(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、該基材を覆う絶縁膜とを備え、前記絶縁膜によって基板を載置する基板載置面が形成されているとともに該基板載置面に、表面粗さＲａが２μｍ以上６μｍ以下にて表される微細な凹凸を有する粗化部と、前記粗化部の周囲に設けられた表面粗さＲａが２μｍ未満の平滑部と、を有し、
前記微細な凹凸は、前記粗化部の全体に亘って形成され、かつ、前記粗化部の全体において、その凸部により多点で前記基板に接触して支持する基板載置台。
【請求項２】
前記粗化部で基板の中央部分を支持し、前記平滑部で基板の周縁部分を支持する請求項１に記載の基板載置台。
【請求項３】
少なくとも前記粗化部が、前記基板の硬度以下の硬度を有する材質で形成されている請求項１又は２に記載の基板載置台。
【請求項４】
前記絶縁膜は、溶射によって形成された第１の溶射膜と、前記第１の溶射膜の少なくとも一部分を覆うように溶射によって形成された第２の溶射膜とを有し、前記粗化部は、前記第１の溶射膜の上に前記第２の溶射膜が積層されている請求項１又は２に記載の基板載置台。
【請求項５】
前記平滑部の表面は、前記第１の溶射膜によって形成されている請求項４に記載の基板載置台。
【請求項６】
前記第２の溶射膜が、前記基板の硬度以下の硬度を有する材質で形成されている請求項４又は５に記載の基板載置台。
【請求項７】
前記第１の溶射膜と前記第２の溶射膜の材質が異なる請求項６に記載の基板載置台。
【請求項８】
前記第２の溶射膜が、前記第１の溶射膜の硬度以下の硬度を有する材質で形成されている請求項７に記載の基板載置台。
【請求項９】
前記絶縁膜中に埋設された導電層を有し、静電吸着機能を備えるものである請求項１から８のいずれか１項に記載の基板載置台。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の基板載置台を備えた基板処理装置。
【請求項１１】
基板に処理を施す際に、基板を載置する基板載置台の製造方法であって、
基材を覆う絶縁膜の表面を研磨し、表面粗さＲａが２μｍ未満の平滑面を形成する研磨工程と、
研磨後の前記絶縁膜の表面に対して、基板載置面の周縁部となる領域に平滑面を残すように、前記基板載置面の中央部分となる領域にブラスト処理を施し、表面粗さＲａが２μｍ以上６μｍ以下にて表される微細な凹凸を有する粗化部を形成する粗化工程と、を含み、
前記粗化工程では、前記粗化部の全体に亘って前記微細な凹凸が形成され、かつ、前記粗化部の全体において、その凸部により多点で前記基板に接触して支持するように前記粗化部を形成する基板載置台の製造方法。
【請求項１２】
基板に処理を施す際に基板を載置する基板載置台の製造方法であって、
基材を覆う絶縁膜の表面を研磨し、表面粗さＲａが２μｍ未満の平滑面を形成する研磨工程と、
研磨後の前記絶縁膜の表面に対して、基板載置面の周縁部となる領域に平滑面を残すように、前記基板載置面の中央部分となる領域にブラスト処理を施して減膜させる工程と、
減膜させた前記中央部分となる領域に対し、溶射によって表面粗さＲａが２μｍ以上６μｍ以下にて表される微細な凹凸を有する粗化部を形成する工程と、を含み、
前記粗化部を形成する工程では、前記粗化部の全体に亘って前記微細な凹凸が形成され、かつ、前記粗化部の全体において、その凸部により多点で前記基板に接触して支持するように前記粗化部を形成する基板載置台の製造方法。
【請求項１３】
前記絶縁膜が溶射によって形成された溶射膜である請求項１１又は１２に記載の基板載置台の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を載置する基板載置台、その製造方法、及び基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造工程では、被処理体である基板に対してプラズマエッチング処理を施すことが行われる。プラズマエッチング処理は、例えば一対の平行平板電極（上部および下部電極）を配置した処理容器内で、下部電極として機能する載置台に基板を載置し、電極の少なくとも一方に高周波電力を印加して電極間に高周波電界を形成する。この高周波電界により処理ガスのプラズマを形成し、このプラズマによって基板上の材料膜をエッチング処理する。プラズマエッチング処理を繰り返し行うと、エッチング生成物が生じ、これが載置台表面に付着して蓄積する。載置台の表面が平滑な面の場合、基板の裏面と載置台との間に付着物が介在する領域が生じ、付着物が存在しない領域との間で熱伝導性や導電性に差異が生じる。その結果、基板の面内でエッチングレートの高い部分と低い部分とが形成されてエッチング斑が生じる。また、付着物によって基板が載置台に貼り付いてしまうこともある。
【０００３】
