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WO2024154749A1 - 基板処理装置及び静電チャック - Google Patents

基板処理装置及び静電チャック Download PDF

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WO2024154749A1
WO2024154749A1 PCT/JP2024/001071 JP2024001071W WO2024154749A1 WO 2024154749 A1 WO2024154749 A1 WO 2024154749A1 JP 2024001071 W JP2024001071 W JP 2024001071W WO 2024154749 A1 WO2024154749 A1 WO 2024154749A1
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WO
WIPO (PCT)
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groove
space
heat transfer
transfer gas
gas supply
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2024/001071
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English (en)
French (fr)
Inventor
信介 岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to CN202480006986.5A priority patent/CN120500912A/zh
Priority to TW113101947A priority patent/TW202447847A/zh
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    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
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    • H—ELECTRICITY
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    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H10P72/70—
    • H10P72/722—
    • H10P72/7611—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/002—Cooling arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
    • H01J2237/2007—Holding mechanisms

Definitions

  • This disclosure relates to a substrate processing apparatus and an electrostatic chuck.
  • the substrate support portion has an electrostatic chuck that holds the substrate.
  • the electrostatic chuck is provided with a through hole for supplying a heat transfer gas such as helium gas between the substrate and the surface of the electrostatic chuck.
  • Patent document 2 also describes that an annular groove is provided on the back surface of the edge ring.
  • the present disclosure provides a substrate processing apparatus and an electrostatic chuck that prevent or suppress the occurrence of abnormal discharge below the edge ring.
  • a substrate processing apparatus comprising: a plasma processing chamber; a base disposed within the plasma processing chamber; an electrostatic chuck disposed on top of the base and having a substrate support surface and a ring support surface; and an edge ring disposed on the ring support surface, wherein at least one of the ring support surface and a lower surface of the edge ring has a groove formed therein for diffusing a heat transfer gas, and the ring support surface has a heat transfer gas supply hole formed therein for supplying the heat transfer gas to the groove, and the groove has a depth in a region surrounding the heat transfer gas supply hole in an annular region including the position of the heat transfer gas supply hole, which is smaller than the depth of the groove in any other region than the peripheral region.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an example of the configuration of a plasma processing system.
  • FIG. 1 is an example of a diagram for explaining a configuration example of a capacitively coupled plasma processing apparatus.
  • FIG. 11 is a top view of an example of an electrostatic chuck 1111.
  • FIG. 2 is an example of a schematic cross-section of the periphery of an edge ring disposed on an annular region of the ceramic member according to the first embodiment, taken at a position near a heat transfer gas supply hole.
  • FIG. 2 is an example of a schematic cross-section of the periphery of an edge ring disposed on an annular region of the ceramic component according to the first embodiment, taken at a position away from a heat transfer gas supply hole.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an example of the configuration of a plasma processing system.
  • FIG. 1 is an example of a diagram for explaining a configuration example of a capacitively coupled plasma processing apparatus.
  • FIG. 11 is a top view of an example of an electro
  • FIG. 11 is an example of a schematic cross-section of the periphery of an edge ring disposed on an annular region of a ceramic member according to a second embodiment, taken at a position near a heat transfer gas supply hole.
  • FIG. 11 is an example of a schematic cross-section of the periphery of an edge ring disposed on an annular region of a ceramic component according to a second embodiment, taken at a position away from a heat transfer gas supply hole.
  • FIG. 11 is an example of a schematic cross-section of the periphery of an edge ring disposed on an annular region of a ceramic member according to a third embodiment, taken at a position near a heat transfer gas supply hole.
  • FIG. 11 is an example of a schematic cross-section of the periphery of an edge ring disposed on an annular region of a ceramic component according to a third embodiment, taken at a position away from a heat transfer gas supply hole.
  • FIG. 11 is an example of a schematic cross-section of the periphery of an edge ring disposed on an annular region of a ceramic member according to a fourth embodiment, taken at a position near a heat transfer gas supply hole.
  • FIG. 11 is an example of a schematic cross-section of the periphery of an edge ring disposed on an annular region of a ceramic component according to a fourth embodiment, taken at a position away from a heat transfer gas supply hole.
  • FIG. 13 is an example of a schematic cross-section of the periphery of an edge ring disposed on an annular region of a ceramic member according to a fifth embodiment, taken at a position near a heat transfer gas supply hole.
  • FIG. 13 is an example of a schematic cross-section of the periphery of an edge ring disposed on an annular region of a ceramic component according to a fifth embodiment, taken at a position away from a heat transfer gas supply hole.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a cross section of a ceramic member having grooves formed therein.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a cross section of a ceramic member having grooves formed therein.
  • FIG. 1 is an example of a diagram for explaining a configuration example of a plasma processing system.
  • the plasma processing system includes a plasma processing apparatus (substrate processing apparatus) 1 and a control unit 2.
  • the plasma processing system is an example of a substrate processing system
  • the plasma processing apparatus 1 is an example of a substrate processing apparatus.
  • the plasma processing apparatus 1 includes a plasma processing chamber 10, a substrate support unit 11, and a plasma generation unit 12.
  • the plasma processing chamber 10 has a plasma processing space.
  • the plasma processing chamber 10 has at least one gas supply port for supplying at least one processing gas to the plasma processing space, and at least one gas exhaust port for exhausting gas from the plasma processing space.
  • the gas supply port is connected to a gas supply unit 20 described later, and the gas exhaust port is connected to an exhaust system 40 described later.
  • the substrate support unit 11 is disposed in the plasma processing space, and has a substrate support surface for supporting a substrate.
  • the plasma generating unit 12 is configured to generate plasma from at least one processing gas supplied into the plasma processing space.
  • the plasma formed in the plasma processing space may be capacitively coupled plasma (CCP), inductively coupled plasma (ICP), ECR plasma (Electron-Cyclotron-resonance plasma), Helicon wave excited plasma (HWP), or surface wave plasma (SWP), etc.
  • various types of plasma generating units may be used, including AC (Alternating Current) plasma generating units and DC (Direct Current) plasma generating units.
  • the AC signal (AC power) used in the AC plasma generating unit has a frequency in the range of 100 kHz to 10 GHz.
  • AC signals include RF (Radio Frequency) signals and microwave signals.
  • the RF signal has a frequency in the range of 100 kHz to 150 MHz.
  • the control unit 2 processes computer-executable instructions that cause the plasma processing apparatus 1 to perform the various steps described in this disclosure.
  • the control unit 2 may be configured to control each element of the plasma processing apparatus 1 to perform the various steps described herein. In one embodiment, a part or all of the control unit 2 may be included in the plasma processing apparatus 1.
  • the control unit 2 may include a processing unit 2a1, a storage unit 2a2, and a communication interface 2a3.
  • the control unit 2 is realized, for example, by a computer 2a.
  • the processing unit 2a1 may be configured to perform various control operations by reading a program from the storage unit 2a2 and executing the read program. This program may be stored in the storage unit 2a2 in advance, or may be acquired via a medium when necessary.
  • the acquired program is stored in the storage unit 2a2 and is read from the storage unit 2a2 by the processing unit 2a1 and executed.
  • the medium may be various storage media readable by the computer 2a, or may be a communication line connected to the communication interface 2a3.
  • the processing unit 2a1 may be a CPU (Central Processing Unit).
  • the memory unit 2a2 may include a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a HDD (Hard Disk Drive), a SSD (Solid State Drive), or a combination of these.
  • the communication interface 2a3 may communicate with the plasma processing device 1 via a communication line such as a LAN (Local Area Network).
  • FIG. 1 is an example of a diagram for explaining an example of the configuration of a capacitively coupled plasma processing device.
  • the capacitively coupled plasma processing apparatus 1 includes a plasma processing chamber 10, a gas supply unit 20, a power supply 30, and an exhaust system 40.
  • the plasma processing apparatus 1 also includes a substrate support unit 11 and a gas inlet unit.
  • the gas inlet unit is configured to introduce at least one processing gas into the plasma processing chamber 10.
  • the gas inlet unit includes a shower head 13.
  • the substrate support unit 11 is disposed in the plasma processing chamber 10.
  • the shower head 13 is disposed above the substrate support unit 11. In one embodiment, the shower head 13 constitutes at least a part of the ceiling of the plasma processing chamber 10.
  • the plasma processing chamber 10 has a plasma processing space 10s defined by the shower head 13, the sidewall 10a of the plasma processing chamber 10, and the substrate support unit 11.
  • the plasma processing chamber 10 is grounded.
  • the shower head 13 and the substrate support unit 11 are electrically insulated from the housing of the plasma processing chamber 10.
  • the substrate support 11 includes a main body 111 and a ring assembly 112.
  • the main body 111 has a central region 111a for supporting the substrate W and an annular region 111b for supporting the ring assembly 112.
  • a wafer is an example of a substrate W.
  • the annular region 111b of the main body 111 surrounds the central region 111a of the main body 111 in a plan view.
  • the substrate W is disposed on the central region 111a of the main body 111
  • the ring assembly 112 is disposed on the annular region 111b of the main body 111 so as to surround the substrate W on the central region 111a of the main body 111. Therefore, the central region 111a is also called a substrate support surface for supporting the substrate W, and the annular region 111b is also called a ring support surface for supporting the ring assembly 112.
  • the main body 111 includes a base 1110 and an electrostatic chuck 1111.
  • the base 1110 includes a conductive member.
  • the conductive member of the base 1110 can function as a lower electrode.
  • the electrostatic chuck 1111 is disposed on the base 1110.
  • the electrostatic chuck 1111 includes a ceramic member 1111a, an electrostatic electrode 1111b disposed within the ceramic member 1111a, and an electrostatic electrode 1111c disposed within the ceramic member 1111a.
  • the ceramic member 1111a has a central region 111a. In one embodiment, the ceramic member 1111a also has an annular region 111b.
  • the electrostatic electrode 1111b is provided in the central region 111a for supporting the substrate W.
  • the electrostatic electrode 1111c is provided in the annular region 111b for supporting the ring assembly 112.
  • other members surrounding the electrostatic chuck 1111 such as an annular electrostatic chuck or an annular insulating member, may have the annular region 111b.
  • the ring assembly 112 may be disposed on the annular electrostatic chuck or the annular insulating member, or may be disposed on both the electrostatic chuck 1111 and the annular insulating member.
  • at least one RF/DC electrode coupled to an RF power source 31 and/or a DC power source 32 which will be described later, may be disposed within the ceramic member 1111a. In this case, the at least one RF/DC electrode functions as a lower electrode.
  • the RF/DC electrode When a bias RF signal and/or a DC signal, which will be described later, is supplied to the at least one RF/DC electrode, the RF/DC electrode is also called a bias electrode.
  • the conductive member of the base 1110 and the at least one RF/DC electrode may function as multiple lower electrodes.
  • the electrostatic electrode 1111b may function as a lower electrode.
  • the substrate support 11 includes at least one lower electrode.
  • the ring assembly 112 includes one or more annular members.
  • the one or more annular members include one or more edge rings 112A (see FIG. 4, etc., described below) and at least one cover ring.
  • the edge ring 112A is formed of a conductive material or an insulating material, and the cover ring is formed of an insulating material.
  • the substrate support 11 may also include a temperature adjustment module configured to adjust at least one of the electrostatic chuck 1111, the ring assembly 112, and the substrate to a target temperature.
  • the temperature adjustment module may include a heater, a heat transfer medium, a flow passage 1110a, or a combination thereof.
  • a heat transfer fluid such as brine or gas flows through the flow passage 1110a.
  • the flow passage 1110a is formed in the base 1110, and one or more heaters are disposed in the ceramic member 1111a of the electrostatic chuck 1111.
  • the substrate support 11 may also include a first heat transfer gas supply configured to supply a heat transfer gas to a gap between the back surface of the substrate W and the central region 111a.
  • the substrate support 11 may also include a second heat transfer gas supply configured to supply a heat transfer gas to a gap between the lower surface of the edge ring 112A and the annular region 111b.
  • the shower head 13 is configured to introduce at least one processing gas from the gas supply unit 20 into the plasma processing space 10s.
  • the shower head 13 has at least one gas supply port 13a, at least one gas diffusion chamber 13b, and multiple gas inlets 13c.
  • the processing gas supplied to the gas supply port 13a passes through the gas diffusion chamber 13b and is introduced into the plasma processing space 10s from the multiple gas inlets 13c.
  • the shower head 13 also includes at least one upper electrode.
  • the gas introduction unit may include, in addition to the shower head 13, one or more side gas injectors (SGI) attached to one or more openings formed in the side wall 10a.
  • SGI side gas injectors
  • the gas supply unit 20 may include at least one gas source 21 and at least one flow controller 22.
  • the gas supply unit 20 is configured to supply at least one process gas from a respective gas source 21 through a respective flow controller 22 to the showerhead 13.
  • Each flow controller 22 may include, for example, a mass flow controller or a pressure-controlled flow controller.
  • the gas supply unit 20 may include at least one flow modulation device that modulates or pulses the flow rate of the at least one process gas.
  • the power supply 30 includes an RF power supply 31 coupled to the plasma processing chamber 10 via at least one impedance matching circuit.
  • the RF power supply 31 is configured to supply at least one RF signal (RF power) to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode. This causes a plasma to be formed from at least one processing gas supplied to the plasma processing space 10s.
  • the RF power supply 31 can function as at least a part of the plasma generating unit 12.
  • a bias RF signal to at least one lower electrode, a bias potential is generated on the substrate W, and ion components in the formed plasma can be attracted to the substrate W.
  • the RF power supply 31 includes a first RF generating unit 31a and a second RF generating unit 31b.
  • the first RF generating unit 31a is coupled to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode via at least one impedance matching circuit and configured to generate a source RF signal (source RF power) for plasma generation.
  • the source RF signal has a frequency in the range of 10 MHz to 150 MHz.
  • the first RF generating unit 31a may be configured to generate multiple source RF signals having different frequencies. The generated one or more source RF signals are supplied to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode.
  • the second RF generator 31b is coupled to at least one lower electrode via at least one impedance matching circuit and configured to generate a bias RF signal (bias RF power).
  • the frequency of the bias RF signal may be the same as or different from the frequency of the source RF signal.
  • the bias RF signal has a frequency lower than the frequency of the source RF signal.
  • the bias RF signal has a frequency in the range of 100 kHz to 60 MHz.
