JP2673526B2 - Etching equipment - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、エッチング装置に関する。
（従来の技術）
近年、半導体素子の複雑な製造工程の簡略化、工程の
自動化を可能とし、しかも微細なパターンを高精度で形
成することが可能な各種薄膜のエッチング装置として、
ガスプラズマ中の反応成分を利用したプラズマエッチン
グ装置が注目されている。
このプラズマエッチング装置とは、反応槽内に配置さ
れた一対の電極例えば高周波電極に高周波電力を印加す
ることで反応槽内に導入した反応気体例えばアルゴンガ
ス等の反応気体をプラズマ化し、このガスプラズマ中の
活性成分を利用して基板例えば半導体ウエハのエッチン
グを行なう装置である。
このような従来のエッチング装置では、電極を表面の
絶縁性と耐食性の良好なアルマイトで形成し、表面の例
えば15μｍ〜70μｍ程度のアルミナ絶縁層を誘電体兼保
護膜として使用し、一方の電極上に半導体ウエハを保持
することにより、半導体ウエハのエッチングを行なって
いた。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、アルマイト表面の絶縁層は多孔性であ
る為、電極表面と半導体ウエハの接触性が悪く、電極表
面と半導体ウエハ下面の間の空隙の微細な差によりウエ
ハと電極間のインピーダンスの均一性が悪化して一様と
ならず、エッチングの均一性が保てないという問題があ
った。
また、表面の絶縁層が多孔性であるので、空隙のイン
ピーダンスのばらつき等により絶縁層が破壊されやす
く、この絶縁層の破壊を生じると、異常放電が発生し、
半導体ウエハにダメージを与えるという問題があった。
本発明は、上記点に対処してなされたもので、エッチ
ングの均一性を向上し、異常放電等を防止して安定した
エッチングを行うことのできるエッチング装置を提供す
るものである。
〔発明の構成〕
（問題点を解決するための手段）
本発明によれば、真空容器に設けられ対向した電極の
一方に半導体基板を保持し、かつ当該保持する電極の表
面が多孔性である半導体基板のエッチング装置におい
て、上記半導体基板とこの半導体基板を保持する電極間
のインピーダンスを一様にする手段として、当該保持す
る電極表面には、樹脂系粘着剤を介してポリイミド系樹
脂フィルムが接着されると共に、前記半導体基板を保持
する電極の外周には、半導体基板を当該電極に圧着自在
なクランプ部材が設けられ、さらに当該電極の載置面
は、保持する半導体基板側に向けて凸に湾曲成形された
ことを特徴とする、エッチング装置が提供される。この
場合、樹脂系粘着剤として、例えば耐熱性アクリル樹脂
系粘着剤を用いることができる。
（作用）
本発明にかかるエッチング装置では、まず半導体基板
とこの半導体基板を保持する電極間のインピーダンスを
一様にする手段として、非多孔性であるポリイミド系樹
脂フィルムを、樹脂系粘着材を介して前記保持する電極
の表面に接着したので、半導体基板とポリイミド系樹脂
フィルムとの密着性が向上する。そしてこのポリイミド
系樹脂フィルムのインピーダンスは、半導体基板とポリ
イミド系樹脂フィルム間の空隙のインピーダンスよりも
十分に大きいから、半導体基板とこれを保持する前記電
極間のインピーダンスを一様とすることができる。
しかも前記ポリイミド系樹脂フィルムは、樹脂系粘着
材を介して電極表面に接着されているので、電極表面が
多孔性であっても、この樹脂系粘着材によって孔は充填
されて空隙はなくなり、インピーダンスのばらつきは殆
どなくなる。従って、インピーダンスはより一層一様な
ものとなっている。
そして前記半導体基板を保持する電極の外周には、半
導体基板を当該電極に圧着自在なクランプ部材が設けら
れ、さらに当該電極の載置面は、保持する半導体基板側
に向けて凸に湾曲成形されているので、前記クランプ部
材によって加えた力を、保持する半導体基板に対して等
分布荷重として加えることも可能である。従って、半導
体基板とポリイミド系樹脂フィルムとの密着性が均等に
向上する。
（実施例）
以下、本発明装置を半導体製造工程に適用した実施例
につき図面を参照して説明する。
Al製で表面をアルマイト処理した円筒状真空容器
（１）内の上部には、電極昇降機構（２）例えばエアシ
リンダやボールネジ等と連結棒（３）を介して昇降可能
な上部電極（４）が設けられている。この上部電極
（４）は、Al製で表面にアルマイト処理を施してある平
板状で、図示しないガス供給源からの反応ガス例えばア
ルゴンやフレオン等を導入する反応ガス供給パイプ
（５）に接続されている。また、上部電極（４）下部表
面には多数の図示しない小孔が設けられ、この小孔から
真空容器（１）内に反応ガスを流出可能となっている。
しかも、上部電極（４）はプラズマ発生用で例えば電力
が500Wで13MHz程度の高周波電源（６）に接続されてお
り、また、上部電極（４）上側には、この上部電極
（４）を循環冷却液例えば水等で冷却可能な如く、図示
しない冷却液循環器から冷却液パイプ（７）を介して冷
却液を循環可能な円板状上部電極冷却ブロック（８）が
設けられている。
そして、真空容器（１）の下部には、上部電極（４）
と同様に図示しない冷却液循環器から冷却液パイプ
（９）を介して冷却液例えば水等を循環可能な円板状下
部電極冷却ブロック（10）が設けられており、この下部
電極冷却ブロック（10）の上面と接する如く、Al製で表
面にアルマイト処理を施してある平板状下部電極（11）
が設置されていて、この下部電極（11）は接地されてい
る。
ここで、真空容器（１）は図示しない開閉機構例えば
ゲートバルブ機構等により開閉可能で、また、図示しな
い搬送機構例えばハンドアーム等で内部に半導体基板
（12）を搬送し、下部電極（11）上に半導体基板（12）
を載置可能となっている。しかも、真空容器（１）は、
図示しない開閉機構を閉じると気密状態となり、内部を
図示しない真空ポンプで所望の真空状態例えば数10mTor
r〜数10Torr程度とすることが可能となっている。ここ
で、図示しない搬送機構を真空予備室内に設置して、真
空容器（１）と機密に連結すると、半導体基板（12）の
搬送後に真空容器（１）内を図示しない真空ポンプで所
望の真空度とする時間が短縮できる。
それから、下部電極（11）上側外周には、載置した半
導体基板（12）外周部を下部電極（11）に圧着可能なAl
製で表面にアルマイト処理を施してある絶縁性のクラン
プリング（13）が連結棒（14）を介してリング昇降機構
（15）例えばエアシリンダ等で昇降可能に設置されてい
る。また、下部電極（11）の中央付近の内部には、半導
体基板（12）を下部電極（11）に対して昇降可能な如
く、連結部（16）を介してピン昇降機構（17）例えばエ
アシリンダ等に連結された例えば３本のSUS製リフトピ
ン（18）が設けられている。このリフトピン（18）は、
下部電極（11）内に穿設された孔（19）の一部を利用し
て下部電極（11）内に挿入されている。そして、孔（1
9）は、図示しない冷却ガス供給源からの冷却ガス例え
ばヘリウムガスを半導体基板（12）裏面に供給可能な如
く冷却ガス供給パイプ（20）に接続されている。
ここで、下部電極（11）の半導体基板（12）載置面
は、半導体基板（12）にクランプリング（13）で加えた
力が、半導体基板（12）に等分布荷重として加わったと
仮定した時の半導体基板（12）の変形曲線となる如く、
保持する半導体基板（12）側に向けて凸に湾曲成形され
ている。
また、下部電極（11）と半導体基板（12）載置面間に
は、半導体基板（12）とこの半導体基板（12）を保持す
る電極即ち下部電極（11）間のインピーダンスを一様に
する如く、厚さ20μｍ〜100μｍ程度の耐熱性ポリイミ
ド系樹脂フィルム（21）が、下部電極（11）の半導体基
板（12）載置面に耐熱性アクリル樹脂系粘着剤で接着す
ることにより設けられている。
そして、下部電極（11）外周と真空容器（１）間に
は、反応ガスを真空容器（１）側壁の排気パイプ（22）
に排気する如く、絶縁性例えば四沸化エチレン樹脂製で
多数の排気孔（23）を有する排気リング（24）が設けら
れている。
ここで、下部電極（11）に保持した半導体基板（12）
とほぼ同じ大きさにプラズマを発生可能な如く、上部電
極（４）外周には、絶縁性例えば四沸化エチレン樹脂製
のシールドリング（25）が設けられている。
また、上記構成のエッチング装置は図示しない制御部
で動作制御及び設定制御される。
次に、上述したエッチング装置による半導体基板（1
2）のエッチング方法を説明する。
まず、図示しない開閉機構で真空容器（１）を開け、
ピン昇降機構（17）と連結部（16）により上昇したリフ
トピン（18）上に、図示しない搬送機構で搬送した半導
体基板（12）を受け取る。この後、リフトピン（18）を
降下して半導体基板（12）を下部電極（11）上に載置
し、リング昇降機構（15）と連結棒（14）により上昇し
ていたクランプリング（13）を下降させ、半導体基板
（12）を下部電極（11）に圧着する。
この時既に、真空容器（１）の図示しない開閉機構は
閉じられており、真空容器（１）内は図示しない真空ポ
ンプで所望の真空状態となっている。
そして、電極昇降機構（２）と連結棒（３）により、
上部電極（４）は降下し、下部電極（11）との電極間隔
が所望の間隔例えば数mm程度となる如く設定される。
次に、図示しないガス供給源より反応ガス例えばアル
ゴン等がガス供給パイプ（５）を介して上部電極（４）
に供給され、反応ガスは上部電極（４）下面の図示しな
い小孔より真空容器（１）内に流出する。同時に、高周
波電源（６）により上部電極（４）へ高周波電圧を印加
し、接地した下部電極（11）との間にプラズマを発生さ
せ、このプラズマで下部電極（11）上の半導体基板（1
2）をエッチング処理する。
この時、半導体基板（12）はクランプリング（13）で
下部電極（11）に圧着されているが、ミクロ的には、表
面粗さ等の為、第２図に示す如く下部電極（11）と半導
体基板（12）の間には空隙（28）が存在する。この空隙
（28）による半導体基板（12）と下部電極（11）間のイ
ンピーダンスは小さいが均一性が悪くばらつきが大き
い。また、下部電極（11）表面のアルマイトによる絶縁
層は多孔性であるので、半導体基板（12）と下部電極
（11）間のインピーダンスの均一性はより悪くなる。し
かしながら、第２図の如く、半導体基板（12）とこの半
導体基板（12）を保持する電極即ち下部電極（11）間の
インピーダンスを一様にする手段として、厚さ20μｍ〜
100μｍ程度の耐熱性ポリイミド系樹脂フィルム（21）
を下部電極（11）に厚さ25μｍ程度の耐熱性アクリル樹
脂系粘着剤で接着した。この空隙（28）と下部電極（1
1）間のポリイミド系樹脂フィルム（21）のインピーダ
ンスは空隙（28）のインピーダンスより十分に大きいの
で、半導体基板（12）と下部電極（11）間のインピーダ
ンスのばらつきを小さくできるので、このインピーダン
スを均一で一様とすることができる。また、ポリイミド
系樹脂フィルム（21）はアルマイトの様に多孔性ではな
いので、半導体基板（12）との接触性がよく、空隙（2
8）のばらつきも小さくでき、空隙（28）のインピーダ
ンスの均一性を向上するという効果もある。これらによ
り、半導体基板（12）と下部電極（11）間のインピーダ
ンスは一様となり、このことにより、半導体基板（12）
のエッチングの均一性を向上させることができる。ここ
で、真空度2.4Torr、高周波電源（６）出力500W、フレ
オンガス流量80cc/min、アルゴンガス流量500cc/min、
上部電極（４）温度20℃、下部電極（11）温度８℃以下
の時に、アルマイトの絶縁膜厚15μｍの下部電極（11）
上に厚さ25μｍの耐熱性アクリル樹脂系粘着剤を介して
厚さ25μｍのポリイミド系樹脂フィルム（21）を接着し
た時のポリイミド系樹脂フィルム（21）枚数とエッチン
グ速度とエッチングの均一性を第３図に示す。この第３
図により、エッチング速度は十分実用範囲であり、エッ
チングの均一性が顕著に向上していることが明らかであ
る。また、ポリイミド系樹脂、フィルム（21）は、表面
が密で安定した材料なので、空隙（28）のインピーダン
スのばらつき等による異常放電を防止でき、異常放電に
よる半導体基板（12）にダメージを与えることはなく、
安定したエッチング処理を行える。
ここで、エッチング処理時に、図示しない冷却液循環
器による冷却液で、冷却パイプ（7,9）と上部電極冷却
ブロック（８）と下部電極冷却ブロック（10）を介し
て、上部電極（４）及び下部電極（11）を所望の温度に
冷却すると、エッチング速度が向上する。また、図示し
