特許 7062383 アーク放電および点火を防ぎプロセスの均一性を向上させるための特徴を有する静電チャック

(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】2022-04-22

(45)【発行日】2022-05-06

(54)【発明の名称】アーク放電および点火を防ぎプロセスの均一性を向上させるための特徴を有する静電チャック

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20220425BHJP

   C23C 16/458 20060101ALI20220425BHJP

   H01L 21/02 20060101ALI20220425BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20220425BHJP

   H05H 1/46 20060101ALN20220425BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

C23C16/458

H01L21/02 Z

H01L21/302 101G

H05H1/46 M

【請求項の数】 16

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2017131641

(22)【出願日】2017-07-05

(65)【公開番号】P2018014492

(43)【公開日】2018-01-25

【審査請求日】2020-07-03

(31)【優先権主張番号】62/359,405

(32)【優先日】2016-07-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】15/634,365

(32)【優先日】2017-06-27

(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】アレクサンダー・マチュシキン

(72)【発明者】

【氏名】ジョン・パトリック・ホランド

(72)【発明者】

【氏名】ハーミート・シン

(72)【発明者】

【氏名】アレクセイ・マラクタノフ

(72)【発明者】

【氏名】キース・ギャフ

(72)【発明者】

【氏名】ジーガン・チェン

【審査官】杢 哲次

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１３３４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０９０７８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－４２１３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１４－５２２１０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２４３９７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第６１８９４８３（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｃ２３Ｃ １６／４５８

Ｈ０１Ｌ ２１／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０５Ｈ １／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板処理システムのための基板支持体であって、
ベースプレートと、
前記ベースプレート上に設けられた接着層と、
前記接着層上に配置されたセラミック層と、を備え、
前記セラミック層は、第１の領域と、前記第１の領域の半径方向外側に位置する第２の領域とを含み、
前記第１の領域は第１の厚さを有し、
前記セラミック層の底面が、前記第１の領域から前記第２の領域へ上向きに向かうように、前記第２の領域は第２の厚さを有し、
前記第１の厚さは、前記第２の厚さより大きく、
前記ベースプレートは、伝熱ガスを前記セラミック層の裏面に供給するように配置された伝熱ガス供給孔を備え、前記伝熱ガス供給孔は、伝熱ガス源と流体接続するように構成され、
前記伝熱ガス供給孔は、前記第１の領域の下ではなく前記第２の領域の外縁の下に配置される、基板支持体。

【請求項2】

請求項１に記載の基板支持体であって、
前記第１の領域は、前記セラミック層の中央領域に対応し、前記第２の領域は、前記中央領域を囲む環状領域に対応する、基板支持体。

【請求項3】

請求項１に記載の基板支持体であって、
前記第１の厚さは２ミリメータより大きく、前記第２の厚さは２ミリメータより小さい、基板支持体。

【請求項4】

請求項１に記載の基板支持体であって、
前記セラミック層は、前記第１の領域と前記第２の領域との間に第３の領域を備える、基板支持体。

【請求項5】

請求項４に記載の基板支持体であって、
前記第３の領域は、前記第１の領域と前記第２の領域との間で変化する第３の厚さを有する移行領域に対応する、基板支持体。

【請求項6】

請求項４に記載の基板支持体であって、
前記第３の領域には、段差、面取り、および湾曲のうちの１つが施されている、基板支持体。

【請求項7】

請求項１に記載の基板支持体であって、
前記セラミック層は、セラミックディスクと、前記セラミックディスク上に配置されたセラミックプレートとを含む、基板支持体。

【請求項8】

請求項７に記載の基板支持体であって、さらに、
前記セラミックディスクと前記セラミックプレートとの間に設けられた第２の接着層を備える、基板支持体。

【請求項9】

請求項７に記載の基板支持体であって、
前記セラミックディスクおよび前記セラミックプレートの内側部分は、前記第１の領域に対応し、
前記セラミックディスクおよび前記セラミックプレートの前記内側部分は、前記第１の厚さを規定する、基板支持体。

【請求項10】

請求項９に記載の基板支持体であって、
前記セラミックプレートの外側部分は、前記第２の領域に対応し、
前記セラミックプレートの前記外側部分は、前記第２の厚さを規定する、基板支持体。

【請求項11】

請求項７に記載の基板支持体であって、
前記セラミックプレートは、第１の材料を含み、
前記セラミックディスクは、第２の材料を含む、基板支持体。

【請求項12】

基板処理システムのための基板支持体であって、
ベースプレートと、
前記ベースプレート上に設けられた接着層と、
前記接着層上に配置されたセラミック層と、
前記ベースプレートと前記セラミック層との間に設けられた誘電体フィラー層と、を備え、
前記セラミック層は、内側部分および外側部分を含み、
前記誘電体フィラー層および前記セラミック層の前記内側部分は、第１の領域を規定し、
前記セラミック層の前記外側部分は、前記第１の領域の半径方向外側に位置する第２の領域を規定し、
前記第１の領域は第１の厚さを有し、
前記セラミック層の底面が、前記第１の領域から前記第２の領域へ上向きに向かうように、前記第２の領域は第２の厚さを有し、
前記第１の厚さは、前記第２の厚さより大きく、
前記ベースプレートは、伝熱ガスを前記セラミック層の裏面に供給するように配置された伝熱ガス供給孔を備え、前記伝熱ガス供給孔は、伝熱ガス源と流体接続するように構成され、
前記伝熱ガス供給孔は、前記第１の領域の下ではなく前記第２の領域の外縁の下に配置される、基板支持体。

