特許 7340114 搬送デバイス、半導体装置、及び残留電荷検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-29

(45)【発行日】2023-09-06

(54)【発明の名称】搬送デバイス、半導体装置、及び残留電荷検出方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20230830BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20230830BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20230830BHJP

   H02N 13/00 20060101ALI20230830BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

H01L21/302 101G

H01L21/31 C

H02N13/00 D

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2022554555

(86)(22)【出願日】2021-03-08

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-04-18

(86)【国際出願番号】 CN2021079473

(87)【国際公開番号】W WO2021185103

(87)【国際公開日】2021-09-23

【審査請求日】2022-10-28

(31)【優先権主張番号】202010192003.5

(32)【優先日】2020-03-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】520266443

【氏名又は名称】ベイジン・ナウラ・マイクロエレクトロニクス・イクイップメント・カンパニー・リミテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｂｅｉｊｉｎｇ ＮＡＵＲＡ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，ＬＴＤ

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．８ Ｗｅｎｃｈａｎｇ Ａｖｅｎｕｅ Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｅｃｏｎｏｍｉｃ－Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａｒｅａ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１７６，Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100209048

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 元嗣

(72)【発明者】

【氏名】リュー、ジエン

【審査官】渡井 高広

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－３４３５０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２０５３１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１８７９９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１０７９００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０６４６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００７／０４３５１９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１８６１７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｈ０２Ｎ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体装置のプロセスチャンバ中のウェハを搬送するように構成された搬送デバイスであって、前記搬送デバイスは、静電搬送プレート及び少なくとも３つの位置決め部材を含み、前記静電搬送プレートは、前記ウェハを搬送するように構成された搬送面を含み、前記静電搬送プレートは、プロセスの間、前記ウェハを吸着するように構成され、前記少なくとも３つの位置決め部材は、前記搬送面の円周方向に沿って間隔を置いて前記搬送面の周りに配置され、前記位置決め部材の各々には、位置制限セグメントが設けられ、少なくとも３つの位置制限セグメントは、前記搬送面の上方に位置制限空間を形成し、前記位置制限空間の開口部サイズは、前記搬送面から離れる方向に沿って増大し、前記位置制限空間は、前記ウェハの電荷除去が不完全な場合に前記ウェハの位置がずれることを防ぐように構成され、
前記静電搬送プレートは少なくとも３つのシンブル及び静電チャックを含み、前記少なくとも３つのシンブルは、前記静電チャック中に格納可能に配置され、前記静電チャックの円周方向に沿って間隔を置いて配置され、前記少なくとも３つのシンブルは、ウェハピックアンドプレース位置に前記ウェハを持ち上げることが可能であり、
前記ウェハが前記搬送面に対して垂直な垂直断面上で前記ウェハピックアンドプレース位置にあるとき、前記位置制限セグメントの内側壁の正投影が、前記ウェハの下方縁部と同じ高さの位置と、前記ウェハの前記下方縁部との間に半径方向距離を有し、前記半径方向距離は、所定の警告値未満である、搬送デバイス。

【請求項2】

前記位置制限セグメントは、ロッド本体を含み、傾斜面が前記ロッド本体の外周壁上に形成されるか、又は前記位置制限セグメントは円錐形セグメントである、請求項１に記載の搬送デバイス。

【請求項3】

前記少なくとも３つの位置決め部材は上昇又は下降して、前記少なくとも３つの位置制限セグメントを前記搬送面から突出している第１の位置又は前記搬送面の下方の第２の位置に存在させることが可能である、請求項１又は２に記載の搬送デバイス。

【請求項4】

前記搬送デバイスは環状ベースを更に含み、前記環状ベースが前記搬送面の周りに配置され、前記環状ベースには少なくとも３つの取り付け穴が設けられ、前記少なくとも３つの位置決め部材は１対１の対応で前記取り付け穴中に取り付けられ、前記環状ベースに対して上昇及び下降することが可能である、請求項３に記載の搬送デバイス。

【請求項5】

前記環状ベースはベースリング及びフォーカスリングを含み、前記フォーカスリングは前記ベースリング上に配置され、前記フォーカスリングは、前記搬送面から突出している環状突出部を含み、前記位置制限セグメントが前記第１の位置にあるとき、前記環状突出部の内周壁と前記搬送面の縁部との間の半径方向距離は、前記位置制限セグメントの内側壁と前記搬送面の前記縁部との間の半径方向距離よりも大きい、請求項４に記載の搬送デバイス。

【請求項6】

前記搬送デバイスは駆動機構を更に含み、前記少なくとも３つの位置決め部材は前記駆動機構に全て接続され、前記駆動機構は、前記少なくとも３つの位置制限セグメントを駆動して、同期して上昇及び下降させるように構成される、請求項４に記載の搬送デバイス。

【請求項7】

前記駆動機構は、上昇及び下降駆動源と、送信機と、少なくとも３つの真空ベローズとを含み、前記真空ベローズの各々の一端は、１対１の対応で前記少なくとも３つの位置決め部材の各々に接続され、前記真空ベローズは、前記静電搬送プレートの底部で封止され且つそれに接続されて前記取り付け穴を封止し、前記真空ベローズの各々の他端は、前記送信機の第１の端部に接続され、前記送信機の第２の端部は、前記上昇及び下降駆動源に接続される、請求項６に記載の搬送デバイス。

【請求項8】

前記上昇及び下降駆動源は、リニアモータ又は液圧伸縮ロッドを含む、請求項７に記載の搬送デバイス。

【請求項9】

前記取り付け穴は円形穴であり、前記少なくとも３つの位置決め部材は円筒形ロッドであり、前記円形穴の直径は前記円筒形ロッドの直径よりも大きく、取り付け穴の直径と円筒形ロッドの直径との間の差は、０．５ｍｍ～２ｍｍの範囲である、請求項４に記載の搬送デバイス。

【請求項10】

前記少なくとも３つの位置決め部材は、樹脂部材である、請求項１に記載の搬送デバイス。

【請求項11】

前記少なくとも３つの位置決め部材は、前記搬送面の前記円周方向に沿って均一に分散される、請求項１に記載の搬送デバイス。

【請求項12】

反応チャンバを備える半導体装置であって、前記反応チャンバには、請求項１～１１のうちのいずれか一項に記載の前記搬送デバイスが設けられる、半導体装置。

【請求項13】

請求項１２に記載の前記半導体装置に適用可能な残留電荷検出方法であって、前記残留電荷検出方法は、
Ｓ１１０において、前記半導体装置の前記反応チャンバ中にプロセスガスを導入し、プラズマ点火を実行するために上部電極の電源をオンにするステップと、
Ｓ１２０において、前記プラズマ点火が完了した後に、前記ウェハ上の残留電荷を除去するために前記静電搬送プレートに逆電圧を印加するステップと、
Ｓ１３０において、前記搬送面と前記ウェハとの間にバックブローガスを導入するためにバックブローガス制御デバイスをオンにするステップと、
Ｓ１４０において、前記搬送面と前記ウェハとの間の前記バックブローガスのバックブロー圧力が所定の圧力であるときに前記搬送面と前記ウェハとの間の前記バックブローガスの現在の流量を検出するステップと、
Ｓ１５０において、前記現在の流量を所定の流量範囲と比較し、比較結果に従って、前記残留電荷が前記ウェハ上に依然として存在するかどうかを決定するステップと
を備える、残留電荷検出方法。

【請求項14】

ステップＳ１５０は、
前記搬送面と前記ウェハとの間の前記バックブローガスの前記現在の流量が前記所定の流量範囲の上限以上である場合、残留電荷が前記ウェハ上に存在しないと決定するステップと、
前記搬送面と前記ウェハとの間の前記バックブローガスの前記現在の流量が前記所定の流量範囲の前記上限未満である場合、前記残留電荷が前記ウェハ上に存在すると決定するステップと
を含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記搬送面と前記ウェハとの間の前記バックブローガスの前記現在の流量が前記所定の流量範囲の前記上限未満であり、前記所定の流量範囲の下限以上である場合、前記残留電荷検出方法は、ステップＳ１３０に戻り、前記搬送面と前記ウェハとの間の前記バックブローガスの前記バックブロー圧力は、前記所定の圧力の１．５～２．５倍に調整され、所定の持続時間後に、前記搬送面と前記ウェハとの間の前記バックブローガスの前記バックブロー圧力は前記所定の圧力まで回復され、ステップＳ１４０が実行される、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記搬送面と前記ウェハとの間の前記バックブローガスの前記現在の流量が前記所定の流量範囲の下限未満である場合、前記残留電荷検出方法は、ステップＳ１１０に戻る、請求項１４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

[0001]本開示は、一般に、半導体製造技術分野に関し、より具体的には、搬送デバイス、半導体装置、残留電荷検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

[0002]マイクロ電子デバイスの製造は、多くの異なる段階を含む。各段階は、多くの異なるプロセスを含む。エッチングは、重要なプロセスのうちの１つである。エッチングプロセスは主に、ウェハ（ケイ素などの被エッチング材料）の表面にプラズマを導入することを含む。ウェハの表面は、物理的及び化学的効果によって腐食されて、ウェハ上に必要とされる様々な線、穴、溝、又は他の形状を形成する。

【0003】

[0003]現在、静電チャックは、通常、ウェハを吸着するように構成されている。しかしながら、吸着が解除されると、残留電荷がウェハ上に存在することが多く、それは、静電チャック上の残留電荷との局所的な吸着効果を発生させて、ウェハがシンブルによって持ち上げられたときにウェハの位置ずれ又は付着現象を引き起こす。このことから、各ウェハが加工された後、電荷除去動作がウェハに対して実行される必要がある。一般の電荷除去動作は、半導体装置中の電極に逆電圧を印加すること、ガスを導入して点火を実行すること、又はその両方を含む。電荷除去動作が完了した後、半導体装置のシンブルが、ウェハを持ち上げる。しかしながら、上述した電荷除去プロセスでは、電荷がウェハから完全には除去されず、それは、ウェハの位置が比較的大きなずれを有する原因となり、最終的にウェハの通常の取り出しに影響を及ぼす。

【発明の概要】

【0004】

[0004]本開示は、搬送デバイス、半導体装置、及び残留電荷検出方法を開示し、それらは、ウェハの電荷除去が不完全であることによって引き起こされるウェハの大きな位置ずれの問題を解決するために使用される。

【0005】

[0005]上記の問題を解決するために、本開示の実施形態は、半導体装置中のウェハを搬送するように構成された搬送デバイスを提供する。搬送デバイスは、静電搬送プレート及び少なくとも３つの位置決め部材を含む。静電搬送プレートは、ウェハを搬送するように構成された搬送面を含む。少なくとも３つの位置決め部材は、搬送面の円周方向に沿って間隔を置いて搬送面の周りに配置される。位置決め部材の各々は、位置制限セグメントを設けられる。少なくとも３つの位置制限セグメントは、搬送面の上方に位置制限空間を形成する。位置制限空間の開口部サイズは、搬送面から離れる方向に沿って増大する。

【0006】

[0006]いくつかの実施形態では、位置制限セグメントは、ロッド本体を含む。傾斜面がロッド本体の外周壁上に形成されるか、又は位置制限セグメントは、円錐形セグメントである。

【0007】

[0007]いくつかの実施形態では、少なくとも３つの位置決め部材は、上昇又は下降して、少なくとも３つの位置制限セグメントを搬送面から突出している第１の位置又は搬送面の下方の第２の位置に存在させることが可能である。

【0008】

[0008]いくつかの実施形態では、搬送デバイスは、環状ベースを更に含む。環状ベースは、搬送面の周りに配置される。環状ベースは、少なくとも３つの取り付け穴を設けられる。少なくとも３つの位置決め部材は、１対１の対応で取り付け穴中に取り付けられ、環状ベースに対して上昇及び下降することが可能である。

【0009】

[0009]いくつかの実施形態では、環状ベースは、ベースリング及びフォーカスリングを含む。フォーカスリングは、ベースリング上に配置される。フォーカスリングは、搬送面から突出している環状突出部を含む。位置制限セグメントが第１の位置にあるとき、環状突出部の内周壁と搬送面の縁部との間の半径方向距離は、位置制限セグメントの内側壁と搬送面の縁部との間の半径方向距離よりも大きい。

【0010】

[0010]いくつかの実施形態では、静電搬送プレートは、少なくとも３つのシンブル及び静電チャックを含む。少なくとも３つのシンブルは、静電チャック中に格納可能に配置され、静電チャックの円周方向に沿って間隔を置いて配置される。少なくとも３つのシンブルは、ウェハピックアンドプレース位置にウェハを持ち上げることが可能である。ウェハがウェハピックアンドプレース位置にあるとき、搬送面に対して垂直な垂直断面上で、位置制限セグメントの内側壁の正投影は、ウェハの下方縁部と同じ高さの位置とウェハの下方縁部との間に半径方向を有する。半径方向距離は、所定の警告値未満である。

【0011】

[0011]いくつかの実施形態では、搬送デバイスは、駆動機構を更に含む。少なくとも３つの位置決め部材は、駆動機構に全て接続される。駆動機構は、少なくとも３つの位置制限セグメントを駆動して、同期して上昇及び下降させるように構成される。

【0012】

[0012]いくつかの実施形態では、駆動機構は、上昇及び下降駆動源と、送信機と、少なくとも３つの真空ベローズとを含む。真空ベローズの各々の一端は、１対１の対応で位置決め部材の各々に接続される。真空ベローズは、静電搬送プレートの底部で封止され且つそれに接続されて、取り付け穴を封止する。真空ベローズの各々の他端は、送信機の第１の端部に接続される。送信機の第２の端部は、上昇及び下降駆動源に接続される。

【0013】

[0013]いくつかの実施形態では、上昇及び下降駆動源は、リニアモータ又は液圧伸縮ロッドを含む。

【0014】

[0014]いくつかの実施形態では、取り付け穴は円形穴である。位置決め部材は、円筒形ロッドである。円形穴の直径は、円筒形ロッドの直径よりも大きく、取り付け穴の径と円筒形ロッドの直径との間の差は、０．５ｍｍ～２ｍｍの範囲である。

【0015】

[0015]いくつかの実施形態では、位置決め部材は、樹脂部材である。

【0016】

[0016]いくつかの実施形態では、少なくとも３つの位置決め部材は、搬送面の円周方向に沿って均一に分散される。

【0017】

[0017]別の技術的解決策として、本開示の実施形態は、反応チャンバを含む半導体装置を提供する。反応チャンバは、搬送デバイスを設けられる。

【0018】

[0018]別の技術的解決策として、本開示の実施形態は、半導体装置に適用可能な残留電荷検出方法を提供する。残留電荷検出方法は、
Ｓ１１０において、半導体装置の反応チャンバ中にプロセスガスを導入し、プラズマ点火を実行するために上部電極の電源をオンにするステップと、
Ｓ１２０において、プラズマ点火が完了した後に、ウェハ上の残留電荷を除去するために静電搬送プレートに逆電圧を印加するステップと、
Ｓ１３０において、搬送面とウェハとの間にバックブローガスを導入するためにバックブローガス制御デバイスをオンにするステップと、
Ｓ１４０において、搬送面とウェハとの間のバックブロー圧力が所定の圧力であるときにバックブローガスの現在の流量を検出するステップと、
Ｓ１５０において、現在の流量を所定の流量範囲と比較し、比較結果に従って、残留電荷がウェハ上に依然として存在するかどうかを決定するステップと
を含む。

【0019】

[0019]いくつかの実施形態では、ステップＳ１５０は、
現在の流量が所定の流量範囲の上限以上である場合、残留電荷がウェハ上に存在しないと決定するステップと、
現在の流量が所定の流量範囲の上限未満である場合、残留電荷がウェハ上に存在すると決定するステップと
を含む。

【0020】

[0020]いくつかの実施形態では、現在の流量が所定の流量範囲の上限未満であり、所定の流量範囲の下限以上である場合、残留電荷検出方法は、ステップＳ１３０に戻り、バックブロー圧力は、所定の圧力の１．５～２．５倍に調整され、所定の持続時間後に、バックブロー圧力は、所定の圧力まで回復され、ステップＳ１４０が実行される。

【0021】

[0021]いくつかの実施形態では、現在の流量が所定の流量範囲の下限未満である場合、残留電荷検出方法は、ステップＳ１１０に戻る。

【0022】

[0022]本開示において採用される技術的解決策は、以下の有益な効果を達成し得る。

【0023】

[0023]本開示の実施形態に開示する搬送デバイスでは、静電搬送プレートは、ウェハを支持するように構成された搬送面を含む。少なくとも３つの位置決め部材は、搬送面の円周方向に沿って間隔を置いて搬送面の周りに配置される。各位置決め部材は、位置制限セグメントを設けられる。少なくとも３つの位置決め部材の位置制限セグメントは、搬送面の上方に位置制限空間を形成することができる。位置制限空間の開口部のサイズは、搬送面から離れる方向に増大する。位置制限空間は、電荷除去が不完全なことに起因してウェハの位置がシフトされたときに、ウェハの位置を自己補正するために、ウェハを取り出して載置するプロセス中にウェハを制限することができる。このことから、ウェハの位置ずれは、小さい範囲内に常に制御されて、ウェハの位置ずれが大きすぎるために半導体装置の反応チャンバからウェハをスムーズに取り出すことが困難であるか又は取り出すことができないという問題を回避し得る。

【0024】

[0024]本開示の実施形態に開示する半導体装置では、本開示の実施形態に開示する上述した搬送デバイスを使用することによって、ウェハの位置ずれは、小さい範囲内に常に制御されて、ウェハの位置ずれが大きすぎるために半導体装置の反応チャンバからウェハをスムーズに取り出すことが困難であるか又は取り出すことができないという問題を回避することができる。本開示の実施形態に開示する残留電荷検出方法は、本開示の実施形態に開示する上述した半導体装置に適用可能である。まず、プラズマ点火を実行し、静電搬送プレートに逆電圧を印加することによって、ウェハ上の残留電荷が除去される。次いで、バックブローガス制御デバイスは、ウェハ上の残留電荷を更に除去するために、搬送面とウェハとの間にバックブローガスを導入するように構成される。次いで、搬送面とウェハとの間のバックブローガスのバックブロー圧力が所定の圧力であるときに現在の流量が検出される。現在の流量は、所定の流量範囲と比較される。残留電荷がウェハ上に依然として存在するかどうかは、比較結果に従って決定される。このことから、ウェハの残留電荷除去効果が決定され、残留電荷除去がウェハに対して再度実行される必要があるかどうかがその決定に従って決定される。

【0025】

[0025]本発明の実施形態又は背景技術における技術的解決策をより明確に例示するために、以下で、実施形態又は背景技術において使用される必要がある添付の図面を簡単に紹介する。創造的な労働をしない前提で、これらの図面から他の図面を得ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】[0026]本発明の第１の実施形態による、ウェハがピックアンドプレース位置にあるときの搬送デバイスを示す概略構造図である。

【図2】[0027]本開示の第１の実施形態による、位置制限セグメントとウェハとの位置関係を示す概略図である。

【図3】[0028]本開示の第１の実施形態による、ウェハが搬送面上にあるときの搬送デバイスを示す概略構造図である。

【図4】[0029]本開示の第２の実施形態による、搬送デバイスの概略構造図である。

【図5】[0030]図４のエリアＩを示す概略拡大図である。

【図6】[0031]本開示の第３の実施形態による、搬送デバイスの概略構造図である。

【図7】[0032]本発明の第３の実施形態による、真空ベローズを示す概略断面図である。

【図8】[0033]本開示の第３の実施形態による、真空ベローズの概略内部構造図である。

【図9】[0034]本開示の第４の実施形態による、残留電荷検出方法の概略フローブロック図である。

【0027】

[0035]参照番号：
１００ 環状ベース、１１０ 取り付け穴、１２０ ベースリング、１３０ ｆリング、１３１ 環状突出部、１３１ａ 環状突出部の内周壁、
２００ 静電搬送プレート、２１０ 静電搬送プレートの搬送面、２２０ シンブル、２３０ 静電チャック、
３００ 位置決め部材、３１０ 位置制限セグメント、３１１ 傾斜面、
４００ ウェハ、
５００ 駆動機構、５１０ 上昇及び下降駆動源、５２０ 送信機、５２１ 送信機の第１のセグメント、５２２ 送信機の第２のセグメント、５３０ 真空ベローズ、５３１ 封止溝、５３２ リフトシャフト、５３３ ベローズ。

【発明を実施するための形態】

【0028】

[0036]本開示の目的、技術的解決策、及び利点をより明確にするために、本開示の技術的解決策を、本開示の特定の実施形態及び対応する図面を参照して以下に明確且つ完全に説明する。明らかに、説明する実施形態は、本開示のいくつかの実施形態に過ぎず、全ての実施形態ではない。本開示の実施形態に基づいて、創造的な努力なしに当業者によって得られる全ての他の実施形態は、本開示の保護範囲内に含まれるものとする。

【0029】

[0037]本開示の実施形態が開示する技術的解決策を、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。

【0030】

[0038]第１の実施形態

【0031】

[0039]図１～図３を参照すると、本開示の第１の実施形態は、搬送デバイスを提供する。開示する搬送デバイスは、半導体装置中のウェハ４００を搬送するように構成され得る。搬送デバイスは、静電搬送プレート２００及び少なくとも３つの位置決め部材３００（図１及び図３には２つの位置決め部材３００のみを示す）を含む。静電搬送プレート２００は、ウェハ４００を搬送するように構成された搬送面２１０を含む。少なくとも３つの位置決め部材３００が、搬送面２１０の周りに間隔を置いて搬送面２１０の円周方向に沿って配置され得る。各位置決め部材３００は、位置制限セグメント３１０が設けられる。位置制限セグメント３１０は、様々な方式で位置決め部材３００に接続され得る。例えば、本実施形態では、位置制限セグメント３１０と位置決め部材３００とは、一体構造であり得る。位置決め部材３００は、搬送面２１０に対して平行な比較的大きな断面で位置制限セグメント３１０の端部に接続され得る。当然ながら、実際の応用では、位置制限セグメント３１０及び位置決め部材３００はまた、溶接などの他の取り外し不可能な方式で、又は取り外し可能な接続方式で接続され得る。

【0032】

[0040]その上、少なくとも３つの位置制限セグメント３１０は、搬送面２１０の上方に位置制限空間を形成し得る。位置制限空間の開口部のサイズは、搬送面２１０から離れる方向に沿って増大し得る。例えば、搬送デバイスが半導体装置に取り付けられる場合、位置制限空間の開口方向（即ち、搬送面２１０から離れる方向）は、半導体装置の反応チャンバの頂部に面し得る。特に、各位置制限セグメント３１０は、前述した位置制限空間を形成することが可能な様々な構造を有し得る。例えば、本実施形態では、図２に示すように、位置制限セグメント３１０は、ロッド本体を含む。傾斜面３１１は、ロッド本体の外周壁に形成され得る。傾斜面３１１は、例えば、ロッド本体を上端面から斜めに切断することによって形成され得る。ロッド本体は、例えば、円筒形又は任意の他の形状であり得る。

【0033】

[0041]図２に示すように、少なくとも３つの位置制限セグメント３１０の傾斜面３１１は、位置制限セグメント３１０の断面積が最大である位置に位置し、それは、形成された位置制限空間の最大開口部に対応する。最大開口部のサイズは、図２に示す円Ｒの直径である。

【0034】

[0042]加えて、加工を容易にするために、位置決め部材３００の形状は、ロッド本体の形状と同じであり得る。言い換えれば、ロッド本体及び位置決め部材３００は、それぞれロッド形状部材の上部及び下部であり得、ロッド本体及び位置決め部材３００は、両方とも同じサイズを有する。当然ながら、実際の応用では、位置決め部材３００の形状は、上述したロッド本体の形状とも異なり得る。ロッド本体及び位置決め部材３００の構造は、本開示の実施形態において限定されない。

【0035】

[0043]位置決め部材３００は、プラスチック、金属、等などの様々な材料で作られ得、それは、本開示の実施形態によって限定されない。樹脂材料で作られた位置決め部材３００は、ウェハ４００の加工中にスパークしない可能性があるか又はスパークが困難であり得、それは、ウェハ４００の加工及び搬送デバイスの信頼性に影響を及ぼすので、任意選択で、位置決め部材３００は、樹脂部材であり得る。このことから、半導体装置の安定性及び信頼性が、ウェハ４００の加工中に改善され得る。

【0036】

[0044]前述した位置制限空間を形成する各位置制限セグメント３１０の構造は、前述した構造に限定されない可能性があることに留意されたい。例えば、前述した位置制限セグメント３１０はまた、円錐形セグメントであり得る。例えば、円錐形セグメントは、円錐台であり得る。上述した位置制限空間も形成され得る。実際の応用では、搬送面２１０に対して平行な上述した円錐形セグメントの断面の形状は、円形、多角形、又は任意の他の形状であり得る。

【0037】

[0045]任意選択で、上述した位置制限セグメント３１０は、傾斜面３１１を形成されたロッド本体を含む。位置制限セグメント３１０の最大断面と位置制限セグメント３１０の最小断面との間の距離は、搬送面２１０に対して垂直な垂直方向に６ｍｍ～２０ｍｍの範囲であり得る。位置制限セグメント３１０が円錐形セグメントである場合、円錐形セグメントの円錐形頂部から円錐形底部までの距離は、搬送面２１０に対して垂直な垂直方向に６ｍｍ～２０ｍｍの範囲であり得る。

【0038】

[0046]任意選択で、上述した位置制限セグメント３１０が傾斜面３１１を形成されたロッド本体を含む場合、傾斜面３１１と搬送面２１０に対して垂直な垂直方向との間の夾角は、５°～１５°の範囲であり得る。位置制限セグメント３１０が円錐形セグメントである場合、円錐形セグメントの外周壁の傾斜角は、５°～１５°の範囲であり得る。

【0039】

[0047]傾斜面３１１を形成されたロッド本体を含む上述した位置制限セグメント３１０を例に挙げると、図１に示すように、位置制限セグメント３１０の断面が最小である位置はＰ１である。任意選択で、位置Ｐ１は、搬送面２１０よりも低くあり得る。即ち、位置Ｐ１及び搬送面２１０は、距離Ｈを有し得、それは、傾斜面３１１が搬送面２１０の上方の空間を覆い得ることを保証することができる。

【0040】

[0048]任意選択の実施形態では、少なくとも３つの位置決め部材３００を、上昇及び下降させることができる。このことから、少なくとも３つの位置制限セグメント３１０は、搬送面２１０から突出している第１の位置に位置することができる。例えば、図１に示すように、位置制限セグメント３１０の上端面が位置Ａにあるとき、位置制限セグメント３１０が位置する位置は、搬送面２１０の下方の第１の位置又は第２の位置である。

【0041】

[0049]一般に、ウェハ４００の自動生産プロセスでは、ウェハ４００は、通常、マニピュレータによって取り出される。マニピュレータのフィンガによる取り出し動作を実現するために、チャック、位置センサ、近接センサ、フィンガパッチ、等などの多くの部品がフィンガに取り付けられ得る。従って、マニピュレータのフィンガは、搬送面２１０から突出している位置制限セグメント３１０に干渉し得、それは、グリッパ又は位置制限セグメント３１０の損傷を引き起こし、生産事故を引き起こし得る。この場合、マニピュレータが半導体装置のプロセスチャンバ中に伸長してピックアンドプレース動作を実行する前に、位置決め部材３００を下降させて位置制限セグメント３１０が搬送面２１０の下方に位置するようにして、ウェハ４００を取り出す又は載置するときにマニピュレータのフィンガが位置制限セグメント３１０に干渉するのを防止する必要があり得る。このことから、マニピュレータのフィンガ又は位置制限セグメント３１０は、損傷することを防止されて、生産事故が回避され得る。このことから、ウェハ４００の自動製造の安全性が最終的に改善され得る。

【0042】

[0050]任意選択の実施形態では、搬送デバイスは、駆動機構５００を更に含み得る。少なくとも３つの位置決め部材３００が、駆動機構５００に接続され得る。駆動機構５００は、少なくとも３つの位置決め部材３００を駆動して、同期して上昇及び下降させるように構成され得る。このことから、位置制限セグメント３１０の自動上昇及び下降移動が実現され得、搬送デバイスの自動化度が改善され得る。

【0043】

[0051]実際の応用では、異なる応用のために、位置制限セグメント３１０はまた、搬送面２１０から突出している位置に固定されるように選択され得ることに留意されたい。

【0044】

[0052]ウェハ４００は、一般に、半導体装置（例えば、エッチング機、等）によって加工され得る。半導体装置の特定の作業プロセスの間、ウェハ４００が半導体装置の反応チャンバに移送された後、ウェハ４００は、高い位置（即ち、図１に示すウェハピックアンドプレース位置Ｃ１）から搬送面２１０に下降する必要があり得る。即ち、ウェハ４００は、図３に示すプロセス位置Ｃ２まで下降し得る。下降プロセスでは、少なくとも３つの位置制限セグメント３１０によって形成された位置制限空間を用いて、位置制限機能が、ウェハ４００に対して実行され得る。このことから、ウェハ４００は、搬送面２１０の所定の位置まで下降し得る。ウェハ４００が位置ずれを有する場合であっても、位置制限空間はまた、ウェハ４００の位置に対して補正を実行し得る。ウェハ４００が加工された後、ウェハ４００は、搬送面２１０から高い位置、即ち、ウェハピックアンドプレース位置Ｃ１まで上昇する必要があり得る。上昇プロセスでは、ウェハ４００の位置は、ウェハの電荷が完全には除去されないため、ずれ得る。少なくとも３つの位置制限セグメント３１０によって形成された位置制限空間を用いて、ウェハの位置は制限され得、それによって、ウェハ４００の位置に対する自己補正を実現し得る。このことから、ウェハ４００の位置ずれは、比較的小さい範囲内で制御され得る。このことから、ウェハ４００の位置ずれが大きいことに起因して半導体装置の反応チャンバからウェハ４００を取り出すことが困難であるか、又は取り出すことができないという問題が回避され得る。

【0045】

[0053]上述したウェハ４００を搬送面２１０に対して上昇及び下降させてマニピュレータと協働させてウェハピックアンドプレース動作を実現するために、図１に示すように、上述した静電搬送プレート２００は、少なくとも３つのシンブル２２０（図１には２つのシンブルのみを示す）及び静電チャック２３０を含む。少なくとも３つのシンブル２２０は、持ち上げ可能な方式で静電チャック２３０中に配置され、間隔を置いて静電チャック２３０の円周方向に沿って配置され得る。少なくとも３つのシンブル２２０は、ウェハ４００を高い位置（即ち、図１に示すピックアンドプレース位置Ｃ１）まで持ち上げ得るか、又はウェハ４００を高い位置から搬送面２１０の下方の位置まで下降させ得る。このことから、ウェハ４００は、搬送面２１０（即ち、図３に示すプロセス位置Ｃ２）上に移動し得る。

【0046】

[0054]任意選択で、図１に示すように、ウェハ４００が上述したピックアンドプレース位置Ｃ１に位置するとき、搬送面２１０に対して垂直な垂直断面上で、位置制限セグメント３１０の内側壁（例えば、傾斜面３１１）の正投影は、ウェハ４００の下方縁部（即ち、傾斜面３１１上の位置Ｐ２）と同じ高さ位置にあり、ウェハ４００の下方縁部との半径方向距離を有する。即ち、ウェハ４００の縁部及び上記の位置Ｐ２は、半径方向距離Ｄ１を有し得る。半径方向距離Ｄ１は、ウェハ４００の位置ずれが小さい範囲内に常に制御されることを満たし得る。例えば、差は、所定の警告値よりも小さくあり得る。

【0047】

[0055]上述した所定の警告値は、ウェハ４００の取り出し警告値であり得る。即ち、本実施形態では、ウェハ４００の取り出し警告値は、マニピュレータのアラーム値であり得る。特に、マニピュレータは、ある特定の自己較正機能を有し得る。ウェハ４００のずれがマニピュレータの較正範囲よりも小さいとき、マニピュレータは、それ自体の較正機能を通してウェハ４００を取り出すことができる。ウェハ４００のずれがマニピュレータの較正範囲よりも大きいとき、アラームが発生し得、生産が中断され得る。生産量の安定性を保証するために、マニピュレータのアラーム値は、一般に、マニピュレータの最大補正値未満に設定され得る。

【0048】

[0056]当然ながら、半導体装置が別の方式でウェハを取り出すとき、ウェハ４００の取り出し警告値は、方式によって許容されるウェハ４００の最大のずれであり得る。

【0049】

[0057]加えて、図３に示すように、ウェハ４００が搬送面２１０上に位置するとき、即ち、図３に示すプロセス位置Ｃ２において、ウェハ４００の縁部と位置制限セグメント３１０の傾斜面３１１との間に半径方向距離Ｄ２が存在する。このことから、ウェハ４００と位置制限セグメント３１０との間の接触によって引き起こされる損傷を回避するために、ウェハ４００は、位置制限セグメント３１０と接触していない可能性がある。

【0050】

[0058]上記で説明した静電チャック２３０及びシンブル２２０の構造及び機能は、全て既知の技術であり、本明細書を簡潔にするためにここでは繰り返さない。

【0051】

[0059]第２の実施形態

【0052】

[0060]図４を参照すると、本開示の第２の実施形態は、搬送デバイスを開示し、それは、上述した第１の実施形態に基づいて行われた改善である。特に、上述した第１の実施形態に基づいて、搬送デバイスは、環状ベース１００を更に含み、それは、上述した静電搬送プレート２００と共に半導体装置のウェハ４００を載置するための部材として使用されるように構成される。環状ベース１００は、搬送面２１０の周りに配置され得る。少なくとも３つの取り付け穴１１０は、環状ベース１００に配置され得る。少なくとも３つの位置決め部材３００は、１対１の対応で取り付け穴１１０中に取り付けられ得、環状ベース１００に対して上昇又は下降し得る。環状ベース１００に少なくとも３つの取り付け穴１１０を配置することによって、位置制限セグメント３１０は、取り付け穴１１０中に格納され得るか、又は取り付け穴１１０から少なくとも部分的に延出し得る。

【0053】

[0061]任意選択の実施形態では、取り付け穴１１０は、円形穴であり得る。位置決め部材３００は、円筒形ロッドであり得る。円形穴の直径は、円筒形ロッドの直径よりも大きくあり得る。円形穴の直径と円筒形ロッドの直径との間の差は、０．５ｍｍ～２ｍｍの範囲であり得る。この値範囲内であれば、取り付け穴１１０は、大きく開きすぎることを防止され得る。このことから、プラズマが、ウェハ４００を加工するプロセス中に取り付け穴１１０中に蓄積し得る。その一方で、取り付け穴１１０の開口部は、小さく開かれることを防止され得、それは、位置決め部材３００が上下に移動することを困難にさせる。

【0054】

[0062]任意選択の実施形態では、上述した環状ベース１００は、ベースリング１２０及びフォーカスリング１３０を含み得る。図５に示すように、フォーカスリング１３０は、ベースリング１２０に配置される。フォーカスリング１３０は、搬送面２１０から突出している環状突出部部材１３１を含み得る。その上、位置制限セグメント３１０が図５に示す第１の位置（図１において位置制限セグメント３１０が位置する位置と同じ）に位置するとき、搬送面２１０に対して垂直な垂直断面上で、環状突出部部材１３１の内周壁１３１ａの正投影が、位置制限セグメント３１０の内側壁（即ち、傾斜面３１１）の正投影の外側に位置し得る。特に、環状突出部部材１３１の内周壁１３１ａ及びウェハ４００の縁部（即ち、ウェハ４００の縁部と同じ形状及びサイズを有する搬送面２１０の縁部）は、半径方向距離Ｄ３を有し得る。位置制限セグメント３１０の内側壁（即ち、傾斜面３１１）及びウェハ４００の縁部（即ち、前述した搬送面２１０の縁部）は、半径方向距離Ｄ２を有し得る。半径方向距離Ｄ３は、半径方向距離Ｄ２よりも大きくあり得る。このことから、補正がウェハ４００の位置に対して実行されている間に、ウェハ４００は、フォーカスリング１３０の内周面１３１ａに接触しない可能性があり、それは、フォーカスリング１３０が損傷することを防止して、ウェハ４００の歩留まりを改善する。

【0055】

[0063]上述したベースリング１２０及びフォーカスリング１３０の他の構造及び機能は、全て既知の技術であり、本明細書を簡潔にするためにここでは繰り返さない。

【0056】

[0064]加えて、ウェハ４００を加工するように構成された半導体装置は、一般に、反応チャンバを含み得る。環状ベース１００、静電搬送プレート２００、及び少なくとも３つの位置決め部材３００は、反応チャンバ中に配置され得る。

【0057】

[0065]更に、駆動機構５００の数は、位置決め部材３００の数と同じであり得る。各位置決め部材３００は、駆動機構５００に接続され得る。しかしながら、そのような方式では、複数の駆動機構５００が含まれる必要があり得、それは、搬送デバイスのコストを高くし、同期して延出又は格納されるように少なくとも３つの位置決め部材３００を制御するのに有益ではない。これに基づいて、任意選択の実施形態では、図６に示すように、駆動機構５００は、上昇及び下降駆動源５１０、送信機５２０、及び少なくとも３つの真空ベローズ５３０（図６には２つの位置決め部材３００のみを示す）を含む。各真空ベローズ５３０の端部は、１対１の対応で各位置決め部材３００に接続され得る。各真空ベローズ５３０は、封止され、静電搬送プレート２００の底部（例えば、静電チャック２３０の底部に配置された装置プレート２４０）に接続され、取り付け穴１１０の各々を封止するように構成され得る。各ベローズ５３０の他端は、送信機５２０の第１の端部に接続され得る。送信機５２０の第２の端部は、上昇及び下降駆動源５１０に接続され得る。そのような接続方式では、構造は、比較的単純であり得、駆動は、信頼性が高くあり得、それは、設置作業員によって実行される設置を容易にする。その一方で、複数の駆動機構の上述した接続方式と比較して、この接続方式では、複数の位置決め部材３００を駆動するために１つの駆動機構５００のみが必要とされ得る。このことから、搬送デバイスのコストが低減され得、少なくとも３つの位置決め部材３００は、同期して上昇及び下降するように好都合に制御され得る。

【0058】

[0066]特に、リニアモータ、液圧伸縮ロッド、及び空気圧伸縮ロッドなど、複数のタイプの上昇及び下降駆動源５１０が含まれ得る。リニアモータ、液圧伸縮ロッド、及び空気圧伸縮ロッドは全て、位置決め部材３００を駆動して上昇及び下降させるための線形動力を提供し得る。上昇及び下降駆動源５１０のタイプは、本開示の実施形態において限定されない可能性がある。

【0059】

[0067]特定の接続方式では、図７に示すように、真空ベローズ５３０の一端は、ねじ山によって位置決め部材３００に接続される。図６及び図７に示すように、送信機５２０は、第１のセグメント５２１及び第２のセグメント５２２を含む。第２のセグメント５２２の端部は、第１のセグメント５２１の端部に接続され得る。第１のセグメント５２１の他端は、上昇及び下降駆動源５１０に接続され得る。第２のセグメント５２２の他端は、ねじによって真空ベローズ５３０の他端に接続され得る。ねじ山接続方式は設置が容易であり得、それは、設置作業員が設置作業を実行することを容易にする。設置後、安定性は比較的良好であり得、落下は回避され得る。その一方で、この解決策では、上昇及び下降駆動源５１０、送信機５２０、及び真空ベローズ５３０の構成要素は、互いに取り外し可能に接続され得、それは、後の段階での分解及び保守、並びに損傷した構成要素の交換を容易にし、それによって、搬送デバイスの保守性を改善する。当然ながら、構成要素間の接続はまた、スナップ接続及び磁気接続によって達成され得る。

【0060】

[0068]上記で説明したように、真空ベローズ５３０は、静電搬送プレート２００の底部（例えば、静電チャック２３０の底部に配置された装置プレート２４０）で封止され且つそれに接続され得、それは、取り付け穴１１０を封止するように構成され得る。任意選択で、図７に示すように、封止溝５３１が、静電搬送プレート２００とは反対側の真空ベローズ５３０の端部に配置される。封止リングが、封止溝５３１中に配置される。封止リングは、設置後に圧縮されて形状を変形させて、間隙を封止する効果を達成して、取り付け穴１１０をより良好に封止し得る。このことから、半導体装置の真空システムは、取り付け穴１１０に起因して影響を受けることを防止され得る。このことから、半導体装置は、正常且つ安定して動作し得る。

【0061】

[0069]任意選択の実施形態では、図８に示すように、真空ベローズ５３０は、リフトシャフト５３２と、リフトシャフト５３２の周りでスリーブされたベローズ５３３とを含む。リフトシャフト５３２の端部は、位置決め部材３００にねじ山接続され得る。他端は、送信機５２０に接続され得る。ベローズ５３３の端部は、静電搬送プレート２００の底部（例えば、静電チャック２３０の底部に配置された装置プレート２４０）で封止されて且つそれに接続され得る。他端は、フランジを通してリフトシャフト５３２で封止され且つそれに接続され得る。ベローズ５３３は、リフトシャフト５３２の上昇及び下降運動に対応するように収縮可能であり得る。

【0062】

[0070]真空ベローズ５３０の他の構造及び原理は既知の技術であり、本明細書を簡潔にするためにここでは繰り返さないことに留意されたい。

【0063】

[0071]要約すると、本開示の上述した実施形態に開示した搬送デバイスでは、静電搬送プレートは、ウェハを支持するように構成された搬送面を含み得る。少なくとも３つの位置決め部材は、搬送面の円周方向に沿って間隔を置いて搬送面の周りに配置され得る。各位置決め部材は、位置制限セグメントを設けられ得る。少なくとも３つの位置決め部材の位置制限セグメントは、搬送面の上方に位置制限空間を形成し得る。位置制限空間の開口部のサイズは、搬送面から離れる方向に沿って増大し得る。位置制限空間は、電荷除去が不完全なことに起因してウェハの位置がずれたときに、ウェハの位置を自己補正するために、ウェハを取り出して載置するプロセス中にウェハの位置を制限するように構成され得る。このことから、ウェハの位置のずれは、比較的小さい範囲内に制御され得、それは、ウェハの位置ずれが大きすぎ得るために半導体装置の反応チャンバからウェハをスムーズに取り出すことが困難であり得るか又は取り出すことができないという問題を回避する。

【0064】

[0072]本開示の上記の実施形態に開示した搬送デバイスに基づいて、本開示は、半導体装置を更に提供する。開示した半導体装置は、反応チャンバを含み得る。上記の実施形態のうちのいずれの搬送デバイスも、反応チャンバ中に配置され得る。

【0065】

[0073]本開示の実施形態に開示する半導体装置では、本開示の実施形態に開示する上述した搬送デバイスを使用することによって、ウェハの位置ずれは、比較的小さい範囲内に常に制御され得、それは、ウェハの位置ずれが大きすぎ得るために半導体装置の反応チャンバからウェハをスムーズに取り出すことが困難であり得るか又は取り出すことができないという問題を回避する。

【0066】

[0074]第４の実施形態

【0067】

[0075]図９を参照すると、本開示の第４の実施形態は、残留電荷検出方法を更に提供し、それは、本開示に開示する上述した半導体装置に適用可能である。検出方法は、既存の電荷除去動作がウェハ４００に対して実行された後に実行され得るか、又はウェハ４００が加工された後に、即ち、既存の電荷除去動作に取って代わるためにも実行され得る。

【0068】

[0076]特に、図１に示す搬送デバイスを例に挙げると、本方法は、以下のステップを含む。

【0069】

[0077]Ｓ１１０において、プロセスガスが、半導体装置中の反応チャンバ中に導入され、上部電極の電源が、プラズマ点火を実行するためにオンにされる。

【0070】

[0078]Ｓ１２０において、点火が完了した後、静電搬送プレート２００（即ち、静電チャック２３０）に逆電圧が印加されて、ウェハ４００上の残留電荷が除去される。

【0071】

[0079]特に、上記の２つのステップを既存のウェハ電荷除去方法と比較することによって、差異は、開始の持続時間、逆電圧の振幅、及び逆電圧の持続時間が異なり得ることを含み得る。更に、ステップＳ１１０では、点火の持続時間は、１ｓ～５ｓの範囲であり得る。半導体装置では、静電搬送プレート２００（即ち、静電チャック２３０）は、下部電極として使用され、バイアス電源に電気的に接続され得ることに留意されたい。バイアス電源がオンにされると、バイアス電圧がウェハ４００の表面上に発生し得る。バイアス電圧は、プロセスチャンバ中のプラズマを引き寄せて、ウェハ４００の表面に向かって移動させ、ウェハ４００の表面に到達した後にウェハ４００と物理的及び化学的に反応させて、ウェハ４００の加工を終了させることができる。

【0072】

[0080]上記の２つのステップにおいて言及されていない部分は、既存のウェハ電荷除去方法と同じである。電荷除去原理は既知の技術であり、本明細書を簡潔にするためにここでは繰り返さない。

【0073】

[0081]Ｓ１３０において、バックブローガス制御デバイスがオンにされ、バックブローガス（例えば、ヘリウムガス）が搬送面２１０とウェハ４００との間に導入される。

【0074】

[0082]Ｓ１４０において、搬送面２１０とウェハ４００との間のバックブローガスのバックブロー圧力が所定の圧力であるときに現在の流量が検出される。

【0075】

[0083]Ｓ１５０において、現在の流量値を予め設定された流量範囲と比較し、比較結果に従って、残留電荷がウェハ４００上に依然として存在するかどうかを決定する。

【0076】

[0084]本開示の実施形態に開示する残留電荷検出方法は、本開示の実施形態に開示する上述した半導体装置に適用可能であり得る。まず、プラズマ点火の方式を使用し、静電搬送プレートに逆電圧を印加することによって、ウェハ上の残留電荷が除去され得る。次いで、バックブローガス制御デバイスは、ウェハ上の残留電荷を更に除去するために、搬送面とウェハとの間にバックブローガスを導入するように構成され得る。次いで、搬送面とウェハとの間のバックブローガスのバックブロー圧力が所定の圧力であるときの現在の流量を検出することによって、現在の流量は、所定の流量範囲と比較され得る。残留電荷がウェハ上に依然として存在するかどうかは、比較結果に従って決定され得る。このことから、ウェハ残留電荷を除去する効果が決定され得る。ウェハ残留電荷除去が再度実行される必要があるかどうかが、これに従って決定され得る。

【0077】

[0085]任意選択で、上述した所定の流量範囲は、以下の方式で設定され得る。残留電荷がウェハ４００上に存在しないとき、即ち、ウェハ４００が搬送面２１０上に直接載置され、半導体装置がいかなる加工プロセスも実行しないとき、バックブローガスが、搬送面２１０とウェハ４００との間に導入され得る。流量は、搬送面２１０とウェハ４００との間のバックブローガスのバックブロー圧力が所定の圧力であるときに検出され得る。流量は、標準流量として使用され得る。この解決策では、標準流量のＮ１パーセンテージが、所定の流量範囲の上限として使用され得、標準流量のＮ２パーセンテージが、所定の流量範囲の下限として使用され得る。例えば、Ｎ１パーセンテージは９０％であり得、Ｎ２パーセンテージは６０％であり得る。当然ながら、実際の応用では、適切な所定の流量範囲はまた、任意の他の方式で選択され得る。

【0078】

[0086]これに基づいて、上記のステップＳ１５０は、特に以下を含む。

【0079】

[0087]上述した現在の流量が上述した所定の流量範囲の上限以上である場合、残留電荷がウェハ上に存在しないと決定され得る。特に、上述した現在の流量は比較的大きいので、ウェハ４００は比較的少ない残留電荷を有するか又は残留電荷を有さないように表され得、それはウェハ４００にほとんど影響を与えない。このことから、ウェハは残留電荷を有さないと見なされ得、後続のウェハ取り出し動作が直接実行され得る。

【0080】

[0088]現在の流量が所定の流量範囲の上限未満である場合、ウェハ４００は、残留電荷を有すると決定され得る。特に、上述した現在の流量は比較的小さいので、ウェハ４００は多くの残留電荷を有すると見なされ得、それはウェハ４００に影響を及ぼし得、ウェハ取り出し動作が直接実行されない可能性があり、残留電荷除去が再度除去される必要があり得る。任意選択で、適切な残留電荷除去方式が、現在の流量と所定の流量範囲の下限との間の比較に従って選択され得る。特に、現在の流量が所定の流量範囲の上限未満であり、且つ所定の流量の下限以上である場合には、プロセスは、上記のステップＳ１３０に戻り得る。バックブロー圧力は、所定の圧力の１．５～２．５倍に調整され得る。バックブロー圧力を所定の圧力の１．５～２．５倍に増大させることによって、比較的高い圧力を有するバックブローガスが、流れを通して残留電荷を奪い得る。既存の電荷除去動作と比較して、この電荷除去方式は単純であり、動作が容易である。しかしながら、この電荷除去方式は、一般に、ウェハ４００が少ない電荷を有する場合に適し得る。

【0081】

[0089]上述したバックブロープロセスの所定の持続時間後に、バックブロー圧力は、所定の圧力まで回復され得、ステップＳ１４０が実行され得る。ステップＳ１４０に戻ることは、ウェハ４００が同じ検出基準の下で検出され得ることを保証し得る。このことから、この方法で電荷を検出及び除去されるウェハ４００は、電荷除去要件を満たし得る。

【0082】

[0090]現在の流量が所定の流量範囲の下限未満である場合、プロセスは、ステップＳ１１０に戻り得る。

【0083】

[0091]現在の流量が所定の流量範囲の下限未満であるので、ウェハ４００の電荷除去効果は、貧弱であると見なされ得る。ウェハ４００は、比較的多くの残留電荷を有し得、それは、ウェハ４００の位置が比較的大きなずれを有する原因となり得る。電荷除去動作は、ステップＳ１１０に戻ることによって再度実行される必要があり得る。

【0084】

[0092]搬送デバイスの特定の動作プロセスでは、搬送デバイスの制御を比較的便利にし、加工プロセスの順序を整え、オペレータが制御プログラムをコーディングすることを容易にするために、本開示の実施形態は、搬送デバイスの動作方法を提供し得る。図４に示す搬送デバイスを例に挙げると、本方法は、以下のステップを含む。

【0085】

[0093]Ｓ２００において、ウェハ４００が、シンブル２２０上に載置される。

【0086】

[0094]このプロセスは、通常、搬送デバイスの材料積載を実現するためにマニピュレータによって完了され得る。

【0087】

[0095]Ｓ２１０において、位置制限セグメント３１０が、第１の位置（位置制限セグメント３１０の上端面が位置Ａにある）まで上昇し、このとき、位置制限セグメント３１０は、取り付け穴１１０から少なくとも部分的に延出する。

【0088】

[0096]Ｓ２２０において、シンブル２２０が格納されて、ウェハ４００を下降させる。

【0089】

[0097]このプロセスでは、半径方向距離Ｄ３が半径方向距離Ｄ２よりも大きいので、ウェハ４００は、ウェハ４００の位置が補正されている間にフォーカスリング１３０の内周面１３１ａと接触しない可能性があり、それは、フォーカスリング１３０が損傷することを防止して、ウェハ４００の歩留まりを改善する。

【0090】

[0098]Ｓ２３０において、位置制限セグメント３１０が、搬送面２１０の下方の第２の位置に格納され、このとき、位置制限セグメント３１０は、取り付け穴１１０内に位置する。

【0091】

[0099]位置決め部材３００は、延出して搬送デバイスのその後の動作に影響を及ぼすことを防止され得る。

【0092】

[0100]Ｓ２４０において、ウェハ４００が加工される。

【0093】

[0101]この動作は、ウェハ４００のエッチングプロセスを完了し得る。

【0094】

[0102]Ｓ２５０において、位置制限セグメント３１０は、上述した第１の位置まで上昇して、取り付け穴１１０から部分的に延出する。

【0095】

[0103]Ｓ２６０において、電荷がウェハ４００から除去され、ウェハ４００上の残留電荷が検出される。

【0096】

[0104]ウェハ４００は、ウェハ４００から電荷を除去し、ウェハ４００上の残留電荷を検出するプロセス中にシフトされ得るので、位置制限セグメント３１０は、ウェハ４００の位置を制限して、ウェハ４００が大きなずれを有することを防止するために、取り付け穴１１０から少なくとも部分的に延出される必要があり得る。

【0097】

[0105]Ｓ２７０では、シンブル２２０が伸長されて、ウェハ４００を上昇させる。

【0098】

[0106]ウェハ４００の電荷除去が完了し、ウェハ４００の残留電荷の検出が適格とされた後に、シンブル２２０が伸長されて、ウェハ４００を持ち上げて、マニピュレータが取り出すのを容易にし得る。

【0099】

[0107]Ｓ２８０において、位置制限セグメント３１０が、搬送面２１０の下方の第２の位置に位置し、このとき、位置制限セグメント３１０は、取り付け穴１１０中に格納される。

【0100】

[0108]このプロセスは、不要な生産事故を引き起こす位置決め部材３００とマニピュレータとの間の干渉を回避することができる。このことから、ウェハ４００の安全性が、製造中に改善され得る。

【0101】

[0109]Ｓ２９０において、ウェハ４００が外に搬出される。

【0102】

[0110]このことから、１つのウェハ４００の加工プロセス全体が完了し得る。プロセスのステップは明確に定義され得、それは、オペレータが搬送デバイスの生産動作を制御することを容易にする。

【0103】

[0111]本開示の上記の実施形態は、様々な実施形態間の差異を説明することに焦点を当てている。様々な実施形態の異なる最適化特徴が矛盾しない限り、最適化特徴は、より良い実施形態を形成するために組み合わされ得、それは、本明細書の簡潔さを考慮して繰り返されない。

【0104】

[0112]上記は、本開示の実施形態に過ぎず、それらは、本開示を限定するために使用されない。本開示に対する様々な修正及び変更が、当業者のために行われ得る。本出願の趣旨及び原理内で行われる任意の修正、等価置換、及び改善は、本出願の特許請求の範囲内に含まれるものとする。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ 半導体装置中のウェハを搬送するように構成された搬送デバイスであって、前記搬送デバイスは、静電搬送プレート及び少なくとも３つの位置決め部材を含み、前記静電搬送プレートは、前記ウェハを搬送するように構成された搬送面を含み、前記少なくとも３つの位置決め部材は、前記搬送面の円周方向に沿って間隔を置いて前記搬送面の周りに配置され、前記位置決め部材の各々は、位置制限セグメントが設けられ、少なくとも３つの位置制限セグメントは、前記搬送面の上方に位置制限空間を形成し、前記位置制限空間の開口部サイズは、前記搬送面から離れる方向に沿って増大する、搬送デバイス。
［２］ 前記位置制限セグメントは、ロッド本体を含み、傾斜面が前記ロッド本体の外周壁上に形成されるか、又は前記位置制限セグメントは円錐形セグメントである、［１］に記載の搬送デバイス。
［３］ 前記少なくとも３つの位置決め部材は上昇又は下降して、前記少なくとも３つの位置制限セグメントを前記搬送面から突出している第１の位置又は前記搬送面の下方の第２の位置に存在させることが可能である、［１］又は［２］に記載の搬送デバイス。
［４］ 前記搬送デバイスは環状ベースを更に含み、前記環状ベースが前記搬送面の周りに配置され、前記環状ベースは少なくとも３つの取り付け穴が設けられ、前記少なくとも３つの位置決め部材は１対１の対応で前記取り付け穴中に取り付けられ、前記環状ベースに対して上昇及び下降することが可能である、［３］に記載の搬送デバイス。
［５］ 前記環状ベースはベースリング及びフォーカスリングを含み、前記フォーカスリングは前記ベースリング上に配置され、前記フォーカスリングは、前記搬送面から突出している環状突出部を含み、前記位置制限セグメントが前記第１の位置にあるとき、前記環状突出部の内周壁と前記搬送面の縁部との間の半径方向距離は、前記位置制限セグメントの内側壁と前記搬送面の前記縁部との間の半径方向距離よりも大きい、［４］に記載の搬送デバイス。
［６］ 前記静電搬送プレートは少なくとも３つのシンブル及び静電チャックを含み、前記少なくとも３つのシンブルは、前記静電チャック中に格納可能に配置され、前記静電チャックの円周方向に沿って間隔を置いて配置され、前記少なくとも３つのシンブルは、ウェハピックアンドプレース位置に前記ウェハを持ち上げることが可能であり、前記ウェハが前記ウェハピックアンドプレース位置にあるとき、前記搬送面に対して垂直な垂直断面上で、前記位置制限セグメントの内側壁の正投影は、前記ウェハの下方縁部と同じ高さの位置と前記ウェハの前記下方縁部との間に半径方向を有し、前記半径方向は、所定の警告値未満である、［３］に記載の搬送デバイス。
［７］ 前記搬送デバイスは駆動機構を更に含み、前記少なくとも３つの位置決め部材は前記駆動機構に全て接続され、前記駆動機構は、前記少なくとも３つの位置制限セグメントを駆動して、同期して上昇及び下降させるように構成される、［４］に記載の搬送デバイス。
［８］ 前記駆動機構は、上昇及び下降駆動源と、送信機と、少なくとも３つの真空ベローズとを含み、前記真空ベローズの各々の一端は、１対１の対応で前記少なくとも３つの位置決め部材の各々に接続され、前記真空ベローズは、前記静電搬送プレートの底部で封止され且つそれに接続されて前記取り付け穴を封止し、前記真空ベローズの各々の他端は、前記送信機の第１の端部に接続され、前記送信機の第２の端部は、前記上昇及び下降駆動源に接続される、［７］に記載の搬送デバイス。
［９］ 前記上昇及び下降駆動源は、リニアモータ又は液圧伸縮ロッドを含む、［８］に記載の搬送デバイス。
［１０］ 前記取り付け穴は円形穴であり、前記少なくとも３つの位置決め部材は円筒形ロッドであり、前記円形穴の直径は前記円筒形ロッドの直径よりも大きく、取り付け穴の直径と円筒形ロッドの直径との間の差は、０．５ｍｍ～２ｍｍの範囲である、［４］に記載の搬送デバイス。
［１１］ 前記少なくとも３つの位置決め部材は、樹脂部材である、［１］に記載の搬送デバイス。
［１２］ 前記少なくとも３つの位置決め部材は、前記搬送面の前記円周方向に沿って均一に分散される、［１］に記載の搬送デバイス。
［１３］ 反応チャンバを備える半導体装置であって、前記反応チャンバには、［１］～［１２］のうちのいずれか一項に記載の前記搬送デバイスが設けられる、半導体装置。
［１４］ ［１３］に記載の前記半導体装置に適用可能な残留電荷検出方法であって、前記残留電荷検出方法は、
Ｓ１１０において、前記半導体装置の前記反応チャンバ中にプロセスガスを導入し、プラズマ点火を実行するために上部電極の電源をオンにするステップと、
Ｓ１２０において、前記プラズマ点火が完了した後に、前記ウェハ上の残留電荷を除去するために前記静電搬送プレートに逆電圧を印加するステップと、
Ｓ１３０において、前記搬送面と前記ウェハとの間にバックブローガスを導入するためにバックブローガス制御デバイスをオンにするステップと、
Ｓ１４０において、前記搬送面と前記ウェハとの間のバックブロー圧力が所定の圧力であるときに前記バックブローガスの現在の流量を検出するステップと、
Ｓ１５０において、前記現在の流量を所定の流量範囲と比較し、比較結果に従って、前記残留電荷が前記ウェハ上に依然として存在するかどうかを決定するステップと
を備える、残留電荷検出方法。
［１５］ ステップＳ１５０は、
前記現在の流量が前記所定の流量範囲の上限以上である場合、残留電荷が前記ウェハ上に存在しないと決定するステップと、
前記現在の流量が前記所定の流量範囲の前記上限未満である場合、前記残留電荷が前記ウェハ上に存在すると決定するステップと
を含む、［１４］に記載の残留電荷検出方法。
［１６］ 前記現在の流量が前記所定の流量範囲の前記上限未満であり、前記所定の流量範囲の下限以上である場合、前記残留電荷検出方法は、ステップＳ１３０に戻り、前記バックブロー圧力は、前記所定の圧力の１．５～２．５倍に調整され、所定の持続時間後に、前記バックブロー圧力は前記所定の圧力まで回復され、ステップＳ１４０が実行される、［１５］に記載の残留電荷検出方法。
［１７］ 前記現在の流量が前記所定の流量範囲の下限未満である場合、前記残留電荷検出方法は、ステップＳ１１０に戻る、［１５］に記載の残留電荷検出方法。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】