(57)【要約】      （修正有）【課題】冷却された基板支持アセンブリのための電気コネクタを提供する。【解決手段】電気コネクタ１３８は、第１のインターフェース本体３００Ａと、第１のインターフェース本体および第３のインターフェース本体３０５に連結された第２のインターフェース本体３００Ｂとを含む。第２のインターフェース本体は、第３のインターフェース本体によって取り囲まれる。第１および第２のインターフェース本体は、それぞれに形成されたソケットに配置された複数の電気端子を備え、第１のインターフェース本体のソケット２３５に配置された各電気端子３１５は、第２のインターフェース本体のソケットに配置された電気端子のそれぞれに連結され、複数の絶縁された導電性ユニオンを形成し、第２のインターフェース本体は、第１のインターフェース本体の各電気端子の各々の間で第１のインターフェース本体へ延在する複数の突出する側壁を含む。【選択図】図４
0003233344.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
第１のインターフェース本体と、
前記第１のインターフェース本体および第３のインターフェース本体に連結された第２のインターフェース本体であって、前記第３のインターフェース本体によって取り囲まれた第２のインターフェース本体と、
を備える電気コネクタであって、
前記第１のインターフェース本体および前記第２のインターフェース本体の各々は、
前記第１のインターフェース本体および前記第２のインターフェース本体にそれぞれ形成されたソケットに配置された複数の電気端子であって、前記第１のインターフェース本体のソケットに配置された各電気端子は、前記第２のインターフェース本体のソケットに配置された前記電気端子のそれぞれに連結され、複数の絶縁された導電性ユニオンを形成する、複数の電気端子を備え、前記第２のインターフェース本体は、前記第１のインターフェース本体の前記電気端子の各々の間で前記第１のインターフェース本体へ延在する複数の突出する側壁を含み、前記第３のインターフェース本体は、前記第１のインターフェース本体とは反対の方向にむいた底面に形成されたシール溝を含む、電気コネクタ。  
【請求項２】
前記第１のインターフェース本体の前記ソケットは、前記第２のインターフェース本体の前記ソケットの密度よりも大きい密度を有する、請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項３】
前記導電性ユニオンは、前記電気端子を連結する接続タブを含む、請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項４】
前記第１のインターフェース本体の前記電気端子および前記接続タブは、第１の金属材料を含み、前記第２のインターフェース本体の前記電気端子は、前記第１の金属材料とは異なる第２の金属材料を含む、請求項３に記載の電気コネクタ。
【請求項５】
前記突出する側壁は、前記接続タブを互いに電気的に分離する、請求項３に記載の電気コネクタ。
【請求項６】
前記電気端子の少なくとも１つは、前記導電性ユニオンに配置された接続タブと連結するためのねじ部分を備える、請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項７】
前記第３のインターフェース本体は、複数のねじ孔を含む、請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項８】
前記第１のインターフェース本体および前記第２のインターフェース本体は、誘電体材料を含む、請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項９】
前記第３のインターフェース本体は、導電性材料を含む、請求項８に記載の電気コネクタ。
【請求項１０】
静電チャックと、
前記静電チャックに連結されたベースアセンブリと、
前記ベースアセンブリに連結された設備プレートと、
前記静電チャックと電気的に連通して前記ベースアセンブリの中心に位置決めされた電気コネクタと、
を備える、基板支持アセンブリであって、
前記電気コネクタは、
第１の誘電体材料を含む第１のインターフェース本体と、
前記第１の誘電体材料とは異なる第２の誘電体材料を含む第２のインターフェース本体であって、前記第１のインターフェース本体に連結され、第３のインターフェース本体によって取り囲まれる、第２のインターフェース本体と、を備え、
前記第１のインターフェース本体および前記第２のインターフェース本体の各々は、
前記第１のインターフェース本体および前記第２のインターフェース本体にそれぞれ形成されたソケットに配置された複数の電気端子を備え、前記複数の電気端子の各々は、前記第３のインターフェース本体に形成された複数の導電性ユニオン、および前記ソケットの部分によって共に連結される、基板支持アセンブリ。
【請求項１１】
前記第２のインターフェース本体は、前記電気端子の各々の間で前記第１のインターフェース本体へ延在する複数の突出する側壁を含む、請求項１０に記載の基板支持アセンブリ。
【請求項１２】
前記第３のインターフェース本体は、真空シールを受け入れるために、その底面に形成されたＯリング溝を含む、請求項１０に記載の基板支持アセンブリ。
【請求項１３】
