JP2023002461A - Substrate processing apparatus and electrostatic chuck - Google Patents

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Abstract

To appropriately control a temperature of a substrate to improve uniformity of plasma treatment in a substrate surface.SOLUTION: A substrate processing apparatus comprises: a chamber; a substrate support unit disposed in the chamber and having at least one first gas supply passage, the substrate support unit including a base and an electrostatic chuck with a top surface which is disposed on the base, the top surface having a plurality of protrusions and a first annular groove group, the first annular groove group including a first inner annular groove, a first intermediate annular groove, and a first outer annular groove, any one of the first inner annular groove, the first intermediate annular groove, and the first outer annular groove communicating with the at least one first gas supply passage; and at least one control valve configured so as to control a flow rate or pressure of gas to be supplied via the at least one first gas supply passage.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、基板処理装置及び静電チャックに関する。 The present disclosure relates to substrate processing apparatuses and electrostatic chucks.

特許文献1には、静電チャックが、チャック表面上に位置する複数の密閉バンドを備えることが開示されている。複数の密閉バンドは、基板と接触して隣接する冷却帯間で密閉を形成する。 U.S. Patent No. 5,200,009 discloses an electrostatic chuck comprising a plurality of sealing bands located on the chuck surface. A plurality of sealing bands contact the substrate to form a seal between adjacent cooling bands.

特許文献2には、静電チャックの基板保持面において、最外周を環状に囲む外周リングが設けられることが開示されている。外周リングは、基板保持面に基板を載置した際に基板に接触する。 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200001 discloses that an outer ring is provided to annularly surround the outermost circumference of the substrate holding surface of the electrostatic chuck. The outer ring contacts the substrate when the substrate is placed on the substrate holding surface.

特表2020-512692号公報Japanese Patent Publication No. 2020-512692 特開2006-257495号公報JP 2006-257495 A

本開示にかかる技術は、基板の温度を適切に制御し、基板面内におけるプラズマ処理の均一性を向上させる。 The technique according to the present disclosure appropriately controls the temperature of the substrate and improves the uniformity of plasma processing within the substrate surface.

本開示の一態様は、チャンバと、前記チャンバ内に配置され、少なくとも1つの第1のガス供給路を有する基板支持部であり、基台と、前記基台上に配置され、上面を有する静電チャックであり、前記上面は、複数の突起と、第1の環状溝群とを有し、前記第1の環状溝群は、第1の内側環状溝、第1の中間環状溝及び第1の外側環状を含み、前記第1の内側環状溝、前記第1の中間環状溝及び前記第1の外側環状溝のうちいずれかが前記少なくとも1つの第1のガス供給路に連通している、前記静電チャックと、を有する、前記基板支持部と、前記少なくとも1つの第1のガス供給路を介して供給されるガスの流量又は圧力を制御するように構成される少なくとも1つの制御バルブと、を備える。 One aspect of the present disclosure is a chamber; a substrate support disposed within the chamber and having at least one first gas supply path; a base; An electric chuck, wherein the upper surface has a plurality of protrusions and a first group of annular grooves, the first group of annular grooves comprising a first inner annular groove, a first intermediate annular groove and a first any one of the first inner annular groove, the first intermediate annular groove and the first outer annular groove communicating with the at least one first gas supply passage; the substrate support, comprising the electrostatic chuck; and at least one control valve configured to control the flow rate or pressure of gas supplied through the at least one first gas supply passage. , provided.

本開示によれば、基板の温度を適切に制御し、基板面内におけるプラズマ処理の均一性を向上させることができる。 According to the present disclosure, it is possible to appropriately control the temperature of the substrate and improve the uniformity of plasma processing within the substrate surface.

プラズマ処理システムの構成を模式的に示す説明図である。1 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a plasma processing system; FIG. プラズマ処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。1 is a vertical cross-sectional view showing an outline of a configuration of a plasma processing apparatus; FIG. 静電チャックの構成の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of a structure of an electrostatic chuck. 静電チャックの一部構成の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of a partial structure of an electrostatic chuck. 静電チャックの構成の概略を示す縦断面図である。1 is a vertical cross-sectional view showing an outline of the configuration of an electrostatic chuck; FIG. 環状溝周辺の構成の概略を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view showing the outline of the configuration around the annular groove. 第1の環状溝群の構成の概略を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing the outline of the configuration of a first annular groove group; 第2の環状溝群の構成の概略を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing the outline of the configuration of a second annular groove group; 第3の環状溝群の構成の概略を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing the outline of the configuration of a third annular groove group; 環状溝の機能を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the function of an annular groove; 比較例における実験結果(伝熱空間の圧力)を示すグラフである。7 is a graph showing experimental results (pressure in heat transfer space) in a comparative example. 本実施形態における実験結果(伝熱空間の圧力)を示すグラフである。4 is a graph showing experimental results (pressure in heat transfer space) in this embodiment. 比較例における実験結果(基板の温度)を示すグラフである。7 is a graph showing experimental results (substrate temperature) in a comparative example. 本実施形態における実験結果(基板の温度)を示すグラフである。5 is a graph showing experimental results (substrate temperature) in the present embodiment. 他の実施形態にかかる環状溝周辺の構成の概略を示す縦断面図である。FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing an outline of a configuration around an annular groove according to another embodiment; 他の実施形態にかかる環状溝周辺の構成の概略を示す縦断面図である。FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing an outline of a configuration around an annular groove according to another embodiment; 他の実施形態にかかる環状溝の構成の概略を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing the outline of the configuration of an annular groove according to another embodiment; 他の実施形態にかかる環状溝の構成の概略を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing the outline of the configuration of an annular groove according to another embodiment; 他の実施形態にかかる環状溝の構成の概略を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing the outline of the configuration of an annular groove according to another embodiment; 他の実施形態にかかる環状溝の構成の概略を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing the outline of the configuration of an annular groove according to another embodiment; 他の実施形態にかかる環状溝周辺の構成の概略を示す縦断面図である。FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing an outline of a configuration around an annular groove according to another embodiment; 他の実施形態にかかる環状溝周辺の構成の概略を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing an outline of a configuration around an annular groove according to another embodiment; 他の実施形態にかかる環状溝周辺の構成の概略を示す縦断面図である。FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing an outline of a configuration around an annular groove according to another embodiment; 他の実施形態にかかる環状溝周辺の構成の概略を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing an outline of a configuration around an annular groove according to another embodiment; 他の実施形態にかかる環状溝周辺の構成の概略を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing an outline of a configuration around an annular groove according to another embodiment; 他の実施形態にかかる環状溝周辺の構成の概略を示す縦断面図である。FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing an outline of a configuration around an annular groove according to another embodiment; 他の実施形態にかかる静電チャックの一部構成の概略を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing an outline of a partial configuration of an electrostatic chuck according to another embodiment;

半導体デバイスの製造工程では、例えばプラズマ処理装置において半導体基板(以下、「基板」という。)にプラズマ処理が行われる。プラズマ処理装置では、チャンバの内部で処理ガスを励起させることによりプラズマを生成し、当該プラズマによって、静電チャックに支持された基板を処理する。 2. Description of the Related Art In a semiconductor device manufacturing process, a semiconductor substrate (hereinafter referred to as “substrate”) is subjected to plasma processing, for example, in a plasma processing apparatus. A plasma processing apparatus generates plasma by exciting a processing gas inside a chamber, and processes a substrate supported by an electrostatic chuck with the plasma.

プラズマ処理では、基板に対するプラズマ処理の面内均一性を向上させるため、処理対象の基板の温度を適切に制御することが求められる。そこで、例えば基板の裏面と静電チャックの表面との空間にヘリウムガス等の伝熱ガスを供給し、当該伝熱ガスの圧力を制御することで、基板の温度を制御している。 In plasma processing, it is required to appropriately control the temperature of the substrate to be processed in order to improve the in-plane uniformity of the plasma processing on the substrate. Therefore, for example, a heat transfer gas such as helium gas is supplied to the space between the back surface of the substrate and the front surface of the electrostatic chuck, and the pressure of the heat transfer gas is controlled to control the temperature of the substrate.

また近年、基板の温度制御のさらなる高精度化に対応するため、上記基板の裏面と静電チャックの表面との空間を複数の領域に区画し、領域間に伝熱ガスの圧力差を設けることで、領域毎に基板の温度を制御することが行われている。従来、領域毎に伝熱ガスの圧力を制御するため、例えば静電チャックの表面には、いわゆるシールバンドといわれる、基板の裏面に直接接触する仕切りが設けられる。例えば上述した特許文献1には、静電チャックの表面に、シールバンドとして複数の密閉バンドを設けた構成が開示されている。また、上述した特許文献2には、静電チャックの表面に、最外周の外周リングの内側に内周リングを設けてもよいことが記載されている。 Further, in recent years, in order to cope with the further increase in accuracy of substrate temperature control, the space between the back surface of the substrate and the surface of the electrostatic chuck is divided into a plurality of areas, and a pressure difference of the heat transfer gas is provided between the areas. Therefore, the temperature of the substrate is controlled for each region. Conventionally, in order to control the pressure of the heat transfer gas for each region, for example, a partition called a so-called seal band is provided on the surface of the electrostatic chuck, which is in direct contact with the back surface of the substrate. For example, the above-mentioned Patent Document 1 discloses a configuration in which a plurality of sealing bands are provided as sealing bands on the surface of the electrostatic chuck. Moreover, the above-mentioned Patent Document 2 describes that an inner peripheral ring may be provided inside the outermost peripheral ring on the surface of the electrostatic chuck.

しかしながら、シールバンドは基板の裏面に直接接触するため、接触部分が局所的な温度特異点となる。具体的には、接触部分で基板に伝熱し、当該接触部分における基板の温度が低下する。基板の温度特異点はプラズマ処理のレート影響を与え、その結果、プラズマ処理が基板面内で均一に行われない場合がある。従って、従来のプラズマ処理には改善の余地がある。 However, since the seal band directly contacts the back surface of the substrate, the contact portion becomes a local temperature singularity. Specifically, heat is transferred to the substrate at the contact portion, and the temperature of the substrate at the contact portion decreases. The temperature singularity of the substrate affects the plasma processing rate, and as a result, the plasma processing may not be performed uniformly across the substrate surface. Therefore, conventional plasma processing leaves room for improvement.

本開示にかかる技術は、上記事情に鑑みてなされたものであり、基板の温度を適切に制御し、基板面内におけるプラズマ処理の均一性を向上させる。以下、本実施形態にかかるプラズマ処理装置及び静電チャックについて、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 The technology according to the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and appropriately controls the temperature of the substrate to improve the uniformity of plasma processing within the substrate surface. A plasma processing apparatus and an electrostatic chuck according to the present embodiment will be described below with reference to the drawings. In the present specification and drawings, elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, thereby omitting redundant description.

<プラズマ処理システム>
先ず、一実施形態にかかるプラズマ処理システムについて、図1を用いて説明する。図1は、プラズマ処理システムの構成を模式的に示す説明図である。
<Plasma processing system>
First, a plasma processing system according to one embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a plasma processing system.

一実施形態において、プラズマ処理システムは、基板処理装置としてのプラズマ処理装置1及び制御部2を含む。プラズマ処理装置1は、チャンバとしてのプラズマ処理チャンバ10、基板支持部11及びプラズマ生成部12を含む。プラズマ処理チャンバ10は、プラズマ処理空間を有する。また、プラズマ処理チャンバ10は、少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理空間に供給するための少なくとも1つのガス供給口と、プラズマ処理空間からガスを排出するための少なくとも1つのガス排出口とを有する。ガス供給口は、後述するガス供給部20に接続され、ガス排出口は、後述する排気システム40に接続される。基板支持部11は、プラズマ処理空間内に配置され、基板を支持するための基板支持面を有する。 In one embodiment, the plasma processing system includes a plasma processing apparatus 1 as a substrate processing apparatus and a controller 2 . The plasma processing apparatus 1 includes a plasma processing chamber 10 as a chamber, a substrate support section 11 and a plasma generation section 12 . Plasma processing chamber 10 has a plasma processing space. The plasma processing chamber 10 also has at least one gas inlet for supplying at least one process gas to the plasma processing space and at least one gas outlet for exhausting gas from the plasma processing space. The gas supply port is connected to a gas supply section 20, which will be described later, and the gas discharge port is connected to an exhaust system 40, which will be described later. The substrate support 11 is arranged in the plasma processing space and has a substrate support surface for supporting the substrate.

プラズマ生成部12は、プラズマ処理空間内に供給された少なくとも1つの処理ガスからプラズマを生成するように構成される。プラズマ処理空間において形成されるプラズマは、容量結合プラズマ(CCP:Capacitively Coupled Plasma)、誘導結合プラズマ(ICP:Inductively Coupled Plasma)、ECRプラズマ(Electron-Cyclotron-resonance plasma)、ヘリコン波励起プラズマ(HWP:Helicon Wave Plasma)、又は、表面波プラズマ(SWP:Surface Wave Plasma)等であってもよい。また、AC(Alternating Current)プラズマ生成部及びDC(Direct Current)プラズマ生成部を含む、種々のタイプのプラズマ生成部が用いられてもよい。一実施形態において、ACプラズマ生成部で用いられるAC信号(AC電力)は、100kHz~10GHzの範囲内の周波数を有する。従って、AC信号は、RF(Radio Frequency)信号及びマイクロ波信号を含む。一実施形態において、RF信号は、200kHz~150MHzの範囲内の周波数を有する。 The plasma generator 12 is configured to generate plasma from at least one processing gas supplied within the plasma processing space. Plasma formed in the plasma processing space includes capacitively coupled plasma (CCP: Capacitively Coupled Plasma), inductively coupled plasma (ICP: Inductively Coupled Plasma), ECR plasma (Electron-Cyclotron-resonance plasma), helicon wave excited plasma (HWP: Helicon Wave Plasma), surface wave plasma (SWP: Surface Wave Plasma), or the like. Also, various types of plasma generators may be used, including alternating current (AC) plasma generators and direct current (DC) plasma generators. In one embodiment, the AC signal (AC power) used in the AC plasma generator has a frequency within the range of 100 kHz to 10 GHz. Accordingly, AC signals include RF (Radio Frequency) signals and microwave signals. In one embodiment, the RF signal has a frequency within the range of 200 kHz-150 MHz.

