WO2022250096A1 - フォーカスリングおよびプラズマ処理装置 - Google Patents
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Abstract
本開示に係るフォーカスリングは、被処理基板を収容して被処理基板の下面に対向する載置面と、載置面の反対側に位置する裏面とを備える。１つの支持部材によって支持される裏面の被支持部は、載置面よりも、粗さ曲線における２５％の負荷長さ率での切断レベルと、粗さ曲線における７５％の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す、切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が大きい。
Description
本発明は、フォーカスリングおよびプラズマ処理装置に関する。
例えば、特許文献１に記載のような従来のプラズマ処理装置において、ガスのプラズマ化によってプラズマ処理室内の温度が上昇すると、エッジリング（フォーカスリング）の表面と裏面との間で、大きな温度差が生じる。被処理基板を収容して被処理基板の下面に対向する載置面が、表面から段差を備えて形成されていると、この温度差によって載置面の内周側端部に大きな変位が生じる。このような変位が生じると、被処理基板を安定して保持できなくなる。
本開示に係るフォーカスリングは、被処理基板を収容して被処理基板の下面に対向する載置面と、載置面の反対側に位置する裏面とを備える。１つの支持部材によって支持される裏面の被支持部は、載置面よりも、粗さ曲線における２５％の負荷長さ率での切断レベルと、粗さ曲線における７５％の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す、切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が大きい。
本開示に係る他のフォーカスリングは、被処理基板を収容して被処理基板の下面に対向する載置面と、載置面の反対側に位置する裏面とを備える。複数の支持部材によって支持される裏面の最内周側の被支持部は、載置面よりも、粗さ曲線における２５％の負荷長さ率での切断レベルと、粗さ曲線における７５％の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す、切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が大きい。
本開示に係るプラズマ処理装置は、上記のフォーカスリングを含む。
上述のように、従来のプラズマ処理装置において、ガスのプラズマ化によってプラズマ処理室内の温度が上昇すると、エッジリング（フォーカスリング）の表面と裏面との間で、大きな温度差が生じる。大きな温度差が生じると、載置面の内周側端部に大きな変位が生じる。このような変位が生じると、被処理基板を安定して保持できなくなる。したがって、被処理基板が載置面に接触しても、被処理基板に傷が入りにくく、プラズマ処理室内の温度が上昇しても、載置面の内周側端部で生じる変位を抑制することができるフォーカスリングが求められている。
本開示に係るフォーカスリングは、被処理基板が載置面に接触しても、被処理基板に傷が入りにくく、プラズマ処理室内の温度が上昇しても、載置面の内周側端部で生じる変位を抑制することができる。
本開示の一実施形態に係るフォーカスリングを、図１に基づいて説明する。図１（Ａ）は、本開示の一実施形態に係るフォーカスリング１の平面図を示す。図１（Ｂ）は、一実施形態に係るフォーカスリング１に、被処理基板２を収容した状態の一部を示す断面図である。具体的には、プラズマ処理装置の内部（プラズマ処理装置を構成しているチャンバなどのプラズマ処理室の内部）に設けられた支持部材３の上に、被処理基板２が水平に支持された状態の一部を示す断面図である。
一実施形態に係るフォーカスリング１は、図１（Ａ）に示すように環状を有する部材である。図１（Ｂ）に記載のフォーカスリング１は、図１（Ａ）に示すＸ－Ｘ線で切断した際の断面を示す。フォーカスリング１の材質は限定されず、例えば、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化セリウムなどの希土類元素酸化物、希土類元素アルミニウム複合酸化物、酸化アルミニウムなどを主成分とするセラミックスが挙げられる。希土類元素アルミニウム複合酸化物としては、例えば、ＹＡＧ（３Ｙ2Ｏ3・５Ａｌ2Ｏ3）、ＹＡＭ（２Ｙ2Ｏ3・Ａｌ2Ｏ3）、ＹＡＬ（Ｙ2Ｏ3・Ａｌ2Ｏ3）、ＹＡＰ（ＹＡｌＯ3）などのイットリウムアルミニウム複合酸化物、ＥＡＧ（Ｅｒ3Ａｌ5Ｏ12）、ＥＡＭ（Ｅｒ4Ａｌ2Ｏ9）、ＥＡＰ（ＥｒＡｌＯ3）などのエルビウムアルミニウム複合酸化物、ＧｄＡＭ（Ｇｄ4Ａｌ2Ｏ9）、ＧｄＡＰ（ＧｄＡｌＯ3）などのガドリニウムアルミニウム複合酸化物、ＮｄＡＧ（Ｎｄ3Ａｌ5Ｏ12）、ＮｄＡＭ（Ｎｄ4Ａｌ2Ｏ9）、ＮｄＡＰ（ＮｄＡｌＯ3）などのネオジムアルミニウム複合酸化物である。