ない冷却ガス供給源からの冷却ガスを、冷却ガス供給パ
イプ（20）と孔（19）を介して半導体基板（12）とポリ
イミド系樹脂フィルム（21）間に所定の圧力と流量例え
ば数cc/min程度で供給し、半導体基板（12）裏面を冷却
することにより、半導体基板（12）の温度均一性が向上
し、この結果、エッチングの均一性が向上する。
また、上部電極（４）外周部に設けた絶縁性のシール
ドリング（25）と下部電極（11）外周部に設けた絶縁性
のクランプリング（13）により、半導体基板（12）の処
理面とほぼ同じ大きさにプラズマを発生することができ
るので、プラズマの拡散を防止でき、安定したエッチン
グ処理を行える。
そして、処理後の反応ガスを、排気リング（24）の排
気孔（23）を介して排気パイプ（22）から排出する。
次に、図示しない開閉機構で真空容器（１）を開け、
クランプリング（13）とリフトピン（18）を上昇し、リ
フトピン（18）上の半導体基板（12）を図示しない搬送
機構で搬送し、動作が終了する。
以上述べたようにこの実施例によれば、真空容器内に
設けられ対向した電極の一方に半導体基板を保持し、半
導体基板とこの半導体基板を保持する電極間のインピー
ダンスを一様にする手段として表面が密で安定した合成
高分子フィルムを設けてエッチングするので、エッチン
グの均一性を向上でき異常放電等も防止できる。
〔発明の効果〕
以上の実施例でも説明したように、本発明によれば、
半導体基板とこの半導体基板を保持する電極間のインピ
ーダンスが一様となり、エッチングの均一性が向上す
る。また異常放電等による半導体基板へのダメージも防
止でき、安定したエッチングを行うことが可能となる。
そのうえ半導体基板とポリイミド系樹脂フィルムとの密
着性がさらに均等に向上しているので、エッチングの均
一性は極めて良好である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to an etching apparatus. (Prior Art) In recent years, as a thin film etching apparatus capable of simplifying a complicated manufacturing process of a semiconductor element, automating the process, and forming a fine pattern with high accuracy,
Attention has been paid to a plasma etching apparatus that utilizes reaction components in gas plasma. This plasma etching apparatus is a gas in which a reaction gas such as an argon gas introduced into the reaction tank is turned into plasma by applying high-frequency power to a pair of electrodes arranged in the reaction tank, for example, high-frequency electrodes. This is an apparatus for etching a substrate such as a semiconductor wafer by utilizing active components therein. In such a conventional etching apparatus, an electrode is formed of anodized aluminum having good surface insulation and corrosion resistance, and an alumina insulating layer having a surface of, for example, about 15 μm to 70 μm is used as a dielectric / protective film. The semiconductor wafer is etched by holding the semiconductor wafer on the substrate. (Problems to be Solved by the Invention) However, since the insulating layer on the alumite surface is porous, contact between the electrode surface and the semiconductor wafer is poor, and a fine difference in voids between the electrode surface and the lower surface of the semiconductor wafer causes There was a problem that the uniformity of the impedance between the wafer and the electrode was deteriorated and was not uniform, and the uniformity of etching could not be maintained. Further, since the insulating layer on the surface is porous, the insulating layer is easily broken due to variations in the impedance of the voids, etc. When this insulating layer is broken, abnormal discharge occurs,
