JPH06232085A - 処理装置 - Google Patents
処理装置Info
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- JPH06232085A JPH06232085A JP5037552A JP3755293A JPH06232085A JP H06232085 A JPH06232085 A JP H06232085A JP 5037552 A JP5037552 A JP 5037552A JP 3755293 A JP3755293 A JP 3755293A JP H06232085 A JPH06232085 A JP H06232085A
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- Japan
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- electrode
- lower electrode
- semiconductor wafer
- holder
- cooling
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体ウエハの処理時にそれを保持する電極
を超低温に安定的に維持することができると共に電極に
印加する高周波電圧に対して安定した絶縁性を維持する
ことができ、もって１６ＭＤＲＡＭ以降の高集積回路に
対応した超微細加工を行なうことができる処理装置を提
供する。 【構成】 本処理装置は、下部電極２で保持する半導体
ウエハＷを下部電極２内の冷却ブロック２２で冷却しな
がら所定の処理を行なう処理装置であって、上記下部電
極２の周面に断熱、絶縁性材料からなるホルダー２５を
設けたものである。
を超低温に安定的に維持することができると共に電極に
印加する高周波電圧に対して安定した絶縁性を維持する
ことができ、もって１６ＭＤＲＡＭ以降の高集積回路に
対応した超微細加工を行なうことができる処理装置を提
供する。 【構成】 本処理装置は、下部電極２で保持する半導体
ウエハＷを下部電極２内の冷却ブロック２２で冷却しな
がら所定の処理を行なう処理装置であって、上記下部電
極２の周面に断熱、絶縁性材料からなるホルダー２５を
設けたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造工程で用い
られる処理装置に関する。
られる処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造工程では、半導体ウエハの表
面に薄膜を形成したり、半導体ウエハの薄膜を除去した
りすることが行なわれており、このような成膜工程及び
除膜工程には減圧ＣＶＤ装置、スパッタリング装置ある
いはエッチング装置などの処理装置が広く用いられてい
る。例えば、プラズマエッチング装置の場合には、下部
電極の載置台上に半導体ウエハを載置し、上部電極との
間でイオン、ラジカル等の活性種を発生させてエッチン
グ処理を行なうようにしているが、その際、半導体ウエ
ハ及び下部電極が活性種の衝突エネルギーなどでそれぞ
れの温度が上昇するため、下部電極に内蔵された冷却機
構で下部電極を冷却して一定の低温下でエッチング処理
を行なうようにしている。ところが、冷却機構と載置台
間にはこれらの構成部材間の境界に僅かではあるが細隙
が形成され、これらの細隙で冷却機構からの伝熱量が阻
害されるため、各細隙にはＨｅ等の熱伝導性に優れた熱
伝導性ガスを供給して各構成部材間の熱抵抗を下げて載
置台をできるだけ効率良く冷却するようにしている。
面に薄膜を形成したり、半導体ウエハの薄膜を除去した
りすることが行なわれており、このような成膜工程及び
除膜工程には減圧ＣＶＤ装置、スパッタリング装置ある
いはエッチング装置などの処理装置が広く用いられてい
る。例えば、プラズマエッチング装置の場合には、下部
電極の載置台上に半導体ウエハを載置し、上部電極との
間でイオン、ラジカル等の活性種を発生させてエッチン
グ処理を行なうようにしているが、その際、半導体ウエ
ハ及び下部電極が活性種の衝突エネルギーなどでそれぞ
れの温度が上昇するため、下部電極に内蔵された冷却機
構で下部電極を冷却して一定の低温下でエッチング処理
を行なうようにしている。ところが、冷却機構と載置台
間にはこれらの構成部材間の境界に僅かではあるが細隙
が形成され、これらの細隙で冷却機構からの伝熱量が阻
害されるため、各細隙にはＨｅ等の熱伝導性に優れた熱
伝導性ガスを供給して各構成部材間の熱抵抗を下げて載
置台をできるだけ効率良く冷却するようにしている。
【０００３】また最近では、半導体デバイスが１６ＭＤ
ＲＡＭ、６４ＭＤＲＡＭと高集積化し、その配線構造を
形成するにはハーフミクロン、クォータミクロンオーダ
ーの超微細加工が要求されており、それに伴って従来以
上にイオンの方向を揃えて異方性エッチングを達成する
必要から液体窒素などの冷媒を用いて下部電極を−数１
０℃以下の超低温に制御して半導体ウエハを超低温に冷
却する必要が生じて来ている。
ＲＡＭ、６４ＭＤＲＡＭと高集積化し、その配線構造を
形成するにはハーフミクロン、クォータミクロンオーダ
ーの超微細加工が要求されており、それに伴って従来以
上にイオンの方向を揃えて異方性エッチングを達成する
必要から液体窒素などの冷媒を用いて下部電極を−数１
０℃以下の超低温に制御して半導体ウエハを超低温に冷
却する必要が生じて来ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
処理装置は、４ＭＤＲＡＭ以前の微細加工、つまり０.
