか、前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で部分的に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記第２の複数のチャネルが前記第２の流体で完全に充填されていることを示しているか、または、前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で部分的に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記第２の複数のチャネルが前記第２の流体で部分的に充填されていることを示している。
別の特徴においては、前記複数のチャネルは、前記誘電体層の環状領域内に配置される。
他の特徴においては、前記基板支持体アセンブリは、前記電極の前記ベースプレートとは逆側の前記面に、前記水平面に沿って、前記誘電体層内に配置される第２の複数のチャネルをさらに含む。前記複数のチャネルは、前記誘電体層の第１の環状領域内に配置される。前記第２の複数のチャネルは、前記誘電体層の第２の環状領域内に配置される。前記第１と第２の環状領域は、それぞれ、第１と第２の面積を有する。
別の特徴においては、前記複数のチャネルは、前記誘電体層の扇形領域内に配置される。
他の特徴においては、前記基板支持体アセンブリは、前記電極の前記ベースプレートとは逆側の前記面に、前記水平面に沿って、前記誘電体層内に配置される第２の複数のチャネルをさらに含む。前記複数のチャネルは、前記誘電体層の第１の扇形領域内に配置される。前記第２の複数のチャネルは、前記誘電体層の第２の扇形領域内に配置される。前記第１と第２の扇形領域は、それぞれ、第１と第２の面積を有する。
別の特徴においては、前記複数のチャネルは蛇行形状である。
別の特徴においては、前記複数のチャネルは、多孔質材料で形成されている。
別の特徴においては、前記複数のチャネルは、複数の直列に接続された蛇行部分を有する。
他の特徴においては、前記複数のチャネルは、前記誘電体層内のマニホールドに配置され、前記マニホールド内において並列に接続された複数の蛇行部分を有する。
他の特徴においては、前記複数のチャネルは、前記誘電体層に２つの環状溝を配置し、前記２つの環状溝を放射状に接続する複数の溝を配置することにより形成され、前記複数の溝のそれぞれは、前記２つの環状溝よりも小さい。
他の特徴においては、システムは、前記基板支持体アセンブリと、前記処理チャンバ内での前記半導体基板の処理中に、前記電極に無線周波数電力を供給する無線周波電源と、前記半導体基板の前記処理中に、前記電極に直流電力を供給する直流電源と、前記半導体基板の前記処理の前に、前記複数のチャネルに前記流体を供給し、充填する流体源とを含む。
他の特徴においては、システムは、前記基板支持体アセンブリと、前記複数のチャネルの前記電極とは逆側の面に、前記水平面に沿って、前記誘電体層内に配置される第２の電極と、前記処理チャンバ内での前記半導体基板の処理中に、前記電極に無線周波数電力を供給する無線周波電源と、前記半導体基板の前記処理中に、前記第２の電極に直流電力を供給する直流電源と、前記半導体基板の前記処理の前に、前記複数のチャネルに前記流体を供給し、充填する流体源とを含む。
他の特徴においては、前記第２の電極は、第１の環状セグメントおよび第２の環状セグメントを含み、前記複数のチャネルは、前記第１の環状セグメントの下の前記誘電体層の環状領域内に配置される。
他の特徴においては、前記第２の電極は、第１の環状セグメントおよび第２の環状セグメントを含み、前記複数のチャネルは、前記第１の環状セグメントの下の前記誘電体層の環状領域内に配置され、前記誘電体層の一部分は、前記第２の電極を前記複数のチャネルから分離する。
他の特徴においては、前記第２の電極は、外側電極および内側電極を含み、前記外側電極は、第１の環状セグメントおよび第２の環状セグメントを含み、前記複数のチャネルは、前記第１の環状セグメントの下の前記誘電体層の環状領域内に配置され、前記誘電体層の一部分は、前記第２の電極を前記複数のチャネルから分離し、前記直流電源は、第１抵抗器を介して前記第１の環状セグメントに、第２抵抗器を介して前記第２の環状セグメントに、第３抵抗器を介して前記内側電極に、前記直流電力を供給する。
他の特徴においては、前記流体は、液体、気体、空気、フッ素化液、または、水銀、およびビスマス、アンチモン、ガリウムおよび／またはインジウムを含む合金からなる群から選択される液体金属を含む。
本開示のさらなる適用範囲は、詳細な説明、特許請求の範囲、および図面から明らかになるであろう。詳細な説明、および具体的な例は、例示のみを目的とし、本開示の範囲を限定しない。
本開示は、詳細な説明および下に説明する添付図面によって、さらに明確に理解されるであろう。
図１は、半導体ウエハなどの基板のエッチングにおいて、誘導結合プラズマを使用する処理チャンバを備える基板処理システムの機能ブロック図である。
図１Ｂは、処理チャンバを備える基板処理システムの機能ブロック図である。
図２は、図１の基板処理システムの処理チャンバ内で使用される、静電チャック（ＥＳＣ）の簡略化された概略図である。
図３は、ＥＳＣのセラミック層内に配置されたマイクロチャネルを備えるＥＳＣの簡略化された概略図である。 図４は、ＥＳＣのセラミック層内に配置されたマイクロチャネルを備えるＥＳＣの簡略化された概略図である。
図５は、マイクロチャネルをＥＳＣ内に配置可能とするための形状例を示す。 図６は、マイクロチャネルをＥＳＣ内に配置可能とするための形状例を示す。
図７は、マイクロチャネルを充填および空にするための装置の例を示す。 図８は、マイクロチャネルを充填および空にするための装置の例を示す。 図９は、マイクロチャネルを充填および空にするための装置の例を示す。 図１０は、マイクロチャネルを充填および空にするための装置の例を示す。
図１１は、マイクロチャネルの構成およびレイアウトを示す図である。 図１２は、マイクロチャネルの構成およびレイアウトを示す図である。 図１３は、マイクロチャネルの構成およびレイアウトを示す図である。 図１４は、マイクロチャネルの構成およびレイアウトを示す図である。 図１５は、マイクロチャネルの構成およびレイアウトを示す図である。
図１６は、マイクロチャネルを備えるＥＳＣの構成例を示す。 図１７は、マイクロチャネルを備えるＥＳＣの構成例を示す。 図１８は、マイクロチャネルを備えるＥＳＣの構成例を示す。 図１９は、マイクロチャネルを備えるＥＳＣの構成例を示す。
図２０は、マイクロチャネルを備えるＥＳＣのクランプ電極に、電力を供給するためのシステムの一例を示す。
図面において、参照番号は、類似および／または同一の要素を表現するために再使用され得る。
いくつかのエッチングプロセスにおいては、ウエハの中心からエッジまでの間で、半導体ウエハ（以下、ウエハと称する）のエッチング速度が調節可能であることが求められる。エッチング速度を調節可能とするためには、ウエハに送給されるＲＦ電力を、ウエハの中心からエッジまでの間で調節可能である必要がある。いくつかの用途においては、デュアルフィード静電チャックを使用して、スプリッタによって、ウエハの別個の同心ゾーンにＲＦ電力を集束させる。しかしながら、この手法は、コスト面や、ＲＦ送給システムの複雑さなど、いくつかの欠点がある。
これに対して、本開示のシステムおよび方法は、単一のＲＦフィードを使用して、調節可能なＲＦ電力をウエハに送給する。具体的には、ウエハへのＲＦ電流の流れは、ＲＦ電極とウエハとの間の結合に依存し、ＲＦ電流は、ＲＦ電極とウエハとの間の材料の実効誘電率に比例する。したがって、ＲＦ電極とウエハとの間の材料の誘電率を変化させることによって、ウエハへのＲＦ電流を変化させられる。
本開示によれば、ＲＦ電極とウエハとの間の材料にマイクロチャネルを設けることによって、ＲＦ電極とウエハとの間の材料の実効誘電率を変化させられる。マイクロチャネルは、空気または空気よりも高い誘電率を有する媒体で充填できる。例えば、静電チャック（ＥＳＣ）に供給される冷却剤を、マイクロチャネルに充填してもよい。しかし、典型的な冷却剤は、比較的低い誘電率を持つフッ素化液を含む。したがって、液体金属を含む他の材料でマイクロチャネルを充填してもよい。
以下に、マイクロチャネルの種々の構成およびレイアウト、ならびにマイクロチャネルを充填および空にする種々の方法を含む、本開示の上記特徴、ならびに他の特徴を詳細に説明する。本開示の教示内容は、エッチングプロセスに限定されず、例えば、ウエハ上に誘電体層を堆積させる場合などの堆積プロセスにも適用可能である。
本開示は、以下のように構成される。最初に、ウエハを処理するための処理チャンバの例を、図１Ａおよび１Ｂに示し、同図を参照して説明する。マイクロチャネルを有するＥＳＣ、およびマイクロチャネルを有しないＥＳＣの簡略化された概略図を、図２から図４に示し、同図を参照して説明する。マイクロチャネルをＥＳＣ内に配置可能とするための形状例を、図５および図６に示す。マイクロチャネルを充填および空にするための種々の装置例を、図７から図１０に示し、同図を参照して説明する。マイクロチャネルの種々の構成およびレイアウトを、図１１から図１５に示し、同図を参照して説明する。マイクロチャネルを備えるＥＳＣの種々の構成例を、図１６から図１９に示し、同図を参照して説明する。マイクロチャネルを備えるＥＳＣのクランプ電極に電力を供給するためのシステムの一例を、図２０に示し、同図を参照して説明する。
図１Ａに、本開示による基板処理システム１０の一例を示す。基板処理システム１０は、コイル駆動回路１１を含む。いくつかの例においては、コイル駆動回路１１は、ＲＦ源１２と、パルス回路１４と、チューニング回路（すなわち、整合回路）１３を含む。パルス回路１４は、ＲＦ源１２によって生成されたＲＦ信号のトランス結合型プラズマ（ＴＣＰ）エンベロープを制御し、動作中にＴＣＰエンベロープのデューティサイクルを１％～９９％の間で変化させる。認識され得るように、パルス回路１４およびＲＦ源１２は、組み合わせてもよいし、別個の部材としてもよい。
