JP2982203B2 - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
- Publication number
- JP2982203B2 JP2982203B2 JP2054223A JP5422390A JP2982203B2 JP 2982203 B2 JP2982203 B2 JP 2982203B2 JP 2054223 A JP2054223 A JP 2054223A JP 5422390 A JP5422390 A JP 5422390A JP 2982203 B2 JP2982203 B2 JP 2982203B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- electrostatic chuck
- electrode plates
- semiconductor manufacturing
- electrode plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 半導体製造装置、例えば、プラズマエッチング装置に
おける静電チャックの構造に関し、 被処理ウエハーへの不純物の付着を少なくすることを
目的とし、 静電チャックに固定されたウエハーを処理する半導体
製造装置において、該静電チャックは絶縁体に埋没され
た複数の電極板を備え、該電極板が、ウエハー処理時に
は隣接する該電極板が交互に正と負とになるように帯電
して該ウエハーを吸着し、ウエハー処理休止時には負に
帯電した一部の該電極板で該ウエハーを吸着するように
なっている。
おける静電チャックの構造に関し、 被処理ウエハーへの不純物の付着を少なくすることを
目的とし、 静電チャックに固定されたウエハーを処理する半導体
製造装置において、該静電チャックは絶縁体に埋没され
た複数の電極板を備え、該電極板が、ウエハー処理時に
は隣接する該電極板が交互に正と負とになるように帯電
して該ウエハーを吸着し、ウエハー処理休止時には負に
帯電した一部の該電極板で該ウエハーを吸着するように
なっている。
〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体製造装置、例えば、プラズマエッチン
グ装置における静電チャックの構造に関する。
グ装置における静電チャックの構造に関する。
ウエハープロセスにおいては、プラズマエッチング装
置やプラズマ化学気相成長（プラズマCVD）装置が用い
られており、そのような装置はウエハーを固定する静電
チャックが用いられ、本発明はその静電チャックの構造
に関している。
置やプラズマ化学気相成長（プラズマCVD）装置が用い
られており、そのような装置はウエハーを固定する静電
チャックが用いられ、本発明はその静電チャックの構造
に関している。
例えば、プラズマエッチング装置はリアクティブイオ
ンエッチング（RIE）法が適用されて、対向配置した２
枚の平行平板電極のうちの一方にウエハー（被エッチン
グ基板）を載置する平行平板型の構造が採られている。
ンエッチング（RIE）法が適用されて、対向配置した２
枚の平行平板電極のうちの一方にウエハー（被エッチン
グ基板）を載置する平行平板型の構造が採られている。
第３図はプラズマエッチング装置の要部断面図を示し
ており、図中の記号１は真空チャンバ,2は上部電極,3は
下部電極,4は静電チャック,5はウエハー,6は高周波電源
（周波数5KHZ〜13.56MHZ）,7は直流電源,8はガス導入
口,9は排気口である。図示のように、高周波を印加した
下部電極３と上部電極２とを対向配置し、下部電極３上
の静電チャック４に固定したウエハー５に対して上部電
極２の下面から反応ガスを垂直に噴射して反応ガスをプ
ラズマ化し、ウエハー５にそのプラズマガスを衝突させ
てエッチングするものである。
ており、図中の記号１は真空チャンバ,2は上部電極,3は
下部電極,4は静電チャック,5はウエハー,6は高周波電源
（周波数5KHZ〜13.56MHZ）,7は直流電源,8はガス導入
口,9は排気口である。図示のように、高周波を印加した
下部電極３と上部電極２とを対向配置し、下部電極３上
の静電チャック４に固定したウエハー５に対して上部電
極２の下面から反応ガスを垂直に噴射して反応ガスをプ
ラズマ化し、ウエハー５にそのプラズマガスを衝突させ
てエッチングするものである。
このようなプラズマエッチング装置には接地電極側に
ウエハーを載置するアノードカップル型と上記第３図の
ような高周波電源側にウエハーを載置するカソードカッ
プル型との二種類があるが、その性能に差異はない。
ウエハーを載置するアノードカップル型と上記第３図の
ような高周波電源側にウエハーを載置するカソードカッ
プル型との二種類があるが、その性能に差異はない。
ところで、上記のドライエッチング装置において、下
部電極３上に静電チャック４を配置している理由は、ウ
エハーをただ自由に載せるだけではエッチィング処理中
に動き、また、密着させて冷却を良くするためである
