特許 7018703 静電チャック用の凸形の内面を有する環状エッジシール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-03

(45)【発行日】2022-02-14

(54)【発明の名称】静電チャック用の凸形の内面を有する環状エッジシール

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20220204BHJP

   H02N 13/00 20060101ALI20220204BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20220204BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

H02N13/00 D

H01L21/302 101G

【請求項の数】 18

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2016152437

(22)【出願日】2016-08-03

(65)【公開番号】P2017041631

(43)【公開日】2017-02-23

【審査請求日】2019-08-02

(31)【優先権主張番号】62/203,118

(32)【優先日】2015-08-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】14/836,202

(32)【優先日】2015-08-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】592010081

【氏名又は名称】ラム リサーチ コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＬＡＭ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】特許業務法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】マシュー・マイケル・リー

【審査官】内田 正和

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１８７６１４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／００２７１８８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２００５－５２９３６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０８０３８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０１９７３２３８（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特表２０１５－５０１５３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５２４１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０２４７１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０２Ｎ １３／００

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上層と、
中間層と、
下層と、
前記上層と前記中間層との間に配置された第１の接着結合層と、
前記中間層と前記下層との間に配置された第２の接着結合層であって、前記中間層と、前記第１および第２の接着結合層との径方向外縁部が、前記上層および前記下層に対して環状スロットを形成している第２の接着結合層と、
前記環状スロット内に配置されたエッジシールであって、径方向内面と、径方向外面と、上面と、底面とを含む環状の本体を含むエッジシールと、を備える静電チャックであって、
前記径方向内面は、連続凸形曲面を有し、
前記本体の前記径方向外面が、前記上面と前記径方向外面との間の第１の隅部と、前記底面と前記径方向外面との間の第２の隅部との間で略平面状であり、
前記本体の前記上面が、前記上面と前記径方向内面との間の第３の隅部と、前記上面と前記径方向外面との間の前記第１の隅部との間で略平面状であり、
前記本体の前記底面が、前記底面と前記径方向内面との間の第４の隅部と、前記底面と前記径方向外面との間の前記第２の隅部との間で略平面状であり、
前記本体の前記径方向内面が、前記上面と前記径方向内面との間の前記第３の隅部と、前記底面と前記径方向内面との間の前記第４の隅部との間で前記連続凸形曲面を有する、静電チャック。

【請求項2】

請求項１に記載の静電チャックであって、前記径方向内面と、前記径方向外面と、前記上面と、前記底面と、の間の隅部が、丸みを付けられている静電チャック。

【請求項3】

請求項１に記載の静電チャックであって、前記本体の中心での前記本体の径方向厚さが、前記上面および前記底面に隣接する部分での前記本体の径方向厚さよりも１０％～３０％大きい静電チャック。

【請求項4】

請求項１に記載の静電チャックであって、前記本体の中心での前記本体の径方向厚さが、前記上面および前記底面に隣接する部分での前記本体の径方向厚さよりも１５％～２５％大きい静電チャック。

【請求項5】

請求項１に記載の静電チャックであって、前記本体の中心での前記本体の径方向厚さが、前記上面および前記底面に隣接する部分での前記本体の径方向厚さよりも２０％～２４％大きい静電チャック。

【請求項6】

請求項１に記載の静電チャックであって、前記上層がセラミック層を含み、前記中間層がヒータプレートを含み、前記下層が下側電極を含む静電チャック。

【請求項7】

請求項６に記載の静電チャックであって、前記第１および第２の接着結合層がエラストマーシリコーンを含む静電チャック。

【請求項8】

請求項６に記載の静電チャックであって、前記第１および第２の接着結合層がシリコーンゴムを含む静電チャック。

【請求項9】

基板処理システムであって、
処理チャンバと、
プロセスガスを前記処理チャンバに送給するためのガス送給システムと、
前記処理チャンバ内でプラズマを発生するためのプラズマ発生器と、
請求項１に記載の静電チャックと、を備える基板処理システム。

【請求項10】

基板処理システムの静電チャック用のエッジシールであって、
環状の本体であって、
前記本体の上面と、
前記本体の底面と、を備える本体と、
前記本体の径方向内面であって、連続凸形曲面を有する径方向内面と、
前記本体の径方向外面であって、前記本体の前記径方向外面が、前記上面と前記径方向外面との間の第１の隅部と、前記底面と前記径方向外面との間の第２の隅部との間で略平面状である径方向外面と、を備え、
前記本体の前記上面が、前記上面と前記径方向内面との間の第３の隅部と、前記上面と前記径方向外面との間の前記第１の隅部との間で略平面状であり、
前記本体の前記底面が、前記底面と前記径方向内面との間の第４の隅部と、前記底面と前記径方向外面との間の前記第２の隅部との間で略平面状であり、
前記本体の前記径方向内面が、前記上面と前記径方向内面との間の前記第３の隅部と、前記底面と前記径方向内面との間の前記第４の隅部との間で前記連続凸形曲面を有する、
エッジシール。

