JP2009253115A - Wafer stage - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は半導体ウェーハ等に対してCVDや熱処理等を施す半導体処理装置、特に半導体処理装置において半導体ウェーハを載置するために用いられるウェーハステージに関する。 The present invention relates to a semiconductor processing apparatus for performing CVD or heat treatment on a semiconductor wafer or the like, and more particularly to a wafer stage used for mounting a semiconductor wafer in a semiconductor processing apparatus.
半導体処理装置としては、例えば特許文献1などで良く知られているように、枚葉式で処理を行うマルチチャンバ装置がある。このマルチチャンバ装置は、複数のチャンバを、すなわち平面視して中央に配置された搬送チャンバと、この搬送チャンバの周囲に配設され、半導体ウェーハ(以下、単にウェーハと称することがある)に対してCVD処理や熱処理などの各種のプロセスが施されるプロセスチャンバと、ウェーハカセットが載置されるロードロックチャンバとを備えている。中央の搬送チャンバには、半導体ウェーハを搬送するための搬送ロボットが格納されており、ロードロックチャンバのウェーハステージと各プロセスチャンバとの間で半導体ウェーハを搬送できる構成である。
ところで、ウェーハステージに載置されたウェーハは、上述したように、搬送ロボットなどのハンドリングツールによって各プロセスチャンバなどの搬送先に搬送される。
ところが、このハンドリングツールを用いてウェーハステージに載置されたウェーハを搬出するときに、ウェーハの裏面(接触面)とウェーハステージの載置面との間で擦れ(摩擦)などが生じ、そのウェーハ裏面にキズや汚れといった不具合が発生することがある。
そして、ウェーハ裏面にキズが生じた場合は、その後の処理で行われる例えばシリコンエピタキシャル成長中にこのキズを基点としたシリコンが異常成長し、欠陥が発生することがある。
By the way, as described above, the wafer placed on the wafer stage is transferred to a transfer destination such as each process chamber by a handling tool such as a transfer robot.
However, when the wafer placed on the wafer stage is unloaded using this handling tool, rubbing (friction) occurs between the back surface (contact surface) of the wafer and the placement surface of the wafer stage, and the wafer. Problems such as scratches and dirt may occur on the back side.
If scratches occur on the back surface of the wafer, silicon based on the scratches may grow abnormally during, for example, silicon epitaxial growth performed in subsequent processing, and defects may occur.
この発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、ウェーハとウェーハステージのウェーハ載置面との間の擦れの発生が防止されたウェーハステージを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a wafer stage in which the occurrence of rubbing between the wafer and the wafer mounting surface of the wafer stage is prevented.
請求項1に記載の発明は、半導体処理装置に適用される半導体ウェーハを載置するために用いられる円形のウェーハステージであって、半導体ウェーハが載置される平坦なウェーハ載置面を備え、このウェーハ載置面の外周縁は、ウェーハ載置面に接する半導体ウェーハ裏面の外周縁より内側に位置して形成されているウェーハステージである。 The invention according to claim 1 is a circular wafer stage used for mounting a semiconductor wafer applied to a semiconductor processing apparatus, and includes a flat wafer mounting surface on which a semiconductor wafer is mounted, The outer peripheral edge of the wafer mounting surface is a wafer stage formed on the inner side of the outer peripheral edge of the back surface of the semiconductor wafer in contact with the wafer mounting surface.
ウェーハ裏面におけるキズや汚れの発生について鋭意検討したところ、キズや汚れはウェーハの外周部で発生しやすく、さらに検討を重ねたところ、キズや汚れはウェーハ裏面の外周縁において最も発生しやすかった。この点、本発明のように、ウェーハ載置面を、その外周縁がウェーハ載置面に接する半導体ウェーハ裏面の外周縁より内側に位置するように形成すれば、ウェーハステージにウェーハを載置したときに、ウェーハ裏面の外周縁とウェーハステージのウェーハ載置面との接触が防止される。したがって、ウェーハステージからウェーハを搬出するときに、ウェーハ裏面の外周縁とウェーハステージのウェーハ載置面との間における擦れの発生が確実に防止され、ウェーハ裏面におけるキズや汚れの発生がより確実に防止される。 As a result of intensive investigations on the occurrence of scratches and dirt on the backside of the wafer, scratches and dirt were likely to occur on the outer periphery of the wafer, and further investigations revealed that scratches and dirt were most likely to occur on the outer peripheral edge of the wafer backside. In this regard, as in the present invention, if the wafer mounting surface is formed so that the outer peripheral edge is located inside the outer peripheral edge of the back surface of the semiconductor wafer that is in contact with the wafer mounting surface, the wafer is mounted on the wafer stage. Sometimes, contact between the outer peripheral edge of the wafer back surface and the wafer placement surface of the wafer stage is prevented. Therefore, when unloading the wafer from the wafer stage, the occurrence of rubbing between the outer periphery of the wafer back surface and the wafer mounting surface of the wafer stage is reliably prevented, and scratches and dirt on the wafer back surface are more reliably generated. Is prevented.
請求項2に記載の発明は、上記ウェーハ載置面の外側に、このウェーハ載置面の外周縁に隣接して環状の外溝が形成され、この外溝の内側壁の直径は、上記ウェーハ載置面に載置された半導体ウェーハ裏面の直径より小径であり、上記外溝の外側壁の直径は、上記ウェーハ載置面に載置された半導体ウェーハの裏面の直径より大径である請求項1に記載のウェーハステージである。 According to a second aspect of the present invention, an annular outer groove is formed on the outer side of the wafer mounting surface adjacent to the outer peripheral edge of the wafer mounting surface, and the diameter of the inner wall of the outer groove A diameter smaller than the diameter of the back surface of the semiconductor wafer placed on the placement surface, and the diameter of the outer wall of the outer groove is larger than the diameter of the back surface of the semiconductor wafer placed on the wafer placement surface. The wafer stage according to Item 1.
このような環状で所定幅の外溝を形成すると、ウェーハ裏面の外周縁とウェーハステージのウェーハ載置面との接触が防止され、キズや汚れの発生が防止される。また、このような構造は、溝を備えていない従来のウェーハステージに外溝を形成することによって得られる構造であり、従来のウェーハステージについても本発明を容易に適用することができる。 When such an annular outer groove having a predetermined width is formed, contact between the outer peripheral edge of the wafer back surface and the wafer placement surface of the wafer stage is prevented, and the generation of scratches and dirt is prevented. Further, such a structure is a structure obtained by forming an outer groove on a conventional wafer stage that is not provided with a groove, and the present invention can be easily applied to a conventional wafer stage.
請求項3に記載の発明は、上記ウェーハ載置面の内側または外側に、このウェーハ載置面に載置される半導体ウェーハとは異なる直径の半導体ウェーハを載置するための別のウェーハ載置面が1つ以上形成されており、形成されている複数のウェーハ載置面から任意に選択される隣接配置された2つのウェーハ載置面のうち、大径の半導体ウェーハが載置される環状の大径用ウェーハ載置面の内周縁は、小径の半導体ウェーハが載置される小径用ウェーハ載置面の外周縁より外側に位置しており、上記大径用ウェーハ載置面の内周縁の直径は、上記小径用ウェーハ載置面に載置されるべき半導体ウェーハの直径より大径であり、上記大径用ウェーハ載置面は、上記小径用ウェーハ載置面より高い位置に配置されている請求項1に記載のウェーハステージである。 The invention according to claim 3 is another wafer placement for placing a semiconductor wafer having a diameter different from that of the semiconductor wafer placed on the wafer placement surface inside or outside the wafer placement surface. One or more surfaces are formed, and an annular surface on which a large-diameter semiconductor wafer is mounted among two adjacent wafer mounting surfaces that are arbitrarily selected from the plurality of formed wafer mounting surfaces The inner peripheral edge of the large-diameter wafer mounting surface is located outside the outer peripheral edge of the small-diameter wafer mounting surface on which the small-diameter semiconductor wafer is mounted. Is larger than the diameter of the semiconductor wafer to be placed on the small-diameter wafer placement surface, and the large-diameter wafer placement surface is disposed at a position higher than the small-diameter wafer placement surface. The way of claim 1 It is a stage.
このように複数のウェーハ載置面を形成すれば、複数種類の直径のウェーハを載置できるウェーハステージおいて、全ての種類のウェーハについて、ウェーハ裏面におけるキズや汚れの発生が防止される。 If a plurality of wafer placement surfaces are formed in this way, scratches and dirt on the wafer back surface can be prevented for all types of wafers on a wafer stage on which a plurality of types of wafers can be placed.
請求項4に記載の発明は、上記大径用ウェーハ載置面と、上記小径用ウェーハ載置面との間に、環状の中間溝を備えており、この中間溝の外側壁は、上記大径用ウェーハ載置面の内周縁であり、この中間溝の内側壁は、上記小径用ウェーハ載置面の外周縁である請求項3に記載のウェーハステージである。 According to a fourth aspect of the present invention, an annular intermediate groove is provided between the large-diameter wafer mounting surface and the small-diameter wafer mounting surface. 4. The wafer stage according to claim 3, which is an inner peripheral edge of the diameter wafer mounting surface, and an inner wall of the intermediate groove is an outer peripheral edge of the small diameter wafer mounting surface.
上述したように、溝を備える構造は、溝を備えていない従来のウェーハステージに溝を形成することによって得られるので、複数種類の直径のウェーハを載置することができる従来のマルチウェーハステージにも本発明を容易に適用することができる。 As described above, the structure with grooves can be obtained by forming the grooves on a conventional wafer stage that does not have grooves, so that the conventional multi-wafer stage that can mount wafers of multiple types of diameters can be obtained. Also, the present invention can be easily applied.
請求項5に記載の発明は、上記半導体処理装置が備えている半導体ウェーハの搬送手段は、ウェーハ載置面に載置された半導体ウェーハの表面外周部を押さえる動作を含むチャッキング方法または載置されたこの半導体ウェーハの表面または裏面を吸着する動作を含むチャッキング方法を用いるものである請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のウェーハステージである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a chucking method or mounting in which the semiconductor wafer transport means provided in the semiconductor processing apparatus includes an operation of pressing the outer peripheral portion of the surface of the semiconductor wafer mounted on the wafer mounting surface. 5. The wafer stage according to claim 1, wherein a chucking method including an operation of adsorbing the front surface or the back surface of the semiconductor wafer is used.
ウェーハ裏面におけるキズや汚れの発生について検討したところ、搬送ロボットなどの搬送手段におけるウェーハのチャッキング方法として、ウェーハ載置面に載置された半導体ウェーハの表面外周部を押さえる動作を含むチャッキング方法または半導体ウェーハの表面または裏面を吸着する動作を含むチャッキング方法を用いる場合に、ウェーハ裏面、特にウェーハ裏面の外周縁にキズや汚れが発生しやすかった。この点、本発明によれば、上述したように、ウェーハステージにウェーハを載置したとき、ウェーハ裏面の外周縁はウェーハステージのウェーハ載置面に接触しなくなり、ウェーハステージからウェーハを搬出するときにウェーハ裏面の外周縁とウェーハステージのウェーハ載置面との間における擦れの発生が確実に防止される。したがって、本発明に係るウェーハステージは、上記チャッキング方法が用いられている半導体処理装置のウェーハステージとして好適である。 After examining the occurrence of scratches and dirt on the backside of the wafer, the chucking method including the operation of pressing the outer peripheral portion of the surface of the semiconductor wafer placed on the wafer placement surface as a wafer chucking method in a transfer means such as a transfer robot Or when using the chucking method including the operation of adsorbing the front surface or the back surface of the semiconductor wafer, scratches and dirt are likely to occur on the back surface of the wafer, particularly the outer peripheral edge of the wafer back surface. In this regard, according to the present invention, as described above, when the wafer is placed on the wafer stage, the outer peripheral edge of the wafer back surface does not contact the wafer placement surface of the wafer stage, and the wafer is unloaded from the wafer stage. In addition, the occurrence of rubbing between the outer peripheral edge of the wafer back surface and the wafer placement surface of the wafer stage is reliably prevented. Therefore, the wafer stage according to the present invention is suitable as a wafer stage of a semiconductor processing apparatus in which the above chucking method is used.
なお、ウェーハステージのウェーハ載置面の材質をシリコンウェーハより柔らかい金属にすると、ウェーハ裏面の外周縁とウェーハステージのウェーハ載置面との間における擦れによりシリコンウェーハが重金属で汚染される可能性がある。またウェーハ載置面の材質を石英にすると、高純度であるために、ウェーハの重金属の汚染の発生が防止され、さらに本発明を取り入れる事で、キズや汚れの発生がより確実に防止される。 If the wafer mounting surface of the wafer stage is made of a softer metal than the silicon wafer, the silicon wafer may be contaminated with heavy metal due to rubbing between the outer peripheral edge of the wafer back surface and the wafer mounting surface of the wafer stage. is there. In addition, if the material of the wafer mounting surface is made of quartz, the high purity prevents the occurrence of heavy metal contamination of the wafer, and the incorporation of the present invention more reliably prevents the generation of scratches and dirt. .
