JP6154388B2 - 下方電極アセンブリ、そのためのエッジシール、下方電極アセンブリの作成方法、及び、プラズマエッチングチャンバ - Google Patents
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Description
本発明は、以下の適用例としても実現可能である。
[適用例1]
プラズマ処理チャンバ内において半導体基板を支持するのに有用な下方電極アセンブリであって、
温度制御式下方ベース板と、上方板と、前記下方電極アセンブリ内の接合層を取り巻く装着溝と、
非圧縮状態において陥凹外表面を有するエラストマバンドを含むエッジシールであって、前記バンドは、その上端及び下端が軸方向に圧縮されてその最大外側膨れ量が所定の距離以下であるように、前記溝内に装着される、エッジシールと、
を備える電極アセンブリ。
[適用例2]
適用例1に記載の電極アセンブリであって、
前記陥凹表面は、単一の湾曲表面、又は、その上端において前記バンドが最も広く且つその下端において前記バンドが最も狭いように方向付けられた単一の傾斜表面、又は、その上端及び下端において前記バンドが最も広く且つその中間において前記バンドが最も狭いように方向付けられた1対の合流傾斜表面である、電極アセンブリ。
[適用例3]
適用例1に記載の電極アセンブリであって、
前記バンドの外表面は、前記バンドの上端において、前記バンドの高さの10分の1未満にわたる均一直径の円筒状表面を含む、電極アセンブリ。
[適用例4]
適用例1に記載の電極アセンブリであって、
前記バンドは、0.05〜0.15インチ(0.127〜0.381センチ)の高さと、0.025〜0.040インチ(0.0635〜0.1016センチ)の幅と、11.3〜11.4インチ(28.70〜28.96センチ)の内径とを含み、前記バンドの各縁は、0.001〜0.010インチ(0.00254〜0.0254センチ)の半径で丸みを帯びている、電極アセンブリ。
[適用例5]
適用例1に記載の電極アセンブリであって、
前記バンドは、環状上表面と、前記環状上表面よりも幅が狭い環状下表面と、前記環状上表面と前記環状下表面との間に広がる均一直径の円筒状内表面と、前記環状上表面から約0.01インチ(0.0254センチ)にわたる均一直径の円筒状外表面と、前記円筒状外表面と前記環状下表面との間に広がる均一半径の湾曲表面とを有する、電極アセンブリ。
[適用例6]
適用例1に記載の電極アセンブリであって、
前記上方層は、少なくとも1つの静電クランプ電極が埋め込まれたセラミック材料を含む、電極アセンブリ。
[適用例7]
適用例1に記載の電極アセンブリであって、
前記下方板は、前記ベース板を一定の温度に維持するために冷却剤を循環させる流体通路を内包したアルミニウムベース板である、電極アセンブリ。
[適用例8]
適用例1に記載の電極アセンブリであって、
前記所定の距離は、0.004インチ(0.01016センチ)以下である、及び/又は、前記バンドは、軸方向に1〜20%圧縮される、電極アセンブリ。
[適用例9]
適用例1に記載の電極アセンブリであって、
前記下方電極アセンブリは、更に、空間的に分布した1つ以上のヒータを有する金属板又はセラミック板を含むヒータ板を備え、
前記接合層は、前記下方板を前記ヒータ板に取り付ける第1の接合層と、前記ヒータ板を前記上方板に取り付ける第2の接合層とを含み、
前記装着溝は、前記ヒータ板の外表面と、前記上方板及び前記下方板の対向表面とによって形成される、電極アセンブリ。
[適用例10]
適用例1に記載の電極アセンブリであって、
前記バンドは、均一直径の円筒状内表面と、等しい幅の平坦な上表面及び下表面と、前記上表面と前記下表面との間に広がる湾曲した外表面とを含み、前記バンドの各縁は、丸みを帯びている、電極アセンブリ。
[適用例11]
その内部に適用例1に記載の電極アセンブリを装着され、前記電極アセンブリの前記上方層が静電チャック(ESC)を含む、プラズマエッチングチャンバ。
[適用例12]
適用例1に記載の電極アセンブリを作成する方法であって、
前記バンドが軸方向に少なくとも1%圧縮されるように前記バンドを前記溝に押し込むことを備える方法。
[適用例13]
