JPH06124916A - ドライエッチング装置 - Google Patents
ドライエッチング装置Info
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- JPH06124916A JPH06124916A JP4272898A JP27289892A JPH06124916A JP H06124916 A JPH06124916 A JP H06124916A JP 4272898 A JP4272898 A JP 4272898A JP 27289892 A JP27289892 A JP 27289892A JP H06124916 A JPH06124916 A JP H06124916A
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- stage
- pressure
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウエハ温度を所期通りに維持または任意の値
に制御させる。 【構成】 半導体ウエハ３を載置する基板ステージ２に
ウエハ温度を検出する温度検出部１８、冷却ガスの圧力
を検出する圧力検出部１６を設け、エッチング処理中の
ウエハ温度、冷却ガス圧力をモニタリングし、その変化
を制御部２２を経由させて冷却ガスの圧力制御装置１５
に出力し、ウエハ温度を所期通りに維持または任意の値
に制御させる。
に制御させる。 【構成】 半導体ウエハ３を載置する基板ステージ２に
ウエハ温度を検出する温度検出部１８、冷却ガスの圧力
を検出する圧力検出部１６を設け、エッチング処理中の
ウエハ温度、冷却ガス圧力をモニタリングし、その変化
を制御部２２を経由させて冷却ガスの圧力制御装置１５
に出力し、ウエハ温度を所期通りに維持または任意の値
に制御させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体製造装置に関
し、さらに詳しくは半導体製造装置におけるプラズマを
利用したドライエッチング装置に関するものである。
し、さらに詳しくは半導体製造装置におけるプラズマを
利用したドライエッチング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のドライエッチング装置の概略構成
について図４を参照しながら説明する。図４は、従来の
ドライエッチング装置を示す図である。
について図４を参照しながら説明する。図４は、従来の
ドライエッチング装置を示す図である。
【０００３】図４において、１は真空機密が保たれた反
応室、２はこの反応室１内に配置された基板ステージ、
３はこの基板ステージ２上に載置保持された半導体ウエ
ハ、４は半導体ウエハ３が動かないようにするためのウ
エハ押え、５は前記反応室１の低面に設けられた排気路
で、真空ポンプ（図示せず）を接続して反応室１内を真
空排気する。
応室、２はこの反応室１内に配置された基板ステージ、
３はこの基板ステージ２上に載置保持された半導体ウエ
ハ、４は半導体ウエハ３が動かないようにするためのウ
エハ押え、５は前記反応室１の低面に設けられた排気路
で、真空ポンプ（図示せず）を接続して反応室１内を真
空排気する。
【０００４】また、反応室１上面にはエッチングガスを
導入するガス導入路６が設けられている。７は前記反応
室１の上面に設けられた石英のマイクロ波導入窓で、マ
イクロ波発生装置８から導波管９を介して伝搬されたマ
イクロ波を反応室１内へ導入する。１０は前記反応室１
の外部に設けられた磁場発生手段であるコイルであり、
基板ステージ２に載置された半導体ウエハ３面に垂直方
向に磁界が発生するように設計されている。
導入するガス導入路６が設けられている。７は前記反応
室１の上面に設けられた石英のマイクロ波導入窓で、マ
イクロ波発生装置８から導波管９を介して伝搬されたマ
イクロ波を反応室１内へ導入する。１０は前記反応室１
の外部に設けられた磁場発生手段であるコイルであり、
基板ステージ２に載置された半導体ウエハ３面に垂直方
向に磁界が発生するように設計されている。
【０００５】１１はステージ冷却装置で、冷媒導入路Ｉ
Ｎ１２、冷媒導入路ＯＵＴ１３を介して冷媒を基板ステ
ージ２内へ導入し、基板ステージ２を冷却する。１４は
冷却ガス導入路で、冷却ガスを半導体ウエハ３〜基板ス
テージ２間へ導入し、その圧力により半導体ウエハ３〜
基板ステージ２間の冷却効率を高め、プラズマにより加
熱された半導体ウエハ３を冷却する。
Ｎ１２、冷媒導入路ＯＵＴ１３を介して冷媒を基板ステ
ージ２内へ導入し、基板ステージ２を冷却する。１４は
冷却ガス導入路で、冷却ガスを半導体ウエハ３〜基板ス
テージ２間へ導入し、その圧力により半導体ウエハ３〜
基板ステージ２間の冷却効率を高め、プラズマにより加
熱された半導体ウエハ３を冷却する。
【０００６】このように構成された装置においては、反
応室１を真空排気した後、ガス導入路６より所定流量の
エッチングガスを流し、所定の圧力にするとともに、磁
