KR20230169071A - 정전 척 및 기판 처리 장치 - Google Patents

정전 척 및 기판 처리 장치 Download PDF

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KR20230169071A
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electrostatic
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치시오 코시미즈
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

정전 척은, 본체부와, 제1 리지와, 제2 리지와, 바깥쪽 전극과, 제1 배관과, 제2 배관을 구비한다. 제1 리지는, 본체부의 상면에 환형으로 설치된다. 제2 리지는, 본체부의 상면에 제1 리지를 둘러싸도록 환형으로 설치된다. 바깥쪽 전극은, 본체부의 상면측에서 보았을 때, 제1 리지의 안쪽 둘레면으로부터 바깥쪽으로 설치되어, 제1 리지 및 제2 리지에 기판을 흡착시키기 위한 정전기력을 발생시킨다. 제1 배관은, 본체부의 상면 중에서 제1 리지로 둘러싸인 제1 영역으로 가스를 공급한다. 제2 배관은, 본체부의 상면 중에서 제1 리지와 제2 리지로 둘러싸인 제2 영역으로 가스를 공급한다.

Description

정전 척 및 기판 처리 장치
본 개시의 다양한 측면 및 실시형태는, 정전 척 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
예를 들면 하기 특허문헌 1에는, 헬륨 가스 등의 열 전달 가스가 공급되는 기판과 정전 척 사이의 공간을, 기판의 중심 부근과 기판의 엣지 부근으로 분할하고, 각각에 서로 다른 압력의 열 전달 가스를 공급하는 기술이 개시되어 있다. 이에 따라, 기판의 중심 부근의 온도와 기판의 엣지 부근의 온도를 개별적으로 조정할 수 있다.
일본특허공개 2008-251854호 공보
본 개시는 기판의 온도 균일성을 향상시킬 수 있는 정전 척 및 기판 처리 장치를 제공한다.
본 개시의 일 측면은, 정전 척으로서, 본체부와, 제1 리지(ridge)와, 제2 리지와, 바깥쪽 전극과, 제1 배관과, 제2 배관을 구비한다. 제1 리지는, 본체부의 상면에 환형으로 설치된다. 제2 리지는, 본체부의 상면에, 제1 리지를 둘러싸도록 환형으로 설치된다. 바깥쪽 전극은, 본체부의 상면측에서 보았을 때, 제1 리지의 안쪽 둘레면으로부터 바깥쪽에 설치되어, 제1 리지 및 제2 리지에 기판을 흡착시키기 위한 정전기력을 발생시킨다. 제1 배관은, 본체부의 상면 중에서 제1 리지로 둘러싸인 제1 영역으로 가스를 공급한다. 제2 배관은, 본체부의 상면 중에서 제1 리지와 제2 리지로 둘러싸인 제2 영역으로 가스를 공급한다.
본 개시의 다양한 측면 및 실시형태에 따르면, 기판의 온도 균일성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시형태에 따른 플라즈마 처리 시스템의 일례를 나타내는 시스템 구성도이다.
도 2는 플라즈마 처리 장치의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은 기판 지지부의 구조의 일례를 나타내는 확대 단면도이다.
도 4는 기판 지지부의 구조의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 5는 정전 척 내의 전극 배치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 링 어셈블리 부근의 정전 척의 구조의 일례를 나타내는 확대 단면도이다.
도 7은 비교예에서 링 어셈블리 부근의 정전 척의 구조의 일례를 나타내는 확대 단면도이다.
도 8은 비교예에서 기판의 온도 분포의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 실시형태에서 기판의 온도 분포의 일례를 나타내는 도면이다
도 10은 링 어셈블리 부근의 정전 척의 구조의 다른 예를 나타내는 확대 단면도이다.
도 11은 링 어셈블리 부근의 정전 척의 구조의 다른 예를 나타내는 확대 단면도이다.
도 12는 링 어셈블리 부근의 정전 척의 구조의 다른 예를 나타내는 확대 단면도이다.
도 13은 제1 리지의 다른 예를 나타내는 확대 단면도이다.
도 14는 제1 리지의 다른 예를 나타내는 확대 단면도이다.
도 15는 제1 리지의 다른 예를 나타내는 확대 단면도이다.
도 16은 제1 리지의 다른 예를 나타내는 평면도이다.
도 17은 정전 척의 구조의 다른 예를 나타내는 확대 단면도이다.
도 18은 정전 척의 구조의 다른 예를 나타내는 확대 단면도이다.
도 19는 정전 척의 구조의 다른 예를 나타내는 확대 단면도이다.
도 20은 정전 척의 구조의 다른 예를 나타내는 확대 단면도이다.
도 21은 정전 척의 구조의 다른 예를 나타내는 확대 단면도이다.
도 22는 정전 척의 구조의 다른 예를 나타내는 확대 단면도이다.
도 23은 정전 척의 구조의 다른 예를 나타내는 확대 단면도이다.
도 24는 정전 척의 구조의 다른 예를 나타내는 확대 단면도이다.
도 25는 정전 척의 구조의 다른 예를 나타내는 확대 단면도이다.
도 26은 정전 척의 구조의 다른 예를 나타내는 확대 단면도이다.
도 27은 정전 척의 구조의 다른 예를 나타내는 확대 단면도이다.
도 28은 정전 척의 구조의 다른 예를 나타내는 확대 단면도이다.
도 29는 링 어셈블리 부근의 정전 척의 구조의 다른 예를 나타내는 확대 단면도이다.
도 30은 링 어셈블리 부근의 정전 척의 구조의 일례를 나타내는 확대 단면도이다.
아래에 정전 척 및 기판 처리 장치의 실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 아울러 개시되는 정전 척 및 기판 처리 장치는, 아래의 실시형태에 의해 한정되지 않는다.
그런데, 헬륨 가스 등의 열 전달 가스가 공급되는 기판과 정전 척 사이의 공간을, 기판의 중심 부근과 기판의 엣지 부근으로 분할하는 경우, 정전 척 상에는, 이들 두 개의 공간을 기밀(airtight)하게 분리하는 격벽이 설치된다. 이 격벽은 기판과 정전 척 모두와 접촉되기 때문에, 격벽을 통해 기판과 정전 척 사이에 열이 전달된다. 격벽이 설치된 정전 척의 영역 이외의 영역에서 기판과 정전 척 사이의 열의 전달은, 기판과 정전 척 사이에 공급되는 열 전달 가스를 통해 이루어진다. 이로 인해 격벽이 설치된 정전 척의 영역에서는, 다른 정전 척의 영역에 비해 열이 과잉 전달되는 경우가 있다. 따라서, 격벽이 설치된 정전 척의 영역에 대응하는 기판의 부분과, 다른 정전 척의 영역에 대응하는 기판의 부분에 큰 온도차가 생기기도 한다. 기판의 온도 분포의 편차가 커지면, 기판의 위치에 따라 기판에 형성된 반도체 장치의 특성이 달라지기도 하므로, 기판에 형성된 반도체 장치의 품질을 일정하게 유지하기 어려워진다.
따라서 본 개시는 기판 온도의 균일성을 향상시킬 수 있는 기술을 제공한다.
[플라즈마 처리 시스템(100)의 구성]
도 1은 본 개시의 일 실시형태에 따른 플라즈마 처리 시스템(100)의 구성의 일례를 나타내는 구성도이다. 일 실시형태에서, 플라즈마 처리 시스템(100)은, 플라즈마 처리 장치(1) 및 제어부(2)를 포함한다. 플라즈마 처리 장치(1)는, 플라즈마 처리 챔버(10), 기판 지지부(11) 및 플라즈마 생성부(12)를 포함한다. 플라즈마 처리 챔버(10)는 플라즈마 처리 공간을 갖는다. 또한 플라즈마 처리 챔버(10)는, 적어도 하나의 처리 가스를 플라즈마 처리 공간에 공급하기 위한 적어도 하나의 가스 공급구와, 플라즈마 처리 공간으로부터 가스를 배출하기 위한 적어도 하나의 가스 배출구를 갖는다. 가스 공급구는 후술하는 가스 공급부(20)에 연결되며, 가스 배출구는 후술하는 배기 시스템(40)에 연결된다. 기판 지지부(11)는 플라즈마 처리 공간 내에 배치되며, 기판을 지지하기 위한 기판 지지면을 갖는다.
플라즈마 생성부(12)는, 플라즈마 처리 공간 내에 공급된 적어도 하나의 처리 가스로부터 플라즈마를 생성하도록 구성된다. 플라즈마 처리 공간에서 형성되는 플라즈마는, 용량 결합 플라즈마(CCP; Capacitively Coupled Plasma), 유도 결합 플라즈마(ICP; Inductively Coupled Plasma), ECR 플라즈마(Electron-Cyclotron-Resonance Plasma), 헬리콘파 여기 플라즈마(HWP; Helicon Wave Plasma), 또는 표면파 플라즈마(SWP; Surface Wave Plasma) 등일 수 있다. 또한 플라즈마 생성부(12)로는, 예를 들면 AC(Alternating Current) 플라즈마 생성부 및 DC(Direct Current) 플라즈마 생성부를 포함하는, 다양한 종류의 플라즈마 생성부가 사용될 수도 있다. 일 실시형태에서 AC 플라즈마 생성부에서 사용되는 AC 신호(AC 전력)는, 100kHz 내지 10GHz 범위의 주파수를 갖는다. 따라서, AC 신호는 RF 신호 및 마이크로파 신호를 포함한다. 일 실시형태에서 RF 신호는, 200kHz 내지 150MHz 범위의 주파수를 갖는다.
제어부(2)는, 본 개시에서 설명하는 각종 공정을 플라즈마 처리 장치(1)에 실행시키는 컴퓨터로 실행 가능한 명령을 처리한다. 제어부(2)는 여기에서 설명하는 각종 공정을 실행하도록 플라즈마 처리 장치(1)의 각 요소를 제어하도록 구성될 수 있다. 일 실시형태에서 제어부(2)의 일부 또는 전부는 플라즈마 처리 장치(1)에 포함될 수도 있다. 제어부(2)는, 예를 들면 컴퓨터(2a)를 포함할 수도 있다. 컴퓨터(2a)는, 예를 들면 처리부(CPU; Central Processing Unit)(2a1), 기억부(2a2) 및 통신 인터페이스(2a3)를 포함할 수 있다.
처리부(2a1)는, 기억부(2a2에 저장된 프로그램에 기초하여 각종 제어 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 기억부(2a2)는, RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(2a3)는, LAN(Local Area Network) 등의 통신 회선을 통해 플라즈마 처리 장치(1)와 통신할 수 있다.
