【手続補正書】
【提出日】平成17年3月29日(2005.3.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体を載置する載置体と、この載置体上に形成され且つ内部に電極層を有するセラミック溶射層からなる静電チャック層を備え、プラズマ処理時に上記静電チャック層で被処理体を吸着する載置装置であって、上記セラミック溶射層は、上記電極層の上側がメタクリル樹脂によって封孔処理されてなることを特徴とする載置装置。
【請求項２】
上記セラミック溶射層は、上記電極層の下側がメタクリル樹脂によって封孔処理されてなることを特徴とする請求項１に記載の載置装置。
【請求項３】
上記載置体の外周面は、上記静電チャック層のセラミック溶射層と一体的に形成されたセラミック溶射層によって被覆されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の載置装置。
【請求項４】
上記載置体の外周面を被覆するセラミック溶射層は、メタクリル樹脂によって封孔処理されてなることを特徴とする請求項３に記載の載置装置。
【請求項５】
上記メタクリル樹脂はメタクリル酸メチルを主成分とする樹脂原料液が硬化してなることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の載置装置。
【請求項６】
上記セラミック溶射層が酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化硅素及び酸化チタンの少なくともいずれか一つからなることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の載置装置。
【請求項７】
上記セラミック溶射層の表面の平面度は、Ｒａ＝０．２〜０．３であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の載置装置。
【請求項８】
上記電極層の上側のセラミック溶射層の厚さは、２５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の載置装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の載置装置を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１０】
被処理体を載置する載置体と、この載置体上に形成され且つ内部に電極層を有するセラミック溶射層からなる静電チャック層を備え、プラズマ処理時に上記静電チャック層で被処理体を吸着する載置装置を製造する方法であって、上記載置体を加熱した状態でセラミック材料を溶射して上記載置体の載置面に上記静電チャック層を形成する工程を備えたことを特徴とする載置装置の製造方法。
【請求項１１】
上記静電チャック層にメタクリル樹脂原料液を含浸させる工程と、上記メタクリル樹脂原料液を硬化させる工程とを備えたことを特徴とする請求項１０に記載の載置装置の製造方法。
【請求項１２】
上記載置体に設けられたガス通路に圧縮空気を供給した状態でセラミック溶射層を形成することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の載置装置の製造方法。
【請求項１３】
上記メタクリル樹脂原料液を硬化させる工程では脱気処理を行うことを特徴とする請求項１０〜請求項１２に記載の載置装置の製造方法。
【請求項１４】
上記脱気処理は、０．１Ｔｏｒｒ以下で行われることを特徴とする請求項１３に記載の載置装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
【従来の技術】
従来のプラズマ処理装置に用いられる載置装置は、例えば図９の（ａ）に示すように、載置体１と、この載置体１上に配置された静電チャック２と、この静電チャック２を囲んで載置体１の外周縁部上に配置されたフォーカスリング３とを備え、静電チャック２を介して被処理体（例えば、ウエハ）Ｗを吸着固定する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、処理中に被処理体の温度が低下する原因について種々検討した結果、シリコーン樹脂原料液をアルミナ溶射層に含浸させた後、重合、硬化させるため、シリコーン樹脂によってアルミナ粒子表面がコーティングされ、シリコーン樹脂層が形成されるが、希釈有機溶媒である酢酸エチルがアルミナ溶射層内から蒸発した後に図９の（ｂ）で概念的に示すようにアルミナ粒子間に蒸発痕として気孔２Ｃが残る。また、図１０の（ａ）に示すように、静電チャック２の吸着面にもシリコーン樹脂による膜２Ｄが形成されているが、ウエハＷの搬送等により吸着面のシリコーン樹脂膜２Ｄの一部２Ｅが図１０の（ｂ）に示すようにウエハＷに付着して剥ぎ取られる現象が起こることがあり、その結果吸着面にセラミック粒子間の気孔が顕在化する。この気孔が載置面のシリコーン樹脂の剥がれ、載置面に凹部ができることによりウエハと吸着面との間の空隙（熱伝導性ガスが溜まる領域）が増大し、熱伝導率が向上して経時的に被処理体の表面温度が低下するとの知見を得た。特に、熱伝導性ガスの供給圧力が低い側でこの現象は顕著である。尚、同図ではシリコーン樹脂を模式的に黒い点で示し、シリコーン樹脂でセラミック粒子をコーティングした状態を模式的に表している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明は上記知見に基づいてなされたもので、請求項１に記載の載置装置は、被処理体を載置する載置体と、この載置体上に形成され且つ内部に電極層を有するセラミック溶射層からなる静電チャック層を備え、プラズマ処理時に上記静電チャック層で被処理体を吸着する載置装置であって、上記セラミック溶射層は、上記電極層の上側がメタクリル樹脂によって封孔処理されてなることを特徴とするものである。
また、本発明の請求項２に記載の載置装置は、請求項１に記載の発明において、上記セラミック溶射層は、上記電極層の下側がメタクリル樹脂によって封孔処理されてなることを特徴とするものである。
また、本発明の請求項３に記載の載置装置は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記載置体の外周面は、上記静電チャック層のセラミック溶射層と一体的に形成されたセラミック溶射層によって被覆されていることを特徴とするものである。
