JPH0418744A - 半導体ウェーハ支持方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 半導体ウェーハ処理装置における半導体つｌ〜ハ支持方
法に関し、 半導体ウェーハに形成されている絶縁膜の膜厚精度劣化
を招かないで、且つ極端なコスト増を必要としないで、
半導体ウェーハの金属汚染を少なくさせるようにするこ
とを目的とし、 半導体ウェーハに支持部材を当接して該ウェーハを支持
するに際しζ、該ウェーハ表面の前記当接箇所を含む局
部領域に該ウェーハの半導体を反応させた半導体化合物
膜を形成してから、該支持部材を当接するように構成し
、特に、前記半導体化合物）ｊ々は、前記ウェーハに前
記支持部材を当接する直前に、該化合物膜の構成元素を
含む雰囲気で、該ウェーハと該支持部材との間に、該ウ
ェーハを負側にした直流のプラズマ放電を起こさせて形
成するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、半導体ウェーハ処理装置における半導体ウェ
ーハ支持方法に関する。

近年、半導体装置の微細化に伴い、その製造工程では、
半導体ウェーハ処理装置内における金属汚染の影響が益
々重要になりつつある。

即ち、ウェーハが金属で汚染されると、ｐ−ｎ接合部に
おけるリーク電流の増大、絶縁膜の耐電圧劣化、などの
悪影響が表れ、一方微細デバイスばこれらの悪影響に対
し益々敏感になっているためである。

そこで、半導体ウェーハ処理装置における半導体ウェー
への支持は、ウェーハの金属汚染が少ないようムこする
ことが望まれる。

〔従来の技術〕

上記金属汚染の汚染源は、イオンビームやプラズマを利
用する半導体ウェーハ処理装置自身の構成部材である場
合が多い。そして、ウェーハの表面を汚染した金属は、
その後のイオン衝撃によって浅く　（数１０〜１００人
程度の深さに）ノックオン注入されてしまう。

このよ・うな汚染を軽減するために、従来、シリコンウ
ェーハへのイオンビーム照射などにおいて番よ、予めウ
ェーハ全面を薄いシリコン酸化膜保護膜で被っておき、
ビーム照射後に、表面に何着した更には浅（ノックオン
注入された汚染金属共々この酸化膜保護膜をエツチング
除去することが行われている。

また、Ｓ　Ｉ　Ｍ　ＯＸ　（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｂ
ｙ　ＩｍｐｌａｎｔｅｄＯｘｙｇｅｎ）など特にイオン
ビーム照射量が多く汚染も多いと考えられる処理装置で
は、ビーム照射範囲の構成部材すべてに対しシリコン被
覆を施すなどの対策が取られていた。

Ｃ発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、前記酸化膜保護膜を設ける方法は、その
保護膜のエツチング除去の際に予め形成されている他の
酸化膜、例えばフィールド絶縁膜などもエツチングされ
るので、半導体デバイスの一層の微細化により酸化膜等
の厚さ精度が厳しくなると、その精度維持が困難となる
問題がある。

また、ＳＴＭＯＸ装置のように多くの構成部材にシリコ
ン被覆することは、そのコスト、更にはｗｊ、覆膜維持
のための保守コストが非常に高くつく問題がある。

ところで、本発明者は、多くの経験から、半導体ウェー
ハ処理装置におけるウェーハの金属汚染の汚染源が主と
してウェーハの支持部材である知見を得た。

即ち、上記支持部材は、ウェーハ主面に直接当接されて
金属を付着させ、またウェーハと共にイオンビームやプ
ラズマに曝された時にスパッタされて近傍に金属を振り
まくことにより、他の構成部材よりも汚染作用が顕著で
あるためと思われる。

本発明は、半導体ウェーハに形成されている絶縁膜の膜
厚精度劣化を招かないで、且つ極端なコスト増を必要と
しないで、半導体ウェーハの金属汚染を少なくさせる半
導体ウェーハ支持方法の提供を目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記目的を達成するために、本発明の半導体ウェーハ支
持方法は、半導体ウェーハに支持部材を当接して該ウェ
ーハを支持するるこ際して、該ウェーハ表面の前記当接
箇所を含む局部領域に該ウェーハの半導体を反応させた
半導体化合物膜を形成してから、該支持部材を当接する
ことを特徴としている。

