(57)【要約】  ウエハ載置装置１０は、ウエハ用静電チャック１４とウエハ用冷却板１６とを備えたウエハ載置台１２と、フォーカスリング用静電チャック２２とフォーカスリング用冷却板２４とを備えたフォーカスリング載置台２０と、フォーカスリング載置台２０の外周に配置されたクランプ部材３０と、を備えている。ウエハ載置台１２とフォーカスリング載置台２０とクランプ部材３０は、それぞれ別体である。フォーカスリング用冷却板２４の押圧部２４ｂは、ウエハ用冷却板フランジ部１６ａを設置板８２に向かって押圧する。クランプ部材３０は、フランジ部２４ａを設置板８２に向かってツバ部３２で押圧した状態でボルト８６によって設置板８２に締結されることにより、ウエハ載置台１２及びフォーカスリング載置台２０を設置板８２に直接締結することなく設置板８２に固定する。
2020054682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハ用静電チャックと該ウエハ用静電チャックのウエハ載置面とは反対側の面に取り付けられたウエハ用冷却板とを備えたウエハ載置台と、
前記ウエハ載置台とは別体であり、前記ウエハ載置台の外周に配置され、フォーカスリング用静電チャックと該フォーカスリング用静電チャックのフォーカスリング載置面とは反対側の面に取り付けられたフォーカスリング用冷却板とを備えたフォーカスリング載置台と、
前記フォーカスリング載置台とは別体であり、前記フォーカスリング載置台の外周に配置されたクランプ部材と、
を備えたウエハ載置装置であって、
前記ウエハ用冷却板は、前記ウエハ載置装置が設置される設置板に近い側の端部の外周面から半径外向きに突き出したウエハ用冷却板フランジ部を備え、
前記フォーカスリング用冷却板は、前記ウエハ用冷却板フランジ部を設置板に向かって押圧する押圧部と、前記設置板に近い側の端部の外周面から半径外向きに突き出したフォーカスリング用冷却板フランジ部とを備え、
前記クランプ部材は、前記フォーカスリング用冷却板フランジ部を前記設置板に向かって押圧した状態で締結具によって前記設置板に締結されることにより、前記ウエハ載置台及び前記フォーカスリング載置台を前記設置板に直接締結することなく前記設置板に固定する、
ウエハ載置装置。
【請求項２】
前記クランプ部材は、一つのリング部材である、
請求項１に記載のウエハ載置装置。
【請求項３】
前記クランプ部材は、複数の円弧状部材がリング形状に並んで構成されている、
請求項１に記載のウエハ載置装置。
【請求項４】
前記ウエハ用冷却板の前記ウエハ用冷却板フランジ部と前記フォーカスリングの前記押圧部との間には熱抵抗スペーサが挟まれている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のウエハ載置装置。
【請求項５】
前記フォーカスリング載置面は、前記クランプ部材によって前記フォーカスリング用冷却板フランジ部が前記設置板に向かって押圧されたときに生じる前記フォーカスリング載置面の内周部と外周部との高さ勾配をキャンセルする傾斜面となっている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のウエハ載置装置。
【請求項６】
前記ウエハ用冷却板フランジ部と前記フォーカスリング用冷却板フランジ部との間には熱抵抗スペーサが挟まれており、
前記熱抵抗スペースは、前記クランプ部材によって前記フォーカスリング用冷却板フランジ部が前記設置板に向かって押圧されたときに生じる前記フォーカスリング載置面の内周部と外周部との高さ勾配をキャンセルする傾斜厚みを有している、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のウエハ載置装置。
【請求項７】
前記フォーカスリング用冷却板と前記設置板との間であって前記フォーカスリング用冷却板の内周側に配置されるシールリングは、前記ウエハ用冷却板と前記設置板との間であって前記ウエハ用冷却板の外周側に配置されるシールリングと共通化されている、
請求項１〜６のいずれか１項に記載のウエハ載置装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハ載置装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ウエハにプラズマを利用してＣＶＤやエッチングなどを行うためにウエハ載置装置が用いられている。例えば、特許文献１には、円盤状の中心側金属ベースと円環状の外周側金属ベースとが連結された金属ベースと、中心側金属ベースの上面に設けられた円盤状の中心側静電チャックヒータと、外周側金属ベースの上面に設けられた円環状の外周側静電チャックヒータとを備えたウエハ載置装置が開示されている。このウエハ載置装置では、中心側静電チャックヒータの上面に円盤状のウエハを静電吸着すると共に、外周側静電チャックヒータの上面に円環状のフォーカスリングを静電吸着する。また、ウエハの温度とフォーカスリングの温度とは、それぞれ個別に制御される。【０００３】
