JPH0917773A - Dry etching apparatus - Google Patents
Dry etching apparatusInfo
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- JPH0917773A JPH0917773A JP16434995A JP16434995A JPH0917773A JP H0917773 A JPH0917773 A JP H0917773A JP 16434995 A JP16434995 A JP 16434995A JP 16434995 A JP16434995 A JP 16434995A JP H0917773 A JPH0917773 A JP H0917773A
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- wafer
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- gas
- dry etching
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハをエッチ
ングするドライエッチング装置に関し、特に半導体ウェ
ハの温度を制御する温度制御機構をもつドライエッチン
グ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dry etching apparatus for etching a semiconductor wafer, and more particularly to a dry etching apparatus having a temperature control mechanism for controlling the temperature of the semiconductor wafer.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種のドライエッチング装置
は、エッチングガスを導入し減圧されたチャンバと、こ
のチャンバ内に配設され半導体ウェハ(以下単にウェハ
と記す)を保持するステージと、アスペクト比を向上さ
せるためにウェハの温度を制御する温度制御機構を備え
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, this type of dry etching apparatus has a chamber in which an etching gas is introduced and decompressed, a stage arranged in the chamber for holding a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a wafer), and an aspect ratio. In order to improve the temperature, a temperature control mechanism for controlling the temperature of the wafer is provided.
【0003】このドライエッチング装置によるウェハの
エッチング動作は、まず、ステージにウェハを乗せ機械
的なクランプあるいは静電力により保持する。次に、チ
ャンバを真空排気し高真空にしてから、エッチングガス
を導入し一定の圧力に維持する。そして、例えば、マイ
クロ波導入によるECRプラズマを発生させるとともに
ヒータによる伝導加熱とステージの下方から供給される
冷却用ガスとの接触によりウェハの温度を一定にしエッ
チングを行なう。In the wafer etching operation by this dry etching apparatus, first, the wafer is placed on a stage and held by a mechanical clamp or electrostatic force. Next, the chamber is evacuated to a high vacuum, and then an etching gas is introduced to maintain a constant pressure. Then, for example, the ECR plasma is generated by the introduction of microwaves, and the wafer is subjected to conductive heating and contact with a cooling gas supplied from below the stage to keep the temperature of the wafer constant and perform etching.
【0004】このように、このドライエッチング装置で
は、ウェハのエッチングのパターン精度を安定して得ら
れるように、エッチングガス圧の制御を行なうとともに
ウェハの温度コントロールも厳密に行なわれていた。As described above, in this dry etching apparatus, the etching gas pressure is controlled and the temperature of the wafer is strictly controlled so that the etching pattern accuracy of the wafer can be stably obtained.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のドライエッチング装置では、ウェハのステージ
への不確実な保持などにより冷却用のガスの漏れがしば
しば起きる。このガスが漏れることは冷却能力が低下さ
せヒータの一方的な加熱によりウェハの温度が上昇す
る。この状態でエッチングが行なわれると、ウェハの横
方向のエッチング促進されエッチングパターンが崩れた
り、高温のためウェハに被着したレジストが焦げるなど
の問題を起していた。However, in the above-mentioned conventional dry etching apparatus, cooling gas often leaks due to uncertain holding of the wafer on the stage. The leakage of this gas lowers the cooling capacity, and the temperature of the wafer rises due to one-sided heating of the heater. When the etching is performed in this state, there are problems that the lateral etching of the wafer is promoted and the etching pattern is destroyed, and the resist adhered to the wafer is burned due to the high temperature.
【0006】これに対し装置には、このような温度上昇
を検知すべき熱電対が設けられているものの、ウェハに
直接接触して測定しているわけではなくウェハの近傍の
ステージ部分に配置されているので、ウェハの温度が上
っても熱電対に伝わるのに時間がかり検知してヒータを
オフするのが遅れる。その結果、その間にエッチングが
進行し上述のようなパターン精度不良を防止することが
できなかった。On the other hand, although the apparatus is provided with a thermocouple for detecting such a temperature rise, the thermocouple is not in direct contact with the wafer for measurement, but is arranged in the stage portion near the wafer. Therefore, even if the temperature of the wafer rises, it takes a long time to transmit the thermocouple to the thermocouple, and it is delayed to turn off the heater. As a result, etching progressed during that time, and it was not possible to prevent the above-described poor pattern accuracy.
