WO2023008209A1 - 基板支持器及び基板処理装置 - Google Patents

基板支持器及び基板処理装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2023008209A1
WO2023008209A1 PCT/JP2022/027680 JP2022027680W WO2023008209A1 WO 2023008209 A1 WO2023008209 A1 WO 2023008209A1 JP 2022027680 W JP2022027680 W JP 2022027680W WO 2023008209 A1 WO2023008209 A1 WO 2023008209A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
dielectric
substrate
insulating material
electrode
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/027680
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
晃 永山
淳史 川端
将歩 高山
晃士 河西
健司 赤尾
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東京エレクトロン株式会社 filed Critical 東京エレクトロン株式会社
Priority to JP2023538428A priority Critical patent/JPWO2023008209A1/ja
Priority to KR1020247005369A priority patent/KR20240036060A/ko
Priority to CN202280050917.5A priority patent/CN117678062A/zh
Publication of WO2023008209A1 publication Critical patent/WO2023008209A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H01L21/6833Details of electrostatic chucks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532Electrodes
    • H01J37/32568Relative arrangement or disposition of electrodes; moving means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715Workpiece holder
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68735Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge profile or support profile
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68757Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a coating or a hardness or a material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N13/00Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/46Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

基板支持器は、基台と、前記基台の上部に配置され、基板を載置する第1の誘電体部と、前記第1の誘電体部を囲むように配置され、エッジリングを載置する第2の誘電体部と、を備え、前記第1の誘電体部と前記第2の誘電体部の少なくともいずれか一方は、絶縁性材料による溶射層を備える。基板処理装置は、プラズマ処理チャンバと、前記プラズマ処理チャンバの内部に設けられた前記基板支持器と、を備える。

