JPH07130830A - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
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- JPH07130830A JPH07130830A JP30097193A JP30097193A JPH07130830A JP H07130830 A JPH07130830 A JP H07130830A JP 30097193 A JP30097193 A JP 30097193A JP 30097193 A JP30097193 A JP 30097193A JP H07130830 A JPH07130830 A JP H07130830A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウエハを極低温から高温までの広範囲で効率
良く温度制御することができ、かつウエハ全面に均一に
高周波を印加することができるようにする。 【構成】 内部には冷媒が導入される中空室２１を有し
かつ上面が開口状態に形成されている温度制御槽２０
と、温度制御槽２０の上部に配置されかつウエハＳを静
電吸着するための静電チャック１１とからなる載置台１
０を備え、静電チャック１１は、高周波印加用の電極１
４とヒータ１３と静電吸着用の平板電極１２とが絶縁体
１５を介して順次積層されると共にこれら全体が絶縁体
１５で被覆されてなり、かつ下面が温度制御槽２０の上
面の開口２６を塞ぐ状態に配置されるようにする。
良く温度制御することができ、かつウエハ全面に均一に
高周波を印加することができるようにする。 【構成】 内部には冷媒が導入される中空室２１を有し
かつ上面が開口状態に形成されている温度制御槽２０
と、温度制御槽２０の上部に配置されかつウエハＳを静
電吸着するための静電チャック１１とからなる載置台１
０を備え、静電チャック１１は、高周波印加用の電極１
４とヒータ１３と静電吸着用の平板電極１２とが絶縁体
１５を介して順次積層されると共にこれら全体が絶縁体
１５で被覆されてなり、かつ下面が温度制御槽２０の上
面の開口２６を塞ぐ状態に配置されるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、静電吸着によってウエ
ハを固定する載置台を備えたドライエッチング装置やプ
ラズマＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition) 装置等の半
導体製造装置に関するものである。
ハを固定する載置台を備えたドライエッチング装置やプ
ラズマＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition) 装置等の半
導体製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ウエハ上に形成される素子が高度
に微細化されるに伴い、ドライエッチングやプラズマＣ
ＶＤ等の微細加工技術の分野においては、ウエハの温度
を高精度に制御することが求められている。例えばドラ
イエッチングの分野で最近注目を集めている低温エッチ
ングでは、低温に温度制御されている載置台にウエハを
密着させて、ウエハを低温に保持する技術が重要となっ
ている。このため最近では載置台として、ウエハとの密
着性が良くウエハを効率良く温度制御できる、静電吸着
を利用した所謂静電チャックを用いた載置台が盛んに使
用されている。
に微細化されるに伴い、ドライエッチングやプラズマＣ
ＶＤ等の微細加工技術の分野においては、ウエハの温度
を高精度に制御することが求められている。例えばドラ
イエッチングの分野で最近注目を集めている低温エッチ
ングでは、低温に温度制御されている載置台にウエハを
密着させて、ウエハを低温に保持する技術が重要となっ
ている。このため最近では載置台として、ウエハとの密
着性が良くウエハを効率良く温度制御できる、静電吸着
を利用した所謂静電チャックを用いた載置台が盛んに使
用されている。
【０００３】図４は従来の静電チャックを用いた載置台
の一例であり、ウエハＳを載置した状態を示してある。
図示したように載置台５０は、例えば温度制御槽５７
と、温度制御槽５７の上部に固着された静電チャック５
１とで構成されている。
の一例であり、ウエハＳを載置した状態を示してある。
図示したように載置台５０は、例えば温度制御槽５７
と、温度制御槽５７の上部に固着された静電チャック５
１とで構成されている。
【０００４】温度制御槽５７は、その内部に冷媒が導入
される中空室５８を有しており、この中空室５８に連通
する状態で冷媒の導入管５９と排出管６０とが接続され
ている。また温度制御槽５７は導電材料で形成されてい
ると共に高周波電源６１が接続され、この載置台５０を
備えた半導体製造装置において、例えばプラズマを励起
し制御するための電極ともなっている。
される中空室５８を有しており、この中空室５８に連通
する状態で冷媒の導入管５９と排出管６０とが接続され
ている。また温度制御槽５７は導電材料で形成されてい
ると共に高周波電源６１が接続され、この載置台５０を
備えた半導体製造装置において、例えばプラズマを励起
し制御するための電極ともなっている。
【０００５】一方、静電チャック５１は、ヒータ５３の
上方に絶縁体５４を介して静電吸着用の平板電極５２を
配置し、これら全体をさらに絶縁体５４で被覆してな
る。この平板電極５２には、後述する如く絶縁体５４に
誘電分極現象を誘起するための直流電源５５が接続さ
れ、またヒータ５３には交流電源５６が接続されてい
る。
上方に絶縁体５４を介して静電吸着用の平板電極５２を
配置し、これら全体をさらに絶縁体５４で被覆してな
る。この平板電極５２には、後述する如く絶縁体５４に
誘電分極現象を誘起するための直流電源５５が接続さ
れ、またヒータ５３には交流電源５６が接続されてい
る。
【０００６】なお、静電チャック５１の上面にはＮ2 ガ
ス等の不活性ガスの吹き出し溝（図せず）が形成されて
いる。この吹き出し溝は、温度制御槽５７によって温度
制御されている載置台５０と、後述する如く載置台５０
の静電チャック５１に静電吸着されたウエハＳとの熱伝
導率を高めるために設けられるものであり、吹き出し溝
を介してウエハＳの裏面側に不活性ガスが供給されるよ
うになっている。
ス等の不活性ガスの吹き出し溝（図せず）が形成されて
いる。この吹き出し溝は、温度制御槽５７によって温度
制御されている載置台５０と、後述する如く載置台５０
の静電チャック５１に静電吸着されたウエハＳとの熱伝
導率を高めるために設けられるものであり、吹き出し溝
を介してウエハＳの裏面側に不活性ガスが供給されるよ
うになっている。
【０００７】上記静電チャック５１においては、直流電
源５５より平板電極５２に電圧が印加されると、それに
よって生じる電位差によって絶縁体５４に誘電分極現象
が起こる。そして、平板電極５２上と異符号の電荷が絶
縁体５４の上面に励起され、絶縁体５４の上面に載置さ
れたウエハＳとの間で静電気力が生じてウエハＳが吸着
保持される。
源５５より平板電極５２に電圧が印加されると、それに
よって生じる電位差によって絶縁体５４に誘電分極現象
が起こる。そして、平板電極５２上と異符号の電荷が絶
縁体５４の上面に励起され、絶縁体５４の上面に載置さ
れたウエハＳとの間で静電気力が生じてウエハＳが吸着
保持される。
【０００８】従来ではこのような静電チャック５１は、
図示したようにネジ６２によってあるいは図示しないが
シリコン系等の接着剤で温度制御槽５７に固定される。
そして、静電チャック５１に保持されたウエハＳは、中
空室５８内の冷媒と又はヒータ５３と、静電チャック５
１を介して熱交換を行うことにより温度制御される。
図示したようにネジ６２によってあるいは図示しないが
シリコン系等の接着剤で温度制御槽５７に固定される。
そして、静電チャック５１に保持されたウエハＳは、中
空室５８内の冷媒と又はヒータ５３と、静電チャック５
１を介して熱交換を行うことにより温度制御される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところが、静電チャッ
ク５１と温度制御槽５７との固定にシリコン系等の接着
剤を用いた場合には、接着剤が耐えうる温度範囲が狭い
ため、ウエハＳを極低温から高温までの広範囲に温度制
御することができないという欠点があった。また載置台
５０によるウエハＳの温度制御は真空中で行われるの
で、図４に示したように温度制御槽５７と静電チャック
５１とをネジ６２によって固定しても、温度制御槽５７
の上面と静電チャック５１の下面との間が真空断熱され
てしまってその部分で良好な熱伝導がなされなかった。
ク５１と温度制御槽５７との固定にシリコン系等の接着
剤を用いた場合には、接着剤が耐えうる温度範囲が狭い
ため、ウエハＳを極低温から高温までの広範囲に温度制
御することができないという欠点があった。また載置台
５０によるウエハＳの温度制御は真空中で行われるの
で、図４に示したように温度制御槽５７と静電チャック
５１とをネジ６２によって固定しても、温度制御槽５７
の上面と静電チャック５１の下面との間が真空断熱され
てしまってその部分で良好な熱伝導がなされなかった。
【００１０】図５は図４の載置台５０を備えた半導体装
置内を真空とし、温度制御槽５７の中空室５８内に−１
２０℃の冷媒を循環させたときのウエハＳの冷却状態を
測定した結果を示したものである。図中□は冷媒の排出
管６０の入口における温度、△は静電チャック５１の温
度、またはウエハＳの温度を示している。
置内を真空とし、温度制御槽５７の中空室５８内に−１
２０℃の冷媒を循環させたときのウエハＳの冷却状態を
測定した結果を示したものである。図中□は冷媒の排出
管６０の入口における温度、△は静電チャック５１の温
度、またはウエハＳの温度を示している。
【００１１】図から静電チャック５１の温度と排出管６
０の入口の温度との間には、冷媒の循環を開始してから
４０分を経過した後も大きな隔たりがあり、温度制御槽
５７と静電チャック５１との間で良好な熱伝導がなされ
ていないことがわかる。それに伴って載置台５０に載置
されたウエハＳも、裏面にＮ2 ガスが供給され、静電吸
着された後も効率良く冷却されていない。このように、
上記した載置台５０では温度制御槽５７の上面と静電チ
ャック５１の下面との間は真空断熱により良好な熱伝導
がなされないため、ウエハＳが効率良く温度制御されな
いという問題が生じていた。
０の入口の温度との間には、冷媒の循環を開始してから
４０分を経過した後も大きな隔たりがあり、温度制御槽
５７と静電チャック５１との間で良好な熱伝導がなされ
ていないことがわかる。それに伴って載置台５０に載置
されたウエハＳも、裏面にＮ2 ガスが供給され、静電吸
着された後も効率良く冷却されていない。このように、
上記した載置台５０では温度制御槽５７の上面と静電チ
