JP2006093203A - Sucking and supporting device of circular flat substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シリコンウエハなどの円形平面基板の表面にポリイミドなどの塗布液を精密塗工する際に使用する円形平面基板の吸着支持装置に関する。
The present invention relates to an adsorption support device for a circular planar substrate used when a coating liquid such as polyimide is precisely applied to the surface of a circular planar substrate such as a silicon wafer.
従来より、シリコンウエハの表面にポリイミドなどの塗布液を塗布する際には、半導体製造工程においてシリコンウエハの表面にレジスト材を塗布する際と同様に、スピンコータによる塗布方式が採用されている。
この方法は、スピンコータを高速回転させ、発生した遠心力で余剰な液体（ワニス）をウエハ外周に振り飛ばすことにより、均一かつ薄膜状に塗布するものである。しかるに、この方法では、余剰となったワニスが廃棄されることから、ワニスの材料歩留りが１０％以下となるという、材料の無駄がある。
Conventionally, when a coating solution such as polyimide is applied to the surface of a silicon wafer, a coating method using a spin coater has been adopted as in the case of applying a resist material to the surface of a silicon wafer in a semiconductor manufacturing process.
In this method, the spin coater is rotated at a high speed, and an excess liquid (varnish) is sprinkled off to the outer periphery of the wafer by the generated centrifugal force to apply it uniformly and in a thin film. However, in this method, since excess varnish is discarded, there is a waste of material that the material yield of the varnish is 10% or less.
このような材料の無駄をなくすため、ワニス用噴射ノズルを用意して、このノズルからワニスを円形に吐出させながら、ノズルを移動させ、これを繰り返して塗布するという、ノズルコーティング方法が提案されている（特許文献１参照）。
この方法によると、材料の無駄がなくなり、材料を有効に利用できる。しかしながら、この方法では、ウエハとワニス用噴射ノズルとのギャップ高さが塗工平坦度を決める重要なパラメータとなるため、ウエハが吸着支持テーブルに載置されて水平に支持されていることや、ノズルを走査する場合の直進性が保持されること（ノズルをウエハに対して高精度で平行に保つ必要があること）が重要となる。
In order to eliminate the waste of such materials, a nozzle coating method has been proposed in which an injection nozzle for varnish is prepared, the nozzle is moved while the varnish is discharged in a circular shape from the nozzle, and this is repeatedly applied. (See Patent Document 1).
According to this method, the material is not wasted and the material can be used effectively. However, in this method, since the gap height between the wafer and the spray nozzle for varnish is an important parameter for determining the coating flatness, the wafer is placed on the suction support table and supported horizontally, It is important that straightness is maintained when the nozzle is scanned (the nozzle needs to be kept parallel to the wafer with high accuracy).
このうち、ウエハの平面性には問題がある。それは、ウエハが製造工程のストレスで、反りなどの変形を生じているためである。この反りを矯正するには、ウエハを平面な吸着支持テーブルに沿わして支持する、つまり吸着しながら支持することである。
たとえば、図７に示すように、搬入されたウエハを受け渡す複数の昇降用リフトピンの貫通孔１０４が形成された吸着支持テーブル１０２上に、多数の吸着孔１０１を全域に形成し、このテーブル１０２上にシリコンウエハＭを載置すれば、上記テーブル１０２とウエハＭが密着するため、上記テーブル１０２の平面精度がそのままウエハ上面の平面精度となり、前記反り変形を矯正することが可能である。
For example, as shown in FIG. 7, a large number of
しかし、上記のような吸着支持テーブルでは、テーブル上面が全面でウエハ下面に直接接触するため、ウエハ下面（裏面）がパーティクルや金属の汚染に晒されるという新たな問題が生じてくる。これは、ワニスなどから発生する塵埃やクリーンルーム内の浮遊パーティクルなどが少なくなるように、いくら清浄度を向上させても、発生する汚染であり、テーブルへの接触そのものを行わない工夫が必要である。
However, in the suction support table as described above, since the upper surface of the table directly contacts the lower surface of the wafer, a new problem arises that the lower surface (back surface) of the wafer is exposed to particles and metal contamination. This is pollution that occurs no matter how much the cleanliness is improved so that dust generated from varnish etc. and floating particles in the clean room are reduced. .
