(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェーハ等の被処理物を載置するテーブルにおいて、テーブルと搬送装置との間で被処理物の授受を行なう搬送爪と、テーブル上に載置された被処理物の周縁部上面を押える押え爪とを備え、前記搬送爪はテーブルの周囲に配置されるとともにシリンダユニット等の駆動源によって昇降動可能とされ、上昇限位置を被処理物の授受位置とし、また下降限位置にてテーブル上面の周縁に形成した凹部に嵌合し、嵌合した状態で搬送爪上面とテーブル上面とは面一となり、また前記押え爪はテーブルの周囲に配置されるとともに前記搬送爪とは独立して前記駆動源によって昇降動可能とされ、且つ前記搬送爪を取り付けた支持部材を押え爪を取り付けた支持部材にて押し上げるとともに押え爪を搬送爪よりも先に上昇せしめることを特徴とする被処理物載置テーブル。
【請求項２】
請求項１に記載の被処理物載置テーブルにおいて、前記搬送爪及び押え爪はそれぞれ複数本設けられるとともにテーブルの周囲に位相をずらして配置されることを特徴とする被処理物載置テーブル。
【請求項３】
請求項２に記載の被処理物載置テーブルにおいて、前記複数本の搬送爪及び押え爪はそれぞれ１つの支持部材に取り付けられ、テーブル本体にはこれら支持部材が昇降動するためのスリットが形成されていることを特徴とする被処理物載置テーブル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体ウェーハにプラズマ処理を施す装置等に組み込まれる被処理物載置テーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェーハにエッチングやアッシング等の処理を施す場合には、反応チャンバー内に配置した載置テーブル上にウェーハを載置固定し、この状態で反応チャンバー内に反応ガスを導入して処理を行なうようにしている。
【０００３】
載置テーブル上にウェーハを搬送系より受け渡しする治具による凹凸があるとプラズマを印加したときにその部分で電界が乱れて、エッチングが均一に行なえず、またゴミも発生しやすく好ましくない。
そこで、特開平５−１７５１６０号公報及び特開平５−２１７９４８号公報に提案される構造の被処理物載置テーブルがある。
【０００４】
上記公報に開示される被処理物載置テーブルは図９に示すように、載置テーブル１００にホルダ１０１を設け、このホルダ１０１の一部をテーブル１００上面に対して昇降動する環状部１０２とし、この環状部１０２にウェーハＷの下面周縁を支持する支持部１０３を設け、更にテーブル１００上面にホルダ１０１が下降した際に前記支持部１０３が入り込む凹部１０４を形成し、ホルダの環状部１０２をテーブル上面より上昇させた状態で、環状部１０２と支持部１０３との間にウェーハＷを挿入して受け渡し、次いでホルダを下降させてウェーハＷをテーブル１００上面に載置し、更に載置したウェーハＷの周縁を環状部１０２の一部でテーブル１００上面に押し付けて固定するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の構造にあっては、ホルダ１０１を下降させて環状部１０２でウェーハＷの周縁部上面を押え付けた状態で、図１０に示すように、凹部１０４の部分が隙間になり、凹部１０４の周囲のプラズマが不均一になる。
また、静電吸着は近年のエッチング装置に必須の技術であるが、吸着力が十分に得られずエッチング中にウェーハの位置ズレや冷却効率の低下を招いたり、逆に処理後、残留吸着により、搬送エラーを起こす等のトラブルを生じる場合がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく本願の第１発明に係る被処理物載置テーブルは、テーブルと搬送装置との間で被処理物の授受を行なう搬送爪を備え、この搬送爪をテーブルの周囲に配置するとともに昇降動可能とし、上昇限位置を被処理物の授受位置とし、また下降限位置にてテーブル上面の周縁に形成した凹部に嵌合し、嵌合した状態で搬送爪上面とテーブル上面とは面一となるようにした。
【０００７】
