JPH1050665A - Dry-etching apparatus - Google Patents
Dry-etching apparatusInfo
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- JPH1050665A JPH1050665A JP19993596A JP19993596A JPH1050665A JP H1050665 A JPH1050665 A JP H1050665A JP 19993596 A JP19993596 A JP 19993596A JP 19993596 A JP19993596 A JP 19993596A JP H1050665 A JPH1050665 A JP H1050665A
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- stage
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、主に半導体装置の
製造に用いるドライエッチング装置に関し、特に冷却ガ
スを用いてウエーハの放熱を良くしてエッチングを行な
う装置に於いて異なる径のウエーハが装置の部品交換等
の調整なしに切り替え適用できるドライエッチング装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dry etching apparatus mainly used for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to an apparatus for performing etching by improving the heat radiation of a wafer by using a cooling gas. The present invention relates to a dry etching apparatus that can be switched and applied without adjustment such as component replacement.
【０００２】[0002]
【従来の技術】イオンミリングのようなドライエッチン
グ装置にはエッチング中に半導体ウェーハの温度が上昇
するのを防止するために冷却したステージと半導体ウェ
ーハとの間に冷却ガスを入れ放熱を良くしたものがあ
る。装置はドライエッチングが行なわれるエッチング室
内には半導体ウエーハが載置されるステージが設けら
れ、エッチング室に接続してロードロック室を備えてい
る。そしてウェーハを保持リングに保持してロードロッ
ク室に整列状態で供給し、保持リングに保持されたウェ
ーハは１枚毎ステージ上に供給されてエッチングがおこ
なわる。2. Description of the Related Art A dry etching apparatus such as an ion milling apparatus in which a cooling gas is supplied between a cooled stage and a semiconductor wafer to prevent the temperature of the semiconductor wafer from rising during etching to improve heat radiation. There is. The apparatus is provided with a stage on which a semiconductor wafer is mounted in an etching chamber where dry etching is performed, and has a load lock chamber connected to the etching chamber. Then, the wafers are held in a holding ring and supplied to the load lock chamber in an aligned state, and the wafers held in the holding ring are supplied one by one to the stage, and etching is performed.
【０００３】従来のドライエッチング装置のステージお
よびウェーハ保持リングについて図１０から説明する。
図において、１０１は円柱状のステージで、フラットな
ステージ上面１０１ａに同心円状に形成したリング状凹
部１０１ｂを有し、このステージ上面１０１ａから下面
（図示せず）に貫通して冷却ガスを流す２箇所の透孔１
０１ｃを有し、また下面（図示せず）からステージ上面
１０１ａ近傍まで冷却水を接触させて冷却する冷却空間
１０１ｄを有する。１０２はリング状凹部１０１ｂに載
置したＯリングで、加圧状態でステージ上面１０１ａよ
り突出している。１０３はＯリング１０２上にＯリング
１０２の全上面に接触状態に載置した例えは３インチφ
半導体ウェーハ、１０４は半導体ウェーハ１０３を保持
するリング状の保持リングで、半導体ウェーハ１０３が
スムーズに装着、離脱可能で保持リング内周面１０４ａ
と同心円状で半導体ウェーハ１０３の直径よりやや大き
く、厚さよりやや深い切り欠き１０４ｂを有し、残り部
分が保持部１０４ｈであり、３箇所のスライド部１０４
ｃが切り欠き１０４ｂ上をＯリング１０２までの少量突
出し半導体ウェーハ１０３保持する。１０５は半導体ウ
ェーハ１０３の径より大きな内径のクランパで、保持リ
ング外周１０４ｆ近傍を半導体ウェーハ１０３がＯリン
グ１０２に加圧状態で接触する様に押さえてクランパ内
側面１０５ａをステージ側面１０１ｅに嵌合固定する。A stage and a wafer holding ring of a conventional dry etching apparatus will be described with reference to FIG.
In the figure, reference numeral 101 denotes a cylindrical stage, which has a ring-shaped concave portion 101b formed concentrically on a flat stage upper surface 101a, and through which a cooling gas flows from the stage upper surface 101a to a lower surface (not shown). Through hole 1
And a cooling space 101d for cooling by contacting cooling water from the lower surface (not shown) to the vicinity of the stage upper surface 101a. Reference numeral 102 denotes an O-ring mounted on the ring-shaped concave portion 101b, which protrudes from the stage upper surface 101a in a pressurized state. Reference numeral 103 denotes a 3 inch φ case where the O-ring 102 is placed on the O-ring 102 in contact with the entire upper surface thereof.
The semiconductor wafer 104 is a ring-shaped holding ring for holding the semiconductor wafer 103. The semiconductor wafer 103 can be smoothly mounted and detached, and the holding ring inner peripheral surface 104a.
And a notch 104b slightly larger than the diameter of the semiconductor wafer 103 and slightly larger than the thickness, the remaining portion is a holding portion 104h, and three sliding portions 104 are formed.
c protrudes a small amount up to the O-ring 102 on the notch 104b and holds the semiconductor wafer 103. Reference numeral 105 denotes a clamper having an inner diameter larger than the diameter of the semiconductor wafer 103, and presses the vicinity of the outer periphery 104f of the holding ring so that the semiconductor wafer 103 comes into contact with the O-ring 102 in a pressurized state, and fits and fixes the inner surface 105a of the clamper to the stage side 101e. I do.
【０００４】前記ウェーハ保持リング１０４を裏面から
見た平面図（図１１）から説明する。図１０と同じ部位
は同じ番号を付し説明を省略する。１０４ｄはスライド
部１０４ｃを切り欠き１０４ｂから保持リング外周面１
０４ｆまで可動状態にはめ込むスライド凹部で、スライ
ド部先端１０４ｇは切り欠き１０４ｂの上部に突出して
半導体ウェーハ１０３（図１０）を保持し、スライド部
先端１０４ｇの位置はスライド凹部１０４ｄのストッパ
ー１０４ｅで決める。The wafer holding ring 104 will be described with reference to a plan view (FIG. 11) as viewed from the back. The same parts as those in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 104d cuts the slide portion 104c from the notch 104b to the holding ring outer peripheral surface 1
The sliding recess 104 fits in the movable state up to 04f. The tip 104g of the sliding portion projects above the notch 104b to hold the semiconductor wafer 103 (FIG. 10), and the position of the tip 104g of the sliding portion is determined by the stopper 104e of the sliding recess 104d.
【０００５】この図１０、図１１からこの装置の使用方
法を以下に説明する。保持リング１０４の切り欠き１０
４ｂに、エッチをしない部分はホトレジストでカバーし
た（図示せず）半導体ウェーハ１０３の表面を保持部１
０４ｈ方向に向け、スライド部１０４ｃを外周１０４ｆ
方向に引いて挿入し、スライド部１０４ｃをウェーハ保
持リング内周面１０４ａ方向に移動させて半導体ウェー
ハ１０３の裏面上にスライド部先端１０４ｇを突出さ
せ、落下を防止した状態の保持リング１０４を複数枚ト
レー（図示せず）に載置し、イオンエッチング装置のロ
ードロック室（図示せず）内に載置する。このとき、ロ
ードロック室（図示せず）とステージ１０１の設けられ
たエッチング室（図示せず）はシャッター（図示せず）
により気密に隔離が可能状態であり、各々別々に真空排
気が可能である。この状態でイオンエッチング装置内の
真空度を５×１０-6Ｔｏｒｒにする。つづいて、半導体
ウェーハ１０３を保持した保持リング１０４を冷却空間
１０１ｄに冷却水を通して冷却しているステージ１０１
上に自動的に載置する。このとき、半導体ウェーハ１０
３の周辺部がＯリング１０２上面に気密に接触状態で載
置される。つづいて、クランパ１０５で保持リング１０
４をステージ１０１に自動的に固定する。図示しない
が、クランパ１０５は下方に接続された突き上げ棒で上
下動し、突き上げ棒間を通って保持リング１０４はステ
ージ１０１上に載置、離脱される。このとき、Ｏリング
１０２と半導体ウェーハ１０３とステージ１０１とが気
密な空間を形成する。このときの、半導体ウェーハ１０
３の裏面とステージ上面１０１ａ間は略０．２ｍｍの間
隔である。つづいて、略０℃に冷却された熱伝導度の大
きいヘリウムガスを一方の透孔１０１ｃから導入し、他
方の透孔１０１ｃから排気して約１０Ｔｏｒｒにする。
この状態で半導体ウェーハ１０３にアルゴンイオン照射
を行い、ホトレジストのない部分の金属をエッチングす
る。つづいて、ヘリウムの供給を中断する。つづいて、
エッチングが完了した保持リング１０４をステージ１０
１から取出しもとの位置に戻し、真空系を破ることなく
新しいエッチング未了の保持リング１０４をステージ１
０１に載置し、同様のエッチングを行なう。このとき、
半導体ウェーハ１０３の下のヘリウムが真空系に入るが
少量であるため、つぎの保持リング１０４がセットされ
るまでに、真空度はエッチング可能状態になる。[0005] A method of using this device will be described below with reference to FIGS. 10 and 11. Notch 10 of retaining ring 104
4b, the surface of the semiconductor wafer 103 is covered with a photoresist (not shown),
04h direction, slide part 104c to outer periphery 104f
The sliding portion 104c is moved in the direction of the inner peripheral surface 104a of the wafer holding ring to make the leading end 104g of the sliding portion protrude above the back surface of the semiconductor wafer 103, and a plurality of retaining rings 104 in a state where fall is prevented. It is placed on a tray (not shown) and placed in a load lock chamber (not shown) of the ion etching apparatus. At this time, a load lock chamber (not shown) and an etching chamber (not shown) provided with the stage 101 are provided with a shutter (not shown).
Are in a more air-tight isolation state, and each can be separately evacuated. In this state, the degree of vacuum in the ion etching apparatus is set to 5 × 10 −6 Torr. Next, the stage 101 is cooling the holding ring 104 holding the semiconductor wafer 103 by passing cooling water through the cooling space 101d.