【請求項13】

請求項１２に記載の基板支持体であって、
前記第１の厚さは、２ミリメータより大きく、前記第２の厚さは、２ミリメータより小さい、基板支持体。

【請求項14】

請求項１２に記載の基板支持体であって、
前記セラミック層および前記誘電体フィラー層は、前記第１の領域と前記第２の領域との間に位置する第３の領域を規定する、基板支持体。

【請求項15】

請求項１４に記載の基板支持体であって、
前記第３の領域は、前記第１の領域と前記第２の領域との間で変化する第３の厚さを有する移行領域に対応する、基板支持体。

【請求項16】

請求項１４に記載の基板支持体であって、
前記第３の領域には、段差、面取り、および湾曲のうちの１つが施されている、基板支持体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０１６年７月７日に出願された米国仮出願第６２／３５９，４０５号の利益を主張する。上記出願の全ての開示は、参照により本願に組み込まれる。

【0002】

本開示は、基板処理システムに関し、特に、基板支持体のセラミック層の側壁を保護するためのシステムおよび方法に関する。

【背景技術】

【0003】

基板処理システムは、半導体ウエハなどの基板を処理するのに用いられてよい。基板上で実施されうる例示的なプロセスには、化学気相堆積（ＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、誘電体エッチング、および／または、その他のエッチング、堆積、もしくは洗浄プロセスが含まれるが、それらに限定されない。基板は、基板処理システムの処理チャンバ内で、台座、静電チャック（ＥＳＣ）などの基板支持体の上に配置されてよい。エッチング時に、１つ以上の前駆体を含む混合ガスは、処理チャンバに導入されてよく、基板との化学的および物理的相互作用を開始する、および／または、持続させるのにプラズマが用いられてよい。

【0004】

ＥＳＣなどの基板支持体は、基板を支持するように配置されたセラミック層を含んでよい。例えば、基板は、処理時にセラミック層に締結されてよい。セラミック層は、フィラーを含むシリコン、エポキシマトリックス材料などの材料を含んでよいがそれらに限定されない接着層を用いて、基板支持体のベースプレートに接着されてよい。ベースプレートは、冷却されたアルミニウムベースプレートを備えてよい。

【発明の概要】

【0005】

基板処理システム用の基板支持体は、ベースプレート、ベースプレート上に設けられた接着層、および接着層上に配置されたセラミック層を備える。セラミック層は、第１の領域と、第１の領域の半径方向外側に位置する第２の領域とを含み、第１の領域は第１の厚さを、第２の領域は第２の厚さを有し、第１の厚さは第２の厚さより大きい。

【0006】

他の特徴では、第１の領域は、セラミック層の中央領域に対応し、第２の領域は、中央領域を囲む環状領域に対応する。第１の厚さは、２ミリメータより大きく、第２の厚さは、２ミリメータより小さい。ベースプレートは、伝熱ガスをセラミック層の裏面に供給するように配置された伝熱ガス供給孔を備える。伝熱ガス供給孔は、第１の領域の下ではなく第２の領域の下に配置される。

【0007】

他の特徴では、セラミック層は、第１の領域と第２の領域との間に位置する第３の領域を含む。第３の領域は、第１の領域と第２の領域との間で変化する第３の厚さを有する移行領域に対応する。第３の領域には、段差、面取り、および湾曲のうちの１つが施されている。

【0008】

他の特徴では、セラミック層は、セラミックディスク、およびセラミックディスク上に配置されたセラミックプレートを備える。基板支持体は、さらに、セラミックディスクとセラミックプレートとの間に設けられた第２の接着層を備える。セラミックディスクおよびセラミックプレートの内側部分は、第１の領域に対応し、第１の厚さを規定する。セラミックプレートの外側部分は、第２の領域に対応し、第２の厚さを規定する。セラミックプレートは、第１の材料を含み、セラミックディスクは、第２の材料を含む。

【0009】

基板処理システム用の基板支持体は、ベースプレート、ベースプレート上に設けられた接着層、接着層上に配置されたセラミック層、および、ベースプレートとセラミック層との間に設けられた誘電体フィラー層を備える。セラミック層は、内側部分および外側部分を含む。誘電体フィラー層およびセラミック層の内側部分は、第１の領域を規定する。セラミック層の外側部分は、第１の領域の半径方向外側に位置する第２の領域を規定する。第１の領域は、第１の厚さを有し、第２の領域は、第２の厚さを有する。第１の厚さは、第２の厚さより大きい。

【0010】

他の特徴では、第１の厚さは、２ミリメータより大きく、第２の厚さは、２ミリメータより小さい。ベースプレートは、伝熱ガスをセラミック層の裏側に供給するように配置された伝熱ガス供給孔を備える。伝熱ガス供給孔は、第１の領域の下ではなく第２の領域の下に配置される。

【0011】

他の特徴では、セラミック層および誘電体フィラー層は、第１の領域と第２の領域との間に位置する第３の領域を規定する。第３の領域は、第１の領域と第２の領域との間で変化する第３の厚さを有する移行領域に対応する。第３の領域には、段差、面取り、および湾曲のうちの１つが施されている。

【0012】

本開示のさらなる適用領域は、発明を実施するための形態、特許請求の範囲、および図面から明らかになるだろう。発明を実施するための形態および特定の例は、実例目的のみを意図しており、本開示の範囲を限定することを意図しない。

【図面の簡単な説明】

【0013】

本開示は、好ましい実施形態の詳細および添付の図面からより十分に理解されるだろう。

【0014】

【図1】本開示の原理による基板支持体を備える例示的な基板処理システムを示す機能ブロック図。

【0015】

【図2】可変厚さのセラミック層を備える第１の例示的な基板支持体。

【0016】

【図3】可変厚さのセラミック層を備える第２の例示的な基板支持体。

【0017】

【図4】セラミック層および誘電体層を備える第３の例示的な基板支持体。

【0018】

【図5A】可変厚さのセラミック層を備える第４の例示的な基板支持体。

【0019】

【図5B】可変厚さのセラミック層を備える第５の例示的な基板支持体。

【0020】

図面では、類似および／または同一の要素を識別するために参照番号が再利用されてよい。

【発明を実施するための形態】

【0021】

基板処理システムの処理チャンバにおける静電チャック（ＥＳＣ）などの基板支持体は、導電性ベースプレートに接着されたセラミック層を備えてよい。基板処理システムは、ＥＳＣおよびセラミック層に印加される高ＲＦ電力、ならびに、それに対応する高電圧および電流を要するプラズマプロセス（例えば、プラズマエッチングプロセス）を実施してよい。例示のみでは、ベースプレートに印加されるＲＦ電圧は、１０００Ｖから８０００Ｖの範囲であってよいが、セラミック層全体のＲＦ電圧は、５００Ｖ未満から３５００Ｖの範囲であってよい。プラズマエッチングプロセスは、比較的低い周波数（例えば、２ＭＨｚ以下）を要してもよい。より低い周波数は、セラミック層全体のＲＦ電圧をさらに上昇させる可能性がある。

【0022】

セラミック層全体に印加された電圧の上昇は、基板処理システム内の１つ以上の望ましくない効果を引き起こす可能性がある。望ましくない効果には、ＥＳＣ上に配置された基板とベースプレートとの間の放電（すなわち、アーキング）、ならびに、ガス供給孔および／またはＥＳＣの他のキャビティにおける伝熱ガス（例えば、ヘリウム（Ｈｅ））の発火または点火が含まれるが、それらに限定されない。アーキングは、通常、ＥＳＣ、基板、および／または、基板処理システムの他の構成部品に深刻な損害をもたらし、処理を妨げる。同様に、伝熱ガスの点火は、ＥＳＣを破損する可能性がある、および／または、後の処理段階でのみ検出可能な基板に対する損害をもたらす可能性がある。いくつかの基板処理システムでは、ＲＦ流の放射状の勾配は、ＥＳＣおよび／または基板の外側領域より中央領域においてより大きい。従って、エッチングプロセスの放射状の不均一が起こる可能性がある。

【0023】

上述のいくつかの効果は、セラミック層の厚さによって変化してよい。例えば、セラミック層の厚さの増加は、セラミック層とベースプレートとの間の接着層の保護を高めつつ、温度の均一性およびＲＦ流の均一性を向上させてよい。しかし、セラミック層の厚さの増加は、ＲＦインピーダンスも増加させるため、アーキングおよび点火の可能性を高める。セラミック層の厚さの増加に関連するこれらの問題は、セラミック層とＥＳＣの他の構成部品との間の隙間などのＥＳＣにおける構造的空間をなくすことによって回避されてよい。１つの例では、多孔セラミックプラグが伝熱ガス供給導管に設けられる。

【0024】

反対に、セラミック層の厚さの減少は、ＲＦインピーダンスおよびセラミック層全体の電圧低下を減少させるため、アーキングおよび点火の可能性を低下させる。しかし、セラミック層の厚さの減少は、接着層のより低い保護をもたらしつつ、同時にリフトピン孔などにおける温度およびＲＦ流の均一性を低下させる。従って、セラミック層の厚さが減少するときは、エッチングの均一性を向上させ接着層を保護するための他の機構が必要になる可能性がある。

【0025】

本開示の原理によるシステムおよび方法は、温度およびＲＦ流の均一性ならびに接着層の保護を提供しつつ、アーキングおよび点火の可能性を低減させるために、セラミック層の１つ以上の改質を実施する。例えば、本開示によるセラミック層の厚さは、セラミック層の半径によって変化する。つまり、セラミック層の第１の中央領域の厚さは、セラミック層の第２の外側またはエッジ領域（すなわち、第１の領域の半径方向外側の第２の領域）の厚さと異なる（例えば、より大きい）。

