JPH08316292A

JPH08316292A - ウェハ処理装置

Info

Publication number: JPH08316292A
Application number: JP12132495A
Authority: JP
Inventors: Tadaharu Wakita; 忠治脇田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1995-05-19
Filing date: 1995-05-19
Publication date: 1996-11-29
Anticipated expiration: 2021-05-10
Also published as: JP3773561B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はウェハ処理装置に関し、ウェハ処理
室の真空度が損なわれないようにすることを目的とす
る。【構成】ウェハ処理室４０は、リフトピン収容部４３
を有する。リフトピン収容部４３は、筒体４４と底板４
５とを有する。リフトピン５０は、下端の近くに、鉄製
の中間柱部５２を有し、リフトピン収容部４３内に、上
下動可能に納まっている。駆動体６０は、リフトピン５
０と磁気的に結合している。駆動体６０が上動すると、
リフトピン５０が、リフトピン収容部４３内で、上動す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はウェハ処理装置に係り、
特に、真空の処理室とリフトピンとを備えたウェハ処理
装置に関する。ウェハ処理装置においては、処理室の真
空度を信頼性良く維持出来ることが重要である。

【０００２】

【従来の技術】図８は、従来の１例のウェハ処理装置１
０を示す。１１は処理室であり、静電チャック１２が設
けてある。１３はリフトピンであり、筒状のガイド１４
内に、摺動可能に設けてある。リフトピン１３とガイド
１４との間には、Ｏリング１５が設けてあり、処理室１
１の真空が保たれている。リフトピン１３の下端は、エ
アアクチュエータ１６と機械的に連結してある。エアア
クチュエータ１６が作動すると、二点鎖線で示すよう
に、リフトピン１３がバネ１７に抗して上動し、ウェハ
１８を、静電チャック１２から浮かせて支持する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に、Ｏリング１５
は、高温に弱い。一方、ウェハの処理は、より高温の下
で行われるようになってきている。このため、Ｏリング
１５は比較的早くに劣化してしまい、その結果、処理室
１１の真空度が低下してしまう。処理室１１の真空度が
低下すると、ウェハ処理に不都合が生じてしまう。ま
た、静電チァック１２にあっては、電流の供給を断った
後にも、ある時間にわたって電荷が残留し、ウェハ１８
が吸着された状態とされる。一方、リフトピン１３はエ
アアクチュエータ１６と機械的に結合されているため、
エアエクチュエータ１６が作動すると、リフトピン１３
は必ず上動する。このため、ウェハ１８が残留電荷によ
って比較的強く吸着されている状態のときにエアアクチ
ュエータ１６が作動した場合には、ウェハ１８に強い力
が加わって、ウェハ１８が割れてしまう。

【０００４】そこで、本発明は、上記課題を解決したウ
ェハ処理装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
図を示す。ウェハ処理装置３０は、ステージ３１が収容
してあるウェハ処理室３２と、リフトピン３３と、有底
筒形状を有し、ウェハ処理室３２より下方に延出してお
り、リフトピン３３を収容しているリフトピン収容部３
４と、リフトピン収容部３４に沿って上下動する昇降手
段３５と、昇降手段３５とリフトピン３３とを磁気的に
結合する磁気的結合手段３６とを有する。昇降手段３５
が上動すると、磁気的結合手段３６を介してリフトピン
３３がリフトピン収容部３４内で上動する。

【０００６】

【作用】リフトピン収容部３４は、ウェハ処理室３２の
気密を維持するように作用する。

【０００７】

【実施例】図２は本発明の一実施例のウェハ処理装置４
０を示す。ウェハ処理室４１内には、ステージとしての
静電チャック４２及びエッチング用のプラズマ発生装置
（図示せず）が設けてある。

【０００８】４３はリフトピン収容部であり、筒体４４
と、この下端に溶接されており筒体４４の下端をを塞い
でいる底板４５とよりなり、ウェハ処理室４１の下面に
取り付けてあり、下方に延出している。筒体４４は、静
電チャック４２の孔４６と整列している。後述する磁気
的結合装置との関係で、筒体４４及び底板４５は、共に
非磁性であるステンレス製である。

