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(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】2024-11-11
(45)【発行日】2024-11-19
(54)【発明の名称】載置台
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/683 20060101AFI20241112BHJP
   H01L 21/3065 20060101ALI20241112BHJP
   F16J 15/10 20060101ALI20241112BHJP
【FI】
H01L21/68 R
H01L21/302 101G
H01L21/302 101B
F16J15/10 C
F16J15/10 T
【請求項の数】 16
(21)【出願番号】P 2023134840
(22)【出願日】2023-08-22
(62)【分割の表示】P 2019148131の分割
【原出願日】2019-08-09
(65)【公開番号】P2023164442
(43)【公開日】2023-11-10
【審査請求日】2023-09-21
(73)【特許権者】
【識別番号】000219967
【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】佐竹 大輔
【審査官】宮久保 博幸
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2017/126534(WO,A1)
【文献】特開平07-273095(JP,A)
【文献】特表2000-502837(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2014/0191478(US,A1)
【文献】特開2013-071297(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 21/683
H01L 21/3065
F16J 15/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウエハを載置する載置面を有し、第1貫通孔が形成されたウエハ載置部と、
前記ウエハ載置部の裏面に第1接着層によって接着され、前記第1貫通孔の孔径よりも大きい孔径を有し、前記第1貫通孔と連通する第2貫通孔が形成された基台と、
前記第1接着層を封止する封止部材と、
前記第2貫通孔の内部に、前記封止部材とともに前記基台から脱着可能に設けられる筒状のスリーブと、を有し、
前記スリーブの先端の外周又は内周の少なくともいずれか一方には、延在して周方向に凸部が形成され、
前記封止部材は、前記スリーブの前記凸部により画成される先端面と前記ウエハ載置部の裏面との間において、前記凸部とかみ合って配置される、
載置台。
【請求項2】
前記凸部は、前記スリーブの先端の内周に延在して周方向に形成され、
前記凸部は、上部に外周側に出っ張る水平部を有し、前記水平部と前記封止部材がかみ合って配置される、
請求項1に記載の載置台。
【請求項3】
前記スリーブは、
第1のスリーブと、前記第1のスリーブを囲むように設けられる第2のスリーブとを含み、
前記凸部は前記第1のスリーブに形成される、
請求項1又は2に記載の載置台。
【請求項4】
前記第2のスリーブは、第2接着層によって前記ウエハ載置部と前記基台の少なくとも一方と接着される、
請求項3に記載の載置台。
【請求項5】
前記第2のスリーブは、第2接着層によって前記ウエハ載置部及び前記基台に接着される、
請求項4に記載の載置台。
【請求項6】
前記封止部材は、前記第1接着層と離間して設けられる、
請求項1~5のいずれか一項に記載の載置台。
【請求項7】
前記凸部は、L字形状を有する、
請求項1~6のいずれか一項に記載の載置台。
【請求項8】
前記封止部材は、コの字形状を有する、
請求項1~7のいずれか一項に記載の載置台。
【請求項9】
前記封止部材は、L字形状を有する、
請求項1~7のいずれか一項に記載の載置台。
【請求項10】
ウエハを載置する載置面を有し、第1貫通孔が形成されたウエハ載置部と、
前記ウエハ載置部の裏面に第1接着層によって接着され、前記第1貫通孔の孔径よりも大きい孔径を有し、前記第1貫通孔と連通する第2貫通孔が形成された基台と、
半リング形状を有し、前記第1接着層を封止する封止部材と、
前記第2貫通孔の内部に、前記封止部材とともに前記基台から脱着可能に設けられる筒状のスリーブと、を有し、
前記スリーブの先端の内周には、延在して周方に第1の凸部が形成され、
前記スリーブの先端の外周には、延在して周方に第2の凸部が形成され、
前記封止部材は前記第1の凸部と前記第2の凸部との間に形成される溝に配置される、
載置台。
【請求項11】
前記ウエハ載置部と前記第1の凸部の上面との間には隙間が形成される、
請求項10に記載の載置台。
【請求項12】
