JP2021090018A - エッジリング及び基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エッジリングとエッジリングを載置する静電チャックの載置面の間に供給する伝熱ガスの漏れを抑制し、伝熱特性を向上させる。【解決手段】基板処理装置のチャンバ内の静電チャックの上に、基板の周縁を囲むように載置されたエッジリングであって、前記エッジリングは、下面に前記静電チャックと接触する複数の接触部を有し、前記複数の接触部は、前記静電チャックの載置面とリング状に線接触する、エッジリングが提供される。【選択図】図３

Description

本開示は、エッジリング及び基板処理装置に関する。

例えば、特許文献１は、フォーカスリングの吸着特性を安定化させることを目的とし、下部電極の部材と接触するフォーカスリングであって、フォーカスリングの接触面及び下部電極の部材の接触面の少なくともいずれかは、０．１μｍ以上の表面粗さであることを提案する。

特開２０１７−５０５０９号公報

本開示は、エッジリング（フォーカスリングともいう。）とエッジリングを載置する静電チャックの載置面の間に供給する伝熱ガスの漏れを抑制し、伝熱特性を向上させることができる技術を提供する。

本開示の一の態様によれば、基板処理装置のチャンバ内の静電チャックの上に、基板の周縁を囲むように載置されたエッジリングであって、前記エッジリングは、下面に前記静電チャックと接触する複数の接触部を有し、前記複数の接触部は、前記静電チャックの載置面とリング状に線接触する、エッジリングが提供される。

一の側面によれば、エッジリングとエッジリングを載置する静電チャックの載置面の間に供給する伝熱ガスの漏れを抑制し、伝熱特性を向上させることができる。

実施形態に係る基板処理装置を示す断面図。 従来のエッジリングと静電チャックの間の電荷の移動を説明するための図。 図３（ａ）は実施形態に係るエッジリングの構成を示し、図３（ｂ）は実施形態の変形例１に係るエッジリングの構成を示す図。 実施形態と比較例のエッジリングによる伝熱ガス流量測定の実験結果を示す図。 図５（ａ）は実施形態の変形例２に係るエッジリングの構成を示し、図５（ｂ）は実施形態の変形例３に係るエッジリングの構成を示す図。

以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

［基板処理装置の全体構成］
図１は、実施形態に係る基板処理装置１の概略構成を示す断面図である。なお、実施形態では、本願の開示する基板処理装置１がＲＩＥ（Reactive Ion Etching）型の基板処理装置１である例について説明する。ただし、基板処理装置１は、表面波プラズマを利用したプラズマエッチング装置やプラズマＣＶＤ装置等に適用されてもよい。

基板処理装置１は、金属製、例えば、アルミニウム又はステンレス鋼製の円筒型のチャンバ１０を有し、その内部は、プラズマエッチングやプラズマＣＶＤ等のプラズマ処理が行われる処理室となっている。チャンバ１０は接地されている。

チャンバ１０は、内部に基板Ｗを載置する円板状のステージ１１を配置する。ステージ１１は、下部電極としても機能する。ステージ１１は、基台１１ａと静電チャック２５とを有し、基台１１ａの上に静電チャック２５を配置する。基台１１ａは、例えば、アルミニウムからなり、絶縁性の筒状保持部材１２を介してチャンバ１０の底から垂直上方に延びる筒状支持部１３に支持される。

静電チャック２５は、基板Ｗが載置される円板状の中央部２５ａと、環状の周縁部２５ｂとからなり、中央部２５ａの高さは周縁部２５ｂの高さよりも高くなっている。周縁部２５ｂの上面には、基板Ｗの周縁を囲むエッジリング３０が載置される。なお、中央部２５ａの高さと周縁部２５ｂの高さが等しい場合もある。

中央部２５ａは、導電膜からなる電極２５ｃを一対の誘電膜の間に挟み込むことによって構成される。周縁部２５ｂは、導電膜からなる電極２５ｄを一対の誘電膜の間に挟み込むことによって構成される。電極２５ｄは、内周側の電極２５ｄ１と外周側の電極２５ｄ２とを有する双極タイプの電極構造である。

電極２５ｃには電源２６がスイッチ２７を介して電気的に接続されている。電極２５ｄ１には電源２８ａ１がスイッチ２９ａ１を介して電気的に接続されている。電極２５ｄ２には電源２８ａ２がスイッチ２９ａ２を介して電気的に接続されている。静電チャック２５は、電源２６から電極２５ｃに供給された電圧（以下、「ＨＶ電圧」ともいう。）によりクーロン力を発生させ、これにより、基板Ｗを静電チャック２５に静電吸着し、保持する。

