JP3173201B2 - 被処理物保持装置 - Google Patents

被処理物保持装置

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JP3173201B2
JP3173201B2 JP199693A JP199693A JP3173201B2 JP 3173201 B2 JP3173201 B2 JP 3173201B2 JP 199693 A JP199693 A JP 199693A JP 199693 A JP199693 A JP 199693A JP 3173201 B2 JP3173201 B2 JP 3173201B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体デバイス
基板のような被処理物上に膜を形成する成膜装置、かか
る被処理物表面又はその上の膜をエッチングするエッチ
ング装置等において該被処理物を所定位置に保持する装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば真空容器内の所定位置に保持装置
にて被処理物を保持し、該真空容器内に導入した成膜用
やエッチング用の処理用ガスをプラズマ化し、該プラズ
マに被処理物を曝すことで該被処理物に目的とする成膜
処理やエッチング処理を施すプラズマ処理装置等では、
前記保持装置として、図3に示す如きものが多用されて
いる。
【0003】図3の保持装置は、被処理物Sを載置する
支持台1と、支持台1上に載置される被処理物Sの周縁
部を支持台1に押圧固定するためのリング形状のクラン
プリング部材2と、該クランプリング部材2を被処理物
固定位置又は該位置から後退した上昇位置へ選択的に移
動させるピストンシリンダ装置3を備えている。ピスト
ンシリンダ装置3は通常、一台設けられ、そのピストン
ロッド31がクランプリング部材の一部に連結され、シ
リンダ部32は定位置に支持される。
【0004】この保持装置によると、クランプリング部
材2がピストンシリンダ装置3にて支持台1から上昇後
退せしめられた状態で支持台1上に半導体ウェーハのよ
うな被処理物Sが載置される。そのあと、クランプリン
グ部材2がピストンシリンダ装置3により下降せしめら
れて被処理物Sの周縁部を支持台1に押圧固定する。こ
の状態で該被処理物Sに目的とする処理が施される。
【0005】このように被処理物Sを支持台1に押圧固
定するのは、一つには該被処理物を定位置に動かないよ
うに安定配置するためである。また、支持台1がヒータ
で加熱され、或いは冷却水等の循環により冷却されて温
度制御され、この温度制御された支持台1をもって被処
理物Sを処理温度に制御するときには、被処理物Sをで
きるだけ支持台1表面に密着させることが有利だからで
ある。
【0006】また、特公平2−27778号公報に開示
されているように、図4に示す如く、支持台1とその上
の被処理物Sとの間に窒素ガス(N2 )、ヘリウムガス
(He)、ネオンガス(Ne)、水素ガス(H2 )等の
温度制御用ガスGを供給して支持台1からの被処理物S
の温度制御をより正確に行おうとする場合には、被処理
物Sの周縁部と支持台1との間に装着されるガス漏れシ
ール材(例えばオーリング)4を被処理物Sと支持台1
との間にしっかりと挟着しなければならないからであ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来保持装置によると、クランプリング部材2の駆動手
段は該部材の一部に連結された一台のピストンシリンダ
装置3だけであるから、この駆動装置3により被処理物
Sに圧接されるクランプリング部材2は支持台1と平行
になり難く、そのため被処理物Sの周縁各部を支持台1
に均一に押圧固定し難い。その結果、被処理物Sの設置
が不安定となり、また、温度制御された支持台1から被
処理物Sの温度を制御しようとするときには、それが正
確に行えなくなったり、前述のように温度制御用ガスを
用いて被処理物Sの温度を制御しようとするときには、
ガス漏れが発生して所期の効果が得られない等の不都合
が生じる。
【0008】この問題を解決する手段として、ピストン
シリンダ装置3を対称的に複数台設けることも考えられ
るが、ピストンストロークを調整するなどして、それら
複数の装置3を均等に動作させなければならず、その動
作を制御するのに手間を要したり、装置構造が複雑、高
価になる等の新たな問題が発生する。さらに、各装置3
の動作のバラつきを補償するためには一部の装置3によ
る押圧力を高めなければならないことが多く、その結
果、被処理物Sの破損を招くことになる。
【0009】そこで本発明は、被処理物をかかる従来保
持装置に比べると定位置に安定的に確実に保持でき、ま
た、簡単容易に、そして被処理物破損の恐れ無く安全に
保持できる構造簡単な被処理物保持装置を提供すること
を課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の保持装置は、被処理物を載置する支持台と、前記支
持台上に載置される被処理物を該支持台に押圧固定する
ためのクランプリング部と、前記クランプリング部を支