【0026】

１つの例では、セラミック層の中央領域の厚さは、２ｍｍ以上（例えば、５ｍｍ）であるが、セラミック層の外側領域の厚さは、２ｍｍ未満（例えば、１ｍｍから１．５ｍｍの間）である。従って、セラミック層全体のＲＦ電圧降下は、アーキングおよび点火を防ぐために、伝熱ガス供給孔に対応するセラミック層の領域において低減される。外側領域は、中央領域の所定の直径（例えば、１００ｍｍ）の外側にある環状領域に対応してよい。反対に、所定の直径内の中央領域は、伝熱ガス供給孔を備えなくてもよいため、アーキングおよび点火の影響を受けにくい。従って、中央領域は、向上した温度および放射状ＲＦ流の均一性を維持するため、外側領域より大きな厚さを有してよい。セラミック層の可変厚さ（例えば、中央領域および外側領域のそれぞれの厚さおよび幅／直径）は、それぞれの基板処理システムの構造およびプロセス条件に従って選択されうる。いくつかの例では、セラミック層の材料は、望ましい誘電率εを達成するように選択され、さらにＲＦインピーダンスを調整してＲＦ流の均一性を調整してよい。

【0027】

ここで図１を参照すると、例示的な基板処理システム１００が示されている。例示のみでは、基板処理システム１００は、ＲＦプラズマおよび／または他の適した基板処理を用いたエッチングを実施するために用いられてよい。基板処理システム１００は、基板処理システム１００の他の構成部品を含み、ＲＦプラズマを含む処理チャンバ１０２を備える。基板処理チャンバ１０２は、上部電極１０４と、静電チャック（ＥＳＣ）などの基板支持体１０６とを備える。動作時に、基板１０８が基板支持体１０６の上に配置される。特定の基板処理システム１００およびチャンバ１０２が例として示されているが、本開示の原理は、他の種類の基板処理システムおよびチャンバに適用されてよい。他の例示的な基板処理システムは、その場（ｉｎ－ｓｉｔｕ）でプラズマを生成し、遠隔プラズマの生成や（例えば、マイクロ波管を用いた）供給などを実施するシステムを含む。

【0028】

例示のみでは、上部電極１０４は、プロセスガスを導入および分配するシャワーヘッド１０９を備えてよい。基体は、一般に円筒形であり、処理チャンバの上面から離間した位置で半径方向外向きに延びる。シャワーヘッドの基体の基板に面する表面またはフェースプレートは、プロセスガスまたはパージガスが流れる複数の孔を有する。代わりに、上部電極１０４は伝導板を備え、プロセスガスは別の方法で導入されてよい。

【0029】

基板支持体１０６は、下部電極として機能する導電性ベースプレート１１０を備える。ベースプレート１１０は、セラミック層１１２を支持する。いくつかの例では、セラミック層１１２は、セラミックマルチゾーン加熱プレートなどの加熱層を備えてよい。耐熱層１１４（例えば、接着層）は、セラミック層１１２とベースプレート１１０との間に配置されてよい。ベースプレート１１０は、ベースプレート１１０を介して冷媒を流すための１つ以上の冷媒流路１１６を備えてよい。

【0030】

ＲＦ生成システム１２０は、ＲＦ電圧を生成して下部電極（例えば、基板支持体１０６のベースプレート１１０）に出力する。上部電極１０４は、直流接地もしくは交流接地されてよい、または浮遊であってよい。いくつかのシステムでは、ＲＦ電圧は、ベースプレート１１０が接地されている間に上部電極１０に供給される。例示のみでは、ＲＦ生成システム１２０は、整合分配ネットワーク１２４によって上部電極１０４またはベースプレート１１０に供給されるＲＦ電圧を生成するＲＦ電圧生成器１２２を備えてよい。他の例では、プラズマは、誘電的または遠隔的に生成されてよい。例示の目的で示されるように、ＲＦ生成システム１２０が容量結合型プラズマ（ＣＣＰ）システムに対応するとしても、本開示の原理は、他の適したシステム（例示のみでは、トランス結合型プラズマ（ＴＣＰ）システム、ＣＣＰカソードシステム、遠隔マイクロ波プラズマ生成供給システムなど）で実施されてもよい。

【0031】

ガス供給システム１３０は、１つ以上のガス源１３２－１、１３２－２、・・・、１３２－Ｎ（合わせて、ガス源１３２）を備える（Ｎはゼロより大きい整数）。ガス源は、１つ以上の前駆体およびその混合物を供給する。ガス源は、パージガスを供給してもよい。気化した前駆体が用いられてもよい。ガス源１３２は、弁１３４－１、１３４－２、・・・、１３４－Ｎ（合わせて、弁１３４）、および、マスフローコントローラ１３６－１、１３６－２、・・・、１３６－Ｎ（合わせて、マスフローコントローラ１３６）によって、マニホルド１４０に接続される。マニホルド１４０の出力は、処理チャンバ１０２に供給される。例示のみでは、マニホルド１４０の出力は、シャワーヘッド１０９に供給される。

【0032】

温度コントローラ１４２は、セラミック層１１２に配置された熱制御素子（ＴＣＥ）１４４などの複数の加熱素子に接続されてよい。例えば、加熱素子１４４は、マルチゾーン加熱プレートにおけるぞれぞれの区域に対応するマクロ加熱素子、および／または、マルチゾーン加熱プレートの複数の区域にわたって配置されるマクロ加熱素子のアレイを含んでよいが、それらに限定されない。温度コントローラ１４２は、複数の加熱素子１４４を制御するのに用いられて、基板支持体１０６および基板１０８の温度を制御してよい。本開示の原理による加熱素子１４４の各々は、以下により詳細に説明されるように、正のＴＣＲを有する第１の材料と、負のＴＣＲを有する第２の材料とを含む。

