特許 7266524 処理均一性を改善した基板支持体

(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】2023-04-20

(45)【発行日】2023-04-28

(54)【発明の名称】処理均一性を改善した基板支持体

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20230421BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20230421BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

H01L21/302 101G

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2019536122

(86)(22)【出願日】2017-11-07

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-02-06

(86)【国際出願番号】 US2017060366

(87)【国際公開番号】W WO2018128707

(87)【国際公開日】2018-07-12

【審査請求日】2020-11-02

(31)【優先権主張番号】15/399,244

(32)【優先日】2017-01-05

(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】ハオ・ファンリ

(72)【発明者】

【氏名】フー・ユホン

(72)【発明者】

【氏名】チェン・ジーガン

【審査官】内田 正和

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０５０４６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１１－５１５０１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０８６２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１１０７７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２３５６２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５２９２３９９（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１４６４７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板処理システム内で基板を支持する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の上方に配置されたセラミック層であって、前記セラミック層の外周は、エッジリングによって囲まれている、セラミック層と、
を備え、
前記セラミック層の外半径が前記エッジリングの内半径よりも大きいことで、前記セラミック層の最上面の外縁が前記エッジリングの下まで伸び、
前記セラミック層は、（ｉ）前記セラミック層の前記最上面に配置された環状の溝と、（ｉｉ）前記環状の溝の中に配置されたインサートと、を備え、
前記インサートは、前記セラミック層と同じセラミック材料を含み、取り外し可能且つ交換可能に構成されている、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、前記インサートは、少なくとも部分的に前記エッジリングの下に配置される、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、前記インサートは、前記エッジリングの下から、基板を支持するよう構成された前記セラミック層の部分まで伸びる、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、前記基板支持体は、３００ｍｍの基板を支持するよう構成され、前記セラミック層は、少なくとも１５１．５ｍｍの外半径を有する、基板支持体。

【請求項5】

請求項１に記載の基板支持体であって、前記基板支持体は、４５０ｍｍの基板を支持するよう構成され、前記セラミック層は、少なくとも２２６．５ｍｍの外半径を有する、基板支持体。

【請求項6】

請求項１に記載の基板支持体であって、前記基板支持体は、ｄｍｍの直径を有する基板を支持するよう構成され、前記基板に関連する製造ばらつきは、ｖｍｍであり、前記セラミック層は、（ｄ＋ｖ）／２および所定のオフセットの合計以上の外半径を有する、基板支持体。

【請求項7】

基板処理システム内で基板を支持する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の上方に配置されたセラミック層と、
前記セラミック層の外周の周りに配置されたエッジリングであって、前記セラミック層の外半径が前記エッジリングの内半径よりも大きいことで、前記セラミック層の最上面の外縁が前記エッジリングの下まで伸びる、エッジリングと、
を備え、
前記セラミック層は、（ｉ）前記セラミック層の前記最上面に配置された環状の溝と、（ｉｉ）前記環状の溝の中に配置されたインサートと、を備え、
前記インサートは、前記セラミック層と同じセラミック材料を含み、取り外し可能且つ交換可能に構成されている、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、前記インサートは、少なくとも部分的に前記エッジリングの下に配置される、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、前記インサートは、前記エッジリングの下から、基板を支持するよう構成された前記セラミック層の部分まで伸びる、基板支持体。

【請求項10】

請求項７に記載の基板支持体であって、前記基板支持体は、３００ｍｍの基板を支持するよう構成され、前記セラミック層は、少なくとも１５１．５ｍｍの外半径を有する、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、前記基板支持体は、４５０ｍｍの基板を支持するよう構成され、前記セラミック層は、少なくとも２２６．５ｍｍの外半径を有する、基板支持体。

【請求項12】

請求項７に記載の基板支持体であって、前記基板支持体は、ｄｍｍの直径を有する基板を支持するよう構成され、前記基板に関連する製造ばらつきは、ｖｍｍであり、前記セラミック層は、（ｄ＋ｖ）／２および所定のオフセットの合計以上の外半径を有する、基板支持体。

【請求項13】

基板処理方法であって、
ベースプレートを準備する工程と、
前記ベースプレートの上方にセラミック層を配置する工程と、
前記セラミック層の外周の周りに配置されるエッジリングを配置する工程であって、
前記セラミック層の外半径が、前記エッジリングの内半径よりも大きいことで、前記セラミック層の最上面の外縁が前記エッジリングの下まで伸び、
前記セラミック層は、（ｉ）前記セラミック層の前記最上面に配置された環状の溝と、（ｉｉ）前記環状の溝の中に配置されたインサートと、を備え、前記インサートは、前記セラミック層と同じセラミック材料を含み、取り外し可能且つ交換可能に構成されている、工程と、
前記セラミック層の上に基板を配置する工程と、
少なくとも１つの処理工程を前記基板に実行する工程と、
を備える、基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願の相互参照］
本願は、２０１７年１月５日出願の米国特許出願第１５／３９９，２４４号の優先権を主張する。上記出願の開示全体が、参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、基板処理システム内の基板支持体に関する。

【背景技術】

【0003】

本明細書で提供されている背景技術の記載は、本開示の背景を概略的に提示するためのものである。ここに名を挙げられている発明者の業績は、この背景技術に記載された範囲において、出願時に従来技術として通常みなされ得ない記載の態様と共に、明示的にも黙示的にも本開示に対する従来技術として認められない。

【0004】

半導体ウエハなどの基板を処理するために、基板処理システムが利用されうる。基板に実行されうる処理の例は、化学蒸着（ＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、導体エッチング、誘電体エッチング、および／または、その他のエッチング、蒸着、もしくは、洗浄処理を含むが、こ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の基板支持体（ペデスタル、静電チャック（ＥＳＣ）など）上に配置されうる。エッチング中、１または複数の前駆体を含むガス混合物が、処理チャンバに導入されてよく、プラズマが、化学反応を開始するために利用されうる。

【0005】

基板支持体は、基板を支持するように構成されたセラミック層を備えうる。例えば、基板は、処理中にセラミック層にクランプされうる。基板支持体は、最適なエッジ性能および歩留まりのために、セラミック層の外周と基板とを囲むように配置されたエッジリングを備えうる。

【発明の概要】

【0006】

基板処理システム内で基板を支持するための基板支持体は、ベースプレートと、ベースプレートの上方に配置されたセラミックと、を備える。セラミック層の外周は、エッジリングによって囲まれている。セラミック層の外半径は、セラミック層の最上面の外縁がエッジリングの下まで伸びるように、エッジリングの内半径よりも大きい。別の特徴において、セラミック層は、セラミック層の最上面に配置された環状の溝と、環状の溝の中に配置されたインサートと、を備える。

【0007】

基板処理方法は、ベースプレートを準備する工程と、ベースプレートの上方にセラミック層を配置する工程と、セラミック層の外周の周りに配置されるエッジリングを配置する工程と、を備える。セラミック層の外半径がエッジリングの内半径よりも大きいことで、セラミック層の最上面の外縁がエッジリングの下まで伸びる。セラミック層は、セラミック層の最上面に配置された環状の溝と、環状の溝の中に配置されたインサートと、を備える。方法は、さらに、少なくとも１つの処理工程を基板に実行する工程を備える。

【0008】

詳細な説明、特許請求の範囲、および、図面から、本開示を適用可能なさらなる領域が明らかになる。詳細な説明および具体的な例は、単に例示を目的としており、本開示の範囲を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0009】

本開示は、詳細な説明および以下に説明する添付図面から、より十分に理解できる。

【0010】

【図1】基板支持体の一例を示す図。

【0011】

【図2】本開示に従って、処理チャンバの一例を示す機能ブロック図。

【0012】

【図3】本開示の原理に従って、セラミック層を備えた基板支持体の一例を示す図。

【0013】

【図4】本開示の原理に従って、セラミック層を備えた基板支持体の一例を示す平面図。

【0014】

【図5】本開示の原理に従って、セラミック層の一例を示す平面図。

【0015】

【図6】本開示の原理に従って、セラミック層を備えた基板支持体の別の例を示す図。

【0016】

【図7】本開示の原理に従って、基板処理方法の一例の工程を示す図。

【0017】

図面において、同様および／または同一の要素を特定するために、同じ符号を用いる場合がある。

【発明を実施するための形態】

【0018】

ここで、図１を参照すると、基板支持体の一例１０（静電チャック（ＥＳＣなど）が示されている。基板支持体１０は、セラミック層１８を支持する導電性のベースプレート１４を備える。熱抵抗層２２（例えば、ボンド層）が、セラミック層１８とベースプレート１４との間に配置されてよい。基板２６が、基板支持体１０のセラミック層１８上に配置されている。基板支持体１０は、基板２６の外周を囲むエッジアセンブリ３０を備えてよい。一部の例において、エッジアセンブリ３０は、内側エッジリング３４および外側絶縁リング３８を備えてよい。ギャップ４２が、基板２６の外周とエッジリング３４との間に設けられてよい。基板支持体１０は、ベースプレート１４を囲んでエッジリング３４を支持する１または複数のさらなるリング構造４８、５２、５６、６０を備えてよい。構造４８、５２、５６、および、６０は、処理均一性に関係する特性（所望の熱伝導率、所望の電気的またはＲＦ接続など）を達成するために提供されてよい。

【0019】

基板２６および／または基板支持体１０の構成要素に関連する製造公差が、処理不均一性につながりうる。例えば、エッジリング３４の内半径が、基板支持体１０上で処理される基板の外半径のばらつきを受け入れるのに十分な大きさを有するように選択されうる。さらに、異なる基板は、基板２６の外半径とエッジリング３４の内半径との間に異なるギャップ４２を有しうる。（図に示したような）一部の例では、基板２６の外半径が、エッジリング３４の内半径に重なってよく、所望の処理性能のためにセラミック層１８の外半径よりも大きくてよい。

【0020】

ギャップ４２の幅の変動が、複数の基板の処理に関連する不均一性につながりうる。例えば、基板２６の外縁と、エッジリング３４および／またはセラミック層１８との間の位置関係（例えば、距離、相対的高さなど）が原因で、温度不均一性、電界不均一性などにより、基板２６の外周エッジが、基板２６の内側部分とは異なって処理されうる。結果として、基板２６は、その縁部に、不均一なエッチング深さ、不均一な量の蒸着材料などを有しうる。さらに、ギャップ４２は、アーク放電の可能性を高め、処理ガスおよびプラズマに暴露されたセラミック層２６の部分の腐食を増大させうる。腐食およびアーク放電などの潜在的な影響は、基板支持体に印加される電力を制限する場合があり、メンテナンスなどのためのダウンタイムの増大を引き起こしうる。

【0021】

基板処理システムは、特定の基板支持体および／または処理チャンバに関連する既知の処理不均一性を補償するよう構成されうる。しかしながら、これらの不均一性の補償は、基板２６の外半径、ひいては、基板２６とエッジリング３４との間の関係性が変化すると困難でありうる。本開示の原理に従ったシステムおよび方法は、基板処理に関連する不均一性を低減するよう構成された基板支持体を実施する。例えば、基板支持体のセラミック層が、エッジリングと、基板支持体上で処理される基板とに対して、大きい直径を有し、交換可能なインサート（例えば、犠牲インサートまたは消耗インサート）を備えてよい。

【0022】

ここで、図２を参照すると、基板処理システムの一例１００が示されている。単に例として、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／またはその他の適切な基板処理を実行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の他の構成要素を収容すると共にＲＦプラズマを閉じ込める処理チャンバ１０２を備える。基板処理チャンバ１０２は、上側電極１０４と、基板支持体１０６（静電チャック（ＥＳＣ）など）とを備える。動作中、基板１０８が、基板支持体１０６上に配置される。具体的な基板処理システム１００およびチャンバ１０２が一例として示されているが、本開示の原理は、その場でプラズマを生成する基板処理システム、（例えば、プラズマチューブ、マイクロ波チューブを用いて）遠隔プラズマの生成および供給を実施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ャンバに適用されてもよい。

【0023】

単に例として、上側電極１０４は、処理ガスを導入して分散させるガス分配装置（シャワーヘッド１０９など）を備えてよい。シャワーヘッド１０９は、処理チャンバの上面に接続された一端を備えるステム部分を備えてよい。ベース部分は、略円筒形であり、処理チャンバの上面から離れた位置でステム部分の反対側の端部から半径方向外向きに広がる。シャワーヘッドのベース部分の基板対向面すなわちフェースプレートは、処理ガスまたはパージガスが流れる複数の穴を備える。あるいは、上側電極１０４は、導電性のプレートを備えてもよく、処理ガスは、別の方法で導入されてもよい。