シリコンウエハをケースから取り出して、半導体製造装置の固定テーブルまで搬送する場合に、エッジのみに接触することでウエハをハンドリングするエッジチャック方式のハンドリング方法や、ベルヌーイの原理を利用して吸引と浮上を同時に行う非接触のハンドリングなどを利用すると、ウエハ裏面への接触を回避できる。しかしながら、前記ノズルコーティング方法などの平面性が要求される工程には、これらのハンドリング技術では、平坦化することが難しく、採用することができない。
When a silicon wafer is taken out of a case and transported to a fixed table of a semiconductor manufacturing apparatus, an edge chuck type handling method in which the wafer is handled by contacting only the edge, and Bernoulli's principle is used for suction and levitation. By utilizing non-contact handling performed at the same time, contact with the wafer back surface can be avoided. However, it is difficult to flatten the process requiring flatness, such as the nozzle coating method, using these handling techniques.
本発明は、このような事情に照らし、吸着支持テーブルによる円形平面基板の裏面に対する接触面積を少なくし、かつ円形平面基板の平面性を確保できる円形平面基板の吸着支持装置を提供することを目的としている。
In light of such circumstances, the present invention has an object to provide a suction support device for a circular planar substrate that can reduce the contact area of the suction support table to the back surface of the circular planar substrate and ensure the flatness of the circular planar substrate. It is said.
上記の目的に対して、円形平面基板の下面（底面）を、吸着支持テーブルの上面の全面に接触させるのではなく、上記テーブルの上面に部分的に接触させる構造として、たとえば、図８および図９に示す吸着支持装置が考えられる。
この吸着支持装置は、搬入されたシリコンウエハＭを受け渡す複数の昇降用リフトピンＰの貫通孔１０４が形成され、回転軸１００で回転駆動される吸着支持テーブル１０２の上面に直径の異なる複数の接触リング１０３を同心状に設けている。つまり、この構造のものは、シリコンウエハＭに対する接触面積を従来より小さくする一方、接触リング以外の領域に多数の吸着孔１０１を存在させて吸着力を高めてある。
For the above purpose, as a structure in which the lower surface (bottom surface) of the circular flat substrate is not brought into contact with the entire upper surface of the suction support table, but partially in contact with the upper surface of the table, for example, FIG. A suction support apparatus shown in FIG.
In this suction support device, through
しかしながら、この吸着支持装置は、上記のように吸着力を高めてあるため、付着したパーティクルがシリコンウエハの下面（裏面）に転着しやすくなり、精密塗工したのちに行う裏面洗浄でのパーティクル除去の度合いが低減してしまう。すなわち、パーティクルを激減させるほどの効果が得られない。
本発明者らは、この点を克服するために、さらに検討を続けた結果、吸着支持テーブル上に吸着孔を有する筒形ピンを分散配置するようにすると、従来の方式よりも、はるかに小さな接触面積を持つ吸着支持テーブルを実現できるとともに、シリコンウエハがその製造工程でのひずみ応力により反りや変形を生じていてもこれを十分に矯正することが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。
However, since this adsorption support device has enhanced adsorption force as described above, it is easy for the adhered particles to transfer to the lower surface (back surface) of the silicon wafer, and particles in the back surface cleaning performed after precision coating. The degree of removal will be reduced. In other words, the effect of drastically reducing the particles cannot be obtained.
As a result of further investigation to overcome this problem, the inventors of the present invention are much smaller than the conventional method when cylindrical pins having suction holes are dispersedly arranged on the suction support table. The suction support table having a contact area can be realized, and it has been found that even if the silicon wafer is warped or deformed due to strain stress in the manufacturing process, it can be sufficiently corrected, and the present invention is completed. It came to do.