【請求項11】

請求項１０に記載のエッジシールであって、前記径方向内面と、前記径方向外面と、前記上面と、前記底面と、の間の隅部が、丸みを付けられているエッジシール。

【請求項12】

請求項１０に記載のエッジシールであって、前記本体の中心での前記本体の径方向厚さが、前記上面および前記底面に隣接する部分での前記本体の径方向厚さよりも１０％～３０％大きいエッジシール。

【請求項13】

請求項１０に記載のエッジシールであって、前記本体の中心での前記本体の径方向厚さが、前記上面および前記底面に隣接する部分での前記本体の径方向厚さよりも１５％～２５％大きいエッジシール。

【請求項14】

請求項１０に記載のエッジシールであって、前記本体の中心での前記本体の径方向厚さが、前記上面および前記底面に隣接する部分での前記本体の径方向厚さよりも２０％～２４％大きいエッジシール。

【請求項15】

静電チャックであって、
セラミック層と、
ヒータプレートと、
下側電極と、
前記セラミック層と前記ヒータプレートとの間に配置された第１の接着結合層と、
前記ヒータプレートと前記下側電極との間に配置された第２の接着結合層であって、前記ヒータプレートと、前記第１および第２の接着結合層と、の径方向外縁部が、前記セラミック層および前記下側電極に対して環状スロットを形成する第２の接着結合層と、
請求項１０に記載のエッジシールと、を備え、
前記エッジシールが、前記環状スロット内に配置される、静電チャック。

【請求項16】

請求項１５に記載の静電チャックであって、前記第１および第２の接着結合層がエラストマーシリコーンを含む静電チャック。

【請求項17】

請求項１５に記載の静電チャックであって、前記第１および第２の接着結合層がシリコーンゴムを含む静電チャック。

【請求項18】

処理チャンバと、
プロセスガスを前記処理チャンバに送給するためのガス送給システムと、
前記処理チャンバ内でプラズマを発生するためのプラズマ発生器と、
請求項１５に記載の静電チャックと
を備える基板処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年８月１０日出願の米国仮特許出願第６２／２０３，１１８号の利益を主張するものである。上記の出願の開示全体を参照により本明細書に援用する。

【0002】

本開示は、基板処理システムに関し、より詳細には、基板処理システムで使用されるエッジシールに関する。

【背景技術】

【0003】

本明細書に記載する背景の説明は、本開示の文脈を全般的に表す目的のものである。この背景の項に述べられる範囲での本発明者らの研究、ならびに背景技術で述べられていなかった場合には本出願の時点の先行技術とはならない説明の態様は、明示的にも黙示的にも、本開示に対する先行技術とはみなさない。

【0004】

基板処理システムは、基板支持体を有する処理チャンバを含む。半導体ウェハなどの基板が、処理中に基板支持体上に配置される。いくつかのシステムでは、基板支持体は、静電チャック（ＥＳＣ）を含む。エッチング、化学気相成長（ＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、または原子層エッチング（ＡＬＥ）などの基板処理中、ガス混合物が処理チャンバ内に導入されてよい。高周波（ＲＦ）プラズマが、化学反応を活性化するために処理中に使用されてよい。基板処理システム内部に位置する構成要素は、処理中に使用されるプラズマおよび／またはガス化学作用に耐えることができる必要がある。

【0005】

ＥＳＣは、エッジシールを含んでいてよく、エッジシールは、ヒータプレートをＥＳＣのセラミック上部プレートに結合するために使用される接着結合層を保護する。保護しないと、接着結合層は損傷され、粒子汚染が生じる。接着結合層が激しく侵食される場合、ＥＳＣが永久的に損壊されることがある。

【発明の概要】

【0006】

基板処理システムの静電チャック用のエッジシールが、環状本体、径方向内面、径方向外面、上面、および底面を含む。径方向内面は凸形である。

【0007】

他の特徴では、径方向内面と、径方向外面と、上面と、底面との間の隅部が丸みを付けられている。本体の径方向外面は、上面と径方向外面との間の第１の隅部と、底面と径方向外面との間の第２の隅部との間で略平面状である。

【0008】

他の特徴では、本体の上面が、上面と径方向内面との間の第３の隅部と、上面と径方向外面との間の第１の隅部との間で略平面状である。本体の底面が、底面と径方向内面との間の第４の隅部と、底面と径方向外面との間の第２の隅部との間で略平面状である。本体の径方向内面が、上面と径方向内面との間の第３の隅部と、底面と径方向内面との間の第４の隅部との間で凸形である。

