JP7189722B2 - Wafer transfer device and transfer method - Google Patents

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Description

本発明は、ウェーハを搬送する搬送装置及び搬送方法に関する。 The present invention relates to a transfer apparatus and transfer method for transferring wafers.

プラズマエッチング装置のような被加工物(例えば、半導体ウェーハ)を収容するチャンバ(減圧室)内を減圧した状態で加工を行う装置では、ウェーハを保持するチャックテーブルがウェーハを真空吸引保持するタイプのチャックテーブルであると、加工中の減圧されたチャンバ内でウェーハをチャックテーブル上に確実に吸引保持することが困難である。したがって、減圧されたチャンバ内でウェーハを吸着保持するために、例えば、チャンバ内には下部電極を備える単極型静電チャックが配設される。単極型静電チャックは、
下部電極に高周波電圧を印加させ、チャック吸着面とウェーハとの間に発生した静電気力によってウェーハを吸着面上に吸着することができる(例えば、特許文献1参照)。
In a device such as a plasma etching device that processes a workpiece (for example, a semiconductor wafer) in a decompressed state in a chamber (decompression chamber), the chuck table that holds the wafer holds the wafer by vacuum suction. With a chuck table, it is difficult to reliably suck and hold the wafer on the chuck table in the decompressed chamber during processing. Therefore, in order to attract and hold the wafer in the decompressed chamber, for example, a monopolar electrostatic chuck having a lower electrode is arranged in the chamber. The monopolar electrostatic chuck is
A high-frequency voltage is applied to the lower electrode, and the electrostatic force generated between the chuck attraction surface and the wafer can attract the wafer onto the attraction surface (see, for example, Patent Document 1).

プラズマエッチング装置では、チャンバ上方から内部に供給した反応ガスをプラズマ化してプラズマエッチングを行っている。プラズマエッチング中は、プラズマを介してウェーハがアースに接続されるため、静電チャックによる静電吸着が維持される。
静電チャックにウェーハを搬入する時は、プラズマが発生していないためウェーハをアースに接続させるために搬送手段をアースに接続させて、ウェーハを静電チャックに吸着させている(例えば、特許文献2参照)。
In the plasma etching apparatus, plasma etching is performed by converting reaction gas supplied from above into the chamber into plasma. During plasma etching, the wafer is grounded through the plasma, so the electrostatic adsorption by the electrostatic chuck is maintained.
When the wafer is loaded into the electrostatic chuck, since no plasma is generated, the transport means is grounded to connect the wafer to the ground, and the wafer is attracted to the electrostatic chuck. 2).

特許4938352号公報Japanese Patent No. 4938352 特開2016-171292号公報JP 2016-171292 A 特許6308165号公報Japanese Patent No. 6308165

しかし、上記特許文献2に開示されている発明においては、搬送手段の面状の吸引保持面がウェーハのデバイスが形成されている面の反対面(上面)に接触している状態で搬送が行われるため、吸引保持面をウェーハの上面に接触させるとき、また、吸引保持面をウェーハの上面から離間させるときに、ウェーハの上面を傷つけてしまうことがあり上面に付いたキズがデバイスに影響を与え問題となっている。
よって、ウェーハを吸引保持し、静電チャックの吸着面に搬入する搬送装置においては、デバイスに影響が無いようにウェーハの上面を吸引保持しつつウェーハをアースに接続させ、静電チャックに搬送して吸着させる、又は、静電チャックの吸着面が保持するウェーハをデバイスに影響が無いようにして吸引保持して搬出という課題がある。
However, in the invention disclosed in Patent Document 2, the wafer is conveyed in a state in which the planar suction holding surface of the conveying means is in contact with the opposite surface (upper surface) of the wafer on which the devices are formed. Therefore, the top surface of the wafer may be scratched when the suction-holding surface is brought into contact with the top surface of the wafer, and when the suction-holding surface is separated from the top surface of the wafer. It is a matter of giving.
Therefore, in a transfer device that sucks and holds a wafer and carries it onto the chucking surface of an electrostatic chuck, the wafer is grounded and conveyed to the electrostatic chuck while sucking and holding the upper surface of the wafer so as not to affect the device. Alternatively, the wafer held by the attracting surface of the electrostatic chuck is sucked and held so as not to affect the device and then unloaded.

上記課題を解決するための本発明は、非接触でウェーハを吸引保持し、静電チャックの吸着面にウェーハを搬入する、又は該静電チャックの吸着面が保持するウェーハを搬出する搬送装置であって、ウェーハの上面にエアを噴射させ生成された負圧でウェーハを吸引保持する吸引保持手段と、該吸引保持手段が保持したウェーハを該静電チャックに搬送する移動手段と、を備え、該吸引保持手段は、該移動手段に連結される基台と、該基台に配設しウェーハにエアを噴射させ負圧を生成し非接触でウェーハを吸引保持する非接触保持部と、該基台の中心を中心として等角度で該基台に配設する少なくとも3つのセンタリングピンと、該センタリングピンを該吸着面に対し上方向に移動可能に支持し該センタリングピンを下方向に付勢する板バネと、ウェーハのデバイスに影響しない領域に接触させアースに導通され該静電チャックの吸着面に対して上下方向に移動可能なアースピンと、該アースピンをアースに導通させる導通手段と、備え、該センタリングピンの下面は、該基台の中心側より外周側が下がった傾斜面を形成する搬送装置である。 In order to solve the above problems, the present invention is a transfer device that sucks and holds a wafer in a non-contact manner, loads the wafer onto the chucking surface of an electrostatic chuck, or unloads the wafer held by the chucking surface of the electrostatic chuck. a suction holding means for sucking and holding the wafer with a negative pressure generated by injecting air onto the upper surface of the wafer; and a moving means for conveying the wafer held by the suction holding means to the electrostatic chuck, The suction and hold means includes a base connected to the moving means, a non-contact holding section disposed on the base and injecting air onto the wafer to generate negative pressure to suck and hold the wafer in a non-contact manner. At least three centering pins arranged on the base at equal angles around the center of the base, and supporting the centering pins so as to be able to move upward relative to the attracting surface to bias the centering pins downward. a leaf spring, an earth pin that is grounded in contact with a region of the wafer that does not affect the device and that can move vertically with respect to the chucking surface of the electrostatic chuck, and a conductive means that electrically connects the ground pin to the ground; The lower surface of the centering pin is a conveying device that forms an inclined surface in which the outer peripheral side is lower than the center side of the base.

