JP2012146935A - Wafer processor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To hold a sapphire substrate thicker than a silicon wafer on a wafer stage, e.g. a lower electrode, so that the clearance to a wafer mounting surface of the lower electrode ensures a uniform temperature during the processing of the sapphire substrate in a plasma etching apparatus.SOLUTION: A plasma etching apparatus which processes a wafer mounted on a stage in a chamber for processing a wafer comprises a clamp section 110 as a wafer holding section for holding a wafer Wa to be fixed onto a lower electrode 120a as the stage, and a heat exchange section exchanging heat with the wafer so that the temperature of the wafer Wa fixed onto the lower electrode is held constant. The lower electrode is configured so that the wafer mounting surface has a shape tailored to the warpage characteristics of a sapphire wafer.

Description

本発明は、ウエハ処理装置に関し、特に、プラズマエッチングなどのウエハ処理装置における、ウエハを載置するステージとしての下部電極の構造に関するものである。   The present invention relates to a wafer processing apparatus, and more particularly, to a structure of a lower electrode as a stage on which a wafer is placed in a wafer processing apparatus such as plasma etching.

従来のドライエッチング装置では、ウエハステージである下部電極上に載置したウェハをクランプで押さえることにより、ドライエッチング装置内でウェハを固定している。   In the conventional dry etching apparatus, the wafer is fixed in the dry etching apparatus by holding the wafer placed on the lower electrode, which is a wafer stage, with a clamp.

図3は、例えば、特許文献1に開示のエッチング装置の概略構成を示す断面図である。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an etching apparatus disclosed in Patent Document 1, for example.

図3において、チャンバ1には、エッチングガスを導入するガス導入管2および反応ガスを排出するガス排気管3が設けられている。   In FIG. 3, the chamber 1 is provided with a gas introduction pipe 2 for introducing an etching gas and a gas exhaust pipe 3 for exhausting a reaction gas.

また、チャンバ1には、チャンバ1内でプラズマP1を発生させる上部電極4および下部電極7が設けられ、上部電極4はRF電源13に接続されるとともに、下部電極7は絶縁層6を介してウェハ載置台5上に設置され、下部電極7内には、ウェハWを加熱するヒータ8が内蔵されている。   Further, the chamber 1 is provided with an upper electrode 4 and a lower electrode 7 for generating plasma P1 in the chamber 1. The upper electrode 4 is connected to the RF power source 13, and the lower electrode 7 is interposed via the insulating layer 6. A heater 8 that heats the wafer W is built in the lower electrode 7 that is installed on the wafer mounting table 5.

また、下部電極7上には、ウェハクランプ9を昇降させるクランプリフタ12を介してリング状のウェハクランプ9が設けられ、ウェハクランプ9には、ウェハを点接触で上から押さえる爪部材9aが設けられている。   A ring-shaped wafer clamp 9 is provided on the lower electrode 7 via a clamp lifter 12 that moves the wafer clamp 9 up and down. The wafer clamp 9 is provided with a claw member 9a that holds the wafer from above by point contact. It has been.

また、ウェハクランプ9には、ウェハクランプ9を加熱するヒータ10が内蔵されるとともに、爪部材9aの先端には、ウェハクランプ9またはウェハWの温度を検出するサーミスタ11が取り付けられている。   The wafer clamp 9 has a built-in heater 10 for heating the wafer clamp 9, and a thermistor 11 for detecting the temperature of the wafer clamp 9 or the wafer W is attached to the tip of the claw member 9a.

図4(a)は、図3のウェハクランプの概略構成を示す平面図、図4(b)は、図4(a)のA−A線で切断した断面図である。   4A is a plan view showing a schematic configuration of the wafer clamp of FIG. 3, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 4A.

図4において、ウェハクランプ9は、ウェハWの外周に対応してリング状に構成され、ウェハクランプ9の内周には、ウェハWの外周部分を点接触で押さえる爪部材9aが設けられている。   In FIG. 4, the wafer clamp 9 is configured in a ring shape corresponding to the outer periphery of the wafer W, and a claw member 9 a that holds the outer peripheral portion of the wafer W by point contact is provided on the inner periphery of the wafer clamp 9. .

なお、ウェハクランプ9および爪部材9aは、例えば、セラミックなどの絶縁体で構成することができる。また、ウェハクランプ9には、ウェハクランプ9を加熱するヒータ10が内蔵されている。   The wafer clamp 9 and the claw member 9a can be made of an insulator such as ceramic. The wafer clamp 9 includes a heater 10 for heating the wafer clamp 9.

また、爪部材9aの先端には、ウェハクランプ9またはウェハWの温度を検出する温度検出手段が設けられ、温度検出手段としては、例えば、サーミスタ11などを用いることができる。   Further, a temperature detecting means for detecting the temperature of the wafer clamp 9 or the wafer W is provided at the tip of the claw member 9a, and for example, the thermistor 11 can be used as the temperature detecting means.

また、図3において、RF電源13は、RF電源13のオン/オフ制御を行うRF電源制御装置14に接続されるとともに、温度制御装置15は、ヒータ8、10、サーミスタ11およびRF電源制御装置14に接続されている。   In FIG. 3, the RF power source 13 is connected to an RF power source control device 14 that performs on / off control of the RF power source 13, and the temperature control device 15 includes the heaters 8 and 10, the thermistor 11, and the RF power source control device. 14.

そして、温度制御装置15は、RF電源制御装置14によるRF電源13のオン/オフ制御に基づいて、ヒータ10の温度を制御するとともに、サーミスタ11によるウェハWの表面温度の検出結果に基づいて、ヒータ8の温度を制御する。   The temperature control device 15 controls the temperature of the heater 10 based on the on / off control of the RF power supply 13 by the RF power supply control device 14, and based on the detection result of the surface temperature of the wafer W by the thermistor 11. The temperature of the heater 8 is controlled.

なお、この特許文献1に記載のエッチング装置では、ウェハクランプ9の温度を監視しつつ、ウェハクランプ9の温度を制御することにより、ウェハクランプ9に付着した反応生成物の膨張・収縮を抑制して、ウェハクランプ9に付着した反応生成物の剥離を抑制し、またウェハクランプ9への反応生成物の付着量を安定化させている。   In the etching apparatus described in Patent Document 1, the temperature of the wafer clamp 9 is monitored and the temperature of the wafer clamp 9 is controlled to suppress the expansion / contraction of the reaction product adhering to the wafer clamp 9. Thus, peeling of the reaction product attached to the wafer clamp 9 is suppressed, and the amount of the reaction product attached to the wafer clamp 9 is stabilized.

ところで、このようなエッチング装置には、下部電極に形成したガス噴出し口から冷却ガス冷媒をウエハに噴出してウエハの温度制御を行うものもある。   By the way, there are some etching apparatuses which control the temperature of the wafer by injecting a cooling gas refrigerant onto the wafer from a gas injection port formed in the lower electrode.

