JPH09174364A - 半導体ウエハのユニバーサルチャックテーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエハのユニバーサルチャックテーブ
ルの吸引領域を簡単な構成としようとするものである。 【解決手段】 半導体ウエハのユニバーサルチャックテ
ーブルの吸引領域を構成する各通気板を、接着剤を主成
分とする環状仕切膜を介在させて区画した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】これまでは、サイズの異なる半導
体ウエハの研削、研磨作業を行うのに際し、そのサイズ
に合致するチャックテーブルに交換していたが、本発明
は、いちいち半導体ウエハのサイズに合致したチャック
テーブルに交換することなく、各種サイズの半導体ウエ
ハを１箇のチャックテーブルで研削、研磨を行うことの
できる半導体ウエハのユニバーサルチャックテーブルに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のユニバーサルチャックテーブル
としては、例えば特公平２−４６３３１号公報、特開平
３−３２５３７号公報、特開平３−３２５３８号公報に
開示された構成のものが従来例として周知である。この
従来例におけるチャックテーブルの構成の概要は、その
表面構造が、被加工物のサイズ即ち、半導体ウエハのサ
イズに対応するポーラスセラミックから成るウエハ吸着
部を同心に配し、それぞれのウエハ吸着部の隣接部にウ
エハ吸着部とは異なる材質の材料を用い、硬質の不通気
性部材として構成した巾数ミリの環状仕切壁を介してリ
ング状の平滑な表面を形成されチャックテーブル本体の
構造は、各ウエハ吸着部はそれぞれ各別に吸着機能、洗
浄機能が働くようになっていた。即ち、各独立して吸着
機能、洗浄機能が働くウエハ吸着部は、その上に載せら
れた各種サイズの半導体ウエハを、夫々そのサイズの半
導体ウエハに対応して適切にバキューム手段により吸着
保持させる機構をもったチャックテーブルとした構成に
なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来例として記載
した公知技術のユニバーサルチャックテーブルにおいて
は、現在、各種サイズの半導体ウエハが、ユニバーサル
チャックテーブルを構成する同心円状に配設されたえ各
種サイズのウエハ吸着部と機械的に心中を正確に合致し
て載置されるように構成されている。

【０００４】従って、これまで、半導体ウエハが、ウエ
ハ吸着部と中心を多少ずれて載せられることがあって
も、そのずれは、隣接するウエハ吸着部の間に数ミリ巾
の環状仕切壁が介在していることによって、半導体ウエ
ハの周縁が環状仕切壁にかかって載せられても、夫々の
ウエハ吸着部の吸着機能は何ら阻害されない構成となっ
ていたが、現在では、前記のように、各種サイズの半導
体ウエハは、それに対応するウエハ吸着部に中心を完全
に合致させて載せる機構になっているので、各ウエハ吸
着部の間をことさらにウエハ吸着部とは異なる材料を用
いて構成した硬質の不通気性部材から成る環状仕切壁を
介在させて配置する必要はない。従って、この環状仕切
壁を省略して、もっと簡単な手段で隣接する各ウエハ吸
着部間を仕切るようにすればよいと考えた。

【０００５】それと、特にサイズの大きい被加工物であ
る半導体ウエハをユニバーサルチャックテーブルを構成
する直径の小さなウエハ吸着部にまたがって、載置吸着
させてグラインダー加工を施した場合、ユニバーサルチ
ャックテーブル面には各種サイズの半導体ウエハに対応
するウエハ吸着部が、その間にウエハ吸着部とは材質を
異にする硬質材で構成した環状仕切壁が介在した構成に
成っていたため、被加工物である半導体ウエハが、ウエ
ハ吸着部間にまたがって載せられた場合、バキュームに
よりウエハ吸着部にまたがって吸着保持され、且つその
表面をグラインダーにより所定の押圧力をかけて研磨す
ることになり、その押圧力と前記バキューム吸着とによ
り、被加工物である半導体ウエハが強力にユニバーサル
チャックテーブル面上に押し付けられることになり、そ
れによって前記環状仕切壁とユニバーサルチャックテー
ブル面、即ちポーラスセラミックから成るウエハ吸着部
とその材質を異にする環状仕切壁との間における段差及
び材質の相違により、研磨された被加工物であるウエハ
の表面に前記環状仕切壁の形状、即ち同心円状の模様が
数ミリの巾として写しだされることがある。

【０００６】このような現象を一般に「転写」と称さ
れ、その転写された模様は目視できるばかりでなく、模
様部分の段差の巾が数ミクロンに及んだ場合、ウエハの
厚みは、その巾だけ異なる厚みとして加工され、その巾
の厚みの差により極端な場合は研削、研磨された半導体
ウエハは不良品として取り扱われることがある。従っ
て、この種のユニバーサルチャックテーブルにおいて
は、前記「転写」の問題が解決しなければならない課題
になっていた。

