特許 7186494 粒子性能および金属性能の改善のためのＥＳＣセラミック側壁の加工

(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】2022-12-01

(45)【発行日】2022-12-09

(54)【発明の名称】粒子性能および金属性能の改善のためのＥＳＣセラミック側壁の加工

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20221202BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20221202BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 101G

H01L21/68 R

【請求項の数】 14

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2017128341

(22)【出願日】2017-06-30

(65)【公開番号】P2018014491

(43)【公開日】2018-01-25

【審査請求日】2020-06-24

(31)【優先権主張番号】62/357,513

(32)【優先日】2016-07-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】15/594,091

(32)【優先日】2017-05-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【前置審査】

(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】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】エリック・エー．・ペープ

【審査官】宇多川 勉

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２２２２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１０６６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／００２７１８８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１５／０３７８７２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－０３３１８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０１６７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５１５７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３１９９６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板処理システム用の基板サポートであって、
ベースプレートと、
前記ベースプレート上に配置されたセラミック層であって、前記セラミック層は、下面と、基板を支持するように構成された上面と、前記セラミック層の周縁の周りで前記下面から前記上面まで広がる側壁と、を有し、第１材料を含む、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接着層と、
前記セラミック層の前記側壁上のみに形成された保護層であって、前記セラミック層の前記側壁上に施された溶射皮膜に相当し、前記第１材料とは異なる第２材料を含む保護層と、
を備え、
（ｉ）前記保護層は、前記下面に隣接した前記側壁の下縁から、前記上面に隣接した前記側壁の上縁に向けて広がっており、（ｉｉ）前記保護層は、前記上面に隣接した前記側壁の前記上縁から所定の距離で終了している、
基板サポート。

【請求項2】

請求項１に記載の基板サポートであって、
前記第２材料は、非アルミナ系材料である、基板サポート。

【請求項3】

請求項１に記載の基板サポートであって、
前記溶射皮膜は、酸化イットリウム溶射皮膜である、基板サポート。

【請求項4】

請求項１に記載の基板サポートであって、
前記第２材料は、前記第１材料よりも高い耐プラズマ性を有する、基板サポート。

【請求項5】

請求項１に記載の基板サポートであって、
前記保護層の厚さは、０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）～０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）の間である、基板サポート。

【請求項6】

請求項１に記載の基板サポートであって、
前記所定の距離は、前記上縁から少なくとも０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）である、基板サポート。

【請求項7】

請求項１に記載の基板サポートであって、
前記上面に隣接した前記側壁の前記上縁は、面取りされている、基板サポート。

【請求項8】

基板処理システム用の基板サポートであって、
ベースプレートと、
前記ベースプレート上に配置されたセラミック層であって、前記セラミック層は、下面と、基板を支持するように構成された上面と、前記セラミック層の周縁の周りで前記下面から前記上面まで広がる側壁と、を有し、第１材料を含む、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接着層と、
前記セラミック層の前記側壁上に形成された保護層であって、前記セラミック層の前記側壁上に施された溶射皮膜に相当し、前記第１材料とは異なる第２材料を含む保護層と、
を備え、
（ｉ）前記保護層は、前記下面に隣接した前記側壁の下縁から、前記上面に隣接した前記側壁の上縁に向けて広がっており、（ｉｉ）前記保護層は、前記上面に隣接した前記側壁の前記上縁から所定の距離で終了しており、
前記下面に隣接した前記側壁の前記下縁において、前記保護層の厚さが漸減している、基板サポート。

【請求項9】

請求項８に記載の基板サポートであって、
前記保護層の前記厚さは、０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）～０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）の間から０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）まで漸減している、基板サポート。

【請求項10】

請求項１に記載の基板サポートであって、
前記ベースプレートと前記セラミック層の前記下面との間で前記接着層の周縁の周りに配置された保護シールをさらに備え、前記保護層は、前記セラミック層の前記下面上には及んでいない、基板サポート。

【請求項11】

基板処理システム用の基板サポートを形成する方法であって、前記方法は、
ベースプレートを準備することと、
前記ベースプレート上に接着層を堆積させることと、
前記ベースプレート上にセラミック層を配置することと、を含み、前記セラミック層は、下面と、基板を支持するように構成された上面と、前記セラミック層の周縁の周りで前記下面から前記上面まで広がる側壁と、を有し、前記セラミック層は、第１材料を含み、
前記方法は、
前記第１材料とは異なる第２材料を含む保護層を、前記セラミック層の前記側壁上のみに形成することを含み、
（ｉ）前記保護層は、前記下面に隣接した前記側壁の下縁から、前記上面に隣接した前記側壁の上縁に向けて広がっており、（ｉｉ）前記保護層は、前記上面に隣接した前記側壁の前記上縁から所定の距離で終了している、
方法。

