基板保持机构和成膜装置制造方法及图纸

技术编号:24343814 阅读:17 留言:0更新日期:2020-06-03 00:23
本发明专利技术提供基板保持机构和成膜装置。该基板保持机构能够在利用等离子CVD或等离子ALD成膜导电性膜时静电吸附被处理基板,该成膜装置使用了该基板保持机构。基板保持机构包括:载物台,其由电介质构成,用于支承被处理基板;吸附电极,其设于载物台内;以及加热器,其加热载物台,利用约翰逊·拉别克力将被处理基板静电吸附于载物台的表面,载物台具有:密合区域,其呈环状,位于载物台的表面的与被处理基板的外周相对应的位置,与被处理基板密合,而具有阻止用于成膜导电性膜的原料气体迂回到所述被处理基板的背面侧的功能;以及槽部,其呈环状设于载物台的表面的比密合区域靠外侧的部分,能够累积由原料气体生成的导电性沉积膜。

Substrate holding mechanism and film forming device

【技术实现步骤摘要】
基板保持机构和成膜装置
本公开涉及基板保持机构和成膜装置。
技术介绍
在半导体器件的制造工艺中,对于作为被处理基板的半导体晶圆,大多使用干法蚀刻、溅射、等离子CVD等等离子处理。在这样的等离子处理中,为了保持被处理基板,大多使用应用了静电吸附的静电卡盘(例如专利文献1~5)。另一方面,在利用等离子CVD、等离子ALD那样的各向同性的成膜方法成膜导电性的膜的情况下,由于原料气体迂回到被处理基板的保持面而使导电性沉积膜堆积,因而可能无法发挥静电卡盘功能。因此,在利用等离子CVD、等离子ALD成膜导电性膜的情况下,在不使用静电卡盘而将基板载置于基板载置台的状态下进行等离子处理。专利文献1:日本特开平5-67673号公报专利文献2:日本特开平7-130830号公报专利文献3:日本特开平9-260472号公报专利文献4:日本特开2003-297912号公报专利文献5:日本特开2009-21592号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本公开提供能够在利用等离子CVD或等离子ALD成膜导电性膜时静电吸附被处理基板的基板保持机构和使用了该基板保持机构的成膜装置。用于解决问题的方案本公开的一技术方案涉及一种基板保持机构,该基板保持机构在利用等离子CVD或等离子ALD成膜导电性膜时保持被处理基板,其中,该基板保持机构包括:载物台,其由电介质构成,用于支承被处理基板;吸附电极,其设于所述载物台内,用于静电吸附所述被处理基板;以及加热器,其加热所述载物台,通过对所述吸附电极施加直流电压,从而利用约翰逊·拉别克力(Johnsen·Rahbek力)将所述被处理基板静电吸附于所述载物台的表面,所述载物台具有:密合区域,其呈环状,位于所述载物台的表面的与被处理基板的外周相对应的位置,与所述被处理基板密合,而具有阻止用于成膜所述导电性膜的原料气体迂回到所述被处理基板的背面侧的功能;以及槽部,其呈环状设于所述载物台的表面的比所述密合区域靠外侧的部分,能够累积由所述原料气体生成的导电性沉积膜。专利技术的效果根据本公开,提供能够在利用等离子CVD或等离子ALD成膜导电性膜时静电吸附被处理基板的基板保持机构和使用了该基板保持机构的成膜装置。附图说明图1是表示一实施方式所涉及的基板保持机构的立体图。图2是表示一实施方式所涉及的基板保持机构的俯视图。图3是表示一实施方式所涉及的基板保持机构的剖视图。图4是放大表示一实施方式所涉及的基板保持机构的主要部位的剖视图。图5是表示另一实施方式所涉及的基板保持机构的局部的剖视图。图6是表示图5所示的另一实施方式所涉及的基板保持机构的变形例的剖视图。图7是表示图5所示的另一实施方式所涉及的基板保持机构的另一变形例的剖视图。图8是表示应用了一实施方式所涉及的基板保持机构的成膜装置的剖视图。具体实施方式以下,参照附图对实施方式进行说明。<基板保持机构>首先,对一实施方式所涉及的基板保持机构进行说明。图1是表示一实施方式所涉及的基板保持机构的立体图,图2是表示一实施方式所涉及的基板保持机构的俯视图,图3是表示一实施方式所涉及的基板保持机构的剖视图,图4是放大表示一实施方式所涉及的基板保持机构的主要部位的剖视图。基板保持机构1在利用等离子CVD或等离子ALD将导电性膜成膜于作为被处理基板的半导体晶圆(以下简单记作晶圆)的成膜装置中在保持为真空的腔室内保持晶圆。作为所成膜的导电性膜,能够列举Ti膜、TiN膜、W膜、Ni膜等。基板保持机构1具有用于载置(支承)作为被处理基板的晶圆W的载物台2和在载物台2的背面侧的中央以向下方延伸的方式安装的支承构件3。载物台2由电介质,例如氮化铝(AlN)等的陶瓷形成。在载物台2的内部于其表面附近部分埋设有用于吸附晶圆W的吸附电极11,而构成静电卡盘。吸附电极11由例如Mo形成,构成例如网状。在吸附电极11经由供电线13连接有直流电源14,通过对吸附电极11施加直流电压从而静电吸附晶圆W。直流电源14能够利用开关(未图示)接通、断开。另外,吸附电极11还作为相对于等离子的接地电极发挥功能。在载物台2内部的吸附电极11的下方埋设有加热器12。在加热器12经由供电线15连接有加热器电源16,基于热电偶等温度传感器(未图示)的检测值控制加热器12的输出,而控制载物台2的温度。在载物台2的表面,在与晶圆W的外周相对应的位置形成有构成为圆环状且与晶圆W密合的密合区域21。密合区域21具有阻止用于成膜导电性膜的原料气体迂回到晶圆W背面侧的功能。由此,能够抑制导电性沉积膜在晶圆背面形成。从发挥这样的功能的观点来看,密合区域21的宽度X1优选为10mm~40mm。密合区域21以其外径小于晶圆W的直径的方式形成。这是因为,在密合区域21的外径大于晶圆W的直径时,会导致沉积物爬升到晶圆W上。在密合区域21的内侧形成有用于吸附晶圆W的吸附面22,该吸附面22形成得比密合区域21低20μm~70μm程度而成为凹部。吸附面22成为例如施加压花加工而成的压花面。在吸附面22与晶圆背面之间形成空间23。在吸附面22形成有气体导入口24,使自气体供给源18经由气体供给路径17供给来的背面气体自气体导入口24向空间23内供给。气体供给源18、气体供给路径17、气体导入口24构成背面气体供给机构。作为背面气体,使用氦(He)气体那样的导热性较高的气体,借助背面气体向晶圆W传递载物台2的热。背面气体的气压优选设定得较高,为20Torr~100Torr。由此,能够增大泄漏的气体量,而抑制原料气体向晶圆W背面的侵入。在载物台2的表面的、比密合区域21靠外侧的部分形成有槽部25,该槽部25呈圆环状设置,能够累积由用于成膜导电性膜的原料气体生成的导电性沉积膜。导电性沉积膜在载物台2的表面的比密合区域21靠外侧的部分堆积,但如图4所示,通过设置槽部25,而使导电性沉积膜28在槽部25累积。因此,即使导电性沉积膜28随着时间的经过而增加,也能够抑制在产生了晶圆W的移载偏移的情况等时于密合区域21形成导电性沉积膜,而能够抑制静电卡盘的电荷的逃逸。从这样的观点来看,优选槽部25的相对于密合区域21的深度(距离d(参照图4))为20μm~100μm的范围,例如为50μm。而且,槽部25的宽度优选为0.5mm~2mm的范围。载物台2的表面的、比槽部25靠外侧的部分形成得高于密合区域21,而成为引导晶圆W的引导部26。而且,自槽部25向引导部26连结的侧壁部为例如锥形状(日文:テーパ状)。在载物台2的密合区域21的外侧部形成有在垂直方向上贯通的升降销贯穿孔27。在升降销贯穿孔27以能够升降的方式贯穿有升降销(未图示),在相对于载物台2进行交接时,升降销自晶圆载置面(密合区域21的表面)突出。从有效地矫正作为被处理基板的晶圆W的翘曲的观点来看,通过向吸附电极11供电从而利用约翰逊·本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基板保持机构,该基板保持机构在利用等离子CVD或等离子ALD成膜导电性膜时保持被处理基板,其中,/n该基板保持机构包括:/n载物台,其由电介质构成,用于支承被处理基板;/n吸附电极,其设于所述载物台内,用于静电吸附所述被处理基板;以及/n加热器,其加热所述载物台,/n通过对所述吸附电极施加直流电压,从而利用约翰逊·拉别克力将所述被处理基板静电吸附于所述载物台的表面,/n所述载物台具有:/n密合区域,其呈环状,位于所述载物台的表面的与被处理基板的外周相对应的位置,与所述被处理基板密合,而具有阻止用于成膜所述导电性膜的原料气体迂回到所述被处理基板的背面侧的功能;以及/n槽部,其呈环状设于所述载物台的表面的比所述密合区域靠外侧的部分,能够累积由所述原料气体生成的导电性沉积膜。/n

【技术特征摘要】
20181127 JP 2018-2213111.一种基板保持机构,该基板保持机构在利用等离子CVD或等离子ALD成膜导电性膜时保持被处理基板,其中,
该基板保持机构包括:
载物台,其由电介质构成,用于支承被处理基板;
吸附电极,其设于所述载物台内,用于静电吸附所述被处理基板;以及
加热器,其加热所述载物台,
通过对所述吸附电极施加直流电压,从而利用约翰逊·拉别克力将所述被处理基板静电吸附于所述载物台的表面,
所述载物台具有:
密合区域,其呈环状,位于所述载物台的表面的与被处理基板的外周相对应的位置,与所述被处理基板密合,而具有阻止用于成膜所述导电性膜的原料气体迂回到所述被处理基板的背面侧的功能;以及
槽部,其呈环状设于所述载物台的表面的比所述密合区域靠外侧的部分,能够累积由所述原料气体生成的导电性沉积膜。


2.根据权利要求1所述的基板保持机构,其中,
所述密合区域的宽度为10mm~40mm。


3.根据权利要求1或2所述的基板保持机构,其中,
所述槽部的相对于所述密合区域的深度为20μm~100μm,所述槽部的宽度为0.5mm~2mm的范围。


4.根据权利要求1~3中任一项所述的基板保持机构,其中,
由所述加热器加热的所述载物台的表面的温度为200℃以上。


5.根据权利要求4所述的基板保持机构,其中,
由所述加热器加热的所述载物台的表面的温度为400℃~700℃。


6.根据权利要求1~5中任一项所述的基板保持机构,其中,
所述载物台的所述密合区域的内侧的部分为形成为凹部的吸附面,
该基板保持机构还包括向所述被处理基板与所述吸附面之间的空间供给导热用的背面气体的背面气体供给机构。


7.根据权利要求6所述的基板保持机构,其中,
所述背面气体供给机构将背面气体的气压设定为20Torr~100Torr。


8.根据权利要求1~7中任一项所述的基板保持机构,其中,
所述吸附电极作为对于等离子的接地电极发挥功能。


9.根据权利要求1~8中任一项所述的基板保持机构,其中...

【专利技术属性】
技术研发人员:藤里敏章望月隆鸟屋大辅铃木公贵鲁和俊
申请(专利权)人:东京毅力科创株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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