(57)【要約】【課題】試料と試料台の接触面積が大きく試料裏面に原子状のものを含む異物が付着しやすいという問題が有った。【解決手段】試料を静電吸着膜を利用して静電吸着させ、試料と試料台の間に伝熱ガスを導入し温度制御された試料台と試料の間で熱交換を行い試料の温度を制御する試料台において、かつ、その静電吸着膜の表面は高さが０．１〜１０μｍの微少突起を有しており、試料はその微少突起の先端だけと接触し、その接触面積が試料接触面全体の１％以下である試料台において、マスクを利用したプラズマ溶射を用いてその微少突起を製作することを特徴とするプラズマ処理処置装置用試料台。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ処理装置の内部に有り、試料を静電吸着膜を利用して静電吸着させ、試料と試料台の間に伝熱ガスを導入し温度制御された試料台と試料の間で熱交換を行い試料の温度を制御する試料台において、
前記静電吸着膜の表面は、高さが０．１〜１０μｍの微少突起を有しており、試料はその微少突起の先端だけと接触し、その接触面積の合計が試料接触面全体の１％以下であり、
前記微少突起は、マスクを利用したプラズマ溶射を用いて製作されたものであることを特徴とするプラズマ処理装置用試料台。
【請求項２】
プラズマ処理装置の内部に設けられ、試料を静電吸着膜を利用して静電吸着させ、試料と試料台の間に伝熱ガスを導入し温度制御された試料台と試料の間で熱交換を行い試料の温度を制御する試料台の製造方法において、
マスクを利用したプラズマ溶射を用いて、前記静電吸着膜の表面に、高さが０．１〜１０μｍの微少突起を製作することを特徴とするプラズマ処理装置用試料台の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラズマ処理処置装置用試料台及びその製造方法に係り、特に静電吸着膜に微小突起を有するプラズマ処理装置用試料台及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
試料と試料台の接触面積を減らす為に試料台上面に微少突起を設ける。従来は、特許文献１に記載のように、伝熱ガスを試料と試料台の隙間全面に行き渡らせる為に溝を形成していた。
【０００３】
また、特許文献２や特許文献３には、マスクを利用したプラズマ溶射技術により、静電吸着膜の表面に微小突起を設けることが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２３４９４４号公報
【特許文献２】特開平１０−１５４７４５号公報
【特許文献３】特開２０００−３４９１４１号公報
【発明が解決しようとする課題】
従来の製作方法、例えば切削加工を微少突起製作に適用しようとすると、加工時の微少突起部の強度が足らず、うまく製作できない。例えば、石英の加工では、加工中に必ずといってよいほど突起部に微小なクラックが発生する。このクラックを除去するために、最終的に焼き上げ仕上げなどを実施している。しかし、クラックが成長し、突起部の破壊につながる。セラミックスの場合も、焼き上げ仕上げなどを実施することが考えられるが、融点が数千度なので、実用上は不可能である。このように、従来の方法だと、試料と試料台の接触面積が大きくなり、試料裏面に原子状のものを含む異物が付着しやすいという問題が有った。
【０００５】
また、上記特許文献では、材料を加工するときにどうしても残ってしまう表面粗さの上端を「突起」や「真実接触部」として表現している。表面粗さの性質から、例えば「真実接触部」の個数及び密度は管理できないと通常は考えられている。このような「真実接触部」から試料に汚染原子が転写されると仮定すると、汚染量を管理できないことになる。
【０００６】
本発明の目的は、汚染量の管理が可能な方法で静電吸着膜の表面に微小突起を設ける静電吸着膜の製造方法と、それを用いたプラズマ処理装置用試料台を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、プラズマ処理装置の内部に有り、試料を静電吸着膜を利用して静電吸着させ、試料と試料台の間に伝熱ガスを導入し温度制御された試料台と試料の間で熱交換を行い試料の温度を制御する試料台において、前記静電吸着膜の表面は、高さが０．１〜１０μｍの微少突起を有しており、試料はその微少突起の先端だけと接触し、その接触面積の合計が試料接触面全体の１％以下であり、前記微少突起は、マスクを利用したプラズマ溶射を用いて製作されたものであることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、プラズマ処理装置用試料台の微少突起だけをマスクを使用した溶射方法を用いて製作する。マスクを使用した溶射方法であれば、突起を任意の間隔に配置でき、試料のたわみ強度及び剛性、及び突起の強度が許容される限り広い間隔（等間隔）に、設けることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の実施形態を示す。真空保持された処理室３に処理用ガス４を導入し、排気系１２を用いて所定の値にガス圧力を調整しソレノイドコイル２による磁場と透過窓１５を通過させたマイクロ波電源１を印加し、処理室３の中でプラズマを生成する。温度調節された試料台５の上には、試料台５に静電気吸着された試料６が設置されている。試料台５と試料６の隙間には伝熱ガスであるヘリウムが導入されており、試料６は温度調節されている。試料台５にはバイアス用高周波電源１３から高周波を印加し、プラズマで試料をエッチング処理する。
【００１０】
図２に本発明の実施例になる試料台の詳細を示す。図２の（Ａ）は、図１記載の試料台５を上から見た図の詳細を示す。図２の（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。本発明では、試料６と試料台５の接触面積を減らす為に、試料台上面に微少突起１００を設け、そこだけで試料６と接触させている。すなわち、微少突起１００が試料台５の試料載置面のほぼ全面に形成されており、かつ、最も外周には伝熱ガスの処理室への漏れを抑制し、試料と試料台の隙間全面にわたって均一な伝熱ガスの圧力分布を得ることを目的としてリング状の突起１１０を設けている。
【００１１】
微少突起１００は、高さが０．１〜１０μｍであり、試料はその微少突起の先端だけと接触し、その接触面積の合計が試料接触面全体の１％以下である。
【００１２】
図３に、本発明の製造方法で使用したプラズマ溶射の形態を示す。ガン３００から発射されたプラズマ溶射材料は穴３１２の空いたマスク３１０に当たり、その穴３１２を通過できた材料のみがステージ（試料台５の試料載置面）に堆積することにより、微少突起１００が形成される。このマスク３１０は高温のプラズマに曝されるので、冷却水で十分に冷却されている。
【００１３】
試料台５の他の部分の製法は、従来と同じであるので、説明を省略する。
【００１４】
本発明は、マスクを使用した溶射方法を採用しているので、微少突起を任意の間隔に配置できる。また、試料のたわみ強度及び剛性、及び突起の強度が許容される限り広い間隔（等間隔）に、設けることができる。
【００１５】
このように、試料台５の微少突起１００だけを、マスク３１０を使用した溶射方法を用いて製作することで、切削などの方法に比べはるかに容易に、目的の試料台を製作することができた。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、試料と試料台の接触面積が小さい為、試料に原子状のものを含む異物が付着しにくいという効果が有る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の縦断面を示す図。
【図２】本発明の試料台の詳細を示す図。
【図３】本発明のプラズマ溶射の形態を示す図。
【符号の説明】
１…マイクロ波電源、２…ソレノイドコイル、３…処理室、４…処理用ガス、５…試料台、６…試料、１２…排気系、１３…バイアス用高周波電源、１５…高周波透過窓
【図１】
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【図２】
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【図３】
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