[플라즈마 처리 장치(1)의 구성]
아래에 플라즈마 처리 장치(1)의 일례로서 용량 결합형 플라즈마 처리 장치의 구성예에 대해 설명한다. 도 2는 본 개시의 일 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1)의 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 용량 결합형 플라즈마 처리 장치(1)는, 플라즈마 처리 챔버(10), 가스 공급부(20), 전원(30), 배기 시스템(40)을 포함한다. 또한 플라즈마 처리 장치(1)는, 기판 지지부(11) 및 가스 도입부를 포함한다. 가스 도입부는, 적어도 하나의 처리 가스를 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 도입하도록 구성된다. 가스 도입부는, 샤워 헤드(13)를 포함한다. 기판 지지부(11)는, 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 배치된다. 샤워 헤드(13)는, 기판 지지부(11)의 상방에 배치된다. 일 실시형태에서 샤워 헤드(13)는, 플라즈마 처리 챔버(10)의 천장(ceiling)의 적어도 일부를 구성한다. 플라즈마 처리 챔버(10)는, 샤워 헤드(13), 플라즈마 처리 챔버(10)의 측벽(10a) 및 기판 지지부(11)에 의해 규정된 플라즈마 처리 공간(10s)을 갖는다. 측벽(10a)은 접지된다. 샤워 헤드(13) 및 기판 지지부(11)는, 플라즈마 처리 챔버(10)의 하우징과 전기적으로 절연된다.
기판 지지부(11)는, 본체부(111) 및 링 어셈블리(112)를 포함한다. 본체부(111)는, 본체부(111)의 중앙 영역으로 기판(W)을 지지하기 위한 기판 지지면(111a)과, 본체부(111)의 환형 영역으로 링 어셈블리(112)를 지지하기 위한 링 지지면(111b)을 갖는다. 기판(W)은, 웨이퍼라고 불리기도 한다. 본체부(111)의 링 지지면(111b)은, 평면에서 봤을 때 본체부(111)의 기판 지지면(111a)을 둘러싸고 있다. 기판(W)은 본체부(111)의 기판 지지면(111a) 상에 배치되며, 링 어셈블리(112)는 본체부(111)의 기판 지지면(111a) 상의 기판(W)을 둘러싸도록 본체부(111)의 링 지지면(111b) 상에 배치된다. 기판 지지부(11)는, 예를 들면 석영 등의 절연 재료로 통 형상으로 형성된 지지부(17)에 의해 지지된다. 지지부(17)는, 플라즈마 처리 챔버(10)의 바닥부로부터 위쪽으로 연장된다. 기판 지지부(11) 및 지지부(17)의 바깥쪽 둘레에는, 통 형상의 커버 부재(15) 및 커버 부재(16)가 설치된다.
일 실시형태에서 본체부(111)는, 베이스(1111) 및 정전 척(1110)을 포함한다. 베이스(1111)는 도전성 부재를 포함한다. 베이스(1111)의 도전성 부재는 하부 전극으로서 기능할 수 있다. 정전 척(1110)은 베이스(1111) 상에 배치된다. 정전 척(1110)의 상면은, 기판 지지면(111a)을 갖는다. 링 어셈블리(112)는, 하나 또는 복수의 환형 부재를 포함한다. 하나 또는 복수의 환형 부재 중 적어도 하나는 엣지 링이다. 또한 기판 지지부(11)는, 정전 척(1110), 링 어셈블리(112) 및 기판(W) 중 적어도 하나를 타겟 온도로 조절하도록 구성되는 온도 조절 모듈을 포함한다. 온도 조절 모듈에는 베이스(1111)에 형성된 유로(1112)가 포함된다. 유로(1112)에는, 도시하지 않은 냉각기 유닛으로부터 배관(18a)을 통해 온도가 제어된 염수나 가스와 같은 열 전달 매체가 공급된다. 유로(1112)에 공급된 열 전달 매체는, 유로(1112) 내를 흘러 배관(18b)을 통해 냉각기 유닛으로 복귀한다. 또한 온도 조절 모듈에는 후술하는 히터(36)가 포함된다. 또한 기판 지지부(11)는, 기판(W)의 뒷면과 기판 지지면(111a) 사이에, 예를 들면 헬륨 가스 등의 열 전달 가스를 공급하도록 구성된 열 전달 가스 공급부를 포함한다.
샤워 헤드(13)는, 가스 공급부(20)로부터 적어도 하나의 처리 가스를 플라즈마 처리 공간(10s) 내로 도입하도록 구성된다. 샤워 헤드(13)는, 적어도 하나의 가스 공급구(13a), 적어도 하나의 가스 확산실(13b), 및 복수의 가스 도입구(13c)를 갖는다. 가스 공급구(13a)에 공급된 처리 가스는, 가스 확산실(13b)을 통과하여 복수의 가스 도입구(13c)로부터 플라즈마 처리 공간(10s) 내로 도입된다. 또한 샤워 헤드(13)는 도전성 부재를 포함한다. 샤워 헤드(13)의 도전성 부재는 상부 전극으로서 기능한다. 덧붙여, 가스 도입부는 샤워 헤드(13)에 추가로, 측벽(10a)에 형성된 하나 또는 복수의 개구부에 장착되는 하나 또는 복수의 사이드 가스 주입부(SGI: Side Gas Injector)를 포함할 수도 있다.
가스 공급부(20)는, 적어도 하나의 가스 소스(21) 및 적어도 하나의 유량 제어기(22)를 포함할 수 있다. 일 실시형태에서 가스 공급부(20)는, 적어도 하나의 처리 가스를, 각각에 대응하는 가스 소스(21)로부터 각각에 대응하는 유량 제어기(22)를 통해 샤워 헤드(13)에 공급하도록 구성된다. 각 유량 제어기(22)는, 예를 들면 질량 유량 제어기 또는 압력 제어식 유량 제어기를 포함할 수 있다. 나아가 가스 공급부(20)는, 적어도 하나의 처리 가스의 유량을 변조 또는 펄스화하는 적어도 하나의 유량 변조 장치를 포함할 수도 있다.
전원(30)은, 적어도 하나의 임피던스 정합 회로를 통해 플라즈마 처리 챔버(10)에 결합되는 RF 전원(31)을 포함한다. RF 전원(31)은, 소스 RF 신호 및 바이어스 RF 신호와 같은 적어도 하나의 RF 신호(RF 전력)를, 기판 지지부(11)의 도전성 부재, 샤워 헤드(13)의 도전성 부재, 또는 둘 모두에 공급하도록 구성된다. 이에 따라, 플라즈마 처리 공간(10s)에 공급된 적어도 하나의 처리 가스로부터 플라즈마가 형성된다. 따라서 RF 전원(31)은, 플라즈마 생성부(12)의 적어도 일부로서 기능할 수 있다. 또한 바이어스 RF 신호를 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 공급함으로써, 기판(W)에 바이어스 전위가 발생하여, 형성된 플라즈마 중의 이온 성분을 기판(W)으로 인입할 수 있다.
일 실시형태에서 RF 전원(31)은, 제1 RF 생성부(31a) 및 제2 RF 생성부(31b)를 포함한다. 제2 RF 생성부(31b)는 바이어스 전원의 일례이다. 제1 RF 생성부(31a)는, 적어도 하나의 임피던스 정합 회로를 통해 기판 지지부(11)의 도전성 부재, 샤워 헤드(13)의 도전성 부재, 또는 둘 모두에 결합되어, 플라즈마 생성용 소스 RF 신호(소스 RF 전력)를 생성하도록 구성된다. 일 실시형태에서 소스 RF 신호는, 13MHz 내지 150MHz 범위의 주파수를 갖는다. 일 실시형태에서 제1 RF 생성부(31a)는, 상이한 주파수를 갖는 복수의 소스 RF 신호를 생성하도록 구성될 수도 있다. 생성된 하나 또는 복수의 소스 RF 신호는 기판 지지부(11)의 도전성 부재, 샤워 헤드(13)의 도전성 부재, 또는 둘 모두에 공급된다. 제2 RF 생성부(31b)는, 적어도 하나의 임피던스 정합 회로를 통해 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 결합되어, 바이어스 RF 신호(바이어스 RF 전력)를 생성하도록 구성된다. 일 실시형태에서 바이어스 RF 신호는, 소스 RF 신호보다 낮은 주파수를 갖는다. 일 실시형태에서 바이어스 RF 신호는, 400kHz 내지 13.56MHz 범위의 주파수를 갖는다. 일 실시형태에서 제2 RF 생성부(31b)는, 상이한 주파수를 갖는 복수의 바이어스 RF 신호를 생성하도록 구성될 수도 있다. 생성된 하나 또는 복수의 바이어스 RF 신호는, 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 공급된다. 또한 다양한 실시형태에서, 소스 RF 신호 및 바이어스 RF 신호 중 적어도 하나가 펄스화될 수도 있다.
또한 전원(30)은, 플라즈마 처리 챔버(10)에 결합되는 DC 전원(32)을 포함할 수도 있다. DC 전원(32)은 제1 DC 생성부(32a) 및 제2 DC 생성부(32b)를 포함한다. 일 실시형태에서 제1 DC 생성부(32a)는, 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 연결되어 제1 DC 신호를 생성하도록 구성된다. 생성된 제1 DC 신호는, 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 인가된다. 일 실시형태에서 제1 DC 신호는, 정전 척 내의 전극과 같은 다른 전극에 인가될 수도 있다. 일 실시형태에서 제2 DC 생성부(32b)는, 샤워 헤드(13)의 도전성 부재에 연결되어 제2 DC 신호를 생성하도록 구성된다. 생성된 제2 DC 신호는, 샤워 헤드(13)의 도전성 부재에 인가된다. 다양한 실시형태에서, 제1 및 제2 DC 신호가 펄스화될 수도 있다. 덧붙여, 제1 DC 생성부(32a) 및 제2 DC 생성부(32b)는 RF 전원(31)에 추가로 제공될 수도 있고, 제1 DC 생성부(32a)가 제2 RF 생성부(31b) 대신 제공될 수도 있다.
배기 시스템(40)은, 예를 들면 플라즈마 처리 챔버(10)의 바닥부에 설치된 가스 배출구(10e)에 연결될 수 있다. 배기 시스템(40)은 진공 펌프를 포함한다. 압력 조정 밸브에 의해 플라즈마 처리 공간(10s) 내의 압력이 조정된다. 진공 펌프는 터보 분자 펌프, 드라이 펌프 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
[기판 지지부(11)의 상세]
도 3은 기판 지지부(11)의 구조의 일례를 나타내는 확대 단면도이다. 도 4는 기판 지지부(11)의 구조의 일례를 나타내는 평면도이다. 도 5는 정전 척(1110) 내의 전극 배치의 일례를 나타내는 도면이다. 도 3에는 기판(W)이 탑재된 상태의 기판 지지부(11)가 나타나 있다. 도 4의 A-A 단면은 도 3에 대응된다.