エッチング斑を防止するため、表面にエンボス形状を設けた載置台も知られている。例えば特許文献１では、載置台の表面に、頂面が粗化された複数の凸部を設けて基板と載置台表面との間隔を保つことによって、載置台表面に付着物が生じてもエッチング斑の発生を防止している。また、特許文献１では、載置台の周囲に平滑な台部を形成し、載置台に静電吸着電極としての機能を持たせる場合に伝熱媒体による熱伝導効率を向上させることも提案されている。
【０００４】
また、特許文献２では、載置台への基板の貼り付き防止、パーティクル抑制及びプロセス安定性を高める観点から、プラズマＣＶＤ用の載置台の表面をショットブラスト処理して凹凸部を形成し、表面粗さＲａを１μｍ以上８μｍ以下にした後、さらに化学的、電気化学的及び／又は機械的に研磨して凸部の急峻な突起を除去する提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３５１９４９号公報
【特許文献２】特開平１０−３４０８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
表面にエンボス形状の凸部を設けた載置台では、基板との接触が点接触となるため、接触部位に応力が集中し、基板を傷つけてしまうという問題がある。一方、載置台の全面を粗化面にしてしまうと、載置台を静電吸着電極として機能させる場合に、基板の裏面側への伝熱媒体の供給が不安定になって熱伝導効率の制御が困難になり、やはりエッチング斑が発生するおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、基板に傷をつけることなく、エッチング斑の発生を効果的に防止することが可能な載置台を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の基板載置台は、基材と、該基材を覆う絶縁膜とを備え、前記絶縁膜によって基板を載置する基板載置面が形成されているとともに該基板載置面に、表面粗さＲａが２μｍ以上６μｍ以下の粗化部と、前記粗化部の周囲に設けられた表面粗さＲａが２μｍ未満の平滑部と、を有する。
【０００９】
また、本発明の基板載置台は、前記粗化部で基板の中央部分を支持し、前記平滑部で基板の周縁部分を支持するものである。また、本発明の基板載置台は、少なくとも前記粗化部が、前記基板の硬度以下の硬度を有する材質で形成されていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の基板載置台は、前記絶縁膜が、溶射によって形成された第１の溶射膜と、前記第１の溶射膜の少なくとも一部分を覆うように溶射によって形成された第２の溶射膜とを有し、前記粗化部は、前記第１の溶射膜の上に前記第２の溶射膜が積層されていることが好ましい。この場合、前記平滑部の表面は、前記第１の溶射膜によって形成されていることが好ましい。また、前記第２の溶射膜が、前記基板の硬度以下の硬度を有する材質で形成されていることが好ましい。この場合、前記第１の溶射膜と前記第２の溶射膜の材質が異なっていてもよく、前記第２の溶射膜が、前記第１の溶射膜の硬度以下の硬度を有する材質で形成されていてもよい。
【００１１】
また、本発明の基板載置台は、前記絶縁膜中に埋設された導電層を有し、静電吸着機能を備えるものであることが好ましい。
【００１２】
本発明の基板処理装置は、上記いずれかの基板載置台を備えたものである。
【００１３】
本発明の基板載置台の製造方法は、基板に処理を施す際に、基板を載置する基板載置台の製造方法であって、基材を覆う絶縁膜の表面を研磨し、表面粗さＲａが２μｍ未満の平滑面を形成する研磨工程と、研磨後の前記絶縁膜の表面に対して、基板載置面の周縁部となる領域に平滑面を残すように、前記基板載置面の中央部分となる領域にブラスト処理を施し、表面粗さＲａが２μｍ以上６μｍ以下の粗化部を形成する粗化工程と、を含むものである。
【００１４】
また、本発明の別の側面における基板載置台の製造方法は、基板に処理を施す際に基板を載置する基板載置台の製造方法であって、基材を覆う絶縁膜の表面を研磨し、表面粗さＲａが２μｍ未満の平滑面を形成する研磨工程と、研磨後の前記絶縁膜の表面に対して、基板載置面の周縁部となる領域に平滑面を残すように、前記基板載置面の中央部分となる領域にブラスト処理を施して減膜させる工程と、減膜させた前記中央部分となる領域に対し、溶射によって表面粗さＲａが２μｍ以上６μｍ以下の溶射膜を形成する工程と、を含むものである。
【００１５】