静電チャック２５は、電源２８ａ１から電極２５ｄ１に供給された電圧と、電源２８ａ２から電極２５ｄ２に供給された電圧とによりクーロン力を発生させ、これにより、エッジリング３０を静電チャック２５に静電吸着し、保持する。双極タイプの場合、一方の電極２５ｄ１と他方の電極２５ｄ２とに極性の異なる電荷を供給することができる。ただし、電極２５ｄは、電極２５ｄ１と電極２５ｄ２とを一体化した単極タイプの電極構造であってもよい。

基台１１ａの内部には、例えば、周方向に延在する環状又はうずまき状の冷媒室３１が設けられている。この冷媒室３１には、チラーユニット３２から配管３３、３４を介して例えば冷却水等の所定温度の温調媒体が循環供給され、温調媒体の温度によって静電チャック２５上の基板Ｗの温度を制御する。

伝熱ガス供給部３５は、伝熱ガスライン３６を介して静電チャック２５の中央部２５ａと基板Ｗとで挟まれる空間に伝熱ガスを供給する。また、伝熱ガス供給部３５は、伝熱ガスライン３７を介して静電チャック２５の周縁部２５ｂとエッジリング３０とで挟まれる空間に伝熱ガスを供給する。伝熱ガスとしては、熱伝導性を有するガス、例えば、ヘリウムガス等が好適に用いられる。伝熱ガスライン３７の基台１１ａの入口には、圧力調整可能な流量計２３が取り付けられ、周縁部２５ｂとエッジリング３０とで挟まれる空間に供給される伝熱ガスの流量を測定するように構成されている。エッジリング３０が静電チャック２５に吸着される吸着力が減り、周縁部２５ｂとエッジリング３０とで挟まれた空間から伝熱ガスが漏れる量が増えると、流量計２３が測定する伝熱ガスの流量が増える。なお、流量計は、伝熱ガスライン３７を流れる伝熱ガスの流量を、周縁部２５ｂとエッジリング３０とで挟まれる空間に供給される伝熱ガスの流量として測定できる位置であれば、いずれの位置に配置されてもよい。

ステージ１１には、プラズマ生成の第１高周波電源２１が整合器２１ａを介して電気的に接続されている。第１高周波電源２１は、例えば４０ＭＨｚの高周波ＨＦのパワーをステージ１１に供給する。また、ステージ１１には、バイアス用の第２高周波電源２２が整合器２２ａを介して電気的に接続されている。第２高周波電源２２は、高周波ＨＦよりも低い、例えば３ＭＨｚの高周波ＬＦのパワーをステージ１１に供給する。

チャンバ１０の側壁と筒状支持部１３の外周壁との間には排気路１４が形成されている。排気路１４の入口又は途中には環状のバッフル板１５が設けられ、底部には排気口１６が設けられる。排気口１６は、排気管１７を介して排気装置１８に接続される。排気装置１８は、真空ポンプを有し、チャンバ１０内の処理空間を所定の真空度まで減圧する。また、排気管１７は可変式バタフライバルブである自動圧力制御弁（automatic pressure control valve：ＡＰＣ、図示せず）を有する。自動圧力制御弁は自動的にチャンバ１０内の圧力制御を行う。

搬入出口１９は、チャンバ１０の側壁にて基板Ｗを搬入及び搬出し、ゲートバルブ２０により開閉する。チャンバ１０の上部開口は、絶縁性の部材４４を介してガスシャワーヘッド２４が配置され、これにより閉塞される。ガスシャワーヘッド２４は、上部電極としても機能する。かかる構成により、第１高周波電源２１からの高周波ＨＦのパワーがステージ１１とガスシャワーヘッド２４との間に供給される。

ガスシャワーヘッド２４は、天壁４０と天壁４０を着脱可能に支持する電極支持体３８とを有する。天壁４０は、多数のガス通気孔４０ａを有する。電極支持体３８の内部にはバッファ室３９が設けられ、ガス導入口３８ａはバッファ室３９から電極支持体３８を貫通する貫通孔に接続される。ガス供給部４５から出力されたガスは、ガス供給配管４１を通り、ガス導入口３８ａからバッファ室３９に導入され、多数のガス通気孔４０ａを通ってガスシャワーヘッド２４の下面からチャンバ１０内へガスを導入する。

