(57)【要約】【課題】伝熱シートが基板載置台のフォーカスリング載置面に付着するのを防止することができる基板処理装置を提供する。【解決手段】基板処理装置１０は、ウエハＷを収容するチャンバ１１と、該チャンバ１１内に配置されてウエハＷを載置するサセプタ１２と、載置されたウエハＷの周縁部を囲うフォーカスリング２４とを備え、サセプタ１２の上部に配置された静電チャック２２はフォーカスリング２４を載置するフォーカスリング載置面２２ａを有し、フォーカスリング２４及びフォーカスリング載置面２２ａの間に伝熱シート３８が介在し、フォーカスリング載置面２２ａにフッ素被膜３９が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容する収容室と、該収容室内に配置されて前記基板を載置する基板載置台と、前記載置された基板の周縁部を囲うフォーカスリングとを備え、前記基板載置台は前記フォーカスリングを載置するフォーカスリング載置面を有し、前記フォーカスリング及び前記フォーカスリング載置面の間に伝熱シートが介在する基板処理装置において、
前記フォーカスリング載置面にフッ素被膜が形成されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記フッ素被膜の厚さは３μｍ以上且つ１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
基板を収容する収容室と、該収容室内に配置されて前記基板を載置する基板載置台と、前記載置された基板の周縁部を囲うフォーカスリングとを備え、前記基板載置台は前記フォーカスリングを載置するフォーカスリング載置面を有し、前記フォーカスリング及び前記フォーカスリング載置面の間に伝熱シートが介在する基板処理装置において、
前記伝熱シート及び前記フォーカスリング載置面の間に介在し、且つ前記フォーカスリングと同心に配置される環状部材を備え、
該環状部材は前記伝熱シートと接触する伝熱シート接触面を有し、該伝熱シート接触面にフッ素被膜が形成されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
基板を収容する収容室と、該収容室内に収容された基板の周縁部を囲うフォーカスリングとを備える基板処理装置における、前記基板及び前記フォーカスリングを載置する基板載置台であって、
前記フォーカスリングを載置するフォーカスリング載置面を有し、
前記フォーカスリング及び前記フォーカスリング載置面の間に伝熱シートが介在し、
前記フォーカスリング載置面にフッ素被膜が形成されていることを特徴とする基板載置台。
【請求項５】
基板を収容する収容室と、該収容室内に収容された基板の周縁部を囲うフォーカスリングとを備える基板処理装置における、前記基板及び前記フォーカスリングを載置する基板載置台であって、
前記フォーカスリングを載置するフォーカスリング載置面を有し、
前記フォーカスリング及び前記フォーカスリング載置面の間に伝熱シートが介在し、
該伝熱シート及び前記フォーカスリング載置面の間に前記フォーカスリングと同心に配置される環状部材が介在し、
該環状部材は前記伝熱シートと接触する伝熱シート接触面を有し、該伝熱シート接触面にフッ素被膜が形成されていることを特徴とする基板載置台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置及びフォーカスリングを載置する基板載置台に関し、特に、伝熱シートを挟んでフォーカスリングを載置する基板載置台に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板としてのウエハにプラズマ処理、例えばエッチング処理を施す場合、エッチングによってウエハ表面に形成される溝の幅や深さはウエハの温度の影響を受けるため、エッチング処理中においてウエハの全表面の温度を均一に保つことが要求されている。
【０００３】
ウエハにエッチング処理を施す基板処理装置は、ウエハを収容する減圧可能なチャンバと、エッチング処理中にウエハを載置する基板載置台（以下、「サセプタ」という。）とを備える。減圧されたチャンバ内にはプラズマが発生し、該プラズマがウエハをエッチングする。サセプタは調温機構を有し且つエッチング処理が施されるウエハの温度を制御する。ウエハにエッチング処理が施される際、ウエハはプラズマから熱を受けて温度が上昇するため、サセプタの調温機構はウエハを冷却してその温度を一定に維持する。