８ミクロンまでのサブミクロンオーダーの設計ルールで
の微細加工に対応することができるが、最近のように１
６ＭＤＲＡＭ以降のハーフミクロン、クォータミクロン
オーダーの設計ルールになると上述のように電極を超低
温に維持する必要性が益々必要になるが、従来の処理装
置の電極構造ではその断熱性が十分でなく、電極を超低
温に維持することが困難であり、また、高周波電圧下で
その絶縁性を維持することが難しくなる可能性があり、
微細加工プロセスに対応した処理を精度良く行なうこと
が難しくなるという課題があった。
処理装置は、４ＭＤＲＡＭ以前の微細加工、つまり０.
８ミクロンまでのサブミクロンオーダーの設計ルールで
の微細加工に対応することができるが、最近のように１
６ＭＤＲＡＭ以降のハーフミクロン、クォータミクロン
オーダーの設計ルールになると上述のように電極を超低
温に維持する必要性が益々必要になるが、従来の処理装
置の電極構造ではその断熱性が十分でなく、電極を超低
温に維持することが困難であり、また、高周波電圧下で
その絶縁性を維持することが難しくなる可能性があり、
微細加工プロセスに対応した処理を精度良く行なうこと
が難しくなるという課題があった。
【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、被処理体の処理時にそれを保持する電極を
超低温に安定的に維持することができると共に電極に印
加する高周波電圧に対して安定した絶縁性を維持するこ
とができ、もって１６ＭＤＲＡＭ以降の高集積回路に対
応した超微細加工を行なうことができる処理装置を提供
することを目的としている。
れたもので、被処理体の処理時にそれを保持する電極を
超低温に安定的に維持することができると共に電極に印
加する高周波電圧に対して安定した絶縁性を維持するこ
とができ、もって１６ＭＤＲＡＭ以降の高集積回路に対
応した超微細加工を行なうことができる処理装置を提供
することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、従来の処理
装置の電極構造の使用材料について詳細に見直した結
果、従来の処理装置の電極はその周囲がアルミナ製のホ
ルダーで被覆されており、しかもアルミナはその熱伝導
率が約２１［Ｗ／ｍ・Ｋ］で、誘電率が約１０［１ＭＨ
z］という高い値を有しており、このようなことから従
来は電極の断熱性及び高周波電圧下での絶縁性について
十分に配慮されていないことを知見した。従って、本発
明は上記知見に基づいてなされたものである。
装置の電極構造の使用材料について詳細に見直した結
果、従来の処理装置の電極はその周囲がアルミナ製のホ
ルダーで被覆されており、しかもアルミナはその熱伝導
率が約２１［Ｗ／ｍ・Ｋ］で、誘電率が約１０［１ＭＨ
z］という高い値を有しており、このようなことから従
来は電極の断熱性及び高周波電圧下での絶縁性について
十分に配慮されていないことを知見した。従って、本発
明は上記知見に基づいてなされたものである。
【０００７】即ち、本発明の請求項１に記載の処理装置
は、電極で保持する被処理体を電極内の冷却機構で冷却
しながら所定の処理を行なう処理装置において、上記電
極の周面に断熱、絶縁性材料からなるホルダーを設けた
ものである。
は、電極で保持する被処理体を電極内の冷却機構で冷却
しながら所定の処理を行なう処理装置において、上記電
極の周面に断熱、絶縁性材料からなるホルダーを設けた
ものである。
【０００８】また、本発明の請求項２に記載の処理装置
は、請求項１に記載の発明において、上記ホルダーを熱
伝導率λが２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以下で且つその誘電率εが
５［１ＭＨz］以下の断熱、絶縁性材料によって形成し
たものである。
は、請求項１に記載の発明において、上記ホルダーを熱
伝導率λが２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以下で且つその誘電率εが
５［１ＭＨz］以下の断熱、絶縁性材料によって形成し
たものである。
【０００９】また、本発明の請求項３に記載の処理装置
は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上
記ホルダーを珪素酸化物によって形成したものである。