Automatically put on top. At this time, the semiconductor wafer 10
3 is mounted on the upper surface of the O-ring 102 in an airtight manner. Subsequently, the holding ring 10 is
4 is automatically fixed to the stage 101. Although not shown, the clamper 105 is moved up and down by a push-up bar connected below, and the holding ring 104 is placed on the stage 101 and separated from the push-up bar. At this time, the O-ring 102, the semiconductor wafer 103, and the stage 101 form an airtight space. At this time, the semiconductor wafer 10
The distance between the back surface of the stage 3 and the stage upper surface 101a is approximately 0.2 mm. Subsequently, helium gas having a large thermal conductivity cooled to approximately 0 ° C. is introduced through one of the through holes 101c, and exhausted from the other through hole 101c to about 10 Torr.
In this state, the semiconductor wafer 103 is irradiated with argon ions, and the metal in the portion without the photoresist is etched. Subsequently, the supply of helium is interrupted. Then,
The holding ring 104 after the etching is completed
1 and return to the original position, and place a new unetched holding ring 104 on stage 1 without breaking the vacuum system.
01, and the same etching is performed. At this time,
Helium under the semiconductor wafer 103 enters the vacuum system but is in a small amount, so that the degree of vacuum becomes an etchable state before the next holding ring 104 is set.
【０００６】また、保持リング１０４を装置から取出
し、新しい半導体ウェーハ１０３を装着したウェーハ保
持リング１０４と入れ替える場合は、ロードロック室
（図示せず）とエッチング室置を気密に隔離する。つづ
いて、ロードロック室の真空を破り、新しい半導体ウェ
ーハ１０３を装着した保持リング１０４と入れ替える。
つづいて、ロードロック室を真空排気するがこの領域が
狭いために、ここの真空度は容易にイオンエッチング可
能状態の真空度になる。このようにして、エッチング室
（図示せず）の真空を破ることなく、同じ径である３イ
ンチφ半導体ウェーハ１０３を連続してイオンエッチン
グができる。When the holding ring 104 is taken out of the apparatus and is replaced with a wafer holding ring 104 on which a new semiconductor wafer 103 is mounted, a load lock chamber (not shown) and an etching chamber are hermetically isolated. Subsequently, the vacuum in the load lock chamber is broken, and the ring is replaced with a holding ring 104 on which a new semiconductor wafer 103 is mounted.
Subsequently, the load lock chamber is evacuated, but since this area is narrow, the degree of vacuum is easily reduced to a degree that enables ion etching. In this manner, the ion etching can be continuously performed on the 3-inch φ semiconductor wafer 103 having the same diameter without breaking the vacuum of the etching chamber (not shown).
【０００７】この操作において、ステージ１０１を冷却
水で冷却し半導体ウェーハ１０３とステージの上面１０
１ａとの間にヘリウムガスを供給するのは、イオンエッ
チングにより、半導体ウェーハ１０３の温度が上昇して
ホトレジストが分解して、部分的にピンホールが発生し
て、その部分の金属がエッチングされるのを防止するた
め放熱を良くするためである。In this operation, the stage 101 is cooled with cooling water, and the semiconductor wafer 103 and the upper surface 10 of the stage are cooled.
The helium gas is supplied between the semiconductor wafer 103a and the semiconductor wafer 103 by ion etching, the temperature of the semiconductor wafer 103 rises, the photoresist is decomposed, a pinhole is partially generated, and the metal in that portion is etched. This is to improve heat radiation in order to prevent this.
【０００８】次に、この装置で例えば４インチφ半導体
ウェーハ１０６をエッチングする場合を図１２、図１３
から説明する。図１０、図１１と同じ形状、大きさの部
位は同じ番号を図面に記入し説明は省略する。半導体ウ
ェーハ１０６は３インチφの場合と同様に保持リング１
０７に保持する。この保持リング１０７は内周面１０７
ａが３インチφ用の保持リング１０４に比較して大きく
なっている。そして、処理するウェーハの径が大きくＯ
リングより外の部分を冷却することができないので３イ
ンチφ用のステージ１０１は使用できない。そこで図１
３に示すステージ２０１の様にリング状凹部２０１ｂの
径を大きくしそれに対応したＯリング２０２を取り付け
たものに取り替えて３インチφの場合と同様に行なう。Next, FIGS. 12 and 13 show a case where, for example, a 4-inch φ semiconductor wafer 106 is etched by this apparatus.
It will be explained first. Parts having the same shape and size as those in FIGS. 10 and 11 are denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof is omitted. The semiconductor wafer 106 has the same holding ring 1 as in the case of 3 inches φ.
07. This retaining ring 107 is an inner peripheral surface 107
a is larger than the holding ring 104 for 3 inches φ. And the diameter of the wafer to be processed is large and O
Since the portion outside the ring cannot be cooled, the stage 101 for 3 inches φ cannot be used. So Figure 1
As in the case of the stage 201 shown in FIG. 3, the diameter of the ring-shaped concave portion 201b is increased and the O-ring 202 corresponding to the concave portion 201b is attached to the stage 201.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】このイオンエッチング
装置で、異なるウェーハサイズの半導体ウェーハをエッ
チングする場合は、イオンエッチング装置のステージの
あるエッチング室を大気圧にしてステージを交換する必
要があった。このために、この交換の時間が必要である
とともに、エッチング室の容積は大きいために、ステー
ジ交換後の真空度をイオンエッチング可能状態の真空度
にする時間が長く、ウェーハサイズ変更の為の装置の調
整に長時間を必要としていた。In order to etch semiconductor wafers of different wafer sizes with this ion etching apparatus, it is necessary to replace the stage by setting the etching chamber having the stage of the ion etching apparatus to atmospheric pressure. For this reason, this exchange time is required, and since the volume of the etching chamber is large, the time for changing the degree of vacuum after the stage exchange to the degree of ion etching possible is long, and an apparatus for changing the wafer size is required. Took a long time to adjust.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために提案されたもので、第１の手段として、複数
の異なる径のウェーハを処理するドライエッチング装置
であって、最大径ウェーハより大きな上面のステージ
と、ウェーハにより前記ステージに圧接されて気密な空
間を形成するＯリングと、前記複数の異なるウェーハ径
それぞれに応じて準備したウェーハを保持する保持リン
グと、処理されるウェーハが最小径でない場合に前記ウ
ェーハの裏面が接する柔軟性を有する放熱部材と、前記
保持リングで保持した前記ウェーハを前記Ｏリング上に
気密に接触状態で固定する固定手段とを具備し、前記ス
テージは上面に最小径ウェーハよりやや小さな径に形成
したリング状凹部とこのリング状凹部より内側の前記上
面に冷却ガスを流す透孔とを有し、前記Ｏリングは前記
リング状凹部に載置され加圧状態で前記ステージ上面よ
り突出し、前記保持リングは異なるウェーハ径用でも外
径が同じであり、それぞれの径のウェーハを互いにほぼ
同心状でかつ裏面が突出状態に保持し、前記放熱部材は
前記ステージ上であって前記Ｏリングの外側に載置さ
れ、前記Ｏリングの外径よりやや大きな内周でかつ外径
は最大径のウェーハより大きく、加圧状態で前記Ｏリン
グとともに前記ウェーハ裏面が接する厚みとし、処理す
るウェーハが最小径でないときに、前記ウェーハを前記
Ｏリング上に気密に接触状態で、かつ前記柔軟性を有す
る放熱部材上に接触状態で固定して前記Ｏリングより内
側は冷却ガスにより、外側は前記放熱部材により放熱す
ることを特徴とするドライエッチング装置を提供する。
上記の構成によれば最小径のウェーハを処理する場合は
ステージの上面とＯリングとウェーハの裏面とでなす空
間に冷却ガスを導入しウエーハからの放熱は冷却ガスに
より、また冷却ガスを介してステージに行ない、大きい
径のウェーハを処理する場合はＯリングより内側は同様
に冷却ガスにより放熱しＯリングより外側は放熱部材を
介してステージに行なうのでウェーハサイズによりステ
ージを取り替える必要は無い。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems. As a first means, there is provided a dry etching apparatus for processing a plurality of wafers having different diameters. A stage having a larger upper surface, an O-ring that is pressed against the stage by a wafer to form an airtight space, a retaining ring that retains a wafer prepared according to each of the plurality of different wafer diameters, and a wafer to be processed. A heat dissipating member having flexibility that the back surface of the wafer is in contact with when the diameter is not the minimum diameter, and fixing means for fixing the wafer held by the holding ring on the O-ring in an airtight contact state; A cooling gas is supplied to a ring-shaped recess formed on the upper surface with a diameter slightly smaller than the minimum diameter wafer and the upper surface inside the ring-shaped recess. Having a hole, the O-ring is placed in the ring-shaped recess, and protrudes from the upper surface of the stage in a pressurized state, and the holding ring has the same outer diameter even for different wafer diameters. The heat radiating member is placed on the stage and outside the O-ring, and the inner circumference and the outer diameter are slightly larger than the outer diameter of the O-ring. When the wafer to be processed is not the minimum diameter, the wafer is in air-tight contact with the O-ring, and the flexible A dry etching device wherein the heat is radiated by the cooling gas inside the O-ring and the heat is radiated outside by the heat radiating member. To provide.
According to the above configuration, when processing a wafer having a minimum diameter, a cooling gas is introduced into a space formed between the upper surface of the stage, the O-ring, and the back surface of the wafer, and heat radiation from the wafer is performed by the cooling gas and via the cooling gas. When processing is performed on a stage and a wafer having a large diameter is processed, the inside of the O-ring is similarly radiated by the cooling gas and the outside of the O-ring is radiated to the stage via a heat radiating member. Therefore, there is no need to replace the stage depending on the wafer size.