場とマイクロ波を導入することによりプラズマを発生さ
せ、半導体ウエハ３のエッチング処理を施す。
応室１を真空排気した後、ガス導入路６より所定流量の
エッチングガスを流し、所定の圧力にするとともに、磁
場とマイクロ波を導入することによりプラズマを発生さ
せ、半導体ウエハ３のエッチング処理を施す。
【０００７】ここで、基板ステージ２はステージ冷却装
置１１により常時一定の温度で冷却され、又冷却ガス導
入路１４よりの冷却ガスにより常時一定の圧力が半導体
ウエハ３〜基板ステージ２間にかかっているため、プラ
ズマ状態の如何に拘わらず常時一定の冷却効率で維持さ
れている。このため、何らかの外乱によるエッチング中
のプラズマ状態の変化や、処理数の増加に伴い生じるプ
ラズマ状態経時変化により、半導体ウエハ３へのプラズ
マからの入熱が変化し、所期通りのウエハ温度を維持で
きないという不具合があった。
置１１により常時一定の温度で冷却され、又冷却ガス導
入路１４よりの冷却ガスにより常時一定の圧力が半導体
ウエハ３〜基板ステージ２間にかかっているため、プラ
ズマ状態の如何に拘わらず常時一定の冷却効率で維持さ
れている。このため、何らかの外乱によるエッチング中
のプラズマ状態の変化や、処理数の増加に伴い生じるプ
ラズマ状態経時変化により、半導体ウエハ３へのプラズ
マからの入熱が変化し、所期通りのウエハ温度を維持で
きないという不具合があった。
【０００８】また、２層膜のエッチング処理を行う場
合、通常、膜対応で処理時の最適温度が違うため一層目
と２層目との温度設定を変える必要があるが、従来のド
ライエッチング装置の場合は、ステージ温度を変えてウ
エハ温度を変えようとしても冷媒温度を迅速に変化させ
ることができずウエハ温度を任意の値にすることができ
ないという不具合があった。
合、通常、膜対応で処理時の最適温度が違うため一層目
と２層目との温度設定を変える必要があるが、従来のド
ライエッチング装置の場合は、ステージ温度を変えてウ
エハ温度を変えようとしても冷媒温度を迅速に変化させ
ることができずウエハ温度を任意の値にすることができ
ないという不具合があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
ドライエッチング装置では、エッチング中はプラズマ状
態の如何に拘わらず基板ステージ２を一定温度で冷却
し、半導体ウエハ３〜基板ステージ２間にかける冷却ガ
スの圧力を一定にしているので、半導体ウエハ３は常時
一定の冷却効率で維持されており、何らかの外乱により
プラズマ状態が乱れプラズマから半導体ウエハ３への入
熱が変化し、被エッチング対象物である半導体ウエハ３
に悪影響を与えるという問題点があった。
ドライエッチング装置では、エッチング中はプラズマ状
態の如何に拘わらず基板ステージ２を一定温度で冷却
し、半導体ウエハ３〜基板ステージ２間にかける冷却ガ
スの圧力を一定にしているので、半導体ウエハ３は常時
一定の冷却効率で維持されており、何らかの外乱により
プラズマ状態が乱れプラズマから半導体ウエハ３への入
熱が変化し、被エッチング対象物である半導体ウエハ３
に悪影響を与えるという問題点があった。
【００１０】また、エッチング中に任意の値にウエハ温
度を変えることができないため、多層膜のエッチング中
にウエハ温度を変化させる必要のある処理の場合に対応
できないという問題点があった。
度を変えることができないため、多層膜のエッチング中
にウエハ温度を変化させる必要のある処理の場合に対応
できないという問題点があった。
【００１１】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、プラズマ状態の如何に拘わらずウ
エハ温度を一定に維持することができ、また、エッチン
グ中にウエハ温度を任意の値に制御することができるド
ライエッチング装置を得ることを目的とする。
めになされたもので、プラズマ状態の如何に拘わらずウ
エハ温度を一定に維持することができ、また、エッチン
グ中にウエハ温度を任意の値に制御することができるド
ライエッチング装置を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るドライエッチング装置においては、次に掲げる手段を
備えたものである。 〔１〕 ステージと半導体ウエハ間に導入された冷却ガ
スの圧力を測定する圧力検出手段。 〔２〕 前記半導体ウエハの温度を測定する温度検出手
段。 〔３〕 前記ステージを冷却するために前記ステージと
前記半導体ウエハ間へ導入する前記冷却ガスの圧力を制
御する圧力制御手段。 〔４〕 前記検出圧力及び前記検出温度に基づいて前記
半導体ウエハの温度を所定値に維持するように前記圧力
制御手段を制御する主制御手段。
るドライエッチング装置においては、次に掲げる手段を
備えたものである。 〔１〕 ステージと半導体ウエハ間に導入された冷却ガ
スの圧力を測定する圧力検出手段。 〔２〕 前記半導体ウエハの温度を測定する温度検出手
段。 〔３〕 前記ステージを冷却するために前記ステージと
