DE112018006636T5 - Vakuumchuck - Google Patents

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Abstract

Ein Vakuumchuck mit einer Vakuumchuckplattform mit einer kreisförmigen Vakuumoberfläche und einem auf der Vakuumoberfläche bereitgestellten Vakuumpad wird bereitgestellt. Weiterhin ist in einem äußeren Umfangsabschnitt der Vakuumoberfläche ein elastisches Element zwischen der Vakuumoberfläche und dem Vakuumpad bereitgestellt und eine Höhe h, welches der Abstand zwischen einem inneren Umfangsabschnitt der Vakuumoberfläche und dem höchsten Punkt des elastischen Elements ist, ist 1 mm oder mehr.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Diese Offenbarung bezieht sich auf einen Vakuumchuck.
  • HINTERGRUND
  • Für Siliziumwafer mit großem Durchmesser sind vorderseitige und rückseitige Oberflächen, die durch doppelseitiges Polieren zu polierten Oberflächen gemacht wurden, zu Mainstreamspezifikationen geworden. Dementsprechend gibt es einen ansteigenden Bedarf nicht nur für eine vorderseitige Oberfläche hoher Qualität, sondern auch für eine rückseitige Oberfläche hoher Qualität mit verringerten Kontaminationen, mangelhaften Fehlern etc.
  • Auf der anderen Seite gibt es zudem einen ansteigenden Bedarf für Siliziumwafer, die einen abgeschrägten Abschnitt mit hochglanzähnlicher Qualität haben, und somit wird Abschrägungspolieren verbreitet durchgeführt. Das Abschrägungspolieren wird typischerweise unter Benutzung eines Vakuumchucks durchgeführt.
  • 1 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen herkömmlichen Vakuumchuck darstellt. Wie in 1 dargestellt, weist ein herkömmlicher Vakuumchuck 11 eine Vakuumchuckplattform 12 mit einer kreisförmigen Vakuumoberfläche 12a und ein auf der Vakuumoberfläche 12a bereitgestelltes Vakuumpad 13 auf. Wenn eine Evakuierung durchgeführt wird, bei der ein Siliziumwafer W auf dem Vakuumchuck 11 angeordnet ist, wird der Siliziumwafer W durch Ansaugen auf dem Vakuumchuck 11 gehalten.
  • Der Siliziumwafer W wird bei einer hohen Geschwindigkeit rotiert, wobei der Siliziumwafer W auf dem Vakuumchuck 11 gehalten wird, eine Polierslurry wird zugeführt, und ein mit einem Polierpad versehenes Poliermittel wird gegen einen abgeschrägten Abschnitt gedrückt und poliert somit den abgeschrägten Abschnitt.
  • Bei einem derartigen Abschrägungspolieren kann die Polierslurry zwischen den Siliziumwafer W und das Vakuumpad 13 fließen, um die Ausbildung von Defekten auf dem Siliziumwafer W zu verursachen.
  • Auf der anderen Seite wurde auch vorgeschlagen, zu verhindern, dass die Polierslurry zwischen den Siliziumwafer und das Vakuumpad fließt, indem ein Teil der rückseitigen Oberfläche eines Umfangsabschnitts des Vakuumpads frei von einem Haftmittel gelassen wird, um die Polierslurry zwischen dem Vakuumpad und der Vakuumchuckplattform einzufangen (siehe beispielsweise JP 2016-111116 A (PTL 1)).
  • ZITIERLISTE
  • Patentliteratur
  • PTL 1: JP 2016-111116 A
  • KURZFASSUNG
  • (Technisches Problem)
  • In der Technik der PTL 1 würde sich jedoch, da der äußere Umfangsabschnitt des Vakuumpads nicht angesaugt wird, der Siliziumwafer W ablösen.
  • Es könnte hilfreich sein, einen Vakuumchuck bereitzustellen, welcher ein stabiles Ansaugen eines Siliziumwafers ermöglicht und Defekte in einer Vakuumoberfläche verringert.
  • (Lösung des Problems)
  • Diese Offenbarung weist primär die folgenden Merkmale auf.
  • Ein Vakuumchuck gemäß dieser Erfindung weist eine Vakuumchuckplattform mit einer kreisförmigen Vakuumoberfläche, und
    ein auf der Vakuumoberfläche bereitgestelltes Vakuumpad auf.