【０００４】
また、サセプタには、ウエハの周縁部を囲うように、例えば、シリコンからなる環状のフォーカスリングが載置される。該フォーカスリングはチャンバ内のプラズマをウエハ上に収束させる。フォーカスリングもエッチング処理の際にプラズマから熱を受けて温度が、例えば、３００℃〜４００℃まで上昇する。
【０００５】
ところで、エッチング処理の際、ウエハの周縁部はフォーカスリングの放射熱の影響を受けるため、ウエハの全表面の温度を均一に保つことが困難である。また、フォーカスリングはサセプタに載置されるのみなので、フォーカスリング及びサセプタの熱伝達効率は低い。その結果、フォーカスリングに熱が蓄積し、且つフォーカスリングの温度が一定とならないため、同一ロット内の複数のウエハに均一なエッチング処理を施すことが困難である。
【０００６】
これに対応して、フォーカスリングの温度を積極的に制御する必要があるが、近年、フォーカスリング及びサセプタの熱伝達効率を改善し、サセプタの温調機構によってフォーカスリングを積極的に温調する手法が出願人によって開発されている（例えば、特許文献１参照。）。この手法では、フォーカスリング及びサセプタの間に伝熱シートを配置して熱伝達効率を改善する。
【特許文献１】特開２００２−１６１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、伝熱シートは導電性シリコンゴム等の耐熱性のある弾性部材からなり、柔軟性を有するため、フォーカスリングやサセプタのフォーカスリング載置面に密着する。このとき、伝熱シートがサセプタのフォーカスリング載置面に密着して付着すると、以下の問題を引き起こす。
１．伝熱シートがフォーカスリングにも付着した場合、フォーカスリングをサセプタから離脱させるのが困難となる。
２．フォーカスリングをサセプタから離脱させる際に伝熱シートが千切れ、異物となってチャンバ内に付着する。
３．フォーカスリングをサセプタから離脱させた後に伝熱シートがサセプタに残るが、サセプタはチャンバ内から取り出すことが困難であるため、伝熱シートの除去が困難である。
【０００８】
本発明の目的は、伝熱シートが基板載置台のフォーカスリング載置面に付着するのを防止することができる基板処理装置及びフォーカスリングを載置する基板載置台を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１記載の基板処理装置は、基板を収容する収容室と、該収容室内に配置されて前記基板を載置する基板載置台と、前記載置された基板の周縁部を囲うフォーカスリングとを備え、前記基板載置台は前記フォーカスリングを載置するフォーカスリング載置面を有し、前記フォーカスリング及び前記フォーカスリング載置面の間に伝熱シートが介在する基板処理装置において、前記フォーカスリング載置面にフッ素被膜が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の基板処理装置は、請求項１記載の基板処理装置において、前記フッ素被膜の厚さは３μｍ以上且つ１００μｍ以下であることを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項３記載の基板処理装置は、基板を収容する収容室と、該収容室内に配置されて前記基板を載置する基板載置台と、前記載置された基板の周縁部を囲うフォーカスリングとを備え、前記基板載置台は前記フォーカスリングを載置するフォーカスリング載置面を有し、前記フォーカスリング及び前記フォーカスリング載置面の間に伝熱シートが介在する基板処理装置において、前記伝熱シート及び前記フォーカスリング載置面の間に介在し、且つ前記フォーカスリングと同心に配置される環状部材を備え、該環状部材は前記伝熱シートと接触する伝熱シート接触面を有し、該伝熱シート接触面にフッ素被膜が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項４記載のフォーカスリングを載置する基板載置台は、基板を収容する収容室と、該収容室内に収容された基板の周縁部を囲うフォーカスリングとを備える基板処理装置における、前記基板及び前記フォーカスリングを載置する基板載置台であって、前記フォーカスリングを載置するフォーカスリング載置面を有し、前記フォーカスリング及び前記フォーカスリング載置面の間に伝熱シートが介在し、前記フォーカスリング載置面にフッ素被膜が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項５記載のフォーカスリングを載置する基板載置台は、基板を収容する収容室と、該収容室内に収容された基板の周縁部を囲うフォーカスリングとを備える基板処理装置における、前記基板及び前記フォーカスリングを載置する基板載置台であって、前記フォーカスリングを載置するフォーカスリング載置面を有し、前記フォーカスリング及び前記フォーカスリング載置面の間に伝熱シートが介在し、該伝熱シート及び前記フォーカスリング載置面の間に前記フォーカスリングと同心に配置される環状部材が介在し、該環状部材は前記伝熱シートと接触する伝熱シート接触面を有し、該伝熱シート接触面にフッ素被膜が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の基板処理装置及び請求項４記載のフォーカスリングを載置する基板載置台によれば、基板載置台が有するフォーカスリング載置面にフッ素被膜が形成されている。伝熱シートが荒れた表面に密着すると、伝熱シートの一部が荒れた表面の微細な凹部へミクロ的に入り込み、その結果、伝熱シートが荒れた表面に付着するが、フッ素被膜はフォーカスリング載置面における微細な凹部を埋める。また、フッ素被膜は非常に緻密な分子結合構造を有するため、フッ素被膜を構成する分子の間に伝熱シートを構成する分子が入り込みにくい。その結果、伝熱シートが基板載置台のフォーカスリング載置面に付着するのを防止することができる。
【００１５】
請求項２記載の基板処理装置によれば、フッ素被膜の厚さは３μｍ以上且つ１００μｍ以下である。フォーカスリング載置面の面粗度（Ｒａ）は１．６μｍであるので、フッ素被膜はフォーカスリング載置面における微細な凹部を確実に埋めることができる。また、フッ素被膜の厚さが１００μｍ以下であれば、該フッ素被膜による熱抵抗を無視できるほど小さくできるので、伝熱シートを介してのフォーカスリングから基板載置台への熱伝達を確実に行うことができる。
【００１６】
請求項３記載の基板処理装置及び請求項５記載のフォーカスリングを載置する基板載置台によれば、伝熱シート及びフォーカスリング載置面の間に環状部材が介在するので、伝熱シートが基板載置台のフォーカスリング載置面に付着するのを防止することができる。また、環状部材の伝熱シート接触面にフッ素被膜が形成されているので、フッ素被膜は伝熱シート接触面における微細な凹部を埋める。また、フッ素被膜は非常に緻密な分子結合構造を有するため、フッ素被膜を構成する分子の間に伝熱シートを構成する分子が入り込みにくい。その結果、伝熱シートが伝熱シート接触面に付着するのを防止することができる。また、フッ素被膜が損傷した場合でも、環状部材を交換することによって新たなフッ素被膜を提供することができ、もって、伝熱シートの付着を防止する機能を容易に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
まず、本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置について説明する。
【００１９】
図１は、本実施の形態に係る基板処理装置の構成を概略的に示す断面図である。この基板処理装置は基板としての半導体ウエハ上にエッチング処理を施すように構成されている。
【００２０】
図１において、基板処理装置１０は、例えば、直径が３００ｍｍの半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗを収容するチャンバ１１（収容室）を有し、該チャンバ１１内にはウエハＷを載置する円柱状のサセプタ１２（基板載置台）が配置されている。基板処理装置１０では、チャンバ１１の内側壁とサセプタ１２の側面とによって、サセプタ１２上方のガスをチャンバ１１の外へ排出する流路として機能する側方排気路１３が形成される。この側方排気路１３の途中には排気プレート１４が配置される。
【００２１】
排気プレート１４は多数の孔を有する板状部材であり、チャンバ１１を上部と下部に仕切る仕切り板として機能する。排気プレート１４によって仕切られたチャンバ１１の上部（以下、「反応室」という。）１７には、後述するプラズマが発生する。また、チャンバ１１の下部（以下、「排気室（マニホールド）」という。）１８にはチャンバ１１内のガスを排出する粗引き排気管１５及び本排気管１６が開口する。粗引き排気管１５にはＤＰ（Dry Pump）（図示しない）が接続され、本排気管１６にはＴＭＰ（Turbo Molecular Pump）（図示しない）が接続される。また、排気プレート１４は反応室１７における、サセプタ１２及び後述のシャワーヘッド２９の間の処理空間Ｓにおいて発生するイオンやラジカルを捕捉又は反射してこれらのマニホールド１８への漏洩を防止する。
【００２２】
粗引き排気管１５及び本排気管１６は反応室１７のガスをマニホールド１８を介してチャンバ１１の外部へ排出する。具体的には、粗引き排気管１５はチャンバ１１内を大気圧から低真空状態まで減圧し、本排気管１６は粗引き排気管１５と協働してチャンバ１１内を低真空状態より低い圧力である高真空状態（例えば、１３３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）以下）まで減圧する。
【００２３】
サセプタ１２には下部高周波電源１９が下部整合器２０を介して接続されており、該下部高周波電源１９は所定の高周波電力をサセプタ１２に供給する。これにより、サセプタ１２は下部電極として機能する。また、下部整合器２０は、サセプタ１２からの高周波電力の反射を低減して高周波電力のサセプタ１２への供給効率を最大にする。
【００２４】
サセプタ１２の上部には、静電電極板２１を内部に有する静電チャック２２が配置されている。静電チャック２２は或る直径を有する下部円板状部材の上に、該下部円板状部材より直径の小さい上部円板状部材を重ねた形状を呈する。なお、静電チャック２２はアルミニウムからなり、上面にはセラミック等が溶射されている。サセプタ１２にウエハＷを載置するとき、該ウエハＷは静電チャック２２における上部円板状部材の上に配される。
【００２５】
また、静電チャック２２では、静電電極板２１に直流電源２３が電気的に接続されている。静電電極板２１に正の高直流電圧が印加されると、ウエハＷにおける静電チャック２２側の面（以下、「裏面」という。）には負電位が発生して静電電極板２１及びウエハＷの裏面の間に電位差が生じ、該電位差に起因するクーロン力又はジョンソン・ラーベック力により、ウエハＷは静電チャック２２における上部円板状部材の上において吸着保持される。
【００２６】
また、静電チャック２２における下部円板状部材の上面における上部円板状部材が重ねられていない部分（以下、「フォーカスリング載置面」という。）２２ａには円環状のフォーカスリング２４が載置される。ここで、静電チャック２２は基板載置台の一部を構成するため、サセプタ１２がフォーカスリング載置面２２ａを有するとも言える。
【００２７】
フォーカスリング２４は、導電性部材、例えば、シリコンからなり、静電チャック２２における上部円板状部材の上に吸着保持されたウエハＷの周りを囲う。また、フォーカスリング２４は、処理空間ＳにおいてプラズマをウエハＷの表面に向けて収束し、エッチング処理の効率を向上させる。
【００２８】
また、サセプタ１２の内部には、例えば、円周方向に延在する環状の冷媒室２５が設けられる。この冷媒室２５には、チラーユニット（図示しない）から冷媒用配管２６を介して低温の冷媒、例えば、冷却水やガルデン（登録商標）が循環供給される。該低温の冷媒によって冷却されたサセプタ１２は静電チャック２２を介してウエハＷ及びフォーカスリング２４を冷却する。なお、ウエハＷ及びフォーカスリング２４の温度は主として冷媒室２５に循環供給される冷媒の温度、流量によって制御される。
【００２９】
静電チャック２２における上部円板状部材の上のウエハＷが吸着保持される部分（以下、「吸着面」という。）には、複数の伝熱ガス供給孔２７が開口している。これら複数の伝熱ガス供給孔２７は、伝熱ガス供給ライン２８を介して伝熱ガス供給部（図示しない）に接続され、該伝熱ガス供給部は伝熱ガスとしてのヘリウム（Ｈｅ）ガスを、伝熱ガス供給孔２７を介して吸着面及びウエハＷの裏面の間隙に供給する。吸着面及びウエハＷの裏面の間隙に供給されたヘリウムガスはウエハＷの熱を静電チャック２２に効果的に伝達する。
【００３０】
チャンバ１１の天井部には、サセプタ１２と対向するようにシャワーヘッド２９が配置されている。シャワーヘッド２９には上部整合器３０を介して上部高周波電源３１が接続されており、上部高周波電源３１は所定の高周波電力をシャワーヘッド２９に供給するので、シャワーヘッド２９は上部電極として機能する。なお、上部整合器３０の機能は上述した下部整合器２０の機能と同じである。
【００３１】
シャワーヘッド２９は、多数のガス穴３２を有する天井電極板３３と、該天井電極板３３を着脱可能に釣支するクーリングプレート３４と、クーリングプレート３４を覆う蓋体３５とを有する。また、該クーリングプレート３４の内部にはバッファ室３６が設けられ、このバッファ室３６には処理ガス導入管３７が接続されている。シャワーヘッド２９は、処理ガス導入管３７からバッファ室３６へ供給された処理ガスを、ガス穴３２を介して処理空間Ｓへ供給する。
【００３２】
この基板処理装置１０では、サセプタ１２及びシャワーヘッド２９に高周波電力を供給して、処理空間Ｓに高周波電力を印加することにより、該処理空間Ｓにおいてシャワーヘッド２９から供給された処理ガスを高密度のプラズマにしてイオンやラジカルを発生させ、該イオン等によってウエハＷにエッチング処理を施す。
【００３３】
なお、上述した基板処理装置１０の各構成部品の動作は、基板処理装置１０が備える制御部（図示しない）のＣＰＵがエッチング処理に対応するプログラムに応じて制御する。
【００３４】
上述した基板処理装置１０では、図２に示すように、フォーカスリング２４及び静電チャック２２のフォーカスリング載置面２２ａの間に円環状の伝熱シート３８が介在する。該伝熱シート３８はフォーカスリング２４と同心に配置される。ここで、静電チャック２２はサセプタ１２によって冷却されるため、エッチング処理の間、静電チャック２２はフォーカスリング２４より低温に維持される。このとき、伝熱シート３８はフォーカスリング２４の熱を静電チャック２２に伝達する。また、フォーカスリング２４は静電チャック２２によって冷却されても２００℃近くまで温度が上昇するので、伝熱シート３８は耐熱性を有し且つ高温において形状を維持する必要がある。したがって、伝熱シート３８は、例えば、導電性シリコンゴムによって形成される。
【００３５】
フォーカスリング載置面２２ａには熱伝達を考慮して仕上げ加工が施されるが、溶射されたセラミックのポーラス層の存在のため、そのＲａは通常１．６μｍであり、フォーカスリング載置面２２ａの表面にはミクロ的に微細な凹凸が存在する。このフォーカスリング載置面２２ａに伝熱シート３８を直接接触させると、該伝熱シート３８の一部が微細な凹部へミクロ的に入り込み、その結果、伝熱シート３８がフォーカスリング載置面２２ａに付着する。伝熱シート３８がフォーカスリング載置面２２ａに付着すると、上述した問題を引き起こす。そこで、本実施の形態では、これに対応して、フォーカスリング載置面２２ａにフッ素被膜３９が形成される。フッ素被膜３９の厚さは、フォーカスリング載置面２２ａの面粗度、特に最大値（Ｒｙ）を考慮して３μｍ以上に設定され、且つ、該フッ素被膜３９が熱抵抗とならないように１００μｍ以下に設定される。なお、フッ素被膜３９の厚さは熱抵抗抑制の観点から小さい方が好ましい。
【００３６】
本実施の形態に係る基板処理装置１０によれば、フォーカスリング載置面２２ａにフッ素被膜３９が形成される。該フッ素被膜３９はフォーカスリング載置面２２ａにおける微細な凹部を埋める。これにより、伝熱シート３８の一部がフォーカスリング載置面２２ａにおける微細な凹部へミクロ的に入り込むのを防止する。また、本実施の形態では、伝熱シート３８がフッ素被膜３９と直接接触するが、フッ素被膜３９は非常に緻密な分子結合構造を有するため、該フッ素被膜３９を構成する分子の間に伝熱シート３８を構成する分子（シリコンゴムの分子）が入り込みにくい。その結果、伝熱シート３８がフォーカスリング載置面２２ａに付着するのを防止することができる。
【００３７】
さらに、フォーカスリング載置面２２ａにおける微細な凹部へ伝熱シート３８の一部が入り込むことがないので、フォーカスリング載置面２２ａが汚れることがなく、サセプタ１２の美感を損なうこともない。
【００３８】
上述した基板処理装置１０では、フッ素被膜３９の厚さは３μｍ以上且つ１００μｍ以下である。フォーカスリング載置面２２ａの面粗度はＲａで１．６μｍであるので、該Ｒａの２倍近い値である３μｍ以上の厚さを有するフッ素被膜３９はフォーカスリング載置面２２ａにおける微細な凹部を確実に埋めることができる。また、フッ素被膜３９の厚さが１００μｍ以下であれば、該フッ素被膜３９による熱抵抗を無視できるほど小さくできるので、伝熱シート３８を介してのフォーカスリング２４から静電チャック２２への熱伝達を確実に行うことができる。
【００３９】
また、上述した基板処理装置１０では、フォーカスリング２４における伝熱シート３８との接触面にはフッ素被膜を形成せず、伝熱シート３８はフォーカスリング２４と直接接触するため、伝熱シート３８がフォーカスリング２４に密着して付着する。その結果、フォーカスリング２４をサセプタ１２（静電チャック２２）から離脱させる際に、伝熱シート３８をフォーカスリング２４に付着させたまま除去することができる。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る基板処理装置について説明する。
【００４１】
本実施の形態は、その構成、作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであり、
伝熱シート及びフォーカスリング載置面の間に介在するリングスペーサを有する点で異なるのみであるので、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。
【００４２】
図３は、本実施の形態に係る基板処理装置におけるフォーカスリング、伝熱シート及びフォーカスリング載置面近傍の構成を概略的に示す拡大断面図である。
【００４３】
基板処理装置４２では、図３に示すように、フォーカスリング２４及び静電チャック２２のフォーカスリング載置面２２ａの間に円環状の伝熱シート３８が介在し、さらに、該伝熱シート３８及びフォーカスリング載置面２２ａの間に円環状のリングスペーサ４０（環状部材）が介在する。該リングスペーサ４０は、例えば、アルミニウムからなり、フォーカスリング２４や伝熱シート３８と同心に配置される。すなわち、伝熱シート３８はリングスペーサ４０と接触する。また、リングスペーサ４０の存在により、伝熱シート３８がフォーカスリング載置面２２ａに直接接触することがない。
【００４４】
リングスペーサ４０における伝熱シート３８との接触面（以下、「伝熱シート接触面」という。）４０ａには熱伝達を考慮して仕上げ加工が施されるが、その面粗度はＲａで通常３．２μｍであり、伝熱シート接触面４０ａにもミクロ的に微細な凹凸が存在する。これに対して、本実施の形態では、伝熱シート接触面４０ａにフッ素被膜４１が形成される。フッ素被膜４１の厚さは、伝熱シート接触面４０ａの面粗度、特に最大値（Ｒｙ）を考慮して６μｍ以上に設定される。
【００４５】
本実施の形態に係る基板処理装置によれば、伝熱シート３８及びフォーカスリング載置面２２ａの間にリングスペーサ４０が介在するので、伝熱シート３８がフォーカスリング載置面２２ａに付着するのを防止することができる。また、リングスペーサ４０の伝熱シート接触面４０ａにフッ素被膜４１が形成されているので、フッ素被膜４１は伝熱シート接触面４０ａにおける微細な凹部を埋める。また、フッ素被膜４１を構成する分子の間には伝熱シート３８を構成する分子が入り込みにくい。その結果、伝熱シート３８が伝熱シート接触面４０ａに付着するのを防止することができる。また、フッ素被膜４１が損傷した場合でも、リングスペーサ４０を交換することによって新たなフッ素被膜４１を提供することができ、もって、伝熱シート３８の付着を防止する機能を容易に維持することができる。
