JP2000286239A - Plasma surface treating apparatus for semiconductor substrate - Google Patents

Plasma surface treating apparatus for semiconductor substrate

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JP2000286239A
JP2000286239A JP11089284A JP8928499A JP2000286239A JP 2000286239 A JP2000286239 A JP 2000286239A JP 11089284 A JP11089284 A JP 11089284A JP 8928499 A JP8928499 A JP 8928499A JP 2000286239 A JP2000286239 A JP 2000286239A
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JP
Japan
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insulator
electrode
lower electrode
support
chamber
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JP11089284A
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Japanese (ja)
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Hiroshi Oka
浩 岡
Kenji Tanaka
健司 田中
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce power consumption, and to reduce generation of noise when carrying out the surface treatment of a semiconductor substrate which is placed on the upper face of a lower electrode disc with plasma in a chamber. SOLUTION: In this processor, a lower electrode disc 5 is constituted of a metal electrode body 7 with high thermal conductivity positioned on the uppermost face, a heating body 9 incorporating a heater 8, and an insulator 10 with high thermal conductivity interposed between them. High frequency is impressed via conductor wiring 23 put through the insulator to the electrode body 7, and the lower electrode disc 5 is supported by a support body 11 fixed to the lower face of the heating body 9.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウエハー
等の半導体基板に対して、プラズマによって、各種の被
膜を形成したりエッチングしたりする等の表面処理を施
すと言うプラズマ表面処理装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma surface treatment apparatus for performing a surface treatment, such as forming or etching various coatings, on a semiconductor substrate such as a silicon wafer by plasma. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、この種のプラズマ表面処理装置
は、処理ガスを注入したチャンバー内の下部に配設した
加熱ヒータ付き下部電極盤と、同じチャンバー内の上部
に配設した上部電極盤とに高周波を、前記下部電極盤の
上面に載せた半導体基板を略400℃程度の温度に加熱
した状態で印加することにより、この間に処理ガスによ
るプラズマを発生するか、或いは、前記下部電極盤の上
面に載せた半導体基板を略400℃程度の温度に加熱し
た状態で、前記下部電極盤に高周波電流を印加すると同
時に、チャンバー内の上部に配設したマイクロ波放出手
段から半導体基板に対して噴出することにより、その間
にプラズマを発生し、これらのプラズマにて前記半導体
基板の表面に対して被膜の形成又はエッチング等の表面
処理を施すと言うものである。
2. Description of the Related Art In general, a plasma surface treatment apparatus of this type includes a lower electrode plate with a heater disposed at a lower portion in a chamber into which a processing gas is injected, and an upper electrode plate disposed at an upper portion in the same chamber. By applying a high frequency to the semiconductor substrate mounted on the upper surface of the lower electrode plate while heating it to a temperature of about 400 ° C., plasma is generated by a processing gas during this time, or the lower electrode plate is While the semiconductor substrate mounted on the upper surface is heated to a temperature of about 400 ° C., a high-frequency current is applied to the lower electrode board, and at the same time, the semiconductor substrate is ejected from the microwave emission means disposed in the upper part of the chamber. By doing so, plasma is generated in the meantime, and the surface of the semiconductor substrate is subjected to surface treatment such as formation of a film or etching with the plasma. Than it is.

【0003】この場合において、従来におけるプラズマ
表面処理装置には、その下部電極盤の全体をアルミニウ
ム製にして、この下面にアルミニウムにて下端を塞いだ
中空状に構成した支持体を下向きに延びるように溶接等
にて固着し、この支持体を、前記チャンバーにおける底
板の上面に、セラミック等の絶縁性の断熱部材を挟ん
で、当該支持体の下端がチャンバー外に露出するように
取付けることにより、前記下部電極盤を支持する一方、
前記支持体のうちチャンバー外に露出する部分に、下部
電極盤に対する高周波配線、加熱ヒータに対する電気配
線及び温度計配線等を接続すると言う構成にするもの
と、前記支持体の下端をチャンバー外に突出して、昇降
動機構に、当該支持体の下端が昇降動機構の下面に露出
するように断熱及び絶縁的に連結する一方、前記支持体
に被嵌して、伸縮自在に構成した金属製のベローズをそ
の一端をチャンバーに他端を支持体に固着して設けるこ
とにより、前記下部電極盤を、チャンバー内の気密を保
持した状態でその上部における上部電極盤又はマイクロ
波放出手段に対して近づけたり遠ざけたりするように昇
降動し、更に、前記支持体のうち昇降動機構から露出す
る部分に、下部電極盤に対する高周波配線、加熱ヒータ
に対する電気配線及び温度計配線等を接続するという構
成にしている。
In this case, in the conventional plasma surface treatment apparatus, the lower electrode board is entirely made of aluminum, and a hollow support whose lower end is closed by aluminum is formed on the lower surface thereof so as to extend downward. The support is attached to the upper surface of the bottom plate in the chamber by sandwiching an insulating heat insulating member such as a ceramic so that the lower end of the support is exposed outside the chamber. While supporting the lower electrode board,
A structure in which high-frequency wiring for the lower electrode panel, electric wiring for the heater, and thermometer wiring are connected to a portion of the support that is exposed outside the chamber, and a lower end of the support is projected outside the chamber. A metal bellows which is insulated and insulated from the elevating mechanism so that the lower end of the support is exposed to the lower surface of the elevating mechanism, and which is fitted on the support and configured to be stretchable. Is provided with one end fixed to the chamber and the other end fixed to the support, so that the lower electrode plate can be brought closer to the upper electrode plate or the microwave emission means above the lower electrode plate while keeping the chamber airtight. In addition, high-frequency wiring for the lower electrode panel, electrical wiring for the heater, and the like are provided on the portion of the support that is exposed from the lifting mechanism. And a configuration of connecting a thermometer wirings.