정전 척(1110)은 본체부(50)를 갖는다. 본체부(50)의 상면에는 제1 리지(50a) 및 제2 리지(50b)가 설치된다. 제1 리지(50a)는 안쪽 환형 리지의 일례이며, 제2 리지(50b)는 바깥쪽 환형 리지의 일례이다. 본체부(50)의 상면에서, 제1 리지(50a)에 의해 둘러싸인 영역은 중앙 표면 영역(510)이고, 제1 리지(50a)와 제2 리지(50b) 사이의 영역은 엣지 표면 영역(511)이다. 제1 리지(50a)는, 예를 들면 도 4에 나타낸 것처럼 환형으로 설치된다. 제2 리지(50b)는, 예를 들어 도 4에 나타낸 것처럼 제1 리지(50a)를 둘러싸도록 환형으로 설치된다. 예를 들어 도 3에 나타낸 것처럼, 정전 척(1110)에 기판(W)이 탑재됨으로써, 기판(W)과 정전 척(1110) 사이에는 기판(W), 본체부(50) 및 제1 리지(50a)로 둘러싸인 통 형상의 제1 공간(51a)이 형성된다. 제1 공간(51a)은 제1 오목부의 일례이다. 또한 예를 들어 도 3에 나타낸 것처럼, 정전 척(1110)에 기판(W)이 탑재됨으로써, 기판(W)과 정전 척(1110) 사이에는, 기판(W), 본체부(50), 제1 리지(50a), 및 제2 리지(50b)로 둘러싸인 환형의 제2 공간(51b)이 형성된다. 제2 공간(51b)은 제2 오목부의 일례이다. 또한 본체부(50)의 상면에서 제1 리지(50a)로 둘러싸인 영역에는, 제1 리지(50a) 및 제2 리지(50b)와 동일한 높이의 복수의 볼록부(52)가 설치된다. 기판(W)은, 제1 리지(50a), 제2 리지(50b) 및 복수의 볼록부(52)에 의해 지지된다. 제1 리지(50a), 제2 리지(50b) 및 복수의 볼록부(52)의 최상부면이 기판 지지면(111a)이다. 제1 리지(50a), 제2 리지(50b) 및 복수의 볼록부(52)는, 예를 들면 알루미나(Al2O3), SiC, AlN 등의 세라믹 등; 폴리이미드 등의 중합체 등으로 형성된다.
제1 공간(51a)에는, 배관(53a) 및 개구부(54a)를 통해 헬륨 가스 등의 열 전달 가스가 공급된다. 열 전달 가스는 열매(熱媒; heat medium)의 일례이다. 아울러 열매로서 열 전달 가스 이외에, 액체나 고체(열 전달층)를 사용할 수도 있다. 액체 또는 고체(열 전달층)로서는, 예를 들면 기판(W)을 탑재하기 전 또는 후에, 기판 지지부(11)의 상면에, 액체층 또는 변형 가능한 고체층 중 적어도 어느 한쪽에 의해 구성되며 변형 가능한 열 전달층을 형성하는 것을 생각해볼 수 있다. 열 전달층에 대해서는, 본원에 개시된 내용과 모순되지 않는 한도에서, 일본 특허 출원 제2021-127619호 명세서 및 일본 특허 출원 제2021-127644호 명세서의 기술 내용이 참조로서 포함된다.
제2 공간(51b)에는, 배관(53b) 및 개구부(54b)를 통해 헬륨 가스 등의 열 전달 가스가 공급된다. 배관(53a)은 제1 열매 유로의 일례이고, 배관(53b)은 제2 열매 유로의 일례이다. 배관(53a)에는 제1 제어 밸브(530a)가 설치되고, 배관(53b)에는 제2 제어 밸브가 설치되며, 배관(53c)에는 제3 제어 밸브가 설치된다. 배관(53a)은, 제1 리지(50a)로 둘러싸인 본체부(50)의 상면의 영역에 열 전달 가스를 공급한다. 제1 제어 밸브(530a)는, 배관(53a)을 통해 제1 공간(51a)에 공급되는 제1 열매의 유량 또는 압력을 제어한다. 배관(53b)은, 제1 리지(50a)와 제2 리지(50b)로 둘러싸인 본체부(50)의 상면의 영역에 열 전달 가스를 공급한다. 제2 제어 밸브(530b)는, 배관(53b)을 통해 제2 공간(51b)에 공급되는 제2 열매의 유량 또는 압력을 제어한다. 배관(53a)은 제1 배관의 일례이며, 배관(53b)은 제2 배관의 일례이다. 제1 리지(50a)로 둘러싸인 본체부(50)의 상면의 영역은 제1 영역의 일례이며, 제1 리지(50a) 및 제2 리지(50b)로 둘러싸인 본체부(50)의 상면의 영역은 제2 영역의 일례이다.
덧붙여 제1 제어 밸브(530a) 및 제2 제어 밸브(530b)에 의한 유량 또는 압력의 제어에 추가로, 후술하는 제2 전극(55b)(안쪽 정전 전극)과 제3 전극(55c)(바깥쪽 정전 전극)의 전압 제어를 통해, 정전 척(1110)과 기판(W) 사이의 열의 전달율이 더욱 제어될 수도 있다. 또한 배관(53a) 및 배관(53b)에 공급되는 열매(열 전달 가스)의 유량 또는 압력이 하나의 제어 밸브에 의해 공통으로 제어되는 경우, 제2 전극(55b)(안쪽 정전 전극)과 제3 전극(55c)(바깥쪽 정전 전극)의 전압 제어를 통해, 정전 척(1110)과 기판(W) 사이의 열 전달율을 제어할 수도 있다.
제1 공간(51a)에 공급되는 열 전달 가스의 압력과, 제2 공간(51b)에 공급되는 열 전달 가스의 압력은, 독립적으로 제어된다. 본 실시형태에서 제2 공간(51b)에 공급되는 열 전달 가스의 압력은, 제1 공간(51a)에 공급되는 열 전달 가스의 압력보다 높다. 이를 통해 기판(W)의 엣지 부근의 온도의 제어성을 높일 수 있다.
덧붙여 제1 공간(51a)에 공급되는 열 전달 가스의 종류와, 제2 공간(51b)에 공급되는 열 전달 가스의 종류는 상이할 수 있다. 예를 들어 제2 공간(51b)에 공급되는 열 전달 가스는, 제1 공간(51a)에 공급되는 열 전달 가스보다 열 전도율이 높은 가스일 수 있다. 이를 통해 기판(W)의 엣지 부근의 온도의 제어성을 높일 수 있다.
정전 척(1110)의 링 지지면(111b)에는 오목부(51c)가 설치된다. 오목부(51c)에는, 배관(53c) 및 개구부(54c)를 통해 헬륨 가스 등의 열 전달 가스가 공급된다. 제3 제어 밸브(530c)는, 배관(53c)을 통해 오목부(51c)에 공급되는 제3 열매(열 전달 가스)의 유량 또는 압력을 제어한다. 오목부(51c)에 공급되는 열 전달 가스의 압력과, 제1 공간(51a) 및 제2 공간(51b)에 공급되는 열 전달 가스의 압력은, 제1 제어 밸브(530a), 제2 제어 밸브(530b), 및 제3 제어 밸브(530c)에 의해 각각 독립적으로 제어된다.
본체부(50) 내에는 제1 전극(55a), 제2 전극(55b), 제3 전극(55c), 제4 전극(55d) 및 제5 전극(55e)이 설치된다. 제2 전극(55b)은 안쪽 정전 전극의 일례이고, 제3 전극(55c)은 바깥쪽 정전 전극의 일례이다. 제1 전극(55a) 및 제2 전극(55b)은 안쪽 전극의 일례이고, 제3 전극(55c)은 바깥쪽 전극의 일례이다. 제1 전극(55a) 및 제2 전극(55b)은, 본체부(50)의 상면측에서 보았을 때, 예를 들어 도 5와 같이 제1 공간(51a)에 대응되는 영역 내에 배치된다. 제2 전극(55b)은 환형으로 형성되며, 제1 전극(55a) 주위에 배치된다. 제3 전극(55c)은, 본체부(50)의 상면측에서 보았을 때, 제2 공간(51b)에 대응되는 영역에 배치된다. 또한 제3 전극(55c)은, 본체부(50)의 상면측에서 보았을 때, 제1 리지(50a)의 안쪽 둘레면으로부터 바깥쪽(제2 리지(50b)측)에 설치된다. 제4 전극(55d) 및 제5 전극(55e)은 환형으로 형성되며, 본체부(50)의 상면측에서 보았을 때, 링 지지면(111b) 내에 배치된다. 덧붙여 제2 전극(55b), 제3 전극(55c), 제4 전극(55d) 및 제5 전극(55e)은, 둘레 방향으로 두 개 이상으로 분할될 수 있다.
제1 전극(55a)에는 전원(57a)이 연결되고, 제2 전극(55b)에는 전원(57b)이 연결되고, 제3 전극(55c)에는 전원(57c)이 연결되고, 제4 전극(55d) 전원(57d)이 연결되고, 제5 전극(55e)에는 전원(57d)이 연결된다. 전원(57a)에는, 필터(570), 스위치(571) 및 가변 직류 전원(572)이 포함된다. 전원(57b), 전원(57c), 전원(57d) 및 전원(57e)은, 전원(57a)과 동일한 구조를 가진다. 제1 전극(55a)은, 전원(57a)으로부터 인가되는 전압에 따라 정전기력을 발생시킨다. 제2 전극(55b)은, 전원(57b)으로부터 인가되는 전압에 따라 정전기력을 발생시킨다. 제3 전극(55c)은, 전원(57c)으로부터 인가되는 전압에 따라 정전기력을 발생시킨다. 기판(W)은, 제1 전극(55a), 제2 전극(55b) 및 제3 전극(55c)이 발생시킨 정전기력에 의해, 제1 리지(50a), 제2 리지(50b) 및 복수의 볼록부(52)에 흡착 유지된다. 제2 전극(55b)(안쪽 정전 전극)에 인가되는 전압은 제1 전압의 일례이며, 제3 전극(55c)(바깥쪽 정전 전극)에 인가되는 전압은 제2 전압의 일례이다.
본 실시형태에서 제2 전극(55b)(안쪽 정전 전극)에 인가되는 제1 전압 및 제3 전극(55c)(바깥쪽 정전 전극)에 인가되는 제2 전압은 직류 전압이나, 개시된 기술은 이에 한정되지 않는다. 다른 형태로서, 제1 전압 및 제2 전압은 교류(AC) 전압일 수도 있다. 제1 전압 및 제2 전압이 교류 전압인 경우, 예를 들어 제2 전극(55b) 및 제3 전극(55c)은 둘레 방향으로 n개(n≥2)로 분할되어, 서로 위상이 다른 2 이상의 n상의 교류 전압이 인가될 수도 있다. 이 경우, n상의 교류 전압은, 셀프 바이어스 전압에 기초하여 인가될 수도 있다. 교류 전압을 이용한 기판(W)의 흡착에 대해서는, 본원에 개시된 내용과 모순되지 않는 한도에서, 일본 공개특허공보 2021-068880호 공보의 기술 내용이 참조로서 포함된다.
