JPS63236328A - 試料温度制御機構 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は試料温度制御機構に係り、特にドライエツチン
グ装置やイオン打込装置等のように真空中で試料を処理
する半導体製造装置に用いられる試料温度制御機構に関
する。

〔従来の技術〕

ドライエツチング装置等ではイオン衝撃による試料温度
上昇を防止するために試料を冷却することがレジスト保
護のために重要な課題となっている。このような真空下
で試料を処理する装置では試料と試料支持部材との間隙
が真空断熱層を作るため両者の間の熱通過率が十分得ら
れない。そのため、試料と支持部材間により高い圧力の
冷却ガスを供給し、熱通過率を大きくするのが有効であ
る。しかしながら、この方法においてもガス圧力を上げ
てより大きな熱通過率を得ようとするとガス圧に比例し
て試料のたわみが大きくなり、効果的な結果が得られな
い。

この問題を解決するために、例えば、特開昭５８−２１
３４３４号公報では試料支持部材を凸形とし試料がたわ
んでも両者の間のギャップを小さくすることが提案され
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では以下のような解決すべき点がある。

（１）試料のたわみが大きく微細加工に支障をきたす場
合がある。

（２）ガス供給前に試料全面を支持部材に押し付けるの
で試料裏下面に多くのじんあいが付着する。

（３）凸形支持部材の加工が複雑で加工量が高い。

（４）試料支持部材の中央部に試料押上げ用の円板を設
ける場合には試料支持のために中心を高くすることがで
きないのでこの円板を凸形形状とはできない、従って中
央部の熱通過率が悪くなる。

本発明の目的はこれら従来技術の問題点を解決し、秀れ
た温度制御機構を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、試料裏面に働くガス圧に対抗する試料押付
力の押付点を試料支持点より内側に設けたことにより、
達成される。

７　　〔作　　　用〕 本発明では試料周辺で試料が凹面となるような曲げモー
メントが働き、ガス圧による試料のたわみを抑制するこ
とができる。これに伴って試料と支持部材との間の熱通
過率を向上させることが可能となる。

〔実　施　例〕

本発明の一実施例を第１図、第２図により説明する。第
１図はドライエツチング装置のカソード電極に設けられ
た試料温度制御機構を示すもので、試料、例えば、ウェ
ハ１は試料支持部材２（この実施例では強度部材２＆と
支持部材２ｂとで構成されている〕で支持され、試料押
付装置３により押付けられている。試料支持部材２はＲ
Ｆ電極となり得るように周辺に絶縁部材４で覆われてお
り、内部には冷却水５が循環できる構造となっている、
また、この試料支持部材２の中央部には試料押上げ用の
円板６が設けられており、その中を通って試料温度制御
用のガス例えば、Ｈｅガス７をウェハ１の裏面に供給で
きる構成となっている。

本構成において、試料支持部材２の試料支持点はウェハ
１の最外周に位置し、試料押付装置３の押付点は試料支
持点より内側に位置し、例えば、外周から約３ｍｍ内側
の点としている。また、試料支持点以外の所ではウェハ
１と試料支持部材２がわずかなギャップδを有するよう
に構成されている。

本実施例では次のような効果がある。

（１）　第２図に示すように、ウェハ外周部にウェハ１
を凹面となす曲げモーメン）Ｍがｍ＜ので、ガス圧Ｐに
よるウェハ１のたわみを抑制することができる。

（２）ガス供給前にウェハを支持部材に押付けるが、ウ
ェハのたわみは凹面状であり、ウェハと支持部材との間
の接触はウェハ中央部のわずかな面積であり、ウェハ裏
面へのじんあいの付着量が少ない。

（３）全て直線加工できるので安価であり、加工精度の
検査も容易である。

（４）本実施例のように試料押上げ用の円板を設ける場
合にもウェハとのギャップδを小さくかつ一定にできる
ので、ウェハ中央部で熱通過率が小さくなるといった問
題点がない。

上記実施例では試料押付装置を円板の自重でウェハを押
付ける方式としているが、別途ばねを設けて押付力を調
整できるようにしても良い。また、試料支持部材に支持
部材を設けたのはウェハのオリエンテーションフラット
の部分て強度部材がプラズマ中に露出しないためであり
、５ｉ０２膜のエツチングでは高純度ＡＭを支持部材に
用いることにより汚染防止効果を図ることができる。汚
染の心配のない材料で構成できる場合には上記支持部材
と強度部材とを同一部材で構成しても良い。

また、上記実施例では、ウェハを冷却する場合について
述べたが、ウェハを加熱する場合についても同様に成り
立つ。

〔発明の効果〕 本発明によれば従来技術における問題点を解決し、かつ
秀れた試料温度制御特性の得られる機構を提供できると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のドライエツチング装置の
カンード電極部の縦断面図、第２図は、第１図での原理
模式図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、試料と試料支持部材との間にガスを介在させて前記
   試料と前記支持部材との間の熱通過率を制御する試料温
   度制御機構において、前記試料裏面に働くガス圧に対抗
   する試料押付力の押付点を試料支持点より内側に設けた
   ことを特徴とする試料温度制御機構。 ２、前記試料支持部材を強度部材と支持部材とで構成し
   、少くとも前記試料の外周からオリエンテーションフラ
   ットの最内径ケ所までを前記支持部材で前記強度部材を
   覆った特許請求の範囲第１項記載の試料温度制御機構。