【0004】なお、下部電極盤及びその支持体をアルミ
ニウム製にするのは、アルミニウムは熱伝達性に優れ下
部電極盤の上面における半導体基板に対する加熱むらを
少なくすることができ、これに加えて、これらにプラズ
マによる腐食に十分に耐え、且つ、腐食が発生してもこ
れが前記は移動基板に表面処理に悪影響を及ぼすことが
ないからであり、また、この下部電極盤を昇降動式に構
成するのは、当該下部電極盤の上面に対する半導体基板
の供給及び当該下部電極盤の上面からの処理済半導体基
板の取り出しの作業を容易にするためと、上部電極盤又
はマイクロ波放出手段との間にギャップを、各種の表面
処理に応じて最適の状態に設定できるようにするためで
ある。
The reason why the lower electrode plate and its support are made of aluminum is that aluminum has excellent heat transfer and can reduce uneven heating of the semiconductor substrate on the upper surface of the lower electrode plate. This is because these are sufficiently resistant to corrosion by plasma, and even if corrosion occurs, this does not adversely affect the surface treatment of the moving substrate, and the lower electrode board is configured to be vertically movable. The reason is to facilitate the work of supplying the semiconductor substrate to the upper surface of the lower electrode plate and taking out the processed semiconductor substrate from the upper surface of the lower electrode plate, and between the upper electrode plate or the microwave emitting means. This is because the gap can be set to an optimum state according to various surface treatments.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のプラズ
マ表面処理装置においては、下部電極盤をアルミニウム
製にすることに加えて、その支持体をもアルミニウム製
にして、この支持体を、前記下部電極盤に溶接等にて固
着すると言う構成したものであることにより、下部電極
盤に印加した高周波が、その支持体にも及び、この部分
にもプラズマを発生させることになるから、消費電力が
それだけ増加するばかりか、半導体基板の表面に対する
プラズマの不安定にする要因になるのであり、しかも、
前記支持体にまでも高周波が及ぶことで、この支持体の
内部に配設されている加熱ヒータへの電気配線に高周波
によるノイズが発生するために、この加熱ヒータに対す
る電源には、前記ノイズを消去するためのフィルターを
設けなればならないと言う問題があった。
However, in the conventional plasma surface treatment apparatus, in addition to making the lower electrode board made of aluminum, the support is also made of aluminum, and the support is made of the lower part. Since it is configured to be fixed to the electrode board by welding or the like, the high frequency applied to the lower electrode board reaches the support body and generates plasma in this portion, so that power consumption is reduced. Not only does it increase, it also causes the plasma to be unstable with respect to the surface of the semiconductor substrate.
Since the high frequency extends to the support, noise due to the high frequency is generated in electric wiring to the heater disposed inside the support. There was a problem that a filter for erasing had to be provided.

【0006】また、前記支持体は、下部電極盤と同様に
熱伝導率の高いアルミニウム製であるために、その全体
が下部電極盤と略同じの高い温度になっていることによ
り、この支持体をチャンバーにおける底面に対して取付
ける部分、この支持体を昇降動機構に対して取り付ける
部分には、その間にセラミック等の絶縁性の断熱部材を
挟むようにしなければならないが、その間にチャンバー
内の気密を保持するために挟み込んだガスケット等のシ
ール体が、前記した熱のために早期に劣化したり、シー
ル面に付着して分離不能になったりすると言う問題もあ
った。
Further, since the support is made of aluminum having a high thermal conductivity similarly to the lower electrode board, the entire body is at substantially the same high temperature as the lower electrode board. The part that attaches to the bottom surface of the chamber and the part that attaches this support to the elevating mechanism must sandwich an insulating heat insulating member such as ceramic between them. There is also a problem that a seal body such as a gasket sandwiched between the seals is deteriorated at an early stage due to the heat described above, or adheres to a seal surface and becomes inseparable.

【0007】本発明は、これらの問題を解消したプラズ
マ表面処理装置を提供することを技術的課題とするもの
である。
An object of the present invention is to provide a plasma surface treatment apparatus which solves these problems.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明は、「チャンバーと、このチャンバー内の
下部に配設した加熱ヒータ付き下部電極盤と、前記チャ
ンバー内の上部に配設した上部電極盤又はマイクロ波放
出手段と、前記下部電極盤から下向きに延びる支持体と
から成るプラズマ表面処理装置において、前記下部電極
盤を、最上面に位置する高熱伝導率金属製の電極体と、
前記加熱ヒータを内蔵した加熱体と、その間に挟んだ高
熱伝導率の絶縁体とで構成し、前記電極体に、前記絶縁
体を貫通する導体配線を介して高周波を印加する一方、
前記加熱体の下面に前記支持体を固着する。」と言う構
成にした。
In order to achieve this technical object, the present invention provides a chamber, a lower electrode board with a heater disposed in a lower part of the chamber, and a lower electrode board with a heater disposed in an upper part of the chamber. In the plasma surface treatment apparatus comprising an upper electrode plate or microwave emitting means and a support extending downward from the lower electrode plate, the lower electrode plate is made of a high thermal conductivity metal electrode body located on the uppermost surface. ,
A heating element having the built-in heating heater, and an insulator having a high thermal conductivity sandwiched therebetween, and applying high frequency to the electrode body via a conductor wiring penetrating the insulator;
The support is fixed to the lower surface of the heating body. ".