【請求項12】

請求項１１に記載の方法であって、
前記第２材料は、非アルミナ系材料である、方法。

【請求項13】

請求項１１に記載の方法であって、
前記保護層を形成することは、前記セラミック層の前記側壁に酸化イットリウム溶射皮膜を施すことを含む、方法。

【請求項14】

請求項１１に記載の方法であって、
前記第２材料は、前記第１材料よりも高い耐プラズマ性を有する、方法。

【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、２０１６年７月１日に出願された米国仮特許出願第６２／３５７，５１３号の利益を主張するものである。上記出願の全開示は、参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、基板処理システムに関し、より具体的には、基板サポート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ものである。

【背景技術】

【0003】

ここで提示する背景説明は、本開示の文脈について概説する目的のものである。本項の背景技術で記載している範囲の本願の記名発明者らの成果、ならびに記載がなければ出願時の先行技術と認められないような記載の態様は、明示的にも黙示的にも、本開示の先行技術として認めるものではない。

【0004】

基板処理システムは、半導体ウェハのような基板を処理するために用いられることがある。基板上で実施され得るプロセスの例として、限定するものではないが、化学気相成長（ＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、導体エッチング、および／または他のエッチング、堆積、または洗浄プロセスが含まれる。基板は、基板処理システムの処理チェンバ内で、ペデスタル、静電チャック（ＥＳＣ）などのような基板サポート上に配置され得る。エッチングの際には、１種以上の前駆体を含むガス混合物を処理チェンバ内に導入して、化学反応を起こすためにプラズマを用いることがある。

【0005】

ＥＳＣのような基板サポートは、ウェハを支持するために配置されたセラミック層を有し得る。例えば、ウェハは、処理中はセラミック層にクランプされることがある。セラミック層は、接着層を用いて基板サポートのベースプレートに接合されてよく、その接着層は、限定するものではないが、フィラー含有シリコーン、エポキシマトリックス材料、などの材料を含み得る。ベースプレートは、冷却されるアルミニウムベースプレートを含み得る。

【発明の概要】

【0006】

基板処理システム用の基板サポートは、ベースプレートと、ベースプレート上に配置されたセラミック層と、を備える。セラミック層は、下面と、基板を支持するように構成された上面と、セラミック層の周縁の周りで下面から上面まで広がる側壁と、を有し、セラミック層は、第１材料を含む。ベースプレートとセラミック層との間に接着層が設けられている。セラミック層の側壁上に保護層が形成される。保護層は、第１材料とは異なる第２材料を含む。

【0007】

他の特徴では、第２材料は、非アルミナ系材料である。第２材料は、酸化イットリウム溶射皮膜である。第２材料は、第１材料よりも高い耐プラズマ性を有する。保護層の厚さは、０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）～０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）の間である。

【0008】

他の特徴では、保護層は、下面に隣接した側壁の下縁から、上面に隣接した側壁の上縁まで広がっている。保護層は、下面に隣接した側壁の下縁から、上面に隣接した側壁の上縁から所定の距離まで広がっている。所定の距離は、上縁から少なくとも０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）である。

【0009】

さらに他の特徴では、上面に隣接した側壁の上縁は、面取りされている。下面に隣接した側壁の下縁および上面に隣接した側壁の上縁の少なくとも一方において、保護層の厚さは漸減している。保護層の厚さは、０．００５ インチ（０．１２７ｍｍ）～０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）の間から０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）まで漸減している。ベースプレートとセラミック層の下面との間で接着層の周縁の周りに保護シールが配置されており、保護シールは、セラミック層の下面上には及んでいない。

【0010】

基板処理システム用の基板サポートを形成する方法は、ベースプレートを準備することと、ベースプレート上に接着層を堆積させることと、ベースプレート上にセラミック層を配置することと、を含む。セラミック層は、下面と、基板を支持するように構成された上面と、セラミック層の周縁の周りで下面から上面まで広がる側壁と、を有し、セラミック層は、第１材料を含む。本方法は、第１材料とは異なる第２材料を含む保護層をセラミック層の側壁上に形成することと、セラミック層の側壁を研磨することと、セラミック層の側壁を酸エッチングすること、のうちの少なくとも１つをさらに含む。

【0011】

他の特徴では、第２材料は、非アルミナ系材料である。保護層を形成することは、セラミック層の側壁に酸化イットリウム溶射皮膜を施すことを含む。第２材料は、第１材料よりも高い耐プラズマ性を有する。

【0012】

他の特徴では、セラミック層の側壁を研磨することは、３０マイクロインチ（０．７６マイクロメートル）未満の表面粗さまで側壁を研磨することを含む。セラミック層の側壁を研磨することは、１０マイクロインチ（０．２５マイクロメートル）未満の表面粗さまで側壁を研磨することを含む。