【0009】

他の特徴では、本体の中心での本体の径方向厚さが、上面および底面に隣接する部分での本体の径方向厚さよりも１０％～３０％大きい。本体の中心での本体の径方向厚さが、上面および底面に隣接する部分での本体の径方向厚さよりも１５％～２５％大きい。本体の中心での本体の径方向厚さが、上面および底面に隣接する部分での本体の径方向厚さよりも２０％～２４％大きい。

【0010】

静電チャックが、上層と、中間層と、下層と、上層と中間層との間に配置された第１の接着結合層と、中間層と下層との間に配置された第２の接着結合層とを含む。中間層と、第１および第２の接着結合層との径方向外縁部が、上層および下層に対して環状スロットを形成する。エッジシールは、環状スロット内に配置される。

【0011】

他の特徴では、上層がセラミック層を含み、中間層がヒータプレートを含み、下層が下側電極を含む。第１および第２の接着結合層がエラストマーシリコーンを含む。第１および第２の接着結合層がシリコーンゴムを含む。

【0012】

基板処理システムが、処理チャンバと、プロセスガスを処理チャンバに送給するためのガス送給システムと、処理チャンバ内でプラズマを発生するためのプラズマ発生器と、静電チャックとを含む。

【0013】

本開示のさらなる利用可能分野は、詳細な説明、特許請求の範囲、および図面から明らかになろう。詳細な説明および特定の例は、例示として意図されているにすぎず、本開示の範囲を限定するものとは意図されていない。

【0014】

本開示は、詳細な説明および添付図面からより完全に理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本開示による静電チャック（ＥＳＣ）を含む基板処理システムの一例の機能ブロック図である。

【0016】

【図2】ＥＳＣの下側電極の表面断面図である。

【0017】

【図3A】従来技術による、ＥＳＣの下側電極内に配置された環状エッジシールの一例の表面断面図である。

【図3B】従来技術による、ＥＳＣの下側電極内に配置された環状エッジシールの一例の表面断面図である。

【0018】

【図3C】使用後の、図３Ａの環状エッジシールの変形の表面断面図である。

【0019】

【図4】本開示による環状エッジシールの一例の表面断面図である。

【0020】

【図5】本開示による、ＥＳＣの下側電極に配置された図４の環状エッジシールの一例の表面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図面中、同様および／または同一の要素を識別するために、参照番号が繰り返し使用されることがある。

【0022】

ＥＳＣの下側電極の接着結合層を保護するために、エッジシールが使用される。エッジシールは、大まかには長方形の断面を有する環状本体を有する。いくつかの例では、環状エッジシールの外面は凹形であり、内面は略平面状（例えば上面および底面に垂直）である。環状エッジシールは、ＥＳＣの下側電極の環状スロット内に設置されるとき、３面で拘束される。使用中、環状エッジシールは、圧縮されており、鉛直方向応力および径方向応力を受ける。環状エッジシールは、適切に設計されていない場合、使用中に座屈することがある。座屈は、いくつかの状況下では故障をもたらし得る。

【0023】

本開示による環状エッジシールは、改良された断面形状を有する。本開示による環状エッジシールは、凸形の径方向内面と、略平面状の径方向外面とを採用する。大まかには鉛直中心部においてより厚くなっているこの形状のプロファイルは、交換が必要になるまでにより長期間にわたってプラズマ浸食を妨げる。凸形に湾曲した径方向内面と、略平面状の径方向外面とにより、環状エッジシールがＥＳＣの環状スロット内に設置されるときに、径方向外側への応力が減少される。すなわち、本開示による環状エッジシールの凸形幾何形状は、改良された変形抵抗を有する。

【0024】

ここで図１を参照すると、基板処理システム１の一例が示されている。上記の例をプラズマ励起原子層堆積（ＰＥＡＬＤ）の文脈で述べるが、本開示は、エッチング、化学気相成長（ＣＶＤ）、ＰＥＣＶＤ、ＡＬＥ、ＡＬＤ、ＰＥＡＬＥ、または任意の他の基板処理を行う他の基板処理システムに適用されても差し支えない。

【0025】

基板処理システム１は処理チャンバ２を含み、処理チャンバ２は、基板処理システム１の他の構成要素を取り囲み、（使用される場合には）ＲＦプラズマを含む。基板処理システム１は、上側電極４と、静電チャック（ＥＳＣ）やペデスタルなどの基板支持体６とを含む。動作中、基板８は、基板支持体６上に配置される。

