JPH0451541A - Placing base for semiconductor substrate - Google Patents
Placing base for semiconductor substrateInfo
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- JPH0451541A JPH0451541A JP2162420A JP16242090A JPH0451541A JP H0451541 A JPH0451541 A JP H0451541A JP 2162420 A JP2162420 A JP 2162420A JP 16242090 A JP16242090 A JP 16242090A JP H0451541 A JPH0451541 A JP H0451541A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、半導体基板用載置台に関する。[Detailed description of the invention] [Purpose of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a mounting table for semiconductor substrates.
(従来の技術)
従来、半導体集積回路の製造においては、エツチング装
置、イオン注入装置あるいはスパッタリング装置等が用
いられ、これらの装置においては、真空中で半導体ウェ
ハを載置台に固定して、薄膜形成や微細パターンの高密
度形成等の処理を行う。(Prior Art) Conventionally, in the manufacture of semiconductor integrated circuits, etching equipment, ion implantation equipment, sputtering equipment, etc. have been used. In these equipment, a semiconductor wafer is fixed to a mounting table in a vacuum, and a thin film is formed. and high-density formation of fine patterns.
このような処理時に半導体ウェハが高温になり物理特性
等が変化するのを防止するために、半導体ウェハをクラ
ンプや静電吸着等を用いて載置台の凸状載置面に載置固
定して冷却を行う技術が、特開昭81−208225号
、実公昭58−41722号、特開昭60−5540号
、特公昭82−5708[1号公報等に開示されている
。In order to prevent the semiconductor wafer from becoming hot and changing its physical properties during such processing, the semiconductor wafer is placed and fixed on the convex mounting surface of the mounting table using clamps, electrostatic adsorption, etc. Techniques for performing cooling are disclosed in JP-A-81-208225, JP-U-58-41722, JP-A-60-5540, JP-A-82-5708 [1], and the like.
(発明が解決しようとする課題)
上述した公報に開示されたいずれの技術においても、半
導体ウェハと載置台の載置面との均一な密着が得られず
、半導体ウェハ全面での温調温度の均一性が確保できな
いという問題があった。(Problems to be Solved by the Invention) In any of the techniques disclosed in the above-mentioned publications, uniform contact between the semiconductor wafer and the mounting surface of the mounting table cannot be obtained, and it is difficult to control the temperature over the entire surface of the semiconductor wafer. There was a problem that uniformity could not be ensured.
例えば、エツチング装置を例に挙げれば、半導体ウェハ
上のある部分が他の部分に比べて高温となっていると、
その部分がエツチングされやすくなり、近年急速に進む
処理の微細化に対応させるためには、半導体ウェハ上の
温度をより均一にするという要求が高まっている。For example, in an etching system, if a certain part of a semiconductor wafer is hotter than other parts,
This area is more likely to be etched, and there is an increasing demand for more uniform temperature on the semiconductor wafer in order to respond to the rapidly increasing miniaturization of processing in recent years.
そこで、本発明の目的とするところは、半導体基板の前
面を載置台に均一に密着させ、しかも、半導体基板と載
置面との間に充填される気体の量を部分的に変えること
で、半導体基板の全面での温調温度を均一にし、処理の
均一性を図ることができる半導体基板用載置台を提供す
ることにある。Therefore, an object of the present invention is to uniformly bring the front side of the semiconductor substrate into close contact with the mounting table, and to partially change the amount of gas filled between the semiconductor substrate and the mounting surface. It is an object of the present invention to provide a mounting table for a semiconductor substrate that can uniformly control the temperature over the entire surface of the semiconductor substrate and ensure uniformity of processing.