は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上
記ホルダーを珪素酸化物によって形成したものである。
【００１０】
【作用】本発明の請求項１ないし請求項３に記載の発明
によれば、電極の周囲を断熱、絶縁性材料からなるホル
ダーによって包囲したため、電極内への入熱を遮断して
冷却機構により電極で保持する被処理体を効率良く冷却
することができると共に、電極に印加する高周波電圧の
放電を防止し、被処理体に安定した超微細加工を施すこ
とができる。
によれば、電極の周囲を断熱、絶縁性材料からなるホル
ダーによって包囲したため、電極内への入熱を遮断して
冷却機構により電極で保持する被処理体を効率良く冷却
することができると共に、電極に印加する高周波電圧の
放電を防止し、被処理体に安定した超微細加工を施すこ
とができる。
【００１１】
【実施例】以下、図１に示すプラズマエッチング装置を
例に挙げて本発明を説明する。本実施例の処理装置は、
図１に示すように、例えばアルミニウム等の導電性材料
からなる処理室１と、この処理室１内の底面に配設され
且つ被処理体としての半導体ウエハＷを載置した状態で
保持するサセプタ２１を備えた下部電極２と、この下部
電極２の上方に例えば１５〜２０ｍｍの間隔を隔てて配
設された上部電極３とを備えて構成されている。そし
て、上記処理室１には排気装置４が配管４１を介して接
続され、この排気装置４によって上記処理室１内を減圧
雰囲気、例えば１０-2Torr以下の減圧状態を形成するよ
うに構成されている。また、上記下部電極２にはブロッ
キングコンデンサ５、マッチングボックス５Ａを介して
高周波電源６が接続され、上記高周波電源６の電圧を下
部電極２に印加して接地された上部電極３との間でＣＦ
4等のエッチング用ガスをプラズマ化してイオン、ラジ
カル等の活性種を生成するように構成されている。更
に、上記上部電極３は中空状に形成され、その上面に中
空内にエッチング用ガスを供給する供給配管３Ａが接続
され、また、その下面にエッチング用ガスを噴出する孔
３Ｂが複数分散形成され、分散した複数の孔３Ｂからエ
ッチング用ガスを処理室１内に供給し、下部電極２と上
部電極３間の放電により生成するイオン、ラジカル等の
活性種により半導体ウエハＷをエッチングするように構
成されている。
例に挙げて本発明を説明する。本実施例の処理装置は、
図１に示すように、例えばアルミニウム等の導電性材料
からなる処理室１と、この処理室１内の底面に配設され
且つ被処理体としての半導体ウエハＷを載置した状態で
保持するサセプタ２１を備えた下部電極２と、この下部
電極２の上方に例えば１５〜２０ｍｍの間隔を隔てて配
設された上部電極３とを備えて構成されている。そし
て、上記処理室１には排気装置４が配管４１を介して接
続され、この排気装置４によって上記処理室１内を減圧
雰囲気、例えば１０-2Torr以下の減圧状態を形成するよ
うに構成されている。また、上記下部電極２にはブロッ
キングコンデンサ５、マッチングボックス５Ａを介して
高周波電源６が接続され、上記高周波電源６の電圧を下
部電極２に印加して接地された上部電極３との間でＣＦ
4等のエッチング用ガスをプラズマ化してイオン、ラジ
カル等の活性種を生成するように構成されている。更
に、上記上部電極３は中空状に形成され、その上面に中
空内にエッチング用ガスを供給する供給配管３Ａが接続
され、また、その下面にエッチング用ガスを噴出する孔
３Ｂが複数分散形成され、分散した複数の孔３Ｂからエ
ッチング用ガスを処理室１内に供給し、下部電極２と上
部電極３間の放電により生成するイオン、ラジカル等の
活性種により半導体ウエハＷをエッチングするように構
成されている。
【００１２】次に、上記下部電極２について詳述する。
上記下部電極２は、図１に示すように、半導体ウエハＷ
を載置するサセプタ２１及びこのサセプタ２１を冷却す
る冷却機構としての冷却ブロック２２と、この冷却ブロ
ック２２と上記サセプタ２１間に介装された温度調整機
構２３と、これらを支承する支持台２４と、これらの構
成部材の周囲を囲む本実施例の特徴であるホルダー２５
とを備え、上記サセプタ２１上に配置され且つ半導体ウ
エハＷの大きさに形成された静電チャック２６に半導体
ウエハＷを静電吸着させた状態で半導体ウエハＷを冷却
ブロック２２により冷却しながらエッチング処理を行な
うように構成されている。