【0007】従って、本発明の目的は ウェハの温度上
昇をもたらす冷却用ガス漏れを事前に検知しエッチング
パターン不良を発生させないドライエッチング装置を提
供することである。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a dry etching apparatus which detects a cooling gas leak which causes a rise in temperature of a wafer in advance and does not cause an etching pattern defect.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、処理ガ
スを導入し減圧されたチャンバ内に収納される半導体ウ
ェハを保持するステージと、このステージの下方から一
定流量のガスを供給し前記半導体ウェハの裏面に接触さ
せ該半導体ウェハを冷却する冷却機構とを備えるドライ
エッチング装置において、供給により前記ガスの昇圧を
測定する圧力計と、この圧力計によって測定される圧力
値が規定値より低くなったときエッチング動作開始を中
止させるインターロック手段とを備えるドライエッチン
グ装置である。A feature of the present invention is that a stage for holding a semiconductor wafer stored in a depressurized chamber into which a processing gas is introduced, and a constant flow rate of gas from below the stage are supplied. In a dry etching apparatus provided with a cooling mechanism for contacting the back surface of a semiconductor wafer and cooling the semiconductor wafer, a pressure gauge for measuring the pressure rise of the gas by supply and a pressure value measured by the pressure gauge are lower than a specified value. The dry etching apparatus is provided with an interlocking means for stopping the start of the etching operation.
【0009】また、前記半導体ウェハの厚さまたは裏面
状態のそれぞれに応じて前記規定値の複数を記憶するメ
モリ装置を備えることが望ましい。Further, it is desirable to provide a memory device for storing a plurality of the specified values according to the thickness or the back surface state of the semiconductor wafer.
【0010】[0010]
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
【0011】図1は本発明のドライェッチング装置の一
実施例におけるウェハの冷却機構を示す図である。この
ドライエッチング装置は、図1に示すように、チャンバ
6内に配設されるステージ5のウェハ8の裏面の空間部
7に供給される冷却ガスの圧力を測定する圧力計1と、
この圧力計1によって測定される空間部7の圧力値を入
力し設定部3に記憶された規定値と比較しこの規定値よ
り低いときエッチング開始動作を停止させるインターロ
ック信号をコントローラ4に出力する比較演算部2とを
とを備えている。FIG. 1 is a diagram showing a wafer cooling mechanism in an embodiment of the dry etching apparatus of the present invention. As shown in FIG. 1, this dry etching apparatus includes a pressure gauge 1 for measuring the pressure of a cooling gas supplied to a space 7 on the back surface of a wafer 8 on a stage 5 arranged in a chamber 6,
The pressure value of the space 7 measured by the pressure gauge 1 is input and compared with a specified value stored in the setting unit 3, and when it is lower than the specified value, an interlock signal for stopping the etching start operation is output to the controller 4. And a comparison calculation unit 2.
【0012】また、図面には示していないが、この冷却
機構を含む温度制御機構のヒータおよび熱電対はステー
ジ5に組み込まれている。さらに、空間部7の冷却ガス
の圧力が異常に上がらないようにレリーフ弁を備えた圧
力レギュレータが供給装置側の配管に設けられている。Although not shown in the drawing, the heater and thermocouple of the temperature control mechanism including this cooling mechanism are incorporated in the stage 5. Further, a pressure regulator provided with a relief valve is provided in the pipe on the supply device side so that the pressure of the cooling gas in the space 7 does not rise abnormally.
【0013】次に、このドライエッチング装置の動作を
説明する。まず、ウェハ8をステージ5に保持させる。
次に、チャンバ6を真空排気するとともに温度制御機構
を動作させチャンバ6を高真空にしウェハ8の温度を上
昇させる。次に、チャンバ6が高真空に達したら、真空
排気しながらエッチングガスをチャンバ6に導入し一定
圧力に保つ。そして、圧力計1の測定値が規定値以上な
らコントローラ4に比較演算部2からの信号の出力が無
くコントローラ4による装置のシーケンス動作がそのま
ま進みエッチングが開始される。Next, the operation of this dry etching apparatus will be described. First, the wafer 8 is held on the stage 5.
Next, the chamber 6 is evacuated and the temperature control mechanism is operated to bring the chamber 6 to a high vacuum to raise the temperature of the wafer 8. Next, when the chamber 6 reaches a high vacuum, the etching gas is introduced into the chamber 6 while being evacuated to maintain a constant pressure. If the measured value of the pressure gauge 1 is equal to or greater than the specified value, the controller 4 does not output a signal from the comparison operation unit 2 and the sequence operation of the apparatus by the controller 4 proceeds as it is to start etching.