Description

基板支持器及び基板処理装置
 本開示は、基板支持器及び基板処理装置に関する。
 特許文献1には、基板を保持する静電チャックが開示されている。静電チャックは誘電体部を有し、誘電体部の内部には静電引力を発生させるための電極が設けられている。
特開2021-44540号公報
 本開示にかかる技術は、基板支持器の製作期間を短縮しつつ、製作コストを低廉化する。
 本開示の一態様の基板支持器は、基台と、前記基台の上部に配置され、基板を載置する第1の誘電体部と、前記第1の誘電体部を囲むように配置され、エッジリングを載置する第2の誘電体部と、を備え、前記第1の誘電体部と前記第2の誘電体部の少なくともいずれか一方は、絶縁性材料による溶射層を備える。
 本開示によれば、基板支持器の製作期間を短縮しつつ、製作コストを低廉化することができる。
プラズマ処理システムの構成例を説明するための図である。 種々の実施形態を実装し得るコンピュータのブロック図である。 容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図である。 第1の実施形態にかかる基板支持部の本体部の構成の概略を示す断面図である。 第2の実施形態にかかる基板支持部の本体部の構成の概略を示す断面図である。 第3の実施形態にかかる基板支持部の本体部の構成の概略を示す断面図である。 第4の実施形態にかかる基板支持部の本体部の構成の概略を示す断面図である。 第5の実施形態にかかる基板支持部の本体部の構成の概略を示す断面図である。 第6の実施形態にかかる基板支持部の本体部の構成の概略を示す断面図である。 第7の実施形態にかかる基板支持部の本体部の構成の概略を示す断面図である。 第8の実施形態にかかる基板支持部の本体部の構成の概略を示す断面図である。 第9の実施形態にかかる基板支持部の本体部の構成の概略を示す断面図である。 第9の実施形態において含侵部の形成方法を示す説明図である。 第10の実施形態にかかる給電端子の構成の概略を示す断面図である。 第10の実施形態にかかる給電端子の構成の概略を示す断面図である。 第10の実施形態にかかる給電端子の構成の概略を示す断面図である。 第11の実施形態にかかる基板支持部の静電チャックの構成の概略を示す平面図である。 第11の実施形態にかかる基板支持部の本体部の構成の概略を示す断面図である。 第12の実施形態にかかる基板支持部の本体部の構成の概略を示す断面図である。 第13の実施形態にかかるヒータ電極の構成の概略を示す平面図である。
 半導体デバイスの製造工程では、例えばプラズマ処理装置において半導体基板(以下、「基板」という)にプラズマ処理が行われる。プラズマ処理装置では、チャンバの内部で処理ガスを励起させることによりプラズマを生成し、当該プラズマによって、静電チャックに支持された基板を処理する。
 静電チャックは、例えば特許文献1に開示されたように、内部に静電引力発生用の電極を備えた誘電体部を有している。誘電体部は、従来、例えば焼結板によって構成されている。しかしながら、誘電体部を焼結板で製作すると、製作期間が長く、また製作コストが高くなる。
 そこで、本開示にかかる技術は、基板支持器の製作期間を短縮しつつ、製作コストを低廉化する。以下、本実施形態にかかる基板処理装置及び基板支持器について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
<プラズマ処理システム>
 先ず、一実施形態にかかるプラズマ処理システムについて、図1を参照して説明する。図1は、プラズマ処理システムの構成例を説明するための図である。
 一実施形態において、プラズマ処理システムは、プラズマ処理装置1及び制御部2を含む。プラズマ処理システムは、基板処理システムの一例であり、プラズマ処理装置1は、基板処理装置の一例である。プラズマ処理装置1は、プラズマ処理チャンバ10、基板支持部11及びプラズマ生成部12を含む。プラズマ処理チャンバ10は、プラズマ処理空間を有する。また、プラズマ処理チャンバ10は、少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理空間に供給するための少なくとも1つのガス供給口と、プラズマ処理空間からガスを排出するための少なくとも1つのガス排出口とを有する。ガス供給口は、後述するガス供給部20に接続され、ガス排出口は、後述する排気システム40に接続される。基板支持部11は、プラズマ処理空間内に配置され、基板を支持するための基板支持面を有する。
 プラズマ生成部12は、プラズマ処理空間内に供給された少なくとも1つの処理ガスからプラズマを生成するように構成される。プラズマ処理空間において形成されるプラズマは、容量結合プラズマ(CCP:Capacitively Coupled Plasma)、誘導結合プラズマ(ICP:Inductively Coupled Plasma)、ECRプラズマ(Electron-Cyclotron-resonance plasma)、ヘリコン波励起プラズマ(HWP:Helicon Wave Plasma)、又は、表面波プラズマ(SWP:Surface Wave Plasma)等であってもよい。また、AC(Alternating Current)プラズマ生成部及びDC(Direct Current)プラズマ生成部を含む、種々のタイプのプラズマ生成部が用いられてもよい。一実施形態において、ACプラズマ生成部で用いられるAC信号(AC電力)は、100kHz~10GHzの範囲内の周波数を有する。従って、AC信号は、RF(Radio Frequency)信号及びマイクロ波信号を含む。一実施形態において、RF信号は、100kHz~150MHzの範囲内の周波数を有する。
 制御部2は、本開示において述べられる種々の工程をプラズマ処理装置1に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御部2は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにプラズマ処理装置1の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御部2の一部又は全てがプラズマ処理装置1に含まれてもよい。制御部2は、処理部2a1、記憶部2a2及び通信インターフェース2a3を含んでもよい。制御部2は、例えばコンピュータ2aにより実現される。処理部2a1は、記憶部2a2からプログラムを読み出し、読み出されたプログラムを実行することにより種々の制御動作を行うように構成され得る。このプログラムは、予め記憶部2a2に格納されていてもよく、必要なときに、媒体を介して取得されてもよい。取得されたプログラムは、記憶部2a2に格納され、処理部2a1によって記憶部2a2から読み出されて実行される。媒体は、コンピュータ2aに読み取り可能な種々の記憶媒体であってもよく、通信インターフェース2a3に接続されている通信回線であってもよい。処理部2a1は、CPU(Central Processing Unit)であってもよい。記憶部2a2は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェース2a3は、LAN(Local Area Network)等の通信回線を介してプラズマ処理装置1との間で通信してもよい。
<制御部又は制御回路>
 図2は、本明細書に記載された種々の実施形態を実装し得る制御部又は制御回路(例えば、コンピュータ)のブロック図である。図2の制御部又は制御回路は、上記制御部2に相当する。本開示の制御態様は、システム、方法、及び/又はコンピュータプログラム製品として具現化され得る。コンピュータプログラム製品は、コンピュータ読み取り可能なプログラム命令が記録されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含み、1つ以上のプロセッサが実施形態の態様を実行する可能性がある。さらに図2の制御部は、本開示のプラズマ処理装置によって実行される処理を制御し得る。
 コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、命令実行装置(プロセッサ)による使用命令を記憶できる有形装置であってもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体としては、例えば電子記憶装置、磁気記憶装置、光記憶装置、電磁記憶装置、半導体記憶装置、又はこれらの装置の任意の適切な組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体(及び適切な組み合わせ)のより具体的な例の非網羅的なリストには、次の各々が含まれる:フレキシブルディスク、ハードディスク、ソリッドステートドライブ(SSD)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、プログラム可能な読み取り専用メモリ(EPROM又はフラッシュ)、静的ランダムアクセスメモリ(SRAM)、コンパクトディスク(CD又はCD-ROM)、デジタル汎用ディスク(DVD)、メモリカード又はスティック。本開示で用いられているコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、電波や他の自由に伝播する電磁波、導波路やその他の伝送媒体(例えば、光ファイバケーブルを通過する光パルス)を介して伝播する電磁波、又は電線を通る電気信号など、それ自身が一時的な信号であると解釈されるべきではない。
 本開示に記載されたコンピュータ読み取り可能なプログラム命令は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体から、又はグローバルネットワーク(すなわち、インターネット)、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク及び/又は無線ネットワークを介して外部コンピュータ又は外部記憶装置に適切なコンピューティングデバイス又は処理デバイスにダウンロードすることができる。ネットワークには、銅線、光通信ファイバ、無線伝送、ルーター、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイコンピュータ、エッジサーバが含まれる場合がある。各コンピューティングデバイス又は処理デバイスのネットワークアダプタカード又はネットワークインターフェースは、コンピュータ読み取り可能なプログラム命令をネットワークから受信し、コンピュータ読み取り可能なプログラム命令を、コンピューティングデバイス又は処理デバイス内のコンピュータの読み取り可能な記憶媒体に格納するために転送してもよい。
 本開示の操作を実行するためのコンピュータ読み取り可能なプログラム命令は、機械語命令及び/又はマイクロコードを含み、アセンブリ言語、Basic、Fortran、Java、Python、R、C、C++、C#又は同様のプログラミング言語を含む1つ以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードからコンパイル又はインタープリットすることができる。コンピュータの読み取り可能なプログラム命令は、ユーザのパーソナルコンピュータ、ノートブックコンピュータ、タブレット、又はスマートフォン上で完全に実行されてもよいし、リモートコンピュータ又はコンピュータサーバ上で、又はこれらのコンピューティングデバイスの任意の組み合わせで完全に実行されてもよい。リモートコンピュータ又はコンピュータサーバは、ローカルエリアネットワークやワイドエリアネットワーク、又はグローバルネットワーク(インターネット)を含むコンピュータネットワークを介して、ユーザのデバイス又はデバイスに接続することができる。いくつかの実施形態では、電子回路は、例えば、プログラマブル論理回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、又はプログラマブルロジックアレイ(PLA)を含む、コンピュータ読み取り可能なプログラム命令からの情報を使用してコンピュータ読み取り可能なプログラム命令を実行して電子回路を構成又はカスタマイズし、本開示の態様を実行する。
 本開示の態様は、開示の実施形態にかかる方法のフロー図及びブロック図、装置(システム)、及びコンピュータプログラム製品を参照して説明する。フロー図とブロック図の各ブロック、及びフロー図及びブロック図におけるブロックの組み合わせは、コンピュータ読み取り可能なプログラム命令によって実現できることを当業者は理解する。
 本開示に記載されたシステム及び方法を実装することができるコンピュータ読み取り可能なプログラム命令は、汎用コンピュータ、特殊目的コンピュータ、又は他のプログラマブル装置の1つ以上のプロセッサ(及び/又はプロセッサ内の1つ以上のコア)に提供され得る。これらのコンピュータ読み取り可能なプログラム命令は、コンピュータ、プログラマブル装置、及び/又は他のデバイスが特定の方法で機能するように指示することができるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納されてもよく、その場合、その指示を格納しているコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、本開示のフロー図及びブロック図で指定された機能の態様を実装する命令を含む製品である。
 また、コンピュータ読み取り可能なプログラム命令は、コンピュータ、他のプログラム可能な装置、又は他の装置にロードされてもよく、コンピュータ、他のプログラム可能な装置、又は他の装置上で実行される命令が、本開示のフロー図及びブロック図で指定された機能を実装するように、一連の動作ステップを実行させてコンピュータ実装プロセスを生成してもよい。
 図2は、1台又は複数台のネットワーク化されたコンピュータ及びサーバのネットワーク化システム800を示す機能ブロック図である。一実施形態において、図2に示すハードウェア及びソフトウェア環境は、本開示にかかるソフトウェア及び/又は方法の実装のための例示的なプラットフォームを提供し得る。
 図2に示されるように、ネットワーク化システム800は、コンピュータ805、ネットワーク810、リモートコンピュータ815、ウェブサーバ820、クラウドストレージサーバ825及びコンピュータサーバ830を含んでいてもよいが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、図2に示す1つ以上の機能ブロックの複数のインスタンスが採用されてもよい。
 コンピュータ805の追加詳細を図2に示す。コンピュータ805内に示される機能ブロックは、例示的な機能を確立するためにのみ提供され、網羅的であることを意図したものではない。また、リモートコンピュータ815、ウェブサーバ820、クラウドストレージサーバ825及びコンピュータサーバ830については詳細が提供されていないが、これらの他のコンピュータ及びデバイスは、コンピュータ805に対して示される同様の機能を備えてもよい。
