JP2010098010A - Etching equipment and etching method - Google Patents

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JP2010098010A JP2008265771A JP2008265771A JP2010098010A JP 2010098010 A JP2010098010 A JP 2010098010A JP 2008265771 A JP2008265771 A JP 2008265771A JP 2008265771 A JP2008265771 A JP 2008265771A JP 2010098010 A JP2010098010 A JP 2010098010A
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泰宏 森川
Masayuki Sato
正幸 佐藤
Toshiyuki Nakamura
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide etching equipment and an etching method capable of performing processing without any cracks of substrates during etching. <P>SOLUTION: The etching equipment includes: a clamp ring 33 that presses the periphery Sa of the substrate S and is fixed onto the substrate tray 32; and a ring member 34 provided between the clamp ring and the periphery of the substrate. In the substrate tray, a surface recess 32a is formed on a front surface, a rear recess 32b and a periphery contact surface section 32c surrounding the rear recess and abutting on a substrate electrode 31 are formed on a rear surface, and a cooling gas channel 32d is formed. A ring member is composed of a material having a heat conductivity of not more than 1.5 W/mk. By the etching equipment, the substrate tray where the substrate is placed is fitted onto the substrate electrode, the periphery of the substrate is pressed and fixed by a clamp ring, and the substrate is etched under a high-density plasma atmosphere while gas flows to the cooling gas channel. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、エッチング装置及びエッチング方法に関し、例えば光導波路や光変調器等に利用され得る基板をプラズマ雰囲気中で加工するためのエッチング装置及びエッチング方法に関する。   The present invention relates to an etching apparatus and an etching method, and more particularly to an etching apparatus and an etching method for processing a substrate that can be used in an optical waveguide, an optical modulator, and the like in a plasma atmosphere.

従来、光変調器や光導波路等に利用される焦電性高誘電体材料をプラズマ中で加工するエッチング装置として、表面が陽極酸化膜で被覆された基板電極、アルミナで構成された基板押さえクランプ部材等を備えた装置が使用されていたが、焦電性高誘電体材料からなる基板を加工する際に、加工温度のムラ及びチャージアップが要因で基板割れが発生するという問題があった。また、基板割れが発生しやすい基板としては、焦電性高誘電体からなる基板の他に、基板トレイ上で基板の一部を貫通する処理を行った貫通基板があるが、この場合も、必ずしも満足すべき解決策は提案されていない。   Conventionally, as an etching apparatus for processing pyroelectric high dielectric materials used in optical modulators, optical waveguides, etc. in plasma, a substrate electrode whose surface is coated with an anodized film, and a substrate pressing clamp made of alumina An apparatus provided with members and the like has been used, but when processing a substrate made of a pyroelectric high dielectric material, there has been a problem that substrate cracking occurs due to uneven processing temperature and charge-up. In addition to the substrate made of pyroelectric high-dielectric material, there is a through-hole substrate that has been processed to penetrate a part of the substrate on the substrate tray. No satisfactory solution has been proposed.

そのため、温度ムラやチャージアップを解消するために、基板トレイの形状を改良し、基板の表面側や裏面側に冷却ガスを流すように構成したエッチング装置が提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。   For this reason, in order to eliminate temperature unevenness and charge-up, an etching apparatus has been proposed in which the shape of the substrate tray is improved and a cooling gas is allowed to flow on the front surface side and back surface side of the substrate (for example, Patent Document 1). And 2).

また、焦電性高誘電体基板の割れ発生を抑制するために、基板載置面と基板押さえ治具又はクランプの基板に接触する面とを導体で構成し、基板表面電位と裏面電位との差を僅少に保つようにした基板保持機構を設けたエッチング装置が提案されている(例えば、特許文献3参照)。この場合、導体としてNi、Cu、Alが用いられている。
特許第3640385号公報(特許請求の範囲) 特許第3640386号公報(特許請求の範囲) 特開2002−373887号公報(特許請求の範囲)
In addition, in order to suppress the occurrence of cracks in the pyroelectric high-dielectric substrate, the substrate mounting surface and the surface that contacts the substrate of the substrate pressing jig or clamp are made of a conductor, and the substrate surface potential and the back surface potential There has been proposed an etching apparatus provided with a substrate holding mechanism that keeps the difference small (see, for example, Patent Document 3). In this case, Ni, Cu, or Al is used as the conductor.
Japanese Patent No. 3640385 (Claims) Japanese Patent No. 3640386 (Claims) Japanese Patent Laid-Open No. 2002-373877 (Claims)

上記前者の従来技術(特許文献1及び2)においては、熱伝導性を良くして温度ムラやチャージアップを解消したとしても、従来の基板トレイの形状では、基板を固定するクランプリング自体の温度上昇のために、加工時間が長くなるにつれて、基板自体が焦電効果で分極して基板トレイにくっつき、基板を剥がすのが困難になると共に、基板割れが発生するという問題がある。例えば、5枚に1枚程度から10枚に1枚程度の基板割れが発生する。   In the former prior arts (Patent Documents 1 and 2), even if the thermal conductivity is improved to eliminate temperature unevenness and charge-up, the temperature of the clamp ring itself that fixes the substrate in the conventional substrate tray shape. Due to the rise, there is a problem that as the processing time becomes longer, the substrate itself is polarized by the pyroelectric effect and sticks to the substrate tray, making it difficult to peel off the substrate and causing substrate cracking. For example, about one substrate in five to one substrate in ten occurs.

また、上記後者の従来技術(特許文献3)においては、基板表面電位と裏面電位との差を僅少に保ったとしても、基板を固定するクランプリング自体の温度上昇のために、加工時間が長くなるにつれて、基板自体が焦電効果で分極して基板トレイにくっつき、基板を剥がすのが困難になると共に、基板割れが発生するという問題がある。   In the latter prior art (Patent Document 3), even if the difference between the substrate surface potential and the back surface potential is kept small, the processing time is long due to the temperature rise of the clamp ring itself that fixes the substrate. As a result, the substrate itself is polarized by the pyroelectric effect and sticks to the substrate tray, which makes it difficult to peel off the substrate and causes a problem of substrate cracking.

そこで、本発明の課題は、上述の従来技術の問題点を解決することにあり、基板の周縁部とクランプリングとの間に特定のリング部材を設けることにより、エッチング中に割れやすい基板の割れを生じることなく加工できるエッチング装置及びエッチング方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and by providing a specific ring member between the peripheral edge of the substrate and the clamp ring, the substrate is easily cracked during etching. It is an object of the present invention to provide an etching apparatus and an etching method that can be processed without causing any problems.

