JPH0936210A - Wafer pressing weight - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wafer pressing weight which increases cooling efficiency during etching process and prevents an abnormal discharge caused by overlapping a non-etching portion corresponding to a claw position after etching process on an electrode pin in the next step. SOLUTION: This embodiment comprises a ring-like weight main body 5 and a plurality of wafer pressing claws 6 projecting from an inner peripheral edge of this weight main body 5, and the claws 6 can be detached from the weight main body 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウエハ押え用
ウエイトに関する。より詳しくは、半導体製造用プラズ
マエッチング装置のウエハ保持用ウエイトに関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a weight for holding a semiconductor wafer. More specifically, the present invention relates to a wafer holding weight of a plasma etching apparatus for semiconductor manufacturing.

【０００２】[0002]

【従来の技術】半導体装置のアルミニウム配線パターン
を形成する場合、マイクロ波プラズマエッチング装置が
用いられる。このマイクロ波プラズマエッチング装置
は、エッチングガスを導入した真空ベルジャー内の上下
の電極間にプラズマを発生させ、下部電極上に搭載した
ウエハをエッチングしてアルミニウム層をパターニング
するものである。この場合、下部電極上のウエハは、リ
ング状のウエイトにより押えられて電極上に保持され
る。また、このウエハは、エッチング処理中、下部電極
に設けた冷却通路を通して流れる冷却ガスにより冷却さ
れる。2. Description of the Related Art A microwave plasma etching apparatus is used to form an aluminum wiring pattern for a semiconductor device. This microwave plasma etching apparatus generates plasma between upper and lower electrodes in a vacuum bell jar into which an etching gas is introduced, and etches a wafer mounted on the lower electrode to pattern an aluminum layer. In this case, the wafer on the lower electrode is pressed by the ring-shaped weight and held on the electrode. Further, this wafer is cooled by the cooling gas flowing through the cooling passage provided in the lower electrode during the etching process.

【０００３】図３は、従来のウエハ押え用ウエイトを説
明するための一部上面図である。オリエンテーションフ
ラット１１を有するウエハ１２は、下部電極（図示しな
い）上に搭載され、セラミックからなるリング状のウエ
イト１２によりその内周縁に一体に設けた複数のツメ１
３を介して上から押えられて電極上に保持される。この
ウエイト１２の内周縁はウエハ１０の外形とほぼ同じ径
の円形であり、従来例えば６インチウエハを押えるウエ
イトは、その内周縁に等間隔で１６本のツメ１３がリン
グ部と一体のセラミックにより形成されていた。FIG. 3 is a partial top view for explaining a conventional wafer pressing weight. A wafer 12 having an orientation flat 11 is mounted on a lower electrode (not shown), and a plurality of claws 1 are integrally provided on the inner peripheral edge of the ring-shaped weight 12 made of ceramic.
It is pressed from above via 3 and held on the electrode. The inner peripheral edge of the weight 12 is a circle having a diameter substantially the same as the outer shape of the wafer 10. Conventionally, for example, a weight for pressing a 6-inch wafer has 16 tabs 13 at equal intervals on the inner peripheral edge made of a ceramic integrated with a ring portion. Had been formed.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ウエハ押え用ウエイトを用いた場合、ウエイトの載せ方
によっては、図３（Ａ）に示すように、オリエンテーシ
ョンフラット１１の部分の２本のツメ１３がウエハに掛
らず全体で１４本のツメ１３でウエハを押えることにな
る。このため、オリエンテーションフラット部分の押え
力が不足して下部電極との密着性が低下し、下部電極側
からの冷却ガスによる冷却効率が悪化してエッチング中
にレジスト焦げの問題を生じていた。この点に対処する
ために、図３（Ｂ）に示すように、ウエイト１２の位置
をずらせてオリエンテーションフラット１１の部分にツ
メ１３が係合するようにウエハ１０に対しウエイト１２
を位置合せして全体で１５本のツメ１３で押えることに
より、レジスト焦げの問題は幾分は改善されるが位置合
せ作業が面倒になる。However, when the conventional weight for holding the wafer is used, as shown in FIG. 3A, the two tabs 13 of the orientation flat 11 are used depending on how the weight is placed. Therefore, the wafer is pressed by the 14 tabs 13 as a whole without hitting the wafer. Therefore, the pressing force of the orientation flat portion is insufficient, the adhesion with the lower electrode is lowered, the cooling efficiency by the cooling gas from the lower electrode side is deteriorated, and the problem of resist burning during etching occurs. In order to deal with this point, as shown in FIG. 3B, the weight 12 is moved to the wafer 10 so that the position of the weight 12 is shifted and the tab 13 is engaged with the portion of the orientation flat 11.
By aligning and pressing with 15 tabs 13 as a whole, the problem of resist burning is somewhat improved, but the alignment work becomes troublesome.