[発明の構成コ
(課題を解決するための手段)
本発明は、半導体基板を載置し、かつ、この基板を温調
する半導体基板用載置台において、半導体基板がクラン
プにより押圧された際に、上記基板が等分布荷重により
変形する曲面とほぼ同一の曲面で湾曲した載置面と、
この載置面と上記基板との間に気体を充填する手段と、
上記基板の温調効率を高める箇所にて上記気体の充填量
が多く確保されるように、上記載置面に形成された四部
と、
を有することを特徴とする。[Structure of the Invention (Means for Solving the Problems) The present invention provides a semiconductor substrate mounting table on which a semiconductor substrate is placed and whose temperature is controlled, when the semiconductor substrate is pressed by a clamp. , a mounting surface curved with substantially the same curved surface as the curved surface on which the substrate deforms under uniformly distributed loads; a means for filling gas between the mounting surface and the substrate; and increasing temperature control efficiency of the substrate. and four parts formed on the placement surface so that a large amount of the gas is ensured at the location.
(作用)
半導体基板の載置面への固定は、半導体基板の周辺部を
クランプにより押圧することで達成される。この際、こ
のクランプによる押圧力に基づき、半導体基板に等分布
荷重が作用した場合の基板の曲面と、これを支持する載
置面の曲面とがほぼ同一の曲率で形成されている。従っ
て、クランプにより半導体基板を押圧した際には、半導
体基板の裏面が載置面と密着することになる。本発明で
は、この載置面と基板との間に気体を充填し、この間で
の気体の対流により両者間の熱伝達を向上させている。(Function) Fixing of the semiconductor substrate to the mounting surface is achieved by pressing the peripheral portion of the semiconductor substrate with a clamp. At this time, the curved surface of the semiconductor substrate when a uniformly distributed load is applied to the semiconductor substrate and the curved surface of the mounting surface that supports the semiconductor substrate are formed to have substantially the same curvature based on the pressing force of the clamp. Therefore, when the semiconductor substrate is pressed by the clamp, the back surface of the semiconductor substrate comes into close contact with the mounting surface. In the present invention, gas is filled between the mounting surface and the substrate, and the heat transfer between the two is improved by the convection of the gas.
本発明者等の分析によれば、上述した載置面の形状と、
気体の充填とを行っても、半導体基板の全面での温度の
均一性が確保できないことが判明した。そこで、本発明
では、基板上の温度分布を均一にするために、基板上の
温調効率を高めるべき箇所と対応する位置に、載置面に
凹部を形成している。このような構成により、載置面と
基板との間に気体を充填した場合には、この凹部により
その部分での気体充填量が多く確保される。充填される
気体の圧力は全領域で均一ではあるが、気体の充填量を
部分的に高めることで気体分子による熱対流が活発化さ
れ、部分的な温調効率を高めることが可能となる。この
結果、半導体基板の全面での温度の均一化が達成される
。According to the analysis by the present inventors, the shape of the mounting surface mentioned above,
It has been found that even if gas is filled, temperature uniformity over the entire surface of the semiconductor substrate cannot be ensured. Accordingly, in the present invention, in order to make the temperature distribution on the substrate uniform, recesses are formed on the mounting surface at positions corresponding to locations on the substrate where temperature control efficiency should be improved. With such a configuration, when gas is filled between the mounting surface and the substrate, the recessed portion ensures that a large amount of gas is filled in that portion. Although the pressure of the filled gas is uniform over the entire area, by increasing the amount of gas filled in some areas, heat convection by gas molecules is activated, making it possible to increase the efficiency of local temperature control. As a result, temperature uniformity over the entire surface of the semiconductor substrate is achieved.
(実施例)
以下、本発明の半導体基板用載置台をエツチング装置に
適用した一実施例について、図面を参照して具体的に説
明する。(Example) Hereinafter, an example in which the semiconductor substrate mounting table of the present invention is applied to an etching apparatus will be specifically described with reference to the drawings.
まず、第3図を参照してこのエツチング装置の全体構成
について説明する。First, the overall structure of this etching apparatus will be explained with reference to FIG.
