JPH01251735A - 静電チャック装置 - Google Patents
静電チャック装置Info
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- JPH01251735A JPH01251735A JP63078975A JP7897588A JPH01251735A JP H01251735 A JPH01251735 A JP H01251735A JP 63078975 A JP63078975 A JP 63078975A JP 7897588 A JP7897588 A JP 7897588A JP H01251735 A JPH01251735 A JP H01251735A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/50—Substrate holders
Landscapes
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、半導体基板に各種処理を施す半導体集積回路
製造装置等に用いられる静電チャ・ツク装置に係わり、
特に８度制御の必要な基板を固定保持するための静電チ
ャック装置に関する。
製造装置等に用いられる静電チャ・ツク装置に係わり、
特に８度制御の必要な基板を固定保持するための静電チ
ャック装置に関する。
（従来の技術）
従来、Ｓｉウェハをエツチングするには、小さな径のウ
ェハを１度に多数枚処理するバ・ソチ式エツチング装置
が用いられている。しかし、Ｓｌウェハの径は６インチ
、８インチと益々大きくなっており、このような大口径
のウエノ１を１つのチャンバで１度に数多く処理するこ
とは極めて難しい。
ェハを１度に多数枚処理するバ・ソチ式エツチング装置
が用いられている。しかし、Ｓｌウェハの径は６インチ
、８インチと益々大きくなっており、このような大口径
のウエノ１を１つのチャンバで１度に数多く処理するこ
とは極めて難しい。
そこで最近、ウェハを１枚づつ処理する枚葉式エツチン
グ装置が開発されている。
グ装置が開発されている。
枚葉式エツチング装置では、ウエノ１を１枚づつ処理す
ることから、生産性を高めるために高いエツチング速度
が要求される。反応性ガスのイオンを照射してエツチン
グする反応性イオンエツチング装置（ＲＩ Ｅ）におい
て高いエツチング速度を得るためには、電極に印加する
高周波電力を高める等して高密度プラズマを形成し、大
量のイオンをウェハに照射しなければならない。その結
果、ウェハには多くの高周波電流が流れ、温度上昇はま
ぬがれない。エツチングマスクに用いられるレジストは
熱に弱く、また耐熱性のあるマスクを使用しても、昇温
によりエツチングの特性は大きく変化する。従って、ウ
ェハを十分に冷却することが重要となる。
ることから、生産性を高めるために高いエツチング速度
が要求される。反応性ガスのイオンを照射してエツチン
グする反応性イオンエツチング装置（ＲＩ Ｅ）におい
て高いエツチング速度を得るためには、電極に印加する
高周波電力を高める等して高密度プラズマを形成し、大
量のイオンをウェハに照射しなければならない。その結
果、ウェハには多くの高周波電流が流れ、温度上昇はま
ぬがれない。エツチングマスクに用いられるレジストは
熱に弱く、また耐熱性のあるマスクを使用しても、昇温
によりエツチングの特性は大きく変化する。従って、ウ
ェハを十分に冷却することが重要となる。
ウェハを冷却するためには、内部に冷却水を流す等して
温度制御した電極（試料台）の表面にウェハを密着させ
なければならない。この密着させる方法には、ウェハの
周辺部を金属等のツメで押さえる方法があるが、ツメが
プラズマの分布を乱したり、メツ自体が新たな熱源とな
ってしまう問題かある。そこで、静電気力でウェハを吸
着し固定する静電チャック装置が考案されている。さら
に、ウェハと電極との熱伝導を良くするためにウェハ裏
面に数Ｔｏｒｒのガス（Ｈｅ、Ｎ２等）を導入すること
が行われており、これによってウエノ＼を十分に冷却す
ることが可能となっている。
温度制御した電極（試料台）の表面にウェハを密着させ
なければならない。この密着させる方法には、ウェハの
周辺部を金属等のツメで押さえる方法があるが、ツメが
プラズマの分布を乱したり、メツ自体が新たな熱源とな
ってしまう問題かある。そこで、静電気力でウェハを吸
着し固定する静電チャック装置が考案されている。さら
に、ウェハと電極との熱伝導を良くするためにウェハ裏
面に数Ｔｏｒｒのガス（Ｈｅ、Ｎ２等）を導入すること
が行われており、これによってウエノ＼を十分に冷却す
ることが可能となっている。
しかしながら、反応性イオンエツチング装置等に実際に
静電チャック装置を用いて工・ソチングを行うと、ウェ
ハは均一に冷却されずに表面に温度分布が生じる。その
結果、例えばウエノｈの中央と周辺部でエツチング形状
やエツチング速度等の特性か異なる現象が発生する。
静電チャック装置を用いて工・ソチングを行うと、ウェ
ハは均一に冷却されずに表面に温度分布が生じる。その
結果、例えばウエノｈの中央と周辺部でエツチング形状
やエツチング速度等の特性か異なる現象が発生する。
第７図は従来の反応性イオンエツチング装置を示す概略
構成図であり、７１は真空容器、７２は試料台を兼ねた
平行平板゛電極の下部電極（陰極）、７３はウェハ、７
４はウエノ１７３を吸着するための静電チャック板、７
５はマツチング回路、７６は電極７２に高周波電力を印
加するための高周波電源、７７は静電チャック！２７３
上に吸着されたウェハ７３の裏面に冷却ガスを供給する
ためのノくイブ、７８はガス導入口、７９はガス排気口
、８１．８２は絶縁物をそれぞれ示している。
構成図であり、７１は真空容器、７２は試料台を兼ねた
平行平板゛電極の下部電極（陰極）、７３はウェハ、７
４はウエノ１７３を吸着するための静電チャック板、７
５はマツチング回路、７６は電極７２に高周波電力を印
加するための高周波電源、７７は静電チャック！２７３
上に吸着されたウェハ７３の裏面に冷却ガスを供給する
ためのノくイブ、７８はガス導入口、７９はガス排気口
、８１．８２は絶縁物をそれぞれ示している。
第８図にこの装置で電極７２にＩＷ／ｅｎ＋２の高周波
電力を印加してプラズマを生成し、電極２上の５インチ
ウェハ７３を３分間このプラズマに晒した時のウェハ表
面の温度分布を３箇所測定した結果を示す。この図から
、ウェハ周辺では中央に比べて昇温しでいることが判る
。これの主な原因としては、まず第７図に示すようにウ
ェハ裏面へのガス導入を中央の穴から行っており、熱伝
導率に対応するガス圧力に中央と周辺で差が生じること
かある。さらに、プラズマの強度に分布がある場合や、
チャンバを構成する材料やウニ／％周辺の材料からの輻
射熱が影響する場合は、やはり温度の／ｌｉが生じるこ
ととなる。
電力を印加してプラズマを生成し、電極２上の５インチ
ウェハ７３を３分間このプラズマに晒した時のウェハ表
面の温度分布を３箇所測定した結果を示す。この図から
、ウェハ周辺では中央に比べて昇温しでいることが判る
。これの主な原因としては、まず第７図に示すようにウ
ェハ裏面へのガス導入を中央の穴から行っており、熱伝
導率に対応するガス圧力に中央と周辺で差が生じること
かある。さらに、プラズマの強度に分布がある場合や、
チャンバを構成する材料やウニ／％周辺の材料からの輻
射熱が影響する場合は、やはり温度の／ｌｉが生じるこ
ととなる。
このような状態で、例えばＳｉ基板に溝を形成するトレ
ンチエツチングを塩素系のガスを使用して行うと、第９
図に示したようにその部分の温度によりエツチング形状
、エツチング速度或いはマスク材との選択比が異なって
くる。従って、このような装置ではとても実用に耐えな
い。なお、第９図において９１はレジストマスク、９２
は側壁に堆積するエツチング生成物を示している。また
、（ａ）は基板中央で良好にエツチングされている状態
