7794225 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】2025-12-22

(45)【発行日】2026-01-06

(54)【発明の名称】静電チャック

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20251223BHJP

   H02N 13/00 20060101ALI20251223BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

H02N13/00 D

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2024029024

(22)【出願日】2024-02-28

(65)【公開番号】P2025131339

(43)【公開日】2025-09-09

【審査請求日】2025-05-29

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000010087

【氏名又は名称】ＴＯＴＯ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100140486

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100121843

【弁理士】

【氏名又は名称】村井 賢郎

(74)【代理人】

【識別番号】100170058

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 拓真

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 雄基

(72)【発明者】

【氏名】白石 純

(72)【発明者】

【氏名】籾山 大

(72)【発明者】

【氏名】板倉 郁夫

【審査官】杢 哲次

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２３－０２７６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１６１８１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１２１４３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０２Ｎ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被吸着物が載置される載置面を有する誘電体基板と、
前記誘電体基板の内部に設けられたＲＦ電極と、
金属により形成され、前記誘電体基板に接合されたベースプレートと、
前記ＲＦ電極と前記ベースプレートとの間を電気的に接続する接続部材と、を備え、
前記ベースプレートの内部には、冷媒の通る冷媒流路が形成されており、
前記載置面に対し垂直な方向から見た場合において、
前記接続部材は、その少なくとも一部が前記冷媒流路と重なる位置に配置されていることを特徴とする静電チャック。

【請求項2】

前記載置面に対し垂直な方向から見た場合において、
前記接続部材は、その中心が前記冷媒流路と重なる位置に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の静電チャック。

【請求項3】

前記載置面に対し垂直な方向から見た場合において、
前記接続部材は、その全体が前記冷媒流路と重なる位置に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の静電チャック。

【請求項4】

前記接続部材は複数設けられており、
前記載置面に対し垂直な方向から見た場合において、
全ての前記接続部材のそれぞれが、その少なくとも一部が前記冷媒流路と重なる位置に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の静電チャック。

【請求項5】

前記載置面に対し垂直な方向から見た場合において、
前記接続部材の形状は円形であり、
前記接続部材の直径が前記冷媒流路の幅よりも小さいことを特徴とする、請求項１に記載の静電チャック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は静電チャックに関する。

【背景技術】

【0002】

例えばエッチング装置等の半導体製造装置には、処理の対象となるシリコンウェハ等の基板を吸着し保持するための装置として、静電チャックが設けられる。静電チャックは、吸着電極が設けられた誘電体基板と、誘電体基板を支持するベースプレートと、を備え、これらが互いに接合された構成を有する。吸着電極に電圧が印加されると静電力が生じ、誘電体基板上に載置された基板が吸着され保持される。

【0003】

下記特許文献１に記載されているように、誘電体基板には、半導体製造装置においてプラズマを発生させるための一対の対向電極のうちの１つ、であるＲＦ電極が内蔵されることもある。この場合、ＲＦ電極とベースプレートとの間は、導電性を有する接続部材を介して電気的に接続される。これにより、基板の処理中におけるＲＦ電極の電位は、ベースプレートの電位（例えば接地電位）に保たれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０２２／２５５１１８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記の接続部材とＲＦ電極との間を電気的に接続するためには、例えば、誘電体基板のうちベースプレート側の面に凹部を形成し、その底面においてＲＦ電極を露出させた上で、凹部の内側に接続部材を収容すればよい。当該接続部材を介してＲＦ電極とベースプレートとの間を電気的に接続するためには、例えば、ベースプレートのうち誘電体基板側の面にも凹部を形成し、当該凹部の内側に接続部材を収容すればよい。接続部材は、誘電体基板とベースプレートとの間に挟み込まれた状態となる。

【0006】

ところで、半導体製造装置で基板の処理が行われているときには、ＲＦ電極に対する交流電圧の印可に伴って、接続部材ではジュール熱が生じる。接続部材の発熱量によっては、誘電体基板のうち接続部材の直上の部分が、接続部材からの熱によって局所的に加熱され過ぎてしまう可能性がある。

【0007】

このように、接続部材は、誘電体基板や被吸着物に対する加熱源となり得る。従って、接続部材の位置によっては、処理中における基板の面内温度分布のばらつきが大きくなり過ぎてしまう可能性がある。