一実施形態に係るフォーカスリング１は、図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、載置面１１と載置面１１の反対側に位置する裏面１２とを備える。載置面１１は、被処理基板２を収容した際に、被処理基板２の下面と対向する面である。一方、裏面１２は、載置面１１の反対側に位置する面、すなわち載置面１１と対向する面に相当する。
裏面１２の少なくとも一部は、１つの支持部材３によって支持されており、支持部材３と対向している部分が被支持部１２ａに相当する。図１（Ｂ）では、裏面１２全体が支持部材３によって支持されているため、裏面１２全体が被支持部１２ａに相当する。
一実施形態に係るフォーカスリング１において、被支持部１２ａは、載置面１１よりも、粗さ曲線における２５％の負荷長さ率での切断レベルと、粗さ曲線における７５％の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す、切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が大きい。
このように、被支持部１２ａの切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が、載置面１１の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値よりも大きいため、一実施形態に係るフォーカスリング１は、プラズマ処理室内において上昇した熱が被支持部１２ａから支持部材３に伝わりにくくなる。その結果、載置面１１と被支持部１２ａとの間で生じる温度差が小さくなり、載置面１１の内周側端部で生じる変位を抑制することができる。さらに、載置面１１の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が被支持部１２ａの切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値よりも小さい。その結果、被処理基板２が載置面１１に接触しても、被処理基板２に傷が入りにくくすることができる。被支持部１２ａの切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値と、載置面１１の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値との差は０．０３μｍ以上であってもよい。
一実施形態に係るフォーカスリング１において、被支持部１２ａの切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値は、載置面１１の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値よりも大きければ、限定されない。例えば、被支持部１２ａの切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値は、０．１８μｍ以上０．４２μｍ以下であってもよい。被支持部１２ａの切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が０．１８μｍ以上であれば、支持部材３と被支持部１２ａとの間に適度な摩擦力が生じる。そのため、フォーカスリング１を支持部材３に安定して固定させることができる。一方、被支持部１２ａの切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が０．４２μｍ以下であれば、フォーカスリング１を支持部材３から繰り返し着脱した場合、被支持部１２ａから脱離する粒子を減少させることができる。そのため、このような粒子がプラズマ処理室内を浮遊するおそれを低減させることができる。
さらに、被支持部１２ａの粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値は、載置面１１の粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値よりも大きくてもよい。このように、被支持部１２ａの粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が、載置面１１の粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値よりも大きい場合、一実施形態に係るフォーカスリング１は、プラズマ処理室内において上昇した熱が被支持部１２ａから支持部材３に伝わりにくくなる。その結果、載置面１１と被支持部１２ａとの間で生じる温度差が小さくなり、載置面１１の内周側端部で生じる変位を抑制することができる。さらに、載置面１１の粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が被支持部１２ａの粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値よりも小さい。その結果、被処理基板２が載置面１１に接触しても、被処理基板２に傷が入りにくくすることができる。被支持部１２ａの２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値と、載置面１１の２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値との差は０．００１以上であってもよい。