本発明者らは、焦電性高誘電体基板をクランプリングにより固定してプラズマエッチングする際に、プラズマが照射されることによる温度上昇が基板割れの要因ではないかとの考えから、クランプリングの各位置における温度上昇とエッチング時間との関係を検討した結果(後述する図1に、エッチング時間に対する温度上昇をプロットする)、クランプリング、特にその先端部がプラズマに曝されやすいために、その温度上昇が高いことが、基板割れの要因であることに気が付き、本発明を完成するに至った。   The inventors of the present invention have considered that when a pyroelectric high-dielectric substrate is fixed by a clamp ring and plasma etching is performed, a temperature rise due to plasma irradiation is a cause of substrate cracking. As a result of examining the relationship between the temperature rise at each position and the etching time (the temperature rise against the etching time is plotted in FIG. 1 described later), the temperature of the clamp ring, particularly its tip, is easily exposed to plasma. It was noticed that a high rise was a factor of substrate cracking, and the present invention was completed.

本発明のエッチング装置は、高密度プラズマ雰囲気で、基板電極上に載置される基板を加工するエッチング装置において、基板電極上に装着される基板トレイ内に載置される基板を基板トレイ上に固定するために基板の周縁部を押圧するように構成されたクランプリングと、このクランプリングと基板の周縁部との間に設けられたリング部材とを有してなり、該基板トレイが、表面に加工すべき基板を受ける表面凹部が形成され、かつ該表面凹部に対応した裏面の部分に裏面凹部とこの裏面凹部を囲んで基板電極に接触する周囲接触面部とが形成され、そして該裏面凹部から該表面凹部へと貫通する複数の冷却ガス流路が形成されたものであり、該リング部材が、1.5W/mK以下の熱伝導率を有する材料から構成されたものであることを特徴とする。   An etching apparatus of the present invention is an etching apparatus for processing a substrate placed on a substrate electrode in a high-density plasma atmosphere. The substrate placed in a substrate tray mounted on the substrate electrode is placed on the substrate tray. A clamp ring configured to press the peripheral edge of the substrate for fixing, and a ring member provided between the clamp ring and the peripheral edge of the substrate. A surface recess for receiving the substrate to be processed is formed, and a back surface recess and a peripheral contact surface portion surrounding the back surface recess and contacting the substrate electrode are formed on the back surface corresponding to the surface recess, and the back surface recess A plurality of cooling gas passages penetrating from the surface to the surface recess are formed, and the ring member is made of a material having a thermal conductivity of 1.5 W / mK or less. And butterflies.

熱伝導率の低い材料で構成されたリング部材をクランプリングと基板の周縁部との間に設けることにより、基板温度の上昇が抑えられて、エッチング加工中の基板の割れが減少する。   By providing a ring member made of a material having low thermal conductivity between the clamp ring and the peripheral edge portion of the substrate, an increase in the substrate temperature is suppressed, and cracking of the substrate during the etching process is reduced.

前記リング部材が、合成樹脂(好ましくは、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂等から選ばれた合成樹脂)、石英、サファイア、イットリア、並びにシリコーンゴムから選ばれた材料で構成されたものであることを特徴とする。前記合成樹脂が、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、及びフェノール樹脂から選ばれた樹脂であることを特徴とする。   The ring member is made of a material selected from a synthetic resin (preferably a synthetic resin selected from a thermosetting resin and a thermoplastic resin), quartz, sapphire, yttria, and silicone rubber. It is characterized by. The synthetic resin is a resin selected from a polyimide resin, an epoxy resin, a fluororesin, and a phenol resin.

前記リング部材が、クランプリングの基板との接触面の少なくとも一部に突出するように埋め込まれるか又は接合され、このリング部材が、クランプリングにより基板の周縁部を押圧するように構成されていることを特徴とする。   The ring member is embedded or joined so as to protrude from at least a part of a contact surface of the clamp ring with the substrate, and the ring member is configured to press the peripheral portion of the substrate by the clamp ring. It is characterized by that.

本発明のエッチング方法は、真空チャンバ内にガスを導入してマイクロ波や高周波を用いて高密度プラズマを形成し、基板電極上に載置された基板を加工するエッチング方法において、基板の載置された基板トレイを基板電極上に装着し、基板の周縁部を、1.5W/mK以下の熱伝導率を有する材料から構成されたリング部材を介して、クランプリングで押圧して基板を基板トレイ上に固定し、冷却ガス流路に冷却ガスを流しながら基板を加工することからなり、該基板トレイとして、表面に加工すべき基板を受ける表面凹部が形成され、かつ該表面凹部に対応した裏面の部分に裏面凹部とこの裏面凹部を囲んで基板電極に接触する周囲接触面部とが形成され、そして該裏面凹部から該表面凹部へと貫通する複数の冷却ガス流路が形成された基板トレイを用いて基板を加工することを特徴とする。   The etching method of the present invention is an etching method for processing a substrate placed on a substrate electrode by introducing a gas into a vacuum chamber to form high-density plasma using microwaves or high-frequency waves. The substrate tray thus mounted is mounted on the substrate electrode, and the peripheral edge of the substrate is pressed with a clamp ring via a ring member made of a material having a thermal conductivity of 1.5 W / mK or less, and the substrate is substrate The substrate is fixed on the tray, and the substrate is processed while flowing the cooling gas through the cooling gas flow path. As the substrate tray, a surface recess for receiving the substrate to be processed is formed on the surface, and corresponds to the surface recess. A back surface concave portion and a peripheral contact surface portion that surrounds the back surface concave portion and contacts the substrate electrode are formed in the back surface portion, and a plurality of cooling gas flow paths that penetrate from the back surface concave portion to the front surface concave portion are formed Characterized by processing the substrate using a substrate tray.

前記エッチング方法において、リング部材として、合成樹脂(好ましくは、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂等から選ばれた合成樹脂)、石英、サファイア、イットリア、並びにシリコーンゴムから選ばれた材料で構成されたものを用いることが好ましい。この合成樹脂は、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、及びフェノール樹脂から選ばれた樹脂であることが好ましい。   In the etching method, the ring member is made of a material selected from a synthetic resin (preferably a synthetic resin selected from a thermosetting resin and a thermoplastic resin), quartz, sapphire, yttria, and silicone rubber. It is preferable to use one. This synthetic resin is preferably a resin selected from a polyimide resin, an epoxy resin, a fluororesin, and a phenol resin.

また、前記エッチング方法において、リング部材として、クランプリングの基板との接触面の少なくとも一部に突出するように埋め込まれるか又は接合され、このリング部材が基板の周縁部を押圧するように構成されているものを用いてエッチングを行っても良い。   In the etching method, the ring member is embedded or bonded so as to protrude at least part of a contact surface of the clamp ring with the substrate, and the ring member presses the peripheral edge of the substrate. Etching may be performed using the above-mentioned ones.

前記エッチング方法においては、基板を、基板に実質的な機械的応力を与えず、しかも基板の加工中に発生する応力を逃がすことのできる程度のクランプ力で固定してエッチングを行う。   In the etching method, etching is performed by fixing the substrate with a clamping force that does not give a substantial mechanical stress to the substrate and can release the stress generated during the processing of the substrate.

