(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電チャックであって、
基板と、
前記基板上に配置された加熱層と、
前記加熱層上に配置された絶縁層と、
前記加熱層の外周壁を囲むとともに前記加熱層の外側に取外し可能に配置された環状の保護部材とを含み、前記加熱層の外径は、前記基板の外径および前記絶縁層の外径よりも小さく、
前記環状の保護部材は環状体を含み、
前記環状体は、前記基板と前記絶縁層との間に配置されており、前記加熱層の前記外周壁を囲んでおり、
圧縮されておらず変形していない前記環状の保護部材の垂直方向の高さは、前記基板と前記絶縁層との間の隙間以上であり、
少なくとも１つの環状の延在部分は、前記環状体の外周壁上に形成されており、
前記環状の延在部分は、前記環状体の前記外周壁上で上方向または下方向に延在する、静電チャック。
【請求項２】
前記環状の保護部材は弾性があり、
圧縮されておらず変形していない前記環状の保護部材の前記垂直方向の前記高さは、前記基板と前記絶縁層との間の前記隙間以上であり、
前記環状の保護部材は、前記基板と前記絶縁層との間にて組立てられると、前記加熱層をプラズマから遮断することができる、請求項１に記載の静電チャック。
【請求項３】
圧縮されておらず変形していない前記環状の保護部材の前記垂直方向の前記高さは、前記基板と前記絶縁層との間の前記隙間以上であり、
前記環状の保護部材は、前記基板と前記絶縁層との間にて組立てられると、前記加熱層を前記プラズマから遮断するように圧縮されて変形する、請求項２に記載の静電チャック。
【請求項４】
前記環状の保護部材が圧縮されていないかまたは変形していない場合、前記静電チャックの中心軸が位置する面における前記環状の保護部材の断面形状は、長方形、正方形、台形、円形または楕円形である、請求項３に記載の静電チャック。
【請求項５】
前記断面形状が前記長方形、前記正方形または前記台形である場合、前記長方形、前記正方形または前記台形の辺のうちいずれか２つの隣り合う辺は、丸みのあるコーナー部を遷移部として採用している、請求項４に記載の静電チャック。
【請求項６】
前記丸みのあるコーナー部の半径は約１ｍｍから約３ｍｍの範囲である、請求項５に記載の静電チャック。
【請求項７】
前記静電チャックの中心軸が位置する面における前記環状の保護部材の断面形状は円であり、
前記加熱層の前記外周壁と、前記基板の上面と、前記絶縁層の下面との間に形成された環状空間の、前記静電チャックの軸方向に沿った高さは、前記断面形状の直径の約９０％よりも小さい、請求項３に記載の静電チャック。
【請求項８】
前記断面形状は前記長方形、前記正方形または前記台形であり、
前記環状の保護部材の外側環状面は凹面である、請求項４に記載の静電チャック。
【請求項９】
前記環状の保護部材の径方向の最小厚さは、前記環状の保護部材の前記径方向の最大厚さの約８０％以上である、請求項８に記載の静電チャック。
【請求項１０】
前記環状の保護部材の凹状の前記外側環状面の前記断面形状は、円弧、斜線または折れ線であり、
前記折れ線は、前記垂直方向に延在しており、少なくとも２つの線分を含み、
前記少なくとも２つの線分のうちいずれか２つの隣り合う線分が接続されており、
いずれか２つの隣り合う線分間に形成される角は、鋭角、直角または鈍角である、請求項８に記載の静電チャック。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの環状の延在部分の数が１である場合、前記環状の延在部分は、
前記環状体の前記外周壁上で上方向に延在するとともに、前記絶縁層の外周壁を覆っており、前記環状の延在部分の上端部は前記絶縁層の上面よりも低く、または、
前記環状体の前記外周壁上で下方向に延在するとともに、前記基板の外周壁を覆っており、
前記少なくとも１つの環状の延在部分の数が２つである場合、前記環状の延在部分の上半分は、前記環状体の前記外周壁上で上方向に延在するとともに、前記絶縁層の前記外周壁を覆っており、前記環状の延在部分の前記上端部は前記絶縁層の前記上面よりも低く、前記環状の延在部分の下半分は、前記環状体の前記外周壁上で下方向に延在するとともに、前記基板の前記外周壁を覆っている、請求項１に記載の静電チャック。