【0033】

温度コントローラ１４２は、流路１１６を通る冷媒流を制御するために冷媒アセンブリ１４６と連通してよい。例えば、冷媒アセンブリ１４６は、冷媒ポンプおよび貯水槽を備えてよい。温度コントローラ１４２は、基板支持体１０６を冷却するために流路１１６を通じて冷媒を選択的に流すように冷媒アセンブリ１４６を操作する。

【0034】

弁１５０およびポンプ１５２は、反応剤を処理チャンバ１０２から排出するのに用いられてよい。システムコントローラ１６０は、基板処理システム１００の構成部品を制御するのに用いられてよい。ロボット１７０は、基板を基板支持体１０６の上に搬送する、および、基板を基板支持体１０６から取り除くのに用いられてよい。例えば、ロボット１７０は、基板を基板支持体１０６とロードロック１７２との間で移送してよい。別個のコントローラとして示されているが、温度コントローラ１４２は、システムコントローラ１６０内に実装されてよい。

【0035】

セラミック層１１２は、本開示の原理に従って様々な厚さを有する。例えば、セラミック層１１２の中央領域の厚さは、以下により詳細に説明されるように、セラミック層１１２の外側またはエッジ領域の厚さより大きい。

【0036】

次に図２を参照すると、本開示による例示的な基板支持体３００は、基板支持体３００の半径にわたって変化する厚さを有するベースプレート３０４およびセラミック層３０８を備える。接着層３１２は、ベースプレート３０４とセラミック層３０８との間に設けられる。中央領域３１６におけるセラミック層３０８の厚さは、外側領域３２０におけるセラミック層３０８の厚さより大きい。例えば、ベースプレート３０４は、中央領域３１６を共形に収容するように構成された凹部領域３２２を備える。つまり、ベースプレート３０４の凹部領域３２２は、中央領域３１６と整合し、中央領域３１６に対して相補的な形状を有する。１つの例では、接着層３１２の厚さは０．２５ｍｍ、セラミック層３０８の中央領域３１６の厚さＺは４．７５ｍｍ、中央領域３１６および接着層３１２を組み合わせた全体の厚さＹは５．０ｍｍである。セラミック層３０８の外側領域３２０の例示的な厚さは、１．０ｍｍである。従って、外側領域３２０および接着層３１２を組み合わせた全体の厚さは１．２５ｍｍであり、凹部領域３２２の例示的な深さ（すなわち、ベースプレート３０４の上面から凹部領域３２２の底面の垂直距離）は３．７５ｍｍである。セラミック層３０８は、例示のみでは、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化アルミニウム（ＡＩＮ）、イットリア（Ｙ₂Ｏ₃）などを含んでよい。

【0037】

中央領域３１６の例示的な直径Ｘは、１１０ｍｍである。例示のみでは、直径Ｘは、ベースプレート３０４に設けられた伝熱ガス供給孔３２４の位置に応じて選択される。つまり、直径Ｘは、外側領域３２０が供給孔３２４と重なり合うように選択される。

【0038】

外側領域３２０と中央領域３１６との間の移行領域３２８には、段差、面取りなどが施されてよい。図のように、移行領域３２８は、角度α（例えば、４５度）で面取りされている。

【0039】

次に図３を参照すると、本開示による別の例示的な基板支持体４００は、基板支持体４００の半径にわたって変化する厚さを有するベースプレート４０４およびセラミック層４０８を備える。セラミック層４０８は、セラミックプレート４１２およびセラミックディスク４１６を備える。例えば、ベースプレート４０４は、セラミックディスク４１６を共形に収容するように構成された凹部領域４２２を備える。つまり、ベースプレート４０４の凹部領域４２２は、セラミックディスク４１６と整合し、セラミックディスク４１６に対して相補的な形状を有する。第１の接着層４２０は、ベースプレート４０４の中央領域とセラミックディスク４１６との間に設けられるが、第２の接着層４２４は、セラミックプレート４１２と、セラミックディスク４１６と、ベースプレート４０４の外側領域との間に設けられる。中央領域４２８におけるセラミック層４０８の厚さは、外側領域４３２におけるセラミック層４０８の厚さより大きい。１つの例では、接着層４２０および４２４の各々の厚さは０．２５ｍｍであり、セラミックディスク４１６の厚さＺは３．５ｍｍであり、セラミックプレート４１２の厚さは１．０ｍｍであり、中央領域４２８ならびに接着層４２０および４２４を組み合わせた全体の厚さＹは５．０ｍｍである。外側領域４３２および接着層４２４を組み合わせた全体の厚さは、１．２５ｍｍである。セラミック層４０８は、例示のみでは、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化アルミニウム（ＡＩＮ）、イットリア（Ｙ₂Ｏ₃）などを含んでよく、セラミックプレート４１２およびセラミックディスク４１６は、同一または異なる材料を含んでよい。

【0040】

中央領域４２８の例示的な直径Ｘは、１１０ｍｍである。例示のみでは、直径Ｘは、ベースプレート４０４に設けられた伝熱ガス供給孔４３６の位置に応じて選択される。外側領域４３２と中央領域４２８との間の移行領域４４０には、段差、面取りなどが施されてよい。図のように、移行領域４４０は、角度α（例えば、４５度）で面取りされている。

【0041】

次に図４を参照すると、本開示による別の例示的な基板支持体５００は、ベースプレート５０４、セラミック層（例えば、プレート）５０８、および誘電体フィラー層５１２を備える。セラミック層５０８および誘電体層５１２は、基板支持体５００の半径にわたって変化する厚さを有する。例えば、ベースプレート５０４は、誘電体フィラー層５１２を共形に収容するように構成された凹部領域５１６を備える。つまり、ベースプレート５０４の凹部領域５１６は、誘電体フィラー層５１２と整合し、誘電体フィラー層５１２に対して相補的な形状を有する。第１の接着層５２０は、ベースプレート５０４の中央領域と誘電体層５１２との間に設けられるが、第２の接着層５２４は、セラミック層５０８と、誘電体層５１２と、ベースプレート５０４の外側領域との間に設けられる。中央領域５２８におけるセラミック層５０８および誘電体層５１２の厚さは、外側領域５３２におけるセラミック層５０８の厚さより大きい。１つの例では、接着層５２０および５２４の各々の厚さは０．２５ｍｍであり、誘電体層５１２の厚さＺは３．５ｍｍであり、セラミック層５０８の厚さは１．０ｍｍであり、中央領域５２８ならびに接着層５２０および５２４を組み合わせた全体の厚さＹは５．０ｍｍである。外側領域５３２および接着層５２４を組み合わせた全体の厚さは、１．２５ｍｍである。セラミック層５０８は、例示のみでは、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化アルミニウム（ＡＩＮ）、イットリア（Ｙ₂Ｏ₃）などを含んでよい。誘電体層５１２は、例示のみでは、接着層５２０または５２４と同じ材料、Ｓｉゴムなどのエラストマ材料、プラスチックもしくはポリマ、および／または、他の非導電性の熱伝導性複合材料を含んでよい。誘電体層５１２は、アルミナまたはイットリアのプラズマ溶射コーティングを含んでよい。

【0042】

中央領域５２８の例示的な直径Ｘは、１１０ｍｍである。例示のみでは、直径Ｘは、ベースプレート５０４に設けられた伝熱ガス供給孔５３６の位置に応じて選択される。外側領域５３２と中央領域５２８との間の移行領域５４０には、段差、面取りなどが施されてよい。図のように、移行領域５４０は、角度α（例えば、４５度）で面取りされている。

【0043】

次に図５Ａおよび５Ｂを参照すると、本開示による例示的な基板支持体６００は、基板支持体６００の半径にわたって変化する厚さを有するベースプレート６０４およびセラミック層６０８を備える。接着層６１２は、ベースプレート６０４とセラミック層６０８との間に設けられる。中央領域６１６におけるセラミック層６０８の厚さは、外側領域６２０におけるセラミック層６０８の厚さより大きい。例えば、ベースプレート６０４は、中央領域６１６を共形に収容するように構成された凹部領域６２２を備える。つまり、ベースプレート６０４の凹部領域６２２は、中央領域６１６と整合し、中央領域６１６に対して相補的な形状を有する。１つの例では、接着層６１２の厚さは０．２５ｍｍであり、セラミック層６０８の中央領域６１６の厚さＺは４．７５ｍｍであり、中央領域６１６および接着層６１２を組み合わせた全体の厚さＹは５．０ｍｍである。セラミック層６０８の外側領域６２０の例示的な厚さは、１．０ｍｍである。従って、外側領域６２０および接着層６１２を組み合わせた全体の厚さは、１．２５ｍｍである。セラミック層６０８は、例示のみでは、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化アルミニウム（ＡＩＮ）、イットリア（Ｙ₂Ｏ₃）などを含んでよい。

【0044】

中央領域６１６の例示的な直径Ｘは、１１０ｍｍである。例示のみでは、直径Ｘは、ベースプレート６０４に設けられた伝熱ガス供給孔６２４の位置に応じて選択される。つまり、直径Ｘは、外側領域６２０が供給孔６２４と重なり合うように選択される。

【0045】

基板支持体６００は、外側領域６２０と中央領域６１６との間の移行領域６２８の他の例示的な形状を表す。図５Ａに示されるように、移行領域６２８には、段差が施されている。図５Ｂに示されるように、移行領域６２８には、湾曲が施されている。

【0046】

前述の説明は、本質的に実例のみであり、本開示、およびその適用または使用を限定する意図は一切ない。本開示の広義の教示は、様々な形で実施されうる。そのため、本開示が特定の例を含んでも、図面、明細書、および以下の特許請求の範囲についての考察にあたり他の修正が明らかになるため、本開示の真の範囲は、それほど限定されるべきではない。方法内の１つ以上の工程は、本開示の原理を変更することなく異なる順序で（または、同時に）実行されてよいことを理解されたい。さらに、各実施形態が一定の特徴を有するように上述されているが、本開示の実施形態に関して説明される１つ以上のそれらの特徴は、他の実施形態において、および／または、明確に説明されていないとしても、他の実施形態の特徴と組み合わせて実施されうる。つまり、上述の実施形態は、互いに排他的ではなく、１つ以上の実施形態の互いの並べ替えは、本開示の範囲内である。

