JP3323298B2 - 静電チャック装置及び同装置を備えたプラズマ処理装置 - Google Patents
静電チャック装置及び同装置を備えたプラズマ処理装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ処理装置の静
電チャック装置に係り、特にプラズマ分離型ケミカルド
ライエッチング装置に好適の静電チャック装置に関す
る。
電チャック装置に係り、特にプラズマ分離型ケミカルド
ライエッチング装置に好適の静電チャック装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩやその他の各種半導体素子の製造
には種々のドライエッチング装置が使用されている。図
２はプラズマ分離型ケミカルドライエッチング装置の一
般的な構造を示したもので、反応室１には載置台２が配
置され、この載置台２にはウエハなどの被処理物３が載
置されている。反応室１の上部にはガス分散板４が配置
され、このガス分散板４は複数の開口４ａを有し、これ
らの開口４ａは被処理物３に対向している。ガス分散板
４はガス導入管５によってプラズマ発生室６に接続さ
れ、このプラズマ発生室６は、石英製の放電管７と、こ
の放電管７の外側に配置された導波管８とから構成され
ている。放電管７は一端がガス導入管５に接続され、他
端からＣＦ４やＯ２などを含むガスが導入される。導波
管８がマイクロ波を放電管７に印加すると、放電管７に
プラズマが発生する。また、真空室１の底部には排気管
９が接続され、この排気管９は図示を省略した真空ポン
プに接続され、真空室１から反応性ガスを排気する。ま
た、載置台２と真空室１の外壁との間には電源１０が接
続されている。
には種々のドライエッチング装置が使用されている。図
２はプラズマ分離型ケミカルドライエッチング装置の一
般的な構造を示したもので、反応室１には載置台２が配
置され、この載置台２にはウエハなどの被処理物３が載
置されている。反応室１の上部にはガス分散板４が配置
され、このガス分散板４は複数の開口４ａを有し、これ
らの開口４ａは被処理物３に対向している。ガス分散板
４はガス導入管５によってプラズマ発生室６に接続さ
れ、このプラズマ発生室６は、石英製の放電管７と、こ
の放電管７の外側に配置された導波管８とから構成され
ている。放電管７は一端がガス導入管５に接続され、他
端からＣＦ４やＯ２などを含むガスが導入される。導波
管８がマイクロ波を放電管７に印加すると、放電管７に
プラズマが発生する。また、真空室１の底部には排気管
９が接続され、この排気管９は図示を省略した真空ポン
プに接続され、真空室１から反応性ガスを排気する。ま
た、載置台２と真空室１の外壁との間には電源１０が接
続されている。
【０００３】載置台２は、図３に詳細に示したように、
アルミニウム板１１と、このアルミニウム板１１の上に
取付けられた静電チャック１２とから構成される。アル
ミニウム板１１には、恒温の流体が流通する流路１１ａ
が穿設され、この恒温の流体は載置台２を一定温度に保
持する。静電チャック１２は、金属薄膜製の電極１３
と、この電極１３の全体を取囲む絶縁性の高分子有機膜
１４とから構成され、静電力によって被処理物３を吸着
保持する。放電管７で生成された電子やイオンは、途中
のガス導入管５において減衰し、真空室１内にはほとん
ど到達せず、被処理物３への影響は実質的に無視するこ
とができる。従って、被処理物３は中性で活性なラジカ
ルによってエッチングされる。
アルミニウム板１１と、このアルミニウム板１１の上に
取付けられた静電チャック１２とから構成される。アル
ミニウム板１１には、恒温の流体が流通する流路１１ａ
が穿設され、この恒温の流体は載置台２を一定温度に保
持する。静電チャック１２は、金属薄膜製の電極１３
と、この電極１３の全体を取囲む絶縁性の高分子有機膜
１４とから構成され、静電力によって被処理物３を吸着
保持する。放電管７で生成された電子やイオンは、途中
のガス導入管５において減衰し、真空室１内にはほとん
ど到達せず、被処理物３への影響は実質的に無視するこ
とができる。従って、被処理物３は中性で活性なラジカ
ルによってエッチングされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のプラ
ズマ分離型ケミカルドライエッチング装置では、被処理
物３をエッチングしている時に静電チャック１２の高分
子有機膜１４も徐々にエッチングされてしまい、ついに
は金属薄膜電極１３が露出し、静電吸着力が大幅に低下
するといった問題があった。
ズマ分離型ケミカルドライエッチング装置では、被処理
物３をエッチングしている時に静電チャック１２の高分