一方、図６に示すようなウエハ載置装置５１０も知られている。このウエハ載置装置５１０は、ウエハ載置台５１２とフォーカスリング載置台５２０とを備えており、チャンバ８０内の設置板８２に固定される。ウエハ載置台５１２は、ウエハ用静電チャック５１４と、ウエハ用静電チャック５１４のうちウエハＷを載置する表面５１４ａとは反対側の面に接着されたウエハ用冷却板５１６とを備えている。ウエハＷは、ウエハ用静電チャック５１４に内蔵された静電電極に直流電圧が印加されると表面５１４ａに静電吸着される。フォーカスリング載置台５２０は、ウエハ載置台５１２とは別体であり、ウエハ載置台５１２の外周に配置されたリング状の部材である。フォーカスリング載置台５２０は、フォーカスリング用静電チャック５２２と、フォーカスリング用静電チャック５２２のうちフォーカスリングＦＲを載置する表面５２２ａとは反対側の面に接着されたフォーカスリング用冷却板５２４とを備えている。フォーカスリングＦＲは、ウエハＷよりも厚さが厚い部材であり、フォーカスリング用静電チャック５２２に内蔵された静電電極に直流電圧が印加されると表面５２２ａに静電吸着される。ウエハ用冷却板５１６は、ウエハ載置装置５１０が設置される設置板８２に近い側の端部から半径外向きに突き出したウエハ用冷却板フランジ部５１６ａを備えている。ウエハ用冷却板フランジ部５１６ａには、周方向に沿って複数の貫通孔５１６ｂが設けられている。ウエハ載置台５１２は、フォーカスリング用冷却板５２４の裏面に設けられた凸部５２４ａを貫通孔５１６ｂに嵌め込んだ状態で、設置板８２の裏面からボルト８４を凸部５２４ａのネジ穴に締結することにより、フォーカスリング載置台５２０を介して設置板８２に固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−２０７９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ウエハ載置装置５１０では、図７に示すように、フォーカスリング載置台５２０の表面５２２ａのうちボルト８４の直上付近とそれ以外の部分とで高さに差が生じてしまい、表面５２２ａが周方向に波打つことがあった。図７では、表面５２２ａのうち、ボルト８４の直上付近（高さの低い部分）は網掛けで示し、それ以外の部分（高さの高い部分）は白色で示した。表面５２２ａが周方向に波打ってしまうと、フォーカスリング用静電チャック５２２によりフォーカスリングＦＲを表面５２２ａに吸着させようとしても、フォーカスリングＦＲは厚みがあるため、部分的にしか吸着せず、フォーカスリングＦＲの温度調整が困難になるという問題があった。【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、フォーカスリング載置面が周方向に波打つのを防止することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のウエハ載置装置は、
ウエハ用静電チャックと該ウエハ用静電チャックのウエハ載置面とは反対側の面に取り付けられたウエハ用冷却板とを備えたウエハ載置台と、
前記ウエハ載置台とは別体であり、前記ウエハ載置台の外周に配置され、フォーカスリング用静電チャックと該フォーカスリング用静電チャックのフォーカスリング載置面とは反対側の面に取り付けられたフォーカスリング用冷却板とを備えたフォーカスリング載置台と、
前記フォーカスリング載置台とは別体であり、前記フォーカスリング載置台の外周に配置されたクランプ部材と、
を備えたウエハ載置装置であって、
前記ウエハ用冷却板は、前記ウエハ載置装置が設置される設置板に近い側の端部の外周面から半径外向きに突き出したウエハ用冷却板フランジ部を備え、
前記フォーカスリング用冷却板は、前記ウエハ用冷却板フランジ部を設置板に向かって押圧する押圧部と、前記設置板に近い側の端部の外周面から半径外向きに突き出したフォーカスリング用冷却板フランジ部とを備え、
前記クランプ部材は、前記フォーカスリング用冷却板フランジ部を前記設置板に向かって押圧した状態で締結具によって前記設置板に締結されることにより、前記ウエハ載置台及び前記フォーカスリング載置台を前記設置板に直接締結することなく前記設置板に固定する、
ものである。【０００８】
このウエハ載置装置では、クランプ部材は、フォーカスリング用冷却板フランジ部を設置板に向かって押圧した状態で締結具によって設置板に締結されることにより、ウエハ載置台及びフォーカスリング載置台を設置板に直接締結することなく設置板に固定する。そのため、クランプ部材は締結具付近とそれ以外の部分とで高さが異なり周方向に波打つことがあるかもしれない。しかし、フォーカスリング載置台は直接締結具で締結されておらずクランプ部材の押圧力を利用して設置板に固定されているため、フォーカスリング載置面はほぼフラットになる。このように、本発明のウエハ載置装置によれば、フォーカスリング載置面が周方向に波打つのを防止することができる。その結果、フォーカスリング用静電チャックによって厚みのあるフォーカスリングをフォーカスリング載置面にしっかりと吸着させることができる。【０００９】
