(57)【要約】      （修正有）【課題】基盤の裏面及び斜縁部上に蓄積される重合体を低減する、プラズマエッチングチャンバ用エッジリング組立体を提供する。【解決手段】誘電体結合リング２８５と、導電エッジリング２８０とを含む。誘電体結合リングは、その内周縁から軸線方向上方へ延びる環状突出部３１０を有し、プラズマエッチングチャンバ内の基板支持部２５０を取り囲む。導電エッジリングは、誘電体結合リングの環状突出部を取り囲むように構成される。基板支持部上で支持された基板２１０は、基板支持部の上に張り出して、誘電体結合リングの環状突出部と、導電エッジリングの一部との上に位置する。【選択図】図２Ａ
0003166974.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
プラズマエッチングチャンバ内の基板支持部を取り囲むように誘電体結合リングが構成され、前記誘電体結合リングを取り囲み且つその上に支持されるように導電エッジリングが構成され、前記基板支持部上で支持された基板が前記導電エッジリングの一部の上に張り出すようになる、前記プラズマエッチングチャンバにおいて使用されるエッジリング組立体の構成要素であって、
直径１１．６〜１１．７インチ、高さ０．４９〜０．５０インチの内側円筒面と、直径１３．２〜１３．３インチ、高さ０．３９〜０．４０インチで、前記内側円筒面と同心である外側円筒面と、前記外側円筒面の中心軸線に垂直で、前記外側円筒面の下部周縁から前記内側円筒面の下部周縁へ延びる下面と、前記外側円筒面の前記中心軸線に垂直で、前記外側円筒面の上部周縁から内側に延びる上面と、前記内側円筒面の上部周縁から外側に延び且つ前記上面の内側周縁から上方へ延びる、高さ０．０９〜０．１１インチ、幅０．０４〜０．０５インチの環状突出部と、を有する前記誘電体結合リング、及び／又は
直径１１．７〜１１．８インチ、高さ０．０９５〜０．１０５インチの内側円筒面と、直径１３．３５〜１３．４５インチ、高さ０．１０〜０．１１インチで、前記内側円筒面と同心である外側円筒面と、前記内側円筒面の中心軸線に垂直で、前記内側円筒面の下部周縁から外側へ０．７〜０．８インチ延びる下面と、前記外側円筒面の中心軸線に垂直で、前記外側円筒面の上部周縁から内側へ０．５〜０．６インチ延びる上面と、０．０４〜０．０５インチの幅を有し、前記内側円筒面の前記中心軸線に垂直であり、前記内側円筒面の上部周縁から外側へ延びる第一の環状面と、１１９°〜１２１°の開放角及び０．２〜０．２２インチの幅を有し、前記内側円筒面と同心であり、前記第一の環状面の外周縁から前記上面の内周縁へ上方外側に延びる円錐台面と、０．０６〜０．０７５インチの幅を有し、前記外側円筒面の前記中心軸線に垂直であり、前記外側円筒面の下部周縁から内側へ延びる第二の環状面と、高さ０．０８５〜０．０９５インチで、前記外側円筒面と同心であり、前記第二の環状面の内周縁から前記下面の外周縁へ延びる円筒面と、を有する前記導電エッジリング、
を備える構成要素。
【請求項２】
請求項１記載の構成要素であって、
前記上面と前記下面との間に、上部円筒空洞と、前記上部円筒空洞と同心の下部円筒空洞とからなる段付きスルーホールを更に含む前記誘電体結合リングを備え、
前記上部円筒空洞及び下部円筒空洞の中心軸線は、前記誘電体結合リングの中心軸線と平行であり、前記誘電体結合リングの前記中心軸線から６．１〜６．２インチの半径距離に位置しており、
前記上部円筒空洞は、０．４０〜０．４５インチの直径と、０．２０〜０．２１インチの深さとを有し、
前記下部円筒空洞は、０．２０〜０．２５インチの直径と、約０．１８〜０．２０インチの深さとを有する、構成要素。
【請求項３】
請求項１記載の構成要素であって、
前記誘電体結合リングを備え、前記誘電体結合リングは、石英又はセラミック材料又はポリマ材料からなる、構成要素。
【請求項４】
請求項１記載の構成要素であって、
