KR101754257B1

KR101754257B1 - 재치대 구조 및 포커스 링을 보지하는 방법

Info

Publication number: KR101754257B1
Application number: KR1020130143640A
Authority: KR
Inventors: 요헤이 우치다
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2013-11-25
Publication date: 2017-07-06
Also published as: KR20140067920A; JP2014107387A; TWI576953B; US9209060B2; TW201434104A; US20140146434A1

Abstract

일실시예의 재치대 구조에서는, 포커스 링과 기부의 사이에 전열성의 시트가 개재된다. 이 재치대 구조의 누름 부재는, 포커스 링을 기부를 향해 누르는 누름면과, 하방을 향하고 있고, 둘레 방향에서 소정의 간격으로 설치된 복수의 접촉면을 가진다. 또한, 기부와 연결된 지지부가, 복수의 제 1 피접촉면 및 복수의 제 2 피접촉면을 가지고 있다. 복수의 제 1 피접촉면은, 둘레 방향에서 소정의 간격으로 설치되어 있다. 복수의 제 2 피접촉면은, 복수의 제 1 피접촉면과 교호로 둘레 방향에서 소정의 간격으로 설치되어 있다. 복수의 제 1 피접촉면과 복수의 제 2 피접촉면은, 높이 방향에서 상이한 위치에 설치되어 있다. 복수의 접촉면은, 복수의 제 1 피접촉면과 복수의 제 2 피접촉면의 상기 높이 방향에서의 거리보다 큰 거리로, 누름 부재의 다른 부분으로부터 돌출되어 있다.

Description

재치대 구조 및 포커스 링을 보지하는 방법{MOUNTING TABLE STRUCTURE AND METHOD OF HOLDING FOCUS RING}

본 발명의 실시예는 재치대(載置臺) 구조 및 포커스 링을 보지(保持)하는 방법에 관한 것이다.

반도체 디바이스의 제조에서는, 재치대의 정전 척에 의해 피처리체, 즉 웨이퍼를 흡착 보지하여, 당해 웨이퍼에 대한 에칭 또는 성막과 같은 플라즈마 처리가 행해진다. 일반적으로, 재치대는, 정전 척 및 당해 정전 척을 지지한 기부(基部)를 구비한다. 기부에는, 웨이퍼의 온도를 제어하기 위한 온도 조정 기구가 설치되어 있다. 또한, 웨이퍼의 전 영역에서의 처리의 균일화를 위하여, 기부 상 또한 웨이퍼의 주위에는 포커스 링이 배치된다.

또한, 웨이퍼의 전 영역에서의 처리의 균일화를 위해서는, 포커스 링의 온도를 고정밀도로 제어하는 것이 필요하다. 포커스 링의 온도를 고정밀도로 제어하기 위해서는, 재치대의 기부와 포커스 링 간의 열 저항을 작게 할 필요가 있다. 이 때문에, 종래부터, 기부와 포커스 링의 사이에 탄성 및 전열성을 가지는 시트를 개재시키는 재치대 구조가 채용되고 있다. 이러한 재치대 구조에 대해서는, 예를 들면 일본특허공개공보 2002-016126호(특허문헌 1)에 기재되어 있다.

동일 문헌에 기재된 재치대 구조는, 기부(재치대), 링 형상 부재 및 압압(押壓) 부재를 구비하고 있다. 기부는 재치면, 링 형상 재치면 및 돌출부를 가지고 있다. 재치면 상에는 정전 척이 설치되어 있다. 링 형상 재치면은 재치면의 외측에 설치되어 있고, 당해 링 형상 재치면 상에는, 탄성 및 전열성을 가지는 시트를 개재하여 포커스 링이 배치되어 있다. 돌출부는 링 형상 재치면의 외측에 설치되어 있다. 이 돌출부에 대하여 링 형상 부재가 나사에 의해 고정되어 있다. 링 형상 부재에는 압압 부재의 하단면이 접촉하고 있고, 당해 압압 부재가 나사에 의해 당해 링 형상 부재에 고정되어 있다. 또한 압압 부재의 플랜지부가, 포커스 링의 박육부(薄肉部) 에 상방으로부터 접촉함으로써 당해 포커스 링을 링 형상 재치면에 대하여 누른다. 이 재치대 구조에서는, 압압 부재에 의해 포커스 링이 하방으로 눌림으로써, 시트의 두께가 축소되고, 시트가 포커스 링 및 기부에 밀착한다. 이에 의해, 기부와 포커스 링 간의 열 저항이 저감된다.

일본특허공개공보 2002-016126호

특허문헌 1에 기재된 재치대 구조에서는, 시트의 두께의 축소량은, 시트의 두께, 링 형상 부재의 두께, 포커스 링의 박육부의 두께, 압압 부재의 하단면과 플랜지부의 높이 방향의 거리 등의 치수에 따라 결정되므로, 조정할 수 없다. 또한 시트의 두께의 축소량은, 제조 오차에 의한 상기 치수의 변동에 따라 변동한다. 그리고, 시트의 두께의 축소량이 작을 경우에는, 기부와 포커스 링 간의 열 저항이 커지므로, 플라즈마로부터의 입열을 받은 포커스 링의 온도가 높아진다. 한편, 시트의 두께의 축소량이 클 경우에는, 포커스 링, 압압 부재와 같은 시트를 누르는 부재에 큰 힘이 가해져, 이들 부재가 파손되는 경우가 있다.

특허문헌 1에 기재된 재치대 구조에서 시트의 두께의 축소량을 조정하기 위해서는, 링 형상 부재와 압압 부재와의 거리를 조정할 필요가 있다. 예를 들면, 링 형상 부재로부터 압압 부재를 띄운 상태에서, 나사에 의해 압압 부재를 링 형상 부재에 대하여 고정할 필요가 있다. 이러한 상황에서의 압압 부재와 링 형상 부재와의 고정은, 나사의 토크를 정밀하게 관리함으로써 이루어진다. 그러나, 나사의 토크는 시간의 경과에 따라 변화하므로, 시트의 두께의 축소량을 유지할 수 없다.

따라서 본 기술 분야에서는, 전열 매체인 시트의 두께의 축소량을 조정 가능하고, 또한 설정된 시트의 두께의 축소량을 유지 가능한 기술이 필요하다.

일측면에 따른 재치대 구조는, 정전 척을 그 중앙 영역에 가지고, 정전 척의 주연을 따라 포커스 링을 재치 가능한 기부를 구비한다. 이 재치대 구조에서는, 포커스 링과 상기 기부의 사이에 탄성 및 전열성을 가지는 시트가 개재된다. 또한, 이 재치대 구조는 누름 부재 및 지지부를 구비한다. 누름 부재는 포커스 링의 외주를 따라 배치되고, 포커스 링을 기부를 향해 압압하여 시트를 압축한다. 지지부는 기부와 연결되어 있다. 누름 부재는, 포커스 링을 기부를 향해 누르는 누름면과, 하방을 향하고 있고, 둘레 방향에서 소정의 간격으로 설치된 복수의 접촉면을 가진다. 지지부는 복수의 제 1 피접촉면 및 복수의 제 2 피접촉면을 가지고 있다. 복수의 제 1 피접촉면은, 상기 둘레 방향에서 상기 소정의 간격으로 설치되어 있다. 복수의 제 2 피접촉면은, 복수의 제 1 피접촉면과 교호로 상기 둘레 방향에서 상기 소정의 간격으로 설치되어 있다. 복수의 제 1 피접촉면과 복수의 제 2 피접촉면은, 높이 방향에서 상이한 위치에 설치되어 있다. 복수의 접촉면은, 복수의 제 1 피접촉면과 복수의 제 2 피접촉면의 상기 높이 방향에서의 거리보다 큰 거리로, 누름 부재의 다른 부분으로부터 돌출되어 있다. 이 재치대 구조에서는, 누름 부재가 지지부와 접촉함으로써, 시트의 두께의 축소량이 설정된다.

