JPH09120987A - 静電チャックアセンブリ - Google Patents

静電チャックアセンブリ

Info

Publication number
JPH09120987A
JPH09120987A JP17913496A JP17913496A JPH09120987A JP H09120987 A JPH09120987 A JP H09120987A JP 17913496 A JP17913496 A JP 17913496A JP 17913496 A JP17913496 A JP 17913496A JP H09120987 A JPH09120987 A JP H09120987A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
support
support surface
electrode
electrostatic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP17913496A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3207355B2 (ja
Inventor
Os Ron Van
ヴァン オズ ロン
Eric D Ross
ディー ロス エリック
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qorvo US Inc
Original Assignee
Watkins Johnson Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Watkins Johnson Co filed Critical Watkins Johnson Co
Publication of JPH09120987A publication Critical patent/JPH09120987A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3207355B2 publication Critical patent/JP3207355B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4586Elements in the interior of the support, e.g. electrodes, heating or cooling devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/68Apparatus 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 for positioning, orientation or alignment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/683Apparatus 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 for supporting or gripping
    • H01L21/6831Apparatus 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 for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N13/00Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T279/00Chucks or sockets
    • Y10T279/23Chucks or sockets with magnetic or electrostatic means

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理中にウェハを支持する静電支持アセンブ
リを提供する。 【解決手段】 ウェハを保持する支持表面を有した、処
理チャンバに位置付け可能な支持本体と、ウェハを支持
表面に静電的に結合するために支持面に結合された電圧
源と、ウェハを冷却する冷却システムを備える。更に、
冷却システムは、ガス状基体の源と、支持面に形成され
且つウェハと支持面の間にガス状基体を一様に分散させ
る形状とされた複数のガス分散溝と、ガス源をガス分散
溝に接続してガス状基体をガス源からガス分散溝へ流す
導管とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、導電部材
をその前面若しくは側面を接触させずに支持面上へ保持
する方法に関する。更に言えば、処理中に半導体ウェハ
を支持するための静電クランプに関する。
【0002】
【従来の技術】気相成長、スパッタリング、エッチン
グ、および他の処理中に半導体ウェハを支持するために
様々な支持システムが使用されてきた。支持システム
は、実質的に一定のウェハ温度を維持しようとするため
にしばしば冷却される。処理中にウェハを一定温度に維
持することは、化学処理を制御し、処理を均一化し、ウ
ェハ上にすでに形成されている集積回路への損傷を防ぐ
のに重要である。ウェハは一般に支持部材に固定され、
処理中にウェハを所定の位置に保持し、ウェハと支持面
の間の熱転送を改善する。支持システムの1つのタイプ
は、ウェハをある位置に保持するためにウェハの周辺エ
ッジにわたって延長している周囲クランプリングを使用
する。リング下側のウェハの部分が支持面に対してしっ
かりとクランプされる。クランプリングは、回路形成に
利用できる総領域を制限する。なぜなら、ウェハの周辺
エッジがリングで覆われるからである。最初の側面接触
は、ウェハに不純物をもたらすことがある。他のタイプ
の支持システムは、ウェハを支持面に静電的にクランプ
する。これは支持部材に電圧を印加し、且つ、ウェハ上
に画像電荷を誘導することにより達成される。異なるポ
テンシャルがウェハを支持面に引きつけ、ウェハ全体を
支持部材にしっかりとクランプする。ウェハの全表面領
域がここでは集積回路の形成のために利用できるように
になる。更に、表面に汚れは存在しない。
【0003】静電支持システムは、一般に、処理チャン
バの底にしっかりと支持されている。この結果、システ
ムポンプを他の位置に、例えば、チャンバの側部へ位置
付けなければならない。この形態は、チャンバを通じる
処理ガスの流れの一様性を減少させ、システム全体のフ
ットプリントを増大させる。チャンバの底からウェハ支
持システムを除去することにより、ポンプを軸的にウェ
ハと整列させることができ、処理システムの一様性を改
善し、フットプリントを減少させる。
【0004】
【発明の概要】本発明の主な目的は、処理中にウェハを
支持する静電支持アセンブリを提供することにある。本
発明の更なる目的は、処理中にウェハを低圧で支持して
ウェハの周囲の処理ガスの流れを一様なものにする静電
支持システムを提供することにある。本発明の他の目的
は、処理中に一定かつ一様なウェハ温度を効率的に維持
する冷却システムを有した静電支持アセンブリを提供す
ることにある。本発明の他の更なる目的は、ウェハを迅
速且つ効率的に支持アセンブリから除去することができ
る静電支持アセンブリを提供することにある。本発明の
更なる目的は、処理中にウェハをしっかりと保持する一
方、多すぎる熱によってウェハの露出面上の素子が損傷
してしまうリスクや、過渡電流、ウェハが支持部材から
早期に分離してしまうこと、を最小とするような静電支
持システムを提供することにある。本発明の他の一般的
な目的は、静電支持システムを提供することにあり、該
静電支持システムによって、ウェハの表面全体が処理ガ
スに一様に露出され得るようにし、また、それが効率的
に製造され操作され得ることにある。
【0005】まとめれば、本発明は、処理中にウェハを
保持するのに特に適した静電支持アセンブリを提供す
る。この支持アセンブリは、一般に、ウェハを保持する
支持面を有した支持本体と、ウェハを支持面に静電的に
結合させるために支持本体に結合された電圧源と、ウェ
ハを冷却する冷却システムとを含む。冷却システムは、
支持面に形成された複数のガス分散溝を含み、これはウ
ェハと支持面の間にガス状の基層を高速に分散させる。
冷却システムは、ウェハの一部が支持面から分離された
場合に、ウェハが支持面から破壊的に分離してしまうの
を防ぐため、ガス源とガス分散溝の間の導管に制限メカ
ニズムを有している。支持本体から延びている複数のア
ーム部材は処理チャンバに取り付けることができ、ま
た、これら支持本体とアーム部材は、チャンバの底から
離間されている。本発明はまた、ウェハを処理チャンバ
に支持する方法を含んでおり、該方法は少なくとも1つ
の電極を有した支持本体のウェハ支持面の上に前記ウェ
ハを位置付ける段階と、前記電極に電圧を与えて前記ウ
ェハを前記支持面に静電的に引きつける静電的な引きつ
け力を誘導する段階と、前記ウェハを処理した後に前記
電極を実質的にグランド接続し、前記静電電荷を十分に
非作動として前記ウェハを前記支持面から解放する段階
と、を備える。本発明の好ましい形態では、支持本体は
2つの電極を含み、電圧を与える段階は、電極の一方に
正電圧を与え、他方の電極に負電圧を与えることを含
む。ウェハがチャンバから取り除かれた後、電極の極性
が次のウェハに対しては反転される。プラズマ強化処理
で使用される本発明の実施例では、この方法に、RFバ
イアスを電極若しくは電極の組合せに与える段階も含ま
れる。
【0006】本発明の他の目的および特徴は、以下の詳
細な記述と添付クレームとを図面とともに参照すること
によってより容易に明らかとなるだろう。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施例を詳細に