前記導電性ユニオンは、接続タブを含む、請求項１０に記載の基板支持アセンブリ。
【請求項１４】
前記第１のインターフェース本体の前記電気端子および前記接続タブは、第１の金属材料を含み、前記第２のインターフェース本体の前記電気端子は、前記第１の金属材料とは異なる第２の金属材料を含む、請求項１３に記載の基板支持アセンブリ。
【請求項１５】
突出する側壁が前記接続タブの一部を電気的に分離する、請求項１３に記載の基板支持アセンブリ。
【請求項１６】
前記電気端子は、前記導電性ユニオンに配置された接続タブと連結するためのねじ部分を備える、請求項１０に記載の基板支持アセンブリ。
【請求項１７】
チャック電極と複数のヒータとを有する静電チャックと、
前記静電チャックに連結されたベースアセンブリと、
前記ベースアセンブリに連結された設備プレートと、
前記設備プレートに連結され、前記静電チャックと電気的に連通している電気コネクタと、を備える基板支持アセンブリであって、
前記電気コネクタは、
第１のインターフェース本体と、
前記第１のインターフェース本体に連結され、第３のインターフェース本体によって取り囲まれた第２のインターフェース本体と、を備え、
前記第１のインターフェース本体および前記第２のインターフェース本体の各々は、
前記第１のインターフェース本体および前記第２のインターフェース本体にそれぞれ形成されたソケットに配置された複数の電気端子を備え、前記複数の電気端子の各々は、前記第３のインターフェース本体に形成された複数の導電性ユニオンおよび前記ソケットの一部によって共に連結され、前記第２のインターフェース本体は、前記電気端子の各々の間で前記第１のインターフェース本体へ延在する複数の突出する側壁を含み、前記第３のインターフェース本体は、その底面に形成されたＯリング溝を含む、基板支持アセンブリ。
【請求項１８】
前記第１のインターフェース本体および前記第３のインターフェース本体は、真空部分を含み、前記第２のインターフェース本体は、周辺部分を含む、請求項１７に記載の基板支持アセンブリ。
【請求項１９】
前記導電性ユニオンは、接続タブを含む、請求項１７に記載の基板支持アセンブリ。
【請求項２０】
前記第１のインターフェース本体の前記電気端子および前記接続タブは、第１の金属材料を含み、前記第２のインターフェース本体の前記電気端子は、前記第１の金属材料とは異なる第２の金属材料を含む、請求項１９に記載の基板支持アセンブリ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［０００１］  本開示の実施形態は、一般的に、半導体チャンバ構成要素に関し、より具体的には、高周波電界内で使用するための冷却された基板支持アセンブリのための電気コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
関連技術の説明
［０００２］  ナノメートル以下の特徴（ｆｅａｔｕｒｅｓ）を高い信頼度で製造することは、半導体デバイスの次世代の大規模集積（ＶＬＳＩ）および超大規模集積（ＵＬＳＩ）における重要な技術課題の１つとなっている。しかしながら、回路技術の限界が更新されるにつれて、ＶＬＳＩおよびＵＬＳＩのインターコネクト技術には、処理能力に対してさらなる要求が突きつけられてきた。基板上に信頼度の高いゲート構造を形成することは、ＶＬＳＩおよびＵＬＳＩの成功にとって、また、個々の基板やダイの回路密度や品質を高めるための継続的な取り組みにとっても重要なことである。
【０００３】
［０００３］  製造コストを引き下げるため、集積チップ（ＩＣ）の製造は、処理されるすべてのシリコン基板に、より高いスループットとより優れたデバイス歩留まりとパフォーマンスを要求する。現在開発中の次世代デバイスのために探求されているいくつかの製造技術は、極低温での処理を必要とする。極低温で均一に維持された基板を乾式反応性イオンエッチングすることにより、少ない自然エッチング（ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ  ｅｔｃｈｉｎｇ）で基板上に配置された材料の上向き表面に、イオンが衝撃を与えることが可能となり、その結果、平滑で垂直な側壁を有するトレンチが形成される。さらに、１つの材料を別の材料に対してエッチングする選択性は、極低温で改善することができる。例えば、シリコン（Ｓｉ）と二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）との間の選択性は、温度が低下すると指数関数的に増大する。
【０００４】
［０００４］  極低温で基板支持アセンブリを作動させることにより、課題が生じる。例えば、基板支持アセンブリの層間の膨張および収縮は、流体の漏れおよび／または真空漏れを引き起こし得る。これらの課題は、ヒータへの電気的接続および／または基板支持アセンブリ内または基板支持アセンブリ上にチャッキングするための電圧の提供にまで及ぶ。加えて、基板支持アセンブリ内のアーク放電は、多くの問題をもたらす可能性がある。
【０００５】
［０００５］  したがって、基板支持アセンブリを改善する必要がある。
【考案の概要】
【０００６】
［０００６］  極低温で使用するための電気コネクタを含む基板支持アセンブリが本明細書に記載されている。
【０００７】
