(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークピースをワークピース支持チャックの支持面に対して間隔をおいた関係で支持するための装置であって、
低抵抗率の材料で作製され、支持面を有するチャック本体と、
チャック本体の支持面の上に配置される複数の個別的なメサであって、前記複数のメサの各メサは、前記チャック本体の盛り上がり部分とキャップとを備え、前記盛り上がり部分は、前記支持面の上方に盛り上がり、前記キャップは、前記盛り上がり部分の最上面に堆積された高抵抗率の誘電材料で作製され、前記ワークピースと前記キャップとの間に最小の接触面を与え、
前記誘電キャップの直径が、前記チャック本体の前記盛り上がり部分での直径よりも小さい、前記メサと、
を備える装置。
【請求項２】
前記チャック本体が更に、前記支持面の下に埋め込まれた少なくとも１つの電極を備える請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記複数のメサが、Ｓｉ3Ｎ4と、ＳｉＯ2と、Ａｌ2Ｏ3と、Ｔａ2Ｏ5と、ＳｉＣと、ポリイミドとから選択される１つ以上の材料で作製される請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記複数のメサの上面が彫られている請求項１に記載の装置。
【請求項５】
該上面が凸型又は凹型である請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記複数のメサが、特定のクランプ力の等高線を実現するために高さが変わる請求項１に記載の装置。
【請求項７】
熱移動媒体をチャック本体の支持面へ供給するための導管を更に有し、熱移動媒体がチャック本体の支持面の上を分散することを促進するよう、前記複数のメサがチャック本体の支持面上に配置される請求項１に記載の装置。
【請求項８】
半導体ウエハを処理するためのシステムであって、
処理チャンバと、
前記処理チャンバの中に配置され、前記処理チャンバ内での処理のためにウエハを支持するためのウエハ支持ペデスタルと、
を備え、
前記ウエハ支持ペデスタルは、
低抵抗率の材料で作製され支持面を有するチャック本体と、
前記チャック本体に対して間隔をおいた関係でウエハを保持するよう前記チャック本体の前記支持面の上に配置される複数の個別的なメサであって、前記複数のメサのうち各メサが、前記チャック本体の盛り上がり部分とキャップとを備え、前記盛り上がり部分が、前記支持面の上方に盛り上がり、前記キャップが、前記盛り上がり部分の最上面に堆積された高抵抗率の誘電材料で作製され、前記ウエハの裏面に対し最小の接触を与える、前記メサと、
を備える、
前記システム。
【請求項９】
更に、ウエハの処理のためのプラズマを生成するためのプラズマソースを備える請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記チャック本体の前記支持面に結合される熱移動媒体のソースを更に備え、熱移動媒体がチャック本体の支持面の上に分散することを促進するよう、前記複数のメサがチャック本体の支持面上に配置される請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記プラズマソースは、前記処理チャンバに関して遠くに配置されており、前記処理チャンバに輸送導管を介して結合されている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
ハイブリッド型ヨンセン−ラーベク静電チャックを製造する方法であって、
支持面を有するチャック本体を与えるステップと、
前記支持面をパターニングして、それぞれが上面を有する複数の盛り上がり部分を形成するステップと、
各盛り上がり部分の各上面の上に、高抵抗率の誘電層を堆積して誘電体キャップを形成するステップであって、前記ワークピースの裏面に対し最小の接触を与える、前記ステップと、
を有し、
