JP5248524B2 - 真空チャックを備えるベベルエッチャ - Google Patents
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Description
Claims (16)
- 半導体基板のベベル端部がプラズマ洗浄を受けるベベルエッチャの真空チャック装置において、
上面を有するサポートリングであって、前記上面は、半導体基板のベベル端部が前記上面の外方端部の外方に延在するように、前記半導体基板を支持するように構成される、サポートリングと、
リフトピンホールを有する凹部面を有するチャック本体であって、前記凹部面は、前記サポートリングの内縁部の間に広がっており、前記凹部面は、前記サポートリングの前記上面上に支持された前記基板の裏面の下方に位置し、前記凹部面および前記内縁部は、前記サポートリング上に支持された前記基板の下方に真空領域を画成する、チャック本体と、
前記チャック本体中に配され、真空ポンプと流体連通状態にあるプレナムと、
前記真空領域と流体連通状態にある入り口、および出口を有する少なくとも1つのガス通路であって、前記基板の前記裏面に対して真空力をかけるために、前記出口に対して真空力をかけることが可能である、少なくとも1つのガス通路と、を備え、
前記少なくとも1つのガス通路は、前記凹部面と前記プレナムとの間に延在する複数のリフトピンホールを含み、前記複数のリフトピンホールは、それらの中でリフトピンが移動可能であり、かつ、前記真空領域に真空力を加えるように、サイズが設定されている、
ことを特徴とする真空チャック装置。 - (a)前記凹部面は、前記サポートリング上に支持された前記基板の前記裏面に接触するように構成された1つまたは複数の突起部を備える、あるいは、(b)前記凹部面は、ステップ状面または凹面であることを特徴とする請求項1に記載の真空チャック装置。
- 前記サポートリングは、導電性材料、半導電性材料、または誘電性材料でコーティングされる、あるいは、導電性材料、半導電性材料、または誘電性材料からもっぱら構成されることを特徴とする請求項1に記載の真空チャック装置。
- 前記凹部面は、第1および第2の環状ステップを備え、前記第1の環状ステップは、前記サポートリングの内方に延在し、前記第2のステップは、前記第1のステップの内方に延在し、前記第1および第2のステップは、互いから垂直方向に偏位した平坦面を有することを特徴とする請求項1に記載の真空チャック装置。
- 半導体基板のベベル端部をプラズマエッチングすることが可能なベベルエッチャにおいて、
半導体基板のベベル端部を中でプラズマエッチングすることが可能な内部を有するチャンバと、
上面を有するサポートリングであって、前記上面は、半導体基板のベベル端部が前記上面の外方端部の外方に延在するように、前記半導体基板を支持するように構成される、サポートリングと、
リフトピンホールを有する凹部面を有するチャック本体であって、前記凹部面は、前記サポートリングの内縁部の間に広がっており、前記凹部面は、前記サポートリングの前記上面上に支持された前記基板の裏面の下方に位置し、前記凹部面および前記内縁部は、前記サポートリング上に支持された前記基板の下方に真空領域を画成する、チャック本体と、
前記チャック本体中に配され、真空ポンプと流体連通状態にあるプレナムと、
前記真空領域と流体連通状態にある入り口、および出口を有する少なくとも1つのガス通路であって、前記基板の前記裏面に対して真空力をかけるために、前記出口に対して真空力をかけることが可能である、少なくとも1つのガス通路と、
前記ベベル端部の近傍でプロセスガスにエネルギーを与えてプラズマ状態にするようになされたプラズマ生成ユニットと、
前記真空領域と流体連通状態にある真空源であって、前記サポートリング上に前記基板を定位置に保持する真空力を確立するように構成された真空源と、を備え、
前記少なくとも1つのガス通路は、前記凹部面と前記プレナムとの間に延在する複数のリフトピンホールを含み、前記複数のリフトピンホールは、それらの中でリフトピンが移動可能であり、かつ、前記真空領域に真空力を加えるように、サイズが設定されている、
ことを特徴とするベベルエッチャ。 - 前記プラズマ生成ユニットは、
前記サポートリングを囲み、前記サポートリングにより前記チャック本体から電気的に絶縁される、第1の電極リングと、
前記チャック本体の反対側に下面を有し、少なくとも1つのホールを備えるガス分配プレートであって、プロセスガスが、前記少なくとも1つのホールを介して、前記基板の上面に誘導されることとなる、ガス分配プレートと、
前記ガス分配プレートを囲み、前記第1の電極リングに対向する第2の電極リングと