０．２９〜０．３１インチの均一な直径を有するスルーホールを更に含む前記導電エッジリングを備え、前記スルーホールの中心軸線は、前記導電エッジリングの中心軸線と平行であり、前記導電エッジリングの前記中心軸線から６．１〜６．２インチの半径距離に位置する、構成要素。
【請求項５】
請求項１記載の構成要素であって、
前記導電エッジリングを備え、前記導電エッジリングは、ホウ素ドープ単結晶シリコンからなる、構成要素。
【請求項６】
請求項１記載の構成要素であって、
前記導電エッジリングの前記第一の環状面は、前記導電エッジリングが前記誘電体結合リングに装着された時に、前記誘電体結合リングの前記突出部の上面と同一の広がりを有する、構成要素。
【請求項７】
プラズマエッチングチャンバ内の基板支持部を取り囲むように誘電体結合リングが構成され、前記誘電体結合リングを取り囲み且つその上に支持されるように導電エッジリングが構成され、前記基板支持部上で支持された基板が前記導電エッジリングの一部の上に張り出すようになる、前記プラズマエッチングチャンバにおいて使用されるエッジリング組立体の構成要素であって、
直径１１．６〜１１．７インチ、高さ０．３９〜０．４０インチの内側円筒面と、直径１３．２〜１３．３インチ、高さ０．３９〜０．４０インチで、前記内側円筒面と同心である外側円筒面と、前記外側円筒面の中心軸線に垂直で、前記外側円筒面の下部周縁から前記内側円筒面の下部周縁へ延びる下面と、前記外側円筒面の前記中心軸線に垂直で、前記外側円筒面の上部周縁から前記内側円筒面の上部周縁へ延びる上面と、を有する誘電体結合リング、及び／又は
直径１１．６〜１１．７インチ、高さ０．０９５〜０．１０５インチの内側円筒面と、直径１３．３５〜１３．４５インチ、高さ０．１０〜０．１１インチで、前記内側円筒面と同心である外側円筒面と、前記内側円筒面の中心軸線に垂直で、前記内側円筒面の下部周縁から外側へ０．８〜０．９インチ延びる下面と、前記外側円筒面の中心軸線に垂直で、前記外側円筒面の上部周縁から内側へ０．５〜０．６インチ延びる上面と、０．０９〜０．１０インチの幅を有し、前記内側円筒面の前記中心軸線に垂直であり、前記内側円筒面の上部周縁から外側へ延びる第一の環状面と、１１９°〜１２１°の開放角及び０．２〜０．２２インチの幅を有し、前記内側円筒面と同心であり、前記第一の環状面の外周縁から前記上面の内周縁へ上方外側に延びる円錐台面と、０．０６〜０．０７５インチの幅を有し、外側円筒面の前記中心軸線に垂直であり、前記外側円筒面の下部周縁から内側へ延びる第二の環状面と、高さ０．０８５〜０．０９５インチで、前記外側円筒面と同心であり、前記第二の環状面の内周縁から前記下面の外周縁へ延びる円筒面と、を有する導電エッジリング、
を備える構成要素。
【請求項８】
請求項７記載の構成要素であって、
前記誘電体結合リングを備え、前記誘電体結合リングは、石英又はセラミック材料又はポリマ材料からなる、構成要素。
【請求項９】
請求項７記載の構成要素であって、
前記導電エッジリングを備え、前記導電エッジリングは、ホウ素ドープ単結晶シリコンからなる、構成要素。
【考案の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本願は、米国特許法第１１９条に基づき、出典を明記することによりその開示内容全体を本願明細書の一部とした２００９年１２月１日提出の米国仮特許出願第６１／２６５，５１０号「プラズマエッチングチャンバ用エッジリング組立体」に基づく優先権を主張するものである。
【０００２】
プラズマエッチングチャンバは、半導体基板上に形成された一枚以上の層をエッチングするために一般的に使用される。エッチング中、基板は、チャンバ内の基板支持部上に支持される。基板支持部は、通常、クランプ機構を含む。エッジリングは、基板支持部の周囲（即ち、基板の周囲）に配置して、プラズマを基板上方の空間に閉じ込めること、及び／又は、基板支持部をプラズマによる浸食から保護することが可能である。エッジリングは、フォーカスリングと呼ばれる場合もあり、犠牲（即ち、消耗）部品にすることができる。導電エッジリング及び非導電エッジリングは、本願権利者所有の米国特許第５，８０５，４０８号、第５，９９８，９３２号、第６，０１３，９８４号、第６，０３９，８３６号、及び第６，３８３，９３１号において説明されている
【０００３】
リソグラフィ技術を使用して、基板の表面に幾何パターンを形成することが可能である。リソグラフィ処理中、集積回路パターン等のパターンは、マスク又はレチクルから投影して、基板の表面上に形成された感光性（例えば、フォトレジスト）被覆上に転写することができる。次に、プラズマエッチングを使用して、フォトレジスト層内に形成されたパターンを、フォトレジスト層の下にある、基板上に形成された一枚以上の層へ転送することができる。
【０００４】
プラズマエッチング中、プラズマは、低圧ガス（又はガス混合物）に高周波（ＲＦ）電磁放射を供給することにより、基板表面の上方に形成される。基板の電位を調整することにより、プラズマ内の荷電種を、基板の表面に衝突するように方向付け、これにより、基板表面から材料（例えば、原子）を除去することができる。
【０００５】
プラズマエッチングは、エッチング対象の材料との化学反応性が高いガスを使用することにより、更に効果的に実施することができる。いわゆる「反応性イオンエッチング」では、プラズマのエネルギ的な衝突効果を、反応性ガスの化学的なエッチング効果と組み合わせる。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
エッチング副産物は、基板の側縁部（例えば、斜縁部）又は裏面に望ましくない堆積を生じさせる恐れがある。副産物の堆積は、後続の処理中に揮発する場合があり、処理の歩留まりに悪影響を及ぼす恐れがある。歩留まりを最大にするためには、基板の裏面及び斜縁部上に蓄積される重合体を低減することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書では、プラズマエッチングチャンバにおいて使用されるエッジリング組立体であって、プラズマエッチングチャンバ内の基板支持部を取り囲むように構成された誘電体結合リングと、基板支持部上で支持された基板がその一部の上に張り出すように誘電体結合リング上に支持された導電エッジリングとを含むエッジリング組立体を説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】平行平板型プラズマエッチングチャンバを示す図である。
【０００９】
【図２Ａ】一実施形態による、平行平板型プラズマエッチングチャンバ内の基板支持部上に装着されたエッジリング組立体を示す図である。
【００１０】
【図２Ｂ】他の実施形態による、平行平板型プラズマエッチングチャンバ内の基板支持部上に装着されたエッジリング組立体を示す図である。
【００１１】
【図３】図２Ａに示した誘電体結合リングの上面図である。
【００１２】
【図４】図３の線Ａを通過する断面図である。
【００１３】
【図５】図２Ａに示した導電エッジリングの上面図である。
【００１４】
【図６】図５の線Ｄを通過する断面図である。
【００１５】
【図７】図５の線Ｃを通過する断面図である。
【００１６】
【図８】図２Ｂに示した誘電体結合リングの上面図である。
【００１７】
【図９】図８の線Ａを通過する断面図である。
【００１８】
【図１０】図２Ｂに示した導電エッジリングの上面図である。
【００１９】
【図１１】図１０の線Ｂを通過する断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００２０】
処理ガスがシャワーヘッド電極を介して供給されると共に、シャワーヘッド及び／又は基板支持部を介してＲＦエネルギを供給することにより生成されたプラズマにより、基板支持部上に支持された半導体基板がエッチングされる平行平板型プラズマエッチングチャンバ内において、プラズマ均一性は、基板支持部とプラズマとの間のＲＦ結合に影響される可能性がある。