制御部2は、本開示において述べられる種々の工程をプラズマ処理装置1に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御部2は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにプラズマ処理装置1の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御部2の一部又は全てがプラズマ処理装置1に含まれてもよい。制御部2は、例えばコンピュータ2aを含んでもよい。コンピュータ2aは、例えば、処理部(CPU:Central Processing Unit)2a1、記憶部2a2、及び通信インターフェース2a3を含んでもよい。処理部2a1は、記憶部2a2に格納されたプログラムに基づいて種々の制御動作を行うように構成され得る。記憶部2a2は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェース2a3は、LAN(Local Area Network)等の通信回線を介してプラズマ処理装置1との間で通信してもよい。 Controller 2 processes computer-executable instructions that cause plasma processing apparatus 1 to perform the various steps described in this disclosure. Controller 2 may be configured to control elements of plasma processing apparatus 1 to perform the various processes described herein. In one embodiment, part or all of the controller 2 may be included in the plasma processing apparatus 1 . The control unit 2 may include, for example, a computer 2a. The computer 2a may include, for example, a processing unit (CPU: Central Processing Unit) 2a1, a storage unit 2a2, and a communication interface 2a3. Processing unit 2a1 can be configured to perform various control operations based on programs stored in storage unit 2a2. The storage unit 2a2 may include RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), or a combination thereof. The communication interface 2a3 may communicate with the plasma processing apparatus 1 via a communication line such as a LAN (Local Area Network).

<プラズマ処理装置>
以下に、プラズマ処理装置1の一例としての容量結合プラズマ処理装置の構成例について、図2を用いて説明する。図2は、プラズマ処理装置1の構成の概略を示す縦断面図である。本実施形態のプラズマ処理装置1では基板(ウェハ)Wにプラズマ処理を行うが、プラズマ処理対象の基板Wはウェハに限定されるものではない。
<Plasma processing equipment>
A configuration example of a capacitively-coupled plasma processing apparatus as an example of the plasma processing apparatus 1 will be described below with reference to FIG. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the outline of the configuration of the plasma processing apparatus 1. As shown in FIG. In the plasma processing apparatus 1 of this embodiment, a substrate (wafer) W is subjected to plasma processing, but the substrate W to be subjected to plasma processing is not limited to a wafer.

容量結合プラズマ処理装置1は、プラズマ処理チャンバ10、ガス供給部20、電源30及び排気システム40を含む。また、プラズマ処理装置1は、基板支持部11及びガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ10内に導入するように構成される。ガス導入部は、シャワーヘッド13を含む。基板支持部11は、プラズマ処理チャンバ10内に配置される。シャワーヘッド13は、基板支持部11の上方に配置される。一実施形態において、シャワーヘッド13は、プラズマ処理チャンバ10の天部(ceiling)の少なくとも一部を構成する。プラズマ処理チャンバ10は、シャワーヘッド13、プラズマ処理チャンバ10の側壁10a及び基板支持部11により規定されたプラズマ処理空間10sを有する。側壁10aは接地される。シャワーヘッド13及び基板支持部11は、プラズマ処理チャンバ10の筐体とは電気的に絶縁される。 The capacitively coupled plasma processing apparatus 1 includes a plasma processing chamber 10, a gas supply section 20, a power supply 30 and an exhaust system 40. As shown in FIG. Further, the plasma processing apparatus 1 includes a substrate support section 11 and a gas introduction section. The gas introduction is configured to introduce at least one process gas into the plasma processing chamber 10 . The gas introduction section includes a showerhead 13 . A substrate support 11 is positioned within the plasma processing chamber 10 . The showerhead 13 is arranged above the substrate support 11 . In one embodiment, showerhead 13 forms at least a portion of the ceiling of plasma processing chamber 10 . The plasma processing chamber 10 has a plasma processing space 10 s defined by a showerhead 13 , side walls 10 a of the plasma processing chamber 10 and a substrate support 11 . Side wall 10a is grounded. The showerhead 13 and substrate support 11 are electrically insulated from the housing of the plasma processing chamber 10 .

基板支持部11は、支持本体部111及びリングアセンブリ112を含む。支持本体部111の上面は、基板Wを支持するための中央領域である基板支持面111aと、リングアセンブリ112を支持するための環状領域であるリング支持面111bとを有する。支持本体部111のリング支持面111bは、平面視で支持本体部111の基板支持面111aを囲んでいる。基板Wは、支持本体部111の基板支持面111a上に配置され、リングアセンブリ112は、支持本体部111の基板支持面111a上の基板Wを囲むように支持本体部111のリング支持面111b上に配置される。 The substrate support portion 11 includes a support body portion 111 and a ring assembly 112 . The upper surface of the support body portion 111 has a substrate support surface 111 a that is a central area for supporting the substrate W and a ring support surface 111 b that is an annular area for supporting the ring assembly 112 . The ring support surface 111b of the support body portion 111 surrounds the substrate support surface 111a of the support body portion 111 in plan view. The substrate W is placed on the substrate support surface 111a of the support body portion 111, and the ring assembly 112 is placed on the ring support surface 111b of the support body portion 111 so as to surround the substrate W on the substrate support surface 111a of the support body portion 111. placed in

一実施形態において、支持本体部111は、基台113及び静電チャック114を含む。基台113は、導電性部材を含む。基台113の導電性部材は下部電極として機能する。静電チャック114は、基台113の上面に配置される。静電チャック114の上面は、基板支持面111aを有する。なお、一実施形態において、静電チャック114の上面は、リング支持面111bを有していてもよい。この静電チャック114の構成は後述する。リングアセンブリ112は、1又は複数の環状部材を含む。1又は複数の環状部材のうち少なくとも1つはエッジリングである。 In one embodiment, support body 111 includes base 113 and electrostatic chuck 114 . Base 113 includes a conductive member. The conductive member of base 113 functions as a lower electrode. The electrostatic chuck 114 is arranged on the upper surface of the base 113 . The upper surface of the electrostatic chuck 114 has a substrate support surface 111a. Note that, in one embodiment, the upper surface of the electrostatic chuck 114 may have the ring support surface 111b. The configuration of this electrostatic chuck 114 will be described later. Ring assembly 112 includes one or more annular members. At least one of the one or more annular members is an edge ring.

また、図示は省略するが、基板支持部11は、静電チャック114、リングアセンブリ112及び基板Wのうち少なくとも1つをターゲット温度に制御するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、伝熱媒体、流路、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。例えば、基台113には流路が形成され、静電チャック114にはヒータが設けられていてもよい。流路には、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。 Also, although not shown, the substrate supporter 11 may include a temperature control module configured to control at least one of the electrostatic chuck 114, the ring assembly 112, and the substrate W to a target temperature. The temperature control module may include heaters, heat transfer media, flow paths, or combinations thereof. For example, a flow path may be formed in the base 113 and a heater may be provided in the electrostatic chuck 114 . A heat transfer fluid, such as brine or gas, flows through the channel.

シャワーヘッド13は、ガス供給部20からの少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理空間10s内に導入するように構成される。シャワーヘッド13は、少なくとも1つのガス供給口13a、少なくとも1つのガス拡散室13b、及び複数のガス導入口13cを有する。ガス供給口13aに供給された処理ガスは、ガス拡散室13bを通過して複数のガス導入口13cからプラズマ処理空間10s内に導入される。また、シャワーヘッド13は、導電性部材を含む。シャワーヘッド13の導電性部材は上部電極として機能する。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド13に加えて、側壁10aに形成された1又は複数の開口部に取り付けられる1又は複数のサイドガス注入部(SGI:Side Gas Injector)を含んでもよい。 The showerhead 13 is configured to introduce at least one processing gas from the gas supply 20 into the plasma processing space 10s. The showerhead 13 has at least one gas supply port 13a, at least one gas diffusion chamber 13b, and multiple gas introduction ports 13c. The processing gas supplied to the gas supply port 13a passes through the gas diffusion chamber 13b and is introduced into the plasma processing space 10s through a plurality of gas introduction ports 13c. Showerhead 13 also includes a conductive member. A conductive member of the showerhead 13 functions as an upper electrode. In addition to the showerhead 13, the gas introduction part may include one or more side gas injectors (SGI: Side Gas Injectors) attached to one or more openings formed in the side wall 10a.

ガス供給部20は、少なくとも1つのガスソース21及び少なくとも1つの流量制御器22を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部20は、少なくとも1つの処理ガスを、それぞれに対応のガスソース21からそれぞれに対応の流量制御器22を介してシャワーヘッド13に供給するように構成される。各流量制御器22は、例えばマスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器を含んでもよい。さらに、ガス供給部20は、少なくとも1つの処理ガスの流量を変調又はパルス化する少なくとも1つの流量変調デバイスを含んでもよい。 Gas supply 20 may include at least one gas source 21 and at least one flow controller 22 . In one embodiment, gas supply 20 is configured to supply at least one process gas from respective gas sources 21 through respective flow controllers 22 to showerhead 13 . Each flow controller 22 may include, for example, a mass flow controller or a pressure controlled flow controller. Additionally, gas supply 20 may include at least one flow modulation device for modulating or pulsing the flow rate of at least one process gas.

電源30は、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介してプラズマ処理チャンバ10に結合されるRF電源31を含む。RF電源31は、ソースRF信号及びバイアスRF信号のような少なくとも1つのRF信号(RF電力)を、基板支持部11の導電性部材及び/又はシャワーヘッド13の導電性部材に供給するように構成される。これにより、プラズマ処理空間10s内に供給された少なくとも1つの処理ガスからプラズマが形成される。従って、RF電源31は、プラズマ生成部12の少なくとも一部として機能し得る。また、バイアスRF信号を基板支持部11の導電性部材に供給することにより、基板Wにバイアス電位が発生し、形成されたプラズマ中のイオン成分を基板Wに引き込むことができる。 Power supply 30 includes an RF power supply 31 coupled to plasma processing chamber 10 via at least one impedance match circuit. RF power supply 31 is configured to supply at least one RF signal (RF power), such as a source RF signal and a bias RF signal, to conductive members of substrate support 11 and/or conductive members of showerhead 13 . be done. Thereby, plasma is formed from at least one processing gas supplied into the plasma processing space 10s. Therefore, the RF power supply 31 can function as at least part of the plasma generator 12 . Further, by supplying the bias RF signal to the conductive member of the substrate supporting portion 11, a bias potential is generated in the substrate W, and ion components in the formed plasma can be drawn into the substrate W. FIG.

一実施形態において、RF電源31は、第1のRF生成部31a及び第2のRF生成部31bを含む。第1のRF生成部31aは、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介して基板支持部11の導電性部材及び/又はシャワーヘッド13の導電性部材に結合され、プラズマ生成用のソースRF信号(ソースRF電力)を生成するように構成される。一実施形態において、ソースRF信号は、13MHz~150MHzの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第1のRF生成部31aは、異なる周波数を有する複数のソースRF信号を生成するように構成されてもよい。生成された1又は複数のソースRF信号は、基板支持部11の導電性部材及び/又はシャワーヘッド13の導電性部材に供給される。第2のRF生成部31bは、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介して基板支持部11の導電性部材に結合され、バイアスRF信号(バイアスRF電力)を生成するように構成される。一実施形態において、バイアスRF信号は、ソースRF信号よりも低い周波数を有する。一実施形態において、バイアスRF信号は、400kHz~13.56MHzの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第2のRF生成部31bは、異なる周波数を有する複数のバイアスRF信号を生成するように構成されてもよい。生成された1又は複数のバイアスRF信号は、基板支持部11の導電性部材に供給される。また、種々の実施形態において、ソースRF信号及びバイアスRF信号のうち少なくとも1つがパルス化されてもよい。 In one embodiment, the RF power supply 31 includes a first RF generator 31a and a second RF generator 31b. The first RF generator 31a is coupled to the conductive member of the substrate support 11 and/or the conductive member of the showerhead 13 via at least one impedance matching circuit to provide a source RF signal for plasma generation (source RF electrical power). In one embodiment, the source RF signal has a frequency within the range of 13 MHz to 150 MHz. In one embodiment, the first RF generator 31a may be configured to generate multiple source RF signals having different frequencies. The generated one or more source RF signals are provided to conductive members of the substrate support 11 and/or conductive members of the showerhead 13 . The second RF generator 31b is coupled to the conductive member of the substrate support 11 via at least one impedance matching circuit and configured to generate a bias RF signal (bias RF power). In one embodiment, the bias RF signal has a lower frequency than the source RF signal. In one embodiment, the bias RF signal has a frequency within the range of 400 kHz to 13.56 MHz. In one embodiment, the second RF generator 31b may be configured to generate multiple bias RF signals having different frequencies. One or more bias RF signals generated are provided to the conductive members of the substrate support 11 . Also, in various embodiments, at least one of the source RF signal and the bias RF signal may be pulsed.

また、電源30は、プラズマ処理チャンバ10に結合されるDC電源32を含んでもよい。DC電源32は、第1のDC生成部32a及び第2のDC生成部32bを含む。一実施形態において、第1のDC生成部32aは、基板支持部11の導電性部材に接続され、第1のDC信号を生成するように構成される。生成された第1のDC信号は、基板支持部11の導電性部材に印加される。一実施形態において、第1のDC信号が、静電チャック114内に設けられた、後述する吸着電極201のような他の電極に印加されてもよい。一実施形態において、第2のDC生成部32bは、シャワーヘッド13の導電性部材に接続され、第2のDC信号を生成するように構成される。生成された第2のDC信号は、シャワーヘッド13の導電性部材に印加される。種々の実施形態において、第1及び第2のDC信号がパルス化されてもよい。なお、第1及び第2のDC生成部32a、32bは、RF電源31に加えて設けられてもよく、第1のDC生成部32aが第2のRF生成部31bに代えて設けられてもよい。 Power supply 30 may also include a DC power supply 32 coupled to plasma processing chamber 10 . The DC power supply 32 includes a first DC generator 32a and a second DC generator 32b. In one embodiment, the first DC generator 32a is connected to a conductive member of the substrate support 11 and configured to generate the first DC signal. The generated first DC signal is applied to the conductive member of substrate support 11 . In one embodiment, the first DC signal may be applied to another electrode provided within the electrostatic chuck 114, such as the attraction electrode 201 described below. In one embodiment, the second DC generator 32b is connected to the conductive member of the showerhead 13 and configured to generate the second DC signal. The generated second DC signal is applied to the conductive members of showerhead 13 . In various embodiments, the first and second DC signals may be pulsed. Note that the first and second DC generators 32a and 32b may be provided in addition to the RF power supply 31, and the first DC generator 32a may be provided instead of the second RF generator 31b. good.