ステージ１１の中心軸をＺ軸と定義する。ガスシャワーヘッド２４、静電チャック２５、基台１１ａ、電極２５ｃは、Ｚ軸と同心円状に略円盤状に形成される。エッジリング３０、電極２５ｄ１、ｄ２、筒状保持部材１２は、Ｚ軸と同心円状に筒状又は環状に形成される。

基板処理装置１の各構成要素は、制御部４３に接続されている。制御部４３は、基板処理装置１の各構成要素を制御する。各構成要素としては、例えば、排気装置１８、第１高周波電源２１、第２高周波電源２２、静電チャック用のスイッチ２７、２９ａ１、２９ａ２、電源２６、２８ａ１、２８ａ２、チラーユニット３２、伝熱ガス供給部３５およびガス供給部４５等が挙げられる。

制御部４３は、ＣＰＵ４３ａ及びメモリ４３ｂを備え、メモリ４３ｂに記憶されたプログラム及び処理レシピを読み出して実行することで、基板処理装置１において所望の基板処理を制御する。また、制御部４３は、基板処理に応じて基板Ｗ及びエッジリング３０の静電吸着を制御するための処理や、伝熱ガスを供給するための処理等を制御する。

チャンバ１０の周囲には、環状又は同心円状に延びる磁石４２が配置されている。チャンバ１０内では、磁石４２によって一方向に向かう水平磁界が形成される。また、ステージ１１とガスシャワーヘッド２４との間に供給された高周波のパワーによって鉛直方向のＲＦ電界が形成される。これにより、チャンバ１０内において処理ガスを介したマグネトロン放電が行われ、ステージ１１の表面近傍において処理ガスから高密度のプラズマが生成される。

基板処理装置１では、基板処理の際、先ずゲートバルブ２０を開き基板Ｗを搬入出口１９からチャンバ１０内に搬入し、静電チャック２５の上に載置する。そして、ガス供給部４５から出力されたガスをチャンバ１０内に導入し、第１高周波電源２１及び第２高周波電源２２より高周波ＨＦ，ＬＦのパワーをステージ１１に供給する。また、電源２６からの電圧を電極２５ｃに供給し、基板Ｗを静電チャック２５の載置面に吸着し、電源２８ａ１、２８ａ２からの電圧を電極２５ｄ１、２５ｄ２に供給し、エッジリング３０を静電チャック２５の載置面に吸着する。伝熱ガスを基板Ｗと静電チャック２５の載置面の間の空間に供給し、エッジリング３０と静電チャック２５の載置面の間の空間に供給する。ガスシャワーヘッド２４から導入されたガスがプラズマ化し、プラズマ中のラジカルやイオンによって基板Ｗの表面に所定のプラズマ処理が行われる。

［従来のエッジリングと静電チャックの間の電荷の移動］
従来のエッジリング１３０の構成において生じる、エッジリング１３０と静電チャック２５の間の電荷の移動について、図２を参照しながら説明する。図２は、従来のエッジリング１３０と静電チャック２５の間の電荷の移動を説明するための図である。

従来のエッジリング１３０の下面１３０ｇはフラットであり、静電チャック２５の周縁部２５ｂの載置面２５ｆとは、静電チャック２５に設けられた伝熱ガスライン３６の伝熱ガスの供給溝２５ｅ以外の部分で面接触している。係る構成では、エッジリング１３０と周縁部２５ｂの載置面２５ｆの間の空間から漏れる伝熱ガスの漏れ量が徐々に増えていく。その理由について説明する。

通常、電極２５ｄ１、２５ｄ２にＨＶ電圧が供給されると、図２（ａ）に示すように、エッジリング１３０の下面１３０ｇの近傍に溜まった電荷と、電極２５ｄ１、２５ｄ２に溜まった極性の異なる電荷とによりクーロン力が発生する。これにより、エッジリング１３０が静電チャック２５に吸着する。

この場合、エッジリング１３０の下面１３０ｇと静電チャック２５の載置面２５ｆとは面接触しており、線接触よりも接触面積が大きいためにエッジリング１３０と静電チャック２５の間で電荷が移動し易い。よって、図２（ｂ）に示すように、基板の処理時間が長くなるとともに電荷がエッジリング１３０とセラミックスの静電チャック２５の間で徐々に移動し、これによりエッジリング１３０の吸着力が低下する。このため、基板の処理時間が長くなり、エッジリング１３０を静電チャック２５に静電吸着する時間が長くなるほどエッジリング１３０の吸着力の低下が大きくなると考えらえる。

このようなエッジリング１３０と静電チャック２５の間の電荷の移動は、基板の処理時間が長い場合に限られず、エッジリング１３０及び静電チャック２５の温度が高い場合や、高周波ＬＦのパワーが高い場合にも起こり易くなる。よって、近年のアスペクト比が高いエッチング処理では、エッチング処理時間が長くなるために電荷の移動が起こり易くなる。また、近年の基板処理では高周波ＬＦのパワーを高く制御して、ステージ１１へのイオンの引き込みを大きくする傾向があり、この場合にも電荷の移動が起こり易くなる。さらに、高パワーの高周波ＨＦを供給することでプラズマからの入熱によりエッジリング１３０が高温になる傾向があり、この場合にも電荷の移動が起こり易くなる。かかる現象により、エッジリング１３０の吸着力が低下することでエッジリング１３０と周縁部２５ｂの載置面２５ｆの間の空間から伝熱ガスが漏れ、伝熱ガスの漏れ量が徐々に増えていくと考えられる。

伝熱ガスが漏れている部分では圧力が低下し、エッジリング１３０の温度が局所的に高温になり、エッジリング１３０の温度制御性が悪くなる。これにより、基板Ｗの周方向にて温度分布に不均一が生じ、基板処理に悪影響を与える要因となる。

よって、実施形態に係るエッジリング３０では、エッジリング３０と静電チャック２５の間の電荷の移動を抑制する対策として、エッジリング３０の下面と静電チャック２５の載置面との接触を、面接触でなく、線接触にする。これにより、アスペクト比の高い基板処理又は高周波ＬＦの高パワーを使用する基板処理等においてもエッジリング３０を安定して静電チャック２５に吸着することを可能にする。

＜実施形態に係るエッジリング＞
以下、実施形態に係るエッジリング３０の構成について、図３（ａ）を参照しながら説明する。図３（ａ）は実施形態に係るエッジリング３０の構成を示す図である。実施形態に係るエッジリング３０は、下面３０ａに静電チャック２５の載置面２５ｆと接触する接触部Ｃ１及び接触部Ｃ２を有する。接触部Ｃ１及び接触部Ｃ２は、載置面２５ｆとリング状に線接触する。

エッジリング３０の下面３０ａは、中央の段差３０ｂの前後で水平に形成された下面３０ａ１、３０ａ２を有し、下面３０ａ２は下面３０ａ１よりも下方に位置する。

エッジリング３０はステップ状に加工され、下面３０ａの加工前の傾斜面１３１は、水平面に対して下方に向かって傾斜角θで傾斜している。例えば、傾斜角θは、水平方向に対して下向きに０．０３°〜０．０６°程度である。実施形態では、傾斜面１３１を加工して下面３０ａ１、３０ａ２を水平面にするが、加工方法はこれに限られない。これにより、エッジリング３０の下面３０ａは、外周側に向かってステップ状に形成される。なお、段差３０ｂの高さは、１５〜３０μｍ程度であってもよい。

接触部Ｃ１は、エッジリング３０の下面３０ａのうちの内周側の下面３０ａ１の内端部にリング状に形成され、接触部Ｃ２は、外周側の下面３０ａ２の内端部にリング状に形成される。接触部Ｃ１及び接触部Ｃ２は、中心軸であるＺ軸（図１参照）と同心円状に形成される。載置面２５ｆには、伝熱ガスの供給溝２５ｅが複数個所に形成されている。また、伝熱ガスの経路となる供給溝が形成される場合がある。接触部Ｃ１及び接触部Ｃ２は、供給溝２５ｅや供給溝を極力避け、リング状に載置面２５ｆと線接触するように構成される。ただし、接触部Ｃ１又は接触部Ｃ２の一部が、供給溝２５ｅや供給溝の上に形成された場合には、リング状の線接触が一部途切れるが、接触部Ｃ１及び接触部Ｃ２のリング状の線接触は、リング状が一部途切れたものも含まれる。接触部Ｃ１及び接触部Ｃ２の線接触はμｍのオーダの幅である。つまり、接触部Ｃ１及び接触部Ｃ２と載置面２５ｆとはμｍのオーダの幅で線接触している。

