JPS6230325A

JPS6230325A - 半導体処理装置

Info

Publication number: JPS6230325A
Application number: JP16897885A
Authority: JP
Inventors: Masashi Tezuka; 雅士手塚
Original assignee: Tokuda Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Tokuda Seisakusho Co Ltd
Priority date: 1985-07-31
Filing date: 1985-07-31
Publication date: 1987-02-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、プラズマ処理装置等の半導体処理装置に係わ
り、特にウェハ落下セーフティーガイドを設けた半導体
処理装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、半導体素子の高集積化が進むに伴い、素子の微細
化及び微細加工技術は急激に発達し、１［μＴｒＬ］以
下の微細加工技術が必要とされている。

このような微細加工には、ウェハ各処理装置の処理室で
発生するゴミが重要な問題となっている。

そこで最近、処理室で発生するゴミがウェハに付着しな
いように、被処理ウェハを下向きにして固定する方法が
用いられている。

第３図にこの種の手法を用いたプラズマエツチング装置
の概略構成を示す。真空容器１０の上部には、下面にポ
リイミド等の誘電体簿１（絶縁層）２１を被着した１０
４（ステージ）２０が配置され、この電極２０は弗素樹
脂等の絶縁環２２を介して容器１０に固定されている。

容器１０及び電極１２で囲まれた処理室には、ガス導入
口１１から丁ツチングガス等が導入され、処理室内のガ
スは排気口１２から排気されるものとなっている。

電極２０には高周波遮断回路３１を介して直流電源３０
が接続され、容器１０は接地されている。

そして、３ｉウエハ等の被処理ウェハ４０は電極２０の
下面に静電的に吸着される。また、電極２０にはマツチ
ング回路５１を介して高周波電源５０が接続されている
。この電源５０により電極２０に例えば１３．５６　［
ＭＨｚｌの高周波電力が印加されると、電極２０と容器
１０との間に放電プラズマ５２が発生し、このプラズマ
５２により被処理ウェハ４０がエツチングされる。

なお、図中６５は被処理ウェハ４０を支持するウェハホ
ルダー、６０はウェハホルダー６５を上下動するための
上下駆動機構、６１．６２は容器１０の対向する側面に
設けられたゲートバルブ、６３は被処理ウェハ４０を搬
送するための搬送機構を示している。

この装置では、被処理ウェハ４０がその処理面を下向き
にして固定され、且つ被処理ウェハ４０の近傍に機械的
固定具がないため、エツチングの際でのウェハ近傍での
ゴミの発生は極めて少ない。

さらに、ゴミの重力による被処理ウェハ４０へのゴミの
付着もないので、被処理ウェハ４０に対するゴミの付着
を極めて少なくすることができる。

しかしながら、この種の装置にあっては次のような問題
があった。即ち、前記の静電チャックによるウェハ保持
では、電１！２０の下面の絶縁層２１がプラズマ５２に
よってエツチングされる。そして、５Ｑ１ｏｔ（約１２
００枚）の処理で絶縁層２１が絶縁破壊を起こし、この
絶縁破壊により処理中に被処理ウェハ４０が落下する。

ウェハ４０が落下した場合、ウェハ表面は下を向いてい
るため、その処理表面が容器１０の底部に接触して汚染
されることになり、ウェハ歩留りを悪くする。また、落
ちた衝撃によりウェハ４０が割れ、これがゴミの発生の
原因にもなる。

なお、上記の問題は静電チャックを用いたプラズマエツ
チング装置に限るものではなく、処理面を下にして保持
された被処理ウェハにエツチングやスパッタリング等を
施す半導体処理装置については同様に言えることである
。

〔発明の目的）本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とすることろは、被処理ウェハの落下にｅ囚する被処理
ウェハの汚染及びダメージを少なくすることができ、素
子製造歩留りの向上をはかり得る半導体処理装置を提供
することにある。