本発明の基板載置台の製造方法は、前記絶縁膜が溶射によって形成された溶射膜であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の基板載置台は、基板載置面に、表面粗さＲａが２μｍ以上６μｍ以下の粗化部と、粗化部の周囲に設けられた表面粗さＲａが２μｍ未満の平滑部と、を有する構成とした。粗化部では、微細な凹凸による多点での支持が可能なことから、応力が分散され、基板の裏面を傷つけるおそれが少ない。また、微細な凹凸を有する粗化部は、付着物が生じても平坦化しにくいため、付着物による基板載置台から基板への熱伝導効率と導電効率の変動を抑制することができる。そのため、例えばエッチング斑などの処理の不均一を改善することができる。また、平滑部では、基板を密着させて支持することが可能であるため、基板の裏面側に容易に密閉空間を形成することが可能であり、例えば、この空間に伝熱媒体を導入して温度調節を行なう場合に伝熱効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる載置台の平面図である。
【図２】図１のII-II線矢視における断面図である。
【図３】図２の載置台の表面付近の構造を拡大して示す要部断面図である。
【図４】第１の実施の形態にかかる載置台の製造工程を説明する図面である。
【図５】図４に続く工程を説明する図面である。
【図６】本発明の第２の実施の形態にかかる載置台の断面図である。
【図７】図６の載置台の表面付近の構造を拡大して示す要部断面図である。
【図８】第２の実施の形態にかかる載置台の製造工程を説明する図面である。
【図９】図８に続く工程を説明する図面である。
【図１０】粗化後の絶縁膜の状態を示す図面である。
【図１１】粗化後の載置台の表面付近の構造を拡大して示す要部断面図である。
【図１２】図１０に続く工程を説明する図面である。
【図１３】本発明の基板載置台を適用したプラズマエッチング装置の一例を示す概略断面図である。
【図１４】本発明の基板載置台を適用したプラズマエッチング装置の別の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる基板載置台としての載置台５Ａの平面図である。図２は、図１のII-II線矢視における断面図である。また、図３は、図２の点線で囲んだ部分の載置台５Ａの表面付近の構造を拡大して示す要部断面図である。
【００１９】
載置台５Ａは、基材７と、基材７の上に設けられた絶縁膜８とを備えている。基材７は、例えばアルミニウムやステンレス鋼（ＳＵＳ）などの導電性材料で形成されている。絶縁膜８の上面は、例えばＦＰＤ用のガラス基板（以下、単に「基板」と記す）Ｓを載置する基板載置面５０となっている。基板載置面５０は、表面粗さＲａが２μｍ以上６μｍ以下の粗い表面を有する粗化部５１と、この粗化部５１の周囲を囲む表面粗さＲａが２μｍ未満の平滑部５３とを有している。
【００２０】
載置台５Ａの上面の絶縁膜８の粗化部５１は、図３に示すように微細な凹凸を有している。粗化部５１では、その凸部において基板Ｓと多点で接触して基板Ｓを支持することが可能になる。その結果、基板Ｓの裏面に傷をつけることが防止される。また、エッチングによる反応生成物やパーティクルなどが粗化部５１に付着しても、微細な凹凸が存在するために平坦面になりにくく、エッチング斑を抑制できる。粗化部５１の表面粗さＲａは２μｍ以上６μｍ以下であり、２．５μｍ以上４．５μｍ以下が好ましい。載置台５Ａにおいて粗化部５１の表面粗さＲａが２μｍ未満の平滑面であると、エッチングプロセスを繰り返すことにより絶縁膜８の表面にエッチング生成物が付着して堆積してしまう。この堆積物により、載置台５Ａから基板Ｓへの熱伝達が基板Ｓの面内で不均一になり、エッチング斑が生じるおそれがある。また、粗化部５１の表面粗さＲａを６μｍ超にすることは加工上困難であるとともに、表面粗さＲａを大きくし過ぎると、基板との接点が少なくなり傷が発生し易くなったり、絶縁膜８の十分な耐圧性能が確保できなくなる場合がある。
【００２１】
また、平滑部５３の表面５３ａの表面粗さＲａは２μｍ未満であり、０．４μｍ以上１．５μｍ以下が好ましい。平滑部５３の表面５３ａの表面粗さＲａを２μｍ未満とすることにより、基板Ｓを載置台５Ａに載置した場合に基板Ｓの周縁部の裏面を平滑部５３の表面５３ａに密着させることができる。これにより、基板Ｓと絶縁膜８の粗化部５１との間に密閉空間を形成することが可能であり、特に伝熱ガスを基板Ｓの裏面に供給して温度制御を行う場合に、伝熱ガスを基板Ｓの裏面側の空間に閉じ込めることができるので、伝熱効率を向上させることができる。
【００２２】
なお、表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に規定されている算術平均粗さを意味し、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さを決め、この基準長さ内で平均線から測定された粗さ曲線までの偏差の絶対値を合計し、平均した値をマイクロメートル（μｍ）で表したものをいう。
【００２３】
粗化部５１と平滑部５３の表面５３ａの高さの関係は、凹凸の凸部の頂点の平均高さとして粗化部５１よりも平滑部５３の表面５３ａの方を例えば１５〜２５μｍ（好ましくは２０μｍ）高く設定することができる。
【００２４】
