JPH077142U - エッチング装置用ウエハテーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウエハ全体を均一に冷却することができるエ
ッチング装置用ウエハテーブルを提供する。 【構成】 エッチング装置全体は、チャンバー６、ウエ
ハテーブル７、上部電極８等によって概略構成されてい
る。また、前記ウエハテーブル７は、上面に凹部１１ｂ
が形成されて、ウエハ３が載置されたときに間隙部１５
が形成されるテーブル本体１１と、ウエハテーブル本体
１１内を横方向に貫通する冷却水流通路１２と、前記凹
部１１ｂ内に開口部を有し、ウエハテーブル本体１１内
を上下方向に貫通するヘリウムガス導入路１３と、複数
のウエハ押さえ１４によって構成されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、その上面に載置されるウエハの冷却を行なうのに好適なエッチング 装置用ウエハテーブルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

半導体の製造におけるエッチング装置には、処理時の発熱によってウエハの表 面温度が上昇することに伴う反応速度の変動を制御するため、ウエハの冷却機構 が設けられている。通常、この冷却機構としては、図２に示すように、ウエハテ ーブル（カソード電極）１内に冷却媒体の通路２を設け、この通路２に冷却水、 低温液化ガス等からなる適宜の冷却媒体を流通させて、ウエハテーブル１上に載 置したウエハ３の温度を制御している。

【０００３】 しかし、前記冷却機構においては、ウエハテーブル１上に載置されたウエハ３ のウエハテーブル１との密着性が悪い場合には、ウエハ１内で冷却にバラツキが 生じ、製品に悪影響をもたらす。このため、ウエハテーブル１の上面に開口部４ ａを有するガス導入通路４をウエハテーブル１に形成しておき、ヘリウムガスを このガス導入通路４を通してウエハテーブル１の上方に噴出させ、このウエハテ ーブル１とウエハ３との間に滞留させて、ヘリウムガスを伝熱媒体として使用す る（ヘリウムチャッキング）ことにより冷却の均一化を図ることが行なわれてい る。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の冷却機構の場合、エッチング装置は真空下で処理を行な うため、ウエハテーブル１上に載置されたウエハ３の外縁部をウエハ押さえ５に より固定しつつ、かつウエハ３下面側にヘリウムガスを導入すると、ウエハ３下 面はウエハテーブル１上面から遊離しやすくなり、図２に示すように、特に、ウ エハ３のヘリウムガスの噴出口上部にあたる中央部分３ａはウエハテーブル１上 面から最も遊離しやすく、ウエハ周縁部３ｂはウエハ押さえ５により拘束されて いるためウエハテーブル１上面に近接した状態となって、ヘリウムガスにより形 成されるガス層の厚みに極端な差が生じる。このため、熱の移動はウエハテーブ ル１とウエハ３との間で行なわれても、その均一性に欠けるという難点を有して いた。

【０００５】 本考案は、前記の課題を解決するためになされたものであって、ウエハ全体を 均一に冷却することができるエッチング装置用ウエハテーブルを提供することを 目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

前記の目的を達成するために、本考案のエッチング装置用ウエハテーブルは、 上面側にウエハが載置され、その周縁部で支持されるテーブル本体と、該テーブ ル本体を冷却してウエハを間接的に冷却する冷却機構と、テーブル本体の上面に 開口部を有し、該テーブル本体の上面側に伝熱媒体ガスを導くガス導入通路とを 具備してなるエッチング装置用ウエハテーブルにおいて、前記ウエハテーブルの 上面を凹部状に構成し、載置したウエハの下面とウエハテーブルの上面とにより 間隙部が形成されていることを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】

本考案のエッチング装置のウエハテーブルによれば、ウエハテーブル上にウエ ハが載置された状態において、ウエハの下面とウエハテーブル上面とにより間隙 部が形成されるので、導入された伝熱媒体ガスが前記間隙部内に滞留してガス層 を形成し、ウエハは該ガス層を介してウエハテーブルの上方に位置することにな る。この際、前記伝熱媒体ガスは、ガス導入通路の開口部からウエハの下面に沿 って該開口部の外方に流れ、ウエハ下面に均一なガス層を形成する。

【０００８】

【実施例】

つぎに、本考案におけるエッチング装置用ウエハテーブルの一実施例を図面を 参照して説明する。図１はこのウエハテーブルを適用したエッチング装置全体を 示す図であって、符号６はチャンバー（処理室）、７はウエハテーブル、８は上 部電極である。

【０００９】 前記ウエハテーブル７はその上面にウエハ３が載置されるとともに、カソード 電極としての機能も有しており、アノード電極である上部電極８との間でプラズ マを発生させて反応ガスを活性ラジカル化することによりウエハ３表面のエッチ ング処理を行なうようになっている。そして、前記チャンバー６には、フッ化物 系ガス等の反応ガスをチャンバー６内に導入する反応ガス導入管９が連結されて いる。また、エッチング処理は真空下で行なわれるため、チャンバー６内を真空 排気するための真空ポンプ１０が付設されている。

【００１０】 また、前記ウエハテーブル７は、ウエハテーブル本体１１に、冷却水流通路（ 冷却機構）１２、ヘリウムガス導入路（ガス導入通路）１３、複数のウエハ押さ え１４を設けた構成とされている。

【００１１】 前記ウエハテーブル本体１１は、円板状の板体の上面に０．１〜０．２ｍｍの 高さで上方に突出する支持部１１ａがその外周に沿って形成されたものである。 そして、前記支持部１１ａに囲まれた前記ウエハテーブル本体１１の中央部は凹 部１１ｂとなっており、ウエハ３がウエハテーブル７に載置されたときには前記 支持部１１ａの上面にウエハ３の周縁部が下面側から支持されて、前記凹部１１ ｂとウエハ３との間に間隙部１５が形成されるようになっている。

【００１２】 前記冷却水流通路１２は、エッチング反応の際に温度上昇するウエハを冷却す ると同時に、ウエハの温度調整を行なう機能を有するものである。そして、この 冷却水流通路１２は、ウエハテーブル本体１１の温度分布をできるだけ均一にす るために、ウエハテーブル本体１１内を蛇行するように配置されており、図２に おいて左側から右側に向けて冷却水が図示しない冷却水供給源より路内に導入さ れ、ウエハテーブル本体１１を冷却するように構成されている。さらに、前述し たウエハの温度調整を行なうために、冷却水流通路１２の経路の途中には図示し ない流量制御機構が設けられている。

【００１３】 前記ヘリウムガス導入路１３は、ウエハテーブル本体１１内を上下方向に貫通 するように形成されており、その上端はウエハテーブル本体１１上面の凹部１１ ｂ内に開口されている。そして、ヘリウムガス導入路１３内には、図示しないヘ リウムガス供給源より伝熱媒体となるヘリウムガス（伝熱媒体ガス）がウエハテ ーブル７下方から上方へ向けて導入されるようになっている。

【００１４】 前記ウエハ押さえ１４は、断面逆Ｌ字状に形成されたものであり、前記ウエハ テーブル本体１１の支持部１１ａの上面に載置されるウエハ３の外周に沿うよう に複数箇所に設置されている。また、各ウエハ押さえ１４は、それぞれウエハテ ーブル本体１１の径方向に水平移動可能とされている。

【００１５】 前記構成のエッチング装置において、ウエハのエッチング処理を行なう際には 、まず、チャンバー６内に導入したウエハ３を前記ウエハテーブル７上に載置す る。この時、前記ウエハ押さえ１４をウエハテーブル７の外周に向けて移動させ ておき、ウエハ３をウエハテーブル本体１１の支持部１１ａ上に載置した後、前 記ウエハ押さえ１４をウエハテーブル本体１１の中心に向けて移動させてウエハ ３を固定する。

【００１６】 つぎに、真空ポンプ１０を作動させてチャンバー６内を所定の圧力にした後、 チャンバー６内に反応ガスを導入するとともに、プラズマを発生させてエッチン グを行なう。そして、エッチングが進行するのに伴ってウエハ３表面で発熱反応 が起こり、ウエハ３の温度が上昇するので、ウエハテーブル７の冷却機構を作動 させるようにする。すなわち、前記冷却水流通路１２に冷却水を導入してウエハ テーブル７を冷却し、さらに、ヘリウムガス導入路１３内にヘリウムガスを導入 して前記凹部１１ｂの上方がウエハ３によって覆われた間隙部１５にヘリウムガ スを充満させる。

【００１７】 このようにすると、前記間隙部１５にヘリウムガスが充満されたことによって 、ウエハ３は０．１〜０．２ｍｍのほぼ一様な厚さのヘリウムガス層を介してウ エハテーブル７の上方に位置することになる。したがって、温度が上昇したウエ ハ３は前記ヘリウムガス層を経てウエハテーブル７に熱が奪われることによりウ エハ３の温度は再び下降する。そして、前記冷却水の流量を調整してウエハテー ブル７の温度を適温に制御することによってウエハ３の温度も調整することがで きる。

【００１８】 本実施例によれば、前記ヘリウムガス層が一様な厚さとなっているので、ウエ ハ３のどの箇所もウエハテーブル７から等距離にあることになり、ウエハ３全体 を均一に冷却することができる。

【００１９】 なお、本実施例のエッチング装置用ウエハテーブルにおいては、ヘリウムガス 導入路１３をウエハテーブル本体１１の中央部に１本形成したが、ヘリウムガス 導入路の数や位置はこれに限ることはなく、例えばヘリウムガス導入路をウエハ テーブル本体の中央部から周辺部に向けて複数設けてもよい。また、ウエハテー ブル本体１１にその外周に沿う支持部１１ａが形成される構成としたが、支持部 の形状や位置についてもこれに限る必要はなく、例えばウエハテーブル本体の外 周部近傍に複数の突起を円周方向に配置することもできる。

【００２０】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように、本考案のエッチング装置用ウエハテーブルによれ ば、ウエハとウエハテーブルとの間隙部に導入された伝熱媒体ガスの層を介して 、ウエハはウエハテーブルの上方に位置することになる。したがって、ウエハは 、冷却機構によって冷却されたウエハテーブルによって前記ガス層を介してウエ ハ下面側の広い範囲から熱を奪われるので、ウエハ全体を均一に冷却することが できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のウエハテーブルを備えたエッチング装
置の一実施例を示す概略構成図である。

【図２】従来のエッチング装置用ウエハテーブルの一例
を示す側断面図である。

【符号の説明】

３ ウエハ ７ ウエハテーブル １１ ウエハテーブル本体 １１ａ 支持部 １１ｂ 凹部 １２ 冷却水流通路（冷却機構） １３ ヘリウムガス導入路（ガス導入通路） １５ 間隙部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面側にウエハが載置され、その周縁部
   で支持されるテーブル本体と、該テーブル本体を冷却し
   てウエハを間接的に冷却する冷却機構と、テーブル本体
   の上面に開口部を有し、該テーブル本体の上面側に伝熱
   媒体ガスを導くガス導入通路とを具備してなるエッチン
   グ装置用ウエハテーブルにおいて、 前記ウエハテーブルの上面を凹部状に構成し、載置した
   ウエハの下面とウエハテーブルの上面とにより間隙部が
   形成されていることを特徴とするエッチング装置用ウエ
   ハテーブル。