チューニング回路１３は、誘導コイル１６に直接接続されていてもよい。基板処理システム１０は、単一のコイルを使用するが、基板処理システムによっては、複数のコイル（例えば、内側コイルと外側コイル）を使用する場合もある。チューニング回路１３は、ＲＦ源１２の出力を、所望の周波数および／または所望の位相に同調させ（調節し）、コイル１６のインピーダンスを整合させる。
誘電体ウインドウ２４は、処理チャンバ２８の上面に沿って配置されている。処理チャンバ２８は、基板３４を支持するための基板支持体（または台座）３２をさらに含む。基板支持体３２は、静電チャック（ＥＳＣ）、機械的チャック、または他のタイプのチャックを含んでいてもよい。プロセスガスが処理チャンバ２８に供給され、処理チャンバ２８の内部で、プラズマ４０が生成される。プラズマ４０によって、基板３４の露出面がエッチングされる。動作中、ＲＦ源５０、パルス回路５１、およびバイアス整合回路５２を用いて基板支持体３２をバイアスし、イオンエネルギーを制御できる。
ガス送給システム５６を使用して、プロセスガス混合物を、処理チャンバ２８に供給できる。ガス送給システム５６は、プロセス用不活性ガス源５７と、バルブやマスフローコントローラなどのガス計量システム５８と、マニホールド５９とを含むことができる。ガス注入器６３は、誘電体ウインドウ２４の中心に配置可能であり、ガス混合物を、ガス送給システム５６から処理チャンバ２８内に注入するために使用される。さらに、または代替的に、ガス混合物は、処理チャンバ２８の側面から注入してもよい。
加熱器／冷却器６４を使用して、基板支持体３２を所定の温度まで加熱／冷却できる。排気システム６５は、処理チャンバ内の圧力を制御するため、および／またはパージまたは減圧脱気によって処理チャンバ２８から反応物を除去するために、バルブ６６およびポンプ６７を備える。
コントローラ５４を使用することにより、エッチングプロセスを制御できる。コントローラ５４は、システムパラメータを監視し、ガス混合物の送給、プラズマ打撃、プラズマの維持および消去、反応物の除去、冷却ガスの供給などを制御する。さらに、後述するように、コントローラ５４は、コイル駆動回路１０、ＲＦ源５０、バイアス整合回路５２などの各種態様を制御してもよい。
図１Ｂは、処理チャンバ１０２を備える基板処理システム１００の一例を示す。ここでの例は、プラズマ強化化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）に関連して説明するが、本開示の教示は、原子層堆積（ＡＬＤ）、プラズマ強化ＡＬＤ（ＰＥＡＬＤ）、ＣＶＤ、またはエッチング処理を含む他の処理など、他のタイプの基板処理にも適用できる。システム１００は、システム１００の他の構成要素を囲み、ＲＦプラズマ（使用される場合）を有する処理チャンバ１０２を備える。処理チャンバ１０２は、上部電極１０４と、静電チャック（ＥＳＣ）１０６または他の基板支持体とを備える。動作中、基板１０８はＥＳＣ１０６上に配置される。
例えば、上部電極１０４は、プロセスガスを導入して分配する、シャワーヘッドなどのガス分配装置１１０を含むことができる。ガス分配装置１１０は、その一端が処理チャンバ１０２の上面に接続された、ステム部を含むことができる。シャワーヘッドのベース部分は、概ね円筒形であり、処理チャンバ１０２の上面から離間した位置で、ステム部の反対側の端部から外向きの放射状に延びている。シャワーヘッドのベース部分の基板に面する表面、またはフェースプレートは、気化した前駆体、プロセスガス、またはパージガスが通る複数の孔を含む。あるいは、上部電極１０４は導電板を含んでいてもよく、プロセスガスは別の方法で導入されてもよい。
ＥＳＣ１０６は、下部電極として作用するベースプレート１１２を備えている。ベースプレート１１２は、セラミックマルチゾーン加熱プレートに相当し得る加熱プレート１１４を支持する。加熱プレート１１４とベースプレート１１２との間に、熱抵抗層１１６が配置されていてもよい。ベースプレート１１２は、ベースプレート１１２を通して冷却剤を流すための、１つ以上のチャネル１１８を含んでいてもよい。
プラズマが使用される場合、ＲＦ生成システム１２０は、ＲＦ電圧を生成して、上部電極１０４および下部電極（例えば、ＥＳＣ１０６のベースプレート１１２）の一方に出力する。上部電極１０４とベースプレート１１２の他方は、ＤＣ接地、ＡＣ接地、または無接地（フローティング）であってもよい。あくまで例であるが、ＲＦ生成システム１２０は、整合および分配ネットワーク１２４によって、上部電極１０４またはベースプレート１１２に供給されるＲＦ電力を生成する、ＲＦ生成器１２２を含んでいてもよい。他の例では、プラズマは、誘導的にまたは遠隔的に生成されてもよい。
ガス送給システム１３０は、１つまたは複数のガス源１３２－１、１３２－２、．．．１３２－Ｎ（ガス源１３２と総称する）を含み、Ｎは０より大きい整数である。ガス源１３２は、バルブ１３４－１、１３４－２、．．．１３４－Ｎ（バルブ１３４と総称する）、ならびにマスフローコントローラ１３６－１、１３６－２、．．．１３６－Ｎ（マスフローコントローラ１３６と総称する）によって、マニホールド１４０に接続される。蒸気送給システム１４２は、処理チャンバ１０２に接続されたマニホールド１４０または別のマニホールド（図示せず）に気化した前駆体を供給する。マニホールド１４０の出力は、処理チャンバ１０２に供給される。
温度コントローラ１５０は、加熱プレート１１４内に配置された複数の熱制御素子（ＴＣＥ）１５２に接続できる。温度コントローラ１５０は、複数のＴＣＥ１５２を制御して、ＥＳＣ１０６および基板１０８の温度を制御するために使用できる。温度コントローラ１５０は、冷却剤アセンブリ１５４と連通することで、チャネル１１８を通る冷却剤の流れを制御できる。例えば、冷却剤アセンブリ１５４は、冷却剤ポンプ、リザーバ、および１つまたは複数の温度センサ（図示せず）を含むことができる。温度コントローラ１５０は、冷却剤アセンブリ１５４を動作させて、チャネル１１８を通して冷却剤を選択的に流し、ＥＳＣ１０６を冷却する。バルブ１５６およびポンプ１５８は、処理チャンバ１０２から反応物を排出させるために使用できる。システムコントローラ１６０は、システム１００の構成要素を制御する。
図２～４に、ＥＳＣおよびマイクロチャネルの簡略化された概略図を示す。図２に、図１Ａに示した基板支持体３２、および図１Ｂに示したＥＳＣ１０６などの、マイクロチャネルを有さないＥＳＣの簡略化された概略断面図を示す。以下では、ＥＳＣ１０６に対する参照は、すべて、基板支持体３２も参照すると理解されるべきである。図３に、本開示に係るマイクロチャネルを備えるＥＳＣの簡略化された断面図を示す。図４には、マイクロチャネルを備えるＥＳＣの概略図を示す。
図２および図３において、左手側の縦線は、ＥＳＣの中心を通る線を示している。したがって、図２および図３の断面は、ＥＳＣの断面の右手側のみを示している。ＥＳＣの断面の左手側は、ＥＳＣの断面の右手側の鏡像である。さらに、説明を簡便にするために、また、マイクロチャネルがＥＳＣ内に配置される位置を強調するために、ＥＳＣの多数の構造は省略されている。
図２において、ＥＳＣ２００（図１Ａおよび図１Ｂにそれぞれ示される素子３２および１０６と類似）は、ベースプレート２０２（例えば、図１Ｂに示されるベースプレート１１２）と、ベースプレート２０２の上に配置されるセラミック層（誘電体層とも称される）２０４と、セラミック層２０４内に配置されるＲＦ電極２０６とを備える。処理中、ウエハ２０８は、セラミック層２０４上に配置されてもよい。例えば、ウエハ２０８に対してエッチング処理を実施している間、または、ウエハ２０８上に誘電体層を堆積させている間、ＲＦ電極２０６にＲＦ電力が供給される。ベースプレート２０２は、ＥＳＣ２００の金属体であり、図１Ｂに示される冷却チャネル１１８、加熱プレート１１４（一般に、金属体とセラミック層との間に位置するか、あるいはセラミック層に埋め込まれた抵抗トレースを含む）、および熱抵抗層１１６などの、ＥＳＣ１０６の他の構造を含む。換言すれば、素子２０２は、ＥＳＣ１０６の素子１１４、１１６、および１１８を含む。
本開示全体を通して、ＲＦ電極２０６の上方かつウエハ２０８の下方（即ち、ＲＦ電極２０６とウエハ２０８との間）のセラミック層２０４の一部分は、上部セラミック層（または上部誘電体層）２０４－１と称される。ＲＦ電極２０６の下方かつベースプレート２０２の上方（即ち、ＲＦ電極２０６とベースプレート２０２との間）のセラミック層２０４の一部分は、下部セラミック層（または下部誘電体層）２０４－２と称される。
図３に、上部セラミック層２０４－１内の可変有効誘電率の領域２５２を含むＥＳＣ２５０を示す。可変誘電率は、マイクロ流体チャネル（本開示全体を通してマイクロチャネルと称する）、または多孔質媒体を、上部セラミック層２０４－１内の領域２５２に挿入することによって提供される。誘電率は、以下で詳細に説明されるように、空気または流体がマイクロチャネルを満たすことによって変化する。マイクロチャネルを含む領域２５２は、本開示全体を通して、マイクロチャネル領域２５２、または単にマイクロチャネル２５２とも称される。マイクロチャネル２５２は、上部セラミック層２０４－１において、ウエハ２０８の直下であってＲＦ電極２０６の真上に配置される。
図４に、マイクロチャネル領域２５２を含む、図３におけるＥＳＣ２５０の概略図を示す。さらに図４には、マイクロチャネルを充填および空にするためのチャネル２５４が部分的に示されている。また図には、ＲＦ伝達構造２５６、および最小接触特徴部２５８も部分的に示されている。
