JPH0799231A - 被処理体の保持装置及び処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウエハなどの被処理体の周縁部を押圧してこ
れを載置台上に保持させる場合、前記周縁部に前工程の
際に発生した凸部が形成されていても、当該被処理体に
ひびやクラックを発生させず、歩留まりの向上を図る。 【構成】 ウエハの周縁部を載置台に対して相対的に押
圧することになるクランプリング２１の周縁部２５の下
面に、適宜凹部２６を形成させる。ウエハの周縁部に前
工程の際に発生した凸部が形成されていても、当該凸部
は前記凹部２６内に収納されるので、押圧した際にこの
凸部に荷重がかからず、ウエハにひびが入ったり、クラ
ックが発生することはなく、汚染の原因となるパーティ
クルも発生しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被処理体の保持装置、
及び当該保持装置を用いた処理装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体ウエハ（以下、「ウエハ」
という）にプラズマによってエッチング処理を施すよう
に構成されたプラズマエッチング装置を例にとって説明
すると、このようなプラズマエッチング装置において
は、下部電極となる載置台上に、被処理体であるウエハ
を保持するための、保持装置が設けられている。そして
従来のこの種の保持装置は、例えば表面が上方に凸に緩
やかに湾曲した載置台上に載置されるウエハの外周縁部
を、その全周に渡って上方から例えば環状のクランプリ
ングによって載置台に押圧して、このウエハを前記載置
台上に保持する如く構成されており、しかもクランプリ
ングにおける前記ウエハ外周縁部との接触面は、フラッ
トに成形されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで前記ウエハに
対しては、前記プラズマエッチング装置によるエッチン
グ処理の前工程として他の処理が施されていることがあ
り、その場合、例えば当該前工程が他のエッチング処理
であったとすると、その際に前記ウエハを複数箇所に渡
って爪などによってクランプしているクランプ部分はエ
ッチング処理されず、その結果当該クランプ部分がその
まま凸部として、前記ウエハの外周縁部に形成されてし
まう。

【０００４】そしてそのような凸部がその外周縁部に形
成されているウエハを、前記従来のクランプリングによ
って押圧すると、その接触面がフラットに成形されてい
るため、ウエハ上の前記凸部にのみ荷重がかかり、その
結果ウエハにひび割れやクラックが発生するおそれがあ
る。そのようなクラック等が発生するとウエハ自体が不
良になるばかりでなく、前記クラック部分からパーティ
クルが発生し、汚染の原因となる。そしてそのまま例え
ばエッチング処理すると、即歩留まりの低下につながっ
てしまう。

【０００５】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、ウエハ等の被処理体の外周縁部にそのような凸部
が形成されていても、当該ウエハを押圧治具で載置台上
に押圧しても、前記したクラック等が発生することのな
い被処理体の保持装置、並びにこの保持装置を具備した
処理装置を提供して、上記問題の解決を図ることを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１によれば、載置台に載置される被処理体の
外周縁部を、適宜の押圧治具によって相対的に載置台側
に押圧して、前記被処理体を前記載置台上に保持する如
く構成された被処理体の保持装置であって、前記押圧治
具における前記被処理体の外周縁部との接触面に、前記
外周縁部上に形成された凸部を収納しうる形態の凹部を
形成したことを特徴とする、被処理体の保持装置が提供
される。

【０００７】また請求項２によれば、前記のような保持
装置を具備した処理装置として、気密に構成された処理
室内に、被処理体が載置保持される載置台を有し、所定
の減圧雰囲気にて前記被処理体を処理する如く構成され
た処理装置であって、さらに前記載置台に載置される被
処理体の外周縁部を、適宜の押圧治具によって相対的に
載置台側に押圧して、前記被処理体を前記載置台上に保
持する如く構成された被処理体の保持装置を有する処理
装置において、前記押圧治具における前記被処理体の外
周縁部との接触面に、前記外周縁部上に形成された凸部
を収納しうる形態の凹部を形成したことを特徴とする、
処理装置が提供される。

【０００８】

【作用】請求項１の保持装置によれば、前記押圧治具に
おける前記被処理体の外周縁部との接触面に、前記外周
縁部上に形成された凸部を収納しうる形態の凹部が形成
されているので、前記前記押圧治具によって被処理体の
外周縁部を押圧しても、前記凸部はかかる凹部内に収納
され、該凸部に荷重がかかることはない。それゆえ押圧
した際に被処理体にひびが入ったり、クラックが発生し
たりすることはないものである。

