本發(fā)明涉及用于載置基板的基板載置臺(tái)和使用其的基板處理裝置。

背景技術(shù)：

在平板顯示器(fpd)的制造過程中，對被處理基板進(jìn)行蝕刻、濺射、cvd(化學(xué)氣相沉積)等的處理。

作為實(shí)施這樣的處理的基板處理裝置已知有在配置于腔室(處理容器)內(nèi)的基板載置臺(tái)載置被處理基板，在將處理容器內(nèi)保持為真空的狀態(tài)下，在腔室內(nèi)生成等離子體來對被處理基板實(shí)施等離子體處理的裝置。

作為這樣的基板處理裝置的基板載置臺(tái)，已知有具有基體和設(shè)置在其之上的靜電吸盤的基板載置臺(tái)。靜電吸盤包括由陶瓷噴鍍覆膜形成的電介質(zhì)層和設(shè)置在其中的吸附電極，通過對吸附電極施加直流電壓，利用靜電吸附力例如庫倫力、約翰遜-拉貝克力(johnsen-rahbeckforce)對被處理基板進(jìn)行吸附固定。

歷來，作為基體多使用鋁，作為電介質(zhì)層多使用氧化鋁，但是鋁的線膨脹系數(shù)為23.8×10^-6/℃，與此相對，氧化鋁的線膨脹系數(shù)為6.4×10^-6/℃，因等離子體等的熱而基板載置臺(tái)的溫度上升時(shí)，對電介質(zhì)層施加較大的壓力，有可能在電介質(zhì)層產(chǎn)生龜裂、剝離。特別是，在大型的fpd基板用的載置臺(tái)中這樣的問題變得顯著。

因此，提案有利用具有與基體的線膨脹系數(shù)的差的絕對值為14×10^-6/℃以下的線膨脹系數(shù)的陶瓷噴鍍膜形成電介質(zhì)層，防止這樣的電介質(zhì)層的龜裂的技術(shù)(專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：專利第4994121號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

但是，作為對fpd基板的處理，存在成膜處理等高溫處理，但是在具有靜電吸盤的基板載置臺(tái)中，其溫度超過120℃時(shí)，基于專利文獻(xiàn)1的技術(shù)僅調(diào)整靜電吸盤的電介質(zhì)層和基體的熱膨脹差的情況下，構(gòu)成電介質(zhì)層的陶瓷噴鍍覆膜不能追隨基體的伸展，難以有效地防止電介質(zhì)層的龜裂、剝離。

另一方面，在作為高溫處理進(jìn)行化學(xué)蒸鍍(cvd)的成膜裝置中，存在使用沒有采用靜電吸盤的結(jié)構(gòu)的基板載置臺(tái)的情況，但是由于沒有吸附基板的結(jié)構(gòu)，因此在基板與載置臺(tái)表面之間產(chǎn)生間隙，難以高精度地對基板進(jìn)行溫度控制。另外，還存在使用對基板機(jī)械地夾緊的機(jī)構(gòu)的情況，但是由于僅是基板的外周部的夾緊，所以在基板的中央部殘留間隙，仍然難以進(jìn)行基板的溫度控制。

因此，本發(fā)明的課題在于提供一種具有靜電吸盤的基板載置臺(tái)和使用其的基板處理裝置，即使在超過120℃的溫度下，在靜電吸盤的由陶瓷噴鍍覆膜形成的電介質(zhì)層也難以產(chǎn)生龜裂、剝離。

用于解決課題的手段

為了解決上述課題，本發(fā)明的第1觀點(diǎn)提供一種基板載置臺(tái)，在處理容器內(nèi)對被處理基板實(shí)施處理的基板處理裝置中用于載置基板，在超過120℃的溫度下使用，所述基板載置臺(tái)的特征在于，包括：金屬制的基體；和吸附被處理基板的靜電吸盤，其具有設(shè)置在上述基體之上的、由陶瓷噴鍍覆膜形成的電介質(zhì)層和設(shè)置在上述電介質(zhì)層的內(nèi)部的吸附電極，上述基體的至少與上述電介質(zhì)層接觸的部分由馬氏體不銹鋼或者鐵素體不銹鋼構(gòu)成。

在上述第1觀點(diǎn)中，上述基板載置臺(tái)還包括經(jīng)由上述基體和上述靜電吸盤將上述靜電吸盤上的被處理基板溫度調(diào)節(jié)成規(guī)定溫度的溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，能夠利用上述溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使上述基板載置臺(tái)成為超過120℃的溫度。在該情況下，上述基體能夠采用如下所述的構(gòu)造，即，包括：與上述靜電吸盤的上述電介質(zhì)層接觸的上部板；和下部板，其設(shè)置在上述上部板之下，由上述溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)溫度，至少上述上部板由馬氏體不銹鋼或者鐵素體不銹鋼構(gòu)成。