また、上記課題を解決するための本発明は、前記搬送装置を用いて静電チャックにウェーハを搬入する搬送方法であって、前記非接触保持部からエアを噴射させウェーハを非接触で保持し前記センタリングピンの下面にウェーハの外周縁を接触させてウェーハをセンタリングして前記吸引保持手段がウェーハを保持したことにより上昇したウェーハのデバイスに影響しない領域に前記アースピンを接触させる保持工程と、該吸引保持手段が保持したウェーハの下面と該静電チャックの吸着面とを接触させ、ウェーハのデバイスに影響しない領域に前記アースピンを接触さ
せ、該アースピンをアースに導通させ、該静電チャックの電極に直流電圧を印加させ、該吸着面でウェーハを吸着する吸着工程と、該吸引保持手段を該吸着面から離間させる離間工程と、を備える搬送方法である。
Further, the present invention for solving the above-mentioned problems is a transfer method for carrying a wafer into an electrostatic chuck using the transfer device, wherein air is jetted from the non-contact holding part to hold the wafer in a non-contact manner. a holding step of centering the wafer by bringing the outer peripheral edge of the wafer into contact with the lower surface of the centering pin, and bringing the earth pin into contact with a region of the wafer that is lifted by the suction holding means holding the wafer and does not affect devices ; The lower surface of the wafer held by the suction holding means is brought into contact with the attraction surface of the electrostatic chuck, the ground pin is brought into contact with a region of the wafer that does not affect devices, the ground pin is grounded, and the electrostatic chuck is grounded. The transfer method includes a chucking step of applying a DC voltage to an electrode and chucking the wafer with the chucking surface, and a separating step of separating the sucking and holding means from the chucking surface.

また、本発明は、前記搬送装置を用いて静電チャックからウェーハを搬出する搬送方法であって、該静電チャックの吸着面が保持するウェーハのデバイスに影響しない領域にアースに導通する前記アースピンを接触させウェーハの電荷を除去する電荷除去工程と、該電荷除去工程後、前記非接触保持部からエアを噴射させウェーハを吸引保持する保持工程と、該静電チャックの吸着面から該吸引保持手段を離間する方向に移動させ、ウェーハの外周縁に前記センタリングピンを接触させウェーハをセンタリングするセンタリング工程と、を備える搬送方法である。 The present invention also provides a transfer method for transferring a wafer from an electrostatic chuck using the transfer device, wherein the ground pin is grounded to a region of the wafer held by the attraction surface of the electrostatic chuck that does not affect devices. a holding step of sucking and holding the wafer by injecting air from the non-contact holding part after the charge removing step; and a centering step of moving the means in a separating direction and bringing the centering pin into contact with the outer peripheral edge of the wafer to center the wafer.

本発明に係る搬送装置は、ウェーハの上面にエアを噴射させ生成された負圧でウェーハを吸引保持する吸引保持手段と、吸引保持手段が保持したウェーハを静電チャックに搬送する移動手段と、を備え、吸引保持手段は、移動手段に連結される基台と、基台に配設しウェーハにエアを噴射させ負圧を生成し非接触でウェーハを吸引保持する非接触保持部と、基台の中心を中心として等角度で基台に配設する少なくとも3つのセンタリングピンと、センタリングピンを吸着面に対し上方向に移動可能に支持しセンタリングピンを下方向に付勢する板バネと、ウェーハのデバイスに影響しない領域に接触させアースに導通されるアースピンと、アースピンをアースに導通させる導通手段と、備え、センタリングピンの下面は、基台の中心側より外周側が下がった傾斜面を形成するため、非接触保持部がウェーハをデバイスに影響が無いように吸引保持したとき、センタリングピンの傾斜面にウェーハの外周縁が接触してセンタリングが行われる。そして、ウェーハを例えばチャンバ内の静電チャックに搬送する際、吸引保持手段の振動を受けて傾斜面をウェーハが滑り高精度にセンタリングが実施される。その後、吸引保持手段を静電チャックの上方から下降させ、静電チャックの吸着面にウェーハを保持させるときに、ウェーハをアースに接続させセンタリングされた状態で静電チャックがウェーハを吸着保持するので、静電チャックの中心とウェーハの中心とを一致させることができる。 A transfer apparatus according to the present invention includes suction and hold means for sucking and holding a wafer with a negative pressure generated by injecting air onto the upper surface of the wafer; moving means for transferring the wafer held by the suction and holding means to an electrostatic chuck; The suction and hold means comprises: a base connected to the moving means; a non-contact holding part disposed on the base to inject air onto the wafer to generate negative pressure to suck and hold the wafer in a non-contact manner; At least three centering pins arranged on the base at equal angles around the center of the table, leaf springs supporting the centering pins so as to be movable upward with respect to the attraction surface and biasing the centering pins downward, and a wafer. an earth pin that contacts a region that does not affect the device and is grounded; and a conduction means that electrically connects the earth pin to the ground. Therefore, when the non-contact holding portion sucks and holds the wafer so as not to affect the device, the outer peripheral edge of the wafer comes into contact with the inclined surface of the centering pin and centering is performed. When the wafer is conveyed to, for example, an electrostatic chuck in the chamber, the wafer slides on the inclined surface due to the vibration of the suction and holding means, and is centered with high accuracy. After that, when the suction holding means is lowered from above the electrostatic chuck and the wafer is held on the suction surface of the electrostatic chuck, the electrostatic chuck holds the wafer in a state where the wafer is grounded and centered. , the center of the electrostatic chuck and the center of the wafer can be coincident.