排気システム40は、例えばプラズマ処理チャンバ10の底部に設けられたガス排出口10eに接続され得る。排気システム40は、圧力調整弁及び真空ポンプを含んでもよい。圧力調整弁によって、プラズマ処理空間10s内の圧力が調整される。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。 The exhaust system 40 may be connected to a gas outlet 10e provided at the bottom of the plasma processing chamber 10, for example. Exhaust system 40 may include a pressure regulating valve and a vacuum pump. The pressure regulating valve regulates the pressure in the plasma processing space 10s. Vacuum pumps may include turbomolecular pumps, dry pumps, or combinations thereof.

<プラズマ処理方法>
次に、以上のように構成されたプラズマ処理システムを用いて行われるプラズマ処理について説明する。プラズマ処理としては、例えばエッチング処理や成膜処理が行われる。
<Plasma treatment method>
Next, plasma processing performed using the plasma processing system configured as described above will be described. As plasma processing, for example, etching processing and film forming processing are performed.

先ず、プラズマ処理チャンバ10の内部に基板Wを搬入し、静電チャック114上に基板Wを載置する。その後、静電チャック114の後述する吸着電極201にDC電圧を印加することにより、基板Wはクーロン力によって静電チャック114に静電吸着され、保持される。この際、基板Wは所望の温度に調整される。また、基板Wの搬入後、排気システム40によってプラズマ処理チャンバ10内を所望の真空度まで減圧する。 First, the substrate W is loaded into the plasma processing chamber 10 and placed on the electrostatic chuck 114 . After that, by applying a DC voltage to an attraction electrode 201, which will be described later, of the electrostatic chuck 114, the substrate W is electrostatically attracted to and held by the electrostatic chuck 114 by Coulomb force. At this time, the substrate W is adjusted to a desired temperature. After loading the substrate W, the inside of the plasma processing chamber 10 is depressurized to a desired degree of vacuum by the exhaust system 40 .

次に、ガス供給部20からシャワーヘッド13を介してプラズマ処理空間10sに処理ガスを供給する。また、RF電源31の第1のRF生成部31aによりプラズマ生成用のソースRF電力を基板支持部11の導電性部材及び/又はシャワーヘッド13の導電性部材に供給する。そして、処理ガスを励起させて、プラズマを生成する。この際、第2のRF生成部31bによりイオン引き込み用のバイアスRF信号を供給してもよい。そして、生成されたプラズマの作用によって、基板Wにプラズマ処理が施される。 Next, a processing gas is supplied from the gas supply unit 20 to the plasma processing space 10 s through the shower head 13 . Also, the first RF generator 31 a of the RF power supply 31 supplies the source RF power for plasma generation to the conductive member of the substrate support 11 and/or the conductive member of the shower head 13 . Then, the process gas is excited to generate plasma. At this time, a bias RF signal for attracting ions may be supplied from the second RF generator 31b. Then, the substrate W is subjected to plasma processing by the action of the generated plasma.

<静電チャック>
次に、上述した静電チャック114の構成について説明する。図3は、静電チャック114の構成の概略を示す平面図である。図4は、静電チャック114の一部構成の概略を示す平面図である。図5は、静電チャック114の構成の概略を示す縦断面図である。なお、図4及び図5において、Cは静電チャック114の中心線を示している。
<Electrostatic Chuck>
Next, the configuration of the electrostatic chuck 114 described above will be described. FIG. 3 is a plan view showing a schematic configuration of the electrostatic chuck 114. As shown in FIG. FIG. 4 is a plan view schematically showing a partial configuration of the electrostatic chuck 114. As shown in FIG. FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the outline of the structure of the electrostatic chuck 114. As shown in FIG. 4 and 5, C indicates the center line of the electrostatic chuck 114. As shown in FIG.

図3~図5に示すように、静電チャック114は、チャック本体部200を有する。チャック本体部200は、誘電体からなり、例えばアルミナ(Al)等のセラミックスから形成されている。静電チャック114は、略円盤形状を有している。チャック本体部200の内部には、例えば第1のDC生成部32aに接続される吸着電極201が設けられている。第1のDC生成部32aから吸着電極201に直流電圧を印加しクーロン力を発生させることにより、静電チャック114は基板Wを吸着できる。また、チャック本体部200の内部には、ヒータ(図示せず)が設けられていてもよい。 As shown in FIGS. 3-5, the electrostatic chuck 114 has a chuck body 200. As shown in FIG. The chuck main body 200 is made of a dielectric material such as ceramics such as alumina (Al 2 O 3 ). The electrostatic chuck 114 has a substantially disk shape. An attraction electrode 201 connected to, for example, the first DC generator 32a is provided inside the chuck body 200 . The electrostatic chuck 114 can attract the substrate W by applying a DC voltage from the first DC generator 32a to the attraction electrode 201 to generate a Coulomb force. Also, a heater (not shown) may be provided inside the chuck main body 200 .

チャック本体部200の上面は、基板Wを支持するための基板支持面111aを有する。基板支持面111aは、例えば支持される基板Wよりも小さい径を有する円形に形成されている。これにより、基板支持面111aに基板Wが支持されると、基板Wの外周部が基板支持面111aの端部から外側に突出する。 The upper surface of the chuck body 200 has a substrate support surface 111a for supporting the substrate W. As shown in FIG. The substrate support surface 111a is formed in a circular shape having a smaller diameter than the substrate W to be supported, for example. Accordingly, when the substrate W is supported on the substrate supporting surface 111a, the outer peripheral portion of the substrate W protrudes outward from the end portion of the substrate supporting surface 111a.

チャック本体部200の基板支持面111aは、複数の突起としての基板接触部210と、外周接触部211とを有している。基板接触部210は、円柱形状を有するドットであり、基板支持面111aから突出して設けられている。複数の基板接触部210は、外周接触部211の内側に設けられている。外周接触部211は、基板支持面111aの最外周部において、当該基板支持面111aから突出して環状に設けられている。複数の基板接触部210と外周接触部211は、上面が同じ高さで且つ平坦に形成されており、基板支持面111aで基板Wを支持する際に基板Wに接触する。従って、基板Wは、複数の基板接触部210と外周接触部211により支持される。 The substrate support surface 111a of the chuck body 200 has substrate contact portions 210 and outer peripheral contact portions 211 as a plurality of projections. The substrate contact portion 210 is a dot having a cylindrical shape, and is provided so as to protrude from the substrate support surface 111a. A plurality of substrate contact portions 210 are provided inside the outer peripheral contact portion 211 . The outer peripheral contact portion 211 is provided in an annular shape at the outermost peripheral portion of the substrate supporting surface 111a so as to protrude from the substrate supporting surface 111a. The plurality of substrate contact portions 210 and the outer peripheral contact portion 211 have the same height and flat upper surface, and come into contact with the substrate W when the substrate W is supported on the substrate support surface 111a. Accordingly, the substrate W is supported by the plurality of substrate contact portions 210 and the peripheral contact portion 211 .

また、チャック本体部200の基板支持面111aは、複数の環状溝220を有している。環状溝220は、基板支持面111aから窪んで環状、本実施形態では円環状に設けられている。また、環状溝220は、断面視において矩形状を有している。 Further, the substrate support surface 111 a of the chuck body 200 has a plurality of annular grooves 220 . The annular groove 220 is recessed from the substrate supporting surface 111a and is provided in an annular shape, in this embodiment, in an annular shape. Moreover, the annular groove 220 has a rectangular shape in a cross-sectional view.

図6に示すように、環状溝220の深さD1(基板支持面111aから環状溝220の底部までの深さ)は、基板接触部210の高さH1(基板支持面111aから基板接触部210の上面までの高さ)以上である。また、環状溝220の深さD2(基板接触部210の上面から環状溝220の底部までの深さ)は、基板接触部210の高さH1の2倍以上である。例えば、基板接触部210の高さH1が5μm~20μmに対して、環状溝220の深さD2は10μm~40μmである。 As shown in FIG. 6, the depth D1 of the annular groove 220 (the depth from the substrate support surface 111a to the bottom of the annular groove 220) corresponds to the height H1 of the substrate contact portion 210 (the depth from the substrate support surface 111a to the substrate contact portion 210). height to the top surface of the Also, the depth D2 of the annular groove 220 (the depth from the top surface of the substrate contact portion 210 to the bottom of the annular groove 220) is at least twice the height H1 of the substrate contact portion 210. FIG. For example, the height H1 of the substrate contact portion 210 is 5 μm to 20 μm, and the depth D2 of the annular groove 220 is 10 μm to 40 μm.

環状溝220の深さD1、D2の上限値は、特に限定されるものではない。例えば環状溝220は、その底部が吸着電極201まで到達せず、且つ吸着電極201の上面の僅かに上方に位置するまで鉛直下方に延在していてもよい。また例えば、環状溝220の深さD1は、基板接触部210の上面から吸着電極201の上面までの距離H2の半分以下であってもよい。 The upper limits of the depths D1 and D2 of the annular groove 220 are not particularly limited. For example, the annular groove 220 may extend vertically downward until its bottom does not reach the adsorption electrode 201 and is positioned slightly above the upper surface of the adsorption electrode 201 . Further, for example, the depth D1 of the annular groove 220 may be half or less of the distance H2 from the top surface of the substrate contact portion 210 to the top surface of the attraction electrode 201 .

なお、環状溝220の幅Eも特に限定されるものではないが、例えば0.3mm~10mmである。 Although the width E of the annular groove 220 is not particularly limited, it is, for example, 0.3 mm to 10 mm.

図3~図5に示すように、一実施形態において基板支持面111aには、例えば8つの環状溝220a~220hが、径方向に内側から外側に向けてこの順で並べて配置されている。これら8つの環状溝220a~220hの平面視における中心位置はそれぞれ、基板支持面111aにおける中心位置と同じであり、すなわち、8つの環状溝220a~220hは同心円上に設けられている。 As shown in FIGS. 3 to 5, in one embodiment, the substrate support surface 111a has, for example, eight annular grooves 220a to 220h arranged in this order from the inner side to the outer side in the radial direction. The central positions of these eight annular grooves 220a to 220h in plan view are the same as the central positions on the substrate supporting surface 111a, that is, the eight annular grooves 220a to 220h are provided on concentric circles.

一実施形態において、8つの環状溝220a~220hは、例えば3つの環状溝群G1~G3を構成している。3つの環状溝群G1~G3は、径方向に内側から外側に向けてこの順で並べて配置されている。 In one embodiment, the eight annular grooves 220a-220h comprise, for example, three annular groove groups G1-G3. The three annular groove groups G1 to G3 are arranged side by side in this order from the inner side to the outer side in the radial direction.

図7に示すように第1の環状溝群G1は、3つの環状溝220a~220cから構成される。隣り合う第1の内側環状溝220aと第1の中間環状溝220bは近接し、また隣り合う第1の中間環状溝220bと第1の外側環状溝220cも近接している。第1の内側環状溝220aと第1の中間環状溝220bの溝間距離L1(第1の中間環状溝220bと第1の外側環状溝220cの溝間距離L1)は、例えば1mm~10mmである。 As shown in FIG. 7, the first annular groove group G1 is composed of three annular grooves 220a-220c. Adjacent first inner annular groove 220a and first intermediate annular groove 220b are adjacent, and adjacent first intermediate annular groove 220b and first outer annular groove 220c are also adjacent. A groove-to-groove distance L1 between the first inner annular groove 220a and the first intermediate annular groove 220b (a groove-to-groove distance L1 between the first intermediate annular groove 220b and the first outer annular groove 220c) is, for example, 1 mm to 10 mm. .

図8に示すように第2の環状溝群G2は、3つの環状溝220d~220fから構成される。隣り合う第2の内側環状溝220dと第2の中間環状溝220eは近接し、また隣り合う第2の中間環状溝220eと第2の外側環状溝220fも近接している。第2の内側環状溝220dと第2の中間環状溝220eの溝間距離L2(第2の中間環状溝220eと第2の外側環状溝220fの溝間距離L2)は、例えば1mm~10mmである。 As shown in FIG. 8, the second annular groove group G2 is composed of three annular grooves 220d to 220f. Adjacent second inner annular groove 220d and second intermediate annular groove 220e are adjacent, and adjacent second intermediate annular groove 220e and second outer annular groove 220f are also adjacent. A groove-to-groove distance L2 between the second inner annular groove 220d and the second intermediate annular groove 220e (a groove-to-groove distance L2 between the second intermediate annular groove 220e and the second outer annular groove 220f) is, for example, 1 mm to 10 mm. .

図9に示すように第3の環状溝群G3は、2つの環状溝220g、220hから構成される。隣り合う第3の内側環状溝220gと第3の外側環状溝220hは近接している。第3の内側環状溝220gと第3の外側環状溝220hの溝間距離L3は、例えば1mm~10mmである。 As shown in FIG. 9, the third annular groove group G3 is composed of two annular grooves 220g and 220h. The adjacent third inner annular groove 220g and third outer annular groove 220h are close to each other. A groove-to-groove distance L3 between the third inner annular groove 220g and the third outer annular groove 220h is, for example, 1 mm to 10 mm.