ャック５１の下面との間は真空断熱により良好な熱伝導
がなされないため、ウエハＳが効率良く温度制御されな
いという問題が生じていた。
【００１２】さらに従来の載置台５０においては、半導
体製造装置の電極でもある温度制御槽５７が、全体が絶
縁体５４で被覆された静電チャック５１の下部に配置さ
れているので、温度制御槽５７からの高周波が絶縁体５
４に大きく影響されてウエハＳ全面に均一に印加されな
かった。このため、ウエハＳを例えばプラズマエッチン
グする場合にウエハＳ全面に均一にプラズマが発生せ
ず、プラズマの少ないところでエッチング速度が低下し
てしまうという問題も生じていた。
体製造装置の電極でもある温度制御槽５７が、全体が絶
縁体５４で被覆された静電チャック５１の下部に配置さ
れているので、温度制御槽５７からの高周波が絶縁体５
４に大きく影響されてウエハＳ全面に均一に印加されな
かった。このため、ウエハＳを例えばプラズマエッチン
グする場合にウエハＳ全面に均一にプラズマが発生せ
ず、プラズマの少ないところでエッチング速度が低下し
てしまうという問題も生じていた。
【００１３】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、ウエハを極低温から高温までの広範囲で効率良く
温度制御することができ、かつウエハ全面に均一に高周
波を印加することができる載置台を備えた半導体製造装
置を提供することを目的としている。
あり、ウエハを極低温から高温までの広範囲で効率良く
温度制御することができ、かつウエハ全面に均一に高周
波を印加することができる載置台を備えた半導体製造装
置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に第１の発明は、内部には冷媒が導入される中空室を有
しかつ上面が開口状に形成されてなる温度制御槽と、該
温度制御槽の上部に配置されかつウエハを静電吸着する
ための静電チャックとからなる載置台を備え、前記静電
チャックは、高周波印加用の電極とヒータと静電吸着用
の平板電極とが絶縁体を介して順次積層されると共にこ
れら全体が前記絶縁体で被覆されてなり、かつ下面が前
記温度制御槽の上面の開口を塞ぐ状態に配置されるよう
にしたものである。
に第１の発明は、内部には冷媒が導入される中空室を有
しかつ上面が開口状に形成されてなる温度制御槽と、該
温度制御槽の上部に配置されかつウエハを静電吸着する
ための静電チャックとからなる載置台を備え、前記静電
チャックは、高周波印加用の電極とヒータと静電吸着用
の平板電極とが絶縁体を介して順次積層されると共にこ
れら全体が前記絶縁体で被覆されてなり、かつ下面が前
記温度制御槽の上面の開口を塞ぐ状態に配置されるよう
にしたものである。
【００１５】また第２の発明は、内部には冷媒が導入さ
れる中空室を有する下部槽と、該下部槽の上部に配置さ
れると共に内部に中空室を有しかつ上面が開口状に形成
されてなる上部槽とで構成される温度制御槽と、該温度
制御槽の上部に配置されかつウエハを静電吸着するため
の静電チャックとからなる載置台を備え、前記静電チャ
ックは、高周波印加用の電極とヒータと静電吸着用の平
板電極とが絶縁体を介して順次積層されると共にこれら
全体が前記絶縁体で被覆されてなり、かつ下面が前記上
部槽の上面の開口を塞ぐ状態で配置されるようにしたも
のである。
れる中空室を有する下部槽と、該下部槽の上部に配置さ
れると共に内部に中空室を有しかつ上面が開口状に形成
されてなる上部槽とで構成される温度制御槽と、該温度
制御槽の上部に配置されかつウエハを静電吸着するため
の静電チャックとからなる載置台を備え、前記静電チャ
ックは、高周波印加用の電極とヒータと静電吸着用の平
板電極とが絶縁体を介して順次積層されると共にこれら
全体が前記絶縁体で被覆されてなり、かつ下面が前記上
部槽の上面の開口を塞ぐ状態で配置されるようにしたも
のである。
【００１６】
【作用】第１の発明によれば、静電チャック内のヒータ
の熱が載置台に静電吸着されたウエハに効率良く伝わ
る。また前記静電チャックの下面は、温度制御槽の中空
室内に導入される冷媒に直接接触することとなるので、
該冷媒と前記ウエハとの熱交換が極めて効率良く行われ
る。さらに高周波印加用の電極が前記静電チャック内に
設けられ、前記ウエハに近い位置に配置されているの
で、該ウエハ全面に均一に高周波が印加される。
の熱が載置台に静電吸着されたウエハに効率良く伝わ
る。また前記静電チャックの下面は、温度制御槽の中空
室内に導入される冷媒に直接接触することとなるので、
該冷媒と前記ウエハとの熱交換が極めて効率良く行われ
る。さらに高周波印加用の電極が前記静電チャック内に
設けられ、前記ウエハに近い位置に配置されているの
で、該ウエハ全面に均一に高周波が印加される。
【００１７】また第２の発明によれば、静電吸着された
ウエハを高温処理する際には、上部槽によって下部槽内
の冷媒の温度が前記静電チャックに直接伝わらないの
で、前記ウエハとヒータとの熱交換が安定して行われ
る。また前記ウエハを低温処理する際には、前記下部槽
によって冷却された前記上部槽の中空室内の冷媒に、前
記静電チャックの下面が直接接接触することとなるの
で、前記ウエハは極めて効率良く冷却される。
ウエハを高温処理する際には、上部槽によって下部槽内
の冷媒の温度が前記静電チャックに直接伝わらないの
で、前記ウエハとヒータとの熱交換が安定して行われ
る。また前記ウエハを低温処理する際には、前記下部槽
によって冷却された前記上部槽の中空室内の冷媒に、前
記静電チャックの下面が直接接接触することとなるの
で、前記ウエハは極めて効率良く冷却される。
【００１８】
【実施例】以下、本発明に係る半導体製造装置の実施例
を図面に基づいて説明する。図１は第１の発明の半導体
製造装置の一例の要部断面図であり、載置台を示したも
のである。図示したようにこの載置台１０は、温度制御
槽２０と、温度制御槽２０の上部に配置された静電チャ
ック１１とで構成されている。温度制御槽２０は例えば
円板状をなし、内部に中空室２１を有している。
を図面に基づいて説明する。図１は第１の発明の半導体
製造装置の一例の要部断面図であり、載置台を示したも
のである。図示したようにこの載置台１０は、温度制御
槽２０と、温度制御槽２０の上部に配置された静電チャ
ック１１とで構成されている。温度制御槽２０は例えば
円板状をなし、内部に中空室２１を有している。
【００１９】また温度制御槽２０は、その上部周縁から
内向きにフランジ２０ａが延設されており、フランジ２
０ａを除いて温度制御槽２０の上面は開口している。な
お、フランジ２０ａの上面には凹部２０ｂが設けられて
おり、凹部２０ｂ内には後述する如く静電チャック１１
との密着度を高めるためのガスケット２５が嵌め込まれ
ている。また温度制御槽２０には、上記中空室２１に連
通する状態で冷媒の導入管２２と排出管２３とが接続さ
れており、冷媒が導入管２２、中空室２１及び排出管２
３を通って循環するようになっている。
内向きにフランジ２０ａが延設されており、フランジ２
０ａを除いて温度制御槽２０の上面は開口している。な
お、フランジ２０ａの上面には凹部２０ｂが設けられて
おり、凹部２０ｂ内には後述する如く静電チャック１１
との密着度を高めるためのガスケット２５が嵌め込まれ
ている。また温度制御槽２０には、上記中空室２１に連
通する状態で冷媒の導入管２２と排出管２３とが接続さ
れており、冷媒が導入管２２、中空室２１及び排出管２
３を通って循環するようになっている。
【００２０】一方、静電チャック１１は、後述する絶縁
体１５によって、例えば温度制御槽２０より若干小さい
径の円板上にそれより小さい径の円板を連設した形状に
形成されている。すなわち静電チャック１１は、高周波
印加用の電極１４とヒータ１３と静電吸着用の平板電極
１２とを絶縁体１５を介して順次積層すると共に、これ
ら全体を絶縁体１５で被覆することによって構成され
る。
体１５によって、例えば温度制御槽２０より若干小さい
径の円板上にそれより小さい径の円板を連設した形状に
形成されている。すなわち静電チャック１１は、高周波
印加用の電極１４とヒータ１３と静電吸着用の平板電極
１２とを絶縁体１５を介して順次積層すると共に、これ
ら全体を絶縁体１５で被覆することによって構成され
る。
【００２１】図１では、例えば高周波印加用の電極１４
をヒータ１３及び静電吸着用の平板電極１２より広範囲
に設けた場合を示している。したがって、この実施例に
おいてはこれら電極１４、ヒータ１３及び平板電極１２
の積層体全体を被覆する絶縁体１５によって、静電チャ
ック１１は例えば大小の円板を連設した形状に形成され
ている。
をヒータ１３及び静電吸着用の平板電極１２より広範囲
に設けた場合を示している。したがって、この実施例に
おいてはこれら電極１４、ヒータ１３及び平板電極１２
の積層体全体を被覆する絶縁体１５によって、静電チャ
ック１１は例えば大小の円板を連設した形状に形成され
ている。
【００２２】これら電極１４、ヒータ１３及び平板電極
１２は例えば印刷等によって設けられ、この実施例にお
いてヒータ１３は例えば渦巻き状にパターン形成され
る。また、平板電極１２には絶縁体１５に誘電分極現象
を誘起するための直流電源１６が、ヒータ１３には交流
電源１８が、電極１４には高周波電源１７がそれぞれ接
続されている。
１２は例えば印刷等によって設けられ、この実施例にお
いてヒータ１３は例えば渦巻き状にパターン形成され
る。また、平板電極１２には絶縁体１５に誘電分極現象
を誘起するための直流電源１６が、ヒータ１３には交流
電源１８が、電極１４には高周波電源１７がそれぞれ接
続されている。
【００２３】なお、絶縁体１５の上面には、図示しない
Ｎ2 ガス等の不活性ガスの吹き出し溝が形成されてお
り、吹き出し溝には例えばその略中心箇所に、図示しな
い不活性ガスの供給管が載置台４０の下方から接続され
ている。すなわち、不活性ガスの供給管は温度制御槽２
０とその上部に配置された静電チャック１１とを貫通す
る状態で吹き出し溝に接続されている。
Ｎ2 ガス等の不活性ガスの吹き出し溝が形成されてお
り、吹き出し溝には例えばその略中心箇所に、図示しな
い不活性ガスの供給管が載置台４０の下方から接続され
ている。すなわち、不活性ガスの供給管は温度制御槽２
０とその上部に配置された静電チャック１１とを貫通す
る状態で吹き出し溝に接続されている。
【００２４】このような静電チャック１１は、その下面
が温度制御槽２０の上面の開口２６を塞ぐ状態で配置さ
れる。そして、この状態で静電チャック１１の周縁が温
度制御槽２０にネジ２４止めされて、静電チャック１１
は温度制御槽２０の上部に固定される。またこの際、フ
ランジ２０ａの凹部２０ｂに嵌め込まれたガスケット２
５によって、静電チャック１１は温度制御槽２０に密着
度が高められた状態で取り付けられる。
が温度制御槽２０の上面の開口２６を塞ぐ状態で配置さ
れる。そして、この状態で静電チャック１１の周縁が温
度制御槽２０にネジ２４止めされて、静電チャック１１
は温度制御槽２０の上部に固定される。またこの際、フ
ランジ２０ａの凹部２０ｂに嵌め込まれたガスケット２
５によって、静電チャック１１は温度制御槽２０に密着
度が高められた状態で取り付けられる。
【００２５】上記の如く構成された載置台１０において
は、載置台１０の上面にウエハＳを載置して直流電源１
６より平板電極１２に電圧を印加すると、それにより生
じる電位差によって絶縁体１５に誘電分極現象が起こ
る。そして、平板電極１２上と異符号の電荷が絶縁体１
５の上面に励起され、ウエハＳとの間で静電気力が生じ
てウエハＳが吸着保持される。
は、載置台１０の上面にウエハＳを載置して直流電源１
６より平板電極１２に電圧を印加すると、それにより生
じる電位差によって絶縁体１５に誘電分極現象が起こ
る。そして、平板電極１２上と異符号の電荷が絶縁体１
５の上面に励起され、ウエハＳとの間で静電気力が生じ
てウエハＳが吸着保持される。
【００２６】また高周波印加用の電極１４は静電チャッ
ク１１の絶縁体１５内に設けられており、ウエハＳに近
い位置に配置されている。そのため高周波電源１７より
電極１４に高周波電圧を印加すると、高周波は絶縁体１
５にあまり影響されずにウエハＳ全面に伝達される。つ
まり絶縁体１５による影響が少なくて済み、ウエハＳ全
面に均一に高周波が印加される。その結果、ウエハＳ全
面に対して均一にプラズマが発生することとなる。
ク１１の絶縁体１５内に設けられており、ウエハＳに近
い位置に配置されている。そのため高周波電源１７より
電極１４に高周波電圧を印加すると、高周波は絶縁体１
５にあまり影響されずにウエハＳ全面に伝達される。つ
まり絶縁体１５による影響が少なくて済み、ウエハＳ全
面に均一に高周波が印加される。その結果、ウエハＳ全
面に対して均一にプラズマが発生することとなる。
【００２７】さらにヒータ１３も静電チャック１１の絶
縁体１５内に設けられており、ウエハＳに近い位置に配
置されている。このため、ヒータ１３に交流電源１８よ
り電流を流すと、ヒータ１３とウエハＳとの間で熱交換
が速やかに行われ、ウエハＳは所定の温度に即座に加熱
される。
縁体１５内に設けられており、ウエハＳに近い位置に配
置されている。このため、ヒータ１３に交流電源１８よ
り電流を流すと、ヒータ１３とウエハＳとの間で熱交換
が速やかに行われ、ウエハＳは所定の温度に即座に加熱
される。
【００２８】また、静電チャック１１はその下面が温度
制御槽２０の上面の開口２６を塞ぐ状態で配置されるの
で、中空室２１内を冷媒を循環させると、静電チャック
１１の下面にその冷媒が直接接触する。つまり、静電チ
ャック１１自体が直接冷却されることとなるので、静電
吸着されたウエハＳと冷媒との熱交換が速やかに行わ
れ、ウエハＳは所定の温度に極めて効率良く冷却され
る。さらにウエハＳの冷却効率が向上することから、高
周波印加用の電極１４に高周波電圧を印加してプラズマ
を発生させた際のウエハＳの温度上昇も最小限にとどめ
られる。
制御槽２０の上面の開口２６を塞ぐ状態で配置されるの
で、中空室２１内を冷媒を循環させると、静電チャック
１１の下面にその冷媒が直接接触する。つまり、静電チ
ャック１１自体が直接冷却されることとなるので、静電
吸着されたウエハＳと冷媒との熱交換が速やかに行わ
れ、ウエハＳは所定の温度に極めて効率良く冷却され
る。さらにウエハＳの冷却効率が向上することから、高
周波印加用の電極１４に高周波電圧を印加してプラズマ
を発生させた際のウエハＳの温度上昇も最小限にとどめ
られる。
【００２９】したがってこの実施例によれば、載置台１
０に吸着保持されたウエハＳを極低温から高温までの広
い温度範囲で極めて効率良く温度制御することができ
る。なお、この実施例においては静電チャック１１と温
度制御槽２０との固定に耐久温度範囲の狭い接着剤を用
いていないので、このことによってもウエハＳの広い温
度範囲での温度制御が可能となる。しかもこの実施例で
は、ウエハＳ全面に対して均一にプラズマを発生させる
ことができるので、均一なエッチングを実現することが
できる。
０に吸着保持されたウエハＳを極低温から高温までの広
い温度範囲で極めて効率良く温度制御することができ
る。なお、この実施例においては静電チャック１１と温
度制御槽２０との固定に耐久温度範囲の狭い接着剤を用
いていないので、このことによってもウエハＳの広い温
度範囲での温度制御が可能となる。しかもこの実施例で
は、ウエハＳ全面に対して均一にプラズマを発生させる
ことができるので、均一なエッチングを実現することが
できる。
【００３０】図２、図３はそれぞれ、第２の発明の半導
体製造装置の一例を示した要部断面図、要部破断図であ
る。この実施例において、上記実施例と相異するのは温
度制御槽３１が、上下２層からなっている点と、静電チ
ャック４１のヒータ４３が複数の回路パターンに分割さ
れている点である。すなわち、温度制御槽３１は例えば
円板状をなし、下部槽３２とその上に形成された上部槽
３６から構成されている。
体製造装置の一例を示した要部断面図、要部破断図であ
る。この実施例において、上記実施例と相異するのは温
度制御槽３１が、上下２層からなっている点と、静電チ
ャック４１のヒータ４３が複数の回路パターンに分割さ
れている点である。すなわち、温度制御槽３１は例えば
円板状をなし、下部槽３２とその上に形成された上部槽
３６から構成されている。
【００３１】下部槽３２は中空室３３を有しており、こ