また、本発明の請求項４に記載の載置装置は、請求項３に記載の発明において、上記載置体の外周面を被覆するセラミック溶射層は、メタクリル樹脂によって封孔処理されてなることを特徴とするものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、本発明の請求項５に記載の載置装置は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、上記メタクリル樹脂はメタクリル酸メチルを主成分とする樹脂原料液が硬化してなることを特徴とするものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、本発明の請求項６に記載の載置装置は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、上記セラミック溶射層が酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化硅素及び酸化チタンの少なくともいずれか一つからなることを特徴とするものである。
また、本発明の請求項７に記載の載置装置は、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の発明において、上記セラミック溶射層の表面の平面度は、Ｒａ＝０．２〜０．３であることを特徴とするものである。
また、本発明の請求項８に記載の載置装置は、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の発明において、上記電極層の上側のセラミック溶射層の厚さは、２５０μｍ以下であることを特徴とするものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、本発明の請求項９に記載のプラズマ処理装置は、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の載置装置を備えたことを特徴とするものである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、本発明の請求項１０に記載の載置装置の製造方法は、被処理体を載置する載置体と、この載置体上に形成され且つ内部に電極層を有するセラミック溶射層からなる静電チャック層を備え、プラズマ処理時に上記静電チャック層で被処理体を吸着する載置装置を製造する方法であって、上記載置体を加熱した状態でセラミック材料を溶射して上記載置体の載置面に上記静電チャック層を形成する工程を備えたことを特徴とするものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、本発明の請求項１１に記載の載置装置の製造方法は、請求項１０に記載の発明において、上記静電チャック層にメタクリル樹脂原料液を含浸させる工程と、上記メタクリル樹脂原料液を硬化させる工程とを備えたことを特徴とするものである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、本発明の請求項１２に記載の載置装置の製造方法は、請求項１０または請求項１１に記載の発明において、上記載置体に設けられたガス通路に圧縮空気を供給した状態でセラミック溶射層を形成することを特徴とするものである。
また、本発明の請求項１３に記載の載置装置の製造方法は、請求項１０〜請求項１２に記載の発明において、上記メタクリル樹脂原料液を硬化させる工程では脱気処理を行うことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項１４に記載の載置装置の製造方法は、請求項１３に記載の発明において上記脱気処理は、０．１Ｔｏｒｒ以下で行われることを特徴とするものである。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
次に、図２〜図６を参照しながら上記載置台装置１０の製造方法について説明する。まず、冷媒通路１１Ａ及びガス通路１１Ｂが形成された載置体１１を準備する。この載置体１１を例えば１５０℃まで加熱した状態で、載置体１１上面の低い外周縁部をマスキングした後、例えばゲージ圧で９８ＫＰａの圧縮空気を載置体１１のガス通路１１Ｂへ供給し、その開口から圧縮空気を噴出させながらアルミナを溶射し、例えば４５０μｍのアルミナ溶射層１２Ａを図２に示すように形成する。圧縮空気を供給することにより、アルミナ溶射層１２Ａに貫通孔１２Ｃを形成することができる。その後、アルミナ溶射層１２Ａを層厚が例えば３００μｍになるまで研磨する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
例えば、アルミニウム基材の表面に、９００μｍ、６００μｍ、３００μｍ、１００μｍの厚みのアルミナ溶射層を形成し、アルミニウム基材を加熱して何℃で溶射層に割れを発生するかを試験した。その結果、アルミナ溶射層の厚さが９００μｍの場合には９０℃、６００μｍの場合には１１５℃、３００μｍの場合には１３５℃で割れを発生したが、アルミナ溶射層の厚みを１００μｍの場合には１８０℃まで割れを発生することがなかった。このようにアルミニウム基材の表面に形成するアルミナ溶射層を薄くすることにより、アルミナ溶射層の弾性が向上し、アルミニウム基材の熱膨張に追随してアルミナ溶射層が伸縮し、アルミナ溶射層の割れを抑制できたものと推定される。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
以上説明したように本実施形態によれば、載置体１１の載置面に静電チャック層１２を形成し、次いで、静電チャック層１２のアルミナ溶射層１２Ａにメタクリル樹脂原料液を塗布して含浸させた後、メタクリル樹脂原料液を硬化させて静電チャック層１２のアルミナ溶射層１２Ａ内の気孔を封孔処理したため、アルミナ溶射層１２Ａ内の気孔をメタクリル樹脂１２Ｄで充填することができ、高真空領域下でウエハＷの処理を長時間行ってもウエハＷの表面温度が低下せず、所定の温度で安定したプラズマ処理を行うことができる。メタクリル樹脂１２Ｄはメタクリル酸メチルを主成分とする樹脂原料液が硬化してなるため、従来のような有機溶媒の蒸発痕としての気孔がアルミナ溶射層１２Ａ内に残ることがない。また、従来では、アルミニウム基材とセラミック溶射膜との熱膨張係数の違いにより静電チャックの吸着面の溶射膜が割れる虞があったため、載置装置を高温領域で用いる場合には制約があったが、本実施形態では載置体１１を加熱しアルミニウム基材を熱膨張させた状態でアルミナを溶射するようにしているため、アルミニウム基材とセラミック溶射層１２Ａとの間の熱応力を緩和することができ、載置装置１０の耐熱温度を高めることができる。また、本実施形態では載置体１１に設けられたガス通路１１Ｂに圧縮空気を供給した状態でアルミナ溶射層１４Ａを形成するため、アルミナ溶射層１４Ａに貫通孔１２Ｃを自動的に形成することができる。更に、脱気処理を行うため、脱気処理する間にメタクリル樹脂原料液を硬化してメタクリル樹脂１２Ｄを形成することができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
【発明の効果】
本発明の請求項１〜請求項１４記載の発明によれば、経時的に被処理体の温度が低下する虞がなく、常時安定した温度で被処理体を処理することができる載置装置及びその製造方法並びにプラズマ処理装置を提供することができる。