前記半導体ウエハ間へ導入する前記冷却ガスの圧力を制
御する圧力制御手段。 〔４〕 前記検出圧力及び前記検出温度に基づいて前記
半導体ウエハの温度を所定値に維持するように前記圧力
制御手段を制御する主制御手段。
【００１３】また、この発明の請求項２に係るドライエ
ッチング装置においては、次に掲げる手段を備えたもの
である。 〔１〕 ステージと半導体ウエハ間に導入された冷却ガ
スの圧力を測定する圧力検出手段。 〔２〕 前記半導体ウエハの温度を測定する温度検出手
段。 〔３〕 前記プラズマ中の特定波長の光を測定する光検
出手段。 〔４〕 前記ステージを冷却するために前記ステージと
前記半導体ウエハ間へ導入する前記冷却ガスの圧力を制
御する圧力制御手段。 〔５〕 前記検出圧力、前記検出温度及び前記検出波長
に基づいて前記半導体ウエハの温度を任意の値に変化す
るように前記圧力制御手段を制御する主制御手段。
ッチング装置においては、次に掲げる手段を備えたもの
である。 〔１〕 ステージと半導体ウエハ間に導入された冷却ガ
スの圧力を測定する圧力検出手段。 〔２〕 前記半導体ウエハの温度を測定する温度検出手
段。 〔３〕 前記プラズマ中の特定波長の光を測定する光検
出手段。 〔４〕 前記ステージを冷却するために前記ステージと
前記半導体ウエハ間へ導入する前記冷却ガスの圧力を制
御する圧力制御手段。 〔５〕 前記検出圧力、前記検出温度及び前記検出波長
に基づいて前記半導体ウエハの温度を任意の値に変化す
るように前記圧力制御手段を制御する主制御手段。
【００１４】さらに、この発明の請求項３に係るドライ
エッチング装置においては、次に掲げる手段を備え、静
電力によりステージ表面に半導体ウエハを吸着、保持す
る静電チャック機能をステージに付加したものである。 〔１〕 前記ステージと前記半導体ウエハ間に導入され
た冷却ガスの圧力を測定する圧力検出手段。 〔２〕 前記半導体ウエハの温度を測定する温度検出手
段。 〔３〕 前記ステージを冷却するために前記ステージと
前記半導体ウエハ間へ導入する前記冷却ガスの圧力を制
御する圧力制御手段。 〔４〕 前記検出圧力及び前記検出温度に基づいて前記
半導体ウエハの温度を所定値に維持するように前記圧力
制御手段を制御する主制御手段。
エッチング装置においては、次に掲げる手段を備え、静
電力によりステージ表面に半導体ウエハを吸着、保持す
る静電チャック機能をステージに付加したものである。 〔１〕 前記ステージと前記半導体ウエハ間に導入され
た冷却ガスの圧力を測定する圧力検出手段。 〔２〕 前記半導体ウエハの温度を測定する温度検出手
段。 〔３〕 前記ステージを冷却するために前記ステージと
前記半導体ウエハ間へ導入する前記冷却ガスの圧力を制
御する圧力制御手段。 〔４〕 前記検出圧力及び前記検出温度に基づいて前記
半導体ウエハの温度を所定値に維持するように前記圧力
制御手段を制御する主制御手段。
【００１５】そして、この発明の請求項４に係るドライ
エッチング装置においては、次に掲げる手段を備え、静
電力によりステージ表面に半導体ウエハを吸着、保持す
る静電チャック機能をステージに付加したものである。 〔１〕 前記ステージと前記半導体ウエハ間に導入され
た冷却ガスの圧力を測定する圧力検出手段。 〔２〕 前記半導体ウエハの温度を測定する温度検出手
段。 〔３〕 前記プラズマ中の特定波長の光を測定する光検
出手段。 〔４〕 前記ステージを冷却するために前記ステージと
前記半導体ウエハ間へ導入する前記冷却ガスの圧力を制
御する圧力制御手段。 〔５〕 前記検出圧力、前記検出温度及び前記検出波長
に基づいて前記半導体ウエハの温度を任意の値に変化す
るように前記圧力制御手段を制御する主制御手段。
エッチング装置においては、次に掲げる手段を備え、静
電力によりステージ表面に半導体ウエハを吸着、保持す
る静電チャック機能をステージに付加したものである。 〔１〕 前記ステージと前記半導体ウエハ間に導入され
た冷却ガスの圧力を測定する圧力検出手段。 〔２〕 前記半導体ウエハの温度を測定する温度検出手
段。 〔３〕 前記プラズマ中の特定波長の光を測定する光検
出手段。 〔４〕 前記ステージを冷却するために前記ステージと
前記半導体ウエハ間へ導入する前記冷却ガスの圧力を制
御する圧力制御手段。 〔５〕 前記検出圧力、前記検出温度及び前記検出波長
に基づいて前記半導体ウエハの温度を任意の値に変化す
るように前記圧力制御手段を制御する主制御手段。
【００１６】
【作用】この発明においては、ステージと半導体ウエハ
間に導入された冷却ガスの圧力と、半導体ウエハの温度
とを測定して、冷却ガスの圧力を制御することにより、
半導体ウエハの温度の変化をとらえて、半導体ウエハの
温度を所期通りに維持することができる。
間に導入された冷却ガスの圧力と、半導体ウエハの温度
とを測定して、冷却ガスの圧力を制御することにより、
半導体ウエハの温度の変化をとらえて、半導体ウエハの
温度を所期通りに維持することができる。
【００１７】また、この発明においては、プラズマの特
