JP2023070516A

JP2023070516A - ウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ保持構造並びに保持方法

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Publication number: JP2023070516A
Application number: JP2021182739A
Authority: JP
Inventors: 一朗三瓶; Ichiro Sampei; 俊一小笠原; Shunichi Ogasawara
Original assignee: Mimasu Semiconductor Industry Co Ltd
Current assignee: Mimasu Semiconductor Industry Co Ltd
Priority date: 2021-11-09
Filing date: 2021-11-09
Publication date: 2023-05-19
Anticipated expiration: 2041-11-09
Also published as: JP7376555B2; TWI822303B; TW202320216A

Abstract

【課題】ウェーハのみであっても、ウェーハに貼り付け剤でサポート部材が貼り付けられることにより前記ウェーハよりも経大とされた直径を有するウェーハ積層体であっても、その回転中心がずれることがなく、段取り替えの必要がない、スピン処理装置における、ウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ体ウェーハ保持構造及び保持方法を提供する。【解決手段】ウェーハ体が載置される回転テーブルと、略等間隔に配置されてなる第１外周ピン部材、第２外周ピン部材及び第３外周ピン部材と、を含み、それぞれが、前記ウェーハ体の外周部に当接した状態と前記外周部から離隔した状態となる可動域を有し、前記回転テーブルに載置された前記ウェーハ体の外周部を、第１外周ピン部材の押さえる力＞第２外周ピン部材の押さえる力＞第３外周ピンの押さえる力、の相関性を有するようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、ウェーハのみのベアウェーハであっても、ウェーハに貼り付け剤でサポート部材が貼り付けられることにより前記ウェーハよりも経大とされた直径を有するウェーハ積層体であっても、段取り替えの必要がない、スピン処理装置における、ウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ保持構造並びに保持方法に関する。

従来、半導体製造工程において、シリコンなどの半導体ウェーハ（以下「ウェーハ」という）を回転させつつ処理を行う工程（スピン処理工程とも呼ばれる）が行われている。

このようなスピン処理を行うためのスピン処理装置の例としては、例えば、特許文献１や特許文献２がある。

一方、半導体基板であるウェーハの厚さは益々薄化しており、厚さ１００μｍ以下のウェーハ、例えば厚さ６０μｍ程度、や、或いは、さらに厚さ５０μｍ或いはそれ以下に薄くした極薄ウェーハも用いられるようになってきている。

ウェーハを薄化するにあたっては、ウェーハを裏面研削（バックグラインド）して、ウェーハを薄化することが行われる。しかしながら、裏面研削して１００μｍ～５０μｍ程度にウェーハを薄化していくと、ウェーハの反りの問題やウェーハ強度の問題が発生する。

ウェーハを薄く研削すると取り扱いが困難になることから、ウェーハのデバイス領域に対応する裏面のみを研削して薄く加工しデバイス領域を囲繞する外周余剰領域にリング状の補強部を残存させウェーハを凹形状に加工する技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。このような、ウェーハを凹形状に加工する技術は、ＴＡＩＫＯ研削やＴＡＩＫＯプロセスと呼ばれることがある。ＴＡＩＫＯ研削では、ウェーハの外周端部を数ｍｍ程度残してウェーハの中央部のみを機械研削して薄化することにより、外周端部に凸部が形成された外周端部凸部形成ウェーハとなる。

さらに、極薄ウェーハの場合、シリコンなどのウェーハのみだと、ウェーハの反りや歪みによって、半導体基板のウェーハが割れやすく、取り扱いができない。そのため、ウェーハに機械的研摩や化学的浸食などの処理を行なう前に、支持板を貼り付け剤でウェーハに貼り付けてから、ウェーハへの処理を施すことが行われている。そして、ウェーハに対する機械的研摩や化学的浸食などの処理には、スピン処理装置にウェーハを保持しながらのスピン処理が行われる。

上記支持板はガラス製のガラスサポートが用いられることが多く、上記貼り付け剤としては、接着剤が用いられることが多い。このようなサポートガラスをウェーハに貼り付けたウェーハ積層体の例としては、例えば、特許文献４がある。

そして、これらウェーハの例を本願の図５に示す。図５（ａ）は極薄ウェーハにサポートガラスを貼り付けたウェーハ積層体の例であり、ウェーハ積層体１００は、外周端部に凸部１０２が形成された外周端部凸部形成ウェーハＷ１にサポートガラス１０４が接着剤によって貼り付けられた構造となっている。