前記堆積するステップは、チャック本体のパターニングされた支持面の上にフォトレジストの層を堆積し、フォトレジスト層をパターニングして、各盛り上がり部分の上面を露出させ、 パターニングされたフォトレジスト層の上に、高抵抗率の誘電材料の層を堆積し、 盛り上がり部分の上面に配置されない誘電材料を取り除く各段階を有する、前記方法。
【請求項１３】
前記パターニングする段階が、支持面にビードブラストを施す段階を有する請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記パターニングする段階が、支持面にエンボス加工を施す段階を有する請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体処理システムの内部で半導体ウエハ等のワークピースを支持するための基板支持チャックに関する。本発明は特に、ウエハの処理中に静電力により半導体ウエハをチャックの表面にクランプするハイブリッド型のヨンセン-ラーベク(Johnsen-Rahbek)静電チャックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板支持用のチャックは、半導体処理システムにおいて幅広く用いられている。数ある処理システムの中でも物理気相堆積法（ＰＶＤ）といった半導体ウエハ処理システムで用いられている特殊なタイプのチャックとしては、セラミック静電チャックを挙げることができる。基板支持用のチャックは、処理中に半導体ウエハその他のワークピースを決まった位置に保持するために用いられる。そして静電チャックについては、セラミックのチャック本体の中に埋め込まれた１つ以上の電極を有している。このセラミックの材料は、典型的には、メタル酸化物（酸化チタン（ＴｉＯ2）等）をドープした窒化アルミニウムやアルミナであり、あるいはこれらと同様の抵抗性を有する他のセラミック材料である。この形態のセラミックは、高温において、半導電性を示し、即ち比較的低い抵抗率（例えば１０10Ω-cm）を示す。
【０００３】
使用に際しチャック電圧を電極に印加すれば、ウエハはチャック本体の表面に対してまっすぐに保持される。係るセラミック材料の高温における導電性の特性により、電荷がセラミック材料の中を通り抜けて移動し、ウエハとチャック本体表面の間の接触点の近傍に蓄積される。その結果、ウエハは基本的に、ヨンセン-ラーベク効果によってセラミック支持体に対して保持される。このようなチャックは、１９９２年５月２６日に発行された米国特許第５,１１７,１２１号及び１９９５年１０月３１日に発行された米国特許第５,４６３,５２６号に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ヨンセン−ラーベクチャック本体を用いた場合の不利益の一つに、均一なチャック力が、半導体ウエハ裏面とチャック表面の間の接触点を均一に分布させることにかかっていることが挙げられる。この接触点の分布はウエハ毎に異なってくるため、似たようなウエハは同じ方法ではチャックされない。更に、ウエハ裏面の材料は変わりうるため、チャック力はウエハ毎にだけでなく１つのウエハにわたって変わることにもなる。このように、チャック力及びその均一性はウエハ裏面の形態性及びウエハ裏面の組成によって決まる。
【０００５】
従って、チャック力のウエハ裏面の形態性及びウエハ裏面の組成に対する依存性が低減された装置が、従来技術において要求されている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この従来技術における不利益は、本発明のヨンセン−ラーベク静電チャックにより克服されるが、これは、半導体ウエハ等のワークピースをチャック表面に保持するために、クーロン力によるチャックメカニズムとヨンセン−ラーベク効果によるチャックメカニズムの組み合わせを提供するものである。更に具体的には、本発明は、静電チャックの支持面上に堆積されこの面にわたって均一に分布される複数の誘電体メサである。チャックの本体は概して、ヨンセン−ラーベク効果を容易にするセラミック材料、例えば窒化アルミニウム等によって造られる。本発明の第１の具体例では、メサは、抵抗率の高い誘電体の薄膜堆積により、個々のパッドとして形成される。この場合、チャックの作動中は電荷がチャック本体表面のメサの場所に近いところへ移動する。よって、ヨンセン−ラーベク効果が電荷の移動を促進する一方、ウエハをチャックの上に適切に保持する静電力は、チャック本体表面の各メサの下にある電荷とウエハ裏面の各メサの上にある部分の電荷との間のクーロン力である。抵抗率の高いメサにより、過剰なＤＣ待機電力がウエハとチャック本体の間に流れることを防止する。ウエハ裏面全体に対して均一な電荷の分布を得ることを考慮して、これらメサを配置させることが可能であるので、本発明により、静電チャックの性能のウエハ裏面の形態性や組成に対する依存性を低減することになる。