【0013】

さらに他の特徴では、セラミック層の側壁を酸エッチングすることは、側壁のガラス相材料の外側部分を除去するために、側壁を酸エッチングすることを含む。

【0014】

本開示のさらなる適用可能分野は、詳細な説明、請求項、および図面から明らかになるであろう。詳細な説明および具体例は、単なる例示目的のものにすぎず、本開示の範囲を限定するものではない。

【0015】

本開示は、詳細な説明および添付の図面から、より良く理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本開示の原理による、基板サポートを備えた例示的な基板処理システムの機能ブロック図である。

【0017】

【図2A】図２Ａは、本開示の原理による、保護層を有する例示的な基板サポートである。

【0018】

【図2B】図２Ｂは、本開示の原理による、保護層を有する他の例示的な基板サポートである。

【0019】

【図2C】図２Ｃは、本開示の原理による、保護層を有する他の例示的な基板サポートである。

【0020】

【図3】図３は、本開示の原理による、基板サポートを形成する第１の例示的な方法の工程を示している。

【0021】

【図4】図４は、本開示の原理による、基板サポートを形成する第２の例示的な方法の工程を示している。

【0022】

【図5】図５は、本開示の原理による、基板サポートを形成する第３の例示的な方法の工程を示している。

【発明を実施するための形態】

【0023】

図面では、類似および／または同等の要素を示すために、参照番号を繰り返し用いている場合がある。

【0024】

基板処理システムの処理チェンバ内の静電チャック（ＥＳＣ）のような基板サポートは、導電性ベースプレートに接合されたセラミック層を有し得る。単なる例として、セラミック層は、第１の主材料（例えば、酸化アルミニウム粒子、窒化アルミニウムなど）を金属酸化物バインダと共に含み得る。他の例では、金属酸化物バインダを省いてよい。主材料の純度は、９０％以上であってよい。

【0025】

セラミック層は、基板サポートの外縁において、チェンバ内のラジカル、イオン、反応種などを含むプラズマに暴露されることがある。プラズマに暴露されることで、限定するものではないが、フッ化、イオン衝撃などを含む処理機構に起因して、セラミック層のいくつかの部分が経時的な浸食（すなわち、摩耗）を受けることがある。そのような摩耗によって、セラミック層の材料が処理チェンバの反応空間に入り込むことが可能となる場合があり、基板処理に悪影響を及ぼし得る。例えば、セラミック層から取れた直接的な分子および／または粒子物質がプラズマ中に浮遊することがあり、そしてエッジリングまたは他の処理チェンバハードウェアに付着することがある。その後、その物質は、後続の処理で基板表面に再付着する可能性がある。つまり、プラズマに暴露されることによるセラミック層の摩耗は、粒子生成および処理チェンバの汚染の原因となり得ることで、結果的に基板欠陥を発生させる。

【0026】

本開示の原理によるシステムおよび方法では、セラミック層の材料がプラズマに暴露されることに起因する汚染および粒子生成を低減するために、セラミック層の側壁に１種以上の加工を実施する。一例では、セラミック層の側壁を、保護層またはコーティングで被覆する。保護層は、酸化イットリウム溶射皮膜のような非アルミナ系材料を含み得る。保護層は、処理チェンバ内の反応種とセラミック層との間にバリアを提供する。他の例では、セラミック層の側壁を研磨する。研磨によって、側壁の表面積を減少させることで、プラズマに暴露される材料の量を減少させる。さらに別の例では、セラミック層の側壁を酸エッチングする。側壁を酸エッチングすることによって、さもなければ他のプラズマ処理中に取れることで結果的にチェンバ内で不純物となるであろう材料を、セラミック層から予め選択的に除去する。

【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を示している。単なる例として、基板処理システム１００は、ＲＦプラズマを用いたエッチングおよび／または他の適切な基板処理を実施するために使用されることがある。基板処理システム１００は、処理チェンバ１０２を備え、これは、基板処理システム１００の他の構成部材を封入しているとともに、ＲＦプラズマを格納する。基板処理チェンバ１０２は、上部電極１０４と、静電チャック（ＥＳＣ）のような基板サポート１０６と、を備える。動作時には、基板１０８が、基板サポート１０６上に配置される。特定の基板処理システム１００およびチェンバ１０２を一例として示しているが、本開示の原理は、インサイチュプラズマを生成する基板処理システム、（例えば、マイクロ波管を用いて）リモートプラズマを生成および供給する基板処理システムなど、他のタイプの基板処理システムおよびチェンバに適用してもよい。

【0028】

単なる例として、上部電極１０４は、処理ガスを導入および分配するシャワーヘッド１０９を含み得る。シャワーヘッド１０９は、一端で処理チェンバの天面に接続されたステム部を有し得る。ベース部は、略円筒状であって、処理チェンバの天面から離間した位置で、ステム部の反対端から径方向外向きに広がっている。シャワーヘッドのベース部の基板対向面または表板は、処理ガスまたはパージガスが流出する複数の孔を有する。あるいは、上部電極１０４は、導電板を有するものであってよく、処理ガスは、別の手段で導入され得る。

