JPS62160725A - ウエハ保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ 本発明は、半導体製造プロセスにおいてイオンビームや
プラズマ流などの方向性をもつビームによりウェハの加
工を行うドライツチング装置に関し、特に枚葉式ドライ
エツチング装置におけるウェハ保持装置に関する。

［発明の背景］ 半導体製造プロセスにおけるドライエツチング装置は、
ウェハの処理方法により枚葉式とバッチ式に分けられる
。バッチ式によるものは、ボー１−と称する治具に複数
枚のウェハを必要な間隔をあけて立てて並べるかくバレ
ルクイプ）または水平に並べて（プレーナクイプ）バッ
チ処理を行うものである。これに対し枚葉式によるもの
は、ウェハを１枚ずつ反応容器（真空チャンバ）内に送
り込んでエツチングを行うものである。枚葉式ドライエ
ツチング装置において特にイオンビームやプラズマ流の
片寄りによるエツチングレートの差を減らして均一なエ
ツチングを得るためにウェハを回転運動させまたエツチ
ング形状の制御のためウェハをイオンビームやプラズマ
流に対し傾斜させる構造が用いられている。

［従来技術］ 従来の枚葉式ドライエツチング装置のウェハ保持装置は
、ウェハを固定保持して回転動作、傾斜動作等の複雑な
運動を行なうため構造が複雑となり、またウェハの着脱
はほとんど手作業で行うため、ウェハの着膜交換作業が
面倒であった。

［発明の目的コ 本発明は、前記従来技術の欠点に鑑みなされたものであ
って、簡単な構造で容易にウェハ着脱が可能なウェハ保
持装置の提供を目的とする。

［実施例］ 第１図は本発明が適用されるドライエツチング装置にお
けるウェハの運動を示す図である。真空ポンプ４が３Ｉ
結された真空チャンバ１の上部にイオン発生室２が設け
られている。イオン発生室２内で発生したイオンは加速
電極３により矢印Ｅのように加速され真空チャンバ１内
のウェハ５を照射する。ウェハ５はその中心軸０．０′
が矢印Ｅのように傾斜動作し、かつ中心軸廻りに矢印Ｃ
１Ｃ′のように回転動作を行う。

第２図に本発明に係るウェハ保持装置の構成を示す。ウ
ェハ（図示しない）を搭載するための回転テーブル６は
回転＠７を有する。この回転軸７は、筐体である駆動室
８を貫通し内部のモータ１６に対しギヤ１４．　ｉｓを
介して連結される。この駆動室８の回転軸目通部が回転
軸保持部９を構成し、その外周に雄ネジ１０が形成され
る。回転テーブル６にはスリン１〜１２が設けられ、こ
のスリット１２を貫通してアーム１１が上下移動可能に
設けられている。このアーム１１には前記雄ネジ１０と
噛み合う雌ネジ１３が形成され、前記回転軸保持部９上
に装置される。駆動室８の上面のアーム１１の下部には
アーム１１を上方に付勢するためのスプリング１７が設
けられる。

このような構成のウェハ保持装置の作動について以下に
説明する。モータ１６を駆動してギヤ１５゜１４を介し
て回転＠７を矢印８（第３図）方向に回転させる。これ
により回転テーブル６が回転するとともにアーム１１が
回転しその雌ネジ１３が回転軸保持部９の雄ネジ１０に
螺合回転して上昇する。ざらにアーム１１が回転して雌
ネジ１３が雄ネジ１０の上方に外れるとアーム１１の上
昇動作は停止しアーム１１は空転する。このときアーム
１１の上端は第３図に示すように回転テーブル６の上面
より突出するようにアーム形状、各ネジの寸法、取付ｆ
ｉＬ置等を設定しておく。この状態でウェハをアーム１
１上に搭載する。次に回転軸７を矢印Ａ（第４図）方向
に回転させ回転テーブル６を逆回転させる。これにより
アーム１１も逆回転し、アーム１１の自重により雌ネジ
１３が雄ネジ１０と噛み合い、アーム１１は回転しなが
ら回転軸保持部９上の雄ネジ１０に沿って下降する。ア
ーム１１が所定砧だけ回転して雌ネジ１３が雄ネジ１０
の下方に外れるとアーム１１の下降動作は停止しアーム
１１は空転する。このとぎアーム１１の上端は、第４図
に示すように、回転テーブル６の上面より下方に引込ん
だ位首となるようにアーム形状、各ネジの寸法、取（＝
１位置等を設定してＪシく。この状態で静電チャック等
の手段によりウェハを回転テーブル６上に固定する。ウ
ェハを固定し回転テーブル６を矢印へ方向に回転させな
がらエツチングを行う。エツチングが終了すると回転テ
ーブル６を矢印Ｂ方向に回転させる。スプリング１７が
アーム１１を上方に押圧しているためアーム１１の雌ネ
ジ１３が雄ネジ１０と噛み合いアーム１１は上昇する。

前述のようにアーム１１が上昇動作終了したらウェハを
交換する。なお、アーム１１を上方に付勢するためのス
プリング１７は前記実施例ではアーム１１を下から押圧
する圧縮スプリングを用いたが、これに代えて回転テー
ブル下面とアーム１１との間に引張りスプリングを配置
してもよい。

本発明の別の実施例を第５図に示す。この実施例におい
ては、回転軸保持部９の雄ネジ１０は一方向にのみ回転
する一方向ベアリング１８を介してその外周に設けられ
ている。例えば一方向ベアリング１８が矢印へ方向には
回転し、矢印Ｂ方向には回転しないものとする。回転テ
ーブル６が矢印Ｂ方向に回転すると一方向ベアリング１
８は回転せずその外側の雄ネジに沿ってアーム１１の雌
ネジが回転しアーム１１は上昇する。回転テーブル６が
矢印へ方向に回転するとまずアーム１１が回転して雄ネ
ジ１０に対し雌ネジが回転しアーム１１が下降する。ア
ーム１１が下降して雄ネジ１０のネジ溝の下端に達する
と下降動作は停止しネジ同士が噛み合ったまま一方向ベ
アリング１８が矢印へ方向に回転動作する。

この状態で回転テーブル６を矢印Ｂ方向に回転させれば
ネジ同士噛み合っているためアーム１１は上昇する。従
って、この例では前記実施例のようなアームを上方に付
勢するためのスプリングは不要である。その他の構成、
作用、効果は前記実施例の場合と同様である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係るウェハ保持装置にお
いては、ウェハ搭載用回転テーブルの回転軸保持部に雄
ネジを形成し、この誰ネジに螺合づ′る雌ネジを有する
ウェハ支持用アームを上下移動可能に構成している。従
って、簡単な構造で、手作業することなく回転テーブル
の正逆回転によりアームを上下移動させることができウ
ェハの交換、着脱作業の作業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されるドライエツチングＩＡ　ａ
でのウェハの運動の説明図、第２図は本発明に係るウェ
ハ保持装置の構成図、第３図および第４図は各々第２図
のウェハ保持装置の各別の動作状態の説明図、第５図は
本発明の別の実施例の構成図である。 ６；回転テーブル、７；回転軸、８：駆動室、９；回転
軸保持部、１０；雄ネジ、１１；アーム、１２；スリッ
ト、１３；ｊｌネジ、１７：スプリング、１８；一方向
ベアリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ウェハ搭載用回転テーブルと、該回転テーブルとと
   もに回転可能でかつ該回転テーブルに対し上下移動して
   回転テーブル上面に突出可能なアームとを具備し、該回
   転テーブルの回転軸保持部の外周に雄ネジを形成し、前
   記アームに該雄ネジと噛み合う雌ネジを形成して該アー
   ムを該回転軸保持部に装着し、前記回転テーブルの正逆
   回転により前記アームの雌ネジを前記回転軸保持部の雄
   ネジに噛み合わせて回転させ該アームを上下移動させる
   ように構成したことを特徴とするウェハ保持装置。 ２、前記アームは、回転テーブルに設けたスリット内を
   貫通して上下移動可能に構成したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のウェハ保持装置。 ３、前記アームは、前記雌ネジが雄ネジの上方に外れて
   空転することにより上昇動作が停止するように構成した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
   載のウェハ保持装置。 ４、前記アームは、前記雌ネジが雄ネジの下方に外れて
   空転することにより下降動作が停止するように構成した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項まで
   のいずれか１項記載のウェハ保持装置。 ５、前記回転軸保持部は、前記回転テーブル駆動用モー
   タを収容した駆動室筐体の回転軸貫通部に該筺体と一体
   的に設けられたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   から第４項までのいずれか１項記載のウェハ保持装置。 ６、前記アームを上方に付勢するスプリングを具備した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項まで
   のいずれか１項記載のウェハ保持装置。 ７、前記スプリングは、駆動室筺体上面のアーム下部に
   設けたことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載のウ
   ェハ保持装置。 ８、前記スプリングは、回転テーブル下面のアーム上部
   に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の
   ウェハ保持装置。 ９、前記雄ネジは、一方向ベアリングを介して前記回転
   軸保持部上に形成されたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項から第３項までのいずれか１項または第５項記
   載のウェハ保持装置。