図４に示すマイクロチャネル２５２は一例である。例えば、図４は、マイクロチャネル２５２のレイアウトが環状である場合を示している。しかしながら、本開示はこれに限定されない。いくつかの用途においては、図５に示すように、複数のこのような環状マイクロチャネル２５２－１、２５２－２がセラミック層２０４内に配置されてもよい。さらに、このような複数の環状マイクロチャネル２５２－１、２５２－２は、図示するように、異なる幅Ｗ１、Ｗ２を有していてもよいし、同じ幅であってもよい（すなわち、Ｗ１とＷ２は等しくてもよい）。
あるいは、マイクロチャネル２５２は、図６に示すように、扇形であってもよい。図６には１つの扇形のみが示されているが、用途に応じて、マイクロチャネルは複数の扇形に配置してもよい。さらに、扇形の円弧の長さ（すなわち、面積の大きさ）は同じであってもよいし、異なっていてもよい。さらに、扇形は、中心から円周の縁までずっと延びていてもよく、あるいは中心から円周の縁の途中まで延びていてもよい。
マイクロチャネル２５２は、円、楕円、正方形、長方形、六角形などの他の多くの幾何学的形状として、セラミック層２０４内に配置できる。さらに、これらの配置および形状の任意の組み合わせも、本開示の範囲内である。さらに、いくつかの用途では、マイクロチャネル２５２は、ウエハ２０８の下の領域全体を覆うようにセラミック層２０４内に配置されてもよい。これらの形状および配置は、図１１～図１５を参照して図示および説明されるマイクロチャネル２５２のうちのどの構成を含んでいてもよく、図１６～図１９を参照して図示および説明される任意の方法でＥＳＣ内に配置できる。
いくつかの用途では、異なる流体を２つの別個のマイクロチャネル内（例えば、図５に示される２つの異なる環状領域２５２－１、２５２－２内）に充填して、２つの異なるエッチング速度を実現することもできる。マイクロチャネル２５２が、複数の異なる形状で配置されるいくつかの用途では、用途に応じて、一組の形状を１つの流体で充填し、別の組の形状を別の流体で充填して、ウエハの異なる領域にわたってエッチング速度を変化させてもよい。図７～図１０を参照して以下に説明される、マイクロチャネル２５２を充填および空にするための種々の装置、および方法が、使用できる。
ウエハの処理中に、ウエハのある領域においてより高いエッチング（または堆積）速度が望まれる場合、その領域の下のマイクロチャネル２５２を適切な流体で充填した後、関連するプロセスステップを実施する。続いて、ウエハのある領域においてより低いエッチング速度が望まれる場合、その領域の下の流体をマイクロチャネル２５２から除去し、次のプロセスステップを実施する。
あるいは、２つの異なる流体で同じマイクロチャネル２５２を交互に充填して、ウエハの領域内に２つの異なるエッチング速度を実現することもできる。例えば、第１のプロセスステップを実施する前に、マイクロチャネル２５２を第１の流体で充填して、第１のプロセスステップを第１のエッチング速度で行える。続いて、これとは異なる第２のエッチング速度（第１のエッチング速度よりも速い、または遅い）が望ましい場合、第１の流体をマイクロチャネル２５２から除去し、マイクロチャネル２５２を、（空気の代わりに）第２の流体で充填して、第２のプロセスステップを第２のエッチング速度で行う。他の代替例として、流体および空気を使用する代わりに、二つの異なる流体を使用すれば、ウエハ領域の下の材料の比誘電率も変化させながら、熱伝導性も改善できる。また、図７－１０を参照して説明する、以下に説明されるマイクロチャネルを充填および空にするための種々の装置および方法も使用できる。
さらに、以下で詳述するように、いくつかの例では、２つの異なるエッチング速度を、ウエハの２つの異なるセクションにおいて実現することが望ましい場合がある。このためには、（例えば、図５および図６を参照して上述した、いずれかの形状および配置を使用して）マイクロチャネル２５２の別個の２つのセットを、ウエハの２つの異なるセクションの下に配置すればよい。２つの異なる流体を２つの別個のマイクロチャネル２５２に充填して、２つの異なるエッチング速度を実現できる。ウエハの２つの異なるセクションにおける、２つの異なるエッチング速度は、同じプロセスステップ中に、または２つの異なるプロセスステップ中に実現できる。2組のマイクロチャネルを充填し、空にすることは、適宜調整可能である。またここでも、図７－１０を参照して以下に説明する、マイクロチャネル２５２を充填し、空にするための種々の装置および方法が使用できる。
図７～図１０の装置および方法においては、マイクロチャネル２５２を充填するために使用される流体として、１つの流体のみを示すが、２つの異なる流体を、同様の装置をさらに使用して、２つの別個のマイクロチャネル２５２に充填してもよいことが理解される。さらに、前述のように、マイクロチャネル２５２を充填するために使用される流体は、液体金属を含むことができる。液体金属の例としては、水銀、および低融点ビスマス／アンチモン／ガリウム／インジウムを含有する合金（例えば、７４．５重量％のＧａを有するガリウム－インジウム共融合金の融点は、摂氏１５．７度である）が挙げられる。
マイクロチャネル２５２は、一般に、ウエハ２０８の約１～２ミリメートル下に配置できる。すなわち、マイクロチャネル２５２とウエハ２０８との間に、（上部セラミック層２０４－１の）約１～２ミリメートルのセラミック材料が存在していてもよい。さらに、図１３～図１９を参照して以下で詳細に説明する、マイクロチャネル２５２の種々のレイアウトおよび構成に示すように、特定の用途のためにマイクロチャネル２５２を設計する場合、マイクロチャネル２５２とウエハ２０８との間の距離が減少するにつれて、マイクロチャネル２５２のピッチを減少させられる。
すなわち、マイクロチャネル２５２がウエハ２０８により近く配置されるにつれて、マイクロチャネル２５２を狭くし、上部セラミック層２０４－１内の互いの距離を、より近づけることができる。逆に、マイクロチャネル２５２がウエハ２０８からより遠く配置されるにつれて、マイクロチャネル２５２はより広くし、上部セラミック層２０４－１内の互いの距離を、より遠ざけることができる。さらに、特定の用途に応じて、マイクロチャネル２５２の幅は、セラミック層２０４の中心に向かってではなく、セラミック層２０４の外周に向かって変化するようにしてもよい。一般に、マイクロチャネル２５２の幅は、マイクロチャネル２５２の高さよりも大きくできる。
マイクロチャネル２５２のレイアウト例、寸法例を含む、マイクロチャネル２５２の詳細な例を、図１１～図１５を参照して、以下に示し説明する。その前に、マイクロチャネル２５２を充填および空にするための装置および方法の種々の例について、図７～図１０を参照して説明する。図７～図１０に、ＥＳＣ２５０を大幅に簡略化した概略図を示す。これらの図は、マイクロチャネル２５２を充填および空にするための装置および方法を強調するため、ＥＳＣ２５０に関連する多くの構造的詳細は省略されている。
図７に、マイクロチャネル２５２を充填および空にするための第１の例である、装置７００を示す。第１の例では、通常はＥＳＣ２５０のベースプレート２０２内の冷却チャネル１１８に供給するための、図１Ｂに示される冷却剤アセンブリ１５４からの冷却剤が、マイクロチャネル２５２にも供給される。バルブＶ１およびＶ２は、マイクロチャネル２５２を充填および空にするために使用される。バルブＶ１およびＶ２は、図１Ａに示されるコントローラ５４または図１Ｂに示されるシステムコントローラ１６０によって、以下のように制御される。以下では、システムコントローラ１６０に対する参照はすべて、コントローラ５４も参照すると理解されるべきである。
マイクロチャネル２５２に冷却剤を充填するには、バルブＶ２を閉じ、バルブＶ１を開く。バルブＶ１は、冷却チャネル１１８に流入した冷却剤の一部を、マイクロチャネル２５２にも流入させる。マイクロチャネル２５２が充填された後、マイクロチャネル２５２が充填された状態のウエハ２０８に対して、所望の処理ステップが実施される。続いてマイクロチャネル２５２を空にするために、バルブＶ１が閉じられ、バルブＶ２が開かれる。空気は、バルブＶ２を通って流れ、マイクロチャネル２５２から冷却剤を移動させる。
図８は、マイクロチャネル２５２を充填および空にするための第２の例である、装置８００を示す。第２の例では、マイクロチャネル２５２には、冷却チャネル１１８に供給される冷却剤の代わりに、代替媒体が供給される。媒体は、冷却剤アセンブリ１５４とは別個であり、ＥＳＣ２５０の外部にある供給源（図示せず）から供給される。バルブＶ１およびＶ２は、マイクロチャネル２５２を充填および空にするために使用される。バルブＶ１およびＶ２は、システムコントローラ１６０（図１に示す）によって以下のように制御される。
マイクロチャネル２５２を媒体で充填するため、バルブＶ２が閉じられ、バルブＶ１が開かれる。バルブＶ１によって、供給源からの媒体がマイクロチャネル２５２に流入することが可能になる。マイクロチャネル２５２が充填された後、マイクロチャネル２５２が充填された状態のウエハ２０８に対して、所望の処理ステップが実施される。続いて、マイクロチャネル２５２を空にするために、バルブＶ１が閉じられ、バルブＶ２が開かれる。空気はバルブＶ２を通って流れ、マイクロチャネル２５２から冷却剤を移動させる。バルブＶ３は、任意の部材であり、バルブＶ３に接続された排出ラインを介した媒体の排出を制御するために（例えば、廃棄物収集のために）使用される。
図９に、マイクロチャネル２５２を充填および空にするための第３の例である、装置９００を示す。第３の例では、マイクロチャネル２５２には、冷却チャネル１１８に供給される冷却剤の代わりに代替媒体が供給される。媒体は、冷却剤アセンブリ１５４とは別個であり、ＥＳＣ２５０の外部にある供給源から供給される。具体的には、装置９００は、２つのリザーバＲ１およびＲ２と、バルブＶ１１～Ｖ１７とを含む閉鎖系を用いる。装置９００は、空気圧を用いて、媒体を、リザーバＲ２からマイクロチャネル２５２へ、さらにリザーバＲ１へ搬送し、さらにリザーバＲ２へと戻す。すなわち、装置９００は、空気圧を用いてマイクロチャネル２５２を充填し、また空にする。バルブＶ１１～Ｖ１７は、真理値表９０２に示されるように、システムコントローラ１６０（図１に示される）によって制御される。