이 재치대 구조에서는, 지지부 상에서의 누름 부재의 둘레 방향의 위치를 선택함으로써, 누름 부재의 복수의 접촉면이 접촉하는 지지부의 피접촉면을, 복수의 제 1 피접촉면 및 복수의 제 2 피접촉면 중으로부터 선택할 수 있다. 이에 의해, 누름면의 높이 방향의 위치를 조정할 수 있고, 누름 부재의 누름면과 기부 간의 높이 방향에서의 간격을 조정할 수 있다. 그 결과, 기부와 누름면의 사이에 개재되는 시트의 두께의 축소량을 조정하는 것이 가능하다. 예를 들면, 시트의 두께의 축소량이 클 경우에는, 보다 높은 위치에 설치된 피접촉면에 누름 부재의 접촉면을 접촉시키고, 한편 시트의 두께의 축소량이 작을 경우에는, 보다 낮은 위치에 설치된 피접촉면에 누름 부재의 접촉면을 접촉시킴으로써, 시트의 두께의 축소량을 조정하는 것이 가능해진다. 또한, 누름 부재를 지지부에 접촉시킨 상태에서 상기 누름 부재를 지지부에 대하여 고정하는 것이 가능하므로, 나사의 이완 등에 의한 영향을 받지 않고, 상기 누름 부재를 지지부에 대하여 강고하게 고정할 수 있다. 그 결과, 설정된 시트의 두께의 축소량을 유지하는 것이 가능해진다.

일형태에 있어서, 지지부는, 복수의 제 3 피접촉면을 더 포함할 수 있다. 복수의 제 3 피접촉면은, 상기 둘레 방향에서 상기 소정의 간격으로 설치되어 있고, 또한 복수의 제 1 피접촉면 및 복수의 제 2 피접촉면은 상기 높이 방향에서 상이한 위치에 설치되어 있다. 이 형태에서는, 복수의 접촉면은 복수의 제 1 피접촉면, 복수의 제 2 피접촉면 및 복수의 제 3 피접촉면 중 상기 높이 방향에서 가장 거리가 먼 피접촉면 간의 거리보다 큰 거리이고, 상기 누름 부재의 다른 부분으로부터 돌출되어 있다. 이 형태에서는, 예를 들면 복수의 제 1 피접촉면, 복수의 제 2 피접촉면 및 복수의 제 3 피접촉면 중 높이 방향에서 중간의 위치에 설치된 복수의 피접촉면의 상기 높이 방향의 위치를, 시트의 두께의 축소량의 설계치에 대응시킬 수 있고, 피접촉면 간의 높이 방향의 거리를 시트의 두께의 축소량의 조정폭에 대응시킬 수 있다. 이에 의해, 시트의 두께의 축소량의 실제치가 설계치보다 클 경우에는, 보다 높은 위치에 설치된 복수의 피접촉면에 누름 부재의 복수의 접촉면을 접촉시키고, 또한 시트의 두께의 축소량의 실제치가 설계치보다 작을 경우에는, 보다 낮은 위치에 설치된 복수의 피접촉면에 누름 부재의 복수의 접촉면을 접촉시킴으로써, 시트의 두께의 축소량을 설계치에 근접시키는 것이 가능해진다.

일형태에 있어서는, 지지부는 기부와 일체화되어 있어도 된다. 이 형태에 의하면, 재치대 구조를 구성하는 부품 점수가 적어지고, 나아가서는 제조 코스트가 저감된다.

또한 다른 측면에 있어서는, 정전 척을 그 중앙 영역에 가지고, 포커스 링을 재치 가능한 기부를 구비하는 재치대 구조에 있어서, 상기 포커스 링을 보지하는 방법이 제공된다. 이 방법은, (a) 기부와 포커스 링의 사이에 탄성 및 전열성을 가지는 시트가 개재되도록, 정전 척의 주연을 따라 포커스 링을 배치하는 공정과, (b) 기부와 연결한 지지부 상에서의 누름 부재의 둘레 방향의 위치를 선택함으로써 누름 부재가 지지부에 접촉하는 높이 방향의 위치를 결정하여, 포커스 링에 접촉하는 누름 부재의 누름면과 기부와의 높이 방향의 간격을 조정하는 공정과, (c) 결정된 높이 방향의 위치에서 누름 부재가 지지부에 접촉하고 있는 상태에서, 누름 부재를 지지부에 고정하는 공정을 포함한다.

이 방법에서는, 지지부 상에서의 누름 부재의 둘레 방향의 위치를 선택함으로써, 누름 부재의 누름면과 기부 간의 높이 방향의 거리를 조정할 수 있다. 그 결과, 누름 부재의 누름면과 기부의 사이에 개재되는 시트의 두께의 축소량을 조정하는 것이 가능하다. 또한, 누름 부재는 지지부에 접촉한 상태에서 지지부에 대하여 고정되므로, 나사의 이완 등에 의한 영향을 받지 않고, 상기 누름 부재를 지지부에 대하여 강고하게 고정할 수 있다. 그 결과, 설정된 시트의 두께의 축소량을 유지하는 것이 가능해진다.

일형태에 있어서는, 공정(b)에서는, 시트의 축소량이 상기 시트의 두께의 10% ~ 20%의 범위가 되도록, 누름 부재가 지지부에 접촉하는 높이 방향의 위치가 결정된다. 이 형태에 의하면, 시트 등의 치수에 제조 오차가 발생해 있어도, 플라즈마 처리 시의 포커스 링의 온도의 격차를 작게 하는 것이 가능하다.

본 발명의 각종 측면 및 실시예에 의하면, 전열 매체인 시트의 두께의 축소량이 조정 가능해지고, 또한 설정된 시트의 두께의 축소량이 유지 가능해진다.

도 1은 일례의 플라즈마 처리 장치의 단면을 개략적으로 도시한 도이다.
도 2는 재치대 구조를 상방에서 본 상태를 도시하고 있다.
도 3은 도 2의 III - III선을 따라 취한 단면을 도시한 도이다.
도 4는 지지부를 포함하는 기부를 도시한 평면도이다.
도 5는 누름 부재의 평면도이다.
도 6은 도 2의 VI - VI선을 따라 도시한 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 시트의 축소량의 조정 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 8a 및 도 8b는 시트의 축소량의 조정 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 시트의 축소량과 포커스 링의 온도의 관계를 나타낸 도이다.
도 10은 일실시예에 따른 포커스 링을 보지하는 방법을 나타낸 도이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 재치대 구조를 도시한 단면도이다.
도 12는 다른 실시예에 따른 재치대 구조의 지지부를 도시한 평면도이다.

이하에, 도면을 참조하여 각종 예시적인 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 각 도면에서 동일 또는 상당의 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하는 것으로 한다.

우선, 일실시예에 따른 재치대 구조를 구비할 수 있는 플라즈마 처리 장치에 대하여 설명한다. 도 1은, 일례의 플라즈마 처리 장치의 단면을 개략적으로 도시한 도이다. 도 1에 도시한 플라즈마 처리 장치(10)는 용량 결합형 평행 평판 플라즈마 에칭 장치이며, 대략 원통 형상의 처리 용기(12)를 구비하고 있다. 처리 용기(12)의 내벽면은 양극 산화 처리된 알루미늄으로 구성되어 있다. 이 처리 용기(12)는 보안 접지되어 있다.

처리 용기(12)의 저부(底部) 상에는, 절연 재료로 구성된 대략 원통 형상의 지지부(14)가 배치되어 있다. 지지부(14)는, 처리 용기(12) 내에서 처리 용기(12)의 저부로부터 수직 방향으로 연장되어 있다. 지지부(14)는 처리 용기(12) 내에 설치된 재치대(PD)를 지지하고 있다.

재치대(PD)는 그 상면에서 피처리체(Workpiece)(W)를 보지한다. 이하, '피처리체'를 '웨이퍼'라고 하는 경우가 있다. 재치대(PD)는 하부 전극(16), 기부(18) 및 정전 척(20)을 포함할 수 있다. 하부 전극(16)은, 예를 들면 알루미늄과 같은 금속으로 구성되어 있고, 대략 원반 형상을 이루고 있다.