【0014】また、ウェハ8の保持が不十分で冷却ガス
がウェハ8とステージ5との隙間から漏れると、空間部
7の圧力が低下しメモリ部3に記憶された規定値より低
いと、比較演算部2から信号が出力されコントローラ4
のシーケンス制御部の動作を停止させエッチングは開始
されない。この場合は、ガスの導入を停止するとともに
チャンバ6を大気に戻し、ウェハ6のステージ5への取
付けをやり直しチャンバ6の真空排気を始める。Further, when the holding of the wafer 8 is insufficient and the cooling gas leaks from the gap between the wafer 8 and the stage 5, the pressure in the space 7 decreases and the pressure is lower than the specified value stored in the memory 3. A signal is output from the computing unit 2 and the controller 4
The operation of the sequence controller is stopped and etching is not started. In this case, the introduction of gas is stopped, the chamber 6 is returned to the atmosphere, the wafer 6 is attached to the stage 5 again, and the chamber 6 is evacuated.
【0015】このように、エッチング開始前にガス圧降
下有無をチェック動作をシーケンス動作のインターロッ
クとして設ければ、ガス漏れによるパターン不良は事前
に防ぐことができる。As described above, if the check operation for the presence or absence of the gas pressure drop before the start of etching is provided as an interlock for the sequence operation, pattern failure due to gas leakage can be prevented in advance.
【0016】図2は本発明のドライエッチング装置の他
の実施例におけるウェハの冷却機構を示す図である。通
常、ウェハは最終の半導体チップになるまでの間に数百
回の工程を経て完成させている。このため、初期の工程
でのウェハと中期の工程でのウェハと最終工程でのウェ
ハと比較してみると、厚みや裏面状態に違いがある。こ
のように違いがあると、前述の実施例のように一つの規
定値であると、実際のガス漏れの有無を正確に検知する
ことが困難となる。そこで、この実施例のドライエッチ
ング装置は、種類の異なるウェハでも適用できるように
なされたものである。FIG. 2 is a view showing a wafer cooling mechanism in another embodiment of the dry etching apparatus of the present invention. Normally, a wafer is completed through several hundreds of steps before it becomes a final semiconductor chip. Therefore, when compared with the wafer in the initial process, the wafer in the intermediate process, and the wafer in the final process, there are differences in thickness and back surface state. If there is such a difference, it becomes difficult to accurately detect the presence / absence of an actual gas leak if there is one specified value as in the above-described embodiment. Therefore, the dry etching apparatus of this embodiment can be applied to wafers of different types.
【0017】今、仮に厚さの違う場合のみをとってみる
と、初期工程のウェハは被着される膜が少なく最も薄く
剛性が低い、また、最終工程のウェハは何回となく成膜
されているため厚く剛性も高くなっている。一方、中期
工程のウェハは、初期工程のものと最終工程のものとの
中間的なものである。Now, taking only the case where the thicknesses are different, the wafer in the initial step has few films deposited, the thinnest and the rigidity is low, and the wafer in the final step is repeatedly formed. It is thick and has high rigidity. On the other hand, the wafer in the middle stage process is intermediate between the wafers in the initial stage and those in the final stage.
【0018】そこで、正常にウェハ8がステージ5にク
ランプされたとき、チャンバ6内のガス圧と空間部7の
圧力との差圧によりウェハ8が、図2の鎖線で示す8a
のように変形することを着目し、リークを引起し始める
変形度に対応する差圧を求め、これを規定値にすれば良
い。例えば、初期工程のウェハは、4Torrであれば
メモリ部3aの一レジスタに4Torrを、中期工程の
ウェハが6Torrであればメモリ部3aの他のレジス
タに6Torrを、最終工程のウェハが8Torrであ
ればメモリ部3aのその他のその他のレジスタに入れ設
定する。Therefore, when the wafer 8 is normally clamped on the stage 5, the wafer 8 is moved by the pressure difference between the gas pressure in the chamber 6 and the pressure in the space 7 to form the wafer 8a indicated by the chain line in FIG.
Paying attention to such deformation, the differential pressure corresponding to the degree of deformation at which leakage starts to occur is obtained and set to a specified value. For example, if the wafer in the initial process is 4 Torr, 4 Torr is stored in one register of the memory unit 3a, 6 Torr is stored in the middle stage wafer of 6 Torr, and 8 Torr is stored in the other register of the memory unit 3a. For example, it is set in the other register of the memory section 3a.
【0019】このように設定された圧力の規定値をメモ
リ部3aに入れてやれば、それぞれのウェハ8をステー
ジ5に固定したとき、それぞれの圧力が規定値以下であ
れば、漏れがあることを確認できる。また、前工程によ
っては、裏面状態や反りの状態が変るので、これについ
ても種分けし、種類毎にそれぞれの規定値を求め設定す
れば、確実にウェハからのガス漏れを検知でき、すべて
の種類のウェハに精密パターンを安定して得られる。If the specified pressure values thus set are stored in the memory section 3a, when the respective wafers 8 are fixed to the stage 5, if the respective pressures are equal to or lower than the specified values, there is a leak. Can be confirmed. In addition, depending on the pre-process, the state of the back surface and the state of warpage may change, so if you classify this as well and obtain and set the specified values for each type, you can reliably detect the gas leakage from the wafer, Precise patterns can be stably obtained on various types of wafers.
【0020】[0020]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ウェハの
裏面に供給されウェハと接触する冷却用ガスの圧力を検
知する圧力計を設け、ウェハから冷却用ガスが漏れるこ
とによる降下する圧力値を設定し、エッチングを開始前
に冷却ガスの圧力値と降下圧力値と比較しガス漏れの有
無を確実に判定することによって、ガス漏れによる温度
上昇を招くこと無くウェハの温度を安定にし精密なパタ
ーンを形成することができるという効果がある。As described above, according to the present invention, a pressure gauge for detecting the pressure of the cooling gas supplied to the back surface of the wafer and contacting the wafer is provided, and the pressure value dropped due to the leakage of the cooling gas from the wafer. Is set and the pressure value of the cooling gas and the drop pressure value are compared before starting the etching to reliably judge the presence or absence of gas leakage, thereby stabilizing the wafer temperature without incurring a temperature rise due to gas leakage. There is an effect that a pattern can be formed.
【図1】本発明のドライェッチング装置の一実施例にお
けるウェハの冷却機構を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a wafer cooling mechanism in an embodiment of a dry etching apparatus of the present invention.
【図2】本発明のドライエッチング装置の他の実施例に
おけるウェハの冷却機構を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a wafer cooling mechanism in another embodiment of the dry etching apparatus of the present invention.
1 圧力計 2 比較演算部 3 設定部 3a メモリ部 4 コントローラ 5 ステージ 6 チャンバ 7 空間部 8 ウェハ 1 Pressure gauge 2 Comparison calculation part 3 Setting part 3a Memory part 4 Controller 5 Stage 6 Chamber 7 Space part 8 Wafer
Claims (2)
に収納される半導体ウェハを保持するステージと、この
ステージの下方から一定流量のガスを供給し前記半導体
ウェハの裏面に接触させ該半導体ウェハを冷却する冷却
機構とを備えるドライエッチング装置において、供給に
より前記ガスの昇圧を測定する圧力計と、この圧力計に
よって測定される圧力値が規定値より低くなったときエ
ッチング動作開始を中止させるインターロック手段とを
備えることを特徴とするドライエッチング装置。1. A stage for holding a semiconductor wafer accommodated in a chamber in which a processing gas is introduced and decompressed, and a gas of a constant flow rate is supplied from below the stage to bring the gas into contact with the back surface of the semiconductor wafer. In a dry etching apparatus provided with a cooling mechanism for cooling the gas, a pressure gauge for measuring the pressure rise of the gas by supply, and an interface for stopping the etching operation start when the pressure value measured by the pressure gauge becomes lower than a specified value. A dry etching apparatus comprising: a locking unit.
のそれぞれに応じて前記規定値の複数を記憶するメモリ
装置を備えることを特徴とする請求項1記載のドライエ
ッチング装置。2. The dry etching apparatus according to claim 1, further comprising a memory device that stores a plurality of the specified values according to a thickness or a back surface state of the semiconductor wafer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16434995A JPH0917773A (en) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | Dry etching apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16434995A JPH0917773A (en) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | Dry etching apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0917773A true JPH0917773A (en) | 1997-01-17 |
Family
ID=15791480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16434995A Pending JPH0917773A (en) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | Dry etching apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0917773A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100467813B1 (en) * | 2002-05-02 | 2005-01-24 | 동부아남반도체 주식회사 | Apparatus of warming for unstriping of photoresist and method of manufacturing for semiconductor device using the same |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6136931A (en) * | 1984-07-30 | 1986-02-21 | Hitachi Ltd | Wafer temperature control method |
JPH04150937A (en) * | 1990-10-11 | 1992-05-25 | Hitachi Ltd | Sample temperature control method and vacuum processing equipment |
JPH06182645A (en) * | 1992-12-17 | 1994-07-05 | Tokyo Electron Ltd | Electrostatic chuck |
-
1995
- 1995-06-29 JP JP16434995A patent/JPH0917773A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6136931A (en) * | 1984-07-30 | 1986-02-21 | Hitachi Ltd | Wafer temperature control method |
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JPH06182645A (en) * | 1992-12-17 | 1994-07-05 | Tokyo Electron Ltd | Electrostatic chuck |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100467813B1 (en) * | 2002-05-02 | 2005-01-24 | 동부아남반도체 주식회사 | Apparatus of warming for unstriping of photoresist and method of manufacturing for semiconductor device using the same |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19971209 |