WO2020179539A1 - ステージ、およびステージの作製方法 - Google Patents

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insulator
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年彦 花待
修平 諸田
優 瀧本
良仁 荒木
響 横山
理啓 藤井
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日本発條株式会社
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    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/334—Etching

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a stage and a method for manufacturing the stage, for example, a stage for mounting a substrate and a method for manufacturing the stage.
  • a semiconductor device is a device that utilizes the semiconductor characteristics of silicon or the like.
  • a semiconductor device is composed of a semiconductor film, an insulating film, and a conductive film laminated on a substrate, and these films are patterned. These films are laminated using a thin film deposition method, a sputtering method, a chemical vapor deposition (CVD) method, a chemical reaction of a substrate, or the like, and these films are patterned by a photolithography process.
  • the photolithography process involves forming resists on these films to be patterned, exposing resists, forming resist masks by development, partial removal of these films by etching, and removal of resist masks.
  • the characteristics of the film described above are greatly affected by the conditions for forming the film or the conditions for patterning.
  • One of the above conditions is a voltage applied to a mounting table (hereinafter referred to as a stage) for mounting a substrate.
  • a stage a mounting table for mounting a substrate.
  • the ratio of the diameter of the hole to be machined to the thickness of the film to be machined has increased, so that, for example, the voltage applied to the stage included in the etching apparatus has increased.
  • the member included in the stage is, for example, a cooling plate or an electrostatic chuck.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a stage in which an insulating film is formed on the surface by ceramic spraying, which is one of the spraying methods, and the withstand voltage is improved.
  • the thermal spraying direction is changed for each surface to be sprayed, there is a gap or a gap at the boundary between the surfaces (hereinafter, also referred to as a joint or a corner). Then, the withstand voltage of the sprayed insulating film is lowered due to the gap or the void. Therefore, in the stage, by reducing the gaps or voids in the insulating film sprayed by the thermal spraying method, the withstand voltage of the member included in the thermal spraying stage (hereinafter, also referred to as dielectric breakdown voltage) can be improved. It becomes an issue.
  • One of the problems of the embodiment of the present invention is to provide a stage having a higher withstand voltage and a method for manufacturing the stage.
  • One of the embodiments of the present invention is a stage, which is composed of a first surface, a base material having a second surface adjacent to the first surface, and a plurality of particles having a flat surface, and is composed of a flat surface.
  • a part of the above includes an insulating film provided along the first surface and the second surface.
  • the base material includes a third surface in a direction 180 degrees opposite to the first surface, and the insulating film may be provided with a part of the flat surface along the third surface.
  • the surface extended from the first surface and the surface extended from the second surface may be provided so as to intersect at 90 degrees.
  • the ratio of the area of the voids to the predetermined area of the insulating film may be 5% or less.
  • the substrate may have a flow path for liquid flow.
  • Another aspect may include disposing an electrostatic chuck on the insulating film.
  • One of the embodiments of the present invention is a method for producing a stage, which insulates a base material from a direction perpendicular to the first surface to a first surface while moving in a direction parallel to the first surface of the base material. Spraying the body and spraying the insulator from the direction perpendicular to the second plane to the second plane while moving in a direction parallel to the second plane of the substrate adjacent to the first plane. including.
  • the insulator is moved from the direction perpendicular to the third surface to the third surface while moving in a direction parallel to the third surface of the base material in the direction 180 degrees opposite to the first surface. It may include thermal spraying.
  • the surface extending the first surface and the surface extending the second surface may be formed to intersect at 90 degrees.
  • spraying the insulator on the first surface and spraying the insulator on the second surface may be continuously performed.
  • spraying the insulator on the first surface and spraying the insulator on the second surface may be repeated alternately.
  • the thermal spraying of the insulator on the third surface, the thermal spraying of the insulator on the second surface, and the thermal spraying of the insulator on the first surface are performed successively. May include.
  • Another embodiment may include spraying the flat surfaces of some of the particles contained in the insulator along the first surface and the second surface.
  • thermal spraying may be performed so that the flat surfaces of some of the particles contained in the insulator are along the third surface.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a method of manufacturing a stage according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a method of manufacturing a stage according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a method of manufacturing a stage according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a method of manufacturing a stage according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a method of manufacturing a stage according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a method of manufacturing a stage according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a method of manufacturing a stage according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a method of manufacturing a stage according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a method of manufacturing a stage according to an embodiment of the present invention. It is sectional drawing for demonstrating a part of the corner part of the conventional stage. It is sectional drawing for demonstrating a part of corner
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a part of a corner portion of the stage according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a part of a corner portion of the stage according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a part of a corner portion of the stage according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a part of a corner portion of the stage according to the embodiment of the present invention. This is an example of an image obtained by capturing a part of a corner of a stage according to an embodiment of the present invention with an electron microscope.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a method of manufacturing a stage according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a method of manufacturing a stage according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a method of manufacturing a stage according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a film processing apparatus including a stage according to an embodiment of the present invention.
  • This is an example of an image obtained by capturing a part of a corner of a stage according to an embodiment of the present invention with an electron microscope.
  • This is an example of an image obtained by capturing a part of a corner of a stage according to an embodiment of the present invention with an electron microscope.
  • It is a figure which shows the dielectric breakdown voltage of the stage which concerns on one Embodiment of this invention.
  • It is a perspective view and a sectional view showing the composition of the stage concerning one embodiment of the present invention.
  • It is a perspective view and a sectional view showing the composition of the stage concerning one embodiment of the present invention.
  • It is a perspective view and a sectional view showing the composition of the stage concerning one embodiment of the present invention.
  • drawings may schematically represent the width, thickness, shape, etc. of each part as compared with the actual embodiment, but this is just an example and the interpretation of the present invention is limited. It's not something to do. Further, in the present specification and each of the drawings, elements having the same functions as those described with respect to the above-described drawings may be designated by the same reference numerals and duplicate description may be omitted.
  • the plurality of films when one film is processed to form a plurality of films, the plurality of films may have different functions and roles.
  • these plural films are derived from the films formed as the same layer in the same process, and have the same layer structure and the same material. Therefore, these plural films are defined as existing in the same layer.
  • FIG. 1 shows a sectional view of the stage 122.
  • the stage 122 has a support plate 140 and a first insulating film 141.
  • the support plate 140 has at least a first surface 440, a second surface 442 adjacent to the first surface 440, and a third surface 444. Further, the support plate 140 has a first base material 160 and a second base material 162. The first substrate 160 has a first surface 440 and a second surface 442, and the second substrate 162 has a third surface 444.
  • the first insulating film 141 is provided on the first base material 160 and the second base material 162 by a thermal spraying method. That is, the first insulating film 141 is provided on the first surface 440, the second surface 442, and the third surface 444.
  • the second surface 442 may include all surfaces of the second surface 442-1, the second surface 442-2, the second surface 442-3, and the second surface 442-4. May include parts. In one embodiment of the present invention, the first insulating film 141 is provided on all of the third surface 444, but the first insulating film 141 is provided on part of the third surface 444. May be.
  • the surface on which the first surface 440 is extended and the surface on which the second surface 442-1 is extended are formed so as to intersect at 90 degrees or approximately 90 degrees.
  • the surface extending the second surface 442-1 and the surface extending the second surface 442-2 are formed so as to intersect at 90 degrees or approximately 90 degrees.
  • the surface extending the second surface 442-2 and the surface extending the second surface 442-3 are formed so as to intersect at 90 degrees or approximately 90 degrees.
  • the extended surface of the second surface 442-3 and the extended surface of the second surface 442-4 are formed so as to intersect at 90 degrees or approximately 90 degrees.
  • the extended surface of the second surface 442-4 and the extended surface of the third surface 444 are formed to intersect at 90 degrees or approximately 90 degrees.
  • the first surface 440 and the third surface 444 are provided in directions opposite to each other by 180 degrees or approximately 180 degrees.
  • the main material of the first base material 160 and the second base material 162 is metal or ceramics, and for example, titanium (Ti), aluminum (Al), stainless steel, or an oxide containing them can be used. ..
  • the support plate 140 may be provided with an opening 142 on the bottom surface for installing the temperature sensor. A thermocouple or the like can be used as the temperature sensor.
  • the first insulating film 141 is provided on the inner wall of the opening 142, but the first insulating film 141 may be provided on a part of the inner wall of the opening 142. Good.
  • a groove (flow path) 146 for circulating a medium for controlling the temperature of the substrate may be provided inside the support plate 140 of the stage 122.
  • the medium water, an alcohol such as isopropanol or ethylene glycol, or a liquid medium such as silicone oil can be used. Grooves 146 are formed in one or both of the first base material 160 and the second base material 162, and then the first base material 160 and the second base material 162 are joined by brazing or the like.
  • the medium may be used in either the case of cooling the stage 122 or the case of heating the stage 122.
  • the temperature of the support plate 140 can be controlled by causing a medium whose temperature is controlled by the temperature controller 228 shown in FIG. 9 to be described later to flow into the groove 146.
  • the first insulating film 141 a known material can be used as long as it satisfies a desired withstand voltage and can be sprayed by a spraying method.
  • a material used for the first insulating film 141 one or more kinds of oxides of alkaline earth metals, rare earth metals, aluminum (Al), tantalum (Ta), and silicon (Si) are used. Specifically, aluminum oxide (Al 2 O 3), and magnesium oxide (MgO) and the like.
  • the material used for the first insulating film 141 may include an inorganic insulator.
  • the inorganic insulator include aluminum oxide, titanium oxide, chromium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, yttrium oxide, and composite oxides thereof.
  • thermal spraying method for example, a localoid thermal spraying method, a plasma thermal spraying method, or a thermal spraying method combining these may be used.
  • the stage 122 may have one or a plurality of through holes 144 penetrating the support plate 140.
  • a helium introducing pipe may be provided in the chamber 202 shown in FIG. 9 described later so that a gas having a high thermal conductivity such as helium flows in the through hole 144.
  • the gas flows through the gap between the stage 122 and the substrate, and the thermal energy of the stage 122 can be efficiently transferred to the substrate.
  • the first insulating film 141 is provided on the inner wall of the through hole 144, but the first insulating film 141 is provided on a part of the inner wall of the through hole 144. May be.
  • the stage 122 may further include an electrostatic chuck 170 as a mechanism for fixing the substrate on the stage 122.
  • the electrostatic chuck 170 may have a structure in which the electrostatic chuck electrode 172 is covered with an insulating film 174, for example.
  • a high voltage severe hundreds to thousands of volts
  • the substrate can be fixed by the Coulomb force with the electric charges of the polarity.
  • the insulator ceramics such as aluminum oxide, aluminum nitride, and boron nitride can be used.
  • the insulating film 174 does not need to be completely insulating, and may have a certain degree of conductivity (for example, resistivity of the order of 10 9 ⁇ cm to 10 12 ⁇ cm).
  • the film 174 is formed by doping the above-mentioned ceramic with a metal oxide such as titanium oxide, zirconium oxide, or hafnium oxide.
  • a rib 176 for determining the position of the substrate may be provided around the electrostatic chuck 170.
  • FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views showing a first fabrication method of the stage 122. Descriptions of configurations that are the same as or similar to those in FIG. 1A, 1B, or 1C may be omitted.
  • the first manufacturing method of the stage 122 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the support plate 140 is prepared.
  • the first insulating film 141 is moved to the first surface 440. Form on at least part of the 440.
  • the thermal sprayer 500 repeatedly moves from the end of the support plate 140 toward the substantially center of the first surface 440 of the support plate 140 and from the substantially center of the support plate 140 toward the end of the support plate 140.
  • the first insulating film 141 may be formed on at least a part of the first surface 440 while moving in a zigzag manner.
  • Forming the first insulating film 141 on the first surface 440 by the thermal spraying machine 500 included in the thermal spraying device means forming the first insulating film 141 on the first surface 440 by a thermal spraying method.
  • the thermal spraying direction and the first surface 440 may be substantially vertical or vertical.
  • the movement of the thermal spraying machine 500 in the direction parallel to the first surface 440 may be one direction, or, as shown in FIG. 2B, in both the one direction and the opposite direction of 180 degrees. It may be.
  • the first insulating film 141 is placed on the first surface 440. Can be formed uniformly.
  • the first insulating film 141 is formed on at least a part of the second surface 442 while moving the thermal sprayer 500 in a direction parallel to the second surface 442. ..
  • the thermal spraying machine 500 is directed from one end of the second surface 442 (for example, the first surface 440 side) to the other end of the second surface 442 (for example, the third surface 444 side). And from the other end of the second surface 442 to one end of the second surface 442 are repeated, and the first insulating film 141 is formed on at least a part of the second surface 442 while moving in a zigzag manner. You may form.
  • Forming the first insulating film 141 on the second surface 442 by the thermal spraying machine 500 included in the thermal spraying device means forming the first insulating film 141 on the second surface 442 by the thermal spraying method.
  • the thermal spraying direction and the second surface 442 may be substantially vertical or vertical.
  • the movement of the thermal spraying machine 500 in the direction parallel to the second surface 442 may be in one direction, or, as shown in FIG. 2C, in both the one direction and the direction opposite to 180 degrees. It may be.
  • the first insulating film 141 is placed on the second surface 442. Can be formed uniformly.
  • the first insulating film 141 is formed again on the first surface 440 in the same manner as in the method described in FIG. 2B. Subsequently, as shown in FIG. 3B, the first insulating film 141 is formed again on the second surface 442 in the same manner as in the method described with reference to FIG. 2C.
  • the first insulating film 141 can be provided on the support plate 140 as shown in FIG. 3C.
  • the stage 122 can be manufactured by joining the support plate 140 and the electrostatic chuck 170.
  • the support plate 140 and the electrostatic chuck 170 can be joined, for example, by welding, screwing, or brazing.
  • brazing material used in brazing alloys containing silver, copper and zinc, alloys containing copper and zinc, copper containing trace amounts of phosphorus, aluminum and its alloys, alloys containing titanium, copper and nickel, titanium, zirconium , And alloys containing copper, alloys containing titanium, zirconium, copper, and nickel, and the like.
  • the first insulating film 141 is formed on the first surface 440, and By alternately repeating the formation of the first insulating film 141 on the second surface 442, the first insulating film 141 is uniformly formed on the first surface 440 and the second surface 442 of the support plate 140. Can be formed. Further, by alternately repeating the formation of the first insulating film 141 on the first surface 440 and the formation of the first insulating film 141 on the second surface 442, the first surface is formed. It is possible to suppress the formation of gaps or voids at the corners between the 440 and the second surface 442.
  • the first surface is formed.
  • the first insulating film 141 formed over the 440 and the first insulating film 141 formed over the second surface 442 may overlap with each other.
  • the first surface 440 and the second surface It is possible to suppress the formation of a gap or a void at the corner with 442.
  • the first insulating film 141 is formed on at least a part of the first surface 440.
  • the first insulating film 141 is formed on at least a part of the second surface 442 while moving the thermal sprayer 500 included in the thermal spraying device by 1 mm in a direction parallel to the second surface 442.
  • the first insulating film 141 may be uniformly formed on the circular support plate 140 having an approximate shape of 30 cm.
  • the first insulating film 141 may be formed on at least a part of the third surface 444 while moving the thermal sprayer 500 in a direction parallel to the third surface 444. Further, the thermal spraying machine 500 repeats going from the end of the support plate 140 to the approximate center of the third surface 444 of the support plate 140 and going from the approximate center of the support plate 140 to the end of the support plate 140.
  • the first insulating film 141 may be formed on at least a part of the third surface 444 while moving to.
  • the first insulating film 141 is formed on at least a part on the first surface 440, the first insulating film 141 is formed on at least a part on the second surface 442, and the first The formation of the first insulating film 141 on at least a part of the third surface 444 is repeated to form the first insulating film 141 on the first surface 440, the second surface 442 and the second surface 442 of the support plate 140. It may be uniformly formed on the surface 444 of 3.
  • FIG. 4 illustrates a part of corners of a support plate of a conventional stage. It is sectional drawing for doing. 5 and 6 are cross-sectional views showing a part of a corner portion of the support plate 140 included in the stage 122 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an example of an image obtained by capturing a part of a corner portion of the support plate 140 included in the stage 122 according to the embodiment of the present invention with an electron microscope. Descriptions of configurations that are the same as or similar to those in FIGS. 1 to 3 may be omitted. Further, in the following description, the stage 122 having the configuration shown in FIG. 1B will be described as an example.
  • FIG. 4A shows an example in which the corners of the first surface 440 and the second surface 442-1 have a C-chamfered shape.
  • FIG. 4B shows an example in which the corners of the second surface 442-2 and the second surface 442-3 have a curvature.
  • FIG. 4C shows an example in which the corners of the second surface 442-4 and the third surface 444 have a curvature.
  • the formed first insulating film 141 and the first insulating film 141 formed at the corners of the second surface 442-4 and the third surface 444 contained a large gap or void 446. ..
  • the corners of the first surface 440 and the second surface 442-1 may have a curvature, and the corners of the second surface 442-2 and the second surface 442-3 are C chamfered.
  • the corners between the second surface 442-4 and the third surface 444 may have a C-chamfered shape.
  • FIG. 5B shows an example in which the corner portions of the first surface 440 and the second surface 442-1 of the support plate 140 included in the stage 122 according to the embodiment of the present invention have a C chamfered shape. ..
  • the first insulating film 141 formed at a corner between the first surface 440 and the second surface 442-1 does not include a large gap or a gap 446 and has a uniform film. ..
  • the first insulating film 141 formed by the thermal spraying method has a plurality of flat shapes on the first surface 440. Consists of 450 particles of.
  • the flat surface 452 of at least a part of the particles 450 of the plurality of particles 450 is formed by a thermal spraying method so as to be along a surface parallel or substantially parallel to the first surface 440.
  • the particles sprayed by the thermal sprayer 500 are particles 450.
  • the direction 454 perpendicular to or substantially perpendicular to the flat surface 452 and the direction perpendicular to or substantially perpendicular to the first surface 440 are parallel or substantially parallel, and the particle 450 to be sprayed by the sprayer 500 is the first. It is also parallel or substantially parallel to the spraying direction of the surface 440.
  • the first insulating film 141 formed by the thermal spraying method is composed of a plurality of particles 450 having a flat shape.
  • the flat surface 462 of at least a part of the particles 450 is formed by the thermal spraying method so as to be along a plane parallel or substantially parallel to the second surface 442-1.
  • the particles sprayed by the thermal sprayer 500 are particles 450.
  • the direction 464 perpendicular or substantially perpendicular to the flat surface 462 and the direction perpendicular or substantially parallel to the second surface 442-1 are parallel or substantially parallel, and the particles 450 to be sprayed by the sprayer 500 are the first. It is also parallel or substantially parallel to the spraying direction of the second surface 442-1.
  • the first insulating film 141 formed by the thermal spraying method is composed of a plurality of particles 450 having a flat shape.
  • the flat surface 472 of at least a part of the particles 450 of the plurality of particles 450 is formed by a thermal spraying method so as to be parallel to or substantially parallel to the surface of the corner 443.
  • the particles sprayed by the spraying machine 500 are particles 450.
  • the direction 474 that is perpendicular or substantially perpendicular to the flat surface 472 and the direction that is perpendicular or substantially parallel to the surface 443 of the corner portion are parallel or substantially parallel, and the particles 450 that are shot by the sprayer 500 are the corner portions. It is also parallel or substantially parallel to the spraying direction sprayed on the surface 443.
  • FIG. 6B shows an example in which the corner portions of the second surface 442-4 and the third surface 444 of the support plate 140 included in the stage 122 according to the embodiment of the present invention have a curvature.
  • the first insulating film 141 formed at the corners of the second surface 442-4 and the third surface 444 does not include a large gap or void 446 and has a uniform film.
  • the thermal spraying method is performed on the third surface 444 provided in the direction 180 degrees opposite to the first surface 440.
  • the first insulating film 141 formed by the above is composed of a plurality of particles 450 having a flat shape.
  • the flat surfaces 482 of at least some of the particles 450 of the plurality of particles 450 are formed by a thermal spraying method so as to be parallel or substantially parallel to the third surface 444.
  • the particles sprayed by the thermal sprayer 500 are particles 450.
  • the direction 484 perpendicular to or substantially perpendicular to the flat surface 482 and the direction perpendicular to or substantially perpendicular to the third surface 444 are parallel or substantially parallel, and the particle 450 to be sprayed by the sprayer 500 is the third. It is also parallel or substantially parallel to the spraying direction sprayed on the surface 444.
  • the first insulating film 141 formed by the thermal spraying method is composed of a plurality of particles 450 having a flat shape.
  • the configuration of the plurality of particles 450 formed on the second surface 442-4 is the same as the configuration of the plurality of particles 450 formed on the second surface 442-1 shown in FIG. 5A. The description here will be omitted.
  • the first insulating film 141 formed by the thermal spraying method is composed of a plurality of particles 450 having a flat shape, and the flat surface 492 of at least a part of the particles 450 of the plurality of particles 450 is a surface. It is formed by a thermal spraying method so as to be along a plane parallel or substantially parallel to 491. Further, the particles sprayed by the spraying machine 500 are particles 450.
  • the direction 494 perpendicular or substantially perpendicular to the flat surface 492 and the direction perpendicular or substantially perpendicular to the surface 491 are parallel or substantially parallel, and the particles 450 sprayed by the spraying machine 500 are on the corner surface 491. It is also parallel or substantially parallel to the spraying direction.
  • a curved surface 491S and a curved surface 492S formed by a plurality of particles 450 are shown as an approximate guideline.
  • Curved surface 491S and curved surface 492S As shown in FIG. 7, it can be seen that the curved surface 491S and the curved surface 492S have parallel or substantially parallel tangent planes at each point forming the curved surface. That is, the direction 494 perpendicular to or substantially perpendicular to the flat surface 492 and the direction perpendicular to or substantially perpendicular to the tangent planes at the points forming the curved surfaces 491S and 492S are parallel or substantially parallel to each other.