本発明のウエハ載置装置において、前記クランプ部材は、一つのリング部材であってもよいし、複数の円弧状部材がリング形状に並んで構成されていてもよい。いずれにしても、上述した効果を得ることができる。但し、前者の方が後者に比べてフォーカスリング用冷却板に加わる押圧力がより分散しやすいため、前者の方が好ましい。【００１０】
本発明のウエハ載置装置において、前記ウエハ用冷却板の前記ウエハ用冷却板フランジ部と前記フォーカスリングの前記押圧部との間には熱抵抗スペーサが挟まれていてもよい。こうすれば、ウエハの温度制御へのフォーカスリング用冷却板の影響やフォーカスリングの温度制御へのウエハ用冷却板の影響を抑制することができる。その結果、ウエハの温度制御とフォーカスリングの温度制御をそれぞれ独立して行うことができる。【００１１】
本発明のウエハ載置装置において、前記フォーカスリング載置面は、前記クランプ部材によって前記フォーカスリング用冷却板フランジ部が前記設置板に向かって押圧されたときに生じる前記フォーカスリング載置面の内周部と外周部との高さ勾配をキャンセルする傾斜面となっていてもよい。こうすれば、ウエハ載置装置を設置板に固定した状態でのフォーカスリング載置面をよりフラットにすることができる。【００１２】
本発明のウエハ載置装置において、前記ウエハ用冷却板フランジ部と前記フォーカスリング用冷却板フランジ部との間には熱抵抗スペーサが挟まれており、前記熱抵抗スペーサは、前記クランプ部材によって前記フォーカスリング用冷却板フランジ部が前記設置板に向かって押圧されたときに生じる前記フォーカスリング載置面の内周部と外周部との高さ勾配をキャンセルする傾斜厚みを有していてもよい。こうすれば、熱抵抗スペーサによって、ウエハの温度制御とフォーカスリングの温度制御をそれぞれ独立して行うことができるという効果と、ウエハ載置装置を設置板に固定した状態でのフォーカスリング載置面をよりフラットにすることができるという効果が得られる。【００１３】
本発明のウエハ載置装置において、前記フォーカスリング用冷却板と前記設置板との間であって前記フォーカスリング用冷却板の内周側に配置されるシールリングは、前記ウエハ用冷却板と前記設置板との間であって前記ウエハ用冷却板の外周側に配置されるシールリングと共通化されていてもよい。この種のウエハ載置装置では、ウエハ用冷却板と設置板との間の雰囲気と、フォーカスリング用冷却板と設置板との間の雰囲気とを、互いに独立させておくことがある。その場合、ウエハ用冷却板と設置板との間であってウエハ用冷却板の外周側にシールリングを配置すると共に、フォーカスリング用冷却板と設置板との間であってフォーカスリング用冷却板の内周側に別のシールリングを配置するのが一般的である。しかし、上述したようにこれら２つのシールリングを共通化しておけば、個別に２つのシールリングを設ける場合に比べて、シールリングのスペースやコストを削減することができるし、シール性を得るために必要となるシールリングへの押圧力（クランプ部材による押圧力）を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】設置板８２に固定されたウエハ載置装置１０の縦断面図。
【図２】ウエハ載置装置１０の平面図。
【図３】ウエハ載置装置１０を用いてウエハＷを処理するときの使用説明図。
【図４】ウエハ載置装置１１０の縦断面図。
【図５】ウエハ載置装置２１０の平面図。
【図６】ウエハ載置装置５１０を用いてウエハＷを処理するときの使用説明図。
【図７】ウエハ載置装置５１０の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら以下に説明する。図１は設置板８２に固定されたウエハ載置装置１０の縦断面図、図２はウエハ載置装置１０の平面図である。  
【００１６】
ウエハ載置装置１０は、ウエハＷにプラズマを利用してＣＶＤやエッチングなどを行うために用いられるものであり、半導体プロセス用のチャンバ８０（図３参照）の内部に設けられた設置板８２に固定されている。このウエハ載置装置１０は、ウエハ載置台１２とフォーカスリング載置台２０とクランプ部材３０とを備えている。
【００１７】
ウエハ載置台１２は、ウエハ用静電チャック１４と、ウエハ用冷却板１６とを備えている。ウエハ用冷却板１６は、ウエハ用静電チャック１４のウエハ載置面である表面１４ａとは反対側の裏面１４ｂにボンディングシート１５を介して接着されている。
【００１８】
ウエハ用静電チャック１４は、セラミック基体１４ｃに静電電極１４ｄと抵抗発熱体１４ｅとが埋設されたものである。