There is a problem that the semiconductor wafer is damaged. The present invention has been made in consideration of the above points, and provides an etching apparatus capable of improving etching uniformity, preventing abnormal discharge, etc., and performing stable etching. [Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) According to the present invention, the semiconductor substrate is held on one of the electrodes provided in the vacuum container and facing each other, and the surface of the held electrode is porous. In a semiconductor substrate etching apparatus, a polyimide resin film is adhered to the surface of the holding electrode as a means for equalizing impedance between the semiconductor substrate and an electrode holding the semiconductor substrate via a resin adhesive. At the same time, a clamp member that is capable of crimping the semiconductor substrate to the electrode is provided on the outer periphery of the electrode that holds the semiconductor substrate, and the mounting surface of the electrode is convex toward the holding semiconductor substrate side. An etching apparatus is provided which is characterized in that it is curved. In this case, for example, a heat-resistant acrylic resin-based adhesive can be used as the resin-based adhesive. (Function) In the etching apparatus according to the present invention, first, a non-porous polyimide-based resin film is used as a means for equalizing the impedance between the semiconductor substrate and the electrode holding the semiconductor substrate via a resin-based adhesive material. Since it is adhered to the surface of the electrode to be held, the adhesion between the semiconductor substrate and the polyimide resin film is improved. Since the impedance of the polyimide resin film is sufficiently larger than the impedance of the void between the semiconductor substrate and the polyimide resin film, the impedance between the semiconductor substrate and the electrode holding the same can be made uniform. Moreover, since the polyimide-based resin film is adhered to the electrode surface via the resin-based adhesive material, even if the electrode surface is porous, the resin-based adhesive material fills the pores and eliminates voids, resulting in impedance. Is almost eliminated. Therefore, the impedance is more uniform. A clamp member is provided on the outer periphery of the electrode for holding the semiconductor substrate so that the semiconductor substrate can be pressure-bonded to the electrode. Further, the mounting surface of the electrode is curved to be convex toward the semiconductor substrate side to be held. Therefore, the force applied by the clamp member can be applied as a uniformly distributed load to the semiconductor substrate to be held. Therefore, the adhesiveness between the semiconductor substrate and the polyimide resin film is uniformly improved. (Example) Hereinafter, an example in which the device of the present