【０００９】また請求項２によれば、そのような保持装
置を具備した処理装置であるから、被処理体の外周縁部
上に、前工程で適宜の凸部が形成されていても、保持装
置で前記被処理体を保持した際に、この被処理体にひび
が入ったり、クラックが発生したりすることはない。従
って、処理室内にパーティクルが発生せず、そのままク
リーンな雰囲気の下で所定の処理を行うことが可能とな
り、歩留まりの向上が図れる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
れば、図１は本発明が適用された半導体ウエハ（以下、
「ウエハ」という）のエッチング装置の構成を示すため
に、このエッチング装置の断面を模式的に示しており、
内部を気密に閉塞自在に構成された処理室１は、例えば
表面がアルマイト処理されたアルミニウム等によって略
円筒状に構成されている。

【００１１】そしてこの処理室１の下部の底板２の下方
には、エアシリンダなどで構成される昇降機構３が設け
られており、下部電極となる前記処理室１内の載置台４
は、この昇降機構２によって前記処理室１内を上下動自
在となるように構成されている。なお前記処理室１内の
気密性を確保するため、前記底板２と載置台４の下部周
縁との間には、例えばステンレス鋼などによって構成さ
れる伸縮自在なベローズ５が環状に設けられている。

【００１２】前記処理室１内は、真空ポンプなどの排気
手段６に通ずる排気口７から真空引きされて、所定の減
圧雰囲気に設定、維持が可能なように構成されており、
さらに前記載置台４の側面外周に配置されているテフロ
ン製の排気リング１３によって、前記処理室１内におけ
る載置台４から上方のガスは、エッチング処理に支障を
きたさないように、効率よくかつ均一に前記排気口７か
ら排気されるように構成されている。

【００１３】前記載置台４は、例えば表面がアルマイト
処理されたアルミニウム等によって構成され、接地線８
によって接地されている。そして被処理体であるウエハ
Ｗが載置される載置面は、８インチ径のウエハを載置で
きる大きさを有しており、かつ上方に凸に緩やかに湾曲
した形状をなしている。

【００１４】また前記載置台４の内部略中央には空間Ａ
が設けられており、さらにこの空間Ａ内には、板状部材
９、及びこの板状部材９を下方に付勢するコイルスプリ
ング１０が設けられている。前記板状部材９は、下方に
設けられたエアシリンダなどの昇降機構１１と接続さ
れ、さらにまた前記板状部材９の上面には、前記空間Ａ
と載置台４の表面との間の透孔を挿通自在な複数、例え
ば４本のリフターピン１２が設けられている。従って、
前記昇降機構１１の駆動によって前記各リフターピン１
２は、載置台４の載置面から上方に突出自在であり、ま
た昇降機構１１が駆動しないときには、前記コイルスプ
リング１０の作用により、前記各リフターピン１２は、
載置台４内に収納された状態となる。

【００１５】前記処理室１内における前記載置台４の上
方には、ウエハＷの外周縁部を相対的に押圧可能に構成
されたクランプリング２１が設けられている。このクラ
ンプリング２１は、前記処理室１の上部に固定される上
部プレート２２に固着される例えば４本のセラミック製
のシャフト２３によって支持されている。なお例えばこ
のシャフト２３を適宜のシリンダに接続すれば、当該シ
リンダの作動によって前記クランプリング２１の上下位
置の調整が簡単になしえる。

【００１６】前記クランプリング２１は、絶縁性を有す
る材質例えばアルミナセラミック等によって構成され、
全体として略環状の形態を有し、その中心には前記ウエ
ハＷよりも僅かに径の小さいウエハＷと相似形の開口部
２４が設けられている。そして前記開口部２４の周縁部
２５は、図２に示したように、開口部２４側に突出した
形状を有しており、その先端部は丸く成形されている。

【００１７】この周縁部２５の裏面、即ち載置台４側裏
面には、図３の斜線部に示したように、中心角３０゜お
きに、深さ約０．２mm、長さ約１５mm、幅約１．５mmの
凹部２６が、計１２カ所に設けられている。これら凹部
２６の配設位置は、前工程において被処理体であるウエ
ハＷの周縁部をクランプした際のクランプ箇所に対応す
るように設定されている。

【００１８】そして前記周縁部２５の基部から、前記ク
ランプリング２１の開口部２４の下面側周縁部２７にか
けては、その側壁がテーパ成形され、前記載置台４の載
置面の周囲の形状に適合されている。

【００１９】以上の構成にかかるクランプリング２１の
上部には、前出載置台４と対向するように上部電極３１
が設けられている。この上部電極３１は、電極支持体３
２、この電極支持体３２と空隙を隔てて設けられ、かつ
多数の吐出口３３を有するバッフル板３４、このバッフ
ル板３４の下部に位置して石英等からなるシールドリン
グ３５によって支持された電極板３６によって構成され
ている。

【００２０】そして前記電極支持体３２の上部に設けら
れたガス供給管３７から供給されるエッチングガスやキ
ャリアガスは、前記バッフル板３４の吐出口３３から、
載置台４側に向けて吐出され、載置台４上に保持された
ウエハＷに対して均一に吐出されるように構成されてい
る。

【００２１】前記電極板３６には、例えば１３．５６Ｍ
Ｈｚの高周波電力を印加するための高周波電源３８が接
続されており、また一方既述のように下部電極となる載
置台４は接地線８によって接地されているので、前記高
周波電源３８によって所定の高周波電力を前記電極板３
６に印加すると、前記電極板３６と載置台４との間にプ
ラズマが発生し、載置台４上のウエハＷに対してラジカ
ルエッチング処理が施されるように構成されている。

【００２２】なお、前記載置台４側に高周波電源を接続
してこれを電源電極として構成し、前記電極板３６の方
を接地すれば、ＲＩＥ（リアクティブ・イオン・エッチ
ング）処理を施すことが可能なエッチング装置として構
成できる。

【００２３】本実施例は以上のように構成されており、
次にその動作について説明すれば、まず被処理体となる
ウエハＷは、前出載置台４が下降した状態のときに搬送
アーム（図示せず）などの搬送手段によって処理室１内
における載置台４と上部電極３１との間に搬入され、次
いで昇降機構１１によって上昇したリフターピン１２の
上面で図１に示したように受け取られる。そして前記搬
送手段が処理室１外部へ待避した後、前記リフターピン
１２は下降し、ウエハＷは載置台４上の載置面に載置さ
れる。

【００２４】その後昇降機構３によって前記載置台４が
上昇し、ウエハＷの周縁部がクランプリング２１の周縁
部２５の下面に当接し、さらにオーバードライブがかけ
られることによってウエハＷの周縁部は前記クランプリ
ング２１の周縁部裏面によって例えば３kgf程度の力で
押圧され、その結果ウエハＷは載置台４の湾曲した載置
面に密着して保持される。

【００２５】このとき、このウエハＷの周縁部に前工程
処理の際にクランプした部分が、爪形状の凸部となって
形成されていても、前記周縁部２５の接触面となる側に
は、凹部２６が設けられ、しかもこれら凹部２６は、か
かるクランプ箇所に対応するように配設されているの
で、当該凸部はこれら凹部２６内に収納され、その結
果、このウエハＷはクランプリング２１の前記周縁部２
５における前記凹部２６を除いた部分によって押圧され
る。

【００２６】これを図４に基づいて説明すると、処理室
１内に搬入されたウエハＷの周縁部には、前工程の際に
生じたクランプの際のクランプ箇所に対応した形状、大
きさの凸部４１が形成されている。この凸部４１は、も
ちろんクランプ治具のクランプ部となる爪の形態によっ
て異なるが、通常平面略三角形の形態を有しており、そ
の最大幅Ｌは約８mmである。そしてその高さは前工程の
処理程度によって多少異なっているが、例えば０．１〜
０．２μｍの大きさを有している。

【００２７】ところが前記クランプリング２１における
ウエハ押圧部となる周縁部２５の裏面には、既述の如
く、深さ約０．２mm、長さ約１５mm、幅約１．５mmの凹
部２６が、これら凸部４１に対応して配設されているの
で、クランプリング２１によってウエハＷを相対的に押
圧した際には、図５に示したように、これら凸部４１は
前記凹部２６の中に収納される格好となり、結局、図４
の斜線部に示した部分にてウエハＷはクランプリング２
１によって押圧されることになる。このときのクランプ
リング２１、ウエハＷ並びに載置台４の状態を図６及び
図７に示した。

【００２８】従って、クランプリング２１によってウエ
ハＷの周縁部を押圧してこのウエハＷを載置台４上に保
持しても、前記凸部４１に荷重がかかることはなく、そ
れゆえ被処理体であるこのウエハＷにひびが入ったり、
クラックが発生したりすることはないものである。

【００２９】以上のようにしてウエハＷがクランプリン
グ２１によって載置台４上に保持された後、処理室１内
は所定の減圧雰囲気、例えば数百ｍＴｏｒｒに設定さ
れ、吐出口３３から所定のエッチングガス、例えばハロ
ゲン系ガスが処理室１内に導入され、次いで高周波電源
３８によって電極板３６に対して高周波電力が印加され
ると、前記ウエハＷに対して所定のエッチング処理が施
される。

【００３０】この場合、被処理体であるウエハＷが、そ
の周縁部に前工程の際に発生した凸部４１を有していて
も、当該凸部４１に対して荷重がかかることなくクラン
プリング２１によって押圧されているので、処理中に前
記押圧部からパーティクルなどが発生するおそれはな
く、処理室１内が汚染されることはない。従って、ウエ
ハＷに対するエッチング処理が適切に実施され、結果的
に歩留まりも向上するものである。

【００３１】また上記実施例は、エッチング装置に本発
明を適用した例であったが、これに限らず本発明は、プ
ラズマＣＶＤ装置を始めとして、その他の半導体処理装
置、例えばアッシング装置、スパッタ装置等に適用する
ことが可能である。

【００３２】

【発明の効果】請求項１の保持装置によれば、押圧治具
によって被処理体の外周縁部を載置台側に押圧した場
合、この被処理体の外周縁部に前工程の処理によって生
じた凸部が形成されていても、前記押圧によってこの被
処理体にひびが入ったり、クラックが発生したりするこ
とはない。

【００３３】また請求項２によれば、そのような保持装
置を具備した処理装置であるから、前工程の際に周縁部
に凸部が形成された被処理体を保持しても、処理室内に
パーティクルが発生することはなく、クリーンな雰囲気
の下でそのまま所定の処理を行うことが可能である。従
って、歩留まりの向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかるエッチング装置の断面
を模式的に示した説明図である。

【図２】本発明の実施例におけるクランプリングの周縁
部の断面説明図である。

【図３】本発明の実施例におけるクランプリングの底面
図である。

【図４】被処理体であるウエハの押圧部分を示すウエハ
の平面説明図である。

【図５】本発明の実施例におけるクランプリングによっ
てウエハの周縁部を押圧した際の様子を示す断面説明図
である。

【図６】本発明の実施例におけるクランプリングによっ
てウエハの周縁部を押圧した際の様子を示す側面断面の
様子を、図４のＰ−Ｐ線断面に従って示した説明図であ
る。

【図７】本発明の実施例におけるクランプリングによっ
てウエハの周縁部を押圧した際の様子を示す側面断面の
様子を、図４のＱ−Ｑ線断面に従って示した説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 処理室 ３ 昇降機構 ４ 載置台 ６ 排気手段 ７ 排気口 ２１ クランプリング ２５ 周縁部 ２６ 凹部 ３１ 上部電極 ３６ 電極板 ３７ ガス供給管 ３８ 高周波電源 ４１ 凸部 Ｗ ウエハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今福 光祐 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の１ 東京エレクトロン山梨株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 載置台に載置される被処理体の外周縁部
   を、適宜の押圧治具によって相対的に載置台側に押圧し
   て、前記被処理体を前記載置台上に保持する如く構成さ
   れた被処理体の保持装置であって、前記押圧治具におけ
   る前記被処理体の外周縁部との接触面に、前記外周縁部
   上に形成された凸部を収納しうる形態の凹部を形成した
   ことを特徴とする、被処理体の保持装置。
2. 【請求項２】 気密に構成された処理室内に、被処理体
   が載置保持される載置台を有し、所定の減圧雰囲気にて
   前記被処理体を処理する如く構成された処理装置であっ
   て、さらに前記載置台に載置される被処理体の外周縁部
   を、適宜の押圧治具によって相対的に載置台側に押圧し
   て、前記被処理体を前記載置台上に保持する如く構成さ
   れた被処理体の保持装置を有する処理装置において、前
   記押圧治具における前記被処理体の外周縁部との接触面
   に、前記外周縁部上に形成された凸部を収納しうる形態
   の凹部を形成したことを特徴とする、処理装置。