하부 전극(16)에는 정합기(MU1)를 개재하여 제 1 고주파 전원(HFS)이 접속되어 있다. 제 1 고주파 전원(HFS)은 플라즈마 생성용의 고주파 전력을 발생하는 전원이며, 27 ~ 100 MHz의 주파수, 일례에서는 40 MHz의 고주파 전력을 발생한다. 정합기(MU1)는, 제 1 고주파 전원(HFS)의 출력 임피던스와 부하측(하부 전극(16)측)의 입력 임피던스를 정합시키기 위한 회로를 가지고 있다. 또한 하부 전극(16)에는, 정합기(MU2)를 개재하여 제 2 고주파 전원(LFS)이 접속되어 있다. 제 2 고주파 전원(LFS)은, 웨이퍼(W)에 이온을 인입하기 위한 고주파 전력(고주파 바이어스 전력)을 발생하여, 당해 고주파 바이어스 전력을 하부 전극(16)으로 공급한다. 고주파 바이어스 전력의 주파수는 400 kHz ~ 13.56 MHz의 범위 내의 주파수이며, 일례에서는 3 MHz이다. 정합기(MU2)는, 제 2 고주파 전원(LFS)의 출력 임피던스와 부하측(하부 전극(16)측)의 입력 임피던스를 정합시키기 위한 회로를 가지고 있다.

하부 전극(16) 상에는 기부(18)가 설치되어 있다. 기부(18)는, 예를 들면 알루미늄과 같은 금속으로 구성되어 있고, 대략 원반 형상을 이루고 있다. 기부(18)는 하부 전극(16) 상에 설치되어 있고, 하부 전극(16)에 전기적으로 접속되어 있다.

정전 척(20)은, 기부(18) 상에서 당해 기부(18)의 중앙 영역에 설치되어 있다. 정전 척(20)은, 보다 상세하게는 후술하지만, 도전막인 전극을 한 쌍의 절연층 또는 절연 시트 간에 배치한 구조를 가지고 있다. 정전 척(20)의 전극에는 직류 전원(22)이 전기적으로 접속되어 있다. 이 정전 척(20)은, 직류 전원(22)으로부터의 직류 전압에 의해 생긴 쿨롱력 등의 정전력에 의해 웨이퍼(W)를 흡착 보지할 수 있다.

기부(18)의 주연부 상에는, 웨이퍼(W)의 주연 및 정전 척(20)의 주연을 둘러싸도록 포커스 링(FR)이 배치되어 있다. 포커스 링(FR)은 환상(環狀)의 부재이다. 포커스 링(FR)은, 플라즈마 처리의 균일성을 향상시키기 위하여 설치되어 있다. 포커스 링(FR)은, 플라즈마 처리의 대상의 막의 재료에 의해 적절히 선택되는 재료로 구성되어 있고, 예를 들면 석영으로 구성될 수 있다.

기부(18)의 내부에는 냉매 유로(24)가 설치되어 있다. 냉매 유로(24)에는 외부에 설치된 칠러 유닛으로부터 배관(26a, 26b)을 개재하여 소정 온도의 냉매가 순환 공급된다. 냉매는 절연성의 용액이며, 예를 들면 갈덴(등록 상표) 용액일 수 있다. 이와 같이 순환되는 냉매의 온도를 제어함으로써, 재치대(PD)에 의해 지지된 웨이퍼(W)의 온도가 제어된다.

또한, 플라즈마 처리 장치(10)에는 가스 공급 라인(28)이 설치되어 있다. 가스 공급 라인(28)은 전열 가스 공급 기구로부터의 전열 가스, 예를 들면 He 가스를, 정전 척(20)의 상면과 웨이퍼(W)의 이면과의 사이로 공급한다.

또한, 처리 용기(12) 내에는 상부 전극(30)이 설치되어 있다. 이 상부 전극(30)은 재치대(PD)의 상방에서 당해 재치대(PD)와 대향 배치되어 있다. 하부 전극(16)과 상부 전극(30)은 서로 대략 평행으로 설치되어 있다. 이들 상부 전극(30)과 하부 전극(16)의 사이에는, 웨이퍼(W)에 플라즈마 처리를 행하기 위한 처리 공간(S)이 구획 형성되어 있다.

상부 전극(30)은, 절연성 차폐 부재(32)를 개재하여 처리 용기(12)의 상부에 지지되어 있다. 상부 전극(30)은 전극판(34) 및 전극 지지체(36)를 포함할 수 있다. 전극판(34)은 처리 공간(S)에 면하고 있고, 복수의 가스 토출홀(34a)을 구획 형성하고 있다. 이 전극판(34)은 줄열이 적은 저저항의 도전체 또는 반도체로 구성될 수 있다.

전극 지지체(36)는 전극판(34)을 착탈 가능하게 지지하는 것이며, 예를 들면 알루미늄과 같은 도전성 재료로 구성될 수 있다. 이 전극 지지체(36)는 수냉 구조를 가질 수 있다. 전극 지지체(36)의 내부에는 가스 확산실(36a)이 설치되어 있다. 이 가스 확산실(36a)로부터는, 가스 토출홀(34a)에 연통하는 복수의 가스 통류홀(36b)이 하방으로 연장되어 있다. 또한, 전극 지지체(36)에는 가스 확산실(36a)로 처리 가스를 유도하는 가스 도입구(36c)가 형성되어 있고, 이 가스 도입구(36c)에는 가스 공급관(38)이 접속되어 있다.

가스 공급관(38)에는, 밸브(42) 및 유량 제어기(44)를 개재하여 가스 소스(40)가 접속되어 있다. 가스 소스(40)로부터는, 원하는 플라즈마 처리에 따라 선택된 1 이상의 가스가, 가스 공급관(38), 가스 확산실(36a), 가스 통류홀(36b) 및 가스 토출홀(34a)을 거쳐 처리 공간(S)으로 공급된다.

처리 용기(12)의 저부측으로서 재치대(PD)의 주위에는 배기 플레이트(48)가 설치되어 있다. 배기 플레이트(48)는 예를 들면 알루미늄재에 Y2O3 등의 세라믹스를 피복함으로써 구성될 수 있다. 이 배기 플레이트(48)의 하방에서, 처리 용기(12)에는 배기구(12e)가 형성되어 있다. 배기구(12e)에는 배기관(52)을 개재하여 배기 장치(50)가 접속되어 있다. 배기 장치(50)는 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프를 가지고 있고, 처리 용기(12) 내를 원하는 진공도까지 감압할 수 있다. 또한, 처리 용기(12)의 측벽에는 웨이퍼(W)의 반입출구(12g)가 형성되어 있고, 이 반입출구(12g)는 게이트 밸브(54)에 의해 개폐 가능하게 되어 있다.

이 플라즈마 처리 장치(10)를 이용하여 웨이퍼(W)에 대한 플라즈마 처리를 행할 때에는, 정전 척(20) 상에 웨이퍼(W)가 재치된다. 그리고, 배기 장치(50)에 의해 처리 용기(12) 내를 배기하면서, 가스 소스(40)로부터 가스를 처리 용기(12) 내로 공급하고, 처리 용기(12) 내의 압력을 원하는 압력으로 설정한다. 그리고, 하부 전극(16)으로 고주파 전원(HFS 및 LFS)으로부터의 고주파 전력을 공급함으로써, 처리 용기(12) 내에서 상기 가스의 플라즈마를 발생시킨다. 이에 의해 생성되는 플라즈마에 포함되는 원자 또는 분자의 활성종에 의해 웨이퍼(W)가 처리된다.

이하에, 플라즈마 처리 장치(10)에 이용될 수 있는 재치대 구조의 실시예에 대하여 설명한다. 도 2는, 일실시예의 재치대 구조를 도시한 평면도이다. 도 2는, 재치대 구조를 상방에서 본 상태를 도시하고 있다. 또한 도 3은, 도 2의 III - III선을 따라 취한 단면을 도시한 도이다. 또한 도 2에서는, 도 1 및 도 3에 도시한 커버(70)는 생략되어 있다.