【００１１】第２の手段として複数の異なる径のウェー
ハを処理するドライエッチング装置であって、最大径ウ
ェーハより大きな上面のステージと、前記複数の異なる
ウェーハ径それぞれに応じて準備したウェーハを保持す
る保持リングと、前記ウェーハの裏面が気密に接する柔
軟性を有する放熱部材と、前記保持リングで保持した前
記ウェーハを前記放熱部材に気密に接触状態で固定する
固定手段とを具備し、前記保持リングは異なるウェーハ
径でも外径が同じであり、それぞれの径のウェーハを互
いにほぼ同心状でかつ裏面が突出状態に保持し、前記放
熱部材は内径が最小径ウェーハよりやや小さく外径が最
大径ウェーハより大きくて前記ステージの上面に配置さ
れ、前記ステージは前記放熱部材より内側の上面に冷却
ガスを流す透孔とを有して、前記ウェーハを前記放熱部
材上に接触状態で固定して放熱部材より内側は冷却ガス
により、放熱部材に接する部分は前記放熱部材により放
熱することを特徴とするドライエッチング装置を提供す
る。上記の構成によれば最小径のウェーハを処理する場
合はステージの上面と放熱部材とウェーハの裏面とでな
す空間に冷却ガスを導入しウエーハからの放熱は冷却ガ
スにより、また冷却ガスを介してステージに行ない、大
きい径のウェーハを処理する場合は放熱部材の内周より
内側は同様に冷却ガスにより放熱しそれより外側は放熱
部材を介してステージに行なうのでウェーハサイズによ
りステージを取り替える必要は無い。As a second means, there is provided a dry etching apparatus for processing a plurality of wafers having different diameters, wherein a stage on an upper surface which is larger than a maximum diameter wafer and wafers prepared according to the plurality of different wafer diameters are held. A holding ring, a heat dissipating member having flexibility in which a back surface of the wafer is in airtight contact with the heat dissipating member, and fixing means for fixing the wafer held by the holding ring to the heat dissipating member in an airtight manner; The outer diameter is the same even at different wafer diameters, the wafers of the respective diameters are held substantially concentric with each other and the back surface is held in a protruding state, and the heat dissipation member has an inner diameter slightly smaller than the minimum diameter wafer and an outer diameter of the maximum diameter wafer. A larger hole is disposed on the upper surface of the stage, and the stage has a through hole for flowing a cooling gas to an upper surface inside the heat radiating member. A dry etching apparatus, wherein the wafer is fixed on the heat radiating member in a contact state, and the inside of the heat radiating member is radiated by the cooling gas, and a portion in contact with the heat radiating member is radiated by the heat radiating member. . According to the above configuration, when processing a wafer having a minimum diameter, a cooling gas is introduced into a space formed between the upper surface of the stage, the heat dissipating member, and the back surface of the wafer, and heat is radiated from the wafer by the cooling gas and via the cooling gas. When processing on a stage and processing a wafer with a large diameter, the inside of the inner periphery of the heat dissipating member is similarly radiated by the cooling gas and the outside is performed on the stage via the heat dissipating member, so there is no need to replace the stage depending on the wafer size. .
【００１２】第３の手段として、複数の異なる径のウェ
ーハを処理するドライエッチング装置であって、最大径
ウェーハより大きな上面のステージと、ウェーハにより
前記ステージに圧接されて気密な空間を形成するＯリン
グと、前記複数の異なるウェーハ径それぞれに応じて準
備したウェーハを保持する保持リングと、前記保持リン
グで保持した前記ウェーハを前記Ｏリング上に気密に接
触状態で固定する固定手段とを具備し、前記ステージは
上面に各々のウェーハ径よりやや小さなそれぞれの径で
同心状に形成した複数のリング状凹部と最小径の前記リ
ング状凹部より内側と前記各凹部間との上面に冷却ガス
を流す透孔とを有し、前記Ｏリングは前記複数のリング
状凹部にそれぞれ載置され加圧状態で前記ステージの上
面より突出し、前記保持リングは異なるウェーハ径でも
外径が同じであり、それぞれの径のウェーハを互いにほ
ぼ同心状に保持する物であり、前記ウェーハをこのウェ
ーハ径より小さい前記Ｏリングのうちの少なくとも最大
径のものには気密に接触状態でその上に固定して冷却ガ
スで放熱することを特徴とするドライエッチング装置を
提供する。上記の構成によれば各径のウェーハを処理す
る際ステージの上面とＯリングとウェーハの裏面とでな
す空間に冷却ガスを導入しウエーハからの放熱は冷却ガ
スにより行な。各ウェーハ径に対応した径のＯリングを
同心状に配置して処理するウェーハに対応したＯリング
にウェーハの裏面が気密に接して冷却ガスを導入する空
間を形成するのでウェーハサイズによりステージを取り
替える必要は無い。As a third means, there is provided a dry etching apparatus for processing a plurality of wafers having different diameters, wherein an upper stage which is larger than the largest diameter wafer and an O which is pressed against the stage by the wafer to form an airtight space. A ring, a holding ring for holding a wafer prepared according to each of the plurality of different wafer diameters, and fixing means for fixing the wafer held by the holding ring on the O-ring in an airtight contact state. The stage has a plurality of ring-shaped concave portions formed concentrically with respective diameters slightly smaller than the respective wafer diameters on the upper surface, and a cooling gas flows on the upper surface between the inside of the ring-shaped concave portion having the smallest diameter and the space between the concave portions. Wherein the O-ring is placed in each of the plurality of ring-shaped recesses and protrudes from the upper surface of the stage in a pressurized state. The holding ring has the same outer diameter even with different wafer diameters, and holds the wafers of the respective diameters substantially concentrically with each other, and the wafer has at least the largest diameter of the O-rings smaller than the wafer diameter. The present invention provides a dry etching apparatus characterized in that it is fixed thereon in an airtight contact state and radiates heat with a cooling gas. According to the above configuration, when processing wafers of various diameters, a cooling gas is introduced into the space defined by the upper surface of the stage, the O-ring, and the back surface of the wafer, and heat is radiated from the wafer by the cooling gas. O-rings of a diameter corresponding to each wafer diameter are concentrically arranged. The back surface of the wafer is in airtight contact with the O-ring corresponding to the wafer to be processed, and a space for introducing cooling gas is formed. No need.
【００１３】上記各手段においてステージの各領域の透
孔を複数箇所に穿設し冷却ガスの流入口と排出口を分離
して流せば冷却ガスが熱を外部に搬出するのでより冷却
効果が大きく好ましい。また、上記第１、第２の手段に
おいて、放熱部材はゴム板が使用できる。その熱伝導率
は高い方が好ましい。また、上記第３の手段に於いて、
複数のリング状凹部を径が大きくなるにしたがって順次
浅くして同じ太さのＯリングを用いてもウェーハの裏面
がその径に対応したＯリングに確実に気密状に接触する
様にしたり、複数のＯリングをリング径が大きくなるに
したがって順次リング太さを太くして同じ深さの凹部で
もウェーハの裏面がその径に対応したＯリングに確実に
気密状に接触する様にすることができる。In each of the above-mentioned means, if a through hole in each area of the stage is formed at a plurality of locations and the inlet and outlet of the cooling gas are separated and flowed, the cooling gas carries out heat to the outside, so that the cooling effect is greater. preferable. In the first and second means, a rubber plate can be used as the heat radiating member. The higher the thermal conductivity is, the better. In the third means,
Even if an O-ring of the same thickness is used by making the plurality of ring-shaped concave portions shallower in order as the diameter increases, the back surface of the wafer surely comes into contact with the O-ring corresponding to the diameter in an airtight manner. As the ring diameter increases, the thickness of the ring is sequentially increased, so that the back surface of the wafer can reliably contact the O-ring corresponding to the diameter even in a concave portion having the same depth. .
【００１４】[0014]
［発明の実施の形態１］本発明の請求項１に関する実施
の形態について図１から説明する。図において、１は例
えば円柱状のステージで、フラットなステージ上面１ａ
に同心円状に形成したリング状凹部１ｂを有している。
この凹部１ｂは本例の場合後述する様に処理するウェー
ハが円形であるので円形としたがこれに限るものではな
い、矩形その他の形状のウェーハの場合はそれに応じた
形状で良い。従って本明細書における「リング状凹部」
とは円形の凹部を意味するものではない、「１周して閉
じた状態」を意味している。更にステージ１の外形も円
形に限る必要は無い。リング状凹部１ｂの径はこのドラ
イエッチング装置（例えばイオンエッチング装置）によ
り処理される種々の径のウェーハ（例えば半導体ウェー
ハ）の内で最小のウェーハ径よりやや小さい径とする。
ステージ１はステージ上面１ａから下面（図示せず）に
貫通した２箇所の透孔１ｃを有し、うち１箇所はガス流
入口であり、１箇所はガス流出口であり、冷却ガス、一
例として安全で熱伝導度の大きなヘリウムを流す。また
下面からステージ上面１ａ近傍まで冷却水を接触させて
冷却する冷却空間１ｄを有する。[Embodiment 1] An embodiment according to claim 1 of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes, for example, a cylindrical stage, and a flat stage upper surface 1a.
And a ring-shaped concave portion 1b formed concentrically.
In the present embodiment, the concave portion 1b is formed in a circular shape because the wafer to be processed is circular as described later. However, the present invention is not limited to this. In the case of a rectangular or other shaped wafer, the concave portion 1b may have a shape corresponding thereto. Therefore, the “ring-shaped recess” in the present specification
Does not mean a circular concave portion, but means a "closed state after one round". Further, the outer shape of the stage 1 does not need to be limited to a circle. The diameter of the ring-shaped concave portion 1b is slightly smaller than the smallest wafer diameter among wafers (for example, semiconductor wafers) of various diameters processed by this dry etching apparatus (for example, an ion etching apparatus).
The stage 1 has two through holes 1c penetrating from a stage upper surface 1a to a lower surface (not shown), one of which is a gas inlet, one is a gas outlet, and a cooling gas, for example. Flow safe helium with high thermal conductivity. In addition, a cooling space 1d for cooling by contacting cooling water from the lower surface to the vicinity of the stage upper surface 1a is provided.
【００１５】２はリング状凹部１ｂに載置した弾力性の
あるゴム製のＯリングで、加圧状態でステージ上面１ａ
より突出している。その突出量は後述する保持リング１
が備えるウェーハ４を止める為のスライド部５ｃがステ
ージ上面１ａに接触しない程度に要する。Reference numeral 2 denotes a resilient rubber O-ring mounted on the ring-shaped concave portion 1b.
More protruding. The amount of protrusion is the holding ring 1 described later.
It is necessary that the slide portion 5c for stopping the wafer 4 provided in the above does not contact the stage upper surface 1a.
