JP3300380B2 - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱ＣＶＤ装置、プラズ
マＣＶＤ装置、プラズマエッチング装置等の半導体製造
装置に関するものである。
マＣＶＤ装置、プラズマエッチング装置等の半導体製造
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造装置においては、主チャンバ
ーの前後に副チャンバーを設置し、これらをゲートバル
ブによって仕切ったものが一般的である。従来の半導体
ウエハー固定技術としては、メカニカル固定、真空チャ
ック、静電チャックの各方式が知られており、例えば、
半導体ウエハーの搬送用、露光、成膜、微細加工、洗
浄、ダイシング等に使用されている。
ーの前後に副チャンバーを設置し、これらをゲートバル
ブによって仕切ったものが一般的である。従来の半導体
ウエハー固定技術としては、メカニカル固定、真空チャ
ック、静電チャックの各方式が知られており、例えば、
半導体ウエハーの搬送用、露光、成膜、微細加工、洗
浄、ダイシング等に使用されている。
【０００３】このうち、従来は、副チャンバー内ではサ
セプター上に半導体ウエハーを載置し、主チャンバーで
はメカニカル固定方式を用いることが通常であった。し
かし、メカニカル固定では、半導体ウエハーの表面にピ
ン又はリングが接触して半導体ウエハー外周部におさえ
シロを必要とするため、一枚の半導体ウエハーからとれ
る半導体チップ数が減少する。また、ウエハーの保持、
離脱の為にピンやリングが動くためにパーティクルが発
生する為、不純物混入や成膜不良の原因となる。ウエハ
ー加熱時には、この半導体ウエハー全面が均等に押さえ
られているわけではないので、半導体ウエハーに反り、
歪みが生じる。また、いわゆる真空チャックは、スパッ
タ、ＣＶＤ装置等のような中高真空の条件下では使用で
きない。これらの点から、半導体の極微細加工要求が高
まるのにつれ、メカニカルな機構を持たない静電チャッ
クが有望視されてきている。
セプター上に半導体ウエハーを載置し、主チャンバーで
はメカニカル固定方式を用いることが通常であった。し
かし、メカニカル固定では、半導体ウエハーの表面にピ
ン又はリングが接触して半導体ウエハー外周部におさえ
シロを必要とするため、一枚の半導体ウエハーからとれ
る半導体チップ数が減少する。また、ウエハーの保持、
離脱の為にピンやリングが動くためにパーティクルが発
生する為、不純物混入や成膜不良の原因となる。ウエハ
ー加熱時には、この半導体ウエハー全面が均等に押さえ
られているわけではないので、半導体ウエハーに反り、
歪みが生じる。また、いわゆる真空チャックは、スパッ
タ、ＣＶＤ装置等のような中高真空の条件下では使用で
きない。これらの点から、半導体の極微細加工要求が高
まるのにつれ、メカニカルな機構を持たない静電チャッ
クが有望視されてきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、主チャンバー
内に静電チャックを設置して半導体ウエハーにＣＶＤ処
理やクリーニング処理等を施してみると、従来は見られ
なかった新たな問題が生ずることが解った。即ち、半導
体ウエハーは副チャンバーを通って主チャンバー内へと
装入されるが、前工程での半導体ウエハーの温度と主チ
ャンバー内の処理温度とは通常大きく異なる。このた
め、主チャンバー内に静電チャックを設置し、その上に
半導体ウエハーを吸着すると、大きな熱衝撃が静電チャ
ックに加わり、破壊に至ることがあった。
内に静電チャックを設置して半導体ウエハーにＣＶＤ処
理やクリーニング処理等を施してみると、従来は見られ
なかった新たな問題が生ずることが解った。即ち、半導
体ウエハーは副チャンバーを通って主チャンバー内へと
装入されるが、前工程での半導体ウエハーの温度と主チ
ャンバー内の処理温度とは通常大きく異なる。このた
め、主チャンバー内に静電チャックを設置し、その上に
半導体ウエハーを吸着すると、大きな熱衝撃が静電チャ
ックに加わり、破壊に至ることがあった。
【０００５】また、主チャンバー内では、例えば熱ＣＶ
Ｄ用反応ガスや ClF3 , NF3 等のクリーニングガスを用
いるので、静電チャックの表面などが腐食され、塵の原
因となる。このため、静電チャックの基材としては、20
0 ℃以上の温度差に対する耐熱衝撃性と、腐食性ガスに
対する化学耐食性とが求められる。しかし、本発明者が
