JPH06267901A - イーシーアール装置 - Google Patents
イーシーアール装置Info
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- JPH06267901A JPH06267901A JP1384594A JP1384594A JPH06267901A JP H06267901 A JPH06267901 A JP H06267901A JP 1384594 A JP1384594 A JP 1384594A JP 1384594 A JP1384594 A JP 1384594A JP H06267901 A JPH06267901 A JP H06267901A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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-
- H—ELECTRICITY
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
- H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3266—Magnetic control means
- H01J37/32678—Electron cyclotron resonance
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
-
- H—ELECTRICITY
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱伝達ガスを利用してウェハ温度を均一にし
てウェハの均一なエッチング特性を達成し、同時にウェ
ハの冷却が容易なＥＣＲ装置を提供する。 【構成】 中央に小さい孔を有し、周縁部にＯ−リング
が形成される円形ウェハ支持台８と、前記中央孔の間に
設けられてウェハを持ち上げるウェハリフタ１６と、前
記ウェハリフタ１６と一定ギャップを有しかつウェハ温
度を伝達する熱伝達ガスが軸内に流れられるよう縦方向
に形成された中空軸１５と、前記ウェハ支持台８内に形
成されてた冷媒循環部２５と、冷却水を供給する冷媒投
入ライン２３と、前記中空軸１５と冷媒ライン２３を囲
む支持ハウジング１７と、前記中空軸１５と連結されて
クランプをウェハ周囲に圧着するクランプリフタ１４
と、ＥＣＲ全体システムを移動させるステッピングモー
タ１とを含みなる。
てウェハの均一なエッチング特性を達成し、同時にウェ
ハの冷却が容易なＥＣＲ装置を提供する。 【構成】 中央に小さい孔を有し、周縁部にＯ−リング
が形成される円形ウェハ支持台８と、前記中央孔の間に
設けられてウェハを持ち上げるウェハリフタ１６と、前
記ウェハリフタ１６と一定ギャップを有しかつウェハ温
度を伝達する熱伝達ガスが軸内に流れられるよう縦方向
に形成された中空軸１５と、前記ウェハ支持台８内に形
成されてた冷媒循環部２５と、冷却水を供給する冷媒投
入ライン２３と、前記中空軸１５と冷媒ライン２３を囲
む支持ハウジング１７と、前記中空軸１５と連結されて
クランプをウェハ周囲に圧着するクランプリフタ１４
と、ＥＣＲ全体システムを移動させるステッピングモー
タ１とを含みなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプラズマを発生させてウ
ェハを加工する半導体製造装置、特に電子の共鳴（ｒｅ
ｓｏｎａｎｃｅ）を利用してプラズマを発生してウェハ
を加工するイーシーアール（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃ
ｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ；以下、ＥＣＲとい
う）装置に関する。
ェハを加工する半導体製造装置、特に電子の共鳴（ｒｅ
ｓｏｎａｎｃｅ）を利用してプラズマを発生してウェハ
を加工するイーシーアール（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃ
ｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ；以下、ＥＣＲとい
う）装置に関する。
【０００２】なお、本明細書の記述は本件出願の優先権
の基礎たる大韓民国特許出願第１９９３−１６３５号の
明細書の記載に基づくものであって、当該大韓民国特許
出願の番号を参照することによって当該大韓民国特許出
願の明細書の記載内容が本明細書の一部分を構成するも
のとする。
の基礎たる大韓民国特許出願第１９９３−１６３５号の
明細書の記載に基づくものであって、当該大韓民国特許
出願の番号を参照することによって当該大韓民国特許出
願の明細書の記載内容が本明細書の一部分を構成するも
のとする。
【０００３】
【従来の技術】一般的に、ＥＣＲエッチング装置はプラ
ズマを利用してウェハ蒸着工程とエッチング工程を施す
装置として高温によるウェハ温度上昇を抑制するために
ウェハ冷却が可能な構造を有していなければならない。
ズマを利用してウェハ蒸着工程とエッチング工程を施す
装置として高温によるウェハ温度上昇を抑制するために
ウェハ冷却が可能な構造を有していなければならない。
【０００４】従来のＥＣＲ装置は高温プラズマによりウ
ェハ上に伝達された熱を冷すためにウェハを載置してい
るウェハ支持台に冷却装置を形成して温度を低下させて
きた。
ェハ上に伝達された熱を冷すためにウェハを載置してい
るウェハ支持台に冷却装置を形成して温度を低下させて
