JP4694400B2 - Wafer holding device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、半導体製造工程において、ウェハを回転させて表面を検査する表面検査装置でウェハを保持するウェハ保持装置、ウェハを回転させて表面に膜を生成するまたは塗布する装置でウェハを保持するウェハ保持装置等のように、ウェハを保持することができかつ保持状態で回転可能なウェハ保持装置に関する。 The present invention relates to, for example, a wafer holding device that holds a wafer with a surface inspection device that rotates the wafer to inspect the surface in a semiconductor manufacturing process, and a device that generates or coats a film on the surface by rotating the wafer. The present invention relates to a wafer holding device that can hold a wafer and can be rotated in a holding state, such as a wafer holding device for holding.
従来から、例えば、ウェハを回転させて表面を検査する表面検査装置、光を照射することによりウェハの表面に成膜または塗布された光感光剤(フォトレジスト)に回路パターンを露光・転写する半導体露光装置、ウェハを保持した状態で搬送するウェハ搬送装置等において、ウェハを保持することができかつ保持した状態で回転可能なウェハ保持装置が知られている。
Conventionally, for example, a surface inspection apparatus that inspects a surface by rotating a wafer, a semiconductor that exposes and transfers a circuit pattern to a photosensitive agent (photoresist) formed or coated on the surface of a wafer by irradiating
このようなウェハ保持装置として、図8に示すように、ウェハ1の中央近傍を裏面側で真空排気による吸着力を利用して円形のチャック台盤2に吸着させて保持する構成のウェハ保持装置がある。このものでは、チャック台盤2とウェハ1との接触面積が大きくなりかつウェハ1の周縁近傍に撓みが生じることから、チャック台盤の周縁部にリング状のウェハ受座を設け、真空排気による吸着力でウェハの周縁近傍をウェハ受座に吸着させて(ウェハ受座への固定手段。)、ウェハを保持する構成のウェハ保持装置が考えられている(例えば、特許文献1参照。)。
As such a wafer holding device, as shown in FIG. 8, a wafer holding device having a configuration in which the vicinity of the center of the wafer 1 is sucked and held on the
この特許文献1のウェハ保持装置では、真空排気による吸着力を利用してウェハ受座がウェハの周縁近傍を吸着することによりウェハを保持する構成であることから、ウェハとチャック台盤とウェハ受座とにより区画された対向空間の圧力が、ウェハ受座での真空排気により低下してウェハに撓みが生じる虞がある。このため、対向空間を外部に開放する開放用通路がチャック台盤に設けられたウェハ保持装置が考えられている(例えば、特許文献2参照。)。 In the wafer holding device disclosed in Patent Document 1, since the wafer seat is configured to hold the wafer by adsorbing the vicinity of the peripheral edge of the wafer using the suction force generated by vacuum evacuation, the wafer, the chuck base, and the wafer receiving device are configured. There is a possibility that the pressure in the facing space partitioned by the seat is lowered by the vacuum exhaust at the wafer seat and the wafer is bent. For this reason, a wafer holding device in which an opening passage for opening the facing space to the outside is provided on the chuck base is considered (for example, see Patent Document 2).
特許文献1および特許文献2のウェハ保持装置のように、真空排気による吸着力でウェハをチャック台盤またはウェハ受座に吸着させる構成のものには、ウェハの表面に空気を吹き付けることにより、ウェハが撓むことを防止して確実にチャック台盤またはウェハ受座に吸着させる構成のウェハ保持装置が考えられている(例えば、特許文献3参照。)。
As in the wafer holding devices of Patent Document 1 and
また、一般にウェハ保持装置では、ウェハとの接触により塵埃等を巻き上げる虞があることから、チャック台盤の周縁に複数の保持爪(ウェハ受座への固定手段。)を周回り方向で間隔を置いて設け、この保持爪でウェハの周縁端を複数の方向から挟持してウェハとの接触面積を低減しつつウェハを保持することができるウェハ保持装置が考えられている(例えば、特許文献4、特許文献5および特許文献6参照。)。 In general, in a wafer holding apparatus, dust or the like may be wound up by contact with the wafer. Therefore, a plurality of holding claws (fixing means to the wafer seat) are spaced around the periphery of the chuck base in the circumferential direction. A wafer holding device that can hold the wafer while reducing the contact area with the wafer by holding the peripheral edge of the wafer from a plurality of directions with the holding claws is considered (for example, Patent Document 4). , See Patent Document 5 and Patent Document 6.)