探索したところ、上記のような耐熱衝撃性と化学耐食性
とを高度に満足する基材は存在しなかった。
Ｄ用反応ガスや ClF3 , NF3 等のクリーニングガスを用
いるので、静電チャックの表面などが腐食され、塵の原
因となる。このため、静電チャックの基材としては、20
0 ℃以上の温度差に対する耐熱衝撃性と、腐食性ガスに
対する化学耐食性とが求められる。しかし、本発明者が
探索したところ、上記のような耐熱衝撃性と化学耐食性
とを高度に満足する基材は存在しなかった。
【０００６】本発明の課題は、主チャンバーにおけるウ
エハー保持具として静電チャックを用いた場合に、この
静電チャックの腐食や熱衝撃による割れ、クラック等を
防止することである。
エハー保持具として静電チャックを用いた場合に、この
静電チャックの腐食や熱衝撃による割れ、クラック等を
防止することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、処理前の半導
体ウエハーを収容する副チャンバー；半導体ウエハーを
収容して所定の処理を施す主チャンバー；主チャンバー
と副チャンバーとを隔離するゲートバルブ；主チャンバ
ー内に設置され、かつアルミナ、アルミナ−炭化珪素複
合材料、スピネル、サイアロンおよび窒化アルミニウム
からなる群より選ばれた化学耐食性セラミックスを基材
として用いた静電チャック：処理前の半導体ウエハーを
支持するために副チャンバー内に設置され、かつ窒化珪
素および炭化珪素からなる群より選ばれた耐熱衝撃性セ
ラミックスを基材として用いた静電チャック；および副
チャンバー内に設置された静電チャックに支持された半
導体ウエハーの温度を調節する温度調節機構を有する、
半導体製造装置に係るものである。
体ウエハーを収容する副チャンバー；半導体ウエハーを
収容して所定の処理を施す主チャンバー；主チャンバー
と副チャンバーとを隔離するゲートバルブ；主チャンバ
ー内に設置され、かつアルミナ、アルミナ−炭化珪素複
合材料、スピネル、サイアロンおよび窒化アルミニウム
からなる群より選ばれた化学耐食性セラミックスを基材
として用いた静電チャック：処理前の半導体ウエハーを
支持するために副チャンバー内に設置され、かつ窒化珪
素および炭化珪素からなる群より選ばれた耐熱衝撃性セ
ラミックスを基材として用いた静電チャック；および副
チャンバー内に設置された静電チャックに支持された半
導体ウエハーの温度を調節する温度調節機構を有する、
半導体製造装置に係るものである。
【０００８】「静電チャック」には、抵抗発熱体を基材
中に埋設した、図２のヒーター付き静電チャックを含
む。
中に埋設した、図２のヒーター付き静電チャックを含
む。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明の実施例に係る半導体装置を
示す模式図である。図１において、主チャンバー12の左
側には副チャンバー１が設けられ、主チャンバー12の右
側には副チャンバー22が設けられている。主チャンバー
12と副チャンバー１, 22との間は、それぞれゲートバル
ブ11A, 11Bによって隔離されている。副チャンバー１内
には、ヒーター付き静電チャック４が設置されている。
ヒーター付き静電チャック４においては、円盤状セラミ
ックス基体５の内部に抵抗発熱体６が埋設され、抵抗発
熱体６の両側に電極端子７が接続されている。電極端子
７にはそれぞれ給電ケーブル８が接続され、給電ケーブ
ル８がヒーター制御部９に接続されている。
示す模式図である。図１において、主チャンバー12の左
側には副チャンバー１が設けられ、主チャンバー12の右
側には副チャンバー22が設けられている。主チャンバー
12と副チャンバー１, 22との間は、それぞれゲートバル
ブ11A, 11Bによって隔離されている。副チャンバー１内
には、ヒーター付き静電チャック４が設置されている。
ヒーター付き静電チャック４においては、円盤状セラミ
ックス基体５の内部に抵抗発熱体６が埋設され、抵抗発
熱体６の両側に電極端子７が接続されている。電極端子
７にはそれぞれ給電ケーブル８が接続され、給電ケーブ
ル８がヒーター制御部９に接続されている。
【００１０】ウエハー搬送用ロボット２は、例えば、モ
ーターで駆動されるマジックハンド形状のものであり、
副チャンバー１の前後に半導体ウエハーを搬送するもの
である。ウエハー搬送用ロボット２によって、処理前の
半導体ウエハー３を搬送し、ヒーター付き静電チャック
４の表面に載置する。排気孔10から矢印Ａのように副チ
ャンバー１内の雰囲気を排気する。
ーターで駆動されるマジックハンド形状のものであり、
副チャンバー１の前後に半導体ウエハーを搬送するもの
である。ウエハー搬送用ロボット２によって、処理前の
半導体ウエハー３を搬送し、ヒーター付き静電チャック
４の表面に載置する。排気孔10から矢印Ａのように副チ
ャンバー１内の雰囲気を排気する。
【００１１】ヒーター付き静電チャック４の円盤状セラ
ミックス基体５は、窒化珪素および炭化珪素からなる群
より選ばれた耐熱衝撃性セラミックスからなっている。
ミックス基体５は、窒化珪素および炭化珪素からなる群
より選ばれた耐熱衝撃性セラミックスからなっている。
【００１２】次いで、ゲートバルブ11A を開き、半導体
ウエハー３を主チャンバー12内に搬送する。主チャンバ
ー12内には、本発明者が新たに開発したヒーター付き静
電チャック15が設置されている。
ウエハー３を主チャンバー12内に搬送する。主チャンバ
ー12内には、本発明者が新たに開発したヒーター付き静
電チャック15が設置されている。
【００１３】ここで、図２にヒーター付き静電チャック
15を示す。円盤状セラミックス基体５Ａの内部には抵抗
発熱体６が埋設され、この抵抗発熱体６は一例として螺
旋状に巻回されている。抵抗発熱体６の両端部には、そ
れぞれ電極端子７が接続固定され、各電極端子７の端面
が給電ケーブル８に接合されている。一対の給電ケーブ
ル８は、それぞれコントローラー19に接続されており、
図示省略したスイッチを作動させることにより、抵抗発
熱体６を発熱させることができる。
15を示す。円盤状セラミックス基体５Ａの内部には抵抗
発熱体６が埋設され、この抵抗発熱体６は一例として螺
旋状に巻回されている。抵抗発熱体６の両端部には、そ
れぞれ電極端子７が接続固定され、各電極端子７の端面
が給電ケーブル８に接合されている。一対の給電ケーブ
ル８は、それぞれコントローラー19に接続されており、
図示省略したスイッチを作動させることにより、抵抗発
熱体６を発熱させることができる。
【００１４】円盤状セラミックス基体５Ａの一方の主面
に沿って、例えば円形の膜状電極16が形成されている。
そして、この膜状電極16を覆うように、一方の主面上に
セラミックス誘電体層22が形成され、一体化されてい
る。これにより、膜状電極16は、セラミックス基体５Ａ
とセラミックス誘電体層22との間に内蔵される。セラミ
ックス基体５Ａの内部は電極端子23が埋設され、この電
極端子23の一端には膜状電極16が接続され、電極端子23
の他端に給電ケーブル17A が接続されている。この給電
ケーブル17A は静電チャック電源18の正極に接続され、
電源18の負極がアース線17B に接続される。
に沿って、例えば円形の膜状電極16が形成されている。
そして、この膜状電極16を覆うように、一方の主面上に
セラミックス誘電体層22が形成され、一体化されてい
る。これにより、膜状電極16は、セラミックス基体５Ａ
とセラミックス誘電体層22との間に内蔵される。セラミ
ックス基体５Ａの内部は電極端子23が埋設され、この電
極端子23の一端には膜状電極16が接続され、電極端子23
の他端に給電ケーブル17A が接続されている。この給電
ケーブル17A は静電チャック電源18の正極に接続され、
電源18の負極がアース線17B に接続される。
【００１５】また、ヒーター付き静電チャック15中に
は、熱電対21が埋設されており、熱電対21の端面に導線
20が接続されている。導線20の他端がコントローラー19
に接続される。コントローラー19中には、交流電源とマ
イクロプロセッサとが内蔵されている。
は、熱電対21が埋設されており、熱電対21の端面に導線
20が接続されている。導線20の他端がコントローラー19
に接続される。コントローラー19中には、交流電源とマ
イクロプロセッサとが内蔵されている。
【００１６】ウエハー３を加熱処理する際には、セラミ
ックス誘電体層22のウエハー吸着面にウエハー３を設置
し、ウエハー３に対してアース線17Bを接触させる。そ
して、膜状電極16に正電荷を蓄積してセラミックス誘電
体層22を分極させる。それと共に、ウエハー３に負電荷
を蓄積させ、セラミックス誘電体層22とウエハー３との
間のクーロン引力により、ウエハー３をウエハー吸着面
へと吸着させる。これと共に、抵抗発熱体６を発熱させ
てウエハー吸着面を所定温度に加熱する。
ックス誘電体層22のウエハー吸着面にウエハー３を設置
し、ウエハー３に対してアース線17Bを接触させる。そ
して、膜状電極16に正電荷を蓄積してセラミックス誘電
体層22を分極させる。それと共に、ウエハー３に負電荷
を蓄積させ、セラミックス誘電体層22とウエハー３との
間のクーロン引力により、ウエハー３をウエハー吸着面
へと吸着させる。これと共に、抵抗発熱体６を発熱させ
てウエハー吸着面を所定温度に加熱する。
【００１７】また、加熱処理時には、ガス供給口13から
矢印ＢのようにＣＶＤ用ガス等を供給し、ガス排出口14
から矢印Ｃのようにガスを排出する。この際、熱電対21
からの電気信号をコントローラー19へと入力し、この値
を内蔵マイクロプロセッサによって演算処理して適切な
電圧印加パターンを決定する。この決定されたパターン
に従い、抵抗発熱体６に電圧を印加する。
矢印ＢのようにＣＶＤ用ガス等を供給し、ガス排出口14
から矢印Ｃのようにガスを排出する。この際、熱電対21
からの電気信号をコントローラー19へと入力し、この値
を内蔵マイクロプロセッサによって演算処理して適切な
電圧印加パターンを決定する。この決定されたパターン
に従い、抵抗発熱体６に電圧を印加する。
【００１８】セラミックス基体５Ａ、セラミックス誘電
体層22の材質は、それぞれ、アルミナ、アルミナ−炭化
珪素複合材料、スピネル、サイアロンおよび窒化アルミ
ニウムからなる群より選ばれた化学耐食性セラミックス
である。抵抗発熱体６、膜状電極16の材質は、それぞれ
タングステン、モリブデン、白金等の高融点金属とする
ことが好ましい。
体層22の材質は、それぞれ、アルミナ、アルミナ−炭化
珪素複合材料、スピネル、サイアロンおよび窒化アルミ
ニウムからなる群より選ばれた化学耐食性セラミックス
である。抵抗発熱体６、膜状電極16の材質は、それぞれ
タングステン、モリブデン、白金等の高融点金属とする
ことが好ましい。
【００１９】本実施例の半導体製造装置によれば、まず
半導体ウエハー３をヒーター付き静電チャック４上に載
置し、この段階で半導体ウエハー３を予熱することがで
きる。そして、予熱後の半導体ウエハー３を、ヒーター
付き静電チャック15に吸着し、加熱処理する。この際、
静電チャック15の基材として、前述したような化学耐食
性セラミックスを使用しているので、静電チャック15が
ＣＶＤ用ガス、エッチングガス等に侵されるのを防止で
きる。それと共に、副チャンバー１内の静電チャック４
において、半導体ウエハー３を予熱するので、半導体ウ
エハー３をヒーター付き静電チャック15に吸着させる
際、両者の温度差が小さく、従って静電チャック15の基
材に加わる熱衝撃が小さい。これにより、静電チャック
15にクラック、割れ等が生ずるのを防止できる。
半導体ウエハー３をヒーター付き静電チャック４上に載
置し、この段階で半導体ウエハー３を予熱することがで
きる。そして、予熱後の半導体ウエハー３を、ヒーター
付き静電チャック15に吸着し、加熱処理する。この際、
静電チャック15の基材として、前述したような化学耐食
性セラミックスを使用しているので、静電チャック15が
ＣＶＤ用ガス、エッチングガス等に侵されるのを防止で
きる。それと共に、副チャンバー１内の静電チャック４
において、半導体ウエハー３を予熱するので、半導体ウ
エハー３をヒーター付き静電チャック15に吸着させる
際、両者の温度差が小さく、従って静電チャック15の基
材に加わる熱衝撃が小さい。これにより、静電チャック
15にクラック、割れ等が生ずるのを防止できる。
【００２０】この予熱の際には、静電チャック15に加わ
る熱衝撃がその基材の許容範囲内に止まる程度に、半導
体ウエハー３の温度を上昇させておく。予熱後の半導体
ウエハー３の温度を、静電チャック15の表面温度と同程
度にすれば、特に好ましい。
る熱衝撃がその基材の許容範囲内に止まる程度に、半導
体ウエハー３の温度を上昇させておく。予熱後の半導体
ウエハー３の温度を、静電チャック15の表面温度と同程
度にすれば、特に好ましい。
【００２１】また、ヒーター付き静電チャック４の基材
として、耐熱衝撃性セラミックスを使用したので、副チ
ャンバー１内で半導体ウエハー３を急速に予熱しても、
静電チャック４にクラック、破壊等は生じない。更に、
半導体ウエハー３を、ヒーター付き静電チャック15によ
って吸着しつつ予熱できるので、予熱時のレスポンスが
一層早くなる。
として、耐熱衝撃性セラミックスを使用したので、副チ
ャンバー１内で半導体ウエハー３を急速に予熱しても、
静電チャック４にクラック、破壊等は生じない。更に、
半導体ウエハー３を、ヒーター付き静電チャック15によ
って吸着しつつ予熱できるので、予熱時のレスポンスが
一層早くなる。
【００２２】また、図２に示すヒーター付き静電チャッ
ク15によれば、更に以下の効果を奏しうる。こうしたヒ
ーター付き静電チャックによれば、ウエハー３をウエハ
ー吸着面へとクーロン力によって全面で吸着しつつ、同
時にウエハー吸着面を加熱してウエハーを加熱すること
ができる。従って、特に中高真空中でウエハー３を全面
に亘って吸着面へと追従させ、均熱化することができ、
ウエハー３とウエハー吸着面との間の隙間によるウエハ
ー３の均熱性の低下が生じない。従って、ウエハー３の
熱処理をウエハー全面に亘って均一に行うことができ、
半導体の歩留り低下を防止することができる。
ク15によれば、更に以下の効果を奏しうる。こうしたヒ
ーター付き静電チャックによれば、ウエハー３をウエハ
ー吸着面へとクーロン力によって全面で吸着しつつ、同
時にウエハー吸着面を加熱してウエハーを加熱すること
ができる。従って、特に中高真空中でウエハー３を全面
に亘って吸着面へと追従させ、均熱化することができ、
ウエハー３とウエハー吸着面との間の隙間によるウエハ
ー３の均熱性の低下が生じない。従って、ウエハー３の
熱処理をウエハー全面に亘って均一に行うことができ、
半導体の歩留り低下を防止することができる。
【００２３】更に、セラミックス基体５Ａの内部に抵抗
発熱体６が埋設され、また膜状電極16がセラミックス誘
電体層22とセラミックス基体５Ａとの間に内蔵されてい
るので、従来の金属ヒーターの場合のような汚染を防止
できる。また、ウエハー３をウエハー吸着面へと吸着し
た状態で直接加熱するので、間接加熱方式の場合のよう
な熱効率の悪化の問題は生じない。
発熱体６が埋設され、また膜状電極16がセラミックス誘
電体層22とセラミックス基体５Ａとの間に内蔵されてい
るので、従来の金属ヒーターの場合のような汚染を防止
できる。また、ウエハー３をウエハー吸着面へと吸着し
た状態で直接加熱するので、間接加熱方式の場合のよう
な熱効率の悪化の問題は生じない。
【００２４】図３に示す例においては、副チャンバー１
内に、円盤状セラミックス基体５からなる静電チャック
24を設置し、この上に処理前の半導体ウエハー３を設置
する。温度調節機構としては、赤外線ランプ25を使用
し、赤外線ランプ25内の抵抗発熱体を給電ケーブル８に
接続する。円盤状セラミックス基体５の材質として、前
述した耐熱衝撃性セラミックスを用いる。そして、静電
チャック24上に設置した半導体ウエハー３を、赤外線ラ
ンプ25で加熱する。
内に、円盤状セラミックス基体５からなる静電チャック
24を設置し、この上に処理前の半導体ウエハー３を設置
する。温度調節機構としては、赤外線ランプ25を使用
し、赤外線ランプ25内の抵抗発熱体を給電ケーブル８に
接続する。円盤状セラミックス基体５の材質として、前
述した耐熱衝撃性セラミックスを用いる。そして、静電
チャック24上に設置した半導体ウエハー３を、赤外線ラ
ンプ25で加熱する。
【００２５】図４は、本発明外の参考例を示す。図４に
おいては、円盤状セラミックス基体５中にパイプ27を埋
設し、パイプ27の両端を副チャンバー１外へ取り出す。
前工程において加熱された高温の半導体ウエハー３を、
ウエハー支持具26上に設置し、パイプ27の一端側に冷媒
を矢印Ｄのように流し、パイプ27の他端側から冷媒を矢
印Ｅのように取り出す。これにより、高温の半導体ウエ
ハー３を冷却してその温度を調整し、主チャンバー内の
静電チャックへと搬送する。本実施例においては、予め
高温の半導体ウエハー３を冷却しておくことにより、半
導体ウエハー３の温度を調整し、主チャンバー内の静電
チャック７に、無理な熱衝撃が加わらないようにする。
おいては、円盤状セラミックス基体５中にパイプ27を埋
設し、パイプ27の両端を副チャンバー１外へ取り出す。
前工程において加熱された高温の半導体ウエハー３を、
ウエハー支持具26上に設置し、パイプ27の一端側に冷媒
を矢印Ｄのように流し、パイプ27の他端側から冷媒を矢
印Ｅのように取り出す。これにより、高温の半導体ウエ
ハー３を冷却してその温度を調整し、主チャンバー内の
静電チャックへと搬送する。本実施例においては、予め
高温の半導体ウエハー３を冷却しておくことにより、半
導体ウエハー３の温度を調整し、主チャンバー内の静電
チャック７に、無理な熱衝撃が加わらないようにする。
【００２６】また、ウエハー支持具26の円盤状セラミッ