図５（ｂ）は、ベアウェーハＷ２を示しており、最も一般的である、面が全て平坦なウェーハである。本明細書では、この面が全て平坦なウェーハのみのウェーハを「ベアウェーハ」と呼ぶ。

図５（ｃ）は、外周端部に凸部１０２が形成された外周端部凸部形成ウェーハＷ１である。

近年のウェーハの極薄化に伴い、図５に示すような、様々な種類のウェーハやウェーハ積層体をウェーハ回転保持装置に保持してスピン処理を行う必要がある。そして、図５（ａ）に示すようなサポートガラスをウェーハに貼り付けた積層体の場合、その構造上、サポートガラス１０４の分だけ、外周端部凸部形成ウェーハＷ１に比べて直径が大きくなる。図５（ｂ）に示すような通常の平坦なウェーハＷ２（ベアウェーハ）にサポートガラスを貼り付けてウェーハ積層体にすることもあるが、やはり、サポートガラス１０４の分だけ、ウェーハＷ２に比べて直径が大きくなる。

直径３００ｍｍウェーハの場合、サポートガラスを貼り付けてウェーハ積層体にすると、直径３０１ｍｍとなる。そして、この１ｍｍの差を無視して、同一のスピン処理装置に載置してスピン処理を行うと、直径３０１ｍｍのウェーハ積層体の場合、偏芯してしまう。

例えば、直径３００ｍｍウェーハ用のウェーハ保持構造を有するスピン処理装置に、上記したサポートガラスを貼り付けたウェーハ積層体である直径３０１ｍｍのウェーハ体を載置してスピン処理をする場合、偏芯のズレ量が１ｍｍあるので、回転数１５００ｒｐｍの場合の遠心力は、約１．５ｋｇにも達する。このため、このように偏芯した状態で、直径３０１ｍｍのウェーハ体に対してスピン処理を行うと、エッチングなどのスピン処理にムラが生じたり、或いは装置の故障に繋がってしまったりすることとなる。

このため、従来は、スピン処理装置における回転テーブルに載置したウェーハを押さえるためのピンの位置が異なるスピン処理装置に段取り替えを行う必要があった。このような段取り替えには、約３０分の時間がかかり、動作確認、試運転を含むと合計１時間位、ロス時間が発生してしまい、稼働率を低下させるという問題があった。

特許第６６３４１５４号特開２０１８－６７６８４特開２０１３－１４１０３２特開２００４－６４０４０

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたもので、ウェーハのみであっても、ウェーハに貼り付け剤でサポート部材が貼り付けられることにより前記ウェーハよりも経大とされた直径を有するウェーハ積層体であっても、その回転中心がずれることがなく、段取り替えの必要がない、スピン処理装置における、ウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ体ウェーハ保持構造及び保持方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ体保持構造は、スピン処理装置におけるウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ体保持構造であって、ウェーハ又はウェーハ積層体であるウェーハ体が載置される回転テーブルと、前記回転テーブルに設けられ、前記ウェーハ体の外周周囲に、略等間隔に配置されてなる第１外周ピン部材、第２外周ピン部材及び第３外周ピン部材と、を含み、前記第１外周ピン部材、第２外周ピン部材及び第３外周ピン部材のそれぞれが、前記ウェーハ体の外周部に当接した状態と前記外周部から離隔した状態となる可動域を有し、前記回転テーブルに載置された前記ウェーハ体の外周部を、前記第１外周ピン部材、第２外周ピン部材及び第３外周ピン部材のそれぞれが、
第１外周ピン部材の押さえる力＞第２外周ピン部材の押さえる力＞第３外周ピンの押さえる力、
の相関性を有するように前記ウェーハ体の外周部を押さえることで、前記ウェーハ体が、前記回転テーブル上でセンターリングされてなる、ウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ体保持構造である。

前記ウェーハの直径が３００ｍｍであり、前記ウェーハ積層体の直径が３０１ｍｍである、のが好適である。

前記回転テーブルに載置されたウェーハ体が前記ウェーハ積層体の場合、前記第２外周ピン部材及び前記第３外周ピン部材に向かって、前記ウェーハ積層体を第１外周ピン部材で押さえてなり、前記第１外周ピン部材、前記第２外周ピン部材及び前記第３外周ピン部材のそれぞれの押さえる力が、
第１外周ピン部材の押さえる力＞第２外周ピン部材の押さえる力＞第３外周ピンの押さえる力、
の相関性を有するように前記ウェーハ体の外周部を押さえることで、前記ウェーハ体が、前記回転テーブル上でセンターリングされてなるのが好適である。