  • the particles 450 to be sprayed by the sprayer 500 are parallel to or substantially parallel to the spraying direction sprayed on the corners.
  • FIG. 7 an example was shown in which the material aluminum oxide of the first insulating film 141 was used and the particle size was about 25 ⁇ m.
  • the thermal sprayer 500 is moved in a direction parallel to the first surface 440 of the support plate 140, and is first from a direction perpendicular to the first surface 440.
  • the flat surface can be formed to be parallel or substantially parallel to the first surface 440 and the second surface 442.
  • the first insulating film 141 formed on the first surface 440 and the first insulating film 141 formed on the second surface 442 are formed so as to overlap each other.
  • the first insulating film 141 formed at the first surface 440, the second surface 442, and the corners between the first surface 440 and the second surface 442 does not substantially include a gap or a void. It becomes a uniform film. Therefore, since the first insulating film 141 is densely formed on the support plate 140, the dielectric breakdown voltage of the support plate 140 is improved. Therefore, by applying the present invention to a stage and a method for manufacturing the stage, it is possible to provide a stage having a high withstand voltage and a method for manufacturing the stage.
  • Second Embodiment In this embodiment, a second method for manufacturing the stage 122 according to an embodiment of the present invention will be described. Description of the same or similar configuration as that of the first embodiment may be omitted.
  • FIG. 8 shows a second method for producing the stage 122 according to the embodiment of the present invention.
  • the second manufacturing method of the stage 122 is a method of forming the first insulating film 141 on the third surface 444 and the second surface as compared with the first manufacturing method of the stage 122 shown in the first embodiment. Forming the first insulating film 141 at 442 and forming the first insulating film 141 at the first surface 440 while the spraying machine 500 is continuous and moving in one direction. Is different.
  • differences from the first production method will be mainly described.
  • the preparation of the support plate 140 is the same as that of FIG. 2A shown in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.
  • the support plate 140 is rotated with respect to an axis substantially perpendicular to the substantially center of the first surface 440 of the support plate 140, and the thermal sprayer 500 included in the thermal spraying device is placed on the third surface.
  • the first insulating film 141 is formed on at least a part of the third surface 444 while moving in a direction parallel to the 444.
  • forming the first insulating film 141 on the second surface 442 by the thermal sprayer 500 causes the thermal sprayer 500 to be formed in a direction parallel to the third surface 444. It is carried out in a direction parallel to the surface 442 of 2, continuous and unidirectionally.
  • Forming the first insulating film 141 on the second surface 442 by the thermal sprayer 500 can use the same method as the first manufacturing method of the stage 122 shown in the first embodiment.
  • the movement of the thermal sprayer 500 is continuous and unidirectional, and by forming the first insulating film 141 on the third surface 444 to the second surface 442, the first insulating film 141 is formed.
  • the insulating film 141 can be uniformly formed on the third surface 444 and the second surface 442.
  • forming the first insulating film 141 on the first surface 440 by the thermal sprayer 500 causes the thermal sprayer 500 to be formed in a direction parallel to the second surface 442. It is performed in a direction parallel to the surface 440 of 1, continuous and unidirectionally moving.
  • the first insulating film 141 can be formed on the first surface 440 by the thermal spraying machine 500 by using the same method as the first manufacturing method of the stage 122 shown in the first embodiment.
  • the movement of the thermal sprayer 500 is continuous and unidirectional, and the first insulating film 141 is formed on the second surface 442 to the first surface 440.
  • the insulating film 141 can be uniformly formed on the second surface 442 and the first surface 440.
  • the first insulating film 141 can be provided on the support plate 140 by forming the first insulating film 141 on each surface. Further, joining the support plate 140 and the electrostatic chuck 170 is the same as that in FIG. 1A shown in the first embodiment, and therefore the description thereof is omitted here. As described above, the stage 122 can be manufactured by the second manufacturing method.
  • the first insulating film 141 is formed on the third surface 444, and the first insulating film 141 is formed.
  • the first insulating film 141 can be uniformly formed by the third surface 444, the second surface 442, and the first surface 440 of the support plate 140. Further, it is possible to further suppress the formation of gaps or voids in the corners between the third surface 444 and the second surface 442 and the corners between the second surface 442 and the first surface 440.
  • the first insulating film 141 formed on the surface 440 is a uniform film containing almost no gaps or voids. Therefore, since the first insulating film 141 is densely formed on the support plate 140, the dielectric breakdown voltage of the support plate 140 is further improved. Therefore, by applying the present invention to a stage and a method for manufacturing the stage, it is possible to provide a stage having a higher withstand voltage and a method for manufacturing the stage.
  • the method for producing the stage according to the present embodiment is not limited to the above-mentioned production method.
  • the method for producing the stage according to the present embodiment is, for example, forming the first insulating film 141 on the first surface 440 and forming the first insulating film 141 on the second surface 442.
  • the method of forming the first insulating film 141 on the third surface 444 may be performed continuously and while moving in one direction. Forming the first insulating film 141 on the first surface 440, forming the first insulating film 141 on the second surface 442, and forming the first insulating film 141 on the third surface 444.
  • the first insulating film 141 is densely formed on the support plate 140, as in the manufacturing method described above. , The dielectric breakdown voltage of the support plate 140 is further improved.
  • forming the first insulating film 141 on the third surface 444 is the first thermal spraying
  • the first insulating film 141 is the second.
  • the second thermal spraying may be performed by continuously forming the first insulating film 141 on the surface 442 and forming the first insulating film 141 on the first surface 440.
  • the first thermal spraying and the second thermal spraying may be alternately performed, or the first thermal spraying and the second thermal spraying may be alternately repeated.
  • the second thermal spraying and the first thermal spraying may be alternately performed, and the second thermal spraying and the first thermal spraying may be alternately repeated.
  • the first thermal spraying and the second thermal spraying may be alternately performed, and then the first thermal spraying and the second thermal spraying may be continuously performed. After the first thermal spraying and the second thermal spraying are alternately repeated, the first thermal spraying and the second thermal spraying may be continuously repeated.
  • the second thermal spraying is performed first, the second thermal spraying and the first thermal spraying may be alternately performed, and then the first thermal spraying and the second thermal spraying may be continuously performed.
  • the first thermal spraying and the second thermal spraying may be continuously repeated after the second thermal spraying and the first thermal spraying are alternately repeated.
  • FIG. 9 shows a cross-sectional view of an etching apparatus 200, which is one of the film processing apparatus.
  • the etching apparatus 200 can perform dry etching on various films.
  • the etching apparatus 200 has a chamber 202.
  • the chamber 202 provides a space for etching a film of a conductor, an insulator, a semiconductor, or the like formed over a substrate.
  • An exhaust device 204 is connected to the chamber 202, so that the inside of the chamber 202 can be set to a reduced pressure atmosphere.
  • An introduction pipe 206 for introducing a reaction gas is further provided in the chamber 202, and a reaction gas for etching is introduced into the chamber via a valve 208.
  • the reaction gas include carbon tetrafluoride (CF 4 ), octafluorocyclobutane (c-C 4 F 8 ), decafluorocyclopentane (c-C 5 F 10 ), hexafluorobutadiene (C 4 F 6 ), and the like. Fluorine-containing organic compounds can be mentioned.
  • a microwave source 212 can be provided above the chamber 202 via a waveguide 210.
  • the microwave source 212 has an antenna for supplying microwaves and the like, and outputs high-frequency microwaves such as 2.45 GHz microwaves and 13.56 MHz radio waves (RF).
  • the microwave generated by the microwave source 212 propagates to the upper portion of the chamber 202 by the waveguide 210 and is introduced into the chamber 202 through the window 214 containing quartz or ceramic.
  • the reaction gas is turned into plasma by the microwaves, and the etching of the film proceeds by the electrons, ions, and radicals contained in the plasma.
  • the stage 122 Since the substrate is installed in the lower part of the chamber 202, the stage 122 according to the embodiment of the present invention is provided.
  • the substrate is installed on the stage 122.
  • a power supply 224 is connected to the stage 122, a voltage corresponding to high-frequency power is applied to the stage 122, and an electric field due to microwaves is formed in a direction perpendicular to the surface of the stage 122 and the surface of the substrate.
  • Further magnets 216, 218, and 220 can be provided on the top and sides of the chamber 202.
  • the magnet 216, the magnet 218, and the magnet 220 may be a permanent magnet or an electromagnet having an electromagnetic coil.
  • the magnet 216, magnet 218, and magnet 220 create a magnetic field component parallel to the stage 122 and the substrate surface, and in cooperation with the electric field generated by microwaves, the electrons in the plasma resonate under the Lorentz force, and the stage 122 and It is bound to the surface of the substrate. As a result, high-density plasma can be generated on the substrate surface.
  • stage 122 when the stage 122 includes a sheath heater, a heater power supply 230 that controls the sheath heater is connected.
  • the stage 122 further has, as an arbitrary configuration, a power source 226 for an electrostatic chuck for fixing the substrate to the stage 122, a temperature controller 228 for controlling the temperature of the medium recirculated inside the stage 122, and a stage 122 for rotation.
  • a rotation control device (not shown) for controlling the rotation may be connected.
  • the etching apparatus 200 uses the stage 122 according to the embodiment of the present invention.
  • the substrate can be heated uniformly and the heating temperature can be precisely controlled.
  • the dielectric breakdown voltage of the stage can be improved.
  • the withstand voltage with respect to the voltage applied to the substrate is improved. Therefore, by using the etching apparatus 200, a contact having a high aspect ratio or a film having a high aspect ratio can be formed. Therefore, the etching apparatus 200 can uniformly etch various films provided on the substrate.
  • FIG. 10A shows an image obtained by imaging a part of the corners of the third surface 444 and the second surface 442 when the stage according to the embodiment of the present invention is formed by the first manufacturing method.
  • FIG. 10B shows an image obtained by imaging a part of the corners of the third surface 444 and the second surface 442 when the stage according to the embodiment of the present invention is formed by the second manufacturing method.
  • FIG. 11 is a diagram showing a breakdown voltage when a conventional stage and a stage according to an embodiment of the present invention are manufactured by the first manufacturing method and when the stage is manufactured by the second manufacturing method.
  • gaps or voids 446 are indicated by black dots. 10A and 10B do not have large gaps or voids 446, such as the corners in a conventional stage as shown in FIG. 4C.
  • a 200 ⁇ m ⁇ 200 ⁇ m region 502 is shown in FIGS. 10A and 10B.
  • the ratio of the area of the gap or void 446 to the area of region 502 was 4.33%.
  • the ratio of the area of the gap or the gap 446 to the area of the region 502 was 0.49%. That is, the ratio of the area of the gap or the gap 446 to the area of the corner region 502 formed by the first manufacturing method and the second manufacturing method is dramatically reduced as compared with the conventional case.
  • the breakdown voltage in the conventional stage is 3.58 kV
  • the breakdown voltage when the stage according to the embodiment of the present invention is manufactured by the first manufacturing method is 4.60 kV.