参照する。この実施例は添付図面に示されている。これ
らの図では、様々な図を通じて同様の素子は同様の参照
番号で示されている。図1、2を検討する。図1および
図2は、静電支持システム、即ち、チャックアセンブリ
10を示す。この静電支持システムは、プラズマ強化型
気相成長の最中に処理チャンバ8にウェハ6を保持する
のに特に適しているが、この支持システム10は、他の
タイプの処理、即ち、これらに限定されるわけではない
が、気相成長、スパッタリング、エッチングおよびその
ようなもの、にも使用され得る。支持システム10は、
特に、本明細書に参照によって組み入れられている、同
時継続中のNo.(Flehr, Hohback, Test, Albritton
& Herbert File No. A-62268/AJT) に示されているタイ
プの高密度のプラズマ強化型気相成長システムとともに
使用するのに特に適している。支持システム10は、ウ
ェハを保持する支持面14と、本体をチャンバに取り付
けるために支持本体12から外側に向かって延びている
複数のアーム部材16とを含む。本実施例では、アーム
部材16はキャリッジアセンブリ17に取り付けられて
おり、これは、チャンバに取り外し可能に固定されてい
る。動作中、ウェハ6の全体が静電力によって支持面1
4にしっかりとクランプされる。静電クランプによって
提供される一様な接触によってウェハと支持面14の間
の熱転送が制御され、ウェハ全体を処理を通じて所望の
温度に保持できるようにする。ウェハを一様な温度に保
持することは、物質の蒸着に所望されるフィルム特性、
若しくは、物質の除去のための一様なエッチング速度、
を達成するのに必要とされる。
【0008】支持本体12は、特に図4〜7に示された
電極アセンブリ20を含んでおり、これは一般に支持面
を定める。電極アセンブリ20は、メンテナンスと修理
のために支持本体12の内部にアクセスできるよう除去
可能なカバー19を有した支持ベース18に取り付けら
れている。適当なシール部材が各接合部に設けられてい
る。電極アセンブリ20は、内部電極22と、環状外部
電極24と、ベース28に取り付けられた環状ガードリ
ング26とを含む。ベース28は、それら電極からは電
気的に隔離されているがガードリングからは隔離されて
いない。内部電極22、外部電極24、ガードリング2
6は、誘電体で覆われており、電極22、24を処理チ
ャンバと同様に互いに隔離する。電極22と24の周辺
エッジとガードリング26は好ましくは湾曲されてお
り、誘電コーティングを一様に与えてアーク放電から保
護している。本実施例では、ベース28はアルミニウム
で形成されており、酸化アルミニウムのような高質の誘
電コーティングで覆われている。しかしながら、ベース
28を電極やガードリングから電気的に隔離するために
他の手段を使用するできることも理解されよう。流体チ
ャネル30はベースを通じて延長されており、ベース2
8に取り付けられたカバープレート32によって閉じら
れている。図5に特に示されているように、チャネル3
0は、ベース28のかなりの部分にわたって蛇行して、
一様な冷却を行い、支持本体14の他の構成部材を不要
とする。水若しくは他の適当な液体のような冷却用の流
体がチャンネルを通じて循環するよう、チャネルの入口
31と出口33は導管35(図2参照)を通じて流体源
36へ結合されている。ガスケット34が、ベース28
とカバープレート32の間に圧縮されて、ベースとカバ
ープレートの間のシールを形成し、また、冷却用の流体
がベース28から漏れるのを防止する。
【0009】チャネル30がベース28を通じる通路を
提供し、水や他の液体のような冷却用の流体がベース2
8を通じて電極アセンブリ20から熱を効果的に取り除
く。本発明の電極アセンブリ20は、電極22、24と
ガードリング26が冷却用の流体の接地効果(groundin
g effect) から隔離されている点で特に利点がある。冷
却用の流体をベース28を通じて転送することは好まし
い。なぜなら、熱が急速に取り除かれ、温度勾配を除去
し、支持面14の平坦さを維持され得るからである。し
かしながら、本発明の他の変形では、電極冷却システム
をベース28や電極22、24と別にすることもでき
る。更に、この電極冷却システムは、アセンブリの所望
の温度をプロセス形成温度に設定する手段として使用さ
れ得る。電極システム20は、ウェハ6を支持面14に
静電的に引きつけるために使用される。特に図6に示さ
れているように、電極システム20は、内部電極22を
RCフィルタ43を通じて電源42に結合する第1の電
気コネクタ40と、外部電極24をRCフィルタ45を
通じて電源42へ結合する第2の電極コネクタ44を含
む。電源42は直流バイアスを印加するものであり、ま
た、外部電極24の極性は内部電極22の極性と逆であ
る。電極22と24に印加された直流ポテンシャルは、
ウェハの背面に画像電荷を生成し、ウェハを支持面14
に静電的に引きつけ、該ウェハを支持面にしっかりとク
ランプする。電極の極性は、ウェハが支持面から除去さ
れる毎に連結スイッチ46を作動させることにより反転
され、ウェハを支持面から解放するのを妨げることがあ
る誘電コーティングにおける何らかの残留電荷や分極を
最小とする。
【0010】内部および外部電極22、24の表面領域
は実質的に等しく、支持システム10にわたって一様な
バイポーラ電荷を与える。支持システム10がプラズマ
強化型システムで使用される場合、電極22と24は、
プラズマに対して電気的に浮動してプラズマへ電流が漏
れるのを防止する。電極22、24は、好ましくは、電
極をガードリング26へ中央タップすることによって参
照され、これは、プラズマによってウェハに誘導された
ポテンシャル周囲の直流ポテンシャルを実質的に中央化
する。この結果、一定のポテンシャルが支持面全体にわ
たって分散され、一様なクランプ機能が維持される。本
実施例では、支持システム10がプラズマ強化型処理シ
ステムで使用されるような所で、ウェハは、2000ワ
ットの一般的なRFバイアスに対して約−300Vのポ
テンシャルを有する。電極22と24を連結リング26
へ中央タップすることにより、800Vの電源に結合さ
れたとき、一方の電極は+100Vのポテンシャルを有
し、他方の電極は−700Vのポテンシャルを有する。
これらの電極がグランドに中央タップされたときは、電
極のポテンシャルはバイアスされたウェハに関して一様
ではない。電源がグランドから完全に浮動するように電
源が十分に高いインピーダンスを有している場合、電源
を連結リング26へ中央タップすることは不要であろ
う。なぜなら、電極22、24は、ウェハで誘導された
バイアスの周囲で「自己中央化」して、所望の一様なク
ランプを与えるからである。
【0011】電極22、24は、ウェハ全体にわたる温
度の一様性を改善するために実質的に滑らかで平坦な上
部表面を有しているのが好ましく、これによって、支持
面14の平坦さを維持する。電極の表面を平坦とするこ
とによって安定性を増大させることは、高密度のプラズ
マ強化型処理中は特に重要である。この高密度プラズマ
強化型処理では、フィルムの蒸着はウェハの高い熱負荷
で発生しているが、このような場合には、熱的な非一様
性によってウェハにストレスが引き起こされ、ウェハが
破壊されることがある。ウェハへの可能な損傷を防ぐこ
とにより、電極アセンブリは処理システムの実効性を実
質的に改善する。ウェハ6と支持面14の間の静電電荷
は、ウェハが支持本体12から安全に取り除かれる前
に、非作動とされなければならない。好ましい実施例で
は、電極22と24は、約100kΩを有する抵抗を通
じて電極を電源42からグランドへ切り換えることによ
って放電される。抵抗は、放電の速度を制御し、ウェハ
の表面の構成部材に損傷を与え得る過渡電圧の発生を防
止する。支持システム10に対するいずれのRFバイア
スの付与も中断される。この間中、処理システムのプラ
ズマ源は作動したままであり、ウェハに残っているいず
れの電荷をも排出させる。電極22、24とウェハ6を
効果的にグランドに接続することによって静電界が除去
され、ウェハは容易且つ安全に支持面14から取り除か
れる。
【0012】本実施例では、支持システム10は、プラ
ズマ強化型処理システムでの使用に特に適する。電極ア
センブリ20は、RFバイアスを支持本体に与える手段
を含む。特に図6に示されているように、電極アセンブ
リ20は、内部および外部電極22、24をマッチング
ネットワーク56を通じてRF源54にそれぞれ結合す
る電気コネクタ52を含む。RFバイアスを支持面に与
えることによってウェハ上に生成された自己誘導バイア
スは、イオンをプラズマシースからウェハへ加速する。
エネルギーを付与されたこれらのイオンは、ステップカ
バー気相成長(step coverage chemical vapor deposit
ion)の間のボイドの形成を防止するために必要とされ
る。支持面14に印加されるRFバイアスの周期は、4
50kHz〜60MHzの範囲内にある。プラズマ源の
RF周波数は、チャックのそれとは異なっており、周波
数ビーティングを最小としている。本実施例では、RF
源54の周波数は、ほぼ13.56MHzのプラズマ源
周波数に対して、ほぼ3.39MHzである。好ましい
マッチングネットワーク56が図6に示されている。マ
ッチングネットワーク56は一般に、インダクタ57
と、このインダクタ57に接続された一対の可変キャパ
シタ58、59を有し、RF源54をウェハ22に対し
て位相マッチングして、ウェハに対するRF送出パター
ンを変更する。支持本体12は、処理中に50°C〜7
5°Cで約4〜7Ωであるような非常に良好な容量イン
ダクタンスを有する。調整可能なキャパシタ58、59