アースピンを、静電チャックの吸着面に対して上下方向に移動可能とすることで、静電チャックの吸着面にウェーハの下面を接触させる際等において、アースピンがウェーハの上面を傷付けてしまったり、逆にアースピンがウェーハによって折られてしまったりすることが防がれる。 By making the ground pin vertically movable with respect to the attraction surface of the electrostatic chuck, when the bottom surface of the wafer is brought into contact with the attraction surface of the electrostatic chuck, the ground pin may damage the top surface of the wafer. Conversely, the earth pin is prevented from being broken by the wafer.

搬送装置を用いて静電チャックにウェーハを搬入する本発明に係る搬送方法は、非接触保持部からエアを噴射させウェーハを非接触で保持しセンタリングピンでウェーハをセンタリングして吸引保持手段がウェーハを保持する保持工程と、吸引保持手段が保持したウェーハの下面と静電チャックの吸着面とを接触させ、ウェーハのデバイスに影響しない領域にアースピンを接触させ、アースピンをアースに導通させ、静電チャックの電極に直流電圧を印加させ、吸着面でウェーハを吸着する吸着工程と、吸引保持手段を吸着面から離間させる離間工程と、を備えることで、非接触保持部がウェーハをデバイスに影響が無いように吸引保持したとき、センタリングピンの傾斜面にウェーハの外周縁が接触してセンタリングが行われる。そして、ウェーハを例えばチャンバ内の静電チャックに搬送する際、吸引保持手段の振動を受けて傾斜面をウェーハが滑り高精度にセンタリングが実施される。その後、吸引保持手段を静電チャックの上方から下降させ、静電チャックの吸着面にウェーハを保持させるときに、ウェーハをアースに接続させセンタリングされた状態で静電チャックがウェーハを吸着保持するので、静電チャックの中心とウェーハの中心とを一致させることができる。 In the conveying method according to the present invention, in which a wafer is carried into an electrostatic chuck using a conveying device, air is jetted from a non-contact holding portion to hold the wafer in a non-contact manner, the wafer is centered by a centering pin, and the suction holding means moves the wafer. a holding step for holding the lower surface of the wafer held by the suction holding means and the attraction surface of the electrostatic chuck are brought into contact with each other, the ground pin is brought into contact with a region of the wafer that does not affect the device, the ground pin is grounded, and the electrostatic The non-contact holding section can hold the wafer without affecting the device by providing a chucking step of applying a DC voltage to the electrode of the chuck and chucking the wafer on the chucking surface and a separating step of separating the sucking and holding means from the chucking surface. When the wafer is held by suction so that it does not exist, the outer peripheral edge of the wafer comes into contact with the inclined surface of the centering pin, and centering is performed. When the wafer is conveyed to, for example, an electrostatic chuck in the chamber, the wafer slides on the inclined surface due to the vibration of the suction and holding means, and is centered with high accuracy. After that, when the suction holding means is lowered from above the electrostatic chuck and the wafer is held on the suction surface of the electrostatic chuck, the electrostatic chuck holds the wafer in a state where the wafer is grounded and centered. , the center of the electrostatic chuck and the center of the wafer can be coincident.

搬送装置を用いて静電チャックからウェーハを搬出する本発明に係る搬送方法は、静電チャックの吸着面が保持するウェーハのデバイスに影響しない領域にアースに導通するアースピンを接触させウェーハの電荷を除去する電荷除去工程と、電荷除去工程後、非接触保持部からエアを噴射させウェーハを吸引保持する保持工程と、静電チャックの吸着面から吸引保持手段を離間する方向に移動させ、ウェーハの外周縁にセンタリングピンを接触させウェーハをセンタリングするセンタリング工程とを備えることで、ウェーハの電荷をデバイスに影響が無いように除去し、次いで、非接触保持部がウェーハをデバイスに影響が無いように吸引保持して、センタリングピンの傾斜面にウェーハの外周縁を接触させてセンタリングを行いつつウェーハを静電チャックから搬出できる。 A transfer method according to the present invention, in which a wafer is unloaded from an electrostatic chuck using a transfer device, is such that an earth pin conducting to the ground is brought into contact with a region of the wafer held by the attraction surface of the electrostatic chuck that does not affect the device, and the charge of the wafer is discharged. a holding step of sucking and holding the wafer by injecting air from the non-contact holding portion after the charge removing step; By providing a centering step for centering the wafer by bringing the centering pin into contact with the outer peripheral edge, the charge of the wafer is removed without affecting the device, and then the non-contact holding part holds the wafer so that the device is not affected. The wafer can be unloaded from the electrostatic chuck while being held by suction and being centered by bringing the outer peripheral edge of the wafer into contact with the inclined surface of the centering pin.

ウェーハの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a wafer. 載置テーブル上に載置されているウェーハを非接触保持部が非接触で吸引保持すると共にセンタリングピンの傾斜面がウェーハの外周縁に接触しウェーハをセンタリングする状態を説明する断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a state in which the non-contact holding part sucks and holds the wafer placed on the placing table in a non-contact manner, and the inclined surface of the centering pin contacts the outer peripheral edge of the wafer to center the wafer; 静電チャックを備えるプラズマエッチング装置の一例を示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view showing an example of a plasma etching apparatus having an electrostatic chuck; FIG. 静電チャックの吸着面の中心と各非接触保持部が非接触で吸引保持したウェーハの中心とが略合致するように位置合わせが行われている状態を説明する断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a state in which alignment is performed so that the center of the attraction surface of the electrostatic chuck and the center of the wafer attracted and held by the non-contact holding units in a non-contact manner substantially match each other; 静電チャックの吸着面に向かってウェーハを吸引保持する吸引保持手段を降下させている状態を説明する断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a state in which a suction holding means for holding a wafer by suction is lowered toward the suction surface of an electrostatic chuck; ウェーハの下面と静電チャックの吸着面とを接触させ、ウェーハのデバイスに影響しない領域に接触したアースピンをアースに導通させ、静電チャックの電極に直流電圧を印加させ、吸着面でウェーハを吸着した状態を説明する断面図である。The bottom surface of the wafer and the attraction surface of the electrostatic chuck are brought into contact with each other, the ground pin that is in contact with the area of the wafer that does not affect the device is grounded, a DC voltage is applied to the electrode of the electrostatic chuck, and the wafer is attracted by the attraction surface. It is a sectional view explaining the state where it did. 吸引保持手段が保持するウェーハの厚みがより厚いウェーハである場合における吸着工程を説明する断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a suction step when the wafer held by the suction holding means is thicker. 静電チャックに吸着保持されている状態のウェーハを示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a wafer being held by an electrostatic chuck by adsorption; 静電チャックの吸着面が保持しているウェーハの上面に吸引保持手段を接近させている状態を説明する断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a state in which the suction holding means is brought close to the upper surface of the wafer held by the attraction surface of the electrostatic chuck; 静電チャックの吸着面が保持するウェーハのデバイスに影響しない領域にアースに導通するアースピンを接触させウェーハの電荷を除去後、非接触保持部からエアを噴射させウェーハを吸引保持する状態を説明する断面図である。A state in which an earth pin conducting to the ground is brought into contact with a region of the wafer held by the chucking surface of the electrostatic chuck that does not affect the device and after removing the charge of the wafer, air is jetted from the non-contact holding portion to hold the wafer by suction. It is a sectional view. 静電チャックの吸着面から吸引保持手段を離間する方向に移動させ、ウェーハの外周にセンタリングピンを接触させウェーハをセンタリングする状態を説明する断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a state in which the attracting and holding means is moved away from the attracting surface of the electrostatic chuck and the wafer is centered by bringing the centering pin into contact with the outer periphery of the wafer; 吸引保持手段が保持するウェーハが直径の僅かに大きなウェーハである場合における保持工程とセンタリング工程とを説明する断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a holding step and a centering step when the wafer held by the suction holding means is a wafer with a slightly large diameter;

