JP6283532B2 - 静電チャックの製造方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、静電チャック、載置台、プラズマ処理装置、及び、静電チャックの製造方法に関するものである。

半導体デバイスといった電子デバイスの製造においては、被処理体にプラズマ処理が施されることがある。このプラズマ処理においては、プラズマ処理装置が用いられる。プラズマ処理装置は、一般的に、被処理体を載置するための載置台を処理容器内に備えている。また、載置台は、被処理体を静電気力により吸着するための静電チャックを有することがある。

静電チャックには、その表面にドット構造を有するものがある。即ち、この種の静電チャックの表面は、底面、及び、当該底面から突出する複数の突出部から構成されている。このようなドット構造は、例えばブラスト処理により形成される。したがって、ドット構造の側面及び当該側面の周囲の底面は、パーティクルが発生しやすい破砕面となり、パーティクルの発生要因となり得る。

このようなドット構造に起因するパーティクル等の発生を抑制するために、例えば耐プラズマ性の高い酸化イットリウム（以下、イットリア（Ｙ_２Ｏ_３）とも表現する）の多結晶体を用いることにより、静電チャックの表面を形成することが知られている（例えば特許文献１又は２を参照）。

特開２００８−１６００９３号公報 特開２００７−１７３５９６号公報

上述したようにイットリアは、耐プラズマ性に優れている。しかしながら、イットリアの電気抵抗は、温度に対して大きな変化率を有している。したがって、静電チャックの表面をイットリアから構成すると、温度変化に従って静電チャックの吸着力が変化する。故に、その表面がイットリアから構成された静電チャックでは、プラズマ処理中に吸着力が変動することがある。

また、被処理体がフッ素を含有するガスのプラズマによって処理されると、静電チャックの表面に含まれるイットリアとフッ素の活性種との反応により、フッ化イットリウムが形成される。このフッ化イットリウムの形成に伴って、静電チャックの吸着力は、経時的に変化し得る。

したがって、静電チャックからのパーティクルの発生を抑制し、且つ、静電チャックの被処理体に対する吸着力の変化を抑制することが必要となっている。

一側面においては、被処理体を保持するための静電チャックが提供される。この静電チャックは、誘電体製の基材、及び、保護膜を備えている。基材は、底面、及び、複数の突出部から構成される表面を有している。複数の突出部は、底面から突出するように設けられている。これら突出部の各々は、頂面及び側面を含んでいる。頂面は被処理体が接触する面であり、側面は底面から頂面まで延びている。保護膜は、酸化イットリウムから構成されている。この保護膜は、頂面が露出するよう複数の突出部の側面上及び底面上に設けられている。

この静電チャックでは、静電チャックの表面を構成する底面及び複数の突出部の側面がイットリア製の保護膜によって覆われているので、パーティクルの発生が抑制される。また、被処理体の吸着を主に担う突出部の頂面に保護膜が形成されていないので、温度変化による吸着力の変動、及び、フッ化イットリウムの形成に伴う吸着力の変化を抑制することが可能である。

一形態において、静電チャックは、基材内に設けられた電極を更に備えてもよい。また、一形態において、基材は、酸化アルミニウム又は窒化アルミニウムを含んでいてもよい。

一形態においては、保護膜の膜厚は、０．５μｍ以上１０μｍ以下の膜厚であってもよい。かかる膜厚の保護膜は、例えば、ＣＶＤ法によって形成することが可能であり、パーティクルの発生を更に抑制することが可能である。

一形態において、底面の面積と複数の突出部の頂面の面積との合計面積中に占める複数の突出部の頂面の面積の割合は、５％以上４０％以下であってもよい。この形態によれば、パーティクルの発生が更に抑制される。

別の一側面においては、載置台が提供される。この載置台は、べース部と、上述した一側面及び種々の形態の静電チャックのうち何れかと、を備える。

更に別の一側面においては、被処理体に対してプラズマ処理を行うためのプラズマ処理装置が提供される。このプラズマ処理装置は、処理容器、及び、上記載置台を備える。また、一形態においては、プラズマ処理装置は、載置台の静電チャックに含まれる電極に電気的に接続される直流電源を更に備え得る。