  • the second RF generator 31b may be configured to generate multiple bias RF signals having different frequencies.
  • the generated one or more bias RF signals are provided to at least one lower electrode. Also, in various embodiments, at least one of the source RF signal and the bias RF signal may be pulsed.
  • the power supply 30 may also include a DC power supply 32 coupled to the plasma processing chamber 10.
  • the DC power supply 32 includes a first DC generator 32a and a second DC generator 32b.
  • the first DC generator 32a is connected to at least one lower electrode and configured to generate a first DC signal.
  • the generated first DC signal is applied to the at least one lower electrode.
  • the second DC generator 32b is connected to at least one upper electrode and configured to generate a second DC signal.
  • the generated second DC signal is applied to the at least one upper electrode.
  • the first and second DC signals may be pulsed.
  • a sequence of voltage pulses is applied to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode.
  • the voltage pulses may have a rectangular, trapezoidal, triangular or combination thereof pulse waveform.
  • a waveform generator for generating a sequence of voltage pulses from the DC signal is connected between the first DC generator 32a and at least one lower electrode.
  • the first DC generator 32a and the waveform generator constitute a voltage pulse generator.
  • the second DC generator 32b and the waveform generator constitute a voltage pulse generator
  • the voltage pulse generator is connected to at least one upper electrode.
  • the voltage pulses may have a positive polarity or a negative polarity.
  • the sequence of voltage pulses may also include one or more positive polarity voltage pulses and one or more negative polarity voltage pulses within one period.
  • the first and second DC generating units 32a and 32b may be provided in addition to the RF power source 31, or the first DC generating unit 32a may be provided in place of the second RF generating unit 31b.
  • the exhaust system 40 may be connected to, for example, a gas exhaust port 10e provided at the bottom of the plasma processing chamber 10.
  • the exhaust system 40 may include a pressure regulating valve and a vacuum pump. The pressure in the plasma processing space 10s is adjusted by the pressure regulating valve.
  • the vacuum pump may include a turbomolecular pump, a dry pump, or a combination thereof.
  • FIG. 3 is an example of a top view of the electrostatic chuck 1111.
  • FIG. 4 is an example of a diagram showing a schematic cross section of the periphery of the edge ring 112A arranged on the annular region 111b of the ceramic member 1111a according to the first embodiment, cut at a position near the heat transfer gas supply hole 301 (position A-A in FIG. 3).
  • FIG. 3 is an example of a top view of the electrostatic chuck 1111.
  • FIG. 4 is an example of a diagram showing a schematic cross section of the periphery of the edge ring 112A arranged on the annular region 111b of the ceramic member 1111a according to the first embodiment, cut at a position near the heat transfer gas supply hole 301 (position A-A in FIG. 3).
  • FIG. 3 is an example of a top view of the electrostatic chuck 1111.
  • FIG. 4 is an example of a diagram showing a schematic cross section of the periphery of the edge ring 112A arranged on
  • FIG. 5 is an example of a diagram showing a schematic cross section of the periphery of the edge ring 112A arranged on the annular region 111b of the ceramic member 1111a according to the first embodiment, cut at a position away from the heat transfer gas supply hole 301 (position B-B in FIG. 3).
  • FIGS. 4 and 5 (as well as in FIGS. 6 to 13 described later), the grooves formed on the lower surface of the edge ring 112A and the ring support surface of the electrostatic chuck 1111 and through which the heat transfer gas is supplied are illustrated in a schematic manner, and the horizontal scale and the vertical scale are different.
  • the electrostatic chuck 1111 has a substrate support surface (central region 111a) for supporting the substrate W, and a ring support surface (annular region 111b) for supporting the ring assembly 112 (edge ring 112A).
  • the ring support surface (annular region 111b) is provided with heat transfer gas supply holes 301.
  • a heat transfer gas (e.g., He gas, etc.) is supplied to the heat transfer gas supply holes 301 from a second heat transfer gas supply unit.
  • the second heat transfer gas supply unit supplies heat transfer gas through the heat transfer gas supply holes 301 to the gap between the lower surface of the edge ring 112A supported by the annular region 111b and the annular region 111b of the electrostatic chuck 1111.
  • Multiple heat transfer gas supply holes 301 (three in the example of FIG. 3) are provided in the circumferential direction.
  • a groove is formed in at least one of the lower surface of the edge ring 112A and the ring support surface of the electrostatic chuck 1111.
  • the heat transfer gas supply holes 301 are connected to this groove.
  • the groove is filled with heat transfer gas supplied from the heat transfer gas supply holes 301.
  • the heat transfer gas supplied from the heat transfer gas supply holes 301 is diffused in the circumferential and radial directions of the edge ring 112A by the groove formed between the lower surface of the edge ring 112A and the ring support surface of the electrostatic chuck 1111.
  • the annular region 111b also has an inner seal band SB1 and an outer seal band SB2.
  • the inner seal band SB1 is formed in an annular shape radially inward from the groove and is in close contact with the lower surface of the edge ring 112A to prevent leakage of the heat transfer gas.
  • the outer seal band SB2 is formed in an annular shape radially outward from the groove and is in close contact with the lower surface of the edge ring 112A to prevent leakage of the heat transfer gas.
  • a groove is formed between the inner seal band SB1 and the outer seal band SB2 in the radial direction of the electrostatic chuck 1111.
  • electrostatic electrodes E1 and E2 are provided in the annular region 111b.
  • the electrostatic electrodes E1 and E2 form bipolar electrodes, one of which is a positive electrode and the other of which is a negative electrode.
  • the edge ring 112A is electrostatically attracted to the annular region 111b by the electrostatic electrodes E1 and E2.
  • the grooves formed in the ring support surface of the electrostatic chuck 1111 include a diffusion groove G11, a peripheral groove G12 of the heat transfer gas supply hole 301, and a deep groove G13.
  • the diffusion groove G11, the peripheral groove G12 of the heat transfer gas supply hole 301, and the deep groove G13 are interconnected.
  • the diffusion groove G11 is a circular groove formed between the inner seal band SB1 and the outer seal band SB2.
  • the peripheral groove G12 is a groove formed around the heat transfer gas supply hole 301. Specifically, as shown in FIG. 3, it is a groove formed within a range of distance d1 from the heat transfer gas supply hole 301.
  • the distance d1 is, for example, 1 to 10 mm.
  • the depth t12 of the peripheral groove G12 is greater than the depth t11 of the diffusion groove G11 (t12>t11).
  • the range of distance d1 from the heat transfer gas supply hole 301 may be a circumferential range from the heat transfer gas supply hole 301, or may be a radial range.
  • the shape of the periphery of the heat transfer gas supply hole 301 where the groove is formed may be an arc shape or a rectangular shape.
  • the deep groove G13 is a groove formed in a circular ring shape except for the position where the peripheral groove G12 is formed.
  • the deep groove G13 is a groove having a plurality of arc shapes.
  • the depth t13 of the deep groove G13 is greater than the depth t11 of the diffusion groove G11 (t13>t11).
  • the depth t13 of the deep groove G13 is greater than the depth t12 of the peripheral groove G12 (t13>t12).
  • a peripheral groove G12 is formed in the region around the heat transfer gas supply hole 301, and a deep groove G13 is formed outside the region around the heat transfer gas supply hole 301. Furthermore, in this annular region, the peripheral groove G12 and the deep groove G13 are formed alternately. Furthermore, a diffusion groove G11 is formed radially inward from the annular region. Furthermore, a diffusion groove G11 is formed radially outward from the annular region.
  • the annular region 111b of the electrostatic chuck 1111 includes, from the inner periphery side, an inner seal band SB1, the inner periphery side of the diffusion groove G11, a region where the peripheral groove G12 and the deep groove G13 are alternately formed, the outer periphery side of the diffusion groove G11, and an outer seal band SB2.
  • the grooves formed on the underside of the edge ring 112A include a diffusion groove G21, a peripheral groove G22 formed at a position corresponding to the heat transfer gas supply hole 301, and a deep groove G23.
  • the diffusion groove G21, the peripheral groove G22, and the deep groove G23 are connected to each other.
  • the diffusion groove G21 is an annular groove formed between the inner seal band SB1 and the outer seal band SB2.
  • the diffusion groove G21 is an annular groove formed between the inner back surface of the edge ring 112A, which includes the area that abuts against the inner seal band SB1, and the outer back surface of the edge ring 112A, which includes the area that abuts against the outer seal band SB2.
  • the peripheral groove G22 is a groove formed around the position corresponding to the heat transfer gas supply hole 301.
  • the depth t22 of the peripheral groove G22 is greater than the depth t21 of the diffusion groove G21 (t22>t21).
  • the deep groove G23 is a groove formed in a circular ring shape except for the position where the peripheral groove G22 is formed.
  • the deep groove G23 is a groove having a plurality of arc-shaped portions.
  • the depth t23 of the deep groove G23 is greater than the depth t21 of the diffusion groove G21 (t23>t21).
  • the depth t23 of the deep groove G23 may be greater than the depth t22 of the peripheral groove G22 (t23>t22).
  • a peripheral groove G22 and a deep groove G23 are formed in an annular region including the position where the heat transfer gas supply hole 301 is formed. Furthermore, in this annular region, the peripheral groove G22 and the deep groove G23 are formed alternately. Furthermore, a diffusion groove G21 is formed radially inward from the annular region. Furthermore, a diffusion groove G21 is formed radially outward from the annular region.
  • the lower surface of the edge ring 112A includes, from the inner circumferential side, the inner back surface of the edge ring 112A including the area that abuts the inner seal band SB1, the inner circumferential side of the diffusion groove G21, the area where the peripheral groove G22 and the deep groove G23 are alternately formed, the outer circumferential side of the diffusion groove G21, and the outer back surface of the edge ring 112A including the area that abuts the outer seal band SB2.
  • the diffusion grooves G11 and G21 form a space (third space) of depth t11 + t21 (see Figures 4 and 5).
  • the peripheral grooves G12 and G22 form a space (first space) of depth t12 + t22 (see Figure 4).
  • the deep grooves G13 and G23 form a space (second space) of depth t13 + t23 (see Figure 5).
  • first space peripheral groove G12, peripheral groove G22
  • second space deep groove G13, deep groove G23
  • third space diffusion groove G11, diffusion groove G21
  • first spaces there are a plurality of first spaces (peripheral groove G12, peripheral groove G22) each communicating with each heat transfer gas supply hole 301, a second space (deep groove G13, deep groove G23) of an arc shape formed in the circumferential direction and communicating with one first space and another first space adjacent to the one first space in the circumferential direction, and a third space (diffusion groove G11, diffusion groove G21) formed in the radial direction and communicating with the first space and the second space.
  • the height of the second space is higher than the height of the first space.
  • the height of the third space is lower than the height of the first space and the height of the second space.
  • the heat transfer gas discharged from the heat transfer gas supply holes 301 is discharged into the first space. Then, as the heat transfer gas flows from the first space to the second space, the heat transfer gas is diffused in the circumferential direction. Also, as the heat transfer gas flows from the first space and the second space to the third space, the heat transfer gas is diffused in the radial direction. This allows the heat transfer gas supplied from the spaced heat transfer gas supply holes 301 into the space between the ring support surface of the electrostatic chuck 1111 and the lower surface of the edge ring 112A to be diffused in the circumferential and radial directions.
  • the distance between the electrostatic chuck 1111 and the edge ring 112A is shortened, improving the heat transfer between the electrostatic chuck 1111 and the edge ring 112A.
  • the height (t12+t22) of the space (first space) formed by the peripheral groove G12 and the peripheral groove G22 is lower than the height (t13+t23) of the space (second space) formed by the deep groove G13 and the deep groove G23.
  • a dielectric ceramic member 1111a
  • E1, E2 electrostatic electrode
  • the depth t23 of the deep groove G23 of the edge ring 112A has been described as being greater than the depth t22 of the peripheral groove G22 of the edge ring 112A, this is not limited to the above. It is sufficient that the height (t13+t23) of the space (second space) formed by the deep groove G13 and the deep groove G23 is greater than the height (t12+t22) of the space (first space) formed by the peripheral groove G12 and the peripheral groove G22. For example, the depth t23 of the deep groove G23 of the edge ring 112A and the depth t22 of the peripheral groove G22 of the edge ring 112A may be equal.
  • Width W11 of groove G11 for example, 1 to 38 mm
  • Width W12 of groove G12 for example, 0.5 to 38 mm (however, W11>W12)
  • Width W13 of groove G13 For example, 0.5 to 38 mm (however, W11>W13)
  • Width W21 of groove G21 for example, 1 to 38 mm
  • Width W22 of groove G22 for example, 0.5 to 38 mm (however, W21>W22)
  • Width W23 of groove G23 for example, 0.5 to 38 mm (however, W21>W23)
  • widths W11 and W21 may be the same or different.
  • Widths W12 and W22 may be the same or different.
  • Widths W13 and W23 may be the same or different.
  • Widths W12 and W13 may be the same or different.
  • Widths W22 and W23 may be the same or different.
  • each dimension of the groove depth is shown below.
  • Height of the first space (t12+t22) for example, 2 to 40 ⁇ m
  • Height of the second space (t13+t23) for example, 2 to 200 ⁇ m
  • Height of the third space (t11+t21) for example, 1 to 25 ⁇ m
  • each of the grooves described above in this embodiment may vary in the circumferential direction.
  • the overlap distance OV1 between the electrostatic electrode E1 and the inner seal band SB1 is, for example, 1 to 15 mm.
  • the overlap distance OV2 between the electrostatic electrode E2 and the outer seal band SB2 is, for example, 1 to 15 mm. Note that the overlap distance OV1 and the overlap distance OV2 may be the same or different.
  • the edge ring 112A and the electrostatic chuck 1111 are tightly attached to each other by electrostatic attraction force. This prevents heat transfer gas from leaking from the space between the ring support surface of the electrostatic chuck 1111 and the lower surface of the edge ring 112A.
  • the overlap distances OV1 and OV2 are values related to the sealing performance.
  • distance L is the distance from the innermost diameter position to the innermost diameter position where the edge ring 112A and the electrostatic chuck 1111 are in close contact with each other due to electrostatic attraction force.
  • Fig. 6 is an example of a schematic cross-section of the edge ring 112A and its periphery arranged on the annular region 111b of the ceramic member 1111a according to the second embodiment, cut at a position near the heat transfer gas supply hole 301.