【0029】

基板サポート１０６は、下部電極として機能する導電性ベースプレート１１０を含む。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、マルチゾーンのセラミック加熱プレートのような加熱層を含み得る。セラミック層１１２とベースプレート１１０との間に、熱抵抗層１１４（例えば、接着層）を配置してよい。ベースプレート１１０は、ベースプレート１１０にクーラントを流すための１つ以上のクーラント流路１１６を有し得る。

【0030】

ＲＦ発生システム１２０は、ＲＦ電圧を発生させて、上部電極１０４および下部電極（例えば、基板サポート１０６のベースプレート１１０）のうちの一方に出力する。上部電極１０４およびベースプレート１１０のうちの他方は、ＤＣ接地、ＡＣ接地、またはフローティングさせてよい。単なる例として、ＲＦ発生システム１２０は、整合・配電ネットワーク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電圧を発生させるＲＦ電圧発生器１２２を有し得る。他の例では、プラズマは、誘導生成またはリモート生成されてよい。例示目的で示しているように、ＲＦ発生システム１２０は、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）システムに相当するが、本開示の原理は、単なる例として、トランス結合プラズマ（ＴＣＰ）システム、ＣＣＰ陰極システム、リモートマイクロ波プラズマ発生・供給システムなど、他の適切なシステムで実現してもよい。

【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（総称して、ガス源１３２）を有し、ここで、Ｎは、ゼロよりも大きい整数である。ガス源は、１種以上の前駆体およびそれらの混合物を供給する。また、ガス源は、パージガスを供給してもよい。気化させた前駆体を用いてもよい。ガス源１３２は、弁１３４－１，１３４－２，．．．，１３４－Ｎ（総称して、弁１３４）およびマスフローコントローラ１３６－１，１３６－２，．．．，１３６－Ｎ（総称して、マスフローコントローラ１３６）によって、マニホールド１４０に接続されている。マニホールド１４０の出力は、処理チェンバ１０２に供給される。単なる例として、マニホールド１４０の出力は、シャワーヘッド１０９に供給される。

【0032】

セラミック層１１２内に配置された熱制御素子（ＴＣＥ）１４４のような複数の加熱素子に、温度コントローラ１４２を接続してよい。例えば、加熱素子１４４は、限定するものではないが、マルチゾーン加熱プレートの個々のゾーン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ゾーンにわたって配置されるマイクロ加熱素子アレイを含み得る。温度コントローラ１４２は、基板サポート１０６および基板１０８の温度を制御するように、複数の加熱素子１４４を制御するために用いてよい。

【0033】

温度コントローラ１４２は、流路１１６におけ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１４６と連携し得る。例えば、クーラントアセンブリ１４６は、クーラントポンプおよび貯留槽を含み得る。温度コントローラ１４２は、基板サポート１０６を冷却するために、クーラントを流路１１６に選択的に流すようにクーラントアセンブリ１４６を操作する。

【0034】

処理チェンバ１０２から反応物を排出させるために、弁１５０およびポンプ１５２を用いてよい。基板処理システム１００のコンポーネントを制御するために、システムコントローラ１６０を用いてよい。基板サポート１０６上に基板を受け渡し、基板サポート１０６から基板を取り外すために、ロボット１７０を用いてよい。例えば、ロボット１７０は、基板サポート１０６とロードロック１７２との間で基板を移送し得る。温度コントローラ１４２は、別個のコントローラとして示しているが、システムコントローラ１６０内に実装してもよい。いくつかの例では、セラミック層１１２とベースプレート１１０との間で接着層１１４の周縁の周りに保護シール１７６を設けてよい。

【0035】

セラミック層１１２は、本開示の原理に従って加工された側壁を有する。例えば、セラミック層１１２の側壁を、より詳細に以下で記載するように、保護層で被覆、研磨、および／または酸エッチングする。

【0036】

次に図２Ａ、２Ｂ、および２Ｃを参照すると、例示的な基板サポート２００の一部をそれぞれ示している。図２Ａでは、基板サポート２００を、非段状セラミック層構成で示している。図２Ｂでは、基板サポート２００を、段状セラミック層構成で示している。基板サポート２００は、ベースプレート２０８上に配置されたセラミック層２０４を有する。いくつかの例では、セラミック層２０４は、加熱層として構成されたセラミックプレート（例えば、加熱素子が埋め込まれたセラミックプレート）に相当し得る。セラミック層２０４は、酸化アルミニウム粒子、窒化アルミニウムなどのような第１材料（例えば、主材料）を、金属酸化物バインダと共に、またはバインダ無しで、含む。セラミック層２０４とベースプレート２０８との間に、接着層２１２が設けられる。セラミック層２０４とベースプレート２０８との間で接着層２１２の周縁の周りに保護シール２２０を設けてよい。図２Ａおよび２Ｂでは簡単にするために省略しているエッジリングを、図１に示すようにセラミック層２０４およびベースプレート２０８の外縁の周りに配置してよい。