子有機膜１４も徐々にエッチングされてしまい、ついに
は金属薄膜電極１３が露出し、静電吸着力が大幅に低下
するといった問題があった。
【０００５】この高分子有機膜がエッチングを受けるこ
とを実験例によって詳細に説明する。実験は次のように
行われた。まず、被処理物３として以下の処理を施した
ウエハを用意する。即ち、図４に示したようにシリコン
基板１５の表面に熱酸化法によって厚さ１０００オング
ストローム程度の熱酸化膜１６を形成し、この熱酸化膜
１６の表面にスパッタリング法によって厚さ約８０００
オングストロームのアルミニウム合金層１７を堆積させ
る。このアルミニウム合金層１７の上に、膜厚１８００
０オングストローム程度のポジ型レジスト１８によるマ
スキングを施す。これを平行平板型プラズマエッチング
装置内に載置し、アルミニウム合金層１７をエッチング
して、図４の被処理物３を作成する。
とを実験例によって詳細に説明する。実験は次のように
行われた。まず、被処理物３として以下の処理を施した
ウエハを用意する。即ち、図４に示したようにシリコン
基板１５の表面に熱酸化法によって厚さ１０００オング
ストローム程度の熱酸化膜１６を形成し、この熱酸化膜
１６の表面にスパッタリング法によって厚さ約８０００
オングストロームのアルミニウム合金層１７を堆積させ
る。このアルミニウム合金層１７の上に、膜厚１８００
０オングストローム程度のポジ型レジスト１８によるマ
スキングを施す。これを平行平板型プラズマエッチング
装置内に載置し、アルミニウム合金層１７をエッチング
して、図４の被処理物３を作成する。
【０００６】このようにして作成された図４の被処理物
３を図２の載置台２に載置して、ＣＦ４＝１００ｓｃｃ
ｍ、Ｏ２＝１０００ｓｃｃｍ、マイクロ波電力＝７００
Ｗ、真空室圧力＝３０Ｐａの条件の下で、被処理物３の
ポジ型レジスト１８を灰化処理、即ちアッシング処理し
た。このアッシング処理では、ポジ型レジスト１８のア
ッシングレートが１μｍ／分であり、この時、高分子有
機膜１４の側面のエッチングレートは０．０５μｍ／分
に達することが判明した。このように、高分子有機膜１
４は、プラズマエッチング装置によるＣＦ４及びＯ２ガ
スを使用したアッシング処理によって強力にエッチング
されるため、従来のプラズマ分離型ケミカルドライエッ
チング装置では比較的短期間の使用によって、金属薄膜
電極１３が露出してしまう。そこで、本発明の目的は、
絶縁性の高分子有機膜のエッチングを防止する静電チャ
ック装置を提供することにある。
３を図２の載置台２に載置して、ＣＦ４＝１００ｓｃｃ
ｍ、Ｏ２＝１０００ｓｃｃｍ、マイクロ波電力＝７００
Ｗ、真空室圧力＝３０Ｐａの条件の下で、被処理物３の
ポジ型レジスト１８を灰化処理、即ちアッシング処理し
た。このアッシング処理では、ポジ型レジスト１８のア
ッシングレートが１μｍ／分であり、この時、高分子有
機膜１４の側面のエッチングレートは０．０５μｍ／分
に達することが判明した。このように、高分子有機膜１
４は、プラズマエッチング装置によるＣＦ４及びＯ２ガ
スを使用したアッシング処理によって強力にエッチング
されるため、従来のプラズマ分離型ケミカルドライエッ
チング装置では比較的短期間の使用によって、金属薄膜
電極１３が露出してしまう。そこで、本発明の目的は、
絶縁性の高分子有機膜のエッチングを防止する静電チャ
ック装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、少なくとも弗素を含むガスをプラズマ化
し、電気的に中性のラジカルを被処理物の表面に供給し
て被処理物を処理するプラズマ処理装置内に配置され、
上記被処理物を静電的に吸着する静電チャック装置にお
いて、金属製の電極と、この金属製電極を取囲む絶縁性
の高分子有機膜と、上記高分子有機膜の露出表面を被覆
する弗素樹脂とを具備することを特徴とする。 また、好
ましくは、前記プラズマ処理装置は、前記少なくとも弗
素を含むガスをプラズマ化するプラズマ発生室と上記プ
ラズマ発生室から分離された反応室とを具備するプラズ
マ分離型ケミカルドライエッチング装置であり、前記静
電チャック装置は上記反応室内で被処理物を静電的に吸
着する。また、好ましくは、恒温の流体を流通させる流
路が形成されている。 また、好ましくは、前記少なくと
も弗素を含むガスは、少なくともＣＦ ４ 及びＯ ２ を含
む。
に、本発明は、少なくとも弗素を含むガスをプラズマ化
し、電気的に中性のラジカルを被処理物の表面に供給し
て被処理物を処理するプラズマ処理装置内に配置され、
上記被処理物を静電的に吸着する静電チャック装置にお
いて、金属製の電極と、この金属製電極を取囲む絶縁性
の高分子有機膜と、上記高分子有機膜の露出表面を被覆
する弗素樹脂とを具備することを特徴とする。 また、好
ましくは、前記プラズマ処理装置は、前記少なくとも弗
素を含むガスをプラズマ化するプラズマ発生室と上記プ
ラズマ発生室から分離された反応室とを具備するプラズ
マ分離型ケミカルドライエッチング装置であり、前記静
電チャック装置は上記反応室内で被処理物を静電的に吸
着する。また、好ましくは、恒温の流体を流通させる流
路が形成されている。 また、好ましくは、前記少なくと
も弗素を含むガスは、少なくともＣＦ ４ 及びＯ ２ を含
む。
【０００８】上記課題を達成するために、本発明は、少
なくとも弗素を含むガスをプラズマ化し、電気的に中性
のラジカルを被処理物の表面に供給して被処理物を処理
するプラズマ処理装置において、上記被処理物を処理す
る反応室と、前記反応室内で上記被処理物を静電的に吸
着する静電チャック装置と、を備え、前記静電チャック
装置は、金属製の電極と、この金属製電極を取囲む絶縁
性の高分子有機膜と、上記高分子有機膜の露出表面を被
覆する弗素樹脂とを具備することを特徴とする。 また、
前記プラズマ処理装置は、好ましくは、前記少なくとも
弗素を含むガスをプラズマ化するプラズマ発生室と上記
プラズマ発生室から分離された上記反応室とを具備する
プラズマ分離型ケミカルドライエッチング装置である。
また、好ましくは、前記静電チャック装置に、恒温の流
体を流通させる流路が形成されている。 また、好ましく
は、前記少なくとも弗素を含むガスは、少なくともＣＦ
４ 及びＯ ２ を含む。
なくとも弗素を含むガスをプラズマ化し、電気的に中性
のラジカルを被処理物の表面に供給して被処理物を処理
するプラズマ処理装置において、上記被処理物を処理す
る反応室と、前記反応室内で上記被処理物を静電的に吸
着する静電チャック装置と、を備え、前記静電チャック
装置は、金属製の電極と、この金属製電極を取囲む絶縁
性の高分子有機膜と、上記高分子有機膜の露出表面を被
覆する弗素樹脂とを具備することを特徴とする。 また、
前記プラズマ処理装置は、好ましくは、前記少なくとも
弗素を含むガスをプラズマ化するプラズマ発生室と上記
プラズマ発生室から分離された上記反応室とを具備する
プラズマ分離型ケミカルドライエッチング装置である。
また、好ましくは、前記静電チャック装置に、恒温の流
体を流通させる流路が形成されている。 また、好ましく
は、前記少なくとも弗素を含むガスは、少なくともＣＦ
４ 及びＯ ２ を含む。
【０００９】
【作用】弗素樹脂は、イオンによってエッチングされる
ことがあっても、中性のラジカルによってはエッチング
されない。従って、静電チャック装置がプラズマ処理装
置内で長期間使用されても、高分子有機膜は、常に弗素
樹脂によって被覆されており露出することはないので、
エッチングされることはない。
ことがあっても、中性のラジカルによってはエッチング
されない。従って、静電チャック装置がプラズマ処理装
置内で長期間使用されても、高分子有機膜は、常に弗素
樹脂によって被覆されており露出することはないので、
エッチングされることはない。
【００１０】
【実施例】以下に本発明による静電チャック装置の実施
例を図２乃至図４と同部分には同一符号を付して示した
図１を参照して説明する。図１において、載置台２は、
アルミニウム板１１と、このアルミニウム板１１の上に
取付けられた静電チャック１２とから構成され、アルミ
ニウム板１１には、恒温の流体が流通する流路１１ａが
穿設され、この恒温の流体は載置台２を一定温度に保持
する。静電チャック１２は、金属薄膜製の電極１３と、
この電極１３の全体を取囲む絶縁性の高分子有機膜１４
と、この高分子有機膜１４の露出部分を被覆する弗素樹
脂１９とから構成される。このように弗素樹脂１９は高
分子有機膜１４の上面及び全側面の上に被覆されている
ので、高分子有機膜１４はいかなる箇所も露出すること
はない。
例を図２乃至図４と同部分には同一符号を付して示した
図１を参照して説明する。図１において、載置台２は、
アルミニウム板１１と、このアルミニウム板１１の上に
取付けられた静電チャック１２とから構成され、アルミ
ニウム板１１には、恒温の流体が流通する流路１１ａが
穿設され、この恒温の流体は載置台２を一定温度に保持
する。静電チャック１２は、金属薄膜製の電極１３と、
この電極１３の全体を取囲む絶縁性の高分子有機膜１４
と、この高分子有機膜１４の露出部分を被覆する弗素樹
脂１９とから構成される。このように弗素樹脂１９は高
分子有機膜１４の上面及び全側面の上に被覆されている
ので、高分子有機膜１４はいかなる箇所も露出すること
はない。
【００１１】このような構成の載置台２は図２に示した