  • Fig. 7 is an example of a schematic cross-section of the edge ring 112A and its periphery arranged on the annular region 111b of the ceramic member 1111a according to the second embodiment, cut at a position away from the heat transfer gas supply hole 301. Note that descriptions that overlap with those of the first embodiment (see Figs. 3 to 5) will be omitted.
  • No grooves are formed on the underside of the edge ring 112A, but grooves are formed on the ring support surface of the electrostatic chuck 1111.
  • the grooves formed on the ring support surface of the electrostatic chuck 1111 include a diffusion groove G11, a peripheral groove G12 of the heat transfer gas supply hole 301, and a deep groove G13.
  • the diffusion groove G11, the peripheral groove G12 of the heat transfer gas supply hole 301, and the deep groove G13 are interconnected.
  • the heat transfer gas discharged from the heat transfer gas supply hole 301 is first discharged into the space (first space) formed by the peripheral groove G12. Then, the heat transfer gas flows from the space (first space) formed by the peripheral groove G12 to the space (second space) formed by the deep groove G13, so that the heat transfer gas is diffused in the circumferential direction. Also, the heat transfer gas flows from the space (first space) formed by the peripheral groove G12 and the space (second space) formed by the deep groove G13 to the space (third space) formed by the diffusion groove G11, so that the heat transfer gas is diffused in the radial direction.
  • the heat transfer gas supplied from the heat transfer gas supply hole 301 provided at a distance to the space between the ring support surface of the electrostatic chuck 1111 and the lower surface of the edge ring 112A can be diffused in the circumferential and radial directions.
  • the distance between the electrostatic chuck 1111 and the edge ring 112A is shortened, improving the heat transfer between the electrostatic chuck 1111 and the edge ring 112A.
  • the height of the first space (t12) is set lower than the height of the second space (t13). In this way, by reducing the height of the space around the heat transfer gas supply hole 301, the acceleration of electrons is suppressed, and the occurrence of abnormal discharge around the heat transfer gas supply hole 301 is prevented or suppressed.
  • each dimension of the groove depth is shown below.
  • Height of the first space (t12) for example, 2 to 40 ⁇ m
  • Height of the second space (t13) for example, 2 to 200 ⁇ m
  • Height of the third space (t11) for example, 1 to 25 ⁇ m
  • each of the grooves described above in this embodiment may vary in the circumferential direction.
  • Fig. 8 is an example of a schematic cross-section of the edge ring 112A and its periphery arranged on the annular region 111b of the ceramic member 1111a according to the third embodiment, cut at a position near the heat transfer gas supply hole 301.
  • Fig. 9 is an example of a schematic cross-section of the edge ring 112A and its periphery arranged on the annular region 111b of the ceramic member 1111a according to the third embodiment, cut at a position away from the heat transfer gas supply hole 301. Note that descriptions that overlap with those of the first embodiment (see Figs. 3 to 5) will be omitted.
  • Grooves are formed on the underside of the edge ring 112A and on the ring support surface of the electrostatic chuck 1111.
  • the grooves formed in the ring support surface of the electrostatic chuck 1111 include a diffusion groove G11 and a deep groove G14.
  • the diffusion groove G11 and the deep groove G14 are connected to each other.
  • the depth of the peripheral groove G12 is formed to be equal to the depth t11 of the diffusion groove G11.
  • the deep groove G14 is a groove formed in a circular ring shape except for the periphery where the heat transfer gas supply hole 301 is formed.
  • the deep groove G14 is a groove having a plurality of arc shapes.
  • the depth t14 of the deep groove G14 is greater than the depth t11 of the diffusion groove G11 (t14>t11).
  • a deep groove G14 is formed inside the range in which the diffusion groove G11 is formed in the radial direction of the electrostatic chuck 1111. That is, the radial width W11 of the diffusion groove G11 is wider than the radial width W14 of the peripheral groove G14 (W11>W14).
  • the grooves formed on the lower surface of the edge ring 112A include a diffusion groove G21 and a deep groove G24.
  • the diffusion groove G21 and the deep groove G24 are connected to each other.
  • the peripheral groove G22 (see FIG. 4) and the deep groove G23 (see FIG. 4) are formed to the same depth, forming a circular ring-shaped deep groove G24.
  • the deep groove G24 is a groove formed in a circular ring shape.
  • the depth t24 of the deep groove G24 is greater than the depth t21 of the diffusion groove G21 (t24>t21).
  • a deep groove G24 is formed inside the range in which the diffusion groove G21 is formed. That is, the radial width W21 of the diffusion groove G21 is wider than the radial width W24 of the deep groove G24 (W21>W24).
  • first space (diffusion groove G11, deep groove G24) communicating with the heat transfer gas supply hole 301
  • second space deep groove G14, deep groove G24
  • third space (diffusion groove G11, diffusion groove G21) communicating with the first space and the second space and formed in the radial direction.
  • the height of the second space is higher than the height of the first space.
  • the height of the third space is lower than the height of the first space and the height of the second space.
  • the heat transfer gas discharged from the heat transfer gas supply holes 301 is discharged into the first space. Then, as the heat transfer gas flows from the first space to the second space, the heat transfer gas is diffused in the circumferential direction. Also, as the heat transfer gas flows from the first space and the second space to the third space, the heat transfer gas is diffused in the radial direction. This allows the heat transfer gas supplied from the spaced heat transfer gas supply holes 301 into the space between the ring support surface of the electrostatic chuck 1111 and the lower surface of the edge ring 112A to be diffused in the circumferential and radial directions.
  • the distance between the electrostatic chuck 1111 and the edge ring 112A is shortened, improving the heat transfer between the electrostatic chuck 1111 and the edge ring 112A.
  • the height of the first space (t11+t24) is set lower than the height of the second space (t14+t24). In this way, by reducing the height of the space around the heat transfer gas supply hole 301, the acceleration of electrons is suppressed, and abnormal discharge around the heat transfer gas supply hole 301 is prevented or suppressed.
  • Width W11 of groove G11 for example, 1 to 38 mm
  • Width W14 of groove G14 For example, 0.5 to 38 mm (however, W11>W14)
  • Width W21 of groove G21 for example, 1 to 38 mm
  • Width W24 of groove G24 For example, 0.5 to 38 mm (however, W21>W24)
  • width W11 and width W21 may be the same or different.
  • Width W14 and width W24 may be the same or different.
  • each dimension of the groove depth is shown below.
  • Height of the first space (t11+t24) for example, 2 to 40 ⁇ m
  • Height of the second space (t14+t24) for example, 2 to 200 ⁇ m
  • Height of the third space (t11+t21) for example, 1 to 25 ⁇ m
  • each of the grooves described above in this embodiment may vary in the circumferential direction.
  • Fig. 10 is an example of a schematic cross-section of the edge ring 112A and its periphery arranged on the annular region 111b of the ceramic member 1111a according to the fourth embodiment, cut at a position near the heat transfer gas supply hole 301.
  • Fig. 11 is an example of a schematic cross-section of the edge ring 112A and its periphery arranged on the annular region 111b of the ceramic member 1111a according to the fourth embodiment, cut at a position away from the heat transfer gas supply hole 301. Note that descriptions that overlap with those of the first embodiment (see Figs. 3 to 5) will be omitted.
  • Grooves are formed on the underside of the edge ring 112A and on the ring support surface of the electrostatic chuck 1111.
  • the grooves formed in the ring support surface of the electrostatic chuck 1111 include deep groove G14.
  • the heat transfer gas supply hole 301 is formed in the ring support surface of the electrostatic chuck 1111.
  • the deep groove G14 is a groove formed in a circular ring shape except for the periphery where the heat transfer gas supply hole 301 is formed.
  • the deep groove G14 is a groove having a plurality of arc shapes.
  • a deep groove G24 is formed inside the range in which the diffusion groove G21 is formed. That is, the radial width W21 of the diffusion groove G21 is wider than the radial width W24 of the peripheral groove G24 (W21>W24).
  • diffusion groove G21 and the deep groove G24 are connected to each other.
  • first space deep groove G24
  • second space deep groove G14, deep groove G24
  • third space fourth space communicating with the first space and the second space and formed in the radial direction.
  • the height of the second space is higher than the height of the first space.
  • the height of the third space is lower than the height of the first space and the height of the second space.
  • the heat transfer gas discharged from the heat transfer gas supply holes 301 is discharged into the first space. Then, as the heat transfer gas flows from the first space to the second space, the heat transfer gas is diffused in the circumferential direction. Also, as the heat transfer gas flows from the first space and the second space to the third space, the heat transfer gas is diffused in the radial direction. This allows the heat transfer gas supplied from the spaced heat transfer gas supply holes 301 into the space between the ring support surface of the electrostatic chuck 1111 and the lower surface of the edge ring 112A to be diffused in the circumferential and radial directions.
  • the distance between the electrostatic chuck 1111 and the edge ring 112A is shortened, improving the heat transfer between the electrostatic chuck 1111 and the edge ring 112A.
  • the height of the first space (t24) is set lower than the height of the second space (t14+t24). In this way, by reducing the height of the space around the heat transfer gas supply hole 301, the acceleration of electrons is suppressed, and the occurrence of abnormal discharge around the heat transfer gas supply hole 301 is prevented or suppressed.
  • each dimension of the groove depth is shown below.
  • Height of the first space (t24) for example, 2 to 40 ⁇ m
  • Height of the second space (t14+t24) for example, 2 to 200 ⁇ m
  • Height of the third space (t21) for example, 1 to 25 ⁇ m
  • each of the grooves described above in this embodiment may vary in the circumferential direction.
  • Fig. 12 is an example of a schematic cross-section of the edge ring 112A and its periphery arranged on the annular region 111b of the ceramic member 1111a according to the fifth embodiment, cut at a position near the heat transfer gas supply hole 301.
  • Fig. 13 is an example of a schematic cross-section of the edge ring 112A and its periphery arranged on the annular region 111b of the ceramic member 1111a according to the fifth embodiment, cut at a position away from the heat transfer gas supply hole 301. Note that descriptions that overlap with those of the first embodiment (see Figs. 3 to 5) will be omitted.
  • the grooves formed on the underside of the edge ring 112A include a diffusion groove G21, a peripheral groove G22 formed at a position corresponding to the heat transfer gas supply hole 301, and a deep groove G23.
  • the diffusion groove G21, the peripheral groove G22, and the deep groove G23 are connected to each other.
  • first space peripheral groove G22
  • second space deep groove G23
  • third space fourth space communicating with the first space and the second space and formed in the radial direction.
  • the height of the second space is higher than the height of the first space.
  • the height of the third space is lower than the height of the first space and the height of the second space.
  • the heat transfer gas discharged from the heat transfer gas supply holes 301 is discharged into the first space. Then, as the heat transfer gas flows from the first space to the second space, the heat transfer gas is diffused in the circumferential direction. Also, as the heat transfer gas flows from the first space and the second space to the third space, the heat transfer gas is diffused in the radial direction. This allows the heat transfer gas supplied from the spaced heat transfer gas supply holes 301 into the space between the ring support surface of the electrostatic chuck 1111 and the lower surface of the edge ring 112A to be diffused in the circumferential and radial directions.
  • the distance between the electrostatic chuck 1111 and the edge ring 112A is shortened, improving the heat transfer between the electrostatic chuck 1111 and the edge ring 112A.
  • the height of the first space (t22) is set lower than the height of the second space (t23). In this way, by reducing the height of the space around the heat transfer gas supply hole 301, the acceleration of electrons is suppressed, and the occurrence of abnormal discharge around the heat transfer gas supply hole 301 is prevented or suppressed.
  • each dimension of the groove depth is shown below.
  • Height of the first space (t22) for example, 2 to 40 ⁇ m
  • Height of the second space (t23) for example, 2 to 200 ⁇ m
  • Height of the third space (t21) for example, 1 to 25 ⁇ m
  • each of the grooves described above in this embodiment may vary in the circumferential direction.
  • Fig. 14 is an example of a schematic cross-section of a ceramic member 1111a having grooves.
  • Fig. 15 is an example of a schematic cross-section of a ceramic member 1111a having grooves.
  • the position where the diffusion groove G11 is formed may be shifted in the radial direction of the electrostatic chuck 1111 while maintaining the width W11 of the diffusion groove G11 (see FIG. 4, etc.). This allows the ratio between the seal distance OV1 in the inner seal band SB1 and the seal distance OV2 in the outer seal band SB2 to be adjusted.
  • leakage of heat transfer gas occurs from the side with the shorter sealing distance (the outer periphery side in the example of Figure 14).
  • the sealing distance OV2 on the outer periphery side can be increased, as shown in Figure 15. This makes it possible to suppress leakage of heat transfer gas.
  • the position where the diffusion groove G11 is formed can be shifted toward the outer periphery side to increase the sealing distance OV1 on the inner periphery side, as shown in FIG. 14. This makes it possible to prevent leakage of heat transfer gas from occurring on the inner periphery side.
  • the above disclosed embodiments include, for example, the following aspects.
  • Appendix 1 a plasma processing chamber; a base disposed within the plasma processing chamber; an electrostatic chuck disposed on the base and having a substrate support surface and a ring support surface; an edge ring disposed on the ring support surface; a groove for diffusing a heat transfer gas is formed in at least one of the ring support surface and the lower surface of the edge ring; a heat transfer gas supply hole for supplying a heat transfer gas to the groove is formed in the ring support surface;
  • the groove is In an annular region including the position of the heat transfer gas supply hole, the depth of the groove in the region around the heat transfer gas supply hole is smaller than the depth of the groove in the region other than the region around the heat transfer gas supply hole.
  • Substrate processing equipment The groove is The annular region has a diffusion groove on a radially inner side and a radially outer side. 2.
  • the substrate processing apparatus of claim 1. the groove defines a space between the ring support surface and a lower surface of the edge ring; The space is a first space communicating with the heat transfer gas supply hole; a second space formed in a circumferential direction and communicating with the first space; a third space formed in a radial direction and communicating with the first space and the second space, 3.
  • the substrate processing apparatus according to claim 1 or 2. (Appendix 4) The height of the second space is greater than the height of the first space, The height of the third space is lower than the height of the first space. 4.
  • the substrate processing apparatus of claim 3. (Appendix 5)
  • the ring support surface includes: a first peripheral groove formed around the heat transfer gas supply hole; a first deep groove formed in a circumferential direction and communicating with the first peripheral groove; A first diffusion groove is formed in the radial direction and communicates with the first peripheral groove and the first deep groove.
  • the lower surface of the edge ring is a second peripheral groove formed around a position corresponding to the heat transfer gas supply hole; a second deep groove formed in a circumferential direction and communicating with the second peripheral groove; A second diffusion groove is formed in the radial direction and communicates with the second peripheral groove and the second deep groove.
  • the substrate processing apparatus includes: a peripheral groove formed around the heat transfer gas supply hole; A deep groove formed in a circumferential direction and communicating with the peripheral groove; A diffusion groove is formed in the radial direction and communicates with the peripheral groove and the deep groove. The depth of the deep groove is greater than the depth of the peripheral groove. 5.
  • the substrate processing apparatus according to claim 1 .
  • the ring support surface includes: a first diffusion groove formed in a radial direction; A first deep groove is formed in a circumferential direction in an area other than the area around the heat transfer gas supply hole, The lower surface of the edge ring is a second diffusion groove formed in a radial direction; A second deep groove formed in an annular shape is formed, a height of a space formed by the first deep groove and the second deep groove is higher than a height of a space formed by the first diffusion groove and the second diffusion groove; 5.
  • the substrate processing apparatus according to claim 1 .
  • the ring support surface includes: A first deep groove is formed in a circumferential direction in an area other than the area around the heat transfer gas supply hole, The lower surface of the edge ring is a second diffusion groove formed in a radial direction; A second deep groove formed in an annular shape is formed, a height of a space formed by the first deep groove and the second deep groove is higher than a height of a space formed by the second diffusion groove; 5.
  • the substrate processing apparatus according to claim 1 .
  • the lower surface of the edge ring is a peripheral groove formed around a position corresponding to the heat transfer gas supply hole; A deep groove formed in a circumferential direction and communicating with the peripheral groove; A diffusion groove is formed in the radial direction and communicates with the peripheral groove and the deep groove. The depth of the deep groove is greater than the depth of the peripheral groove.
  • the electrostatic chuck comprises: an electrostatic electrode disposed within the ceramic member and electrostatically attracting the edge ring; 10. The substrate processing apparatus according to claim 1 .
  • the electrostatic chuck has an inner seal band radially inward of the groove and an outer seal band radially outward of the groove, the electrostatic electrode includes a first electrostatic electrode and a second electrostatic electrode disposed radially outward of the first electrostatic electrode, In the radial direction, the inner seal band and the first electrostatic electrode at least partially overlap; the outer seal band and the second electrostatic electrode at least partially overlap; 11.
  • the substrate processing apparatus of claim 10. (Appendix 12) The height of the first space is within a range of 2 to 40 ⁇ m; The height of the second space is within a range of 2 to 200 ⁇ m, The height of the third space is within the range of 1 to 25 ⁇ m. 5.
  • the region around the heat transfer gas supply hole is within a range of 1 to 10 mm in the circumferential direction from the outer periphery of the heat transfer gas supply hole 301, 12.
  • the substrate processing apparatus according to claim 1 .
  • (Appendix 14) 1.
  • An electrostatic chuck having a substrate support surface for supporting a substrate and a ring support surface for supporting an edge ring, A groove for diffusing a heat transfer gas is formed on the ring support surface, A heat transfer gas supply hole is formed in the groove to supply a heat transfer gas, The groove is In an annular region including the position of the heat transfer gas supply hole, the depth of the groove in the region around the heat transfer gas supply hole is smaller than the depth of the groove in the region other than the region around the heat transfer gas supply hole. Electrostatic chuck.
  • Plasma processing apparatus Control unit 2a Computer 2a1 Processing unit 2a2 Memory unit 2a3 Communication interface 10 Plasma processing chamber 11 Substrate support unit 111 Main body unit 111a Central region 111b Annular region 1110 Base 1111 Electrostatic chuck 1111a Ceramic member 1111b Electrostatic electrode 1111c Electrostatic electrode 112 Ring assembly 112A Edge ring 301 Heat transfer gas supply hole SB1 Inner seal band SB2 Outer seal band G11 to G14, G21 to G24 Groove

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Abstract

エッジリングの下部における異常放電の発生を防止又は抑制する基板処理装置及び静電チャックを提供する。　プラズマ処理チャンバと、前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基台と、前記基台の上部に配置され、基板支持面及びリング支持面を有する静電チャックと、前記リング支持面に配置されるエッジリングと、を備え、前記リング支持面と前記エッジリングの下面の少なくとも一方には、伝熱ガスを拡散する溝が形成され、前記リング支持面には、前記溝に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給孔が形成され、前記溝は、前記伝熱ガス供給孔の位置を含む円環領域において、前記伝熱ガス供給孔の周辺の領域における溝の深さは、前記周辺の領域以外における溝の深さより小さい、基板処理装置。

Description

基板処理装置及び静電チャック
　本開示は、基板処理装置及び静電チャックに関する。
　基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置は、チャンバと、チャンバ内に設けられる基板支持部と、を備えている。基板支持部は、基板を保持する静電チャックを有している。静電チャックは、基板と静電チャックの表面との間にヘリウムガス等の伝熱ガスを供給するための貫通孔が設けられている。このようなプラズマ処理装置の一例は、特許文献１公報に記載されている。
　また、特許文献２には、エッジリングの裏面に円周上に環状の溝が設けられることが記載されている。
特開２０１８－９３１７３号公報 特開２０１９－２１６１７６号公報
　一の側面では、本開示は、エッジリングの下部における異常放電の発生を防止又は抑制する基板処理装置及び静電チャックを提供する。
　上記課題を解決するために、一の態様によれば、プラズマ処理チャンバと、前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基台と、前記基台の上部に配置され、基板支持面及びリング支持面を有する静電チャックと、前記リング支持面に配置されるエッジリングと、を備え、前記リング支持面と前記エッジリングの下面の少なくとも一方には、伝熱ガスを拡散する溝が形成され、前記リング支持面には、前記溝に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給孔が形成され、前記溝は、前記伝熱ガス供給孔の位置を含む円環領域において、前記伝熱ガス供給孔の周辺の領域における溝の深さは、前記周辺の領域以外における溝の深さより小さい、基板処理装置が提供される。
　一の側面によれば、エッジリングの下部における異常放電の発生を防止又は抑制する基板処理装置及び静電チャックを提供することができる。
プラズマ処理システムの構成例を説明するための図の一例。 容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図の一例。 静電チャック１１１１の上面図の一例。 伝熱ガス供給孔の近傍の位置で切断した第１実施形態に係るセラミック部材の環状領域上に配置されるエッジリング周辺の断面を概略的に示す図の一例である。 伝熱ガス供給孔から離れた位置で切断した第１実施形態に係るセラミック部材の環状領域上に配置されるエッジリング周辺の断面を概略的に示す図の一例である。 伝熱ガス供給孔の近傍の位置で切断した第２実施形態に係るセラミック部材の環状領域上に配置されるエッジリング周辺の断面を概略的に示す図の一例である。 伝熱ガス供給孔から離れた位置で切断した第２実施形態に係るセラミック部材の環状領域上に配置されるエッジリング周辺の断面を概略的に示す図の一例である。 伝熱ガス供給孔の近傍の位置で切断した第３実施形態に係るセラミック部材の環状領域上に配置されるエッジリング周辺の断面を概略的に示す図の一例である。 伝熱ガス供給孔から離れた位置で切断した第３実施形態に係るセラミック部材の環状領域上に配置されるエッジリング周辺の断面を概略的に示す図の一例である。 伝熱ガス供給孔の近傍の位置で切断した第４実施形態に係るセラミック部材の環状領域上に配置されるエッジリング周辺の断面を概略的に示す図の一例である。 伝熱ガス供給孔から離れた位置で切断した第４実施形態に係るセラミック部材の環状領域上に配置されるエッジリング周辺の断面を概略的に示す図の一例である。 伝熱ガス供給孔の近傍の位置で切断した第５実施形態に係るセラミック部材の環状領域上に配置されるエッジリング周辺の断面を概略的に示す図の一例である。 伝熱ガス供給孔から離れた位置で切断した第５実施形態に係るセラミック部材の環状領域上に配置されるエッジリング周辺の断面を概略的に示す図の一例である。 溝が形成されたセラミック部材の断面を概略的に示す図の一例である。 溝が形成されたセラミック部材の断面を概略的に示す図の一例である。
　以下、図面を参照して種々の例示的実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
［プラズマ処理システム］
　本開示に係るプラズマ処理システムについて図１を用いて説明する。図１は、プラズマ処理システムの構成例を説明するための図の一例である。一実施形態において、プラズマ処理システムは、プラズマ処理装置（基板処理装置）１及び制御部２を含む。プラズマ処理システムは、基板処理システムの一例であり、プラズマ処理装置１は、基板処理装置の一例である。プラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、基板支持部１１及びプラズマ生成部１２を含む。プラズマ処理チャンバ１０は、プラズマ処理空間を有する。また、プラズマ処理チャンバ１０は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間に供給するための少なくとも１つのガス供給口と、プラズマ処理空間からガスを排出するための少なくとも１つのガス排出口とを有する。ガス供給口は、後述するガス供給部２０に接続され、ガス排出口は、後述する排気システム４０に接続される。基板支持部１１は、プラズマ処理空間内に配置され、基板を支持するための基板支持面を有する。
　プラズマ生成部１２は、プラズマ処理空間内に供給された少なくとも１つの処理ガスからプラズマを生成するように構成される。プラズマ処理空間において形成されるプラズマは、容量結合プラズマ（ＣＣＰ；Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ；Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）、ＥＣＲプラズマ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ－Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ－ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　ｐｌａｓｍａ）、ヘリコン波励起プラズマ（ＨＷＰ：Ｈｅｌｉｃｏｎ Ｗａｖｅ Ｐｌａｓｍａ）、又は、表面波プラズマ（ＳＷＰ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗａｖｅ Ｐｌａｓｍａ）等であってもよい。また、ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）プラズマ生成部及びＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）プラズマ生成部を含む、種々のタイプのプラズマ生成部が用いられてもよい。一実施形態において、ＡＣプラズマ生成部で用いられるＡＣ信号（ＡＣ電力）は、１００ｋＨｚ～１０ＧＨｚの範囲内の周波数を有する。従って、ＡＣ信号は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号及びマイクロ波信号を含む。一実施形態において、ＲＦ信号は、１００ｋＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。
　制御部２は、本開示において述べられる種々の工程をプラズマ処理装置１に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御部２は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにプラズマ処理装置１の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御部２の一部又は全てがプラズマ処理装置１に含まれてもよい。制御部２は、処理部２ａ１、記憶部２ａ２及び通信インターフェース２ａ３を含んでもよい。制御部２は、例えばコンピュータ２ａにより実現される。処理部２ａ１は、記憶部２ａ２からプログラムを読み出し、読み出されたプログラムを実行することにより種々の制御動作を行うように構成され得る。このプログラムは、予め記憶部２ａ２に格納されていてもよく、必要なときに、媒体を介して取得されてもよい。取得されたプログラムは、記憶部２ａ２に格納され、処理部２ａ１によって記憶部２ａ２から読み出されて実行される。媒体は、コンピュータ２ａに読み取り可能な種々の記憶媒体であってもよく、通信インターフェース２ａ３に接続されている通信回線であってもよい。処理部２ａ１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）であってもよい。記憶部２ａ２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェース２ａ３は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信回線を介してプラズマ処理装置１との間で通信してもよい。
　以下に、プラズマ処理装置１の一例としての容量結合型のプラズマ処理装置の構成例について説明する。図２は、容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図の一例である。
　容量結合型のプラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、ガス供給部２０、電源３０及び排気システム４０を含む。また、プラズマ処理装置１は、基板支持部１１及びガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ１０内に導入するように構成される。ガス導入部は、シャワーヘッド１３を含む。基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０内に配置される。シャワーヘッド１３は、基板支持部１１の上方に配置される。一実施形態において、シャワーヘッド１３は、プラズマ処理チャンバ１０の天部（ｃｅｉｌｉｎｇ）の少なくとも一部を構成する。プラズマ処理チャンバ１０は、シャワーヘッド１３、プラズマ処理チャンバ１０の側壁１０ａ及び基板支持部１１により規定されたプラズマ処理空間１０ｓを有する。プラズマ処理チャンバ１０は接地される。シャワーヘッド１３及び基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０の筐体とは電気的に絶縁される。
　基板支持部１１は、本体部１１１及びリングアセンブリ１１２を含む。本体部１１１は、基板Ｗを支持するための中央領域１１１ａと、リングアセンブリ１１２を支持するための環状領域１１１ｂとを有する。ウェハは基板Ｗの一例である。本体部１１１の環状領域１１１ｂは、平面視で本体部１１１の中央領域１１１ａを囲んでいる。基板Ｗは、本体部１１１の中央領域１１１ａ上に配置され、リングアセンブリ１１２は、本体部１１１の中央領域１１１ａ上の基板Ｗを囲むように本体部１１１の環状領域１１１ｂ上に配置される。従って、中央領域１１１ａは、基板Ｗを支持するための基板支持面とも呼ばれ、環状領域１１１ｂは、リングアセンブリ１１２を支持するためのリング支持面とも呼ばれる。
　一実施形態において、本体部１１１は、基台１１１０及び静電チャック１１１１を含む。基台１１１０は、導電性部材を含む。基台１１１０の導電性部材は下部電極として機能し得る。静電チャック１１１１は、基台１１１０の上に配置される。静電チャック１１１１は、セラミック部材１１１１ａとセラミック部材１１１１ａ内に配置される静電電極１１１１ｂと、セラミック部材１１１１ａ内に配置される静電電極１１１１ｃと、を含む。セラミック部材１１１１ａは、中央領域１１１ａを有する。一実施形態において、セラミック部材１１１１ａは、環状領域１１１ｂも有する。静電電極１１１１ｂは、基板Ｗを支持するための中央領域１１１ａに設けられている。静電電極１１１１ｃは、リングアセンブリ１１２を支持するための環状領域１１１ｂに設けられている。なお、環状静電チャックや環状絶縁部材のような、静電チャック１１１１を囲む他の部材が環状領域１１１ｂを有してもよい。この場合、リングアセンブリ１１２は、環状静電チャック又は環状絶縁部材の上に配置されてもよく、静電チャック１１１１と環状絶縁部材の両方の上に配置されてもよい。また、後述するＲＦ電源３１及び／又はＤＣ電源３２に結合される少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極がセラミック部材１１１１ａ内に配置されてもよい。この場合、少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極が下部電極として機能する。後述するバイアスＲＦ信号及び／又はＤＣ信号が少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極に供給される場合、ＲＦ／ＤＣ電極はバイアス電極とも呼ばれる。なお、基台１１１０の導電性部材と少なくとも１つのＲＦ／ＤＣ電極とが複数の下部電極として機能してもよい。また、静電電極１１１１ｂが下部電極として機能してもよい。従って、基板支持部１１は、少なくとも１つの下部電極を含む。
　リングアセンブリ１１２は、１又は複数の環状部材を含む。一実施形態において、１又は複数の環状部材は、１又は複数のエッジリング１１２Ａ（後述する図４等参照）と少なくとも１つのカバーリングとを含む。エッジリング１１２Ａは、導電性材料又は絶縁材料で形成され、カバーリングは、絶縁材料で形成される。
　また、基板支持部１１は、静電チャック１１１１、リングアセンブリ１１２及び基板のうち少なくとも１つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、伝熱媒体、流路１１１０ａ、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路１１１０ａには、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。一実施形態において、流路１１１０ａが基台１１１０内に形成され、１又は複数のヒータが静電チャック１１１１のセラミック部材１１１１ａ内に配置される。また、基板支持部１１は、基板Ｗの裏面と中央領域１１１ａとの間の間隙に伝熱ガスを供給するように構成された第１の伝熱ガス供給部を含んでもよい。また、基板支持部１１は、エッジリング１１２Ａの下面と環状領域１１１ｂとの間の間隙に伝熱ガスを供給するように構成された第２の伝熱ガス供給部を含んでもよい。
　シャワーヘッド１３は、ガス供給部２０からの少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓ内に導入するように構成される。シャワーヘッド１３は、少なくとも１つのガス供給口１３ａ、少なくとも１つのガス拡散室１３ｂ、及び複数のガス導入口１３ｃを有する。ガス供給口１３ａに供給された処理ガスは、ガス拡散室１３ｂを通過して複数のガス導入口１３ｃからプラズマ処理空間１０ｓ内に導入される。また、シャワーヘッド１３は、少なくとも１つの上部電極を含む。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド１３に加えて、側壁１０ａに形成された１又は複数の開口部に取り付けられる１又は複数のサイドガス注入部（ＳＧＩ：Ｓｉｄｅ　Ｇａｓ　Ｉｎｊｅｃｔｏｒ）を含んでもよい。
　ガス供給部２０は、少なくとも１つのガスソース２１及び少なくとも１つの流量制御器２２を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスを、それぞれに対応のガスソース２１からそれぞれに対応の流量制御器２２を介してシャワーヘッド１３に供給するように構成される。各流量制御器２２は、例えばマスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器を含んでもよい。さらに、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスの流量を変調又はパルス化する少なくとも１つの流量変調デバイスを含んでもよい。
　電源３０は、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介してプラズマ処理チャンバ１０に結合されるＲＦ電源３１を含む。ＲＦ電源３１は、少なくとも１つのＲＦ信号（ＲＦ電力）を少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に供給するように構成される。これにより、プラズマ処理空間１０ｓに供給された少なくとも１つの処理ガスからプラズマが形成される。従って、ＲＦ電源３１は、プラズマ生成部１２の少なくとも一部として機能し得る。また、バイアスＲＦ信号を少なくとも１つの下部電極に供給することにより、基板Ｗにバイアス電位が発生し、形成されたプラズマ中のイオン成分を基板Ｗに引き込むことができる。
　一実施形態において、ＲＦ電源３１は、第１のＲＦ生成部３１ａ及び第２のＲＦ生成部３１ｂを含む。第１のＲＦ生成部３１ａは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に結合され、プラズマ生成用のソースＲＦ信号（ソースＲＦ電力）を生成するように構成される。一実施形態において、ソースＲＦ信号は、１０ＭＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第１のＲＦ生成部３１ａは、異なる周波数を有する複数のソースＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１又は複数のソースＲＦ信号は、少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に供給される。