【0008】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、処理中における基板の面内温度分布のばらつきを抑制することのできる静電チャック、を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明に係る静電チャックは、被吸着物が載置される載置面を有する誘電体基板と、誘電体基板の内部に設けられたＲＦ電極と、金属により形成され、誘電体基板に接合されたベースプレートと、ＲＦ電極とベースプレートとの間を電気的に接続する接続部材と、を備える。ベースプレートの内部には、冷媒の通る冷媒流路が形成されている。載置面に対し垂直な方向から見た場合において、接続部材は、その少なくとも一部が冷媒流路と重なる位置に配置されている。

【0010】

上記構成の静電チャックでは、加熱源となり得る接続部材を、冷媒流路と重なる位置に配置している。このような構成においては、接続部材で生じた熱が冷媒によって効率的に回収されるため、処理中における基板の面内温度分布のばらつきを抑制することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、処理中における基板の面内温度分布のばらつきを抑制することのできる静電チャック、を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態に係る静電チャックの構成を模式的に示す断面図である。

【図2】図１の静電チャックが備える誘電体基板の、載置面側の構成を示す図である。

【図3】ベースプレートの内部に形成された冷媒流路の構成を示す図である。

【図4】第１実施形態に係る静電チャックの、接続部材及びその近傍部分の構成を詳細に示す断面図である。

【図5】接続部材の構成を示す斜視図である。

【図6】冷媒流路と接続部材等との位置関係を説明するための図である。

【図7】第２実施形態に係る静電チャックの、接続部材及びその近傍部分の構成を詳細に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

【0014】

第１実施形態について説明する。本実施形態に係る静電チャック１０は、例えばエッチング装置のような不図示の半導体製造装置の内部において、処理対象となる基板Ｗを静電力によって吸着し保持するものである。被吸着物である基板Ｗは、例えばシリコンウェハである。静電チャック１０は、半導体製造装置以外の装置に用いられてもよい。

【0015】

図１には、基板Ｗを吸着保持した状態の静電チャック１０の構成が、模式的な断面図として示されている。静電チャック１０は、誘電体基板１００と、ベースプレート２００と、を備える。

【0016】

誘電体基板１００は、セラミック焼結体からなる略円盤状の部材である。誘電体基板１００は、例えば高純度の酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）を含むが、他の材料を含んでもよい。誘電体基板１００におけるセラミックスの純度や種類、添加物等は、半導体製造装置において誘電体基板１００に求められる耐プラズマ性等を考慮して、適宜設定することができる。

【0017】

誘電体基板１００のうち図１における上方側の面１１０は、基板Ｗが載置される「載置面」となっている。また、誘電体基板１００のうち図１における下方側の面１２０は、接合層３００を介してベースプレート２００に接合される「被接合面」となっている。面１１０に対し垂直な方向に沿って、面１１０側から静電チャック１０を見た場合の視点のことを、以下では「上面視」のようにも表記する。

【0018】

誘電体基板１００の内部には吸着電極１３０が埋め込まれている。吸着電極１３０は、例えばタングステン等の金属材料により形成された薄い平板状の層であり、面１１０に対し平行となるように配置されている。吸着電極１３０の材料としては、タングステンの他、モリブデン、白金、パラジウム等を用いてもよい。不図示の給電路を介して外部から吸着電極１３０に電圧が印加されると、面１１０と基板Ｗとの間に静電力が生じ、これにより基板Ｗが吸着保持される。上記給電路の構成としては、公知となっている種々の構成を採用することができる。吸着電極１３０は、本実施形態のように所謂「単極」の電極として１つだけ設けられていてもよいが、所謂「双極」の電極として２つ設けられていてもよい。

【0019】

誘電体基板１００の内部には、上記の吸着電極１３０に加えて、ＲＦ電極１４０も埋め込まれている。ＲＦ電極１４０は、半導体製造装置においてプラズマを発生させるための一対の対向電極のうちの１つ、として設けられている。対向電極のうちのもう一つは、半導体製造装置において静電チャック１０よりも上方側となる位置に設けられる。これらの対向電極の間に高周波の交流電圧が印加されると、基板Ｗの上方側においてプラズマが発生し、基板Ｗに対する成膜やエッチング等の処理に供される。