具体的には、真理値表９０２に示されるように、マイクロチャネル２５２をリザーバＲ２からの媒体で充填するために、バルブＶ１２、Ｖ１５、およびＶ１７が閉じられ（真理値表７０２においてＸで示す）、バルブＶ１１、Ｖ１３、Ｖ１４、およびＶ１６が開かれる（真理値表７０２においてＯで示す）。リザーバＲ１に関連付けられたレベルセンサ７０４は、充填動作が完了すると、システムコントローラ１６０に充填動作の完了を示す。そして、マイクロチャネル２５２に媒体を充填したまま、ウエハ処理中にはバルブＶ１１～Ｖ１７が閉じられる。マイクロチャネル２５２が充填された後、マイクロチャネル２５２が充填された状態のウエハ２０８に対して、所望の処理ステップが実施される。
続いて、マイクロチャネル２５２からリザーバＲ１に排出させるために、バルブＶ１２、Ｖ１５、およびＶ１７が閉じられ、バルブＶ１１、Ｖ１３、Ｖ１４、およびＶ１６が開かれる。バルブＶ１１、Ｖ１３、Ｖ１４、およびＶ１６が開かれた後、リザーバＲ２内に残っているすべての媒体が、リザーバＲ２からリザーバＲ１内に吹き出される。このステップは、リザーバＲ２が空になった時点で終了するが、リザーバＲ２が空であることは、例えば、バルブＶ１６における空気圧の低下によって、またはレベルセンサによって検出できる。リザーバＲ１からリザーバＲ２に媒体を搬送するために、バルブＶ１１、Ｖ１３、Ｖ１４、およびＶ１６が閉じられ、バルブＶ１２、Ｖ１５、およびＶ１７が開かれる。リザーバＲ１と関連付けられたレベルセンサ９０４は、搬送が完了すると、システムコントローラ１６０に搬送の完了を示す。
全体として、媒体は、リザーバＲ２からマイクロチャネル２５２内に流れる。次いで、リザーバＲ２内に残っているすべての媒体がリザーバＲ１内に吹き込まれる。次いで、リザーバＲ１内の媒体は、リザーバＲ２に押し出される（この動作は、例えば、処理時間を節約するために別のプロセスステップと並行して実施できる）。この時点で、装置９００はリセットされ、リザーバＲ２からの媒体でマイクロチャネル２５２を充填する準備ができる。
図１０に、マイクロチャネル２５２を充填および空にするための、第４の例である装置１０００を示す。第４の例では、マイクロチャネル２５２には、冷却チャネル１１８に供給される冷却剤の代わりに、代替媒体が供給される。媒体は、冷却剤アセンブリ１５４とは別個であり、ＥＳＣ２５０の外部にある供給源によって供給される。具体的には、装置１０００は、２つのリザーバ１００２、１００４と、リザーバ１００２に関連付けられたヒータ１００６とを含む無弁閉鎖システムを用いる。装置１０００は、熱膨張によって媒体を搬送する。システムコントローラ１６０（図１に示す）は、ヒータ１００６に供給される電力量を制御する。
具体的には、（例えば、ヒータ１００６がオフにされるか、または低電力が供給されることで）リザーバ１００２が低温になり、媒体は収縮してリザーバ１００２内に引き込まれる。リザーバ１００４内の媒体レベルがディップチューブ１０１０よりも低くなると、空気がエアフィルタ１００８を通ってリザーバ１００４内に流入し、マイクロチャネル２５２を充填する。リザーバ１００２内の媒体の熱膨張により、（例えば、ヒータ１００６がオンにされるか、または高電力が供給されることで）ヒータ１００６がリザーバ１００２を加熱すると、リザーバ１００２からの媒体がマイクロチャネル２５２を充填する。過剰な流体は、リザーバ１００４（オーバーフローリザーバとも称される）に排出される。空気は、マイクロチャネル２５２からリザーバ１００４に排出され、リザーバ１００４からフィルタ１０１０を通って外部に排出される。
マイクロチャネル２５２が充填された後、マイクロチャネル２５２が充填された状態のウエハ２０８に対して、所望の処理ステップが実施される。続いて、マイクロチャネル２５２から媒体を除去するために、（例えば、ヒータ１００６がオフにされるか、低電力が供給されることで）リザーバ１００２が冷却される。（例えば、ヒータ１００６がオフにされるか、または低電力が供給されることで）リザーバ１００２が低温になると、媒体は収縮し、マイクロチャネル２５２からリザーバ１００２内に引き込まれる。リザーバ１００４内の媒体レベルがディップチューブ１０１０よりも低くなると、空気がエアフィルタ１００８を通ってリザーバ１００４内に流入し、マイクロチャネル２５２を充填し、代わりにマイクロチャネル２５２内の媒体が排出される。
図１１～図１５に、マイクロチャネル２５２の様々なレイアウトおよび構成を示す。例えば、図１１では、マイクロチャネル２５２が蛇行形状であってもよいことを示す（実際の例は図１３～図１５に示す）。蛇行型のチャネルは連続的な形状とすることができ、図４の２５２に示すように、セラミック層２０４の外周に沿って延在させることができる。別の例では、図１２が、マイクロチャネル２５２は多孔質充填物を有する幅広のチャネルの形態であってもよいことを示す。幅広のチャネルは連続的な形状とすることができ、図４の２５２に示すように、セラミック層２０４の外周に沿って延在させることができる。
図１３は、マイクロチャネル２５２の別の例を示す。この例では、蛇行セグメントが、直列に接続された連続チャネルの形態であってもよい。連続チャネルは環状であり、図４の２５２に示されるように、セラミック層２０４の外周に沿って延在している。蛇行セグメントにおけるねじれの数は、異なっていてもよい。マイクロチャネル２５２を通る流体の流れの方向は、図において矢印で示される。
図１４は、マイクロチャネル２５２の別の例を示す。この例では、マイクロチャネル２５２は、セラミック層２０４のマニホールド１４０２内で平行に接続された蛇行セグメントを有する、連続チャネルの形態であってもよい。連続チャネルは環状であり、図４の２５２に示されるように、セラミック層２０４の外周に沿って延在している。ここでも、蛇行セグメントにおけるねじれの数は、異なっていてもよい。マイクロチャネル２５２を通る流体の流れの方向は、矢印によって示される。図示されていないが、チャネル幅は、蛇行セグメント間の圧力降下を均等化するように変更してもよい。
図１５は、マイクロチャネル２５２のさらに別の例を示す。この例では、マイクロチャネル２５２は、セラミック層２０４内において、放射状に配置されている。図４の２５２に示されるように、マイクロチャネル２５２は、セラミック層２０４内に配置された一対の環状同心溝１５０４－１、１５０４－２（環状同心溝１５０４と総称する）の間に、複数の放射状溝１５０２を配置することによって形成される。放射状溝１５０２の寸法は、環状同心溝１５０４よりも小さい。外側環状同心溝１５０４－１には、流体が供給される。流体は、複数の放射状溝１５０２を通って、外周から中心に向かって内向きの放射状に流れる。流体は、外側環状同心溝１５０４－２に流入する。
あるいは、複数の放射状溝１５０２を通る流体の流れの方向を、逆向きにすることもできる（すなわち、流体は、複数の放射状溝１５０２を通って、中心から離れるように外向きの放射状に流れることができる）。流体は、内側環状同心溝１５０４－２に供給される。流体は、中心から外周に向かって、外向きの放射状に、複数の放射状溝１５０２を通って流れる。流体は、外側環状同心溝１５０４－２に流入する。
図１６から図１９は、マイクロチャネル２５２を備えるＥＳＣの種々の構成例を示す。図１６は、ＲＦ電極２０６がクランプ電極ともなる、第１の構成であるＥＳＣ１６００を示す。すなわち、ＲＦ電極２０６には、ＲＦ（無線周波数電力）と共にＤＣ（直流電力）が給電され、ウエハ２０８をクランプする。マイクロチャネル２５２は、ピッチｐおよび高さｈを有し、マイクロチャネル２５２の壁は幅ｗを有する。あくまで例であるが、ピッチｐは約４００ｕｍであってもよく、高さｈは約３００ｕｍであってもよく、幅ｗは約１００ｕｍであってもよい。他の寸法も、可能である。
マイクロチャネル２５２は、金属製のＲＦ電極２０６の直上に配置されている。この構造（すなわち、ＲＦ電極２０６の直上に配置されたマイクロチャネル２５２）は、誘電体シート（図３および図４に示す素子２０４－１）によって覆われている。あくまで例であるが、誘電体シートの高さまたは厚さｔは、約２００μｍであってもよい。他の寸法も、可能である。
したがって、上部セラミック層２０４－１は、ＲＦ電極２０６の直上に配置されたマイクロチャネル２５２によって形成された構造の真上に配置される。言い換えれば、マイクロチャネル２５２は、ＲＦ電極２０６の真上であって、上部セラミック層２０４－１の直下（またはＲＦ電極２０６と上部セラミック層２０４－１との間）に配置される。
図１７は、ＲＦ電極２０６がクランプ電極１７０２から分離されている、第２の構成であるＥＳＣ１７００を示しており、ＲＦ電極２０６はＲＦ（無線周波数電力）で給電され、クランプ電極１７０２はＤＣ（直流電力）で給電される。図示の例では、両方の電極は、同じ高さまたは厚さ（例えば、２５μｍ）を有している。しかし、これら２つの電極２０６、１７０２は、異なる寸法を有していてもよい。さらに、同じまたは異なる２つの電極の寸法は、２５μｍ以外の寸法としてもよい。
マイクロチャネル２５２は、２つの電極２０６、１７０２の間に配置される。マイクロチャネル２５２は、ピッチｐおよび高さｈを有し、マイクロチャネル２５２の壁は幅ｗを有する。あくまで例であるが、ピッチｐは約５００ｕｍであってもよく、高さｈは約３００ｕｍであってもよく、幅ｗは約１００ｕｍであってもよい。また、これら以外の寸法としてもよい。この構造（すなわち、ＲＦ電極２０６の直上かつクランプ電極１７０２の直下に配置されたマイクロチャネル２５２）は、誘電体シート（図３および図４に示す素子２０４－１）によって覆われている。あくまで例であるが、誘電体シートの高さまたは厚さｔは、約１００μｍであってもよい。また、これら以外の寸法としてもよい。