 コンピュータ805は、パーソナルコンピュータ(PC)、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、ネットブックコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、スマートフォン、又はネットワーク810上の他のデバイスと通信できる任意の他のプログラマブル電子装置とすることができる。
 コンピュータ805は、プロセッサ835、バス837、メモリ840、不揮発性ストレージ845、ネットワークインターフェース850、周辺インターフェース855及びディスプレイインターフェース865を含み得る。これらの各機能は、いくつかの実施形態において、個々の電子サブシステム(集積回路チップ又はチップと関連するデバイスの組み合わせ)として、又は、他の実施形態において、ある程度の機能の組み合わせが、単一のチップ(チップオンシステム又はSoCと呼ばれる場合がある)上に実装され得る。
 プロセッサ835は、1つ又は複数のシングル又はマルチチップマイクロプロセッサであってもよい。
 バス837は、ISA、PCI、PCIExpress(PCI-e)、AGPなどの独自の標準の高速パラレル又はシリアルペリフェラルインターコネクトバスとすることができる。
 メモリ840及び不揮発性ストレージ845は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とすることができる。メモリ840は、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)及び静的ランダムアクセスメモリ(SRAM)などの任意の適切な揮発性記憶装置を含んでいてもよい。不揮発性ストレージ845は、フレキシブルディスク、ハードディスク、ソリッドステートドライブ(SSD)、読み取り専用メモリ(ROM)、プログラム可能な読み取り専用メモリ(EPROM又はFlash)、コンパクトディスク(CD又はCD-ROM)、デジタル汎用ディスク(DVD)及びメモリカード又はスティックの1つ以上を含むことができる。
 プログラム848は、不揮発性ストレージ845に格納され、本開示の他の場所で詳細に説明され、かつ図面に示されている特定のソフトウェア機能を作成、管理、及び制御するために使用される機械読み取り可能な命令及び/又はデータの集合であってもよい。いくつかの実施形態では、メモリ840は、不揮発性ストレージ845よりもかなり速くてもよい。このような実施形態では、プログラム848は、プロセッサ835によって実行される前に不揮発性ストレージ845からメモリ840に転送されてもよい。
 コンピュータ805は、ネットワークインターフェース850を介してネットワーク810を介して他のコンピュータと通信し、対話することができる。ネットワーク810は、例えば、ローカルエリアネットワーク(LAN)、インターネット等の広域ネットワーク(WAN)、又は両者の組み合わせ、有線、無線、又は光ファイバ接続を含んでもよい。一般に、ネットワーク810は、2台以上のコンピュータと関連するデバイス間の通信をサポートする接続及びプロトコルの任意の組み合わせであり得る。
 周辺インターフェース855は、コンピュータ805とローカルに接続されてもよい他の装置とのデータの入出力を可能にし得る。例えば、周辺インターフェース855は、外部デバイス860への接続を提供することができる。外部デバイス860は、キーボード、マウス、キーパッド、タッチスクリーン、及び/又は他の適切な入力デバイスなどのデバイスを含んでいてもよい。外部デバイス860はまた、例えばサムドライブ、ポータブル光ディスク又は磁気ディスク、及びメモリカードのようなポータブルコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含むことができる。本開示の実施形態に用いるソフトウェア及びデータは、例えば、プログラム848、携帯型コンピュータ読み取り可能な記憶媒体などに記憶され得る。このような実施形態では、ソフトウェアは、不揮発性ストレージ845にロードされるか、あるいは、代わりに、周辺インターフェース855を介してメモリ840に直接ロードされ得る。周辺インターフェース855は、RS-232やユニバーサルシリアルバス(USB)などの業界標準接続を使用して外部デバイス860と接続することができる。
 ディスプレイインターフェース865は、コンピュータ805をディスプレイ870に接続してもよい。ディスプレイ870は、いくつかの実施形態において、コンピュータ805のユーザにコマンドライン又はグラフィカルユーザインタフェースを提示するために使用され得る。ディスプレイインターフェース865は、1つ以上の独自仕様の接続、又はVGA、DVI、ディスプレイポート、HDMI(登録商標)などの業界標準接続を使用してディスプレイ870に接続することができる。
 上述したように、ネットワークインターフェース850は、コンピュータ805外部の他のコンピューティングシステム及びストレージシステム又はデバイスとの通信を提供する。本明細書で説明するソフトウェアプログラム及びデータは、例えば、リモートコンピュータ815、ウェブサーバ820、クラウドストレージサーバ825及びコンピュータサーバ830から、ネットワークインターフェース850及びネットワーク810を介して不揮発性ストレージ845にダウンロードされ得る。さらに、本開示に記載されたシステム及び方法は、ネットワークインターフェース850及びネットワーク810を介してコンピュータ805に接続された1台以上のコンピュータによって実行され得る。例えば、いくつかの実施形態では、本開示に記載されたシステム及び方法は、リモートコンピュータ815、コンピュータサーバ830、又はネットワーク810上の相互接続されたコンピュータの組み合わせによって実行され得る。
 データ、データセット及び/又は本開示に記載されたシステム及び方法の実施の実施例で用いられたデータベースは、リモートコンピュータ815、ウェブサーバ820、クラウドストレージサーバ825及びコンピュータサーバ830から保存又はダウンロードされ得る。
<プラズマ処理装置>
 以下に、プラズマ処理装置1の一例としての容量結合型のプラズマ処理装置の構成例について説明する。図3は、容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図である。
 容量結合型のプラズマ処理装置1は、プラズマ処理チャンバ10、ガス供給部20、電源30及び排気システム40を含む。また、プラズマ処理装置1は、基板支持器の一例としての基板支持部11及びガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ10内に導入するように構成される。ガス導入部は、シャワーヘッド13を含む。基板支持部11は、プラズマ処理チャンバ10内に配置される。シャワーヘッド13は、基板支持部11の上方に配置される。一実施形態において、シャワーヘッド13は、プラズマ処理チャンバ10の天部(ceiling)の少なくとも一部を構成する。プラズマ処理チャンバ10は、シャワーヘッド13、プラズマ処理チャンバ10の側壁10a及び基板支持部11により規定されたプラズマ処理空間10sを有する。プラズマ処理チャンバ10は接地される。シャワーヘッド13及び基板支持部11は、プラズマ処理チャンバ10の筐体とは電気的に絶縁される。
 基板支持部11は、本体部111及びリングアセンブリ112を含む。本体部111は、基板Wを支持するための中央領域111aと、リングアセンブリ112を支持するための環状領域111bとを有する。ウェハは基板Wの一例である。本体部111の環状領域111bは、平面視で本体部111の中央領域111aを囲んでいる。基板Wは、本体部111の中央領域111a上に配置され、リングアセンブリ112は、本体部111の中央領域111a上の基板Wを囲むように本体部111の環状領域111b上に配置される。従って、中央領域111aは、基板Wを支持するための基板支持面とも呼ばれ、環状領域111bは、リングアセンブリ112を支持するためのリング支持面とも呼ばれる。
 一実施形態において、本体部111は、基台1110及び静電チャック1111を含む。基台1110は、例えばアルミニウム等の導電性部材を含み、略円盤形状を有している。基台1110の導電性部材は下部電極として機能し得る。静電チャック1111は、基台1110の上に配置される。静電チャック1111は、第1の誘電体部1111aと第2の誘電体部1111bとを含む。一実施形態において、第1の誘電体部1111aは、中央領域111aを有し、基板Wを載置する。第2の誘電体部1111bは、環状領域111bを有し、リングアセンブリ112を載置する。第2の誘電体部1111bは、第1の誘電体部1111aを囲むように配置される。
 なお、環状静電チャックや環状絶縁部材のような、静電チャック1111を囲む他の部材が環状領域111bを有してもよい。この場合、リングアセンブリ112は、環状静電チャック又は環状絶縁部材の上に配置されてもよく、静電チャック1111と環状絶縁部材の両方の上に配置されてもよい。また、後述するRF電源31及び/又はDC電源32に結合される少なくとも1つのRF/DC電極が静電チャック1111内に配置されてもよい。この場合、少なくとも1つのRF/DC電極が下部電極として機能する。後述するバイアスRF信号及び/又はDC信号が少なくとも1つのRF/DC電極に供給される場合、RF/DC電極はバイアス電極とも呼ばれる。なお、基台1110の導電性部材と少なくとも1つのRF/DC電極とが複数の下部電極として機能してもよい。また、静電チャック1111内の電極が下部電極として機能してもよい。従って、基板支持部11は、少なくとも1つの下部電極を含む。
 リングアセンブリ112は、1又は複数の環状部材を含む。一実施形態において、1又は複数の環状部材は、1又は複数のエッジリングと少なくとも1つのカバーリングとを含む。エッジリングは、導電性材料又は絶縁材料で形成され、カバーリングは、絶縁材料で形成される。なお、カバーリングは省略されてもよい。
 また、基板支持部11は、静電チャック1111、リングアセンブリ112及び基板Wのうち少なくとも1つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、伝熱媒体、流路1110c、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路1110cには、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。一実施形態において、流路1110cが基台1110内に形成され、1又は複数のヒータが静電チャック1111内に配置される。また、基板支持部11は、基板Wの裏面と中央領域111aとの間の間隙に伝熱ガスを供給するように構成された伝熱ガス供給部を含んでもよい。
 シャワーヘッド13は、ガス供給部20からの少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理空間10s内に導入するように構成される。シャワーヘッド13は、少なくとも1つのガス供給口13a、少なくとも1つのガス拡散室13b、及び複数のガス導入口13cを有する。ガス供給口13aに供給された処理ガスは、ガス拡散室13bを通過して複数のガス導入口13cからプラズマ処理空間10s内に導入される。また、シャワーヘッド13は、少なくとも1つの上部電極を含む。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド13に加えて、側壁10aに形成された1又は複数の開口部に取り付けられる1又は複数のサイドガス注入部(SGI:Side Gas Injector)を含んでもよい。
 ガス供給部20は、少なくとも1つのガスソース21及び少なくとも1つの流量制御器22を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部20は、少なくとも1つの処理ガスを、それぞれに対応のガスソース21からそれぞれに対応の流量制御器22を介してシャワーヘッド13に供給するように構成される。各流量制御器22は、例えばマスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器を含んでもよい。さらに、ガス供給部20は、少なくとも1つの処理ガスの流量を変調又はパルス化する少なくとも1つの流量変調デバイスを含んでもよい。
 電源30は、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介してプラズマ処理チャンバ10に結合されるRF電源31を含む。RF電源31は、少なくとも1つのRF信号(RF電力)を少なくとも1つの下部電極及び/又は少なくとも1つの上部電極に供給するように構成される。これにより、プラズマ処理空間10sに供給された少なくとも1つの処理ガスからプラズマが形成される。従って、RF電源31は、プラズマ生成部12の少なくとも一部として機能し得る。また、バイアスRF信号を少なくとも1つの下部電極に供給することにより、基板Wにバイアス電位が発生し、形成されたプラズマ中のイオン成分を基板Wに引き込むことができる。
 一実施形態において、RF電源31は、第1のRF生成部31a及び第2のRF生成部31bを含む。第1のRF生成部31aは、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介して少なくとも1つの下部電極及び/又は少なくとも1つの上部電極に結合され、プラズマ生成用のソースRF信号(ソースRF電力)を生成するように構成される。一実施形態において、ソースRF信号は、10MHz~150MHzの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第1のRF生成部31aは、異なる周波数を有する複数のソースRF信号を生成するように構成されてもよい。生成された1又は複数のソースRF信号は、少なくとも1つの下部電極及び/又は少なくとも1つの上部電極に供給される。
 第2のRF生成部31bは、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介して少なくとも1つの下部電極に結合され、バイアスRF信号(バイアスRF電力)を生成するように構成される。バイアスRF信号の周波数は、ソースRF信号の周波数と同じであっても異なっていてもよい。一実施形態において、バイアスRF信号は、ソースRF信号の周波数よりも低い周波数を有する。一実施形態において、バイアスRF信号は、100kHz~60MHzの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第2のRF生成部31bは、異なる周波数を有する複数のバイアスRF信号を生成するように構成されてもよい。生成された1又は複数のバイアスRF信号は、少なくとも1つの下部電極に供給される。また、種々の実施形態において、ソースRF信号及びバイアスRF信号のうち少なくとも1つがパルス化されてもよい。
 また、電源30は、プラズマ処理チャンバ10に結合されるDC電源32を含んでもよい。DC電源32は、第1のDC生成部32a及び第2のDC生成部32bを含む。一実施形態において、第1のDC生成部32aは、少なくとも1つの下部電極に接続され、第1のDC信号を生成するように構成される。生成された第1のDC信号は、少なくとも1つの下部電極に印加される。一実施形態において、第2のDC生成部32bは、少なくとも1つの上部電極に接続され、第2のDC信号を生成するように構成される。生成された第2のDC信号は、少なくとも1つの上部電極に印加される。