　第２のＲＦ生成部３１ｂは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して少なくとも１つの下部電極に結合され、バイアスＲＦ信号（バイアスＲＦ電力）を生成するように構成される。バイアスＲＦ信号の周波数は、ソースＲＦ信号の周波数と同じであっても異なっていてもよい。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、ソースＲＦ信号の周波数よりも低い周波数を有する。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、１００ｋＨｚ～６０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第２のＲＦ生成部３１ｂは、異なる周波数を有する複数のバイアスＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１又は複数のバイアスＲＦ信号は、少なくとも１つの下部電極に供給される。また、種々の実施形態において、ソースＲＦ信号及びバイアスＲＦ信号のうち少なくとも１つがパルス化されてもよい。
　また、電源３０は、プラズマ処理チャンバ１０に結合されるＤＣ電源３２を含んでもよい。ＤＣ電源３２は、第１のＤＣ生成部３２ａ及び第２のＤＣ生成部３２ｂを含む。一実施形態において、第１のＤＣ生成部３２ａは、少なくとも１つの下部電極に接続され、第１のＤＣ信号を生成するように構成される。生成された第１のＤＣ信号は、少なくとも１つの下部電極に印加される。一実施形態において、第２のＤＣ生成部３２ｂは、少なくとも１つの上部電極に接続され、第２のＤＣ信号を生成するように構成される。生成された第２のＤＣ信号は、少なくとも１つの上部電極に印加される。
　種々の実施形態において、第１及び第２のＤＣ信号がパルス化されてもよい。この場合、電圧パルスのシーケンスが少なくとも１つの下部電極及び／又は少なくとも１つの上部電極に印加される。電圧パルスは、矩形、台形、三角形又はこれらの組み合わせのパルス波形を有してもよい。一実施形態において、ＤＣ信号から電圧パルスのシーケンスを生成するための波形生成部が第１のＤＣ生成部３２ａと少なくとも１つの下部電極との間に接続される。従って、第１のＤＣ生成部３２ａ及び波形生成部は、電圧パルス生成部を構成する。第２のＤＣ生成部３２ｂ及び波形生成部が電圧パルス生成部を構成する場合、電圧パルス生成部は、少なくとも１つの上部電極に接続される。電圧パルスは、正の極性を有してもよく、負の極性を有してもよい。また、電圧パルスのシーケンスは、１周期内に１又は複数の正極性電圧パルスと１又は複数の負極性電圧パルスとを含んでもよい。なお、第１及び第２のＤＣ生成部３２ａ，３２ｂは、ＲＦ電源３１に加えて設けられてもよく、第１のＤＣ生成部３２ａが第２のＲＦ生成部３１ｂに代えて設けられてもよい。
　排気システム４０は、例えばプラズマ処理チャンバ１０の底部に設けられたガス排出口１０ｅに接続され得る。排気システム４０は、圧力調整弁及び真空ポンプを含んでもよい。圧力調整弁によって、プラズマ処理空間１０ｓ内の圧力が調整される。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。
＜第１実施形態に係る静電チャック１１１１及びエッジリング１１２Ａ＞
　次に、静電チャック１１１１及びエッジリング１１２Ａの構造について、図３から図５を用いて説明する。図３は、静電チャック１１１１の上面図の一例である。図４は、伝熱ガス供給孔３０１の近傍の位置（図３のＡ－Ａの位置）で切断した第１実施形態に係るセラミック部材１１１１ａの環状領域１１１ｂ上に配置されるエッジリング１１２Ａ周辺の断面を概略的に示す図の一例である。図５は、伝熱ガス供給孔３０１から離れた位置（図３のＢ－Ｂの位置）で切断した第１実施形態に係るセラミック部材１１１１ａの環状領域１１１ｂ上に配置されるエッジリング１１２Ａ周辺の断面を概略的に示す図の一例である。なお、図４及び図５（及び後述する図６から図１３についても同様）において、エッジリング１１２Ａの下面及び静電チャック１１１１のリング支持面に形成され伝熱ガスが供給される溝は、模式的に図示したものであり、水平方向の縮尺と垂直方向の縮尺とは異なっている。
　静電チャック１１１１は、基板Ｗを支持するための基板支持面（中央領域１１１ａ）と、リングアセンブリ１１２（エッジリング１１２Ａ）を支持するためのリング支持面（環状領域１１１ｂ）と、を有する。
　リング支持面（環状領域１１１ｂ）には、伝熱ガス供給孔３０１が設けられている。伝熱ガス供給孔３０１には、第２の伝熱ガス供給部から伝熱ガス（例えばＨｅガス等）が供給される。これにより、第２の伝熱ガス供給部は、伝熱ガス供給孔３０１を介して、環状領域１１１ｂで支持されたエッジリング１１２Ａの下面と、静電チャック１１１１の環状領域１１１ｂとの間の間隙に伝熱ガスを供給する。伝熱ガス供給孔３０１は、周方向に複数（図３の例では、３つ）設けられている。
　エッジリング１１２Ａの下面及び静電チャック１１１１のリング支持面の少なくとも一方には、溝が形成されている。伝熱ガス供給孔３０１は、この溝に連通する。これにより、溝には、伝熱ガス供給孔３０１から供給された伝熱ガスが充填される。また、伝熱ガス供給孔３０１から供給された伝熱ガスは、エッジリング１１２Ａの下面及び静電チャック１１１１のリング支持面の間に形成された溝によってエッジリング１１２Ａの周方向及び径方向に拡散する。
　また、環状領域１１１ｂは、内側シールバンドＳＢ１と、外側シールバンドＳＢ２と、を有する。内側シールバンドＳＢ１は、溝よりも径方向内側で円環状に形成され、エッジリング１１２Ａの下面と密着することで伝熱ガスの漏れを抑制する。外側シールバンドＳＢ２は、溝よりも径方向外側で円環状に形成され、エッジリング１１２Ａの下面と密着することで伝熱ガスの漏れを抑制する。換言すれば、静電チャック１１１１の径方向において、内側シールバンドＳＢ１と外側シールバンドＳＢ２との間に、溝が形成される。
　また、図４及び図５に示すように、環状領域１１１ｂには、静電電極Ｅ１，Ｅ２（図２の静電電極１１１１ｃに相当）が設けられている。静電電極Ｅ１，Ｅ２は双極電極を構成し、一方が正極であり、他方が負極を構成する。静電電極Ｅ１，Ｅ２により、エッジリング１１２Ａを環状領域１１１ｂに静電吸着させる。
　次に、エッジリング１１２Ａの下面に形成される溝及び静電チャック１１１１のリング支持面に形成される溝について、さらに説明する。
　静電チャック１１１１のリング支持面に形成される溝は、拡散溝Ｇ１１と、伝熱ガス供給孔３０１の周辺溝Ｇ１２と、深溝Ｇ１３と、を含む。また、拡散溝Ｇ１１、伝熱ガス供給孔３０１の周辺溝Ｇ１２、深溝Ｇ１３は、互いに連通している。
　拡散溝Ｇ１１は、内側シールバンドＳＢ１と外側シールバンドＳＢ２との間に形成される円環形状の溝である。
　周辺溝Ｇ１２は、伝熱ガス供給孔３０１の周辺に形成される溝である。具体的には、図３に示すように、伝熱ガス供給孔３０１から距離ｄ１の範囲に形成される溝である。距離ｄ１は、例えば、１～１０ｍｍである。また、周辺溝Ｇ１２の深さｔ１２は、拡散溝Ｇ１１の深さｔ１１よりも大きい（ｔ１２＞ｔ１１）。伝熱ガス供給孔３０１から距離ｄ１の範囲は、伝熱ガス供給孔３０１から周方向の範囲であってもよいし、径方向の範囲であってもよい。また、溝が形成される伝熱ガス供給孔３０１の周辺の形状は、円弧形状であってもよいし、矩形形状であってもよい。
　深溝Ｇ１３は、周辺溝Ｇ１２が形成された位置を除いて円環形状に形成される溝である。換言すれば、深溝Ｇ１３は、複数の円弧形状の溝である。また、深溝Ｇ１３の深さｔ１３は、拡散溝Ｇ１１の深さｔ１１よりも大きい（ｔ１３＞ｔ１１）。また、深溝Ｇ１３の深さｔ１３は、周辺溝Ｇ１２の深さｔ１２よりも大きい（ｔ１３＞ｔ１２）。
　また、静電チャック１１１１の径方向において、拡散溝Ｇ１１が形成される範囲の内側に周辺溝Ｇ１２及び深溝Ｇ１３が形成される。即ち、拡散溝Ｇ１１の径方向の幅Ｗ１１は、周辺溝Ｇ１２の径方向の幅Ｗ１２よりも広い（Ｗ１１＞Ｗ１２）。拡散溝Ｇ１１の径方向の幅Ｗ１１は、深溝Ｇ１３の径方向の幅Ｗ１３よりも広い（Ｗ１１＞Ｗ１３）。なお、周辺溝Ｇ１２の径方向の幅Ｗ１２と深溝Ｇ１３の径方向の幅Ｗ１３とは同一でもよく（Ｗ１２＝Ｗ１３）、異なっていてもよい。
　また、静電チャック１１１１の周方向において、伝熱ガス供給孔３０１が形成される位置を含む円環領域において、伝熱ガス供給孔３０１の周辺の領域に周辺溝Ｇ１２が形成され、伝熱ガス供給孔３０１の周辺の領域以外に深溝Ｇ１３が形成される。また、この円環領域において、周辺溝Ｇ１２と深溝Ｇ１３とが交互に形成される。また、円環領域よりも径方向内側には拡散溝Ｇ１１が形成される。また、円環領域よりも径方向外側にも拡散溝Ｇ１１が形成される。
　即ち、静電チャック１１１１の環状領域１１１ｂは、内周側から、内側シールバンドＳＢ１、拡散溝Ｇ１１の内周側、周辺溝Ｇ１２と深溝Ｇ１３とが交互に形成される領域、拡散溝Ｇ１１の外周側、外側シールバンドＳＢ２を含む。
　エッジリング１１２Ａの下面に形成される溝は、拡散溝Ｇ２１と、伝熱ガス供給孔３０１に対応する位置に形成される周辺溝Ｇ２２と、深溝Ｇ２３と、を含む。また、拡散溝Ｇ２１、周辺溝Ｇ２２、深溝Ｇ２３は、互いに連通している。
　拡散溝Ｇ２１は、内側シールバンドＳＢ１と外側シールバンドＳＢ２との間に形成される円環形状の溝である。換言すれば、拡散溝Ｇ２１は、内側シールバンドＳＢ１と当接する領域を含むエッジリング１１２Ａの内側裏面と、外側シールバンドＳＢ２と当接する領域を含むエッジリング１１２Ａの外側裏面と、の間に形成される円環形状の溝である。
　周辺溝Ｇ２２は、伝熱ガス供給孔３０１に対応する位置の周辺に形成される溝である。また、周辺溝Ｇ２２の深さｔ２２は、拡散溝Ｇ２１の深さｔ２１よりも大きい（ｔ２２＞ｔ２１）。
　深溝Ｇ２３は、周辺溝Ｇ２２が形成された位置を除いて円環形状に形成される溝である。換言すれば、深溝Ｇ２３は、複数の円弧形状の溝である。また、深溝Ｇ２３の深さｔ２３は、拡散溝Ｇ２１の深さｔ２１よりも大きい（ｔ２３＞ｔ２１）。また、深溝Ｇ２３の深さｔ２３は、周辺溝Ｇ２２の深さｔ２２よりも大きくてもよい（ｔ２３＞ｔ２２）。
　また、エッジリング１１２Ａの径方向において、拡散溝Ｇ２１が形成される範囲の内側に周辺溝Ｇ２２及び深溝Ｇ２３が形成される。即ち、拡散溝Ｇ２１の径方向の幅Ｗ２１は、周辺溝Ｇ２２の径方向の幅Ｗ２２よりも広い（Ｗ２１＞Ｗ２２）。拡散溝Ｇ２１の径方向の幅Ｗ２１は、深溝Ｇ２３の径方向の幅Ｗ２３よりも広い（Ｗ２１＞Ｗ２３）。なお、周辺溝Ｇ２２の径方向の幅Ｗ２２と深溝Ｇ２３の径方向の幅Ｗ２３とは同一でもよく（Ｗ２２＝Ｗ２３）、異なっていてもよい。
　また、エッジリング１１２Ａの周方向において、伝熱ガス供給孔３０１が形成される位置を含む円環領域において、周辺溝Ｇ２２及び深溝Ｇ２３が形成される。また、この円環領域において、周辺溝Ｇ２２と深溝Ｇ２３とが交互に形成される。また、円環領域よりも径方向内側には拡散溝Ｇ２１が形成される。また、円環領域よりも径方向外側にも拡散溝Ｇ２１が形成される。
　即ち、エッジリング１１２Ａの下面は、内周側から、内側シールバンドＳＢ１と当接する領域を含むエッジリング１１２Ａの内側裏面、拡散溝Ｇ２１の内周側、周辺溝Ｇ２２と深溝Ｇ２３とが交互に形成される領域、拡散溝Ｇ２１の外周側、外側シールバンドＳＢ２と当接する領域を含むエッジリング１１２Ａの外側裏面を含む。
　即ち、静電チャック１１１１の環状領域１１１ｂにエッジリング１１２Ａが支持され静電吸着された状態において、拡散溝Ｇ１１及び拡散溝Ｇ２１によって深さｔ１１＋ｔ２１の空間（第３の空間）が形成される（図４，５参照）。また、周辺溝Ｇ１２及び周辺溝Ｇ２２によって深さｔ１２＋ｔ２２の空間（第１の空間）が形成される（図４参照）。深溝Ｇ１３及び深溝Ｇ２３によって深さｔ１３＋ｔ２３の空間（第２の空間）が形成される（図５参照）。
　換言すれば、エッジリング１１２Ａの下面及び／又は静電チャック１１１１のリング支持面に形成される溝によって、静電チャック１１１１の環状領域１１１ｂにエッジリング１１２Ａが支持された状態において、伝熱ガス供給孔３０１と連通する第１の空間（周辺溝Ｇ１２、周辺溝Ｇ２２）と、第１の空間と連通し周方向に形成される第２の空間（深溝Ｇ１３、深溝Ｇ２３）と、第１の空間及び第２の空間と連通し径方向に形成される第３の空間（拡散溝Ｇ１１、拡散溝Ｇ２１）と、を有する。さらに換言すれば、各伝熱ガス供給孔３０１とそれぞれ連通する複数の第１の空間（周辺溝Ｇ１２、周辺溝Ｇ２２）と、一の第１の空間及び一の第１の空間と周方向において隣接する他の第１の空間とを連通し周方向に形成される円弧形状の第２の空間（深溝Ｇ１３、深溝Ｇ２３）と、第１の空間及び第２の空間と連通し径方向に形成される第３の空間（拡散溝Ｇ１１、拡散溝Ｇ２１）と、を有する。そして、第２の空間の高さは、第１の空間の高さよりも高い。また、第３の空間の高さは、第１の空間の高さよりも低く、第２の空間の高さよりも低い。
　このような構成により、伝熱ガス供給孔３０１から吐出された伝熱ガスは、第１の空間に吐出される。そして、第１の空間から第２の空間に伝熱ガスが流れることで、伝熱ガスが周方向に拡散する。また、第１の空間及び第２の空間から、第３の空間に伝熱ガスが流れることで、伝熱ガスが径方向に拡散する。これにより、離間して設けられた伝熱ガス供給孔３０１から静電チャック１１１１のリング支持面とエッジリング１１２Ａの下面との間の空間に供給された伝熱ガスを周方向及び径方向に拡散させることができる。
　即ち、深溝Ｇ１３及び深溝Ｇ２３によって形成される空間（第２の空間）の高さ（ｔ１３＋ｔ２３）を、他の空間（第１の空間、第３の空間）よりも高くすることで、伝熱ガスの周方向の拡散を促進する。
　また、拡散溝Ｇ１１及び拡散溝Ｇ２１によって形成される空間（第３の空間）の高さ（ｔ１１＋ｔ２１）を、他の空間（第１の空間、第２の空間）の高さよりも低くすることで、静電チャック１１１１とエッジリング１１２Ａとの距離を短くし、静電チャック１１１１とエッジリング１１２Ａとの伝熱性を向上する。
　また、周辺溝Ｇ１２及び周辺溝Ｇ２２によって形成される空間（第１の空間）の高さ（ｔ１２＋ｔ２２）は、深溝Ｇ１３及び深溝Ｇ２３によって形成される空間（第２の空間）の高さ（ｔ１３＋ｔ２３）よりも低くする。このように、伝熱ガス供給孔３０１の周囲における空間（第１の空間）の高さを抑えることで電子の加速を抑制し、伝熱ガス供給孔３０１の周囲で異常放電が発生することを防止または抑制する。なお、第２の空間や第３の空間においては、エッジリング１１２Ａと静電電極１１１１ｃ（Ｅ１，Ｅ２）との間に誘電体（セラミック部材１１１１ａ）が配置されている。これにより、第２の空間や第３の空間の天面から底面までの電位差を小さくすることができ、異常放電の発生が防止されている。
　なお、エッジリング１１２Ａの深溝Ｇ２３の深さｔ２３は、エッジリング１１２Ａの周辺溝Ｇ２２の深さｔ２２よりも大きいものとして説明したが、これに限られるものではない。深溝Ｇ１３及び深溝Ｇ２３によって形成される空間（第２の空間）の高さ（ｔ１３＋ｔ２３）が、周辺溝Ｇ１２及び周辺溝Ｇ２２によって形成される空間（第１の空間）の高さ（ｔ１２＋ｔ２２）よりも高ければよく、例えばエッジリング１１２Ａ深溝Ｇ２３の深さｔ２３とエッジリング１１２Ａ周辺溝Ｇ２２の深さｔ２２が等しくてもよい。
　以下に、溝の幅の各寸法の一例を示す。
溝Ｇ１１の幅Ｗ１１：例えば、１～３８ｍｍ
溝Ｇ１２の幅Ｗ１２：例えば、０．５～３８ｍｍ（但し、Ｗ１１＞Ｗ１２とする。）
溝Ｇ１３の幅Ｗ１３：例えば、０．５～３８ｍｍ（但し、Ｗ１１＞Ｗ１３とする。）
溝Ｇ２１の幅Ｗ２１：例えば、１～３８ｍｍ
溝Ｇ２２の幅Ｗ２２：例えば、０．５～３８ｍｍ（但し、Ｗ２１＞Ｗ２２とする。）
溝Ｇ２３の幅Ｗ２３：例えば、０．５～３８ｍｍ（但し、Ｗ２１＞Ｗ２３とする。）
　なお、幅Ｗ１１と幅Ｗ２１とは同一でもよく、異なっていてもよい。また、幅Ｗ１２と幅Ｗ２２とは同一でもよく、異なっていてもよい。また、幅Ｗ１３と幅Ｗ２３とは同一でもよく、異なっていてもよい。また、幅Ｗ１２と幅Ｗ１３とは同一でもよく、異なっていてもよい。また、幅Ｗ２２と幅Ｗ２３とは同一でもよく、異なっていてもよい。