とインダクタ57は、プラスマが存在しない場合にマッ
チングの範囲外となり、RF発生装置によってその出力
レベルが減少され、アンロード共鳴回路における過剰な
電圧による支持アセンブリ10への損傷が防止されるよ
うにして設計されている。インダクタ57は、インダク
タンス損失を最小とするためアイロンパウダーコア物質
を有する。パウダーの高い透磁率により、必要とされる
ターンの回数が減少され、Q値やインダクタのスペース
の要請を改善する。約3.39MHzのRF源周波数に
対して、インダクタ57は好ましくは約13μHのイン
ダクタンスを有する。マッチングネットワーク56は、
標準システムに比べて約50%の実効率の増加を提供す
ることから好ましい。しかしながら、本発明の他の変更
において、他のタイプのマッチングネットワークを使用
できることも理解されるべきである。
【0013】本発明の好ましい実施例では、直流電圧源
42とRFバイアス源54とが図6に示されているよう
に組み合わされる。源42、54は共に電極22、24
に直接接続され、直流電圧源42はRCフィルタ43、
45を通じて同じ接続に結合される。直流源42とRF
源54を組み合わせることにより、支持本体への接続の
数を減少させ、支持本体12に必要とされるサイズの全
体を最小とする。これは本発明の特別の利点であり、こ
こでは、支持本体12をチャンバフロアの上部に持ち上
げることによって利用可能なスペースの量を制限した。
RF源54と電極22、24の間に位置づけられたキャ
パシタ62は、内部電極22と外部電極24へのRFバ
イアスの印加速度を制御し、ウェハの全体にわたって一
様なRF分散が得られるようにする調整メカニズムを提
供し、ウェハ表面上での一様な処理を確実なものとす
る。前述のように、支持システム10をプラズマ強化型
処理システムとともに使用する場合には、ガードリング
26を直流電圧源42の中央タップに接続し、ウェハに
わたって一様な直流電圧を提供することもできる。更
に、ガードリング26をRF源54に結合して、ウェハ
平面に送出されるRFバイアスを更に制御する手段を提
供することもできる。
【0014】ガードリング26をアルミニウムのような
電気導電物質で形成することもできる。例えば図6に示
されているように、電気導電性のガードリング26をR
F源に結合させることによって、ウェハと電気接触が確
立されたときに接合部64で誘導ウェハバイアスを直接
測定することもできる。支持本体10は、電極アセンブ
リ20の周囲周りに延長されてプラズマから動作中の電
極を保護するイオンフォーカスリング72を含む。イオ
ンフォーカスリング72は、セラミック物質や他の適当
な誘電物質で形成されている。特に図7に示されている
ように、ウェハは、ガードリング26とイオンフォーカ
スリング72の一部にわたって拡張される。本実施例で
は、環状ショルダー74を含む。環状ショルダー74
は、ウェハを支持して、イオンフォーカスリング72に
よってウェハがプラズマから少なくとも部分的に保護さ
れるようにしている。ウェハとイオンフォーカスリング
72の間におけるいずれのプラズマ滲出もガードリング
26と出くわすことになり、プラズマを動作中の電極2
2、24から効果的に隔離する。ウェハ6は、ウェハ押
し上げアセンブリ86によって支持面14上へ下降さ
れ、また、支持面14から上昇される。押し上げアセン
ブリ86は、支持面14と電極アセンブリ20に形成さ
れた開口90を通じて延長する複数の押し上げピン88
を有する。押し上げピン88は、ピン88を用いてウェ
ハ6を支持面14の上部に保持する図4に示された延長
位置と、図8に示された引っ込み位置との間で移動する
ことができる。本実施例では、押し上げメカニズム86
は、3つの押し上げピン88(図1)を含む。これらの
ピンは、ウェハ6を支持面に対して移動させるときに該
ウェハを均等に支持するのに必要とされる最小の数であ
る。ピン88は、ウェハの中央と周辺エッジの間のほぼ
半ばに位置づけられている。最小数のピンを使用するこ
とが望ましいが、ピン88と開口90の数および位置を
望み通りに変更できることは理解されよう。
【0015】本実施例では、3つの押し上げピン88が
ヨーク部材92によって運搬される。ヨーク部材92が
支持面14の後方および前方に移動され、押し上げピン
88は、図4と図8に示された拡張位置と引っ込み位置
の間で、電極アセンブリ20とヨーク部材92の間に配
置されたアクチュエータ94によって移動する。押し上
げピン88の移動はヨーク部材92と同期され、ウェハ
が押し上げピン88によって移動されたときに、ウェハ
6が実質的に水平な方向に保持されることを確実にす
る。本実施例のアクチュエータ94は空気シリンダによ
って提供されているが、他のアクチュエータ手段もヨー
ク部材92を上昇および下降させるために使用され得る
ことは理解されよう。特に図8に示されているように、
押し上げピン88は、カラー96に取り付けられてい
る。本実施例では、カラー96は、引っ込み位置と拡張
位置の間でピン88が移動されるときにコンプライアン
スを増加させフリクションを減少させるよう、プラスチ
ック物質で形成されているのが好ましい。押し上げピン
88とカラー96は、ベアリング98の長手方向の内腔
を通じて延びている。本実施例では、ベアリング98
は、電極アセンブリ20のベース28に形成された開口
99に位置付けられている。シャフト100は、カラー
96をヨーク部材92によって運搬されるソケット10
2に結合する。カラー96、シャフト100、ソケット
102は、電極アセンブリ20とヨーク部材92に取り
付けられたベローアセンブリ104によって囲まれてい
る。適当なシールリングが、ベローアセンブリ104と
電極アセンブリおよびヨーク部材の間に圧縮される。ベ
ローアセンブリ104は膨張および収縮し、ヨーク部材
92は電極アセンブリ20に対して上昇されおよび下降
される。以下により詳細に記述するように、本発明の押
し上げメカニズム86は、ガス状基体を支持面14に送
出する際にウェハ冷却システムと協動する点に特に利点
がある。押し上げメカニズム86の様々な構成部材を本
発明の範囲内で変更できることは理解されよう。更に、
本発明の他の変更では、支持システム10はウェハ6を
支持面から取り除くために異なるメカニズムを使用でき
ることも理解されよう。
【0016】支持システム10は、処理の中にウェハを
冷却するためにガス状冷却システムを使用する。ヘリウ
ム、アルゴン、酸素、水素のような無反応ガス状基体が
支持面14とウェハ6の間に送出され、ウェハ全体に実
質的に一様な冷却を提供する。処理中にウェハ全体を一
様な温度に保持することは、ウェハ表面上に形成される
層の一様性を大きく改善する。本実施例では、ガス状基
体は押し上げメカニズム86を通じて支持面14に送出
される。ガス源114は、導管115を通じて押し上げ
メカニズムのヨーク部材92に結合される。ヨーク部材
92は、特に図9に示されているように、ガス基体を3
つの押し上げピン88の間に分配するためにチャネルネ
ットワーク116を用いて形成される。ガス状基体は、
ガス入口118を通じて入り、チャネルネットワーク1
16を通じてヨーク部材92の脚に沿ってソケット10
2へ進む。ソケット102は、該ソケットの内部キャビ
ティ122に向かって内部方向に延長されるようにして
そこに形成された穴120を有する。シャフト100
は、ソケットキャビティ122内に緩く適合し、シャフ
ト100とソケット102の間のガス状基体のための通
路を与える。ガス状基体は、シャフト100の周囲を上
部に向かってベローアセンブリ104の内部へ流れる。
ガスは、ベローアセンブリ104から、カラー96とベ
アリング98の間へ電極アセンブリ20に形成された開
口を通じて上部方向に支持面14へ流れる。電極アセン
ブリ20を通じて延びている開口90は、誘電物質によ
ってコーティングされており、直流電圧をガス状基体か
ら隔離する。ガス状基体が直流電圧に露出されるのを防
ぐことは、アーク電流を防止するのに特に重要である。
【0017】ガス状基体を押し上げアセンブリ86を通
じて転送することは、電極に形成されら穴の数を最小と
するのに特に利点がある。このことは、取り分け、支持
システム10がプラズマ強化型処理システムに使用され
たときに、可能なアーク放電の領域を最小にすることに
よって電極アセンブリの信頼性を改善するという点で所
望されるものである。また、穴の数を最小にすることに
より支持本体12の製造コストも減少する。開口90
は、押し上げピン88と開口90の対称的な配列故に、
ガスを支持面14に一様に分配するのに特に適してい
る。本発明の冷却システムは、処理中にウェハ6が支持
本体6から外れて破壊されてしまうことを防止する手段
を含む。特に図10に示されているように、押し上げピ
ン88のカラーの外部直径はベアリング98の長手方向
の内腔の内部直径に実質的に等しい。ベアリング98の
内部壁に形成された長手方向に延長している浅溝126
とカラー96の外面上で長手方向に延長している浅溝1
28が、ベローアセンブリ104と開口90の間のガス
状基体のための導管を与える。溝126と128は本実
施例では実質的に整列されているが、溝126、128
は、もし所望なら、互いに周辺で離間されていてもよ
い。浅溝126と128は、ガス状基体の流れ速度を大
きく減少させる制限部を提供する。制限部は、ガスの流
路を、ガス源114とベアリング98の間の第1のプレ
ナムと、ベアリングと支持面の間の第2のプレナムに分
割し、ここで、第2のプレナムは、利用可能なガスの少
量だけを含み、支持面14の隣接で利用可能なガスの量
を減少させる。
【0018】幾つかの例では、ウェハと支持面の間の静
電電荷は、処理中に、部分的に崩壊される。ウェハの一
部が支持面から離れされた場合には、第2のプレナムの
ガスが結果として生じたギャップを通じて処理チャンバ
