(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板を載置するウェハステージと、
前記ウェハステージの中央部において、上下に可動に設けられ、前記半導体基板を処理する間において噴射口の上部の位置は前記ウェハステージの上面以下となり、前記ウェハステージの表面に略平行な方向にガスを噴射するガス吹き出しピンと、
を有し、
前記ガス吹き出しピンは、前記半導体基板を搬送する間にガスを噴射することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体製造装置において、
前記ウェハステージの上方から、ウェハステージの方向にガスを噴射するガス吹き出し板をさらに含むことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の半導体製造装置において、
前記ウェハステージを収容するチャンバと、
前記ウェハステージの下方に設けられたガス排出口と、
前記ガス排出口から前記チャンバ内のガスを排出するポンプと、
をさらに含むことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれかに記載の半導体製造装置において、
ガスをイオン化するイオナイザーをさらに含み、
前記ガス吹き出しピンから、イオン化されたガスを噴射することを特徴とする半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置に関し、とくに、ウェハステージ上に異物が付着するのを防いで半導体装置の歩留まりを向上させることのできる半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程において、半導体装置の安定性や歩留まり向上のためには、ゴミやパーティクル等の異物の混入を防ぐことが重要である。たとえば、ドライエッチング装置において、ウェハステージにゴミが付着した状態で半導体基板をウェハステージに載置すると、半導体基板のエッチング処理時に半導体基板の温度が局所的に上昇してしまう。このような局所的な温度上昇が生じると、レジスト焼け等の異常が発生する。その結果、設計通りの半導体装置を製造することができず、歩留まり低下を招くことになる。
【０００３】
特許文献１には、ステージ上に落下した異物を自動的に検知して除去し、ステージ上の異物により発生する装置的異常に主因する異常エッチングを未然に防止し、エッチング処理の安定化を図る半導体装置が開示されている。ここで、ステージ上に異物が検知された場合、不活性ガス噴射用ノズルをステージの上方に移動させ、不活性ガスをステージに所定時間以上噴射させる。
【特許文献１】特開２００１−４４１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のように、上方からガスを噴射させるだけでは、ステージ上の異物を除去するのが困難なことがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、半導体基板を載置するウェハステージと、ウェハステージの中央部において、上下に可動に設けられ、半導体基板を処理する間において噴射口の上部の位置はウェハステージの上面以下となり、ウェハステージの表面に略平行な方向にガスを噴射するガス吹き出しピンと、を有し、ガス吹き出しピンは、半導体基板を搬送する間にガスを噴射することを特徴とする半導体製造装置が提供される。
【０００６】
ここで、ガス吹き出しピンは、ガスがウェハステージ表面に噴射される位置に移動された状態でウェハステージの中央から放射状にガスを噴射することができる。このようにすれば、ウェハステージ上に異物が付着するのを防いで、半導体装置の歩留まりを向上させることができる。
【０００７】
本発明の半導体製造装置は、ウェハステージの上方から、ウェハステージの方向にガスを噴射するガス吹き出し板をさらに含むことができる。
【０００８】
このように、ウェハステージの上方からガスを噴射させることにより、上記ガス吹き出しピンから噴射されたガスによりウェハステージ側面に移動させられた異物をウェハステージから除去することができる。
【０００９】
本発明の半導体製造装置は、ウェハステージを収容するチャンバと、ウェハステージの下方に設けられたガス排出口と、ガス排出口からチャンバ内のガスを排出するポンプと、をさらに含むことができる。
【００１０】
このように、ウェハステージ下方に設けられたガス排出口からガスを排出することにより、上記ガス吹き出しピンから噴射されたガスによりウェハステージ側面に移動させられた異物をウェハステージから除去することができる。また、異物をチャンバ外に排出することにより、さらなる異物の付着を抑制することもできる。
【００１１】
本発明の半導体製造装置は、ガスをイオン化するイオナイザーをさらに含むことができ、ガス吹き出しピンから、イオン化されたガスを噴射することができる。
【００１２】
このように、イオン化されたガスを用いることにより、ウェハステージが帯電している場合でも、帯電を除去して、異物を除去しやすくすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ウェハステージ上に異物が付着するのを防いで半導体装置の歩留まりを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態における、半導体製造装置の構成を示す模式図である。ここでは、ドライエッチング装置を例として示す。
ドライエッチング装置１００は、チャンバ１０２と、チャンバ１０２内に設けられたウェハステージ１０４と、ガス吹き出し板１０６と、ガス吹き出しピン１０８と、イオナイザー１１０と、真空ポンプ１１２と、圧力調整バルブ１１４と、ガス導入管１１６と、ガス導入管１１８とを有する。また、ウェハステージ１０４の下方には、チャンバ１０２内のガスを排出するための排出口１１９が設けられている。真空ポンプ１１２は、排出口１１９からチャンバ１０２内のガスを排出してチャンバ１０２内を真空にする。圧力調整バルブ１１４は、チャンバ１０２内の圧力を所定の値に保つ。
【００１５】
チャンバ１０２には、ガス導入管１１８からエッチングガスや不活性ガスが導入され、ガス吹き出し板１０６によりこれらのガスがチャンバ１０２内に分散される。
【００１６】
イオナイザー１１０は、ガス導入管１１６から導入された不活性ガス等のガスをイオン化する。ガス吹き出しピン１０８は、ウェハステージ１０４の中央部に、上下に可動に設けられている。ガス吹き出しピン１０８は、イオン化されたガスを噴射する噴射口を有する。
【００１７】
図２は、ガス吹き出しピン１０８の一例を詳細に示す図である。
図２（ａ）に示すように、ガス吹き出しピン１０８は、導入管１２０と、傘部１２２と、傘部１２２を導入管１２０の噴射口１２１との間に隙間を有するように保持する保持部材１２４とを有する。このように、導入管１２０の噴射口１２１上部に間隔を隔てて傘部１２２を設けることにより、図２（ｂ）に示すように、イオン化されたイオン化ガスが導入管１２０の下方から上方に流れた後、噴射口１２１から図中横方向に噴出する。これにより、ウェハステージ１０４の表面に略平行な方向にイオン化ガスを噴射することができる。図２（ｃ）は、ガス吹き出しピン１０８およびウェハステージ１０４の上面図である。このように、ガス吹き出しピン１０８をウェハステージ１０４の中央に設けることにより、ウェハステージの中央から放射状にイオン化ガスを噴射することができる。
【００１８】
図３は、図２に示したガス吹き出しピン１０８の変形例を示す図である。図２に示した例では、導入管１２０も上下に移動するよう構成された例を示したが、図３に示すように、傘部１２２のみが上下に移動する構成とすることもできる。
【００１９】
図４は、ドライエッチング装置１００の動作を示す図である。
ここでは図示していないが、ドライエッチング装置１００は、チャンバ１０２に隣接して設けられた真空室と、真空室内に設置されたアームをさらに有する。ドライエッチング装置１００において、アームを用いて半導体基板をチャンバ１０２へ搬入したりチャンバ１０２から搬出したりする。また、同様に図示していないが、ウェハステージ１０４中央には、半導体基板をウェハステージ１０４に配置するために上下に駆動するリフトピンが設けられる。本実施の形態において、リフトピンは、ガス吹き出しピン１０８と並行して設けることができる。
【００２０】
アーム（不図示）により半導体基板を搬送する間、ガス導入管１１８に不活性ガスを導入し、ガス吹き出し板１０６から不活性ガスを噴出させる。このとき、真空ポンプ１１２によりチャンバ１０２内のガスを排気することにより、チャンバ１０２内に破線で示したような不活性ガスの流れ１３０が形成される。
【００２１】
つづいて、ガス吹き出しピン１０８の噴射口１２１の上部をウェハステージ１０４上面より上に突出するように上昇させ、ガス導入管１１６にガスを導入し、イオナイザー１１０でイオン化したイオン化ガスをガス吹き出しピン１０８の噴射口１２１から噴射させる。これにより、ガス吹き出しピン１０８からウェハステージ１０４と平行な方向にイオン化ガスが噴射され、破線で示したようなイオン化ガスの流れ１３２が形成される。
【００２２】
このような不活性ガスの流れ１３０およびイオン化ガスの流れ１３２により、ウェハステージ１０４に付着した、または付着しようとしているゴミやパーティクル等の異物を真空ポンプ１１２によりチャンバ１０２の外部に排出する。本実施の形態において、イオナイザー１１０でイオン化されたガスを用いているので、ウェハステージ１０４の帯電を除去することができ、ウェハステージ１０４上に付着した、または付着しようとしている異物の除去効果を高めることができる。
【００２３】
以上の異物除去のための処理を所定時間行った後、ガス導入管１１６へのガスの導入を停止し、ガス吹き出しピン１０８の噴射口１２１の上部がウェハステージ１０４上面以下の位置となるように、ガス吹き出しピン１０８を下降させる。
【００２４】
以上の異物除去のための処理は、ドライエッチング処理が施された半導体基板をチャンバ１０２から排出する間、およびこれからドライエッチング処理を行う半導体基板をチャンバ１０２に搬入する間に行うことができる。
【００２５】
なお、図１および図４において、本発明の本質に関わらない部分の構成については省略してあり、たとえば、高周波電源等は図示していない。以上の異物除去のための処理の後、被処理物の半導体基板をウェハステージ１０４上に載置し、プロセスガス（エッチングガス）をチャンバ１０２内に導入してチャンバ１０２内の圧力を所定の値に保つ。次いで、高周波電源によりプロセスガスをプラズマ状態とし、半導体基板上に形成された膜をエッチング除去する。
【００２６】
以上のように、本実施の形態における半導体製造装置によれば、半導体基板を搬送している間に、ウェハステージ上に異物が付着したり、付着した異物を除去することができるので、半導体装置の歩留まりを向上させることができる。また、このような処理を行うことにより、ウェハステージに異物が付着するのを防ぐことができるので、異物除去のためにチャンバを開放してウェットクリーニングを行う必要もなくなり、生産性が向上する。
【００２７】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明した。しかし、本発明は上述の実施の形態に限定されず、当業者が本発明の範囲内で上述の実施の形態を変形可能なことはもちろんである。
【００２８】
以上の実施の形態においては、ドライエッチング装置を例として説明したが、本発明は、成膜等を行うプラズマ処理装置等、ウェハステージ上で処理を行う種々の装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態における、半導体製造装置の構成を示す模式図である。
【図２】ガス吹き出しピンの一例を詳細に示す図である。
【図３】ガス吹き出しピンの他の例を示す図である。
【図４】ドライエッチング装置の動作を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１００  ドライエッチング装置
１０２  チャンバ
１０４  ウェハステージ
１０６  ガス吹き出し板
１０８  ガス吹き出しピン
１１０  イオナイザー
１１２  真空ポンプ
１１４  圧力調整バルブ
１１６  ガス導入管
１１８  ガス導入管
１２０  導入管
１２１  噴射口
１２２  傘部
１２４  保持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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