【0026】

単に例として、上側電極４は、プロセスガスを導入して分散させるシャワーヘッドなど、ガス分散デバイス９を含んでいてよい。ガス分散デバイス９は、処理チャンバの上面に接続された一端を含むステム部分を含んでいてよい。基部は、大まかには円柱形であり、処理チャンバの上面から離隔された位置で、ステム部分の反対の端部から径方向外側に延在する。シャワーヘッドの基部の基板側の表面または正面は、プロセスガスまたはパージガスが流れる複数の穴を含む。代替として、上側電極４が導電性プレートを含んでいてよく、プロセスガスは、別の様式で導入されてもよい。

【0027】

基板支持体６は、下側電極１０を含む。下側電極１０は、加熱プレート１２を支持し、加熱プレート１２は、セラミックマルチゾーン加熱プレートに対応していてよい。耐熱層１４が、加熱プレート１２と下側電極１０との間に配置されてよい。下側電極１０は、下側電極１０を通してクーラントを流すための１つまたは複数のクーラントチャネル１６を含んでいてよい。以下にさらに述べるように、基板支持体６の１つまたは複数の層の周りの環状スロット内に環状エッジシール１５が配置され得る。

【0028】

ＲＦ発生システム２０が、ＲＦ電圧を発生して、基板支持体６の上側電極４と下側電極１０の一方に出力する。上側電極４と下側電極１０の他方は、ＤＣ接地されても、ＡＣ接地されても、浮動していてもよい。単に例として、ＲＦ発生システム２０はＲＦ発生器２２を含んでいてよく、ＲＦ発生器２２はＲＦ出力を発生し、このＲＦ出力は、マッチングおよび分散ネットワーク２４によって上側電極４または下側電極１０に供給される。

【0029】

ガス送給システム３０は、１つまたは複数のガス源３２－１、３２－２、…、および３２－Ｎ（総称してガス源３２）を含み、ここで、Ｎは、ゼロよりも大きい整数である。ガス源３２は、弁３４－１、３４－２、…、および３４－Ｎ（総称して弁３４）と、マスフローコントローラ３６－１、３６－２、…、および３６－Ｎ（総称してマスフローコントローラ３６）とによってマニホルド４０に接続される。特定のガス送給システム３０が図示されているが、ガスは、任意の適切なガス送給システムを使用して送給されてよい。

【0030】

温度制御装置４２が、加熱プレート１２に配置された複数の熱制御要素（ＴＣＥ）４４に接続されてよい。温度制御装置４２は、複数のＴＣＥ４４を制御して基板支持体６および基板８の温度を制御するために使用されてよい。温度制御装置４２は、クーラントチャネル１６を通るクーラントの流れを制御するためにクーラントアセンブリ４６と連絡してよい。例えば、クーラントアセンブリ４６は、クーラントポンプおよびリザーバを含んでいてよい。温度制御装置４２は、基板支持体６を冷却するために、クーラントチャネル１６を通してクーラントを選択的に流すようにクーラントアセンブリ４６を操作する。

【0031】

弁５０およびポンプ５２が、処理チャンバ２から反応物を排気するために使用されてよい。システム制御装置６０が、基板処理システム１の構成要素を制御するために使用されてよい。ロボット７０が、基板を基板支持体６上に送るため、および基板を基板支持体６から取り外すために使用されてよい。例えば、ロボット７０は、基板支持体６とロードロック７２との間で基板を移送してよい。

【0032】

次に図２を参照すると、基板支持体６は、互いに結合された複数の層１５２を含んでいてよい。層１５２の径方向外縁部が、基板支持体６の周りに環状スロット１５３を画定する。いくつかの例では、基板支持体６の層１５２は、上層１５８、中間層１６４、および下層１７０を含む。上層１５８はセラミック層を含んでいてよく、中間層１６４はヒータプレート１２を含んでいてよく、下層１７０は下側電極１０を含んでいてよい。ヒータプレート１２は、金属またはセラミックプレートと、プレートの底部に結合されたフィルムヒータなど１つまたは複数のヒータとを含んでいてよい。

【0033】

接着結合層１８０が、下層１７０の上面と中間層１６４の底面との間に配置される。接着結合層１８０は、下層１７０の上面を中間層１６４の底面に結合する。接着結合層１８４が、上層１５８の底面と中間層１６４の上面との間に配置される。接着結合層１８４は、上層１５８の底面を中間層１６４の上面に結合する。

【0034】

上層１５８および下層１７０は、径方向で中間層１６４および結合層１８０、１８４を越えて延在して、環状スロット１５３を形成する。中間層１６４および接着結合層１８０、１８４の径方向外面１９０、１９２、１９４は、互いに対して実質的に位置合わせされる。上層１５８および下層１７０のそれぞれの径方向外面１９６、１９８は、鉛直方向で位置合わせされていても位置合わせされていなくてもよい。上層１５８と下層１７０との間にさらなる層またはより少数の層が配置されてもよい。

