JP4836958B2 - 基板を保持する回転式装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板を保持する回転自在で、オプションとして加熱自在の装置又はチャックに関する。

半導体素子の製造又は光学データキャリアの製造において、いわゆるチャックが、平坦な基板を保持又は固定するのに通常使用される。この種のチャックは、特別に配置された真空チャネルによって基板が吸引及び係止される支持面を有する。基板を加熱するために、加熱装置によってチャックを、よって、チャック上に載置された基板を加熱することが公知である。加熱自在のチャックが使用される用途は、半導体又は光学データキャリアの製造において使用されるように、スプレーコーティングによる基板の表面コーティングである。スプレーコーティングにおいて、基板は、そのエッジカバーリング性を改良するために加熱される。

基板表面と直接接触するチャックの支持面は、通常、基板の表面より小さいので、支持面上に載置される基板の処理の間に、チャックの支持面に対向すると共に半径方向に外方へ突出する基板の表面が汚染される。スプレーコーティングにおいて、例えば、支持面と反対側の基板の面に塗布されるラッカー又はワニスの一部は、外方縁部を介して、裏面、即ち、チャックから半径方向に外方へ突出して露出すると共に支持面に対向する基板の面に到達する。このような汚染を除去するために、基板の汚染された表面は、例えば、溶剤によって処理された上記の処理（例えば、スプレーコーティング）の後に清浄にされる。これは、この目的のためだけに設けられた装置で行われる。ウエハの全汚染面を清浄にする、特に、基板の縁部領域の汚染を除去するために、この目的のために設けられたチャックにウエハが静的に載置されつつ、溶剤をウエハに塗布するノズルが、基板の全汚染面を横切って案内されるか、別のやり方として、ウエハは、この清浄作業において、保持、回転及び静止ノズルで吹付けられる。基板の回転により、溶剤も基板の縁部領域に到達する。

公知の方法において、基板の処理、例えば、基板を加熱して又は加熱せずに行うスプレーコーティングによるコーティングと必要な清浄工程は、続いて独立の装置において実行される。しかしながら、これは、処理後に、例えば、スプレーコーティングによるコーティングの後に、基板を異なる装置に搬送しなければならないことを意味する。よって、基板に対する更なる汚染又は損傷の危険がある。さらに、この従来の方法は、長時間を要するため、高コストとなる。その上、２個の別個の処理装置が必要なため、更なるコストが生じる。

従って、本発明の目的は、上記の問題を解決する、改良された基板用保持装置を提供することである。特に、支持面上に載置された基板の処理とその後にオプションとして必要な清浄の実行を可能にする保持装置が提供される。

この目的は、請求項の特徴によって達成される。

本発明は、回転自在の保持装置の支持面に対向する面が支持装置に載置される基板を、この面に塗布される流体により処理、特に、清浄にするという基本的考えから出発する。

更に、本発明は、処理中に基板を回転させるために加熱自在であると共に回転自在である、平坦な基板用の保持装置を提供する。

本発明の装置は、基板を支持面上に載置及び保持する支持装置を備える。上述したように、これは、例えば、基板を吸引して所定位置に保持する、支持面の真空チャネルによって行われる。本発明の装置は、基板を加熱する装置を備えることが好ましい。加熱工程の間、加熱された支持面と基板の接触により基板を加熱できるように、この加熱装置は、基板が載置される支持面の裏面に接触させられる。更に、本発明の装置は、保持装置を回転する装置を備える。保持及び支持装置を加熱装置と独立して回転し得るために、回転のために、支持装置が、例えば、軸方向変位によって加熱装置から分離される。よって、加熱装置による支持装置の加熱と基板の回転は、同時に行われない。

基板を有する支持装置の回転中に、流体供給装置は、流体、例えば、溶剤を支持装置の支持面に対向する基板の面に塗布する。流体又は溶剤は、回転により分散させられることにより、基板の縁部領域に到達する。

好ましくは、流体又は溶剤は、装置の回転軸と同軸の支持装置の溝にノズルから供給され、この溝が、ダクト系を介して、支持装置の縁部領域の孔及び開口に接続されることにより、流体を、支持面から半径方向に突出すると共に支持面に対向する基板の面上で分散させることができる。この目的のために、開口が配置される支持面の縁部領域は少し低下させられることが好ましい。別のやり方として、流体供給装置を外部スプレーヘッドとして形成することもできる。もし必要なら、このスプレーヘッドは、基板の縁部領域の下方に運び入れられて、支持面から半径方向に突出すると共に支持面に対向する基板の面上で流体又は溶剤を分散させることができる。