きた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ウェハのエッ
チング工程時に冷却手段によりウェハを常温に維持する
が、ウェハとこのウェハが置かれる電極のウェハ支持台
との間隙により、そして実際ウェハ支持台の温度不均一
により、結局ウェハ上の温度不均一性が発生するように
なり、従ってウェハ上のエッチング特性に差異が生じて
エッチング不良が生じるという問題があった。
チング工程時に冷却手段によりウェハを常温に維持する
が、ウェハとこのウェハが置かれる電極のウェハ支持台
との間隙により、そして実際ウェハ支持台の温度不均一
により、結局ウェハ上の温度不均一性が発生するように
なり、従ってウェハ上のエッチング特性に差異が生じて
エッチング不良が生じるという問題があった。
【０００６】本発明は上述した問題点に鑑み、熱伝達ガ
スを利用してウェハ温度を均一にしてウェハの均一なエ
ッチング特性を達成し、同時にウェハの冷却が容易なＥ
ＣＲ装置を提供することにその目的がある。
スを利用してウェハ温度を均一にしてウェハの均一なエ
ッチング特性を達成し、同時にウェハの冷却が容易なＥ
ＣＲ装置を提供することにその目的がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の第１の態様は、ＥＣＲ装置において、中央部
に小さい中央孔を有し、かつウェハが置かれる周縁部に
Ｏ−リングが設けられおり、当該Ｏ−リング上に前記ウ
ェハが載置されるウェハ支持台と、前記ウェハ支持台の
前記中央孔内に設けられて、前記ウェハを持ち上げるウ
ェハリフタと、前記ウェハリフタと一定のギャップをお
いて当該ウェハリフタの延長線下方に縦方向に設けら
れ、かつ内部に流れる熱伝達ガスを前記ウェハと前記ウ
ェハ支持台との間に供給する中空軸と、前記ウェハ支持
台内に設けられて前記熱伝達ガスにより当該ウェハ支持
台に伝達された熱を冷す冷媒循環部と、この冷媒循環部
に循環する冷却媒体を供給する、前記中空軸と並んで縦
方向に設けられた冷媒投入ラインと、前記中空軸と前記
冷媒投入ラインとを囲む支持ハウジングと、前記中空軸
と連結され、当該中空軸が上下運動するときに共に動い
て前記ウェハを周囲から圧着するクランプを移動するク
ランプリフタと、前記ウェハ支持台と真空チャンネルを
有する工程チャンバハウジングとの上下位置を調整する
ことにより、ＥＣＲ電極全体システムを移動させるステ
ッピングモータとを具備することを特徴とする。
に本発明の第１の態様は、ＥＣＲ装置において、中央部
に小さい中央孔を有し、かつウェハが置かれる周縁部に
Ｏ−リングが設けられおり、当該Ｏ−リング上に前記ウ
ェハが載置されるウェハ支持台と、前記ウェハ支持台の
前記中央孔内に設けられて、前記ウェハを持ち上げるウ
ェハリフタと、前記ウェハリフタと一定のギャップをお
いて当該ウェハリフタの延長線下方に縦方向に設けら
れ、かつ内部に流れる熱伝達ガスを前記ウェハと前記ウ
ェハ支持台との間に供給する中空軸と、前記ウェハ支持
台内に設けられて前記熱伝達ガスにより当該ウェハ支持
台に伝達された熱を冷す冷媒循環部と、この冷媒循環部
に循環する冷却媒体を供給する、前記中空軸と並んで縦
方向に設けられた冷媒投入ラインと、前記中空軸と前記
冷媒投入ラインとを囲む支持ハウジングと、前記中空軸
と連結され、当該中空軸が上下運動するときに共に動い
て前記ウェハを周囲から圧着するクランプを移動するク
ランプリフタと、前記ウェハ支持台と真空チャンネルを
有する工程チャンバハウジングとの上下位置を調整する
ことにより、ＥＣＲ電極全体システムを移動させるステ
ッピングモータとを具備することを特徴とする。
【０００８】本発明の第２の態様は、第１の態様におい
て、前記中空軸は前記クランプリフタと一体に形成され
て、当該中空軸の移動時に共に上下方向に移動して、前
記クランプが前記ウェハを固定させることを特徴とす
る。
て、前記中空軸は前記クランプリフタと一体に形成され
て、当該中空軸の移動時に共に上下方向に移動して、前
記クランプが前記ウェハを固定させることを特徴とす
る。
【０００９】本発明の第３の態様は、第１の態様におい
て、前記ウェハ支持台は前記ウェハと最大限密着できる
ような曲率半径を有することを特徴とする。
て、前記ウェハ支持台は前記ウェハと最大限密着できる
ような曲率半径を有することを特徴とする。
【００１０】本発明の第４の態様は、第１の態様におい
て、前記クランプはプラズマの損傷を防止するためにの
石英リングで表面が覆われていることを特徴とする。
て、前記クランプはプラズマの損傷を防止するためにの
石英リングで表面が覆われていることを特徴とする。
【００１１】本発明の第５の態様は、第１の態様におい
て、前記ウェハ支持台はプラズマの均一なストリームを
形成するよう表面に一定の溝が設けられていることを特
徴とする。
て、前記ウェハ支持台はプラズマの均一なストリームを
形成するよう表面に一定の溝が設けられていることを特
徴とする。
【００１２】本発明の第６の態様は、第１の態様におい
て、大気圧と高真空との間を往復する前記中空軸の上下
移動部位に大気圧遮断のためのポンピングラインが形成
されていることを特徴とする。
て、大気圧と高真空との間を往復する前記中空軸の上下
移動部位に大気圧遮断のためのポンピングラインが形成
されていることを特徴とする。
【００１３】本発明の第７の態様は、第１の態様におい
て、前記ウェハ支持台の下方の前記中空軸と冷媒投入ラ
インとは前記クランプリフタが移動できる空間を有して
いるリフティングハウジングにより囲まれ、このリフテ
ィングハウジングを介して高周波（ＲＦ；Ｒａｄｉｏ
Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）が前記ウェハ支持台に印加される