また、本願の第２発明に係る被処理物載置テーブルは、第１発明に係る被処理物載置テーブルに更にテーブル上に載置された被処理物の周縁部上面を押える押え爪を付加し、この押え爪をテーブルの周囲に配置するとともに前記搬送爪とは独立して昇降動可能とした。
この押え爪により静電吸着が正常に着脱できなかったときの重大な被害を回避することができる。また、搬送爪と独立して昇降可能としたことにより、テーブル上でのウェーハの受け渡しをスムーズに行える。
【０００８】
ここで、前記テーブルの周縁部上面にはリング部材を嵌め込み、このリング部材に下降限における搬送爪が嵌合する凹部を形成した構造、搬送爪の上面に被処理物の周縁部が嵌り込む段部を形成した構造、搬送爪及び押え爪をそれぞれ複数本設け、これらをテーブルの周囲に位相をずらして配置した構造とすることが可能である。
【０００９】
搬送爪及び押え爪をそれぞれ複数本設けた場合、搬送爪及び押え爪をそれぞれ１つの支持部材に取り付け、テーブル本体にこれら支持部材が昇降動するためのスリットを形成するようにし、また押え爪を取り付けた支持部材をシリンダユニット等の駆動源にて昇降動せしめ、搬送爪を取り付けた支持部材を押え爪を取り付けた支持部材にて押し上げるようにしてもよく、搬送爪を取り付けた支持部材をシリンダーユニット等の駆動源にて昇降動せしめ、押え爪を取り付けた支持部材を搬送爪を取り付けた支持部材にて押し下げるようにしてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る載置テーブルを組み込んだＥＣＲ装置（電子のサイクロトロン運動を利用したプラズマエッチング装置）の概略構成図であり、この装置は石英等からなる反応チャンバー１を２．４５ＧＨzのマイクロ波発振器２につながる導波管３またはキャビティ内に収納し、導波管３の周囲には磁界発生コイル４を配置し、更に反応チャンバー１内を真空ポンプ５につなげるとともに反応チャンバー１内の下方にウェーハＷの載置テーブル１０を設けている。
【００１１】
次に、図２乃至図８に基づいて載置テーブル１０について説明する。載置テーブル１０はセラミックからなる筒体１１内に、上方から順に、セラミック製の支持ブロック１２、セラミック製の支持プレート１３、アルミニウム製の下部電極１４、アルミニウム製の静電チャック板１５及びセラミック製のリング部材１６を積層している。
【００１２】
また、載置テーブル１０はテーブルと搬送装置との間で被処理物の授受を行なう搬送爪１７と、テーブル上に載置されたウェーハＷ（被処理物）の周縁部上面を押える押え爪１８とを備えている。
【００１３】
搬送爪１７と押え爪１８はテーブルの周囲に位相をずらせて配置され、搬送爪１７は柱体１９の上端部に取り付けられ、柱体１９の下端部は放射状に伸びる支持部材２０の外端部に取り付けられ、また押え爪１８は柱体２１の上端部に取り付けられ、柱体２１の下端部は放射状に伸びる支持部材２２の外端部に取り付けられている。
【００１４】
前記筒体１１の内周面には前記柱体１９，２１が入り込む溝部２３が形成され、前記支持ブロック１２には支持部材２０，２２の上下動を可能とするスリット２４が形成されている。尚、図示例にあってはスリット２４は上下方向に貫通しているが、支持ブロック１２をバラバラにしないために、底板２５に支持ブロック１２を固定するか、支持ブロック１２の下端部若しくは上端部にスリットのない部分を設けるようにしてもよい。
【００１５】
また、前記静電チャック板１５の下面には冷却水通路２６が形成され、この冷却水通路２６に連通する冷却水導入孔２７及び冷却水排出孔２８が、底板２５、支持ブロック１２、支持プレート１３及び下部電極１４に形成され、また静電チャック板１５の上面中央にはウェーハＷを冷却するためのＨeガス噴出孔２９が形成され、このＨeガス噴出孔２９につながるＨeガス導入孔３０が底板２５、支持ブロック１２、支持プレート１３及び下部電極１４に形成されている。そして、下部電極１４には底板２５、支持ブロック１２及び支持プレート１３を貫通して高周波印加用の導線３１が接続されている。
【００１６】
前記支持部材２２は支持部材２０よりも下側に配置され、この支持部材２２が駆動源としてのシリンダユニット３２に取り付けられ、シリンダユニット３２によって支持部材２２および押え爪１８を昇降動し、また支持部材２２が所定位置まで上昇したら、支持部材２２及び押え爪１８とともに支持部材２０および搬送爪１７を上昇せしめるようにしている。
【００１７】
また、前記リング部材１６にはウェーハＷの周縁部が嵌り込む段部３３が形成され、同様の段部３４が搬送爪１７にも形成されている。更に、リング部材１６には、下降限における搬送爪１７が嵌合する凹部３５が形成されている。この凹部３５の深さは搬送爪１７の厚みとほぼ等しくされ、嵌合した状態で搬送爪１７上面とチャック板１５上面とが面一となるようにしている。
【００１８】
以上において、図７に示すように、シリンダユニット３２の作動で、搬送爪１７及び押え爪１８を上昇させた状態で、搬送爪１７と押え爪１８の間の空間にウェーハＷを挿入し、搬送爪１７上にウェーハＷを受け渡す。
【００１９】
次いで、シリンダユニット３２を圧縮することで、支持部材２２及び押え爪１８は下降され、支持部材２２によって押し上げられていた支持部材２０及び搬送爪１７も同様に下降される。また、押え爪１８が下降される時にウェーハＷと搬送爪１７を当接下降させることも可能である。この時、搬送爪１７を凹部３５に嵌合せしめる。この時点でウェーハＷは静電チャック板１５上に載置される。尚、これに先立って、ウェーハＷはＨeガス噴出孔２９からのＨeガスにて−６０℃程度まで均一に冷却される。そして、反応ガスとして代替フロンや塩素ガスを用いてエッチングがなされる。
【００２０】
尚、図示例にあっては、押え爪１８を備えた被処理物載置テーブルを示したが、押え爪１８に関しては省略することが可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、テーブルと搬送装置との間で被処理物の授受を行なう搬送爪をテーブルの周囲に配置するとともに昇降動可能とし、上昇限位置を被処理物の授受位置とし、また下降限位置にてテーブル上面の周縁に形成した凹部に嵌合し、嵌合した状態で搬送爪上面とテーブル上面とは面一となるようにしたので、プラズマが均一になる。
【００２２】
また、上記構成に加えて、被処理物の周縁部上面を押える押え爪を設けることで、被処理物をテーブル上面に確実に固定することができる。
【００２３】
また、テーブルの周縁部上面に搬送爪が嵌合する凹部を形成したリング部材を設けることで、最もプラズマに侵食されやすい箇所を交換可能にすることができ、プラズマ処理装置としての寿命が延びる。
【００２４】
また、搬送爪に被処理物周縁部が嵌り込む段部を設けることで、被処理物の位置決めが自動的になされ、且つ位置ずれが生じにくくなる。
【００２５】
更に、搬送爪及び押え爪をそれぞれの支持部材に取り付け、搬送爪の上昇限位置と押え爪の上昇限位置との間にはウェーハの出し入れができる程度の空間を設けるようにし、押え爪の支持体で搬送爪の支持体を上昇させるようにすれば、シリンダ等の駆動源を１つにして、搬送爪と押え爪とを独立して昇降動せしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る載置テーブルを組み込んだプラズマ処理装置の概略構成図
【図２】本発明に係る載置テーブルの分解斜視図
【図３】図２のＡ−Ａ方向を基準とした載置テーブルの横断面図
【図４】図２のＢ−Ｂ方向を基準とした載置テーブルの横断面図
【図５】図４のＣ−Ｃ方向を基準とした載置テーブルの縦断面図
【図６】図４のＤ−Ｄ方向を基準とした載置テーブルの縦断面図
【図７】図４のＥ−Ｅ方向を基準とした載置テーブルの縦断面図
【図８】ウェーハをテーブル上に押え付けている状態の図７と同様の図
【図９】従来の被処理物載置テーブルの断面図
【図１０】従来の被処理物載置テーブルの課題を示す図
【符号の説明】
１０…載置テーブル、１１…筒体、１２…支持ブロック、１３…支持プレート、１４…下部電極、１５…静電チャック板、１６…リング部材、１７…搬送爪、１８…押え爪、１９，２１…柱体、２０，２２…支持部材、２４…スリット、３３，３４…段部、３５…凹部、Ｗ…被処理物。
【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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