定波長の光を検出することにより、エッチング中の波長
の変化をとらえて、冷却ガスの圧力を制御しウエハ温度
を任意の値に変化させることができる。
定波長の光を検出することにより、エッチング中の波長
の変化をとらえて、冷却ガスの圧力を制御しウエハ温度
を任意の値に変化させることができる。
【００１８】さらに、この発明においては、半導体ウエ
ハを載置するステージに、静電力によりステージ表面に
半導体ウエハを吸着、保持する静電チャック機能を設け
ることにより、半導体ウエハとステージ間に導入された
冷却ガス圧力を精度、再現性良く制御することができ
る。
ハを載置するステージに、静電力によりステージ表面に
半導体ウエハを吸着、保持する静電チャック機能を設け
ることにより、半導体ウエハとステージ間に導入された
冷却ガス圧力を精度、再現性良く制御することができ
る。
【００１９】
実施例１．以下、この発明の実施例１の構成について図
１を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施例
１の概略構成を示す図であり、反応室１から冷却ガス導
入路１４までは上述した従来装置のものと同様である。
なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
１を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施例
１の概略構成を示す図であり、反応室１から冷却ガス導
入路１４までは上述した従来装置のものと同様である。
なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２０】図１において、１５は冷却ガス導入路１４
の途中に設けた圧力制御装置で、冷却ガスの圧力を制御
する。１６は半導体ウエハ３と基板ステージ２間の冷却
ガスの圧力を基板ステージ２に設けた測定孔１７を介し
測定する圧力検出部、１８は半導体ウエハ３の温度を基
板ステージ２に設けた温度センサ１９を介して測定する
温度検出部、２０はプラズマ中の特定波長の光を反応室
１に設けた窓２１を介して測定する光検出部である。２
２は上記圧力検出部１６、温度検出部１８、光検出部２
０からの検出出力により、上記圧力制御装置１５の出力
を制御させ、常時、半導体ウエハ３と基板ステージ２間
の冷却ガス圧力を所期値通りに維持し、例えばマイクロ
コンピュータなどから構成される制御部である。
の途中に設けた圧力制御装置で、冷却ガスの圧力を制御
する。１６は半導体ウエハ３と基板ステージ２間の冷却
ガスの圧力を基板ステージ２に設けた測定孔１７を介し
測定する圧力検出部、１８は半導体ウエハ３の温度を基
板ステージ２に設けた温度センサ１９を介して測定する
温度検出部、２０はプラズマ中の特定波長の光を反応室
１に設けた窓２１を介して測定する光検出部である。２
２は上記圧力検出部１６、温度検出部１８、光検出部２
０からの検出出力により、上記圧力制御装置１５の出力
を制御させ、常時、半導体ウエハ３と基板ステージ２間
の冷却ガス圧力を所期値通りに維持し、例えばマイクロ
コンピュータなどから構成される制御部である。
【００２１】ところで、この発明に係る圧力検出手段
は、この発明の実施例１では圧力検出部１６及び測定孔
１７から構成される。また、この発明に係る温度検出手
段は、実施例１では温度検出部１８及び温度センサ１９
から構成される。また、この発明に係る光検出手段は、
実施例１では光検出部２０に相当する。さらに、この発
明に係る圧力制御手段は、実施例１では冷却ガス導入路
１４及び圧力制御装置１５から構成される。さらに、こ
の発明に係る主制御手段は、実施例１では制御部２２に
相当する。
は、この発明の実施例１では圧力検出部１６及び測定孔
１７から構成される。また、この発明に係る温度検出手
段は、実施例１では温度検出部１８及び温度センサ１９
から構成される。また、この発明に係る光検出手段は、
実施例１では光検出部２０に相当する。さらに、この発
明に係る圧力制御手段は、実施例１では冷却ガス導入路
１４及び圧力制御装置１５から構成される。さらに、こ
の発明に係る主制御手段は、実施例１では制御部２２に
相当する。
【００２２】この実施例構成では、前記従来例構成の場
合と同様に、反応室１を真空排気した後、ガス導入路６
より所定流量のエッチングガスを流し、所定の圧力にす
るとともに、磁場とマイクロ波を導入することによりプ
ラズマを発生させ、半導体ウエハ３のエッチング処理を
施す。
合と同様に、反応室１を真空排気した後、ガス導入路６
より所定流量のエッチングガスを流し、所定の圧力にす
るとともに、磁場とマイクロ波を導入することによりプ
ラズマを発生させ、半導体ウエハ３のエッチング処理を
施す。
【００２３】このエッチング処理に際しては、エッチン
グ中のウエハ温度を温度検出部１８によりモニタリング
し、又半導体ウエハ３と基板ステージ２間の冷却ガス圧
力を圧力検出部１６により同様にモニタリングしてお
り、外乱等でウエハ温度や冷却ガス圧力に変化が生じた
