(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の外縁の周方向における少なくとも３箇所にそれぞれ当接し、前記基板を径方向から挟み込む態様で前記基板を保持する複数の当接部と、
複数の前記当接部のそれぞれに接続され、前記当接部のそれぞれを前記基板の中央に向って付勢する付勢力を付与する複数の弾性体と、
複数の前記弾性体のそれぞれが接続され、前記弾性体の長さを変えることにより、前記付勢力として前記基板に対応した所望の付勢力に設定するための弾性調整部と
を備え、
前記弾性調整部は所定の軸の周りに回転可能とされ、
複数の前記弾性体のそれぞれは、一端と他端とを有し、
複数の前記弾性体のそれぞれの前記一端が、対応する複数の前記当接部のそれぞれに接続され、
複数の前記弾性体のそれぞれの前記他端は、前記弾性調整部の回転中心から径方向に距離を隔てられた、対応する所定の周方向位置に接続され、
前記弾性体の前記長さは、前記当接部の前記基板における周方向位置を維持した状態で前記弾性調整部を回転させて、前記弾性体の前記他端の前記弾性調整部における周方向位置を変えることによって、前記所望の付勢力となる長さに設定される、ウェハ保持構造。
【請求項２】
前記弾性調整部はストッパ機構を含む、請求項１記載のウェハ保持構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載のウェハ保持構造を備えた蒸着装置であって、
蒸着源と、
前記蒸着源と対向するように取り付けられ、基板が配置される基板配置板と
を備え、
前記基板配置板では、
前記基板は、前記蒸着源と対向する表面側に配置され、
前記ウェハ保持構造は、前記表面側とは反対の裏面側に設けられ、
複数の前記当接部は、前記裏面側から、前記基板の外縁の周方向における前記３箇所のそれぞれに対応する位置に設けられた対応する開口部を通して、前記表面側の前記基板の外縁に当接するよう配置され、
前記弾性調整部は、前記基板の中央に対応する位置に配置された、蒸着装置。
【請求項４】
前記基板配置板は自転可能とされ、
複数の前記基板は、前記基板配置板の自転軸に対して放射状に配置される、請求項３記載の蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハ保持構造およびそれを備えた蒸着装置に関し、特に、ウェハの外周部を保持するウェハ保持構造と、そのようなウェハ保持構造を備えた蒸着装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造において、アルミニウム等の金属箔膜をウェハの表面に形成するために用いられる半導体製造装置の一つに蒸着装置がある。蒸着装置では、ウェハを回転させながらアルミニウム等の金属を蒸着させるために、ウェハは所定の回転部材に保持される。この回転部材はプラネタリドームと称され、複数のウェハが、プラネタリドームの回転軸の周りに保持されることになる。
【０００３】
プラネタリドームに対して、複数のウェハのそれぞれは、ウェハの外周部の３箇所が保持される（３点ピン方式）。その３箇所のうち、２箇所は、プラネタリドームに固定されたピンによって保持され、１箇所は、バネにて付勢されるピンによって保持される。しかしながら、バネにて付勢されるピンによって保持されるウェハの外周部では、ウェハの外周部が欠け（チッピング）やすく、ウェハ割れの要因の一つになっていた。
【０００４】
このような不具合を解消するために、３箇所のすべてを、バネにて付勢されるピンによって保持する構造が提案されている。このような手法を開示した特許文献の例として、たとえば、特許文献１および特許文献２がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−１２２２３２号公報
【特許文献２】特開２０１０−５６２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、ウェハとして厚みがより薄いウェハの生産量が増加しており、たとえば、厚みが２００μｍよりも薄いウェハが使用されている。このような薄いウェハに金属の薄膜を形成する場合、従来の蒸着装置では、ウェハを保持させる際にバネの付勢力によってウェハが欠けやすくなるという問題が依然としてあった。
【０００７】
一方、そのようなウェハの欠けを抑制するために、バネ定数のより小さいバネを適用しようとすると、厚みの厚いウェハを保持する際にウェハが蒸着装置内に落下してしまう等の問題があった。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、一つの目的は、種々の厚みのウェハを、欠けを生じさせることなく確実に保持することのできるウェハ保持構造を提供することであり、他の目的は、そのようなウェハ保持構造を備えた蒸着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るウェハ保持構造は、複数の当接部と、複数の弾性体と、弾性調整部とを備えている。複数の当接部は、基板の外縁の周方向における少なくとも３箇所にそれぞれ当接し、基板を径方向から挟み込む態様で基板を保持する。複数の弾性体は、複数の当接部のそれぞれに接続され、当接部のそれぞれを基板の中央に向って付勢する付勢力を付与する。弾性調整部は、複数の弾性体のそれぞれが接続され、弾性体の長さを変えることにより、付勢力として基板に対応した所望の付勢力に設定する。弾性調整部は所定の軸の周りに回転可能とされる。複数の弾性体のそれぞれは、一端と他端とを有する。複数の弾性体のそれぞれの一端が、対応する複数の当接部のそれぞれに接続されている。複数の弾性体のそれぞれの他端は、弾性調整部の回転中心から径方向に距離を隔てられた、対応する所定の周方向位置に接続されている。弾性体の長さは、当接部の基板における周方向位置を維持した状態で弾性調整部を回転させて、弾性体の他端の弾性調整部における周方向位置を変えることによって、所望の付勢力となる長さに設定される。
【００１０】
本発明に係る蒸着装置は、請求項１または２に記載のウェハ保持構造を備えた蒸着装置であって、蒸着源と基板配置板とを備えている。基板配置板は、蒸着源と対向するように取り付けられ、基板が配置される。その基板配置板では、基板は、蒸着源と対向する表面側に配置される。ウェハ保持構造は、表面側とは反対の裏面側に設けられる。複数の当接部は、裏面側から、基板の外縁の周方向における３箇所のそれぞれに対応する位置に設けられた対応する開口部を通して、表面側の基板の外縁に当接するよう配置される。弾性調整部は、基板の中央に対応する位置に配置される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るウェハ保持構造によれば、種々の厚みのウェハを、欠けを生じさせることなく確実に保持することができる。
【００１２】
本発明に係る蒸着装置によれば、種々の厚みのウェハを、落下させることなく、しかも欠けを生じさせることなく保持しながら蒸着を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る、ウェハ保持部を備えた蒸着装置の全体構造を概略的に示す斜視図である。
【図２】同実施の形態において、プラネタリドームの表面側を示す平面図である。
【図３】同実施の形態において、プラネタリドームの裏面側を示す平面図である。
【図４】同実施の形態において、ウェハ保持部の構造を示す部分平面図である。
【図５】同実施の形態において、図４に示す断面線Ｖ−Ｖにおける部分断面図である。
【図６】同実施の形態において、図４に示す断面線ＶＩ−ＶＩにおける部分断面図である。
【図７】同実施の形態において、第１例に係る、ウェハ保持部によるウェハの保持態様を示す部分平面図である。
【図８】同実施の形態において、図７に示す断面線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩにおける部分断面図である。
【図９】同実施の形態において、第２例に係る、ウェハ保持部によるウェハの保持態様を示す部分平面図である。
【図１０】同実施の形態において、図９に示す断面線Ｘ−Ｘにおける部分断面図である。
【図１１】同実施の形態において、第３例に係る、ウェハ保持部によるウェハの保持態様を示す部分平面図である。
【図１２】同実施の形態において、図１１に示す断面線ＸＩＩ−ＸＩＩにおける部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の形態に係る蒸着装置と、その蒸着装置に用いられているウェハ保持構造としてのウェハ保持部について説明する。
【００１５】
図１に示すように、蒸着装置１の筐体内には、アルミニウム等の金属の蒸着源１３が配置され、その蒸着源１３の上方にドーム状のプラネタリドーム３が配置されている。図１および図２に示すように、プラネタリドーム３では、蒸着源１３と対向する側の面（表面）に、複数のウェハ２１が周方向に配置される。なお、図２では、ウェハが保持される前の状態を示すために、ウェハ２１を想像線で示す。一方、図１および図３に示すように、プラネタリドーム３の表面とは反対側の裏面には、表面に配置された複数のウェハ２１のそれぞれを保持（固定）するウェハ保持部５が設けられている。また、プラネタリドーム３には、保持されたウェハ２１を回転させながら蒸着するために、回転軸３ａが設けられている。
【００１６】
次に、そのウェハ保持部５について説明する。図４、図５および図６に示すように、ウェハ保持部５は、ウェハを保持する、当接部としての引掛け部９（９ａ，９ｂ，９ｃ）と、その引掛け部９に弾性力を付与する、弾性体としてのバネ７（７ａ，７ｂ，７ｃ）と、そのバネ７の長さを調節する、弾性調整部としてのバネ調整部１１とを備えている。バネ７として、薄型の径の比較的小さいバネが適用される。なお、図４等では、バネ７の一例としてコイルバネを示す。３つの引掛け部９ａ，９ｂ，９ｃ（９）は、ウェハ２１の周方向に対して互いに距離を隔てて配置されている。バネ調整部１１は、ウェハ２１の中央部に対応する位置に配置されている。
【００１７】
３つのバネ７ａ，７ｂ，７ｃは、３つの引掛け部９ａ，９ｂ，９ｃとバネ調整部１１とに対応するように、放射状に配置されている。引掛け部９ａ，９ｂ，９ｃの一端側は、プラネタリドーム３に設けられた開口部３ｂから、ウェハが配置されたプラネタリドーム３の表面側へ突出している。引掛け部９ａ，９ｂ、９ｃの他端側は、バネ７ａ，７ｂ，７ｃの一端側に接続され、バネ７ａ，７ｂ，７ｃの他端側は、バネ調整部１１に接続されている。
【００１８】
後述するように、複数のウェハ２１のそれぞれは、バネ７ａ，７ｂ，７ｃの弾性力によって、引掛け部９ａ，９ｂ，９ｃの一端側をウェハ２１の外縁に接触させることで、プラネタリドーム３に保持される。その際、バネ７ａ，７ｂ，７ｃによる弾性力を、バネ調整部１１によって調整することで、ウェハ２１の厚みに応じた所望の弾性力をもってウェハ２１が保持されることになる。
【００１９】
次に、上述したウェハ保持部５によるウェハの保持について、より具体的に説明する。
（第１例）
第１例では、たとえば、厚みが約２００μｍ以下の比較的薄いウェハの場合について説明する。まず、プラネタリドーム３の表面における所定の位置にウェハ２１を配置する（図２参照）。次に、図７および図８に示すように、開口部３ｂから突出している引掛け部９ａ，９ｂ，９ｃの一端側を、バネ７ａ，７ｂ，７ｃの弾性力によってウェハ２１の外縁に接触させることで、ウェハ２１がプラネタリドーム３に保持される。
【００２０】
こうして、所定枚数のウェハがプラネタリドーム３に保持された後、蒸着装置の筐体内において、回転軸３ａの回りにプラネタリドーム３を回転させながら、蒸着源からアルミニウム等の金属材料がウェハ２１の表面に堆積されることになる。
【００２１】
上述した蒸着装置のウェハ保持部５によれば、ウェハ２１は、バネ７による弾性をもって保持される。この場合、図７に示すように、引掛け部９の一端側からバネ７の他端側までの長さは、最も短い長さ（長さＬ１）に設定される。これにより、引掛け部９の一端側は、最も短い長さＬ１に対応する比較的小さい弾性力（矢印Ｙ１）をもってウェハ２１の外縁に接触することになる。その結果、薄いウェハ２１に欠けを生じさせることなくウェハ２１を確実に保持することができる。
【００２２】
（第２例）
第２例では、たとえば、厚みが２００μｍよりも多少厚い（２００μｍ〜６００μｍ程度）ウェハの場合について説明する。
【００２３】
プラネタリドーム３の表面における所定の位置にウェハ２１を配置（図２参照）した後、図９および図１０に示すように、バネ調整部１１を、時計回りに角度θ１（たとえば３０°）だけ回転させ、その位置で、たとえば、ネジ（図示せず）等によってバネ調整部１１を固定する。バネ調整部１１を回転（角度θ１）させることで、引掛け部９の一端側からバネ７の他端側までの長さは、最も短い長さＬ１から少し伸ばされて、長さＬ２（＞Ｌ１）に設定される。
【００２４】
これにより、引掛け部９の一端側は、長さＬ１に対応する弾性力よりも強い、長さＬ２に対応する弾性力（矢印Ｙ２）をもってウェハ２１の外縁に接触することになる。その結果、厚みが２００μｍよりも多少厚いウェハ２１を落下させることなく、しかも、ウェハ２１に欠けを生じさせることなく確実に保持することができる。
【００２５】
（第３例）
第３例では、たとえば、厚みが約６００μｍ程度よりも厚い比較的厚いウェハの場合について説明する。
【００２６】
プラネタリドーム３の表面における所定の位置にウェハ２１を配置（図２参照）した後、図１１および図１２に示すように、バネ調整部１１を、時計回りに角度θ２（＞角度θ１（たとえば６０°））だけ回転させ、その位置でバネ調整部１１を固定する。バネ調整部１１を角度θ１よりも大きい角度θ２だけ回転させることで、引掛け部９の一端側からバネ７の他端側までの長さは、長さＬ２からさらに伸ばされて、長さＬ３（＞Ｌ２）に設定される。
【００２７】
これにより、引掛け部９の一端側は、長さＬ２に対応する弾性力よりも強い、長さＬ３に対応する弾性力（矢印Ｙ３）をもってウェハ２１の外縁に接触することになる。その結果、厚みが６００μｍよりも厚い比較的厚いウェハ２１を落下させることなく、しかも、ウェハ２１に欠けを生じさせることなく確実に保持することができる。
【００２８】
なお、上述したウェハ保持部５では、バネ７として、コイルバネを図示したが、薄型の径の比較的小さいバネであればコイルバネに限られない。また、ウェハ保持部５では、ウェハの周方向の３箇所を引掛け部９によって保持する場合を例に挙げて説明した。ウェハを保持する箇所としては、３箇所に限られず、４箇所以上でもよい。また、バネ調整部を所定の位置で固定するのにネジで固定する場合を例に挙げて説明したが、ストッパ機能を備えたものであれば、ネジに限られず、たとえばラチェット機構等でもよい。
【００２９】
今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、ウェハ保持構造を備えた蒸着装置に有効に利用される。
【符号の説明】
【００３１】
１  蒸着装置、３  プラネタリドーム、３ａ  回転軸、３ｂ  開口部、５  ウェハ保持部、７，７ａ，７ｂ，７ｃ  バネ、９，９ａ，９ｂ，９ｃ  引掛け部、１１  ばね調整部、１３  蒸着源、２１  ウェハ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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