が、そのウエハーの固定方法にウエハーを機械的に押さ
える方法とクーロン力によってチャッキングする静電チ
ャック方法との二種類がある。前者の機械的な押着法は
複数の機械部品を真空チャンバ１内に持ち込むことにな
るためにゴミが発生し易く、ウエハーの品質を低下させ
る心配があって好ましくない。また、この押着法はドラ
イエッチング装置の作成や装置の取扱も面倒になる。
部電極３上に静電チャック４を配置している理由は、ウ
エハーをただ自由に載せるだけではエッチィング処理中
に動き、また、密着させて冷却を良くするためである
が、そのウエハーの固定方法にウエハーを機械的に押さ
える方法とクーロン力によってチャッキングする静電チ
ャック方法との二種類がある。前者の機械的な押着法は
複数の機械部品を真空チャンバ１内に持ち込むことにな
るためにゴミが発生し易く、ウエハーの品質を低下させ
る心配があって好ましくない。また、この押着法はドラ
イエッチング装置の作成や装置の取扱も面倒になる。
従って、静電チャックによって固定することが望まし
く、その静電チャック４は、第３図に図示しているよう
に、タングステン板などの電極板を埋めたセラミック絶
縁体からなり電極板に直流電源７（電圧１〜2KV）を印
加してクーロン力によってセラミック絶縁体表面に載置
したウエハーをチャッキングしているものである。
く、その静電チャック４は、第３図に図示しているよう
に、タングステン板などの電極板を埋めたセラミック絶
縁体からなり電極板に直流電源７（電圧１〜2KV）を印
加してクーロン力によってセラミック絶縁体表面に載置
したウエハーをチャッキングしているものである。
第４図（ａ）〜（ｃ）は従来の静電チャックの透視平
面図を示しており、同図（ａ）はセラミック絶縁体40の
中に円形の電極板41を埋め込んだ例、同図（ｂ）はセラ
ミック絶縁体40の中に半円形の２枚の電極板42,43を並
列に埋め込んだ例，同図（ｃ）はセラミック絶縁体40の
中に同心円状に２枚の電極板44,45を埋め込んだ例であ
る。第４図（ａ）に示す１枚の電極板41の場合には、直
流電源７によって正電位または負電位のいずれかを印加
しているが、２枚の電極板42,43または電極板44,45を埋
め込んだ場合には、一方に正電位，他方に負電位を印加
する方法が採られている。
面図を示しており、同図（ａ）はセラミック絶縁体40の
中に円形の電極板41を埋め込んだ例、同図（ｂ）はセラ
ミック絶縁体40の中に半円形の２枚の電極板42,43を並
列に埋め込んだ例，同図（ｃ）はセラミック絶縁体40の
中に同心円状に２枚の電極板44,45を埋め込んだ例であ
る。第４図（ａ）に示す１枚の電極板41の場合には、直
流電源７によって正電位または負電位のいずれかを印加
しているが、２枚の電極板42,43または電極板44,45を埋
め込んだ場合には、一方に正電位，他方に負電位を印加
する方法が採られている。
ところで、上記のようなプラズマエッチング装置にお
いて重要な問題の一つは清浄な雰囲気中で操作して、ウ
エハーに不純物が付着しないようにすることであるが、
不純物を皆無にすることは困難であり、特に静電チャッ
クはゴミなどの不純物を吸着し易くて、荷重された微粉
末（パーティクル）状の不純物を吸着する性質が強い。
いて重要な問題の一つは清浄な雰囲気中で操作して、ウ
エハーに不純物が付着しないようにすることであるが、
不純物を皆無にすることは困難であり、特に静電チャッ
クはゴミなどの不純物を吸着し易くて、荷重された微粉
末（パーティクル）状の不純物を吸着する性質が強い。
そこで、第４図（ｃ）に示す形状の電極板を埋め込ん
だ静電チャックを用いて、２枚の電極板44,45に正負の
電位（＋1KV,−1KV）を交互に切り換えて印加し、チャ
ッキングしたウエハー面の微粉末（0.3μｍ以上の粉
末）を検出したところ、電極板44に正電位を印加した場
合の方が微粉末が多く付着することが判った。第５図は
その第４図（ｃ）に示す形状の電極板を用いて電極板に
印加する電位を交互に切替えて、微粉末を計測した結果
を示しており、縦軸は微粉末数，横軸Ａは電極板44に正
電位，電極板45に負電位を印加した条件、Ｂは電極板44
に負電位，電極板45に正電位を印加した条件を表わして
いる。これより条件Ａの方が条件Ｂより微粉末数が減少
することが判かり、これは電極板45の面積が電極板44の
面積より広いことに原因して、電極板44と電極板45とを
合計した静電チャックの電位が負になった場合（条件
Ａ）のときにウエハー面の微粉末が少なく、その総合し
た電位が正になった場合（条件Ｂ）のときにウエハー面
の微粉末が多いと思われる。
だ静電チャックを用いて、２枚の電極板44,45に正負の
電位（＋1KV,−1KV）を交互に切り換えて印加し、チャ
ッキングしたウエハー面の微粉末（0.3μｍ以上の粉
末）を検出したところ、電極板44に正電位を印加した場
合の方が微粉末が多く付着することが判った。第５図は
その第４図（ｃ）に示す形状の電極板を用いて電極板に
印加する電位を交互に切替えて、微粉末を計測した結果