、 （ｂ）は中央から３Ｏｎ＋ｍの地点でほぼ良好にエ
ツチングされている状態、（Ｃ）は中央から６０ＩｎＩ
ｇの地点（周辺部）でエツチング形状に側部の膨らみが
生じている状態を示している。
ンチエツチングを塩素系のガスを使用して行うと、第９
図に示したようにその部分の温度によりエツチング形状
、エツチング速度或いはマスク材との選択比が異なって
くる。従って、このような装置ではとても実用に耐えな
い。なお、第９図において９１はレジストマスク、９２
は側壁に堆積するエツチング生成物を示している。また
、（ａ）は基板中央で良好にエツチングされている状態
、 （ｂ）は中央から３Ｏｎ＋ｍの地点でほぼ良好にエ
ツチングされている状態、（Ｃ）は中央から６０ＩｎＩ
ｇの地点（周辺部）でエツチング形状に側部の膨らみが
生じている状態を示している。
（発明が解決しようとする課題）
このように従来、温度制御された試料台上に静電チャッ
ク装置を固定しても、被処理基体に施す処理によって被
処理基体に温度分布が生じ、この温度分布が正常な処理
を妨げる要因となっていた。
ク装置を固定しても、被処理基体に施す処理によって被
処理基体に温度分布が生じ、この温度分布が正常な処理
を妨げる要因となっていた。
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目
的とするところは、大口径のウェハであってもその中央
から周辺部まで均一に温度制御することができ、各種処
理の均一性、再現性及び歩留りの向上等に寄与し得る静
電チャック装置を提供することにある。
的とするところは、大口径のウェハであってもその中央
から周辺部まで均一に温度制御することができ、各種処
理の均一性、再現性及び歩留りの向上等に寄与し得る静
電チャック装置を提供することにある。
［発明の構成コ
（課題を解決するための手段）
本発明の骨子は、被処理基体と試料台との間の熱伝導率
を部分的に変化させて、被処理基体の表面において温度
分布が均一となるようにしたことにある。
を部分的に変化させて、被処理基体の表面において温度
分布が均一となるようにしたことにある。
即ち本発明は、被処理基体の裏面を静電気力により吸着
し温度制御された試料台上に固定する静電チャック装置
において、前記試料台と被処理基体との間の熱伝導率を
、前記被処理基体の表面に施す処理により生じる熱の分
布に応じて局所的に変化させ、被処理基体の表面の温度
分布を均一に保持するようにしたものである。さらに、
熱伝導率を変化させる手段として、前記被処理基体の裏
面に冷却用のガスを導入しく例えば被処理基体の周辺部
裏面に冷却用のガスを選択的に導入する）、このガス圧
力を局所的に変化させるようにしたものである。
し温度制御された試料台上に固定する静電チャック装置
において、前記試料台と被処理基体との間の熱伝導率を
、前記被処理基体の表面に施す処理により生じる熱の分
布に応じて局所的に変化させ、被処理基体の表面の温度
分布を均一に保持するようにしたものである。さらに、
熱伝導率を変化させる手段として、前記被処理基体の裏
面に冷却用のガスを導入しく例えば被処理基体の周辺部
裏面に冷却用のガスを選択的に導入する）、このガス圧
力を局所的に変化させるようにしたものである。
（作 用）
本発明によれば、被処理基体の表面に施される処理に応
じて、被処理基体の温度が高くなる部分をより強く冷却
することができる。このため、被処理基体の温度分布を
均一化することができ、各種処理の均−性及び再現性等
の向上をはがることが可能となる。
じて、被処理基体の温度が高くなる部分をより強く冷却
することができる。このため、被処理基体の温度分布を
均一化することができ、各種処理の均−性及び再現性等
の向上をはがることが可能となる。
ここで、ウェハの表面の温度分布に中央と周辺とで温度
差が生じる原因について考察する。前記第７図に示す装
置において、ウェハ７３は第５図に示す如く電極７２上
に固定された静電チャ・ツク板７４に吸着固定されてい
