JP2514255B2 - 静電チャック - Google Patents
静電チャックInfo
- Publication number
- JP2514255B2 JP2514255B2 JP1240724A JP24072489A JP2514255B2 JP 2514255 B2 JP2514255 B2 JP 2514255B2 JP 1240724 A JP1240724 A JP 1240724A JP 24072489 A JP24072489 A JP 24072489A JP 2514255 B2 JP2514255 B2 JP 2514255B2
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- Japan
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- electrodes
- wafer
- electrostatic chuck
- electrode
- etching
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 半導体装置の基板となるウェハーを静電気を利用して
吸着し、プラズマエッチング時にウェハーを冷却する静
電チャックに関し、 ウェハーを冷却する冷却性能の向上を目的とし、 半導体装置の基板となるウェハーを静電気を利用して
吸着する静電チャックにおいて、プラス電極とマイナス
電極をそれぞれ複数個の扇状に形成し、該プラス電極と
マイナス電極を放射状に且つ交互に配置するように構成
する。
吸着し、プラズマエッチング時にウェハーを冷却する静
電チャックに関し、 ウェハーを冷却する冷却性能の向上を目的とし、 半導体装置の基板となるウェハーを静電気を利用して
吸着する静電チャックにおいて、プラス電極とマイナス
電極をそれぞれ複数個の扇状に形成し、該プラス電極と
マイナス電極を放射状に且つ交互に配置するように構成
する。
本発明は半導体装置の基板となるウェハーを静電気を
利用して吸着し、プラズマエッチング時にウェハーを冷
却する静電チャックに関する。
利用して吸着し、プラズマエッチング時にウェハーを冷
却する静電チャックに関する。
近年の超LSIの製造工程において、静電チャックは、
ウェハーのハンドリングやプラズマ処理時の真空中での
ウェハーの冷却に用いられている。特にドライエッチン
グにおいて、ウェハーの温度が微細エッチング時のエッ
チング形状、選択比、分布等に大きな影響があるため、
ウェハーを冷却するための冷却性能の向上が求められて
いる。
ウェハーのハンドリングやプラズマ処理時の真空中での
ウェハーの冷却に用いられている。特にドライエッチン
グにおいて、ウェハーの温度が微細エッチング時のエッ
チング形状、選択比、分布等に大きな影響があるため、
ウェハーを冷却するための冷却性能の向上が求められて
いる。
第３図はウェハーのプラズマエッチング時に用いる従
来の静電チャックを示す図である。この静電チャックは
Al基板１の上に絶縁膜２が形成され、その上に同心円状
に配置した１対の電極3,3′が設けられ、さらにその上
に絶縁膜４が設けられている。そして一方の電極３（又
は３′）に＋1KV、他方の電極３′（又は３）に−1KV程
度の電圧を印加しウェハー５を静電吸着し、静電チャッ
ク上面の絶縁膜４とウェハー５との間の熱接触を高め、
ドライエッチング時のプラズマからの熱を水冷等により
冷却された冷却ジャケット部６に逃がしウェハー５の温
度を該ウェハー上にパターン形成されているレジスト
（図示なし）の変質温度（約120℃）以下の温度に抑え
るようになっている。また電極3,3′に印加する電圧は
極性を一定にしておくと電極上の絶縁膜４が分極状態と
なり吸着力が低下するためウェハー５を取り替える毎に
極性を反転して印加している。
来の静電チャックを示す図である。この静電チャックは
Al基板１の上に絶縁膜２が形成され、その上に同心円状
に配置した１対の電極3,3′が設けられ、さらにその上
に絶縁膜４が設けられている。そして一方の電極３（又
は３′）に＋1KV、他方の電極３′（又は３）に−1KV程
度の電圧を印加しウェハー５を静電吸着し、静電チャッ
ク上面の絶縁膜４とウェハー５との間の熱接触を高め、
ドライエッチング時のプラズマからの熱を水冷等により
冷却された冷却ジャケット部６に逃がしウェハー５の温
度を該ウェハー上にパターン形成されているレジスト
（図示なし）の変質温度（約120℃）以下の温度に抑え
るようになっている。また電極3,3′に印加する電圧は
極性を一定にしておくと電極上の絶縁膜４が分極状態と
なり吸着力が低下するためウェハー５を取り替える毎に
極性を反転して印加している。
上記従来の静電チャックでは、ドライエッチング、特
に高周波イオンエッチングの場合、高周波印加時にウェ
ハーの電位が−1KV程度になるため、第４図（同図は第
３図（ａ）のｂ−ｂ断面に相当する）の如く、チャック
電圧＋1KVの時で且つプラズマをかけない時の単位面積
当りの吸着力をＦ（但し絶縁膜４の厚さをｄ、印加電圧
をＶ、Ｓを面積αを定数とした場合 となる）とした場合、プラス電位の電極部分の吸着力は
4Fとなるが、マイナス電位の電極部分は０となる。この
ため第４図（ａ）の如く最外側の電極がプラスの場合と
第４図（ｂ）の如く最外側の電極がマイナスの場合には
吸着力の有効径に差が生じ（ｂ）図の場合は（ａ）図の
場合より小さくなる。このため、もともとやや凹状に反
っているウェハー５は（ｂ）図の場合静電チャックとの
