JP2000077506A - スパッタリング装置 - Google Patents

スパッタリング装置

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JP2000077506A
JP2000077506A JP24396698A JP24396698A JP2000077506A JP 2000077506 A JP2000077506 A JP 2000077506A JP 24396698 A JP24396698 A JP 24396698A JP 24396698 A JP24396698 A JP 24396698A JP 2000077506 A JP2000077506 A JP 2000077506A
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JP
Japan
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wafer
lift
support
chamber
substrate
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JP24396698A
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English (en)
Inventor
Takahiko Uematsu
隆彦 植松
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】チャンバー内の真空を破らずに、ウエハずれを
解消する。 【解決手段】ウエハリフトはウエハ支柱1aとウエハ支
柱リング1bと予備リフトピン2と予備リフトピン支持
リング3で構成される。ウエハ支柱1aには貫通孔が開
いており、この貫通孔に予備リフトピン2が挿入され、
上端は図示されていないウエハと接触する。また下端は
予備リフトピン支持リング3に固着している。ウエハが
不正常な位置(ウエハずれが起きた状態)でウエハ支柱
1aに載った場合に、この予備リフトピン支持リング3
を上下させることで、予備リフトピン2に接触するウエ
ハの一端を上下させ、ウエハをウエハ支柱1aの正常な
位置で載るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体素子の製造
装置であるスパッタリング装置に関し、特にスパッタリ
ング装置のチャンバー内の機構に関する。
【0002】
【従来の技術】スパッタリング装置の金属膜を堆積する
箇所であるスパッタチャンバーにおいて、ウエハを支持
し、加熱する基板(加熱支持体でウエハヒータともい
う)とその加熱方法には次のようなものがある。 (a)ウエハを基板に単に載せるだけで、ウエハの下か
ら、石英板を通して加熱する。 (b)クランプリングでウエハを押さえつけて、基板に
ヒータガスであるArガスを流すことで加熱する(熱を
Arガスで伝導させる)。 (c)セラミックなどの材料で作られている静電チャッ
クの基板を使ってウエハを固定して、基板の孔からヒー
タガスを流して加熱する。
【0003】また、ウエハを搬送用のロボットアームか
ら基板に載せる、または基板からアームに載せるための
ウエハリフトについても、いくつかのタイプがあり、ウ
エハの中心部付近を支持して、ウエハをアップ・ダウン
させるもの、ウエハの周辺部を支持して、アップ・ダウ
ンさせるものがある。前記の(a)の場合、加熱の均一
性が良くない、また、前記の(c)の場合、静電チャッ
クのコストが高く、チャック面に金属が堆積すると使用
できないなどから、前記の(b)の場合が最も多く用い
られている。この(b)の方法は、加熱の均一性に優
れ、基板のコストが安く、さらに搬送の信頼性がよいな
どの利点をもっており、この(b)の方法を用いた従来
のスパッタリング装置についてつぎに説明する。
【0004】図4は、従来のスパッタリング装置のチャ
ンバー内の構成を示した図であり、同図(a)はウエハ
リフトの構成図、同図(b)はチャンバー内の構成図で
ある。同図(a)において、ウエハリフト1はウエハを
周辺部で支えるウエハ支柱1aとウエハ支柱1aを固着
しているウエハ支柱リング1bから構成されている。こ
のウエハ支持リング1bは基板30に固着している。
【0005】同図(b)は基板30とウエハ支柱1aの
先端がほぼ同一の高さになっている状態を示し、図示さ
れていないロボットアームから基板30上に図示されて
いないウエハを載せる場合の状態を示している。ターゲ
ット41はスパッタリングするときの金属ソースであ
る。クランプリング42はウエハリフト1と基板30に
支持されたウエハが上昇したときに、ウエハの周辺部を
上方から支持する役目をする。そのとき、シールド43
はターゲット41と図示されていないウエハの間で発生
したターゲット金属原子を閉じ込める役目をする。搬送
口44は次工程とウエハをやり取りする口である。
【0006】図5はチャンバー内の動きを示す図で、同
図(a)と同図(b)は動き順番に追って示したチャン
バー内の構成図である。同図(a)はウエハの受入れ状
態を示す図、同図(b)はウエハリフトのみ上昇させた
図である。先ず、チャンバー50内を真空状態とする。
このチャンバー50以外のロボットアーム45が移動す
る箇所も当然真空状態となっている。この真空状態の中
を、ロボットアーム45で搬送されてきたウエハ20は
搬送口44からチャンバー50内に受入れられる(同図
(a))。ウエハ20は搬送口44からウエハ支柱1a
に移され、ウエハ支柱1aを上昇させて、クランプリン
グ42に接触させる(同図(b))。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ここで、ウエハ支柱1
aと基板30の位置関係について詳細に説明する。堆積
時はウエハ支柱1aより基板30が多少上に位置する。
クランプリング42とウエハ20の接着が起きた場合、
手動操作で、例えば、基板30は例えば、0.1mm刻
みでアップ・ダウンの微調整の可動ができるが、ウエハ
支柱1aは微調整ができず、その動きは粗く、ウエハ支
柱1aをアップさせるとウエハ20がシールド43に当
たってウエハ20が割れる場合がある。
【0008】例えば、図6に示すように、一旦、クラン
クリング42に接着したウエハ20は、しばらくして自
重で基板30上に落ちるが、大抵、ウエハ支柱1aに引
っ掛かって、ウエハ20はずれる(図6(a))。この
場合の対処として、ウエハ支柱1aを基板30より下げ
て、手動操作で基板30を矢印Yで示すように上下に動
かす。そして、ウエハ20をウエハ支柱1aのL字形の
底部Gに落とし込むことができる正常の位置に、ウエハ
20を矢印Xの方向に動かす(図6(b))。
【0009】その後で、図示されていないロボットアー
ムにウエハ20を移動させる。このようにして、チャン
バー50を大気開放することなしに、処理を再開できる
ようなる。しかし、ウエハ20が正常な位置に戻ること
は極めて少なく、ウエハずれが解消されないことが多
い。またウエハずれを直す操作の過程でウエハ20が割
れる場合が多い。それを防ぐために、チャンバー50を
大気開放して、ウエハ20を手動で正常な位置に戻し、
再度チャンバー50を真空状態にして処理を再開させる
場合が多く、一時処理が停止されて、生産性が上がらな
い。
【0010】この発明の目的は、前記の課題を解決し
て、チャンバー内の真空を破らずに、ウエハずれを解消
できるスパッタリング装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、チャンバー内にクランプリングとウエハリフトと
加熱支持体(基板のこと)とを有し、ウエハリフトでウ
エハをクランプリングに接触させ、加熱支持体でウエハ
を支持し、且つ、加熱してスパッタリングを行うスパッ
タリング装置において、前記ウエハリフトを構成するウ
エハを支えるウエハ支柱に予備リフトを備える構成とす
るまた前記予備リフトがウエハリフトのウエハ支柱内を
貫通し上下に可動できるようにするとよい。
【0012】前記予備リフトを上下に可動させる機構と
して、例えばモータなどを有する構成とするとよい。こ
のようにすることで、ウエハとクランプリングの接着が
起きたときに、チャンバー内の真空を破らずに、予備リ
フトを上下に微動させて、ウエハを正常な位置に戻し、
ウエハ処理を迅速に行うようにする。
【0013】
【発明の実施の形態】図1はこの発明の一実施例のウエ
ハリフトの要部構成図である。ウエハリフト1はウエハ
支柱1aとウエハ支柱リング1bおよび予備リフトピン
2(前記の請求項で予備リフトと表現しているもの)が
挿入され、この予備リフトピン2の上端は点線で示され
ていると予備リフトピン支持リング3で構成されてい
る。ウエハ支柱1aには貫通孔60が開いており、この
貫通孔60に予備リフトピン2が挿入され、この予備リ
フトピン2の上端は点線で示されているウエハ20と接
触する。また下端は予備リフトピン支持リング3に固着
している。
【0014】ウエハが不正常な位置(ウエハずれが起き
た状態)でウエハ支柱1aに載った場合に、この予備リ
フトピン支持リング3を上下させることで、予備リフト
ピン2に接触するウエハの一端を上下させ、ウエハをウ
エハ支柱1aの正常な位置で載るようにする。ここでウ
エハが正常な位置に載るとは、4本のウエハ支柱1aの
G部にウエハが載った状態である。
【0015】こうすることで、チャンバー内の真空を破
らずにウエハを正常位置に戻すことができ、チャンバー
内からロードロック室(ウエハ・カセットのセットおよ
び取り出しを行うチャンバーのこと)にウエハを素早く
回収できる。図2はウエハリフトとウエハリフト駆動部
の要部構成図である。ウエハ支柱フープ1bはウエハリ
フト用ベローズ5に固着し、ウエハリフト用ベローズ5
はリフトシャフト7に固着され、空気51の出し入れ
で、このリフトシャフト7を上させる。この空気圧を空
圧バルブ11で調節する。また予備リフトピン用フープ
1bは予備リフトピン用ベローズ6に固着され、このベ
ローズ6はリフトシャフト7aに固着している。リフト
シャフト7aは小型のモータ12で上下運動する。尚、
これらのリフトシャフト7、7aはブラケット8で支持
され、ブラケット8内を上下運動する。
【0016】図3はウエハとクランプリングの接着後、
不正常な位置にセットされたウエハを正常位置に戻すた
めの一連の動作を示す図で、同図(a)から同図(d)
は動作の順番に示した要部構成図である。ウエハとクラ
ンプリングの接着でウエハ20がクランプリングに接着
した後、基板30にウエハ20が落ちて、ウエハ20の
左側がウエハ支柱1aに載り、右側が基板30に載って
いる(同図(a))。つぎに、ウエハ支柱1aを矢印A
のように粗く上昇させ、さらにウエハ20が載っている
ウエハ支柱1aの予備リフトピン2を矢印Bのように上
下に微動させて、斜めになっているウエハ20を矢印C
のように右側にずらす操作をする(同図(b))。それ
と同時にウエハ支柱1aを下げてG部と基板30の高さ
を同一にしてG部にウエハ20が滑り込むようにして、
ウエハ20は正常な位置に戻し、ウエハずれは解消され
る(同図(c))。その後、基板30を矢印Dの方向に
下げて、次工程のチャンバーにウエハ20を搬送する準
備をする(同図(d))。
【0017】こうすることで、チャンバー内は真空を維
持したまま、例えば、ウエハとクランプリングの接着に
よりウエハずれが生じたとしても、ウエハを正常な位置
に戻すことができて、次工程のチャンバーにウエハを搬
送することができる。
【0018】
【発明の効果】この発明によれば、ウエハとクランプリ
ングの接着によるウエハずれが生じても、予備リフトピ
ンを上下させることで、ウエハを正常位置に戻し、チャ
ンバー内の真空状態を破ることなく処理を再開できる。
これにより、ウエハずれによるウエハ処理の一時停止時
間が短縮できて、生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例のウエハリフトの要部構成
【図2】ウエハリフトとウエハリフトの駆動部の要部構
成図
【図3】ウエハとクランプリングの接着後異常位置にセ
ットされたウエハを正常位置に戻すための一連の動作を
示す図で、(a)から(d)は動作の順番に示した要部
構成図
【図4】従来のスパッタリング装置のチャンバー内の構
成を示した図であり、(a)はウエハリフトの構成図、
(b)はチャンバー内の構成図
【図5】チャンバー内の動きを示す図で、(a)と
(b)は動きを順番を追って示したチャンバー内の構成
【図6】ウエハとクランプリング接着後、ウエハが異常
位置にセットされた従来の状態を示す図で、同図(a)
は接着後、ウエハが落下して、ウエハがずれた状態を示
す図、同図(b)は正常位置に戻らずに不正常な位置の
ままの状態を示す図
【符号の説明】
1 ウエハリフト 1a ウエハ支柱 1b ウエハ支柱リング 2 予備リフトピン 3 予備リフトピン支持リング 5 ウエハリフト用ベローズ 6 予備リフトピン用ベローズ 7 リフトシャフト 7a リフトシャフト 8 ブラケット 10 エアシリンダー 11 空圧バルブ 12 モータ 20 ウエハ 30 基板 41 ターゲット 42 クランプリング 43 シールド 44 搬送口 45 ロボットアーム 50 チャンバー 51 空気 52 基板リフト 53 ウエハリフト駆動部 54 排気口 56 基板リフト 60 貫通孔 A 矢印 B 矢印 C 矢印 D 矢印 E 矢印 X 矢印 Y 矢印 G ウエハ支柱の先端部のL字部の底部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】チャンバー内にクランプリングとウエハリ
    フトと加熱支持体とを有し、ウエハリフトでウエハをク
    ランプリングに接触させ、加熱支持体でウエハを支持
    し、且つ、加熱してスパッタリングを行うスパッタリン
    グ装置において、前記ウエハリフトを構成するウエハを
    支えるウエハ支柱に予備リフトを備えることを特徴とす
    るスパッタリング装置。
  2. 【請求項2】前記予備リフトがウエハ支柱内を貫通し上
    下に可動することを特徴とする請求項1記載のスパッタ
    リング装置。
  3. 【請求項3】前記予備リフトを上下に可動させる機構を
    有することを特徴とする請求項1記載のスパッタリング
    装置。
JP24396698A 1998-08-28 1998-08-28 スパッタリング装置 Pending JP2000077506A (ja)

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