JPS62193141A - ウエハ−保持機構 - Google Patents
ウエハ−保持機構Info
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- JPS62193141A JPS62193141A JP3641086A JP3641086A JPS62193141A JP S62193141 A JPS62193141 A JP S62193141A JP 3641086 A JP3641086 A JP 3641086A JP 3641086 A JP3641086 A JP 3641086A JP S62193141 A JPS62193141 A JP S62193141A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
半導体ウェハーを真空あるいは減圧条件の下でイオン注
入、スパッタ等の処理を行う場合、ウェハーの裏面側と
温調されたステージとの間にガスを導入して冷却の効率
化が行われる。本発明ではウェハーに面するステージの
ガス室側に多孔質アルミナ板を設けることにより熱伝導
特性の改善を行った。
入、スパッタ等の処理を行う場合、ウェハーの裏面側と
温調されたステージとの間にガスを導入して冷却の効率
化が行われる。本発明ではウェハーに面するステージの
ガス室側に多孔質アルミナ板を設けることにより熱伝導
特性の改善を行った。
本発明は、半導体製造装置において、特に減圧条件で使
用する場合のウェハー保持機構の熱伝導の改良に関する
。
用する場合のウェハー保持機構の熱伝導の改良に関する
。
半導体のウェハー・プロセスにおいて、真空あるいは減
圧の条件下でスパッタ蒸着、エツチング、イオン注入等
の処理が行われる。
圧の条件下でスパッタ蒸着、エツチング、イオン注入等
の処理が行われる。
これらの工程で大きい面積を持つウェハー全面で迅速、
且つ均一なる処理を行うためには、工程でウェハー面で
発生する熱を速やかに除去することが望ましい。
且つ均一なる処理を行うためには、工程でウェハー面で
発生する熱を速やかに除去することが望ましい。
通常考えられる機械的なるウェハー保持機構では、ウェ
ハーの周囲をクランプで平面のステージに固定しても、
微視的には接触面積は極めて僅がであり、ウェハーの局
部的加熱によりウェハー面はステージより遊離して熱伝
導は極めて悪くなる。
ハーの周囲をクランプで平面のステージに固定しても、
微視的には接触面積は極めて僅がであり、ウェハーの局
部的加熱によりウェハー面はステージより遊離して熱伝
導は極めて悪くなる。
このため、ステージ面を平面でなく、凸状の曲面構造に
して接触を良くする方法、ウェハーとステージの間隙に
熱伝導の良好なるコーテイング材を挟む方法、あるいは
ウェハー裏面とステージ間の狭いギヤツブにガス室を設
はガスの熱伝導を利用する方法等が提案されている。
して接触を良くする方法、ウェハーとステージの間隙に
熱伝導の良好なるコーテイング材を挟む方法、あるいは
ウェハー裏面とステージ間の狭いギヤツブにガス室を設
はガスの熱伝導を利用する方法等が提案されている。
これらの方法は下記公開特許により報告されている。
本発明は、特にガスの熱伝導を利用してウェハーの冷却
を行う場合の熱伝導の改良を行うものである。
を行う場合の熱伝導の改良を行うものである。
従来の技術によるガスの熱伝導を利用せるウェハーの保
持方法を、マグネトロン・スパッタ蒸着装置を例として
その概略を第2図の断面図によって説明する。
持方法を、マグネトロン・スパッタ蒸着装置を例として
その概略を第2図の断面図によって説明する。
図面において、1は真空容器で排気孔11とアルゴン等
のガス導入孔12を備えている。
のガス導入孔12を備えている。
3は蒸着材料よりなるターゲットで、マグネトロン・ス
パッタ装置の場合マグネット4と陽極5が配置される。
パッタ装置の場合マグネット4と陽極5が配置される。
2は被蒸着基板となるウェハーで、ウェハーは静電吸着
機構6とヒートシンク7よりなるステージ8により保持
される。ヒートシンクには冷却水を導入する流入管13
と排出管14が接続されて、処理期間中ヒートシンクを
低温にする。
機構6とヒートシンク7よりなるステージ8により保持
される。ヒートシンクには冷却水を導入する流入管13
と排出管14が接続されて、処理期間中ヒートシンクを
低温にする。
静電吸着機構6は、絶縁体のアルミナにより構成され、
内部に正負の電圧が印加される電極9つ。
内部に正負の電圧が印加される電極9つ。
9bが埋込まれている。
静電吸着機構6とウェハー2との間は50μm以下の狭
いギャップよりなるガス室10が設けられ、冷却ガスと
してHe等のガスをガス導入管15を通じて導入される
。
いギャップよりなるガス室10が設けられ、冷却ガスと
してHe等のガスをガス導入管15を通じて導入される
。
図面では、ターゲット3とステージ間に印加される高周
波電源、静電吸着機構の電源等は省略している。
波電源、静電吸着機構の電源等は省略している。
第2図のスパッタ装置を用いて蒸着処理を行う場合、ア
ルゴン・イオンによりスパッタされたターゲット材料よ
りなる原子は、ウェハー上に被着して河膜を形成するが
、その際衝突エネルギーによりウェハーを加熱する。
ルゴン・イオンによりスパッタされたターゲット材料よ
りなる原子は、ウェハー上に被着して河膜を形成するが
、その際衝突エネルギーによりウェハーを加熱する。
ウェハーに発生せる27.Bは、ガス室に導入されてい
るt(eガスを介して、ステージ8に伝達されて除去さ
れる。
るt(eガスを介して、ステージ8に伝達されて除去さ
れる。
然し、ステージのガス室10に面している部分は、静電
吸着機構8の緻密なるアルミナ面であるため、Heガス
よりアルミナ面への熱伝導は必ずしも良好でない。
吸着機構8の緻密なるアルミナ面であるため、Heガス
よりアルミナ面への熱伝導は必ずしも良好でない。
処理時間の短縮化をはかり、設備のスループットを上昇
させるためにもHeガスからステージに対する熱伝導の
良好なる構造が要望されている。
させるためにもHeガスからステージに対する熱伝導の
良好なる構造が要望されている。
[問題点を解決するための手段〕
上記問題点は、ガス室に面するステージに多孔質セラミ
ック板を面接着することよりなる本発明のウェハー保持
機構により解決される。
ック板を面接着することよりなる本発明のウェハー保持
機構により解決される。
即ち、ウェハーを保持機構としては、ウェハー裏面に冷
却ガスを導入するガス室が設けられ、該ガス室はウェハ
ー裏面と微小間隙を挟んで多孔質セラミック板と対向し
て包囲された空間を形成し、該多孔質セラミック板は、
冷却機能を有するステージに面接着せる構造とする。
却ガスを導入するガス室が設けられ、該ガス室はウェハ
ー裏面と微小間隙を挟んで多孔質セラミック板と対向し
て包囲された空間を形成し、該多孔質セラミック板は、
冷却機能を有するステージに面接着せる構造とする。
また、上記ステージを静電吸着機構とヒートシンクによ
り構成する場合は、前記多孔質セラミック板は該静電吸
着機構に面接着せる構造とする。
り構成する場合は、前記多孔質セラミック板は該静電吸
着機構に面接着せる構造とする。
多孔質アルミナに熱伝達媒体であるHeガスが自由に出
入りするため、ガスからの多孔質アルミナへの熱交換が
改善される。
入りするため、ガスからの多孔質アルミナへの熱交換が
改善される。
多孔質アルミナから、静電吸着機構、次いでヒートシン
クと熱伝導が大きく改善される。
クと熱伝導が大きく改善される。
本発明による一実施例を図面により詳細説明する。従来
の技術の項において用いた符号と同一のものは説明を省
略する。
の技術の項において用いた符号と同一のものは説明を省
略する。
第1図断面図は、ウェハー保持機構部のみを示している
。本発明に直接関係のない部分は省略している。
。本発明に直接関係のない部分は省略している。
本発明の主要点は、第1図で多孔質アルミナ板、16が
静電吸着機構6に面接着されていることである。
静電吸着機構6に面接着されていることである。
ウェハー2の裏面と多孔質アルミナ板16は約50μm
のギャップを挟んで対向配置され、ウェハーの周辺部の
リング17と共にガス室10が形成され、ガス室に導入
されたHeガスは真空容器内に洩れないように構成され
ている。
のギャップを挟んで対向配置され、ウェハーの周辺部の
リング17と共にガス室10が形成され、ガス室に導入
されたHeガスは真空容器内に洩れないように構成され
ている。
静電吸着機構の緻密質アルミナ面には、複数個所の突起
18が設けられ、該突起は多孔質アルミナ仮に開口せる
孔を通して、ウェハーの裏面を支持することにより、ガ
ス室の間隙寸法を維持する。
18が設けられ、該突起は多孔質アルミナ仮に開口せる
孔を通して、ウェハーの裏面を支持することにより、ガ
ス室の間隙寸法を維持する。
上記構造のウェハー保持機構を用いて、ガス室にHeガ
スを約3 Torr導入し、熱伝導率を測定せる結果、
多孔質アルミナ板を設けない場合には0.03W/cm
’cであったかのが、0.06W/cm’cに改善され
た。
スを約3 Torr導入し、熱伝導率を測定せる結果、
多孔質アルミナ板を設けない場合には0.03W/cm
’cであったかのが、0.06W/cm’cに改善され
た。
CF4+CHF3ガスを用いたRIEでは、従来の構造
ではRFパワーが4W/cm2でレジスト膜のこげが発
生したが、本発明の構造では8W/cm”まで異常がな
くエツチング可能であった。
ではRFパワーが4W/cm2でレジスト膜のこげが発
生したが、本発明の構造では8W/cm”まで異常がな
くエツチング可能であった。
5i02、PSGliのエツチングを行った所、エツチ
ング速度は5iOz膜では、従来5(100人/min
が1(10(10 人/minに、PSG膜では1μm
/minが2.5μm/minと大きく改善された。
ング速度は5iOz膜では、従来5(100人/min
が1(10(10 人/minに、PSG膜では1μm
/minが2.5μm/minと大きく改善された。
上記の実施例では、ウェハー保持機構として静電吸着機
構によりウェハーを保持しているが、静電吸着機構を使
用しないで、メカニカルクランプを使用せる場合でも同
様に多孔質アルミナ板の使用は有効である。
構によりウェハーを保持しているが、静電吸着機構を使
用しないで、メカニカルクランプを使用せる場合でも同
様に多孔質アルミナ板の使用は有効である。
以上に説明せるごとく、本発明のウェハー保持機構によ
りスパッタ、エツチング、イオン注入等の減圧雰囲気で
処理を行うに際し、ウェハーの温度上昇が著しく抑えら
れ、処理の高速化に寄与する所大である。
りスパッタ、エツチング、イオン注入等の減圧雰囲気で
処理を行うに際し、ウェハーの温度上昇が著しく抑えら
れ、処理の高速化に寄与する所大である。
第1図は本発明にかかわるウェハー保持機構を示す断面
図、 第2図は従来のマグネトロン・スパッタ装置を説明する
断面図を示す。 図面において、 ■は真空容器、 2はウェハー、 3はターゲット、 4はマグネット、 5は陽極、 6は静電吸着機構、 7はヒートシンク、 8はステージ、 9は静電吸着機構の電極、 10はガス室、 11は排気孔、 12はガス導入孔、 13は冷却水の流入管、 14は冷却水の排出管、 15はガス導入管、 16は多孔質アルミナ板、 17はリング、 18は突起、 をそれぞれ示す。
図、 第2図は従来のマグネトロン・スパッタ装置を説明する
断面図を示す。 図面において、 ■は真空容器、 2はウェハー、 3はターゲット、 4はマグネット、 5は陽極、 6は静電吸着機構、 7はヒートシンク、 8はステージ、 9は静電吸着機構の電極、 10はガス室、 11は排気孔、 12はガス導入孔、 13は冷却水の流入管、 14は冷却水の排出管、 15はガス導入管、 16は多孔質アルミナ板、 17はリング、 18は突起、 をそれぞれ示す。
Claims (2)
- (1)減圧雰囲気中で、ウェハー面に蒸着、エッチング
、イオン注入等の処理を行う装置で使用されるウェハー
(2)保持機構として、 ウェハー裏面に冷却ガスを導入するガス室(10)が設
けられ、該ガス室はウェハー裏面と微小間隙を挟んで多
孔質セラミック板(16)と対向して包囲された空間を
形成し、 該多孔質セラミック板は、冷却機能を有するステージ(
8)に面接着せる構造よりなることを特徴とするウェハ
ー保持機構。 - (2)上記ステージ(8)は、静電吸着機構(6)とヒ
ートシンク(7)よりなり、前記多孔質セラミック板(
16)は該静電吸着機構に面接着せる構造よりなること
を特徴とする特許請求範囲第(1)項記載のウェハー保
持機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3641086A JPH0752749B2 (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | ウエハ−保持機構 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3641086A JPH0752749B2 (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | ウエハ−保持機構 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62193141A true JPS62193141A (ja) | 1987-08-25 |
JPH0752749B2 JPH0752749B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=12469056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3641086A Expired - Lifetime JPH0752749B2 (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | ウエハ−保持機構 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0752749B2 (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPH11502062A (ja) * | 1995-03-10 | 1999-02-16 | ラム リサーチ コーポレイション | 多層型の静電チャック及びその製造方法 |
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-
1986
- 1986-02-19 JP JP3641086A patent/JPH0752749B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (22)
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JPH11502062A (ja) * | 1995-03-10 | 1999-02-16 | ラム リサーチ コーポレイション | 多層型の静電チャック及びその製造方法 |
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JP2021501963A (ja) * | 2017-11-03 | 2021-01-21 | ヴァリアン セミコンダクター イクイップメント アソシエイツ インコーポレイテッド | イオン注入システム、イオン注入装置及び抽出プレート |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0752749B2 (ja) | 1995-06-05 |
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