JP6664529B2

JP6664529B2 - 真空チャックステージおよび半導体装置の製造方法

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Publication number: JP6664529B2
Application number: JP2019038580A
Authority: JP
Inventors: 俊太菅井; 豊田　正人; 正人豊田; 民雄松村; 和成中田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-03-04
Filing date: 2019-03-04
Publication date: 2020-03-13
Anticipated expiration: 2035-08-26
Also published as: JP2019096907A

Description

本明細書に開示される技術は、真空チャックステージおよび半導体装置の製造方法に関し、特に、半導体ウエハなどの対象物を固定するための真空チャックステージおよび半導体装置の製造方法に関するものである。

半導体ウエハを吸着する真空チャックステージを用いて半導体ウエハを吸着する際に、真空チャックステージのチャックテーブルと半導体ウエハとの間に、たとえば、数十μｍ程度以上数百μｍ程度以下の大きさの異物が挟まる場合がある。その場合、チャックテーブル上に固着した当該異物が、半導体ウエハ表面を継続的に傷つけてしまい、チャックテーブルの交換が必要となる場合がある。

これに対し、たとえば、特許文献１に例示されるように、チャックテーブルの交換作業における負担を軽減するために、第１テーブルと第２テーブルとに分割されたチャックテーブルを備えるものがある。

特開２０１４−０９３３８４号公報

従来の真空チャックステージには、半導体ウエハを吸着する吸着部材と、平面視において吸着部材を囲む真空シール部材とを備えるものがある。当該構成では、吸着部材と真空シール部材とが１つの平坦面を形成する。

上記の構成である真空チャックステージでは、半導体ウエハを吸着する吸着面に不具合などが生じた場合、一般に、吸着部材と真空シール部材とを同時に交換することとなるため、１回当たりの交換費用が高くなり、交換頻度を低下させる要因となる場合があった。

交換費用を抑える観点から、吸着部材のみを交換する場合、作業者が吸着部材の外周部分を囲う真空シール部材に意図せず接触してしまい、真空シール部材に傷または汚染が生じる場合があった。

一方で、真空シール部材を取り除くと、半導体ウエハの吸着時に外気が吸着部材側面へと流入するため、吸着部材の半導体ウエハを吸着する圧力を低下させる。よって、半導体ウエハを適切に吸着し、かつ、固定することができない場合があった。

本明細書に開示される技術は、上記のような問題を解決するためのものであり、吸着部材の対象物を吸着する圧力の低下を防止しつつ、作業者が真空シール部材に触れずに吸着部材のみを容易に交換することができる真空チャックステージおよび半導体装置の製造方法に関するものである。

本明細書に開示される技術の一態様に関する真空チャックステージは、上面に対象物が配置される吸着部材と、前記吸着部材でそれぞれ覆われる第１貫通孔および第２貫通孔が平面視において前記吸着部材と重なる位置に形成され、前記吸着部材の下面に配置され、かつ、前記第１貫通孔を真空引きすることによって前記吸着部材を介して前記対象物を真空吸着するベースプレートと、平面視において前記吸着部材を囲み、かつ、前記ベースプレートの上面に配置される第１シール部材と、前記ベースプレートの下方に前記第２貫通孔に挿入され、かつ、前記吸着部材を前記ベースプレートの上面から離間させる突き上げ部材とを備える。

また、本明細書に開示される技術の一態様に関する半導体装置の製造方法は、上記の真空チャックステージを用いて前記対象物としての半導体ウエハを固定し、かつ、前記半導体ウエハを研削または洗浄する工程を備える。

このような構成によれば、平面視において吸着部材を囲んで配置される第１シール部材によって、吸着部材の対象物を吸着する圧力の低下を防止することができる。また、突き上げ部材が第２孔に挿入されることで、吸着部材がベースプレートの上面から離間するため、作業者が第１シール部材に触れずに吸着部材のみを容易に交換することができる。

