JPH09252046A - ウェハの真空吸着方法及びその装置 - Google Patents
ウェハの真空吸着方法及びその装置Info
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Landscapes
- Jigs For Machine Tools (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウェハとの接触面積を最小限にとどめ、かつ
ウェハの吸着力の制御を簡易に行うことができるウェハ
の真空吸着方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 ウェハ８を真空吸着するウェハの真空吸
着方法において、チャック本体１のウェハ載置面１ａに
窪み室７を形成し、その窪み室７をダイヤフラム５で、
ウェハ吸着室１６と真空ポンプ室１７側に仕切り、その
真空ポンプ室１７側を真空ポンプで真空引きしてダイヤ
フラム５を介して吸着室１６を減圧してウェハ８を吸着
するものである。
ウェハの吸着力の制御を簡易に行うことができるウェハ
の真空吸着方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 ウェハ８を真空吸着するウェハの真空吸
着方法において、チャック本体１のウェハ載置面１ａに
窪み室７を形成し、その窪み室７をダイヤフラム５で、
ウェハ吸着室１６と真空ポンプ室１７側に仕切り、その
真空ポンプ室１７側を真空ポンプで真空引きしてダイヤ
フラム５を介して吸着室１６を減圧してウェハ８を吸着
するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板に対し
てフォトレジストや基板貼付用ワックスを回転塗布する
際のスピンコータに用いられるウェハの真空吸着方法及
びその装置に関するものである。
てフォトレジストや基板貼付用ワックスを回転塗布する
際のスピンコータに用いられるウェハの真空吸着方法及
びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体デバイスを製造する過程
において行われる半導体基板表面へのフォトレジスト塗
布や、半導体基板研磨時の研磨プレートへの基板貼付に
行われるワックス塗布では、レジスト材やワックスを極
力薄く、かつ均一に塗布する必要があり、このためスピ
ンコータを用いた回転塗布装置が採用されている。
において行われる半導体基板表面へのフォトレジスト塗
布や、半導体基板研磨時の研磨プレートへの基板貼付に
行われるワックス塗布では、レジスト材やワックスを極
力薄く、かつ均一に塗布する必要があり、このためスピ
ンコータを用いた回転塗布装置が採用されている。
【０００３】この方法においては、半導体基板は回転中
に飛ばされることがないよう、その直径より小さいか或
いはそれとほぼ同径の円形治具上に吸着される。この治
具は一般に真空チャックと呼ばれる。
に飛ばされることがないよう、その直径より小さいか或
いはそれとほぼ同径の円形治具上に吸着される。この治
具は一般に真空チャックと呼ばれる。
【０００４】この真空チャックは、一般にはテフロン、
ポリプロピレン等の樹脂製で、図３に示すように、チャ
ック本体３０の表面に、複数本の同心円状の溝３１と、
さらに最外周の溝と中心を結ぶ放射状に伸びた溝３２が
設けられ、全ての溝が互いに連通された構造となってい
る。これら溝３１，３２は、チャック本体３０の中心に
設けられた吸引孔３３に連結し、この吸引孔３３が真空
ポンプ（図示せず）に連結される。
ポリプロピレン等の樹脂製で、図３に示すように、チャ
ック本体３０の表面に、複数本の同心円状の溝３１と、
さらに最外周の溝と中心を結ぶ放射状に伸びた溝３２が
設けられ、全ての溝が互いに連通された構造となってい
る。これら溝３１，３２は、チャック本体３０の中心に
設けられた吸引孔３３に連結し、この吸引孔３３が真空
ポンプ（図示せず）に連結される。
【０００５】このチャック上に半導体基板を載せると、
最外周の溝３１から図示しない真空ポンプまでは閉空間
となることから、真空ポンプによって空間内の排気を行
うことで、チャック上に置かれた基板は吸着される。
最外周の溝３１から図示しない真空ポンプまでは閉空間
となることから、真空ポンプによって空間内の排気を行
うことで、チャック上に置かれた基板は吸着される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