る。ウエノＸ７３の周辺部において、電極７２上には電
極表面が直接プラズマに晒されるのを防止するために石
英板８３が設けられている。石英板８３はエツチング中
に昇温し易＜２５０℃程度まで昇温する。そして、この
石英板８３からの輻射によりウニＩ＼７３の周辺部の温
度が上がり易くなるのである。また、プラズマからの電
極保護のため、ウニＩ＼７３のエツジ部は静電チャック
板７４には吸着しておらず、冷却されていない。この点
からもウェハ７３の周辺部の温度が上昇し品いのである
。
差が生じる原因について考察する。前記第７図に示す装
置において、ウェハ７３は第５図に示す如く電極７２上
に固定された静電チャ・ツク板７４に吸着固定されてい
る。ウエノＸ７３の周辺部において、電極７２上には電
極表面が直接プラズマに晒されるのを防止するために石
英板８３が設けられている。石英板８３はエツチング中
に昇温し易＜２５０℃程度まで昇温する。そして、この
石英板８３からの輻射によりウニＩ＼７３の周辺部の温
度が上がり易くなるのである。また、プラズマからの電
極保護のため、ウニＩ＼７３のエツジ部は静電チャック
板７４には吸着しておらず、冷却されていない。この点
からもウェハ７３の周辺部の温度が上昇し品いのである
。
第６図は、前記第７図の装置を用い、Ｃ１２＋ Ｓ ｉ
Ｃｌ ４ガス、圧力Ｉ Ｐａ、高周波電力１．７シ／
ｃｌＩＩ２の条件で、３分間放電させた時のウェハ表面
の温度を測定した結果である。図中Ｏ印は静電チャック
板でウェハを固定しただけ、・印はウェハ裏面中央から
冷却用ガス（例えばＮ２）を１０Ｔｏｒｒの圧力で１点
吹出したときの分布を示す。
Ｃｌ ４ガス、圧力Ｉ Ｐａ、高周波電力１．７シ／
ｃｌＩＩ２の条件で、３分間放電させた時のウェハ表面
の温度を測定した結果である。図中Ｏ印は静電チャック
板でウェハを固定しただけ、・印はウェハ裏面中央から
冷却用ガス（例えばＮ２）を１０Ｔｏｒｒの圧力で１点
吹出したときの分布を示す。
冷却ガスなしでも中央部よりも周辺部の方が温度が高く
なっており、冷却ガス使用では中央部と周辺部との温度
差がより大きくなっていることが判る。
なっており、冷却ガス使用では中央部と周辺部との温度
差がより大きくなっていることが判る。
（実施例）
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
第１図は本発明の一実施例に係わる静電チャック板を用
いたドライエツチング装置を示す概略構成図である。図
中１１は真空容器であり、この容器１１の上端開口には
絶縁環１２を介して電極（陽極）１３が取付けられてい
る。容器１１の底部には、電極１３と対向して試料台と
なる電極（陰極）１４か取付けられている。この電極１
４にはマツチング回路１５を介して高周波電源１６から
高周波電力が印加される。そして、電極１４と接地され
た電極１３との間に放電プラズマが生成される。また、
電極１４の内部には冷媒流路が設けられており、配管１
７により冷却水を通流することにより電極１４が冷却さ
れるものとなっている。
いたドライエツチング装置を示す概略構成図である。図
中１１は真空容器であり、この容器１１の上端開口には
絶縁環１２を介して電極（陽極）１３が取付けられてい
る。容器１１の底部には、電極１３と対向して試料台と
なる電極（陰極）１４か取付けられている。この電極１
４にはマツチング回路１５を介して高周波電源１６から
高周波電力が印加される。そして、電極１４と接地され
た電極１３との間に放電プラズマが生成される。また、
電極１４の内部には冷媒流路が設けられており、配管１
７により冷却水を通流することにより電極１４が冷却さ
れるものとなっている。
電極１４の上面には、本発明に係わる静電チャック板２
０か取付けられており、この静電チャック板２０の上面
に被処理基体としてのウェハ１８が吸着固定される。静
電チャック板２０は、熱伝導の良い銅等の金属箔２１を
ポリイミド等の絶縁膜２２で被覆した構造である。金属
