KR100517583B1 - 진공처리장치 및 그 처리대 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼의 고온처리에 적합한 정전 흡착수단 부착 처리대 및 상기 처리대를 구비한 진공처리장치를 제공하는 것이다.
이를 위하여 처리실에 설치된 처리대를 구비하고 감압분위기내에서 상기 피처리물을 상기 처리대에 정전 흡착하고, 상기 처리대를 가열하여 상기 피처리물을 고온에서 처리하는 진공처리장치에 있어서, 상기 처리대의 전극부재를 티타늄 또는 티타늄합금으로 하고, 그 전극부재의 위에 정전 흡착용 유전체막을 형성한다. 또한 티타늄과 알루미나 세라믹스는 재료끼리의 접착의 상성이 좋지 않기 때문에, 니켈합금(Ni-AL)을 사이에 끼우는 것이 바람직하다.

Description

진공처리장치 및 그 처리대{VACUUM TREATMENT SYSTEM AND ITS STAGE}
본 발명은 감압분위기에 있어서 플라즈마 등에 의해 웨이퍼 등의 피처리물을 처리하는 진공처리장치 및 그 처리대에 관한 것으로, 특히 고온에서 웨이퍼 등을 에칭처리하는 데 적합한 진공처리장치 및 그 처리대에 관한 것이다.
감압분위기에 있어서 플라즈마 등에 의해 웨이퍼 등의 피처리물을 처리하는 장치에 관하여 종래기술로서 일본국 특공소56-53853호 공보나, 일본국 특공소57-44747호 공보에 기재된 바와 같이 정전 흡착수단을 이용하여 웨이퍼를 처리대상에 정전 흡착하여 플라즈마에 의해 처리하는 것이 제안되어 있다. 또한, 일본국 특개소58-32410호 공보나, 일본국 특개소60-115226호 공보에 기재된 바와 같이 정전 흡착수단으로 웨이퍼를 처리대 상에 정전 흡착한 후, 웨이퍼 이면에 He 가스를 도입하여 가스의 열전도, 자유대류, 강제대류를 이용하여 웨이퍼를 가열 또는 냉각하면서 처리하는 것이 제안되어 있다.
통상의 에칭처리에서는 처리대의 웨이퍼 얹어 놓는 면의 온도가 80℃ 정도이하의 온도로 제어되어 처리되나, 고온에처를 가지고 100℃ 내지 200℃ 정도의 고온에서 웨이퍼 등을 에칭처리할 필요성이 높아지고 있다. 즉, 금속과 다결정 실리콘으로 이루어지는 다층막의 에칭에 있어서, 금속막을 에칭할 때에 시료의 온도를 100℃ 이상의 고온에서 처리함으로써, 금속막의 에칭속도가 빨라지기 때문에 금속막이나 베리어막에 부품적인 에칭의 잔여물이 남지 않는 우수한 에칭이 가능하게 된다. 또한 베리어막이란 금속과 다결정 실리콘의 사이에 상호확산을 억제하기 위해서 삽입한 막이다. 금속의 예로서는 텅스텐을 들 수 있고, 베리어막으로서는 질화텅스텐을 들 수 있다.
종래의 정전 흡착수단을 구비한 통상의 에칭처리용의 처리대는 기재 알루미늄에 Ni, Al을 용사(溶射)한 다음에 정전 흡착용 유전체막인 알루미나 세라믹스를 용사하여 정전 흡착의 처리대를 형성하고 있었다. 또한 처리대의 하부에는 리니어 가이드축을 겸하는 처리대 받침과 리니어 가이드베어링이 설치되어 있어, 웨이퍼를 올려 놓는 면에 반입, 반출할 때, 처리대를 상하이동 가능하게 구성되어 있다.
상기 종래의 처리대를 구비한 진공처리장치를 웨이퍼의 고온처리에 적용하는 것을 상정하면 다음과 같은 과제가 있다.
우선, 종래의 알루미늄을 기재에 사용한 처리대에서는 기재인 알루미늄의 열팽창율이 24 ×10-6 [/k]이다. 만약 상온에서 160℃까지 상승시키면 열변형은 ε= 24 ×l0-6 [/k] ×(160 - 25) [k] = 3. 2 ×1O-3이 된다. 이때 정전 흡착용 유전체막에도 동일한 변형이 발생한다. 그 변형은 알루미나 세라믹스의 열팽창 계수는 7 ×1O-6 [/k] 로부터 ε1 = 7 ×l0-6 [/k] ×(160 - 25) [k] = 0.95 ×10-3 이 된다. 이때의 유전체막에 걸리는 응력은 알루미나 세라믹스의 영모듈(Young's Module)은 E = 2.6 ×104 [kgf/mm2]이기 때문에, 응력 σ= (ε- ε1) ×E = 59 [kgf/mm2]가 되어 알루미나 세라믹스의 강도의 29 [kgf/mm2]보다 커진다. 따라서 알루미나 세라믹스를 파괴하여 정전 흡착이 불가능하게 된다.
또한 종래는 처리대와 절연판과 처리대 받침은 전체면으로 밀착되어 있어 열이 처리대로부터 처리대 받침으로 빠져나가기 쉬운 구조로 되어 있었다. 그 때문에 처리대의 웨이퍼를 올려 놓는 면의 온도를 고온으로 유지하기가 곤란하게 된다. 이 경향은 웨이퍼에의 입열량의 증가, 웨이퍼의 대구경화에 의해 점점 더 현저하게 된다.
또한 종래에는 벨로즈 상부의 진공중에 리니어 가이드베어링이 있어 처리대 받침을 리니어 가이드축으로 하여, 처리대를 축흔들림 없이 정밀도 좋게 상하이동 시키고 있다. 이 베어링은 불소수지를 사용한 고체 베어링이 사용되고 있다. 종래구조의 경우 처리대의 온도가 고온으로 되었을 때, 그 열의 영향을 받아 가이드가 되는 처리대 받침의 온도가 상승한다. 그 경우에 베어링과의 간극이 제로가 되어 베어링이 브레이크로 되고, 처리대가 상하이동 하지않게 된다는 문제가 있다.
본 발명의 제 1의 목적은 웨이퍼의 고온처리에 적합한 정전 흡착수단부착 처리대 및 상기 처리대를 구비한 진공처리장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제 2의 목적은 웨이퍼를 올려놓는 면의 온도를 소정의 고온으로 유지가능한 처리대 및 상기 처리대를 구비한 진공처리장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제 3의 목적은 처리대의 온도가 고온이 되더라도 원활하게 상하이동이 가능한 처리대 및 상기 처리대를 구비한 진공처리장치를 제공하는 것에 있다.
상기 제 1의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 처리실에 설치된 처리대를 구비하고 감압 분위기내에서 상기 피처리물을 상기 처리대에 정전 흡착하고, 상기 처리대를 가열하여 상기 피처리물을 고온에서 처리하는 진공처리장치에 있어서 상기처리대의 전극부재를 티타늄 또는 티타늄합금으로 하고, 상기 전극부재의 위에 정전 흡착용 유전체막을 형성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 전극부재를 티타늄으로 하였기 때문에 처리대가 고온이 되어도 처리대 내의 열변형이 작고 열응력을 알루미나 세라믹스의 강도이하로 억제할 수 있다.
또한 티타늄과 알루미나 세라믹스는 재료끼리의 접착의 상성(相性)이 좋지 않기 때문에 니켈합금(Ni-AL)을 사이에 끼우는 것이 바람직하다.
상기 제 2의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 처리실에 설치된 처리대를 구비하고, 상기 처리대는 처리대 받침에 유지되어 있으며, 상기 처리대의 전극부재를 가열하는 수단을 가지며 상기 처리대의 전극부재와 상기 처리대 받침의 사이에 절연판이 배치되어 감압 분위기내에서 상기 피처리물을 상기 처리대에 정전 흡착하고, 상기 처리대를 가열하여 상기 피처리물을 고온에서 처리하는 진공처리장치에 있어서, 상기 처리대의 전극부재를 티타늄 또는 티타늄합금으로 하고, 상기 전극부재와 상기 절연판, 상기 절연판과 상기 처리대 받침의 사이에, 각각 열절연용의 간극을 설치한 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 처리대와 절연판, 절연판과 처리대 받침의 사이에 간극을 설치한 구조로 하였다. 시료를 처리하고 있을 때는 처리대의 주변의 분위기는 1 Pa 정도의 진공상태로서 간극을 두는 것은 진공단열을 행하는 것과 동일하게 된다. 즉, 처리대로부터 처리대 받침으로 빠져나가는 열을 감소시켜 시료에 효율적으로 전달할 수 있는 처리대가 된다.
상기 제 3의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 처리실에 설치된 처리대를 구비하고, 상기 처리대는 베어링을 거쳐 처리대 받침에 상하이동 가능하게 유지되어 있으며, 상기 처리대의 전극부재를 가열하는 수단을 가지며, 상기 전극부재와 상기 처리대 받침의 사이에 절연판이 배치되어 감압 분위기내에서 상기 피처리물을 상기 처리대에 정전 흡착하고, 상기 처리대를 가열하여 상기 피처리물을 고온에서 처리하는 진공처리장치에 있어서, 상기 처리대의 전극부재를 순티타늄 또는 티타늄합금으로 하고, 상기 처리대 받침 및 상기 베어링을 상기 처리실 밖의 대기중에 설치한 것을 특징으로 한다.
티타늄합금으로서는 α형, near α형, α+ β형, β형의 티타늄합금을 채용한다.
본 발명에 의하면, 처리대의 상하이동 기구로서, 축흔들림의 정밀도를 확보하는 베어링 및 축을 고온부로부터 분리하여 대기중에 설치하였다. 따라서 처리대의 온도가 고온이 된 경우라도 처리대의 상하이동 기구의 베어링부는 처리대의 온도의 영향을 받지 않는다. 따라서 처리대가 고온이더라도 축흔들림 정밀도 좋게 처리대를 상하이동시킬 수 있다.
(발명의 실시 형태)
이하, 본 발명의 제 1의 실시예를 적용한 유자장 마이크로파 에칭장치의 구성을 도면에 의해 설명한다. 3은 처리실로서 측벽(3A), 바닥벽(3B)과 상단의(예를 들어 석영제의) 세라믹 창(1)으로 구성되고, 내부에 피처리체, 예를 들어 웨이퍼가 올려놓여지는 처리대(4)를 구비하고 있다. 처리실(3)내에는 세라믹 창(1)으로부터 마이크로파가 도입되고, 한편, 처리용 가스도입 노즐(2)로부터 처리용 가스가 공급된다. 처리대(4)는 티타늄제의 전극부재(7)에 Ni-Al 합금층(6)을 용사하고 그 위에 정전 흡착용 유전체막(5)이 되는 알루미나 세라믹스(A12O3)등의 유전체를 용사하여 형성되어 있고, 바깥 둘레부에는 알루미나제 또는 석영제의 처리대 커버(8)가 씌워져 있다. 전극부재(7)와 처리대 받침(10)사이에 절연판(9)이 배치되어 있다. 처리실(3)내는 진공펌프(도시생략)에 의해 배기할 수 있게 되어 있다. 절연판(9)의 재료로서는 알루미나, 지르코니아, 불소수지, 석영, 질화규소, 질화알루미늄 등이 있다.
처리대 받침(10)에는 처리대 축(22)이 연결되어 있고 이 처리대축(22)의 하부는 바닥벽(3B)의 구멍으로부터 처리실(3)의 바깥쪽으로 돌출되어 있다. 처리대축(22)의 안쪽에는 절연판(9)과 일체의 절연축(23)이 설치되어 있다. 절연축(23)의 재료는 절연판(9)의 재료와 동일하다.
절연판(9) 및 절연축(23)은 전기적인 절연특성 및 열적인 절연특성이 우수한 재료에 의해서 형성되어 있고, 전극부재(7)를 처리대 받침(10)이나 처리대 축(22) 또는 바닥벽(3B)에 대하여 전기적, 열적으로 절연하는 것이다. 또한 전극부재(7)와 절연판(9)의 사이 및 절연판(9)과 처리대 받침(10)의 사이 및 처리대 커버(8)와의 사이의 전기적 또는 열적인 절연을 보다 완전하게 하기 위해서 각각 간극(31, 32, 33)이 형성되어 있다. 이들 간극은 처리실(3)내로 연통하고 있어 처리시에는 고진공상태로 된다.
바닥벽(3B)과 처리대 축(22)의 바깥 둘레와의 사이에는 벨로즈(27)가 설치되어 있다. 벨로즈(27)의 바깥쪽, 즉 대기중에는 처리대의 상하이동 기구로서 처리대 축(22)에 연결된 스테인레스제의 베이스(24)와, 처리대의 상하이동 가이드부(11)와, 처리대의 상하이동 구동부(12)가 설치되어 있다. 처리대의 상하이동 가이드부(11) 및 처리대의 상하이동 구동부(12)는 각각 축 및 볼베어링에 의해 구성되어 있다. 이들 축 및 볼베어링은, 고온이 되는 전극부재(7)로부터 떨어진 위치에 설치되어 있다.
처리대(4)는 냉매도입 노즐(21)을 거쳐 전극부재(7)내의 공극부(30)에 냉매를 순환하는 양을, 웨이퍼를 올려놓는 면의 온도를 검지하는 온도센서(20)의 출력에 의거하여 냉매온도 컨트롤러(19)로 제어함으로써 온도조절되고 있다. 고온에칭을 행하는 경우, 웨이퍼를 올려놓는 면의 온도가 예를 들어 150℃ 가 되도록 제어된다.
또한 처리대(4)의 전극부재(7)는 절연축(23)내의 도선(및 로우패스필터)을 거쳐 직류전원(14)에 접속되어 있다. 에칭처리중 상기한 방법에 의해 플라즈마를 생성하여 유전체막의 양쪽 끝에 직류전압을 인가함으로써 생기는 정전 흡착력에 의해 웨이퍼(40)의 지지를 행한다. 바닥벽(3B)은 접지(26)되어 있다.
절연축(23)내에는 전극부재(7)의 중앙부의 구멍(42)(도 2참조)을 거쳐 웨이퍼(40)를 올려놓는 면에 도달하는 전열가스 공급로가 형성되어 있고, 이 전열가스 공급로의 하단에는 전열가스 도입관(17)이 접속되어 있다. He 등의 전열가스는 웨이퍼를 올려놓는 면과 웨이퍼(40)사이의 가스압력이 소정치가 되도록 전열가스 압력제어계(18)에 의해 그 공급량이 제어된다.
이어서 처리대(4), 정전 흡착용 유전체막(5)의 구성에 관하여 설명한다. 처리대(4)의 전극부재(7) 및 정전 흡착용 유전체막(5)에는 웨이퍼(40)를 올려놓는 면에 있어서 웨이퍼(40)를 반송하기 위해서 정전 흡착용 유전체막(5)으로부터 웨이퍼(40)를 들어 올리는 복수의 웨이퍼 리프트핀(25)이 삽입되는 구멍이 판두께 방향으로 형성되어 있다. 상기 온도센서(20)는 웨이퍼 리프트핀(25)의 일부를 이용하여 구성되어 있다.
또한 처리대(4)의 웨이퍼를 올려놓는 면의 정전 흡착용 유전체막(5)에는 도 2에 나타내는 바와 같이 전열가스공급용 구멍(42)으로부터 방사상으로 연장되는 복수의 홈(44)과, 이들 홈을 서로 연결하는 고리형상의 홈(45)이 형성되어 있다. 이들 홈은 깊이가 0.05 내지 0.1 mm, 폭이 0.5 내지 1 mm 이며, 초음파 가공에 의해 가공되어 있다. 43은 웨이퍼 리프트핀(25)이 삽입되는 구멍이다. 정전 흡착용 유전체막(5)의 가장 바깥 둘레부에는 홈(44)이 없는 고리형상의 돌출부(46)가 형성되어 있다.
웨이퍼 리프트핀(25)은 한쪽 끝을 슬라이드 베어링(29)에 의해 지지되어 웨이퍼 리프트핀 구동부(13)에 의해 상하로 구동되게 되어 있다. 바닥벽(3B)과 웨이퍼 리프트핀(25)의 구동부 바깥 둘레와의 사이에는 벨로즈(28)가 설치되어 있다.
전극부재(7)는 도 3에 나타내는 바와 같이 티타늄제의 상부재(70), 하부재(71)를 확산 접합하여 일체화한 것으로, 전열가스공급용 구멍(72), 웨이퍼 리프트핀용 구멍(73) 및 냉매도입 노즐용 구멍(74)이 설치되어 있다. 또한 상부재(70)내에는 공극부(30)에 대응하는 오목부(도시생략)가 형성되어 있다. 하부재(71)에는 절연용 간극(31)을 확보하기 위해 바닥부 바깥 둘레가 파여져 있다. 또한 일례로서 직경 200 mm의 웨이퍼대응 장치에서는 전극부재(7)의 바깥 둘레부의 높이가 3 cm, 전극부재(7)의 바깥 지름(직경)을 25 cm로 하고, 직경 300 mm의 웨이퍼대응 장치에서는 전극부재(7)의 바깥 둘레부의 높이가 3 cm, 전극부재(7)의 바깥 지름(직경)을 35 cm로 한다.