도 2 및 도 3에 도시한 재치대 구조(PDS)는 재치대(PD)를 구비하고 있다. 또한 재치대 구조(PDS)는, 누름 부재(60), 지지부(62) 및 고정 부재(64)를 더 구비한다. 재치대(PD)는 기부(18) 및 정전 척(20)을 포함하고 있다. 기부(18)는 상술한 바와 같이 금속으로 구성되어 있고, 대략 원반 형상을 가지고 있다. 기부(18)는 그 상측의 면, 즉 플라즈마 생성측의 면으로서 제 1 면(18a) 및 제 2 면(18b)을 포함하고 있다. 제 1 면(18a)은 기부(18)의 중앙 영역에 설치되어 있다. 제 1 면(18a)은 상방을 향한 대략 평탄한 원형의 면이며, 당해 제 1 면(18a) 상에는 정전 척(20)이 설치되어 있다. 정전 척(20)은, 한 쌍의 절연막(20b)의 사이에 도전막인 전극(20a)을 배치한 구조를 가지고 있다.

기부(18)의 제 2 면(18b)은 제 1 면(18a)의 주위에서 상방을 향하고 있고, 환상으로 연장되어 있다. 제 2 면(18b)은 제 1 면(18a)보다 높이 방향(Z 방향)에서 하방에 설치되어 있다. 이 제 2 면(18b) 상에는 시트(ST)를 개재하여 포커스 링(FR)이 설치되어 있다. 즉, 제 2 면(18b)은 시트(ST)의 하방에 설치되어 있고, 당해 시트(ST)에 대치하고 있다. 일실시예에서는, 시트(ST)는 제 2 면(18b) 상에서 환상으로 연장될 수 있다. 또한 일실시예에서는, 시트(ST)는 그 하면이 기부(18)의 제 2 면(18b)에 접하고, 그 상면이 포커스 링(FR)의 하면에 접하도록 설치되어 있다.

시트(ST)는, 포커스 링(FR)의 열을 기부(18)에 전달하기 위한 전열 매체로서 기능한다. 따라서, 시트(ST)는 전열성을 가진다. 또한, 시트(ST)는 탄성을 가지고 있고, 그 두께 방향으로 압력을 받음으로써, 당해 두께 방향에서 수축할 수 있다. 이러한 시트(ST)로서는, 실리콘제의 시트가 예시된다.

포커스 링(FR)은, 웨이퍼(W)의 직경 방향에서의 플라즈마 처리의 균일화, 즉 웨이퍼(W)의 중앙 부분과 엣지 부분의 처리를 균일화하기 위한 부재이다. 포커스 링(FR)은 정전 척(20)의 주연을 따르도록 배치되어 있고, 당해 정전 척(20)의 주연 및 웨이퍼(W)의 주연을 둘러싸도록 설치되어 있다. 일실시예에서는, 포커스 링(FR)은 제 2 면(18b) 상에서 환상으로 연장될 수 있다.

일실시예에서는, 포커스 링(FR)은, 그 직경 방향 중간 부분보다 두께가 작은 제 1 박육부(FR1)를 그 내측 가장자리부에 가진다. 제 1 박육부(FR1)는 정전 척(20)의 상면보다 약간 하방에 설치되어 있고, 웨이퍼(W)의 주연은 제 1 박육부(FR1) 상에 위치한다.

또한 일실시예에서는, 포커스 링(FR)은, 그 직경 방향 중간 부분보다 두께가 작은 제 2 박육부(FR2)를, 그 외측 가장자리부에 가진다. 제 2 박육부(FR2)의 상면에는, 포커스 링(FR)을 하방으로 누르는 누름 부재(60)의 누름면(60p)이 접촉한다. 이에 의해, 포커스 링(FR)과 제 2 면(18b)의 사이에 설치된 시트(ST)가 두께 방향으로 수축하여 포커스 링(FR)과 제 2 면(18b)에 밀착하고, 포커스 링(FR)과 제 2 면(18b)의 사이의 열 저항이 저하된다.

재치대 구조(PDS)는, 누름 부재(60)가 누름면(60p)과 제 2 면(18b)의 거리를 조정하는 것이 가능하도록 구성되어 있다. 이 때문에, 재치대 구조(PDS)는 누름 부재(60)의 지지부(62) 상에서의 둘레 방향의 위치를 변경함으로써 누름 부재(60)가 높이 방향(Z 방향)에서 지지부(62)에 접촉하는 위치를 선택 가능하도록 구성되어 있다. 또한 재치대 구조(PDS)는, 누름 부재(60)를, 제 2 면(18b)에 대하여 고정된 지지부(62)에 접촉시킨 상태에서 고정 부재(64)에 의해 고정하는 것이 가능하도록 구성되어 있다.

이하에, 재치대 구조(PDS)의 상기 구성을 보다 상세히 설명하기 위하여, 도 1 ~ 도 3과 함께, 도 4 ~ 도 6을 참조한다. 도 4는, 지지부를 포함하는 기부를 도시한 평면도이다. 도 5는, 누름 부재의 평면도이다. 또한 도 6은, 도 2의 VI - VI선을 따라 도시한 단면도이다. 도 4에는, 지지부(62)를 포함하는 기부(18)를 상방에서 본 상태가 도시되어 있고, 도 5에는, 누름 부재(60)를 하방에서 본 상태가 도시되어 있고, 도 6에는, 도 2의 VI - VI선을 따른 단면에서의 누름 부재(60) 및 지지부(62)의 단면이 도시되어 있다.

지지부(62)는 기부(18)와 연결되어 있다. 지지부(62)와 기부(18)의 연결의 일태양으로서, 일실시예에서는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 지지부(62)는 기부(18)와 일체화되어 있다. 즉, 지지부(62)는 기부(18)에 형성되어 있고, 기부(18)에 대하여 고정되어 있다. 이 실시예에서는, 지지부(62)를 개별의 부품으로 하고 있지 않고, 부품 수가 감소되어 있다. 이 지지부(62)는, 기부(18)의 제 2 면(18b)의 외주에서 둘레 방향(CFD)으로 연장되어 있다. 여기서 둘레 방향이란, Z 방향에 직교하는 면 내에서, 당해 면을 직교하는 축선을 중심으로 하는 환을 따르는 방향이다.

도 4 및 도 6에 도시한 바와 같이, 지지부(62)는 누름 부재(60)가 접촉하는 면, 즉 피접촉면으로서 둘레 방향(CFD)으로 배열된 복수의 면(62s)을 가지고 있다. 이들 복수의 면(62s)은 상방을 향한 면이다. 이들 복수의 면(62s)은 배열순으로 세 개의 면군(SG1 ~ SG3)으로 나뉘어 있다. 즉, 복수의 면(62s)은 제 1 면군(SG1)을 구성하는 복수의 제 1 피접촉면, 제 2 면군(SG2)을 구성하는 복수의 제 2 피접촉면 및 제 3 면군(SG3)을 구성하는 복수의 제 3 피접촉면을 포함하고 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 제 1 면군(SG1)에 속하는 복수의 면(62s), 즉 제 1 피접촉면은, 둘레 방향(CFD)에서 소정의 간격(IV)(도 6 참조)으로 설치되어 있다. 제 2 면군(SG2)에 속하는 복수의 면(62s), 즉 제 2 피접촉면도, 둘레 방향(CFD)에서 소정의 간격(IV)으로 설치되어 있다. 제 1 피접촉면 및 제 2 피접촉면은, 둘레 방향(CFD)에서 교호로 설치되어 있다. 또한, 제 3 면군(SG3)에 속하는 복수의 면(62s), 즉 제 3 피접촉면도, 둘레 방향(CFD)에서 소정의 간격(IV)으로 설치되어 있다. 즉 복수의 면(62s)은, 둘레 방향(CFD)에서의 배열순으로 제 1 ~ 제 3 면군(SG1 ~ SG3)으로 나뉘어 있다.

세 개의 면군(SG1 ~ SG3)은, 높이 방향(Z 방향)에서 서로 상이한 위치에 설치되어 있다. 즉, 면군(SG1)에 포함되는 복수의 면(62s)(제 1 피접촉면)은 높이 방향에서 대략 동일한 위치에 설치되어 있고, 면군(SG2)에 포함되는 복수의 면(62s)(제 2 피접촉면)은 높이 방향에서 대략 동일한 위치에 설치되어 있고, 면군(SG3)에 포함되는 복수의 면(62s)(제 3 피접촉면)은 높이 방향에서 대략 동일한 위치에 설치되어 있다. 또한, 면군(SG1)에 포함되는 복수의 면(62s)(제 1 피접촉면), 면군(SG2)에 포함되는 복수의 면(62s)(제 2 피접촉면), 면군(SG3)에 포함되는 복수의 면(62s)(제 3 피접촉면)은 높이 방향에서 서로 상이한 위치에 설치되어 있다. 따라서, 지지부(62)는 높이 방향에서 상이한 위치에 설치된 면을 주기적으로 제공하고 있다.

또한, 지지부(62)에는 복수의 면(62s)으로부터 지지부(62)의 내부까지 Z 방향으로 연장되는 복수의 나사홀(62h)이 형성되어 있고, 이들 나사홀(62h)을 구획 형성하는 면에는 암나사가 형성되어 있다. 이들 나사홀(62h)에는, 후술하는 바와 같이 누름 부재(60)를 지지부(62)에 대하여 고정할 시, 고정 부재(64)의 수나사가 나합된다.

누름 부재(60)는 포커스 링(FR)의 외주를 따라 배치되고, 당해 포커스 링(FR)을 기부(18)의 제 2 면(18b)을 향해 압압한다. 이에 의해, 누름 부재(60)는 시트(ST)를 압축한다. 누름 부재(60)는 예를 들면 알루미나와 같은 세라믹으로 구성되는 부재이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 누름 부재(60)는 대략 환상의 부재이다. 도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이, 누름 부재(60)는 주부(60m) 및 박육부(60t)를 가지고 있다. 박육부(60t)는 누름 부재(60)의 내측 가장자부리에 설치되어 있다. 박육부(60t)는 주부(60m)의 상측 부분에 접속하고 있어, 주부(60m)보다 내측으로 돌출되어 있다. 이 박육부(60t)의 하면은, 포커스 링(FR)의 제 2 박육부(FR2)의 상면을 기부(18)의 제 2 면(18b)을 향해 누르는 누름면(60p)으로서 기능한다.

또한, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 누름 부재(60)의 주부(60m)는 하면(60L)을 가지고 있다. 누름 부재(60)의 하면(60L)은 복수의 접촉면(60a)을 가지고 있다. 이들 접촉면(60a)은 둘레 방향(CFD)에서 소정의 간격(IV)으로 설치되어 있다. 복수의 접촉면(60a)은 복수의 면(62s)의 둘레 방향에서의 폭보다 작은 폭으로 형성되어 있다. 또한, 복수의 접촉면(60a)은 누름 부재(60)의 다른 부분보다 하방으로 돌출되어 있다. 구체적으로, 복수의 접촉면(60a)은, 하면(60L)에서 이웃하는 접촉면(60a) 간의 영역(60b)보다 하방으로 돌출되어 있다. 복수의 접촉면(60a)과 하면(60L)의 영역(60b)의 사이의 높이 방향(Z 방향)에서의 거리는, 면군(SG1 ~ SG3) 중 가장 높은 위치에 설치된 면군과 가장 낮은 위치에 설치된 면군 간의 거리보다 커져 있다.

또한, 누름 부재(60)에는 복수의 접촉면(60a)으로부터 Z 방향으로 당해 누름 부재(60)를 관통하는 복수의 홀(60h)이 형성되어 있다. 복수의 홀(60h)의 각각은, 소경부(60h1) 및 대경부(60h2)를 포함하고 있다. 소경부(60h1)는, 접촉면(60a)으로부터 Z 방향으로 누름 부재(60)의 중간까지 연장되어 있다. 대경부(60h2)는 소경부(60h1)에 이어, Z 방향으로 누름 부재(60)의 상면까지 연장되어 있다. 대경부(60h2)의 직경은 소경부(60h1)의 직경보다 커져 있다. 따라서, 대경부(60h2)와 소경부(60h1)의 사이에는 단차면이 형성되어 있다. 당해 단차면에는 고정 부재(64)인 나사의 헤드부가 접촉한다.

이 재치대 구조(PDS)에서는, 도 6에 도시한 바와 같이, 누름 부재(60)를 둘레 방향(CFD)에서 회전시킴으로써, 누름 부재(60)의 접촉면(60a)이 접촉하는 면으로서, 면군(SG1 ~ SG3) 중 어느 하나에 속하는 복수의 면(62s)을 선택할 수 있다. 즉, 누름 부재(60)의 접촉면(60a)이 접촉하는 면으로서, 복수의 제 1 피접촉면, 복수의 제 2 피접촉면 및 복수의 제 3 피접촉면 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 이에 의해, 누름 부재(60)가 지지부(62)에 접촉하는 높이 방향(Z 방향)의 위치를 선택할 수 있다. 그 결과, 누름면(60p)과 제 2 면(18b) 간의 높이 방향(Z 방향)에서의 거리를 조정할 수 있다. 그리고, 누름 부재(60)의 접촉면(60a)이 선택된 면군에 접촉하고 있는 상태에서, 누름 부재(60)의 홀(60h)에 고정 부재(64), 즉 나사(64)를 통하여 지지부(62)의 나사홀에 당해 나사를 나합함으로써, 누름 부재(60)를 지지부(62)에 대하여 강고하게 고정할 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 재치대 구조(PDS)에서는, 누름 부재(60)가 지지부(62)에 고정된 상태에서, 재치대(PD)의 외주면 및 누름 부재(60)의 표면을 덮도록, 커버(70)가 설치된다. 커버(70)는, 예를 들면 석영과 같은 세라믹으로 구성될 수 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 커버(70)는 둘 이상의 부품으로 분할되어 있어도 된다.

이러한 재치대 구조(PDS)에 따르면, 제 2 박육부(FR2)의 두께, 누름 부재(60)의 누름면(60p)과 제 2 면(18b) 간의 거리, 시트(ST)의 두께 등에 제조 오차가 발생해 있어도, 누름 부재(60)의 접촉면(60a)이 접촉하는 면으로서, 면군(SG1 ~ SG3) 중 어느 하나를 선택함으로써, 시트(ST)의 축소량을 설계치에 근접시키는 것이 가능하다.

여기서, 도 7a ~ 도 8b를 참조한다. 도 7a ~ 도 8b은, 시트의 축소량의 조정 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 재치대 구조(PDS)에서, 예를 들면 높이 방향(Z 방향)에서 중간의 위치에 설치된 면군(SG2)의 높이 방향 위치의 설계치를, 당해 면군(SG2)에 누름 부재(60)의 접촉면(60a)이 접촉될 때, 시트(ST)의 두께의 축소량이 설계치가 되도록, 설정해 둔다. 또한, 면군(SG2)과 면군(SG1) 간의 높이 방향의 거리, 및 면군(SG2)과 면군(SG3) 간의 높이 방향의 거리, 즉 높이 방향에서의 면군 간의 최단 거리를, 시트(ST)의 두께의 축소량의 조정폭(Δh)에 대응시켜 둔다. 이러한 재치대 구조(PDS)에서, 도 7a 및 도 8a에 도시한 바와 같이, 면군(SG2)에 접촉면(60a)을 접촉시키면, 제 2 면(18b)과 누름면(60p) 간의 높이 방향의 간격이 H2가 되고, 시트의 두께가 H3이 되는 것으로 한다. 또한 누름 부재(60)의 접촉면(60a)과 누름면(60p) 간의 높이 방향의 거리는 H1인 것으로 한다.

그리고, 면군(SG2)에 누름 부재(60)의 접촉면(60a)를 접촉시키면 시트(ST)의 두께의 축소량이 설계치보다 커질 경우에는, 도 7b에 도시한 바와 같이, 면군(SG2)보다 높은 위치에 설치된 면군(SG1)에 접촉면(60a)이 접촉하도록, 누름 부재(60)의 둘레 방향(CFD)의 위치를 선택할 수 있다. 도 7b에 도시된 경우에는, 누름 부재(60)의 누름면(60p)의 높이 방향(Z 방향)에서의 위치는, 도 7a에 도시한 누름면(60p)의 높이 방향(Z 방향)에서의 위치보다 조정폭(Δh)분만큼 높아진다. 그 결과, 제 2 면(18b)과 누름면(60p) 간의 높이 방향의 간격은 H2 ＋ Δh가 된다. 이에 수반하여, 시트(ST)의 두께는 H3 ＋ Δh가 된다. 따라서, 시트의 두께의 축소량이, 도 7b에 도시된 경우에는, 도 7a에 도시된 경우에 비해 Δh만큼 작아진다.

한편, 면군(SG2)에 누름 부재(60)의 접촉면(60a)을 접촉시키면 시트(ST)의 두께의 축소량이 설계치보다 작아질 경우에는, 도 8b에 도시한 바와 같이, 면군(SG2)보다 낮은 위치에 설치된 면군(SG3)에 접촉면(60a)이 접촉하도록, 누름 부재(60)의 둘레 방향(CFD)의 위치를 조정할 수 있다. 도 8b에 도시된 경우에는, 누름 부재(60)가 누름면(60p)의 높이 방향(Z 방향)에서의 위치는, 도 8a에 도시한 누름면(60p)의 높이 방향(Z 방향)에서의 위치보다 조정폭(Δh)분만큼 낮아진다. 그 결과, 제 2 면(18b)과 누름면(60p) 간의 높이 방향의 간격은 H2 - Δh가 된다. 이에 수반하여, 시트(ST)의 두께는 H3 - Δh가 된다. 따라서, 시트의 두께의 축소량이, 도 8b에 도시된 경우에는, 도 8a에 도시된 경우에 비해 Δh만큼 커진다.

여기서, 도 9를 참조한다. 도 9는, 시트의 축소량과 포커스 링의 온도의 관계를 나타낸 도이다. 도 9는, 도 1에 도시한 플라즈마 처리 장치에 종래의 재치대 구조를 이용하여 플라즈마 처리를 행하고, 시트의 두께의 축소량과 포커스 링의 온도의 관계를 측정한 결과를 나타내고 있다. 도 9에서, 횡축은 시트의 두께의 축소량(mm)을 나타내고 있고, 종축은 포커스 링의 온도를 나타내고 있다. 여기서, 시트의 두께는 1 mm이며, 따라서 시트의 축소량이 0.1 mm인 것은, 시트의 두께의 축소율이 10%인 것에 대응한다.

도 9에 나타낸 바와 같이, 시트의 두께의 축소량이 0.1 mm ~ 0.2 mm의 범위 내에서 설정되어 있으면, 즉 시트의 두께의 축소율이 10% ~ 20%의 범위 내에서 설정되어 있으면, 포커스 링의 온도의 변동량은 작아진다. 즉, 시트의 두께의 축소량이 시트의 두께에 대하여 10% ~ 20%의 범위로 설정되어 있으면, 제 2 박육부(FR2)의 두께, 누름 부재(60)이 누름면(60p)과 제 2 면(18b) 간의 거리, 시트(ST)의 두께 등에 제조 오차가 발생해 있어도, 플라즈마 처리 시의 포커스 링(FR)의 온도의 격차를 작게 하는 것이 가능하다. 한편, 시트의 두께의 축소량이 0.0 mm ~ 0.1 mm의 범위 내에서 설정되어 있으면, 즉, 시트의 두께의 축소율이 0% ~ 10%의 범위 내에서 설정되어 있으면, 포커스 링의 온도의 변동량은 커진다. 또한, 시트의 두께의 축소량이 0.3 mm를 초과하면, 즉 시트의 두께의 축소율이 30%를 초과하면, 시트의 두께를 축소시키는 것에 기여하는 부품에 큰 힘이 가해지게 되어, 당해 부품이 손상되는 경우가 있다.

재치대 구조(PDS)에서는, 높이 방향(Z 방향)에서 중간의 위치에 설치된 면군(SG2)의 높이 방향 위치의 설계치를, 당해 면군(SG2)에 누름 부재(60)의 접촉면(60a)이 접촉할 때, 시트(ST)의 두께의 축소량이 설계치가 되도록, 설정해 둘 수 있다. 또한, 높이 방향에서의 면군 간의 최단 거리, 즉 조정폭(Δh)을 0.1 mm, 즉 시트의 두께에 대하여 10%의 거리로 설정할 수 있다. 그리고, 누름 부재(60)의 접촉면(60a)이 접촉하는 면군을, 면군(SG1) ~ 면군(SG3) 중으로부터 선택함으로써, 시트의 두께의 축소량을 0.1 mm ~ 0.2 mm의 범위, 즉 시트의 두께의 축소율을 10% ~ 20%의 범위로 설정할 수 있다.

또한 높이 방향에서의 면군간의 최단 거리는, 시트(ST)의 두께, 시트의 두께의 축소량에 따라 적절히 설정되는 것이며, 상술한 거리에 한정되는 것은 아니다. 또한 상술한 실시예에서는, 세 개의 면군(SG1 ~ SG3)이 설치되어 있지만, 면군의 개수는 2 이상이면 된다. 2 이상의 면군이 설치되어 있음으로써, 시트(ST)의 두께의 축소량이 클 경우에는, 보다 높은 위치에 설치된 면군에 누름 부재(60)의 접촉면(60a)을 접촉시키고, 또한 시트(ST)의 두께의 축소량이 작을 경우에는, 보다 낮은 위치에 설치된 면군에 누름 부재(60)의 접촉면(60a)을 접촉킴으로써, 시트(ST)의 두께의 축소량을 조정하는 것이 가능해진다. 또한, 면군의 개수는 3보다 많아도 된다.

이어서, 일실시예에 따른 포커스 링을 보지하는 방법에 대하여 설명한다. 도 10은, 일실시예에 따른 포커스 링을 보지하는 방법을 나타낸 도이다. 이하의 설명에서는, 상술한 실시예의 재치대 구조(PDS)를 예로서 일실시예에 따른 포커스 링을 보지하는 방법에 대하여 설명한다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 이 방법에서는, 우선, 공정(S1)에서, 기부(18)의 제 2 면(18b) 상에 시트(ST)를 개재하여 포커스 링(FR)을 배치한다. 이 공정(S1)에서는, 포커스 링(FR)은 정전 척(20)의 주연을 따라 배치된다. 이어서, 공정(S2)에서 누름 부재(60)의 둘레 방향(CFD)에서의 위치를 선택한다. 재치대 구조(PDS)를 이용할 경우에, 공정(S2)에서는, 누름 부재(60)의 접촉면(60a)을 접촉시키는 면군을 면군(SG1 ~ SG3)으로부터 선택한다. 이에 의해, 공정(S2)에서는, 누름 부재(60)가 지지부(62)에 접촉하는 높이 방향(Z 방향)의 위치가 결정된다. 그 결과, 포커스 링(FR)에 접촉하는 누름 부재(60)의 누름면(60p)과 기부(18)의 사이의 높이 방향에서의 간격이 조정된다.

일실시예에서는, 공정(S2)에서는, 시트(ST)의 두께의 축소량이 당해 시트(ST)의 두께의 10% ~ 20%의 범위가 되도록, 누름 부재(60)가 지지부(62)에 접촉하는 높이 방향의 위치가 결정된다. 이 실시예에 의하면, 도 9를 참조하여 상술한 바와 같이, 제 2 박육부(FR2)의 두께, 누름 부재(60)이 누름면(60p)과 제 2 면(18b) 간의 거리, 시트(ST)의 두께 등에 제조 오차가 발생해 있어도, 플라즈마 처리 시의 포커스 링(FR)의 온도의 격차를 작게 하는 것이 가능하다.