前記回転テーブルに載置されたウェーハ体が前記ウェーハの場合、前記第１外周ピン部材及び前記第２外周ピン部材に向かって、前記ウェーハを第３外周ピン部材で押さえてなり、前記第１外周ピン部材、前記第２外周ピン部材及び前記第３外周ピン部材のそれぞれの押さえる力が、
第１外周ピン部材の押さえる力＞第２外周ピン部材の押さえる力＞第３外周ピンの押さえる力、
の相関性を有するように前記ウェーハ体の外周部を押さえることで、前記ウェーハ体が、前記回転テーブル上でセンターリングされてなるのが好適である。

本発明のウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ保持方法は、前記ウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ保持構造を用いた、スピン処理装置におけるウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ保持方法であり、前記回転テーブルに載置されたウェーハ体の外周部を押さえる第１外周ピン部材、第２外周ピン部材及び第３外周ピン部材のそれぞれの押さえる力が、
第１外周ピン部材の押さえる力＞第２外周ピン部材の押さえる力＞第３外周ピンの押さえる力、
の相関性を有するように前記ウェーハ体の外周部を押さえることで、前記ウェーハ体が、前記回転テーブル上でセンターリングされてなる、ウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ保持方法である。

前記ウェーハの直径が３００ｍｍであり、前記ウェーハ積層体の直径が３０１ｍｍであるのが好適である。

前記回転テーブルに載置されたウェーハ体が前記ウェーハの場合、前記第１外周ピン部材及び前記第２外周ピン部材に向かって、前記円形ウェーハ積層体を第３外周ピン部材で押さえてなり、
前記第１外周ピン部材、前記第２外周ピン部材及び前記第３外周ピン部材のそれぞれの押さえる力が、
第１外周ピン部材の押さえる力＞第２外周ピン部材の押さえる力＞第３外周ピンの押さえる力、
の相関性を有するように前記ウェーハ体の外周部を押さえることで、前記ウェーハ体が、前記回転テーブル上でセンターリングされてなるのが好適である。

本発明のウェーハ及びウェーハ積層体兼用のスピンエッチング装置は、前記ウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ保持構造を備えた、ウェーハ及びウェーハ積層体兼用のスピンエッチング装置である。

本発明によれば、ウェーハのみであっても、ウェーハに貼り付け剤でサポート部材が貼り付けられることにより前記ウェーハよりも経大とされた直径を有するウェーハ積層体であっても、その回転中心がずれることがなく、段取り替えの必要がない、スピン処理装置における、ウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ体ウェーハ保持構造及び保持方法を提供することができるという著大な効果を奏する。

また、本発明によれば、ウェーハのみであっても、ウェーハに貼り付け剤でサポート部材が貼り付けられることにより前記ウェーハよりも経大とされた直径を有するウェーハ積層体であっても、その回転中心がずれることがなく、段取り替えの必要がない、スピン処理装置を提供することができるという著大な効果を奏する。

本発明のウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ体保持構造の一つの実施の形態を示し、回転テーブルに設けられた第１外周ピン部材、第２外周ピン部材及び第３外周ピン部材の配置を示す平面図である。本発明のウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ体保持構造の第１外周ピン部材の動きを示す断面図である。本発明のウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ体保持構造の第２外周ピン部材の動きを示す断面図である。本発明のウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ体保持構造の第３外周ピン部材の動きを示す断面図である。種々のウェーハを示す模式的断面図であって、図５（ａ）は外周端部凸部形成ウェーハにサポートガラスを貼り付けたウェーハ積層体、図５（ｂ）はベアウェーハ、最も一般的である、面が全て平坦なウェーハ、図５（ｃ）は外周端部凸部形成ウェーハ、をそれぞれ示す。

以下に本発明の実施の形態を説明するが、これら実施の形態は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。図示において、同一部材は同一符号であらわされる。

図１において、符号１０は、本発明のウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ体保持構造の一つの実施の形態を示す。ウェーハ体保持構造１０は、スピン処理装置におけるウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ体保持構造である。本明細書において、ウェーハ体１２は、図５に示す様々な種類のウェーハを全て含む概念である。即ち、ウェーハ体１２には、ウェーハ積層体１００、ベアウェーハＷ２及び外周端部凸部形成ウェーハＷ１のいずれも含まれる。

