特開 2024-22361 基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024022361

(43)【公開日】2024-02-16

(54)【発明の名称】基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20240208BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20240208BHJP

   H05H 1/46 20060101ALN20240208BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

H01L21/302 101G

H01L21/302 101R

H01L21/302 101C

H05H1/46 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022125892

(22)【出願日】2022-08-05

(71)【出願人】

【識別番号】511265154

【氏名又は名称】ＳＰＰテクノロジーズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(74)【代理人】

【識別番号】100155608

【弁理士】

【氏名又は名称】大日方 崇

(72)【発明者】

【氏名】西村 海斗

【テーマコード（参考）】

2G084

5F004

5F131

【Ｆターム（参考）】

2G084AA02

2G084AA05

2G084BB23

2G084CC13

2G084CC33

2G084DD03

2G084DD13

2G084DD37

2G084DD38

2G084FF07

2G084FF08

5F004AA16

5F004BA20

5F004BB19

5F004BB22

5F004BB23

5F004BB25

5F004BB26

5F004BC06

5F004CA04

5F004CA06

5F131AA02

5F131AA03

5F131BA03

5F131BA04

5F131BA19

5F131CA17

5F131EA03

5F131EB11

5F131EB82

(57)【要約】

【課題】プラズマによる静電チャックの露出面の損傷を抑制することが可能な基板処理装置を提供する。
【解決手段】この基板処理装置１００は、高周波電力が印加される基台２１と、基台２１の上面２１ａ上に設けられ、プラズマ処理される基板１が載置される静電チャック２２と、を備える。基台２１の上面２１ａには、基板１が載置された状態での静電チャック２２の上方への露出面２２ｆに対応する位置に、露出面２２ｆにおける静電容量を小さくする静電容量調整部２１ｅが設けられている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

高周波電力が印加される基台と、
前記基台の上面上に設けられ、プラズマ処理される基板が載置される静電チャックと、を備え、
前記基台の上面には、前記基板が載置された状態での前記静電チャックの上方への露出面に対応する位置に、前記露出面における静電容量を小さくする静電容量調整部が設けられている、基板処理装置。

【請求項2】

前記静電容量調整部は、前記基板の外周部の略全周に対応するように、略環形状に形成されている、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記基台の上面には、プラズマ処理中に前記基板を冷却する冷却ガスが流通する冷却ガス流通用溝が設けられており、
前記静電容量調整部は、前記冷却ガス流通用溝を避けるように途切れながら、略環形状に形成されている、請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記静電容量調整部は、前記基板と、前記静電チャック上で前記基板の近傍に配置される装置構成物との間から上方へ露出する前記静電チャックの前記露出面に対応する位置に設けられている、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記静電チャックは、複数の前記基板と、前記複数の基板を保持する前記装置構成物としての基板搬送トレイとが載置されるように構成されており、
前記基板搬送トレイは、前記複数の基板に対応するように複数設けられる開口と、前記複数の開口の各々に設けられて前記基板の外周部を下方から支持する支持部と、を含み、
前記支持部は、前記開口の内周に沿った方向に離間して複数設けられており、
前記静電容量調整部は、前記開口の内周に沿った方向における前記支持部同士の間で、かつ、前記開口の中心から離れる方向における前記基板の外周部と前記開口の内周部との間から上方へ露出する前記静電チャックの前記露出面に対応する位置に設けられている、請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記静電容量調整部は、内部に空間または誘電体が配置された凹部を含む、請求項１に記載の基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、基板処理装置に関し、特に、プラズマ処理される基板が載置される静電チャックを備える基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、プラズマ処理される基板が載置される静電チャックを備える基板処理装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、プラズマ処理されるウエハ（基板）を搬送するためのトレイと、ウエハおよびトレイが載置される下部電極（静電チャック）とを備えるプラズマ処理装置（基板処理装置）が開示されている。トレイは、ウエハの直径と同程度の直径の３個の開口を有する。各開口には、開口の内周部から下方に突出しかつ開口の中心に向かって突出する３本の保持部材が設けられている。３本の保持部材は、周方向に等角度間隔で離間して配置されている。ウエハは、保持部材により下方から保持される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－１１４１７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、上記特許文献１には明記されていないが、上記特許文献１に記載されるようなプラズマ処理装置では、通常はトレイの開口の直径がウエハの直径よりもわずかに大きい。このため、開口にウエハが配置された状態では、開口の内周部とウエハの外周部との間にわずかな隙間が形成される。また、ウエハを保持する３本の保持部材が周方向に離間して配置されている（周方向の全周に設けられていない）ため、周方向における保持部材同士の間で、かつ、開口の内周部とウエハの外周部との隙間の位置では、下部電極の上面がウエハおよびトレイに覆われずに、上方へ露出する。そして、下部電極の上面が上方へ露出した状態でウエハがプラズマ処理された場合、露出した下部電極の上面にプラズマ中のイオンが衝突するため、プラズマにより下部電極の上面（静電チャックの露出面）が損傷するという問題点がある。なお、ウエハをトレイにより搬送する場合でなくても、下部電極（静電チャック）の上面が上方へ露出する場合には、同様の問題点がある。

