JP2000232083A - 半導体ウエハのユニバーサルチャック機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 半導体ウエハをバキューム吸着して研削また
は研磨するのに用いる径の異なる半導体ウエハに共通し
て使用可能なウエハのユニバーサルチャック機構の提
供。 【解決手段】 複数の環状溝４ａ〜４ｄの底部に各々球
状弁５ｚの弁座５ｓを備える中空状の連通管５ｈを各々
起立させ、かつ、この連通管内部には上方の圧縮スプリ
ング５ｊと下方の圧縮スプリング５ｉとで挟持した遊動
自在な球状弁を球状弁が弁座よりも上の位置に浮いて存
在するように介在させ、かつ、下方の圧縮スプリングが
存在する連通管の場所に水平方向に一端が封栓され、他
端が中央凹陥部に連通する通気管を備えるフレーム本体
４の下面に設けられる自動切替機構５、これらフレーム
本体４および自動切替機構５を軸承する中空管８および
上端が自動切替機構５の中央凹陥部５ｆに連通し、下端
がバキューム機器に連通されている前記中空軸８の内部
に設けられた中空軸７を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、径が異なった半導
体ウエハであっても１台のチャックテーブルでウエハを
吸着し、研削あるいは研磨できるユニバーサルチャック
機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハの研削、研磨に用いるバキ
ュームチャック機構１としては、例えば図７に示すよう
に不通気性部材で形成した円盤形状のフレーム本体４の
中心部に中央凹陥部を形成し、該凹陥部に通気性のポー
ラスセラミック製円盤状取付板または通気孔を有する不
通気性部材で構成された円盤状取付板３を積載し、この
取付板３とフレーム４間で形成された通気路４ｅに上端
を臨ませ、他端７ｂをバキュームポンプ、コンプレッサ
ー等のバキューム機器（図示されていない）にロータリ
ージョイント１０を介して連結された中空管７をフレー
ム本体４を軸承する中空軸８に内蔵させたものが利用さ
れている。図中、９はベアリングである。

【０００３】取付板３に載せられたウエハｗは、中空管
７を減圧することにより取付板３にバキューム吸着さ
れ、ついでモーターＭの回転駆動を軸８に伝えて軸８を
回転させ、ウエハ表面にスピンドル軸に軸承された砥石
を押し当て、砥石を回転させることにより研削される。

【０００４】半導体ウエハの研削、研磨に用いるバキュ
ームチャックとしては、従来はウエハ径に応じて径の異
なるウエハ吸着取付板を用意し、その都度、ウエハの径
に応じて最適なウエハ吸着取付板を用いていた。従っ
て、径の異なるウエハを研削するときはチャックのウエ
ハ吸着板を取り替える必要があり、研削作業が中断され
る。

【０００５】かかる欠点をなくすチャックとして、径の
異なるウエハでも１台のチャックでウエハを吸着し、研
削（研磨）を行えるユニバーサルチャック取付板が提案
され、実用化されている（特開平３−３２５３７号、同
８−１４６４号、同８−１４８５４８号、同９−１７４
３６４号）。

【０００６】ユニバーサルチャック機構１は、例えば図
５および図６に示されるように、（Ａ）通気性ポーラス
セラミック製円板１２を中心とし、この円板の外周に軸
心を同一、かつ、高さを同一にした複数の通気性ポーラ
スセラミック製環状体１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ
が配列され、前記通気性ポーラスセラミック製円板１２
と通気性ポーラスセラミック製環状体１３ａ，１３ｂ，
１３ｃ，１３ｄ…の間およびこれら通気性ポーラスセラ
ミック製環状体同士の間に、幅が数ミリメートル、高さ
が前記円板と同一の非通気性薄膜環状仕切壁１４ａ，１
４ｂ，１４ｃ…が配列されて全体として１枚の円盤を構
成するウエハ取付板１５、および（Ｂ）上面にこの取付
板を収納する凹状環状縁部１６を有し、取付板１５の下
側に位置する上面部分の中心部に凹陥部１７を設けると
共に、該凹陥部１７を中心にして複数の流体通路用の環
状溝１８ａ，１８ｂ，１８ｃが同心円状に設けられ、該
環状溝には複数の吸気孔１９，１９，１９，１９，１９
が各々垂直方向に設けられたウエハ取付板収納フレーム
２０、および（Ｃ）取付板の非通気性薄膜環状仕切壁と
前記フランジの環状溝に設けられた吸気孔により構成さ
れた吸気領域における通気性ポーラスセラミック製円
板、通気性ポーラスセラミック製環状体の各底面を吸気
する吸気手段２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ、この吸
気手段を減圧、または加圧する、あるいは水等の液体を
供給するパイプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ、これ
らパイプに取り付けられた切替バルブ２３ａ，２３ｂ，
２３ｃ，２３ｄを有している。

