JP7340938B2 - 載置台及び基板処理装置 - Google Patents

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Description

本開示は、載置台及び基板処理装置に関する。
基台と静電チャックとの間に、基台と静電チャックとを接合する接合層を有するプラズマ処理装置が知られている。
特許文献１には、基台と、基台の載置面に配置されて被処理体が載置される静電チャックと、基台と静電チャックとを接合する接合層と、を有するプラズマエッチング装置が開示されている。
特開２０１４－５３４８１号公報
一の側面では、本開示は、接合層を保護する載置台及び基板処理装置を提供する。
上記課題を解決するために、一の態様によれば、基台と、前記基台の上面に設けられる基板載置部と、前記基台の上面で前記基板載置部の外側に設けられる環状部材載置部と、前記基台と前記基板載置部とを接合する第１接合層と、前記基台と前記環状部材載置部とを接合する第２接合層と、前記環状部材載置部に載置される環状部材と、弾性体で形成され、前記第１接合層及び前記第２接合層を保護するシール部材と、を備え、前記シール部材は、前記基板載置部の外周側面又は底面の一方と、前記環状部材の内周側面と、に当接する、載置台が提供される。
一の側面によれば、接合層を保護する載置台及び基板処理装置を提供することができる。
第１実施形態に係る基板処理装置の一例を示す断面模式図。 第１実施形態に係る基板処理装置の支持台の一例を示す部分拡大断面図。 第２実施形態に係る基板処理装置の支持台の一例を示す部分拡大断面図。 第３実施形態に係る基板処理装置の支持台の一例を示す部分拡大断面図。 第４実施形態に係る基板処理装置の支持台の一例を示す部分拡大断面図。 第５実施形態に係る基板処理装置の支持台の一例を示す部分拡大断面図。
以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る基板処理装置１について、図１を用いて説明する。図１は、第１実施形態に係る基板処理装置１の一例を示す断面模式図である。
基板処理装置１は、チャンバ１０を備える。チャンバ１０は、その中に内部空間１０ｓを提供する。チャンバ１０はチャンバ本体１２を含む。チャンバ本体１２は、略円筒形状を有する。チャンバ本体１２は、例えばアルミニウムから形成される。チャンバ本体１２の内壁面上には、耐腐食性を有する膜が設けられている。当該膜は、酸化アルミニウム、酸化イットリウムなどのセラミックであってよい。
チャンバ本体１２の側壁には、通路１２ｐが形成されている。基板Ｗは、通路１２ｐを通して内部空間１０ｓとチャンバ１０の外部との間で搬送される。通路１２ｐは、チャンバ本体１２の側壁に沿って設けられるゲートバルブ１２ｇにより開閉される。
チャンバ本体１２の底部上には、支持部１３が設けられている。支持部１３は、絶縁材料から形成される。支持部１３は、略円筒形状を有する。支持部１３は、内部空間１０ｓの中で、チャンバ本体１２の底部から上方に延在している。支持部１３は、上部に支持台（載置台）１４を有する。支持台１４は、内部空間１０ｓの中において、基板Ｗを支持（載置）するように構成されている。
支持台１４は、下部電極（基台）１８、第１静電チャック（基板載置部）２１及び第２静電チャック（環状部材載置部）２２を有する。支持台１４は、電極プレート１６を更に有し得る。電極プレート１６は、アルミニウムなどの導体から形成され、略円盤形状を有する。下部電極１８は、電極プレート１６上に設けられている。下部電極１８は、アルミニウムなどの導体から形成されて、略円盤形状を有する。下部電極１８は、電極プレート１６に電気的に接続されている。
第１静電チャック２１は、下部電極１８上に設けられている。第１静電チャック２１の上面に基板Ｗが載置される。第１静電チャック２１は、本体及び電極を有する。第１静電チャック２１の本体は、略円盤形状を有し、誘電体から形成される。第１静電チャック２１の電極は、膜状の電極であり、第１静電チャック２１の本体内に設けられている。第１静電チャック２１の電極は、スイッチ２０ｓを介して直流電源２０ｐに接続されている。第１静電チャック２１の電極に直流電源２０ｐからの電圧が印加されると、第１静電チャック２１と基板Ｗとの間に静電引力が発生する。その静電引力により、基板Ｗが第１静電チャック２１に保持される。
下部電極１８の周縁部上には、基板Ｗのエッジを囲むように、エッジリング（環状部材）２５が配置される。エッジリング２５は、基板Ｗに対するプラズマ処理の面内均一性を向上させる。エッジリング２５は、シリコン、炭化シリコン、又は石英などから形成され得る。
第２静電チャック２２は、下部電極１８の周縁部上に設けられている。第１静電チャック２１と第２静電チャック２２は、同心に配置され、第１静電チャック２１の外側に第２静電チャック２２が配置される。第２静電チャック２２の上面にエッジリング２５が載置される。第２静電チャック２２は、本体及び電極を有する。第２静電チャック２２の本体は、略円環形状を有し、誘電体から形成される。第２静電チャック２２の電極は、膜状の電極であり、第２静電チャック２２の本体内に設けられている。第２静電チャック２２の電極は、スイッチ２０ｓを介して直流電源２０ｐに接続されている。第２静電チャック２２の電極に直流電源２０ｐからの電圧が印加されると、第２静電チャック２２とエッジリング２５との間に静電引力が発生する。その静電引力により、エッジリング２５が第２静電チャック２２に保持される。なお、スイッチ２０ｓ及び直流電源２０ｐは、第１静電チャック２１及び第２静電チャック２２について個別に設けられていてもよい。