 種々の実施形態において、第1及び第2のDC信号がパルス化されてもよい。この場合、電圧パルスのシーケンスが少なくとも1つの下部電極及び/又は少なくとも1つの上部電極に印加される。電圧パルスは、矩形、台形、三角形又はこれらの組み合わせのパルス波形を有してもよい。一実施形態において、DC信号から電圧パルスのシーケンスを生成するための波形生成部が第1のDC生成部32aと少なくとも1つの下部電極との間に接続される。従って、第1のDC生成部32a及び波形生成部は、電圧パルス生成部を構成する。第2のDC生成部32b及び波形生成部が電圧パルス生成部を構成する場合、電圧パルス生成部は、少なくとも1つの上部電極に接続される。電圧パルスは、正の極性を有してもよく、負の極性を有してもよい。また、電圧パルスのシーケンスは、1周期内に1又は複数の正極性電圧パルスと1又は複数の負極性電圧パルスとを含んでもよい。なお、第1及び第2のDC生成部32a、32bは、RF電源31に加えて設けられてもよく、第1のDC生成部32aが第2のRF生成部31bに代えて設けられてもよい。
 排気システム40は、例えばプラズマ処理チャンバ10の底部に設けられたガス排出口10eに接続され得る。排気システム40は、圧力調整弁及び真空ポンプを含んでもよい。圧力調整弁によって、プラズマ処理空間10s内の圧力が調整される。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。
<基板支持部>
 次に、上述した基板支持部11の構成について、複数の実施形態を例示して説明する。
<第1の実施形態>
 図4は、第1の実施形態にかかる基板支持部の本体部の構成の概略を示す断面図である。なお、第1の実施形態は第1の誘電体部1111aの構成に特徴を有し、図4の例においては第2の誘電体部1111bの図示を省略する。
 第1の誘電体部1111aは、溶射層200と焼結層201を備える。溶射層200は、絶縁性材料、例えばAl(酸化アルミニウム、アルミナ)等のセラミックを溶射することで形成される。焼結層201は、絶縁性材料、例えばAl等のセラミックの焼結板で形成される。焼結層201は溶射層200の上部に配置され、焼結層201の上面は、基板Wを支持するための中央領域111a(基板支持面)を構成する。
 溶射層200の内部には、基板Wの温度を調節するためのヒータ電極202が設けられている。ヒータ電極202は、導電性材料、例えば金属を溶射することで形成される。焼結層201の内部には、基板Wを吸着するための静電電極203が設けられている。静電電極203は、導電性材料、例えば金属を焼結して形成される。
 なお、ヒータ電極202と静電電極203の配置は本実施形態に限定されない。例えば、ヒータ電極202は、溶射層200と焼結層201との界面に配置されてもよい。また、ヒータ電極202と静電電極203はそれぞれ、分割されていてもよい。さらに、第1の誘電体部1111aの内部には、DC又はACのバイアス電力が供給されるバイアス電極(図示せず)が設けられていてもよい。
 第1の誘電体部1111aは、接合層204を介して基台1110の上に配置される。接合層204は、溶射層200と基台1110とを接合する接着剤として機能する。接合層204は、耐プラズマ性及び耐熱性を有する材料、例えばアクリル系樹脂、シリコン樹脂、エポキシ系樹脂等で形成されている。
 以上のように第1の誘電体部1111aは、溶射層200と焼結層201を備えたハイブリッド構造を有する。
 ここで、溶射層200は、製作期間が短く、製作コストを低廉化できるという利点を有する。一方、溶射層200は、RF電力が大きく、あるいは静電電極203に供給される電力が大きい場合、異常放電が発生し、溶射層200が劣化するおそれがある。また、溶射層200は、緻密度が低く、プラズマに暴露された際の経時的な表面の変化が生じ易い。従って、焼結層201と比較してプラズマ耐性が低く、寿命が焼結層201より短くなる。そこで、溶射層200は、プラズマの非曝露面側に配置する。
 焼結層201は、RF電力が大きく、また静電電極203に供給される電力が大きい場合でも用いることができ、高パワー化に対応することができる。しかも、焼結層201は、プラズマ耐性が高く寿命が長く、さらに発塵が少ない。一方、焼結層201は、製作期間が長く、製作コストが高い。そこで、焼結層201は、プラズマの曝露面側のみに配置する。
 本実施形態によれば、第1の誘電体部1111aは、溶射層200の利点と焼結層201の利点を兼ね備える。すなわち、プラズマ曝露面側の焼結層201で高パワー化と高寿命化を実現しつつ、非曝露面側の溶射層200で製作期間(リードタイム)の短縮と製作コストの低廉化を実現することができる。
 また、ヒータ電極202を溶射により形成するので、当該ヒータ電極202の製作期間を短縮しつつ、製作コストを低廉化することができる。その結果、例えば任意のヒータパターンに合わせて、ヒータ電極202を容易に製作することが可能となる。
 なお、本実施形態において、第1の誘電体部1111aを製作する際には、内部に静電電極203を備えた焼結層201を準備した後、当該焼結層201の上に溶射層200とヒータ電極202を溶射により形成する。その後、溶射層200を、接合層204を介して基台1110に接合する。この際、接合層204は柔軟性の有する接着剤であるため、溶射層200と基台1110を適切に接合することができる。しかも、接合層204によって熱抵抗を下げることも可能となる。
 以上のように、基板支持部11は製作上、接合層204を備えるのが好ましい。但し、上述したように、溶射層200の利点と焼結層201の利点を発揮させるという観点化からは、接合層204を省略することができる。
<第2の実施形態>
 図5は、第2の実施形態にかかる基板支持部の本体部の構成の概略を示す断面図である。
 第1の誘電体部1111aは、焼結層210を備える。焼結層210は、絶縁性材料、例えばAl等のセラミックの焼結板で形成される。焼結層210の上面は、基板Wを支持するための中央領域111a(基板支持面)を構成する。
 焼結層210の内部には、基板Wを吸着するための第1の静電電極211が設けられている。第1の静電電極211は、導電性材料、例えば金属を焼結して形成される。なお、第1の静電電極211は、分割されていてもよい。また、焼結層201の内部には、基板Wを加熱するためのヒータ電極(図示せず)や、DC又はACのバイアス電力が供給されるバイアス電極(図示せず)が設けられていてもよい。
 第1の誘電体部1111aは、接合層212を介して基台1110の上に配置される。接合層212は、第1の実施形態の接合層204と同様の材料で形成され、焼結層210と基台1110とを接合する接着剤として機能する。
 第2の誘電体部1111bは、第1の誘電体部1111aを囲んでおり、溶射層220を備える。溶射層220は、絶縁性材料、例えばAl等のセラミックを、基台1110の外周部に溶射することで形成される。溶射層220の上面は、リングアセンブリ112を支持するための環状領域111b(リング支持面)を構成する。なお、第1の誘電体部1111aと第2の誘電体部1111bの配置は本実施形態に限定されない。例えば、第1の誘電体部1111aと第2の誘電体部1111bの間は、第1の誘電体部1111aと第2の誘電体部1111bの互いの熱干渉を抑制するために分離されていてもよい。
 溶射層220の内部には、リングアセンブリ112を吸着するための第2の静電電極221が設けられている。第2の静電電極221は、導電性材料、例えば金属を溶射することで形成される。なお、第2の静電電極221は、分割されていてもよい。また、溶射層220の内部には、基板Wを加熱するためのヒータ電極(図示せず)や、DC又はACのバイアス電力が供給されるバイアス電極(図示せず)が設けられていてもよい。
 ここで、リングアセンブリ112のエッジリングの温度は、基板Wの温度より低い設定値が要求される場合がある。しかし、環状領域111bのリング支持面の吸着面積は、エッジリングがプラズマに暴露される面積よりも小さい。このため、リングアセンブリ112を支持する第2の誘電体部1111bにおいて、抜熱能力を向上させる必要がある。
 しかしながら、従来、第2の誘電体部は絶縁性材料による焼結層を備え、当該焼結層が接合層を介して基台の上に配置されていたため、接合層による抜熱能力以上の抜熱能力が要求される場合があった。また、抜熱能力を向上させるために、第2の誘電体部の焼結層とエッジリングとの間に伝熱ガス、例えばHeガスを供給することも行われるが、かかる場合、エッジリングの下面において異常放電が発生するおそれがある。
 この点、本実施形態では、第2の誘電体部1111bの溶射層220は、接合層を介さずに直接、基台1110の上に配置される。このため、抜熱能力を向上させることができる。しかも、第2の誘電体部1111bを溶射層220で構成することによって、製作期間を短縮して、製作コストを低廉化することも可能となる。
<第3の実施形態>
 図6は、第3の実施形態にかかる基板支持部の本体部の構成の概略を示す断面図である。第3の実施形態は、第2の実施形態の変形例である。
 第1の誘電体部1111aは、焼結層230を備える。焼結層230は、絶縁性材料、例えばAl等のセラミックの焼結板で形成される。焼結層230の上面は、基板Wを支持するための中央領域111a(基板支持面)を構成する。
 焼結層230の内部には、基板Wを吸着するための第1の静電電極231が設けられている。第1の静電電極231は、導電性材料、例えば金属を焼結して形成される。なお、第1の静電電極231は、分割されていてもよい。
 第1の誘電体部1111aは、接合層232を介して、後述する溶射層240の上に配置される。接合層232は、第2の実施形態の接合層212と同様の材料で形成され、焼結層230と後述する溶射層240とを接合する接着剤として機能する。
 第2の誘電体部1111bは、溶射層240を備える。溶射層240は、絶縁性材料、例えばAl等のセラミックを、基台1110の全面に溶射することで形成される。すなわち、溶射層240は、第1の誘電体部1111aの下部まで延伸して配置される。溶射層240の上面外周部は、リングアセンブリ112を支持するための環状領域111b(リング支持面)を構成する。
 溶射層240の内部外周部には、リングアセンブリ112を吸着するための第2の静電電極241が設けられている。第2の静電電極241は、導電性材料、例えば金属を溶射することで形成される。なお、第2の静電電極241は、分割されていてもよい。
 本実施形態においても、第2の実施形態と同様の効果を享受できる。すなわち、第2の誘電体部1111bの溶射層240は、接合層を介さずに直接、基台1110の上に配置されるため、抜熱能力を向上させることができる。また、第2の誘電体部1111bを溶射層240で構成することによって、製作期間を短縮して、製作コストを低廉化することも可能となる。
<第4の実施形態>
 図7は、第4の実施形態にかかる基板支持部の本体部の構成の概略を示す断面図である。第4の実施形態は、第1の実施形態と第3の実施形態を組み合わせた例である。
 第1の誘電体部1111aは、第1の溶射層250と焼結層251を備える。第1の溶射層250は、絶縁性材料、例えばAl等のセラミックを溶射することで形成される。焼結層251は、絶縁性材料、例えばAl等のセラミックの焼結板で形成される。焼結層251は第1の溶射層250の上部に配置され、焼結層251の上面は、基板Wを支持するための中央領域111a(基板支持面)を構成する。
 焼結層251の内部には、基板Wを吸着するための第1の静電電極252が設けられている。第1の静電電極252は、導電性材料、例えば金属を焼結して形成される。なお、第1の静電電極252は、分割されていてもよい。
 第1の誘電体部1111aは、接合層253を介して、後述する第2の溶射層260の上に配置される。接合層253は、第1の実施形態の接合層204と同様の材料で形成され、第1の溶射層250と第2の溶射層260とを接合する接着剤として機能する。
 第2の誘電体部1111bは、第2の溶射層260を備える。第2の溶射層260は、絶縁性材料、例えばAl等のセラミックを、基台1110の全面に溶射することで形成される。すなわち、第2の溶射層260は、第1の誘電体部1111aの下部まで延伸して配置される。第2の溶射層260の上面外周部は、リングアセンブリ112を支持するための環状領域111b(リング支持面)を構成する。
 第2の溶射層260の内部外周部には、リングアセンブリ112を吸着するための第2の静電電極261が設けられている。第2の静電電極261は、導電性材料、例えば金属を溶射することで形成される。なお、第2の静電電極261は、分割されていてもよい。
 本実施形態によれば、第1の実施形態の効果と第3の実施形態の効果の両方を享受できる。すなわち、第1の誘電体部1111aにおいて、プラズマ曝露面側の焼結層251で高パワー化と高寿命化を実現しつつ、非曝露面側の第1の溶射層250で製作期間の短縮と製作コストの低廉化を実現することができる。また、第2の誘電体部1111bにおいて、第2の溶射層260は接合層を介さずに直接、基台1110の上に配置されるため、抜熱能力を向上させることができる。さらに、第2の誘電体部1111bを第2の溶射層260で構成することによって、製作期間を短縮して、製作コストを低廉化することも可能となる。
 なお、本実施形態において、第1の溶射層250の溶射材料と第2の溶射層260の溶射材料は同じであったが、これらの溶射材料は異なっていてもよい。
<第5の実施形態>
 図8は、第5の実施形態にかかる基板支持部の本体部の構成の概略を示す断面図である。
 第1の誘電体部1111aは、第1の溶射層270と第1の焼結層271を備える。また、第1の溶射層270は、積層された複数、例えば2つの第1の溶射層270a、270bを含む。上側に配置された第1の上部溶射層270aは、絶縁性材料、例えばAl等のセラミックを溶射することで形成される。下側に配置された第1の下部溶射層270bも、絶縁性材料、例えばAl等のセラミックを溶射することで形成される。第1の焼結層271は、絶縁性材料、例えばAl等のセラミックの焼結板で形成される。第1の焼結層271は第1の溶射層270の上部に配置され、第1の焼結層271の上面は、基板Wを支持するための中央領域111a(基板支持面)を構成する。
 第1の上部溶射層270aの厚みは、例えば後述する第1のバイアス電極272と第1の静電電極273との距離に応じて適宜調節される。第1の下部溶射層270bの厚みは、例えば後述する第1の静電電極273と基台1110とのとの距離に応じて適宜調節される。
 第1の上部溶射層270aと第1の下部溶射層270bとの界面には、プラズマ電位を制御するためのDCパルスのバイアス電力が供給される第1のバイアス電極272が設けられている。第1のバイアス電極272は、導電性材料、例えば金属を第1の上部溶射層270aに溶射することで形成される。なお、第1のバイアス電極272は、外径寸法及び同軸で形成する。また、第1のバイアス電極272は、分割されていてもよい。