［０００７］  一実施形態では、基板支持アセンブリのための電気コネクタが本明細書で開示されている。電気コネクタは、第１のインターフェース本体と、第１のインターフェース本体および第３のインターフェース本体に連結された第２のインターフェース本体とを含む。第２のインターフェース本体は、第３のインターフェース本体によって取り囲まれる。第１のインターフェース本体および第２のインターフェース本体の各々は、第１および第２のインターフェース本体にそれぞれ形成されたソケットに配置された複数の電気端子を備え、第１のインターフェース本体のソケットに配置された各電気端子は、第２のインターフェース本体のソケットに配置された電気端子のそれぞれに連結され、複数の絶縁された導電性ユニオン（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｕｎｉｏｎｓ）を形成し、第２のインターフェース本体は、第１のインターフェース本体の電気端子の各々の間で第１のインターフェース本体へ延在する複数の突出する側壁を含み、第３のインターフェース本体は、第１のインターフェース本体とは反対を向く底面に形成されたシール溝を含む。
【０００８】
［０００８］  別の実施形態では、静電チャックと、静電チャックに連結されたベースアセンブリと、ベースアセンブリに連結された設備プレートと、静電チャックと電気的に連通してベースアセンブリの中央に位置決めされた電気コネクタと、を含む基板支持アセンブリが記載されている。電気コネクタは、第１の誘電体材料を含む第１のインターフェース本体と、第１の誘電体材料とは異なる第２の誘電体材料を含む第２のインターフェース本体とを備え、第２のインターフェース本体は、第１のインターフェース本体に連結され、第３のインターフェース本体によって取り囲まれる。第１のインターフェース本体および第２のインターフェース本体の各々は、第１および第２のインターフェース本体にそれぞれ形成されたソケットに配置された複数の電気端子を備え、複数の電気端子の各々は、第３のインターフェース本体に形成された複数の導電性ユニオンおよびソケットの一部によって互いに連結される。
【０００９】
［０００９］  別の実施形態では、チャック電極および複数のヒータを有する静電チャックと、静電チャックに連結されたベースアセンブリと、ベースアセンブリに連結された設備プレートと、静電チャックと電気的に連通して設備プレートに連結された電気コネクタとを含む、基板支持アセンブリが本明細書に記載される。電気コネクタは、第１のインターフェース本体と、第３のインターフェース本体によって第１のインターフェース本体に連結された第２のインターフェース本体とを備える。第１のインターフェース本体および第２のインターフェース本体の各々は、第１および第２のインターフェース本体にそれぞれ形成されたソケットに配置された複数の電気端子を備える。複数の電気端子の各々は、第３のインターフェース本体に形成された導電性ユニオンおよびソケットの一部によって互いに連結される。第２のインターフェース本体は、電気端子の各々の間の第１のインターフェース本体へ延在する複数の突出する側壁を含み、第３のインターフェース本体は、その底面に形成されるＯリング溝を含む。
【００１０】
［００１０］  上述の本開示の特徴を詳細に理解しうるように、上記で簡単に要約された本開示のより具体的な説明が、実施形態を参照することによって得られ、一部の実施形態は、付随する図面に例示されている。しかしながら、添付図面は例示的な実施形態のみを示すものであり、したがって、本開示の範囲を限定すると見なすべきではなく、その他の等しく有効な実施形態も許容されうることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態による例示的なプラズマ処理チャンバの概略断面図である。
【図２】一実施形態による例示的な基板支持アセンブリの一部の概略断面図である。
【図３】図５の線３−３に沿った一実施形態による電気コネクタの断面図である。
【図４】本明細書に開示の電気コネクタの等角図である。
【図５】電気コネクタの上部平面図である。
【図６】電気コネクタの底部平面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
［００１７］  理解を容易にするために、図に共通する同一の要素を指し示すために、可能な場合には、同一の参照番号を使用した。一実施形態の要素および特徴は、さらなる記述がなくても、他の実施形態に有益に組み込むことができると考えられている。
【００１３】
［００１８］  本明細書に記載の実施形態は、静電チャック（ＥＳＣ）の極低温動作を可能にする基板支持アセンブリを提供し、これにより、その上に配置される基板は、処理に適した極低温処理温度に維持され、一方で、処理チャンバの他の表面は異なる温度に維持される。極低温処理温度（すなわち、基板の温度）とは、基板支持体において−１０℃未満の温度を指すことを意図している。
【００１４】
［００１９］  基板支持アセンブリは、エッチング処理チャンバ内の下方に描かれているが、基板支持アセンブリは、とりわけ、物理気相堆積チャンバ、化学気相堆積チャンバ、イオン注入チャンバなどの他のタイプのプラズマ処理チャンバ内で、また、極低温処理温度に維持された基板を処理することが望ましい他のシステムなどで利用されてもよい。しかしながら、本明細書に記載の基板支持アセンブリおよびチャンバ構成要素は、他の処理温度で有利に利用されてもよいことに留意されたい。