【０００７】本発明は、半導体ウエハのチャックテーブ
ルに載置する手段が、機械的に、中心を合致して載置で
きる機構が開発されていることを前提にして、半導体ウ
エハがチャックテーブルに中心をずらせて載せられるこ
とがないこと、従って、半導体ウエハの吸着領域を区画
するのに、半導体ウエハを吸着する各通気板とこれを囲
繞する硬質材で構成する環状仕切壁を別個に作る必要が
ないこと、更に、これまで、前記「転写」の生ずる虞が
環状仕切壁にあること等を考慮して、これらの不都合を
全く解消しようとするものである。

【０００８】それと、ユニバーサルチャックテーブルの
表面構造は、０００２に記載した構造になっており、そ
の表面を平滑にする作業を行うとき、ウエハ吸着部とを
こレを囲繞する環状仕切壁の硬度差から、上記作業を行
うときいろいろの工夫配慮をしなければならなかった。
従って、この作業を簡易迅速に行えるようにすることも
解決課題の一つであった。

【０００９】本発明は、これらの課題を一挙に解決使用
とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、環状壁を形成
して成るフレームの内側に、通気円板を中央に配し、そ
の外輪に順次大径の通気環状板を通気遮断環状膜を介在
して同心に配して成る本体部を嵌合し、前記フレームの
底面には、前記本体部を構成する通気円板とこれを囲繞
する各通気環状板の位置する下側に、減圧機構、給水機
構に通ずるバルブを介して配されたサクションパイプ等
に連通する吸気、給水通路を設けたユニバーサルチャッ
クテーブルとして構成した。

【００１１】

【作用】本発明は、上記のように構成されているので、
ユニバーサルチャックテーブル面は平滑に形成され、そ
の結果研削、研磨加工を施した半導体ウエハに転写と言
う現象の生ずるのを完全に阻止できる。

【００１２】

【実施例】次に、本発明を図示実施例により、その構成
を更に詳しく説明する。図１は、ユニバーサルチャック
テーブルの一部を切欠した斜視図であり、図２は、図１
に示した全体の斜視図のＡ−Ａ線で切欠した断面であ
る。ユニバーサルチャックテーブル１は、不通気性材か
ら成る円板状のフレーム部材２を所定の深さとした円形
状の凹部が形成され、周縁部が環状壁２ａが形成されて
いる。前記環状壁２ａで囲まれた内側凹部の底面には、
その中心部に凹陥部４を設けると共に、該凹陥部４を中
心にして複数の環状溝５、６、７、８が同心円状に穿設
されている。前記凹陥部４には吸気孔４ａが設けられ、
前記各溝５、６、７、８には複数の吸気孔５ａ、６ａ、
７ａ、８ａが夫々設けられている。該フレーム部材２に
形成された環状壁２ａで囲まれて所定の深さに形成され
た円形状凹部には吸引領域が区分された本体部１０が嵌
合される。

【００１３】前記吸引領域が区分された本体部１０は、
前記フレーム部材２の凹部内に嵌り込む円板状の一体燒
結体として形成されている。そして、本体部１０は被加
工物である半導体ウエハのサイズに対応して吸引領域が
区分されるように、中央に通気円板２０、その外輪に順
次大径の通気環状板２１、２２、２３、２４を同心に嵌
合し、前記各通気板２０、２１、２２、２３、２４は、
それぞれの境界を環状仕切膜３０、３１、３２、３３を
以て区画されている。これ等環状仕切膜３０、３１、３
２、３３は、前記フレーム部材２を形成する凹部に穿設
された環状溝５、６、７、８の間の底面に対応して位置
するように設けられたものである。

【００１４】この本体部１０は、全体として通気性を有
するものであるが、通気領域を区分する各通気板２０、
２１、２２、２３、２４の間には前記環状仕切膜３０、
３１、３２、３３を介在して区画され、各通気板２０、
２１、２２、２３、２４相互間はほとんど通気性を有し
ないか或は全く通気を有しないように燒結する。例え
ば、各通気板の間に介在させる各環状仕切膜を金属又は
セラミック等の無機質材料の微粉末を混練した接着剤で
不通気性として形成し、他の部分である通気円板、通気
環状板２０、２１、２２、２１、２４も同様に金属又は
セラミック等の無機質材料の微粉末を混練したバインダ
ーを使用して通気性をもつポーラス状に形成され、これ
が全体を一体燒結体として形成するのである。

【００１５】この場合に、使用される無機質材料は、こ
れに限定されるものではないが、前記環状仕切膜３０、
３１、３２、３３が＃８００メッシュの例えばグリーン
カーボンランダム微粉末を混練した接着剤を用い不通気
性壁として構成する。通気円板、通気環状板２０、２
１、２２、２３、２４はそれぞれ略＃１００メッシュの
同様の粉末を使用し、これを前記環状仕切膜を介在させ
て同心に環状嵌合して全体を円盤状に形成し、それを燒
結することにより一体燒結体、所謂全体が通気性を有す
るように、本体部１０を構成する。即ち、円形通気板２
０並びに、これを順次囲繞する通気環状板２１、２２、
２３、２４を粘土状又は泥土状のバインダーに前記微粉
末を混練して通気性をもつポーラス状に形成し、前記各
通気板２０、２１、２２、２３、２４の外周に介在させ
る環状仕切膜は、前記微粉末を混練した接着剤を介し
て、円形通気板２０の外側に環状通気板を順次嵌合して
一体に形成し、その表面を平坦にして１個の円盤状に形
成し、それを５００〜１２００℃の高温で燒結すること
により、実質的に環状仕切膜３０、３１、３２、３３と
各通気板２０、２１、２２、２３、２４との間に段差の
全く無いものとして形成するものである。そして、前記
環状仕切膜３０、３１、３２、３３が最も細かいメッシ
ュの前記粉末を混練して形成されているので、燒結させ
た結果通気性が大巾に抑制された薄膜とした構成にな
り、各通気板２０、２１、２２、２３、２４間の境界の
通気を遮断し、各通気板の吸着機能を果たすための仕切
り機能が充分発揮されるのである。

【００１６】前記環状仕切膜は、上記各通気板２０、２
１、２２、２３、２４の間の通気を遮断する機能を果た
すものであるから、その構成材は、上記したものに限ら
ず、上記各通気板２０、２１、２２、２３、２４の間に
介在し、且つ上記各通気板２０、２１、２２、２３、２
４を接着し、且つ、上記各通気板間の通気遮断機能を発
揮できる接着剤であれば、その成分は限定されない。

【００１７】従って、ガラス系接着剤でもよいしアルミ
系のエポキシ接着剤でもよいし、プラスチックフィルム
にエポキシ接着剤、或はポリアミド接着剤を塗布したベ
ース材を用いてもよい。

【００１８】又、前記各通気板２０、２１、２２、２
３、２４の径は、被処理物である半導体ウエハのサイズ
に対応させてある。

【００１９】このように形成することで、各種サイズの
被処理物である半導体ウエハが、それぞれのサイズの各
通気板２０、２１、２２、２３、２４と中心を合致して
載置するようにし、その後前記各通気板２０、２１、２
２、２３、２４に対し、それぞれ後記する吸気機能を働
かせることによって、各被処理物である半導体ウエハは
サイズを同じくするそれぞれの通気板２０、２１、２
２、２３、２４に吸着できる。

【００２０】前記本体部３を構成する各種サイズの半導
体ウエハとサイズを同じくする各通気板２０、２１、２
２、２３、２４は、図２のように吸気機能を発揮する。

【００２１】前記フレーム部材２における内側凹部の底
面には、本体部１０を構成する各通気板２０、２１、２
２、２３、２４の位置する下側に、吸着機構、給水機
構、給気機構に通ずるバルブ２６、２７、２８、２９を
介して配されたサクションパイプ等に連通する吸気、給
水通路が設けられている。

【００２２】その吸気、給水通路の一例を示す。フレー
ム部材２の底面に設けられた凹陥部４、並びに、これと
同心に設けられた各環状溝部５、６、７、８には吸気孔
５ａ、６ａ、７ａ、８ａが設けられている。該吸気孔に
は、図２に示したように、サクションパイプ等の吸気手
段４０、４１、４２、４３、４４が連設されており、各
吸気手段は夫々バルブ４０ａ、４１ａ、４２ａ、４３
ａ、４４ａを介して吸着機構、給水機構、給気機構（図
示しない）に接続されている。

【００２３】本体部１０を構成する各通気板２０、２
１、２２、２３、２４は、前記フレーム部材２の底面に
設けられた吸気、給水通路上に位置し、前記各通気板２
０、２１、２２、２３、２４の間を仕切る環状仕切膜３
０、３１、３２、３３は、吸気、給水通路を形成する各
環状溝５、６、７、８の間の底面に位置する。

【００２４】そして、前記バルブ４０ａ、４１ａ、４２
ａ、４３ａ、４４ａを選択的に開閉することで、被処理
物のサイズに対応して吸引領域が設定されるのである。
つまり、バルブ２４ａのみを開にし、他のバルブ４１
ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａを閉にすると、吸引領域ａ
の部分に吸着作用が生じ、これに対応する例えば３イン
チのサイズの被処理物が吸着できる。この場合に、吸引
領域ａは環状仕切膜３０によって仕切られており、凹陥
部４を介して減圧された吸引作用がその環状仕切膜３０
内の範囲において作用し、それによって本体部１０にお
ける一定の領域、即ち吸引領域ａの部分に吸着作用が生
ずるようになるのである。

【００２５】前記同様にして、例えば６インチのサイズ
の被処理物を載置吸着させる場合には、バルブ４１ａ、
４２ａ、４３ａを開にし、バルブ４４ａを閉にした状態
で吸引作用させると、吸引領域ｄの範囲が吸引作用を行
うことになるのである。従って、バルブ４０ａ、４１ａ
を開にした場合には吸引領域ｂが吸引作用をして４イン
チの被処理物を吸着し、全部のバルブを開にすると吸引
領域ｅが吸引作用をして８インチの被処理物を吸着する
のであり、これ等を被処理物のサイズによって適宜選択
して切り替えれば良いのである。又、本体部３を形成す
る材料としてグリーンカーボンランダムを使用した場合
を例にとって説明したがこれに代えてアランダムその他
のセラミックスを使用しても良いし、必要とあればアル
ミニウムの金属を使用しても良い。

【００２６】図示実施例では、フレーム部材２の中央に
凹陥部４を設け、これに吸気孔４ａが設けられた構造を
図示してあるが、この凹陥部４に代えて環状溝を穿設
し、これに吸気孔を吸着機構、給水機構、給気機構に連
通するように設けてもよいことは勿論である。

【００２７】更に、前記バルブを介して設けられる吸気
手段は給水機構、給気機構とも継がっており、半導体ウ
エハの研削、研磨作業終了後は、吸気通路を給水通路、
給気通路に代えて、各吸引領域を構成する各通気板に吸
着した半導体ウエハの吸着解除を行い、更に洗浄水を送
り込み、各吸引領域の洗浄作業を行う構成となっている
ことは従来と同じである。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るユニバ
ーサルチャックテーブルは、サイズの異なる被処理物に
対応して環状仕切膜で吸引領域が複数に区画され、その
環状仕切膜と吸引領域とが一体燒結体で形成された構成
にしたことにより、前記環状仕切膜が表面に露出してい
てもその表面は一体平面となり、該テーブル上にサイズ
の異なる被処理物を選択的に載置し安定して吸着保持で
きると共に、被処理物上から所定の押圧力を加えて加工
しても、環状仕切膜の転写が全く生じないと言う優れた
効果を奏する。

【００２９】転写模様は全く生ぜず、更に仕切壁を省略
したので、従来のように吸引領域を区画するのに環状仕
切壁を以てするのではく環状仕切膜を以て区画するの
で、その巾は無視することができ、且つ、仕切壁とは材
質も異なるので、チャックテーブルの製造工程が簡略と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ユニバーサルチャックテーブルの一部切欠図で
ある。

【図２】図１をＡ−Ａ線で切欠した断面図である。

【符号の説明】

１ チャックテーブル ２ フレーム部材 ２ａ リング状環状壁 ４ 凹陥部 ５、６、７、８ 環状溝 ５ａ、６ａ、７ａ、８ａ 吸気孔 １０ 本体部 ２０、２１、２２、２３、２４ 通気環状板 ３０、３１、３２、３３ 環状仕切膜 ４０、４１、４２、４３、４４ 吸気手段 ４０ａ、４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａ バルブ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底面には、本体部を構成する通気円板と
   これを囲繞する各通気環状板の下側に位置する、吸着機
   構、給水機構、給気機構に通ずるバルブを介して配され
   たサクションパイプに連通する各吸気、給水通路を設け
   た環状壁を形成して成るフレームの内側に嵌合したこと
   を特徴とする半導体ウエハのユニバーサルチャックテー
   ブル。
2. 【請求項２】 通気円板を中央に配し、その外輪に順次
   大径の通気環状板を通気遮断環状仕切膜を介在して同心
   に配して成る本体部を各通気板が、前記各吸気、給水通
   路上に、各通気遮断環状仕切膜が、前記各吸気、給水通
   路に位置させて、常法に従ってセラミック或はグリーン
   カーボンランダム或は金属の微粉末を混練した接着剤を
   用いて形成したことを特徴とする半導体ウエハのユニバ
   ーサルチャックテーブル。
3. 【請求項３】 通気遮断環状仕切膜をガラス系接着剤を
   用いて形成したことを特徴とする半導体ウエハのユニバ
   ーサルチャックテーブル。
4. 【請求項４】 通気遮断環状仕切膜をアルミ系エポキシ
   接着剤を用いて形成したことを特徴とする半導体ウエハ
   のユニバーサルチャックテーブル。
5. 【請求項５】 通気遮断環状仕切膜をエポキシ接着剤、
   或はポリアミド接着剤を用いて形成したことを特徴とす
   る半導体ウエハのユニバーサルチャックテーブル。