JP2021028935A - Semiconductor manufacturing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体製造装置に関するものであり、特に、処理するウエハが置かれるステージがウエハを固定保持する機構を持たない半導体製造装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly to a semiconductor manufacturing apparatus which does not have a mechanism in which a stage on which a wafer to be processed is placed fixes and holds a wafer.
半導体製造装置において、ウエハの裏面にフォークを入れてウエハを搬送して処理装置内のステージの上面に置く。製品によってウエハの裏面の状態と重量が異なる。ウエハの裏面の摩擦抵抗が少なく重量が軽いと、ステージ上でウエハの位置ずれ又は横滑りが生じる。これを防ぐために、ステージの上面に複数の溝を設け、溝内にステージを貫通する複数の通気孔を設けた半導体製造装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In a semiconductor manufacturing apparatus, a fork is inserted into the back surface of the wafer to convey the wafer and place it on the upper surface of a stage in the processing apparatus. The condition and weight of the back surface of the wafer differ depending on the product. If the frictional resistance on the back surface of the wafer is low and the weight is light, the wafer may be misaligned or skid on the stage. In order to prevent this, a semiconductor manufacturing apparatus is known in which a plurality of grooves are provided on the upper surface of the stage and a plurality of vents are provided in the grooves to penetrate the stage (see, for example, Patent Document 1).
従来の半導体製造装置では、ウエハの下面とステージの上面との間に存在するガスを逃がすためにステージの上面全面に多くの溝を形成している。溝の部分ではウエハとステージが接触しないため、温度調整性能が低下してウエハの面内温度分布がばらつく。これによりウエハに形成した薄膜の膜質異常などの問題が生じていた。 In a conventional semiconductor manufacturing apparatus, many grooves are formed on the entire upper surface of the stage in order to allow gas existing between the lower surface of the wafer and the upper surface of the stage to escape. Since the wafer and the stage do not come into contact with each other in the groove portion, the temperature adjustment performance deteriorates and the in-plane temperature distribution of the wafer varies. This causes problems such as abnormal film quality of the thin film formed on the wafer.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的はウエハの面内温度ばらつきを防ぎつつ、ステージに置くウエハの位置精度を向上させることができる半導体製造装置を得るものである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to obtain a semiconductor manufacturing apparatus capable of improving the position accuracy of a wafer placed on a stage while preventing in-plane temperature variation of the wafer. It is a thing.
本発明に係る半導体製造装置は、ウエハを持ち上げて搬送するフォークと、上面に前記ウエハが置かれるステージとを備え、前記ステージの前記上面に、前記フォークが入るフォーク収容溝と、前記フォーク収容溝とは異なる位置に設けられ前記フォーク収容溝に連通したガス抜き溝とが設けられていることを特徴とする。 The semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention includes a fork for lifting and transporting a wafer and a stage on which the wafer is placed, and on the upper surface of the stage, a fork accommodating groove into which the fork is inserted and the fork accommodating groove are provided. It is characterized in that it is provided with a gas vent groove which is provided at a position different from the above and communicates with the fork accommodating groove.
本発明では、ウエハをステージに置く際にウエハの下面とステージの上面との間に存在するガスをガス抜き溝とフォーク収容溝を介して逃がすことができる。これにより、ウエハの位置ずれ及び横滑りを抑制することができるため、ステージに置くウエハの位置精度を向上させることができる。また、ウエハをステージに置くために元々設けられているフォーク収容溝とそれに連通したガス抜き溝をガスの排出に用いることで、従来のようにステージの上面に多くの溝を形成しなくてもよい。従って、温度調整性能があまり低下しないため、ウエハの面内温度ばらつきを防ぐことができる。 In the present invention, when the wafer is placed on the stage, the gas existing between the lower surface of the wafer and the upper surface of the stage can be released through the degassing groove and the fork accommodating groove. As a result, the displacement and sideslip of the wafer can be suppressed, so that the positioning accuracy of the wafer placed on the stage can be improved. Further, by using the fork accommodating groove originally provided for placing the wafer on the stage and the degassing groove communicating with the fork accommodating groove for discharging gas, it is not necessary to form many grooves on the upper surface of the stage as in the conventional case. Good. Therefore, since the temperature adjustment performance does not deteriorate so much, it is possible to prevent the in-plane temperature variation of the wafer.
実施の形態に係る半導体製造装置について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。 The semiconductor manufacturing apparatus according to the embodiment will be described with reference to the drawings. The same or corresponding components may be designated by the same reference numerals and the description may be omitted.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る半導体製造装置を示す上面図である。この半導体製造装置100は、ウエハ上に薄膜を形成するCVD(Chemical Vapor Deposition)装置である。そして、半導体製造装置100は、アーム構造を有する搬送ロボット1、ロードロックチャンバー2、ロードロックチャンバー2内に設けられたローダー3、回転軸に取り付けられた複数のフォーク5、処理室を構成するチャンバ6、チャンバ6内にあって複数のウエハ4を搭載可能なステージ7などを備えている。これに限らず、半導体製造装置100はウエハを自重で位置決めする半導体製造装置であればよい。半導体製造装置100は、研究室、実験室、又は量産工場のものを含む。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a top view showing a semiconductor manufacturing apparatus according to the first embodiment. The
搬送ロボット1がロードロックチャンバー2内のローダー3からウエハ4を取り出す。次に搬送ロボット1はウエハ4をチャンバ6内のフォーク5の上方に運ぶ。その後、フォーク5を上昇させることでウエハ4を持ち上げ、その状態でチャンバ6内のステージ7の処理領域8上まで回転移動し、フォーク5を降下させることでウエハ4をステージ7上に置く。円形の大きなステージ7の外周に沿って複数の処理領域8が設けられている。ステージ7は、真空吸着する吸着穴、位置決めピン、座操などのウエハ4を固定保持する機能を持たない。
The transfer robot 1 takes out the
図2は、ウエハがステージに正しく置かれた状態でデポを行う様子を示す断面図である。ステージ7と上部電極9の間に電圧が印加されて、チャンバ6内で両者の間にプラズマ10が発生する。ウエハ4がチャンバ6内で上部電極9の真下の処理領域8に配置されることで、ウエハ4の表面に均一に成膜することができる。図3は、ウエハの位置がずれた状態でデポを行う様子を示す断面図である。ウエハ4が上部電極9の真下の処理領域8からずれていると、デポ異常が発生する。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing how the wafer is depoted while being correctly placed on the stage. A voltage is applied between the
図4は、実施の形態1に係る半導体製造装置のステージを示す上面図である。図5は図4のI−IIに沿った斜視断面図である。ステージ7は例えばアルミからなる。ステージ7の上面に、フォーク5が入る2本のフォーク収容溝11と、フォーク収容溝11とは異なる位置に設けられフォーク収容溝11に連通した2本のガス抜き溝12とが設けられている。2本のフォーク収容溝11は、処理領域8の外側から中央部に向かって延び、互いに平行に配置されている。ガス抜き溝12は、この例では2本のフォーク収容溝11の間においてフォーク収容溝11に直交して互いに平行に配置されている。ガス抜き溝12は、断面が三角形の凹部と、凹部に隣接して設けられステージ7の平坦面よりも突出した凸部とからなる凸凹構造を有する。ガス抜き溝12はフォーク収容溝11よりも幅が細く、深さは凸凹構造の高低差として30〜50μmと浅い。
FIG. 4 is a top view showing a stage of the semiconductor manufacturing apparatus according to the first embodiment. FIG. 5 is a perspective sectional view taken along the line I-II of FIG. The
ウエハ4をステージ7に置く際にウエハ4の下面とステージ7の上面との間に存在するガス13をガス抜き溝12を介してフォーク収容溝11内に逃がすことができる。加えて、ガス抜き溝12が凸凹構造を有することで摩擦力も増す。これにより、ウエハ4の横滑りを抑制することができるため、ウエハ4の裏面の状態、重量、ステージの状態の良し悪しに左右されることなく、ステージ7に置くウエハ4の位置精度を向上させることができる。
When the
また、ウエハ4をステージ7に置くために元々設けられているフォーク収容溝11とそれに連通したガス抜き溝12をガス13の排出に用いることで、従来のようにステージ7の上面に多くの溝を形成しなくてもよい。従って、温度調整性能があまり低下しないため、ウエハ4の面内温度ばらつきを防ぐことができる。この結果、ウエハ4への成膜の面内均一性が安定する。
Further, by using the
また、ガス抜き溝12をフォーク収容溝11とは異なる位置に設けることで、フォーク収容溝11以外の領域でもガス抜きを行うことができる。従って、ウエハ4の面内のガス抜きを瞬時に行ってウエハ4の横滑りを抑制することができる。そして、温度調整性能の低下を防ぐために、ガス抜き溝12の幅をフォーク収容溝11の幅よりも細くすることが好ましい。なお、ガス抜き溝12の配置に関しては、フォーク収容溝11に直交して配置させる必要は無く、ウエハ4の横滑り方向に応じて摩擦力が増える角度、形状、及び配置とすればよい。また、ガス抜き溝12の両端をフォーク収容溝11に繋げる必要は無く、少なくともその一端がフォーク収容溝11と繋がっていればよい。
Further, by providing the
実施の形態2.