プラズマ処理チャンバ内において半導体基板を支持するのに有用な下方電極アセンブリのためのエッジシールであって、前記下方電極アセンブリは、温度制御式下方ベース板と、ヒータ板と、上方板と、前記下方板を前記ヒータ板に取り付ける第1の接合層と、前記ヒータ板を前記上方板に取り付ける第2の接合層と、前記ヒータ板の外表面と前記上方板及び前記下方板の対応表面とによって形成される装着溝とを含み、
前記エッジシールは、非圧縮状態において陥凹外表面を有するエラストマバンドを備え、前記バンドは、前記バンドの内周が前記ヒータ板、前記上方接合層、及び前記下方接合層を取り巻くように前記溝に嵌るように寸法を決定され、前記上方接合層及び前記バンドの上端及び下端は、前記バンドの最大外側膨れ量が所定の距離以下であるように前記上方板と前記下方板との間で軸方向に圧縮される、エッジシール。
[適用例14]
適用例13に記載のエッジシールであって、
前記陥凹表面は、単一の湾曲表面、又は、その上端において前記バンドが最も広く且つその下端において前記バンドが最も狭いように方向付けられた単一の傾斜表面、又は、その上端及び下端において前記バンドが最も広く且つその中間にいて前記バンドが最も狭いように方向付けられた1対の合流傾斜表面である、エッジシール。
[適用例15]
適用例13に記載のエッジシールであって、
前記バンドの外表面は、前記バンドの上端において、前記バンドの高さの10分の1未満にわたる均一直径の円筒状表面を含む、エッジシール。
[適用例16]
適用例13に記載のエッジシールであって、
前記バンドは、0.05〜0.15インチ(0.127〜0.381センチ)の高さと、0.025〜0.050インチ(0.0635〜0.127センチ)の幅と、11.3〜11.4インチ(28.70〜28.96センチ)の内径とを含み、前記バンドの各縁は、0.001〜0.010インチ(0.00254〜0.0254センチ)の半径で丸みを帯びている、エッジシール。
[適用例17]
適用例13に記載のエッジシールであって、
前記バンドは、環状上表面と、前記環状上表面よりも幅が狭い環状下表面と、前記環状上表面と前記環状下表面との間に広がる均一直径の円筒状内表面と、前記環状上表面から約0.01インチ(0.0254センチ)にわたる均一直径の円筒状外表面と、前記円筒状外表面と前記環状下表面との間に広がる均一半径の湾曲表面とを有する、エッジシール。
[適用例18]
適用例13に記載のエッジシールであって、
前記所定の距離は、0.004インチ(0.01016センチ)以下である、エッジシール。
[適用例19]
適用例13に記載のエッジシールであって、
前記バンドは、均一直径の円筒状内表面と、等しい幅の平坦な上表面及び下表面と、前記上表面と前記下表面との間に広がる湾曲した外表面とを含み、前記バンドの各縁は、丸みを帯びている、エッジシール。
[適用例20]
適用例13に記載のエッジシールであって、
前記エッジシールは、60〜75のショアA硬度と、1.9〜2.1の比重とを有するパーフルオロエラストマ材料で作成される、エッジシール。
[適用例21]
適用例13に記載のエッジシールであって、
前記エッジシールは、高さ対厚さの断面アスペクト比が2対5である、エッジシール。
[適用例22]
適用例13に記載のエッジシールであって、
前記エッジシールは、その上に1つ以上の幾何学的特徴を有する円筒状内表面を有する、エッジシール。
[適用例23]
適用例22に記載のエッジシールであって、
前記1つ以上の幾何学的特徴は、前記内表面内の少なくとも1つの凹み、又は前記内表面上の少なくとも1つの突出を含む、エッジシール。
[適用例24]
適用例16に記載のエッジシールであって、
前記バンドは、環状上表面と、環状下表面と、前記環状上表面と前記環状下表面との間に広がる均一直径の円筒状内表面と、前記環状上表面から約0.01インチ(0.0254センチ)にわたる均一直径の円筒状上方外表面と、前記環状下表面から約0.01インチ(0.0254センチ)にわたる均一直径の円筒状下方外表面と、前記円筒状上方外表面と前記円筒状下方外表面との間に広がる均一半径の湾曲表面とを有する、エッジシール。
[適用例25]
適用例1に記載の下方電極アセンブリであって、前記エッジシールの前記陥凹外表面は、約0.02〜0.8インチ(0.0508〜2.032センチ)の曲率半径を有する、電極アセンブリ。
[適用例26]
適用例13に記載のエッジシールであって、