　以下に、溝の深さ（各空間の高さ）の各寸法の一例を示す。
第１の空間の高さ（ｔ１２＋ｔ２２）：例えば、２～４０μｍ
第２の空間の高さ（ｔ１３＋ｔ２３）：例えば、２～２００μｍ
第３の空間の高さ（ｔ１１＋ｔ２１）：例えば、１～２５μｍ
　なお、本実施形態における上述した各々の溝の深さは、周方向において変化してもよい。
　また、径方向において、静電電極Ｅ１と内側シールバンドＳＢ１のオーバーラップ距離ＯＶ１は、例えば、１～１５ｍｍである。また、静電電極Ｅ２と外側シールバンドＳＢ２のオーバーラップ距離ＯＶ２は、例えば、１～１５ｍｍである。なお、オーバーラップ距離ＯＶ１とオーバーラップ距離ＯＶ２は、同一でもよく、異なっていてもよい。
　なお、シールバンドＳＢ１（ＳＢ２）と静電電極Ｅ１（Ｅ２）とがオーバーラップした領域において、静電吸着力によって、エッジリング１１２Ａと静電チャック１１１１とが密着される。これにより、静電チャック１１１１のリング支持面とエッジリング１１２Ａの下面との間の空間から伝熱ガスが漏れることを抑制する。即ち、オーバーラップ距離ＯＶ１，ＯＶ２は、シール性に関係する値である。
　また、径方向において、「静電電極Ｅ２の最外径とシールバンドＳＢ２の最外径のうち、小さい径」と「静電電極Ｅ１の最内径とシールバンドＳＢ１の最内径のうち、大きい径」との差である距離Ｌは、例えば、３～４０ｍｍである。
　なお、距離Ｌは、静電吸着力によって、エッジリング１１２Ａと静電チャック１１１１とが密着される最内径の位置から最内径の位置までの距離である。
＜第２実施形態に係る静電チャック１１１１及びエッジリング１１２Ａ＞
　次に、静電チャック１１１１及びエッジリング１１２Ａの他の構造について、図６から図７を用いて説明する。図６は、伝熱ガス供給孔３０１の近傍の位置で切断した第２実施形態に係るセラミック部材１１１１ａの環状領域１１１ｂ上に配置されるエッジリング１１２Ａ周辺の断面を概略的に示す図の一例である。図７は、伝熱ガス供給孔３０１から離れた位置で切断した第２実施形態に係るセラミック部材１１１１ａの環状領域１１１ｂ上に配置されるエッジリング１１２Ａ周辺の断面を概略的に示す図の一例である。なお、第１実施形態（図３～図５参照）と重複する説明は省略する。
　エッジリング１１２Ａの下面には溝が形成されておらず、静電チャック１１１１のリング支持面に溝が形成されている。静電チャック１１１１のリング支持面に形成される溝は、拡散溝Ｇ１１と、伝熱ガス供給孔３０１の周辺溝Ｇ１２と、深溝Ｇ１３と、を含む。また、拡散溝Ｇ１１、伝熱ガス供給孔３０１の周辺溝Ｇ１２、深溝Ｇ１３は、互いに連通している。
　また、エッジリング１１２Ａの下面と、静電チャック１１１１のリング支持面に形成される溝と、によって、静電チャック１１１１の環状領域１１１ｂにエッジリング１１２Ａが支持された状態において、伝熱ガス供給孔３０１と連通する第１の空間（周辺溝Ｇ１２）と、第１の空間と連通し周方向に形成される第２の空間（深溝Ｇ１３）と、第１の空間及び第２の空間と連通し径方向に形成される第３の空間（拡散溝Ｇ１１）と、を有する。そして、第２の空間の高さは、第１の空間の高さよりも高い。また、第３の空間の高さは、第１の空間の高さよりも低く、第２の空間の高さよりも低い。
　このような構成により、伝熱ガス供給孔３０１から吐出された伝熱ガスは、まず、周辺溝Ｇ１２によって形成される空間（第１の空間）に吐出される。そして、周辺溝Ｇ１２によって形成される空間（第１の空間）から深溝Ｇ１３によって形成される空間（第２の空間）に伝熱ガスが流れることで、伝熱ガスが周方向に拡散する。また、周辺溝Ｇ１２によって形成される空間（第１の空間）及び深溝Ｇ１３によって形成される空間（第２の空間）から、拡散溝Ｇ１１によって形成される空間（第３の空間）に伝熱ガスが流れることで、伝熱ガスが径方向に拡散する。これにより、離間して設けられた伝熱ガス供給孔３０１から静電チャック１１１１のリング支持面とエッジリング１１２Ａの下面との間の空間に供給された伝熱ガスを周方向及び径方向に拡散させることができる。
　即ち、第２の空間の高さ（ｔ１３）を、他の空間（第１の空間、第３の空間）よりも高くすることで、伝熱ガスの周方向の拡散を促進する。
　また、第３の空間の高さ（ｔ１１）を、他の空間（第１の空間、第２の空間）の高さよりも低くすることで、静電チャック１１１１とエッジリング１１２Ａとの距離を短くし、静電チャック１１１１とエッジリング１１２Ａとの伝熱性を向上する。
　また、第１の空間の高さ（ｔ１２）は、第２の空間の高さ（ｔ１３）よりも低くする。このように、伝熱ガス供給孔３０１の周囲における空間の高さを抑えることで電子の加速を抑制し、伝熱ガス供給孔３０１の周囲で異常放電が発生することを防止または抑制する。
　以下に、溝の深さ（各空間の高さ）の各寸法の一例を示す。
第１の空間の高さ（ｔ１２）：例えば、２～４０μｍ
第２の空間の高さ（ｔ１３）：例えば、２～２００μｍ
第３の空間の高さ（ｔ１１）：例えば、１～２５μｍ
　なお、本実施形態における上述した各々の溝の深さは、周方向において変化してもよい。
＜第３実施形態に係る静電チャック１１１１及びエッジリング１１２Ａ＞
　次に、静電チャック１１１１及びエッジリング１１２Ａの他の構造について、図８から図９を用いて説明する。図８は、伝熱ガス供給孔３０１の近傍の位置で切断した第３実施形態に係るセラミック部材１１１１ａの環状領域１１１ｂ上に配置されるエッジリング１１２Ａ周辺の断面を概略的に示す図の一例である。図９は、伝熱ガス供給孔３０１から離れた位置で切断した第３実施形態に係るセラミック部材１１１１ａの環状領域１１１ｂ上に配置されるエッジリング１１２Ａ周辺の断面を概略的に示す図の一例である。なお、第１実施形態（図３～図５参照）と重複する説明は省略する。
　エッジリング１１２Ａの下面及び静電チャック１１１１のリング支持面に溝が形成されている。
　静電チャック１１１１のリング支持面に形成される溝は、拡散溝Ｇ１１と、深溝Ｇ１４と、を含む。また、拡散溝Ｇ１１、深溝Ｇ１４は、互いに連通している。ここでは、周辺溝Ｇ１２（図４参照）の深さが拡散溝Ｇ１１の深さｔ１１と等しく形成されている。
　深溝Ｇ１４は、伝熱ガス供給孔３０１が形成された周辺を除いて円環形状に形成される溝である。換言すれば、深溝Ｇ１４は、複数の円弧形状の溝である。また、深溝Ｇ１４の深さｔ１４は、拡散溝Ｇ１１の深さｔ１１よりも大きい（ｔ１４＞ｔ１１）。
　また、静電チャック１１１１の径方向において、拡散溝Ｇ１１が形成される範囲の内側に深溝Ｇ１４が形成される。即ち、拡散溝Ｇ１１の径方向の幅Ｗ１１は、周辺溝Ｇ１４の径方向の幅Ｗ１４よりも広い（Ｗ１１＞Ｗ１４）。
　エッジリング１１２Ａの下面に形成される溝は、拡散溝Ｇ２１と、深溝Ｇ２４と、を含む。また、拡散溝Ｇ２１、深溝Ｇ２４は、互いに連通している。ここでは、周辺溝Ｇ２２（図４参照）及び深溝Ｇ２３（図４参照）の深さが等しく形成され、円環形状の深溝Ｇ２４として形成される。
　深溝Ｇ２４は、円環形状に形成される溝である。また、深溝Ｇ２４の深さｔ２４は、拡散溝Ｇ２１の深さｔ２１よりも大きい（ｔ２４＞ｔ２１）。
　また、エッジリング１１２Ａの径方向において、拡散溝Ｇ２１が形成される範囲の内側に深溝Ｇ２４が形成される。即ち、拡散溝Ｇ２１の径方向の幅Ｗ２１は、深溝Ｇ２４の径方向の幅Ｗ２４よりも広い（Ｗ２１＞Ｗ２４）。
　また、エッジリング１１２Ａの下面に形成される溝と、静電チャック１１１１のリング支持面に形成される溝と、によって、静電チャック１１１１の環状領域１１１ｂにエッジリング１１２Ａが支持された状態において、伝熱ガス供給孔３０１と連通する第１の空間（拡散溝Ｇ１１、深溝Ｇ２４）と、第１の空間と連通し周方向に形成される第２の空間（深溝Ｇ１４、深溝Ｇ２４）と、第１の空間及び第２の空間と連通し径方向に形成される第３の空間（拡散溝Ｇ１１、拡散溝Ｇ２１）と、を有する。そして、第２の空間の高さは、第１の空間の高さよりも高い。また、第３の空間の高さは、第１の空間の高さよりも低く、第２の空間の高さよりも低い。
　このような構成により、伝熱ガス供給孔３０１から吐出された伝熱ガスは、第１の空間に吐出される。そして、第１の空間から第２の空間に伝熱ガスが流れることで、伝熱ガスが周方向に拡散する。また、第１の空間及び第２の空間から、第３の空間に伝熱ガスが流れることで、伝熱ガスが径方向に拡散する。これにより、離間して設けられた伝熱ガス供給孔３０１から静電チャック１１１１のリング支持面とエッジリング１１２Ａの下面との間の空間に供給された伝熱ガスを周方向及び径方向に拡散させることができる。
　即ち、第２の空間の高さ（ｔ１４＋ｔ２４）を、他の空間（第１の空間、第３の空間）よりも高くすることで、伝熱ガスの周方向の拡散を促進する。
　また、第３の空間の高さ（ｔ１１＋ｔ２１）を、他の空間（第１の空間、第２の空間）の高さよりも低くすることで、静電チャック１１１１とエッジリング１１２Ａとの距離を短くし、静電チャック１１１１とエッジリング１１２Ａとの伝熱性を向上する。
　また、第１の空間の高さ（ｔ１１＋ｔ２４）は、第２の空間の高さ（ｔ１４＋ｔ２４）よりも低くする。このように、伝熱ガス供給孔３０１の周囲における空間の高さを抑えることで電子の加速を抑制し、伝熱ガス供給孔３０１の周囲で異常放電が発生することを防止または抑制する。
　以下に、溝の幅の各寸法の一例を示す。
溝Ｇ１１の幅Ｗ１１：例えば、１～３８ｍｍ
溝Ｇ１４の幅Ｗ１４：例えば、０．５～３８ｍｍ（但し、Ｗ１１＞Ｗ１４とする。）
溝Ｇ２１の幅Ｗ２１：例えば、１～３８ｍｍ
溝Ｇ２４の幅Ｗ２４：例えば、０．５～３８ｍｍ（但し、Ｗ２１＞Ｗ２４とする。）
　なお、幅Ｗ１１と幅Ｗ２１とは同一でもよく、異なっていてもよい。また、幅Ｗ１４と幅Ｗ２４とは同一でもよく、異なっていてもよい。
　以下に、溝の深さ（各空間の高さ）の各寸法の一例を示す。
第１の空間の高さ（ｔ１１＋ｔ２４）：例えば、２～４０μｍ
第２の空間の高さ（ｔ１４＋ｔ２４）：例えば、２～２００μｍ
第３の空間の高さ（ｔ１１＋ｔ２１）：例えば、１～２５μｍ
　なお、本実施形態における上述した各々の溝の深さは、周方向において変化してもよい。
＜第４実施形態に係る静電チャック１１１１及びエッジリング１１２Ａ＞
　次に、静電チャック１１１１及びエッジリング１１２Ａの他の構造について、図１０から図１１を用いて説明する。図１０は、伝熱ガス供給孔３０１の近傍の位置で切断した第４実施形態に係るセラミック部材１１１１ａの環状領域１１１ｂ上に配置されるエッジリング１１２Ａ周辺の断面を概略的に示す図の一例である。図１１は、伝熱ガス供給孔３０１から離れた位置で切断した第４実施形態に係るセラミック部材１１１１ａの環状領域１１１ｂ上に配置されるエッジリング１１２Ａ周辺の断面を概略的に示す図の一例である。なお、第１実施形態（図３～図５参照）と重複する説明は省略する。
　エッジリング１１２Ａの下面及び静電チャック１１１１のリング支持面に溝が形成されている。
　静電チャック１１１１のリング支持面に形成される溝は、深溝Ｇ１４を含む。ここでは、伝熱ガス供給孔３０１が静電チャック１１１１のリング支持面に形成される。
　深溝Ｇ１４は、伝熱ガス供給孔３０１が形成された周辺を除いて円環形状に形成される溝である。換言すれば、深溝Ｇ１４は、複数の円弧形状の溝である。
　また、エッジリング１１２Ａの径方向において、拡散溝Ｇ２１が形成される範囲の内側に深溝Ｇ２４が形成される。即ち、拡散溝Ｇ２１の径方向の幅Ｗ２１は、周辺溝Ｇ２４の径方向の幅Ｗ２４よりも広い（Ｗ２１＞Ｗ２４）。
　また、拡散溝Ｇ２１、深溝Ｇ２４は、互いに連通している。
　また、エッジリング１１２Ａの下面に形成される溝と、静電チャック１１１１のリング支持面に形成される溝と、によって、静電チャック１１１１の環状領域１１１ｂにエッジリング１１２Ａが支持された状態において、伝熱ガス供給孔３０１と連通する第１の空間（深溝Ｇ２４）と、第１の空間と連通し周方向に形成される第２の空間（深溝Ｇ１４、深溝Ｇ２４）と、第１の空間及び第２の空間と連通し径方向に形成される第３の空間（拡散溝Ｇ２１）と、を有する。そして、第２の空間の高さは、第１の空間の高さよりも高い。また、第３の空間の高さは、第１の空間の高さよりも低く、第２の空間の高さよりも低い。
　このような構成により、伝熱ガス供給孔３０１から吐出された伝熱ガスは、第１の空間に吐出される。そして、第１の空間から第２の空間に伝熱ガスが流れることで、伝熱ガスが周方向に拡散する。また、第１の空間及び第２の空間から、第３の空間に伝熱ガスが流れることで、伝熱ガスが径方向に拡散する。これにより、離間して設けられた伝熱ガス供給孔３０１から静電チャック１１１１のリング支持面とエッジリング１１２Ａの下面との間の空間に供給された伝熱ガスを周方向及び径方向に拡散させることができる。
　即ち、第２の空間の高さ（ｔ１４＋ｔ２４）を、他の空間（第１の空間、第３の空間）よりも高くすることで、伝熱ガスの周方向の拡散を促進する。
　また、第３の空間の高さ（ｔ２１）を、他の空間（第１の空間、第２の空間）の高さよりも低くすることで、静電チャック１１１１とエッジリング１１２Ａとの距離を短くし、静電チャック１１１１とエッジリング１１２Ａとの伝熱性を向上する。
　また、第１の空間の高さ（ｔ２４）は、第２の空間の高さ（ｔ１４＋ｔ２４）よりも低くする。このように、伝熱ガス供給孔３０１の周囲における空間の高さを抑えることで電子の加速を抑制し、伝熱ガス供給孔３０１の周囲で異常放電が発生することを防止または抑制する。
　以下に、溝の深さ（各空間の高さ）の各寸法の一例を示す。
第１の空間の高さ（ｔ２４）：例えば、２～４０μｍ
第２の空間の高さ（ｔ１４＋ｔ２４）：例えば、２～２００μｍ
第３の空間の高さ（ｔ２１）：例えば、１～２５μｍ
　なお、本実施形態における上述した各々の溝の深さは、周方向において変化してもよい。
＜第５実施形態に係る静電チャック１１１１及びエッジリング１１２Ａ＞
　次に、静電チャック１１１１及びエッジリング１１２Ａの他の構造について、図１２から図１３を用いて説明する。図１２は、伝熱ガス供給孔３０１の近傍の位置で切断した第５実施形態に係るセラミック部材１１１１ａの環状領域１１１ｂ上に配置されるエッジリング１１２Ａ周辺の断面を概略的に示す図の一例である。図１３は、伝熱ガス供給孔３０１から離れた位置で切断した第５実施形態に係るセラミック部材１１１１ａの環状領域１１１ｂ上に配置されるエッジリング１１２Ａ周辺の断面を概略的に示す図の一例である。なお、第１実施形態（図３～図５参照）と重複する説明は省略する。
　静電チャック１１１１のリング支持面に溝が形成されておらず、エッジリング１１２Ａの下面に溝が形成されている。エッジリング１１２Ａの下面に形成される溝は、拡散溝Ｇ２１と、伝熱ガス供給孔３０１に対応する位置に形成される周辺溝Ｇ２２と、深溝Ｇ２３と、を含む。また、拡散溝Ｇ２１、周辺溝Ｇ２２、深溝Ｇ２３は、互いに連通している。
　また、エッジリング１１２Ａの下面に形成される溝と、静電チャック１１１１のリング支持面と、によって、静電チャック１１１１の環状領域１１１ｂにエッジリング１１２Ａが支持された状態において、伝熱ガス供給孔３０１と連通する第１の空間（周辺溝Ｇ２２）と、第１の空間と連通し周方向に形成される第２の空間（深溝Ｇ２３）と、第１の空間及び第２の空間と連通し径方向に形成される第３の空間（拡散溝Ｇ２１）と、を有する。そして、第２の空間の高さは、第１の空間の高さよりも高い。また、第３の空間の高さは、第１の空間の高さよりも低く、第２の空間の高さよりも低い。
　このような構成により、伝熱ガス供給孔３０１から吐出された伝熱ガスは、第１の空間に吐出される。そして、第１の空間から第２の空間に伝熱ガスが流れることで、伝熱ガスが周方向に拡散する。また、第１の空間及び第２の空間から、第３の空間に伝熱ガスが流れることで、伝熱ガスが径方向に拡散する。これにより、離間して設けられた伝熱ガス供給孔３０１から静電チャック１１１１のリング支持面とエッジリング１１２Ａの下面との間の空間に供給された伝熱ガスを周方向及び径方向に拡散させることができる。