前記第1の凸部の上面は、前記第2の凸部の上面の高さより低い、
請求項10又は11に記載の載置台。
【請求項13】
前記第2の凸部の上面は、前記ウエハ載置部の下面に接触する、
請求項10~12のいずれか一項に記載の載置台。
【請求項14】
前記スリーブは、
第1のスリーブと、前記第1のスリーブを囲むように設けられる第2のスリーブとを含み、
前記第1の凸部及び前記第2の凸部は前記第1のスリーブに形成される、
請求項10~13のいずれか一項に記載の載置台。
【請求項15】
前記第2のスリーブは、第2接着層によって前記ウエハ載置部と前記基台の少なくとも一方と接着される、
請求項14に記載の載置台。
【請求項16】
前記第2のスリーブは第2接着層によって前記ウエハ載置部及び前記基台に接着される、
請求項15に記載の載置台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、載置台に関する。
【背景技術】
【0002】
真空処理容器と、当該処理容器内に下部電極を兼ねた被処理体を保持する載置台と、当該載置台と対向する上部電極とを備えたプラズマ処理装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
かかるプラズマ処理装置の載置台は、静電チャック、ベース及び筒状のスリーブを備える。静電チャックには第1貫通孔が形成される。ベースは、静電チャックの裏面に第1接着層によって接着され、第1貫通孔に連通された第2貫通孔が形成される。スリーブは、第2接着層によって、第1貫通孔と連通した状態で静電チャックの裏面に接着される。これにより、ベースに形成された第2貫通孔が第1貫通孔と連通させた状態で筒状のスリーブを静電チャックの裏面に接着させる。第1貫通孔又は第2貫通孔から流入したプラズマ又はラジカルは、スリーブによって遮られるため、第1接着層すなわち静電チャックの接着結合に用いられる接着剤が、直接プラズマ又はラジカルに曝露されて消耗することを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2016-28448号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本開示は、載置台に使用した接着層の消耗を防止することができる載置台及び基板処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一の態様によれば、ウエハを載置する載置面を有し、第1貫通孔が形成されたウエハ載置部と、前記ウエハ載置部の裏面に第1接着層によって接着され、前記第1貫通孔の孔径よりも大きい孔径を有し、前記第1貫通孔と連通する第2貫通孔が形成された基台と、前記第1接着層を封止する封止部材と、前記第2貫通孔の内部に、前記封止部材とともに前記基台から脱着可能に設けられる筒状のスリーブと、を有し、前記スリーブの先端の外周又は内周の少なくともいずれか一方には、延在して周方向に凸部が形成され、前記封止部材は、前記スリーブの前記凸部により画成される先端面と前記ウエハ載置部の裏面との間において、前記凸部とかみ合って配置される、載置台が提供される。
【発明の効果】
【0007】
一の側面によれば、載置台に使用した接着層の消耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】一実施形態に係る基板処理装置の一例を示す断面模式図。
図2】一実施形態に係る載置台の一例を示す図。
図3】一実施形態の変形例に係る載置台の一例を示す図。
図4】一実施形態の変形例に係る載置台の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【0010】
[基板処理装置]
図1は、本実施形態に係る基板処理装置100の構成を示す概略断面図である。基板処理装置100は、気密に構成され、電気的に接地電位とされた処理容器1を有する。処理容器1は、円筒形状であり、例えばアルミニウムから構成される。処理容器1内には、ウエハWを載置する載置台2が設けられている。載置台2は、基台2a及び静電チャック6を有する。基台2aは、導電性の金属、例えばアルミニウムから構成される。支持台4は載置台2を支持する。
【0011】
ウエハWの周囲には、例えばシリコンで形成されたエッジリング5が設けられている。エッジリング5は、フォーカスリングともいう。エッジリング5、基台2a及び支持台4の周囲には、例えば石英の円筒形状の内壁部材3aが設けられている。載置台2は、内壁部材3aと、例えば石英により形成された支持部材3とを介して処理容器1の底部に配置される。
【0012】
静電チャック6内の電極6aは、誘電体6bの間に挟まれ、電源12と接続する。電源12から電極6aに電圧が印加されると、クーロン力によりウエハWが静電チャック6に静電吸着される。
【0013】
載置台2は、内部に流路2dを有する。チラーユニットから供給される熱媒体、例えば水は、入口配管2b、流路2d、出口配管2cを循環する。また、載置台2を貫通するガス用貫通孔30及びガス用貫通孔30aを介してウエハWの裏面にヘリウムガス等の伝熱ガスが供給される。かかる構成により、ウエハWが所定の温度に制御される。
【0014】
載置台2には、複数、例えば3本のリフターピン61用のピン用貫通孔200が設けられる。なお、図1では、1本のリフターピン61のみ図示している。ピン用貫通孔200を挿通するリフターピン61は、昇降機構62に接続され、昇降機構62の駆動により上下動する。ピン用貫通孔200の周囲の構造及びリフターピン61を昇降させる昇降機構62については、後述する。
【0015】
基台には、第1の整合器11aを介して第1のRF電源10aが接続され、第2の整合器11bを介して第2のRF電源10bが接続されている。第1のRF電源10aは、所定の周波数のプラズマ発生用の高周波電力を基台2aに印加する。第2のRF電源10bは、プラズマ発生用の高周波電力の周波数よりも低い周波数であって、イオンを引き込むためのバイアス電圧用の高周波電力を基台2aに印加する。ただし、第2のRF電源10bから供給された高周波電力が、プラズマ発生用に用いられる場合もある。載置台2の上方には、載置台2に対向するシャワーヘッド16が設けられている。シャワーヘッド16と載置台2は、一対の電極(上部電極と下部電極)として機能する。
【0016】
シャワーヘッド16は、電極板16bと天板16aとを有する。シャワーヘッド16の周囲にはシャワーヘッド16を支持する絶縁性の環状部材95が設けられ、シャワーヘッド16と環状部材95とにより処理容器1の上部開口が閉塞される。天板16aは、導電性材料、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウムからなり、その下部に電極板16bを着脱自在に支持する。
【0017】
天板16aには、ガス拡散室16cと、ガス拡散室16cへ処理ガスを導入するためのガス導入口16gとが形成されている。ガス導入口16gには、ガス供給配管15aが接続されている。ガス供給配管15aには、ガス供給部15、マスフローコントローラ(MFC)15b及び開閉弁V2が順に接続され、ガス供給配管15aを介してガス供給部15から天板16a内に処理ガスが供給される。開閉弁V2及びマスフローコントローラ(MFC)15bは、ガスのオン・オフ及び流量を制御する。
【0018】
ガス拡散室16cの下部には処理容器1内に向けて多数のガス通流孔16dが形成され、電極板16bを貫通する。ガス通流孔16dの先端はガス導入孔16eとなっている。処理ガスは、ガス拡散室16c、ガス通流孔16dを通ってガス導入孔16eから処理容器1内にシャワー状に供給される。
【0019】
シャワーヘッド16には、ローパスフィルタ(LPF)71を介して可変直流電源72が接続され、スイッチ73により可変直流電源72から出力される直流電圧の給電がオン・オフされる。可変直流電源72からの直流電圧ならびにスイッチ73のオン・オフは、制御部90によって制御される。第1のRF電源10a、第2のRF電源10bから高周波電力が載置台2に印加されて処理ガスがプラズマ化する際には、必要に応じて制御部90によりスイッチ73がオンされ、シャワーヘッド16に所定の直流電圧が印加される。
【0020】
処理容器1の側壁からシャワーヘッド16の高さ位置よりも上方に延びるように円筒形状の接地導体1aが設けられている。この円筒形状の接地導体1aは、その上部に天壁を有している。
【0021】
処理容器1の底部には排気口81が形成され、排気口81には排気管82を介して排気装置83が接続されている。排気装置83は真空ポンプを有し、真空ポンプを作動することにより処理容器1内を所定の真空度まで減圧する。処理容器1内の側壁には、ウエハWの搬入出口84が設けられ、搬入出口84はゲートバルブ85により開閉可能となっている。
【0022】
処理容器1の側部内側には、内壁面に沿ってデポシールド86が設けられている。また、内壁部材3aに沿ってデポシールド87が着脱自在に設けられている。デポシールド86、87は、処理容器1の内壁及び内壁部材3aにエッチング副生成物(デポ)が付着することを防止する。デポシールド86のウエハWと略同じ高さ位置には、グランドに対する電位が制御可能に接続された導電性部材(GNDブロック)89が設けられ、これにより異常放電が防止される。
【0023】
基板処理装置100は、制御部90によって統括的に制御される。制御部90には、基板処理装置100の各部を制御するプロセスコントローラ91と、ユーザインターフェース92と、記憶部93とが設けられている。
【0024】
ユーザインターフェース92は、工程管理者が基板処理装置100を管理するためにコマンドの入力操作を行うキーボードや、基板処理装置100の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等を有する。
【0025】