또한 공정(S2)에서는, 누름 부재(60)의 접촉면(60a)을 지지부(62)에 접촉시켰을 때의 시트(ST)의 두께의 축소량을 구하여, 누름 부재(60)의 둘레 방향(CFD)의 위치를 선택해도 된다. 또한 공정(S2)에서는, 시트(ST)의 두께의 축소에 기여하는 부품의 치수의 실제치에 기초하여, 시트(ST)의 두께의 원하는 축소량을 달성되도록, 누름 부재(60)의 둘레 방향(CFD)에서의 위치를 선택해도 된다.

이어서 공정(S3)에서, 누름 부재(60)를 결정된 높이 방향의 위치에서 지지부(62)에 접촉시킨 상태에서, 고정 부재(64)를 이용하여 지지부(62)에 누름 부재(60)를 고정한다. 재치대 구조(PDS)를 이용할 경우에는, 선택한 면군에 누름 부재(60)의 접촉면(60a)을 접촉시킨 상태에서, 고정 부재(64)를 이용하여, 누름 부재(60)를 지지부(62)에 고정한다. 이에 의해, 시트(ST)의 두께의 원하는 축소량을 달성하면서, 포커스 링(FR)을 보지하는 것이 가능해진다. 또한, 누름 부재(60)가 지지부(62)에 접촉한 상태에서 지지부(62)에 고정되므로, 설정된 시트(ST)의 두께의 축소량을 유지하는 것이 가능해진다.

이하에, 다른 실시예에 따른 재치대 구조에 대하여 설명한다. 도 11은, 다른 실시예에 따른 재치대 구조를 도시한 단면도이다. 도 11은, 다른 실시예에 따른 재치대 구조(PDS2)에서, 도 3과 동일한 단면을 도시하고 있다. 또한 도 12는, 다른 실시예에 따른 재치대 구조의 지지부를 도시한 평면도이다. 도 12는, 다른 실시예에 따른 재치대 구조의 지지부를 상방에서 본 상태를 도시하고 있다.

도 11에 도시한 재치대 구조(PDS2)는, 지지부가 기부(18)와는 별체의 부품인 점에서, 재치대 구조(PDS)와는 상이하다. 또한 재치대 구조(PDS2)는, 포커스 링(FR)과 제 2 면(18b)의 사이에 시트(ST)와 함께, 환상 부재(72) 및 시트(ST2)를 더 가지고 있다는 점에서, 재치대 구조(PDS)와는 상이하다. 이하, 재치대 구조(PDS2)에 대하여, 재치대 구조(PDS)와 상이한 점에 대하여 설명한다.

환상 부재(72)는, 예를 들면 알루미늄과 같은 금속으로 구성되어 있다. 환상 부재(72)는, 제 2 면(18b) 상에서 환상으로 연장되어 있다. 이 환상 부재(72)와 포커스 링(FR)의 사이에는 시트(ST)가 개재되어 있다. 또한, 환상 부재(72)와 제 2 면(18b)의 사이에는 시트(ST2)가 개재되어 있다. 시트(ST2)는, 시트(ST)와 마찬가지로 열 전달 매체이며, 포커스 링(FR)의 열을 기부(18)에 전달한다. 이 시트(ST2)는, 제 2 면(18b) 상에서 환상으로 연장되어 있다.

도 11에 도시한 바와 같이, 환상 부재(72)에는 당해 환상 부재(72)를 Z 방향으로 관통하는 홀이 형성되어 있다. 환상 부재(72)의 당해 홀에 대응하는 위치에서 제 2 면(18b)으로부터 Z 방향으로 연장되는 나사 홀이, 기부(18)에 형성되어 있다. 당해 나사 홀을 구획 형성하는 면에는, 암나사가 형성되어 있다. 환상 부재(72)의 홀을 통하여 삽입되는 나사가 기부(18)의 제 2 면(18b)으로부터 연장되는 나사 홀에 나합됨으로써, 환상 부재(72)는 제 2 면(18b)에 대하여 눌리고, 시트(ST2)는 그 두께 방향에서 축소된다.

도 11에 도시한 바와 같이, 환상 부재(72)의 직경 방향에서의 외연부(72a)는 기부(18)보다 외측으로 돌출되어 있다. 재치대 구조(PDS2)에서는, 환상 부재(72)의 외연부(72a)의 하면에 지지부(62A)가 접촉한다. 즉, 재치대 구조(PDS2)에서는, 지지부(62A)와 기부(18)의 연결의 형태로서, 지지부(62A)가 환상 부재(72)를 개재하여 간접적으로 기부(18)에 연결된다.

도 12에 도시한 바와 같이, 지지부(62A)는 환상의 부재이다. 지지부(62A)는 예를 들면 알루미나와 같은 세라믹으로 구성된다. 지지부(62A)는 내연부(62i)를 가지고 있다. 내연부(62i)의 상면은, 도 11에 도시한 바와 같이 환상 부재(72)의 외연부(72a)의 하면에 접촉한다.

도 12에 도시한 바와 같이, 지지부(62A)에는 상방을 향한 복수의 면(62s)이 형성되어 있다. 이들 복수의 면(62s)은 내연부(62i)보다 직경 방향 외측에 설치되어 있다. 복수의 면(62s)은, 재치대 구조(PDS)의 복수의 면(62s)과 마찬가지로 둘레 방향(CFD)으로 배열되어 있다. 또한, 복수의 면(62s)은 재치대 구조(PDS)의 복수의 면(62s)과 마찬가지로, 세 개의 면군(SG1 ~ SG3)으로 나뉘어 있다. 즉, 재치대 구조(PDS2)의 복수의 면(62s)도, 면군(SG1)에 속하는 제 1 피접촉면, 면군(SG2)에 속하는 제 2 피접촉면, 면군(SG3)에 속하는 제 3 피접촉면을 포함하고 있다.

이러한 재치대 구조(PDS2)에서는, 기부(18)와는 별체인 지지부(62A)의 내연부(62i)가 환상 부재(72)의 외연부(72a)의 하면에 접촉하고, 또한 포커스 링(FR)의 제 2 박육부(FR2)의 상면에 누름 부재(60)의 누름면(60p)이 접촉한 상태에서, 누름 부재(60)가 지지부(62A)에 대하여 고정 부재(64)를 이용하여 고정된다. 이에 의해, 누름 부재(60)가 포커스 링(FR)을 환상 부재(72)에 대하여 누르고, 시트(ST)의 두께가 축소된다.

또한, 누름 부재(60)를 둘레 방향(CFD)에서 회전시킴으로써, 누름 부재(60)의 접촉면(60a)이 접촉하는 면으로서, 면군(SG1 ~ SG3) 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 이에 의해, 누름 부재(60)가 지지부(62A)에 접촉하는 위치를 높이 방향(Z 방향)에서 선택할 수 있다. 그 결과, 누름면(60p)과 제 2 면(18b) 간의 높이 방향(Z 방향)에서의 거리를 조정할 수 있다. 그리고, 누름 부재(60)의 접촉면(60a)이 선택된 면군에 접촉하고 있는 상태에서, 누름 부재(60)의 홀(60h)에 고정 부재(64), 즉 나사(64)를 통하여 지지부(62A)의 나사홀에 당해 나사를 나합함으로써, 누름 부재(60)를 지지부(62A)에 대하여 강고하게 고정할 수 있다. 이 때의 나사(64)의 토크의 관리는 불필요하다.

이러한 재치대 구조(PDS2)에 의하면, 박육부(FR2)의 두께, 누름 부재(60)의 누름면(60p)과 제 2 면(18b) 간의 거리, 시트(ST)의 두께, 시트(ST2)의 두께, 환상 부재(72)의 두께에 제조 오차가 발생해 있어도, 누름 부재(60)의 접촉면(60a)이 접촉하는 면으로서, 지지부(62A)의 면군(SG1 ~ SG3) 중 어느 하나를 선택함으로써, 시트(ST)의 축소량을 설계치에 근접시키는 것이 가능하다.