【0009】[0009]

【発明の作用・効果】このように、高熱伝導率金属製の
電極体と、加熱ヒータ内蔵の加熱体との間に、高熱伝導
率の絶縁体を挟んだことにより、加熱体から電極体への
熱伝達を良好にした状態のもとで、電極体に印加した高
周波が加熱体及び支持体に及ぶことを前記絶縁体にて確
実に阻止することができるから、消費電力を確実に節減
でき、半導体基板に対するプラズマを安定化できると共
に、加熱ヒータへの電気配線に高周波によるノイズか発
生することを回避できる。
Operation and effect of the present invention As described above, by interposing an insulator having a high thermal conductivity between an electrode body made of a metal having a high thermal conductivity and a heating body having a built-in heater, the heating element can be connected to the electrode body. In a state in which the heat transfer is good, the insulator can reliably prevent the high frequency applied to the electrode body from reaching the heating body and the support body, so that the power consumption can be surely reduced. In addition, it is possible to stabilize the plasma on the semiconductor substrate and to prevent generation of noise due to high frequency in electric wiring to the heater.

【0010】しかも、前記支持体は、電極体より分離さ
れていることにより、この支持体を、従来のように下部
電極盤との関係、及びプラズマによる腐食を考慮してア
ルミニウム製にする必要がなく、換言すると、支持体
を、高熱伝導性及び耐プラズマ性が要求される電極板と
は関係なく、例えば、ステンレス鋼等の不錆鋼のように
アルミニウムよりも遥かに熱伝導率の低い金属製にする
ことができるから、この支持体のチャンバー又は昇降動
機構に対する取付け部における温度を従来の場合により
も低くすることができ、ガスケット等のシール体の耐久
性を向上できると共に、シール体がシール面に対して付
着することを低減できるのである。
In addition, since the support is separated from the electrode body, it is necessary to make the support from aluminum in consideration of the relationship with the lower electrode board and corrosion by plasma as in the conventional case. In other words, in other words, regardless of the electrode plate required to have high thermal conductivity and plasma resistance, for example, a metal having a much lower thermal conductivity than aluminum, such as stainless steel or other non-rusting steel, is used. Therefore, the temperature of the mounting portion of the support with respect to the chamber or the elevating mechanism can be made lower than in the conventional case, and the durability of the seal body such as a gasket can be improved, and the seal body can be formed. Adhesion to the sealing surface can be reduced.

【0011】ところで、前記したように、下部電極盤
を、最上面に位置する電極体と、加熱ヒータ内蔵の加熱
体と、その間に挟んだ高熱伝導率の絶縁体とで構成した
場合において、加熱体から電極体へのより良好な熱伝達
を確保するためには、加熱体と絶縁体との密着性、及
び、絶縁体と電極体との密着性を向上しなければなら
ず、このためには、前記電極体と絶縁体との間、及び絶
縁体と加熱体との間の両方を複数本のボルトにて締結す
るように構成しなければならない。
As described above, when the lower electrode board is constituted by the electrode body located on the uppermost surface, the heating body having a built-in heating heater, and the insulator having a high thermal conductivity interposed therebetween, the heating is not performed. In order to ensure better heat transfer from the body to the electrode body, the adhesion between the heating body and the insulator, and the adhesion between the insulator and the electrode body must be improved. Must be configured so that both the electrode body and the insulator and between the insulator and the heating body are fastened with a plurality of bolts.

【0012】しかし、このように電極体と絶縁体との
間、及び絶縁体と加熱体との間の両方を複数本のボルト
にて締結すると言う構成にした場合には、これら三者間
において熱膨張差のために、前記電極体にそり変形が発
生し、ひいては、その上面に載せた半導体基板の表面に
処理むらが発生することになる。
However, in the case where both the electrode body and the insulator and between the insulator and the heating body are fastened with a plurality of bolts as described above, the connection between the three members is limited. Due to the difference in thermal expansion, warping deformation occurs in the electrode body, and as a result, processing unevenness occurs on the surface of the semiconductor substrate mounted on the upper surface thereof.

【0013】これに対して本発明は、請求項2に記載し
たように、電極体及び加熱体の両方に、これらに穿設の
ボルト孔に緩く嵌まって前記絶縁体に螺合する複数本の
ボルトを設け、この各ボルトに、電極体及び加熱体をそ
の間における絶縁体に対して押圧するばね手段を設ける
と言う構成にすることを提案するものである。
On the other hand, according to the present invention, as described in claim 2, both the electrode body and the heating body are loosely fitted in bolt holes formed therein and screwed to the insulator. It is proposed to provide a configuration in which each of the bolts is provided with a spring means for pressing the electrode body and the heating body against the insulator therebetween.

【0014】これにより、電極体と絶縁体、及び絶縁体
と加熱体とをばね手段にて互いに確実に密着させた状態
のもとで、前記電極体、絶縁体及び加熱体の三者間にお
ける熱膨張差を、各ボルトとこれが緩く嵌まるボルト孔
との間に隙間によって吸収することができるから、加熱
板から電極板へのより良好な熱伝達を確保することがで
きるものでありながら、電極体にそり変形が発生するこ
と、ひいては、その上面に載せた半導体基板の表面に処
理むらが発生することを確実に低減できるのである。
With this arrangement, the electrode body, the insulator, and the heating element are securely brought into close contact with each other by the spring means. The difference in thermal expansion can be absorbed by the gap between each bolt and the bolt hole in which it is loosely fitted, so that better heat transfer from the heating plate to the electrode plate can be ensured, It is possible to reliably reduce the occurrence of warpage of the electrode body, and hence the occurrence of processing unevenness on the surface of the semiconductor substrate placed on the upper surface thereof.

【0015】また、前記支持体と電極体とを絶縁体にて
分離したことで、基本的には、支持体の部分にプラズマ
が発生することはなくなるが、この支持体の部分に半導
体基板の上面におけるプラズマが流れて来た場合に、こ
の支持体にプラズマによる腐食が発生する可能性があ
る。
In addition, since the support and the electrode body are separated from each other by an insulator, plasma is basically not generated at the support, but the semiconductor substrate is provided at the support. When the plasma on the upper surface flows, there is a possibility that the support is corroded by the plasma.

【0016】これに対して本発明は、請求項3に記載し
たように、前記下部電極盤の外側に、多数個の小孔を穿
設した耐蝕金属板製の孔あき板を、下部電極の全周囲を
囲うように配設することを提案するものである。
On the other hand, according to the present invention, a perforated plate made of a corrosion-resistant metal plate having a large number of small holes is provided on the outside of the lower electrode board. It is proposed to arrange it so as to surround the entire circumference.

【0017】これにより、前記電極体の上面におけるプ
ラズマが、これより下方に設けたガス出口に向かって流
れる途中において前記孔あき板に対して接触したときに
中性化されることになるから、前記支持体を、ステンレ
ス鋼又は炭素鋼等のようにアルミニウムよりも遥かに熱
伝導率及び耐プラズマ性の低い金属製にした場合に、こ
れにプラズマによる腐食が発生することを確実に低減で
き、換言すると、支持体を、これにプラズマによる腐食
の発生を確実に低減できる状態のもとで、熱伝導率の低
い金属製にすることができるのである。
Thus, the plasma on the upper surface of the electrode body is neutralized when coming into contact with the perforated plate while flowing toward the gas outlet provided below the electrode body. When the support is made of a metal having much lower thermal conductivity and plasma resistance than aluminum, such as stainless steel or carbon steel, it is possible to reliably reduce the occurrence of corrosion by plasma in this, In other words, the support can be made of a metal having a low thermal conductivity, in a state where the occurrence of corrosion due to plasma can be reliably reduced.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を図面に
ついて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】図1〜図3は、第1の実施の形態を示す。1 to 3 show a first embodiment.

【0020】この図おいて、符号1は、下部に処理ガス
の出口3を有するチャンバーを示し、このチャンバー1
内には、その下部に上面に被処理物であるところの半導
体基板4を載置する下部電極盤5が、その上部に上部電
極盤6が各々配設され、前記上部電極盤6は中空状で、
その内部にパイプ2より供給された処理ガスを下向きに
噴出するように構成され、前記下部電極盤5と、上部電
極盤6とに高周波を印加して、この両電極盤間に処理ガ
スのプラズマを発生することにより、このプラズマに
て、前記半導体基板4の表面に対する被膜の形成又はエ
ッチング等の表面処理を行うもである。但し、前記上部
電極盤6は,チャンバー1に対して絶縁体35を介して
取り取付けられている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a chamber having a processing gas outlet 3 at a lower portion thereof.
In the lower part, a lower electrode board 5 on which a semiconductor substrate 4 which is an object to be processed is mounted on the upper surface is provided, and an upper electrode board 6 is provided on the upper part thereof, and the upper electrode board 6 is hollow. so,
The processing gas supplied from the pipe 2 is jetted downward into the inside thereof, and a high frequency is applied to the lower electrode plate 5 and the upper electrode plate 6 so that the processing gas plasma is applied between the two electrode plates. Is generated, a surface treatment such as formation of a film or etching on the surface of the semiconductor substrate 4 is performed with the plasma. However, the upper electrode board 6 is attached to the chamber 1 via an insulator 35.

【0021】そして、前記下部電極盤5を、図2及び図
3に示すように、最上面に位置する電極体7と、前記加
熱ヒータ8を内蔵した加熱体9と、その間に挟んだ絶縁
体10との三層構造にして、前記電極体7を、例えば、
アルミニウム等のようにプラズマに対する耐腐食性と高
熱伝導率とを有する金属製に、加熱体9を、例えば、ス
テンレス鋼等の不錆鋼製に、そして、前記絶縁体10
を、例えば、窒化アルミニウムを主たる原料とするセラ
ミック、つまり、窒化アルミニウム(AlN)セラミッ
ク等のように高熱伝導率を有する絶縁材料製にする。
As shown in FIGS. 2 and 3, the lower electrode board 5 is provided with an electrode body 7 located on the uppermost surface, a heater 9 having the heater 8 built therein, and an insulator sandwiched therebetween. 10, the electrode body 7 is, for example,
The heating element 9 is made of, for example, a metal having corrosion resistance to plasma and high thermal conductivity such as aluminum or the like, and is made of non-rusting steel such as stainless steel.
Is made of an insulating material having a high thermal conductivity, such as a ceramic using aluminum nitride as a main raw material, that is, an aluminum nitride (AlN) ceramic or the like.

【0022】前記加熱体9の下面に、下向きに突出する
中空パイプ状の支持体11を溶接等にて一体的に固着
し、この支持体11における下端外周に一体的に設けた
フランジ部12を、前記チャンバー1における底板1a
の上面に、その間に絶縁性のセラミック等の絶縁性の断
熱部材40を挟んで取付けることにより、前記下部電極
盤5をチャンバー1に対して支持するように構成する。
A hollow pipe-shaped support 11 protruding downward is integrally fixed to the lower surface of the heating body 9 by welding or the like, and a flange portion 12 integrally provided on the outer periphery of the lower end of the support 11 is provided. , Bottom plate 1a in the chamber 1
The lower electrode board 5 is supported on the chamber 1 by being mounted on the upper surface of the device with an insulating insulating member 40 such as an insulating ceramic interposed therebetween.

【0023】この場合において、前記フランジ部12と
断熱部材40との間、断熱部材40と底板1aとの間の
両方には、シール用のOリング13を設けて、これによ
り、チャンバー1内における気密を保持するように構成
し、且つ、支持体11の内部を、底板1aに穿設の開口
孔14より大気に開放するように構成する。
In this case, O-rings 13 for sealing are provided both between the flange portion 12 and the heat insulating member 40 and between the heat insulating member 40 and the bottom plate 1a. The airtightness is maintained, and the inside of the support 11 is opened to the atmosphere through an opening 14 formed in the bottom plate 1a.

【0024】また、前記電極体7には、その円周上の複
数箇所に、これに穿設したボルト孔15に緩く嵌まって
前記絶縁体10に穿設の雌ねじ孔16に螺合するように
したボルト17を設け、この各ボルト17に皿ばね18
を設けることにより、前記電極体7と絶縁体10とを前
記皿ばね18のばね力にて互いに密着するように構成す
る一方、前記加熱体9には、その円周上の複数箇所に、
これに穿設したボルト孔19に緩く嵌まって前記絶縁体
10に穿設の雌ねじ孔20に螺合するようにしたボルト
21を設け、この各ボルト21に皿ばね22を設けるこ
とにより、前記加熱体9と絶縁体10とを前記皿ばね2
2のばね力にて互いに密着するように構成する。
The electrode body 7 is loosely fitted at a plurality of locations on the circumference of the electrode body 7 into a bolt hole 15 formed therein and screwed into a female screw hole 16 formed in the insulator 10. Bolts 17 are provided.
Is provided so that the electrode body 7 and the insulator 10 are in close contact with each other by the spring force of the disc spring 18, while the heating body 9 is provided at a plurality of locations on the circumference thereof.
By providing a bolt 21 which is loosely fitted in a bolt hole 19 formed in this hole and is screwed into a female screw hole 20 formed in the insulator 10, and a disc spring 22 is provided in each of the bolts 21, The heating element 9 and the insulator 10 are connected to the disc spring 2
The two springs are configured to be in close contact with each other.

【0025】更にまた、前記支持体11の内部には、電
源導入端子23と、窒化アルミニウム(AlN)セラミ
ック製等の耐熱絶縁材料製のパイプ状温度検出体24と
を配設して、これらを加熱体9に対して断熱及び絶縁兼
用のシール材25,26にて固着し、前記電源導入端子
23の上端を、前記絶縁体10を貫通したのち前記電極
体7の下面に穿設した接続孔27内に着脱自在に挿入し
たのち、これに電極体7の上面から挿入した小ねじ28
にて締結することにより、前記電極体7に対して電気的
に接続して、この電源導入端子23を介して前記電極体
7に高周波を印加するように構成する一方、前記温度検
出体24の上端を、前記絶縁体10を貫通したのち前記
電極体7の下面に穿設した接続孔29内に着脱自在に挿
入したのち、これに電極体7の上面から挿入した小ねじ
30にて締結することにより、この温度検出体24を電
極体7に対して固着し、この温度検出体24内に熱電対
31を差し込んで、前記電極体7における温度を測定す
るように構成し、更に、前記支持体11の内部には、図
示しないが、前記加熱ヒータ8への電気配線をも配設す
る。
Furthermore, a power supply terminal 23 and a pipe-shaped temperature detector 24 made of a heat-resistant insulating material such as aluminum nitride (AlN) ceramic are provided inside the support 11 and these are connected to each other. A connection hole that is fixed to the heating element 9 with sealing materials 25 and 26 that are both heat-insulating and insulating, and that the upper end of the power supply terminal 23 penetrates through the insulator 10 and is drilled in the lower surface of the electrode body 7. 27, which is removably inserted into the inside 27, and is inserted into the small screw 28 from the upper surface of the electrode body 7.
To electrically connect to the electrode body 7 and apply a high frequency to the electrode body 7 via the power supply terminal 23, while the temperature detector 24 After penetrating the insulator 10, the upper end is removably inserted into a connection hole 29 formed in the lower surface of the electrode body 7, and then is fastened to this with a small screw 30 inserted from the upper surface of the electrode body 7. Thereby, the temperature detector 24 is fixed to the electrode body 7, the thermocouple 31 is inserted into the temperature detector 24, and the temperature at the electrode body 7 is measured. Although not shown, electrical wiring to the heater 8 is also provided inside the body 11.

【0026】このように、下部電極盤5を、最上面の電
極体7と、加熱ヒータ8付き加熱体9と、その間に挟ん
だ絶縁体10の三層構造にして、前記絶縁体10を、窒
化アルミニウム(AlN)セラミック製にしたことによ
り、この窒化アルミニウム(AlN)セラミックは、高
い電気絶縁性を有するものでありながらアルミニウムに
近い高熱伝達率を有するから、加熱体9から電極体7へ
の熱伝達を良好にした状態のもとで、電極体7に印加し
た高周波が加熱体7及び支持体11に及ぶことを前記絶
縁体10にて確実に阻止することができるのである。
As described above, the lower electrode board 5 has a three-layer structure of the uppermost electrode body 7, the heating body 9 with the heater 8, and the insulator 10 interposed therebetween. Since the aluminum nitride (AlN) ceramic is made of aluminum nitride (AlN) ceramic, the aluminum nitride (AlN) ceramic has a high heat transfer coefficient close to that of aluminum while having high electrical insulation. The insulator 10 can reliably prevent the high frequency applied to the electrode body 7 from reaching the heating body 7 and the support body 11 in a state where the heat transfer is improved.

【0027】また、前記支持体11は、電極体7より分
離されていることにより、この支持体11を、従来のよ
うに下部電極盤との関係においてアルミニウムのような
熱伝達率の高い金属製にする必要するがなく、換言する
と、支持体11を、高熱伝導性が要求される電極板7と
は関係なく、例えば、ステンレス鋼等の不錆鋼のように
アルミニウムよりも遥かに熱伝導率の低い金属製にする
ことができるから、この支持体11のチャンバー1に対
する取付け部における温度を従来の場合によりも低くす
ることができのである。
Further, since the support 11 is separated from the electrode body 7, the support 11 is made of a metal having a high heat transfer coefficient such as aluminum in relation to the lower electrode board as in the prior art. In other words, the support 11 is made of a material having a much higher thermal conductivity than aluminum, such as stainless steel or other non-rusting steel, regardless of the electrode plate 7 requiring high thermal conductivity. Therefore, the temperature of the mounting portion of the support 11 to the chamber 1 can be made lower than in the conventional case.

【0028】更にまた、電極体7と絶縁体10、及び絶
縁体10と加熱体9とを、その各々における各ボルト1
7,21に設けた皿ばね18,22のばね力にて互いに
確実に密着させた状態のもとで、前記電極体7、絶縁体
10及び加熱体9の三者間における熱膨張差を、各ボル
ト17,21とこれが緩く嵌まるボルト孔15,19と
の間に隙間によって吸収することができるから、加熱板
9から電極板7へのより良好な熱伝達を確保することが
できるものでありながら、電極体7にそり変形が発生す
ることを確実に低減することができるのである。
Further, the electrode body 7 and the insulator 10, and the insulator 10 and the heater 9 are connected to each bolt 1
Under the condition that the springs of the disc springs 18 and 22 provided on the electrodes 7 and 21 are securely in contact with each other, the difference in thermal expansion between the three members of the electrode body 7, the insulator 10 and the heating body 9 is calculated as follows. Since the bolts 17 and 21 and the bolt holes 15 and 19 into which the bolts 17 and 21 are loosely fitted can be absorbed by a gap, better heat transfer from the heating plate 9 to the electrode plate 7 can be ensured. In spite of this, the occurrence of warpage of the electrode body 7 can be reliably reduced.

【0029】加えて、前記下部電極盤5における外側に
は、アルミニウム板に小孔の多数個を穿設し成る孔あき
板32を、下部電極盤5の全周囲を囲うように配設し
て、これを前記電極体7及び加熱体9のうちいずれか一
方又は両方に対してリング体33,34にて電気的に導
通した状態に支持する。
In addition, on the outer side of the lower electrode plate 5, a perforated plate 32 formed by drilling a large number of small holes in an aluminum plate is arranged so as to surround the entire periphery of the lower electrode plate 5. This is supported in a state of being electrically connected to one or both of the electrode body 7 and the heating body 9 by the ring bodies 33 and 34.

【0030】これにより、電極体7の上面におけるプラ
ズマを、これより下方に設けた処理ガス出口3に向かっ
て流れる途中において、前記孔あき体32に対して接触
したときに中性化することができるから、前記支持体1
1を、ステンレス鋼又は炭素鋼等のようにアルミニウム
よりも遥かに熱伝導率の低い金属製にした場合に、これ
にプラズマによる腐食が発生することを確実に低減でき
るのである。
This makes it possible for the plasma on the upper surface of the electrode body 7 to be neutralized when coming into contact with the perforated body 32 while flowing toward the processing gas outlet 3 provided below the same. The support 1
When 1 is made of a metal having much lower thermal conductivity than aluminum, such as stainless steel or carbon steel, it is possible to reliably reduce the occurrence of plasma-induced corrosion in this.

【0031】また、前記電極体7に対して高周波を印加
するための電源導入端子23の上端を、電極体7に穿設
の接続孔27内に着脱自在に挿入したのち小ねじ28に
て締結すると言う構成にしたことにより、電源導入端子
23の電極体7に対する電気的な接続が小スペースにて
確実に行うことができるのであり、更にまた、温度検出
体24の上端を、前記電極体7の下面に穿設した接続孔
29内に着脱自在に挿入したのち小ねじ30にて締結
し、この温度検出体24内に熱電対31を差し込むと言
う構成したことにより、前記電極体7における温度を、
真空の保持と電気絶縁性とを確保した状態のもとで、熱
電対31にて検出することが正確にできるのである。
The upper end of a power supply terminal 23 for applying a high frequency to the electrode body 7 is removably inserted into a connection hole 27 formed in the electrode body 7 and fastened with small screws 28. With such a configuration, the electrical connection of the power supply terminal 23 to the electrode body 7 can be reliably performed in a small space, and the upper end of the temperature detector 24 is further connected to the electrode body 7. Is inserted into a connection hole 29 formed in the lower surface of the device, and is fastened with a small screw 30, and a thermocouple 31 is inserted into the temperature detector 24. To
The detection by the thermocouple 31 can be performed accurately while maintaining the vacuum and maintaining the electrical insulation.

【0032】加えて、前記支持体11を中空状にして、
この内部を、大気に開放したことにより、この支持体1
1の内部に、前記導体配線23及び加熱ヒータ8への電
気配線を設けた場合に、これの間に放電現象が発生する
ことを低減できるのである。
In addition, the support 11 is made hollow,
By opening this inside to the atmosphere, this support 1
In the case where the conductor wiring 23 and the electric wiring to the heater 8 are provided in the inside of the device 1, the occurrence of a discharge phenomenon during this can be reduced.

【0033】次に、図4は、第2の実施の形態を示す。Next, FIG. 4 shows a second embodiment.

【0034】この第2の実施の形態は、電極体7、絶縁
体10及び加熱体9の三層構造の下部電極盤5の下面か
ら下向きに突出した支持体11を、チャンバー1におけ
る底板1aを貫通して下方に突出し、この突出端を、ガ
イド軸36にて昇降自在にガイドされる昇降体37に対
して取付け、シリンダ38にて昇降動するように構成す
る一方、前記支持体11被嵌して伸縮自在に構成した金
属製のベローズ39をその一端をチャンバー1に他端を
支持体11に固着して設けたてチャンバー1内の気密を
保持するように構成したものであり、その他の構成は、
前記第1の実施の形態と同様である。
In the second embodiment, the support 11 projecting downward from the lower surface of the lower electrode board 5 having a three-layer structure of the electrode body 7, the insulator 10, and the heater 9 is attached to the bottom plate 1a in the chamber 1. It penetrates and projects downward, and this projecting end is attached to an elevating body 37 that is guided up and down by a guide shaft 36 so as to move up and down by a cylinder 38, while the support body 11 is fitted. A metal bellows 39 which is configured to be expandable and contractable is provided with one end fixed to the chamber 1 and the other end fixed to the support body 11 so as to maintain airtightness in the chamber 1. The configuration is
This is the same as in the first embodiment.

【0035】つまり、本発明は、下部電極体5を、チャ
ンバー1の外側から昇降動するように構成した形式のプ
ラズマ表面処理装置にも適用できるのである。
That is, the present invention can be applied to a plasma surface treatment apparatus of a type in which the lower electrode body 5 is moved up and down from outside the chamber 1.

【0036】なお、各ボルト17,21におけるばね手
段としては、前記実施の形態の皿ばね18,23に限ら
ず、ばね座金又はコイルばね等のその他のばね手段にし
ても良いことは言うまでもなく、また、本発明は、前記
実施の形態のように、下部電極盤5の上部に上部電極盤
6を配設し、この両電極間にプラズマを発生すると言う
形式のものに限らず、下部電極盤5の上部に、例えば、
ラジアルラインスロットアンテナ等のようなマイクロ波
放出手段を配設して、マイクロを下向きに噴出すること
によって、下部電極盤5との間にプラズマを発生するよ
うにした形式のものにも適用できることは勿論である。
The spring means in each of the bolts 17 and 21 is not limited to the disc springs 18 and 23 in the above embodiment, but may be other spring means such as a spring washer or a coil spring. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, in which the upper electrode plate 6 is disposed above the lower electrode plate 5 and plasma is generated between the two electrodes. At the top of 5, for example,
It is also applicable to a type in which a microwave emitting means such as a radial line slot antenna is arranged and a plasma is generated between the lower electrode board 5 by ejecting the microwave downward. Of course.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態を示す縦断正面図で
ある。
FIG. 1 is a longitudinal sectional front view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の要部(下部電極盤)を示す拡大縦断正面
図である。
FIG. 2 is an enlarged vertical sectional front view showing a main part (lower electrode panel) of FIG.

【図3】図2の分解状態を示す図である。FIG. 3 is a view showing a disassembled state of FIG. 2;

【図4】本発明の第2の実施の形態を示す縦断正面図で
ある。
FIG. 4 is a longitudinal sectional front view showing a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 チャンバー 5 下部電極盤 6 上部電極盤 7 電極体 8 加熱ヒータ 9 加熱体 10 絶縁体 11 支持体 15,19 ボルト孔 17,21 ボルト 18,22 皿ばね 23 導体配線 24 温度検出体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Chamber 5 Lower electrode board 6 Upper electrode board 7 Electrode body 8 Heater 9 Heating body 10 Insulator 11 Support body 15, 19 Bolt hole 17, 21 Bolt 18, 22 Disc spring 23 Conductor wiring 24 Temperature detector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/302 C Fターム(参考) 4K030 CA04 FA02 KA12 KA14 KA17 KA46 4K057 DA20 DM01 DM02 DM06 DM09 DM29 DN01 5F004 AA00 BA04 BA06 BA11 BB18 BB26 BB29 BC08 5F045 DP01 DP02 DP03 DQ10 EB03 EF05 EF20 EH04 EH08 EH12 EH13 EH14 EK07 EM02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/302 C F term (Reference) 4K030 CA04 FA02 KA12 KA14 KA17 KA46 4K057 DA20 DM01 DM02 DM06 DM09 DM29 DN01 5F004 AA00 BA04 BA06 BA11 BB18 BB26 BB29 BC08 5F045 DP01 DP02 DP03 DQ10 EB03 EF05 EF20 EH04 EH08 EH12 EH13 EH14 EK07 EM02

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】チャンバーと、このチャンバー内の下部に
配設した加熱ヒータ付き下部電極盤と、前記チャンバー
内の上部に配設した上部電極盤又はマイクロ波放出手段
と、前記下部電極盤から下向きに延びる支持体とから成
るプラズマ表面処理装置において、 前記下部電極盤を、最上面に位置する高熱伝導率金属製
の電極体と、前記加熱ヒータを内蔵した加熱体と、その
間に挟んだ高熱伝導率の絶縁体とで構成し、前記電極体
に、前記絶縁体を貫通する導体配線を介して高周波を印
加する一方、前記加熱体の下面に前記支持体を固着した
ことを特徴とする半導体基板用プラズマ表面処理装置。
1. A chamber, a lower electrode plate with a heater disposed in a lower portion of the chamber, an upper electrode plate or microwave emitting means disposed in an upper portion of the chamber, and a downwardly directed electrode from the lower electrode plate. A lower surface of the lower electrode plate, an electrode body made of a metal having a high thermal conductivity located on the uppermost surface, a heating body having the built-in heater, and a high heat conduction sandwiched therebetween. A high-frequency insulator applied to the electrode body through a conductor wiring penetrating the insulator, while the support is fixed to the lower surface of the heater. For plasma surface treatment equipment.
【請求項2】前記請求項1において、前記電極体及び加
熱体の両方に、これらに穿設のボルト孔に緩く嵌まって
前記絶縁体に螺合する複数本のボルトを設け、この各各
ボルトに、電極体及び加熱体をその間における絶縁体に
対して押圧するばね手段を設けたことを特徴とする半導
体基板用プラズマ表面処理装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein each of said electrode body and said heating body is provided with a plurality of bolts which are loosely fitted in bolt holes formed therein and screwed to said insulator. A plasma surface treatment apparatus for a semiconductor substrate, wherein a bolt is provided with spring means for pressing an electrode body and a heating body against an insulator therebetween.
【請求項3】前記請求項1において、前記下部電極盤の
外側に、多数個の小孔を穿設した耐蝕金属板製の孔あき
板を、下部電極の全周囲を囲うように配設したことを特
徴とする半導体基板用プラズマ表面処理装置。
3. A perforated plate made of a corrosion-resistant metal plate having a large number of small holes formed outside the lower electrode board, as defined in claim 1. A plasma surface treatment apparatus for a semiconductor substrate, characterized in that:
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2003060973A1 (en) * 2002-01-10 2005-05-19 東京エレクトロン株式会社 Processor
KR100542583B1 (en) * 2002-04-11 2006-01-11 주식회사 메카로닉스 susceptor for supporting glass of CVD equipment
KR100588774B1 (en) * 2001-11-26 2006-06-14 주성엔지니어링(주) Wafer susceptor
JP2008205279A (en) * 2007-02-21 2008-09-04 Ulvac Japan Ltd Method and device for depositing silicon-based thin film
JP2008244389A (en) * 2007-03-29 2008-10-09 Ulvac Japan Ltd Vacuum treatment apparatus, vacuum treatment method, and plasma cvd method
JP2014099585A (en) * 2012-10-19 2014-05-29 Tokyo Electron Ltd Plasma processing device
KR102019009B1 (en) * 2019-02-26 2019-09-05 권순영 Plasma source

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100588774B1 (en) * 2001-11-26 2006-06-14 주성엔지니어링(주) Wafer susceptor
JPWO2003060973A1 (en) * 2002-01-10 2005-05-19 東京エレクトロン株式会社 Processor
JP2010245564A (en) * 2002-01-10 2010-10-28 Tokyo Electron Ltd Processing apparatus
JP4574987B2 (en) * 2002-01-10 2010-11-04 東京エレクトロン株式会社 Processing equipment
KR100542583B1 (en) * 2002-04-11 2006-01-11 주식회사 메카로닉스 susceptor for supporting glass of CVD equipment
JP2008205279A (en) * 2007-02-21 2008-09-04 Ulvac Japan Ltd Method and device for depositing silicon-based thin film
JP2008244389A (en) * 2007-03-29 2008-10-09 Ulvac Japan Ltd Vacuum treatment apparatus, vacuum treatment method, and plasma cvd method
JP2014099585A (en) * 2012-10-19 2014-05-29 Tokyo Electron Ltd Plasma processing device
KR102019009B1 (en) * 2019-02-26 2019-09-05 권순영 Plasma source

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