ことを特徴とする。
て、前記ウェハ支持台の下方の前記中空軸と冷媒投入ラ
インとは前記クランプリフタが移動できる空間を有して
いるリフティングハウジングにより囲まれ、このリフテ
ィングハウジングを介して高周波（ＲＦ；Ｒａｄｉｏ
Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）が前記ウェハ支持台に印加される
ことを特徴とする。
【００１４】本発明の第８の態様は、第１の態様におい
て、前記中空軸を上下移動させる動力は２段シリンダで
あることを特徴とする。
て、前記中空軸を上下移動させる動力は２段シリンダで
あることを特徴とする。
【００１５】本発明の第９の態様は、第１の態様におい
て、前記中空軸の軸内に流れる熱伝達ガスが流れるガス
管は、ＲＦがかかる部位における放電を防止するために
前記中空軸と一定の角度をもって連結され、この連結部
位はガス管支持台で支持されることを特徴とする。
て、前記中空軸の軸内に流れる熱伝達ガスが流れるガス
管は、ＲＦがかかる部位における放電を防止するために
前記中空軸と一定の角度をもって連結され、この連結部
位はガス管支持台で支持されることを特徴とする。
【００１６】本発明の第１０の態様は、第３の態様にお
いて、前記ウェハ支持台の曲率半径は７３００〜７５０
０ｍｍであることを特徴とする。
いて、前記ウェハ支持台の曲率半径は７３００〜７５０
０ｍｍであることを特徴とする。
【００１７】本発明の第１１の態様は、第１０の態様に
おいて、高真空部位に上昇した前記中空軸が下降するよ
うにして前記クランプがウェハに一定の圧力を加えるス
プリングを含んでいることを特徴とする。
おいて、高真空部位に上昇した前記中空軸が下降するよ
うにして前記クランプがウェハに一定の圧力を加えるス
プリングを含んでいることを特徴とする。
【００１８】本発明の第１２の態様は、第１１の態様に
おいて、前記スプリングはガス管支持台へ復元力を伝達
する位置に形成されていることを特徴とする。
おいて、前記スプリングはガス管支持台へ復元力を伝達
する位置に形成されていることを特徴とする。
【００１９】
【作用】本発明ＥＣＲ装置は、ウェハ後面に導入される
ヘリウム等の熱伝達ガスがウェハの熱をウェハ支持台に
伝達し、ウェハ支持台は循環する冷媒により冷却され
る。したがって、ウェハの均一な温度が実現され、エッ
チング特性の差異が克服される。また、本装置は、同時
にウェハ加工位置を望む部位に移動できるようにするこ
とにより、優れた性能を有する半導体素子を製作するこ
とができる。
ヘリウム等の熱伝達ガスがウェハの熱をウェハ支持台に
伝達し、ウェハ支持台は循環する冷媒により冷却され
る。したがって、ウェハの均一な温度が実現され、エッ
チング特性の差異が克服される。また、本装置は、同時
にウェハ加工位置を望む部位に移動できるようにするこ
とにより、優れた性能を有する半導体素子を製作するこ
とができる。
【００２０】
【実施例】以下、添付された図１ないし図５を参照して
本発明に係る一実施例を詳細に説明する。
本発明に係る一実施例を詳細に説明する。
【００２１】まず、図１はウェハ４が置かれてウェハ加
工工程がなされるウェハ支持台８およびウェハ４が工程
中に一定位置に固定されるようにするクランプ７を示す
本発明のＥＣＲ電極の平面図である。ロボットアーム３
２を通じて工程チャンバに入ってくるウェハを受けてウ
ェハ支持台８に圧着させる役割をするウェハリフタ１６
とクランプ７を動かしてウェハ４を固定するクランプリ
フタ１４とが点線で示されているが、これについては図
２において詳細に説明する。
工工程がなされるウェハ支持台８およびウェハ４が工程
中に一定位置に固定されるようにするクランプ７を示す
本発明のＥＣＲ電極の平面図である。ロボットアーム３
２を通じて工程チャンバに入ってくるウェハを受けてウ
ェハ支持台８に圧着させる役割をするウェハリフタ１６
とクランプ７を動かしてウェハ４を固定するクランプリ
フタ１４とが点線で示されているが、これについては図
２において詳細に説明する。
【００２２】図２は図１のＡ−Ａ′切断線に沿る断面図
であって、ウェハとウェハ支持台の間に熱伝達媒体とし
てヘリウムを注入してウェハ上の熱を早くウェハ支持台
８に伝達することによりウェハに温度均一性を向上させ
るように構成したＥＣＲ装置の全体構造図である。
であって、ウェハとウェハ支持台の間に熱伝達媒体とし
てヘリウムを注入してウェハ上の熱を早くウェハ支持台
８に伝達することによりウェハに温度均一性を向上させ
るように構成したＥＣＲ装置の全体構造図である。
【００２３】まず、中央にウェハが置かれる円形のウェ
ハ支持台８は、中央に一定大きさの小さな中央孔を有し
ており、図１のウェハ４をウェハ支持台８上に載置させ
たり持ち上げたりするウェハリフタ１６はこの中央孔を
通じて上下方向に移動するようになっている。さらに、
ウェハ４が置かれるウェハ支持台８の表面の周縁部には
Ｏ−リングが設けられており、このＯ−リング上に載置
されたウェハの下には熱伝達ガスが流入されるようにな
っている。すなわち、ウェハ加工工程がなされている工
程チャンバは真空状態にあるため、ウェハの温度を低下
させるためには、ウェハ４とウェハ支持台８との間に熱
伝達媒体を投入して冷却しなければならない。なお、熱
伝達媒体としてヘリウムガスを例示したがこれに限定さ
れるものではなく、例えば他の不活性ガスを用いること
ができる。
ハ支持台８は、中央に一定大きさの小さな中央孔を有し
ており、図１のウェハ４をウェハ支持台８上に載置させ
たり持ち上げたりするウェハリフタ１６はこの中央孔を
通じて上下方向に移動するようになっている。さらに、