図5は、このような構成のエッチング装置に用いられているウエハクランプ装置を説明する図である。   FIG. 5 is a view for explaining a wafer clamp apparatus used in the etching apparatus having such a configuration.

このウエハクランプ装置200は、エッチング装置の下部電極220が取り付けられたベース部材201と、該ベース部材に設けられたクランプ部210とを有している。   The wafer clamp apparatus 200 includes a base member 201 to which a lower electrode 220 of an etching apparatus is attached, and a clamp portion 210 provided on the base member.

ここで、ベース部材201には、昇降シャフト212を駆動して、昇降シャフト212に取り付けられたクランプアーム211を昇降させるアクチュエータ213が設けられている。   Here, the base member 201 is provided with an actuator 213 that drives the elevating shaft 212 to move the clamp arm 211 attached to the elevating shaft 212 up and down.

また、下部電極220は、その表面が凸状に湾曲した形状となっており、その表面には、例えば、複数のガス噴出し孔211aが外側円周上に設けれら、複数のガス噴出し孔211bが内側円周上に設けられている。また、これらの外側円周及び内側円周の間には、外側環状溝223aが形成され、ガス噴出し孔211bが配置されている内側円周のさらに内側には、内側環状溝223bが形成されている。この溝は、ガス噴出孔から噴出されたガスが円周方向及び半径方向に均一に広がるよう設けられている。さらに、下部電極の中央部にはガス排出口224が形成されている。   In addition, the lower electrode 220 has a surface curved in a convex shape, and a plurality of gas ejection holes 211a are provided on the surface, for example, on the outer circumference. A hole 211b is provided on the inner circumference. An outer annular groove 223a is formed between the outer circumference and the inner circumference, and an inner annular groove 223b is formed further inside the inner circumference where the gas ejection holes 211b are arranged. ing. The grooves are provided so that the gas ejected from the gas ejection holes spreads uniformly in the circumferential direction and the radial direction. Further, a gas discharge port 224 is formed at the center of the lower electrode.

このようなウエハクランプ装置200では、下部電極220上にウエハWbを載置した状態で、クランプアーム211を下降させてウエハWbの周縁部を下部電極側に押圧することで、ウエハは、下部電極220の表面に密着するよう変形する。   In such a wafer clamp apparatus 200, with the wafer Wb placed on the lower electrode 220, the clamp arm 211 is lowered and the peripheral edge of the wafer Wb is pressed toward the lower electrode, so that the wafer Deforms to be in close contact with the surface of 220.

このようにしてウエハを下部電極220に固定した後、プラズマエッチングを開始し、同時に冷媒ガスをガス噴出し孔から噴出すとともに、ガス排出孔から排出することで、エッチング処理で過熱されたウエハと冷媒ガスとの間で熱交換が行われて、ウエハが所定温度に保持されるよう冷却される。   After fixing the wafer to the lower electrode 220 in this manner, plasma etching is started, and at the same time, the refrigerant gas is ejected from the gas ejection holes and is also ejected from the gas ejection holes. Heat exchange is performed with the refrigerant gas, and the wafer is cooled to be maintained at a predetermined temperature.

特開2004−111468号公報JP 2004-111468 A

ところが、上記従来のウエハクランプ装置では、ウエハの反り特性が下部電極の曲率に対して適合しない場合は、図5(a)に示すように、ウエハWbと下部電極の周縁部との間に隙間ができ、冷媒ガスが漏れてしまうという問題があった。   However, in the above-described conventional wafer clamp apparatus, when the warp characteristic of the wafer does not match the curvature of the lower electrode, a gap is formed between the wafer Wb and the peripheral portion of the lower electrode as shown in FIG. There was a problem that refrigerant gas leaked.

例えば、シリコンウエハを想定した曲率の下部電極を有するウエハクランプ装置において、サファイア基板などをクランプしようとすると、前記のような問題が生ずる。   For example, in a wafer clamp apparatus having a lower electrode with a curvature that assumes a silicon wafer, the above-described problem occurs when an attempt is made to clamp a sapphire substrate or the like.

また、このような問題を回避するため、図5(b)に示すように、下部電極としてそのウエハ載置面をフラットにすることも考えられる。   In order to avoid such a problem, it is also conceivable to flatten the wafer mounting surface as the lower electrode as shown in FIG.

なお、図5(b)中、321a及び321bは複数のガス噴出し孔であり、図5(a)における複数のガス噴出し孔211a及び221bに相当するものである。また、324は、ガス排出口であり、図5(a)におけるガス排出口224に相当するものであり、さらに、323a及び323bは、外側環状溝及び内側環状溝であり、図5(a)における外側環状溝223a及び内側環状溝223bに相当するものである。   In FIG. 5B, reference numerals 321a and 321b denote a plurality of gas ejection holes, which correspond to the plurality of gas ejection holes 211a and 221b in FIG. 5A. Reference numeral 324 denotes a gas exhaust port, which corresponds to the gas exhaust port 224 in FIG. 5A. Further, 323a and 323b are an outer annular groove and an inner annular groove, and FIG. Corresponds to the outer annular groove 223a and the inner annular groove 223b.

しかしながら、このようにウエハ載置面をフラットにした下部電極に、図5(b)に示すように、上に凸の形状となる湾曲したウエハを載置した場合、ウエハ周縁部をクランプアームにより押圧して下部電極に固定しても、ウエハ中央部では、ウエハと下部電極のウエハ載置面との間に広い隙間ができることとなる。   However, when a curved wafer having a convex shape is placed on the lower electrode having a flat wafer placement surface as shown in FIG. 5B, the peripheral edge of the wafer is clamped by a clamp arm. Even if it is pressed and fixed to the lower electrode, a wide gap is formed between the wafer and the wafer mounting surface of the lower electrode at the center of the wafer.

このため、ウエハのエッチング処理中には、ウエハ中央部とウエハ周縁部とで温度差が生ずることとなり、ウエハのエッチング処理をウエハ面内で均一にすることができないという問題が生ずる。   For this reason, during the wafer etching process, a temperature difference occurs between the wafer center and the peripheral edge of the wafer, causing a problem that the wafer etching process cannot be made uniform within the wafer surface.

本発明は、前記のような問題点を解決するためになされたものであり、シリコンウエハに比べて厚いサファイア基板を下部電極などのウエハステージ上に、下部電極のウエハ載置面との間隙をサファイア基板の処理中の温度が均一になるようにして保持することができるウエハ処理装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems. A sapphire substrate thicker than a silicon wafer is placed on a wafer stage such as a lower electrode, and a gap between the lower electrode and a wafer mounting surface is provided. An object of the present invention is to obtain a wafer processing apparatus capable of holding a sapphire substrate at a uniform temperature during processing.

