JPH03255625A - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
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- JPH03255625A JPH03255625A JP5422290A JP5422290A JPH03255625A JP H03255625 A JPH03255625 A JP H03255625A JP 5422290 A JP5422290 A JP 5422290A JP 5422290 A JP5422290 A JP 5422290A JP H03255625 A JPH03255625 A JP H03255625A
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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〕
半導体製造装置、例えば、プラズマエツチング装置にお
ける静電チャックを含む電極の構造に関し、 低い周波数の電源を用いて、しかも、ウェハーを静電チ
ャッキングして良好に処理することを目的とし、 ウェハーを載置する下部電極を備え、該下部電極がウェ
ハーに近接して位置した静電チャック電極板と、ウェハ
ーに対して静電チャック電極板より遠くに位置した高周
波用電極板とを、絶縁体内にウェハーに平行して埋没さ
せた構造を有することを特徴とする。
ける静電チャックを含む電極の構造に関し、 低い周波数の電源を用いて、しかも、ウェハーを静電チ
ャッキングして良好に処理することを目的とし、 ウェハーを載置する下部電極を備え、該下部電極がウェ
ハーに近接して位置した静電チャック電極板と、ウェハ
ーに対して静電チャック電極板より遠くに位置した高周
波用電極板とを、絶縁体内にウェハーに平行して埋没さ
せた構造を有することを特徴とする。
本発明は半導体製造装置、例えば、プラズマエツチング
装置における静電チャックを含む電極の構造に関する。
装置における静電チャックを含む電極の構造に関する。
ウェハープロセスにおいては、プラズマエツチング装置
やプラズマ化学気相成長（プラズマＣｖＤ）装置が用い
られており、そのような装置は電極間に高周波を印加し
て、一方の電極にはウェハーを載置しているが、そのウ
ェハーのチャッキングを含む電極の構造は製造装置の性
能に大きく影響するためにその構造は重要であり、本発
明はその電極の改善に関している。
やプラズマ化学気相成長（プラズマＣｖＤ）装置が用い
られており、そのような装置は電極間に高周波を印加し
て、一方の電極にはウェハーを載置しているが、そのウ
ェハーのチャッキングを含む電極の構造は製造装置の性
能に大きく影響するためにその構造は重要であり、本発
明はその電極の改善に関している。
例えば、プラズマエツチング装置はりアクティブイオン
エツチング（ＲＴＥ）方法が適用されて、対向配置した
２枚の平行平板電極のうちの一方の電極にウェハー（被
エツチング基板）を載置する平行平板型の電極構造が採
られている。
エツチング（ＲＴＥ）方法が適用されて、対向配置した
２枚の平行平板電極のうちの一方の電極にウェハー（被
エツチング基板）を載置する平行平板型の電極構造が採
られている。
第３図はプラズマエツチング装置の要部断面図を示して
おり、図中の記号１は真空チャンバ、２は上部電極、３
は下部電極、４はウェハー、５はガス導入０．６は排気
口、７は高周波電源（周波数５ Ｋ）ＩＺ〜１３．５６
ＭＨ２）である。図示のように、高周波を印加した下部
電極３と上部電極２とを対向配置し、下部電極３上に載
置したウェハー４に対して上部電極２の下面から反応ガ
スを垂直に噴射して反応ガスをプラズマ化し、ウェハー
４にそのプラズマガスを衝突させてエツチングする装置
である。
おり、図中の記号１は真空チャンバ、２は上部電極、３
は下部電極、４はウェハー、５はガス導入０．６は排気
口、７は高周波電源（周波数５ Ｋ）ＩＺ〜１３．５６
ＭＨ２）である。図示のように、高周波を印加した下部
電極３と上部電極２とを対向配置し、下部電極３上に載
置したウェハー４に対して上部電極２の下面から反応ガ
スを垂直に噴射して反応ガスをプラズマ化し、ウェハー
４にそのプラズマガスを衝突させてエツチングする装置
である。
このようなプラズマエツチング装置には接地電極側にウ
ェハーを載置するアノードカップル型と上記第３図のよ
うな高周波電源側にウエノ＼−を載置するカソードカッ
プル型との二種類があるが、その性能には差異はない。
ェハーを載置するアノードカップル型と上記第３図のよ
うな高周波電源側にウエノ＼−を載置するカソードカッ
プル型との二種類があるが、その性能には差異はない。
しかし、−船釣には１３゜５６ＭＨ２程度の高い周波数
の電源を用いる場合はカソードカップル型にして多結晶
シリコン膜や窒化シリコン膜のエツチングに用い、４０
０ＫＨ２程度の低い周波数の電源を用いる場合はアノー
ドカップル型にして酸化シリコン膜をエツチングするこ
とが多い。
の電源を用いる場合はカソードカップル型にして多結晶
シリコン膜や窒化シリコン膜のエツチングに用い、４０
０ＫＨ２程度の低い周波数の電源を用いる場合はアノー
ドカップル型にして酸化シリコン膜をエツチングするこ
とが多い。
ところで、上記のようなドライエツチング装置において
、ウェハー４を＠置する下部電極３にエツチング特性に
かかわる問題があり、それを第４図に示す従来の下部電
極の構造断面図によって説明する。即ち、ウェハーをた
だ自由に載せるだけではエツチング処理中に動き、また
、密着させて冷却を良くするために、ウェハーを下部電
極に固定させる必要がある。その方法として、従来から
第４図（ａ）に示す機械的に押さえる方法と第４図（ｂ
）に示すクーロン力によって静電チャッキングする方法
との二種類が知られている。図中の記号４はウェハー、
３０．３１は高周波用電極、３２は押さえ爪。
、ウェハー４を＠置する下部電極３にエツチング特性に
かかわる問題があり、それを第４図に示す従来の下部電
極の構造断面図によって説明する。即ち、ウェハーをた
だ自由に載せるだけではエツチング処理中に動き、また
、密着させて冷却を良くするために、ウェハーを下部電
極に固定させる必要がある。その方法として、従来から
第４図（ａ）に示す機械的に押さえる方法と第４図（ｂ
）に示すクーロン力によって静電チャッキングする方法
との二種類が知られている。図中の記号４はウェハー、
３０．３１は高周波用電極、３２は押さえ爪。
３３は静電チャック体、３４は直流電源である。
そのうち、第４図（ａ）に示す機械的な押着法は幾多の
機械部品を真空チャンバｌ内に持ち込むことになるため
にゴミが発生し易く、ウェハーの品質を低下させる心配
があって好ましくない。また、この方法はドライエツチ
ング装置の作成や装置の取扱も面倒になる。
機械部品を真空チャンバｌ内に持ち込むことになるため
にゴミが発生し易く、ウェハーの品質を低下させる心配
があって好ましくない。また、この方法はドライエツチ
ング装置の作成や装置の取扱も面倒になる。
従って、第４図（ｂ）に示す静電チャッキング法を用い
ることが望ましい。しかし、例えば、ＲＴＥ法で弗素系
ガスを用いてシリコン化合物をエツチングする場合、多
結晶シリコン膜や窒化シリコン膜のような化学反応が主
体となってエツチングが進行する被エツチング膜では、
１３．５６ＭＨ２程度の高い周波数の電源によってエツ
チングしてもエツチング速度が早くて問題はない。しか
し、Ｓｉｎ。
ることが望ましい。しかし、例えば、ＲＴＥ法で弗素系
ガスを用いてシリコン化合物をエツチングする場合、多
結晶シリコン膜や窒化シリコン膜のような化学反応が主
体となってエツチングが進行する被エツチング膜では、
１３．５６ＭＨ２程度の高い周波数の電源によってエツ
チングしてもエツチング速度が早くて問題はない。しか
し、Ｓｉｎ。
（酸化シリコン）膜のようなイオン衝撃による物理的食
刻が主体になってエツチングされる被エツチング膜では
、３８０〜４００Ｋ）ＩＺ程度の低い周波数の電源を用
いた方がイオン衝撃が太き（てエツチング速度が早くな
る。
刻が主体になってエツチングされる被エツチング膜では
、３８０〜４００Ｋ）ＩＺ程度の低い周波数の電源を用
いた方がイオン衝撃が太き（てエツチング速度が早くな
る。
そのため、３８０〜４００ＫＨ２程度の低い周波数の電
源を用いてエツチングすることが要望されるが、その低
い周波数の電源を用いた場合、静電チャック体３３は厚
い絶縁体であるから低い周波数の電力の通過が妨害され
て、露出した高周波用電極の側部（第４図（ｂ）に矢印
で示す）で異常放電が起こり、満足に精度良くエツチン
グできないという問題が起こる。この静電チャック体３
３は導体を埋めたセラミック絶縁板からなり、口径８イ
ンチφのウェハーをチャンキングするためには板厚を６
ｍｍ程度より薄く作成することは歪みが発生するから、
ある程度の厚みが必要になり、それが高周波電力の通過
を妨げることになっている。
源を用いてエツチングすることが要望されるが、その低
い周波数の電源を用いた場合、静電チャック体３３は厚
い絶縁体であるから低い周波数の電力の通過が妨害され
て、露出した高周波用電極の側部（第４図（ｂ）に矢印
で示す）で異常放電が起こり、満足に精度良くエツチン
グできないという問題が起こる。この静電チャック体３
３は導体を埋めたセラミック絶縁板からなり、口径８イ
ンチφのウェハーをチャンキングするためには板厚を６
ｍｍ程度より薄く作成することは歪みが発生するから、
ある程度の厚みが必要になり、それが高周波電力の通過
を妨げることになっている。
本発明はこのような問題点を解消させて、低い周波数の
電源を用いて、しかも、ウェハーを静電チャッキングし
て良好に処理することを目的とした半導体製造装置を提
案するものである。
電源を用いて、しかも、ウェハーを静電チャッキングし
て良好に処理することを目的とした半導体製造装置を提
案するものである。
その課題は、ウェハーを載置する下部電極を備え、該下
部電極が、第１図に示すように、ウェハーに近接して位
置した静電チャック電極板１２と、ウェハーに対して静
電チャック電極板より遠くに位置した高周波用電極板１
３とを、絶縁体１１内にウェハーに平行して埋没させた
構造を有する半導体製造装置によって解決される。
部電極が、第１図に示すように、ウェハーに近接して位
置した静電チャック電極板１２と、ウェハーに対して静
電チャック電極板より遠くに位置した高周波用電極板１
３とを、絶縁体１１内にウェハーに平行して埋没させた
構造を有する半導体製造装置によって解決される。
即ち、本発明は、ウェハーに対して静電チャック電極板
と高周波用電極板とをほぼ同程度の大きさで平行に近接
して絶縁体内に配置した下部電極を設ける。即ち、従来
の静電チャック体の中に高周波用電極を取り込んだ構造
にする。そうすると、ウェハーを静電チャッキングし、
低い周波数の電源を用いて、早い速度で均一に処理する
ことが可能になる。
と高周波用電極板とをほぼ同程度の大きさで平行に近接
して絶縁体内に配置した下部電極を設ける。即ち、従来
の静電チャック体の中に高周波用電極を取り込んだ構造
にする。そうすると、ウェハーを静電チャッキングし、
低い周波数の電源を用いて、早い速度で均一に処理する
ことが可能になる。
以下に図面を参照して実施例によって詳細に説明する。
第１図（ａ）、 （ｂ）は本発明に関わりある下部電極
の構造図を示しており、同図（ａ）は同図（ｂ）のＡＡ
断面図、同図（ｂ）は平面図である。図中の記号１１は
セラミック絶縁体、１２はタングステンからなる静電チ
ャック電極板、１３は同しくタングステンからなる高周
波用電極板で、１２Ｔは静電チャック電極板の取出し端
子、１３Ｔは高周波用電極板の取出し端子りは高周波用
電極板における周辺凹部（静電チャック電極板１２から
取出し端子１２Ｔに接続する導線のための凹部）である
。例えば、直径＝ ２００ｍｍφ。
の構造図を示しており、同図（ａ）は同図（ｂ）のＡＡ
断面図、同図（ｂ）は平面図である。図中の記号１１は
セラミック絶縁体、１２はタングステンからなる静電チ
ャック電極板、１３は同しくタングステンからなる高周
波用電極板で、１２Ｔは静電チャック電極板の取出し端
子、１３Ｔは高周波用電極板の取出し端子りは高周波用
電極板における周辺凹部（静電チャック電極板１２から
取出し端子１２Ｔに接続する導線のための凹部）である
。例えば、直径＝ ２００ｍｍφ。
厚さｆ＝１０＋ｎｍのセラミック絶縁体の中にウェハー
を載置する表面からの間隔ｍ＝２００μｍをとって静電
チャック電極板１２を埋没させ、それより間隔ｎ＝５０
０ｕｍをとって高周波用電極板が埋没させた構成とする
。且つ、このような構成の下部電極はセラミック絶縁体
全体の厚みを十分に厚くしても良く、高い寸法精度で作
成できる。
を載置する表面からの間隔ｍ＝２００μｍをとって静電
チャック電極板１２を埋没させ、それより間隔ｎ＝５０
０ｕｍをとって高周波用電極板が埋没させた構成とする
。且つ、このような構成の下部電極はセラミック絶縁体
全体の厚みを十分に厚くしても良く、高い寸法精度で作
成できる。
かくして、このような下部電極を配置すれば、３８０〜
４００ＫＨｚ程度の低い周波数の電源を用い、早いエツ
チング速度で、異常プラズマ放電を起こすことなく、ウ
ェハー面を精度良くエツチングできる。
４００ＫＨｚ程度の低い周波数の電源を用い、早いエツ
チング速度で、異常プラズマ放電を起こすことなく、ウ
ェハー面を精度良くエツチングできる。
次の第２図は本発明にかかるプラズマエツチング装置に
おける電気的接続の要部図を示している。
おける電気的接続の要部図を示している。
記号は第１図および第３図と同一部位に同一記号が付け
であるが、その他の記号３５はＲＦカットフィルタ、３
６はウェハー搬送ピンである。本発明に関わる下部電極
をプラズマエツチング装置に配置しても静電チャック電
極板１２および高周波用電極板１３は円板のまま無加工
で取り付けることは困難で、例えば、自動インライン方
式中の一装置として配設されたプラズマエツチング装置
では、その下部電極中の電極板１２．１３を透過させて
ウェハー搬送ビン３６を取り付ける必要がある。また、
熱伝導を良くするために下部電極とウェハーとの間にヘ
リウム（Ｈｅ）ガスを僅かに送入しているが、そのガス
送入孔を下部電極に設ける必要があり、そのために電極
板１２．１３に孔をあけている。しかし、電極板１２．
１３に設ける孔はウェハー面でのプラズマ分布を乱さな
いためには、３ＩＩｌｆｆｌφ以下の孔径にすることが
重要である。
であるが、その他の記号３５はＲＦカットフィルタ、３
６はウェハー搬送ピンである。本発明に関わる下部電極
をプラズマエツチング装置に配置しても静電チャック電
極板１２および高周波用電極板１３は円板のまま無加工
で取り付けることは困難で、例えば、自動インライン方
式中の一装置として配設されたプラズマエツチング装置
では、その下部電極中の電極板１２．１３を透過させて