箔２１には高周波フィルタ２３を介して電源２４から直
流高電圧（１，５〜３ ｋＶ）が印加され、これにより
ウェハ１８が静電チャック阪２０の上面に吸着固定され
るものとなっている。
０か取付けられており、この静電チャック板２０の上面
に被処理基体としてのウェハ１８が吸着固定される。静
電チャック板２０は、熱伝導の良い銅等の金属箔２１を
ポリイミド等の絶縁膜２２で被覆した構造である。金属
箔２１には高周波フィルタ２３を介して電源２４から直
流高電圧（１，５〜３ ｋＶ）が印加され、これにより
ウェハ１８が静電チャック阪２０の上面に吸着固定され
るものとなっている。
静電チャック＆２０の上面には、第２図（ａ）に平面図
を、第２図（ｂ）に同図（ａ）の矢ＩＡ−Ａ断面を示す
如く、同心円状に複数本の溝２５か形成され、溝２５の
一部にガス導入孔２６が形成されている。そして、導入
孔２６に電極１４を貫通した冷却ガス導入管２７を接続
することにより、つエバ裏面に冷却ガスをは給できるも
のとなっている。なお、ガス導入管２７には、熱伝導の
良いＨｅ或いは経済性の良いＮ２等のガスを供給するガ
ス源２８から冷却ガスが供給され、一方その一部はロー
タリーポンプ等の真空ポンプ２９により排気される。そ
して、供給管２７内のガス圧力は圧力計３０にて検出さ
れるものとなっている。
を、第２図（ｂ）に同図（ａ）の矢ＩＡ−Ａ断面を示す
如く、同心円状に複数本の溝２５か形成され、溝２５の
一部にガス導入孔２６が形成されている。そして、導入
孔２６に電極１４を貫通した冷却ガス導入管２７を接続
することにより、つエバ裏面に冷却ガスをは給できるも
のとなっている。なお、ガス導入管２７には、熱伝導の
良いＨｅ或いは経済性の良いＮ２等のガスを供給するガ
ス源２８から冷却ガスが供給され、一方その一部はロー
タリーポンプ等の真空ポンプ２９により排気される。そ
して、供給管２７内のガス圧力は圧力計３０にて検出さ
れるものとなっている。
また、前記容器１１にはガス導入口３１がら所定のガス
が導入され、容器１１内に導入されたガスはガス排気口
３２から排気される。さらに、容器１１の上方には磁石
３３が設置されている。この磁石３３は、前記電極間１
３．１４の電界と平行な方向の磁界成分を与え、電極１
３．１４間で放電を起こすときにこの磁界によってマグ
ネトロン放電を生起するものである。そして、マグネト
ロン放電により高密度のプラズマを生成し、高いエツチ
ング速度を得ている。なお、図中３４はプラズマ生成領
域、３５はエツチング生成物をトラップするためのメツ
シュ、３６．３７はそれぞれ絶縁物を示している。
が導入され、容器１１内に導入されたガスはガス排気口
３２から排気される。さらに、容器１１の上方には磁石
３３が設置されている。この磁石３３は、前記電極間１
３．１４の電界と平行な方向の磁界成分を与え、電極１
３．１４間で放電を起こすときにこの磁界によってマグ
ネトロン放電を生起するものである。そして、マグネト
ロン放電により高密度のプラズマを生成し、高いエツチ
ング速度を得ている。なお、図中３４はプラズマ生成領
域、３５はエツチング生成物をトラップするためのメツ
シュ、３６．３７はそれぞれ絶縁物を示している。
このように構成された装置においては、まず容器１１内
にエツチングガス（例えば塩素系や弗素系のハロゲン元
素を含むガス）を導入し、電極１３．１４間に高周波電
力を印加し、電極１３゜１４間にマグネトロン放電プラ
ズマを生成する。
にエツチングガス（例えば塩素系や弗素系のハロゲン元
素を含むガス）を導入し、電極１３．１４間に高周波電
力を印加し、電極１３゜１４間にマグネトロン放電プラ
ズマを生成する。
そして、このプラズマからのイオンをウェハ１８に照射
してウェハ１８のエツチングを行う。この際、ウェハ１
８は静電チャック板２ｏ上に吸着固定されており、静電
チャック板２ｏ及びウェハ裏面に導入する冷却ガスを介
して電極１４と熱的に接続されている。従って、電極１