ここで、上記したように、チャック台盤に設けたウェハ受座にウェハが固定される構成のウェハ保持装置では、互いに対向されるチャック台盤とウェハとの間に対向空間が形成されることとなるが、ウェハを回転させるべくチャック台盤が回転駆動されると、対向空間に存在する空気に遠心力が働き、ウェハの周縁近傍が高圧となりかつウェハの中央近傍が低圧となる圧力偏差が生じる。この対向空間の圧力偏差は、ウェハに中央近傍が最も台盤に近接しかつ周縁近傍が台盤から最も離隔するような撓みを生じさせてしまう。 Here, as described above, in the wafer holding device configured such that the wafer is fixed to the wafer seat provided on the chuck table, a facing space is formed between the chuck table and the wafer facing each other. However, when the chuck base is rotated to rotate the wafer, a centrifugal force acts on the air existing in the opposing space, resulting in a pressure deviation in which the vicinity of the wafer has a high pressure and the vicinity of the center of the wafer has a low pressure. Arise. This pressure deviation in the facing space causes the wafer to bend such that the vicinity of the center is closest to the platform and the vicinity of the periphery is farthest from the platform.
このため、対向空間の圧力偏差によるウェハの撓みを無くすことを目的として、裏面側からウェハに空気を吹き入れるためのエア供給口と、対向空間と外部とを連通させるエア排気口とがチャック台盤に設けられたウェハ保持装置が考えられている(例えば、特許文献7参照。)。なお、特許文献7のウェハ保持装置では、真空排気による吸着力を利用してウェハ受座にウェハを固定する構成(固定手段。)とされており、この固定の際の真空排気量を低減すべく複数の吸着口をウェハ受座に点在させ、各吸着口でウェハを吸着する構成とされている。
しかしながら、特許文献7のウェハ保持装置では、対向空間において、ウェハの周縁近傍が高圧となりかつウェハの中央近傍が低圧となる圧力偏差を低減することはできるが、圧力偏差を無くすことは困難である。 However, in the wafer holding device of Patent Document 7, it is possible to reduce the pressure deviation in which the vicinity of the periphery of the wafer is high pressure and the vicinity of the center of the wafer is low pressure in the facing space, but it is difficult to eliminate the pressure deviation. .
このため、ウェハでは、複数の固定手段(特許文献7では複数の吸着口からの真空排気であるが、複数の保持爪であっても同様である。)でウェハ受座に固定された個所の近傍が所定の間隔でチャック台盤と対向することに対し、各固定手段でウェハ受座に固定されていない個所の近傍が上記した所定の間隔よりも大きな間隔でチャック台盤と対向されることとなる。すなわち、ウェハの周縁部近傍には、周回り方向で見てチャック台盤との間隔が増減する波のような撓みが形成されてしまうこととなる。この撓みは、例えば、光学的に見ると、光軸をウェハの表面と直交する方向(Z方向とする。)とした場面では焦点距離のズレを生じさせ、光軸をウェハの表面と傾斜する方向とした場面では照射位置にX−Y方向でのズレを生じさせてしまう虞がある。このため、例えば、螺旋走査によりウェハの表面を検査すると検査結果に誤差が生じてしまい、半導体露光を行うと適切な位置に回路パターンを露光・転写させることができなくなってしまう。 For this reason, in the wafer, a plurality of fixing means (in Patent Document 7, vacuum exhaust from a plurality of suction ports is the same, but a plurality of holding claws are also the same). While the vicinity faces the chuck base at a predetermined interval, the vicinity of the portion not fixed to the wafer seat by each fixing means faces the chuck base at a larger interval than the above-mentioned predetermined interval. It becomes. In other words, in the vicinity of the peripheral edge of the wafer, a wave-like bend is formed in which the distance from the chuck base plate increases or decreases when viewed in the circumferential direction. For example, when viewed optically, this bending causes a shift in focal length in a scene where the optical axis is in a direction orthogonal to the wafer surface (Z direction), and the optical axis is inclined with respect to the wafer surface. In the case of the direction, there is a risk of causing a deviation in the X-Y direction at the irradiation position. For this reason, for example, when the surface of the wafer is inspected by spiral scanning, an error occurs in the inspection result, and when the semiconductor exposure is performed, the circuit pattern cannot be exposed and transferred to an appropriate position.