すなわち、本発明（請求項１）は、表面に精密塗工が施される円形平面基板を吸着支持テーブル上に支持する吸着支持装置において、吸着支持テーブルの上面全域に、中空部が吸着孔として設定された複数の筒形ピンを均等に分散配置したことを特徴とする円形平面基板の吸着支持装置に係るものである。また、本発明（請求項２）は、上記の中空部が吸着孔として設定された複数の筒形ピンとともに、中実ピンを均等に分散配置してなる上記構成の円形平面基板の吸着支持装置に係るものである。
That is, according to the present invention (Claim 1), in a suction support device for supporting a circular flat substrate whose surface is precisely coated on a suction support table, a hollow portion is formed as a suction hole over the entire upper surface of the suction support table. The present invention relates to a suction support apparatus for a circular planar substrate, wherein a plurality of set cylindrical pins are uniformly distributed. In addition, the present invention (Claim 2) provides a suction support device for a circular flat substrate having the above-described structure, in which solid pins are uniformly distributed together with a plurality of cylindrical pins in which the hollow portions are set as suction holes. It is related to.
このように、本発明では、吸着支持テーブルの上面全域に、吸着孔を有する複数の筒形ピンを均等に分散配置したことにより、円形平面基板を安定的に支持できるうえに、円形平面基板の裏面が吸着支持テーブル上面に接触する面積が低減され、しかも分散配置した筒形ピンで吸着孔が構成されているため、適正な吸着力が得られ、シリコンウエハの塗布工程などに適用した場合に、円形平面基板であるシリコンウエハの裏面に対するパーティクル汚染を著しく低減できる。また、上記の筒形ピンに加えて、前記中実ピンを付設することにより、円形支持基板の安定支持状態を一層良好に維持できる。
As described above, in the present invention, the plurality of cylindrical pins having suction holes are uniformly distributed over the entire upper surface of the suction support table, so that the circular plane substrate can be stably supported, and The area where the back surface comes into contact with the top surface of the suction support table is reduced, and the suction holes are made up of cylindrical pins that are distributed, making it possible to obtain an appropriate suction force when applied to a silicon wafer coating process, etc. In addition, particle contamination on the back surface of the silicon wafer, which is a circular flat substrate, can be significantly reduced. In addition to the cylindrical pin, the solid support can be maintained more satisfactorily by attaching the solid pin.
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて、説明する。
図１および図２は、それぞれ、本発明の実施形態に係る円形平面基板の吸着支持装置を示す概略平面図および概略側面図である。
図１および図２において、１は、回転軸２により駆動される円形の吸着支持テーブルであり、円形平面基板としてのシリコンウエハＭを下方から支持するようになっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 are a schematic plan view and a schematic side view, respectively, showing a suction support apparatus for a circular planar substrate according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1 and FIG. 2,
シリコンウエハＭは、外部からハンドラーのようなハンドリングツール（図示せず）により搬入され、搬入位置で上昇した３個のリフトピンＰに受け渡されて支持され、また、これらリフトピンＰが下降変移するに伴って吸着支持テーブル１上に載置されるようになっている。吸着支持テーブル１には、円周方向で等配された３個の位置に、それぞれリフトピンＰの上昇変移を許容するリフトピン貫通孔３が形成されている。
吸着支持テーブル１の上面には、図３に拡大して示すように、シリコンウエハＭを吸着するため、中空部が吸着孔４ａとして設定され、シリコンウエハＭの下面に接触する複数の筒形ピン４が均等的に分散配置されている。この筒形ピン４は、吸着支持テーブル１の上面よりも所定高さだけ突出する状態に形成されている。
The silicon wafer M is loaded from the outside by a handling tool (not shown) such as a handler, is transferred to and supported by the three lift pins P raised at the loading position, and the lift pins P move downward. Accordingly, it is placed on the suction support table 1. The suction support table 1 is formed with lift pin through
On the upper surface of the suction support table 1, as shown in an enlarged view in FIG. 3, in order to suck the silicon wafer M, a hollow portion is set as the
吸着支持テーブル１は、シリコンウエハＭに対し接触部分からの金属汚染を防ぐため、表面の材質としてポリテトラフルオロエチレンコーティングなどで代表される樹脂コ−ティングを施しているのが望ましい。とくに好ましくは、吸着支持テーブル１の材質そのものをポリテトラフルオロエチレンやポリエーテルエーテルケトンなどの発塵性の少ない樹脂とするのがよい。また、シリコンウエハＭを搬送するハンドリングツールは、エッジチャックやベルヌーイの原理を利用した非接触ハンドラーを用いるのが望ましい。
In order to prevent metal contamination from the contact portion with respect to the silicon wafer M, the adsorption support table 1 is preferably subjected to resin coating represented by polytetrafluoroethylene coating or the like as a surface material. Particularly preferably, the material itself of the adsorption support table 1 is a resin having a low dusting property such as polytetrafluoroethylene or polyetheretherketone. The handling tool for transporting the silicon wafer M is preferably a non-contact handler using the edge chuck or Bernoulli principle.
このような吸着支持装置において、ハンドラーがシリコンウエハＭを吸着支持テーブル１の上方まで搬入した際に、吸着支持テーブル１からは吸着面よりも上方位置にリフトピンＰが上昇して、シリコンウエハＭを一時持ち上げる動作を行う。この後、ハンドラーは水平方向に待避し、吸着支持テーブル１から離れることになる。
その後、リフトピンＰが適当な速度で下降するに伴って、シリコンウエハＭは、吸着支持テーブル１の接触部、つまり筒形ピン４の上端に載置される。
ここで、筒形ピン４の吸着孔４ａからの吸引作用にて、シリコンウエハＭが支持され、水平方向へのすべりが防止されると同時に、筒形ピン４の高さに矯正されて、シリコンウエハＭの平面性が保持されることになる。
In such a suction support device, when the handler carries the silicon wafer M above the suction support table 1, the lift pins P rise from the suction support table 1 to a position above the suction surface, so that the silicon wafer M is moved. Perform a temporary lifting operation. Thereafter, the handler retracts in the horizontal direction and leaves the adsorption support table 1.
Thereafter, as the lift pins P descend at an appropriate speed, the silicon wafer M is placed on the contact portion of the suction support table 1, that is, the upper end of the
Here, the silicon wafer M is supported by the suction action from the
図４〜図６は、本発明の他の実施形態を示したものであり、図１〜図３と同一もしくは相当部所には、同一符号を付して、その説明を省略する。
図４〜図６において、吸着支持テーブル１の上面には、図１〜図３の場合と同様の複数個の筒形ピン５が形成されているとともに、複数個の中実ピン５、つまり内部が中空とされていないピン５が、筒形ピン５よりやや高く突出する状態に形成されている。この例は、図１〜図３における複数個の筒形ピン５の一部、具体的には、中心部の一個所ならびに外周部の等配された複数個所のものを、中実ピン５で置き換えてある。
このような吸着支持装置においても、前記の場合と同様に、筒形ピン４による吸着作用にてシリコンウエハＭを吸着し、水平方向へのすべりを防止できるとともに、中実ピン５の高さで矯正され、シリコンウエハＭの平面性が保持される。
4 to 6 show other embodiments of the present invention. The same or corresponding portions as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
4 to 6, a plurality of
Even in such a suction support device, the silicon wafer M is sucked by the suction action by the
つぎに、シリコンウエハ上にポリイミド皮膜を形成する方法に、上記図１〜図３に示す円形平面基板の吸着支持装置を適用した「実施例１」と、上記図４〜図６に示す円形平面基板の吸着支持装置を適用した「実施例２」とを記載する。また、比較のために、図８および図９に示す円形平面基板の吸着支持装置を適用した「比較例１」と、図７に示す円形平面基板の吸着支持装置を適用した「比較例２」とを、併せて記載する。
Next, in the method of forming a polyimide film on a silicon wafer, “Example 1” in which the suction support device for a circular flat substrate shown in FIGS. 1 to 3 is applied, and the circular flat surface shown in FIGS. “Example 2” to which a substrate adsorption support device is applied will be described. For comparison, “Comparative Example 1” in which the suction support device for circular flat substrates shown in FIGS. 8 and 9 is applied, and “Comparative Example 2” in which the suction support device for circular flat substrates shown in FIG. 7 is applied. Are also described.