【0035】

接着結合層１８０、１８４は、エラストマーシリコーンやシリコーンゴム材料などの低弾性材料を含んでいてよいが、他の適切な結合材を使用することもできる。接着結合層１８０、１８４の厚さは、所望の熱伝達率に応じて変わる。したがって、この厚さは、接着結合層１８０、１８４の製造公差に基づいて、所望の熱伝達率を提供する。

【0036】

ヒータプレート１２は、金属またはセラミックプレートを含んでいてよく、金属またはセラミックプレートの底部にフィルムヒータが結合されている。フィルムヒータは、第１の絶縁層（例えば誘電体層）、加熱層（例えば電気抵抗材料の１つまたは複数のストリップ）、および第２の絶縁層（例えば誘電体層）を備える箔ラミネート（図示せず）でよい。絶縁層は、好ましくは、プラズマ環境内の腐食性ガスに対する耐性を含め、広い温度範囲にわたって物理的、電気的、および機械的特性を保つことができる材料を含む。

【0037】

接着結合層１８０、１８４は、典型的には、基板処理システムのプラズマまたは反応性エッチング化学作用に完全には耐性がない。接着結合層１８０、１８４を保護するために、エラストマーバンドの形態での環状エッジシールが環状スロット１５３内に配置されて、基板処理システムのプラズマおよび／または腐食性ガスの侵入を防止するシールを形成する。

【0038】

次に図３Ａ～図３Ｃを参照すると、従来技術による環状エッジシールの例が示されている。図３Ａでは、環状エッジシール２００は、平行な上面２０２と底面２０４および平行な表面２０６と２０８を有する大まかには長方形状の断面を有する環状本体２０１を含む。

【0039】

図３Ｂでは、環状エッジシール２００’は、平行な上面２０２と底面２０４を有する環状本体２０１’を含む。内面２０６は、略平面状（上面２０２および底面２０４に垂直）である。外面２０８’は凹形である。

【0040】

図３Ｃでは、使用後の環状エッジシール２００および２００’が示されている。環状エッジシール２００および２００’は、他の環境応力に加えて、鉛直方向応力を受けることがある。鉛直方向応力により、環状エッジシール２００および２００’は、湾曲して、環状スロット１５３から径方向外側に離れることがある。その結果、環状エッジシール２００および２００’は、接着結合層１８０、１８４を完全には保護しないことがあり、基板支持体６に対する損傷または汚染（またはそれら両方）が生じ得る。

【0041】

次に図４および図５を参照すると、本開示による環状エッジシール３００が示されている。図４では、環状エッジシール３００は、径方向外面３０９と、径方向内面３１０と、上面３１１と、底面３１２とを有する環状本体３０１を含む。径方向外面３０９は、略平面状であり、上面３１１および底面３１２に垂直である。径方向内面３１０は、径方向内側に面し、層１５２（例えば上層１５８、中間層１６４、および下層１７０）に直に隣接して配置される。径方向外面３０９は、径方向外側に面する。いくつかの例では、環状エッジシールは、丸みを付けられた隅部３１４、３１６、３１８、および３２０を含む。

【0042】

径方向内面３１０は凸形である。いくつかの例では、（径方向で）環状エッジシール３００の中央部分における環状エッジシール３００の厚さは、上面３１１および底面３１２に隣接する部分での環状エッジシール３００の厚さよりも１０％～３０％大きい。他の例では、環状エッジシール３００の中央部分における環状エッジシール３００の厚さは、上面３１１および底面３１２に隣接する部分での環状エッジシール３００の厚さよりも１５％～２５％大きい。さらなる他の例では、環状エッジシールの中央部分における環状エッジシールの厚さは、上面３１１および底面３１２に隣接する部分での環状エッジシールの厚さよりも２２％±２％大きい。いくつかの例では、エッジシールの最大径方向寸法は、環状スロットの径方向寸法よりも大きい。いくつかの例では、エッジシールの最大軸方向寸法は、環状スロットの軸方向寸法とほぼ等しい（±１０％）。

【0043】

エッジシール３００の中央での厚さの増加は、プラズマおよび／またはガス化学作用から接着結合層を保護するための材料の追加をもたらす。また、中央での厚さは、環状エッジシール３００が熱応力および圧縮応力によって引き起こされる変形に耐えられるようにする。凸形内面は、環状エッジシールに対する径方向応力を減少させ、これは、環状エッジシール３００が座屈して（または変形して）環状スロットから出る傾向を抑制する。