被支持部１２ａの２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値は限定されず、例えば、０．０６６以上０．１以下であってもよい。被支持部１２ａの２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が０．０６６以上であれば、支持部材３と被支持部１２ａとの間に適度な摩擦力が生じる。そのため、フォーカスリング１を支持部材３に安定して固定させることができる。一方、被支持部１２ａの２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が０．１以下であれば、フォーカスリング１を支持部材３から繰り返し着脱した場合、被支持部１２ａから脱離する粒子を減少させることができる。そのため、このような粒子がプラズマ処理室内を浮遊するおそれを低減させることができる。
次いで、本開示の他の実施形態に係るフォーカスリングを、図２に基づいて説明する。図２（Ａ）は、本開示の他の実施形態に係るフォーカスリング１’の平面図を示す。図２（Ｂ）は、他の実施形態に係るフォーカスリング１’に、被処理基板２を収容した状態の一部を示す断面図である。具体的には、プラズマ処理装置の内部（プラズマ処理装置を構成しているチャンバの内部）に設けられた支持部材３の上に、被処理基板２が水平に支持された状態の一部を示す断面図である。
他の実施形態に係るフォーカスリング１’は、図２（Ａ）に示すように環状を有する部材である。図２（Ｂ）に記載のフォーカスリング１’は、図２（Ａ）に示すＹ－Ｙ線で切断した際の断面を示す。フォーカスリング１’の材質は、上述の一実施形態に係るフォーカスリング１で説明した通りであり、詳細については省略する。
他の実施形態に係るフォーカスリング１’は、図２（Ａ）および（Ｂ）に示すように、載置面１１と載置面１１の反対側に位置する裏面１２とを備える。載置面１１は、被処理基板２を収容した際に、被処理基板２の下面と対向する面である。一方、裏面１２は、載置面１１の反対側に位置する面、すなわち載置面１１と対向する面に相当する。
裏面１２の少なくとも一部は、２つの支持部材３、３’によって支持されており、支持部材３、３’と対向している部分が被支持部１２ａ、１２ｂに相当する。他の実施形態に係るフォーカスリング１’は、図２（Ｂ）に示すように、２つの支持部材３、３’によって支持されている点で、一実施形態に係るフォーカスリング１と相違する。他の実施形態に係るフォーカスリング１’は、２つの支持部材３、３’によって支持されているものの、３つ以上の支持部材で支持されていてもよい。
他の実施形態に係るフォーカスリング１’において、裏面１２に存在する被支持部１２ａ、１２ｂのうち最内周側の被支持部１２ａは、載置面１１よりも、粗さ曲線における２５％の負荷長さ率での切断レベルと、粗さ曲線における７５％の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す、切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が大きい。
このように、最内周側の被支持部１２ａの切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が、載置面１１の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値よりも大きいため、他の実施形態に係るフォーカスリング１’は、プラズマ処理室内において上昇した熱が最内周側の被支持部１２ａから支持部材３に伝わりにくくなる。その結果、載置面１１と最内周側の被支持部１２ａとの間で生じる温度差が小さくなり、載置面１１の内周側端部で生じる変位を抑制することができる。さらに、載置面１１の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が最内周側の被支持部１２ａの切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値よりも小さい。その結果、被処理基板２が載置面１１に接触しても、被処理基板２に傷が入りにくくすることができる。
他の実施形態に係るフォーカスリング１’において、最内周側の被支持部１２ａの切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値は、載置面１１の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値よりも大きければ、限定されない。例えば、最内周側の被支持部１２ａの切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値は、０．１８μｍ以上０．４２μｍ以下であってもよい。最内周側の被支持部１２ａの切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が０．１８μｍ以上であれば、支持部材３と最内周側の被支持部１２ａとの間に適度な摩擦力が生じる。そのため、フォーカスリング１’を支持部材３に安定して固定させることができる。一方、最内周側の被支持部１２ａの切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が０．４２μｍ以下であれば、フォーカスリング１’を支持部材３から繰り返し着脱した場合、最内周側の被支持部１２ａから脱離する粒子を減少させることができる。そのため、このような粒子がプラズマ処理室内を浮遊するおそれを低減させることができる。