下部電極１８の内部には、流路１８ｆが設けられている。流路１８ｆには、チャンバ１０の外部に設けられているチラーユニット（図示しない）から配管２８ａを介して熱交換媒体（例えば冷媒）が供給される。流路１８ｆに供給された熱交換媒体は、配管２８ｂを介してチラーユニットに戻される。基板処理装置１では、第１静電チャック２１上に載置された基板Ｗの温度が、熱交換媒体と下部電極１８との熱交換により、調整される。
基板処理装置１には、ガス供給ライン（伝熱ガス供給路）２９が設けられている。ガス供給ライン２９は、伝熱ガス供給機構からの伝熱ガス（例えばＨｅガス）を、第１静電チャック２１の上面と基板Ｗの裏面との間に供給する。また、ガス供給ライン２９は、伝熱ガス供給機構からの伝熱ガス（例えばＨｅガス）を、第２静電チャック２２の上面とエッジリング２５の裏面との間に供給する。
基板処理装置１は、上部電極３０を更に備える。上部電極３０は、支持台１４の上方に設けられている。上部電極３０は、部材３２を介して、チャンバ本体１２の上部に支持されている。部材３２は、絶縁性を有する材料から形成される。上部電極３０と部材３２は、チャンバ本体１２の上部開口を閉じている。
上部電極３０は、天板３４及び支持体３６を含み得る。天板３４の下面は、内部空間１０ｓの側の下面であり、内部空間１０ｓを画成する。天板３４は、発生するジュール熱の少ない低抵抗の導電体又は半導体から形成され得る。天板３４は、天板３４をその板厚方向に貫通する複数のガス吐出孔３４ａを有する。
支持体３６は、天板３４を着脱自在に支持する。支持体３６は、アルミニウムなどの導電性材料から形成される。支持体３６の内部には、ガス拡散室３６ａが設けられている。支持体３６は、ガス拡散室３６ａから下方に延びる複数のガス孔３６ｂを有する。複数のガス孔３６ｂは、複数のガス吐出孔３４ａにそれぞれ連通している。支持体３６には、ガス導入口３６ｃが形成されている。ガス導入口３６ｃは、ガス拡散室３６ａに接続している。ガス導入口３６ｃには、ガス供給管３８が接続されている。
ガス供給管３８には、バルブ群４２、流量制御器群４４、及びガスソース群４０が接続されている。ガスソース群４０、バルブ群４２、及び流量制御器群４４、は、ガス供給部を構成している。ガスソース群４０は、複数のガスソースを含む。バルブ群４２は、複数の開閉バルブを含む。流量制御器群４４は、複数の流量制御器を含む。流量制御器群４４の複数の流量制御器の各々は、マスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器である。ガスソース群４０の複数のガスソースの各々は、バルブ群４２の対応の開閉バルブ、及び流量制御器群４４の対応の流量制御器を介して、ガス供給管３８に接続されている。
基板処理装置１では、チャンバ本体１２の内壁面及び支持部１３の外周に沿って、シールド４６が着脱自在に設けられている。シールド４６は、チャンバ本体１２に反応副生物が付着することを防止する。シールド４６は、例えば、アルミニウムから形成された母材の表面に耐腐食性を有する膜を形成することにより構成される。耐腐食性を有する膜は、酸化イットリウムなどのセラミックから形成され得る。
支持部１３とチャンバ本体１２の側壁との間には、バッフルプレート４８が設けられている。バッフルプレート４８は、例えば、アルミニウムから形成された母材の表面に耐腐食性を有する膜（酸化イットリウムなどの膜）を形成することにより構成される。バッフルプレート４８には、複数の貫通孔が形成されている。バッフルプレート４８の下方、且つ、チャンバ本体１２の底部には、排気口１２ｅが設けられている。排気口１２ｅには、排気管５２を介して排気装置５０が接続されている。排気装置５０は、圧力調整弁及びターボ分子ポンプなどの真空ポンプを含む。
基板処理装置１は、第１の高周波電源６２及び第２の高周波電源６４を備えている。第１の高周波電源６２は、第１の高周波電力を発生する電源である。第１の高周波電力は、プラズマの生成に適した周波数を有する。第１の高周波電力の周波数は、例えば２７ＭＨｚ～１００ＭＨｚの範囲内の周波数である。第１の高周波電源６２は、整合器６６及び電極プレート１６を介して下部電極１８に接続されている。整合器６６は、第１の高周波電源６２の出力インピーダンスと負荷側（下部電極１８側）のインピーダンスを整合させるための回路を有する。なお、第１の高周波電源６２は、整合器６６を介して、上部電極３０に接続されていてもよい。第１の高周波電源６２は、一例のプラズマ生成部を構成している。