【００１５】
［００２０］  図１は、例示的なプラズマ処理チャンバ１００の概略断面図で、基板支持アセンブリ１０１を有するエッチングチャンバとして構成されていることを示す。上述のように、基板支持アセンブリ１０１は、他のタイプのプラズマ処理チャンバ、例えば、とりわけ、プラズマ処理チャンバ、アニーリングチャンバ、物理気相堆積チャンバ、化学気相堆積チャンバ、およびイオン注入チャンバなどで、また、基板１２４などのワークピースの表面を極低温処理温度に均一に維持する能力が望ましい他のシステムで利用することができる。極低温処理温度で維持された基板１２４を乾式反応性イオンエッチングすることにより、平滑で垂直な側壁を有するトレンチが形成されるように、少ない自然エッチングで基板１２４上に配置された材料の上向き表面に、イオンが衝撃を与えることができる。例えば、極低温処理温度で均一に維持された基板１２４上に配置された低誘電率誘電体材料の多孔質内のイオンの拡散は低減されるが、イオンは、低誘電率誘電体材料の上向き表面に衝撃を与え続けて、平滑で垂直な側壁を有するトレンチを形成する。さらに、ある材料の別の材料に対するエッチングの選択性は、極低温処理温度で改善することができる。例えば、シリコン（Ｓｉ）と二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）との間の選択性は、温度が低下すると指数関数的に増大する。
【００１６】
［００２１］  処理チャンバ１００は、処理領域１１０を取り囲む、側壁１０４、底部１０６、およびリッド１０８を有するチャンバ本体１０２を含む。注入装置１１２は、チャンバ本体１０２の側壁１０４および／またはリッド１０８に連結されている。処理領域１１０への処理ガスの供給を可能にするため、ガスパネル１１４は注入装置１１２に連結されている。注入装置１１２は、１つまたは複数のノズルまたは注入口ポートであってもよく、あるいは代替的にシャワーヘッドであってもよい。処理ガスは、任意の処理副生成物とともに、チャンバ本体１０２の側壁１０４または底部１０６に形成された排出ポート１１６を通って処理領域１１０から除去される。排出ポート１１６は、処理領域１１０内の真空レベルを制御するために利用されるスロットルバルブおよびポンプを含む、ポンピングシステム１４０に連結される。また、処理副生成物は、ポンピングシステム１４０を使用して排出ポート１１６を通って除去される。
【００１７】
［００２２］  処理ガスは、処理領域１１０内にプラズマを形成するために励起されてもよい。処理ガスは、ＲＦ電力を処理ガスに容量結合すること、または誘導結合することによって励起され得る。図１に描かれた、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、複数のコイル１１８が、プラズマ処理チャンバ１００のリッド１０８の上方に配置され、整合回路１２０を経由してＲＦ電源１２２に連結される。
【００１８】
［００２３］  基板支持アセンブリ１０１は、注入装置１１２の下方の処理領域１１０に配置される。基板支持アセンブリ１０１は、静電チャック（ＥＳＣ）１０３およびＥＳＣベースアセンブリ１０５を含む。ＥＳＣベースアセンブリ１０５は、ＥＳＣ１０３および設備プレート１０７に連結される。設備プレート１０７は、接地プレート１１１によって支持され、基板支持アセンブリ１０１との電気的接続、冷却接続、加熱接続、およびガス接続を容易にするように構成される。接地プレート１１１は処理チャンバの底部１０６によって支持されている。誘電体プレート１０９は、設備プレート１０７を接地プレート１１１から電気的に絶縁する。
【００１９】
［００２４］  ＥＳＣベースアセンブリ１０５は、極低温冷却器１１７に流体連結されたベースチャネル１１５を含む。極低温冷却器１１７は、ベースチャネル１１５に冷媒などのベース流体を供給し、これにより、ＥＳＣベースアセンブリ１０５、および結果的に基板１２４を所定の極低温に維持することができる。同様に、設備プレート１０７は、加熱流体源１１９に流体連結された設備チャネル１１３（図２でさらに詳細に示す）を含む。加熱流体源１１９は、設備プレート１０７が所定の温度に維持されるように、設備流体を設備チャンネル１１３に供給する。加熱流体源１１９は、設備プレート１０７を周辺温度またはそれに近い温度に維持する熱交換流体を含む。一実施例では、極低温冷却器１１７からのベース流体は、設備プレート１０７の温度よりも低い温度にＥＳＣベースアセンブリ１０５を維持する。
【００２０】
［００２５］  加熱流体源１１９は、設備プレート１０７が所定の周辺温度に維持されるように、設備チャネル１１３の注入口（図示せず）に接続された設備注入口導管１２７を介して、および設備チャネル１１３の排出口（図示せず）に接続された設備排出口導管１２９を介して、設備チャネル１１３と流体連通している。熱交換流体は、約−１０℃〜約６０℃の間の周辺温度を維持することができる材料を含み得る。加熱流体源１１９は、熱交換流体を提供し、熱交換流体は、設備プレート１０７の設備チャンネル１１３を通って循環される。熱交換流体は一般的に、誘電性または電気絶縁性であるため、基板支持アセンブリ１０１を通って循環するときに、熱交換流体を通って電気経路が形成されることはない。適切な設備流体の非限定的な例には、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）流体などのフッ素化伝熱流体が含まれる。設備チャネル１１３を通って流れる熱交換流体は、設備プレート１０７を所定の周辺温度に維持することを可能にし、これは、誘電体プレート１０９を所定の周辺温度に維持するのに役立つ。