【０００７】
更に具体的には、これらメサがウエハやその他のワークピースを、チャック本体の支持面に対してある間隔をもつ関係で保持する。ウエハの下面とチャック本体の間の距離は、メサの厚さによって決まる。これらメサの形成は、セラミックチャック本体の支持面上に誘電材料を物理気相堆積（ＰＶＤ）等の堆積を行うことによりなされる。メサの形成に用いる誘電膜には、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＣ、ポリイミドが含まれるが、これらに限定されるものではない。これらメサの厚さは、約５〜３５０ミクロンである。
【０００８】
更に、これらメサを「彫って」、ウエハのための支持構造体を画するウェルを与える。この場合、メサは、ウエハの裏面に対する適切な（例えば最小の）接触を与えるような手法で形成される。特に、メサは凹型のウエハ支持面と凸型のウエハ支持面のいずれに形成されてもよい。
【０００９】
本発明の別の具体例では、メサをチャック本体の平面に直接堆積するのではなく、チャック本体をパターニングし、このパターニングされたチャック本体の上に誘電体のメサ材料を厚さ５〜５０μｍで堆積する。この具体例では、各メサは、誘電材料のキャップを有しているチャック本体表面の盛り上がり部分を含んでいる。具体的には、メサの製作は、セラミックチャック本体にガラスのビード（ビーズ）を形成してパターンを形成し（即ち、パターニングされたチャック本体のある表面の上に複数の盛り上がり部分を形成し）、パターニングされたチャック本体の上にフォトレジストの層を堆積し、フォトレジストをパターニングし、、次いで、フォトレジストの上に誘電材料をＰＶＤにより堆積し、そして、フォトレジストを除去して各盛り上がり部分の上に誘電材料を残す、という工程により行われる。この場合、これらメサは２つの組成、即ちセラミックの盛り上がり部分と、誘電材料のキャップを有している。キャップは、セラミックの盛り上がり部分の上面全体をカバーしていてもよく、あるいは、セラミック盛り上がり部分の頂部の比較的小さな「ドット」であってもよい。使用中は、この盛り上がり部分の中への電荷の移動が生じて、各メサの場所でチャック力が増大する。
【００１０】
本発明を用いれば、大部分の電荷がセラミックの中を通り抜けて移動する（即ち、ヨンセン−ラーベク効果）が、誘電体のメサがあるため、電荷はウエハの中を伝わらない。この場合、大部分の電荷の蓄積が各メサの近傍で生じ、同時に、チャック力の大きさと均一性における必要な向上がもたらされる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
理解を容易にするため、各図で共通の要素にはできる限り同じ符号を付した。
【００１２】
図１は、本発明のハイブリッド型ヨンセン−ラーベク静電チャック第１の具体例の縦断面図であり、図１Ａは図１の領域１Ａの詳細な断面を表す。本発明の使用法を例示するため、図１は、チャック本体１０２の表面１１０上で半導体ウエハ１０８を支持する複数のウエハ支持メサ１０６を表す。図２は、図１のハイブリッド型ヨンセン−ラーベク静電チャック１００の上面図（ウエハ１０６は示されない）である。本発明を最もよく理解するためには、図１、図１Ａ及び図２を参照しながら以下の説明を読むことである。
【００１３】