ウェハ４が置かれるウェハ支持台８の表面の周縁部には
Ｏ−リングが設けられており、このＯ−リング上に載置
されたウェハの下には熱伝達ガスが流入されるようにな
っている。すなわち、ウェハ加工工程がなされている工
程チャンバは真空状態にあるため、ウェハの温度を低下
させるためには、ウェハ４とウェハ支持台８との間に熱
伝達媒体を投入して冷却しなければならない。なお、熱
伝達媒体としてヘリウムガスを例示したがこれに限定さ
れるものではなく、例えば他の不活性ガスを用いること
ができる。
【００２４】ウェハの後面（下面）側に熱伝達媒体であ
るヘリウムを投入する構成は、次の通りである。
るヘリウムを投入する構成は、次の通りである。
【００２５】ウェハリフタ１６と同一軸線上に内部が中
空の中空軸１５が縦方向に設けられ、この中空軸１５が
軸内部に沿ってヘリウムが上方に供給される。ところ
で、中空軸１５とウェハリフタ１６との間には一定のギ
ャップ（ｇａｐ）３３が存在するよう形成されている。
空の中空軸１５が縦方向に設けられ、この中空軸１５が
軸内部に沿ってヘリウムが上方に供給される。ところ
で、中空軸１５とウェハリフタ１６との間には一定のギ
ャップ（ｇａｐ）３３が存在するよう形成されている。
【００２６】そして、中空軸１５の下端にはヘリウム支
持部１２が設けられている。このヘリウム支持部１２に
はヘリウムが流入されるヘリウム注入口２２が設けら
れ、内部には中空軸１５と連結されるヘリウム管が形成
されているが、この間に一定角を与えて高周波（ＲＦ；
Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）がかかる部位で放電
が発生しないようにしている。このようにして構成され
たヘリウム管支持部１２の真下に２段シリンダ１３が形
成されている。ここで、シリンダ１３でヘリウム管支持
部１２を押し上げると、中空軸１５が上昇し、この中空
軸１５は一定時間後にウェハリフタ１６を上げ、これに
よりウェハを受けたりウェハを持ち上げたりする。
持部１２が設けられている。このヘリウム支持部１２に
はヘリウムが流入されるヘリウム注入口２２が設けら
れ、内部には中空軸１５と連結されるヘリウム管が形成
されているが、この間に一定角を与えて高周波（ＲＦ；
Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）がかかる部位で放電
が発生しないようにしている。このようにして構成され
たヘリウム管支持部１２の真下に２段シリンダ１３が形
成されている。ここで、シリンダ１３でヘリウム管支持
部１２を押し上げると、中空軸１５が上昇し、この中空
軸１５は一定時間後にウェハリフタ１６を上げ、これに
よりウェハを受けたりウェハを持ち上げたりする。
【００２７】そして、中空軸１５に一つ以上のリフタが
形成されており、中空軸１５とＹ字形をなすクランプリ
フタ１４が設けられている。ウェハがウェハ支持台８上
に移送装置により移送されると、２段ストロークを有す
るシリンダ１３により中空軸１５が上下方向に移動し、
これに従って、クランプリフタ１４が上昇してクランプ
７が先に上昇し、いくらかの時間が過ぎた後、ウェハリ
フタ１６が上昇するようになっている。これは中空軸１
５とウェハリフタ１６との間にギャップ３３があるから
である。
形成されており、中空軸１５とＹ字形をなすクランプリ
フタ１４が設けられている。ウェハがウェハ支持台８上
に移送装置により移送されると、２段ストロークを有す
るシリンダ１３により中空軸１５が上下方向に移動し、
これに従って、クランプリフタ１４が上昇してクランプ
７が先に上昇し、いくらかの時間が過ぎた後、ウェハリ
フタ１６が上昇するようになっている。これは中空軸１
５とウェハリフタ１６との間にギャップ３３があるから
である。
【００２８】これは、ウェハ移送装置でウェハを電極に
進入させる前にシリンダを１次ストロークだけ上昇する
ことによる上下方向の移送力伝達構造を通じて、まずク
ランプ７を上昇させてウェハ進入路を作ってやるためで
ある。
進入させる前にシリンダを１次ストロークだけ上昇する
ことによる上下方向の移送力伝達構造を通じて、まずク
ランプ７を上昇させてウェハ進入路を作ってやるためで
ある。
【００２９】このような動作が完了すると、ウェハ移送
装置によりウェハが工程室内の電極中心に水平を維持さ
れる。次いで、直ちに２次シリンダストロークが作動す
るとウェハ支持台１内の中央に位置しているウェハリフ
タ１６が上昇しながら移送装置からウェハを受けるよう
になる。ウェハを外部から工程室内部の電極に載置する
要領は前述した通りであり、工程室で工程が完了したウ
ェハには前述した手順を逆に施すことになる。
装置によりウェハが工程室内の電極中心に水平を維持さ
れる。次いで、直ちに２次シリンダストロークが作動す
るとウェハ支持台１内の中央に位置しているウェハリフ
タ１６が上昇しながら移送装置からウェハを受けるよう
になる。ウェハを外部から工程室内部の電極に載置する
要領は前述した通りであり、工程室で工程が完了したウ
ェハには前述した手順を逆に施すことになる。
【００３０】冷却水注入口２７を通じてウェハ支持台８
内に形成された冷却水循環部２５に入ってウェハ支持台
８を冷却する冷却水が流れる冷却水投入ライン２３は中
空軸１５と並んで縦方向に隣接して設けられ、ウェハ支
持台８の下部に形成された循環ラインに冷却水を注入す
る。
内に形成された冷却水循環部２５に入ってウェハ支持台
８を冷却する冷却水が流れる冷却水投入ライン２３は中
空軸１５と並んで縦方向に隣接して設けられ、ウェハ支
持台８の下部に形成された循環ラインに冷却水を注入す
る。
【００３１】そして、冷却水投入ライン２３と中空軸１