第3図において、AI製で表面をアルマイト処理した円
筒状真空容器10内の上部には、電極昇降機構11例え
ばエアシリンダやボールネジ等と連結棒12を介して昇
降可能な円板状上部電極14が設けられている。この上
部電極14は、Al製で表面にアルマイト処理を施しで
ある平板状で、図示しないガス供給源からの反応ガス例
えばアルゴンやフレオン等を導入する反応ガス供給バイ
ブ16に接続されている。また、上部電極14下部表面
には多数の図示しない小孔が設けられ、この小孔から真
空容器10内に反応ガスを流出可能となっている。しか
も、上部電極14はプラズマ発生用で例えば電力が50
0〜150ΩWで300kHz 〜13MHz程度の高
周波電源18に接続されており、また、上部電極14側
には、この上部電極14を循環冷却液例えば水等で冷却
可能な如く、図示しない冷却液循環器から冷却液バイブ
20を介して冷却液を循環可能な円板状上部電極冷却ブ
ロック22が設けられている。In FIG. 3, in the upper part of a cylindrical vacuum container 10 made of AI and whose surface is anodized, there is a disk-shaped upper electrode 14 that can be raised and lowered via an electrode lifting mechanism 11 such as an air cylinder or a ball screw, and a connecting rod 12. is provided. This upper electrode 14 is made of Al and has a flat plate shape with an alumite-treated surface, and is connected to a reaction gas supply vibe 16 that introduces a reaction gas such as argon or freon from a gas supply source (not shown). Further, a large number of small holes (not shown) are provided on the lower surface of the upper electrode 14, and the reaction gas can flow out into the vacuum vessel 10 through these small holes. Moreover, the upper electrode 14 is for plasma generation and has a power of, for example, 50
It is connected to a high frequency power source 18 of about 300 kHz to 13 MHz with 0 to 150 ΩW, and a cooling liquid circulator (not shown) is installed on the upper electrode 14 side so that the upper electrode 14 can be cooled with a circulating cooling liquid such as water. A disk-shaped upper electrode cooling block 22 is provided in which a cooling liquid can be circulated through the cooling liquid vibrator 20 .
そして、真空容器10の下部には、上部電極14と同様
に図示しない冷却液循環器から冷却バイブ24を介して
冷却液例えば水等を循環可能な円板状下部電極冷却ブロ
ック26が設けられており、この下部電極冷却ブロック
26の上面と接する如く、Al製で表面にアルマイト処
理を施しである平板状下部電極28が設置されていて、
この下部電極28は半導体基板用載置台を兼ねていて、
例えば電気的に接地されている。あるいは、電圧が印加
されてもよい。At the lower part of the vacuum vessel 10, a disk-shaped lower electrode cooling block 26 is provided which can circulate a cooling liquid, such as water, from a cooling liquid circulator (not shown) via a cooling vibe 24, similarly to the upper electrode 14. A flat lower electrode 28 made of Al and whose surface is alumite-treated is installed so as to be in contact with the upper surface of the lower electrode cooling block 26.
This lower electrode 28 also serves as a mounting table for a semiconductor substrate,
For example, electrically grounded. Alternatively, a voltage may be applied.
ここで、真空容器10は図示しない開閉機構例えばゲー
トバルブ機構等により開閉可能で、また、図示しない搬
送機構例えばハンドアーム等で内部に位置決めされた半
導体基板30を搬送し、下部電極28上に半導体基板3
0を載置可能となっている。しかも、真空容器10は、
図示しない開閉機構を閉じると気密状態となり、内部を
図示しない真空ポンプで所望の真空状態例えは数10m
Torr〜数10Torr程度とすることが可能となっ
ている。ここて、図示しない搬送機構を真空予備室内に
設置して、真空容器10と気密に連結すると、半導体基
板30の搬送後に真空容器10内を図示しない真空ポン
プで所望の真空度とする時間が短縮できる。Here, the vacuum container 10 can be opened and closed by an opening/closing mechanism (not shown), such as a gate valve mechanism, and the semiconductor substrate 30 positioned inside is transported by a transport mechanism (not shown), such as a hand arm, and the semiconductor substrate 30 is placed on the lower electrode 28. Board 3
0 can be placed. Moreover, the vacuum container 10 is
When the opening/closing mechanism (not shown) is closed, it becomes airtight, and the inside is kept under the desired vacuum condition by a vacuum pump (not shown), for example, several tens of meters.