本明細書に開示される技術に関する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

実施形態に関する、真空チャックステージを実現するための構成を例示する平面図である。実施形態に関する、真空チャックステージを実現するための構成を部分的に透過させて例示する側面図である。実施形態に関する、真空チャックステージの吸着部材を除く構成を例示する平面図である。実施形態に関する、真空チャックステージの吸着部材を除く構成を例示する下面図である。実施形態に関する、真空チャックステージの突き上げ機構が下方に稼働した状態を部分的に透過させて例示する側面図である。実施形態に関する、真空チャックステージの突き上げ機構が上方に稼働した状態を部分的に透過させて例示する側面図である。実施形態に関する真空チャックステージの、吸着部材における吸着プレートの構成を例示する平面図である。実施形態に関する真空チャックステージの、吸着部材における吸着プレートの構成を例示する下面図である。実施形態に関する、真空チャックステージの吸着部材の構成を例示する断面図である。実施形態に関する真空チャックステージの、突き上げピンとその収納部との第１構造を例示する断面図である。実施形態に関する真空チャックステージの、突き上げピンとその収納部との第２構造を例示する断面図である。

以下、添付される図面を参照しながら実施形態について説明する。なお、図面は概略的に示されるものであり、異なる図面にそれぞれ示される画像の大きさと位置との相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。よって、それらについての詳細な説明を省略する場合がある。

また、以下に示される説明において、「上」、「下」、「側」、「底」、「表」または「裏」などの特定の位置と方向とを意味する用語が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、実際に実施される際の方向とは関係しない。

＜第１実施形態＞
以下、本実施形態に関する真空チャックステージについて説明する。

＜構成＞
図１は、本実施形態に関する真空チャックステージを実現するための構成を例示する平面図である。また、図２は、本実施形態に関する真空チャックステージを実現するための構成を部分的に透過させて例示する側面図である。

図３は、本実施形態に関する真空チャックステージの吸着部材を除く構成を例示する平面図である。また、図４は、本実施形態に関する真空チャックステージの吸着部材を除く構成を例示する下面図である。

図１および図２に例示されるように、ベースプレート３０の上面に、吸着部材１０および真空シール部材２０が配置される。吸着部材１０のベースプレート３０を吸着する吸着面には、複数の孔１０ａが形成される。なお、孔１０ａは、たとえば、溝形状であってもよい。また、吸着部材１０の半導体ウエハ１を吸着する吸着面には、複数の孔１０ｂが形成される。なお、孔１０ｂは、たとえば、溝形状であってもよい。

図１に例示されるように、平面視において、真空シール部材２０は、吸着部材１０を囲んで配置される。

また、図２に例示されるように、ベースプレート３０の、吸着部材１０および真空シール部材２０が配置される上面には、真空シール部材２０を固定するための溝３２が形成される。また、ベースプレート３０の上面における、溝３２が形成される領域の平面視における内側には、吸着部材１０吸着するための溝３１が形成される。溝３１内が真空引きされることによって、ベースプレート３０と吸着部材１０とが固定される。なお、溝３１は、孔形状であってもよい。

また、図２に例示されるように、ベースプレート３０における、溝３２が形成される領域の平面視における内側には、後述する突き上げピンが挿入される貫通孔３３が形成される。貫通孔３３は、ベースプレート３０の上面からベースプレート３０の下面へ貫通する孔である。図３に例示されるように、溝３１と貫通孔３３とは、平面視において重ならない位置に形成される。貫通孔３３は、ベースプレート３０の上面において溝３１内には位置しない。

また、ベースプレート３０の上面における、溝３２が形成される領域の平面視における内側には、吸着部材１０の位置決めのためのピン３５が形成される。ピン３５は、溝３１および貫通孔３３とは、平面視において重ならない位置に形成される。

また、図２に例示されるように、ベースプレート３０の下面から上面に貫通する真空配管５１が形成される。真空配管５１は、溝３１内に位置する。

真空シール部材２０は、半導体ウエハ１の外周部分と接触して配置され、かつ、リング形状である低反発の弾性体である。真空シール部材２０の材料には、たとえば、比較的硬度が低いフッ素ゴムスポンジなどが用いられる。真空シール部材２０が接触する半導体ウエハ１は、たとえば、直径８インチサイズ、または、直径６インチサイズである。また、真空シール部材２０が接触する半導体ウエハ１の外周部分は、デバイス無効領域に相当する。また、真空シール部材２０は、半導体ウエハ１のデバイス無効領域の直径方向の幅に対応する幅を有する。

図２に例示されるように、平面視において真空シール部材２０に囲まれて配置される吸着部材１０の、ベースプレート３０を吸着する吸着面には複数の孔１０ａが形成される。また、図１に例示されるように、吸着部材１０の半導体ウエハ１を吸着する吸着面には、複数の孔１０ｂが形成される。

また、吸着部材１０のベースプレート３０を吸着する吸着面には、突き上げピン４２の配置に対応する複数の位置決め窪み１３と、ベースプレート３０に対応するベースプレートの位置決めのための位置決め窪み１４とが形成される。複数の位置決め窪み１３は、突き上げピン４２の位置決めのための窪みである。

吸着部材１０は、たとえば、無数に入り組んだ気孔によって形成されるポーラス状の多孔質体であってもよい。吸着部材１０が当該材料から形成される場合、薄い半導体ウエハ１に生じさせる反りを小さく抑制しつつ、半導体ウエハ１を吸着し、かつ、固定することができる。

また、吸着部材１０の半導体ウエハ１を吸着する吸着面は、真空シール部材２０の上面よりも低く配置されてもよい。吸着部材１０の半導体ウエハ１を吸着する吸着面が、真空シール部材２０の上面よりも低く配置された場合には、半導体ウエハ１を吸着する際に、真空シール部材２０の上面の高さが、半導体ウエハ１の無効領域によって吸着部材１０の半導体ウエハ１を吸着する吸着面の高さまで押し下げられる。そのため、真空シール部材２０の弾性力によって、半導体ウエハ１の外周部分と真空シール部材２０との間の密着度が高まる。

図２および図４に例示されるように、ベースプレート３０の下方には、突き上げ機構４０が配置される。突き上げ機構４０は、突き上げピン４２の保持板４１と、複数の突き上げピン４２と、つまみ４３と、突き上げピン４２の保持板４１のガイド留め４４と、保持板４１の複数のガイド４５とを備える。

複数の突き上げピン４２は、先端４２ａの高さが互いに等しくなるように、保持板４１に垂直上向きに固定される。図２、図３および図４に例示されるように、突き上げピン４２の平面視における位置は、ベースプレート３０に形成された貫通孔３３の平面視における位置と等しい。そして、図２および図３に例示されるように、突き上げピン４２は、ベースプレート３０に形成された貫通孔３３内に挿入される。

複数のガイド４５は、ベースプレート３０の下面において垂直下向きに固定される。そして、各ガイド４５は、図４に例示されるように、保持板４１のたとえば、四隅をそれぞれ貫通し、下端においてガイド留め４４がそれぞれ取り付けられる。保持板４１は、ガイド４５に沿って垂直方向に稼働することができる。

保持板４１の稼働範囲は、上端が、ベースプレート３０の下面に接触する位置であり、下端が、ガイド４５の下端に取り付けられたガイド留め４４に接触する位置である。作業者が突き上げ機構４０を上下に稼働させやすいように、保持板４１の側面に、保持板４１の稼働を制御するためのつまみ４３が取り付けられる。

ベースプレート３０の下方には、支持柱５０が配置される。支持柱５０は、少なくとも、ベースプレート３０および突き上げ機構４０を、所定の平行度に維持しつつ固定する。

支持柱５０の内部には、真空配管５１が配置される。真空配管５１は、ベースプレート３０および突き上げ機構４０を貫通する配管である。真空配管５１は、平面視において吸着部材１０と重なる位置に形成される。さらに、真空配管５１は、溝３１内に到達する。図３に例示される場合では、ベースプレート３０の上面の中央付近に形成された溝３１の内部に到達する。

真空配管５１は、ベースプレート３０の上面における溝３１内と、外部の真空源（ここでは、図示しない）とを接続する。そして、真空源の電磁弁（ここでは、図示しない）などを用いて真空配管５１が真空引きされることで、吸着部材１０を介して吸着部材１０の上面に半導体ウエハ１が真空吸着される。

＜作用＞
図５は、本実施形態に関する真空チャックステージの突き上げ機構４０が下方に稼働した状態を部分的に透過させて例示する側面図である。また、図６は、本実施形態に関する真空チャックステージの突き上げ機構４０が上方に稼働した状態を部分的に透過させて例示する側面図である。なお、簡単のため、図５および図６において、吸着部材１０における孔１０ａおよび孔１０ｂは図示が省略される。

保持板４１は、図５および図６に例示されるように、作業者（ここでは、図示しない）の操作により、ガイド４５に沿って上下方向に動く。それに連動して、突き上げピン４２は、ベースプレート３０の上面における貫通孔３３から出入りする。

ベースプレート３０の上面から突き出した突き上げピン４２の先端４２ａが、吸着部材１０を垂直上向きに押し上げると、図６に例示されるように、真空シール部材２０と吸着部材１０との距離が所定の間隔よりも広がる。逆に、ベースプレート３０の上面における突き上げピン４２の先端４２ａが、吸着部材１０を垂直下向きに下げると、図５に例示されるように、真空シール部材２０と吸着部材１０との間の距離が所定の間隔よりも狭まる。真空シール部材２０と吸着部材１０との間の距離が所定の間隔よりも狭まることにより、真空シール部材２０および吸着部材１０が、半導体ウエハ１の表面を固定可能となる。

この場合、突き上げピン４２の先端４２ａが吸着部材１０の位置決め窪み１３に嵌まる位置、すなわち、平面視において、位置決め窪み１３と貫通孔３３とが重なる位置に、吸着部材１０の位置を調整すれば、突き上げピン４２を下げる際に吸着部材１０と真空シール部材２０とが接触することを防ぐことができる。さらに、吸着部材１０がベースプレート３０の上面に位置した際に、ピン３５が位置決め窪み１４に嵌まることで、吸着部材１０がベースプレート３０の上面における所定の位置に精度よく配置される。

突き上げピン４２が吸着部材１０を垂直上向きに押し上げることで、真空シール部材２０と吸着部材１０との間の距離が所定の間隔よりも広がるため、作業者が吸着部材１０を交換する際に、意図せず真空シール部材２０に触れてしまうことを抑制することができる。よって、吸着部材１０を平面視において囲む真空シール部材２０に傷または汚染を生じさせずに、吸着部材１０のみを取り外すことができる。

また、吸着部材１０をベースプレート３０の上面における所定の位置に再度配置する場合に、突き上げピン４２の先端４２ａが吸着部材１０の位置決め窪み１３に嵌まる位置に吸着部材１０を位置調整すれば、突き上げピン４２を下げて吸着部材１０を配置する際に、真空シール部材２０と吸着部材１０とが接触することを防ぐことができる。よって、真空シール部材２０または吸着部材１０に、傷または汚染を生じさせることを防ぐことができる。

さらに、本実施形態に関する真空チャックステージは、吸着部材１０が真空シール部材２０に囲まれるため、外気が吸着部材１０の側面へと流入し、吸着部材１０の半導体ウエハ１を吸着する圧力が低下することを防止することができる。

以上より、デバイス有効領域である半導体ウエハ１の中央付近に吸着部材１０が接触し、かつ、デバイス無効領域である半導体ウエハ１の外周部分に真空シール部材２０が接触するように各構成を配置すれば、デバイス有効領域に接触する吸着部材１０のみを容易に交換することができる。よって、交換費用と製品歩留まりとの間の費用対効果が向上する。

ここで、突き上げピン４２が吸着部材１０を垂直上向きに押し上げた状態で一時的に固定されるように、つまみ４３とガイド４５とにロック機構が設けられてもよい。

また、支持柱５０は、たとえば、外部の回転動力部（ここでは、図示しない）と接続され、真空チャックステージを回転させるものであってもよい。

また、突き上げ機構４０の上下方向の稼働は、作業者の手作業によるものに限られず、電力で駆動する機械的な動力によるものであってもよい。

また、本実施形態に関する真空チャックステージは、半導体ウエハ１の強固な固定を必要とする、半導体ウエハ１を研削する加工装置、または、半導体ウエハ１をドライエアによって洗浄する洗浄装置などに用いられることが好ましい。

また、真空チャックステージへの半導体ウエハ１の配置は、半導体ウエハ搬送部（ここでは、図示しない）によって行われる。半導体ウエハ搬送部における半導体ウエハ１の吸着方法としては、一般的な真空吸着による方法を想定することができる。ここで、半導体ウエハ１の中心位置が真空チャックステージの中心位置に一致するように、半導体ウエハ搬送部によって調整されることが望ましい。

半導体ウエハ搬送部は、図５に例示されるような、突き上げ機構４０の保持板４１が下がった状態で、半導体ウエハ１を、吸着部材１０の表面と向かい合わせ、かつ、吸着部材１０から一定の距離だけ離して位置決めする。その後、半導体ウエハ搬送部による半導体ウエハ１の吸着を解除し、さらに、真空チャックステージにおける吸着を開始することで、半導体ウエハ１が半導体ウエハ搬送部から真空チャックステージへ受け渡される。

＜第２実施形態＞
本実施形態に関する真空チャックステージについて説明する。以下では、上記の実施形態で説明された構成と同様の構成については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略する。

＜構成＞
図７は、本実施形態に関する真空チャックステージの吸着部材における吸着プレートの構成を例示する平面図である。図８は、本実施形態に関する真空チャックステージの吸着部材における吸着プレートの構成を例示する下面図である。

また、図９は、本実施形態に関する真空チャックステージの、吸着部材の構成を例示する断面図である。

本実施形態で用いられる吸着部材１１０は、下面１１ａにベースプレート３０を吸着する吸着プレート１１と、上面１２ｂに半導体ウエハ１を吸着する多孔質シート１２とを備える。

吸着プレート１１の上面１１ｂには、図７および図９に例示されるように、吸着プレート１１の上面１１ｂから下面１１ａに貫通する貫通孔１１ｃと、溝１１ｄとが形成される。貫通孔１１ｃは、溝１１ｄ内に達する。なお、溝１１ｄは、吸着プレート１１の上面１１ｂの全体に広がる形状であってもよい。

吸着プレート１１の下面１１ａには、図８および図９に例示されるように、吸着プレート１１の上面１１ｂから下面１１ａに貫通する貫通孔１１ｃと、突き上げピン４２の位置決めのための複数の位置決め窪み１１ｅとが形成される。貫通孔１１ｃと位置決め窪み１１ｅとは、平面視において重ならない位置に配置される。また、吸着プレート１１の下面１１ａには、位置決め窪み１４が形成される。

ピン３５が位置決め窪み１４に嵌まることにより、吸着プレート１１がベースプレート３０の上面における所定の位置に精度よく配置される。このとき、吸着プレート１１に設けられた貫通孔１１ｃと、ベースプレート３０の溝３１とが重なる。

無数に入り組んだ気孔を含むポーラス状の多孔質シート１２は、吸着プレート１１の上面１１ｂに配置される。そして、溝１１ｄと多孔質シート１２の下面１２ａとが真空接続される。なお、吸着プレート１１の上面１１ｂと多孔質シート１２の下面１２ａとは、厚み数十μｍ程度の両面テープ（ここでは、図示しない）などで全体の一部が接着されることによって、互いに固定されてもよい。

真空チャックステージの動作は、第１実施形態と同様である。すなわち、吸着プレート１１と多孔質シート１２とを備える吸着部材１１０は、ベースプレート３０の上面から突き出した突き上げピン４２の先端４２ａが吸着部材１１０を垂直上方向に押し上げると、真空シール部材２０と吸着部材１１０との間の距離が所定の間隔よりも広がる。逆に、突き上げピン４２の先端４２ａが吸着部材１１０を下方向に下げると、真空シール部材２０と吸着部材１１０との間の距離が狭まり、真空チャックステージにおいて、半導体ウエハ１の表面を固定可能な吸着面が形成される。

吸着部材１１０は、吸着プレート１１と多孔質シート１２とを備えるため、たとえば、多孔質シート１２のみを交換することができ、吸着部材の交換費用がより抑えられる。

＜第３実施形態＞
本実施形態に関する真空チャックステージについて説明する。以下では、上記の実施形態で説明された構成と同様の構成については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略する。

＜構成＞
図１０は、本実施形態に関する真空チャックステージの、突き上げピンとその収納部との第１構造を例示する断面図である。図１１は、本実施形態に関する真空チャックステージの、突き上げピンとその収納部との第２構造を例示する断面図である。

図１０において、ベースプレート３０ａの貫通孔１３３の内壁には、真空シール部材２１が嵌められる溝３６が形成される。そして、真空シール部材２１が、溝３６に嵌められる。

突き上げピン４２の直径は、貫通孔１３３の直径よりも小さく、かつ、対向して配置される真空シール部材２１の間隔よりも大きいものとする。そして、突き上げピン４２が貫通孔１３３に挿入された際に、突き上げピン４２が真空シール部材２１を弾性変形させるものとする。

図１０に例示される場合では、突き上げピン４２が真空シール部材２１との摩擦を生じさせながら、貫通孔１３３内を上下動する。よって、突き上げピン４２と貫通孔１３３の隙間を介して、外気が真空チャックステージの真空経路内へと流入することを、より効果的に抑制することができる。

図１１において、ベースプレート３０ｂの、貫通孔２３３の内壁には、突き上げピン１４２が収納される溝３４が形成される。溝３４は、ベースプレート３０ｂの上面側に開放される。すなわち、溝３４は、貫通孔２３３において、ベースプレート３０ｂの表層における幅である溝幅３４ａを形成する。溝幅３４ａは、孔幅３３ａよりも大きい。また、溝３４の、ベースプレート３０ｂの下面側の底部には、真空シール部材２１ｂが配置される。溝３４のベースプレート３０ｂの下面側の底部は、貫通孔２３３の径方向に沿う内壁に対応する。

突き上げピン１４２の先端部１４２ａにおける幅４２ｂは、突き上げピン１４２の他の部分の幅４２ｄよりも大きい。また、突き上げピン１４２の先端部１４２ａにおける幅４２ｂは、貫通孔２３３の孔幅３３ａよりも大きく、かつ、溝３４の溝幅３４ａよりも小さいものとする。また、突き上げピン１４２の先端部１４２ａの高さ４２ｃは、溝３４の、ベースプレート３０ｂの上面からの溝深さ３４ｂよりも小さいものとする。なお、高さ４２ｃは、突き上げピン１４２の先端部１４２ａの厚みと真空シール部材２１ｂの厚みとが合算された高さである。突き上げ機構の下降時に、突き上げピン１４２の先端４２ａは、ベースプレート３０ｂの上面よりも下方に位置する。すなわち、突き上げピン１４２の先端部１４２ａは、ベースプレート３０ｂの表層における溝３４内に収容される。

図１１では、突き上げピン１４２の先端４２ａが溝３４内に収まった状態で、真空シール部材２１ｂを弾性変形させる。

上記の構成によれば、突き上げピン１４２の上下稼働に際し、貫通孔２３３の内壁との間で摩擦が生じることを抑制しつつ、突き上げピン１４２と貫通孔２３３の隙間を介して、外気が真空チャックステージの真空経路内へと流入することをより効果的に抑制することができる。

＜効果＞
以下に、上記の実施形態による効果を例示する。なお、以下では、上記の実施形態に例示された具体的な構成に基づく効果が記載されるが、同様の効果が生じる範囲で、本明細書に例示される他の具体的な構成と置き換えられてもよい。また、当該置き換えは、複数の実施形態に跨ってなされてもよい。すなわち、異なる実施形態において例示された各構成が組み合わされて、同様の効果が生じる場合であってもよい。

上記の実施形態によれば、真空チャックステージが、ベースプレート３０と、吸着部材１０と、第１シール部材に対応する真空シール部材２０と、突き上げ部材に対応する突き上げピン４２とを備える。

吸着部材１０は、ベースプレート３０の上面に配置される。真空シール部材２０は、ベースプレート３０の上面に、平面視において吸着部材１０を囲んで配置される。突き上げピン４２は、ベースプレート３０の下方に配置される。

ベースプレート３０は、平面視において吸着部材１０と重なる位置に形成され、かつ、ベースプレート３０の上面から下面へ貫通する第１孔に対応する真空配管５１と、平面視において吸着部材１０と重なるとともに真空配管５１とは重ならない位置に形成され、かつ、ベースプレート３０の上面から下面へ貫通する第２孔に対応する貫通孔３３とを備える。

真空配管５１は、真空引きされることで吸着部材１０を介して吸着部材１０の上面に対象物に対応する半導体ウエハ１を真空吸着するための配管である。

そして、突き上げピン４２が貫通孔３３に挿入されることで、吸着部材１０がベースプレート３０の上面から離間する。

このような構成によれば、平面視において吸着部材１０を囲んで配置される真空シール部材２０によって、吸着部材１０の半導体ウエハ１を吸着する圧力の低下を防止することができる。また、突き上げピン４２が貫通孔３３に挿入されることで、吸着部材１０がベースプレート３０の上面から離間するため、作業者が真空シール部材２０に触れずに吸着部材１０のみを容易に交換することができる。

なお、これらの構成以外の本明細書に例示される他の構成については適宜省略することができる。すなわち、これらの構成のみで、上記の効果を生じさせることができる。しかし、本明細書に例示される他の構成のうちの少なくとも１つを上記の構成に適宜追加した場合、すなわち、上記の構成としては記載されなかった本明細書に例示される他の構成を上記の構成に追加した場合でも、同様に上記の効果を生じさせることができる。

また、上記の実施形態によれば、ベースプレート３０の上面には溝３１が形成される。そして、真空配管５１は、ベースプレート３０の上面において溝３１内に位置する。

一方で、貫通孔３３は、ベースプレート３０の上面において溝３１内に位置しない。

このような構成によれば、半導体ウエハ１の真空吸着の際には、真空配管５１を通じて溝３１内が真空引きされる。一方で、貫通孔３３内は真空引きされない。

また、上記の実施形態によれば、吸着部材１１０が、ベースプレート３０の上面に配置される吸着プレート１１と、吸着プレート１１の上面に配置される多孔質シート１２とを備える。

このような構成によれば、吸着プレート１１の上面に、比較的厚みの薄い多孔質シート１２を設けることができるため、たとえば、多孔質シート１２のみを交換することができ、吸着部材の交換費用が抑えられる。

また、上記の実施形態によれば、吸着部材１０の下面には位置決め窪み１３が形成される。そして、位置決め窪み１３は、平面視においてベースプレート３０の貫通孔３３と重なる位置に形成される。

このような構成によれば、貫通孔３３に挿入された突き上げピン４２がさらに位置決め窪み１３に嵌まることで、ベースプレート３０と吸着部材１０との相対位置が精度よく固定される。よって、突き上げピン４２を下げる際に吸着部材１０と、ベースプレート３０の上面に固定された真空シール部材２０とが接触することを防ぐことができる。

また、上記の実施形態によれば、真空チャックステージが、第２孔に対応する貫通孔１３３の内壁に取り付けられた第２シール部材に対応する真空シール部材２１を備える。

このような構成によれば、突き上げピン４２と貫通孔１３３の隙間を介して、外気が真空チャックステージの真空経路内へと流入することをより効果的に抑制することができる。

また、上記の実施形態によれば、第２孔に対応する貫通孔２３３が、ベースプレート３０ｂの表層における径に対応する溝幅３４ａが他の部分における径に対応する孔幅３３ａよりも大きい。また、突き上げ部材に対応する突き上げピン１４２が、貫通孔２３３に挿入される先端部１４２ａの幅４２ｂが、他の部分における幅４２ｄよりも大きい。

そして、突き上げピン１４２の先端部１４２ａが、ベースプレート３０ｂの表層における貫通孔２３３に収容される。

このような構成によれば、突き上げピン１４２の上下稼働に際し、貫通孔２３３の内壁との間で摩擦が生じることを抑制することができる。また、突き上げピン１４２の先端部１４２ａの幅４２ｂが、貫通孔２３３の孔幅３３ａよりも大きいため、突き上げピン１４２の先端部１４２ａが溝３４の底部に引っかかり、突き上げピン１４２が貫通孔２３３に挿入された状態で固定することができる。そのため、突き上げピン１４２を貫通孔２３３に挿入する作業を省略することができる。

また、上記の実施形態によれば、真空チャックステージが、貫通孔２３３の径方向に沿う内壁に取り付けられた第２シール部材に対応する真空シール部材２１ｂを備える。

このような構成によれば、突き上げピン１４２の上下稼働に際し、貫通孔２３３の内壁との間で摩擦が生じることを抑制しつつ、突き上げピン１４２と貫通孔２３３の隙間を介して、外気が真空チャックステージの真空経路内へと流入することをより効果的に抑制することができる。

また、上記の実施形態によれば、真空チャックステージが、ベースプレート３０を回転可能に支持する柱部材に対応する支持柱５０を備える。

このような構成によれば、半導体ウエハ１が吸着部材１０に吸着された状態で、支持柱５０を回転させることにより、半導体ウエハ１に対して所望の処理を行うことができる。

＜変形例＞
上記実施形態では、各構成要素の材質、材料、寸法、形状、相対的配置関係または実施の条件などについても記載する場合があるが、これらはすべての局面において例示であって、本明細書に記載されたものに限られることはない。よって、例示されていない無数の変形例が、本明細書に開示される技術の範囲内において想定される。たとえば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの実施形態における少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施形態の構成要素と組み合わせる場が含まれる。