また図3~図5に示すように、3つの環状溝群G1~G3によって、基板支持面111aが4つの領域R1~R4に区画される。第1の領域R1は、第1の環状溝群G1の径方向内側の円形の領域である。第2の領域R2は、第1の環状溝群G1と第2の環状溝群G2の間の環状の領域である。第3の領域R3は、第2の環状溝群G2と第3の環状溝群G3の間の環状の領域である。第4の領域R4は、第3の環状溝群G3と外周接触部211の間の環状の領域である。各領域R1~R3には、上述した複数の基板接触部210が配置されている。また、図示の例において第4の領域R4の径方向幅は小さいが、当該径方向幅はこれに限定されるものではなく、状況に応じて大きい場合もあり得る。 Further, as shown in FIGS. 3 to 5, the substrate support surface 111a is partitioned into four regions R1 to R4 by the three annular groove groups G1 to G3. The first region R1 is a circular region radially inside the first annular groove group G1. The second region R2 is an annular region between the first annular groove group G1 and the second annular groove group G2. The third region R3 is an annular region between the second annular groove group G2 and the third annular groove group G3. A fourth region R<b>4 is an annular region between the third annular groove group G<b>3 and the outer peripheral contact portion 211 . A plurality of substrate contact portions 210 described above are arranged in each of the regions R1 to R3. Moreover, although the radial width of the fourth region R4 is small in the illustrated example, the radial width is not limited to this, and may be large depending on the situation.

チャック本体部200には、複数の伝熱ガス供給孔230が設けられている。図6に示すように伝熱ガス供給孔230は、環状溝220の底部からチャック本体部200を貫通して設けられている。図3~図5に示すように、一実施形態において、チャック本体部200には、3つの環状溝群G1~G3のぞれぞれに伝熱ガス供給孔230a、230b、230cが設けられている。なお、伝熱ガス(バックサイドガス)には、例えばヘリウムガスが用いられる。 A plurality of heat transfer gas supply holes 230 are provided in the chuck body 200 . As shown in FIG. 6 , the heat transfer gas supply hole 230 is provided through the chuck body 200 from the bottom of the annular groove 220 . As shown in FIGS. 3 to 5, in one embodiment, the chuck body 200 is provided with heat transfer gas supply holes 230a, 230b, and 230c in the three annular groove groups G1 to G3, respectively. there is Helium gas, for example, is used as the heat transfer gas (backside gas).

第1の環状溝群G1には、第1の中間環状溝220bの底部に複数の第1の伝熱ガス供給孔230aが設けられている。第1の伝熱ガス供給孔230aには第1のガス供給路としての第1の伝熱ガス供給路231aが接続され、さらに第1の伝熱ガス供給路231aは伝熱ガス供給源232に連通している。第1の伝熱ガス供給路231aには、伝熱ガス供給源232側から第1の制御バルブ233aと第1の圧力計234aが設けられている。第1の制御バルブ233aの開度は、第1の圧力計234aによって検出される圧力が所望の圧力になるように制御される。これにより、第1の制御バルブ233aは、伝熱ガス供給源232から第1の伝熱ガス供給路231aを介して供給される伝熱ガスの流量又は圧力を制御するように構成される。なお、第1の制御バルブ233aと第1の圧力計234aは一体として設けられていてもよい。そして、伝熱ガス供給源から供給された伝熱ガスは、第1の伝熱ガス供給路231a及び第1の伝熱ガス供給孔230aを介して第1の中間環状溝220bに供給され、当該第1の中間環状溝220bに沿って周方向に拡散する。さらに伝熱ガスは、第1の中間環状溝220bに近接する環状溝220a、220cに流入し、当該環状溝220a、220cに沿って周方向に拡散する。また伝熱ガスは、基板Wの裏面と基板支持面111aとの空間(以下、「伝熱空間」という。)にも供給される。なお、第1の伝熱ガス供給孔230a、第1の伝熱ガス供給路231a及び第1の制御バルブ233aは、環状溝220a~220cのいずれかに設けられていればよい。 The first annular groove group G1 is provided with a plurality of first heat transfer gas supply holes 230a in the bottom portion of the first intermediate annular groove 220b. A first heat transfer gas supply passage 231a as a first gas supply passage is connected to the first heat transfer gas supply hole 230a. are in communication. A first control valve 233a and a first pressure gauge 234a are provided in the first heat transfer gas supply path 231a from the heat transfer gas supply source 232 side. The degree of opening of the first control valve 233a is controlled so that the pressure detected by the first pressure gauge 234a becomes a desired pressure. Thereby, the first control valve 233a is configured to control the flow rate or pressure of the heat transfer gas supplied from the heat transfer gas supply source 232 through the first heat transfer gas supply passage 231a. Note that the first control valve 233a and the first pressure gauge 234a may be integrally provided. Then, the heat transfer gas supplied from the heat transfer gas supply source is supplied to the first intermediate annular groove 220b through the first heat transfer gas supply path 231a and the first heat transfer gas supply hole 230a. It diffuses in the circumferential direction along the first intermediate annular groove 220b. Further, the heat transfer gas flows into the annular grooves 220a, 220c adjacent to the first intermediate annular groove 220b and diffuses circumferentially along the annular grooves 220a, 220c. The heat transfer gas is also supplied to the space between the back surface of the substrate W and the substrate support surface 111a (hereinafter referred to as "heat transfer space"). The first heat transfer gas supply hole 230a, the first heat transfer gas supply path 231a, and the first control valve 233a may be provided in any one of the annular grooves 220a to 220c.

第2の環状溝群G2には、第2の中間環状溝220eの底部に複数の第2の伝熱ガス供給孔230bが設けられている。第2の伝熱ガス供給孔230bには第2のガス供給路としての第2の伝熱ガス供給路231bが接続され、さらに第2の伝熱ガス供給路231bは伝熱ガス供給源232に連通している。第2の伝熱ガス供給路231bには、伝熱ガス供給源232側から第2の制御バルブ233bと第2の圧力計234bが設けられている。第2の制御バルブ233bと第2の圧力計234bはそれぞれ、第1の制御バルブ233aと第1の圧力計234aと同様の構成を有し、第2の制御バルブ233bは伝熱ガスの流量又は圧力を制御するように構成される。そして第1の環状溝群G1と同様に、伝熱ガス供給源から第2の伝熱ガス供給路231b及び第2の伝熱ガス供給路231bを介して供給された伝熱ガスは、環状溝220d、220e、220fに沿って周方向に拡散するとともに、伝熱空間にも供給される。なお、第2の伝熱ガス供給孔230b、第2の伝熱ガス供給路231b及び第2の制御バルブ233bは、環状溝220d~220fのいずれかに設けられていればよい。 The second annular groove group G2 is provided with a plurality of second heat transfer gas supply holes 230b at the bottom of the second intermediate annular groove 220e. A second heat transfer gas supply passage 231b as a second gas supply passage is connected to the second heat transfer gas supply hole 230b. are in communication. A second control valve 233b and a second pressure gauge 234b are provided in the second heat transfer gas supply path 231b from the heat transfer gas supply source 232 side. The second control valve 233b and the second pressure gauge 234b have similar configurations to the first control valve 233a and the first pressure gauge 234a, respectively, and the second control valve 233b controls the flow rate or the flow rate of the heat transfer gas. configured to control the pressure; As with the first annular groove group G1, the heat transfer gas supplied from the heat transfer gas supply source through the second heat transfer gas supply path 231b and the second heat transfer gas supply path 231b It diffuses circumferentially along 220d, 220e, and 220f and is also supplied to the heat transfer space. The second heat transfer gas supply hole 230b, the second heat transfer gas supply path 231b, and the second control valve 233b may be provided in any one of the annular grooves 220d to 220f.

第3の環状溝群G3には、第3の外側環状溝220hの底部に複数の第3の伝熱ガス供給孔230cが設けられている。第3の伝熱ガス供給孔230cには第3のガス供給路としての第3の伝熱ガス供給路231cが接続され、さらに第3の伝熱ガス供給路231cは伝熱ガス供給源232に連通している。第3の伝熱ガス供給路231cには、伝熱ガス供給源232側から第3の制御バルブ233cと第3の圧力計234cが設けられている。第3の制御バルブ233cと第3の圧力計234cはそれぞれ、第1の制御バルブ233aと第1の圧力計234aと同様の構成を有し、第3の制御バルブ233cは伝熱ガスの流量又は圧力を制御するように構成される。そして第1の環状溝群G1と同様に、伝熱ガス供給源から第3の伝熱ガス供給路231c及び第3の伝熱ガス供給路231cを介して供給された伝熱ガスは、環状溝220g、220hに沿って周方向に拡散するとともに、伝熱空間にも供給される。なお、第3の伝熱ガス供給孔230c、第3の伝熱ガス供給路231c及び第3の制御バルブ233cは、環状溝220g、220hのいずれかに設けられていればよい。 The third annular groove group G3 is provided with a plurality of third heat transfer gas supply holes 230c at the bottom of the third outer annular groove 220h. A third heat transfer gas supply passage 231c as a third gas supply passage is connected to the third heat transfer gas supply hole 230c. are in communication. A third control valve 233c and a third pressure gauge 234c are provided in the third heat transfer gas supply path 231c from the heat transfer gas supply source 232 side. The third control valve 233c and the third pressure gauge 234c have similar configurations to the first control valve 233a and the first pressure gauge 234a, respectively, and the third control valve 233c controls the flow rate or the flow rate of the heat transfer gas. configured to control the pressure; As in the case of the first annular groove group G1, the heat transfer gas supplied from the heat transfer gas supply source through the third heat transfer gas supply passage 231c and the third heat transfer gas supply passage 231c flows into the annular groove. It diffuses in the circumferential direction along 220g and 220h and is also supplied to the heat transfer space. The third heat transfer gas supply hole 230c, the third heat transfer gas supply path 231c, and the third control valve 233c may be provided in either one of the annular grooves 220g and 220h.

なお、本実施形態では伝熱ガス供給路231a~231cは合流して共通の伝熱ガス供給源232に連通していたが、それぞれ個別の伝熱ガス供給源に連通していてもよい。また、本実施形態では制御バルブ233a~233cを用いて伝熱ガス供給孔230a~230cから供給される伝熱ガスの流量又は圧力を制御したが、これに加えて、伝熱ガス供給孔230a~230cの径を変更することで伝熱ガスの流量又は圧力を制御してもよい。そして例えば、伝熱ガス供給孔230a~230cから供給される伝熱ガスの圧力が異なる場合、3つの領域R1~R3毎に伝熱空間の圧力が異なる。 In this embodiment, the heat transfer gas supply paths 231a to 231c are merged and communicated with the common heat transfer gas supply source 232, but may be communicated with individual heat transfer gas supply sources. In this embodiment, the control valves 233a to 233c are used to control the flow rate or pressure of the heat transfer gas supplied from the heat transfer gas supply holes 230a to 230c. Varying the diameter of 230c may control the flow rate or pressure of the heat transfer gas. For example, when the pressure of the heat transfer gas supplied from the heat transfer gas supply holes 230a to 230c is different, the pressure in the heat transfer space is different for each of the three regions R1 to R3.

図10は、第2の伝熱ガス供給孔230bからの伝熱ガスの圧力が第1の伝熱ガス供給孔230aからの圧力より高い場合に、領域R1、R2間の伝熱空間で差圧が発生する様子を示す説明図である。なお、図10においては、説明を簡略化するため、伝熱ガス供給孔230a、230bが設けられた環状溝220b、220eのみを図示している。上述したように第1の環状溝群G1では環状溝220b(220a、220c)に沿って周方向に伝熱ガスが拡散し、第2の環状溝群G2では環状溝220e(220d、220f)に沿って周方向に伝熱ガスが拡散する。かかる場合、領域R1、R2間(径方向)では伝熱空間におけるガスコンダクタンスが低くなり、領域R1、R2間の伝熱空間に差圧が発生する。すなわち、第2の領域R2の伝熱空間の圧力が第1の領域R1の伝熱空間の圧力より高くなる。 FIG. 10 shows that when the pressure of the heat transfer gas from the second heat transfer gas supply hole 230b is higher than the pressure from the first heat transfer gas supply hole 230a, the pressure difference in the heat transfer space between the regions R1 and R2 is an explanatory diagram showing how the occurs. In FIG. 10, only the annular grooves 220b and 220e provided with the heat transfer gas supply holes 230a and 230b are shown for the sake of simplicity. As described above, in the first annular groove group G1, the heat transfer gas diffuses in the circumferential direction along the annular grooves 220b (220a, 220c), and in the second annular groove group G2, the heat transfer gas diffuses into the annular grooves 220e (220d, 220f). The heat transfer gas diffuses circumferentially along the In this case, the gas conductance in the heat transfer space is low between the regions R1 and R2 (in the radial direction), and a differential pressure is generated in the heat transfer space between the regions R1 and R2. That is, the pressure in the heat transfer space in the second region R2 becomes higher than the pressure in the heat transfer space in the first region R1.

上記理論により、例えば伝熱ガス供給孔230a~230cから供給される伝熱ガスの圧力がこの順で大きくなる場合、各領域R1~R3の伝熱空間の圧力もこの順で大きくなる。本発明者らは、伝熱ガス供給孔230a、230b、230cから供給される伝熱ガスの圧力をそれぞれP1、P2、P3(P1<P2<P3)とした場合に、各領域R1~R3の伝熱空間の圧力を調べた。図11は、比較例として基板支持面111aに環状溝220を設けない場合であり、すなわち伝熱ガス供給孔230a、230b、230cがそれぞれ基板支持面111aに設けられた場合の実験結果を示す。図12は、本実施形態のように基板支持面111aに環状溝220a~220hを設けた場合の実験結果を示す。図11及び図12において、縦軸は伝熱空間における圧力を示し、横軸は基板Wの特定方向における径方向位置を示す。なお、図11及び図12においては、説明を容易にするため、第4の領域R4の図示を省略している。 According to the above theory, for example, when the pressure of the heat transfer gas supplied from the heat transfer gas supply holes 230a to 230c increases in this order, the pressure in the heat transfer spaces of the regions R1 to R3 also increases in this order. When the pressures of the heat transfer gases supplied from the heat transfer gas supply holes 230a, 230b, and 230c are respectively P1, P2, and P3 (P1<P2<P3), the inventors have The pressure in the heat transfer space was investigated. FIG. 11 shows, as a comparative example, the experimental result in the case where the substrate support surface 111a is not provided with the annular groove 220, ie, the heat transfer gas supply holes 230a, 230b, and 230c are provided in the substrate support surface 111a. FIG. 12 shows experimental results when annular grooves 220a to 220h are provided in the substrate support surface 111a as in this embodiment. 11 and 12, the vertical axis indicates the pressure in the heat transfer space, and the horizontal axis indicates the radial position of the substrate W in a specific direction. 11 and 12, illustration of the fourth region R4 is omitted for ease of explanation.

図11に示すように比較例においては、伝熱空間の圧力が基板Wの径方向に略一定となり、領域R1~R3の伝熱空間の差圧が小さくなった。これは、基板支持面111aにおいて環状溝220が形成されていないため、各伝熱ガス供給孔230a~230cの径方向内側と外側で伝熱空間のガスコンダクタンスが高くなり、伝熱ガスが径方向に拡散したためである。 As shown in FIG. 11, in the comparative example, the pressure in the heat transfer space was substantially constant in the radial direction of the substrate W, and the differential pressure in the heat transfer spaces of the regions R1 to R3 was small. Since the annular groove 220 is not formed in the substrate support surface 111a, the gas conductance of the heat transfer space is increased radially inside and outside the heat transfer gas supply holes 230a to 230c, and the heat transfer gas is distributed radially. This is because it spread to

これに対して、図12に示すように本実施形態においては、領域R1~R3の伝熱空間で差圧を発生させることができる。第1の環状溝群G1及び第1の領域R1の伝熱空間には、第1の伝熱ガス供給孔230aから伝熱ガスが拡散する。そして、これら第1の環状溝群G1及び第1の領域R1における伝熱空間の圧力は、第1の伝熱ガス供給孔230aからの伝熱ガスの圧力P1と略同一になる。 In contrast, as shown in FIG. 12, in the present embodiment, a differential pressure can be generated in the heat transfer spaces of regions R1 to R3. The heat transfer gas diffuses from the first heat transfer gas supply holes 230a into the heat transfer space of the first annular groove group G1 and the first region R1. The pressure of the heat transfer space in the first annular groove group G1 and the first region R1 becomes substantially the same as the pressure P1 of the heat transfer gas from the first heat transfer gas supply hole 230a.

第2の環状溝群G2の伝熱空間には、第2の伝熱ガス供給孔230bからの伝熱ガスが拡散し、当該伝熱空間の圧力は、第2の伝熱ガス供給孔230bからの伝熱ガスの圧力P2と略同一になる。また、第2の領域R2の伝熱空間の圧力は、径方向内側から外側に向けて、P1からP2に変化する。ここで、第2の領域R2の伝熱空間には、第1の伝熱ガス供給孔230aから圧力P1で供給された伝熱ガスと、第2の伝熱ガス供給孔230bから圧力P2で供給された伝熱ガスとが拡散する。そうすると、当該第2の領域R2においては、径方向内側から外側に向けて、圧力がP1からP2に緩やかに変化する。 The heat transfer gas from the second heat transfer gas supply holes 230b diffuses into the heat transfer space of the second annular groove group G2, and the pressure in the heat transfer space increases from the second heat transfer gas supply hole 230b. becomes substantially the same as the pressure P2 of the heat transfer gas. Also, the pressure in the heat transfer space of the second region R2 changes from P1 to P2 from the radially inner side to the outer side. Here, the heat transfer gas supplied at pressure P1 from the first heat transfer gas supply hole 230a and the heat transfer gas supplied at pressure P2 from the second heat transfer gas supply hole 230b are supplied to the heat transfer space of the second region R2. The heated heat transfer gas diffuses. Then, in the second region R2, the pressure gently changes from P1 to P2 from the radially inner side to the outer side.

第3の環状溝群G3の伝熱空間には、第3の伝熱ガス供給孔230cからの伝熱ガスが拡散し、当該伝熱空間の圧力は、第3の伝熱ガス供給孔230cからの伝熱ガスの圧力P3と略同一になる。また、第3の領域R3の伝熱空間の圧力は、径方向内側から外側に向けて、P2からP3に緩やかに変化する。 The heat transfer gas from the third heat transfer gas supply hole 230c diffuses into the heat transfer space of the third annular groove group G3, and the pressure in the heat transfer space increases from the third heat transfer gas supply hole 230c. becomes substantially the same as the pressure P3 of the heat transfer gas. Also, the pressure in the heat transfer space of the third region R3 gradually changes from P2 to P3 from the inner side to the outer side in the radial direction.

以上のように本実施形態によれば、領域R1~R3の伝熱空間で差圧を発生させることができ、当該領域R1~R3の伝熱空間の圧力を制御して、領域R1~R3毎に基板Wの温度を制御することができる。この際、環状溝220a~220hを設けることによって、基板Wに接触することなく領域R1~R3の伝熱空間で差圧を発生させることができるので、従来のようにシールバンドが基板に接触する場合に生じる局所的な温度特異点が生じ得ない。従って、本実施形態によれば、基板Wの温度制御性を向上させることができ、プラズマ処理を適切に行うことができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to generate a differential pressure in the heat transfer spaces of the regions R1 to R3, control the pressure in the heat transfer spaces of the regions R1 to R3, and control the pressure in each of the regions R1 to R3. The temperature of the substrate W can be controlled at a constant rate. At this time, by providing the annular grooves 220a to 220h, differential pressure can be generated in the heat transfer spaces of the regions R1 to R3 without contacting the substrate W, so that the seal band contacts the substrate as in the conventional art. The local temperature singularity that occurs in the case cannot occur. Therefore, according to the present embodiment, the temperature controllability of the substrate W can be improved, and the plasma processing can be appropriately performed.

なお、このように本実施形態によれば、基板支持面111aを領域R1~R3に区画する際、基板Wに接触しないので、従来のシールバンドのように消耗して形状が変化することがない。このため、経時変化が生じにくく、領域R1~R3の伝熱空間での圧力を適切に制御することができる。 As described above, according to the present embodiment, when the substrate support surface 111a is divided into the regions R1 to R3, the substrate W is not contacted, so that there is no change in shape due to wear unlike the conventional seal band. . Therefore, the pressure in the heat transfer spaces of the regions R1 to R3 can be appropriately controlled without changing with time.

ここで、従来のようにシールバンドで伝熱空間を複数の領域に区画し、領域毎に圧力を制御して基板の温度を制御する場合、基板の温度が領域の境界で急激に変化する。この点、本実施形態では、伝熱空間における径方向の圧力変化が緩やかであるため、基板Wの温度も径方向に緩やかに変化させることができる。したがって、本実施形態によれば、基板Wの温度制御性をさらに向上させることができる。 Here, when the heat transfer space is partitioned into a plurality of regions by a seal band and the temperature of the substrate is controlled by controlling the pressure for each region as in the conventional art, the temperature of the substrate abruptly changes at the boundaries of the regions. In this regard, in this embodiment, since the radial pressure change in the heat transfer space is gentle, the temperature of the substrate W can also be gently changed in the radial direction. Therefore, according to this embodiment, the temperature controllability of the substrate W can be further improved.

また、本発明者らが鋭意検討した結果、本実施形態のように環状溝220の深さD2が基板接触部210の高さH1の2倍以上の場合、上述した環状溝220の効果、すなわち領域R1~R3の伝熱空間の圧力を制御する効果を発揮できることが分かった。環状溝220の深さD1、D2の上限値は特に限定されないが、例えば環状溝220の深さD1、D2が大きいほど、上述した効果を顕著に享受できる。但し、装置構成上の制約はあり、例えば環状溝220は、その底部が吸着電極201まで到達せず、且つ吸着電極201の上面の僅かに上方に位置するまで鉛直下方に延在していてもよい。また例えば、環状溝220の深さD1は、基板接触部210の上面から吸着電極201の上面までの距離H2の半分以下であってもよい。 Further, as a result of extensive studies by the present inventors, when the depth D2 of the annular groove 220 is at least twice the height H1 of the substrate contact portion 210 as in the present embodiment, the effect of the annular groove 220 described above, that is, It has been found that the effect of controlling the pressure in the heat transfer spaces of the regions R1 to R3 can be exhibited. Although the upper limits of the depths D1 and D2 of the annular groove 220 are not particularly limited, for example, the greater the depths D1 and D2 of the annular groove 220, the more remarkably the effects described above can be obtained. However, there are restrictions on the configuration of the apparatus. good. Further, for example, the depth D1 of the annular groove 220 may be half or less of the distance H2 from the top surface of the substrate contact portion 210 to the top surface of the attraction electrode 201 .

また、環状溝220の幅E又は環状溝220の数も本実施形態に限定されない。例えば、環状溝220の幅Eが小さく、また環状溝220が1つであっても、上述した領域R1~R3の伝熱空間の圧力を制御する効果を享受できる。但し、環状溝220の幅Eが大きく、また環状溝220の本数も多い方が、この効果をより顕著に発揮できる。 Also, the width E of the annular groove 220 or the number of the annular grooves 220 are not limited to those of this embodiment. For example, even when the width E of the annular groove 220 is small and the number of the annular grooves 220 is one, the effect of controlling the pressure in the heat transfer spaces of the regions R1 to R3 can be obtained. However, when the width E of the annular groove 220 is large and the number of the annular grooves 220 is large, this effect can be exhibited more remarkably.

換言すれば、基板支持面111aにおける環状溝220の形状や設置範囲は本実施形態に限定されない。環状溝220の形状や設置範囲を任意に設定することで、基板支持面111aを任意の領域に区画することができ、各領域の伝熱空間の圧力を任意に制御することができる。 In other words, the shape and installation range of the annular groove 220 on the substrate support surface 111a are not limited to those of this embodiment. By arbitrarily setting the shape and installation range of the annular groove 220, the substrate support surface 111a can be divided into arbitrary regions, and the pressure of the heat transfer space in each region can be arbitrarily controlled.

また、本実施形態によれば、各環状溝群G1~G3において伝熱ガスが周方向に沿って拡散するため、基板Wにおける周方向の温度均一性も向上させることができる。 Further, according to the present embodiment, since the heat transfer gas diffuses along the circumferential direction in each of the annular groove groups G1 to G3, the temperature uniformity of the substrate W in the circumferential direction can also be improved.

次に、本発明者らが本実施形態の効果を検証した結果について説明する。本検証では、伝熱ガスの供給圧力を変動させた場合の基板Wの温度分布について実験を行った。なお、上記実施形態では伝熱ガス供給孔230a~230cが径方向に3箇所に設けられたが、本実験では、第1の伝熱ガス供給孔230aを省略し、伝熱ガス供給孔230b、230cから伝熱ガスを供給した。すなわち、本実験において基板支持面111aは、中央領域(第1の領域R1と第2の領域R2)と外周領域(第3の領域R3)の2つの領域に区画されている。 Next, the results of verification of the effects of this embodiment by the inventors will be described. In this verification, an experiment was conducted on the temperature distribution of the substrate W when the supply pressure of the heat transfer gas was varied. In the above embodiment, the heat transfer gas supply holes 230a to 230c were provided at three locations in the radial direction. Heat transfer gas was supplied from 230c. That is, in this experiment, the substrate supporting surface 111a is divided into two regions, a central region (first region R1 and second region R2) and an outer peripheral region (third region R3).

図13は、比較例として基板支持面111aに環状溝220を設けない場合であり、すなわち伝熱ガス供給孔230b、230cがそれぞれ基板支持面111aに設けられた場合の実験結果である。図14は、本実施形態において基板支持面111aに第2の環状溝群G2(環状溝220d~220f)と第3の環状溝群G3(環状溝220g、220h)を設けた場合の実験結果を示す。図13及び図14において、縦軸は基板Wの温度を示し、横軸は基板Wの特定方向における径方向位置を示す。また、図13及び図14において、「Back Pressure」は伝熱ガスの圧力を示し、「Center」は第2の伝熱ガス供給孔230bからの伝熱ガスを示し、「Edge」は第3の伝熱ガス供給孔230cからの伝熱ガスを示す。また、「Center Zone」は中央領域(第1の領域R1と第2の領域R2)を示し、「Edge Zone」は外周領域(第3の領域R3)を示す。 FIG. 13 shows, as a comparative example, the case where the annular groove 220 is not provided in the substrate support surface 111a, that is, the experimental results when the heat transfer gas supply holes 230b and 230c are provided in the substrate support surface 111a. FIG. 14 shows experimental results when the second annular groove group G2 (annular grooves 220d to 220f) and the third annular groove group G3 (annular grooves 220g and 220h) are provided on the substrate support surface 111a in this embodiment. show. 13 and 14, the vertical axis indicates the temperature of the substrate W, and the horizontal axis indicates the radial position of the substrate W in a specific direction. 13 and 14, "Back Pressure" indicates the pressure of the heat transfer gas, "Center" indicates the heat transfer gas from the second heat transfer gas supply hole 230b, and "Edge" indicates the pressure of the third heat transfer gas. Heat transfer gas from the heat transfer gas supply hole 230c is shown. "Center Zone" indicates the central region (the first region R1 and the second region R2), and "Edge Zone" indicates the outer peripheral region (the third region R3).

図13に示すように比較例においては、伝熱ガス供給孔230b、230cからの伝熱ガスの圧力を変動させても、中央領域における基板Wの温度と外周領域における基板Wの温度の差は小さい。すなわち、基板Wを領域毎に制御することは困難であった。 As shown in FIG. 13, in the comparative example, even if the pressure of the heat transfer gas from the heat transfer gas supply holes 230b and 230c is changed, the difference between the temperature of the substrate W in the central region and the temperature of the substrate W in the outer region is small. That is, it was difficult to control the substrate W for each region.

これに対して、図14に示すように本実施形態においては、伝熱ガス供給孔230b、230cからの伝熱ガスの圧力を変動させる。かかる場合、外周領域における基板Wとの熱伝達率が中央領域における基板Wとの熱伝達率より高くなり、その結果、中央領域における基板Wの温度に対して、外周領域における基板Wの温度を低くすることができる。すなわち、中央領域と外周領域の基板Wの温度差を大きくすることができ、基板Wを領域毎に制御することができる。従って、本実施形態のように基板支持面111aに環状溝220を設けることで、基板支持面111aを複数の領域に区画して、当該領域毎に基板Wの温度を制御することができることが分かった。 In contrast, in this embodiment, as shown in FIG. 14, the pressure of the heat transfer gas from the heat transfer gas supply holes 230b and 230c is varied. In such a case, the heat transfer coefficient with respect to the substrate W in the outer peripheral region is higher than the heat transfer coefficient with respect to the substrate W in the central region. can be lowered. That is, the temperature difference between the substrate W in the central region and the outer peripheral region can be increased, and the substrate W can be controlled for each region. Therefore, by providing the annular groove 220 in the substrate supporting surface 111a as in the present embodiment, it is possible to divide the substrate supporting surface 111a into a plurality of regions and control the temperature of the substrate W for each region. rice field.

<他の実施形態>
以上の実施形態では、基板支持面111aに8つの環状溝220a~220hを設け、さらに3つの環状溝群G1~G3を構成して基板支持面111aを3つの領域R1~R3に区画したが、環状溝220の数と環状溝群Gの数はこれに限定されない。
<Other embodiments>
In the above embodiment, the substrate supporting surface 111a is provided with the eight annular grooves 220a to 220h, and the three annular groove groups G1 to G3 are formed to partition the substrate supporting surface 111a into the three regions R1 to R3. The number of annular grooves 220 and the number of annular groove groups G are not limited to this.

また、以上の実施形態では、環状溝群G1、G2は3つの環状溝220で構成され、環状溝群G3は2つの環状溝220で構成されたが、環状溝群Gを構成する環状溝220の数もこれに限定されない。例えば、隣り合う環状溝220が径方向に離間して配置され、当該環状溝220によって基板支持面111aを複数の領域に区画してもよい。 In the above embodiment, the annular groove groups G1 and G2 are composed of three annular grooves 220, and the annular groove group G3 is composed of two annular grooves 220. is not limited to this. For example, adjacent annular grooves 220 may be spaced apart in the radial direction, and the substrate support surface 111a may be partitioned into a plurality of regions by the annular grooves 220 .

いずれにしても、基板支持面111aにおける環状溝220や環状溝群Gの配置を任意に設定することで、基板支持面111aを任意の領域に区画することができ、各領域の伝熱空間の圧力を任意に制御することができる。 In any case, by arbitrarily setting the arrangement of the annular groove 220 and the group of annular grooves G on the substrate support surface 111a, the substrate support surface 111a can be divided into arbitrary regions, and the heat transfer space of each region can be divided. Pressure can be arbitrarily controlled.

以上の実施形態では、環状溝220は断面視において矩形状を有していたが、環状溝220の断面形状はこれに限定されない。例えば図15に示すように環状溝220は断面視において五角形状を有し、当該環状溝220の底部は鉛直方向に突出していてもよい。また、例えば図16に示すように環状溝220の底面は、鉛直方向に突出して湾曲していてもよい。いずれにしても、上述した環状溝220の効果、すなわち領域R1~R3の伝熱空間の圧力を制御する効果を発揮することができる。 In the above embodiment, the annular groove 220 has a rectangular cross-sectional shape, but the cross-sectional shape of the annular groove 220 is not limited to this. For example, as shown in FIG. 15, the annular groove 220 may have a pentagonal shape in a cross-sectional view, and the bottom of the annular groove 220 may protrude in the vertical direction. Further, for example, as shown in FIG. 16, the bottom surface of the annular groove 220 may protrude in the vertical direction and be curved. In any case, the effect of the annular groove 220 described above, that is, the effect of controlling the pressure in the heat transfer spaces of the regions R1 to R3 can be exhibited.

なお、本実施形態においても環状溝220の深さD2は基板接触部210の高さH1の2倍以上であってもよい。この場合、環状溝220の深さD2は、基板支持面111aから環状溝220の底部の最上部までを指す。 Also in this embodiment, the depth D2 of the annular groove 220 may be twice or more the height H1 of the substrate contact portion 210 . In this case, the depth D2 of the annular groove 220 refers to the top of the bottom of the annular groove 220 from the substrate supporting surface 111a.

以上の実施形態では、環状溝220は円環状に設けられていたが、環状溝220の平面形状はこれに限定されず、環状であればよい。図17~図20はそれぞれ、他の実施形態にかかる環状溝220の平面形状を示す。なお、図17~図20において、図面を簡略化するため、各環状溝群G1~G3は一重の環状で図示している。 In the above embodiment, the annular groove 220 is provided in an annular shape, but the planar shape of the annular groove 220 is not limited to this, as long as it is annular. 17 to 20 each show a planar shape of an annular groove 220 according to another embodiment. 17 to 20, each annular groove group G1 to G3 is illustrated as a single annular groove for the sake of simplification of the drawings.

図17に示すように環状溝220は多角形状であってもよい。図示の例においては、第1の環状溝群G1の環状溝220a~220cと第2の環状溝群G2の環状溝220d~220fが多角形状であるが、環状溝220a~220hのいずれか又はすべてが多角形状であってもよい。 As shown in FIG. 17, annular groove 220 may be polygonal. In the illustrated example, the annular grooves 220a to 220c of the first annular groove group G1 and the annular grooves 220d to 220f of the second annular groove group G2 are polygonal. may be polygonal.

図18に示すように環状溝220は円環状ではなく他の平面形状であってもよい。また、複数の環状溝220は、平面視における中心位置が異なっていてもよい。例えば、プラズマ処理装置1のプラズマ処理チャンバ10の平面形状が中心非対称である場合、複数の環状溝220の平面視における中心位置を異なるようにしてもよい。図示の例においては、第1の環状溝群G1の環状溝220a~220cと第2の環状溝群G2の環状溝220d~220fが他の平面形状を有し、且つ平面視における中心位置が異なっているが、環状溝220a~220hのいずれか又はすべてが他の平面形状であってもよい。 As shown in FIG. 18, the annular groove 220 may have a planar shape other than an annular shape. Also, the plurality of annular grooves 220 may have different central positions in plan view. For example, when the planar shape of the plasma processing chamber 10 of the plasma processing apparatus 1 is center asymmetric, the center positions of the plurality of annular grooves 220 in plan view may be different. In the illustrated example, the annular grooves 220a to 220c of the first annular groove group G1 and the annular grooves 220d to 220f of the second annular groove group G2 have different planar shapes and different center positions in plan view. However, any or all of the annular grooves 220a-220h may have other planar shapes.

図19及び図20に示すように環状溝220は、一部が不連続になっていてもよい。この際、図19に示すように1箇所が不連続になっていてもよいし、図20に示すように複数箇所、例えば4箇所が不連続になっていてもよい。環状溝220が全体として環状に形成されていれば、上述した環状溝220の効果を享受することができる。図示の例においては、第1の環状溝群G1の環状溝220a~220cと第2の環状溝群G2の環状溝220d~220fが不連続であったが、環状溝220a~220hのいずれか又はすべてが不連続であってもよい。 As shown in FIGS. 19 and 20, the annular groove 220 may be partially discontinuous. At this time, one point may be discontinuous as shown in FIG. 19, or plural points, for example, four points may be discontinuous as shown in FIG. If the annular groove 220 is formed in an annular shape as a whole, the effect of the annular groove 220 described above can be enjoyed. In the illustrated example, the annular grooves 220a to 220c of the first annular groove group G1 and the annular grooves 220d to 220f of the second annular groove group G2 are discontinuous, but any one of the annular grooves 220a to 220h or All may be discontinuous.

また、図20に示すように第1の環状溝群G1の環状溝220a~220cと第2の環状溝群G2の環状溝220d~220fはそれぞれ、周方向に複数の溝セグメントに分割されていてもよい。第1の内側環状溝220aは、周方向に分割された複数の第1の内側溝セグメントを有し、第1の中間環状溝220bは、周方向に分割された複数の第1の中間溝セグメントを有し、第1の外側環状溝220cは、周方向に分割された複数の第1の外側溝セグメントを有している。第1の伝熱ガス供給路231aは、複数の第1の中間溝セグメントにそれぞれ連通している。第2の内側環状溝220dは、周方向に分割された複数の第2の内側溝セグメントを有し、第2の中間環状溝220eは、周方向に分割された複数の第2の中間溝セグメントを有し、第2の外側環状溝220fは、周方向に分割された複数の第2の外側溝セグメントを有している。第2の伝熱ガス供給孔230bは、複数の第2の中間溝セグメントにそれぞれ連通している。なお、図示の例においては、環状溝220a~220fをそれぞれ4分割したが、分割数はこれに限定されない。 Further, as shown in FIG. 20, each of the annular grooves 220a to 220c of the first annular groove group G1 and the annular grooves 220d to 220f of the second annular groove group G2 is divided into a plurality of groove segments in the circumferential direction. good too. The first inner annular groove 220a has a plurality of circumferentially divided first inner groove segments, and the first intermediate annular groove 220b has a plurality of circumferentially divided first intermediate groove segments. and the first outer annular groove 220c has a plurality of circumferentially divided first outer groove segments. The first heat transfer gas supply passage 231a communicates with each of the plurality of first intermediate groove segments. The second inner annular groove 220d has a plurality of circumferentially divided second inner groove segments, and the second intermediate annular groove 220e has a plurality of circumferentially divided second intermediate groove segments. and the second outer annular groove 220f has a plurality of circumferentially divided second outer groove segments. The second heat transfer gas supply holes 230b respectively communicate with the plurality of second intermediate groove segments. Although each of the annular grooves 220a to 220f is divided into four in the illustrated example, the number of divisions is not limited to this.

以上のように本開示における環状溝220の環状は、円環状に加えて他の環状を含む。また、本開示における環状溝220の環状は、連続している必要は無く、全体として環状形状を有していればよい。そしていずれにおいても、上述した環状溝220の効果、すなわち領域R1~R3の伝熱空間の圧力を制御する効果を発揮することができる。 As described above, the annular shape of the annular groove 220 in the present disclosure includes other annular shapes in addition to the annular shape. Also, the annular shape of the annular groove 220 in the present disclosure does not need to be continuous, and may have an annular shape as a whole. In any case, the effect of the annular groove 220 described above, that is, the effect of controlling the pressure in the heat transfer spaces of the regions R1 to R3 can be exhibited.

以上の実施形態では、伝熱ガス供給孔230は環状溝220の底部からチャック本体部200を貫通して設けられていたが、図21及び図22に示すように伝熱ガス供給孔300は環状溝220の外側近傍に設けられていてもよい。なお、ここでいう近傍とは、例えば伝熱ガス供給孔300の側面と環状溝220の側面との距離Fが10mm以下である。 In the above embodiment, the heat transfer gas supply hole 230 is provided through the chuck main body 200 from the bottom of the annular groove 220. However, as shown in FIGS. It may be provided near the outside of the groove 220 . Here, the neighborhood means, for example, the distance F between the side surface of the heat transfer gas supply hole 300 and the side surface of the annular groove 220 is 10 mm or less.

伝熱ガス供給孔300は、基板支持面111aからチャック本体部200を貫通して設けられている。伝熱ガス供給孔300には伝熱ガス供給路(図示せず)が接続され、さらに伝熱ガス供給路は伝熱ガス供給源(図示せず)に連通している。そして、伝熱ガス供給源から供給された伝熱ガスは、伝熱ガス供給路及び伝熱ガス供給孔300を介して伝熱空間に供給され、さらに近接する環状溝220に流入し、当該環状溝220に沿って周方向に拡散する。このように本実施形態の伝熱ガス供給孔300も、上記実施形態の伝熱ガス供給孔230と同様の機能を発揮し、上記実施形態と同様の効果を享受することができる。 The heat transfer gas supply hole 300 is provided through the chuck main body 200 from the substrate supporting surface 111a. A heat transfer gas supply path (not shown) is connected to the heat transfer gas supply hole 300, and the heat transfer gas supply path communicates with a heat transfer gas supply source (not shown). The heat transfer gas supplied from the heat transfer gas supply source is supplied to the heat transfer space through the heat transfer gas supply passage and the heat transfer gas supply hole 300, flows into the adjacent annular groove 220, and flows into the annular groove 220. It diffuses circumferentially along the groove 220 . Thus, the heat transfer gas supply hole 300 of the present embodiment also exhibits the same function as the heat transfer gas supply hole 230 of the above embodiment, and can enjoy the same effects as the above embodiment.

以上の実施形態では、基板接触部210は環状溝220の外側に設けられていたが、図23及び図24に示すように基板接触部310は環状溝220の底部から突出して設けられていてもよい。基板接触部310は、円柱形状を有するドットであり、基板支持面111aで基板Wを支持する際に基板Wに接触する。また、基板接触部310は、当該基板接触部310が環状溝220の内部に設けられたとしても、伝熱ガスが環状溝220に沿って流れるように形成される。かかる場合、上記実施形態と同様の効果を享受することができる。 In the above embodiments, the substrate contact portion 210 was provided outside the annular groove 220. However, as shown in FIGS. good. The substrate contact portion 310 is a dot having a cylindrical shape, and contacts the substrate W when the substrate W is supported on the substrate support surface 111a. Further, the substrate contact part 310 is formed so that the heat transfer gas flows along the annular groove 220 even if the substrate contact part 310 is provided inside the annular groove 220 . In such a case, the same effects as those of the above embodiment can be obtained.

以上の実施形態において、プラズマ処理装置1は基板支持部11に対して基板Wを昇降させるためのリフターピン(図示せず)を有していてもよい。リフターピンは、基板支持部11を挿通して設けられる。 In the above embodiment, the plasma processing apparatus 1 may have lifter pins (not shown) for raising and lowering the substrate W with respect to the substrate supporting portion 11 . The lifter pins are provided so as to pass through the substrate support portion 11 .

かかる場合、図25及び図26に示すようにチャック本体部200には、リフターピンを挿通させる貫通孔320が設けられる。また、貫通孔320は環状溝220と同心円上に設けられる場合があり、図25及び図26に示す例において、貫通孔320は例えば第2の環状溝群G2の第2の中間環状溝220eの内側において、チャック本体部200を貫通して設けられている。 In such a case, as shown in FIGS. 25 and 26, the chuck body 200 is provided with through holes 320 through which the lifter pins are inserted. Also, the through hole 320 may be provided concentrically with the annular groove 220, and in the example shown in FIGS. It is provided through the chuck main body 200 on the inner side.