を示しており、縦軸は微粉末数，横軸Ａは電極板44に正
電位，電極板45に負電位を印加した条件、Ｂは電極板44
に負電位，電極板45に正電位を印加した条件を表わして
いる。これより条件Ａの方が条件Ｂより微粉末数が減少
することが判かり、これは電極板45の面積が電極板44の
面積より広いことに原因して、電極板44と電極板45とを
合計した静電チャックの電位が負になった場合（条件
Ａ）のときにウエハー面の微粉末が少なく、その総合し
た電位が正になった場合（条件Ｂ）のときにウエハー面
の微粉末が多いと思われる。
従って、静電チャックとウエハーとの荷電状態を考察
すると、第６図に示すような荷電状態の図が考えられ、
図左側の荷電状態より図右側の荷電状態の方が微粉末が
少なくて、電極板の印加電位とは反対の負に帯電した微
粉末（不純物）が多いと推考される。記号５はウエハ
ー,40はセラミック絶縁体,45は電極板（電極板40をも含
む）,Pは微粉末で、図中の＋−の記号はその部位におけ
る荷電状態を示したもので、これより微粉末は負電位に
荷電されたものが多いと判断されるわけである。
すると、第６図に示すような荷電状態の図が考えられ、
図左側の荷電状態より図右側の荷電状態の方が微粉末が
少なくて、電極板の印加電位とは反対の負に帯電した微
粉末（不純物）が多いと推考される。記号５はウエハ
ー,40はセラミック絶縁体,45は電極板（電極板40をも含
む）,Pは微粉末で、図中の＋−の記号はその部位におけ
る荷電状態を示したもので、これより微粉末は負電位に
荷電されたものが多いと判断されるわけである。
本発明はこのような検討結果に基づいて、被処理ウエ
ハーへの不純物の付着を少なくすることを目的とした半
導体製造装置を提案するものである。
ハーへの不純物の付着を少なくすることを目的とした半
導体製造装置を提案するものである。
静電チャックに固定されたウエハーを処理する半導体
製造装置において、該静電チャックは絶縁体に埋没され
た複数の電極板を備え、該電極板が、ウエハー処理時に
は隣接する該電極板が交互に正と負とになるように帯電
して該ウエハーを吸着し、ウエハー処理休止時には負に
帯電した一部の該電極板で該ウエハーを吸着するように
なっている半導体製造装置によって解決される。
製造装置において、該静電チャックは絶縁体に埋没され
た複数の電極板を備え、該電極板が、ウエハー処理時に
は隣接する該電極板が交互に正と負とになるように帯電
して該ウエハーを吸着し、ウエハー処理休止時には負に
帯電した一部の該電極板で該ウエハーを吸着するように
なっている半導体製造装置によって解決される。
〔作 用〕 即ち、本発明では、静電チャックは、ウエハー処理時
には隣接する電極板が交互に正と負とになるように帯電
してウエハーを吸着し、一方、ウエハー処理休止時には
負に帯電した一部の電極板でウエハーを吸着する。そう
すると、ウエハー面への不純物の付着を防止することが
できる。
には隣接する電極板が交互に正と負とになるように帯電
してウエハーを吸着し、一方、ウエハー処理休止時には
負に帯電した一部の電極板でウエハーを吸着する。そう
すると、ウエハー面への不純物の付着を防止することが
できる。
以下に図面を参照して実施例によつて詳細に説明す
る。
る。
第１図（ａ），（ｂ）は本発明に関わりある静電チャ
ックの構造図を示しており、同図（ａ）は同図（ｂ）の
AA断面図，同図（ｂ）は平面図である。図中の記号７は
直流電源,11はセラミック絶縁体，14は円形の電極板
で、円形の電極板14は16個の楔型電極板4a,4b,4c……4p
に細分されている。なお、静電チャックの大きさは、例
えば口径６〜８インチφのウエハーに対して直径200mm
φ，厚さ４〜6mm程度のもので、電極板はウエハー載置
面下200μｍの位置にウエハーに近接して埋没されてお
り、細分した楔型電極板の相互間隔は3mm以下にする。
ックの構造図を示しており、同図（ａ）は同図（ｂ）の
AA断面図，同図（ｂ）は平面図である。図中の記号７は
直流電源,11はセラミック絶縁体，14は円形の電極板
で、円形の電極板14は16個の楔型電極板4a,4b,4c……4p
に細分されている。なお、静電チャックの大きさは、例
えば口径６〜８インチφのウエハーに対して直径200mm
φ，厚さ４〜6mm程度のもので、電極板はウエハー載置
面下200μｍの位置にウエハーに近接して埋没されてお
り、細分した楔型電極板の相互間隔は3mm以下にする。
且つ、エッチング操作中には、それらの楔型電極板は
交互に直流電源の正電位と負電位とに接続してウエハー
をチャッキングしており、エッチング休止中は負電位に
印加されている一部の楔型電極板のみ印加してウエハー
を保持しておく。そうすると、この保持期間中はウエハ
ー面が正に帯電しているから負電荷を帯びた不純物の付
着がなく、清浄面が保たれる。第２図（ａ），（ｂ）は
静電チャックへの電位の印加状態を図示したもので、同
図（ａ）はエッチング操作中の状態，同図（ｂ）は休止
中のウエハー保持状態を示している。
交互に直流電源の正電位と負電位とに接続してウエハー
をチャッキングしており、エッチング休止中は負電位に
印加されている一部の楔型電極板のみ印加してウエハー
を保持しておく。そうすると、この保持期間中はウエハ
ー面が正に帯電しているから負電荷を帯びた不純物の付
着がなく、清浄面が保たれる。第２図（ａ），（ｂ）は
静電チャックへの電位の印加状態を図示したもので、同
図（ａ）はエッチング操作中の状態，同図（ｂ）は休止
中のウエハー保持状態を示している。
なお、エッチング操作中は高周波電源が印加してプラ
ズマが発生しているから静電チャック印加の影響はな
い。また、ウエハーを静電チャックに載置していない場
合にはウエハーチャッキング中の電位と反対の電位を楔
型電極板に与えておくことが望ましい。
ズマが発生しているから静電チャック印加の影響はな
い。また、ウエハーを静電チャックに載置していない場
合にはウエハーチャッキング中の電位と反対の電位を楔
型電極板に与えておくことが望ましい。
静電チャックをそのような印加状態に変化させてプラ
ズマエッチング装置にウエハーを固定したり、保持した
りすると、第６図から明らかなように付着不純物の少な
い被処理ウエハーが得られて、ウエハーの品質が向上す
る。
ズマエッチング装置にウエハーを固定したり、保持した
りすると、第６図から明らかなように付着不純物の少な
い被処理ウエハーが得られて、ウエハーの品質が向上す
る。
なお、上記した本発明に関わる静電チャックはエッチ
ング装置のみならず、プラズマCVD装置に配置して一層
大きな効果が得られるものである。
ング装置のみならず、プラズマCVD装置に配置して一層
大きな効果が得られるものである。
以上の説明から明らかなように、本発明にかかる半導
体製造装置によれば、不純物付着の少ない被処理ウエハ
ーが得られて、半導体デバイスの高品質化に大きく役立
つものである。
体製造装置によれば、不純物付着の少ない被処理ウエハ
ーが得られて、半導体デバイスの高品質化に大きく役立
つものである。
第１図（ａ），（ｂ）は本発明に関わりある静電チャッ
クの構造図、 第２図（ａ），（ｂ）は静電チャックへの電位の印加状
態を示す図、 第３図はプラズマエッチング装置の要部断面図、 第４図（ａ）〜（ｃ）は従来の静電チャックの透視平面
図、 第５図は微粉末の計測データ図、 第６図は静電チャックとウエハーとの荷電状態図であ
る。 図において、 １は真空チャンバ、 ２は上部電極、３は下部電極、 ４は静電チャック、５はウエハー、 ６は高周波電源、７は直流電源、 ８はガス導入口、９は排気口、 11はセラミック絶縁体、14 は電極板、 4a,4b,4c……4pは楔型電極板 を示している。
クの構造図、 第２図（ａ），（ｂ）は静電チャックへの電位の印加状
態を示す図、 第３図はプラズマエッチング装置の要部断面図、 第４図（ａ）〜（ｃ）は従来の静電チャックの透視平面
図、 第５図は微粉末の計測データ図、 第６図は静電チャックとウエハーとの荷電状態図であ
る。 図において、 １は真空チャンバ、 ２は上部電極、３は下部電極、 ４は静電チャック、５はウエハー、 ６は高周波電源、７は直流電源、 ８はガス導入口、９は排気口、 11はセラミック絶縁体、14 は電極板、 4a,4b,4c……4pは楔型電極板 を示している。
Claims (3)
- 【請求項１】静電チャックに固定されたウエハーを処理
する半導体製造装置において、 該静電チャックは絶縁体に埋没された複数の電極板を備
え、 該電極板が、ウエハー処理時には隣接する該電極板が交
互に正と負とになるように帯電して該ウエハーを吸着
し、ウエハー処理休止時には負に帯電した一部の該電極
板で該ウエハーを吸着するようになっている半導体製造
装置。 - 【請求項２】前記複数の電極板は、円板状をなし、中心
を通る複数の直線で分割して得られる複数の楔型電極板
である請求項１記載の半導体製造装置。 - 【請求項３】前記静電チャックの絶縁体がセラミックか
らなることを特徴とする請求項１記載の半導体製造装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2054223A JP2982203B2 (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2054223A JP2982203B2 (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | 半導体製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03255626A JPH03255626A (ja) | 1991-11-14 |