ウェーハ体保持構造１０は、ウェーハ又はウェーハ積層体であるウェーハ体１２が載置される回転テーブル１４と、前記回転テーブル１４に設けられ、前記ウェーハ体１２の外周周囲に、略等間隔に配置されてなる第１外周ピン部材１６、第２外周ピン部材１８及び第３外周ピン部材２０と、を含む構成とされている。ウェーハ体１２をセンターリングする手法としては、正三角形方向から押すのが好適である。図１に示した例では、第１外周ピン部材１６、第２外周ピン部材１８及び第３外周ピン部材２０を、それぞれ１２０°に配置した例を示した。

第１外周ピン部材１６は第１外周ピン２２ａ，２２ｂから構成され、第２外周ピン部材１８は第２外周ピン２４ａ，２４ｂから構成され、第３外周ピン部材２０は第３外周ピン２６ａ，２６ｂから構成されている。このように、第１外周ピン部材１６、第２外周ピン部材１８及び第３外周ピン部材２０は、それぞれ２本ずつのピンが立設されたダブルピン構造とされている。ダブルピン構造だと、ノッチを有するウェーハであっても対応できる利点がある。例えば、第１外周ピン２２ａ，２２ｂのどちらか片方（例えば第１外周ピン２２ａ）にノッチが位置しても、他方（例えば第１外周ピン２２ｂ）で保持することで偏芯を防ぐことができる。図示例では、ピン単体（第１外周ピン２２ａ，２２ｂ、第２外周ピン２４ａ，２４ｂ、第３外周ピン２６ａ，２６ｂ）は直径２．４ｍｍのものを使用した例を示した。第１外周ピン２２ａ，２２ｂ、第２外周ピン２４ａ，２４ｂ及び第３外周ピン２６ａ，２６ｂというピン単体同士の間隔は、ウェーハのノッチよりも大きいのが好ましく、ピン単体の直径よりも広いのが好適である。

図１の（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）は、それぞれ、回転テーブル１４における第１外周ピン部材１６、第２外周ピン部材１８及び第３外周ピン部材２０の配置に対応しており、それぞれの配置箇所における第１外周ピン部材１６、第２外周ピン部材１８及び第３外周ピン部材２０の動きを図２～図４に示す。

第１外周ピン部材１６、第２外周ピン部材１８及び第３外周ピン部材２０のそれぞれは、図２～図４に示されるように、前記ウェーハ体１２の外周部に当接した状態と前記外周部から離隔した状態となる可動域を有している。

＜図２：第１外周ピン部材の動き＞
図示例では、図２（ａ）によく示される如く、第１外周ピン部材１６の前記可動域は４．３ｍｍであり、第１外周ピン部材１６は、前記ウェーハ体１２の外周部から離隔した状態となるように、回転テーブル１４の外周方向に１１．１°の角度まで傾倒可能とされている。

図２（ｂ）は、ウェーハ体１２が直径３００ｍｍのベアウェーハＷ２の場合の第１外周ピン部材１６の状態を示している。図２（ｃ）は、ウェーハ体１２が直径３０１ｍｍのウェーハ積層体１００の場合の第１外周ピン部材１６の状態を示している。

図２（ｄ）は、回転テーブル１４へのウェーハ体１２の受け渡し時、つまりウェーハ体１２の供給／取出し時の第１外周ピン部材１６の状態を示している。第１外周ピン部材１６の開／閉（第１外周ピン部材１６の最大傾倒動作）が必要なのはウェーハ体１２の供給／取出し時である。ウェーハ体１２の供給／取出しは、回転テーブル１４は所定の回転角度に停止させた状態で行う。

回転テーブル１４の停止状態において、回転テーブル１４の外周下部より、駆動シリンダー３０により回転テーブル１４下部のレバー２８を押し上げテコの原理で第１外周ピン部材１６を「開」状態にさせる。この「開」状態でウェーハ体１２は、回転テーブル１４に供給可能であり、回転テーブル１４から取出し可能となる。「開」状態でウェーハ体１２が回転テーブル１４に供給されると、駆動シリンダー３０を下げることで回転テーブル１４内にセットされたスプリングで第１外周ピン部材１６が閉方向に動き、第１外周ピン部材１６は「閉」状態となる。第１外周ピン部材１６は、この「閉」状態で、ウェーハ体１２を保持する。

