TW201250916A - Substrate holding device - Google Patents

Description

201250916 * 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 【0001】 本發明係關於真空吸附基板以固持該基板之基板固持裝置。 【先前技術】 【0002】 一般=7言，於半導體晶圓等製造線中，為在半導體晶圓或 板縣板表面形成光賴案’可使用光微影麟。此光微 ，呎可依序進行於基板表面塗布光阻液之光阻塗布處理、在 光賴上使圖㈣光之曝光處理、與對曝光處理後基板供 顯影處理等—連串處理’於基板表面形成既定光阻圖 。作為進仃如此一連串處理之裝置，已知塗布顯影裝置。 =逆2置於各處理裝置間傳遞晶圓，以既㈣序進行一連 3此絲裝置包含帛來®縣板崎賴基板之運 【0003】 構造mi ί縣油曲、細、傾鱗而私·基板之 ’安裳成形成於上側構件表面之吸 球面狀珠狀部i:形中=之 封性，且為提含；^厶、£.、， ^及狀軋为別肷合之曲徑構造保持密 底面，吸絲Q形猶觸下側構件 座構件與Q形環翻(參關如專利文獻 g 5 201250916 1) 〇 【先前技術文獻】 【專利文獻】 【0004】 【專利文獻1】曰本特開平8·229866號公報 【發明内容】 (發明所欲解決之課題) 【0005】 然而，如專利文獻1之構造中，除藉由螺旋彈筈朝上方施懕 上側構件’吸附面可任4㈣縮人之構造外，更 式安裝_面，需對上述構造 ϋίΐΐϊί 3狀珠狀部’並於下側構件形成球内面狀滑 ϊ二ii保密封性，對上述構造追加曲經構造= 故有製造成本升高之問題。 娜且令件件數增加， 【0006] 雖铁ίίίΐϊ事i本^之目的在於提供—種基板固持裳置， 地真Ϊ吸附並ί持^相早’但即使或扭曲，亦可穩定 (知決課題之手段） 【0007】 Ϊ解3上述課題’本發明之基板固持裝置包含： 建迗#本體，具有抽吸通路； 襯墊本體，包含·· ^附部，具有真空吸附該基板以將其固持之⑽面與抽吸 圓筒狀文裝部，形成連通該抽吸 口之抽吸孔 方式插入之插入孔’與留餘隙 .通路，固

S 6 201250916 定於該運送臂本體；及 [0008] 之該===持f件，被夹設在形成於該襯墊本體 ，亡圓，内周槽之巧彈於她墊固持構件之該插入 於襯塾固持構件i内：本體之外周槽，與形成 此形成於襯塾本體彈性變形，藉 可傾斜£ [0009] 伸出縮入，且形成為相對於概塾固持 者宜^大曲率半徑與該内周槽之曲率半徑直中任- imoj 内周槽在叙顧内面觸 朗槿^外周槽或 縮力’可與外周槽及關槽。舰驗轉 ======

【0012】 J 面突自，構件表 泛範圍内面接觸。 表面而形成之外周槽在廣 【0013】 且該安裝部宜形成朝外方延伸之卡止鳄部，於該插入孔下端 201250916 成可供該卡止鍔部卡止之卡止段部。 【=】由如此職，恤自婦_件抽㈣塾本體。 運送件宜崎㈣構件听料之方_定於該 【0016】 〜藉由如此構成，可保持襯塾固持構件與 * 稍f本體㈣騎缝__ 部之 【0017】 ，本發明之基板固持裝置，被夾 槽，與形成於概塾固#構件之内周槽之間之體之外周 襯 360度 ^持^ _入，刪^對於 中任方向白可傾斜，故雖然零件件數少 w朝 — 使翹曲或減，亦可穩定地真空㈣基板以則=早’但基板即 【實施方式】 【0019】 以下根據_詳細說日驗本發明第卜 ^裝置。在此說明關於依本發明之基：仏 V體aa圓之光阻塗布顯影處理裝置之情 ； 【0020】 如圖1所示，光阻塗布顯影處理裝置包含： 縣糾導體晶圓 f理區塊S2，縱向堆疊複數侧如5個單位區塊而構成； 介面區塊S3 ;及 曝光裝置S4，係第2處理區塊。

