JP2001237222A - 真空処理装置 - Google Patents

真空処理装置

Info

Publication number
JP2001237222A
JP2001237222A JP2000044178A JP2000044178A JP2001237222A JP 2001237222 A JP2001237222 A JP 2001237222A JP 2000044178 A JP2000044178 A JP 2000044178A JP 2000044178 A JP2000044178 A JP 2000044178A JP 2001237222 A JP2001237222 A JP 2001237222A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mounting table
constant temperature
conductive sheet
vacuum
electrostatic chuck
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000044178A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Takeishi
石 浩 司 武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibaura Mechatronics Corp
Original Assignee
Shibaura Mechatronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shibaura Mechatronics Corp filed Critical Shibaura Mechatronics Corp
Priority to JP2000044178A priority Critical patent/JP2001237222A/ja
Publication of JP2001237222A publication Critical patent/JP2001237222A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 載置台と熱媒体とを直接接触させることな
く、載置台と熱媒体との間の熱伝達を十分に確保するこ
とができる真空処理装置を提供する。 【解決手段】 被処理物Wの処理中において恒温状態に
維持される恒温面3aを処理室2内に有する恒温部材3
を備える。被処理物Wを処理室2内で保持するための静
電チャック装置5であって、恒温面3aに対向して処理
室2内に配置された載置台4と、載置台4の載置面4a
に設けられ、被処理物Wを静電気力により吸着保持する
静電チャック部16と、を有する静電チャック装置5を
備える。載置台4と恒温部材3との間に配置され、載置
台4に密着した表面30aと恒温部材3に密着した裏面
30bとを有する熱伝導シート30であって、載置台4
と恒温部材3との間の熱伝達を確保する熱伝導シート3
0を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空状態の処理室
の内部において被処理物を処理する真空処理装置に係わ
り、特に、処理中の被処理物を静電気力により吸着保持
する静電チャック装置を備えた真空処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体等の製造において使用され
る真空処理装置には、シリコンウエーハ等の被処理物上
に堆積された膜を真空状態の処理室の内部においてエッ
チングするドライエッチング装置がある。このドライエ
ッチング装置の代表例としては、酸素ガス、CFガス
等のガスプラズマを生成し、このガスプラズマ中の中性
活性なラジカルを被処理物の表面に導いて堆積膜を等方
性エッチングするダウンフロー型エッチング装置と、塩
素等のハロゲン系の元素を含むガスに高周波を印加して
被処理物の直上にプラズマを発生させ、主としてプラズ
マ中のイオンによって堆積膜を異方性エッチングするリ
アクティブイオンエッチング装置とが挙げられる。
【0003】上述したドライエッチング装置に代表され
る真空処理装置は、処理中の被処理物を処理室の内部で
保持するための静電チャック装置を備えており、図7は
静電チャック装置の一例を示している。
【0004】図7において符号60は、処理室を内部に
形成する真空容器の一部を構成する恒温部材を示し、こ
の恒温部材60には上面が開口した中空部61が形成さ
れている。静電チャック装置62は、恒温部材60の上
面にOリング63を間に挟んで取り付けられた載置台6
4を有し、中空部61の上面は載置台64及びOリング
63によって気密に封止されている。載置台64の載置
面64aには、被処理物Wを静電気力により吸着保持す
る静電チャック部65が設けられている。そして、中空
部61の内部に一定温度の熱媒体Mを循環させ、熱媒体
Mと載置台64との直接接触によって載置台64の温度
を一定に保持するように構成されている。
【0005】しかし、図7に示した構成の場合、静電チ
ャック装置62を恒温部材60から取り外して交換する
際に熱媒体Mが処理室の内部に漏洩してしまう恐れがあ
る。熱媒体Mが処理室内に漏洩すると、処理室の排気特
性が悪くなり、ひいてはエッチング等の真空処理の特性
が安定しなくなるという問題が起こる。
【0006】図8はこの問題に対処するために提案され
た構成を示し、恒温部材66をジャケット構造とするこ
とにより、静電チャック装置62の交換時の熱媒体Mの
漏洩を防止している。この構造においては、熱媒体Mと
載置台64とは直接接触しておらず、恒温部材66の上
面66aと載置台64の下面64bとの接触によって熱
伝達が確保されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図8に示し
た従来の構造においては、恒温部材66の上面66aと
載置台64の下面64bとの接触による熱伝達であり、
この熱伝達は真空中で行われるものであるから、熱伝達
の効率が悪く、恒温部材66を一定温度に保持しても、
静電チャック装置62の載置面64aを一定温度に保持
することが困難であった。この問題は、図9に示したよ
うに恒温部材66の内部にヒータ67を設けて載置台6
4を加熱する場合も同様である。
【0008】前記の如く載置台64の載置面64aの温
度が不安定になると、エッチング等の真空処理の特性も
また不安定となる。例えば、載置台64を冷却するエッ
チング処理の場合について言えば、エッチング処理時間
の経過と共に載置台64及び被処理物Wの温度が上昇
し、それにつれてエッチング速度も上昇してしまう。
【0009】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たものであって、載置台と熱媒体とを直接接触させるこ
となく、載置台と熱媒体との間の熱伝達を十分に確保す
ることができる真空処理装置を提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明による真空処理装置は、被処理物の処理中に
おいて恒温状態に維持される恒温面を処理室内に有する
恒温部材と、前記被処理物を前記処理室内で保持するた
めの静電チャック装置であって、前記恒温面に対向して
前記処理室内に配置された載置台と、前記載置台の載置
面に設けられ、前記被処理物を静電気力により吸着保持
する静電チャック部と、を有する静電チャック装置と、
前記載置台と前記恒温部材との間に配置され、前記載置
台に密着した表面と前記恒温部材に密着した裏面とを有
する熱伝導シートであって、前記載置台と前記恒温部材
との間の熱伝達を確保する熱伝導シートと、を備えたこ
とを特徴とする。
【0011】また、好ましくは、前記熱伝導シートは、
少なくともその一部が導電性材料によって形成され、前
記載置台と前記恒温部材とを電気的に接続する。
【0012】また、好ましくは、前記熱伝導シートは、
導電性シートを積層して構成されている。
【0013】また、好ましくは、前記載置台と前記恒温
部材との間に、前記熱伝導シートを前記処理室の雰囲気
から隔離するための隔離手段を設ける。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
真空処理装置について図面を参照して説明する。なお、
本実施形態による真空処理装置は、処理室と放電室とが
分離されたダウンフロー型のケミカルドライエッチング
装置である。
【0015】図1は、本実施形態による真空処理装置を
示した縦断面図であり、図1において符号1は真空容器
を示し、この真空容器1の内部に処理室(エッチング
室)2が形成されており、真空容器1の底部には、シリ
コンウエハである被処理物Wの温度を制御するための恒
温部材3が気密に固定されている。
【0016】恒温部材3の上部には、被処理物Wを載置
するためのアルミニウム金属製の載置台4が設けられて
おり、載置台4の載置面4aには静電チャック部16が
設けられており、載置台4と静電チャック部16とによ
って静電チャック装置5が構成されている。恒温部材3
の内部には温度制御機構の一部を構成する媒体通路6が
形成されており、温度調整された熱媒体Mが媒体配管
7、8を通して媒体通路6の内部に導入され、排出され
ている。これにより、載置台4の温度が所定温度に制御
される。熱媒体Mとしては、水、不凍液、フッ素オイル
等の流体を使用することができる。なお、被処理物Wの
温度制御には加熱制御及び冷却制御がある。
【0017】真空容器1の天板9を貫通するようにして
プロセスガス導入管10が取り付けられており、このプ
ロセスガス導入管10の先端部は、処理室2内に設けら
れたガス分散板11に接続されている。このガス分散板
11はシャワー状のノズルを形成しており、このシャワ
ー状のノズルによって、プロセスガス導入管10を介し
て処理室2の内部に導入されたプロセスガスGが被処理
物Wの表面全体にわたって均一に供給される。
【0018】プロセスガス導入管10の途中には石英管
12が設けられており、この石英管12を取り囲むよう
にしてプラズマ発生装置13が設けられている。そし
て、石英管12の内部に供給されたプロセスガスGに対
してプラズマ発生装置13からマイクロ波が印加され
る。すると、石英管12の内部でグロー放電が生じてプ
ラズマが生成され、プロセスガスGが活性化される。こ
こで、プロセスガスGとしては例えば、CF及びO
を含む混合ガスを使用することができる。
【0019】活性化されたプロセスガスはプロセスガス
導入管10を通して処理室2内に導入され、ガス分散板
11を介して被処理物Wの表面の全体に均一に供給され
る。すると、プロセスガス中の中性ラジカル(中性活性
種)によって被処理物Wの表面の薄膜がエッチング処理
される。ここで、処理室2は排気管14を介して真空ポ
ンプ(図示せず)によって真空排気されており、処理室
2の内部の圧力は圧力計15によって計測されている。
【0020】また、真空処理装置は、被処理物Wの裏面
側に冷却ガスを供給するための冷却ガス供給機構19を
備えており、この冷却ガス供給機構19は、載置台4及
び静電チャック部16を貫通して被処理物Wの下方に開
口している冷却ガス導入管20を有している。この冷却
ガス導入管20の途中には圧力計21及びガス流量コン
トロールバルブ22が設けられている。
【0021】また、ガス流量コントロールバルブ22よ
りも下流側の冷却ガス導入管20の途中から排出配管2
3が分岐しており、この排出配管23の途中には可変バ
ルブ24が設けられている。そして、通常、圧力計21
の計測値をフィードバックしてガス流量コントロールバ
ルブ22の開度が自動的に調整され、1000Pa以下
の圧力に維持される。
【0022】静電チャック装置5の静電チャック部16
は複数の薄膜状部材によって多層構造に構成されてい
る。すなわち、静電チャック部16は、金属薄膜によっ
て形成された導電性膜25を備えており、この導電性膜
25は、電圧が印加される電極板として機能する。導電
性膜25の両面には、ポリイミド樹脂フィルム等の高分
子有機材料によって形成された絶縁性膜27a、27b
が配置されており、これらの絶縁性膜27a、27bに
よって一対の導電性膜25の全面が覆われている。
【0023】下側の絶縁性膜27bは絶縁性の接着剤に
よって載置台4の載置面4aに接着されている。また、
上側の絶縁性膜27aの表面、すなわち被処理物Wを載
置する面にはポリ4フッ化エチレン(PTFE)フィル
ム等からなるフッ素樹脂フィルム28が接着剤を用いて
接着されており、ポリイミド樹脂フィルム等の高分子有
機材料よりなる絶縁性膜27a、27bを保護してい
る。
【0024】なお、絶縁性膜をセラミックで構成するこ
とも可能であり、この場合にはフッ素樹脂フィルムによ
る保護は不要となる。
【0025】導電性膜25には直流電源43が接続され
ており、この直流電源43によって導電性膜25に電圧
を印加するようになっている。そして、導電性膜25に
電圧が印加されると、静電気力によって載置台4に被処
理物Wが吸着固定される。また、導電性膜25と直流電
源43との間に電流計44を設けることによって、導電
性膜25に流れる電流を観測することが可能であり、こ
れによって被処理物Wの有無を検知することができる。
【0026】被処理物Wが静電気力によって載置台4に
固定されることにより、被処理物Wの裏面と載置台4の
載置面4aとが全面にわたって密着し、熱伝達の面内均
一性及び効率が向上する。さらに、載置台4に吸着固定
された被処理物Wの裏面に熱伝達用のガスを導入するこ
とより、被処理物Wと載置台4との間の熱伝達効率をさ
らに向上させ、これによって被処理物Wの温度を適切に
制御することができる。
【0027】なお、静電チャック装置5としては、プラ
ス電極又はマイナス電極のいずれか一方のみを備えた単
極型、プラス電極及びマイナス電極を一組備えた双極
型、二組以上のプラス電極及びマイナス電極を備えた多
極型のいずれかを採用することができる。
【0028】図2は、図1に示した真空処理装置の静電
チャック装置5及び恒温部材3を拡大して示した縦断面
図であり、真空容器1の底部を構成する恒温部材3はジ
ャケット構造を備えており、恒温部材3の内部を一定温
度の熱媒体Mが循環している。恒温部材3はジャケット
構造なので熱媒体Mは載置台4とは接触せず、恒温部材
3の上面を構成する恒温面3aが伝熱面として機能す
る。
【0029】静電チャック装置5の載置台4は、恒温部
材3の恒温面3aに対向して配置されている。なお、静
電チャック部16及び被処理物Wの外周を包囲するよう
にして保護リング36が設けられており、この保護リン
グ36は石英、セラミック等によって形成されている。
【0030】載置台4の底面4bと恒温部材3の恒温面
3aとの間には熱伝導シート30が配置されており、こ
の熱伝導シート30は載置台4の底面4bに密着した表
面30aと恒温部材3の恒温面3aに密着した裏面30
bとを有する。熱伝導シート30は、載置台4と恒温部
材3との間の熱伝達を確保する。
【0031】図2及び図3に示したように載置台4と恒
温部材3との間には、熱伝導シート30を処理室2の雰
囲気から気密に隔離するための隔離手段である複数のO
リング31、32が配置されている。大径のOリング3
1は熱伝導シート30の外周に配置され、小径の3つの
Oリング32は、3つのウエーハ搬送用リフトピン孔3
3のそれぞれの外周に配置されている。小径の0リング
32は、リフトピン孔33に対応して熱伝導シート30
に形成された孔37の部分を気密に隔離している。
【0032】また、図4は熱伝導シート30を拡大して
示した縦断面図であり、熱伝導シート30は、一対の導
電性シート34を積層して構成されており、両導電性シ
ート34の間には固体或いは液体のクッション材35が
充填されている。導電性シート34としては、例えば金
属箔、カーボンを主体にしたシート、或いは金属粉やカ
ーボン粉をシリコーンシート等に添加したシートを使用
することができる。このように導電性シート34で熱伝
導シート30を構成することにより、載置台4と恒温部
材3との間の電気的な接続が確保される。
【0033】図5及び図6は、本実施形態による真空処
理装置の効果を従来の真空処理装置の場合と比較して説
明するためのグラフである。図5に示したように導電性
シート30がない場合にはエッチング処理時間の経過と
共に被処理物(ウエーハ)Wの温度が上昇しているのに
対して、導電性シート30がある場合にはエッチング処
理時間が経過しても被処理物Wの温度が一定に保持され
ている。そして、図6から分かるように、導電性シート
30がない場合にはエッチング処理時間の経過と共にエ
ッチング速度が上昇しているのに対し、導電性シート3
0がある場合にはエッチング処理時間が経過してもエッ
チング速度は一定に保持されている。
【0034】以上述べたように本実施形態による真空処
理装置によれば、載置台4と恒温部材3との間に熱伝導
シート30を介装して載置台4と恒温部材3との間の熱
伝導を十分に確保するようにしたので、処理中における
載置台4の温度を一定に保持することが可能であり、ひ
いては処理中の被処理物Wの温度を一定に保持して安定
したエッチングを行うことができる。
【0035】また、Oリング31、32によって熱伝導
シート30を処理室2の雰囲気から気密に隔離したの
で、処理ガスによって熱伝導シート30が腐食や変質を
起こすことがなく、長時間の安定した使用が可能であ
る。
【0036】さらに、導電性シート34で熱伝導シート
30を構成して載置台4と恒温部材3との間の電気的な
接続を確保したので、載置台4と恒温部材3とを同電位
にすることが可能である。
【0037】
【発明の効果】以上述べたように本発明による真空処理
装置によれば、載置台と恒温部材との間に熱伝導シート
を介装して載置台と恒温部材との間の熱伝導を十分に確
保するようにしたので、処理中における載置台の温度を
一定に保持することが可能であり、ひいては処理中の被
処理物の温度を一定に保持して安定した処理を行うこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による真空処理装置の概略
構成を示した縦断面図。
【図2】図1に示した真空処理装置の静電チャック装置
及び恒温部材を拡大して示した縦断面図。
【図3】図2のA−A線に沿った平面図。
【図4】図1に示した真空処理装置の熱伝導シートを拡
大して示した縦断面図。
【図5】図1に示した真空処理装置の効果を従来の真空
処理装置の場合と比較して説明するための図であり、エ
ッチング処理時間とウエーハ温度との関係を示した図。
【図6】図1に示した真空処理装置の効果を従来の真空
処理装置の場合と比較して説明するための図であり、エ
ッチング処理時間とエッチング速度との関係を示した
図。
【図7】第1の従来例による真空処理装置の静電チャッ
ク装置及び恒温部材を示した縦断面図。
【図8】第2の従来例による真空処理装置の静電チャッ
ク装置及び恒温部材を示した縦断面図。
【図9】第3の従来例による真空処理装置の静電チャッ
ク装置及び恒温部材を示した縦断面図。
【符号の説明】 1 真空容器 2 処理室 3 恒温部材 3a 恒温面 4 載置台 4a 載置台の載置面 5 静電チャック装置 16 静電チャック部 30 熱伝導シート 30a 熱伝導シートの表面 30b 熱伝導シートの裏面 31、32 Oリング 34 導電性シート W 被処理物

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被処理物の処理中において恒温状態に維持
    される恒温面を処理室内に有する恒温部材と、 前記被処理物を前記処理室内で保持するための静電チャ
    ック装置であって、前記恒温面に対向して前記処理室内
    に配置された載置台と、前記載置台の載置面に設けら
    れ、前記被処理物を静電気力により吸着保持する静電チ
    ャック部と、を有する静電チャック装置と、 前記載置台と前記恒温部材との間に配置され、前記載置
    台に密着した表面と前記恒温部材に密着した裏面とを有
    する熱伝導シートであって、前記載置台と前記恒温部材
    との間の熱伝達を確保する熱伝導シートと、を備えたこ
    とを特徴とする真空処理装置。
  2. 【請求項2】前記熱伝導シートは、少なくともその一部
    が導電性材料によって形成され、前記載置台と前記恒温
    部材とを電気的に接続することを特徴とする請求項1記
    載の真空処理装置。
  3. 【請求項3】前記熱伝導シートは、導電性シートを積層
    して構成されていることを特徴とする請求項2記載の真
    空処理装置。
  4. 【請求項4】前記載置台と前記恒温部材との間に、前記
    熱伝導シートを前記処理室の雰囲気から隔離するための
    隔離手段を設けたことを特徴とする請求項1乃至3のい
    ずれか一項に記載の真空処理装置。
JP2000044178A 2000-02-22 2000-02-22 真空処理装置 Withdrawn JP2001237222A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000044178A JP2001237222A (ja) 2000-02-22 2000-02-22 真空処理装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000044178A JP2001237222A (ja) 2000-02-22 2000-02-22 真空処理装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001237222A true JP2001237222A (ja) 2001-08-31

Family

ID=18566983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000044178A Withdrawn JP2001237222A (ja) 2000-02-22 2000-02-22 真空処理装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001237222A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009200329A (ja) * 2008-02-22 2009-09-03 Denso Corp 半導体製造装置
JP2009531858A (ja) * 2006-03-28 2009-09-03 東京エレクトロン株式会社 基板上の残留物を除去するための後エッチング処理システム
US7846254B2 (en) 2003-05-16 2010-12-07 Applied Materials, Inc. Heat transfer assembly
KR20170052492A (ko) * 2015-11-04 2017-05-12 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 탑재대 및 기판 처리 장치

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7846254B2 (en) 2003-05-16 2010-12-07 Applied Materials, Inc. Heat transfer assembly
JP2009531858A (ja) * 2006-03-28 2009-09-03 東京エレクトロン株式会社 基板上の残留物を除去するための後エッチング処理システム
KR101313426B1 (ko) * 2006-03-28 2013-10-02 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 상의 잔류물을 제거하기 위한 에칭후 처리 시스템
JP2009200329A (ja) * 2008-02-22 2009-09-03 Denso Corp 半導体製造装置
KR20170052492A (ko) * 2015-11-04 2017-05-12 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 탑재대 및 기판 처리 장치
KR101928626B1 (ko) * 2015-11-04 2018-12-12 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 탑재대 및 기판 처리 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI521589B (zh) An electrode unit, a substrate processing device, and an electrode unit
TWI686503B (zh) 具有減少的背側電漿點火的噴淋頭
TWI513374B (zh) 受到溫度控制之熱邊緣環組件
TW552637B (en) Plasma treating apparatus
US7815740B2 (en) Substrate mounting table, substrate processing apparatus and substrate processing method
US8295026B2 (en) Electrostatic chuck and substrate processing apparatus having same
US20100163188A1 (en) Mounting table structure and processing apparatus
JP2006261541A (ja) 基板載置台、基板処理装置および基板処理方法
TW200837865A (en) Substrate processing apparatus and focus ring
JPH01251735A (ja) 静電チャック装置
KR950027985A (ko) 플라스마 에칭장치
JPH08181195A (ja) ペデスタル及びベース間の改善された熱伝達
JP2009200241A (ja) 基板保持装置、基板ホルダ、真空処理装置、基板の温度制御方法
JPH06349938A (ja) 真空処理装置
JP3181364B2 (ja) プラズマ処理装置
JP2004014752A (ja) 静電チャック、被処理体載置台およびプラズマ処理装置
WO1997046057A1 (fr) Appareil de traitement au plasma et procede de traitement au plasma
JP4456218B2 (ja) プラズマ処理装置
JP2001237222A (ja) 真空処理装置
JPH02135753A (ja) 試料保持装置
JP3078506B2 (ja) 静電チャック装置及び載置台
JP6085106B2 (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP4602528B2 (ja) プラズマ処理装置
JP2000286332A (ja) ドライエッチング用静電チャック装置及び載置台
JP3736103B2 (ja) プラズマ処理装置およびその処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070501