 第1の焼結層271と第1の上部溶射層270aとの界面には、基板Wを吸着するための第1の静電電極273が設けられている。第1の静電電極273は、導電性材料、例えば金属を第1の焼結層271に溶射することで形成される。なお、第1の静電電極273は、必要に応じて外形寸法、及び、単極、双極、同軸で形成し、また導通用の電極構造を作成する。また、第1の静電電極273は、分割されていてもよい。
 なお、第1のバイアス電極272と第1の静電電極273の配置は本実施形態に限定されない。例えば、第1の静電電極273は、第1の焼結層271の内部に設けられていてもよい。かかる場合、第1の静電電極273は、導電性材料、例えば金属を焼結して形成される。
 第2の誘電体部1111bは、第2の溶射層280と第2の焼結層281を備える。また、第2の溶射層280は、積層された複数、例えば2つの第2の溶射層280a、280bを含む。上側に配置された第2の上部溶射層280aは、絶縁性材料、例えばAl等のセラミックを溶射することで形成される。下側に配置された第2の下部溶射層280bも、絶縁性材料、例えばAl等のセラミックを溶射することで形成される。第2の焼結層281は、絶縁性材料、例えばAl等のセラミックの焼結板で形成される。第2の焼結層281は第2の溶射層280の上部に配置され、第2の焼結層281の上面は、リングアセンブリ112を支持するための環状領域111b(リング支持面)を構成する。
 第2の上部溶射層280aの厚みは、例えば後述する第2のバイアス電極282と第2の静電電極283との距離に応じて適宜調節される。第2の下部溶射層280bの厚みは、例えば後述する第2の静電電極283と基台1110とのとの距離に応じて適宜調節される。
 第2の上部溶射層280aと第2の下部溶射層280bとの界面には、DCパルスのバイアス電力が供給される第2のバイアス電極282が設けられている。第2のバイアス電極282は、導電性材料、例えば金属を第2の上部溶射層280aに溶射することで形成される。なお、第2のバイアス電極282は、外径寸法及び同軸で形成する。また、第2のバイアス電極282は、分割されていてもよい。
 第2の焼結層281と第2の上部溶射層280aとの界面には、基板Wを吸着するための第2の静電電極283が設けられている。第2の静電電極283は、導電性材料、例えば金属を第2の焼結層281に溶射することで形成される。なお、第2の静電電極283は、必要に応じて外形寸法、及び、単極、双極、同軸で形成し、また導通用の電極構造を作成する。また、第2の静電電極283は、分割されていてもよい。
 なお、第2のバイアス電極282と第2の静電電極283の配置は本実施形態に限定されない。例えば、第2の静電電極283は、第2の焼結層281の内部に設けられていてもよい。かかる場合、第2の静電電極283は、導電性材料、例えば金属を焼結して形成される。また、第2のバイアス電極282と第2の静電電極283はそれぞれ、省略することも可能である。
 本実施形態によれば、第1の誘電体部1111aは、プラズマ曝露面側の第1の焼結層271で高パワー化と高寿命化を実現しつつ、非曝露面側の第1の溶射層270で製作期間の短縮と製作コストの低廉化を実現することができる。第2の誘電体部1111bも、第1の誘電体部1111aと同様の効果を享受できる。
 なお、本実施形態において、第1の誘電体部1111aは第1の溶射層270を備え、第2の誘電体部1111bは第2の溶射層280を備えるが、第1の誘電体部1111aと第2の誘電体部1111bのいずれか一方は焼結層のみで形成されてもよい。
 また、本実施形態によれば、第1の溶射層270は複数の第1の溶射層270a、270bを含むので、第1のバイアス電極272と基板Wとの距離を制御でき、パワー効率を向上させることができる。第2の溶射層280も、第1の溶射層270と同様の効果を享受することができる。
 なお、第1の溶射層270と第2の溶射層280の積層数はそれぞれ、本実施形態に限定されない。例えば、1層であってもよいし、3層以上であってもよい。
 また、本実施形態において、第1の上部溶射層270aの溶射材料と第1の下部溶射層270bの溶射材料は同じであったが、これらの溶射材料は異なっていてもよい。かかる場合、各層の特性を活かすことが可能となり、例えば内包する電極に応じた溶射材料を用いることができる。
 また、本実施形態によれば、第1のバイアス電極272と第1の静電電極273をそれぞれ溶射により形成するので、これら電極272、273の製作期間を短縮しつつ、製作コストを低廉化することができる。その結果、例えば任意のパターンに合わせて、電極272、273を容易に製作することが可能となる。
 なお、本実施形態において、第1のバイアス電極272と第2のバイアス電極282は、平面視においてオーバーラップして配置されてもよい。かかる場合、第1のバイアス電極272と第2のバイアス電極282の間に生じる寄生容量を調整することでインピーダンスを制御し、基板W側とリングアセンブリ112側を伝搬するバイアスRF信号の量を制御することができる。
 本実施形態において、第1の誘電体部1111aを製作する際には、先ず、第1の焼結層271を準備する。その後、第1の焼結層271の上に、第1の静電電極273、第1の上部溶射層270a、第1のバイアス電極272、第1の下部溶射層270bを順次溶射により形成する。第1の静電電極273と第1のバイアス電極272を形成する際には、マスクを用いて直接溶射してパターンを形成してもよいし、全面溶射した後、機械加工又は焼き切りによりパターンを形成してもよい。
 なお、本実施形態では図示していないが、第1の誘電体部1111aを製作した後、第1の下部溶射層270bを、第1の接合層(図示せず)を介して基台1110に接合してもよい。第1の接合層には柔軟性のある接着剤が設けられ、第1の下部溶射層270bと基台1110を適切に接合することができる。また、第1の接合層によって熱抵抗を下げることも可能となる。
 第2の誘電体部1111bも、第1の誘電体部1111aの製作と同様の方法で製作することができる。そして、第2の誘電体部1111bにおいて第2の下部溶射層280bを、第2の接合層(図示せず)を介して基台1110に接合してもよい。
<第6の実施形態>
 図9は、第6の実施形態にかかる基板支持部の本体部の構成の概略を示す断面図である。第6の実施形態は、第5の実施形態の変形例である。
 本実施形態において、第1の誘電体部1111aと第2の誘電体部1111bは離間して配置される。また、基台1110は第1の基台1110aと第2の基台1110bを備え、これら第1の基台1110aと第2の基台1110bは離間して配置される。第1の基台1110aは第1の誘電体部1111aの下部の基台であり、第2の誘電体部1111bは第2の誘電体部1111bの下部の基台である。
 このように、第1の誘電体部1111a及び第1の基台1110aと、第2の誘電体部1111b及び第2の基台1110bとを分離することで、互いの熱干渉を抑制することができる。なお、かかる分離は、上記第1~第5の実施形態に適用してもよい。
 第1の誘電体部1111aは、第1の溶射層290と第1の焼結層291を備える。第1の溶射層290は、絶縁性材料、例えばAl等のセラミックを溶射することで形成される。第1の焼結層291は、絶縁性材料、例えばAl等のセラミックの焼結板で形成される。なお、第1の溶射層290は、第5の実施形態の第1の溶射層270と同様に、複数の溶射層を含んでいてもよい。第1の焼結層291は第1の溶射層290の上部に配置され、第1の焼結層291の上面は、基板Wを支持するための中央領域111a(基板支持面)を構成する。
 第1の焼結層291と第1の溶射層290との界面には、基板Wを加熱するための第1のヒータ電極292が設けられている。第1のヒータ電極292は、導電性材料、例えば金属を第1の焼結層291に溶射することで形成される。なお、第1のヒータ電極292は、分割されていてもよい。
 第1の焼結層291の内部には、基板Wを吸着するための第1の静電電極293が設けられている。第1の静電電極293は、導電性材料、例えば金属を焼結して形成される。なお、第1の静電電極293は、分割されていてもよい。
 なお、第1のヒータ電極292と第1の静電電極293の配置は本実施形態に限定されない。
 第2の誘電体部1111bは、第2の溶射層300と第2の焼結層301を備える。第2の溶射層300は、絶縁性材料、例えばAl等のセラミックを溶射することで形成される。なお、第2の溶射層300は、第5の実施形態の第2の溶射層280と同様に、複数の溶射層を含んでいてもよい。第2の焼結層301は、絶縁性材料、例えばAl等のセラミックの焼結板で形成される。第2の焼結層301は第2の溶射層300の上部に配置され、第2の焼結層301の上面は、リングアセンブリ112を支持するための環状領域111b(リング支持面)を構成する。
 第2の焼結層301と第2の溶射層300との界面には、リングアセンブリ112を加熱するための第2のヒータ電極302が設けられている。第2のヒータ電極302は、導電性材料、例えば金属を第2の焼結層301に溶射することで形成される。なお、第2のヒータ電極302は、分割されていてもよい。
 なお、第2の焼結層301の内部には、リングアセンブリ112を吸着するための第2の静電電極(図示せず)が設けられていてもよい。かかる場合、第2の静電電極は、導電性材料、例えば金属を焼結して形成される。なお、第2の静電電極は、分割されていてもよい。
 本実施形態においても、第5の実施形態と同様の効果を享受できる。すなわち、第1の誘電体部1111aは、プラズマ曝露面側の第1の焼結層291で高パワー化と高寿命化を実現しつつ、非曝露面側の第1の溶射層290で製作期間の短縮と製作コストの低廉化を実現することができる。第2の誘電体部1111bも、第1の誘電体部1111aと同様の効果を享受できる。
 なお、本実施形態において、第1の誘電体部1111aは第1の溶射層290を備え、第2の誘電体部1111bは第2の溶射層300を備えるが、第1の誘電体部1111aと第2の誘電体部1111bのいずれか一方は焼結層のみで形成されてもよい。
 本実施形態において、第1の誘電体部1111aを製作する際には、内部に第1の静電電極293を備えた第1の焼結層291を準備した後、第1の焼結層291の上に、第1のヒータ電極292と第1の溶射層290を順次溶射により形成する。第1のヒータ電極292を形成する際には、マスクを用いて直接溶射してパターンを形成してもよいし、全面溶射した後、機械加工又は焼き切りによりパターンを形成してもよい。
 この第1の誘電体部1111aの製作において、第1のヒータ電極292を形成した後、当該第1のヒータ電極292に電力を供給し、基板面内の発熱分布を測定してもよい。この測定した発熱分布と、設計の発熱分布との差分を修正するように、第1のヒータ電極292の線幅をトリミングすれば、製造上の個体差を補正し温度面内均一性の優れた第1の誘電体部1111aを製作することができる。
 なお、本実施形態では図示していないが、第1の誘電体部1111aを製作した後、第1の溶射層290を、第1の接合層(図示せず)を介して基台1110に接合してもよい。第1の接合層には柔軟性のある接着剤が設けられ、第1の溶射層290と基台1110を適切に接合することができる。また、第1の接合層によって熱抵抗を下げることも可能となる。
 第2の誘電体部1111bも、第1の誘電体部1111aの製作と同様の方法で製作することができる。そして、第2の誘電体部1111bにおいて第2の溶射層300を、第2の接合層(図示せず)を介して基台1110に接合してもよい。
<第7の実施形態>
 図10は、第7の実施形態にかかる基板支持部の本体部の構成の概略を示す断面図である。本実施形態では、上記第1~第6の実施形態において、第1の誘電体部1111aと基台1110を接合する接合層を保護する。以下の例においては、第2の実施形態における接合層212を保護する場合について説明する。また、図10の例においては、第2の誘電体部1111bの図示を省略する。
 第1の誘電体部1111aと基台1110を接合する接合層212の径は、第1の誘電体部1111aの径より小さい。この接合層212の外周部には、当該接合層212の外側面を覆うように、保護部材としての溶射リング310が配置される。溶射リング310は、第1の誘電体部1111aの焼結層210の下部に配置される。溶射リング310は、略円環形状を有する。溶射リング310の径方向の厚みは、抜熱能力とのバランスで設定されるが、例えば数mmである。
 溶射リング310は、絶縁性材料、例えばAl等のセラミックを溶射することで形成される。本実施形態では、このように溶射リング310を形成した後、当該溶射リング310の内側に接合層212を形成し、さらに接合層212と溶射リング310の上に焼結層210を形成する。
 ここで、接合層212がプラズマに曝露されると、当該接合層212が経時的に消耗する。接合層212が消耗すると、その部分の熱抵抗が大きくなってしまう。この対策として、接合層212の外周部に、例えばOringを設けることも考えられるが、Oringは施工が困難であり、コストが高くなる。さらに、Oringは、接合層212から脱離するおそれがある。
 この点、本実施形態では、接合層212の外側面を覆うように溶射リング310が設けられているので、接合層212の消耗を抑制して、抜熱能力を向上させることができる。しかも、溶射リング310は、製作期間が短く、製作コストを低廉化できるという利点を有する。さらに、溶射リング310は、接合層212から脱離することがない。
<第8の実施形態>
 図11は、第8の実施形態にかかる基板支持部の本体部の構成の概略を示す断面図である。第8の実施形態は、第7の実施形態の変形例であり、上記第1~第6の実施形態における接合層を保護する。以下の例においても、第2の実施形態における接合層212を保護する場合について説明し、図11の例においては、第2の誘電体部1111bの図示を省略する。
 第1の誘電体部1111aと基台1110を接合する接合層212の径は、第1の誘電体部1111aの径と略同一である。この接合層212の外周部には、当該接合層212の外側面を覆うように、保護部材としての溶射リング320が配置される。溶射リング320の上部は、焼結層210の下部外側面を覆っていてもよい。溶射リング320は、略円環形状を有する。溶射リング320の径方向の厚みは、抜熱能力とのバランスで設定されるが、例えば数mmである。
 溶射リング320は、絶縁性材料、例えばAl等のセラミックを溶射することで形成される。本実施形態では、接合層212を介して、焼結層210を基台1110に接合した後、溶射リング320を溶射により形成する。
 本実施形態においても、第7の実施形態と同様の効果を享受できる。すなわち、接合層212の外側面を覆うように溶射リング320が設けられているので、接合層212の消耗を抑制して、抜熱能力を向上させることができる。しかも、溶射リング320は、製作期間が短く、製作コストを低廉化できるという利点を有する。さらに、溶射リング320は、接合層212から脱離することがない。
<第9の実施形態>