６インチ基板を保持するために、支持面は、典型的に約１４３ｍｍの直径を有する。約５ｍｍの半径方向縁部領域は、約０．２ｍｍだけ低下させられる。この縁部領域は、溶剤を、例えば約１４４ｍｍの直径を有する円に吹付ける孔の開口を有する。基板を載置及び保持する支持装置は、好ましくは、金属又は金属合金、特に好ましくは、アルミニウムから成る。

スプレーコーティング中に支持装置の支持面に対向する基板の面を追加的に保護するために、基板が、スプレーコーティング中に、完全に支持面上に載置されるように、支持装置を構成することができる。この目的のために、支持装置の中心領域に加えて、中心領域と同面の縁部領域が設けられる。支持面に対向する基板の面上の縁部領域に多分付着したスプレーラッカーを基板の縁部領域から除去し得るには、支持装置の中心領域が、縁部領域に対して同軸に移動自在であることにより、移動した状態で、支持面に対向する面が、基板の縁部領域において露出させられる。支持面に対向する基板の面を清浄にするために、上記したように、流体又は溶剤が流体供給装置によって吹付けられる。

図１によれば、本発明にかかる装置は、支持面２１上に基板１を載置及び保持する支持装置２、例えば、チャックを備える。支持装置２は、その上に載置された基板１を加熱するために、加熱装置３によって加熱され得る。加熱工程のために、加熱装置３は支持装置２と接触している。支持装置２は軸Ａの回りに回転され、これは、例えば、加熱装置３を回転させずに支持装置２を回転させるモータ（不図示）によって行われる。この目的のために、図１に示すように、間隙Ｓが支持装置２と加熱装置３の間に形成されるように、支持装置２が少し上方に又は加熱装置３が下方に移動させられる結果、支持装置２が加熱装置３から分離される。

流体供給装置４により、流体、即ち、気体又は液体、例えば、溶剤が、パイプライン５と、軸Ａと同軸の環状溝２３に突入するノズル８とを介して、環状溝２３に導入又は注入される。この環状溝２３は、支持装置２の裏面、即ち、支持面２１と反対面に形成される。支持面２１より低い部分２２内で、開口７につながる孔６が、この環状溝２３から延在する。流体、例えば、溶剤が、支持面２１に対向すると共に支持面２１から半径方向に外方へ突出する基板１の面１１に、孔６と開口７を介して供給される。支持装置２を回転させる結果、基板１を回転させることにより、流体、例えば、溶剤が、基板１の半径方向外方縁部に供給され、よって、基板１の縁部領域を清浄にすることができる。ノズルを介して環状溝２３に注入されるが、孔を介して基板面１１に到達せずに下方に落下する、流体の一部は加熱装置３に到達できないように、支持装置２が構成されることが好ましい。

環状溝２３を介して供給されないで、流体は、例えば、図１及び図２の破線で示すように、加熱装置３の軸方向孔に案内されたパイプライン５’を介して支持装置２の内部に、更に、そこから大略半径方向の孔６’を介して段付き縁部２２の開口７に送られる。別のやり方として、以下に詳述する図３（ｃ）に示すように、流体供給装置を外部スプレーヘッド４’として形成することもできる。このスプレーヘッドは、移動自在であり、例えば、必要のある場合に基板の下方に運び入れられる。移動自在のスプレーヘッドが、支持面に対向する基板の面を横断して送られることにより、流体が一様に塗布される。