第２の高周波電源６４は、第２の高周波電力を発生する電源である。第２の高周波電力は、第１の高周波電力の周波数よりも低い周波数を有する。第１の高周波電力と共に第２の高周波電力が用いられる場合には、第２の高周波電力は基板Ｗにイオンを引き込むためのバイアス用の高周波電力として用いられる。第２の高周波電力の周波数は、例えば４００ｋＨｚ～１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数である。第２の高周波電源６４は、整合器６８及び電極プレート１６を介して下部電極１８に接続されている。整合器６８は、第２の高周波電源６４の出力インピーダンスと負荷側（下部電極１８側）のインピーダンスを整合させるための回路を有する。
なお、第１の高周波電力を用いずに、第２の高周波電力を用いて、即ち、単一の高周波電力のみを用いてプラズマを生成してもよい。この場合には、第２の高周波電力の周波数は、１３．５６ＭＨｚよりも大きな周波数、例えば４０ＭＨｚであってもよい。基板処理装置１は、第１の高周波電源６２及び整合器６６を備えなくてもよい。第２の高周波電源６４は一例のプラズマ生成部を構成する。
基板処理装置１においてガスが、ガス供給部から内部空間１０ｓに供給されて、プラズマを生成する。また、第１の高周波電力及び／又は第２の高周波電力が供給されることにより、上部電極３０と下部電極１８との間で高周波電界が生成される。生成された高周波電界がプラズマを生成する。
基板処理装置１は、電源７０を備えている。電源７０は、上部電極３０に接続されている。電源７０は内部空間１０ｓ内に存在する正イオンを天板３４に引き込むための電圧を、上部電極３０に印加する。
基板処理装置１は、制御部８０を更に備え得る。制御部８０は、プロセッサ、メモリなどの記憶部、入力装置、表示装置、信号の入出力インターフェイス等を備えるコンピュータであり得る。制御部８０は、基板処理装置１の各部を制御する。制御部８０では、入力装置を用いて、オペレータが基板処理装置１を管理するためにコマンドの入力操作等を行うことができる。また、制御部８０では、表示装置により、基板処理装置１の稼働状況を可視化して表示することができる。さらに、記憶部には、制御プログラム及びレシピデータが格納されている。制御プログラムは、基板処理装置１で各種処理を実行するために、プロセッサによって実行される。プロセッサが、制御プログラムを実行し、レシピデータに従って基板処理装置１の各部を制御する。
次に、第１実施形態に係る基板処理装置１の支持台１４について、図２を用いて更に説明する。図２は、第１実施形態に係る基板処理装置１の支持台１４の一例を示す部分拡大断面図である。
図２に示すように、第１静電チャック２１の板厚と、第２静電チャック２２の板厚とは、略等しくなっている。第１静電チャック２１は、第１接合層２３によって下部電極１８上に接合されている。第２静電チャック２２は、第２接合層２４によって下部電極１８の周縁部上に接合されている。第１接合層２３及び第２接合層２４は、例えば、シリコーン、エポキシ等の接着剤を用いることができる。
また、下部電極１８の上面において、第１静電チャック２１と第２静電チャック２２との間の領域には、絶縁膜１８１が形成される。絶縁膜１８１は、一例として、Ａｌ２Ｏ３やＹ２Ｏ３等で形成された溶射膜であり、チャンバ１０の内部空間１０ｓに下部電極１８の表面が露出しないようになっている。なお、絶縁膜１８１は形成されていなくてもよい。
エッジリング２５は、基板Ｗの外縁側の裏面と対向する底面２５０を有する。第１静電チャック２１の上面よりもエッジリング２５の底面２５０が僅かに下方に配置される。このため、基板Ｗを第１静電チャック２１に載置した際、基板Ｗの裏面とエッジリング２５の底面２５０との間には、僅かに隙間を有している。
また、エッジリング２５を第２静電チャック２２に載置した際、エッジリング２５は、第２静電チャック２２を内側から覆うように形成されている。即ち、エッジリング２５は、第２静電チャック２２の上面２２１及び内側面２２２を覆うように形成されている。これにより、基板Ｗの外周部の下方に配置されるエッジリング２５の肉厚を厚くする、例えば、第１静電チャック２１の上面から第２静電チャック２２の上面までの高さよりも厚くすることができる。
ここで、内部空間１０ｓのうち支持台１４よりも上側の空間から、第１静電チャック２１とエッジリング２５との間の隙間を通り、第１接合層２３及び第２接合層２４へと接続する経路を封止するシール部材２６が設けられている。シール部材２６は、支持台１４よりも上側の空間で生成されたラジカルが第１接合層２３及び第２接合層２４へと到達しないように、経路を封止する。シール部材２６は、耐ラジカル性を有する弾性体、例えば、パーフロロエラストマーなどを用いることができる。
第１静電チャック２１には、裏面と側面との間で面取りしたテーパ面２１１が形成されている。テーパ面２１１は、法線ベクトルの上下方向成分が下向きかつ法線の径方向成分が外向き（図２の紙面において右方向）となっている。エッジリング２５には、法線ベクトルの上下方向成分が上向きかつ法線の径方向成分が内側向き（図２の紙面において左方向）のテーパ面２５１が形成されている。また、エッジリング２５には、内側面２５２が形成されている。
シール部材２６は、第１静電チャック２１のテーパ面２１１と当接して、第１接合層２３への経路をシールする。また、シール部材２６は、エッジリング２５のテーパ面２５１及び内側面２５２と当接して、第２接合層２４への経路をシールする。なお、シール部材２６は、下部電極１８（絶縁膜１８１）と当接してもよい。
また、エッジリング２５には、シール部材２６よりも上方において、張り出し部２５３が形成されている。張り出し部２５３は、第１静電チャック２１とエッジリング２５との間の隙間を狭める。
以上、第１実施形態に係る基板処理装置１によれば、図２に示すように、下部電極１８と上部電極３０との間の空間で生成されたラジカルが第１接合層２３及び第２接合層２４へと到達することをシール部材２６によって抑制することができる。これにより、第１接合層２３及び第２接合層２４がラジカルによって劣化することを抑制することができる。よって、第１静電チャック２１及び第２静電チャック２２が下部電極１８から剥離することを抑制することができる。
また、図１に示すように、第２静電チャック２２の上面２２１とエッジリング２５の裏面との間に伝熱ガスが供給される。エッジリング２５の裏面に伝熱ガスが吹き付けられることにより、パーティクルが発生する。ここで、図２に示すように、エッジリング２５は第２静電チャック２２を内側から覆うように形成されている。このため、シール部材２６は、第１静電チャック２１及びエッジリング２５と当接してシールする。これにより、エッジリング２５の裏面に供給された伝熱ガスが基板Ｗの側に漏れ出すことを抑制して、径方向外側に向かって流すことができる。よって、エッジリング２５の裏面等で発生したパーティクルが伝熱ガスと供に基板Ｗの側へ流入することを抑制することができる。なお、径方向外側に排出された伝熱ガス及びパーティクルは、支持部１３とチャンバ本体１２の側壁との間、バッフルプレート４８、排気管５２を通ってチャンバ１０の外へと排気される。
また、エッジリング２５が第２静電チャック２２を内側から覆うように形成されていることにより、基板Ｗの外周部の下方に配置されるエッジリング２５の肉厚を厚くすることができる。ここで、プラズマ処理の際、エッジリング２５の底面２５０が消耗する。エッジリング２５の底面２５０における肉厚を厚くすることにより、エッジリング２５の寿命を長くすることができ、メンテナンスコストを低減することができる。
シール部材２６は、第１静電チャック２１のテーパ面２１１とエッジリング２５のテーパ面２５１と当接する。このため、弾性体であるシール部材２６の復元力によって、エッジリング２５には、径方向成分が外向きであって、上下方向成分が下向き（下部電極１８に向かう向き）の力が作用する。これにより、エッジリング２５が第２静電チャック２２から浮き上がることを抑制することができる。また、エッジリング２５と第２静電チャック２２との密着性を向上させ、下部電極１８とエッジリング２５との間の伝熱性を向上させることができる。
また、シール部材２６は、エッジリング２５の内側面２５２と当接する。このため、第１静電チャック２１の中心軸とエッジリング２５の中心軸との位置合わせは、シール部材２６の弾性力によって調整される。これにより、エッジリング２５のセンタリング位置合わせを容易に行うことができる。
また、エッジリング２５は、張り出し部２５３を有している。これにより、第１静電チャック２１とエッジリング２５との隙間を狭め、ラジカルが経路に進入することを抑制することができる。また、シール部材２６が第１静電チャック２１とエッジリング２５との間から外れることを抑制することができる。
また、第１接合層２３の厚さは、外周部において内周部よりも薄くしてもよい。これにより、第１静電チャック２１の外周部における下部電極１８との熱伝導を内周部よりも向上させることができる。図２に示すように、第１静電チャック２１に載置される基板Ｗの外周部は第１静電チャック２１と接していない。第１静電チャック２１の外周部における熱伝導を向上させることにより、基板Ｗの温度の均一性を向上させることができる。
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る基板処理装置について図３を用いて説明する。図３は、第２実施形態に係る基板処理装置の支持台１４Ａの一例を示す部分拡大断面図である。第２実施形態に係る基板処理装置は、第１実施形態に係る基板処理装置１（図１参照）と比較して、支持台１４Ａの構造が異なっている。その他の構成は同様であり、重複する説明は省略する。
図３に示すように、第１静電チャック２１の板厚と、第２静電チャック２２の板厚とは、略等しくなっている。第１静電チャック２１は、第１接合層２３によって下部電極１８上に接合されている。第２静電チャック２２は、第２接合層２４によって下部電極１８の周縁部上に接合されている。また、下部電極１８の上面において、第１静電チャック２１と第２静電チャック２２との間の領域には、絶縁膜１８１が形成される。なお、絶縁膜１８１は形成されていなくてもよい。
エッジリング２５は、基板Ｗの外縁側の裏面と対向する底面２５０を有する。第１静電チャック２１の上面よりもエッジリング２５の底面２５０が僅かに下方に配置される。このため、基板Ｗを第１静電チャック２１に載置した際、基板Ｗの裏面とエッジリング２５の底面２５０との間には、僅かに隙間を有している。