４を冷却水により冷却しておくことにより、ウェハ１８
も冷却されることになる。
してウェハ１８のエツチングを行う。この際、ウェハ１
８は静電チャック板２ｏ上に吸着固定されており、静電
チャック板２ｏ及びウェハ裏面に導入する冷却ガスを介
して電極１４と熱的に接続されている。従って、電極１
４を冷却水により冷却しておくことにより、ウェハ１８
も冷却されることになる。
ここで、ガスによる熱伝導率はウェハ１８と静電チャッ
ク板２０との距離がガスの平均自由行程より小さければ
、そのガス圧に比例する。従って、ガス圧力を制御する
ことにより、ウェハ温度を制御することが可能となる。
ク板２０との距離がガスの平均自由行程より小さければ
、そのガス圧に比例する。従って、ガス圧力を制御する
ことにより、ウェハ温度を制御することが可能となる。
本実施例では、ウェハ裏面ノカス圧を局所的に変化させ
ることにより、ウェハ温度を均一にしている。即ち、前
記第７図に示したように中央１点からのガス導入では、
ウェハ裏面のガス圧力か周辺に行くほど低下する。
ることにより、ウェハ温度を均一にしている。即ち、前
記第７図に示したように中央１点からのガス導入では、
ウェハ裏面のガス圧力か周辺に行くほど低下する。
このため、例えウェハ表面から流入する熱量が均一であ
っても、ウェハ中央に対して周辺部の温度か上昇する。
っても、ウェハ中央に対して周辺部の温度か上昇する。
そこで本実施例では、ガス導入孔を複数の同心固状に形
成し、それぞれの同心内部分に溝を設けて異なる圧力で
ガスを導入することにより、ウェハ温度を効果的に制御
している。例えば、周辺部の溝に供給するガス圧力を中
央部に供給するガス圧力よりも高くする。これにより、
ウェハ周辺部の冷却効率を高めることができ、ウェハ中
央よりも周辺部に多くの熱が流入される場合であっても
、ウェハ温度を均一に保持することが可能となる。
成し、それぞれの同心内部分に溝を設けて異なる圧力で
ガスを導入することにより、ウェハ温度を効果的に制御
している。例えば、周辺部の溝に供給するガス圧力を中
央部に供給するガス圧力よりも高くする。これにより、
ウェハ周辺部の冷却効率を高めることができ、ウェハ中
央よりも周辺部に多くの熱が流入される場合であっても
、ウェハ温度を均一に保持することが可能となる。
第３図は、第１図の装置を用い、Ｃ１２ガス、圧力Ｉ
Ｐａ、高周波電力ＩＷ／ｃｍ２の条件で、３分間放電さ
せた時のウェハ表面の温度を測定した結果である。第８
図の結果と比較して、ウェハ中央部と周辺部における温
度差が極めて小さくなり、温度分布が均一化されている
のが判る。
Ｐａ、高周波電力ＩＷ／ｃｍ２の条件で、３分間放電さ
せた時のウェハ表面の温度を測定した結果である。第８
図の結果と比較して、ウェハ中央部と周辺部における温
度差が極めて小さくなり、温度分布が均一化されている
のが判る。
かくして本実施例によれば、静電チャック板に複数の冷
却ガス導入孔を設け、ウェハの周辺部の方が中央部より
も冷却ガスの圧力が高くなるようにしているので、ウェ
ハ周辺部をより効率良く冷却することができる。そして
この場合、エツチング中にウェハに流入する熱量はウェ
ハ中央の方がウェハ周辺よりも大きいので、ウェハ表面
の温度を均一に保持することが可能となる。このため、
ウェハの表面の温度分布の均一化をはかることができ、
良好なエツチングを行うことができる。
却ガス導入孔を設け、ウェハの周辺部の方が中央部より
も冷却ガスの圧力が高くなるようにしているので、ウェ
ハ周辺部をより効率良く冷却することができる。そして
この場合、エツチング中にウェハに流入する熱量はウェ
ハ中央の方がウェハ周辺よりも大きいので、ウェハ表面
の温度を均一に保持することが可能となる。このため、
ウェハの表面の温度分布の均一化をはかることができ、
良好なエツチングを行うことができる。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。静電チャック板に設けるガス導入孔の配置は第２図