【請求項１２】
前記環状の保護部材はパーフルオロゴムで作られている、請求項１から１１のいずれか１項に記載の静電チャック。
【請求項１３】
処理チャンバを含むプラズマ処理装置であって、
請求項１から１２のいずれか１項に記載の前記静電チャックは、前記処理チャンバの内部に構成されている、プラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の分野
本開示は、概して、半導体製造プロセスの技術分野に関し、より特定的には、静電チャックおよびプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
集積回路（integrated circuit：ＩＣ）製造プロセス、特にプラズマエッチングプロセスにおいては、しばしば、静電チャック（electrostatic chuck：ＥＳＣ）を用いてウエハを保持および支持することにより、製造プロセス中のウエハのずれまたは位置合わせ不良を回避すると同時に、ウエハの温度を制御する。
【０００３】
図１は既存の静電チャックの概略図を例示している。図１に示されるように、静電チャックは、基板１と、基板１上に配置された加熱層２と、加熱層２上に配置された絶縁層３とを含む。さらに、シリコーン材料４が、加熱層２の外周壁に塗布されている。シリコーン材料の被膜は基板１と絶縁層３との間に配置されており、これにより、加熱層２がプラズマによってエッチングされるの防ぐ。
【０００４】
上述の静電チャックは、実用化の際に必然的に以下の問題を生じる。
シリコーン材料４は、プラズマによってエッチングされた後、次第に薄くなって完全に消失してしまう。加熱層２は、もはやシリコーン材料４によって保護されていないので、プラズマ環境に直接晒されてしまう。この加熱層２が腐食して、ウエハを汚染する粒子を発生させる可能性があり、これにより、ウエハ品質が低下してしまう。シリコーン材料４が加熱層２の外周壁に塗布されているので、残留したシリコーン材料が除去されてからでないと、新しいシリコーン材料４を再び塗布することができない。このプロセスは実施するのが難しいだけでなく、加熱層２および静電チャックにも損傷を及ぼす可能性がある。このため、通常の実用例においては、シリコーン材料４がプラズマエッチングによってある程度まで薄くされた後、静電チャックは廃棄されて、新しい静電チャックと交換される。これによって、かなりの廃棄物が発生することとなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
開示の概要
本開示の目的は、既存の技術における１つ以上の技術的問題を解決することである。本開示は、寿命が長く、メンテナンスおよび交換のコストが安いなどの特徴を有する静電チャックおよびプラズマ処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一局面は、基板と、当該基板上に配置された加熱層と、当該加熱層上に配置された絶縁層と、当該加熱層の外周壁を囲むとともに当該加熱層の外側に取外し可能に配置された環状の保護部材とを含む静電チャックを提供する。当該加熱層の外径は、当該基板の外径および当該絶縁層の外径よりも小さい。
【０００７】
任意には、当該環状の保護部材は弾性がある。圧縮されておらず変形していない当該環状の保護部材の垂直方向の高さは、当該基板と当該絶縁層との間の隙間以上である。当該環状の保護部材は、当該基板と当該絶縁層との間にて組立てられると、当該加熱層をプラズマから遮断することができる。
【０００８】
任意には、圧縮されておらず変形していない当該環状の保護部材の当該垂直方向の当該高さは、当該基板と当該絶縁層との間の当該隙間以上である。当該環状の保護部材は、当該基板と当該絶縁層との間にて組立てられると、当該加熱層を当該プラズマから遮断するように圧縮されて変形する。
【０００９】
任意には、当該環状の保護部材が圧縮されていないかまたは変形していない場合、当該静電チャックの中心軸が位置する面における当該環状の保護部材の断面形状は、長方形、正方形、台形、円形または楕円形である。
【００１０】