の中空室３３に連通する状態で冷媒の導入管３４と排出
管３５とが接続されている。つまり、下部槽３２は上記
した実施例の温度制御槽２０と略同様に、冷媒が導入管
３４、中空室３３及び排出管３５を通って循環するよう
になっている。
の中空室３３に連通する状態で冷媒の導入管３４と排出
管３５とが接続されている。つまり、下部槽３２は上記
した実施例の温度制御槽２０と略同様に、冷媒が導入管
３４、中空室３３及び排出管３５を通って循環するよう
になっている。
【００３２】上部槽３６は、その下面が下部槽３２の上
面と共有する形で下部槽３２上に形成されている。この
上部槽３６も内部に中空室３７を有しており、その上部
周縁から内向きにフランジ３６ａが延設されている。そ
して、フランジ３６ａを除いて上部槽３６の上面は開口
している。すなわち温度制御槽３１の上面は開口状態に
形成されている。なお、フランジ３６ａの上面には凹部
３６ｂが設けられており、凹部３６ｂ内には上記実施例
と同様にガスケット２５が嵌め込まれている。またこの
上部槽３６には、中空室３７に連通する状態で冷媒の送
出管３８と取出管３９とが接続されており、さらに上部
槽３６には中空室３７を真空排気するための図示しない
排気機構が設けられている。
面と共有する形で下部槽３２上に形成されている。この
上部槽３６も内部に中空室３７を有しており、その上部
周縁から内向きにフランジ３６ａが延設されている。そ
して、フランジ３６ａを除いて上部槽３６の上面は開口
している。すなわち温度制御槽３１の上面は開口状態に
形成されている。なお、フランジ３６ａの上面には凹部
３６ｂが設けられており、凹部３６ｂ内には上記実施例
と同様にガスケット２５が嵌め込まれている。またこの
上部槽３６には、中空室３７に連通する状態で冷媒の送
出管３８と取出管３９とが接続されており、さらに上部
槽３６には中空室３７を真空排気するための図示しない
排気機構が設けられている。
【００３３】一方、静電チャック４１は、ヒータ４３除
いて上記実施例と同様に構成されている。すなわち、高
周波印加用の電極１４上に絶縁体１５を介して積層され
たヒータ４３は複数のパターンに分割され、各ヒータ４
３のパターンにはそれぞれ交流電源１８が接続されてい
る。図２では、ヒータ４３は例えば２つのパターンに形
成された場合を示している。なお図３では、高周波印加
用の電極１４に接続される高周波電源１７、ヒータ４３
に接続される交流電源１８及び静電吸着用の平板電極１
２に接続される直流電源１６を省略している。
いて上記実施例と同様に構成されている。すなわち、高
周波印加用の電極１４上に絶縁体１５を介して積層され
たヒータ４３は複数のパターンに分割され、各ヒータ４
３のパターンにはそれぞれ交流電源１８が接続されてい
る。図２では、ヒータ４３は例えば２つのパターンに形
成された場合を示している。なお図３では、高周波印加
用の電極１４に接続される高周波電源１７、ヒータ４３
に接続される交流電源１８及び静電吸着用の平板電極１
２に接続される直流電源１６を省略している。
【００３４】このような静電チャック４１は、その下面
が上部槽３６の上面の開口４０を塞ぐ状態で配置され
る。そして、この状態で静電チャック４１の周縁が温度
制御槽３１にネジ２４止めされて、静電チャック４１は
温度制御槽３１の上部に固定される。またこの際、フラ
ンジ２０ａの凹部２０ｂに嵌め込まれたガスケット２５
によって、静電チャック４１は温度制御槽３１に密着度
が高められた状態で取り付けられる。
が上部槽３６の上面の開口４０を塞ぐ状態で配置され
る。そして、この状態で静電チャック４１の周縁が温度
制御槽３１にネジ２４止めされて、静電チャック４１は
温度制御槽３１の上部に固定される。またこの際、フラ
ンジ２０ａの凹部２０ｂに嵌め込まれたガスケット２５
によって、静電チャック４１は温度制御槽３１に密着度
が高められた状態で取り付けられる。
【００３５】上記の如く構成された載置台３０において
は、載置台３０の上面に吸着保持されたウエハＳを低温
で処理する場合、上部槽３６の送出管３８から中空室３
７に冷媒が導入される。この冷媒は熱伝導の良いものが
用いられ、例えば不凍液等が使用される。なお下部槽３
２には、上記実施例の温度制御槽２０の中空室２１内に
導入する冷媒が常時循環する。
は、載置台３０の上面に吸着保持されたウエハＳを低温
で処理する場合、上部槽３６の送出管３８から中空室３
７に冷媒が導入される。この冷媒は熱伝導の良いものが
用いられ、例えば不凍液等が使用される。なお下部槽３
２には、上記実施例の温度制御槽２０の中空室２１内に
導入する冷媒が常時循環する。
【００３６】上記したように、静電チャック４１はその
下面が上部槽３６の上面の開口４０を塞ぐ状態で配置さ
れるので、上部槽３６の中空室３７に冷媒が導入される
と、静電チャック４１の下面にその冷媒が直接接触す
る。上部槽３６内の冷媒は、下部槽３２内の冷媒によっ
て略同程度に冷却されており、したがって静電チャック
４１自体が上部槽３６内の冷媒によって直接冷却され
る。このため、静電吸着されたウエハＳと下部槽３２内
の冷媒との熱交換が上部槽３６の冷媒を介して速やかに
行われ、ウエハＳは所定の温度に極めて効率良く冷却さ
れる。
下面が上部槽３６の上面の開口４０を塞ぐ状態で配置さ
れるので、上部槽３６の中空室３７に冷媒が導入される
と、静電チャック４１の下面にその冷媒が直接接触す
る。上部槽３６内の冷媒は、下部槽３２内の冷媒によっ
