JPH07176520A - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
- Publication number
- JPH07176520A JPH07176520A JP31862893A JP31862893A JPH07176520A JP H07176520 A JPH07176520 A JP H07176520A JP 31862893 A JP31862893 A JP 31862893A JP 31862893 A JP31862893 A JP 31862893A JP H07176520 A JPH07176520 A JP H07176520A
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- Japan
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 7
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- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
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Landscapes
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ドライエッチングの際、ウエハー面内及びウエ
ハー間の温度差から生じるエッチングレート差、エッチ
ング形状差、部分的なレジスト焼け等を防ぐ。 【構成】ウエハー１を載置する下部電極３及びウエハー
１をクランプするウエハークランプ２のウエハー接触部
分に複数のウエハー温度モニターセンサー１０ａ〜１０
ｅを配置し、この各センサーからの信号に基づいてクラ
ンプ駆動用エアーシリンダー１１ａ〜１１ｄを制御しク
ランプ力を増減させることによってウエハー面内の温度
差をなくし、マスフローコントローラー５で流量調整し
たウエハー冷却用ヘリウム４をウエハー１に流しウエハ
ー設定温度に調整する。
ハー間の温度差から生じるエッチングレート差、エッチ
ング形状差、部分的なレジスト焼け等を防ぐ。 【構成】ウエハー１を載置する下部電極３及びウエハー
１をクランプするウエハークランプ２のウエハー接触部
分に複数のウエハー温度モニターセンサー１０ａ〜１０
ｅを配置し、この各センサーからの信号に基づいてクラ
ンプ駆動用エアーシリンダー１１ａ〜１１ｄを制御しク
ランプ力を増減させることによってウエハー面内の温度
差をなくし、マスフローコントローラー５で流量調整し
たウエハー冷却用ヘリウム４をウエハー１に流しウエハ
ー設定温度に調整する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造装置に関し、
特に自動温度制御機構を有するドライエッチング装置に
関する。
特に自動温度制御機構を有するドライエッチング装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のドライエッチング装置は、図５の
構成図に示すように、ウエハー１をばね１２の圧力でウ
エハークランプ２により下部電極３に押圧し、下部電極
３内の配管からウエハー冷却用ヘリウム４を供給し、圧
力計６に表示されるウエハー裏面圧力を一定にするよう
にマスフローコントローラー５でヘリウムの流量を調整
する。そして、下部電極３へ印加したＲＦパワー７とエ
ッチングガス８によりエッチングガスプラズマ９を発生
させ、エッチングを行なっていた。
構成図に示すように、ウエハー１をばね１２の圧力でウ
エハークランプ２により下部電極３に押圧し、下部電極
３内の配管からウエハー冷却用ヘリウム４を供給し、圧
力計６に表示されるウエハー裏面圧力を一定にするよう
にマスフローコントローラー５でヘリウムの流量を調整
する。そして、下部電極３へ印加したＲＦパワー７とエ
ッチングガス８によりエッチングガスプラズマ９を発生
させ、エッチングを行なっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この従来の半導体製造
装置では、エッチングの際に、ウエハーの反り、下部電
極の傷や歪み、下部電極に付着した反応生成物、ウエハ
ークランプのウエハー押圧力の不均一、その他種々の要
因によりウエハー面内及びウエハー間に温度差が生じて
いた。このため、ウエハー面内及びウエハー間でエッチ