ウェハー搬送ビン３６を取り付ける必要がある。また、
熱伝導を良くするために下部電極とウェハーとの間にヘ
リウム（Ｈｅ）ガスを僅かに送入しているが、そのガス
送入孔を下部電極に設ける必要があり、そのために電極
板１２．１３に孔をあけている。しかし、電極板１２．
１３に設ける孔はウェハー面でのプラズマ分布を乱さな
いためには、３ＩＩｌｆｆｌφ以下の孔径にすることが
重要である。
上記に説明した下部電極を設けると、ウェハープロセス
の効率化、高品質化に寄与するプラズマエツチング装置
が得られ、且つ、装置自身も小型化することができる。
の効率化、高品質化に寄与するプラズマエツチング装置
が得られ、且つ、装置自身も小型化することができる。
更に、そのような下部電極は１３．５６ＭＨ２程度の高
い周波数の電源を用いる平行平板型のプラズマＣＶＤ装
置に配置しても良く、且つ、エツチング装置のみならず
、プラズマＣＶＤ装置に配置しても同様の効果が得られ
るものである。
い周波数の電源を用いる平行平板型のプラズマＣＶＤ装
置に配置しても良く、且つ、エツチング装置のみならず
、プラズマＣＶＤ装置に配置しても同様の効果が得られ
るものである。
以上の説明から明らかなように、本発明にかかる半導体
製造装置によれば、コンパクトな下部電極が設けられて
装置の小型化に役立ち、且つ、ウェハープロセスの効率
化、半導体デバイスの高品質化に大きく寄与するもので
ある。
製造装置によれば、コンパクトな下部電極が設けられて
装置の小型化に役立ち、且つ、ウェハープロセスの効率
化、半導体デバイスの高品質化に大きく寄与するもので
ある。
第１図（ａ）、 （ｂ）は本発明に関わりある下部電極
の構造図、 第２図は本発明にかかるプラズマエツチング装置におけ
る電気的接続の要部図、 第３図はプラズマエツチング装置の要部断面図、第４図
（ａ）、 （ｂ）は従来の下部電極の構造断面図である
。 図において、 １は真空チャンバ、 ２は上部電極、 ３は下部電極、４はウェハー
５はガス導入口、６は排気口、
７は高周波電源、１１はセラミック絶縁体、 １２は静電チャック電極板、 １３は高周波用電極板、 １２Ｔ 、 １３Ｔは端子、 ３４は直流電源、 ３５はＲＦカットフィルタ、 ３６はウェハー搬送ビン を示している。 １２静電チｖ・７７電赦志 ？１発θ昂；関イっソＡシ下音戸哨定〉なしのｉ造１１
Ｚｒ第１図
の構造図、 第２図は本発明にかかるプラズマエツチング装置におけ
る電気的接続の要部図、 第３図はプラズマエツチング装置の要部断面図、第４図
（ａ）、 （ｂ）は従来の下部電極の構造断面図である
。 図において、 １は真空チャンバ、 ２は上部電極、 ３は下部電極、４はウェハー
５はガス導入口、６は排気口、
７は高周波電源、１１はセラミック絶縁体、 １２は静電チャック電極板、 １３は高周波用電極板、 １２Ｔ 、 １３Ｔは端子、 ３４は直流電源、 ３５はＲＦカットフィルタ、 ３６はウェハー搬送ビン を示している。 １２静電チｖ・７７電赦志 ？１発θ昂；関イっソＡシ下音戸哨定〉なしのｉ造１１
Ｚｒ第１図
Claims (1)
- ウェハーを載置する下部電極を備え、該下部電極がウ
ェハーに近接して位置した静電チャック電極板と、ウェ
ハーに対して静電チャック電極板より遠くに位置した高
周波用電極板とを、絶縁体内にウェハーに平行して埋没
させた構造を有す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 |
|---|---|---|---|
| JP5422290A JPH03255625A (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5422290A JPH03255625A (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | 半導体製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03255625A true JPH03255625A (ja) | 1991-11-14 |
Family
ID=12964510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5422290A Pending JPH03255625A (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03255625A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995014308A1 (en) * | 1993-11-18 | 1995-05-26 | Ngk Insulators, Ltd. | Electrode for generating plasma, element for burying electrode, and method for manufacturing the electrode and the element |