【0020】

ＲＦ電極１４０は、吸着電極１３０と同様に、例えばタングステン等の金属材料により形成された薄い平板状の層である。ＲＦ電極１４０の材料としては、タングステンの他、モリブデン、白金、パラジウム等を用いてもよい。ＲＦ電極１４０は、吸着電極１３０よりも面１２０側となる位置に埋め込まれている。ＲＦ電極１４０は、吸着電極１３０と同様に、面１１０に対して平行となるように配置されている。ＲＦ電極１４０は、上面視において略円形の単一の電極である。上面視におけるＲＦ電極１４０の中心は、誘電体基板１００の中心と一致している。

【0021】

静電チャック１０には接続部材４００が設けられている。接続部材４００は、ＲＦ電極１４０と後述のベースプレート２００との間を電気的に接続するための部材である。接続部材４００により、基板Ｗの処理中におけるＲＦ電極１４０の電位は、ベースプレート２００の電位と同じになる。図１においては、接続部材４００が単純な直線として模式的に描かれている。接続部材４００の具体的な形状については後に説明する。

【0022】

図１に示されるように、誘電体基板１００と基板Ｗとの間には空間ＳＰが形成されている。半導体製造装置においてエッチング等の処理が行われる際には、空間ＳＰには、図１においては不図示のガス穴１１４（図２を参照）を介して、外部から温度調整用のヘリウムガスが供給される。誘電体基板１００と基板Ｗとの間にヘリウムガスを介在させることで、両者間の熱抵抗が調整され、これにより基板Ｗの温度が適温に保たれる。尚、空間ＳＰに供給される温度調整用のガスは、ヘリウムとは異なる種類のガスであってもよい。

【0023】

図２は、誘電体基板１００を上面視で描いた図である。同図に示されるように、載置面である面１１０上には、シールリング１５０やドット１１３が設けられており、上記の空間ＳＰはこれらの周囲に形成されている。尚、図１においてはドット１１３の図示が省略されている。

【0024】

シールリング１５０は、空間ＳＰを区画する壁として設けられた環状の突起である。シールリング１５０は複数設けられており、上面視において略同心円状に並んでいる。それぞれのシールリング１５０の先端面（図１における上端面）は、面１１０の一部となっており、基板Ｗに当接する。本実施形態では、計２つのシールリング１５０が設けられており、これにより空間ＳＰは２つに分けられている。このような構成とすることで、それぞれの空間ＳＰにおけるヘリウムガスの圧力を個別に調整し、処理中における基板Ｗの表面温度分布を均一に近づけることが可能となる。

【0025】

外側に配置された方のシールリング１５０のことを、以下では「第１シールリング１５１」とも称する。また、内側に配置された方のシールリング１５０のことを、以下では「第２シールリング１５２」とも称する。

【0026】

第１シールリング１５１は、載置面である面１１０のうち最も外周端となる位置に配置されたシールリング１５０である。第２シールリング１５２は、第１シールリング１５１との間に他のシールリング１５０を挟むことなく、第１シールリング１５１の内側となる位置に配置されたシールリング１５０である。第２シールリング１５２の内側に、更に他のシールリング１５０が設けられている態様であってもよい。また、１つの第１シールリング１５１のみが設けられており、他のシールリング１５０が存在しない態様であってもよい。

【0027】

図１や図２において符号「１１６」が付されている部分は、空間ＳＰの底面である。以下では、当該部分のことを「底面１１６」とも称する。シールリング１５０は、次に述べるドット１１３と共に、面１１０の一部を底面１１６の位置まで掘り下げた結果として形成されている。

【0028】

ドット１１３は、底面１１６から突出する円形の突起である。図２に示されるように、ドット１１３は複数設けられており、誘電体基板１００の載置面において分散配置されている。それぞれのドット１１３の上端面は、面１１０の一部となっており、基板Ｗに当接する。このようなドット１１３を複数設けておくことで、基板Ｗの撓みが抑制される。

【0029】

複数のドット１１３のうち、第１シールリング１５１に対し内側から最も近接する位置に配置されており、且つ第１シールリング１５１に沿って環状に並ぶように配置された一群のドット１１３のことを、以下では「ドット１１３Ａ」とも称する。また、複数のドット１１３のうち、第２シールリング１５２に対し内側から最も近接する位置に配置されており、且つ第２シールリング１５２に沿って環状に並ぶように配置された一群のドット１１３のことを、以下では「ドット１１３Ｂ」とも称する。