【００１６】３は熱伝導度が大きく柔軟性を有する放熱
部材の一例であるリング状ゴム板で、リング状ゴム板内
周面３ａがＯリング２に接触し、リング状ゴム板外周面
３ｂはステージ側面１ｅ近傍まであり、ステージ上面１
ａに載置されている。リング状ゴム板３の外周は円形で
ある必要はない。また、熱伝導度は大きい方が好まし
い。厚さはウェーハ４をＯリング２に載置して軽く加圧
した状態でウェーハ６の裏面に圧接状態になる厚みとす
る。Reference numeral 3 denotes a ring-shaped rubber plate which is an example of a flexible heat-dissipating member having high thermal conductivity. The inner peripheral surface 3a of the ring-shaped rubber plate contacts the O-ring 2, and the outer peripheral surface 3b of the ring-shaped rubber plate is Stage side 1e near the top, stage top 1
a. The outer periphery of the ring-shaped rubber plate 3 does not need to be circular. Further, it is preferable that the thermal conductivity is large. The thickness is such that the wafer 4 is placed on the O-ring 2 and pressed against the back surface of the wafer 6 in a state where the wafer 4 is lightly pressed.
【００１７】４はＯリング２上にＯリング２の全上面に
気密な接触状態に載置したウェーハの一例である３イン
チφ半導体ウェーハで、この装置で処理される種々のウ
ェーハ径の内の最小径である。Reference numeral 4 denotes a 3-inch φ semiconductor wafer, which is an example of a wafer placed on the O-ring 2 in a state of airtight contact with the entire upper surface of the O-ring 2, and includes a wafer having various diameters processed by this apparatus. It is the smallest diameter.
【００１８】５は保持リングで、半導体ウェーハ４がス
ムーズに装着、離脱可能で、保持リング内周面５ａと同
心円状で半導体ウェーハ４の直径よりやや大きく、厚さ
よりやや浅い切り欠き５ｂを有し、その残部が保持部５
ｈとなる。そこに半導体ウェーハ４を配置し、さらに３
箇所のスライド部５ｃが切り欠き５ｂ上をＯリング２ま
での少量突出し半導体ウェーハ４を保持する。半導体ウ
ェーハ４は保持リング５から厚み方向に突出した状態で
保持される。Reference numeral 5 denotes a retaining ring, which is provided with a notch 5b capable of smoothly attaching and detaching the semiconductor wafer 4, and concentric with the inner peripheral surface 5a of the retaining ring, slightly larger than the diameter of the semiconductor wafer 4, and slightly smaller than the thickness. And the remaining part is the holding part 5
h. The semiconductor wafer 4 is placed there, and 3
The slide portion 5c at a location projects a small amount up to the O-ring 2 on the notch 5b to hold the semiconductor wafer 4. The semiconductor wafer 4 is held so as to protrude from the holding ring 5 in the thickness direction.
【００１９】６は半導体ウェーハ４の径より大きな内径
のクランパで、保持リング外周５ｆ近傍を半導体ウェー
ハ４がＯリング２に加圧状態となるよう押さえてクラン
パ内側面６ａをステージ側面１ｅに嵌合固定する。Reference numeral 6 denotes a clamper having an inner diameter larger than the diameter of the semiconductor wafer 4. The vicinity of the outer periphery 5 f of the holding ring is pressed so that the semiconductor wafer 4 is pressed against the O-ring 2, and the inner surface 6 a of the clamper is fitted to the stage side 1 e. Fix it.
【００２０】前記リング状ゴム板３を上方から見た平面
図（図２）から説明する。図１と同じ部位は同じ番号を
付し説明を省略する。図において、３ｃはスライド部５
ｃの逃げであるリング状ゴム板凹部で、リング状ゴム板
３がスライド部５ｃに接触してＯリングと半導体ウェー
ハ４との接触部に隙間が生じない様に形成してある。The ring-shaped rubber plate 3 will be described with reference to a plan view from above (FIG. 2). The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. In the figure, 3c is the slide portion 5
The ring-shaped rubber plate 3 is formed in such a way that the ring-shaped rubber plate 3 is in contact with the slide portion 5c so that no gap is formed at the contact portion between the O-ring and the semiconductor wafer 4 in the recess of the ring-shaped rubber plate serving as the escape of the ring c.
【００２１】前記保持リング５を裏面から見た平面図
（図３）から説明する。図１と同じ部位は同じ番号を付
し説明を省略する。５ｄはスライド部５ｃを切り欠き５
ｂから保持リング外周面５ｆまで可動状態にはめ込むス
ライド凹部で、スライド部先端５ｇは切り欠き５ｂの上
部（裏面側）に突出して半導体ウェーハ４（図１）を保
持し、スライド部先端５ｇの位置をスライド凹部５ｄの
ストッパー５ｅで決める。The holding ring 5 will be described with reference to a plan view (FIG. 3) as viewed from the back. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. 5d is a cutout 5d of the slide portion 5c.
b, a slide recess which is fitted into a movable state from the holding ring outer peripheral surface 5f, and the tip 5g of the slide portion projects above the notch 5b (back side) to hold the semiconductor wafer 4 (FIG. 1). Is determined by the stopper 5e of the slide recess 5d.
【００２１】この図１、図２、図３からこの装置で最小
のウェーハ径（この場合３インチφ）ウェーハを処理す
る際の装置の使用方法を以下に説明する。スライド部５
ｃを外周方向５ｆに引いて、保持リング５の切り欠き５
ｂに、イオンエッチをしない部分はホトレジストでカバ
ーした（図示せず）半導体ウェーハ４の表面を保持部５
ｈの方向に向けて挿入し、スライド部５ｃを保持リング
内周面５ａ方向に移動させて半導体ウェーハ４の裏面上
にスライド部先端５ｇを突出させ、落下を防止した状態
の保持リング５を複数枚トレー（図示せず）に載置し、
イオンエッチング装置のロードロック室（図示せず）内
に配置する。このとき、ロードロック室とステージ１の
配置されたエッチング室はシャッター（図示せず）によ
り気密に隔離がされおり、各々別々に真空排気が可能で
ある。この状態でイオンエッチング装置内の真空度を５
×１０-6Ｔｏｒｒにする。つづいて、半導体ウェーハ４
を保持した保持リング５を冷却空間１ｄに冷却水を通し
て冷却しているステージ１上に自動的に載置する。この
とき、半導体ウェーハ４の周辺部がＯリング１０２上面
の全てに気密な接触状態で載置する。つづいて、クラン
パ６で保持リング５をステージ１に自動的に固定する。
図示しないが、クランパ６は下方に接続された突き上げ
棒で上下動し、突き上げ棒間を通って保持リング５はス
テージ１上に載置、離脱される。このとき、Ｏリング２
と半導体ウェーハ４とステージ上面とが気密な空間を形
成する。このときの半導体ウェーハ４裏面とステージ上
面１ａ間は略０．２ｍｍの間隔である。つづいて、約０
℃に冷却された熱伝導度の大きいヘリウムガスを一方の
透孔１ｃから導入し、他方の透孔１ｃから排気して約１
０Ｔｏｒｒにする。この状態で半導体ウェーハ４にアル
ゴンイオン照射を行い、ホトレジストのない部分の金属
をエッチングする。つづいて、ヘリウムの供給を中断す
る。つづいて、エッチングが完了した保持リング５をス
テージ１から取出しもとの位置に戻し、真空系を破るこ
となく新しいエッチング未了の保持リング５をステージ
１に載置し、同様のエッチングを行なう。このとき、半
導体ウェーハ４の下のヘリウムが真空系に入るが少量で
あるため、つぎの保持リング５がセットされるまでに、
真空度はエッチング可能状態になる。The method of using the apparatus when processing a wafer having a minimum wafer diameter (in this case, 3 inches φ) with the apparatus will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 3. Slide part 5
c in the outer circumferential direction 5f, and the notch 5
b, the portion not subjected to ion etching is covered with photoresist (not shown), and the surface of the semiconductor wafer 4 is
h, the sliding portion 5c is moved in the direction of the inner circumferential surface 5a of the holding ring so that the tip 5g of the sliding portion protrudes on the back surface of the semiconductor wafer 4, and a plurality of the holding rings 5 in a state where they are prevented from falling are provided. Placed on a sheet tray (not shown)
It is arranged in a load lock chamber (not shown) of the ion etching apparatus. At this time, the load lock chamber and the etching chamber in which the stage 1 is disposed are airtightly isolated by a shutter (not shown), and can be separately evacuated. In this state, the degree of vacuum in the ion etching apparatus is set to 5
× 10 −6 Torr. Then, the semiconductor wafer 4
Is automatically mounted on the stage 1 which is cooling by passing cooling water through the cooling space 1d. At this time, the peripheral portion of the semiconductor wafer 4 is placed in airtight contact with the entire upper surface of the O-ring 102. Subsequently, the holding ring 5 is automatically fixed to the stage 1 by the clamper 6.
Although not shown, the clamper 6 is moved up and down by a push-up bar connected below, and the holding ring 5 is placed on the stage 1 and separated from the push-up bar. At this time, O-ring 2
, The semiconductor wafer 4 and the upper surface of the stage form an airtight space. At this time, the interval between the back surface of the semiconductor wafer 4 and the upper surface 1a of the stage is approximately 0.2 mm. Then, about 0
A helium gas having a high thermal conductivity cooled to about ℃ is introduced through one of the through holes 1c and exhausted from the other through hole 1c to about 1 ° C.
Set to 0 Torr. In this state, the semiconductor wafer 4 is irradiated with argon ions, and the metal in the portion without the photoresist is etched. Subsequently, the supply of helium is interrupted. Subsequently, the etched holding ring 5 is removed from the stage 1 and returned to the original position. A new unetched holding ring 5 is placed on the stage 1 without breaking the vacuum system, and the same etching is performed. At this time, the helium below the semiconductor wafer 4 enters the vacuum system but is in a small amount.
The degree of vacuum is in an etchable state.
【００２２】また、ウェーハ保持リング５を装置から取
出し、新しい半導体ウェーハ４を装着した保持リング５
と入れ替える場合は、ロードロック室とエッチング室を
気密に隔離する。つづいて、ロードロック室の真空を破
り新しい半導体ウェーハ４を装着した保持リング５と入
れ替える。つづいて、ロードロック室を真空排気する
が、この領域が狭いために、ここの真空度は容易にイオ
ンエッチング可能状態になる。このようにして、ステー
ジ１を配置したエッチング室の真空を破ることなく、同
じ径である３インチφ半導体ウェーハ４を連続してイオ
ンエッチングができる。Further, the wafer holding ring 5 is taken out of the apparatus, and a new semiconductor wafer 4 is mounted on the holding ring 5.
When replacing, the load lock chamber and the etching chamber are air-tightly separated. Subsequently, the vacuum in the load lock chamber is broken, and the ring is replaced with a holding ring 5 on which a new semiconductor wafer 4 is mounted. Subsequently, the load lock chamber is evacuated, but since this area is narrow, the degree of vacuum is easily changed to an ion-etching state. In this manner, the 3-inch φ semiconductor wafer 4 having the same diameter can be continuously ion-etched without breaking the vacuum of the etching chamber in which the stage 1 is disposed.
【００２３】次に、この装置で上述の３インチより大き
い例えば４インチφ半導体ウェーハを処理する場合を図
４から説明する。図１と同じ形状、大きさの部位は同じ
番号を図面に記入し説明は省略する。図において、異な
る点は処理するウエーハが４インチφ半導体ウェーハ７
となっている点と、保持リング８が半導体ウェーハ７が
大きくなったのに対応して保持リング内周面８ａと切り
欠き８ｂの径が大きくなった点である。この外周８ｆの
形状は３インチウエーハ用の保持リングの外周５ｆの形
状と同じである。Next, a case of processing a semiconductor wafer having a diameter of, for example, 4 inches larger than 3 inches by this apparatus will be described with reference to FIG. Parts having the same shape and size as those in FIG. In the figure, the different point is that the wafer to be processed is 4 inch φ semiconductor wafer 7
And the diameter of the retaining ring inner peripheral surface 8a and the notch 8b is increased in response to the increase in the size of the semiconductor wafer 7 in the retaining ring 8. The shape of the outer periphery 8f is the same as the shape of the outer periphery 5f of the holding ring for a 3-inch wafer.
【００２４】この装置の使用方法は３インチ半導体ウェ
ーハの場合と略同じである。異なるのは半導体ウェーハ
７の３インチ半導体ウェーハに対応した大きさのＯリン
グ２内はヘリウムで冷却し、Ｏリングより外側の領域の
裏面はリング状ゴム板３が接触し、ヘリウムガスに代わ
ってリング状ゴム板３を通して放熱させる。The method of using this apparatus is substantially the same as that for a 3 inch semiconductor wafer. The difference is that the inside of the O-ring 2 having a size corresponding to the 3-inch semiconductor wafer of the semiconductor wafer 7 is cooled with helium, and the ring-shaped rubber plate 3 contacts the back surface of the region outside the O-ring, instead of helium gas. Heat is radiated through the ring-shaped rubber plate 3.
【００２５】このように一番小さな径の半導体ウェーハ
に合わせた凹部をステージに形成し、その凹部にＯリン
グを載置し、その外側に熱伝導のよいリング状ゴム板を
載置することにより、全ての大きさの半導体ウェーハを
Ｏリング内はヘリウムガスで冷却し、その外側はリング
状ゴム板を通して冷却できる。したがって、半導体ウェ
ーハの径が異なっても、真空を破りステージを交換する
必要がなく、保持リングをウェーハの径毎に準備し、そ
れを使用するだけで連続して使用できる。このとき、保
持リングはウェーハに合わせて準備し、外周を最大のウ
ェーハより大きくしておく必要がある。ステージの径も
同様である。Ｏリングは弾力性があればよく、プラスチ
ック製でもよく、切断面が円形である必要はない。放熱
部材はゴムに限るものではなく、熱伝導度が大きくて表
面が平滑であればよく、弾力性があればなおよい。リン
グ状ゴム板を円盤にして、ゴム板のみで冷却することも
考えられるが、半導体ウェーハの径が大きくなると保持
リングでウェーハの周囲をゴム板に押しつけたとき中央
に盛り上がる力が生じ、ゴム板と遊離し冷却効果がなく
なることがある。したがって、中央部は冷却ガスで冷却
する必要がある。By forming a concave portion corresponding to the semiconductor wafer having the smallest diameter on the stage, placing an O-ring in the concave portion, and placing a ring-shaped rubber plate having good heat conduction outside the concave portion. The inside of the O-ring of a semiconductor wafer of all sizes can be cooled with helium gas, and the outside can be cooled through a ring-shaped rubber plate. Therefore, even if the diameter of the semiconductor wafer is different, there is no need to break the vacuum and replace the stage, and it is possible to continuously use the holding ring by simply preparing the holding ring for each wafer diameter and using it. At this time, the retaining ring needs to be prepared according to the wafer, and the outer circumference must be larger than the largest wafer. The same applies to the diameter of the stage. The O-ring only needs to be elastic and may be made of plastic, and the cut surface does not need to be circular. The heat dissipating member is not limited to rubber, but may be any as long as it has high thermal conductivity and a smooth surface, and more preferably has elasticity. It is conceivable that the ring-shaped rubber plate is made into a disk and cooled only with the rubber plate.However, when the diameter of the semiconductor wafer is increased, when the periphery of the wafer is pressed against the rubber plate by the holding ring, a force that rises to the center occurs, and the rubber plate is cooled. And the cooling effect may be lost. Therefore, the central part needs to be cooled with a cooling gas.
【００２６】［発明の実施の形態２］本発明の第２の手
段に関する実施の形態について図５、図６から説明す
る。図５は最小の径のウェーハ例えば３インチφの半導
体ウェーハを処理する場合の図で、図６はそれより大き
い例えば４インチφの半導体ウェーハを処理する場合の
図である。図に於いて図１、図４に示す「実施の形態
１」と同一部分には同一符号を付して説明を簡略化す
る。 図５において、１１は円柱状のステージで図１に
おけるステージ１に似たものである。異なる点は図１の
ステージ１がリング状の凹部２を備えるのに対し、この
ステージ１１はそれを有しない点のみである。[Embodiment 2] An embodiment relating to the second means of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a diagram for processing a wafer having a minimum diameter, for example, a semiconductor wafer of 3 inches φ, and FIG. 6 is a diagram for processing a larger semiconductor wafer, for example, 4 inches φ. In the figure, the same portions as those of "Embodiment 1" shown in FIGS. 1 and 4 are denoted by the same reference numerals, and the description will be simplified. In FIG. 5, reference numeral 11 denotes a cylindrical stage similar to the stage 1 in FIG. The only difference is that the stage 1 of FIG. 1 has a ring-shaped concave portion 2, whereas the stage 11 does not have the concave portion.
【００２７】１２は放熱部材としてのリング状ゴム板
で、ステージ１１と同心円状にステージ１１の上面１１
ａに配置する。リング状ゴム板１２はその上部に載置し
たもの（ウェーハ）に気密に接する柔軟性を有し、熱伝
導率は高いものが好ましい。リング状ゴム板内周面１２
ａが３インチφよりやや小さく同じく同心円状のリング
状ゴム板外周面１２ｂがステージ側面１１ｄ近傍まであ
るこのリング状ゴム板１２は図２に示したものと略同じ
であり、詳細な説明は省略するがいわば図１におけるＯ
リング２とリング状ゴム板３を一体にしたものであり後
述する保持リング５のスライド部４ｃに対応するリング
状ゴム板の位置には凹部を形成し接触を避けているがそ
の凹部は図２リング状ゴム板凹部３ｃの様に内周面１２
ａまで突き抜けるものではない点が異なる。Reference numeral 12 denotes a ring-shaped rubber plate as a heat radiating member.
a. It is preferable that the ring-shaped rubber plate 12 has flexibility in which the ring-shaped rubber plate 12 is air-tightly contacted with the one placed thereon (wafer), and has high thermal conductivity. Ring-shaped rubber plate inner peripheral surface 12
The ring-shaped rubber plate 12 having a slightly smaller than 3 inches φ and having the same concentric ring-shaped rubber plate outer peripheral surface 12b up to the vicinity of the stage side surface 11d is almost the same as that shown in FIG. In other words, O in FIG.
The ring 2 and the ring-shaped rubber plate 3 are integrated, and a recess is formed at the position of the ring-shaped rubber plate corresponding to the slide portion 4c of the holding ring 5 described later to avoid contact, but the recess is shown in FIG. Inner peripheral surface 12 like ring-shaped rubber plate concave portion 3c
The difference is that they do not penetrate to a.
【００２８】３インチφ半導体ウェーハ４を保持する保
持リング５は図１、図３に示す保持リング５と同じもの
で良いので説明を略す。クランパ６は図１に示すクラン
パ６と同じもので保持リング外周５ｆを押さえ半導体ウ
ェーハ４の外周裏面をリング状ゴム板１２に加圧状態に
接触させ固定する。The holding ring 5 for holding the 3-inch semiconductor wafer 4 may be the same as the holding ring 5 shown in FIGS. 1 and 3, and a description thereof will be omitted. The clamper 6 is the same as the clamper 6 shown in FIG. 1 and holds the outer periphery 5f of the holding ring to bring the outer peripheral back surface of the semiconductor wafer 4 into contact with the ring-shaped rubber plate 12 in a pressurized state and fix it.
【００２９】この装置により最小径のウェーハ（３イン
チ半導体ウェーハ）処理する場合は前述した「発明の実
施の形態１」の装置と同様に行なうが、この装置の場合
はＯリングではなくリング状ゴム板１２の内周面１２ａ
の近傍上面で半導体ウェーハ４の外周近傍の裏面が全周
に渡って気密に接触して、ステージ上面１１ａ、リング
状ゴム板１２及び半導体ウェーハ４が冷却ガスを導入す
る空間を形成する点が異なる。このときの半導体ウェー
ハ１４裏面とステージ上面１１ａ間は略０．２ｍｍの間
隔である。When processing a wafer having a minimum diameter (a 3-inch semiconductor wafer) using this apparatus, the processing is performed in the same manner as in the apparatus of the first embodiment described above. Inner peripheral surface 12a of plate 12
Is different in that the back surface near the outer periphery of the semiconductor wafer 4 is air-tightly contacted over the entire periphery on the upper surface in the vicinity of the above, and the upper surface 11a of the stage, the ring-shaped rubber plate 12, and the semiconductor wafer 4 form a space for introducing a cooling gas. . At this time, the interval between the back surface of the semiconductor wafer 14 and the upper surface 11a of the stage is approximately 0.2 mm.
【００３０】つづいて、この装置で大きいウェーハ例え
ば４インチφの半導体ウェーハを処理する場合を図６か
ら説明する。図４、図５と同じ物は同じ番号を図面に記
入し説明は省略する。図において、図５と異なる点は半
導体ウェーハ４に替えて４インチφ半導体ウェーハ７と
なっている点と、それを保持する保持リングが４インチ
φ用の保持リング８となっている点である。４インチ半
導体ウェーハ７のリング状ゴム板内周面１２ａより中心
部はヘリウムガスで冷却し、その外部はリング状ゴム板
１２を通して放熱させる。Next, a case where a large wafer, for example, a semiconductor wafer of 4 inches φ is processed by this apparatus will be described with reference to FIG. 4 and 5 are designated by the same reference numerals and their description is omitted. 5 differs from FIG. 5 in that a semiconductor wafer 4 is replaced with a 4-inch φ semiconductor wafer 7 and a holding ring for holding the semiconductor wafer 4 is a 4-inch φ holding ring 8. . The central portion of the 4-inch semiconductor wafer 7 from the inner peripheral surface 12a of the ring-shaped rubber plate is cooled with helium gas, and the outside is radiated through the ring-shaped rubber plate 12.
【００３１】このように一番小さな径の半導体ウェーハ
に合わせた内孔を有するリング状の熱伝導度の大きいゴ
ム板を、一番大きな半導体ウェーハの保持リングと同じ
径のステージ１１上に載置したことにより、ウェーハの
リング状ゴム板の内周面１２ａより内側は冷却ガスで冷
却し、その外側はリング状ゴム板を通して冷却できる。
したがって、半導体ウェーハの径が異なっても、真空を
破りステージを交換する必要がなく、保持リングをウェ
ーハの径毎に準備するだけで連続して使用できる。放熱
部材としてはゴムに限るものではなく、熱伝導度が大き
くて表面が平滑であればよく、弾力性があればなおよ
い。弾力性のあるプラスチックでもよい。しかしなが
ら、前述の「発明の実施の形態１」における「放熱部
材」は放熱を目的とするのに対しこの例の場合は放熱に
加え気密にシールする目的も有しているので、気密な材
料とする必要がある。A ring-shaped rubber plate having a large thermal conductivity having an inner hole corresponding to the semiconductor wafer having the smallest diameter is placed on the stage 11 having the same diameter as the holding ring of the largest semiconductor wafer. As a result, the inside of the inner peripheral surface 12a of the ring-shaped rubber plate of the wafer can be cooled by the cooling gas, and the outside can be cooled through the ring-shaped rubber plate.
Therefore, even if the diameter of the semiconductor wafer is different, there is no need to break the vacuum and replace the stage, and the semiconductor wafer can be used continuously only by preparing a retaining ring for each wafer diameter. The heat dissipating member is not limited to rubber, but may be any as long as it has high thermal conductivity and a smooth surface, and more preferably has elasticity. A resilient plastic may be used. However, while the "radiating member" in the above-mentioned "Embodiment 1" is intended to dissipate heat, in the case of this example, in addition to the purpose of dissipating heat, it also has the purpose of sealing hermetically. There is a need to.
【００３２】［発明の実施の形態３］本発明の第３の手
段に関する実施の形態について図７、図９から説明す
る。図７はこの装置で３インチφのウェーハをエッチン
グする状態を示す。図において、２１は３インチφ半導
体ウェーハ、２２は円柱状のステージで、フラットなス
テージ上面２２ａに同心円状に形成した３インチφ半導
体ウェーハよりやや小さなリング状第一凹部２２ｂ、４
インチφ半導体ウェーハ（図示せず）よりやや小さなリ
ング状第二凹部２２ｃを有する。そして、この第一凹部
２２ｂ内のステージ上面２２ａから下面（図示せず）に
貫通する２箇所の第一透孔２２ｄと第一の凹部２２ｂと
第二凹部２２ｃ間にも同様にステージ上面２２ａから下
面に貫通した２箇所の第二透孔２２ｅを有しそれらに冷
却ガスを流す。さらに下面からステージ表面２２ａ近傍
まで冷却水を接触させて冷却する冷却空間２２ｆを有す
る。ここで、第一の凹部２２ｂは第二の凹部２２ｃより
約１００μｍ深い。[Third Embodiment of the Invention] The third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows a state in which a 3-inch φ wafer is etched by this apparatus. In the figure, 21 is a 3 inch φ semiconductor wafer, 22 is a cylindrical stage, and a ring-shaped first concave portion 22b, slightly smaller than a 3 inch φ semiconductor wafer formed concentrically on a flat stage upper surface 22a.
It has a ring-shaped second concave portion 22c slightly smaller than an inch φ semiconductor wafer (not shown). Then, similarly, between the first through hole 22d and the first concave portion 22b and the second concave portion 22c penetrating from the upper surface 22a of the stage to the lower surface (not shown) in the first concave portion 22b, the stage upper surface 22a is also used. There are two second through holes 22e penetrating the lower surface, and the cooling gas flows through them. Further, a cooling space 22f for cooling by contacting cooling water from the lower surface to the vicinity of the stage surface 22a is provided. Here, the first recess 22b is about 100 μm deeper than the second recess 22c.
【００３３】２３ａ、２３ｂは同じ太さのＯリングで、
第一凹部２２ｂ、第二凹部２２ｃにそれぞれ載置する。
それらはその上に３インチφ半導体ウェーハ２１を載置
して加圧状態でステージ上面２２ａより突出している。
その突出量は後述する保持リング２４が備えるスライド
部２４ｄがステージ上面２２ａに接触しない高さが必要
である。23a and 23b are O-rings of the same thickness.
It is placed in each of the first concave portion 22b and the second concave portion 22c.
They have a 3 inch φ semiconductor wafer 21 mounted thereon and protrude from the stage upper surface 22a in a pressurized state.
The amount of protrusion must be such that the slide portion 24d of the holding ring 24 described below does not contact the stage upper surface 22a.
【００３４】２４は保持リングで、半導体ウェーハ２１
がスムーズに装着、脱離可能で、保持リング内周面２４
ａと同心円状で半導体ウェーハ２１の直径よりやや大き
く、厚さよりやや深い切り欠き２４ｂと、第二Ｏリング
２３ｂとの接触を避ける保持リング凹部２４ｃを有して
いる。さらに、３箇所のスライド部２４ｄを第一Ｏリン
グ２３ａと第二Ｏリング２３ｂ間で可動に備えて、スラ
イド部先端２４ｈが切り欠き２４ｂから第一Ｏリング２
３ａまでの少量突出し、半導体ウェーハ２１を切り欠き
２４ｂの残部である保持部２４ｉとの間に保持する。こ
の保持リング２４によれば、半導体ウェーハを厚み方向
に突出させないように保持するが多少突出する様にして
もかまわない。Reference numeral 24 denotes a holding ring, which is a semiconductor wafer 21.
Can be smoothly attached and detached, and the inner peripheral surface of the retaining ring 24
It has a notch 24b concentric with a and slightly larger than the diameter of the semiconductor wafer 21 and slightly larger than the thickness, and a holding ring recess 24c for avoiding contact with the second O-ring 23b. Further, three slide portions 24d are provided so as to be movable between the first O-ring 23a and the second O-ring 23b, and the leading end 24h of the slide portion is cut out from the notch 24b so that the first O-ring 2
By projecting a small amount up to 3a, the semiconductor wafer 21 is held between the notch 24b and the holding portion 24i, which is the remaining portion of the notch 24b. According to the retaining ring 24, the semiconductor wafer is retained so as not to protrude in the thickness direction, but may be slightly protruded.
【００３５】２５は４インチφ半導体ウェーハの径より
大きな内径のクランパで、半導体ウェーハ２１を保持し
た保持リング２４を外周部分で押さえ半導体ウェーハ２
１を第一Ｏリング２３ａに加圧状態で接触させ、クラン
パ内側面２５ａにステージ側面２２ｇを嵌合固定する。
図示しないが、クランパ２５は下方に接続された突き上
げ棒で上下動し、突き上げ棒間を通って保持リング２４
はステージ２１上に載置、離脱される。Reference numeral 25 denotes a clamper having an inner diameter larger than the diameter of the 4-inch φ semiconductor wafer, and holding the holding ring 24 holding the semiconductor wafer 21 at the outer peripheral portion.
1 is brought into contact with the first O-ring 23a in a pressurized state, and the stage side surface 22g is fitted and fixed to the clamper inner side surface 25a.
Although not shown, the clamper 25 moves up and down by a push-up bar connected below, and passes through the space between the push-up bars to hold the holding ring 24.
Is placed on the stage 21 and separated therefrom.
【００３６】保持リング２４を裏側から見た平面図（図
８）から説明する。図７と同じ部位は同じ番号を付し説
明を省略する。図において、２４ｅはスライド部２４ｄ
を切り欠き２４ｂから保持リング凹部２４ｃまで可動状
態にはめ込むスライド凹部でスライド部先端２４ｈは切
り欠き２４ｂの上部に突出して半導体ウェーハ２１（図
８）を保持し、スライド部先端２４ｈはスライド凹部２
４ｅのストッパー２４ｆで決める。２４ｇは保持リング
外周でステージ外周２２ｇと同じ径である。The holding ring 24 will be described with reference to a plan view (FIG. 8) as viewed from the back side. The same parts as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the figure, 24e is a slide portion 24d
Is inserted into the movable portion from the notch 24b to the holding ring concave portion 24c. The slide concave portion 24c projects from the upper portion of the notch 24b to hold the semiconductor wafer 21 (FIG. 8).
4e is determined by the stopper 24f. 24g is the outer circumference of the holding ring and has the same diameter as the outer circumference 22g of the stage.
【００３４】この装置による３インチ半導体ウェーハの
処理は「発明の実施の形態１」の場合と同じであり、説
明を省略する。この場合第二Ｏリング２３ｂは保持リン
グ２４に設けた保持リング凹部によるにげにより半導体
ウェーハ２１が第一Ｏリングに気密に接触する為の障害
とはならない。スライド部２４ｂも第１Ｏリング２４ｂ
と第二Ｏリング２４ｃとの間に配置しているので障害と
はならない。そしてエッチング作業中のウェーハ２１の
冷却は透孔２２ｂにヘリウムガスを導入して行い、透孔
２２ｃは閉じておく。The processing of a 3-inch semiconductor wafer by this apparatus is the same as in the first embodiment of the present invention, and a description thereof will be omitted. In this case, the second O-ring 23b does not become an obstacle for the semiconductor wafer 21 to come into contact with the first O-ring in an airtight manner due to the protrusion of the holding ring recess provided on the holding ring 24. The slide portion 24b is also the first O-ring 24b
Since it is arranged between the second O-ring 24c and the second O-ring 24c, it does not become an obstacle. Cooling of the wafer 21 during the etching operation is performed by introducing helium gas into the through hole 22b, and the through hole 22c is closed.
【００３５】次にこの装置で４インチφのウェーハを処
理する場合について図１０から説明する。半導体ウェー
ハとウェーハの保持リング以外は図８と同じであり、同
じ番号を付し説明を省略し、異なる部位のみを説明す
る。２６は４インチφ半導体ウェーハ、２７は保持リン
グで、半導体ウェーハ２６がスムーズに装着、脱離可能
な様に４インチφ半導体ウェーハ２６の直径よりやや大
きく、厚さよりやや深い切り欠き２７ｂとを有してい
る。さらに３箇所に設けたスライド部２７ｃのスライド
部先端２７ｅが切り欠き２７ｂから第二Ｏリング２３ｂ
までの少量突出し、第二Ｏリング２３ｂとウェーハ保持
リング外周２７ｇ間で移動し半導体ウェーハ２６を保持
する。このとき半導体ウェーハは第二のＯリング２３ｂ
に先に接触して加圧し。第一のＯリング２３ａとは軽く
接触するか接触しない程度で、この部分では半導体ウェ
ーハ２６には力が加わらない。Next, a case of processing a wafer of 4 inches φ by this apparatus will be described with reference to FIG. Except for the semiconductor wafer and the wafer holding ring, the configuration is the same as that of FIG. 8, and the same reference numerals are given and the description is omitted. Only different portions will be described. 26 is a 4 inch φ semiconductor wafer, and 27 is a holding ring, which has a notch 27b slightly larger than the diameter of the 4 inch φ semiconductor wafer 26 and slightly deeper than the thickness so that the semiconductor wafer 26 can be attached and detached smoothly. doing. Further, the slide portion tip 27e of the slide portion 27c provided at three places is cut from the notch 27b to the second O-ring 23b.
And moves between the second O-ring 23b and the outer periphery 27g of the wafer holding ring to hold the semiconductor wafer 26. At this time, the semiconductor wafer is placed in the second O-ring 23b.
Contact first and pressurize. Light contact or no contact with the first O-ring 23a, and no force is applied to the semiconductor wafer 26 in this portion.
【００３６】この装置で４インチウェーハを処理する方
法も同様であるので細かい説明は省略するが、この場合
は半導体ウェーハ２６は第二Ｏリング２３ｂに気密に接
し、ステージの上面２２ａとの間に気密な空間を形成す
る。この空間に透孔２２ｂより冷却ガスとしてヘリウム
ガスを導入する。そして予定に反して半導体ウェーハ２
６が第一Ｏリング２３ａとも気密に接して空間が分断さ
れる場合に備えて透孔２２ｅからもヘリウムガスを導入
する。The method for processing a 4-inch wafer with this apparatus is the same, so a detailed description is omitted. In this case, however, the semiconductor wafer 26 is in airtight contact with the second O-ring 23b and is located between the semiconductor wafer 26 and the upper surface 22a of the stage. Form an airtight space. Helium gas is introduced into this space from the through hole 22b as a cooling gas. And contrary to schedule, semiconductor wafer 2
The helium gas is also introduced from the through hole 22e in case that 6 is in airtight contact with the first O-ring 23a and the space is divided.
【００３７】この例によれば、ウェーハサイズに合わせ
て２箇所の凹部をステージに形成し、その凹部にＯリン
グを載置し、さらに最も小い凹部より内側および各凹部
間に冷却ガスを流す透孔を穿設し、ウェーハを載置した
とき対応するＯリングに気密に接する様にしたので２種
類のウェーハ径に対していずれのウェーハ径でもステー
ジ２２を交換することなくウエーハのほぼ全面を透孔を
通して冷却ガスを流して冷却できる。According to this example, two recesses are formed on the stage in accordance with the wafer size, an O-ring is placed in the recesses, and a cooling gas is flowed inside the smallest recess and between the recesses. Through-holes were drilled so that the wafers were placed in airtight contact with the corresponding O-rings. Cooling can be performed by flowing a cooling gas through the through hole.
【００３８】説明は２種類の径のウェーハを処理する装
置を例にしたが、３種類以上の径のウェーハに対応すべ
く、複数のＯリングを同心状にステージ上面２２ａ配置
することも容易にできる。上述の例では、リング径の大
きな（外側の）ステージ２２のリング状凹部２２ｃを浅
くして、Ｏリングの太さは同じとして外部のＯリングの
高さを高くしてウェーハ径に対応したＯリングにウェー
ハが確実に接触するようにしたが、リング径の大きなＯ
リングほど太くすることにより、同じ深さのリング状凹
部でも外のリングほど高くして対応するＯリングに確実
に接触する様にしてもよい。In the above description, an apparatus for processing wafers of two different diameters has been taken as an example. However, it is also easy to arrange a plurality of O-rings concentrically on the stage upper surface 22a in order to accommodate wafers of three or more different diameters. it can. In the above-described example, the ring-shaped concave portion 22c of the stage 22 having a large (outer) ring diameter is made shallow, the thickness of the O-ring is made the same, and the height of the outer O-ring is made higher so as to correspond to the wafer diameter. The wafer was surely brought into contact with the ring, but the O
By making the ring thicker, even the ring-shaped concave portion having the same depth may be made higher as the outer ring is in contact with the corresponding O-ring.
【００３９】したがってこの装置によれば、半導体ウェ
ーハの径が異なっても、真空を破りステージを交換する
必要がなく、保持リングを対応して準備したものを使用
するだけで連続して使用できる。Therefore, according to this apparatus, even if the diameter of the semiconductor wafer is different, it is not necessary to break the vacuum and replace the stage, and the semiconductor wafer can be used continuously only by using a correspondingly prepared holding ring.
【００４０】上記各「実施の形態」に於いて、冷却ガス
はヘリウムに限ることはなく、入手しやすく危険性がな
くかつ熱伝導度の大きいものであればよい。ステージの
透孔は２箇所に限るものではなく、１箇所で循環しなく
て伝導での放熱のみにしてもよく、さらに３箇所以上に
しても流入口と流出口を区分すればよい。固定手段は説
明したクランパに限るものではなく、半導体ウェーハの
裏面とリング状ゴム板およびＯリングと自動的に気密に
接触させ保持する方法であればよい。また、ウェーハは
半導体ウェーハに限ることはない。例えば半導体ウェー
ハをガラス板等にワックス等で張りつけものも本明細書
におけるウェーハである。また、イオンエッチング以外
でも各種サイズのウェーハを冷却しながら、真空中で処
理する場合にも適用できる。In each of the above embodiments, the cooling gas is not limited to helium, but may be any gas that is easily available, has no danger, and has high thermal conductivity. The number of through-holes in the stage is not limited to two, and only heat dissipation by conduction may be performed without circulating at one place, and the inlet and outlet may be separated even at three or more places. The fixing means is not limited to the clamper described above, and any method may be used as long as the method automatically and airtightly contacts and holds the back surface of the semiconductor wafer with the ring-shaped rubber plate and the O-ring. Further, the wafer is not limited to a semiconductor wafer. For example, a semiconductor wafer attached to a glass plate or the like with wax or the like is also a wafer in the present specification. In addition to the ion etching, the present invention can be applied to a case where wafers of various sizes are processed in a vacuum while being cooled.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上のいずれの手段でも、異なる径のウ
ェーハ処理する際にステージ交換が必要がないために、
ステージ交換とイオンエッチング装置をイオンエッチン
グ可能にするための排気の時間は必要ない。Either of the above means does not require a stage change when processing wafers of different diameters.
There is no need for stage replacement and evacuation time to enable the ion etching apparatus to perform ion etching.
【図１】 本発明の第一の実施の形態のドライエッチン
グ装置で３インチウェーハを処理するの断面図FIG. 1 is a cross-sectional view of processing a 3-inch wafer by a dry etching apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 図１の装置のリング状ゴム板の平面図FIG. 2 is a plan view of a ring-shaped rubber plate of the apparatus of FIG.
【図３】 図１の装置の保持リングの裏面から見た平面
図FIG. 3 is a plan view of the holding ring of the apparatus shown in FIG.
【図４】 同装置で４インチウェーハを処理するの場合
の断面図FIG. 4 is a cross-sectional view when processing a 4-inch wafer with the same apparatus.
【図５】 本発明の第二の実施の形態のドライエッチン
グ装置で３インチウェーハを処理する場合の断面図FIG. 5 is a cross-sectional view when processing a 3-inch wafer by the dry etching apparatus according to the second embodiment of the present invention.
【図６】 同装置で４インチウェーハを処理する場合の
断面図FIG. 6 is a cross-sectional view when processing a 4-inch wafer by the same apparatus.
【図７】 本発明の第三の実施の形態のドライエッチン
グ装置で３インチウェーハを処理する場合の断面図FIG. 7 is a cross-sectional view when processing a 3-inch wafer by the dry etching apparatus according to the third embodiment of the present invention.
【図８】 図７の装置の保持リングの裏面から見た平面
図8 is a plan view of the holding ring of the apparatus shown in FIG.
【図９】 同装置で４インチウェーハを処理する場合の
断面図FIG. 9 is a cross-sectional view when processing a 4-inch wafer by the same apparatus.
【図１０】 従来の３インチウェーハの場合のドライエ
ッチング装置の断面図FIG. 10 is a cross-sectional view of a conventional dry etching apparatus for a 3-inch wafer.
【図１１】 図１０の装置の保持リングの裏面から見た
平面図11 is a plan view of the holding ring of the apparatus shown in FIG.
【図１２】 従来の４インチウェーハの場合のドライエ
ッチング装置の断面図FIG. 12 is a cross-sectional view of a conventional dry etching apparatus for a 4-inch wafer.
【図１３】 図１２のの装置の保持リングの裏面から見
た平面図13 is a plan view from the back of the retaining ring of the device of FIG.
１，１１，２２ ステージ １ａ，１１ａ，２２ａ ステージ上面 １ｂ リング状凹部 ２２ｂ リング状第１凹部 ２２ｃ リング状第２凹部 １ｃ，１１ｂ，２２ｄ，２２ｅ 透孔 ２ Ｏリング ２３ａ 第１Ｏリング ２３ｂ 第２Ｏリング ３，１２ ゴム板（放熱部材） ４，７，２１，２６ 半導体ウェーハ（ウェーハ） ５，８，２４，２７ 保持リング ６，２５ クランパ（固定手段） 1, 11, 22 Stage 1a, 11a, 22a Stage upper surface 1b Ring-shaped recess 22b Ring-shaped first recess 22c Ring-shaped second recess 1c, 11b, 22d, 22e Through hole 2 O-ring 23a First O-ring 23b Second O-ring 3 , 12 Rubber plate (heat radiating member) 4, 7, 21, 26 Semiconductor wafer (wafer) 5, 8, 24, 27 Retaining ring 6, 25 Clamper (fixing means)
Claims (7)
イエッチング装置であって、最大径ウェーハより大きな
上面のステージと、ウェーハにより前記ステージに圧接
されて気密な空間を形成するＯリングと、前記複数の異
なるウェーハ径それぞれに応じて準備したウェーハを保
持する保持リングと、処理されるウェーハが最小径でな
い場合に前記ウェーハの裏面が接する柔軟性を有する放
熱部材と、前記保持リングで保持した前記ウェーハを前
記Ｏリング上に気密に接触状態で固定する固定手段とを
具備し、 前記ステージは上面に最小径ウェーハよりやや小径に形
成したリング状凹部とこのリング状凹部より内側の前記
上面に冷却ガスを流す透孔とを有し、 前記Ｏリングは前記リング状凹部に載置され加圧状態で
前記ステージ上面より突出し、 前記保持リングは異なるウェーハ径用でも外径が同じで
あり、それぞれの径のウェーハを互いにほぼ同心状でか
つ裏面が突出状態に保持し、 前記放熱部材は前記ステージ上であって前記Ｏリングの
外側に載置され、前記Ｏリングの外径よりやや大きな内
周でかつ外径は最大径のウェーハより大きく、加圧状態
で前記Ｏリングとともに前記ウェーハ裏面が接する厚み
とし、 処理するウェーハが最小径でないときに、前記ウェーハ
を前記Ｏリング上に気密に接触状態で、かつ前記柔軟性
を有する放熱部材上に接触状態で固定して前記Ｏリング
より内側は冷却ガスにより、外側は前記放熱部材により
放熱することを特徴とするドライエッチング装置。1. A dry etching apparatus for processing a plurality of wafers having different diameters, comprising: a stage on an upper surface larger than a maximum diameter wafer; an O-ring pressed by said wafer to said stage to form an airtight space; A holding ring for holding a wafer prepared according to each of a plurality of different wafer diameters, a heat dissipating member having flexibility with which the back surface of the wafer is in contact when the wafer to be processed is not the minimum diameter, and the holding ring holds the wafer. Fixing means for fixing the wafer on the O-ring in an air-tight contact state, wherein the stage has a ring-shaped recess formed on the upper surface with a slightly smaller diameter than the minimum diameter wafer and a cooling device on the upper surface inside the ring-shaped recess. And a through hole through which gas flows. The O-ring is placed in the ring-shaped concave portion and projects from the upper surface of the stage in a pressurized state. The holding ring has the same outer diameter even for different wafer diameters, and holds the wafers of the respective diameters substantially concentric with each other and in a state in which the back surface is protruded. A wafer placed outside the ring, having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the O-ring, and an outer diameter larger than the largest diameter wafer, and having a thickness such that the back surface of the wafer comes into contact with the O-ring in a pressurized state; Is not the minimum diameter, the wafer is air-tightly contacted on the O-ring, and is fixed in contact with the flexible heat dissipation member, the inside of the O-ring by the cooling gas, the outside is A dry etching apparatus wherein heat is dissipated by a heat dissipating member.
イエッチング装置であって、最大径ウェーハより大きな
上面のステージと、前記複数の異なるウェーハ径それぞ
れに応じて準備したウェーハを保持する保持リングと、
前記ウェーハの裏面が気密に接する柔軟性を有する放熱
部材と、前記保持リングで保持した前記ウェーハを前記
放熱部材に気密に接触状態で固定する固定手段とを具備
し、 前記保持リングは異なるウェーハ径でも外径が同じであ
り、それぞれの径のウェーハを互いにほぼ同心状でかつ
裏面が突出状態に保持し、 前記放熱部材は内径が最小径ウェーハよりやや小さく外
径が最大径ウェーハより大きくて前記ステージの上面に
配置され、 前記ステージは前記放熱部材より内側の上面に冷却ガス
を流す透孔とを有して、 前記ウェーハを前記放熱部材上に接触状態で固定して放
熱部材より内側は冷却ガスにより、放熱部材に接する部
分は前記放熱部材により放熱することを特徴とするドラ
イエッチング装置。2. A dry etching apparatus for processing a plurality of wafers having different diameters, comprising: a stage on an upper surface larger than a maximum diameter wafer; and a holding ring for holding wafers prepared according to the plurality of different wafer diameters. ,
A heat radiating member having a flexibility in which the back surface of the wafer is airtightly contacted, and fixing means for fixing the wafer held by the holding ring in a state of airtight contact with the heat radiating member, wherein the holding ring has a different wafer diameter. Even though the outer diameter is the same, the wafers of each diameter are held substantially concentric with each other and the back surface is held in a protruding state, and the heat dissipation member has an inner diameter slightly smaller than the minimum diameter wafer and the outer diameter is larger than the maximum diameter wafer. The stage is disposed on an upper surface of the stage, the stage has a through hole for flowing a cooling gas on an upper surface inside the heat dissipating member, and the wafer is fixed in a contact state on the heat dissipating member to cool the inside of the heat dissipating member. A dry etching apparatus characterized in that a portion in contact with a heat radiating member is radiated by the gas by the heat radiating member.
イエッチング装置であって、最大径ウェーハより大きな
上面のステージと、ウェーハにより前記ステージに圧接
されて気密な空間を形成するＯリングと、前記複数の異
なるウェーハ径それぞれに応じて準備したウェーハを保
持する保持リングと、前記保持リングで保持した前記ウ
ェーハを前記Ｏリング上に気密に接触状態で固定する固
定手段とを具備し、 前記ステージは上面に各々のウェーハ径よりやや小さな
それぞれの径で同心状に形成した複数のリング状凹部と
最小径の前記リング状凹部より内側と前記各凹部間との
上面に冷却ガスを流す透孔とを有し、 前記Ｏリングは前記複数のリング状凹部にそれぞれ載置
され加圧状態で前記ステージの上面より突出し、 前記保持リングは異なるウェーハ径でも外径が同じであ
り、それぞれの径のウェーハを互いにほぼ同心状に保持
する物であり、 前記ウェーハをこのウェーハ径より小さい前記Ｏリング
のうちの少なくとも最大径のものには気密に接触状態で
その上に固定して冷却ガスで放熱することを特徴とする
ドライエッチング装置。3. A dry etching apparatus for processing a plurality of wafers having different diameters, comprising: a stage on an upper surface larger than a maximum diameter wafer; an O-ring pressed by said wafer to said stage to form an airtight space; A holding ring for holding a wafer prepared according to each of a plurality of different wafer diameters, and fixing means for fixing the wafer held by the holding ring in an airtight contact state on the O-ring, A plurality of ring-shaped recesses formed concentrically with respective diameters slightly smaller than the respective wafer diameters on the upper surface, and a through-hole through which a cooling gas flows on the upper surface between the inside of the ring-shaped recesses of the minimum diameter and the respective recesses. The O-rings are respectively placed in the plurality of ring-shaped recesses and protrude from the upper surface of the stage in a pressurized state; The outer diameter is the same even at the same wafer diameter, and the wafers of the respective diameters are held substantially concentrically with each other, and the wafer is airtight to at least the largest one of the O-rings smaller than this wafer diameter. A dry etching apparatus characterized in that it is fixed thereon and is radiated with cooling gas in a contact state.
箇所に穿設し冷却ガスの流入口と排出口を分離したこと
を特徴とする請求項１乃至３記載のドライエッチング装
置。4. The dry etching apparatus according to claim 1, wherein said through holes in each area of said stage are formed at a plurality of positions to separate an inlet and an outlet of a cooling gas.
する請求項１または請求項２記載のドライエッチング装
置。5. The dry etching apparatus according to claim 1, wherein said heat radiation member is a rubber plate.
にしたがって順次浅くしたことを特徴とする請求項３記
載のドライエッチング装置。6. The dry etching apparatus according to claim 3, wherein said plurality of ring-shaped recesses are made shallower as the diameter increases.
るにしたがって順次リング太さを太くしたことを特徴と
する請求項３記載のドライエッチング装置。7. The dry etching apparatus according to claim 3, wherein the plurality of O-rings are sequentially thickened as the ring diameter increases.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP19993596A JP3013782B2 (en) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | Dry etching equipment |
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