吸着支持テーブルの吸着部には、ポリテトラフルオロエチレンを用いて、中心に吸着孔を設けた筒形ピンを適所に配置した。筒形ピンの直径は５mm、高さは１０mmとし、中心の吸着孔は直径１．５mmとした。この筒形ピンを、吸着支持テーブルの中心から直径２６０mmの円周上に等間隔で１２個所、直径１８０mmの円周上に等間隔で１２個所、さらに吸着支持テーブルの中心に１個所の合計２５箇所、配置させた。
この筒形ピンの接着面積は、約１０mm2 であり、直径３００mmサイズのシリコンウエハの総面積の約０．３４％であった。また、筒形ピンのシリコンウエハとの接触面は、２５個すべて同一平面上になるように加工されており、シリコンウエハの反り、ひずみを矯正することができるようになっている。
なお、筒形ピンの中心に設けられた吸着孔の直径としては、筒形ピンの直径に対して、１０〜５０％のサイズを選択するのがよい。とくに十分な吸着力を確保する点および接着面積低減という点では、２０％以上を選択するのが望ましく、平面性への矯正力を高めるという点では、３５％以下を選択するのが望ましい。
In the suction part of the suction support table, a polytetrafluoroethylene was used and a cylindrical pin provided with a suction hole in the center was arranged at an appropriate position. The diameter of the cylindrical pin was 5 mm, the height was 10 mm, and the central suction hole was 1.5 mm in diameter. There are a total of 25 cylindrical pins, 12 at regular intervals on the circumference of 260 mm in diameter from the center of the suction support table, 12 at regular intervals on the circumference of 180 mm in diameter, and 1 at the center of the suction support table. Placed the place.
The adhesion area of this cylindrical pin was about 10 mm 2 , which was about 0.34% of the total area of a 300 mm diameter silicon wafer. Further, the contact surfaces of the cylindrical pins with the silicon wafer are all processed so as to be on the same plane, so that the warp and distortion of the silicon wafer can be corrected.
In addition, as a diameter of the suction hole provided in the center of the cylindrical pin, it is preferable to select a size of 10 to 50% with respect to the diameter of the cylindrical pin. In particular, it is preferable to select 20% or more from the viewpoint of securing a sufficient adsorbing force and a reduction in the bonding area, and it is preferable to select 35% or less from the viewpoint of increasing the correction force to flatness.
また、この吸着支持テーブルには、シリコンウエハの脱着を行うときに利用するリフトピンを、吸着支持テーブルの直径２００mmの円周上に３点均等に配置した。このリフトピンは、金属の上にポリテトラフルオロエチレンメッキを施したものを利用した。
このリフトピンは、昇降が１５mmのストロークで行えるようにし、エッジチャックハンドラーや非接触ハンドラーを用いることが望ましい。また、下方からすくいながらシリコンウエハをハンドリングするタイプ、つまり、落とし込み型のハンドラーのいづれでも対応できるように設計した。
Further, in this suction support table, lift pins used for detaching the silicon wafer were equally arranged at three points on the circumference of the suction support table having a diameter of 200 mm. This lift pin used what carried out polytetrafluoroethylene plating on the metal.
It is desirable that this lift pin can be moved up and down with a stroke of 15 mm, and an edge chuck handler or a non-contact handler is used. In addition, it is designed to handle any type of silicon handler that handles silicon wafers while scooping from below.
この吸着支持テ−ブルを、以下のように、円形塗布装置に採用した。
シリコンウエハの裏面へのパーティクルの付着度合いを調べるために、まず、シリコンウエハをエッジチャックハンドラーによりハンドリングを行い、あらかじめ上昇させておいたリフトピンの上にシリコンウエハを置いた。このとき、シリコンウエハのセンタ−を規制するために、リフトピンにはガイド機構が付けられており、シリコンウエハの外周側に位置する部分に接触するように配置されている。このとき、０．５mm以内の位置精度を確保できるように設計されている。
シリコンウエハを吸着支持テーブル上に置いてからリフトピンを降下させた。その際、ガイド機構の働きにより、シリコンウエハのセンターと吸着支持テーブルのセンターとが一致するように、自動的にアライメントが行われる。
なお、この例では、センターを合わせるために、リフトピンにガイド機構を付ける構成を採用したが、センタリングする方法としては、これ以外に、ＮＣ（数値制御）によるハンドリングロボットを用いて高精度の位置決めを行うようにしてもよい。
This adsorption support table was employed in a circular coating apparatus as follows.