第１の具体例では、ヨンセン−ラーベク静電チャック１００はセラミックチャック本体１０２に埋め込まれた１つ以上の電極１０４を有している。電極の構造は、あらゆる形式のものでもよく、また、チャック本体１０２の支持面の下（例えば１５０〜１０００マイクロメートル下）であればどこに配置されていてもよい。典型的な電極の構造としては、同じ高さの１対のＤ−型電極、同じ高さの１対の櫛形電極、複数の同軸の環状電極や単一の円形電極を挙げることができるが、これに限定されるものではない。図１は、単一の円形電極１０４、即ちモノポーラ静電チャック電極を例示する。
【００１４】
セラミックチャック本体１０２は、例えば、窒化アルミニウムやドープ窒化ホウ素で造られている。これらのセラミック材料は、抵抗率が比較的低く（例えば１０10Ω-cm）、このため、ヨンセン−ラーベク効果を促進する。酸化チタンや酸化クロムをドープしたアルミナ等をはじめとする他の半導体セラミックも、有用なヨンセン−ラーベクチャック材料である。
【００１５】
静電チャックに保持されるウエハの全体に対して温度の均一性を高めるために、チャック表面１１０とウエハ１０８の裏面１１４の間のスペース１１４に熱移動媒体（例えばヘリウムやアルゴン）を導入する。このガスは概して、チャック本体１０２の中に形成された１つ以上の導管１２０を介してスペース１１４に供給される。「裏面ガス」を用いて熱移動を促進することは、従来技術でよく知られている。
【００１６】
本発明の第１の具体例では、チャック本体１０２の支持面１１０は平坦であり、この支持面１１０の上に複数のメサ１０６が形成される。メサは、抵抗率の高い（例えば１０15Ω-cm）誘電材料の１つ以上の層より形成され、この誘電材料には、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＣ、ポリイミドが含まれるが、これらに限定されるものではない。これらメサは概して、従来技術のフォトレジストリフトオフ技術を用いて形成されるが、これは、フォトレジストのパターンを表面１１０に塗布し、このフォトレジストパターンの上にメサ材料を堆積する。そして、フォトレジスト材料を表面から「リフトオフ」し、メサ１０６のパターンを残す。この堆積プロセスは、堆積しようとする誘電材料によってきまるものであるが、一般に、この堆積プロセスは物理気相堆積（ＰＶＤ）プロセス又は蒸着堆積プロセスのいずれかである。また、このリフトオフ技術の使用に替わるものとしては、シャドウマスク技術を用いて堆積物をパターニングする技術が挙げられる。
【００１７】
メサ１０６は、平面図形的にはほぼ円形であり、直径が約０．５〜３ｍｍである。各メサの例示的な厚さは、５〜３５０ミクロンである。
【００１８】
これらメサ１０６は概して、同心円リング上に間隔を隔てて配置される（点線２００及び２０２により示される）。例えばメサが放射線上に配置される「星形」パターンや、メサを均一に分散するパターンなど、この他のパターンを用いることも可能である。一般的には、メサの数、間隔、サイズや全体のパターンは、静電チャック１００によってウエハに与えられるクランプ力の大きさによって決まる。例えば、この力の大きさが大きく、且つ、メサ１０６同士が比較的大きな間隔をとっている場合は、ウエハ１０８は、メサ１０６同士の間で弓反りしてしまうことがあり、また、チャック本体１０２の表面１１０に接触してしまうことがある。他方、チャック本体１０２の表面１１０上に配置されるメサ１０６の数が多すぎる場合は、裏面ガスの散布やクランプ力の均一性を妨害することになる。従って、支持を最適にしつつ、クランプ力に対する妨害を制限するように考慮して、メサ１０６を配置する必要がある。
【００１９】
セラミックチャック本体１０２は、そのセラミックの抵抗率が比較的低いことにより、半伝導性であるが、電荷は電極１０４からチャック本体１０２の表面１１０に移動する。同様に、電荷がウエハ１０８を通り抜け、ウエハ１０８の裏側１１２に蓄積する。メサには電流は流れない。これらメサ１０６のそれぞれが、非常に高い抵抗率を有しているので、移動する電荷はこれらメサ１０６のそれぞれに近接する場所及びチャック表面に近接する場所に蓄積する。電荷はメサとメサの間の表面にも移動するが、メサの誘電定数が、ウエハ裏面とチャック本体表面の間のギャップの中にある真空（又は裏面ガス）よりも実質的に大きく、このため、各メサにおける電界の強さがメサの外側の場所よりも実質的に大きくなる。従って、各メサ１０６においてクランプ力が最も大きくなり、本発明は、メサの配置によりクランプ力を厳密にコントロールして、ウエハの裏面全体に対して均一な電荷分布を実現することが可能になる。
【００２０】
更に、これらメサ１０６を「彫る」ことにより、ウエハを支持するために最適な接触面を与えることが可能であり、即ち、接触点を再現性よく、均一な分布で、最小の面積で与えることが可能となる。図１Ａに示されるように、頂点１１６のみでウエハを支持するよう凸型の断面を有するように、誘電層が形成される。他の形状、例えば凹型、三角型等といった形状は、他の用途に有用であるだろう。更に、これらのメサ１０６のそれぞれの高さを、ウエハの下の位置に応じて変えてもよく、例えば、チャックの中心近くではウエハとチャック本体表面の間の間隔を広くしチャックのエッジ近くでは間隔を狭くし、あるいはこの逆とする。このような変化により、ウエハの歪みを補正し、ウエハをクランプする電界曲線を与え、あるいは、スペース１１４の中の裏面ガスの流れを制御する。ウエハとチャック本体の間に熱移動ガスを与えることによるウエハの冷却は、従来技術においてよく知られている。しかし、メサの形状と高さを彫りだすことで、ガスをウエハ１０８の特定の領域へ導くことにより、あるいはクランプ力を調節してウエハ１０８からチャック本体１０２へ熱伝導を等高線化することにより、ウエハ１０８の下のガス流れの制御を容易にすることができる。
【００２１】
図３は、本発明の第２の具体例の断面図を示し、図３Ａは、図３の領域３Ａの詳細な断面図を示す。本発明のこの具体例を最もよく理解するためには、図３と図３Ａを同時に参照するべきである。
【００２２】
ハイブリッド型ヨンセン−ラーベク静電チャックの第２の具体例では、チャック本体３０２は、ヨンセン−ラーベク効果を容易にするセラミック材料であり、本発明の第１の具体例と同様の電極を有している。しかし、この具体例では、複数のメサ３０６は、２つの部分３１２及び３１４を含んでいる。第１の部分は、チャック本体３０２の表面１１０の盛り上がった部分３１２であり、第２の部分はこの盛り上がり部分３１２の上に配置される誘電体キャップ３１４である。
【００２３】
第２の具体例のウエハ支持メサ３０６の形成では、先ず、セラミック本体３０２の表面３１０をパターニングする。このパターニングは、焼結後にセラミックをビードブラスティングすることができ、あるいは、セラミックを焼結する前、即ちセラミックが「グリーン（しら地）」のままで、セラミックにエンボス加工を施しパターンを形成することにより、行うことができる。セラミック材料にパターンを形成することができるような様々な他の技術を用いることも可能であり、これら全てがここに記載されたものと等価なプロセスであると考えられる。
【００２４】
チャック本体３０２の表面３１０にパターンを形成した後、チャック本体のパターン形成面にフォトレジストを特定のパターンで塗布し、例えば、フォトレジストが各盛り上がり部分３１２の上面３１６を除いたチャック本体表面３１０全面を覆うようにする。誘電材料の層をフォトレジストパターンの上に堆積し、フォトレジストが存在する場所が全てについて、従来技術の「リフトオフ」プロセス又は従来技術のシャドウマスクプロセスを用いて、誘電材料を除去できるようにする。従って、誘電材料が、各盛り上がり部分３１２の頂部によく画されたキャップ３１４が形成される。
【００２５】
メサ３０６は、平面図形的にはほぼ円形であり、直径が約０．５〜３ｍｍである。各メサの例示的な厚さ（高さ）は、１０〜３５０ミクロンであり、盛り上がり部分のおよその高さは５〜３４５ミクロンであり、キャップのおよその高さは５〜５０ミクロンである。
【００２６】
使用に際しては、各メサ３０６のキャップ３１４が、チャック本体３０２の表面３１０からウエハ１０８の裏面へ電荷の移動に対するバリアとして作用する。この第２の具体例では、電荷が盛り上がり部分３１２の中に移動するので、第１の具体例に比べて、各メサの場所におけるチャック力を実質的に増加することに役立つ。本発明の第１の具体例と同様に、電荷はヨンセン−ラーベク効果によりチャック本体３０２を通り抜けて移動するが、ウエハには流れない。電荷はメサ３０６の誘電キャップ３１４が配置される場所、即ち各メサ３０６の盛り上がり部分３１２の中に蓄積する。更に、電荷はチャック表面のメサとメサの間の部分にも移動する。キャップ３１４の誘電定数が、ウエハ１０８の裏面１１２とチャック本体表面３１０の間のギャップ３１８の中の真空（又は裏面ガス）よりも実質的に大きいため、各メサにおける電界は、メサの外側におけるよりも実質的に大きい。この場合、チャック本体３０２の表面３１０上のこれらメサの配置と厚さにより、クランプ力を厳密にコントロールすることができる。
