JPH116069A - 処理装置およびステージ装置 - Google Patents
処理装置およびステージ装置Info
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Abstract
処理体の位置ずれを防止すること。 【解決手段】 載置台5の外周部に、リフトピン6を通
挿して案内する案内孔42が形成されており、載置台5
の表面には、中心部から径方向に放射状にかつ案内孔4
2に連通するように凹溝43が形成されている。減圧の
際、ウエハWと載置台5との間の隙間に残留している微
量のガスが膨張したとしても、この膨張したガスは、凹
溝43と案内溝42を介して載置台5の裏面に放出され
る。
Description
動時における載置台上の被処理体の位置ずれを防止した
処理装置およびステージ装置に関する。
ある半導体ウエハ(以下「ウエハ」という)に配線パタ
ーンを形成するために或いは配線間の凹部を埋め込むた
めに、CVD法により、W(タングステン)、WSi
(タングステンシリサイド)、Ti(チタン)、TiN
(チタンナイトライド)、TiSi(チタンシリサイ
ド)等の金属或いは金属化合物を堆積させて薄膜を形成
している。
方法、例えばH2(水素)還元法、SiH4(シラン)還
元法、SiH2Cl2(ジクロルシラン)還元法等が知ら
れており、SiH2Cl2還元法は、配線パターンを形成
するために例えば還元ガスとしてジクロルシランを用い
て600℃程度の高温下にてWやWSi(タングステン
シリサイド)膜を形成する方法であり、SiH4還元法
は、同じく配線パターンを形成するために、例えば還元
ガスとしてシランを用いて上記よりも低い370〜40
0℃の温度下にてWやWSi膜を形成する方法であり、
また、H2還元法は、配線間の凹部のようなウエハ表面
の穴埋めのために、例えば還元ガスとして水素を用いて
400〜430℃程度の温度下でW膜を堆積させる方法
である。上記の場合、いずれも例えばWF6(六フッ化
タングステン)を使用している。
おいては、処理室内に、薄いカーボン素材あるいはセラ
ミックス製のウエハ載置台が設けられており、この載置
台の下方には、石英製の透過窓を介してウエハを加熱す
るためのハロゲンランプ等が配置されている。また、載
置台の上方には、処理ガスとしてWF6、SiH4等を供
給してW、WSi等の金属膜をウエハに成膜するための
シャワーヘッドが設けられている。さらに、排気口から
吸引排気し処理室内を減圧して所定の真空度、例えば1
Torr〜80Torrに設定する排気系が設けられて
いる。
を行う際には、従来、ウエハの周縁部を押圧してウエハ
を載置台に固定するためのクランプリングが設けられて
いたが、クランプリングがウエハの周縁部を押圧してい
る際にウエハに金属膜の成膜を行うとウエハの周縁部に
成膜できない部分が残存するといった問題があるため、
クランプリングを用いずに、載置台に段落ち部を設け、
ウエハをその段落ち部に載置し、ウエハを固定すること
なく成膜処理を行っている。すなわち、ウエハを載置台
の段落ち部に単に載置した状態で、真空排気して減圧
し、ハロゲンランプ等によりウエハを間接的に加熱し、
シャワーヘッドからWF6、SiH4等を供給し、これに
より、W、WSi等の金属膜を成膜している。
ように、載置台にウエハを何ら固定することなく単に載
置しながら成膜処理等を行う場合には、処理室内の圧力
変動時に、ウエハが載置台上でわずかに移動することが
ある。例えば、真空ポンプにより処理室内を例えば数T
orr以上から1Torr以下に減圧する際、ウエハが
例えば1〜2mm位置ずれするといったことがある。こ
のような位置ずれが生じると、ウエハの搬送の際に搬送
エラーを発生させることがある。
のであって、処理室内の圧力変動時における載置台上の
被処理体の位置ずれを防止した処理装置およびステージ
装置を提供することを目的とする。
め、第1発明は、処理室内を減圧し、処理室内の載置台
に被処理体を載置して被処理体に所定の処理を施す処理
装置であって、前記載置台表面の被処理体載置部分に、
載置台外部に連通した凹溝が形成されていることを特徴
とする処理装置を提供する。
は、載置台の径方向に沿って放射状に形成されているこ
とを特徴とする処理装置を提供する。第3発明は、第1
発明または第2発明において、前記凹溝に連通して載置
台の裏面に開口した縦孔を載置台を貫通して形成したこ
とを特徴とする処理装置を提供する。
は、被処理体を載置台から持ち上げるリフタピンを通挿
して案内するために載置台内に形成した案内孔であるこ
とを特徴とする処理装置を提供する。第5発明は、第1
発明ないし第4発明のいずれかにおいて、前記所定の処
理は、処理ガスを用いて被処理体に成膜を施す成膜処理
であることを特徴とする処理装置を提供する。
に所定の処理を施す際に被処理体を載置する載置台を備
えたステージ装置であって、前記被処理体の下側で載置
台の表面に、載置台外部に連通した凹溝が形成されてい
ることを特徴とするステージ装置を提供する。
ける載置台上の被処理体の位置ずれの原因について検討
した結果、被処理体と載置台との間の隙間に残留してい
る微量のガスが減圧時に膨張し、この膨張したガスが被
処理体を押し上げるためであるとの結論を得た。本発明
では、このような検討結果に基づき、載置台表面の被処
理体載置部分に、載置台外部に連通した凹溝を設け、こ
のようなガスによる被処理体の押し上げを防止してい
る。すなわち、本発明では、被処理体の下側で載置台の
表面に載置台外部に連通した凹溝を形成しているため、
処理室内の圧力の変動時、例えば、真空ポンプにより処
理室内を減圧する際、被処理体と載置台との間の隙間に
残留している微量のガスが膨張したとしても、この膨張
したガスは、載置台表面の凹溝を介して載置台外部に放
出される。したがって、圧力変動時であっても、被処理
体が載置台上で位置ずれすることがない。
径方向に沿って放射状に形成することにより、被処理体
と載置台との間のガスを容易に放出することができる。
さらに、第3発明のように、凹溝に連通して載置台の裏
面に開口した縦孔を載置台を貫通して形成することによ
り、被処理体と載置台との間のガスを載置台裏面に確実
に放出することができる。この場合に、第4発明のよう
に、被処理体を載置台から持ち上げるリフタピンを通挿
して案内するために載置台内に形成した案内孔を上記縦
孔として用いることにより、被処理体の位置ずれを防止
するために余分な孔を形成する必要がない。
明の実施の形態に係る処理装置について説明する。本実
施の形態では、CVD装置を一例として挙げており、図
1は、本発明の実施の形態に係るCVD装置を模式的に
示す断面図である。
アルミニウム等により円筒状あるいは箱状に形成した処
理室1を有しており、その上に蓋体2が設けられてい
る。この処理室1内には、ウエハW(被処理体)を載置
するためのステージ装置が設けられている。ステージ装
置は、処理室1の底部から起立させた支持部材3上に、
保持部材4を介してウエハWを載置する載置台5を有し
ている。なお、この支持部材3の径方向内側は、熱線を
反射するように形成されており、載置台5は、厚さ2m
m程度の例えばカーボン素材、セラミックス等で形成さ
れている。
台5から持ち上げるためのリフタピン6が例えば3本設
けられており、このリフタピン6は、保持部材7を介し
て押し上げ棒8に支持されていて、この押し上げ棒8が
アクチュエータ9に連結している。これにより、アクチ
ュエータ9が押し上げ棒8を昇降させると、押し上げ棒
8および保持部材7を介してリフタピン6が昇降し、ウ
エハWが昇降するようになっている。このリフタピン6
は、熱線を透過する材料、例えば石英により形成されて
いる。また、リフタピン6に一体的に形成された支持部
材10に、シールドリング11が設けられている。この
シールドリング11は、後述するハロゲンランプ16の
熱線が上方に照射されることを防止するとともに、クリ
ーニング時にクリーニングガスの流路を確保する機能を
有している。載置台5には、さらに、ウエハWの加熱時
にウエハWの温度を計測するための熱電対12が埋設さ
れており、この熱電対12の保持部材13が支持部材3
に取付けられている。
の熱線透過材料よりなる透過窓14が気密に設けられて
おり、その下方には、透過窓14を囲むように箱状の加
熱室15が設けられている。この加熱室15内には、例
えば4個のハロゲンランプ16が反射鏡をも兼ねる回転
台17に取付けられており、この回転台17は、回転軸
18を介して加熱室15の底部に設けた回転モータ19
により回転されるようになっている。したがって、この
ハロゲンランプ16から放出された熱線は、透過窓14
を透過して載置台5の下面を照射してこれを加熱し得る
ようになっている。この加熱室15の側壁には、この室
内や透過窓14を冷却するための冷却エアを導入する冷
却エア導入口20およびこのエアを排出するための冷却
エア排出口21が設けられている。
するリング状の整流板22が、環状に形成した支持コラ
ム23の上端に設けられた水冷プレート24に載置され
ている。この水冷プレート24の内周側には、上方の処
理ガスが下方に流れることを防止するためのリング状の
石英製またはアルミニウム製のアタッチメント25が設
けられている。これら整流板22、水冷プレート24お
よびアタッチメント25の下側には、成膜処理時、処理
ガスと反応しない不活性ガス例えば窒素ガス等をバック
サイドガスとして供給し、これにより、処理ガスが載置
台5の下側に回り込んで余分な成膜作用を及ぼすことを
防止している。
26が設けられており、この排気口26には、図示しな
い真空ポンプが接続されている。これにより、処理室1
内は、例えば100Torr〜10-6Torrの真空度
に維持し得るようになっている。
ス等を導入するためのガス供給部が設けられている。こ
のガス供給部は、蓋体2にシャワーベース28が嵌合し
て形成されており、このシャワーベース28の上部中央
には、処理ガス等を通過させるオリフィスプレート27
が設けられている。さらに、このオリフィスプレート2
7の下方に、2段のシャワープレート29,30が設け
られており、これらシャワープレート29,30の下方
に、シャワーヘッド31が設けられている。オリフィス
プレート27の上側に配置したガス導入口32には、ガ
ス通路33を介して、WF6ガスやSiH4ガスの処理ガ
ス源34,35が接続されており、さらに、ClF3の
洗浄ガス源36が接続されている。ガス通路33には、
それぞれ流量制御弁34a,35a,36aおよび開閉
弁34b,35b,36bが介装されている。
ジ装置の載置台について説明する。図2は、図1に示し
た載置台の平面図であり、図3は、図2のIII−II
I線に沿う断面図である。
外周端の若干内側には、環状の突条部40が形成されて
おり、この環状の突条部40の内側には、突条部40よ
り若干低くなるように段落ちして平坦な段落ち部41が
形成されており、この段落ち部41に、ウエハWを載置
するようになっている。この段落ち部41の外周部に
は、リフトピン6を通挿して案内するための3個の案内
孔42が載置台5を貫通して形成されている。さらに、
段落ち部41には、中心部から径方向に延出した6個の
凹溝43が形成されており、この6個のうち3個の凹溝
43は、その径方向外端で案内孔42に連通されてい
る。
ウエハWの表面に金属膜の成膜処理を施す場合には、ま
ず、処理室1の区画壁に設けられた図示しないゲートバ
ルブを開いて搬送アームにより処理室1内にウエハWを
搬入し、リフタピン6を押し上げることによりウエハW
をリフタピン6側に受け渡し、押し上げ棒8を降下させ
てリフタピン6を押し下げて、ウエハWを載置台5上に
載置する。
排気することにより処理室1内を所定の真空度例えば
0.1Torr〜80Torrの範囲内の値に設定し、
処理ガス源34,35から処理ガスとしてWF6ガス、
SiH4ガスをシャワープレート29,30及びシャワ
ーヘッド31を介して処理室1内に供給する。この時の
ガスの供給量は、WF6ガスが例えば5〜100SCC
Mであり、SiH4ガスが10〜300SCCMであ
る。これと同時に、加熱室15内のハロゲンランプ16
を回転させながら点灯し、ランプからの熱線を載置台5
に照射する。
エハWの下側で載置台5の表面に、案内孔42を介して
載置台5の裏面に連通した凹溝43を形成しているた
め、減圧の際にウエハWと載置台5との間の隙間に残留
している微量のガスが膨張したとしても、この膨張した
ガスは、凹溝43と案内溝42を介して載置台5の裏面
に放出される。したがって、処理室1内の減圧時等の圧
力変動時であっても、ウエハWが載置台5上で位置ずれ
することがない。
し、径方向に沿って放射状に形成されてので、ウエハW
と載置台5との間のガスを、凹溝43を通って容易に放
出することができる。また、ウエハWと載置台5との間
のガスを載置台5を貫通して形成した案内孔42を通し
て載置台5の裏面に確実に放出することができる。さら
に、リフタピン6の案内溝42をガスを放出するための
縦孔として兼用しているため、ウエハWの位置ずれを防
止するために余分な孔を形成する必要がない。
上述した成膜処理を1枚のウエハWに施した後に、これ
を搬出して新たな未処理のウエハWを搬入して成膜す
る、いわゆる枚葉式処理を行い、1バッチ、例えば、2
5枚ウエハを処理する毎に、処理室1内にクリーニング
ガスとしてClF3を導入し、処理室1内の構造物に付
着した膜を除去する。
定されることなく、種々変形可能である。例えば、被処
理体は、ウエハに限られるものではなく、また、成膜す
る金属膜として、タングステンについて説明したが、こ
れに限らず、Ti(チタン)、TiN(チタンナイトラ
イド)、TiSi(チタンシリサイド)等の金属あるい
は金属化合物であってもよい。さらに、処理装置も、熱
CVD装置に限らず、プラズマCVD装置であってもよ
く、さらに、成膜装置に限定されず、エッチング装置等
の他の処理装置であってもよい。
溝42が凹溝43に連通するように構成してあるが、こ
の案内溝42を利用することなく、凹溝43に連通した
縦孔を案内溝42と別個に載置台5を貫通して形成して
もよい。ただし、案内溝をガス放出用の縦孔と兼用する
ことにより、載置台に余分な穴を形成する必要がないと
いう効果を得ることができる。また、ガスは必ずしも載
置台の裏面側に放出する必要はなく、例えば凹溝を載置
台の外周端まで延ばし、載置台の外方へガスを放出して
もよい。ただし、この場合には、放出した成膜ガスによ
り載置台に不要の膜が形成される虞れがある。
状に設けたが、ガスの放出が可能な形状であれば凹溝の
形状は特に限定されるものではなく、例えば、格子状に
形成することもできる。
処理室内の圧力の変動時、例えば、真空ポンプにより処
理室内を減圧する際、被処理体と載置台との間の隙間に
残留している微量のガスが膨張したとしても、この膨張
したガスは、載置台表面の凹溝を介して載置台外部に放
出されので、圧力変動時であっても被処理体が載置台上
で位置ずれすることがない。
径方向に沿って放射状に形成したので、被処理体と載置
台との間のガスを容易に放出することができる。さら
に、第3発明によれば、凹溝に連通して載置台の裏面に
開口した縦孔を載置台を貫通して形成したので、被処理
体と載置台との間のガスを載置台裏面に確実に放出する
ことができる。さらにまた、第4発明によれば、被処理
体を載置台から持ち上げるリフタピンを通挿して案内す
るために載置台内に形成した案内孔を上記縦孔として用
いることにより、被処理体の位置ずれを防止するために
余分な孔を形成する必要がない。
に示す断面図。
図。
Claims (6)
- 【請求項1】 処理室内を減圧し、処理室内の載置台に
被処理体を載置して被処理体に所定の処理を施す処理装
置であって、 前記載置台表面の被処理体載置部分に、載置台外部に連
通した凹溝が形成されていることを特徴とする処理装
置。 - 【請求項2】 前記凹溝は、載置台の径方向に沿って放
射状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載
の処理装置。 - 【請求項3】 前記凹溝に連通して載置台の裏面に開口
した縦孔を載置台を貫通して形成したことを特徴とする
請求項1または請求項2に記載の処理装置。 - 【請求項4】 前記縦孔は、被処理体を載置台から持ち
上げるリフタピンを通挿して案内するために載置台内に
形成した案内孔であることを特徴とする請求項3に記載
の処理装置。 - 【請求項5】 前記所定の処理は、処理ガスを用いて被
処理体に成膜を施す成膜処理であることを特徴とする請
求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の処理装
置。 - 【請求項6】 減圧した処理室内で被処理体に所定の処
理を施す際に被処理体を載置する載置台を備えたステー
ジ装置であって、 前記被処理体の下側で載置台の表面に、載置台外部に連
通した凹溝が形成されていることを特徴とするステージ
装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP16788697A JP3636864B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 処理装置およびステージ装置 |
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ID=15857902
Family Applications (1)
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JP16788697A Expired - Lifetime JP3636864B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 処理装置およびステージ装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3636864B2 (ja) |
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