  • In einem äußeren Umfangsabschnitt der Vakuumoberfläche ist zudem ein elastisches Element zwischen der Vakuumoberfläche und dem Vakuumpad bereitgestellt, und
    eine Höhe h, welche der Abstand zwischen einen inneren Umfangsabschnitt der Vakuumoberfläche und dem höchsten Punkt des elastischen Elements ist, ist 1 mm oder mehr.
  • Der Vakuumchuck dieser Offenbarung kann Defekte auf der Vakuumoberfläche des anzusaugenden Siliziumwafers verringern.
  • Hier bezieht sich der „äußere Umfangsabschnitt der Vakuumoberfläche“ auf einen Bereich, der sich in der radialen Richtung von dem äußeren Ran der Vakuumoberfläche 10 mm nach innen erstreckt. Währenddessen bezieht sich „der innere Umfangsabschnitt der Vakuumoberfläche“ auf einen Bereich innerhalb des obigen äußeren Umfangsabschnitts der Vakuumoberfläche in der radialen Richtung. Weiterhin ist die „Vakuumoberfläche“ nicht auf eine flache Oberfläche begrenzt und kann beispielsweise aus zwei oder mehr flachen Oberflächen, die eine oder mehrere Stufen in der Vakuumchuckplattform bilden, zusammengesetzt sein.
  • Bei dem Vakuumchuck dieser Offenbarung ist in der Vakuumchuckplattform bevorzugt ein gestufter Abschnitt auf dem äußeren Umfangsabschnitt ausgebildet.
  • Bei dem Vakuumchuck dieser Offenbarung ist bevorzugt das elastische Element ein Gummielement.
  • In dem obigen Fall ist die Shore-A-Härte des Gummielements bevorzugt 50 bis 70.
  • Bei dem Vakuumchuck dieser Offenbarung ist die Höhe h bevorzugt 3 mm oder weniger.
  • (Vorteilhafter Effekt)
  • Diese Offenbarung kann einen Vakuumchuck bereitstellen, welcher Defekte in einer Vakuumoberfläche eines anzusaugenden Siliziumwafers verringert.
  • Figurenliste
  • In den beigefügten Zeichnungen:
    • 1 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen herkömmlichen Vakuumchuck zeigt;
    • 2 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Vakuumchuck gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Offenbarung zeigt; und
    • 3 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Vakuumchuck gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel dieser Offenbarung zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Ausführungsbeispiele eines Vakuumchucks dieser Offenbarung werden nun detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Vakuumchuck gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Offenbarung darstellt. Wie in 2 dargestellt, weist der Vakuumchuck 1 eine Vakuumchuckplattform 2 mit einer kreisförmigen Vakuumoberfläche 2a und einem auf der Vakuumoberfläche 2a bereitgestellten Vakuumpad 3 auf.
  • Wie in 2 dargestellt, ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein gestufter Abschnitt 2b auf einem Umfangsabschnitt der Vakuumchuckplattform 2 ausgebildet. Die Höhe des gestuften Abschnitts 2b kann beispielsweise 0,2 mm bis 1,2 mm sein. Die Breite des gestuften Abschnitts 2b kann beispielsweise 8,0 mm bis 9,0 mm sein. Obwohl die Form des gestuften Abschnitts 2b nicht beschränkt ist, ist die obere Oberfläche des gestuften Abschnitts 2b bevorzugt eine flache Oberfläche.
  • Wie in 2 dargestellt, ist bei dem Vakuumchuck 1 dieses Ausführungsbeispiels ein elastisches Element 4 zwischen der Vakuumoberfläche 2a und dem Vakuumpad 3 auf dem äußeren Umfangsabschnitt der Vakuumoberfläche 2a bereitgestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das elastische Element ein Gummielement. Die Form und die Anordnung des elastischen Elements 4 sind nicht begrenzt. Beispielsweise ist bei dem in 2 dargestellten Beispiel das elastische Element 4 angeordnet, um die gesamte obere Oberfläche des gestuften Abschnitts 2b abzudecken, alternativ kann das elastische Element 4 angeordnet sein, um nur einen Teil der oberen Oberfläche abzudecken.
