静电卡盘装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种静电卡盘装置，其由以下部件构成：静电卡盘部；环状的聚焦环部，设置成包围该静电卡盘部；和冷却基部，冷却该静电卡盘部和聚焦环部。聚焦环部包括环状的聚焦环、环状的导热片、环状的陶瓷环、非磁性体的加热器以及向该加热器供电的电极部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及静电卡盘装置，更详细地说，涉及适用于高频放电方式的等离子体处理装置的静电卡盘装置，该等离子体处理装置对电极施加高频而生成等离子体，并通过该等离子体对半导体晶圆等板状试料进行等离子体蚀刻等的等离子体处理。本申请基于2009年12月10日在日本申请的特愿2009-280672号而主张优先权，在此援引其内容。
技术介绍
以往，在1C、LSI、VLSI等半导体器件或液晶显示器等平板显示器(Flat Panel Display :FPD)等的制造工艺中的、蚀刻、堆积、氧化、溅射等处理中，为了使处理气体在较低的温度下进行良好的反应，多利用等离子体。例如，在使用了硅晶圆的半导体器件的蚀刻工序中，使用高频放电方式的等离子体蚀刻装置。然而，在该等离子体蚀刻装置中，产生硅晶圆的中央部的蚀刻特性和该硅晶圆的外周部的蚀刻特性不同的现象。因此，为了使该硅晶圆的蚀刻特性在面内均化，以包围该硅晶圆的方式在该硅晶圆的外侧配置环状的聚焦环。但是，即使在使用了聚焦环的情况下，在对硅晶圆进行等离子体蚀刻时，也会在硅晶圆的中央部和外周部之间产生温度差，硅晶圆的中央部的蚀刻率和外周部的蚀刻率因该温度差而产生差异。这种情况下，成为硅晶圆的面内的蚀刻结果不均匀的状态，因此会因该蚀刻引起的面内加工形状的不均匀，而存在所获得的半导体器件的特性的合格率下降的问题。为了解决这种问题，提出了如下构成的磁控管方式的等离子体蚀刻处理装置在聚焦环的内部的表面附近，以不露出到该表面的方式配置有温度检测器(专利文献I)。在该等离子体蚀刻处理装置中，平时由温度检测器检测聚焦环的温度，进行聚焦环的温度控制，从而控制成将聚焦环的温度保持在与硅晶圆相同的温度。从而，抑制了硅晶圆上和聚焦环上的自由基的表面反应差，抑制了硅晶圆的面内的蚀刻率的变动，改善了蚀刻的均匀性。在先技术文献专利文献专利文献I JP特开2002-164323号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在上述现有的在聚焦环设有温度检测器的等离子体蚀刻处理装置中，向硅晶圆照射等离子体时，为了使该等离子体照射所引起的聚焦环表面的升温速度慢于硅晶圆的面内的升温速度，在等离子体照射的初始阶段，将聚焦环的表面温度抑制得比硅晶圆的表面温度低。此外，在等离子体照射的最终阶段，聚焦环的表面温度反而变得比硅晶圆的表面温度高，因此在聚焦环和硅晶圆之间产生温度差，结果存在硅晶圆的面内温度也不稳定的问题。此外，在该等离子体蚀刻处理装置中，在等离子体照射时也可以使用冷却器来冷却聚焦环。但是，在该情况下，难以利用冷却器来调整聚焦环的因等离子体照射引起的温度上升，难以高精度地调整聚焦环的表面温度。这样一来，即使在聚焦环中设有温度检测器的情况下，也成为硅晶圆的面内的蚀刻结果不均匀的状态，因此会因该蚀刻引起的面内加工形状的不均匀，而存在所获得的半导体器件的特性的合格率下降的问题。进而，由于难以调整聚焦环的表面温度，因此在该聚焦环的表面温度低于硅晶圆的表面温度时，存在堆积物容易堆积到该聚焦环上的问题。本专利技术鉴于上述情况，其目的在于提供一种静电卡盘装置，在适用于等离子体蚀 刻装置等处理装置的情况下，通过调整以包围硅晶圆等板状试料的方式设置的聚焦环部的温度，能够将处理中的聚焦环部的温度保持一定，能够使板状试料的外周部的温度稳定，从而能够使板状试料的面内的蚀刻特性均化，能够防止堆积物堆积到聚焦环上。