接触部Ｃ１は、伝熱ガスの供給溝２５ｅよりも径方向に内側に配置され、接触部Ｃ２は、伝熱ガスの供給溝２５ｅよりも径方向に外側に配置されてもよい。接触部Ｃ２は、接触部Ｃ１よりも下方に位置する。接触部Ｃ１及び接触部Ｃ２は、エッジリング３０の下面３０ａに設けられた角部である。接触部Ｃ１は、第１の接触部の一例である。接触部Ｃ２は、第２の接触部の一例である。

このようにエッジリング３０は、エッジリング３０と静電チャック２５の間でリング状に線接触しており、従来のエッジリング１３０の面接触と比較して接触面積が小さい。このため、電荷がエッジリング３０とセラミックスの静電チャック２５との間でほぼ移動しない。以上から、実施形態に係るエッジリング３０では、吸着時間が長くなってもエッジリング３０の静電チャック２５に対する吸着力は低下しない。これにより、エッジリング３０と静電チャック２５の間に供給する伝熱ガスの漏れを抑制し、安定して良好な伝熱特性を得ることができる。これにより、安定的にエッジリング３０を抜熱でき、エッジリング３０の温度制御性を高めることができる。つまり、エッジリング３０に局所的な高温部分が生じず、基板Ｗの周方向にてラジカル供給分布を均一にすることができる。この結果、基板処理の均一性を高めることができる。

［実験結果］
次に、図１に示す基板処理装置１を使用した基板の処理時に伝熱ガスライン３７から伝熱ガスを供給したときの伝熱ガスの流量の測定結果について、図４を参照して説明する。図４は、実施形態のエッジリング３０と比較例のエッジリング１３０による伝熱ガス流量測定の実験結果を示す図である。実施形態に係るエッジリング３０は、図３（ａ）に示すエッジリング３０の構成を有し、比較例に係るエッジリング３０は、図２に示す従来のエッジリング１３０の構成を有する。

図４の横軸は時間（ｓ）を示し、縦軸は伝熱ガス流量の測定値（a.u.）を示す。伝熱ガス流量の測定値は、流量計２３（図１参照）で伝熱ガスライン３７を流れる伝熱ガスの流量を測定した値である。

実験の結果、比較例に係るエッジリング１３０では、時間とともに伝熱ガス流量の測定値が増えた。これは、エッジリング１３０の下面１３０ｇが載置面２５ｆと面接触しているため、エッジリング１３０と静電チャック２５との間で電荷が移動し、エッジリング１３０の吸着力が時間の経過とともに弱くなったためである。このため、エッジリング１３０の下面１３０ｇと載置面２５ｆの間からの伝熱ガスの漏れ量が増えた。

これに対して、実施形態に係るエッジリング３０では、時間が経過しても伝熱ガス流量の測定値は概ね一定であった。これは、エッジリング３０の下面３０ａが載置面２５ｆと線接触しているため、エッジリング３０と静電チャック２５との間で電荷が移動せず、エッジリング３０の吸着力が時間の経過によらずに変化しなかったためである。このため、エッジリング３０の下面３０ａと載置面２５ｆの間からの伝熱ガスの漏れ量は一定であった。

以上の結果から、実施形態に係るエッジリング３０では、伝熱ガスの漏れ量の変化が概ね生じないことから、エッジリング３０の抜熱を安定して行うことができ、エッジリング３０の温度制御性を高めることができる。この結果、基板処理の均一性を高めることができる。

＜変形例＞
（変形例１）
次に、実施形態の変形例１に係るエッジリング３０の構成について、図３（ｂ）を参照しながら説明する。図３（ｂ）は実施形態の変形例１に係るエッジリングの構成を示す図である。

変形例１に係るエッジリング３０の下面３０ａは、載置面２５ｆと接触する接触部Ｃ１及び接触部Ｃ２を有する。接触部Ｃ１及び接触部Ｃ２は、載置面２５ｆとリング状に線接触する。

エッジリング３０の下面３０ａは、外周側に向かってステップ状に形成される。下面３０ａのうち、中央の段差３０ｂの内周側には上方に傾斜する下面３０ａ１が設けられ、外周側には上方に傾斜する下面３０ａ２を有する。下面３０ａ１の傾斜角θと、下面３０ａ２の傾斜角θとは同じ角度であってもよいし、異なる角度であってもよい。例えば、傾斜角θは、水平方向に対して上向きに０．０３°〜０．０６°程度であり、水平面を加工し、傾斜角θの傾斜面である下面３０ａ１、３０ａ２を形成する。

接触部Ｃ１は、エッジリング３０の下面３０ａのうちの内周側の下面３０ａ１の内端部にリング状に載置面２５ｆと線接触する。また、接触部Ｃ２は、外周側の下面３０ａ２の内端部にリング状に載置面２５ｆと線接触する。接触部Ｃ１と載置面２５ｆ、及び接触部Ｃ２と載置面２５ｆとはμｍのオーダの幅で線接触している。接触部Ｃ１は、伝熱ガスの供給溝２５ｅよりも径方向に内側に配置され、接触部Ｃ２は、伝熱ガスの供給溝２５ｅよりも径方向に外側に配置されてもよい。接触部Ｃ２は、接触部Ｃ１と同じ高さに位置する。接触部Ｃ１及び接触部Ｃ２は、エッジリング３０の下面３０ａに設けられた角部である。

変形例１に係るエッジリング３０によっても、エッジリング３０と静電チャック２５の載置面２５ｆの間に供給する伝熱ガスの漏れを抑制し、伝熱特性を向上させることができる。

次に、実施形態の変形例２、３に係るエッジリング３０の構成について、図５を参照しながら説明する。図５（ａ）は実施形態の変形例２に係るエッジリング３０の構成を示す図である。図５（ｂ）は実施形態の変形例３に係るエッジリング３０の構成を示す図である。

（変形例２）
図５（ａ）に示す変形例２に係るエッジリング３０の下面３０ａは、静電チャック２５の載置面２５ｆと接触する接触部Ｃ１及び接触部Ｃ２を有する。接触部Ｃ１及び接触部Ｃ２は、載置面２５ｆとリング状に線接触する。

エッジリング３０の下面３０ａは、エッジリング３０の外周側に向かって下がるスロープ状に形成され、突出部３０ｃを有する。エッジリング３０の下面３０ａの水平面との傾斜角θは、水平方向に対して下向きに０．０３°〜０．０６°程度である。

突出部３０ｃは、内側に断面が半円状の突出部３０ｃ１と、外側に断面が半円状の突出部３０ｃ２とを有する。突出部３０ｃ１、３０ｃ２は、周方向に、基板処理装置１の中央の軸Ｚ（図１参照）と同心円状に形成される。

よって、接触部Ｃ１は、突出部３０ｃ１の先端にてリング状に載置面２５ｆと線接触する。また、接触部Ｃ２は、突出部３０ｃ２の先端にてリング状に載置面２５ｆと線接触する。接触部Ｃ１と載置面２５ｆ、及び接触部Ｃ２と載置面２５ｆとはμｍのオーダの幅で線接触している。接触部Ｃ１は、伝熱ガスの供給溝２５ｅよりも径方向に内側に配置され、接触部Ｃ２は、伝熱ガスの供給溝２５ｅよりも径方向に外側に配置されてもよい。接触部Ｃ２は、接触部Ｃ１よりも下方に位置する。接触部Ｃ１及び接触部Ｃ２は、エッジリング３０の下面３０ａに設けられた突出部である。

（変形例３）
図５（ｂ）に示す変形例３に係るエッジリング３０の下面３０ａは、静電チャック２５の載置面２５ｆと接触する接触部Ｃ１及び接触部Ｃ２を有する。接触部Ｃ１及び接触部Ｃ２は、静電チャック２５の載置面２５ｆとリング状に線接触する。

エッジリング３０の下面３０ａは、エッジリング３０の外周側に向かって水平面であり、突出部３０ｃを有する。突出部３０ｃは、内側に断面が半円状の突出部３０ｃ１と、外側に断面が半円状の突出部３０ｃ２とを有する。突出部３０ｃ１、３０ｃ２は、周方向に、基板処理装置１の中央の軸Ｚ（図１参照）と同心円状に形成される。

よって、接触部Ｃ１は、突出部３０ｃ１の先端にてリング状に載置面２５ｆと線接触する。また、接触部Ｃ２は、突出部３０ｃ２の先端にてリング状に載置面２５ｆと線接触する。接触部Ｃ１と載置面２５ｆ、及び接触部Ｃ２と載置面２５ｆとはμｍのオーダの幅で線接触している。接触部Ｃ１は、伝熱ガスの供給溝２５ｅよりも径方向に内側に配置され、接触部Ｃ２は、伝熱ガスの供給溝２５ｅよりも径方向に外側に配置されてもよい。接触部Ｃ２は、接触部Ｃ１と同じ高さに位置する。接触部Ｃ１及び接触部Ｃ２は、エッジリング３０の下面３０ａに設けられた突出部である。