３か所にある第１外周ピン部材１６、第２外周ピン部材１８及び第３外周ピン部材２０のそれぞれは、対応するそれぞれの駆動シリンダー３０で開／閉動作が行われる。また、図２～図４において、符号３２はストッパーであり、ストッパー３２で、３か所にある第１外周ピン部材１６、第２外周ピン部材１８及び第３外周ピン部材２０の可動領域、すなわちストローク量、の調整が行われる。駆動シリンダー３０は図示されていない駆動源によって、上下に駆動せしめられる。

また、第１外周ピン部材１６の第１外周ピン２２ａ，２２ｂは一つの駆動シリンダーにて同時に駆動せしめられる。第２外周ピン部材１８の第２外周ピン２４ａ，２４ｂも一つの駆動シリンダーにて同時に駆動せしめられ、第３外周ピン部材２０の第３外周ピン２６ａ，２６ｂも一つの駆動シリンダーにて同時に駆動せしめられる。

＜図３：第２外周ピン部材の動き＞
図示例では、図３（ａ）によく示される如く、第２外周ピン部材１８の前記可動域は１．０７ｍｍであり、第２外周ピン部材１８は、前記ウェーハ体１２の外周部に当接した状態となるように、回転テーブル１４の中心方向に４．４５°の角度まで傾倒可能とされている。

図３（ｂ）は、ウェーハ体１２が直径３００ｍｍのベアウェーハＷ２の場合の第２外周ピン部材１８の状態を示している。図３（ｃ）は、ウェーハ体１２が直径３０１ｍｍのウェーハ積層体１００の場合の第２外周ピン部材１８の状態を示している。

図３（ｄ）は、回転テーブル１４へのウェーハ体１２の受け渡し時、つまりウェーハ体１２の供給／取出し時の第２外周ピン部材１８の状態を示している。第２外周ピン部材１８の開／閉（第２外周ピン部材１８の最大傾倒動作）が必要なのはウェーハ体１２の供給／取出し時である。ウェーハ体１２の供給／取出しは、回転テーブル１４は所定の回転角度に停止させた状態で行う。

回転テーブル１４の停止状態において、回転テーブル１４の外周下部より、駆動シリンダー３０により回転テーブル１４下部のレバー２８を押し上げテコの原理で第２外周ピン部材１８を「開」状態にさせる。この「開」状態でウェーハ体１２は、回転テーブル１４に供給可能であり、回転テーブル１４から取出し可能となる。「開」状態でウェーハ体１２が回転テーブル１４に供給されると、駆動シリンダー３０を下げることで回転テーブル１４内にセットされたスプリングで第２外周ピン部材１８が閉方向に動き、第２外周ピン部材１８は「閉」状態となる。第２外周ピン部材１８は、この「閉」状態で、ウェーハ体１２を保持する。

＜図４：第３外周ピン部材の動き＞
図示例では、図４（ａ）によく示される如く、第３外周ピン部材２０の前記可動域は０．５４ｍｍであり、第３外周ピン部材２０は、前記ウェーハ体１２の外周部に当接した状態となるように、回転テーブル１４の中心方向に２．２２°の角度まで傾倒可能とされている。

図４（ｂ）は、ウェーハ体１２が直径３００ｍｍのベアウェーハＷ２の場合の第３外周ピン部材２０の状態を示している。図４（ｃ）は、ウェーハ体１２が直径３０１ｍｍのウェーハ積層体１００の場合の第３外周ピン部材２０の状態を示している。

図４（ｄ）は、回転テーブル１４へのウェーハ体１２の受け渡し時、つまりウェーハ体１２の供給／取出し時の第３外周ピン部材２０の状態を示している。第３外周ピン部材２０の開／閉（第３外周ピン部材２０の最大傾倒動作）が必要なのはウェーハ体１２の供給／取出し時である。ウェーハ体１２の供給／取出しは、回転テーブル１４は所定の回転角度に停止させた状態で行う。

回転テーブル１４の停止状態において、回転テーブル１４の外周下部より、駆動シリンダー３０により回転テーブル１４下部のレバー２８を押し上げテコの原理で第３外周ピン部材２０を「開」状態にさせる。この「開」状態でウェーハ体１２は、回転テーブル１４に供給可能であり、回転テーブル１４から取出し可能となる。「開」状態でウェーハ体１２が回転テーブル１４に供給されると、駆動シリンダー３０を下げることで回転テーブル１４内にセットされたスプリングで第３外周ピン部材２０が閉方向に動き、第３外周ピン部材２０は「閉」状態となる。第３外周ピン部材２０は、この「閉」状態で、ウェーハ体１２を保持する。