In order to investigate the degree of adhesion of particles to the back surface of the silicon wafer, the silicon wafer was first handled by an edge chuck handler, and the silicon wafer was placed on lift pins that had been raised in advance. At this time, in order to regulate the center of the silicon wafer, a guide mechanism is attached to the lift pin, and the lift pin is disposed so as to come into contact with a portion located on the outer peripheral side of the silicon wafer. At this time, it is designed so that the positional accuracy within 0.5 mm can be secured.
After the silicon wafer was placed on the suction support table, the lift pins were lowered. At this time, the alignment is automatically performed by the action of the guide mechanism so that the center of the silicon wafer and the center of the suction support table coincide.
In this example, in order to align the center, a configuration in which a guide mechanism is attached to the lift pin is adopted. However, as a centering method, in addition to this, a high-precision positioning is performed using a handling robot by NC (numerical control). You may make it perform.
リフトピンを降下させたのち、吸着動作により、シリコンウエハを吸着支持テーブル上に吸着させた。この吸着させた状態での平面性を測定するため、塗布ノズルと併設してあるレ−ザ変位計をシリコンウエハ外周から中心を通って外周まで横断させることにより、シリコンウエハの平面性を調べた。
その結果、５μｍ以内の平面精度を有していた。シリコンウエハを吸引せずに平面性を測定したところ、３０μｍの高低差があったので、吸着支持テーブルによる矯正により、かなり平面性が向上できていることがわかった。
After the lift pins were lowered, the silicon wafer was sucked onto the suction support table by a suction operation. In order to measure the planarity in the adsorbed state, the planarity of the silicon wafer was examined by traversing the laser displacement meter provided with the coating nozzle from the outer periphery of the silicon wafer to the outer periphery through the center. .
As a result, the plane accuracy was within 5 μm. When the flatness was measured without sucking the silicon wafer, there was a difference in height of 30 μm, and it was found that the flatness could be considerably improved by the correction using the suction support table.
つぎに、この状態で、ポリイミド形成用の塗布液を用いてノズルコーティングを行い、シリコンウエハの平面性を測定したのと同じレーザ変位計で、ウェットの状態での塗布厚さを測定した。
その結果、平均膜厚が７０μｍに対して、ばらつきが７μｍ以内、つまり、１０％以内に収まっていた。この膜厚精度は、後述する比較例２の吸着支持テーブル（接触面積が約９８％）で吸着した場合とほぼ同等のレベルであり、平面性が全面吸着の場合と同様に矯正できていることを示している。
また、この塗布工程においては、シリコンウエハの支持も着実に行われており、ノズルコーティング時には、回転速度９０ｒｐｍの速度で回転させたが、シリコンウエハが滑ってずれることもなく、正常に塗布することができた。
Next, in this state, nozzle coating was performed using a polyimide forming coating solution, and the coating thickness in a wet state was measured with the same laser displacement meter that measured the planarity of the silicon wafer.
As a result, the variation was within 7 μm, that is, within 10% with respect to the average film thickness of 70 μm. This film thickness accuracy is almost the same level as the case of adsorption by the adsorption support table of Comparative Example 2 (contact area is about 98%) to be described later, and the flatness can be corrected in the same manner as in the case of full-surface adsorption. Is shown.
Also, in this coating process, the silicon wafer is supported steadily, and at the time of nozzle coating, it is rotated at a rotational speed of 90 rpm, but the silicon wafer does not slip and shifts normally. I was able to.