Torr to several tens of Torr is possible. Here, if a transport mechanism (not shown) is installed in the vacuum preliminary chamber and is airtightly connected to the vacuum container 10, the time required to bring the inside of the vacuum container 10 to a desired degree of vacuum with a vacuum pump (not shown) after transporting the semiconductor substrate 30 is shortened. can.
それから、下部電極28上側外周には、載置した半導体
基板30周縁を下部電極28に所望のクランプ荷重で圧
着可能なAl製で表面にアルマイト処理を施しであるク
ランプリング32が、連結棒34を介してリング昇降機
構36たとえばエアシリンダ等で昇降可能に設置されて
いる。また、下部電極8の中央付近の内部には、半導体
基板30を下部電極28に対して昇降可能な如く、連結
部38を介してピン昇降機構40例えばエアシリンダ等
に連結された例えば3本のSUS製リフトピン42が設
けられている。このリフトピン42は、下部電極28内
に穿設された孔44の一部を利用して下部電極28内に
挿入されている。Then, on the upper outer periphery of the lower electrode 28, a clamp ring 32, which is made of Al and whose surface is alumite-treated, is capable of crimping the periphery of the mounted semiconductor substrate 30 to the lower electrode 28 with a desired clamping load. A ring raising/lowering mechanism 36, for example, an air cylinder or the like, is installed so that it can be raised and lowered. Further, inside the lower electrode 8 near the center, for example, three pins are connected to a pin lifting mechanism 40 such as an air cylinder via a connecting part 38 so that the semiconductor substrate 30 can be raised and lowered relative to the lower electrode 28. A lift pin 42 made of SUS is provided. This lift pin 42 is inserted into the lower electrode 28 using a portion of a hole 44 formed in the lower electrode 28.
そして、孔44は、図示しない冷却ガス供給源からの冷
却ガス例えばヘリウムガスを半導体基板30真面に供給
可能な如く冷却ガス供給パイプ46に接続されている。The hole 44 is connected to a cooling gas supply pipe 46 so that a cooling gas such as helium gas from a cooling gas supply source (not shown) can be supplied directly to the semiconductor substrate 30 .
また、下部電極28と半導体基板30載置面間には、半
導体基板30とこの半導体基板30を保持する電極すな
わち下部電極28間のインピーダンスを一様にする如く
、シート状合成高分子フィルム48例えば厚さ20μm
〜100μm程度の耐熱性ポリイミド系樹脂が、下部電
極28の半導体基板30載置面に耐熱性アクリル樹脂系
粘着剤で接着することにより設けられている。Further, between the lower electrode 28 and the surface on which the semiconductor substrate 30 is placed, a sheet-like synthetic polymer film 48, for example, is disposed so as to make the impedance between the semiconductor substrate 30 and the electrode holding the semiconductor substrate 30, that is, the lower electrode 28 uniform. Thickness 20μm
A heat-resistant polyimide resin with a thickness of about 100 μm is provided on the surface of the lower electrode 28 on which the semiconductor substrate 30 is placed by adhering it with a heat-resistant acrylic resin adhesive.
また、下部電極28に保持した半導体基板30とほぼ同
じ大きさにプラズマを発生可能な如く、上部電極14外
周には、絶縁性例えば四弗化エチレン樹脂製のシールド
リング56が設けられている。Further, an insulating shield ring 56 made of, for example, tetrafluoroethylene resin is provided around the outer periphery of the upper electrode 14 so that plasma can be generated to approximately the same size as the semiconductor substrate 30 held on the lower electrode 28.
ここで、下部電極28は半導体基板30用載置台を兼ね
ていて、半導体基板30載置面は、半導体基板30周縁
にクランブリング32で加えたクランプ荷重が、半導体
基板30の周辺固定による等分布荷重として加わったと
仮定した時の半導体基板30の変形曲面とほぼ同一の曲
面で凸状に形成しである。Here, the lower electrode 28 also serves as a mounting table for the semiconductor substrate 30, and the clamping load applied to the periphery of the semiconductor substrate 30 by the crumbling 32 is evenly distributed on the mounting surface of the semiconductor substrate 30 by fixing the periphery of the semiconductor substrate 30. It is formed into a convex shape with substantially the same curved surface as the deformed curved surface of the semiconductor substrate 30 when it is assumed that a load is applied.
次に、下部電極28の詳細について、第1図を参照して
説明する。Next, details of the lower electrode 28 will be explained with reference to FIG. 1.
同図に示すように、下部電極28の表面側には、前記冷
却ガス供給バイブ46と連結された孔44に連通し、そ
の表面に開口するガス吐出口44a。As shown in the figure, on the surface side of the lower electrode 28, there is a gas discharge port 44a that communicates with the hole 44 connected to the cooling gas supply vibe 46 and opens on the surface thereof.
44bが設けられている。ガス吐出口44gは、前記リ
フトピン42の昇降経路を兼用するものであり、下部電
極28の中心領域の4カ所に設けられている。一方、ガ
ス吐出口44bは、下部電極28の周縁部側に設けられ
、内側の同心円に沿った各位置と、外側の同心円に沿っ
た各位置とのそれぞれ開口している。そして、本実施例
の特徴的構成として、この下部電極28の表面には、断
面凹部の一例であるリング状に溝60が形成されている
。このリング溝60は、第1図の図示A部分の詳細断面
図で−ある第2図に示すように、例えば深さ01■■2
幅4關にてリング状に溝加工され、その上端より底面に
至る部分は傾斜面によって滑かに連続するように構成さ
れている。リング溝60の断面形状を上記のようにして
いる理由は、このリング溝60にも上述した高分子フィ
ルム48が密着配置されるためである。そして、このリ
ング溝60と前記外側のガス吐出口44bとが連通ずる
ようになっている。44b is provided. The gas discharge ports 44g also serve as a lifting path for the lift pin 42, and are provided at four locations in the central region of the lower electrode 28. On the other hand, the gas discharge ports 44b are provided on the peripheral edge side of the lower electrode 28, and open at each position along the inner concentric circle and at each position along the outer concentric circle. As a characteristic feature of this embodiment, a ring-shaped groove 60, which is an example of a recessed section, is formed on the surface of the lower electrode 28. As shown in FIG. 2, which is a detailed cross-sectional view of part A in FIG.
A ring-shaped groove is formed across four widths, and the portion from the top end to the bottom surface is configured to smoothly continue with an inclined surface. The reason why the ring groove 60 has the above-described cross-sectional shape is that the above-described polymer film 48 is disposed in close contact with the ring groove 60 as well. This ring groove 60 and the outer gas discharge port 44b communicate with each other.
次1こ、作用について説明する。Next, the effect will be explained.
リフトピン42を上昇させた状態で、真空容器10内部
に半導体基板30を搬入し、リフトビン42上に載置す
る。その後、リフトビン42を下降することで、半導体
基板30を下部電極28上に載置する。この後、クラン
ブリング32を下降させ、半導体基板30を下部電極2
8上に圧着する。With the lift pins 42 raised, the semiconductor substrate 30 is carried into the vacuum container 10 and placed on the lift bin 42. Thereafter, by lowering the lift bin 42, the semiconductor substrate 30 is placed on the lower electrode 28. After that, the crumbling ring 32 is lowered, and the semiconductor substrate 30 is placed on the lower electrode 2.
8. Crimp on top.
ここで、半導体基板30の載置台を兼ねる下部電極28
は、半導体基板30が等分布荷重により変形した曲面と
ほぼ同一の曲面で形成されているので、クランブリング
32で半導体基板30周縁にクランプ荷重例えば2kg
〜3 kg程度を加えることで、半導体基板30周縁を
例えば0.7 am−0,8■■程度強制変位させ、半
導体基板30を下部電極28の載置面に圧着する。この
結果、半導体基板30の全面にわたって載置面との接触
圧力が均一となり、半導体基板30の全面を載置面に密
着させることが可能となる。Here, the lower electrode 28 also serves as a mounting table for the semiconductor substrate 30.
Since the semiconductor substrate 30 is formed with almost the same curved surface as the curved surface deformed by the uniformly distributed load, the clamping load 32 applies a clamping load of, for example, 2 kg to the periphery of the semiconductor substrate 30.
By applying approximately 3 kg, the peripheral edge of the semiconductor substrate 30 is forcibly displaced, for example, by approximately 0.7 am-0.8 mm, and the semiconductor substrate 30 is crimped onto the mounting surface of the lower electrode 28. As a result, the contact pressure with the mounting surface becomes uniform over the entire surface of the semiconductor substrate 30, making it possible to bring the entire surface of the semiconductor substrate 30 into close contact with the mounting surface.
このとき既に、真空容器10は密閉されており、図示し
ない真空ポンプで所定の真空度まで真空引きされる。さ
らに、電極昇降機構11と連結棒12とにより、上部電
極14が下降し、下部電極28との電極間隔が所望の間
隔例えば数龍程度となるように設定される。At this time, the vacuum container 10 has already been sealed and is evacuated to a predetermined degree of vacuum using a vacuum pump (not shown). Furthermore, the upper electrode 14 is lowered by the electrode lifting mechanism 11 and the connecting rod 12, and the electrode distance from the lower electrode 28 is set to a desired distance, for example, about a few inches.
次に、図示しないガス供給源より反応ガス例えばアルゴ
ンガス等がガス供給パイプ16を介して上部電極14に
供給され、この反応ガスは上部電極14の下面の図示し
ない小孔より真空容器1゜内部に流出する。同時に、高
周波電源18により上部電極14へ高周波電圧を印加し
、設置された下部電極28との間にプラズマを発生させ
、このプラズマで下部電極28上の半導体基板3oをエ
ツチング処理することになる。Next, a reaction gas such as argon gas is supplied from a gas supply source (not shown) to the upper electrode 14 through the gas supply pipe 16, and this reaction gas is supplied to the inside of the vacuum vessel 1° from a small hole (not shown) on the lower surface of the upper electrode 14. leaks into At the same time, a high frequency voltage is applied to the upper electrode 14 by the high frequency power supply 18 to generate plasma between it and the installed lower electrode 28, and the semiconductor substrate 3o on the lower electrode 28 is etched with this plasma.
このとき、半導体基板3oはクランブリング32て下部
電極28に圧着されているが、ミクロ的には表面粗さ等
のため、下部電極28と半導体基板30との間には空隙
が存在している。この空隙の存在により、特に真空状態
にあっては半導体基板30と下部電極28との間の熱伝
達が良好に行われず、たとえ下部電極28を冷却パイプ
24を介しての冷却液の循環により冷却しても、半導体
基板30を有効に冷却することが不可能となる。At this time, the semiconductor substrate 3o is compressed to the lower electrode 28 by crumpling 32, but from a microscopic perspective, a gap exists between the lower electrode 28 and the semiconductor substrate 30 due to surface roughness, etc. . Due to the existence of this gap, particularly in a vacuum state, heat transfer between the semiconductor substrate 30 and the lower electrode 28 is not performed well, and even if the lower electrode 28 is cooled by circulating a cooling liquid through the cooling pipe 24, Even if the semiconductor substrate 30 is cooled effectively, it becomes impossible to cool the semiconductor substrate 30 effectively.
そこで、半導体基板30と下部電極28との間、より詳
しくは半導体基板30と高分子フィルム48との間に気
体を充填し、この気体の対流により両者間の熱伝達を確
保するようにしている。この気体は、例えばHe等のガ
スを所定の圧力と流量例えば数cc/*1n程度で供給
している。このようなガスは、冷却された下部電極28
とプラズマにより加熱される半導体基板30との間の熱
伝達を良好とし、かつ、自らの冷媒作用により半導体基
板30を冷却することになる。Therefore, gas is filled between the semiconductor substrate 30 and the lower electrode 28, more specifically between the semiconductor substrate 30 and the polymer film 48, and the convection of this gas ensures heat transfer between the two. . This gas, for example, He or the like is supplied at a predetermined pressure and flow rate, for example, about several cc/*1n. Such gas is transferred to the cooled lower electrode 28.
This ensures good heat transfer between the semiconductor substrate 30 and the semiconductor substrate 30 heated by the plasma, and cools the semiconductor substrate 30 by its own refrigerant action.
ここで、このようなエツチング装置の特性として、半導
体基板30の中心領域よりも周辺領域での温度が高くな
ることが本発明者等によって確認された。そこで、本実
施例では下部電極28の比較的変温部である周辺部例え
ば半導体基板30の外縁部より内側10龍程度のところ
に、熱伝達用のガスを供給するリング溝60を形成し、
このリング溝60部において比較的多くガスが充填され
均一な冷却が行われるように構成している。Here, the inventors have confirmed that, as a characteristic of such an etching apparatus, the temperature in the peripheral region of the semiconductor substrate 30 is higher than that in the central region. Therefore, in this embodiment, a ring groove 60 for supplying a heat transfer gas is formed in the peripheral portion of the lower electrode 28, which is a relatively variable temperature portion, for example, at a position about 10 degrees inward from the outer edge of the semiconductor substrate 30.
This ring groove 60 portion is configured to be filled with a relatively large amount of gas to achieve uniform cooling.
このように半導体基板30の周辺部と対応する領域に多
くの量のガスを充填することで、半導体基板30の中心
部と周辺部との温度分布のばらつきを抑制でき、半導体
基板30の全面での温度の均一性を確保することができ
た。By filling a large amount of gas in the region corresponding to the periphery of the semiconductor substrate 30 in this way, variations in temperature distribution between the center and the periphery of the semiconductor substrate 30 can be suppressed, and the entire surface of the semiconductor substrate 30 can be It was possible to ensure temperature uniformity.
第4図は、冷却ガスの充填圧力をそれぞれ変化させた場
合の、半導体基板の最高温度および最低温度をそれぞれ
実線で示している。同図の破線は、リング溝60を有し
ないタイプの下部電極28を用いた場合の、最高温度お
よび最低温度を示したものである。同図から明らかなよ
うに、リング溝60を有する下部電極28を用いた場合
には、他の条件を同一に設定した場合に、半導体基板3
0の温度が降下することが確認された。しかも、リング
溝60を有する下部電極28の場合には、半導体基板3
0上の最高温度および最低温度の差が小さくなり、すな
わち温度の均一性が向上することが判明した。このよう
な作用は、同図に示すように冷却ガスの充填圧力が5゜
0Torr以上の時により顕著であることが確認された
。In FIG. 4, solid lines indicate the maximum and minimum temperatures of the semiconductor substrate when the filling pressure of the cooling gas is varied. The broken lines in the figure indicate the maximum temperature and the minimum temperature when a type of lower electrode 28 that does not have the ring groove 60 is used. As is clear from the figure, when the lower electrode 28 having the ring groove 60 is used, the semiconductor substrate 3
It was confirmed that the temperature of 0 was lowered. Moreover, in the case of the lower electrode 28 having the ring groove 60, the semiconductor substrate 3
It has been found that the difference between the maximum and minimum temperatures above 0 becomes smaller, that is, the temperature uniformity improves. It was confirmed that such an effect is more pronounced when the filling pressure of the cooling gas is 5°0 Torr or more, as shown in the figure.
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。Note that the present invention is not limited to the above embodiments,
Various modifications are possible within the scope of the invention.
凹状のリング溝は複数本設けてもよい。A plurality of concave ring grooves may be provided.
上記実施例では下部電極28上に高分子フィルム48を
設けた場合について説明したが、このような高分子フィ
ルム48を必ずしも設ける必要はない。Although the above embodiment describes the case where the polymer film 48 is provided on the lower electrode 28, it is not necessary to provide such a polymer film 48.
さらに、本発明は必ずしも上述したプラズマエツチング
装置に適用されるものに限らず、スパッタリング装置、
イオン注入装置あるいはCVD装置の載置台としても適
用することが可能である。Furthermore, the present invention is not necessarily applied to the above-mentioned plasma etching apparatus, but is also applicable to sputtering apparatus,
It can also be applied as a mounting table for an ion implanter or a CVD device.
[発明の効果コ
以上説明したように本発明によれば、半導体基板とその
載置台の載置面との接触圧力を均一にし、しかもそのこ
とによって温度の均一性が得られない場合に、より温調
効率を高める箇所に凹部を形成することで、半導体基板
の全面にて均一な温度を確保することができ、処理の均
一性を確保すること可能となる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the contact pressure between the semiconductor substrate and the mounting surface of the mounting table can be made uniform, and even when temperature uniformity cannot be obtained thereby, it is possible to By forming recesses at locations that increase temperature control efficiency, it is possible to ensure uniform temperature over the entire surface of the semiconductor substrate, and it is possible to ensure uniformity of processing.
第1図は、本発明を適用したプラズマエツチング装置で
の下部電極の平面図、
第2図は、第1図の図示A部分の拡大断面図、第3図は
、実施例にかかわるプラズマエツチング装置の概略断面
図、
第4図は、冷却ガスのバックプレッシャーを変化させた
場合の、半導体基板上の最高温度および最低温度を示す
特性図である。
10・・・真空容器、14・・・上部電極、28・・・
載置台(下部電極)、
30・・・半導体基板、
32・・・クランブリング、
60・・・凹部(リング溝)。FIG. 1 is a plan view of a lower electrode in a plasma etching apparatus to which the present invention is applied, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of part A in FIG. 1, and FIG. 3 is a plasma etching apparatus according to an embodiment. FIG. 4 is a characteristic diagram showing the maximum temperature and minimum temperature on the semiconductor substrate when the back pressure of the cooling gas is changed. 10... Vacuum container, 14... Upper electrode, 28...
Mounting table (lower electrode), 30... Semiconductor substrate, 32... Crumbling, 60... Recess (ring groove).
Claims (1)
半導体基板用載置台において、 半導体基板がクランプにより押圧された際に、上記基板
が等分布荷重により変形する曲面とほぼ同一の曲面で湾
曲した載置面と、 この載置面と上記基板との間に気体を充填する手段と、 上記基板の温調効率を高める箇所にて上記気体の充填量
が多く確保されるように、上記載置面に形成された凹部
と、 を有することを特徴とする半導体基板用載置台。(1) In a semiconductor substrate mounting table on which a semiconductor substrate is placed and whose temperature is controlled, a curved surface that is almost the same as the curved surface on which the semiconductor substrate is deformed by an evenly distributed load when the semiconductor substrate is pressed by a clamp is used. A curved mounting surface; a means for filling gas between the mounting surface and the substrate; and a means for filling a large amount of the gas at a location where temperature control efficiency of the substrate is increased. , a recess formed in the above-mentioned mounting surface, and a mounting table for a semiconductor substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2162420A JPH0451541A (en) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | Placing base for semiconductor substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2162420A JPH0451541A (en) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | Placing base for semiconductor substrate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0451541A true JPH0451541A (en) | 1992-02-20 |
Family
ID=15754263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2162420A Pending JPH0451541A (en) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | Placing base for semiconductor substrate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0451541A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05166916A (en) * | 1991-05-15 | 1993-07-02 | Applied Materials Inc | Method and apparatus for cooling a wafer |
-
1990
- 1990-06-19 JP JP2162420A patent/JPH0451541A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05166916A (en) * | 1991-05-15 | 1993-07-02 | Applied Materials Inc | Method and apparatus for cooling a wafer |
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