ングレート差やデポジション膜の付着量の差によりエッ
チング形状差が生じるという問題点があった。また、ウ
エハーの冷却不十分による部分的なレジスト焼けが生じ
るという問題点もあった。
装置では、エッチングの際に、ウエハーの反り、下部電
極の傷や歪み、下部電極に付着した反応生成物、ウエハ
ークランプのウエハー押圧力の不均一、その他種々の要
因によりウエハー面内及びウエハー間に温度差が生じて
いた。このため、ウエハー面内及びウエハー間でエッチ
ングレート差やデポジション膜の付着量の差によりエッ
チング形状差が生じるという問題点があった。また、ウ
エハーの冷却不十分による部分的なレジスト焼けが生じ
るという問題点もあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体製造装置
は、ウエハーを載置する下部電極及びウエハーを押圧固
定するウエハークランプのウエハーとの接触面に、複数
のウエハー温度モニターセンサーを配置し、このセンサ
ーからの信号に基づきウエハー面内の温度差を無くすた
めにウエハークランプ圧力を部分的に制御する圧力制御
クランプ機構と、ウエハー面を流れるウエハー冷却用ヘ
リウムの流量を制御し、ウエハー面を設定温度にするた
めのウエハー冷却用ヘリウム流量調整機構とを備えてい
る。
は、ウエハーを載置する下部電極及びウエハーを押圧固
定するウエハークランプのウエハーとの接触面に、複数
のウエハー温度モニターセンサーを配置し、このセンサ
ーからの信号に基づきウエハー面内の温度差を無くすた
めにウエハークランプ圧力を部分的に制御する圧力制御
クランプ機構と、ウエハー面を流れるウエハー冷却用ヘ
リウムの流量を制御し、ウエハー面を設定温度にするた
めのウエハー冷却用ヘリウム流量調整機構とを備えてい
る。
【０００５】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例の構成図、図２は一実施例
における温度モニターセンサーの配置を示すウエハーク
ランプの平面図である。
る。図１は本発明の一実施例の構成図、図２は一実施例
における温度モニターセンサーの配置を示すウエハーク
ランプの平面図である。
【０００６】図１、図２において、ウエハー１はクラン
プ駆動用エアーシリンダー１１ａ〜１１ｄによりウエハ
ークランプ２を介して下部電極３に均一に一定圧力
（１．０〜３．０ｋｇ／ｃｍ2 ）で押圧固定され、温度
制御部（図示せず）により一定の温度に制御された下部
電極３内の配管からマスフローコントローラ５で制御さ
れたウエハー冷却用ヘリウム４を一定流量（５〜１５ｓ
ｃｃｍ）流し、ウエハー１を冷却する。そして、下部電
極３へ印加したＲＦパワー７とエッチングガス８により
エッチングガスプラズマ９を発生させ、エッチングを行
なう。
プ駆動用エアーシリンダー１１ａ〜１１ｄによりウエハ
ークランプ２を介して下部電極３に均一に一定圧力
（１．０〜３．０ｋｇ／ｃｍ2 ）で押圧固定され、温度
制御部（図示せず）により一定の温度に制御された下部
電極３内の配管からマスフローコントローラ５で制御さ
れたウエハー冷却用ヘリウム４を一定流量（５〜１５ｓ
ｃｃｍ）流し、ウエハー１を冷却する。そして、下部電
極３へ印加したＲＦパワー７とエッチングガス８により
エッチングガスプラズマ９を発生させ、エッチングを行
なう。
【０００７】次に本実施例の動作について説明する。図
３は本実施例における温度制御方法を説明するグラフで
ある。例えば、エッチング時にウエハーが図３（Ａ）に
示すような温度分布になった場合、ウエハークランプ２
及び下部電極３に配置された合計５個所のウエハー温度
モニターセンサー１０ａ〜１０ｅはそれぞれのウエハー
内位置（ａ〜ｅ）における温度をモニターする。次に、
ウエハー内で温度が高い位置（ａ、ｂ）のクランプ圧を
図３（Ｂ）のように下げてウエハー冷却用ヘリウム４が
流れ易いようにし、位置（ａ、ｂ）の温度を下げる。ま
た、ウエハー内で温度が低い位置（ｃ、ｄ）のクランプ
圧を上げてウエハー冷却用ヘリウム４が流れ難いように
し、位置（ｃ、ｄ）の温度を上げる。
３は本実施例における温度制御方法を説明するグラフで
ある。例えば、エッチング時にウエハーが図３（Ａ）に
示すような温度分布になった場合、ウエハークランプ２
及び下部電極３に配置された合計５個所のウエハー温度
モニターセンサー１０ａ〜１０ｅはそれぞれのウエハー
内位置（ａ〜ｅ）における温度をモニターする。次に、
ウエハー内で温度が高い位置（ａ、ｂ）のクランプ圧を
図３（Ｂ）のように下げてウエハー冷却用ヘリウム４が
流れ易いようにし、位置（ａ、ｂ）の温度を下げる。ま
た、ウエハー内で温度が低い位置（ｃ、ｄ）のクランプ
圧を上げてウエハー冷却用ヘリウム４が流れ難いように
し、位置（ｃ、ｄ）の温度を上げる。
【０００８】以上の制御を行なうことにより、ウエハー
面内温度は例えば９０℃と均一になる。この後、ウエハ
ー設定温度が８０℃である場合には１０℃温度を下げる
必要があり、そのために図３（Ｃ）に示すようにウエハ
ー冷却用ヘリウム４の流量をマスフローコントローラー
５で１０ｓｃｃｍから１１ｓｃｃｍに増加させる。
面内温度は例えば９０℃と均一になる。この後、ウエハ
ー設定温度が８０℃である場合には１０℃温度を下げる
必要があり、そのために図３（Ｃ）に示すようにウエハ
ー冷却用ヘリウム４の流量をマスフローコントローラー
５で１０ｓｃｃｍから１１ｓｃｃｍに増加させる。
【０００９】以上のように本実施例は、ウエハー温度モ
ニターセンサーからの信号に基づきエアーシリンダーを
駆動することによってウエハークランプ圧力を制御し、
同時にマスフローコントローラーを制御してヘリウム流
量を調整する。このクランプ力とヘリウム流量の２つの
制御を繰り返し行なうことによりウエハー面内及びウエ
ハー間の温度差は抑えられ、図５（Ａ）、（Ｂ）のグラ
フに示すように、従来技術と本発明を比較するとウエハ
ー面内及びウエハー間のエッチングレートばらつきは減
少していることがわかる。
ニターセンサーからの信号に基づきエアーシリンダーを
駆動することによってウエハークランプ圧力を制御し、
同時にマスフローコントローラーを制御してヘリウム流
量を調整する。このクランプ力とヘリウム流量の２つの
制御を繰り返し行なうことによりウエハー面内及びウエ
ハー間の温度差は抑えられ、図５（Ａ）、（Ｂ）のグラ
フに示すように、従来技術と本発明を比較するとウエハ
ー面内及びウエハー間のエッチングレートばらつきは減
少していることがわかる。
【００１０】本実施例ではウエハーを押さえるクランプ
圧を制御する機構としてエアーシリンダーを使用した
が、クランプ駆動用ギアモーターを使用してもよい。
圧を制御する機構としてエアーシリンダーを使用した
が、クランプ駆動用ギアモーターを使用してもよい。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ウエハー
面内及びウエハー間の温度差を無くすことができるの
で、ウエハー面内及びウエハー間でのエッチングレート
ばらつきが従来技術に比較して減少する。また、デポジ
ション膜の付着量が均一となってエッチング形状差がな
くなり、冷却不十分による部分的なレジスト焼けもなく
すことができるという効果がある。
面内及びウエハー間の温度差を無くすことができるの
で、ウエハー面内及びウエハー間でのエッチングレート
ばらつきが従来技術に比較して減少する。また、デポジ
ション膜の付着量が均一となってエッチング形状差がな
くなり、冷却不十分による部分的なレジスト焼けもなく
すことができるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】一実施例におけるウエハー温度モニターセンサ
ーの配置を示す平面図である。
ーの配置を示す平面図である。
【図３】一実施例における温度制御方法を説明する図
で、同図（Ａ）はウエハー温度、同図（Ｂ）はクランプ
圧力、同図（Ｃ）はウエハー冷却用ヘリウム流量をそれ
ぞれ示すグラフである。
で、同図（Ａ）はウエハー温度、同図（Ｂ）はクランプ
圧力、同図（Ｃ）はウエハー冷却用ヘリウム流量をそれ
ぞれ示すグラフである。
【図４】従来技術と本発明との比較図で、同図（Ａ）は
ウエハー面内及びウエハー間のエッチングレート、同図
（Ｂ）はエッチングレートばらつきをそれぞれ示すグラ
フである。
ウエハー面内及びウエハー間のエッチングレート、同図
（Ｂ）はエッチングレートばらつきをそれぞれ示すグラ
フである。
【図５】従来の半導体製造装置の構成図である。
１ ウエハー ２ ウエハークランプ ３ 下部電極 ４ ウエハー冷却用ヘリウム ５ マスフローコントローラー ６ 圧力計 ７ ＲＦパワー ８ エッチングガス ９ エッチングガスプラズマ １０ａ〜１０ｅ ウエハー温度モニターセンサー １１ａ〜１１ｄ クランプ駆動用エアーシリンダー １２ ばね
Claims (1)
- 【請求項１】 ウエハー冷却用ヘリウムの配管を有する
下部電極にウエハーを載置し、ウエハークランプにより
ウエハーに押圧固定してドライエッチングを行なう半導
体製造装置において、前記ウエハーと接触する下部電極
面およびウエハークランプ面に複数のウエハー温度モニ
ターセンサーを配置し、このセンサーからの信号に基づ
いて前記各接触位置における押圧力を増減する圧力制御
クランプ機構と、マスフローコントローラーを制御し前
記ヘリウム流量を増減する冷却用ヘリウム流量調整機構
とを備え、ウエハーエッチング時の温度制御を行なうこ
とを特徴とする半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31862893A JP3037047B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31862893A JP3037047B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 半導体製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07176520A true JPH07176520A (ja) | 1995-07-14 |
| JP3037047B2 JP3037047B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=18101263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31862893A Expired - Fee Related JP3037047B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3037047B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6695946B2 (en) * | 2001-04-18 | 2004-02-24 | Applied Materials Inc. | Cooling system |
| US7419132B2 (en) | 2003-02-27 | 2008-09-02 | Goyen Controls Co. Pty Ltd. | Bladder valve |
| CN107863311A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-03-30 | 上海华力微电子有限公司 | 一种检测及校正晶圆与腔体载物台偏移的装置及方法 |
| CN115938997A (zh) * | 2023-03-15 | 2023-04-07 | 湖北江城芯片中试服务有限公司 | 一种晶圆卡盘及夹持件状态的监测方法 |
-
1993
- 1993-12-17 JP JP31862893A patent/JP3037047B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6695946B2 (en) * | 2001-04-18 | 2004-02-24 | Applied Materials Inc. | Cooling system |
| US7419132B2 (en) | 2003-02-27 | 2008-09-02 | Goyen Controls Co. Pty Ltd. | Bladder valve |
| CN107863311A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-03-30 | 上海华力微电子有限公司 | 一种检测及校正晶圆与腔体载物台偏移的装置及方法 |
| CN107863311B (zh) * | 2017-11-03 | 2020-02-14 | 上海华力微电子有限公司 | 一种检测及校正晶圆与腔体载物台偏移的装置及方法 |
| CN115938997A (zh) * | 2023-03-15 | 2023-04-07 | 湖北江城芯片中试服务有限公司 | 一种晶圆卡盘及夹持件状态的监测方法 |
| CN115938997B (zh) * | 2023-03-15 | 2023-05-26 | 湖北江城芯片中试服务有限公司 | 一种晶圆卡盘及夹持件状态的监测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3037047B2 (ja) | 2000-04-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000201 |
|
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