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TW201901800A - 靜電夾頭及電漿處理裝置 - Google Patents

靜電夾頭及電漿處理裝置 Download PDF

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TW201901800A
TW201901800A TW107118418A TW107118418A TW201901800A TW 201901800 A TW201901800 A TW 201901800A TW 107118418 A TW107118418 A TW 107118418A TW 107118418 A TW107118418 A TW 107118418A TW 201901800 A TW201901800 A TW 201901800A
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chuck
electrostatic chuck
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山口伸
三森章祥
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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

一實施形態之靜電夾頭具備基台、介電層及夾頭本體。介電層係設置於基台上且固定於基台。夾頭本體係搭載於介電層上。夾頭本體具有陶瓷本體、第1電極、第2電極及第3電極。陶瓷本體具有基板搭載區域。第1電極係設置於基板搭載區域內。第2電極及第3電極係構成雙極電極。第2電極及第3電極係設置於陶瓷本體內且設置於第1電極與介電層之間。

Description

靜電夾頭及電漿處理裝置
本揭示之實施形態係關於一種靜電夾頭及電漿處理裝置。
於電子裝置之製造中，為了對基板進行處理而使用電漿處理裝置。一般而言，電漿處理裝置具備提供腔室之腔室本體、及設置於該腔室內之靜電夾頭。
靜電夾頭具有保持基板之功能及調整基板之溫度之功能。靜電夾頭具有基台及夾頭本體。於基台形成有熱交換媒體(例如冷媒)用之流路。夾頭本體具有陶瓷本體、及設置於該陶瓷本體內之膜狀之電極。於夾頭本體之電極電性連接有直流電源。於夾頭本體上載置有基板。若對夾頭本體之電極施加來自直流電源之電壓，則於夾頭本體與基板之間產生靜電引力。藉由所產生之靜電引力，基板被吸引至夾頭本體，由該夾頭本體予以保持。又，藉由對基台供給熱交換媒體，而於基台與夾頭本體之間進行熱交換，從而調整夾頭本體之溫度，且調整基板之溫度。夾頭本體係經由接著劑而接合於基台上。此種具有平台之電漿處理裝置例如記載於日本專利特開2015-162618號公報中。
就於電漿處理裝置中進行之電漿處理而言，有將載置於夾頭本體上之基板之溫度設定為較低之溫度之情況。為了將基板之溫度設定為較低之溫度，對基台供給冷媒作為熱交換媒體。
若基台之溫度被設定為接著劑之玻璃轉移點以下之溫度，則接著劑硬化而失去柔軟性。若接著劑之柔軟性喪失，則有因基台之線膨脹係數與夾頭本體之線膨脹係數之差而導致夾頭本體自基台掉落之情況，或者有夾頭本體產生破裂之情況。即，有靜電夾頭產生損傷之情況。即便基台之線膨脹係數與夾頭本體之線膨脹係數之差較小，當使用時之靜電夾頭之溫度與夾頭本體接著於基台時之溫度之間之差變大時，亦有於靜電夾頭產生翹曲，該靜電夾頭無法保持基板之情況。即，有產生靜電夾頭之功能不全之情況。因此，要求抑制因基台之線膨脹係數與夾頭本體之線膨脹係數之間之差所引起之靜電夾頭之損傷及靜電夾頭之功能不全。因此，要求可不使用接著劑而將夾頭本體固定於基台。
於一態樣中，提供一種靜電夾頭。一態樣之靜電夾頭具備基台、介電層及夾頭本體。於基台之內部設置有熱交換媒體用之流路。介電層係設置於基台上且固定於基台。夾頭本體係搭載於介電層上。夾頭本體構成為藉由靜電引力保持載置於其上之基板。夾頭本體具有陶瓷本體、第1電極、第2電極及第3電極。陶瓷本體具有基板搭載區域。第1電極係為了於搭載於基板搭載區域上之基板與夾頭本體之間產生靜電引力，而設置於基板搭載區域內。第2電極及第3電極係構成雙極電極。第2電極及第3電極係為了於夾頭本體與介電層之間產生靜電引力，而設置於陶瓷本體內且設置於第1電極與介電層之間。
於一態樣之靜電夾頭中，藉由於電漿產生過程中對第1電極施加電壓，而於夾頭本體與自電漿接收到電荷之基板之間產生靜電引力。藉由所產生之靜電引力，基板被保持於夾頭本體。又，藉由對第2電極及第3電極施加互為相反極性之電壓，即便未經由電漿，亦會於夾頭本體與介電層之間產生靜電引力。藉由所產生之靜電引力，夾頭本體被吸引至介電層，並被固定於該介電層，且介隔該介電層被固定於基台。因此，根據該靜電夾頭，可不使用接著劑而於任意之時點將夾頭本體固定於基台。又，於在基台與夾頭本體之間產生溫度差之情形時，基台之溫度與夾頭本體之溫度之間之溫度差變小，故而可藉由靜電引力介隔介電層而將夾頭本體固定於基台。因此，可抑制夾頭本體之掉落及夾頭本體之破裂。又，可抑制靜電夾頭之翹曲。
於一實施形態中，陶瓷本體進而提供包圍基板搭載區域且於其上載置有聚焦環之外周區域。
於一實施形態中，夾頭本體還具有構成雙極電極之第4電極及第5電極。第4電極及第5電極係為了於聚焦環與夾頭本體之間產生靜電引力，而設置於外周區域內。於本實施形態中，藉由對第4電極及第5電極施加互為相反極性之電壓，即便不經由電漿，亦可於外周區域與聚焦環之間產生靜電引力。藉由所產生之靜電引力而將聚焦環保持於夾頭本體之外周區域。
於一實施形態中，第4電極及第5電極較第2電極及第3電極更遠離介電層。於另一實施形態中，第2電極、第3電極、第4電極及第5電極係沿著同一平面設置。
於一實施形態中，第2電極及第3電極係遍及基板搭載區域及外周區域而設置。於本實施形態中，藉由對第2電極及第3電極施加互為相反極性之電壓，而於外周區域與聚焦環之間產生靜電引力。藉由所產生之靜電引力而將聚焦環保持於夾頭本體之外周區域。
於一實施形態中，於基台、介電層及夾頭本體，形成有於與介電層側為相反側之外周區域之表面開設開口之第1流路。於本實施形態中，即便因剩餘電荷等而導致聚焦環被吸引至夾頭本體之外周區域，亦可藉由對第1流路供給氣體而將聚焦環自夾頭本體之外周區域卸除。
於一實施形態中，介電層係陶瓷之熔射膜。於另一實施形態中，介電層係直接或經由接著層而接合於基台之樹脂層。
於一實施形態中，介電層側之夾頭本體之表面或夾頭本體側之介電層之表面提供有槽，於基台及介電層，形成有連接於槽之第2流路。於本實施形態中，即便因剩餘電荷等而導致夾頭本體被吸引至介電層，亦可藉由對第2流路供給氣體而將夾頭本體自介電層卸除。
於一實施形態中，靜電夾頭還具備：第1溫度感測器，其用於測定基台之溫度；及第2溫度感測器，其用於測定夾頭本體之溫度。
於另一態樣中，提供一種電漿處理裝置。電漿處理裝置具備腔室本體、上述一態樣或各種實施形態中之任一靜電夾頭、高頻電源、及第1～第3直流電源。腔室本體提供腔室。高頻電源係電性連接於靜電夾頭之基台。第1直流電源係電性連接於第1電極。第2直流電源係電性連接於第2電極。第3直流電源係電性連接於第3電極。