持する支持部と、前記支持部に連結され、前記クランプ
リング部を前記支持部を介して被処理物固定位置又は該
位置から後退した位置へ移動させる駆動手段とを備え、
前記クランプリング部は同心リング状に配置された大き
さが順次異なる少なくとも二つのリング形状クランプリ
ング部材を含み、前記クランプリング部材のうち一番外
側のものは前記支持部に回動自在に支持されており、該
一番外側のものより内側の各クランプリング部材はそれ
より一つ外側のクランプリング部材に回動自在に支持さ
れており、少なくとも二つのクランプリング部材は互い
に直交する軸線周りにそれぞれ回動自在とされているこ
とを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明の被処理物保持装置によると、被処理物
は支持台上に載置される。しかるのち、クランプリング
部全体がその駆動手段により被処理物固定位置へ向け駆
動され、被処理物が該クランプリング部により支持台に
押圧固定される。この押圧固定状態で被処理物は目的と
する処理を施され、該処理が終了すると、クランプリン
グ部がその駆動手段により支持台から後退せしめられ、
被処理物が支持台から取り外される。
【0012】クランプリング部を構成している複数のリ
ング形状クランプリング部材のうち一番外側のものはク
ランプリング部の支持部に回動自在に支持されるととも
に、一番外側のものより内側の各クランプリング部材は
それより一つ外側のクランプリング部材に回動自在に支
持されているので、これらクランプリング部材がそれぞ
れ被処理物からの抵抗によりその回動軸線周りに自由に
回動傾斜でき、さらに、少なくとも二つのクランプリン
グ部材は互いに直交する軸線周りにそれぞれ回動自在と
されているので、被処理物全体がこれらクランプリング
部材により破損の恐れのない適度の押圧力のもとに安
定、確実に支持台に固定される。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本発明の1実施例を採用したエッチング装
置を示している。図1のエッチング装置はプラズマによ
るドライエッチング装置であり、真空処理容器5を備
え、この中に半導体デバイス基板(ウェーハ)Sを載置
する支持台1を備えている。支持台1の上方には電極6
が配置してある。支持台1は高周波電極を兼ねるもの
で、マッチングボックス71を介して高周波電源72に
接続されている。上部電極6は接地されている。
【0014】支持台1中には図示しない冷媒通路が形成
されており、この通路にチラー10が配管接続されてい
る。チラー10は一定温度の冷媒を支持台1に循環させ
る。また、支持台1にはその下面から上面へ貫通するガ
ス流入孔1a及び上面から下面へ貫通するガス流出孔1
bが形成してあり、ガス流入孔1aには温度制御用ガス
供給装置9が配管接続されている。このガスは本例では
ヘリゥム(He)ガスである。ガス流出孔1bには容器
5外へ延びるガス流出管1cが接続してある。
【0015】支持台1の上方にはクランプリング部2A
と該クランプリング部を支持する支持部20とが配置し
てある。この支持部20は、図2に示すように、それに
限定される必要はないが、本例では円形リング形状をし
ており、支持部20の一か所がピストンシリンダ装置3
のピストンロッド31に連結され、支持されており、ピ
ストンシリンダ装置3のシリンダ部32は容器5に支持
されている。また、クランプリング部2Aの下方におい
て支持台1上にガス漏れ防止用のオーリング4が配置し
てある。
【0016】クランプリング部2Aは、同心リング状に
配置された、大きさが順次異なる、下面平坦な二つのリ
ング形状クランプリング部材21、22を含み、このク
ランプリング部材のうち外側のもの21は、この部材の
直径方向に延びる、そして支持台1の上面と平行又は略
平行な一対の軸21aにて支持部20に回動自在に支持
されている。また、内側のもの22は、この部材の直径
方向に延びる、そして支持台1の上面と平行又は略平行
な一対の軸22aにて外側のクランプリング部材21に
回動自在に支持されている。
【0017】これらクランプリング部材21、22はそ
の下面を同一面に配置できるように高さ位置を定められ
ている。さらに、一対の軸21aは一直線上にあり、一
対の軸22aも一直線上にある。そして、軸21aと軸
22aとは互いに直交する方向に配置されている。さら
に、各軸22aの支持部20上での位置は、ピストンシ
リンダ装置3のロッド31の連結位置から等距離にあ
る。
【0018】真空容器5にはエッチング処理用ガス供給
装置8を配管接続してある。また、容器5には排気装置
50も接続してある。前記エッチング装置によると、容
器5が開けられ、ウェーハSが支持台1の上に載置され
る。次いでピストンシリンダ装置3によりクランプリン
グ部2Aの支持部20がウエーハSへ向け駆動され、こ
れに伴ってクランプリング部2AもウエーハSの方へ駆
動される。かくしてウエーハSの周縁部がクランプリン
グ部2Aにより支持台1上に押圧固定される。
【0019】ウエーハSの押圧固定に際し、クランプリ
ング部2Aを構成しているリング形状クランプリング部
材21、22のうち外側のもの21は支持部20に回動