て略同程度に冷却されており、したがって静電チャック
４１自体が上部槽３６内の冷媒によって直接冷却され
る。このため、静電吸着されたウエハＳと下部槽３２内
の冷媒との熱交換が上部槽３６の冷媒を介して速やかに
行われ、ウエハＳは所定の温度に極めて効率良く冷却さ
れる。
【００３７】また載置台３０の上面に吸着保持されたウ
エハＳを高温で処理する場合、上部槽３６の取出管３９
から中空室３７の冷媒が排出される。そして排気機構に
よって、中空室３７が真空排気される。なお、このとき
も下部槽３２には冷媒が常時循環されている。そして中
空室３７を真空とした状態でヒータ４３に交流電源１８
から電流を通流させてヒータ４３を所定の温度まで発熱
させる。
エハＳを高温で処理する場合、上部槽３６の取出管３９
から中空室３７の冷媒が排出される。そして排気機構に
よって、中空室３７が真空排気される。なお、このとき
も下部槽３２には冷媒が常時循環されている。そして中
空室３７を真空とした状態でヒータ４３に交流電源１８
から電流を通流させてヒータ４３を所定の温度まで発熱
させる。
【００３８】この場合、静電チャック４１と下部槽３２
との間に真空状態の中空室３７が介在することとなり、
静電チャック４１と下部槽３２とが真空断熱される。そ
の結果、下部槽３２の中空室３３内を循環している冷媒
の温度が静電チャック４１に伝わらず、ヒータ４３の熱
が下部槽３２内の冷媒の温度に影響されずに載置台３０
上のウエハＳに安定して伝わる。また、静電チャック４
１と下部槽３２とが真空断熱されることにより、ヒータ
４３の熱が下部槽３２内の冷媒に伝わらず加熱されない
ので、加熱による冷媒の変質や、冷媒が気化することに
よる冷媒循環路内での圧力の変動が防止される。
との間に真空状態の中空室３７が介在することとなり、
静電チャック４１と下部槽３２とが真空断熱される。そ
の結果、下部槽３２の中空室３３内を循環している冷媒
の温度が静電チャック４１に伝わらず、ヒータ４３の熱
が下部槽３２内の冷媒の温度に影響されずに載置台３０
上のウエハＳに安定して伝わる。また、静電チャック４
１と下部槽３２とが真空断熱されることにより、ヒータ
４３の熱が下部槽３２内の冷媒に伝わらず加熱されない
ので、加熱による冷媒の変質や、冷媒が気化することに
よる冷媒循環路内での圧力の変動が防止される。
【００３９】したがってこの実施例においても、載置台
３０に吸着保持されたウエハＳを極低温から高温までの
広い温度範囲で極めて効率良く温度制御することができ
る。しかも、下部槽３２内を循環する冷媒を供給する冷
凍機の負担を軽減することが可能となる。
３０に吸着保持されたウエハＳを極低温から高温までの
広い温度範囲で極めて効率良く温度制御することができ
る。しかも、下部槽３２内を循環する冷媒を供給する冷
凍機の負担を軽減することが可能となる。
【００４０】またこの実施例では、静電チャック４１内
に設けられたヒータ４３が２つのパターンに分割されて
いるので、例えばウエハＳの周縁側と中心とのように部
分的にそれぞれ独立して温度制御することができる。し
たがって、ウエハＳをエッチングする場合には温度に依
存するエッチング速度を制御することが可能となり、均
一なエッチングを実現することができる。さらにこの実
施例においても、上記実施例と同様にウエハＳ全面に均
一に高周波を印加することができるので、ウエハＳ全面
に対してプラズマを均一に発生させることができ、ウエ
ハＳに均一に表面処理を施すことが可能となる。
に設けられたヒータ４３が２つのパターンに分割されて
いるので、例えばウエハＳの周縁側と中心とのように部
分的にそれぞれ独立して温度制御することができる。し
たがって、ウエハＳをエッチングする場合には温度に依
存するエッチング速度を制御することが可能となり、均
一なエッチングを実現することができる。さらにこの実
施例においても、上記実施例と同様にウエハＳ全面に均
一に高周波を印加することができるので、ウエハＳ全面
に対してプラズマを均一に発生させることができ、ウエ
ハＳに均一に表面処理を施すことが可能となる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように第１の発明において
は、高周波印加用の電極とヒータとが静電吸着用の電極
とが静電チャック内に積層状態で設けられている。この
ため、載置台に静電吸着されたウエハ全面に均一に高周
波を印加することができると共に、前記ウエハを所定の
温度に速やかに加熱することができる。また、前記静電
チャックはその下面が温度制御槽内に導入される冷媒に
直接接触する状態で配置されるので、該ウエハを所定の
温度に極めて効率良く冷却することができる。
は、高周波印加用の電極とヒータとが静電吸着用の電極
とが静電チャック内に積層状態で設けられている。この
ため、載置台に静電吸着されたウエハ全面に均一に高周
波を印加することができると共に、前記ウエハを所定の
温度に速やかに加熱することができる。また、前記静電
チャックはその下面が温度制御槽内に導入される冷媒に
直接接触する状態で配置されるので、該ウエハを所定の
温度に極めて効率良く冷却することができる。
【００４２】また第２の発明においては、温度制御槽が
上部槽と常時冷媒が導入されている下部槽とで構成され
ている。このため、載置台に静電吸着されたウエハを高
温処理する場合は、前記下部槽内の冷媒の温度が前記上
部槽によって静電チャックに直接伝わらないので、前記
ウエハを前記ヒータによって効率良く加熱することがで