なお、変形例２及び変形例３において、突出部３０ｃは、断面が半円状に限られない。例えば、突出部３０ｃは、静電チャック２５と線接触する形状であれば、断面が三角形であってもよいし、その他の多角形等、他の形状であってもよい。

以上に説明したように、実施形態及び変形例１〜３に係るエッジリング３０によれば、エッジリング３０と静電チャック２５の間でリング状に線接触しており、従来のエッジリング１３０の面接触に対して接触面積が小さい。このため、基板の処理時間が増えてもエッジリング３０と静電チャック２５の間で電荷の移動が生じない。よって、エッジリング３０の吸着力が低下しない。これにより、エッジリング３０と静電チャック２５の間の空間から伝熱ガスが漏れることを抑制し、伝熱特性を向上させることができる。

なお、実施形態及び変形例１〜３に係るエッジリング３０において、静電チャック２５と線接触する接触部の個数は、２つに限られず、複数であれば３以上であってもよい。

今回開示された実施形態に係るエッジリング及び基板処理装置は、すべての点において例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形及び改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。

本開示の基板処理装置は、Atomic Layer Deposition(ALD)装置、Capacitively Coupled Plasma(CCP)、Inductively Coupled Plasma(ICP)、Radial Line Slot Antenna(RLSA)、Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR)、Helicon Wave Plasma(HWP)のいずれのタイプの装置でも適用可能である。

また、基板処理装置は、基板にエッチング処理を施すエッチング装置に限られず、成膜処理を施す成膜装置や、アッシング装置、クリーニング装置等であってもよい。

１ ：基板処理装置
１０：チャンバ
１１：ステージ（下部電極）
２１：第１高周波電源
２２：第２高周波電源
２３：流量計
２４：ガスシャワーヘッド（上部電極）
２５：静電チャック
２５ａ：中央部
２５ｂ：周縁部
２５ｃ、２５ｄ：電極
２５ｆ：載置面
２６、２８ａ１、２８ａ２：電源
３０：エッジリング
３０ａ：下面
３０ｃ：突出部
３１：冷媒室
３２：チラーユニット
３５：伝熱ガス供給部
３６、３７：伝熱ガスライン
Ｃ１、Ｃ２：接触部

Claims (10)

1. 基板処理装置のチャンバ内の静電チャックの上に、基板の周縁を囲むように載置されたエッジリングであって、
   前記エッジリングは、下面に前記静電チャックと接触する複数の接触部を有し、
   前記複数の接触部は、前記静電チャックの載置面とリング状に線接触する、エッジリング。
2. 前記複数の接触部は、第１の接触部と第２の接触部とを有し、
   前記第２の接触部は、前記第１の接触部より下方に位置する、
   請求項１に記載のエッジリング。
3. 前記複数の接触部は、第１の接触部と第２の接触部とを有し、
   前記第２の接触部は、前記第１の接触部と同じ高さに位置する、
   請求項１に記載のエッジリング。
4. 前記エッジリングの下面は外周側に向かってステップ状に形成される、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のエッジリング。
5. 前記複数の接触部は、角部である、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載のエッジリング。
6. 前記エッジリングの下面は外周側に向かってスロープ状に形成される、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のエッジリング。
7. 前記複数の接触部は、突出部である、
   請求項６に記載のエッジリング。
8. 前記複数の接触部は、前記静電チャックの載置面とμｍのオーダの幅で線接触する、
   請求項１〜７のいずれか一項に記載のエッジリング。
9. 前記第１の接触部は、前記静電チャックに設けられた伝熱ガスの供給溝よりも径方向に内側に配置され、
   前記第２の接触部は、前記静電チャックに設けられた伝熱ガスの供給溝よりも径方向に外側に配置される、
   請求項２又は３に記載のエッジリング。
10. チャンバと、
    前記チャンバ内の静電チャックと、
    前記静電チャックの上に、基板の周縁を囲むように載置されたエッジリングとを有し、
    前記エッジリングは、
    前記エッジリングは、下面に前記静電チャックと接触する複数の接触部を有し、
    前記複数の接触部は、前記静電チャックの載置面とリング状に線接触する、
    基板処理装置。

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