S 201250916 【0021】 載具區塊si中設有下列者： 載置台21，可載置複數個(例如 ^合部22,自該載置台21觀察設於)|方^面 基板運送裝置23，用來經由開 川及 f在載具20與設於架座單元U5未圖示之傳。取出晶圓W， Wo 口寻遞千台之間傳遞晶圓 【0022】 於載具區塊S1内側連接由框體24包圍 處理區塊S2自下方側起縱向堆叠下列者.σ之處理區塊S2。 單位區塊(DEV層），用來進行顯影處理； 下層於光_ 理布卿成用單位區塊(未經叫用來進行光^液之塗布處 【0023】 抗反射膜」）之形成處理。 圖。就上t早ΙΪί:塊就S1:層顯示之概略俯視 载”區塊S1侧朝内側於左側依序 、^ ，自 個架座單元Uh U2、U3、U4 加熱類早兀之例如4 3段用來進行於顯影單元25 堆疊^段，例如 單元。堆疊贿座單元m〜U4之各f里及後處，各種 t〇2tf里容器中形成未圖示之晶圓納 器 於處理區塊S2中央附近形成晶圓w之運送區域於此運送 201250916 =，例如於DEV層設有用來在與DEV層 W f)，例如架座單元U1〜U4各處理單元、顯 几5、U6各部之間傳遞晶圓之基板 置 、木座單 %固持邮W，由依本發 ^運送裝置 ㈣可用來沿水平x、γ方向及;/z 主臂 =了以繞祕直概轉之方式㈣旋轉或任意 f ^ A去 圖不之驅_置、軌條等構成，驅練置 f ^ I A祕未 送程式驅動控制。 柯田匕制。卩100，根據運 [0025] 卿又層向ί有*ΐ;二塊置f6輿上述顯影處_ ^ 【0026】 =處理區塊S2載具區塊81側，如圖i所示，在 2 £ A，近之位置設有架座單元U5，且設有用來S f内各單元間傳遞晶圓W之基板運送農置27。ί板運Ξ ί ί „圓W，由依本發明第2實施形態之基板固^置(傳 ^功：與可用巧斜χ、γ方向独直z方向任意移 # ，亚可以繞著鉛直軸旋轉之方式任意旋轉或任竟務動值 D ’未圖不之驅動裝置、執條等構成，驅動裝 ; 根據運送程式驅動㈣。 衣直猎由控制部100 【0027】 -夕ii ’架座單元U5為在與主臂a之間傳遞晶圓W且有未圖 ΓίΞίΓ台’且具有經分隔之複數收納區塊(未經圖示），並呈有

^用來在抗反麵縣處理前調整晶圓w至既定溫度用T US里後調整經加熱處理之晶圓W域定溫度之冷卻板14。 另一方面，於上述處理區塊S2介面區塊S3側，在主 =之位置設有架座單元U6，且設有用來在構成此架座單元u6 各早几間傳遞晶圓w之基板運送裝置27。基板運送裝置27固持 201250916 S 發ί ί i實施形態之基板固持裝置(傳遞臂E)，與 向及鉛直z方向任意移動傳遞臂e，並可 之ΐ動ΐ置、式任意旋轉或任意移動傳遞臂e ’未圖示 式驅動』制。*專構成’驅動裝置藉由控制部勤根據運送程 【0029】 傳进33座///6與架座單元U5相同，為在與主臂A之間 二f未圖*之傳遞平台，且具有經分隔之複數收納 ^鬼(未厶圖不），並具有複數載置架 、