【０００５】一方、アルミニウム配線のエッチングを行
う場合、ウエイト１２のツメ１３の部分はエッチングさ
れないため、ウエハ１０上の周縁部にツメ１３の位置に
対応して等間隔でアルミニウム層の残留部が形成され
る。このウエハが次工程の例えば絶縁膜形成のためのＣ
ＶＤ装置にセットされた場合、ＣＶＤ装置側のウエハ押
え用ピンがこのウエハ上のアルミ残留部と重なると、異
常放電が発生して適正なＣＶＤ処理ができなくなる。On the other hand, when the aluminum wiring is etched, the claws 13 of the weight 12 are not etched. Therefore, the remaining portions of the aluminum layer are formed on the peripheral edge of the wafer 10 at equal intervals corresponding to the positions of the claws 13. To be done. This wafer is used for the next step, for example, C for forming an insulating film.
When set in the VD apparatus, if the wafer pressing pins on the CVD apparatus side overlap with the remaining aluminum portion on the wafer, abnormal discharge occurs and proper CVD processing cannot be performed.

【０００６】本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなさ
れたものであって、エッチング処理中の冷却効率を高
め、かつエッチング処理後のツメ位置に対応した非エッ
チング部分が次工程での電極ピンと重なることによる異
常放電を防止したウエハ押え用ウエイトの提供を目的と
する。The present invention has been made in view of the above problems of the prior art. The cooling efficiency during the etching process is improved, and the non-etched portion corresponding to the claw position after the etching process serves as an electrode pin in the next step. An object of the present invention is to provide a wafer holding weight that prevents abnormal discharge due to overlapping.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、リング状のウエイト本体と、このウエ
イト本体の内周縁に突出する複数のウエハ押え用のツメ
とからなり、前記ツメはウエイト本体に対し着脱可能で
あることを特徴とするウエハ押え用ウエイトを提供す
る。In order to achieve the above object, the present invention comprises a ring-shaped weight main body and a plurality of wafer pressing tabs protruding from the inner peripheral edge of the weight main body. Provided is a weight for holding a wafer, which is detachable from a weight body.

【０００８】好ましい実施例においては、上記ウエイト
本体の内周はウエハの外形とほぼ一致する円形であり、
上記ツメの着脱位置は等間隔で設けられ、その本数は、
ウエハに対しウエイトを任意の角度に回転させた場合
に、ウエハのオリエンテーションフラット部分に少なく
とも２本のツメが係合する間隔となる本数であることを
特徴としている。In a preferred embodiment, the inner circumference of the weight body has a circular shape which substantially matches the outer shape of the wafer,
The positions for attaching and detaching the claws are provided at equal intervals.
When the weight is rotated with respect to the wafer at an arbitrary angle, the number is such that at least two claws are engaged with the orientation flat portion of the wafer.

【０００９】ツメの本数を従来に比べ増やすとともに着
脱可能な構造とする。これにより、オリエンテーション
フラット部分を押えるツメの本数が増えて確実な押え力
が得られ冷却作用が高められてレジスト焦げが防止され
る。また、次工程での電極ピンと係合する位置のツメを
外しておくことにより、この部分のエッチング残留部が
なくなり、次工程での異常放電が防止される。The number of claws is increased as compared with the conventional one, and the structure is removable. As a result, the number of tabs for pressing the orientation flat portion increases, a reliable pressing force is obtained, the cooling action is enhanced, and resist burning is prevented. Further, by removing the claw at the position where it is engaged with the electrode pin in the next step, there is no etching residual portion in this portion, and abnormal discharge in the next step is prevented.

【００１０】[0010]

【実施例】図１は、本発明の実施例に係るウエハ押え用
ウエイトを用いたプラズマエッチング装置の要部構成を
示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−
Ｂ断面図である。図示しないベルジャー内に設置された
下部電極１上にウエハ４が搭載される。下部電極１は、
その中央部に、エッチング処理終了時にウエハを下部電
極面から突き出すための押上げピンを挿入するための孔
２を有する。この孔２は冷却通路を兼ね、下部電極上面
（ウエハ搭載面）の放射状および環状の冷却溝３と連通
している。これらの冷却溝３上を覆ってウエハ４が下部
電極１上に設置され、その上にウエイト１７が載せられ
る。このウエイト１７は、リング状のウエイト本体５と
その内周縁に設けられた複数のツメ６とにより構成され
る。これらのツメ６はウエイト本体５に対し着脱可能で
ある。このツメ６の本数は、例えば６インチウエハ用の
ウエイトの場合、従来は１６本であったのに対し、３２
本まで取付け可能とする。これにより、ウエハ４に対し
ウエイト１７を任意の位置に載せた場合に、オリエンテ
ーションフラット７の部分に少なくとも２本のツメ６が
係合可能になり確実な押え力が得られる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram showing a main structure of a plasma etching apparatus using a wafer holding weight according to an embodiment of the present invention. (A) is a top view and (B) is (A). B-
It is B sectional drawing. The wafer 4 is mounted on the lower electrode 1 installed in a bell jar (not shown). The lower electrode 1 is
A hole 2 for inserting a push-up pin for protruding the wafer from the lower electrode surface at the end of the etching process is provided in the central portion. The holes 2 also serve as cooling passages and communicate with the radial and annular cooling grooves 3 on the upper surface of the lower electrode (wafer mounting surface). A wafer 4 is placed on the lower electrode 1 so as to cover these cooling grooves 3, and a weight 17 is placed on the wafer 4. The weight 17 is composed of a ring-shaped weight main body 5 and a plurality of tabs 6 provided on the inner peripheral edge thereof. These tabs 6 can be attached to and detached from the weight body 5. The number of the claws 6 is 32 in the case of the weight for a 6-inch wafer, which is 16 in the prior art.
Up to books can be attached. As a result, when the weight 17 is placed on the wafer 4 at an arbitrary position, at least two claws 6 can be engaged with the portion of the orientation flat 7, and a reliable pressing force can be obtained.

【００１１】この状態で、例えばＨｅ等の冷却ガスを冷
却溝３に流しながらウエハ４上のアルミニウム配線層の
プラズマエッチング処理を行う。この場合、オリエンテ
ーションフラット７部分は充分な押圧力で押えられてい
るため確実な冷却作用が得られ、レジスト焦げは生じな
い。In this state, a plasma etching process is performed on the aluminum wiring layer on the wafer 4 while flowing a cooling gas such as He into the cooling groove 3. In this case, since the orientation flat 7 portion is pressed with a sufficient pressing force, a reliable cooling action is obtained and resist scorching does not occur.

【００１２】一方、このエッチング処理の次工程におい
て、ＣＶＤ装置による成膜処理が行われるが、このＣＶ
Ｄ装置のウエハ押え用電極ピン位置８の近傍のツメ６を
外しておく。これにより、この電極ピン位置８のアルミ
ニウム配線層はすべてエッチングにより除去されウエハ
上に残留しない。従って、次工程のＣＶＤ処理において
ＣＶＤ装置の電極ピンとウエハ上の残留アルミニウムと
の間の異常放電が防止される。On the other hand, in the process subsequent to this etching process, a film formation process by a CVD apparatus is performed.
The claw 6 in the vicinity of the wafer holding electrode pin position 8 of the D apparatus is removed. As a result, the aluminum wiring layer at the electrode pin position 8 is entirely removed by etching and does not remain on the wafer. Therefore, in the next CVD process, abnormal discharge between the electrode pins of the CVD device and the residual aluminum on the wafer is prevented.

【００１３】図２はツメ６の取付け方法の説明図であ
る。（Ａ）図は、ツメ６にネジ９を形成し、このネジ９
を介してウエイト本体５に螺着させた例である。（Ｂ）
図は、ウエイト本体側に取付け孔１４を設け、この孔１
４にツメ６を圧入した例である。これらの例に限らず、
ウエイト本体に対し確実に固定できる他の適当な方法で
ツメ６を着脱可能な構造とすることができる。FIG. 2 is an explanatory view of a method of attaching the claw 6. (A) In the figure, a screw 9 is formed on the claw 6, and the screw 9
This is an example in which the weight main body 5 is screwed on via. (B)
In the figure, a mounting hole 14 is provided on the weight body side, and this hole 1
This is an example in which the claw 6 is press-fitted in the No. 4. Not limited to these examples,
The claw 6 can be made detachable by another suitable method that can be reliably fixed to the weight body.

【００１４】[0014]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るウエ
ハ押え用ウエイトにおいては、ツメの本数を従来に比べ
増やすとともに着脱可能な構造としているため、オリエ
ンテーションフラット部分を押えるツメの本数が増えて
確実な押え力が得られ冷却作用が高められてレジスト焦
げが防止される。また、次工程での電極ピンと係合する
位置のツメを外しておくことにより、この部分のエッチ
ング残留部がなくなり、次工程での異常放電が防止され
る。As described above, in the wafer pressing weight according to the present invention, since the number of tabs is increased as compared with the conventional one and the structure is detachable, the number of tabs for pressing the orientation flat portion is increased. A reliable pressing force is obtained, the cooling action is enhanced, and resist scorching is prevented. Further, by removing the claw at the position where it is engaged with the electrode pin in the next step, there is no etching residual portion in this portion, and abnormal discharge in the next step is prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】 （Ａ）（Ｂ）はそれぞれ、本発明の実施例に
係るウエハ押え用ウエイトの使用状態の上面図および断
面図である。1A and 1B are respectively a top view and a cross-sectional view of a usage state of a wafer pressing weight according to an embodiment of the present invention.

【図２】 （Ａ）（Ｂ）はそれぞれ、本発明の実施例に
係るウエイトの着脱可能なツメの各別の例の構成説明図
である。FIG. 2A and FIG. 2B are configuration explanatory views of another example of a removable claw of a weight according to an embodiment of the present invention.

【図３】 （Ａ）（Ｂ）はそれぞれ、従来のウエイトの
ウエハ押え状態の説明図である。FIG. 3A and FIG. 3B are explanatory views of a wafer holding state of a conventional weight.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１：下部電極、４：ウエハ、５：ウエイト本体、６：ツ
メ、７：オリエンテーションフラット、１７：ウエイ
ト。1: Lower electrode, 4: Wafer, 5: Weight main body, 6: Claw, 7: Orientation flat, 17: Weight.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁶ Identification code Agency reference number FI Technical display location H01L 21/31 H01L 21/302 B

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 リング状のウエイト本体と、このウエイ
ト本体の内周縁に突出する複数のウエハ押え用のツメと
からなり、前記ツメはウエイト本体に対し着脱可能であ
ることを特徴とするウエハ押え用ウエイト。1. A wafer retainer, comprising: a ring-shaped weight body; and a plurality of wafer retaining tabs protruding from an inner peripheral edge of the weight body, wherein the tabs are attachable to and detachable from the weight body. For weight. 【請求項２】 上記ウエイト本体の内周はウエハの外形
とほぼ一致する円形であり、上記ツメの着脱位置は等間
隔で設けられ、その本数は、ウエハに対しウエイトを任
意の角度に回転させた場合に、ウエハのオリエンテーシ
ョンフラット部分に少なくとも２本のツメが係合する間
隔となる本数であることを特徴とする請求項１に記載の
ウエハ押え用ウエイト。2. The weight main body has a circular shape which substantially matches the outer shape of the wafer, and the attachment / detachment positions of the claws are provided at equal intervals, the number of which allows the weight to rotate at an arbitrary angle with respect to the wafer. 2. The wafer holding weight according to claim 1, wherein the number is such that at least two claws are engaged with the orientation flat portion of the wafer.