【００１９】
セラミック基体１４ｃは、窒化アルミニウムや炭化珪素、窒化珪素、酸化アルミニウムなどに代表されるセラミック材料からなる円盤状のプレートである。セラミック基体１４ｃの表面１４ａには、エンボス加工により図示しない複数の凹凸が形成されている。表面１４ａに設けられた凹部と表面１４ａに載置されるウエハＷ（図３参照）との間には、熱伝導用のガス（例えばＨｅガス）が図示しないガス供給路から供給されるようになっている。ガス供給路は、設置板８２、ウエハ用冷却板１６、ボンディングシート１５及びウエハ用静電チャック１４を貫通するように設けられている。
【００２０】
静電電極１４ｄは、導電性のあるメッシュ又はプレートで作製され、表面１４ａと平行（実質的に平行な場合を含む、以下同じ）に設けられている。静電電極１４ｄの裏面は、設置板８２、ウエハ用冷却板１６及びボンディングシート１５を貫通しセラミック基体１４ｃに差し込まれた図示しない給電棒に接続されている。静電電極１４ｄには、この給電棒を介して直流電圧が印加されるようになっている。
【００２１】
抵抗発熱体１４ｅは、導電性のあるコイル又は印刷パターンで作製され、表面１４ａの全面にわたって一筆書きの要領で一端から他端まで配線されている。抵抗発熱体１４ｅの一端と他端は、設置板８２、ウエハ用冷却板１６及びボンディングシート１５を貫通しセラミック基体１４ｃに差し込まれた図示しない一対の給電棒に接続されている。抵抗発熱体１４ｅには、この給電棒を介して電圧が印加されるようになっている。
【００２２】
ウエハ用冷却板１６は、アルミニウムやアルミニウム合金などに代表される金属からなる円盤状のプレートであり、内部に冷媒が循環可能な図示しない冷媒通路を備えている。この冷媒通路は、設置板８２を貫通する冷媒供給路及び冷媒排出路に接続されており、冷媒排出路から排出された冷媒は温度調整されたあと再び冷媒供給路に戻される。ウエハ用冷却板１６は、ウエハ用冷却板１６の下端部（設置板８２に近い側の端部）の外周面から半径外向きに突き出したウエハ用冷却板フランジ部１６ａを備えている。
【００２３】
フォーカスリング載置台２０は、ウエハ載置台１２とは別体であり、ウエハ載置台１２の外周に配置されている。フォーカスリング載置台２０は、フォーカスリング用静電チャック２２と、フォーカスリング用冷却板２４とを備えている。フォーカスリング用冷却板２４は、フォーカスリング用静電チャック２２のフォーカスリング載置面である表面２２ａとは反対側の裏面２２ｂにボンディングシート２５を介して接着されている。
【００２４】
フォーカスリング用静電チャック２２は、セラミック基体２２ｃに静電電極２２ｄと抵抗発熱体２２ｅとが埋設されたものである。セラミック基体２２ｃは、セラミック基体１４ｃと同様の材料からなるリング状のプレートである。セラミック基体２２ｃの表面２２ａには、エンボス加工により複数の凹凸が形成されている。表面２２ａに設けられた凹部と表面２２ａに載置されるフォーカスリングＦＲ（図３参照）との間には、熱伝導用のガス（例えばＨｅガス）が図示しないガス供給路から供給されるようになっている。ガス供給路は、設置板８２、フォーカスリング用冷却板２４、ボンディングシート２５及びフォーカスリング用静電チャック２２を貫通するように設けられている。
【００２５】
静電電極２２ｄは、導電性のあるメッシュ又はプレートで作製され、表面２２ａと平行に設けられている。静電電極２２ｄの裏面は、設置板８２、フォーカスリング用冷却板２４及びボンディングシート２５を貫通しセラミック基体２２ｃに差し込まれた図示しない給電棒に接続されている。静電電極２２ｄには、この給電棒を介して直流電圧が印加されるようになっている。
【００２６】
抵抗発熱体２２ｅは、導電性のあるコイル又は印刷パターンで作製され、表面２２ａの全面にわたって一筆書きの要領で一端から他端まで配線されている。抵抗発熱体２２ｅの一端と他端は、設置板８２、フォーカスリング用冷却板２４及びボンディングシート２５を貫通しセラミック基体２２ｃに差し込まれた図示しない一対の給電棒に接続されている。抵抗発熱体２２ｅには、この給電棒を介して電圧が印加されるようになっている。
【００２７】
フォーカスリング用冷却板２４は、アルミニウムやアルミニウム合金などに代表される金属からなるリング状のプレートであり、内部に冷媒が循環可能な図示しない冷媒通路を備えている。この冷媒通路は、設置板８２を貫通する冷媒供給路及び冷媒排出路に接続されており、冷媒排出路から排出された冷媒は温度調整されたあと再び冷媒供給路に戻される。フォーカスリング用冷却板２４は、フォーカスリング用冷却板２４の下端部（設置板８２に近い側の端部）の外周面から半径外向きに突き出したフォーカスリング用冷却板フランジ部２４ａを備えている。フォーカスリング用冷却板２４は、フォーカスリング用冷却板２４の上端部（設置板８２から遠い側の端部）の外周面から半径内向きに突き出したリング状の押圧部２４ｂを備えている。押圧部２４ｂは、熱抵抗スペーサ４０を介して、ウエハ用冷却板フランジ部１６ａを設置板８２に向かって押圧可能な部材である。熱抵抗スペーサ４０は、例えばジルコニアや樹脂のような熱抵抗の大きな材料で作製されたリング部材である。