上記下部電極２は、図１に示すように、半導体ウエハＷ
を載置するサセプタ２１及びこのサセプタ２１を冷却す
る冷却機構としての冷却ブロック２２と、この冷却ブロ
ック２２と上記サセプタ２１間に介装された温度調整機
構２３と、これらを支承する支持台２４と、これらの構
成部材の周囲を囲む本実施例の特徴であるホルダー２５
とを備え、上記サセプタ２１上に配置され且つ半導体ウ
エハＷの大きさに形成された静電チャック２６に半導体
ウエハＷを静電吸着させた状態で半導体ウエハＷを冷却
ブロック２２により冷却しながらエッチング処理を行な
うように構成されている。
【００１３】そして、上記冷却ブロック２２は、冷媒と
して例えば液体窒素Ｌを貯留する冷媒貯留部２２Ａと、
この冷媒貯留部２２Ａに液体窒素Ｌを供給する冷媒供給
配管２２Ｂ及び気化した窒素ガスを排出するガス排出配
管２２Ｃとを備えて構成されている。これらの冷媒供給
配管２２Ｂ及びガス排出配管２２Ｃは、減圧２重管ジョ
イント（図示せず）によって上記処理室１に接続され、
各配管２２Ｂ、２２Ｃ内に極力入熱しないように構成さ
れている。また、上記温度調整機構２３は、セラミック
ス製のヒータ２３Ａとこのヒータ２３Ａを固定、支持す
る支持部材２３Ｂとを備え、半導体ウエハＷの冷却温度
に応じて冷却ブロック２２からの冷熱の流入の度合を調
整できるように構成されている。また、上記静電チャッ
ク２６は、例えばポリイミド系樹脂等の絶縁材料によっ
て形成されたチャックシートの内部に導電膜２６Ａを有
し、この導電膜２６Ａに電源により電圧を印加した時に
発生する表面のクーロン力により半導体ウエハＷを吸着
するように構成されている。そして、上記サセプタ２
１、冷却ブロック２２及びヒータ２３Ａの支持部材２３
Ｂは熱伝導性の良いアルミニウム等によって形成されて
いる。
して例えば液体窒素Ｌを貯留する冷媒貯留部２２Ａと、
この冷媒貯留部２２Ａに液体窒素Ｌを供給する冷媒供給
配管２２Ｂ及び気化した窒素ガスを排出するガス排出配
管２２Ｃとを備えて構成されている。これらの冷媒供給
配管２２Ｂ及びガス排出配管２２Ｃは、減圧２重管ジョ
イント（図示せず）によって上記処理室１に接続され、
各配管２２Ｂ、２２Ｃ内に極力入熱しないように構成さ
れている。また、上記温度調整機構２３は、セラミック
ス製のヒータ２３Ａとこのヒータ２３Ａを固定、支持す
る支持部材２３Ｂとを備え、半導体ウエハＷの冷却温度
に応じて冷却ブロック２２からの冷熱の流入の度合を調
整できるように構成されている。また、上記静電チャッ
ク２６は、例えばポリイミド系樹脂等の絶縁材料によっ
て形成されたチャックシートの内部に導電膜２６Ａを有
し、この導電膜２６Ａに電源により電圧を印加した時に
発生する表面のクーロン力により半導体ウエハＷを吸着
するように構成されている。そして、上記サセプタ２
１、冷却ブロック２２及びヒータ２３Ａの支持部材２３
Ｂは熱伝導性の良いアルミニウム等によって形成されて
いる。
【００１４】また、本実施例では上記ホルダー２５が断
熱、絶縁性材料によって形成されている。この断熱、絶
縁性材料は熱伝導率λが２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以下で且つそ
の誘電率εが５［１ＭＨz］以下からなるものである。
断熱、絶縁性材料の熱伝導率が２［Ｗ／ｍ・Ｋ］を超え
ると断熱性が十分でなく、エッチング処理時に下部電極
２の周囲からの入熱が大きくなり上記冷却ブロック２１
によって半導体ウエハＷを安定した超低温に維持するこ
とが困難になる虞があって好ましくない。また、断熱、
絶縁性材料の誘電率εが５［１ＭＨz］を超えると高周
波電圧下での絶縁性が十分でなく放電する可能性があ
り、安定した高周波電圧を印加することが難しくなる虞
があって好ましくない。また、このような断熱、絶縁性
材料としては、例えば、石英ガラス、硼珪酸ガラス等の
無機材料、及びフッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリ
アミドイミド系樹脂、ＰＥＥＫ等の有機材料を挙げるこ
とができる。
熱、絶縁性材料によって形成されている。この断熱、絶
縁性材料は熱伝導率λが２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以下で且つそ
の誘電率εが５［１ＭＨz］以下からなるものである。