プラズマ分離型ケミカルドライエッチング装置の反応室
１に配置される。弗素樹脂１９は、イオンによるスパッ
タリングによってエッチングされるが、しかしながら、
中性のラジカルによってエッチングされることはない。
上述のように図２に示したプラズマ分離型ケミカルドラ
イエッチング装置では放電管７で生成された電子やイオ
ンは途中のガス導入管５において減衰し、真空室１には
実質的に流入しない。このため、弗素樹脂１９は実質的
にエッチング作用を受けることはなく、従って、高分子
有機膜１４は常に弗素樹脂１９によって被覆されてい
る。このような構成の静電チャック１２について、上述
の実験と同一の実験を行ったところ、図４に示した被処
理物３のポジ型レジスト１８のアッシングレートが１μ
ｍ／分である時に、高分子有機膜１４は全くエッチング
されなかった。
プラズマ分離型ケミカルドライエッチング装置の反応室
１に配置される。弗素樹脂１９は、イオンによるスパッ
タリングによってエッチングされるが、しかしながら、
中性のラジカルによってエッチングされることはない。
上述のように図２に示したプラズマ分離型ケミカルドラ
イエッチング装置では放電管７で生成された電子やイオ
ンは途中のガス導入管５において減衰し、真空室１には
実質的に流入しない。このため、弗素樹脂１９は実質的
にエッチング作用を受けることはなく、従って、高分子
有機膜１４は常に弗素樹脂１９によって被覆されてい
る。このような構成の静電チャック１２について、上述
の実験と同一の実験を行ったところ、図４に示した被処
理物３のポジ型レジスト１８のアッシングレートが１μ
ｍ／分である時に、高分子有機膜１４は全くエッチング
されなかった。
【００１２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、弗素樹脂は、中性のラジカルによってはエッチ
ングされないので、静電チャック装置がプラズマ処理装
置内で長期間使用されても、高分子有機膜は常に弗素樹
脂によって被覆されており露出することはなく、エッチ
ングを受けることはない。従って、静電チャック装置の
寿命を大幅に延ばすことができる。
よれば、弗素樹脂は、中性のラジカルによってはエッチ
ングされないので、静電チャック装置がプラズマ処理装
置内で長期間使用されても、高分子有機膜は常に弗素樹
脂によって被覆されており露出することはなく、エッチ
ングを受けることはない。従って、静電チャック装置の
寿命を大幅に延ばすことができる。
【図１】本発明による静電チャック装置の実施例を示し
た断面図。
た断面図。
【図２】従来のプラズマ分離型ケミカルドライエッチン
グ装置を示した概略図。
グ装置を示した概略図。
【図３】図２の載置台を詳細に示した断面図。
【図４】被処理物の一例を示した断面図。
１ 反応室（真空室） ３ 被処理物 ６ プラズマ発生室 １２ 静電チャック １３ 金属製の電極 １４ 高分子有機膜 １９ 弗素樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/3065 H01L 21/68
Claims (8)
- 【請求項１】少なくとも弗素を含むガスをプラズマ化
し、電気的に中性のラジカルを被処理物の表面に供給し
て被処理物を処理するプラズマ処理装置内に配置され、
上記被処理物を静電的に吸着する静電チャック装置にお
いて、 金属製の電極と、この金属製電極を取囲む絶縁性の高分
子有機膜と、上記高分子有機膜の露出表面を被覆する弗
素樹脂とを具備することを特徴とする静電チャック装
置。 - 【請求項２】前記プラズマ処理装置は、前記少なくとも
弗素を含むガスをプラズマ化するプラズマ発生室と上記
プラズマ発生室から分離された反応室とを具備するプラ
ズマ分離型ケミカルドライエッチング装置であり、 前記静電チャック装置は 上記反応室内で上記被処理物を
静電的に吸着することを特徴とする請求項１記載の静電
チャック装置。 - 【請求項３】恒温の流体を流通させる流路が形成されて
いることを特徴とする請求項１又は２に記載の静電チャ
ック装置。 - 【請求項４】前記少なくとも弗素を含むガスは、少なく
ともＣＦ ４ 及びＯ ２ を含むことを特徴とする請求項１乃
至３のいずれか一項に記載の静電チャック装置。 - 【請求項５】少なくとも弗素を含むガスをプラズマ化
し、電気的に中性のラジカルを被処理物の表面に供給し
て被処理物を処理するプラズマ処理装置において、 上記被処理物を処理する反応室と、 前記反応室内で上記被処理物を静電的に吸着する静電チ
ャック装置と、を備え、 前記静電チャック装置は、金属製の電極と、この金属製
電極を取囲む絶縁性の高分子有機膜と、上記高分子有機
