JPH06216222A - 半導体ウェハの保持治具 - Google Patents
半導体ウェハの保持治具Info
- Publication number
- JPH06216222A JPH06216222A JP570093A JP570093A JPH06216222A JP H06216222 A JPH06216222 A JP H06216222A JP 570093 A JP570093 A JP 570093A JP 570093 A JP570093 A JP 570093A JP H06216222 A JPH06216222 A JP H06216222A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor wafer
- coating
- holding
- jig
- alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 重金属汚染を防止しながら均一な熱伝導性を
確保することのできる半導体ウェハの保持治具を提供す
る。 【構成】 銅を含む合金８を半導体ウェハを保持するた
めのウェハチャックに用いた半導体ウェハの保持治具で
あって、合金８の少なくとも半導体ウェハの保持面に銅
の析出を抑制するクロムカーバイドコーティング９を施
し、重金属の拡散を防止する。
確保することのできる半導体ウェハの保持治具を提供す
る。 【構成】 銅を含む合金８を半導体ウェハを保持するた
めのウェハチャックに用いた半導体ウェハの保持治具で
あって、合金８の少なくとも半導体ウェハの保持面に銅
の析出を抑制するクロムカーバイドコーティング９を施
し、重金属の拡散を防止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体ウェハの保持技
術、特に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ：化学
気相成長）装置に用いて効果のある技術に関するもので
ある。
術、特に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ：化学
気相成長）装置に用いて効果のある技術に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】ＣＶＤ装置においては、複数枚の半導体
ウェハをチャンバ内のチャックと称する治具の各々に固
定し、チャンバ内を高真空にした後、治具すなわち半導
体ウェハを加熱しながら導入した処理ガスに接触させて
ＣＶＤ処理を行っている。
ウェハをチャンバ内のチャックと称する治具の各々に固
定し、チャンバ内を高真空にした後、治具すなわち半導
体ウェハを加熱しながら導入した処理ガスに接触させて
ＣＶＤ処理を行っている。
【０００３】チャックは、例えば半球状を成し、その平
坦面に半導体ウェハが吸着保持され、さらに内蔵するヒ
ータによって加熱される。チャンバの中心に回転自在に
設置された軸に対し、チャックの各々は放射状かつ水平
に取り付けられている。チャック自体は合金（例えば、
Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃ、Ｓｃ、Ｆｅ、Ｍｎを含む合金）が用い
られている。
坦面に半導体ウェハが吸着保持され、さらに内蔵するヒ
ータによって加熱される。チャンバの中心に回転自在に
設置された軸に対し、チャックの各々は放射状かつ水平
に取り付けられている。チャック自体は合金（例えば、
Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃ、Ｓｃ、Ｆｅ、Ｍｎを含む合金）が用い
られている。
【０００４】しかし、銅、ニッケルなどを含有した合金
を用いたチャックを高温プロセス（〜６２５℃）で用い
ると、チャックから重金属が析出し、半導体ウェハの裏
面に拡散するために歩留りが低下する。また、重金属汚
染を防止するためにクリーニング（例えば、プラズマク
リーニング）を頻繁に行わねばならず、スループットを
低下させている。そこで、チャックのウェハ取り付け面
にグラファイト板を嵌め込んだ構成にし、重金属汚染の
防止を図ることが提案されている。
を用いたチャックを高温プロセス（〜６２５℃）で用い
ると、チャックから重金属が析出し、半導体ウェハの裏
面に拡散するために歩留りが低下する。また、重金属汚
染を防止するためにクリーニング（例えば、プラズマク
リーニング）を頻繁に行わねばならず、スループットを
低下させている。そこで、チャックのウェハ取り付け面
にグラファイト板を嵌め込んだ構成にし、重金属汚染の
防止を図ることが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明者の検討によれ
ば、チャック表面にグラファイト板を装着して重金属汚
染の防止を図った従来のウェハの保持技術は、グラファ
イト板とチャック表面の嵌め合いを良好にすることが難
しく、グラファイト板に割れを生じさせ、さらに、熱伝