断熱、絶縁性材料の熱伝導率が２［Ｗ／ｍ・Ｋ］を超え
ると断熱性が十分でなく、エッチング処理時に下部電極
２の周囲からの入熱が大きくなり上記冷却ブロック２１
によって半導体ウエハＷを安定した超低温に維持するこ
とが困難になる虞があって好ましくない。また、断熱、
絶縁性材料の誘電率εが５［１ＭＨz］を超えると高周
波電圧下での絶縁性が十分でなく放電する可能性があ
り、安定した高周波電圧を印加することが難しくなる虞
があって好ましくない。また、このような断熱、絶縁性
材料としては、例えば、石英ガラス、硼珪酸ガラス等の
無機材料、及びフッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリ
アミドイミド系樹脂、ＰＥＥＫ等の有機材料を挙げるこ
とができる。
【００１５】また、上記下部電極２を構成するサセプタ
２１、温度調整機構２３及び冷却ブロック２２それぞれ
の各境界に僅かではあるが境界細隙δ1及びδ2が形成さ
れ、また、上記冷却ブロック２２と支持台２４の境界及
び上記サセプタ２１及びその下方に積層された各構成部
材とこれらを囲むカバー部材２５の境界にも僅かな境界
細隙δ3及びδ4が形成されている。そして、本実施例で
は、上記下部電極２は内部の冷却ブロック２２の冷熱が
上述のように上記ホルダー２５によって外部へ伝達しな
いように構成され、更に、その各境界細隙δ1、δ2、δ
3及びδ4を後述のように利用して冷却ブロック２２の冷
熱を効果的に利用するように構成されている。
２１、温度調整機構２３及び冷却ブロック２２それぞれ
の各境界に僅かではあるが境界細隙δ1及びδ2が形成さ
れ、また、上記冷却ブロック２２と支持台２４の境界及
び上記サセプタ２１及びその下方に積層された各構成部
材とこれらを囲むカバー部材２５の境界にも僅かな境界
細隙δ3及びδ4が形成されている。そして、本実施例で
は、上記下部電極２は内部の冷却ブロック２２の冷熱が
上述のように上記ホルダー２５によって外部へ伝達しな
いように構成され、更に、その各境界細隙δ1、δ2、δ
3及びδ4を後述のように利用して冷却ブロック２２の冷
熱を効果的に利用するように構成されている。
【００１６】即ち、上記境界細隙δ1、δ2の各周縁部に
はシール部材２７Ａ、２７Ｂがそれぞれ設けられている
と共に、これらのシール部材２７Ａ、２７Ｂで囲まれた
上記各境界細隙δ1、δ2から上記下部電極２の外部、即
ち上記処理室１の外部へ通じる流通路２８Ａが延設され
ている。また、上記処理室１の外部には、上記各流通路
２８Ａを介して上記各境界細隙δ1、δ2に熱伝導性に優
れた気体として例えばＨｅガスを供給する気体供給源２
９Ａ及び上記各流通路２８Ａを介して上記各境界細隙を
排気する排気ポンプ３０Ａがそれぞれ設けられていると
共に、上記各流通路２８Ａの連結部には上記気体供給源
２８Ａ及び排気ポンプ３０Ａを上記流通路２８Ａを介し
て境界細隙δ1及び／または境界細隙δ2に連通するよう
に切り替える三方切替弁３１Ａが設けられている。そし
て、この三方切替弁３１Ａと上記気体供給源２９Ａ及び
排気ポンプ３０Ａとの間の流通路２８Ａには開閉弁３２
Ａが配設され、これらの開閉弁３２Ａによってそれぞれ
の流通路２８Ａを開閉するように構成されている。ま
た、上記三方切替弁３１Ａ及び開閉弁３２Ａは図示しな
い制御装置によって適宜開閉可能に制御できる電磁弁に
よって構成されている。
はシール部材２７Ａ、２７Ｂがそれぞれ設けられている
と共に、これらのシール部材２７Ａ、２７Ｂで囲まれた
上記各境界細隙δ1、δ2から上記下部電極２の外部、即
ち上記処理室１の外部へ通じる流通路２８Ａが延設され
ている。また、上記処理室１の外部には、上記各流通路
２８Ａを介して上記各境界細隙δ1、δ2に熱伝導性に優
れた気体として例えばＨｅガスを供給する気体供給源２
９Ａ及び上記各流通路２８Ａを介して上記各境界細隙を
排気する排気ポンプ３０Ａがそれぞれ設けられていると
共に、上記各流通路２８Ａの連結部には上記気体供給源
２８Ａ及び排気ポンプ３０Ａを上記流通路２８Ａを介し
て境界細隙δ1及び／または境界細隙δ2に連通するよう
に切り替える三方切替弁３１Ａが設けられている。そし
て、この三方切替弁３１Ａと上記気体供給源２９Ａ及び
排気ポンプ３０Ａとの間の流通路２８Ａには開閉弁３２
Ａが配設され、これらの開閉弁３２Ａによってそれぞれ
の流通路２８Ａを開閉するように構成されている。ま