【0024】

基板支持体１０６は、下側電極として機能する導電性のベースプレート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。一部の例において、セラミック層１１２は、加熱層（セラミックマルチゾーン加熱プレートなど）を備えてよい。熱抵抗層１１４（例えば、ボンド層）が、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に冷却材を流すための１または複数の冷却材流路１１６を備えてよい。基板支持体１０６は、基板１０８の外周を囲むように配置されたエッジリング１１８を備えてよい。

【0025】

ＲＦ発生システム１２０が、ＲＦ電圧を生成して、上側電極１０４および／または下側電極（例えば、基板支持体１０６のベースプレート１１０）の一方に出力する。上側電極１０４およびベースプレート１１０のもう一方は、ＤＣ接地、ＲＦ接地されるか、または、浮遊していてよい。単に例として、ＲＦ発生システム１２０は、整合／配電ネットワーク１２４によって上側電極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電圧発生器１２２を備えてよい。他の例において、プラズマは、誘導的にまたは遠隔で生成されてよい。例示の目的で示すように、ＲＦ発生システムは、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）システムに対応するが、本開示の原理は、単に例として、トランス結合プラズマ（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、他の適切なシステムで実施されてもよい。

【0026】

ガス供給システム１３０は、１または複数のガス源１３２－１、１３２－２、・・・、および、１３２－Ｎ（集合的に、ガス源１３２）を備えており、ここで、Ｎはゼロより大きい整数である。ガス源は、１または複数の前駆体およびそれら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、バルブ１３４－１、１３４－２、・・・、および、１３４－Ｎ（集合的に、バルブ１３４）ならびにマスフローコントローラ１３６－１、１３６－２、・・・、および、１３６－Ｎ（集合的に、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、処理チャンバ１０２に供給される。単に例として、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。

【0027】

温度コントローラ１４２が、セラミック層１１２に配置された複数の加熱素子（熱制御素子（ＴＣＥ：ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｅｎｔ）１４４など）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それぞれの区画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画にわたって配置されたマイクロ加熱素子のアレイを含みうるが、こ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を制御して基板支持体１０６および基板１０８の温度を制御するために用いられる。本開示の原理に従った加熱素子１４４の各々は、後に詳述するように、正のＴＣＲ（抵抗温度係数）を有する第１材料および負のＴＣＲを有する第２材料を備えてよい。

【0028】

温度コントローラ１４２は、流路１１６を通る冷却材の流れを制御するための冷却材アセンブリ１４６と連通してよい。例えば、冷却材アセンブリ１４６は、冷却材ポンプおよびリザーバを備えてよい。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を通して冷却材を選択的に流すように、冷却材アセンブリ１４６を作動させる。

【0029】

バルブ１５０およびポンプ１５２が、処理チャンバ１０２から反応物質を排出するために用いられてよい。システムコントローラ１６０が、基板処理システム１００の構成要素を制御するために用いられてよい。ロボット１７０が、基板支持体１０６上へ基板を供給すると共に、基板支持体１０６から基板を除去するために用いられてよい。例えば、ロボット１７０は、基板支持体１０６およびロードロック１７２の間で基板を搬送してよい。別個のコントローラとして示しているが、温度コントローラ１４２は、システムコントローラ１６０内に実装されてもよい。一部の例において、保護シール１７６が、セラミック層１１２とベースプレート１１０との間のボンド層１１４の周囲に提供されてもよい。

【0030】

本開示の原理に従った基板支持体１０６のセラミック層１１２およびエッジリング１１８は、以下で詳述するように、基板１０８よりも大きい外径を有する。 さらに、セラミック層１１２の外半径は、セラミック層１１２がエッジリング１１８の下まで伸びるように、エッジリング１１８の内半径よりも大きくてよい。セラミック層１１２は、図３、図４、図５、および、図６で後述するように、交換可能なインサート（図２には図示せず）を備えてよい。

【0031】

ここで、図３および図４を参照すると、基板支持体の一例３００が示されている。基板支持体３００について、図３に断面図および図４に平面図を示す。基板支持体３００は、セラミック層３０８を支持する導電性のベースプレート３０４を備える。ボンド層３１２が、セラミック層３０８とベースプレート３０４との間に配置されてよい。基板３１６が、セラミック層３０８上に配置される。基板支持体３００は、基板３１６の外周の周りに配置されたエッジアセンブリ３２０を備える。一部の例において、エッジアセンブリ３２０は、内側エッジリング３２４および外側絶縁リング３２８を備えてよい。簡単のために、外側絶縁リング３２８は図４に図示されていない。

【0032】

セラミック層３０８の直径および外半径（および、それに従って、外縁３３２）、ならびに、エッジリング３２０の内半径が、基板支持体３００上で処理される基板よりも大きくなっている。基板３１６とエッジリング３２４との間のギャップ３３６の幅が増大されてよい。例えば、セラミック層３０８の外半径は、基板支持体３００上で処理される最大でありうる基板の外半径よりも所定の最小オフセットだけ大きくてよい。単に例として、３００ｍｍ基板（すなわち、１５０ｍｍの半径を有する）については、基板の製造ばらつきが１ｍｍに達しうるため、結果として、外半径は１５０．５ｍｍになりうる。したがって、セラミック層３０８の外半径は、１５０．５ｍｍ＋オフセットであってよい。一部の例において、オフセットは、少なくとも１ｍｍである。他の例において、オフセットは、少なくとも２ｍｍである。したがって、３００ｍｍ基板を処理するための基板支持体について、セラミック層３０８の外半径は、１ｍｍのオフセットを提供するために１５１．５ｍｍであってよい。同様に、４５０ｍｍ基板を処理するための基板支持体について、セラミック層３０８の外半径は、１ｍｍのオフセットを提供するために２２６．１ｍｍであってよい。単に例として、直径ｄ（例えば、ｄｍｍ）およびｖｍｍの製造ばらつきを有する基板を処理するための構成において、セラミック層は、（ｄ＋ｖ）／２および所定のオフセットの合計以上の外半径を有してよい。

【0033】

１ｍｍおよび２ｍｍのオフセットが単に例として提供されているが、オフセットは、エッジリング３２４の下までセラミック層３０８を伸ばすのに十分な任意の量を有してよい。例えば、セラミック層３０８は、エッジリング３２４の内半径よりも大きい最小量である外半径を有してよい。例えば、セラミック層３０８の外半径は、エッジリング３２４内半径よりも１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍなど大きくてよい。したがって、セラミック層３０８は、エッジリング３２４の下まで伸び、セラミック層３０８の外縁３３２は、エッジリング３２４の下に配置される（すなわち、エッジリング３２４は、セラミック層３０８の外縁３３２と重なる）。

【0034】

セラミック層３０８は、エッジリング３２４の下まで伸び、基板３１６よりも大きいので、セラミック層３０８の一部は、基板３１６によってもエッジリング３２４によっても覆われていない。したがって、セラミック層３０８は、交換可能なインサート３４０を備えてよい。例えば、インサート３４０は、環状であり、エッジリング３２４の下のセラミック層３０８の上面における環状のスロットまたは溝３４４に配置される。単に例として、インサート３４０は、エッジリング３２４の下のセラミック層３０８の部分と処理ガスおよびプラズマに暴露されるセラミック層３０８の部分（すなわち、セラミック層３０８のその部分は、基板３１６またはエッジリング３２４のいずれによっても覆われていない）との間の界面に配置される。インサート３４０に対応するセラミック層３０８のこの部分は、処理ガス（例えば、プラズマ）への暴露が大きいために、摩耗および腐食が大きくなりうる。したがって、交換可能なインサート３４０がなければ、ギャップ３３６によって引き起こされるプラズマへの暴露の増大は、セラミック層３０８の腐食の増大につながり、セラミック層３０８は、頻繁な交換が必要になる。

【0035】

その代わり、交換可能なインサート３４０の交換では、より低いコスト、より短いシステムダウンタイム、および、基板支持体３００のより効率的な分解および再組み立てが実現されうる。例えば、インサート３４０は、エッジアセンブリ３２０の内側エッジリング３２４を取り外した後にインサート３４０を取り外すことによって交換可能である。単に例として、インサート３４０は、セラミック層３０８と同じ材料（例えば、任意の適切なセラミック）を含んでよい。したがって、処理ガスへの暴露は、インサート３４０の腐食を引き起こしうる。このように、インサート３４０は、犠牲インサートまたは消耗インサートとして特徴付けられてよい。