【００４６】
上述した各実施の形態では、伝熱シート３８は導電性のシリコンゴムからなるため、伝熱シート３８が接触するフォーカスリング載置面２２ａや伝熱シート接触面４０ａをフッ素で被覆したが、これらの面を被覆する材料は、伝熱シート３８の構成材料に応じて変更するのがよく、具体的には、伝熱シート３８を構成する分子が入り込みにくい分子結合構造を有する材料を用いて被膜を構成すればよい。
【００４７】
なお、上述した各実施の形態では、基板が半導体ウエハであったが、基板はこれに限られず、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＦＰＤ（Flat Panel Display）等のガラス基板であってもよい。
【実施例】
【００４８】
次に、本発明について具体的に説明する。
【００４９】
実施例１
まず、基板処理装置４２において、フッ素被膜４１を株式会社フロロテクノロジー製のＦＧ−５０１０Ｓ１３５で形成し、その厚さを１００μｍに設定した。
【００５０】
次いで、リングスペーサ４０及びフォーカスリング２４の間に、１２枚の伝熱シート３８を、図４に示すように、フォーカスリング２４の円周に沿うように等間隔で配置した。
【００５１】
この基板処理装置４２においてウエハＷにおける酸化膜のエッチング処理を５回行い、その後、フォーカスリング２４をサセプタ１２から離脱させた（フォーカスリング離脱試験）。このとき、リングスペーサ４０に付着して残存した伝熱シート３８の数を確認し、各伝熱シート３８の千切れの有無を確認した。また、フォーカスリング２４をサセプタ１２から離脱する際には、フォーカスリング２４と静電チャック２２の間に篦を差し込むが、この篦の差し込み回数も計測した。なお、篦の差し込み回数が少ないほど、フォーカスリング２４はサセプタ１２から離脱させやすいことになる。
【００５２】
そして、これらの結果を下記表１にまとめた。なお、上述したフォーカスリング離脱試験は３回行われた。
【００５３】
比較例１
まず、基板処理装置４２において、リングスペーサ４０の伝熱シート接触面４０ａにフッ素被膜４１を形成せず、伝熱シート３８を伝熱シート接触面４０ａに直接接触させた。
【００５４】
次いで、実施例１と同様に、伝熱シート３８をフォーカスリング２４の円周に沿うように等間隔で配置し、ウエハＷの酸化膜エッチング処理を５回行い、リングスペーサ４０に付着して残存した伝熱シート３８の数の確認等を行い、この結果を下記表１に付した。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
表１に示す結果から、伝熱シート接触面４０ａにフッ素被膜４１を形成することによって伝熱シート３８が伝熱シート接触面４０ａに付着するのを抑制できることが分かった。また、この結果から、基板処理装置１０においてフォーカスリング載置面２２ａにフッ素被膜３９を形成することによって伝熱シート３８がフォーカスリング載置面２２ａに付着するのを抑制できることも推察された。
【００５７】
また、本発明者は、フッ素被膜４１の厚さを６μｍに設定した以外は、実施例１と同様に設定された基板処理装置４２において、実施例１と同様のフォーカスリング離脱試験を行ったところ、表１に示す実施例１と同様の結果が得られることを確認した。したがって、伝熱シート３８の付着抑制のためにはフッ素被膜４１の厚さを少なくとも６μｍに設定すればよいことも分かった。
【００５８】
次いで、本発明者は、フッ素被膜４１の存在によるエッチング処理への影響を確認した。
【００５９】
実施例２
まず、実施例１と同様に、基板処理装置４２において、フッ素被膜４１の厚さを１００μｍに設定した。次いで、ウエハＷにおける酸化膜のエッチング処理を行い、該エッチング処理におけるエッチレートを計測した。さらに、別のウエハＷを用いて、該ウエハＷにおけるＢＡＲＣ膜（反射防止膜）のエッチング処理を行い、該エッチング処理におけるエッチレートを計測した。そして、酸化膜のエッチング処理の結果を図５（Ａ）に示し、ＢＡＲＣ膜のエッチング処理の結果を図５（Ｂ）に示した。なお、酸化膜のエッチングは高パワーのエッチングであり、ＢＡＲＣ膜のエッチングは低パワーのエッチングである。
【００６０】
比較例２
まず、比較例１と同様に、フッ素被膜４１を形成せず、伝熱シート３８を伝熱シート接触面４０ａに直接接触させた。次いで、ウエハＷにおける酸化膜のエッチング処理を行い、該エッチング処理におけるエッチレートを計測した。さらに、別のウエハＷを用いて、該ウエハＷにおけるＢＡＲＣ膜のエッチング処理を行い、該エッチング処理におけるエッチレートを計測した。そして、酸化膜のエッチング処理の結果を図５（Ｃ）に示し、ＢＡＲＣ膜のエッチング処理の結果を図５（Ｄ）に示した。
【００６１】
図５（Ａ）及び（Ｃ）の比較の結果、並びに図５（Ｂ）及び（Ｄ）の比較の結果、酸化膜のエッチング処理及びＢＡＲＣ膜のエッチング処理に関し、フッ素被膜４１の有無によるエッチレートの差異は確認されなかった。これにより、フッ素被膜４１の厚さが１００μ以下であれば、該フッ素被膜４１の熱抵抗は無視できるほど小さく、エッチング処理へ殆ど影響を与えないことが分かった。
【００６２】
比較例３
まず、実施例１と同様に、基板処理装置４２において、フッ素被膜４１の厚さを１００μｍに設定したが、リングスペーサ４０及びフォーカスリング２４の間には伝熱シート３８を配置しなかった。次いで、ウエハＷにおける酸化膜のエッチング処理を行い、該エッチング処理におけるエッチレートを計測した。さらに、別のウエハＷを用いて、該ウエハＷにおけるＢＡＲＣ膜のエッチング処理を行い、該エッチング処理におけるエッチレートを計測した。そして、酸化膜のエッチング処理の結果を図６（Ａ）に示し、ＢＡＲＣ膜のエッチング処理の結果を図６（Ｂ）に示した。
【００６３】
図５（Ａ）及び図６（Ａ）の比較の結果、並びに図５（Ｂ）及び図６（Ｂ）の比較の結果、酸化膜のエッチング処理及びＢＡＲＣ膜のエッチング処理に関し、伝熱シート３８の有無によってエッチレート、特にその分布状況に差異が生じることが確認された。これは伝熱シート３８の有無に応じてフォーカスリング２４の温度が変化し、該温度の変化によってウエハＷにおける温度分布が変化し、その結果、エッチレートの分布状況が変化するためと推察された。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】本実施の形態に係る基板処理装置におけるフォーカスリング、伝熱シート及びフォーカスリング載置面近傍の構成を概略的に示す拡大断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る基板処理装置におけるフォーカスリング、伝熱シート及びフォーカスリング載置面近傍の構成を概略的に示す拡大断面図である。
【図４】本発明の実施例１における伝熱シートの配置状況を示す図である。
【図５】本発明の実施例２及び比較例２における酸化膜及びＢＡＲＣ膜のエッチング処理の結果を示すグラフであり、図５（Ａ）は実施例２における酸化膜のエッチング処理におけるエッチレートの分布を示すグラフであり、図５（Ｂ）は実施例２におけるＢＡＲＣ膜のエッチング処理におけるエッチレートの分布を示すグラフであり、図５（Ｃ）は比較例２における酸化膜のエッチング処理におけるエッチレートの分布を示すグラフであり、図５（Ｄ）は比較例２におけるＢＡＲＣ膜のエッチング処理におけるエッチレートの分布を示すグラフである。
【図６】本発明の比較例３における酸化膜及びＢＡＲＣ膜のエッチング処理の結果を示すグラフであり、図６（Ａ）は比較例３における酸化膜のエッチング処理におけるエッチレートの分布を示すグラフであり、図６（Ｂ）は比較例３におけるＢＡＲＣ膜のエッチング処理におけるエッチレートの分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６５】
Ｗ  ウエハ
Ｓ  処理空間
１０，４２  基板処理装置
１１  チャンバ
１２  サセプタ
２２  静電チャック
２２ａ  フォーカスリング載置面
２４  フォーカスリング
３８  伝熱シート
３９，４１  フッ素被膜
４０  リングスペーサ
４０ａ  伝熱シート接触面
【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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