た、上記三方切替弁３１Ａ及び開閉弁３２Ａは図示しな
い制御装置によって適宜開閉可能に制御できる電磁弁に
よって構成されている。
【００１７】また、上記境界細隙δ3には内部を断熱す
る例えばポリイミド樹脂等の断熱材料からなるシール部
材２７Ｃが設けられ、また、上記境界細隙δ4の上下両
端部にはシール部材２７Ｄがそれぞれ設けられており、
このシール部材２７Ｃ及びシール部材２７Ｄによってそ
れぞれの境界細隙δ3、δ4の気密を保持している。そし
て、上記各境界細隙δ3、δ4から上記下部電極２の外
部、即ち上記処理室１の外部へ通じる流通路２８Ｂがそ
れぞれ延設されている。また、上記処理室１の外部には
上記各流通路２８Ｂを介して上記各境界細隙δ3、δ4を
排気する排気ポンプ３０Ｂが設けられ、上記各境界細隙
δ3、δ4は上記流通路２８Ｂに配設された開閉弁３２Ｂ
によって所定の減圧状態に適宜制御できるように構成さ
れている。
る例えばポリイミド樹脂等の断熱材料からなるシール部
材２７Ｃが設けられ、また、上記境界細隙δ4の上下両
端部にはシール部材２７Ｄがそれぞれ設けられており、
このシール部材２７Ｃ及びシール部材２７Ｄによってそ
れぞれの境界細隙δ3、δ4の気密を保持している。そし
て、上記各境界細隙δ3、δ4から上記下部電極２の外
部、即ち上記処理室１の外部へ通じる流通路２８Ｂがそ
れぞれ延設されている。また、上記処理室１の外部には
上記各流通路２８Ｂを介して上記各境界細隙δ3、δ4を
排気する排気ポンプ３０Ｂが設けられ、上記各境界細隙
δ3、δ4は上記流通路２８Ｂに配設された開閉弁３２Ｂ
によって所定の減圧状態に適宜制御できるように構成さ
れている。
【００１８】次に、動作について説明する。例えば１０
-2Torr以下の減圧状態を形成した処理室１内のサセプタ
２２に半導体ウエハＷを載置し、静電チャック２６のク
ーロン力で半導体ウエハＷをサセプタ２２上で保持す
る。次いで下部電極２に高周波電圧を印加して上部電極
３との間に放電空間を形成すると共に上部電極３の供給
配管３Ａからのエッチング用ガスを孔３Ｂを介して処理
室１内に供給すると、処理室１内でエッチング用ガスが
プラズマ化し、その活性種によって半導体ウエハＷをエ
ッチングする。
-2Torr以下の減圧状態を形成した処理室１内のサセプタ
２２に半導体ウエハＷを載置し、静電チャック２６のク
ーロン力で半導体ウエハＷをサセプタ２２上で保持す
る。次いで下部電極２に高周波電圧を印加して上部電極
３との間に放電空間を形成すると共に上部電極３の供給
配管３Ａからのエッチング用ガスを孔３Ｂを介して処理
室１内に供給すると、処理室１内でエッチング用ガスが
プラズマ化し、その活性種によって半導体ウエハＷをエ
ッチングする。
【００１９】そして本実施例では、石英ガラス等の断
熱、絶縁性材料からなるホルダー２５によって冷却ブロ
ック２２を外部から断熱してあり、しかも下部電極２に
印加する高周波電圧をホルダー２５によって確実に絶縁
してあるため、下部電極２を安定した超低温に維持する
ことができると共に安定した高周波電圧を下部電極２に
印加することができ、上述のエッチング処理に際し、活
性イオンを一方向に揃えて半導体ウエハＷに衝突させる
ことができ、１６ＭＤＲＡＭ以降の設計ルールに即した
超微細加工を低ダメージ状態のまま行なうことができ
る。
熱、絶縁性材料からなるホルダー２５によって冷却ブロ
ック２２を外部から断熱してあり、しかも下部電極２に
印加する高周波電圧をホルダー２５によって確実に絶縁
してあるため、下部電極２を安定した超低温に維持する
ことができると共に安定した高周波電圧を下部電極２に
印加することができ、上述のエッチング処理に際し、活
性イオンを一方向に揃えて半導体ウエハＷに衝突させる
ことができ、１６ＭＤＲＡＭ以降の設計ルールに即した
超微細加工を低ダメージ状態のまま行なうことができ
る。
【００２０】また、この際、気体供給源２９Ａ側の開閉
弁３２Ａを開放すると共に排気ポンプ３０Ａ側の開閉弁
３２Ａを閉止した状態で、三方切替弁３１Ａを切り替え
て気体供給源２９Ａを流通路２８Ａを介してサセプタ２
１と温度調整機構２３間の境界細隙δ1及び温度調整機
構２３と冷却ブロック２２間の境界細隙δ2に連通させ
ると、気体供給源２９ＡからのＨｅガスがこれら両境界
細隙δ1、δ2に入り込み、冷却ブロック２２からサセプ
タ２１への熱伝導経路が形成され、ホルダー２５の断熱