【００２１】
［００２６］  ＥＳＣ１０３は、支持面１３０と、支持面１３０の反対側の底面１３２とを有する。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、ＥＳＣ１０３は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などのセラミック材料、または他の適切な材料から製造される。代替的に、ＥＳＣ１０３は、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリールエーテルケトンなどのポリマーから製造され得る。
【００２２】
［００２７］  結合層１３３は、ＥＳＣ１０３の底面１３２とＥＳＣベースアセンブリ１０５の上面１３４との間の界面に設けられる。ＥＳＣ１０３は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）または窒化アルミニウム（ＡｌＮ）から作られ得る。ＥＳＣベースアセンブリ１０５は、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、セラミック、またはこれらの組み合わせから作られ得る。結合層１３３は、動作中に約９０℃から約−２００℃までの温度でのＥＳＣ１０３とＥＳＣベースアセンブリ１０５の熱膨張係数（ＣＴＥ）のわずかな差によって、歪みが吸収されることを可能にする。
【００２３】
［００２８］  ＥＳＣ１０３は、内部に配置されたチャック電極１２６を含む。チャック電極１２６は、単極または双極の電極として、あるいは他の適切な配置として構成され得る。チャック電極１２６は、ＲＦフィルタおよび設備プレート１０７を介してチャック電源１３５に連結され、チャック電源は、基板１２４をＥＳＣ１０３の支持面１３０に静電固定するための直流（ＤＣ）電力を提供する。ＲＦフィルタは、プラズマ処理チャンバ１００内にプラズマ（図示せず）を形成するために利用されるＲＦ電力が、チャンバ外の電気機器を損傷すること、あるいは電気的障害を引き起こすことを防止する。
【００２４】
［００２９］  ＥＳＣ１０３は、内部に埋め込まれた１つまたは複数の抵抗ヒータ１２８を含む。抵抗ヒータ１２８は、ＥＳＣベースアセンブリ１０５によって冷却されるＥＳＣ１０３の温度を制御するために利用され、これにより、基板支持アセンブリ１０１の支持面１３０上に配置された基板１２４を処理するのに適した極低温処理温度が維持され得る。抵抗加熱器１２８は、設備プレート１０７およびＲＦフィルタを介して加熱器電源１３６に連結される。ＲＦフィルタは、プラズマ処理チャンバ１００内にプラズマ（図示せず）を形成するために利用されるＲＦ電力が、チャンバ外の電気機器を損傷すること、あるいは電気的障害を引き起こすことを防止する。ヒータ電源１３６は、５００ワット以上の電力を抵抗ヒータ１２８に供給することができる。ヒータ電源１３６は、ヒータ電源１３６の動作を制御するために利用されるコントローラ（図示せず）を含み、このコントローラは、一般的に、基板１２４が所定の極低温になるように設定される。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、抵抗ヒータ１２８は、複数の横方向に分離された加熱ゾーンを含み、コントローラは、抵抗ヒータ１２８の少なくとも１つのゾーンを、他のゾーンのうちの１つまたは複数に位置する抵抗ヒータ１２８に対して、優先的に加熱することを可能にする。例えば、抵抗ヒータ１２８は、複数の分離された加熱ゾーン内に同心状に配置されてもよい。抵抗ヒータ１２８は、処理に適した極低温処理温度で基板１２４を維持する。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、極低温処理温度は、約−１０℃未満である。例えば、極低温処理温度は、約−１０℃から約−１５０℃の間で、約−２００℃まで含む。
【００２５】
［００３０］  ヒータ電源１３６およびチャック電源１３５からの抵抗ヒータ１２８およびＥＳＣ１０３への電力は、それぞれ、電気フィードスルーまたは電気コネクタ１３８によって供給される。電気コネクタ１３８は、以下でより詳細に説明される。
【００２６】
［００３１］  ＥＳＣベースアセンブリ１０５が所定の極低温で維持されるように、極低温冷却器１１７は、ベースチャネル１１５の注入口２５４（図２）に接続されたベース注入口導管１２３を介して、また、ベースチャネル１１５の排出口２５６（図２）に接続されたベース排出口導管１２５を介して、ベースチャネル１１５と流体連通している。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、極低温冷却器１１７は、ベース流体を含む。ベース流体は、動作圧力で−５０℃未満の極低温で液体のままである組成物を含む。ベース流体は、一般的に、誘電性または電気絶縁性であるため、基板支持アセンブリ１０１を通って循環するときに、ベース流体を通って電気経路が形成されることはない。