図1に示すウェーハWは、例えば、シリコンを母材とする外形が円形の半導体ウェーハであり、その下面Wbには、デバイス領域と、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが設けられている。デバイス領域は、直交差する複数の分割予定ラインSで格子状に区画されており、格子状に区画された各領域にはIC等のデバイスDがそれぞれ形成されている。ウェーハWの下面Wbは、後のプラズマエッチングで使用されるエッチングガス(例えば、SF6ガスやC4F8ガス)に対する耐性を備えるポリオレフィン等からなる図示しない保護テープが貼着されて保護されている。ウェーハWの上面Waは、例えば、既に研削加工が施された面となっており、上面Waは、下面Wbのデバイス領域に対応する領域Wa1と、デバイスDに影響しない領域Wa2(下面Wbの外周余剰領域に対応する領域)とを備えている。
なお、ウェーハWはシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよい。
The wafer W shown in FIG. 1 is, for example, a semiconductor wafer made of silicon as a base material and having a circular outer shape. The device region is partitioned in a grid pattern by a plurality of dividing lines S that intersect each other at right angles, and a device D such as an IC is formed in each region partitioned in the grid pattern. The lower surface Wb of the wafer W is protected by affixing a protective tape (not shown) made of polyolefin or the like that is resistant to the etching gas (for example, SF6 gas or C4F8 gas) used in plasma etching later. The upper surface Wa of the wafer W is, for example, a surface that has already been ground. The upper surface Wa includes an area Wa1 corresponding to the device area of the lower surface Wb and an area Wa2 that does not affect the device D (perimeter of the lower surface Wb). area corresponding to the surplus area).
The wafer W may be made of gallium arsenide, sapphire, gallium nitride, silicon carbide, or the like other than silicon.

以下に、図2に示す搬送装置2を用いて図3に示す静電チャック3の吸着面31aにウェーハWを搬入する搬送方法を実施する場合の各工程について説明する。
図2において、ウェーハWは、既に研削加工が施された上面Waを上側に向けた状態で載置テーブル10に載置された状態になっている。なお、図2以降の各図においては、ウェーハWのデバイスD及び分割予定ラインSを省略して示している。
Below, each process in the case of carrying out the transfer method of carrying the wafer W onto the attraction surface 31a of the electrostatic chuck 3 shown in FIG. 3 using the transfer device 2 shown in FIG. 2 will be described.
In FIG. 2, the wafer W is mounted on the mounting table 10 with the upper surface Wa, which has already been ground, facing upward. 2 and subsequent drawings, the device D and the division line S of the wafer W are omitted.

(1)保持工程
図2に示す搬送装置2は、ウェーハWの上面Waにエアを噴射させ生成された負圧でウェーハWを吸引保持する吸引保持手段20と、吸引保持手段20が保持したウェーハWを図3に示す静電チャックに搬送する移動手段21と、を備えている。
(1) Holding Process The transfer device 2 shown in FIG. and a moving means 21 for transporting W to the electrostatic chuck shown in FIG.

吸引保持手段20は、連結部材220を介して水平に延在するアーム部221の一端の下面側に固定されている。アーム部221には移動手段21が接続されており、移動手段21は、アーム部221を水平面(X軸Y軸平面)上において水平移動可能又は旋回移動可能にし、かつ、鉛直方向(Z軸方向)に上下動可能にしている。移動手段21は、例えば、アーム部221を空気圧によりZ軸方向に上下動させるエアシリンダや、モータによりボールネジを回動させることでアーム部221を水平移動させるボールネジ機構等から構成されている。 The suction holding means 20 is fixed to the lower surface side of one end of an arm portion 221 extending horizontally via a connecting member 220 . The moving means 21 is connected to the arm portion 221, and the moving means 21 enables the arm portion 221 to move horizontally or turn on a horizontal plane (X-axis and Y-axis planes), and move in the vertical direction (Z-axis direction). ) can move up and down. The moving means 21 includes, for example, an air cylinder that vertically moves the arm portion 221 in the Z-axis direction by air pressure, a ball screw mechanism that horizontally moves the arm portion 221 by rotating a ball screw with a motor, and the like.

