JPH11265879A - 真空処理装置 - Google Patents
真空処理装置Info
- Publication number
- JPH11265879A JPH11265879A JP10067072A JP6707298A JPH11265879A JP H11265879 A JPH11265879 A JP H11265879A JP 10067072 A JP10067072 A JP 10067072A JP 6707298 A JP6707298 A JP 6707298A JP H11265879 A JPH11265879 A JP H11265879A
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- JP
- Japan
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- ring
- lower electrode
- electrode
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- ing And Chemical Polishing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板にダストが付着するのを抑制して、エッ
チング処理や薄膜形成が良好におこなえる真空処理装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 真空チャンバー１内に設置された下部電
極１１を保持する電極ホルダー２１の上面周縁部に良熱
伝導性の黒鉛リング２４を設置し、黒鉛リング２４と基
板押圧リング２２との間に耐熱性シート２５を設置す
る。
チング処理や薄膜形成が良好におこなえる真空処理装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 真空チャンバー１内に設置された下部電
極１１を保持する電極ホルダー２１の上面周縁部に良熱
伝導性の黒鉛リング２４を設置し、黒鉛リング２４と基
板押圧リング２２との間に耐熱性シート２５を設置す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップ、液
晶パネル等の電子デバイスを製造するときに用いられる
真空処理装置に関するものである。
晶パネル等の電子デバイスを製造するときに用いられる
真空処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、各種電子デバイスを構成する様々
な薄膜を所望の形状にパターニングする手段として、エ
ッチマスクを付けた基板をエッチング液に浸漬するウエ
ットエッチング方法や、金属マスクを付けた基板を真空
チャンバー内に入れ、プラズマやイオンなどを照射する
ドライエッチング法等が利用されている。近来、電子デ
バイスの極小化に伴い、各種薄膜のパターン形状の極細
化が進み、ウエットエッチング法よりも加工精度の高い
ドライエッチング法を用いるのが主流となっている。
な薄膜を所望の形状にパターニングする手段として、エ
ッチマスクを付けた基板をエッチング液に浸漬するウエ
ットエッチング方法や、金属マスクを付けた基板を真空
チャンバー内に入れ、プラズマやイオンなどを照射する
ドライエッチング法等が利用されている。近来、電子デ
バイスの極小化に伴い、各種薄膜のパターン形状の極細
化が進み、ウエットエッチング法よりも加工精度の高い
ドライエッチング法を用いるのが主流となっている。
【０００３】図２は、ドライエッチング用真空処理装置
の一例の概略構成を示す断面図である。１は、真空チャ
ンバーを示す。真空チャンバー１には、マニュピレータ
ー等によって基板を挿入する基板挿入口２と、反応ガス
槽（図示せず）と連結するバルブ３を開閉することによ
って反応ガスを供給するガス供給口４と、真空ポンプ５
および６と連結しバルブ７および８を開閉することによ
って真空チャンバー１内の圧力を調整する排気口９が設
けられている。真空チャンバー１は、基板挿入口２の扉
を介して予備排気室（図示せず）に連通している。真空
チャンバー１の上面には、上部電極１０が設置され、こ
の上部電極１０と対向して、以下のようにして保持され
た下部電極１１が設置されている。そして、前記両電極
間に高周波電圧を印加する高周波電源１２と整合機１３
が接続されている。
の一例の概略構成を示す断面図である。１は、真空チャ
ンバーを示す。真空チャンバー１には、マニュピレータ
ー等によって基板を挿入する基板挿入口２と、反応ガス
槽（図示せず）と連結するバルブ３を開閉することによ
って反応ガスを供給するガス供給口４と、真空ポンプ５
および６と連結しバルブ７および８を開閉することによ
って真空チャンバー１内の圧力を調整する排気口９が設
けられている。真空チャンバー１は、基板挿入口２の扉
を介して予備排気室（図示せず）に連通している。真空
チャンバー１の上面には、上部電極１０が設置され、こ
の上部電極１０と対向して、以下のようにして保持され
た下部電極１１が設置されている。そして、前記両電極
間に高周波電圧を印加する高周波電源１２と整合機１３
が接続されている。
【０００４】下部電極１１は、真空チャンバー１の底部
の基台２０にその底部を乗せ、側面から押圧するホルダ
ー２１によって固定されている。下部電極１１上には、
処理しようとする基板１８が設置され、アーム（図示せ
ず）によって上下に動かすことができるドーナツ状の押
圧リング２２によって固定されている。基台２０とホル
ダー２１の外周部には電気シールド板２３があり、下部
電極１１からの放電をシールドしている。基台２０、ホ
ルダー２１および押圧リング２２はセラミックで作製さ
れ、上部および下部電極は、アルミニウムで作製されて
いる。下部電極１１は、内部に冷却水循環路１４が設け
られ、ここに温度調節機（図示せず）により温度制御さ
れた冷却水を流すことによって、所望の温度に保たれて
いる。また、下部電極１１の中心付近を貫通する管１
６、１７は、ヘリウムガス槽と連結するバルブ１５と、
真空ポンプ５と連結するバルブ１９とにそれぞれつなが
っている。そして、バルブ１５、１９を開閉することに
よって、基板１８と下部電極１１との間にヘリウムガス
の層をつくって、プラズマエッチングの際の基板温度の
上昇を抑制している。
の基台２０にその底部を乗せ、側面から押圧するホルダ
ー２１によって固定されている。下部電極１１上には、
処理しようとする基板１８が設置され、アーム（図示せ
ず）によって上下に動かすことができるドーナツ状の押
圧リング２２によって固定されている。基台２０とホル
ダー２１の外周部には電気シールド板２３があり、下部
電極１１からの放電をシールドしている。基台２０、ホ
ルダー２１および押圧リング２２はセラミックで作製さ
れ、上部および下部電極は、アルミニウムで作製されて
いる。下部電極１１は、内部に冷却水循環路１４が設け
られ、ここに温度調節機（図示せず）により温度制御さ
れた冷却水を流すことによって、所望の温度に保たれて
いる。また、下部電極１１の中心付近を貫通する管１
６、１７は、ヘリウムガス槽と連結するバルブ１５と、
真空ポンプ５と連結するバルブ１９とにそれぞれつなが
っている。そして、バルブ１５、１９を開閉することに
よって、基板１８と下部電極１１との間にヘリウムガス
の層をつくって、プラズマエッチングの際の基板温度の
上昇を抑制している。
【０００５】このような構成の真空処理装置を用いて、
基板表面をエッチング処理するには、予備排気室に基板
１８を設置し、予備排気室内を真空引きした後、基板挿
入口２の扉を開き、マニュピレータなど（図示せず）を
用いて基板１８を真空チャンバー１内に挿入する。そし
て、アームを動かして押圧リング２２を持ち上げ、基板
１８を下部電極１１上に設置する。続いて、押圧リング
２２を下げて基板１８を下部電極１１上に固定する。次
に、バルブ３を開いてガス供給口４から反応ガスを真空
チャンバー１内に一定量供給し、バルブ６および７を開
閉して真空チャンバー１内を所望の圧力状態に調整す
る。そして、高周波電源１２および整合機１３を作動さ
せて、上部電極１０と下部電極１１の間に高周波電圧を
印加してプラズマを発生させる。このプラズマに基板１
８をさらすことによって基板表面をエッチングする。こ
のとき、バルブ１５と１９を開いて基板温度の上昇を抑
制する。エッチング処理後は、バルブ３を閉めて、押圧
リング２２を上げ、下部電極１１に収納されていたピン
（図示せず）を上げることによって、基板を下部電極の
上方へ押し上げる。そして、基板搬入口２の扉を開け、
マニュピレータ等で基板を挟んで、基板を予備排気室に
取り出す。
基板表面をエッチング処理するには、予備排気室に基板
１８を設置し、予備排気室内を真空引きした後、基板挿
入口２の扉を開き、マニュピレータなど（図示せず）を
用いて基板１８を真空チャンバー１内に挿入する。そし
て、アームを動かして押圧リング２２を持ち上げ、基板
１８を下部電極１１上に設置する。続いて、押圧リング
２２を下げて基板１８を下部電極１１上に固定する。次
に、バルブ３を開いてガス供給口４から反応ガスを真空
チャンバー１内に一定量供給し、バルブ６および７を開
閉して真空チャンバー１内を所望の圧力状態に調整す
る。そして、高周波電源１２および整合機１３を作動さ
せて、上部電極１０と下部電極１１の間に高周波電圧を
印加してプラズマを発生させる。このプラズマに基板１
８をさらすことによって基板表面をエッチングする。こ
のとき、バルブ１５と１９を開いて基板温度の上昇を抑
制する。エッチング処理後は、バルブ３を閉めて、押圧
リング２２を上げ、下部電極１１に収納されていたピン
（図示せず）を上げることによって、基板を下部電極の
上方へ押し上げる。そして、基板搬入口２の扉を開け、
マニュピレータ等で基板を挟んで、基板を予備排気室に
取り出す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような構成の真
空処理装置では、押圧リング２２の内周部付近が、基板
１８の表面に生じる熱や、プラズマ中に存在する電子、
ラジカルおよびイオンの衝突によって温度が上昇する。
しかし、押圧リング２２の外周部は、このような作用が
ないため、ほとんど温度上昇せず低温である。このよう
に押圧リング２２の外周部は低温であるため、真空中に
放出された反応生成物が、押圧リング２２の外周部に付
着して堆積し、ダスト塊を形成する。このダスト塊が、
基板１８を設置するときの押圧リング２２の上下移動に
よって、押圧リング２２から脱落し、処理しようとする
基板上に付着する。
空処理装置では、押圧リング２２の内周部付近が、基板
１８の表面に生じる熱や、プラズマ中に存在する電子、
ラジカルおよびイオンの衝突によって温度が上昇する。
しかし、押圧リング２２の外周部は、このような作用が
ないため、ほとんど温度上昇せず低温である。このよう
に押圧リング２２の外周部は低温であるため、真空中に
放出された反応生成物が、押圧リング２２の外周部に付
着して堆積し、ダスト塊を形成する。このダスト塊が、
基板１８を設置するときの押圧リング２２の上下移動に
よって、押圧リング２２から脱落し、処理しようとする
基板上に付着する。
【０００７】この基板１８上に付着したダスト塊が、マ
スクのようになってエッチングされない場所を作るの
で、所望の形状に基板表面をパターニングすることがで
きず、パターン欠陥が生じる要因となっていた。また、
上記の真空処理装置と類似の構成の真空製膜装置におい
ても、前記のダスト塊が、膜の形成されない部分をつく
ったり、薄膜中に異物となって残存したりするため、得
られる薄膜の膜質を低下させていた。本発明は、上記問
題に鑑み、押圧リングにダストが付着するのを抑制し
て、良好なエッチング処理や、薄膜形成のできる真空処
理装置を提供することを目的とする。
スクのようになってエッチングされない場所を作るの
で、所望の形状に基板表面をパターニングすることがで
きず、パターン欠陥が生じる要因となっていた。また、
上記の真空処理装置と類似の構成の真空製膜装置におい
ても、前記のダスト塊が、膜の形成されない部分をつく
ったり、薄膜中に異物となって残存したりするため、得
られる薄膜の膜質を低下させていた。本発明は、上記問
題に鑑み、押圧リングにダストが付着するのを抑制し
て、良好なエッチング処理や、薄膜形成のできる真空処
理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による真空処理装
置は、ガス供給口および排気口を有する反応室、反応室
内の雰囲気ガスおよび圧力を調整する手段、内部に冷却
水循環路を有する下部電極、反応室の底部に前記下部電
極を側面から押圧して固定する電極ホルダー、前記下部
電極に対向する上部電極、前記両電極間に電圧を印加す
る電源装置、および被処理基板をその周辺部を押圧して
下部電極上に固定する基板押圧リングを具備し、前記電
極ホルダーの上面周縁部に、良熱伝導性の黒鉛リングを
設置し、前記黒鉛リングと基板押圧リングとの間に耐熱
性シートを介在させることを特徴とする。
置は、ガス供給口および排気口を有する反応室、反応室
内の雰囲気ガスおよび圧力を調整する手段、内部に冷却
水循環路を有する下部電極、反応室の底部に前記下部電
極を側面から押圧して固定する電極ホルダー、前記下部
電極に対向する上部電極、前記両電極間に電圧を印加す
る電源装置、および被処理基板をその周辺部を押圧して
下部電極上に固定する基板押圧リングを具備し、前記電
極ホルダーの上面周縁部に、良熱伝導性の黒鉛リングを
設置し、前記黒鉛リングと基板押圧リングとの間に耐熱
性シートを介在させることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】上記のように、本発明による真空
処理装置は、下部電極を保持する電極ホルダーの上面周
縁部に、熱伝導性の優れた放熱用外周リングを設置し
て、下部電極が持つ熱を効率よく基板押圧リングの周縁
部に伝えるように構成している。このような構成をとる
と、基板押圧リングの周縁部の温度を上昇させることが
できるため、基板押圧リングの周縁部に反応生成物が付
着することを抑制することができる。その結果、ダスト
塊が形成されにくくなり、このダスト塊が基板上に脱落
することがなくなる。
処理装置は、下部電極を保持する電極ホルダーの上面周
縁部に、熱伝導性の優れた放熱用外周リングを設置し
て、下部電極が持つ熱を効率よく基板押圧リングの周縁
部に伝えるように構成している。このような構成をとる
と、基板押圧リングの周縁部の温度を上昇させることが
できるため、基板押圧リングの周縁部に反応生成物が付
着することを抑制することができる。その結果、ダスト
塊が形成されにくくなり、このダスト塊が基板上に脱落
することがなくなる。
【００１０】放熱用外周リングには、優れた熱伝導性を
有する単結晶黒鉛を用いるのが好適である。この単結晶
黒鉛は、その熱伝導性に異方性を持つため、層面の方向
を考慮して設置することが必要である。また、基板がグ
ラファイトのカーボンで汚染されないように、放熱用外
周リングと処理しようとする基板との間に、ポリイミド
シートのような耐熱性の薄いシートを設置する。耐熱性
シートは、熱の伝達に支障のないような薄いものを用い
る。真空処理装置としては、平行平板型反応性イオンエ
ッチング装置などのエッチング装置の他に、スパッタ法
や化学的気相成長法（ＣＶＤ法）で基板上に薄膜を形成
する成膜装置などに適用することができる。
有する単結晶黒鉛を用いるのが好適である。この単結晶
黒鉛は、その熱伝導性に異方性を持つため、層面の方向
を考慮して設置することが必要である。また、基板がグ
ラファイトのカーボンで汚染されないように、放熱用外
周リングと処理しようとする基板との間に、ポリイミド
シートのような耐熱性の薄いシートを設置する。耐熱性
シートは、熱の伝達に支障のないような薄いものを用い
る。真空処理装置としては、平行平板型反応性イオンエ
ッチング装置などのエッチング装置の他に、スパッタ法
や化学的気相成長法（ＣＶＤ法）で基板上に薄膜を形成
する成膜装置などに適用することができる。
【００１１】図１は、本発明による真空処理装置の一例
の概略構成を示す断面図である。図２と同様にして、真
空チャンバー１に基板挿入口２、バルブ３と連結するガ
ス供給口４、バルブ７および８と連結する排気口９が設
けられている。バルブ７および８は、真空ポンプ４およ
び５と連結している。真空チャンバー１内には、上部電
極１０と、以下のようにして保持された下部電極１１が
設置され、前記両電極間に高周波電圧を印加する高周波
電源１２、整合機１３が接続されている。
の概略構成を示す断面図である。図２と同様にして、真
空チャンバー１に基板挿入口２、バルブ３と連結するガ
ス供給口４、バルブ７および８と連結する排気口９が設
けられている。バルブ７および８は、真空ポンプ４およ
び５と連結している。真空チャンバー１内には、上部電
極１０と、以下のようにして保持された下部電極１１が
設置され、前記両電極間に高周波電圧を印加する高周波
電源１２、整合機１３が接続されている。
【００１２】下部電極１１は、真空チャンバー１の底部
の基台２０にその底部を乗せ、ホルダー２１によって側
面から固定されている。ホルダー２１の上面周縁部に
は、単結晶黒鉛からなる放熱用外周リング２４が設置さ
れている。この外周リング２４上面には、処理しようと
する基板１８を下部電極１１上に固定するドーナツ状押
圧リング２２があり、外周リング２４と押圧リング２２
との間には、耐熱性シート２５が介在している。そし
て、基台２０と外周リング２４の外周部には電気シール
ド板２３が設置され、下部電極１１からの放電をシール
ドしている。下部電極１１は、内部に設けられた冷却水
循環路１４を流れる冷却水の温度を制御することによっ
て、所望の温度に保たれている。
の基台２０にその底部を乗せ、ホルダー２１によって側
面から固定されている。ホルダー２１の上面周縁部に
は、単結晶黒鉛からなる放熱用外周リング２４が設置さ
れている。この外周リング２４上面には、処理しようと
する基板１８を下部電極１１上に固定するドーナツ状押
圧リング２２があり、外周リング２４と押圧リング２２
との間には、耐熱性シート２５が介在している。そし
て、基台２０と外周リング２４の外周部には電気シール
ド板２３が設置され、下部電極１１からの放電をシール
ドしている。下部電極１１は、内部に設けられた冷却水
循環路１４を流れる冷却水の温度を制御することによっ
て、所望の温度に保たれている。
【００１３】このような構成の真空装置を用いて、基板
表面をエッチング処理するには、図２と同様にして、基
板１８を下部電極１１上に固定した後、反応ガスを真空
チャンバー１内に一定量供給し、高周波電源１２および
整合機１３を作動させて、プラズマを発生させ、基板を
プラズマにさらす。このとき、押圧リング２２の周縁部
は、放熱用外周リング２４を伝わる熱によって暖めら
れ、押圧リング２２はその全面がほぼ同じ温度となる。
エッチング後は、図２の時と同様にして基板１８を取り
出す。
表面をエッチング処理するには、図２と同様にして、基
板１８を下部電極１１上に固定した後、反応ガスを真空
チャンバー１内に一定量供給し、高周波電源１２および
整合機１３を作動させて、プラズマを発生させ、基板を
プラズマにさらす。このとき、押圧リング２２の周縁部
は、放熱用外周リング２４を伝わる熱によって暖めら
れ、押圧リング２２はその全面がほぼ同じ温度となる。
エッチング後は、図２の時と同様にして基板１８を取り
出す。
【００１４】
【実施例】図１の構成の装置を平行平板型反応性イオン
エッチング装置に適用して、本発明をより詳細に説明す
る。外周リング２４は、単結晶グラファイトから作製
し、電極ホルダー２１から押圧リング２２方向への熱伝
導率が８００Ｗ／（ｍ・Ｋ）であるものを用いた。耐熱
性シート２５は、厚さ０．０３ｍｍのポリイミドシート
を用いた。まず、冷却水循環路１４に７５℃に保温され
た水を循環することによって、下部電極１１の温度が７
５℃になるように制御した。そして、サーモラベルを用
いて押圧リング２２の表面温度を測定したところ、いず
れの場所においても、約６０℃に保たれていた。
エッチング装置に適用して、本発明をより詳細に説明す
る。外周リング２４は、単結晶グラファイトから作製
し、電極ホルダー２１から押圧リング２２方向への熱伝
導率が８００Ｗ／（ｍ・Ｋ）であるものを用いた。耐熱
性シート２５は、厚さ０．０３ｍｍのポリイミドシート
を用いた。まず、冷却水循環路１４に７５℃に保温され
た水を循環することによって、下部電極１１の温度が７
５℃になるように制御した。そして、サーモラベルを用
いて押圧リング２２の表面温度を測定したところ、いず
れの場所においても、約６０℃に保たれていた。
【００１５】次に、表面にポリシリコン膜を形成した６
インチシリコンウエハを用意し、このウエハを予備排気
室で真空引きした後、基板挿入口２より真空チャンバー
１内に入れ、押圧リング２２を下げて固定した。そし
て、バルブ３を開けて、Ｃｌ2とＨＢｒの混合ガスを真
空チャンバー１内に供給し、バルブ７および８を開閉し
て、内部の圧力を５０Ｐａ程度に調節した。続いて、上
部、下部電極間に４００Ｗの高周波電圧を印加して、ポ
リシリコン膜をエッチングした。そののち、押圧リング
を上げ、エッチング済みの基板を基板挿入口２から取り
出し、予備排気室で真空引きして準備していた次のウエ
ハを挿入した。この操作を３００回繰り返しても、押圧
リング２２上への反応生成物の付着・堆積はみられなか
った。
インチシリコンウエハを用意し、このウエハを予備排気
室で真空引きした後、基板挿入口２より真空チャンバー
１内に入れ、押圧リング２２を下げて固定した。そし
て、バルブ３を開けて、Ｃｌ2とＨＢｒの混合ガスを真
空チャンバー１内に供給し、バルブ７および８を開閉し
て、内部の圧力を５０Ｐａ程度に調節した。続いて、上
部、下部電極間に４００Ｗの高周波電圧を印加して、ポ
リシリコン膜をエッチングした。そののち、押圧リング
を上げ、エッチング済みの基板を基板挿入口２から取り
出し、予備排気室で真空引きして準備していた次のウエ
ハを挿入した。この操作を３００回繰り返しても、押圧
リング２２上への反応生成物の付着・堆積はみられなか
った。
【００１６】
【発明の効果】上記のように、本発明によれば、基板上
の薄膜をレジストパターンに忠実にエッチングしたり、
ダストが含まれることのない良好な薄膜を成膜すること
ができる。
の薄膜をレジストパターンに忠実にエッチングしたり、
ダストが含まれることのない良好な薄膜を成膜すること
ができる。
【図１】本発明の一実施例における真空処理装置の概略
構成を示す縦断面図である。
構成を示す縦断面図である。
【図２】従来の真空処理装置の概略構成を示す縦断面図
である。
である。
１０ 上部電極 １１ 下部電極 １８ 基板 ２０ 基台 ２１ 電極ホルダー ２２ 基板押圧リング ２３ 電気シールド板 ２４ 黒鉛リング ２５ 耐熱性シート
Claims (1)
- 【請求項１】 ガス供給口および排気口を有する反応
室、反応室内の雰囲気ガスおよび圧力を調整する手段、
内部に冷却水循環路を有する下部電極、反応室の底部に
前記下部電極を側面から押圧して固定する電極ホルダ
ー、前記下部電極に対向する上部電極、前記両電極間に
電圧を印加する電源装置、および被処理基板をその周辺
部を押圧して下部電極上に固定する基板押圧リングを具
備し、前記電極ホルダーの上面周縁部に、良熱伝導性の
黒鉛リングを設置し、前記黒鉛リングと基板押圧リング
との間に耐熱性シートを介在させることを特徴とする真
空処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10067072A JPH11265879A (ja) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | 真空処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10067072A JPH11265879A (ja) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | 真空処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11265879A true JPH11265879A (ja) | 1999-09-28 |
Family
ID=13334307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10067072A Pending JPH11265879A (ja) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | 真空処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11265879A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003046953A3 (de) * | 2001-11-16 | 2004-07-15 | Bosch Gmbh Robert | Haltevorrichtung und verfahren zur wärmezufuhr oder wärmeabfuhr von einem substrat |
| KR100734770B1 (ko) | 2005-06-20 | 2007-07-04 | 주식회사 아이피에스 | 플라즈마 처리 장치 |
| KR100856019B1 (ko) * | 2008-02-22 | 2008-09-02 | (주)타이닉스 | 플라즈마 처리장치의 기판 홀더 |
-
1998
- 1998-03-17 JP JP10067072A patent/JPH11265879A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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