CN106233435B - 加热器供电机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种加热器供电机构,用多个加热器将载置基板的载置台分为多个区域,能够对每个区域进行温度控制,该加热器供电机构包括:与上述多个加热器连接的多个加热器用端子;与上述多个加热器用端子连接的多个加热器配线;和使上述多个加热器配线偏移的偏移构造,上述多个加热器用端子配置在保持上述载置台的保持板上的外周部。
Description
技术领域
本发明涉及加热器供电机构。
背景技术
在通过蚀刻等对半导体晶片(以下称为“晶片”)进行微细加工的半导体制造装置中,用于载置晶片的载置台的温度对蚀刻速率等处理结果产生影响。因此,提出有在载置台的内部埋设加热器,对加热器进行加热来对载置台进行温度控制(例如参照专利文献1)。专利文献1中,对一个加热器设置有一个加热器供电部。另外,提出有在载置台的内部埋入多个加热器,将载置台按各个加热器分为多个区域,在各个区域对载置台的温度进行控制的“多区域控制”。由此,能够提高载置台上的晶片温度的面内均匀性。
现有技术文献
专利文献
现有技术文献
专利文献1:日本特开2005-26296号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,能够进行温度控制的区域越增加,与其成比例地,加热器的供电部的数量越增加,加热器的供电机构变得复杂。例如,为了将载置台分为40区域进行多区域控制,需要至少40个加热器供电部。由此,加热器配线变得非常多,与设置在半导体制造装置的其它部件干涉,在半导体制造装置的组装时和维护时产生不良情况,或安装时的作业增大。
对于上述课题,一个方面,其目的在于提供抑制与其他部件的干涉的加热器供电机构。
用于解决课题的手段
为了解決上述课题,根据一个方式,提供一种加热器供电机构,用多个加热器将载置基板的载置台分为多个区域,能够对每个区域进行温度控制,上述加热器供电机构的特征在于,包括:
与上述多个加热器连接的多个加热器用端子;
与上述多个加热器用端子连接的多个加热器配线;和
使上述多个加热器配线偏移的偏移构造,
上述多个加热器用端子配置在保持上述载置台的保持板上的外周部。
发明效果
根据一个方式,能够提供抑制与其他部件的干涉的加热器供电机构。
附图说明
图1是表示一实施方式的半导体制造装置的纵截面的图。
图2是表示一实施方式的包括供电组件As1的加热器供电机构的一个例子的纵截面。
图3的“a”是表示一实施方式的保持板的上表面的图,图3的“b”是表示一实施方式的保持板的下表面的图,图3的“c”和“d”是表示一实施方式的加热器供电机构的供电组件As1、As2的图。
图4表示一实施方式的包括供电组件As2的加热器供电机构的一个例子的纵截面。
具体实施方式
以下,参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。此外,在本说明书和附图中,对实质上相同的构成标注相同的附图标记,由此省略重复的说明。
[半导体制造装置的整体构成]
首先,参照图1对本发明的一实施方式的半导体制造装置1的整体构成进行说明。图1表示本发明的一实施方式的半导体制造装置1的纵截面。本实施方式中,作为半导体制造装置1的一个例子能够列举电容耦合型等离子体蚀刻装置。
半导体制造装置1例如具有由表面被耐酸铝处理(阳极氧化处理)过的铝形成的圆筒形的腔室10。腔室10接地。在腔室10的内部设置有载置台12。载置台12具有静电吸盘(ESC:Electrostatic Chuck)40。静电吸盘40由保持板13保持。
静电吸盘40包括由导电膜形成的电极40a和夹着电极40a的绝缘层40b(或者绝缘片)。直流电压源42根据开关43的控制经由供电线49对电极40a供给电流。静电吸盘40利用从直流电压源42供给的电流产生库仑力而将半导体晶片(以下称为“晶片W”。)吸附保持在静电吸盘上。
在静电吸盘40埋入有加热器75a、75b、75c、75d(以下总称为“加热器75”。)。加热器75也可以粘贴在静电吸盘40的背面,代替埋入静电吸盘40内。加热器75与加热器供电机构100连接,经由供电线47与交流电源44连接。从交流电源44输出的电流通过供电线47和加热器供电机构100分别被供给到加热器75a、75b、75c、75d。
加热器供电机构100,用多个加热器75将载置台12分为多个区域,能够进行在每个区域对载置台12的温度进行控制的多区域控制。为了提高蚀刻的面内均匀性,在静电吸盘40的周缘部配置有例如由硅或者石英构成的聚焦环18。
在载置台12的内部形成有冷却介质管。从制冷单元供给的冷却介质在冷却介质管中循环,通过加热器75被加热,而静电吸盘40的各区域独立地被温度控制,由此,将晶片W调整为所期望的温度。
加热器供电机构100包括多个加热器用端子71、多个加热器配线72和使多个加热器配线72偏移的偏移构造73。如后述,本实施方式的“偏移”是指一边使加热器配线72移位一边将各加热器配线72配置在所期望的位置。多个加热器用端子71与多个加热器75连接。多个加热器用端子71配置在保持载置台12的保持板13上的外周部。多个加热器配线72经由供电线47与交流电源44连接。
本实施方式中,保持板13由绝缘性部件构成。但是,保持板13例如可以由铝(Al)、钛(Ti)、碳化硅(SiC)等金属构成。保持板13支承在绝缘性的支承部14和基板15。由此,载置台12固定在腔室10的底部。
在腔室10的底部设置有形成排气口24的排气管26,排气管26与排气装置28连接。排气装置28由涡轮分子泵、干式泵等真空泵构成,将腔室10内的处理空间减压至规定的真空度,并且将腔室10内的气体引导至排气通路20和排气口24进行排气。在排气通路20安装有用于控制气体的流动的挡板22。
载置台12经由匹配器33与用于激发等离子体的第1高频电源31连接,经由匹配器34与用于对晶片W引入等离子体中的离子的第2高频电源32连接。例如,第1高频电源31对载置台12施加适于在腔室10内生成等离子体的频率例如60MHz的高频电力。第2高频电源32对载置台12施加适于将等离子体中的离子引入到载置台12上的晶片W的、比从第1高频电源31输出的高频电力低的频率例如0.8MHz的高频电力。这样,载置台12载置晶片W并且作为下部电极起作用。
在腔室10的顶壁部,作为接地电位的上部电极设置有喷淋头38。由此,来自第1高频电源31的高频电力被电容性地施加于载置台12与喷淋头38之间。
喷淋头38包括:具有多个气体通气孔56a的电极板56;和可拆装地支承电极板56的电极支承体58。气体供给源62经由气体供给配管64从气体导入口60a对喷淋头38内供给气体。气体从多个气体通气孔56a导入腔室10内。在腔室10的周围配置有环状或同心圆状地延伸的磁铁66,利用磁力控制在上部电极和下部电极间的等离子体生成空间生成的等离子体。
控制部48具有CPU、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory),按照存储在RAM等中的处理方案中设定的步骤,控制蚀刻、静电吸盘40的温度。此外,控制部48的功能可以使用软件实现,也可以使用硬件实现。
在该构成的半导体制造装置1中进行蚀刻等处理时,首先,晶片W在被保持于搬送臂上的状态下,从开口的闸阀30被搬入腔室10内。晶片W在静电吸盘40的上方被推动销保持,通过推动销下降而被载置在静电吸盘40上。闸阀30在搬入晶片W后关闭。腔室10内的压力被排气装置28减压至设定值。通过对静电吸盘40的电极40a供给来自直流电压源42的电流,晶片W被静电吸附在静电吸盘40上。
气体从喷淋头38喷淋状地导入腔室10内。导入的气体利用高频电力而电离和解离,生成等离子体。利用等离子体的作用对晶片W进行等离子体蚀刻等的等离子体处理。在等离子体蚀刻结束后,晶片W保持在搬送臂上,被搬出到腔室10的外部。通过对多个晶片W反复进行以上的处理,来实施晶片W的连续处理。
以上,对本实施方式的半导体制造装置1的整体构成进行了说明。此外,在上述实施方式中,5个加热器75埋设在静电吸盘40内,但是不限制于此,加热器75可以设置于载置台12的任意者。另外,加热器75的个数可以为2个以上,也可以为几个。
然而,被分割的加热器75的数量越增多,加热器配线变得越多,与设置在半导体制造装置1的其他的部件干涉,在半导体制造装置1的组装时和维护时容易产生不良情况,安装时的作业效率变差。因此,在本实施方式中,为了即使加热器75数量增多,也不与设置在半导体制造装置1的其他的部件干涉,避免在组装时和维护时的不良情况,提高作业效率,而具有加热器供电机构100。以下,参照图2和图3详细说明本实施方式的加热器供电机构100。
[加热器供电机构]
图2表示本实施方式的加热器供电机构100的纵截面的一个例子。图3的“a”表示本实施方式的保持板13的上表面。图3的“b”表示本实施方式的保持板13的下表面。图3的“c”表示本实施方式的加热器供电机构100所具有的供电组件As1,图3的“d”表示供电组件As2。
如图2和图3所示,加热器供电机构100将多个加热器用端子71、与多个加热器用端子71连接的多根的加热器配线72和使多根加热器配线72偏移的偏移构造73作为一组而组件化。图3的“a”是图2的A-A面,表示保持板13的上表面。据此,将多个端子作为一组,包括温度控制所需的个数的加热器用端子71和电极用端子76的端子组配置在保持板13的外周部。
用于配置上述端子组的保持板13上的外周部与载置台12上的不载置晶片W的区域对应。由此,本实施方式中,加热器75的供电位置和静电吸盘40的电极的供电位置配置在比加热器配线72等铺设的线路靠外侧的位置。由此,本实施方式中,加热器配线72等供电线路不在各供电端子的位置的正下方,而在从各供电端子的位置错开的位置。这样加热器用端子71和电极用端子76配置在静电吸盘40上的比用于载置晶片W的面靠外侧的位置。由此,能够形成来自加热器用端子71等的焦耳热不对晶片W产生影响的构造,能够提高晶片W的温度的面内均匀性。由此,在对静电吸盘40的温度进行多区域控制时加热器用端子71的数量即使增加,也能够保持晶片W温度的面内均匀性。
偏移构造73一边使加热器配线72移位一边将各加热器配线72配置在所期望的位置(偏移)。加热器配线72与以多个为一组的加热器用端子71连接。偏移后的加热器配线72由设置在保持板13的下部的集束部80(参照图2和图3的“b”)集束。集束部80是将各偏移构造73的加热器配线集束、用于与连接器连接的树脂的壳。由集束部80汇集的加热器配线组与连接器74连接。连接器74与供电线47连接。连接器74的上部74a与加热器配线组连接,而将连接器74的上部74a与连接器74的下部74b连结,由此设置在连接器74的下部74b的各端子74b1插入连接器74的上部74a。由此,能够与静电吸盘40的拆装同时地进行接线。连接器74的数量只要设置1个即可,也可以设置几个。另外,连接器74不限于图3的“b”所示的位置,也可以配置在集束部80周边的任意位置。
(供电组件As)
加热器供电机构100如图3的“c”的供电组件As1和图3的“d”的供电组件As2所示,具有2种供电组件(以下总称为“供电组件As”。)。如图3的“c”所示,供电组件As1是以多个加热器用端子71、多根加热器配线72和偏移构造73为一个单位的组件。多个加热器用端子71与多根加热器配线72分别连接。多根加热器配线72在壳73a的内部偏移。壳73a例如可以由树脂构成。
在上述供电组件As1中的偏移构造73中,如图2所示,多个加热器用端子71从壳73a的上部突出。多根加热器配线72在壳73a的内部移位地配线(偏移),从壳73a的底部的所期望的位置输出到外部。加热器配线72经由集束部80、连接器74与供电线47连接。由此,来自交流电源44的电流经由供电线47、连接器74和加热器配线72从加热器用端子71供给到加热器75。
如图3的“d”所示,供电组件As2是将一个电极用端子76、除了电极用端子76之外的个数的加热器用端子71、1根直流电流用的配线77、与加热器用端子71连接的多根加热器配线72和偏移构造73作为一个单位的组件。电极用端子76与直流电流用的配线77连接。各配线72、77在壳73b的内部偏移。壳73b例如也可以由树脂构成。
在上述供电组件As2中的偏移构造73中,如图4所示,一个电极用端子76和除了电极用端子之外的个数的加热器用端子71从壳73b的上部突出。1根直流电流用的配线77和多根加热器配线72在壳73b的内部移位地配线(偏移),从壳73b的底部的所期望的位置输出到外部。直流电流用的配线77经由集束部80与供电线49连接。由此,来自直流电压源42的电流经由供电线49和直流电流用的配线77供给到电极用端子76。另外,多根加热器配线72经由集束部80、连接器74与供电线47连接。
图3的“b”是图2的B-B面,表示保持板13的下表面。本实施方式中,11个供电组件As1和1个供电组件As2在组装了的状态下通过焊接等固定在保持板13内。由此,供电组件As1、As2收纳在保持板13内的规定位置。这样,在保持板13的下表面,从11个供电组件As1和1个供电组件As2与温度控制所需要的个数的加热器用端子71连接的加热器配线72和与电极用端子76连接的直流电流用的配线77从各壳露出,汇集在保持板13下的集束部80。集束部80形成为大致环状,将各配线集束在树脂的壳内而铺设至连接器74,与连接器74连接。
例如,如图2和图4所示,保持板13与基板15之间形成空间。在该空间收纳有中搬入和搬出时使晶片W升降进行保持的推动销和温度计等部件(例如,图4中表示为部件Pt。)。
当对静电吸盘40的温度进行独立控制的区域增加时,需要在每个区域中设置加热器,与此相对,加热器配线72变得非常多。当加热器配线72为多根时,与设置在半导体制造装置1的其他的部件Pt干涉,在半导体制造装置1的组装时和维护时产生不良情况,而且在安装时的操作时间增大。
对此,根据本实施方式的加热器供电机构100,在每个供电组件As1、As2中使加热器配线72和直流电流用的配线77偏移。另外,偏移后的加热器配线72和直流电流用的配线77由集束部80集束,与连接器74等连接。
由此,能够减少加热器配线72和直流电流用的配线77与其他的部件Pt的干涉,在半导体制造装置1的组装时和维护时产生不良情况。
另外,根据本实施方式,在预先将供电组件As1、As2组装了的状态下,能够将供电组件As1、As2从下方安装在保持板13的规定位置。由此,能够使加热器供电机构100的组装工序缩短化,能够简单地以短时间进行加热器配线72和直流电流用的配线77的连接。由此,能够提高加热器供电机构的组装时和维护时的作业效率。
并且,加热器用端子71和电极用端子76配置在静电吸盘40上的用于配置晶片W的面靠外侧的位置。由此,能够使来自加热器用端子71和电极用端子76的焦耳热对晶片W不产生影响,能够提高晶片W温度的面内均匀性。特别是,通过静电吸盘40温度的多区域控制,即使在加热器用端子71的数量增加的情况下,也能够保持晶片W温度的面内均匀性。
以上,通过上述实施方式对加热器供电机构进行了说明,但是本发明的加热器供电机构不限于上述实施方式,在本发明的范围内能够进行各种变形和改良。另外,在与上述实施方式不矛盾的范围内能够进行组合。
例如,上述实施方式的加热器供电机构100将静电吸盘40按各加热器分割为多个区域进行温度控制。但是,本发明的加热器供电机构不限于此,可以在静电吸盘40以外的部件(例如保持板13)埋设多个加热器,按各加热器分割为多个区域对保持板13的温度进行多区域控制。
另外,本发明的加热器供电机构100的供电组件As1、As2具有多个加热器用端子71、多根加热器配线72和使多根加热器配线72偏移的偏移构造73。但是,本发明的2种加热器供电机构的供电组件的个数和构成供电组件的各部分的个数不限于本实施方式的个数。
另外,本发明的加热器供电机构不仅能够应用于电容耦合型等离子体(CCP:Capacitively Coupled Plasma)装置,也能够应用于其他的半导体制造装置。作为其它的半导体制造装置,可以为电感耦合型等离子体(ICP:Inductively Coupled Plasma)、使用径向缝隙天线的CVD(Chemical Vapor Deposition)装置、螺旋波激励型等离子体(HWP:Helicon Wave Plasma)装置、电子回旋共振等离子体(ECR:Electron CyclotronResonance Plasma)装置等。
另外,使用本发明的加热器供电机构并利用半导体制造装置处理的基板不限于晶片,例如可以为平板显示器(Flat Panel Display)用的大型基板、EL元件或者太阳能电池用的基板。
本国际申请,主张基于2014年5月19日申请的日本国专利申请2014-103511号的优先权,在本国际申请中引用其全部内容。
附图标记说明
1:半导体制造装置
10:腔室
12:载置台(下部电极)
13:保持板
28:排气装置
38:喷淋头(上部电极)
40:静电吸盘
44:交流电源
42:直流电压源
47、49:供电线
71:加热器用端子
72:加热器配线
73:偏移构造
73a:壳
73b:壳
74:连接器
76:电极用端子
77:直流电流用的配线
80:集束部
100:加热器供电机构
As1、As2:供电组件。
Claims (7)
1.一种加热器供电机构,用多个加热器将载置基板的载置台分为多个区域,能够对每个区域进行温度控制,所述加热器供电机构的特征在于,包括:
与所述多个加热器连接的多个加热器用端子;
与所述多个加热器用端子连接的多个加热器配线;和
使所述多个加热器配线偏移的偏移构造,
所述多个加热器用端子配置在保持所述载置台的保持板上的外周部的比所述基板、所述加热器和所述加热器配线靠外侧的位置。
2.如权利要求1所述的加热器供电机构,其特征在于,包括:
将利用所述偏移构造偏移了的多个加热器配线汇集的集束部;和
与由所述集束部汇集的所述多个加热器配线连接的连接器。
3.如权利要求1所述的加热器供电机构,其特征在于:
所述偏移构造以将规定个数的加热器用端子和规定根数的加热器配线组装成作为一个单位的组件的状态安装于所述保持板。
4.如权利要求1所述的加热器供电机构,其特征在于:
所述偏移构造以将包括电极用端子及加热器用端子的规定个数的端子和包括直流电流用的配线及加热器配线的规定根数的配线组装成作为一个单位的组件的状态安装于所述保持板。
5.如权利要求1所述的加热器供电机构,其特征在于:
所述载置台具有静电吸盘,所述多个加热器设置在所述静电吸盘。
6.如权利要求1所述的加热器供电机构,其特征在于:
用于配置所述多个加热器用端子的所述保持板上的外周部与所述载置台上的不载置基板的区域对应。
7.如权利要求1所述的加热器供电机构,其特征在于:所述保持板由绝缘性部件构成。
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