真空チャックにおいては、真空チャック表面の溝３１，
３２以外の部分は半導体基板（ウェハ）と直接接するた
め、この部分に固着物や傷によるむしれ等があると、ウ
ェハの接触面に傷やダメージを与えることになり、程度
によってはその後の工程でウェハ割れなどの不良を引き
起こし、歩留まり低下の原因となっていた。
真空チャックにおいては、真空チャック表面の溝３１，
３２以外の部分は半導体基板（ウェハ）と直接接するた
め、この部分に固着物や傷によるむしれ等があると、ウ
ェハの接触面に傷やダメージを与えることになり、程度
によってはその後の工程でウェハ割れなどの不良を引き
起こし、歩留まり低下の原因となっていた。
【０００７】特に、研磨用のワックス塗布においては、
真空チャックとの接触面が鏡面仕上げ面になるため、こ
の段階で受けるダメージは局部的な潜在歪となる場合も
あり、この場合、デバイス製造工程に入ってからでない
とその影響を把握することができないこともあり、基板
製造メーカの信用失墜にまで発展しかねないという問題
を有していた。
真空チャックとの接触面が鏡面仕上げ面になるため、こ
の段階で受けるダメージは局部的な潜在歪となる場合も
あり、この場合、デバイス製造工程に入ってからでない
とその影響を把握することができないこともあり、基板
製造メーカの信用失墜にまで発展しかねないという問題
を有していた。
【０００８】このため、基板との接触面積を減らすため
の改善として、 同心円状溝数を増やす 外周壁だけを残し、中心部を凹みにする などが施されたが、の場合には、溝加工の手間がかか
ること、さらに溝の仕切が細くなることで逆に仕切の破
損が多くなり、ウェハに傷を付けやすくなるなどの問題
が残った。またについては接触面積は大幅に減少する
ことはできたが、中空であるため真空引きを最適な状態
で止めないと、吸引によってウェハが変形、破損してし
まう恐れがあり、圧力制御に細心の注意を払う必要があ
り、装置保守などの管理コストの上昇につながる。
の改善として、 同心円状溝数を増やす 外周壁だけを残し、中心部を凹みにする などが施されたが、の場合には、溝加工の手間がかか
ること、さらに溝の仕切が細くなることで逆に仕切の破
損が多くなり、ウェハに傷を付けやすくなるなどの問題
が残った。またについては接触面積は大幅に減少する
ことはできたが、中空であるため真空引きを最適な状態
で止めないと、吸引によってウェハが変形、破損してし
まう恐れがあり、圧力制御に細心の注意を払う必要があ
り、装置保守などの管理コストの上昇につながる。
【０００９】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、ウェハとの接触面積を最小限にとどめ、かつウェハ
の吸着力の制御を簡易に行うことができるウェハの真空
吸着方法及びその装置を提供することにある。
し、ウェハとの接触面積を最小限にとどめ、かつウェハ
の吸着力の制御を簡易に行うことができるウェハの真空
吸着方法及びその装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、ウェハを真空吸着するウェハの真
空吸着方法において、チャック本体のウェハ載置面に窪
み室を形成し、その窪み室をダイヤフラムで、ウェハ吸
着室と真空ポンプ室側に仕切り、その真空ポンプ室側を
真空ポンプで真空引きしてダイヤフラムを介して吸着室
を減圧してウェハを吸着するウェハの真空吸着方法であ
る。
に請求項１の発明は、ウェハを真空吸着するウェハの真
空吸着方法において、チャック本体のウェハ載置面に窪
み室を形成し、その窪み室をダイヤフラムで、ウェハ吸
着室と真空ポンプ室側に仕切り、その真空ポンプ室側を
真空ポンプで真空引きしてダイヤフラムを介して吸着室
を減圧してウェハを吸着するウェハの真空吸着方法であ
る。
【００１１】請求項２の発明は、ウェハを真空吸着する
ウェハの真空吸着装置において、チャック本体のウェハ
載置面に窪み室を形成し、その窪み室をダイヤフラム
で、ウェハ吸着室と真空ポンプ室側に仕切ったウェハの
真空吸着装置である。
ウェハの真空吸着装置において、チャック本体のウェハ
載置面に窪み室を形成し、その窪み室をダイヤフラム
で、ウェハ吸着室と真空ポンプ室側に仕切ったウェハの
真空吸着装置である。
【００１２】請求項３の発明は、チャック本体の窪み室
の外周面に、真空吸着溝が設けられた請求項２記載のウ
ェハの真空吸着装置である。
の外周面に、真空吸着溝が設けられた請求項２記載のウ
ェハの真空吸着装置である。
【００１３】請求項４の発明は、ダイヤフラムは、予め
上方に凸になるよう形成され、真空吸着時に下方に凸に
されて、吸着室を減圧する請求項２記載のウェハの真空
吸着装置である。
上方に凸になるよう形成され、真空吸着時に下方に凸に
されて、吸着室を減圧する請求項２記載のウェハの真空
吸着装置である。
【００１４】上記の構成によれば、ウェハは、ダイヤフ
ラムの変形で吸着室が減圧され、その減圧による吸着力
でチャックされる。この場合、ダイヤフラムの形状が変
化しない限り吸着室内の圧力は一定であり、従ってダイ
ヤフラムの形状によって吸着室の吸着圧力を任意に設定
することができると共に常に一定に保つことができる。
ラムの変形で吸着室が減圧され、その減圧による吸着力
でチャックされる。この場合、ダイヤフラムの形状が変
化しない限り吸着室内の圧力は一定であり、従ってダイ
ヤフラムの形状によって吸着室の吸着圧力を任意に設定
することができると共に常に一定に保つことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適一実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。
を添付図面に基づいて詳述する。
【００１６】先ず、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は
正面図、図２は、真空吸着状態を示し、図２（ａ）は吸
着前、図２（ｂ）は吸着中を示す。
正面図、図２は、真空吸着状態を示し、図２（ａ）は吸
着前、図２（ｂ）は吸着中を示す。
【００１７】図１（ａ），（ｂ）において、１は、テフ
ロン、ポリプロピレン、ポリエチルエチルケトンなどで
形成されたチャック本体で、真空ポンプ（図示せず）に
連結される吸引孔２が形成された底面基部３の外周に外
筒４が起立されたカップ状に形成される。このチャック
本体１内に、後述するダイヤフラム５を支持する内筒６
が嵌め込まれて、チャック本体１に窪み室７が形成され
る。
ロン、ポリプロピレン、ポリエチルエチルケトンなどで
形成されたチャック本体で、真空ポンプ（図示せず）に
連結される吸引孔２が形成された底面基部３の外周に外
筒４が起立されたカップ状に形成される。このチャック
本体１内に、後述するダイヤフラム５を支持する内筒６
が嵌め込まれて、チャック本体１に窪み室７が形成され
る。
【００１８】チャック本体１の外筒４と内筒６の上面で
形成される載置面１ａには、ウェハ８（図２）を真空吸
着するための真空吸着溝９が形成される。この真空吸着
溝９は、その円周溝１０と、その円周溝１０に沿って適
宜間隔で設けられると共にチャック本体１の底面基部２
まで延びた吸着用貫通孔１１とからなる。
形成される載置面１ａには、ウェハ８（図２）を真空吸
着するための真空吸着溝９が形成される。この真空吸着
溝９は、その円周溝１０と、その円周溝１０に沿って適
宜間隔で設けられると共にチャック本体１の底面基部２
まで延びた吸着用貫通孔１１とからなる。
【００１９】内筒６の内周には受座１２が形成され、そ
の受座１２に、上方に凸にされたダイヤフラム５が着座
され、さらに押えリング１３が装着され、止めネジ１４
が、押えリング１３を通して受座１２にねじ込まれるこ
とでダイヤフラム５が固定される。この止めネジ１４よ
り内周の受座１２には、受座１２とダイヤフラム５間を
シールするＯリング１５が設けられる。
の受座１２に、上方に凸にされたダイヤフラム５が着座
され、さらに押えリング１３が装着され、止めネジ１４
が、押えリング１３を通して受座１２にねじ込まれるこ
とでダイヤフラム５が固定される。この止めネジ１４よ
り内周の受座１２には、受座１２とダイヤフラム５間を
シールするＯリング１５が設けられる。
【００２０】ダイヤフラム５は、テフロンシート或いは
ポリプロピレンシートでドーム状に形成され、窪み室７
を上下に仕切り、その上方に上部が開口した吸着室１６
を、下方に吸引孔２とつながる真空ポンプ室１７を形成
するようになっている。
ポリプロピレンシートでドーム状に形成され、窪み室７
を上下に仕切り、その上方に上部が開口した吸着室１６
を、下方に吸引孔２とつながる真空ポンプ室１７を形成
するようになっている。
【００２１】また内筒６の下面には、吸着用貫通孔１１
と真空ポンプ室１７をつなぐ連通溝１８が形成される。
と真空ポンプ室１７をつなぐ連通溝１８が形成される。
【００２２】以上において、図２（ａ）に示すように、
チャック本体１の載置面１ａにウェハ８が載置され、そ
の状態で、図示しない真空ポンプによって排気が始まる
と、先ず真空吸着溝９の空間が排気され、ウェハ８はチ
ャック本体１の外周の載置面１ａに吸着される。
チャック本体１の載置面１ａにウェハ８が載置され、そ
の状態で、図示しない真空ポンプによって排気が始まる
と、先ず真空吸着溝９の空間が排気され、ウェハ８はチ
ャック本体１の外周の載置面１ａに吸着される。
【００２３】次に、ダイヤフラム５下方の真空ポンプ室
１７が排気される。この時、ダイヤフラム５の上方の吸
着室１６は大気圧であるため、差圧によってダイヤフラ
ム５は図２（ｂ）に示すように下方に凸の状態になる。
これによってダイヤフラム５の上方の吸着室１６は、体
積が増えると共にウェハ８で閉ざされているため減圧さ
れ、ウェハ８が吸着されることになる。この状態では、
真空ポンプが排気を続けてもダイヤフラム５の下方の真
空ポンプ室１７の圧力が低下するだけであり、ダイヤフ
ラム５の形状が変化しない限り、ウェハ８の中央部を吸
引している力に変化はない。すなわち、ダイヤフラム５
の形状変化によって吸着圧力を設定することができ、か
つ常に一定に保つことができるのである。
１７が排気される。この時、ダイヤフラム５の上方の吸
着室１６は大気圧であるため、差圧によってダイヤフラ
ム５は図２（ｂ）に示すように下方に凸の状態になる。
これによってダイヤフラム５の上方の吸着室１６は、体
積が増えると共にウェハ８で閉ざされているため減圧さ
れ、ウェハ８が吸着されることになる。この状態では、
真空ポンプが排気を続けてもダイヤフラム５の下方の真
空ポンプ室１７の圧力が低下するだけであり、ダイヤフ
ラム５の形状が変化しない限り、ウェハ８の中央部を吸
引している力に変化はない。すなわち、ダイヤフラム５
の形状変化によって吸着圧力を設定することができ、か
つ常に一定に保つことができるのである。
【００２４】
【実施例】直径１００ｍｍＧａＡｓ半導体ウェハの貼付
ワックス塗布用真空チャックとして、図１に示した真空
吸着装置を用いて行った。
ワックス塗布用真空チャックとして、図１に示した真空
吸着装置を用いて行った。
【００２５】チャック本体１の材質はテフロンとし、ダ
イヤフラムには、厚さ０．３ｍｍのテフロンシートを用
いた。
イヤフラムには、厚さ０．３ｍｍのテフロンシートを用
いた。
【００２６】チャック本体１の外形は８０ｍｍ、ウェハ
載置面１ａの内径（窪み部７外径）６０ｍｍ、ウェハ載
置面１ａから押えリング１３上面までの距離を５ｍｍ、
押えリング１３の内径４０ｍｍ、厚さ５ｍｍとし、吸着
圧力は２０ｃｍＨｇを設計値とした。因みにこの吸着圧
力は８ｋｇの荷重に相当する。
載置面１ａの内径（窪み部７外径）６０ｍｍ、ウェハ載
置面１ａから押えリング１３上面までの距離を５ｍｍ、
押えリング１３の内径４０ｍｍ、厚さ５ｍｍとし、吸着
圧力は２０ｃｍＨｇを設計値とした。因みにこの吸着圧
力は８ｋｇの荷重に相当する。
【００２７】吸着室１６の吸着圧力を待機圧との差圧と
して発生させるために必要な体積変化は６，１８４ｍｍ
3 、すなわちダイヤフラム５の凸部によって形成される
体積が３，０９２ｍｍ3 であればよい。
して発生させるために必要な体積変化は６，１８４ｍｍ
3 、すなわちダイヤフラム５の凸部によって形成される
体積が３，０９２ｍｍ3 であればよい。
【００２８】このようなダイヤフラム５の曲率半径は約
４３ｍｍ，凸部の高さはおおよそ５ｍｍであればよい。
４３ｍｍ，凸部の高さはおおよそ５ｍｍであればよい。
【００２９】この真空チャックを用いて約２０００枚の
直径１００ｍｍＧａＡｓ半導体ウェハの貼付ワックス塗
布を実施したが、回転数２，５００ｒｐｍにおいてもウ
ェハのズレ、飛びはなく、また吸着による割れもなく、
チャック接触部での傷の発生もなかった。
直径１００ｍｍＧａＡｓ半導体ウェハの貼付ワックス塗
布を実施したが、回転数２，５００ｒｐｍにおいてもウ
ェハのズレ、飛びはなく、また吸着による割れもなく、
チャック接触部での傷の発生もなかった。
【００３０】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、真空チャ
ック時のウェハにかかる吸着力を簡易にかつ一定に制御
しウェハに与えるダメージを大幅に減少させることで、
デバイスあるいは、ウェハ製造工程の歩留まりを著しく
向上させることができる。
ック時のウェハにかかる吸着力を簡易にかつ一定に制御
しウェハに与えるダメージを大幅に減少させることで、
デバイスあるいは、ウェハ製造工程の歩留まりを著しく
向上させることができる。
【図１】本発明の一実施の形態を示す図である。
【図２】本発明の動作状態を示す図である。
【図３】従来の真空チャックを示す図である。
１ チャック本体 １ａ ウェハ載置面 ５ ダイヤフラム ７ 窪み室 ８ ウェハ １６ 吸着室 １７ 真空ポンプ室
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年４月５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】吸着室１６の吸着圧力を大気圧との差圧と
して発生させるために必要な体積変化は６，１８４ｍｍ
3 、すなわちダイヤフラム５の凸部によって形成される
体積が３，０９２ｍｍ3 であればよい。
して発生させるために必要な体積変化は６，１８４ｍｍ
3 、すなわちダイヤフラム５の凸部によって形成される
体積が３，０９２ｍｍ3 であればよい。
Claims (4)
- 【請求項１】 ウェハを真空吸着するウェハの真空吸着
方法において、チャック本体のウェハ載置面に窪み室を
形成し、その窪み室をダイヤフラムで、ウェハ吸着室と
真空ポンプ室側に仕切り、その真空ポンプ室側を真空ポ
ンプで真空引きしてダイヤフラムを介して吸着室を減圧
してウェハを吸着することを特徴とするウェハの真空吸
着方法。 - 【請求項２】 ウェハを真空吸着するウェハの真空吸着
装置において、チャック本体のウェハ載置面に窪み室を
形成し、その窪み室をダイヤフラムで、ウェハ吸着室と
真空ポンプ室側に仕切ったことを特徴とするウェハの真
空吸着装置。 - 【請求項３】 チャック本体の窪み室の外周面に、真空
吸着溝が設けられた請求項２記載のウェハの真空吸着装
置。 - 【請求項４】 ダイヤフラムは、予め上方に凸になるよ
う形成され、真空吸着時に下方に凸にされて、吸着室を
減圧する請求項２記載のウェハの真空吸着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6090596A JPH09252046A (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | ウェハの真空吸着方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6090596A JPH09252046A (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | ウェハの真空吸着方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09252046A true JPH09252046A (ja) | 1997-09-22 |
Family
ID=13155852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6090596A Pending JPH09252046A (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | ウェハの真空吸着方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09252046A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115799155A (zh) * | 2022-12-12 | 2023-03-14 | 北京华卓精科科技股份有限公司 | 一种实现晶圆变形的卡盘及变形方法 |
-
1996
- 1996-03-18 JP JP6090596A patent/JPH09252046A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115799155A (zh) * | 2022-12-12 | 2023-03-14 | 北京华卓精科科技股份有限公司 | 一种实现晶圆变形的卡盘及变形方法 |
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