最内周側の被支持部１２ａ以外の被支持部（図２（Ｂ）では被支持部１２ｂ）の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値については限定されず、例えば、最内周側の被支持部１２ａの切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値と同様、０．１８μｍ以上０．４２μｍ以下であってもよい。
さらに、最内周側の被支持部１２ａの粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値は、載置面１１の粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値よりも大きくてもよい。このように、最内周側の被支持部１２ａの粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が、載置面１１の粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値よりも大きい場合、他の実施形態に係るフォーカスリング１’は、プラズマ処理室内において上昇した熱が、最内周側の被支持部１２ａから支持部材３に伝わりにくくなる。その結果、載置面１１と最内周側の被支持部１２ａとの間で生じる温度差が小さくなり、載置面１１の内周側端部で生じる変位を抑制することができる。さらに、載置面１１の粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が、最内周側の被支持部１２ａの粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値よりも小さい。その結果、被処理基板２が載置面１１に接触しても、被処理基板２に傷が入りにくくすることができる。
最内周側の被支持部１２ａの２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値は限定されず、例えば、０．０６６以上０．１以下であってもよい。最内周側の被支持部１２ａの２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が０．０６６以上であれば、支持部材３と最内周側の被支持部１２ａとの間に適度な摩擦力が生じる。そのため、フォーカスリング１’を支持部材３に安定して固定させることができる。一方、最内周側の被支持部１２ａの２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が０．１以下であれば、フォーカスリング１’を支持部材３から繰り返し着脱した場合、最内周側の被支持部１２ａから脱離する粒子を減少させることができる。そのため、このような粒子がプラズマ処理室内を浮遊するおそれを低減させることができる。
最内周側の被支持部１２ａ以外の被支持部（図２（Ｂ）では被支持部１２ｂ）の２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値については限定されず、例えば、最内周側の被支持部１２ａの２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値と同様、０．０６６以上０．１以下であってもよい。
さらに、本開示に係るフォーカスリングは、図２（Ｂ）に示すような周面１３を有していてもよい。具体的には、周面１３は裏面１２から上方に向かって延出し、支持部材３’に対向している。周面１３は、載置面１１よりも、粗さ曲線における２５％の負荷長さ率での切断レベルと、粗さ曲線における７５％の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す、切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が大きい方がよい。
このように、周面１３の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が、載置面１１の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値よりも大きいため、他の実施形態に係るフォーカスリング１’は、プラズマ処理室内において上昇した熱が周面１３から支持部材３’に伝わりにくくなる。その結果、載置面１１と周面１３との間で生じる温度差が小さくなり、載置面１１の内周側端部で生じる変位を抑制することができる。