　即ち、第２の空間の高さ（ｔ２３）を、他の空間（第１の空間、第３の空間）よりも高くすることで、伝熱ガスの周方向の拡散を促進する。
　また、第３の空間の高さ（ｔ２１）を、他の空間（第１の空間、第２の空間）の高さよりも低くすることで、静電チャック１１１１とエッジリング１１２Ａとの距離を短くし、静電チャック１１１１とエッジリング１１２Ａとの伝熱性を向上する。
　また、第１の空間の高さ（ｔ２２）は、第２の空間の高さ（ｔ２３）よりも低くする。このように、伝熱ガス供給孔３０１の周囲における空間の高さを抑えることで電子の加速を抑制し、伝熱ガス供給孔３０１の周囲で異常放電が発生することを防止または抑制する。
　以下に、溝の深さ（各空間の高さ）の各寸法の一例を示す。
第１の空間の高さ（ｔ２２）：例えば、２～４０μｍ
第２の空間の高さ（ｔ２３）：例えば、２～２００μｍ
第３の空間の高さ（ｔ２１）：例えば、１～２５μｍ
　なお、本実施形態における上述した各々の溝の深さは、周方向において変化してもよい。
＜シール距離＞
　次に、内側シールバンドＳＢ１及び外側シールバンドＳＢ２におけるシール距離について、図１４及び図１５を用いて説明する。図１４は、溝が形成されたセラミック部材１１１１ａの断面を概略的に示す図の一例である。図１５は、溝が形成されたセラミック部材１１１１ａの断面を概略的に示す図の一例である。
　拡散溝Ｇ１１の幅Ｗ１１（図４等参照）を維持しつつ、拡散溝Ｇ１１を形成する位置を静電チャック１１１１の径方向にシフトしてもよい。これにより、内側シールバンドＳＢ１におけるシール距離ＯＶ１と、外側シールバンドＳＢ２におけるシール距離ＯＶ２と、の割合を調整することができる。
　例えば、伝熱ガスの漏れはシール距離が短い側（図１４の例では外周側）から発生する。拡散溝Ｇ１１を形成する位置を内周側にシフトすることで、図１５に示すように、外周側のシール距離ＯＶ２を増やすことができる。これにより、伝熱ガスの漏れを抑制することができる。
　また、伝熱ガスの漏れが基板Ｗに近い内周側で発生すると、プロセスに影響を与えるおそれがある場合、拡散溝Ｇ１１を形成する位置を外周側にシフトすることで、図１４に示すように、内周側のシール距離ＯＶ１を増やすことができる。これにより、内周側で伝熱ガスの漏れが発生することを抑制することができる。
　以上に開示された実施形態は、例えば、以下の態様を含む。
（付記１）
　プラズマ処理チャンバと、
　前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基台と、
　前記基台の上部に配置され、基板支持面及びリング支持面を有する静電チャックと、
　前記リング支持面に配置されるエッジリングと、を備え、
　前記リング支持面と前記エッジリングの下面の少なくとも一方には、伝熱ガスを拡散する溝が形成され、
　前記リング支持面には、前記溝に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給孔が形成され、
　前記溝は、
　前記伝熱ガス供給孔の位置を含む円環領域において、前記伝熱ガス供給孔の周辺の領域における溝の深さは、前記周辺の領域以外における溝の深さより小さい、
基板処理装置。
（付記２）
　前記溝は、
　前記円環領域の径方向内側及び径方向外側に拡散溝を有する、
付記１に記載の基板処理装置。
（付記３）
　前記溝は、前記リング支持面と前記エッジリングの下面との間に空間を形成し、
　前記空間は、
　前記伝熱ガス供給孔と連通する第１の空間と、
　前記第１の空間と連通し周方向に形成される第２の空間と、
　前記第１の空間及び第２の空間と連通し径方向に形成される第３の空間と、を含む、
付記１または２に記載の基板処理装置。
（付記４）
　前記第２の空間の高さは、前記第１の空間の高さよりも高く、
　前記第３の空間の高さは、前記第１の空間の高さよりも低い、
付記３に記載の基板処理装置。
（付記５）
　前記リング支持面には、
　前記伝熱ガス供給孔の周辺に形成される第１の周辺溝と、
　前記第１の周辺溝と連通し、周方向に形成される第１の深溝と、
　前記第１の周辺溝及び第１の深溝と連通し、径方向に形成される第１の拡散溝と、が形成され、
　前記エッジリングの下面には、
　前記伝熱ガス供給孔に対応する位置の周辺に形成される第２の周辺溝と、
　前記第２の周辺溝と連通し、周方向に形成される第２の深溝と、
　前記第２の周辺溝及び第２の深溝と連通し、径方向に形成される第２の拡散溝と、が形成され、
　前記第１の深溝と前記第２の深溝で形成される空間の高さは、前記第１の周辺溝と前記第２の周辺溝とで形成される空間の高さよりも高い、
付記１乃至４のいずれかに記載の基板処理装置。
（付記６）
　前記リング支持面には、
　前記伝熱ガス供給孔の周辺に形成される周辺溝と、
　前記周辺溝と連通し、周方向に形成される深溝と、
　前記周辺溝及び深溝と連通し、径方向に形成される拡散溝と、が形成され、
　前記深溝の深さは、前記周辺溝の深さよりも大きい、
付記１乃至４のいずれかに記載の基板処理装置。
（付記７）
　前記リング支持面には、
　径方向に形成される第１の拡散溝と、
　前記伝熱ガス供給孔の周辺の領域以外において、周方向に形成される第１の深溝と、が形成され、
　前記エッジリングの下面には、
　径方向に形成される第２の拡散溝と、
　円環形状に形成される第２の深溝と、が形成され、
　前記第１の深溝と前記第２の深溝で形成される空間の高さは、前記第１の拡散溝と前記第２の拡散溝とで形成される空間の高さよりも高い、
付記１乃至４のいずれかに記載の基板処理装置。
（付記８）
　前記リング支持面には、
　前記伝熱ガス供給孔の周辺の領域以外において、周方向に形成される第１の深溝が形成され、
　前記エッジリングの下面には、
　径方向に形成される第２の拡散溝と、
　円環形状に形成される第２の深溝と、が形成され、
　前記第１の深溝と前記第２の深溝で形成される空間の高さは、前記第２の拡散溝で形成される空間の高さよりも高い、
付記１乃至４のいずれかに記載の基板処理装置。
（付記９）
　前記エッジリングの下面には、
　前記伝熱ガス供給孔に対応する位置の周辺に形成される周辺溝と、
　前記周辺溝と連通し、周方向に形成される深溝と、
　前記周辺溝及び深溝と連通し、径方向に形成される拡散溝と、が形成され、
　前記深溝の深さは、前記周辺溝の深さよりも大きい、
付記１乃至４のいずれかに記載の基板処理装置。
（付記１０）
　前記静電チャックは、
　セラミック部材内に配置され、前記エッジリングを静電吸着する静電電極を有する、
付記１乃至９のいずれかに記載の基板処理装置。
（付記１１）
　前記静電チャックは、前記溝の径方向内側に内側シールバンドと、前記溝の径方向外側に外側シールバンドと、を有し、
　前記静電電極は、第１の静電電極と、前記第１の静電電極の径方向外側に配置される第２の静電電極と、を有し、
径方向において、
　前記内側シールバンドと前記第１の静電電極が少なくとも一部でオーバーラップし、
　前記外側シールバンドと前記第２の静電電極が少なくとも一部でオーバーラップする、
付記１０に記載の基板処理装置。
（付記１２）
　前記第１の空間の高さは、２～４０μｍの範囲内であり、
　前記第２の空間の高さは、２～２００μｍの範囲内であり、
　前記第３の空間の高さは、１～２５μｍの範囲内である、
付記４に記載の基板処理装置。
（付記１３）
　前記伝熱ガス供給孔の周辺の領域は、
伝熱ガス供給孔３０１の外周から周方向に１～１０ｍｍの範囲内である、
付記１乃至１１のいずれかに記載の基板処理装置。
（付記１４）
　基板を支持する基板支持面及びエッジリングを支持するリング支持面を有する静電チャックであって、
　前記リング支持面に伝熱ガスを拡散する溝が形成され、
　前記溝に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給孔が形成され、
　前記溝は、
　前記伝熱ガス供給孔の位置を含む円環領域において、前記伝熱ガス供給孔の周辺の領域における溝の深さは、前記周辺の領域以外における溝の深さより小さい、
静電チャック。
　なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせ等、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
　尚、本願は、２０２３年１月２０日に出願した米国特許出願63/480,701に基づく優先権を主張するものであり、これらの特許出願の全内容を本願に参照により援用する。
１　　　　　プラズマ処理装置
２　　　　　制御部
２ａ　　　　コンピュータ
２ａ１　　　処理部
２ａ２　　　記憶部
２ａ３　　　通信インターフェース
１０　　　　プラズマ処理チャンバ
１１　　　　基板支持部
１１１　　　本体部
１１１ａ　　中央領域
１１１ｂ　　環状領域
１１１０　　基台
１１１１　　静電チャック
１１１１ａ　セラミック部材
１１１１ｂ　静電電極
１１１１ｃ　静電電極
１１２　　　リングアセンブリ
１１２Ａ　　エッジリング
３０１　　　伝熱ガス供給孔
ＳＢ１　　　内側シールバンド
ＳＢ２　　　外側シールバンド
Ｇ１１～Ｇ１４，Ｇ２１～Ｇ２４　溝

Claims (14)

  1. 　プラズマ処理チャンバと、
    　前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基台と、
    　前記基台の上部に配置され、基板支持面及びリング支持面を有する静電チャックと、
    　前記リング支持面に配置されるエッジリングと、を備え、
    　前記リング支持面と前記エッジリングの下面の少なくとも一方には、伝熱ガスを拡散する溝が形成され、
    　前記リング支持面には、前記溝に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給孔が形成され、
    　前記溝は、
    　前記伝熱ガス供給孔の位置を含む円環領域において、前記伝熱ガス供給孔の周辺の領域における溝の深さは、前記周辺の領域以外における溝の深さより小さい、
    基板処理装置。
  2. 　前記溝は、
    　前記円環領域の径方向内側及び径方向外側に拡散溝を有する、
    請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 　前記溝は、前記リング支持面と前記エッジリングの下面との間に空間を形成し、
    　前記空間は、
    　前記伝熱ガス供給孔と連通する第１の空間と、
    　前記第１の空間と連通し周方向に形成される第２の空間と、
    　前記第１の空間及び第２の空間と連通し径方向に形成される第３の空間と、を含む、
    請求項１に記載の基板処理装置。
  4. 　前記第２の空間の高さは、前記第１の空間の高さよりも高く、
    　前記第３の空間の高さは、前記第１の空間の高さよりも低い、
    請求項３に記載の基板処理装置。
  5. 　前記リング支持面には、
    　前記伝熱ガス供給孔の周辺に形成される第１の周辺溝と、
    　前記第１の周辺溝と連通し、周方向に形成される第１の深溝と、
    　前記第１の周辺溝及び第１の深溝と連通し、径方向に形成される第１の拡散溝と、が形成され、
    　前記エッジリングの下面には、
    　前記伝熱ガス供給孔に対応する位置の周辺に形成される第２の周辺溝と、
    　前記第２の周辺溝と連通し、周方向に形成される第２の深溝と、
    　前記第２の周辺溝及び第２の深溝と連通し、径方向に形成される第２の拡散溝と、が形成され、
    　前記第１の深溝と前記第２の深溝で形成される空間の高さは、前記第１の周辺溝と前記第２の周辺溝とで形成される空間の高さよりも高い、
    請求項１に記載の基板処理装置。
  6. 　前記リング支持面には、
    　前記伝熱ガス供給孔の周辺に形成される周辺溝と、
    　前記周辺溝と連通し、周方向に形成される深溝と、
    　前記周辺溝及び深溝と連通し、径方向に形成される拡散溝と、が形成され、
    　前記深溝の深さは、前記周辺溝の深さよりも大きい、
    請求項１に記載の基板処理装置。
  7. 　前記リング支持面には、
    　径方向に形成される第１の拡散溝と、
    　前記伝熱ガス供給孔の周辺の領域以外において、周方向に形成される第１の深溝と、が形成され、
    　前記エッジリングの下面には、
    　径方向に形成される第２の拡散溝と、
    　円環形状に形成される第２の深溝と、が形成され、
    　前記第１の深溝と前記第２の深溝で形成される空間の高さは、前記第１の拡散溝と前記第２の拡散溝とで形成される空間の高さよりも高い、
    請求項１に記載の基板処理装置。
  8. 　前記リング支持面には、
    　前記伝熱ガス供給孔の周辺の領域以外において、周方向に形成される第１の深溝が形成され、
    　前記エッジリングの下面には、
    　径方向に形成される第２の拡散溝と、
    　円環形状に形成される第２の深溝と、が形成され、
    　前記第１の深溝と前記第２の深溝で形成される空間の高さは、前記第２の拡散溝で形成される空間の高さよりも高い、
    請求項１に記載の基板処理装置。
  9. 　前記エッジリングの下面には、
    　前記伝熱ガス供給孔に対応する位置の周辺に形成される周辺溝と、
    　前記周辺溝と連通し、周方向に形成される深溝と、
    　前記周辺溝及び深溝と連通し、径方向に形成される拡散溝と、が形成され、
    　前記深溝の深さは、前記周辺溝の深さよりも大きい、
    請求項１に記載の基板処理装置。
  10. 　前記静電チャックは、
    　セラミック部材内に配置され、前記エッジリングを静電吸着する静電電極を有する、
    請求項１に記載の基板処理装置。
  11. 　前記静電チャックは、前記溝の径方向内側に内側シールバンドと、前記溝の径方向外側に外側シールバンドと、を有し、
    　前記静電電極は、第１の静電電極と、前記第１の静電電極の径方向外側に配置される第２の静電電極と、を有し、
    径方向において、
    　前記内側シールバンドと前記第１の静電電極が少なくとも一部でオーバーラップし、
    　前記外側シールバンドと前記第２の静電電極が少なくとも一部でオーバーラップする、
    請求項１０に記載の基板処理装置。
  12. 　前記第１の空間の高さは、２～４０μｍの範囲内であり、
    　前記第２の空間の高さは、２～２００μｍの範囲内であり、
    　前記第３の空間の高さは、１～２５μｍの範囲内である、
    請求項４に記載の基板処理装置。
  13. 　前記伝熱ガス供給孔の周辺の領域は、
    伝熱ガス供給孔３０１の外周から周方向に１～１０ｍｍの範囲内である、
    請求項１に記載の基板処理装置。
  14. 　基板を支持する基板支持面及びエッジリングを支持するリング支持面を有する静電チャックであって、
    　前記リング支持面に伝熱ガスを拡散する溝が形成され、
    　前記溝に伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給孔が形成され、
    　前記溝は、
    　前記伝熱ガス供給孔の位置を含む円環領域において、前記伝熱ガス供給孔の周辺の領域における溝の深さは、前記周辺の領域以外における溝の深さより小さい、
    静電チャック。
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