【0037】

セラミック層２０４の側壁２２４は、エッジリングによって、さらに／またはエッジリングとセラミック層２０４との間隙に重なる基板によって、部分的に保護され得るが、それでも側壁２２４は、処理中のプラズマに暴露される。そこで、セラミック層２０４の側壁２２４を、第２材料を含む保護層またはコーティング２２８で被覆する。保護層２２８は、処理チェンバ内の反応種とセラミック層２０４の側壁２２４との間にバリアを提供する。

【0038】

一例では、保護層２２８は、酸化イットリウム溶射皮膜（例えば、プラズマ溶射皮膜）のような非アルミナ系材料を含み得るが、より高い耐プラズマ摩耗性を有する他の適切な材料を用いてよい。他の例では、保護層２２８は、セラミック層２０４を保護するもののプラズマへの暴露による摩耗を受けやすい犠牲材料を含む。セラミック層２０４の側壁２２４上にわたって保護層２２８を維持するために、犠牲材料は、定期的に取り替えられる（例えば、溶射皮膜技術によって再施工される）。例えば、所定の時間の後、および／または所定の処理工程数、使用時間などの後に、犠牲材料を取り替えてよい。

【0039】

保護層２２８は、セラミック層２０４の全周にわたって所望の厚さで側壁２２４に施される。保護層２２８の厚さは、保護層２２８がセラミック層２０４から剥離する可能性を抑えつつ側壁２２４が完全に被覆されるように選択される。一例では、保護層２２８の厚さは、５～１０ミル（すなわち、０．００５インチ～０．０１０インチ）の間の厚さである。

【0040】

保護層２２８は、側壁２２４の下縁２３２から側壁２２４の上縁２３６まで広がっている。一例では、保護層２２８は、完全に上縁２３６まで及ぶことなく、図示のように、上縁２３６から公称距離（例えば、１ミル、すなわち０．００１インチ）で終端している。これにより、上縁２３６での保護層２２８と、セラミック層２０４の上面にクランプされた基板との間の接触を防いでいる。同様に、保護層２２８は、セラミック層２０４の下には及んでおらず、これにより、下縁２３２での保護層２２８と、シール２２０との間の接触を防いでいる。このようにして、保護層２２８の損傷が回避される場合がある。一方、いくつかの例では、保護層２２８は、図２Ｃに示すように、上縁２３６まで、かつ／またはセラミック層２０４の下面２４０上まで、完全に及んでいてよい。側壁２２４の上縁２３６は、図示のように、面取りされていてよい。いくつかの例では、保護層２２８の厚さは、下縁２３２および／または上縁２３６付近で漸減していてよい。単なる例として、保護層２２８の厚さは、５～１０ミルの間の厚さから、上縁２３６における１ミルの厚さまで漸減していてよい。

【0041】

他の例では、セラミック層２０４の側壁２２４を研磨する。研磨によって、側壁２２４の表面積を減少させることで、プラズマに暴露される材料の量を減少させる。単なる例として、側壁２２４は、３０～６０マイクロインチ（０．７６～１．５２マイクロメートル）の初期表面粗さを有し得る。これに対し、本開示の原理による側壁２２４は、３０マイクロインチ（０．７６マイクロメートル）未満の表面粗さまで研磨される。一例では、１～２０マイクロインチ（０．０３～０．５１マイクロメートル）の表面粗さまで、側壁２２４を研磨する。他の例では、１０マイクロインチ（０．２５マイクロメートル）未満、３マイクロインチ（０．０８マイクロメートル）未満、または１マイクロインチ（０．０３マイクロメートル）未満の表面粗さまで、側壁２２４を超研磨する。

【0042】

適切なセラミック研磨システムおよび方法を用いて、側壁２２４を研磨してよい。一例では、研磨基材（例えば、ブラシ）および研磨材（例えば、ダイヤモンドグリット研磨ペースト）を用いて、側壁２２４を研磨する。

【0043】

さらに別の例では、セラミック層２０４の側壁２２４を酸エッチングする。側壁２２４を酸エッチングすることによって、さもなければ他のプラズマ処理中に取れることで結果的にチェンバ内で不純物となるであろう材料を、セラミック層２０４から予め除去する。

【0044】

例えば、セラミック層２０４は、アルミナまたは窒化物材料および焼結助剤を用いて形成されることがある。焼結助剤は、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、二酸化シリコンなどのような材料を含み得る。また、セラミック材料は、最終的に、結晶アルミナリッチ相および混合材料ガラス相のような多様な相を有し得る。一般的には、セラミック層２０４のガラス相は、プラズマに暴露されたときに、アルミナ相よりも浸食および／またはスパッタリングを受けやすい。側壁２２４を酸エッチングすることによって、ガラス相材料の外側部分（例えば、外側の数ミクロン）をセラミック層２０４から除去する。このようにして、スパッタリングおよび／または再付着に結び付くガラス相材料をセラミック層２０４から予め除去する。側壁２２４の酸エッチングを実施するための物質の例として、限定するものではないが、硝酸およびフッ化水素酸が含まれる。