또한 티타늄합금으로서는 다음과 같은 것을 들 수 있다.
α형, near α형···CP Ti(1종, 2종, 3종), Ti-0.15Pd, Ti-5Al-2.5Sn, Ti-8Al-1V(8-1-1), Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-0.1Si(6-2-4-2s), Ti-6Al-5Zr-0.5Mo-0.25Si (IMI685),
α+ β형 ···Ti-6Al-4V(6-4), Ti-6Al-2Sn-4Zr-6 Mo(6-2-4-6)
β형 ···Ti-13V-11Cr-3Ar(13-3-1), Ti-11.5Mo-4.5Sn-6Zr(Be6aIII), Ti-4Mo-8V-6Cr-3Al-4Zr(BetaC), Ti-15Mo5Zr-3Al(15-5-3)
절연판(9)은 도 4에 나타내는 바와 같이 원반형상의 판재로 이루어지고 전열가스공급용 구멍(92), 웨이퍼 리프트핀용 구멍(93) 및 냉매도입노즐용 구멍(94)이 설치되어 있다. 또한 처리대 커버(8)와의 사이의 절연용 간극(33)을 확보하기 위해서 절연판(9)의 바깥 지름은 처리대 커버(8)의 바깥 지름보다도 약간 작다. 간극(33)의 크기는 예를 들어 0.1 mm이상, 2 mm 이하로 한다.
처리대 받침(10)은 도 5에 나타내는 바와 같이 대략 원반형상의 판재로 이루어지고, 전열가스공급용 구멍(102), 웨이퍼 리프트핀용 구멍(103) 및 냉매도입노즐용 구멍(104)이 설치되어 있다. 또한 절연용 간극(3233)을 확보하기 위하여 바닥부 바깥 둘레가 파여져 있고, 바깥 지름은 절연판(9)과 동일하게 처리대 커버(8)의 바깥 지름보다도 약간 작다.
이어서 본 발명의 실시예에 의한 에칭처리를 설명한다. 우선, 처리실(3)내에 처리용 가스를 소정의 유량으로 도입하면서 진공배기한다. 웨이퍼(40)의 에칭처리는 처리실(3)내의 처리용 가스를 마이크로파와 솔레노이드(도시생략)에 의한 자장의 상호작용에 의해 플라즈마화(100)함과 동시에 처리대(4)에 바이어스 인가용 고주파 전원(15)으로부터 콘덴서(16)를 거쳐 고주파를 인가하여 웨이퍼(40)에 입사하는 이온의 에너지를 제어하여 행한다.
다음에 도 6에 의해 본 발명의 처리대(4)의 재질에 관하여 설명한다. 전극부재(7)를 티타늄으로 하면 열팽창율이 8.5 ×1O-6 [/k]로 알루미늄의 약 1/3로 작기 때문에 열변형도 작아 ε' = 8.5 ×10-6 [/k] ×(160 - 25) [k] = 1.1 ×10-3이 된다. 발생하는 열응력도 σ' = (ε'- εl) ×E = 4 [kgf/mm2]이 되어 알루미나 세라믹스의 강도이하를 달성할 수 있다.
또한, 티타늄과 알루미나 세라믹스는 재료끼리의 접착의 상성이 좋지 않기 때문에 본 발명의 실시예에 있어서는 니켈합금 100㎛ 정도(Ni-AL)를 사이에 끼우고 있다. 이 경우에서는 니켈합금(Ni-AL)의 열팽창율은 19 ×1O-6 [/k]로 티타늄의 것보다 크나, 막압이 0.1 mm 오더로 기재의 크기의 수 cm와 비교해서 1/1OO 이하로 충분히 작기 때문에 열변형은 전극부재로 99% 이상 결정되어 진다. 따라서 열응력에 대한 유전체막의 강도의 열화는 거의 없다고 할 수 있다.
