JPH1180950A - ウェハをアラインメントさせる装置および方法 - Google Patents
ウェハをアラインメントさせる装置および方法Info
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- JPH1180950A JPH1180950A JP10195902A JP19590298A JPH1180950A JP H1180950 A JPH1180950 A JP H1180950A JP 10195902 A JP10195902 A JP 10195902A JP 19590298 A JP19590298 A JP 19590298A JP H1180950 A JPH1180950 A JP H1180950A
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
- C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
- C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
- C23C16/4585—Devices at or outside the perimeter of the substrate support, e.g. clamping rings, shrouds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
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- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 支持部材とウェハとの間の摩擦力を低下させ
る比較的簡単な装置および方法を提供する。 【解決手段】 真空チャンバ内の支持部材上にウェハを
アラインメントさせる方法は、ウェハをアラインメント
させる前に真空チャンバ内の圧力を少なくとも約１トル
に増加させることを含む。ウェハは支持部材上の真空チ
ャンバの中に導入され、圧力は少なくとも約１トルに増
加され、支持部材は、ウェハを中心にあるアラインメン
ト位置にセンタリングされるように構成されたフラスト
円錐の内部空洞を有するシャドウ・リングの中ヘ持ち上
げられる。
る比較的簡単な装置および方法を提供する。 【解決手段】 真空チャンバ内の支持部材上にウェハを
アラインメントさせる方法は、ウェハをアラインメント
させる前に真空チャンバ内の圧力を少なくとも約１トル
に増加させることを含む。ウェハは支持部材上の真空チ
ャンバの中に導入され、圧力は少なくとも約１トルに増
加され、支持部材は、ウェハを中心にあるアラインメン
ト位置にセンタリングされるように構成されたフラスト
円錐の内部空洞を有するシャドウ・リングの中ヘ持ち上
げられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハ・プ
ロセス（wafer processing）装置の分野に関する。より
詳細には、本発明は、ウェハ支持部材上にウェハをアラ
インメントさせる（aligning）ための方法および装置に
関する。
ロセス（wafer processing）装置の分野に関する。より
詳細には、本発明は、ウェハ支持部材上にウェハをアラ
インメントさせる（aligning）ための方法および装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】集積回路の製造において、物理的気相堆
積（physical vapor deposition；ＰＶＤ）、化学的気
相堆積（chemical vapor deposition；ＣＶＤ）および
エッチングプロセス等の種々のプロセスは、特にウェハ
が晒される（exposed）粒子レベルを低下させるため
に、しばしば真空環境で行われる。ウェハは、真空プロ
セス・システム内部のロボットがウェハをロードロック
からトランスファチャンバに移動させる場合、ロードロ
ック（load rock）を通って、次に一連のプロセス・チ
ャンバにウェハを位置決めするシステムを通って、真空
プロセス・システムの中に導入される。
積（physical vapor deposition；ＰＶＤ）、化学的気
相堆積（chemical vapor deposition；ＣＶＤ）および
エッチングプロセス等の種々のプロセスは、特にウェハ
が晒される（exposed）粒子レベルを低下させるため
に、しばしば真空環境で行われる。ウェハは、真空プロ
セス・システム内部のロボットがウェハをロードロック
からトランスファチャンバに移動させる場合、ロードロ
ック（load rock）を通って、次に一連のプロセス・チ
ャンバにウェハを位置決めするシステムを通って、真空
プロセス・システムの中に導入される。
【０００３】真空チャンバ内部で行われるプロセス・ス
テップは、典型的には、ウェハの表面上に多重（multip
le）の金属膜層、誘電体膜層、および半導体膜層の堆積
またはエッチングを必要とする。これらのプロセス・ス
テップ中、所望の堆積またはエッチングプロセスが実行
されるプロセス・チャンバの中で、ウェハを正確にアラ
インメントさせ、固定（secure）しなければならない。
テップは、典型的には、ウェハの表面上に多重（multip
le）の金属膜層、誘電体膜層、および半導体膜層の堆積
またはエッチングを必要とする。これらのプロセス・ス
テップ中、所望の堆積またはエッチングプロセスが実行
されるプロセス・チャンバの中で、ウェハを正確にアラ
インメントさせ、固定（secure）しなければならない。
【０００４】一般的には、ウェハはチャンバ中で、サセ
プタまたはペデスタルと通常呼ばれるところの支持部材
上に支持されている。ウェハは、堆積またはエッチング
プロセス前に、支持部材の上表面に配置または固定され
る。ウェハの適切なプロセスを保証するために、ウェハ
は支持部材に対して正確にアラインメントされねばなら
ない。チャンバの支持部材の位置は、所望の間隔（spac
ing）や、ウェハの通常は平面の表面と、ＣＶＤプロセ
スのガスプレートまたはＰＶＤプロセスのターゲット等
のプロセス・チャンバの他の部分との間に、相対的な幾
何学的配置（geometry）を与えるように選択される。
プタまたはペデスタルと通常呼ばれるところの支持部材
上に支持されている。ウェハは、堆積またはエッチング
プロセス前に、支持部材の上表面に配置または固定され
る。ウェハの適切なプロセスを保証するために、ウェハ
は支持部材に対して正確にアラインメントされねばなら
ない。チャンバの支持部材の位置は、所望の間隔（spac
ing）や、ウェハの通常は平面の表面と、ＣＶＤプロセ
スのガスプレートまたはＰＶＤプロセスのターゲット等
のプロセス・チャンバの他の部分との間に、相対的な幾
何学的配置（geometry）を与えるように選択される。
【０００５】一般に、シャドウ・リングまたはクランプ
リングは、ウェハの端（edge）をシールドし、および/
又はクランプリングの場合には、支持部材にウェハを固
定するために使用される。本発明はシャドウ・リングお
よびクランプリングの両方に等しく応用できるが、下記
の説明は、典型的にはＣＶＤプロセスで使用されるよう
なシャドウ・リングについて主に言及する。シールドと
しての役割を果たすのに加えて、シャドウ・リングは支
持部材上のウェハ捕獲（capture）またはアラインメン
トにおける機能も果たす。ウイング部材は、シャドウ・
リングから下方に、かつ外側に延び、ファンネル（funn
el）を形成する。支持部材がウェハを上方に移動させプ
ロセス位置になると、支持部材は、ウェハをシャドウ・
リングおよび支持部材とのアラインメントに導くファン
ネル中にウェハを移動させる。したがって、支持部材
は、ウェハをファンネルの上端部に移動させ、シャドウ
・リングが支持部材上に置かれる（settle on）際に（a
s）、傾斜したウイング部材が、ミスアラインメントさ
れたウェハの横の（lateral）アライメントをシャドウ
・リングおよび支持部材と達成する場合、ファンネルは
ウェハに垂直（vertical）方向および横方向の力を加え
る。
リングは、ウェハの端（edge）をシールドし、および/
又はクランプリングの場合には、支持部材にウェハを固
定するために使用される。本発明はシャドウ・リングお
よびクランプリングの両方に等しく応用できるが、下記
の説明は、典型的にはＣＶＤプロセスで使用されるよう
なシャドウ・リングについて主に言及する。シールドと
しての役割を果たすのに加えて、シャドウ・リングは支
持部材上のウェハ捕獲（capture）またはアラインメン
トにおける機能も果たす。ウイング部材は、シャドウ・
リングから下方に、かつ外側に延び、ファンネル（funn
el）を形成する。支持部材がウェハを上方に移動させプ
ロセス位置になると、支持部材は、ウェハをシャドウ・
リングおよび支持部材とのアラインメントに導くファン
ネル中にウェハを移動させる。したがって、支持部材
は、ウェハをファンネルの上端部に移動させ、シャドウ
・リングが支持部材上に置かれる（settle on）際に（a
s）、傾斜したウイング部材が、ミスアラインメントさ
れたウェハの横の（lateral）アライメントをシャドウ
・リングおよび支持部材と達成する場合、ファンネルは
ウェハに垂直（vertical）方向および横方向の力を加え
る。
【０００６】ウェハ・プロセスの主な目的は、各ウェハ
からできるだけたくさんの有用なダイ（die）を得るこ
とにある。ウェハに付着し、その中の１つまたはそれ以
上のダイを汚染し得るチャンバ内部の汚染物質の存在を
含む、多数の要因が、チャンバでのウェハのプロセスに
影響を与え、それの中でプロセスされる各ウェハからの
ダイの最終的な歩留まりに影響を及ぼす。プロセス・チ
ャンバは、ウェハ上に受容されるならば、ダイ歩留まり
を低下させる粒子汚染物質の多数の発生源を有する。粒
子汚染の１つの発生源は、ミスアラインメントされたウ
ェハがチャンバに導入された場合に生じる。シャドウ・
リングのウイング部材がウェハとアラインメントした場
合、ウェハは、支持部材の平坦な表面上を摺動し、ウェ
ハと支持部材との間の摩擦力のために、粒子汚染物質を
形成し得る。いくつかの場合、ウェハと支持部材との間
の摩擦力は、ミスアラインメントされたウェハがシャド
ウ・リングを実際に移動させ、それによってウェハの正
確なアラインメントを妨害し、シャドウ・リングによっ
てシールドされた排除（exclusion）のゾーンおよびプ
ロセスの繰り返し精度（repeatability）を低下させ
る。
からできるだけたくさんの有用なダイ（die）を得るこ
とにある。ウェハに付着し、その中の１つまたはそれ以
上のダイを汚染し得るチャンバ内部の汚染物質の存在を
含む、多数の要因が、チャンバでのウェハのプロセスに
影響を与え、それの中でプロセスされる各ウェハからの
ダイの最終的な歩留まりに影響を及ぼす。プロセス・チ
ャンバは、ウェハ上に受容されるならば、ダイ歩留まり
を低下させる粒子汚染物質の多数の発生源を有する。粒
子汚染の１つの発生源は、ミスアラインメントされたウ
ェハがチャンバに導入された場合に生じる。シャドウ・
リングのウイング部材がウェハとアラインメントした場
合、ウェハは、支持部材の平坦な表面上を摺動し、ウェ
ハと支持部材との間の摩擦力のために、粒子汚染物質を
形成し得る。いくつかの場合、ウェハと支持部材との間
の摩擦力は、ミスアラインメントされたウェハがシャド
ウ・リングを実際に移動させ、それによってウェハの正
確なアラインメントを妨害し、シャドウ・リングによっ
てシールドされた排除（exclusion）のゾーンおよびプ
ロセスの繰り返し精度（repeatability）を低下させ
る。
【０００７】粒子の形成を低下させることに向けられた
従来の努力は、支持部材上のウェハのアライメント移動
を減少させ、シャドウ・リングによるオーバハング量を
単に増加させた。このように、シャドウ・リングはウェ
ハの実質的な移動なしで、ウェハをカバーできる。これ
が達成される１つの方法は、シャドウ・リング・ファン
ネル上部端の直径を増加させ、この直径をウェハの直径
および支持部材に対してより大きくすることである。し
たがって、ウェハを実質的に移動させアラインメントさ
せることよりも、むしろ、これらのシステムは、より大
きなミスアライメントを単に受け入れ、ウェハ上表面領
域のより大きなカバレージを受け入れる。
従来の努力は、支持部材上のウェハのアライメント移動
を減少させ、シャドウ・リングによるオーバハング量を
単に増加させた。このように、シャドウ・リングはウェ
ハの実質的な移動なしで、ウェハをカバーできる。これ
が達成される１つの方法は、シャドウ・リング・ファン
ネル上部端の直径を増加させ、この直径をウェハの直径
および支持部材に対してより大きくすることである。し
たがって、ウェハを実質的に移動させアラインメントさ
せることよりも、むしろ、これらのシステムは、より大
きなミスアライメントを単に受け入れ、ウェハ上表面領
域のより大きなカバレージを受け入れる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、チャン
バ中でのウェハのプロセスに影響を与え、それの中でプ
ロセスされた各ウェハからのダイの最終的な歩留まりに
悪影響を及ぼす第１の要因は、ウェハおよびシャドウ・
リングによってカバーされる領域の位置決めの繰り返し
精度である。ウェハは、膜がウェハ上に正確に堆積され
ることを保証するために、支持部材およびシャドウ・リ
ングに対して正確にアラインメントされねばならない。
したがって、ウェハのアライメントを避け、より多くの
表面面積をカバーするこれらの従来の努力は受け入れる
ことができない。
バ中でのウェハのプロセスに影響を与え、それの中でプ
ロセスされた各ウェハからのダイの最終的な歩留まりに
悪影響を及ぼす第１の要因は、ウェハおよびシャドウ・
リングによってカバーされる領域の位置決めの繰り返し
精度である。ウェハは、膜がウェハ上に正確に堆積され
ることを保証するために、支持部材およびシャドウ・リ
ングに対して正確にアラインメントされねばならない。
したがって、ウェハのアライメントを避け、より多くの
表面面積をカバーするこれらの従来の努力は受け入れる
ことができない。
【０００９】したがって、かなりの（substantial）粒
子発生なしにウェハをアラインメントを可能にするとこ
ろの、支持部材とウェハとの間の摩擦係数を低下させる
比較的簡単なシステムおよび方法を提供することは望ま
しい。
子発生なしにウェハをアラインメントを可能にするとこ
ろの、支持部材とウェハとの間の摩擦係数を低下させる
比較的簡単なシステムおよび方法を提供することは望ま
しい。
【００１０】上記に関して、本発明の目的は、支持部材
とウェハとの間の摩擦力を低下させる比較的簡単な装置
および方法を提供することにある。本発明の他の目的
は、繰り返し精度を高め、ウェハの上表面の最少面積を
カバーするシャドウ・リングを提供することにある。本
発明のもう一つの目的は、実施するのに比較的高価でな
く、効率的で、簡単で、且つ信頼性あるところの、ウェ
ハをアラインメントさせるシステムおよび方法を提供す
ることにある。本発明の他の目的は、明細書および下記
に関連するような請求の範囲中に明らかになる時もある
であろう。
とウェハとの間の摩擦力を低下させる比較的簡単な装置
および方法を提供することにある。本発明の他の目的
は、繰り返し精度を高め、ウェハの上表面の最少面積を
カバーするシャドウ・リングを提供することにある。本
発明のもう一つの目的は、実施するのに比較的高価でな
く、効率的で、簡単で、且つ信頼性あるところの、ウェ
ハをアラインメントさせるシステムおよび方法を提供す
ることにある。本発明の他の目的は、明細書および下記
に関連するような請求の範囲中に明らかになる時もある
であろう。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、真空チャンバ
中の支持部材上にウェハをアラインメントさせる方法お
よび装置を提供する。本発明の１つの側面では、該方法
は、ウェハを真空チャンバ中に導入するステップと、真
空チャンバ内の圧力を増加させるステップと、ウェハを
移動させ、支持部材および/又はシャドウ・リングとア
ラインメントさせるステップとを含む。
中の支持部材上にウェハをアラインメントさせる方法お
よび装置を提供する。本発明の１つの側面では、該方法
は、ウェハを真空チャンバ中に導入するステップと、真
空チャンバ内の圧力を増加させるステップと、ウェハを
移動させ、支持部材および/又はシャドウ・リングとア
ラインメントさせるステップとを含む。
【００１２】他の側面において、上記方法は、ウェハを
受け取るために外側にテーパ状にされた（outwardly ta
pered）下部を有し、ウェハの外径よりわずかに小さい
直径を有する上部開口を有するシャドウ・リングを用意
し（providing）、ウェハを真空チャンバの中、支持部
材上に導入し、チャンバ内の圧力を増加させ、次いで、
シャドウ・リングが支持部材上にウェハをアラインメン
トさせるように、シャドウ・リングの方へ支持部材を移
動させることを含む。
受け取るために外側にテーパ状にされた（outwardly ta
pered）下部を有し、ウェハの外径よりわずかに小さい
直径を有する上部開口を有するシャドウ・リングを用意
し（providing）、ウェハを真空チャンバの中、支持部
材上に導入し、チャンバ内の圧力を増加させ、次いで、
シャドウ・リングが支持部材上にウェハをアラインメン
トさせるように、シャドウ・リングの方へ支持部材を移
動させることを含む。
【００１３】これらの方法によれば、真空チャンバ中で
支持部材上にウェハをアラインメントさせる装置は、真
空エンクロージャ内部に配置され、その上にウェハ受け
入れ表面を有する支持部材と、真空チャンバ内部に置か
れたシャドウ・リングと、真空チャンバと流体連絡して
いる（in fluid communication with）ガス供給源と、
真空チャンバへのガスの流れを制御し、それによって、
ウェハが支持部材の上に置かれた後、ウェハはシャドウ
・リングの中へ持ち上げられる前に、制御部材がチャン
バ内部の圧力を約１トルまで高めるように真空チャンバ
内部圧力を調整するガス流れコントローラとを備えてい
る。この装置で使用されるシャドウ・リングは、それを
通って、ウェハの外径よりもわずかに小さい直径を有す
る円形開口を規定する上部シールド部と、フラスト円錐
（frustoconical）の内部空洞を規定する環状断面を有
する上部シールド部から延びる下部とを備え、内部空洞
の直径は、下部口開口から上部端まで減少し、内部空洞
の上部端の直径はウェハの外径よりもわずかに大きい。
支持部材上にウェハをアラインメントさせる装置は、真
空エンクロージャ内部に配置され、その上にウェハ受け
入れ表面を有する支持部材と、真空チャンバ内部に置か
れたシャドウ・リングと、真空チャンバと流体連絡して
いる（in fluid communication with）ガス供給源と、
真空チャンバへのガスの流れを制御し、それによって、
ウェハが支持部材の上に置かれた後、ウェハはシャドウ
・リングの中へ持ち上げられる前に、制御部材がチャン
バ内部の圧力を約１トルまで高めるように真空チャンバ
内部圧力を調整するガス流れコントローラとを備えてい
る。この装置で使用されるシャドウ・リングは、それを
通って、ウェハの外径よりもわずかに小さい直径を有す
る円形開口を規定する上部シールド部と、フラスト円錐
（frustoconical）の内部空洞を規定する環状断面を有
する上部シールド部から延びる下部とを備え、内部空洞
の直径は、下部口開口から上部端まで減少し、内部空洞
の上部端の直径はウェハの外径よりもわずかに大きい。
【００１４】これらの方法および装置の各々において、
好ましく、圧力は、約１トルより高い圧力、より好まし
くは、約１トルと１００トルとの間の圧力、最も好まし
くは、１トルと１０トルとの間の圧力に高められる。更
に、高められる圧力は、ほぼプロセス圧力に等しいかま
たはそれよりも小さい。同様に、ウェハと支持部材との
間の圧力は、ウェハがアラインメントされる前のチャン
バの圧力に等しいか、またはそれより高いことが好まし
い。
好ましく、圧力は、約１トルより高い圧力、より好まし
くは、約１トルと１００トルとの間の圧力、最も好まし
くは、１トルと１０トルとの間の圧力に高められる。更
に、高められる圧力は、ほぼプロセス圧力に等しいかま
たはそれよりも小さい。同様に、ウェハと支持部材との
間の圧力は、ウェハがアラインメントされる前のチャン
バの圧力に等しいか、またはそれより高いことが好まし
い。
【００１５】
【発明の実施の形態】前述された本発明の特徴、長所お
よび目的が達成され、詳細に理解することができる方法
で、上記に簡単に要約された本発明のより詳細な説明
は、添付された図面に示されたそれの態様を参照するこ
とによって行うことができる。
よび目的が達成され、詳細に理解することができる方法
で、上記に簡単に要約された本発明のより詳細な説明
は、添付された図面に示されたそれの態様を参照するこ
とによって行うことができる。
【００１６】しかしながら、本発明は他の同様な有効な
態様を認めているため、添付図面は、本発明の典型的な
態様だけを示し、したがってその範囲の限定とみなされ
るべきでないことに注意すべきである。
態様を認めているため、添付図面は、本発明の典型的な
態様だけを示し、したがってその範囲の限定とみなされ
るべきでないことに注意すべきである。
【００１７】図１に示されるように、本発明は、真空チ
ャンバ３０中で支持部材６０上にウェハ２０をアライン
メントさせる方法および装置に関する。アラインメント
装置は一般に１０と示されている。
ャンバ３０中で支持部材６０上にウェハ２０をアライン
メントさせる方法および装置に関する。アラインメント
装置は一般に１０と示されている。
【００１８】以下に記載する好ましい態様は、ウェハ２
０を支持部材６０上にアラインメントさせるためのシャ
ドウ・リング４０を使用するアラインメント装置１０に
関連する。しかしながら、本発明はこの装置の正確な形
式に限定されない、というのは本発明はいかなる数のア
ライメント機・メカニズムにも適用できるからである。
前述したように、ここに使用される用語「シャドウ・リ
ング」は、一般にシャドウ・リングおよびクランプリン
グの双方に関連する。
０を支持部材６０上にアラインメントさせるためのシャ
ドウ・リング４０を使用するアラインメント装置１０に
関連する。しかしながら、本発明はこの装置の正確な形
式に限定されない、というのは本発明はいかなる数のア
ライメント機・メカニズムにも適用できるからである。
前述したように、ここに使用される用語「シャドウ・リ
ング」は、一般にシャドウ・リングおよびクランプリン
グの双方に関連する。
【００１９】図１は、外部本体３２によって規定される
典型的な真空チャンバ３０を示している。真空チャンバ
３０は、一般に垂直に向けられている（oriented）シャ
フト６２上に取り付けられているペデスタルないしサセ
プタの形をとることができる支持部材６０を収容する。
支持部材６０は、ウェハ２０をその平坦な上部支持表面
６４上に支持するのに役立つ。支持部材６０は、シャド
ウ・リング４０を収容し、支持するようにその外周辺上
に形成されたステップ構造（formation）６８を含み、
４つのフィンガ開口６６を含んでいる。
典型的な真空チャンバ３０を示している。真空チャンバ
３０は、一般に垂直に向けられている（oriented）シャ
フト６２上に取り付けられているペデスタルないしサセ
プタの形をとることができる支持部材６０を収容する。
支持部材６０は、ウェハ２０をその平坦な上部支持表面
６４上に支持するのに役立つ。支持部材６０は、シャド
ウ・リング４０を収容し、支持するようにその外周辺上
に形成されたステップ構造（formation）６８を含み、
４つのフィンガ開口６６を含んでいる。
【００２０】典型的な真空チャンバ３０において、真空
チャンバ３０内の圧力は、図２に模式的に示されている
ような圧力制御システムによって制御される。本システ
ムでは、真空チャンバ３０と流体連絡しているガス供給
源１７０が備えられている。ガス供給源１７０と真空チ
ャンバ３０との間に置かれたガス流量コントローラ１８
０は、ガス供給源１７０から真空チャンバ３０への流れ
を制御する。所定の命令セットを使用して、ガス流量コ
ントローラ１８０は、ガスの流れを真空チャンバ３０に
選択的に供給する。ガスが真空チャンバ３０に流れ込む
とき、真空チャンバ内の圧力が増加する。このように、
ガス流量コントローラ１８０は、真空チャンバ３０内の
圧力を制御する。チャンバ３０のガスを、支持部材６０
を通してウェハ２０の裏側に供給することは可能であ
る。ウェハ２０の裏側に供給される場合、ガスは、最初
にはチャンバ３０の圧力よりも大きい圧力をウェハ２０
と支持部材６０との間に形成する。この裏側ガスは、例
えば、ガス流量コントローラ１８０から、支持部材６０
とウェハ２０との間で支持部材６０の上表面６４への連
絡を与えるバイパスライン２００によって、与えること
ができる。
チャンバ３０内の圧力は、図２に模式的に示されている
ような圧力制御システムによって制御される。本システ
ムでは、真空チャンバ３０と流体連絡しているガス供給
源１７０が備えられている。ガス供給源１７０と真空チ
ャンバ３０との間に置かれたガス流量コントローラ１８
０は、ガス供給源１７０から真空チャンバ３０への流れ
を制御する。所定の命令セットを使用して、ガス流量コ
ントローラ１８０は、ガスの流れを真空チャンバ３０に
選択的に供給する。ガスが真空チャンバ３０に流れ込む
とき、真空チャンバ内の圧力が増加する。このように、
ガス流量コントローラ１８０は、真空チャンバ３０内の
圧力を制御する。チャンバ３０のガスを、支持部材６０
を通してウェハ２０の裏側に供給することは可能であ
る。ウェハ２０の裏側に供給される場合、ガスは、最初
にはチャンバ３０の圧力よりも大きい圧力をウェハ２０
と支持部材６０との間に形成する。この裏側ガスは、例
えば、ガス流量コントローラ１８０から、支持部材６０
とウェハ２０との間で支持部材６０の上表面６４への連
絡を与えるバイパスライン２００によって、与えること
ができる。
【００２１】図１は、支持部材６０の本体を通過するフ
ィンガ開口６６の中に受容されるウェハ・リフティング
フィンガ９０も示している。プロセス・チャンバは、典
型的には、４つのこのようなリフティングフィンガ９０
を含んでいる。これらのリフティングフィンガ９０は、
プロセス後の支持部材６０の支持部材表面６４から離れ
た（clear of）ウェハ２０を持ち上げるように作動す
る。このウェハ２０の移動（removal）は、スリットバ
ルブ開口３６を通って真空チャンバ３０に入り込む従来
のプロセス装置ロボットアーム（図示せず）によって達
成することができる。同じロボットアームは、ウェハ２
０を真空チャンバ３０の中に挿入するためにも使用され
る。リフティングフィンガ９０は、上部だけが示される
リフティング機構９２の動作の下で、垂直に移動可能で
ある。
ィンガ開口６６の中に受容されるウェハ・リフティング
フィンガ９０も示している。プロセス・チャンバは、典
型的には、４つのこのようなリフティングフィンガ９０
を含んでいる。これらのリフティングフィンガ９０は、
プロセス後の支持部材６０の支持部材表面６４から離れ
た（clear of）ウェハ２０を持ち上げるように作動す
る。このウェハ２０の移動（removal）は、スリットバ
ルブ開口３６を通って真空チャンバ３０に入り込む従来
のプロセス装置ロボットアーム（図示せず）によって達
成することができる。同じロボットアームは、ウェハ２
０を真空チャンバ３０の中に挿入するためにも使用され
る。リフティングフィンガ９０は、上部だけが示される
リフティング機構９２の動作の下で、垂直に移動可能で
ある。
【００２２】真空チャンバ３０内に収容されるシャドウ
・リング４０は、堆積がウェハ２０の端で全く生じない
排除ゾーンを与えるように作動する。支持部材３０が下
降位置（lowered position）ないしアイドル位置から上
昇位置（raised position）、ないしはプロセス位置に
移動するとき、シャドウ・リング４０は、ミスアライン
メントされたウェハ２０強いてアラインメントさせるよ
うにも動作する。支持部材３０が下降位置にある場合、
シャドウ・リング４０は、外部支持リング３８によって
その周辺（perimeter）の周りに支持され、この外部支
持リング３８は、真空チャンバ３０に取り付けられた従
来のポンピング・プレート３９によって同様に支持され
ている。全部で、２つのリング４０および３８は、真空
チャンバ３０を、上部セクションおよび下部セクション
３０ａおよび３０ｂに、それぞれ分割する。
・リング４０は、堆積がウェハ２０の端で全く生じない
排除ゾーンを与えるように作動する。支持部材３０が下
降位置（lowered position）ないしアイドル位置から上
昇位置（raised position）、ないしはプロセス位置に
移動するとき、シャドウ・リング４０は、ミスアライン
メントされたウェハ２０強いてアラインメントさせるよ
うにも動作する。支持部材３０が下降位置にある場合、
シャドウ・リング４０は、外部支持リング３８によって
その周辺（perimeter）の周りに支持され、この外部支
持リング３８は、真空チャンバ３０に取り付けられた従
来のポンピング・プレート３９によって同様に支持され
ている。全部で、２つのリング４０および３８は、真空
チャンバ３０を、上部セクションおよび下部セクション
３０ａおよび３０ｂに、それぞれ分割する。
【００２３】プロセス中、支持部材６０は上方に移動し
てシャドウ・リング４０が上昇位置になる。シャドウ・
リング４０は、支持部材６０の上表面６４上に置かれ、
ウェハ２０の上表面の上（above）のシャドウ・リング
４０の上部シールド部５０を支持する下部４２を有す
る。好ましくは、シールド部５０は、ウェハ２０の上、
５〜１０ミル（mils）上に保持される。シャドウ・リン
グ４０の上部シールド部材５０は、それを通る円形の上
部開口４６を規定する。上部開口４６の直径は、ウェハ
２０上に排除ゾーンを形成するようにウェハ２０の外径
よりも僅かに小さくすることができる。しかしながら、
新しいプロセスは、ウェハ２０にわたるシャドウ・リン
グ４０のオーバハングを全く必要としなくてもよい。１
つの典型的なプロセス動作では、図１に示されたステッ
プ構造６８は、３．８〜３．９ｍｍ高さの範囲にあり、
シャドウ・リング４０は５〜５．１ｍｍの厚さの範囲に
あり、オーバハング部分は０．８〜０．９ｍｍの厚さの
範囲にある。オーバハング部分は、ウェハ２０の端の周
りに約３〜５ｍｍの排除ゾーンを規定する。しかしなが
ら、好ましい態様では、この排除ゾーンはウェハ２０の
端から１．５ｍｍ以下である。最近の工業規格に適応す
るために、任意の１つの端での排除ゾーンは、約１．５
ｍｍかまたはそれよりも小さいことが好ましい。この比
較的小さい排除ゾーンは、ウェハ端から１．５ｍｍの位
置のウェハ２０上への堆積を許容するために必要であ
る。工業規格は、ウェハ中心の膜の厚さの少なくとも９
０％である、ウェハ端から１．５ｍｍでの膜厚さを要求
する。ウェハ２０の傾き端（beveled edge）上の堆積は
全く許容されない。したがって、その端の周りに０．５
ｍｍのチャンファ（chamfer）を有する典型的なウェハ
２０に関しては、これは、中心から約１ｍｍの偏差だけ
許容する。ここに使用されるように、全ての寸法（dime
nsions）は、熱膨張を見込んでおり（account for）、
且つ、プロセス温度の測定値を示している。
てシャドウ・リング４０が上昇位置になる。シャドウ・
リング４０は、支持部材６０の上表面６４上に置かれ、
ウェハ２０の上表面の上（above）のシャドウ・リング
４０の上部シールド部５０を支持する下部４２を有す
る。好ましくは、シールド部５０は、ウェハ２０の上、
５〜１０ミル（mils）上に保持される。シャドウ・リン
グ４０の上部シールド部材５０は、それを通る円形の上
部開口４６を規定する。上部開口４６の直径は、ウェハ
２０上に排除ゾーンを形成するようにウェハ２０の外径
よりも僅かに小さくすることができる。しかしながら、
新しいプロセスは、ウェハ２０にわたるシャドウ・リン
グ４０のオーバハングを全く必要としなくてもよい。１
つの典型的なプロセス動作では、図１に示されたステッ
プ構造６８は、３．８〜３．９ｍｍ高さの範囲にあり、
シャドウ・リング４０は５〜５．１ｍｍの厚さの範囲に
あり、オーバハング部分は０．８〜０．９ｍｍの厚さの
範囲にある。オーバハング部分は、ウェハ２０の端の周
りに約３〜５ｍｍの排除ゾーンを規定する。しかしなが
ら、好ましい態様では、この排除ゾーンはウェハ２０の
端から１．５ｍｍ以下である。最近の工業規格に適応す
るために、任意の１つの端での排除ゾーンは、約１．５
ｍｍかまたはそれよりも小さいことが好ましい。この比
較的小さい排除ゾーンは、ウェハ端から１．５ｍｍの位
置のウェハ２０上への堆積を許容するために必要であ
る。工業規格は、ウェハ中心の膜の厚さの少なくとも９
０％である、ウェハ端から１．５ｍｍでの膜厚さを要求
する。ウェハ２０の傾き端（beveled edge）上の堆積は
全く許容されない。したがって、その端の周りに０．５
ｍｍのチャンファ（chamfer）を有する典型的なウェハ
２０に関しては、これは、中心から約１ｍｍの偏差だけ
許容する。ここに使用されるように、全ての寸法（dime
nsions）は、熱膨張を見込んでおり（account for）、
且つ、プロセス温度の測定値を示している。
【００２４】好ましくは、パージガスは、支持部材６０
を通ってウェハ２０の外周の近くに（about）導かれ
る。パージガスは、シャドウ・リング４０とウェハ２０
との間に流れ、ウェハ２０の排除ゾーンをシールドする
のに役立つ。
を通ってウェハ２０の外周の近くに（about）導かれ
る。パージガスは、シャドウ・リング４０とウェハ２０
との間に流れ、ウェハ２０の排除ゾーンをシールドする
のに役立つ。
【００２５】図４に示されるように、シャドウ・リング
４０の下部４２は上部シールド部５０から下方に延び
る。下部４２は、その長さの全体にわたる（throughou
t）環状の断面を有し、その中に、上部開口５２と同心
である（concentric）フラスト円錐の内部空洞４４を規
定する。ウェハ２０は形状が円形であるために、支持部
材６０は、内部空洞断面であるような円形である。内部
空洞４４の直径は、下部マウス部４６から内部空洞４４
の上部端４８へ減少し、支持部材６０にウェハ２０をア
ラインメントさせるためのファンネル類似の構造を形成
する。したがって、内部空洞４４の表面は、比較的滑ら
かであり、内部空洞４４へのウェハ２０の摺動受け入れ
および接触（abutment）を容易にする。内部空洞４４内
部へのウエハの受け入れを許容し、ウェハ２０をシャド
ウ・リング４０に適切にアラインメントさせるために、
内部空洞４４の上部端４６の直径は、ウェハ２０の外径
よりもわずかに大きく、好ましくは、ウェハ２０の外径
にほぼ等しい。前述したように、最近の産業プラクティ
スは、ウェハ２０の端から１．５ｍｍの位置の堆積膜の
厚さが、ウェハ２０の中心の厚さの９０％であるべきで
あることを要求する。したがって、ウェハ２０は、膜が
ウェハ２０の端から１．５ｍｍのウェハ２０上に堆積す
ることが許容されるように、シャドウ・リングがその全
周辺の周りに、わずか１．５ｍｍ以下のシャドウ・リン
グがウェハ２０に突き出る（overhang）ようにアライン
メントされねばならない。したがって、内部空洞４４の
上部端４６の直径は、好ましくは、せいぜい、上部開口
５２よりもわずか３ｍｍ大きいだけであり、また、ウェ
ハ２０の端が１．５ｍｍ以内の上部開口５２の周辺にあ
ることを確実にするために、ウェハ２０の外径よりもわ
ずかに大きいだけである。このように、シャドウ・リン
グ４０は、ウェハ２０の全周辺の周りに、せいぜい約
１．５ｍｍだけ突き出るだけである。ウェハ２０は支持
部材６０の上表面６４上に置かれ、ウェハ２０は比較的
に薄いために、支持部材６０の外径が内部空洞４４の上
部端５２に最も近くに（proximal）配置することもでき
るように、支持部材６０の外径は充分小さくなければな
らない。しかしながら、ウェハ２０に対して適切な支持
を与えるために、支持部材６０はウェハ２０のほぼ全面
積をカバーしなければならない。したがってウェハは、
支持部材６０の上表面積の大部分を占有しなければなら
ない。
４０の下部４２は上部シールド部５０から下方に延び
る。下部４２は、その長さの全体にわたる（throughou
t）環状の断面を有し、その中に、上部開口５２と同心
である（concentric）フラスト円錐の内部空洞４４を規
定する。ウェハ２０は形状が円形であるために、支持部
材６０は、内部空洞断面であるような円形である。内部
空洞４４の直径は、下部マウス部４６から内部空洞４４
の上部端４８へ減少し、支持部材６０にウェハ２０をア
ラインメントさせるためのファンネル類似の構造を形成
する。したがって、内部空洞４４の表面は、比較的滑ら
かであり、内部空洞４４へのウェハ２０の摺動受け入れ
および接触（abutment）を容易にする。内部空洞４４内
部へのウエハの受け入れを許容し、ウェハ２０をシャド
ウ・リング４０に適切にアラインメントさせるために、
内部空洞４４の上部端４６の直径は、ウェハ２０の外径
よりもわずかに大きく、好ましくは、ウェハ２０の外径
にほぼ等しい。前述したように、最近の産業プラクティ
スは、ウェハ２０の端から１．５ｍｍの位置の堆積膜の
厚さが、ウェハ２０の中心の厚さの９０％であるべきで
あることを要求する。したがって、ウェハ２０は、膜が
ウェハ２０の端から１．５ｍｍのウェハ２０上に堆積す
ることが許容されるように、シャドウ・リングがその全
周辺の周りに、わずか１．５ｍｍ以下のシャドウ・リン
グがウェハ２０に突き出る（overhang）ようにアライン
メントされねばならない。したがって、内部空洞４４の
上部端４６の直径は、好ましくは、せいぜい、上部開口
５２よりもわずか３ｍｍ大きいだけであり、また、ウェ
ハ２０の端が１．５ｍｍ以内の上部開口５２の周辺にあ
ることを確実にするために、ウェハ２０の外径よりもわ
ずかに大きいだけである。このように、シャドウ・リン
グ４０は、ウェハ２０の全周辺の周りに、せいぜい約
１．５ｍｍだけ突き出るだけである。ウェハ２０は支持
部材６０の上表面６４上に置かれ、ウェハ２０は比較的
に薄いために、支持部材６０の外径が内部空洞４４の上
部端５２に最も近くに（proximal）配置することもでき
るように、支持部材６０の外径は充分小さくなければな
らない。しかしながら、ウェハ２０に対して適切な支持
を与えるために、支持部材６０はウェハ２０のほぼ全面
積をカバーしなければならない。したがってウェハは、
支持部材６０の上表面積の大部分を占有しなければなら
ない。
【００２６】図１に示されるように、一旦真空チャンバ
３０に配置されると、ウェハ２０は、支持部材３０の上
部支持表面６４に置かれる。この配置（placement）
は、その低下された位置の支持部材６０に対して行われ
る。プロセスが開始できる前に、ウェハ２０は、最初
に、支持部材６０によって、上昇位置まで持ち上げられ
なければならない。ウェハ２０の任意のミスアライメン
トが修正され、ウェハ２０がアラインメントされること
は、下降位置から上昇位置への移動中である。支持部材
６０が下降位置から上方に移動するとき、ミスアライン
メントされたウェハ２０は、上部端４８および下部マウ
ス４６の間の位置で，シャドウ・リング４０の内部空洞
４４に接触する。図４は、支持部材６０上のミスアライ
ンメントされたウェハ２０を示している。接触の点は，
ミスアライメントの大きさ（magnitude）に依存する。
ミスアライメントが全くないことが好ましい。支持部材
６０の上方への移動が続くとき、フラスト円錐状の内部
空洞４４は、ウェハ２０を強いてアラインメントさせる
横方向の力をウェハ２０の端に及ぼす。したがって、支
持部材６０が、ウェハ２０がシャドウ・リング４０の内
部空洞４４の上部端４８にあるようにその上昇位置に到
達するとき、ウェハ２０は、ウェハ２０およびシャドウ
・リング要素の相対直径のためにアラインメントされ
る。この上昇位置の場合では、関連するプロセスのタイ
プに応じて、ウェハ２０の外側部は、支持部材６０の動
作の下でシャドウ・リング４０を押しつけ、シャドウ・
リング４０をわずかに持ち上げることができ、または支
持部材６０の肩部６８上に置き、それによってシャドウ
・リング４０とウェハ２０との間に小さいギャップを残
すことができる。本発明は全てのプロセスに適用可能で
あるが、便宜上、本出願は、ウェハ２０がシャドウ・リ
ング４０に接触しないこれらのプロセスに主に言及す
る。上昇位置の支持部材６０に関して、ウェハ２０の外
部はシャドウ・リング４０の上部シールド部５０によっ
てカバーされる。
３０に配置されると、ウェハ２０は、支持部材３０の上
部支持表面６４に置かれる。この配置（placement）
は、その低下された位置の支持部材６０に対して行われ
る。プロセスが開始できる前に、ウェハ２０は、最初
に、支持部材６０によって、上昇位置まで持ち上げられ
なければならない。ウェハ２０の任意のミスアライメン
トが修正され、ウェハ２０がアラインメントされること
は、下降位置から上昇位置への移動中である。支持部材
６０が下降位置から上方に移動するとき、ミスアライン
メントされたウェハ２０は、上部端４８および下部マウ
ス４６の間の位置で，シャドウ・リング４０の内部空洞
４４に接触する。図４は、支持部材６０上のミスアライ
ンメントされたウェハ２０を示している。接触の点は，
ミスアライメントの大きさ（magnitude）に依存する。
ミスアライメントが全くないことが好ましい。支持部材
６０の上方への移動が続くとき、フラスト円錐状の内部
空洞４４は、ウェハ２０を強いてアラインメントさせる
横方向の力をウェハ２０の端に及ぼす。したがって、支
持部材６０が、ウェハ２０がシャドウ・リング４０の内
部空洞４４の上部端４８にあるようにその上昇位置に到
達するとき、ウェハ２０は、ウェハ２０およびシャドウ
・リング要素の相対直径のためにアラインメントされ
る。この上昇位置の場合では、関連するプロセスのタイ
プに応じて、ウェハ２０の外側部は、支持部材６０の動
作の下でシャドウ・リング４０を押しつけ、シャドウ・
リング４０をわずかに持ち上げることができ、または支
持部材６０の肩部６８上に置き、それによってシャドウ
・リング４０とウェハ２０との間に小さいギャップを残
すことができる。本発明は全てのプロセスに適用可能で
あるが、便宜上、本出願は、ウェハ２０がシャドウ・リ
ング４０に接触しないこれらのプロセスに主に言及す
る。上昇位置の支持部材６０に関して、ウェハ２０の外
部はシャドウ・リング４０の上部シールド部５０によっ
てカバーされる。
【００２７】しかしながら、前述したように、アライン
メント中に、支持部材６０上をウェハ２０をスライド移
動させることは、真空チャンバ３０内に粒子を形成す
る。これらの粒子は、通常は、（ウェハ２０の重さ）×
（界面の摩擦係数）によって特徴つけられるところの、
ウェハ２０と支持部材６０との間の摩擦の結果として生
成される。ウェハ２０上に働く他の力も、摩擦力の大き
さに影響に及ぼす。例えば、真空チャッキングはウェハ
２０と支持部材６０との間にかかる摩擦力に影響を及ぼ
す。同様に、フラスト円錐の内部空洞４４によって加え
られる力の下方成分（downward component）は、接触表
面（abutting surfaces）間の摩擦力を増大させる。そ
れにもかかわらず、この表面間の摩擦力は、その発生源
が何であっても（ウェハ２０上に加えられた下方の垂直
力（normal forces））×（表面間の摩擦係数）に等し
い。通常、ウェハ２０の重さは比較的一定である。ウェ
ハ２０および支持部材６０上のより大きな摩擦力は、よ
り大きな粒子生成を生じ、システムのエネルギー効率を
減少させる。更に、シャドウ・リングによってウェハ２
０に加えられた横方向の力が摩擦力に打ち勝つのに不充
分であるならば、大きい摩擦力は、ミスアライメントを
生じる可能性があり、シャドウ・リング４０がウェハ２
０を移動させてアラインメントさせるよりも、むしろウ
ェハ２０にシャドウ・リング４０を移動させてアライン
メントから外れる可能性がある。本出願の目的のため
に、関連垂直力および摩擦力は、一般に、Ｎがウェハ２
０に加えられた垂直力を示し、Ｆがウェハ２０に加えら
れた摩擦力、Ｇがウェハ２０の重さ、Ａがウェハ２０の
表面積、Ｐ1がチャンバ３０内の圧力であり、Ｐ0がウェ
ハ２０と支持部材６０との間の圧力であり、μが摩擦係
数である、それぞれ下記の式によって特徴つけられる。
メント中に、支持部材６０上をウェハ２０をスライド移
動させることは、真空チャンバ３０内に粒子を形成す
る。これらの粒子は、通常は、（ウェハ２０の重さ）×
（界面の摩擦係数）によって特徴つけられるところの、
ウェハ２０と支持部材６０との間の摩擦の結果として生
成される。ウェハ２０上に働く他の力も、摩擦力の大き
さに影響に及ぼす。例えば、真空チャッキングはウェハ
２０と支持部材６０との間にかかる摩擦力に影響を及ぼ
す。同様に、フラスト円錐の内部空洞４４によって加え
られる力の下方成分（downward component）は、接触表
面（abutting surfaces）間の摩擦力を増大させる。そ
れにもかかわらず、この表面間の摩擦力は、その発生源
が何であっても（ウェハ２０上に加えられた下方の垂直
力（normal forces））×（表面間の摩擦係数）に等し
い。通常、ウェハ２０の重さは比較的一定である。ウェ
ハ２０および支持部材６０上のより大きな摩擦力は、よ
り大きな粒子生成を生じ、システムのエネルギー効率を
減少させる。更に、シャドウ・リングによってウェハ２
０に加えられた横方向の力が摩擦力に打ち勝つのに不充
分であるならば、大きい摩擦力は、ミスアライメントを
生じる可能性があり、シャドウ・リング４０がウェハ２
０を移動させてアラインメントさせるよりも、むしろウ
ェハ２０にシャドウ・リング４０を移動させてアライン
メントから外れる可能性がある。本出願の目的のため
に、関連垂直力および摩擦力は、一般に、Ｎがウェハ２
０に加えられた垂直力を示し、Ｆがウェハ２０に加えら
れた摩擦力、Ｇがウェハ２０の重さ、Ａがウェハ２０の
表面積、Ｐ1がチャンバ３０内の圧力であり、Ｐ0がウェ
ハ２０と支持部材６０との間の圧力であり、μが摩擦係
数である、それぞれ下記の式によって特徴つけられる。
【００２８】Ｎ＝Ｇ−（Ｐ1−Ｐ0）Ａ Ｆ＝μＮ＝μ（Ｇ−（Ｐ1−Ｐ0）Ａ） したがって、垂直力は、ウェハ２０の最上表面および最
下部表面の圧力差によって形成された力を減じた（les
s）ウェハ２０の重さに等しい。この圧力差によって形
成された力は、（ウェハ２０と支持部材６０との間の圧
力と、チャンバ３０の圧力との差）×（ウェハ２０の表
面積）に等しい。摩擦力は垂直力×摩擦係数に等しい。
下部表面の圧力差によって形成された力を減じた（les
s）ウェハ２０の重さに等しい。この圧力差によって形
成された力は、（ウェハ２０と支持部材６０との間の圧
力と、チャンバ３０の圧力との差）×（ウェハ２０の表
面積）に等しい。摩擦力は垂直力×摩擦係数に等しい。
【００２９】ウェハ２０と支持部材６０との間の摩擦力
の低下は、ウェハ２０が支持部材６０上で移動される時
に、発生される粒子の数を低下させる。したがって、発
生される粒子の数を低下させるために、ウェハ２０と支
持部材６０との間の摩擦係数または垂直力は減少されね
ばならない。本発明は、真空チャンバ３０内の圧力を少
なくとも約１トル（Ｔｏｒｒ）に増加させることによっ
て、これを達成する。下記により詳細に論じられている
実験的検討は、ウェハ２０と支持部材６０との間の圧力
は真空チャンバ３０の圧力に等しいかまたはそれよりも
大きいように、真空チャンバ３０内の圧力を増加させる
ことは、ウェハ２０と支持部材６０との間の摩擦力を低
下させることを示していた。この摩擦力の低下が生じる
ためには、２つのことの中の１つが生じなければならな
い。一方の可能性は、増加された圧力が（例えば、多分
ウェハ２０と支持部材６０との間にガスのクッションを
形成することによって）摩擦係数をどういうわけか（so
mehow）減じるということである。他方の可能性は、増
加された圧力がウェハ２０の垂直力をどういうわけか減
じるということである。圧力を増加させることが摩擦力
に影響を及ぼす方法とは無関係に、この結果は、摩擦力
が減少するということであり、したがって、ウェハ２０
は、より少ない抵抗力、およびより少ない粒子発生の支
持部材上を移動することができる。得られる摩擦力の減
少は、支持部材６０上のウェハ２０のより自由な移動を
可能にし、それによって生じる傷（scratches）および
発生された粒子を減少させる。ガス供給源１７０からの
ガスは真空チャンバ３０の中に導入され、その中の圧力
を増加させる。ガスは、通常、チャンバ３０の中に、ま
たは支持部材６０の上表面６４に配置されたガス吸入口
を通って、導入することができる。ウェハの下（belo
w）の圧力がウェハ２０の上（above）の圧力よりも大き
いのは、この後者の場合である。
の低下は、ウェハ２０が支持部材６０上で移動される時
に、発生される粒子の数を低下させる。したがって、発
生される粒子の数を低下させるために、ウェハ２０と支
持部材６０との間の摩擦係数または垂直力は減少されね
ばならない。本発明は、真空チャンバ３０内の圧力を少
なくとも約１トル（Ｔｏｒｒ）に増加させることによっ
て、これを達成する。下記により詳細に論じられている
実験的検討は、ウェハ２０と支持部材６０との間の圧力
は真空チャンバ３０の圧力に等しいかまたはそれよりも
大きいように、真空チャンバ３０内の圧力を増加させる
ことは、ウェハ２０と支持部材６０との間の摩擦力を低
下させることを示していた。この摩擦力の低下が生じる
ためには、２つのことの中の１つが生じなければならな
い。一方の可能性は、増加された圧力が（例えば、多分
ウェハ２０と支持部材６０との間にガスのクッションを
形成することによって）摩擦係数をどういうわけか（so
mehow）減じるということである。他方の可能性は、増
加された圧力がウェハ２０の垂直力をどういうわけか減
じるということである。圧力を増加させることが摩擦力
に影響を及ぼす方法とは無関係に、この結果は、摩擦力
が減少するということであり、したがって、ウェハ２０
は、より少ない抵抗力、およびより少ない粒子発生の支
持部材上を移動することができる。得られる摩擦力の減
少は、支持部材６０上のウェハ２０のより自由な移動を
可能にし、それによって生じる傷（scratches）および
発生された粒子を減少させる。ガス供給源１７０からの
ガスは真空チャンバ３０の中に導入され、その中の圧力
を増加させる。ガスは、通常、チャンバ３０の中に、ま
たは支持部材６０の上表面６４に配置されたガス吸入口
を通って、導入することができる。ウェハの下（belo
w）の圧力がウェハ２０の上（above）の圧力よりも大き
いのは、この後者の場合である。
【００３０】したがって、本発明の方法は、アラインメ
ントさせるために支持部材６０上にウェハ２０を移動さ
せる前に、真空チャンバ３０内の圧力を、少なくとも約
１トルに増加させることを含む。典型的には、ウェハ２
０がそれに導入される時の、真空チャンバ３０内の圧力
は約１ミリトルまたはそれよりも低い。したがって、ウ
ェハは、真空チャンバ３０の中に、下降位置にある支持
部材６０上に導入される。そして、支持部材６０はシャ
ドウ・リング４０の下部マウス４６まで上げられる。し
かしながら、支持部材６０をプロセス位置に上げる前
に、真空チャンバ３０内の圧力は少なくとも約１トルに
増加される。もちろん、この圧力を増加させるステップ
は、支持部材６０がシャドウ・リング４０の内部空洞４
４の中に上げる前に、いつでも行われてもよい。好まし
くは、圧力が約１〜１００トル、より好ましくは、約１
〜１０トルおよびプロセスの作動圧力（operating pres
sure）にほぼ等しいかまたはそれよりも低い圧力に上げ
られる。プロセスの作動圧力は、化学気相堆積プロセス
等のプロセスが、真空チャンバ３０で行われる圧力であ
る。更に、支持部材６０を上昇位置に上げる前に、ウェ
ハ２０と支持部材６０との間の圧力が、ほぼ真空チャン
バ３０の圧力またはそれよりも大きいように、ウェハ２
０と支持部材６０との間の圧力が与えられる。一旦真空
チャンバ３０の圧力が充分上げられ、ウェハ２０の下の
圧力が均等に（equalized）されると、支持部材６０は
上昇位置、すなわちプロセス位置に上げられる。前述し
たように、支持部材６０がシャドウ・リング４０中に移
動する場合、任意のミスアラインメントされたウェハ２
０は、ウェハ２０を強いてアラインメントさせる内部空
洞４４の曲げられた（angled）側面に接触する。支持部
材６０が上昇位置にあり、且つウェハ２０がアラインメ
ントされた後、真空チャンバ３０内の圧力は、必要に応
じて変えることができる。
ントさせるために支持部材６０上にウェハ２０を移動さ
せる前に、真空チャンバ３０内の圧力を、少なくとも約
１トルに増加させることを含む。典型的には、ウェハ２
０がそれに導入される時の、真空チャンバ３０内の圧力
は約１ミリトルまたはそれよりも低い。したがって、ウ
ェハは、真空チャンバ３０の中に、下降位置にある支持
部材６０上に導入される。そして、支持部材６０はシャ
ドウ・リング４０の下部マウス４６まで上げられる。し
かしながら、支持部材６０をプロセス位置に上げる前
に、真空チャンバ３０内の圧力は少なくとも約１トルに
増加される。もちろん、この圧力を増加させるステップ
は、支持部材６０がシャドウ・リング４０の内部空洞４
４の中に上げる前に、いつでも行われてもよい。好まし
くは、圧力が約１〜１００トル、より好ましくは、約１
〜１０トルおよびプロセスの作動圧力（operating pres
sure）にほぼ等しいかまたはそれよりも低い圧力に上げ
られる。プロセスの作動圧力は、化学気相堆積プロセス
等のプロセスが、真空チャンバ３０で行われる圧力であ
る。更に、支持部材６０を上昇位置に上げる前に、ウェ
ハ２０と支持部材６０との間の圧力が、ほぼ真空チャン
バ３０の圧力またはそれよりも大きいように、ウェハ２
０と支持部材６０との間の圧力が与えられる。一旦真空
チャンバ３０の圧力が充分上げられ、ウェハ２０の下の
圧力が均等に（equalized）されると、支持部材６０は
上昇位置、すなわちプロセス位置に上げられる。前述し
たように、支持部材６０がシャドウ・リング４０中に移
動する場合、任意のミスアラインメントされたウェハ２
０は、ウェハ２０を強いてアラインメントさせる内部空
洞４４の曲げられた（angled）側面に接触する。支持部
材６０が上昇位置にあり、且つウェハ２０がアラインメ
ントされた後、真空チャンバ３０内の圧力は、必要に応
じて変えることができる。
【００３１】前述したように、真空チャンバ３０内の圧
力は、ガス供給源１７０およびガス流コントローラ１８
０によって操作される。操作において、ガス流コントロ
ーラ１８０は、真空チャンバ３０内の圧力を調整するた
めに、必要に応じて、所定の命令セットを使用する。真
空ポンプ１９０、または一連の真空ポンプは、真空チャ
ンバ３０を真空にするために使用される。
力は、ガス供給源１７０およびガス流コントローラ１８
０によって操作される。操作において、ガス流コントロ
ーラ１８０は、真空チャンバ３０内の圧力を調整するた
めに、必要に応じて、所定の命令セットを使用する。真
空ポンプ１９０、または一連の真空ポンプは、真空チャ
ンバ３０を真空にするために使用される。
【００３２】実施例 このシステムは、その有効性を決定するために、下記の
ように試験された。ミスアラインメントされたウェハ２
０が、真空チャンバ３０内の支持部材６０上に置かれ、
下降位置から上昇位置に上げられた。該試験は、真空状
態（すなわち、チャンバ圧力を最初に増加させることな
く、ウェハ２０を移動させる）および加圧状態（すなわ
ちチャンバの圧力を増加させた後のみに、ウェハ２０を
移動させる）の下で行われた。加圧状態の下で試験され
た場合、ウェハ２０下の圧力がチャンバ３０の圧力に等
しい状態、及びチャンバ３０の圧力よりも大きい状態
で、試験が行われた。これらの加圧状態試験の両方にお
いて、結果は本質的に同じであった。次いで、支持部材
６０上を動くウェハ２０の結果として生成する粒子数を
決定するために、ウェハ２０は、テンコア インストル
メント社（Tencor Instruments)によって製造されたSUR
ISCAN 6200を使用して検査された。この結果は、チャン
バの圧力を最初に増加させなければ（without）、ウェ
ハ２０がシャドウ・リングに接触した時に、ウェハのア
ラインメントが約５０〜２００の粒子、および約５００
０の裏側粒子を発生させたことを示した。加えて、チャ
ンバの圧力を最初に増加させなければ、ウェハ２０を支
持部材６０に保持する摩擦力のために、支持部材６０が
シャドウ・リング４０を持ち上げたため、シャドウ・リ
ング４０は、しばしばウェハ２０とともに移動した。こ
の結果、ミスアラインメントされたウェハ２０が生じ、
プロセスの繰り返し精度が低下した。しかしながら、ウ
ェハ２０を移動させる前に圧力が少なくとも約１トルに
上げられる本発明を使用して、支持部材６０上のウェハ
２０の移動は、ウェハ２０がシャドウ・リング４０に接
触した時に、ほんの約２０の粒子、および２０００より
も少ない裏面粒子を発生させた。更に、ミスアラインメ
ントされたウェハ２０は、支持部材６０上でより容易に
移動し、したがって、ウエハは適切にセンタリングされ
（centered）、このことは端排除およびプロセスの繰り
返し精度を増加させた。
ように試験された。ミスアラインメントされたウェハ２
０が、真空チャンバ３０内の支持部材６０上に置かれ、
下降位置から上昇位置に上げられた。該試験は、真空状
態（すなわち、チャンバ圧力を最初に増加させることな
く、ウェハ２０を移動させる）および加圧状態（すなわ
ちチャンバの圧力を増加させた後のみに、ウェハ２０を
移動させる）の下で行われた。加圧状態の下で試験され
た場合、ウェハ２０下の圧力がチャンバ３０の圧力に等
しい状態、及びチャンバ３０の圧力よりも大きい状態
で、試験が行われた。これらの加圧状態試験の両方にお
いて、結果は本質的に同じであった。次いで、支持部材
６０上を動くウェハ２０の結果として生成する粒子数を
決定するために、ウェハ２０は、テンコア インストル
メント社（Tencor Instruments)によって製造されたSUR
ISCAN 6200を使用して検査された。この結果は、チャン
バの圧力を最初に増加させなければ（without）、ウェ
ハ２０がシャドウ・リングに接触した時に、ウェハのア
ラインメントが約５０〜２００の粒子、および約５００
０の裏側粒子を発生させたことを示した。加えて、チャ
ンバの圧力を最初に増加させなければ、ウェハ２０を支
持部材６０に保持する摩擦力のために、支持部材６０が
シャドウ・リング４０を持ち上げたため、シャドウ・リ
ング４０は、しばしばウェハ２０とともに移動した。こ
の結果、ミスアラインメントされたウェハ２０が生じ、
プロセスの繰り返し精度が低下した。しかしながら、ウ
ェハ２０を移動させる前に圧力が少なくとも約１トルに
上げられる本発明を使用して、支持部材６０上のウェハ
２０の移動は、ウェハ２０がシャドウ・リング４０に接
触した時に、ほんの約２０の粒子、および２０００より
も少ない裏面粒子を発生させた。更に、ミスアラインメ
ントされたウェハ２０は、支持部材６０上でより容易に
移動し、したがって、ウエハは適切にセンタリングされ
（centered）、このことは端排除およびプロセスの繰り
返し精度を増加させた。
【００３３】前述したことは本発明の好ましい態様に向
けられているが、本発明の他の及び更なる態様をその基
本的範囲から逸脱しないで工夫することができ、本発明
の範囲は下記の請求の範囲によって決定される。
けられているが、本発明の他の及び更なる態様をその基
本的範囲から逸脱しないで工夫することができ、本発明
の範囲は下記の請求の範囲によって決定される。
【図１】真空チャンバの部分断面図である。
【図２】真空チャンバおよび圧力制御システムの模式図
である。
である。
【図３】シャドウ・リングによって部分的にカバーされ
ている、その上にウェハを有する典型的な支持部材の断
面図である。
ている、その上にウェハを有する典型的な支持部材の断
面図である。
【図４】シャドウ・リングの内部空洞に入る際の、支持
部材上でミスアラインメントされたウェハを示すところ
の、シャドウ・リング、ウェハ、および支持部材の部分
断面図である。
部材上でミスアラインメントされたウェハを示すところ
の、シャドウ・リング、ウェハ、および支持部材の部分
断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョセフ ユドフスキー アメリカ合衆国， カリフォルニア州， パロ アルト， パーク ブルヴァード 3833， ナンバー17 (72)発明者 イン ユ アメリカ合衆国， カリフォルニア州， クパティノ， リッジ クリーク コート 11764 (72)発明者 ローレンス チュン−ライ レイ アメリカ合衆国， カリフォルニア州， ミルピタス， カントリー クラブ ドラ イヴ 1594
Claims (23)
- 【請求項１】 真空チャンバ内でウェハをアラインメン
トさせる方法であって、 ウェハを真空チャンバに導入するステップと、 該真空チャンバ内の圧力を増加させるステップと、 次いで、前記ウェハを移動させてアラインメントさせる
ステップとを含む方法。 - 【請求項２】 前記ウェハが真空チャンバ中に導入され
る際に、真空チャンバの圧力が１ミリトル以下である請
求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記真空チャンバの圧力を少なくとも約
１トルに増加させるステップを更に含む請求項１に記載
の方法。 - 【請求項４】 前記真空チャンバの圧力を、少なくとも
約１トルで、かつ前記チャンバの作動圧力よりも小さい
圧力に増加させるステップを更に含む請求項１に記載の
方法。 - 【請求項５】 前記真空チャンバの圧力を約１トル〜１
００トルの間の圧力に増加させるステップを更に含む請
求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 前記真空チャンバの圧力を約１トル〜１
０トルの間の圧力に増加させるステップを更に含む請求
項１に記載の方法。 - 【請求項７】 前記ウェハをアラインメントさせる前
に、前記ウェハと前記支持部材との間の圧力が、前記真
空部材の圧力に等しいかまたはそれよりも大きくなるま
で待つステップを更に含む請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】 真空チャンバ内で支持部材上にウェハを
アラインメントさせる方法であって、 ウェハを受け入れるために外側にテーパ状にされた（ta
pered）下部と、ウェハの外径よりもわずかに小さい直
径を有する上部開口とを有するシャドウ・リングを用意
する（providing）ステップと、 前記ウェハを真空チャンバ中、支持部材の上に導入する
ステップと、 前記チャンバ内の圧力を増加させるステップと、 次いで、前記シャドウ・リングがウェハを支持部材上に
アラインメントさせるように、該支持部材をシャドウ・
リングの方へ移動させるステップとを含む方法。 - 【請求項９】 前記ウェハがその中に導入される際に、
前記真空チャンバ内の圧力が１ミリトル以下である請求
項８に記載の方法。 - 【請求項１０】 前記真空チャンバ内の圧力を少なくと
も約１トルに増加させるステップを更に含む請求項８に
記載の方法。 - 【請求項１１】 少なくとも約１トルであり、かつ前記
チャンバの作動圧力よりも小さい圧力に、前記真空チャ
ンバ内の圧力を増加させるステップを更に含む請求項８
に記載の方法。 - 【請求項１２】 前記真空チャンバ内の圧力を約１トル
〜１００トルの間の圧力に増加させるステップを更に含
む請求項８に記載の方法。 - 【請求項１３】 前記真空チャンバ内の圧力を約１トル
〜１０トルの間の圧力に増加させるステップを更に含む
請求項８に記載の方法。 - 【請求項１４】 前記ウェハをアラインメントさせる前
に、前記ウェハ下の圧力が、前記真空チャンバ内の圧力
に等しいか又はそれよりも大きくなるまで待つステップ
を更に含む請求項８に記載の方法。 - 【請求項１５】 前記チャンバ内の圧力を増加させる前
に、前記ウェハを前記シャドウ・リング下の位置に引き
上げるステップを更に含む請求項８に記載の方法。 - 【請求項１６】 真空チャンバ内で支持部材上にウェハ
をアラインメントさせる装置であって、 真空エンクロージャ内に置かれ、その上にウェハ受け入
れ面を有する支持部材と、 真空チャンバ内に置かれた（located）シャドウ・リン
グであって；該シャドウ・リングが、それを通る円形上
部開口を規定する上部シールド部であって、該上部開口
が前記ウェハの外径よりもわずかに小さい直径を有する
ものと、前記上部シールド部から延び、フラスト円錐の
内部空洞を規定する環状断面を有する下部とを含み；且
つ、前記内部空洞の直径が下部マウス開口から上部端に
向かって減少し、前記内部空洞の上部端の直径が、前記
ウェハの外径よりもわずかに大きいものと、 前記真空チャンバと流体連絡しているガス供給源（supp
ly）と、 前記ウェハが支持部材上に置かれた後で、ウェハがシャ
ドウ・リング中へ持ち上げられる前に、制御部材が前記
チャンバ内の圧力を上げるように、前記ガス供給源から
真空チャンバへのガス流れをコントロールし、かつ該真
空チャンバ内の圧力を調整するガス流コントローラとを
含む装置。 - 【請求項１７】 前記制御部材が、前記真空チャンバ内
の圧力を約１トルに上げる請求項１６に記載の装置。 - 【請求項１８】 前記制御部材が、前記真空チャンバ内
の圧力を１トル〜１００トルの間の圧力に上げる請求項
１６に記載の装置。 - 【請求項１９】 前記制御部材が、前記真空チャンバの
圧力を１トル〜１０トルの間の圧力に上げる請求項１６
に記載の装置。 - 【請求項２０】 前記制御部材が、少なくとも約１トル
で、且つ作動圧力より小さい圧力に、前記真空チャンバ
の圧力を上げる請求項１６に記載の装置。 - 【請求項２１】 前記上部シールド部の上部開口の直径
と、前記ウェハの外径との差が５ミリメートル以下であ
る請求項１６に記載の装置。 - 【請求項２２】 前記上部シールド部の上部開口の直径
と、前記ウェハの外径との差が３ミリメートル以下であ
る請求項１６に記載の装置。 - 【請求項２３】 前記内部空洞の上部端の直径が、前記
ウェハの外径にほぼ等しい請求項１６に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/893461 | 1997-07-11 | ||
| US08/893,461 US6063440A (en) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | Method for aligning a wafer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1180950A true JPH1180950A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=25401598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10195902A Withdrawn JPH1180950A (ja) | 1997-07-11 | 1998-07-10 | ウェハをアラインメントさせる装置および方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6063440A (ja) |
| JP (1) | JPH1180950A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101432819B1 (ko) * | 2007-12-29 | 2014-08-27 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기전계발광 표시장치의 제조장치 및 그 제조방법 |
| JP2018536986A (ja) * | 2015-10-15 | 2018-12-13 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 基板キャリアシステム |
Families Citing this family (20)
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| US6716287B1 (en) * | 2002-10-18 | 2004-04-06 | Applied Materials Inc. | Processing chamber with flow-restricting ring |
| US7381293B2 (en) * | 2003-01-09 | 2008-06-03 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Convex insert ring for etch chamber |
| KR101003699B1 (ko) * | 2003-08-11 | 2010-12-23 | 주성엔지니어링(주) | 섀도우 프레임을 포함하는 액정표시장치용 증착장치 및 그의 동작방법 |
| US8617672B2 (en) | 2005-07-13 | 2013-12-31 | Applied Materials, Inc. | Localized surface annealing of components for substrate processing chambers |
| US8034409B2 (en) * | 2006-12-20 | 2011-10-11 | Lam Research Corporation | Methods, apparatuses, and systems for fabricating three dimensional integrated circuits |
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| KR101196504B1 (ko) * | 2007-03-01 | 2012-11-01 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 이송 챔버 인터페이스용 플로팅 슬릿 밸브 |
| US7942969B2 (en) | 2007-05-30 | 2011-05-17 | Applied Materials, Inc. | Substrate cleaning chamber and components |
| JP2009277720A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-26 | Nec Electronics Corp | 半導体装置の製造方法及びエッチング装置 |
| WO2010026955A1 (ja) * | 2008-09-08 | 2010-03-11 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 基板保持部材、基板処理装置、基板処理方法 |
| WO2011082020A2 (en) | 2009-12-31 | 2011-07-07 | Applied Materials, Inc. | Shadow ring for modifying wafer edge and bevel deposition |
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| CN103882390B (zh) * | 2012-12-20 | 2016-04-27 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 反应腔室及磁控溅射设备 |
| JP6847610B2 (ja) * | 2016-09-14 | 2021-03-24 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 熱処理装置 |
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| CN108203812B (zh) * | 2018-01-25 | 2020-02-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种基板固定载具、蒸镀设备及蒸镀方法 |
| CN113764328A (zh) * | 2020-06-02 | 2021-12-07 | 拓荆科技股份有限公司 | 用于加工晶圆的装置及方法 |
| TWI745240B (zh) * | 2021-02-22 | 2021-11-01 | 天虹科技股份有限公司 | 晶圓承載固定裝置及應用該晶圓承載固定裝置的薄膜沉積設備 |
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| US5326725A (en) * | 1993-03-11 | 1994-07-05 | Applied Materials, Inc. | Clamping ring and susceptor therefor |
| US5695568A (en) * | 1993-04-05 | 1997-12-09 | Applied Materials, Inc. | Chemical vapor deposition chamber |
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1997
- 1997-07-11 US US08/893,461 patent/US6063440A/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-07-10 JP JP10195902A patent/JPH1180950A/ja not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-01-11 US US09/481,055 patent/US6436192B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US20010037771A1 (en) | 2001-11-08 |
| US6063440A (en) | 2000-05-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20051004 |