上部セラミック層２０４－１は、ＲＦ電極２０６とクランプ電極１７０２の間に配置された、マイクロチャネル２５２によって形成された構造の真上に配置される。すなわち、クランプ電極１７０２は、上部セラミック層２０４－１の直下に配置され、マイクロチャネル２５２は、クランプ電極１７０２の直下に配置され、ＲＦ電極２０６は、マイクロチャネル２５２の直下に配置される。
ＲＦ電極２０６からのＲＦ電力は、誘電体シート（素子２０４－１）を効果的に通過する。しかしながら、クランプ電極１７０２は等電位にあり、そのため下に位置するマイクロチャネル２５２によって引き起こされるＲＦ電流の空間変調を無効にするので、マイクロチャネル２５２は、ＥＳＣ表面の非チャネル部分の上方にあるクランプ電極１７０２の部分からＲＦの観点において隔離された、クランプ電極１７０２の一部分によって覆われる必要がある。図１８は、このような構成として、セグメント化されたクランプ電極を有する例を示す。
図１８は、第３の構成であるＥＳＣ１８００を示す。この構成では、ＲＦ電極２０６がクランプ電極１８０２から分離され、クランプ電極１８０２がセグメント化されている。第３の構成は、クランプ電極１８０２が以下のようにセグメント化されていることを除いて、第２の構成と同じである。例えば、クランプ電極１８０２の、１８０２－１と１８０２－２の２つのセグメントのみが示されている。セグメント１８０２－１および１８０２－２は共に、外側クランプ電極１８０２を構成する。
マイクロチャネル２５２は、ＥＳＣ１８００の非チャネル部分の上方にあるクランプ電極１８０２の部分１８０２－２から、ＲＦの観点において隔離された、クランプ電極１８０２の一部分である１８０２－１によって覆われている。クランプ電極１８０２の部分１８０２－１は、マイクロチャネル２５２の真上に配置され、一方でクランプ電極１８０２の部分１８０２－２は、誘電体（図３および図４に示される素子２０４－２）によって分離され、その下にマイクロチャネル２５２を有していない。
図１９に、第４の構成であるＥＳＣ１９００を示す。この構成では、ＲＦ電極２０６はクランプ電極１９０２から分離されており、クランプ電極１９０２はセグメント化されている。第４の構成は、誘電体（素子２０４－１の一部）が、マイクロチャネル２５２の上方かつクランプ電極１９０２の下方（すなわち、マイクロチャネル２５２とクランプ電極１９０２との間）に挿入されていることを除いて、第３の構成と同じである。例えば、クランプ電極１９０２の、１９０２－１と１９０２－２の２つのセグメントのみが示されている。セグメント１９０２－１および１９０２－２は共に、外側クランプ電極１９０２を構成する。この構成では、マイクロチャネル２５２の上方の誘電体（すなわち、素子２０４－１の一部）によって、液体金属または他の導電性液体を使用して、マイクロチャネル２５２を充填することが可能になるという利点がある。
図２０の概略図は、セグメント化されたクランプ電極（素子１８０２、１９０２）が、クランプ（ＤＣ）電源からどのように給電され得るかを示す。システム１８００は、マイクロチャネル２５２を有するＥＳＣ（例えば、ＥＳＣ１８００または１９００）のセグメント化されたクランプ電極（例えば、素子１８０２または１９０２）にＤＣ電力を供給する、ＤＣ電源２００２を含む。クランプ電極は、外側クランプ電極２００４および内側クランプ電極２００６を含む。
外側クランプ電極２００４は、マイクロチャネル２５２の上に重なるセグメント２００４－１と、マイクロチャネル２５２の上には重なっていないセグメント２００４－２とに分離される。セグメント２００４－１は、図１８および図１９に示されるセグメント１８０２－１、１９０２－１と同様である。セグメント２００４－２は、図１８および図１９に示されるセグメント１８０２－２、１９０２－２と同様である。セグメント２００４－１および２００４－２は共に、外側クランプ電極２００４を構成する。
内側クランプ電極２００６はセグメント化されておらず、その近傍、近接、または下にマイクロチャネル２５２を有さない。外側クランプ電極２００４の２つの外側セグメント２００４－１および２００４－２は、クランプのためのマイクロアンペアレベルのＤＣ電流を可能にしながら、ＲＦの観点においてクランプ電極の内側ゾーンを外側ゾーンから分離する別個の（それぞれの）フィルタ抵抗器を通して供給される。
本明細書に記載される種々の実施形態では、別個のクランプ電極が使用される場合、セラミック層の上面（上にウエハが直接載置される面）とクランプ電極との間、クランプ電極とマイクロチャネルとの間、マイクロチャネルとＲＦ電極との間、およびＲＦ電極とセラミック層の底面（ベースプレート上に直接載置されている面）との間には、たとえば加熱素子などの介在構成要素は存在しない。また別個のクランプ電極が使用されない場合には、セラミック層の上面とマイクロチャネルとの間、マイクロチャネルとＲＦ電極との間、およびＲＦ電極とセラミック層の底面との間には、加熱素子などの介在構成要素は存在しない。したがって、セラミック層は、使用時にはクランプ電極、マイクロチャネル、およびＲＦ電極のみを含む。ウエハは、セラミック層の上面に直接配置され、セラミック層の下面は、金属ベースプレートの上に直接配置される。
本開示全体を通して、流体は、液体および／または気体を含むことができる。また、流体がマイクロチャネルから排出されると、排出された流体に置き換わる別の流体が使用されない限り、空気が、排出された流体に置き換わる。いくつかの実施態様においては、真空が、排出された流体に置き換わることも可能である。通常は、空気よりも高い誘電率を持ち、空気よりも優れた熱伝導率を持つ任意の流体を使用して、マイクロチャネルを充填すればよい。
さらに、本開示全体を通して、マイクロチャネルを充填するおよび排出させるという用語は、マイクロチャネルを完全に充填するおよび完全に排出させること、マイクロチャネルを部分的に充填するおよび完全に排出させること、マイクロチャネルを完全に充填および部分的に排出させること、またはマイクロチャネルを部分的に充填および部分的に排出させることを意味する。通常、マイクロチャネルは、流体のレベルが第１レベルまで増加するように充填することができ、また流体のレベルが第１レベルよりも低い第２レベルまで減少するように、流体を排出させられる。第１レベルは、マイクロチャネルを完全または部分的に充填することを意味し得る。第２レベルは、マイクロチャネルから、流体を完全または部分的に排出させることを意味し得る。言い換えると、マイクロチャネル内の流体のレベルまたは量は、異なる装置を使用することによって、かつ上述のマイクロチャネルの異なる構成およびレイアウトを使用することによって、変動または変更され、ＲＦ電極とウエハとの間の材料の誘電率を変化させる。
前述の説明は、本質的に単に例示的であり、本開示、その適用、または使用を限定する意図はない。本開示の広範な教示は、様々な形態で実施可能である。したがって、本開示は具体的な例を含むが、図面、明細書、および以下の特許請求の範囲を検討すると他の変更態様が明白となるので、本開示の真の範囲は、そのような例に限定されるべきでない。方法における１つまたは複数のステップは、本開示の原理を変更することなく、異なる順序で（または同時に）実行してもよいことを理解されたい。さらに、各実施形態は特定の特徴を有するものとして上記に説明されているが、本開示のいずれかの実施形態に関して説明したこれらの特徴のいずれか１つまたは複数を、他の実施形態において実施すること、および／または、他の実施形態のいずれかの特徴と組み合わせることが（たとえそのような組み合わせが明示的に説明されていなくても）可能である。言い換えれば、説明された実施形態は相互に排他的ではなく、１つまたは複数の実施形態を互いに入れ替えることは本開示の範囲に含まれる。
要素間（例えば、モジュール間、回路要素間、半導体層間など）の空間的および機能的関係は、「接続された」、「係合された」、「結合された」、「隣接した」、「隣に」、「上に」、「上方に」、「下方に」、および「配置された」などの様々な用語を使用して説明される。また、上記開示において、第１の要素と第２の要素との間の関係が説明されるとき、「直接」であると明示的に説明されない限り、その関係は、第１の要素と第２の要素との間に他の介在要素が存在しない直接的な関係の可能性がある。ただし、第１の要素と第２の要素との間に１つまたは複数の介在要素が（空間的または機能的に）存在する間接的な関係の可能性もある。本明細書で使用する場合、Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つという表現は、非排他的論理ＯＲを使用した論理（ＡまたはＢまたはＣ）の意味で解釈されるべきであり、「Ａの少なくとも１つ、Ｂの少なくとも１つ、およびＣの少なくとも１つ」の意味で解釈されるべきではない。
いくつかの実施態様では、コントローラは、システムの一部であり、そのようなシステムは上述した例の一部であってもよい。そのようなシステムは、１つまたは複数の処理ツール、１つまたは複数のチャンバ、１つまたは複数の処理用プラットフォーム、および／または特定の処理構成要素（ウエハ台座、ガス流システムなど）を含む半導体処理装置を備えることができる。これらのシステムは、半導体ウエハまたは基板の処理前、処理中、および処理後のシステム動作を制御するための電子機器と一体化されてもよい。この電子機器は、「コントローラ」と呼ばれることがあり、１つまたは複数のシステムの様々な構成要素または副部品を制御してもよい。
コントローラは、処理要件および／またはシステムのタイプに応じて、本明細書に開示のプロセスのいずれかを制御するようにプログラムされてもよい。そのようなプロセスとしては、処理ガスの送給、温度設定（例えば、加熱および／または冷却）、圧力設定、真空設定、電力設定、無線周波数（ＲＦ）発生器設定、ＲＦ整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体送給設定、位置および動作設定、ツールに対するウエハの搬入と搬出、ならびに、特定のシステムに接続または連動する他の搬送ツールおよび／またはロードロックに対するウエハの搬入と搬出が挙げられる。
広義には、コントローラは、命令を受信し、命令を発行し、動作を制御し、洗浄動作を可能にし、エンドポイント測定を可能にするなどの様々な集積回路、ロジック、メモリ、および／またはソフトウェアを有する電子機器として定義されてもよい。集積回路は、プログラム命令を記憶するファームウェアの形式のチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として定義されたチップ、および／または１つまたは複数のマイクロプロセッサ、すなわちプログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行するマイクロコントローラを含んでもよい。
プログラム命令は、様々な個々の設定（またはプログラムファイル）の形式でコントローラに通信される命令であって、特定のプロセスを半導体ウエハ上で、または半導体ウエハ用に、またはシステムに対して実施するための動作パラメータを定義してもよい。動作パラメータは、いくつかの実施形態では、１つまたは複数の層、材料、金属、酸化物、ケイ素、二酸化ケイ素、表面、回路、および／またはウエハダイの製作における１つまたは複数の処理ステップを実現するためプロセスエンジニアによって定義されるレシピの一部であってもよい。
コントローラは、いくつかの実施態様では、システムと統合または結合されるか、他の方法でシステムにネットワーク接続されるコンピュータの一部であってもよく、またはそのようなコンピュータに結合されてもよく、またはそれらの組み合わせであってもよい。例えば、コントローラは、「クラウド」内にあってもよいし、ファブホストコンピュータシステムの全てもしくは一部であってもよい。これにより、ウエハ処理のリモートアクセスが可能となる。コンピュータは、システムへのリモートアクセスを可能にして、製作作業の現在の進捗状況を監視し、過去の製作作業の履歴を検討し、複数の製作作業から傾向または性能基準を検討し、現在の処理のパラメータを変更し、現在の処理に続く処理ステップを設定するか、または新しいプロセスを開始してもよい。
いくつかの例では、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）は、ネットワークを通じてプロセスレシピをシステムに提供できる。そのようなネットワークは、ローカルネットワークまたはインターネットを含んでいてもよい。リモートコンピュータは、パラメータおよび／または設定のエントリまたはプログラミングを可能にするユーザインターフェースを含んでもよく、そのようなパラメータおよび／または設定は、その後リモートコンピュータからシステムに通信される。いくつかの例では、コントローラは、命令をデータの形式で受信する。そのようなデータは、１つまたは複数の操作中に実施される処理ステップの各々のためのパラメータを特定するものである。パラメータは、実施されるプロセスのタイプ、およびコントローラが連動または制御するように構成されるツールのタイプに特有のものであってもよいことを理解されたい。
したがって、上述したように、コントローラは、例えば、互いにネットワーク接続され、本明細書に記載のプロセスおよび制御などの共通の目的に向けて協働する１つまたは複数の個別のコントローラを備えることによって分散されてもよい。このような目的のための分散型コントローラの例として、遠隔地（例えば、プラットフォームレベルで、またはリモートコンピュータの一部として）に配置され、チャンバ上のプロセスを制御するように結合する１つまたは複数の集積回路と通信する、チャンバ上の１つまたは複数の集積回路が挙げられるであろう。
例示的なシステムは、プラズマエッチングチャンバまたはモジュール、堆積チャンバまたはモジュール、スピンリンスチャンバまたはモジュール、金属めっきチャンバまたはモジュール、洗浄チャンバまたはモジュール、ベベルエッジエッチングチャンバまたはモジュール、物理気相堆積（ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバまたはモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバまたはモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバまたはモジュール、イオン注入チャンバまたはモジュール、追跡チャンバまたはモジュール、ならびに半導体ウエハの製作および／または製造に関連するか使用されてもよい任意の他の半導体処理システムを含むことができるが、これらに限定されない。
上述のように、ツールによって実施される１つまたは複数のプロセスステップに応じて、コントローラは、１つまたは複数の他のツール回路もしくはモジュール、他のツール構成要素、クラスタツール、他のツールインターフェース、隣接するツール、近接するツール、工場全体に位置するツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、または半導体製造工場内のツール場所および／もしくはロードポートに対してウエハの容器を搬入および搬出する材料搬送に使用されるツールと通信してもよい。

Claims (35)

  1. 処理チャンバ内で半導体基板を支持するための基板支持体アセンブリであって、
    前記処理チャンバ内に配置されたベースプレートと、
    前記ベースプレート上に配置され、前記半導体基板を支持する誘電体層と、
    水平面に沿って前記誘電体層内に配置された電極と、
    前記電極の前記ベースプレートとは逆側の面に、前記水平面に沿って、前記誘電体層内に配置され、流体を運搬するための複数のチャネル
    を含む、基板支持体アセンブリ。
  2. 請求項１に記載の基板支持体アセンブリを含むシステムであって、
    前記処理チャンバ内での前記半導体基板の処理中に前記電極に電力を供給する電源と、
    前記半導体基板の処理の前に、前記複数のチャネルに前記流体を供給し、充填する流体源と
    を含む、システム。
  3. 請求項１に記載の基板支持体アセンブリを含むシステムであって、
    前記ベースプレート内に配置された複数の冷却チャネルと、
    前記処理チャンバ内での前記半導体基板の処理中に前記電極に電力を供給する電源と、
    前記半導体基板の前記処理中に前記冷却チャネルに冷却剤を供給するための冷却剤源と、
    前記冷却剤源、前記冷却チャネル、および前記複数のチャネルと流体連通する複数のバルブと、
    前記冷却剤を前記冷却剤源から前記冷却チャネルに供給し、
    前記半導体基板上で第１の処理を実施する前に、前記複数のチャネルを充填するための前記流体として前記冷却剤を第１レベルになるまで供給するために、
    前記複数のバルブを制御するコントローラと
    を含む、システム。
  4. 請求項３に記載のシステムであって、
    前記コントローラは、さらに、前記第１の処理を実施した後かつ前記半導体基板に対して第２の処理を実施する前に、前記複数のチャネルから、第２レベルになるまで、前記冷却剤を排出させるように構成されている、システム。
  5. 請求項４に記載のシステムであって、
    前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記冷却剤で完全に充填されていることを示し、前記第２レベルは、前記複数のチャネルが完全に空であることを示す、システム。
  6. 請求項１に記載の基板支持体アセンブリを含むシステムであって、
    前記処理チャンバ内での前記半導体基板の処理中に前記電極に電力を供給する電源と、
    前記流体を供給する流体源と、
    前記流体源および前記複数のチャネルと流体連通する複数のバルブと、
    前記半導体基板に対して第1の処理を実施する前に、前記複数のバルブを制御して、前記複数のチャネルを前記流体で第１レベルになるまで満たすコントローラと
    を含む、システム。
  7. 請求項６に記載のシステムであって、
    前記コントローラはさらに、前記第１の処理を実施した後かつ前記半導体基板に対して第２の処理を実施する前に、前記複数のチャネルから、第２レベルになるまで、前記流体を排出させるように構成されている、システム。
  8. 請求項７に記載のシステムであって、前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で完全に充填されていることを示し、前記第２レベルは、前記複数のチャネルが完全に空であることを示す、システム。
  9. システムであって、
    請求項１に記載の基板支持体アセンブリと、
    前記処理チャンバ内での前記半導体基板の処理中に前記電極に電力を供給する電源と、
    前記流体を供給する流体源と、
    前記流体源に関連付けられたヒータと、
    前記半導体基板に対して第1の処理を実施する前に、前記ヒータに電力を供給して、前記複数のチャネルを前記流体で第１レベルになるまで満たすコントローラと
    を含む、システム。
  10. 請求項９に記載のシステムであって、
    前記コントローラはさらに、前記第１の処理を実施した後かつ前記半導体基板に対して第２の処理を実施する前に、前記複数のチャネルから前記流体を、第２レベルになるまで取り出すために、前記ヒータに供給される前記電力を変更するように構成されている、システム。
  11. 請求項１０に記載のシステムであって、
    前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で完全に充填されていることを示し、前記第２レベルは、前記複数のチャネルが完全に空であることを示す、システム。
  12. システムであって、
    請求項１に記載の基板支持体アセンブリと、
    前記処理チャンバ内での前記半導体基板の処理中に前記電極に電力を供給する電源と、
    第１の流体源と、
    第２の流体のための第２の流体源と、
    前記第１と第２の流体源および前記複数のチャネルと流体連通する複数のバルブと、
    前記半導体基板に対して第1の処理を実施する前に、前記複数のチャネルを前記流体で第１レベルになるまで満たし、
    前記第1の処理を実施した後に、前記複数のチャネルから前記流体を排出させ、
    前記半導体基板に対して第２の処理を実施する前に、前記複数のチャネルを前記第２の流体で第２レベルになるまで満たすために、
    前記複数のバルブを制御するコントローラと
    を含む、システム。
  13. 請求項１２に記載のシステムであって、
    前記第１レベルは前記第２レベルと等しい、システム。
  14. 請求項１２に記載のシステムであって、
    前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で完全に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記複数のチャネルが前記第２の流体で完全に充填されていることを示しているか、
    前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で完全に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記複数のチャネルが前記第２の流体で部分的に充填されていることを示しているか、
    前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で部分的に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記複数のチャネルが前記第２の流体で完全に充填されていることを示しているか、または
    前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で部分的に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記複数のチャネルが前記第２の流体で部分的に充填されていることを示している、システム。
  15. システムであって、
    請求項１に記載の基板支持体アセンブリと、
    前記電極の前記ベースプレートとは逆側の前記面に、前記水平面に沿って、前記誘電体層内に配置される第２の複数のチャネルと、
    前記処理チャンバ内での前記半導体基板の処理中に前記電極に電力を供給する電源と、
    第１の流体源と、
    第２の流体のための第２の流体源と、
    前記第１と第２の流体源、前記複数のチャネル、および前記第２の複数のチャネルと流体連通する複数のバルブと、
    前記半導体基板に対して処理実施する前に、前記複数のチャネルを前記流体で第１レベルになるまで満たし、
    前記半導体基板に対して前記処理を実施する前に、前記第２の複数のチャネルを前記第２の流体で第２レベルになるまで満たすために、
    前記複数のバルブを制御するコントローラと
    を含む、システム。
  16. 請求項１５に記載のシステムであって、
    前記第１レベルは前記第２レベルと等しい、システム。
  17. 請求項１５に記載のシステムであって、
    前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で完全に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記第２の複数のチャネルが、前記第２の流体で完全に充填されていることを示しているか、
    前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で完全に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記第２の複数のチャネルが前記第２の流体で部分的に充填されていることを示しているか、
    前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で部分的に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記第２の複数のチャネルが前記第２の流体で完全に充填されていることを示しているか、または
    前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で部分的に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記第２の複数のチャネルが前記第２の流体で部分的に充填されていることを示している、システム。
  18. システムであって、
    請求項１に記載の基板支持体アセンブリと、
    前記電極の前記ベースプレートとは逆側の前記面に、前記水平面に沿って、前記誘電体層内に配置される第２の複数のチャネルと、
    前記処理チャンバ内での前記半導体基板の処理中に前記電極に電力を供給する電源と、
    第１の流体源と、
    第２の流体のための第２の流体源と、
    前記第１と第２の流体源、前記複数のチャネル、および前記第２の複数のチャネルと流体連通する複数のバルブと、
    前記半導体基板に対して第1の処理を実施する前に、前記第２の複数のチャネルが空である状態において、前記複数のチャネルを前記流体で第１レベルになるまで満たし、
    前記第1の処理を実施した後に、前記複数のチャネルから前記流体を排出させ、
    前記半導体基板に対して第２の処理を実施する前に、前記第２の複数のチャネルを前記第２の流体で第２レベルになるまで満たすために、
    前記複数のバルブを制御するコントローラと
    を含む、システム。
  19. 請求項１８に記載のシステムであって、
    前記第１レベルは前記第２レベルと等しい、システム。
  20. 請求項１８に記載のシステムであって、
    前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で完全に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記第２の複数のチャネルが、前記第２の流体で完全に充填されていることを示しているか、
    前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で完全に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記第２の複数のチャネルが前記第２の流体で部分的に充填されていることを示しているか、
    前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で部分的に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記第２の複数のチャネルが前記第２の流体で完全に充填されていることを示しているか、または
    前記第１レベルは、前記複数のチャネルが前記流体で部分的に充填されていることを示し、かつ前記第２レベルは、前記第２の複数のチャネルが前記第２の流体で部分的に充填されていることを示している、システム。
  21. 請求項１に記載の基板支持体アセンブリであって、
    前記複数のチャネルは、前記誘電体層の環状領域内に配置される、基板支持体アセンブリ。
  22. 請求項１に記載の基板支持体アセンブリであって、
    前記電極の前記ベースプレートとは逆側の前記面に、前記水平面に沿って、前記誘電体層内に配置される第２の複数のチャネルをさらに含み、
    前記複数のチャネルは、前記誘電体層の第１の環状領域内に配置され、
    前記第２の複数のチャネルは、前記誘電体層の第２の環状領域内に配置され、
    前記第１と第２の環状領域は、それぞれ、第１と第２の面積を有する、基板支持体アセンブリ。
  23. 請求項１に記載の基板支持体アセンブリであって、
    前記複数のチャネルは、前記誘電体層の扇形領域内に配置される、基板支持体アセンブリ。
  24. 請求項１に記載の基板支持体アセンブリであって、
    前記電極の前記ベースプレートとは逆側の前記面に、前記水平面に沿って、前記誘電体層内に配置される第２の複数のチャネルをさらに含み、
    前記複数のチャネルは、前記誘電体層の第１の扇形領域内に配置され、
    前記第２の複数のチャネルは、前記誘電体層の第２の扇形領域内に配置され、
    前記第１と第２の扇形領域は、それぞれ、第１と第２の面積を有する、基板支持体アセンブリ。
  25. 請求項１に記載の基板支持体アセンブリであって、
    前記複数のチャネルは蛇行形状である、基板支持体アセンブリ。
  26. 請求項１に記載の基板支持体アセンブリであって、
    前記複数のチャネルは、多孔質材料で形成されている、基板支持体アセンブリ。
  27. 請求項１に記載の基板支持体アセンブリであって、
    前記複数のチャネルは、複数の直列に接続された蛇行部分を有する、基板支持体アセンブリ。