〔発明の概要〕

本発明の骨子は、被処理つＩハの落下位置を規制するた
めのセーフティーガイドを股（プたことにある。

叩も本発明は、被処理ウェハを収容する処理室と、この
処理室のヒ部に配置された一ト記ウェハを保持するだめ
のステージと、前記ウェハをその処理面を下向きにして
上記ステージの下面に固定する手段とを具漏し、上記被
処理ウェハにエツチングやスパッタリング等の所定の処
理を施す半導体処理装置において、前記ステージの下方
に前記ウェハの外径より僅かに大きい径の開口を有する
セーフティーガイドを配置し、このセーフティーガイド
により落下したウェハをウェハホルダー等の所定部分に
導くようにしたものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、セーフティーガイドを設けたことによ
り、ステージから落下した被処理ウェハを該ガイドの開
口で規制される領域に導くことができる。従って、この
領域にウェハホルダー等を配置しておけば、落下した被
処理ウェハをウェハホルダー上に確実に乗せることがで
きる。このため、被処理ウェハの処理面が処理室の底部
に接触することはなく、該接触に起因する汚染及び破損
を極めて少なくすることができ、素子製造歩留りの大幅
な向上をはかり得る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。

第１図は本発明の一実施例に係わるプラズマエツチング
装置を示す概略構成図である。なお、第３図と同一部分
には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。

この実施例が前記第３図の装置と異なる点は、前記処理
室内にウェハ落下セーフティーガイド機構７０を設けた
ことにある。即ち、ガイドｍ構７０は第２図に示す如く
セーフティーガイドとして作用する第１の板体７１、板
体７１の下方に対向配置された第２の板体７２及びこれ
らを囲む枠体（側板）７３．〜，７６で構成されている
。第１の板体７１は、例えば石英で形成されたもので、
その中央部には被処理ウェハ４０の外径より僅かに大き
い（ウェハ外径の１０５％以内）開ロア１ａが形成され
ている。そして、この板体７１は前記電極２０に対し３
０〜５０［ｍ］上下方配置されるものとなっている。第
２の板体７２はアルミニウム等からなるもので、・その
中央部には前記上下駆動機構６０が挿通できる程度の開
ロア２ａが形成されている。枠体７３．〜，７６はアル
ミニウム等からなるもので、対向する側板７３．７５に
はウェハ搬送機構６３が挿通できる程度の開ロア３ａ、
７５ａがそれぞれ形成されている。また、第２の板体７
２及び枠体７３．〜。

７６の表面にはそれぞれ酸化処理（アルミアルマイト処
理）が施されている。

このような構成であれば、被処理ウェハ４０のエツチン
グ処理は従来と同様に行われる。即ち、被処理ウェハ４
０は搬送機構６３により下向きのままウェハホルダー６
５まで運ばれ、該ホルダー６５上に載置される。上下駆
動機構６０によりホルダー６５を上昇させ被処理ウェハ
４０をセーフティーガイド７１の開ロア１ａを通して電
極２０の下面に密着させる。この状態で電極２０とウェ
ハ４ｏとの間に直流高圧を印加すると、ウェハ４０は静
電吸引力により電極２０の下面に吸着される。この吸着
は上下駆動機構６０によりホルダー６５を下降しても保
持される。

次いで、処理室内にエツチングガスを導入し、電極２ｏ
に高周波電力を印加すると、電極２０の下部に放電プラ
ズマ５２が生成され、このプラズマ５２により被処理ウ
ェハ４０がエツチングされる。そして、エツチングされ
た被処理ウェハ４０は、静電チャックの解除後ウェハホ
ルダー６５上に載置され、搬送機構６３により処理室外
まで搬送されることになる。

ここで、本発明者等は前記ガイド機構７０の作用を確認
するために次のような実験を行った。即ち、電極２０と
被処理ウェハ４０との間を短絡し、絶縁層２１の絶縁破
壊と同様に電荷を放電させて、被処理ウェハ４０を落下
させた。このとき、被処理ウェハ４０はガイド機構７０
のセーフティーガイド７１の開ロア１ａを通して下に落
ちることになるので、開ロア１ａによりその落ちる方向
が規制される。そして、開ロア１ａの下部に位置するウ
ェハホルダー６５上に落ちることになる。上記の落下試
験を５０回繰返したところ、いずれの場合も被処理ウェ
ハ４０はウェハホルダー６５上に乗り、ウェハ４０の救
済ができた。また、落下によるウェハ４０の割れは全く
生じなかった。

このように本実施例によれば、ウェハ落下セーフティー
ガイド機構−７０を設けたことにより、落下した被処理
ウェハ４０をウェハホルダー６５上に確実に載置するこ
とができる。ウェハホルダー６５は被処理ウェハ４０に
対し汚染源とならない材料で形成されているので、ウェ
ハ落下に起因するウェハ処理面の汚染は全くない。さら
に、落下したウェハ４０がウェハホルダー６５上に確実
にｆ！置されることから、被処理ウェハ４０が容器１０
の底部に衝突して破損するのを未然に防止することがで
きる。このため、素子製造歩留りの大幅な向上をはかり
得る。また、従来装置にセーフティーガイド機構７０を
設けるのみの簡易な構成で実現できる等の利点がある。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記セーフティーガイドの材質は、被処理
ウェハに対し汚染源とならないものであればよい。さら
に、セーフティーガイドに形成する開口の大きさは、被
処理ウェハの外径より大きければよく、その上限は、開
口を通過した被処理ウェハがつＩハホルダー等の所望す
る領域に落ちるような大きさであればよい。望ましくは
、ウェハの外径の１０５１％１程度の大きさである。

また、被処理ウェハをステージの下面に保持する手段は
静電チャックに限るものではなく、差圧力或いは磁力等
を利用したものであってもよい。ざらに、本発明はプラ
ズマエツチング装置に何等限定されるものではなく、被
処理ウェハの処理面を下向きにして、エツチング、スパ
ッタリング等の処理を施す各種の半導体処理装置に適用
することが可能である。その伯、本発明の要旨を逸脱し
ない艶聞で、種々変形して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わるプラズマエツチング
装置を示す概略構成図、第２図は上記装置に用いたセー
フティーガイド機構を一部切欠して示す斜視図、第３図
は従来装置を示す概略構成図である。１０・・・真空容器、１１・・・ガス導入口、１２・・
・ガス排気口、２０・・・電極（ステージ）、２１・・
・絶縁層、２２・・・絶縁環、３０・・・直流電源、４
０・・・被処理ウェハ、５０・・・高周波電源、６０・
・・上下駆ＩＩＩ機構、６５・・・ウェハホルダー、７
０・・・ガイド機構、７１・・・第１の板体（セーフテ
ィーガイド）、７１ａ、７２ａ、７３ａ、７５ａ・・・
開口、７２・・・第２の板体、７３．〜，７６・・・枠
体（！！＋１板）。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】（１）被処理ウェハを収容する処理室と、この処理室の
上部に配置された上記ウェハを保持するためのステージ
と、前記ウェハをその処理面を下向きにして上記ステー
ジの下面に固定する手段と、前記ウェハの外径より僅か
に大きい径の開口を有し前記ステージの下方に配置され
たセーフティーガイドとを具備してなることを特徴とす
る半導体処理装置。（２）前記ステージは下面に絶縁層を形成した金属板で
構成され、前記ウェハを固定する手段として該ウェハを
静電吸引力により上記ステージに固定することを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の半導体処理装置。（４）前記セーフティーガイドは石英からなる板体であ
り、前記ステージと平行に配置されたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の半導体処理装置。（５）前記セーフティーガイドは、アルミニウム製の枠
体で支持されていることを特徴とする特許請求の範囲第
４項記載の半導体処理装置。