用于解决问题的手段本申请专利技术人为了解决上述问题而进行了锐意研究，发现了以下情况而完成了本专利技术若使得以包围静电卡盘部的方式设置的环状的聚焦环部构成为包括聚焦环、陶瓷板、由非磁性体构成的加热器部、以及向该加热器部供电的电极部，则通过调整该聚焦环部的温度，就能够将处理中的聚焦环部的温度保持一定，能够使硅晶圆等板状试料的外周部的温度稳定，从而能够使板状试料的面内的蚀刻特性均化，进而能够防止堆积物堆积到聚焦环上。即，本专利技术的静电卡盘装置包括以下方式。〈1> 一种静电卡盘装置，其特征在于，包括静电卡盘部，将一个主面作为放置板状试料的放置面，并且内置有静电吸附用内部电极；环状的聚焦环部，设置成包围上述静电卡盘部；和冷却基部，设置在上述静电卡盘部的另一主面侧，用于冷却上述静电卡盘部和上述聚焦环部，上述聚焦环部包括聚焦环；陶瓷板，设于该聚焦环和上述冷却基部之间；由非磁性体构成的加热器部，设于该陶瓷板和上述冷却基部之间；和电极部，向该加热器部供电。<2>根据上述〈1>所述的静电卡盘装置，其特征在于，上述陶瓷板为环状陶瓷板、对环状陶瓷板在周向上进行分割而成的多个陶瓷片、以及对环状陶瓷板在半径方向上进行分割而成的多个环状陶瓷片中的任意一种。<3>根据上述〈1>或〈2>所述的静电卡盘装置，其特征在于，上述加热器部为片状的加热器部。<4>根据上述〈1> 〈3>中任一项所述的静电卡盘装置，其特征在于，上述加热器部通过第I绝缘性粘接剂层固定于上述陶瓷板，并通过第2绝缘性粘接剂层固定于上述冷却基部，而且，通过上述第I绝缘性粘接剂层和第2绝缘性粘接剂层绝缘。<5>根据上述〈1> 〈4>中任一项所述的静电卡盘装置，其特征在于，在上述冷却基部和上述加热器部之间设有绝缘性的陶瓷膜或绝缘性的有机薄膜。<6>根据上述〈1> <5>中任一项所述的静电卡盘装置，其特征在于，在上述聚焦环部设置温度测定机构。<7>根据上述〈1> 〈6>中任一项所述的静电卡盘装置，其特征在于，上述加热器部的电导率为0. 5X106S/m以上且20X 106S/m以下，热膨胀率为0. 1X10—7K以上且100X10_6/K 以下。<8>根据上述〈1> 〈7>中任一项所述的静电卡盘装置，其特征在于，上述加热器部由钛或钛合金构成。<9>根据上述〈1> 〈8>中任一项所述的静电卡盘装置，其特征在于，上述陶瓷板具有绝缘性，且导热系数为lW/mK以上。〈10>根据上述〈1> 〈9>中任一项所述的静电卡盘装置，其特征在于，上述加热器 部和上述冷却基部之间的传热系数为400W/m2K以上且10000W/m2K以下。专利技术效果根据本专利技术的静电卡盘装置，以包围静电卡盘部的方式设置环状的聚焦环部，并通过聚焦环、设于该聚焦环和冷却基部之间的陶瓷板、设于该陶瓷板和冷却基部之间的由非磁性体构成的加热器和向该加热器供电的电极，构成上述聚焦环部。因此，通过加热器调整聚焦环部的温度，从而可以将处理中的聚焦环部的温度保持一定。因此，可以使硅晶圆等板状试料的外周部的温度稳定，从而可以使板状试料的面内的蚀刻特性均匀。此外，可以高精度地调整聚焦环的表面温度，因此可以消除该聚焦环的表面温度和板状试料的表面温度之间的温度差，可以防止堆积物堆积到该聚焦环上。附图说明图I是表示本专利技术一实施方式的静电卡盘装置的剖视图。图2是表示本专利技术一实施方式的静电卡盘装置的陶瓷环的形状的一例的俯视图。图3是表示本专利技术一实施方式的静电卡盘装置的陶瓷环的形状的另一例的俯视图。图4是表示本专利技术一实施方式的静电卡盘装置的陶瓷环的形状的又一例的俯视图。图5是表示本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木康晴，增泽健二，真壁晓之，小坂井守，佐藤隆，石村和典，早原龙二，河野仁，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，住友大阪水泥股份有限公司，
类型：发明
国别省市：