【００２８】
クランプ部材３０は、フォーカスリング載置台２０とは別体であり、フォーカスリング載置台２０の外周に配置されるリング状の部材である。クランプ部材３０は、Ａｌ，Ｔｉ，ＳＵＳ，ＳｉＳｉＣＴｉ（Ｓｉ、ＳｉＣ及びＴｉの金属マトリックス複合材料），その他非磁性体金属又は合金で作製されている。クランプ部材３０は、クランプ部材３０の上端部（設置板８２から遠い側の端部）の内周面から半径内向きに突き出したリング状のツバ部３２を備えている。ツバ部３２は、フォーカスリング用冷却板フランジ部２４ａを設置板８２に向かって押圧可能な部材である。クランプ部材３０は、図２に示すように、周方向に沿って等間隔に複数（ここでは１２個）の貫通孔３４を有している。クランプ部材３０は、ウエハ載置台１２及びフォーカスリング載置台２０を設置板８２に直接締結することなく設置板８２の上面に固定する役割を果たす。固定する手順の一例を以下に説明する。まず、ウエハ載置台１２を設置板８２の所定位置に配置し、そのウエハ載置台１２のウエハ用冷却板フランジ部１６ａの表面にリング状の熱抵抗スペーサ４０を載せる。続いて、フォーカスリング載置台２０の押圧部２４ｂが熱抵抗スペーサ４０の上面に覆い被さるようにフォーカスリング載置台２０を設置板８２に設置する。続いて、クランプ部材３０のツバ部３２がフォーカスリング載置台２０のフォーカスリング用冷却板フランジ部２４ａの上面に覆い被さるようにクランプ部材３０を設置板８２に設置する。この状態で、クランプ部材３０の各貫通孔３４にボルト８６を挿通し、各ボルト８６を設置板８２のネジ穴にねじ込んで締結する。すると、クランプ部材３０は、ツバ部３２がフォーカスリング用冷却板フランジ部２４ａを設置板８２に向かって押圧した状態でボルト８６で設置板８２に締結される。これにより、ウエハ載置台１２及びフォーカスリング載置台２０は、設置板８２に直接締結することなく設置板８２に固定される。
【００２９】
ウエハ用冷却板１６の裏面と設置板８２の表面との間には、適宜、Ｏリングが配置される。例えば、図１では、ウエハ用冷却板１６の裏面と設置板８２の表面との間の雰囲気がその周囲の雰囲気と独立した状態となるようにするために、ウエハ用冷却板１６の裏面の外周に沿ってＯリング１８が配置されている。その他に、ウエハ用冷却板１６の裏面と設置板８２の表面との間のうち、静電電極１４ｄや抵抗発熱体１４ｅに電圧を印加するための各給電棒を挿通する挿通路の周囲にＯリングを配置してもよいし、ウエハ用冷却板１６の図示しない冷媒通路に冷媒を供給する冷媒供給路や冷媒通路から冷媒を排出する冷媒排出路の周囲にＯリングを配置してもよい。
【００３０】
フォーカスリング用冷却板２４の裏面と設置板８２の表面との間にも、適宜、Ｏリングが配置される。例えば、図１では、フォーカスリング用冷却板２４の裏面と設置板８２の表面との間の雰囲気がその周囲の雰囲気と独立した状態となるようにするために、フォーカスリング用冷却板２４の裏面の内周及び外周のそれぞれに沿ってＯリング２６，２８が配置されている。その他に、フォーカスリング用冷却板２４の裏面と設置板８２の表面との間のうち、静電電極２２ｄや抵抗発熱体２２ｅに電圧を印加するための各給電棒を挿通する挿通路の周囲にＯリングを配置してもよいし、フォーカスリング用冷却板２４の図示しない冷媒通路に冷媒を供給する冷媒供給路や冷媒通路から冷媒を排出する冷媒排出路の周囲にＯリングを配置してもよい。
【００３１】
次に、ウエハ載置装置１０の使用例について図３を用いて説明する。チャンバ８０は、内部にウエハ載置装置１０を設置するための設置板８２を備えている。設置板８２には、上述したようにウエハ載置装置１０が設置されている。チャンバ８０の天井面には、プロセスガスを多数のガス噴射孔からチャンバ８０の内部へ放出するシャワーヘッド９０が配置されている。
【００３２】
ウエハ載置装置１０のウエハ載置面１４ａには、円盤状のウエハＷが載置される。ウエハＷは、ウエハ用静電チャック１４の静電電極１４ｄに電圧が印加されることによりウエハ載置面１４ａに静電吸着される。ウエハＷの温度は、ウエハ用静電チャック１４の抵抗発熱体１４ｅへ供給する電力やウエハ用冷却板１６の図示しない冷媒通路へ供給する冷媒の温度を調節することによって制御することができる。このとき、ウエハＷとウエハ載置面１４ａの図示しない凹部との間に熱伝導を良好にするためにＨｅガスを供給する。ウエハＷの温度制御は、図示しない温度検出センサによってウエハＷの温度を検出し、その温度が目標温度となるようにフィードバックすることにより実行される。
【００３３】