| JP2982203B2 true JP2982203B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=12964538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2054223A Expired - Fee Related JP2982203B2 (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2982203B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5800618A (en) | 1992-11-12 | 1998-09-01 | Ngk Insulators, Ltd. | Plasma-generating electrode device, an electrode-embedded article, and a method of manufacturing thereof |
| DE69429243T2 (de) * | 1993-11-18 | 2002-06-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Elektrode zur herstellung von plasma und verfahren zur herstellung der elektrode |
| US5817406A (en) * | 1995-07-14 | 1998-10-06 | Applied Materials, Inc. | Ceramic susceptor with embedded metal electrode and brazing material connection |
| US5633073A (en) * | 1995-07-14 | 1997-05-27 | Applied Materials, Inc. | Ceramic susceptor with embedded metal electrode and eutectic connection |
-
1990
- 1990-03-05 JP JP2054223A patent/JP2982203B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03255626A (ja) | 1991-11-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2867526B2 (ja) | 半導体製造装置 | |
| JP3292270B2 (ja) | 静電吸着装置 | |
| US5410122A (en) | Use of electrostatic forces to reduce particle contamination in semiconductor plasma processing chambers | |
| JPH10150100A (ja) | 静電チャックとそれを用いた試料処理方法及び装置 | |
| KR20010042592A (ko) | 웨이퍼 미립자 오염 정도가 낮은 정전 웨이퍼 클램프 | |
| JP3191139B2 (ja) | 試料保持装置 | |
| KR100782621B1 (ko) | 플라즈마 처리 방법 및 플라즈마 처리 장치 | |
| JP3230821B2 (ja) | プッシャーピン付き静電チャック | |
| JPH0652758B2 (ja) | 静電チヤツク | |
| JP4105778B2 (ja) | 気流搬送装置 | |
| TWI823273B (zh) | 靜電吸盤及等離子體反應裝置 | |
| JP2982203B2 (ja) | 半導体製造装置 | |
| JPH09330895A (ja) | 静電粒子除去装置 | |
| JP3296237B2 (ja) | ウエハの製造方法 | |
| US10549324B2 (en) | Method and apparatus for backside cleaning of substrates | |
| JPH10321604A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH1187457A (ja) | 異物除去機能付き静電吸着装置を備えた半導体製造装置 | |
| JPH07106307A (ja) | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 | |
| JP3801130B2 (ja) | 半導体装置の製造方法及び製造装置 | |
| JPH05291384A (ja) | 静電吸着方法 | |
| JP2503364B2 (ja) | ウエハの静電吸着装置、ウエハの静電吸着方法、ウエハの離脱方法及びドライエッチング方法 | |
| JPS6325706B2 (ja) | ||
| JP2004253402A (ja) | 静電チャック装置 | |
| JPH07302827A (ja) | 半導体ウエハ搬送装置 | |
| JPH05226291A (ja) | プラズマ処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |