JP6005689B2 - ウエハーまたは平板ガラス露光装置のステッパーチャック - Google Patents

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Description

本発明は、ウエハーまたはガラス露光装置のステッパーチャックに係り、さらに詳しくは、ステッパーチャックの上面に四角錐台状に突設された多数のドット部のうち、一部のドット部の中心に真空ホールを形成することにより、適当な個数の前記真空ホールを介して、正確かつ迅速にウエハーまたはガラスを固定するための真空を形成することができるようにした、ウエハーまたは平板ガラス露光装置のステッパーチャックに関する。
一般に、半導体またはＬＣＤ（ＰＤＰ）製造工程にはフォト工程が含まれているが、このフォト工程を行うためには露光装置が必ず必要であり、この露光装置には半導体のウエハーまたはＬＣＤ（ＰＤＰ）の平板ガラスを固定するように取り付けられるステッパーチャックが備えられなければならない。このようなステッパーチャックは、工程中にウエハーまたは平板ガラスを固定する役割だけでなく、前記ウエハーまたは平板ガラスの温度を適正に維持させて最適な工程条件が保たれるようにする役割を果たす。
前述したように半導体またはＬＣＤ（ＰＤＰ）素子の製造工程で必ず必要とされるステッパーチャックは、図６に示すように、円板状または四角状のステッパーチャック１０の上面に、精密な平面研削工具を用いて、数多く前後左右に配列された陽刻のドット２０を切削形成し、前記ドット２０が位置する部分以外の平坦な部分の平坦面の一部に、真空でウエハーまたは平板ガラスを保持するための真空ホール３０を形成し、真空通路として使用している。
ところが、ウエハーまたはガラスとステッパーチャックとがドット部２０によって互いに接する部分が多くなり、すなわち接する面積が広くなり、半導体またはＬＣＤ（ＰＤＰ）工程の致命的な不良の一つである、ウエハーまたは平板ガラスへの汚染粒子の付着によって汚染発生の確率が非常に高く、前記ステッパーチャックに不良がないとしても、ドット部とドット部の間で発生するウエハーまたは平板ガラスの撓みにより、露光の際に前記ウエハーまたは平板ガラスの表面のパターンがある一定の部分で微かになって製品の不良に繋がり、半導体またはＬＣＤ（ＰＤＰ）完成品の不良をもたらしている。
一方、先行技術文献の特許文献１に開示された日本特開平８‐０５１１４３号の基板保持装置では、円柱状または円錐状の全ての突出部５Ａの中心に吸気孔３を形成しているが、ステッパーチャックの上面に円柱状または円錐状のドット部を加工する際に、時間とコストの観点からみると、加工が容易ではないため加工時間が長くかかり、これにより加工コストが上昇するしかないという問題がある。
また、前記突出部５Ａの全てに吸気孔３を形成しており、吸気孔３が無駄に多いうえ、突出部５Ａの高さも０．０２ｍｍ以下とあまり低くなっている。ところが、工程中にウエハーまたはガラスが少し壊れることがあるが、この際、ウエハーまたはガラスが少し壊れて落ちる汚染粒子は前記突出部５Ａの高さより大きいため、前述したようにウエハーまたは平板ガラスに汚染粒子がくっ付くおそれがある。
日本特開平８‐０５１１４３号
本発明は、前述したような諸般問題点を改善するために案出されたもので、その目的は、ステッパーチャックの上面に陽刻で四角錐台状の多数のドット部を前後左右に一定間隔を保って多数形成し、前記前後左右に一つ置きに前記ドット部の中心に真空ホールを形成することにより、適当な個数の真空ホールでウエハーまたは平板ガラスを適切に固定しながらステッパーチャックの真空ホール周辺のドット部の上面にのみ接触するようにした、ウエハーまたはガラス露光装置のステッパーチャックを提供することにある。
本発明の他の目的は、四角錐台状のドット部により加工時間が短くなって加工コストを節減することができ、適切な高さにドット部を構成することにより、ウエハーまたは平板ガラスへの汚染粒子の付着を最小化することができるうえ、ウエハーまたは平板ガラスに被害を与えないようにした、ウエハーまたはガラス露光装置のステッパーチャックを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明のウエハーまたはガラス露光装置のステッパーチャックは、半導体のウエハー、またはＬＣＤまたはＰＤＰの平板ガラス露光装置のステッパーチャックにおいて、円板状または四角状のステッパーチャックの上面に、上方に突出した四角錐台状のドット部を前後左右に一定間隔を保って多数形成し、前記多数のドット部のうち前後左右に一つ置きの前記ドット部の中心に真空ホールを形成したことを特徴とする。
また、前記ドット部の高さは０．０５〜０．２９ｍｍであることが好ましい。
また、前記真空ホールを形成していないドット部にも真空ホールを形成して前記ドット部全体に真空ホールを形成してもよい。
また、前記ドット部と前記ドット部との間の一部の平坦面に真空ホールを形成し、ステッパーチャックの周りに沿って突縁部を形成することが好ましい。
本発明のウエハーまたはガラス露光装置のステッパーチャックによれば、多数のドット部のうち一部にのみ真空ホールを形成してもウエハーまたは平板ガラスを固定するための真空の効果を十分発揮しながら多くの真空ホール加工の手間を省く効果だけでなく、ドット部の形状が四角錐台状からなっており、加工時間および加工コストを低減する効果がある。しかも、多数のドット部のうち一部にのみ真空ホールを形成すると、ウエハーまたは平板ガラスの撓み程度を状況に応じて緩やかにすることができる。
また、本発明によれば、前記ステッパーチャックのドット部に形成された真空ホールによりステッパーチャックとウエハーまたはガラスとの接触面積が既存のステッパーチャックのそれより一層少ないため、半導体またはＬＣＤ（ＰＤＰ）工程で致命的な汚染粒子がウエハーまたはガラスにくっ付く現象を画期的に減らすことができる。
また、本発明によれば、真空によるウエハーまたはガラスの保持が前記ドット部の真空ホールによってなされることにより、ウエハーまたは平板ガラスの撓み（ｂｅｎｄｉｎｇ）現象がなくなる効果がある。
また、本発明によれば、前記ドット部の高さを実験によって最適な高さに限定することにより、汚染粒子がくっ付くことなく撓み程度を最小化することができる。
また、本発明によれば、前記ステッパーチャックとウエハーまたはガラスとの接触部分を最小化することにより、安定的に前記ウエハーまたはガラスを保持しながら汚染粒子による汚染が殆んどないようにし、ステッパーチャックのドット部に形成した前記真空ホールによりウエハーの撓み現象がない効果がある。
本発明に係るウエハーまたはガラス露光装置のステッパーチャックの平面図である。 本発明の第１実施例に係る前記図１の「Ａ」部分の拡大平面図である。 本発明の第１実施例に係る前記図１のＢ−Ｂ’線に沿った縦断面図である。 本発明の第２実施例に係る前記図１の「Ａ」部分の拡大平面図である。 本発明の第３実施例に係るウエハーまたはガラス露光装置のステッパーチャックの縁部を示す縦断面図である。 従来のステッパーチャックの縦断面図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明に係るウエハーまたはガラス露光装置のステッパーチャックの好適な実施例を詳細に説明する。本発明は、以下に開示される実施例に限定されるものではなく、互いに異なる様々な形態で具現できる。但し、本実施例は、本発明の開示を完全たるものとし且つ通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。
図１は本発明に係るウエハーまたはガラス露光装置のステッパーチャックの平面図、図２は本発明の第１実施例に係る前記図１の「Ａ」部分の拡大平面図、図３は本発明の第１実施例に係る前記図１のＢ−Ｂ’線に沿った縦断面図である。
図１〜図３に示すように、本発明の第１実施例に係るウエハーまたはガラス露光装置のステッパーチャックは、基本的に、前記ステッパーチャック１の上面に陽刻で四角錐台状のドット部２を前後左右に一定間隔を保って多数形成し、多数の前記ドット部２のうち前後左右に一つ置きに前記ドット部の中心には真空通路５と連結される真空ホール３を形成したものである。すなわち、真空ホール３を形成しているドット部同士の間のドット部２には真空ホールを形成しない。
前記ドット部２を形成する方法について説明する。まず、円板状のステッパーチャック１の上面または四角板状のステッパーチャック１の上面から陽刻のドットが生ずるまで加工ツールを用いて横方向の直線状に加工した後、縦方向の一直線状に加工し、陰刻の底面まで加工することにより前記ドット部を形成する。この際、四角錐台状のドット部２の加工を円滑にするために加工ツールとして工業用ツールを使用するが、一部の四角錐台状のドット部２の中心に、工業用ツールとして製造された高速加工ツールを用いて前記ドット部２の上面から下面に真空ホール３を精密加工する。このように四角錐台状にドット部２を加工するから、下部面積が広くて安定的にドット部２が形成され、加工時間が少なくかかり、それにより加工コストも節減することができる。
このように一部のドット部２の中心に真空ホール３を形成することにより、前記真空ホール３の面積分だけウエハーまたは平板ガラスがステッパーチャック１の前記ドット部２と上面のみ接触する面積が最小化され、ドット部２全体ではなく一部にのみ真空ホール３を形成しても、真空によりウエハーまたは平板ガラスを固定するステッパーチャックの機能を十分発揮することができる。一方、真空ホール３を形成したドット部２同士の間のドット部に真空ホールを形成していない理由は、ドット部２の上面に載置されるウエハーまたは平板ガラスの撓み程度を状況に応じて緩やかにすることができるようにするためである。
また、前記ドット部の高さは０．０５〜０．２９ｍｍ程度とすることが好ましいが、これは前記真空ホール３を介しての真空によりウエハーまたは平板ガラスを保持して固定するときに撓み程度を最小化することができ、最も大きい汚染粒子でも０．２９ｍｍ以下と実質的にウエハーまたは平板ガラスに損害を与えない程度の高さである。このようにドット部２の高さが０．０４ｍｍ以下の場合には、ウエハーまたは平板ガラスに接するおそれがあり、０．３ｍｍ以上の場合には、真空ホール３の長さが長くなって、ウエハーまたは平板ガラスを固定するために真空の強さが大きくなり或いは真空の時間がさらに長くかかり、ドット部の高さが高いほど、上面に載置されるウエハーまたは平板ガラスの撓み程度が激しくなって、実質的にフォトリソグラフィック欠陥の確率が高くなる。
前述したように、陽刻の四角錐台状のドット部２および真空ホール３の加工が完了した状態でステッパーチャック１の上面の精度を保つために、前記ステッパーチャック１の上面を下向きにして一定の方向に回しながらドット部２の上面を研磨処理する。
一方、前記真空ホール３の加工の際に注意すべき点は、四角錐台状の中央に真空ホール３が加工されるようにして真空が迅速かつ正確に抜けるようにするが、四角錐台状の角部が壊れないようにしなければならない。
ステッパーチャック１全体の平坦度が均一となるように加工することが何よりも重要であるため、前記ステッパーチャックのドット部２の上面を前述したように研磨処理する。ステッパーチャック１の全体表面の均一度が一定でなければ真空が漏れることがあり、ウエハーまたは平板ガラスの微細撓みが発生して露光の際にパターンのいずれか一方が鮮明でなければ製品の不良につながるため、前記ステッパーチャック１の平坦度が非常に重要である。
図４は本発明の第２実施例に係る前記図１の「Ａ」部分の拡大平面図である。
図４に示すように、本発明の第２実施例に係るステッパーチャック１ａは、真空ホール３がドット部２全体に形成されたものである。これは強力な真空が必要なときのような特別な場合に数多くの真空ホール３を形成したものであり、ドット部２全体に前記真空ホール３が形成されたことを除いては前記第１実施例のステッパーチャック１と構成および機能が同一である。
図５は本発明の第３実施例に係るウエハーまたはガラス露光装置のステッパーチャックの縁部を示す縦断面図である。
図５に示すように、本発明の第３実施例に係るウエハーまたはガラス露光装置のステッパーチャック１は、ドット部２とドット部２との間の一部の平坦面にもウエハーまたは平板ガラスを保持する真空ホール３ａを形成することにより、ドット部２に形成された真空ホール３と共に真空通路５に連結することもできる。
このようにドット部２とドット部２との間の一部の平坦面にも真空ホール３ａを形成する場合、必要に応じて、前記ドット部２に形成した真空ホール３のみ使用してもよく、ドット部２とドット部２との間の一部の平坦面に形成した真空ホール３ａもドット部２の中心に形成した前記真空ホール３と共に使用してもよく、或いは前記ドット部２とドット部２との間の一部の平坦面に形成した真空ホール３ａのみ使用してもよい。但し、前記ドット部２とドット部２との間の一部の平坦面に形成した真空ホール３ａのみ使用する場合には、真空が抜け出さないようにステッパーチャック１の縁部に沿って突縁部４を必ず形成する。
以上、本発明に係るウエハーまたはガラス露光装置のステッパーチャックについて例示図面を参照として説明したが、本発明は、本明細書に開示された実施例および図面によって限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内において、当業者によって様々な変形が可能であるのは勿論である。
１、１ａ ステッパーチャック
２ ドット部
３ ドット部の上面の中心に形成した真空ホール
３ａ ドット部とドット部との間の平坦面に形成した真空ホール
４ 突縁部
５ 真空通路

Claims (2)

  1. 半導体のウエハー、またはＬＣＤまたはＰＤＰの平板ガラス露光装置のステッパーチャックにおいて、
    円板状または四角状のステッパーチャックの上面に、上方に突出した四角錐台状のドット部を前後左右に一定間隔を保って多数形成し、前記多数のドット部のうち前後左右に一つおきの前記ドット部の中心に真空ホールを形成し、
    前記ドット部と前記ドット部との間の一部の平坦面に真空ホールを形成し、
    ステッパーチャックの周りに沿って突縁部を形成し、
    前記ドット部の高さは０．０５〜０．２９ｍｍであることを特徴とする、ウエハーまたはガラス露光装置のステッパーチャック。
  2. 前記真空ホールを形成していないドット部にも真空ホールを形成して前記ドット部全体に真空ホールを形成したことを特徴とする、請求項１に記載のウエハーまたはガラス露光装置のステッパーチャック。
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