ウエハ載置装置１０のフォーカスリング載置面２２ａには、フォーカスリングＦＲが載置される。フォーカスリングＦＲは、ウエハＷと干渉しないように上端部の内周に沿って段差を備えている。フォーカスリングＦＲは、フォーカスリング用静電チャック２２の静電電極２２ｄに電圧が印加されることによりフォーカスリング載置面２２ａに静電吸着される。フォーカスリングＦＲの温度は、フォーカスリング用静電チャック２２の抵抗発熱体２２ｅへ供給する電力やフォーカスリング用冷却板２４の図示しない冷媒通路へ供給する冷媒の温度を調節することによって制御することができる。このとき、フォーカスリングＦＲとフォーカスリング載置面２２ａの図示しない凹部との間に熱伝導を良好にするためにＨｅガスを供給する。フォーカスリングＦＲの温度制御は、図示しない温度検出センサによってフォーカスリングＦＲの温度を検出し、その温度が目標温度となるようにフィードバックすることにより実行される。
【００３４】
この状態で、チャンバ８０の内部を所定の真空雰囲気（又は減圧雰囲気）になるように設定し、シャワーヘッド９０からプロセスガスを供給しながらウエハ載置台１２のウエハ用冷却板１６とシャワーヘッド９０との間に高周波電力を供給してプラズマを発生させる。そして、そのプラズマを利用してウエハにＣＶＤ成膜を施したりエッチングを施したりする。なお、設置板８２の下方空間は大気雰囲気である。
【００３５】
ウエハＷがプラズマ処理されるのに伴ってフォーカスリングＦＲも消耗するが、フォーカスリングＦＲは厚さが厚いため、フォーカスリングＦＲの交換は複数枚のウエハＷを処理したあとに行われる。
【００３６】
以上説明したウエハ載置装置１０では、クランプ部材３０は、フォーカスリング用冷却板フランジ部２４ａを設置板８２に向かって押圧した状態でボルト８６によって設置板８２に締結されることにより、ウエハ載置台１２及びフォーカスリング載置台２０を設置板８２に直接締結することなく設置板８２に固定する。そのため、クランプ部材３０はボルト８６付近とそれ以外の部分とで高さが異なり周方向に波打つことがあるかもしれない。しかし、フォーカスリング載置台２０は直接ボルトで締結されておらずクランプ部材３０の押圧力を利用して設置板８２に固定されているため、フォーカスリング載置面２２ａはほぼフラットになる。このように、本実施形態のウエハ載置装置１０によれば、フォーカスリング載置面２２ａが周方向に波打つのを防止することができる。その結果、フォーカスリング用静電チャック２２によって厚みのあるフォーカスリングＦＲをフォーカスリング載置面２２ａにしっかりと吸着させることができる。これにより、フォーカスリングＦＲの温度調整が容易になるし、フォーカスリングＦＲの裏面に供給されるＨｅガスがリークするのを防止することもできる。
【００３７】
また、クランプ部材３０は、一つのリング部材であるため、フォーカスリング用冷却板２４に加わる押圧力が分散しやすい。そのため、フォーカスリング載置面２２ａが周方向に波打つのをより防止しやすい。
【００３８】
更に、ウエハ用冷却板１６のウエハ用冷却板フランジ部１６ａとフォーカスリング用冷却板２４の押圧部２４ｂとの間には熱抵抗スペーサ４０が挟まれている。そのため、ウエハＷの温度制御へのフォーカスリング用冷却板２４の影響やフォーカスリングＦＲの温度制御へのウエハ用冷却板１６の影響を抑制することができる。その結果、ウエハＷの温度制御とフォーカスリングＦＲの温度制御をそれぞれ独立して行うことができる。
【００３９】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００４０】
例えば、上述した実施形態では、図１に示すように、ウエハ用冷却板１６の裏面の外周に沿ってＯリング１８を配置し、フォーカスリング用冷却板２４の裏面の内周及び外周のそれぞれに沿ってＯリング２６，２８を配置したが、図４に示すウエハ載置装置１１０のように、Ｏリング１８とＯリング２６とを共通化して１つのＯリング４２としてもよい。図４において、上述した実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付した。図４では、フォーカスリング用冷却板２４のうち設置板８２に対向する面２４ｃとウエハ用冷却板１６に対向する面２４ｄとの境界をなす第１角部２４ｅは、面取りされている。また、ウエハ用冷却板１６のうち設置板８２に対向する面１６ｃとフォーカスリング用冷却板２４に対向する面１６ｄとの境界をなす第２角部１６ｅも、面取りされている。そして、第１角部２４ｅと第２角部１６ｅと設置板８２の表面の３者に接するように、共通化されたＯリング４２が配置されている。こうすれば、図１のように個別に２つのＯリング１８，２６を設ける場合に比べて、Ｏリングのスペースやコストを削減することができるし、シール性を得るために必要となるＯリングへの押圧力（クランプ部材３０による押圧力）を少なくすることもできる。
【００４１】