本発明に係るウエハ処理装置は、ウエハに対する処理を行うためのチャンバーと、該チャンバー内に設けられ、該ウエハーを載置するステージとを有し、該ウエハーをその表面を適切な温度に保持しながら処理するウエハ処理装置であって、該ウエハーを、該ウエハが該ステージ上に固定されるよう保持するウエハ保持部と、該ステージ上に固定されたウエハーの温度が均一に保持されるよう、該ウエハとの間で熱交換を行う熱交換部とを備え、該ステージは、そのウエハ載置面の形状をサファイアウエハの反り特性に合わせた形状としたものであり、そのことにより上記目的が達成される。   A wafer processing apparatus according to the present invention includes a chamber for performing processing on a wafer, and a stage provided in the chamber, on which the wafer is placed, and holds the wafer at an appropriate temperature. A wafer processing apparatus for processing the wafer while holding the wafer so that the wafer is fixed on the stage, and so that the temperature of the wafer fixed on the stage is held uniformly. A heat exchanging section for exchanging heat with the wafer, and the stage has a shape that matches the warp characteristic of the sapphire wafer with the shape of the wafer mounting surface. Achieved.

本発明は、上記ウエハ処理装置において、前記サファイアウエハは、半導体発光素子を構成するものであることが好ましい。   According to the present invention, in the wafer processing apparatus, the sapphire wafer preferably constitutes a semiconductor light emitting element.

本発明は、上記ウエハ処理装置において、前記ステージは、そのウエハ載置面を凸状の湾曲面としたものであり、前記ウエハ保持部は、該ウエハの中心部が該ステージのウエハ載置部の頂点部に接触し、該ウエハの周縁部が該ステージのウエハ載置部の周縁部に接触するよう該ウエハの周縁部を該ステージ上の押圧固定するものであることが好ましい。   According to the present invention, in the wafer processing apparatus, the stage has a wafer mounting surface having a convex curved surface, and the wafer holding portion has a wafer mounting portion of the stage at a central portion of the wafer. It is preferable that the peripheral portion of the wafer is pressed and fixed on the stage so that the peripheral portion of the wafer contacts the peripheral portion of the wafer mounting portion of the stage.

本発明は、上記ウエハ処理装置において、前記熱交換部は、前記ステージのウエハ載置面とその上に押圧固定されたウエハとの隙間に、ガス状の熱交換媒体を供給するガス供給機構を有することが好ましい。   According to the present invention, in the wafer processing apparatus, the heat exchange unit includes a gas supply mechanism that supplies a gaseous heat exchange medium to a gap between the wafer placement surface of the stage and the wafer pressed and fixed thereon. It is preferable to have.

本発明は、上記ウエハ処理装置において、前記ガス状の媒体は、Heガスであることが好ましい。   According to the present invention, in the wafer processing apparatus, the gaseous medium is preferably He gas.

本発明は、上記ウエハ処理装置において、前記ウエハの処理は、プラズマエッチング処理であることが好ましい。   According to the present invention, in the wafer processing apparatus, the processing of the wafer is preferably a plasma etching process.

本発明は、上記ウエハ処理装置において、前記ステージは、前記チャンバー内にプラズマが発生するよう高周波電力を印加するための上下一対の電極のうちの下部電極を構成しており、前記下部電極の、該ウエハと対向する凸状表面の曲率を、該ウエハの温度が、前記ガス状媒体による該ウエハに対する熱交換により均一になる曲率としたものであることが好ましい。   According to the present invention, in the wafer processing apparatus, the stage constitutes a lower electrode of a pair of upper and lower electrodes for applying high-frequency power so that plasma is generated in the chamber, The curvature of the convex surface facing the wafer is preferably a curvature at which the temperature of the wafer becomes uniform by heat exchange with the wafer by the gaseous medium.

本発明は、上記ウエハ処理装置において、前記ウエハー温度を均一に保つ適切な形状の下部電極の曲率は、該下部電極の半径に対する該下部電極の中央部での高さである凸部ギャップの比率Pが、0.001≦P≦0.008となるよう設定されていることが好ましい。   According to the present invention, in the wafer processing apparatus, the curvature of the lower electrode having an appropriate shape for keeping the wafer temperature uniform is a ratio of the convex gap, which is the height at the center of the lower electrode to the radius of the lower electrode P is preferably set to satisfy 0.001 ≦ P ≦ 0.008.

本発明は、上記ウエハ処理装置において、前記ウエハー温度を均一に保つ適切な形状の下部電極の曲率は、該下部電極の半径に対する該下部電極の中央部での高さである凸部ギャップの比率Pが0.001≦P≦0.004となるよう設定されていることが好ましい。   According to the present invention, in the wafer processing apparatus, the curvature of the lower electrode having an appropriate shape for keeping the wafer temperature uniform is a ratio of the convex gap, which is the height at the center of the lower electrode to the radius of the lower electrode It is preferable that P is set to satisfy 0.001 ≦ P ≦ 0.004.

本発明は、上記ウエハ処理装置において、前記ウエハー温度を均一に保つ適切な形状の下部電極の曲率は、前記下部電極の半径に対する前記凸部ギャップの比率Pが0.001≦P≦0.0021となるよう設定されていることが好ましい。   According to the present invention, in the above wafer processing apparatus, the curvature of the lower electrode having an appropriate shape for keeping the wafer temperature uniform is such that the ratio P of the convex gap to the radius of the lower electrode is 0.001 ≦ P ≦ 0.0021. It is preferable to set so as to be.

本発明は、上記ウエハ処理装置において、前記下部電極は、その表面に、前記ガス状媒体を噴出すガス噴出口、及び該噴出されたガスを排出するガス排出口のうちの少なくともガス噴出口を形成するとともに、該ガス噴出口から噴出されたガスが円周方向に均一に広がるよう複数の環状の溝を同心円状に複数形成したものであることが好ましい。   According to the present invention, in the wafer processing apparatus, the lower electrode has at least a gas ejection port on a surface thereof, the gas ejection port ejecting the gaseous medium, and the gas ejection port ejecting the ejected gas. It is preferable that a plurality of annular grooves be formed concentrically so that the gas ejected from the gas ejection port spreads uniformly in the circumferential direction.

次に本発明の作用について説明する。   Next, the operation of the present invention will be described.

本発明においては、ウエハに対する処理を行うためのチャンバーのステージ上にウエハーを載置してウエハの処理を行うウエハ処理装置において、該ウエハーを、該ウエハが該ステージ上に固定されるよう保持するウエハ保持部と、該ステージ上に固定されたウエハーの温度が均一に保持されるよう、該ウエハとの間で熱交換を行う熱交換部とを備え、該ステージは、そのウエハ載置面の形状をサファイアウエハの反り特性に合わせた形状としたので、シリコンウエハに比べて厚いサファイア基板を下部電極などのウエハステージ上に、下部電極のウエハ載置面との間隙をサファイア基板の処理中の温度が均一になるよう調節して保持することが可能となる。   In the present invention, in a wafer processing apparatus for processing a wafer by placing the wafer on a stage of a chamber for processing the wafer, the wafer is held so that the wafer is fixed on the stage. A wafer holding unit and a heat exchanging unit for exchanging heat with the wafer so that the temperature of the wafer fixed on the stage is uniformly held, and the stage has a surface on which the wafer is placed. Since the shape is matched to the warp characteristics of the sapphire wafer, a thicker sapphire substrate than the silicon wafer is placed on the wafer stage such as the lower electrode, and the gap between the lower electrode and the wafer mounting surface is being processed. The temperature can be adjusted and maintained so as to be uniform.