作用と相俟ってサセプタ２１を効率良く冷却して液体窒
素Ｌの消費量を抑制することができる。また他方の開閉
弁３２Ｂを開放した状態で、排気ポンプ３０Ｂを冷却ブ
ロック２２と支持台２４間の境界細隙δ3及び上記サセ
プタ２１等とこれらを囲むホルダー２５間の境界細隙δ
4に連通させて排気ポンプ３０Ｂを駆動して排気し、こ
れらの冷却ブロック２２の周囲を減圧断熱することによ
って半導体ウエハＷを所望の超低温域に制御することが
でき、低ダメージで１６ＭＤＲＡＭ以降の高集積回路に
即した超微細加工を行なうことができる。
弁３２Ａを開放すると共に排気ポンプ３０Ａ側の開閉弁
３２Ａを閉止した状態で、三方切替弁３１Ａを切り替え
て気体供給源２９Ａを流通路２８Ａを介してサセプタ２
１と温度調整機構２３間の境界細隙δ1及び温度調整機
構２３と冷却ブロック２２間の境界細隙δ2に連通させ
ると、気体供給源２９ＡからのＨｅガスがこれら両境界
細隙δ1、δ2に入り込み、冷却ブロック２２からサセプ
タ２１への熱伝導経路が形成され、ホルダー２５の断熱
作用と相俟ってサセプタ２１を効率良く冷却して液体窒
素Ｌの消費量を抑制することができる。また他方の開閉
弁３２Ｂを開放した状態で、排気ポンプ３０Ｂを冷却ブ
ロック２２と支持台２４間の境界細隙δ3及び上記サセ
プタ２１等とこれらを囲むホルダー２５間の境界細隙δ
4に連通させて排気ポンプ３０Ｂを駆動して排気し、こ
れらの冷却ブロック２２の周囲を減圧断熱することによ
って半導体ウエハＷを所望の超低温域に制御することが
でき、低ダメージで１６ＭＤＲＡＭ以降の高集積回路に
即した超微細加工を行なうことができる。
【００２１】以上説明したように本実施例によれば、ホ
ルダー２５によって下部電極２を外部から断熱すると共
に下部電極２に印加する高周波電圧を確実に絶縁して放
電を防止できるようにしたため、下部電極２を超低温下
で維持することができると共に安定した高周波電圧を印
加することができ、エッチング処理時に活性イオンを一
方向に揃えて半導体ウエハＷを１６ＭＤＲＡＭ以降の設
計ルールに即した超微細加工を低ダメージで行なうこと
ができる。
ルダー２５によって下部電極２を外部から断熱すると共
に下部電極２に印加する高周波電圧を確実に絶縁して放
電を防止できるようにしたため、下部電極２を超低温下
で維持することができると共に安定した高周波電圧を印
加することができ、エッチング処理時に活性イオンを一
方向に揃えて半導体ウエハＷを１６ＭＤＲＡＭ以降の設
計ルールに即した超微細加工を低ダメージで行なうこと
ができる。
【００２２】尚、上記実施例ではプラズマエッチング装
置について説明したが、本発明は上記エッチング装置に
制限されるものでなく、その他のプラスマＣＶＤ装置、
スパッタリング装置等の処理装置についても適宜適用す
ることができる。
置について説明したが、本発明は上記エッチング装置に
制限されるものでなく、その他のプラスマＣＶＤ装置、
スパッタリング装置等の処理装置についても適宜適用す
ることができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１な
いし請求項３に記載の発明によれば、被処理体を処理す
る電極の周囲に断熱、絶縁性材料からなるホルダーで設
けたため、被処理体の処理時にそれを保持する電極を超
低温に安定的に維持することができると共に電極に印加
する高周波電圧に対して安定した絶縁性を維持すること
ができ、もって１６ＭＤＲＡＭ以降の高集積回路に対応
した超微細加工を行なうことができる処理装置を提供す
ることができる。
いし請求項３に記載の発明によれば、被処理体を処理す
る電極の周囲に断熱、絶縁性材料からなるホルダーで設
けたため、被処理体の処理時にそれを保持する電極を超
低温に安定的に維持することができると共に電極に印加
する高周波電圧に対して安定した絶縁性を維持すること
ができ、もって１６ＭＤＲＡＭ以降の高集積回路に対応
した超微細加工を行なうことができる処理装置を提供す
ることができる。
【図１】本発明の処理装置の一実施例の構成を示す断面
図である。
図である。
Ｗ 半導体ウエハ（被処理体） ２ 下部電極（電極） ２２ 冷却ブロック（冷却機構） ２５ ホルダー
Claims (3)
- 【請求項１】 電極で保持する被処理体を電極内の冷却
機構で冷却しながら所定の処理を行なう処理装置におい
て、上記電極の周面に断熱、絶縁性材料からなるホルダ
ーを設けたことを特徴とする処理装置。 - 【請求項２】 上記ホルダーを熱伝導率λが２［Ｗ／ｍ
・Ｋ］以下で且つその誘電率εが５［１ＭＨz］以下の断
熱、絶縁性材料によって形成したことを特徴とする請求
項１に記載の処理装置。 - 【請求項３】 上記ホルダーを珪素酸化物によって形成
したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
処理装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03755293A JP3263721B2 (ja) | 1993-02-01 | 1993-02-01 | 処理装置 |
| KR1019930014453A KR100238626B1 (ko) | 1992-07-28 | 1993-07-28 | 플라즈마 처리장치 |
| US08/104,475 US5376213A (en) | 1992-07-28 | 1993-07-28 | Plasma processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03755293A JP3263721B2 (ja) | 1993-02-01 | 1993-02-01 | 処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06232085A true JPH06232085A (ja) | 1994-08-19 |
| JP3263721B2 JP3263721B2 (ja) | 2002-03-11 |
Family
ID=12500691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03755293A Expired - Fee Related JP3263721B2 (ja) | 1992-07-28 | 1993-02-01 | 処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3263721B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4839337A (en) * | 1986-06-20 | 1989-06-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dye-receiving sheets for thermal dye transfer printing comprising a composite film substrate |
| JP2000315679A (ja) * | 1999-04-28 | 2000-11-14 | Tadahiro Omi | プラズマプロセス用装置 |
| CN110352482A (zh) * | 2018-02-08 | 2019-10-18 | Spp科技股份有限公司 | 基板载置台及其电浆处理装置以及电浆处理方法 |
-
1993
- 1993-02-01 JP JP03755293A patent/JP3263721B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4839337A (en) * | 1986-06-20 | 1989-06-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dye-receiving sheets for thermal dye transfer printing comprising a composite film substrate |
| JP2000315679A (ja) * | 1999-04-28 | 2000-11-14 | Tadahiro Omi | プラズマプロセス用装置 |
| CN110352482A (zh) * | 2018-02-08 | 2019-10-18 | Spp科技股份有限公司 | 基板载置台及其电浆处理装置以及电浆处理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3263721B2 (ja) | 2002-03-11 |
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