周面１３の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値は、例えば、０．１８μｍ以上０．４２μｍ以下であってもよい。周面１３の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が０．１８μｍ以上であれば、支持部材３’と周面１３との間に適度な摩擦力が生じる。そのため、フォーカスリング１’を支持部材３’に安定して固定させることができる。一方、周面１３の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が０．４２μｍ以下であれば、フォーカスリング１’を支持部材３、３’から繰り返し着脱した場合、周面１３から脱離する粒子を減少させることができる。そのため、このような粒子がプラズマ処理室内を浮遊するおそれを低減させることができる。
さらに、周面１３の粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値は、載置面１１の粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値よりも大きくてもよい。このように、周面１３の粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が、載置面１１の粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値よりも大きい場合、他の実施形態に係るフォーカスリング１’は、プラズマ処理室内において上昇した熱が、周面１３から支持部材３’に伝わりにくくなる。その結果、載置面１１と周面１３との間で生じる温度差が小さくなり、載置面１１の内周側端部で生じる変位を抑制することができる。
周面１３の２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値は限定されず、例えば、０．０６６以上０．１以下であってもよい。周面１３の２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が０．０６６以上であれば、支持部材３’と周面１３との間に適度な摩擦力が生じる。そのため、フォーカスリング１’を支持部材３’に安定して固定させることができる。一方、周面１３の２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が０．１以下であれば、フォーカスリング１’を支持部材３、３’から繰り返し着脱した場合、最内周側の被支持部１２ａから脱離する粒子を減少させることができる。そのため、このような粒子がプラズマ処理室内を浮遊するおそれを低減させることができる。
被支持部１２ａ、１２ｂは、載置面１１よりも、粗さ曲線における平均長さ（ＲＳｍ）の平均値が大きくてもよい。被支持部１２ａ、１２ｂが載置面１１よりも、粗さ曲線における平均長さ（ＲＳｍ）の平均値が大きい場合、被支持部１２ａ、１２ｂにおいて凸部である山の間隔が広い。そのため、支持部材３の被支持部１２ａ、１２ｂを支持する支持面との接点が少なくなり、プラズマ処理室内において上昇した熱が被支持部１２ａ、１２ｂから支持部材３、３’に伝わりにくくなる。
この場合、載置面１１は被支持部１２ａ、１２ｂよりも粗さ曲線における平均長さ（ＲＳｍ）の平均値が小さくなる。その結果、載置面１１において凸部である山の間隔が狭く、被処理基板２の下面との接点が多くなり、この下面に対する載置面１１の摩擦力が高くなる。そのため、プラズマ処理が被処理基板２に施されて、プラズマ処理室内の温度が高くなっても、フォーカスリング１’に対する被処理基板２の径方向および周方向の位置決め精度を十分維持することができる。
被支持部１２ａの平均長さ（ＲＳｍ）の平均値と、載置面１１の平均長さ（ＲＳｍ）の平均値との差は、３μｍ以上であってもよい。特に、被支持部１２ａ、１２ｂの平均長さ（ＲＳｍ）の平均値は、２０μｍ以上５０μｍ以下であってもよい。
被支持部１２ａ、１２ｂの平均長さ（ＲＳｍ）の平均値が２０μｍ以上であると、プラズマ化された腐食性ガスが被支持部１２ａ、１２ｂに触れても、被支持部１２ａ、１２ｂから脱離する粒子を減少させることができる。そのため、このような粒子がプラズマ処理室内を浮遊するおそれを低減させることができる。被支持部１２ａ、１２ｂの平均長さ（ＲＳｍ）の平均値が５０μｍ以下であると、支持部材３、３’の被支持部１２ａ、１２ｂに対する支持面の摩擦力が高くなる。そのため、プラズマ処理室内の温度が高くなっても、支持部材３、３’に対するフォーカスリング１’の径方向および周方向の位置決め精度を十分維持することができる。
さらに、被支持部１２ａ、１２ｂの平均長さ（ＲＳｍ）の変動係数は、０．１５以下であるとよい。変動係数は、０．１５以下であると、被支持部１２ａ、１２ｂの平均長さ（ＲＳｍ）のばらつきが小さくなるため、被支持部１２ａ、１２ｂから脱離する粒子の径も小さくなる。
上述した切断レベル差（Ｒδｃ）、２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）および平均長さ（ＲＳｍ）は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠し、形状解析レーザ顕微鏡（(株)キーエンス製、ＶＫ－Ｘ１１００またはその後継機種）を用いて測定することができる。測定条件としては、まず、照明方式を同軸落射方式、倍率を２４０倍、カットオフ値λｓを無し、カットオフ値λｃを０．０８ｍｍ、カットオフ値λｆを無し、終端効果の補正を有り、測定対象とする載置面、裏面の被支持部および周面から１か所当たりの測定範囲を、例えば、１４２０μｍ×１０７０μｍに設定する。各測定範囲に、測定範囲の長手方向に沿って測定対象とする線を略等間隔に４本引いて、線粗さ計測を行えばよい。測定範囲はそれぞれ周方向に沿って等間隔となるように合計３箇所とし、計測の対象とする線１本当たりの長さは、例えば、１２８０μｍである。各面で得られる測定値から平均値を算出し、平均値を比べればよい。
