JP2023165222A - 静電チャック、基板支持アセンブリ、及びプラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板と静電チャックとの間の熱伝導を促進できる技術を提供する。
【解決手段】開示される静電チャックは、プラズマ処理装置において用いられる。静電チャックは、誘電体部、第１の電極及び第２の電極を備える。誘電体部は、基部及び複数の凸部を有する。基部は、上面を含む。複数の凸部は、基部の上面に対して突出する。複数の凸部の各々は、その上に載置される基板を支持する支持面を含む。誘電体部は、ガス流路を提供する。ガス流路は、伝熱空間に接続される。伝熱空間は、上面と複数の凸部によって上面の上方に提供される。第１の電極は、複数の凸部の各々の中に設けられている。第２の電極は、上面の下方、且つ、基部の中に設けられている。
【選択図】図３

Description

本開示は、静電チャック、基板支持アセンブリ、及びプラズマ処理装置に関する。

基板に対するプラズマ処理では、プラズマ処理装置が用いられる。下記の特許文献１に記載されたプラズマ処理装置は、基板支持アセンブリを備える。基板支持アセンブリは、チャンバ内に設けられている。基板支持アセンブリは、基台及び静電チャックを有する。静電チャックは、基台上に設けられている。基台と静電チャックとは、ろう付けにより接合されている。

米国特許出願公開第２０２０/０２２７３００号明細書

本開示は、基板と静電チャックとの間の熱伝導を促進できる技術を提供する。

一つの例示的実施形態において、静電チャックが提供される。静電チャックは、プラズマ処理装置において用いられる。静電チャックは、誘電体部、第１の電極及び第２の電極を備える。誘電体部は、基部及び複数の凸部を含む。基部は、上面を含む。複数の凸部は、基部の上面に対して突出する。複数の凸部の各々は、その上に載置される基板を支持する支持面を提供する。誘電体部は、ガス流路を提供する。ガス流路は、伝熱空間に接続される。伝熱空間は、上面と複数の凸部によって上面の上に提供される。第１の電極は、複数の凸部の各々の中に設けられている。第２の電極は、上面の下方、且つ、基部の中に設けられている。

一つの例示的実施形態によれば、基板と静電チャックとの間の熱伝導を促進できる技術が提供される。

一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理システムの構成例を説明するための図である。 一つの例示的実施形態に係る容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図である。 一つの例示的実施形態に係る基板支持アセンブリを示す断面図である。 一つの例示的実施形態に係る静電チャックを示す部分拡大断面図である。 別の例示的実施形態に係る基板支持アセンブリを示す断面図である。

以下、図面を参照して種々の例示的実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。

図１は、プラズマ処理システムの構成例を説明するための図である。一実施形態において、プラズマ処理システムは、プラズマ処理装置１及び制御部２を含む。プラズマ処理システムは、基板処理システムの一例であり、プラズマ処理装置１は、基板処理装置の一例である。プラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、基板支持アセンブリ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。基板支持アセンブリ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。

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；ＣａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄ 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：ＨｅｌｉｃｏｎＷａｖｅ 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（ＤｉｒｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔ）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（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）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、 １００ｋＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。

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、処理部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。制御部２は、例えばコンピュータ２ａにより実現される。処理部２ａ１は、記憶部２ａ２からプログラムを読み出し、読み出されたプログラムを実行することにより種々の制御動作を行うように構成され得る。このプログラムは、予め記憶部２ａ２に格納されていてもよく、必要なときに、媒体を介して取得されてもよい。取得されたプログラムは、記憶部２ａ２に格納され、処理部２ａ１によって記憶部２ａ２から読み出されて実行される。媒体は、コンピュータ２ａに読み取り可能な種々の記憶媒体であってもよく、通信インターフェース２ａ３に接続されている通信回線であってもよい。処理部２ａ１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であってもよい。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。

以下に、プラズマ処理装置１の一例としての容量結合型のプラズマ処理装置の構成例について説明する。図２は、容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図である。

容量結合型のプラズマ処理装置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、基板支持アセンブリ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。基板支持アセンブリ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、基板支持アセンブリ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及び基板支持アセンブリ１１により規定されたプラズマ処理空間１０ｓを有する。プラズマ処理チャンバ１０は接地される。シャワーヘッド１３及び基板支持アセンブリ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。