図３（ａ）〜図３（ｃ）は、本発明にかかる回転式チャックの別の実施の形態を概略的に示す。図３（ａ）〜図３（ｃ）に示す実施の形態は、支持装置の中心部２に加えて、縁部領域２４を備える２分割チャックである。スプレーコーティングの間、２分割チャックは、図３（ａ）に示す下降状態で使用される。前述したように、基板は、真空接続部８によってチャック上に吸引される。この状態で、中心部２は縁部領域と同面であることにより、下降状態で、基板１は支持装置２及び２４と全面接触する。よって、支持装置に対向する基板の面は大略完全に覆われるから、基板のこの面が塗布物質によって汚染される危険が大幅に防止される。しかしながら、汚染を完全に防止することはできないから、チャックの中心部が吹付け作業の後に上昇させられる。この結果、図３（ｂ）に示すように、チャックの縁部領域２４の上面と基板１の下面１１の間に隙間が形成される。この状態でも、基板は真空接続部８によって吸引されている。上述した流体供給装置によって、流体を基板１の新たに露出した下面１１に塗布することができる。図３（ｃ）はスプレーヘッド４’を例示する。しかしながら、この別の実施の形態でも、流体を供給する上記ダクトを設けることができる。この別の実施の形態でも、チャックを加熱することができる。必要に応じて、チャックの中心部２のみ又は中心部２と縁部領域２４の両方を加熱することができる。

更に、本発明は、又、流体供給装置を設けず、上記の加熱装置と関連して上記の回転装置を備えて、支持装置を回転のために加熱装置から分離した組合せを包含する。

本発明にかかる回転自在で加熱自在のチャックの概略断面図である。 図１の部分Ｂの拡大図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明にかかるチャックの別の実施の形態の概略断面図である。

符号の説明

１ 基板
２ 支持装置
３ 加熱装置
４ 流体供給装置
５ パイプライン
６ 孔
７ 開口
８ ノズル
１１ 面
２１ 支持面
２２ 部分
２３ 環状溝
２４ 縁部領域

Claims (13)

1. 平坦な基板（１）を保持及び回転、特に、基板の露出面をスプレーコーティングによって処理する装置において、
   軸（Ａ）の回りに回転できると共に、軸（Ａ）に垂直に延在する支持面（２１）上に基板（１）を載置及び保持する支持装置（２）と、支持装置（２）を回転させる回転装置と、支持面（２１）に対向する基板（１）の面（１１）において支持面（２１）から半径方向に外方へ突出する部分に流体を供給する流体供給装置（４）とを備え、又、支持面（２１）の直径が基板の直径より小さく、
   支持装置（２）と同軸の縁部領域（２４）を更に備え、縁部領域（２４）の直径が基板（１）の直径より大きく、縁部領域（２４）と支持装置（２）の基板（１）に対向する面が、同面であると共に基板（１）の全面を覆う第１位置（図３（ａ））と、基板（１）に対向する縁部領域（２４）の面が基板（１）から離隔した第２位置（図３（ｂ）及び図３（ｃ））との間で、支持装置（２）が縁部領域（２４）に対して軸方向に移動させられる装置。
2. 支持装置（２）が、支持面（２１）に対して段を付けるように、支持面（２１）の周囲に設けられた段付き縁部（２２）を含むと共に、大略半径方向の孔（６）と開口（７）が、段付き縁部（２２）の領域内に形成された請求項１に記載の装置。
3. 流体供給装置（４）が、支持装置（２）の支持面（２１）と反対の側に、軸（Ａ）と同軸な環状溝（２３）を有し、更に、環状溝（２３）が、供給ライン（５）を介して流体を導入すると共に、大略半径方向の孔（６）を介して開口（７）と連通する請求項２に記載の装置。
4. 支持装置（２）の回転中に流体供給装置を作動させることができる請求項１乃至３のいずれかに記載の装置。
5. 支持装置（２）を加熱する加熱装置（３）を備える請求項１乃至４のいずれかに記載の装置。
6. 支持装置（２）が回転していない時に加熱装置（３）を支持装置（２）に当接させ得る請求項５に記載の装置。
7. 加熱装置（３）と支持装置（２）が同軸に配置された請求項５又は６に記載の装置。
8. 加熱装置（３）が、接触面により支持装置（２）を加熱するように、軸方向に移動自在である請求項７に記載の装置。
9. 流体供給装置が、移動自在のスプレーヘッド（４’）として形成された請求項１乃至８のいずれかに記載の装置。
10. 段付き縁部（２２）の高さ（Ｈ）が約０．２ｍｍである請求項２又は３に記載の装置。
11. 段付き縁部（２２）の半径方向幅が、約５ｍｍである請求項２、３と１０のいずれかに記載の装置。
12. 支持装置（２）が、金属、好ましくは、アルミニウムから成る請求項１乃至１１のいずれかに記載の装置。
13. 支持面（２１）の直径が、約１４３ｍｍである請求項１乃至１２のいずれかに記載の装置。

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