【0044】

図５では、環状エッジシール３００が環状スロット１５３内に設置されて示されており、下側電極１０の複数の層１５２を基板処理中に露出しないように保護する。

【0045】

図３Ｂでの凹形の径方向外面を有する環状エッジシールと比較して、図４および図５での凸形の径方向内面を有する環状エッジシールは、座屈抵抗が改良されて２倍を超えていると推定される。さらに、径方向応力は、凸形の環状エッジシールに比べて、凹形の環状エッジシールでは高いと推定される。径方向応力の大幅な改良は、それに対応する座屈抵抗の改良をもたらす。さらに、凹形の環状エッジシールに比べて、凸形の環状エッジシールでは最大鉛直方向応力が減少される。

【0046】

前述の説明は、性質上、例示にすぎず、本開示、その用途、または使用法を限定することは何ら意図されていない。本開示の広範な教示は、様々な形態で実施することができる。したがって、本開示は特定の例を含むが、図面、明細書、および添付の特許請求の範囲の検討から他の修正形態が明らかになるので、本開示の真の範囲はそれらの例に限定されるべきでない。方法における１つまたは複数のステップは、本開示の原理を変えることなく異なる順序で（または同時に）実行されてもよいことを理解すべきである。さらに、各実施形態が特定の特徴を有するものとして上述されているが、本開示の任意の実施形態に関して述べられたそれらの特徴の任意の１つまたは複数を、任意の他の実施形態において実施する、および／または（組合せが明示的に述べられていなくても）任意の他の実施形態の特徴と組み合わせることができる。すなわち、説明されている実施形態は互いに排他的でなく、１つまたは複数の実施形態の互いの置換が本開示の範囲内に含まれる。

【0047】

要素間（例えばモジュール、回路要素、半導体層などの間）の空間的および機能的関係は、「接続され」、「係合され」、「結合され」、「に隣接する」、「と並んで」、「の上」、「の上方」、「の下方」、および「配設され」など、様々な用語を使用して述べられる。上の開示で第１の要素と第２の要素との関係が述べられているとき、「直接」であると明示的に述べられていない限り、その関係は、第１の要素と第２の要素との間に他の介在要素が存在しない直接的な関係でも、第１の要素と第２の要素との間に１つまたは複数の介在要素が（空間的または機能的に）存在する間接的な関係でもよい。本明細書において、語句「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つ」は、非排他的論理ＯＲを使用して、論理（Ａ ＯＲ Ｂ ＯＲ Ｃ）を意味するものと解釈されるべきであり、「Ａの少なくとも１つ、Ｂの少なくとも１つ、およびＣの少なくとも１つ」を意味するとは解釈されるべきでない。

【0048】

いくつかの実装形態では、制御装置は、上述した例の一部でよいシステムの一部である。そのようなシステムは、処理ツール、チャンバ、処理用プラットフォーム、および／または特定の処理構成要素（ウェハペデスタルやガスフローシステムなど）を含めた半導体処理機器を含んでいてよい。これらのシステムは、半導体ウェハまたは基板の処理前、処理中、および処理後にシステムの動作を制御するための電子回路と一体化されてよい。電子回路は「制御装置」と称されてよく、これは、システムの様々な構成要素またはサブパートを制御し得る。制御装置は、処理要件および／またはシステムのタイプに応じて、本明細書で開示する任意のプロセスを制御するようにプログラムされてよく、そのようなプロセスは、処理ガスの送給、温度設定（例えば加熱および／または冷却）、圧力設定、真空設定、出力設定、高周波（ＲＦ）発生器の設定、ＲＦマッチング回路の設定、周波数設定、流量設定、流体送給設定、位置および動作の設定、ツール内外へのウェハ移送、および特定のシステムに接続またはインターフェースされた他の移送ツールおよび／またはロードロック内外へのウェハ移送を含む。

【0049】

広範に言うと、制御装置は、例えば、命令を受信する、命令を送信する、動作を制御する、洗浄操作を可能にする、およびエンドポイント測定を可能にする様々な集積回路、論理、メモリ、および／またはソフトウェアを有する電子回路として定義されてよい。集積回路は、プログラム命令を記憶するファームウェアの形態でのチップ、デジタル信号処理装置（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として定義されるチップ、および／または、プログラム命令（例えばソフトウェア）を実行する１つもしくは複数のマイクロプロセッサもしくはマイクロコントローラを含んでいてよい。プログラム命令は、様々な個別の設定（またはプログラムファイル）の形態で制御装置に通信される命令でよく、特定のプロセスを半導体ウェハ上で、もしくは半導体ウェハ用に、またはシステムに対して実施するための動作パラメータを定義する。いくつかの実装形態では、動作パラメータは、ウェハの１つまたは複数の層、材料、金属、酸化物、シリコン、二酸化ケイ素、表面、回路、および／またはダイの製造中に１つまたは複数の処理ステップを達成するためにプロセスエンジニアによって定義されるレシピの一部でよい。

