静电卡盘组件、静电卡盘及聚焦环制造技术

静电卡盘组件(15)具备：陶瓷体(22)，其在作为圆形表面的晶片载置面(22a)的外周部具有位置比晶片载置面(22a)低的F/R载置面(28a)；晶片吸附用电极(32)，其埋设于陶瓷体(22)的内部中的与晶片载置面(22a)对置的位置；F/R吸附用电极(38)，其埋设于陶瓷体(22)的内部中的与F/R载置面(28a)对置的位置；用于积存气体的凹凸区域(29)，其设置于F/R载置面(28a)的表面；聚焦环(50)，其载置于F/R载置面(28a)；以及一对弹性环状密封材料(60)，其处于聚焦环载置面(28a)与聚焦环(50)之间且以包围凹凸区域(29)的方式配置于F/R载置面(28a)的内周侧和外周侧。

Electrostatic chuck assembly, electrostatic chuck and focusing ring

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】静电卡盘组件、静电卡盘及聚焦环
本专利技术涉及静电卡盘组件、静电卡盘以及聚焦环。
技术介绍
一直以来，已知等离子体蚀刻装置、等离子体CVD装置、等离子体灰化装置等等离子体处理装置。这样的等离子体处理装置中，通常设置有用于将晶片载置于真空腔室内的晶片载置装置。晶片载置装置具备用于将实施等离子体处理的晶片吸附固定于晶片载置面的静电卡盘、以及将该静电卡盘进行冷却的冷却板。作为静电卡盘，使用内部电极埋设于绝缘体或电介质(大多为陶瓷)的静电卡盘等。这样的晶片载置装置中，在将晶片载置于晶片载置面的状态下对内部电极施加直流电压而产生静电力(库仑力或约翰逊拉别克力)，从而将晶片吸附固定于晶片载置面。而且，在该状态下，以与晶片接触的方式产生等离子体。有时在晶片载置面的外周设置能够更换的聚焦环。聚焦环载置于位置比晶片载置面低的聚焦环载置面，具有使等离子体稳定地产生至晶片的外周边缘的作用、保护静电卡盘的表面的作用。在对晶片实施等离子体处理时，不仅晶片，该聚焦环也暴露于等离子体，因此温度升高。吸附固定于静电卡盘的晶片经由静电卡盘被冷却板所冷却。然而，聚焦环有时与静电卡盘相比非常厚，因此不能充分地吸附于静电卡盘而温度过于升高，导致有晶片的外周边缘的温度变高，等离子体处理工艺的成品率变差的担忧。因此，专利文献1中，对于表面经氧化铝膜处理的铝制的静电卡盘，使晶片载置面所使用的电介质与聚焦环载置面所使用的电介质的电阻率不同，利用库仑力吸附晶片，利用约翰逊拉别克力吸附聚焦环。此外，专利文献2中，在相同陶瓷内设置与晶片吸附用电极不同的聚焦环吸附用电极，仅使施加于聚焦环吸附用电极的卡盘电压根据等离子体处理的工序发生变化，而在聚焦环易于成为高温的蚀刻工序中，提高卡盘电压以提高吸附力。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4559595号公报专利文献2：日本特开2010-183074号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题可是，专利文献1、2中，记载了对于聚焦环载置面与聚焦环之间供给氦气，使聚焦环载置面与聚焦环之间的热传递变得顺利。然而，专利文献1、2中，有时供给于聚焦环载置面与聚焦环之间的氦气没有滞留于聚焦环载置面与聚焦环之间而向其周围泄漏，有时由氦气进行的热传递不能充分地进行。因此，期望抑制这样的气体泄漏。本专利技术是为了解决这样的课题而提出的，其主要目的在于提供能够抑制供给于聚焦环载置面与聚焦环之间的气体向其周围泄露的静电卡盘组件、静电卡盘以及聚焦环。用于解决课题的方法本专利技术的静电卡盘组件具备：陶瓷体，其在作为圆形表面的晶片载置面的外周部具有位置比上述晶片载置面低的聚焦环载置面；第1电极，其埋设于上述陶瓷体的内部中的与上述晶片载置面对置的位置；第2电极，其埋设于上述陶瓷体的内部中的与上述聚焦环载置面对置的位置；用于积存气体的凹凸区域，其设置于上述聚焦环载置面的表面；聚焦环，其载置于上述聚焦环载置面；以及一对弹性环状密封材料，其处于上述聚焦环载置面与上述聚焦环之间且以包围上述凹凸区域的方式配置于上述聚焦环载置面的内周侧和外周侧。使用该静电卡盘组件时，在将晶片载置于晶片载置面的状态下，分别对第1电极和第2电极施加电压。这样操作，则晶片吸附于晶片载置面，聚焦环吸附于聚焦环载置面。将聚焦环吸附于聚焦环载置面时的吸附力可以是库仑力也可以是约翰逊拉别克力，优选为约翰逊拉别克力。聚焦环比晶片厚，因此难以矫正翘曲来吸附，但由于弹性环状密封材料吸收聚焦环的翘曲，因此能够将聚焦环牢固地吸附于聚焦环载置面。其结果是，聚焦环载置面的凹凸区域通过弹性环状密封材料和聚焦环而成为气密或基本上气密，能够抑制供给至凹凸区域的气体的泄漏。进一步，由于第1电极与第2电极是独立的，因此能够施加适合于各自的电压。本专利技术的静电卡盘组件中，上述弹性环状密封材料可以嵌入在设置于上述聚焦环载置面和上述聚焦环的至少一者的环状槽中。如果这样的话，则能够利用环状槽容易地安置弹性环状密封材料。另外，弹性环状密封材料也可以不嵌入环状槽中，而成为被聚焦环载置面的平坦部和聚焦环的平坦部夹持的状态。在该情况下，弹性环状密封材料可以利用粘接剂粘接于聚焦环载置面和聚焦环的至少一者。本专利技术的静电卡盘具备：陶瓷体，其在作为圆形表面的晶片载置面的外周部具有位置比上述晶片载置面低的聚焦环载置面；第1电极，其埋设于上述陶瓷体的内部中的与上述晶片载置面对置的位置；第2电极，其埋设于上述陶瓷体的内部中的与上述聚焦环载置面对置的位置；用于积存气体的凹凸区域，其设置于上述聚焦环载置面的表面；以及一对环状槽，其以包围上述聚焦载置面的表面中的上述凹凸区域的方式设置于内周侧和外周侧。使用该静电卡盘时，在晶片载置面上载置晶片，并在聚焦环载置面的一对环状槽中嵌入弹性环状密封材料之后，在其上载置聚焦环，在该状态下，分别对第1电极和第2电极施加电压。这样操作，则晶片吸附于晶片载置面，聚焦环吸附于聚焦环载置面。将聚焦环吸附于聚焦环载置面时的吸附力可以是库仑力也可以是约翰逊拉别克力，优选为约翰逊拉别克力。聚焦环比晶片厚，因此难以矫正翘曲来吸附，但由于嵌入在聚焦环载置面的一对环状槽中的弹性环状密封材料吸收聚焦环的翘曲，因此能够将聚焦环牢固地吸附于聚焦环载置面。其结果是，聚焦环载置面的凹凸区域通过嵌入在一对环状槽中的弹性环状密封材料和聚焦环而成为气密或基本上气密，能够抑制供给至凹凸区域的气体的泄漏。进一步，第1电极与第2电极是独立的，因此能够施加适合于各自的电压。本专利技术的静电卡盘组件或静电卡盘中，上述陶瓷体中的除了上述聚焦环载置面与上述第2电极之间的部分以外的主体可以由具有能够发挥库仑力的体积电阻率的第1陶瓷构件构成，作为上述聚焦环载置面与上述第2电极之间的部分的副体可以由具有能够发挥约翰逊拉别克力的体积电阻率的第2陶瓷构件构成。如果这样的话，在使用静电卡盘时，晶片通过库仑力而吸附于晶片载置面，聚焦环通过比库仑力强的约翰逊拉别克力而吸附于聚焦环载置面。约翰逊拉别克力的吸附力强，因此能够矫正聚焦环的翘曲而吸附于聚焦环载置面。本专利技术的静电卡盘组件或静电卡盘中，优选上述第1陶瓷构件的体积电阻率在使用温度下为1×1015Ωcm以上，上述第2陶瓷构件的体积电阻率在使用温度下为1×108Ωcm以上1×1013Ωcm以下。如果这样的话，第1陶瓷构件易于发挥库仑力，第2陶瓷构件易于发挥约翰逊拉别克力。使用温度是对晶片实施等离子体处理时的温度，例如可适当设定于-100℃～150℃之间，一般而言设定于室温～150℃之间。第2陶瓷构件的体积电阻率在使用温度下可以为1×108Ωcm以上1×1011Ωcm以下。本专利技术的静电卡盘组件或静电卡盘中，上述第2陶瓷构件优选为由掺杂有元素周期表4族元素的陶瓷所形成。这样的陶瓷适于喷镀。作为元素周期表4族元素，可举出例如钛、锆、铪等。元素周期表4族元素的掺杂量可以适当设定为第2陶瓷构件的体积电阻率在使用温度下成为1×108Ωcm以上1×1013本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静电卡盘组件，具备：/n陶瓷体，其在作为圆形表面的晶片载置面的外周部具有位置比所述晶片载置面低的聚焦环载置面；/n第1电极，其埋设于所述陶瓷体的内部中的与所述晶片载置面对置的位置；/n第2电极，其埋设于所述陶瓷体的内部中的与所述聚焦环载置面对置的位置；/n用于积存气体的凹凸区域，其设置于所述聚焦环载置面的表面；/n聚焦环，其载置于所述聚焦环载置面；以及/n一对弹性环状密封材料，其处于所述聚焦环载置面与所述聚焦环之间且以包围所述凹凸区域的方式配置于所述聚焦环载置面的内周侧和外周侧。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171106 US 62/581,9001.一种静电卡盘组件，具备：
陶瓷体，其在作为圆形表面的晶片载置面的外周部具有位置比所述晶片载置面低的聚焦环载置面；
第1电极，其埋设于所述陶瓷体的内部中的与所述晶片载置面对置的位置；
第2电极，其埋设于所述陶瓷体的内部中的与所述聚焦环载置面对置的位置；
用于积存气体的凹凸区域，其设置于所述聚焦环载置面的表面；
聚焦环，其载置于所述聚焦环载置面；以及
一对弹性环状密封材料，其处于所述聚焦环载置面与所述聚焦环之间且以包围所述凹凸区域的方式配置于所述聚焦环载置面的内周侧和外周侧。


2.根据权利要求1所述的静电卡盘组件，所述弹性环状密封材料嵌入在设置于所述聚焦环载置面和所述聚焦环的至少一者的环状槽中。

【专利技术属性】
技术研发人员：久野达也，森冈育久，相川贤一郎，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP