JP2002134591A - 半導体ウェハのためのサセプタ - Google Patents
半導体ウェハのためのサセプタInfo
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- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウェハがサセプタ上に配置された場合にウェ
ハの移動を回避する、半導体ウェハのためのサセプタを
提供する。 【解決手段】 半導体ウェハ１２，２２のためのサセプ
タにおいて、面１０が設けられており、該面上にウェハ
１２，２２が配置されることができ、そのために、前記
面１０が凹面の形状を有しており、前記面を加熱するた
めに、前記面に熱的に結合した加熱手段が設けられてい
る。
ハの移動を回避する、半導体ウェハのためのサセプタを
提供する。 【解決手段】 半導体ウェハ１２，２２のためのサセプ
タにおいて、面１０が設けられており、該面上にウェハ
１２，２２が配置されることができ、そのために、前記
面１０が凹面の形状を有しており、前記面を加熱するた
めに、前記面に熱的に結合した加熱手段が設けられてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハのた
めのサセプタに関する。
めのサセプタに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェハ製造の分野において、通常
の処理ステップは、ＣＶＤ（化学的気相成長）、ドライ
エッチング、スパッタリング、ＰＶＤ（物理的気相成
長）などから構成される。このような処理において、ウ
ェハは、ウェハサセプタ、いわゆるウェハチャック上に
配置される。ウェハの裏面がチャック上に戴置され、そ
れにより、ウェハの前面は、処理チャンバ内の環境によ
り反応ガスまたは物理的/化学的処理の適用を受ける。
上記した処理のいずれにおいても、ウェハは、チャック
を介して熱せられなければならない。
の処理ステップは、ＣＶＤ（化学的気相成長）、ドライ
エッチング、スパッタリング、ＰＶＤ（物理的気相成
長）などから構成される。このような処理において、ウ
ェハは、ウェハサセプタ、いわゆるウェハチャック上に
配置される。ウェハの裏面がチャック上に戴置され、そ
れにより、ウェハの前面は、処理チャンバ内の環境によ
り反応ガスまたは物理的/化学的処理の適用を受ける。
上記した処理のいずれにおいても、ウェハは、チャック
を介して熱せられなければならない。
【０００３】半導体ウェハは、通常、歪曲している。こ
の歪曲は、ウェハの前面における１つまたは複数の層に
よって引き起こされ、これらの層は、ウェハに引っ張り
強度を生ぜしめる。ウェハは、前面から見て、凹状また
は凸状のどちらかに歪曲している。特に、ウェハが凹状
に歪曲している場合に、ウェハが処理チャンバ内の高温
のチャック上に配置されるとこの歪曲は増大する。この
ことは、まずウェハの中央が熱せられることにより、半
導体材料の中央部が膨張し、凹状の歪曲が増大すること
によるものである。このことは、ウェハがチャック上に
配置された直後に、しばしば、ウェハの移動または跳ね
上がりを引き起こす。ウェハの歪曲は、２００ｍｍ（ミ
リメートル）（１０インチ）以上の直径を有するウェハ
および特に３００ｍｍ以上の直径を有するウェハに関し
ては特に問題である。
の歪曲は、ウェハの前面における１つまたは複数の層に
よって引き起こされ、これらの層は、ウェハに引っ張り
強度を生ぜしめる。ウェハは、前面から見て、凹状また
は凸状のどちらかに歪曲している。特に、ウェハが凹状
に歪曲している場合に、ウェハが処理チャンバ内の高温
のチャック上に配置されるとこの歪曲は増大する。この
ことは、まずウェハの中央が熱せられることにより、半
導体材料の中央部が膨張し、凹状の歪曲が増大すること
によるものである。このことは、ウェハがチャック上に
配置された直後に、しばしば、ウェハの移動または跳ね
上がりを引き起こす。ウェハの歪曲は、２００ｍｍ（ミ
リメートル）（１０インチ）以上の直径を有するウェハ
および特に３００ｍｍ以上の直径を有するウェハに関し
ては特に問題である。
【０００４】米国特許第５８７２６９４号明細書は、ウ
ェハの湾曲を測定するために、台部と凹部とを有する静
電的なチャックを示している。米国特許第６０２５０９
９号明細書は、平らなウェハをチャックに吸引し、弓形
のウェハを提供し、露光を向上させる真空チャネルを備
えた露光装置のための滑らかに湾曲したチャックを示し
ている。
ェハの湾曲を測定するために、台部と凹部とを有する静
電的なチャックを示している。米国特許第６０２５０９
９号明細書は、平らなウェハをチャックに吸引し、弓形
のウェハを提供し、露光を向上させる真空チャネルを備
えた露光装置のための滑らかに湾曲したチャックを示し
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、ウェハがサセプタ上に配置された場合にウェハ
の移動を防止する、半導体ウェハのためのサセプタを提
供することである。
課題は、ウェハがサセプタ上に配置された場合にウェハ
の移動を防止する、半導体ウェハのためのサセプタを提
供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、ウェハ
を配置することができる面が設けられており、この場
合、該面が凹面形状を有しており、該面を加熱するため
に該面に熱的に結合する加熱手段が設けられた、半導体
ウェハのためのサセプタによって解決される。
を配置することができる面が設けられており、この場
合、該面が凹面形状を有しており、該面を加熱するため
に該面に熱的に結合する加熱手段が設けられた、半導体
ウェハのためのサセプタによって解決される。
【０００７】本発明によるサセプタは、凹面形状を有し
ている半導体ウェハ、有利にはシリコンウェハを収容す
るための面を有している。サセプタの面の凹面形状によ
って、特にチャックが高温の場合には、ウェハのあらゆ
る移動が回避される。
ている半導体ウェハ、有利にはシリコンウェハを収容す
るための面を有している。サセプタの面の凹面形状によ
って、特にチャックが高温の場合には、ウェハのあらゆ
る移動が回避される。
【０００８】面の凹面形状によって、該面の中央部を包
囲したこの面の外側の円により規定される平面は、前記
面の中央から距離を有している。最大直径を有する円と
中央との間の距離は、チャックの凹面形状を特定する。
距離は、２００μｍ（マイクロメートル）以上であるこ
とが望ましい。特にチャックが３００ｍｍ径ウェハのた
めに設計されている場合に、有利には、この距離は、５
００μｍよりも大きい。３００ｍｍよりも大きい直径を
有するウェハに対しては、距離は、５００μｍよりもか
なり大きくてよい。チャックの面の最大円によって規定
される平面と該面の中央との間の特徴的な距離は、最大
可能な歪曲を有するウェハが、ウェハの外周においてチ
ャックの面に接触するような距離であることが望まし
い。ウェハが中央部でチャックと最初に接触することが
避けられる。外周でチャックの高温の面に接触すると、
まずウェハの外側部分が、加熱され、これにより、外方
へ膨張することで、ウェハを平坦にする。したがって、
ウェハの湾曲または歪曲に拘わらず、それぞれのウェハ
がまず周囲において常にチャックの表面に接触するよう
に、チャックは十分に凹面形状でなければならない。上
記の機能は、ウェハの前側を基準として、凹状に弓形の
ウェハと、凸状に弓形のウェハとの両方に該当する。
囲したこの面の外側の円により規定される平面は、前記
面の中央から距離を有している。最大直径を有する円と
中央との間の距離は、チャックの凹面形状を特定する。
距離は、２００μｍ（マイクロメートル）以上であるこ
とが望ましい。特にチャックが３００ｍｍ径ウェハのた
めに設計されている場合に、有利には、この距離は、５
００μｍよりも大きい。３００ｍｍよりも大きい直径を
有するウェハに対しては、距離は、５００μｍよりもか
なり大きくてよい。チャックの面の最大円によって規定
される平面と該面の中央との間の特徴的な距離は、最大
可能な歪曲を有するウェハが、ウェハの外周においてチ
ャックの面に接触するような距離であることが望まし
い。ウェハが中央部でチャックと最初に接触することが
避けられる。外周でチャックの高温の面に接触すると、
まずウェハの外側部分が、加熱され、これにより、外方
へ膨張することで、ウェハを平坦にする。したがって、
ウェハの湾曲または歪曲に拘わらず、それぞれのウェハ
がまず周囲において常にチャックの表面に接触するよう
に、チャックは十分に凹面形状でなければならない。上
記の機能は、ウェハの前側を基準として、凹状に弓形の
ウェハと、凸状に弓形のウェハとの両方に該当する。
【０００９】ＣＶＤ（化学的気相成長）、ドライエッチ
ング、スパッタリングおよびＰＶＤ（物理的気相成長）
のために処理チャンバ内で使用する場合の高温のチャッ
クに関して、サセプタは金属から形成されている。この
ような処理に適したあらゆるタイプの金属が、利用可能
である。有利な金属は、アルミニウムまたはチタンであ
ってよい。
ング、スパッタリングおよびＰＶＤ（物理的気相成長）
のために処理チャンバ内で使用する場合の高温のチャッ
クに関して、サセプタは金属から形成されている。この
ような処理に適したあらゆるタイプの金属が、利用可能
である。有利な金属は、アルミニウムまたはチタンであ
ってよい。
【００１０】チャックは、４００℃にまでチャックを加
熱することができる加熱手段に結合されている。さら
に、チャックが、４００℃より高温にまで加熱されるこ
とも考えられる。あらゆるタイプの公知の加熱方法、例
えば、電気加熱または赤外線ランプによる加熱が用いら
れてよい。半導体産業において、ウェハの湾曲という問
題は特に３００ｍｍ径シリコンウェハに関連するので、
本発明は、有利には、３００ｍｍ径ウェハの製造に適す
る。
熱することができる加熱手段に結合されている。さら
に、チャックが、４００℃より高温にまで加熱されるこ
とも考えられる。あらゆるタイプの公知の加熱方法、例
えば、電気加熱または赤外線ランプによる加熱が用いら
れてよい。半導体産業において、ウェハの湾曲という問
題は特に３００ｍｍ径シリコンウェハに関連するので、
本発明は、有利には、３００ｍｍ径ウェハの製造に適す
る。
【００１１】チャックの表面は、あらゆる公知の形式で
構造化されてよい。面は、滑らかであっても、同心的な
突出したリングが設けられていてもよい。チャックに
は、その他のあらゆるタイプの構造が提供されてよい。
さらに、ウェハを保持するためのあらゆるタイプの公知
の手段、例えば、ウェハを緊締するための装備が利用可
能である。さらに、チャックの表面内に真空を適用する
ための孔が、チャックの表面に設けられてよい。チャッ
クが構造化されている凹面形状は、表面の包絡曲線とな
る。
構造化されてよい。面は、滑らかであっても、同心的な
突出したリングが設けられていてもよい。チャックに
は、その他のあらゆるタイプの構造が提供されてよい。
さらに、ウェハを保持するためのあらゆるタイプの公知
の手段、例えば、ウェハを緊締するための装備が利用可
能である。さらに、チャックの表面内に真空を適用する
ための孔が、チャックの表面に設けられてよい。チャッ
クが構造化されている凹面形状は、表面の包絡曲線とな
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明は、今や、図面を参照して
説明される。
説明される。
【００１３】図１（ａ）において、チャック１は、ウェ
ハ１２を収容するために設けられた上側の面１０を有し
ている。チャック１の底面１１は、単純に表すために、
平面として示されている。しかしながら、加熱手段また
は支持手段を有することができるチャック１の底面１１
は、該チャック１を処理チャンバ内に固定することがで
きるように任意の形状を有している。
ハ１２を収容するために設けられた上側の面１０を有し
ている。チャック１の底面１１は、単純に表すために、
平面として示されている。しかしながら、加熱手段また
は支持手段を有することができるチャック１の底面１１
は、該チャック１を処理チャンバ内に固定することがで
きるように任意の形状を有している。
【００１４】チャック１の上側の面１０は、凹状を有し
ている。これは、チャック１の外側部分１４が、中央部
１３より高い位置にあることを意味する。チャック１
は、環状の形状を有している。外側部分１４にわたる面
１０上の円は、平面１５を規定している。平面１５と中
央部１３との間の距離１６は、チャックの面１０の凹面
形状を特定する。チャック１上に配置しようとするウェ
ハ１２は、図示の実施例においては、３００ｍｍの直径
を有している。３００ｍｍ径ウェハの場合の距離１６
は、有利には、５００μｍ以上である。距離１６は、ウ
ェハ１２の最大可能な湾曲よりも大きいことが望まし
い。
ている。これは、チャック１の外側部分１４が、中央部
１３より高い位置にあることを意味する。チャック１
は、環状の形状を有している。外側部分１４にわたる面
１０上の円は、平面１５を規定している。平面１５と中
央部１３との間の距離１６は、チャックの面１０の凹面
形状を特定する。チャック１上に配置しようとするウェ
ハ１２は、図示の実施例においては、３００ｍｍの直径
を有している。３００ｍｍ径ウェハの場合の距離１６
は、有利には、５００μｍ以上である。距離１６は、ウ
ェハ１２の最大可能な湾曲よりも大きいことが望まし
い。
【００１５】図１（ｂ）に示したように、ウェハ１２
は、平坦になっている。これは、まずウェハ１２の周囲
１７が、ウェハ１２の湾曲の大きさに拘わらずチャック
１の上面１０に接触することによるものである。チャッ
ク１は、３００℃〜４００℃または４００℃以上の温度
に加熱されるので、まずウェハ１２の周囲１７に、熱が
加えられる。その結果、ウェハ１２のシリコン材料の外
側部分が、まず熱せられて、膨張し、外方に引っ張る力
をシリコン材料内に生ぜしめる。その結果、ウェハ１２
は、チャック上に配置されると、適切な時間後に平坦に
なる。これによって、３００ｍｍ径ウェハが平坦な面を
有する高温のチャック上に配置された場合に起こる虞の
ある、ウェハ１２のあらゆる跳ね上がりが回避される。
熱的平衡が確立された時点で、ウェハ１２の平坦状態は
達せられる。
は、平坦になっている。これは、まずウェハ１２の周囲
１７が、ウェハ１２の湾曲の大きさに拘わらずチャック
１の上面１０に接触することによるものである。チャッ
ク１は、３００℃〜４００℃または４００℃以上の温度
に加熱されるので、まずウェハ１２の周囲１７に、熱が
加えられる。その結果、ウェハ１２のシリコン材料の外
側部分が、まず熱せられて、膨張し、外方に引っ張る力
をシリコン材料内に生ぜしめる。その結果、ウェハ１２
は、チャック上に配置されると、適切な時間後に平坦に
なる。これによって、３００ｍｍ径ウェハが平坦な面を
有する高温のチャック上に配置された場合に起こる虞の
ある、ウェハ１２のあらゆる跳ね上がりが回避される。
熱的平衡が確立された時点で、ウェハ１２の平坦状態は
達せられる。
【００１６】図２において、チャック１は、図１と同様
である。チャック１上に配置しようとするウェハ２２の
前方側は、凸状に湾曲した形状を有している。ウェハ２
２の裏側は、チャック１の凹状に形成された面１０上に
配置される。図１の凹面形状のウェハ１２のように、図
２の凸面形状のウェハ２２も、ウェハ２２の周囲２７に
おいてチャック１の面１０に接触する。高温のチャック
１は、まずウェハ２２の外側部分を熱し、これにより、
外方に引っ張る力がシリコン材料内に生ぜしめられ、こ
の力は、平衡状態になるまでウェハを平坦にする。
である。チャック１上に配置しようとするウェハ２２の
前方側は、凸状に湾曲した形状を有している。ウェハ２
２の裏側は、チャック１の凹状に形成された面１０上に
配置される。図１の凹面形状のウェハ１２のように、図
２の凸面形状のウェハ２２も、ウェハ２２の周囲２７に
おいてチャック１の面１０に接触する。高温のチャック
１は、まずウェハ２２の外側部分を熱し、これにより、
外方に引っ張る力がシリコン材料内に生ぜしめられ、こ
の力は、平衡状態になるまでウェハを平坦にする。
【００１７】いずれにせよ、チャック１は、ウェハ１
２，２２の周縁部においてのみチャック１の面１０と熱
的接触を確立するように設計されている。チャック１の
ための距離１６は、有利には、３００ｍｍの直径を有す
るシリコンウェハに対して５００μｍの範囲内である。
２，２２の周縁部においてのみチャック１の面１０と熱
的接触を確立するように設計されている。チャック１の
ための距離１６は、有利には、３００ｍｍの直径を有す
るシリコンウェハに対して５００μｍの範囲内である。
【００１８】チャック１は、底部境界面（底面）１１に
取り付けられた加熱手段を有しており、この加熱手段
は、チャックに十分な熱を提供する。有利には、チャッ
クの面１０は、４００℃または４００℃より僅かに高い
熱をウェハ１２，２２に提供する。チャック１の面１０
は、突出している同心円を有していてもよい。チャック
１の面１０の他のあらゆる微細構造が可能である。
取り付けられた加熱手段を有しており、この加熱手段
は、チャックに十分な熱を提供する。有利には、チャッ
クの面１０は、４００℃または４００℃より僅かに高い
熱をウェハ１２，２２に提供する。チャック１の面１０
は、突出している同心円を有していてもよい。チャック
１の面１０の他のあらゆる微細構造が可能である。
【００１９】チャックの面１０は、上に概説した要求を
満たすような、あらゆる滑らかな弓形形状を有していて
よい。面１０は、常に、ウェハの裏側に接近しているこ
とが望ましいが、ウェハの裏面とチャックの面との間に
十分な距離がなければならず、これにより、ウェハは、
どんな場合でも、湾曲の程度に拘わらずチャックには接
触しない。有利には、ウェハの巨視的な面または包絡面
は、いかなる段部も含むべきではない。チャックの巨視
的な面または包絡面は、連続的な形状を有しており、す
なわち、いかなる段部も含んでいない。上述した要求を
満たす多数の連続的な弓形形状が考えられる。形状の１
つの例は、球面である。面１０が、３次元の放物または
双曲の面の一部であることも可能である。チャックの面
１０は、チャックの外周から中央へと進んでいく時に、
段部がなく滑らかに凹んでいる。したがって、ウェハ
は、縁部においてのみ、チャックの面と接触する。ウェ
ハの周囲のみが、チャックの面と接触する。
満たすような、あらゆる滑らかな弓形形状を有していて
よい。面１０は、常に、ウェハの裏側に接近しているこ
とが望ましいが、ウェハの裏面とチャックの面との間に
十分な距離がなければならず、これにより、ウェハは、
どんな場合でも、湾曲の程度に拘わらずチャックには接
触しない。有利には、ウェハの巨視的な面または包絡面
は、いかなる段部も含むべきではない。チャックの巨視
的な面または包絡面は、連続的な形状を有しており、す
なわち、いかなる段部も含んでいない。上述した要求を
満たす多数の連続的な弓形形状が考えられる。形状の１
つの例は、球面である。面１０が、３次元の放物または
双曲の面の一部であることも可能である。チャックの面
１０は、チャックの外周から中央へと進んでいく時に、
段部がなく滑らかに凹んでいる。したがって、ウェハ
は、縁部においてのみ、チャックの面と接触する。ウェ
ハの周囲のみが、チャックの面と接触する。
【図１】（ａ）および（ｂ）は、凹面のウェハがチャッ
ク上に配置される前（ａ）および熱平衡に達した後
（ｂ）における本発明による凹面形状を有するチャック
を示している。
ク上に配置される前（ａ）および熱平衡に達した後
（ｂ）における本発明による凹面形状を有するチャック
を示している。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、凸状に弓形のウェハを
収容するための図１と同様のチャックを示している。
収容するための図１と同様のチャックを示している。
１ チャック、 １０ 上面、 １１ 底面、 １２，
２２ ウェハ、 １３中央部、 １４ 外側部分、 １
５ 平面、 １６ 距離、 １７ 周囲
２２ ウェハ、 １３中央部、 １４ 外側部分、 １
５ 平面、 １６ 距離、 １７ 周囲
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オーラフ シュトルベック ドイツ連邦共和国 ドレスデン ノルトシ ュトラーセ 38 Ｆターム(参考） 5F031 CA02 HA02 HA07 HA37 MA28 MA29 MA32 PA13 PA30 5F045 BB11 EM05 EM09
Claims (8)
- 【請求項１】 半導体ウェハ（１２，２２）のためのサ
セプタにおいて、 面（１０）が設けられており、該面上にウェハ（１２，
２２）が配置されることができ、この場合、前記面（１
０）が凹面の形状を有しており、 前記面を加熱するために、前記面に熱的に結合した加熱
手段が設けられていることを特徴とする、サセプタ。 - 【請求項２】 前記面（１０）が、中央部（１３）と、
該中央部を包囲する外側部分（１４）とを有しており、
距離（１６）が、前記中央部（１３）と、前記面（１
０）の前記外側部分（１４）上に位置する円によって規
定される平面との間に形成されており、前記距離（１
６）が、２００μｍよりも大きい、請求項１記載のサセ
プタ。 - 【請求項３】 前記距離（１６）が、５００μｍよりも
大きい、請求項２記載のサセプタ。 - 【請求項４】 前記円（１４）が、３００ｍｍの直径を
有している、請求項２または３記載のサセプタ。 - 【請求項５】 前記サセプタが、金属から形成されてい
る、請求項１から４までのいずれか１項記載のサセプ
タ。 - 【請求項６】 前記加熱手段が、少なくとも４００℃の
温度に前記ウェハを加熱するように構成されている、請
求項１記載のサセプタ。 - 【請求項７】 少なくとも３００ｍｍの直径を有するシ
リコンウェハを支持するように構成されている、請求項
１から６までのいずれか１項記載のサセプタ。 - 【請求項８】 前記面（１０）に同心的な突出したリン
グが設けられている、請求項１から７までのいずれか１
項記載のサセプタ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP00118670.9 | 2000-08-29 | ||
| EP00118670A EP1184894B1 (en) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | Method of operating a susceptor for semiconductor wafers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002134591A true JP2002134591A (ja) | 2002-05-10 |
Family
ID=8169684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001260027A Pending JP2002134591A (ja) | 2000-08-29 | 2001-08-29 | 半導体ウェハのためのサセプタ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020023590A1 (ja) |
| EP (1) | EP1184894B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002134591A (ja) |
| DE (1) | DE60037188T2 (ja) |
Cited By (4)
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