自在に支持されるとともに、内側のもの22は外側のク
ランプリング部材21に回動自在に支持されているの
で、これらクランプリング部材21、22がそれぞれウ
エーハSからの抵抗によりその回動軸21a、22aを
中心に自由に回動傾斜でき、さらに、クランプリング部
材21、22は互いに直交する軸21a、22aを中心
にそれぞれ回動自在とされているので、ウエーハS全体
がこれらクランプリング部材21、22により破損の恐
れのない適度の押圧力のもとに安定、確実に支持台1に
固定される。また、この状態でウエーハSの周縁部全体
と支持台1との間にガス漏れが生じないようにオーリン
グ4がしっかりと挟着される。この状態でエッチング処
理が開始される。
【0020】このエッチング処理は、真空容器5を排気
装置50にて所定エッチング処理真空度に排気しつつ処
理用ガス供給装置8から処理用ガスを容器5内に導入
し、高周波電極を兼ねる支持台1に電源72から高周波
電力を印加し、該導入ガスをプラズマ化し、このブラズ
マにウエーハSを曝すことで行われる。また、このエッ
チング処理中、支持台1はチラー10にて温度制御され
るとともに、温度制御用ガス供給装置9から温度制御用
のHeガスが支持台1とウエーハSとの間に供給され、
このHeガスを仲立ちとしてウエーハSが支持台1から
所定温度に制御される。
【0021】エッチング処理終了後は、クランプリング
部2Aがピストンシリンダ装置3により支持台1から後
退せしめられ、該支持台からウエーハSが取り外され
る。本発明は前記実施例に限定されるものではなく他に
も様々の態様で実施できる。例えば、図2に2点鎖線で
示すように、クランプリング部材22のさらに内側に1
又は2以上の大きさが順次異なるクランプリング部材2
3、24等を配置し、部材23を一対の軸23aにて部
材22に、部材24を一対の軸24aにて部材23にそ
れぞれ回動自在に支持させてもよい。この場合、軸23
aは軸21aと軸22aとがなす90度の角度を2分す
る45度の方向とし、軸24aは軸23aに対し90度
の方向とすることが望ましい。要するに前記実施例にク
ランプリング部材を追加するときは、2n (n=1、
2、3・・・)ずつ追加することが望ましく、さらに、
その回動軸線の方向は、全体の円を軸21a、22aと
ともに8等分、16等分・・・・することが望ましい。
【0022】なお、本発明は以上説明したエッチング装
置だけでなく、所定真空下で化学的又は(及び)物理的
に被処理物に目的とする処理を施す各種真空処理装置等
に採用できる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、従
来保持装置に比べて被処理物を定位置に安定的に確実に
保持でき、また、簡単容易に、そして被処理物破損の恐
れ無く安全に保持できる構造簡単な被処理物保持装置を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例を採用したエッチング装置の
概略断面図である。
【図2】図1に示された保持装置の平面図である。
【図3】保持装置の従来例を示す図である。
【図4】保持装置の他の従来例を示す図である。
【符号の説明】
1 支持台 2A クランプリング部 21、22、23、24 クランプリング部材 21a、22a、23a、24a クランプリング部材
の回動軸 20 クランプリング部2Aの支持部 3 ピストンシリンダ装置 31 ピストンロッド 32 シリンダ部
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/205 H01L 21/3065 H01L 21/68

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被処理物を載置する支持台と、前記支持
    台上に載置される被処理物を該支持台に押圧固定するた
    めのクランプリング部と、前記クランプリング部を支持
    する支持部と、前記支持部に連結され、前記クランプリ
    ング部を前記支持部を介して被処理物固定位置又は該位
    置から後退した位置へ移動させる駆動手段とを備え、前
    記クランプリング部は同心リング状に配置された大きさ
    が順次異なる少なくとも二つのリング形状クランプリン
    グ部材を含み、前記クランプリング部材のうち一番外側
    のものは前記支持部に回動自在に支持されており、該一
    番外側のものより内側の各クランプリング部材はそれよ
    り一つ外側のクランプリング部材に回動自在に支持され
    ており、少なくとも二つのクランプリング部材は互いに
    直交する軸線周りにそれぞれ回動自在とされていること
    を特徴とする被処理物保持装置。
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GB2515743A (en) * 2013-07-01 2015-01-07 Leec Ltd A cadaver carrier transfer apparatus

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