請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のウェーハステージを備える半導体処理装置である。 A sixth aspect of the present invention is a semiconductor processing apparatus including the wafer stage according to any one of the first to fifth aspects.
このようなたとえば、シリコンエピタキシャル炉の様な、ロードロック室と反応室の間をウェーハを自動搬送する治具を有した半導体処理装置であれば、ウェーハステージにウェーハを載置したとき、ウェーハ裏面の外周縁はウェーハステージのウェーハ載置面に接触しなくなる。したがって、ウェーハステージからウェーハを搬出するときに、ウェーハ裏面の外周縁とウェーハステージのウェーハ載置面との間における擦れの発生が確実に防止され、ウェーハ裏面におけるキズや汚れの発生が抑制される。 Such a semiconductor processing apparatus having a jig for automatically transporting a wafer between a load lock chamber and a reaction chamber, such as a silicon epitaxial furnace, when the wafer is placed on the wafer stage, The outer peripheral edge of the wafer does not come into contact with the wafer mounting surface of the wafer stage. Therefore, when unloading the wafer from the wafer stage, the occurrence of rubbing between the outer peripheral edge of the wafer back surface and the wafer placement surface of the wafer stage is reliably prevented, and the generation of scratches and dirt on the wafer back surface is suppressed. .
本発明によれば、ウェーハステージのウェーハ載置面と、これに載置されたウェーハの裏面の外周縁部分との間における擦れの発生が確実に防止され、ウェーハ裏面におけるキズや汚れの発生が抑制される。また、パーティクル(ごみ)の付着が防止される。 According to the present invention, the occurrence of rubbing between the wafer placement surface of the wafer stage and the outer peripheral edge portion of the back surface of the wafer placed thereon is reliably prevented, and the generation of scratches and dirt on the back surface of the wafer is prevented. It is suppressed. Moreover, adhesion of particles (dust) is prevented.
以下、本発明に係るウェーハステージ(ウェーハ載置台)の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a wafer stage (wafer mounting table) according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本実施形態に係るウェーハステージ(図2参照)10は、図1に示される半導体処理装置50において用いられる。そこで、まず簡単に半導体処理装置50について説明する。
A wafer stage (see FIG. 2) 10 according to the present embodiment is used in the
図1に示される半導体処理装置50は、被処理体であるシリコンウェーハ(以下、ウェーハ)Wに例えば熱処理、エピタキシャル成長などの所定の処理を施す装置である。この装置50は、平面視してその中心部に配置された搬送チャンバ51と、搬送チャンバ51の周りに配置された複数のプロセスチャンバ52と、ウェーハが搬入出されるロードロックチャンバ53とを備えている。
A
各チャンバから近接して配設された搬送チャンバ51には、搬送ロボット55が設置されている。搬送ロボット55は、ロードロックチャンバ53とプロセスチャンバ52との間のウェーハ搬送に用いられるものであり、ロボットアーム55aを備えている。このロボットアーム55aの先端部には、ウェーハ表面を吸着してチャッキングする図示しないバキュームチャックが取り付けられている。なお、このチャックやチャッキング方法は周知のものであるので、ここでは、その説明を省略する。
A
プロセスチャンバ52は、具体的には、熱処理反応炉等の熱処理チャンバやCVD処理を行うCVDチャンバなどである。各プロセスチャンバ52内には図示しないウェーハ載置台が設置されており、シリコンウェーハWを搬入、載置できるようになっている。
また、ロードロックチャンバ53には、ウェーハを載置するために用いられるウェーハステージ(図2参照)10が設置されている。
Specifically, the
The load lock chamber 53 is provided with a wafer stage (see FIG. 2) 10 used for placing a wafer.
なお、図1において、符号「56」は、ウェーハが収納されるカセットケースであり、符号「57」は、カセットケース56の搬入出に用いられるカセットエレベータであり、符号「58」は、カセットケース56とロードロックチャンバ53との間でのウェーハ搬送を行うためのロボットであり、符号「59」は、半導体製造装置の運転に用いられるモニタである。
In FIG. 1, reference numeral “56” denotes a cassette case in which wafers are stored, reference numeral “57” denotes a cassette elevator used for loading / unloading the
図2に示されるように、ウェーハステージ10は、その上端に、ウェーハWが載置されるウェーハ載置面11を備えている。ウェーハ載置面11は、載置されたウェーハWに接触する平坦面であり、水平面である。また、ウェーハ載置面11は平面視では円形状であり、ウェーハ載置面11の外周縁11eの形状は平面視して円形である。ウェーハを載置できる程度の大きさの円形である。
すなわち、ウェーハ載置面11は、その外周縁11eがウェーハ載置面11に接する半導体ウェーハの裏面Wbの外周縁Weより内側に位置するように形成されている。
As shown in FIG. 2, the
That is, the
ここで、ウェーハ裏面Wbの外周縁Weとは、平担面であるウェーハ裏面Wbとその外側の傾斜面(いわゆる面取り面)Wsとの境界(境界線)のことである。この半導体ウェーハWでは、ウェーハ裏面Wbとその外側の面取り面Wsとの境界部分が鈍角(断面)となる形状を持つウェーハと、緩やかな円弧面(断面)形状を持つウェーハがあり、緩やかな円弧面(断面)の境界部分形状のウェーハにおいては、ウェーハ裏面Wbの外周縁Weは、ウェーハ裏面Wbと面取り面Wsとの間の円環状の境界線となる。平坦な裏面と円弧状に湾曲した面取り面との交差する点が、平面視して環状をなすことにより、外周縁Weが形成される。 Here, the outer peripheral edge We of the wafer back surface Wb is a boundary (boundary line) between the wafer back surface Wb which is a flat surface and an inclined surface (so-called chamfered surface) Ws outside thereof. In this semiconductor wafer W, there are a wafer having a shape in which the boundary portion between the wafer back surface Wb and the outer chamfered surface Ws has an obtuse angle (cross section) and a wafer having a gentle arc surface (cross section). In the wafer having the shape of the boundary portion of the surface (cross section), the outer peripheral edge We of the wafer back surface Wb is an annular boundary line between the wafer back surface Wb and the chamfered surface Ws. The outer peripheral edge We is formed by the point where the flat back surface and the chamfered surface curved in an arc shape intersect with each other to form an annular shape in plan view.
ウェーハ載置面11の外側(載置面を所定の円形平面とした場合その平面で載置面よりも放射外方の位置)には上向きに開口した所定深さの断面コの字形状の外溝12が形成されている。外溝12は、ウェーハ載置面11を取り囲むように平面視して環状に形成されており、外溝12の内側壁12aの直径は、ウェーハ載置面11に載置される半導体ウェーハ裏面Wbの外周縁Weの直径より小径である。また、外溝12の外側壁12bの直径は、ウェーハ載置面11に載置される半導体ウェーハWの裏面Wbの外周縁の直径より大径である。また外溝12の外側には、上端面位置がウェーハ載置面11よりも高い位置に位置する外周部13が形成されている。すなわち、ウェーハ載置面11とこの外周に位置する外周部13とで所定深さの平面視円形のポケットが形成され、このポケット内にウェーハが載置・保持されるのである。
このような形状のウェーハステージ10にウェーハWを載置すると、ウェーハWの外周縁Weは、ウェーハ載置面11の外周縁11eの外側の外溝12の位置に位置する。つまり、ウェーハWの外周縁Weがウェーハ載置面11に接触しない状態になる。ウェーハWの外周縁部分(面取り面部分を含む外周縁部分)はオーバハング状態である。
なお、ウェーハ載置面を構成するステージ材を石英で形成しているが、他の材料に例えばフッ素樹脂などをコーティングした載置面としてその摩擦係数を可能な限り低減することもできる。
Outside the wafer mounting surface 11 (when the mounting surface is a predetermined circular flat surface, a position radially outward from the mounting surface on the flat surface), an outside of a U-shaped cross section having a predetermined depth opened upward. A
When the wafer W is mounted on the
In addition, although the stage material which comprises a wafer mounting surface is formed with quartz, the friction coefficient can also be reduced as much as possible as a mounting surface which coated other materials, such as a fluororesin.
ウェーハステージ10に載置されたウェーハWを搬出する場合は、搬送ロボット55のロボットアーム55aの先端のチャックでウェーハWの表面Waの中央部を吸着する。そして、ロボットアーム55aの先端部を上方に移動させて、ウェーハWをウェーハステージ10から離間させ搬出する。
When unloading the wafer W placed on the
ところで、ロボットアーム55aの先端部を上方に移動させてウェーハWを取り上げるとき、取り上げ動作開始時に、ウェーハWにおいて、ウェーハWの中心部が上方に膨らみ、ウェーハWの外周側が下側に下がった反り状態が生じやすい。このような反りが生ずると、ウェーハ裏面Wbの外周縁Weが上方移動とは異なる動きをするなどして、ウェーハ裏面Wbの外周縁Weとウェーハステージ10との間で擦れが発生することがある。擦れが発生すると、これに起因して、ウェーハ裏面Wbにキズや汚れが発生しやすい。また、ウェーハ裏面Wbのなかでも、特にその外周縁Weは、断面が変わる部分であり、擦れに起因するキズや汚れなどの不具合が発生しやすい位置である。さらに、ウェーハ裏面Wbとその外側の面取り面Wsとの境界部分が鈍角(断面)となる形状を持つウェーハは擦れに起因するキズや汚れなどの不具合が発生しやすい。
By the way, when picking up the wafer W by moving the tip of the
ウェーハWの処理効率を向上させるには、ウェーハWの搬送スピードはできるだけ高速であることが好ましいが、ロボットアーム55aの上昇速度を高速にするほど、上述したような反りが生じやすくなるので、これまでは、キズや汚れの発生を防止するためにはロボットアーム55aの上昇速度をできるだけ遅くする必要があった。
In order to improve the processing efficiency of the wafer W, it is preferable that the transfer speed of the wafer W is as high as possible. However, as the rising speed of the
この点、本実施形態のウェーハステージ10を用いれば、ウェーハ裏面Wbの外周縁Weとウェーハ載置面11との接触が防止されるので、ウェーハ裏面Wbの外周縁Weにおけるキズや汚れの発生が防止される。したがって、本実施形態のウェーハステージ10を用いれば、キズや汚れの発生を防止しつつ、ロボットアーム55aの上昇速度を高速化して、ウェーハWの処理効率を向上させることができる。
なお、ウェーハWの取り上げ動作時に上述したような反りが発生することは、チャッキング方法がウェーハ裏面を吸着する方法であっても同様である。したがって、本実施形態のウェーハステージ10を用いることは、ウェーハ裏面Wbを吸着するチャッキング方法を用いる半導体処理装置においても、キスや汚れの発生防止に有効である。
In this regard, if the
It should be noted that the warp as described above during the picking up operation of the wafer W is the same even if the chucking method is a method of attracting the wafer back surface. Therefore, the use of the
また、本実施形態のウェーハステージ10を用いて、ウェーハ裏面Wbの外周縁Weとウェーハ載置面11とが接触しないようすれば、ウェーハ載置面11に載置されたウェーハの表面外周部をウェーハステージ10側に押さえたとしても、キズや汚れが発生しやすいウェーハ裏面Wbがウェーハ載置面11に接触することはなく、ウェーハ裏面Wbの外周縁Weとウェーハ載置面11との間における擦れに起因してキズや汚れが発生することはない。したがって、本実施形態のウェーハステージ10を用いることは、ウェーハ載置面11に載置されたウェーハWの表面Waの外周部をウェーハステージ10側に押さえる動作を含むチャッキング方法を用いる半導体処理装置においても、キスや汚れの発生防止に有効である。
Further, if the
次に、本発明に係る別の実施形態のウェーハステージについて説明する。なお、共通の構造等には同一の符号を付し、その説明を省略する。 Next, a wafer stage according to another embodiment of the present invention will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to a common structure etc. and the description is abbreviate | omitted.
図3に示されるウェーハステージ20は、2種以上(ここでは3種類)の直径の半導体ウェーハWを載置できるものである。このウェーハステージ20は、大径のウェーハWを対象とする大径用ウェーハ載置面21と、その次に大径のウェーハWを対象とする小径用ウェーハ載置面22と、さらに小さい直径のウェーハWを対象とする最小径用ウェーハ載置面23とを備えている。また、大径用ウェーハ載置面21の外周縁21bの外側には、環状の外溝24が形成されており、大径用ウェーハ載置面21の内周縁21aと小径用ウェーハ載置面22の外周縁22bとの間と、小径用ウェーハ載置面22の内周縁22aと最小径用ウェーハ載置面23の外周縁23bとの間には、それぞれ、平面視して環状の中間溝25,26が形成されている。
The
そして、平面視して所定幅を有して略環状の平坦面である大径用ウェーハ載置面21は、その内周縁21aが上記小径用ウェーハ載置面22の外周縁22bより外側に位置するように形成されており、大径用ウェーハ載置面21の内周縁21aの最短直径は、同じく平面視して略環状の小径用ウェーハ載置面22が載置対象とするウェーハWの直径より大径であり、大径用ウェーハ載置面21は、小径用ウェーハ載置面22より高い位置に配置されている。なお、小径用ウェーハ載置面22と最小径用ウェーハ載置面23との関係は、大径用ウェーハ載置面21と小径用ウェーハ載置面22の関係と同様であるので、ここではその説明を省略する。
The large-diameter
このようにすれば、複数種類の直径のウェーハWを載置することができる単一のウェーハステージ20において、全ての口径のウェーハWについて、ウェーハ裏面Wbにおけるキズや汚れの発生を防止することができる。
なお、本発明に係る実施形態は、上記実施形態に限られるものではなく、本発明には発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変された実施形態が含まれる。
In this way, in the
The embodiment according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modified embodiments are included in the present invention without departing from the spirit of the invention.
次に、図4に示されるウェーハステージ20Aは、ウェーハ載置面21,22,23の外周縁21b、22b、23bの部分が、上記実施例に示す断面直角ではなく、所定の湾曲面または傾斜面で構成されたラウンド形状になっているものである。
Next, in the
ウェーハ載置面21,22,23の外周縁21b、22b、23bをウェーハ裏面Wbの外周縁Weの内側に位置させると、キズや汚れが発生しやすいウェーハ裏面Wbの外周縁Weがウェーハ載置面21,22,23に接触しなくなり、キズや汚れの発生を防止できるが、ウェーハ載置面21,22,23の外周縁21b、22b、23bはウェーハ裏面Wbと接触している。
ここで、図4に示されるウェーハステージ20Aのように、ウェーハ載置面21,22,23の外周縁を曲面形状であるラウンド形状R(外側に向かって緩やかな下り傾斜を付加した形状)にすると、ウェーハ裏面Wbにウェーハ載置面21,22,23のエッジ形状部分が接触することが確実に防止される。これにより、ウェーハ裏面Wbにおけるキズや汚れの発生がより確実に防止される。
When the outer
Here, as in the
ところで、上述したように、ウェーハWをチャッキングする方法としては、本実施形態で用いているウェーハ表面Waを吸着する方法のほか、ウェーハ載置面に載置されたウェーハWの表面外周部を押さえる動作を含むチャッキング方法でもよいし、ウェーハWの裏面Wbを吸着する動作を含むチャッキング方法でもよい。
ただし、ウェーハ裏面Wbを吸着する動作を含むチャッキング方法を用いる場合は、ウェーハステージに載置されたウェーハWの裏面Wbの位置まで搬送ロボット55の吸着部を到達させることができるようにするためのスペースを確保する必要がある。
By the way, as described above, as a method of chucking the wafer W, in addition to the method of adsorbing the wafer surface Wa used in this embodiment, the outer peripheral portion of the surface of the wafer W placed on the wafer placement surface is used. A chucking method including a pressing operation or a chucking method including an operation of sucking the back surface Wb of the wafer W may be used.
However, when a chucking method including an operation of sucking the wafer back surface Wb is used, the suction portion of the
なお、ウェーハ裏面にCVD酸化膜が形成されている品種などにおいて、ウェーハ裏面のキズの発生を防止できれば、エピタキシャル成長中にキズを基点とする異常成長が生ずることが防止され、異常突起の発生が防止される。
また、厚くエピタキシャル成長させる品種では、エピタキシャル成長中にキズを基点とするシリコンの異常成長が起き、最悪の場合、ウェーハとサセプタとがくっつく、いわゆるスティッキングが生ずることがあるが、キズの発生が防止されれば、このような不具合が生ずることが防止される。
In addition, in products with a CVD oxide film formed on the backside of the wafer, if generation of scratches on the backside of the wafer can be prevented, abnormal growth based on scratches can be prevented during epitaxial growth, and abnormal protrusions can be prevented. Is done.
In the case of a thick epitaxial growth type, abnormal silicon growth occurs based on scratches during epitaxial growth. In the worst case, the wafer and the susceptor may stick to each other, so-called sticking may occur, but scratches can be prevented. In this case, such a problem is prevented from occurring.