以上のように、本発明に係るウエハ処理装置によれば、シリコンウエハに比べて厚いサファイア基板を下部電極などのウエハステージ上に、下部電極のウエハ載置面との間隙をサファイア基板の処理中の温度が均一になるようにして保持することができる効果がある。   As described above, according to the wafer processing apparatus of the present invention, the sapphire substrate thicker than the silicon wafer is placed on the wafer stage such as the lower electrode, and the gap between the lower electrode and the wafer mounting surface is being processed on the sapphire substrate. There is an effect that the temperature can be kept uniform.

図1は、本発明の実施形態1に係るプラズマエッチング装置(ウエハ処理装置)を説明する図であり、図1(a)は該プラズマエッチング装置に用いられるウエハのクランプ装置の要部構成を示す断面図であり、図1(b)は該クランプ装置を構成する下部電極(ウエハステージ)を示す平面図である。FIG. 1 is a view for explaining a plasma etching apparatus (wafer processing apparatus) according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 1 (a) shows a main configuration of a wafer clamping apparatus used in the plasma etching apparatus. FIG. 1B is a cross-sectional view, and FIG. 1B is a plan view showing a lower electrode (wafer stage) constituting the clamping device. 図2は、本発明の実施形態1のプラズマエッチング装置の変形例を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a modification of the plasma etching apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図3は、特許文献1に開示のエッチング装置の概略構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the etching apparatus disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. 図4は、図3に示す従来のウェハクランパを説明する図であり、図4(a)は該クランパの概略構成を示す平面図、図4(b)は、図4(a)のA−A線で切断した断面図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the conventional wafer clamper shown in FIG. 3. FIG. 4 (a) is a plan view showing a schematic configuration of the clamper, and FIG. 4 (b) is a cross-sectional view of FIG. It is sectional drawing cut | disconnected by A line. 図5は、従来のエッチング装置に用いられている他のウエハクランプ装置を説明する図であり、図5(a)はその問題点を説明する図、図5(a)のその問題に対する対策を説明する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining another wafer clamp apparatus used in a conventional etching apparatus. FIG. 5 (a) is a diagram for explaining the problem and FIG. 5 (a) is a countermeasure for the problem. It is a figure explaining. 図6は、本発明の実施形態1によるプラズマエッチング装置における下部電極の曲率について説明する図であり、図6(a)は、該下部電極の曲率の定義を示し、図6(b)は、該下部電極の曲率とHeリークとの関係を示し、図6(c)は、該下部電極の曲率とウエハー温度の面内バラツキとの関係を示している。FIG. 6 is a diagram for explaining the curvature of the lower electrode in the plasma etching apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6A shows the definition of the curvature of the lower electrode, and FIG. FIG. 6C shows the relationship between the curvature of the lower electrode and He leak, and FIG. 6C shows the relationship between the curvature of the lower electrode and in-plane variation in wafer temperature.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施形態1)
図1は本発明の実施形態1に係るプラズマエッチング装置(ウエハ処理装置)を説明する図であり、図1(a)は該プラズマエッチング装置に用いられるウエハのクランプ装置の要部構成を示す断面図であり、図1(b)は該クランプ装置を構成する下部電極(ウエハステージ)を示す平面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a view for explaining a plasma etching apparatus (wafer processing apparatus) according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. FIG. 1B is a plan view showing a lower electrode (wafer stage) constituting the clamping device.

本発明の実施形態1によるプラズマエッチング装置は、図3に示す従来のプラズマエッチング装置と同様に、ウエハに対する処理を行うためのチャンバーと、該チャンバー内に設けられ、該ウエハーを載置するステージ(下部電極)とを有し、該ウエハーをその表面を適切な温度に保持しながら処理するものである。   Similar to the conventional plasma etching apparatus shown in FIG. 3, the plasma etching apparatus according to Embodiment 1 of the present invention includes a chamber for performing processing on a wafer, and a stage (in which the wafer is placed). And processing the wafer while maintaining its surface at an appropriate temperature.

そして、この実施形態1のプラズマエッチング装置は、図1(a)に示すウエハクランプ装置100を有している。このウエハクランプ装置100は、該ウエハーを、該ウエハが該ステージ上に固定されるよう保持するウエハ保持部を含んでいる。   The plasma etching apparatus of the first embodiment has a wafer clamp apparatus 100 shown in FIG. The wafer clamp apparatus 100 includes a wafer holding unit that holds the wafer so that the wafer is fixed on the stage.

また、このプラズマエッチング装置は、ステージ上に固定されたウエハーの温度が均一に保持されるよう、該ウエハとの間で熱交換を行う熱交換部を備えている。ここでは、ウエハは、半導体発光素子を構成するサファイアウエハとしており、このサファイアウエハは、シリコンウエハに比べて厚くかつ硬いものである。   The plasma etching apparatus also includes a heat exchange unit that exchanges heat with the wafer so that the temperature of the wafer fixed on the stage is uniformly maintained. Here, the wafer is a sapphire wafer constituting a semiconductor light emitting device, and this sapphire wafer is thicker and harder than a silicon wafer.

そして、この実施形態1では、ステージである下部電極120aは、外形円柱形状を有し、その上面であるウエハ載置面の形状をサファイアウエハの反り特性に合わせた形状としたものである。   And in this Embodiment 1, the lower electrode 120a which is a stage has an external cylindrical shape, and makes the shape of the wafer mounting surface which is the upper surface the shape matched with the curvature characteristic of the sapphire wafer.

具体的には、下部電極120aは、そのウエハ載置面を凸状の湾曲面としたものであり、上記ウエハクランプ装置100は、該ウエハWaの中心部が該下部電極のウエハ載置部の頂点部に接触し、該ウエハの周縁部が該下部電極120のウエハ載置部の周縁部に接触するよう該ウエハの周縁部を該ステージ上の押圧固定するものである。   Specifically, the lower electrode 120a has a wafer mounting surface with a convex curved surface, and the wafer clamp apparatus 100 has a central portion of the wafer Wa of the wafer mounting portion of the lower electrode. The peripheral edge of the wafer is pressed and fixed on the stage so that the peripheral edge of the wafer contacts the peripheral edge of the wafer mounting portion of the lower electrode 120.

このウエハクランプ装置100は、エッチング装置の下部電極120が取り付けられたベース部材101と、該ベース部材に設けられた上記ウエハ保持部としてのクランプ部110とを有している。   The wafer clamp apparatus 100 includes a base member 101 to which a lower electrode 120 of an etching apparatus is attached, and a clamp part 110 as the wafer holding part provided on the base member.

ここで、クランプ部110を構成するベース部材101には、昇降シャフト112を駆動して、昇降シャフト112に取り付けられたクランプアーム111を昇降させるアクチュエータ113が設けられている。   Here, the base member 101 constituting the clamp unit 110 is provided with an actuator 113 that drives the elevating shaft 112 to elevate and lower the clamp arm 111 attached to the elevating shaft 112.

また、上記熱交換部は、前記ステージのウエハ載置面とその上に押圧固定されたウエハとの隙間に、ガス状の熱交換媒体を供給するガス供給機構を有する。つまり、下部電極120aの表面には、例えば、複数のガス噴出し孔121aが1つの外側円周上に設けれら、複数のガス噴出し孔121bが内側円周上に設けられている。また、これらの外側円周及び内側円周の間には、外側環状溝123aが形成され、ガス噴出し孔121bが配置されている内側円周のさらに内側には、内側環状溝123bが形成されている。これらの溝は、ガス噴出孔から噴出されたガスが円周方向及び半径方向に均一に広がるよう設けられている。さらに、下部電極の中央部にはガス排出口124が形成されている。上記ガス状の媒体は、Heガスであることが好ましい。   The heat exchanging unit includes a gas supply mechanism that supplies a gaseous heat exchange medium to a gap between the wafer mounting surface of the stage and the wafer pressed and fixed thereon. That is, on the surface of the lower electrode 120a, for example, a plurality of gas ejection holes 121a are provided on one outer circumference, and a plurality of gas ejection holes 121b are provided on the inner circumference. An outer annular groove 123a is formed between the outer circumference and the inner circumference, and an inner annular groove 123b is formed further inside the inner circumference where the gas ejection holes 121b are arranged. ing. These grooves are provided so that the gas ejected from the gas ejection holes spreads uniformly in the circumferential direction and the radial direction. Further, a gas discharge port 124 is formed at the center of the lower electrode. The gaseous medium is preferably He gas.

なお、この実施形態のプラズマエッチング装置では、図3に示す従来のプラズマエッチング装置と同様に、上部電極、及びRF電源が上記下部電極とともに設けられている。   In the plasma etching apparatus of this embodiment, an upper electrode and an RF power source are provided together with the lower electrode as in the conventional plasma etching apparatus shown in FIG.

これらの電極は、チャンバー内にプラズマが発生するよう高周波電力を印加するための上下一対の電極を構成しており、下部電極の、該ウエハと対向する凸状表面の曲率は、該ウエハの温度が、前記ガス状媒体による該ウエハに対する熱交換により均一になる曲率としている。   These electrodes constitute a pair of upper and lower electrodes for applying high-frequency power so that plasma is generated in the chamber. The curvature of the convex surface of the lower electrode facing the wafer is the temperature of the wafer. However, the curvature becomes uniform by heat exchange with respect to the wafer by the gaseous medium.

図6は、本発明の実施形態1によるプラズマエッチング装置における下部電極の曲率について説明する図であり、図6(a)は、該下部電極の曲率の定義を示し、図6(b)は、該下部電極の曲率とHeリークとの関係を示し、図6(c)は、該下部電極の曲率とウエハー温度の面内バラツキとの関係を示している。   FIG. 6 is a diagram for explaining the curvature of the lower electrode in the plasma etching apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6A shows the definition of the curvature of the lower electrode, and FIG. FIG. 6C shows the relationship between the curvature of the lower electrode and He leak, and FIG. 6C shows the relationship between the curvature of the lower electrode and in-plane variation in wafer temperature.

つまり、図6では、シリコンウエハを用いてLSI(半導体集積回路)を製造する装置を、サファイアウエハを用いたLED(発光ダイオード)の製造に用いた場合の、下部電極の曲率の適切な範囲を示している。   That is, in FIG. 6, when an apparatus for manufacturing an LSI (semiconductor integrated circuit) using a silicon wafer is used for manufacturing an LED (light emitting diode) using a sapphire wafer, an appropriate range of curvature of the lower electrode is shown. Show.

ここでは、下部電極は図1(a)及び(b)から分かるように円柱状を有し、下部電極の曲率は、図6(a)に示すように、y(下部電極のウエハを載置する上面の中心での高さ)/x(ウエハを載置する下部電極の上面の半径)としている。   Here, the lower electrode has a cylindrical shape as can be seen from FIGS. 1A and 1B, and the curvature of the lower electrode is y (the lower electrode wafer is placed as shown in FIG. 6A). (The height at the center of the upper surface) / x (the radius of the upper surface of the lower electrode on which the wafer is placed).

まず、図6(b)では、下部電極の表面とウエハの裏面との間の空間に供給されたHeガスのリーク量(Heリーク%)を目安として、下部電極の適正な曲率の範囲を示している。ここで、Heリーク%は、(設定圧力−実際の圧力)/設定圧力を示しており、図6(b)のグラフは、下部電極の曲率を変えたときのHeリーク%の変化を示している。   First, in FIG. 6B, the range of the appropriate curvature of the lower electrode is shown by using the leakage amount of He gas (He leakage%) supplied to the space between the surface of the lower electrode and the back surface of the wafer as a guide. ing. Here, the He leak% indicates (set pressure−actual pressure) / set pressure, and the graph of FIG. 6B shows the change in He leak% when the curvature of the lower electrode is changed. Yes.

つまり、LSIの製造に用いられるプラズマエッチング装置では、下部電極の表面とウエハの裏面との間の空間に供給されたHeガスの圧力が圧力センサ(図示せず)により測定されており、上記Heリーク%が図6(b)に示すように通常10%以上となると、リークNG(リーク状態が不良である)と判定され、エッチング処理が停止するよう構成されている。なお、ここでは、リーク状態の良否判定の基準としての、Heリーク%の値(10%)は、プラズマエッチング装置の機種により若干異なるが、通常はおおよそ10%前後となっている。   That is, in the plasma etching apparatus used for manufacturing LSI, the pressure of He gas supplied to the space between the surface of the lower electrode and the back surface of the wafer is measured by a pressure sensor (not shown). When the leak% is normally 10% or more as shown in FIG. 6B, it is determined that the leak is NG (leak state is defective), and the etching process is stopped. Here, the value (10%) of He leak% as a criterion for determining whether the leak state is good or not is usually about 10%, although it varies slightly depending on the model of the plasma etching apparatus.