導が不均一になるために膜質の均一性を悪くするという
問題がある。
ば、チャック表面にグラファイト板を装着して重金属汚
染の防止を図った従来のウェハの保持技術は、グラファ
イト板とチャック表面の嵌め合いを良好にすることが難
しく、グラファイト板に割れを生じさせ、さらに、熱伝
導が不均一になるために膜質の均一性を悪くするという
問題がある。
【０００６】そこで、本発明の目的は、重金属汚染を防
止しながら均一な熱伝導性を確保することのできる技術
を提供することにある。
止しながら均一な熱伝導性を確保することのできる技術
を提供することにある。
【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
【０００９】すなわち、銅を含む合金を半導体ウェハを
保持するためのウェハチャックに用いた半導体ウェハの
保持治具であって、前記合金の少なくとも半導体ウェハ
の保持面に銅の析出を抑制するコーティングを施すよう
にしている。
保持するためのウェハチャックに用いた半導体ウェハの
保持治具であって、前記合金の少なくとも半導体ウェハ
の保持面に銅の析出を抑制するコーティングを施すよう
にしている。
【００１０】
【作用】上記した手段によれば、ウェハチャックの素材
である銅を含む合金に対し、その表面に重金属の析出を
抑制するコーティングを施すことで、グラファイト板を
設けることなく重金属汚染を防止することができる。し
たがって、重金属拡散を防止し、半導体ウェハ内の膜質
を均一化でき、歩留り向上が可能になる。
である銅を含む合金に対し、その表面に重金属の析出を
抑制するコーティングを施すことで、グラファイト板を
設けることなく重金属汚染を防止することができる。し
たがって、重金属拡散を防止し、半導体ウェハ内の膜質
を均一化でき、歩留り向上が可能になる。
【００１１】
【実施例１】図１は本発明による半導体ウェハの保持治
具に用いられる素材を示す断面図である。また、図２は
本発明による半導体ウェハの保持治具を用いたＷＳｉ2
デポジション装置を示す平面断面図、図３は図２におけ
る１つのチャックの周辺構成の詳細を示す拡大図であ
る。
具に用いられる素材を示す断面図である。また、図２は
本発明による半導体ウェハの保持治具を用いたＷＳｉ2
デポジション装置を示す平面断面図、図３は図２におけ
る１つのチャックの周辺構成の詳細を示す拡大図であ
る。
【００１２】図２に示すように、バッチ処理方式のデポ
ジション装置は垂直に取り付けられた駆動部１に対し、
放射状に複数（ここでは６本）の水平アーム２が取り付
けられ、その各々の先端に合金製で半球状に加工され、
かつ後記する多層コーティングが表面に施されたウェハ
チャック３が装着されている。なお、ウェハチャック３
にはヒータ（不図示）が埋設されている。
ジション装置は垂直に取り付けられた駆動部１に対し、
放射状に複数（ここでは６本）の水平アーム２が取り付
けられ、その各々の先端に合金製で半球状に加工され、
かつ後記する多層コーティングが表面に施されたウェハ
チャック３が装着されている。なお、ウェハチャック３
にはヒータ（不図示）が埋設されている。
【００１３】ウェハチャック３の平坦面（この面は垂
直）には渦巻き状の凹部が形成されており、この凹部に
連通させて貫通穴（不図示）がウェハチャック３、水平
アーム２及び駆動部１の各中心部に設けられている。こ
の貫通穴には不図示の真空ポンプが連通している。さら
に、ウェハチャック３の周囲及び天井部を覆うようにチ
ャンバウォール４が設けられている。このチャンバウォ
ール４の内部に形成される空間が真空チャンバ５にな
る。
直）には渦巻き状の凹部が形成されており、この凹部に
連通させて貫通穴（不図示）がウェハチャック３、水平
アーム２及び駆動部１の各中心部に設けられている。こ
の貫通穴には不図示の真空ポンプが連通している。さら
に、ウェハチャック３の周囲及び天井部を覆うようにチ
ャンバウォール４が設けられている。このチャンバウォ
ール４の内部に形成される空間が真空チャンバ５にな
る。
【００１４】図３に示すように、多層コーティングの施
されたウェハチャック３のウェハ装着面に対向するチャ
ンバウォール４の側壁面には、処理ガスを真空チャンバ
５内へ供給するためのガス吐出口６が設置され、さら
に、ウェハチャック３の背面近傍にはガス排気ダクト７
が設けられている。
されたウェハチャック３のウェハ装着面に対向するチャ
ンバウォール４の側壁面には、処理ガスを真空チャンバ
５内へ供給するためのガス吐出口６が設置され、さら
に、ウェハチャック３の背面近傍にはガス排気ダクト７
が設けられている。
【００１５】図３においては、ガス吐出口６から処理ガ
スが吐出され、これがウェハチャック３に到達して半導
体ウェハにデポジションする。その際の残留ガスはガス
排気ダクト７から排出される。
スが吐出され、これがウェハチャック３に到達して半導
体ウェハにデポジションする。その際の残留ガスはガス
排気ダクト７から排出される。
【００１６】図１に示すように、ウェハチャック３の表