きる。また、前記静電チャックはその下面が前記上部槽
の開口を塞ぐ状態で配置されるので、前記ウエハを低温
処理する場合は、前記上部槽内に冷媒を充填させること
により、前記ウエハを所定の温度に極めて効率良く冷却
することができる。
上部槽と常時冷媒が導入されている下部槽とで構成され
ている。このため、載置台に静電吸着されたウエハを高
温処理する場合は、前記下部槽内の冷媒の温度が前記上
部槽によって静電チャックに直接伝わらないので、前記
ウエハを前記ヒータによって効率良く加熱することがで
きる。また、前記静電チャックはその下面が前記上部槽
の開口を塞ぐ状態で配置されるので、前記ウエハを低温
処理する場合は、前記上部槽内に冷媒を充填させること
により、前記ウエハを所定の温度に極めて効率良く冷却
することができる。
【００４３】したがって本発明によれば、一台の載置台
で、ウエハを吸着保持しかつこのウエハを極低温から高
温までの広い温度範囲で極めて効率良く温度制御するこ
とができ、前記ウエハに均一に表面処理を施すことが可
能となる。
で、ウエハを吸着保持しかつこのウエハを極低温から高
温までの広い温度範囲で極めて効率良く温度制御するこ
とができ、前記ウエハに均一に表面処理を施すことが可
能となる。
【図１】第１の発明の半導体製造装置の一例を示した要
部断面図である。
部断面図である。
【図２】第２の発明の半導体製造装置の一例を示した要
部断面図である。
部断面図である。
【図３】第２の発明の半導体製造装置の一例を示した破
断図である。
断図である。
【図４】従来の載置台の一例を示した要部断面図であ
る。
る。
【図５】従来の載置台によるウエハの冷却状態を測定し
た結果を示したグラフである。
た結果を示したグラフである。
１０、３０ 載置台 ２０、３１
温度制御槽 １１、４１ 静電チャック ２１、３３、
３７ 中空室 １２ 平板電極 ２６、４０
開口 １３、４３ ヒータ ３２ 下部槽 １４ 電極 ３６ 上部槽 １５ 絶縁体 Ｓ ウエハ
温度制御槽 １１、４１ 静電チャック ２１、３３、
３７ 中空室 １２ 平板電極 ２６、４０
開口 １３、４３ ヒータ ３２ 下部槽 １４ 電極 ３６ 上部槽 １５ 絶縁体 Ｓ ウエハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 門村 新吾 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 佐藤 淳一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 内部には冷媒が導入される中空室を有し
かつ上面が開口状に形成されてなる温度制御槽と、 該温度制御槽の上部に配置されかつウエハを静電吸着す
るための静電チャックとからなる載置台を備え、 前記静電チャックは、高周波印加用の電極とヒータと静
電吸着用の平板電極とが絶縁体を介して順次積層される
と共にこれら全体が前記絶縁体で被覆されてなり、かつ
下面が前記温度制御槽の上面の開口を塞ぐ状態に配置さ
れることを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項２】 内部には冷媒が導入される中空室を有す
る下部槽と、該下部槽の上部に配置されると共に内部に
中空室を有しかつ上面が開口状に形成されてなる上部槽
とで構成される温度制御槽と、 該温度制御槽の上部に配置されかつウエハを静電吸着す
るための静電チャックとからなる載置台を備え、 前記静電チャックは、高周波印加用の電極とヒータと静
電吸着用の平板電極とが絶縁体を介して順次積層される
と共にこれら全体が前記絶縁体で被覆されてなり、かつ
下面が前記上部槽の上面の開口を塞ぐ状態で配置される
ことを特徴とする半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30097193A JP3297771B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30097193A JP3297771B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 半導体製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07130830A true JPH07130830A (ja) | 1995-05-19 |
| JP3297771B2 JP3297771B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=17891286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30097193A Expired - Lifetime JP3297771B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3297771B2 (ja) |
Cited By (26)
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-
1993
- 1993-11-05 JP JP30097193A patent/JP3297771B2/ja not_active Expired - Lifetime
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