이어서 본 발명은 유자장 마이크로파 에칭장치 이외의 방식의 처리장치, 예를 들어 평행평판형상의 RIE 장치에도 적용할 수 있다. 유자장 마이크로파 에칭장치와 다른 점은 마이크로파와 솔레노이드의 자장의 상호작용에 의해 플라즈마를 생성하는 대신, 처리대(4)에 대향하는 접지된 상부전극을 설치하고, 이 전극사이에 바이어스 인가용 고주파 전원에 의해 고주파를 인가하여 플라즈마를 생성하도록 한 점이다. 상기한 실시예와는 플라즈마의 생성방법이 다를 뿐이며, 처리대(4)를 상기 각 실시예와 동일하게 구성함으로써 동일한 에칭처리를 할 수 있다.
본 발명은 스퍼터장치에도 적용할 수 있다. 스퍼터장치는 상부전극에 성막용 타겟을, 또한 웨이퍼를 가열하기 위한 히터를 설치한 처리대 상에 웨이퍼를 배치하여, 상부전극과 처리대 사이에 바이어스 인가용 고주파 전원에 의해 고주파를 인가하여 플라즈마를 생성한 후, 셔터를 개방하여 웨이퍼 표면에 타겟을 성막하는 장치이다. 따라서 에칭장치와 다른 점은 처리압력이 더욱 저압인 것과 웨이퍼를 가열하면서 처리하는 점이며, 처리대를 상기한 실시예와 같이 구성함으로써 동일하게 스퍼터처리를 행할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 감압 분위기내에서 웨이퍼 등의 시료를 가열하면서 플라즈마 등에 의해 처리하는 처리장치에 널리 적용할 수 있다. 예를 들어 플라즈마를 이용하여 피처리물을 처리하는 예로서는 플라즈마에칭, 플라즈마 CVD, 스퍼터 등을 들 수 있다. 또한 플라즈마를 이용하지 않고 피처리물을 처리하는 예로서는 이온주입, MBE, 증착, 감압 CVD 등을 들 수 있다.
본 발명에 의하면 웨이퍼의 고온처리에 적합한 정전 흡착수단 부착 처리대 및 상기 처리대를 구비한 진공처리장치를 제공할 수 있다.
또한 웨이퍼를 올려놓는 면의 온도를 소정의 고온으로 유지가능한 처리대 및 상기 처리대를 구비한 진공처리장치를 제공할 수 있다.
또, 처리대의 온도가 고온이 되어도 원활하게 상하이동 가능한 처리대 및 상기 처리대를 구비한 진공처리장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예가 되는 진공처리장치의 종단면을 나타낸 도,
도 2는 도 1의 실시예의 정전 흡착용 유전체막의 평면도,
도 3은 도 1의 실시예의 처리대의 이면사시도,
도 4는 도 1의 절연판의 이면사시도,
도 5는 도 1의 처리대 받침의 이면사시도,
도 6은 도 1의 실시예의 처리대의 특성을 설명하는 도면이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
40 : 웨이퍼 3 : 처리실
2 : 처리용 가스도입노즐 7 : 전극부재
15 : 바이어스 인가용 고주파 전원
9 : 절연판 5 : 정전 흡착용 유전체막
14 : 정전 흡착용 전원 25 : 웨이퍼 리프트핀

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 처리실에 설치된 처리대를 구비하고 감압 분위기내에서 피처리물을 상기 처리대에 정전 흡착하고, 상기 처리대를 가열하여 상기 피처리물을 고온에서 처리하는 진공처리장치에 있어서,
    상기 처리대의 전극부재를 티타늄 또는 티타늄합금으로 하고, 상기 전극부재의 위에 정전 흡착용 유전체막을 형성하며, 상기 티타늄제의 전극부재에 Ni-Al 합금층을 용사하고, 그 위에 상기 정전 흡착용 유전체막이 되는 알루미나 세라믹스를 용사하여 상기 처리대를 형성한 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  3. 처리실에 설치된 처리대를 구비하고, 상기 처리대는 처리대 받침에 유지되어 있고, 상기 처리대의 전극부재를 가열하는 수단을 가지며, 상기 처리대의 전극부재와 상기 처리대 받침의 사이에 절연판이 배치되어 감압 분위기내에서 상기 피처리물을 상기 처리대에 정전 흡착하고 상기 처리대를 가열하여 상기 피처리물을 고온에서 처리하는 진공처리장치에 있어서,
    상기 처리대의 전극부재를 티타늄 또는 티타늄합금으로 하고, 상기 전극부재와 상기 절연판, 상기 절연판과 상기 처리대 받침 사이에 각각 열절연용의 간극을 설치한 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  4. 처리실에 설치된 처리대를 구비하고, 상기 처리대는 베어링을 거쳐 처리대 받침에 상하이동 가능하게 유지되어 있고, 상기 처리대의 전극부재를 가열하는 수단을 가지며, 상기 전극부재와 상기 처리대 받침의 사이에 절연판이 배치되어 감압 분위기내에서 상기 피처리물을 상기 처리대에 정전 흡착하며, 상기 처리대를 가열하여 상기 피처리물을 고온에서 처리하는 진공처리장치에 있어서,
    상기 처리대의 전극부재를 티타늄 또는 티타늄합금으로 하고, 상기 처리대 받침 및 상기 베어링을 상기 처리실 밖의 대기중에 설치한 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  5. 처리실에 설치된 처리대를 구비하고, 상기 처리대는 처리대 받침에 유지되어 있고, 상기 처리대의 전극부재를 가열하는 수단을 가지며, 상기 처리대의 전극부재와 상기 처리대 받침의 사이에 절연판이 배치되어 감압 분위기내에서 상기 피처리물을 상기 처리대에 정전 흡착하며, 상기 처리대를 가열하여 상기 피처리물을 고온에서 처리하는 진공처리장치에 있어서,