更に別の一側面においては、静電チャックの製造方法が提供される。この製造方法は、（ａ）誘電体製の基材を準備する工程であり、該基材は、底面、及び、該底面から突出する複数の突出部から構成される表面を有し、該複数の突出部の各々は、被処理体が接触する頂面、及び、底面から頂面まで延びる側面を含む、該工程（以下、「工程（ａ）」という）と、（ｂ）頂面が露出するよう複数の突出部の側面上及び底面上に、酸化イットリウム製の保護膜を形成する工程と、を含む。この製造方法によれば、上述した静電チャックが作成される。

一形態の工程（ａ）は、（ａ１）第１の未焼成誘電体レイヤを準備する工程と、（ａ２）第１の未焼成誘電体レイヤの主面上に、導電性ペーストを配置する工程と、（ａ３）導電性ペースト及び第１の未焼成誘電体レイヤ上に第２の未焼成誘電体レイヤを設ける工程と、（ａ４）焼結体を作成するよう、第１の未焼成誘電体レイヤ、第２の未焼成誘電体レイヤ、及び、導電性ペーストを焼成する工程と、（ａ５）焼結体に底面及び複数の突出部を形成する工程と、を含んでいてもよい。

一形態の製造方法において、基材は、酸化アルミニウム又は窒化アルミニウムを含んでいてもよい。また、一形態において、保護膜の膜厚は、０．５μｍ以上１０μｍ以下の膜厚であってもよい。また、一形態の製造方法において、底面の面積と複数の突出部の頂面の面積との合計面積中に占める複数の突出部の頂面の面積の割合は、５％以上４０％以下であってもよい。

一形態の製造方法において、保護膜は、ＣＶＤ法、エアロゾル法、又はイオンプレーティング法により形成されてもよい。この形態によれば、緻密な膜質を有する保護膜が形成されるので、当該保護膜からのパーティクルの発生が更に抑制される。

以上説明したように、静電チャックからのパーティクルの発生を抑制し、且つ、静電チャックの被処理体に対する吸着力の変化を抑制することが可能となる。

一実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。 図１に示すプラズマ処理装置の載置台及びその周囲の構成を拡大して示す断面図である。 図２の一部を拡大した断面図である。 図１及び図２に示す静電チャックの表面の平面図である。 一実施形態に係る静電チャックの製造方法を説明する図である。 一実施形態に係る静電チャックの製造方法を説明する図である。 一実施形態に係る静電チャックの製造方法を説明する図である。 第１参考例の載置台の一部の構成を示す断面図である。 第２参考例の載置台の一部の構成を示す断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

図１は、一実施形態に係るプラズマ処理装置の構成を示す概略断面図である。図１に示すプラズマ処理装置１０は、容量結合型平行平板プラズマエッチング装置であり、略円筒状の処理容器１２を備えている。処理容器１２の内壁面は、陽極酸化処理されたアルミニウムから構成されている。この処理容器１２は保安接地されている。

処理容器１２内には、一実施形態の載置台１８が設けられている。この載置台１８は、一実施形態では、支持部１４によって支持されている。支持部１４は、絶縁材料から構成された略円筒状の部材であり、処理容器１２の底部から鉛直方向に延在している。支持部１４は、図１に示す例では、当該支持部１４の内壁面において載置台１８を支持し得る。

載置台１８は、被処理体であるウェハＷを支持する台であり、ベース部１８ａ及び静電チャック１８ｂを備えている。ベース部１８ａは、例えばアルミニウムといった金属から構成されており、略円盤形状をなしている。ベース部１８ａは、下部電極として構成されている。静電チャック１８ｂは、ベース部１８ａの上に設けられており、ウェハＷを保持する。静電チャック１８ｂは、より詳細には後述するが、誘電体製の基材と、当該基材内に設けられた電極とを有している。静電チャック１８ｂの電極には、直流電源２２が電気的に接続されている。この静電チャック１８ｂは、直流電源２２からの直流電圧により生じたクーロン力等の静電力によりウェハＷを吸着保持することができる。

載置台１８のベース部１８ａの周縁部上には、絶縁体からなるスペーサ部１６が設けられている。スペーサ部１６の上には、ウェハＷのエッジ及び静電チャック１８ｂを囲むようにフォーカスリングＦＲが配置されている。フォーカスリングＦＲは、エッチングの均一性を向上させるために設けられている。フォーカスリングＦＲは、エッチング対象の膜の材料によって適宜選択される材料から構成されており、例えば、石英から構成され得る。