ときには、この変化を検出し、制御部２２を経由した検
出出力により圧力制御装置１５を制御して、ウエハ温度
を常時、所期通りに維持することができるのである。
グ中のウエハ温度を温度検出部１８によりモニタリング
し、又半導体ウエハ３と基板ステージ２間の冷却ガス圧
力を圧力検出部１６により同様にモニタリングしてお
り、外乱等でウエハ温度や冷却ガス圧力に変化が生じた
ときには、この変化を検出し、制御部２２を経由した検
出出力により圧力制御装置１５を制御して、ウエハ温度
を常時、所期通りに維持することができるのである。
【００２４】説明が前後するが、ここでウエハ温度と冷
却ガス圧力の関係について図２を参照しながら説明す
る。図２において、縦軸はウエハ温度（℃）、横軸は時
間（ｍｉｎ）をそれぞれ示す。図２は、一定入熱で冷却
ガス圧力（５Ｔｏｒｒ、７．５Ｔｏｒｒ、１０Ｔｏｒ
ｒ）を変えたときのウエハ温度の変化をみたもので、こ
れから判るように、冷却ガス圧力を変えるとウエハ温度
が変化することが判る。
却ガス圧力の関係について図２を参照しながら説明す
る。図２において、縦軸はウエハ温度（℃）、横軸は時
間（ｍｉｎ）をそれぞれ示す。図２は、一定入熱で冷却
ガス圧力（５Ｔｏｒｒ、７．５Ｔｏｒｒ、１０Ｔｏｒ
ｒ）を変えたときのウエハ温度の変化をみたもので、こ
れから判るように、冷却ガス圧力を変えるとウエハ温度
が変化することが判る。
【００２５】次に、図３に示すような多層膜をエッチン
グする場合について説明する。図３において、３１はＷ
Ｓｉ、３２はｐｏｌｙ−Ｓｉ、３３はＳｉ基板を示す。
エッチングする上において、ウエハ温度はその加工形状
の善し悪しを左右する重要なパラメータであり、膜対応
で最適なウエハ温度が異なる。例えば、図３（ａ）に示
したＷＳｉ３１の最適ウエハ温度は、使用するガス系に
より異なるが、例えば塩素ガズでは５０〜６０℃であ
り、Ｐｏｌｉ−Ｓｉ３２では３０〜４０℃である。よっ
て、このＷＳｉ／Ｐｏｌｉ−Ｓｉ膜を同一温度６０℃で
処理した場合、同図（ｂ）に示すような異常な加工形状
（サイドエッジ）となってしまう。
グする場合について説明する。図３において、３１はＷ
Ｓｉ、３２はｐｏｌｙ−Ｓｉ、３３はＳｉ基板を示す。
エッチングする上において、ウエハ温度はその加工形状
の善し悪しを左右する重要なパラメータであり、膜対応
で最適なウエハ温度が異なる。例えば、図３（ａ）に示
したＷＳｉ３１の最適ウエハ温度は、使用するガス系に
より異なるが、例えば塩素ガズでは５０〜６０℃であ
り、Ｐｏｌｉ−Ｓｉ３２では３０〜４０℃である。よっ
て、このＷＳｉ／Ｐｏｌｉ−Ｓｉ膜を同一温度６０℃で
処理した場合、同図（ｂ）に示すような異常な加工形状
（サイドエッジ）となってしまう。
【００２６】そこで、本実施例１においては次のような
手順で処理を行う。図２に示したグラフを例にとると、
ＷＳｉの最適温度６０℃にするため、冷却ガス圧力を５
Ｔｏｒｒに制御してＷＳｉをエッチングする。次に、Ｐ
ｏｌｉ−Ｓｉ膜が露出するタイミングを光検出部２０に
より検出し、制御部２２よりの指令により冷却ガス圧力
を１０Ｔｏｒｒにし、Ｐｏｌｉ−Ｓｉ膜の最適温度４０
℃に制御してＰｏｌｉ−Ｓｉ膜のエッチングを行う。よ
って、それぞれの膜は最適なウエハ温度で処理され、同
図（ｃ）に示すような良好な加工形状を得ることができ
る。
手順で処理を行う。図２に示したグラフを例にとると、
ＷＳｉの最適温度６０℃にするため、冷却ガス圧力を５
Ｔｏｒｒに制御してＷＳｉをエッチングする。次に、Ｐ
ｏｌｉ−Ｓｉ膜が露出するタイミングを光検出部２０に
より検出し、制御部２２よりの指令により冷却ガス圧力
を１０Ｔｏｒｒにし、Ｐｏｌｉ−Ｓｉ膜の最適温度４０
℃に制御してＰｏｌｉ−Ｓｉ膜のエッチングを行う。よ
って、それぞれの膜は最適なウエハ温度で処理され、同
図（ｃ）に示すような良好な加工形状を得ることができ
る。
【００２７】実施例２．また、基板ステージ２に、静電
力によりステージ表面に半導体ウエハ３を吸着、保持す
る静電チャック機能を設けると、基板ステージ２と半導
体ウエハ３間のギャップがウエハ面内において均一な状
態で吸着されるため、ウエハ面内において均一な温度分
布が得られ、かつ精度良い温度制御ができる。すなわ
ち、金属の基板ステージ２の表面に数百ミクロン程度の
絶縁膜を設け、直流電圧を印加して基板ステージ２に静
電力を発生させて半導体ウエハ３を吸着する。従って、
この実施例２では、ウエハ押え４が不要となる場合があ
る。
力によりステージ表面に半導体ウエハ３を吸着、保持す
る静電チャック機能を設けると、基板ステージ２と半導
体ウエハ３間のギャップがウエハ面内において均一な状
態で吸着されるため、ウエハ面内において均一な温度分
布が得られ、かつ精度良い温度制御ができる。すなわ
ち、金属の基板ステージ２の表面に数百ミクロン程度の
絶縁膜を設け、直流電圧を印加して基板ステージ２に静
電力を発生させて半導体ウエハ３を吸着する。従って、
この実施例２では、ウエハ押え４が不要となる場合があ
る。