【００２７】
本発明の第１の具体例と同様に、本発明の第２の具体例のメサ３０６を彫ることにより、クランプ力のプロファイルを与え、ウエハ裏面の接触を制限して粒子汚染を低減し、裏面ガス流れをコントロールする等が可能である。しかし、メサ３０６を彫るためには、所望の結果を実現するよう、盛り上がり部分３１２の上面３１６と誘電キャップ３１４の一方又は両方に等高線を与えてもよい。盛り上がり部分３１２に等高線が与えられれば、誘電キャップがこの等高線面をほぼ共形にコーティングして、彫られたメサ（スカルプトメサ）が与えられる。
【００２８】
図５は、本発明の第３の具体例の断面図を示す。ここに示すメサ５００は、本発明の第２の具体例のメサと同様である。しかし、この別の例では、チャック表面１１０の盛り上がり部分３１２の直径よりも実質的に小さな直径を有するキャップ５０２を有している。この場合、ウエハ１０８は非常に小さな面によって支持されることになる。この具体例は、チャックからウエハ裏面への汚染物の移動の可能性を制限することやデチャッキング時にウエハの「くっつき」が低減されることだけでなく、最初の２つの具体例の利点全てを有している。更に、接触が最小になることにより、ウエハとチャック面の間の熱移動ガスの量を最大にする。
【００２９】
本発明の様々な具体例の基本的な利点は、チャッキングの経時的な性能の長期安定性である。メサがない場合、炭素等の分解組成物がチャック本体の表面上に形成されてこの表面が導電面となってしまい、静電力によるウエハのクランピングを助ける電界を排除してしまう。メサがこの分解を防止するわけではないが、厳しい分解の環境においてさえメサの場所は影響を受けずにウエハを保持するチャック力を与えるので、メサはチャッキングの性能に対するこの効果を最小にするだろうことを指摘することは重要である。
【００３０】
本発明の別の利点は、各メサの高抵抗率膜の完全性を全ての接触点で保持する必要はないということである。即ち、静電チャックの表面のどこかの位置において、接触点（単数でも複数でも）が損なわれた場合でも、本発明の有効性が大きく損なわれるわけではなく、即ち他のメサがウエハの保持を継続するのである。加えて、損なわれた点が再び確立されることはないので、連続的にウエハを通過させても、チャックの性能の長期における低下を引き起こさない。
【００３１】
本発明の他の利点は、ウエハを静電力によりクランプするために役立つためには、低い印加電力を用いればよいという点である。従来技術のヨンセン−ラーベク静電チャックに比べて、各メサにおいて表面電位が実質的に上昇するため、ウエハを同様にクランプするに必要となる印加電力は実質的に低減する。この表面電位の上昇は、以下の式で表されるように、誘電体の電界が低下することに原因があり、
【００３２】
【数１】
0004256586.tif 000002
【００３３】
これは、次の式に表されるように電流密度の低下につながり、
【００３４】
【数２】
0004256586.tif 000003
【００３５】
そして、最終的には、表面電位が上昇することになる。
【００３６】
本発明の他の具体例には、メサをチャック本体と同じ材料で形成し、絶縁性の高い誘電材料でこのメサをコーティングするものも含まれる。更に、メサは静電チャック本体の露出面とともにコーティングされてもよい。また、これらメサは、誘電体膜や静電チャック本体ではない材料で形成されてもよい。例えば、メサは、静電チャックの表面上に堆積したメタルで作られ、これに誘電膜をコーティングしてもよい。この場合、電荷は半導体のチャック本体を通り抜けてメタルメサに到達し、メタルメサの中のウエハ接触点のすぐ下で止まる。この場合、ウエハとメタルのメサにまでわたり非常に高い電界が発生する。
【００３７】
本発明のどの具体例を用いるにせよ、本発明のハイブリッド型ヨンセン−ラーベク静電チャックは、クーロンチャック力とヨンセン−ラーベクチャック力の両方によりウエハをクランピングする。ウエハの裏面の形態や組成によらずに均一なチャック力が得られる。
【００３８】
図４は、本発明のハイブリッド型静電チャック１００（又は３００）がリモートプラズマソース（ＲＰＳ）半導体ウエハ処理システム４００の中でウエハをクランプするための特定の使用の形態を表す。このプラズマ処理の環境には、プロセスチャンバ４０４と、リモートプラズマを生成するために用いるアプリケータ４１０とが含まれる。現状の技術においては、プラズマアプリケータ４１０は、チューブを有しており、これは一端がオープンになっており、この中にプロセスガスがポンプによって供給される。プロセスガスはソース４０８から供給されるが、これはＣＦ2、Ｏ2、Ｎ2、Ｃｌ2やＮＦ3等のガスを有していてもよい。また、導波路４０６が具備されるが、ＲＦ信号やマイクロ波信号等の電磁エネルギーのソース４０２がこの導波路４０６を介してチューブに向けられており、チューブ内でプラズマが生成されこれが維持される。
【００３９】
このように生成したプラズマにより生成する反応性種は、輸送導管４１８を介してチューブの開端から出ていくような向きが与えられる。反応性種は、プロセスチャンバ４０４へと向かう。ガス散布板４１２を通常用いてプラズマを広げ、プロセスチャンバ４０４内に反応性種を一様に分布させることにより、均一なウエハ処理を実現する。反応性種は、ワークピース（典型的には半導体ウエハ１０８）の方へと向かうが、これはヨンセン−ラーベク静電チャック１００（又は３００）によりチャンバ４０４内に静電力で保持される。反応性種は排気ポート４１６を介してプロセスチャンバから排気される。処理中にウエハ全面に対して均一な温度勾配を実現するため、随意、裏面ガスを、ソース４２０から導管１２０を介してウエハ１０８とチャック１００の間のスペース１１４へ供給する。ウエハ全面に対して均一な温度勾配を与えるため、あるいはウエハ全面に対して特定の温度勾配を与えるために、裏面ガスを導くような配置をメサ１０６（又は３０６）に与えてもよい。
【００４０】
ヨンセン−ラーベク静電チャック１００（又は３００）は、ウエハの裏面の形態の懸念なしに均一なクランプ力を与える。この均一なクランプ力により、ウエハ全面に対する均一な温度勾配とＲＰＳシステムにおけるウエハ処理の向上を与えることになる。簡単に言えば、本発明は半導体処理システム、特にＲＰＳシステムに対して、上述の様々な利点をもたらす。
【００４１】
本発明の教示内容に含まれる様々な具体例を詳細にここに示してきたが、当業者にはこれらの教示内容に含まれうる様々な変形具体例を容易に行うことができるだろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明のハイブリッド型ヨンセン−ラーベク静電チャックの第１の具体例の、図２の１−１線に沿った縦断面図である。図１Ａは、図１の領域１Ａの詳細な断面図である。
【図２】  図２は、本発明のウエハ支持メサのパターンを例示する上面図である。
【図３】  図３は、本発明のハイブリッド型ヨンセン−ラーベク静電チャックの第２の具体例の縦断面図である。図３Ａは、図３の領域３Ａの詳細な断面図である。
【図４】  リモートプラズマソース型（ＲＰＳ）ウエハ処理システム内のハイブリッド型ヨンセン−ラーベク静電チャックの用途を示す図である。
【図５】  本発明に従ったメサの別の具体例の断面図である。
【符号の説明】
１００…静電チャック、１０２…チャック本体、１０６…支持メサ、１１０…支持面。
【図１】
0004256586.tif 000004
【図１Ａ】
0004256586.tif 000005
【図２】
0004256586.tif 000006
【図３】
0004256586.tif 000007
【図３Ａ】
0004256586.tif 000008
【図４】
0004256586.tif 000009
【図５】
0004256586.tif 000010