【００２１】
プラズマ均一性を向上させるために、エッジリング組立体は、プラズマエッチングチャンバ内の基板支持部を取り囲むように構成することができる。エッジリング組立体は、導電エッジリングと、誘電体結合リングとを含み、誘電体結合リングが基板支持部を取り囲み、導電エッジリングが誘電体結合リング上に支持されるように配置される。導電エッジリングは、基板の裏面及び縁部における副産物の堆積を減少させること、基板のプラズマエッチングの均一性を高めること、及び／又は、プラズマエッチングチャンバ構成要素の摩耗を低減することが可能である。誘電体結合リングは、導電エッジリングと基板支持部との間のＲＦ結合及び望ましくないアーク放電を低減する機能を果たすことができる。
【００２２】
エッジリング組立体は、誘電結合、ヘリコン、電子サイクロトロン共鳴、平行平板、又は他の種類のプラズマエッチングチャンバに組み込むことが可能である。例えば、高密度プラズマは、トランス結合プラズマ（ＴＣＰTM）リアクタ、又は電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）リアクタにおいて生成可能である。ＲＦエネルギをリアクタ内に誘電結合させるトランス結合プラズマリアクタは、カリフォルニア州フレモントのＬａｍ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能である。高密度プラズマを提供可能な高流量プラズマリアクタは、出典を明記することによりその開示内容を本願明細書の一部とした、本願権利者所有の米国特許第５，９４８，７０４号において開示されている。平行平板型リアクタ、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）リアクタ、及びトランス結合プラズマ（ＴＣＰTM）リアクタは、出典を明記することによりその開示内容を本願明細書の一部とした、本願権利者所有の米国特許第４，３４０，４６２号、第４，９４８，４５８号、第５，２００，２３２号、及び第５，８２０，７２３号において開示されている。
【００２３】
一例として、プラズマは、出典を明記することによりその開示内容を本願明細書の一部とした、本願権利者所有の米国特許第６，０９０，３０４号に記載の二重周波数プラズマエッチングチャンバのような平行平板型エッチングチャンバにおいて生成可能である。好適な平行平板型プラズマエッチングチャンバは、上部シャワーヘッド電極と基板支持部とを含む二重周波数容量結合プラズマリアクタである。例示の目的で、本明細書において、エッジリング組立体の実施形態は、平行平板型プラズマエッチングチャンバを参照して説明する。
【００２４】
平行平板型プラズマエッチングチャンバを図１に示す。プラズマエッチングチャンバ１００は、チャンバ１１０と、入口ロードロック１１２と、任意の出口ロードロック１１４とを備えており、その詳細は、出典を明記することによりその開示内容全体を本願明細書の一部とした、本願権利者所有の米国特許第６，８２４，６２７号において説明されている。
【００２５】
ロードロック１１２及び１１４（設けられた場合）は、ウェーハ等の基板をウェーハ供給部１６２から、チャンバ１１０を経由して、その外部のウェーハ容器１６４へ移送するために移送デバイスを含む。ロードロックポンプ１７６は、ロードロック１１２及び１１４内に所望の真空圧を提供できる。
【００２６】
ターボポンプ等の真空ポンプ１７２は、チャンバ内において所望の圧力を維持するように構成される。プラズマエッチング中、チャンバ圧は制御され、好ましくは、プラズマを維持する上で十分な水準に維持される。チャンバ圧が高すぎる場合、エッチング停止を招く不都合が生じる場合があり、チャンバ圧が低すぎる場合には、プラズマの消滅に繋がる場合がある。平行平板型プラズマリアクタ等の中密度プラズマリアクタにおいて、チャンバ圧は、約２００ｍＴｏｒｒを下回る圧力に維持されることが好ましい（例えば、１００ｍＴｏｒｒ未満又は５０ｍＴｏｒｒ未満）（「約」は、本明細書での使用において±１０％を意味する）。
【００２７】
真空ポンプは、リアクタの壁にある出口に接続可能であり、チャンバ内の圧力を制御するために、弁１７３により絞ることができる。好ましくは、真空ポンプは、エッチングガスをチャンバ内へ流入させる間に、チャンバ内の圧力を２００ｍＴｏｒｒ未満に維持することができる。
【００２８】
チャンバ１１０は、上部電極１２５（例えば、シャワーヘッド電極）と、基板支持部１５０とを有する上部電極組立体１２０を含む。上部電極組立体１２０は、上部筐体１３０内に装着される。上部筐体１３０は、上部電極１２５と基板支持部１５０との間の隙間を調整するために、機構１３２により上下に移動可能である。
【００２９】
エッチングガス源１７０は、筐体１３０に接続され、一種類以上のガスを含むエッチングガスを上部電極組立体１２０へ送給することができる。好適なエッチングチャンバにおいて、上部電極組立体は、反応物及び／又は搬送ガスを基板の表面に近い領域へ送給するために使用可能なガス分配システムを備える。一個以上のガスリング、インジェクタ、及び／又はシャワーヘッド（例えば、シャワーヘッド電極）を備えることが可能なガス分配システムは、出典を明記することによりその開示内容を本願明細書の一部とした、本願権利者所有の米国特許第６，３３３，２７２号、第６，２３０，６５１号、第６，０１３，１５５号、及び第５，８２４，６０５号において開示されている。
【００３０】
上部電極１２５は、エッチングガスを通過させて分配するガス穴（図示せず）を含むシャワーヘッド電極を備えることが好ましい。シャワーヘッド電極は、所望のエッチングガスの分配を促進可能な、上下方向に間隔を空けた一枚以上のバッフル板を備えることができる。上部電極及び基板支持部は、黒鉛、ケイ素、炭化ケイ素、アルミニウム（例えば、陽極酸化アルミニウム）、又はその組み合わせ等、任意の適切な材料により形成し得る。熱媒液源１７４は、上部電極組立体１２０に接続可能であり、他の熱媒液源を基板支持部１５０に接続することができる。
【００３１】
図２Ａ及び図２Ｂは、それぞれ二種類の実施形態によるエッジリング組立体２７０を含め、基板支持部２５０の詳細を示す。基板支持部２５０には、基板支持部２５０の上面２５５（支持面）上において基板を静電的にクランプするために静電チャック（ＥＳＣ）（図示せず）を組み込むことができる。基板支持部２５０には、ＲＦソースと、ＲＦマッチング等を提供するための付随回路（図示せず）とにより電力を供給することができる。基板支持部２５０は、温度制御されることが好ましく、随意的に、加熱装置（図示せず）を含み得る。基板支持部２５０は、支持面２５５上において、２００ｍｍ又は３００ｍｍウェーハ等の単一の半導体基板を支持するように構成される。
【００３２】
基板支持部２５０は、好ましくは、その内部に通路を含み、基板上のフォトレジストが焼けることを防止する上で充分な量で、ヘリウムを基板２１０の下方に供給して、基板２１０をプラズマエッチング中に冷却する。基板と基板支持面との間の空間内へ加圧ガスを導入することで基板の温度を制御する方法は、出典を明記することによりその開示内容を本願明細書の一部とした、本願権利者所有の米国特許第６，１４０，６１２号において開示されている。
【００３３】
図２Ａの実施形態において図示したように、誘電体結合リング２８５は、機械的又は接着的に固定された状態、或いは固定されない状態で、基板支持部２５０のフランジ面２６０上に支持される。導電エッジリング２８０は、誘電体結合リング２８５の上面上で支持される。誘電体結合リング２８５の突出部３１０は、基板支持部２５０と導電エッジリング２８０との間に配置される。基板２１０は、支持面２５５において支持又はクランプすることができる。プラズマ中のイオン／反応種に対する基板支持部２５０の露出を低減するために、基板２１０が基板支持面２５５及び突出部３１０の上に張り出して、少なくとも導電エッジリング２８０の半径方向内側部分２８１の上に位置するように、基板支持部２５０のサイズを定めることが好ましい。
【００３４】
導電エッジリング２８０は、ケイ素（例えば、単結晶シリコン又は多結晶シリコン）又は炭化ケイ素（例えば、化学蒸着炭化ケイ素）等の半導体又は電気伝導性材料により作成できる。プラズマに対して直接露出されることから、導電エッジリング２８０は、高純度材料により作成することが好ましい。導電エッジリング２８０は、電気的に浮遊した状態にしてよく、或いは、ＤＣ接地に電気的に結合してよい。
【００３５】
誘電体結合リングの好適な実施形態を図３及び図４に示す。誘電体結合リング２８５は、環状本体３２０及び環状突出部３１０からなる。誘電体リング２８５は、ピックアップピンを受領するために、環状本体３２０内に、軸線方向へ延びた段付き穴３３０を随意的に有することができる。
【００３６】
図４を参照すると、誘電体結合リング２８５は、直径１１．６〜１１．７インチ、高さ０．４９〜０．５０インチの内側円筒面３２１と、直径１３．２〜１３．３インチ、高さ０．３９〜０．４０インチで、内側円筒面３２１と同心である外側円筒面３２３と、外側円筒面３２３の中心軸線に垂直で、外側円筒面３２３の下部周縁から内側円筒面３２１の下部周縁へ延びる下面３２２と、外側円筒面３２３の中心軸線に垂直で、外側円筒面３２３の上部周縁から内側に延びる上面３２４と、内側円筒面３２１の上部周縁から外側に延び且つ上面３２４の内側周縁から上方へ延びる、高さ０．０９〜０．１１インチ、幅０．０４〜０．０５インチの環状突出部３１０と、を有する。
【００３７】
環状突出部３１０の上縁部は、幅最大０．０１インチの４５°面取り部を有する。誘電体リング２８５の他の全ての縁部は、適切な半径（０．０１、０．０２、及び０．０５インチ等）の丸みを付けることができる。任意の段付き穴３３０は、上部円筒空洞３３１と、上部円筒空洞３３１と同心の下部円筒空洞３３２とからなる。空洞３３１及び３３２の中心軸線は、誘電体結合リング２８５の中心軸と平行であり、誘電体結合リング２８５の中心軸線から６．１〜６．２インチの半径距離に位置する。上部円筒空洞３３１は、０．４０〜０．４５インチの直径を有し、上面３２４から計測した深さは０．２０〜０．２１インチとなる。下部円筒空洞３３２は、０．２０〜０．２５インチの直径を有し、下面３２２から計測した深さは０．１８〜０．２０インチとなる。段付き穴３３０及び上面３２４の縁部と、段付き穴３３０及び下面３２２の縁部とは、幅約０．０１インチの４５°面取り部を有する。
【００３８】
結合リング２８５に由来する微粒子汚染を最低限に抑えるため、結合リング２８５の露出面は、随意的に、２０重量％フッ化水素酸（ＨＦ）により、室温で約６０分間エッチングすることができる。
【００３９】
導電エッジリングの好適な実施形態を、図５〜図７に示す。導電エッジリング２８０は、直径１１．７〜１１．８インチ、高さ０．０９５〜０．１０５インチの内側円筒面５４０と、直径１３．３５〜１３．４５インチ、高さ０．１０〜０．１１インチで、内側円筒面５４０と同心である外側円筒面５２０と、内側円筒面５４０の中心軸線に垂直で、内側円筒面５４０の下部周縁から外側へ０．７〜０．８インチ延びる下面５３０と、外側円筒面５２０の中心軸線に垂直で、外側円筒面５２０の上部周縁から内側へ０．５〜０．６インチ延びる上面５１０と、０．０４〜０．０５インチの幅を有し、内側円筒面５４０の中心軸線に垂直であり、内側円筒面５４０の上部周縁から外側へ延びる第一の環状面５５０ａと、１１９°〜１２１°の開放角及び０．２０〜０．２２インチの幅を有し、内側円筒面５４０と同心であり、第一の環状面５５０ａの外周縁から上面５１０の内周縁へ上方外側に延びる円錐台面５５０ｂと、０．０６５〜０．０７５インチの幅を有し、外側円筒面５２０の中心軸線に垂直であり、外側円筒面５２０の下部周縁から内側へ延びる第二の環状面５６０ａと、高さ０．０８５〜０．０９５インチで、外側円筒面５２０と同心であり、第二の環状面５６０ａの内周縁から下面５３０の外周縁へ延びる円筒面５６０ｂと、を有する。導電エッジリング２８０は、ピックアップピンを受領するために、０．２９〜０．３１インチの均一な直径を有するスルーホール５７０を随意的に有することができる。スルーホール５７０の中心軸線は、外側円筒面５２０の中心軸線と平行であり、外側円筒面５２０の中心軸線から６．１〜６．２インチの半径距離に位置する。
【００４０】
導電エッジリング２８０の全ての縁部は、０．００５インチ、０．０１インチ、０．０２インチ、及び０．０３インチ等の適切な半径の丸みを付けることができる。導電リング２８０に由来する微粒子汚染を最低限に抑えるため、導電エッジリング２８０は、随意的に、酸によりエッチングすることができる。
【００４１】
図２Ａ及び図３〜図７を参照すると、基板支持部２５０上に設置した時、導電エッジリング２８０及び結合リング２８５は、同心となる。スルーホール５７０及び段付き穴３３０は、設けられた場合、同心となる。表面５５０ａ及び５３０間の導電エッジリング２８０の厚さは、環状突出部３１０（表面３１１及び３２４間）の高さと実質的に等しい。導電エッジリング２８０は、ホウ素ドープ単結晶シリコン等の電気伝導性材料により作成することが好ましい。
【００４２】
好適な実施形態において、導電エッジリング２８０の内側円筒面５４０は、誘電体結合リング２８５の突出部３１０に接触するか、或いは近接して配置され、誘電体結合リング２８５の内側円筒面３２１は、基板支持部２５０の外周縁に接触するか、或いは近接して配置される。本明細書での使用において「近接して」とは、導電エッジリング２８０と誘電体結合リング２８５との間の隙間（例えば、環状の隙間）、又は誘電体結合リング２８５と基板支持部２５０との間の隙間が約０．０１インチ未満、更に好ましくは約０．００５インチ未満であることを意味する。
【００４３】
誘電体結合リング２８５の表面３１１と、導電エッジリング２８０の表面５５０ａとは、基板２１０の裏面の極めて近くに位置決めされることが好ましい。表面３１１及び表面５５０ａは、実質的に同一平面上に存在することが好ましく、基板支持面２５５の上に張り出す基板２１０の部分の下に位置するように構成される。
【００４４】
誘電体結合リング２８５として使用することに適した材料は、酸化ケイ素（例えば、石英）又は酸化アルミニウム等のセラミック材料、及びＶｅｓｐａｌ(R)及びＫａｐｔｏｎ(R)等のポリマ材料等を含む。誘電体結合リング２８５は、好ましくは、石英により作成される。
【００４５】
図２Ｂの実施形態に図示したように、誘電体結合リング２９５は、機械的又は接着的に固定された状態、或いは固定されない状態で、基板支持部２５０のフランジ面２６０上に支持される。導電エッジリング２９０は、誘電体結合リング２９５の上面上で支持される。基板２１０は、支持面２５５において支持又はクランプすることができる。プラズマ中のイオン／反応種に対する基板支持部２５０の露出を低減するために、基板２１０が基板支持面２５５の上に張り出して、少なくとも導電エッジリング２９０の半径方向内側部分２９１の上に位置するように、基板支持部２５０のサイズを定めることが好ましい。
【００４６】
導電エッジリング２９０は、ケイ素（例えば、単結晶シリコン又は多結晶シリコン）又は炭化ケイ素（例えば、化学蒸着炭化ケイ素）等の半導体又は電気伝導性材料により作成できる。プラズマに対して直接露出されることから、導電エッジリング２９０は、高純度材料により作成することが好ましい。導電エッジリング２９０は、電気的に浮遊した状態にしてよく、或いは、ＤＣ接地に電気的に結合してよい。
【００４７】
誘電体結合リングの好適な実施形態を図８及び図９に示す。誘電体結合リング２９５は、環状本体８２０からなる。
【００４８】
図９を参照すると、誘電体結合リング２９５は、直径１１．６〜１１．７インチ、高さ０．３９〜０．４０インチの内側円筒面９２１と、直径１３．２〜１３．３インチ、高さ０．３９〜０．４０インチで、内側円筒面９２１と同心である外側円筒面９２３と、外側円筒面９２３の中心軸線に垂直で、外側円筒面９２３の下部周縁から内側円筒面９２１の下部周縁へ延びる下面９２２と、外側円筒面９２３の中心軸線に垂直で、外側円筒面９２３の上部周縁から内側円筒面９２１の上部周縁へ延びる上面９２４と、を有する。
【００４９】
誘電体リング２９５の全ての縁部は、適切な半径（０．０１インチ、０．０２インチ、０．３５インチ、０．０４インチ、及び０．０５インチ等）の丸みを付けることができる。好ましくは、上面９２４と内側円筒面９２１との間の縁部には、半径０．０４インチの丸みを付け、下面９２２と内側円筒面９２１との間の縁部には、半径０．０３５インチの丸みを付け、下面９２２と外側円筒面９２３との間の縁部には、半径０．０２インチの丸みを付け、上面９２４と外側円筒面９２３との間の縁部には、半径０．０２インチの丸みを付ける。
【００５０】
導電エッジリングの好適な実施形態を、図１０〜図１１に示す。導電エッジリング２９０は、直径１１．６〜１１．７インチ、高さ０．０９５〜０．１０５インチの内側円筒面１１４０と、直径１３．３５〜１３．４５インチ、高さ０．１０〜０．１１インチで、内側円筒面１１４０と同心である外側円筒面１１２０と、内側円筒面１１４０の中心軸線に垂直で、内側円筒面１１４０の下部周縁から外側へ０．８〜０．９インチ延びる下面１１３０と、外側円筒面１１２０の中心軸線に垂直で、外側円筒面１１２０の上部周縁から内側へ０．５〜０．６インチ延びる上面１１１０と、０．０９〜０．１０インチの幅を有し、内側円筒面１１４０の中心軸線に垂直であり、内側円筒面１１４０の上部周縁から外側へ延びる第一の環状面１１５０ａと、１１９°〜１２１°の開放角及び０．２０〜０．２２インチの幅を有し、内側円筒面１１４０と同心であり、第一の環状面１１５０ａの外周縁から上面１１１０の内周縁へ上方外側に延びる円錐台面１１５０ｂと、０．０６５〜０．０７５インチの幅を有し、外側円筒面１１２０の中心軸線に垂直であり、外側円筒面１１２０の下部周縁から内側へ延びる第二の環状面１１６０ａと、高さ０．０８５〜０．０９５インチで、外側円筒面１１２０と同心であり、第二の環状面１１６０ａの内周縁から下面１１３０の外周縁へ延びる円筒面１１６０ｂと、を有する。導電エッジリング２９０の全ての縁部は、０．００５インチ、０．０１インチ、０．０２インチ、及び０．０３インチ等の適切な半径の丸みを付けることができる。
【００５１】
図２Ｂ及び図８〜図１１を参照すると、基板支持部２５０上に設置した時、導電エッジリング２９０及び結合リング２９５は、同心となる。導電エッジリング２９０は、ホウ素ドープ単結晶シリコン等の電気伝導性材料により作成することが好ましい。
【００５２】
好適な実施形態において、導電エッジリング２９０の内側円筒面１１４０は、基板支持部２５０の外周縁に接触するか、或いは近接して配置される。本明細書での使用において「近接して」とは、導電エッジリング２９０と基板支持部２５０との間の隙間（例えば、環状の隙間）が約０．０１インチ未満、更に好ましくは約０．００５インチ未満であることを意味する。
【００５３】
誘電体結合リング２９５として使用することに適した材料は、酸化ケイ素（例えば、石英）又は酸化アルミニウム等のセラミック材料、及びＶｅｓｐａｌ(R)及びＫａｐｔｏｎ(R)等のポリマ材料等を含む。誘電体結合リング２９５は、好ましくは、酸化アルミニウムにより作成される。
【００５４】
以上、具体的な実施形態を参照して誘電体結合リング及び導電エッジリングを詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、様々な変更及び変形の実施及び等価物の利用が可能であることは、当業者には明らかであろう。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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