JPH05160076A - ドライエッチング装置 - Google Patents
ドライエッチング装置Info
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- JPH05160076A JPH05160076A JP32718091A JP32718091A JPH05160076A JP H05160076 A JPH05160076 A JP H05160076A JP 32718091 A JP32718091 A JP 32718091A JP 32718091 A JP32718091 A JP 32718091A JP H05160076 A JPH05160076 A JP H05160076A
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- dry etching
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
- H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
- H10P72/0402—Apparatus for fluid treatment
- H10P72/0418—Apparatus for fluid treatment for etching
- H10P72/0421—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/004—Charge control of objects or beams
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 下部電極に対する基材の残留静電吸着力を低
減し、搬送トラブルを解消して信頼性の高いドライエッ
チング装置を提供する。 【構成】 基材４を保持する下部電極２の表面を凹凸形
状にしてその表面を絶縁層３で覆い、又は下部電極２の
表面の一部分に絶縁層３を形成することにより、基材４
と電極２との接触面積を低減し、その結果残留静電吸着
力を減少させている。
減し、搬送トラブルを解消して信頼性の高いドライエッ
チング装置を提供する。 【構成】 基材４を保持する下部電極２の表面を凹凸形
状にしてその表面を絶縁層３で覆い、又は下部電極２の
表面の一部分に絶縁層３を形成することにより、基材４
と電極２との接触面積を低減し、その結果残留静電吸着
力を減少させている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体や薄膜デバイスを
製造する微細加工技術の一つであるドライエッチング装
置に関するものである。
製造する微細加工技術の一つであるドライエッチング装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ドライエッチング装置は、デバイ
スの微細化に伴い、エッチングの高寸法精度、高異方
性、レジストや下地膜に対する高選択化といった性能に
対する要求が厳しくなってきている。そのため、エッチ
ング中のウェハの温度を精度良く制御し、又低温化する
取組みが盛んに行われている。
スの微細化に伴い、エッチングの高寸法精度、高異方
性、レジストや下地膜に対する高選択化といった性能に
対する要求が厳しくなってきている。そのため、エッチ
ング中のウェハの温度を精度良く制御し、又低温化する
取組みが盛んに行われている。
【０００３】以下、従来のドライエッチング装置の一例
について説明する。
について説明する。
【０００４】従来のドライエッチング装置の反応室を示
す図４において、１は真空保持可能な反応室である。２
は基材４を保持する下部電極で、高周波電力源７に接続
されている。３はこの下部電極２の表面に設けられた薄
い絶縁層であり、処理すべき基材４の裏面の全面が接触
する構造となっている。５は絶縁スペーサである。６は
上部電極であり、接地されるとともに反応ガス導入口
（図示せず）を備えている。
す図４において、１は真空保持可能な反応室である。２
は基材４を保持する下部電極で、高周波電力源７に接続
されている。３はこの下部電極２の表面に設けられた薄
い絶縁層であり、処理すべき基材４の裏面の全面が接触
する構造となっている。５は絶縁スペーサである。６は
上部電極であり、接地されるとともに反応ガス導入口
（図示せず）を備えている。
【０００５】通常、下部電極２はアルミニウムが用いら
れ、絶縁層３はアルミニウムを陽極酸化処理して形成さ
れる２０〜８０オングストロームの厚さの硬質アルマイ
トが用いられている。
れ、絶縁層３はアルミニウムを陽極酸化処理して形成さ
れる２０〜８０オングストロームの厚さの硬質アルマイ
トが用いられている。
【０００６】また、図５に下部電極２の詳細構造を示
す。図５において、８は基材４を冷却するための冷却水
路であり、９は基材４を搬送するための基材突き上げ機
構である。基材突き上げ機構９が上下することにより、
基材４が下部電極２上に載置されたり、上方に持ち上げ
られて搬送される。
す。図５において、８は基材４を冷却するための冷却水
路であり、９は基材４を搬送するための基材突き上げ機
構である。基材突き上げ機構９が上下することにより、
基材４が下部電極２上に載置されたり、上方に持ち上げ
られて搬送される。
【０００７】このような構成のドライエッチング装置の
動作について説明する。
動作について説明する。
【０００８】まず、反応室１に反応ガスを導入し、所望
の真空度に調圧し、高周波電力源７から高周波電力を供
給することにより、プラズマが発生して基材４がエッチ
ングされる。この時、基材４はプラズマにより陰極降下
電圧に相当するマイナスの電位（−５００Ｖ〜−１５０
０Ｖ程度）を持つ。下部電極２は表面の絶縁層３にて覆
われているため、直流的な電位は０Ｖである。その結果
基材４と下部電極２が絶縁層３を挟んでコンデンサを形
成し、そのコンデンサに電圧が印加されているため、静
電吸着力が発生し、基材４が下部電極２にぴったりと貼
り付く。かくして熱伝達が良好に行われ、基材４の温度
は下部電極３の温度に近づくことになり、低温化処理が
可能となる。
の真空度に調圧し、高周波電力源７から高周波電力を供
給することにより、プラズマが発生して基材４がエッチ
ングされる。この時、基材４はプラズマにより陰極降下
電圧に相当するマイナスの電位（−５００Ｖ〜−１５０
０Ｖ程度）を持つ。下部電極２は表面の絶縁層３にて覆
われているため、直流的な電位は０Ｖである。その結果
基材４と下部電極２が絶縁層３を挟んでコンデンサを形
成し、そのコンデンサに電圧が印加されているため、静
電吸着力が発生し、基材４が下部電極２にぴったりと貼
り付く。かくして熱伝達が良好に行われ、基材４の温度
は下部電極３の温度に近づくことになり、低温化処理が
可能となる。
【０００９】例えば、Ｏ2 ガスを用い、圧力１５０ｍＴ
orr 、１３．５６ＭＨｚの高周波電力３００Ｗ、電極間
距離１００mm、下部電極2 の温度が２０°Ｃの条件で、
６インチのウェハを１分間処理した場合、ウェハの温度
は静電吸着させると４０°Ｃであった。又、静電吸着さ
せない場合、即ち絶縁層３を設けない場合はウェハ温度
は１２０°Ｃであった。
orr 、１３．５６ＭＨｚの高周波電力３００Ｗ、電極間
距離１００mm、下部電極2 の温度が２０°Ｃの条件で、
６インチのウェハを１分間処理した場合、ウェハの温度
は静電吸着させると４０°Ｃであった。又、静電吸着さ
せない場合、即ち絶縁層３を設けない場合はウェハ温度
は１２０°Ｃであった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、高周波電力源７をオフした後でも基材
４に蓄えられたマイナス電荷は残り、静電吸着力が残留
し、基材突き上げ機構９で基材４を突き上げた時に基材
４がはね上がって位置がずれ、搬送アームとの受け渡し
ができず、搬送トラブルを起こしたり、最悪の場合は突
き上げた時に基材４に割れが生じるといった問題点があ
った。
ような構成では、高周波電力源７をオフした後でも基材
４に蓄えられたマイナス電荷は残り、静電吸着力が残留
し、基材突き上げ機構９で基材４を突き上げた時に基材
４がはね上がって位置がずれ、搬送アームとの受け渡し
ができず、搬送トラブルを起こしたり、最悪の場合は突
き上げた時に基材４に割れが生じるといった問題点があ
った。
【００１１】残留吸着力を低減する目的で、搬送前に高
周波電力源７の出力をスローダウンし、基材４の帯電電
位を小さくしたり、Ｎ2 ガスを吹き付けたりしている
が、残留吸着力を十分に取り除くことは難しかった。
周波電力源７の出力をスローダウンし、基材４の帯電電
位を小さくしたり、Ｎ2 ガスを吹き付けたりしている
が、残留吸着力を十分に取り除くことは難しかった。
【００１２】本発明は上記従来の問題点に鑑み、残留静
電吸着力を弱め、搬送トラブルのないドライエッチング
装置を提供することを目的とする。
電吸着力を弱め、搬送トラブルのないドライエッチング
装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明のドライエッチン
グ装置は、基材を保持する電極の表面を凹凸形状に形成
しかつその表面を絶縁層で覆って基材と接触しない部分
を設け、若しくは基材を保持する電極の表面の一部分だ
けを絶縁層で覆い、その絶縁層のみが基材と接触するよ
うにしたことを特徴とする。
グ装置は、基材を保持する電極の表面を凹凸形状に形成
しかつその表面を絶縁層で覆って基材と接触しない部分
を設け、若しくは基材を保持する電極の表面の一部分だ
けを絶縁層で覆い、その絶縁層のみが基材と接触するよ
うにしたことを特徴とする。
【００１４】
【作用】本発明は上記した構成によって、電極表面と基
材の接触面積が減少し、それに伴って静電吸着力が低下
し、その結果基材の温度上昇は抑制しながら残留静電吸
着力を低減させることができ、基材の搬送トラブルが解
消する。
材の接触面積が減少し、それに伴って静電吸着力が低下
し、その結果基材の温度上昇は抑制しながら残留静電吸
着力を低減させることができ、基材の搬送トラブルが解
消する。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例のドライエッチング
装置について図１、図２を参照しながら説明する。
装置について図１、図２を参照しながら説明する。
【００１６】図１は本発明の一実施例におけるドライエ
ッチング装置の反応室を示す。図１において、１は真空
保持可能な反応室である。２は基材４を保持するアルミ
ニウムの下部電極であり、高周波電力源７に接続されて
高周波電力が印加される。３はこの下部電極２の表面に
形成された薄い絶縁層である。５は反応室１と下部電極
２を絶縁する絶縁スペーサ、６は下部電極２と対向する
上部電極であり、接地されるとともに反応ガス導入口
（図示せず）を備えている。
ッチング装置の反応室を示す。図１において、１は真空
保持可能な反応室である。２は基材４を保持するアルミ
ニウムの下部電極であり、高周波電力源７に接続されて
高周波電力が印加される。３はこの下部電極２の表面に
形成された薄い絶縁層である。５は反応室１と下部電極
２を絶縁する絶縁スペーサ、６は下部電極２と対向する
上部電極であり、接地されるとともに反応ガス導入口
（図示せず）を備えている。
【００１７】下部電極２の表面には凹凸が形成され、そ
の凹凸のある表面の全面にアルミニウムを陽極酸化処理
して形成される２０〜８０オングストロームの厚さの硬
質アルマイトから成る絶縁層３が形成されている。１０
は下部電極２の表面の凹凸形状により生じた、基材４と
下部電極２の表面とが接触しない空隙である。
の凹凸のある表面の全面にアルミニウムを陽極酸化処理
して形成される２０〜８０オングストロームの厚さの硬
質アルマイトから成る絶縁層３が形成されている。１０
は下部電極２の表面の凹凸形状により生じた、基材４と
下部電極２の表面とが接触しない空隙である。
【００１８】次に、以上のように構成されたドライエッ
チング装置の作用を説明する。
チング装置の作用を説明する。
【００１９】下部電極２の表面を凹凸形状とし、空隙１
０を設けて基材４と接触する部分を低減した時の、空隙
１０の開口率と基材温度と残留静電吸着力の関係を図２
に示す。この図２から開口率を２０％とし、基材４と下
部電極２との接触面積を減少させることにより、残留吸
着力が無くなっていることが分かる。但し、その場合基
材４の温度は１０°Ｃ上昇しているが、実際上は問題の
ない範囲であり、また電極冷却水の温度を約１０°Ｃ低
下させてやればもとの開口率０％のものと同一の基材温
度とすることができる。
０を設けて基材４と接触する部分を低減した時の、空隙
１０の開口率と基材温度と残留静電吸着力の関係を図２
に示す。この図２から開口率を２０％とし、基材４と下
部電極２との接触面積を減少させることにより、残留吸
着力が無くなっていることが分かる。但し、その場合基
材４の温度は１０°Ｃ上昇しているが、実際上は問題の
ない範囲であり、また電極冷却水の温度を約１０°Ｃ低
下させてやればもとの開口率０％のものと同一の基材温
度とすることができる。
【００２０】以上のように本実施例によれば、下部電極
２の表面を凹凸形状とし、基材４と接触する部分を低減
することにより残留吸着力を低減し、基材４の搬送トラ
ブルを解消することができる。
２の表面を凹凸形状とし、基材４と接触する部分を低減
することにより残留吸着力を低減し、基材４の搬送トラ
ブルを解消することができる。
【００２１】又、基材４の種類により残留静電吸着力が
変化する場合には、目的に応じて開口率と電極冷却の温
度を選定すればよい。
変化する場合には、目的に応じて開口率と電極冷却の温
度を選定すればよい。
【００２２】なお、上記実施例において、下部電極２を
凹凸形状とし、その表面全面に絶縁層３を形成したもの
を用いたが、図３に示すように、下部電極２の表面の一
部分だけに絶縁層３を形成してもよい。その方法として
は、下部電極２にマスキングして絶縁層３を形成した
り、あるいは全面に絶縁層３を形成した後に一部分をエ
ッチングにより除去して形成したりすればよい。１１は
絶縁層３のない部分の基材４と下部電極２の表面の間に
形成された空隙である。
凹凸形状とし、その表面全面に絶縁層３を形成したもの
を用いたが、図３に示すように、下部電極２の表面の一
部分だけに絶縁層３を形成してもよい。その方法として
は、下部電極２にマスキングして絶縁層３を形成した
り、あるいは全面に絶縁層３を形成した後に一部分をエ
ッチングにより除去して形成したりすればよい。１１は
絶縁層３のない部分の基材４と下部電極２の表面の間に
形成された空隙である。
【００２３】この第２の実施例の場合も同様の作用によ
って同じ効果が発揮される。
って同じ効果が発揮される。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、以上のように基材を保
持する電極の表面を凹凸形状に形成しかつその表面を絶
縁層で覆って基材と接触しない部分を設け、若しくは基
材を保持する電極の表面の一部分だけを絶縁層で覆い、
その絶縁層のみが基材と接触するようにしたことによ
り、電極表面と基材の接触面積が減少し、それに伴って
静電吸着力が低下し、電極上の基材の温度上昇は抑制し
ながら残留静電吸着力を低減でき、基材の搬送トラブル
を解消することができる。
持する電極の表面を凹凸形状に形成しかつその表面を絶
縁層で覆って基材と接触しない部分を設け、若しくは基
材を保持する電極の表面の一部分だけを絶縁層で覆い、
その絶縁層のみが基材と接触するようにしたことによ
り、電極表面と基材の接触面積が減少し、それに伴って
静電吸着力が低下し、電極上の基材の温度上昇は抑制し
ながら残留静電吸着力を低減でき、基材の搬送トラブル
を解消することができる。
【図１】本発明の一実施例におけるドライエッチング装
置の反応室の断面図である。
置の反応室の断面図である。
【図２】同実施例における電極の開口率と基材温度と残
留静電吸着力の関係を示すグラフである。
留静電吸着力の関係を示すグラフである。
【図３】他の実施例におけるドライエッチング装置の反
応室の断面図である。
応室の断面図である。
【図４】従来例のドライエッチング装置の反応室の断面
図である。
図である。
【図５】従来例の下部電極の詳細構造を示し、（ａ）は
その平面図、（ｂ）はその断面図である。
その平面図、（ｂ）はその断面図である。
２ 下部電極 ３ 絶縁層 ４ 基材 ６ 上部電極 ７ 高周波電力源 １０ 空隙 １１ 空隙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 哲 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 対向する平行平板電極を有し、基材を保
持する電極に高周波電力を印加する反応性イオンエッチ
ング型のドライエッチング装置において、基材を保持す
る電極の表面を凹凸形状に形成しかつその表面を絶縁層
で覆って基材と接触しない部分を設けたことを特徴とす
るドライエッチンク装置。 - 【請求項２】 対向する平行平板電極を有し、基材を保
持する電極に高周波電力を印加する反応性イオンエッチ