図6は、実施の形態2に係る半導体製造装置のステージを示す上面図である。図7は図6のIII−IVに沿った断面図である。ステージ7の上面に複数のガス抜き穴14が設けられている。ガス抜き穴14は、フォーク収容溝11とは異なる位置に設けられ、フォーク収容溝11に連通している。ここでは、ガス抜き穴14はフォーク収容溝11の延長線上に設けられている。
Embodiment 2.
FIG. 6 is a top view showing a stage of the semiconductor manufacturing apparatus according to the second embodiment. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line III-IV of FIG. A plurality of degassing holes 14 are provided on the upper surface of the
ウエハ4をステージ7に置く際にウエハ4の下面とステージ7の上面との間に存在するガス13をガス抜き穴14とフォーク収容溝11を介して逃がすことができる。これにより、ウエハ4の横滑りを抑制することができるため、ウエハ4の裏面の状態、重量、ステージの状態の良し悪しに左右されることなく、ステージ7に置くウエハ4の位置精度を向上させることができる。
When the
また、ウエハ4をステージ7に置くために元々設けられているフォーク収容溝11とそれに連通したガス抜き穴14をガス13の排出に用いることで、従来のようにステージ7の上面に多くの溝を形成しなくてもよい。従って、温度調整性能があまり低下しないため、ウエハ4の面内温度ばらつきを防ぐことができる。この結果、ウエハ4への成膜の面内均一性が安定する。
Further, by using the
また、ステージ7の上面においてフォーク収容溝11の周辺に、粗仕上げにより粗面構造領域15が設けられている。これにより、鏡面仕上げの場合に比べて摩擦抵抗が大きくなるため、ウエハ4がステージ7上で横滑りし難くなる。粗面構造領域15の具体的な表面粗さとしては、ガス抜き効果、横滑り防止、面内温度分布のばらつきとの関係を鑑みて、最大高さRmaxを50aとすることが好ましい。
Further, on the upper surface of the
図8は、実施の形態2の変形例に係る半導体製造装置のステージを示す上面図である。図9は図8のV−VIに沿った断面図である。ガス抜き穴14と粗面構造領域15がフォーク収容溝11の周辺に設けられている。このようにガス抜き穴14は加工が可能であればウエハ4の上面のどこに設けてもよい。また、ガス抜き穴14をフォーク収容溝11とは異なる位置に設けることで、フォーク収容溝11以外の領域でもガス抜きを行うことができる。従って、ウエハ4の面内のガス抜きを瞬時に行ってウエハ4の横滑りを抑制することができる。
FIG. 8 is a top view showing a stage of the semiconductor manufacturing apparatus according to the modified example of the second embodiment. FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line V-VI of FIG. A
4 ウエハ、5 フォーク、7 ステージ、11 フォーク収容溝、12 ガス抜き溝、14 ガス抜き穴、15 粗面構造領域 4 wafers, 5 forks, 7 stages, 11 fork accommodation grooves, 12 degassing grooves, 14 degassing holes, 15 rough surface structural areas
Claims (4)
上面に前記ウエハが置かれるステージとを備え、
前記ステージの前記上面に、前記フォークが入るフォーク収容溝と、前記フォーク収容溝とは異なる位置に設けられ前記フォーク収容溝に連通したガス抜き溝とが設けられていることを特徴とする半導体製造装置。 A fork that lifts and conveys the wafer,
A stage on which the wafer is placed is provided on the upper surface.
A semiconductor manufacturing machine characterized in that a fork accommodating groove into which the fork is inserted and a degassing groove provided at a position different from the fork accommodating groove and communicating with the fork accommodating groove are provided on the upper surface of the stage. apparatus.
上面に前記ウエハが置かれるステージとを備え、
前記ステージの前記上面に、前記フォークが入るフォーク収容溝と、前記フォーク収容溝とは異なる位置に設けられ前記フォーク収容溝に連通した複数のガス抜き穴とが設けられていることを特徴とする半導体製造装置。 A fork that lifts and conveys the wafer,
A stage on which the wafer is placed is provided on the upper surface.
The upper surface of the stage is provided with a fork accommodating groove into which the fork enters and a plurality of degassing holes provided at positions different from the fork accommodating groove and communicating with the fork accommodating groove. Semiconductor manufacturing equipment.
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