前記エッジシールの前記陥凹外表面は、約0.02〜0.8インチ(0.0508〜2.032センチ)の曲率半径を有する、エッジシール。
[適用例27]
適用例1に記載の電極アセンブリであって、
前記エラストマバンドは、その中の各金属元素について5000ppb未満の金属含有量を有する、電極アセンブリ。
[適用例28]
適用例13に記載のエッジシールであって、
前記エラストマバンドは、その中の各金属元素について5000ppb未満の金属含有量を有する、エッジシール。
Claims (26)
- プラズマ処理チャンバ内において半導体基板を支持するのに有用な下方電極アセンブリであって、
温度制御式の下方板と、上方板と、前記下方電極アセンブリ内の接合層を取り巻く装着溝と、
非圧縮状態において陥凹外表面を有するエラストマバンドを含むエッジシールであって、前記エラストマバンドは、その上端及び下端が軸方向に圧縮されてその最大外側膨れ量が所定の距離以下であるように、前記装着溝内に装着される、エッジシールと、
を備え、
前記エッジシールの前記陥凹外表面は、約0.02〜0.8インチ(0.0508〜2.032センチ)の曲率半径を有する、下方電極アセンブリ。 - 請求項1に記載の下方電極アセンブリであって、
前記陥凹外表面は、単一の湾曲表面、又は、その上端において前記エラストマバンドが最も広く且つその下端において前記エラストマバンドが最も狭いように方向付けられた単一の傾斜表面、又は、その上端及び下端において前記エラストマバンドが最も広く且つその中間において前記エラストマバンドが最も狭いように方向付けられた1対の合流傾斜表面である、下方電極アセンブリ。 - 請求項1に記載の下方電極アセンブリであって、
前記エラストマバンドの外表面は、前記エラストマバンドの上端において、前記エラストマバンドの高さの10分の1未満にわたる均一直径の円筒状表面を含む、下方電極アセンブリ。 - 請求項1に記載の下方電極アセンブリであって、
前記エラストマバンドは、0.05〜0.15インチ(0.127〜0.381センチ)の高さと、0.025〜0.040インチ(0.0635〜0.1016センチ)の幅と、11.3〜11.4インチ(28.70〜28.96センチ)の内径とを含み、前記エラストマバンドの各縁は、0.001〜0.010インチ(0.00254〜0.0254センチ)の半径で丸みを帯びている、下方電極アセンブリ。 - プラズマ処理チャンバ内において半導体基板を支持するのに有用な下方電極アセンブリであって、
温度制御式の下方板と、上方板と、前記下方電極アセンブリ内の接合層を取り巻く装着溝と、
非圧縮状態において陥凹外表面を有するエラストマバンドを含むエッジシールであって、前記エラストマバンドは、その上端及び下端が軸方向に圧縮されてその最大外側膨れ量が所定の距離以下であるように、前記装着溝内に装着される、エッジシールと、
を備え、
前記エラストマバンドは、環状上表面と、前記環状上表面よりも幅が狭い環状下表面と、前記環状上表面と前記環状下表面との間に広がる均一直径の円筒状内表面と、前記環状上表面から約0.01インチ(0.0254センチ)にわたる均一直径の円筒状外表面と、前記円筒状外表面と前記環状下表面との間に広がる均一半径の湾曲表面とを有する、下方電極アセンブリ。 - 請求項1に記載の下方電極アセンブリであって、
前記上方板は、少なくとも1つの静電クランプ電極が埋め込まれたセラミック材料を含む、下方電極アセンブリ。 - 請求項1に記載の下方電極アセンブリであって、
前記下方板は、前記下方板を一定の温度に維持するために冷却剤を循環させる流体通路を内包したアルミニウムベース板である、下方電極アセンブリ。 - 請求項1に記載の下方電極アセンブリであって、
前記所定の距離は、0.004インチ(0.01016センチ)以下である、及び/又は、前記エラストマバンドは、軸方向に1〜20%圧縮される、下方電極アセンブリ。 - 請求項1に記載の下方電極アセンブリであって、
前記下方電極アセンブリは、更に、空間的に分布した1つ以上のヒータを有する金属板又はセラミック板を含むヒータ板を備え、
前記接合層は、前記下方板を前記ヒータ板に取り付ける第1の接合層と、前記ヒータ板を前記上方板に取り付ける第2の接合層とを含み、
前記装着溝は、前記ヒータ板の外表面と、前記上方板及び前記下方板の対向表面とによって形成される、下方電極アセンブリ。 - プラズマ処理チャンバ内において半導体基板を支持するのに有用な下方電極アセンブリであって、
温度制御式の下方板と、上方板と、前記下方電極アセンブリ内の接合層を取り巻く装着溝と、
非圧縮状態において陥凹外表面を有するエラストマバンドを含むエッジシールであって、前記エラストマバンドは、その上端及び下端が軸方向に圧縮されてその最大外側膨れ量が所定の距離以下であるように、前記装着溝内に装着される、エッジシールと、
を備え、
前記エラストマバンドは、均一直径の円筒状内表面と、等しい幅の平坦な上表面及び下表面と、前記上表面と前記下表面との間に広がる湾曲した外表面とを含み、前記エラストマバンドの各縁は、丸みを帯びている、下方電極アセンブリ。 - その内部に請求項1に記載の下方電極アセンブリを装着され、前記下方電極アセンブリの前記上方板が静電チャック(ESC)を含む、プラズマエッチングチャンバ。
- 請求項1に記載の下方電極アセンブリを作成する方法であって、
前記エラストマバンドが軸方向に少なくとも1%圧縮されるように前記エラストマバンドを前記装着溝に押し込むことを備える方法。 - プラズマ処理チャンバ内において半導体基板を支持するのに有用な下方電極アセンブリのためのエッジシールであって、前記下方電極アセンブリは、温度制御式の下方板と、ヒータ板と、上方板と、前記下方板を前記ヒータ板に取り付ける第1接合層と、前記ヒータ板を前記上方板に取り付ける第2接合層と、前記ヒータ板の外表面と前記上方板及び前記下方板の対応表面とによって形成される装着溝とを含み、
前記エッジシールは、非圧縮状態において陥凹外表面を有するエラストマバンドを備え、前記エラストマバンドは、前記エラストマバンドの内周が前記ヒータ板、前記第1接合層、及び前記第2接合層を取り巻くように前記装着溝に嵌るように寸法を決定され、前記エラストマバンドの上端及び下端は、前記エラストマバンドの最大外側膨れ量が所定の距離以下であるように前記上方板と前記下方板との間で軸方向に圧縮され、
前記エッジシールの前記陥凹外表面は、約0.02〜0.8インチ(0.0508〜2.032センチ)の曲率半径を有する、エッジシール。 - 請求項13に記載のエッジシールであって、
前記陥凹外表面は、単一の湾曲表面、又は、その上端において前記エラストマバンドが最も広く且つその下端において前記エラストマバンドが最も狭いように方向付けられた単一の傾斜表面、又は、その上端及び下端において前記エラストマバンドが最も広く且つその中間にいて前記エラストマバンドが最も狭いように方向付けられた1対の合流傾斜表面である、エッジシール。 - 請求項13に記載のエッジシールであって、
前記エラストマバンドの外表面は、前記エラストマバンドの上端において、前記エラストマバンドの高さの10分の1未満にわたる均一直径の円筒状表面を含む、エッジシール。 - 請求項13に記載のエッジシールであって、
前記エラストマバンドは、0.05〜0.15インチ(0.127〜0.381センチ)の高さと、0.025〜0.050インチ(0.0635〜0.127センチ)の幅と、11.3〜11.4インチ(28.70〜28.96センチ)の内径とを含み、前記エラストマバンドの各縁は、0.001〜0.010インチ(0.00254〜0.0254センチ)の半径で丸みを帯びている、エッジシール。 - プラズマ処理チャンバ内において半導体基板を支持するのに有用な下方電極アセンブリのためのエッジシールであって、前記下方電極アセンブリは、温度制御式の下方板と、ヒータ板と、上方板と、前記下方板を前記ヒータ板に取り付ける第1接合層と、前記ヒータ板を前記上方板に取り付ける第2接合層と、前記ヒータ板の外表面と前記上方板及び前記下方板の対応表面とによって形成される装着溝とを含み、
前記エッジシールは、非圧縮状態において陥凹外表面を有するエラストマバンドを備え、前記エラストマバンドは、前記エラストマバンドの内周が前記ヒータ板、前記第1接合層、及び前記第2接合層を取り巻くように前記装着溝に嵌るように寸法を決定され、前記エラストマバンドの上端及び下端は、前記エラストマバンドの最大外側膨れ量が所定の距離以下であるように前記上方板と前記下方板との間で軸方向に圧縮され、
前記エラストマバンドは、環状上表面と、前記環状上表面よりも幅が狭い環状下表面と、前記環状上表面と前記環状下表面との間に広がる均一直径の円筒状内表面と、前記環状上表面から約0.01インチ(0.0254センチ)にわたる均一直径の円筒状外表面と、前記円筒状外表面と前記環状下表面との間に広がる均一半径の湾曲表面とを有する、エッジシール。 - 請求項13に記載のエッジシールであって、
前記所定の距離は、0.004インチ(0.01016センチ)以下である、エッジシール。 - プラズマ処理チャンバ内において半導体基板を支持するのに有用な下方電極アセンブリのためのエッジシールであって、前記下方電極アセンブリは、温度制御式の下方板と、ヒータ板と、上方板と、前記下方板を前記ヒータ板に取り付ける第1接合層と、前記ヒータ板を前記上方板に取り付ける第2接合層と、前記ヒータ板の外表面と前記上方板及び前記下方板の対応表面とによって形成される装着溝とを含み、
前記エッジシールは、非圧縮状態において陥凹外表面を有するエラストマバンドを備え、前記エラストマバンドは、前記エラストマバンドの内周が前記ヒータ板、前記第1接合層、及び前記第2接合層を取り巻くように前記装着溝に嵌るように寸法を決定され、前記エラストマバンドの上端及び下端は、前記エラストマバンドの最大外側膨れ量が所定の距離以下であるように前記上方板と前記下方板との間で軸方向に圧縮され、
前記エラストマバンドは、均一直径の円筒状内表面と、等しい幅の平坦な上表面及び下表面と、前記上表面と前記下表面との間に広がる湾曲した外表面とを含み、前記エラストマバンドの各縁は、丸みを帯びている、エッジシール。 - 請求項13に記載のエッジシールであって、
前記エッジシールは、60〜75のショアA硬度と、1.9〜2.1の比重とを有するパーフルオロエラストマ材料で作成される、エッジシール。 - 請求項13に記載のエッジシールであって、
前記エッジシールは、高さ対厚さの断面アスペクト比が2対5である、エッジシール。 - 請求項13に記載のエッジシールであって、
前記エッジシールは、その上に1つ以上の幾何学的特徴を有する円筒状内表面を有する、エッジシール。 - 請求項22に記載のエッジシールであって、
前記1つ以上の幾何学的特徴は、前記内表面内の少なくとも1つの凹み、又は前記内表面上の少なくとも1つの突出を含む、エッジシール。 - プラズマ処理チャンバ内において半導体基板を支持するのに有用な下方電極アセンブリのためのエッジシールであって、前記下方電極アセンブリは、温度制御式の下方板と、ヒータ板と、上方板と、前記下方板を前記ヒータ板に取り付ける第1接合層と、前記ヒータ板を前記上方板に取り付ける第2接合層と、前記ヒータ板の外表面と前記上方板及び前記下方板の対応表面とによって形成される装着溝とを含み、
前記エッジシールは、非圧縮状態において陥凹外表面を有するエラストマバンドを備え、前記エラストマバンドは、前記エラストマバンドの内周が前記ヒータ板、前記第1接合層、及び前記第2接合層を取り巻くように前記装着溝に嵌るように寸法を決定され、前記エラストマバンドの上端及び下端は、前記エラストマバンドの最大外側膨れ量が所定の距離以下であるように前記上方板と前記下方板との間で軸方向に圧縮され、
前記エラストマバンドは、0.05〜0.15インチ(0.127〜0.381センチ)の高さと、0.025〜0.050インチ(0.0635〜0.127センチ)の幅と、11.3〜11.4インチ(28.70〜28.96センチ)の内径とを含み、前記エラストマバンドの各縁は、0.001〜0.010インチ(0.00254〜0.0254センチ)の半径で丸みを帯びており、
前記エラストマバンドは、環状上表面と、環状下表面と、前記環状上表面と前記環状下表面との間に広がる均一直径の円筒状内表面と、前記環状上表面から約0.01インチ(0.0254センチ)にわたる均一直径の円筒状上方外表面と、前記環状下表面から約0.01インチ(0.0254センチ)にわたる均一直径の円筒状下方外表面と、前記円筒状上方外表面と前記円筒状下方外表面との間に広がる均一半径の湾曲表面とを有する、エッジシール。 - 請求項1に記載の下方電極アセンブリであって、
前記エラストマバンドは、その中の各金属元素について5000ppb未満の金属含有量を有する、下方電極アセンブリ。 - 請求項13に記載のエッジシールであって、
前記エラストマバンドは、その中の各金属元素について5000ppb未満の金属含有量を有する、エッジシール。
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