【0036】

一部の例において、基板支持体３００は、図１に示したリング構造４８、５２、５６、および、６０のような構造を排除および／または単純化しうる。 例えば、基板３１６よりもセラミック層３０８の外半径を大きくすれば、基板３１６のエッジでの処理均一性が改善されるので、処理均一性を改善するために提供されるさらなる構造は不必要になりうる。単に例として、図１のエッジリング３４の直下のリング構造５２、５６、および、６０は、図３に示した例では排除されている。

【0037】

ここで、図５を参照すると、交換可能なインサート３４０を備えたセラミック層の一例３０８が示されている。一部の例において、インサート３４０は、インサート３４０をセラミック層３０８に取り付けるための１または複数のタップ穴（例えば、ねじ切りされたタップ穴）３４８を備えてよい。セラミック層３０８は、セラミック層３０８の溝３４４からのインサート３４０の取り外しを容易にするために、１または複数の切り欠き３５２を備えてよい。例えば、切り欠き３５２は、溝３４４からインサート３４０を取り外すためのツールを受けるよう構成されてよい。

【0038】

ここで、図６を参照すると、基板支持体の別の例３２０が示されている。この例において、インサート３４０は、図３に示した例よりも幅が広い。したがって、インサート３４０は、エッジリング３２４の下からギャップ３３６を通して基板３１６の外縁の下まで伸びる。換言すると、インサート３４０は、ギャップ３３６において処理ガスに暴露されるセラミック層３０８の部分全体を塞いでいる。

【0039】

ここで、図７を参照すると、基板処理方法の一例７００が、工程７０４で始まる。工程７０８で、セラミック層を備えた基板支持体が提供される。基板支持体は、２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍなどの標準的なサイズを有する基板（すなわち、ウエハ）を処理するために構成される。セラミック層は、上述のように、基板支持体上で処理される基板の外半径よりも大きい外半径を有する。例えば、基板支持体が、直径ｄおよび製造ばらつきｖを有する標準的な基板を処理するために構成されている場合、セラミック層は、（ｄ＋ｖ）／２および所定のオフセットの合計以上の外半径を有してよい。工程７１２で、基板がセラミック層上に配置される。工程７１６で、１または複数の基板処理工程が、基板に実行される。方法７００は、工程７２０で終了する。

【0040】

上述の記載は、本質的に例示に過ぎず、本開示、応用例、または、利用法を限定する意図はない。本開示の広範な教示は、様々な形態で実施されうる。したがって、本開示には特定の例が含まれるが、図面、明細書、および、以下の特許請求の範囲を研究すれば他の変形例が明らかになるため、本開示の真の範囲は、それらの例には限定されない。方法に含まれる１または複数の工程が、本開示の原理を改変することなく、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されたい。さらに、実施形態の各々は、特定の特徴を有するものとして記載されているが、本開示の任意の実施形態に関して記載された特徴の内の任意の１または複数の特徴を、他の実施形態のいずれかに実装することができる、および／または、組み合わせが明確に記載されていないとしても、他の実施形態のいずれかの特徴と組み合わせることができる。換言すると、上述の実施形態は互いに排他的ではなく、１または複数の実施形態を互いに置き換えることは本開示の範囲内にある。

【0041】

要素の間（例えば、モジュールの間、回路要素の間、半導体層の間）の空間的関係および機能的関係性が、「接続される」、「係合される」、「結合される」、「隣接する」、「近接する」、「の上部に」、「上方に」、「下方に」、および、「配置される」など、様々な用語を用いて記載されている。第１および第２要素の間の関係性を本開示で記載する時に、「直接」であると明確に記載されていない限り、その関係性は、他に介在する要素が第１および第２の要素の間に存在しない直接的な関係性でありうるが、１または複数の介在する要素が第１および第２の要素の間に（空間的または機能的に）存在する間接的な関係性でもありうる。本明細書で用いられているように、「Ａ、Ｂ、および、Ｃの少なくとも１つ」という表現は、非排他的な論理和ＯＲを用いて、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」という意味であると解釈されるべきではない。