５とはアルミニウムのＴ字形支持ハウジング１７で囲ま
れ、支持ハウジング１７の上部とウェハ支持台８との間
はクランプリフタ１４が移動できるガイド部を有するリ
フティングハウジング１８が設けられており、支持ハウ
ジング１７にかかるＲＦがアルミニウムを介してウェハ
支持台８まで印加される。従って、ウェハ支持台８の下
部面のＲＰ印加部位は絶縁体１０，１９で絶縁され、ウ
ェハ支持台８の側面には接地バー２０が形成されてい
る。
５とはアルミニウムのＴ字形支持ハウジング１７で囲ま
れ、支持ハウジング１７の上部とウェハ支持台８との間
はクランプリフタ１４が移動できるガイド部を有するリ
フティングハウジング１８が設けられており、支持ハウ
ジング１７にかかるＲＦがアルミニウムを介してウェハ
支持台８まで印加される。従って、ウェハ支持台８の下
部面のＲＰ印加部位は絶縁体１０，１９で絶縁され、ウ
ェハ支持台８の側面には接地バー２０が形成されてい
る。
【００３２】そして、大気圧と高真空チャンバを往復運
動する中空軸１５と支持ハウジング１７との間にはポン
ピングをしてチャンバ内部が大気圧と接しないようポン
ピングライン２６が形成されている。また、冷却水注入
口２７、ポンピングライン２６および中空軸１５の一部
を支持するプレート２９が設けられている。そして、こ
のプレート２９と中空軸１５の直線運動を助ける直線ユ
ニット３０と結合するようにして、この支持プレート２
９とヘリウム管支持部１２との間に中空軸１５と平行に
圧縮スプリング１１を設けることにより、上昇した中空
軸１５が工程チャンバの高真空により下降できない問題
点をスプリング復元力により解決しようとしたものであ
る。なお、スプリング１１はクランプ７がウェハに一定
圧力を加える役割をも果たす。
動する中空軸１５と支持ハウジング１７との間にはポン
ピングをしてチャンバ内部が大気圧と接しないようポン
ピングライン２６が形成されている。また、冷却水注入
口２７、ポンピングライン２６および中空軸１５の一部
を支持するプレート２９が設けられている。そして、こ
のプレート２９と中空軸１５の直線運動を助ける直線ユ
ニット３０と結合するようにして、この支持プレート２
９とヘリウム管支持部１２との間に中空軸１５と平行に
圧縮スプリング１１を設けることにより、上昇した中空
軸１５が工程チャンバの高真空により下降できない問題
点をスプリング復元力により解決しようとしたものであ
る。なお、スプリング１１はクランプ７がウェハに一定
圧力を加える役割をも果たす。
【００３３】さらに、絶縁体１０，１９の外部は移送ハ
ウジング９で囲まれている。この移送ハウジング９は、
工程が終ったプラズマを流出させる真空チャンネル２１
およびポンピングライン２４を有しかつウェハの加工が
なされる工程チャンバをなすチャンバハウジング２８と
機械的に連結されている。したがって、ＥＣＲ全体シス
テムを移送できるようになっている。なお、図面におい
て示されている符号６はプラズマからクランプ７を保護
する石英リングを、３，３′，３″は全体移送システム
の移送を円滑に移送できるボールブッシュを示し、１は
全体移送システムを移動させる動力を発生するステッピ
ングモータを、２はカップリングハウジングを示す。し
たがって、ステッピングモータ１により、ウェハ加工位
置を望む部位に移動できるようにすることができ、優れ
た性能を有する半導体素子を製作することができる。
ウジング９で囲まれている。この移送ハウジング９は、
工程が終ったプラズマを流出させる真空チャンネル２１
およびポンピングライン２４を有しかつウェハの加工が
なされる工程チャンバをなすチャンバハウジング２８と
機械的に連結されている。したがって、ＥＣＲ全体シス
テムを移送できるようになっている。なお、図面におい
て示されている符号６はプラズマからクランプ７を保護
する石英リングを、３，３′，３″は全体移送システム
の移送を円滑に移送できるボールブッシュを示し、１は
全体移送システムを移動させる動力を発生するステッピ
ングモータを、２はカップリングハウジングを示す。し
たがって、ステッピングモータ１により、ウェハ加工位
置を望む部位に移動できるようにすることができ、優れ
た性能を有する半導体素子を製作することができる。
【００３４】次いで、図３ないし図５を通じてウェハが
置かれて工程が進まれるウェハ支持台のヘリウムライン
と冷却水などの冷却媒体が循環する冷却水循環ラインが
どのようになっているのかを詳細に説明する。
置かれて工程が進まれるウェハ支持台のヘリウムライン
と冷却水などの冷却媒体が循環する冷却水循環ラインが
どのようになっているのかを詳細に説明する。
【００３５】まず、図３はヘリウムガスがウェハリフタ
１６の上昇によりウェハ後面に沿って放射状に拡がるこ
とを示している。
１６の上昇によりウェハ後面に沿って放射状に拡がるこ
とを示している。
【００３６】そして、図４はプラズマによりウェハに伝
達された熱が結局ウェハの温度上昇を誘発させてエッチ
ング工程時にフォトレジスト（ｐｈｏｔｏｒｅｇｉｓ
ｔ）が熱により燃える現象が発生するため、冷却水をウ
ェハ支持台８内に流れるようにしてこれを防止する冷却
水循環部２５を示している。図４のＢ−Ｂ’線断面図で
ある図５の通り、高温プラズマにより加熱されたウェハ
は、ウェハ支持台８のＯ−リング３１上に存在してウェ
ハ支持台と完全に密着された状態でないため、できる限
りウェハとウェハ支持台８の距離を密着させるためにウ
ェハ支持台８の表面を曲率半径ρが７３００〜７５００
ｍｍの球面に形成する。そして、図面には示されていな
いが、本発明のウェハ支持台８はプラズマの均一なスト
リーム（ｓｔｒｅａｍ）を形成するよう表面に一定の
溝、例えば放射状等に形成された溝が設けられている。