吸引保持手段20は、移動手段21に連結される基台200と、基台200に配設しウェーハWにエアを噴射させ負圧を生成し非接触でウェーハWを吸引保持する非接触保持部201と、基台200の中心を中心として等角度で基台200に配設する少なくとも3つのセンタリングピン202と、センタリングピン202を静電チャック3の吸着面31aに対し上方向に移動可能に支持しセンタリングピン202を下方向に付勢する板バネ24と、ウェーハWのデバイスDに影響しない領域Wa2に接触させアースに導通されるアースピン25と、アースピン25をアースに導通させる導通手段26と、備えている。 The sucking and holding means 20 includes a base 200 connected to the moving means 21 and a non-contact holding section arranged on the base 200 to inject air onto the wafer W to generate a negative pressure to suck and hold the wafer W in a non-contact manner. 201, at least three centering pins 202 arranged on the base 200 at equal angles around the center of the base 200, and the centering pins 202 are supported so as to be movable upward with respect to the attraction surface 31a of the electrostatic chuck 3. a leaf spring 24 for urging the centering pin 202 downward; an earth pin 25 which is grounded by contacting the area Wa2 of the wafer W which does not affect the device D; I have.

基台200は、例えば、円形板状に形成されており、その上面中央部に連結部材220が接続されている。なお、基台200の形状は、本実施形態における形状に限定されるものではない。例えば、基台200は、その外形が円環状に形成されていてもよく、また、円環状部材や直線部材等の複数の部材から構成されていてもよい。 The base 200 is formed in, for example, a circular plate shape, and a connecting member 220 is connected to the central portion of the upper surface thereof. In addition, the shape of the base 200 is not limited to the shape in this embodiment. For example, the base 200 may have an annular outer shape, or may be composed of a plurality of members such as an annular member and a linear member.

非接触保持部201は、ベルヌーイの原理を利用するものであり、例えば、基台200の下面に周方向及び径方向に均等間隔を空けて複数配設されている。例えば、外形が円盤状の非接触保持部201の内部には、エア供給路201aが形成されており、エア供給路201aは、非接触保持部201の底面に形成された円環状のエア噴出口201bに連通している。また、エア供給路201aには、基台200の内部に形成された連通路200cを介して、コンプレッサー等からなるエア供給源28が連通している。なお、例えば、エア供給路201aには、エア供給源28から非接触保持部201に供給されたエアを加速させる環状オリフィス等が形成されていてもよい。 The non-contact holding part 201 uses Bernoulli's principle, and for example, a plurality of non-contact holding parts 201 are arranged on the lower surface of the base 200 at equal intervals in the circumferential direction and the radial direction. For example, an air supply path 201 a is formed inside the non-contact holding portion 201 having a disk-shaped outer shape, and the air supply path 201 a is an annular air ejection port formed on the bottom surface of the non-contact holding portion 201 . 201b. An air supply source 28 such as a compressor communicates with the air supply path 201 a through a communication path 200 c formed inside the base 200 . For example, an annular orifice or the like that accelerates the air supplied from the air supply source 28 to the non-contact holding portion 201 may be formed in the air supply path 201a.

各センタリングピン202は、基台200の上面外周領域に固定された各板バネ24によって静電チャック3の吸着面31a(図3参照)に対して上方向に移動可能に支持されている。板バネ24は、ステンレス板バネやゴム板バネであり、基台200の外周縁から径方向外側に所定長さ飛び出しており、該飛び出した部分の下面にセンタリングピン202の上端面がねじ止め又は接着固定されている。センタリングピン202は、本実施形態においては、基台200に周方向に120度離間して3つ配設されているが、4つ以上配設されていてもよい。 Each centering pin 202 is supported by each leaf spring 24 fixed to the outer peripheral region of the upper surface of the base 200 so as to be movable upward with respect to the attraction surface 31 a (see FIG. 3 ) of the electrostatic chuck 3 . The leaf spring 24 is a stainless steel leaf spring or a rubber leaf spring, and protrudes radially outward for a predetermined length from the outer peripheral edge of the base 200. The upper end surface of the centering pin 202 is screwed or screwed to the lower surface of the protruded portion. It is glued and fixed. In this embodiment, three centering pins 202 are arranged on the base 200 at intervals of 120 degrees in the circumferential direction, but four or more may be arranged.

センタリングピン202は、板バネ24から-Z方向に向かって少なくとも非接触保持部201の下面よりも所定距離下方の高さ位置まで延在している。センタリングピン202の下面は、基台200の中心側より外周側が下がった傾斜面202bを形成している。傾斜面202bの傾斜角度は、ウェーハWの直径及び厚みに応じて、適宜の角度(例えば、36度~55度)が設定される。即ち、非接触保持部201が傾斜面202bに当接したウェーハWを吸引保持するための負圧を維持できるように、非接触保持部201の下面とウェーハWの上面Waとの間の隙間が所定の距離になるように設定される。 The centering pin 202 extends from the plate spring 24 in the -Z direction to at least a height position lower than the lower surface of the non-contact holding portion 201 by a predetermined distance. The lower surface of the centering pin 202 forms an inclined surface 202b in which the outer peripheral side is lower than the center side of the base 200. As shown in FIG. An appropriate angle (for example, 36 degrees to 55 degrees) is set according to the diameter and thickness of the wafer W for the inclination angle of the inclined surface 202b. That is, the gap between the lower surface of the non-contact holding part 201 and the upper surface Wa of the wafer W is set so that the non-contact holding part 201 can maintain the negative pressure for sucking and holding the wafer W in contact with the inclined surface 202b. A predetermined distance is set.