従って、このLSIの製造に用いられるプラズマエッチング装置をLEDの製造に転用した場合も、下部電極の曲率は、Heリーク%が10%以下となるよう設定する必要があり、ここで用いているプラズマエッチング装置に対する測定結果(図6(b))から、0.008とすべきことが分かる。つまり、このプラズマエッチング装置では、下部電極の曲率を0.008以下とすることで、Heリーク%が10%以下となり、リーク状態の良否判定として、リークOK(リーク状態が良好である)と判定され、エッチング処理が実行されることとなる。   Therefore, even when the plasma etching apparatus used for manufacturing this LSI is diverted to LED manufacturing, it is necessary to set the curvature of the lower electrode so that the He leak% is 10% or less, and the plasma used here. From the measurement result (FIG. 6B) for the etching apparatus, it can be seen that it should be 0.008. That is, in this plasma etching apparatus, by setting the curvature of the lower electrode to 0.008 or less, the He leak% becomes 10% or less, and the leak OK (leak state is good) is determined as the determination of the leak state. Then, the etching process is performed.

また、図6(c)のグラフは、下部電極の曲率を変えたときのウエハ面内での温度バラツキ(Max−Min)、つまり最高温度と最低温度との差(以下、ウエハー温度面内バラツキという。)の変化を示している。   Further, the graph of FIG. 6C shows the temperature variation (Max-Min) in the wafer surface when the curvature of the lower electrode is changed, that is, the difference between the maximum temperature and the minimum temperature (hereinafter referred to as wafer temperature in-plane variation). Change).

ここで、温度の測定には、温度に応じてマークの濃さが変化するサーモラベルを、下部電極上に装着したウエハの表面に貼り付け、このサーモラベルのマークの濃度変化に基づいて、ウエハの該サーモラベルを貼り付けた部分での温度を検出している。   Here, in measuring the temperature, a thermo label whose mark density changes according to the temperature is attached to the surface of the wafer mounted on the lower electrode, and the wafer is based on the change in mark density of the thermo label. The temperature at the portion where the thermo label is attached is detected.

また、上記ウエハー温度面内バラツキが図6(c)に示すように20℃以上となると、温度バラツキNG(温度の面内均一性が良好でない)と判定される。なお、ここでは、温度バラツキの良否判定の基準値は、LSIを処理するときのプラズマエッチング装置でのウエハー温度面内バラツキとしての許容値が20℃程度であったことから、LSIの処理に用いるプラズマエッチング装置をLEDの処理に転用する場合においても20℃としている。   Further, when the wafer temperature in-plane variation is 20 ° C. or more as shown in FIG. 6C, it is determined that the temperature variation is NG (temperature in-plane uniformity is not good). Here, the reference value for determining whether or not the temperature variation is good is used for the LSI processing because the allowable value as the wafer temperature in-plane variation in the plasma etching apparatus when processing the LSI is about 20 ° C. Even when the plasma etching apparatus is used for LED processing, the temperature is set to 20 ° C.

従って、LSIの製造に用いるプラズマエッチング装置をLEDの製造に転用した場合にも、下部電極の曲率を0.001以上で0.008以下の範囲とすることで、ウエハー温度面内バラツキが20℃以下となり、温度バラツキOK(ウエハ温度の面内均一性が良好な状態)にすることができる。   Therefore, even when the plasma etching apparatus used for manufacturing the LSI is diverted to the manufacture of the LED, the in-plane variation of the wafer temperature is 20 ° C. by setting the curvature of the lower electrode in the range of 0.001 to 0.008. As a result, temperature variation OK (a state where the in-plane uniformity of the wafer temperature is good) can be achieved.

なお、下部電極の曲率が小さすぎてもあるいは大きすぎても、ウエハー温度面内バラツキが増大するのは、サファイアウエハではウエハの反り生じているため、下部電極の上面の形状がフラットに近づいた場合でも、あるいは下部電極の上面の形状がサファイアウエハの反りに比べて大きく湾曲したものとなる場合でも、下部電極とウエハとの隙間が大きくなって下部電極によるウエハの冷却が不十分となるためである。   Even if the curvature of the lower electrode is too small or too large, the variation in the wafer temperature plane increases because the wafer warpage occurs in the sapphire wafer, so that the shape of the upper surface of the lower electrode approaches flat. In some cases, or even when the shape of the upper surface of the lower electrode is greatly curved compared to the warp of the sapphire wafer, the gap between the lower electrode and the wafer becomes large and the cooling of the wafer by the lower electrode becomes insufficient. It is.

この結果、下部電極の曲率は、下部電極の半径に対する前記凸部ギャップの比率Pが、0.001以上かつ0.008以下の範囲となるよう設定することが適正である。特に、ウエハー温度を均一に保つ適切な形状の下部電極の曲率は、下部電極の半径に対する前記凸部ギャップの比率Pが、0.001<P≦0.004の範囲となるよう設定することが好ましく、さらに、下部電極の曲率は、下部電極の半径に対する前記凸部ギャップの比率Pが0.001<P≦0.0021の範囲となるよう設定することがより好ましい。   As a result, it is appropriate to set the curvature of the lower electrode so that the ratio P of the convex gap to the radius of the lower electrode is in the range of 0.001 or more and 0.008 or less. In particular, the curvature of the appropriately shaped lower electrode that keeps the wafer temperature uniform may be set so that the ratio P of the convex gap to the radius of the lower electrode is in the range of 0.001 <P ≦ 0.004. Further, the curvature of the lower electrode is more preferably set so that the ratio P of the convex gap to the radius of the lower electrode is in the range of 0.001 <P ≦ 0.0021.

次に動作について説明する。   Next, the operation will be described.

このようなウエハクランプ装置100では、下部電極120a上にウエハWaを載置した状態で、クランプアーム111を下降させてウエハWaの周縁部を下部電極側に押圧することで、ウエハWaは、下部電極120aの表面に密着するよう変形する。   In such a wafer clamp apparatus 100, with the wafer Wa placed on the lower electrode 120a, the clamp arm 111 is lowered to press the peripheral edge of the wafer Wa toward the lower electrode, so that the wafer Wa The electrode 120a is deformed to be in close contact with the surface of the electrode 120a.

このようにしてウエハWaを下部電極120aに固定した後、プラズマエッチングを開始し、同時に冷媒ガスをガス噴出し孔から噴出すとともに、ガス排出孔から排出することで、エッチング処理で過熱されたウエハと冷媒ガスとの間で熱交換が行われて、ウエハが所定温度に保持されるよう冷却される。   After the wafer Wa is fixed to the lower electrode 120a in this way, plasma etching is started, and at the same time, the refrigerant gas is ejected from the gas ejection holes and discharged from the gas ejection holes, thereby overheating the wafer by the etching process. Heat exchange is performed between the gas and the refrigerant gas, and the wafer is cooled so as to be maintained at a predetermined temperature.

以下、本発明の作用効果について説明する。   Hereinafter, the function and effect of the present invention will be described.

従来は、シリコンウエハを用いた半導体装置を製造するLSI設備をそのまま、サファイアウエハを用いるLEDの製造装置として転用すると、特に、ウエハをプラズマエッチング装置のチャンバーの下部電極に固定保持するクランプ保持方式の転用を行うと、サファイアの反り特性により、ウエハ裏面での冷媒ガスであるHeリークが発生し、ウエハー冷却効果が不十分となるという問題があった。   Conventionally, when LSI equipment for manufacturing a semiconductor device using a silicon wafer is used as it is as an LED manufacturing apparatus using a sapphire wafer, a clamp holding system for fixing and holding the wafer to a lower electrode of a chamber of a plasma etching apparatus is particularly suitable. When diverted, there is a problem that due to the warp characteristics of sapphire, He leak which is a refrigerant gas on the back surface of the wafer occurs, and the wafer cooling effect becomes insufficient.

また、新規にLED向け設備を導入すると、初期コストが発生し、コスト競争力が低下してしまうという問題もあった。   In addition, when new LED equipment is introduced, there is a problem that initial cost is generated and cost competitiveness is lowered.

そこで、本発明では、青色LEDの製造において、設備の有効活用、処理の面内安定化を向上させるために、LSI設備の6インチLED製造への転用時に、サファイアウエハの特性によりウエハー冷却効果が不十分となり面内均一性の確保が困難であるという課題を、下部電極の形状(凸曲率)をサファイアの反り特性にあわせることにより解決している。   Therefore, in the present invention, in order to improve the effective utilization of equipment and the stabilization of the in-plane processing in the production of blue LEDs, the wafer cooling effect is obtained by the characteristics of the sapphire wafer when diverting the LSI equipment to 6-inch LED production. The problem that it is insufficient and it is difficult to ensure in-plane uniformity is solved by matching the shape (convex curvature) of the lower electrode with the warp characteristics of sapphire.

つまり、本実施形態では、下部電極をサファイアの反り特性にあわせた曲率にすることにより、冷却媒体のHeリーク解消し、ウエハー冷却効率が確保でき、エッチング特性(均一性)を向上させている。この結果、LSI設備のLED設備への転用が可能となり初期コスト低減ができる。   In other words, in the present embodiment, by making the curvature of the lower electrode in accordance with the warp characteristics of sapphire, He leakage of the cooling medium can be eliminated, wafer cooling efficiency can be ensured, and etching characteristics (uniformity) are improved. As a result, the LSI equipment can be diverted to the LED equipment, and the initial cost can be reduced.

このように、本実施形態1では、ウエハに対する処理を行うためのチャンバーのステージ上にウエハーを載置してウエハの処理を行うプラズマエッチング装置において、該ウエハーWaを、該ウエハが該ステージ(下部電極)120a上に固定されるよう保持するウエハ保持部(クランプ部)110と、該ステージ上に固定されたウエハーの温度が均一に保持されるよう、該ウエハとの間で熱交換を行う熱交換部とを備え、該下部電極120aを、そのウエハ載置面の形状をサファイアウエハの反り特性に合わせた形状となるよう構成したので、シリコンウエハに比べて厚く硬いサファイアウエハを下部電極などのウエハステージ上に、該下部電極のウエハ載置面との間隙をサファイアウエハの処理中の温度が均一になるようにして保持することが可能となる。   As described above, in the first embodiment, in the plasma etching apparatus for processing a wafer by placing the wafer on a stage of a chamber for processing the wafer, the wafer Wa is placed on the stage (lower part). Electrode) Heat for exchanging heat between the wafer holding unit (clamping unit) 110 to be fixed on 120a and the wafer so that the temperature of the wafer fixed on the stage is uniformly maintained. Since the lower electrode 120a is configured so that the shape of the wafer mounting surface matches the warping characteristics of the sapphire wafer, the sapphire wafer that is thicker and harder than the silicon wafer is used as the lower electrode. A gap between the lower electrode and the wafer mounting surface is held on the wafer stage so that the temperature during the processing of the sapphire wafer is uniform. Theft is possible.

なお、上記実施形態1では、下部電極の表面形状は、凸形状の滑らかに湾曲した形状としているが、下部電極の表面形状は、図2に示すように下部電極の中央部分に湾曲のない平坦な部分を有する形状としてもよい。   In the first embodiment, the surface shape of the lower electrode is a convex and smoothly curved shape. However, the surface shape of the lower electrode is flat and has no curvature at the center portion of the lower electrode as shown in FIG. It is good also as a shape which has a simple part.

この場合、下部電極とウエハとは、ウエハ周縁部とウエハ中央部の近傍部分とで接触することとなり、その他の部分では、確実にウエハと下部電極との間にHeガスを供給するためのスペースを形成することができ、よりウエハ面内での高い温度均一性を得ることが可能となる。   In this case, the lower electrode and the wafer come into contact with each other in the vicinity of the wafer peripheral portion and the wafer central portion, and in the other portions, a space for reliably supplying He gas between the wafer and the lower electrode. Thus, it is possible to obtain higher temperature uniformity in the wafer surface.

また、本実施形態1では、下部電極120aとして、例えば、その表面にガス噴出し孔とガス排出口とが形成されているものを挙げたが、下部電極は、ガス排出口が形成されていないものでもよく、この場合は、ウエハ周縁部で下部電極とウエハとの間から所定流量でHeガスが放出されることとなる。   In the first embodiment, as the lower electrode 120a, for example, a gas discharge hole and a gas discharge port are formed on the surface of the lower electrode 120a, but the gas discharge port is not formed in the lower electrode. In this case, He gas is released at a predetermined flow rate from between the lower electrode and the wafer at the peripheral edge of the wafer.

以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。   As mentioned above, although this invention has been illustrated using preferable embodiment of this invention, this invention should not be limited and limited to this embodiment. It is understood that the scope of the present invention should be construed only by the claims. It is understood that those skilled in the art can implement an equivalent range based on the description of the present invention and the common general technical knowledge from the description of specific preferred embodiments of the present invention. It is understood that the patent documents cited in the present specification should be incorporated by reference into the present specification in the same manner as the content itself is specifically described in the present specification.

本発明は、ウエハ処理装置の分野において、シリコンウエハに比べて厚いサファイア基板を下部電極などのウエハステージ上に、下部電極のウエハ載置面との間隙をサファイア基板の処理中の温度が均一になるようして保持することができるウエハ処理装置を提供することができる。   In the field of the wafer processing apparatus, the present invention provides a uniform sapphire substrate on a wafer stage such as a lower electrode and a gap between the lower electrode and a wafer mounting surface in the field of a wafer processing apparatus so that the temperature during processing of the sapphire substrate is uniform It is possible to provide a wafer processing apparatus that can be held in this manner.