ベース部１８ａの内部には、冷媒用の流路２４が設けられている。流路２４には、外部に設けられたチラーユニットから配管２６ａ，２６ｂを介して所定温度の冷媒が循環供給される。冷媒は、絶縁性の溶液であり、例えば、ガルデン（登録商標）溶液であり得る。このように循環される冷媒の温度を制御することにより、載置台１８上に支持されたウェハＷの温度が制御される。

また、プラズマ処理装置１０には、ガス供給ライン２８が設けられている。ガス供給ライン２８は、伝熱ガス供給機構からの伝熱ガス、例えばＨｅガスを、静電チャック１８ｂの上面とウェハＷの裏面との間に供給する。

また、載置台１８には、複数、例えば３つのリフターピン用孔２００が設けられており（図には１つのみ示す。）、これらのリフターピン用孔２００の内部には、夫々リフターピン６１が配設されている。リフターピン６１は、駆動機構６２に接続されており、駆動機構６２により上下動される。

また、プラズマ処理装置１０は、上部電極３０を更に備えている。上部電極３０は、載置台１８の上方において、当該載置台１８と対向配置されている。上部電極３０とベース部１８ａとは、互いに略平行に設けられている。これら上部電極３０とベース部１８ａとの間には、ウェハＷにプラズマ処理を行うための処理空間ＳＰが画成されている。

上部電極３０は、絶縁性遮蔽部材３２を介して、処理容器１２の上部に支持されている。上部電極３０は、電極板３４及び電極支持体３６を含み得る。電極板３４は、処理空間ＳＰに面しており、複数のガス吐出孔３４ａを画成している。この電極板３４は、ジュール熱の少ない低抵抗の導電体又は半導体から構成され得る。

電極支持体３６は、電極板３４を着脱自在に支持するものであり、例えばアルミニウムといった導電性材料から構成され得る。この電極支持体３６は、水冷構造を有し得る。電極支持体３６の内部には、ガス拡散室３６ａが設けられている。このガス拡散室３６ａからは、ガス吐出孔３４ａに連通する複数のガス通流孔３６ｂが下方に延びている。また、電極支持体３６には、ガス拡散室３６ａに処理ガスを導くガス導入口３６ｃが形成されており、このガス導入口３６ｃには、ガス供給管３８が接続されている。ガス供給管３８には、バルブ群４２及び流量制御器群４４を介して、ガスソース群４０が接続されている。

プラズマ処理装置１０は、接地導体１２ａを更に備え得る。接地導体１２ａは、略円筒状をなしており、処理容器１２の側壁から上部電極３０の高さ位置よりも上方に延びるように設けられている。

また、プラズマ処理装置１０では、処理容器１２の内壁に沿ってデポシールド４６が着脱自在に設けられている。デポシールド４６は、支持部１４の外周にも設けられている。デポシールド４６は、処理容器１２にエッチング副生物（デポ）が付着することを防止するものであり、アルミニウム材にイットリア等のセラミックスを被覆することにより構成され得る。

処理容器１２の底部側においては、支持部１４と処理容器１２の内壁との間に排気プレート４８が設けられている。排気プレート４８は、例えば、アルミニウム材にイットリア等のセラミックスを被覆することにより構成され得る。この排気プレート４８の下方において処理容器１２には、排気口１２ｅが設けられている。排気口１２ｅには、排気管５２を介して排気装置５０が接続されている。排気装置５０は、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有しており、処理容器１２内を所望の真空度まで減圧することができる。また、処理容器１２の側壁にはウェハＷの搬入出口１２ｇが設けられており、この搬入出口１２ｇはゲートバルブ５４により開閉可能となっている。

処理容器１２の内壁には、導電性部材（ＧＮＤブロック）５６が設けられている。導電性部材５６は、高さ方向においてウェハＷと略同じ高さに位置するように、処理容器１２の内壁に取り付けられている。この導電性部材５６は、グランドにＤＣ的に接続されており、異常放電防止効果を発揮する。なお、導電性部材５６はプラズマ生成領域に設けられていればよく、その設置位置は図１に示す位置に限られるものではない。