アースピン25は、例えば、導電性の材料で構成され、棒状に形成されている。アースピン25は、本実施形態においては、基台200の下面の外周側の領域に周方向に180度離間して2本配設されているが、少なくとも1本又は3本以上配設されていてもよい。また、本実施形態において、アースピン25は、静電チャック3の吸着面31aに対して上下方向(例えば、Z軸方向)に移動可能となっている。即ち、例えば、基台200の下面の外周側の領域にはスプリングをはめ込むことが可能な収容孔が形成されており、該収容孔に収容されたスプリングの下端にアースピン25の上端が固定されている。そして、アースピン25がウェーハWに接触して+Z方向に押されると、該スプリングが縮みアースピン25が+Z方向に移動できる。
なお、アースピン25を可撓性及び導電性を有する給電ケーブルや伸縮性及び導電性を有するバネ状の給電コイルとすることで、ウェーハWと接触したアースピン25自体が変形して静電チャック3の吸着面31aに対して上下方向に移動可能となっていてもよい。
The earth pin 25 is made of, for example, a conductive material and shaped like a rod. In the present embodiment, two earth pins 25 are arranged in the region on the outer peripheral side of the lower surface of the base 200 at intervals of 180 degrees in the circumferential direction. good too. Further, in this embodiment, the ground pin 25 is movable in the vertical direction (for example, the Z-axis direction) with respect to the attraction surface 31a of the electrostatic chuck 3 . That is, for example, an accommodation hole into which a spring can be inserted is formed in the outer peripheral region of the lower surface of the base 200, and the upper end of the ground pin 25 is fixed to the lower end of the spring accommodated in the accommodation hole. there is When the earth pin 25 comes into contact with the wafer W and is pushed in the +Z direction, the spring contracts and the earth pin 25 can move in the +Z direction.
By using a flexible and conductive power supply cable or a flexible and conductive spring-like power supply coil as the ground pin 25 , the ground pin 25 itself in contact with the wafer W is deformed to cause the electrostatic chuck 3 to move. It may be movable in the vertical direction with respect to the adsorption surface 31a.

アースピン25をアースに導通させる導通手段26は、各アースピン25に一端が接続され他端が接地されている配線260と、配線260上に配設されたスイッチ261とを備えている。スイッチ261がオン状態になることで、アースピン25がアースに導通される。 The conducting means 26 for conducting the earth pins 25 to the ground comprises wiring 260 having one end connected to each earth pin 25 and the other end grounded, and a switch 261 arranged on the wiring 260 . The earth pin 25 is grounded by turning on the switch 261 .

保持工程においては、まず、図2に示す移動手段21によって吸引保持手段20が基台200の中心がウェーハWの中心と略合致するように水平移動し、吸引保持手段20がウェーハWの上方に位置づけられる。さらに、非接触保持部201とウェーハWの上面Waとが接触しない程度の高さ位置まで吸引保持手段20が-Z方向へ降下する。 In the holding process, first, the suction holding means 20 is horizontally moved by the moving means 21 shown in FIG. Positioned. Further, the suction holding means 20 is lowered in the -Z direction to a height position where the non-contact holding portion 201 and the upper surface Wa of the wafer W do not come into contact with each other.

吸引保持手段20がZ軸方向の所定の高さ位置まで降下した後、エア供給源28が、高圧エアを基台200の連通路200cを介して非接触保持部201内部のエア供給路201aに供給する。非接触保持部201に供給されたエアは、エア供給路201a内で例えば図示しない環状オリフィスを通って加速され、エア噴出口201bからウェーハWの上面Wa上に高速で噴射される。 After the suction holding means 20 descends to a predetermined height position in the Z-axis direction, the air supply source 28 supplies high-pressure air to the air supply passage 201a inside the non-contact holding portion 201 through the communication passage 200c of the base 200. supply. The air supplied to the non-contact holding part 201 is accelerated through, for example, an annular orifice (not shown) in the air supply path 201a, and jetted onto the upper surface Wa of the wafer W from the air jetting port 201b at high speed.

エア噴出口201bから噴射された高圧のエアは拡径しつつ減速していき大気圧となるため、非接触保持部201の下面とウェーハWの上面Waとの隙間でベルヌーイ効果が働き、非接触保持部201の下面の中央部分に圧力降下が発生する(負圧が生成される)。即ち、ベルヌーイ効果により、ウェーハWの上面Wa上で非接触保持部201の下面の中央部分に対応する領域に太矢印R1で示すように吸引力が発生する。この太矢印R1で示す吸引力が、非接触保持部201が非接触状態でウェーハWを吸引保持するための吸引力となる。 Since the high-pressure air jetted from the air ejection port 201b expands in diameter and decelerates to atmospheric pressure, the Bernoulli effect acts in the gap between the lower surface of the non-contact holding part 201 and the upper surface Wa of the wafer W, and non-contact. A pressure drop occurs in the central portion of the lower surface of the holding portion 201 (negative pressure is generated). That is, due to the Bernoulli effect, a suction force is generated on the upper surface Wa of the wafer W in a region corresponding to the central portion of the lower surface of the non-contact holding portion 201 as indicated by the thick arrow R1. The suction force indicated by the thick arrow R1 is the suction force for the non-contact holding part 201 to suck and hold the wafer W in the non-contact state.

複数の非接触保持部201がウェーハWを非接触で吸引保持すると共に、センタリングピン202の傾斜面202bが吸引力により浮き上がったウェーハWの外周縁Wdに接触することで、基台200の中心とウェーハWの中心とが正確に合致するようにウェーハWがセンタリングピン202によってガイドされつつ水平移動する(センタリングされる)。
その後、移動手段21が吸引保持手段20を+Z方向へと上昇させることで、搬送装置2によってウェーハWが載置テーブル10から搬出される。
なお、本実施形態のように、アースピン25が静電チャック3の吸着面31aに対して上下方向に移動可能となっている場合には、吸引保持手段20がセンタリングされたウェーハWを吸引保持している状態において、アースピン25はウェーハWに接触していてもよい。一方、アースピン25が静電チャック3の吸着面31aに対して上下方向に移動可能となっていない場合には、アースピン25の最下端とウェーハWの上面Waとの間には所定の隙間が形成される。
A plurality of non-contact holding parts 201 suction-hold the wafer W in a non-contact manner, and the inclined surface 202b of the centering pin 202 contacts the outer peripheral edge Wd of the wafer W lifted up by the suction force, so that the center of the base 200 is held. The wafer W is horizontally moved (centered) while being guided by the centering pin 202 so that the center of the wafer W is precisely matched.
After that, the moving means 21 raises the suction holding means 20 in the +Z direction, and the wafer W is unloaded from the mounting table 10 by the transfer device 2 .
When the ground pin 25 is movable in the vertical direction with respect to the attraction surface 31a of the electrostatic chuck 3 as in the present embodiment, the suction and hold means 20 sucks and holds the centered wafer W. The ground pin 25 may be in contact with the wafer W in this state. On the other hand, when the earth pin 25 is not vertically movable with respect to the attraction surface 31a of the electrostatic chuck 3, a predetermined gap is formed between the lowermost end of the earth pin 25 and the upper surface Wa of the wafer W. be done.