密着が悪くなり従って冷却も悪く温度分布が悪くなる。
このためエッチング形状（パターンサイドの傾斜が温度
によって変る）及び選択比（例えばSiとSiO2のエッチン
グ速度の比が温度によって変る）のバラツキが大きくな
り品質が不安定になるという問題が生ずる。
に高周波イオンエッチングの場合、高周波印加時にウェ
ハーの電位が−1KV程度になるため、第４図（同図は第
３図（ａ）のｂ−ｂ断面に相当する）の如く、チャック
電圧＋1KVの時で且つプラズマをかけない時の単位面積
当りの吸着力をＦ（但し絶縁膜４の厚さをｄ、印加電圧
をＶ、Ｓを面積αを定数とした場合 となる）とした場合、プラス電位の電極部分の吸着力は
4Fとなるが、マイナス電位の電極部分は０となる。この
ため第４図（ａ）の如く最外側の電極がプラスの場合と
第４図（ｂ）の如く最外側の電極がマイナスの場合には
吸着力の有効径に差が生じ（ｂ）図の場合は（ａ）図の
場合より小さくなる。このため、もともとやや凹状に反
っているウェハー５は（ｂ）図の場合静電チャックとの
密着が悪くなり従って冷却も悪く温度分布が悪くなる。
このためエッチング形状（パターンサイドの傾斜が温度
によって変る）及び選択比（例えばSiとSiO2のエッチン
グ速度の比が温度によって変る）のバラツキが大きくな
り品質が不安定になるという問題が生ずる。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、電極に印加する電
圧の極性を変えても吸着力の変化がない静電チャックを
提供することを目的とする。
圧の極性を変えても吸着力の変化がない静電チャックを
提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の静電チャックで
は、半導体装置の基板となるウェハーを静電気を利用し
て吸着する静電チャックにおいて、プラス電極とマイナ
ス電極をそれぞれ少なくとも６対扇状に形成し、且つ各
々の該プラス電極は互いに実質等間隔で配置され、且つ
各々の該マイナス電極を互いに実質等間隔で配置され、
該プラス電極12とマイナス電極13とは放射状に且つ交互
に配置されてなることを特徴とする。
は、半導体装置の基板となるウェハーを静電気を利用し
て吸着する静電チャックにおいて、プラス電極とマイナ
ス電極をそれぞれ少なくとも６対扇状に形成し、且つ各
々の該プラス電極は互いに実質等間隔で配置され、且つ
各々の該マイナス電極を互いに実質等間隔で配置され、
該プラス電極12とマイナス電極13とは放射状に且つ交互
に配置されてなることを特徴とする。
プラス電極12とマイナス電極13を放射状に且つ交互に
配置したことにより、半径方向には唯１個の電極が配置
されていることになるため、両電極12,13に印加する電
圧の極性を切り替えても半径方向の吸着力に変化はな
い。従って全体としての吸着力にも変化は生じない。
配置したことにより、半径方向には唯１個の電極が配置
されていることになるため、両電極12,13に印加する電
圧の極性を切り替えても半径方向の吸着力に変化はな
い。従って全体としての吸着力にも変化は生じない。
第１図は本発明の実施例を示す図であり、（ａ）は電
極部の上面図、（ｂ）は断面図である。
極部の上面図、（ｂ）は断面図である。
本実施例は同図に示すように、Al基板10の上に絶縁膜
11を挾んでプラス電極12及びマイナス電極13が形成さ
れ、さらにその上に絶縁膜14が形成されていることは第
３図で説明した従来例と同様であり、本実施例の要点
は、電極12及び13をそれぞれ複数個（図では各６個）の
扇状に形成し、この電極12,13を放射状に且つ交互に配
置し、全てのプラス電極21及び全てのマイナス電極13は
それぞれ中心部又は外周部で電気的に接続している。こ
の、各電極間を接続している線は、図においては電極と
一体に画かれているが、電極と一体である必要はなく、
個々の電極を形成後、他の線で別途接続しても良いこと
は勿論である。また各電極12,13の２辺の挾角θは全て
等しく、また電極と電極との間には適当なギャップ15を
設けている。なお16は冷却ジャケット、17はウェハーで
ある。
11を挾んでプラス電極12及びマイナス電極13が形成さ
れ、さらにその上に絶縁膜14が形成されていることは第
３図で説明した従来例と同様であり、本実施例の要点
は、電極12及び13をそれぞれ複数個（図では各６個）の
扇状に形成し、この電極12,13を放射状に且つ交互に配
置し、全てのプラス電極21及び全てのマイナス電極13は
それぞれ中心部又は外周部で電気的に接続している。こ
の、各電極間を接続している線は、図においては電極と
一体に画かれているが、電極と一体である必要はなく、
個々の電極を形成後、他の線で別途接続しても良いこと
は勿論である。また各電極12,13の２辺の挾角θは全て
等しく、また電極と電極との間には適当なギャップ15を
設けている。なお16は冷却ジャケット、17はウェハーで
ある。
このように構成された本実施例は電極12はプラス（又
はマイナス）電位に、電極13はマイナス（又はプラス）
電位となるように電圧を印加することにより、静電的に
ウェハー17を吸着することができる。また各電極12,13
に印加する電圧の極性を逆にしても、各電極12,13が放
射状に並んでいるため吸着力は変化しない。従って静電
チャックとウェハー17との熱的接触は変わらないため、
ドライエッチング時の部分的な冷却のバラツキがなくな
り、安定したエッチングができ、安定した品質が得られ
る。
はマイナス）電位に、電極13はマイナス（又はプラス）
電位となるように電圧を印加することにより、静電的に
ウェハー17を吸着することができる。また各電極12,13
に印加する電圧の極性を逆にしても、各電極12,13が放
射状に並んでいるため吸着力は変化しない。従って静電
チャックとウェハー17との熱的接触は変わらないため、
ドライエッチング時の部分的な冷却のバラツキがなくな
り、安定したエッチングができ、安定した品質が得られ
る。
第２図は本発明の他の実施例を示す図である。本実施
例が前実施例と異なるところは、電極数が前実施例で
は、12であったのを本実施例では20としたことである。
例が前実施例と異なるところは、電極数が前実施例で
は、12であったのを本実施例では20としたことである。
このように構成された本実施例は前実施例と同様な作
用・効果が得られる。
用・効果が得られる。
以上の実施例においては、電極数が12及び20の場合を
示したが、吸着力のバラツキが少なく且つ作り易さの点
で電極数は８乃至20程度が好ましい。
示したが、吸着力のバラツキが少なく且つ作り易さの点
で電極数は８乃至20程度が好ましい。
以上説明した後に、本発明によれば、２つの電極に印
加する電圧の極性を変えても吸着力の変化がなく、ドラ
イエッチング時のウェハーの温度を安定化することが可
能となり、エッチング時のエッチング形状及び選択比を
安定に保ち、VLSIの歩留りの向上、品質の安定化が可能
となり、VLSIの生産に大きく寄与することができる。
加する電圧の極性を変えても吸着力の変化がなく、ドラ
イエッチング時のウェハーの温度を安定化することが可
能となり、エッチング時のエッチング形状及び選択比を
安定に保ち、VLSIの歩留りの向上、品質の安定化が可能
となり、VLSIの生産に大きく寄与することができる。
第１図は本発明の実施例を示す図、 第２図は本発明の他の実施例を示す図、 第３図は従来の静電チャックを示す図、 第４図は発明が解決しようとする課題を説明するための
図である。 図において、 10はAl基板、 11,14は絶縁膜、 12はプラス電極、 13はマイナス電極、 15はギャップ、 16は冷却ジャケット を示す。
図である。 図において、 10はAl基板、 11,14は絶縁膜、 12はプラス電極、 13はマイナス電極、 15はギャップ、 16は冷却ジャケット を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】半導体装置の基板となるウェハーを静電気
を利用して吸着する静電チャックにおいて、 プラス電極とマイナス電極をそれぞれ少なくとも６対扇
状に形成し、且つ各々の該プラス電極は互いに実質等間
隔で配置され、且つ各々の該マイナス電極は互いに実質
等間隔で配置され、該プラス電極（12）とマイナス電極
（13）とは放射状に且つ交互に配置されてなることを特
徴とする静電チャック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1240724A JP2514255B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 静電チャック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1240724A JP2514255B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 静電チャック |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03104529A JPH03104529A (ja) | 1991-05-01 |
| JP2514255B2 true JP2514255B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=17063760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1240724A Expired - Fee Related JP2514255B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 静電チャック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2514255B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09223729A (ja) * | 1996-02-19 | 1997-08-26 | Kyocera Corp | 静電チャック |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5764950A (en) * | 1980-10-08 | 1982-04-20 | Fujitsu Ltd | Electrostatically attracting device and method therefor |
-
1989
- 1989-09-19 JP JP1240724A patent/JP2514255B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03104529A (ja) | 1991-05-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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