JP2692162B2 - ドライエッチング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ドライエッチング装置に関し、特に低温冷
却できる基板台部を有するドライエッチング装置に関す
るものである。

（従来の技術） 従来の装置は、基板を冷却するためには、基板台部の
内部に冷媒や液体窒素を循環させ、また、エッチンググ
レートや選択比を制御するために基板ホルダーに高周波
電力を印加している。この場合、基板ホルダーに高周波
電力を印加しつつ冷却可能にするために、基板ホルダー
と冷却部の間に、絶縁性の高い材料としてテフロン、石
英が挿入されており、また絶縁性と共に熱伝導性の良い
材料としてアルミナが挿入されている。

（発明が解決しようとする課題） アルミナは、絶縁性においては優れているが、熱伝導
性は、石英やテフロンに比較すれば良いものの基板の冷
却に対しては冷却効率が悪く、十分な基板冷却ができな
い。

本発明の目的は、基板ホルダーと冷却部の間に絶縁性
に優れ、しかも熱伝導性が高い材料を用いることによ
り、基板ホルダーに高周波電力を印加しつつ、効率の良
い冷却ができるドライエッチング装置を提供することに
ある。

（課題を解決するための手段） 上記目的は、基板が冷却できるドライエッチング装着
において、窒化アルミニウム、炭化ケイ素またはダイヤ
モンドを高周波を印加する基板ホルダー部と冷却部の間
に挿入した基板台部を有することにより達成される。

（作用） 窒化アルミニウム、炭化ケイ素及びダイヤモンドは、
絶縁抵抗においては、アルミナと同程度の絶縁抵抗を有
し、熱伝導率では、常温でアルミナの10倍〜100倍と高
いため、これを基板ホルダーと冷却部の間に挿入するこ
とにより、基板に高周波電力を印加しつつ、効率の良い
基板冷却ができる。また、窒化アルミニウムは、100K付
近で常温の３〜４倍の熱伝導率になり、炭化ケイ素、ダ
イヤモンドに至っては、７〜８倍の熱伝導率になるた
め、100K付近の低温に冷却するためにより、冷却効率は
更に良くなる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例であるマイクロ波プラズマ型
エッチング装置を第１図により説明する。真空容器３内
に基板ホルダー５が置かれ、冷却部７との間に厚さ5mm
程度の窒化アルミニウム板６が挿入されている。基板ホ
ルダー５、窒化アルミニウム板６、冷却部７で基板台部
を構成している。また基板ホルダー５には高周波電源８
が接続されている。基板ホルダー上方にはマグネット
１、マイクロ波導波管２が設けてある。

なお本実施例では、窒化アルミニウムを用いたが、炭
化ケイ素やダイヤモンドを用いても良い。更に、基板冷
却は基板ホルダーと基板の間に気体を流すことにより基
板冷却を行っているが、基板ホルダーに基板を接触させ
て行っても良い。

また、基板は基板ホルダーに機械的に固定されても良
いし静電吸着されても良い。

更に、基板の温度制御は、基板ホルダーに設置するヒ
ータにより行っても良い。

基板冷却に関しては、チラーによる冷却や液体窒素を
循環させるなどの方式を用いても良いが、基板台部が結
露する恐れがあるため、クライオ冷凍機にて冷却部のヘ
ッドのみを冷却し、結露のない冷却方式を用いて良い。

（発明の効果） 本発明によれば基板は、熱伝導性の良好な窒化アルミ
ニウム、炭化ケイ素、ダイヤモンドを通して効率の良い
低温冷却が行われ、かつ、基板に高周波電極を印加しつ
つ、エッチングが可能なためサイドエッチ量が0.01μｍ
程度の異方性をもち、選択比も100倍以上の高い値が得
られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例であるドライエッチング装
置を示す断面図である。 １……マグネット ２……マイクロ波導波管 ３……真空容器 ４……基板 ５……基板ホルダー ６……窒化アルミニウム板 ７……冷却部 ８……高周波電源

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板が冷却できるドライエッチング装置に
   おいて、窒化アルミニウム、炭化ケイ素またはダイヤモ
   ンドを高周波を印加する基板ホルダー部と冷却部の間に
   挿入した基板台部を有することを特徴とするドライエッ
   チング装置。