  • Weiterhin ist, wie in 2 dargestellt, bei dem Vakuumchuck 1 dieses Ausführungsbeispiels eine Höhe h, welche der Abstand zwischen einem inneren Umfangsabschnitt der Vakuumoberfläche 2a und dem höchsten Punkt des elastischen Elements 4 (dem obersten Punkt in der Darstellung der 2) 1 mm oder mehr.
  • Der Betrieb und der Effekt des Vakuumchucks 1 dieses Ausführungsbeispiels werden unten stehend beschrieben.
  • Wie ein herkömmlicher Vakuumchuck schematisch in 1 dargestellt ist, wird, wenn ein Poliermittel, wie Silica, auf einem Umfangsabschnitt der rückseitigen Oberfläche des Siliziumwafers W deponiert wird, das Poliermittel auf einem Kontaktabschnitt zwischen den Umfangsabschnitt der rückseitigen Oberfläche des Siliziumwafers W und einem Randabschnitt des Polierpads 13 in Kontakt mit dem Umfangsabschnitt deponiert, sodass der Kontaktabschnitt einen Punktkontakt bildet; somit kann sich eine lokale Reibung zwischen dem Silica und dem Siliziumwafer W entwickeln. Insbesondere ist es wahrscheinlich, dass bei dem herkömmlichen in 1 dargestellten Vakuumchuck und in diesem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ein solches Phänomen auftritt, da der gestufte Abschnitt 12b, 2b auf dem äußeren Umfangsabschnitt der Vakuumoberfläche 12a, 2a ausgebildet ist, wird ein Poliermittel leicht auf dem gestuften Abschnitt 12b, 2b deponiert.
  • Auf der anderen Seite ist für den Vakuumchuck 1 dieses Ausführungsbeispiels das elastische Element 4 mit einer Höhe h von 1 mm oder mehr zwischen der Vakuumoberfläche 2a und dem Vakuumpad 3 auf dem äußeren Umfangsabschnitt der Vakuumoberfläche 2a bereitgestellt; somit kann die Auswirkung lokaler Reibung durch das elastische Element 4 gedämpft werden, sodass verhindert werden kann, dass Defekte wie Kontaktmarkierungen und Fehler gebildet werden.
  • Weiterhin verschlechtert sich bei dem Vakuumchuck 1 dieses Ausführungsbeispiels, da ein Gummielement als das elastische Element 4 benutzt wird, das Vakuumpad 3, welches in Kontakt mit dem elastischen Element 4 ist, mit der Zeit kaum, da das elastische Element 4 nur elastisch deformiert wird; somit kann der obige Effekt und der Effekt des Haltens des Siliziumwafers W durch Ansaugen für eine lange Dauer sichergestellt werden.
  • 3 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen Vakuumchuck gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel dieser Offenbarung zeigt. Auch in dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Vakuumchuck 1 die Vakuumchuckplattform 2 mit der kreisförmigen Vakuumoberfläche 2a und das auf der Vakuumoberfläche 2a bereitgestellte Vakuumpad 3 auf. Auf der anderen Seite weist bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel die Vakuumoberfläche 2a keinen gestuften Abschnitt auf. Der Vakuumchuck 1 weist das elastische Element 4 zwischen der Vakuumoberfläche 2a und dem Vakuumpad 3 auf dem äußeren Umfangsabschnitt der Vakuumoberfläche 2a auf. Eine Höhe h, welche der Abstand zwischen dem inneren Umfangsabschnitt der Vakuumoberfläche 2a und dem höchsten Punkt des elastischen Elements 4 (der höchste Punkt in der Darstellung der 3) ist, ist 1 mm oder mehr.
  • Auch für den Vakuumchuck 1 des in 3 dargestellten Ausführungsbeispiels ist das elastische Element 4 mit einer Höhe h von 1 mm oder mehr zwischen der Vakuumoberfläche 2a und dem Vakuumpad 3 auf dem äußeren Umfangsabschnitt der Vakuumoberfläche 2a bereitgestellt; somit kann die Auswirkung lokaler Reibung durch das elastische Element gedämpft werden, sodass verhindert werden kann, dass Defekte, wie Kontaktmarkierungen, oder Fehler ausgebildet werden. Weiterhin verschlechtert sich, da beispielsweise ein Gummielement benutzt wird, das Vakuumpad 3, welches in Kontakt mit dem elastischen Element 4 steht, kaum mit der Zeit, und das Element wird kaum auf dem Umfangsabschnitt deformiert, weil das elastische Element 4 nur elastisch deformiert wird; somit kann der obige Effekt und der Ansaugeffekt für den Siliziumwafer W für eine lange Dauer sichergestellt werden.
  • Für einen Vakuumchuck gemäß dieser Offenbarung ist der gestufte Abschnitt 2b bevorzugt auf dem Umfangsabschnitt der Vakuumchuckplattform 2 wie in 2 dargestellt ausgebildet. Es ist bezüglich des Haltens des Siliziumwafers W durch Ansaugen vorteilhaft, den gestuften Abschnitt 2b auszubilden, und somit kann der vorteilhafte Effekt dieser Offenbarung besonders effektiv erhalten werden.
  • Für einen Vakuumchuck dieser Offenbarung ist das elastische Element 4 bevorzugt ein Gummielement. Das elastische Element 4 verschlechtert sich kaum mit der Zeit, und das Element wird kaum auf dem Umfangsabschnitt deformiert, und somit kann der obige Effekt und der Ansaugeffekt für den Siliziumwafer W für eine lange Dauer sichergestellt werden. In diesem Fall ist die Shore-A-Härte des Gummielements bevorzugt 50 bis 70. Wenn die Shore-A-Härte 50 oder mehr ist, wird die Form des elastischen Elements in gewissem Maße beibehalten, und der Siliziumwafer W kann stabil angesaugt werden; auf der anderen Seite kann, wenn die Shore-A-Härte 70 oder weniger ist, der obige Effekt des Dämpfens der Auswirkung lokaler Reibung verlässlicher erhalten werden.
  • Für einen Vakuumchuck dieser Offenbarung kann die Höhe h nur 1 mm sein, und ist bevorzugt 1 mm oder mehr und 3 mm oder weniger. Wenn die Höhe 1 mm oder mehr ist, kann der obige Effekt des Dämpfens der Auswirkung lokaler Reibung erhalten werden, auf der anderen Seite kann, wenn die Höhe 3 mm oder weniger ist, der Siliziumwafer W stabil angesaugt werden.
  • Ausführungsbeispiele dieser Offenbarung wurden oben beschrieben; diese Offenbarung ist jedoch in keiner Weise auf die obigen Ausführungsbeispiele begrenzt.
  • In dieser Offenbarung kann zumindest ein Teil des elastischen Elements 4 nur auf zumindest einen Teil des Umfangsabschnitts der Vakuumchuckplattform 2 angeordnet sein.
  • Beispielsweise kann bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel das elastische Element 4 angeordnet sein, nur auf der oberen Oberfläche des Umfangsabschnitts der Vakuumchuckplattform vorhanden zu sein.
  • Als Nächstes werden Beispiele dieser Offenbarung beschrieben; diese Offenbarung ist jedoch in keiner Weise auf die folgenden Beispiele beschränkt.
  • BEISPIELE
  • Im Hinblick darauf, die vorteilhaften Effekte dieser Offenbarung zu bestätigen, wurde ein Test durchgeführt, um Defekte auf einer Vakuumoberfläche eines Siliziumwafers zu evaluieren, welcher unter Benutzung eines Vakuumchucks gemäß Beispielen 1, 2, und einem Vergleichsbeispiel einem Abschrägungspolieren unterworfen wurde. Eine für das Abschrägungspolieren verwendete Vorrichtung, das benutzte Material und die Polierbedingungen waren wie folgt.
  • < Benutzte Vorrichtung, benutztes Material >
  • Benutzte Vorrichtung: Fine Surface E-300 hergestellt von BBS KINMEI CO., LTD.
  • Benutzter Wafer: Siliziumwafer mit einem Durchmesser von 300 mm Benutztes Material: Vakuumpad POLYPAS (hergestellt von Fujibo Holdings, Inc.)