周面１３について、図２（Ｂ）を参照して説明している。しかし、１つの支持部材３によって支持されるような一実施形態に係るフォーカスリング１においても、周面１３が設けられていてもよい。具体的には、図１（Ｂ）に示す支持部材３が、図２（Ｂ）に示す支持部材３と支持部材３’とが一体化されたような形状を有する場合、一実施形態に係るフォーカスリング１においても、周面１３が形成され得る。
本開示に係るフォーカスリングを製造する方法は限定されない。一実施形態に係るフォーカスリング１は、例えば、下記のような手順で得られる。
出発原料としてＹ2Ｏ3を９９．９質量％以上含み、ＡＥＯ（ＡＥは周期表第２族元素）、ＳｉＯ2、Ｆｅ2Ｏ3およびＡｌ2Ｏ3の少なくともいずれかを含む粉末を準備する。この粉末を、粉砕用ミルに溶媒（イオン交換水）ととともに投入する。粉末の平均粒径を１μｍ以下に粉砕した後、有機結合剤を添加してスラリーを得る。ＳｉＯ2、Ｆｅ2Ｏ3およびＡｌ2Ｏ3の少なくともいずれかが出発原料１００質量％に含まれる場合、例えば、ＳｉＯ2は２５０質量ｐｐｍ以下、Ｆｅ2Ｏ3は４０質量ｐｐｍ以下、Ａｌ2Ｏ3は５０質量ｐｐｍ以下、ＡＥＯは２５０質量ｐｐｍ以下である。
粉砕用ミルは、例えば粉砕用ボールを用いたボールミル、振動ミルまたはビーズミルである。スラリーへの粉砕用ボールの摩耗による混入を抑制するために、粉砕用ボールとしてはＺｒＯ2ボールを用いるとよい。ＺｒＯ2ボールの純度は９９．９質量％以上、特に、９９．９９質量％以上であるとよい。
上記有機結合剤としては、パラフィンワックス、ワックスエマルジョン（ワックス＋乳化剤）、ＰＶＡ（ポリビニールアルコール）、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）、ＰＥＯ（ポリエチレンオキサイド）などである。溶媒は、蒸留水、有機溶媒などであってもよい。
スラリー作製後、スラリーをスプレードライ装置などの造粒機にて造粒し、得られた造粒体を、例えば静水圧プレス成形装置などを用いて環状平板状の成形体を得る。成形体を２００～１２００℃の温度で脱脂して脱脂体を得る。
得られた脱脂体を、大気雰囲気などの酸素を含む雰囲気中にて、融点が２０００℃を超える焼成用治具、例えば、高純度アルミナ、高純度マグネシアなどからなる板状の焼成用治具に載置する。平均２０℃／時間以下の昇温速度で昇温後、１５００℃以上２０００℃以下で２時間以上５時間以下保持し、焼結体を得ることができる。焼結は１０００℃以上で促進されるので、１０００℃以上では、平均１８℃／時間以下の昇温速度で昇温するとよい。高純度とは、９９．９質量％以上を含有することを意味し、特に、９９．９９質量％以上であるとよい。
酸素を含む雰囲気中で焼成する場合、酸素分圧を０．０５ＭＰａ以上１ＭＰａ以下とし、酸素を５０体積％以上含む雰囲気中、特に酸素を８０体積％含む雰囲気中で焼成することによって、得られる焼結体は、より緻密質になる。
焼結体の両側の主面からダイヤモンド砥粒を備えた砥石で研削することによって、本開示に係るフォーカスリングを得ることができる。被処理基板を収容する部分は、研削代を多くすることによって載置面を得ることができる。
１つの支持部材によって支持される裏面の被支持部、複数の支持部材によって支持される裏面の最内周側の被支持部、または裏面から上方に向かって延出し支持部材に対向する周面が、載置面よりも切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が大きいフォーカスリングを得るには、粒度が＃３２０以上＃６００以下のダイヤモンド砥粒を備えた砥石のうち、被支持部となる面や周面となる面を粒度の番号が小さい（平均粒径の大きい）砥石で研削し、載置面となる面を粒度の番号が小さい（平均粒径の大きい）砥石で研削すればよい。粒度は、ＪＩＳ Ｒ６００１－２：２０１７に準拠する。
被支持部または周面のそれぞれの切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が０．１８μｍ以上０．４２μｍ以下であるフォーカスリングを得るには、例えば、粒度が＃３６０以上＃５００以下のダイヤモンド砥粒を備えた砥石で裏面の被支持部となる面を研削すればよい。
このようにして、一実施形態に係るフォーカスリング１に相当するフォーカスリングを得た。得られたフォーカスリングにおいて、載置面の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値を求めると０．２６μｍであり、被支持部の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値を求めると０．３μｍであった。得られたフォーカスリングにおいて、載置面の２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値を求めると０．０６であり、被支持部の２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値を求めると０．０８であった。