【0050】

いくつかの実装形態では、制御装置は、コンピュータの一部でよく、またはコンピュータに結合されてよく、そのコンピュータは、システムと一体化される、システムに結合される、他の形でシステムにネットワーク化される、またはそれらの組合せで構成される。例えば、制御装置は、「クラウド」または工場ホストコンピュータシステムの全体もしくは一部でよく、ウェハ処理の遠隔アクセスを可能にすることができる。コンピュータは、システムへの遠隔アクセスを可能にしてよく、製造操作の現在の進行状況を監視し、過去の製造操作の履歴を検査し、複数の製造操作から傾向または性能規準を検査して、現在の処理のパラメータを変更する、現在の処理に続くように処理ステップを設定する、または新たなプロセスを開始する。いくつかの例では、遠隔コンピュータ（例えばサーバ）が、ローカルネットワークまたはインターネットを含んでいてよいネットワークを介してシステムにプロセスレシピを提供することができる。遠隔コンピュータはユーザインターフェースを含んでいてよく、ユーザインターフェースは、パラメータおよび／または設定の入力またはプログラミングを可能にし、これらのパラメータおよび／または設定は、次いで遠隔コンピュータからシステムに通信される。いくつかの例では、制御装置は、１つまたは複数の操作中に行うべき各処理ステップに関するパラメータを指定する命令を、データの形態で受信する。パラメータが、実施すべきプロセスのタイプ、および制御装置がインターフェースまたは制御するように構成されたツールのタイプに特有のものでよいことを理解すべきである。したがって、上述したように、制御装置は、例えば１つまたは複数のディスクリート制御装置を含むことによって分散されてよく、それらの制御装置は、互いにネットワーク化され、本明細書で述べるプロセスや制御など共通の目的に向けて協働する。そのような目的のための分散型制御装置の一例は、（例えばプラットフォームレベルで、または遠隔コンピュータの一部として）遠隔に位置された１つまたは複数の集積回路と通信するチャンバにある１つまたは複数の集積回路であり、これらが組み合わさってチャンバでのプロセスを制御する。

【0051】

限定はしないが、例示的なシステムは、プラズマエッチングチャンバまたはモジュール、堆積チャンバまたはモジュール、スピンリンスチャンバまたはモジュール、金属めっきチャンバまたはモジュール、洗浄チャンバまたはモジュール、ベベルエッジエッチングチャンバまたはモジュール、物理気相成長（ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、化学気相成長（ＣＶＤ）チャンバまたはモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバまたはモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバまたはモジュール、イオン注入チャンバまたはモジュール、追跡チャンバまたはモジュール、および、半導体ウェハの作製および／または製造に関連付けられてよいまたは使用されてよい任意の他の半導体処理システムを含んでいてよい。

