JPH1064989A - 静電チャック用シールド - Google Patents
静電チャック用シールドInfo
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- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N13/00—Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/6833—Details of electrostatic chucks
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガス生成物の堆積が抑制される静電チャック
用シールドを提供すること。 【解決手段】 本発明の静電チャック（４）用のシール
ド（５）は、チャックを取り囲むに第１シールド部材
（６０）と、第１シールド部材の上方で支持される第２
シールド部材（６２）とを含む。第２シールド部材は、
ウェハを囲む上面を有し、処理チャンバ内でガス堆積を
うける。シールドを２つの部材に分割することは、処理
中に第２シールド部材の温度を上昇させ、それによって
露出面への堆積率を低下させ、第２シールド部材の熱質
量に対する露出面の割合を大きくする。加えて、シール
ドのクリーニング率ないしは堆積物除去率はその温度の
関数であるため、第２シールド部材のクリーニング率が
向上する。
用シールドを提供すること。 【解決手段】 本発明の静電チャック（４）用のシール
ド（５）は、チャックを取り囲むに第１シールド部材
（６０）と、第１シールド部材の上方で支持される第２
シールド部材（６２）とを含む。第２シールド部材は、
ウェハを囲む上面を有し、処理チャンバ内でガス堆積を
うける。シールドを２つの部材に分割することは、処理
中に第２シールド部材の温度を上昇させ、それによって
露出面への堆積率を低下させ、第２シールド部材の熱質
量に対する露出面の割合を大きくする。加えて、シール
ドのクリーニング率ないしは堆積物除去率はその温度の
関数であるため、第２シールド部材のクリーニング率が
向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は集積回路の製造技術
に関する。特に、本発明は、改良型の静電チャック用シ
ールド、及び静電チャック上の半導体ウェハを把持する
方法を提供する。
に関する。特に、本発明は、改良型の静電チャック用シ
ールド、及び静電チャック上の半導体ウェハを把持する
方法を提供する。
【０００２】
【従来の技術】静電チャックは、高密度プラズマ反応の
ような製造工程中に半導体ウェハをクランプする装置と
して、半導体産業では幅広く用いられている。静電チャ
ックは、ウェハをチャックに固定するため、正負に帯電
された表面間の静電気力を用いる。通常、静電チャック
を製作する場合、アルミニウムのようなプロセスに適合
した金属を適切な支持ペデスタルに機械加工し、その上
面にグリットブラスト加工を施す。次に、セラミックの
ような誘電材料層を、ペデスタル上面に積層し、ウェハ
を支持する平滑面になるまで研削する。処理中、ウェハ
と金属ペデスタルとの間に電圧を印加し、誘電体層の一
側に正電荷を、他側に負電荷を生じさせる。この電荷
が、誘電体層の両側間に実質的に均一な吸引クーロン力
を発生し、誘電体層にウェハを固定する。
ような製造工程中に半導体ウェハをクランプする装置と
して、半導体産業では幅広く用いられている。静電チャ
ックは、ウェハをチャックに固定するため、正負に帯電
された表面間の静電気力を用いる。通常、静電チャック
を製作する場合、アルミニウムのようなプロセスに適合
した金属を適切な支持ペデスタルに機械加工し、その上
面にグリットブラスト加工を施す。次に、セラミックの
ような誘電材料層を、ペデスタル上面に積層し、ウェハ
を支持する平滑面になるまで研削する。処理中、ウェハ
と金属ペデスタルとの間に電圧を印加し、誘電体層の一
側に正電荷を、他側に負電荷を生じさせる。この電荷
が、誘電体層の両側間に実質的に均一な吸引クーロン力
を発生し、誘電体層にウェハを固定する。
【０００３】ウェハ処理中、静電チャックはしばしば、
処理チャンバからのイオン衝撃、及び高周波エネルギー
又は無線周波（ＲＦ）エネルギーを受ける。時間が経つ
につれて、イオン及びＲＦエネルギーはセラミック被覆
静電チャックの各部を損傷させるおそれがある。チャッ
クを保護してその寿命を延ばすために、「プロセスキッ
ト」と呼ばれるシールドを処理チャンバ内の静電チャッ
ク周りに配置することが多い。通常、シールドは、チャ
ックを取り囲む、誘電性物質のような絶縁材料から成る
環状カラーである。また、この絶縁カラーは、チャック
を貫通してエネルギーを導くことによってウェハ上にエ
ネルギーを集中するよう機能することもできる。加え
て、絶縁カラーは一般に、静電チャックの誘電体層より
上に配置されて、ウェハを受ける内側凹部を形成する。
従って、チャックから与えられる静電気力が失われた場
合、絶縁カラーは、（例えば、ウェハ下部の冷却ヘリウ
ムガスの圧力によって）ウェハが誘電体層の上面を滑っ
て離脱することを防止する。
処理チャンバからのイオン衝撃、及び高周波エネルギー
又は無線周波（ＲＦ）エネルギーを受ける。時間が経つ
につれて、イオン及びＲＦエネルギーはセラミック被覆
静電チャックの各部を損傷させるおそれがある。チャッ
クを保護してその寿命を延ばすために、「プロセスキッ
ト」と呼ばれるシールドを処理チャンバ内の静電チャッ
ク周りに配置することが多い。通常、シールドは、チャ
ックを取り囲む、誘電性物質のような絶縁材料から成る
環状カラーである。また、この絶縁カラーは、チャック
を貫通してエネルギーを導くことによってウェハ上にエ
ネルギーを集中するよう機能することもできる。加え
て、絶縁カラーは一般に、静電チャックの誘電体層より
上に配置されて、ウェハを受ける内側凹部を形成する。
従って、チャックから与えられる静電気力が失われた場
合、絶縁カラーは、（例えば、ウェハ下部の冷却ヘリウ
ムガスの圧力によって）ウェハが誘電体層の上面を滑っ
て離脱することを防止する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】静電チャック用の従来
のシールド、即ち絶縁カラーの欠点の一つとしては、通
常、クリーニングには長い時間が必要で、ウェハ製造プ
ロセスの処理量を低下させてしまうという点がある。処
理チャンバ内の他の構成部品の露出面と同様に、絶縁カ
ラーの露出面は、普通、処理ガスからＳｉＯ2等の酸化
物が堆積した後にクリーニングされる。これらの堆積物
は定期的に除去しなければいけない。絶縁カラーの上面
はウェハ近傍に位置するので、この上面は通常、処理チ
ャンバ内の他の面と比べて多量の酸化物堆積を受ける。
実際、絶縁カラーの上面の酸化物堆積物はしばしば多量
となるので、処理チャンバ全体のクリーニング率（即
ち、酸化物堆積物除去率）が絶縁カラーのクリーニング
率に相当してしまう。
のシールド、即ち絶縁カラーの欠点の一つとしては、通
常、クリーニングには長い時間が必要で、ウェハ製造プ
ロセスの処理量を低下させてしまうという点がある。処
理チャンバ内の他の構成部品の露出面と同様に、絶縁カ
ラーの露出面は、普通、処理ガスからＳｉＯ2等の酸化
物が堆積した後にクリーニングされる。これらの堆積物
は定期的に除去しなければいけない。絶縁カラーの上面
はウェハ近傍に位置するので、この上面は通常、処理チ
ャンバ内の他の面と比べて多量の酸化物堆積を受ける。
実際、絶縁カラーの上面の酸化物堆積物はしばしば多量
となるので、処理チャンバ全体のクリーニング率（即
ち、酸化物堆積物除去率）が絶縁カラーのクリーニング
率に相当してしまう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガス生成物の
堆積を抑えるよう設計された、半導体処理チャンバ内の
静電チャック用の改良型シールドを提供する。また、こ
のシールドは、比較的迅速に酸化物の堆積物を除去する
ことにより、ウェハ製造プロセスでの処理量を高めるよ
う設計されている。
堆積を抑えるよう設計された、半導体処理チャンバ内の
静電チャック用の改良型シールドを提供する。また、こ
のシールドは、比較的迅速に酸化物の堆積物を除去する
ことにより、ウェハ製造プロセスでの処理量を高めるよ
う設計されている。
【０００６】本発明の装置には、導電性ペデスタルと、
このペデスタルと半導体ウェハとの間に配設された、誘
電体被膜のような絶縁層とを備える静電チャックが含ま
れる。シールドは、少なくとも部分的にペデスタルを取
り囲む第１シールド部材と、第１シールド部材より上方
で支持され、ウェハに隣接した露出上面を画成する、別
体の第２シールド部材とを含む。第２シールド部材は、
第１シールド部材と実質的に断熱されているので、例え
ば、処理中に、処理チャンバ内のＲＦエネルギーから実
質的に大きな熱量を受ける。酸化物堆積率は通常、処理
チャンバの表面温度に反比例するので、第２シールド部
材が受ける熱は、露出上面への酸化物堆積を抑える。
このペデスタルと半導体ウェハとの間に配設された、誘
電体被膜のような絶縁層とを備える静電チャックが含ま
れる。シールドは、少なくとも部分的にペデスタルを取
り囲む第１シールド部材と、第１シールド部材より上方
で支持され、ウェハに隣接した露出上面を画成する、別
体の第２シールド部材とを含む。第２シールド部材は、
第１シールド部材と実質的に断熱されているので、例え
ば、処理中に、処理チャンバ内のＲＦエネルギーから実
質的に大きな熱量を受ける。酸化物堆積率は通常、処理
チャンバの表面温度に反比例するので、第２シールド部
材が受ける熱は、露出上面への酸化物堆積を抑える。
【０００７】本発明は、シールドを第１と第２の互いに
実質的に断熱されたシールド部材に分割し、それによっ
て第２シールド部材の、露出面対熱質量の比を向上す
る。第１と第２シールド部材は互いに接触状態にある
が、低圧処理チャンバ環境（普通は約５ｍＴｏｒｒのオ
ーダー）においては両部材の熱伝導を効果的に防ぐ、狭
い間隙によって分離されている。従って、第２シールド
部材は、チャンバ内でのイオン衝撃により実質的に高温
に加熱されるので、第２シールド部材の露出上面上への
堆積率は低下する。加えて、シールドのクリーニング率
つまり酸化物堆積物の除去率も普通は、その温度の関数
である（即ち、シールドが熱い程、より速く洗浄され
る）。従って、第２シールド部材の熱質量が相対的に小
さいと、プロセスでの処理量を高めるクリーニング率は
向上する。
実質的に断熱されたシールド部材に分割し、それによっ
て第２シールド部材の、露出面対熱質量の比を向上す
る。第１と第２シールド部材は互いに接触状態にある
が、低圧処理チャンバ環境（普通は約５ｍＴｏｒｒのオ
ーダー）においては両部材の熱伝導を効果的に防ぐ、狭
い間隙によって分離されている。従って、第２シールド
部材は、チャンバ内でのイオン衝撃により実質的に高温
に加熱されるので、第２シールド部材の露出上面上への
堆積率は低下する。加えて、シールドのクリーニング率
つまり酸化物堆積物の除去率も普通は、その温度の関数
である（即ち、シールドが熱い程、より速く洗浄され
る）。従って、第２シールド部材の熱質量が相対的に小
さいと、プロセスでの処理量を高めるクリーニング率は
向上する。
【０００８】ある特定の構成においては、第２シールド
部材の上面は、ウェハ上面よりも下に配置される。こう
することよって、第２シールド部材上での酸化物堆積率
は更に低下し、ウェハ縁部の透視線を改善する。従っ
て、ウェハ縁部は、第２シールド部材の方が高い位置に
ある場合よりも、高い堆積率を持つであろう。いくつか
のプロセスにおいては、第２シールド部材のこの低位置
は、処理中に普通生じるであろうウェハ中心での高い堆
積率を修正するという利点がある。
部材の上面は、ウェハ上面よりも下に配置される。こう
することよって、第２シールド部材上での酸化物堆積率
は更に低下し、ウェハ縁部の透視線を改善する。従っ
て、ウェハ縁部は、第２シールド部材の方が高い位置に
ある場合よりも、高い堆積率を持つであろう。いくつか
のプロセスにおいては、第２シールド部材のこの低位置
は、処理中に普通生じるであろうウェハ中心での高い堆
積率を修正するという利点がある。
【０００９】第２シールド部材には更に、その上面から
上方に延びる一つ以上のタブが含まれる。静電気力が、
ウェハを静電チャックに保持するには十分ではない場合
に、ウェハを静電チャックに保持するため、ウェハの周
囲に間隔を空けてタブが設けられる。例えば、冷却ガス
はしばしば、半導体ウェハとチャックとの間の隙間に送
られて、ウェハ温度を下げる。この冷却ガスはウェハ裏
面に当たり、ウェハをチャックから引き離す。例えば作
業者によって偶発的に過剰な冷却ガスが、ウェハに送ら
れた場合、タブは、静電チャックからウェハが落下する
のを防ぐ。タブは、ウェハ上面よりわずかに上に延在す
る細長い部材であることが望ましい。この寸法形状によ
り、タブの断面を小さくすることができるのでウェハ上
へ堆積の均一性に対する影響を最小限にするとともに、
細長いタブ上へ酸化物堆積量を最小限にする。
上方に延びる一つ以上のタブが含まれる。静電気力が、
ウェハを静電チャックに保持するには十分ではない場合
に、ウェハを静電チャックに保持するため、ウェハの周
囲に間隔を空けてタブが設けられる。例えば、冷却ガス
はしばしば、半導体ウェハとチャックとの間の隙間に送
られて、ウェハ温度を下げる。この冷却ガスはウェハ裏
面に当たり、ウェハをチャックから引き離す。例えば作
業者によって偶発的に過剰な冷却ガスが、ウェハに送ら
れた場合、タブは、静電チャックからウェハが落下する
のを防ぐ。タブは、ウェハ上面よりわずかに上に延在す
る細長い部材であることが望ましい。この寸法形状によ
り、タブの断面を小さくすることができるのでウェハ上
へ堆積の均一性に対する影響を最小限にするとともに、
細長いタブ上へ酸化物堆積量を最小限にする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面に沿って詳細に説明す
るが、図中、同一符号は同一要素を示すこととする。図
示のウェハ処理装置２は静電チャック４が組み込まれて
いる。この静電チャック４は、ウェハ処理装置２の高密
度プラズマ反応チャンバ８内でペデスタルアセンブリ１
４上に半導体ウェハＷを支持して、静電的に保持するた
めのものである。本発明の原理によれば、処理チャンバ
からのイオン衝撃及びＲＦエネルギーからペデスタルを
保護するために、且つ、チャックを貫通してＲＦエネル
ギーを導きエネルギーをウェハ上に集中させるために、
シールド５がペデスタルアセンブリ１４を取り囲んでい
る。
るが、図中、同一符号は同一要素を示すこととする。図
示のウェハ処理装置２は静電チャック４が組み込まれて
いる。この静電チャック４は、ウェハ処理装置２の高密
度プラズマ反応チャンバ８内でペデスタルアセンブリ１
４上に半導体ウェハＷを支持して、静電的に保持するた
めのものである。本発明の原理によれば、処理チャンバ
からのイオン衝撃及びＲＦエネルギーからペデスタルを
保護するために、且つ、チャックを貫通してＲＦエネル
ギーを導きエネルギーをウェハ上に集中させるために、
シールド５がペデスタルアセンブリ１４を取り囲んでい
る。
【００１１】図１において、ウェハ処理装置２は、プラ
ズマ反応チャンバ８とペデスタルアセンブリ１４とを格
納するエンクロージャアセンブリ１２を含む。エンクロ
ージャアセンブリ１２は、電気機能、配管機能及びチャ
ンバのための他のサポート機能を提供するメインフレー
ムユニット（図示せず）に取り付けられている。装置２
は通常、メインフレームユニットに、例えばボルトで脱
着自在に取り付けられ、それによってプラズマ反応チャ
ンバ８は、メンテナンスや修理の際の取外しが可能にな
り、また、別のチャンバと交換することが可能となる。
ウェハ処理装置２の図示実施形態と互換性のあるメイン
フレームユニットは現在、アメリカ合衆国、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
ンコーポリイテッドからPrecision 5000（商標）並びに
Centura 5200（商標）システムとして市販されている。
しかし、本発明はマルチチャンバ処理システム中のプラ
ズマ反応チャンバの一部として図示して説明されている
が、これに限定されるものでないことは言うまでもな
い。即ち、本発明は、エッチング、堆積、その他の様々
な処理チャンバで用いることができる。
ズマ反応チャンバ８とペデスタルアセンブリ１４とを格
納するエンクロージャアセンブリ１２を含む。エンクロ
ージャアセンブリ１２は、電気機能、配管機能及びチャ
ンバのための他のサポート機能を提供するメインフレー
ムユニット（図示せず）に取り付けられている。装置２
は通常、メインフレームユニットに、例えばボルトで脱
着自在に取り付けられ、それによってプラズマ反応チャ
ンバ８は、メンテナンスや修理の際の取外しが可能にな
り、また、別のチャンバと交換することが可能となる。
ウェハ処理装置２の図示実施形態と互換性のあるメイン
フレームユニットは現在、アメリカ合衆国、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
ンコーポリイテッドからPrecision 5000（商標）並びに
Centura 5200（商標）システムとして市販されている。
しかし、本発明はマルチチャンバ処理システム中のプラ
ズマ反応チャンバの一部として図示して説明されている
が、これに限定されるものでないことは言うまでもな
い。即ち、本発明は、エッチング、堆積、その他の様々
な処理チャンバで用いることができる。
【００１２】静電チャック４は、プラズマ反応チャンバ
８用の周知の電気回路２２を含んでいる。回路２２は直
流電源２４とＲＦ電源２７とを含む。直流電源２４は、
例えば１０００ボルトの適切なクランプ電圧を、ウェハ
とペデスタルアセンブリ１４との間に供給し、当該電源
２４とＲＦ電源２７とを絶縁させる低域フィルタを介し
てペデスタルアセンブリ１４に接続されている。各ＲＦ
ソース電力及びＲＦバイアス電力は、インピーダンス整
合ネットワーク２８を介してＲＦ電源２７に結合されて
おり、ソース電力は誘導アンテナ３０に結合され、バイ
アス電力はペデスタルアセンブリ１４に結合される。Ｒ
Ｆバイアス電力と直流電圧の両方のためのアース基準
は、アースされた上部電極３２である。直流電源２４
は、ウェハＷをペデスタルに静電的に保持する電界を生
成するためのクランプ電圧を供給する。ウェハＷを解放
（つまり、チャックを外す）したい時、ゼロ出力電圧側
又は、ウェハの解放を加速させたい場合には対向電極電
圧側の、どちらかへ電源２４を切り換えてもよい。
８用の周知の電気回路２２を含んでいる。回路２２は直
流電源２４とＲＦ電源２７とを含む。直流電源２４は、
例えば１０００ボルトの適切なクランプ電圧を、ウェハ
とペデスタルアセンブリ１４との間に供給し、当該電源
２４とＲＦ電源２７とを絶縁させる低域フィルタを介し
てペデスタルアセンブリ１４に接続されている。各ＲＦ
ソース電力及びＲＦバイアス電力は、インピーダンス整
合ネットワーク２８を介してＲＦ電源２７に結合されて
おり、ソース電力は誘導アンテナ３０に結合され、バイ
アス電力はペデスタルアセンブリ１４に結合される。Ｒ
Ｆバイアス電力と直流電圧の両方のためのアース基準
は、アースされた上部電極３２である。直流電源２４
は、ウェハＷをペデスタルに静電的に保持する電界を生
成するためのクランプ電圧を供給する。ウェハＷを解放
（つまり、チャックを外す）したい時、ゼロ出力電圧側
又は、ウェハの解放を加速させたい場合には対向電極電
圧側の、どちらかへ電源２４を切り換えてもよい。
【００１３】プラズマ反応チャンバは、高密度プラズマ
を発生させて、それを維持するために、誘導結合された
ＲＦ電力を使用する。ＲＦバイアス電力は、バイアス電
流用の戻り路を備えるプラズマソース領域内に位置する
アース電極３２と共働して、ウェハＷとペデスタルアセ
ンブリ１４を介してプラズマに容量的に結合される。図
示実施形態のプラズマ反応チャンバ８のより詳細な説
明、及びそのウェハ処理での動作は、Collins他に付与
された米国特許第5,350,479号明細書に見出すことがで
きる。なお、この米国特許明細書の内容は本明細書で援
用する。
を発生させて、それを維持するために、誘導結合された
ＲＦ電力を使用する。ＲＦバイアス電力は、バイアス電
流用の戻り路を備えるプラズマソース領域内に位置する
アース電極３２と共働して、ウェハＷとペデスタルアセ
ンブリ１４を介してプラズマに容量的に結合される。図
示実施形態のプラズマ反応チャンバ８のより詳細な説
明、及びそのウェハ処理での動作は、Collins他に付与
された米国特許第5,350,479号明細書に見出すことがで
きる。なお、この米国特許明細書の内容は本明細書で援
用する。
【００１４】図３について説明する。ペデスタルアセン
ブリ１４は支持体４０から構成されており、この支持体
４０は、上面で冷却するウェハからの熱の吸収を促進す
るよう、高い熱質量（high thermal mass）と良好な熱
伝導性を有する導電材料から一体ブロックとして製作さ
れるのが望ましい。アルミニウムや陽極酸化アルミニウ
ムが、支持体４０にとって好適な材料である。なぜな
ら、これらは、約2.37Ｗ／ｃｍ−℃の高い熱伝導率を持
ち、一般に半導体ウェハと処理適合性があるからであ
る。支持体４０は、ステンレス鋼やニッケル等の他の金
属からできていてもよく、支持体４０は、非伝導材料を
添加してもよく、また支持体４０全体を、非伝導材料又
は半導材料で構成してもよい。別の実施態様の支持体は
セラミックのモノリシック板で構成している。この構成
において、セラミックの内部には、埋め込んだ導体エレ
メントが組み込まれている。導体エレメントには、金属
エレメント、未加工の印刷金属膜（green printed meta
lization）、メッシュスクリーン等を備えてもよい。支
持体４０は、支持体４０の外周面から外方に延びる環状
取付フランジ４２を形成している。好ましくは約７００
ボルトの電圧が、直流電源２４（図１）によってペデス
タルアセンブリ１４に印加され、支持体４０上面の近傍
にウェハＷを保持する静電吸引力が生じる。
ブリ１４は支持体４０から構成されており、この支持体
４０は、上面で冷却するウェハからの熱の吸収を促進す
るよう、高い熱質量（high thermal mass）と良好な熱
伝導性を有する導電材料から一体ブロックとして製作さ
れるのが望ましい。アルミニウムや陽極酸化アルミニウ
ムが、支持体４０にとって好適な材料である。なぜな
ら、これらは、約2.37Ｗ／ｃｍ−℃の高い熱伝導率を持
ち、一般に半導体ウェハと処理適合性があるからであ
る。支持体４０は、ステンレス鋼やニッケル等の他の金
属からできていてもよく、支持体４０は、非伝導材料を
添加してもよく、また支持体４０全体を、非伝導材料又
は半導材料で構成してもよい。別の実施態様の支持体は
セラミックのモノリシック板で構成している。この構成
において、セラミックの内部には、埋め込んだ導体エレ
メントが組み込まれている。導体エレメントには、金属
エレメント、未加工の印刷金属膜（green printed meta
lization）、メッシュスクリーン等を備えてもよい。支
持体４０は、支持体４０の外周面から外方に延びる環状
取付フランジ４２を形成している。好ましくは約７００
ボルトの電圧が、直流電源２４（図１）によってペデス
タルアセンブリ１４に印加され、支持体４０上面の近傍
にウェハＷを保持する静電吸引力が生じる。
【００１５】図２及び図３において、静電チャック４
は、ウェハＷの下面を支持するため、支持体４０の上面
４１を覆う誘電材料４６の平滑層を備えている。誘電体
層４６は、４個のリフトピン穴４８（図２）の上側の範
囲を除いて、支持体４０の上面全体を均一に覆う。誘電
体層４６は、以下でより詳細に検討するように、支持体
４０の上面４１をプラズマスプレーで被覆するアルミ
ナ、酸化アルミニウム、又はアルミナ／チタニア組成物
のセラミック誘電体薄膜層４６（通常、約０．１０イン
チ（２．５４ｍｍ）〜約０．３０インチ（７．６２ｍ
ｍ））で構成するのが望ましい。
は、ウェハＷの下面を支持するため、支持体４０の上面
４１を覆う誘電材料４６の平滑層を備えている。誘電体
層４６は、４個のリフトピン穴４８（図２）の上側の範
囲を除いて、支持体４０の上面全体を均一に覆う。誘電
体層４６は、以下でより詳細に検討するように、支持体
４０の上面４１をプラズマスプレーで被覆するアルミ
ナ、酸化アルミニウム、又はアルミナ／チタニア組成物
のセラミック誘電体薄膜層４６（通常、約０．１０イン
チ（２．５４ｍｍ）〜約０．３０インチ（７．６２ｍ
ｍ））で構成するのが望ましい。
【００１６】ウェハ処理装置２は、ウェハＷを冷却する
ためのガス分散システムを含むのが望ましい。そのため
に、装置２は、ペデスタルアセンブリ１４の支持体４０
内に、軸方向に配設された複数のガス導管５４（図３）
と連通するガス入口５２（図１）を備える。ヘリウム等
の冷却ガスは、ガス導管５４を通して、ウェハと支持体
４０の上面との間の間隙空間に送られる。適切なガス分
散システムのより詳細な説明は、前記の米国特許第5,35
0,479号明細書に記載されている。
ためのガス分散システムを含むのが望ましい。そのため
に、装置２は、ペデスタルアセンブリ１４の支持体４０
内に、軸方向に配設された複数のガス導管５４（図３）
と連通するガス入口５２（図１）を備える。ヘリウム等
の冷却ガスは、ガス導管５４を通して、ウェハと支持体
４０の上面との間の間隙空間に送られる。適切なガス分
散システムのより詳細な説明は、前記の米国特許第5,35
0,479号明細書に記載されている。
【００１７】ここで、本発明のシールド５を、図２〜図
４を参照して詳しく説明する。シ−ルド５は、第２シー
ルド部材６２の下に配置される第１シールド部材６０を
備えている。第２シールド部材６２は、環状フランジ４
２と外側支持リング６６とによって支持されている。支
持リング６６は、支持体４０の側面を保護するためのセ
ラミックＲＦシールドを備える。第１シールド部材６０
は、当該シールド部材６０を所定位置に保持するよう、
カラー６８と係合する外側環状フランジ６３を有してい
る。カラー６８は、チャンバクリーニングに必要とされ
る時間を短縮するようエンクロージャアセンブリ１２の
底壁の一部を覆う石英製のアウタージャケットであるこ
とが望ましい。第２シールド部材６２は、両シールド部
材６０，６２が、僅かな間隙ギャップ１００によって互
いに分離されるよう、第１シールド部材６０によって支
持されるのが望ましい。ギャップ１００は、それぞれ、
第１シールド部材６０と第２シールド部材６２の上下面
が本来有する表面粗さによって形成される。普通、ギャ
ップ１００の厚さは、約０．５ｍｉｌ〜約５ｍｉｌであ
る。処理チャンバの、相対的に低圧の環境（通常、約５
ｍＴｏｒｒのオーダー）において、ギャップ１００は、
第１と第２シールド部材６０，６２間の熱伝導を抑制す
る熱バリアーとなる。もちろん、所望であれば、第２シ
ールド部材６２は更に、シールド部材６０，６２間に配
置される支持部材（図示せず）によって第１シールド部
材６０から更に隔離されてもよい。
４を参照して詳しく説明する。シ−ルド５は、第２シー
ルド部材６２の下に配置される第１シールド部材６０を
備えている。第２シールド部材６２は、環状フランジ４
２と外側支持リング６６とによって支持されている。支
持リング６６は、支持体４０の側面を保護するためのセ
ラミックＲＦシールドを備える。第１シールド部材６０
は、当該シールド部材６０を所定位置に保持するよう、
カラー６８と係合する外側環状フランジ６３を有してい
る。カラー６８は、チャンバクリーニングに必要とされ
る時間を短縮するようエンクロージャアセンブリ１２の
底壁の一部を覆う石英製のアウタージャケットであるこ
とが望ましい。第２シールド部材６２は、両シールド部
材６０，６２が、僅かな間隙ギャップ１００によって互
いに分離されるよう、第１シールド部材６０によって支
持されるのが望ましい。ギャップ１００は、それぞれ、
第１シールド部材６０と第２シールド部材６２の上下面
が本来有する表面粗さによって形成される。普通、ギャ
ップ１００の厚さは、約０．５ｍｉｌ〜約５ｍｉｌであ
る。処理チャンバの、相対的に低圧の環境（通常、約５
ｍＴｏｒｒのオーダー）において、ギャップ１００は、
第１と第２シールド部材６０，６２間の熱伝導を抑制す
る熱バリアーとなる。もちろん、所望であれば、第２シ
ールド部材６２は更に、シールド部材６０，６２間に配
置される支持部材（図示せず）によって第１シールド部
材６０から更に隔離されてもよい。
【００１８】図２及び図３に示すように、第１及び第２
シールド部材６０，６２の内径を支持体４０の直径より
も大きくして、それらの間にギャップ６４を画成するの
が望ましい。ギャップ６４は、支持体４０が処理チャン
バ８内で加熱される時、支持体４０の膨張のための空間
を提供し、更にシールド部材６０，６２内で、チャック
やシールド部材を損傷することなく、静電チャックを挿
入したり、取り外すことができることも確実にする。シ
ールド部材６０，６２は、チャンバ８内のウェハＷ上方
の高温プラズマが静電チャック４の一部と接触すること
によってそこを腐蝕させないようにする絶縁材料、又は
少なくとも抑制する絶縁材料（すなわち誘電材料）を備
えるのが望ましい。しかし、シールド部材６０，６２を
絶縁材料に必ずしも限定する必要がないことに留意すべ
きであり、実際、本出願人は、半導体材料で構成したシ
ールド部材６０，６２は、チャンバ８内のプラズマから
チャック４を効果的に保護できることを見いだした。
シールド部材６０，６２の内径を支持体４０の直径より
も大きくして、それらの間にギャップ６４を画成するの
が望ましい。ギャップ６４は、支持体４０が処理チャン
バ８内で加熱される時、支持体４０の膨張のための空間
を提供し、更にシールド部材６０，６２内で、チャック
やシールド部材を損傷することなく、静電チャックを挿
入したり、取り外すことができることも確実にする。シ
ールド部材６０，６２は、チャンバ８内のウェハＷ上方
の高温プラズマが静電チャック４の一部と接触すること
によってそこを腐蝕させないようにする絶縁材料、又は
少なくとも抑制する絶縁材料（すなわち誘電材料）を備
えるのが望ましい。しかし、シールド部材６０，６２を
絶縁材料に必ずしも限定する必要がないことに留意すべ
きであり、実際、本出願人は、半導体材料で構成したシ
ールド部材６０，６２は、チャンバ８内のプラズマから
チャック４を効果的に保護できることを見いだした。
【００１９】第２シールド部材６２は、実質的に平面で
ある上面７２を有する薄いリング７０であり、この上面
７２は、処理チャンバ８内でガスによる堆積をうける。
第１シールド部材６０は、第２シールド部材６２とカラ
ー６８とによってチャンバ８と隔離されており、従っ
て、通常その上に酸化物の堆積を受ることはない。第２
シールド部材６２の熱質量は、第１シールド部材６０の
熱質量よりも実質的に少さい。通常、第１と第２シール
ド部材６０，６２間の熱質量比（thermal mass ratio）
は、約２対１〜１０対１の範囲にあり、好ましくは約４
対１〜７対１である。加えて、シールド部材６２の熱質
量に対する露出上面７２の表面積比は相対的に高く、普
通は約０．１〜５ｃｍ2Ｋ／Ｊであり、好ましくは１〜
１．６ｃｍ2Ｋ／Ｊである。
ある上面７２を有する薄いリング７０であり、この上面
７２は、処理チャンバ８内でガスによる堆積をうける。
第１シールド部材６０は、第２シールド部材６２とカラ
ー６８とによってチャンバ８と隔離されており、従っ
て、通常その上に酸化物の堆積を受ることはない。第２
シールド部材６２の熱質量は、第１シールド部材６０の
熱質量よりも実質的に少さい。通常、第１と第２シール
ド部材６０，６２間の熱質量比（thermal mass ratio）
は、約２対１〜１０対１の範囲にあり、好ましくは約４
対１〜７対１である。加えて、シールド部材６２の熱質
量に対する露出上面７２の表面積比は相対的に高く、普
通は約０．１〜５ｃｍ2Ｋ／Ｊであり、好ましくは１〜
１．６ｃｍ2Ｋ／Ｊである。
【００２０】シールド部材６０，６２は、互いに効果的
に隔離されているので、第２シールド部材６２の熱質量
に対する露出表面積の高い比により、シールド部材６２
は、チャンバ内のＲＦエネルギーによって相当の高温ま
で加熱される。酸化物堆積率は普通、処理チャンバ内の
表面温度に反比例するので、第２シールド部材が受け取
る熱は、露出上面上への酸化物堆積を抑制する。従っ
て、シールド部材６２の寸法形状（即ち、熱質量に対す
る露出面の高い比）は、上面７２上の堆積率を最小化す
る。加えて、普通は、シールドのクリーニング率つまり
堆積物除去率はその温度の関数である（即ち、処理中に
シールドが高温になればなるほど、速くクリーニングで
きる）。従って、第２シールド部材６２のクリーニング
率は高まり、装置２の中断時間が短縮され、それによっ
てプロセス処理量が高まる。
に隔離されているので、第２シールド部材６２の熱質量
に対する露出表面積の高い比により、シールド部材６２
は、チャンバ内のＲＦエネルギーによって相当の高温ま
で加熱される。酸化物堆積率は普通、処理チャンバ内の
表面温度に反比例するので、第２シールド部材が受け取
る熱は、露出上面上への酸化物堆積を抑制する。従っ
て、シールド部材６２の寸法形状（即ち、熱質量に対す
る露出面の高い比）は、上面７２上の堆積率を最小化す
る。加えて、普通は、シールドのクリーニング率つまり
堆積物除去率はその温度の関数である（即ち、処理中に
シールドが高温になればなるほど、速くクリーニングで
きる）。従って、第２シールド部材６２のクリーニング
率は高まり、装置２の中断時間が短縮され、それによっ
てプロセス処理量が高まる。
【００２１】図４に明示するように、第１と第２シール
ド部材６０，６２は、ウェハが誘電体層４６の上面に載
置されているか、又はその近傍にある時、シールド部材
６２の上面７２が、ウェハの上面より下に位置するよう
な大きさを取ることが望ましい。ウェハ上面より下の位
置にシールド５を配置することは、上面７２への酸化物
堆積率を更に低下させ、ウェハ縁部に対して改善された
ラインを提供する。従って、ウェハ縁部は、シールド５
がウェハより上に延在している場合よりも高い堆積率を
得るであろう。いくつかのプロセスで、このことは、処
理中に普通生じるウェハ中心での高い堆積率を修正する
という利点がある。
ド部材６０，６２は、ウェハが誘電体層４６の上面に載
置されているか、又はその近傍にある時、シールド部材
６２の上面７２が、ウェハの上面より下に位置するよう
な大きさを取ることが望ましい。ウェハ上面より下の位
置にシールド５を配置することは、上面７２への酸化物
堆積率を更に低下させ、ウェハ縁部に対して改善された
ラインを提供する。従って、ウェハ縁部は、シールド５
がウェハより上に延在している場合よりも高い堆積率を
得るであろう。いくつかのプロセスで、このことは、処
理中に普通生じるウェハ中心での高い堆積率を修正する
という利点がある。
【００２２】第２シールド部材６２は更に、上面７２の
周に沿って円周方向に間隔を空けて設けられた多数の、
好ましくは少なくとも３個の細長いタブ７４を有してい
る。上面７２がウェハの表面より下に位置決めされるの
で、電気回路２２及びチャック４により与えられる静電
気力がウェハを保持する目的に十分ではない場合（（例
えば、ウェハ下部への過剰なヘリウム冷却ガスによる圧
力が原因である場合等）、タブ７４は誘電体層４６上の
ウェハを保持するのに役立つ。タブ７４の長手方向軸線
は、チャック４の中心に向かって径方向内方に向けられ
るのが望ましい。この比較的薄い外形は、タブ７４上へ
の堆積を最小化して、ウェハ上へのガス流との干渉を抑
え、タブ７４上の堆積率を減少させる。タブ７４は、誘
電体層４６上のウェハを適切に保持してその上への堆積
を最小化するよう選択された、ウェハ表面を超える高さ
を有するのが望ましい。タブ７４は、ウェハ表面より上
に約０ｍｉｌ〜３０ｍｉｌ程度高いことが望ましい。
周に沿って円周方向に間隔を空けて設けられた多数の、
好ましくは少なくとも３個の細長いタブ７４を有してい
る。上面７２がウェハの表面より下に位置決めされるの
で、電気回路２２及びチャック４により与えられる静電
気力がウェハを保持する目的に十分ではない場合（（例
えば、ウェハ下部への過剰なヘリウム冷却ガスによる圧
力が原因である場合等）、タブ７４は誘電体層４６上の
ウェハを保持するのに役立つ。タブ７４の長手方向軸線
は、チャック４の中心に向かって径方向内方に向けられ
るのが望ましい。この比較的薄い外形は、タブ７４上へ
の堆積を最小化して、ウェハ上へのガス流との干渉を抑
え、タブ７４上の堆積率を減少させる。タブ７４は、誘
電体層４６上のウェハを適切に保持してその上への堆積
を最小化するよう選択された、ウェハ表面を超える高さ
を有するのが望ましい。タブ７４は、ウェハ表面より上
に約０ｍｉｌ〜３０ｍｉｌ程度高いことが望ましい。
【００２３】ここで、図１〜図４を参照して、ウェハＷ
の処理方法について述べる。ウェハＷは最初に、ロボッ
トウェハ搬送システム（図示せず）の支持ブレードによ
り、誘電体層４６の平坦な上面上に配置される。次い
で、支持体４０及び誘電体層４６の穴４８（図２を参
照）にリフトフィンガー（図示せず）を通して伸長させ
ることによって、このリフトフィンガーでウェハＷの下
面を係合する。リフトフィンガーを更に伸ばすと、リフ
トフィンガーはウェハＷをロボット搬送システムから持
ち上げ、支持ブレードは後退する。ウェハＷはその後、
誘電体層４６の上面へと下降し、支持体４０がウェハＷ
を支持する。
の処理方法について述べる。ウェハＷは最初に、ロボッ
トウェハ搬送システム（図示せず）の支持ブレードによ
り、誘電体層４６の平坦な上面上に配置される。次い
で、支持体４０及び誘電体層４６の穴４８（図２を参
照）にリフトフィンガー（図示せず）を通して伸長させ
ることによって、このリフトフィンガーでウェハＷの下
面を係合する。リフトフィンガーを更に伸ばすと、リフ
トフィンガーはウェハＷをロボット搬送システムから持
ち上げ、支持ブレードは後退する。ウェハＷはその後、
誘電体層４６の上面へと下降し、支持体４０がウェハＷ
を支持する。
【００２４】支持体４０にウェハＷを固定するには、誘
電体層４６（図１）の上面上、又は近傍にウェハＷを保
持する静電吸引力を生じるよう、電源２４からペデスタ
ル１４にクランプ電圧として約７００ボルトを印加す
る。その後、チャンバ８の内部を適切な真空圧まで排気
し、処理ガスをチャンバ８内に導入し、シャワーヘッド
（図示せず）を介して従来の方法で処理ガスをウェハＷ
上に均一に分散させる。ＲＦ電源２７は、ウェハ上に例
えばＳｉＯ2等の層を堆積させ且つ／又はエッチングす
るために、誘電的に結合されたＲＦ電力を発生させチャ
ンバ８内に高密度プラズマを生成する。ＲＦ電源は、処
理の間、ウェハＷとシールド部材６０，６２に大きな熱
的負荷を与える。
電体層４６（図１）の上面上、又は近傍にウェハＷを保
持する静電吸引力を生じるよう、電源２４からペデスタ
ル１４にクランプ電圧として約７００ボルトを印加す
る。その後、チャンバ８の内部を適切な真空圧まで排気
し、処理ガスをチャンバ８内に導入し、シャワーヘッド
（図示せず）を介して従来の方法で処理ガスをウェハＷ
上に均一に分散させる。ＲＦ電源２７は、ウェハ上に例
えばＳｉＯ2等の層を堆積させ且つ／又はエッチングす
るために、誘電的に結合されたＲＦ電力を発生させチャ
ンバ８内に高密度プラズマを生成する。ＲＦ電源は、処
理の間、ウェハＷとシールド部材６０，６２に大きな熱
的負荷を与える。
【００２５】堆積処理中、ウェハＷの上に、及び、エン
クロージャ１２の内壁と第２シールド部材６２の上面７
２のようなチャンバ露出面の一部の上に、処理ガスから
の酸化物が堆積される。シールド部材６２の熱質量は、
上面７２の表面積と比べて相対的に小さいため、第２シ
ールド部材６２は、ＲＦ電源から相対的に大きい熱量を
受け取る。このことにより、上面７２上への酸化物堆積
率は低下する。加えて、上面７２は、ウェハ上面（図
４）での堆積を更に減少させるため、その上面よりも下
に位置決めされている。クリーニング中、第２シールド
部材６２の相対的に小さな熱質量によりそのクリーニン
グ率が向上して、プロセスでの処理量が高まる。
クロージャ１２の内壁と第２シールド部材６２の上面７
２のようなチャンバ露出面の一部の上に、処理ガスから
の酸化物が堆積される。シールド部材６２の熱質量は、
上面７２の表面積と比べて相対的に小さいため、第２シ
ールド部材６２は、ＲＦ電源から相対的に大きい熱量を
受け取る。このことにより、上面７２上への酸化物堆積
率は低下する。加えて、上面７２は、ウェハ上面（図
４）での堆積を更に減少させるため、その上面よりも下
に位置決めされている。クリーニング中、第２シールド
部材６２の相対的に小さな熱質量によりそのクリーニン
グ率が向上して、プロセスでの処理量が高まる。
【００２６】以上、特定の実施形態について詳細に説明
したが、様々な修正、代替構成、及び相当品を用いるこ
ともできる。従って、上記説明及び図面を、特許請求の
範囲によって特定される本発明の適用範囲を限定するも
のとして捉えるべきではない。例えば、本発明は、上記
の単体ウェハチャンバに限定されないことを留意すべき
である。実際、静電チャック及びシールドは、複数のウ
ェハに同時処理が行われるバッチチャンバ内に設置され
てもよい。加えて、本発明は、各ウェハに個々の処理ス
テップを連続して行う、マルチウェハチャンバに用いる
のに適している。
したが、様々な修正、代替構成、及び相当品を用いるこ
ともできる。従って、上記説明及び図面を、特許請求の
範囲によって特定される本発明の適用範囲を限定するも
のとして捉えるべきではない。例えば、本発明は、上記
の単体ウェハチャンバに限定されないことを留意すべき
である。実際、静電チャック及びシールドは、複数のウ
ェハに同時処理が行われるバッチチャンバ内に設置され
てもよい。加えて、本発明は、各ウェハに個々の処理ス
テップを連続して行う、マルチウェハチャンバに用いる
のに適している。
【図１】本発明の原理に従う静電チャックと絶縁カラー
（シールド）を組み込んだ高密度プラズマ反応チャンバ
を示す概略図である。
（シールド）を組み込んだ高密度プラズマ反応チャンバ
を示す概略図である。
【図２】図１の静電チャックと絶縁カラーの平面図であ
る。
る。
【図３】図２に示す静電チャックの３−３線に沿っての
断面図である。
断面図である。
【図４】図２の絶縁カラーと静電チャックの一部分を示
す断面図である。
す断面図である。
【符号の説明】 ２…ウェハ処理装置、４…静電チャック、５…シール
ド、８…チャンバ、１２…エンクロージャアセンブリ、
１４…ペディスタルアセンブリ、２２…電気回路、２４
…直流電源、２７…ＲＦ電源、２８…整合回路、３０…
アンテナ、３２…上部電極、４０…支持体、４１…上
面、４６…誘電体層、６０…第１シールド部材、６２…
第２シールド部材、６４…ギャップ、６６…支持リン
グ、６８…カラー、７０…リング、７２…上面、７４…
タブ、１００…ギャップ。
ド、８…チャンバ、１２…エンクロージャアセンブリ、
１４…ペディスタルアセンブリ、２２…電気回路、２４
…直流電源、２７…ＲＦ電源、２８…整合回路、３０…
アンテナ、３２…上部電極、４０…支持体、４１…上
面、４６…誘電体層、６０…第１シールド部材、６２…
第２シールド部材、６４…ギャップ、６６…支持リン
グ、６８…カラー、７０…リング、７２…上面、７４…
タブ、１００…ギャップ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブライアン ルー アメリカ合衆国， カリフォルニア州， マウンテン ヴュー， マウンテン ヴュ ー アヴェニュー 1027 (72)発明者 フレッド シー． レデカー アメリカ合衆国， カリフォルニア州， フリーモント， スー ドライヴ 1801
Claims (25)
- 【請求項１】 ウェハを受ける実質的に平坦な面を有す
る絶縁要素と、 前記実質的に平坦な面と対向する前記絶縁要素の表面に
隣接する導電要素と、 前記導電要素を少なくとも部分的に取り囲む第１シール
ド部材と、 前記第１シールド部材より上方に支持され、少なくとも
部分的に前記絶縁要素を取り囲むように配置された別個
独立の第２シールド部材と、を備えるウェハ処理装置。 - 【請求項２】 前記第１シールド部材及び前記第２シー
ルド部材は互いに実質的に断熱されている、請求項１に
記載のウェハ処理装置。 - 【請求項３】 前記第１シールド部材及び前記第２シー
ルド部材は、互いに固体対固体の接触を形成し、前記第
１シールド部材及び前記第２シールド部材は間に隙間を
画成し、前記隙間が低圧環境での前記第１及び第２シー
ルド部材間に実質的な熱バリアを形成している、請求項
２に記載のウェハ処理装置。 - 【請求項４】 前記第２シールド部材が前記第１シール
ド部材よりも実質的に小さい熱質量を有する、請求項１
に記載のウェハ処理装置。 - 【請求項５】 前記第２シールド部材は所定の表面積を
持つ露出上面を画成しており、前記第２シールド部材の
前記熱質量に対する前記露出上面の前記表面積の比は約
１ｃｍ2Ｋ／Ｊ〜約１．６ｃｍ2Ｋ／Ｊである、請求項２
に記載のウェハ処理装置。 - 【請求項６】 前記第１シールド部材及び前記第２シー
ルド部材は絶縁材料で構成されている、請求項１に記載
のウェハ処理装置。 - 【請求項７】 前記第１シールド部材及び前記第２シー
ルド部材は、前記絶縁要素及び前記導体要素を実質的に
取り囲む環状リングである、請求項１に記載のウェハ処
理装置。 - 【請求項８】 前記第２シールド部材は、露出上面と、
前記露出上面から延びる複数の突出部とを画成してお
り、前記突出部は、その間で半導体ウェハを保持するよ
うになっている、請求項１に記載のウェハ処理装置。 - 【請求項９】 前記突出部は、前記第２シールド部材の
前記露出上面の周りに間隔を空けて設けられた細長いタ
ブである、請求項８に記載のウェハ処理装置。 - 【請求項１０】 前記第２シールド部材の前記上面は、
前記ウェハの厚さよりも小さい距離だけ前記絶縁要素の
前記平坦な面より上に延在する、請求項１に記載のウェ
ハ処理装置。 - 【請求項１１】 前記第２シールド部材は約０ｍｍ〜約
５ｍｍだけ、前記絶縁要素の前記平坦な面より上に延在
する、請求項１に記載のウェハ処理装置。 - 【請求項１２】 前記ウェハを前記絶縁要素に保持する
よう前記ウェハと前記導体要素との間に静電気力を生じ
る手段を更に備える、請求項１に記載のウェハ処理装
置。 - 【請求項１３】 プラズマ反応チャンバ内で処理中にウ
ェハを保持する静電チャックであって、 金属製の上面を有するペデスタルと、 前記ペデスタルの前記上面上に形成されウェハを受け取
るための上面を有する、誘電材料の層と、 前記ペデスタルを実質的に取り囲み、実質的に互いに断
熱された第１部分及び第２部分を有するシールド部材
と、を備える静電チャック。 - 【請求項１４】 前記シールド部材の第１部分及び第２
部分は、互いに固体対固体の接触を形成し、前記第１部
分及び前記第２部分は、それらの間に隙間を画成し、前
記隙間が低圧環境での前記第１部分及び前記第２部分間
に実質的な熱バリアを形成している、請求項１３に記載
の静電チャック。 - 【請求項１５】 前記第１部分及び前記第２部分の何れ
か一方は、他方よりも実質的に小さい熱質量を有する、
請求項１３に記載の静電チャック。 - 【請求項１６】 集積回路デバイスを製造するための装
置であって、 処理チャンバを格納するエンクロージャアセンブリと、 前記処理チャンバ内に配設された静電チャックであっ
て、ウェハを受け取るための実質的に平坦な面を有する
絶縁層と、前記平坦な面の反対側である前記絶縁層の壁
面に対する電極とを有する前記静電チャックと、 前記静電チャックを実質的に取り囲む絶縁性の第１シー
ルド部材と、 前記第１シールド部材に支持され、前記絶縁層を実質的
に取り囲むよう位置決めされ、且つ、前記第１シールド
部材に対して実質的に断熱されている絶縁性の第２シー
ルド部材と、 前記ウェハを前記絶縁層上に保持するクーロン力を発生
させるよう、前記ウェハと前記電極との間に電圧を印加
するために、前記電極に接続された電源と、を備える集
積回路デバイス製造装置。 - 【請求項１７】 集積回路デバイスの製造方法であっ
て、 電極を覆うよう配置された絶縁要素における実質的に平
坦な面に隣接して、処理チャンバ内で半導体ウェハを位
置決めするステップと、 互いに別個独立の第１部分及び第２部分からなり前記電
極を実質的に取り囲むシールド部材により、前記電極を
シールドするステップと、を備える集積回路デバイス製
造方法。 - 【請求項１８】 前記シールド部材の前記第２部分の露
出面上へのガス堆積を抑制する抑制ステップを更に備え
る、請求項１７に記載の集積回路デバイス製造方法。 - 【請求項１９】 前記抑制ステップは、前記シールド部
材の前記第２部分から前記シールド部材の前記第１部分
を実質的に断熱し、前記第２部分の露出面へのガス堆積
を減少させるため前記第２部分を加熱することによって
実施される、請求項１８に記載の集積回路デバイス製造
方法。 - 【請求項２０】 前記断熱を行うステップは、互いに固
体対固体の接触状態で前記第２部分に前記第１部分を位
置決めし、前記第１部分及び前記第２部分の間の隙間が
熱バリアを作るように処理チャンバ内を低圧に維持する
ことによって実施される、請求項１９に記載の集積回路
デバイス製造方法。 - 【請求項２１】 前記第２絶縁部材に対して、熱質量に
対する前記露出面の表面積の比を約１ｃｍ2Ｋ／Ｊ〜約
１．６ｃｍ2Ｋ／Ｊに選択するステップを更に備える、
請求項１９に記載の集積回路デバイス製造方法。 - 【請求項２２】 前記抑制ステップは、前記ウェハの上
面より下に前記露出面を位置決めすることによって実施
される、請求項１８に記載の集積回路デバイス製造方
法。 - 【請求項２３】 前記絶縁部材の前記平坦な面上にウェ
ハを、前記シールド部材の前記第１部分から延びる複数
の突出部で保持するステップを更に備える、請求項１７
に記載の集積回路デバイス製造方法。 - 【請求項２４】 前記ウェハを前記絶縁要素に保持する
よう、前記ウェハと前記絶縁要素との間に静電気力を発
生させる発生ステップを更に備える、請求項１７に記載
の集積回路デバイス製造方法。 - 【請求項２５】 前記発生ステップが、 前記導電要素と前記ウェハとの間に電圧を印加するステ
ップと、 前記ウェハと前記絶縁要素との間に吸引クーロン力を発
生させるステップと、を備える、請求項２４に記載の集
積回路デバイス製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/663,886 US5748434A (en) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | Shield for an electrostatic chuck |
| US08/663886 | 1996-06-14 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH1064989A true JPH1064989A (ja) | 1998-03-06 |
| JP4007640B2 JP4007640B2 (ja) | 2007-11-14 |
Family
ID=24663637
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|---|---|---|---|
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Country Status (3)
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| US (1) | US5748434A (ja) |
| JP (1) | JP4007640B2 (ja) |
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