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、ウェハを回転させるべくチャック台盤を回転駆動させてもウェハに撓みを生じさせることなくウェハを保持することができるウェハ保持装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a wafer holding device capable of holding a wafer without causing the wafer to bend even when the chuck base is rotated to rotate the wafer. It is intended to do.
上記した課題を解決するために、請求項1に記載のウェハ保持装置は、回転可能に支持された円板形状のチャック台盤の周縁部に沿ってリング状のウェハ受座が設けられ、前記ウェハ受座に載置されたウェハの周縁部を複数の固定手段によって前記ウェハ受座に固定することにより前記ウェハを保持可能なウェハ保持装置であって、前記チャック台盤の回転速度を検出する検出手段を備え、前記ウェハ受座には、前記各固定手段が周回り方向に間隔を置いて設けられ、該各固定手段の間には、前記ウェハ受座に固定の前記ウェハと前記チャック台盤との間の対向空間を外部に連通させる複数の連通孔が、前記チャック台盤の周縁部であって前記チャック台盤の半径方向で見て前記ウェハ受座よりも内方に設けられ、前記各連通孔には、前記対向空間の空気を吸引する吸引手段が接続され、該吸引手段は、前記チャック台盤の回転速度に応じて吸引量が調節されることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the wafer holding device according to claim 1 is provided with a ring-shaped wafer seat along a peripheral portion of a disk-shaped chuck base that is rotatably supported. A wafer holding device capable of holding the wafer by fixing a peripheral portion of the wafer placed on the wafer seat to the wafer seat by a plurality of fixing means, and detecting a rotation speed of the chuck base The wafer receiving portion is provided with detecting means, and the fixing means are provided at intervals in the circumferential direction. Between the fixing means, the wafer fixed to the wafer receiving portion and the chuck base a plurality of communication holes for communicating the opposing space between the panel to the outside is provided inward of the wafer seat when viewed in the radial direction of the chuck base block a peripheral portion of the chuck base block, Each communication hole has the pair. Is connected to suction means for sucking the air in the space, said suction means, the amount of suction and wherein Rukoto be adjusted according to the rotational speed of the chuck base block.
請求項2に記載のウェハ保持装置は、請求項1に記載のウェハ保持装置であって、前記各固定手段と前記各連通孔とは、前記ウェハの周回り方向で見て等しい間隔で交互に配置され、前記各連通孔は、前記ウェハの半径方向で見て等しい位置とされていることを特徴とする。
The wafer holding device according to
請求項3に記載のウェハ保持装置は、請求項1または請求項2に記載のウェハ保持装置であって、前記チャック台盤には、前記対向空間を外部に連通させる吹出孔が半径方向で見て前記各連通孔よりも中心側に設けられ、前記吹出孔には、前記対向空間に空気を供給する供給手段が接続されていることを特徴とする。 A wafer holding device according to a third aspect is the wafer holding device according to the first or second aspect , wherein the chuck base plate has a blow-out hole that communicates the opposed space with the outside in a radial direction. And a supply means for supplying air to the opposed space is connected to the blowout hole.
請求項4に記載のウェハ保持装置は、請求項3に記載のウェハ保持装置であって、前記供給手段は、前記検出手段により検出された前記チャック台盤の回転速度に応じて供給量が調節されることを特徴とする。 The wafer holding device according to claim 4 is the wafer holding device according to claim 3 , wherein the supply means adjusts the supply amount according to the rotational speed of the chuck base plate detected by the detection means. It is characterized by being.
請求項5に記載のウェハ保持装置は、請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のウェハ保持装置であって、前記チャック台盤には、該チャック台盤の回転に伴う遠心力の働きによって前記対向空間の空気が前記チャック台盤の前記周縁部へ向かうことを抑制するための補助羽が設けられていることを特徴とする。 The wafer holding device according to claim 5 is the wafer holding device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the chuck base includes a centrifugal force accompanying rotation of the chuck base. Auxiliary wings are provided to suppress the air in the facing space from heading toward the peripheral edge of the chuck base by the action of.