上述した実施形態では、クランプ部材３０は１つのリング状部材としたが、特にこれに限定されるものではなく、複数の円弧状部材がリング形状に並んで構成されていてもよい。例えば、図５に示すウエハ載置装置２１０のように、４つの円弧状部材１３２がリング形状に並んで構成されたクランプ部材１３０を採用してもよい。図５において、上述した実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付した。このようにしても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。但し、クランプ部材３０の方がクランプ部材１３０に比べてフォーカスリング用冷却板２４に加わる押圧力がより分散しやすいため、クランプ部材３０の方が好ましい。
【００４２】
上述した実施形態では、フォーカスリング載置面２２ａはほぼフラットになるが、場合によっては、フォーカスリング載置面２２ａの外周部（図２のフォーカスリング載置面２２ａのうち網掛けのある部分）が内周部（図２のフォーカスリング載置面２２ａのうち網掛けのない部分）よりも僅かに低くなるような高さ勾配が生じることがある。それは、クランプ部材３０がフォーカスリング用冷却板２４の外周側に設けられたフランジ部２４ａを設置板８２に向けて押圧しているからである。そこで、予めフォーカスリング載置面２２ａを、こうした高さ勾配がキャンセルされるような傾斜面にしておいてもよい。こうすれば、ウエハ載置装置１０を設置板８２に固定した状態でのフォーカスリング載置面２２ａをよりフラットにすることができる。あるいは、予めフォーカスリング載置面２２ａを傾斜面にしておく代わりに、熱抵抗スペーサ４０の厚さを、こうした高さ勾配がキャンセルされるような傾斜厚みにしておいてもよい。こうすれば、熱抵抗スペーサ４０によって、ウエハＷの温度制御とフォーカスリングＦＲの温度制御をそれぞれ独立して行うことができるという効果と、ウエハ載置装置１０を設置板８２に固定した状態でのフォーカスリング載置面２２ａをよりフラットにすることができるという効果が得られる。
【００４３】
上述した実施形態では、ウエハ用静電チャック１４として静電電極１４ｄと抵抗発熱体１４ｅとを埋設したものを用いたが、抵抗発熱体１４ｅを省略してもよい。この点は、フォーカスリング用静電チャック２２も同様である。
【００４４】
上述した実施形態では、クランプ部材３０の上面からボルト８６を差し込んで設置板８２に螺合したが、設置板８２の裏面からボルトを差し込んでクランプ部材３０に螺合してもよい。
【００４５】
上述した実施形態において、ウエハ用冷却板フランジ部１６ａの外周面とフォーカスリング用冷却板２４の内周面との間にも熱抵抗スペーサを配置してもよい。こうすれば、ウエハＷの温度制御へのフォーカスリング用冷却板２４の影響やフォーカスリングＦＲの温度制御へのウエハ用冷却板１６の影響をより抑制することができる。
【００４６】
上述した実施形態では、ウエハ用静電チャック１４の裏面１４ｂにウエハ用冷却板１６をボンディングシート１５で接着したが、例えば、ウエハ用冷却板１６がＳｉ−ＳｉＣ−Ｔｉなどのセラミック複合材料で作製されている場合にはウエハ用静電チャック１４の裏面１４ｂにウエハ用冷却板１６をＴＣＢ（Thermalcompressionbonding）により接合してもよい。ＴＣＢとは、接合対象の２つの部材の間に金属接合材を挟み込み、金属接合材の固相線温度以下の温度に加熱した状態で２つの部材を加圧接合する公知の方法をいう。この点は、フォーカスリング用冷却板２４も同様である。
【００４７】
上述した実施形態において、ウエハＷを昇降するリフトピンを設けてもよい。その場合、リフトピンを挿通する挿通穴は、設置板８２、ウエハ用冷却板１６、ボンディングシート１５及びウエハ用静電チャック１４を貫通するように設ければよい。
【００４８】
本出願は、２０１８年９月１３日に出願された日本国特許出願第２０１８−１７１４０５号を優先権主張の基礎としており、引用によりその内容の全てが本明細書に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、例えばウエハにＣＶＤやエッチングなどを行うために用いられるウエハ載置装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１０，１１０、２１０  ウエハ載置装置、１２  ウエハ載置台、１３０  クランプ部材、１３２  円弧状部材、１４  ウエハ用静電チャック、１４ａ  ウエハ載置面、１４ｂ  裏面、１４ｃ  セラミック基体、１４ｄ  静電電極、１４ｅ  抵抗発熱体、１５  ボンディングシート、１６  ウエハ用冷却板、１６ａ  ウエハ用冷却板フランジ部、１６ｃ，１６ｄ  面、１６ｅ  第２角部、１８  Ｏリング、２０  フォーカスリング載置台、２２    フォーカスリング用静電チャック、２２ａ  フォーカスリング載置面、２２ｂ  裏面、２２ｃ  セラミック基体、２２ｄ  