【0045】

次に図３を参照して、本開示の原理による基板サポートを形成する第１の例示的な方法３００は、３０４で開始する。３０８で、ベースプレートを準備する。３１２で、ベースプレート上に接着層を堆積させる。３１６で、接着層上にセラミック層を配置する。３２０で、図２Ａ、２Ｂ、および２Ｃで上述したように保護層をセラミック層の側壁上に堆積させる。例えば、保護層を、セラミック層上に溶射コーティングする。３２４で、接着層の周りに保護シールを配置する。いくつかの例では、３２０で保護層を堆積させる前に、接着層の周りに保護シールを配置してよい。他の例では、接着層上にセラミック層を配置する前に、セラミック層の側壁上に保護層を堆積させてよい。つまり、基板サポートを組み立てる前に、保護層を施してよい。方法３００は、３２８で終了する。

【0046】

次に図４を参照して、本開示の原理による基板サポートを形成する第２の例示的な方法４００は、４０４で開始する。４０８で、ベースプレートを準備する。４１２で、ベースプレート上に接着層を堆積させる。４１６で、接着層上にセラミック層を配置する。４２０で、図２Ａ、２Ｂ、および２Ｃで上述したようにセラミック層の側壁を研磨する。例えば、セラミック層の側壁を３０マイクロインチ（０．７６マイクロメートル）未満の表面粗さまで、（例えば、研磨基材および研磨材を用いて）研磨する。４２４で、接着層の周りに保護シールを配置する。いくつかの例では、４２０で側壁を研磨する前に、接着層の周りに保護シールを配置してよい。他の例では、接着層上にセラミック層を配置する前に、セラミック層の側壁を研磨してよい。つまり、基板サポートを組み立てる前に、研磨を実施してよい。方法４００は、４２８で終了する。

【0047】

次に図５を参照して、本開示の原理による基板サポートを形成する第３の例示的な方法５００は、５０４で開始する。５０８で、ベースプレートを準備する。５１２で、ベースプレート上に接着層を堆積させる。５１６で、接着層上にセラミック層を配置する。５２０で、図２Ａ、２Ｂ、および２Ｃで上述したようにセラミック層の側壁を酸エッチングする。例えば、側壁からガラス相材料の外側部分を除去するために、セラミック層の側壁を（例えば、硝酸および／またはフッ化水素酸を用いて）酸エッチングする。５２４で、接着層の周りに保護シールを配置する。いくつかの例では、５２０で側壁を酸エッチングする前に、接着層の周りに保護シールを配置してよい。他の例では、接着層上にセラミック層を配置する前に、セラミック層の側壁を酸エッチングしてよい。つまり、基板サポートを組み立てる前に、酸エッチングを実施してよい。方法５００は、５２８で終了する。

【0048】

上記説明は、本質的に、単なる例示的なものにすぎず、本開示、その用途、または使用を限定するものでは決してない。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。従って、本開示では具体的な例の記載があるものの、本開示の真の範囲は、それらに限定されるべきではなく、他の変形例は、図面、明細書、および添付の請求項を精査することで、明らかになるであろう。本開示の原理を変更することなく、ある方法の範囲内で１つ以上のステップを異なる順序で（または並列に）実行してよいことは、理解されるべきである。さらに、各実施形態は、上記では、いくつかの特定の特徴を有するものとして説明しているが、本開示のいずれかの実施形態に関して記載している特徴のいずれか１つ以上を、他のいずれかの実施形態において、かつ／または他のいずれかの実施形態の特徴と組み合わせて、その組み合わせが明記されていなくても実施することができる。つまり、記載の実施形態は相互排他的なものではなく、１つ以上の実施形態で相互に入れ換えても、本開示の範囲から逸脱しない。

【0049】

要素（例えば、モジュール、回路要素、半導体層など）の間の空間的関係および機能的関係について、「接続された」、「係合させた」、「結合された」、「隣接した」、「～の隣に」、「～の上に」、「上方」、「下方」、「配置された」などの多様な用語を用いて記述している。上記の開示において、第１と第２の要素間の関係について記述している場合には、「直接的」であると明記していない限り、その関係は、第１と第２の要素間に他の介在要素が存在しない直接的な関係の可能性があるとともに、第１と第２の要素間に（空間的または機能的に）１つ以上の介在要素が存在する間接的な関係の可能性もある。本明細書で使用される場合の、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つ」という表現は、非排他的論理和「または（ＯＲ）」を用いた論理和「ＡまたはＢまたは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」を意味するものと解釈されてはならない。

【0050】

いくつかの実現形態において、コントローラは、上記の例の一部であり得るシステムの一部である。そのようなシステムは、プロセスツールもしくはツール群、チェンバもしくはチェンバ群、処理用プラットフォームもしくはプラットフォーム群、および／または（ウェハペデスタル、ガスフローシステムなどの）特定の処理コンポーネント、などの半導体処理装置を備えることができる。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、処理後のそれらのオペレーションを制御するための電子装置と統合されることがある。電子装置は、「コントローラ」と呼ばれることがあり、これにより、そのシステムまたはシステム群の各種コンポーネントまたはサブパーツを制御してよい。コントローラは、プロセス要件および／またはシステムのタイプに応じて、処理ガスの供給、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、パワー設定、高周波（ＲＦ）発生器の設定、ＲＦ整合回路の設定、周波数設定、流量設定、流体供給の設定、位置および動作設定、ツールとの間および他の移送ツールとの間および／または特定のシステムに接続もしくはインタフェースしているロードロックとの間のウェハ移送など、本明細書に開示のプロセスのいずれかを制御するようにプログラムされ得る。

【0051】

コントローラは、広義には、種々の集積回路、ロジック、メモリと、さらに／または、命令を受け取り、命令を発行し、オペレーションを制御し、クリーニング動作を実現し、終点測定を実現するなどのソフトウェアと、を有する電子装置と定義され得る。集積回路には、プログラム命令を格納したファームウェアの形態のチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として規定されるチップ、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つ以上のマイクロプロセッサもしくはマイクロコントローラ、が含まれ得る。プログラム命令は、半導体ウェハ上での特定のプロセスまたは半導体ウェハのための特定のプロセスまたはシステムに対する特定のプロセスを実行するための動作パラメータを規定する様々な個々の設定（またはプログラムファイル）の形でコントローラに伝達される命令であり得る。動作パラメータは、一部の実施形態では、ウェハの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／またはダイの作製において１つ以上の処理工程を実現するために、プロセスエンジニアによって規定されるレシピの一部であり得る。

【0052】

コントローラは、いくつかの実現形態において、システムに統合もしくは接続されるか、またはその他の方法でシステムにネットワーク接続されたコンピュータの一部であるか、またはそのようなコンピュータに接続されたものであるか、またはそれらの組み合わせであり得る。例えば、コントローラは、「クラウド」にあるか、またはファブホストコンピュータシステムの全体もしくは一部であってよく、それは、ウェハ処理のためのリモートアクセスを可能とするものであり得る。コンピュータによって、製造オペレーションの現在の進行状況を監視し、過去の製造オペレーションの履歴を調査し、複数の製造オペレーションからの傾向またはパフォーマンスメトリックを調査するため、現在の処理のパラメータを変更するため、現在の処理に従って処理工程を設定するため、または、新たなプロセスを開始するための、システムへのリモートアクセスが実現され得る。いくつかの例において、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み得る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。リモートコンピュータは、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とするユーザインタフェースを有してよく、それらのパラメータおよび／または設定は、その後、リモートコンピュータからシステムに伝達される。一部の例では、コントローラは、１つ以上のオペレーションにおいて実行される各々の処理工程のパラメータを指定するデータの形で命令を受け取る。なお、それらのパラメータは、実施されるプロセスのタイプ、およびコントローラがインタフェースまたは制御するように構成されているツールのタイプ、に固有のものであり得ることは、理解されなければならない。その場合、上述のように、相互にネットワーク接続されているとともに、本明細書に記載のプロセスおよび制御などの共通の目的に向かって協働する１つ以上の別個のコントローラを備えることなどによって、コントローラを分散させてよい。このような目的の分散コントローラの一例は、チェンバに搭載する１つ以上の集積回路であり、これらは、（プラットフォームレベルで、またはリモートコンピュータの一部として、など）遠隔配置された１つ以上の集積回路と通信し、共同でチェンバにおけるプロセスを制御する。

【0053】

例示的なシステムは、限定するものではないが、プラズマエッチングチェンバまたはモジュール、成膜チェンバまたはモジュール、スピンリンスチェンバまたはモジュール、金属メッキチェンバまたはモジュール、クリーンチェンバまたはモジュール、ベベルエッジエッチングチェンバまたはモジュール、物理気相成長（ＰＶＤ）チェンバまたはモジュール、化学気相成長（ＣＶＤ）チェンバまたはモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チェンバまたはモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チェンバまたはモジュール、イオン注入チェンバまたはモジュール、トラックチェンバまたはモジュール、ならびに半導体ウェハの製作および／または製造に関連もしくは使用することがある他の任意の半導体処理システム、を含み得る。