【０００９】５０はリフトピンであり、図４に示すよう
に、テフロン（登録商標）製のリフトピン本体５１と、
鉄製の中間柱部５２と、テフロン（登録商標）製の補助
体５３とよりなる。中間柱部５２の両側に、リフトピン
本体５１と補助体５３とがねじどめしてある。リフトピ
ン本体５１及び補助体５３は、径がｄ１であり、中間柱
部５２の径ｄ₂は、ｄ₁より少し小さい。リフトピン５
０は、孔４６及び筒部４４内に、摺動可能に収容されて
いる。図３に示すように、中間柱部５２の外周面と筒体
４４の内周面との間には、隙間５４がある。

【００１０】６０は昇降手段としての駆動体であり、図
３に示すように、貫通孔６１を有するステンレス製のブ
ロック６２内の中央に、永久磁石組立体６３が組み込ま
れ、上下側に、テフロン（登録商標）製の軸受部材６
４、６５が組み込まれた構造を有する。この駆動体６０
は、筒体４４の外側に摺動可能に嵌合している。後述す
る永久磁石７０の内径ｄ₁₀は、軸受部材６４，６５の内
径ｄ₁₁より少し大きく、永久磁石７０と筒体４４との間
には、隙間６８がある。また、駆動体６０は、エアアク
チュエータ６６のアーム６７にねじ止めされている。

【００１１】永久磁石組立体６３は、図５に示すよう
に、周方向に複数の磁極が並び且つ軸方向上両端が異極
となるように、着磁されている筒状の永久磁石７０と、
この外側を囲む筒状のヨーク７１とよりなる。永久磁石
７０は、磁界を発生する。内側には、磁力線７３で表さ
れる磁界が発生し、外側には、磁力線７４で表される磁
界が発生する。

【００１２】図３に示すように、磁力線７３は、筒体４
４を通過して中間柱部５２に及んでおり、この磁力線７
３によって、永久磁石７０と中間柱部５２、即ち、駆動
体６０とリフトピン５０とが磁気的に結合されている。
ここで、磁気的結合の力は、ウェハを割るのに要する力
より小さい力に定めてある。また、ヨーク７１があるこ
とによって、磁界が駆動体６０の外部に及ぶことがな
い。

【００１３】上記の磁力線７３が請求項１の磁気的結合
手段を構成する。また、ウェハ処理装置４０は、図２に
示すように、ＣＰＵ８０、駆動制御回路８１，８２、ブ
ザー８３、操作部８４、及びウェハ９０までの距離を測
定するセンサ８５を有する。

【００１４】次に、上記構成になるウェハ処理装置４０
の動作について説明する。図２は、ウェハ９０が静電チ
ャック４２に吸着されており、プラズマエッチング処理
がなされている状態を示す。この処理が完了すると、静
電チャック４２への通電が断たれる。この後、ＣＰＵ８
０からの指令によって、駆動制御回路８１を介してエア
アクチュエータ６６が駆動され、駆動体６０がＺ１方向
に上動する。リフトピン５０は、駆動体６０と磁気的に
結合されつつ、二点鎖線で示すように、駆動体６０と一
体的にＺ１方向に上動し、ウェハ９０を静電チャック４
２から離して支持する。ロボット（図示せず）によって
ウェハ９０がウェハ処理室４１から搬出された後、エア
アクチュエータ６６が元の状態に戻る方向に動作し、リ
フトピン５０はＺ２方向に下動する。即ち、リフトピン
５０は、リフトピン収容部４３の内部において上下動を
繰り返す。従って、ウェハ処理室４１の真空度は、リフ
トピン５０が上下動を多数開繰り返しても、少しも損な
われず、長期にわたって良好に保たれる。

【００１５】ここで、ウェハ９０が残留電荷によって比
較的強く吸着されている状態のときにエアアクチュエー
タ６６が作動した場合の動作について説明する。ウェハ
９０が残留電荷によって比較的強く吸着されているた
め、リフトピン５０のＺ１方向への上動は、比較的強く
制限されている。このため、駆動体６０がエアアクチュ
エータ６６によって上動を開始した時に、リフトピン５
０は動かず、駆動体６０が中間柱部５２から離れ、上記
の磁気的結合が解除される。この後は、リフトピン５０
にＺ１方向の力を作用させない状態で、駆動体６０が上
動する。従って、ウェハ９０を割ってしまう事故は防止
される。

【００１６】なお、エアアクチュエータ６６が作動した
にも拘わらずウェハ９０が静電チャック４２から浮かさ
れないことは、センサ８５によって感知され、更には、
ＣＰＵ８０よりの指令により、駆動制御回路８２を介し
て、ブザー８３が発音する。ブザー音を聞いた操作者
は、操作部８４を操作して、エアアクチュエータ６６を
逆方向に作動させる。これにより、駆動体６０は元の位
置まで下動し、リフトピン５０と再び磁気的に結合し、
ウェハ処理装置４０は正常に動作する状態となる。

【００１７】また、リフトピン５０が上下動するとき、
テフロン（登録商標）製の部分５１、５３だけが筒体４
４の内面を接触しつつ移動し、鉄製の中間柱部５２は、
筒体４４の内面に対して非接触状態を保ちつつ移動す
る。このため、リフトピン５０は、ゴミを発生させず
に、かつ、円滑に移動する。従って、ウェハ処理室４４
内が、ゴミによって汚染されることが防止される。

【００１８】同様に、駆動体６０も、テフロン（登録商
標）製の軸受部材６４、６５が筒体４４の外面に接触し
て、永久磁石７０は筒体４４の外面に対して非接触状態
を保ちつつ移動する。このため、駆動体６００は、ゴミ
を発生させずに、かつ、円滑に移動する。従って、ウェ
ハ処理装置４０が、ゴミによって汚染されることが防止
される。

【００１９】また、図３に示すように、磁力線７４は、
ヨーク７１内を通り、磁束は駆動体６０の外部には漏洩
していない。このため、磁気的結合を採っていても、プ
ラズマエッチングは少しも影響をうけず、正常に行われ
る。また、リフトピン本体５１及び補助体５３は、テフ
ロン（登録商標）に限らず、石英、セラミックなどの金
属不純物を含まない高純度材料製であればよい。次に、
本発明の別の実施例について説明する。

【００２０】図６は、図３に対応する図である。図３の
永久磁石組立体６３に代えて、電磁石組立体１００が設
けてある。電磁石組立体１００は、内径が上記の永久磁
石７０の内径と同じくｄ₁₀であるボビン１０１に巻かれ
たコイル１０２と、コイル１０２に直列に接続してある
電源１０３、可変抵抗１０４、スイッチ１０５と、スイ
ッチ１０５の開閉を制御するスイッチ制御装置１０６と
を有する。

【００２１】スイッチ１０５は、図７に示すように、プ
ラズマエッチング処理期間中はＯＦＦとされている。こ
れによって、プラズマエッチング処理期間中は磁束が発
生していず、プラズマエッチングは、正常に行われる。
プラズマエッチング処理が完了すると、スイッチ制御装
置１０６によってスイッチ１０５がＯＮとされ、コイル
１０２に通電され、駆動体６０Ａが、リフトピン５０と
磁気的に結合される。ここで、可変抵抗１０６を適宜調
整することによって、電磁石組立体１００が発生する磁
力の強さが、約５，０００Ｇから１２，０００Ｇ程度の
範囲内で調節され、駆動体６０Ａとリフトピン５０との
磁気的結合力の強さが、処理中のウェハの強度に応じた
強さとされる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、リフトピンが有底筒形状のリフトピン収容部内
に納まっているため、ウェハ処理室の真空度を良好に維
持することができる。

【００２３】請求項２の発明によれば、ウェハを無理や
りに押し上げることが起きないため、ウェハを割ってし
まう事故を防止できる。また、ステージとして静電チャ
ックを使用した場合に特に効果がある。請求項３の発明
によれば、ヨークによって磁束の外部への漏洩が制限さ
れ、ウェハ処理に影響が及ばないようにすることができ
る。

【００２４】請求項４の発明によれば、ウェハ処理中に
は磁束が発生しないため、ウェハ処理を全く正常に行う
ことができる。請求項５の発明によれば、鉄製の柱部は
リフトピン収容部に対して非接触であるため、リフトピ
ンの上下動は、ゴミを発生させることなく、かつ、円滑
に行われる。

【００２５】請求項６の発明によれば、永久磁石はリフ
トピン収容部に対して非接触であるため、昇降手段の上
下動は、ゴミを発生させることなく、かつ、円滑に行わ
れる。請求項７の発明によれば、ボビンはリフトピン収
容部に対して非接触であるため、昇降手段の上下動は、
ゴミを発生させることなく、かつ、円滑に行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】本発明の第１実施例になるウェハ処理装置を示
す図である。

【図３】図１中、駆動体とリフトピンとの磁気的結合を
説明する図である。

【図４】リフトピンの分解斜視図である。

【図５】図３中の永久磁石組立体を示す図である。

【図６】本発明の別の実施例になるウェハ処理装置の要
部を示す図である。

【図７】図６中のスイッチの開閉のタイミングを説明す
る図である。

【図８】従来のウェハ処理装置の１例を示す図である。

【符号の説明】

３０，４０ウェハ処理装置３１ステージ３２，４１ウェハ処理室３３，５０リフトピン３４，４３リフトピン収容部３５駆動手段３６磁気的結合手段４２静電チャック（ステージ）４４筒体４５底板４６孔５１リフトピン本体５２中間柱部５３補助体５４，６８隙間６０，６０Ａ駆動体（昇降手段）６１貫通孔６２ブロック６３永久磁石組立体６４，６５軸受部材６６エアアクチュエタ６７アーム７０永久磁石７１ヨーク７３磁力線（磁気的結手段）７４磁力線８０ＣＰＵ８１，８２駆動制御回路８３ブザー８４操作部８５センサー９０ウェハ１００電磁石組立体１０１ボビン１０２コイル１０３電源１０４可変抵抗１０５スイッチ１０６スイッチ制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウェハを支持するステージを内部に有する
ウェハ処理室と、上動して上記ウェハを上記ステージより押し上げるリフ
トピンと、有底筒形状を有し、上記ウェハ処理室より下方に延出し
ており、上記リフトピンを収容しているリフトピン収容
部と、該リフトピン収容部に沿って上下動する昇降手段と、該昇降手段と上記リフトピンとを磁気的に結合する磁気
的結合手段とを有し、該昇降手段が上動すると、上記磁気的結合手段を介して
上記リフトピンが上記リフトピン収容部内で上動するよ
うに構成したことを特徴とするウェハ処理装置。
【請求項２】請求項１の磁気的結合手段は、ウェハを割
る力に到る前に、結合が切れる強さの結合力を発生する
構成としたことを特徴とするウェハ処理装置。
【請求項３】請求項１の昇降手段は、永久磁石組立体を
有し、該永久磁石組立体は、筒状の永久磁石と該永久磁
石を囲む筒状のヨークとよりなる構成としたことを特徴
とするウェハ処理装置。
【請求項４】請求項１の昇降手段は、電磁石組立体を有
し、該電磁石組立体は、コイルと、該コイルに電流を供
給する電源と、ウェハ処理室内でウェハの処理が行われ
ているときには該コイルへの電流の供給を制御する手段
とよりなる構成としたことを特徴とするウェハ処理装
置。
【請求項５】請求項１のリフトピンは、非金属製のリフ
トピン本体に、鉄製の柱部が取付けられた構成であり、
該柱部の径は、リフトピンの径より小さい構成としたこ
とを特徴とするウェハ処理装置。
【請求項６】請求項１の昇降手段は、上記リフトピン収
容部の外周を摺動する軸受部材と、永久磁石組立体とを
有し、該永久磁石組立体は、筒状の永久磁石と、該永久
磁石を囲む筒状のヨークとよりなり、該永久磁石の内径
は、該軸受部材の内径より大きい構成としたことを特徴
とするウェハ処理装置。
【請求項７】請求項１の昇降手段は、上記リフトピン収
容部の外周を摺動する軸受部材と、電磁石組立体を有
し、該電磁石組立体は、ボビンに巻かれたコイルと、該
コイルに電流を供給する電源と、ウェハ処理室内でウェ
ハの処理が行われているときには該コイルへの電流の供
給を制御する手段とよりなり、該ボビンの内径は、該軸
受部材の内径より大きい構成としたことを特徴とするウ
ェハ処理装置。