(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバーと、
前記チャンバー内に設けられたステージと、
前記ステージに備わる複数の成膜ポイントと、
前記チャンバー内に設けられ、前記複数の成膜ポイント間でウエハを搬送するウエハ搬送機構と、
を備え、
前記ウエハ搬送機構は、ウエハを搬送する複数のアームを備え、
前記複数のアームのそれぞれは、ウエハが載置されるウエハ保持部を備え、
前記ウエハ保持部は、一対の第３、第４の部材を備え、前記第３、第４の部材は三日月状であり、前記ウエハ下面の外周部分を保持し、
前記ステージには、成膜時に前記ウエハ保持部が収納される溝が形成されていて、前記溝により、前記複数の成膜ポイントが規定される、
ＣＶＤ装置。
【請求項２】
前記複数の成膜ポイントのそれぞれの表面は平坦である、
請求項１に記載のＣＶＤ装置。
【請求項３】
前記アームの前記ウエハ保持部の前記ウエハを載置する側の面は、前記ウエハの中心に向けて低くなるように傾斜している、
請求項１又は請求項２に記載のＣＶＤ装置。
【請求項４】
前記アームの前記ウエハ保持部の前記ウエハを載置する側の面には、複数の突起が設けられており、
前記ウエハ保持部に前記ウエハを載置した状態において、前記複数の突起が前記ウエハの縁の外側に来る、
請求項３に記載のＣＶＤ装置。
【請求項５】
前記ウエハ搬送機構は、
前記複数のアームの回転運動および昇降運動を行うアーム保持部をさらに備え、
前記複数のアームは前記アーム保持部の回転中心に対して放射状に互いに等しい間隔で配置され、
前記複数の成膜ポイントは、配置された前記複数のアームの各前記アーム保持部に対応して配置される、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のＣＶＤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＣＶＤ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置には各種方式があり、１つのチャンバー内に設けられたステージ上に規定された複数の成膜ポイントにおいて成膜を行うＣＶＤ装置が知られている。ステージの各成膜ポイントの上方にはプラズマを発生させるための上部電極が設けられる。また、ステージにはウエハを加熱するためのブロックヒータが内蔵される。
【０００３】
例えば、複数の成膜ポイントはウエハを搬送する搬送機構の周囲に等間隔で配置される。チャンバー内に搬入されたウエハは、成膜ステージ上の複数の成膜ポイントを順番に移動しながら複数回の成膜処理が行われる。ウエハは搬送機構に備わるアームに保持されて搬送される。例えば、ウエハはフォーク状のアームに載置されて搬送される（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２０８５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来のＣＶＤ装置においては、ウエハを搬送するアームは、ウエハ裏面の内周部分を例えばフォーク状のアームで支持して搬送する構造であった。各成膜ポイントにおいてステージ表面には、成膜時にアームを収納するための溝が設けられていた。そのため、成膜時に、この溝を通じてウエハ裏面の内周部にプラズマが回り込み、ウエハ裏面の内周部に異常放電の痕が形成されてしまうことがあった。
【０００６】
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、成膜時にウエハ裏面の内周部に放電痕が形成されることを抑制したＣＶＤ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るＣＶＤ装置は、チャンバーと、チャンバー内に設けられたステージと、ステージに備わる複数の成膜ポイントと、チャンバー内に設けられ、複数の成膜ポイント間でウエハを搬送するウエハ搬送機構と、を備え、ウエハ搬送機構は、ウエハを搬送する複数のアームを備え、複数のアームのそれぞれは、ウエハが載置されるウエハ保持部を備え、ウエハ保持部は、一対の第３、第４の部材を備え、第３、第４の部材は三日月状であり、ウエハ下面の外周部分を保持し、ステージには、成膜時にウエハ保持部が収納される溝が形成されていて、溝により、複数の成膜ポイントが規定される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るＣＶＤ装置のアームは、ウエハ下面（裏面）の外周部分を保持する。従って、ＣＶＤ装置のステージに設けられる成膜時にアームを収納するための溝は、ウエハの外周部と平面視で重なる。従って、成膜時に、ウエハ裏面の内周部にプラズマが回り込むことを抑制することが可能である。よって、ウエハ裏面の内周部に異常放電の痕が形成されることを抑制可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係るＣＶＤ装置のチャンバー内の平面図である。
【図２】実施の形態１に係るＣＶＤ装置のステージの平面図である。
【図３】実施の形態１に係るＣＶＤ装置の断面図である。
【図４】実施の形態１に係るＣＶＤ装置のアームの平面図である。
【図５】実施の形態１に係るＣＶＤ装置のアームの断面図である。
【図６】比較例に係るアームの平面図である。
【図７】実施の形態１の変形例に係るＣＶＤ装置のアームの平面図である。
【図８】実施の形態２に係るＣＶＤ装置のアームの平面図である。
【図９】実施の形態２の変形例に係るＣＶＤ装置のアームの平面図である。
【図１０】実施の形態３に係るＣＶＤ装置のアームの平面図である。
【図１１】実施の形態３の変形例に係るＣＶＤ装置のアームの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施の形態１＞
＜構成＞
図１は、本実施の形態１におけるＣＶＤ装置のチャンバー６内の平面図である。図２は、ＣＶＤ装置のステージ２の平面図である。また、図３は、図１の線分Ａ−Ａに沿ったＣＶＤ装置の断面図である。
【００１１】
図１に示すように、本実施の形態１におけるＣＶＤ装置は、チャンバー６と、ステージ２と、ウエハ搬送機構とを備える。ステージ２およびウエハ搬送機構はチャンバー６内に設けられる。ステージ２には、複数の成膜ポイント２１が備わっている。ＣＶＤ装置と外部とのウエハの受け渡しは、ウエハ受け渡し口５を介して行われる。ステージ２の各成膜ポイント２１の上方にはプラズマを発生させるための上部電極７が設けられている。また、ステージ２にはウエハ１０を加熱するためのブロックヒータ（図示せず）が内蔵されている。
【００１２】
ウエハ搬送機構は、複数の成膜ポイント２１間でウエハ１０を搬送する。ウエハ搬送機構は、複数のアーム４０と、複数のアーム４０の回転運動および昇降運動を行うアーム保持部３を備える。アーム保持部３は、図１中のＡ１で示す方向に回転する。また、アーム保持部３は、図中の±ｚ方向（矢印Ａ２，Ａ３で示す方向）に昇降する。複数のアーム４０は、アーム保持部３の回転中心に対して放射状に互いに等しい間隔で配置されている。
【００１３】
図４は、図１における領域Ｒ１の拡大図であり、本実施の形態１におけるアーム４０の平面図である。また、図５は、図４の線分Ｂ−Ｂに沿ったアーム４０の断面図である。
【００１４】
図４に示すように、アーム４０は、ウエハ保持部４１と、接続部４２とを備える。接続部４２の一端はアーム保持部３に固定され、接続部４２の他端はウエハ保持部４１に固定される。なお、図４においてはアーム４０が２本の接続部４２を備える構成としているが、接続部４２は１本であってもよい。
【００１５】
図４に示すように、ウエハ保持部４１にはウエハ１０が載置される。ウエハ保持部４１は、ウエハ１０下面（裏面）の外周部分を保持する。本実施の形態１において、ウエハ保持部４１は円環状である。ウエハ保持部４１の円環の中央部分は空隙となっているため、ウエハ保持部４１はウエハ１０の内周部分と平面視で重ならない。本明細書において、ウエハ１０の外周部分とは、ウエハ１０の縁に沿った領域である。ウエハ１０の内周部分とは、外周部分よりも中央寄りの領域であり、半導体素子が形成される領域である。
【００１６】
図５に示すように、ウエハ保持部４１のウエハ１０を載置する側の面は、ウエハ１０の中心に向けて低くなるように傾斜している。
【００１７】
図２に示すように、ステージ２には、成膜時にアーム４０（即ち、ウエハ保持部４１および接続部４２）が収納される溝２２が形成されている。溝２２により、成膜ポイント２１が規定される。つまり、図２において、溝２２により平面視でステージ２から分離された島部分が成膜ポイント２１となる。図１および図２に示すように、複数の成膜ポイント２１は、複数のアーム４０の各アーム保持部４１に対応して配置される。
【００１８】
＜動作＞
本実施の形態１におけるＣＶＤ装置においては、１つのウエハ１０ごとに、７箇所の成膜ポイント２１で１回ずつ、合計７回の成膜が行われる。チャンバー６内のウエハ１０の搬送は、ステージ２の中心に位置するウエハ搬送機構のアーム保持部３が昇降および回転することで実現される。
【００１９】
成膜ポイント２１にウエハ１０が載置されている状態において、アーム４０はステージ２の溝２２に収納されている。ウエハ１０を他の成膜ポイント２１に移動させる場合、まず、アーム保持部３が矢印Ａ２の方向に上昇することにより、アーム４０も上昇し、ウエハ保持部４１がウエハ１０を成膜ポイント２１上方に持ち上げる。次に、次の成膜ポイント２１の上方にウエハ１０が来る位置までアーム保持部３が回転する。そして、アーム保持部３が矢印Ａ３の方向に下降することにより、アーム４０も下降し、ウエハ保持部４１がステージ２の溝２２に収納されるとともに、次の成膜ポイント２１にウエハ１０が載置される。
【００２０】
図６は、本実施の形態１におけるアーム４０と比較するための比較例におけるアーム３０の平面図である。図６に示すように、アーム３０は、２本のウエハ保持部３１を備える。成膜時に、２本のウエハ保持部３１は、成膜ポイント２１の内周部分に形成された溝２３に収納される。つまり、２本のウエハ保持部３１は、ウエハ１０下面（裏面）の内周部分を保持する。成膜時に、ステージ２の溝２３を通じてウエハ１０裏面の内周部にプラズマが回り込み、ウエハ１０裏面の内周部に異常放電の痕が形成されてしまうことがある。
【００２１】
図６に示す比較例において、ウエハ保持部３１が経年劣化等により下側、即ちステージ２側に垂れ下がって来た場合、ウエハ保持部３１が溝２３に収納された状態において、ウエハ保持部３１とウエハ１０裏面の内周部との隙間が広くなる。そのため、ウエハ１０裏面の内周部により顕著に異常放電の痕が形成されてしまう。
【００２２】
一方、図４に示すように、本実施の形態１における円環状のアーム４０は、ウエハ１０下面（裏面）の外周部分を保持する。従って、ＣＶＤ装置のステージ２に設けられる成膜時にアーム４０を収納するための溝２２は、ウエハ１０の外周部と平面視で重なり、内周部とは重ならない。つまり、成膜時に、ウエハ１０裏面の内周部にプラズマが回り込むことを抑制することが可能である。よって、ウエハ１０裏面の内周部に異常放電の痕が形成されることを抑制可能である。
【００２３】
また、アーム４０のウエハ保持部４１が経年劣化等により下側、即ちステージ２側に垂れ下がって来た場合、ウエハ保持部４１が溝２２に収納された状態において、ウエハ保持部４１とウエハ１０裏面の外周部との隙間が広くなる。しかしながら、ウエハ１０裏面の内周部はステージ２上の平坦な成膜ポイント２１に載置されるため、ウエハ１０裏面の内周部にプラズマが回り込むことが抑制される。
【００２４】
＜変形例＞
図７は、実施の形態１のアーム４０の変形例におけるアーム４０Ａの平面図である。図７に示すように、アーム４０Ａのウエハ保持部４１のウエハ１０を載置する側の面には、複数の突起４１ａが設けられている。ウエハ保持部４１にウエハ１０が載置された状態において、複数の突起４１ａはウエハ１０の縁の外側に来る。
【００２５】
アーム４０Ａの突起４１ａ以外の構成はアーム４０と同じため、説明を省略する。なお、図７においては、１つのアーム４０Ａに対して４個の突起４１ａを設けているが、突起４１ａの個数はこれに限定されない。
【００２６】
＜効果＞
本実施の形態１におけるＣＶＤ装置は、チャンバー６と、チャンバー６内に設けられたステージ２と、ステージ２に備わる複数の成膜ポイント２１と、チャンバー６内に設けられ、複数の成膜ポイント２１間でウエハ１０を搬送するウエハ搬送機構と、を備え、ウエハ搬送機構は、ウエハを搬送する複数のアーム４０を備え、複数のアーム４０のそれぞれは、ウエハ１０が載置されるウエハ保持部４１を備え、ウエハ保持部４１は、ウエハ１０下面の外周部分を保持し、ステージ２には、成膜時にウエハ保持部４１が収納される溝２２が形成されていて、溝２２により、複数の成膜ポイント２１が規定される。
【００２７】
本実施の形態１におけるＣＶＤ装置のアーム４０は、ウエハ１０下面（裏面）の外周部分を保持する。従って、ＣＶＤ装置のステージ２に設けられる成膜時にアーム４０を収納するための溝２２は、ウエハ１０の外周部と平面視で重なり、内周部とは重ならない。つまり、成膜時に、ウエハ１０裏面の内周部にプラズマが回り込むことを抑制することが可能である。よって、ウエハ１０裏面の内周部に異常放電の痕が形成されることを抑制可能である。
【００２８】
また、本実施の形態１におけるＣＶＤ装置において、複数の成膜ポイント２１のそれぞれの表面は平坦である。
【００２９】
ステージ２上の成膜ポイント２１において表面を平坦にすることで、成膜ポイント２１に載置されたウエハ１０裏面の内周部と成膜ポイント２１表面との隙間を無くすことできる。従って、成膜時に、ウエハ１０裏面の内周部にプラズマが回り込むことを抑制することが可能である。よって、ウエハ１０裏面の内周部に異常放電の痕が形成されることを抑制可能である。
【００３０】
また、本実施の形態１におけるＣＶＤ装置において、アーム４０のウエハ保持部４１は円環状である。従って、円環状のウエハ保持部４１は、ウエハ１０下面の外周部分を保持することが可能である。
【００３１】
また、本実施の形態１におけるＣＶＤ装置において、アーム４０のウエハ保持部４１のウエハ１０を載置する側の面は、ウエハ１０の中心に向けて低くなるように傾斜している。
【００３２】
成膜ポイント２１にウエハ１０を載置した際に、ウエハの厚みが例えば２５０μｍ以下になるとステージ２上にてウエハが滑って動くことがある。このように、ウエハ１０が成膜ポイント２１からずれて載置されることがある。本実施の形態１では、アーム４０のウエハ保持部４１のウエハ１０を載置する側の面に傾斜をつける。これにより、ある成膜ポイント２１から次の成膜ポイント２１へウエハ１０をアーム４０で持ち上げて搬送する際に、ウエハ保持部４１に設けられた傾斜に沿ってウエハ１０がウエハ保持部４１の中心に向かって動くことにより、ウエハ１０の位置が適切に補正される。従って、成膜ポイント２１に対するウエハ１０のずれを抑制することが可能である。
【００３３】
また、本実施の形態１の変形例におけるＣＶＤ装置において、アーム４０Ａのウエハ保持部４１のウエハ１０を載置する側の面には、複数の突起４１ａが設けられており、ウエハ保持部４１にウエハ１０を載置した状態において、複数の突起４１ａがウエハ１０の縁の外側に来る。
【００３４】
従って、アーム４０Ａのウエハ保持部４１上に突起部４１ａを設けることで、搬送中にウエハ１０がウエハ保持部４１からずれることを抑制可能である。
【００３５】
また、本実施の形態１のＣＶＤ装置において、搬送機構は、複数のアーム４０の回転運動および昇降運動を行うアーム保持部３をさらに備え、複数のアーム４０はアーム保持部３の回転中心に対して放射状に互いに等しい間隔で配置され、複数の成膜ポイント２１は、配置された複数のアーム４０の各アーム保持部４１に対応して配置される。
【００３６】
従って、複数のアーム４０および複数の成膜ポイント２１を、搬送機構のアーム保持部３を中心としてその周囲に配置したので、アーム保持部３の回転運動および昇降運動により複数の成膜ポイント２１間でウエハ１０を搬送することが可能となる。
【００３７】
＜実施の形態２＞
本実施の形態２におけるＣＶＤ装置は、実施の形態１における複数のアーム４０（図４）に代えて複数のアーム５０を備える。図８は、本実施の形態２におけるアーム５０の平面図である。
【００３８】
図８に示すように、アーム５０は、ウエハ保持部５１と、接続部５２とを備える。ウエハ保持部５１は、一対の第１、第２の部材５１１，５１２を備える。接続部５２の一端はアーム保持部３に固定され、接続部５２の他端は第１の部材５１１又は第２の部材５１２に固定される。
【００３９】
図８に示すように、ウエハ保持部５１にはウエハ１０が載置される。ウエハ保持部５１は、ウエハ１０下面（裏面）の外周部分を保持する。本実施の形態２において、ウエハ保持部５１の第１、第２の部材５１１，５１２は円弧上である。実施の形態１におけるウエハ保持部４１は円環状であった。一方、本実施の形態２におけるウエハ保持部５１は、先端側および付け根側が開いた形状となっている。
【００４０】
ウエハ保持部５１において、第１、第２の部材５１１，５１２の間は空隙となっているため、ウエハ保持部５１はウエハ１０の内周部分と平面視で重ならない。
【００４１】
また、実施の形態１の図５と同様に、ウエハ保持部５１において第１、第２の部材５１１，５１２のウエハ１０を載置する側の面は、ウエハ１０の中心に向けて低くなるように傾斜している。
【００４２】
＜変形例＞
図９は、実施の形態２のアーム５０の変形例におけるアーム５０Ａの平面図である。図９に示すように、アーム５０Ａのウエハ保持部５１において、第１、第２の部材５１１，５１２のウエハ１０を載置する側の面には、複数の突起５１ａが設けられている。ウエハ保持部５１にウエハ１０が載置された状態において、複数の突起５１ａはウエハ１０の縁の外側に来る。
【００４３】
アーム５０Ａの突起５１ａ以外の構成はアーム５０（図８）と同じため、説明を省略する。なお、図９においては、１つのアーム５０Ａに対して４個の突起５１ａを設けているが、突起５１ａの個数はこれに限定されない。
【００４４】
＜効果＞
本実施の形態２におけるＣＶＤ装置において、アーム５０のウエハ保持部５１は、一対の第１、第２の部材５１１，５１２を備え、第１、第２の部材５１１，５１２は円弧状である。
【００４５】
実施の形態１においてはウエハ保持部４１を円環状としたが、ウエハ保持部５１を一対の円弧上の第１、第２の部材５１１，５１２で構成してもウエハ１０の外周部を保持することができる。また、ウエハ保持部５１を第１、第２の部材５１１，５１２で構成し、先端側および付け根側が開いた形状とすることにより、アーム５０を軽量化することが可能である。
【００４６】
＜実施の形態３＞
本実施の形態３におけるＣＶＤ装置は、実施の形態１における複数のアーム４０（図４）に代えて複数のアーム６０を備える。図１０は、本実施の形態３におけるアーム６０の平面図である。
【００４７】
図１０に示すように、アーム６０は、ウエハ保持部６１と、接続部６２とを備える。ウエハ保持部６１は、一対の第３、第４の部材６１１，６１２を備える。接続部６２の一端はアーム保持部３に固定され、接続部６２の他端は第３の部材６１１又は第４の部材６１２に固定される。
【００４８】
図１０に示すように、ウエハ保持部６１にはウエハ１０が載置される。ウエハ保持部６１は、ウエハ１０下面（裏面）の外周部分を保持する。本実施の形態３において、ウエハ保持部６１の第１、第２の部材６１１，６１２は三日月状である。実施の形態１におけるウエハ保持部４１は円環状であった。一方、本実施の形態２におけるウエハ保持部６１は、先端側および付け根側が開いている。また、ウエハ保持部６１の第３、第４の部材６１１，６１２は、先端側および付け根側に向けて幅が細くなる三日月状となっている。
【００４９】
ウエハ保持部６１において、第３、第４の部材６１１，６１２の間は空隙となっているため、ウエハ保持部６１はウエハ１０の内周部分と平面視で重ならない。
【００５０】
また、実施の形態１の図５と同様に、ウエハ保持部６１において第３、第４の部材６１１，６１２のウエハ１０を載置する側の面は、ウエハ１０の中心に向けて低くなるように傾斜している。
【００５１】
＜変形例＞
図１１は、実施の形態３のアーム６０の変形例におけるアーム６０Ａの平面図である。図１１に示すように、アーム６０Ａのウエハ保持部６１において、第３、第４の部材６１１，６１２のウエハ１０を載置する側の面には、複数の突起６１ａが設けられている。ウエハ保持部６１にウエハ１０が載置された状態において、複数の突起６１ａはウエハ１０の縁の外側に来る。
【００５２】
アーム６０Ａの突起６１ａ以外の構成はアーム６０（図１０）と同じため、説明を省略する。なお、図１１においては、１つのアーム６０Ａに対して４個の突起６１ａを設けているが、突起６１ａの個数はこれに限定されない。
【００５３】
＜効果＞
本実施の形態３におけるＣＶＤ装置において、アーム６０のウエハ保持部６１は、一対の第３、第４の部材６１１，６１２を備え、第３、第４の部材６１１，６１２は三日月状である。
【００５４】
実施の形態１においてはウエハ保持部４１を円環状としたが、ウエハ保持部６１を一対の三日月状の第３、第４の部材６１１，６１２で構成してもウエハ１０の外周部を保持することができる。また、ウエハ保持部６１を第３、第４の部材６１１，６１２で構成し、先端側および付け根側が開いた形状とすることにより、アーム６０を軽量化することが可能である。さらに、第３、第４の部材６１１，６１２を、先端側および付け根側に向けて幅が細くなる三日月状とすることにより、先端側および付け根側において、ウエハ１０の搬送時およびウエハの受け渡し時に安定してウエハ１０を保持することが可能となる。
【００５５】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００５６】
２  ステージ、３  アーム保持部、５  ウエハ受け渡し口、６  チャンバー、７  上部電極、１０  ウエハ、２１  成膜ポイント、２２  溝、３０，４０，４０Ａ，５０，５０Ａ，６０，６０Ａ  アーム、３１，４１，５１，６１  ウエハ保持部、４２，５２，６２  接続部、４１ａ，５１ａ，６１ａ  突起、５１１  第１の部材、５１２  第２の部材、６１１  第３の部材、６１２  第４の部材。
【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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