  • the dielectric breakdown voltage when manufactured by the second manufacturing method was 10.37 kV.
  • the dielectric breakdown voltage in the case of being manufactured by the first manufacturing method is 1 kV larger than that in the conventional stage
  • the dielectric breakdown voltage in the case of being manufactured by the second manufacturing method is the same as that in the conventional stage. It is about 3 times larger than that.
  • FIG. 12 shows a sectional view of the stage 124.
  • the configuration of the stage 124 is different from the configuration of the stage 122 shown in the first embodiment in that it has the configuration of the heater layer 150.
  • the points different from the configuration of the stage 122 will be mainly described.
  • the first to fourth embodiments may be implemented by appropriately replacing the stage 122 described in the first to fourth embodiments with the stage 124 described in the present embodiment.
  • the stage 124 has a support plate 140, and a heater layer 150 is provided thereon.
  • the temperature of the support plate 140 can be controlled by flowing a medium whose temperature is controlled by the temperature controller 228 shown in FIG. 9 described above through the groove 146.
  • temperature control by a liquid medium has a slow response, and precise temperature control is relatively difficult. Therefore, it is preferable to use the medium to roughly control the temperature of the support plate 140 and precisely control the temperature of the substrate using the heater wire 154 in the heater layer 150. As a result, not only precise temperature control but also temperature adjustment of the stage 124 can be performed at high speed.
  • the heater layer 150 mainly has three layers. Specifically, the heater layer 150 has a second insulating film 152, a heater wire 154 on the second insulating film 152, and a third insulating film 156 on the heater wire 154 (FIG. 12B). Only one heater wire 154 may be provided in the heater layer 150, or a plurality of heater wires 154 may be provided and each of them may be independently controlled by the heater power supply 230 shown in FIG.
  • the heater wire 154 is electrically insulated by the second insulating film 152 and the third insulating film 156.
  • the heater wire 154 is heated by the electric power supplied from the heater power supply 230, whereby the temperature of the stage 124 is controlled.
  • the second insulating film 152 and the third insulating film 156 can include an inorganic insulator. Since the inorganic insulator is shown in the first embodiment, description thereof is omitted here. Further, the second insulating film 152 and the third insulating film 156 can be formed by a thermal spraying method. Since the thermal spraying method has been shown in the first embodiment, the description thereof is omitted here.
  • the heater wire 154 can contain a metal that generates heat when energized. Specifically, it can include metals selected from tungsten, nickel, chromium, cobalt, and molybdenum.
  • the metal may be an alloy containing these metals, for example, an alloy of nickel and chromium, an alloy containing nickel, chromium, and cobalt.
  • the heater wire 154 is formed by separately processing a metal film or metal foil formed by using a sputtering method, an organic metal CVD (MOCVD) method, a thin film deposition method, a printing method, an electrolytic plating method, or the like by etching, and this is subjected to a second insulation. It is preferably formed by being disposed on the film 152. This is because when the heater wire 154 is formed by the thermal spraying method, it is difficult to secure a uniform density, thickness, and width over the entire heater wire 154, whereas a metal film or metal foil is etched. This is because the heater wire 154 can be formed with a small variation in these physical parameters when processed. This makes it possible to precisely control the temperature of the stage 124 and reduce the temperature distribution.
  • MOCVD organic metal CVD
  • the thickness of the heater wire 154 is increased when the layout of the heater wire 154, that is, the planar shape is the same, as compared with the case of using the single metal. can do. Therefore, the variation in the thickness of the heater wire 154 can be reduced, and a smaller temperature distribution can be realized.
  • the stage 124 may have one or a plurality of through holes 144 that simultaneously penetrate the support plate 140 and the heater layer 150.
  • a helium introducing pipe may be provided in the above-described chamber 202 shown in FIG. 9 so that a gas having a high thermal conductivity such as helium flows in the through hole 144.
  • the gas flows through the gap between the stage 124 and the substrate, and the thermal energy of the stage 124 can be efficiently transmitted to the substrate.
  • the first insulating film 141 is provided on the inner wall of the through hole 144, but the first insulating film 141 is provided on a part of the inner wall of the through hole 144. May be.
  • the stage 124 may further include an electrostatic chuck 170 as a mechanism for fixing the substrate on the stage 124. Since it is shown in the first embodiment, description thereof is omitted here.
  • the stage according to the embodiment of the present invention has less gaps or voids and has a higher dielectric breakdown voltage than conventional ones. Therefore, by applying the manufacturing method according to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a stage having a high withstand voltage and a method for manufacturing the stage.

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Abstract