達された熱が結局ウェハの温度上昇を誘発させてエッチ
ング工程時にフォトレジスト（ｐｈｏｔｏｒｅｇｉｓ
ｔ）が熱により燃える現象が発生するため、冷却水をウ
ェハ支持台８内に流れるようにしてこれを防止する冷却
水循環部２５を示している。図４のＢ−Ｂ’線断面図で
ある図５の通り、高温プラズマにより加熱されたウェハ
は、ウェハ支持台８のＯ−リング３１上に存在してウェ
ハ支持台と完全に密着された状態でないため、できる限
りウェハとウェハ支持台８の距離を密着させるためにウ
ェハ支持台８の表面を曲率半径ρが７３００〜７５００
ｍｍの球面に形成する。そして、図面には示されていな
いが、本発明のウェハ支持台８はプラズマの均一なスト
リーム（ｓｔｒｅａｍ）を形成するよう表面に一定の
溝、例えば放射状等に形成された溝が設けられている。
【００３７】従って、ウェハとウェハ支持台８との間に
ヘリウム等の熱伝達媒体を注入してこのヘリウムがウェ
ハの熱をウェハ支持台８に伝達し、この伝達された熱は
ウェハ支持台８内の冷却水循環部２５を循環する冷却媒
体により冷却される。よって、ウェハ全体が均一に冷却
され、エッチング特性の均一化を図ることができる。
ヘリウム等の熱伝達媒体を注入してこのヘリウムがウェ
ハの熱をウェハ支持台８に伝達し、この伝達された熱は
ウェハ支持台８内の冷却水循環部２５を循環する冷却媒
体により冷却される。よって、ウェハ全体が均一に冷却
され、エッチング特性の均一化を図ることができる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＥＣＲエ
ッチング装置は、ヘリウム等の熱伝達ガスを利用してウ
ェハの均一な温度を実現してエッチング特性の差異を克
服し、同時にウェハ加工位置を望む部位に移動できるよ
うにすることにより、優れた性能を有する半導体素子を
製作できるという効果を奏する。
ッチング装置は、ヘリウム等の熱伝達ガスを利用してウ
ェハの均一な温度を実現してエッチング特性の差異を克
服し、同時にウェハ加工位置を望む部位に移動できるよ
うにすることにより、優れた性能を有する半導体素子を
製作できるという効果を奏する。
【図１】本発明に係るＥＣＲ電極構造が有するウェハ支
持台の平面図である。
持台の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ′切断線に沿る断面図であって、
本発明のＥＣＲ電極の全体構造を示す断面図である。
本発明のＥＣＲ電極の全体構造を示す断面図である。
【図３】熱伝達ガスがウェハ支持台を通じてウェハ後面
に到達することを示すウェハ支持台の平面図である。
に到達することを示すウェハ支持台の平面図である。
【図４】ウェハ支持台を冷す冷却水循環ラインを示すウ
ェハ支持台の平面図である。
ェハ支持台の平面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ′線に沿る断面図である。
１ ステッピングモータ ２ キャップリングハウジング ３ ボールブッシュ ４ ウェハ ６ 石英リング ７ クランプ ８ ウェハ支持台 ９ 移送ハウジング １０，１９ 絶縁体 １１ スプリング １２ ヘリウム管支持部 １３ ２段シリンダ １４ クランプリフタ １５ 中空軸 １６ ウェハリフタ １７ 支持ハウジング １８ リフティングハウジング ２０ 接地バー ２１ 真空チャンネル ２２ ヘリウム注入口 ２３ 冷却水投入ラン ２４ ポンピング口 ２５ 冷却水循環部 ２６ ポンピングライン ２７ 冷却水注入口 ２８ 工程チャンバハウジング ２９ 支持プレート ３０ 直線ユニット ３１ Ｏ−リング ３２ ロボットアーム
フロントページの続き (72)発明者 チョル スウ バク 大韓民国 467−860，キュンキド，イチョ ンクン，ブバリウム，アミ−リ，サン 136−１ ヒュンダイ エレクトロニクス インダストリーズ カムパニー リミテ ッド内 (72)発明者 サン ヨン リー 大韓民国 467−860，キュンキド，イチョ ンクン，ブバリウム，アミ−リ，サン 136−１ ヒュンダイ エレクトロニクス インダストリーズ カムパニー リミテ ッド内 (72)発明者 チョン デ リー 大韓民国 467−860，キュンキド，イチョ ンクン，ブバリウム，アミ−リ，サン 136−１ ヒュンダイ エレクトロニクス インダストリーズ カムパニー リミテ ッド内 (72)発明者 デ ヒ キム 大韓民国 467−860，キュンキド，イチョ ンクン，ブバリウム，アミ−リ，サン 136−１ ヒュンダイ エレクトロニクス インダストリーズ カムパニー リミテ ッド内
Claims (12)
- 【請求項１】 イーシーアール（ＥＣＲ）装置におい
て、 中央部に小さい中央孔を有し、かつウェハが置かれる周
縁部にＯ−リングが設けられおり、当該Ｏ−リング上に
前記ウェハが載置されるウェハ支持台と、 前記ウェハ支持台の前記中央孔内に設けられて、前記ウ
ェハを持ち上げるウェハリフタと、 前記ウェハリフタと一定のギャップをおいて当該ウェハ
リフタの延長線下方に縦方向に設けられ、かつ内部に流
れる熱伝達ガスを前記ウェハと前記ウェハ支持台との間
に供給する中空軸と、 前記ウェハ支持台内に設けられて前記熱伝達ガスにより
当該ウェハ支持台に伝達された熱を冷す冷媒循環部と、 この冷媒循環部に循環する冷却媒体を供給する、前記中
空軸と並んで縦方向に設けられた冷媒投入ラインと、 前記中空軸と前記冷媒投入ラインとを囲む支持ハウジン
グと、 前記中空軸と連結され、当該中空軸が上下運動するとき
に共に動いて前記ウェハを周囲から圧着するクランプを
移動するクランプリフタと、 前記ウェハ支持台と真空チャンネルを有する工程チャン
バハウジングとの上下位置を調整することにより、ＥＣ