被支持部が載置面よりも、粗さ曲線における平均長さ（ＲＳｍ）の平均値が大きいフォーカスリングを得るには、少なくとも被支持部面をゼロ研削し、ゼロ研削する回数を載置面よりも被支持部を多くすればよい。ゼロ研削とは、研削加工の最後に切込みをしないで、送りだけをかけることを意味し、スパークアウトまたはゼロカットとも称する。被支持部の平均長さ（ＲＳｍ）の平均値が２０μｍ以上５０μｍ以下であるフォーカスリングを得るには、例えば、被支持部のゼロ研削を３０秒以上７５秒以下行えばよい。
本開示に係るフォーカスリングは、プラズマエッチング装置、プラズマ成膜装置などのプラズマ処理装置の部材として使用される。具体的には、図１（Ｂ）および図２（Ｂ）に示すように、被処理基板２を載置して収容する部材として使用される。
１、１’ フォーカスリング
１１ 載置面
１２ 裏面
１２ａ、１２ｂ 被支持部
１３ 周面
２ 被処理基板
３、３’ 支持部材
１１ 載置面
１２ 裏面
１２ａ、１２ｂ 被支持部
１３ 周面
２ 被処理基板
３、３’ 支持部材
Claims (15)
- 被処理基板を収容して該被処理基板の下面に対向する載置面と、該載置面の反対側に位置する裏面とを備え、
１つの支持部材によって支持される前記裏面の被支持部は、前記載置面よりも、粗さ曲線における２５％の負荷長さ率での切断レベルと、前記粗さ曲線における７５％の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す、切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が大きい、
フォーカスリング。 - 前記被支持部の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値は、０．１８μｍ以上０．４２μｍ以下である、請求項１に記載のフォーカスリング。
- 前記被支持部は、前記載置面よりも、粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が大きい、請求項１または２に記載のフォーカスリング。
- 前記被支持部の２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値は、０．０６６以上０．１以下である、請求項３に記載のフォーカスリング。
- 被処理基板を収容して該被処理基板の下面に対向する載置面と、該載置面の反対側に位置する裏面とを備え、
複数の支持部材によって支持される前記裏面の最内周側の被支持部は、前記載置面よりも、粗さ曲線における２５％の負荷長さ率での切断レベルと、前記粗さ曲線における７５％の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す、切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が大きい、
フォーカスリング。 - 前記最内周側の被支持部の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値は、０．１８μｍ以上０．４２μｍ以下である、請求項５に記載のフォーカスリング。
- 前記最内周側の被支持部は、前記載置面よりも、粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が大きい、請求項５または６に記載のフォーカスリング。
- 前記最内周側の被支持部の２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値は、０．０６６以上０．１以下である、請求項７に記載のフォーカスリング。
- 前記被支持部は、前記載置面よりも、粗さ曲線における平均長さ（ＲＳｍ）の平均値が大きい、請求項１～８のいずれかに記載のフォーカスリング。
- 前記被支持部の平均長さ（ＲＳｍ）の平均値は、２０μｍ以上５０μｍ以下である、請求項９に記載のフォーカスリング。
- 前記裏面から上方に向かって延出し、前記支持部材に対向する周面を有しており、
該周面は、前記載置面よりも、粗さ曲線における２５％の負荷長さ率での切断レベルと、前記粗さ曲線における７５％の負荷長さ率での切断レベルとの差を表す、切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値が大きい、請求項１～１０のいずれかに記載のフォーカスリング。 - 前記周面の切断レベル差（Ｒδｃ）の平均値は、０．１８μｍ以上０．４２μｍ以下である、請求項１１に記載のフォーカスリング。
- 前記周面は、前記載置面よりも、粗さ曲線における２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値が大きい、請求項１１または１２に記載のフォーカスリング。
- 前記周面の２乗平均平方根傾斜（ＲΔｑ）の平均値は、０．０６６以上０．１以下である、請求項１３に記載のフォーカスリング。
- 請求項１～１４のいずれかに記載のフォーカスリングを含む、プラズマ処理装置。
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