이 재치대 구조(PDS2)에서도, 도 10에 나타낸 포커스 링을 보지하는 방법을 실시하는 것이 가능하다. 이 경우에, 공정(S1)에 앞서, 시트(ST2)를 제 2 면(18b) 상에 배치하고, 당해 시트(ST2) 상에 환상 부재(72)를 배치하고, 환상 부재(72)를 기부(18)에 대하여 나사 고정한다. 이어서, 공정(S1)에서 제 2 면(18b) 상, 구체적으로 환상 부재(72) 상에 시트(ST)를 개재하여 포커스 링(FR)을 배치한다. 그리고 공정(S2)에서, 지지부(62A) 상에서의 누름 부재(60)의 둘레 방향의 위치를 선택함으로써, 누름 부재(60)의 접촉면(60a)을 접촉시키는 지지부(62A)의 면군을 선택한다. 이어서 공정(S3)에 서, 누름 부재(60)의 접촉면(60a)을, 선택된 지지부(62A)의 면군에 접촉시킨 상태에서, 고정 부재(64)를 이용하여 지지부(62A)에 대하여 누름 부재(60)를 고정한다. 이에 의해, 시트(ST)의 두께의 원하는 축소량을 달성하면서, 포커스 링(FR)을 보지하는 것이 가능해진다. 또한, 누름 부재(60)가 지지부(62A)에 접촉한 상태에서 지지부(62A)에 고정되므로, 설정된 시트(ST)의 두께의 축소량을 유지하는 것이 가능해진다.

이상, 각종 실시예에 대하여 설명했지만, 상술한 실시예에 한정되지 않고 각종 변형 태양을 구성 가능하다. 예를 들면, 상술한 플라즈마 처리 장치는, 평행 평판형의 플라즈마 처리 장치였지만, 상술한 실시예의 재치대 구조를 구비할 수 있는 플라즈마 처리 장치의 플라즈마원은 한정되지 않는다. 예를 들면, 마이크로파를 이용하는 플라즈마 처리 장치, 유도 결합형의 플라즈마 처리 장치와 같은 각종 타입의 플라즈마 처리 장치에서, 상술한 실시예의 재치대 구조를 채용할 수 있다.

또한 상술한 실시예에서는, 상이한 높이 위치에서 면을 제공하는 복수의 면군을 가지는 지지부가 채용되어 있다. 그러나 지지부는, 누름 부재의 당해 지지부 상에서의 둘레 방향의 위치를 변경함으로써, 누름 부재가 높이 방향에서 당해 지지부에 접촉하는 위치를 선택 가능한 것이면, 어떠한 형상을 가지고 있어도 된다. 예를 들면, 지지부는, 둘레 방향에서 연속적으로 높이 위치가 변화하는 면(접촉면)을 가지는 것이어도 된다.

10 : 플라즈마 처리 장치
PDS, PDS2 : 재치대 구조
PD : 재치대
16 : 하부 전극
18 : 기부
18a : 제 1 면
18b : 제 2 면
20 : 정전 척
60 : 누름 부재
60L : 하면
60a : 접촉면
60b : 영역
60h : 홀
60h1 : 소경부
60h2 : 대경부
60m : 주부
60p : 누름면
60t : 박육부
62, 62A : 지지부
62h : 나사홀
62s : 면(제 1 ~ 제 3 피접촉면)
SG1, SG2, SG3 : 면군
62i : 내연부
64 : 고정 부재
72 : 환상 부재
72a : 외연부
FR : 포커스 링
FR1 : 제 1 박육부
FR2 : 제 2 박육부
ST, ST2 : 시트
W : 웨이퍼

Claims

정전 척을 그 중앙 영역에 가지고, 상기 정전 척의 주연을 따라 포커스 링을 재치 가능한 기부를 구비하는 재치대 구조로서,
상기 포커스 링과 상기 기부의 사이에 탄성 및 전열성을 가지는 시트가 개재되고,
상기 포커스 링의 외주를 따라 배치되고, 상기 포커스 링을 상기 기부를 향해 압압하여 상기 시트를 압축하는 누름 부재와,
상기 기부와 연결된 지지부를 구비하고,
상기 누름 부재는, 상기 포커스 링을 상기 기부를 향해 누르는 누름면과, 하방을 향해 있고, 둘레 방향에서 소정의 간격으로 설치된 복수의 접촉면을 가지고,
상기 지지부는, 복수의 제 1 피접촉면 및 복수의 제 2 피접촉면을 가지고 있고,
상기 복수의 제 1 피접촉면은, 상기 둘레 방향에서 상기 소정의 간격으로 설치되어 있고,
상기 복수의 제 2 피접촉면은, 상기 지지부보다 상부의 위치에서 보았을 때 단일 원 상에 상기 복수의 제 1 피접촉면과 교호로 상기 둘레 방향에서 상기 소정의 간격으로 설치되어 있고,
상기 복수의 제 1 피접촉면과 상기 복수의 제 2 피접촉면은, 높이 방향에서 상이한 위치에 설치되어 있고,
상기 복수의 접촉면은, 상기 복수의 제 1 피접촉면과 상기 복수의 제 2 피접촉면의 상기 높이 방향에서의 거리보다 큰 거리로, 상기 누름 부재의 다른 부분으로부터 돌출되어 있는 재치대 구조.
제 1 항에 있어서,
상기 지지부는, 복수의 제 3 피접촉면을 더 포함하고,
상기 복수의 제 3 피접촉면은, 상기 둘레 방향에서 상기 소정의 간격으로 설치되어 있고, 또한 상기 복수의 제 1 피접촉면 및 상기 복수의 제 2 피접촉면과는 상기 높이 방향에서 상이한 위치에 설치되어 있고,
상기 복수의 접촉면은, 상기 복수의 제 1 피접촉면, 상기 복수의 제 2 피접촉면 및 상기 복수의 제 3 피접촉면 중 상기 높이 방향에서 가장 거리가 먼 피접촉면 간의 거리보다 큰 거리로, 상기 누름 부재의 다른 부분으로부터 돌출되어 있는 재치대 구조.
제 1 항에 있어서,
상기 지지부는, 상기 기부와 일체화되어 있는 재치대 구조.
정전 척을 그 중앙 영역에 가지고, 포커스 링을 재치 가능한 기부와, 상기 포커스 링의 둘레 방향으로 설치된 복수의 접촉면을 가지는 누름 부재와, 상기 둘레 방향으로 설치되고 상부의 위치에서 보았을 때 단일 원 상에 교호로 설치된 복수의 제 1 피접촉면 및 복수의 제 2 피접촉면을 가지는 지지부를 구비하는 재치대 구조에 있어서, 상기 포커스 링을 보지하는 방법으로서,
상기 기부와 상기 포커스 링의 사이에 탄성 및 전열성을 가지는 시트가 개재되도록, 상기 정전 척의 주연을 따라 포커스 링을 배치하는 공정과,
상기 기부와 연결된 상기 지지부 상에서의 상기 누름 부재의 상기 둘레 방향의 위치를 결정함으로써 상기 누름 부재가 상기 지지부에 접촉하는 높이 방향의 위치를 결정하여, 상기 포커스 링에 접촉하는 상기 누름 부재의 누름면과 상기 기부와의 상기 높이 방향의 간격을 조정하는 공정과,
결정된 상기 높이 방향의 위치에서 상기 누름 부재가 상기 지지부에 접촉하고 있는 상태에서, 상기 누름 부재를 상기 지지부에 고정하는 공정을 포함하고,
상기 복수의 제 1 피접촉면과 상기 복수의 제 2 피접촉면은, 상기 높이 방향에서 상이한 위치에 설치되어 있는 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 조정하는 공정에서는, 상기 시트의 두께의 축소량이 상기 시트의 두께의 10% ~ 20%의 범위가 되도록, 상기 누름 부재가 상기 지지부에 접촉하는 높이 방향의 위치가 결정되는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 누름 부재의 상기 복수의 접촉면과 접촉하는 면으로서 상기 복수의 제 1 피접촉면 또는 상기 복수의 제 2 피접촉면을 선택함으로써 상기 시트의 두께의 축소량이 조정되는 재치대 구조.