請求項6に記載のウェハ保持装置は、請求項5に記載のウェハ保持装置であって、前記補助羽は、前記チャック台盤の前記ウェハと対向される対向面に少なくとも1つ設けられた突条により形成され、該各突条は、前記チャック台盤の回転中心へ向けた螺旋状とされていることを特徴とする。 The wafer holding device according to claim 6 is the wafer holding device according to claim 5 , wherein the auxiliary wing is a protrusion provided on at least one surface of the chuck base plate facing the wafer. Each of the protrusions is formed into a spiral shape toward the rotation center of the chuck base.
請求項7に記載のウェハ保持装置は、請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のウェハ保持装置であって、前記各固定手段は、前記ウェハの周縁端に当接可能な保持爪であり、該各保持爪は、前記チャック台盤の半径方向に移動可能に該チャック台盤に設けられ、それぞれが前記ウェハの周縁端に当接することにより該ウェハが前記ウェハ受座に押し付けられつつ挟持されることを特徴とする。 The wafer holding device according to claim 7 is the wafer holding device according to any one of claims 1 to 6 , wherein each of the fixing means is capable of contacting a peripheral edge of the wafer. Each of the holding claws is provided on the chuck base plate so as to be movable in a radial direction of the chuck base plate, and each of the holding claws contacts the peripheral edge of the wafer to press the wafer against the wafer seat. It is characterized by being pinched while being held.
請求項1に記載の発明によれば、ウェハとチャック台盤との間の対向空間のウェハの周縁部近傍において、周回り方向で見た各固定手段の間の空気を吸引手段が連通孔を経て吸引することができるので、チャック台盤が回転駆動された場合であっても、各固定手段の間の空気の圧力が高くなることを防止できる。このため、ウェハの周縁近傍に、周回り方向で見てチャック台盤との間隔が増減するような撓みが形成されることを防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, in the vicinity of the peripheral portion of the wafer in the facing space between the wafer and the chuck base, the suction means has the communication hole for the air between the fixing means viewed in the circumferential direction. Therefore, even if the chuck base is rotationally driven, it is possible to prevent the air pressure between the fixing means from increasing. For this reason, it is possible to prevent a bend in the vicinity of the periphery of the wafer from being increased or decreased as viewed in the circumferential direction.
請求項1に記載の発明によれば、チャック台盤の回転速度に応じてすなわち対向空間の空気に働く遠心力に応じて吸引手段による空気の吸引量を調節することができるので、対向空間において、ウェハの周縁部近傍の各固定手段の間の空気の圧力が高くなることをより適切に防止できる。 According to the first aspect of the present invention, the amount of air sucked by the suction means can be adjusted according to the rotational speed of the chuck base, that is, according to the centrifugal force acting on the air in the facing space. Further, it is possible to more appropriately prevent the air pressure between the fixing means in the vicinity of the peripheral edge of the wafer from increasing.
請求項2に記載の発明によれば、吸引手段が対向空間のウェハの周縁部近傍において各固定手段の中間位置の空気を吸引して圧力を下げることができるので、ウェハの周縁部近傍をより平坦な状態とすることができる。 According to the second aspect of the present invention, since the suction means can suck the air at the intermediate position of each fixing means in the vicinity of the peripheral edge of the wafer in the opposed space to reduce the pressure, the vicinity of the peripheral edge of the wafer can be further reduced. It can be in a flat state.
請求項3に記載の発明によれば、対向空間においてウェハの中心近傍の圧力を高めることができるので、ウェハをより平坦な状態とすることができる。 According to the third aspect of the present invention, since the pressure in the vicinity of the center of the wafer can be increased in the facing space, the wafer can be made flatter.
請求項4に記載の発明によれば、供給手段からの供給量がチャック台盤の回転量に応じてすなわち対向空間の空気に働く遠心力に応じて供給手段による空気の供給量が調節されるので、ウェハをより適切に平坦な状態とすることができる。 According to the invention described in claim 4 , the supply amount of air from the supply means is adjusted according to the rotation amount of the chuck base, that is, according to the centrifugal force acting on the air in the opposed space. Therefore, the wafer can be more appropriately flattened.
請求項5に記載の発明によれば、チャック台盤が回転駆動された際に対向空間でウェハの周縁近傍の圧力が高くなりかつウェハの中央近傍の圧力が低くなる圧力偏差を補助羽が低減させる。このため、補助羽は、各吸引手段および各固定手段の働きを補助することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the auxiliary wing reduces the pressure deviation in which the pressure near the periphery of the wafer increases and the pressure near the center of the wafer decreases in the facing space when the chuck base is driven to rotate. Let For this reason, the auxiliary wing can assist the function of each suction means and each fixing means.
請求項6に記載の発明によれば、チャック台盤の対向面で螺旋を描く突条により求心力形成手段が形成されているので、各吸引手段および各固定手段の妨げとなることなく容易に求心力形成手段を設けることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, since the centripetal force forming means is formed by the ridge that spirals on the opposite surface of the chuck base, the centripetal force can be easily obtained without hindering each suction means and each fixing means. Forming means can be provided.
請求項7に記載の発明によれば、各保持爪によりウェハをチャック台盤のウェハ受座に容易に固定することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the wafer can be easily fixed to the wafer seat of the chuck base by the holding claws.
以下に、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1には、ウェハ保持装置10が模式的な斜視図で示されている。ウェハ保持装置10は、円板形状を呈するチャック台盤11と、チャック台盤11を回転可能に支持する回転軸12とを備え、チャック台盤11および回転軸12は同心上に位置されている。以下では、回転軸12の延在方向を上下方向とする。なお、図2は、上方からウェハ保持装置10を見た正面図であるが後述する補助羽22を省略して示している。また、図3は、図1のI−I線に沿って得られた断面図であり、図4は、回転軸12および後述する吹出孔21等の構成の説明のためにチャック台盤11の中心Oの近傍を部分的に示す模式的な斜視図である。
In FIG. 1, a
チャック台盤11は、ウェハ受座13と、4つの保持爪14とを有する。
The
ウェハ受座13は、チャック台盤11の上面11aの周縁部11bで全周に渡り上方へ立ち上がる(図3参照。)環状の突条で構成されたリング状を呈しており、上面13aが水平な面とされている。
The
4つの保持爪14は、互いに等しい構成とされており、図2に示すように、上方から見ると、チャック台盤11の周縁部11bに沿うように湾曲している。各保持爪14は、互いが直行する位置でかつ互いに等しい間隔を置いて設けられている。各保持爪14は、図3に示すように、突起部14aと、延在部14bと、連結部14cとを有する。
The four holding
突起部14aは、チャック台盤11の周縁部11bの外方からチャック台盤11の中心側へ向けて突起され、下側が傾斜面14dとされている。延在部14bは、チャック台盤11の裏面に沿って延在され、連結部14cは、チャック台盤11の周縁部11bの外方で上下方向に延在されている。各保持爪14は、連結部14cにより突起部14aと延在部14bとが連結されて構成され、図示は略すが駆動機構によりチャック台盤11の半径方向に移動自在とされている。
The protruding
ウェハ保持装置10では、チャック台盤11のウェハ受座13の上面13aに載置されたウェハ15の周縁端15aに4つの保持爪14が当接されると、各保持爪14が半径方向でウェハ15を挟持すると共に、各保持爪14が上下方向でウェハ15をウェハ受座13の上面13aに押し当るので、ウェハ受座13に固定しつつウェハ15を保持することができる。このとき、チャック台盤11の上面11aがウェハ15に対向される対向面となり、ウェハ15の下方には、チャック台盤11(の上面11a)およびウェハ受座13により区画された対向空間Sが形成される。
In the
本発明に係るウェハ保持装置10では、上記した構成に加えて、連通孔20と、吹出孔21と、補助羽22と、爪位置吸引孔23とがチャック台盤11に設けられている。
In the
連通孔20は、本実施例では、図2に示すように、チャック台盤11の上面11aで4個所に設けられている。各連通孔20は、開放孔部20aと、連通孔部20bと、軸孔部20cとで構成されている。各開放孔部20a(各連通孔20。)は、チャック台盤11の周縁部11bの近傍で、かつチャック台盤11の周回り方向で見て両隣に位置する保持爪14からそれぞれ等しい間隔となる位置に設けられている。各開放孔部20aは、チャック台盤11の上面11aから上下方向にチャック台盤11を穿孔して形成されている(図3参照。)。
In this embodiment, the communication holes 20 are provided at four locations on the
各連通孔部20bは、各開放孔部20aに対応して設けられており、各開放孔部20aと軸孔部20cとを連通すべくチャック台盤11が半径方向に穿孔されて形成されている。なお、各連通孔部20bは、本実施例では、チャック台盤11が半径方向に穿孔された後に各開放孔部20aよりもチャック台盤11の周縁部11b側に位置する個所が埋められて形成されている。