於一實施形態中，電漿處理裝置還具備：第4直流電源，其電性連接於靜電夾頭之上述第4電極；及第5直流電源，其電性連接於靜電夾頭之上述第5電極。
於一實施形態中，電漿處理裝置還具備第1氣體供給部及第1排氣裝置，其等選擇性地連接於靜電夾頭之上述第1流路。
於一實施形態中，電漿處理裝置還具備第2氣體供給部及第2排氣裝置，其等選擇性地連接於靜電夾頭之上述第2流路。
以下，參照圖式對各種實施形態進行詳細說明。再者，於各圖式中對相同或相當之部分附上相同之符號。
圖1係概略性地表示一實施形態之電漿處理裝置之圖。於圖1中概略性地表示一實施形態之電漿處理裝置10之縱截面之構造。圖1所示之電漿處理裝置10係電容耦合型之電漿處理裝置。
電漿處理裝置10具備腔室本體12。腔室本體12具有大致圓筒形狀。腔室本體12係將其內部空間提供作為腔室12c。腔室本體12例如包含鋁。腔室本體12係連接於接地電位。於腔室本體12之內壁面、即劃分形成腔室12c之壁面，形成有具有耐電漿性之膜。該膜可為藉由陽極氧化處理而形成之膜、或由氧化釔形成之膜等陶瓷製之膜。又，於腔室本體12之側壁形成有通路12g。於基板W被搬入至腔室12c時，又，於基板W自腔室12c被搬出時，基板W通過通路12g。於腔室本體12之側壁安裝有閘閥14。通路12g可藉由閘閥14而開閉。
於腔室12c內，支持部15自腔室本體12之底部朝上方延伸。支持部15具有大致圓筒形狀，且由石英等絕緣材料形成。於支持部15上搭載有平台16，平台16係由支持部15支持。平台16係以於腔室12c內支持基板W之方式構成。平台16包含電極板18及靜電夾頭20。電極板18具有導電性，且具有大致圓盤形狀。電極板18例如由鋁形成。靜電夾頭20係設置於電極板18上。靜電夾頭20包含基台22、介電層24及夾頭本體26。基台22具有導電性，且構成下部電極。基台22係設置於電極板18上，且電性連接於電極板18。
於基台22內設置有流路22f。流路22f係熱交換媒體用之流路。作為熱交換媒體，使用液狀之冷媒、或者藉由汽化而將基台22冷卻之冷媒(例如氟氯碳化物)。對流路22f，自設置於腔室本體12之外部之冷凍器單元經由配管23a而供給熱交換媒體。供給至流路22f之熱交換媒體係經由配管23b而返回至冷凍器單元。如此，對流路22f，以於該流路22f與冷凍器單元之間循環之方式供給熱交換媒體。
於電漿處理裝置10設置有氣體供給管線25。氣體供給管線25係將來自氣體供給機構之傳熱氣體、例如He氣供給至夾頭本體26之上表面與基板W之背面(下表面)之間。
筒狀部28自腔室本體12之底部朝上方延伸。筒狀部28係沿著支持部15之外周延伸。筒狀部28具有導電性，且具有大致圓筒形狀。筒狀部28係連接於接地電位。於筒狀部28上設置有絕緣部29。絕緣部29具有絕緣性，且例如由石英等陶瓷形成。絕緣部29具有大致圓筒形狀，且沿著電極板18之外周及靜電夾頭20之外周延伸。於靜電夾頭20之夾頭本體26之外周區域上搭載有聚焦環FR。聚焦環FR具有大致環狀板形狀，且例如由矽或碳化矽(SiC)形成。聚焦環FR係以包圍夾頭本體26之基板搭載區域之邊緣及基板W之邊緣之方式設置。
電漿處理裝置10進而具備上部電極30。上部電極30係設置於平台16之上方。上部電極30係與構件32一起將腔室本體12之上部開口關閉。構件32具有絕緣性。上部電極30係經由該構件32而支持於腔室本體12之上部。
上部電極30包含頂板34及支持體36。頂板34之下表面劃分形成腔室12c。於頂板34設置有複數個氣體噴出孔34a。複數個氣體噴出孔34a之各者係於板厚方向(鉛垂方向)上貫通頂板34。該頂板34並無限定，例如由矽形成。或者，頂板34可具有於鋁製之母材之表面設置有耐電漿性之膜之構造。該膜可為藉由陽極氧化處理而形成之膜、或由氧化釔形成之膜等陶瓷製之膜。
支持體36係將頂板34裝卸自如地支持之零件。支持體36例如可由鋁等導電性材料形成。於支持體36之內部設置有氣體擴散室36a。複數個氣體孔36b自氣體擴散室36a朝下方延伸。複數個氣體孔36b分別與複數個氣體噴出孔34a連通。於支持體36，形成有向氣體擴散室36a導入氣體之氣體導入口36c，於該氣體導入口36c連接有氣體供給管38。
於氣體供給管38，經由閥群42及流量控制器群44而連接有氣體源群40。氣體源群40包含複數個氣體源。閥群42包含複數個閥，流量控制器群44包含複數個流量控制器。流量控制器群44之複數個流量控制器之各者係質量流量控制器或壓力控制式之流量控制器。氣體源群40之複數個氣體源係分別經由閥群42之對應之閥及流量控制器群44之對應之流量控制器而連接於氣體供給管38。電漿處理裝置10可將來自氣體源群40之複數個氣體源中之被選擇之一個以上的氣體源之氣體以經個別調整之流量供給至腔室12c。
於筒狀部28與腔室本體12之側壁之間設置有擋板48。擋板48例如可藉由於鋁製之母材被覆氧化釔等陶瓷而構成。於該擋板48形成有多個貫通孔。於擋板48之下方，排氣管52連接於腔室本體12之底部。於該排氣管52連接有排氣裝置50。排氣裝置50具有自動壓力控制閥等壓力控制器、及渦輪分子泵等真空泵，可將腔室12c進行減壓。
電漿處理裝置10進而具備第1高頻電源62。第1高頻電源62係產生電漿產生用之第1高頻之電源。第1高頻具有27～100 MHz之範圍內之頻率、例如60 MHz之頻率。第1高頻電源62係經由匹配器63而連接於上部電極30。匹配器63具有用以將第1高頻電源62之輸出阻抗與負載側(上部電極30側)之阻抗匹配之電路。再者，第1高頻電源62亦可經由匹配器63而連接於電極板18。於第1高頻電源62連接於電極板18之情形時，上部電極30係連接於接地電位。
電漿處理裝置10進而具備第2高頻電源64。第2高頻電源64係產生用以將離子引入至基板W之偏壓用之第2高頻之電源。第2高頻之頻率低於第1高頻之頻率。第2高頻之頻率係400 kHz～13.56 MHz之範圍內之頻率，例如為400 kHz。第2高頻電源64係經由匹配器65而連接於電極板18。匹配器65具有用以使第2高頻電源64之輸出阻抗與負載側(電極板18側)之阻抗匹配之電路。
於一實施形態中，電漿處理裝置10可進而具備控制部Cnt。控制部Cnt係具備處理器、記憶裝置、輸入裝置及顯示裝置等之電腦，且控制電漿處理裝置10之各部。具體而言，控制部Cnt係執行記憶裝置中所記憶之控制程式，且基於該記憶裝置中所記憶之製程參數資料而控制電漿處理裝置10之各部。藉此，電漿處理裝置10乃執行由製程參數資料所指定之製程。
以下，對可採用作為靜電夾頭20之若干個實施形態之靜電夾頭進行說明。
[第1實施形態之靜電夾頭]
圖2係第1實施形態之靜電夾頭之剖視圖。圖2所示之靜電夾頭20A可被用作電漿處理裝置10之靜電夾頭20。靜電夾頭20A具有基台22及介電層24。又，靜電夾頭20A具有夾頭本體26A作為夾頭本體26。
基台22具有導電性，且具有大致圓盤形狀。基台22例如由鋁形成。基台22係設置於電極板18上。基台22係電性連接於電極板18。該基台22構成下部電極，對該基台22經由電極板18而供給高頻(第2高頻、或第1高頻及第2高頻)。於基台22之內部，形成有上述流路22f。流路22f係於基台22內，例如呈螺旋狀延伸。