  • < Bearbeitungsbedingungen >
    • Kantenpolierzeit: 80 (s)
    • Slurry (Polierflüssigkeit) Flussrate: 2,7 ± 0,5 (l/min)
    • Polieransaugdruck: 90 (kPa) fast konstant
    • pH-Wert der Slurry (Polierflüssigkeit): 9,0 bis 12,00
  • In Beispielen wurde der in 2 dargestellte Vakuumchuck benutzt, und in dem Vergleichsbeispiel wurde der in 1 dargestellte Vakuumchuck benutzt. In dem Beispiel 1 war die Höhe h 1,2 mm, und in dem Beispiel 2 war die Höhe h 2 mm.
  • Die Auswertung wurde wie unten beschrieben durchgeführt.
  • < Aussehen der Vakuumoberfläche >
  • 30 Proben (zehn für jedes Beispiel, zehn für das Vergleichsbeispiel) von Siliziumwafern, die dem obigen Abschrägungspolieren unterworfen wurden, wurden einer Auswertung der Anzahl von Defekten auf der Vakuumoberfläche unter Benutzung eines automatischen Aussehensinspektionssystems für die vordere/rückseitige Oberfläche (RXM-1200 hergestellt durch RAYTEX CORPORATION), unterworfen. Die Auswertungsergebnisse sind in der unten stehenden Tabelle 1 angegeben. In der Tabelle 1 ist die Anzahl von Defekten als der Durchschnitt für die jeweiligen zehn Proben ausgedrückt.
  • < Vakuumoberfläche LPD >
  • 30 Proben (zehn für jedes Beispie, zehn für das Vergleichsbeispiel) von Siliziumwafern, die dem obigen Abschrägungspolieren unterworfen wurden, wurden einer Auswertung der Anzahl von LPDs auf der Vakuumoberfläche unter Benutzung eines LPD-Inspektionssystems (Sufscan SP2, hergestellt von KLA-Tencor Corporation) unterworfen. Die Auswertungsergebnisse sind in der Tabelle 1 angegeben. In der Tabelle 1 ist die Anzahl von LPDs als der Durchschnitt für die jeweiligen zehn Proben ausgedrückt.
  • Tabelle 1
    N Anzahl Aussehen der Vakuumoberfläche LPDs der Vakuumoberfläche
    Beispiel 1 10 1 4
    Beispiel 2 10 0 4
    Vergleichsbeispiel 10 5 11
  • Die Tabelle 1 demonstriert, dass die Anzahl von Defekten auf der Vakuumoberfläche des Siliziumwafers in den Beispielen 1 und 2 kleiner war verglichen mit dem Vergleichsbeispiel. In der Auswertung des Aussehens der Vakuumoberfläche wurde der vorteilhafte Effekt dieser Offenbarung auch durch die Tatsache unterstützt, dass in dem Vergleichsbeispiel die Defekte hauptsächlich auf dem äußeren Umfangsabschnitt ausgebildet wurden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1:
    Vakuumchuck
    2:
    Vakuumchuckplattform
    2a:
    Vakuumoberfläche
    2b:
    Gestufter Abschnitt
    3:
    Vakuumpad
    4:
    Elastisches Element
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2016111116 A [0007, 0008]

Claims (5)

  1. Vakuumchuck, umfassend: eine Vakuumchuckplattform mit einer kreisförmigen Vakuumoberfläche; und ein auf der Vakuumoberfläche bereitgestelltes Vakuumpad, wobei weiterhin in einem äußeren Umfangsabschnitt der Vakuumoberfläche ein elastisches Element zwischen der Vakuumoberfläche und dem Vakuumpad bereitgestellt ist, und eine Höhe h, die ein Abstand zwischen einem inneren Umfangsabschnitt der Vakuumoberfläche und einem höchsten Punkt des elastischen Elements ist, 1 mm oder mehr ist.
  2. Vakuumchuck gemäß Anspruch 1, wobei in der Vakuumchuckplattform ein gestufter Abschnitt auf dem äußeren Umfangsabschnitt ausgebildet ist.
  3. Vakuumchuck gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das elastische Element ein Gummielement ist.
  4. Vakuumchuck gemäß Anspruch 3, wobei eine Shore-A-Härte des Gummielements 50 bis 70 ist.
  5. Vakuumchuck gemäß Anspruch 1, wobei die Höhe h 3 mm oder weniger ist.
DE112018006636.3T 2017-12-27 2018-10-16 Vakuumchuck Active DE112018006636B4 (de)

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