に同等限定されるものではなく、仕様に応じて適宜変更
可能である。例えば、第４図に示す如く、ウェハの周辺
部のみに冷却ガスを供給するようにしてもよい。また、
冷却ガスの代りに、被処理基体と静電チ・ヤック板との
間にクールシート等の名称で呼ばれている熱伝導性の高
い樹脂膜を部分的に配置したり、熱伝導率の異なる樹脂
膜を配置することも可能である。また、静電チャック板
に使用されている絶縁膜に部分的に熱伝導率が異なるよ
うに工夫しても良い。
い。静電チャック板に設けるガス導入孔の配置は第２図
に同等限定されるものではなく、仕様に応じて適宜変更
可能である。例えば、第４図に示す如く、ウェハの周辺
部のみに冷却ガスを供給するようにしてもよい。また、
冷却ガスの代りに、被処理基体と静電チ・ヤック板との
間にクールシート等の名称で呼ばれている熱伝導性の高
い樹脂膜を部分的に配置したり、熱伝導率の異なる樹脂
膜を配置することも可能である。また、静電チャック板
に使用されている絶縁膜に部分的に熱伝導率が異なるよ
うに工夫しても良い。
また、本発明はドライエツチング装置に限らず、被処理
基体の温度制御が必要な装置、例えばプラズマＣＶＤの
ような薄膜堆積装置、各種の高温。
基体の温度制御が必要な装置、例えばプラズマＣＶＤの
ような薄膜堆積装置、各種の高温。
低温の処理を施す装置に適用することができる。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形し
て実施することができる。
て実施することができる。
［発明の効果コ
以上詳述したように本発明によれば、被処理基体と試料
台との間の熱伝導率を部分的に変化させて、被処理基体
の表面において温度分布が均一となるようにしているの
で、大口径のウェハであってもその中央から周辺部まで
均一に温度制御することができ、各種処理の均一性、再
現性及び歩留りの向上等に寄与することが可能となる。
台との間の熱伝導率を部分的に変化させて、被処理基体
の表面において温度分布が均一となるようにしているの
で、大口径のウェハであってもその中央から周辺部まで
均一に温度制御することができ、各種処理の均一性、再
現性及び歩留りの向上等に寄与することが可能となる。
第１図は本発明の一実施例に係わる静電チャック板を用
いたドライエツチング装置を示す概略構成図、第２図は
上記静電チャック板の要部構成を示す断面図、第３図は
放電時間と基板温度との関係を示す特性図、第４図は本
発明の詳細な説明するための模式図、第５図及び第６図
は本発明の詳細な説明するためのもので第５図は静電チ
ャック部周辺構造を示す断面図、第６図はウェハ中心か
らの距離とウェハ諷度との関係を示す特性図、第７図乃
至第９図は従来の問題点を説明するためのもので第７図
はドライエツチング装置を示す概略構成図、第８図は放
電時間と基板温度との関係を示す特性図、第９図はエツ
チング形状を示す断面図である。 １１・・・真空容器、１３・・・陽極、１４・・・陰極
（試料台）、１６・・・高周波電源、１７・・・冷却水
配管、１８・・・ウェハ（被処理基体）、２ｏ・・・静
電チャック板、２１・・・金属箔、２２・・・絶縁膜、
２４・・・直流電源、２５・・・溝、２６・・・ガス導
入孔、２７・・・ガス導入管、２８・・・ガス源、２９
・・・真空ポンプ、３゜・・・圧力計、３１・・・ガス
導入口、３２・・・ガス排気口、３３・・・磁石。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 方虹 亀 特 開 （イト） −第３図 第５ 図 ウェハ守１υ力・らの距離 （ｍｍ） −Ｏ１２
３ 放 ｔ ［１４間 （分）− 第８図 第９図
いたドライエツチング装置を示す概略構成図、第２図は
上記静電チャック板の要部構成を示す断面図、第３図は
放電時間と基板温度との関係を示す特性図、第４図は本
発明の詳細な説明するための模式図、第５図及び第６図
は本発明の詳細な説明するためのもので第５図は静電チ