介電層24係設置於基台22上且固定於該基台22。介電層24係由介電體形成。圖3(a)、圖3(b)、圖3(c)係例示之介電層之剖視圖。圖3(a)所示之介電層24A、圖3(b)所示之介電層24B及圖3(c)所示之介電層24C可被採用作為介電層24。
介電層24A係陶瓷、例如氧化鋁或氧化釔之膜，且設置於基台22之上表面之上。介電層24A係例如藉由對基台22之上表面進行陶瓷之熔射而形成。介電層24B具有接著層241及樹脂層242。樹脂層242係藉由接著層241而固定於基台22之上表面。樹脂層242係例如由聚醯亞胺形成。介電層24C係樹脂製之膜。介電層24C係直接接合於基台22之上表面。介電層24C係藉由雷射而接合於基台22之上表面，或者利用投錨效應而接合於基台22之上表面。介電層24C係例如由氟系樹脂形成。
介電層24A、24B或24C等介電層24之厚度為50 μm以上且500 μm以下。具有此種厚度之介電層24可追隨於由熱所致之基台22之變形。為了促進基台22與夾頭本體26之間之熱交換，介電層24之厚度係以具有特定值以下之熱阻之方式設定。熱阻被定義為介電層24之厚度除以該介電層24之熱導率所得之值。
返回至圖2，夾頭本體26A係搭載於介電層24上。夾頭本體26A構成為藉由靜電引力保持載置於其上之基板W。該靜電引力為庫侖力或約翰遜-拉貝克(Johnsen-Rahbek)力。夾頭本體26A具有陶瓷本體260、第1電極261、第2電極262、第3電極263、第4電極264及第5電極265。
陶瓷本體260具有大致圓盤形狀。陶瓷本體260具有基板搭載區域260a及外周區域260b。基板搭載區域260a係於其上搭載有基板W之區域。基板搭載區域260a具有大致圓盤形狀。外周區域260b係大致環狀板形狀之區域，且以包圍基板搭載區域260a之方式延伸。基板搭載區域260a之背面(介電層24側之表面)與外周區域260b之背面(介電層24側之表面)構成陶瓷本體260之連續之平坦之背面(下表面)、即夾頭本體26A之背面。另一方面，外周區域260b之上表面相較基板搭載區域260a之上表面而言，延伸至夾頭本體26A之背面之附近。聚焦環FR係以包圍基板搭載區域260a之邊緣及基板W之邊緣之方式搭載於外周區域260b上。
圖4係包含夾頭本體之外周區域之部位之靜電夾頭的剖視圖。如圖4所示，於一實施形態中，於夾頭本體26A之外周區域260b、介電層24、基台22及電極板18，形成有於與介電層24為相反側之外周區域260b之表面(上表面)開設開口之流路20f(第1流路)。流路20f係於電極板18及基台22之內部，藉由絕緣性之配管70而提供。於流路20f，選擇性地連接有氣體供給部71(第1氣體供給部)及排氣裝置72(第1排氣裝置)。氣體供給部71係經由流路20f而對聚焦環FR之背面(下表面)供給氣體。排氣裝置72係經由流路20f而將聚焦環FR之背面進行抽真空。
返回至圖2，第1電極261係設置於基板搭載區域260a內。第1電極261係膜狀之電極。第1電極261係經由開關SW1而連接於直流電源DS1(第1直流電源)。直流電源DS1產生被施加至第1電極261之直流電壓。若於電漿產生過程中，來自直流電源DS1之直流電壓被施加至第1電極261，則於夾頭本體26A與自電漿接收到電荷之基板W之間產生靜電引力。藉由所產生之靜電引力，基板W被吸引至夾頭本體26A，並被固定於該夾頭本體26A。
以下，參照圖2及圖5。圖5係表示第1實施形態之靜電夾頭之第2～第5電極之圖。再者，於圖5中，為方便起見，以第2～第5電極處於同一水平度之方式表示，但於靜電夾頭20A中，第4電極264及第5電極265係設置於較第2電極262及第3電極263更靠上方。
如圖2及圖5所示，第2電極262及第3電極263係設置於陶瓷本體260之基板搭載區域260a內。第2電極262及第3電極263係構成雙極電極。第4電極264及第5電極265係設置於外周區域260b內。第4電極264及第5電極265係構成雙極電極。第4電極264及第5電極265較第2電極262及第3電極263更遠離介電層24。換言之，第2電極262及第3電極263相較第4電極264及第5電極265而言，於陶瓷本體260內設置於介電層24之附近、即陶瓷本體260之背面之附近。
第2電極262及第3電極263係膜狀之電極，如圖5所示，具有梳齒形狀。第2電極262與第3電極263係以沿著一方向使該等之梳齒交替地排列之方式設置。第4電極264及第5電極265係膜狀之電極，如圖5所示，具有同心之環形狀。圖6係表示第4電極及第5電極之另一例之俯視圖。如圖6所示，第4電極264及第5電極265亦可具有梳齒形狀，且亦可以沿著周方向使該等之梳齒交替地排列之方式設置。
返回至圖2，於第2電極262，經由開關SW2而電性連接有直流電源DS2(第2直流電源)。於第3電極263，經由開關SW3而電性連接有直流電源DS3(第3直流電源)。於第4電極264，經由開關SW4而電性連接有直流電源DS4(第4直流電源)。於第5電極265，經由開關SW5而電性連接有直流電源DS5(第5直流電源)。
直流電源DS2產生被施加至第2電極262之電壓。直流電源DS3產生被施加至第3電極263之電壓。自直流電源DS2施加至第2電極262之電壓與自直流電源DS3施加至第3電極263之電壓具有互為相反之極性。當自直流電源DS2對第2電極262施加電壓，且自直流電源DS3對第3電極263施加電壓時，於夾頭本體26A與介電層24之間產生靜電引力。藉由所產生之靜電引力，夾頭本體26A被吸引至介電層24。再者，藉由自直流電源DS2對第2電極262施加電壓，且自直流電源DS3對第3電極263施加電壓，即便不經由電漿，即，即便於未產生電漿之狀態下，亦可於夾頭本體26A與介電層24之間產生靜電引力。因此，可於任意之時點將夾頭本體26A吸引至介電層24。
直流電源DS4產生被施加至第4電極264之電壓。直流電源DS5產生被施加至第5電極265之電壓。自直流電源DS4施加至第4電極264之電壓與自直流電源DS5施加至第5電極265之電壓具有互為相反之極性。當自直流電源DS4對第4電極264施加電壓，且自直流電源DS5對第5電極265施加電壓時，於夾頭本體26A與聚焦環FR之間產生靜電引力。藉由所產生之靜電引力，聚焦環FR被夾頭本體26A吸引，並被固定於夾頭本體26A。再者，藉由自直流電源DS4對第4電極264施加電壓，且自直流電源DS5對第5電極265施加電壓，即便不經由電漿，即，即便於未產生電漿之狀態下，亦可於夾頭本體26A與聚焦環FR之間產生靜電引力。因此，可於任意之時點將夾頭本體26A吸引至聚焦環FR。
圖7係表示夾頭本體之背面之一例之俯視圖。如圖2及圖7所示，夾頭本體26A之背面、即陶瓷本體260之背面提供有槽260g。於一例中，槽260g係沿著複數個同心圓、及自該同心圓之中心朝放射方向延伸之複數條線段延伸。於介電層24、基台22及電極板18，形成有連接於槽260g之流路20g(第2流路)。流路20g係至少局部由配管提供。於流路20g，選擇性地連接有氣體供給部73(第2氣體供給部)及排氣裝置74(第2排氣裝置)。氣體供給部73係經由流路20g而對槽260g供給氣體。排氣裝置74係經由流路20g及槽260g而將夾頭本體26A之背面進行抽真空。再者，槽260g亦可形成於夾頭本體26A側之介電層24之表面。
如圖2所示，於靜電夾頭20A，設置有溫度感測器76及溫度感測器77。溫度感測器76(第2溫度感測器)係以測定夾頭本體26A之溫度之方式構成。溫度感測器76可為螢光溫度計或熱電偶等任意之溫度感測器。藉由溫度感測器76而測定出之夾頭本體26A之溫度測定值被發送至控制部Cnt。溫度感測器77(第1溫度感測器)係以測定基台22之溫度之方式構成。溫度感測器77可為螢光溫度計或熱電偶等任意之溫度感測器。藉由溫度感測器77所測定出之基台22之溫度測定值被發送至控制部Cnt。
[第2實施形態之靜電夾頭]
圖8係第2實施形態之靜電夾頭之剖視圖。圖8所示之第2實施形態之靜電夾頭20B可被用作電漿處理裝置10之靜電夾頭20。靜電夾頭20B代替夾頭本體26A而具有夾頭本體26B。關於陶瓷本體260內之電極之位置，夾頭本體26B與夾頭本體26A不同。於夾頭本體26B之陶瓷本體260內，第2電極262、第3電極263、第4電極264及第5電極265係沿著同一平面形成。即，自第2電極262至陶瓷本體260之背面為止之距離、自第3電極263至陶瓷本體260之背面為止之距離、自第4電極264至陶瓷本體260之背面為止之距離、及自第5電極265至陶瓷本體260之背面為止之距離相互相同。於其他方面，靜電夾頭20B具有與靜電夾頭20A相同之構成。
[第3實施形態之靜電夾頭]
圖9係第3實施形態之靜電夾頭之剖視圖。圖9所示之第3實施形態之靜電夾頭20C可被用作電漿處理裝置10之靜電夾頭20。以下，對靜電夾頭20C與靜電夾頭20A及靜電夾頭20B不同之方面進行說明。靜電夾頭20C係代替夾頭本體26A及夾頭本體26B而具有夾頭本體26C。夾頭本體26C不具有第4電極及第5電極。於夾頭本體26C之陶瓷本體260內，設置有第1電極261、第2電極262及第3電極263。
圖10係表示第3實施形態之靜電夾頭之第2及第3電極之圖。如圖9及圖10所示，於夾頭本體26C中，第2電極262及第3電極263係膜狀之電極，且於陶瓷本體260內呈螺旋狀延伸。於夾頭本體26C中，第2電極262及第3電極263係沿著同一平面設置。於夾頭本體26C中，第2電極262及第3電極263係遍及基板搭載區域260a及外周區域260b設置。
根據靜電夾頭20C，對第2電極262及第3電極263之各者自直流電源DS2及直流電源DS3施加互為相反極性之電壓，藉此，夾頭本體26C吸引至被介電層24，且聚焦環FR被吸引至夾頭本體26C。
就上述靜電夾頭20A、20B、或20C中之任一者即靜電夾頭20而言，藉由對第1電極261施加電壓，而於夾頭本體26與基板W之間產生靜電引力。藉由所產生之靜電引力，基板W被保持於夾頭本體26。又，藉由對第2電極262及第3電極263施加互為相反極性之電壓，而於夾頭本體26與介電層24之間產生靜電引力。藉由所產生之靜電引力，夾頭本體26被吸引至介電層24，並被固定於該介電層24，且介隔該介電層24被固定於基台22。因此，根據靜電夾頭20，不使用接著劑而將夾頭本體26固定於基台22。又，於在基台22與夾頭本體26之間產生溫度差之情形時，可自基台22之溫度與夾頭本體26之溫度之間之溫度差變小後，藉由靜電引力介隔介電層24將夾頭本體26固定於基台22。因此，可抑制夾頭本體26之掉落及夾頭本體26之破裂。又，可抑制靜電夾頭20之翹曲。
又，即便因剩餘電荷等而導致聚焦環FR被吸引至夾頭本體26之外周區域260b，亦可藉由對流路20f供給氣體而將聚焦環FR自夾頭本體26之外周區域260b卸除。
又，即便因剩餘電荷等而導致夾頭本體26被吸引至介電層24，亦可藉由對流路20g供給氣體而將夾頭本體26自介電層24卸除。
以下，對運用電漿處理裝置10之靜電夾頭20之方法之實施形態進行說明。圖11及圖12係表示運用一實施形態之電漿處理裝置之靜電夾頭之方法之流程圖。圖13及圖14係與圖11及圖12所示之方法相關之時序圖。於圖13及圖14之時序圖中，橫軸表示時間。又，於圖13及圖14之時序圖中，縱軸表示第1電極261之電壓、第2電極262之電壓及第3電極263之電壓、第4電極264之電壓及第5電極265之電壓、腔室12c之壓力、夾頭本體26之背面之壓力、聚焦環FR之背面之壓力、夾頭本體26之溫度及基台22之溫度。
於圖13及圖14之與第1電極261之電壓相關之時序圖中，「0」係表示未對第1電極261施加電壓，「H」係表示對第1電極261施加有電壓。於與第2電極262之電壓及第3電極263之電壓相關之時序圖中，「0」係表示未對第2電極262及第3電極263施加電壓，「L」係表示對第2電極262及第3電極263之各者施加有絕對值較小之電壓，「H」係表示對第2電極262及第3電極263之各者施加有絕對值較大之電壓。於與第4電極264之電壓及第5電極265之電壓相關之時序圖中，「0」係表示未對第4電極264及第5電極265施加電壓，「H」係表示對第4電極264及第5電極265之各者施加有電壓。於與腔室12c之壓力相關之時序圖中，「L」係表示腔室12c之壓力較低，「H」係表示腔室12c之壓力較高。於與夾頭本體26之背面之壓力相關之時序圖中，「L」係表示夾頭本體26之背面之壓力較低，「H」係表示夾頭本體26之背面之壓力較高。於與聚焦環FR之背面之壓力相關之時序圖中，「L」係表示聚焦環FR之背面之壓力較低，「H」係表示聚焦環FR之背面之壓力較高。於與夾頭本體26之溫度相關之時序圖中，「L」係表示夾頭本體26之溫度較低，「H」係表示夾頭本體26之溫度較高。於與基台22之溫度相關之時序圖中，「L」係表示基台22之溫度較低，「H」係表示基台22之溫度較高。
方法MT可藉由利用控制部Cnt控制電漿處理裝置10之各部而執行。再者，方法MT可於具有靜電夾頭20A或靜電夾頭20B作為靜電夾頭20之電漿處理裝置10中執行。但，只要將對第4電極264及第5電極265之電壓施加與對第2電極262及第3電極263之電壓施加獨立開進行，則方法MT亦可於具有靜電夾頭20C作為靜電夾頭20之電漿處理裝置10中執行。
方法MT係以步驟ST1開始。於步驟ST1中，夾頭本體26被搭載於介電層24上，聚焦環FR被搭載於夾頭本體26之外周區域260b上。於步驟ST1之執行期間(圖13所示之自時間點t1至時間點t2為止之期間)中，對第1電極261、第2電極262、第3電極263、第4電極264及第5電極265之各者未施加電壓。於步驟ST1之執行期間，腔室12c未被減壓，其壓力相對較高，例如被設定為大氣壓。於步驟ST1之執行期間，流路20g及槽260g未由排氣裝置74進行減壓，因此，夾頭本體26之背面之壓力相對較高。於步驟ST1之執行期間，流路20f未由排氣裝置72進行減壓，聚焦環FR之背面之壓力較高。又，於步驟ST1之執行期間，未對流路22f供給低溫之熱交換媒體，基台22之溫度及夾頭本體26之溫度被設定為相對較高之溫度。
於後續之步驟ST2中，夾頭本體26之背面及聚焦環FR之背面被抽真空。於步驟ST2之執行期間(圖13所示之自時間點t2至時間點t3為止之期間)中，對第1電極261、第2電極262、第3電極263、第4電極264及第5電極265之各者未施加電壓。於步驟ST2之執行期間，腔室12c未被減壓，其壓力相對較高。於步驟ST2之執行期間，流路20g及槽260g由排氣裝置74進行減壓。因此，夾頭本體26之背面被抽真空。於步驟ST2之執行期間，流路20f由排氣裝置72進行減壓。因此，聚焦環FR之背面被抽真空。又，於步驟ST2之執行期間，未對流路22f供給低溫之熱交換媒體，基台22之溫度及夾頭本體26之溫度被設定為相對較高之溫度。
於後續之步驟ST3中，藉由閘閥14而將通路12g關閉，從而將腔室12c封閉。於步驟ST3之執行期間(圖13所示之自時間點t3至時間點t4為止之期間)中，對第1電極261、第2電極262、第3電極263、第4電極264、及第5電極265之各者未施加電壓。於步驟ST3之執行期間，腔室12c未被減壓，其壓力相對較高。於步驟ST3之執行期間，流路20g及槽260g由排氣裝置74進行減壓。於步驟ST3之執行期間，流路20f由排氣裝置72進行減壓。又，於步驟ST3之執行期間，未對流路22f供給低溫之熱交換媒體，基台22之溫度及夾頭本體26之溫度被設定為相對較高之溫度。
於後續之步驟ST4中，聚焦環FR被固定於夾頭本體26，夾頭本體26介隔介電層24被暫時固定於基台22。於步驟ST4之執行期間(圖13所示之自時間點t4至時間點t5為止之期間)中，未對第1電極261施加電壓。於步驟ST4之執行期間，自直流電源DS2對第2電極262施加絕對值相對較小之電壓，且自直流電源DS3對第3電極263施加絕對值相對較小之電壓。因此，於步驟ST4之執行期間，夾頭本體26被相對較小之靜電引力吸引至介電層24。於步驟ST4之執行期間，自直流電源DS4對第4電極264施加電壓，且自直流電源DS5對第5電極265施加電壓。因此，於夾頭本體26之外周區域260b與聚焦環FR之間產生靜電引力，聚焦環FR被吸引至夾頭本體26之外周區域260b，且固定於夾頭本體26。於步驟ST4之執行期間，腔室12c未被減壓，其壓力相對較高。於步驟ST4之執行期間，流路20g及槽260g由排氣裝置74進行減壓。於步驟ST4之執行期間，流路20f由排氣裝置72進行減壓。又，於步驟ST4之執行期間，未對流路22f供給低溫之熱交換媒體，基台22之溫度及夾頭本體26之溫度被設定為相對較高之溫度。
於後續之步驟ST5中，腔室12c被減壓。於步驟ST5之執行期間(圖13所示之自時間點t5至時間點t6為止之期間)中，未對第1電極261施加電壓。於步驟ST5之執行期間，繼步驟ST4之後，自直流電源DS2對第2電極262施加絕對值相對較小之電壓，且自直流電源DS3對第3電極263施加絕對值相對較小之電壓。於步驟ST5之執行期間，繼步驟ST4之後，自直流電源DS4對第4電極264施加電壓，且自直流電源DS5對第5電極265施加電壓。於步驟ST5之執行期間，腔室12c由排氣裝置50進行減壓，其壓力被設定為較低之壓力。於步驟ST5之執行期間，流路20g及槽260g由排氣裝置74進行減壓。於步驟ST5之執行期間，流路20f由排氣裝置72進行減壓。又，於步驟ST5之執行期間，未對流路22f供給低溫之熱交換媒體，基台22之溫度及夾頭本體26之溫度被設定為相對較高之溫度。
於後續之步驟ST6中，基台22之溫度被調整為低溫(經降低之溫度)。於步驟ST6之執行期間(圖13所示之自時間點t6至時間點t7為止之期間)中，未對第1電極261施加電壓。於步驟ST6之執行期間，繼步驟ST5之後，自直流電源DS2對第2電極262施加絕對值相對較小之電壓，且自直流電源DS3對第3電極263施加絕對值相對較小之電壓。於步驟ST6之執行期間，繼步驟ST5之後，自直流電源DS4對第4電極264施加電壓，且自直流電源DS5對第5電極265施加電壓。於步驟ST6之執行期間，腔室12c由排氣裝置50進行減壓，其壓力被設定為較低之壓力。於步驟ST6之執行期間，流路20g及槽260g由排氣裝置74進行減壓。於步驟ST6之執行期間，流路20f由排氣裝置72進行減壓。又，於步驟ST6之執行期間之開始時間點，開始對流路22f供給之低溫之熱交換媒體。因此，於步驟ST6之執行期間，基台22之溫度急速降低。又，於步驟ST6之執行期間，夾頭本體26之溫度以相對較低之速度降低。再者，對流路22f供給低溫之熱交換媒體係於自步驟ST6之開始時間點(圖13所示之時間點t6)至下述步驟ST21之開始時間點(圖14所示之時間點t21)為止之期間持續。
於後續之步驟ST7中，夾頭本體26被暫時吸引至介電層24。於步驟ST7之執行期間(圖13所示之自時間點t7至時間點t8為止之期間)中，未對第1電極261施加電壓。於步驟ST7之執行期間，自直流電源DS2對第2電極262施加絕對值相對較小之電壓(第1電壓)，自直流電源DS3對第3電極263施加絕對值相對較小之電壓(第2電壓)。於一實施形態中，於步驟ST7之執行期間，自直流電源DS2對第2電極262斷續地施加第1電壓，且自直流電源DS3對第3電極263斷續地施加第2電壓。例如，交替地執行自直流電源DS2對第2電極262之數秒之第1電壓之施加與數秒之對第2電極262之電壓施加之停止，且交替地執行自直流電源DS3對第3電極263之數秒之第2電壓之施加與數秒之對第3電極263之電壓施加之停止。於步驟ST7之執行期間，繼步驟ST6之後，自直流電源DS4對第4電極264施加電壓，且自直流電源DS5對第5電極265施加電壓。於步驟ST7之執行期間，腔室12c由排氣裝置50進行減壓。於步驟ST7之執行期間，流路20g及槽260g由排氣裝置74進行減壓。於步驟ST7之執行期間，流路20f由排氣裝置72進行減壓。又，於步驟ST7之執行期間，繼步驟ST6之後，對流路22f供給低溫之熱交換媒體。
於方法MT中，於步驟ST7之執行過程中執行步驟STJa。於步驟STJa中，執行關於基台22之溫度與夾頭本體26之溫度之間之溫度差(第1溫度差)是否為第1特定值以下之第1判定。基台22之溫度係由溫度感測器77進行測定，夾頭本體26之溫度係由溫度感測器76進行測定，第1特定值例如為5℃以上且10℃以下之範圍內之值。於在步驟STJa中判定第1溫度差大於第1特定值之情形時，繼續執行步驟ST7。另一方面，於在步驟STJa中判定第1溫度差為第1特定值以下之情形時，執行步驟ST8。
於步驟ST8中，夾頭本體26介隔介電層24被固定於基台22。於步驟ST8中，在基台22之溫度被調整為經降低之溫度之狀態下，於介電層24與夾頭本體26之間產生靜電引力。於步驟ST8之執行期間(圖13所示之自時間點t8至時間點t9為止之期間)中，未對第1電極261施加電壓。於步驟ST8之執行期間，自直流電源DS2對第2電極262施加絕對值相對較大之電壓(第3電壓)，且自直流電源DS3對第3電極263施加絕對值相對較大之電壓(第4電壓)。再者，上述第1電壓之絕對值大於第3電壓之絕對值，第2電壓之絕對值小於第4電壓之絕對值。對第2電極262之第3電壓之施加及對第3電極263之第4電壓之施加係於自步驟ST8之開始時間點(圖13所示之時間點t8)至下述步驟ST21之開始時間點(圖14所示之時間點t21)為止之期間持續。
於步驟ST8之執行期間，繼步驟ST7之後，自直流電源DS4對第4電極264施加電壓，且自直流電源DS5對第5電極265施加電壓。於步驟ST8之執行期間，腔室12c由排氣裝置50進行減壓。於步驟ST8之執行期間，流路20g及槽260g由排氣裝置74進行減壓。於步驟ST8之執行期間，流路20f由排氣裝置72進行減壓。又，於步驟ST8之執行期間，繼步驟ST7之後，對流路22f供給低溫之熱交換媒體。
於後續之步驟ST9中，於夾頭本體26之基板搭載區域260a上載置有基板W。於步驟ST9之執行期間(圖13所示之自時間點t9至時間點t10為止之期間)中，閘閥14將通路12g打開，基板W被搬入至腔室12c，並被載置於基板搭載區域260a上。繼而，閘閥14將通路12g關閉，而將腔室12c封閉。
於步驟ST9之執行期間，未對第1電極261施加電壓。於步驟ST9之執行期間，繼步驟ST8之後，自直流電源DS2對第2電極262施加第3電壓，且自直流電源DS3對第3電極263施加第4電壓。於步驟ST9之執行期間，繼步驟ST8之後，自直流電源DS4對第4電極264施加電壓，且自直流電源DS5對第5電極265施加電壓。於步驟ST9之執行期間，腔室12c由排氣裝置50進行減壓。於步驟ST9之執行期間，流路20g及槽260g由排氣裝置74進行減壓。於步驟ST9之執行期間，流路20f由排氣裝置72進行減壓。又，於步驟ST9之執行期間，繼步驟ST8之後，對流路22f供給低溫之熱交換媒體。
於後續之步驟ST10中，基板W被固定於夾頭本體26。於步驟ST10之執行期間(圖13所示之自時間點t10至時間點t11為止之期間)中，自直流電源DS1對第1電極261施加電壓。藉此，於夾頭本體26與基板W之間產生靜電引力，基板W被吸引至夾頭本體26，由夾頭本體26保持。再者，自直流電源DS1對第1電極261之電壓施加係自步驟ST10之執行期間之開始時間點(圖13所示之時間點t10)持續至下述步驟ST12之開始時間點(圖13所示之時間點t12)為止。
於步驟ST10之執行期間，繼步驟ST9之後，自直流電源DS2對第2電極262施加第3電壓，且自直流電源DS3對第3電極263施加第4電壓。於步驟ST10之執行期間，繼步驟ST9之後，自直流電源DS4對第4電極264施加電壓，且自直流電源DS5對第5電極265施加電壓。於步驟ST10之執行期間，腔室12c由排氣裝置50進行減壓。於步驟ST10之執行期間，流路20g及槽260g由排氣裝置74進行減壓。於步驟ST10之執行期間，流路20f由排氣裝置72進行減壓。又，於步驟ST10之執行期間，繼步驟ST9之後，對流路22f供給低溫之熱交換媒體。
於後續之步驟ST11中，對基板W進行處理。例如，於電漿處理裝置10之腔室12c內產生處理氣體之電漿，藉由來自該電漿之分子或原子之活性種而對基板W進行處理。於步驟ST11之執行期間(圖13所示之自時間點t11至時間點t12為止之期間)中，繼步驟ST10之後，自直流電源DS1對第1電極261施加電壓。於步驟ST11之執行期間，繼步驟ST10之後，自直流電源DS2對第2電極262施加第3電壓，且自直流電源DS3對第3電極263施加第4電壓。於步驟ST11之執行期間，繼步驟ST10之後，自直流電源DS4對第4電極264施加電壓，且自直流電源DS5對第5電極265施加電壓。於步驟ST11之執行期間，腔室12c由排氣裝置50進行減壓。於步驟ST11之執行期間，流路20g及槽260g由排氣裝置74進行減壓。於步驟ST11之執行期間，流路20f由排氣裝置72進行減壓。又，於步驟ST11之執行期間，繼步驟ST10之後，對流路22f供給低溫之熱交換媒體。再者，當進行電漿處理時，基板W之溫度、夾頭本體26之溫度及基台22之溫度會因來自電漿之熱輸入而上升。
當基板W之處理結束時，繼而執行步驟ST12。於步驟ST12中，利用夾頭本體26之基板W之固定被解除。於步驟ST12之執行期間(圖13所示之自時間點t12至時間點t13為止之期間)中，停止自直流電源DS1對第1電極261施加電壓。於步驟ST12之執行期間，繼步驟ST11之後，自直流電源DS2對第2電極262施加第3電壓，且自直流電源DS3對第3電極263施加第4電壓。於步驟ST12之執行期間，繼步驟ST11之後，自直流電源DS4對第4電極264施加電壓，且自直流電源DS5對第5電極265施加電壓。於步驟ST12之執行期間，腔室12c由排氣裝置50進行減壓。於步驟ST12之執行期間，流路20g及槽260g由排氣裝置74進行減壓。於步驟ST12之執行期間，流路20f由排氣裝置72進行減壓。又，於步驟ST12之執行期間，繼步驟ST11之後，對流路22f供給低溫之熱交換媒體。
於後續之步驟ST13中，基板W自腔室12c被搬出。於步驟ST13之執行期間(圖13所示之自時間點t13開始之期間)中，閘閥14使通路12g打開，基板W自腔室12c被搬出。繼而，閘閥14使通路12g關閉。
於步驟ST13之執行期間，繼步驟ST12之後，未對第1電極261施加電壓。於步驟ST13之執行期間，繼步驟ST12之後，自直流電源DS2對第2電極262施加第3電壓，且自直流電源DS3對第3電極263施加第4電壓。於步驟ST13之執行期間，繼步驟ST12之後，自直流電源DS4對第4電極264施加電壓，且自直流電源DS5對第5電極265施加電壓。於步驟ST13之執行期間，腔室12c由排氣裝置50進行減壓。於步驟ST13之執行期間，流路20g及槽260g由排氣裝置74進行減壓。於步驟ST13之執行期間，流路20f由排氣裝置72進行減壓。又，於步驟ST13之執行期間，繼步驟ST12之後，對流路22f供給低溫之熱交換媒體。再者，於方法MT中，為了對複數個基板W進行處理，亦可重複執行步驟ST9～步驟ST13。
於方法MT中，在執行步驟ST13之後，為了將夾頭本體26進行保養，如圖12所示，首先執行步驟ST21。於步驟ST21中，夾頭本體26相對於基台22之固定被解除。於步驟ST21之執行期間(圖14所示之自時間點t21至時間點t23為止之期間)中，未對第1電極261施加電壓。於步驟ST21之執行期間，停止自直流電源DS2對第2電極262施加電壓，且停止自直流電源DS3對第3電極263施加電壓。於步驟ST21之執行期間，繼步驟ST13之後，自直流電源DS4對第4電極264施加電壓，且自直流電源DS5對第5電極265施加電壓。於步驟ST21之執行期間，腔室12c由排氣裝置50進行減壓。於步驟ST21之執行期間，流路20f由排氣裝置72進行減壓。又，於步驟ST21之執行期間，對流路20g及槽260g供給來自氣體供給部73之氣體。因此，夾頭本體26之背面之壓力高於腔室12c之壓力。
於方法MT中，於步驟ST21之開始時間點(圖14所示之時間點t21)以後，執行步驟ST22，基台22之溫度被調整為高溫(經增加之溫度)。於步驟ST23之執行期間(於圖14中，自時間點t21至時間點t23為止之期間)中，可對基台22之流路22f供給溫度相對較高之熱交換媒體。對流路22f供給溫度相對較高之熱交換媒體可持續至下述步驟ST26之開始時間點為止。
於後續之步驟ST23中，於基台22之溫度被調整為經增加之溫度之狀態下，夾頭本體26暫時被吸引至介電層24。於步驟ST23之執行期間(圖14所示之自時間點t23至時間點t24為止之期間)中，未對第1電極261施加電壓。於步驟ST23之執行期間，自直流電源DS2對第2電極262施加絕對值相對較小之電壓(第5電壓)，且自直流電源DS3對第3電極263施加絕對值相對較小之電壓(第6電壓)。於一實施形態中，於步驟ST23之執行期間，自直流電源DS2對第2電極262斷續地施加第5電壓，且自直流電源DS3對第3電極263斷續地施加第6電壓。例如，交替地執行自直流電源DS2對第2電極262之數秒之第5電壓之施加與數秒之對第2電極262之電壓施加之停止，且交替地執行自直流電源DS3對第3電極263之數秒之第6電壓之施加與數秒之對第3電極263之電壓施加之停止。第5電壓之絕對值小於上述第3電壓之絕對值，第6電壓之絕對值小於上述第4電壓之絕對值。於步驟ST23之執行期間，繼步驟ST21之後，自直流電源DS4對第4電極264施加電壓，且自直流電源DS5對第5電極265施加電壓。於步驟ST23之執行期間，腔室12c由排氣裝置50進行減壓。於步驟ST23之執行期間，流路20g及槽260g由排氣裝置74進行減壓。於步驟ST23之執行期間，流路20f由排氣裝置72進行減壓。又，於步驟ST23之執行期間，繼步驟ST22之後，對流路22f供給高溫之熱交換媒體。
於方法MT中，在步驟ST23之執行過程中執行步驟STJb。於步驟STJb中，執行關於基台22之溫度與夾頭本體26之溫度之間之溫度差(第2溫度差)是否為第2特定值以下之第2判定。基台22之溫度係由溫度感測器77進行測定，夾頭本體26之溫度係由溫度感測器76進行測定，第2特定值例如為5℃以上且10℃以下之範圍內之值。於在步驟STJb中判定為第2溫度差大於第2特定值之情形時，繼續執行步驟ST23。另一方面，於在步驟STJb中判定第2溫度差為第2特定值以下之情形時，執行步驟ST24。
於步驟ST24中，停止對第2電極262之電壓施加及對第3電極263之電壓施加。對第2電極262之電壓施加之停止及對第3電極263之電壓施加之停止係於步驟ST24之執行期間之開始時間點(圖14所示之時間點t24)以後繼續。於步驟ST24之執行期間(圖14所示之自時間點t24至時間點t25為止之期間)中，未對第1電極261施加電壓。於步驟ST24之執行期間，繼步驟ST23之後，自直流電源DS4對第4電極264施加電壓，且自直流電源DS5對第5電極265施加電壓。於步驟ST24之執行期間，腔室12c由排氣裝置50進行減壓。於步驟ST24之執行期間，對流路20g及槽260g供給來自氣體供給部73之氣體。於步驟ST24之執行期間，流路20f由排氣裝置72進行減壓。又，於步驟ST24之執行期間，繼步驟ST22之後，對流路22f供給高溫之熱交換媒體。藉由該步驟ST24，夾頭本體26相對於基台22之固定被解除。
於後續之步驟ST25中，解除聚焦環FR相對於夾頭本體26之固定，腔室12c之壓力例如增加至大氣壓為止。於步驟ST25之執行期間(圖14所示之自時間點t25至時間點t26為止之期間)中，未對第1電極261施加電壓。於步驟ST25之執行期間，停止對第2電極262之電壓施加及對第3電極263之電壓施加。於步驟ST25之執行期間，停止自直流電源DS4對第4電極264施加電壓，且停止自直流電源DS5對第5電極265施加電壓。自直流電源DS4對第4電極264之電壓施加之停止、及自直流電源DS5對第5電極265之電壓施加之停止係於步驟ST25之執行期間之開始時間點以後繼續。於步驟ST25之執行期間，停止利用腔室12c之排氣裝置50之減壓。於步驟ST25之執行期間，可對流路20g及槽260g供給來自氣體供給部73之氣體，亦可不對流路20g及槽260g供給來自氣體供給部73之氣體。於步驟ST25之執行期間，可自氣體供給部71對流路20f供給氣體。又，於步驟ST25之執行期間，可繼步驟ST24之後，對流路22f供給高溫之熱交換媒體。
後續之步驟ST26係自圖14所示之時間點t26開始。於步驟ST26中，腔室12c被打開。藉此，腔室12c之壓力被設定為大氣壓。後續之步驟ST27係自圖14所示之時間點t27開始。於步驟ST27中，將夾頭本體26卸除，進行該夾頭本體26之保養。
於方法MT中，於在基台22之溫度與夾頭本體26之溫度之間產生較大之溫度差之狀態下，執行步驟ST7，夾頭本體26被相對較小之靜電引力吸引至介電層24。藉此，於夾頭本體26介隔介電層24未完全固定於基台22之狀態下，基台22之溫度與夾頭本體26之溫度之間之溫度差減少。而且，當基台22之溫度與夾頭本體26之溫度之間之溫度差、即第1溫度差成為第1特定值以下時，於步驟ST8中，藉由相對較大之靜電引力，夾頭本體26介隔介電層24被固定於基台22。因此，可抑制因基台22之溫度與夾頭本體26之溫度之間之溫度差所引起之靜電夾頭20之損傷及靜電夾頭20之功能不全。
於一實施形態之步驟ST7中，第1電壓及第2電壓分別被斷續地施加至第2電極262及第3電極263。根據本實施形態，可更確實地抑制靜電夾頭20之損傷。
於一實施形態中，於為了對夾頭本體26進行保養而自基台22及介電層24卸除夾頭本體26之情形時，基台22之溫度自上述經降低之溫度增加。於本實施形態中，於基台22之溫度被調整為經增加之溫度時，於步驟ST23中，夾頭本體26被相對較小之靜電引力吸引至介電層24。藉此，於夾頭本體26介隔介電層24未完全固定於基台22之狀態下，基台22之溫度與夾頭本體26之溫度之間之溫度差減少。而且，當基台22之溫度與夾頭本體26之溫度之間之溫度差、即第2溫度差成為第2特定值以下時，於步驟ST24中，夾頭本體26相對於基台22之固定被解除。因此，可抑制因基台22之溫度與夾頭本體26之溫度之間之溫度差所引起之靜電夾頭20之損傷。又，於夾頭本體26之保養時，可不使熱交換媒體用之基台22之流路22f與對該流路22f供給熱交換媒體之流路(由配管23a及配管23b提供之流路)分離，而將夾頭本體26自基台22分離。因此，可抑制夾頭本體26之保養時之熱交換媒體之洩漏。
於一實施形態之步驟ST23中，第5電壓及第6電壓分別被斷續地施加至第2電極262及第3電極263。根據本實施形態，可更確實地抑制靜電夾頭20之損傷。
於一實施形態中，於步驟ST21及步驟ST24中之至少一者之執行過程中，經由流路20g對槽260g供給氣體。於本實施形態中，即便因剩餘電荷等而導致夾頭本體26被吸引至介電層24，亦可藉由對夾頭本體26之槽260g供給氣體而將夾頭本體26自介電層24卸除。
以上，對各種實施形態進行了說明，但可不限定於上述實施形態而構成各種變化態樣。上述實施形態之電漿處理裝置係電容耦合型之電漿處理裝置，上述各種實施形態中之任一個具備靜電夾頭之電漿處理裝置亦可為感應耦合型之電漿處理裝置、及使用微波等表面波產生電漿之電漿處理裝置等任意之電漿處理裝置。又，於方法MT中，可使用上述各種實施形態中之任一個具備靜電夾頭之任意之電漿處理裝置。
10‧‧‧電漿處理裝置
12‧‧‧腔室本體
12c‧‧‧腔室
12g‧‧‧通路
14‧‧‧閘閥
15‧‧‧支持部
16‧‧‧平台
18‧‧‧電極板
20‧‧‧靜電夾頭
20A‧‧‧靜電夾頭
20B‧‧‧靜電夾頭
20C‧‧‧靜電夾頭
20f‧‧‧流路(第1流路)
20g‧‧‧流路(第2流路)
22‧‧‧基台
22f‧‧‧流路
23a‧‧‧配管
23b‧‧‧配管
24‧‧‧介電層
24A‧‧‧介電層
24B‧‧‧介電層
24C‧‧‧介電層
25‧‧‧氣體供給管線
26‧‧‧夾頭本體
26A‧‧‧夾頭本體
26B‧‧‧夾頭本體
26C‧‧‧夾頭本體
28‧‧‧筒狀部
29‧‧‧絕緣部
30‧‧‧上部電極
32‧‧‧構件
34‧‧‧頂板
34a‧‧‧氣體噴出孔
36‧‧‧支持體
36a‧‧‧氣體擴散室
36b‧‧‧氣體孔
36c‧‧‧氣體導入口
38‧‧‧氣體供給管
40‧‧‧氣體源群
42‧‧‧閥群
44‧‧‧流量控制器群
48‧‧‧擋板
50‧‧‧排氣裝置
52‧‧‧排氣管
62‧‧‧第1高頻電源
63‧‧‧匹配器
64‧‧‧第2高頻電源
65‧‧‧匹配器
70‧‧‧配管
71‧‧‧氣體供給部
72‧‧‧排氣裝置
73‧‧‧氣體供給部
74‧‧‧排氣裝置
76‧‧‧溫度感測器
77‧‧‧溫度感測器
241‧‧‧接著層
242‧‧‧樹脂層
260‧‧‧陶瓷本體
260a‧‧‧基板搭載區域
260b‧‧‧外周區域
260g‧‧‧槽
261‧‧‧第1電極
262‧‧‧第2電極
263‧‧‧第3電極
264‧‧‧第4電極
265‧‧‧第5電極
Cnt‧‧‧控制部
DS1‧‧‧直流電源(第1直流電源)
DS2‧‧‧直流電源(第2直流電源)
DS3‧‧‧直流電源(第3直流電源)
DS4‧‧‧直流電源(第4直流電源)
DS5‧‧‧直流電源(第5直流電源)
FR‧‧‧聚焦環
MT‧‧‧方法
ST1‧‧‧步驟
ST2‧‧‧步驟
ST3‧‧‧步驟
ST4‧‧‧步驟
ST5‧‧‧步驟
ST6‧‧‧步驟
ST7‧‧‧步驟
ST8‧‧‧步驟
ST9‧‧‧步驟
ST10‧‧‧步驟
ST11‧‧‧步驟
ST12‧‧‧步驟
ST13‧‧‧步驟
ST21‧‧‧步驟
ST22‧‧‧步驟
ST23‧‧‧步驟
ST24‧‧‧步驟
ST25‧‧‧步驟
ST26‧‧‧步驟
ST27‧‧‧步驟
STJa‧‧‧步驟
STJb‧‧‧步驟
SW1‧‧‧開關
SW2‧‧‧開關
SW3‧‧‧開關
SW4‧‧‧開關
SW5‧‧‧開關
t1‧‧‧時間點
t2‧‧‧時間點
t3‧‧‧時間點
t4‧‧‧時間點
t5‧‧‧時間點
t6‧‧‧時間點
t7‧‧‧時間點
t8‧‧‧時間點
t9‧‧‧時間點
t10‧‧‧時間點
t11‧‧‧時間點
t12‧‧‧時間點
t13‧‧‧時間點
t21‧‧‧時間點
t22‧‧‧時間點
t23‧‧‧時間點
t24‧‧‧時間點
t25‧‧‧時間點
t26‧‧‧時間點
t27‧‧‧時間點
W‧‧‧基板
圖1係概略性地表示一實施形態之電漿處理裝置之圖。 圖2係第1實施形態之靜電夾頭之剖視圖。 圖3(a)、圖3(b)、及圖3(c)係例示之介電層之剖視圖。 圖4係包含夾頭本體之外周區域之部位之靜電夾頭的剖視圖。 圖5係表示第1實施形態之靜電夾頭之第2～第5電極之圖。 圖6係表示第4電極及第5電極之另一例之俯視圖。 圖7係表示夾頭本體之背面之一例之俯視圖。 圖8係第2實施形態之靜電夾頭之剖視圖。 圖9係第3實施形態之靜電夾頭之剖視圖。 圖10係表示第3實施形態之靜電夾頭之第2及第3電極之圖。 圖11係表示運用一實施形態之電漿處理裝置之靜電夾頭之方法的流程圖。 圖12係表示運用一實施形態之電漿處理裝置之靜電夾頭之方法的流程圖。 圖13係與圖11及圖12所示之方法相關之時序圖。 圖14係與圖11及圖12所示之方法相關之時序圖。

Claims (15)

  1. 一種靜電夾頭，其具備： 基台，其於內部設置有熱交換媒體用之流路； 介電層，其設置於上述基台上且固定於該基台；及 夾頭本體，其搭載於上述介電層上，且藉由靜電引力保持載置於其上之基板；且 上述夾頭本體具有： 陶瓷本體，其具有基板搭載區域； 第1電極，其係為了於搭載於上述基板搭載區域上之基板與該夾頭本體之間產生靜電引力，而設置於上述基板搭載區域內；及 第2電極及第3電極，其等構成雙極電極，且為了於該夾頭本體與上述介電層之間產生靜電引力，而設置於上述陶瓷本體內且設置於上述第1電極與上述介電層之間。
  2. 如請求項1之靜電夾頭，其中上述陶瓷本體進而提供包圍上述基板搭載區域且於其上載置有聚焦環之外周區域。
  3. 如請求項2之靜電夾頭，其中上述夾頭本體還具有構成雙極電極之第4電極及第5電極，該第4電極及該第5電極係為了於上述聚焦環與上述夾頭本體之間產生靜電引力，而設置於上述外周區域內。
  4. 如請求項3之靜電夾頭，其中上述第4電極及上述第5電極較上述第2電極及上述第3電極更遠離上述介電層。
  5. 如請求項3之靜電夾頭，其中上述第2電極、上述第3電極、上述第4電極及上述第5電極係沿著同一平面設置。
  6. 如請求項2之靜電夾頭，其中上述第2電極及上述第3電極係遍及上述基板搭載區域及上述外周區域而設置。
  7. 如請求項2至6中任一項之靜電夾頭，其中於上述基台、上述介電層及上述夾頭本體，形成有於與上述介電層側為相反側之上述外周區域之表面開設開口之第1流路。
  8. 如請求項1至7中任一項之靜電夾頭，其中上述介電層係陶瓷之熔射膜。
  9. 如請求項1至7中任一項之靜電夾頭，其中上述介電層係直接或經由接著層而接合於上述基台之樹脂層。
  10. 如請求項1至9中任一項之靜電夾頭，其中上述介電層側之上述夾頭本體之表面或上述夾頭本體側之上述介電層之表面提供有槽， 於上述基台及上述介電層形成有連接於上述槽之第2流路。
  11. 如請求項1至10中任一項之靜電夾頭，其還具備： 第1溫度感測器，其用於測定上述基台之溫度；及 第2溫度感測器，其用於測定上述夾頭本體之溫度。
  12. 一種電漿處理裝置，其具備： 腔室本體，其提供腔室； 如請求項1至11中任一項之靜電夾頭，其設置於上述腔室內； 高頻電源，其電性連接於上述靜電夾頭之上述基台； 第1直流電源，其電性連接於上述第1電極； 第2直流電源，其電性連接於上述第2電極；及 第3直流電源，其電性連接於上述第3電極。
  13. 如請求項12之電漿處理裝置，其中上述靜電夾頭係如請求項4或5之靜電夾頭， 該電漿處理裝置還具備： 第4直流電源，其電性連接於上述第4電極；及 第5直流電源，其電性連接於上述第5電極。
  14. 如請求項12之電漿處理裝置，其中上述靜電夾頭係如請求項7之靜電夾頭，且 還具備第1氣體供給部及第1排氣裝置，其等選擇性地連接於上述第1流路。
  15. 如請求項12之電漿處理裝置，其中上述靜電夾頭係如請求項10之靜電夾頭，且 還具備第2氣體供給部及第2排氣裝置，其等選擇性地連接於上述第2流路。
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