invention is applied to a semiconductor manufacturing process will be described with reference to the drawings. An upper electrode (4) which can be raised and lowered via an electrode lifting mechanism (2), for example, an air cylinder or a ball screw, and a connecting rod (3) is provided on the upper part of the cylindrical vacuum vessel (1) made of Al and the surface of which is anodized. Is provided. The upper electrode (4) is a flat plate made of Al and the surface of which has been subjected to alumite treatment, and is connected to a reaction gas supply pipe (5) for introducing a reaction gas such as argon or freon from a gas supply source (not shown). ing. In addition, a number of small holes (not shown) are provided on the lower surface of the upper electrode (4), and the reaction gas can flow out of the small holes into the vacuum vessel (1).
In addition, the upper electrode (4) is connected to a high-frequency power supply (6) for generating plasma, for example, having a power of about 500 W and about 13 MHz, and is circulated above the upper electrode (4). Provided is a disk-shaped upper electrode cooling block (8) capable of circulating a coolant from a coolant circulator (not shown) via a coolant pipe (7) so that the coolant can be cooled with a coolant such as water. An upper electrode (4) is provided below the vacuum vessel (1).
Similarly, a disc-shaped lower electrode cooling block (10) capable of circulating a coolant such as water from a coolant circulator (not shown) via a coolant pipe (9) is provided. Flat lower electrode (11) made of Al and anodized on the surface so as to be in contact with the upper surface of (10)
The lower electrode (11) is grounded. Here, the vacuum container (1) can be opened and closed by an opening / closing mechanism (not shown) such as a gate valve mechanism, and the semiconductor substrate (12) is transferred inside by a transfer mechanism (not shown) such as a hand arm and the lower electrode (11). Semiconductor substrate on (12)
Can be placed. Moreover, the vacuum container (1)
When the open / close mechanism (not shown) is closed, it will be in an airtight state, and the inside will be in a desired vacuum state with a vacuum pump (not shown), for example, several tens mTor.
It is possible to set r to several tens of Torr. Here, if a transfer mechanism (not shown) is installed in the vacuum preparatory chamber and is securely connected to the vacuum container (1), the inside of the vacuum container (1) is transferred to a desired vacuum by a vacuum pump (not shown) after the semiconductor substrate (12) is transferred. The time to take can be reduced. Then, on the outer periphery of the lower electrode (11), an outer periphery of the placed semiconductor substrate (12) is pressurized to the lower electrode (11).