  28. 請求項１に記載の基板支持体アセンブリであって、
    前記複数のチャネルは、前記誘電体層内のマニホールドに配置され、前記マニホールド内において並列に接続された複数の蛇行部分を有する、基板支持体アセンブリ。
  29. 請求項１に記載の基板支持体アセンブリであって、
    前記複数のチャネルは、前記誘電体層に２つの環状溝を配置し、前記２つの環状溝を放射状に接続する複数の溝を配置することにより形成され、
    前記複数の溝のそれぞれは、前記２つの環状溝よりも小さい、基板支持体アセンブリ。
  30. 請求項１に記載の基板支持体アセンブリを含むシステムであって、
    前記処理チャンバ内での前記半導体基板の処理中に、前記電極に無線周波数電力を供給する無線周波電源と、
    前記半導体基板の前記処理中に、前記電極に直流電力を供給する直流電源と、
    前記半導体基板の前記処理の前に、前記複数のチャネルに前記流体を供給し、充填する流体源と
    を含む、システム。
  31. 請求項１に記載の基板支持体アセンブリを含むシステムであって、
    前記複数のチャネルの前記電極とは逆側の面に、前記水平面に沿って、前記誘電体層内に配置される第２の電極と、
    前記処理チャンバ内での前記半導体基板の処理中に、前記電極に無線周波数電力を供給する無線周波電源と、
    前記半導体基板の前記処理中に、前記第２の電極に直流電力を供給する直流電源と、
    前記半導体基板の前記処理の前に、前記複数のチャネルに前記流体を供給し、充填する流体源と
    を含む、システム。
  32. 請求項３１に記載のシステムであって、
    前記第２の電極は、第１の環状セグメントおよび第２の環状セグメントを含み、
    前記複数のチャネルは、前記第１の環状セグメントの下の前記誘電体層の環状領域内に配置される、システム。
  33. 請求項３１に記載のシステムであって、
    前記第２の電極は、第１の環状セグメントおよび第２の環状セグメントを含み、
    前記複数のチャネルは、前記第１の環状セグメントの下の前記誘電体層の環状領域内に配置され、
    前記誘電体層の一部分は、前記第２の電極を前記複数のチャネルから分離する、システム。
  34. 請求項３１に記載のシステムであって、
    前記第２の電極は、外側電極および内側電極を含み、
    前記外側電極は、第１の環状セグメントおよび第２の環状セグメントを含み、
    前記複数のチャネルは、前記第１の環状セグメントの下の前記誘電体層の環状領域内に配置され、
    前記誘電体層の一部分は、前記第２の電極を前記複数のチャネルから分離し、
    前記直流電源は、
    第１抵抗器を介して前記第１の環状セグメントに、
    第２抵抗器を介して前記第２の環状セグメントに、
    第３抵抗器を介して前記内側電極に、
    前記直流電力を供給する、システム。
  35. 請求項１に記載の基板支持体アセンブリであって、
    前記流体は、液体、気体、空気、フッ素化液、または、水銀、およびビスマス、アンチモン、ガリウムおよび／またはインジウムを含む合金からなる群から選択される液体金属を含む、基板支持体アセンブリ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024190541A1 (ja) * 2023-03-14 2024-09-19 東京エレクトロン株式会社 基板支持アセンブリ及びプラズマ処理装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230411124A1 (en) * 2020-11-18 2023-12-21 Lam Research Corporation Ceramic component with channels
WO2023091629A2 (en) * 2021-11-22 2023-05-25 Cvd Equipment Corporation Improvements in chemical vapor deposition systems

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5835334A (en) * 1996-09-30 1998-11-10 Lam Research Variable high temperature chuck for high density plasma chemical vapor deposition
AU2347799A (en) * 1998-01-29 1999-08-16 University Of Pittsburgh Thermal expansion-induced fluid control for microfluidic devices
US6170496B1 (en) * 1998-08-26 2001-01-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Apparatus and method for servicing a wafer platform
US6320736B1 (en) * 1999-05-17 2001-11-20 Applied Materials, Inc. Chuck having pressurized zones of heat transfer gas
US6367413B1 (en) * 1999-06-15 2002-04-09 Tokyo Electron Limited Apparatus for monitoring substrate biasing during plasma processing of a substrate
JP2001110883A (ja) * 1999-09-29 2001-04-20 Applied Materials Inc 基板支持装置及びその伝熱方法
US6908512B2 (en) * 2002-09-20 2005-06-21 Blue29, Llc Temperature-controlled substrate holder for processing in fluids
US20060105182A1 (en) * 2004-11-16 2006-05-18 Applied Materials, Inc. Erosion resistant textured chamber surface
US8157951B2 (en) * 2005-10-11 2012-04-17 Applied Materials, Inc. Capacitively coupled plasma reactor having very agile wafer temperature control
US7988872B2 (en) * 2005-10-11 2011-08-02 Applied Materials, Inc. Method of operating a capacitively coupled plasma reactor with dual temperature control loops
US8226769B2 (en) * 2006-04-27 2012-07-24 Applied Materials, Inc. Substrate support with electrostatic chuck having dual temperature zones
JP5660753B2 (ja) * 2007-07-13 2015-01-28 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ プラズマエッチング用高温カソード
JP5063520B2 (ja) * 2008-08-01 2012-10-31 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
US20120196242A1 (en) * 2011-01-27 2012-08-02 Applied Materials, Inc. Substrate support with heater and rapid temperature change
JP5951384B2 (ja) * 2012-07-20 2016-07-13 東京エレクトロン株式会社 温度制御システムへの温調流体供給方法及び記憶媒体
JP5633766B2 (ja) * 2013-03-29 2014-12-03 Toto株式会社 静電チャック
CN105632993B (zh) * 2014-11-03 2019-01-29 中微半导体设备(上海)有限公司 静电夹盘外围的插入环的介电常数的调整方法
US10770270B2 (en) * 2016-06-07 2020-09-08 Applied Materials, Inc. High power electrostatic chuck with aperture-reducing plug in a gas hole
US20230178344A1 (en) * 2020-05-14 2023-06-08 Lam Research Corporation Evaporative cooling of electrostatic chucks
KR102654628B1 (ko) * 2020-05-25 2024-04-03 엔지케이 인슐레이터 엘티디 정전 척

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024190541A1 (ja) * 2023-03-14 2024-09-19 東京エレクトロン株式会社 基板支持アセンブリ及びプラズマ処理装置

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