また、エピタキシャル成長炉など、この炉のサセプタのザグリ部に正確にウェーハステージを設置する必要があるところでは、設置ズレの発生を防止するためには、ウェーハステージはできるだけ硬いものが好ましいが、ウェーハステージが硬いほどウェーハにキズが生じやすくなるので、これまでは、キズの発生を防止するためにはできるだけ硬くないウェーハステージを用いる必要があった。ところが、本実施形態のウェーハステージを用いれば、ウェーハ裏面の外周縁とウェーハ載置面との接触を防止して、ウェーハ裏面の外周縁におけるキズや汚れの発生を抑制することができる。したがって、本実施形態のウェーハステージを用いれば、キズや汚れの発生を抑制しつつ、硬質のウェーハステージを用い、ウェーハステージの設置精度を向上させることができる。 In addition, where it is necessary to accurately place the wafer stage in the counterbore part of the susceptor of this furnace, such as an epitaxial growth furnace, the wafer stage is preferably as hard as possible in order to prevent occurrence of misalignment. Since the harder the wafer, the easier it is to scratch the wafer, so far it has been necessary to use a wafer stage that is not as hard as possible in order to prevent scratches. However, if the wafer stage of this embodiment is used, contact between the outer peripheral edge of the wafer back surface and the wafer mounting surface can be prevented, and generation of scratches and dirt on the outer peripheral edge of the wafer back surface can be suppressed. Therefore, if the wafer stage of this embodiment is used, it is possible to improve the installation accuracy of the wafer stage by using a hard wafer stage while suppressing the generation of scratches and dirt.
10,20,20A ウェーハステージ、
11 ウェーハ載置面、
12 外溝、
21 大径用ウェーハ載置面、
22 小径用ウェーハ載置面、
23 最小径用ウェーハ載置面、
24 外溝、
25,26 中間溝、
50 半導体処理装置、
51 搬送チャンバ、
52 プロセスチャンバ、
53 ロードロックチャンバ、
55 搬送ロボット、
W ウェーハ、
Wb ウェーハ裏面、
We 外周縁。
10, 20, 20A wafer stage,
11 Wafer mounting surface,
12 outer groove,
21 Large diameter wafer mounting surface,
22 Small wafer mounting surface,
23 Wafer mounting surface for minimum diameter,
24 outer groove,
25, 26 Intermediate groove,
50 semiconductor processing equipment,
51 transfer chamber,
52 process chambers,
53 Load lock chamber,
55 Transfer robot,
W wafer,
Wb Wafer backside,
We outer periphery.
Claims (6)
このウェーハ載置面の外周縁は、ウェーハ載置面に接する半導体ウェーハ裏面の外周縁より内側に位置して形成されている事を特徴とするウェーハステージ。 A circular wafer stage for mounting a semiconductor wafer applied to a semiconductor processing apparatus, comprising a flat wafer mounting surface,
A wafer stage characterized in that the outer peripheral edge of the wafer mounting surface is formed on the inner side of the outer peripheral edge of the back surface of the semiconductor wafer in contact with the wafer mounting surface.
形成されている複数のウェーハ載置面から任意に選択される隣接配置された2つのウェーハ載置面のうち、大径の半導体ウェーハが載置される環状の大径用ウェーハ載置面の内周縁は、小径の半導体ウェーハが載置される小径用ウェーハ載置面の外周縁より外側に位置しており、
上記大径用ウェーハ載置面の内周縁の直径は、上記小径用ウェーハ載置面に載置されるべき半導体ウェーハの直径より大径であり、
上記大径用ウェーハ載置面は、上記小径用ウェーハ載置面より高い位置に配置されている請求項1に記載のウェーハステージ。 One or more other wafer placement surfaces for placing a semiconductor wafer having a diameter different from that of the semiconductor wafer placed on the wafer placement surface are formed inside or outside the wafer placement surface. ,
Of two annular wafer placement surfaces that are arbitrarily selected from a plurality of formed wafer placement surfaces, an annular large-diameter wafer placement surface on which a large-diameter semiconductor wafer is placed The peripheral edge is located outside the outer peripheral edge of the small-diameter wafer placement surface on which the small-diameter semiconductor wafer is placed,
The diameter of the inner periphery of the large-diameter wafer mounting surface is larger than the diameter of the semiconductor wafer to be mounted on the small-diameter wafer mounting surface,
The wafer stage according to claim 1, wherein the large-diameter wafer placement surface is disposed at a position higher than the small-diameter wafer placement surface.
この中間溝の外側壁は、上記大径用ウェーハ載置面の内周縁であり、この中間溝の内側壁は、上記小径用ウェーハ載置面の外周縁である請求項3に記載のウェーハステージ。 An annular intermediate groove is provided between the large-diameter wafer mounting surface and the small-diameter wafer mounting surface,
4. The wafer stage according to claim 3, wherein an outer wall of the intermediate groove is an inner peripheral edge of the large-diameter wafer mounting surface, and an inner wall of the intermediate groove is an outer peripheral edge of the small-diameter wafer mounting surface. .
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