【０００７】前記パイプは、図示されていないが、コン
プレッサー、吸水ポンプ、真空ポンプ等に接続されてい
る。このユニバーサルチャック機構は、通常中空軸に軸
承された回転テーブルに備え付けられ、ウエハをチャッ
クの取付板に置き、ウエハの径により円板とどの位置の
環状体を吸気させるか決め、吸気手段２１の切替バルブ
２２ａおよび他の切替バルブ２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを
開き、減圧してウエハを吸着した後、砥石または研磨パ
ッドをウエハ面に押圧し、ウエハおよび砥石または研磨
パッドの両方を回転させてウエハを研削または研磨す
る。研削または研磨中、研削剤または研磨剤スラリーが
ウエハ面または研磨パッド面に供給されることもある。

【０００８】また、ユニバーサルチャック機構は、ウエ
ハをバキュームチャックに吸着させる前にウエハ裏面を
洗浄する仮置台のウエハチャックとして利用されること
もある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述のユニバーサルチ
ャック機構では、ウエハの径に応じていちいち作業者が
切替弁を切り替える作業が必要である。本発明は、かか
る作業者の切替弁の切り替え作業を不要とするユニバー
サルチャック機構の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、半導体ウエハ
をバキューム吸着して研削または研磨するのに用いる径
の異なる半導体ウエハに共通して使用可能なウエハのユ
ニバーサルチャック機構１において、該ユニバーサルチ
ャック機構は （Ａ）円盤形状のフレーム本体４を不通気性部材で形成
し、該フレーム本体の中心部に中央凹陥部４ｆを形成
し、該中央凹陥部より外方へ向って兼用されるウエハ径
に応じた同心の複数環状溝４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄをフ
レーム表面部に形成し、かつ、後述する自動切替機構５
の上面壁に設けられた複数環状溝５ｂ，５ｃ，５ｄと連
通する複数の流体通路４ｂ’，４ｃ’，４ｄ’を有する
フレーム本体４、

【００１１】（Ｂ）前記フレーム本体の同心の複数環状
溝４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに接する部分は通気性部材で
形成され、かつ兼用されるウエハ径に応じて円筒状の不
通気性壁で前記通気性部材が仕切られている、前記フレ
ーム本体４の上面に積載された円盤状のウエハ取付板
３、

【００１２】（Ｃ）フレーム本体４の中心部の中央凹陥
部４ｆと軸を同軸として設けられた中央凹陥部５ｆを有
し、上面壁にはウエハ径に応じた同心の複数環状溝５
ｂ，５ｃ，５ｄが設けられ、この各々の環状溝５ｂ，５
ｃ，５ｄの底部に球状弁５ｘ，５ｙ，または５ｚの弁座
５ｓを備える中空状の連通管５ｈを各々起立させ、か
つ、この連通管５ｈ内部には上方の圧縮スプリング５ｊ
と下方に圧縮スプリング５ｉで挟持した遊動自在な球状
弁を球状弁が前記弁座５ｓよりも上の位置で浮んで存在
するように介在させ、かつ、下方の圧縮スプリングが存
在する連通管の場所に水平方向に一端が封栓５ｇされ、
他端が中央凹陥部５ｆに連通する通気管５ｌ，５ｍ，５
ｎを備える前記フレーム本体の下面に設けられる自動切
替機構５、

【００１３】（Ｄ）これらフレーム本体４および自動切
替機構５を軸承する中空軸８、および （Ｅ）上端が自動切替機構５の中央凹陥部５ｆに連通
し、下端がバキューム機器に連通されている前記中空軸
８の内部に設けられた中空管７、を備える半導体ウエハ
のユニバーサルチャック機構を提供するものである。

【００１４】ウエハを取付板３上に載せ、中空管７を減
圧するとウエハにより通気部材が塞がれている部分の連
通管においては、減圧初期の連通管の球状弁上部は大気
圧から減圧の状態となり、球状弁下部は減圧となる。下
方の圧縮スプリングには上方の圧縮スプリングの荷重、
球状弁の荷重、および減圧力の合計の力が負荷される
が、下方の圧縮スプリングとして縮む量がこれら合計の
荷重では球状体下部が弁座に当接しない量となるように
バネ弾性率のものを選ぶことにより、球状弁が弁座５ｓ
より浮んだ（便座と球状弁間に空隙が存在し、球状弁の
上下の圧力は同じ減圧度）状態が保たれ、ウエハを吸引
する。

【００１５】一方、ウエハが載っていない部分の連通管
においては、球状弁の上部には上方の圧縮スプリングの
荷重と大気圧の合計の力が負荷し、下方の圧縮スプリン
グには大気圧、上方の圧縮スプリングの荷重、球状弁の
荷重、および減圧力の合計の力が負荷されるが、下方の
圧縮スプリングとして縮む量がこれら合計の荷重で球状
体下部が弁座に当接する量となるようにバネ弾性率のも
のを選ぶことにより、球状弁が弁座５ｓに座り（便座と
球状弁間に空隙が存在しない。球状弁の上下の圧力は異
なる）、ウエハを吸引しない。

【００１６】本発明は、上記ウエハ取付板として、通気
性ポーラスセラミック製円板を中心とし、この円板の外
周に軸心を同一、かつ、高さを同一にした複数の通気性
ポーラスセラミック製環状体が配列され、前記通気性ポ
ーラスセラミック製円板と通気性ポーラスセラミック製
環状体の間および通気性ポーラスセラミック製環状体同
士の間には、幅が０．１〜０．８ｍｍ、高さが前記円板
と同一の溶射セラミックの不通気性薄膜環状仕切壁が配
列されて全体として１枚の円盤を構成する、ユニバーサ
ルチャック用ウエハ取付板を用いる。

【００１７】不通気性薄膜環状仕切壁の厚み幅が０．１
〜０．８ｍｍ、高さが前記円板と同一であるので、この
不通気性薄膜環状仕切壁の形状が研削あるいは研磨され
たウエハに転写されず、表面が平坦なウエハが得られ
る。

【００１８】本発明はまた、半導体ウエハをバキューム
吸着して研削または研磨するのに用いる径の異なる半導
体ウエハに共通して使用可能なウエハのユニバーサルチ
ャック機構１において、該ユニバーサルチャック機構は

【００１９】（Ａ）円盤形状のフレーム本体４を不通気
性部材で形成し、該フレーム本体の中心部に中央凹陥部
４ｆを形成し、該中央凹陥部より外方へ向って兼用され
るウエハ径に応じた同心の複数環状溝４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄをフレーム表面部に形成し、かつ、後述する自
動切替機構５の上面壁に設けられた複数環状溝５ｂ，５
ｃ，５ｄと連通する複数の流体通路４ｂ’，４ｃ’，４
ｄ’を有するフレーム本体４、

【００２０】（Ｂ）不通気性部材で構成された円盤状取
付板であって、前記フレーム本体の同心の複数環状溝４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに接する部分には同心円状に流体
通路用孔が上下方向に貫通して設けられてなる、前記フ
レーム本体の上面に積載された円盤状のウエハ取付板
３、

【００２１】（Ｃ）フレーム本体４の中心部の中央凹陥
部４ｆと軸を同軸として設けられた中央凹陥部５ｆを有
し、上面壁にはウエハ径に応じた同心の複数環状溝５
ｂ，５ｃ，５ｄが設けられ、この各々の環状溝５ｂ，５
ｃ，５ｄの底部に球状弁５ｘ，５ｙ，または５ｚの弁座
５ｓを備える中空状の連通管５ｈを各々起立させ、か
つ、この連通管５ｈ内部には上方の圧縮スプリング５ｊ
と下方に圧縮スプリング５ｉで挟持した遊動自在な球状
弁を球状弁が前記弁座５ｓよりも上の位置に浮んで存在
するように介在させ、かつ、下方の圧縮スプリングが存
在する連通管の場所に水平方向に一端が封栓５ｇされ、
他端が中央凹陥部５ｆに連通する通気管５ｌ，５ｍ，５
ｎを備える前記フレーム本体の下面に設けられる自動切
替機構５、

【００２２】（Ｄ）これらフレーム本体４および自動切
り替え機構５を軸承する中空軸８、および （Ｅ）上端が自動切り替え機構５の中央凹陥部５ｆに連
通し、下端がバキューム機器に連通されている前記中空
軸８の内部に設けられた中空管７を備える半導体ウエハ
のユニバーサルチャック機構を提供するものである。

【００２３】ウエハを取付板３上に載せ、中空管７を減
圧するとウエハにより通気部材が塞がれている部分の連
通管においては、減圧初期の連通管の球状弁上部は大気
圧から減圧の状態となり、球状弁下部は減圧となる。下
方の圧縮スプリングには上方の圧縮スプリングの荷重、
球状弁の荷重、および減圧力の合計の力が負荷される
が、下方の圧縮スプリングとして縮む量がこれら合計の
荷重では球状体下部が弁座に当接しない量となるように
バネ弾性率のものを選ぶことにより、球状弁が弁座５ｓ
より浮んだ（便座と球状弁間に空隙が存在し、球状弁の
上下の圧力は同じ減圧度）状態が保たれ、ウエハを吸引
する。

【００２４】一方、ウエハが載っていない部分の連通管
においては、球状弁の上部には上方の圧縮スプリングの
荷重と大気圧の合計の力が負荷し、下方の圧縮スプリン
グには大気圧、上方の圧縮スプリングの荷重、球状弁の
荷重、および減圧力の合計の力が負荷されるが、下方の
圧縮スプリングとして縮む量がこれら合計の荷重で球状
体下部が弁座に当接する量となるようにバネ弾性率のも
のを選ぶことにより、球状弁が弁座５ｓに座り（便座と
球状弁間に空隙が存在しない。球状弁の上下の圧力は異
なる）、ウエハを吸引しない。

【００２５】また、取付板は不通気性板、例えばアルミ
ニウム板を穿孔することにより製作できるので安価であ
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、４インチ、６インチ、８イ
ンチと３種の径の異なるユニバーサルチャック機構を具
体例として、図面を用いて本発明を詳細に説明する。図
１は、本発明のユニバーサルチャック機構上部の要部を
示す部分断面図で、図２および図３においてＩ−Ｉで切
断したものである。図２はフレーム本体の上面図、図３
は自動切替機構の上面図、図４は自動切替機構の連通管
部分の拡大断面図である。

【００２７】図１、図２および図３において、１はユニ
バーサルチャック機構、２は基台、３はユニバーサルチ
ャック取付板、４はフレーム本体、５は自動切替機構、
６はボルト、７は中空管、８は中空軸である。

【００２８】フレーム本体：フレーム本体４はアルミニ
ウム、鉄鋼等の不通気性部材で構成された円盤状のもの
で、基台２を刳り抜いて研削装置あるいは研磨装置に据
え付けられる。フレーム本体は中心部に中央凹陥部４ｆ
を形成し、該中央凹陥部より外方へ向って兼用されるウ
エハ径に応じた同心の複数環状溝４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄと最内側の環状溝４ａを連結する気体流路用溝４ｅを
フレーム表面部に形成し、かつ、後述する自動切り替え
機構５の上面壁に設けられた複数環状溝５ｂ，５ｃ，５
ｄと連通する流体通路４ｂ’，４ｃ’，４ｄ’を有す
る。フレーム本体４はボルト６により自動切替機構５の
上面に固定される。

【００２９】ウエハ取付板：ウエハ取付板３としては、
前記フレーム本体の同心の複数環状溝４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄに接する部分は通気性部材で形成され、かつ兼
用される４インチ、６インチ、８インチの３種のウエハ
径に応じて円筒状の不通気性壁で前記通気性部材が仕切
られている円盤状のウエハ取付板が挙げられる。このウ
エハ取付板３は、例えば、通気性ポーラスセラミック製
円板１２を中心とし、この円板の外周に軸心を同一、か
つ、高さを同一にした複数の通気性ポーラスセラミック
製環状体１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが配列され、
前記通気性ポーラスセラミック製円板と通気性ポーラス
セラミック製環状体の間および通気性ポーラスセラミッ
ク製環状体同士の間には、幅が０．１〜０．８ｍｍ、高
さが前記円板と同一の溶射セラミックの不通気性薄膜環
状仕切壁１４ａ，１４ｂ，１４ｃが配列されて全体とし
て１枚の円盤を構成する、ユニバーサルチャック用ウエ
ハ取付板３である。

【００３０】上記取付板の通気性円板、環状体のポーラ
スセラミックは、窒化珪素、窒化硼素、炭化珪素、珪
石、カーボランダム、アルミナ、チタンカーバイト等の
セラミック粉末を、メタクリル酸ｎ−ブチル・メタクリ
ル酸共重合体、メタクリル酸ｎ−ブチル・メタクリル酸
・スチレン共重合体、メタクリル酸ｎ−ブチル・メタク
リル酸・メタクリル酸メチル共重合体等のアクリル系水
性エマルジョンをバインダーとしてシート状に形成した
グリーンシートを円板または環状体に成型し、これを先
に６００〜９００℃で仮焼し、ついで１０００〜１３０
０℃で焼成して得た焼成物を円筒形研削盤（研磨盤）や
平面研削盤（研磨盤）を用いて外周面、内周面、表裏面
を平坦に研削（研磨）することにより製造される。

【００３１】非通気性環状薄膜仕切壁は、上記通気性ポ
ーラスセラミック製円板の外周に、前記セラミック粉末
を６００〜８００℃で溶射して幅２〜３ｍｍの環状の非
通気性環状体膜を形成し、この非通気性環状体膜を研削
して幅０．１〜０．８ｍｍの非通気性薄膜環状体とし、
この非通気性薄膜環状体の外周にグリーンシートを上記
のように仮焼・焼成（燒結）して通気性ポーラスセラミ
ック製環状体を形成し、この通気性ポーラスセラミック
製環状体の外周にセラミック粉末を溶射して環状の非通
気性環状仕切壁膜を形成し、この非通気性環状仕切壁膜
を研削して幅０．１〜０．８ｍｍの非通気性薄膜環状仕
切壁とし、この非通気性薄膜環状仕切壁の外周にグリー
ンシートを焼結して通気性ポーラスセラミック製環状体
を形成させる。

【００３２】通気性ポーラスセラミック製環状体および
非通気性薄膜環状仕切壁の数は、ユニバーサルチャック
をどの径のウエハ兼用にするかにより決まる。取付板の
厚みは、１０〜３０ｍｍが一般である。ウエハ取付板
は、また、アルミニウム製板、ポリ塩化ビニル板等の不
通気製円盤に前記フレーム本体の同心の複数環状溝４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに接する部分に同心円状に流体通
路用孔を上下方向に貫通して設けたものであってもよ
い。