適切なベース流体の非限定的な例には、フッ素化伝熱流体が含まれる。極低温冷却器１１７はベース流体を提供し、この流体はＥＳＣベースアセンブリ１０５のベースチャネル１１５を通って循環される。ベースチャネル１１５を通って流れるベース流体は、ＥＳＣベースアセンブリ１０５が極低温に維持されることを可能にし、これは、ＥＳＣ１０３上に配置された基板１２４が極低温処理温度で均一に維持されるように、ＥＳＣ１０３の横方向温度プロファイルを制御するのに役立つ。本明細書に記載の他の実施形態で組み合わせることができる一実施形態では、極低温冷却器１１７は、極低温温度を約−５０℃未満に維持するように動作可能な単段冷却器である。本明細書に記載の他の実施形態で組み合わせることができる別の実施形態では、極低温冷却器１１７は、ベース流体が−５０℃未満の極低温に維持されるように、二段冷却器内部で冷媒を利用する二段冷却器である。
【００２７】
［００３２］  図２は、一実施形態による例示的な基板支持アセンブリ１０１の一部の概略断面図である。基板支持アセンブリ１０１は、その上に配置された基板１２４（図１に示した）が極低温処理温度に維持されるように、ＥＳＣ１０３の極低温動作を可能にするように構成されている。ＥＳＣベースアセンブリ１０５、設備プレート１０７、および誘電体プレート１０９を図２に示す。ＥＳＣ１０３はまた、ＥＳＣベースアセンブリ１０５の上面１３４に連結されて示されている。また、基板支持アセンブリ１０１の幾何学的中心に配置された電気コネクタ１３８も示されている。電気コネクタ１３８は、別の位置に配置されてもよいことが企図される。
【００２８】
［００３３］  使用中には、上述のように、ＥＳＣ１０３およびＥＳＣベースアセンブリ１０５は、極低温冷却器１１７によって冷却され、設備プレート１０７は、加熱流体源１１９によって加温される。基板支持アセンブリ１０１は、一般的に、第１のゾーン２００Ａと第２のゾーン２００Ｂのように、２つのゾーンに分割される。第１のゾーン２００Ａと第２のゾーン２００Ｂは、異なる圧力領域として特徴付けられる。例えば、基板の処理中、第１のゾーン２００Ａは、負圧または真空圧に維持される一方、第２のゾーン２００Ｂは、大気圧または周辺圧力、あるいはその近傍に維持される。シール２０５は、第１のゾーン２００Ａと第２のゾーン２００Ｂとの間の漏洩を防止する。別の実施形態では、第１のゾーン２００Ａと第２のゾーン２００Ｂは、異なる温度領域として特徴付けられるが、異なる圧力領域としても特徴付けられなくてもよい。例えば、基板の処理中、第１のゾーン２００Ａは第１の温度に維持され、一方、第２のゾーン２００Ｂは第２の温度に維持される。第１の温度は、第２の温度よりも低い。一実施例では、第１のゾーン２００Ａは、極低温に維持される一方で、第２のゾーン２００Ｂは、周辺温度またはその近傍の温度に、あるいは極低温よりはるかに高い温度に維持される。第１の温度の実施例は、約−１０℃から約−１５０℃までの温度を含み、約−２００℃まで含む。第２の温度の実施例は、約０℃から約２０℃を含み、約２５℃まで含む。
【００２９】
［００３４］  電気コネクタ１３８は、一態様では、第１のゾーン２００Ａと第２のゾーン２００Ｂ内の圧力を維持するように機能する。第１のゾーン２００Ａと第２のゾーン２００Ｂ内の圧力の分離を維持するために、設備プレート１０７と電気コネクタ１３８との間にシール２１０が結合されている。シール２１０は、任意の適切なシールまたはガスケットであってよいが、中でも、Ｏリングタイプ、カップシール、リップシール、またはガスケットなどになり得る。シール２１０は、ポリマー、エラストマー材料、または他の適切な材料から製造される。
【００３０】
［００３５］  電気コネクタ１３８は、ネジまたはボルトなどの複数のファスナ２１５（この図では１つのみを示す）によってＥＳＣベースアセンブリ１０５に連結される。各ファスナ２１５は、本体２２５に形成されたねじ孔２２０に受け入れられる。誘電体プレート１０９は、ねじまたはボルトなどの１つまたは複数のファスナ２３０（この図では１つのみを示す）によって設備プレート１０７に連結される。
【００３１】
［００３６］  電気コネクタ１３８は、複数の上方ソケットすなわち第１のソケット２３５と、複数の下方ソケットすなわち第２のソケット２４０とを含む。第１のソケット２３５および第２のソケット２４０の各々は、雌型電気コネクタインターフェースとして構成される。第１のソケット２３５の各々は、抵抗ヒータ１２８（図１に示す）またはＥＳＣ１０３のチャック電極１２６（図１に示す）のいずれかに連結される電気ラインのピン２４５を受け入れるように構成される。第２ソケット２４０の各々は、ポゴピン型コネクタ（図示せず）またはヒータ電源１３６またはチャック電源１３５（両方とも図１に示す）のいずれかに連結された他の適切な電気コネクタを受け入れるように構成されている。
【００３２】
［００３７］  図３は、本明細書に開示の電気コネクタ１３８の断面図である。電気コネクタ１３８は、上方のインターフェース本体すなわち第１のインターフェース本体３００Ａと、第１のインターフェース本体３００Ａに対向する下方のインターフェース本体すなわち第２のインターフェース本体３００Ｂとを含む。第１のインターフェース本体３００Ａと第２のインターフェース本体３００Ｂとは、互いに連結されている。第２のインターフェース本体３００Ｂは、中間のインターフェースすなわち第３のインターフェース本体３０５に連結される。
【００３３】
［００３８］  電気コネクタ１３８の一部は、第１のゾーン２００Ａ（図２に示す）内に配置され、電気コネクタ１３８の別の部分は、第２のゾーン２００Ｂ（図２に示す）内に配置される。例えば、第１のインターフェース本体３００Ａと第３のインターフェース本体３０５は、第１のゾーン２００Ａに配置され、第２のインターフェース本体３００Ｂは、（圧力に関して）第２のゾーン２００Ｂに配置される。一実施形態では、第１のインターフェース本体３００Ａと第３のインターフェース本体３０５は、電気コネクタ１３８の真空部分であり、一方、第２のインターフェース本体３００Ｂは、電気コネクタ１３８の大気部分または周辺部分である。
【００３４】
［００３９］  図３では、少なくとも２つの第２のソケット２４０および３つの第１のソケット２３５が断面で示されており、一方、２つの第１のソケット２３５は、３つの第１のソケット２３５の断面の後ろに少なくとも部分的に見える。第１のソケット２３５の各々は、第１のインターフェース本体３００Ａに形成され、第２のソケット２４０の各々は、第２のインターフェース本体３００Ｂに形成される。第１のインターフェース本体３００Ａと第２のインターフェース本体３００Ｂの各々は、誘電体材料から製造され、第１のインターフェース本体３００Ａと第２のインターフェース本体３００Ｂとの間に配置された複数の導電性ユニオン３１０を電気的に絶縁する。一実施例では、第１のインターフェース本体３００Ａは、熱可塑性材料、例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）材料などのポリマー材料から製造される。別の実施例では、第２のインターフェース本体３００Ｂは、セラミック材料、例えば酸化アルミニウムなどの高誘電率材料から製造される。第３のインターフェース本体３０５は、チタンなどの金属材料から製造され得る。シール２１０（図２に示す）を受け入れるためのシール溝３１２が、第３のインターフェース本体３０５の下面３１４に形成される。第１のインターフェース本体３００Ａおよび第２のインターフェース本体３００Ｂの各々は、ろう付け、ポッティング、または他の方法で第３のインターフェース本体３０５に連結されてもよい。第２のインターフェース本体３００Ｂのセラミック材料は、断熱を促進する。また、第２のインターフェース本体３００Ｂのセラミック材料は、電気コネクタ１３８を一緒に連結するように、ろう付けを容易にする。
【００３５】
［００４０］  第３のインターフェース本体３０５と第２のインターフェース本体３００Ｂとの間の接続は、比較的小さい面と面との接触である。これは、より低温のＥＳＣ１０３からシール２１０を分離するのに役立つ熱チョーク（ｔｈｅｒｍａｌ  ｃｈｏｋｅ）を提供することができる。また、第１のインターフェース本体３００Ａと第２のインターフェース本体３００Ｂとの間の接続と、第２のインターフェース本体３００Ｂの背面に連結された第３のインターフェース本体３０５とは、シール２１０を熱的に絶縁するのに役立ち得る。
【００３６】
［００４１］  各導電性ユニオン３１０は、上方の電気端子すなわち第１の電気端子３１５と、下方の電気端子すなわち第２の電気端子３２０と、接続タブ３２５とを含む。第１の電気端子３１５はそれぞれ、導電性ユニオン３１０から第１のソケット２３５に延在し、第２の電気端子３２０はそれぞれ、導電性ユニオン３１０から第２のソケット２４０に延在する。導電性ユニオン３１０は、複数の接続タブ３２５も含む。接続タブ３２５の一方は、第１の電気端子３１５の各ペアと第２電気端子３２０との間に配置される。接続タブ３２５は、第１の電気端子３１５および第２の電気端子３２０の各々に連結される、および／または、少なくとも部分的に取り囲む導電性金属である。別個の接続タブ３２５は、第１の電気端子３１５のペアと第２の電気端子３２０のペアとの間の電気コネクタ１３８内に電気的接続を提供する。接続タブ３２５のいくつかは、嵌合する電気端子３１５、３２０の中心線が整列されなくてもよいように、横方向に延在する。これにより、第１の電気端子３１５のピッチを電気端子３２０のピッチと異なるようにすることができる。本明細書に記載の実施例では、第１の電気端子３１５のピッチは電気端子３２０のピッチよりも大きく、したがって、第２のソケット２４０を第１のソケット２３５よりも密に配置し、占有空間をより小さくすることができる。
【００３７】
［００４２］  第１の電気端子３１５、第２の電気端子３２０、および接続タブ３２５は、効率的な電気伝送に適した導電性材料から作られる。導電性材料の例には、モリブデン（Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）、または他の導電性金属が含まれる。導電性金属は、銀（Ａｇ）または金（Ａｕ）などの別の導電性金属で被覆されてもよい。具体的な実施例では、第１の電気端子３１５はＡｇで被覆されたＣｕであり、第２の電気端子３２０はＭｏであり、接続タブ３２５はＣｕである。
【００３８】
［００４３］  第１の電気端子３１５および第２の電気端子３２０の一方または両方は、ろう付けによって、またはねじ接続３３０によって接続タブ３２５に連結することができる。第２のインターフェース本体３００Ｂは、接続タブ３２５を第１のインターフェース本体３００Ａの中へ分離する突出側壁３３５を含む。電気絶縁破壊および短絡が実質的に防止されるように、突出する側壁３３５は、第１の電気端子３１５および第２の電気端子３２０の各ペアを連結する異なる接続タブ３２５の間に電気絶縁を提供する。突出した側壁３３５はまた、隣接する電気経路（例えば、接続タブ３２５によってそれぞれの第２の電気端子３２０に電気的に接続された第１の電気端子３１５）を電気的に分離する。
【００３９】
［００４４］  図４は、本明細書に開示される電気コネクタ１３８の等角図である。図５は電気コネクタ１３８の上部平面図であり、図６は電気コネクタ１３８の底部平面図である。
【００４０】
［００４５］  図４、図５および図６には、複数の周囲端子セット４０５によって囲まれた中央端子セット４００が示されている。中央端子セット４００および周囲端子セット４０５の各々は、ペアになった第１の電気端子３１５および第２の電気端子３２０を通る別個の電気経路を備える。中央端子セット４００は、接続タブ３２５のうちの１つによって第２の電気端子３２０のうちの１つに電気的に接続される、第１の電気端子３１５のうちの１つを備える。同様に、複数の周囲端子セット４０５の各々は、接続タブ３２５のうちの１つによって第２の電気端子３２０のうちの１つに電気的に接続される、第１の電気端子３１５のうちの１つを備える。したがって、９つの別個の電気経路（１つの中央端子セット４００および８つの周囲端子セット４０５）が図５および図６に示されている。
【００４１】
［００４６］  中央端子セット４００は、ＥＳＣ１０３のチャック電極１２６（図１に示す）に連結される。周囲端子セット４０５の少なくとも一部は、抵抗ヒータ１２８のヒータ素子（図１に示す）専用である。周囲端子セット４０５のうちの１つは、接地に連結されてもよい。
【００４２】
［００４７］  本明細書に記載の電気コネクタ１３８は、約２０℃から約−６０℃までの温度範囲での動作中に、約２５アンペアまでの電流を供給する。本明細書に記載の電気コネクタ１３８は、種々の電気経路間に、ならびに電気経路とインターフェース本体（例えば、第１のインターフェース本体３００Ａ、第２のインターフェース本体３００Ｂおよび第３のインターフェース本体３０５）との間に、約７キロボルト（ｋＶ）の電圧スタンドオフ（絶縁破壊電圧）を提供する。これにより、基板支持アセンブリ１０１内のアーク放電が減少する。本明細書に記載の電気コネクタ１３８は、動作中、約１０−３Ｔｏｒｒ（例えば、約０．０００１９３４ポンド／平方インチ（ｐｓｉ））の圧力を含むそれ以下の適切な真空シールを提供する。さらに、本明細書に記載の電気コネクタ１３８は、標準的なポリマーまたはエラストマシール２１０を使用する上記を含む、動作中の電気的および密封インターフェースを提供する。
【００４３】
［００４８］  以上の記述は、本開示の実施例を対象としているが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本本開示の他の実施例および更なる実施例が考案されてよく、本開示の範囲は、下記の実用新案登録請求の範囲によって決定される。
【符号の説明】
【００４４】
１００    プラズマ処理チャンバ
１０１    基板支持アセンブリ
１０２    チャンバ本体
１０３    静電チャック（ＥＳＣ）
１０４    側壁
１０５    ＥＳＣベースアセンブリ
１０６    底部
１０７    設備プレート
１０８    リッド
１０９    誘電体プレート
１１０    処理領域
１１１    接地プレート
１１２    注入装置
１１３    設備チャネル
１１４    ガスパネル
１１５    ベースチャネル
１１６    排出ポート
１１７    極低温冷却器
１１８    コイル
１１９    加熱流体源
１２０    整合回路
１２２    ＲＦ電源
１２３    ベース注入口導管
１２４    基板
１２５    ベース排出口導管
１２６    チャック電極
１２７    設備注入口導管
１２８    抵抗ヒータ
１２９    設備排出口導管
１３０    支持面
１３２    底面
１３３    結合層
１３４    上面
１３５    チャック電源
１３６    ヒータ電源
１３８    電気コネクタ
１４０    システム
２００Ａ    第１のゾーン
２００Ｂ    第２のゾーン
２０５    シール
２１０    シール
２１５    ファスナ
２２０    孔
２２５    本体
２３０    ファスナ
２３５    第１のソケット
２４０    第２のソケット
２４５    ピン
２５４    注入口
２５６    排出口
３００Ａ    第１のインターフェース本体
３００Ｂ    第２のインターフェース本体
３０５    第３のインターフェース本体
３１０    導電性ユニオン
３１２    Оリング溝
３１４    下面
３１５    第１の電気端子
３２０    第２の電気端子
３２５    接続タブ
３３０    ねじ接続
３３５    側壁
４００    中央端子セット
４０５    周囲端子セット
【図１】
0003233344.tif 000003
【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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