の中へ流れ出る。全ての供給ガスが支持面に露出された
場合には、圧力によってウェハは支持面14から無理や
り剥がされる。支持面からのこの破壊的な分離は、第2
のプレナムにおけるガスの量を制限することによって防
止される。第2のプレナムにおけるガス状基体が漏れた
後、ウェハは自由に支持面に引き戻されたり支持本体に
再びくっつけられる。浅溝126と128によって提供
される制限部を使用することにより、静電電荷の一部が
喪失されることに因るウェハへの可能な損傷は実質的に
取り除かれる。本実施例では、制限部は、ベアリング9
8の内部に形成された浅溝126と、カラー96の外部
上に形成された浅溝128とによって提供される。しか
しながら、支持面に対する制限部の位置はもし所望なら
ば変更できることを理解すべきである。更に、ガス源1
14と支持面14の間のガス流を制限するために本発明
の範囲内で他の手段を使用することもできる。制限部に
より、第2のプレナム、及び、ウェハと支持面14の間
のスペースをガスで満たすために付加的な時間が必要と
される。この結果、ウェハは、所望の処理温度に急速に
到達することができる。制限部による他の利点は、この
制限部によって細管供給が提供され、支持面14と押し
上げメカニズム86の間に高いポテンシャル差が存在す
る場合にもアーク放電が防止されることである。
【0019】図示されていないが、本発明の支持本体を
使用することにより、処理中にウェハを冷却するために
使用されるガス状基体を用いて、押し上げピン88を上
昇及び下降させることもできる。変更された実施例で
は、押し上げピン88は適当な支持構造によって運搬さ
れ、また、バネに結合される。ガス状基体の圧力とバネ
が、図4と図8に示された拡張位置と引っ込み位置の間
の押し上げピンの移動を制御する。本発明の支持面14
は、ガス状基体をウェハ全体に一様に分散する手段を含
む。特に図3に示されているように、複数のガス分散溝
136が支持面14に形成される。本実施例では、開口
90の位置は溝と一致しているため、ガスはガス分散溝
に直接供給される。ガスはその後溝を通じてウェハの後
面と支持面14の間のスペース中に流れ込む。溝136
は好ましくは、支持面14を複数のセグメン138に分
割し、ここで、各セグメントの総表面領域は実質的に等
しい。本実施例では、ウェハの周囲周りに60°の間隔
で位置づけられた放射状に延びる6つの溝と周囲に延び
る5つの溝が溝形状に含まれる。支持本体12が8イン
チのウェハを保持するために使用される場合、各セグメ
ント138は約2平方インチの表面領域を有する。しか
しながら、セグメントの表面領域をより大きく若しくは
より小さくすることも本発明の範囲内であることは理解
されよう。ガス分散溝136の形態により、ガスは支持
面の全体にわたって実質的に一様に分散され、処理を通
じてウェハが一様に冷却される。
【0020】溝の形態は、ウェハと電極の間に、特にプ
ラズマ強化型システムにおいて、ポテンシャルが存在す
ることに起因して、ガス状基体が発火するのを防止する
のに特に重要である。溝の幅はほぼ0.031〜0.1
25インチ、好ましくは約0.062インチを示し、一
方、最大深さはほぼ0.010〜0.031インチ、好
ましくは約0.015インチである。特に図11に示さ
れているように、溝136は湾曲されている。溝のエッ
ジは0.031〜0.062インチの範囲の曲率半径R
1を有し、一方、溝の曲率半径R2は0.031〜0.
093インチの範囲にある。本実施例では、外部溝エッ
ジは、好ましくは、約0.045インチの曲率半径を有
し、一方、溝の曲率半径は約0.062インチである。
これらの大きさを使用した場合、本実施例で使用される
ヘリウムの発火は実質的に防止される。本発明の支持シ
ステム10では、アーム部材16が支持本体12を処理
チャンバへ取り付けており、ここでは、支持本体はチャ
ンバのフロアから離間されている。チャンバのフロアか
ら支持本体12を取り除くことにより、処理システム全
体設計における柔軟性が増大する。例えば、ポンプ(図
示していない)を支持本体12と軸的に整列させること
により、システム全体のフットプリントを最小とし、処
理中のポンプの有効性を改善することもできる。本実施
例では、支持システム10は、処理チャンバ8の1つの
壁に向かって延びている2つのアーム16A、16Bを
含む。しかしながら、アームの数を増やすこともできる
し、また、もし所望ならば、1つのアーム部材だけを使
用できることも理解すべきである。複数のアーム部材を
使用することによって安定性の増加やサイズの減少のよ
うな幾つかの利点が得られる。アーム部材16の直径が
減少することにより、ポンプに対するガス流の対称性の
妨害量が減少する。これは、感圧性を付与するために特
に重要である。本実施例では、アーム部材16A、16
Bはチャンバの一方の壁に取り付けられている。しかし
ながら、アーム部材は処理チャンバのコーナーに向かっ
て延びていてもよいし、また、もし所望なら、複数の異
なるチャンバの壁に向かって延びていてもよいことを理
解すべきである。
【0021】アーム部材16は各々、長手方向に延びる
内腔144を用いて形成される。図2に示されているよ
うに、アーム部材16Aの一方の内腔は、電極22と2
4を電圧源に結合する電気コネクタ40、44とRF源
54を電極に結合する電気コネクタ52のために支持本
体12からの導管を提供する。ガス源114と電極アセ
ンブリ20のための流体源36は、それぞれ、導管11
5、35を通じて支持本体12に接続される。図示され
ていないが、アクチュエータ94を動作させる空気ライ
ンもまたアーム部材16Bの内腔144を通じて延びて
いる。2つのアーム部材16を使用することにより、電
気的な構成部材はウェハを冷却するのに使用されるガス
状基体と同様に液体の冷却用流体から安全に分離され
る。図1および図2に示されているように、本実施例で
は、アーム部材16は好ましくはキャリッジ構造17の
支持プレート150に取り付けられる。支持システム1
0は、支持本体12とアーム部材16をチャンバの壁に
形成された開口を通じて挿入し、支持プレート150を
適当な締結具を用いてチャンバの外面に固定することに
よって取り付けられる。支持本体12は、支持プレート
150をチャンバの外面から外して、ユニット全体をチ
ャンバから引っ張ることによって取り除くことができ
る。支持プレート150の反対側に取り付けられたハウ
ジング152は、RF/DC結合器、整合ネットワー
ク、および、直流電源のような支持システム10の構成
部材を密封する。結合部材(図示されていない)は、電
極アセンブリ20を冷却する流体源36とウェハ6を冷
却するガス源114を導管35、115にそれぞれ結合
する。トラック構造154は、支持プレート150とハ
ウジング154を支持し、支持本体12をチャンバへ挿
入し、また、支持本体をチャンバから除去するために、
支持プレート150が移動できるようにしている。
【0022】キャリッジアセンブリ17を使用した場
合、支持本体12は、実効的且つ容易に処理チャンバに
位置づけられ、また、そこから取り除かれる。キャリッ
ジアセンブリ17は、生成されたウェハのメンテナンス
と清掃のためにチャンバへのアクセスを改善する。アー
ム部材16はキャリッジ構造に取り付けることが可能で
あり、また、必要な接続は処理チャンバの外側で完成さ
れることから、処理チャンバの製造は簡易化される。キ
ャリッジアセンブリ17の使用が好ましいが、アセンブ
リを省くことも可能であるし、また、アーム部材16を
チャンバの壁に直接取り付けることも可能であることを
理解すべきである。本発明の特別の実施例の前記の記述
は、説明および記述を目的としたものである。これらは
他を排し、また、本発明を開示された形態そのままに限
定することを意図するものではなく、多くの変形と変更
が上の教示から可能である。これらの実施例は、本発明
の原理とその実際の使用法を最も良く説明するために選
択され記述されており、これにより、他の当業者が、本
発明や、意図した特別の使用に適合するように様々な変
更を加えた様々な実施例を、最もよく使用できるように
したものである。本発明の範囲は、本明細書に添付され
た請求項とそれらの同等物によって規定される。
【図面の簡単な説明】
【図1】処理チャンバに取り付けられた状態で示された
本発明によって構成された静電支持システムを示す図。
【図2】ウェハを支持するようにして示した図1の静電
支持システムの部分破壊上面図。
【図3】図1の静電支持システムの支持面の上面図。
【図4】ウェハを支持する拡張位置にある押し上げピン
を有するようにして示された、図3の線4−4に実質的
に沿う断面図。
【図5】電極アセンブリのベースの底面図。
【図6】本発明の電極アセンブリと直流およびRF電圧
源の部分破壊拡大断面図。
【図7】支持本体12のイオンフォーカスリングとガー
ドリングの部分破壊拡大断面図。
【図8】支持面上のウェハと、押し上げピンが引っ込み
位置にあるようにして示された押し上げメカニズムと、
の部分破壊拡大断面図。
【図9】図4の線9−9に実質的に沿う断面図。
【図10】図8の線10−10に実質的に沿う断面図。
【図11】図3の線11−11に実質的に沿う断面図。
【符号の説明】
6 ウェハ 8 処理チャンバ 10 支持システム 12 支持本体 14 支持面 16 アーム部材 17 キャリッジアセンブリ 18 支持ベース 19 カバー 20 電極アセンブリ 22 内部電極 24 環状外部電極 28 ベース 26 環状ガードリング 30 チャネル 36 流体源 40 電気コネクタ 42 電源 46 連結スイッチ 56 マッチングネットワーク 86 ウェハ押し上げアセンブリ 88 押し上げピン 92 ヨーク部材 96 カラー 100 シャフト 102 ソケット 104 ベローアセンブリ 136 ガス分散溝