記憶部93には、基板処理装置100で実行される各種処理をプロセスコントローラ91に実行させる制御プログラム(ソフトウェア)や処理条件データ等が記憶されたレシピが格納されている。そして、必要に応じて、ユーザインターフェース92からの指示等にて任意のレシピを記憶部93から呼び出してプロセスコントローラ91に実行させることで、プロセスコントローラ91の制御下で、基板処理装置100にて所望の処理が行われる。また、制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータで読取り可能なコンピュータ記憶媒体等に格納された状態のものを利用したり、又は、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで使用したりすることも可能である。記憶媒体としては、例えば、ハードディスク、CD、フレキシブルディスク、半導体メモリ等が挙げられる。
【0026】
[載置台の構成]
次に、図2を参照して、載置台2の構成について説明する。図2は、図1の基板処理装置100における載置台2を拡大して示す概略断面図である。図2は、リフターピン61を上昇させてウエハWを支持した場合を示す。
【0027】
静電チャック6は、円板状であり、ウエハWを載置する載置面21と、載置面21に対向する裏面22とを有している。載置面21は、円形を呈し、ウエハWの裏面と接触してウエハWを支持する。接着層7は、基台2aと静電チャック6との間に配置され、基台2aを静電チャック6の裏面22に接着する。
【0028】
静電チャック6はピン用貫通孔200aを有し、基台2aはピン用貫通孔200bを有する。ピン用貫通孔200aの内壁は、静電チャック6によって形成されている。ピン用貫通孔200bの内壁は、基台2aによって形成されている。
【0029】
ピン用貫通孔200aは、静電チャックに形成された第1貫通孔の一例である。ピン用貫通孔200bは、基台2aに形成された第2貫通孔の一例である。ピン用貫通孔200は、ピン用貫通孔200a及びピン用貫通孔200bが連通して形成され、その内部にリフターピン61を収容する。
【0030】
リフターピン61は、少なくとも一部がサファイアにより形成されている。リフターピン61は、円筒形状を有し、外径が例えば数mm程度である。リフターピン61の上端61aは、球状の面を有している。
【0031】
リフターピン61は、昇降機構62によりピン用貫通孔200内を上下動し、載置台2の載置面21から出没自在に動作する。なお、昇降機構62は、リフターピン61が収容された際に、リフターピン61の上端61aがウエハW裏面の直下に位置するように、リフターピン61の停止位置の高さ調整を行う。
【0032】
図2に示すように、リフターピン61を上昇させた状態では、リフターピン61が載置台2の載置面21から突出した状態となり、載置台2の上部にウエハWを支持する。リフターピン61がウエハWを支持した状態で、昇降機構62により載置面21まで下降する。リフターピン61を下降させた状態では、リフターピン61がピン用貫通孔200内に収容された状態となり、ウエハWは載置面21に載置される。このように、リフターピン61はウエハWを上下方向に搬送する。ウエハWを載置面21に載置した後、ウエハWに所定の処理が施され、その後、リフターピン61は処理後のウエハWを持ち上げ、搬送アームに受け渡す。
【0033】
ピン用貫通孔200aは、リフターピン61の外径に合わせた孔径、すなわち、リフターピン61の外径より僅かに大きい(例えば、0.1~0.5mm程度大きい)孔径であり、内部にてリフターピン61を上下動させる。ピン用貫通孔200bの孔径は、ピン用貫通孔200aの孔径よりも大きい。そして、ピン用貫通孔200bの内壁とリフターピン61との間にはインナースリーブ201及びアウタースリーブ202が配置され、インナースリーブ201及びアウタースリーブ202によりピン用貫通孔200の一部が形成される。インナースリーブ201及びアウタースリーブ202は、セラミックス等の絶縁部材にて形成されている。インナースリーブ201及びアウタースリーブ202は絶縁部材であれば、同一材料であっても良いし、異なる材料であってもよい。
【0034】
インナースリーブ201は、ピン用貫通孔200aと略同一の孔径を有する筒状部材である。アウタースリーブ202は、インナースリーブ201の外径に合わせた孔径、すなわち、インナースリーブ201の外径より僅かに大きい孔径であり、内部にてインナースリーブ201が着脱可能に配置される。
【0035】