    상기 처리대의 전극부재와 상기 절연판, 상기 절연판과 상기 처리대 받침의 사이에 각각 열절연용의 간극을 설치한 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  6. 처리실에 설치된 처리대를 구비하고, 상기 처리대는 베어링을 거쳐 처리대 받침에 상하이동 가능하게 유지되어 있고, 상기 처리대의 전극부재를 가열하는 수단을 가지며, 상기 전극부재와 상기 처리대 받침의 사이에 절연판이 배치되어 감압 분위기내에서 상기 피처리물을 상기 처리대에 정전 흡착하고 상기 처리대를 가열하여 상기 피처리물을 고온에서 처리하는 진공처리장치에 있어서,
    상기 처리대 받침 및 상기 베어링을 상기 처리실 밖의 대기중에 설치한 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  7. 제 3항 내지 제 6항중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리대의 전극부재를 가열하는 수단은 상기 전극부재를 100℃ 내지 200 ℃로 가열하는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  8. 삭제
  9. 전극부재와 정전 흡착용 유전체막 및 상기 전극부재를 가열하는 수단을 구비하고, 절연판을 거쳐 처리대 받침에 유지되고, 피처리물을 정전 흡착하며, 가열하는 진공처리장치용 처리대에 있어서,
    상기 전극부재를 티타늄 또는 티타늄합금으로 하고, 상기 전극부재와 상기 절연판, 상기 절연판과 상기 처리대 받침의 사이에 각각 열절연용의 간극을 설치한 것을 특징으로 하는 처리대.
  10. 처리실 내에 처리대를 구비하고, 상기 처리대는 처리대 받침에 유지되어 있고, 상기 처리대의 전극부재를 가열하는 수단을 가지며, 상기 처리대의 전극부재와 상기 처리대 받침의 사이에 절연판이 배치되어 감압 분위기내에서 상기 피처리물을 상기 처리대에 정전 흡착하고 상기 처리대를 가열하여 상기 피처리물을 고온에서 처리하는 진공처리장치에 있어서,
    상기 처리대의 전극부재를 티타늄 또는 티타늄합금으로 하고, 상기 티타늄제의 전극부재에 Ni-Al 합금층을 용사하고, 그 위에 상기 정전 흡착용 유전체막이 되는 알루미나 세라믹스를 용사하여 상기 처리대를 형성하며, 상기 전극부재와 상기 절연판 사이 및 상기 절연판과 상기 처리대 받침 사이에 각각 열절연용의 간극을 마련한 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  11. 처리실 내에 처리대를 구비하고, 상기 처리대는 베어링을 거쳐 처리대 받침에 상하이동 가능하게 유지되어 있고, 상기 처리대의 전극부재를 가열하는 수단을 가지며, 상기 전극부재와 상기 처리대 받침의 사이에 절연판이 배치되어 감압 분위기내에서 상기 피처리물을 상기 처리대에 정전 흡착하고 상기 처리대를 가열하여 상기 피처리물을 고온에서 처리하는 진공처리장치에 있어서,
    상기 처리대의 전극부재를 티타늄 또는 티타늄합금으로 하고, 상기 티타늄제의 전극부재에 Ni-Al 합금층을 용사하고, 그 위에 상기 정전 흡착용 유전체막이 되는 알루미나 세라믹스를 용사하여 상기 처리대를 형성하며, 상기 처리대 받침 및 상기 베어링을 상기 처리실 밖의 대기중에 설치한 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5873781A (en) * 1996-11-14 1999-02-23 Bally Gaming International, Inc. Gaming machine having truly random results
JP2001057359A (ja) * 1999-08-17 2001-02-27 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
US6353210B1 (en) * 2000-04-11 2002-03-05 Applied Materials Inc. Correction of wafer temperature drift in a plasma reactor based upon continuous wafer temperature measurements using and in-situ wafer temperature optical probe
US6485605B1 (en) * 2000-04-20 2002-11-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd High temperature process chamber having improved heat endurance
JP3341763B2 (ja) * 2000-04-27 2002-11-05 住友電気工業株式会社 化合物半導体装置の製造方法および化合物半導体装置の製造装置
US6503368B1 (en) * 2000-06-29 2003-01-07 Applied Materials Inc. Substrate support having bonded sections and method