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウェハを支持する静電支持システムにお
    いて、 前記ウェハを保持する支持表面を有した、処理チャンバ
    に位置付け可能な支持本体と、 前記ウェハを前記支持表面に静電的に結合するために前
    記支持面に結合された電圧源と、 前記ウェハを冷却する冷却システムと、を備え、 前記冷却システムは、ガス状基体の源、前記支持面に形
    成され且つ前記ウェハと前記支持面の間にガス状基体を
    一様に分散させる形状とされた複数のガス分散溝、及
    び、前記ガス源を前記ガス分散溝に接続して前記ガス状
    基体を前記ガス源から前記ガス分散溝へ流す導管、を有
    することを特徴とするシステム。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の静電支持システムにおい
    て、前記支持本体は、前記ウェハが前記支持面から破壊
    的に分離されることを防止する防護手段を有するシステ
    ム。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の静電支持システムにおい
    て、前記導管は、前記ガス分散溝と前記ガス源の間の前
    記ガス状基体の流れを制限する手段を有するシステム。
  4. 【請求項4】 チャンバ壁とチャンバフロアを有する処
    理チャンバにウェハを保持する静電支持システムにおい
    て、 前記ウェハを保持する支持面を有する本体部分と、 前記本体部分を前記処理チャンバに支持するために前記
    本体部分から外部に向かって延びている複数のアーム部
    材であって、前記本体部分と前記アーム部材は前記チャ
    ンバフロアから離間されている、アーム部材と、 前記支持面に電荷を与えて前記ウェハを前記支持面へ静
    電的に結合する手段と、を備えることを特徴とする静電
    支持システム。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の静電支持システムにおい
    て、前記電荷を与える手段は、前記本体部分から離され
    た電圧源と、前記電圧源に接続され且つ前記アーム部材
    の1つに形成された通路を通じて延びているような少な
    くとも1つの電気コネクタとを有するシステム。
  6. 【請求項6】 請求項4記載の静電支持システムにおい
    て、前記電荷を与える手段は、前記本体部分によって運
    搬される少なくとも1つの電極と、前記電極を冷却する
    電極冷却システムとを有し、前記電極冷却システムは、
    前記本体部分から離された液体源と、前記複数のアーム
    部材の中の他のアーム部材に形成された通路を通じて延
    びている導管とを有するシステム。
  7. 【請求項7】 ウェハを処理するために該ウェハを処理
    チャンバに支持する方法において、 少なくとも1つの電極を有した支持本体のウェハ支持面
    の上に前記ウェハを位置付ける段階と、 前記電極に電圧を与えて前記ウェハを前記支持面に静電
    的に引きつける段階と、 前記ウェハを処理した後に前記電極を実質的にグランド
    接続し、前記電極を十分に非作動として前記ウェハを前
    記支持面から解放する段階と、を備えることを特徴とす
    る方法。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の方法において、前記支持
    本体は一対の電極を有し、ここで、前記電圧を与える段
    階は、前記電極の一方に正電圧を与え、前記電極の他方
    に負電圧を与えることを含む方法。
  9. 【請求項9】 請求項8記載の方法において、前記電圧
    を与える段階は、前記ウェハを前記処理チャンバから取
    り除いた後に、前記一対の電極に与える電圧の極性を切
    り換えることを含む方法。
  10. 【請求項10】 請求項7記載の方法において、更に、
    RFバイアスを前記支持本体に与える段階を備える方
    法。
JP17913496A 1995-07-10 1996-07-09 静電チャックアセンブリ Expired - Fee Related JP3207355B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/500480 1995-07-10
US08/500,480 US5708556A (en) 1995-07-10 1995-07-10 Electrostatic chuck assembly