また、矛盾が生じない限り、上記実施形態において「１つ」備えられるものとして記載された構成要素は、「１つ以上」備えられていてもよい。さらに、各構成要素は概念的な単位であって、１つの構成要素が複数の構造物から成る場合と、１つの構成要素がある構造物の一部に対応する場合と、さらには、複数の構成要素が１つの構造物に備えられる場合とを含む。また、各構成要素には、同一の機能を発揮する限り、他の構造または形状を有する構造物が含まれる。

また、本明細書における説明は、本技術に関するすべての目的のために参照され、いずれも、従来技術であると認めるものではない。

また、上記実施形態において、特に指定されずに材料名などが記載された場合は、矛盾が生じない限り、当該材料に他の添加物が含まれた、たとえば、合金などが含まれるものとする。

１半導体ウエハ、１０，１１０吸着部材、１０ａ，１０ｂ孔、１１吸着プレート、１１ａ，１２ａ下面、１１ｂ，１２ｂ上面、１１ｃ，３３，１３３，２３３貫通孔、１１ｄ，３１，３２，３４，３６溝、１１ｅ，１３，１４位置決め窪み、１２多孔質シート、２０，２１，２１ｂ真空シール部材、３０，３０ａ，３０ｂベースプレート、３３ａ孔幅、３４ａ溝幅、３４ｂ溝深さ、３５ピン、４０突き上げ機構、４１保持板、４２，１４２突き上げピン、４２ａ先端、４２ｂ，４２ｄ幅、４２ｃ高さ、４５ガイド、５０支持柱、５１真空配管、１４２ａ先端部。

Claims

上面に対象物が配置される吸着部材と、
前記吸着部材でそれぞれ覆われる第１貫通孔および第２貫通孔が平面視において前記吸着部材と重なる位置に形成され、前記吸着部材の下面に配置され、かつ、前記第１貫通孔を真空引きすることによって前記吸着部材を介して前記対象物を真空吸着するベースプレートと、
平面視において前記吸着部材を囲み、かつ、前記ベースプレートの上面に配置される第１シール部材と、
前記ベースプレートの下方に前記第２貫通孔に挿入され、かつ、前記吸着部材を前記ベースプレートの上面から離間させる突き上げ部材とを備える、
真空チャックステージ。
前記吸着部材は、ポーラス状の気孔または第３貫通孔を有する、
請求項１に記載の真空チャックステージ。
前記吸着部材は、ポーラス状の前記気孔および前記第３貫通孔を双方有する、
請求項２に記載の真空チャックステージ。
前記ベースプレートの上面には溝が形成され、
前記第１貫通孔は、前記ベースプレートの上面において前記溝内に位置し、
前記第２貫通孔は、前記ベースプレートの上面において前記溝内に位置しない、
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の真空チャックステージ。
前記吸着部材の下面には窪みが形成され、
前記窪みは、平面視において前記ベースプレートの前記第２貫通孔と重なる位置に形成される、
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の真空チャックステージ。
前記第２貫通孔の内壁に取り付けられた第２シール部材をさらに備える、
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の真空チャックステージ。
前記第２貫通孔が、前記ベースプレートの表層における径が他の部分における径よりも大きく、
前記突き上げ部材が、前記第２貫通孔に挿入される先端部の幅が、他の部分における幅よりも大きく、
前記突き上げ部材の前記先端部が、前記ベースプレートの表層における前記第２貫通孔に収容される、
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の真空チャックステージ。
前記第２貫通孔の径方向に沿う内壁に取り付けられた第２シール部材をさらに備える、
請求項７に記載の真空チャックステージ。
前記ベースプレートを回転可能に支持する柱部材をさらに備える、
請求項１から請求項８のうちのいずれか１項に記載の真空チャックステージ。
請求項１から請求項９のうちのいずれか１項に記載の真空チャックステージを用いて前記対象物としての半導体ウエハを固定し、かつ、前記半導体ウエハを研削または洗浄する工程を備える、
半導体装置の製造方法。