本發(fā)明的第2觀點(diǎn)提供一種基板載置臺(tái)，在處理容器內(nèi)對被處理基板實(shí)施處理的基板處理裝置中用于載置基板，在超過120℃的溫度下使用，所述基板載置臺(tái)的特征在于，包括：金屬制的基體；和吸附被處理基板的靜電吸盤，其具有設(shè)置在上述基體之上的、由陶瓷噴鍍覆膜形成的電介質(zhì)層和設(shè)置在上述電介質(zhì)層的內(nèi)部的吸附電極，在使構(gòu)成上述電介質(zhì)層的上述陶瓷噴鍍覆膜的楊氏模量為e、上述基體的至少與上述電介質(zhì)層接觸的部分與構(gòu)成上述電介質(zhì)層的上述陶瓷噴鍍覆膜的線膨脹系數(shù)差為δα的情況下，滿足e×δα≤2×10⁶[(n/m²)/℃]。

在上述第2觀點(diǎn)中，上述基板載置臺(tái)還包括經(jīng)由上述基體和上述靜電吸盤將上述靜電吸盤上的被處理基板溫度調(diào)節(jié)成規(guī)定溫度的溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，能夠利用上述溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使上述基板載置臺(tái)成為超過120℃的溫度。在該情況下，上述基體包括：與上述靜電吸盤的上述電介質(zhì)層接觸的上部板；和下部板，其設(shè)置在上述上部板之下，由上述溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)溫度，在使上述上部板與構(gòu)成上述電介質(zhì)層的上述陶瓷噴鍍覆膜的線膨脹系數(shù)差為δα的情況下，滿足e×δα≤2×10⁶[(n/m²)/℃]。

在上述第1和第2觀點(diǎn)中，構(gòu)成上述電介質(zhì)層的陶瓷噴鍍覆膜能夠使用選自al2o3(氧化鋁)、mgo·sio2(滑石)、2mgo·sio2(鎂橄欖石)、yf3和y2o3(氧化釔)的至少一種。另外，構(gòu)成上述電介質(zhì)層的陶瓷噴鍍覆膜優(yōu)選選自mgo·sio2(滑石)、2mgo·sio2(鎂橄欖石)、yf3和y2o3(氧化釔)。另外，構(gòu)成上述電介質(zhì)層的陶瓷噴鍍覆膜可以由作為將進(jìn)行噴鍍的粉末的配比任意改變而得到的混合體的、y2o3·al2o3·sio2和y2o3·al2o3·sio2·si3n4的至少一種構(gòu)成。并且，構(gòu)成上述電介質(zhì)層的陶瓷噴鍍覆膜可以由選自al2o3(氧化鋁)、mgo·sio2(滑石)、2mgo·sio2(鎂橄欖石)、yf3和y2o3(氧化釔)的至少一種和作為將進(jìn)行噴鍍的粉末的配比任意改變而得到的混合體的、y2o3·al2o3·sio2和y2o3·al2o3·sio2·si3n4的至少一種構(gòu)成。

本發(fā)明的第3觀點(diǎn)提供一種基板處理裝置，其特征在于，包括：用于對被處理基板實(shí)施處理的處理容器；在上述處理容器內(nèi)用于載置基板的上述第1觀點(diǎn)或者第2觀點(diǎn)中記載的基板載置臺(tái)；對上述處理容器內(nèi)供給處理氣體的處理氣體供給機(jī)構(gòu)；將從上述處理氣體供給機(jī)構(gòu)供給來的上述處理氣體導(dǎo)入上述處理容器內(nèi)的處理氣體導(dǎo)入部；和對上述處理容器內(nèi)進(jìn)行排氣的排氣機(jī)構(gòu)。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，作為基體使用馬氏體不銹鋼或者鐵素體不銹鋼，或者設(shè)構(gòu)成電介質(zhì)層的陶瓷噴鍍覆膜的楊氏模量為e、基體的至少與電介質(zhì)層接觸的部分與構(gòu)成上述電介質(zhì)層的上述陶瓷噴鍍覆膜的線膨脹系數(shù)差為δα的情況下，滿足e×δα≤2×10⁶[(n/m²)/℃]，由此，即使在超過120℃的溫度下，也能夠難以在靜電吸盤的由陶瓷噴鍍覆膜形成的電介質(zhì)層產(chǎn)生龜裂、剝離。

附圖說明

圖1是表示作為使用本發(fā)明的一實(shí)施方式的基板載置臺(tái)的基板處理裝置的等離子體處理裝置的截面圖。

圖2是關(guān)于將鋁基體和al2o3噴鍍膜組合而成的結(jié)構(gòu)的基板載置臺(tái)(結(jié)構(gòu)a)、將奧氏體不銹鋼基體和al2o3噴鍍膜組合而成的結(jié)構(gòu)的基板載置臺(tái)(結(jié)構(gòu)b)、將馬氏體不銹鋼基體和al2o3噴鍍膜組合而成的結(jié)構(gòu)的基板載置臺(tái)(結(jié)構(gòu)c)，表示線膨脹系數(shù)差δα與耐熱溫度的關(guān)系和δα與e×δα的關(guān)系的圖。