【0030】

ドット１１３は、誘電体基板１００の載置面の全体において均等に分散配置されてもよいが、一部において密となるように配置されていてもよい。本実施形態では、上面視において外周側の部分におけるドット１１３の配置密度が、中央側の部分におけるドット１１３の配置密度よりも高くなっている。具体的には、上記のドット１１３Ａ及びドット１１３Ｂの配置密度が、その他のドット１１３の配置密度よりも高くなっている。複数のドット１１３をこのように配置することで、基板Ｗのうち比較的高温となりやすい部分である外周側部分を効率的に冷却し、基板Ｗの面内温度分布のばらつきを抑制することが可能となる。

【0031】

図２に示されるように、誘電体基板１００には複数のガス穴１１４が形成されている。図１においてはガス穴１１４の図示が省略されている。ガス穴１１４は、空間ＳＰにヘリウムガスを供給するための穴であって、面１２０から面１１０側に向かって垂直に伸びるように形成された円形の貫通穴である。外部から供給されたヘリウムガスは、ベースプレート２００の内部に形成された不図示のガス流路を通った後、それぞれのガス穴１１４を通じて空間ＳＰへと供給される。

【0032】

本実施形態では、２つに区分された空間ＳＰのそれぞれに対して、ガス穴１１４が複数個ずつ繋がっている。ガス穴１１４の内部には、例えばアルミナ等により形成された多孔質体が配置されていてもよい。このような構成とすることで、ガス穴１１４におけるガスの流れを確保しながらも、ガス穴１１４を通じた経路での絶縁破壊の発生を抑制することが可能となる。

【0033】

空間ＳＰの底面１１６には、ヘリウムガスの面内拡散速度を高めることを目的として溝が形成されていてもよい。

【0034】

図１に戻って説明を続ける。ベースプレート２００は、誘電体基板１００を支持する略円盤状の部材である。ベースプレート２００は、例えばアルミニウムのような金属材料により形成されている。ベースプレート２００は、誘電体基板１００の面１２０に対して、接合層３００を介して接合されている。ベースプレート２００のうち、図１における上方側の面２１０は、誘電体基板１００に接合される「被接合面」となっている。

【0035】

接合層３００は、誘電体基板１００とベースプレート２００との間に設けられた層であって、両者を接合している。接合層３００は、絶縁性の材料からなる接着材を硬化させたものである。本実施形態では、上記接着剤としてシリコーン接着剤を用いている。ただし、接合層３００は、他の種類の接着剤を硬化させたものであってもよい。いずれの場合であっても、誘電体基板１００とベースプレート２００との間の熱抵抗が小さくなるように、接合層３００の材料としては、可能な限り熱伝導率が高い材料を用いるのが好ましい。

【0036】

ベースプレート２００の表面には絶縁膜が形成されていてもよい。絶縁膜としては、例えば、溶射により形成されたアルミナの膜を用いることができる。ベースプレート２００の表面を絶縁膜で覆っておくことにより、ベースプレート２００の絶縁耐圧を高めることができる。

【0037】

ベースプレート２００の内部には、冷媒を通すための冷媒流路２５０が形成されている。半導体製造装置においてエッチング等の処理が行われる際には、外部から冷媒が冷媒流路２５０に供給され、これによりベースプレート２００が冷却される。処理中において基板Ｗで生じた熱は、空間ＳＰのヘリウムガス、誘電体基板１００、及びベースプレート２００を介して冷媒へと伝えられ、冷媒と共に外部へと排出される。冷媒流路２５０への冷媒の供給及び排出は、ベースプレート２００のうち、面２１０とは反対側の面２２０に形成された開口２５１、２５２（図１においては不図示、図３を参照）を介して行われる。

【0038】

図３には、ベースプレート２００の内部に形成された冷媒流路２５０の構成が、上面視で模式的に描かれている。先に述べたように、ベースプレート２００の面２２０には開口２５１、２５２が設けられている。冷媒流路２５０は、開口２５１と開口２５２との間を繋いでおり、上面視においてベースプレート２００の略全体を通るような経路に沿って形成されている。冷媒流路２５０の大部分は、円形であるベースプレート２００と同心の円弧に沿って伸びるように形成されている。

【0039】

開口２５１、２５２はいずれも、上面視において円形の開口であり、面２２０から冷媒流路２５０に向けて、面２２０に対し垂直に伸びるように形成されている。開口２５１、２５２の内部空間は、冷媒流路２５０の一部とみなすこともできる。本実施形態では、開口２５１に対して外部から冷媒が供給される。冷媒流路２５０を通り基板Ｗの冷却に供された冷媒は、開口２５２から外部へと排出される。

【0040】

接続部材４００及びその近傍部分の具体的な構成について、図４等を参照しながら説明する。図４に示されるように、誘電体基板１００のうちベースプレート２００側の面１２０には、第１凹部１６０が形成されている。第１凹部１６０は、接続部材４００を配置可能とするために、面１２０の一部を面１１０側へと凹状に後退させた部分である。本実施形態の第１凹部１６０は、ＲＦ電極１４０を露出させる深さ位置まで形成されている。このため、第１凹部１６０の底面１６２では、内部電極であるＲＦ電極１４０が露出している。上面視における第１凹部１６０の形状は円形であり、その内側には略円柱形状の空間が形成されている。

【0041】

ベースプレート２００のうち誘電体基板１００側の面２１０には、第２凹部２６０が形成されている。第２凹部２６０は、面２１０のうち、上面視において第１凹部１６０と重なる部分に形成されている。第２凹部２６０は、接続部材４００を配置可能とするために、面２１０の一部を面２２０側へと凹状に後退させた部分である。第２凹部２６０の内側では、全体においてベースプレート２００の金属部分が露出している。上面視における第２凹部２６０の形状は円形であり、その内側には略円柱形状の空間が形成されている。第２凹部２６０の中心軸は、第１凹部１６０の中心軸と一致している。ただし、第２凹部２６０の内周面２６１の直径は、第１凹部１６０の内周面１６１の直径よりも小さい。

【0042】

接合層３００のうち、第１凹部１６０と第２凹部２６０と間の部分には円形の開口が形成されている。第１凹部１６０と第２凹部２６０との間は、当該開口を介して繋がっており、これらの全体が一つの空間となっている。

【0043】

図４において符号「３１０」が付されている部材は、第１凹部１６０や第２凹部２６０の内側に、未硬化の接着剤が入り込んでしまうことを防止するために配置された部材である。当該部材のことを、以下では「遮断部３１０」とも称する。遮断部３１０は、上面視において、第１凹部１６０を外側から全周に亘り囲むように配置された円環状の部材である。遮断部３１０の内径は、第１凹部１６０の内径と同じであるが、第１凹部１６０の内径とは異なる大きさであってもよい。遮断部３１０としては、例えば硬化したシリコーン接着剤が用いられる。

【0044】

接続部材４００は、繊維状の金属部材により形成された略円柱形状の部材であって、第１凹部１６０及び第２凹部２６０の内側に収容されている。つまり、接続部材４００の一部は第１凹部１６０に収容されており、接続部材４００の他の一部は第２凹部２６０に収容されている。

【0045】

接続部材４００は、第１凹部１６０の底面１６２において露出しているＲＦ電極１４０、に対し当接している。また、接続部材４００は、第２凹部２６０の底面２６２において露出しているベースプレート２００の金属部分、に対しても当接している。このように配置された接続部材４００によって、ＲＦ電極１４０とベースプレート２００の金属部分との間が電気的に接続されている。

【0046】

図５に示されるように、接続部材４００は、円柱形状の本体部４１０と、複数の突出部４２０と、を有しており、その全体が繊維状の金属部材により一体に形成されている。上面視における接続部材４００の形状は円形である。当該円の直径、すなわち、本体部４１０の直径のことを、以下では「直径Ｄ１」とも称する。

【0047】

突出部４２０は、本体部４１０のうち誘電体基板１００側の面から、更に誘電体基板１００側に向かって伸びるように形成された略円柱形状の突起である。本実施形態では、突出部４２０は計４つ形成されているが、突出部４２０の数はこれとは異なっていてもよい。

【0048】

繊維状の金属部材からなる接続部材４００は、その内部に、空気や接着剤等の流体が入り込み得る程度の通気性を有している。つまり、繊維状の金属部材は十分に密とはなっておらず、繊維同士の間には隙間が空いている。このような構成とすることで、接続部材４００は、突出部４２０を含む各部が、外力によって容易に変形し得る弾性体となっている。

【0049】

外力を受けていないときの、接続部材４００の上下方向（突出部４２０が伸びている方向）の寸法は、図５の状態における同方向の寸法よりも大きい。つまり、接続部材４００は、誘電体基板１００からベースプレート２００に向かう方向に沿って圧縮された状態で、第１凹部１６０及び第２凹部２６０の内側に収容され、ＲＦ電極１４０とベースプレート２００との間に挟み込まれている。それぞれの突出部４２０の先端は、第１凹部１６０の底面１６２（つまりＲＦ電極１４０）に対し押し付けられることで潰れるように弾性変形している。

【0050】

接続部材４００は、自らの復元力によってＲＦ電極１４０及びベースプレート２００のそれぞれに対し押し付けられた状態となっている。このため、基板Ｗの処理時等において、静電チャック１０の各部の熱膨張又は収縮が生じても、ＲＦ電極１４０とベースプレート２００との間の電気的な接続が常に維持される。

【0051】

接続部材４００の形状としては、図５に示されるものとは異なる形状を採用してもよい。例えば、接続部材４００の全体を略円柱形状とし、突出部４２０を有さない形状としてもよい。

【0052】

接続部材４００の数は１つであってもよいが、本実施形態では複数の接続部材４００が設けられている。図２には、静電チャック１０において複数設けられた接続部材４００のそれぞれの位置が示されている。尚、実際の構成においては、面１１０側から接続部材４００を視認することはできないが、図２においては説明の便宜上、それぞれの接続部材４００が、誘電体基板１００を通じて面１１０側から視認できるように描かれている。

【0053】

図２に示されるように、複数設けられた接続部材４００は、いずれも、上面視において第１シールリング１５１と第２シールリング１５２との間の領域に配置されている。上面視における接続部材４００の直径Ｄ１は、第１シールリング１５１と第２シールリング１５２との間の距離Ｄ２よりも小さい。

【0054】

複数設けられた接続部材４００のそれぞれは、第２シールリング１５２に沿って環状に並ぶように配置されている。図２に示される一点鎖線ＤＬは、第２シールリング１５２と平行に伸びている仮想的な線である。上面視において一点鎖線ＤＬは円形であり、その中心は、誘電体基板１００やベースプレート２００の中心と一致している。上面視においては、それぞれの接続部材４００の中心の位置が、一点鎖線ＤＬ上の位置となるように、全ての接続部材４００が配置されている。

【0055】

本実施形態におけるそれぞれの接続部材４００は、その全体が、上面視において第１シールリング１５１及び第２シールリング１５２のいずれとも重ならない位置に配置されている。つまり、任意の１つの接続部材４００に着目した場合において、当該接続部材４００は、上面視においてシールリング１５０と一切重なっていない。静電チャック１０に設けられた全ての接続部材４００について同様である。

【0056】

図２に示されるように、第１シールリング１５１と第２シールリング１５２との間の部分には、接続部材４００に加えて複数のガス穴１１４も配置されている。当該部分に配置されたガス穴１１４は、いずれも、上面視におけるその中心の位置が一点鎖線ＤＬ上の位置となるように配置されている。つまり、本実施形態では、接続部材４００とガス穴１１４とが、上面視において環状に且つ一列に並ぶように配置されている。

【0057】

ところで、半導体製造装置で基板Ｗの処理が行われているときには、ＲＦ電極１４０に対する交流電圧の印可に伴って、接続部材４００ではジュール熱が生じる。接続部材４００の発熱量によっては、誘電体基板１００のうち接続部材４００の直上の部分が、接続部材４００からの熱によって局所的に加熱され過ぎてしまう可能性がある。

【0058】

このように、接続部材４００は、誘電体基板１００や基板Ｗに対する加熱源となり得る。このため、接続部材４００の位置によっては、処理中における基板Ｗの面内温度分布のばらつきが大きくなり過ぎてしまう可能性がある。

【0059】

そこで、本実施形態に係る静電チャック１０では、それぞれの接続部材４００を、上面視において冷媒流路２５０と重なる位置に配置することとしている。このような構成においては、接続部材４００で生じた熱が冷媒によって効率的に回収されるため、処理中における基板Ｗの面内温度分布のばらつきを抑制することができる。

【0060】

図６には、冷媒流路２５０の一部が上面視で描かれており、その直上に配置された接続部材４００及びガス穴１１４が模式的に描かれている。同図に示されるように、接続部材４００は、上面視においてその全体が冷媒流路２５０と重なる位置に配置されている。つまり、任意の１つの接続部材４００に着目した場合において、当該接続部材４００は、上面視においてその全体が冷媒流路２５０と重なっている。上面視における接続部材４００の直径Ｄ１は、上面視における冷媒流路の幅Ｄ３よりも小さい。

【0061】

任意の１つの接続部材４００に着目した場合において、当該接続部材４００のうち上面視において冷媒流路２５０と重なっている部分は、本実施形態のように当該接続部材４００の全体であってもよいが、当該接続部材４００の一部のみであってもよい。すなわち、接続部材４００が、冷媒流路２５０に対し部分的に重なっているような態様であってもよい。ただし、接続部材４００で生じた熱を効率的に回収するためには、接続部材４００のうち冷媒流路２５０と重なっている部分は、可能な限り大きい方が好ましい。接続部材４００は、少なくともその中心が、上面視において冷媒流路２５０と重なるような位置に配置されることが好ましい。

【0062】

本実施形態では、静電チャック１０に設けられた複数の接続部材４００の全てが、上記のようにその全体が冷媒流路２５０と重なる位置に配置されている。このような態様に替えて、一部の接続部材４００が、上記とは異なる位置に配置されているような態様としてもよい。つまり、上面視において冷媒流路２５０と重なる位置に配置されているのは、複数ある接続部材４００のうちの一部のみであってもよい。ただし、接続部材４００で生じた熱を効率的に回収するためには、全ての接続部材４００のそれぞれが、その少なくとも一部が冷媒流路２５０と重なる位置に配置されていることが好ましい。

【0063】

本実施形態では、静電チャック１０に複数設けられた接続部材４００はいずれも、上面視において、その中心が第１シールリング１５１と第２シールリング１５２との間となる位置に配置されている。その結果、複数の接続部材４００は、誘電体基板１００の外周側部分において並ぶように配置されている。

【0064】

半導体製造装置における基板Ｗの処理中には、ＲＦ電極１４０を含む一対の対向電極の間を流れる交流電流が、誘電体基板１００の外周側部分に偏って流れやすいことが知られている。そこで、本実施形態では、交流電流が比較的流れやすい外周部分に、電路の一部である接続部材４００を配置している。これにより、交流電流の流れる経路を概ね最短とすることができるので、基板Ｗに対して効率的にプラズマを引き込むことができる。

【0065】

上記のような接続部材４００及びガス穴１１４の配置は、シールリング１５０として、１つの第１シールリング１５１のみが設けられているような構成においても採用することができる。

【0066】

第２実施形態について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

【0067】

図７には、本実施形態に係る静電チャック１０の構成が、図４と同様の視点で描かれている。図７に示されるように、本実施形態の第１凹部１６０は、ＲＦ電極１４０を露出させる深さ位置までは形成されていない。第１凹部１６０の底面１６２は、ＲＦ電極１４０よりも面１２０側の位置にある。

【0068】

第１凹部１６０の底面１６２は、金属板１４１によって覆われている。金属板１４１は、例えばモリブデンにより形成された板状の部材であって、底面１６２の略全体に密着している。突出部４２０の先端は、本実施形態では金属板１４１に対して押し付けられている。

【0069】

金属板１４１とＲＦ電極１４０との間は、誘電体基板１００に設けられた複数のビア部１４２によって電気的に接続されている。ビア部１４２は、面１２０に対し垂直な方向に沿って伸びるように形成された穴の内側に、例えばタングステンのような導電性の部材を充填したものである。ビア部１４２のうち一方側の端部は金属板１４１に繋がっており、他方側の端部はＲＦ電極１４０に繋がっている。

【0070】

このように、本実施形態では、接続部材４００とＲＦ電極１４０との間が直接的には繋がっておらず、金属板１４１及びビア部１４２を介して間接的に繋がっている。このような態様でも、第１実施形態で説明したものと同様の効果を奏する。

【0071】

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

【符号の説明】

【0072】

１０：静電チャック
１００：誘電体基板
１１０：面
１４０：ＲＦ電極
２００：ベースプレート
２５０：冷媒流路
４００：接続部材
Ｗ：基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】