【0042】

いくつかの実施例において、コントローラは、システムの一部であり、システムは、上述の例の一部であってよい。かかるシステムは、１または複数の処理ツール、１または複数のチャンバ、処理のための１または複数のプラットフォーム、および／または、特定の処理構成要素（ウエハペデスタル、ガスフローシステムなど）など、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機器と一体化されてよい。電子機器は、「コントローラ」と呼ばれてもよく、システムの様々な構成要素または副部品を制御しうる。コントローラは、処理要件および／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、電力設定、高周波（ＲＦ）発生器設定、ＲＦ整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体供給設定、位置および動作設定、ならびに、ツールおよび他の移動ツールおよび／または特定のシステムと接続または結合されたロードロックの内外へのウエハ移動など、本明細書に開示の処理のいずれを制御するようプログラムされてもよい。

【0043】

概して、コントローラは、命令を受信する、命令を発行する、動作を制御する、洗浄動作を可能にする、エンドポイント測定を可能にすることなどを行う様々な集積回路、ロジック、メモリ、および／または、ソフトウェアを有する電子機器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または複数のマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラを含みうる。プログラム命令は、様々な個々の設定（またはプログラムファイル）の形態でコントローラに伝えられて、半導体ウエハに対するまたは半導体ウエハのための特定の処理を実行するための動作パラメータ、もしくは、システムへの動作パラメータを定義する命令であってよい。動作パラメータは、いくつかの実施形態において、ウエハの１または複数の層、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、ダイの加工中に１または複数の処理工程を達成するために処理エンジニアによって定義されるレシピの一部であってよい。

【0044】

コントローラは、いくつかの実施例において、システムと一体化されるか、システムに接続されるか、その他の方法でシステムとネットワーク化されるか、もしくは、それらの組み合わせでシステムに結合されたコンピュータの一部であってもよいし、かかるコンピュータに接続されてもよい。例えば、コントローラは、「クラウド」内にあってもよいし、ウエハ処理のリモートアクセスを可能にできるファブホストコンピュータシステムの全部または一部であってもよい。コンピュータは、現在の処理のパラメータを変更する、現在の処理に従って処理工程を設定する、または、新たな処理を開始するために、システムへのリモートアクセスを可能にして、製造動作の現在の進捗を監視する、過去の製造動作の履歴を調べる、もしくは、複数の製造動作からの傾向または性能指標を調べうる。いくつかの例では、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）が、ネットワーク（ローカルネットワークまたはインターネットを含みうる）を介してシステムに処理レシピを提供してよい。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にするユーザインターフェースを備えてよく、パラメータおよび／または設定は、リモートコンピュータからシステムに通信される。一部の例において、コントローラは、データの形式で命令を受信し、命令は、１または複数の動作中に実行される処理工程の各々のためのパラメータを指定する。パラメータは、実行される処理のタイプならびにコントローラがインターフェース接続するまたは制御するよう構成されたツールのタイプに固有であってよいことを理解されたい。したがって、上述のように、コントローラは、ネットワーク化されて共通の目的（本明細書に記載の処理および制御など）に向けて動作する１または複数の別個のコントローラを備えることなどによって分散されてよい。かかる目的のための分散コントローラの一例は、チャンバでの処理を制御するために協働するリモートに配置された（プラットフォームレベルにある、または、リモートコンピュータの一部として配置されるなど）１または複数の集積回路と通信するチャンバ上の１または複数の集積回路である。

【0045】

限定はしないが、システムの例は、プラズマエッチングチャンバまたはモジュール、蒸着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、金属メッキ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、物理蒸着（ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、化学蒸着（ＣＶＤ）チャンバまたはモジュール、原子層蒸着（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、半導体ウエハの加工および／または製造に関連するかまたは利用されうる任意のその他の半導体処理システムを含みうる。