を備えることを特徴とする請求項5に記載のベベルエッチャ。 - (a)前記第1および第2の電極リングの一方は、接地され、他方は、高周波(RF)電源に結合され、前記第1および第2の電極リングは、前記RF電源からRF電力を受けると同時に、前記プロセスガスにエネルギーを与えてプラズマ化させるように作動する、(b)中空カソードリングが、前記第1および前記第2の電極リングに沿って配設され、前記中空カソードリングならびに前記第1および前記第2の電極リングの中の1つは、高周波(RF)電源に結合され、他は、接地され、前記中空カソードリングならびに前記第1および前記第2の電極は、前記RF電源からRF電力を受けると同時に、前記プロセスガスにエネルギーを与えてプラズマ化させるように作動する、あるいは、(c)コイルが、高周波(RF)電源に誘導結合され、前記第1および第2の電極リングに沿って配設され、前記プロセスガスにエネルギーを与えてプラズマ化させるように作動し、前記第1および前記第2の電極リングは、接地されることを特徴とする請求項6に記載のベベルエッチャ。
- (a)前記ガス分配プレートの下面が、反り形状の前記基板を受容可能な凹形状である、(b)前記ガス分配プレートの前記下面が、前記基板を受容可能な複数のステップを備える、(c)前記チャック本体の前記凹部面が、反り形状の前記基板を受容可能な凹形状である、(d)前記チャック本体の前記凹部面が、反り形状の前記基板を受容可能な複数のステップを備える、(e)突起要素が、前記チャック本体の前記凹部面上に配設され、前記基板との接触時に前記基板の下面を支持する先端部を備える、あるいは、(f)メサのアレイまたは離間されたリングの形態の突起要素が、前記チャック本体の前記凹部面上に配設され、前記基板との接触時に前記基板の前記下面を支持する先端部を備えることを特徴とする請求項6に記載のベベルエッチャ。
- (a)前記チャック本体は、プラズマを生成するために高周波(RF)電源に結合された導電性金属から構成され、前記第1および前記第2の電極リングは、接地される、あるいは、(b)上方誘電体リングが、前記ガス分配プレートと前記第2の電極リングとの間に配置され、前記第2の電極リングから前記ガス分配プレートを電気的に絶縁するようになされることを特徴とする請求項6に記載のベベルエッチャ。
- 前記ガス分配プレートの前記下面と前記チャック本体の前記凹部面との間のギャップの高さを調節し、それにより、前記ガス分配プレートの前記下面と前記基板の前記上面との間の垂直方向離隔距離を制御するように構成されたギャップ制御機構をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載のベベルエッチャ。
- 前記垂直方向離隔距離は約0.6mm未満であることを特徴とする請求項10に記載のベベルエッチャ。
- 前記チャック本体は、前記リフトピンを機械的に移動させるピン作動ユニットを備えることを特徴とする請求項5に記載のベベルエッチャ。
- 前記プラズマ生成ユニットは、
前記サポートリングを囲み、前記サポートリングにより前記チャック本体から電気的に絶縁される、第1の電極と、
平坦プレート、前記第1の電極に対向するリング形状突起部、および少なくとも1つのガス通路を備える第2の電極であって、プロセスガスが、前記少なくとも1つのホールを介して前記チャンバ内に注入される、第2の電極と、
前記平坦プレートの下方および前記リング形状突起部の内側に配設された絶縁層と
を備え、
前記絶縁層の下面が、前記チャック本体の前記凹部面に対して離間された関係にあって、中に前記基板を受けるためのスペースを形成し、前記第1および前記第2の電極の一方は、接地され、他方は、高周波(RF)電源に結合され、前記第1および前記第2の電極は、前記RF電源からRF電力を受けると同時に、前記プロセスガスにエネルギーを与えてプラズマ化させるように作動することを特徴とする請求項5に記載のベベルエッチャ。 - (a)前記絶縁層の前記下面は、前記基板の反りを受容可能な凹形状である、(b)前記絶縁層の前記下面は、前記基板の反りを受容可能な複数のステップを備える、(c)前記チャック本体の上面が、前記基板の反りを受容可能な凹形状である、(d)前記チャック本体の前記上面が、前記基板の反りを受容可能な複数のステップを備える、(e)突起要素が、前記チャック本体の前記上面上に配設され、前記基板との接触時に前記基板の前記下面を支持する先端部を備える、あるいは、(f)メサのアレイまたは離間されたリングの形態の突出要素が、前記チャック本体の前記凹部面上に配設され、前記基板との接触時に前記基板の前記下面を支持する先端部を備えることを特徴とする請求項13に記載のベベルエッチャ。
- 請求項5による前記ベベルエッチャの前記サポートリングの上に、ある反り曲率を有する半導体基板をロードするステップと、
前記真空領域を真空排気するステップと、
プロセスガスにエネルギーを与えてプラズマ状態にし、このプラズマによって前記ベベル端部上の蓄積物をエッチングすることにより前記蓄積物を除去するステップと
を含むことを特徴とするベベル端部洗浄の際に反った半導体基板の曲率を低減させる方法。 - 前記半導体基板の上面の上にプロセスガスを供給して、前記基板の下面上よりも高い圧力を前記基板の前記上面上で生成し、それにより前記半導体基板に対して曲げ力を加えて、前記反り曲率を低減させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。
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