ついで、塗布が完了したシリコンウエハを、あらかじめ９０℃に熱しておいたホットプレートにより、２０分間加熱乾燥させた。その際、ホットプレートには、３点の微小突起である約５０μｍ高さの支持体が設置されており、裏面がホットプレートのヒーター部に直接、接触しないように工夫されている。
上記の加熱乾燥後、窒素雰囲気下、３００℃で２時間熱処理してキュアーさせ、厚さが１５μｍのポリイミド皮膜を形成した。窒素雰囲気としたのは酸素濃度を低下させるためである。酸素濃度が高いとポリイミドが分解され、低分子成分が逆汚染の原因になるため酸素濃度を窒素置換により低減させる必要がある。酸素濃度は低いほど好ましく、１００ｐｐｍ以下が適しており、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以下である。
Next, the silicon wafer on which coating was completed was heat-dried for 20 minutes using a hot plate that had been heated to 90 ° C. in advance. At that time, the hot plate is provided with a support having a height of about 50 μm, which is three minute protrusions, and is designed so that the back surface does not directly contact the heater portion of the hot plate.
After the above heat drying, a heat treatment was performed at 300 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere and cured to form a polyimide film having a thickness of 15 μm. The nitrogen atmosphere is used to reduce the oxygen concentration. If the oxygen concentration is high, polyimide is decomposed and low molecular components cause back-contamination, so it is necessary to reduce the oxygen concentration by nitrogen replacement. The lower the oxygen concentration, the more preferable, 100 ppm or less is suitable, and 20 ppm or less is more preferable.
このようにしてシリコンウエハの表面にポリイミド皮膜を形成したのち、その裏面に対し、パーティクルカウンターで付着しているパーティクルを計数したところ、０．２μｍ以上のサイズのパーティクルが６５０個であった。
その後、枚葉形式のシリコンウエハの裏面の洗浄装置により、裏面洗浄を行った結果、裏面パーティクル数は、０．２μｍ以上のサイズで約５０個まで減少し、非常に良好な裏面状態を得ることが可能であることがわかった。
After forming a polyimide film on the surface of the silicon wafer in this way and counting the number of particles adhering to the back surface with a particle counter, 650 particles having a size of 0.2 μm or more were found.
After that, as a result of back surface cleaning by a backside cleaning device for a single wafer type silicon wafer, the number of back surface particles is reduced to about 50 with a size of 0.2 μm or more, and a very good back surface state is obtained. Was found to be possible.
実施例１と同様のレイアウトで筒形ピンを配置した。ただし、図４に示すように、吸着支持テーブルの中心の１個、さらに直径２６０mmおよび直径１８０mmの各円周上に配置している筒形ピンの各半分を、直径３mm、高さ１３mmの吸着孔のない円柱状の中実（支持）ピンに変更した。この例でのシリコンウエハへの接触面積は、直径３００mmのシリコンウエハの総面積の０．２９％であった。
つぎに、実施例１と同様の塗布工程、加熱乾燥工程、キュアー工程を経て、シリコンウエハの表面にポリイミド皮膜を形成したのち、その裏面に対し、パーティクルカウンターにより付着しているパーティクル数を計数した。その結果、０．２μｍ以上のサイズのパーティクル数は約５５０個であった。さらに、実施例１と同様の裏面洗浄工程を行ったところ、パーティクル数は約５０個まで低減できることがわかった。
また、この例でも、塗布工程において、シリコンウエハの支持は着実に行われており、回転数９０ｒｐｍでの回転時にかかる遠心力によっても、シリコンウエハは、位置ずれを起こすことがなかった。このため、正常に塗布することができた。この例に示すように、筒形ピンの一部を、吸着孔のない中実ピン（支持ピン）としたのは、接触面積の低減と平面性確保とのさらなる両立をはかるためである。
Cylindrical pins were arranged in the same layout as in Example 1. However, as shown in FIG. 4, one center of the suction support table and each half of the cylindrical pins arranged on the circumferences of 260 mm and 180 mm in diameter are suctioned with a diameter of 3 mm and a height of 13 mm. Changed to a cylindrical solid (support) pin with no holes. In this example, the contact area with the silicon wafer was 0.29% of the total area of the silicon wafer having a diameter of 300 mm.
Next, after a polyimide film was formed on the surface of the silicon wafer through the same coating process, heat drying process, and curing process as in Example 1, the number of particles adhering to the back surface was counted by a particle counter. . As a result, the number of particles having a size of 0.2 μm or more was about 550. Furthermore, when the back surface cleaning process similar to Example 1 was performed, it was found that the number of particles could be reduced to about 50.
Also in this example, the silicon wafer was steadily supported in the coating process, and the silicon wafer was not displaced due to the centrifugal force applied when rotating at a rotation speed of 90 rpm. For this reason, it was able to apply normally. As shown in this example, the reason why a part of the cylindrical pin is a solid pin (support pin) having no suction hole is to further reduce the contact area and ensure flatness.
比較例１
幅が０．６mmの接触リングを１１本、同心円状に配置した吸着支持テーブルを用いた。接触リング以外の部分は、すべて吸着機構と接続されており、吸着力を高める設計となっている。上記接触リングの接触面積は、直径３００mmのシリコンウエハの総面積の約１％であり、実施例１の接触面積の約３倍となっている。
つぎに、実施例１と同様の塗布工程、加熱乾燥工程、キュアー工程を経て、シリコンウエハの表面にポリイミド皮膜を形成したのち、その裏面に対し、パーティクルカウンターにより付着しているパーティクル数を計数した。その結果、０．２μｍ以上のサイズのパーティクル数は約２，０００個であった。さらに、実施例１と同様の裏面洗浄工程を行ったところ、約４００個のパーティクルが残存していた。
Comparative Example 1
An adsorption support table in which eleven contact rings having a width of 0.6 mm were concentrically arranged was used. All parts other than the contact ring are connected to the suction mechanism and are designed to increase the suction force. The contact area of the contact ring is about 1% of the total area of the silicon wafer having a diameter of 300 mm, which is about three times the contact area of the first embodiment.
Next, after a polyimide film was formed on the surface of the silicon wafer through the same coating process, heat drying process, and curing process as in Example 1, the number of particles adhering to the back surface was counted by a particle counter. . As a result, the number of particles having a size of 0.2 μm or more was about 2,000. Furthermore, when a back surface cleaning process similar to that in Example 1 was performed, about 400 particles remained.
比較例２
全面に格子状に吸着孔を配置した吸着支持テーブルを使用した。吸着孔のサイズは直径１．５mmとした。また、各吸着孔は１０mmで等間隔に配置した。吸着孔の数は約７００個である。このテーブルのシリコンウエハに対する接触面積は、直径３００mmのシリコンウエハの総面積の約９８％となり、広範囲で接触している。
つぎに、実施例１と同様の塗布工程、加熱乾燥工程、キュアー工程を経て、シリコンウエハの表面にポリイミド皮膜を形成したのち、その裏面に対し、パーティクルカウンターにより付着しているパーティクル数を計数した。その結果、０．２μｍ以上のサイズのパーティクル数は約５０，０００個であった。さらに、実施例１と同様の裏面洗浄工程を行ったところ、約１２，０００個のパーティクルが残存していた。
Comparative Example 2
A suction support table having suction holes arranged in a lattice pattern on the entire surface was used. The size of the suction hole was 1.5 mm in diameter. Moreover, each adsorption | suction hole was arrange | positioned at equal intervals at 10 mm. The number of adsorption holes is about 700. The contact area of the table with the silicon wafer is about 98% of the total area of the silicon wafer having a diameter of 300 mm, and is in contact over a wide range.
Next, after a polyimide film was formed on the surface of the silicon wafer through the same coating process, heat drying process, and curing process as in Example 1, the number of particles adhering to the back surface was counted by a particle counter. . As a result, the number of particles having a size of 0.2 μm or more was about 50,000. Furthermore, when the back surface cleaning process similar to Example 1 was performed, about 12,000 particles remained.
１ 吸着支持テーブル
４ 筒形ピン
４ａ 吸着孔
５ 中実ピン
Ｍ 円形平面基板
1 Adsorption support table 4
Claims (2)
In a suction support device that supports a circular flat substrate whose surface is precisely coated on a suction support table, a plurality of cylindrical pins with hollow portions set as suction holes are evenly distributed over the entire upper surface of the suction support table. A suction support device for a circular planar substrate, characterized by being distributed.
The suction support device for a circular flat substrate according to claim 1, wherein solid pins are uniformly distributed along with a plurality of cylindrical pins whose hollow portions are set as suction holes.
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