【００３３】自動切替機構：自動切替機構５は、フレー
ム本体４の中心部の中央凹陥部４ｆと軸を同じくして中
央凹陥部５ｆを有し、上面壁にはウエハ径に応じた同心
の複数環状溝５ｂ，５ｃ，５ｄが設けられ、この各々の
環状溝５ｂ，５ｃ，５ｄの底部に球状弁５ｘ，５ｙ，ま
たは５ｚの弁座５ｓを備える中空状の連通管５ｈを各々
起立させ、かつ、この連通管５ｈ内部には上方の圧縮ス
プリング５ｊと、下方の圧縮スプリング５ｉで挟持した
遊動自在な球状弁を球状弁が前記弁座５ｓよりも上の位
置に浮遊するように介在させ、かつ、下方の圧縮スプリ
ングが存在する連通管の場所に水平方向に一端が封栓５
ｇされ、他端が中央凹陥部５ｆに連通する通気管５ｌ，
５ｍ，５ｎを備えるものである。この自動切替機構５は
前記フレーム本体４の下面に設けられる。５ｋはＯ−リ
ング、５ｒ，５ｐはボルトである。

【００３４】図３に示す自動切替機構５は、４インチ用
連通管５ｘ，６インチ用連通管５ｙ，８インチ用連通管
５ｚを放射状に分散させ、かつ、水平方向に設けられた
４インチ用通気管５ｌ，６インチ用通気管５ｍ，８イン
チ用通気管５ｎをそれぞれ設けているが、構造を簡略す
るために水平方向の通気管を１本とし、この１本の通気
管の上に連通管５ｘ，５ｙ，５ｚをそれぞれのウエハ径
に応じて連立させた構造のものでもよい。

【００３５】圧縮スプリングのバネ弾性率は、中空管７
の減圧度、球状弁の重さにも依存するが、中空管７の減
圧前は、球状弁が弁座５ｓより上の位置に存在し、ウエ
ハが取付板３に載せられ、中空管７が減圧された際は、
ウエハが載って通気性部剤が塞がれている部分の連通管
においては、減圧度、上方圧縮スプリング荷重および球
状弁荷重の合計の力が加わっても下方の圧縮スプリング
の縮む量が球状弁が弁座５ｓより浮いて弁座と球状弁の
間に空隙が生じる量となり、一方、ウエハが載っていな
い部分の連通管においては、大気圧、減圧度、上方圧縮
スプリング荷重および球状弁荷重の合計の力が加わって
下方の圧縮スプリングの縮む量が球状弁が弁座５ｓに坐
る量となるように上下の圧縮スプリングのバネ弾性率を
選択する。

【００３６】具体例として、上側にバネ弾性率の高い圧
縮スプリングを、下側にバネ弾性率の低い圧縮スプリン
グを用いる。例えば中空管７の減圧度が、−８０ｋＰ
ａ、球状弁の径が１２ｍｍのときは、上方の圧縮スプリ
ング５ｊに０．９８Ｎ／ｍｍ、下方の圧縮スプリング５
ｉに０．２９Ｎ／ｍｍのバネ弾性率のものを用いる。

【００３７】中空管、中空軸：前記フレーム本体４およ
び自動切替機構５は中空軸８に軸承される。そして、中
空軸８の中空部内には、上端が自動切替機構５の中央中
央凹陥部５ｆに連通し、下端がバキューム機器に連通さ
れている中空管７が内蔵される。

【００３８】かかるユニバーサルチャック機構のウエハ
取付板３上にウエハを載せ、中空管７をバキュームポン
プで吸引して減圧すると、ウエハが載っている部分に位
置する連通管内部においては球状弁が弁座より浮いた状
態で、ウエハが載っていない部分の連通管においては球
状弁が弁座に座って通気管内に外部の異物を吸引しな
い。ウエハがチャック機構にバキューム吸着された後、
中空軸８を回転させ、ウエハ表面にスピンドル軸に軸承
された砥石または研磨パッドを押し当て、両軸を回転さ
せてウエハの研削または研磨を行う。