JP4009100B2 (ja) * 2000-12-28 2007-11-14 東京エレクトロン株式会社 基板加熱装置および基板加熱方法
JP2002222767A (ja) * 2001-01-26 2002-08-09 Seiko Epson Corp 真空装置用治具の形成方法
JP2002289676A (ja) * 2001-03-26 2002-10-04 Taiheiyo Cement Corp 静電チャック
US6677167B2 (en) * 2002-03-04 2004-01-13 Hitachi High-Technologies Corporation Wafer processing apparatus and a wafer stage and a wafer processing method
US6759100B2 (en) * 2002-06-10 2004-07-06 Konica Corporation Layer formation method, and substrate with a layer formed by the method
JP4642358B2 (ja) * 2004-01-13 2011-03-02 株式会社日立ハイテクノロジーズ ウエハ載置用電極
KR101257985B1 (ko) * 2007-07-11 2013-04-24 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 플라즈마 처리 방법 및 플라즈마 처리 장치
JP2010062195A (ja) * 2008-09-01 2010-03-18 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置及び試料載置電極
JP5088331B2 (ja) * 2009-01-26 2012-12-05 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置用の構成部品及び熱処理装置
US9719169B2 (en) * 2010-12-20 2017-08-01 Novellus Systems, Inc. System and apparatus for flowable deposition in semiconductor fabrication
US10224182B2 (en) 2011-10-17 2019-03-05 Novellus Systems, Inc. Mechanical suppression of parasitic plasma in substrate processing chamber
JP5996340B2 (ja) * 2012-09-07 2016-09-21 東京エレクトロン株式会社 プラズマエッチング装置
KR101451736B1 (ko) * 2013-02-06 2014-10-16 주식회사 코디에스 플라즈마 에칭 장치 및 기판 이송 장치
US9847222B2 (en) 2013-10-25 2017-12-19 Lam Research Corporation Treatment for flowable dielectric deposition on substrate surfaces
US10049921B2 (en) 2014-08-20 2018-08-14 Lam Research Corporation Method for selectively sealing ultra low-k porous dielectric layer using flowable dielectric film formed from vapor phase dielectric precursor
US10388546B2 (en) 2015-11-16 2019-08-20 Lam Research Corporation Apparatus for UV flowable dielectric
JP6867550B2 (ja) * 2018-11-19 2021-04-28 日本特殊陶業株式会社 保持装置および保持装置の製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06260449A (ja) * 1993-03-02 1994-09-16 Kobe Steel Ltd プラズマ処理装置
KR0146878B1 (ko) * 1994-12-31 1998-11-02 김만제 표면경도 향상을 위한 스텔라이트재의 코팅방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5567267A (en) * 1992-11-20 1996-10-22 Tokyo Electron Limited Method of controlling temperature of susceptor
JPH06251896A (ja) * 1992-12-28 1994-09-09 Hitachi Ltd プラズマ処理方法及び装置
JPH09260474A (ja) * 1996-03-22 1997-10-03 Sony Corp 静電チャックおよびウエハステージ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06260449A (ja) * 1993-03-02 1994-09-16 Kobe Steel Ltd プラズマ処理装置
KR0146878B1 (ko) * 1994-12-31 1998-11-02 김만제 표면경도 향상을 위한 스텔라이트재의 코팅방법

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