基板支持アセンブリ１１は、本体部１１１及びリングアセンブリ１１２を含む。本体部１１１は、基板Ｗを支持するための中央領域１１１ａと、リングアセンブリ１１２を支持するための環状領域１１１ｂとを有する。ウェハは基板Ｗの一例である。本体部１１１の環状領域１１１ｂは、平面視で本体部１１１の中央領域１１１ａを囲んでいる。基板Ｗは、本体部１１１の中央領域１１１ａ上に配置され、リングアセンブリ１１２は、本体部１１１の中央領域１１１ａ上の基板Ｗを囲むように本体部１１１の環状領域１１１ｂ上に配置される。従って、中央領域１１１ａは、基板Ｗを支持するための基板支持面とも呼ばれ、環状領域１１１ｂは、リングアセンブリ１１２を支持するためのリング支持面とも呼ばれる。

一実施形態において、本体部１１１は、基台６及び静電チャック５を含む。基台６は、導電性部材を含む。基台６の導電性部材は下部電極として機能し得る。静電チャック５は、基台６の上に配置される。静電チャック５は、誘電体部５０と誘電体部５０内に配置される静電電極１１１１ｂとを含む。誘電体部５０は、中央領域１１１ａを有する。一実施形態において、誘電体部５０は、環状領域１１１ｂも有する。なお、環状静電チャックや環状絶縁部材のような、静電チャック５を囲む他の部材が環状領域１１１ｂを有してもよい。この場合、リングアセンブリ１１２は、環状静電チャック又は環状絶縁部材の上に配置されてもよく、静電チャック５と環状絶縁部材の両方の上に配置されてもよい。また、後述するＲＦ電源３１及び／又はＤＣ電源３２に結合される少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極が誘電体部５０内に配置されてもよい。この場合、少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極が下部電極として機能する。後述するバイアスＲＦ信号及び／又はＤＣ信号が少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極に供給される場合、ＲＦ／ＤＣ電極はバイアス電極とも呼ばれる。なお、基台６の導電性部材と少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極とが複数の下部電極として機能してもよい。また、静電電極１１１１ｂが下部電極として機能してもよい。従って、基板支持アセンブリ１１は、少なくとも１つの下部電極を含む。

リングアセンブリ１１２は、１又は複数の環状部材を含む。一実施形態において、１又は複数の環状部材は、１又は複数のエッジリングと少なくとも１つのカバーリングとを含む。エッジリングは、導電性材料又は絶縁材料で形成され、カバーリングは、絶縁材料で形成される。

また、基板支持アセンブリ１１は、静電チャック５、リングアセンブリ１１２及び基板のうち少なくとも１つをターゲット温度に調節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６ａ、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路６ａには、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。一実施形態において、流路６ａが基台６内に形成され、１又は複数のヒータが静電チャック５の誘電体部５０内に配置される。また、基板支持アセンブリ１１は、基板Ｗの裏面と中央領域１１１ａとの間の間隙に伝熱ガスを供給するように構成されたガス流路５０ｂを含んでもよい。

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、少なくとも１つの上部電極を含む。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。

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。

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、少なくとも１つのＲＦ信号（ＲＦ電力）を少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極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信号を少なくとも１つの下部電極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。

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少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に結合され、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、１０ＭＨｚ～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、少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に供給される。

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少なくとも１つの下部電極に結合され、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。バイアスＲＦ信号の周波数は、ソースＲＦ信号の周波数と同じであっても異なっていてもよい。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、ソースＲＦ信号の周波数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、１００ｋＨｚ～６０ＭＨｚ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、少なくとも１つの下部電極に供給される。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。

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、少なくとも１つの下部電極に接続され、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、少なくとも１つの下部電極に印加される。一実施形態において、第２のＤＣ生成部３２ｂは、少なくとも１つの上部電極に接続され、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、少なくとも１つの上部電極に印加される。

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。この場合、電圧パルスのシーケンスが少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に印加される。電圧パルスは、矩形、台形、三角形又はこれらの組み合わせのパルス波形を有してもよい。一実施形態において、ＤＣ信号から電圧パルスのシーケンスを生成するための波形生成部が第１のＤＣ生成部３２ａと少なくとも１つの下部電極との間に接続される。従って、第１のＤＣ生成部３２ａ及び波形生成部は、電圧パルス生成部を構成する。第２のＤＣ生成部３２ｂ及び波形生成部が電圧パルス生成部を構成する場合、電圧パルス生成部は、少なくとも１つの上部電極に接続される。電圧パルスは、正の極性を有してもよく、負の極性を有してもよい。また、電圧パルスのシーケンスは、１周期内に１又は複数の正極性電圧パルスと１又は複数の負極性電圧パルスとを含んでもよい。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。