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001143918A Division JP2001332610A (ja) 1995-07-10 2001-05-14 処理チャンバ内にウェハを支持する静電支持システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09120987A true JPH09120987A (ja) 1997-05-06
JP3207355B2 JP3207355B2 (ja) 2001-09-10

Family

ID=23989597

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17913496A Expired - Fee Related JP3207355B2 (ja) 1995-07-10 1996-07-09 静電チャックアセンブリ
JP2001143918A Pending JP2001332610A (ja) 1995-07-10 2001-05-14 処理チャンバ内にウェハを支持する静電支持システム

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001143918A Pending JP2001332610A (ja) 1995-07-10 2001-05-14 処理チャンバ内にウェハを支持する静電支持システム

Country Status (7)

Country Link
US (2) US5708556A (ja)
EP (1) EP0839404A4 (ja)
JP (2) JP3207355B2 (ja)
KR (1) KR100246811B1 (ja)
CN (1) CN1125531C (ja)
TW (1) TW286414B (ja)
WO (1) WO1997003495A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001118835A (ja) * 1999-08-03 2001-04-27 Applied Materials Inc 半導体基板の温度制御のための方法及びその装置
JP2003100709A (ja) * 2001-09-27 2003-04-04 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP2013539913A (ja) * 2010-09-17 2013-10-28 ラム リサーチ コーポレーション リフトピンを用いた静電デチャックのための極性領域
JP2015532001A (ja) * 2012-08-06 2015-11-05 ノードソン コーポレーションNordson Corporation 異なるサイズのワークを取り扱う装置及び方法

Families Citing this family (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2075135C1 (ru) * 1995-01-13 1997-03-10 Акционерное общество Научно-производственная фирма "А3" Установка для плазмоструйной обработки пластин
TW286414B (en) * 1995-07-10 1996-09-21 Watkins Johnson Co Electrostatic chuck assembly
US5948704A (en) * 1996-06-05 1999-09-07 Lam Research Corporation High flow vacuum chamber including equipment modules such as a plasma generating source, vacuum pumping arrangement and/or cantilevered substrate support
JPH1014266A (ja) * 1996-06-21 1998-01-16 Sony Corp 静電チャック装置及び静電チャックを用いたウエハの保持方法及び静電チャックからのウエハの脱着方法
US6033478A (en) * 1996-11-05 2000-03-07 Applied Materials, Inc. Wafer support with improved temperature control
JP3245369B2 (ja) * 1996-11-20 2002-01-15 東京エレクトロン株式会社 被処理体を静電チャックから離脱する方法及びプラズマ処理装置
TW418461B (en) * 1997-03-07 2001-01-11 Tokyo Electron Ltd Plasma etching device
US5856906A (en) * 1997-05-12 1999-01-05 Applied Materials, Inc. Backside gas quick dump apparatus for a semiconductor wafer processing system
WO1999023161A2 (en) 1997-10-31 1999-05-14 Monsanto Company Polymer blends containing polyhydroxyalkanoates and compositions with good retention of elongation
US5886866A (en) * 1998-07-06 1999-03-23 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck having a combination electrode structure for substrate chucking, heating and biasing
US6190732B1 (en) 1998-09-03 2001-02-20 Cvc Products, Inc. Method and system for dispensing process gas for fabricating a device on a substrate
US6125025A (en) * 1998-09-30 2000-09-26 Lam Research Corporation Electrostatic dechucking method and apparatus for dielectric workpieces in vacuum processors
US6965506B2 (en) * 1998-09-30 2005-11-15 Lam Research Corporation System and method for dechucking a workpiece from an electrostatic chuck
US6790375B1 (en) * 1998-09-30 2004-09-14 Lam Research Corporation Dechucking method and apparatus for workpieces in vacuum processors
FI118342B (fi) * 1999-05-10 2007-10-15 Asm Int Laite ohutkalvojen valmistamiseksi
US6395095B1 (en) 1999-06-15 2002-05-28 Tokyo Electron Limited Process apparatus and method for improved plasma processing of a substrate
US6431112B1 (en) 1999-06-15 2002-08-13 Tokyo Electron Limited Apparatus and method for plasma processing of a substrate utilizing an electrostatic chuck
US6367413B1 (en) 1999-06-15 2002-04-09 Tokyo Electron Limited Apparatus for monitoring substrate biasing during plasma processing of a substrate
US6373679B1 (en) 1999-07-02 2002-04-16 Cypress Semiconductor Corp. Electrostatic or mechanical chuck assembly conferring improved temperature uniformity onto workpieces held thereby, workpiece processing technology and/or apparatus containing the same, and method(s) for holding and/or processing a workpiece with the same
JP2001057359A (ja) * 1999-08-17 2001-02-27 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
KR100558472B1 (ko) * 1999-12-28 2006-03-07 삼성전자주식회사 고주파 에칭 공정용 척으로부터의 웨이퍼 분리 방법
JP3567855B2 (ja) * 2000-01-20 2004-09-22 住友電気工業株式会社 半導体製造装置用ウェハ保持体
US6863019B2 (en) * 2000-06-13 2005-03-08 Applied Materials, Inc. Semiconductor device fabrication chamber cleaning method and apparatus with recirculation of cleaning gas
JP4697833B2 (ja) * 2000-06-14 2011-06-08 キヤノンアネルバ株式会社 静電吸着機構及び表面処理装置
JP4590031B2 (ja) * 2000-07-26 2010-12-01 東京エレクトロン株式会社 被処理体の載置機構
WO2002059933A2 (en) * 2001-01-22 2002-08-01 Tokyo Electron Limited Vertically translatable chuck assembly and method for a plasma reactor system
US6628503B2 (en) 2001-03-13 2003-09-30 Nikon Corporation Gas cooled electrostatic pin chuck for vacuum applications
US6577113B2 (en) 2001-06-06 2003-06-10 Tokyo Electron Limited Apparatus and method for measuring substrate biasing during plasma processing of a substrate
US6669783B2 (en) * 2001-06-28 2003-12-30 Lam Research Corporation High temperature electrostatic chuck
US6927471B2 (en) * 2001-09-07 2005-08-09 Peter C. Salmon Electronic system modules and method of fabrication
US20060105182A1 (en) * 2004-11-16 2006-05-18 Applied Materials, Inc. Erosion resistant textured chamber surface
US7221553B2 (en) * 2003-04-22 2007-05-22 Applied Materials, Inc. Substrate support having heat transfer system
JP4532410B2 (ja) * 2003-06-17 2010-08-25 株式会社クリエイティブ テクノロジー 双極型静電チャック
US7198276B2 (en) * 2003-10-24 2007-04-03 International Business Machines Corporation Adaptive electrostatic pin chuck
US7544251B2 (en) * 2004-10-07 2009-06-09 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for controlling temperature of a substrate
US7436645B2 (en) * 2004-10-07 2008-10-14 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for controlling temperature of a substrate
JP4508990B2 (ja) * 2005-09-07 2010-07-21 株式会社巴川製紙所 給電コネクタ、及び当該給電コネクタを有する静電チャック装置
US8097120B2 (en) * 2006-02-21 2012-01-17 Lam Research Corporation Process tuning gas injection from the substrate edge
US8057633B2 (en) * 2006-03-28 2011-11-15 Tokyo Electron Limited Post-etch treatment system for removing residue on a substrate
US8226769B2 (en) 2006-04-27 2012-07-24 Applied Materials, Inc. Substrate support with electrostatic chuck having dual temperature zones
DE202006020568U1 (de) * 2006-06-30 2008-12-24 Hüttinger Elektronik Gmbh + Co. Kg Plasmaprozesssystem mit einer elektrostatischen Probenhalteanordnung
US9275887B2 (en) 2006-07-20 2016-03-01 Applied Materials, Inc. Substrate processing with rapid temperature gradient control
US8422193B2 (en) * 2006-12-19 2013-04-16 Axcelis Technologies, Inc. Annulus clamping and backside gas cooled electrostatic chuck
US8298338B2 (en) * 2007-12-26 2012-10-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Chemical vapor deposition apparatus
KR101004822B1 (ko) 2008-04-18 2010-12-28 삼성엘이디 주식회사 화학 기상 증착 장치
KR100982987B1 (ko) * 2008-04-18 2010-09-17 삼성엘이디 주식회사 화학 기상 증착 장치
US9036326B2 (en) * 2008-04-30 2015-05-19 Axcelis Technologies, Inc. Gas bearing electrostatic chuck
US9558980B2 (en) * 2008-04-30 2017-01-31 Axcelis Technologies, Inc. Vapor compression refrigeration chuck for ion implanters
KR101573962B1 (ko) * 2008-08-19 2015-12-02 램 리써치 코포레이션 정전척용 에지 링
CN101351076B (zh) * 2008-09-16 2011-08-17 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 等离子体处理设备
CN101685791B (zh) * 2008-09-25 2012-04-11 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 基片支承装置及其静电释放方法
EP2197026A1 (en) 2008-12-12 2010-06-16 Applied Materials, Inc. Integration of a processing bench in an inline coating system
US20100147217A1 (en) * 2008-12-12 2010-06-17 Edgar Haberkorn Integration of a processing bench in an inline coating system
JP2010171286A (ja) * 2009-01-26 2010-08-05 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置
US8313612B2 (en) * 2009-03-24 2012-11-20 Lam Research Corporation Method and apparatus for reduction of voltage potential spike during dechucking
US8531814B2 (en) * 2009-04-16 2013-09-10 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Removal of charge between a substrate and an electrostatic clamp
CN102044466B (zh) * 2009-10-12 2013-03-27 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 一种静电卡盘及其残余电荷的消除方法
WO2011149546A1 (en) 2010-05-28 2011-12-01 Axcelis Technologies Inc. Heated rotary seal and bearing for chilled ion implantation system
US8481969B2 (en) 2010-06-04 2013-07-09 Axcelis Technologies, Inc. Effective algorithm for warming a twist axis for cold ion implantations
US8520360B2 (en) 2011-07-19 2013-08-27 Lam Research Corporation Electrostatic chuck with wafer backside plasma assisted dechuck
JP5948026B2 (ja) 2011-08-17 2016-07-06 東京エレクトロン株式会社 半導体製造装置及び処理方法
TWI719473B (zh) 2011-10-05 2021-02-21 美商應用材料股份有限公司 對稱電漿處理腔室
US20130147129A1 (en) * 2011-12-08 2013-06-13 Nan Ya Technology Corporation Wafer supporting structure
US9711324B2 (en) 2012-05-31 2017-07-18 Axcelis Technologies, Inc. Inert atmospheric pressure pre-chill and post-heat
US9991153B2 (en) * 2013-03-14 2018-06-05 Applied Materials, Inc. Substrate support bushing
JP6660936B2 (ja) * 2014-04-09 2020-03-11 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated 改良されたフロー均一性/ガスコンダクタンスを備えた可変処理容積に対処するための対称チャンバ本体設計アーキテクチャ
US10745280B2 (en) * 2015-05-26 2020-08-18 Department Of Electronics And Information Technology (Deity) Compact thermal reactor for rapid growth of high quality carbon nanotubes (CNTs) produced by chemical process with low power consumption
US20170352565A1 (en) * 2016-06-07 2017-12-07 Chunlei Zhang Workpiece carrier with gas pressure in inner cavities
US10998219B2 (en) * 2016-06-13 2021-05-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Wafer support device and method for removing lift pin therefrom
US10573423B2 (en) * 2016-11-16 2020-02-25 Atkins Energy Global Solutions, LLC Thermal volume reduction of radioactive wastes
CN109192696B (zh) * 2018-08-10 2021-06-08 北京北方华创微电子装备有限公司 升降针系统、真空反应腔室以及半导体加工设备
US20220230895A1 (en) * 2019-05-13 2022-07-21 Suss Microtec Lithography Gmbh Bonding device as well as method for bonding substrates
KR102256216B1 (ko) * 2019-06-27 2021-05-26 세메스 주식회사 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 제어 방법
JP7296869B2 (ja) * 2019-12-10 2023-06-23 新光電気工業株式会社 静電チャック、基板固定装置
US11798833B2 (en) 2020-02-26 2023-10-24 Applied Materials, Inc. Methods of use of a servo control system
US11415230B2 (en) 2020-03-31 2022-08-16 Applied Material, Inc. Slit valve pneumatic control

