JPH07106303A - ドライエッチング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 静電吸着力が劣化しない静電チャック電極を
備えたドライエッチング装置を提供する。 【構成】 真空容器（１）に載置台（３）を取り付け、
この載置台（３）の上に、被処理物を静電気力で吸着す
る静電チャック（４）を固定する。この静電チャック
（３）は金属薄膜製の電極板（７）と、この電極板の両
面に貼着された上部絶縁層（１０）と下部絶縁層（１
１）とからなり、上記上部絶縁層（１０）の表面にセラ
ミック層（１２）が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はドライエッチング装置に
係り、特にウェハーその他の被処理物を静電吸着する静
電チャックの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体の製造においてシリコンな
どの半導体基板上に各種の膜を堆積後、ＣＦ4 ガスなど
のガスプラズマを利用して上記膜をドライエッチングす
る技術が知られている。図２においてプラズマ分離型ケ
ミカルドライエッチング装置のエッチング室２内には、
ウェハーその他の被処理物を載置する載置台３が配置さ
れ、エッチング加工すべき被処理物Ａはこの載置台の上
に載せられる。被処理物を載置台の上に固定する方法と
して、静電チャック４の電極の静電気力を利用して吸着
する方法が知られている。この静電チャック電極は金属
薄膜製の電極板と、この電極板の両面に貼着された高分
子有機膜よりなる絶縁層とから構成されている。なお、
エッチング室２内にはプラズマ発生装置Ｂによって活性
化された反応性ガスがガス導入管６を介して供給され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ハロゲン元素を含む反
応性ガスをプラズマ化させて真空室内の被処理物に作用
させた場合に静電チャック電極を構成する高分子有機膜
が徐々にエッチングされ、ついには金属薄膜状の電極が
露出し静電吸着力が低下するという問題があった。そこ
で、本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点を解
消し、静電吸着力が劣化しない静電チャック電極を備え
たドライエッチング装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるドライエッチング装置は、真空容器
と、この真空容器に取り付けられた載置台と、この載置
台上に固定され、被処理物を静電気力で吸着する静電チ
ャックとを有し、この静電チャックは金属薄膜製の電極
板と、この電極板の両面に貼着された高分子有機材製の
上部絶縁層と下部絶縁層とからなり、上記高分子有機材
製の上部絶縁層の表面にセラミック層が形成されたこと
を特徴とするものである。

【０００５】

【作用】本発明による静電チャックがケミカルドライエ
ッチング装置内で長時間使用されても、電極板の上面を
覆う絶縁性の高分子有機膜の上にセラミック層があるの
で、高分子有機材の絶縁層それ自体がエッチングされる
ことなく長期に亘る使用が可能となる。

【０００６】

【実施例】以下本発明によるドライエッチング装置の一
実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明による
ケミカルドライエッチング装置の一実施例を示したもの
で、真空容器１の内部には、エッチング室２が形成さ
れ、真空容器１の底部には載置台３が気密に固定されて
いる。載置台３の上には静電チャック４が固定されてお
り、被処理物Ａはこの静電チャック４に静電気力を利用
して保持される。エッチング室２の上方には、載置台３
と対向してガス分散板５が設置され、このガス分散板５
にはガス導入管６が接続され、プラズマ発生装置（図示
を省略）によって活性化されたＣＦ4 ＋Ｏ2 ガスがエッ
チング室２内へ導入される。

【０００７】一方、前記静電チャック４は、金属薄膜製
の電極板７を有し、この電極板７は直流電源９に接続さ
れている。そして、前記電極板７の上面はポリイミド樹
脂フィルム等の高分子有機材の上部絶縁膜１０で覆わ
れ、電極板７の下面は高分子有機材の下部絶縁膜１１で
覆われている。この下部絶縁膜１１は載置台３の上面に
接着剤を用いて接着されている。

【０００８】また、本発明によれば、上記上部絶縁膜１
０の上面にセラミック層１２が積層されている。このセ
ラミック層１２は好ましくはＡｌ₂ Ｏ₃ 、ＡｌＮ、ＢＮ
の単結晶あるいは多結晶のいずれかによって構成され
る。前記載置台３の内部には温度制御機構の一部を構成
する媒体通路１３が形成されており、そこには温度調整
された冷却水等の媒体が媒体配管１４、１５を通して導
入または排出される。なお、図１中、１６は排気管を、
１７はエッチング室２内の圧力を検出する圧力計を示
す。ガス導入管１８の上端は載置台３および電極板７お
よびセラミック層１２を貫通し、被処理物Ａの下面に開
口している。ガス導入配管１８の途中にはガス供給機構
の一部を構成する圧力計１９とガス流量コントローラバ
ルブ２０が設けられ、またガス導入配管１８のガス流量
コントローラバルブ２０よりも下流から分岐するガス排
出配管２１には可変バルブ２２が設けられている。次
に、上述のように構成された本発明によるドライエッチ
ング装置の作動を説明する。図１において、先ず、載置
台３上の静電チャック電極４のセラミック層１２の上面
に被処理物Ａを載置し、エッチング室２内を排気管１６
を通して真空に排気すると共に、静電チャック電極の電
極板７に、直流電源９より電圧を印加し、被処理物Ａを
静電気的に載置台３上に固定する。

【０００９】次に、プラズマ発生装置（図示せず）によ
って活性化されたＣＦ4 ＋Ｏ2 ガスをガス導入管６より
ガス分散板５を介してエッチング室２に導入して被処理
物Ａのエッチングを行う。この時、エッチング室２内は
圧力計１７の指示に基づき所定の圧力に制御され、ま
た、載置台３の媒体通路１３には所定温度の媒体が供給
されて載置台３の温度を制御する。この間に載置台３も
活性化された反応ガスに晒されるが、静電チャック４の
電極板７を絶縁する高分子有機材にその上部絶縁層１０
の表面はセラミック層１２で覆われるので、上部絶縁層
１０がエッチングによって浸蝕されることなく長期に亘
ってドライエッチング加工が可能となる。

【００１０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、静電チャックの上部絶縁層の上面にセラミッ
ク材からなるセラミック層を形成したので、電極板を覆
う高分子有機膜がエッチングされることなく静電チャッ
クを長期に亘って使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるドライエッチング装置の一実施例
を示した縦断面図。

【図２】ケミカルドライエッチング装置の概略構造を示
した断面図。

【符号の説明】

１ 真空容器 ２ エッチング室 ３ 載置台 ４ 静電チャック ５ ガス分散板 ７ 電極板 １０ 上部絶縁層 １１ 下部絶縁層 １２ セラミック層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真空容器と、この真空容器に取り付けられ
   た載置台と、この載置台上に固定され、被処理物を静電
   気力で吸着する静電チャックとを有し、この静電チャッ
   クは金属薄膜製の電極板と、この電極板の両面に貼着さ
   れた高分子有機材製の上部絶縁層と下部絶縁層とからな
   り、上記高分子有機材製の上部絶縁層の表面にセラミッ
   ク層が形成されたことを特徴とするドライエッチング装
   置。
2. 【請求項２】前記セラミック層は酸化アルミニュウムで
   あることを特徴とする請求項１に記載のドライエッチン
   グ装置。
3. 【請求項３】前記セラミック層は窒化アルミニュウムで
   あることを特徴とする請求項１に記載のドライエッチン
   グ装置。
4. 【請求項４】前記セラミック層は、ボロンナイトライド
   であることを特徴とする請求項１に記載のドライエッチ
   ング装置。