圖3是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式的基板載置臺(tái)的截面圖。

附圖標(biāo)記說明

1：主體容器

2：電介質(zhì)壁

3：天線容器

4：腔室

5：金屬支承架

11：噴淋框體

13：高頻天線

14：匹配器

15：高頻電源

16：供電部件

17：間隔件

19：供電線

20：處理氣體供給系統(tǒng)

22：端子

30：基板載置臺(tái)

31：基體

32：靜電吸盤

33：側(cè)壁絕緣部件

35：上部板

36：下部板

37：溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流路

38：加熱器

39：溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流通管

40：溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)供給部

41：加熱器電源

45：電介質(zhì)層(陶瓷噴鍍覆膜)

46：吸附電極

47：供電線

48：直流電源

52：排氣裝置

60：控制部

73：高頻電源

100：等離子體處理裝置

g：基板。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。其中，在所有的附圖中，對共同的部分標(biāo)注共同的參照附圖標(biāo)記。

圖1是表示作為使用了本發(fā)明的一實(shí)施方式的基板載置臺(tái)的基板處理裝置的等離子體處理裝置的截面圖。

如圖1所示，該等離子體處理裝置構(gòu)成為對fpd用的矩形玻璃基板(以下簡稱“基板”)g進(jìn)行蝕刻的電感耦合型等離子體蝕刻裝置。作為fpd例示有液晶顯示器(lcd)、電致發(fā)光(electroluminescence；el)顯示器、等離子體顯示板(pdp)等。

該等離子體處理裝置100具有由導(dǎo)電性材料例如內(nèi)壁面經(jīng)陽極氧化處理后的鋁形成的角筒形狀的氣密的主體容器1。該主體容器1可分解地組裝，利用接地線1a接地。主體容器1被電介質(zhì)壁2劃分成上下部分，上側(cè)成為形成天線室的天線容器3，下側(cè)成為形成處理室的腔室(處理容器)4。電介質(zhì)壁2構(gòu)成腔室4的頂壁。電介質(zhì)壁2由al2o3等陶瓷、石英等構(gòu)成。

在主體容器1中的天線容器3的側(cè)壁3a與腔室4的側(cè)壁4a之間設(shè)置有向內(nèi)側(cè)突出的支承架5，在該支承架5上載置電介質(zhì)壁2。

在電介質(zhì)壁2的下側(cè)部分嵌入有處理氣體供給用的噴淋框體11。噴淋框體11設(shè)置成十字狀，為從下方支承電介質(zhì)壁2的結(jié)構(gòu)，例如梁結(jié)構(gòu)。其中，支承上述電介質(zhì)壁2的噴淋框體11為由多根懸吊件(supsender)(未圖示)懸吊在主體容器1的頂部的狀態(tài)。金屬支承架5和噴淋框體11可以被電介質(zhì)部件覆蓋。

該噴淋框體11由導(dǎo)電性材料、優(yōu)選金屬構(gòu)成，例如由以不產(chǎn)生污染物的方式使其內(nèi)表面或者外表面經(jīng)陽極氧化處理后的鋁構(gòu)成。在該噴淋框體11形成有在水平延伸的氣體流路12，該氣體流路12與向下方延伸的多個(gè)氣體排出孔12a連通。另一方面，在電介質(zhì)壁2的上表面中央以與該氣體流路12連通的方式設(shè)置有氣體供給管20a。氣體供給管20a從主體容器1的頂部向其外側(cè)貫通，與包括處理氣體供給源和閥系統(tǒng)等的處理氣體供給系統(tǒng)20連接。因此，在等離子體處理中，從處理氣體供給系統(tǒng)20供給來的處理氣體經(jīng)由氣體供給管20a供給到噴淋框體11內(nèi)，從其下表面的氣體排出孔12a排出到腔室4內(nèi)。

在天線容器3內(nèi)配置有高頻(rf)天線13。高頻天線13構(gòu)成為將由銅、鋁等導(dǎo)電性優(yōu)良的金屬構(gòu)成的天線用線13a配置成環(huán)狀或渦旋狀等歷來使用的任意的形狀。也可以是具有多個(gè)天線部的多重天線。

天線用線13a的端子22與向天線容器3的上方延伸的供電部件16連接。供電部件16的上端通過供電線19與高頻電源15連接。另外，在供電線19安裝有匹配器14。并且，高頻天線13利用由絕緣部件形成的間隔件17從電介質(zhì)壁2分離。而且，從高頻電源15對高頻天線13供給例如頻率為13.56mhz的高頻電力，由此，在腔室4內(nèi)形成感應(yīng)電場，利用該感應(yīng)電場使從噴淋框體11供給來的處理氣體等離子體化，生成電感耦合等離子體。

在腔室4內(nèi)的底壁隔著由氧化鋁等絕緣性陶瓷形成的絕緣部件26設(shè)置有載置基板g的基板載置臺(tái)30。基板載置臺(tái)30的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)在后述。

在腔室4的底部4b設(shè)置多個(gè)排氣口50，各排氣口50與排氣管51連接。該排氣管51與排氣裝置52連接，并且在該排氣管51設(shè)置有未圖示的壓力調(diào)節(jié)閥。排氣裝置52具有渦輪分子泵等真空泵，由此將腔室4內(nèi)排氣而能夠抽真空至規(guī)定的真空度。

另外，在腔室的側(cè)壁4a設(shè)置有用于將基板g搬入腔室4和從腔室4搬出基板g的搬入搬出口55，搬入搬出口55能夠利用閘閥56開閉。與腔室4相鄰地設(shè)置有未圖示的搬送室，通過打開閘閥56，能夠利用設(shè)置在搬送室內(nèi)的搬送機(jī)構(gòu)(未圖示)經(jīng)由搬入搬出口55搬入搬出基板g。

另外，等離子體處理裝置100包括具有用于控制等離子體處理裝置100的各構(gòu)成部的微處理器(計(jì)算機(jī))的控制部60。

接著，對基板載置臺(tái)30的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。

基板載置臺(tái)30包括設(shè)置在上述絕緣部件26之上的、基體31、設(shè)置在基體之上的靜電吸盤32和覆蓋基體31及靜電吸盤32的側(cè)壁的側(cè)壁絕緣部件33。基體31和靜電吸盤32為與基板g的形狀對應(yīng)的矩形，基板載置臺(tái)30的整體形成為四邊板狀或者柱狀。側(cè)壁絕緣部件33由氧化鋁等絕緣性陶瓷構(gòu)成。

基體31包括在上表面形成靜電吸盤32的上部板35和支承上部板35的下部板36。

在下部板36的內(nèi)部設(shè)置有溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流路37和加熱器38。溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流路37與溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流通管39連接，溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流通管39與溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)供給部40連接。而且，從溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)供給部40經(jīng)由溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流通管39向溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流路37供給規(guī)定溫度的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)。另外，加熱器38與加熱器電源41連接，加熱器38被從加熱器電源41供電而發(fā)熱。溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流路37、加熱器38、溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流通管39、溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)供給部40、加熱器電源41構(gòu)成基板載置臺(tái)30的溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。利用這樣的溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，下部板36的溫度被調(diào)節(jié)成規(guī)定溫度，從下部板36經(jīng)由上部板35和靜電吸盤32對基板g進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。在本實(shí)施方式中，在由溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行的溫度調(diào)節(jié)溫度超過120℃的情況下是適合的。

溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)和加熱器38能夠根據(jù)溫度調(diào)節(jié)溫度而適當(dāng)使用。例如，在溫度調(diào)節(jié)溫度至200℃程度為止使用溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)，當(dāng)超過該溫度時(shí)使用加熱器38。當(dāng)溫度調(diào)節(jié)范圍被限定時(shí)，作為基板載置臺(tái)30的溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以僅使用溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流路37和加熱器38中的任一者。

靜電吸盤32包括形成在上部板35的表面即基體31的表面的由陶瓷噴鍍膜構(gòu)成的電介質(zhì)層45和水平地設(shè)置在電介質(zhì)層45的內(nèi)部的吸附電極46。吸附電極46能夠采用板狀、膜狀、格子狀、網(wǎng)狀等各種方式。吸附電極46經(jīng)由供電線47與直流電源48連接，對吸附電極46施加直流電壓。向吸附電極46的供電通過開關(guān)(未圖示)打開和關(guān)閉。通過對吸附電極46施加直流電壓，產(chǎn)生庫侖力、約翰森-拉貝克力等靜電吸附力而吸附基板g。

在基板載置臺(tái)30，相對于基板載置臺(tái)30的上表面(即靜電吸盤32的上表面)可突出和沒入地設(shè)置有用于進(jìn)行基板g的交接的多個(gè)升降銷(未圖示)，基板g的交接對于從基板載置臺(tái)30的上表面向上方突出的狀態(tài)的升降銷進(jìn)行。另外，在基板載置臺(tái)30上載置有基板g的狀態(tài)下，對基板g與基板載置臺(tái)30之間供給用于熱傳遞的傳熱氣體。作為傳熱氣體能夠適合使用熱傳遞性高的he氣體。

基體31之中至少構(gòu)成與靜電吸盤32直接接觸的部分的上部板35優(yōu)選由馬氏體不銹鋼或者鐵素體不銹鋼構(gòu)成。其中更優(yōu)選馬氏體不銹鋼。

馬氏體不銹鋼的金屬組織主要為馬氏體相，在jis標(biāo)準(zhǔn)中適用sus403、sus410、sus420j1、sus420j2。作為其他的馬氏體不銹鋼能夠列舉sus410s、sus440a、sus410f2、sus416、sus420f2、sus431等。

鐵素體不銹鋼的金屬組織主要為鐵素體相，在jis標(biāo)準(zhǔn)中適用sus430。作為其他的鐵素體不銹鋼，能夠列舉sus405、sus430lx、sus430f、sus443j1、sus434、sus444等。

馬氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼與用作現(xiàn)有基體的鋁、奧氏體不銹鋼相比線膨脹系數(shù)小，在超過120℃那樣的高溫下的使用中，還能夠減小對形成在其之上的靜電吸盤32的構(gòu)成為陶瓷噴鍍覆膜的電介質(zhì)層45產(chǎn)生的熱壓力。

例如，鋁的線膨脹系數(shù)是23.8×10^-6/℃，奧氏體不銹鋼的線膨脹系數(shù)在為sus303和sus304時(shí)是17.3×10^-6/℃、為sus316時(shí)是16×10^-6/℃，與此不同，馬氏體不銹鋼的線膨脹系數(shù)在為sus403和sus420j1時(shí)是10.4×10^-6/℃、在為sus410和sus440c時(shí)是10.1×10^-6/℃，鐵素體不銹鋼的線膨脹系數(shù)在為sus430時(shí)是11×10^-6/℃。

另外，馬氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的熱傳導(dǎo)率雖然比鋁低但是比奧氏體不銹鋼大，溫度調(diào)節(jié)效果比使用奧氏體不銹鋼的情況好。

例如，鋁的熱傳導(dǎo)率是138w/m·k，奧氏體不銹鋼的熱傳導(dǎo)率在為sus303和sus316時(shí)是15w/m·k、為sus304時(shí)是16.3w/m·k，與此不同，馬氏體不銹鋼的熱傳導(dǎo)率在為sus403時(shí)是25.1w/m·k、為sus410時(shí)是24.9w/m·k、為sus420j1時(shí)是30w/m·k、為sus440c時(shí)是24.3w/m·k，鐵素體不銹鋼的熱傳導(dǎo)率在為sus430時(shí)是26.4w/m·k。

其中，作為線膨脹系數(shù)非常小、具有適于基體31的熱傳導(dǎo)率的材料，另外具有ti、aln，但是都是昂貴的材料，而且ti具有難加工性，aln難以制作大型件，所以不適合作為基板載置臺(tái)的基體。

下部板36與靜電吸盤32不直接接觸，對電介質(zhì)層45的熱膨脹的影響小，因此能夠由馬氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼以外的金屬材料、例如鋁、奧氏體不銹鋼構(gòu)成下部板36。特別優(yōu)選使用熱傳導(dǎo)率高且容易控制溫度的鋁。但是，與上部板35同樣地由馬氏體不銹鋼或者鐵素體不銹鋼構(gòu)成下部板36。在該情況下，優(yōu)選由與上部板35相同的組成的馬氏體不銹鋼或者鐵素體不銹鋼構(gòu)成。

靜電吸盤32的構(gòu)成電介質(zhì)層45的陶瓷噴鍍覆膜能夠通過噴鍍電介質(zhì)陶瓷而獲得。作為噴鍍方法優(yōu)選等離子體噴鍍。作為構(gòu)成電介質(zhì)層45的陶瓷，能夠使用具有能夠利用庫侖力或者約翰森-拉貝克力吸附基板的電阻率的電介質(zhì)，例如優(yōu)選al2o3(氧化鋁)、mgo·sio2(滑石)、2mgo·sio2(鎂橄欖石)、yf3、y2o3(氧化釔)。另外，也能夠使用上述的混合體。在噴鍍的情況下，通過改變進(jìn)行噴鍍的粉末的配比能夠形成任意的比率的混合體。另外，能夠?qū)⒆鳛檫@樣的混合體的、y2o3·al2o3·sio2和y2o3·al2o3·sio2·si3n4中的至少一種用作構(gòu)成電介質(zhì)層45的陶瓷覆膜。在該情況下，可以僅由y2o3·al2o3·sio2和y2o3·al2o3·sio2·si3n4中的至少一種構(gòu)成電介質(zhì)層45，但是，優(yōu)選將上述材料與al2o3(氧化鋁)、mgo·sio2(滑石)、2mgo·sio2(鎂橄欖石)、yf3、y2o3(氧化釔)或者它們的混合體一起用作例如層疊膜(混合膜)。

另一方面，由于基板載置臺(tái)30的溫度上升，所以在陶瓷噴鍍膜(電介質(zhì)層45)產(chǎn)生應(yīng)力。此時(shí)的膜應(yīng)力σ能夠由以下的(1)式表示。

σ＝e×δε＝e×δt×δα…(1)

其中，e為陶瓷噴鍍覆膜的楊氏模量，δε為基體(上部板)與陶瓷噴鍍覆膜的應(yīng)變的差，δt為溫度差，δα為基體(上部板)與陶瓷噴鍍覆膜的線膨脹系數(shù)差。

當(dāng)膜應(yīng)力σ變大時(shí)，有時(shí)產(chǎn)生構(gòu)成電介質(zhì)層45的陶瓷噴鍍覆膜的龜裂或膜剝離，因此，需要盡可能使σ小，但是，如上述(1)式所示，膜應(yīng)力σ不僅通過如專利文獻(xiàn)1所示單純地減小基體與陶瓷噴鍍覆膜的線膨脹系數(shù)差δα，還通過減小覆膜自身的楊氏模量e和線膨脹系數(shù)差δα而變小，減小楊氏模量e和線膨脹系數(shù)差δα的積的值是重要的。

而且，當(dāng)覆膜的楊氏模量e×線熱膨脹系數(shù)差δα的值為2×10⁶[(n/m²)/℃]以下時(shí)，將基板載置臺(tái)30加熱至比120℃高的溫度，也能夠有效地防止在靜電吸盤的電介質(zhì)層(陶瓷噴鍍覆膜)產(chǎn)生龜裂、剝離。即，優(yōu)選為e×δα≤2×10⁶[(n/m²)/℃]。在此，作為計(jì)算線膨脹系數(shù)差δα的基準(zhǔn)的是基體31的與電介質(zhì)層45接觸的部分，在本實(shí)施方式中為上部板35。

在歷來使用的鋁基體和al2o3(氧化鋁)噴鍍覆膜膜的組合中，鋁的線熱膨脹系數(shù)為23.8×10^-6/℃，al2o3的線膨脹系數(shù)為6.4×10^-6/℃，所以δα為17.4×10^-6/℃，al2o3的楊氏模量e為370×10⁹n/m²，所以e×δα的值為6.44×10⁶[(n/m²)/℃]，為較大的值。另外，在奧氏體不銹鋼基體和al2o3的組合中，δα為10.9×10^-6/℃，e×δα的值為4.03×10⁶[(n/m²)/℃]，也為較大的值。

對此，在作為基體使用上述馬氏體不銹鋼的情況下，在與al2o3(氧化鋁)噴鍍覆膜的組合中，δα為3.7×10^-6～4×10^-6/℃，e×δα的值為1.37×10⁶～1.48×10⁶[(n/m²)/℃]，為較小的值。

作為其他的陶瓷噴鍍覆膜材料的mgo·sio2(滑石)、2mgo·sio2(鎂橄欖石)、yf3、y2o3(氧化釔)的線膨脹系數(shù)分別為7.7×10^-6/℃、12.5×10^-6/℃、13×10^-6/℃、8.2×10^-6/℃。另外，它們的楊氏模量分別為120×10⁹n/m²、150×10⁹n/m²、41×10⁹n/m²、160×10⁹n/m²。如上所述，mgo·sio2(滑石)、2mgo·sio2(鎂橄欖石)、yf3、y2o3(氧化釔)與al2o3(氧化鋁)相比均線膨脹系數(shù)大且楊氏模量低，因此，通過使用上述材料作為陶瓷噴鍍覆膜，與使用al2o3(氧化鋁)的情況相比e×δα的值小，更有利。

作為基體31優(yōu)選使用馬氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼，作為構(gòu)成電介質(zhì)層45的陶瓷噴鍍覆膜材料優(yōu)選使用al2o3(氧化鋁)、mgo·sio2(滑石)、2mgo·sio2(鎂橄欖石)、yf3、y2o3(氧化釔)等，但是，當(dāng)覆膜的楊氏模量e×線熱膨脹系數(shù)差δα的值為2×10⁶[(n/m²)/℃]以下時(shí)，也可以采用其它的組合。

接著，說明以上述方式構(gòu)成的等離子體處理裝置100中的處理動(dòng)作。以下的處理動(dòng)作在控制部60的控制下進(jìn)行。

首先，利用排氣裝置52對腔室4內(nèi)進(jìn)行排氣而成為規(guī)定的壓力，將閘閥56開放利用未圖示的搬送裝置從搬入搬出口55搬入基板g，在使未圖示的升降銷上升了的狀態(tài)下在其之上接收基板g，通過使升降銷下降而在基板載置臺(tái)30上載置基板g。在使搬送機(jī)構(gòu)從腔室4退避后，將閘閥56關(guān)閉。

在該狀態(tài)下，利用壓力調(diào)節(jié)閥(未圖示)將腔室4內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)成規(guī)定的真空度，并且，從處理氣體供給系統(tǒng)20經(jīng)由氣體供給管20a和噴淋框體11將處理氣體供給至腔室4內(nèi)。

此時(shí)，通過使溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)在基體31的下部板36內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流路37流通或者向加熱器38供電，而將基板載置臺(tái)30的溫度調(diào)節(jié)成規(guī)定溫度，向基板g的背面?zhèn)裙┙ohe氣體那樣的熱傳遞用氣體。此時(shí)，在等離子體處理為成膜處理等的高溫處理的情況下，例如將基板載置臺(tái)30的溫度調(diào)節(jié)成超過120℃的溫度。

接著，從高頻電源15將例如13.56mhz的高頻施加在高頻天線13，由此經(jīng)由電介質(zhì)壁2在腔室4內(nèi)形成均勻的感應(yīng)電場。利用這樣形成的感應(yīng)電場，在腔室4內(nèi)處理氣體等離子體化，生成高密度的電感耦合等離子體。利用該等離子體，對基板g進(jìn)行規(guī)定的等離子體處理、例如成膜處理、蝕刻處理。

此時(shí)，在需要將基板載置臺(tái)30的溫度加熱至比120℃高的溫度的情況下，如現(xiàn)有的方式，當(dāng)使用鋁、奧氏體不銹鋼作為基體時(shí)，如專利文獻(xiàn)1的方式，即使對靜電吸盤32的構(gòu)成電介質(zhì)層45的陶瓷噴鍍覆膜的材料進(jìn)行選擇，陶瓷噴鍍覆膜也不能跟隨基體的伸展，難以有效地防止電介質(zhì)層的破裂。

對此，使基體31的至少與靜電吸盤32接觸的部分、在本實(shí)施方式的情況下至少使上部板35為馬氏體不銹鋼或者鐵素體不銹鋼，由此，即使將基板載置臺(tái)30的溫度加熱至比120℃高的溫度，靜電吸盤32的構(gòu)成電介質(zhì)層的陶瓷噴鍍覆膜也能夠跟隨基體31的伸展，能夠防止陶瓷噴鍍覆膜的龜裂、剝離。

此時(shí)，發(fā)現(xiàn)：因基板載置臺(tái)30的溫度上升而在陶瓷噴鍍膜(電介質(zhì)層45)產(chǎn)生的應(yīng)力能夠以上述(1)式的方式表示，膜應(yīng)力σ不僅通過如專利文獻(xiàn)1所示單純地減小基體與陶瓷噴鍍覆膜的線膨脹系數(shù)差△α，還通過減小覆膜自身的楊氏模量e和線膨脹系數(shù)差δα而變小，由此，減小楊氏模量e和線膨脹系數(shù)差δα的積的值是重要的，當(dāng)覆膜的楊氏模量e×線熱膨脹系數(shù)差δα的值為2×10⁶[(n/m²)/℃]以下時(shí)，即使將基板載置臺(tái)30加熱至比120℃高的溫度，也能夠有效地防止靜電吸盤的噴鍍覆膜(陶瓷噴鍍膜)的龜裂、剝離。

而且，通過使基體31的材料為馬氏體不銹鋼或者鐵素體不銹鋼，在作為構(gòu)成電介質(zhì)層45的陶瓷噴鍍覆膜使用上述優(yōu)選的材料之中熱膨脹系數(shù)最小且楊氏模量最大的al2o3(氧化鋁)的情況下，也能夠使覆膜的楊氏模量e×線熱膨脹系數(shù)差δα的值為2×10⁶[(n/m²)/℃]以下。

另外，如上述通過使覆膜的楊氏模量e×線熱膨脹系數(shù)差δα的值為2×10⁶[(n/m²)/℃]以下，能夠使基板載置臺(tái)30的耐熱性為200℃以上，進(jìn)而為250℃以上。

并且，作為基體31使用馬氏體不銹鋼或者鐵素體不銹鋼，作為構(gòu)成電介質(zhì)層45的陶瓷噴鍍覆膜的材料，使用與al2o3(氧化鋁)相比線膨脹系數(shù)大且楊氏模量低的mgo·sio2(滑石)、2mgo·sio2(鎂橄欖石)、yf3、y2o3(氧化釔)時(shí)，能夠使覆膜的楊氏模量e×線熱膨脹系數(shù)差δα的值為1×10⁶[(n/m²)/℃]以下。因此，能夠獲得更高的耐熱性，能夠更容易使基板載置臺(tái)30的耐熱性為250℃以上。

接著，實(shí)際上，制作將鋁基體與al2o3噴鍍膜組合而成的結(jié)構(gòu)的基板載置臺(tái)(結(jié)構(gòu)a)、將奧氏體不銹鋼基體與al2o3噴鍍膜組合而成的結(jié)構(gòu)的基板載置臺(tái)(結(jié)構(gòu)b)、將馬氏體不銹鋼基體與al2o3噴鍍膜組合而成的結(jié)構(gòu)的基板載置臺(tái)(結(jié)構(gòu)c)，對它們評價(jià)耐熱溫度。耐熱溫度是保證在對各結(jié)構(gòu)的基板載置臺(tái)加熱時(shí)在陶瓷噴鍍覆膜不產(chǎn)生損傷的溫度。

表1表示將上述結(jié)構(gòu)的材料的組合、線膨脹系數(shù)差δα、覆膜的楊氏模量e×δα的絕對值和耐熱溫度歸納的圖。另外，圖2中關(guān)于上述結(jié)構(gòu)表示線膨脹系數(shù)差δα與耐熱溫度的關(guān)系和δα與e×δα的關(guān)系。

【表1】

如表1和圖2所示，現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)a和結(jié)構(gòu)b的結(jié)果為：δα為10×10^-6/℃以上較大，e×δα的值(絕對值)為大幅超過6.44×10⁶[(n/m²)/℃]、4.03×10⁶[(n/m²)/℃]和2×10⁶[(n/m²)/℃]的值，各自耐熱溫度為40℃、120℃較低。對此，在作為基體使用馬氏體不銹鋼的結(jié)構(gòu)c中，δα為3.7×10^-6/10℃較小，e×δα的值(絕對值)比1.37×10⁶[(n/m²)/℃]和2×10⁶[(n/m²)/℃]小，因此，耐熱溫度為250℃，與現(xiàn)有技術(shù)相比顯示非常高的耐熱性。

接著，研討作為基體使用馬氏體不銹鋼或者鐵素體不銹鋼、作為構(gòu)成電介質(zhì)層的陶瓷噴鍍覆膜的材料使用al2o3以外的mgo·sio2、2mgo·sio2、yf3、y2o3的結(jié)構(gòu)d～k。表2表示結(jié)構(gòu)d～k的基體的材料、陶瓷噴鍍覆膜的材料、線膨脹系數(shù)差δα、覆膜的楊氏模量e×δα的值。

【表2】

如表2所示確認(rèn)了，通過使用馬氏體不銹鋼或者鐵素體不銹鋼作為基體、使用與al2o3相比線膨脹系數(shù)大且楊氏模量低的mgo·sio2、2mgo·sio2、yf3、y2o3作為構(gòu)成電介質(zhì)層的陶瓷噴鍍覆膜的材料，能夠使e×δα的值比結(jié)構(gòu)c更低，成為1×10⁶[(n/m²)/℃]以下。根據(jù)該結(jié)果，上述結(jié)構(gòu)d～k能夠期待比結(jié)構(gòu)c的250℃更高的耐熱溫度、例如300℃以上的耐熱溫度。

接著，對本發(fā)明的另一實(shí)施方式進(jìn)行說明。

圖3是表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式的基板載置臺(tái)的截面圖。該基板載置臺(tái)30′的基本結(jié)構(gòu)與上述基板載置臺(tái)30相同，但是，在基體31(下部板36)增加經(jīng)由供電線71連接的高頻電源73。此外，在供電線71安裝匹配器72。該高頻電源73具有對載置在基板載置臺(tái)30′上的基板g施加高頻偏壓而將離子引入基板g的作用，在等離子體處理例如為蝕刻處理的情況下有效地發(fā)揮作用。另外，如上所述，通過連接高頻電源73，替代由圖1的天線13、高頻電源15等形成的電感耦合等離子體生成機(jī)構(gòu)，設(shè)置接地的上部電極，由此能夠構(gòu)成平行平板型的電容耦合等離子體生成機(jī)構(gòu)。

此時(shí)，優(yōu)選構(gòu)成被供給高頻電力的基體31的材料的相對磁導(dǎo)率低。作為基體31優(yōu)選的材料的馬氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的相對磁導(dǎo)率分別為750～950和1000～1800，都能夠供給高頻電力，但是，優(yōu)選相對磁導(dǎo)率更低的馬氏體不銹鋼。

<其它的應(yīng)用>

此外，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在本發(fā)明的思想的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變形。例如，在上述實(shí)施方式中，對將本發(fā)明的基板載置臺(tái)應(yīng)用在電感耦合型的等離子體處理裝置的例子進(jìn)行了說明，但是，不限于此，可以應(yīng)用于其它的等離子體處理裝置的基板載置臺(tái)。作為其它的等離子體處理裝置，能夠使用上述那樣的電容耦合型等離子體處理裝置。

另外，本發(fā)明不限于等離子體處理裝置，能夠普遍應(yīng)用于將基板載置在基板載置臺(tái)進(jìn)行處理的基板處理裝置。并且，本發(fā)明能夠用于基板載置臺(tái)在120℃以上的高溫下使用的用途時(shí)，不限于上述成膜處理、蝕刻處理。

另外，在上述實(shí)施方式中，作為基體例示了分割為上部板和下部板的類型的基體，但是基體可以為一體結(jié)構(gòu)。

另外，在上述實(shí)施方式中，對基體的下部板進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，但是，溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)也可以設(shè)置在基體外。另外，本發(fā)明能夠應(yīng)用于基板載置臺(tái)超過120℃的溫度的處理即可，并不一定需要溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

并且，本發(fā)明能夠普遍用于載置fpd用的玻璃基板以外的基板的基板載置臺(tái)。其中，載置作為矩形基板的fpd用的玻璃基板的基板載置臺(tái)、特別是載置一個(gè)邊的長度為700mm以上的矩形基板的基板載置臺(tái)，溫度超過120℃時(shí)在靜電吸盤的構(gòu)成電介質(zhì)層的陶瓷噴鍍覆膜容易產(chǎn)生龜裂、剝離。因此，本發(fā)明在載置這樣的大小的矩形基板的基板載置臺(tái)中特別有效。