面には多層（この実施例では３層）コーティングが施さ
れている。まず、合金８（例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃ、Ｓ
ｃ、Ｆｅ、Ｍｎを含む合金）の表面には銅（Ｃu ）を抑
える働きをするクロムカーバイド（Ｃｒ3 Ｃ2 ）コーテ
ィング９が施され、この表面にはタングステン（Ｗ）コ
ーティング１０が施され、更にタングステンコーティン
グ１０上にはタングステンシリサイド（ＷＳｉ2 ）コー
ティング１１が施されている。なお、３層の厚みは、耐
磨耗性を考慮して例えば１５０μｍ程度にする。
面には多層（この実施例では３層）コーティングが施さ
れている。まず、合金８（例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃ、Ｓ
ｃ、Ｆｅ、Ｍｎを含む合金）の表面には銅（Ｃu ）を抑
える働きをするクロムカーバイド（Ｃｒ3 Ｃ2 ）コーテ
ィング９が施され、この表面にはタングステン（Ｗ）コ
ーティング１０が施され、更にタングステンコーティン
グ１０上にはタングステンシリサイド（ＷＳｉ2 ）コー
ティング１１が施されている。なお、３層の厚みは、耐
磨耗性を考慮して例えば１５０μｍ程度にする。
【００１７】コーティングに際しては、クロムカーバイ
ドコーティング９は溶射またはイオンプレーティング技
術を用いて形成し、タングステンコーティング１０及び
タングステンシリサイドコーティング１１は蒸着により
形成する。
ドコーティング９は溶射またはイオンプレーティング技
術を用いて形成し、タングステンコーティング１０及び
タングステンシリサイドコーティング１１は蒸着により
形成する。
【００１８】合金８は高温プロセス（例えば、６２５℃
前後）のもとでは、合金中の化学成分（Ｃｕ、Ｎｉ、
Ｃ、Ｓｃ、Ｆｅ、Ｍｎ）の内、Ｃｕ、Ｎｉの順で合金８
の表面に析出するが、この析出はクロムカーバイドコー
ティング９によって阻止することができる。
前後）のもとでは、合金中の化学成分（Ｃｕ、Ｎｉ、
Ｃ、Ｓｃ、Ｆｅ、Ｍｎ）の内、Ｃｕ、Ｎｉの順で合金８
の表面に析出するが、この析出はクロムカーバイドコー
ティング９によって阻止することができる。
【００１９】また、Ｎｉ、Ｃｒはクロムカーバイドコー
ティング９の結合剤として用いられているため、コーテ
ィング表面に析出してくる可能性がある。そこで、タン
グステンコーティング１０を設けてＮｉ、Ｃｒの析出を
阻止している。さらに、最上層にタングステンシリサイ
ドコーティング１１を設けることで、重金属析出を完全
に防止することができる。
ティング９の結合剤として用いられているため、コーテ
ィング表面に析出してくる可能性がある。そこで、タン
グステンコーティング１０を設けてＮｉ、Ｃｒの析出を
阻止している。さらに、最上層にタングステンシリサイ
ドコーティング１１を設けることで、重金属析出を完全
に防止することができる。
【００２０】
【実施例２】図４は本発明の他の実施例を示す断面図で
ある。
ある。
【００２１】本実施例は、プラズマＣＶＤ装置などに用
いるに適し、合金８の表面に５層のコーティングを施し
て構成されている。すなわち、図４に示すように、最下
層から順に第１層コーティング１２、第２層コーティン
グ１３、第３層コーティング１４、第４層コーティング
１５及び第５層コーティング１６が順次施した構成にし
ている。
いるに適し、合金８の表面に５層のコーティングを施し
て構成されている。すなわち、図４に示すように、最下
層から順に第１層コーティング１２、第２層コーティン
グ１３、第３層コーティング１４、第４層コーティング
１５及び第５層コーティング１６が順次施した構成にし
ている。
【００２２】ここで、第１層コーティング１２〜第３層
コーティング１４までは図１に示した材料と同一である
が、第４層コーティング１５及び第５層コーティング１
６にはエッチングガス及びプラズマなどに耐えうる材料
を選択してバリア材として設け、耐エッチング性を持た
せている。特に、最上層の第５層コーティング１６に
は、真空チャンバ５内のいかなる雰囲気にも耐えられる
材料を用いることが望ましい。
コーティング１４までは図１に示した材料と同一である
が、第４層コーティング１５及び第５層コーティング１
６にはエッチングガス及びプラズマなどに耐えうる材料
を選択してバリア材として設け、耐エッチング性を持た
せている。特に、最上層の第５層コーティング１６に
は、真空チャンバ５内のいかなる雰囲気にも耐えられる
材料を用いることが望ましい。
【００２３】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。
【００２４】例えば、コーティングの膜厚は、重金属の
析出状況に合わせて選定することで、析出の多い場合に
も対処することが可能になる。
析出状況に合わせて選定することで、析出の多い場合に
も対処することが可能になる。
【００２５】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記の通りである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記の通りである。