本発明のエッチング方法によれば、クランプリングと基板の周縁部との間に熱伝導率の低い材料で構成されたリング部材を設けたことにより、エッチング加工中の基板割れが減少する。   According to the etching method of the present invention, by providing a ring member made of a material having low thermal conductivity between the clamp ring and the peripheral portion of the substrate, substrate cracking during the etching process is reduced.

本発明によれば、割れやすい基板をエッチング加工する際に、加工中に基板を均一な低い温度に保持することができ、チャージアップが抑制できるので、基板割れを起こさずに、加工することができるという効果を奏する。   According to the present invention, when etching a fragile substrate, the substrate can be kept at a uniform low temperature during processing, and charge-up can be suppressed, so that processing can be performed without causing substrate cracking. There is an effect that can be done.

以下、本発明の実施の形態では、基板として、焦電性高誘電体基板を例にとり説明するが、本発明は、エッチング加工中に割れやすい基板に適用可能である。   Hereinafter, in the embodiment of the present invention, a pyroelectric high-dielectric substrate is described as an example of the substrate, but the present invention is applicable to a substrate that is easily broken during etching.

本発明者らは、まず、Si基板をクランプリングにより固定して高周波プラズマエッチングする際の、プラズマによるクランプリングの各位置及び基板に対する温度の影響について検討した。その結果を図1に示す。図1のグラフ上部に示したように、基板にクランプリングを接触させて固定した状態でエッチングを行って、各位置A、B、C、D、Eの温度を測定した。   First, the inventors examined the influence of temperature on each position of the clamp ring by the plasma and the substrate when the Si substrate was fixed by the clamp ring and high-frequency plasma etching was performed. The result is shown in FIG. As shown in the upper part of the graph of FIG. 1, etching was performed with the clamp ring in contact with the substrate and fixed, and the temperature at each position A, B, C, D, E was measured.

図1から明らかなように、メカクランプにより基板を保持した場合、クランプリングの高周波印加域である先端部(位置A)及びクランプリングの中央部(位置B)の温度が、エッチング時間に関係なく、クランプリング外周縁部(位置C)及びクランプリングを支持する裏金属部(位置D)よりも高くなることがわかった。クランプリングがエッチング時間1400秒程度、クランプリングの先端部温度350℃程度で割れたことから、この先端部(位置A)の温度上昇が基板割れの要因ではないかと考えられた。位置Eで測定したSi基板の温度は、エッチング初期には上昇するが、200秒程度経過すると一定となった。   As is clear from FIG. 1, when the substrate is held by the mechanical clamp, the temperature at the tip (position A) and the center of the clamp ring (position B), which are high-frequency application areas of the clamp ring, is independent of the etching time. It was found that the outer peripheral edge of the clamp ring (position C) and the back metal part supporting the clamp ring (position D) were higher. Since the clamp ring was cracked at an etching time of about 1400 seconds and the tip temperature of the clamp ring was about 350 ° C., it was considered that the temperature rise at the tip (position A) might be a cause of substrate cracking. The temperature of the Si substrate measured at the position E rose at the beginning of etching, but became constant after about 200 seconds.

本実施の形態で用いる焦電性高誘電体基板、例えば、ニオブ酸リチウム(LN)からなる基板は、図2に示すように、100℃から150℃、200℃、300℃と温度が高くなるにつれて、焦電効果(電圧発生)の発生が増加することが知られている。焦電効果が発生すると、分極して基板がチャージアップし、トレイに引っ付き易くなる。   A pyroelectric high-dielectric substrate used in this embodiment, for example, a substrate made of lithium niobate (LN) has a high temperature of 100 ° C. to 150 ° C., 200 ° C., and 300 ° C. as shown in FIG. It is known that the generation of pyroelectric effect (voltage generation) increases with time. When the pyroelectric effect is generated, the substrate is charged and the substrate is charged up, and it becomes easy to catch on the tray.

従って、基板を固定するクランプリング、特にその先端部の温度上昇のために、加工時間が長くなるにつれて、基板自体が焦電効果で分極して基板トレイにくっつき、基板を剥がすのが困難になると共に、基板の割れが生じるものと考えられる。そのため、基板の割れをなくすためには、クランプリング、特にその先端部である基板接触部の温度が高くならないような手段を講じる必要がある。   Therefore, as the processing time becomes longer due to the rise in temperature of the clamp ring for fixing the substrate, particularly the tip thereof, the substrate itself is polarized by the pyroelectric effect and sticks to the substrate tray, making it difficult to peel off the substrate. At the same time, it is considered that the substrate is cracked. Therefore, in order to eliminate the crack of the substrate, it is necessary to take measures so that the temperature of the clamp ring, particularly the substrate contact portion which is the tip portion thereof, does not increase.

本発明に係るエッチング装置の実施の形態によれば、高密度プラズマ雰囲気で、基板電極上に載置される焦電性高誘電体基板を加工するエッチング装置において、基板電極上に装着される基板トレイ内に載置される基板を基板トレイ上に固定するために基板の周縁部を押圧するように構成されたクランプリングと、このクランプリングと基板の周縁部との間に設けられたリング部材とを有してなり、該基板トレイが、表面に加工すべき基板を受ける表面凹部が形成され、かつ該表面凹部に対応した裏面の部分に裏面凹部とこの裏面凹部を囲んで基板電極に接触する周囲接触面部とが形成され、そして該裏面凹部から該表面凹部へと貫通する複数の冷却ガス流路が形成されたものであり、該リング部材が、1.5W/mK以下の熱伝導率を有する材料から構成されたものであることが好ましい。   According to an embodiment of an etching apparatus according to the present invention, a substrate mounted on a substrate electrode in an etching apparatus for processing a pyroelectric high-dielectric substrate placed on a substrate electrode in a high-density plasma atmosphere. A clamp ring configured to press the peripheral edge of the substrate to fix the substrate placed in the tray on the substrate tray, and a ring member provided between the clamp ring and the peripheral edge of the substrate The substrate tray is formed with a surface recess for receiving the substrate to be processed on the surface, and in contact with the substrate electrode surrounding the back recess and the back recess corresponding to the surface recess. And a plurality of cooling gas passages penetrating from the back surface concave portion to the front surface concave portion, and the ring member has a thermal conductivity of 1.5 W / mK or less. Have It is preferably those composed of a material.

上記したように、熱伝導率の低いリング部材をクランプリングと基板の周縁部との間に設けることにより、エッチング加工中の基板割れが極めて少なくなる。この場合、上記焦電性高誘電体基板の他に、基板割れが発生しやすい基板として、基板トレイ上で基板の一部を貫通する処理を行った貫通基板についても上記と同じエッチング装置を用いれば、エッチング加工中の基板割れが少なくなる。   As described above, by providing the ring member having low thermal conductivity between the clamp ring and the peripheral edge portion of the substrate, the substrate cracking during the etching process is extremely reduced. In this case, in addition to the pyroelectric high-dielectric substrate, the same etching apparatus as described above is used for a through-hole substrate that has been processed to penetrate part of the substrate on the substrate tray as a substrate that is likely to crack. For example, substrate cracking during the etching process is reduced.