Ｒ電極全体システムを移動させるステッピングモータと
を具備することを特徴とするイーシーアール装置。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記中空軸は前記クランプリフタと一体に形成されて、
当該中空軸の移動時に共に上下方向に移動して、前記ク
ランプが前記ウェハを固定させることを特徴とするイー
シーアール装置。 - 【請求項３】 請求項１において、 前記ウェハ支持台は前記ウェハと最大限密着できるよう
な曲率半径を有することを特徴とするイーシーアール装
置。 - 【請求項４】 請求項１において、 前記クランプはプラズマの損傷を防止するためにの石英
リングで表面が覆われていることを特徴とするイーシー
アール装置。 - 【請求項５】 請求項１において、 前記ウェハ支持台はプラズマの均一なストリームを形成
するよう表面に一定の溝が設けられていることを特徴と
するイーシーアール装置。 - 【請求項６】 請求項１において、 大気圧と高真空との間を往復する前記中空軸の上下移動
部位に大気圧遮断のためのポンピングラインが形成され
ていることを特徴とするイーシーアール装置。 - 【請求項７】 請求項１において、 前記ウェハ支持台の下方の前記中空軸と冷媒投入ライン
とは前記クランプリフタが移動できる空間を有している
リフティングハウジングにより囲まれ、このリフティン
グハウジングを介して高周波が前記ウェハ支持台に印加
されることを特徴とするイーシーアール装置。 - 【請求項８】 請求項１において、 前記中空軸を上下移動させる動力は２段シリンダである
ことを特徴とするイーシーアール装置。 - 【請求項９】 請求項１において、 前記中空軸の軸内に流れる熱伝達ガスが流れるガス管
は、ＲＦがかかる部位における放電を防止するために前
記中空軸と一定の角度をもって連結され、この連結部位
はガス管支持台で支持されることを特徴とするイーシー
アール装置。 - 【請求項１０】 請求項３において、 前記ウェハ支持台の曲率半径は７３００〜７５００ｍｍ
であることを特徴とするイーシーアール装置。 - 【請求項１１】 請求項１０において、 高真空部位に上昇した前記中空軸が下降するようにして
前記クランプがウェハに一定の圧力を加えるスプリング
を含んでいることを特徴とするイーシーアール装置。 - 【請求項１２】 請求項１１において、 前記スプリングはガス管支持台へ復元力を伝達する位置
に形成されていることを特徴とするイーシーアール装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1993-1635 | 1993-02-06 | ||
| KR1019930001635A KR960006956B1 (ko) | 1993-02-06 | 1993-02-06 | 이시알(ecr) 장비 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06267901A true JPH06267901A (ja) | 1994-09-22 |
| JP2849323B2 JP2849323B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=19350496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1384594A Expired - Fee Related JP2849323B2 (ja) | 1993-02-06 | 1994-02-07 | イーシーアール装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5354382A (ja) |
| JP (1) | JP2849323B2 (ja) |
| KR (1) | KR960006956B1 (ja) |
| DE (1) | DE4403552C2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6378600B1 (en) | 1997-09-26 | 2002-04-30 | Cvc Products, Inc. | Thermally conductive chuck with thermally separated sealing structures |
| US6907924B2 (en) | 1997-01-02 | 2005-06-21 | Veeco Rochester Inc. | Thermally conductive chuck for vacuum processor |
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| US5738751A (en) * | 1994-09-01 | 1998-04-14 | Applied Materials, Inc. | Substrate support having improved heat transfer |
| US6113702A (en) * | 1995-09-01 | 2000-09-05 | Asm America, Inc. | Wafer support system |
| US6053982A (en) * | 1995-09-01 | 2000-04-25 | Asm America, Inc. | Wafer support system |
| US5951776A (en) * | 1996-10-25 | 1999-09-14 | Applied Materials, Inc. | Self aligning lift mechanism |
| US6080272A (en) * | 1998-05-08 | 2000-06-27 | Micron Technology, Inc. | Method and apparatus for plasma etching a wafer |
| US6166898A (en) * | 1998-10-30 | 2000-12-26 | Promos Technologies, Inc. | Plasma chamber wafer clamping ring with erosion resistive tips |
| US6022809A (en) * | 1998-12-03 | 2000-02-08 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Composite shadow ring for an etch chamber and method of using |
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| DE60106577T8 (de) * | 2001-05-31 | 2006-04-27 | Alcatel | Abnehmbare Schirmvorrichtung für Plasmareaktoren |
| DE10156407A1 (de) * | 2001-11-16 | 2003-06-05 | Bosch Gmbh Robert | Haltevorrichtung, insbesondere zum Fixieren eines Halbleiterwafers in einer Plasmaätzvorrichtung, und Verfahren zur Wärmezufuhr oder Wärmeabfuhr von einem Substrat |
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| US8092606B2 (en) | 2007-12-18 | 2012-01-10 | Asm Genitech Korea Ltd. | Deposition apparatus |
| US20100000684A1 (en) * | 2008-07-03 | 2010-01-07 | Jong Yong Choi | Dry etching apparatus |
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| JP5703038B2 (ja) * | 2011-01-26 | 2015-04-15 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理装置 |
| CN103855057B (zh) * | 2012-12-04 | 2016-04-27 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 托盘升降装置、预热设备及高温托盘的冷却方法 |
| CN113186520B (zh) * | 2021-04-29 | 2022-09-16 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 反应腔室、半导体工艺设备和基座温度控制方法 |
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| US5228501A (en) * | 1986-12-19 | 1993-07-20 | Applied Materials, Inc. | Physical vapor deposition clamping mechanism and heater/cooler |
| US4993355A (en) * | 1987-03-31 | 1991-02-19 | Epsilon Technology, Inc. | Susceptor with temperature sensing device |
| KR0129663B1 (ko) * | 1988-01-20 | 1998-04-06 | 고다까 토시오 | 에칭 장치 및 방법 |
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1993
- 1993-02-06 KR KR1019930001635A patent/KR960006956B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1994
- 1994-02-04 DE DE4403552A patent/DE4403552C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-02-07 US US08/192,390 patent/US5354382A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-02-07 JP JP1384594A patent/JP2849323B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| KR960006956B1 (ko) | 1996-05-25 |
| DE4403552C2 (de) | 2001-08-16 |
| JP2849323B2 (ja) | 1999-01-20 |
| KR940020484A (ko) | 1994-09-16 |
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