【００３９】以上の例は、４インチ、６インチ、８イン
チ径と３種の径の異なったウエハの兼用のために環状溝
が４つの例で示したが、兼用されるウエハが２種のとき
は環状溝も当然減ることは記載するまでもない。また、
図１では封栓はボルト式の螺着するものを示したが、通
気管の一端を密封できるものであればゴム栓でも、発泡
体栓であってもよい。

【００４０】さらに、ウエハをユニバーサルチャック機
構の取付板から取り外すには、中空管７のバキュームを
止め、バキューム吸着が解放されると弁座５ｓに座って
いた球状弁は下方の圧縮スプリングの伸びにつれて弁座
から浮遊し、球状弁の上下の圧力が大気圧と等しくな
り、また、球状弁が浮んでいた連通管内ではバキューム
を止めると直に球状弁の上下の圧力が等しくなり、ウエ
ハを吸着パッドまたはロボットのハンドアームで搬送で
きる。

【００４１】

【発明の効果】本発明のユニバーサルチャック機構は、
載せられたウエハの径によりウエハが載っている部分に
位置する連通管はウエハを吸引するように球状弁を自動
的に作動させ、ウエハが載っていない部分に位置する連
通管はウエハを吸引しないように自動的に弁座に座るの
で、ウエハ径が変えられる際、従来のように作業者が切
替弁を切り替えるという作業が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ユニバーサルチャック機構の要部を示す部分
断面図である。