絶縁膜８は、単層でも、材質の異なる複数の絶縁膜が積層されたものであってもよいが、最表面層は、さらに基板Ｓを傷つけないようにするため、基板Ｓと同じかそれ以下の硬度の材質で形成されていることが好ましく、基板Ｓよりも硬度が低い材質で形成されていることがより好ましい。ここで、基板Ｓがガラス基板である場合、ビッカース硬度ＨＶは６５０程度であるため、絶縁膜８の最表面層は、ビッカース硬度ＨＶが６５０以下の材質であることが好ましく、ビッカース硬度ＨＶが５０〜４００の材質であることがより好ましい。
【００２５】
絶縁膜８の最表面層の材質としては、例えばセラミックスや金属−セラミックス複合体などが用いられる。セラミックスとしては、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などを挙げることができる。また、金属−セラミックス複合体としては、例えば、アルミニウム／アルミナの混合材、アルミニウム／窒化アルミニウムの混合材等を挙げることができる。金属−セラミックス複合体がアルミニウム／アルミナの混合材である場合、例えば、金属アルミニウム又はアルミニウムを５０容量％以上含有する合金と、平均粒径が３〜２０μｍのアルミナとを混合した溶射原料を用いて溶射法により絶縁膜８（又はその最表面層）を成膜することができる。アルミニウム／アルミナの混合材中のアルミナの含有量は、例えばビッカース硬度ＨＶを５０〜４００に抑える観点から、２０〜４０容量％であることが好ましい。
【００２６】
次に、絶縁膜８上に粗化部５１及び平滑部５３を有する載置台５Ａの製造方法について、図４および図５を参照しながら説明する。まず、図４に示したように、基材７と、この基材７を覆う絶縁膜８ａを有する構造体５ａを準備する。なお、絶縁膜８ａは、材質や成膜法が異なる複数の絶縁膜（溶射膜とは限らない）を積層して形成されたものであってもよい。絶縁膜８ａの少なくとも最表面は、例えば前記セラミックスや金属−セラミックス複合体を溶射する溶射法によって形成できる。溶射によって、絶縁膜８ａには粗い射ち放し表面が露出している。なお、絶縁膜８ａを溶射により形成する際に、気孔が形成される場合があるが、その場合には耐電圧性能を確保するために、封孔処理を施しておくことが好ましい。
【００２７】
次に、上記射ち放し表面を、図４に示すように、例えば研磨装置２００を用いて機械研磨して均一に平滑化する。この研磨工程では、絶縁膜８ａの表面粗さＲａが２μｍ未満になるまで研磨を実施する。
【００２８】
次に、図５に示すように、平滑化された絶縁膜８ａの周縁部をマスク２０１で保護し、マスクされていない内側部分を例えばブラスト装置２０２を用いてブラスト処理する。ブラスト処理の方法は、表面粗さＲａが２μｍ以上６μｍ以下の粗化面を形成できれば特に制限はないが、例えば研磨材としてアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）、ジルコニア（ＺｒＯ３）などを用いて行うことができる。このブラスト加工により、絶縁膜８ａの中央部分が粗化されて表面粗さＲａが２μｍ以上６μｍ以下の粗化部５１が形成される。なお、図５では、粗化部５１の表面の微細な凹凸を実際よりも強調して模式的に描いている。粗化部５１の周囲のマスク２０１で保護されていた領域には、平滑面が残り、これが平滑部５３となる。平滑部５３は、研磨表面がそのまま残っているため、表面粗さＲａが２μｍ未満である。このような手順で、本実施の形態の載置台５Ａ（図１から図３参照）を製造できる。
【００２９】
以上のようにして製造される本実施の形態の載置台５Ａは、基板載置面５０に表面粗さＲａが２μｍ以上６μｍ以下の粗化部５１と、表面粗さＲａが２μｍ未満の平滑部５３と、を有するので、基板Ｓを傷つけるおそれが少なく、また、エッチング斑など発生を防止することができる。
【００３０】
なお、上記説明では、載置台５Ａの最小限の構成のみを説明したが、載置台５Ａは、他の構成を有することを妨げない。例えば載置台５Ａは、絶縁膜８中に埋設された電極層を備えて静電吸着電極として機能するものであってもよいし、また、基板載置面５０から基板Ｓの裏面へ向けて伝熱ガスを供給するバッククーリング機構を備えていてもよい。
【００３１】
［第２の実施の形態］
次に、図６〜１２を参照しながら、本発明の第２の実施の形態の基板載置台について説明する。図６は、本実施の形態の載置台５Ｂの断面図であり、図７は、図６の点線で囲んだ部分の載置台５Ｂの表面付近の構造を拡大して示す要部断面図である。載置台５Ｂは、基材７と、基材７の上に設けられた絶縁膜８とを有する。
【００３２】