熱纽之純W至蚊溫度之冷触I 俜作^本ΐ明關於依本發明之基板固持裝置。圖2⑻ 圖。主臂A 之基脑縣置之主臂Α之立體 運送臂本體30，具有抽吸通路31 ; 概墊本體40，包含： 口 42' 44具有真空吸附並固持晶圓W之吸附面41與抽吸 43，形成有連通抽吸口 42之抽吸孔45; 冓i5G，形成有襯墊本體4G之安裝部43能以保留 於襯:如⑽環.夾設在形成 構件5〇m ί 0弧狀外周槽46 ’與形成於襯墊固持 H】 之81弧狀内周槽55之間，可彈性變形。 運送臂本體30藉由—射蠻曲劈y如 r f 30a ^ 30^；；：：^：：^J! 本體4G與錄崎齡5Q構狀襯鲜元H。 201250916 一 ^於運送臂本體3G形成抽 不，由下列者形成： 岭1柚及通路31如圖7所 溝槽部31a.，於運谈劈太鹏。 端側至連結各襯墊單元H之連I持晶，％之表面側，連通基 蓋部31b，自固持曰圓切· C， .此時，連接孔31c曰曰自密封溝槽部^。 結後述襯墊固持構件5G連接部53缺 ^側形成，連通連 底面形成2處用來藉由螺㈣3 於缺口部3ld 構成之抽吸通路31自運送臂 λ $早兀H之螺孔31e。如此 mmi 3 〇 " 32b 構造盥運送臂;；« s此蚪，運迗臂本體32中形成有 #本體内的抽吸通路相同的抽吸通路34。又，卜、十、 =本|明第3實施雜之基油持裝置之傳遞臂ε $ Γί於傳遞臂D運送臂本體％之彎_ ^與短、ί臂ί 【0034】 襯墊本體40如圖3至圖8所示，包含： 吸附部44，包含真空吸附晶圓w以加以固持之 抽吸口 42; ^ 圓筒狀安裝部43，形成有連通抽吸口 42之抽吸孔45 ;及 圓弧狀外周槽46，形成於安褒部43。 且吸附部44自安裝部43上端朝外方形成為鍔狀，外周槽牝 自安裝部43延續至吸附部44下表面44b形成之。且於概墊丄體 40安裝部43下部形成朝外方延伸之卡止鍔部47。 【0035】 12 201250916 此時，襯墊本體40如圖8(a)所示，嵌合上襯墊構件4〇A與下 襯墊構件40B形成之。又，上襯墊構件4〇a及下襯墊構件4〇B雖 可使用合成樹脂製例如聚苯駢咪唑等樹脂形成，但宜係於 PBI中具有碳纖維之強化合成樹脂製。 、 【0036】 上襯墊構件40A包含： 圓筒狀安裝部外筒43a ; 吸附部44，自安裝部外筒43a上端朝外方形成為鍔狀，於表 面具有吸附面41;及 圓弧狀外周槽46，自安裝部外筒43a延續至吸附部44下表面 44b形成之。 【0037】 另一方面，下襯墊構件40B包含： 圓筒狀安裝部内筒43b; 抽吸口 42，於安裝部内筒43b上端形成開口； 抽吸孔45，自抽吸口 42穿通至安裝部内筒㈣下端形成之； 及 ， 卡止鍔部47,自安裝部内筒43b下端朝外方延伸。 【0038】 如此形成之上襯墊構件40A與下襯墊構件4〇B可葬 劑嵌合形雜上輸構件之安裝料t B 墊構件備之安裝部内筒43b組裝襯墊HZ跡成於下襯 【0039】 版 備ΐ二亡錄構件40A之安裝部外筒43績下襯墊構件 妯明肖43b，於缝本體4G職形錢_吸口 42之 抽及孔45之圓筒狀安裝部43。 之 【0040】 襯墊固持構件5〇如圖3至圖7所示，包含. Ϊΐϋ襯塾本體4Q之絲部43能以保留餘隙方式插入； 連k路54，連通抽吸孔45與抽吸通路31 ;及 13 201250916 圓狐狀内周槽55，形成於插入孔51。 +内周槽55形成於插入孔51之開口緣部，於插入孔51之 下私。卜方側形成襯墊本體40之卡止鍔部47可卡止之卡止段部 另一方端部形成用來隔著密封構件例如密封用〇形環 卩之方式固定於運送臂本體3G之接合部53。 此時，連通路54由下列者形成： -面’於襯墊固持構件5G油持晶圓W之表面對向之 tmf—端部内方側至另—端部内方側形成之；及 蛊。丨52，用來包覆溝槽部54c並密封之。 %fV3 .s ,x埂逋運通路54 一鈿部，朝表面形成。另一方面， f ί遠，吸通路31之達通孔56連通連通路54之另1二面朝 处周圍設有自背面側密二 盍部52用來嵌合之蓋部承接槽54b。 丨W之 【0042】 於連接部53 ’如圖3、圖4、圖5所干，μ n、s 圓筒狀突起部57而形成，形成周槽％，俾㈣= 外周。於此周槽58插入有用來保持盥運送臂 土鳊側 :密膠㈣封用?S 30缺口部31d之螺孔31e之“‘9 ^处連通形成於運送臂本體 【0043】 環狀氣猎固持構件如圖4、圖7_ 變形之合成橡膠製之圓形剖面之u斤n用例如可彈性 形成於襯墊固持構件50之内 ^曲^如圖^所示， 本體40之外周槽46之曲率半徑rl具有於觀塾 半徑R稍大之曲率半徑。且〇形 持^面之 部自襯墊晴構件50表面突出。田間彳日55支持時，其上 【0044】 201250916 ' 6運7本體3G翻卿元Η組合，如圖 α /所不，將襯墊早兀Ή配置襯塾 a 自f峨襯蝴構㈣ 時，密封用口部加與連接部53嵌合。此 性變形而被夹設:接著在運自 之穿通孔％，螺合於運送臂==^入=於連接㈣ 構件50隔著密封用0形广μ 累孔31e。如此，襯墊固持 3〇。以封用Ο _ 65以可裝卸之方式峡於運送臂本體 【0045】 端部’自彎曲臂片3〇a、30b前端部及基 藉由以彎曲臂片和：、-墊本體40之端部側朝内周側裝設之。 圓W背面側服/卢少潑^側側面進行之抵接，與以配置於晶 由主臂鲜元^行之真空吸附，可穩定固持 【0046】

時，ΐ^ί ，送臂本體3_襯塾單元H 端部側3處與^ A相基端部側下部及短縮臂片32b基 【0047】 【00^月關於如上述構成之主臂A晶圓w之固持狀態。 晶圓起曲或扭曲之晶圓w(平坦的 墊本體40下降彈 =40 降。此時，0形環60即使因襯 周槽46，及形成於襯墊固^^^襯墊本體40之圓孤狀外 保持氣密。 U符構件50之圓弧狀内周槽55面接觸而 【0049】 15 201250916 圖9(b)係顯示主臂A真空吸附自中心部朝周緣逐漸往上方輛 f之晶圓W(彎曲之晶圓W)之狀態之放大剖面圖。於襯墊單元^ 一，載置彎曲之晶圓W，隨著晶圓W翹曲，〇形環6〇彈性變形，

在每一襯墊本體40之吸附面41皆傾斜之狀態下，襯墊單元H 之抽吸孔45、連通路54呈負壓而真空吸附晶圓w。〇形 ^因襯墊本體40傾斜彈性變形，亦可與形成於襯墊本體 外周槽ί6，及形成於概塾固持構件50之圓弧狀内周槽55 : 穩-密’故即使缝本體4°朝36。度任—方向傾斜亦可 鉍疋地真空吸附晶圓W以固持之。 【0050】 墊本態之主臂A，藉由夹設在形成於襯 i &=㈣性變形’襯塾本㈣形成於吸附部 朝36°度任-方向』斜：ί= 随晶圓w-或扭曲，亦可穩定地真空:ι 【0051】 〇形ί t = 46之曲率半徑Η具有較 =彈性變形，亦可^較㈣彡〇形 率半徑的外周槽46 :向> 面之丰徑大的曲 氣密性’藉此可穩定地直空i附面接觸，故可提升 產生，朝〇形環60之;^ rf冓件50，因伸出縮入、傾斜而 故可維持Ο形環6G之生’與外周槽46及關槽55面接觸， 【0052】 於插—緣部，_ 6Q其上部自襯

S 16 201250916 44下表面44b而形成的外周槽46在廣泛範^内接ϋ吸f部 藉此可地真空吸附晶圓面接觸，故可提升 下： 止自襯墊固持構件50抽出襯墊本體4〇， = ^古猎此可阻 圓4】W時自襯墊固持構件5。抽出襯墊她。〜空吸附傳 且襯墊固持構件50可隔著密封用〇形環& ==體===塾，件5。與運』臂2 3Q 裝卸她 襯墊早兀Η，實現減少成本。 丨早知玍之 【0055】 上述依第1實施形態之主臂Α雖固持係基板之 絲嶋置㈣為 【^56】（ 細 之玻璃基板(基板)之傳遞臂使用。 祝明關於依第4實施形態之基板固持裝置傳 10、圖η所示，傳遞臂F主要由下列者構成：（寻3e# F)如圖 運送臂本體33，具有抽吸通路35 ; 襯墊本體40 ’與第1實施形態相同； 階古固持f件7〇 ’形成觀塾本體4〇之安裝部43能以保留餘 隙方式插入之插入孔71，與連通抽吸孔45與抽吸通 ^ 路74，可固定於運送臂本體33 ;及 ）之連通 〇形環60，央設在形成於襯墊本體40安裝部43之 周槽46 ’與形成於概墊固持構件7〇插入孔？1之圓弧狀内周槽乃 之間。 曰 201250916 【0057】 各岔本^^藉由一對岔片33a、33b A致呈岔狀形成，於 ϋ片33a、33b則端附近表面、基端部表面3處裝設 體40與襯塾固持構件7〇構成之襯塾單元出。有由襯塾本 【0058】 一且於運送臂本體33形成抽吸通路35。抽吸通路35如 示，由下列者形成： 如圖11所 溝槽部35a ’在運送臂本體33與固持晶圓w之 a 面側二自基端側連通至連結襯墊單元Ha之連接孔3乂 ； ^向之月 =35b，自固持晶圓W之背面側包覆溝槽部祝 接孔IT :ίί孔W自溝槽部祝背面側朝表面側形成，於連 ^於運达臂本體33表面形成2處用來藉由螺栓6

Ha之螺孔35e。 u疋襯塾早凡 【0059】 襯塾固持構件70如圖11所示，包含： 插入圓形插入孔71，概塾本體4〇之安裝部43能以保留餘隙方式 連通路74，連通抽吸扎45與抽吸通路35 ;及 圓弧狀内周槽75，形成於插入孔71。 ’ 又，内周槽乃形成於插入孔71開口緣部，於插 夕【0方0^成襯塾本體4G卡止鳄部47可卡止之卡止段部7U。下"而 此時，連通路74由下列者形成： 之 溝槽部74a，於襯墊固持構件70與固持晶圓w 而 —面(背_，橫跨-端勒方側至另—端部 ^^對向： 蓋部72，用來包覆溝槽部74a以密封之。円方側形成之，及 如圖11所示，襯墊本體4〇安裝部43如保