【0054】

上述のように、コントローラは、ツールによって実行される処理工程または工程群に応じて、他のツール回路またはモジュール、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、隣接するツール、近隣のツール、工場の至るところに配置されたツール、メインコンピュータ、他のコントローラ、または半導体製造工場においてツール場所および／もしくはロードポートとの間でウェハの容器を移動させる材料搬送で使用されるツール、のうちの１つ以上と通信し得る。
本発明は、以下の適用例としても実現可能である。
＜適用例１＞
基板処理システム用の基板サポートであって、
ベースプレートと、
前記ベースプレート上に配置されたセラミック層であって、前記セラミック層は、下面と、基板を支持するように構成された上面と、前記セラミック層の周縁の周りで前記下面から前記上面まで広がる側壁と、を有し、第１材料を含む、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接着層と、
前記セラミック層の前記側壁上に形成された保護層であって、前記第１材料とは異なる第２材料を含む保護層と、
を備える、基板サポート。
＜適用例２＞
適用例１に記載の基板サポートであって、
前記第２材料は、非アルミナ系材料である、基板サポート。
＜適用例３＞
適用例１に記載の基板サポートであって、
前記第２材料は、酸化イットリウム溶射皮膜である、基板サポート。
＜適用例４＞
適用例１に記載の基板サポートであって、
前記第２材料は、前記第１材料よりも高い耐プラズマ性を有する、基板サポート。
＜適用例５＞
適用例１に記載の基板サポートであって、
前記保護層の厚さは、０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）～０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）の間である、基板サポート。
＜適用例６＞
適用例１に記載の基板サポートであって、
前記保護層は、前記下面に隣接した前記側壁の下縁から、前記上面に隣接した前記側壁の上縁まで広がっている、基板サポート。
＜適用例７＞
適用例１に記載の基板サポートであって、
前記保護層は、前記下面に隣接した前記側壁の下縁から、前記上面に隣接した前記側壁の上縁から所定の距離まで広がっている、基板サポート。
＜適用例８＞
適用例７に記載の基板サポートであって、
前記所定の距離は、前記上縁から少なくとも０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）である、基板サポート。
＜適用例９＞
適用例１に記載の基板サポートであって、
前記上面に隣接した前記側壁の上縁は、面取りされている、基板サポート。
＜適用例１０＞
適用例１に記載の基板サポートであって、
前記下面に隣接した前記側壁の下縁および前記上面に隣接した前記側壁の上縁の少なくとも一方において、前記保護層の厚さが漸減している、基板サポート。
＜適用例１１＞
適用例１０に記載の基板サポートであって、
前記保護層の前記厚さは、０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）～０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）の間から０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）まで漸減している、基板サポート。
＜適用例１２＞
適用例１に記載の基板であって、
前記ベースプレートと前記セラミック層の前記下面との間で前記接着層の周縁の周りに配置された保護シールをさらに備え、前記保護シールは、前記セラミック層の前記下面上には及んでいない、基板。
＜適用例１３＞
基板処理システム用の基板サポートを形成する方法であって、前記方法は、
ベースプレートを準備することと、
前記ベースプレート上に接着層を堆積させることと、
前記ベースプレート上にセラミック層を配置することと、を含み、前記セラミック層は、下面と、基板を支持するように構成された上面と、前記セラミック層の周縁の周りで前記下面から前記上面まで広がる側壁と、を有し、前記セラミック層は、第１材料を含み、
前記方法は、
前記第１材料とは異なる第２材料を含む保護層を、前記セラミック層の前記側壁上に形成することと、
前記セラミック層の前記側壁を研磨することと、
前記セラミック層の前記側壁を酸エッチングすること、のうちの少なくとも１つを含む方法。
＜適用例１４＞
適用例１３に記載の基板サポートであって、
前記第２材料は、非アルミナ系材料である、基板サポート。
＜適用例１５＞
適用例１３に記載の基板サポートであって、
前記保護層を形成することは、前記セラミック層の前記側壁に酸化イットリウム溶射皮膜を施すことを含む、基板サポート。
＜適用例１６＞
適用例１３に記載の基板サポートであって、
前記第２材料は、前記第１材料よりも高い耐プラズマ性を有する、基板サポート。
＜適用例１７＞
適用例１３に記載の基板サポートであって、
前記セラミック層の前記側壁を研磨することは、３０マイクロインチ（０．７６マイクロメートル）未満の表面粗さまで前記側壁を研磨することを含む、基板サポート。
＜適用例１８＞
適用例１３に記載の基板サポートであって、
前記セラミック層の前記側壁を研磨することは、１０マイクロインチ（０．２５マイクロメートル）未満の表面粗さまで前記側壁を研磨することを含む、基板サポート。
＜適用例１９＞
適用例１３に記載の基板サポートであって、
前記セラミック層の前記側壁を酸エッチングすることは、前記側壁のガラス相材料の外側部分を除去するために、前記側壁を酸エッチングすることを含む、基板サポート。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】

【図5】