静電電極、２２ｅ  抵抗発熱体、２４  フォーカスリング用冷却板、２４ａ  フォーカスリング用冷却板フランジ部、２４ｂ  押圧部、２４ｃ，２４ｄ  面、２４ｅ  第１角部、２５  ボンディングシート、２６，２８  Ｏリング、３０  クランプ部材、３２  ツバ部、３４  貫通孔、４０  熱抵抗スペーサ、４２  Ｏリング、８２  設置板、８４  ボルト、８６  ボルト、９０  シャワーヘッド、５１０  ウエハ載置装置、５１２  ウエハ載置台、５１４  ウエハ用静電チャック、５１４ａ  表面、５１６  ウエハ用冷却板、５１６ａ  ウエハ用冷却板フランジ部、５１６ｂ  貫通孔、５２０  フォーカスリング載置台、５２２  フォーカスリング用静電チャック、５２２ａ  表面、５２４  フォーカスリング用冷却板、５２４ａ  凸部、ＦＲ  フォーカスリング、Ｗ  ウエハ。
【図１】
2020054682.tif 000003
【図２】
2020054682.tif 000004
【図３】
2020054682.tif 000005
【図４】
2020054682.tif 000006
【図５】
2020054682.tif 000007
【図６】
2020054682.tif 000008
【図７】
2020054682.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月15日(2020.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハ用静電チャックと該ウエハ用静電チャックのウエハ載置面とは反対側の面に取り付けられたウエハ用冷却板とを備えたウエハ載置台と、
前記ウエハ載置台とは別体であり、前記ウエハ載置台の外周に配置され、フォーカスリング用静電チャックと該フォーカスリング用静電チャックのフォーカスリング載置面とは反対側の面に取り付けられたフォーカスリング用冷却板とを備えたフォーカスリング載置台と、
前記フォーカスリング載置台とは別体であり、前記フォーカスリング載置台の外周に配置されたクランプ部材と、
を備えたウエハ載置装置であって、
前記ウエハ用冷却板は、前記ウエハ載置装置が設置される設置板に近い側の端部の外周面から半径外向きに突き出したウエハ用冷却板フランジ部を備え、
前記フォーカスリング用冷却板は、前記ウエハ用冷却板フランジ部を設置板に向かって押圧する押圧部と、前記設置板に近い側の端部の外周面から半径外向きに突き出したフォーカスリング用冷却板フランジ部とを備え、
前記クランプ部材は、前記フォーカスリング用冷却板フランジ部を前記設置板に向かって押圧した状態で締結具によって前記設置板に締結されることにより、前記ウエハ載置台及び前記フォーカスリング載置台を前記設置板に直接締結することなく前記設置板に固定する、
ウエハ載置装置。
【請求項２】
前記クランプ部材は、一つのリング部材である、
請求項１に記載のウエハ載置装置。
【請求項３】
前記クランプ部材は、複数の円弧状部材がリング形状に並んで構成されている、
請求項１に記載のウエハ載置装置。
【請求項４】
前記ウエハ用冷却板の前記ウエハ用冷却板フランジ部と前記フォーカスリング用冷却板の前記押圧部との間には熱抵抗スペーサが挟まれている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のウエハ載置装置。
【請求項５】
前記フォーカスリング載置面は、前記クランプ部材によって前記フォーカスリング用冷却板フランジ部が前記設置板に向かって押圧されたときに生じる前記フォーカスリング載置面の内周部と外周部との高さ勾配をキャンセルする傾斜面となっている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のウエハ載置装置。
【請求項６】
前記ウエハ用冷却板フランジ部と前記フォーカスリング用冷却板フランジ部との間には熱抵抗スペーサが挟まれており、
前記熱抵抗スペーサは、前記クランプ部材によって前記フォーカスリング用冷却板フランジ部が前記設置板に向かって押圧されたときに生じる前記フォーカスリング載置面の内周部と外周部との高さ勾配をキャンセルする傾斜厚みを有している、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のウエハ載置装置。
【請求項７】
前記フォーカスリング用冷却板と前記設置板との間であって前記フォーカスリング用冷却板の内周側に配置されるシールリングは、前記ウエハ用冷却板と前記設置板との間であって前記ウエハ用冷却板の外周側に配置されるシールリングと共通化されている、
請求項１〜６のいずれか１項に記載のウエハ載置装置。
【国際調査報告】
2020054682.tif 000010
2020054682.tif 000011
2020054682.tif 000012
2020054682.tif 000013