貫通孔320の内部は、異常放電対策として真空引きされる場合がある。かかる場合、貫通孔320の周囲には、シールバンド321が設けられる、シールバンド321は、基板支持面111aで基板Wを支持する際に基板Wに接触する。このようにシールバンド321が基板Wに接触することで、貫通孔320の内部が減圧される。 The inside of the through hole 320 may be evacuated as a countermeasure against abnormal discharge. In such a case, a seal band 321 is provided around the through hole 320. The seal band 321 contacts the substrate W when the substrate W is supported on the substrate support surface 111a. Since the seal band 321 contacts the substrate W in this manner, the pressure inside the through-hole 320 is reduced.

第2の中間環状溝220eは、貫通孔320及びシールバンド321を囲うように設けられる。詳細には、第2の中間環状溝220eは、貫通孔320及びシールバンド321の外側において分岐して設けられる。かかる場合でも、伝熱ガスは第2の中間環状溝220eに沿って流れ、周方向に拡散する。したがって、上記実施形態と同様の効果を享受することができる。 A second intermediate annular groove 220 e is provided so as to surround the through hole 320 and the seal band 321 . Specifically, the second intermediate annular groove 220 e is branched outside the through hole 320 and the seal band 321 . Even in such a case, the heat transfer gas flows along the second intermediate annular groove 220e and diffuses in the circumferential direction. Therefore, the same effects as those of the above embodiment can be enjoyed.

以上の実施形態では、3つの環状溝群G1~G3によって基板支持面111aが4つの領域R1~R4に区画されたが、溝構造(環状溝220a~220h)の一部を、シールバンド構造にしてもよい。すなわち、溝構造とシールバンド構造によって、基板支持面111aを複数の領域に区画してもよい。 In the above embodiment, the substrate support surface 111a is divided into four regions R1 to R4 by the three annular groove groups G1 to G3, but part of the groove structure (annular grooves 220a to 220h) is replaced with a seal band structure. may That is, the substrate support surface 111a may be divided into a plurality of regions by the groove structure and the seal band structure.

例えば図27に示すように基板支持面111aには、上記実施形態の第3の環状溝群G3に代えて、突出部330が設けられる。突出部330は、基板支持面111aから突出して環状に設けられている。突出部330の上面は、複数の基板接触部210の上面と同じ高さで且つ平坦に形成されており、基板支持面111aで基板Wを支持する際に基板Wに接触する。 For example, as shown in FIG. 27, the substrate supporting surface 111a is provided with a projecting portion 330 instead of the third annular groove group G3 of the above embodiment. The protruding portion 330 is provided in an annular shape so as to protrude from the substrate supporting surface 111a. The top surface of the projecting portion 330 is formed flat and at the same height as the top surfaces of the plurality of substrate contact portions 210, and contacts the substrate W when the substrate W is supported by the substrate supporting surface 111a.

かかる場合、2つの環状溝群G1、G2と突出部330によって、基板支持面111aが4つの領域R1~R4に区画される。すなわち、第3の領域R3は、第2の環状溝群G2と突出部330の間の環状の領域であり、第4の領域R4は、突出部330と外周接触部211の間の環状の領域である。 In this case, the two annular groove groups G1 and G2 and the protrusion 330 divide the substrate support surface 111a into four regions R1 to R4. That is, the third region R3 is an annular region between the second annular groove group G2 and the protrusion 330, and the fourth region R4 is an annular region between the protrusion 330 and the outer peripheral contact portion 211. is.

上述したように2つの環状溝群G1、G2によって区画される領域R1~R3の伝熱空間の圧力は緩やかに変化し、基板Wの温度も径方向に緩やかに変化する。一方、突出部330によって区画される領域R3~R4の伝熱空間の圧力は、その境界(突出部330)において急激に変化し、基板Wの温度も急激に変化する。このように、基板Wの温度変化を領域毎に制御したい場合は、溝構造とシールバンド構造を併用することは有用である。 As described above, the pressure in the heat transfer spaces of the regions R1 to R3 defined by the two annular groove groups G1 and G2 changes gradually, and the temperature of the substrate W also changes gradually in the radial direction. On the other hand, the pressure in the heat transfer space of the regions R3 to R4 partitioned by the projecting portion 330 abruptly changes at the boundary (the projecting portion 330), and the temperature of the substrate W also abruptly changes. In this way, when it is desired to control the temperature change of the substrate W for each region, it is useful to use both the groove structure and the seal band structure.

なお、本実施形態では、第3の環状溝群G3に代えて突出部330が設けられたが、突出部330の設置場所はこれに限定されない。基板Wの温度制御に応じて、突出部330の位置を任意に設定することができる。 In this embodiment, the projecting portion 330 is provided in place of the third annular groove group G3, but the installation location of the projecting portion 330 is not limited to this. The position of the protrusion 330 can be arbitrarily set according to the temperature control of the substrate W. FIG.

以上の実施形態において、基板接触部210の単位面積当たりの個数を、領域R1~R3毎に変更してもよい。基板接触部210の単位面積当たりの個数を調整することで、基板接触部210と基板Wとの接触率(=「接触している面積」/「領域内の全面積」)を調整することができ、その結果、基板Wとの熱伝達率を調整することができる。例えば、第1の領域R1と第2の領域R2に比べて、第3の領域R3における基板接触部210の単位面積当たりの個数を多くすると、当該第3の領域R3における基板Wとの熱伝達率が大きくなり、基板Wの温度を下げることができる。このように、基板接触部210の単位面積当たりの個数を領域R1~R3毎に調整することで、基板Wの温度制御性をさらに向上させることができる。 In the above embodiments, the number of substrate contact portions 210 per unit area may be changed for each of the regions R1 to R3. By adjusting the number of substrate contact portions 210 per unit area, the contact ratio between the substrate contact portions 210 and the substrate W (=“contact area”/“total area in the region”) can be adjusted. As a result, the heat transfer coefficient with the substrate W can be adjusted. For example, if the number of substrate contact portions 210 per unit area in the third region R3 is increased compared to the first region R1 and the second region R2, the heat transfer to the substrate W in the third region R3 increases. The rate is increased, and the temperature of the substrate W can be lowered. In this manner, the temperature controllability of the substrate W can be further improved by adjusting the number of substrate contact portions 210 per unit area for each of the regions R1 to R3.

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The embodiments described above may be omitted, substituted, or modified in various ways without departing from the scope and spirit of the appended claims.

1 プラズマ処理装置
10 プラズマ処理チャンバ
11 基板支持部
113 基台
114 静電チャック
210 基板接触部
220a 第1の内側環状溝
220b 第1の中間環状溝
220c 第1の外側環状溝
231a 第1の伝熱ガス供給路
233a 第1の制御バルブ
G1 第1の環状溝群
REFERENCE SIGNS LIST 1 plasma processing apparatus 10 plasma processing chamber 11 substrate support 113 base 114 electrostatic chuck 210 substrate contact 220a first inner annular groove 220b first intermediate annular groove 220c first outer annular groove 231a first heat transfer Gas supply path 233a First control valve G1 First annular groove group

第2の環状溝群G2には、第2の中間環状溝220eの底部に複数の第2の伝熱ガス供給孔230bが設けられている。第2の伝熱ガス供給孔230bには第2のガス供給路としての第2の伝熱ガス供給路231bが接続され、さらに第2の伝熱ガス供給路231bは伝熱ガス供給源232に連通している。第2の伝熱ガス供給路231bには、伝熱ガス供給源232側から第2の制御バルブ233bと第2の圧力計234bが設けられている。第2の制御バルブ233bと第2の圧力計234bはそれぞれ、第1の制御バルブ233aと第1の圧力計234aと同様の構成を有し、第2の制御バルブ233bは伝熱ガスの流量又は圧力を制御するように構成される。そして第1の環状溝群G1と同様に、伝熱ガス供給源から第2の伝熱ガス供給路231b及び第2の伝熱ガス供給孔230bを介して供給された伝熱ガスは、環状溝220d、220e、220fに沿って周方向に拡散するとともに、伝熱空間にも供給される。なお、第2の伝熱ガス供給孔230b、第2の伝熱ガス供給路231b及び第2の制御バルブ233bは、環状溝220d~220fのいずれかに設けられていればよい。
The second annular groove group G2 is provided with a plurality of second heat transfer gas supply holes 230b at the bottom of the second intermediate annular groove 220e. A second heat transfer gas supply passage 231b as a second gas supply passage is connected to the second heat transfer gas supply hole 230b. are in communication. A second control valve 233b and a second pressure gauge 234b are provided in the second heat transfer gas supply path 231b from the heat transfer gas supply source 232 side. The second control valve 233b and the second pressure gauge 234b have similar configurations to the first control valve 233a and the first pressure gauge 234a, respectively, and the second control valve 233b controls the flow rate or the flow rate of the heat transfer gas. configured to control the pressure; As with the first annular groove group G1, the heat transfer gas supplied from the heat transfer gas supply source through the second heat transfer gas supply passage 231b and the second heat transfer gas supply hole 230b is supplied to the annular groove group G1. It diffuses circumferentially along 220d, 220e, and 220f and is also supplied to the heat transfer space. The second heat transfer gas supply hole 230b, the second heat transfer gas supply path 231b, and the second control valve 233b may be provided in any one of the annular grooves 220d to 220f.

第3の環状溝群G3には、第3の外側環状溝220hの底部に複数の第3の伝熱ガス供給孔230cが設けられている。第3の伝熱ガス供給孔230cには第3のガス供給路としての第3の伝熱ガス供給路231cが接続され、さらに第3の伝熱ガス供給路231cは伝熱ガス供給源232に連通している。第3の伝熱ガス供給路231cには、伝熱ガス供給源232側から第3の制御バルブ233cと第3の圧力計234cが設けられている。第3の制御バルブ233cと第3の圧力計234cはそれぞれ、第1の制御バルブ233aと第1の圧力計234aと同様の構成を有し、第3の制御バルブ233cは伝熱ガスの流量又は圧力を制御するように構成される。そして第1の環状溝群G1と同様に、伝熱ガス供給源から第3の伝熱ガス供給路231c及び第3の伝熱ガス供給孔230cを介して供給された伝熱ガスは、環状溝220g、220hに沿って周方向に拡散するとともに、伝熱空間にも供給される。なお、第3の伝熱ガス供給孔230c、第3の伝熱ガス供給路231c及び第3の制御バルブ233cは、環状溝220g、220hのいずれかに設けられていればよい。
The third annular groove group G3 is provided with a plurality of third heat transfer gas supply holes 230c at the bottom of the third outer annular groove 220h. A third heat transfer gas supply passage 231c as a third gas supply passage is connected to the third heat transfer gas supply hole 230c. are in communication. A third control valve 233c and a third pressure gauge 234c are provided in the third heat transfer gas supply path 231c from the heat transfer gas supply source 232 side. The third control valve 233c and the third pressure gauge 234c have similar configurations to the first control valve 233a and the first pressure gauge 234a, respectively, and the third control valve 233c controls the flow rate or the flow rate of the heat transfer gas. configured to control the pressure; As with the first annular groove group G1, the heat transfer gas supplied from the heat transfer gas supply source through the third heat transfer gas supply passage 231c and the third heat transfer gas supply hole 230c is supplied to the annular groove group G1. It diffuses in the circumferential direction along 220g and 220h and is also supplied to the heat transfer space. The third heat transfer gas supply hole 230c, the third heat transfer gas supply path 231c, and the third control valve 233c may be provided in either one of the annular grooves 220g and 220h.

本開示の一態様は、チャンバと、前記チャンバ内に配置され、少なくとも1つの第1のガス供給路を有する基板支持部であり、基台と、前記基台上に配置され、上面を有する静電チャックであり、前記上面は、複数の突起と、第1の環状溝群とを有し、前記第1の環状溝群は、第1の内側環状溝、第1の中間環状溝及び第1の外側環状を含み、前記第1の内側環状溝、前記第1の中間環状溝及び前記第1の外側環状溝のうちいずれかが前記少なくとも1つの第1のガス供給路に連通している、前記静電チャックと、を有する、前記基板支持部と、前記少なくとも1つの第1のガス供給路を介して供給されるガスの流量又は圧力を制御するように構成される少なくとも1つの制御バルブと、を備える。
One aspect of the present disclosure is a chamber; a substrate support disposed within the chamber and having at least one first gas supply path; a base; An electric chuck, wherein the upper surface has a plurality of protrusions and a first group of annular grooves, the first group of annular grooves comprising a first inner annular groove, a first intermediate annular groove and a first any one of the first inner annular groove , the first intermediate annular groove and the first outer annular groove communicating with the at least one first gas supply passage , the electrostatic chuck, and the substrate support, and at least one control valve configured to control the flow rate or pressure of gas supplied through the at least one first gas supply passage. And prepare.

なお、本実施形態においても環状溝220の深さD2は基板接触部210の高さH1の2倍以上であってもよい。この場合、環状溝220の深さD2は、基板接触部210の上面から環状溝220の底部の最上部までを指す。
Also in this embodiment, the depth D2 of the annular groove 220 may be twice or more the height H1 of the substrate contact portion 210 . In this case, the depth D2 of the annular groove 220 refers to the top surface of the substrate contact portion 210 to the top of the bottom of the annular groove 220 .

また、図20に示すように第1の環状溝群G1の環状溝220a~220cと第2の環状溝群G2の環状溝220d~220fはそれぞれ、周方向に複数の溝セグメントに分割されていてもよい。第1の内側環状溝220aは、周方向に分割された複数の第1の内側溝セグメントを有し、第1の中間環状溝220bは、周方向に分割された複数の第1の中間溝セグメントを有し、第1の外側環状溝220cは、周方向に分割された複数の第1の外側溝セグメントを有している。第1の伝熱ガス供給路231aは、複数の第1の中間溝セグメントにそれぞれ連通している。第2の内側環状溝220dは、周方向に分割された複数の第2の内側溝セグメントを有し、第2の中間環状溝220eは、周方向に分割された複数の第2の中間溝セグメントを有し、第2の外側環状溝220fは、周方向に分割された複数の第2の外側溝セグメントを有している。第2の伝熱ガス供給孔231bは、複数の第2の中間溝セグメントにそれぞれ連通している。なお、図示の例においては、環状溝220a~220fをそれぞれ4分割したが、分割数はこれに限定されない。
Further, as shown in FIG. 20, each of the annular grooves 220a to 220c of the first annular groove group G1 and the annular grooves 220d to 220f of the second annular groove group G2 is divided into a plurality of groove segments in the circumferential direction. good too. The first inner annular groove 220a has a plurality of circumferentially divided first inner groove segments, and the first intermediate annular groove 220b has a plurality of circumferentially divided first intermediate groove segments. and the first outer annular groove 220c has a plurality of circumferentially divided first outer groove segments. The first heat transfer gas supply passage 231a communicates with each of the plurality of first intermediate groove segments. The second inner annular groove 220d has a plurality of circumferentially divided second inner groove segments, and the second intermediate annular groove 220e has a plurality of circumferentially divided second intermediate groove segments. and the second outer annular groove 220f has a plurality of circumferentially divided second outer groove segments. The second heat transfer gas supply holes 231b respectively communicate with the plurality of second intermediate groove segments. Although each of the annular grooves 220a to 220f is divided into four in the illustrated example, the number of divisions is not limited to this.

Claims (18)

チャンバと、
前記チャンバ内に配置され、少なくとも1つの第1のガス供給路を有する基板支持部であり、
基台と、
前記基台上に配置され、上面を有する静電チャックであり、
前記上面は、複数の突起と、第1の環状溝群とを有し、
前記第1の環状溝群は、第1の内側環状溝、第1の中間環状溝及び第1の外側環状溝を含み、
前記第1の内側環状溝、前記第1の中間環状溝及び前記第1の外側環状溝のうちいずれかが前記少なくとも1つの第1のガス供給路に連通している、前記静電チャックと、
を有する、前記基板支持部と、
前記少なくとも1つの第1のガス供給路を介して供給されるガスの流量又は圧力を制御するように構成される少なくとも1つの制御バルブと、
を備える、基板処理装置。
a chamber;
a substrate support disposed within the chamber and having at least one first gas supply;
a base;
An electrostatic chuck disposed on the base and having an upper surface,
The upper surface has a plurality of protrusions and a first annular groove group,
The first annular groove group includes a first inner annular groove, a first intermediate annular groove and a first outer annular groove,
the electrostatic chuck, wherein any one of the first inner annular groove, the first intermediate annular groove, and the first outer annular groove communicates with the at least one first gas supply path;
the substrate support having
at least one control valve configured to control the flow rate or pressure of gas supplied through the at least one first gas supply passage;
A substrate processing apparatus comprising:
前記基板支持部は、少なくとも1つの第2のガス供給路をさらに有し、
前記静電チャックの前記上面は、前記第1の環状溝群を囲む第2の環状溝群をさらに有し、
前記第2の環状溝群は、第2の内側環状溝、第2の中間環状溝及び第2の外側環状溝を含み、
前記第2の内側環状溝、前記第2の中間環状溝及び前記第2の外側環状溝のうちいずれかが前記少なくとも1つの第2のガス供給路に連通しており、
前記少なくとも1つの制御バルブは、前記少なくとも1つの第1のガス供給路及び前記少なくとも1つの第2のガス供給路を介して供給されるガスの流量又は圧力を制御するように構成される、
請求項1に記載の基板処理装置。
the substrate support further comprises at least one second gas supply channel;
the upper surface of the electrostatic chuck further has a second annular groove group surrounding the first annular groove group;
The second annular groove group includes a second inner annular groove, a second intermediate annular groove and a second outer annular groove,
any one of the second inner annular groove, the second intermediate annular groove, and the second outer annular groove communicates with the at least one second gas supply path;
wherein the at least one control valve is configured to control the flow rate or pressure of gas supplied via the at least one first gas supply line and the at least one second gas supply line;
The substrate processing apparatus according to claim 1.
前記少なくとも1つの制御バルブは、
前記少なくとも1つの第1のガス供給路を介して供給されるガスの流量又は圧力を独立して制御するように構成される第1の制御バルブと、
前記少なくとも1つの第2のガス供給路を介して供給されるガスの流量又は圧力を独立して制御するように構成される第2の制御バルブと、
を含む、請求項2に記載の基板処理装置。
The at least one control valve is
a first control valve configured to independently control the flow rate or pressure of a gas supplied through the at least one first gas supply passage;
a second control valve configured to independently control the flow rate or pressure of the gas supplied via the at least one second gas supply passage;
3. The substrate processing apparatus of claim 2, comprising:
前記基板支持部は、少なくとも1つの第3のガス供給路をさらに有し、
前記静電チャックの前記上面は、前記第2の環状溝群を囲む第3の環状溝群をさらに有し、
前記第3の環状溝群は、第3の内側環状溝及び第3の外側環状溝を含み、
前記第3の内側環状溝及び前記第3の外側環状溝のうちいずれかが前記少なくとも1つの第3のガス供給路に連通しており、
前記少なくとも1つの制御バルブは、前記少なくとも1つの第1のガス供給路、前記少なくとも1つの第2のガス供給路及び前記少なくとも1つの第3のガス供給路を介して供給されるガスの流量又は圧力を制御するように構成される、
請求項2に記載の基板処理装置。
The substrate support further has at least one third gas supply channel,
the upper surface of the electrostatic chuck further has a third annular groove group surrounding the second annular groove group;
The third annular groove group includes a third inner annular groove and a third outer annular groove,
one of the third inner annular groove and the third outer annular groove communicates with the at least one third gas supply path;
The at least one control valve controls the flow rate of gas supplied through the at least one first gas supply path, the at least one second gas supply path, and the at least one third gas supply path, or configured to control the pressure;
The substrate processing apparatus according to claim 2.
前記少なくとも1つの制御バルブは、
前記少なくとも1つの第1のガス供給路を介して供給されるガスの流量又は圧力を独立して制御するように構成される第1の制御バルブと、
前記少なくとも1つの第2のガス供給路を介して供給されるガスの流量又は圧力を独立して制御するように構成される第2の制御バルブと、
前記少なくとも1つの第3のガス供給路を介して供給されるガスの流量又は圧力を独立して制御するように構成される第3の制御バルブと、
を含む、請求項4に記載の基板処理装置。
The at least one control valve is
a first control valve configured to independently control the flow rate or pressure of a gas supplied through the at least one first gas supply passage;
a second control valve configured to independently control the flow rate or pressure of the gas supplied via the at least one second gas supply passage;
a third control valve configured to independently control the flow rate or pressure of the gas supplied via the at least one third gas supply passage;
5. The substrate processing apparatus of claim 4, comprising:
前記第1の環状溝群、前記第2の環状溝群及び前記第3の環状溝群は、円形状を有する、
請求項4に記載の基板処理装置。
The first annular groove group, the second annular groove group and the third annular groove group have a circular shape,
The substrate processing apparatus according to claim 4.
前記第1の環状溝群及び前記第2の環状溝群は、多角形状を有する、
請求項4に記載の基板処理装置。
The first annular groove group and the second annular groove group have a polygonal shape,
The substrate processing apparatus according to claim 4.
前記第1の環状溝群及び前記第2の環状溝群は、中心非対称の形状を有する、
請求項4に記載の基板処理装置。
The first annular groove group and the second annular groove group have centrally asymmetric shapes,
The substrate processing apparatus according to claim 4.
前記第1の内側環状溝は、周方向に分割された複数の第1の内側溝セグメントを有し、
前記第1の中間環状溝は、周方向に分割された複数の第1の中間溝セグメントを有し、
前記第1の外側環状溝は、周方向に分割された複数の第1の外側溝セグメントを有し、
前記少なくとも1つの第1のガス供給路は、前記複数の第1の中間溝セグメントにそれぞれ連通する複数の第1のガス供給路を含む、
請求項1に記載の基板処理装置。
the first inner annular groove having a plurality of circumferentially divided first inner groove segments;
The first intermediate annular groove has a plurality of circumferentially divided first intermediate groove segments,
the first outer annular groove has a plurality of circumferentially divided first outer groove segments;
the at least one first gas supply passage includes a plurality of first gas supply passages respectively communicating with the plurality of first intermediate groove segments;
The substrate processing apparatus according to claim 1.
前記第2の内側環状溝は、周方向に分割された複数の第2の内側溝セグメントを有し、
前記第2の中間環状溝は、周方向に分割された複数の第2の中間溝セグメントを有し、
前記第2の外側環状溝は、周方向に分割された複数の第2の外側溝セグメントを有し、
前記少なくとも1つの第2のガス供給路は、前記複数の第2の中間溝セグメントにそれぞれ連通する複数の第2のガス供給路を含む、
請求項2に記載の基板処理装置。
the second inner annular groove has a plurality of circumferentially divided second inner groove segments;
the second intermediate annular groove has a plurality of second intermediate groove segments divided in the circumferential direction;
the second outer annular groove has a plurality of circumferentially divided second outer groove segments;
the at least one second gas supply passage includes a plurality of second gas supply passages respectively communicating with the plurality of second intermediate groove segments;
The substrate processing apparatus according to claim 2.
上面及び少なくとも1つの第1のガス供給路を有するチャック本体部を備え、
前記上面は、
複数の突起と、
第1の内側環状溝、第1の中間環状溝及び第1の外側環状溝を含む第1の環状溝群であり、前記第1の内側環状溝、前記第1の中間環状溝及び前記第1の外側環状溝のうちいずれかが前記少なくとも1つの第1のガス供給路に連通している、前記第1の環状溝群と、を有する、静電チャック。
a chuck body having a top surface and at least one first gas feed;
The upper surface is
a plurality of protrusions;
A first annular groove group including a first inner annular groove, a first intermediate annular groove and a first outer annular groove, wherein the first inner annular groove, the first intermediate annular groove and the first any of the outer annular grooves of the first group of annular grooves communicating with the at least one first gas supply passage.
前記チャック本体部は、少なくとも1つの第2のガス供給路をさらに有し、
前記チャック本体部の前記上面は、前記第1の環状溝群を囲む第2の環状溝群をさらに有し、
前記第2の環状溝群は、第2の内側環状溝、第2の中間環状溝及び第2の外側環状溝を含み、
前記第2の内側環状溝、前記第2の中間環状溝及び前記第2の外側環状溝のうちいずれかが前記少なくとも1つの第2のガス供給路に連通している、
請求項11に記載の静電チャック。
the chuck body further having at least one second gas supply path,
the upper surface of the chuck body further has a second annular groove group surrounding the first annular groove group;
The second annular groove group includes a second inner annular groove, a second intermediate annular groove and a second outer annular groove,
any one of the second inner annular groove, the second intermediate annular groove, and the second outer annular groove communicates with the at least one second gas supply passage;
The electrostatic chuck of Claim 11.
前記チャック本体部は、少なくとも1つの第3のガス供給路をさらに有し、
前記チャック本体部の前記上面は、前記第2の環状溝群を囲む第3の環状溝群をさらに有し、
前記第3の環状溝群は、第3の内側環状溝及び第3の外側環状溝を含み、
前記第3の内側環状溝及び前記第3の外側環状溝のうちいずれかが前記少なくとも1つの第3のガス供給路に連通している、
請求項12に記載の静電チャック。
the chuck body further has at least one third gas supply path,
the upper surface of the chuck body further has a third annular groove group surrounding the second annular groove group;
The third annular groove group includes a third inner annular groove and a third outer annular groove,
one of the third inner annular groove and the third outer annular groove communicates with the at least one third gas supply channel;
The electrostatic chuck of Claim 12.
前記第1の環状溝群、前記第2の環状溝群及び前記第3の環状溝群は、円形状を有する、
請求項13に記載の静電チャック。
The first annular groove group, the second annular groove group and the third annular groove group have a circular shape,
14. The electrostatic chuck of Claim 13.
前記第1の環状溝群及び前記第2の環状溝群は、多角形状を有する、
請求項13に記載の静電チャック。
The first annular groove group and the second annular groove group have a polygonal shape,
14. The electrostatic chuck of Claim 13.
前記第1の環状溝群及び前記第2の環状溝群は、中心非対称の形状を有する、
請求項13に記載の静電チャック。
The first annular groove group and the second annular groove group have centrally asymmetric shapes,
14. The electrostatic chuck of Claim 13.
前記第1の内側環状溝は、周方向に分割された複数の第1の内側溝セグメントを有し、
前記第1の中間環状溝は、周方向に分割された複数の第1の中間溝セグメントを有し、
前記第1の外側環状溝は、周方向に分割された複数の第1の外側溝セグメントを有し、
前記少なくとも1つの第1のガス供給路は、前記複数の第1の中間溝セグメントにそれぞれ連通する複数の第1のガス供給路を含む、請求項11に記載の静電チャック。
the first inner annular groove having a plurality of circumferentially divided first inner groove segments;
The first intermediate annular groove has a plurality of circumferentially divided first intermediate groove segments,
the first outer annular groove has a plurality of circumferentially divided first outer groove segments;
12. The electrostatic chuck of claim 11, wherein the at least one first gas supply passage comprises a plurality of first gas supply passages respectively communicating with the plurality of first intermediate groove segments.
前記第2の内側環状溝は、周方向に分割された複数の第2の内側溝セグメントを有し、
前記第2の中間環状溝は、周方向に分割された複数の第2の中間溝セグメントを有し、
前記第2の外側環状溝は、周方向に分割された複数の第2の外側溝セグメントを有し、
前記少なくとも1つの第2のガス供給路は、前記複数の第2の中間溝セグメントにそれぞれ連通する複数の第2のガス供給路を含む、
請求項12に記載の静電チャック。
the second inner annular groove has a plurality of circumferentially divided second inner groove segments;
the second intermediate annular groove has a plurality of second intermediate groove segments divided in the circumferential direction;
the second outer annular groove has a plurality of circumferentially divided second outer groove segments;
the at least one second gas supply passage includes a plurality of second gas supply passages respectively communicating with the plurality of second intermediate groove segments;
The electrostatic chuck of Claim 12.
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