絶縁膜８の上面は、表面粗さＲａが２μｍ以上６μｍ以下の粗い表面を有する粗化部５１と、この粗化部５１の周囲を囲む表面粗さＲａが２μｍ未満の平滑部５３とを有している。図７に示したように、粗化部５１は、溶射によって形成された第１の溶射膜５５と、この第１の溶射膜５５上に溶射によって積層された最表面層の第２の溶射膜５７とを有している。第２の溶射膜５７の表面は溶射による射ち放し面となっている。粗化部５１は、最表面層として第２の溶射膜５７が露出し、この第２の溶射膜５７より下層に（好ましくは第２の溶射膜５７に接して）第１の溶射膜５５が設けられていればよく、他の層（溶射膜とは限らない）を有していてもよい。また、平滑部５３の表層は、第１の溶射膜５５が露出している。
【００３３】
粗化部５１と平滑部５３の表面５３ａの高さの関係は、凹凸の凸部の頂点の平均高さとして粗化部５１よりも平滑部５３の表面５３ａの方を例えば１５〜２５μｍ（好ましくは２０μｍ）高く設定することができる。
【００３４】
第１の溶射膜５５及び第２の溶射膜５７の材質としては、例えばセラミックスや金属−セラミックス複合体などが用いられる。第１の溶射膜５５及び第２の溶射膜５７は、同じ材質で形成することも可能であるが、異なる材質で形成しても良い。第２の溶射膜５７は、さらに基板Ｓを傷つけないようにするため、基板Ｓと同じか、それ以下の硬度を有する材質で形成することが好ましく、基板Ｓよりも硬度が低い材質で形成することがより好ましい。ここで、基板Ｓがガラス基板である場合、ビッカース硬度ＨＶが６５０程度であるため、第２の溶射膜５７は、ビッカース硬度ＨＶが６５０以下の材質であることが好ましく、ビッカース硬度ＨＶが５０〜４００の材質であることがより好ましい。
【００３５】
第１の溶射膜５５及び第２の溶射膜５７に使用できるセラミックスとしては、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などを挙げることができる。また、第１の溶射膜５５及び第２の溶射膜５７に使用できる金属−セラミックス複合体としては、例えば、アルミニウム／アルミナの混合材、アルミニウム／窒化アルミニウムの混合材等を挙げることができる。第２の溶射膜５７は、粗化した微細な凹凸で基板Ｓを支持するために、平滑部５３で基板Ｓを支持する第１の溶射膜５５に比べて硬度が低い材質で形成することが好ましい。このような観点で、例えば第１の溶射膜５５としてアルミナ、窒化アルミニウムなどのセラミックスを、第２の溶射膜５７としてアルミニウム／アルミナの混合材、アルミニウム／窒化アルミニウムの混合材などを、それぞれ用いる組み合わせが好ましい。なお、アルミニウム／アルミナの混合材としては、第１の実施の形態と同様のものを使用できる。
【００３６】
第２の溶射膜５７の膜厚は、粗化部５１の表面粗さＲａを制御しやすくする観点から、例えば１５μｍ〜２５μｍとすることが好ましい。
【００３７】
絶縁膜８の粗化部５１の表面粗さＲａは２μｍ以上６μｍ以下であり、２．５μｍ以上４．５μｍ以下が好ましい。粗化部５１の表面粗さＲａを２μｍ以上６μｍ以下とする理由は、第１の実施の形態と同様である。
【００３８】
また、平滑部５３の表面５３ａの表面粗さＲａは２μｍ未満であり、０．４μｍ以上１．５μｍ以下が好ましい。平滑部５３の表面５３ａの表面粗さＲａを２μｍ未満とする理由は、第１の実施の形態と同様である。
【００３９】
次に、絶縁膜８上に粗化部５１及び平滑部５３有する載置台５Ｂを製造する方法について、図８から図１２を参照しながら説明する。まず、図８に示したように、基材７と、この基材７を覆う絶縁膜８ｂを有する構造体５ｂを準備する。ここで、絶縁膜８ｂは、材質や成膜法が異なる複数の絶縁膜が積層されたものであってもよい。絶縁膜８ｂの少なくとも最表面は、例えば前記セラミックス材料を溶射する溶射法によって形成された第１の溶射膜５５である。溶射によって、第１の溶射膜５５には粗い射ち放し表面が露出している。なお、絶縁膜８ｂを溶射により形成する際に、気孔が形成される場合があるが、その場合には耐電圧性能を確保するために、封孔処理を施しておくことが好ましい。
【００４０】
次に、上記射ち放し表面を、図８に示すように、例えば研磨装置２００を用いて機械研磨して均一に平滑化する。この研磨工程では、絶縁膜８ｂの表面粗さＲａが２μｍ未満になるまで研磨を実施する。
【００４１】
次に、図９に示すように、平滑化された絶縁膜８ｂの周縁部をマスク２０１で保護し、マスクされていない内側部分を例えばブラスト装置２０２を用いてブラスト処理する。このブラスト加工により、絶縁膜８ｂの中央部を粗化すると同時に減膜させる（つまり、表面を削り、膜厚を薄くさせる）。ブラスト処理は、処理時間を長くしたり、吐出圧を高くしたりすることで減膜量を多くすることができる。なお、図９では、絶縁膜８ｂの表面の微細な凹凸を実際よりも強調して模式的に描いている（図１０、図１２において同様である）。
【００４２】