【0046】

上述のように、ツールによって実行される１または複数の処理工程に応じて、コントローラは、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、近くのツール、工場の至る所に配置されるツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、もしくは、半導体製造工場内のツール位置および／またはロードポートに向かってまたはそこからウエハのコンテナを運ぶ材料輸送に用いられるツール、の内の１または複数と通信してもよい。
本開示は、以下の形態により実現されてもよい。
［形態１］
基板処理システム内で基板を支持する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の上方に配置されたセラミック層であって、前記セラミック層の外周は、エッジリングによって囲まれている、セラミック層と、
を備え、
前記セラミック層の外半径が前記エッジリングの内半径よりも大きいことで、前記セラミック層の最上面の外縁が前記エッジリングの下まで伸びる、基板支持体。
［形態２］
形態１に記載の基板支持体であって、前記セラミック層は、（ｉ）前記セラミック層の前記最上面に配置された環状の溝と、（ｉｉ）前記環状の溝の中に配置されたインサートと、を備える、基板支持体。
［形態３］
形態２に記載の基板支持体であって、前記インサートは、セラミックを含む、基板支持体。
［形態４］
形態２に記載の基板支持体であって、前記インサートは、少なくとも部分的に前記エッジリングの下に配置される、基板支持体。
［形態５］
形態２に記載の基板支持体であって、前記インサートは、前記エッジリングの下から、基板を支持するよう構成された前記セラミック層の部分まで伸びる、基板支持体。
［形態６］
形態１に記載の基板支持体であって、前記基板支持体は、３００ｍｍの基板を支持するよう構成され、前記セラミック層は、少なくとも１５１．５ｍｍの外半径を有する、基板支持体。
［形態７］
形態１に記載の基板支持体であって、前記基板支持体は、４５０ｍｍの基板を支持するよう構成され、前記セラミック層は、少なくとも２２６．５ｍｍの外半径を有する、基板支持体。
［形態８］
形態１に記載の基板支持体であって、前記基板支持体は、ｄｍｍの直径を有する基板を支持するよう構成され、前記基板に関連する製造ばらつきは、ｖｍｍであり、前記セラミック層は、（ｄ＋ｖ）／２および所定のオフセットの合計以上の外半径を有する、基板支持体。
［形態９］
基板処理システム内で基板を支持する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の上方に配置されたセラミック層と、
前記セラミック層の外周の周りに配置されたエッジリングであって、前記セラミック層の外半径が前記エッジリングの内半径よりも大きいことで、前記セラミック層の最上面の外縁が前記エッジリングの下まで伸びる、エッジリングと、
を備え、
前記セラミック層は、（ｉ）前記セラミック層の前記最上面に配置された環状の溝と、（ｉｉ）前記環状の溝の中に配置されたインサートと、を備える、基板支持体。
［形態１０］
形態９に記載の基板支持体であって、前記インサートは、セラミックを含む、基板支持体。
［形態１１］
形態９に記載の基板支持体であって、前記インサートは、少なくとも部分的に前記エッジリングの下に配置される、基板支持体。
［形態１２］
形態９に記載の基板支持体であって、前記インサートは、前記エッジリングの下から、基板を支持するよう構成された前記セラミック層の部分まで伸びる、基板支持体。
［形態１３］
形態９に記載の基板支持体であって、前記基板支持体は、３００ｍｍの基板を支持するよう構成され、前記セラミック層は、少なくとも１５１．５ｍｍの外半径を有する、基板支持体。
［形態１４］
形態９に記載の基板支持体であって、前記基板支持体は、４５０ｍｍの基板を支持するよう構成され、前記セラミック層は、少なくとも２２６．５ｍｍの外半径を有する、基板支持体。
［形態１５］
形態９に記載の基板支持体であって、前記基板支持体は、ｄｍｍの直径を有する基板を支持するよう構成され、前記基板に関連する製造ばらつきは、ｖｍｍであり、前記セラミック層は、（ｄ＋ｖ）／２および所定のオフセットの合計以上の外半径を有する、基板支持体。
［形態１６］
基板処理方法であって、
ベースプレートを準備する工程と、
前記ベースプレートの上方にセラミック層を配置する工程と、
前記セラミック層の外周の周りに配置されるエッジリングを配置する工程であって、
前記セラミック層の外半径が、前記エッジリングの内半径よりも大きいことで、前記セラミック層の最上面の外縁が前記エッジリングの下まで伸び、
前記セラミック層は、（ｉ）前記セラミック層の前記最上面に配置された環状の溝と、（ｉｉ）前記環状の溝の中に配置されたインサートと、を備える、工程と、
前記セラミック層の上に基板を配置する工程と、
少なくとも１つの処理工程を前記基板に実行する工程と、
を備える、基板処理方法。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】