ステージであって、第１の面および第１の面に隣接する第２の面を有する基材と、扁平面を有する複数の粒子を含み、扁平面の一部が第１の面および第２の面に沿って設けられる絶縁膜と、を含み、前記基材は第１の面と１８０度反対の方向の第３の面を含み、絶縁膜は扁平面の一部が第３の面に沿って設けられ、第１の面を延長した面と第２の面を延長した面とは９０度で交わるように設けられる。前記基材は、前記第１の面と１８０度反対の方向の第３の面を含み、前記絶縁膜は、前記扁平面の一部が前記第３の面に沿って設けられてもよい。

Description

ステージ、およびステージの作製方法
　本発明の実施形態は、ステージ、およびステージの作製方法に関し、例えば、基板を載置するためのステージ、およびステージの作製方法に関する。
　半導体デバイスはほぼ全ての電子機器に搭載されており、電子機器の機能に対して重要な役割を担っている。半導体デバイスはシリコンなどが有する半導体特性を利用したデバイスである。半導体デバイスは、半導体膜、絶縁膜、および導電膜を基板上に積層し、これらの膜がパターニングされることによって構成される。これらの膜は、蒸着法、スパッタリング法、化学気相成長（ＣＶＤ）法、または基板の化学反応などを利用して積層され、フォトリソグラフィープロセスによってこれらの膜がパターニングされる。フォトリソグラフィープロセスは、パターニングに供されるこれらの膜の上へのレジストの形成、レジストの露光、現像によるレジストマスクの形成、エッチングによるこれらの膜の部分的除去、およびレジストマスクの除去を含む。
　上述した膜の特性は、膜を形成する条件、またはパターニングの条件によって大きく左右される。前記条件の一つが基板を設置するための載置台（以下、ステージと記す）に印加する電圧である。近年の半導体デバイスの微細化に伴い、加工する穴の径と加工する膜の厚さの比が大きくなっているため、例えば、エッチング装置に含まれるステージに印加する電圧が増加している。ステージに印加する電圧が増加することに伴い、ステージに含まれる部材の耐電圧の向上が求められる。ステージに含まれる部材は、例えば、冷却板、静電チャックなどである。特許文献１および特許文献２には、溶射法の一つであるセラミック溶射により絶縁膜を表面に形成され、耐電圧を向上させたステージが開示されている。
特許第６０２７４０７号公報 登録実用新案第２６００５５８号公報
　従来の溶射法においては、溶射される面毎に溶射方向を変えているため、面と面との境界（以下、つなぎ、角部と記すこともある）に間隙または空隙が生じていた。そして、間隙または空隙によって、溶射された絶縁膜の耐電圧が低下していた。したがって、ステージにおいて、溶射法によって溶射された絶縁膜中の間隙または空隙を減らすことによって、溶射するステージに含まれる部材の耐電圧（以下、絶縁破壊電圧と記すこともある）を向上させることが課題となる。
　本発明の実施形態の課題の一つは、より耐電圧が高いステージおよびステージの作製方法を提供することである。
　本発明の実施形態の一つは、ステージであって、第１の面および第１の面に隣接する第２の面を有する基材と、扁平面を有する複数の粒子から構成され、扁平面の一部が第１の面および第２の面に沿って設けられる絶縁膜と、を含む。
　別の態様において、基材は、第１の面と１８０度反対の方向の第３の面を含み、絶縁膜は、扁平面の一部が第３の面に沿って設けられてもよい。
　別の態様において、第１の面を延長した面と、第２の面を延長した面とは、９０度で交わるように設けられてもよい。
　別の態様において、絶縁膜の所定の面積に対する空隙の面積の比率は５％以下であってもよい。
　別の態様において、基材は液体を流す流路を有してもよい。
　別の態様において、絶縁膜上に静電チャックを配置することを含んでもよい。
　本発明の実施形態の一つは、ステージの作製方法であって、基材の第１の面に対して平行な方向に移動しながら第１の面に垂直な方向から第１の面に絶縁体を溶射し、第１の面に隣接する基材の第２の面に対して平行な方向に移動しながら、第２の面に垂直な方向から第２の面に絶縁体を溶射することを含む。
　別の態様において、第１の面と１８０度反対の方向の基材の第３の面に対して平行な方向に移動しながら第３の面に垂直な方向から第３の面に絶縁体を溶射することを含んでもよい。
　別の態様において、第１の面を延長した面と、第２の面を延長した面とは、９０度で交わるように形成してもよい。
　別の態様において、第１の面に絶縁体を溶射することと、第２の面に絶縁体を溶射することとを、連続的に行うことを含んでもよい。
　別の態様において、第１の面に絶縁体を溶射することと、第２の面に絶縁体を溶射することとを、交互に繰り返すことを含んでもよい。
　別の態様において、第３の面に絶縁体を溶射することと、第２の面に絶縁体を溶射することと、第１の面に絶縁体を溶射することとを、連続的に行うことを含んでもよい。
　別の態様において、絶縁体に含まれる一部の粒子の扁平面を第１の面および第２の面に沿うように溶射することを含んでもよい。
　別の態様において、絶縁体に含まれる一部の粒子の扁平面を第３の面に沿うように溶射することを含んでもよい。
本発明の一実施形態に係るステージの構成を示す斜視図および断面図である。 本発明の一実施形態に係るステージの構成を示す斜視図および断面図である。 本発明の一実施形態に係るステージの構成を示す斜視図および断面図である。 本発明の一実施形態に係るステージの作製方法を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るステージの作製方法を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るステージの作製方法を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るステージの作製方法を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るステージの作製方法を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るステージの作製方法を示す斜視図である。 従来のステージの角部の一部を説明するための断面図である。 従来のステージの角部の一部を説明するための断面図である。 従来のステージの角部の一部を説明するための断面図である。 本発明の一実施形態に係るステージの角部の一部を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るステージの角部の一部を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るステージの角部の一部を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るステージの角部の一部を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るステージの角部の一部を電子顕微鏡によって撮像した画像の一例である。 本発明の一実施形態に係るステージの作製方法を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るステージの作製方法を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るステージの作製方法を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るステージを備える膜加工装置の断面模式図。 本発明の一実施形態に係るステージの角部の一部を電子顕微鏡によって撮像した画像の一例である。 本発明の一実施形態に係るステージの角部の一部を電子顕微鏡によって撮像した画像の一例である。 本発明の一実施形態に係るステージの絶縁破壊電圧を示す図である。 本発明の一実施形態に係るステージの構成を示す斜視図および断面図である。 本発明の一実施形態に係るステージの構成を示す斜視図および断面図である。 本発明の一実施形態に係るステージの構成を示す斜視図および断面図である。
　以下、本出願で開示される発明の各実施形態について、図面を参照し説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
　図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。
　本発明において、ある一つの膜を加工して複数の膜を形成した場合、これら複数の膜は異なる機能、役割を有することがある。しかしながら、これら複数の膜は同一の工程で同一層として形成された膜に由来し、同一の層構造、同一の材料を有する。したがって、これら複数の膜は同一層に存在しているものと定義する。
　本明細書および図面において、一つの構成のうちの複数の部分をそれぞれ区別して表記する際には、同一の符号を用い、さらにハイフンと自然数を用いる。
１．第１実施形態
　本実施形態では、本発明の一実施形態に係るステージ１２２に関して説明する。
１－１．ステージの構成
　図１にステージ１２２の断面図を示す。図１Ａおよび図１Ｂに示すように、ステージ１２２は支持プレート１４０および第１の絶縁膜１４１を有する。
　支持プレート１４０は、少なくとも、第１の面４４０、第１の面４４０に隣接する第２の面４４２、および第３の面４４４を有する。また、支持プレート１４０は、第１の基材１６０および第２の基材１６２を有する。第１の基材１６０は、第１の面４４０および第２の面４４２を有し、第２の基材１６２は第３の面４４４を有する。第１の絶縁膜１４１が溶射法によって第１の基材１６０および第２の基材１６２に設けられている。すなわち、第１の絶縁膜１４１は、第１の面４４０、第２の面４４２、および第３の面４４４に設けられている。第２の面４４２は、第２の面４４２－１、第２の面４４２－２、第２の面４４２－３、および第２の面４４２－４の全ての面を含んでもよいし、一部を含んでもよい。本発明の一実施形態において、第１の絶縁膜１４１は、第３の面４４４の全てに設けられる例を示すが、第１の絶縁膜１４１は、第３の面４４４の一部に設けられてもよい。
　ここで、第１の面４４０を延長した面と第２の面４４２－１を延長した面とは、９０度またはおおよそ９０度で交わるように形成される。第２の面４４２－１を延長した面と第２の面４４２－２を延長した面とは、９０度またはおおよそ９０度で交わるように形成される。第２の面４４２－２を延長した面と第２の面４４２－３を延長した面とは、９０度またはおおよそ９０度で交わるように形成される。第２の面４４２－３を延長した面と第２の面４４２－４を延長した面とは、９０度またはおおよそ９０度で交わるように形成される。第２の面４４２－４を延長した面と第３の面４４４を延長した面とは、９０度またはおおよそ９０度で交わるように形成される。また、第１の面４４０と第３の面４４４とは、１８０度またはおおよそ１８０度反対の方向に設けられている。
　第１の基材１６０および第２の基材１６２の主な材料は金属またはセラミックスであり、例えば、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ステンレス、またはそれらを含む酸化物などを用いることができる。支持プレート１４０には、底面に温度センサーを設置するための開口１４２が設けられてもよい。温度センサーには熱電対などを利用することができる。なお、本発明の一実施形態において、第１の絶縁膜１４１は、開口１４２の内壁に設けられる例を示すが、第１の絶縁膜１４１は、開口１４２の内壁の一部に設けられてもよい。
　ステージ１２２の支持プレート１４０内部に、基板の温度を制御するための媒体を環流するための溝（流路）１４６を設けてもよい。媒体としては、水、イソプロパノールやエチレングリコールなどのアルコール、シリコーンオイルなどの液体の媒体を用いることができる。第１の基材１６０と第２の基材１６２の一方、あるいは両方に溝１４６が形成され、その後、第１の基材１６０と第２の基材１６２がろう付けなどによって接合される。媒体はステージ１２２を冷却する場合、加熱する場合のいずれの場合に用いてもよい。
　後述する図９に図示する温度コントローラ２２８によって温度が制御された媒体を溝１４６に流すことで、支持プレート１４０の温度を制御することができる。
　第１の絶縁膜１４１は、所望の耐電圧を満たし、溶射法によって溶射が可能な材料であれば公知の材料を用いることができる。例えば、第１の絶縁膜１４１に用いられる材料は、アルカリ土類金属、希土類金属、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）およびケイ素（Ｓｉ）の１種類以上の酸化物が用いられる。具体的には、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等が挙げられる。
　第１の絶縁膜１４１に用いられる材料は、無機絶縁体を含んでもよい。無機絶縁体は、具体的には、酸化アルミニウム、酸化物チタン、酸化クロム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化イットリウム、またはこれらの複合酸化物が挙げられる。
　本明細書等において用いられる溶射法としては、例えば、ローカロイド溶射法やプラズマ溶射法、あるいはこれらを組み合わせた溶射法でもよい。
　任意の構成として、ステージ１２２は支持プレート１４０を貫通する貫通孔１４４を一つ、あるいは複数有してもよい。貫通孔１４４にヘリウムなどの熱伝導率の高いガスを流すよう、後述する図９に図示するチャンバー２０２にヘリウム導入管を設けてもよい。これにより、ガスがステージ１２２と基板の隙間を流れ、ステージ１２２の熱エネルギーを効率よく基板へ伝えることができる。なお、本発明の一実施形態において、第１の絶縁膜１４１は、貫通孔１４４の内壁に設けられる例を示すが、第１の絶縁膜１４１は、貫通孔１４４の内壁の一部に設けられてもよい。
　図１Ｃに図示するように、ステージ１２２にはさらに、基板をステージ１２２上に固定するための機構として静電チャック１７０を有してもよい。静電チャック１７０は、例えば静電チャック電極１７２を絶縁性の膜１７４で覆った構造を有することができる。静電チャック電極１７２に高電圧（数百Ｖから数千Ｖ）を印加することで、静電チャック電極１７２に生じる電荷、および基板裏面に発生し、静電チャック電極１７２に生じる電荷とは逆の極性の電荷とのクーロン力により、基板を固定することができる。絶縁体としては、酸化アルミニウムや窒化アルミニウム、窒化ホウ素などのセラミックを用いることができる。なお、絶縁性の膜１７４は完全に絶縁性である必要はなく、ある程度の導電性（例えば１０9Ω・ｃｍから１０12Ω・ｃｍオーダーの抵抗率）を有してもよい。この場合、膜１７４は上述したセラミックに酸化チタンや、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウムなどの金属酸化物がドープされる。静電チャック１７０の周辺には、基板の位置を決定するためのリブ１７６が設けられていてもよい。
１－２．ステージの作製
　図２および図３はステージ１２２の第１の作製方法を示す断面図である。図１Ａ、図１Ｂ、または図１Ｃと同一、または類似する構成については説明を省略することがある。
　図２および図３を用いて、ステージ１２２の第１の作製方法を説明する。はじめに、図２Ａに示すように、支持プレート１４０を準備する。
　次に、図２Ｂに示すように、溶射装置に含まれる溶射機５００を支持プレート１４０の第１の面４４０に対して平行な方向に移動しながら、第１の絶縁膜１４１を第１の面４４０上の少なくとも一部に形成する。このとき、溶射機５００は、支持プレート１４０の端から支持プレート１４０の第１の面４４０の略中心に向かうことと、支持プレート１４０の略中心から支持プレート１４０の端に向かうこととを繰り返し、ジグザグに動きながら第１の絶縁膜１４１を第１の面４４０上の少なくとも一部に形成してもよい。溶射装置に含まれる溶射機５００によって、第１の絶縁膜１４１を第１の面４４０上に形成することは、溶射法によって第１の絶縁膜１４１を第１の面４４０上に形成することと言い換えてもよい。このとき、溶射機５００によって、溶射される粒子が第１の面４４０に吹き付けられる方向を溶射方向とした場合、前記溶射方向と第１の面４４０とは略垂直または垂直であってもよい。また、溶射機５００の第１の面４４０に対する平行な方向への移動は、一方向であってもよいし、図２Ｂに示すように、一方向と１８０度反対の方向との両方の方向であってもよい。一方向と１８０度反対の方向との両方の方向に移動しながら、第１の絶縁膜１４１を第１の面４４０上に形成することによって、第１の絶縁膜１４１を第１の面４４０上に均一に形成することができる。
　次に、図２Ｃに示すように、溶射機５００を第２の面４４２に対して平行な方向に移動しながら、第１の絶縁膜１４１を第２の面４４２上の少なくとも一部に形成する。このとき、溶射機５００は、第２の面４４２の一方の端（例えば、第１の面４４０側）から第２の面４４２の他方の端（例えば、第３の面４４４側）に向かうことと、第２の面４４２の他方の端から第２の面４４２の一方の端に向かうこととを繰り返し、ジグザグに動きながら第１の絶縁膜１４１を第２の面４４２上の少なくとも一部に形成してもよい。溶射装置に含まれる溶射機５００によって、第１の絶縁膜１４１を第２の面４４２上に形成することは、溶射法によって第１の絶縁膜１４１を第２の面４４２上に形成することと言い換えてもよい。このとき、溶射機５００によって、溶射される粒子が第２の面４４２に吹き付けられる方向を溶射方向とした場合、前記溶射方向と第２の面４４２とは略垂直または垂直であってもよい。また、溶射機５００の第２の面４４２に対する平行な方向への移動は、一方向であってもよいし、図２Ｃに示すように、一方向と１８０度反対の方向との両方の方向であってもよい。一方向と１８０度反対の方向との両方の方向に移動しながら、第１の絶縁膜１４１を第２の面４４２上に形成することによって、第１の絶縁膜１４１を第２の面４４２上に均一に形成することができる。
　次に、図２Ｂで説明した方法と同様に、図３Ａに示すように、再度、第１の絶縁膜１４１を第１の面４４０上に形成する。続けて、図２Ｃで説明した方法と同様に、図３Ｂに示すように、再度、第１の絶縁膜１４１を第２の面４４２上に形成する。
　以上説明したように、第１の絶縁膜１４１を各面に形成することによって、図３Ｃに示すように、支持プレート１４０に第１の絶縁膜１４１を設けることができる。さらに、例えば、図１Ｃに示すように、支持プレート１４０と静電チャック１７０とを接合することによって、ステージ１２２を作製することができる。支持プレート１４０と静電チャック１７０との接合は、例えば、溶接やねじ止め、または、ろう付けによって行うことができる。ろう付けにおいて用いられるろうとしては、銀、銅、および亜鉛を含む合金、銅と亜鉛を含む合金、リンを微量含む銅、アルミニウムやその合金、チタン、銅、およびニッケルを含む合金、チタン、ジルコニウム、および銅を含む合金、チタン、ジルコニウム、銅、およびニッケルを含む合金などが挙げられる。
　以上、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃおよび図１Ａを用いて説明したように、第１の絶縁膜１４１を第１の面４４０上に形成することと、第１の絶縁膜１４１を第２の面４４２上に形成することとを交互に繰り返すことによって、第１の絶縁膜１４１を、支持プレート１４０の第１の面４４０および第２の面４４２に均一に形成することができる。また、第１の絶縁膜１４１を第１の面４４０上に形成することと、第１の絶縁膜１４１を第２の面４４２上に形成することとを交互に繰り返すことによって、第１の面４４０と第２の面４４２との角部に間隙または空隙が生じることを抑制することができる。なお、第１の絶縁膜１４１を第１の面４４０上に形成することと、第１の絶縁膜１４１を第２の面４４２上に形成することとを交互に繰り返すことによって、第１の面４４０上に形成される第１の絶縁膜１４１と、第２の面４４２上に形成される第１の絶縁膜１４１とが重なってもよい。第１の面４４０上に形成される第１の絶縁膜１４１と、第２の面４４２上に形成される第１の絶縁膜１４１とが重なることによって、第１の面４４０と第２の面４４２との角部に間隙または空隙が生じることを抑制することができる。
　例えば、溶射装置に含まれる溶射機５００を第１の面４４０に対して平行な方向に１ｍｍ移動しながら、第１の絶縁膜１４１を第１の面４４０上の少なくとも一部に形成することと、溶射装置に含まれる溶射機５００を第２の面４４２に対して平行な方向に１ｍｍ移動しながら、第１の絶縁膜１４１を第２の面４４２上の少なくとも一部に形成することとを繰り返すことによって、第１の絶縁膜１４１を概形３０ｃｍの円状の支持プレート１４０に均一に形成してもよい。
　任意の形成方法として、溶射機５００を第３の面４４４に対して平行な方向に移動しながら、第１の絶縁膜１４１を第３の面４４４上の少なくとも一部に形成してもよい。また、溶射機５００は、支持プレート１４０の端から支持プレート１４０の第３の面４４４の略中心に向かうことと、支持プレート１４０の略中心から支持プレート１４０の端に向かうこととを繰り返し、ジグザグに動きながら第１の絶縁膜１４１を第３の面４４４上の少なくとも一部に形成してもよい。このとき、第１の絶縁膜１４１を第１の面４４０上の少なくとも一部に形成することと、第１の絶縁膜１４１を第２の面４４２上の少なくとも一部に形成することと、第１の絶縁膜１４１を第３の面４４４上の少なくとも一部に形成することとを繰り返して、第１の絶縁膜１４１を、支持プレート１４０の第１の面４４０、第２の面４４２および第３の面４４４に均一に形成してもよい。
１－３．従来のステージが有する支持プレートの角部と本発明の一実施形態に係るステージ１２２が有する支持プレート１４０の角部との比較
　図４は従来のステージが有する支持プレートの角部の一部を説明するための断面図である。図５および図６は、本発明の一実施形態に係るステージ１２２が有する支持プレート１４０の角部の一部を示す断面図である。図７は、本発明の一実施形態に係るステージ１２２が有する支持プレート１４０の角部の一部を電子顕微鏡によって撮像した画像の一例である。図１から図３と同一、または類似する構成については説明を省略することがある。また、以降の説明においては、図１Ｂに示された構成を有するステージ１２２を例に説明される。
　図４Ａにおいては、第１の面４４０と第２の面４４２－１との角部はＣ面取りした形状を有する例を示す。図４Ｂにおいては、第２の面４４２－２と第２の面４４２－３との角部は曲率を有する例を示す。図４Ｃにおいては、第２の面４４２－４と第３の面４４４との角部は曲率を有する例を示す。従来、第１の面４４０と第２の面４４２－１との角部に形成された第１の絶縁膜１４１、第２の面４４２－２と第２の面４４２－３との角部に形成された第１の絶縁膜１４１、および、第２の面４４２－４と第３の面４４４との角部に形成された第１の絶縁膜１４１は、大きな間隙または空隙４４６を含んでいた。なお、第１の面４４０と第２の面４４２－１との角部は曲率を有してもよく、第２の面４４２－２と第２の面４４２－３との角部はＣ面取りした形状を有してもよく、第２の面４４２－４と第３の面４４４との角部はＣ面取りした形状を有してもよい。
　一方、図５Ｂには、本発明の一実施形態に係るステージ１２２が有する支持プレート１４０の第１の面４４０と第２の面４４２－１との角部はＣ面取りした形状を有する例を示す。図５Ｂに示すように、第１の面４４０と第２の面４４２－１との角部に形成された第１の絶縁膜１４１は、大きな間隙または空隙４４６を含まず、均一な膜を有する。
　図５Ａに示すように、本発明の一実施形態に係るステージ１２２が有する支持プレート１４０においては、溶射法により形成された第１の絶縁膜１４１は第１の面４４０において扁平な形状を有する複数の粒子４５０から構成される。複数の粒子４５０の少なくとも一部の粒子４５０の扁平面４５２は、第１の面４４０に平行または略平行な面に沿うように溶射法によって形成される。溶射機５００によって溶射される粒子が、粒子４５０である。また、扁平面４５２に垂直または略垂直な方向４５４と第１の面４４０に垂直または略垂直な方向とは、平行または略平行であって、溶射機５００によって溶射される粒子４５０が第１の面４４０に吹き付けられる溶射方向とも平行または略平行である。
　第１の面４４０と同様に、第２の面４４２－１においても、溶射法により形成された第１の絶縁膜１４１は扁平な形状を有する複数の粒子４５０から構成され、複数の粒子４５０の少なくとも一部の粒子４５０の扁平面４６２は、第２の面４４２－１に平行または略平行な面に沿うように溶射法によって形成される。また、溶射機５００によって溶射される粒子が、粒子４５０である。さらに、扁平面４６２に垂直または略垂直な方向４６４と第２の面４４２－１に垂直または略垂直な方向とは、平行または略平行であって、溶射機５００によって溶射される粒子４５０が第２の面４４２－１に吹き付けられる溶射方向とも平行または略平行である。
　第１の面４４０および第２の面４４２－１と同様に、角部の面４４３においても、溶射法により形成された第１の絶縁膜１４１は扁平な形状を有する複数の粒子４５０から構成され、複数の粒子４５０の少なくとも一部の粒子４５０の扁平面４７２は、角部の面４４３に平行または略平行な面に沿うように溶射法によって形成される。また、溶射機５００によって溶射される粒子が、粒子４５０である。さらに、扁平面４７２に垂直または略垂直な方向４７４と角部の面４４３に垂直または略垂直な方向とは、平行または略平行であって、溶射機５００によって溶射される粒子４５０が角部の面４４３に吹き付けられる溶射方向とも平行または略平行である。
　図６Ｂには、本発明の一実施形態に係るステージ１２２が有する支持プレート１４０の第２の面４４２－４と第３の面４４４との角部は曲率を有する例を示す。図６Ｂに示すように、第２の面４４２－４と第３の面４４４と角部に形成された第１の絶縁膜１４１は、大きな間隙または空隙４４６を含まず、均一な膜を有する。