【００２６】すなわち、銅を含む合金を半導体ウェハを
保持するためのウェハチャックに用いた半導体ウェハの
保持治具であって、前記合金の少なくとも半導体ウェハ
の保持面に銅の析出を抑制するコーティングを施すよう
にしたので、グラファイト板を設けることなく重金属汚
染を防止し、半導体ウェハ内の膜質の均一化により歩留
り向上が可能になる。また、グラファイト板を用いない
のでクリーニング作業も容易になる。
保持するためのウェハチャックに用いた半導体ウェハの
保持治具であって、前記合金の少なくとも半導体ウェハ
の保持面に銅の析出を抑制するコーティングを施すよう
にしたので、グラファイト板を設けることなく重金属汚
染を防止し、半導体ウェハ内の膜質の均一化により歩留
り向上が可能になる。また、グラファイト板を用いない
のでクリーニング作業も容易になる。
【図１】本発明の半導体ウェハの保持治具に用いられる
素材を示す断面図である。
素材を示す断面図である。
【図２】本発明による半導体ウェハの保持治具を用いた
デポジション装置を示す平面断面図である。
デポジション装置を示す平面断面図である。
【図３】図２における１つのチャックの詳細を示す拡大
図である。
図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す断面図である。
１ 駆動部 ２ 水平アーム ３ ウェハチャック ４ チャンバウォール ５ 真空チャンバ ６ ガス吐出口 ７ ガス排気ダクト ８ 合金 ９ クロムカーバイドコーティング １０ タングステンコーティング １１ タングステンシリサイドコーティング １２ 第１層コーティング １３ 第２層コーティング １４ 第３層コーティング １５ 第４層コーティング １６ 第５層コーティング
Claims (3)
- 【請求項１】 銅を含む合金を半導体ウェハを保持する
ためのウェハチャックに用いた半導体ウェハの保持治具
であって、前記合金の少なくとも半導体ウェハの保持面
に銅の析出を抑制するコーティングを施すことを特徴と
する半導体ウェハの保持治具。 - 【請求項２】 前記コーティングは、析出される重金属
の各々に対応した異なる材料を用いて多層に形成するこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハの保持治
具。 - 【請求項３】 前記コーティングにおける最下層の材料
は、クロムカーバイド（Ｃｒ3 Ｃ2 ）であることを特徴
とする請求項１記載の半導体ウェハの保持治具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP570093A JPH06216222A (ja) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | 半導体ウェハの保持治具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP570093A JPH06216222A (ja) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | 半導体ウェハの保持治具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06216222A true JPH06216222A (ja) | 1994-08-05 |
Family
ID=11618388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP570093A Pending JPH06216222A (ja) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | 半導体ウェハの保持治具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06216222A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5942282A (en) * | 1997-05-20 | 1999-08-24 | Tokyo Electron Limited | Method for depositing a titanium film |
-
1993
- 1993-01-18 JP JP570093A patent/JPH06216222A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5942282A (en) * | 1997-05-20 | 1999-08-24 | Tokyo Electron Limited | Method for depositing a titanium film |
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