【００２８】なお、前述した各実施例では、ドライエッ
チング装置を例にとって説明したが、その他のプラズマ
又は減圧処理装置に適用することができることは言うま
でもない。
チング装置を例にとって説明したが、その他のプラズマ
又は減圧処理装置に適用することができることは言うま
でもない。
【００２９】
【発明の効果】この発明の請求項１に係るドライエッチ
ング装置は、以上説明したとおり、ステージと半導体ウ
エハ間に導入された冷却ガスの圧力を測定する圧力検出
手段と、前記半導体ウエハの温度を測定する温度検出手
段と、前記ステージを冷却するために前記ステージと前
記半導体ウエハ間へ導入する前記冷却ガスの圧力を制御
する圧力制御手段と、前記検出圧力及び前記検出温度に
基づいて前記半導体ウエハの温度を所定値に維持するよ
うに前記圧力制御手段を制御する主制御手段とを備えた
ので、エッチング処理中、外乱等によりウエハ温度が変
化した場合、この温度の変化をとらえて、冷却ガスの圧
力を制御でき、半導体ウエハの温度を所期通り維持でき
再現性良い良好なエッチング処理ができるという効果を
奏する。
ング装置は、以上説明したとおり、ステージと半導体ウ
エハ間に導入された冷却ガスの圧力を測定する圧力検出
手段と、前記半導体ウエハの温度を測定する温度検出手
段と、前記ステージを冷却するために前記ステージと前
記半導体ウエハ間へ導入する前記冷却ガスの圧力を制御
する圧力制御手段と、前記検出圧力及び前記検出温度に
基づいて前記半導体ウエハの温度を所定値に維持するよ
うに前記圧力制御手段を制御する主制御手段とを備えた
ので、エッチング処理中、外乱等によりウエハ温度が変
化した場合、この温度の変化をとらえて、冷却ガスの圧
力を制御でき、半導体ウエハの温度を所期通り維持でき
再現性良い良好なエッチング処理ができるという効果を
奏する。
【００３０】また、この発明の請求項２に係るドライエ
ッチング装置は、以上説明したとおり、ステージと半導
体ウエハ間に導入された冷却ガスの圧力を測定する圧力
検出手段と、前記半導体ウエハの温度を測定する温度検
出手段と、前記プラズマ中の特定波長の光を測定する光
検出手段と、前記ステージを冷却するために前記ステー
ジと前記半導体ウエハ間へ導入する前記冷却ガスの圧力
を制御する圧力制御手段と、前記検出圧力、前記検出温
度及び前記検出波長に基づいて前記半導体ウエハの温度
を任意の値に変化するように前記圧力制御手段を制御す
る主制御手段とを備えたので、エッチング処理中の波長
の変化をとらえて、冷却ガスの圧力を制御できウエハ温
度を任意の値に変化させることができるとともに、多層
膜等のエッチングの場合、それぞれの膜対応で最適なウ
エハ温度に制御でき、良好なエッチング処理を行うこと
ができるという効果を奏する。
ッチング装置は、以上説明したとおり、ステージと半導
体ウエハ間に導入された冷却ガスの圧力を測定する圧力
検出手段と、前記半導体ウエハの温度を測定する温度検
出手段と、前記プラズマ中の特定波長の光を測定する光
検出手段と、前記ステージを冷却するために前記ステー
ジと前記半導体ウエハ間へ導入する前記冷却ガスの圧力
を制御する圧力制御手段と、前記検出圧力、前記検出温
度及び前記検出波長に基づいて前記半導体ウエハの温度
を任意の値に変化するように前記圧力制御手段を制御す
る主制御手段とを備えたので、エッチング処理中の波長
の変化をとらえて、冷却ガスの圧力を制御できウエハ温
度を任意の値に変化させることができるとともに、多層
膜等のエッチングの場合、それぞれの膜対応で最適なウ
エハ温度に制御でき、良好なエッチング処理を行うこと
ができるという効果を奏する。
【００３１】さらに、この発明の請求項３に係るドライ
エッチング装置は、以上説明したとおり、ステージと半
導体ウエハ間に導入された冷却ガスの圧力を測定する圧
力検出手段と、前記半導体ウエハの温度を測定する温度
検出手段と、前記ステージを冷却するために前記ステー
ジと前記半導体ウエハ間へ導入する前記冷却ガスの圧力
を制御する圧力制御手段と、前記検出圧力及び前記検出
温度に基づいて前記半導体ウエハの温度を所定値に維持
するように前記圧力制御手段を制御する主制御手段とを
備え、静電力によりステージ表面に前記半導体ウエハを
吸着、保持する静電チャック機能を前記ステージに付加
したので、上記請求項１の発明と同様の効果を奏すると
ともに、ステージと半導体ウエハ間のギャップが半導体
ウエハ面内において均一な温度分布が得られ、かつ精度
良い温度制御ができ、良好なエッチング処理を行うこと
ができるという効果を奏する。
エッチング装置は、以上説明したとおり、ステージと半
導体ウエハ間に導入された冷却ガスの圧力を測定する圧
力検出手段と、前記半導体ウエハの温度を測定する温度
検出手段と、前記ステージを冷却するために前記ステー
ジと前記半導体ウエハ間へ導入する前記冷却ガスの圧力
を制御する圧力制御手段と、前記検出圧力及び前記検出
温度に基づいて前記半導体ウエハの温度を所定値に維持
するように前記圧力制御手段を制御する主制御手段とを
備え、静電力によりステージ表面に前記半導体ウエハを
吸着、保持する静電チャック機能を前記ステージに付加
したので、上記請求項１の発明と同様の効果を奏すると
ともに、ステージと半導体ウエハ間のギャップが半導体
ウエハ面内において均一な温度分布が得られ、かつ精度
良い温度制御ができ、良好なエッチング処理を行うこと
ができるという効果を奏する。
【００３２】またさらに、この発明の請求項４に係るド
ライエッチング装置は、以上説明したとおり、ステージ
と半導体ウエハ間に導入された冷却ガスの圧力を測定す
る圧力検出手段と、前記半導体ウエハの温度を測定する
温度検出手段と、前記プラズマ中の特定波長の光を測定
する光検出手段と、前記ステージを冷却するために前記
ステージと前記半導体ウエハ間へ導入する前記冷却ガス
の圧力を制御する圧力制御手段と、前記検出圧力、前記
検出温度及び前記検出波長に基づいて前記半導体ウエハ
の温度を任意の値に変化するように前記圧力制御手段を
制御する主制御手段とを備え、静電力によりステージ表
面に前記半導体ウエハを吸着、保持する静電チャック機
能を前記ステージに付加したので、上記請求項２の発明
と同様の効果を奏するとともに、ステージと半導体ウエ
ハ間のギャップが半導体ウエハ面内において均一な温度
分布が得られ、かつ精度良い温度制御ができ、良好なエ
ッチング処理を行うことができるという効果を奏する。
ライエッチング装置は、以上説明したとおり、ステージ
と半導体ウエハ間に導入された冷却ガスの圧力を測定す
る圧力検出手段と、前記半導体ウエハの温度を測定する
温度検出手段と、前記プラズマ中の特定波長の光を測定
する光検出手段と、前記ステージを冷却するために前記
ステージと前記半導体ウエハ間へ導入する前記冷却ガス
の圧力を制御する圧力制御手段と、前記検出圧力、前記
検出温度及び前記検出波長に基づいて前記半導体ウエハ
の温度を任意の値に変化するように前記圧力制御手段を
制御する主制御手段とを備え、静電力によりステージ表
面に前記半導体ウエハを吸着、保持する静電チャック機
能を前記ステージに付加したので、上記請求項２の発明
と同様の効果を奏するとともに、ステージと半導体ウエ
ハ間のギャップが半導体ウエハ面内において均一な温度
分布が得られ、かつ精度良い温度制御ができ、良好なエ
ッチング処理を行うことができるという効果を奏する。
【図１】この発明の実施例１の概略構成を示す図であ
る。
る。
【図２】この発明の実施例１の冷却ガス圧力とウエハ温
度の関係を示した図である。
度の関係を示した図である。
【図３】この発明の実施例１における多層膜の断面模式
を示す図である。
を示す図である。
【図４】従来のドライエッチング装置の概要構成を示す
図である。
図である。
１ 反応室 ２ 基板ステージ ３ 半導体ウエハ ４ ウエハ押え ６ ガス導入路 ８ マイクロ波発生装置 １０ コイル １１ ステージ冷却装置 １４ 冷却ガス導入路 １５ 圧力制御装置 １６ 圧力検出部 １８ 温度検出部 ２０ 光検出部 ２２ 制御部
Claims (4)
- 【請求項１】 反応室のステージに載置された半導体ウ
エハをプラズマによりエッチング処理を行うドライエッ
チング装置において、前記ステージと前記半導体ウエハ
間に導入された冷却ガスの圧力を測定する圧力検出手段
と、前記半導体ウエハの温度を測定する温度検出手段
と、前記ステージを冷却するために前記ステージと前記
半導体ウエハ間へ導入する前記冷却ガスの圧力を制御す
る圧力制御手段と、前記検出圧力及び前記検出温度に基
づいて前記半導体ウエハの温度を所定値に維持するよう
に前記圧力制御手段を制御する主制御手段とを備えたこ
とを特徴とするドライエッチング装置。 - 【請求項２】 反応室のステージに載置された半導体ウ
エハをプラズマによりエッチング処理を行うドライエッ
チング装置において、前記ステージと前記半導体ウエハ
間に導入された冷却ガスの圧力を測定する圧力検出手段
と、前記半導体ウエハの温度を測定する温度検出手段
と、前記プラズマ中の特定波長の光を測定する光検出手
段と、前記ステージを冷却するために前記ステージと前
記半導体ウエハ間へ導入する前記冷却ガスの圧力を制御
する圧力制御手段と、前記検出圧力、前記検出温度及び
前記検出波長に基づいて前記半導体ウエハの温度を任意
の値に変化するように前記圧力制御手段を制御する主制
御手段とを備えたことを特徴とするドライエッチング装
置。 - 【請求項３】 反応室のステージに載置された半導体ウ
エハをプラズマによりエッチング処理を行うドライエッ
チング装置において、前記ステージと前記半導体ウエハ
間に導入された冷却ガスの圧力を測定する圧力検出手段
と、前記半導体ウエハの温度を測定する温度検出手段
と、前記ステージを冷却するために前記ステージと前記
半導体ウエハ間へ導入する前記冷却ガスの圧力を制御す
る圧力制御手段と、前記検出圧力及び前記検出温度に基
づいて前記半導体ウエハの温度を所定値に維持するよう
に前記圧力制御手段を制御する主制御手段とを備え、静
電力によりステージ表面に前記半導体ウエハを吸着、保
持する静電チャック機能を前記ステージに付加したこと
を特徴とするドライエッチング装置。 - 【請求項４】 反応室のステージに載置された半導体ウ
エハをプラズマによりエッチング処理を行うドライエッ
チング装置において、前記ステージと前記半導体ウエハ
間に導入された冷却ガスの圧力を測定する圧力検出手段
と、前記半導体ウエハの温度を測定する温度検出手段
と、前記プラズマ中の特定波長の光を測定する光検出手
段と、前記ステージを冷却するために前記ステージと前
記半導体ウエハ間へ導入する前記冷却ガスの圧力を制御
する圧力制御手段と、前記検出圧力、前記検出温度及び
前記検出波長に基づいて前記半導体ウエハの温度を任意
の値に変化するように前記圧力制御手段を制御する主制
御手段とを備え、静電力によりステージ表面に前記半導
体ウエハを吸着、保持する静電チャック機能を前記ステ
ージに付加したことを特徴とするドライエッチング装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4272898A JPH06124916A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | ドライエッチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4272898A JPH06124916A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | ドライエッチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06124916A true JPH06124916A (ja) | 1994-05-06 |
Family
ID=17520300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4272898A Pending JPH06124916A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | ドライエッチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06124916A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006077390A1 (en) * | 2005-01-18 | 2006-07-27 | Point 35 Microstructures Limited | Improved method and apparatus for monitoring a microstructure etching process |
| JP2008112751A (ja) * | 2006-10-27 | 2008-05-15 | Tokyo Electron Ltd | 静電チャックの診断方法、真空処理装置及び記憶媒体 |
-
1992
- 1992-10-12 JP JP4272898A patent/JPH06124916A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006077390A1 (en) * | 2005-01-18 | 2006-07-27 | Point 35 Microstructures Limited | Improved method and apparatus for monitoring a microstructure etching process |
| US7672750B2 (en) | 2005-01-18 | 2010-03-02 | Point 35 Microstructures Ltd. | Method and apparatus for monitoring a microstructure etching process |
| JP2008112751A (ja) * | 2006-10-27 | 2008-05-15 | Tokyo Electron Ltd | 静電チャックの診断方法、真空処理装置及び記憶媒体 |
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|---|---|---|---|
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Effective date: 20050128 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071227 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20080115 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
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