본 실시형태에서 제3 전극(55c)에 인가되는 전압은, 제1 전극(55a) 및 제2 전극(55b)에 인가되는 전압보다 크다. 이에 따라, 제1 전극(55a) 및 제2 전극(55b)과 대응하는 기판(W)의 부분과 제1 리지(50a) 및 복수의 볼록부(52) 사이의 흡착력보다, 제3 전극(55c)과 대응하는 기판(W)의 부분과 제2 리지(50b)의 흡착력이 커진다. 이를 통해 기판(W)의 엣지 부근의 온도의 제어성을 높일 수 있다.
전원(57d) 및 전원(57e)은, 제4 전극(55d)과 제5 전극(55e) 사이에 미리 정해진 전위차가 발생하도록, 직류 전압을 제4 전극(55d) 및 제5 전극(55e)에 각각 인가한다. 아울러 제4 전극(55d) 및 제5 전극(55e) 각각의 설정 전위는, 양전위, 음전위, 및 0V 중 어느 것이어도 무방하다. 예를 들어, 제4 전극(55d)의 전위는 양전위로 설정되고, 제5 전극(55e)의 전위는 음전위로 설정될 수도 있다. 또한 제4 전극(55d)과 제5 전극(55e) 사이의 전위차는, 두 개의 직류전원이 아닌 단일의 직류전원을 이용하여 형성될 수 있다. 제4 전극(55d)과 제5 전극(55e) 사이에 전위차가 발생하면, 링 지지면(111b)과 링 어셈블리(112) 사이에 전위차에 따른 정전기력이 발생한다. 링 어셈블리(112)는, 발생된 정전기력에 의해 링 지지면(111b)으로 끌어당겨져 링 지지면(111b)에 유지된다.
정전 척(1110) 내에는 히터(56a) 및 히터(56b)가 설치된다. 히터(56a)에는 히터 전원(58a)이 연결된다. 히터(56b)에는 히터 전원(58b)이 연결된다. 히터(56a)는, 히터 전원(58a)으로부터 공급되는 전력에 따라 발열함으로써, 기판 지지면(111a)에 탑재된 기판(W)을 가열한다. 히터(56b)는, 히터 전원(58b)으로부터 공급되는 전력에 따라 발열함으로써, 링 지지면(111b)에 탑재된 링 어셈블리(112)를 가열한다. 덧붙여 히터(56a) 및 히터(56b)는, 정전 척(1110)과 베이스(1111) 사이에 설치될 수도 있다. 또한 히터(56a) 및 히터(56b)는 각각 2 이상으로 분할될 수도 있다.
[제3 전극(55c)의 위치]
도 6은 링 어셈블리(112) 부근의 정전 척(1110)의 구조의 일례를 나타내는 확대 단면도이다. 기판(W)은, 기판(W)의 엣지단이 본체부(50)의 상면의 가장 바깥쪽 둘레로부터 ΔL0 떨어진 위치가 되도록, 정전 척(1110)에 탑재된다. 본 실시형태에서, ΔL0은 예를 들면 1 내지 2mm이다. 제1 리지(50a)는, 제1 리지(50a)의 가장 바깥쪽 둘레가, 본체부(50)의 상면의 가장 바깥쪽 둘레로부터 본체부(50)의 상면의 중심측으로 ΔL1 떨어진 위치가 되도록 본체부(50)의 상면에 형성된다. 실시형태에서 ΔL1은 예를 들면 5mm 이내이다. 아울러 ΔL1은 4mm 이내인 것이 바람직하다. 또한 ΔL1은 3mm 이내인 것이 보다 바람직하다.
제3 전극(55c)은, 제3 전극(55c)의 가장 안쪽 둘레가 제1 리지(50a)의 가장 안쪽 둘레보다 링 어셈블리(112)측으로 ΔL2 떨어진 위치가 되도록 정전 척(1110) 내에 배치된다. 즉, 제1 리지(50a)의 폭을 ΔW로 한 경우, 제3 전극(55c)은, 제3 전극(55c)의 가장 안 쪽 둘레가 정전 척(1110)의 가장 바깥쪽 둘레로부터(ΔL1+ΔW) 미만의 위치가 되도록 정전 척(1110) 내에 배치된다. 제1 리지(50a)의 폭 ΔW가 예를 들어 0.5mm인 경우, 제3 전극(55c)은, 제3 전극(55c)의 가장 안쪽 둘레가 정전 척(1110)의 가장 바깥쪽 둘레로부터 예를 들면 5.5mm 미만인 위치가 되도록 정전 척(1110) 내에 배치된다. 실시형태에서 ΔL2는, 예를 들면 0.1mm이다. 아울러 다른 형태로서, ΔL2는 0.1mm보다 짧을 수도 있고, 0mm일 수도 있다. 또한 본 실시형태에서 제3 전극(55c)은, 제3 전극(55c)의 가장 바깥쪽 둘레가 제2 리지(50b)의 가장 안쪽 둘레보다 링 어셈블리(112)측으로 ΔL4 떨어진 위치가 되도록 정전 척(1110) 내에 배치된다. 즉, 본체부(50)의 상면측에서 보았을 때, 제3 전극(55c)의 일부는 제2 리지(50b)의 영역에 배치된다.
제2 전극(55b)은, 제2 전극(55b)의 가장 바깥쪽 둘레가 제1 리지(50a)의 가장 안쪽 둘레보다 본체부(50)의 상면의 중심측으로 ΔL3 떨어진 위치가 되도록 정전 척(1110) 내에 배치된다. 실시형태에서 ΔL3은, 예를 들면 0.1mm이다. 아울러 다른 형태로서, ΔL3은 0.1mm보다 짧을 수도 있고, 0mm일 수도 있다.
여기서, 도 7에 예시된 비교예에 대해 설명한다. 도 7은 비교예의 링 어셈블리(112) 부근의 정전 척(1110')의 구조의 일례를 나타내는 확대 단면도이다. 비교예에서 제1 리지(50a')는, 제1 리지(50a')의 가장 바깥쪽 둘레가, 본체부(50)의 상면의 가장 바깥쪽 둘레로부터 본체부(50)의 상면의 중심측으로 ΔL1보다 긴 ΔL1' 떨어진 위치가 되도록 본체부(50)의 상면에 형성된다. 도 7의 예에서 ΔL1 '은, 예를 들면 14mm이다. 또한 비교예에서는, 제2 전극(55b')이 제1 공간(51a'), 제1 리지(50a') 및 제2 공간(51b') 아래쪽에 배치된다. 이러한 구성의 정전 척(1110')을 이용하여 기판(W)의 온도를 조정한 경우, 기판(W)의 온도 분포는 예를 들면 도 8과 같아진다. 도 8은 비교예의 기판(W)의 온도 분포의 일례를 나타내는 도면이다. 도 8에서 기판(W)의 방사 방향에서의 기판(W)의 온도 분포는, 기판(W)의 중심의 온도를 기준으로 하는 상대 온도로 나타난다.
비교예에서, 제2 전극(55b')에 의해 발생한 정전기력에 의해, 기판(W)이 정전 척(1110)에 흡착되면, 기판(W)은 제1 리지(50a')와 강하게 접촉한다. 제1 리지(50a')와 강하게 접촉한 부분의 기판(W)과 정전 척(1110) 사이의 열의 전달량은, 제1 리지(50a')와 접촉하지 않은 부분의 기판(W)과 정전 척(1110) 사이의 열전달량보다 크다. 이로 인해, 제1 리지(50a')와 접촉하지 않은 부분의 기판(W)의 온도에 맞춰 히터(56)의 온도나 베이스(1111)의 온도를 조정한 경우, 제1 리지(50a')와 접촉하는 부분의 기판(W)의 온도가 크게 어긋나기도 한다.
또한 본체부(50) 상면의 엣지 부근은 히터(56a) 및 베이스(1111)로부터 떨어져 있기 때문에, 히터(56a) 및 베이스(1111)로부터의 열보다 플라즈마 등 외부로부터의 열의 영향이 커진다. 예를 들어 기판(W)에 대해 플라즈마에 의한 입열이 발생한 경우, 엣지 부근의 기판(W)의 온도는, 예를 들면 도 8에 나타낸 것처럼 중심 부근의 기판(W)의 온도보다 높아지기도 한다. 비교예에서 제1 리지(50a')는, 예를 들어 도 7에 나타낸 것처럼 제1 리지(50a')의 가장 바깥쪽 둘레가, 본체부(50) 상면의 가장 바깥쪽 둘레로부터 본체부(50) 상면의 중심측으로 ΔL1보다 긴 ΔL1' 떨어진 위치가 되도록 본체부(50)의 상면에 형성된다. 이 때문에 엣지 부근에서 기판(W) 온도의 편차 ΔT1이 크다. 도 8의 예에서는, 제1 리지(50a')가 설치된 위치인, 기판(W)의 엣지로부터 15㎜의 위치(즉, 기판(W)의 중심으로부터 135㎜의 위치)에서 기판(W)의 온도가 최소가 되며, 기판(W)의 엣지에서 기판(W)의 온도가 최대가 된다.
이에 반해 본 실시형태의 기판(W)의 온도 분포는, 예를 들면 도 9와 같다. 도 9는 본 실시형태의 기판(W)의 온도 분포의 일례를 나타내는 도면이다. 도 9에서 기판(W)의 방사 방향의 기판(W)의 온도 분포는, 기판(W)의 중심의 온도를 기준으로 하는 상대 온도로 나타나있다. 본 실시형태에서는, 제3 전극(55c)이 제1 리지(50a)의 가장 안쪽 둘레보다 바깥쪽에 배치되고, 제2 전극(55b)이 제1 리지(50a)의 가장 안쪽 둘레보다 안쪽에 배치된다. 이에 의해, 기판(W)과 제1 리지(50a) 사이의 흡착력을 낮게 억제할 수 있으며, 제1 리지(50a)와 접촉한 부분의 기판(W)과 정전 척(1110) 사이의 열의 전달량을 억제할 수 있다. 이를 통해 제1 리지(50a)와 접촉하는 부분에서 기판(W)의 온도가 어긋나는 것을 작게 할 수 있다.