また、エッジリング２５を第２静電チャック２２に載置した際、エッジリング２５は、第２静電チャック２２を内側から覆うように形成されている。即ち、エッジリング２５は、第２静電チャック２２の上面２２１及び内側面２２２を覆うように形成されている。これにより、基板Ｗの外周部の下方に配置されるエッジリング２５の肉厚を厚くする、例えば、第１静電チャック２１の上面から第２静電チャック２２の上面までの高さよりも厚くすることができる。
ここで、内部空間１０ｓのうち支持台１４Ａよりも上側の空間から、第１静電チャック２１とエッジリング２５との間の隙間を通り、第１接合層２３及び第２接合層２４へと接続する経路を封止するシール部材２６が設けられている。シール部材２６は、支持台１４Ａよりも上側の空間で生成されたラジカルが第１接合層２３及び第２接合層２４へと到達しないように、経路を封止する。
第１静電チャック２１の裏面の外縁部には、シール部材２６と当接する当接部２１２が形成されている。また、エッジリング２５には、内側面２５４が形成されている。
シール部材２６は、第１静電チャック２１の当接部２１２と当接して、第１接合層２３への経路をシールする。また、シール部材２６は、エッジリング２５の内側面２５４と当接して、第２接合層２４への経路をシールする。なお、シール部材２６は、下部電極１８（絶縁膜１８１）と当接してもよい。
以上、第２実施形態に係る基板処理装置によれば、図３に示すように、下部電極１８と上部電極３０との間の空間で生成されたラジカルが第１接合層２３及び第２接合層２４へと到達することをシール部材２６によって抑制することができる。これにより、第１接合層２３及び第２接合層２４がラジカルによって劣化することを抑制することができる。よって、第１静電チャック２１及び第２静電チャック２２が下部電極１８から剥離することを抑制することができる。
また、図３に示すように、エッジリング２５は第２静電チャック２２を内側から覆うように形成されている。このため、シール部材２６は、第１静電チャック２１及びエッジリング２５と当接してシールする。これにより、エッジリング２５の裏面に供給された伝熱ガスが基板Ｗの側に漏れ出すことを抑制して、径方向外側に向かって流すことができる。よって、エッジリング２５の裏面等で発生したパーティクルが伝熱ガスと供に基板Ｗの側へ流入することを抑制することができる。
また、エッジリング２５が第２静電チャック２２を内側から覆うように形成されていることにより、基板Ｗの外周部の下方に配置されるエッジリング２５の肉厚を厚くすることができる。ここで、プラズマ処理の際、エッジリング２５の底面２５０が消耗する。エッジリング２５の底面２５０における肉厚を厚くすることにより、エッジリング２５の寿命を長くすることができ、メンテナンスコストを低減することができる。
シール部材２６は、第１静電チャック２１の当接部２１２とエッジリング２５の内側面２５４と当接する。このため、弾性体であるシール部材２６の復元力によって、エッジリング２５は、径方向外側の力が作用する。これにより、シール部材２６の復元力によって、エッジリング２５が第２静電チャック２２から浮き上がる方向に力が作用することを抑制することができる。
また、シール部材２６は、エッジリング２５の内側面２５４と当接する。このため、第１静電チャック２１の中心軸とエッジリング２５の中心軸との位置合わせは、シール部材２６の弾性力によって調整される。これにより、エッジリング２５のセンタリング位置合わせを容易に行うことができる。
また、第１接合層２３の厚さは、外周部において内周部よりも薄くしてもよい。これにより、第１静電チャック２１の外周部における下部電極１８との熱伝導を内周部よりも向上させることができる。図３に示すように、第１静電チャック２１に載置される基板Ｗの外周部は第１静電チャック２１と接していない。第１静電チャック２１の外周部における熱伝導を向上させることにより、基板Ｗの温度の均一性を向上させることができる。
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る基板処理装置について図４を用いて説明する。図４は、第３実施形態に係る基板処理装置の支持台１４Ｂの一例を示す部分拡大断面図である。第３実施形態に係る基板処理装置は、第１実施形態に係る基板処理装置１（図１参照）と比較して、支持台１４Ｂの構造が異なっている。その他の構成は同様であり、重複する説明は省略する。
図４に示すように、第１静電チャック２１の板厚と、第２静電チャック２２の板厚とは、略等しくなっている。第１静電チャック２１は、第１接合層２３によって下部電極１８上に接合されている。第２静電チャック２２は、第２接合層２４によって下部電極１８の周縁部上に接合されている。なお、下部電極１８の上面において、第１静電チャック２１と第２静電チャック２２との間の領域には、絶縁膜が形成されていてもよい。
エッジリング２５は、基板Ｗの外縁側の裏面と対向する底面２５０を有する。第１静電チャック２１の上面よりもエッジリング２５の底面２５０が僅かに下方に配置される。このため、基板Ｗを第１静電チャック２１に載置した際、基板Ｗの裏面とエッジリング２５の底面２５０との間には、僅かに隙間を有している。
また、エッジリング２５を第２静電チャック２２に載置した際、エッジリング２５は、第２静電チャック２２の上面２２１を覆うように形成されている。
ここで、内部空間１０ｓのうち支持台１４Ｂよりも上側の空間から、第１静電チャック２１とエッジリング２５との間の隙間を通り、第１接合層２３及び第２接合層２４へと接続する経路を封止するシール部材２６が設けられている。シール部材２６は、支持台１４Ｂよりも上側の空間で生成されたラジカルが第１接合層２３及び第２接合層２４へと到達しないように、経路を封止する。
第１静電チャック２１の側面には、シール部材２６と当接する当接部２１３が形成されている。また、第２静電チャック２２には、内側面２２２が形成されている。
第１静電チャック２１の側（径方向内側）において、シール部材２６の上面２６１は、第１静電チャック２１の裏面よりも高くなるように形成されている。これにより、シール部材２６は、第１静電チャック２１の当接部２１３と当接して、第１接合層２３への経路をシールする。また、第２静電チャック２２の側（径方向外側）において、シール部材２６は、第２静電チャック２２の内側面２２２と当接して、第２接合層２４への経路をシールする。なお、シール部材２６は、下部電極１８と当接してもよい。
エッジリング２５を第２静電チャック２２に載置した際、エッジリング２５の裏面側とシール部材２６の上面側との間には、わずかに隙間を有している。また、シール部材２６は、径方向内側の下側において、切欠き部２６２を有している。
以上、第３実施形態に係る基板処理装置によれば、図４に示すように、下部電極１８と上部電極３０との間の空間で生成されたラジカルが第１接合層２３及び第２接合層２４へと到達することをシール部材２６によって抑制することができる。これにより、第１接合層２３及び第２接合層２４がラジカルによって劣化することを抑制することができる。よって、第１静電チャック２１及び第２静電チャック２２が下部電極１８から剥離することを抑制することができる。
エッジリング２５の裏面側とシール部材２６の上面側との間に隙間を有することにより、シール部材２６の復元力によって、エッジリング２５が第２静電チャック２２から浮き上がる方向に力が作用することを抑制することができる。
また、シール部材２６は切欠き部２６２を有することにより、シール部材２６が熱膨張した際、膨張した体積を切欠き部２６２の方へと逃がすことができる。これにより、シール部材２６の熱膨張によって、エッジリング２５が第２静電チャック２２から浮き上がる方向に力が作用することを抑制することができる。
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態に係る基板処理装置について図５を用いて説明する。図５は、第４実施形態に係る基板処理装置の支持台１４Ｃの一例を示す部分拡大断面図である。第４実施形態に係る基板処理装置は、第１実施形態に係る基板処理装置１（図１参照）と比較して、支持台１４Ｃの構造が異なっている。その他の構成は同様であり、重複する説明は省略する。
図５に示すように、第１静電チャック２１の中央付近の板厚と、第２静電チャック２２の板厚とは、略等しくなっている。また、第１静電チャック２１の外周部において、板厚が厚くなっている。第１静電チャック２１は、第１接合層２３によって下部電極１８上に接合されている。第２静電チャック２２は、第２接合層２４によって下部電極１８の周縁部上に接合されている。なお、下部電極１８の上面において、第１静電チャック２１と第２静電チャック２２との間の領域には、絶縁膜が形成されていてもよい。
エッジリング２５は、基板Ｗの外縁側の裏面と対向する底面２５０を有する。第１静電チャック２１の上面よりもエッジリング２５の底面２５０が僅かに下方に配置される。このため、基板Ｗを第１静電チャック２１に載置した際、基板Ｗの裏面とエッジリング２５の底面２５０との間には、僅かに隙間を有している。
また、エッジリング２５を第２静電チャック２２に載置した際、エッジリング２５は、第２静電チャック２２の上面２２１を覆うように形成されている。
ここで、内部空間１０ｓのうち支持台１４Ｃよりも上側の空間から、第１静電チャック２１とエッジリング２５との間の隙間を通り、第１接合層２３及び第２接合層２４へと接続する経路を封止するシール部材２６が設けられている。シール部材２６は、支持台１４Ｂよりも上側の空間で生成されたラジカルが第１接合層２３及び第２接合層２４へと到達しないように、経路を封止する。
第１静電チャック２１の側面には、シール部材２６と当接する当接部２１３が形成されている。また、第２静電チャック２２には、内側面２２２が形成されている。
第１静電チャック２１の肉厚に形成される外周部の裏面２１４は、第２静電チャック２２の上面２２１よりも低くなるように形成されている。これにより、シール部材２６は、第１静電チャック２１の当接部２１３と当接して、第１接合層２３への経路をシールする。また、シール部材２６は、第２静電チャック２２の内側面２２２と当接して、第２接合層２４への経路をシールする。なお、シール部材２６は、下部電極１８と当接してもよい。
エッジリング２５を第２静電チャック２２に載置した際、エッジリング２５の裏面側とシール部材２６の上面側との間には、わずかに隙間を有している。また、シール部材２６は、径方向外側の上側において、切欠き部２６３を有している。
以上、第４実施形態に係る基板処理装置によれば、図５に示すように、下部電極１８と上部電極３０との間の空間で生成されたラジカルが第１接合層２３及び第２接合層２４へと到達することをシール部材２６によって抑制することができる。これにより、第１接合層２３及び第２接合層２４がラジカルによって劣化することを抑制することができる。よって、第１静電チャック２１及び第２静電チャック２２が下部電極１８から剥離することを抑制することができる。
エッジリング２５の裏面側とシール部材２６の上面側との間に隙間を有することにより、シール部材２６の復元力によって、エッジリング２５が第２静電チャック２２から浮き上がる方向に力が作用することを抑制することができる。
また、シール部材２６は切欠き部２６３を有することにより、シール部材２６が熱膨張した際、膨張した体積を切欠き部２６３の方へと逃がすことができる。これにより、シール部材２６の熱膨張によって、エッジリング２５が第２静電チャック２２から浮き上がる方向に力が作用することを抑制することができる。
なお、第４実施形態に係る基板処理装置によれば、第３実施形態に係る基板処理装置と比較して、シール部材２６の形状を単純にすることができる。
＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態に係る基板処理装置について図６を用いて説明する。図６は、第５実施形態に係る基板処理装置の支持台１４Ｄの一例を示す部分拡大断面図である。第５実施形態に係る基板処理装置は、第１実施形態に係る基板処理装置１（図１参照）と比較して、支持台１４Ｄの構造が異なっている。その他の構成は同様であり、重複する説明は省略する。
図６に示すように、第１静電チャック２１の板厚と、第２静電チャック２２の板厚とは、略等しくなっている。また、第１静電チャック２１の裏面よりも第２静電チャック２２の上面２２１の方が高くなるようにそれぞれ肉厚に形成されている。第１静電チャック２１は、第１接合層２３によって下部電極１８上に接合されている。第２静電チャック２２は、第２接合層２４によって下部電極１８の周縁部上に接合されている。なお、下部電極１８の上面において、第１静電チャック２１と第２静電チャック２２との間の領域には、絶縁膜が形成されていてもよい。
エッジリング２５は、基板Ｗの外縁側の裏面と対向する底面２５０を有する。第１静電チャック２１の上面よりもエッジリング２５の底面２５０が僅かに下方に配置される。このため、基板Ｗを第１静電チャック２１に載置した際、基板Ｗの裏面とエッジリング２５の底面２５０との間には、僅かに隙間を有している。
また、エッジリング２５を第２静電チャック２２に載置した際、エッジリング２５は、第２静電チャック２２の上面２２１を覆うように形成されている。
ここで、内部空間１０ｓのうち支持台１４Ｄよりも上側の空間から、第１静電チャック２１とエッジリング２５との間の隙間を通り、第１接合層２３及び第２接合層２４へと接続する経路を封止するシール部材２６が設けられている。シール部材２６は、支持台１４Ｂよりも上側の空間で生成されたラジカルが第１接合層２３及び第２接合層２４へと到達しないように、経路を封止する。
第１静電チャック２１の側面には、シール部材２６と当接する当接部２１３が形成されている。また、第２静電チャック２２には、内側面２２２が形成されている。
シール部材２６は、第１静電チャック２１の当接部２１３と当接して、第１接合層２３への経路をシールする。また、シール部材２６は、第２静電チャック２２の内側面２２２と当接して、第２接合層２４への経路をシールする。なお、シール部材２６は、下部電極１８（下部電極１８に形成された接合層２３，２４）と当接してもよい。また、シール部材２６は、第２静電チャック２２の底面２２３と当接してもよい。
エッジリング２５を第２静電チャック２２に載置した際、エッジリング２５の裏面側とシール部材２６の上面側との間には、わずかに隙間を有している。
以上、第５実施形態に係る基板処理装置によれば、図６に示すように、下部電極１８と上部電極３０との間の空間で生成されたラジカルが第１接合層２３及び第２接合層２４へと到達することをシール部材２６によって抑制することができる。これにより、第１接合層２３及び第２接合層２４がラジカルによって劣化することを抑制することができる。よって、第１静電チャック２１及び第２静電チャック２２が下部電極１８から剥離することを抑制することができる。
エッジリング２５の裏面側とシール部材２６の上面側との間に隙間を有することにより、シール部材２６の復元力によって、エッジリング２５が第２静電チャック２２から浮き上がる方向に力が作用することを抑制することができる。
また、シール部材２６は断面形状が略円の部材であり、断面視して矩形状の空間に配置される。このため、シール部材２６が熱膨張した際、膨張した体積を矩形状の空間の四隅の方向へと逃がすことができる。これにより、シール部材２６の熱膨張によって、エッジリング２５が第２静電チャック２２から浮き上がる方向に力が作用することを抑制することができる。
以上、基板処理装置１の実施形態等について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本開示の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