クス基体５中に、図１に示すように更に抵抗発熱体を埋
設し、半導体ウエハー３を予熱する機能をもウエハー支
持具26に付与することができる。この場合には、副チャ
ンバー内に搬送されてきた半導体ウエハーの温度と、主
チャンバー内の静電チャックの温度とを比較することに
より、予熱又は予冷を選択する。更にこの場合、予熱手
段として、図３に示す赤外線ランプ25を使用することも
できる。
クス基体５中に、図１に示すように更に抵抗発熱体を埋
設し、半導体ウエハー３を予熱する機能をもウエハー支
持具26に付与することができる。この場合には、副チャ
ンバー内に搬送されてきた半導体ウエハーの温度と、主
チャンバー内の静電チャックの温度とを比較することに
より、予熱又は予冷を選択する。更にこの場合、予熱手
段として、図３に示す赤外線ランプ25を使用することも
できる。
【００２７】図５に示す例においては、静電チャック28
に半導体ウエハー３を吸着する。また、赤外線ランプ25
に給電ケーブル８を通して電力を供給し、これにより半
導体ウエハー３を加熱する。他の部分は、図１において
説明した部材と同一であるので、その説明は省略する。
に半導体ウエハー３を吸着する。また、赤外線ランプ25
に給電ケーブル８を通して電力を供給し、これにより半
導体ウエハー３を加熱する。他の部分は、図１において
説明した部材と同一であるので、その説明は省略する。
【００２８】図６に静電チャック28の構成を示す。円盤
状セラミックス基体５Ａの一方の主面に沿って、例えば
円形の膜状電極16が形成されている。そして、この膜状
電極16を覆うように、一方の主面上にセラミックス誘電
体層22が形成され、一体化されている。これにより、膜
状電極16は、セラミックス基体５Ａとセラミックス誘電
体層22との間に内蔵される。セラミックス基体５Ａの内
部には電極端子23が埋設され、この電極端子23の一端に
は膜状電極16が接続され、電極端子23の他端には給電ケ
ーブル17A が接続されている。この給電ケーブル17A は
静電チャック電源18の正極に接続され、電源18の負極が
アース線17B に接続される。そして、半導体ウエハー３
をウエハー吸着面に設置し、吸着する。この動作は、前
記したヒーター付き静電チャックと同じである。また、
セラミックス基体５Ａ、セラミックス誘電体層22の材質
は、前記した化学耐食性セラミックスとする。
状セラミックス基体５Ａの一方の主面に沿って、例えば
円形の膜状電極16が形成されている。そして、この膜状
電極16を覆うように、一方の主面上にセラミックス誘電
体層22が形成され、一体化されている。これにより、膜
状電極16は、セラミックス基体５Ａとセラミックス誘電
体層22との間に内蔵される。セラミックス基体５Ａの内
部には電極端子23が埋設され、この電極端子23の一端に
は膜状電極16が接続され、電極端子23の他端には給電ケ
ーブル17A が接続されている。この給電ケーブル17A は
静電チャック電源18の正極に接続され、電源18の負極が
アース線17B に接続される。そして、半導体ウエハー３
をウエハー吸着面に設置し、吸着する。この動作は、前
記したヒーター付き静電チャックと同じである。また、
セラミックス基体５Ａ、セラミックス誘電体層22の材質
は、前記した化学耐食性セラミックスとする。
【００２９】本発明に従い、更に以下の変形例が実施可
能である。図５に示す例において、静電チャック28の円
盤状セラミックス基体５Ａ（図６参照）中に、更に、冷
媒を流す為、図４に示すパイプ27を埋設することができ
る。この場合には、半導体ウエハー３を冷却しつつ、所
定の処理を施すことになる。
能である。図５に示す例において、静電チャック28の円
盤状セラミックス基体５Ａ（図６参照）中に、更に、冷
媒を流す為、図４に示すパイプ27を埋設することができ
る。この場合には、半導体ウエハー３を冷却しつつ、所
定の処理を施すことになる。
【００３０】図３に示す例において、図５、図６に示す
静電チャック28を副チャンバー１内に設置し、半導体ウ
エハー３を静電チャック28に吸着しつつ、赤外線ランプ
25によって予熱することもできる。
静電チャック28を副チャンバー１内に設置し、半導体ウ
エハー３を静電チャック28に吸着しつつ、赤外線ランプ
25によって予熱することもできる。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、化学耐食性セラミック