| US5633073A (en) * | 1995-07-14 | 1997-05-27 | Applied Materials, Inc. | Ceramic susceptor with embedded metal electrode and eutectic connection |
| US5800618A (en) * | 1992-11-12 | 1998-09-01 | Ngk Insulators, Ltd. | Plasma-generating electrode device, an electrode-embedded article, and a method of manufacturing thereof |
| US5817406A (en) * | 1995-07-14 | 1998-10-06 | Applied Materials, Inc. | Ceramic susceptor with embedded metal electrode and brazing material connection |
| WO2001058828A1 (en) * | 2000-02-07 | 2001-08-16 | Ibiden Co., Ltd. | Ceramic substrate for semiconductor production/inspection device |
| US7011874B2 (en) | 2000-02-08 | 2006-03-14 | Ibiden Co., Ltd. | Ceramic substrate for semiconductor production and inspection devices |
-
1990
- 1990-03-05 JP JP5422290A patent/JPH03255625A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5800618A (en) * | 1992-11-12 | 1998-09-01 | Ngk Insulators, Ltd. | Plasma-generating electrode device, an electrode-embedded article, and a method of manufacturing thereof |
| US6101969A (en) * | 1992-11-12 | 2000-08-15 | Ngk Insulators, Ltd. | Plasma-generating electrode device, an electrode-embedded article, and a method of manufacturing thereof |
| US6197246B1 (en) | 1992-11-12 | 2001-03-06 | Ngk Insulators, Ltd. | Plasma-generating electrode device, an electrode-embedded article, and a method of manufacturing thereof |
| WO1995014308A1 (en) * | 1993-11-18 | 1995-05-26 | Ngk Insulators, Ltd. | Electrode for generating plasma, element for burying electrode, and method for manufacturing the electrode and the element |
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| US5817406A (en) * | 1995-07-14 | 1998-10-06 | Applied Materials, Inc. | Ceramic susceptor with embedded metal electrode and brazing material connection |
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| US6891263B2 (en) | 2000-02-07 | 2005-05-10 | Ibiden Co., Ltd. | Ceramic substrate for a semiconductor production/inspection device |
| US7011874B2 (en) | 2000-02-08 | 2006-03-14 | Ibiden Co., Ltd. | Ceramic substrate for semiconductor production and inspection devices |
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