JP2007329304A

JP2007329304A - 静電チャック装置

Info

Publication number: JP2007329304A
Application number: JP2006159438A
Authority: JP
Inventors: Nobutaka Hayashi; 信孝林; Hirokazu Ozaki; 廣和尾崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-06-08
Filing date: 2006-06-08
Publication date: 2007-12-20

Abstract

【課題】Ｈｅガス供給穴内部での放電を制御して、製品の歩留りを向上させ、ドライエッチングによる安定したパターンニング工程を提供することができる静電チャック装置を提供することを目的とするものである。
【解決手段】Ｈｅガス供給穴１２にセラミックシャフト１１を挿入することで、放電可能空間を減少し、Ｈｅガス供給穴１２の内部での放電を抑制し、ウエハ１６の裏面の放電を防止し、ウエハ１６損傷を防止する静電チャック装置を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体やＭＥＭＳ製品のパターンニングなどの微細加工に使用されるプラズマを用いたドライエッチング装置などに使用する被加工物を保持する静電チャック装置に関するものである。

従来、この種のドライエッチング処理装置は、処理中のウエハがプラズマの照射により高温になり、レジストの膨潤によるパターンニング不良や製品が損傷するという課題を有していた。この課題を解決するために、静電チャックやメカチャックを利用して、ウエハを水冷等の手段で冷却制御されたウエハ台に固定し、ウエハとウエハ台の間に冷却媒体であるＨｅガスを供給してウエハ自身の温度を制御する方法は周知の技術である。図５において、１２はウエハを冷却するＨｅガスを供給するＨｅガス供給穴、１３はウエハを固定保持する静電チャック、１４は下部電極、１５は高周波電源、１６はドライエッチング加工を施す被加工物となるウエハであり、静電チャック１３表面にＨｅガス供給穴１２を１個または複数個配置し、Ｈｅガスを供給するという方法がとられている。

なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
実開平７−１０９３３号公報

しかしながら、ドライエッチング処理中に前述Ｈｅガス供給穴内部において放電が発生してしまい、この放電によりウエハ裏面に損傷を与え、製品の歩留りを悪化させるという課題を有していた。

本発明は、前記課題を解決しようとするものであり、Ｈｅガス供給穴内部での放電を制御して、製品の歩留りを向上させ、ドライエッチングによる安定したパターンニング工程を提供することができる静電チャック装置を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、特に、放電空間となるガス供給穴にシャフトを挿入するという構成を有しており、これにより、放電空間を減少させＨｅガス供給穴内部での放電を抑制するという作用効果を有する。

本発明の請求項２に記載の発明は、特に、シャフトを中空のパイプ状にしたという構成を有しており、これにより、中空部分にガス供給経路を設けＨｅガスの供給量を低下させることなく且つＨｅガス供給穴内部での放電を抑制するという作用効果を有する。

本発明の請求項３に記載の発明は、特に、電極に設けるＨｅガス供給穴の断面積を静電チャックのセラミック部分に設けるＨｅガス供給穴の断面積よりも広くした構成を有しており、これにより、ウエハ裏面と下部電極との間の放電を抑制制御し、放電によるウエハ損傷を防止するという作用効果を有する。

本発明のプラズマ処理用の静電チャック装置によれば、Ｈｅ供給穴内部にセラミックシャフトを挿入することにより放電可能空間を減少させた構成とし、Ｈｅガス供給穴内部での放電の制御を行ない、製品の歩留りが向上できるという効果を有する。

以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１〜２に記載の発明について図面を参照しながら説明する。

なお、背景の技術において説明したものと同じ構成部材などについては、同じ符号を付与し詳細な説明は省略する。

（実施の形態１）
図１は、ドライエッチング装置の断面図である。

図１において、１は上部電極、２は下部電極カバー、３は被加工物を保持する静電チャック、４は下部電極、５は高周波電源、６は被加工物となるウエハ、７はチャンバである。この装置の動作を説明すると、まず、静電チャック３に設けられた溝にＨｅガスを供給し、このＨｅガスを媒体として、水冷された下部電極４でウエハ６を冷却する。そして、チャンバ７内を真空に排気し、上部電極１と下部電極４の間にプロセスガスを供給し、下部電極４に高周波を印加しプラズマを発生させる。このプラズマによりウエハ６表面の被エッチング膜にエッチング処理を施す。

図２は、本発明の実施の形態１における静電チャックの断面図である。

図２において、１１は後述するＨｅガス供給穴に設けたセラミックシャフト、１２はウエハを冷却するＨｅガスを供給するＨｅガス供給穴、１３はウエハを固定保持する静電チャック、１４は下部電極、１５は高周波電源、１６はドライエッチング加工を施す被加工物となるウエハである。

次に、本発明の請求項１に記載の発明について、図面を参照しながら説明する。図２は、静電チャック１３に設けられたＨｅガス供給穴１２の内部に、セラミックシャフト１１を挿入した構成であり、それによりＨｅガス供給穴１２内部における放電可能空間を減少させ、Ｈｅガス供給穴１２の内部での放電を防止する。これによりウエハ１６の裏面の上記放電による損傷を防止でき、製品の歩留りを向上できる。

次に、本発明の請求項２に記載の発明について、図面を参照しながら説明する。図３は、セラミックシャフト１１を中空のパイプ状にした構成であり、Ｈｅガスの供給経路となる供給穴を有していることにより、Ｈｅガスの供給量を低下させることなくウエハ１６を冷却し、且つＨｅガス供給穴１２内部での放電を防止することにより、ウエハ１６裏面の放電による損傷を防止でき、製品の歩留りを向上できる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における静電チャックの断面図である。

図４を用いて、本発明の請求項３に記載の発明について、図面を参照しながら説明する。図４において、下部電極１４に設けるＨｅガス供給穴１２ａのガス供給方向の断面積を、静電チャック１３のセラミック部分に設けるＨｅガス供給穴１２のガス供給方向の断面積よりも広く（大きく）した静電チャック構造であり、ウエハ１６の裏面と、Ｈｅガス供給穴１２ａを有した下部電極１４とのＨｅガス供給穴に沿う距離を離すことにより、Ｈｅガス供給穴１２内部での放電を防止することにより、ウエハ１６裏面の放電による損傷を防止でき、製品の歩留りを向上できる。

本発明にかかるプラズマ処理用静電チャック装置は、Ｈｅガス供給穴内部にセラミックシャフトを挿入することにより放電可能空間を減少させた構成であり、Ｈｅガス供給穴内部での放電の抑制制御により製品の歩留りを向上できるという作用効果を有し、半導体やＭＥＭＳ製品のパターンニングに使用されるプラズマを用いたドライエッチング装置などの用途として有用である。

ドライエッチング装置の断面図本発明の実施の形態１における静電チャックの構造を示す断面図本発明の実施の形態１における静電チャックの構造を示す断面図本発明の実施の形態２における静電チャックの構造を示す断面図従来の静電チャック装置の断面図

符号の説明

１上部電極
２下部電極カバー
３静電チャック
４下部電極
５高周波電源
６ウエハ
１１セラミックシャフト（シャフト）
１２，１２ａＨｅガス供給穴（ガス供給穴）
１３静電チャック
１４下部電極
１５高周波電源
１６ウエハ

Claims

高周波電源と接続し、プラズマを発生させる下部電極と、
上記プラズマにより微細加工される被加工物を保持固定する静電チャックを有した静電チャック装置において、
上記静電チャックと上記下部電極に有した上記被加工物を所定のガスで冷却するためのガス供給穴に、当該ガス供給穴の空間を減少させるシャフトを設けたことを特徴とする静電チャック装置。
シャフトは、中空のパイプ状であることを特徴とした請求項１に記載の静電チャック装置。
高周波電源と接続し、プラズマを発生させる下部電極と、
上記プラズマにより微細加工される被加工物を保持固定する静電チャックを有した静電チャック装置において、
上記静電チャックと上記下部電極には上記被加工物を所定のガスで冷却するためのガス供給穴を有し、
下部電極に設けたガス供給穴のガス供給方向の断面積は、
静電チャックに設けたガス供給穴のガス供給方向の断面積よりも大きいことを特徴とした静電チャック装置。