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5269578A (en) * 1975-12-08 1977-06-09 Hitachi Ltd Wafer suscepter
JPS62120931A (ja) * 1985-11-20 1987-06-02 Tokuda Seisakusho Ltd 静電チヤツク装置
JPH01310554A (ja) * 1988-06-09 1989-12-14 Fuji Electric Co Ltd 半導体ウエハ処理装置のウエハ保持機構
JPH02256256A (ja) * 1988-12-21 1990-10-17 Fuji Electric Co Ltd 半導体ウエハ処理装置のウエハ保持機構
JPH03102820A (ja) * 1989-09-18 1991-04-30 Tokuda Seisakusho Ltd 真空処理装置
JPH04192347A (ja) * 1990-11-26 1992-07-10 Hitachi Ltd マイクロ波プラズマ処理方法
JPH04372152A (ja) * 1991-06-20 1992-12-25 Nikon Corp 静電チャック装置
JPH05175318A (ja) * 1991-12-20 1993-07-13 Fujitsu Ltd 静電チャックの基板脱着方法
JPH06177078A (ja) * 1992-12-08 1994-06-24 Tokyo Electron Ltd 静電チャック
JPH06252253A (ja) * 1993-02-26 1994-09-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 静電チャック
JPH06302678A (ja) * 1993-04-09 1994-10-28 Tokyo Electron Ltd 静電チャック
JPH07130825A (ja) * 1993-09-10 1995-05-19 Sumitomo Metal Ind Ltd 試料の離脱方法及び該方法に使用する試料保持装置

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3634740A (en) * 1970-04-20 1972-01-11 Addressograph Multigraph Electrostatic holddown
US3916270A (en) * 1974-05-02 1975-10-28 Tektronix Inc Electrostatic holddown apparatus
US4184188A (en) * 1978-01-16 1980-01-15 Veeco Instruments Inc. Substrate clamping technique in IC fabrication processes
JPS5846057B2 (ja) * 1979-03-19 1983-10-14 富士通株式会社 プラズマ処理方法
US4514636A (en) * 1979-09-14 1985-04-30 Eaton Corporation Ion treatment apparatus
US4282267A (en) * 1979-09-20 1981-08-04 Western Electric Co., Inc. Methods and apparatus for generating plasmas
US4680061A (en) * 1979-12-21 1987-07-14 Varian Associates, Inc. Method of thermal treatment of a wafer in an evacuated environment
US4313783A (en) * 1980-05-19 1982-02-02 Branson International Plasma Corporation Computer controlled system for processing semiconductor wafers
US4324611A (en) * 1980-06-26 1982-04-13 Branson International Plasma Corporation Process and gas mixture for etching silicon dioxide and silicon nitride
US4384918A (en) * 1980-09-30 1983-05-24 Fujitsu Limited Method and apparatus for dry etching and electrostatic chucking device used therein
JPS57149734A (en) * 1981-03-12 1982-09-16 Anelva Corp Plasma applying working device
JPS5816078A (ja) * 1981-07-17 1983-01-29 Toshiba Corp プラズマエツチング装置
US4512391A (en) * 1982-01-29 1985-04-23 Varian Associates, Inc. Apparatus for thermal treatment of semiconductor wafers by gas conduction incorporating peripheral gas inlet
JPS6060060A (ja) * 1983-09-12 1985-04-06 株式会社日立製作所 鉄道車両の扉開閉装置
US4709655A (en) * 1985-12-03 1987-12-01 Varian Associates, Inc. Chemical vapor deposition apparatus
US4724621A (en) * 1986-04-17 1988-02-16 Varian Associates, Inc. Wafer processing chuck using slanted clamping pins
US4705951A (en) * 1986-04-17 1987-11-10 Varian Associates, Inc. Wafer processing system
JPS62277235A (ja) * 1986-05-23 1987-12-02 Canon Inc 静電吸着装置
JP2750430B2 (ja) * 1987-05-26 1998-05-13 住友金属工業株式会社 プラズマ制御方法
JPH0730468B2 (ja) * 1988-06-09 1995-04-05 日電アネルバ株式会社 ドライエッチング装置
JPH0376112A (ja) * 1989-08-17 1991-04-02 Nippon Sanso Kk 気相成長装置
US5452177A (en) * 1990-06-08 1995-09-19 Varian Associates, Inc. Electrostatic wafer clamp
JPH06103683B2 (ja) * 1990-08-07 1994-12-14 株式会社東芝 静電吸着方法
US5099571A (en) * 1990-09-07 1992-03-31 International Business Machines Corporation Method for fabricating a split-ring electrostatic chuck
US5325261A (en) * 1991-05-17 1994-06-28 Unisearch Limited Electrostatic chuck with improved release
US5539609A (en) * 1992-12-02 1996-07-23 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck usable in high density plasma
US5460684A (en) * 1992-12-04 1995-10-24 Tokyo Electron Limited Stage having electrostatic chuck and plasma processing apparatus using same
KR100238629B1 (ko) * 1992-12-17 2000-01-15 히가시 데쓰로 정전척을 가지는 재치대 및 이것을 이용한 플라즈마 처리장치
US5330610A (en) * 1993-05-28 1994-07-19 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Method of digital epilaxy by externally controlled closed-loop feedback
US5511799A (en) * 1993-06-07 1996-04-30 Applied Materials, Inc. Sealing device useful in semiconductor processing apparatus for bridging materials having a thermal expansion differential
EP0635870A1 (en) * 1993-07-20 1995-01-25 Applied Materials, Inc. An electrostatic chuck having a grooved surface
US5509464A (en) * 1993-07-30 1996-04-23 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for cooling rectangular substrates
TW293983B (ja) * 1993-12-17 1996-12-21 Tokyo Electron Co Ltd
US5467249A (en) * 1993-12-20 1995-11-14 International Business Machines Corporation Electrostatic chuck with reference electrode
US5452510A (en) * 1993-12-20 1995-09-26 International Business Machines Corporation Method of making an electrostatic chuck with oxide insulator
US5522937A (en) * 1994-05-03 1996-06-04 Applied Materials, Inc. Welded susceptor assembly
TW286414B (en) * 1995-07-10 1996-09-21 Watkins Johnson Co Electrostatic chuck assembly

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5269578A (en) * 1975-12-08 1977-06-09 Hitachi Ltd Wafer suscepter
JPS62120931A (ja) * 1985-11-20 1987-06-02 Tokuda Seisakusho Ltd 静電チヤツク装置
JPH01310554A (ja) * 1988-06-09 1989-12-14 Fuji Electric Co Ltd 半導体ウエハ処理装置のウエハ保持機構
JPH02256256A (ja) * 1988-12-21 1990-10-17 Fuji Electric Co Ltd 半導体ウエハ処理装置のウエハ保持機構
JPH03102820A (ja) * 1989-09-18 1991-04-30 Tokuda Seisakusho Ltd 真空処理装置
JPH04192347A (ja) * 1990-11-26 1992-07-10 Hitachi Ltd マイクロ波プラズマ処理方法
JPH04372152A (ja) * 1991-06-20 1992-12-25 Nikon Corp 静電チャック装置
JPH05175318A (ja) * 1991-12-20 1993-07-13 Fujitsu Ltd 静電チャックの基板脱着方法
JPH06177078A (ja) * 1992-12-08 1994-06-24 Tokyo Electron Ltd 静電チャック
JPH06252253A (ja) * 1993-02-26 1994-09-09 Sumitomo Metal Ind Ltd 静電チャック
JPH06302678A (ja) * 1993-04-09 1994-10-28 Tokyo Electron Ltd 静電チャック
JPH07130825A (ja) * 1993-09-10 1995-05-19 Sumitomo Metal Ind Ltd 試料の離脱方法及び該方法に使用する試料保持装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001118835A (ja) * 1999-08-03 2001-04-27 Applied Materials Inc 半導体基板の温度制御のための方法及びその装置
JP2003100709A (ja) * 2001-09-27 2003-04-04 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP2013539913A (ja) * 2010-09-17 2013-10-28 ラム リサーチ コーポレーション リフトピンを用いた静電デチャックのための極性領域
JP2015532001A (ja) * 2012-08-06 2015-11-05 ノードソン コーポレーションNordson Corporation 異なるサイズのワークを取り扱う装置及び方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR100246811B1 (ko) 2000-03-15
EP0839404A4 (en) 1998-12-02
EP0839404A1 (en) 1998-05-06
WO1997003495A1 (en) 1997-01-30
CN1194066A (zh) 1998-09-23
JP3207355B2 (ja) 2001-09-10
KR970008443A (ko) 1997-02-24
JP2001332610A (ja) 2001-11-30
TW286414B (en) 1996-09-21
US5838528A (en) 1998-11-17
CN1125531C (zh) 2003-10-22
US5708556A (en) 1998-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3207355B2 (ja) 静電チャックアセンブリ
US5748434A (en) Shield for an electrostatic chuck
US8633423B2 (en) Methods and apparatus for controlling substrate temperature in a process chamber
US6795292B2 (en) Apparatus for regulating temperature of a process kit in a semiconductor wafer-processing chamber
TWI438861B (zh) 環形夾具及背側氣冷靜電夾頭
US6219219B1 (en) Cathode assembly containing an electrostatic chuck for retaining a wafer in a semiconductor wafer processing system
US20080105660A1 (en) Apparatus and method to confine plasma and reduce flow resistance in a plasma reactor
JP2005528790A (ja) プラズマエッチングリアクタ用のカソードペデスタル
JP2019519927A (ja) ガス孔に開口縮小プラグを有する大電力静電チャック
US11948826B2 (en) High power electrostatic chuck design with radio frequency coupling
US20190131115A1 (en) Support unit and substrate treating apparatus including the same
JP2023517716A (ja) 基板処理チャンバにおける処理キットのシース及び温度制御
KR20200072933A (ko) 기판처리장치
KR101569904B1 (ko) 전극 어셈블리, 그리고 기판 처리 장치 및 방법
US20220068615A1 (en) Stage and plasma processing apparatus
KR101569886B1 (ko) 기판 지지 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
US20030037879A1 (en) Top gas feed lid for semiconductor processing chamber
US20230162954A1 (en) High temperature detachable very high frequency (vhf) electrostatic chuck (esc) for pvd chamber
KR20210005367A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
US11837493B2 (en) Electrostatic chuck assembly for plasma processing apparatus
US20240096680A1 (en) Electrostatic chuck assembly for plasma processing apparatus
US20240120229A1 (en) Bipolar electrostatic chuck for etch chamber
KR20240016705A (ko) 기판 지지 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
KR20160026264A (ko) 기판 처리 장치

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070706

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080706

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080706

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090706

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090706

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100706

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110706

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110706

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120706

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130706

Year of fee payment: 12

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees