JPH0922934A - 処理中の基板上にプラズマを集中するための装置及び方法 - Google Patents

処理中の基板上にプラズマを集中するための装置及び方法

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JPH0922934A
JPH0922934A JP11808896A JP11808896A JPH0922934A JP H0922934 A JPH0922934 A JP H0922934A JP 11808896 A JP11808896 A JP 11808896A JP 11808896 A JP11808896 A JP 11808896A JP H0922934 A JPH0922934 A JP H0922934A
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Gupta Anand
ギュプタ アナンド
V S Rana Birendora
ヴィー． エス． ラナ ヴィレンドラ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラズマ内の電場の乱れを抑え粒子のトラッ
ピングを防止する。 【解決手段】 基板をプラズマチャンバ内で処理する間
支持するためのチャック組立体であって、基板は裏側と
表側とを有し、そのチャック組立体は基板を処理中受容
し支持するための基板支持表面を有する上部を有するプ
ラットフォームを含み、支持表面はその上に載置される
基板の裏側の面積に実質的に等しい面積を有しており、
プラットフォームの上部の周りにある環状誘電体リング
であって、その環状リングはプラットフォームの上部の
外周に適合しそれよりも僅かに大きい中央穴を有してお
り、その誘電体リングは基板の誘電体定数よりも小さい
誘電体定数を有する誘電体材料でできている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマエッチン
グチャンバ（ｃｈａｍｂｅｒ）のようなプラズマ処理シ
ステム内で用いるためのチャック組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウエハをエッチングするための典
型的なプラズマチャンバは陽極（ａｎｏｄｅ）及び陰極
（ｃａｔｈｏｄｅ）とを含み、その陰極はプラズマエッ
チング処理（ｐｒｏｃｅｓｓ）中ウエハを支持してい
る。電源（例えばラジオ周波数（ＲＦ）発生器）が陽極
と陰極との間に接続されている。処理中、その電源はウ
エハ上方にプラズマを発生し、そのプラズマ中に導入さ
れる反応性ガス（例えばＳＦ6）がウエハの表面をエッ
チングする。
【０００３】多くの従来からの方法で設計されたプラズ
マエッチングチャンバに於いては、プラズマ流れの全て
が、エッチングされるウエハ基板を通過する訳ではな
い。そのうちの幾らかは、ウエハを支持している陰極の
露出した他の部分を通過する。基板を通過しないプラズ
マ流れは、エッチング処理に於いて何の助けにもならな
い。
【０００４】エッチング処理の効率を増すために、プラ
ズマチャンバ及び陰極の設計について種々の変更が提供
されてきた。例えば、ある一つの変更は、プラズマ流れ
を増やすように陰極に対して相対的に陽極のサイズを増
やすことであった。別の変更は、陰極の上方に集束（ｆ
ｏｃｕｓ）リングを追加することであった。その集束リ
ングの環状（ａｎｎｕｌａｒ）部が、ウエハの外周と、
ウエハを支持している陰極とを取り囲んでおり、それは
典型的にはウエハの表面上方に１３から２５ｍｍ（０．
５から１インチ）だけ浮き上がっている（ｒｉｓｅ
ｓ）。電気的な絶縁材料（例えばセラミック）で作られ
た集束リングは、ウエハそれ自身の上により一様にガス
を集中させるように機能する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】我々は、ウエハ処理中
にウエハ上方に集束リングが粒子を補足しやすくすると
いうことを発見した。そのリングの存在によりプラズマ
内の電場がかき乱され、その歪んだ電場がプラズマシー
ス（ｓｈｅａｔｈ）とグロー（ｇｌｏｗ）領域との間に
負に荷電した粒子を閉じ込める（ｔｒａｐｓ）。粒子の
トラッピング（ｔｒａｐｐｉｎｇ）が起こると、かなり
の数の粒子が、プラズマが消えるまでウエハ上方に浮遊
して留まる。そのとき、それらは基板上に降り注ぎ、新
しくエッチングされた表面を汚染する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に従って構成され
たチャック組立体は、基板と実質的に同一のサイズと形
状である基板支持表面を有する金属ペデスタルを含んで
いる。低誘電体定数（即ち基板の誘電体定数に比較して
低い）を有する誘電体（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）リング
が支持表面を取り囲んでいる。基板と同じサイズの金属
支持表面を用いることによって、基板の全表面にわたる
プラズマの一様な結合（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）が確実にさ
れる。基板に隣接した誘電体リングは、基板の周囲の外
側にあるクリテイカルでない（ｎｏｎｃｒｉｔｉｃａ
ｌ）領域へのプラズマ結合の結合を低減するように機能
する。
【０００７】一般的には、ある一つの局面に於いては、
本発明はプラズマチャンバ中における処理中に基板を支
持するためのチャック組立体である。そのチャック組立
体は、上部と下部とを有する基板プラットフォームを含
む。プラットフォームの上部は、処理中に基板を受容し
支持するための基板支持表面を有する。支持表面は、そ
の上に置かれる基板の裏側の面積に実質的に等しい面積
を有する。チャック組立体はまた、基板プラットフォー
ムの上部の周りに環状誘電体リングを含んでいる。その
環状リングは中央穴を有しており、その中央穴はプラッ
トフォームの上部のまたそれ故に基板の外周に適合する
ものであり、その外周よりも僅かに大きくなっている。
更には、その誘電体リングは基板の誘電体定数よりも小
さい誘電体定数を有する材料で作られている。
【０００８】好ましい実施例に於いては、誘電体リング
の上表面はプラットフォームの基板支持表面と少なくと
も同じ高さである。誘電体リングの上表面は、基板が処
理のためにプラットフォームの支持表面上に保持されて
いるとき、基板の上側と同一平面上にあるのが好まし
い。
【０００９】一般的に、別の局面に於いては、本発明は
基板を処理中に受容し支持するための基板支持表面を有
する基板プラットフォームを含むチャック組立体であ
り、ここでその支持表面はその上に置かれる基板の裏側
の面積に等しい面積を有する。
【００１０】一般的に、更に別の局面に於いては、本発
明は基板をプラズマチャンバ内で処理するために支持す
る方法である。その方法は、基板を処理中に受容し支持
するための基板支持表面を有する上部を有する基板プラ
ットフォームを提供する工程と、そのプラットフォーム
の上部を、基板プラットフォームの上部の外周に適合し
且つそれより僅かに大きい中央穴を有する環状誘電体リ
ングで取り囲む工程と、基板の上方にプラズマを発生す
る前にプラットフォームの基板支持表面上に基板を載置
する工程とを含む。支持表面は、その上に置かれる基板
の裏側の面積及び形状に実質的に等しい面積と形状とを
有する。基板は、その周囲（ｐｅｒｉｍｅｔｅｒ）が支
持表面の周囲と整列する（ａｌｉｇｎｅｄ）ように、支
持表面上に載置される。加うるに、誘電体リングは基板
の誘電体定数よりも小さい誘電体定数を有する材料で創
られる。
【００１１】プラットフォームを取り囲む誘電体リング
は、基板の面積の外側の領域にプラズマが結合しないよ
うにし、それによってプラズマを基板上に集中させる。
本発明はプラズマをウエハ上に集中させるので、プラズ
マのある部分が基板処理中に基板から切り離されるよう
な従来方法で設計されたペデスタルと比べて実質的に高
いエッチング速さを達成することができる。実際に、達
成できるエッチング速さは、集束リングを用いて達成で
きる速さよりも高い。加うるに、基板の表面とリングの
上面とによって形成される同一表面が、処理中の基板上
の電場の動揺（ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ）を最小限に
し、それ故に粒子の流れがエッチングされる基板の表面
から遠ざかるのを可能にする。即ち、本発明は、粒子の
トラッピング（ｔｒａｐｐｉｎｇ）及び粒子のトラッピ
ングがデバイスの品質及びチャンバの清浄さに与える有
害な結果を低減或いは排除する。
【００１２】本発明は、プラズマエッチング処理中に基
板上にガスを集中させるために集束リングを用いる必要
性を排除する。集束リングを排除することによって、集
束リングを使用することに伴った問題、例えば粒子トラ
ッピングを排除することもできる。このように、集束リ
ングを用いるシステムに比べて、プラズマエッチング中
に生じた汚染を取り除くためにチャンバを掃除するまで
に、プラズマチャンバ内で処理できる基板の数も増え
る。他の利点と特徴は、実施の形態の記載及び特許請求
の範囲から明らかになるであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、本発明の実施
例であるチャック組立体１０は、プラズマチャンバ（図
示せず）内で処理する間に基板（例えば半導体ウエハ１
４）を支持するための金属ペデスタル１２を含む。プラ
ズマチャンバは、カリフォルニア州サンタクララのアプ
ライド・マテリアルズ、インクによって製造される５０
００エッチチャンバ（５０００ Ｅｔｃｈ Ｃｈａｍｂ
ｅｒ）のようなプラズマエッチチャンバであってもよ
い。チャック組立体がプラズマチャンバ内で用いられる
とき、それは上方にプラズマが形成される陰極として働
く。電極（例えば陽極）（図示せず）が、ペデスタルの
上方に且つペデスタルと平行に載置され、一般的にペデ
スタルの広がりに渡って横方向に広がっている。陽極と
陰極との間に接続されたＲＦ電源（図示せず）が、設定
処理圧力に保持された処理ガス中で陰極と陽極との間に
プラズマを励起する。
【００１４】ペデスタル１２は、下本体部１６にボルト
留めされた上プラットフォーム１５から構成されてお
り、その両方ともアルミニウム製である。プラットフォ
ーム１５は、ウエハを受容し支持するための平坦な支持
表面１８を有して一般的には円筒形に形成されている。
上表面の直径は、チャンバ内で処理されるウエハの直径
に実質的に等しい（例えば、プラットフォームの直径は
±１或いは±２ｍｍ内でウエハの直径に等しい）。ウエ
ハは典型的には１００、１５０、或いは２００ｍｍ
（４、６、或いは８インチ）の標準直径であるので、上
表面の直径は、これらのうちどのウエハがチャンバ内で
処理されるかによって、これらのサイズの一つに実質的
に等しくなるように選定される。プラットフォームの上
表面はウエハよりも僅かに大きい方が僅かに小さいより
も望ましいということに注意すべきである。もしプラッ
トフォームの上表面がウエハよりも僅かに小さいなら
ば、ウエハの外周回りのウエハへのプラズマの結合はプ
ラットフォーム上表面すぐ上方にあるウエハの領域に対
するほどは良好にはならない。このことにより、ウエハ
外周部近傍に於いてはエッチング速さが低いという傾向
になる。一方、プラットフォームの上表面がウエハのサ
イズに比べて大きすぎると、プラズマはプラットフォー
ムに結合することになり、それによって誘電体リングの
目的を無にする。
【００１５】整列フラット（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｆｌ
ａｔ）付きのウエハがシステム内で処理される場合に
は、プラットフォーム１５の上表面がウエハのプロフィ
ルに正確に適合するようにその上表面のプロフィルもま
たフラットな側面を含むべきである。
【００１６】プラットフォーム１５の上表面のすぐ下方
に於いて、円筒形に形成されたプラットフォームが僅か
にその直径を増やし、それによってプラットフォームの
外側周りに狭い棚部（ｌｅｄｇｅ）２０を形成する。プ
ラットフォームの底側の端部にはフランジ２２があり、
そのフランジはその周囲に等間隔で配置された一組のボ
ルト穴２４を有する。そのフランジのボルト穴を貫通す
るボルト２６は、下本体部１６内の対応するネジ穴に捻
じ込まれ、上プラットフォームと下本体部とを一体に保
持している。
【００１７】誘電体リング３０が、ペデスタルフランジ
２２上に載っており、そのリングがペデスタルを取り囲
むようになっている。リング３０は、プラットフォーム
の上表面に平行で且つ僅かに上方に位置する平坦な上表
面３２を有する。リングがフランジ上に載ると、その上
表面３２はウエハ１４の上表面と実質的に同一平面とな
る。それ故、誘電体リングの厚さはペデスタル上で処理
されるウエハの厚さに依って定まる。例えば、多くの２
００ｍｍ（８インチ）シリコン半導体ウエハは典型的に
は約１ｍｍの厚さを有する。そのようなウエハと共に用
いられる誘電体リングの厚さは、フランジの上面とプラ
ットフォームの上面との間の距離よりも約１ｍｍ±１０
０ミクロン（即ち４０±４ミル（ｍｉｌｓ））だけ大き
くなる。
【００１８】誘電体リング３０は、ウエハの誘電体定数
よりも小さい、好ましくははるかに小さい誘電体定数を
有する材料で作られる。多くの代替可能な材料の何れで
あっても、それが適切な誘電体定数を有し、チャンバ内
の運転条件及び実行されるプロセスの影響を受けないも
のである限り、誘電体リングとして用いることができる
（例えば、ポリスルホン（ｐｏｌｙｓｕｌｐｈｏｎ
ｅ）、べスペル（Ｖｅｓｐｅｌ）、石英（ｑｕａｒｔ
ｚ）、テフロン（ｔｅｆｌｏｎ）、セラミックス（ｃｅ
ｒａｍｉｃｓ）及びプレクシガラス（ｐｌｅｘｉｇｌａ
ｓｓ））。約１ＭＨｚのＲＦ周波数に於いて約１１の誘
電体定数を有するシリコンウエハを処理するための実施
例に於いては、リングの誘電体定数は約９よりも小さ
い。
【００１９】リングの誘電体定数がウエハの誘電体定数
に近ければ近いほど、プラズマはリング上により多く広
がる傾向がある。逆にリングの誘電体定数がウエハの誘
電体定数に比べて低ければ低いほど、プラズマはウエハ
上に集中する傾向が強くなり、リング上に広がる傾向が
小さくなる。
【００２０】誘電体リング３０の外側直径はウエハ１４
の直径よりも大きく、少なくともフランジ２２及び／ま
たはペデスタルの下本体部１６の直径と同じ大きさであ
り、依って処理中にウエハによってカバーされていない
プラットフォームの上面をプラズマからシールドする。
２００ｍｍ（８インチ）のウエハをエッチように設計さ
れた実施例に於いては、環状リング３０及びフランジ２
２の外側直径は約２６７ｍｍ（１０．５インチ）であ
る。
【００２１】内壁３６を有する穴３４が誘電体リングの
中央を貫通している。その穴はペデスタルの外側の寸法
よりも僅かに大きく、それがほぼ円筒形に形成されてい
るペデスタルに容易にはめ込まれるようになっている。
加うるに、穴３４の内壁３６はプラットフォーム１５の
外側壁の輪郭に対して、誘電体リング３０とペデスタル
１２との間に小さいギャップ３８だけを残して適合する
ように輪郭が形成されている。実際には、そのギャップ
は誘電体リングのペデスタルへの組立が容易にできるに
十分な大きさであり、しかしプラズマエッチング中にそ
のギャップの中にプラズマが浸透するのを許すほど大き
くはない。言い換えれば、エッチング中に存在するプラ
ズマシースの厚さよりもギャップを小さくするのが望ま
しい。プラズマシースの厚さはチャンバの圧力を増すに
つれて小さくなるので、ギャップの最大サイズはプラズ
マエッチングシステムの稼動が予想される最高圧力に依
って定まる。２００ー３００ミリトール（ｍＴｏｒｒ）
の圧力領域に於いて運転される実施例に於いては、ギャ
ップは平均して約１０ミルよりも小さい（例えば５から
７．５ミル）。
【００２２】ペデスタルの外側周りに形成された棚部２
０の寸法は重要ではない。その目的は、ギャップの中に
より深く進んでいく通路に妨害個所（ｏｂｓｔｒｕｃｔ
ｉｏｎ）或いは「ジョグ（ｊｏｇ）」を創り出すことで
ある。通路内の「ジョグ」は更に、プラズマがギャップ
内に浸透し入り込まないようにするのを助ける。このこ
とは、例えば約１．６から６．４ｍｍ（１／１６から１
／４インチ）の幅の「ジョグ」で達成できる。
【００２３】ここに記載した実施例に於いては、誘電体
リング３０の底側（即ちフランジ２２に載っている側）
は、その中に形成された環状グルーブ４０を有する。そ
の環状グルーブはボルトと整列しており、それは誘電体
リングがペデスタルフランジ上に置かれたときボルトの
頭に被さって適合するに十分な幅と深さを有する。この
ようにして、ボルトは誘電体リングの下に隠される。こ
のように、誘電体リングの上表面３２は平坦であり、処
理中にペデスタル上方の電場を撹乱するような凸凹や要
素は何もない。
【００２４】誘電体リングの厚さは、その材料の誘電体
定数によって定まる。誘電体定数が低ければ低いほどリ
ングは薄くできる。ここで述べる実施例に於いては、誘
電体リングは約３．２から２５ｍｍ（０．１２５インチ
から１インチ）の間の厚さである。
【００２５】ウエハに比較して、誘電体リングはウエハ
の外側の領域に於いてプラズマに対して比較的非伝導性
の（ｎｏｎｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ）表面を与える。プラ
ズマは陰極に向かってより容易に進むことのできるパス
（ｐａｔｈ）をとる傾向があり、それは誘電体リングを
通してよりもむしろウエハを通るパスである。このよう
にして、プラットフォーム上のリングの存在が、プラズ
マ流れがウエハを通して陰極により効果的に結合するよ
うに誘導し、よってプラズマをウエハ上に集中させる。
ウエハと同じ形状及び面積を有する平坦な表面を有する
陰極を用いることにより、全ウエハ上により一様な電場
が創られ、よってウエハの表面上により一様なエッチン
グ速さを生じさせる。ウエハの上面と誘電体リングの上
面とによって画成されるような同一平面の表面を作るこ
とによって、ウエハ上の電場に対する撹乱が最小限に抑
えられ、依って粒子のトラッピングを低減或いは排除
し、ウエハの表面上の反応性ガス（例えばタングステン
フィルムエッチングに対してはＳＦ6)の流れが、エッチ
ング処理中に発生する破片（ｄｅｂｒｉｓ）をより効果
的に払いのけるのを可能にする。
【００２６】ウエハが載っているプラットフォームの上
表面はウエハと同じ直径を有するということが重要であ
る。直径がウエハの直径よりも大きいと、プラズマ流れ
の一部がウエハによってカバーされていないプラットフ
ォームの領域を通過し、よってエッチング効率を低下さ
せ、またチャンバ内に付加的な汚染を発生させる。他
方、プラットフォームの直径がウエハの直径よりも小さ
いと、プラズマはウエハの表面にわたって一様に分布し
なくなり、そのためエッチングは基板全体にわたって一
様ではなくなる。更に具体的に言えば、エッチングはウ
エハの中心近傍よりもウエハの周辺近くで遅くなる。
【００２７】より多くのプラズマをウエハ上に集束さ
せ、またそのようにしてより多くのプラズマ流れを基板
を通過させることによって、エッチング処理の効率は、
誘電体リングを含まないシステムと比べて２倍も高くな
る（同じ動力レベルを用いた場合）。この方法でプラズ
マを集束することができることによって、集束リングを
使用することに伴って生ずる問題、例えば粒子トラッピ
ングやより頻繁なチャンバの清掃の必要性といったよう
な問題が回避できる。
【００２８】プラズマエッチングチャンバ内で用いられ
るペデスタルの他の特徴は図１にも示されている。ペデ
スタル１２の下本体部１６は、冷却材チャンネル４１の
ネットワークを含んでおり、そのチャンネルを通して冷
却材（例えば水）が流され、プラズマエッチング工程中
にペデスタル及びウエハを冷却する。上プラットフォー
ム１５は、ヘリウム（Ｈｅ）ガスを処理中にウエハの裏
側に導入するための内部分配チャンネル４２を含む。そ
のＨｅガスはウエハの裏側と水冷ペデスタルとの間の熱
結合（ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）を増大さ
せ、それによって水冷却を助ける。
【００２９】図１及び図２を参照すると、ペデスタルが
静電チャックでない場合には、裏側冷却ガスの正圧に対
抗してウエハをペデスタル上に保持するためにチャック
組立体上に降ろされるクランプリング５０を用いること
も必要となる。クランプリング５０は薄い石英或いはプ
ラスチックのリングであり、そのリングはウエハの直径
よりも大きい直径の内側開口を有する。クランプリング
の円周に沿って等間隔で配置された４本のフィンガ５２
が半径方向内側に延びている。フィンガ５２は、リング
がチャック組立体上に降ろされたときにウエハの外周に
丁度接触し、依ってウエハをペデスタルの上支持表面に
保持するような形に形成されており、またそれに十分な
長さを有している。フィンガはクランプリングのうちで
基板の上表面に接触する唯一の部分であり、それ故クラ
ンプリングによって影響を受けるウエハ表面の領域を最
小限にしている。加うるに、クランプリングは薄く形成
されており（例えば約３．２ｍｍ（０．１２５イン
チ））であり、それがプラズマエッチング中にウエハ上
の電場に生じさせる乱れを最小限にする。
【００３０】静電チャックが用いられる場合には、クラ
ンプリングは不要であり、クランプフィンガの存在によ
って引き起こされる電場の乱れは避けることができる。
静電チャックの場合には、典型的にはチャックの一番上
の表面は誘電体層であり、下にあるチャック電極はアル
ミニウムであることが多い。これらはアルミニウム製の
ペデスタル陰極上に嵌まっている。
【００３１】図１にはまた、４本のリフトピン６０のう
ちの１本がペデスタル中の対応するリフトピン穴６２の
中に示されている。機械的リフト装置（図示せず）が、
処理が完了した後にウエハをチャック組立体から持ち上
げるために、リフトピンを上昇させる。
【００３２】ここに記載された実施例は半導体ウエハの
プラズマエッチング処理に関連しているが、本技術は半
導体ウエハへの用途に限定されるものではなく、またプ
ラズマエッチングへの用途にのみ限定されるものでもな
い。本発明は、プラズマチャンバ（エッチングチャンバ
であろうが他の型のプラズマチャンバであろうが）内で
処理することができる如何なる基板にも用いることがで
きる。
【００３３】他の実施例も本願特許請求の範囲内にあ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】プラズマ処理チャンバ内で用いる基板支持プラ
ットフォームの断面側面図である。
【図２】クランプリングを示すチャック組立体の平面図
である。
【符号の説明】
１０…チャック組立体、１２…ペデスタル、１５…プラ
ットフォーム、１８…指示表面、２２…フランジ、３０
…誘電体リング、６０…リフトピン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴィレンドラ ヴィー． エス． ラナ アメリカ合衆国， カリフォルニア州 95032， ロス ガトス， アンドレ コ ート 101

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 裏側と表側とを有しており且つ予め定め
    られた面積と形状及び誘電体定数によって特性が定めら
    れた基板をプラズマチャンバ中で処理する間支持するた
    めのチャック組立体であって、 上部と下部とを有するプラットフォームであって、前記
    上部は基板を処理中に受容し支持するための基板支持面
    を有しており、前記支持面はその上に載置される基板の
    裏側の面積に実質的に等しい面積を有している、プラッ
    トフォームと、 前記プラットフォームの上部の周りにある環状誘電体リ
    ングであって、前記プラットフォームの上部の外周に適
    合し且つその外周よりも僅かに大きい中央穴を有し、基
    板の誘電体定数よりも小さい誘電体定数を有する材料で
    作られた,誘電体リングとを備える、 チャック組立体。
  2. 【請求項２】 前記プラットフォームが導電性材料を含
    む、請求項１記載のチャック組立体。
  3. 【請求項３】 前記プラットフォームが金属を含む、請
    求項２記載のチャック組立体。
  4. 【請求項４】 前記プラットフォームがアルミニウムを
    含む、請求項３記載のチャック組立体。
  5. 【請求項５】 前記誘電体リングが一平面内にある平坦
    な上表面を有する、請求項２記載のチャック組立体。
  6. 【請求項６】 前記誘電体リングの上表面が前記プラッ
    トフォームの基板支持表面と少なくとも同じ高さであ
    る、請求項２記載のチャック組立体。
  7. 【請求項７】 前記誘電体リングの上表面が前記プラッ
    トフォームの基板支持表面よりも上にある、請求項６記
    載のチャック組立体。
  8. 【請求項８】 前記誘電体リングの上表面が、その上に
    載置される基板の厚さにほぼ等しい量だけ前記基板支持
    表面よりも上にある、請求項７記載のチャック組立体。
  9. 【請求項９】 基板が処理のために前記プラットフォー
    ムの支持表面上に保持されたとき、前記誘電体リングの
    前記上表面が前記基板の前記表側と同一平面上にある、
    請求項７記載のチャック組立体。
  10. 【請求項１０】 前記中央穴が内壁を有しており、前記
    プラットフォームの前記上部が外壁を有しており、前記
    中央穴の前記内壁とプラットフォームの前記外壁とが前
    記プラットフォームの周りにギャップを画成しており、
    そのギャップはプラズマが処理中にそのギャップに入り
    込むのを防止するのに十分小さい幅を有している、請求
    項２記載のチャック組立体。
  11. 【請求項１１】 処理中に基板上方にプラズマが形成さ
    れ、そのプラズマはプラズマシースを有しており、また
    前記中央穴が内壁を有しており、前記プラットフォーム
    の上部が外壁を有しており、前記中央穴の前記内壁と前
    記プラットフォームの前記外壁とが前記プラットフォー
    ムの周りにギャップを画成しており、そのギャップが前
    記プラズマシースの厚さよりも薄い幅を有している、請
    求項２記載のチャック組立体。
  12. 【請求項１２】 前記中央穴が内壁を有しており、前記
    プラットフォームの前記上部が外壁を有しており、前記
    中央穴の前記内壁とプラットフォームの前記外壁とが前
    記プラットフォームの周りにギャップを画成しており、
    そのギャップが平均して約１０ミルよりも小さい幅を有
    する、請求項１１記載のチャック組立体。
  13. 【請求項１３】 前記誘電体リングの誘電体定数が前記
    基板の誘電体定数よりもはるかに小さい、請求項６記載
    のチャック組立体。
  14. 【請求項１４】 基板がシリコン基板であり前記リング
    の誘電体定数が１１よりも小さい、請求項６記載のチャ
    ック組立体。
  15. 【請求項１５】 前記リングの誘電体定数が９より小さ
    い、請求項１４記載のチャック組立体。
  16. 【請求項１６】 裏側と表側とを有しており且つ予め定
    められた面積と形状及び誘電体定数によって特性が定め
    られた基板をプラズマチャンバ中で処理する間支持する
    ためのチャック組立体であって、 基板を処理中受容し支持するための基板支持表面を有す
    るプラットフォームであって、前記支持表面がその上に
    載置される基板の裏側面の面積に実質的に等しい面積を
    有する、プラットフォームを備えるチャック組立体。
  17. 【請求項１７】 誘電体定数によって特性が定められ且
    つ予め定められた形状と面積の裏側を有する基板をプラ
    ズマチャンバ内で処理するために支持する方法であっ
    て、 上部と下部とを有するプラットフォームを提供する工程
    であって、その上部が基板を処理中に受容し支持するた
    めの基板支持表面を有し、その支持表面がその上に載置
    される基板の裏側の形状と面積に実質的に等しい形状と
    面積を有し、前記上部と前記支持表面とが各々外周を有
    する、工程と、 前記プラットフォームの上部を環状誘電体リングで取り
    囲む工程であって、その環状リングが前記プラットフォ
    ームの上部の外周に適合し且つそれよりも僅かに大きい
    中央穴を有しており、その誘電体リングが基板の誘電体
    定数よりも小さい誘電体定数を有する材料でできてい
    る、工程と、 前記基板を前記プラットフォームの基板支持表面上に載
    置する工程であって、基板の外周が支持表面の外周と整
    列するように基板が支持表面上に載置される、工程と、 前記基板上方にプラズマを発生させる工程とを備える、 方法。
  18. 【請求項１８】 前記プラットフォームが導電性材料を
    含む、請求項１７記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記プラットフォームが金属を含む、
    請求項１８記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記プラットフォームがアルミニウム
    を含む金属を含む、請求項１９記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記誘電体リングが一平面内にある平
    坦な上表面を有する、請求項１８記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記誘電体リングの上表面が前記プラ
    ットフォームの基板支持表面と少なくとも同じ高さであ
    る、請求項１８記載の方法。
  23. 【請求項２３】 前記誘電体リングの上表面が前記プラ
    ットフォームの基板支持表面よりも上にある、請求項２
    ２記載の方法。
  24. 【請求項２４】 前記誘電体リングの上表面が、その上
    に載置される基板の厚さにほぼ等しい量だけ前記プラッ
    トフォームの前記基板支持表面よりも上にある、請求項
    ２３記載の方法。
  25. 【請求項２５】 基板が処理のために前記プラットフォ
    ームの支持表面上に保持されたとき、前記誘電体リング
    の前記上表面が前記基板の前記表側と同一平面上にあ
    る、請求項２２記載の方法。
  26. 【請求項２６】 前記中央穴が内壁を有しており、前記
    プラットフォームの前記上部が外壁を有しており、前記
    中央穴の前記内壁とプラットフォームの前記外壁とが前
    記プラットフォームの周りにギャップを画成しており、
    そのギャップはプラズマが処理中にそのギャップに入り
    込むのを防止するのに十分小さい幅を有している、請求
    項２２記載の方法。
  27. 【請求項２７】 前記プラズマはプラズマシースを有し
    ており、また前記誘電体リングの前記中央穴が内壁を有
    しており、前記プラットフォームの上部が外壁を有して
    おり、前記中央穴の前記内壁と前記プラットフォームの
    前記外壁とが前記プラットフォームの周りにギャップを
    画成しており、そのギャップが前記プラズマシースの厚
    さよりも薄い幅を有している、請求項２２記載の方法。
  28. 【請求項２８】 前記誘電体リングの前記中央穴が内壁
    を有しており、前記プラットフォームの前記上部が外壁
    を有しており、前記中央穴の前記内壁とプラットフォー
    ムの前記外壁とが前記プラットフォームの周りにギャッ
    プを画成しており、そのギャップが平均して約１０ミル
    よりも小さい幅を有する、請求項２２記載の方法。
  29. 【請求項２９】 前記誘電体リングの誘電体定数が前記
    基板の誘電体定数よりもはるかに小さい、請求項２２記
    載の方法。
  30. 【請求項３０】 前記基板がシリコン基板であり前記リ
    ングの誘電体定数が１１よりも小さい、請求項２２記載
    の方法。
  31. 【請求項３１】 前記リングの誘電体定数が９より小さ
    い、請求項３０記載の方法。
JP11808896A 1995-05-11 1996-05-13 処理中の基板上にプラズマを集中するための装置及び方法 Pending JPH0922934A (ja)

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