＜押さえる強さについて＞
極薄ウェーハにサポートガラスを貼り付けたウェーハ積層体１００は比較的重たいため、強めに押さえる必要が有る。一方、外周端部に凸部１０２が形成された外周端部凸部形成ウェーハＷ１やベアウェーハＷ２は、厚さが薄いため、あまり強く押さえない。

＜ピンの構成の一つの例＞
図示例では、ピン単体（第１外周ピン２２ａ，２２ｂ、第２外周ピン２４ａ，２４ｂ、第３外周ピン２６ａ，２６ｂ）は直径２．４ｍｍのものを使用した。第１外周ピン２２ａ，２２ｂ、第２外周ピン２４ａ，２４ｂ、第３外周ピン２６ａ，２６ｂの各ピン単体同士の間隔（ピッチ）については、ノッチより広く、ピン単体の直径よりも広くするため、約７ｍｍとした。
（Ｉ）第１外周ピン部材１６（第１外周ピン２２ａ，２２ｂから構成されている）について
・押さえる力：６００ｇ
・可動範囲（ストローク量）：４ｍｍ以上
・全開時（供給／取出し時）：１５４．３ｍｍ（第１外周ピン部材１６のウェーハ高さ位置における回転テーブル中心からの距離）
・中間停止時（直径３０１．０ｍｍのウェーハ積層体のサポートガラス部分保持時）：１５０．５ｍｍ（第１外周ピン部材１６のウェーハ高さ位置における回転テーブル中心からの距離）
・全閉時（直径３００．０ｍｍのウェーハ体（ベアウェーハ等）保持時）：１５０．０ｍｍ（第１外周ピン部材１６のウェーハ高さ位置における回転テーブル中心からの距離）

（ＩＩ）第２外周ピン部材１８（第２外周ピン２４ａ，２４ｂから構成されている）について
・押さえる力：４００g
・可動範囲（ストローク量）：０．５ｍｍ
・全開時（直径３０１．０ｍｍのウェーハ積層体のサポートガラス部分保持時）：１５０．５ｍｍ（第１外周ピン部材１６のウェーハ高さ位置における回転テーブル中心からの距離）
・全閉時（直径３００．０ｍｍのウェーハ体（ベアウェーハ等）保持時）：１５０．０ｍｍ（第１外周ピン部材１６のウェーハ高さ位置における回転テーブル中心からの距離）

（ＩＩＩ）第３外周ピン部材２０（第３外周ピン２６ａ，２６ｂから構成されている）について
・押さえる力：２００ g
・可動範囲（ストローク量）：１．５ｍｍ
・全開時（直径３０１．０ｍｍのウェーハ積層体のサポートガラス部分保持時）：１５０．５ｍｍ（第１外周ピン部材１６のウェーハ高さ位置における回転テーブル中心からの距離）
・中間停止時（直径３００．０ｍｍのウェーハ体（ベアウェーハ等）保持時）：１５０．０ｍｍ（第１外周ピン部材１６のウェーハ高さ位置における回転テーブル中心からの距離）
・全閉時：１４９．０ｍｍ（第１外周ピン部材１６のウェーハ高さ位置における回転テーブル中心からの距離）

＜ウェーハ体の保持方法＞
ウェーハ体の保持方法を次に説明する。直径３００．０ｍｍのウェーハ体と直径３０１．０ｍｍのウェーハ体を保持するためには、本来はそれぞれに対応して外周ピンを立てた回転テーブルを別々に作らないといけないが、そうすると段取り替えが大変である。段取り替えには３０分以上かかる。本発明では、直径３００．０ｍｍのウェーハ体と直径３０１．０ｍｍのウェーハ体との両方に対応したウェーハ体保持機構としたことに特徴がある。

ウェーハ体１２の供給／取出し時は第１外周ピン部材１６、第２外周ピン部材１８及び第３外周ピン部材２０の全てのピンを「開」状態とする。

[直径３０１．０ｍｍのウェーハ体の場合]
直径３０１．０ｍｍのウェーハ体を保持する時、即ち、極薄ウェーハにサポートガラスを貼り付けたウェーハ積層体を保持する時は、厚いのでしっかりおさえる。また、尚且つ偏芯しないように回転テーブル１４の中心に持っていかないといけない。直径３０１．０ｍｍのウェーハ体の例として、図５（ａ）に示される極薄の外周端部凸部形成ウェーハＷ１にサポートガラス１０４（直径３０１．０ｍｍ）を貼り付けたウェーハ積層体１００（ノッチ無し）の場合で説明する。

直径３０１．０ｍｍのウェーハ体を保持する時のウェーハ体１２を押さえる力のバランスとしては、
第１外周ピン部材１６の押さえる力：６００ｇ＞第２外周ピン部材１８の押さえる力：４００ｇ＞第３外周ピン部材２０の押さえる力：２００ｇ、
の相関性を有する。
また、第１外周ピン部材１６の押さえる力が、第２外周ピン部材１８の押さえる力と第３外周ピン部材２０の押さえる力の合計となるのが好適である。
第２外周ピン部材１８及び第３外周ピン部材２０に向かって前記ウェーハ積層体１００を第１外周ピン部材１６で押さえるようにする。

第２外周ピン部材１８及び第３外周ピン部材２０は、全開状態となり、第１外周ピン部材１６で６００ｇの力で、サポートガラス１０４を強く押さえることでセンターリングされる。第１外周ピン部材１６は中間停止位置で押さえる。全閉状態でも全開状態でも、中間停止位置でも上記押さえる力は発生する。このようにセンターリングされた状態でウェーハ体を保持し、スピン処理を行う。

[直径３００．０ｍｍのウェーハ体の場合]
直径３００．０ｍｍのウェーハ体を保持する時、即ち、ベアウェーハ等を保持する時は、薄いので弱く押さえる必要がある。また、尚且つ偏芯しないように回転テーブル１４の中心に持っていかないといけない。直径３００．０ｍｍのウェーハ体の例として、図５（ｃ）に示す外周端部凸部形成ウェーハＷ１にテープ貼り合せをしたウェーハ体（直径３００．０ｍｍ、ノッチ有り）で説明する。

直径３００．０ｍｍのウェーハ体を保持する時のウェーハ体１２を押す力のバランスとしては、
第１外周ピン部材１６の押さえる力：６００ｇ＞第２外周ピン部材１８の押さえる力：４００ｇ＞第３外周ピン部材２０の押さえる力：２００ｇ、
の相関性を有する。
また、第１外周ピン部材１６の押さえる力が、第２外周ピン部材１８の押さえる力と第３外周ピン部材２０の押さえる力の合計となるのが好適である。
第１外周ピン部材１６及び第２外周ピン部材１８に向かって前記ウェーハ体を第３外周ピン部材２０で押さえるようにする。

第１外周ピン部材１６及び第２外周ピン部材１８は全閉状態となり、第３外周ピン部材２０で２００ｇの力で外周端部凸部形成ウェーハＷ１を弱く押さえることでセンターリングされる。第３外周ピン部材２０は中間停止位置で押さえる。全閉状態でも全開状態でも、中間停止位置でも上記押さえる力は発生する。このようにセンターリングされた状態でウェーハ体を保持し、スピン処理を行う。

このように、本発明では、ウェーハ体１２のサイズによって、主として押さえる外周ピン部材を変えたり、外周ピン部材がウェーハ体１２を押さえる力を変えたりしてセンターリングしているのである。

このようにすれば、ウェーハのみのベアウェーハであっても、ウェーハに貼り付け剤でサポート部材が貼り付けられることにより前記ウェーハよりも経大とされた直径を有するウェーハ積層体であっても、その回転中心がずれることがないので、段取り替えの必要がない。従来は、段取り替えには、約３０分の時間がかかり、動作確認、試運転を含むと合計１時間位、ロス時間が発生していたが、本発明によれば、このようなロス時間の発生が無く、稼働率を低下させずに済むという利点がある。

１０：ウェーハ体保持構造、１２：ウェーハ体、１４：回転テーブル、１６：第１外周ピン部材、１８：第２外周ピン部材、２０：第３外周ピン部材、２２ａ：第１外周ピン、２２ｂ：第１外周ピン、２４ａ：第２外周ピン、２４ｂ：第２外周ピン、２６ａ：第３外周ピン、２６ｂ：第３外周ピン、２８：レバー、３０：駆動シリンダー、３２：ストッパー、１００：ウェーハ積層体、１０２：凸部、１０４：サポートガラス、Ｗ１：外周端部凸部形成ウェーハ、Ｗ２：ベアウェーハ。

Claims

スピン処理装置におけるウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ体保持構造であって、
ウェーハ又はウェーハ積層体であるウェーハ体が載置される回転テーブルと、
前記回転テーブルに設けられ、前記ウェーハ体の外周周囲に、略等間隔に配置されてなる第１外周ピン部材、第２外周ピン部材及び第３外周ピン部材と、
を含み、
前記第１外周ピン部材、第２外周ピン部材及び第３外周ピン部材のそれぞれが、前記ウェーハ体の外周部に当接した状態と前記外周部から離隔した状態となる可動域を有し、
前記回転テーブルに載置された前記ウェーハ体の外周部を、前記第１外周ピン部材、第２外周ピン部材及び第３外周ピン部材のそれぞれが、
第１外周ピン部材の押さえる力＞第２外周ピン部材の押さえる力＞第３外周ピンの押さえる力、
の相関性を有するように前記ウェーハ体の外周部を押さえることで、前記ウェーハ体が、前記回転テーブル上でセンターリングされてなる、ウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ体保持構造。
前記ウェーハの直径が３００ｍｍであり、前記ウェーハ積層体の直径が３０１ｍｍである、請求項１記載のウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ体保持構造。
前記回転テーブルに載置されたウェーハ体が前記ウェーハ積層体の場合、前記第２外周ピン部材及び前記第３外周ピン部材に向かって、前記ウェーハ積層体を第１外周ピン部材で押さえてなり、
前記第１外周ピン部材、前記第２外周ピン部材及び前記第３外周ピン部材のそれぞれの押さえる力が、
第１外周ピン部材の押さえる力＞第２外周ピン部材の押さえる力＞第３外周ピンの押さえる力、
の相関性を有するように前記ウェーハ体の外周部を押さえることで、前記ウェーハ体が、前記回転テーブル上でセンターリングされてなる、請求項１又は２記載のウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ保持構造。
前記回転テーブルに載置されたウェーハ体が前記ウェーハの場合、前記第１外周ピン部材及び前記第２外周ピン部材に向かって、前記ウェーハを第３外周ピン部材で押さえてなり、
前記第１外周ピン部材、前記第２外周ピン部材及び前記第３外周ピン部材のそれぞれの押さえる力が、
第１外周ピン部材の押さえる力＞第２外周ピン部材の押さえる力＞第３外周ピンの押さえる力、
の相関性を有するように前記ウェーハ体の外周部を押さえることで、前記ウェーハ体が、前記回転テーブル上でセンターリングされてなる、請求項１又は２記載のウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ保持構造。
請求項１～４いずれか１項記載のウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ保持構造を用いた、スピン処理装置におけるウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ保持方法であり、
前記回転テーブルに載置されたウェーハ体の外周部を押さえる第１外周ピン部材、第２外周ピン部材及び第３外周ピン部材のそれぞれの押さえる力が、
第１外周ピン部材の押さえる力＞第２外周ピン部材の押さえる力＞第３外周ピンの押さえる力、
の相関性を有するように前記ウェーハ体の外周部を押さえることで、前記ウェーハ体が、前記回転テーブル上でセンターリングされてなる、ウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ保持方法。
前記ウェーハの直径が３００ｍｍであり、前記ウェーハ積層体の直径が３０１ｍｍである、請求項５記載のウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ体保持方法。
前記回転テーブルに載置されたウェーハ体が前記ウェーハ積層体の場合、前記第２外周ピン部材及び前記第３外周ピン部材に向かって、前記ウェーハ積層体を第１外周ピン部材で押さえてなり、
前記第１外周ピン部材、前記第２外周ピン部材及び前記第３外周ピン部材のそれぞれの押さえる力が、
第１外周ピン部材の押さえる力＞第２外周ピン部材の押さえる力＞第３外周ピンの押さえる力、
の相関性を有するように前記ウェーハ体の外周部を押さえることで、前記ウェーハ体が、前記回転テーブル上でセンターリングされてなる、請求項５又は６記載のウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ保持方法。
前記回転テーブルに載置されたウェーハ体が前記ウェーハの場合、前記第１外周ピン部材及び前記第２外周ピン部材に向かって、前記円形ウェーハ積層体を第３外周ピン部材で押さえてなり、
前記第１外周ピン部材、前記第２外周ピン部材及び前記第３外周ピン部材のそれぞれの押さえる力が、
第１外周ピン部材の押さえる力＞第２外周ピン部材の押さえる力＞第３外周ピンの押さえる力、
の相関性を有するように前記ウェーハ体の外周部を押さえることで、前記ウェーハ体が、前記回転テーブル上でセンターリングされてなる、請求項５又は６記載のウェーハ保持方法。
請求項１～４いずれか１項記載のウェーハ及びウェーハ積層体兼用のウェーハ保持構造を備えた、ウェーハ及びウェーハ積層体兼用のスピンエッチング装置。