アウタースリーブ202は、ピン用貫通孔200bに挿入され、アウタースリーブ202の外側及び上部を接着層8により接着され、基台2aに固定される。インナースリーブ201は、アウタースリーブ202が固定されたピン用貫通孔200bに挿入される。インナースリーブ201の先端には、外周に延在して周方向に凸部209aが形成されている。Oリング203はインナースリーブ201の凸部209aの内側の先端面201aに設けられる。インナースリーブ201の先端面201aは、凸部209aにより囲まれた平面である。インナースリーブ201は、Oリング203とともにピン用貫通孔200bから脱着可能に設けられる。インナースリーブ201及びアウタースリーブ202の下端は断面がL字形状になるように下部にて突出し、インナースリーブ201及びアウタースリーブ202の突出部分が、基台2aの段差に嵌合する。これにより、インナースリーブ201及びアウタースリーブ202が位置決めされる。この状態でインナースリーブ201が下からOリング203を押圧し、静電チャック6の裏面22に接触させる。かかる構成により、Oリング203は、インナースリーブ201と静電チャック6との間に設けられる。基台2aの段差に嵌合しているインナースリーブ201の側壁の凹部には、Oリング207が設けられている。Oリング207は、主にインナースリーブ201の落下を防止し、大気空間と真空空間とを切るように機能する。
【0036】
接着層8は、アウタースリーブ202の突出部分から接着層7の側部及びアウタースリーブ202の上端まで設けられる。なお、接着層7と接着層8とは異なる材料から形成されてもよい。
【0037】
Oリング203は、インナースリーブ201の先端面201aと静電チャック6の裏面22に接触し、インナースリーブ201の先端面201aに押し当てられ、伸縮することで接着層7、8側がプラズマ空間に暴露されないようにプラズマ空間を封止する。これにより、ピン用貫通孔200のOリング203よりも接着層7、8側にプラズマのラジカルが進入することを回避できる。これにより、接着層7、8が消費されることを防止できる。
【0038】
Oリング203は、プラズマ耐性を有する材料により形成されることが好ましい。例えば、Oリング203は、フッ素系の材料により形成されてもよい。フッ素系の材料の一例としては、フッ化ビニリデン系(FKM)、ポリテトラフルオロエチレン (polytetrafluoroethylene:PTFE)が挙げられる。フッ素系の材料の他の例としては、テトラフルオロエチレン-パープルオロビニルエーテル(FFKM)などのフッ素系の材料が挙げられる。
【0039】
Oリング203は、接着層により固定されていない。また、インナースリーブ201は、ピン用貫通孔200bの内部にてOリング203とともに基台2aから脱着可能に設けられている。これにより、インナースリーブ201をOリング203とともに脱着可能とすることで、Oリング203の交換を可能にする。これにより、Oリング203がプラズマのラジカル等により劣化して封止効果が低下した場合、Oリング203の交換が容易に行え、メンテナンス性を向上させることができる。また、Oリング203の劣化に応じて載置台2自体を交換する必要がなくなるため、コストを低減できる。
【0040】
また、Oリング203は、インナースリーブ201と静電チャック6の裏面22とにより囲まれる空間に、アウタースリーブ202と離間して配置されている。これにより、Oリング203と基台2a表面との間に距離を設け、更にその間にアウタースリーブ202の絶縁部材を設けることで、プラズマがピン用貫通孔200に入り込んで、Oリング203と基台2a表面との間で生じる沿面放電を防止することができる。
【0041】
Oリング203は、リング状の部材であり、インナースリーブ201の先端面201aに押し当てられ、伸縮する。Oリング203は、断面の縦の長さが横の長さよりも大きい縦長の形状にしてもよい。これにより、Oリング203の上下方向のつぶし率を高めることができ、Oリング203による封止効果を高め、接着層7、8がプラズマに暴露され、消費される事を確実に回避できる。また、Oリング203を縦長の形状にすることにより、Oリング203とアウタースリーブ202との間の距離を大きくすることができる。これにより、Oリング203がプラズマからの入熱等により膨張する際のスペースを確保できる。また、インナースリーブ201の上端の角を削り丸い形状にすることによっても、Oリング203がプラズマからの入熱等により膨張する際のスペースを広げることができる。
【0042】
本実施形態では、アウタースリーブ202は固定されているが、基台2aから脱着可能に設けられても良い。つまり、インナースリーブ201とアウタースリーブ202とは、少なくともインナースリーブ201がOリング203とともに基台2aから脱着可能に設けられる。
【0043】
Oリング203は、ウエハ載置部の裏面とスリーブとの間に設けられ、接着層と離間して第1接着層を封止する封止部材の一例である。接着層7は、第1接着層の一例である。インナースリーブ201は、第1のスリーブの一例であり、アウタースリーブ202は、第1のスリーブの外側に設けられる第2のスリーブの一例である。アウタースリーブ202は、第2接着層によって、ピン用貫通孔200bの内部にて基台2aに固定されている。接着層8は、第2接着層の一例である。
【0044】
なお、インナースリーブ201とアウタースリーブ202は、筒状のスリーブの一例であり、2つに分割されずに一体となって形成されてもよい。この場合、一体となったスリーブはOリング203とともに基台2aから脱着可能に設けられる。