【0006】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、プラズマによる静電チャックの露出面の損傷を抑制することが可能な基板処理装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明による基板処理装置は、高周波電力が印加される基台と、基台の上面上に設けられ、プラズマ処理される基板が載置される静電チャックと、を備え、基台の上面には、基板が載置された状態での静電チャックの上方への露出面に対応する位置に、露出面における静電容量を小さくする静電容量調整部が設けられている。

【0008】

本発明による基板処理装置では、上記のように、基台の上面には、基板が載置された状態での静電チャックの上方への露出面に対応する位置に、露出面における静電容量を小さくする静電容量調整部が設けられている。これにより、露出面における静電容量を小さくすることができるので、露出面の上方のプラズマシースを薄くすることができる。その結果、露出面に衝突するプラズマ中のイオンの強さおよび量を低減することができるので、プラズマによる静電チャックの露出面の損傷を抑制することができる。

【0009】

上記発明による基板処理装置において、好ましくは、静電容量調整部は、基板の外周部の略全周に対応するように、略環形状に形成されている。このように構成すれば、静電容量調整部が基板の外周部の一部にのみ対応するように設けられる場合と異なり、静電容量調整部の存在に起因して、基板の外周部におけるプラズマ処理のバランスが悪くなること（面内分布の不均一性）を抑制することができる。なお、本願明細書では、環形状とは、円形の環形状だけでなく、矩形などの円形以外の環形状も含む広い概念である。

【0010】

この場合、好ましくは、基台の上面には、プラズマ処理中に基板を冷却する冷却ガスが流通する冷却ガス流通用溝が設けられており、静電容量調整部は、冷却ガス流通用溝を避けるように途切れながら、略環形状に形成されている。このように構成すれば、静電容量調整部が、基台の上面に共に設けられる冷却ガス流通用溝に干渉することを避けながら、静電容量調整部の存在に起因して、基板の外周部におけるプラズマ処理のバランスが悪くなることを抑制することができる。なお、静電容量調整部が全周にわたって連続した環形状の溝として設けられて冷却ガス流通用溝に接続される場合には、冷却ガス流通用溝に比べて静電容量調整部の溝の方が深さがあるため、冷却ガスが滞留することにより静電容量調整部の内部で放電現象が発生する懸念がある。また、静電容量調整部が全周にわたって連続した環形状として設けられて静電容量調整部の内部に誘電体が配置される場合には、静電容量調整部が冷却ガス流通用溝を分断してしまうため、冷却ガスにより基板を冷却することができなくなってしまう。静電容量調整部が冷却ガス流通用溝を避けるように途切れながら設けられることにより、これらの不都合が発生することを回避することができる。

【0011】

上記発明による基板処理装置において、好ましくは、静電容量調整部は、基板と、静電チャック上で基板の近傍に配置される装置構成物との間から上方へ露出する静電チャックの露出面に対応する位置に設けられている。このように構成すれば、装置構成物の構造上、基板と装置構成物との間から静電チャックが上方へ露出する場合に、プラズマによる静電チャックの露出面の損傷を抑制することができる。

【0012】

この場合、好ましくは、静電チャックは、複数の基板と、複数の基板を保持する装置構成物としての基板搬送トレイとが載置されるように構成されており、基板搬送トレイは、複数の基板に対応するように複数設けられる開口と、複数の開口の各々に設けられて基板の外周部を下方から支持する支持部と、を含み、支持部は、開口の内周に沿った方向に離間して複数設けられており、静電容量調整部は、開口の内周に沿った方向における支持部同士の間で、かつ、開口の中心から離れる方向における基板の外周部と開口の内周部との間から上方へ露出する静電チャックの露出面に対応する位置に設けられている。このように構成すれば、基板搬送トレイの構造上、開口の内周に沿った方向における支持部同士の間で、かつ、開口の中心から離れる方向における基板の外周部と開口の内周部との間から静電チャックが上方へ露出する場合に、プラズマによる露出面の損傷を抑制することができる。

【0013】

上記発明による基板処理装置において、好ましくは、静電容量調整部は、内部に空間または誘電体が配置された凹部を含む。このように構成すれば、簡素な構造で、露出面における静電容量を小さくする静電容量調整部を実現することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、上記のように、プラズマによる静電チャックの露出面の損傷を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】一実施形態による基板処理装置の構成を示した模式図である。

【図2】一実施形態による基板載置部の構成を示した模式図である。

【図3】一実施形態による基板搬送トレイの模式的な平面図である。

【図4】一実施形態による静電チャックの模式的な平面図である。

【図5】一実施形態による静電吸着用電極の模式的な平面図である。

【図6】（Ａ）は一実施形態による静電吸着用電極を説明するための図であり、（Ｂ）は静電吸着用電極が２層設けられている例を説明するための図である。

【図7】一実施形態による基板が配置された基板搬送トレイの開口の模式的な平面図である。

【図8】一実施形態による基台の模式的な平面図である。

【図9】一実施形態による静電チャックと静電容量調整部との平面的な関係を説明するための図である。

【図10】（Ａ）は比較例によるプラズマシースの状態を説明するための図であり、（Ｂ）は一実施形態によるプラズマシースの状態を説明するための図である。

【図11】変形例による基板載置部の構成を示した模式図である。

【図12】図１１の部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0017】

図１～図１０を参照して本実施形態の基板処理装置１００の構成について説明する。

【0018】

（基板処理装置）
図１に示すように、基板処理装置１００は、処理チャンバ１０内にプラズマを形成して基板１のドライエッチングを行うプラズマ処理装置である。基板１は、たとえばシリコンにより形成されたシリコンウェハである。

【0019】

基板処理装置１００は、処理チャンバ１０と、基板載置部２０と、ガス供給装置３０と、プラズマ生成装置４０と、排気装置５０と、高周波電源６０と、温度調整部７０とを備える。

【0020】

処理チャンバ１０は閉塞空間を有し、閉塞空間内に基板載置部２０を収容している。処理チャンバ１０は、相互に連通した内部空間を有する上チャンバ１１および下チャンバ１２から構成される。

【0021】

基板載置部２０には、プラズマ処理される基板１が載置される。本実施形態では、基板載置部２０には、複数の基板１と、複数の基板１を保持する基板搬送トレイ２とが載置される。なお、基板搬送トレイ２は、特許請求の範囲の「装置構成物」の一例である。

【0022】

ガス供給装置３０は、処理チャンバ１０内にたとえばエッチングガスおよび保護膜形成ガスを供給する。ガス供給装置３０は、エッチングガスを供給するエッチングガス供給部３１と、保護膜形成ガスを供給する保護膜形成ガス供給部３２とを含む。エッチングガス供給部３１および保護膜形成ガス供給部３２は、ガス供給用の供給管３３により、上チャンバ１１の上面から処理チャンバ１０内に接続している。供給管３３を介して、処理チャンバ１０内にエッチングガスおよび保護膜形成ガスが供給される。

【0023】

プラズマ生成装置４０は、処理チャンバ１０内に供給されたガスにより誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）を生成する装置である。プラズマ生成装置４０は、上チャンバ１１の外周に設けられた螺旋状のコイル４１と、このコイル４１に高周波電力を供給する高周波電源４２とを含む。高周波電源４２によってコイル４１に高周波電力を供給することにより、上チャンバ１１内に供給されたガスがプラズマ化される。

【0024】

排気装置５０は、処理チャンバ１０内の圧力を減圧する。排気装置５０は、処理チャンバ１０内のガスを排気する真空ポンプ５１と、真空ポンプ５１を処理チャンバ１０内に接続する排気管５２とを含む。排気管５２を介して、真空ポンプ５１が処理チャンバ１０内のガスを排気し、処理チャンバ１０内を所定の真空圧力状態とする。

【0025】

高周波電源６０は、後述する基台２１にバイアス電位用の高周波電力を供給する。高周波電源６０は、基板載置部２０の基台２１に高周波電力を供給することで、基台２１とプラズマとの間にバイアス電位を与える。

【0026】

温度調整部７０は、プラズマ処理中に基板１や基板搬送トレイ２を冷却する。具体的には、温度調整部７０は、冷媒を循環させるチラー装置７１と、冷却ガスを供給する冷却ガス供給部７２とを含む。チラー装置７１は、後述する冷媒流路２１ｄに冷媒を導入して、冷媒の温度を管理しながら冷媒を循環させる。冷媒は、たとえば、フロリナート（登録商標）、ガルデン（登録商標）または純水などである。冷却ガス供給部７２は、基板１や基板搬送トレイ２の裏面と後述する静電チャック２２の表面との間に冷却ガスを供給することにより、プラズマ処理中の基板１や基板搬送トレイ２を冷却する。冷却ガスは、たとえば、Ｈｅガスなどである。

【0027】

〈基板載置部の構成〉
図２に示すように、基板載置部２０は、基台２１と、基台２１の上面２１ａ上に設けられ、プラズマ処理される基板１や基板搬送トレイ２が載置される静電チャック２２と、静電チャック２２の周囲を取り囲むフォーカスリング２３とを含む。

【0028】

基台２１は、アルミニウムなどの金属製であり、高周波電源６０により高周波電力が印加される。基台２１は、側面視で凸状の略円板形状を有する。すなわち、基台２１は、静電チャック２２と略同じ直径の小径部２１ｂと、小径部２１ｂの下側に位置して小径部２１ｂよりも大きな直径を有する大径部２１ｃとを有する。また、基台２１は、プラズマ処理中にチラー装置７１により循環される冷媒が流通する冷媒流路２１ｄを内部に有する。冷媒流路２１ｄは、チラー装置７１に接続されている。冷媒流路２１ｄに冷媒が流通されることにより、基台２１および静電チャック２２が冷却される。また、基台２１の周囲および下方には、それぞれ、インシュレータ２４ａおよび２４ｂが設けられている。また、インシュレータ２４ａおよび２４ｂの周囲には、接地されたカバーリング２５が設けられている。

【0029】

本実施形態では、静電チャック２２には、複数の基板１と、複数の基板１を保持する基板搬送トレイ２とが載置される。静電チャック２２は、小径部２１ｂの上面上に設けられ、略円板形状を有する。小径部２１ｂの上面が、上面２１ａである。また、静電チャック２２は、セラミックスなどの誘電体に静電吸着用電極２２ａを埋め込んで構成されている。静電チャック２２の誘電体の材質は、たとえば、アルミナセラミックスである。静電吸着用電極２２ａは、静電吸着用の電圧を印加する静電吸着用電源８０と接続されている。静電吸着用電極２２ａに電圧を印加すると、静電誘導により、複数の基板１および基板搬送トレイ２が静電チャック２２の上面に吸着される。

【0030】

フォーカスリング２３は、小径部２１ｂおよび静電チャック２２の外周側面を囲むように設けられ、略円形の環形状を有する。フォーカスリング２３は、基台２１の大径部２１ｃの上面上、インシュレータ２４ａの上面上およびカバーリング２５の上面上に跨って設けられている。フォーカスリング２３の材質は、たとえば、アルミナセラミックスである。

【0031】

また、基板載置部２０には、リフトピン２６と、リフトピン２６を昇降させる昇降シリンダ２７（図１参照）とが設けられている。リフトピン２６は、昇降シリンダ２７に取り付けられている。プラズマ処理前の基板１は、基板搬送トレイ２と共に、搬送ロボット（図示せず）によって、処理チャンバ１０の外部から内部に搬送される。そして、基板搬送トレイ２が静電チャック２２よりも上方に突出したリフトピン２６上に載置される。その後、昇降シリンダ２７によってリフトピン２６が降下することにより静電チャック２２の上面上に基板１および基板搬送トレイ２が載置される。また、プラズマ処理後は、昇降シリンダ２７によってリフトピン２６が上昇し、基板１および基板搬送トレイ２が上昇される。そして、上昇された基板１および基板搬送トレイ２は、搬送ロボットによって処理チャンバ１０の内部から外部に搬送される。

【0032】

〈基板搬送トレイの構成〉
図３に示すように、基板搬送トレイ２は、複数の基板１に対応するように複数（図３では７つ）設けられる開口２ａと、複数の開口２ａの各々に設けられて基板１の外周部を下方から支持する支持部２ｂとを含む。開口２ａは、略円形状の基板１に対応するように、略円形状に形成されている。開口２ａの直径は、基板１の直径よりもわずかに大きい。このため、開口２ａに基板１が配置された状態では、基板１の外周部と開口２ａの内周部との間にわずかな隙間Ｇ（図７参照）が形成される。支持部２ｂは、開口２ａの内周部から下方に突出しかつ開口２ａの中心に向かって突出するように形成されている。また、支持部２ｂは、周方向に離間して複数（図３では４つ）設けられている。複数の支持部２ｂは、２つの短い部分と、この短い部分よりも長い２つの長い部分とを含む。なお、以下では、基板搬送トレイ２の１つの開口２ａに対する周方向を、単に周方向と呼び、基板搬送トレイ２の１つの開口２ａに対する径方向を、単に径方向と呼ぶ。また、周方向は、特許請求の範囲の「開口の内周に沿った方向」の一例であり、径方向は、特許請求の範囲の「開口の中心から離れる方向」の一例である。

【0033】

〈静電チャック２２の上面の構成〉
図４に示すように、静電チャック２２の上面には、基板１が載置される基板載置部２２ｂと、基板搬送トレイ２が載置されるトレイ載置部２２ｃとが設けられている。トレイ載置部２２ｃは、静電チャック２２の上面の基板載置部２２ｂ以外の部分により構成されている。また、基板載置部２２ｂの上面とトレイ載置部２２ｃとの上面とは、同じ高さ位置（同一平面）に配置されている。また、基板載置部２２ｂは、基板搬送トレイ２の複数の開口２ａに対応するように複数（図４では７つ）設けられている。複数の基板載置部２２ｂの各々の位置には、基板１の冷却用の冷却ガスが流通する冷却ガス流通用溝２２ｄと、基板搬送トレイ２の支持部２ｂ（図３参照）が挿入される支持部挿入用溝２２ｅとが設けられている。冷却ガス流通用溝２２ｄと支持部挿入用溝２２ｅとは、静電チャック２２の上面から下方に向かって窪んでいる。

【0034】

冷却ガス流通用溝２２ｄは、略円形の環形状に形成されている。また、冷却ガス流通用溝２２ｄには、冷却ガスが流通する貫通孔２２０が複数（図４では２つ）設けられている。貫通孔２２０は、静電チャック２２を上下方向に貫通し、基台２１の後述する冷却ガス流通用溝２１ｆ（図８参照）に接続されている。基板１の冷却用の冷却ガスは、貫通孔２２０から導入され、冷却ガス流通用溝２２ｄを流通して、基板１の裏面の全体を冷却する。

【0035】

また、静電チャック２２には、リフトピン２６（図２参照）が挿通されるリフトピン孔２２ｇと、基板搬送トレイ２の冷却用の冷却ガスが流通する冷却ガス流通用溝２２ｈとが設けられている。リフトピン孔２２ｇは、静電チャック２２を上下方向に貫通し、基台２１の後述するリフトピン孔２１ｉ（図８参照）に接続されている。また、リフトピン孔２２ｇは、基板搬送トレイ２の冷却用の冷却ガスが流通する貫通孔も兼ねている。また、リフトピン孔２２ｇは、複数（図４では５つ）設けられている。複数のリフトピン孔２２ｇは、周方向に略等角度間隔互いに離間して配置されており、略円形の環形状の冷却ガス流通用溝２２ｈにより互いに接続されている。基板搬送トレイ２の冷却用の冷却ガスは、リフトピン孔２２ｇから導入され、冷却ガス流通用溝２２ｈを流通して、基板搬送トレイ２の裏面を冷却する。

【0036】

支持部挿入用溝２２ｅは、基板載置部２２ｂの位置ごとに、複数の支持部２ｂに対応するように複数（図４では４つ）設けられている。複数の支持部挿入用溝２２ｅは、支持部２ｂと同様に、周方向に離間して設けられるとともに、２つの短い部分と、この短い部分よりも長い２つの長い部分とを含む。図６（Ａ）に示すように、支持部２ｂが支持部挿入用溝２２ｅに挿入された状態では、基板１の下面が基板載置部２２ｂの上面に当接するとともに、基板搬送トレイ２の下面がトレイ載置部２２ｃの上面に当接する。なお、支持部２ｂが支持部挿入用溝２２ｅに挿入された際には、基板１の下面が基板載置部２２ｂの上面に載置されて、支持部２ｂから基板１が離れた後、基板搬送トレイ２の下面がトレイ載置部２２ｃの上面に載置される。また、支持部挿入用溝２２ｅの深さは、支持部２ｂの下方への突出量よりも大きい。

【0037】

〈電極の構成〉
図５に示すように、静電吸着用電極２２ａは、プラス側電極２２１と、マイナス側電極２２２とを含む。プラス側電極２２１は、基板載置部２２ｂに対応するように設けられる基板吸着部２２３と、トレイ載置部２２ｃに対応するように設けられるトレイ吸着部２２４とを有する。トレイ吸着部２２４の一部は、プラス側給電端子（図示せず）に接続される給電部２２５として機能する。また、マイナス側電極２２２は、基板載置部２２ｂに対応するように設けられる基板吸着部２２６と、トレイ載置部２２ｃに対応するように設けられるトレイ吸着部２２７とを有する。トレイ吸着部２２７の一部は、マイナス側給電端子（図示せず）に接続される給電部２２８として機能する。また、基板吸着部２２３および２２６には、静電チャック２２の貫通孔２２０に対応する貫通孔２２９が設けられている。

【0038】

また、基板吸着部２２３とトレイ吸着部２２４との間、および、基板吸着部２２６とトレイ吸着部２２７との間は、接続部２３０により、互いに接続されている。接続部２３０は、基板吸着部２２３とトレイ吸着部２２４との間、および、基板吸着部２２６とトレイ吸着部２２７との間に、掛け渡されるように設けられている。また、接続部２３０は、周方向における静電チャック２２の支持部挿入用溝２２ｅ（図４参照）同士の間の位置に設けられている。すなわち、接続部２３０は、支持部挿入用溝２２ｅが設けられていない位置に設けられている。

【0039】

ここで、本実施形態とは異なり、静電チャック２２の基板載置部２２ｂをトレイ載置部２２ｃよりも上方に島状に突出させたり、支持部挿入用溝２２ｅを全周にわたって連続する略円形の環形状に設けたりする場合には、図６（Ｂ）に示す例のように、静電吸着用電極２２ａを埋め込む層を深さ方向に２層に分ける必要がある。この場合、２つの層同士の間を接続する構造を設ける必要があるため、静電チャック２２の内部の静電吸着用電極２２ａの構造が複雑になる。これに対して、本実施形態では、支持部挿入用溝２２ｅを周方向に離間して複数設け、周方向における支持部挿入用溝２２ｅ同士の間に接続部２３０を設ける。これにより、図６（Ａ）に示すように、静電吸着用電極２２ａを埋め込む層を２層に分けずに１層にすることができるので、２つの層同士の間を接続する構造を設ける必要がない。その結果、静電チャック２２の内部の静電吸着用電極２２ａの構造を簡素化することができる。

【0040】

〈静電容量調整凹部の構成〉
ここで、図７に示すように、基板搬送トレイ２の開口２ａに基板１が配置された状態では、開口２ａの内周部と基板１の外周部との間にわずかな隙間Ｇが形成される。また、基板１を下方から支持する複数の支持部２ｂが周方向に離間して配置されている（周方向の全周に設けられていない）ため、周方向における支持部２ｂ同士の間で、かつ、開口２ａの内周部と基板１の外周部との隙間Ｇの位置（図７において破線部Ｘにより囲む位置）では、静電チャック２２の上面が基板１および基板搬送トレイ２に覆われずに、上方へ露出する。これにより、静電チャック２２の上方への露出面２２ｆが形成される。

【0041】

そこで、本実施形態では、基台２１の上面２１ａには、基板１が載置された状態での静電チャック２２の上方への露出面２２ｆに対応する位置に、露出面２２ｆにおける静電容量を小さくする静電容量調整部２１ｅ（図２参照）が設けられている。静電容量調整部２１ｅは、基板１と、静電チャック２２上で基板１の近傍に配置される装置構成物としての基板搬送トレイ２との間から上方へ露出する静電チャック２２の露出面２２ｆに対応する位置に設けられている。具体的には、静電容量調整部２１ｅは、周方向における基板搬送トレイ２の支持部２ｂ同士の間で、かつ、径方向における基板１の外周部と開口２ａの内周部との間から上方へ露出する静電チャック２２の露出面２２ｆに対応する位置に設けられている。また、静電容量調整部２１ｅは、露出面２２ｆの周囲（基板１を載置した状態での静電チャック２２の上方への露出面２２ｆがない静電チャック２２の領域）に比べて露出面２２ｆにおける静電容量を小さくするように構成されている。静電容量調整部２１ｅは、たとえば、露出面２２ｆの周囲に比べて露出面２２ｆにおける静電容量を１０分の１以下にするように構成されている。また、静電容量調整部２１ｅは、静電容量調整部２１ｅがない場合と比べて露出面２２ｆにおける静電容量を小さくするように構成されている。なお、露出面２２ｆにおける静電容量とは、静電容量調整部２１ｅと、露出面２２ｆの位置における静電チャック２２との合成静電容量を意味する。

【0042】

また、本実施形態では、静電容量調整部２１ｅは、内部に空間または誘電体が配置された凹部を含む。具体的には、静電容量調整部２１ｅは、内部に空間が配置された凹部により構成されているか、または、凹部および凹部の内部に配置された誘電体により構成されている。誘電体は、たとえば、アルミナセラミックス、テフロン（登録商標）、石英またはＳｉＣ（シリコンカーバイド）などである。静電容量調整部２１ｅの凹部は、基台２１の上面２１ａから下方に向かって窪んでいるとともに、溝状に形成されている。静電容量調整部２１ｅの凹部の位置、深さ、幅および中身を変えることにより、露出面２２ｆにおける静電容量を所望の静電容量に調整することが可能である。また、静電容量調整部２１ｅの凹部の内部に空間（空気）が配置される場合には、静電容量調整部２１ｅの凹部の内部における放電現象を抑制するために、静電容量調整部２１ｅの凹部の内部を所定の真空圧力に減圧することが好ましい。

【0043】

また、静電容量調整部２１ｅは、基板１の外周に沿って設けられている。また、静電容量調整部２１ｅは、露出面２２ｆとオーバーラップするように、露出面２２ｆの直下の位置に設けられている。静電容量調整部２１ｅは、露出面２２ｆの略全体とオーバーラップするように、露出面２２ｆに相当する領域以上の領域にわたって設けられている。静電容量調整部２１ｅは、たとえば、静電容量調整部２１ｅの凹部の内径≦基板１の外径＜静電容量調整部２１ｅの凹部の外径の条件を満たすように設けられている。また、静電容量調整部２１ｅは、たとえば、露出面２２ｆの外径≦静電容量調整部２１ｅの凹部の外径の条件を満たすように設けられている。なお、静電容量調整部２１ｅの凹部の内径とは、静電容量調整部２１ｅの凹部の基板１の中心に近い側であり、静電容量調整部２１ｅの凹部の外径とは、静電容量調整部２１ｅの凹部の基板１の中心から遠い側である。また、露出面２２ｆの外径とは、露出面２２ｆの基板１の中心から遠い側であり、基板搬送トレイ２の開口２ａの内径に相当する。

【0044】

また、本実施形態では、図８および図９に示すように、静電容量調整部２１ｅは、基板１の外周部の略全周に対応するように、略円形の略環形状に形成されている。すなわち、静電容量調整部２１ｅは、露出面２２ｆに対応する位置だけでなく、露出面２２ｆに対応する位置以外にも形成されている。具体的には、基台２１の上面２１ａには、静電容量調整部２１ｅの他に、プラズマ処理中に基板１を冷却する冷却ガスが流通する冷却ガス流通用溝２１ｆが設けられており、静電容量調整部２１ｅは、冷却ガス流通用溝２１ｆを避けるように途切れながら、略円形の略環形状に形成されている。なお、静電容量調整部２１ｅの深さは、冷却ガス流通用溝２１ｆの深さよりも大きい。また、静電容量調整部２１ｅの幅は、冷却ガス流通用溝２１ｆの幅よりも大きい。

【0045】

静電容量調整部２１ｅは、基板載置部２２ｂの位置ごとに設けられている。中央の基板載置部２２ｂに対応する静電容量調整部２１ｅは、放射状に設けられた冷却ガス流通用溝２１ｆを避けるように複数個所（図８では６個所）で途切れながら、略円形の略環形状に形成されている。中央の基板載置部２２ｂに対する周囲の基板載置部２２ｂに対応する静電容量調整部２１ｅは、直線状に設けられた冷却ガス流通用溝２１ｆを避けるように１個所で途切れながら、略円形の略環形状に形成されている。また、冷却ガス流通用溝２１ｆは、中央の基板載置部２２ｂに冷却ガスを導く略円形の環形状の部分と、周囲の基板載置部２２ｂに冷却ガスを導く放射状に延びる部分とを有する。また、冷却ガス流通用溝２１ｆには、冷却ガスが流通する貫通孔２１１が設けられている。貫通孔２１１は、基台２１を上下方向に貫通し、冷却ガス供給部７２に接続されている。また、基台２１の上面２１ａには、静電吸着用電極２２aの給電部２２５に接続されるプラス側給電端子が挿入される貫通孔２１ｇと、給電部２２８に接続されるマイナス側給電端子が挿入される貫通孔２１ｈとが設けられている。また、基台２１には、リフトピン２６（図２参照）が挿通されるリフトピン孔２１ｉが設けられている。リフトピン孔２１ｉは、基台２１を上下方向に貫通している。また、リフトピン孔２１ｉは、基板搬送トレイ２の冷却用の冷却ガスが流通する貫通孔も兼ねている。また、リフトピン孔２１ｉは、複数（図８では５つ）設けられている。

【0046】

図１０（Ａ）および（Ｂ）を参照して、静電容量調整部２１ｅの作用について説明する。図１０（Ａ）に示す静電容量調整部２１ｅが設けられていない比較例では、露出面２２ｆの上方のプラズマシース９０が周囲と同程度で比較的厚いため、露出面２２ｆに衝突するプラズマ中のイオンの強さおよび量が比較的多くなる。この場合、プラズマによる露出面２２ｆの損傷を抑制することが困難である。一方、図１０（Ｂ）に示す静電容量調整部２１ｅが設けられている本実施形態では、静電容量調整部２１ｅにより露出面２２ｆにおける静電容量を小さくすることができるので、図１０（Ａ）に示す比較例の場合に比べて露出面２２ｆの上方のプラズマシース９０を薄くすることができる。これにより、露出面２２ｆに衝突するプラズマ中のイオンの強さおよび量を低減することができるので、プラズマによる露出面２２ｆの損傷を抑制することができる。

【0047】

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0048】

本実施形態の基板処理装置１００では、上記のように、基台２１の上面２１ａには、基板１が載置された状態での静電チャック２２の上方への露出面２２ｆに対応する位置に、露出面２２ｆにおける静電容量を小さくする静電容量調整部２１ｅが設けられている。これにより、露出面２２ｆにおける静電容量を小さくすることができるので、露出面２２ｆの上方のプラズマシース９０を薄くすることができる。その結果、露出面２２ｆに衝突するプラズマ中のイオンの強さおよび量を低減することができるので、プラズマによる静電チャック２２の露出面２２ｆの損傷を抑制することができる。

【0049】

また、本実施形態では、上記のように、静電容量調整部２１ｅは、基板１の外周部の略全周に対応するように、略環形状に形成されている。これにより、静電容量調整部２１ｅが基板１の外周部の一部にのみ対応するように設けられる場合と異なり、静電容量調整部２１ｅの存在に起因して、基板１の外周部におけるプラズマ処理のバランスが悪くなること（面内分布の不均一性）を抑制することができる。

【0050】

また、本実施形態では、上記のように、基台２１の上面２１ａには、プラズマ処理中に基板１を冷却する冷却ガスが流通する冷却ガス流通用溝２１ｆが設けられており、静電容量調整部２１ｅは、冷却ガス流通用溝２１ｆを避けるように途切れながら、略環形状に形成されている。これにより、静電容量調整部２１ｅが、基台２１の上面２１ａに共に設けられる冷却ガス流通用溝２１ｆに干渉することを避けながら、静電容量調整部２１ｅの存在に起因して、基板１の外周部におけるプラズマ処理のバランスが悪くなることを抑制することができる。なお、静電容量調整部２１ｅが全周にわたって連続した環形状の溝として設けられて冷却ガス流通用溝２１ｆに接続される場合には、冷却ガス流通用溝２１ｆに比べて静電容量調整部２１ｅの溝の方が深さがあるため、冷却ガスが滞留することにより静電容量調整部２１ｅの内部で放電現象が発生する懸念がある。また、静電容量調整部２１ｅが全周にわたって連続した環形状として設けられて静電容量調整部２１ｅの内部に誘電体が配置される場合には、静電容量調整部２１ｅが冷却ガス流通用溝２１ｆを分断してしまうため、冷却ガスにより基板１を冷却することができなくなってしまう。静電容量調整部２１ｅが冷却ガス流通用溝２１ｆを避けるように途切れながら設けられることにより、これらの不都合が発生することを回避することができる。

【0051】

また、本実施形態では、上記のように、静電容量調整部２１ｅは、基板１と、静電チャック２２上で基板１の近傍に配置される装置構成物との間から上方へ露出する露出面２２ｆに対応する位置に設けられている。これにより、装置構成物の構造上、基板１と装置構成物との間から静電チャック２２が上方へ露出する場合に、プラズマによる静電チャック２２の露出面２２ｆの損傷を抑制することができる。

【0052】

また、本実施形態では、上記のように、静電チャック２２は、複数の基板１と、複数の基板１を保持する装置構成物としての基板搬送トレイ２とが載置されるように構成されており、基板搬送トレイ２は、複数の基板１に対応するように複数設けられる開口２ａと、複数の開口２ａの各々に設けられて基板１の外周部を下方から支持する支持部２ｂと、を含み、支持部２ｂは、開口２ａの内周に沿った方向（周方向）に離間して複数設けられており、静電容量調整部２１ｅは、開口２ａの内周に沿った方向（周方向）における支持部２ｂ同士の間で、かつ、開口２ａの中心から離れる方向（径方向）における基板１の外周部と開口２ａの内周部との間から上方へ露出する露出面２２ｆに対応する位置に設けられている。これにより、基板搬送トレイ２の構造上、開口２ａの内周に沿った方向（周方向）における支持部２ｂ同士の間で、かつ、開口２ａの中心から離れる方向（径方向）における基板１の外周部と開口２ａの内周部との間から静電チャック２２が上方へ露出する場合に、プラズマによる露出面２２ｆの損傷を抑制することができる。

【0053】

また、本実施形態では、上記のように、静電容量調整部２１ｅは、内部に空間または誘電体が配置された凹部を含む。これにより、簡素な構造で、露出面２２ｆにおける静電容量を小さくする静電容量調整部２１ｅを実現することができる。

【0054】

［変形例］
なお、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。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

【0055】

たとえば、上記実施形態では、静電チャックに、複数の基板と、複数の基板を保持する基板搬送トレイとが載置される構成において、静電容量調整部を設ける例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、図１１および図１２に示す変形例では、基板載置部１２０は、上記実施形態の基台２１、静電チャック２２およびフォーカスリング２３に代えて、基台１２１、静電チャック１２２およびフォーカスリング１２３を含む。静電チャック１２２は、１つの基板１のみが載置されるように構成されている。また、フォーカスリング１２３は、フォーカスリング１２３の中心に向かって、静電チャック１２２の上面上まで突出する突出部１２３ａを有する。突出部１２３ａは、基台１２１の小径部２１ｂおよび静電チャック１２２の外周側面と、フォーカスリング１２３の内周側面との間に形成される隙間Ｇ１（図１２参照）を、プラズマから保護するように構成されている。これにより、プラズマにより隙間Ｇ１の部分にエッチング時の反応生成物や保護膜形成時の保護膜などの堆積物が堆積したり、プラズマにより隙間Ｇ１の部分が損傷したりすることを抑制することができる。

【0056】

ここで、フォーカスリング１２３の突出部１２３ａの内側に基板１が配置された状態では、突出部１２３ａの内周部と基板１の外周部との間にわずかな隙間Ｇ２（図１２参照）が形成される。このため、突出部１２３ａの内周部と基板１の外周部との隙間Ｇ２の位置では、静電チャック１２２の上面が基板１に覆われずに、上方へ露出する。これにより、静電チャック１２２の上方への露出面１２２ｆ（図１２参照）が形成される。

【0057】

そこで、変形例では、基台１２１の上面２１ａには、基板１が載置された状態での静電チャック２２の上方への露出面１２２ｆに対応する位置に、露出面１２２ｆにおける静電容量を小さくする静電容量調整部１２１ｅが設けられている。これにより、上記実施形態と同様に、プラズマによる静電チャック１２２の露出面１２２ｆの損傷を抑制することができる。また、静電容量調整部１２１ｅは、基板１と、静電チャック２２上で基板１の近傍に配置される装置構成物としてのフォーカスリング１２３との間から上方へ露出する露出面１２２ｆに対応する位置に設けられている。具体的には、静電容量調整部１２１ｅは、基板１に対する径方向における基板１の外周部とフォーカスリング１２３の突出部１２３ａの内周部との間から上方へ露出する露出面１２２ｆに対応する位置に設けられている。

【0058】

また、上記実施形態では、静電容量調整部が、基板の外周部の略全周に対応するように、略環形状に形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、静電容量調整部が、露出面に対応する位置のみに形成されていてもよい。

【0059】

また、上記実施形態では、静電容量調整部が、冷却ガス流通用溝を避けるように途切れながら、略環形状に形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、静電容量調整部が、冷却ガス流通用溝と干渉しない場合には、静電容量調整部が、全周にわたって連続する環形状に形成されていてもよい。

【0060】

また、上記実施形態では、静電吸着用電極を埋め込む層が１層である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図６（Ｂ）に示す例のように、静電吸着用電極を埋め込む層が２層になってもよい。

【0061】

また、本発明では、露出面における静電容量を小さくすることが可能であれば、静電容量調整部の位置、数および形状などは特に限定されない。

【0062】

また、上記実施形態では、基板、基板搬送トレイおよび基板搬送トレイの開口が略円形状に形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、基板、基板搬送トレイおよび基板搬送トレイの開口が略矩形状に形成されていてもよい。この場合、静電容量調整部が、略矩形の略環形状に形成されていてもよい。

【符号の説明】

【0063】

１：基板、２：基板搬送トレイ（装置構成物）、２ａ：開口、２ｂ：支持部、２１、１２１：基台、２１ａ：基台の上面、２１ｅ、１２１ｅ：静電容量調整部、２１ｆ：冷却ガス流通用溝、２２、１２２：静電チャック、２２ｆ、１２２ｆ：露出面、１００：基板処理装置、１２３：フォーカスリング（装置構成物）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】