スを基材として用いた静電チャックを主チャンバー内に
設置するので、この静電チャックがＣＶＤ用ガス、エッ
チングガス等の腐食性ガスに侵されるのを防止できる。
スを基材として用いた静電チャックを主チャンバー内に
設置するので、この静電チャックがＣＶＤ用ガス、エッ
チングガス等の腐食性ガスに侵されるのを防止できる。
【００３２】これと共に、副チャンバー内に設置したウ
エハー支持具によって半導体ウエハーを支持し、かつ温
度調節機構によってこの半導体ウエハーの温度を調節す
るので、主チャンバー内に設置された静電チャックに半
導体ウエハーを吸着させる際に、両者の温度差を小さく
し、この静電チャックの基材に加わる熱衝撃を小さくす
ることができる。これにより、化学耐食性セラミックス
を基材として用いた静電チャックに、クラック、割れ等
が生ずるのを防止できる。
エハー支持具によって半導体ウエハーを支持し、かつ温
度調節機構によってこの半導体ウエハーの温度を調節す
るので、主チャンバー内に設置された静電チャックに半
導体ウエハーを吸着させる際に、両者の温度差を小さく
し、この静電チャックの基材に加わる熱衝撃を小さくす
ることができる。これにより、化学耐食性セラミックス
を基材として用いた静電チャックに、クラック、割れ等
が生ずるのを防止できる。
【００３３】しかも、副チャンバー内に設置されたウエ
ハー支持具の基材として耐熱衝撃性セラミックスを使用
したので、このウエハー支持具に半導体ウエハーを設置
した状態で、半導体ウエハーを急速に温度調節、即ち予
熱又は予冷したり、高温の半導体ウエハーをウエハー支
持具に接触させても、このウエハー支持具にクラック、
破壊等は生じない。
ハー支持具の基材として耐熱衝撃性セラミックスを使用
したので、このウエハー支持具に半導体ウエハーを設置
した状態で、半導体ウエハーを急速に温度調節、即ち予
熱又は予冷したり、高温の半導体ウエハーをウエハー支
持具に接触させても、このウエハー支持具にクラック、
破壊等は生じない。
【図１】本発明の実施例に係る半導体製造装置を示す模
式図である。
式図である。
【図２】ヒーター付き静電チャックを示す断面図であ
る。
る。
【図３】他の実施例に係る半導体製造装置の副チャンバ
ーを示す模式図である。
ーを示す模式図である。
【図４】本発明外の参考例に係る半導体製造装置の副チ
ャンバーを示す模式図である。
ャンバーを示す模式図である。
【図５】更に他の実施例に係る半導体製造装置の主チャ
ンバーを示す模式図である。
ンバーを示す模式図である。
【図６】静電チャックを示す断面図である。
１ 副チャンバー ３ 半導体ウエハー 4, 24, 26 静電チャック 5, 5A 円盤状セラミックス基体 ６ 抵抗発熱体 11A, 11B ゲートバルブ 12 主チャンバー 15 ヒーター付き静電チャック 16 膜状電極 25 赤外線ランプ 28 静電チャック
フロントページの続き (72)発明者 梅本 鍠一 愛知県豊田市広美町上之切62番地 (56)参考文献 特開 平１−183812（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−124140（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−261131（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−89490（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−111047（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/68 H01L 21/205 H01L 21/3065
Claims (2)
- 【請求項１】 処理前の半導体ウエハーを収容する副チ
ャンバー；この半導体ウエハーを収容して所定の処理を
施す主チャンバー；前記主チャンバーと前記副チャンバ
ーとを隔離するゲートバルブ；前記主チャンバー内に設
置され、かつアルミナ、アルミナ−炭化珪素複合材料、
スピネル、サイアロンおよび窒化アルミニウムからなる
群より選ばれた化学耐蝕性セラミックスを基材として用
いた静電チャック：処理前の半導体ウエハーを支持する
ために前記副チャンバー内に設置され、かつ窒化珪素お
よび炭化珪素からなる群より選ばれた耐熱衝撃性セラミ
ックスを基材として用いた静電チャック；および前記副
チャンバー内に設置された前記静電チャックに支持され
た半導体ウエハーの温度を調節する温度調節機構を有す
る、半導体製造装置。 - 【請求項２】 前記温度調節機構が、前記副チャンバー
内の前記静電チャックの前記基材の内部に埋設されてい
る抵抗発熱体であり、前記副チャンバー内において前記
抵抗発熱体を発熱させることによって、前記半導体ウエ
ハーを前記静電チャックによって吸着しつつ加熱するこ
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 |
|---|---|---|---|
| JP8457691A JP3300380B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8457691A JP3300380B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 半導体製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04298062A JPH04298062A (ja) | 1992-10-21 |
| JP3300380B2 true JP3300380B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=13834504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8457691A Expired - Lifetime JP3300380B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3300380B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08208338A (ja) * | 1995-01-31 | 1996-08-13 | Kyocera Corp | 耐蝕性部材およびウエハ保持装置 |
| 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 |
| JP4086967B2 (ja) * | 1998-06-18 | 2008-05-14 | 日本碍子株式会社 | 静電チャックのパーティクル発生低減方法及び半導体製造装置 |
| JP2000260855A (ja) | 1999-03-10 | 2000-09-22 | Mitsubishi Electric Corp | ウェハ処理装置 |
| US6353210B1 (en) * | 2000-04-11 | 2002-03-05 | Applied Materials Inc. | Correction of wafer temperature drift in a plasma reactor based upon continuous wafer temperature measurements using and in-situ wafer temperature optical probe |
| JP2002343708A (ja) * | 2001-05-21 | 2002-11-29 | Toshiba Corp | 基板処理装置および熱処理方法 |
| JP4540953B2 (ja) * | 2003-08-28 | 2010-09-08 | キヤノンアネルバ株式会社 | 基板加熱装置及びマルチチャンバー基板処理装置 |
| JP5101665B2 (ja) * | 2010-06-30 | 2012-12-19 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板載置台、基板処理装置および基板処理システム |
| US9111971B2 (en) * | 2012-07-30 | 2015-08-18 | Applied Materials Israel, Ltd. | System and method for temperature control of a semiconductor wafer |
-
1991
- 1991-03-26 JP JP8457691A patent/JP3300380B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04298062A (ja) | 1992-10-21 |
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