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。

以下、図３を参照して、一つの例示的実施形態に係る基板支持アセンブリについて説明する。図３は、一つの例示的実施形態に係る基板支持アセンブリを示す断面図である。図３に示す基板支持アセンブリ１１は、プラズマ処理装置１の基板支持アセンブリとして採用され得るものであり、静電チャック５、基台６及び接合層７を備える。静電チャック５は、プラズマ処理装置１の静電チャックとして採用され得るものである。一実施形態では、プラズマ処理装置１は、伝熱ガスの供給部８を更に備える。

静電チャック５は、誘電体部５０、電極５ａ（第１の電極）及び電極５ｂ（第２の電極）を備える。電極５ａ及び電極５ｂは、静電電極１１１１ｂを構成する。図３に示すように、一実施形態では、誘電体部５０は、複数の電極５ａ，５ｂを備えている。複数の電極５ａ，５ｂは、静電電極１１１１ｂを構成する。複数の電極５ａ，５ｂは、誘電体部５０の中に設けられている。誘電体部５０は、誘電体から形成されている。誘電体は、例えばアルミナである。

接合層７は、静電チャック５と基台６との間に設けられている。接合層７は、静電チャック５と基台６とを互いに接合している。一実施形態では、接合層７は、金属ろう材から形成されている。金属ろう材は、例えば、Ａｌろう又は銀ろうである。静電チャック５と基台６とは、ろう付けにより接合される。一実施形態では、接合層７は、接着剤から形成されていてもよい。接着剤は、例えばエポキシ系接着剤である。静電チャック５と基台６とは、接着により接合されてもよい。

誘電体部５０は、略円盤形状を有している。誘電体部５０は、基部５１及び複数の凸部５２を含む。基部５１は、誘電体部５０の下側部分である。基部５１は、基台６と接合されている。基部５１は、上面５１ａを含む。複数の凸部５２の各々は、上面５１ａに対して突出している。基板Ｗは、複数の凸部５２の上に載置される。複数の凸部５２の各々は、支持面５２ａ及び側面５２ｂを含む。支持面５２ａは、複数の凸部５２の各々の上面である。支持面５２ａは、基板Ｗを支持する。側面５２ｂは、支持面５２ａの外縁から上面５１ａまで延在している。垂直方向における、支持面５２ａと上面５１ａとの間の距離は、例えば、０．１ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下である。当該距離は、一例として、０．５ｍｍである。

基板Ｗと誘電体部５０との間には、少なくとも一つの伝熱空間５０ａが提供される。一実施形態では、基板Ｗと誘電体部５０との間には、一つの伝熱空間５０ａが提供される。上面５１ａ及び複数の凸部５２によって、上面５１ａの上方に提供される。伝熱空間５０ａは、基板Ｗの下面、上面５１ａ及び側面５２ｂによって提供される。誘電体部５０は、ガス流路５０ｂを提供する。ガス流路５０ｂは伝熱空間５０ａに接続されている。ガス流路５０ｂは、伝熱空間５０ａと伝熱ガスの供給部８とを接続する。伝熱空間５０ａには、ガス流路５０ｂを介して、伝熱ガス、例えばＨｅガスが導入される。伝熱空間５０ａに供給される伝熱ガスの圧力は、例えば４０ｔｏｒｒ（５３３３Ｐａ）の圧力で導入される。

複数の電極５ａは、複数の凸部５２の中に設けられている。一実施形態では、複数の電極５ａは、複数の凸部５２の中において上面５１ａよりも上方に設けられている。支持面５２ａと電極５ａの各々との間の距離は、一例として、０．１ｍｍ以下である。電極５ｂの各々は、上面５１ａの下方、且つ、基部５１の中に設けられている。上面５１ａと電極５ｂの各々との間の距離は、一例として、０．１ｍｍ以下である。一実施形態では、複数の電極５ａと複数の電極５ｂは、互いに電気的に接続されていてもよい。複数の電極５ａ，５ｂには、電源９が電気的に接続されている。電源９は、複数の電極５ａ，５ｂに電圧（例えば、直流電圧）を印加する。複数の電極５ａ，５ｂの各々には、一例として、２．５ｋＶ以下の電圧が印加される。

以下、図３と共に図４を参照する。図４は、一つの例示的実施形態に係る静電チャックを示す部分拡大断面図である。図４には、複数の電極５ａの各々と基板Ｗとの間の静電容量、複数の電極５ｂの各々と伝熱空間５０ａとの間の静電容量、及び伝熱空間５０ａ内のプラズマのインピーダンスを示す等価回路も示されている。

上記実施形態では、伝熱ガスが伝熱空間５０ａに供給されている状態で、複数の電極５ａ，５ｂの各々に電圧を印加することができる。複数の電極５ｂに電圧が印加されると、伝熱空間５０ａ内で、伝熱ガスからプラズマが生成される。具体的には図４に示すように、ＨｅガスからＨｅイオンＣ及び電子Ｅが電離する。

伝熱空間５０ａ内でプラズマが生成されている状態では、伝熱空間５０ａの熱伝導率に電離反応による熱伝導率が加わる。その結果、基板Ｗと静電チャック５との間での伝熱空間５０ａを介する熱伝達が促進される。

伝熱空間５０ａ内でプラズマが生成されている状態では、伝熱空間５０ａを介して基板Ｗに作用する静電引力が低下する。一方、複数の電極５ａは、複数の凸部５２の中に設けられているので、基板Ｗと複数の電極５ａとの間にはプラズマが介在しない。したがって、伝熱空間５０ａ内でプラズマが生成されていても、複数の電極５ａに電圧を印加することにより、複数の凸部５２と基板Ｗとの間で十分な静電引力を発生することができる。

以下、別の例示的実施形態に係る基板支持アセンブリについて説明する。以下に説明する別の例示的実施形態に係る基板支持アセンブリは、プラズマ処理装置１の基板支持アセンブリとして用いられ得る。以下では、図３に示す基板支持アセンブリ１１からの相違点の観点から、別の例示的実施形態に係る基板支持アセンブリについて説明し、重複する説明を省略する。

図５を参照する。図５は、別の例示的実施形態に係る基板支持アセンブリの断面図である。図５に示す基板支持アセンブリ１１Ａは、静電チャック５Ａ、基台６及び接合層７を備える。静電チャック５Ａは、プラズマ処理装置１の静電チャックとして採用され得るものである。

静電チャック５Ａは、絶縁膜５３を更に備える。絶縁膜５３は、上面５１ａ及び側面５２ｂを少なくとも覆っている。絶縁膜５３は、支持面５２ａを覆っていてもよい。静電チャック５Ａでは、伝熱空間５０ａは、基板Ｗの下面、上面５１ａを覆う絶縁膜５３及び側面５２ｂを覆う絶縁膜５３によって画成される。絶縁膜５３は、絶縁材料から形成されている。絶縁材料は、例えば、酸化アルミニウム又はイットリアである。

上記実施形態では、伝熱空間５０ａを画成している上面５１ａ及び複数の凸部５２の側面５２ｂは、絶縁膜５３に覆われているので、プラズマ化した伝熱ガスによる誘電体部５０の損傷が抑制される。

以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な追加、省略、置換、及び変更がなされてもよい。また、異なる実施形態における要素を組み合わせて他の実施形態を形成することが可能である。

一実施形態では、基板Ｗと誘電体部５０との間には、複数の伝熱空間５０ａが提供されてもよい。即ち、上面５１ａ及び複数の凸部５２は、複数の伝熱空間５０ａを提供していてもよい。複数の伝熱空間５０ａは、周方向及び／又は径方向に配列されていてもよい。誘電体部５０は、複数の伝熱空間５０ａに接続された複数のガス流路５０ｂを提供してもよい。伝熱ガスは、複数の伝熱空間５０ａの各々に供給される。伝熱ガスの圧力は、複数の伝熱空間５０ａごとに独立して制御されてもよい。上記実施形態によれば、複数の伝熱空間５０ａの各々の熱伝導率が独立して制御されるので、その温度制御性が向上する。

ここで、本開示に含まれる種々の例示的実施形態を、以下の［Ｅ１］～［Ｅ９］に記載する。

［Ｅ１］
プラズマ処理装置において用いられる静電チャックであって、
上面を含む基部及び該基部の該上面に対して突出する複数の凸部を有する誘電体部であり、該複数の凸部の各々は、その上に載置される基板を支持する支持面を含み、該誘電体部は、該上面と該複数の凸部によって該上面の上に提供される伝熱空間に接続されたガス流路を提供する、該誘電体部と、
前記複数の凸部の各々の中に設けられた第１の電極と、
前記上面の下方、且つ、前記基部の中に設けられた第２の電極と、
を備える、静電チャック。

［Ｅ１］の実施形態では、伝熱ガスが伝熱空間に供給されている状態で、第１の電極及び第２の電極に電圧を印加することができる。第２の電極に電圧が印加されると、伝熱空間内で伝熱ガスからプラズマが生成される。その結果、基板と静電チャックとの間での伝熱空間を介する熱伝達が促進される。また、第１の電極は複数の凸部の中に設けられているので、伝熱空間内でプラズマが生成されていても、第１の電極に電圧を印加することにより、複数の凸部と基板との間で十分な静電引力を発生することができる。

［Ｅ２］
前記静電チャックは、前記上面及び前記複数の凸部の側面を少なくとも覆う絶縁膜を更に備える、［Ｅ１］に記載の静電チャック。
［Ｅ２］の実施形態では、伝熱空間を画成している上面及び複数の凸部の側面は、絶縁膜に覆われているので、プラズマ化した伝熱ガスによる誘電体部の損傷が抑制される。

［Ｅ３］
前記第１の電極は、前記複数の凸部の各々の中において前記上面よりも上方に設けられている、［Ｅ１］又は［Ｅ２］に記載の静電チャック。

［Ｅ４］
前記第１の電極及び前記第２の電極は、互いに電気的に接続されている、［Ｅ１］～［Ｅ３］の何れか一項に記載の静電チャック。

［Ｅ５］
基台と、
［Ｅ１］～［Ｅ４］の何れか一項に記載の静電チャックと、
前記静電チャックと前記基台との間に設けられており、前記静電チャックと前記基台とを互いに接合する接合層と、
を備える、基板支持アセンブリ。

［Ｅ６］
前記接合層は、金属ろう材から形成されている、［Ｅ５］に記載の基板支持アセンブリ。

［Ｅ７］
前記接合層は、接着剤から形成されている、［Ｅ５］に記載の基板支持アセンブリ。

［Ｅ８］
チャンバと、
前記チャンバ内でプラズマを生成するように構成されたプラズマ生成部と、
［Ｅ５］～［Ｅ７］の何れか一項に記載の基板支持アセンブリであり、前記チャンバ内に設けられた、該基板支持アセンブリと、
を備えるプラズマ処理装置。

［Ｅ９］
前記第１の電極及び前記第２の電極に直流電圧を印加するように構成された電源と、
前記ガス流路に接続された伝熱ガスの供給部と、
を更に備える、［Ｅ８］に記載のプラズマ処理装置。

以上の説明から、本開示の種々の実施形態は、説明の目的で本明細書で説明されており、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。

１…プラズマ処理装置、５，５Ａ…静電チャック、５ａ…電極（第１の電極）、５ｂ…電極（第２の電極）、６…基台、７…接合層、８…供給部、１１，１１Ａ…基板支持アセンブリ、１２…プラズマ生成部、３０…電源、５０…誘電体部、５０ａ…伝熱空間、５０ｂ…ガス流路、５１…基部、５１ａ…上面、５２…凸部、５２ａ…支持面、５２ｂ…側面、５３…絶縁膜、Ｗ…基板。

Claims (9)

1. プラズマ処理装置において用いられる静電チャックであって、
   上面を含む基部及び該基部の該上面に対して突出する複数の凸部を有する誘電体部であり、該複数の凸部の各々は、その上に載置される基板を支持する支持面を含み、該誘電体部は、該上面と該複数の凸部によって該上面の上方に提供される伝熱空間に接続されたガス流路を提供する、該誘電体部と、
   前記複数の凸部の各々の中に設けられた第１の電極と、
   前記上面の下方、且つ、前記基部の中に設けられた第２の電極と、
   を備える、静電チャック。
2. 前記静電チャックは、前記上面及び前記複数の凸部の側面を少なくとも覆う絶縁膜を更に備える、請求項１に記載の静電チャック。
3. 前記第１の電極は、前記複数の凸部の各々の中において前記上面よりも上方に設けられている、請求項１に記載の静電チャック。
4. 前記第１の電極及び前記第２の電極は、互いに電気的に接続されている、請求項１に記載の静電チャック。
5. 基台と、
   請求項１～４の何れか一項に記載の静電チャックと、
   前記静電チャックと前記基台との間に設けられており、前記静電チャックと前記基台とを互いに接合する接合層と、
   を備える、基板支持アセンブリ。
6. 前記接合層は、金属ろう材から形成されている、請求項５に記載の基板支持アセンブリ。
7. 前記接合層は、接着剤から形成されている、請求項５に記載の基板支持アセンブリ。
8. チャンバと、
   前記チャンバ内でプラズマを生成するように構成されたプラズマ生成部と、
   請求項５に記載の基板支持アセンブリであり、前記チャンバ内に設けられた、該基板支持アセンブリと、
   を備えるプラズマ処理装置。
9. 前記第１の電極及び前記第２の電極に直流電圧を印加するように構成された電源と、
   前記ガス流路に接続された伝熱ガスの供給部と、
   を更に備える、請求項８に記載のプラズマ処理装置。

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