【図２】 フレーム本体の上面図である。

【図３】 自動切替機構の上面図である。

【図４】 自動切替機構の連通管の部分断面図である。

【図５】 ユニバーサルチャックテーブルの一部を切り
欠いた斜視図である。

【図６】 図５のＡ−Ａ線での切断図である。

【図７】 従来のユニバーサルチャック機構の部分断面
図である。

【符号の説明】

１ ユニバーサルチャック機構 ｗ ウエハ ２ 基台板 ３ ウエハ取付板 ４ フレーム本体 ５ 自動切替機構 ５ｈ 連通管 ５ｉ 下方圧縮スプリング ５ｊ 上方圧縮スプリング ５ｓ 弁座 ５Ｚ 球状弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウエハをバキューム吸着して研削
   または研磨するのに用いる径の異なる半導体ウエハに共
   通して使用可能なウエハのユニバーサルチャック機構１
   において、該ユニバーサルチャック機構は （Ａ）円盤形状のフレーム本体４を不通気性部材で形成
   し、該フレーム本体の中心部に中央凹陥部４ｆを形成
   し、該中央凹陥部より外方へ向って兼用されるウエハ径
   に応じた同心の複数環状溝４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄをフ
   レーム表面部に形成し、かつ、フレーム本体の上下方向
   に後述する自動切替機構５の上面壁に設けられた複数環
   状溝５ｂ，５ｃ，５ｄと連通する複数の流体通路４
   ｂ’，４ｃ’，４ｄ’を有するフレーム本体４、 （Ｂ）前記フレーム本体の同心の複数環状溝４ａ，４
   ｂ，４ｃ，４ｄに接する部分は通気性部材で形成され、
   かつ兼用されるウエハ径に応じて円筒状の不通気性壁で
   前記通気性部材が仕切られている、前記フレーム本体４
   の上面に積載された円盤状のウエハ取付板３、 （Ｃ）フレーム本体４の中心部の中央凹陥部４ｆと軸を
   同軸とする中央凹陥部５ｆを有し、上面壁にはウエハ径
   に応じた同心の複数環状溝５ｂ，５ｃ，５ｄが設けら
   れ、この各々の環状溝５ｂ，５ｃ，５ｄの底部に球状弁
   ５ｘ，５ｙ，または５ｚの弁座５ｓを備える中空状の連
   通管５ｈを各々起立させ、かつ、この連通管５ｈ内部に
   は上方の圧縮スプリング５ｊと下方の圧縮スプリング５
   ｉで挟持した遊動自在な球状弁を球状弁が前記弁座より
   も上の位置に浮いて存在するように介在させ、かつ、下
   方の圧縮スプリングが存在する連通管の場所に水平方向
   に一端が封栓５ｇされ、他端が中央凹陥部５ｆに連通す
   る通気管５ｌ，５ｍ，５ｎを備える前記フレーム本体の
   下面に設けられる自動切替機構５、 （Ｄ）これらフレーム本体４および自動切替機構５を軸
   承する中空管８、および （Ｅ）上端が自動切替機構５の中央凹陥部５ｆに連通
   し、下端がバキューム機器に連通されている前記中空軸
   ８の内部に設けられた中空軸７、を備える半導体ウエハ
   のユニバーサルチャッタ機構。
2. 【請求項２】 ウエハ取付板が、通気性ポーラスセラミ
   ック製円板を中心とし、この円板の外周に軸心を同一、
   かつ、高さを同一にした複数の通気性ポーラスセラミッ
   ク製環状体が配列され、前記通気性ポーラスセラミック
   製円板と通気性ポーラスセラミック製環状体の間および
   通気性ポーラスセラミック製環状体同士の間には、幅が
   ０．１〜０．８ｍｍ、高さが前記円板と同一の溶射セラ
   ミックの不通気性薄膜環状仕切壁が配列されて全体とし
   て１枚の円盤を構成する、ユニバーサルチャック用ウエ
   ハ取付板である、請求項１に記載の半導体ウエハのユニ
   バーサルチャック機構。
3. 【請求項３】 半導体ウエハをバキューム吸着して研削
   または研磨するのに用いる径の異なる半導体ウエハに共
   通して使用可能なウエハのユニバーサルチャック機構１
   において、該ユニバーサルチャック機構は （Ａ）円盤形状のフレーム本体４を不通気性部材で形成
   し、該フレーム本体の中心部に中央凹陥部４ｆを形成
   し、該中央凹陥部より外方へ向って兼用されるウエハ径
   に応じた同心の複数環状溝４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄをフ
   レーム表面部に形成し、かつ、後述する自動切替機構５
   の上面壁に設けられた複数環状溝５ｂ，５ｃ，５ｄと連
   通する複数の流体通路４ｂ’，４ｃ’，４ｄ’を有する
   フレーム本体４、 （Ｂ）不通気性部材で構成された円盤状取付板であっ
   て、前記フレーム本体の同心の複数環状溝４ａ，４ｂ，
   ４ｃ，４ｄに接する部分には同心円状に流体通路用孔が
   上下方向に貫通して設けられてなる、前記フレーム本体
   の上面に積載された円盤状のウエハ取付板３、 （Ｃ）フレーム本体４の中心部の中央凹陥部４ｆと軸を
   同軸として設けられた中央凹陥部５ｆを有し、上面壁に
   はウエハ径に応じた同心の複数環状溝５ｂ，５ｃ，５ｄ
   が設けられ、この各々の環状溝５ｂ，５ｃ，５ｄの底部
   に球状弁５ｘ，５ｙ，または５ｚの弁座５ｓを備える中
   空状の連通管５ｈを各々起立させ、かつ、この連通管５
   ｈ内部には上方の圧縮スプリング５ｊと下方に圧縮スプ
   リング５ｉで挟持した遊動自在な球状弁を球状弁が前記
   弁座よりも上の位置に浮いて存在するように介在させ、
   かつ、下方の圧縮スプリングが存在する連通管の場所に
   水平方向に一端が封栓５ｇされ、他端が中央凹陥部５ｆ
   に連通する通気管５ｌ，５ｍ，５ｎを備える前記フレー
   ム本体の下面に設けられる自動切替機構５、 （Ｄ）これらフレーム本体４および自動切替機構５を軸
   承する中空軸８、および （Ｅ）上端が自動切替機構５の中央凹陥部５ｆに連通
   し、下端がバキューム機器に連通されている前記中空軸
   ８の内部に設けられた中空管７を備える半導体ウエハの
   ユニバーサルチャック機構。