JP2005051028A - 基板支持装置および基板取り外し方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板支持装置1は、ハウジング2内に、中央部に中空部12を有し、基板6を支持する回転可能なチャック3と、ノズル孔7を有し、中空部12内で上下方向に移動可能な筒状のノズル部材4とを有する。ノズル孔7は、ノズル部材4の中央部に形成されており、ガス供給源8からノズル孔7よりガスを吐出させ、基板6をチャック3の上面に非接触で保持する。基板6を取り外す際は、ノズル孔7からガスを吐出させながらノズル部材4を上方に移動させることにより、基板6を浮かせる。
【選択図】 図1
Description
特許文献1に記載された支持装置は、回転軸を中心に回転する支持体を有し、この支持体の上面に環状のノズルを設け、このノズルにガスを供給してウェハをベルヌイの定理により非接触で支持する。また、支持体は、支持体の上面まで延びる複数の孔を形成し、この孔内にそれぞれスタッドを挿入している。そして、支持体からウェハを取り外す際には、スタッドを上方に移動させてウェハと支持体との間の間隔を大きくし、スプーンツールを用いてウェハを取り出すようにしている。
また、ウェハなどの基板を支持装置に支持するための供給ガス量が大量に必要である。
請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の基板支持装置において、前記ノズル孔はノズル部材の中央部に形成されたことを特徴とする。
請求項3に記載の本発明は、請求項1又は請求項2に記載の基板支持装置において、前記チャックの基板に対抗する面には、前記面に対し略垂直方向に突出したツメを有しており、前記ツメは前記基板の外周に当接して前記基板を支持する状態と、前記基板の外周と隔離した状態とに、移動可能であることを特徴とする。
請求項4に記載の本発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の基板支持装置において、前記ノズル孔からガスを吐出させ、前記基板を前記チャックの上面に非接触で保持することを特徴とする。
請求項5に記載の本発明は、請求項1から請求項4のいずれかに記載の基板支持装置において、前記ノズル部材を上方に移動させる手段を有し、前記ノズル孔からガスを吐出させながら前記ノズル部材を上方に移動させることを特徴とする。
請求項6記載の本発明の基板取り外し方法は、請求項1から請求項5のいずれかに記載の基板装置において、前記ノズル孔からガスを吐出させながら前記ノズル部材を上方に移動させ、前記基板の裏面と前記チャックの上面との間にフォークを差し込んだ後、前記ガスの吐出を止めて前記フォーク上に基板を保持することを特徴とする。
請求項7記載の本発明は、請求項6に記載の基板取り外し方法において、前記フォークは一対の指部を有し、前記一対の指部の間隔は前記ノズル部材の径より大きいことを特徴とする。
また、ウェハ支持のために供給するガス量を少量とすることができ、且つ、中心部のノズルからガスを噴射するので基板サイズの変更に伴う必要流量の変動をも少なくできる。
また、基板支持装置からウェハを取り出す際の作業を簡単かつ確実にすることができる。
本発明の第2の実施の形態は、第1の実施の形態による基板支持装置において、ノズル孔をノズル部材の中央部に形成したものである。本実施の形態によれば、ガスを基板裏面の中央部から周辺方向に吐出させることができるので、少ないガス流量で基板をチャック上面に非接触で保持することができる。
本発明の第3の実施の形態は、第1又は第2の実施の形態による基板支持装置において、チャックの基板に対抗する面には、面に対し略垂直方向に突出したツメを有しており、ツメは基板の外周に当接して基板を支持する状態と、基板の外周と隔離した状態とに、移動可能である。本実施の形態によれば、基板を確実に保持できるとともに、基板着脱も容易に行うことができる。
本発明の第4の実施の形態は、第1から第3のいずれかの実施の形態による基板支持装置において、ノズル孔からガスを吐出させ、基板をチャックの上面に非接触で保持するものである。本実施の形態によれば、少ないガス流量で基板をチャック上面に非接触で保持することができる。
本発明の第5の実施の形態は、第1から第4のいずれかの実施の形態による基板支持装置において、ノズル部材を上方に移動させる手段を有し、ノズル孔からガスを吐出させながらノズル部材を上方に移動させるものである。本実施の形態によれば、ノズル部材を上方に移動させた後、チャックと基板との間の間隙にフォークを差し込むことにより、基板の取り外しを簡単に行うことができる。
本発明の第6の実施の形態による基板取り外し方法は、第1から第5のいずれかの実施の形態による基板支持装置において、ノズル孔からガスを吐出させながらノズル部材を上方に移動させ、基板の裏面とチャックの上面との間に形成された間隙にフォークを差し込み、ガスの吐出を止めてフォーク上に基板を保持するものである。本実施の形態によれば、基板の取り外しを簡単に行うことができる。
本発明の第7の実施の形態は、第6の実施の形態による基板取り外し方法において、フォークが一対の指部を有し、指部の間隔をノズル部材の径より大きくしたものである。本実施の形態によれば、フォークをノズル部材に邪魔されずに差し込むことができる。
基板支持装置1は、ハウジング2と、ハウジング2内に配置され、ハウジング2内で中心軸X−X’を中心に回転する中空円柱状のチャック3と、チャック3の中空部12に配置され、上下方向に移動可能な筒状のノズル部材4とを有している。チャック3およびノズル部材4の上部は、ハウジング2に設けられた凹部11内に露出して配置される。
チャック3の上面には、外周近辺に略垂直方向に突出した複数のツメ5が形成されており、半導体ウェハなどの円形の基板6の周囲を支持する。ツメ5は、円柱体とその上面の外周部に設けた突起とから構成され、円柱体の回転によって突起が基板6の外周に当接して基板6を支持する状態と、突起が基板6の外周から隔離した状態となる。複数のツメ5の円柱体は、それぞれが連動して回転する。チャック3は、上面の基板載置面に基板6を載せた状態でモータ9により中心軸X−X’を中心に回転する。
一方、ノズル部材4は、中央にノズル孔7を有しており、ノズル孔7から窒素ガスなどのガス供給源8から供給されるガスを吐出する。また、ノズル部材4は、上下動駆動源10によりチャック3内を上下動可能に構成される。
このとき、窒素ガス13はノズル孔7近辺では流路断面が小さいので速度が大きく、その周囲では凹部15の流路断面が大きいので速度が減少し、チャック3の上面と基板6の間隙14では流路断面が小さくなるので速度は大きくなる。したがって、ベルヌイの定理により基板6の裏側の圧力分布は図2(b)に示すように、ノズル孔7に対応した中央位置では陽圧16であるが、その周囲の凹部15に対応する部分で陰圧17が形成され、外周部付近で陽圧18に転ずるようになる。この結果、基板6は凹部15に対応する部分の陰圧17により下方に吸引され、回転しているチャック3の上面に沿って非接触で載置される。この状態で基板6の上方からノズル19を基板6に沿って移動させながら洗浄液を流して基板6を洗浄する。なお、洗浄液の代わりにエッチング液を使用すれば、エッチングを行うことができる。
窒素ガス13の流量は、基板6がベルヌイの定理により陰圧17を生成可能な流量であり、基板6の大きさや重量により異なるが、基板が直径200乃至300mm、厚さ0.7mmのシリコンウェハである場合は、50リットル/分程度が好ましい。
ノズル部材4の移動位置は、ノズル部材4の表面がチャック3の表面と一致する位置からはそれよりやや上方であればよい。
また、フォーク20は一対の指部21の間隔をその間にノズル部材4が入り込むことができるように、ノズル部材4の径よりやや大きく形成する。また、厚さは間隙14内に差し込むことができるように薄く形成される。
2 ハウジング
3 チャック
4 ノズル部材
5 ツメ
6 基板
7 ノズル孔
8 ガス供給源
9 モータ
10 上下動駆動源
11、15 凹部
12 中空部
14 間隙
20 フォーク
Claims (7)
- 中央部に中空部を有し、基板を支持する回転可能なチャックと、ノズル孔を有し、前記中空部内で上下方向に移動可能な筒状のノズル部材とを有することを特徴とする基板支持装置。
- 前記ノズル孔はノズル部材の中央部に形成されたことを特徴とする請求項1に記載の基板支持装置。
- 前記チャックの基板に対抗する面には、前記面に対し略垂直方向に突出したツメを有しており、前記ツメは前記基板の外周に当接して前記基板を支持する状態と、前記基板の外周と隔離した状態とに、移動可能であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の基板支持装置。
- 前記ノズル孔からガスを吐出させ、前記基板を前記チャックの上面に非接触で保持することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の基板支持装置。
- 前記ノズル部材を上方に移動させる手段を有し、前記ノズル孔からガスを吐出させながら前記ノズル部材を上方に移動させることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の基板支持装置。
- 請求項1から請求項5のいずれかに記載の基板装置において、前記ノズル孔からガスを吐出させながら前記ノズル部材を上方に移動させ、前記基板の裏面と前記チャックの上面との間にフォークを差し込んだ後、前記ガスの吐出を止めて前記フォーク上に基板を保持することを特徴とする基板取り外し方法。
- 前記フォークは一対の指部を有し、前記一対の指部の間隔は前記ノズル部材の径より大きいことを特徴とする請求項6に記載の基板取り外し方法。
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