 図12は、第9の実施形態にかかる基板支持部の本体部の構成の概略を示す断面図である。本実施形態では、上記第1~第8の実施形態において、本体部111における所望の位置に含侵部を設ける。以下の例においては、第1の実施形態における第1の誘電体部1111aに含侵部を設ける場合について説明する。また、図12の例においては、第2の誘電体部1111bの図示を省略する。
 本体部111には、貫通孔330が形成されている。貫通孔330は、第1の誘電体部1111aの焼結層201及び溶射層200、接合層204、基台1110を貫通して設けられている。貫通孔330の用途は任意であるが、例えば、伝熱ガスが流通する流路、電極に給電する経路、基板Wを静電チャック1111に載置するための昇降ピンが挿通する貫通孔等に用いられる。
 ここで、基板Wの処理中、プラズマ処理空間10sは真空雰囲気に維持される一方、貫通孔330の内部は大気雰囲気である。そして、溶射層200はポーラス構造を有するため、当該溶射層200を介して貫通孔330の空気が真空雰囲気のプラズマ処理空間10sに漏出(リーク)するおそれがある。
 そこで、本実施形態では、溶射層200において貫通孔330の周囲に含侵部340を形成する。含侵部340は、例えば溶射部に樹脂を含侵させて形成する。かかる場合、含侵部340によって貫通孔330の周囲が封止されるため、上述した貫通孔330からの空気の漏出を抑制することができる。
 以上のように含侵部340は、貫通孔330の周囲の溶射部に樹脂を含侵させて形成する。この含侵部340の範囲を適切に制御するため、本実施形態では以下の方法を用いて含侵部340を形成する。図13は、含侵部340の形成方法を示す説明図である。図13において、左側のフローは貫通孔330の周辺を下面側から見た平面図であり、右側のフローは貫通孔330の周辺の断面図である。
 先ず、図13(a)に示すように、貫通孔330が形成された焼結層201を準備する。
 次に、図13(b)に示すように、焼結層201の下面において貫通孔330の所望の範囲に溶射部341を形成する。溶射部341は、絶縁性材料、例えばAl等のセラミックを溶射することで形成される。このように溶射部341は溶射により形成されるので、平面視における形成範囲と形成厚みを適切に制御することができる。
 次に、図13(c)に示すように、溶射部341に樹脂を含侵させて、含侵部340を形成する。
 次に、図13(d)に示すように、焼結層201の下面全面に溶射層200を形成する。溶射層200は、絶縁性材料、例えばAl等のセラミックを溶射することで形成される。この際、含侵部340の下面側にも溶射層200が形成される。
 次に、図13(e)に示すように、含侵部340の下面側の溶射層200を研削して、当該含侵部340を露出させる。こうして、溶射層200において貫通孔330の周囲に含侵部340が形成される。
 なお、本実施形態では、貫通孔330の周囲に含侵部340が形成されたが、含侵部340の形成位置はこれに限定されない。真空雰囲気と大気雰囲気を封止する必要がある場所には、本実施形態の含侵部340を設けることができる。
 また、含侵部340を設けることで、溶射層200における熱抵抗を調節し、あるいは静電容量を調節することも可能となる。含侵部340は、かかる熱抵抗の調節や静電容量の調節を目的として、所望の位置に形成してもよい。
<第10の実施形態>
 図14~図16はそれぞれ、第10の実施形態にかかる給電端子の構成の概略を示す断面図である。本実施形態の給電端子は、上記第1~第9の実施形態における各電極に電力を供給するための給電端子である。以下の例においては、第1の実施形態のヒータ電極202に電力を供給する給電端子について説明する。
 静電チャックに設けられた電極に接続される給電端子は、当該電極に電力を適切に供給する必要がある。また、電極が設けられた焼結層又は溶射層と、基台との間には線膨張係数差が生じるため、給電端子は、これら焼結層又は溶射層と、基台との間に生じる剪断応力を吸収する必要もある。そこで、本実施形態の給電端子は、給電機能と剪断応力吸収機能を備える。
 図14に示す給電端子400は、第1の誘電体部1111aの内部において、ヒータ電極202に接続されて設けられる。第1の誘電体部1111aは焼結層又は溶射層である。給電端子400は、円筒部401と溶射部402を備える。円筒部401は、絶縁性材料により形成される。溶射部402は、円筒部401の内部に導電性材料、例えばアルミニウム等の金属を溶射して、当該円筒部401の内部に埋設される。溶射部402は、ヒータ電極202に接続されるとともに、電源(図示せず)と連通する給電線(図示せず)に接続される。
 かかる場合、溶射部402によってヒータ電極202に電力を適切に供給することができる。また、溶射部402はポーラス構造を有するため、上述した剪断応力を吸収することもでき、給電端子400の破損を抑制することができる。
 図15に示す給電端子410は、第1の誘電体部1111aの内部において、ヒータ電極202に接続されて設けられる。第1の誘電体部1111aは焼結層又は溶射層である。給電端子410は、円筒部411、芯部412、及び溶射部413を備える。円筒部411は、絶縁性材料により形成される。芯部412は、円筒部411の内部を挿通して配置され、絶縁性材料により形成される。溶射部413は、円筒部401の内部において芯部412の周囲に、導電性材料、例えばアルミニウム等の金属を溶射して形成される。溶射部413は、ヒータ電極202に接続されるとともに、電源(図示せず)と連通する給電線(図示せず)に接続される。
 かかる場合、溶射部413によってヒータ電極202に電力を適切に供給することができる。また、溶射部413はポーラス構造を有するため、上述した剪断応力を吸収することもでき、給電端子400の破損を抑制することができる。例えば、図14に示したように円筒部401の内部に溶射部402を埋設することが製作上困難な場合、本例のように芯部412の周囲に溶射部413を設けてもよい。
 図16に示す給電端子420は、第1の誘電体部1111aの内部において、ヒータ電極202に接続されて設けられる。第1の誘電体部1111aは焼結層又は溶射層である。給電端子420は、円筒部421、導電体部422、423、導電線部424、及び溶射部425を備える。円筒部421は、絶縁性材料により形成される。導電体部422は、導電性材料、例えば金属により形成される。導電体部422は、円筒部421の内部上部において、ヒータ電極202に接続される。導電体部423も、導電性材料、例えば金属により形成される。導電体部423は、円筒部421の内部に設けられ、電源(図示せず)と連通する給電線(図示せず)に接続される。導電線部424は、導電性材料により形成され、例えば複数の金属線を束ねた撚線構造を有する。導電線部424は、導電体部422、423に接続される。溶射部425は、円筒部421の内部上部において導電体部422の周囲に、導電性材料、例えばアルミニウム等の金属を溶射して形成される。溶射部425は、ヒータ電極202に接続される。
 かかる場合、ヒータ電極202への電力の供給は、導電体部422と共に溶射部425を介して行われるので、当該電力供給を適切に行うことができる。また、上述した剪断応力は、導電体部422と共にポーラス構造を有する溶射部425によっても吸収される。その結果、給電端子400の破損を抑制することができる。
 以上のとおり、給電端子400、410、420のいずれにおいても、ヒータ電極202への電力供給と剪断応力吸収を適切に行うことができる。しかも、これら効果を享受するための溶射部402、413、425はそれぞれ、製作期間が短く、製作コストを低廉化できるという利点を有する。
<第11の実施形態>
 図17は、第11の実施形態にかかる基板支持部の静電チャックの構成の概略を示す平面図である。図18は、第11の実施形態にかかる基板支持部の本体部の構成の概略を示す断面図である。本実施形態では、第1~第10の実施形態において、各電極接続される給電端子と、基台1110に設けられ給電端子に連通する接続端子とを、平面視においてオフセットして配置する。
 図17及び図18に示す例では、説明を容易にするため、静電チャック1111における第1の誘電体部1111aの構造は特定せず、当該第1の誘電体部1111aの内部にヒータ電極500を設けた例について説明する。ヒータ電極500のヒータパターンは任意であるが、例えば平面視において渦巻形状を有する。
 ヒータ電極500の中心側の一端には、ヒータ電極500に電力を供給するための給電端子501が接続される。給電端子501は、第1の誘電体部1111aの内部に設けられる。また、基台1110には、当該基台1110の上面に露出する接続端子502が設けられる。接続端子502は、第1の誘電体部1111aの下部において、平面視で給電端子501から外周側にオフセットして配置される。なお、接続端子502は、絶縁体部503の内部に挿通して設けられ、基台1110から電気的に絶縁されている。
 第1の誘電体部1111aと基台1110の界面には、給電端子501の下端と接続端子502の上端とを接続する溶射電極504が設けられている。溶射電極504は、導電性材料、例えば金属を溶射して形成される。
 ここで従来、ヒータ電極500に接続される給電端子と、基台1110に設けられる接続端子は、平面視において同じ位置に配置されていた。すなわち、接続端子は給電端子の直下に配置され、当該給電端子と接続端子が接続されていた。かかる場合、ヒータ電極500のヒータパターンが変更されて給電端子の位置が変更されると、それに合わせて接続端子の位置を変更した基台1110を準備する必要があった。このため、静電チャック1111の製作期間が長くなり、また製作コストも高くなっていた。
 この点、本実施形態によれば、ヒータ電極500のヒータパターンが変更されて給電端子501の位置が変更されても、基台1110を新たに製作する必要がない。したがって、ヒータ電極500の任意のヒータパターンに対応しつつ、複数の静電チャック1111に対して基台1110を共通化することができる。しかも、溶射電極504は、製作期間が短く、製作コストを低廉化できるという利点を有する。その結果、基板支持部11全体の製作期間を短縮して、製作コストを低廉化することができる。
 また、第1の誘電体部1111aと基台1110は異種材料で形成され、線膨張係数差が生じるため、第1の誘電体部1111aと基台1110の界面において剪断応力が発生し、当該界面が脆弱になるおそれがある。この点、溶射電極504はポーラス構造を有するため、剪断応力を吸収することができ、上記界面の脆弱性を改善することができる。
 なお、本実施形態の溶射電極504は、上述したように第1の誘電体部1111aの任意の構造に適用できる。例えば第1の誘電体部1111aは、第1の実施形態のように溶射層と焼結層を備えていてもよいし、あるいは第2の実施形態のように焼結層のみで構成されていていてもよい。
 また、本実施形態では、給電対象の電極がヒータ電極500であったが、これに限定されない。例えば、静電電極やバイアス電極に電力を供給する場合にも、本実施形態の溶射電極を適用することができる。
<第12の実施形態>
 図19は、第12の実施形態にかかる基板支持部の本体部の構成の概略を示す断面図である。第12の実施形態は、第11の実施形態の変形例である。
 本実施形態では、第11の実施形態と同様に、ヒータ電極500に接続される給電端子501と、基台1110に設けられる接続端子502は、平面視においてオフセットして配置される。一方、本実施形態の接続端子502は、第11の実施形態の接続端子502よりさらに外周側に配置され、第1の誘電体部1111aの径方向外側に配置される。すなわち、接続端子502は、第2の誘電体部1111bの下部に配置される。
 ここで、接続端子502は、基板Wの温度調節に際して特異点になり得る。この点、本実施形態では、接続端子502が第1の誘電体部1111aに支持された基板Wの径方向外側に配置されるので、この特異点がなくなり、プラズマ処理の基板面内の均一性を向上させることができる。
 しかも、本実施形態においても、第11の実施形態と同様の効果を享受することができる。すなわち、任意のヒータパターンに対応して基台1110を共通化することができ、基板支持部11の製作期間を短縮して、製作コストを低廉化することができる。
<第13の実施形態>
 図20は、第13の実施形態にかかるヒータ電極の構成の概略を示す平面図である。本実施形態では、上記実施形態におけるヒータ電極にピンホールを形成する。
 第1の誘電体部1111aの内部に設けられ、基板Wの温度を調節するためのヒータ電極600は、例えば第1の実施形態のヒータ電極202と同様に、導電性材料、例えば金属を溶射することで形成される。このヒータ電極600は、本開示における溶射ヒータ電極に相当する。ヒータ電極600には、所望の位置にトリミングを行い、貫通孔としてのピンホール601が複数形成されている。
 ここで、近年、製品世代の進行に伴い、静電チャックの個体差のバラツキを抑制する要求が高まっている。また、静電チャックの内部のヒータ電極の膜厚バラツキを補正する必要もある。そして従来、ヒータ電極における必要な発熱量を得るため、ヒータ電極を一定の幅で形成した後、例えばヒータ電極の外側を削除する等を行い、ヒータ電極の幅を調節することで、当該ヒータ電極の抵抗値を調節していた。しかしながら、ヒータ電極の幅を調節するだけでは、基板の任意位置の温度を適切に制御できない場合があった。
 この点、本実施形態では、ヒータ電極600の所望の位置に複数のピンホール601を形成する。このピンホール601の数及び配置を調節することにより、ヒータ電極600の所望の位置の抵抗値を調節することができる。換言すれば、ピンホール601を所望の一部に分散させて形成することで精緻な温度調節が可能となる。したがって、基板Wを適切な温度に調節して、プラズマ処理の基板面内の均一性を向上させることができる。
 しかも、従来のようにヒータ電極の幅ではなく、ピンホール601によってヒータ電極600の抵抗値を調節するので、ヒータ電極600の設計の自由度が向上する。
 本実施形態において、第1の誘電体部1111aを製作する際には、先ず、ヒータ電極600を溶射により形成する。その後、ヒータ電極600の任意の区間で抵抗値を測定し、予め基板Wの温度分布の面内均一性の確保に必要な、ヒータ電極600のバラツキを確認しておく。その後、このバラツキの確認結果に基づいて、必要な抵抗上昇値を算出し、ヒータ電極600においてトリミングすべきピンホール601の数と配置を決定する。そして、数と配置の決定結果に基づいてヒータ電極600のトリミングを実施し、ピンホール601を形成する。
 なお、図20の例では、ピンホール601は平面視で円形状を有するが、平面形状はこれに限定されない。例えば、三角形や四角形であってもよい。但し、単純な形状とすることで、ヒータ電極600の製作が容易になる。
 今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
 例えば、上記第1~第13の実施形態のいずれか2つ以上を組み合わせて、基板支持部11の本体部111を構成してもよい。
  11    基板支持部
  112   リングアセンブリ
  200   溶射層
  220   溶射層
  1110  基台
  1111a 第1の誘電体部
  1111b 第2の誘電体部
  W     基板

Claims (37)

  1. 基台と、
    前記基台の上部に配置され、基板を載置する第1の誘電体部と、
    前記第1の誘電体部を囲むように配置され、エッジリングを載置する第2の誘電体部と、を備え、
    前記第1の誘電体部と前記第2の誘電体部の少なくともいずれか一方は、絶縁性材料による溶射層を備える、基板支持器。
  2. 前記第1の誘電体部は、
    絶縁性材料による溶射層と、
    前記溶射層の上部に配置され、絶縁性材料による焼結層と、を備える、請求項1に記載の基板支持器。
  3. 前記第1の誘電体部は、
    前記基板の温度を調節するためのヒータ電極と、
    前記基板を吸着するための静電電極と、を備える、請求項2に記載の基板支持器。
  4. 前記基台と、前記第1の誘電体部の溶射層とを接合する接合層を備える、請求項2又は3に記載の基板支持器。
  5. 前記第1の誘電体部は、絶縁性材料による焼結層を備え、
    前記第2の誘電体部は、絶縁性材料による溶射層を備え、
    前記基板支持器は、前記基台と、前記第1の誘電体部の焼結層とを接合する接合層を備える、請求項1に記載の基板支持器。
  6. 前記第1の誘電体部は、絶縁性材料による焼結層を備え、
    前記第2の誘電体部は、絶縁性材料による溶射層を備え、
    前記第2の誘電体部の溶射層は、前記第1の誘電体部の下部まで延伸して配置され、
    前記基板支持器は、前記第1の誘電体部の焼結層と、前記第2の誘電体部の溶射層とを接合する接合層を備える、請求項1に記載の基板支持器。
  7. 前記第1の誘電体部は、
    絶縁性材料による第1の溶射層と、
    前記第1の溶射層の上部に配置され、絶縁性材料による焼結層と、を備え、
    前記第2の誘電体部は、絶縁性材料による第2の溶射層を備え、
    前記第2の誘電体部の第2の溶射層は、前記第1の誘電体部の下部まで延伸して配置され、
    前記基板支持器は、前記第1の誘電体部の溶射層と、前記第2の誘電体部の第2の溶射層とを接合する接合層を備える、請求項1に記載の基板支持器。
  8. 前記第1の誘電体部は、前記基板を吸着するための第1の静電電極を備え、
    前記第2の誘電体部は、前記エッジリングを吸着するための第2の静電電極を備える、請求項5~7のいずれか一項に記載の基板支持器。
  9. 前記第1の誘電体部は、
    絶縁性材料による第1の溶射層と、
    前記第1の溶射層の上部に配置され、絶縁性材料による第1の焼結層と、を備え、
    前記第2の誘電体部は、
    絶縁性材料による第2の溶射層と、
    前記第2の溶射層の上部に配置され、絶縁性材料による第2の焼結層と、を備える、請求項1に記載の基板支持器。
  10. 前記第1の誘電体部の第1の溶射層は、積層された複数の溶射層を含み、
    前記第2の誘電体部の第2の溶射層は、積層された複数の溶射層を含む、請求項9に記載の基板支持器。
  11. 前記第1の誘電体部は、
    バイアス電力が供給される第1のバイアス電極と、
    前記基板を吸着するための第1の静電電極と、備える、請求項9又は10に記載の基板支持器。
  12. 前記第2の誘電体部は、
    バイアス電力が供給される第2のバイアス電極と、
    前記エッジリングを吸着するための第2の静電電極と、を備える、請求項11に記載の基板支持器。
  13. 前記第1の誘電体部は、
    前記基板の温度を調節するための第1のヒータ電極と、
    前記基板を吸着するための第1の静電電極と、を備える、請求項9又は10に記載の基板支持器。
  14. 前記第2の誘電体部は、前記エッジリングの温度を調節するための第2のヒータ電極と、前記エッジリングを吸着するための第2の静電電極の少なくともいずれか一方を備える、請求項13に記載の基板支持器。
  15. 前記第1のバイアス電極と前記第2のバイアス電極は、平面視においてオーバーラップして配置される、請求項12に記載の基板支持器。
  16. 前記第1の誘電体部及び当該第1の誘電体部の下部の前記基台と、前記第2の誘電体部及び当該第2の誘電体部の下部の前記基台とは、離間して配置される、請求項9~14のいずれか一項に記載の基板支持器。
  17. 前記基台と、前記第1の誘電体部の第1の溶射層とを接合する第1の接合層と、
    前記基台と、前記第2の誘電体部の第2の溶射層とを接合する第2の接合層と、を備える、請求項9~16のいずれか一項に記載の基板支持器。
  18. 前記基台と前記第1の誘電体部を接合する接合層と、
    前記接合層の外側面を覆うように配置され、絶縁性材料による溶射リングと、を備える、請求項1に記載の基板支持器。
  19. 前記溶射層は、所望の位置に樹脂を含侵させた含侵部を備える、請求項1に記載の基板支持器。
  20. 前記所望の位置は、前記溶射層を貫通する貫通孔の周囲である、請求項19に記載の基板支持器。
  21. 前記第1の誘電体部は電極を備え、
    前記基板支持器は、前記電極に電力を供給するための給電端子を備え、
    前記給電端子は、前記電極に接続され、導電性材料による溶射部を備える、請求項1に記載の基板支持器。
  22. 前記給電端子は、絶縁性材料による円筒部を備え、
    前記溶射部は、前記円筒部の内部に埋設される、請求項21に記載の基板支持器。
  23. 前記給電端子は、
    絶縁性材料による円筒部と、
    前記円筒部の内部を挿通して配置され、絶縁性材料による芯部と、備え、
    前記溶射部は、前記円筒部の内部において前記芯部の周囲に配置される、請求項21に記載の基板支持器。
  24. 前記溶射部は、前記電極に接続される導電体部の周囲に配置される、請求項21に記載の基板支持器。
  25. 前記第1の誘電体部は電極を備え、
    前記基板支持器は、
    前記電極に電力を供給するための給電端子と、
    前記基台の表面に露出して配置された接続端子と、
    前記給電端子と前記接続端子を接続し、導電性材料による溶射電極と、を備える、請求項1に記載の基板支持器。
  26. 前記接続端子は、平面視において、前記第1の誘電体部の径方向外側に配置される、請求項25に記載の基板支持器。
  27. 前記第1の誘電体部は、前記基板の温度を調節するための、溶射による溶射ヒータ電極を備え、
    前記溶射ヒータ電極には、所望の位置に形成された貫通孔が形成される、請求項1に記載の基板支持器。
  28. プラズマ処理チャンバと、
    前記プラズマ処理チャンバの内部に設けられた基板支持器と、を備え、
    前記基板支持器は、
    基台と、
    前記基台の上部に配置され、基板を載置する第1の誘電体部と、
    前記第1の誘電体部を囲むように配置され、エッジリングを載置する第2の誘電体部と、を備え、
    前記第1の誘電体部と前記第2の誘電体部の少なくともいずれか一方は、絶縁性材料による溶射層を備える、基板処理装置。
  29. 前記第1の誘電体部は、
    絶縁性材料による溶射層と、
    前記溶射層の上部に配置され、絶縁性材料による焼結層と、を備える、請求項28に記載の基板処理装置。
  30. 前記基台と、前記第1の誘電体部の溶射層とを接合する接合層を備える、請求項29に記載の基板処理装置。
  31. 前記第1の誘電体部は、絶縁性材料による焼結層を備え、
    前記第2の誘電体部は、絶縁性材料による溶射層を備え、
    前記基板支持器は、前記基台と、前記第1の誘電体部の焼結層とを接合する接合層を備える、請求項28に記載の基板処理装置。
  32. 前記第1の誘電体部は、絶縁性材料による焼結層を備え、
    前記第2の誘電体部は、絶縁性材料による溶射層を備え、
    前記第2の誘電体部の溶射層は、前記第1の誘電体部の下部まで延伸して配置され、
    前記基板支持器は、前記第1の誘電体部の焼結層と、前記第2の誘電体部の溶射層とを接合する接合層を備える、請求項28に記載の基板処理装置。
  33. 前記第1の誘電体部は、
    絶縁性材料による第1の溶射層と、
    前記第1の溶射層の上部に配置され、絶縁性材料による焼結層と、を備え、
    前記第2の誘電体部は、絶縁性材料による第2の溶射層を備え、
    前記第2の誘電体部の第2の溶射層は、前記第1の誘電体部の下部まで延伸して配置され、
    前記基板支持器は、前記第1の誘電体部の溶射層と、前記第2の誘電体部の第2の溶射層とを接合する接合層を備える、請求項28に記載の基板処理装置。
  34. 前記第1の誘電体部は、
    絶縁性材料による第1の溶射層と、
    前記第1の溶射層の上部に配置され、絶縁性材料による第1の焼結層と、を備え、
    前記第2の誘電体部は、
    絶縁性材料による第2の溶射層と、
    前記第2の溶射層の上部に配置され、絶縁性材料による第2の焼結層と、を備える、請求項28に記載の基板処理装置。
  35. 前記第1の誘電体部の第1の溶射層は、積層された複数の溶射層を含み、
    前記第2の誘電体部の第2の溶射層は、積層された複数の溶射層を含む、請求項34に記載の基板処理装置。
  36. 前記第1の誘電体部及び当該第1の誘電体部の下部の前記基台と、前記第2の誘電体部及び当該第2の誘電体部の下部の前記基台とは、離間して配置される、請求項34又は35に記載の基板処理装置。
  37. 前記基台と、前記第1の誘電体部の第1の溶射層とを接合する第1の接合層と、
    前記基台と、前記第2の誘電体部の第2の溶射層とを接合する第2の接合層と、を備える、請求項34~36のいずれか一項に記載の基板処理装置。
PCT/JP2022/027680 2021-07-28 2022-07-14 基板支持器及び基板処理装置 WO2023008209A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023538428A JPWO2023008209A1 (ja) 2021-07-28 2022-07-14
KR1020247005369A KR20240036060A (ko) 2021-07-28 2022-07-14 기판 지지기 및 기판 처리 장치
CN202280050917.5A CN117678062A (zh) 2021-07-28 2022-07-14 基片支承器和基片处理装置

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163226662P 2021-07-28 2021-07-28
US63/226,662 2021-07-28
JP2022019880 2022-02-10
JP2022-019880 2022-02-10

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/424,223 Continuation US20240162075A1 (en) 2022-02-10 2024-01-26 Substrate support and substrate processing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023008209A1 true WO2023008209A1 (ja) 2023-02-02

Family

ID=85087572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/027680 WO2023008209A1 (ja) 2021-07-28 2022-07-14 基板支持器及び基板処理装置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPWO2023008209A1 (ja)
KR (1) KR20240036060A (ja)
TW (1) TW202310151A (ja)
WO (1) WO2023008209A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014013863A1 (ja) * 2012-07-17 2014-01-23 東京エレクトロン株式会社 下部電極、及びプラズマ処理装置
JP2018110216A (ja) * 2017-01-05 2018-07-12 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
WO2019239939A1 (ja) * 2018-06-15 2019-12-19 東京エレクトロン株式会社 載置台及びプラズマ処理装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7474651B2 (ja) 2019-09-09 2024-04-25 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014013863A1 (ja) * 2012-07-17 2014-01-23 東京エレクトロン株式会社 下部電極、及びプラズマ処理装置
JP2018110216A (ja) * 2017-01-05 2018-07-12 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
WO2019239939A1 (ja) * 2018-06-15 2019-12-19 東京エレクトロン株式会社 載置台及びプラズマ処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2023008209A1 (ja) 2023-02-02
KR20240036060A (ko) 2024-03-19
TW202310151A (zh) 2023-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102603893B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
JP2019021803A (ja) プラズマ処理装置
TWI762551B (zh) 電漿處理裝置
JP6081292B2 (ja) プラズマ処理装置
JP2009170509A (ja) ヒータ内蔵静電チャックを備えたプラズマ処理装置
KR20200053425A (ko) 기판 지지기, 플라즈마 처리 장치, 및 포커스 링
US11798791B2 (en) Substrate support and plasma processing apparatus
US11127620B2 (en) Electrostatic chuck for high temperature processing chamber
WO2023008209A1 (ja) 基板支持器及び基板処理装置
US20230207285A1 (en) Plasma processing apparatus and electrostatic chuck manufacturing method
US20230087660A1 (en) Plasma processing apparatus
US20230090650A1 (en) Plasma processing apparatus
TW202004831A (zh) 電漿處理裝置
US20240162075A1 (en) Substrate support and substrate processing device
CN117678062A (zh) 基片支承器和基片处理装置
WO2023026908A1 (ja) 基板支持器及び基板処理装置
WO2023022041A1 (ja) 静電チャック、基板支持器及び基板処理装置
WO2024090276A1 (ja) 基板支持器及びプラズマ処理装置
WO2023182048A1 (ja) 静電チャック及びプラズマ処理装置
CN117916862A (zh) 基片支承器和基片处理装置
WO2024018960A1 (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
WO2023175690A1 (ja) プラズマ処理装置
US20230268216A1 (en) Substrate support and plasma processing apparatus
US20230402263A1 (en) Plasma treatment device and electrode mechanism
WO2023120245A9 (ja) 基板支持器及びプラズマ処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22849272

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023538428

Country of ref document: JP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20247005369

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020247005369

Country of ref document: KR

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE