(57)【要約】【課題】ウエハをステージに確実に安定して固定できるようにしたウエハ固定装置を提供する。【解決手段】ウエハ固定ねじ２０の頭部２０ＢをウエハＷに当接させる。そして、ウエハ固定ねじ２０のねじ部２０Ａにウエハ固定ナット３０を締結する。これにより、ウエハ固定ねじ２０とウエハ固定ナット３０とによる締結力を頭部２０ＢとウエハＷとの間に直接伝え、ウエハＷをウエハ固定ねじ２０の頭部２０Ｂとステージ１０のウエハ収容凹部１２の溝底との間で挟持した状態でウエハＷを確実に固定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハが載置されるウエハ載置部を有するステージと、
前記ウエハを挟んで前記ウエハ載置部とは反対側から前記ウエハに当接する当接部を有する締結部と、
該締結部に締結する被締結部と、
を備え、
前記締結部と前記被締結部とによる締結力により前記当接部と前記ステージのウエハ載置部との間で前記ウエハを挟持した状態で固定することを特徴とするウエハ固定装置。
【請求項２】
前記ステージには前記ウエハ載置部の周縁部に離間してねじ挿入穴を複数個設け、前記締結部は前記複数のねじ挿入穴のそれぞれに挿入して設けられた複数のウエハ固定ねじからなり、前記被締結部は前記ウエハ固定ねじの各一端側に締結された複数のウエハ固定ナットからなり、前記当接部は前記複数のウエハ固定ねじの各他端側に設けられた頭部からなることを特徴とする請求項１に記載のウエハ固定装置。
【請求項３】
前記被締結部は前記ウエハ載置部の周縁部に離間して複数個設けられたねじ穴からなり、前記締結部は一端側が前記各ねじ穴に締結された複数のウエハ固定ねじからなり、前記当接部は前記ウエハ固定ねじの各他端側に設けられた頭部からなることを特徴とする請求項１に記載のウエハ固定装置。
【請求項４】
前記ウエハ載置部は前記ステージに凸設された円形のウエハ載置凸部からなり、前記被締結部は前記ウエハ載置凸部の外周側に形成されたねじ部からなり、前記締結部は内周側が前記ねじ部に締結されるリング体からなるウエハ固定リングとして形成し、前記当接部は前記ウエハ固定リングから径方向内向きに突設された突部からなることを特徴とする請求項１に記載のウエハ固定装置。
【請求項５】
前記ウエハ載置部は前記ステージに凹設された有底の円形穴からなるウエハ載置凹部からなり、前記被締結部は前記ウエハ載置凹部の内周側に形成されたねじ部からなり、前記締結部および当接部は外周側が前記ねじ部に締結されて前記ウエハに当接するリング体からなるウエハ固定リングとして形成したことを特徴とする請求項１に記載のウエハ固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハ固定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＶＤ装置、プラズマエッチング等の半導体製造工程で使用される半導体製造装置には、ウエハをステージ上に固定するためにウエハ固定装置を用いたものがある。そして、このウエハ固定装置としては、例えば、ウエハをステージ上に載置すると共に、このウエハの表面外周部にクランプリングを装着することにより、ステージとクランプリングとの間でウエハを挟持した状態でウエハを固定する構成としたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２２１１３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記特許文献１に記載の従来技術によるウエハ固定装置は、クランプリングをガイドピンを介してロワシールドに対して支持しているに過ぎず、ウエハに対するクランプリングによる押付力が弱いため、必ずしもウエハをクランプリングで安定して固定することができないという問題がある。
【０００４】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、ウエハをステージに確実に安定して固定できるようにしたウエハ固定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来技術の問題点を解決するための本発明に係るウエハ固定装置は、ウエハが載置されるウエハ載置部を有するステージと、前記ウエハを挟んで前記ウエハ載置部とは反対側から前記ウエハに当接する当接部を有する締結部と、該締結部に締結する被締結部と、を備え、前記締結部と前記被締結部とによる締結力により前記当接部と前記ステージのウエハ載置部との間で前記ウエハを挟持した状態で固定することを特徴としている。
【０００６】
このように構成される本発明によれば、締結部に被締結部を締結することにより、これら締結部と被締結部による締結力を当接部とウエハとの間に直接伝えることができる。この結果、締結部と被締結部とによる締結力を利用して締結部の当接部とステージのウエハ載置部との間でウエハを挟持した状態で確実に固定することができる。
【０００７】
また、本発明の一態様においては、ステージにはウエハ載置部の周縁部に離間してねじ挿入穴を複数個設け、締結部は前記複数のねじ挿入穴のそれぞれに挿入して設けられた複数のウエハ固定ねじからなり、被締結部は前記ウエハ固定ねじの各一端側に締結された複数のウエハ固定ナットからなり、当接部は前記複数のウエハ固定ねじの各他端側に設けられた頭部からなることを特徴としている。
【０００８】
このように構成される本発明によれば、複数のウエハ固定ねじにそれぞれウエハ固定ナットを締結することにより、各ウエハ固定ねじの頭部とステージのウエハ載置部との間でウエハを挟持した状態で安定して固定することができる。
【０００９】
また、本発明の一態様においては、被締結部はウエハ載置部の周縁部に離間して複数個設けられたねじ穴からなり、締結部は一端側が前記各ねじ穴に締結された複数のウエハ固定ねじからなり、当接部は前記ウエハ固定ねじの各他端側に設けられた頭部からなることを特徴としている。
【００１０】
このように構成される本発明によれば、複数のウエハ固定ねじをそれぞれ各ねじ穴に締結することにより、各ウエハ固定ねじの頭部とステージのウエハ載置部との間でウエハを挟持した状態で安定して固定することができる。
【００１１】
さらに、本発明の一態様においては、ウエハ載置部はステージに凸設された円形のウエハ載置凸部からなり、被締結部は前記ウエハ載置凸部の外周側に形成されたねじ部からなり、締結部は内周側が前記ねじ部に締結されるリング体からなるウエハ固定リングとして形成し、当接部は前記ウエハ固定リングから径方向内向きに突設された突部からなることを特徴としている。
【００１２】
このように構成される本発明によれば、ウエハ固定リングをウエハ載置凸部の外周側に形成されたねじ部に締結することにより、ウエハ固定リングの突部とウエハ載置凸部との間でウエハを挟持した状態で安定して固定することができる。
【００１３】
さらに、本発明の一態様においては、ウエハ載置部はステージに凹設された有底の円形穴からなるウエハ載置凹部からなり、被締結部は前記ウエハ載置凹部の内周側に形成されたねじ部からなり、締結部および当接部は外周側が前記ねじ部に締結されて前記ウエハに当接するリング体からなるウエハ固定リングとして形成したことを特徴としている。
【００１４】
このように構成される本発明によれば、ウエハ固定リングをウエハ載置凹部の内周側に形成されたねじ部に締結することにより、ウエハ固定リングとウエハ載置凹部の底部との間でウエハを挟持した状態で安定して固定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るウエハ固定装置によれば、締結部と被締結部とによる締結力を締結部の当接部とウエハとの間に直接伝えることができる。この結果、締結部と被締結部とによる締結力を利用して当接部とステージのウエハ載置部との間でウエハを挟持した状態で確実に固定することができ、ウエハ固定装置の性能、信頼性等を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の第１の実施の形態に係るウエハ固定装置を半導体製造装置であるＣＶＤ装置に適用した場合を例に挙げ、図１ないし図４を参照して説明する。
【００１７】
図１ないし図４において、ウエハ固定装置１は、ステージ１０、ねじ部２０Ａおよび当接部としての頭部２０Ｂを有する締結部であるウエハ固定ねじ２０、被締結部であるウエハ固定ナット３０を含んで構成されている。
【００１８】
ステージ１０は金属材料を用いた円板として形成されている。そして、このステージ１０の表面１０Ａには周方向に間隔をおいて例えば４個のウエハ載置凸部１１が形成され、このウエハ載置凸部１１はステージ１０上に凸設された円柱体として形成されている。
【００１９】
そして、このウエハ載置凸部１１の中央には、ウエハＷが嵌合して取り付けられる有底の円形穴からなるウエハ収容凹部１２が形成されている。また、ステージ１０には、ウエハ載置凸部１１の外周縁部に周方向に等間隔に離間して４個のねじ挿通穴１３が貫通して形成されている。このねじ挿通穴１３は、その一端側が大径穴１３Ａとなり、他端側が小径穴１３Ｂとなった段付き穴として形成されている。
【００２０】
ウエハ固定ねじ２０は、耐熱性を有するポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(ＰＥＥＫ)、ポリエーテルスルフォン(ＰＥＳ)、ポリフェニレンスルファイド(ＰＰＳ)、ポリテトラフルオロエチレン(ＰＴＦＥ)等の樹脂材料や、耐プラズマ性を有する炭化珪素(ＳｉＣ)や、イットリア(Ｙ２Ｏ３)等のセラミックス材料を用いて形成され、その一端側にはねじ部２０Ａが形成されている。また、ウエハ固定ねじ２０の他端側には当接部である頭部２０Ｂが一体形成されている。ここで、ウエハ固定ねじ２０の頭部２０ＢはウエハＷを挟んで上は載置凸部１１とは反対側からウエハＷの周縁部に部分的に当接している。
【００２１】