【0052】

上記のように、ツールによって行うべきプロセスステップに応じて、制御装置は、他のツール回路またはモジュール、他のツール構成要素、クラスタツール、他のツールインターフェース、隣接するツール、近隣のツール、工場全体にわたって位置されたツール、メインコンピュータ、別の制御装置、または、ウェハのコンテナを半導体製造工場内のツール位置および／または装填ポートに／から導く材料輸送で使用されるツールの１つまたは複数と通信してよい。
本発明は、たとえば、以下のような態様で実現することもできる。
［適用例１］
上層と、
中間層と、
下層と、
前記上層と前記中間層との間に配置された第１の接着結合層と、
前記中間層と前記下層との間に配置された第２の接着結合層であって、前記中間層と、前記第１および第２の接着結合層との径方向外縁部が、前記上層および前記下層に対して環状スロットを形成している第２の接着結合層と、
前記環状スロット内に配置されたエッジシールであって、径方向内面と、径方向外面と、上面と、底面とを含む環状本体を含むエッジシールと、を備える静電チャックであって、
前記径方向内面が凸形である、静電チャック。
［適用例２］
適用例１のエッジシールであって、前記径方向内面と、前記径方向外面と、前記上面と、前記底面と、の間の隅部が、丸みを付けられているエッジシール。
［適用例３］
適用例１のエッジシールであって、
前記本体の前記径方向外面が、前記上面と前記径方向外面との間の第１の隅部と、前記底面と前記径方向外面との間の第２の隅部との間で略平面状であり、
前記本体の前記上面が、前記上面と前記径方向内面との間の第３の隅部と、前記上面と前記径方向外面との間の第４の隅部との間で略平面状であり、
前記本体の前記底面が、前記底面と前記径方向内面との間の前記第４の隅部と、前記底面と前記径方向外面との間の前記第２の隅部との間で略平面状であり、
前記本体の前記径方向内面が、前記上面と前記径方向内面との間の前記第３の隅部と、前記底面と前記径方向内面との間の前記第１の隅部との間で凸形である、エッジシール。
［適用例４］
適用例１のエッジシールであって、前記本体の中心での前記本体の径方向厚さが、前記上面および前記底面に隣接する部分での前記本体の径方向厚さよりも１０％～３０％大きいエッジシール。
［適用例５］
適用例１のエッジシールであって、前記本体の中心での前記本体の径方向厚さが、前記上面および前記底面に隣接する部分での前記本体の径方向厚さよりも１５％～２５％大きいエッジシール。
［適用例６］
適用例１のエッジシールであって、前記本体の中心での前記本体の径方向厚さが、前記上面および前記底面に隣接する部分での前記本体の径方向厚さよりも２０％～２４％大きいエッジシール。
［適用例７］
適用例１の静電チャックであって、前記上層がセラミック層を含み、前記中間層がヒータプレートを含み、前記下層が下側電極を含む静電チャック。
［適用例８］
適用例７の静電チャックであって、前記第１および第２の接着結合層がエラストマーシリコーンを含む静電チャック。
［適用例９］
適用例７の静電チャックであって、前記第１および第２の接着結合層がシリコーンゴムを含む静電チャック。
［適用例１０］
基板処理システムであって、
処理チャンバと、
プロセスガスを前記処理チャンバに送給するためのガス送給システムと、
前記処理チャンバ内でプラズマを発生するためのプラズマ発生器と、
適用例１の静電チャックと、を備える基板処理システム。
［適用例１１］
基板処理システムの静電チャック用のエッジシールであって、
環状本体と、
前記本体の径方向内面であって、凸形である径方向内面と、
前記本体の径方向外面であって、前記本体の前記径方向外面が、上面と前記径方向外面との間の第１の隅部と、底面と前記径方向外面との間の第２の隅部との間で略平面状である径方向外面と、
前記本体の前記上面と、
前記本体の前記底面と、を備えるエッジシール。
［適用例１２］
適用例１１のエッジシールであって、前記径方向内面と、前記径方向外面と、前記上面と、前記底面と、の間の隅部が、丸みを付けられているエッジシール。
［適用例１３］
適用例１１のエッジシールであって、
前記本体の前記上面が、前記上面と前記径方向内面との間の第３の隅部と、前記上面と前記径方向外面との間の第４の隅部との間で略平面状であり、
前記本体の前記底面が、前記底面と前記径方向内面との間の前記第４の隅部と、前記底面と前記径方向外面との間の前記第２の隅部との間で略平面状であり、
前記本体の前記径方向内面が、前記上面と前記径方向内面との間の前記第３の隅部と、前記底面と前記径方向内面との間の前記第４の隅部との間で凸形である
エッジシール。
［適用例１４］
適用例１１のエッジシールであって、前記本体の中心での前記本体の径方向厚さが、前記上面および前記底面に隣接する部分での前記本体の径方向厚さよりも１０％～３０％大きいエッジシール。
［適用例１５］
適用例１１のエッジシールであって、前記本体の中心での前記本体の径方向厚さが、前記上面および前記底面に隣接する部分での前記本体の径方向厚さよりも１５％～２５％大きいエッジシール。
［適用例１６］
適用例１１のエッジシールであって、前記本体の中心での前記本体の径方向厚さが、前記上面および前記底面に隣接する部分での前記本体の径方向厚さよりも２０％～２４％大きいエッジシール。
［適用例１７］
静電チャックであって、
セラミック層と、
ヒータプレートと、
下側電極と、
前記セラミック層と前記ヒータプレートとの間に配置された第１の接着結合層と、
前記ヒータプレートと前記下側電極との間に配置された第２の接着結合層であって、前記ヒータプレートと、前記第１および第２の接着結合層と、の径方向外縁部が、前記セラミック層および前記下側電極に対して環状スロットを形成する第２の接着結合層と、
適用例１１のエッジシールと、を備え、
前記エッジシールが、前記環状スロット内に配置される、静電チャック。
［適用例１８］
適用例１６の静電チャックであって、前記第１および第２の接着結合層がエラストマーシリコーンを含む静電チャック。
［適用例１９］
適用例１６の静電チャックであって、前記第１および第２の接着結合層がシリコーンゴムを含む静電チャック。
［適用例２０］
処理チャンバと、
プロセスガスを前記処理チャンバに送給するためのガス送給システムと、
前記処理チャンバ内でプラズマを発生するためのプラズマ発生器と、
適用例１６の静電チャックと
を備える基板処理システム。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】