【0045】
ただし、本実施形態のようにスリーブをインナースリーブ201とアウタースリーブ202とに分けることが好ましい。これにより、Oリング203と接着層7、8との間にアウタースリーブ202の絶縁部材を設け、リング203と接着層7、8の間の距離を広げることができる。これにより、耐電圧を確保し、Oリング203と基台2a表面との間で生じる沿面放電を抑制することができる。また、スリーブをインナースリーブ204とアウタースリーブ205とに分けることが好ましい。なお、アウタースリーブ202、205の上面の接着剤8は、極力薄くしてもよい。
【0046】
なお、耐ラジカル性を考慮して、接着層7は、例えばエポキシ樹脂で形成され、接着層8は、例えばシリコーン樹脂で形成されてもよい。ただし、本実施形態では、Oリング203による封止効果を高めることができるため、接着層7、8は、耐ラジカル性を考慮せずにシリコーン樹脂及びエポキシ樹脂のいずれで形成しても良い。また、接着層7、8に用いられる接着剤は、同一材料であっても良いし、異なる材料であってもよい。
【0047】
また、静電チャック6はガス用貫通孔30aを有し、基台2aはガス用貫通孔30bを有する。ガス用貫通孔30aの内壁は、静電チャック6によって形成されている。ガス用貫通孔30bの内壁は、基台2aによって形成されている。ガス用貫通孔30aとガス用貫通孔30bとは連通し、これにより、載置台2にガス用貫通孔30が形成される。ガス用貫通孔30は、基台2aの下方から静電チャック6の載置面21に載置されたウエハWの裏面へ伝熱用のヘリウムガスを供給する。
【0048】
ガス用貫通孔30bの孔径は、ガス用貫通孔30aの孔径よりも大きい。そして、ガス用貫通孔30bの内壁にはインナースリーブ204及びアウタースリーブ205が配置され、インナースリーブ204及びアウタースリーブ205によりガス用貫通孔30の一部が形成される。インナースリーブ204の先端には外周に延在して周方向に凸部210aが形成されている。Oリング206はインナースリーブ204の凸部210aの内側の先端面204aに設けられる。インナースリーブ201の先端面204aは、凸部210aにより囲まれた平面である。Oリング206は、インナースリーブ204と静電チャック6との間に設けられる。基台2aの段差に嵌合するインナースリーブ204の側壁の凹部には、Oリング208が設けられている。Oリング208は、主に大気空間と真空空間とを切るように機能する。インナースリーブ204、アウタースリーブ205及びOリング206のその他の構成は、インナースリーブ201、アウタースリーブ202及びOリング203のそれぞれのその他の構成と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【0049】
アウタースリーブ205は、インナースリーブ204が挿入される前にガス用貫通孔30bに挿入され、側部及び上部を接着層8により接着され、基台2aに固定される。インナースリーブ204は、その上部に設けられたOリング206とともにガス用貫通孔30bから脱着可能となっている。
【0050】
Oリング206は、リング状の部材であり、インナースリーブ204の先端面204aに押し当てられ、伸縮する。Oリング206は、断面の縦の長さが横の長さよりも大きい縦長の形状にしてもよい。Oリング206は、インナースリーブ204と静電チャック6の裏面22に接触することで接着層7,8側をプラズマ空間から封止する。これにより、ガス用貫通孔30bの内部にプラズマのラジカルが進入し、接着層7、8が劣化する事を防止できる。また、Oリング206と接着層7、8との間にアウタースリーブ205の絶縁部材を設け、Oリング206と接着層7、8との間の距離を広げ、空間を設けることができる。このため、Oリング206による封止効果とともに、耐電圧を確保し、Oリング206と基台2a表面との間で生じる沿面放電を抑制することができる。なお、Oリング206は、Oリング203と同様の形状及び材質を有しても良い。
【0051】
なお、静電チャック6は、ウエハWを載置する載置面21を有し、第1貫通孔が形成されたウエハ載置部の一例である。また、ピン用貫通孔200及びガス用貫通孔30は、ウエハ載置部に形成された第1貫通孔の一例である。ウエハ載置部は、ピン用貫通孔200及びガス用貫通孔30の少なくともいずれかを有してもよい。
【0052】
つまり、載置台2の第1貫通孔と第2貫通孔とにより形成される孔は、ウエハWを保持するリフターピン61が貫通する孔(ピン用貫通孔200)と、伝熱ガスを供給する孔(ガス用貫通孔30)との少なくともいずれかである。
【0053】
更に、ピン用貫通孔200と同様な貫通孔がエッジリング5の下面の載置台2に設けられ、その貫通孔を上下に稼働可能なピンと、そのピンを上下動させる駆動機構を有する場合が考えられる。この場合、そのピンが挿入される貫通孔に、上記の構造のOリング、インナースリーブ、アウタースリーブをアセンブリ化して設定してもよい。これによっても、設置されたOリングにより貫通孔の内部にプラズマのラジカルが進入し、接着層が劣化することを防止できる。