(2)吸着工程
図3に示す減圧環境でウェーハWにプラズマエッチング処理を施すプラズマエッチング装置1は、例えば、ウェーハWを静電吸着保持する吸着面31aを有する静電チャック3と、静電チャック3が配設された室内を減圧する減圧手段64を備える減圧室6と、を備えている。
ウェーハWは、搬送装置2によってプラズマエッチング装置1の静電チャック3に搬入される。なお、静電チャック3を備えるプラズマエッチング装置1は、本実施形態のような容量結合型プラズマ方式(CCP)の例に限定されるものではなく、誘電コイルにプラズマ発生用の高周波電力を印加し、誘電コイルに形成された磁場との相互作用により真空雰囲気とした減圧室内の処理ガスをプラズマ化する誘導結合型プラズマ方式(ICP)、又は所定波長のマイクロ波の組み合わせで電子がサイクロトロン共振することを利用してプラズマを発生させる電子サイクロトロン共振プラズマ方式(ECR)のものであってもよい。
(2) Attraction process The plasma etching apparatus 1 for plasma etching the wafer W in a reduced-pressure environment shown in FIG. and a decompression chamber 6 having decompression means 64 for decompressing the interior of the chamber in which 3 is disposed.
The wafer W is carried into the electrostatic chuck 3 of the plasma etching apparatus 1 by the transfer apparatus 2 . The plasma etching apparatus 1 having the electrostatic chuck 3 is not limited to the capacitively-coupled plasma method (CCP) as in the present embodiment. An inductively coupled plasma system (ICP) that converts the processing gas in a vacuum chamber into plasma by interacting with the magnetic field formed in the dielectric coil, or cyclotron resonance of electrons by a combination of microwaves of a predetermined wavelength. An electron cyclotron resonance plasma system (ECR) that generates plasma using

静電チャック3は、例えば、減圧室6の下部に軸受け30aを介して上下動可能に挿通されている基軸部30と、アルミナ等のセラミック又は酸化チタン等の誘電体で形成されるウェーハ吸着部31とを備えており、その縦断面が略T字状になる。例えば円板状に形成されたウェーハ吸着部31は、基軸部30の上端側に基軸部30と一体的に形成されており、ウェーハ吸着部31の上面が誘電体からなりウェーハWを保持する吸着面31aとなる。なお、ウェーハ吸着部31は、セラミック等から構成された誘電体膜が別の基台上に配置されて構成されているものでもよい。 The electrostatic chuck 3 includes, for example, a base shaft portion 30 inserted through a bearing 30a in the lower portion of the decompression chamber 6 so as to be vertically movable, and a wafer chucking portion formed of a ceramic such as alumina or a dielectric such as titanium oxide. 31, and its longitudinal section is substantially T-shaped. For example, the wafer chucking portion 31 formed in a disk shape is formed integrally with the base shaft portion 30 on the upper end side of the base shaft portion 30. It becomes the surface 31a. Incidentally, the wafer adsorption part 31 may be configured by disposing a dielectric film made of ceramic or the like on another base.

基軸部30及びウェーハ吸着部31の内部には、冷却水が通水する破線で示す冷却水通水路39aが形成されており、冷却水通水路39aには、冷却水供給手段39が連通している。冷却水供給手段39は冷却水通水路39aへ冷却水を流入させ、この冷却水が、静電チャック3を内部から冷却する。例えば、プラズマエッチング処理中に、冷却水供給手段39によって、静電チャック3の吸着面31aの温度をウェーハWの下面Wbに貼着されている図示しない保護テープからガスが発生しない温度以下に保つことができる。 Inside the base shaft portion 30 and the wafer adsorption portion 31, cooling water passages 39a are formed through which cooling water flows. Cooling water supply means 39 communicates with the cooling water passages 39a. there is The cooling water supply means 39 causes cooling water to flow into the cooling water passage 39a, and this cooling water cools the electrostatic chuck 3 from the inside. For example, during the plasma etching process, the cooling water supply means 39 keeps the temperature of the attraction surface 31a of the electrostatic chuck 3 below a temperature at which gas is not generated from the protective tape (not shown) adhered to the lower surface Wb of the wafer W. be able to.

静電チャック3の内部には、電圧が印加されることにより電荷を誘起する電極34として金属板が埋設されている。電極34は、円形板状に形成されており、吸着面31aと平行に配設されており、直流電源36のプラス端子側にスイッチ360及び配線37を介して接続されている。直流電源36のマイナス端子側は接地されている。 A metal plate is buried inside the electrostatic chuck 3 as an electrode 34 that induces an electric charge when a voltage is applied. The electrode 34 is formed in a circular plate shape, arranged in parallel with the attracting surface 31a, and connected to the positive terminal side of the DC power supply 36 via the switch 360 and the wiring 37 . The negative terminal side of the DC power supply 36 is grounded.

基軸部30には、図3に示すように連通路38aが形成されており、連通路38aの下端側は、エジェクター等の真空発生装置である吸引源381にエア流路389を介して連通しており、エア流路389上には第一の開閉バルブ389aが配設されている。連通路38aは、ウェーハ吸着部31まで延び、ウェーハ吸着部31の内部で複数の分岐路38bに分岐している。連通路38aから分岐した各分岐路38bは、電極34を厚み方向(Z軸方向)に向かって貫通しており、その上端は、静電チャック3の吸着面31aで開口している。そして、第一の開閉バルブ389aが開かれた状態で吸引源381が作動する
ことで、吸引源381が生み出す吸引力が静電チャック3の吸着面31aに伝達される。
As shown in FIG. 3, a communication path 38a is formed in the base shaft portion 30, and the lower end side of the communication path 38a communicates with a suction source 381, which is a vacuum generator such as an ejector, through an air flow path 389. A first open/close valve 389 a is arranged on the air flow path 389 . The communication path 38 a extends to the wafer adsorption section 31 and branches into a plurality of branch paths 38 b inside the wafer adsorption section 31 . Each branch path 38b branched from the communication path 38a penetrates the electrode 34 in the thickness direction (Z-axis direction), and the upper end thereof opens at the attraction surface 31a of the electrostatic chuck 3. As shown in FIG. The attraction force generated by the attraction source 381 is transmitted to the attraction surface 31 a of the electrostatic chuck 3 by operating the attraction source 381 while the first open/close valve 389 a is open.