図１０は粗化後の絶縁膜８ｂの状態を示しており、また、図１１は、図１０の点線で囲んだ部分を拡大して示している。絶縁膜８ｂの中央部分には、減膜部５２が形成されている。減膜部５２の周囲のマスク２０１で保護されていた領域には、平滑面が残り、平滑部５３となっている。減膜部５２の表面粗さＲａは、後の工程で第２の溶射膜５７を形成する際に粗化部５１の表面粗さＲａを制御しやすくするために、例えば２μｍ以上４μｍ以下とすることが好ましい。また、減膜部５２の減膜量は、平滑部５３の表面を基準にして、例えば３０μｍ〜５０μｍとすることができる。減膜量が少なすぎると、後の工程で第２の溶射膜５７を形成することが困難になり、減膜量が多すぎると、絶縁膜８ｂによる絶縁性が低下して耐圧性能が損なわれる場合がある。
【００４３】
次に、図１２に示したように、再びマスク２０１を用いて平滑部５３の表面を保護した後、溶射ガン２０３を用いて減膜部５２のみに溶射を行い、第２の溶射膜５７を形成する。第２の溶射膜５７は、粗化された第１の溶射膜５５上に形成されるので、表面粗さＲａが２μｍ以上６μｍ以下の粗化部５１となる（図６参照）。このように、予め粗化された減膜部５２の表面に第２の溶射膜５７を積層形成することにより、粗化部５１の表面粗さの制御が容易になるとともに、アンカー効果によって下地の第１の溶射膜５５と第２の溶射膜５７とを強固に固着できる。減膜部５２の周囲のマスク２０１で保護されていた領域には、平滑面が残り、これが平滑部５３となる。平滑部５３は、研磨表面がそのまま残っているため、表面粗さＲａが２μｍ未満である。
【００４４】
第１の溶射膜５５と第２の溶射膜５７の材質を変える場合は、それぞれの成膜工程において、溶射原料を選択すればよい。例えば第１の溶射膜５５を形成する際は溶射原料として、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などのセラミックス材料を選択し、第２の溶射膜５７を形成する場合は溶射原料として、例えば、アルミニウム／アルミナの混合材、アルミニウム／窒化アルミニウムの混合材等の金属−セラミックス複合体をすることにより、第１の溶射膜５５と第２の溶射膜５７の硬度に差異を持たせることができる。以上のような手順で、本実施の形態にかかる載置台５Ｂ（図６参照）を製造することができる。
【００４５】
このようにして製造される本実施の形態の載置台５Ｂは、基板載置面５０に、第１の溶射膜５５を下地にして形成した第２の溶射膜５７を有する表面粗さＲａが２μｍ以上６μｍ以下の粗化部５１と、表面粗さＲａが２μｍ未満の平滑部５３と、を有するので、基板Ｓを傷つけるおそれが少なく、また、エッチング斑など発生を防止することができる。
【００４６】
本実施の形態における他の構成及び効果は、第１の実施の形態と同様である。
【００４７】
［プラズマエッチング装置への適用例］
次に、図１３及び図１４を参照しながら、本発明の基板載置台をプラズマエッチング装置に適用した実施の形態について説明する。図１３に示したように、プラズマエッチング装置１００は、ＦＰＤ用の基板Ｓに対してエッチングを行なう容量結合型の平行平板プラズマエッチング装置として構成されている。なお、ＦＰＤとしては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクトロルミネセンス（Electro Luminescence；ＥＬ）ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等が例示される。
【００４８】
このプラズマエッチング装置１００は、表面が陽極酸化処理（アルマイト処理）されたアルミニウムからなる角筒形状に成形された処理容器１を有している。処理容器１は、底壁１ａ、４つの側壁１ｂ（側壁１ｂ１，１ｂ２の２つのみ図示）により構成されている。また、処理容器１の上部には、蓋体１ｃが接合されている。
【００４９】
蓋体１ｃは、図示しない開閉機構により開閉可能に構成されている。蓋体１ｃを閉じた状態で蓋体１ｃと各側壁１ｂとの接合部分は、Ｏリングなどのシール部材３によってシールされ、処理容器１内の気密性が保たれている。
【００５０】
処理容器１内の底部には、絶縁部材６０と、この絶縁部材６０上に設けられた下部基材６１が配置されている。下部基材６１の上には、基板Ｓを載置可能な載置台５が設けられている。下部電極でもある載置台５は、基材７と、基材７の上に形成された絶縁膜８とを備えている。この絶縁膜８の表面が基板Ｓを載置する基板載置面５０になっている。この載置台５として、上記第１の実施の形態の載置台５Ａ又は第２の実施の形態の載置台５Ｂを適用できる。従って、以下の説明では図示は省略するが、絶縁膜８の基板載置面５０には、表面粗さＲａが２μｍ以上６μｍ以下の粗化部５１と、表面粗さＲａが２μｍ未満の平滑部５３と、が設けられている。
【００５１】
下部基材６１の内部には、伝熱媒体室８３が設けられている。この伝熱媒体室８３には、例えばフッ素系液体などの伝熱媒体が伝熱媒体導入管８３ａを介して導入され、かつ伝熱媒体排出管８３ｂを介して排出されて循環するように構成されている。この伝熱媒体の熱（例えば冷熱）は、下部基材６１及び載置台５を介して基板Ｓに対して伝熱される。載置台５、下部基材６１及び絶縁部材６０の側部は、絶縁部材１３により囲まれている。絶縁部材１３により載置台５の側面の絶縁性が確保され、プラズマ処理の際の異常放電が防止されている。