，入孔71連通連通路74 一端部，朝表面ϋ式插A 來連通抽吸通路35之連通孔76連通連通路74另 f ’用 % 4 ’朝背面 201250916 有自背面側密封溝槽部1之蓋部 [0061] 上述連通孔76穿诵报#认# * 成。於突起部77基端；77而形 部之氣密之密封用〇形環65有用采保持與運达臂本體33之連結 【0062】 < 同一 i分1實施形態相同，故對 【0064】 ’唂况明。 所示I、自本體33與概塾單元Ha，如圖11 65彈性變形而將突H33 ^連接孔35c使密封用〇形環 於運送臂本體33之螺兩端之穿通孔59A，使其螺合 用〇形環65以可裝卸之方寺，件7〇可隔著密封 【〇〇65】 乃式回疋於運达臂本體33。 實施ίίΓ同 4實施形態之傳遞臂F，可獲得與第i 【0066】 又’依上述第1實施形能 d與内周槽55之曲率半徑二槽46之曲率半經 半經R大的曲率半程rl、r2，^样環6〇圓形剖面之 之曲率半徑其中任 周$ 6之曲率半徑與内周槽55 曲率半徑即可。有較0 _ 6〇圓形剖面之半徑R大的 【0067】 例如，内周槽55之曲率半 牛〃、有較0形裱60圓形剖面之半 19 201250916 : 率，0形環6。圓形剖面 可與具有較〇形環6G圓 ‘變形，亦 晶圓W以固持之。且〇-俨.稭此了鉍疋地真空吸附 構件50，因伸出縮人、傾二產生刀，=墊=4G來自襯墊固持 ；11；6 55 ^ 於此形態，可採之—例’但本發明不限 板固持裝置自下方及; 持之基板方向不限定於&平。依固持之情形，但所固 水平真空吸附基板以加以固持。可自上方 吸附基板以加以固持。 鉛直方向或傾斜方向真空 【圖式簡單說明】 【0018】 理襄㈣之基油购之絲塗布顯影處 示：S板=之之基立^ 圖 圖3係續不弟1實施形態中襯塾本體與襯塾固持構件之立體 示上述槪塾本體與襯墊固持構件之剖面圖。 = 構件插人孔與連通路之後視圖。 俯視圖(a)及概略後、視圖細八、之基板固持裝置裝設狀態之概略 圖7係沿圖2(a)中I-Ι線之剖面圖。 及⑻^^^細魏驗糧大剖面圖⑻ 20 201250916 狀能1實施賴之基板轉u真空吸附基板之 ίίίΐϊ 面，及顯示基_持裝置真空吸附彎曲 之基板之狀態之重要部位放大剖面圖作）。 圖10係顯示依第4實施形態之基板固持裝置之立體圖。 圖。圖11係依第4實施形態之基板固持裝置之重要部位放大剖面 【主要元件符號說明】 【_】 A…主臂 C〜R··傳輪臂 Η、Ha…襯墊單元 rl、r2…曲率半徑 R…半徑 51.. .載具區塊 52.. .處理區塊 S3…介面區塊 54.. .曝光裝置 U1〜U6…架座單元 W.·.半導體晶圓 13…載置架座 14…冷卻板 I.載具 21…載置台 22…開合部 23.. .基板運送裝置 23a...軌條 24.. .框體 25…顯影單元 26、27...基板運送襄置 21 201250916 30、 32、33...運送臂本體 30a、30b、32a...彎曲臂片 31、 34、35...抽吸通路 31a、35a、54c、74a...溝槽部 31b、35b、52、72...蓋部 31c、35c...連接孔 31d…缺口部 31e、35e…螺孔 32b...短縮臂片 33a、33b...岔'片 35d...周槽 40.. .襯墊本體 40A...上襯墊構件 40B...下襯墊構件 41.. .吸附面 42…抽吸口 43.. .安裝部 43a...安裝部外筒 43b...安裝部内筒 44.. .吸附部 44b...吸附部下表面 45.. .抽吸孔 46.. .外周槽 47.. .卡止鍔部 50、 70...襯墊固持構件 51、 71...插入孔 51A、71A...卡止段部 53…連接部（接合部） 54、74...連通路 54b、74b...蓋部承接槽

S 22 201250916 55、 75...内周槽 56、 76...連通孔 57、 77...突起部 58.. .周槽 59、 59A...穿通孔 60、 65...0 形環 66.. .螺栓 100.. .控制部

Claims (1)

1. 201250916 七、申凊專利範圍： i·—種基板固持裝置，包含： 運送臂本體，具有抽吸通路； 襯墊本體，包含： 口； ^附部，具有真空吸附該基板以將其固持之吸附面與抽吸 圓筒狀安I部’形成連通該抽吸口之抽吸 方式=:::23=,,之該安裝部能以保留餘隙 定於該運送臂本體；及^ 彳吸孔與该抽吸通路之連通路，固 之該安裝====持^件’被夾設在形成於該襯墊本體 孔之圓弧周!^於該襯塾固持構件之該插入 曲率卜周槽之 密固持構件圓形剖面之半徑之曲率、者，具有大於該環狀氣 部自該安f巾，該吸附 續至該吸附部下表面形成，亥外周槽自該安裝部延 該環狀氣密固持構件其上部自入孔開口緣部， 在該外周槽與該内周槽之^輕墊固持構件表面突出而被夾設 部形成朝外項之基板固持裝置，其中，該安裝 該卡止鳄部卡止之卡止段部’於該插入孔下端外方側形成可供 固持構件本體一 24