An insulative clamp ring (13) made of anodized aluminum is mounted on a ring lifting mechanism (15) such as an air cylinder or the like via a connecting rod (14). In addition, inside the vicinity of the center of the lower electrode (11), the semiconductor substrate (12) can be moved up and down with respect to the lower electrode (11) via the connecting portion (16) by a pin raising / lowering mechanism (17) such as air. For example, three SUS lift pins (18) connected to a cylinder or the like are provided. This lift pin (18)
It is inserted into the lower electrode (11) by utilizing a part of a hole (19) formed in the lower electrode (11). And the hole (1
9) is connected to a cooling gas supply pipe (20) so that a cooling gas from a cooling gas supply source (not shown), for example, helium gas can be supplied to the back surface of the semiconductor substrate (12). Here, on the semiconductor substrate (12) mounting surface of the lower electrode (11), it is assumed that the force applied by the clamp ring (13) to the semiconductor substrate (12) is applied to the semiconductor substrate (12) as a uniformly distributed load. As the deformation curve of the semiconductor substrate (12) at
It is curved and formed to be convex toward the semiconductor substrate (12) side to be held. Further, between the lower electrode (11) and the semiconductor substrate (12) mounting surface, the impedance between the semiconductor substrate (12) and the electrode holding the semiconductor substrate (12), that is, the lower electrode (11) is made uniform. As described above, the heat-resistant polyimide resin film (21) having a thickness of about 20 μm to 100 μm is provided by being bonded to the semiconductor substrate (12) mounting surface of the lower electrode (11) with a heat-resistant acrylic resin adhesive. There is. The reaction gas is supplied between the outer periphery of the lower electrode (11) and the vacuum vessel (1) by an exhaust pipe (22) on the side wall of the vacuum vessel (1).
An exhaust ring (24), which is made of an insulating material such as tetrafluoroethylene resin and has a large number of exhaust holes (23), is provided so as to exhaust the air. Here, the semiconductor substrate (12) held on the lower electrode (11)
A shield ring (25) made of an insulating material such as tetrafluoroethylene resin is provided on the outer periphery of the upper electrode (4) so that plasma can be generated in the same size as the above. The operation of the etching apparatus having the above configuration is controlled and set by a control unit (not shown). Next, the semiconductor substrate (1
The etching method 2) will be described. First, the vacuum vessel (1) is opened by an opening / closing mechanism (not shown),
The semiconductor substrate (12) transferred by a transfer mechanism (not shown) is received on the lift pins (18) raised by the pin lifting mechanism (17) and the connecting portion (16). After that, the lift pins (18) are lowered to place the semiconductor substrate (12) on the lower electrode (11), and the clamp ring (13) is raised by the ring lifting mechanism (15) and the connecting rod (14). Is lowered and the semiconductor substrate (12) is pressure-bonded to the lower electrode (11). At this time, the opening / closing mechanism (not shown) of the vacuum vessel (1) has already been closed, and the inside of the vacuum vessel (1) has been brought into a desired vacuum state by a vacuum pump (not shown). Then, by the electrode lifting mechanism (2) and the connecting rod (3),
The upper electrode (4) descends and is set so that the electrode distance from the lower electrode (11) is a desired distance, for example, about several mm. Next, a reaction gas such as argon is supplied from a gas supply source (not shown) via a gas supply pipe (5) to the upper electrode (4).
And the reaction gas flows out of the small hole (not shown) on the lower surface of the upper electrode (4) into the vacuum vessel (1). At the same time, a high-frequency voltage is applied to the upper electrode (4) by the high-frequency power supply (6) to generate a plasma between the lower electrode (11) and the semiconductor substrate (1) on the lower electrode (11).
2) Etching process. At this time, the semiconductor substrate (12) is pressed against the lower electrode (11) by a clamp ring (13). However, microscopically, the lower electrode (11) as shown in FIG. There is an air gap (28) between the semiconductor substrate (12). The impedance between the semiconductor substrate (12) and the lower electrode (11) due to the void (28) is small, but the uniformity is poor and the variation is large. Moreover, since the insulating layer of alumite on the surface of the lower electrode (11) is porous, the impedance uniformity between the semiconductor substrate (12) and the lower electrode (11) becomes worse. However, as shown in FIG. 2, as a means for making the impedance between the semiconductor substrate (12) and the electrode holding the semiconductor substrate (12), that is, the lower electrode (11) uniform, a thickness of 20 μm
Heat-resistant polyimide resin film with a thickness of about 100 μm (21)
Was adhered to the lower electrode (11) with a heat-resistant acrylic resin adhesive having a thickness of about 25 μm. This void (28) and the lower electrode (1
Since the impedance of the polyimide resin film (21) between 1) is sufficiently larger than the impedance of the air gap (28), the impedance variation between the semiconductor substrate (12) and the lower electrode (11) can be reduced. It can be uniform and uniform. Further, since the polyimide resin film (21) is not porous like alumite, it has good contact with the semiconductor substrate (12) and has a void (2
The variation of 8) can also be reduced, and there is also an effect of improving the uniformity of the impedance of the air gap (28). As a result, the impedance between the semiconductor substrate (12) and the lower electrode (11) becomes uniform, and as a result, the semiconductor substrate (12)
It is possible to improve the uniformity of etching. Here, the vacuum degree is 2.4 Torr, the high frequency power supply (6) output is 500 W, the Freon gas flow rate is 80 cc / min, and the argon gas flow rate is 500 cc / min.
When the temperature of the upper electrode (4) is 20 ° C and the temperature of the lower electrode (11) is 8 ° C or less, the lower electrode (11) having an insulating film thickness of 15 μm of alumite
When the 25 μm thick polyimide resin film (21) is adhered to the upper surface with a heat resistant acrylic resin adhesive having a thickness of 25 μm, the number of polyimide resin films (21), the etching rate and the etching uniformity should be checked. It is shown in FIG. This third
From the figure, it is clear that the etching rate is within the practical range and the etching uniformity is remarkably improved. Further, since the polyimide resin and the film (21) are dense and stable materials, abnormal discharge due to variations in impedance of the void (28) can be prevented, and the semiconductor substrate (12) is damaged by the abnormal discharge. Not,
A stable etching process can be performed. During the etching process, the upper electrode (4) is cooled by a cooling liquid circulator (not shown) through the cooling pipes (7, 9), the upper electrode cooling block (8), and the lower electrode cooling block (10). When the lower electrode (11) is cooled to a desired temperature, the etching rate is improved. In addition, a cooling gas from a cooling gas supply source (not shown) is passed through the cooling gas supply pipe (20) and the hole (19) between the semiconductor substrate (12) and the polyimide resin film (21) at a predetermined pressure and flow rate, for example. By supplying at several cc / min and cooling the back surface of the semiconductor substrate (12), the temperature uniformity of the semiconductor substrate (12) is improved, and as a result, the etching uniformity is improved. Also, the processing surface of the semiconductor substrate (12) is separated by an insulating shield ring (25) provided on the outer periphery of the upper electrode (4) and an insulating clamp ring (13) provided on the outer periphery of the lower electrode (11). Since plasma can be generated to have substantially the same size, diffusion of plasma can be prevented, and stable etching can be performed. Then, the reaction gas after the treatment is discharged from the exhaust pipe (22) through the exhaust hole (23) of the exhaust ring (24). Next, the vacuum vessel (1) is opened by an opening / closing mechanism (not shown),
The clamp ring (13) and the lift pins (18) are raised, and the semiconductor substrate (12) on the lift pins (18) is transported by a transport mechanism (not shown), and the operation is completed. As described above, according to this embodiment, as a means for holding the semiconductor substrate on one of the opposing electrodes provided in the vacuum container and for making the impedance between the semiconductor substrate and the electrode holding the semiconductor substrate uniform. Since a synthetic polymer film having a dense and stable surface is provided for etching, the etching uniformity can be improved and abnormal discharge can be prevented. [Effects of the Invention] As described in the above embodiments, according to the present invention,
The impedance between the semiconductor substrate and the electrode holding the semiconductor substrate becomes uniform, and the uniformity of etching is improved. Moreover, damage to the semiconductor substrate due to abnormal discharge or the like can be prevented, and stable etching can be performed.
In addition, since the adhesion between the semiconductor substrate and the polyimide resin film is improved more evenly, the etching uniformity is extremely good.
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のエッチング装置を説明する為の構成
図、第２図は第１図のポリイミド系樹脂フィルムの働き
を説明する為の図、第３図は第１図のエッチング速度と
均一性とポリイミド系樹脂フィルム枚数との関係を示す
図である。
図において、
１……真空容器、４……上部電極
11……下部電極、21……ポリイミド系樹脂フィルムBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram for explaining an etching apparatus of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the function of the polyimide resin film of FIG. 1, and FIG. It is a figure which shows the relationship between the etching rate of FIG. 1, uniformity, and the number of polyimide resin films. In the figure, 1 ... vacuum container, 4 ... upper electrode 11 ... lower electrode, 21 ... polyimide resin film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田原 好文 東京都新宿区西新宿１丁目26番２号 東 京エレクトロン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−48421（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−2544（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−100421（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−150086（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−136314（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−102742（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−131151（ＪＰ，Ｕ) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Yoshifumi Tahara 1-26-1 Nishi Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo East Kyoto Electron Limited (56) References JP-A-58-48421 (JP, A) JP 62-2544 (JP, A) JP-A-56-100421 (JP, A) JP-A-59-150086 (JP, A) JP-A-60-136314 (JP, A) JP-A-60-102742 (JP, A) Actual Development Sho 59-131151 (JP, U)
Claims (1)
板を保持し、かつ当該保持する電極の表面が多孔性であ
る半導体基板のエッチング装置において、 上記半導体基板とこの半導体基板を保持する電極間のイ
ンピーダンスを一様にする手段として、当該保持する電
極表面には、樹脂系粘着剤を介してポリイミド系樹脂フ
ィルムが接着されると共に、 前記半導体基板を保持する電極の外周には、半導体基板
を当該電極に圧着自在なクランプ部材が設けられ、さら
に当該電極の載置面は、保持する半導体基板側に向けて
凸に湾曲成形されたことを特徴とする、エッチング装
置。 ２．樹脂系粘着剤は、耐熱性アクリル樹脂系粘着剤であ
ることを特徴とする、特許請求の範囲第（１）項に記載
のエッチング装置。(57) [Claims] In a semiconductor substrate etching apparatus in which a semiconductor substrate is held on one of opposing electrodes provided in a vacuum container, and the surface of the holding electrode is porous, impedance between the semiconductor substrate and the electrode holding the semiconductor substrate As a means for making uniform, a polyimide resin film is adhered to the surface of the holding electrode via a resin adhesive, and the semiconductor substrate is attached to the outer periphery of the electrode holding the semiconductor substrate. The etching apparatus is characterized in that a clamp member that can be pressure-bonded is provided on the substrate, and the mounting surface of the electrode is curved and convex toward the semiconductor substrate side to be held. 2. The etching apparatus according to claim (1), wherein the resin adhesive is a heat-resistant acrylic resin adhesive.
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP62333613A JP2673526B2 (en) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | Etching equipment |
| KR1019880016865A KR970003885B1 (en) | 1987-12-25 | 1988-12-17 | Etching method and apparatus thereof |
| US07/287,156 US4931135A (en) | 1987-12-25 | 1988-12-21 | Etching method and etching apparatus |
| EP88121606A EP0323620B1 (en) | 1987-12-25 | 1988-12-23 | Etching method and etching apparatus |
| DE3889649T DE3889649T2 (en) | 1987-12-25 | 1988-12-23 | Etching process and device. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62333613A JP2673526B2 (en) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | Etching equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP2673526B2 true JP2673526B2 (en) | 1997-11-05 |
Family
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Family Applications (1)
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Families Citing this family (1)
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Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5848421A (en) * | 1981-09-17 | 1983-03-22 | Toshiba Corp | Dry etching device |
| JPS59131151U (en) * | 1983-02-21 | 1984-09-03 | 富士通株式会社 | Parallel plate type dry etching equipment |
| JPS622544A (en) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Toshiba Corp | Noiseless discharge type gas plasma treating device |
-
1987
- 1987-12-25 JP JP62333613A patent/JP2673526B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01171224A (en) | 1989-07-06 |
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