【0054】
以上に説明したように、本実施形態に係る載置台2によれば、Oリング203、206は、インナースリーブ201、204と静電チャック6の裏面22に接触し、接着層7,8側をプラズマ空間から封止する。これにより、ピン用貫通孔200及びガス用貫通孔30の内部にプラズマのラジカルが進入し、接着層7、8が劣化したり、プラズマの進入により異常放電が発生したりすることを防止できる。
【0055】
なお、静電チャック6は、ウエハ載置部の一例であり、載置台2は、静電チャック6を有さなくてもよい。この場合、ウエハ載置部は、ウエハWを静電吸着させる静電チャック6の機能を有さない。
【0056】
[変形例]
一実施形態の変形例に係る載置台2について、図3及び図4を参照しながら説明する。図3(a)~(c)、図4(a)及び(b)は、一実施形態の変形例に係る載置台2の一例を示す図である。なお、以下では、インナースリーブ201、アウタースリーブ202及びOリング203についての変形例の構成について説明するが、インナースリーブ204、アウタースリーブ205及びOリング206についても同様に変形例の構成が可能である。
【0057】
図3(a)に示す変形例1では、インナースリーブ201の先端には、インナースリーブ201の外周に延在して周方向に凸部209bが形成されている。Oリング203はインナースリーブ201の凸部209bの内側の先端面201aに設けられる。インナースリーブ201の先端面201aは、凸部209bにより囲まれた平面である。凸部209bの内側面は、上部が下部よりも内側に位置するように傾斜した溝209b1を有する。これにより、Oリング203はインナースリーブ201の先端に押し当てられ、伸縮するとき、溝209b1内に入り込み、インナースリーブ201とOリング203とがかみ合って抜けないように構成される。
【0058】
図3(b)に示す変形例2では、インナースリーブ201の先端には、インナースリーブ201の内周に延在して周方向に凸部209cが形成されている。凸部209cの上部は、外側に垂直に出っ張り、これにより、インナースリーブ201の先端は、溝209c1を有し、L字形状になっている。
【0059】
Oリング203は、インナースリーブ201の凸部209cの外側の先端面201aに設けられる。Oリング203は、断面が溝209c1と逆向きのコの字形状を有し、インナースリーブ201の先端に押し当てられ、伸縮するとき、Oリング203が溝209c1内や、静電チャック6の裏面22と凸部209cの上面との間に入り込み、インナースリーブ201とOリング203とがかみ合って抜けないように構成される。
【0060】
図3(c)に示す変形例3では、インナースリーブ201の先端には、インナースリーブ201の内周に延在して周方向に凸部209dが形成されている。凸部209dの上部は、外側に垂直に突出し、これにより、インナースリーブ201の先端は、溝209d1を有し、L字形状になっている。
【0061】
Oリング203は、インナースリーブ201の凸部209dの外側の先端面201aに設けられる。Oリング203は、下部が内周側に突出し、溝209d1と嵌合するようにL字形状を有する。Oリング203がインナースリーブ201の先端に押し当てられ、伸縮するとき、溝209d1においてインナースリーブ201とOリング203とがかみ合って抜けないように構成される。
【0062】
以上に説明した図3(a)~(c)に示す変形例1~3に係る載置台2によれば、インナースリーブ201とOリング203とを一体化させることができる。
【0063】
図4(a)に示す変形例4では、インナースリーブ201の先端には、インナースリーブ201の外周に延在して周方向に凸部209aが形成され、インナースリーブ201の内周に延在して周方向に凸部209eが形成されている。凸部209aと凸部209eとの間は溝209e1になっている。凸部209aの上部は、インナースリーブ201の位置を固定するために、静電チャック6の裏面22に接地されている。
【0064】
凸部209eの上部と静電チャック6の裏面22との間には、わずかな隙間Dが設けられている。Oリング203は、リング状部材を半分に分割し、分割面が溝209e1の底面に接するように配置される。これにより、Oリング203は半リング形状を有し、溝209e1内に配置される。Oリング203がインナースリーブ201の先端に押し当てられ、伸縮するとき、溝209e1において、インナースリーブ201とOリング203とがかみ合って抜けないように構成される。
【0065】
図4(b)の変形例5に示すように、図4(a)の変形例4よりも凸部209eの径方向の幅を広くし、溝209e1の径方向の長さを狭めてもよい。Oリング203は、インナースリーブ201の溝209e1内に配置される。Oリング203は、リング状部材を半分に分割し、分割面が凸部209aの内周面に接するように配置される。これにより、Oリング203は半リング形状を有し、溝209e1と嵌合する。Oリング203がインナースリーブ201の先端に押し当てられ、伸縮するとき、溝209e1において、インナースリーブ201とOリング203とがかみ合って抜けないように構成される。