膜の露出表面を被覆する弗素樹脂とを具備することを特
徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項６】前記少なくとも弗素を含むガスをプラズマ
化するプラズマ発生室と上記プラズマ発生室から分離さ
れた上記反応室とを具備するプラズマ分離型ケミカルド
ライエッチング装置であることを特徴とする請求項５記
載のプラズマ処理装置。 - 【請求項７】前記静電チャック装置に、恒温の流体を流
通させる流路が形成されていることを特徴とする請求項
５又は６に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項８】前記少なくとも弗素を含むガスは、少なく
ともＣＦ ４ 及びＯ ２ を含むことを特徴とする請求項５乃
至７のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24284193A JP3323298B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 静電チャック装置及び同装置を備えたプラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24284193A JP3323298B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 静電チャック装置及び同装置を備えたプラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07106300A JPH07106300A (ja) | 1995-04-21 |
| JP3323298B2 true JP3323298B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=17095094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24284193A Expired - Fee Related JP3323298B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 静電チャック装置及び同装置を備えたプラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3323298B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9001490B2 (en) | 2012-09-05 | 2015-04-07 | Samsung Display Co., Ltd. | Substrate fixing device and method for manufacturing the same |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1064983A (ja) * | 1996-08-16 | 1998-03-06 | Sony Corp | ウエハステージ |
| CN1149646C (zh) | 1997-04-28 | 2004-05-12 | 芝浦机械电子装置股份有限公司 | 真空处理方法及其装置 |
| US6693790B2 (en) | 2001-04-12 | 2004-02-17 | Komatsu, Ltd. | Static electricity chuck apparatus and semiconductor producing apparatus provided with the static electricity chuck apparatus |
| KR100775591B1 (ko) * | 2006-12-13 | 2007-11-15 | 세메스 주식회사 | 플라즈마 처리 장치 |
-
1993
- 1993-09-29 JP JP24284193A patent/JP3323298B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9001490B2 (en) | 2012-09-05 | 2015-04-07 | Samsung Display Co., Ltd. | Substrate fixing device and method for manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07106300A (ja) | 1995-04-21 |
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