【００５２】
載置台５の上方には、この載置台５と平行に、かつ対向して上部電極として機能するシャワーヘッド１５が設けられている。シャワーヘッド１５は処理容器１の上部の蓋体１ｃに支持されている。シャワーヘッド１５は中空状をなし、その内部には、ガス拡散空間１５ａが設けられている。また、シャワーヘッド１５の下面（載置台５との対向面）には、処理ガスを吐出する複数のガス吐出孔１５ｂが形成されている。このシャワーヘッド１５は接地されており、載置台５とともに一対の平行平板電極を構成している。
【００５３】
シャワーヘッド１５の上部中央付近には、ガス導入口１７が設けられている。このガス導入口１７には、処理ガス供給管１９が接続されている。この処理ガス供給管１９には、２つのバルブ２１，２１およびマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２３を介して、エッチングのための処理ガスを供給するガス供給源２５が接続されている。処理ガスとしては、例えばハロゲン系ガスやＯ２ガスのほか、Ａｒガス等の希ガスなどを用いることができる。
【００５４】
前記処理容器１内の４隅に近い位置には、底壁１ａに貫通開口部としての排気用開口２７が４箇所に形成されている（２つのみ図示）。各排気用開口２７には、排気管２９が接続されている。排気管２９は、その端部にフランジ部２９ａを有しており、このフランジ部２９ａと底壁１ａとの間にＯリング（図示省略）を介在させた状態で固定されている。排気管２９は、排気装置３１に接続されている。排気装置３１は、例えばターボ分子ポンプなどの真空ポンプを備えており、これにより処理容器１内を所定の減圧雰囲気まで真空引きすることが可能に構成されている。
【００５５】
また、処理容器１の側壁１ｂ１には、貫通開口部としての基板搬送用開口３３が設けられている。この基板搬送用開口３３は、ゲートバルブ３５によって開閉され、基板Ｓを隣接する搬送室（図示省略）との間で搬送できるようになっている。ゲートバルブ３５は、側壁１ｂ１との間に第１のシール部材であるＯリング３７を介在させた状態で、螺子等の固定手段を用いて側壁１ｂ１に固定されている。
【００５６】
下部基材６１には、給電線３９が接続されている。この給電線３９には、マッチングボックス（Ｍ．Ｂ．）４１を介して高周波電源４３が接続されている。これにより、高周波電源４３から例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力が、下部基材６１を介して下部電極としての載置台５に供給される。なお、給電線３９は、底壁１ａに形成された貫通開口部としての給電用開口４５を介して処理容器１内に導入されている。
【００５７】
次に、以上のように構成されるプラズマエッチング装置１００における処理動作について説明する。まず、ゲートバルブ３５が開放された状態で、被処理体である基板Ｓが、図示しない搬送装置のフォークによって基板搬送用開口３３を介して処理容器１内へと搬入され、載置台５へ受渡される。このとき、載置台５は、基板載置面５０に図示しない表面粗さＲａが２μｍ以上６μｍ以下の粗化部５１と、表面粗さＲａが２μｍ未満の平滑部５３とを有するため、粗化部５１では、微細な凹凸による多点で基板Ｓを支持することができる。その結果、応力が分散され、基板Ｓの裏面を傷つけるおそれが少ない。また、平滑部５３では、基板Ｓを密着させて支持することが可能であるため、基板Ｓの裏面側に容易に密閉空間を形成することが可能である。その後、ゲートバルブ３５が閉じられ、排気装置３１によって、処理容器１内が所定の真空度まで真空引きされる。
【００５８】
次に、バルブ２１を開放して、処理ガスをガス供給源２５から処理ガス供給管１９、ガス導入口１７を介してシャワーヘッド１５のガス拡散空間１５ａへ導入する。この際、マスフローコントローラ２３によって処理ガスの流量制御が行われる。ガス拡散空間１５ａに導入された処理ガスは、さらに複数の吐出孔１５ｂを介して載置台５上に載置された基板Ｓに対して均一に吐出され、処理容器１内の圧力が所定の値に維持される。
【００５９】
この状態で高周波電源４３から高周波電力が載置台５に印加される。これにより、下部電極としての載置台５と上部電極としてのシャワーヘッド１５との間に高周波電界が生じ、処理ガスが解離してプラズマ化する。このプラズマにより、基板Ｓにエッチング処理が施される。
【００６０】
エッチング処理を施した後、高周波電源４３からの高周波電力の印加を停止し、ガス導入を停止した後、処理容器１内を所定の圧力まで減圧する。次に、ゲートバルブ３５を開放し、載置台５から図示しない搬送装置のフォークに基板Ｓを受け渡し、処理容器１の基板搬送用開口３３から基板Ｓを搬出する。以上の操作により、基板Ｓに対するプラズマエッチング処理が終了する。このようなプラズマエッチング処理を繰返し行うことにより、処理容器１内でエッチング生成物が生じ、粗化部５１に付着することがあっても、微細な凹凸を有する粗化部５１は平坦化しにくいため、載置台５から基板Ｓへの熱伝導効率と導電効率の変動を抑制できる。そのため、例えばエッチング斑などの処理の不均一を防ぐことができる。
【００６１】
また、本発明の基板載置台は、静電吸着機能を兼ね備えることもできる。例えば、図１４に示すプラズマエッチング装置１０１は、基板載置台として、静電吸着機能を有する載置台５Ｃを用いている。図１４に示すプラズマエッチング装置１０１の他の構成は、図１３のプラズマエッチング装置１００と同様であるため、同じ構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６２】
基板載置台である載置台５Ｃは、アルミニウムなどの導電性材料からなる基材６５を有している。この基材６５は、第１及び第２の実施の形態における基材７に相当する。この基材６５の上面には、下から順に、第１の絶縁層６７、電極６９および第２の絶縁層７１が積層されている。この第２の絶縁層７１が、第１及び第２の実施の形態の基板載置台５Ａ，５Ｂにおける絶縁膜８に相当するものである。第１の絶縁層６７と第２の絶縁層７１との間の電極６９に、直流電源７３から給電線７５を介して直流電圧を印加することにより、例えばクーロン力によって基板Ｓを静電吸着する。第２の絶縁層７１の上面には、基板Ｓを吸着保持する基板載置面５０が形成されている。図示は省略するが、基板載置面５０には、表面粗さＲａが２μｍ以上６μｍ以下の粗化部５１と、表面粗さＲａが２μｍ未満の平滑部５３と、が設けられている。
【００６３】
前記絶縁部材６０および下部基材６１には、これらを貫通するガス通路７７が形成されている。このガス通路７７を介して伝熱ガス、例えばＨｅガスなどを基板Ｓの裏面に供給することができる。すなわち、載置台５Ｃは、基板Ｓの裏面に伝熱ガスを供給して冷却するバッククーリング機構を備えている。ガス通路７７に供給された伝熱ガスは、下部基材６１と基材６５との境界に形成されたガス溜り７９を介して一旦水平方向に拡散した後、基材６５内に形成されたガス供給連通穴８１を通り、載置台５Ｃの表面から基板Ｓの裏側に噴出する。このようにして、載置台５Ｃの冷熱が基板Ｓに伝達され、基板Ｓが所定の温度に維持される。
【００６４】
以上の構成を有する本実施の形態の載置台５Ｃは、静電吸着機構を備えているため、基板載置面５０で基板Ｓを強く吸着するが、粗化部５１ではその微細な凸部において基板Ｓと多点で接触して基板Ｓを支持することによって応力を分散できる。その結果、基板Ｓの裏面に傷をつけることが防止される。また、エッチングによる反応生成物やパーティクルなどが粗化部５１に付着しても、微細な凹凸が存在するために平坦面になりにくい。また、平滑部５３は、その平滑な表面によって基板Ｓの裏面と密着できるので、基板Ｓの裏面と粗化部５１との間に密閉空間を作り、前記伝熱ガスによる熱伝達が効率的に行われる。従って、エッチングプロセスを繰り返しても、載置台５Ｃから基板Ｓへの熱伝達を基板Ｓの面内で均一にすることが可能になり、エッチング斑の発生を防止できる。
【００６５】
以上、本発明の実施の形態を例示の目的で詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に制約されることはない。当業者は本発明の思想及び範囲を逸脱することなく多くの改変を成し得、それらも本発明の範囲内に含まれる。例えば、本発明は、ＦＰＤ用基板を処理対象とするプラズマ処理装置に限らず、例えば半導体ウエハを処理対象とするプラズマ処理容器にも適用できる。また、プラズマエッチング装置に限らず、例えばプラズマアッシング処理、プラズマＣＶＤ処理等の他のプラズマ処理を行うプラズマ処理装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１…処理容器、１ａ…底壁、１ｂ１，１ｂ２…側壁、１ｃ…蓋体、３…シール部材、１３…絶縁部材、５…載置台、７…基材、８…絶縁膜、１５…シャワーヘッド、１５ａ…ガス拡散空間、１５ｂ…ガス吐出孔、１７…ガス導入口、１９…処理ガス供給管、２１…バルブ、２３…マスフローコントローラ、２５…ガス供給源、２７…排気用開口、２９…排気管、３１…排気装置、３３…基板搬送用開口、３５…ゲートバルブ、３７…Ｏリング、３９…給電線、４１…マッチングボックス（Ｍ．Ｂ．）、４３…高周波電源、４５…給電用開口、５０…基板載置面、５１…粗化部、５３…平滑部、１００，１０１…プラズマエッチング装置、Ｓ…基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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