特許ウォッチ

公開番号2025110841
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-29
出願番号2024004910
出願日2024-01-16
発明の名称基板処理装置、サセプタ、および基板処理方法
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人弁理士法人i-MIRAI,個人,個人
主分類H01L 21/683 20060101AFI20250722BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】減圧下で行われる半導体の前工程で使用でき、サセプタの基板載置面と基板間の熱抵抗を小さくすることで、極低温で大熱量プロセスに対応できる基板処理装置、およびサセプタを提供する。
【解決手段】減圧容器110と、前記減圧容器110内に設置され、平板状の冷却盤210と前記冷却盤210の上に配置された電気絶縁層220とを有するサセプタ200と、0℃以下の所定の温度範囲で液体から固体に相転移する媒体を前記電気絶縁層220の基板載置面222に供給する媒体供給手段120と、前記基板載置面222と対向する位置に設けられた電極もしくは放電用アンテナ130と、を備え、前記電極もしくは放電用アンテナ130または前記冷却盤210の少なくとも一方は高周波電源に接続され、前記媒体を介して前記基板載置面222に固着させた基板を処理する基板処理装置100。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
減圧容器と、
前記減圧容器内に設置され、平板状の冷却盤と前記冷却盤の上に配置された電気絶縁層とを有するサセプタと、
０℃以下の所定の温度範囲で液体から固体に相転移する媒体を前記電気絶縁層の基板載置面に供給する媒体供給手段と、
前記基板載置面と対向する位置に設けられた電極もしくは放電用アンテナと、を備え、
前記電極もしくは放電用アンテナまたは前記冷却盤の少なくとも一方は高周波電源に接続され、前記媒体を介して前記基板載置面に固着させた基板を処理することを特徴とする基板処理装置。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記媒体は、水または水とアルコールの混合液であることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記媒体供給手段は、前記サセプタに設けられ、前記基板載置面に開口する媒体供給孔であることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記サセプタは、前記基板載置面に開口し、前記媒体を吸引または前記基板を吸着する排気孔を有することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記電気絶縁層は、前記基板載置面の少なくとも一部が多孔体で形成されることを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記冷却盤は、金属、セラミックス、またはこれらの複合材からなることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記電気絶縁層は、セラミックス溶射膜、セラミックス焼結体、または有機膜からなることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記冷却盤と前記電気絶縁層の間に接合層が設けられ、前記冷却盤と前記電気絶縁層は前記接合層を介して接合されることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記サセプタは、ヒーターを備えることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記基板処理装置は、ドライエッチング装置であることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の基板処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置、それに使用されるサセプタ、および基板処理方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセス、特に減圧下で行われるドライエッチングプロセスなどの前工程では基板温度を極低温（０℃以下）に維持することを要求される場合がある。また、昨今はプロセスの大電力化が図られ、それに伴い基板を通過する大熱量を効率よく吸熱することが要求されている。
【０００３】
特許文献１は、表面の凹凸部分に浸透する液体と、ワークの上面に液体を塗布する液体塗布手段と、液体を塗布されたワークを冷凍しワーク上で前記液体を凝固させる冷凍手段と、ワークを載せ置きするダイシングテーブルと、ワーク表面の低誘電体膜もしくはメタル膜で形成された凹凸を凝固体で埋め込んだままワークにダイシングを施すブレードと、ダイシング後のワーク上の凝固体を融解する凝固体融解手段とを具備させたワークのダイシング装置及びワークのダイシング方法が開示されている。
【０００４】
特許文献２は、静電チャックの絶縁層として少なくとも第１の電気絶縁層に絶縁性粘性流体又は低硬度のゲル状物質を使う静電チャック装置が開示されている。特許文献２にはさらに、電気絶縁層の露出面を耐蝕性ある第２の電気絶縁層で被覆すること、第１絶縁層と金属製の絶縁層支持板との間にも高絶縁性材料からなる第３の電気絶縁層を配すること、電極は第１絶縁層の内部に埋設すること、第２絶縁層の下面又は第３絶縁層の上面に固着することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１２－１０４６０７号公報
特開２００３－６００２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
基板を一定温度以下に保ちつつ大熱量を、基板の下部に配置された冷却盤つきのサセプタから除去するため、サセプタと冷却盤の間、および、冷却盤内の冷媒流路と冷媒の間の熱抵抗を小さくする手段が検討されてきた。例えば、サセプタと冷却盤の間に関しては、高熱伝導接合（接着剤）を介して一体化し熱抵抗を小さくすることが行われ、冷媒流路と冷媒の間に関しては、冷媒流路の形状やパターン、冷媒の種類、温度や流速を調節することがなされてきた。
【０００７】
しかしながら、基板とサセプタ間の熱抵抗に関しては、基板とサセプタ間に吸着力を作用させるほか、基板とサセプタ間にガスを介在させて熱伝達を高める手段がなされてきたものの、基板はサセプタの基板載置面に密着しているだけの構造であるため熱抵抗を小さくすることに限界があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、減圧下で行われる半導体の前工程で使用でき、サセプタの基板載置面と基板間の熱抵抗を小さくすることで、極低温で大熱量プロセスに対応できる基板処理装置、およびサセプタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）上記の目的を達成するため、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の適用例の基板処理装置は、減圧容器と、前記減圧容器内に設置され、平板状の冷却盤と前記冷却盤の上に配置された電気絶縁層とを有するサセプタと、０℃以下の所定の温度範囲で液体から固体に相転移する媒体を前記電気絶縁層の基板載置面に供給する媒体供給手段と、前記基板載置面と対向する位置に設けられた電極もしくは放電用アンテナと、を備え、前記電極もしくは放電用アンテナまたは前記冷却盤の少なくとも一方は高周波電源に接続され、前記媒体を介して前記基板載置面に固着させた基板を処理することを特徴としている。
【００１０】
このように、サセプタの基板載置面と基板を固体により固着させることにより、高周波電源を使用するプロセスにおいても基板とサセプタ間の熱抵抗をこれまでより小さくでき、基板の温度を一定温度以下に維持しつつ大熱量をサセプタ側に伝熱させることができる。また、媒体が液体状態で基板を載置するため、媒体によるセルフアライメント（メニスカス力による平面矯正）が期待できる。また、減圧容器内のプロセスにおいて、従前の静電吸着機能や真空吸着機能を有することなく、基板を載置、固定および平面矯正することが可能になる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許