　図６Ａに示すように、本発明の一実施形態に係るステージ１２２が有する支持プレート１４０においては、第１の面４４０と１８０度反対の方向に設けられている第３の面４４４において、溶射法により形成された第１の絶縁膜１４１は扁平な形状を有する複数の粒子４５０から構成される。複数の粒子４５０の少なくとも一部の粒子４５０の扁平面４８２は、第３の面４４４に平行または略平行に沿うように溶射法によって形成される。溶射機５００によって溶射される粒子が、粒子４５０である。また、扁平面４８２に垂直または略垂直な方向４８４と第３の面４４４に垂直または略垂直な方向とは、平行または略平行であって、溶射機５００によって溶射される粒子４５０が第３の面４４４に吹き付けられる溶射方向とも平行または略平行である。
　第３の面４４４と同様に、第２の面４４２－４においても、溶射法により形成された第１の絶縁膜１４１は扁平な形状を有する複数の粒子４５０から構成される。なお、第２の面４４２－４に形成される複数の粒子４５０の構成は、図５Ａに示された第２の面４４２－１に形成される複数の粒子４５０の構成と同様であるから、ここでの説明は省略する。
　第３の面４４４および第２の面４４２－４と同様に、第３の面４４４と第２の面４４２－４との角部を構成する各点に対する接平面の一つを面４９１とすると、面４９１においても、溶射法により形成された第１の絶縁膜１４１は扁平な形状を有する複数の粒子４５０から構成され、複数の粒子４５０の少なくとも一部の粒子４５０の扁平面４９２は、面４９１に平行または略平行な面に沿うように溶射法によって形成される。また、溶射機５００によって溶射される粒子が、粒子４５０である。さらに、扁平面４９２に垂直または略垂直な方向４９４と面４９１に垂直または略垂直な方向とは、平行または略平行であって、溶射機５００によって溶射される粒子４５０が角部の面４９１に吹き付けられる溶射方向とも平行または略平行である。
　図７には、複数の粒子４５０によって形成された曲面４９１Ｓと曲面４９２Ｓとがおおよそのガイドラインで示されている。曲面４９１Ｓと曲面４９２Ｓ図７に示すように、曲面４９１Ｓと曲面４９２Ｓとはそれぞれの曲面を構成する各点における接平面は平行または略平行であることがわかる。すなわち、扁平面４９２に垂直または略垂直な方向４９４と、曲面４９１Ｓと曲面４９２Ｓとはそれぞれの曲面を構成する各点における接平面に垂直または略垂直な方向とは、平行または略平行であって、溶射機５００によって溶射される粒子４５０が角部に吹き付けられる溶射方向とも平行または略平行である。なお、図７に図示した本発明の一実施形態に係るステージにおいては、第１の絶縁膜１４１の材料酸化アルミニウムを用い、粒子のサイズは２５μｍ程度である例を示した。
　本発明の一実施形態に係るステージ１２２においては、支持プレート１４０の第１の面４４０に対して、溶射機５００を平行な方向に移動しながら第１の面４４０に垂直な方向から第１の絶縁膜１４１を第１の面４４０に溶射法によって形成すること、および、第１の面４４０に隣接する第２の面４４２に対して、溶射機５００を平行な方向に移動しながら第２の面４４２に垂直な方向から第１の絶縁膜１４１を第２の面４４２に溶射法によって形成することを、交互に繰り返すことによって、第１の絶縁膜１４１を構成する少なくとも一部の粒子４５０の扁平面を第１の面４４０と第２の面４４２に平行または略平行に沿うように形成することができる。
　また、第１の面４４０上に形成される第１の絶縁膜１４１と、第２の面４４２上に形成される第１の絶縁膜１４１とが重なるように形成される。その結果、第１の面４４０、第２の面４４２、および第１の面４４０と第２の面４４２との角部に形成される第１の絶縁膜１４１は、間隙または空隙をほぼ含まない均一な膜となる。よって、第１の絶縁膜１４１が支持プレート１４０に緻密に形成されるため、支持プレート１４０の絶縁破壊電圧が向上する。したがって、ステージおよびステージの作製方法において、本発明が適用されることによって、耐電圧が高いステージおよびステージの作製方法を提供することができる。
２．第２実施形態
　本実施形態では、本発明の一実施形態に係るステージ１２２の第２の作製方法に関して説明する。第１実施形態と同一、または類似する構成については説明を省略することがある。
　図８に、本発明の一実施形態に係るステージ１２２の第２の作製方法を示す。ステージ１２２の第２の作製方法は、第１実施形態において示したステージ１２２の第１の作製方法と比較して、第３の面４４４における第１の絶縁膜１４１の形成と、第２の面４４２における第１の絶縁膜１４１の形成と、第１の面４４０における第１の絶縁膜１４１との形成とを、溶射機５００を連続的であって、かつ、一方向に移動させながら行う点が異なる。以下のステージ１２２の第２の作製方法の説明においては、主に、第１の作製方法と異なる点について説明される。
　はじめに、支持プレート１４０を準備することは、第１実施形態で示した図２Ａと同様であるから、ここでの説明は省略する。
　次に、図８Ａに示すように、支持プレート１４０の第１の面４４０の略中心に略垂直な軸に対して支持プレート１４０を回転させ、溶射装置に含まれる溶射機５００を第３の面４４４に対して平行な方向に移動しながら、第１の絶縁膜１４１を第３の面４４４上の少なくとも一部に形成する。
　次に、図８Ｂに示すように、溶射機５００によって第１の絶縁膜１４１を第２の面４４２上に形成することは、溶射機５００を第３の面４４４に対して平行な方向から第２の面４４２に対して平行な方向へ、連続的であって、かつ、一方向に移動させながら行われる。溶射機５００によって第１の絶縁膜１４１を第２の面４４２上に形成することは、第１実施形態において示したステージ１２２の第１の作製方法と同様の方法を用いることができる。溶射機５００の移動が、連続的であって、かつ、一方向であって、第１の絶縁膜１４１を第３の面４４４上から第２の面４４２上に形成することによって、第１の絶縁膜１４１を第３の面４４４上および第２の面４４２上に均一に形成することができる。
　次に、図８Ｃに示すように、溶射機５００によって第１の絶縁膜１４１を第１の面４４０上に形成することは、溶射機５００を第２の面４４２に対して平行な方向から第１の面４４０に対して平行な方向へ、連続的であって、かつ、一方向に移動させながら行われる。溶射機５００によって第１の絶縁膜１４１を第１の面４４０上に形成することは、第１実施形態において示したステージ１２２の第１の作製方法と同様の方法を用いることができる。溶射機５００の移動が、連続的であって、かつ、一方向であって、第１の絶縁膜１４１を第２の面４４２上から第１の面４４０上に形成することによって、第１の絶縁膜１４１を第２の面４４２上および第１の面４４０上に均一に形成することができる。
　以上説明したように、第１の絶縁膜１４１を各面に形成することによって、支持プレート１４０に第１の絶縁膜１４１を設けることができる。さらに、支持プレート１４０と静電チャック１７０とを接合することは、第１実施形態で示した図１Ａと同様であるから、ここでの説明は省略する。以上説明したように、第２の作製方法において、ステージ１２２を作製することができる。
　以上、図２Ａ、図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃおよび図１Ａを用いて説明したように、第１の絶縁膜１４１を第３の面４４４上に形成することと、第１の絶縁膜１４１を第２の面４４２上に形成することと、第１の絶縁膜１４１を第１の面４４０上に形成することとを、連続的に、かつ、一方向に移動させながら行うことによって、第１の絶縁膜１４１を、支持プレート１４０の第３の面４４４、第２の面４４２、および第１の面４４０により均一に形成することができる。また、第３の面４４４と第２の面４４２との角部、第２の面４４２と第１の面４４０との角部に間隙または空隙が生じることをさらに抑制することができる。その結果、第３の面４４４、第３の面４４４と第２の面４４２との角部、第２の面４４２、第２の面４４２と第１の面４４０との角部、および第１の面４４０に形成される第１の絶縁膜１４１は、間隙または空隙をほぼ含まない均一な膜となる。よって、第１の絶縁膜１４１が支持プレート１４０に緻密に形成されるため、支持プレート１４０の絶縁破壊電圧がさらに向上する。したがって、ステージおよびステージの作製方法において、本発明が適用されることによって、より耐電圧が高いステージおよびステージの作製方法を提供することができる。
　本実施形態に係るステージの作製方法は、上述した作製方法に限定されない。
　本実施形態に係るステージの作製方法は、例えば、第１の絶縁膜１４１を第１の面４４０上に形成することと、第１の絶縁膜１４１を第２の面４４２上に形成することと、第１の絶縁膜１４１を第３の面４４４上に形成することとを、連続的に、かつ、一方向に移動させながら行う作製方法であってもよい。第１の絶縁膜１４１を第１の面４４０上に形成することと、第１の絶縁膜１４１を第２の面４４２上に形成することと、第１の絶縁膜１４１を第３の面４４４上に形成することとを、連続的に、かつ、一方向に移動させながら行う作製方法は、上述した作製方法と同様に、第１の絶縁膜１４１が支持プレート１４０に緻密に形成されるため、支持プレート１４０の絶縁破壊電圧がさらに向上する。
　また、本実施形態に係るステージの作製方法においては、例えば、第１の絶縁膜１４１を第３の面４４４上に形成することを第１の溶射とし、第１の絶縁膜１４１を第２の面４４２上に形成し第１の絶縁膜１４１を第１の面４４０上に形成することを連続的に行うことを第２の溶射としてもよい。さらに、本実施形態に係るステージの作製方法においては、第１の溶射と第２の溶射とを交互に行ってもよく、第１の溶射と第２の溶射とを交互に繰り返し行ってもよく、第２の溶射と第１の溶射とを交互に行ってもよく、第２の溶射と第１の溶射とを交互に繰り返し行ってもよい。第１の溶射と第２の溶射とを交互に繰り返し行うことで、ステージの絶縁膜の厚さのばらつきがさらに抑制される。その結果、絶縁膜がさらに均一に成膜されたステージを提供することができる。
　また、本実施形態に係るステージの作製方法においては、第１の溶射と第２の溶射とを交互に行ったのち、第１の溶射と第２の溶射とを連続的に行ってもよく、第１の溶射と第２の溶射とを交互に繰り返し行ったのち、第１の溶射と第２の溶射とを連続的に繰り返し行ってもよい。第２の溶射を先に行う場合も同様に、第２の溶射と第１の溶射とを交互に行ったのち、第１の溶射と第２の溶射とを連続的に行ってもよく、第２の溶射と第１の溶射とを交互に繰り返し行ったのち、第１の溶射と第２の溶射とを連続的に繰り返し行ってもよい。第１の溶射と第２の溶射とを交互に行ったのち、第１の溶射と第２の溶射とを連続的に行うことで、ステージの絶縁膜の厚さのばらつきがさらに抑制され、かつ、ステージの角部に間隙または空隙が生じることをさらに抑制することができる。
３．第３実施形態
　本実施形態では、ステージ１２２が備えられた膜加工装置を例として説明する。第１実施形態または第２実施形態と、同一または類似する構成に関しては説明を省略することがある。
　図９には、膜加工装置の一つであるエッチング装置２００の断面図が示されている。エッチング装置２００は、種々の膜に対してドライエッチングを行うことができる。エッチング装置２００は、チャンバー２０２を有している。チャンバー２０２は、基板上に形成された導電体、絶縁体、または半導体などの膜に対してエッチングを行う空間を提供する。
　チャンバー２０２には排気装置２０４が接続され、これにより、チャンバー２０２内を減圧雰囲気に設定することができる。チャンバー２０２にはさらに反応ガスを導入するための導入管２０６が設けられ、バルブ２０８を介してチャンバー内にエッチング用の反応ガスが導入される。反応ガスとしては、例えば四フッ化炭素（ＣＦ4）、オクタフルオロシクロブタン（ｃ－Ｃ4Ｆ8）、デカフルオロシクロペンタン（ｃ－Ｃ5Ｆ10）、ヘキサフルオロブタジエン（Ｃ4Ｆ6）などの含フッ素有機化合物が挙げられる。
　チャンバー２０２上部には導波管２１０を介してマイクロ波源２１２を設けることができる。マイクロ波源２１２はマイクロ波を供給するためのアンテナなどを有しており、例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波や、１３．５６ＭＨｚのラジオ波（ＲＦ）といった高周波数のマイクロ波を出力する。マイクロ波源２１２で発生したマイクロ波は導波管２１０によってチャンバー２０２の上部へ伝播し、石英やセラミックなどを含む窓２１４を介してチャンバー２０２内部へ導入される。マイクロ波によって反応ガスがプラズマ化し、プラズマに含まれる電子やイオン、ラジカルによって膜のエッチングが進行する。
　チャンバー２０２下部には基板を設置するため、本発明の一実施形態に係るステージ１２２が設けられる。基板はステージ１２２上に設置される。ステージ１２２には電源２２４が接続され、高周波電力に相当する電圧がステージ１２２に印加され、マイクロ波による電界がステージ１２２の表面、基板表面に対して垂直な方向に形成される。チャンバー２０２の上部や側面にはさらに磁石２１６、磁石２１８、および磁石２２０を設けることができる。磁石２１６、磁石２１８、および磁石２２０としては永久磁石でもよく、電磁コイルを有する電磁石でもよい。磁石２１６、磁石２１８、磁石２２０によってステージ１２２、および基板表面に平行な磁界成分が作り出され、マイクロ波による電界との連携により、プラズマ中の電子はローレンツ力を受けて共鳴し、ステージ１２２、および基板表面に束縛される。その結果、高い密度のプラズマを基板表面に発生させることができる。
　例えば、ステージ１２２がシースヒータを備える場合、シースヒータを制御するヒータ電源２３０が接続される。ステージ１２２にはさらに、任意の構成として、基板をステージ１２２に固定するための静電チャック用の電源２２６や、ステージ１２２内部に環流される媒体の温度制御を行う温度コントローラ２２８、ステージ１２２を回転させるための回転制御装置（図示は省略）が接続されてもよい。
　上述したように、エッチング装置２００には本発明の一実施形態に係るステージ１２２が用いられる。このステージ１２２を用いることで、基板を均一に加熱し、かつ、加熱温度を精密に制御することができる。また、このステージ１２２を用いることで、ステージの絶縁破壊電圧を向上させることができる。また、このステージ１２２を用いることで、基板に印加される電圧に対する耐電圧が向上する。よって、エッチング装置２００を用いることによって、アスペクト比が高いコンタクトの形成、または、アスペクト比が高い膜を形成することができる。したがって、エッチング装置２００により、基板上に設けられる種々の膜を均一にエッチングすることが可能となる。
４．第４実施形態
　本実施形態では、本発明の一実施形態に係るステージの角部における間隙または空隙４４６の割合、および、本発明の一実施形態に係るステージの絶縁破壊電圧について説明する。第１実施形態乃至第３実施形態と同一または類似する構成については説明を省略することがある。
　図１０Ａに、本発明の一実施形態に係るステージを第１の作製方法によって形成したときの第３の面４４４と第２の面４４２との角部の一部を電子顕微鏡によって撮像した画像の一例を示す。図１０Ｂに、本発明の一実施形態に係るステージを第２の作製方法によって形成したときの第３の面４４４と第２の面４４２との角部の一部を電子顕微鏡によって撮像した画像の一例を示す。図１１に、従来のステージ、本発明の一実施形態に係るステージを第１の作製方法で作製した場合、および第２の作製方法で作製した場合の絶縁破壊電圧を示す図である。
　図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、間隙または空隙４４６は黒点で示されている。図１０Ａおよび図１０Ｂは、図４Ｃで示したような従来のステージにおける角部のような大きな間隙または空隙４４６を有していない。図１０Ａおよび図１０Ｂに、２００μｍ×２００μｍの領域５０２を示す。図１０Ａにおいて、領域５０２の面積に対する間隙または空隙４４６の面積の比は、４．３３％であった。また、図１０Ｂにおいて、領域５０２の面積に対する間隙または空隙４４６の面積の比は、０．４９％であった。すなわち、第１の作製方法および第２の作製方法によって形成された角部の領域５０２の面積に対する間隙または空隙４４６の面積の比は、従来と比べて、劇的に減少している。
　次に、図１１に示すように、従来のステージにおける絶縁破壊電圧は３．５８ｋＶ、本発明の一実施形態に係るステージを第１の作製方法で作製した場合における絶縁破壊電圧は４．６０ｋＶ、第２の作製方法で作製した場合の絶縁破壊電圧は１０．３７ｋＶであった。第１の作製方法で作製した場合における絶縁破壊電圧は従来のステージにおける絶縁破壊電圧と比較して１ｋＶ大きく、第２の作製方法で作製した場合における絶縁破壊電圧は従来のステージにおける絶縁破壊電圧と比較して約３倍大きい。
５．第５実施形態
　本実施形態では、本発明の一実施形態に係るステージ１２４に関して説明する。第１実施形態乃至第４実施形態と同一または類似する構成については説明を省略することがある。
　図１２にステージ１２４の断面図を示す。ステージ１２４の構成は、第１実施形態において示したステージ１２２の構成と比較して、ヒータ層１５０の構成を有する点が異なる。以下のステージ１２４の構成の説明においては、主に、ステージ１２２の構成と異なる点について説明される。なお、第１実施形態乃至第４実施形態は、第１実施形態乃至第４実施形態で説明されたステージ１２２を本実施形態で説明するステージ１２４に適宜置き換えて実施されてもよい。
　図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、ステージ１２４は支持プレート１４０を有し、その上にヒータ層１５０が備えられる。
　ステージ１２４において、上述した図９に図示された温度コントローラ２２８によって温度が制御された媒体を溝１４６に流すことで、支持プレート１４０の温度を制御することができる。ただし、液体の媒体による温度制御は応答が遅く、また、精密な温度制御が比較的難しい。したがって、媒体を用いて支持プレート１４０の温度を粗く制御し、ヒータ層１５０内のヒータ線１５４を用いて基板の温度を精密に制御することが好ましい。これにより、精密な温度制御のみならず、高速でステージ１２４の温度調整を行うことが可能となる。
　ヒータ層１５０は主に三つの層を有している。具体的には、ヒータ層１５０は第２の絶縁膜１５２、第２の絶縁膜１５２上のヒータ線１５４、ヒータ線１５４上の第３の絶縁膜１５６を有している（図１２Ｂ）。ヒータ線１５４はヒータ層１５０内に一本だけ設けられてもよく、あるいは複数のヒータ線１５４が設けられ、それぞれが図９に図示されるヒータ電源２３０によって独立して制御されてもよい。第２の絶縁膜１５２と第３の絶縁膜１５６によってヒータ線１５４が電気的に絶縁される。ヒータ電源２３０から供給される電力によりヒータ線１５４が加熱され、これによってステージ１２４の温度が制御される。
　第２の絶縁膜１５２、第３の絶縁膜１５６は無機絶縁体を含むことができる。無機絶縁体は、第１実施形態において示されているため、ここでの説明は省略される。また、第２の絶縁膜１５２と第３の絶縁膜１５６は溶射法を用いて形成することができる。溶射法は、第１実施形態において示されているため、ここでの説明は省略される。
　ヒータ線１５４は通電することで発熱する金属を含むことができる。具体的には、タングステンやニッケル、クロム、コバルト、およびモリブデンから選択される金属を含むことができる。金属はこれらの金属を含む合金でもよく、例えばニッケルとクロムの合金、ニッケル、クロム、およびコバルトを含む合金でもよい。
　ヒータ線１５４は、スパッタリング法、有機金属ＣＶＤ（ＭＯＣＶＤ）法、蒸着法、印刷法、電解めっき法などを用いて形成した金属膜、あるいは金属箔をエッチングにより別途加工し、これを第２の絶縁膜１５２上に配置して形成することが好ましい。これは、溶射法を用いてヒータ線１５４を形成した場合、ヒータ線１５４の全体にわたって均一な密度や厚さや幅を確保することが困難であるのに対し、金属膜、あるいは金属箔をエッチングにより加工した場合には、これらの物理的パラメータのばらつきが小さいヒータ線１５４を形成することができるためである。これにより、ステージ１２４の温度を精密に制御し、かつ温度分布を低減することが可能となる。
　さらに、上述した合金は金属単体と比較すると体積抵抗率が高いため、ヒータ線１５４のレイアウト、すなわち平面形状が同一の場合、金属単体を用いた場合と比較してヒータ線１５４の厚さを大きくすることができる。このため、ヒータ線１５４の厚さのばらつきを小さくすることができ、より小さな温度分布を実現することができる。
　任意の構成として、ステージ１２４は支持プレート１４０とヒータ層１５０を同時に貫通する貫通孔１４４を一つ、あるいは複数有してもよい。貫通孔１４４にヘリウムなどの熱伝導率の高いガスを流すよう、上述された図９に図示するチャンバー２０２にヘリウム導入管を設けてもよい。これにより、ガスがステージ１２４と基板の隙間を流れ、ステージ１２４の熱エネルギーを効率よく基板へ伝えることができる。なお、本発明の一実施形態において、第１の絶縁膜１４１は、貫通孔１４４の内壁に設けられる例を示すが、第１の絶縁膜１４１は、貫通孔１４４の内壁の一部に設けられてもよい。
　図１２Ｃに図示するように、ステージ１２４にはさらに、基板をステージ１２４上に固定するための機構として静電チャック１７０を有してもよい。第１実施形態において示されているため、ここでの説明は省略される。
　以上のように、本発明の一実施形態におけるステージは、従来と比較して間隙または空隙が少なく、絶縁破壊電圧が大きい。したがって、本発明の一実施形態に係る作製方法を適用することによって、耐電圧が高いステージおよびステージの作製方法を提供することができる。
　本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
　また、上述した各実施形態によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、または、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと理解される。
　１００：ステージ、１０２：チャンバー、１１０：シースヒータ、１２２：ステージ、１２４：ステージ、１２８：温度コントローラ、１４０：支持プレート、１４１：第１の絶縁膜、１４２：開口、１４４：貫通孔、１４６：溝（流路）、１４６：溝、１５０：ヒータ層、１５２：第２の絶縁膜、１５４：ヒータ線、１５６：第３の絶縁膜、１６０：第１の基材、１６２：第２の基材、１７０：静電チャック、１７２：静電チャック電極、１７４：膜、１７６：リブ、２００：エッチング装置、２０２：チャンバー、２０４：排気装置、２０６：導入管、２０８：バルブ、２１０：導波管、２１２：マイクロ波源、２１４：窓、２１６：磁石、２１８：磁石、２２０：磁石、２２４：電源、２２６：電源、２２８：温度コントローラ、２３０：ヒータ電源、４４０：第１の面、４４２：第２の面、４４２－１：第２の面、４４２－２：第２の面、４４２－３：第２の面、４４２－４：第２の面、４４３：面、４４４：第３の面、４４６：空隙、４５０：粒子、４５２：扁平面、４５４：方向、４６２：扁平面、４６４：方向、４７２：扁平面、４７４：方向、４８２：扁平面、４８４：方向、４９１：面、４９１Ｓ：曲面、４９２：扁平面、４９２Ｓ：曲面、４９４：方向、５００：溶射機、５０２：領域

Claims (17)

  1. 　第１の面および前記第１の面に隣接する第２の面を有する基材と、
    　扁平面を有する複数の粒子を含み、前記扁平面の一部が前記第１の面および前記第２の面に沿って設けられる絶縁膜と、
    　を含む、ステージ。
  2. 　前記基材は、前記第１の面と１８０度反対の方向の第３の面を含み、前記絶縁膜は、前記扁平面の一部が前記第３の面に沿って設けられる、請求項１に記載のステージ。
  3. 　前記第１の面を延長した面と、前記第２の面を延長した面とは、９０度で交わるように設けられる、請求項１に記載のステージ。
  4. 　前記絶縁膜の所定の面積に対する空隙の面積の比率は５％以下である、請求項１または請求項２に記載のステージ。
  5. 　前記基材は液体を流す流路を有する、請求項１または請求項２に記載のステージ。
  6. 　前記絶縁膜の上に静電チャックを有する、請求項１または請求項２に記載のステージ。
  7. 　基材の第１の面に対して平行な方向に移動しながら前記第１の面に垂直な方向から前記第１の面に絶縁体を溶射し、
    　前記第１の面に隣接する前記基材の第２の面に対して平行な方向に移動しながら、前記第２の面に垂直な方向から前記第２の面に前記絶縁体を溶射することを含む、ステージの作製方法。
  8. 　前記第１の面と１８０度反対の方向の前記基材の第３の面に対して平行な方向に移動しながら前記第３の面に垂直な方向から前記第３の面に前記絶縁体を溶射することを含む、請求項７に記載の作製方法。
  9. 　前記第１の面を延長した面と、前記第２の面を延長した面とは、９０度で交わるように形成される、請求項７に記載の作製方法。
  10. 　前記第１の面に前記絶縁体を溶射することと、前記第２の面に前記絶縁体を溶射することとを、連続的に行うことを含む、請求項７に記載の作製方法。
  11. 　前記第１の面に前記絶縁体を溶射することと、前記第２の面に前記絶縁体を溶射することとを、交互に繰り返すことを含む、請求項７に記載の作製方法。
  12. 　前記絶縁体に含まれる一部の粒子の扁平面を前記第１の面および前記第２の面に沿うように溶射することを含む、請求項７に記載の作製方法。
  13. 　前記絶縁体に含まれる一部の粒子の扁平面を前記第３の面に沿うように溶射することを含む、請求項８に記載の作製方法。
  14. 　前記基材は液体を流す流路を有する、請求項７または請求項８に記載の作製方法。
  15. 　前記基材の上に静電チャックを配置することを含む、請求項７または請求項８に記載の作製方法。
  16. 　前記第３の面に前記絶縁体を溶射することと、前記第２の面及び前記第１の面に前記絶縁体を連続的に溶射を行うことを交互に繰り返すことを含む、請求項８に記載の作製方法。
  17. 　前記第３の面に前記絶縁体を溶射することと、前記第２の面に前記絶縁体を溶射することと、前記第１の面に前記絶縁体を溶射することとを連続的に行うことを含む、請求項８または請求項１６に記載の作製方法。
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