前記リング部材が、合成樹脂、石英、サファイア、イットリア、及びシリコーンゴムから選ばれた材料で構成されたものであることが好ましく、前記合成樹脂が、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂から選ばれた樹脂であることが好ましく、この合成樹脂が、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、及びフェノール樹脂から選ばれた樹脂であることが好ましく、前記リング部材が、クランプリングの基板との接触面の少なくとも一部に突出するように埋め込まれるか又は接合され、このリング部材が、クランプリングにより基板の周縁部を押圧するように構成されていることが好ましい。   The ring member is preferably composed of a material selected from synthetic resin, quartz, sapphire, yttria, and silicone rubber, and the synthetic resin is selected from a thermosetting resin and a thermoplastic resin. Preferably, the synthetic resin is a resin selected from a polyimide resin, an epoxy resin, a fluororesin, and a phenol resin, and the ring member is at least a contact surface of the clamp ring with the substrate. It is preferable that the ring member is embedded or joined so as to protrude partially, and the ring member is configured to press the peripheral edge of the substrate by a clamp ring.

本発明に係るエッチング方法の実施の形態によれば、真空チャンバ内にガスを導入してマイクロ波や高周波を用いて高密度プラズマを形成し、基板電極上に載置された焦電性高誘電体基板を加工するエッチング方法において、基板の載置された基板トレイを基板電極上に装着し、基板の周縁部を、1.5W/mK以下の熱伝導率を有する材料から構成されたリング部材を介して、クランプリングで押圧して基板を基板トレイ上に固定し、冷却ガス流路に冷却ガスを流しながら基板を加工することからなり、該基板トレイとして、表面に加工すべき基板を受ける表面凹部が形成され、かつ該表面凹部に対応した裏面の部分に裏面凹部とこの裏面凹部を囲んで基板電極に接触する周囲接触面部とが形成され、そして該裏面凹部から該表面凹部へと貫通する複数の冷却ガス流路が形成された基板トレイを用いて基板を加工することが好ましい。   According to the embodiment of the etching method of the present invention, a pyroelectric high dielectric material is formed on a substrate electrode by introducing a gas into a vacuum chamber to form a high-density plasma using microwaves or high-frequency waves. In an etching method for processing a body substrate, a substrate tray on which a substrate is placed is mounted on a substrate electrode, and a peripheral portion of the substrate is made of a material having a thermal conductivity of 1.5 W / mK or less And fixing the substrate on the substrate tray by pressing with a clamp ring, and processing the substrate while flowing the cooling gas through the cooling gas flow path, and receiving the substrate to be processed on the surface as the substrate tray A front surface concave portion is formed, and a rear surface concave portion and a peripheral contact surface portion that surrounds the rear surface concave portion and contacts the substrate electrode are formed on the back surface portion corresponding to the front surface concave portion, and from the rear surface concave portion to the front surface concave portion It is preferred to process the substrate using a substrate tray which a plurality of cooling gas flow path is formed for passing.

このエッチング方法におけるリング部材の材料、合成樹脂の種類、リング部材の構成等については、上記エッチング装置において説明したものと同じである。また、このエッチング方法においては、基板に実質的な機械的応力を与えず、しかも基板の加工中に発生する応力を逃がすことのできる程度のクランプ力で基板を固定することが好ましい。   The material of the ring member, the type of synthetic resin, the configuration of the ring member, etc. in this etching method are the same as those described in the etching apparatus. Further, in this etching method, it is preferable to fix the substrate with a clamping force that does not give a substantial mechanical stress to the substrate and can release the stress generated during the processing of the substrate.

本発明に係るエッチング装置の別の実施の形態によれば、高密度プラズマ雰囲気で、基板電極上に載置される焦電性高誘電体基板を加工するエッチング装置において、基板電極上に装着される基板トレイ内に載置される基板を基板トレイ上に固定するために基板の周縁部を押圧するように構成されたクランプリングと、このクランプリングと基板の周縁部との間に設けられた、1.5W/mK以下、好ましくは0.5W/mK以下の熱伝導率を有する材料から構成されたリング部材とを有してなり、この基板トレイが、表面に加工すべき基板を受ける表面凹部が形成され、かつ表面凹部に対応した裏面の部分に裏面凹部とこの裏面凹部を囲んで基板電極に接触する周囲接触面部とが形成され、そして裏面凹部から表面凹部へと貫通する複数の冷却ガス流路が形成されたアルミニウムで構成されたものであり、また、このリング部材が、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂、例えば、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、及びフェノール樹脂から選ばれた合成樹脂や、石英、サファイア、イットリア、並びにシリコーンゴムから選ばれた材料で構成されたものであり、リング部材は、クランプリングと別部材であっても良く、又はクランプリングの基板との接触面の少なくとも一部に突出するように埋め込まれるか又は接合されているものでも良い。シリコーンゴムは基板の外周縁部を傷つけたくない場合に有用である。   According to another embodiment of an etching apparatus according to the present invention, in an etching apparatus for processing a pyroelectric high dielectric substrate placed on a substrate electrode in a high-density plasma atmosphere, the etching apparatus is mounted on the substrate electrode. A clamp ring configured to press a peripheral edge of the substrate to fix the substrate placed in the substrate tray on the substrate tray, and provided between the clamp ring and the peripheral edge of the substrate. A ring member made of a material having a thermal conductivity of 1.5 W / mK or less, preferably 0.5 W / mK or less, and a surface on which the substrate tray receives a substrate to be processed. A concave portion is formed, and a back surface concave portion and a peripheral contact surface portion that surrounds the back surface concave portion and contacts the substrate electrode are formed on the back surface portion corresponding to the front surface concave portion, and a plurality of holes penetrating from the back surface concave portion to the front surface concave portion The ring member is made of aluminum in which a reject gas passage is formed, and the ring member is selected from a thermosetting resin and a thermoplastic resin, for example, a polyimide resin, an epoxy resin, a fluororesin, and a phenol resin. In addition, the ring member may be a separate member from the clamp ring, or the clamp ring may be in contact with the substrate, or a material selected from quartz, sapphire, yttria, and silicone rubber. It may be embedded or joined so as to protrude from at least a part of the surface. Silicone rubber is useful when it is not desired to damage the outer peripheral edge of the substrate.

上記したように、熱伝導率の低いリング部材をクランプリングと基板の周縁部との間に設けることにより、エッチング加工中の基板割れが極めて少なくなる。例えば、500枚で1枚割れる程度になる。   As described above, by providing the ring member having low thermal conductivity between the clamp ring and the peripheral edge portion of the substrate, the substrate cracking during the etching process is extremely reduced. For example, one sheet can be divided by 500 sheets.

本発明に係るエッチング方法の別の実施の形態によれば、真空チャンバ内にガスを導入してマイクロ波や高周波を用いて高密度プラズマを形成し、基板電極上に載置された焦電性高誘電体基板を加工するエッチング方法において、基板の載置された基板トレイを基板電極上に装着し、基板の周縁部を、合成樹脂(好ましくは、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂であり、例えば、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、及びフェノール樹脂から選ばれた樹脂)、石英、サファイア、イットリア、並びにシリコーンゴムから選ばれた1.5W/mK以下、好ましくは0.5W/mK以下の熱伝導率を有する材料で構成されたリング部材を介して、クランプリングを用いて、基板に実質的な機械的応力を与えず、しかも基板の加工中に発生する応力を逃がすことのできる程度のクランプ力で押圧して基板を基板トレイ上に固定し、冷却ガス流路に冷却ガスを流しながら基板を加工することからなり、基板トレイとして、表面に加工すべき基板を受ける表面凹部が形成され、かつこの表面凹部内に対応した裏面の部分に裏面凹部とこの裏面凹部を囲んで基板電極に接触する周囲接触面部とが形成され、そして裏面凹部から表面凹部へと貫通する複数の冷却ガス流路が形成された基板トレイを用いて基板を加工する。   According to another embodiment of the etching method according to the present invention, a pyroelectric property placed on a substrate electrode is formed by introducing a gas into a vacuum chamber to form a high-density plasma using microwaves or high-frequency waves. In an etching method for processing a high dielectric substrate, a substrate tray on which a substrate is placed is mounted on a substrate electrode, and the peripheral portion of the substrate is a synthetic resin (preferably a thermosetting resin or a thermoplastic resin, For example, a resin selected from polyimide resin, epoxy resin, fluorine resin, and phenol resin), 1.5 W / mK or less, preferably 0.5 W / mK or less selected from quartz, sapphire, yttria, and silicone rubber. A clamp ring is used to provide a substantial mechanical stress to the substrate through a ring member made of a material having a thermal conductivity, and is generated during processing of the substrate. The substrate is to be processed on the surface as a substrate tray by pressing the substrate with a clamping force that can escape the substrate and fixing the substrate on the substrate tray, and processing the substrate while flowing the cooling gas through the cooling gas flow path. A surface recess is formed, and a back surface recess and a peripheral contact surface portion that surrounds the back surface recess and contacts the substrate electrode are formed on the back surface corresponding to the inside of the surface recess, and from the back surface recess to the surface recess A substrate is processed using a substrate tray in which a plurality of cooling gas flow paths are formed.

上記フッ素樹脂としては、例えば、テフロン(登録商標)のようなPTFE、PFA、FEP、ETFE、PVDF、ECTFE、PCTFE、PVF等を挙げることができる。また、上記リング部材としては、ポリイミド樹脂、及びエポキシ樹脂から選ばれた材料から構成されたものであることが好ましい。   Examples of the fluororesin include PTFE such as Teflon (registered trademark), PFA, FEP, ETFE, PVDF, ECTFE, PCTFE, and PVF. The ring member is preferably made of a material selected from a polyimide resin and an epoxy resin.

上記したリング部材を構成する材料の熱伝導率は、通常、以下の表1に示す通りである。   The thermal conductivity of the material constituting the ring member is usually as shown in Table 1 below.

Figure 2010098010
Figure 2010098010

リング部材は、上記したように、1.5W/mK以下という低い熱伝導率を有する材料から構成されていることが必要であるが、この熱伝導率以外に、これらの材料がクランプリングの押圧力(クランプ力)に対して破壊されず、十分に押圧力に耐えることができる強度、例えば、圧縮強度12MPa程度以上の強度を有するものであること、また、エッチング時の雰囲気温度が通常100℃程度であることから、この温度以上の耐熱性を有するものであることが望ましい。   As described above, the ring member needs to be made of a material having a low thermal conductivity of 1.5 W / mK or less. In addition to this thermal conductivity, these materials are used to press the clamp ring. It is not destroyed against pressure (clamping force) and has sufficient strength to withstand pressing force, for example, compressive strength of about 12 MPa or more, and the atmospheric temperature during etching is usually 100 ° C. Therefore, it is desirable to have heat resistance equal to or higher than this temperature.

本発明において使用できる基板は、例えば焦電性高誘電体からなる基板や、基板トレイ上で基板の一部を貫通する処理を行った貫通基板等がある。この場合、焦電性高誘電体基板としては、特に制限される訳ではなく、例えば、ニオブ酸リチウム(LN)、タンタル酸リチウム(LT)、PZT、並びに酸化マグネシウム、酸化スカンジウム及び酸化チタンから選ばれた少なくとも1つをドープしたニオブ酸リチウムやタンタル酸リチウム、さらに水晶からなる基板を挙げることができる。   Examples of the substrate that can be used in the present invention include a substrate made of a pyroelectric high-dielectric material, and a through-substrate that has been processed to penetrate a part of the substrate on a substrate tray. In this case, the pyroelectric high dielectric substrate is not particularly limited, and is selected from, for example, lithium niobate (LN), lithium tantalate (LT), PZT, and magnesium oxide, scandium oxide, and titanium oxide. Examples thereof include lithium niobate and lithium tantalate doped with at least one of them, and a substrate made of quartz.

図3に、焦電性高誘電体基板をエッチングする際に用いる本発明の一実施の形態に係るエッチング装置の要部を示す。   FIG. 3 shows a main part of an etching apparatus according to an embodiment of the present invention used when etching a pyroelectric high dielectric substrate.

図3において、基板電極31は、アルミニウムで構成され、図示していない真空チャンバ内に配置され、この基板電極31の上に基板Sが載置された基板トレイ32が装着されている。基板トレイ32内に載置される基板Sを基板トレイ32上に固定するために、基板Sの周縁部を押圧するように構成されたクランプリング33が設けられ、このクランプリング33と基板Sの周縁部との間に所定の熱伝導率を有する材料から構成されたリング部材34が設けられている。このリング部材34の内周縁部の下面34aが、レジストパターンの設けられていてもよい基板Sの周縁部Saに重なるように構成され、かつ下面34aは基板トレイ32に接触するリング部材34の接触面部34bで画定されて、下面34aと接触面部34bとの間に段差ができるように構成されている。このクランプリング33は、基板に対して垂直に上下方向に移動できるように構成されており、その形状は、基板を押さえることができるものであれば、特に制限されない。   In FIG. 3, the substrate electrode 31 is made of aluminum and is disposed in a vacuum chamber (not shown), and a substrate tray 32 on which the substrate S is placed is mounted on the substrate electrode 31. In order to fix the substrate S placed in the substrate tray 32 on the substrate tray 32, a clamp ring 33 configured to press the peripheral edge of the substrate S is provided. A ring member 34 made of a material having a predetermined thermal conductivity is provided between the peripheral edge portion. The lower surface 34 a of the inner peripheral edge of the ring member 34 is configured to overlap the peripheral edge Sa of the substrate S on which a resist pattern may be provided, and the lower surface 34 a is in contact with the ring member 34 that contacts the substrate tray 32. It is demarcated by the surface part 34b, and it is comprised so that a level | step difference may be made between the lower surface 34a and the contact surface part 34b. The clamp ring 33 is configured to be movable in the vertical direction perpendicular to the substrate, and the shape thereof is not particularly limited as long as it can hold the substrate.

上記した基板トレイ32において、その表面には、焦電性高誘電体からなる基板Sを受ける表面凹部32aが形成されている。この表面凹部32aは、基板Sの形状及び外寸に合わせて形成され、その表面は、高平坦度及び高平滑度となるようにして、絶縁物である基板Sとの接触面積をできるだけ広く確保できるようになっている。また、基板トレイ32の裏面には、表面凹部32aに対応した部分に裏面凹部32bが形成され、この裏面凹部32bは、基板電極31に接触する周囲接触面部32cで画定され、裏面凹部32bの底面と周囲接触面部32cとの間に段差ができるように構成されている。この周囲接触面部32cは高平坦度及び高面精度となるように形成されている。この裏面凹部32bの形状、外寸には特に制限はなく、本発明の目的を達成できるように構成されていれば良く、その外寸が表面凹部32aの外寸より大きくても小さくても良い。   In the above-described substrate tray 32, a surface recess 32a for receiving the substrate S made of pyroelectric high dielectric is formed on the surface. The surface recess 32a is formed in accordance with the shape and outer dimensions of the substrate S, and the surface thereof has a high flatness and a high smoothness so that a contact area with the substrate S as an insulator is as wide as possible. It can be done. A back surface recess 32b is formed on the back surface of the substrate tray 32 at a portion corresponding to the front surface recess 32a. The back surface recess 32b is defined by a peripheral contact surface portion 32c that contacts the substrate electrode 31, and the bottom surface of the back surface recess 32b. And a peripheral contact surface portion 32c. The peripheral contact surface portion 32c is formed to have high flatness and high surface accuracy. There are no particular restrictions on the shape and outer size of the back surface recess 32b, as long as the object of the present invention can be achieved, and the outer size may be larger or smaller than the outer size of the front surface recess 32a. .

さらに、基板トレイ32には、基板電極31を貫通してなる冷却ガスの通路31aを経て導入される冷却ガスを、基板トレイ32の裏面凹部32bから表面凹部32aへと流す複数の冷却ガス流路32dが貫通して設けられている。基板トレイ32の裏面凹部32bの底面と周囲接触面部32cとの間の段差は、He等の不活性ガスである冷却ガスによる良好な冷却効率を得るような高さ、例えば50μm以上に設定することが好ましく、その上限は、現在の装置の構成上、1mm程度である。   Furthermore, a plurality of cooling gas flow paths for flowing cooling gas introduced into the substrate tray 32 through the cooling gas passage 31 a penetrating the substrate electrode 31 from the back surface recess 32 b of the substrate tray 32 to the front surface recess 32 a. 32d is provided through. The level difference between the bottom surface of the back surface recess 32b of the substrate tray 32 and the surrounding contact surface portion 32c is set to a height such as 50 μm or more so as to obtain a good cooling efficiency by a cooling gas that is an inert gas such as He. The upper limit is about 1 mm due to the current apparatus configuration.

基板電極31に設けられた冷却ガスの通路31aの導入口には、真空チャンバ外に配置されたマスフローメータ35を介して冷却ガス供給源36が接続されており、冷却ガス供給源36からマスフローメータ35及び通路31aを介して、基板トレイ32の裏面、表面に冷却ガスが供給できるように構成されている。   A cooling gas supply source 36 is connected to an inlet of the cooling gas passage 31 a provided in the substrate electrode 31 via a mass flow meter 35 disposed outside the vacuum chamber. The cooling gas can be supplied to the back surface and the front surface of the substrate tray 32 via 35 and the passage 31a.

また、基板電極31上には、基板トレイ32を位置決めするためのガイドリング37が設けられており、このガイドリング37によって位置決めされた基板トレイ32上に載置された基板Sは、クランプリング33によって、リング部材34を介して、例えば3点で支持され固定される。この場合、基板Sに対する押圧力は、基板に過大な機械的応力を与えず、しかも基板の加工中に発生する応力を逃がすことができる程度の力に適宜設定すべきである。クランプリング33は、アルミナのような高誘電体材料である金属酸化物から構成されることが好ましく、例えばプラズマ中でのエッチング速度が低く、エッチング耐性が強いアルミナが最も好ましい。   A guide ring 37 for positioning the substrate tray 32 is provided on the substrate electrode 31, and the substrate S placed on the substrate tray 32 positioned by the guide ring 37 is connected to the clamp ring 33. Thus, the ring member 34 is supported and fixed at, for example, three points. In this case, the pressing force on the substrate S should be appropriately set to a force that does not give an excessive mechanical stress to the substrate and can release the stress generated during the processing of the substrate. The clamp ring 33 is preferably made of a metal oxide that is a high dielectric material such as alumina. For example, alumina having a low etching rate in plasma and strong etching resistance is most preferable.

上記したエッチング装置では、基板トレイ32の裏面凹部32bの底面と周囲接触面部32cとの間に段差を設けたが、この基板トレイ32の裏面側の周辺部に段差を設ける代わりに、所定の厚さのリング状緩衝材を設けてもよい。   In the etching apparatus described above, a step is provided between the bottom surface of the back surface concave portion 32b of the substrate tray 32 and the peripheral contact surface portion 32c. Instead of providing a step in the peripheral portion on the back surface side of the substrate tray 32, a predetermined thickness is provided. A ring-shaped cushioning material may be provided.

次に、上記のように構成された図3に示すエッチング装置の動作について説明する。   Next, the operation of the etching apparatus shown in FIG. 3 configured as described above will be described.

このエッチング装置を用いてエッチングする際には、真空チャンバ内にガスを導入してマイクロ波や高周波を用いて高密度プラズマを形成して行う。エッチングガスとしては、通常、焦電性高誘電体基板のエッチングに用いるガス、例えばフッ素系ガス(例えば、CF、C、SF等)を用いることができる。 When etching using this etching apparatus, gas is introduced into a vacuum chamber and high-density plasma is formed using microwaves or high-frequency waves. As an etching gas, a gas used for etching a pyroelectric high dielectric substrate, for example, a fluorine-based gas (for example, CF 4 , C 4 F 8 , SF 6, etc.) can be used.

図示していないローディング室から搬送されてきた焦電性高誘電体基板Sが載置された基板トレイ32を基板電極31上に搬入し、ガイドリング37により位置決めし、基板トレイ32の裏面側の周囲接触面部32cを基板電極31の表面に密着させて装着する。次いで、基板トレイ32の表面凹部32a上に載置された基板Sの周縁部を、クランプリング33を用いて、リング部材34を介して押圧し、基板Sに実質的な機械的応力を与えず、しかも基板Sの加工中に発生する応力を逃がすことのできる程度の押圧力で基板Sを基板トレイ32上に固定する。   A substrate tray 32 on which a pyroelectric high-dielectric substrate S carried from a loading chamber (not shown) is placed is loaded onto the substrate electrode 31, positioned by a guide ring 37, and positioned on the back side of the substrate tray 32. The peripheral contact surface portion 32 c is attached in close contact with the surface of the substrate electrode 31. Next, the peripheral edge of the substrate S placed on the surface recess 32 a of the substrate tray 32 is pressed through the ring member 34 using the clamp ring 33, and no substantial mechanical stress is applied to the substrate S. In addition, the substrate S is fixed on the substrate tray 32 with a pressing force capable of releasing the stress generated during the processing of the substrate S.

その後、冷却ガス供給源36からマスフローメータ35及び通路31aを介して、基板トレイ32の裏面に冷却ガスを1730Paまで導入し、そして冷却ガス流路32dに冷却ガスを流して、基板トレイ32ひいては基板Sを所望の冷却温度に設定し、この冷却ガスを流しながら基板Sをエッチング加工する。その結果、クランプリングの先端部及び基板の温度上昇が抑えられ(基板温度が、ほぼ120℃以下)、基板割れを減少できた。   Thereafter, the cooling gas is introduced from the cooling gas supply source 36 to the rear surface of the substrate tray 32 through the mass flow meter 35 and the passage 31a up to 1730 Pa, and the cooling gas is caused to flow through the cooling gas flow path 32d. S is set to a desired cooling temperature, and the substrate S is etched while flowing this cooling gas. As a result, temperature rises at the tip of the clamp ring and the substrate were suppressed (substrate temperature was approximately 120 ° C. or less), and substrate cracking could be reduced.

この場合、通路31aを介して導入された冷却ガスを、主として基板トレイ32の裏面側すなわち基板電極31と基板トレイ32との間に沿って流れる(漏れる)ようにし、基板トレイ32の表面側すなわち基板トレイ32の表面と基板Sとの間には滞留するが実質的には流れない(漏れない)ようにしてもよいし、又は通路31aを介して導入された冷却ガスを、主として基板トレイ32の表面側すなわち基板トレイ32の表面と基板Sとの間に沿って流れる(漏れる)ようにし、基板トレイ32の裏面側すなわち基板電極31と基板トレイ32との間には滞留するが実質的には流れない(漏れない)ようにしてもよい。   In this case, the cooling gas introduced through the passage 31a flows (leaks) mainly along the back side of the substrate tray 32, that is, between the substrate electrode 31 and the substrate tray 32, and the surface side of the substrate tray 32, that is, It may be configured to stay between the surface of the substrate tray 32 and the substrate S but not substantially flow (do not leak), or the cooling gas introduced through the passage 31a is mainly used as the substrate tray 32. Flow (leak) between the front surface side of the substrate tray 32 and the surface of the substrate tray 32 and the substrate S, and stay on the back surface side of the substrate tray 32, that is, between the substrate electrode 31 and the substrate tray 32. May not flow (does not leak).

図3に示すエッチング装置におけるリング部材34は、クランプリング33とは別個の部材としてクランプリング33と基板Sとの間に設けられているが、図4に示すように、リング部材44が、クランプリング43の基板Sとの接触面の一部に、突出するように埋め込まれ、埋め込まれたリング部材44の基板Sとの接触面である突出部分44aで基板Sの周縁部を押圧するように構成されていても、図3に示すエッチング装置の場合と同様な効果を得ることができる。図4において、41は基板電極、41aは冷却ガスの通路、42は基板トレイ、42aは表面凹部、42bは裏面凹部、42cは周囲接触面部、42dは冷却ガス流路、45はマスフローメータ、46は冷却ガス供給源、47はガイドリングを示す。   The ring member 34 in the etching apparatus shown in FIG. 3 is provided between the clamp ring 33 and the substrate S as a separate member from the clamp ring 33. However, as shown in FIG. The ring 43 is embedded in a part of the contact surface with the substrate S so as to protrude, and the peripheral portion of the substrate S is pressed by the protruding portion 44a which is the contact surface of the embedded ring member 44 with the substrate S. Even if configured, the same effect as in the case of the etching apparatus shown in FIG. 3 can be obtained. In FIG. 4, 41 is a substrate electrode, 41a is a cooling gas passage, 42 is a substrate tray, 42a is a concave portion on the front surface, 42b is a concave portion on the back surface, 42c is a peripheral contact surface portion, 42d is a cooling gas flow path, 45 is a mass flow meter, 46 Indicates a cooling gas supply source, and 47 indicates a guide ring.

なお、上記実施の形態では、主として、焦電性高誘電体からなる基板を用いる場合について説明したが、基板はこれに限られず、加工中に基板割れが発生しやすい基板であれば良く、例えば、トレイ上で基板の一部を貫通する処理を行った貫通基板などでも良い。   In the above-described embodiment, the case where a substrate made of a pyroelectric high dielectric material is mainly used has been described. However, the substrate is not limited to this, and may be any substrate as long as substrate cracking is likely to occur during processing. Alternatively, a through-substrate or the like that has been processed to penetrate a part of the substrate on the tray may be used.

本発明のエッチング装置及びエッチング方法によれば、割れやすい基板をエッチングする際に、基板割れを減少させることができるので、光導波路や光変調器等の技術分野を含めた半導体装置分野で有効に利用できる。   According to the etching apparatus and the etching method of the present invention, it is possible to reduce substrate cracking when etching a fragile substrate, so that it is effective in the field of semiconductor devices including technical fields such as optical waveguides and optical modulators. Available.

Si基板をクランプリングにより固定してエッチングする際の、プラズマによるクランプリングの各位置及び基板に対する温度の影響を示すグラフ。The graph which shows the influence of the temperature with respect to each position of the clamp ring by a plasma, and a board | substrate at the time of fixing and etching a Si substrate with a clamp ring. ニオブ酸リチウム(LN)からなる基板における、温度と焦電効果(電圧発生)との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the temperature and the pyroelectric effect (voltage generation) in the board | substrate which consists of lithium niobate (LN). 本発明のエッチング装置の要部の一構成例を模式的に示す構成図。The block diagram which shows typically the example of 1 structure of the principal part of the etching apparatus of this invention. 本発明のエッチング装置の要部の別の構成例を模式的に示す構成図。The block diagram which shows another example of a structure of the principal part of the etching apparatus of this invention typically.

符号の説明Explanation of symbols

31 基板電極 31a 冷却ガスの通路
32 基板トレイ 32a 表面凹部
32b 裏面凹部 32c 周囲接触面部
32d 冷却ガス流路 33 クランプリング
34 リング部材 34a 下面
34b 接触面部 35 マスフローメータ
36 冷却ガス供給源 37 ガイドリング
41 基板電極 41a 冷却ガスの通路
42 基板トレイ 42a 表面凹部
42b 裏面凹部 42c 周囲接触面部
42d 冷却ガス流路 43 クランプリング
44 リング部材 44a 突出部分
45 マスフローメータ 46 冷却ガス供給源
47 ガイドリング S 基板
Sa 基板の周縁部 A、B、C、D、E 位置
31 Substrate electrode 31a Cooling gas passage 32 Substrate tray 32a Front recess 32b Back recess 32c Peripheral contact surface portion 32d Cooling gas flow path 33 Clamp ring 34 Ring member 34a Lower surface 34b Contact surface portion 35 Mass flow meter 36 Cooling gas supply source 37 Guide ring
41 Substrate electrode 41a Cooling gas passage 42 Substrate tray 42a Front surface concave portion 42b Back surface concave portion 42c Peripheral contact surface portion 42d Cooling gas flow path 43 Clamp ring 44 Ring member 44a Protruding portion 45 Mass flow meter 46 Cooling gas supply source 47 Guide ring S Substrate Sa Substrate Peripheral part A, B, C, D, E position

Claims (11)

高密度プラズマ雰囲気で、基板電極上に載置される基板を加工するエッチング装置において、基板電極上に装着される基板トレイ内に載置される基板を基板トレイ上に固定するために基板の周縁部を押圧するように構成されたクランプリングと、このクランプリングと基板の周縁部との間に設けられたリング部材とを有してなり、該基板トレイが、表面に加工すべき基板を受ける表面凹部が形成され、かつ該表面凹部に対応した裏面の部分に裏面凹部とこの裏面凹部を囲んで基板電極に接触する周囲接触面部とが形成され、そして該裏面凹部から該表面凹部へと貫通する複数の冷却ガス流路が形成されたものであり、該リング部材が、1.5W/mK以下の熱伝導率を有する材料から構成されたものであることを特徴とするエッチング装置。 In an etching apparatus for processing a substrate placed on a substrate electrode in a high-density plasma atmosphere, the periphery of the substrate is used to fix the substrate placed in the substrate tray mounted on the substrate electrode on the substrate tray. And a ring member provided between the clamp ring and the peripheral edge of the substrate, and the substrate tray receives the substrate to be processed on the surface. A front surface concave portion is formed, and a rear surface concave portion and a peripheral contact surface portion that surrounds the rear surface concave portion and contacts the substrate electrode are formed on the back surface portion corresponding to the front surface concave portion, and penetrates from the rear surface concave portion to the front surface concave portion. An etching apparatus, wherein a plurality of cooling gas flow paths are formed, and the ring member is made of a material having a thermal conductivity of 1.5 W / mK or less. 前記リング部材が、合成樹脂、石英、サファイア、イットリア、及びシリコーンゴムから選ばれた材料で構成されたものであることを特徴とする請求項1記載のエッチング装置。 2. The etching apparatus according to claim 1, wherein the ring member is made of a material selected from synthetic resin, quartz, sapphire, yttria, and silicone rubber. 前記合成樹脂が、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂から選ばれた樹脂であることを特徴とする請求項2記載のエッチング装置。 The etching apparatus according to claim 2, wherein the synthetic resin is a resin selected from a thermosetting resin and a thermoplastic resin. 前記合成樹脂が、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、及びフェノール樹脂から選ばれた樹脂であることを特徴とする請求項2記載のエッチング装置。 The etching apparatus according to claim 2, wherein the synthetic resin is a resin selected from a polyimide resin, an epoxy resin, a fluororesin, and a phenol resin. 前記リング部材が、クランプリングの基板との接触面の少なくとも一部に突出するように埋め込まれるか又は接合され、このリング部材が、クランプリングにより基板の周縁部を押圧するように構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のエッチング装置。 The ring member is embedded or joined so as to protrude from at least a part of a contact surface of the clamp ring with the substrate, and the ring member is configured to press the peripheral portion of the substrate by the clamp ring. The etching apparatus of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 真空チャンバ内にガスを導入してマイクロ波や高周波を用いて高密度プラズマを形成し、基板電極上に載置された基板を加工するエッチング方法において、基板の載置された基板トレイを基板電極上に装着し、基板の周縁部を、1.5W/mK以下の熱伝導率を有する材料から構成されたリング部材を介して、クランプリングで押圧して基板を基板トレイ上に固定し、冷却ガス流路に冷却ガスを流しながら基板を加工することからなり、該基板トレイとして、表面に加工すべき基板を受ける表面凹部が形成され、かつ該表面凹部に対応した裏面の部分に裏面凹部とこの裏面凹部を囲んで基板電極に接触する周囲接触面部とが形成され、そして該裏面凹部から該表面凹部へと貫通する複数の冷却ガス流路が形成された基板トレイを用いて基板を加工することを特徴とするエッチング方法。 In an etching method for processing a substrate placed on a substrate electrode by introducing a gas into a vacuum chamber to form a high-density plasma using microwaves or high-frequency waves, the substrate tray on which the substrate is placed is placed on the substrate electrode. The substrate is mounted on the substrate, and the periphery of the substrate is pressed by a clamp ring through a ring member made of a material having a thermal conductivity of 1.5 W / mK or less to fix the substrate on the substrate tray, and then cooled. The substrate tray is formed with a surface recess for receiving the substrate to be processed on the surface, and a back surface recess is formed on the back surface corresponding to the surface recess. A substrate contact is formed using a substrate tray in which a peripheral contact surface portion surrounding the back surface recess and contacting the substrate electrode is formed, and a plurality of cooling gas passages penetrating from the back surface recess to the front surface recess are formed. Etching method characterized by Engineering. 前記リング部材として、合成樹脂、石英、サファイア、イットリア、及びシリコーンゴムから選ばれた材料で構成されたものを用いることを特徴とする請求項6記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 6, wherein the ring member is made of a material selected from synthetic resin, quartz, sapphire, yttria, and silicone rubber. 前記合成樹脂が、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂から選ばれた樹脂であることを特徴とする請求項7記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 7, wherein the synthetic resin is a resin selected from a thermosetting resin and a thermoplastic resin. 前記合成樹脂が、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、及びフェノール樹脂から選ばれた樹脂であることを特徴とする請求項7記載のエッチング方法。 The etching method according to claim 7, wherein the synthetic resin is a resin selected from a polyimide resin, an epoxy resin, a fluororesin, and a phenol resin. 前記リング部材として、クランプリングの基板との接触面の少なくとも一部に突出するように埋め込まれるか又は接合され、このリング部材が基板の周縁部を押圧するように構成されているものを用いることを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載のエッチング方法。 The ring member is embedded or joined so as to protrude at least part of the contact surface of the clamp ring with the substrate, and the ring member is configured to press the peripheral edge of the substrate. The etching method according to any one of claims 6 to 9. 前記基板を、基板に実質的な機械的応力を与えず、しかも基板の加工中に発生する応力を逃がすことのできる程度のクランプ力で固定することを特徴とする請求項6〜10のいずれか1項に記載のエッチング方法。
The said board | substrate is fixed by the clamping force of the grade which does not give a substantial mechanical stress to a board | substrate and can release the stress which generate | occur | produces during a process of a board | substrate. 2. The etching method according to item 1.
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