또한 본 실시형태에서 제1 리지(50a)는, 제1 리지(50a)의 가장 바깥쪽 둘레가, 기판 지지면(111a)의 가장 바깥쪽 둘레로부터 기판 지지면(111a)의 중심측으로 ΔL1 떨어진 위치가 되도록 기판 지지면(111a)에 형성된다. 실시형태에서 ΔL1은, 예를 들면 3mm 이하이다. 제1 리지(50a)와 접촉하는 부분의 기판(W)의 온도는, 제1 리지(50a)와 접촉하지 않은 부분의 기판(W)의 온도보다 낮게 제어할 수 있다. 도 9를 참조하면, 제1 리지(50a)가 설치된 위치인, 기판(W)의 엣지로부터 4mm의 위치(즉, 기판(W)의 중심으로부터 146mm의 위치)에서 기판(W)의 온도가 최소가 되며, 기판(W)의 엣지에서 기판(W)의 온도가 최대가 된다. 그러나 도 8의 비교예의 기판(W)의 온도 분포와 비교하면, 기판(W)의 온도 분포의 편차는 ΔT1보다 작은 ΔT2로 억제된다. 따라서, 본 실시형태의 정전 척(1110)에서는, 기판(W)의 온도의 균일성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 실시형태에서 제3 전극(55c)의 가장 바깥쪽 둘레는, 제2 리지(50b)의 가장 안쪽 둘레보다 링 어셈블리(112)측에 배치된다. 또한 본 실시형태에서 제3 전극(55c)에 인가되는 전압의 크기는, 제1 전극(55a) 및 제2 전극(55b)에 인가되는 전압의 크기보다 크다. 이에 의해, 기판(W)의 엣지 부근이 제2 리지(50b)와 강하게 접촉하고, 기판(W)의 엣지 부근에서 제2 리지(50b)를 통해 기판(W)과 정전 척(1110) 사이의 열의 전달량이 많아진다. 이점에서도, 본 실시형태의 정전 척(1110)은 기판(W)의 엣지 부근의 온도의 제어성을 향상시킬 수 있어, 기판(W)의 온도 균일성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 실시형태에서 제1 공간(51a)으로 공급되는 열 전달 가스의 압력은, 제2 공간(51b)으로 공급되는 열 전달 가스의 압력보다 높게 설정된다. 이점에서도, 본 실시형태의 정전 척(1110)은 기판(W)의 엣지 부근의 온도의 제어성을 향상시킬 수 있어, 기판(W)의 온도 균일성을 향상시킬 수 있다. 아울러 제2 공간(51b)으로 공급되는 열 전달 가스에, 제1 공간(51a)으로 공급되는 열 전달 가스보다 열전도율이 높은 가스를 사용함으로써, 기판(W)의 엣지 부근의 온도 제어성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이상과 같이 실시형태에 대해 설명했다. 상술한 것처럼 본 실시형태의 정전 척(1110)은, 본체부(50)와, 제1 리지(50a)와, 제2 리지(50b)와, 제3 전극(55c)과, 배관(53a)과, 배관(53b)을 구비한다. 제1 리지(50a)는, 본체부(50)의 상면에 환형으로 설치된다. 제2 리지(50b)는, 본체부(50)의 상면에 제1 리지(50a)를 둘러싸도록 환형으로 설치된다. 제3 전극(55c)은, 본체부(50)의 상면측에서 보았을 때, 제1 리지(50a)의 안쪽 둘레면으로부터 바깥쪽에 설치되어, 제1 리지(50a) 및 제2 리지(50b)에 기판(W)을 흡착시키기 위한 정전기력을 발생시킨다. 배관(53a)은, 본체부(50)의 상면 중에서 제1 리지(50a)로 둘러싸인 제1 영역으로 열 전달 가스를 공급한다. 배관(53b)은, 본체부(50)의 상면 중에서 제1 리지(50a) 및 제2 리지(50b)로 둘러싸인 제2 영역으로 열 전달 가스를 공급한다. 이를 통해 기판(W)의 온도 균일성을 향상시킬 수 있다.
또한 상기 실시형태의 정전 척(1110)에서, 본체부(50)의 상면측에서 보았을 때 제3 전극(55c)의 일부는, 제1 리지(50a) 및 제2 리지(50b) 중 적어도 어느 하나와 중첩될 수도 있다.
또한 상기 실시형태의 정전 척(1110)은, 제1 리지(50a)로 둘러싸인 본체부(50)의 내부에 설치된 제1 전극(55a) 및 제2 전극(55b)을 구비한다. 제3 전극(55c)에 인가되는 전압은, 제1 전극(55a) 및 제2 전극(55b)에 인가되는 전압보다 크다. 이를 통해, 기판(W)의 온도 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한 상기 실시형태에서 제2 영역으로 공급되는 열 전달 가스의 압력은, 제1 영역으로 공급되는 열 전달 가스의 압력보다 높다. 이를 통해 기판(W)의 온도 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한 상기 실시형태에서, 제2 영역으로 공급되는 열 전달 가스와 제1 영역으로 공급되는 열 전달 가스가, 다른 종류의 가스일 수도 있다. 예를 들어, 제2 영역으로 공급되는 열 전달 가스는 제1 영역으로 공급되는 열 전달 가스보다 열전도율이 높은 가스일 수도 있다. 이를 통해 기판(W)의 온도 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한 상기 실시형태에서 본체부(50)의 상면측에서 보았을 때 제3 전극(55c)의 일부는, 제2 리지(50b)의 영역에 배치된다. 이를 통해 기판(W)의 엣지 부근을 제2 리지(50b)에 강하게 흡착시킬 수 있어, 기판(W)의 엣지 부근의 온도 제어성을 향상시킬 수 있다.
또한 상기 실시형태에서는, 제1 리지(50a)의 가장 바깥쪽 둘레가 본체 부(50)의 상면의 가장 바깥쪽 둘레로부터 5mm 이내에 배치된다. 이를 통해 기판(W)의 온도 분포의 편차를 억제할 수 있다.
또한 상기 실시형태의 플라즈마 처리 장치(1)는, 플라즈마 처리 챔버(10)와, 정전 척(1110)과, 전원(57)을 구비한다. 정전 척(1110)은, 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 설치되며 기판(W)이 탑재된다. 정전 척(1110)은 본체부(50)와, 제1 리지(50a)와, 제2 리지(50b)와, 제3 전극(55c)과, 배관(53a)과, 배관(53b)을 갖는다. 제1 리지(50a)는 본체부(50)의 상면에 환형으로 설치된다. 제2 리지(50b)는 본체부(50)의 상면에 제1 리지(50a)를 둘러싸도록 환형으로 설치된다. 제3 전극(55c)은, 본체부(50)의 상면측에서 보았을 때, 본체부(50)의 내부 및 제1 리지(50a)의 안쪽 둘레면으로부터 바깥쪽에 설치되어, 제1 리지(50a) 및 제2 리지(50b)에 기판(W)을 흡착시키기 위한 정전기력을 발생시킨다. 배관(53a)은, 본체부(50)의 상면 중에서 제1 리지(50a)로 둘러싸인 제1 영역으로 열 전달 가스를 공급한다. 배관(53b)은, 본체부(50)의 상면 중에서 제1 리지(50a) 및 제2 리지(50b)로 둘러싸인 제2 영역으로 열 전달 가스를 공급한다. 이를 통해 기판(W)의 온도 균일성을 향상시킬 수 있다.
[기타]
아울러 본원에 개시된 기술은 상기 실시형태로 한정되지 않으며, 그 요지 범위 내에서 여러 가지로 변형할 수 있다.
상기 실시형태에서 제3 전극(55c)은, 제3 전극(55c)의 가장 안쪽 둘레가 제1 리지(50a)의 가장 안쪽 둘레보다 링 어셈블리(112)측으로 ΔL2 떨어진 위치가 되고, 또한 제3 전극(55c)의 가장 바깥쪽 둘레가 제2 리지(50b)의 가장 안쪽 둘레보다 링 어셈블리(112)측으로 ΔL4 떨어진 위치가 되도록 정전 척(1110) 내에 배치된다. 그러나 개시된 기술은 이것으로 한정되지 않는다. 다른 형태로서, 예를 들어 도 10에 나타낸 것처럼 제3 전극(55c)은, 제3 전극(55c)의 가장 바깥쪽 둘레가 제2 리지(50b)의 가장 안쪽 둘레보다 정전 척(1110)의 중앙측으로 ΔL5 떨어진 위치가 되도록 정전 척(1110) 내에 배치될 수도 있다. ΔL5는, 예를 들면 0.1mm이다. 아울러 ΔL5는 0.1mm보다 짧을 수도 있고, 0mm일 수도 있다.
또는 다른 형태로서, 예를 들어 도 11에 나타낸 것처럼 제3 전극(55c)은, 제3 전극(55c)의 가장 안쪽 둘레가 제1 리지(50a)의 가장 바깥쪽 둘레보다 링 어셈블리(112)측으로 ΔL6 떨어진 위치가 되도록 정전 척(1110) 내에 배치될 수도 있다. ΔL6은, 예를 들면 0.1mm이다. 아울러 ΔL6은 0.1mm보다 짧을 수도 있고, 0mm일 수도 있다.
또는 다른 형태로서, 예를 들어 도 12에 나타낸 것처럼 제3 전극(55c)은, 제3 전극(55c)의 가장 안쪽 둘레가 제1 리지(50a)의 가장 바깥쪽 둘레보다 링 어셈블리(112)측으로 ΔL6 떨어진 위치가 되면서 또한, 제3 전극(55c)의 가장 바깥쪽 둘레가 제2 리지(50b)의 가장 안쪽 둘레보다 정전 척(1110)의 중앙측으로 ΔL5 떨어진 위치가 되도록 정전 척(1110) 내에 배치될 수도 있다.
또한 상기 실시형태에서 제1 리지(50a)는 본체부(50)와 동일한 부재로 형성되나, 개시된 기술은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들어 도 13 내지 도 16에 나타낸 것처럼, 제1 리지(50a)의 적어도 일부에는 본체부(50)보다 열전도율이 낮은 부재(500)가 설치될 수도 있다. 도 13의 예에서는 제1 리지(50a)의 최상부에 환형 부재(500)가 설치된다. 또한 도 14의 예에서는 제1 리지(50a)의 폭 방향에서, 본체부(50)의 절반이 환형 부재(500)로 대체되어 있다. 또한 도 15의 예에서는 제1 리지(50a)와 본체부(50)의 연결 부분이 환형 부재(500)로 대체되어 있다. 도 16의 예에서는 제1 리지(50a)의 연장 방향에서, 본체부(50)와 동일한 부재로 형성된 부분과, 부재(500)로 형성된 부분이 교대로 배치된다. 도 13 내지 도 16에 예시된 구조의 제1 리지(50a)에 의해, 제1 리지(50a)를 통하는 기판(W)과 정전 척(1110) 사이의 열의 전달량이 감소하여, 기판(W)의 엣지 부근의 기판(W)의 온도 편차를 억제할 수 있다.
또한 다른 형태로서, 정전 척(1110) 내에는 예를 들면 도 17에 나타낸 것처럼, 기판(W)에 바이어스 전력을 공급하기 위한 전극(60a)과 링 어셈블리(112)에 바이어스 전력을 공급하기 위한 전극(60b)이 설치될 수도 있다. 전극(60a)은 바이어스 전극의 일례이다. 도 17은 정전 척(1110)의 구조의 다른 예를 나타내는 확대 단면도이다. 전극(60a)은 기판(W)이 배치되는 영역에 대응되는 정전 척(1110) 내에 설치되며, 전극(60b)은 링 어셈블리(112)가 배치되는 영역에 대응되는 정전 척(1110) 내에 설치된다. 도 17의 예에서는, 제1 RF 생성부(31a)로부터 도시하지 않은 필터를 통해 베이스(1111)에 소스 RF 전력이 공급되며, 제2 RF 생성부(31b)로부터 도시하지 않은 필터를 통해 전극(60a) 및 전극(60b)에 바이어스 RF 전력이 공급된다. 덧붙여 전극(60a) 및 전극(60b)에 공급되는 바이어스 RF 전력은 독립적으로 제어된다. 이를 통해 공급되는 바이어스 전력에 따라, 기판(W)이 배치되는 영역의 플라즈마 상태와, 링 어셈블리(112)가 배치되는 영역의 플라즈마 상태를 독립적으로 제어할 수 있다.
또한 도 17의 다른 예로서, 예를 들어 도 18에 나타낸 것처럼 전극(60b)을 설치하지 않고, 링 어셈블리(112)가 배치되는 영역에 대한 바이어스 RF 전력이, 제4 전극(55d) 및 제5 전극(55e)에 공급될 수도 있다. 도 18의 예에서, 제2 RF 생성부(31b)로부터 도시하지 않은 필터를 통해 공급되는 바이어스 RF 전력은, 커패시터(70)를 통해 제4 전극(55d)에 공급되며 또한, 커패시터(71)를 통해 제5의 전극(55e)에 공급된다. 도 18의 예에서는, 전극(60b)이 설치되지 않기 때문에 정전 척(1110)의 구조를 간소화할 수 있다.
또한 도 18의 다른 예로서, 예를 들면 도 19에 나타내는 것처럼 전극(60a)을 설치하지 않고, 기판(W)이 배치되는 영역에 대한 바이어스 RF 전력이, 베이스(1111)에 공급될 수도 있다. 도 18의 예에서는, 전극(60a)이 설치되지 않기 때문에 정전 척(1110)의 구조를 더욱 간소화할 수 있다.
또한 도 19의 다른 예로서, 예를 들면 도 20에 나타낸 것처럼 제4 전극(55d) 및 제5 전극(55e)에는 추가로 제1 RF 생성부(31a)로부터 소스 RF 전력이 공급될 수도 있다. 덧붙여 베이스(1111)에 공급되는 소스 RF 전력과, 제4 전극(55d) 및 제5 전극(55e)에 공급되는 소스 RF 전력은 독립적으로 제어된다.
또한 도 20의 다른 예로서, 예를 들면 도 21에 나타낸 것처럼 공통의 전기적 통로(75), 제1 전기적 통로(76) 및 제2 전기적 통로(77)를 가질 수도 있다. 공통의 전기적 통로(75)는, 제1 RF 생성부(31a) 및 제2 RF 생성부(31b)에 연결된다. 제1 전기적 통로(76) 및 제2 전기적 통로(77)는, 공통의 전기적 통로(75)로부터 분기된다. 제1 전기적 통로(76)는 베이스(1111)에 연결된다. 제2 전기적 통로(77)는 가변 용량 커패시터 등의 가변 임피던스 회로(72)의 한쪽 단에 연결된다. 가변 임피던스 회로(72)의 다른쪽 단은 커패시터(70)를 통해 제4 전극(55d)에 연결된다. 또한 가변 임피던스 회로(72)의 다른쪽 단은 커패시터(71)를 통해 제5 전극(55e)에 연결된다. 도 21의 예에서는, 제1 RF 생성부(31a)와 제2 RF 생성부(31b)를 공통화할 수 있으므로, 도 20의 예에 비해 부품수를 삭감하는 것이 가능하다.
또한 도 20의 다른 예로서, 예를 들어 도 22에 나타낸 것처럼 정전 척(1110)은, 제1 정전 척(1110a) 및 제2 정전 척(1110b)으로 분할되고, 베이스(1111)는, 제1 베이스(1111a) 및 제2 베이스(1111b)로 분할될 수도 있다. 제1 정전 척(1110a)과 제2 정전 척(1110b) 사이 및 제1 베이스(1111a)와 제2 베이스(1111b) 사이에는 간극이 존재한다.
또한 도 21의 다른 예로서, 예를 들어 도 23에 나타낸 것처럼 정전 척(1110)은, 제1 정전 척(1110a) 및 제2 정전 척(1110b)으로 분할될 수도 있다. 아울러 도 23의 예에서는, 베이스(1111)에 홈(1111c)이 형성된다. 홈(1111c)은, 베이스(1111)의 상면에서 개방된다. 홈(1111c)의 바닥은 홈(1111c)의 상단 개구와 베이스(1111)의 하면 사이에 위치한다. 홈(1111c)은 제1 정전 척(1110a)과 제2 정전 척(1110b) 사이의 간극을 따라, 당해 간극 아래쪽으로 연장된다.
또한 도 21의 다른 예로서, 예를 들면 도 24에 나타낸 것처럼 공통의 전기적 통로(75)와 제1 전기적 통로(76) 사이에 커패시터(73)가 설치되고, 제1 전기적 통로(76)가 제2 전극(55b) 및 제3 전극(55c)에 연결될 수도 있다. 아울러 도 21에는 나타나 있지 않으나, 제1 전기적 통로(76)는 제1 전극(55a)에도 연결된다.
또한 도 24의 다른 예로서, 예를 들어 도 25에 나타낸 것처럼 제2 RF 생성부(31b)는 공통의 전기적 통로(75)에 연결되며, 제1 RF 생성부(31a)는 베이스(1111)에 연결될 수도 있다.
또한 도 25의 다른 예로서, 예를 들어 도 26에 나타낸 것처럼 제1 전기적 통로(76)는 히터(56a)에 연결되며, 가변 임피던스 회로(72)의 다른쪽 단은 커패시터(74)를 통해 히터(56b)에 연결될 수도 있다.
또한 도 17의 다른 예로서, 예를 들어 도 27에 나타낸 것처럼 전극(60a)은 제1 전극(55a)과 제2 전극(55b) 사이에 배치되고, 전극(60b)은 제4 전극(55d)과 제5 전극(55e) 사이에 배치될 수도 있다. 아울러 전극(60a)은 제2 전극(55b)과 제3 전극(55c) 사이에 배치될 수도 있다. 또한 전극(60a)은, 정전 척(1110) 내에서 제2 전극(55b) 및 제3 전극(55c)과 동일한 높이의 위치에 배치되고, 전극(60b)은 정전 척(1110) 내에서 제4 전극(55d) 및 제5 전극(55e)과 동일한 높이의 위치에 배치될 수도 있다.
또한 도 27의 다른 예로서, 예를 들어 도 28에 나타낸 것처럼, 전극(60b)은 제4 전극(55d) 및 제5 전극(55e)보다 정전 척(1110)의 바깥쪽 둘레측에 배치될 수도 있다.
또한 상기 실시형태의 링 어셈블리(112)의 단면 형상은, 예를 들면 도 3에 나타내듯이 정전 척(1110) 상에 탑재된 기판(W)보다 아래 부분의 폭이 넓고, 기판(W)과 동일한 높이 부분의 폭이 좁다. 또한 상기 실시형태의 링 어셈블리(112)의 상면은, 정전 척(1110) 상에 탑재된 기판(W)의 상면과 거의 동일한 높이이다. 그러나 개시된 기술은 이것으로 한정되지 않는다. 다른 형태로서, 예를 들어 도 29에 나타낸 것처럼 링 어셈블리(112)가 탑재되는 정전 척(1110)의 영역은, 기판(W)이 탑재되는 정전 척(1110)의 영역과 동등한 높이일 수도 있다. 또한 도 29의 예에서 링 어셈블리(112)의 단면 형상은, 정전 척(1110) 상에 탑재된 기판(W)보다 위의 부분이, 기판(W)의 엣지 부분 위로 밀려나는 형상이 된다. 또한 도 29의 예에서는, 제2 리지(50b)의 폭이 상기 실시형태의 제2 리지(50b)의 폭보다 넓고, 제2 리지(50b)의 바깥쪽벽이, 정전 척(1110) 상에 탑재된 기판(W)의 엣지보다 바깥쪽에 위치한다. 또한 도 29의 예에서는, 제3 전극(55c)(바깥쪽 정전 전극)이 정전 척(1110) 상에 탑재된 기판(W)의 엣지보다 바깥쪽까지 연장된다. 정전 척(1110) 및 링 어셈블리(112)가 도 29에 예시된 형상 및 배열을 가짐으로써, 플라즈마가 기판(W)의 엣지의 뒷면으로 들어가는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 엣지를 포함하는 기판(W) 전면의 온도 균일성을 확보할 수 있다. 덧붙여 기판(W)을 정전 척(1110) 상에 탑재시킬 때, 링 어셈블리(112)를 위로 들어올린 상태로 정전 척(1110) 상에 기판(W)을 탑재하고, 그 후에 링 어셈블리(112)를 정전 척(1110) 상에 돌려놓을 수도 있다. 또한 기판(W)을 정전 척(1110) 상에서 반출할 때는, 링 어셈블리(112)를 위쪽으로 들어올린 후에, 기판(W)을 정전 척(1110) 상에서 반출할 수도 있다.
또한 상기 실시형태에서 제1 리지(50a)와의 상면은, 예를 들면 도 6에 나타낸 것처럼 제2 리지(50b)의 상면과 거의 동일한 높이이나, 개시된 기술은 이것으로 한정되지 않는다. 다른 형태로서, 예를 들어 도 30에 나타낸 것처럼 제2 공간(51b)의 표면의 가장 낮은 부분을 기준으로 할 때, 제1 리지(50a)의 높이 h1는 제2 리지(50b)의 높이 h2보다 낮을 수도 있다. 이에 따라, 제1 리지(50a)와 기판(W)이 접하지 않기 때문에, 이들이 접하는 경우와 비교하여 냉각의 특이점을 줄일 수가 있다. 아울러 기판(W)의 엣지 부근의 정전 척(1110) 및 링 어셈블리(112)의 구조에 대해서는, 본원에 개시된 내용과 모순되지 않는 한도에서 일본 공개특허공보 2021-15820호의 기술 내용이 참조로서 포함된다.
또한 상기 실시형태에서는, 플라즈마 소스의 일례로서 용량 결합형 플라즈마(CCP)를 이용하여 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치(1)를 설명했으나, 플라즈마 소스는 이것으로 한정되지 않는다. 용량 결합형 플라즈마 이외의 플라즈마 소스로는, 예를 들면 유도 결합 플라즈마(ICP), 마이크로파 여기 표면파 플라즈마(SWP), 전자 사이클로트톤 공명 플라즈마(ECP), 및 헬리콘파 여기 플라즈마(HWP) 등을 들 수 있다.
또한 상기 실시형태에서는 기판 처리 장치로서 플라즈마 처리 장치(1)를 예로 들어 설명했으나, 개시된 기술은 이것으로 한정되지 않는다. 즉, 기판(W)의 온도를 제어하는 기능을 갖는 기판 지지부(11)를 구비하는 기판 처리 장치라면, 플라즈마를 사용하지 않는 다른 기판 처리 장치에 대해서도 개시된 기술을 적용할 수 있다.
덧붙여 이번에 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시에 지나지 않으며, 제한적인 것이 아니다. 실제로 상기 실시형태는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 또한 상기 실시형태는 첨부된 청구 범위 및 그 취지를 벗어나지 않고 다양한 형태로 생략, 치환, 변경될 수 있다.