100 ウエハクランプ装置
101 ベース部材
110 クランプ部
111 クランプアーム
112 昇降シャフト
113 アクチュエータ
120a 下部電極
121a,121b ガス噴出し孔
123a 外側環状の溝
123b 内側環状の溝
124 ガス排出口
Wa ウエハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Wafer clamp apparatus 101 Base member 110 Clamp part 111 Clamp arm 112 Lifting shaft 113 Actuator 120a Lower electrode 121a, 121b Gas ejection hole 123a Outer annular groove 123b Inner annular groove 124 Gas discharge port Wa Wafer

Claims (11)

ウエハに対する処理を行うためのチャンバーと、該チャンバー内に設けられ、該ウエハーを載置するステージとを有し、該ウエハーをその表面を適切な温度に保持しながら処理するウエハ処理装置であって、
該ウエハーを、該ウエハが該ステージ上に固定されるよう保持するウエハ保持部と、
該ステージ上に固定されたウエハーの温度が均一に保持されるよう、該ウエハとの間で熱交換を行う熱交換部とを備え、
該ステージは、そのウエハ載置面の形状をサファイアウエハの反り特性に合わせた形状としたものである、ウエハ処理装置。
A wafer processing apparatus having a chamber for processing a wafer and a stage provided in the chamber for mounting the wafer, and processing the wafer while maintaining its surface at an appropriate temperature. ,
A wafer holder for holding the wafer so that the wafer is fixed on the stage;
A heat exchanging unit for exchanging heat with the wafer so that the temperature of the wafer fixed on the stage is uniformly maintained;
The stage is a wafer processing apparatus in which the shape of the wafer mounting surface is made to match the warp characteristics of the sapphire wafer.
請求項1記載のウエハ処理装置において、
前記サファイアウエハは、半導体発光素子を構成するものである、ウエハ処理装置。
The wafer processing apparatus according to claim 1,
The sapphire wafer constitutes a semiconductor light emitting device, and is a wafer processing apparatus.
請求項1に記載のウエハ処理装置において、
前記ステージは、そのウエハ載置面を凸状の湾曲面としたものであり、
前記ウエハ保持部は、該ウエハの中心部が該ステージのウエハ載置部の頂点部に接触し、該ウエハの周縁部が該ステージのウエハ載置部の周縁部に接触するよう該ウエハの周縁部を該ステージ上の押圧固定するものである、ウエハ処理装置。
The wafer processing apparatus according to claim 1,
The stage is a convex curved surface on the wafer mounting surface,
The wafer holding portion has a peripheral portion of the wafer such that a central portion of the wafer is in contact with a vertex portion of the wafer placement portion of the stage, and a peripheral portion of the wafer is in contact with a peripheral portion of the wafer placement portion of the stage. A wafer processing apparatus for pressing and fixing a portion on the stage.
請求項3に記載のウエハ処理装置において、
前記熱交換部は、
前記ステージのウエハ載置面とその上に押圧固定されたウエハとの隙間に、ガス状の熱交換媒体を供給するガス供給機構を有する、ウエハ処理装置。
The wafer processing apparatus according to claim 3,
The heat exchange part is
A wafer processing apparatus having a gas supply mechanism for supplying a gaseous heat exchange medium into a gap between a wafer mounting surface of the stage and a wafer pressed and fixed thereon.
請求項4に記載のウエハ処理装置において、
前記ガス状の媒体は、Heガスである、ウエハ処理装置。
The wafer processing apparatus according to claim 4.
The wafer processing apparatus, wherein the gaseous medium is He gas.
請求項1に記載のウエハ処理装置において、
前記ウエハの処理は、プラズマエッチング処理である、ウエハ処理装置。
The wafer processing apparatus according to claim 1,
The wafer processing apparatus, wherein the wafer processing is a plasma etching process.
請求項6に記載のウエハ処理装置において、
前記ステージは、前記チャンバー内にプラズマが発生するよう高周波電力を印加するための上下一対の電極のうちの下部電極を構成しており、
前記下部電極の、該ウエハと対向する凸状表面の曲率を、該ウエハの温度が、前記ガス状媒体による該ウエハに対する熱交換により均一になる曲率としたものである、ウエハ処理装置。
The wafer processing apparatus according to claim 6.
The stage constitutes a lower electrode of a pair of upper and lower electrodes for applying high frequency power so that plasma is generated in the chamber,
A wafer processing apparatus, wherein the curvature of the convex surface of the lower electrode facing the wafer is a curvature at which the temperature of the wafer becomes uniform by heat exchange with the wafer by the gaseous medium.
請求項7に記載のウエハ処理装置において、
前記ウエハー温度を均一に保つ適切な形状の下部電極の曲率は、該下部電極の半径に対する該下部電極の中央部での高さである凸部ギャップの比率Pが、0.001≦P≦0.008となるよう設定されている、ウエハ処理装置。
The wafer processing apparatus according to claim 7,
The curvature of the appropriately shaped lower electrode that keeps the wafer temperature uniform is such that the ratio P of the convex gap, which is the height at the center of the lower electrode, to the radius of the lower electrode is 0.001 ≦ P ≦ 0. A wafer processing apparatus set to be .008.
請求項7に記載のウエハ処理装置において、
前記ウエハー温度を均一に保つ適切な形状の下部電極の曲率は、
該下部電極の半径に対する該下部電極の中央部での高さである凸部ギャップの比率Pが0.001≦P≦0.004となるよう設定されている、ウエハ処理装置。
The wafer processing apparatus according to claim 7,
The curvature of the appropriately shaped bottom electrode to keep the wafer temperature uniform is:
A wafer processing apparatus, wherein a ratio P of a convex gap, which is a height at a central portion of the lower electrode with respect to a radius of the lower electrode, is set to satisfy 0.001 ≦ P ≦ 0.004.
請求項9に記載のウエハ処理装置において、
前記ウエハー温度を均一に保つ適切な形状の下部電極の曲率は、
該下部電極の半径に対する前記凸部ギャップの比率Pが0.001≦P≦0.0021となるよう設定されている、ウエハ処理装置。
The wafer processing apparatus according to claim 9, wherein
The curvature of the appropriately shaped bottom electrode to keep the wafer temperature uniform is:
A wafer processing apparatus, wherein a ratio P of the convex gap to a radius of the lower electrode is set to be 0.001 ≦ P ≦ 0.0021.
請求項7に記載のウエハ処理装置において、
前記下部電極は、
その表面に、前記ガス状媒体を噴出すガス噴出口、及び該噴出されたガスを排出するガス排出口のうちの少なくともガス噴出口を形成するとともに、該ガス噴出口から噴出されたガスが円周方向に均一に広がるよう複数の環状の溝を同心円状に複数形成したものである、ウエハ処理装置。
The wafer processing apparatus according to claim 7,
The lower electrode is
At least a gas outlet for ejecting the gaseous medium and a gas outlet for discharging the ejected gas is formed on the surface, and the gas ejected from the gas outlet is circular. A wafer processing apparatus in which a plurality of annular grooves are formed concentrically so as to spread uniformly in the circumferential direction.
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