第１実施形態の基板処理装置１の支持台１４において、エッジリング２５に、第１静電チャック２１とエッジリング２５との間の隙間を狭める張り出し部２５３を設けるものとして説明したが、他の実施形態の基板処理装置１の支持台１４Ａ～１４Ｄにおいても、エッジリング２５に張り出し部を設けてもよい。
基板処理装置１は、内部空間１０ｓにプラズマを発生させるプラズマ処理装置であるものとして説明したが、これに限られるものではない。基板処理装置１は、ＡＬＤ(Atomic Layer Deposition)装置や熱ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)装置であってもよい。この場合、シール部材２６によって内部空間１０ｓに供給される処理ガスが第１接合層２３及び第２接合層２４へと流入することを抑制することができる。これにより、例えば、処理ガスが接合層２３，２４と反応することにより、接合層２３，２４が劣化することを抑制することができる。
本開示の基板処理装置１は、Capacitively Coupled Plasma(CCP)、Inductively Coupled Plasma(ICP)、Radial Line Slot Antenna(RLSA)、Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR)、Helicon Wave Plasma(HWP)のどのタイプの基板処理装置にも適用可能である。
１ 基板処理装置
１４、１４Ａ～１４Ｄ 支持台（載置台）
１８ 下部電極（基台）
２１ 第１静電チャック（基板載置部）
２２ 第２静電チャック（環状部材載置部）
２３ 第１接合層
２４ 第２接合層
２５ エッジリング（環状部材）
２６ シール部材
２９ ガス供給ライン（伝熱ガス供給路）
１８１ 絶縁膜
２１１ テーパ面
２１２ 当接部
２１３ 当接部
２１４ 裏面
２２１ 上面
２２２ 内側面
２２３ 底面
２５０ 底面
２５１ テーパ面
２５２ 内側面
２５３ 張り出し部
２５４ 内側面
２６１ 上面
２６２ 切欠き部
２６３ 切欠き部
Ｗ 基板

Claims (9)

  1. 基台と、
    前記基台の上面に設けられる基板載置部と、
    前記基台の上面で前記基板載置部の外側に設けられる環状部材載置部と、
    前記基台と前記基板載置部とを接合する第１接合層と、
    前記基台と前記環状部材載置部とを接合する第２接合層と、
    前記環状部材載置部に載置される環状部材と、
    弾性体で形成され、前記第１接合層及び前記第２接合層を保護するシール部材と、を備え、
    前記シール部材は、前記基板載置部の外周側面又は底面の一方と、前記環状部材の内周側面と、に当接する、
    載置台。
  2. 前記シール部材は、前記基板載置部と前記環状部材との間の隙間から、前記第１接合層及び前記第２接合層へと接続する経路を封止する、
    請求項１に記載の載置台。
  3. 前記環状部材は、前記環状部材載置部を内側から覆うように形成される、
    請求項１または請求項２に記載の載置台。
  4. 前記シール部材の復元力により、前記環状部材に、径方向成分が外向きであって、上下方向成分が下向きの力が作用する、
    請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の載置台。
  5. 前記環状部材載置部は、前記環状部材を保持する静電チャックである、
    請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の載置台。
  6. 前記環状部材は、前記基板載置部と前記環状部材との間の隙間を狭める張り出し部を有する、
    請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の載置台。
  7. 基台と、
    前記基台の上面に設けられる基板載置部と、
    前記基台の上面で前記基板載置部の外側に設けられる環状部材載置部と、
    前記基台と前記基板載置部とを接合する第１接合層と、
    前記基台と前記環状部材載置部とを接合する第２接合層と、
    前記環状部材載置部に載置される環状部材と、
    弾性体で形成され、前記第１接合層及び前記第２接合層を保護するシール部材と、を備え、
    前記シール部材は、前記基板載置部の外周側面と、前記環状部材載置部の内周側面と、に当接する、
    載置台。
  8. 前記環状部材載置部と前記環状部材との間に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給路を備える、
    請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の載置台。
  9. 請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の載置台を備える、基板処理装置。
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