JPH0845909A - 試料台 - Google Patents

試料台

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JPH0845909A
JPH0845909A JP19487494A JP19487494A JPH0845909A JP H0845909 A JPH0845909 A JP H0845909A JP 19487494 A JP19487494 A JP 19487494A JP 19487494 A JP19487494 A JP 19487494A JP H0845909 A JPH0845909 A JP H0845909A
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JP
Japan
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main body
temperature control
temperature
divided
wafer
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JP19487494A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Nishisaka
浩彰 西坂
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 試料の面内温度分布を自在に制御することが
できる試料台を提供すること。 【構成】 複数の温度制御ブロック11に分割した本体
10を備えた試料台1であり、その本体10の上面を上
記複数の温度制御ブロック11の上面によって構成した
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばドライエッチン
グ装置や化学的気相成長(CVD)装置等の半導体製造
装置に設置される試料台に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体製造分野においては、LS
Iの高集積化に伴ってウエハ上に形成される素子が高度
に微細化している。一方、ドライエッチングやプラズマ
CVD等の微細加工では、ウエハの温度がエッチング速
度や堆積速度を決める重要な因子になっている。このた
め、素子の微細化を進めていくうえで、ウエハを載置す
る試料台の温度制御が重要になっている。
【0003】図6は従来の試料台の一例を示したもので
あり、この試料台5は例えば本体50とその上に設けら
れた試料保持部60からなる。本体50は中空部51を
有しており、中空部51内には冷媒または温媒からなる
温度調節用媒体が循環するようになっている。また本体
50には高周波電源52が接続され、この試料台5にお
いて本体50は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。
【0004】また試料保持部60は例えば静電チャック
からなり、その上面に載置した試料としてのウエハSを
静電吸着作用によって保持するように構成されている。
上記試料台5では、試料保持部60にウエハSを保持さ
せると、ウエハSと中空部51内を循環する温度調節用
媒体とが試料保持部60を介して熱交換する。したがっ
て温度調節用媒体の温度を調節することによって、ウエ
ハSの温度が制御される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のドラ
イエッチング装置やCVD装置では、試料台に載置した
ウエハ上で発生するプラズマ密度がウエハの周辺と中心
とで均一にならない。プラズマ密度が均一にならない
と、ウエハの周辺と中心とでエッチング速度や堆積速度
が異なる。このため、エッチング速度や堆積速度を決め
る要因であるウエハの温度を、ウエハの面内においても
制御する必要があった。
【0006】ところが上記した従来の試料台は、所要の
温度の温度調節用媒体でウエハ全面の温度を制御する1
系統の温度制御システムであった。このため、ウエハの
周辺と中心との温度分布を調節することが難しかった。
したがってエッチング速度や堆積速度を均一にするため
に、反応室内に導入する混合ガスの流量比、反応室内に
おける圧力および電源の電力などを微妙に調整しなけれ
ばならなかった。本発明は上記課題を解決するためにな
されたものであり、試料の面内温度分布を自在に制御す
ることができる試料台を提供することを目的としてい
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、複数の温度制御ブロックに分割した本体を
備え、その本体の上面を上記複数の温度制御ブロックの
上面によって構成した試料台である。
【0008】また本発明は、上記本体を同心円状に分割
し、または上記本体をその中心から外方に向けて放射状
に分割する状態で上記複数の温度制御ブロックを形成し
た試料台である。または、上記本体を上記同心円状に分
割するとともに上記放射状に分割する状態で上記複数の
温度制御ブロックを形成した試料台である。
【0009】さらに本発明は、上記複数の温度制御ブロ
ックがそれぞれ、温度調節用媒体を循環させるための中
空部を有している試料台である。また本発明は、上記複
数の温度制御ブロック内にそれぞれ、ヒータを設けた試
料台である。
【0010】
【作用】本発明では、温度制御ブロック毎の温度調節が
可能になるため、本体の上面には所要の温度分布が発生
する。
【0011】
【実施例】以下、本発明に係る試料台の実施例を図面に
基づいて説明する。図1は本発明の第1実施例を示す斜
視図であり、図2は図1の断面図である。図示したよう
にこの試料台1は、複数の温度制御ブロック11に分割
された円板状の本体10を備えてなる。そして、複数の
温度制御ブロック11の上面によって本体1の上面を構
成している。
【0012】上記温度制御ブロック11は、本体10を
同心円状に分割する状態で形成されている。例えばこの
実施例において本体10は、本体10の中心側に設けら
れた円板状の温度制御ブロック11aと、その外側に設
けられたリング状の温度制御ブロック11bとからな
る。
【0013】また温度制御ブロック11a、11bはそ
れぞれ、中空部12を有している。各中空部12には、
冷媒または温媒からなる温度調節用媒体の導入管13と
排出管14とがそれぞれ接続されている。そして各中空
部12には、それぞれの導入管13と排出管14とを介
して、所要の温度の温度調節用媒体が循環するようにな
っている。ここで温度調節用媒体には、例えば水やエチ
レングリコールなどの液体や炭酸ガスや窒素ガスなどの
気体が用いられる。
【0014】なお本体10上には、例えば機械的チャッ
クまたは静電チャック(いずれも図示せず)などが設け
られている。そして、本体10上に載置する試料、例え
ばウエハSは、上記チャックなどによって本体10に密
着固定されるようになっている。
【0015】このように構成された試料台1では、温度
制御ブロック11a、11bにそれぞれ異なる温度の温
度調節用媒体を循環させることができる。このため、試
料台1の周辺と中心とを独立して温度調節できるので、
本体10の上面に所望の温度分布を発生させることが可
能になる。
【0016】したがって上記試料台1によれば、試料台
1に載置したウエハSの面内温度分布を自在に制御でき
ることになる。そのため、この試料台1をエッチング装
置に用いた場合にはウエハSの面内におけるエッチング
速度の調節が可能になるので、エッチングの面内均一性
を向上することができる。またこの試料台1をCVD装
置に用いた場合には、ウエハSの面内における堆積速度
の調整が可能になるので、成膜の面内均一性を向上する
ことができる。
【0017】なお第1実施例では、本体10を2つの温
度制御ブロック11a、11bに分割した場合について
説明したが、本体10をさらに3つ以上の温度制御ブロ
ック11に分割することもできる。この場合には、ウエ
ハSの面内温度分布をより細かく制御可能になるので、
エッチングや成膜の面内均一性の一層の向上を図ること
ができる。
【0018】次に、本発明の第2実施例を図3に示す平
断面図を用いて説明する。図示したようにこの実施例で
は、本体20を分割する温度制御ブロック21の分割状
態が第1実施例と相異している。すなわち、円板状をな
す本体20を、その中心から外方に向けて放射状に分割
する状態で複数の温度制御ブロック21が形成されてい
る。例えばこの実施例において本体20は、平面視略扇
状でかつ略等しい大きさの3つの温度制御ブロック21
からなる。
【0019】各温度制御ブロック21はそれぞれ、中空
部22を有している。また各中空部22には、温度調節
用媒体の導入管と排出管(いずれも図示せず)がそれぞ
れ接続されており、各中空部22に所要の温度の温度調
節用媒体が循環するようになっている。
【0020】このように構成された試料台2でも、温度
制御ブロック21毎に独立して温度調節できるので、本
体20の上面に所望の温度分布を発生させることができ
る。その結果、試料台2に載置したウエハSの面内温度
分布を自在に制御できることになるため、ウエハS面内
におけるエッチング速度や堆積速度の調整が可能にな
る。したがって、ウエハS面内におけるエッチングや成
膜の均一性の向上を図ることができる。
【0021】なお、第2実施例では、本体20を3つの
温度制御ブロック21に分割した場合について説明した
が、本体20をさらに4つ以上の温度制御ブロック21
に分割すればウエハS面内の温度分布をより細かく制御
可能になる。そして、エッチングや成膜の面内均一性の
一層の向上を図ることができる。
【0022】次に、本発明の第3実施例を図4に示す平
断面図を用いて説明する。図示したようにこの実施例で
は、円板状をなす本体30を、同心円状に分割しかつ本
体30の中心から外方に向けて放射状に分割する状態で
複数の温度制御ブロック31が形成されている。例えば
この実施例では本体30は、第1実施例および第2実施
例を組み合わせた状態に分割されて、6つの温度制御ブ
ロック31からなる。
【0023】また第1および第2実施例と同様に、各温
度制御ブロック31はそれぞれ中空部32を有してい
る。さらに各中空部32には、温度調節用媒体の導入管
と排出管(いずれも図示せず)がそれぞれ接続されてお
り、各中空部32に所要の温度の温度調節用媒体が循環
するようになっている。
【0024】このように構成された試料台3では、第1
および第2実施例に比べて本体30が温度制御ブロック
31で細かく分割されている。このため、本体30の上
面の温度を一層細かく制御でき、所望の温度分布を確実
に実現することができる。したがって、試料台3に載置
したウエハS面内においてエッチング速度や堆積速度を
より自在に調整できることになるので、エッチングや成
膜の面内均一性をさらに向上することができる。
【0025】なお第3実施例では、本体30を6つの温
度制御ブロック31に分割した場合について説明した
が、本体30をさらに細かく分割することも可能であ
る。この場合には、ウエハSの面内温度分布をより細か
く制御することができるのは言うまでもない。
【0026】次に本発明の第4実施例を図5に示す平断
面図を用いて説明する。図示したようにこの実施例で
も、本体40が複数の温度制御ブロック41からなる。
図4では本体40が、例えば第2実施例と同様に3つの
温度制御ブロック41からなる場合を示している。そし
て、3つの温度制御ブロック41の上面によって本体4
0の上面が構成されている。
【0027】一方、各温度制御ブロック41内には、そ
れぞれヒータ42が設けられている。ヒータ42は、例
えばコイルやニクロム線などの抵抗加熱体からなる。そ
して、それぞれのヒータ42によって各温度制御ブロッ
ク41の温度を独立して調節可能になっている。
【0028】このように構成された試料台においても、
試料台の所定の箇所を独立して温度調節できるので、本
体40の上面に所望の温度分布を発生させることが可能
になる。その結果、試料台に載置したウエハSの面内温
度分布が自在に制御可能になるため、エッチングや成膜
の面内均一性の向上を図ることができる。
【0029】なおこの実施例では、本体40を放射状に
分割した温度制御ブロック41にヒータ42を設けた場
合について説明したが、同心円状または同心円状と放射
状とを組み合わせた状態に分割した温度制御ブロックに
ヒータを設けることも可能である。その場合にも、第4
実施例と同様の効果を得ることができる。また第1〜第
4実施例で説明した試料台は、エッチング装置やCVD
装置の他にも、ウエハSの温度調節が必要なプロセス装
置の試料台として有効であるのは言うまでにない。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明の試料台で
は、本体を構成する温度制御ブロック毎の温度調節が可
能であり、本体の上面に所要の温度分布を発生させるこ
とができる。そのためこの試料台を用いれば、試料台に
載置した試料の面内温度分布を自在に制御できることに
なるので、試料面内におけるエッチング速度や堆積速度
などの調整を行うことが可能になる。そして、エッチン
グや成膜などの面内均一性の向上を図ることができる。
したがって、本発明によれば微細な素子を高精度に形成
することが可能になるので、半導体装置の高集積化を進
めるうえで非常に有効なものになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す斜視図である。
【図2】本発明の第1実施例を示す断面図である。
【図3】本発明の第2実施例を示す平断面図である。
【図4】本発明の第3実施例を示す平断面図である。
【図5】本発明の第4実施例を示す平断面図である。
【図6】従来の試料台の一例を示した断面図である。
【符号の説明】
1、2、3、4 試料台 10、20、30、40 本体 11、11a、11b、21、31、41 温度制御ブ
ロック 12、22、32 中空部 42 ヒータ S ウエハ(試料)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の温度制御ブロックに分割した本体
    を備え、 前記本体の上面を、前記複数の温度制御ブロックの上面
    によって構成したことを特徴とする試料台。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の試料台において、 前記本体を同心円状に分割し、または前記本体をその中
    心から外方に向けて放射状に分割し、または前記本体を
    前記同心円状に分割するとともに前記放射状に分割する
    状態で前記複数の温度制御ブロックを形成したことを特
    徴とする試料台。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2記載の試料台に
    おいて、 前記複数の温度制御ブロックはそれぞれ、温度調節用媒
    体を循環させるための中空部を有していることを特徴と
    する試料台。
  4. 【請求項4】 請求項1または請求項2記載の試料台に
    おいて、 前記複数の温度制御ブロック内にそれぞれ、ヒータを設
    けたことを特徴とする試料台。
JP19487494A 1994-07-26 1994-07-26 試料台 Pending JPH0845909A (ja)

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