ウエハ固定ナット３０はウエハ固定ねじ２０と同様に、例えば耐熱性を有するポリイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(ＰＥＥＫ)、ポリエーテルスルフォン(ＰＥＳ)、ポリフェニレンスルファイド(ＰＰＳ)、ポリテトラフルオロエチレン(ＰＴＦＥ)等の樹脂材料や、耐プラズマ性を有する炭化珪素(ＳｉＣ)や、イットリア(Ｙ２Ｏ３)等のセラミックス材料を用いて形成され、ねじ挿通穴１３の小径穴１３Ｂ内に嵌合した状態で、ウエハ固定ねじ２０のねじ部２０Ａに締結されている。この結果、ウエハ固定ねじ２０とウエハ固定ナット３０との締結力により、頭部２０Ｂとウエハ収容凹部１２の溝底との間でウエハＷを挟持した状態で固定している。
【００２２】
なお、固定ねじ２０、固定ナット３０の製法としては、削りだし、成型加工、金属材料へ被覆等適宜選択できる。
【００２３】
このように構成される本実施の形態に係るウエハ固定装置１によれば、ウエハ固定ねじ２０の頭部２０ＢをウエハＷに当接させると共に、ウエハ固定ねじ２０のねじ部２０Ａにウエハ固定ナット３０を締結する構成としたので、ウエハ固定ねじ２０とウエハ固定ナット３０とによる締結力を頭部２０ＢとウエハＷとの間に直接伝えることができ、ウエハＷをウエハ固定ねじ２０の頭部２０Ｂとステージ１０のウエハ収容凹部１２の溝底との間で挟持した状態でウエハＷを確実に固定することができる。
【００２４】
従って、本実施の形態によれば、ウエハＷの表面にＣＶＤ法でエピタキシャル膜等の被膜を形成する際に、ステージ１０を回転、移動するときには、ステージ１０からウエハＷがウエハ収容凹部１２から外れたり、ずれたりするのを抑えることができる。
【００２５】
また、ウエハＷをステージ１０に装着する際には、ウエハＷとウエハ収容凹部１２との密着性を高めることができ、ステージ１０からのウエハＷの加熱時にウエハＷ面内の熱分布の均一性を高めることができる。これによりＣＶＤによるウエハＷの処理時にウエハＷの表面にエピタキシャル膜を均一に成長させることができる。
【００２６】
次に、図５は本発明の第２の実施の形態を示している。なお、本実施の形態では第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００２７】
本実施の形態に係るウエハ固定装置４０は、ステージ１０、ねじ部２０Ａおよび当接部としての頭部２０Ｂを有する締結部であるウエハ固定ねじ２０を含んで構成されている。しかし、本実施の形態に用いるウエハ固定装置４０は、第１の実施の形態で述べたねじ挿通穴１３に替えて軸方向にストレートに延びる円形穴からなる被締結部であるねじ穴４１がステージ１０に形成されている点、および第１の実施の形態で述べたウエハ固定ナット３０が省略されている点で、第１の実施の形態のものとは異なっている。
【００２８】
このように構成される本実施の形態でも、ねじ穴４１にウエハ固定ねじ２０を締結することにより、ウエハ固定ねじ２０の頭部２０Ｂとステージ１０のウエハ収容凹部１２の底部との間でウエハＷを挟持した状態で確実に固定することができ、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００２９】
次に、図６は本発明の第３の実施の形態を示している。なお、本実施の形態では第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００３０】
本実施の形態に係るウエハ固定装置５０は、第１の実施の形態と同様に、ステージ１０、ねじ部２０Ａおよび当接部としての頭部２０Ｂを有する締結部であるウエハ固定ねじ２０、被締結部であるウエハ固定ナット３０を含んで構成されている。また、ステージ１０の表面１０Ａには周方向に間隔をおいて例えば４個のウエハ載置凸部１１（１個のみ図示）が形成され、このウエハ載置凸部１１の中央には、ウエハＷが嵌合して取り付けられる有底の円形穴からなるウエハ収容凹部５１が形成されている。
【００３１】
しかし、このウエハ収容凹部５１の深さはウエハＷの厚さとほぼ同一に設定されている点で、第１の実施の形態と異なっている。このため、ウエハ載置凸部１１の表面１１ＡとウエハＷの表面Ｗａはほぼ面一に配置されている。従って、ウエハ固定ねじ２０の頭部は、ウエハ載置凸部１１の表面１１ＡとウエハＷの表面Ｗａの両方に当接している。
【００３２】
このように構成される本実施の形態でも、ウエハ固定ねじ２０の頭部２０Ｂとステージ１０のウエハ収容凹部５１の溝底との間でウエハＷを挟持した状態で確実に固定することができ、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００３３】
次に、図７および図８は本発明の第４の実施の形態を示している。なお、本実施の形態では第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００３４】
本実施の形態に係るウエハ固定装置６０は、ステージ１０および締結部であるウエハ固定リング６１を含んで構成されている。また、ステージ１０の表面１０Ａには周方向に間隔をおいてウエハＷが載置される例えば４個のウエハ載置凸部６２（１個のみ図示）が形成され、このウエハ載置凸部６２の外周側には被締結部であるねじ部６２Ａが形成されている。
【００３５】
ウエハ固定リング６１は例えば樹脂材料等を用いてリング状に形成されている。また、ウエハ固定リング６１には径方向内向きに突出した当接部である環状突部６１Ａが形成されている。そして、このウエハ固定リング６１はその内周側がウエハ載置凸部６２のねじ部６２Ａに締結されると共に、環状突部６１ＡがウエハＷに当接され、この状態で環状突部６１Ａとウエハ載置凸部６２との間でウエハＷを挟持した状態で固定している。
【００３６】
このように構成される本実施の形態でも、ウエハ載置凸部６２に対するウエハ固定リング６１の締結力をウエハ固定リング６１の環状突部６１ＡとウエハＷとの間に直接伝えることができ、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００３７】
次に、図９は本発明の第５の実施の形態を示している。なお、本実施の形態では第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００３８】
本実施の形態に係るウエハ固定装置７０は、ステージ１０および締結部であるウエハ固定リング７１を含んで構成されている。また、ステージの表面１０Ａには周方向に間隔をおいてウエハＷが載置される有底の円形穴からなる例えば４個のウエハ載置凹部７２（１個のみ図示）が形成され、その内周側には被締結部であるねじ部７２Ａが形成されている。
【００３９】
ウエハ固定リング７１は例えば樹脂材料等を用いてリング状に形成されている。また、ウエハ固定リング７１には、その軸方向一端側（ウエハＷ側）に位置して径方向内向きに突出した当接部である環状突部７１Ａが形成されている。そして、このウエハ固定リング７１は、その外周側がウエハ載置凹部７２のねじ部７２Ａに締結されると共に、環状突部７１ＡがウエハＷに当接され、この状態で環状突部７１Ａとウエハ載置凹部７２の溝底との間でウエハを挟持した状態で固定している。
【００４０】
このように構成される本実施の形態でも、ウエハ載置凹部７２に対するウエハ固定リング７１の締結力をウエハ固定リング７１の環状突部７１ＡとウエハＷとの間に直接伝えることができ、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００４１】
なお、第５の実施の形態では、ウエハ固定リング７１に環状突部７１Ａを突設する構成とした場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば図９中に仮想線で示すように、ウエハ固定リング８１の横断面を略長方形状に形成し、このウエハ固定リング８１をウエハＷに当接させる構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るウエハ固定装置を示す正面図である。
【図２】図１中のウエハ固定装置を示す拡大図である。
【図３】図２中の矢示III−III方向からみた断面図である。
【図４】図３中のウエハ、ウエハ固定ねじおよびウエハ固定ナット等を示す要部拡大断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るウエハ固定装置を拡大して示す要部拡大断面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係るウエハ固定装置を拡大して示す要部拡大断面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係るウエハ固定装置を示す断面図である。
【図８】図７中のウエハ固定装置を拡大して示す要部拡大断面図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態に係るウエハ固定装置を拡大して示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１，４０，５０，６０，７０  ウエハ固定装置、１０  ステージ、１１，６２  ウエハ載置凸部（ウエハ載置部）、１２，５１  ウエハ収容凹部、１３  ねじ挿通穴、２０  ウエハ固定ねじ（締結部）、２０Ａ  ねじ部、２０Ｂ  頭部（当接部）、３０  ウエハ固定ナット（被締結部）、４１  ねじ穴、６１，７１  ウエハ固定リング（締結部）、６１Ａ  環状突部（当接部）、６２Ａ  ねじ部、７１Ａ  環状突部（当接部）、７２  ウエハ載置凹部（ウエハ載置部）、８１  ウエハ固定リング、Ｗ  ウエハ。
【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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