【0047】

要素間（例えば、モジュール間、回路素子間、半導体層間）の空間的および機能的関係は、「接続された」、「係合された」、「結合された」、「隣接した」、「接する」、「上に」、「上方に」、「下方に」、および「配された」を含む様々な単語を用いて説明される。「直接」と明記されない限り、第１要素と第２要素との間の関係が上記開示に説明されるときは、その関係は、他の介在要素が第１要素と第２要素との間に存在しない直接的な関係でありうるが、１つ以上の介在要素が第１要素と第２要素との間に（空間的または機能的に）存在する間接的な関係でもありうる。本明細書で用いられる、Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つとの表現は、非排他的な論理、または、を用いる論理（ＡまたはＢまたはＣ）を意味すると解釈されるべきであり、「Ａのうちの少なくとも１つ、Ｂのうちの少なくとも１つ、および、Ｃのうちの少なくとも１つ」を意味すると解釈されるべきではない。

【0048】

いくつかの実施形態では、コントローラは、上述の例の一部であってよいシステムの一部である。かかるシステムは、処理ツール、チャンバ、処理用プラットフォーム、および／または特定の処理部品（基板台座、ガス流システムなど）を含む半導体処理装置を備えうる。これらのシステムは、半導体ウエハまたは基板の処理前、処理時、および処理後の動作を制御するための電子装置と統合されてよい。電子装置は、システムの様々な構成部品またはサブパーツを制御する「コントローラ」と呼ばれてよい。コントローラは、処理条件および／もしくはシステムの種類に応じて、処理ガスの供給、温度設定（例えば、加熱および／もしくは冷却）、圧力設定、真空設定、電力設定、高周波（ＲＦ）生成器の設定、ＲＦ整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体供給設定、位置動作設定、ツールおよび他の搬送ツールへの基板の搬入出、ならびに／または、特定のシステムに接続もしくはインタフェースされたロードロックを含む、本明細書に開示されたあらゆるプロセスを制御するようにプログラムされてよい。

【0049】

概して、コントローラは、命令を受け取り、命令を発行し、動作を制御し、洗浄動作を可能にし、エンドポイント測定を可能にするなどの様々な集積回路、論理、メモリ、および／またはソフトウェアを有する電子装置として定義されてよい。集積回路は、プログラム命令を格納するファームウェア形式のチップ、デジタル信号プロセッサ（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１つ以上のマイクロプロセッサ、もしくはプログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行するマイクロコントローラを含んでよい。プログラム命令は、様々な個別設定（または、プログラムファイル）の形式でコントローラに伝達される命令であって、特定のプロセスを半導体基板上でもしくは半導体基板用に、またはシステムに対して実行する動作パラメータを定義してよい。いくつかの実施形態では、動作パラメータは、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あって、１つ以上の層、材料、金属、酸化物、シリコン、二酸化シリコン、表面、回路、および／または、基板ダイの製作時における１つ以上の処理工程を実現してよい。

【0050】

いくつかの実施形態では、コントローラは、システムと統合または結合された、そうでなければシステムにネットワーク接続された、もしくはこれらが組み合わされたコンピュータの一部であってよく、またはそのコンピュータに結合されてよい。例えば、コントローラは、「クラウド」内にあってよい、または、基板処理のリモートアクセスを可能にするファブホストコンピュータシステムの全てもしくは一部であってよい。コンピュータは、システムへのリモートアクセスを可能にして、製作動作の進捗状況を監視し、過去の製作動作の経歴を調査し、複数の製作動作から傾向または実施の基準を調査し、現在の処理のパラメータを変更し、現在の処理に続く処理工程を設定し、または新しいプロセスを開始してよい。いくつかの例では、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）は、ローカルネットワークまたはインターネットを含んでよいネットワークを通じてプロセスレシピをシステムに提供できる。リモートコンピュータは、次にリモートコンピュータからシステムに連通されるパラメータおよび／もしくは設定のエントリまたはプログラミングを可能にするユーザインターフェースを含んでよい。いくつかの例では、コントローラは、１つ以上の動作時に実施される各処理工程のためのパラメータを特定するデータ形式の命令を受け取る。パラメータは、実施されるプロセスの種類、および、コントローラがインタフェースするまたは制御するように構成されるツールの種類に特有であってよいことを理解されたい。そのため、上述のように、コントローラは、例えば、互いにネットワーク接続される１つ以上の個別制御装置を含み、本明細書で述べるプロセスや制御など共通の目的に向かって取り組むことによって分散されてよい。かかる目的で分散されたコントローラの例は、遠隔に（例えば、プラットフォームレベルまたは遠隔コンピュータの一部として）位置し、組み合わせてチャンバ上のプロセスを制御する１つ以上の集積回路と連通するチャンバ上の１つ以上の集積回路であるだろう。

【0051】

無制限には、例示のシステムは、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、クリーン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、物理気相堆積（ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、化学気相堆積（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、トラックチャンバまたはモジュール、ならびに半導体基板の製作および／もしくは製造において関連してよいもしくは用いられてよい他の半導体処理システムを含んでよい。

【0052】

上述のように、ツールによって実施されるプロセス工程に応じて、コントローラは、１つ以上の他のツール回路もしくはモジュール、他のツール部品、クラスタツール、他のツールインタフェース、隣接ツール、近接ツール、工場全体に設置されたツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、または半導体製造工場において基板容器をツール位置および／もしくはロードポートに搬入出する材料搬送において用いられるツールと連通してよい。本開示は以下の適用例を含む。
［適用例１］
基板処理システムのための基板支持体であって、
ベースプレートと、
前記ベースプレート上に設けられた接着層と、
前記接着層上に配置されたセラミック層と、を備え、
前記セラミック層は、第１の領域と、前記第１の領域の半径方向外側に位置する第２の領域とを含み、
前記第１の領域は第１の厚さを有し、
前記第２の領域は第２の厚さを有し、
前記第１の厚さは、前記第２の厚さより大きい、基板支持体。
［適用例２］
適用例１に記載の基板支持体であって、
前記第１の領域は、前記セラミック層の中央領域に対応し、前記第２の領域は、前記中央領域を囲む環状領域に対応する、基板支持体。
［適用例３］
適用例１に記載の基板支持体であって、
前記第１の厚さは２ミリメータより大きく、前記第２の厚さは２ミリメータより小さい、基板支持体。
［適用例４］
適用例１に記載の基板支持体であって、
前記ベースプレートは、伝熱ガスを前記セラミック層の裏面に供給するように配置された伝熱ガス供給孔を備える、基板支持体。
［適用例５］
適用例４に記載の基板支持体であって、
前記伝熱ガス供給孔は、前記第１の領域の下ではなく前記第２の領域の下に配置される、基板支持体。
［適用例６］
適用例１に記載の基板支持体であって、
前記セラミック層は、前記第１の領域と前記第２の領域との間に第３の領域を備える、基板支持体。
［適用例７］
適用例６に記載の基板支持体であって、
前記第３の領域は、前記第１の領域と前記第２の領域との間で変化する第３の厚さを有する移行領域に対応する、基板支持体。
［適用例８］
適用例６に記載の基板支持体であって、
前記第３の領域には、段差、面取り、および湾曲のうちの１つが施されている、基板支持体。
［適用例９］
適用例１に記載の基板支持体であって、
前記セラミック層は、セラミックディスクと、前記セラミックディスク上に配置されたセラミックプレートとを含む、基板支持体。
［適用例１０］
適用例９に記載の基板支持体であって、さらに、
前記セラミックディスクと前記セラミックプレートとの間に設けられた第２の接着層を備える、基板支持体。
［適用例１１］
適用例９に記載の基板支持体であって、
前記セラミックディスクおよび前記セラミックプレートの内側部分は、前記第１の領域に対応し、
前記セラミックディスクおよび前記セラミックプレートの前記内側部分は、前記第１の厚さを規定する、基板支持体。
［適用例１２］
適用例１１に記載の基板支持体であって、
前記セラミックプレートの外側部分は、前記第２の領域に対応し、
前記セラミックプレートの前記外側部分は、前記第２の厚さを規定する、基板支持体。
［適用例１３］
適用例９に記載の基板支持体であって、
前記セラミックプレートは、第１の材料を含み、
前記セラミックディスクは、第２の材料を含む、基板支持体。
［適用例１４］
基板処理システムのための基板支持体であって、
ベースプレートと、
前記ベースプレート上に設けられた接着層と、
前記接着層上に配置されたセラミック層と、
前記ベースプレートと前記セラミック層との間に設けられた誘電体フィラー層と、を備え、
前記セラミック層は、内側部分および外側部分を含み、
前記誘電体フィラー層および前記セラミック層の前記内側部分は、第１の領域を規定し、
前記セラミック層の前記外側部分は、前記第１の領域の半径方向外側に位置する第２の領域を規定し、
前記第１の領域は第１の厚さを有し、
前記第２の領域は第２の厚さを有し、
前記第１の厚さは、前記第２の厚さより大きい、基板支持体。
［適用例１５］
適用例１４に記載の基板支持体であって、
前記第１の厚さは、２ミリメータより大きく、前記第２の厚さは、２ミリメータより小さい、基板支持体。
［適用例１６］
適用例１４に記載の基板支持体であって、
前記ベースプレートは、伝熱ガスを前記セラミック層の裏面に供給するように配置された伝熱ガス供給孔を備える、基板支持体。
［適用例１７］
適用例１６に記載の基板支持体であって、
前記伝熱ガス供給孔は、前記第１の領域の下ではなく前記第２の領域の下に配置される、基板支持体。
［適用例１８］
適用例１４に記載の基板支持体であって、
前記セラミック層および前記誘電体フィラー層は、前記第１の領域と前記第２の領域との間に位置する第３の領域を規定する、基板支持体。
［適用例１９］
適用例１８に記載の基板支持体であって、
前記第３の領域は、前記第１の領域と前記第２の領域との間で変化する第３の厚さを有する移行領域に対応する、基板支持体。
［適用例２０］
適用例１８に記載の基板支持体であって、
前記第３の領域には、段差、面取り、および湾曲のうちの１つが施されている、基板支持体。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】