また、プラズマ処理装置１０は、ベース部１８ａに高周波電力を供給するための給電棒５８を更に備えている。給電棒５８は、同軸二重管構造を有しており、棒状導電部材５８ａ及び筒状導電部材５８ｂを含んでいる。棒状導電部材５８ａは、処理容器１２外から処理容器１２の底部を通って処理容器１２内まで略鉛直方向に延在しており、当該棒状導電部材５８ａの上端は、ベース部１８ａに接続されている。また、筒状導電部材５８ｂは、棒状導電部材５８ａの周囲を囲むように当該棒状導電部材５８ａと同軸に設けられており、処理容器１２の底部に支持されている。これら棒状導電部材５８ａ及び筒状導電部材５８ｂの間には、略環状の２枚の絶縁部材５８ｃが介在して、棒状導電部材５８ａと筒状導電部材５８ｂとを電気的に絶縁している。

また、プラズマ処理装置１０は、整合器ＭＵを更に備え得る。整合器ＭＵには、棒状導電部材５８ａ及び筒状導電部材５８ｂの下端が接続されている。この整合器ＭＵには、電源システムＰＳが接続されている。また、電源システムＰＳには、上部電極３０も接続されている。電源システムＰＳは、ベース部１８ａに二つの異なる高周波電力を供給し、上部電極３０に直流電圧を印加し得る。

また、プラズマ処理装置１０は、制御部Ｃｎｔを更に備え得る。この制御部Ｃｎｔは、プロセッサ、記憶部、入力装置、表示装置等を備えるコンピュータであり、プラズマ処理装置１０の各部、例えば電源系やガス供給系、駆動系、及び電源システムＰＳ等を、制御する。この制御部Ｃｎｔでは、入力装置を用いて、オペレータがプラズマ処理装置１０を管理するためにコマンドの入力操作等を行うことができ、また、表示装置により、プラズマ処理装置１０の稼働状況を可視化して表示することができる。さらに、制御部Ｃｎｔの記憶部には、プラズマ処理装置１０で実行される各種処理をプロセッサにより制御するための制御プログラムや、処理条件に応じてプラズマ処理装置１０の各構成部に処理を実行させるためのプログラム、即ち、処理レシピが格納される。

以下、図１と共に図２〜図４を参照して、プラズマ処理装置１０の載置台、当該載置台の静電チャック、及び、それらの周囲の構成について詳細に説明する。図２は、図１に示すプラズマ処理装置の載置台及びその周囲の構成を拡大して示す図である。また、図３は、図２の一部を拡大した図である。図４は、図１及び図２に示す静電チャックの平面図である。

一実施形態において、ベース部１８ａは、下面１８ｄ及び上面１８ｕを有している。下面１８ｄは略平坦な面であり、上面１８ｕは、第１上面１８ｕ１及び第２上面１８ｕ２を含んでいる。第１上面１８ｕ１は、円形の面であり、第２上面１８ｕ２の内側に位置している。第２上面１８ｕ２は、第１上面の外方において環状に延在している。この第２上面１８ｕ２は、第１上面１８ｕ１よりも低い位置に設けられている。即ち、第２上面１８ｕ２と下面１８ｄとの間の距離は、第１上面１８ｕ１と下面１８ｄとの間よりも小さくなっている。かかる構成のベース部１８ａは、第１上面１８ｕ１と第２上面１８ｕ２との間を接続するよう略鉛直方向に延在する環状の側面１８ｓを更に含む。また、第１上面１８ｕ１よりも低い位置に設けられた第２上面１８ｕ２上には、スペーサ部１６を介してフォーカスリングＦＲが設けられている。

ベース部１８ａは、中央部１８ｃ及び周縁部１８ｅを有している。第１上面１８ｕ１を中心領域と周縁領域とに分けた場合、中央部１８ｃの上面は、第１上面１８ｕ１の中心領域となる。一方、周縁部１８ｅの上面は、第１上面１８ｕ１の周縁領域及び第２上面１８ｕ２となる。ベース部１８ａには、冷媒用の流路２４が形成されている。流路２４は、中央流路２４ｃ及び周縁流路２４ｐを含んでいる。中央流路２４ｃは、中央部１８ｃ内に設けられている。周縁流路２４ｐは、周縁部１８ｅ内に設けられている。

載置台１８の第１上面１８ｕ１上には、静電チャック１８ｂが設けられている。第１上面１８ｕ１と静電チャック１８ｂとは、接着剤層Ａを介して互いに接着されている。静電チャック１８ｂは、基材２１と、保護膜２３と、を備えている。

基材２１は、誘電体レイヤ２１ａと、誘電体レイヤ２１ｂと、誘電体レイヤ２１ａと誘電体レイヤ２１ｂとの間に設けられた電極２０とを含んでいる。誘電体レイヤ２１ａ及び誘電体レイヤ２１ｂは、例えば酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、石英（若しくは酸化ケイ素）、窒化ケイ素、又は炭化ケイ素の少なくとも一つを含んでいる。本実施形態では温度に対する電気抵抗の変化率の観点及び硬度の観点から、誘電体レイヤ２１ａ及び誘電体レイヤ２１ｂは酸化アルミニウムから構成されるが、窒化アルミニウムから構成されてもよい。

図３及び図４に示すように、基材２１は、表面Ｓを有している。この表面Ｓは、ベース部１８ａ側の面に対向する面である。また、プラズマ処理装置１０において、表面Ｓは、処理空間ＳＰ、即ち、プラズマ発生空間に接する面である。表面Ｓは、底面Ｓａと、底面Ｓａから突出する複数の突出部Ｓｂから構成されている。即ち、基材２１の表面Ｓには、底面Ｓａと複数の突出部Ｓｂとから構成されるドット構造が形成されている。底面Ｓａは、実質的に平坦な面である。複数の突出部Ｓｂは、当該底面Ｓａから突出するように形成されている。複数の突出部Ｓｂの各々は、ウェハＷが接触する頂面Ｓｂ１と、底面Ｓａから頂面Ｓｂ１まで延びる側面Ｓｂ２とを含んでいる。頂面Ｓｂ１は、実質的に平坦な面である。頂面Ｓｂ１の形状は特に限定されず、略円形状でもよく、略矩形状でもよく、略多角形状であってもよい。

底面Ｓａと直交する方向における底面Ｓａと頂面Ｓｂ１との距離Ｄは、例えば１０μｍ以上５０μｍ以下である。底面Ｓａの面積と複数の突出部Ｓｂの頂面Ｓｂ１の面積との合計面積中に占める底面Ｓａの面積の割合は、例えば６０％〜９５％である。また、底面Ｓａの面積と複数の突出部Ｓｂの頂面Ｓｂ１の面積との合計面積中に占める頂面Ｓｂ１の面積の割合は、例えば５％〜４０％である。頂面Ｓｂ１と側面Ｓｂ２とは、互いに直角に交差してもよく、或いは、互いに直角に交差していなくてもよい。例えば、頂面Ｓｂ１と側面Ｓｂ２とによって、断面テーパー形状が構成されてもよいし、曲面が構成されてもよい。

保護膜２３は、基材２１の底面Ｓａ上、及び複数の突出部Ｓｂにおける側面Ｓｂ２上に設けられている。即ち、保護膜２３は、複数の突出部Ｓｂにおける頂面Ｓｂ１が露出するよう、底面Ｓａ上及び側面Ｓｂ２上に設けられている。保護膜２３は、耐プラズマ性の観点からイットリアにより構成されている。かかる保護膜２３によって静電チャック１８ｂの表面Ｓを構成する底面Ｓａ及び複数の突出部Ｓｂの側面Ｓｂ２が覆われているので、基材２１からのパーティクルの発生が抑制される。また、ウェハＷの吸着を主に担う突出部Ｓｂの頂面Ｓｂ１には保護膜２３が形成されていないので、温度変化による吸着力の変動、及び、フッ化イットリウムの形成に伴う吸着力の変化を抑制することが可能である。

一実施形態において、保護膜２３は、例えばＣＶＤ法、エアロゾル法、又はイオンプレーティング法によって形成され得る。これらの形成方法によって形成される保護膜２３は、緻密な膜質を有し得る。よって、保護膜２３からのパーティクルの発生が抑制され得る。また、保護膜２３の膜厚は、０．５μｍ以上１０μｍ以下の膜厚であってもよい。

一実施形態において、底面Ｓａの面積と複数の突出部Ｓｂの頂面Ｓｂ１の面積との合計面積中に占める複数の突出部Ｓｂの頂面Ｓｂ１の面積の割合は、５％以上４０％以下である。このような面積の割合で底面Ｓａと頂面Ｓｂ１が構成されることにより、基材２１からのパーティクルの発生を更に抑制することが可能となる。また、温度変化に対する吸着力の変動、及び、保護膜２３を構成するイットリアがフッ化イットリウムに変質することによる吸着力の変化を更に抑制することが可能となる。

以下、図５〜図７を参照して、載置台上に設けられる静電チャックの製造方法の一例について詳細に説明する。図５の（ａ）〜（ｄ）と、図６の（ａ）〜（ｃ）と、図７とは、それぞれ本実施形態に係る静電チャックの製造方法を示す図である。

まず、図５の（ａ）に示すように、未焼成誘電体レイヤ１２１ａを準備する。未焼成誘電体レイヤ１２１ａは、例えば酸化アルミニウム又は窒化アルミニウム等を含む絶縁性の誘電体レイヤである。未焼成誘電体レイヤ１２１ａは、任意の台の上に準備してもよい。

次に、図５の（ｂ）に示すように、未焼成誘電体レイヤ１２１ａの主面１２１ａ１上に層状の導電性ペースト２０ａを配置する。種々の塗布法又は印刷法等によって、未焼成誘電体レイヤ１２１ａ上に導電性ペースト２０ａを配置する。導電性ペースト２０ａは、例えば金属粒子（金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）等）を含む樹脂から構成される。

次に、図５の（ｃ）に示すように、未焼成誘電体レイヤ１２１ａの主面１２１ａ１上及び導電性ペースト２０ａ上に、未焼成誘電体レイヤ１２１ｂを設ける。即ち、未焼成誘電体レイヤ１２１ａ及び未焼成誘電体レイヤ１２１ｂによって導電性ペースト２０ａを挟むよう、未焼成誘電体レイヤ１２１ｂを設ける。未焼成誘電体レイヤ１２１ｂは、未焼成誘電体レイヤ１２１ａと同一の誘電体レイヤである。

次に、図５の（ｄ）に示すように、未焼成誘電体レイヤ１２１ａ、未焼成誘電体レイヤ１２１ｂ、及び、導電性ペースト２０ａを焼成する。これにより、誘電体レイヤ２１ａと、電極２０と、誘電体レイヤ２１ｃとを備える焼結体Ｃを形成する。例えば、未焼成誘電体レイヤ１２１ａ、未焼成誘電体レイヤ１２１ｂ、及び、導電性ペースト２０ａの積層体を電気炉にて加熱することによって、焼結体Ｃを作成する。

次に、図６の（ａ）に示すように、ベース部１８ａの第１上面１８ｕ１に接着剤層Ａを介して焼結体Ｃを接合する。また、誘電体レイヤ２１ｃ上にパターニングされたレジストマスクＭを作成する。例えばフォトリソグラフィーによって、レジストマスクＭを形成する。

次に、図６の（ｂ）に示すように、ドット構造を有する基材２１を作成するよう、焼結体Ｃをブラスト処理する。具体的には、焼結体ＣにおけるレジストマスクＭが形成された表面をブラスト処理する。当該ブラスト処理により、底面Ｓａ、及び、底面Ｓａから突出する複数の突出部Ｓｂから構成された表面Ｓを有する基材２１（誘電体レイヤ２１ｂ）を作成する。なお、ブラスト処理としては、周知の技術を用いることができる。

次に、図６の（ｃ）に示すように、基材２１の表面Ｓ上及びレジストマスクＭ上に保護膜１２３を形成する。例えば、ＣＶＤ法、エアロゾル法、又はイオンプレーティング法によって、イットリア製の保護膜１２３を形成する。本実施形態では、緻密な膜質を有する膜を形成する観点から、ＣＶＤ法が用いられる。

次に、図７に示すように、基材２１上からレジストマスクＭを除去する。これにより、レジストマスクＭ上に形成された保護膜１２３を除去する。即ち、基材２１の表面Ｓにおいて、頂面Ｓｂ１が露出するよう複数の突出部Ｓｂの側面Ｓｂ２上及び底面Ｓａ上に保護膜２３を形成する。以上により、基材２１及び保護膜２３を備える静電チャック１８ｂが製造される。

このような製造方法により、静電チャック１８ｂを製造することが可能である。また、一実施形態において、ＣＶＤ法、エアロゾル法、又はイオンプレーティング法によって保護膜２３が形成され得る。これらの形成方法によって形成される保護膜２３は、緻密な膜質を有し得る。よって、保護膜２３からのパーティクルの発生が抑制され得る。

以下、図３、図８及び図９を参照して、本実施形態に係る静電チャックを備える載置台と参考例に係る静電チャックを備える載置台とを比較した結果について説明する。図８は、第１参考例の載置台の一部の構成を示す断面図である。図９は、第２参考例の載置台の一部の構成を示す断面図である。

図８に示すように、第１参考例に係る載置台１８Ａは、図３に示す本実施形態に係る載置台１８と異なり、保護膜２３を備えていない。即ち、第１参考例の基材２１において、底面Ｓａ及び複数の突出部Ｓｂから構成される表面Ｓ全体が露出している。この場合、底面Ｓａと、複数の突出部Ｓｂにおける頂面Ｓｂ１及び側面Ｓｂ２とは、パーティクルが発生しやすい破砕面となる。即ち、表面Ｓがパーティクルの発生要因となり得る。また、基材２１が例えば酸化アルミニウム又は窒化アルミニウムにて形成される場合、ウェハＷのＡｌ（アルミニウム）汚染が発生しやすくなる。

これに対して、本実施形態に係る載置台１８では、基材２１の底面Ｓａと複数の突出部Ｓｂにおける側面Ｓｂ２とが、保護膜２３によって覆われている。即ち、破砕面の一部が保護膜２３によって覆われている。このため、本実施形態に係る載置台１８では、基材２１から発生するパーティクルが第１参考例に係る載置台１８Ａよりも低減される。また、表面Ｓにおける底面Ｓａの面積と複数の突出部Ｓｂの頂面Ｓｂ１の面積との合計面積中に占める複数の突出部Ｓｂの頂面Ｓｂ１の面積の割合が小さいほど、基材２１から発生するパーティクルが低減する。

また、図９に示すように、第２参考例に係る載置台１８Ｂは、図３に示す本実施形態に係る載置台１８と異なり、誘電体レイヤ２１ｃ上にドット構造を有する保護膜１２３ａが形成される。保護膜１２３ａは、イットリアを溶射することにより形成される。保護膜１２３ａは、載置台１８ＢにおけるウェハＷと接触する。このため、ウェハＷのＡｌ（アルミニウム）汚染は発生しなくなる。しかしながら、溶射によって形成される保護膜１２３ａは、焼結体Ｃよりも硬度が低くなる場合がある。この場合、ウェハＷとの擦れ等による保護膜１２３ａからのパーティクルが大量に発生するおそれがある。また、イットリアの電気抵抗は、温度に対して大きな変化率を有している。加えて、ウェハＷがフッ素を含有するガスのプラズマによって処理されると、イットリアとフッ素の活性種との反応により、保護膜１２３ａ表面にフッ化イットリウムが形成される。これにより、プラズマ処理中に載置台１８Ｂの吸着力が変動することがあり、且つ、フッ化イットリウムの形成に伴って吸着力が変化するおそれがある。

これに対して、本実施形態に係る載置台１８では、ウェハＷに接触する複数の突出部Ｓｂの頂面Ｓｂ１が保護膜２３から露出している。即ち、ウェハＷの吸着を主に担う突出部Ｓｂの頂面Ｓｂ１に保護膜２３が形成されていないので、吸着力の変動、及び、フッ化イットリウムの形成に伴う吸着力の変化を抑制することが可能である。また、突出部Ｓｂの頂面Ｓｂ１がウェハＷと接触する面になるため、パーティクルの発生が抑制される。

以上、種々の実施形態について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく種々の変形態様を構成可能である。例えば、静電チャック１８ｂ及び載置台１８は、プラズマ処理装置１０以外の処理装置（例えば真空蒸着装置等）に用いることが可能である。

また、プラズマ処理装置１０は、容量結合型のプラズマ処理装置であったが、上述した実施形態の静電チャック及び載置台は、任意のタイプのプラズマ源を有するプラズマ処理装置に利用可能である。例えば、上述した実施形態の静電チャック及び載置台は、誘導結合型のプラズマ処理装置、マイクロ波といった表面波をプラズマ源として用いるプラズマ処理装置等に用いることができる。

また、保護膜２３は耐プラズマ性を有する材料であり、被処理体に対する汚染原因となる元素を含有しない材料によって構成されていてもよい。加えて、焼結体Ｃを準備する工程において、焼成工程の順番及び回数は限定されない。例えば、未焼成誘電体レイヤ１２１ａを焼成して誘電体レイヤ２１ａを形成した後、導電性ペースト２０ａを設けてもよい。

また、上述の実施形態ではレジストマスクＭを用いて複数の突出部Ｓｂにおける保護膜２３から露出した頂面Ｓｂ１を形成しているが、複数の突出部Ｓｂ及び保護膜２３から露出した頂面Ｓｂ１を形成する方法は、これに限定されない。

１０…プラズマ処理装置、１８，１８Ａ，１８Ｂ…載置台、１８ａ…ベース部、１８ｂ…静電チャック、１８ｕ１…第１上面、１８ｕ２…第２上面、２０…電極、２０ａ…導電性ペースト、２１…基材、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…誘電体レイヤ、２３，１２３，１２３ａ…保護膜、１２１ａ，１２１ｂ…未焼成誘電体レイヤ、Ｃ…焼結体、Ｍ…レジストマスク、Ｓ…基材（誘電体レイヤ）の表面、Ｓａ…底面、Ｓｂ…突出部、Ｓｂ１…突出部の頂面、Ｓｂ２…突出部の側面、Ｗ…ウェハ（被処理体）。

Claims (7)

1. 誘電体製の基材を準備する工程であり、該基材は、底面、及び、該底面から突出する複数の突出部から構成された表面を有し、該複数の突出部の各々は、被処理体が接触する頂面、及び、前記底面から前記頂面まで延びる側面を含む、該工程と、
   前記頂面が露出するよう前記複数の突出部の前記側面上及び前記底面上に、酸化イットリウム製の保護膜を形成する工程と、
   を含み、
   前記底面及び前記複数の突出部が形成される前の状態の前記基材の表面上に、前記複数の突出部に対応するようパターニングされたマスクが形成され、
   保護膜を形成する前記工程において、前記複数の突出部の前記側面上、前記底面上、且つ、前記マスク上に前記保護膜が形成され、
   保護膜を形成する前記工程の後に、前記マスク及び該マスク上に形成された前記保護膜が除去される、
   静電チャックの製造方法。
2. 基材を準備する前記工程は、
   第１の未焼成誘電体レイヤを準備する工程と、
   前記第１の未焼成誘電体レイヤ又は該第１の未焼成誘電体レイヤの焼結により生成される第１の誘電体レイヤの主面上に、導電性ペーストを配置する工程と、
   前記導電性ペースト、及び、前記第１の未焼成誘電体レイヤ又は前記第１の誘電体レイヤの上に第２の未焼成誘電体レイヤを設ける工程と、
   焼結体を作成するよう、前記第１の未焼成誘電体レイヤ又は前記第１の誘電体レイヤ、前記第２の未焼成誘電体レイヤ、及び、前記導電性ペーストを焼成する工程と、
   前記焼結体に前記底面及び前記複数の突出部を形成する工程と、
   を含む、請求項１に記載の静電チャックの製造方法。
3. 基材を準備する前記工程は、焼成する前記工程と前記底面及び前記複数の突出部を形成する前記工程との間に、前記焼結体上に前記マスクとしてパターニングされたレジストマスクを形成する工程を更に含み、
   前記底面及び前記複数の突出部を形成する前記工程において、前記焼結体の前記レジストマスクが形成された表面にブラスト処理が行われる、
   請求項２に記載の静電チャックの製造方法。
4. 前記基材は、酸化アルミニウム又は窒化アルミニウムを含んでいる、請求項１〜３の何れか一項に記載の製造方法。
5. 前記保護膜の膜厚は、０．５μｍ以上１０μｍ以下の膜厚である、請求項１〜４の何れか一項に記載の製造方法。
6. 前記底面の面積と前記複数の突出部の前記頂面の面積との合計面積中に占める前記複数の突出部の前記頂面の面積の割合は、５％以上４０％以下である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の製造方法。
7. 前記保護膜は、ＣＶＤ法、エアロゾル法、又はイオンプレーティング法により形成される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の製造方法。

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