前記半導体化合物膜は、前記ウェーハの支持路ｊ′後に
エツチング除去するのが望ましい。

そして、前記半導体化合物膜は、前記ウェーハムこ前記
支持部材を当接する直前に、該化合物膜の構成元素を含
む雰囲気で、該ウェーハと該支持部材との間にプラズマ
放電を起こさせて形成することができる。このプラズマ
放電は、減圧中の直流放電であり、前記ウェーハを負側
とするのが望ましい。

また、前記半導体ウェーハがシリコンウェーハである場
合には、前記半導体化合物膜はシリコン酸化膜またはシ
リコン窒化膜であるのが望ましく、また、前記支持部材
の表面はシリコンまたは導電性のシリコン化合物である
のが望ましい。

〔作　用〕

適宜な局部領域に形成された前記半導体化合物膜は、半
導体ウェーハ上の膜厚精度が要求されている絶縁膜に重
なることがなく、然も、前記支持部材を汚染源とする汚
染の大部分を受は止めて半導体ウェーハ自体の汚染を阻
止するので、その後高温の熱工程がない場合には敢えて
除去する必要がない。このことから上記絶縁膜の膜厚精
度を損ねることがない。

この半導体化合物膜を除去すれば、該化合物膜が受は止
めた」二重汚染を除去することができて一層望ましい。

その際にも、上記局部領域以外の領域にかけるマスクを
、上記絶縁膜を損ねることなしに除去できるもの例えば
レジストなどにすることができるので、該絶縁膜の膜厚
精度劣化を招くことがない。

そして、上記プラズマ放電による上記半導体化合物膜の
形成は、放電領域により上記適宜な局部領域を自動的に
形成し、然も、ウェーハ保持の直前に行われて工程上好
都合であり、且つ、ウェーハを負側とすることが支持部
材からのスパッタ汚染を軽減する。

また、半導体ウェーハがシリコンウェーハである場合、
前記半導体化合物膜をシリコン酸化膜またはシリコン窒
化膜にするとウェーハの汚染が少なく、前記支持部材の
表面をシリコンまたは導電性のシリコン化合物にすると
その汚染が更に軽減する。

そして、先に述べたように顕著な汚染源が該支持部材に
特定されるので、ＳＩＭＯＸ装置においては、他の構成
部材のシリコン被覆が不要となり従来のような極端なコ
スト増を必要としない。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について第１図及び第２図を用いて
説明する。第１図は実施例を説明するための側断面図で
、（ａｌは半導体化合物膜形成の時点、（ｂ）はウェー
ハ支持の時点、第２図は実施例適用処理装置におけるウ
ェーハ支持部の配置を示す側断面図、である。

この実施例は、本発明をイオン注入装置に適用した場合
のものである。

第１図＋ａｌ　（ｂｌにおいて、同図は第２図のように
イオン注入装置１のエンドステーション２に配置される
ウェーハ支持部３を示し、４はディスク（１）、５はウ
ェーハバッド、６は支持部材、６ａは支持部材基部（Ｉ
ｆ）、６ｂは支持部材先端部（ＳｉＣまたばＳｉＣ被覆
）　、７ａ、　７ｂは給電部材（先端部５ｉＣ）、８は
半導体化合物膜、ＷはＳｉウェーハ、Ｐはプラズマ、Ｉ
Ｂはイオンビーム、である。

このウェーハ支持部３は、ウェーハパット５上のウェー
ハＷに支持部材６　（支持部材先端部６ｂ）を」一方か
ら当接して該ウェーハＷを支持するものである。そして
支持部材基部６ａは、後述する電圧印加のためにディス
ク４との係合部が絶縁被覆しである。

先ず（ａｌを参照して、ウェーハ交換によりウェーハＷ
がウェーハバッド５上に載置され、支持部材先端部６ｈ
をウェーハＷに当接する直前に、給電部材７ａ、　７ｂ
をウェーハＷに接触させると共にエンドステーション２
内を０．１〜ｌ　Ｔｏｒｒの酸素（０□）雰囲気にし、
ウェーハＷと支持部材６との間にウェーハＷを負側にし
た約ＩＫＶの直流電圧を印加してプラズマ放電を起こさ
せる。この放電により発生したプラズマＰの０４により
、ウェーハＷの表面における支持部材先端部６ｂの当接
箇所を含む局部領域が酸化されて、その局部領域に５ｉ
Ｏｚからなる半導体化合物膜８が形成される。放電時間
は約１分で、半導体化合物膜８の厚さは約１００人であ
る。

次いでｆｂ）を参照して、支持部材先端部６ｂをウェー
ハＷに当接してウェーハＷを支持し、イオンビームＴＲ
を照射して所定のイオン注入処理を行う。

ウェーハＷを取り出した後は、半導体化合物膜８領域以
外の領域にレジストのマスクをかけ弗酸（ＨＦ）水溶液
に浸漬して化合物膜８を除去し、更にレジス］・のマス
クを除去して処理工程を完了する。

なお化合物膜８が後工程の邪魔にならない場合は、化合
物膜８を除去しないで残したままとしても良い。

この実施例により本発明者は、ウェーハＷに形成されて
いる絶縁膜の膜厚精度劣化を招かないで、且つＳＩＭＯ
Ｘ装置においても極端なコスト増を必要としないで、ウ
ェーハＷの全面に前記酸化膜保護膜を形成した場合と同
等に金属汚染を少なくさせることができた。

上記実施例では、半導体化合物膜８をＳｉＯ２にしたが
、エンドステーション２内の雰囲気を窒素（Ｎ２）にし
て半導体化合物膜８を５ｉＪ４にしても同様の結果が得
られる。また、支持部材先端部６ｂの表面をＳｉＣの代
わりにＳｉにしても好結果を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、半導体ウェーハ処
理装置における半導体ウェーハ支持方法に関し、半導体
ウェーハに形成されている絶縁膜の膜厚精度劣化を招か
ないで、且つ極端なコメ１〜増を必要としないで、半導
体ウェーハの金属汚染を少なくさせる支持方法が提供さ
れて、半導体装置の一層の微細化に際して特性劣化の回
避を可能にさせる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例を説明するための側断面図で、（ａｌは
半導体化合物膜形成の時点、 ｆｂ）はウェーハ支持の時点、 第２図は実施例適用処理装置におけるウェーハ支持部の
配置を示ず側断面図、 である。図において、 １はイオン注入装置、 ２はエンドステーション、 ３はウェーハ支持部、 ４はディスク（Ａβ）、 ５はウェーハバッド、 ６は支持部材、 ６ａは支持部材基部（Ａ　Ｎ　’）、 ６ｂは支持部材先端部（表面５ｉＣ）、７ａ、　７ｂは
給電部材（先端部５ｉＣ）、８は半導体化合物膜、 ＷはＳｉウェーハ、 Ｐはプラズマ、 ＩＢはイオンビーム、 である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）半導体ウェーハに支持部材を当接して該ウェーハを
   支持するに際して、該ウェーハ表面の前記当接箇所を含
   む局部領域に該ウェーハの半導体を反応させた半導体化
   合物膜を形成してから、該支持部材を当接することを特
   徴とする半導体ウェーハ支持方法。 ２）前記半導体化合物膜は、前記ウェーハの支持終了後
   にエッチング除去することを特徴とする請求項１記載の
   半導体ウェーハ支持方法。 ３）前記半導体化合物膜は、前記ウェーハに前記支持部
   材を当接する直前に、該化合物膜の構成元素を含む雰囲
   気で、該ウェーハと該支持部材との間にプラズマ放電を
   起こさせて形成することを特徴とする請求項１または２
   記載の半導体ウェーハ支持方法。 ４）前記プラズマ放電は、減圧中の直流放電であり、前
   記ウェーハを負側とすることを特徴とする請求項３記載
   の半導体ウェーハ支持方法。 ５）前記半導体ウェーハはシリコンウェーハであり、前
   記半導体化合物膜はシリコン酸化膜またはシリコン窒化
   膜であることを特徴とする請求項１、２、３または４記
   載の半導体ウェーハ支持方法。 ６）前記支持部材の表面は、シリコンまたは導電性のシ
   リコン化合物であることを特徴とする請求項５記載の半
   導体ウェーハ支持方法。