ャック部周辺構造を示す断面図、第６図はウェハ中心か
らの距離とウェハ諷度との関係を示す特性図、第７図乃
至第９図は従来の問題点を説明するためのもので第７図
はドライエツチング装置を示す概略構成図、第８図は放
電時間と基板温度との関係を示す特性図、第９図はエツ
チング形状を示す断面図である。 １１・・・真空容器、１３・・・陽極、１４・・・陰極
（試料台）、１６・・・高周波電源、１７・・・冷却水
配管、１８・・・ウェハ（被処理基体）、２ｏ・・・静
電チャック板、２１・・・金属箔、２２・・・絶縁膜、
２４・・・直流電源、２５・・・溝、２６・・・ガス導
入孔、２７・・・ガス導入管、２８・・・ガス源、２９
・・・真空ポンプ、３゜・・・圧力計、３１・・・ガス
導入口、３２・・・ガス排気口、３３・・・磁石。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 方虹 亀 特 開 （イト） −第３図 第５ 図 ウェハ守１υ力・らの距離 （ｍｍ） −Ｏ１２
３ 放 ｔ ［１４間 （分）− 第８図 第９図
Claims (3)
- （１）被処理基体の裏面を静電気力により吸着し温度制
御された試料台上に固定する静電チャック装置において
、前記試料台と被処理基体との間の熱伝導率を、前記被
処理基体の表面に施す処理により生じる熱の分布に応じ
て局所的に変化させ、被処理基体の表面の温度分布を均
一に保持することを特徴とする静電チャック装置。 - （２）前記試料台と被処理基体との間の熱伝導率を変化
させる手段として、前記被処理基体の裏面に冷却用のガ
スを導入し、このガス圧力を局所的に変化させることを
特徴とする請求項１記載の静電チャック装置。 - （３）前記試料台と被処理基体との間の熱伝導率を変化
させる手段として、前記被処理基体の周辺部裏面に冷却
用のガスを選択的に導入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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63078975A JP2680338B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 静電チャック装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63078975A JP2680338B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 静電チャック装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01251735A true JPH01251735A (ja) | 1989-10-06 |
| JP2680338B2 JP2680338B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=13676901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63078975A Expired - Fee Related JP2680338B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 静電チャック装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2680338B2 (ja) |
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- 1988-03-31 JP JP63078975A patent/JP2680338B2/ja not_active Expired - Fee Related
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