Each
軸孔部20cは、チャック台盤11の中心Oを中心とする筒形状を呈し、回転軸12の内部で上下方向に延在しており、吹出孔21を取り巻きつつ吹出孔21と区画されている(図2、図3および図4参照。)。このため、各開放孔部20aおよび各連通孔部20bは、軸孔部20cで合流されており(図2および図4参照。)、共通の軸孔部20cを経て対向空間Sをその外部に連通されている。軸孔部20cは、対向空間Sの外部側で吸引装置(真空装置。)P1に接続されている。この各連通孔20と吸引装置P1とは、対向空間Sの空気を吸引可能な吸引機構として機能する。
The
吹出孔21は、チャック台盤11の中心Oを中心とする円柱形状を呈し、連通孔20の軸孔部20cよりも内側で回転軸12の内部で上下方向に延在している(図2、図3および図4参照。)。この回転軸12の構成は、例えば、チャック台盤11を穿孔して連通孔20の軸孔部20cの外径に等しい貫通孔を形成し、この貫通孔に吹出孔21に等しい内径の筒体を設けることで形成することができる。吹出孔21は、塵埃等が取り除かれたクリーンエアを吹き付け可能な供給装置(圧縮装置。)P2に接続されている。この吹出孔21と供給装置P2とは、対向空間Sに空気を供給可能な供給機構として機能する。
The
補助羽22は、本実施例では、図1に示すように、チャック台盤11の上面11aから突出する複数の突条22aが、チャック台盤11の中心Oへ向けて螺旋を描くように設けられて(放射状でかつそれぞれが螺旋を描くように)、形成されている。各突条22aの断面は、本実施例では矩形状を呈している(図3参照。)。補助羽22は、チャック台盤11が回転軸12により回転駆動(図1矢印D参照。)されると、対向空間Sの空気にチャック台盤11の周縁部11bから中心Oへ向けた求心力(図3矢印E参照。)を付与することができるように、すなわちチャック台盤11の周縁部11bから中心Oへ向けた空気の流れを生じさせることができるように、チャック台盤11の中心Oへ向かう放射状でかつ螺旋を描くように形成されている。このため、補助羽22は、チャック台盤11が回転駆動された際、遠心力の働きにより対向空間Sの空気がチャック台盤11の周縁部11b側へ向かうことを抑制することができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
爪位置吸引孔23は、各保持爪14に対応して4個所に設けられており、4つの爪位置吸引孔部23aを有する。各爪位置吸引孔部23aは、一端が各保持爪14とチャック台盤11の周縁部11bとの間の隙間Gに連通し、他端が回転軸12に形成された連通孔20の軸孔部20cに連通している。この各爪位置吸引孔23と吸引装置P1とは、隙間Gの空気を吸引可能な爪位置吸引機構として機能する。なお、爪位置吸引機構は、各爪位置吸引孔部23a以外の構成個所、すなわち軸孔部20cおよび吸引装置P1が前述した吸引機構とは別体で設けられる構成であってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。
The claw position suction holes 23 are provided at four locations corresponding to the holding
また、本実施例のウェハ保持装置10には、図示は略すが、回転軸12により回転駆動された際のチャック台盤11の回転速度を検出可能な検出手段が設けられている。この検出手段は、吸引装置P1と、供給装置P2との運転を制御する制御装置(図示せず。)と電気的に接続されている。この制御装置は、チャック台盤11の回転速度に応じて、すなわち回転速度に応じて変化する遠心力を考慮して、吸引装置P1による吸引量、および上記した供給装置P2による供給量を調整するように設定されている。このため、ウェハ保持装置10では、チャック台盤11の回転速度に応じて、連通孔20を経る対向空間Sの空気の吸引量および吹出孔21を経る対向空間Sへの空気の供給量が変化される。
Further, although not shown in the drawings, the
ウェハ保持装置10は、例えば、図5に示すように、表面検査装置16に用いられる。表面検査装置16では、ウェハ15の表面15bに斜め方向からレーザ光Lを照射(符号I参照。)し、表面15bの照射位置Iに塵埃等の異物が付着している際に発生する散乱光をPMT(光電子増倍管)17で検出することにより、ウェハ15の表面15b上の異物を検出することができる。この際、表面検査装置16は、ウェハ15を高速で回転させつつ、ウェハ15の半径方向に沿ってウェハ15の表面15bへのレーザ光Lの照射位置Iをずらすことで、ウェハ15の表面15bを全面に渡り検査することができる。
The
本実施例に係るウェハ保持装置10では、以下の効果を得ることができる。
In the
(1)チャック台盤11のウェハ受座13の上面13aに位置されたウェハ15を4つの保持爪14でウェハ受座13に固定することによりウェハ15を保持することができ、この保持状態での回転軸12の回転駆動によりチャック台盤11と共にウェハ15を回転させることができる。この際、ウェハ15の下方の対向空間Sでは、チャック台盤11の回転駆動に伴って空気に遠心力が働くことにより、周縁部11bの近傍の圧力が最も高く、かつ中心Oの圧力が最も低くなるような圧力偏差が生じ得る。対向空間Sにおいて周縁部11bの圧力が高くなると、ウェハ15の周縁端15aの近傍には、各保持爪14の傾斜面14dによりウェハ受座13に押し付けられた個所ではチャック台盤11との間隔が保持状態に等しい所定のものとされているが、保持爪14が設けられていない個所ではチャック台盤11との間隔が上記所定のものよりも大きくなり、周回り方向で見て上下にうねる波のような撓みが生じ得る。ところが、本発明のウェハ保持装置10では、対向空間Sの空気が連通孔20を経て吸引装置P1により吸引される(図3矢印A参照。)。このため、対向空間Sにおいて周縁部11bの近傍では、各保持爪14の間の位置の圧力が上昇することを局部的に防止することができ、ウェハ15の周縁端15aの近傍に撓みが生じることを防止することができる。
(1) The
(2)ウェハ15には、対向空間Sにおいて周縁部11bの圧力が最も高くかつ中心Oの圧力が最も低くなる圧力偏差により、中心Oの位置でチャック台盤11の上面11aとの間隔が保持状態の一定のものよりも小さくなるような、すなわち中心Oの近傍が凹むような撓み変形が生じ得る。ところが、チャック台盤11の中心Oでは、吹出孔21を経て供給装置P2により対向空間Sへと空気が吹き出されているので(図3矢印B参照。)、対向空間Sの中心O近傍の圧力が低下することを防止することができる。このため、対向空間Sでは、ウェハ15の中心O´の圧力が低下することが局部的に防止され、ウェハ15の中心O´の近傍が凹むような撓みが生じることを防止することができる。
(2) The distance between the
(3)連通孔20への吸引量および吹出孔21からの供給量は、チャック台盤11の回転速度に応じて調節されているので、対向空間Sの空気に働く遠心力による圧力偏差に適合するように対向空間Sの圧力を局部的に調整することができる。
(3) Since the suction amount to the
(4)チャック台盤11の上面11aには、補助羽22が設けられており、チャック台盤11が回転軸12により回転駆動されると、対向空間Sの空気には、補助羽22によりチャック台盤11の周縁部11bから中心Oへ向けた求心力が付与されるので、対向空間Sにおいて周縁部11bの圧力が最も高くかつ中心Oの圧力が最も低くなるような圧力偏差を小さくすることができる。このため、本実施例のように、連通孔20および吹出孔21が回転軸12の内部を通る構成とされて流量に制限がある場合であっても、連通孔20および吹出孔21の働きを補助羽22で補助することができるので、適切にウェハ15に生じ得る撓みを防止することができる。
(4) An
(5)ウェハ15を高速で回転させる、すなわちチャック台盤11を高速で回転駆動させた場合であっても、ウェハ15に撓みが生じることを防止することができるため、上記した表面検査装置16に用いられた場合、ウェハ15の撓みに起因するレーザ光Lの照射位置および焦点位置のズレを防止することができるので、正確な表面検査を行うことができる。
(5) Even when the
(6)各保持爪14がウェハ15に当接した際に塵埃等を巻き上げた場合であっても、爪位置吸引孔23から隙間G(各保持爪14とチャック台盤11の周縁部11bとの間。)の空気が吸引されるので、巻き上げられた塵埃等がウェハ15の表面15bに付着することを防止することができる。
(6) Even when dust or the like is rolled up when each holding
(7)対向空間Sでは、連通孔20から空気が吸引され、吹出孔21から綺麗な空気(クリーンエア)が吹き出されている。このため、対向空間Sでは、塵埃等が存在した場合であっても、綺麗な空気に入れ替えられるような還流が絶えず生じていることとなるので、ウェハ15の裏面15cに塵埃等が付着することを防止することができる。
(7) In the facing space S, air is sucked from the
したがって、本実施例に係るウェハ保持装置10では、ウェハ15を回転すべくチャック台盤11を回転駆動させても、ウェハ15に撓みを生じさせることなくウェハ15を保持することができる。
Therefore, in the
なお、上記した実施例では、各保持爪14がチャック台盤11のウェハ受座13にウェハ15を固定する固定手段として機能していたが、例えば、空気の吸引により吸着する構成であってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。
In the above-described embodiment, each holding
また、上記した実施例では、ウェハ保持装置10は、表面検査装置16に用いられていたが、例えば、光を照射することによりウェハの表面に成膜または塗布された光感光剤(フォトレジスト)に回路パターンを露光・転写する半導体露光装置、ウェハを保持した状態で搬送するウェハ搬送装置等に用いてもよく、上記した実施例に限定されるものではない。
In the above-described embodiments, the
上記した実施例では、図1に示すように、補助羽22が放射状でかつ螺旋を描くように設けられた複数の突状22aにより形成されていたが、チャック台盤11が回転駆動された際、対向空間Sの空気が遠心力の働きによりチャック台盤11の周縁部11b側へ向かうことを抑制することができる、すなわち対向空間Sの空気にチャック台盤11の周縁部11bから中心Oへ向けた求心力を付与するものであれば、例えば、図6に示すように単一の螺旋状(渦巻状。)の突状22a´で形成してもよく、上記した実施例に限定されるものではない。
In the embodiment described above, as shown in FIG. 1, the
上記した実施例では、各連通孔20が回転軸12の内部に設けられた軸孔部20cで合流する構成とされていたが、対向空間Sをその外部に連通させるものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。
In the above-described embodiment, each
上記した実施例では、補助羽22を形成する各突条22aが矩形断面(図3参照。)とされていたが、チャック台盤11が回転駆動された際、対向空間Sの空気にチャック台盤11の周縁部11bから中心Oへ向けた求心力を付与するものであれば、例えば、図7(a)に示すように、湾曲する形状(22a´´)であってもよく、図7(b)に示すように、傾斜された形状(22a´´´)であってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。
In the above-described embodiment, each
10 ウェハ保持装置
11 チャック台盤
11b 周縁部
13 ウェハ受座
14 (固定手段としての)保持爪
15 ウェハ
15a 周縁端
20 連通孔
21 吹出孔
22 補助羽
22a 突条
P1 吸引手段
P2 供給手段
S 対向空間
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記チャック台盤の回転速度を検出する検出手段を備え、
前記ウェハ受座には、前記各固定手段が周回り方向に間隔を置いて設けられ、
該各固定手段の間には、前記ウェハ受座に固定の前記ウェハと前記チャック台盤との間の対向空間を外部に連通させる複数の連通孔が、前記チャック台盤の周縁部であって前記チャック台盤の半径方向で見て前記ウェハ受座よりも内方に設けられ、
前記各連通孔には、前記対向空間の空気を吸引する吸引手段が接続され、
該吸引手段は、前記チャック台盤の回転速度に応じて吸引量が調節されることを特徴とするウェハ保持装置。 A ring-shaped wafer seat is provided along the periphery of a disk-shaped chuck base that is rotatably supported, and the wafer is placed on the wafer by a plurality of fixing means. A wafer holding device capable of holding the wafer by being fixed to a seat,
Comprising detection means for detecting the rotational speed of the chuck base,
In the wafer seat, the fixing means are provided at intervals in the circumferential direction,
Between the respective fixing means, a plurality of communication holes for communicating the opposing space outside between the fixed said wafer to said wafer seat and said chuck base block is, a peripheral portion of the chuck base block Provided inward of the wafer seat as seen in the radial direction of the chuck base ,
Each communication hole is connected to a suction means for sucking air in the facing space ,
The suction means, the wafer holding device suction amount according to the rotational speed of the chuck base block is characterized Rukoto adjusted.
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