【0066】
以上に説明した図4(a)及び(b)に示す変形例4,5に係る載置台2によれば、インナースリーブ201とOリング203とを一体化させることができる。
【0067】
今回開示された一実施形態に係る載置台及び基板処理装置は、すべての点において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。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形及び改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。
【0068】
本明細書では、基板の一例としてウエハWを挙げて説明した。しかし、基板は、これに限らず、FPD(Flat Panel Display)に用いられる各種基板、プリント基板等であっても良い。
【0069】
また、基板処理装置100は、Capacitively Coupled Plasma(CCP)、Inductively Coupled Plasma(ICP)、Radial Line Slot Antenna(RLSA)、Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR)、Helicon Wave Plasma(HWP)のどのタイプの基板処理装置にも適用可能である。基板処理装置100は、プラズマを用いる装置であってもよいし、プラズマを用いない装置であってもよい。
【0070】
以下を付記する。
[付記1]
ウエハを載置する載置面を有し、第1貫通孔が形成されたウエハ載置部と、
前記ウエハ載置部の裏面に第1接着層によって接着され、前記第1貫通孔の孔径よりも大きい孔径を有し、前記第1貫通孔と連通する第2貫通孔が形成された基台と、
前記第2貫通孔の内部に、封止部材とともに前記基台から脱着可能に設けられる筒状のスリーブと、
前記ウエハ載置部の裏面と前記スリーブとの間に前記第1接着層と離間して設けられ、前記第1接着層を封止する前記封止部材と、を有し、
前記スリーブの先端の外周又は内周の少なくともいずれかに延在して周方向に凸部が形成され、
前記封止部材は、前記スリーブの先端面に押し当てられ、伸縮する、
載置台。
[付記2]
前記封止部材は、接着層により固定されていない、
付記1に記載の載置台。
[付記3]
前記スリーブは、
第1のスリーブと、前記第1のスリーブの外側に設けられる第2のスリーブとを有し、
少なくとも前記第1のスリーブは前記封止部材とともに前記基台から脱着可能に設けられる、
付記1又は2に記載の載置台。
[付記4]
前記封止部材は、前記第1のスリーブと前記第2のスリーブと前記ウエハ載置部の裏面とにより囲まれる空間に、前記第2のスリーブと離間して配置される、
付記3に記載の載置台。
[付記5]
前記第2のスリーブは、前記第2貫通孔の内部にて第2接着層によって前記基台に接着されている、
付記4に記載の載置台。
[付記6]
前記ウエハ載置部の裏面と前基台とを接着する前記第1接着層と、前記第2のスリーブと前記基台とを接着する前記第2接着層とは異なる材料から形成されている、
付記1~5のいずれか一項に記載の載置台。
[付記7]
前記第1貫通孔と前記第2貫通孔とにより形成される孔は、ウエハを保持するリフターピンが貫通する孔と、伝熱ガスを供給する孔との少なくともいずれかである、
付記1~6のいずれか一項に記載の載置台。
[付記8]
前記封止部材は、Oリングである、
付記1~7のいずれか一項に記載の載置台。
[付記9]
処理容器と、
前記処理容器内に設けられた載置台と、を有し、
前記載置台は、
ウエハを載置する載置面を有し、第1貫通孔が形成されたウエハ載置部と、
前記ウエハ載置部の裏面に第1接着層によって接着され、前記第1貫通孔の孔径よりも大きい孔径を有し、前記第1貫通孔と連通する第2貫通孔が形成された基台と、
前記第2貫通孔の内部に、封止部材とともに前記基台から脱着可能に設けられる筒状のスリーブと、
前記ウエハ載置部の裏面と前記スリーブとの間に前記第1接着層と離間して設けられ、前記第1接着層を封止する前記封止部材と、を有し、
前記スリーブの先端の外周又は内周の少なくともいずれかに延在して周方向に凸部が形成され、
前記封止部材は、前記スリーブの先端面に押し当てられ、伸縮する、
基板処理装置。
【符号の説明】
【0071】
1 処理容器
2 載置台
2a 基台
5 エッジリング
6 静電チャック
7、8 接着層
15 ガス供給部
16 シャワーヘッド
21 載置面
30a、30b ガス用貫通孔
61 リフターピン
62 昇降機構
100 基板処理装置
200a、200b ピン用貫通孔
201、204 インナースリーブ
202、205 アウタースリーブ
203、206 Oリング
図1
図2
図3
図4