여기에 본 명세서의 일부를 구성하는 것으로서 미국 특허 공개 2021/0074524A1호의 내용을 원용한다.
또한 상기 실시형태에 관해 추가로 이하의 부기를 개시한다.
(부기 1)
본체부와,
상기 본체부의 상면에 환형으로 설치된 제1 리지와,
상기 본체부의 상면에, 상기 제1 리지를 둘러싸도록 환형으로 설치된 제2 리지와,
상기 본체부의 상면측에서 보았을 때, 상기 제1 리지의 안쪽 둘레면으로부터 바깥쪽에 설치되어, 상기 제1 리지 및 상기 제2 리지에 기판을 흡착시키기 위한 정전기력을 발생시키는 바깥쪽 전극과,
상기 본체부의 상면 중에서 상기 제1 리지로 둘러싸인 제1 영역으로 가스를 공급하는 제1 배관과,
상기 본체부의 상면 중에서 상기 제1 리지와 상기 제2 리지로 둘러싸인 제2 영역으로 가스를 공급하는 제2 배관을 구비하는 정전 척.
(부기 2)
부기 1에 있어서,
상기 본체부의 상면측에서 보았을 때, 상기 바깥쪽 전극의 일부가, 상기 제1 리지 및 상기 제2 리지 중 적어도 어느 하나와 중첩되는, 정전 척.
(부기 3)
부기 1 또는 2에 있어서,
상기 제1 리지로 둘러싸인 상기 본체부의 내부에 설치된 안쪽 전극을 구비하고,
상기 바깥쪽 전극에 인가되는 전압은, 상기 안쪽 전극에 인가되는 전압보다 큰, 정전 척.
(부기 4)
부기 3에 있어서,
상기 제1 리지 및 상기 제2 리지의 최상부에는 기판이 탑재되며,
상기 기판은 플라즈마에 의해 처리되고,
상기 바깥쪽 전극 및 상기 안쪽 전극 중 적어도 어느 하나에는, 상기 기판에 공급되는 바이어스 전력이 공급되는, 정전 척.
(부기 5)
부기 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서,
상기 제2 영역에 공급되는 가스의 압력은, 상기 제1 영역에 공급되는 가스의 압력보다 높은, 정전 척.
(부기 6)
부기 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서,
상기 제2 영역에 공급되는 가스와 상기 제1 영역에 공급되는 가스는 서로 다른 종류의 가스인, 정전 척.
(부기 7)
부기 1 내지 6 중 어느 하나에 있어서,
상기 본체부의 상면측에서 보았을 때, 상기 바깥쪽 전극의 일부는 상기 제2 리지의 영역에 배치되는, 정전 척.
(부기 8)
부기 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서,
상기 제1 리지의 가장 바깥쪽 둘레는, 상기 본체부의 상면의 가장 바깥쪽 둘레로부터 5㎜ 이내에 배치되는, 정전 척.
(부기 9)
부기 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서,
상기 제1 리지의 적어도 일부에는, 상기 본체부를 구성하는 부재보다 열전도율이 낮은 부재가 설치되는, 정전 척.
(부기 10)
부기 1 내지 9 중 어느 하나에 있어서,
상기 제1 리지 및 상기 제2 리지의 최상부에는 기판이 탑재되며,
상기 기판은 플라즈마에 의해 처리되고,
상기 본체부 내에는, 상기 기판에 공급되는 바이어스 전력이 공급되는 전극이 설치되는, 정전 척.
(부기 11)
챔버와,
상기 챔버 내에 설치되고, 기판이 탑재되는 정전 척과,
전원을 구비하며,
상기 정전 척은,
본체부와,
상기 본체부의 상면에 환형으로 설치된 제1 리지와,
상기 본체부의 상면에, 상기 제1 리지를 둘러싸도록 환형으로 설치된 제2 리지와,
상기 본체부의 상면측에서 보았을 때, 상기 본체부의 내부 및 상기 제1 리지의 안쪽 둘레면으로부터 바깥쪽에 설치되어, 상기 제1 리지 및 상기 제2 리지에 기판을 흡착시키기 위한 정전기력을 발생시키는 바깥쪽 전극과,
상기 본체부의 상면 중에서 상기 제1 리지로 둘러싸인 제1 영역으로 가스를 공급하는 제1 배관과,
상기 본체부의 상면 중에서 상기 제1 리지와 상기 제2 리지로 둘러싸인 제2 영역으로 가스를 공급하는 제2 배관을 가지며,
상기 전원은 상기 바깥쪽 전극에 전압을 인가하는, 기판 처리 장치.
(부기 12)
챔버와,
상기 챔버 내에 배치되는 기판 지지부로서, 상기 기판 지지부는, 베이스와 상기 베이스 상에 배치되는 정전 척을 포함하고, 상기 정전 척은, 제1 열매가 유동하는 제1 열매 유로 및 제2 열매가 유동하는 제2 열매 유로를 가지며, 상기 정전 척은, 안쪽 환형 리지 및 바깥쪽 환형 리지를 갖는 상면을 가지고, 상기 상면은, 상기 안쪽 환형 리지로 둘러싸인 중앙 표면 영역 및 상기 안쪽 환형 리지와 상기 바깥쪽 환형 리지 사이의 엣지 표면 영역을 가지고, 상기 중앙 표면 영역에 형성된 제1 오목부는, 상기 제1 열매 유로와 유체 연통되며, 상기 엣지 표면 영역에 형성된 제2 오목부는, 상기 제2 열매 유로와 유체 연통되고, 상기 중앙 표면 영역은, 복수의 볼록부를 갖는, 기판 지지부와,
상기 정전 척 내에 배치되는 안쪽 정전 전극 및 바깥쪽 정전 전극으로서, 상기 안쪽 정전 전극은, 평면에서 보았을 때 중앙 표면 영역에 걸쳐 연장되며, 상기 바깥쪽 정전 전극은, 평면에서 보았을 때 상기 엣지 표면 영역에 걸쳐 연장되는, 안쪽 정전 전극 및 바깥쪽 정전 전극과,
상기 안쪽 정전 전극에 제1 전압을 인가하고, 상기 바깥쪽 정전 전극에 제2 전압을 인가하도록 구성되는 적어도 하나의 전원과,
상기 제1 열매 유로를 통해 상기 제1 오목부에 공급되는 제1 열매의 유량 또는 압력을 제어하고, 상기 제2 열매 유로를 통해 상기 제2 오목부에 공급되는 제2 열매의 유량 또는 압력을 제어하도록 구성되는 적어도 하나의 제어 밸브를 구비하는,
기판 처리 장치.
(부기 13)
부기 12에 있어서,
상기 바깥쪽 정전 전극은, 평면에서 보았을 때 상기 안쪽 환형 리지 및 상기 바깥쪽 환형 리지 중 적어도 어느 하나와 중첩되는, 기판 처리 장치.
(부기 14)
부기 12 또는 13에 있어서,
상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 큰, 기판 처리 장치.
(부기 15)
부기 12 내지 14 중 어느 하나에 있어서,
상기 안쪽 정전 전극 및 상기 바깥쪽 정전 전극 중 적어도 어느 하나에 바이어스 전력을 공급하도록 구성되는 바이어스 전원을 추가로 구비하는, 기판 처리 장치.
(부기 16)
부기 12 내지 14 중 어느 하나에 있어서,
상기 안쪽 정전 전극 및 상기 바깥쪽 정전 전극 중 적어도 어느 하나에 RF 전력을 공급하도록 구성되는 적어도 하나의 RF 전원을 추가로 구비하는, 기판 처리 장치.
(부기 17)
부기 12 내지 14 중 어느 하나에 있어서,
상기 정전 척 내에 배치되는 바이어스 전극과,
상기 바이어스 전극에 바이어스 전력을 공급하도록 구성되는 적어도 하나의 바이어스 전원을 추가로 구비하는, 기판 처리 장치.
(부기 18)
부기 12 내지 17 중 어느 하나에 있어서,
상기 제1 열매는 제1 열 전달 가스이고, 상기 제2 열매는 제2 열 전달 가스이며,
상기 제2 열 전달 가스는, 상기 제1 열 전달 가스의 압력보다 높은 압력을 갖는, 기판 처리 장치.
(부기 19)
부기 12 내지 18 중 어느 하나에 있어서,
상기 제2 열매는 상기 제1 열매와 다른, 기판 처리 장치.
(부기 20)
부기 12 내지 19 중 어느 하나에 있어서,
상기 바깥쪽 정전 전극은, 상기 바깥쪽 환형 리지 아래에 배치되는, 기판 처리 장치.
(부기 21)
부기 12 내지 20 중 어느 하나에 있어서,
상기 안쪽 환형 리지의 바깥쪽 둘레면에서 상기 정전 척의 상면의 바깥쪽 둘레까지의 거리는 15㎜ 이내인, 기판 처리 장치.
(부기 22)
부기 12 내지 20 중 어느 하나에 있어서,
상기 안쪽 환형 리지의 바깥쪽 둘레면에서 상기 정전 척의 상면의 바깥쪽 둘레까지의 거리는 5㎜ 이내인, 기판 처리 장치.
(부기 23)
부기 12 내지 20 중 어느 하나에 있어서,
상기 안쪽 환형 리지의 바깥쪽 둘레면에서 상기 정전 척의 상면의 바깥쪽 둘레까지의 거리는 3mm 이내인, 기판 처리 장치.
(부기 24)
부기 12 내지 23 중 어느 하나에 있어서,
상기 정전 척은 제1 열전도율을 갖는 제1 재료를 포함하고,
상기 안쪽 환형 리지는, 상기 제1 열전도율보다 낮은 제2 열전도율을 갖는 제2 재료를 포함하는, 기판 처리 장치.
(부기 25)
부기 12 내지 24 중 어느 하나에 있어서,
상기 제2 오목부 표면의 가장 낮은 부분을 기준으로 했을 때, 상기 안쪽 환형 리지의 높이는, 상기 바깥쪽 환형 리지의 높이보다 낮은, 기판 처리 장치.
(부기 26)
제1 열매 유로 및 제2 열매 유로를 갖는 본체부로서, 상기 본체부는, 안쪽 환형 리지 및 바깥쪽 환형 리지를 갖는 상면을 가지며, 상기 상면은, 상기 안쪽 환형 리지로 둘러싸인 중앙 표면 영역 및 상기 안쪽 환형 리지와 상기 바깥쪽 환형 리지 사이의 엣지 표면 영역을 가지고, 상기 중앙 표면 영역에 형성된 제1 오목부는, 상기 제1 열매 유로와 유체 연통되며, 상기 엣지 표면 영역에 형성된 제2 오목부는, 상기 제2 열매 유로와 유체 연통되고, 상기 중앙 표면 영역은, 복수의 볼록부를 가지는 본체부와,
상기 본체부 내에 배치되는 안쪽 정전 전극 및 바깥쪽 정전 전극으로서, 상기 안쪽 정전 전극은, 평면에서 보았을 때 상기 중앙 표면 영역에 걸쳐 연장되며, 상기 바깥쪽 정전 전극은, 평면에서 보았을 때 상기 엣지 표면 영역에 걸쳐 연장되는, 안쪽 정전 전극 및 바깥쪽 정전 전극을 구비하는,
정전 척.
(부기 27)
부기 26에 있어서,
상기 본체부 내에 배치되는 바이어스 전극을 추가로 구비하는, 정전 척.
(부기 28)
부기 27에 있어서,
상기 안쪽 정전 전극은 상기 바이어스 전극으로서도 기능하는, 정전 척.
(부기 29)
본체부와,
상기 본체부의 상면에 환형으로 설치된 제1 리지와,
상기 본체부의 상면에, 상기 제1 리지를 둘러싸도록 환형으로 설치된 제2 리지와,
평면에서 보았을 때, 상기 제1 리지의 안쪽 둘레면에서 바깥쪽에 설치되고, 상기 제1 리지 및 상기 제2 리지에 기판을 흡착시키기 위한 정전기력을 발생시키는 바깥쪽 전극과,
상기 본체부의 상면 중에서 상기 제1 리지로 둘러싸인 제1 영역에 열매를 공급하는 제1 열매 유로와,
상기 본체부의 상면 중에서 상기 제1 리지와 상기 제2 리지로 둘러싸인 제2 영역에 열매를 공급하는 제2 열매 유로를 구비하는, 정전 척.
(부기 30)
부기 29에 있어서,
평면에서 보았을 때, 상기 바깥쪽 전극의 일부는, 상기 제1 리지 및 상기 제2 리지 중 적어도 어느 하나와 중첩되는, 정전 척.
(부기 31)
부기 29 또는 30에 있어서,
상기 제1 리지로 둘러싸인 상기 본체부의 내부에 설치된 안쪽 전극을 구비하고,
상기 바깥쪽 전극에 인가되는 전압은, 상기 안쪽 전극에 인가되는 전압보다 큰, 정전 척.
W: 기판
100: 플라즈마 처리 시스템
1: 플라즈마 처리 장치
2: 제어부
2a: 컴퓨터
2a1: 처리부
2a2: 기억부
2a3: 통신 인터페이스
10: 플라즈마 처리 챔버
10a: 측벽
10e: 가스 배출구
10s: 플라즈마 처리 공간
11: 기판 지지부
111: 본체부
111a: 기판 지지면
111b: 링 지지면
1110: 정전 척
1110a: 제1 정전 척
1110b: 제2 정전 척
1111: 베이스
1111a: 제1 베이스
1111b: 제2 베이스
1111c: 홈
1112: 유로
112: 링 어셈블리
12: 플라즈마 생성부
13: 샤워 헤드
13a:가스 공급구
13b: 가스 확산실
13c: 가스 도입구　
15: 커버 부재
16: 커버 부재
17: 지지부
18: 배관
20: 가스 공급부
21: 가스 소스
22: 유량제어기
30: 전원
31: RF 전원
31a: 제1 RF 생성부
31b: 제2 RF 생성부
32: DC 전원
32a: 제1 DC 생성부
32b: 제2 DC 생성부
40: 배기 시스템
50: 본체부
50a: 제1 리지
50b: 제2 리지
51a: 제1 공간
51b: 제2 공간
51c: 오목부
52: 볼록부
53a: 배관
53b: 배관
53c: 배관
54a: 개구부
54b: 개구부
54c: 개구부
55a: 제1 전극
55b: 제2 전극
55c: 제3 전극
55d: 제4 전극
55e: 제5 전극
56: 히터
57: 전원
570: 필터
571: 스위치
572: 가변 직류 전원
58: 히터 전원
500: 부재
60: 전극
70: 커패시터
71: 커패시터
72: 가변 임피던스 회로
73: 커패시터
74: 커패시터
75: 공통의 전기적 통로
76: 제1 전기적 통로
77: 제2 전기적 통로

Claims (20)

  1. 챔버와,
    상기 챔버 내에 배치되는 기판 지지부로서, 상기 기판 지지부는, 베이스와 상기 베이스 상에 배치되는 정전 척을 포함하고, 상기 정전 척은, 제1 열매가 유동하는 제1 열매 유로 및 제2 열매가 유동하는 제2 열매 유로를 가지며, 상기 정전 척은, 안쪽 환형 리지 및 바깥쪽 환형 리지를 갖는 상면을 가지고, 상기 상면은, 상기 안쪽 환형 리지로 둘러싸인 중앙 표면 영역 및 상기 안쪽 환형 리지와 상기 바깥쪽 환형 리지 사이의 엣지 표면 영역을 가지고, 상기 중앙 표면 영역에 형성된 제1 오목부는, 상기 제1 열매 유로와 유체 연통되며, 상기 엣지 표면 영역에 형성된 제2 오목부는, 상기 제2 열매 유로와 유체 연통되고, 상기 중앙 표면 영역은, 복수의 볼록부를 갖는, 기판 지지부와,
    상기 정전 척 내에 배치되는 안쪽 정전 전극 및 바깥쪽 정전 전극으로서, 상기 안쪽 정전 전극은, 평면에서 보았을 때 중앙 표면 영역에 걸쳐 연장되며, 상기 바깥쪽 정전 전극은, 평면에서 보았을 때 상기 엣지 표면 영역에 걸쳐 연장되는, 안쪽 정전 전극 및 바깥쪽 정전 전극과,
    상기 안쪽 정전 전극에 제1 전압을 인가하고, 상기 바깥쪽 정전 전극에 제2 전압을 인가하도록 구성되는 적어도 하나의 전원과,
    상기 제1 열매 유로를 통해 상기 제1 오목부에 공급되는 제1 열매의 유량 또는 압력을 제어하고, 상기 제2 열매 유로를 통해 상기 제2 오목부에 공급되는 제2 열매의 유량 또는 압력을 제어하도록 구성되는 적어도 하나의 제어 밸브를 구비하는,
    기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바깥쪽 정전 전극은, 평면에서 보았을 때 상기 안쪽 환형 리지 및 상기 바깥쪽 환형 리지 중 적어도 어느 하나와 중첩되는, 기판 처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 큰, 기판 처리 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안쪽 정전 전극 및 상기 바깥쪽 정전 전극 중 적어도 어느 하나에 바이어스 전력을 공급하도록 구성되는 바이어스 전원을 추가로 구비하는, 기판 처리 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안쪽 정전 전극 및 상기 바깥쪽 정전 전극 중 적어도 어느 하나에 RF 전력을 공급하도록 구성되는 적어도 하나의 RF 전원을 추가로 구비하는, 기판 처리 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정전 척 내에 배치되는 바이어스 전극과,
    상기 바이어스 전극에 바이어스 전력을 공급하도록 구성되는 적어도 하나의 바이어스 전원을 추가로 구비하는, 기판 처리 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 열매는 제1 열 전달 가스이고, 상기 제2 열매는 제2 열 전달 가스이며,
    상기 제2 열 전달 가스는, 상기 제1 열 전달 가스의 압력보다 높은 압력을 갖는, 기판 처리 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 열매는 상기 제1 열매와 다른, 기판 처리 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바깥쪽 정전 전극은, 상기 바깥쪽 환형 리지 아래에 배치되는, 기판 처리 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 안쪽 환형 리지의 바깥쪽 둘레면에서 상기 정전 척의 상면의 바깥쪽 둘레까지의 거리는 15㎜ 이내인, 기판 처리 장치.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안쪽 환형 리지의 바깥쪽 둘레면에서 상기 정전 척의 상면의 바깥쪽 둘레까지의 거리는 5㎜ 이내인, 기판 처리 장치.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안쪽 환형 리지의 바깥쪽 둘레면에서 상기 정전 척의 상면의 바깥쪽 둘레까지의 거리는 3mm 이내인, 기판 처리 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정전 척은, 제1 열전도율을 갖는 제1 재료를 포함하고,
    상기 안쪽 환형 리지는, 상기 제1 열전도율보다 낮은 제2 열전도율을 갖는 제2 재료를 포함하는, 기판 처리 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 오목부 표면의 가장 낮은 부분을 기준으로 했을 때, 상기 안쪽 환형 리지의 높이는, 상기 바깥쪽 환형 리지의 높이보다 낮은, 기판 처리 장치.
  15. 제1 열매 유로 및 제2 열매 유로를 갖는 본체부로서, 상기 본체부는, 안쪽 환형 리지 및 바깥쪽 환형 리지를 갖는 상면을 가지며, 상기 상면은, 상기 안쪽 환형 리지로 둘러싸인 중앙 표면 영역 및 상기 안쪽 환형 리지와 상기 바깥쪽 환형 리지 사이의 엣지 표면 영역을 가지고, 상기 중앙 표면 영역에 형성된 제1 오목부는, 상기 제1 열매 유로와 유체 연통되며, 상기 엣지 표면 영역에 형성된 제2 오목부는, 상기 제2 열매 유로와 유체 연통되고, 상기 중앙 표면 영역은, 복수의 볼록부를 가지는 본체부와,
    상기 본체부 내에 배치되는 안쪽 정전 전극 및 바깥쪽 정전 전극으로서, 상기 안쪽 정전 전극은, 평면에서 보았을 때 상기 중앙 표면 영역에 걸쳐 연장되며, 상기 바깥쪽 정전 전극은, 평면에서 보았을 때 상기 엣지 표면 영역에 걸쳐 연장되는, 안쪽 정전 전극 및 바깥쪽 정전 전극을 구비하는,
    정전 척.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 본체부 내에 배치되는 바이어스 전극을 추가로 구비하는, 정전 척.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 안쪽 정전 전극은 상기 바이어스 전극으로서도 기능하는, 정전 척.
  18. 본체부와,
    상기 본체부의 상면에 환형으로 설치된 제1 리지와,
    상기 본체부의 상면에, 상기 제1 리지를 둘러싸도록 환형으로 설치된 제2 리지와,
    평면에서 보았을 때, 상기 제1 리지의 안쪽 둘레면에서 바깥쪽에 설치되고, 상기 제1 리지 및 상기 제2 리지에 기판을 흡착시키기 위한 정전기력을 발생시키는 바깥쪽 전극과,
    상기 본체부의 상면 중에서 상기 제1 리지로 둘러싸인 제1 영역에 열매를 공급하는 제1 열매 유로와,
    상기 본체부의 상면 중에서 상기 제1 리지와 상기 제2 리지로 둘러싸인 제2 영역에 열매를 공급하는 제2 열매 유로를 구비하는,
    정전 척.
  19. 제18항에 있어서,
    평면에서 보았을 때 상기 바깥쪽 전극의 일부는, 상기 제1 리지 및 상기 제2 리지 중 적어도 어느 하나와 중첩되는, 정전 척.
  20. 제18항 또는 19항에 있어서,
    상기 제1 리지로 둘러싸인 상기 본체부의 내부에 설치된 안쪽 전극을 구비하고,
    상기 바깥쪽 전극에 인가되는 전압은, 상기 안쪽 전극에 인가되는 전압보다 큰, 정전 척.
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