ング型のドライエッチング装置において、基材を保持す
る電極の表面の一部分だけを絶縁層で覆い、その絶縁層
のみが基材と接触するようにしたことを特徴とするドラ
イエッチンク装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32718091A JP2758755B2 (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | ドライエッチング装置及び方法 |
| KR1019920023687A KR950014076B1 (ko) | 1991-12-11 | 1992-12-09 | 드라이에칭장치 |
| US08/202,882 US5443689A (en) | 1991-12-11 | 1994-02-28 | Dry etching process utilizing a recessed electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32718091A JP2758755B2 (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | ドライエッチング装置及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05160076A true JPH05160076A (ja) | 1993-06-25 |
| JP2758755B2 JP2758755B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=18196206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32718091A Expired - Fee Related JP2758755B2 (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | ドライエッチング装置及び方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5443689A (ja) |
| JP (1) | JP2758755B2 (ja) |
| KR (1) | KR950014076B1 (ja) |
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| US7623334B2 (en) | 2002-06-18 | 2009-11-24 | Canon Anelva Corporation | Electrostatic chuck device |
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| KR0140653B1 (ko) * | 1994-12-28 | 1998-07-15 | 김주용 | 반응성 이온 에칭 장비의 에치 레이트 조절장치 |
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| US6712019B2 (en) * | 1996-02-08 | 2004-03-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Film forming apparatus having electrically insulated element that introduces power of 20-450MHz |
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| US6228438B1 (en) * | 1999-08-10 | 2001-05-08 | Unakis Balzers Aktiengesellschaft | Plasma reactor for the treatment of large size substrates |
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| WO2003073489A1 (en) * | 2002-02-28 | 2003-09-04 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing device and feeding unit |
| KR100442194B1 (ko) * | 2002-03-04 | 2004-07-30 | 주식회사 씨싸이언스 | 웨이퍼 건식 식각용 전극 |
| KR100995715B1 (ko) | 2002-04-09 | 2010-11-19 | 파나소닉 주식회사 | 플라즈마 처리 방법 및 장치와 플라즈마 처리용 트레이 |
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-
1991
- 1991-12-11 JP JP32718091A patent/JP2758755B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-12-09 KR KR1019920023687A patent/KR950014076B1/ko not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-02-28 US US08/202,882 patent/US5443689A/en not_active Expired - Lifetime
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