任意には、当該断面形状が当該長方形、当該正方形または当該台形である場合、当該長方形、当該正方形または当該台形の辺のうちいずれか２つの隣り合う辺は、丸みのあるコーナー部を遷移部として採用している。
【００１１】
任意には、当該丸みのあるコーナー部の半径は約１ｍｍから約３ｍｍの範囲である。
任意には、当該静電チャックの中心軸が位置する面における当該環状の保護部材の断面形状は円である。当該加熱層の当該外周壁と、当該基板の上面と、当該絶縁層の下面との間に形成された環状空間の、当該静電チャックの軸方向に沿った高さは、当該断面形状の直径の約９０％よりも小さい。
【００１２】
任意には、当該断面形状は当該長方形、当該正方形または当該台形である。当該環状の保護部材の外側環状面は凹面である。
【００１３】
任意には、当該環状の保護部材の径方向の最小厚さは、当該環状の保護部材の当該径方向の最大厚さの約８０％以上である。
【００１４】
任意には、当該環状の保護部材の凹状の当該外側環状面の当該断面形状は、円弧、斜線または折れ線である。当該折れ線は、当該垂直方向に延在しており、少なくとも２つの線分を含む。当該少なくとも２つの線分のうちいずれか２つの隣り合う線分が接続されている。いずれか２つの隣り合う線分間に形成される角は、鋭角、直角または鈍角である。
【００１５】
任意には、当該環状の保護部材は環状体を含む。当該環状体は、当該基板と当該絶縁層との間に配置されており、当該加熱層の当該外周壁を囲んでいる。圧縮されておらず変形していない当該環状の保護部材の垂直方向の高さは、当該基板と当該絶縁層との間の隙間以上である。少なくとも１つの環状の延在部分は、当該環状体の外周壁に形成されている。当該少なくとも１つの環状の延在部分の数が１である場合、当該環状の延在部分は、当該環状体の当該外周壁上で上方向に延在するとともに、当該絶縁層の外周壁を覆っており、当該環状の延在部分の上端部は当該絶縁層の上面よりも低く、または、当該環状の延在部分は、当該環状体の当該外周壁上で下方向に延在するとともに、当該基板の外周壁を覆っている。当該少なくとも１つの環状の延在部分の数が２つである場合、当該環状の延在部分の上半分は、当該環状体の当該外周壁上で上方向に延在するとともに、当該絶縁層の当該外周壁を覆っている。当該環状の延在部分の当該上端部は当該絶縁層の当該上面よりも低い。当該環状の延在部分の下半分は、当該環状体の当該外周壁上で下方向に延在するとともに、当該基板の当該外周壁を覆っている。
【００１６】
任意には、当該環状の保護部材はパーフルオロゴム（perfluoro rubber）で作られている。
【００１７】
本開示の別の局面は、処理チャンバを含むプラズマ処理装置を提供する。開示された静電チャックは、当該処理チャンバの内部に構成されている。
【００１８】
本開示は以下の有益な効果を有する。
本開示の実施形態によって提供される静電チャックにおいては、環状の保護部材および加熱層は互いに独立した２つの構造である。環状の保護部材は、加熱層の外周壁を囲むとともに、加熱層の外側に取外し可能に配置されている。このため、環状の保護部材は、製造プロセス中に加熱層を保護するだけではなく、環状の保護部材が破損したときに別個に交換することもできる。加熱層は、交換プロセス中に影響を受けず、これにより、静電チャックの寿命が長くなり、装置コストが節約される。
【００１９】
本開示は、上述の静電チャックを含むプラズマ処理装置を提供する。静電チャックの環状の保護部材および加熱層は、互いに独立した２つの構造である。環状の保護部材は、加熱層の外周壁を囲むとともに、加熱層の外側に取外し可能に配置されている。このため、環状の保護部材は、製造プロセス中に加熱層を保護するだけではなく、環状の保護部材が破損したときに別個に交換することができる。加熱層は交換プロセス中に影響を受けず、これにより、静電チャックの寿命が長くなり、装置コストが節約される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】既存の静電チャックを示す概略図である。
【図２】本開示の第１の実施形態に従った静電チャックを示す部分断面図である。
【図３】本開示の第１の実施形態に従った静電チャックを示す上面図である。
【図４】本開示の第１の実施形態の第１の実施形態変形例に従った静電チャックを示す部分断面図である。
【図５】本開示の第１の実施形態の第２の実施形態変形例に従った別の例示的な静電チャックを示す部分断面図である。
【図６】本開示の第１の実施形態の第３の実施形態変形例に従った別の例示的な静電チャックを示す部分断面図である。
【図７】本開示の第１の実施形態の第４の実施形態変形例に従った別の例示的な静電チャックを示す部分断面図である。
【図８】本開示の第１の実施形態の第５の実施形態変形例に従った別の例示的な静電チャックを示す部分断面図である。
【図９】本開示の第２の実施形態に従った別の例示的な静電チャックを示す部分断面図である。
【図１０】本開示の第２の実施形態の第１の実施形態変形例に従った別の例示的な静電チャックを示す部分断面図である。
【図１１】本開示の第２の実施形態の第２の実施形態変形例に従った別の例示的な静電チャックを示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
詳細な説明
当業者が本開示をより良く理解できるようにするために、以下において、添付の図面に関連付けて本開示の実施形態によって提供される静電チャックを詳細に説明する。
【００２２】
図２および図３を参照すると、静電チャックは、基板５と、基板５上に配置された加熱層６と、加熱層６上に配置された絶縁層７とを含む。発熱要素が熱源として加熱層６において構成されている。熱は、絶縁層７を介して、静電チャックによって支持されたウエハに伝達される。絶縁層７は、Ａｌ２Ｏ３およびＡｌＮなどのセラミック材料または他の絶縁材料でできている。さらに、直流（direct current：ＤＣ）電極層が絶縁層７に配置されている。静電力が、ＤＣ電極層と絶縁層上に配置されたウエハとの間において生成され、これにより、ウエハを固定する目的が達成される。
【００２３】
さらに、静電チャックは環状の保護部材８も含む。環状の保護部材８は、加熱層６の外周壁に取り外し可能に構成されている。すなわち、加熱層６は、環状の保護部材８の環状穴の内部に位置している。加熱層６と環状の保護部材８とが互いに接触しているか（すなわち、内部に隙間があるか）否かは本開示によって限定されていない。環状の保護部材８は、加熱層６を損なうことなく加熱層６から分離され得る。取外し可能であることは、環状の保護部材８と加熱層６とが互いに独立した２つの構造であることを意味している。破損した環状の保護部材８は別々に交換されてもよい。環状の保護部材８を交換しても加熱層６を破損させることはなく、これにより、静電チャックの寿命が長くなり、処理および装置のコストが節約される。
【００２４】
好ましくは、環状の保護部材８の内部の加熱層６がプラズマによってエッチングされないようにより適切に保護するために、環状の保護部材８は弾性があり、基板５と絶縁層７との間で圧縮されて変形する。すなわち、基板５と絶縁層７との間の隙間は、圧縮されておらず変形していない環状の保護部材８の垂直方向（すなわち、軸方向）の高さ以下である。そのため、基板５と絶縁層７との間の垂直方向の隙間が遮断されるとともに、プラズマが隙間を通り抜けて加熱層６の周囲面に到達することができなくなる。これにより、加熱層６とプラズマとの間を分離させる。組立て時に、環状の保護部材８が最初に垂直方向に圧縮されてもよく、これにより、この圧縮された環状の保護部材８の垂直方向の高さが基板５と絶縁層７との間の垂直方向の隙間よりも小さくなり得る。次いで、圧縮された環状の保護部材８は、加熱層６の周壁に接して囲まれ、基板５と絶縁層７との間の隙間に挿入される。環状の保護部材８は圧縮されて変形したままであり、このため、この環状の保護部材８が基板５および絶縁層７と密接することが可能となり、これにより隙間を封止することができる。弾性のある環状の保護部材８は、取外し可能な状態で、基板５と絶縁層７との間の隙間を封止して、加熱層６をプラズマから分離することで、プラズマ環境に直接晒される加熱層６の腐食によって生じる粒子によってウエハが汚染されるのを防ぎ得る。こうして、ウエハ処理品質を向上させる。
【００２５】
好ましくは、環状の保護部材８の材料はパーフルオロゴムを含む。パーフルオロゴムは弾性があるだけではなく、当該ゴムにフッ素原子を添加することによって耐熱性、耐酸化性、耐食性、および経年耐久性も有する。
【００２６】
一実施形態においては、環状の保護部材８が圧縮されていないかまたは変形していない場合、静電チャックの中心軸が位置する面の断面形状（以下、単に断面形状と称する）は、図２に示されるように長方形である。好ましくは、環状の保護部材８の面のうちいずれか２つの隣り合う面は、丸みのあるコーナー部８１を遷移部として採用している。すなわち、円形の面取り遷移部は、組立てを容易にするとともに組立ておよび分解中の破損を回避するために、長方形の辺のうちいずれかの２つの隣り合う辺同士の間に構成されている。さらに好ましくは、丸みのあるコーナー部８１の半径は、組立てを容易にするために約１ｍｍ〜約３ｍｍの範囲である。実用例においては、断面形状はまた正方形または台形であってもよい。実際には、基板５と絶縁層７との間の隙間を遮断できるとともに加熱層６をプラズマによってエッチングされないように保護できる形状であれば如何なる形状が用いられてもよい。
【００２７】
好ましくは、環状の保護部材８の外側環状面は凹面であってもよく、これは、環状の保護部材８が隣接する構成要素と接触するのを防ぐのに有用である。たとえば、長方形または正方形の断面形状を有する環状の保護部材８の外側環状面は凹状に構成されている。具体的には、図４に示されるように、凹形状の断面形状は円弧８２を成している。代替的には、図５に示されるように、凹形状の断面形状は斜線８３を成している。すなわち、環状の保護部材８の断面形状は直角台形である。一実施形態においては、斜線８３は下方向に傾斜している。すなわち、台形の上底が台形の下底よりも長い。実用例においては、斜線８３は上方向に傾斜していてもよい。すなわち、台形の下底が台形の上底よりも長い。加えて、台形は直角台形に限定されていなくてもよい。
【００２８】
図６に示されるように、環状の保護部材８の凹状の外側環状面の断面形状は、折れ線８４を成している。折れ線８４は、接続された２つの、垂直方向に沿った線分（８４１および８４２）を含んでいる。２つの線分（８４１および８４２）の間に角が形成されている。この角は鋭角、直角または鈍角であってもよい。代替的には、図７に示されるように、凹状の断面形状は別の折れ線８５を成している。折れ線８５は接続された３つの線分（８５１、８５２、８５３）を含む。いずれか２つの隣り合う線分の間に角が形成されている。この角は鋭角、直角または鈍角であってもよい。実用例においては、折れ線は４つ、５つまたはそれ以上の線分を含んでてもよい。言いかえれば、折れ線は垂直方向に延在し、少なくとも２つの線分を含む。少なくとも２つの線分のうちいずれか２つの隣り合う線分が接続されている。いずれか２つの隣り合う線分間に形成される角は鋭角、直角または鈍角であってもよい。
【００２９】
好ましくは、環状の保護部材８の凹状の外側環状面に加えて、環状の保護部材８の径方向の最小厚さは、環状の保護部材８の径方向の最大厚さの約８０％以上であり、これにより、環状の保護部材８の寿命が長くなり、環状の保護部材８の所望の封止効果が確実にされる。
【００３０】
なお、一実施形態においては、環状の保護部材８が圧縮されていないかまたは変形していない場合、静電チャックの中心軸が位置する面における断面形状が長方形、正方形または台形であり得ることに留意されたい。しかしながら、本開示の実施形態は断面形状に限定していない。実用例においては、断面形状は円形であってもよい。
【００３１】
好ましくは、断面形状が円形である場合、加熱層６の外周壁と、基板５の上面と、絶縁層７の下面との間に形成される環状空間の、静電チャックの軸方向に沿った高さは、断面形状の直径の約９０％よりも短く、これにより、その所望の封止効果を確実にする。加えて、実用例においては、環状空間の径方向の長さは、圧縮されておらず変形していない環状の保護部材８の直径よりも長いことが望ましい。このため、環状の保護部材は、圧縮されたときまたは変形したときに絶縁層７または基板５の外周を超えずに含まれることが確実にされるとともに、環状の保護部材８は、隣り合う構成要素と接触することが防止される。
【００３２】
図９は、本開示のいくつかの実施形態に従った別の例示的な静電チャックの部分断面図を例示する。図９を参照すると、一実施形態においては、前の実施形態と比べて、静電チャックは、環状の保護部材の封止効果をさらに向上させるために環状の延在部分を含む。
【００３３】
具体的には、一実施形態においては、環状の保護部材は環状体１０を含む。環状体１０は、加熱層６の外周壁を囲むとともに、基板５と絶縁層７との間に配置されている。環状体１０は、基板５と絶縁層７との間において圧縮されて変形している。たとえば、環状体１０は、少なくとも垂直方向に圧縮されて変形している。すなわち、圧縮されておらず変形していない環状体１０の垂直方向の高さは、基板５と絶縁層７との間の隙間よりも大きい。環状体１０は、基板５と絶縁層７との間の隙間を封止し、加熱層６をプラズマから分離させて、プラズマ環境に直接晒されることによって加熱層６が腐食して粒子を発生させることを防止し、ウエハ処理品質を向上させる。環状体１０の径方向の厚さは、加熱層６の外周壁と絶縁層７の外周壁との間の距離よりも大きく、これにより、環状体１０が径方向に圧縮されて変形していても、環状体１０の径方向の厚さが加熱層６の外周壁と絶縁層７の外周壁との間の距離よりも大きくなることを確実にする。すなわち、環状体１０の外周壁は絶縁層７の外周壁の外側に延在する。
【００３４】
さらに、環状の保護部材はまた、第１の環状の延在部分１１を含む。第１の環状の延在部分１１は、環状体１０の突起の上面から上方向に延在しており、絶縁層７の外周壁を囲み、絶縁層７の外周壁を覆うとともに当該外周壁に接合しており、これにより、環状体１０と絶縁層７との間の隙間の封止効果を向上させると同時に、接合されて覆われている絶縁層７がプラズマによって腐食されるのを防止する。さらに、第１の環状の延在部分１１の上端部は、絶縁層７の上面を越えておらず、これにより、プロセス中に絶縁層７上のウエハに影響が及ぶのを防止している。好ましくは、第１の環状の延在部分１１の上端部は、絶縁層７の上面よりも低い。絶縁層７の外周壁に接合するとともに当該外周壁を覆っている第１の環状の延在部分１１の高さは約１ｍｍ〜約１０ｍｍである。なお、「接合する」および「覆っている」という表現は、プラズマの通過を可能にするための隙間が第１の環状の延在部分１１と絶縁層７との間に存在していないことを意味しており、このことは、以下、「覆っている」と表現される。環状体１０の突起は、環状体１０が径方向に圧縮されているか否かにかかわらず、絶縁層７の外周壁の径方向外側に突出る、組立て済みの環状体１０の一部を指している。
【００３５】
代替的には、図１０に示されるように、第２の環状の延在部分１２も環状体１０の外周壁上に形成される。第２の環状の延在部分１２の上半分は、環状体１０の突起の上面から上方向に延在しており、絶縁層７の外周壁を囲むとともに、絶縁層７の外周壁を覆っており、これにより、環状体１０と絶縁層７との間の隙間の封止効果を高めるとともに、覆われた絶縁層７がプラズマによって腐食されるのを防ぐ。同時に、第２の環状の延在部分１２の下半分は、環状体１０の突起の下面から下方向に延在しており、基板５の外周壁を囲むとともに、基板５の外周壁を覆っており、これにより、環状体１０と基板５との間の隙間の封止効果を高めるとともに、覆われた基板５がプラズマによって腐食されるのを防ぐ。第２の環状の延在部分１２の上半分によって覆われている絶縁層７の外周壁の高さは約１ｍｍ〜約１０ｍｍであってもよく、第２の環状の延在部分１２の下半分によって覆われている基板５の外周壁の高さは約１ｍｍ〜約１０ｍｍであってもよい。一実施形態においては、絶縁層７の外周壁と基板５の外周壁との、静電チャックの中心軸に対して垂直な面上への正射影は、互いに部分的に重なり合っている。すなわち、絶縁層７の外周壁の直径と基板５の外周壁の直径とは等しい。さらに、第２の環状の延在部分１２の上半分の厚さと下半分の厚さとは同じである。すなわち、静電チャックの中心軸に対して垂直な面への、第２の環状の延在部分１２の上半分の内周壁の正射影と外周壁の正射影とは、それぞれ、同じ面への第２の環状の延在部分１２の下半分の内周壁の正射影と外周壁の正射影と一致している。しかしながら、実用例においては、絶縁層７の外周壁の直径と基板５の外周壁の直径とは等しくなくてもよい。この場合、絶縁層７および基板５の両方のうちより小さな直径を有する外周壁は、環状体１０の突起を規定するための基準として用いられている。すなわち、環状体１０の突起は、環状体１０のうち、絶縁層７および基板５の両方のうちより小さな直径を有する外周壁に対して径方向に突出る部分を指している。このため、第２の環状の延在部分１２の上半分および下半分が、それぞれ、絶縁層７の外周壁および基板５の外周壁に接合してそれぞれの外周壁を覆うことを確実にするために、静電チャックの中心軸に対して垂直な面への第２の環状の延在部分１２の上半分および下半分の内周壁のそれぞれの正射影は、互いに部分的に重なり合っていなくてもよい。さらに、同じ面への第２の環状の延在部分１２の上半分および下半分の外周壁のそれぞれの正射影は互いに一致していてもよく、または互いに一致していなくてもよく、本開示によって限定されていない。なお、環状の保護部材が図１０に示されるように第２の環状の延在部分１２を含む場合、圧縮されておらず変形していない環状体１０の高さは、もはや絶縁層７と基板５との間の隙間以上である必要がない。
【００３６】
代替的には、図１１に示されるように、第３の環状の延在部分１３がまた、環状体１０の外周壁上に形成される。第３の環状の延在部分１３は、環状体１０の突起の下面から下方向に延在しており、基板５の外周壁を囲むとともに、基板５の外周壁を覆っており、これにより、環状体１０と基板５との間の隙間の封止効果を高めるとともに、覆われた基板５がプラズマによって腐食されるのを防ぐ。第３の環状の延在部分１３によって覆われた基板５の外周壁の高さは、約１ｍｍ〜約１０ｍｍであってもよい。
【００３７】
上述から分かるように、少なくとも１つの環状の延在部分は環状体１０の外周壁上に形成されていてもよい。環状の延在部分は、絶縁層７の外周壁だけ、基板５の外周壁だけ、または絶縁層７および基板５の両方の外周壁だけを覆っていてもよい。さらに、環状の保護部材が環状体１０および環状の延在部分を含む場合、圧縮されておらず変形していない環状体１０の高さは、圧縮されておらず変形していない環状の保護部材の高さと見なされる。
【００３８】
さらに、本開示の実施形態によって提供される静電チャックにおいては、環状の保護部材と加熱層とは互いに独立した２つの構造である。環状の保護部材は、加熱層の外周壁を囲んでおり、加熱層の外側に取外し可能に配置されている。このため、環状の保護部材は、製造プロセス中に加熱層を保護するだけではなく、環状の保護部材が破損した場合に別個に交換することができる。加熱層は交換プロセス中に影響を受けず、これにより、静電チャックの寿命が長くなり、装置コストが節約される。したがって、本開示の実施形態によって提供される静電チャックは、寿命が長い、メンテナンスおよび交換のコストが安いなどの特徴を有する。
【００３９】
さらに、本開示はまた、プラズマ処理装置を提供する。プラズマ処理装置は処理チャンバを含む。本開示の実施形態によって提供される静電チャックは、処理チャンバの内部に構成されている。
【００４０】
本開示の実施形態によって提供されるプラズマ処理装置においては、静電チャックの環状の保護部材と加熱層とが互いに独立した２つの構造であるので、環状の保護部材は、加熱層の外周壁を囲むとともに、加熱層の外側に取外し可能に配置されている。このため、環状の保護部材は、製造プロセス中に加熱層を保護するだけではなく、環状の保護部材が破損したときに別個に交換することができる。加熱層は交換プロセス中に影響を受けず、これにより、静電チャックの寿命が長くなり、装置コストが節約される。
【００４１】
上述の実施形態が動作原則を説明するための単に例示的なものであることが理解されるはずである。しかしながら、本開示は、この明細書中に記載される特定の実施形態に限定されない。さまざまな変更例および改善例が本開示の精神および範囲から逸脱することなく当業者によって想到されるだろう。これらの変更例および改善例も本開示の範囲内であると見なされる。
【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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【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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