例えば、エア流路389には、圧縮エアを供給可能なエア源382が第二の開閉バルブ389bを介して接続されている。エア源382は、静電チャック3により吸着保持されているウェーハWを吸着面31aから離脱させる際に用いられる。 For example, an air source 382 capable of supplying compressed air is connected to the air flow path 389 via a second opening/closing valve 389b. The air source 382 is used to separate the wafer W attracted and held by the electrostatic chuck 3 from the attraction surface 31a.

減圧室6の上部には、反応ガスを噴出するガス噴出ヘッド4が、軸受け40を介して昇降自在に配設されている。ガス噴出ヘッド4の内部には、ガス拡散空間41が設けられており、ガス拡散空間41の上部にはガス導入路41aが連通し、ガス拡散空間41の下部にはガス吐出路41bが連通している。ガス吐出路41bの下端は、ガス噴出ヘッド4の下面において静電チャック3側に向かって開口している。 A gas ejection head 4 for ejecting a reaction gas is arranged above the decompression chamber 6 so as to be vertically movable via a bearing 40 . A gas diffusion space 41 is provided inside the gas ejection head 4. An upper portion of the gas diffusion space 41 communicates with a gas introduction passage 41a, and a lower portion of the gas diffusion space 41 communicates with a gas discharge passage 41b. ing. A lower end of the gas ejection path 41 b opens toward the electrostatic chuck 3 on the lower surface of the gas ejection head 4 .

ガス噴出ヘッド4には、ガス噴出ヘッド4を上下動させるエアシリンダ43が接続されている。エアシリンダ43は、例えば、内部に図示しないピストンを備え基端側(-Z方向側)に底があり減圧室6の上面に固定されたシリンダチューブ43aと、シリンダチューブ43aに挿入され下端がピストンに取り付けられたピストンロッド43bと、ピストンロッド43bの上端に固定されガス噴出ヘッド4を支持する連結部材43cとを備える。シリンダチューブ43aにエアが供給(または、排出)されシリンダチューブ43aの内部の圧力が変化することで、ピストンロッド43bがZ軸方向に上下動することに伴って、ガス噴出ヘッド4が上下動する。 An air cylinder 43 for moving the gas ejection head 4 up and down is connected to the gas ejection head 4 . The air cylinder 43 includes, for example, a cylinder tube 43a having a piston (not shown) therein and having a bottom on the base end side (−Z direction side) and fixed to the upper surface of the decompression chamber 6, and a cylinder tube 43a inserted into the cylinder tube 43a and having a piston at the bottom end. and a connecting member 43c fixed to the upper end of the piston rod 43b and supporting the gas ejection head 4. As shown in FIG. Air is supplied to (or discharged from) the cylinder tube 43a, and the pressure inside the cylinder tube 43a changes. As a result, the piston rod 43b moves up and down in the Z-axis direction, and the gas ejection head 4 moves up and down. .

ガス噴出ヘッド4の内部に形成されたガス導入路41aには、反応ガス供給源45が連通している。反応ガス供給源45は、例えば、反応ガスであるSF6、CF4、C2F6、C2F4等のフッ素系ガスを蓄えている。なお、ガス導入路41aには、反応ガス供給源45の他に、プラズマエッチング反応を支援するガスが蓄えられた図示しない支援ガス供給源が連通していてもよい。この場合、支援ガス供給源には、支援ガスとして、Ar、He等の希ガスが蓄えられている。 A reaction gas supply source 45 communicates with a gas introduction passage 41 a formed inside the gas ejection head 4 . The reactive gas supply source 45 stores, for example, fluorine-based gases such as SF6, CF4, C2F6, and C2F4, which are reactive gases. In addition to the reaction gas supply source 45, the gas introduction path 41a may communicate with a support gas supply source (not shown) storing a gas for supporting the plasma etching reaction. In this case, a rare gas such as Ar or He is stored in the support gas supply source as the support gas.

ガス噴出ヘッド4には、整合器47を介して高周波電源48が接続されており、更に、接地がなされている。高周波電源48から整合器47を介してガス噴出ヘッド4に高周波電力を供給することにより、ガス吐出路41bから吐出されたガスをプラズマ化することができる。 A high-frequency power source 48 is connected to the gas ejection head 4 via a matching device 47, and is grounded. By supplying high-frequency power from the high-frequency power supply 48 to the gas ejection head 4 through the matching device 47, the gas ejected from the gas ejection passage 41b can be turned into plasma.

減圧室6の側部には、ウェーハWの搬入出を行うための搬入出口62と、この搬入出口62を開閉するシャッター62aとが設けられている。例えば、シャッター62aは、エアシリンダ等のシャッター可動手段62bによって上下動可能になっている。 A loading/unloading port 62 for loading/unloading the wafer W and a shutter 62a for opening/closing the loading/unloading port 62 are provided on the side of the decompression chamber 6 . For example, the shutter 62a can be vertically moved by a shutter moving means 62b such as an air cylinder.

減圧室6の下部には排気口64aが形成されており、この排気口64aには減圧手段64が接続されている。この減圧手段64を作動させることにより、減圧室6の内部を所定の真空度まで減圧することができる。 An exhaust port 64a is formed in the lower portion of the decompression chamber 6, and decompression means 64 is connected to the exhaust port 64a. By operating the decompression means 64, the inside of the decompression chamber 6 can be decompressed to a predetermined degree of vacuum.

プラズマエッチング装置1は、CPU及びメモリ等の記憶素子等から構成される図示しない制御部を備えており、制御部による制御の下で、エッチングガスの吐出量や時間、高周波電力等の条件、スイッチ360のオンオフ、及び吸引源381やエア源382の駆動等がコントロールされる。 The plasma etching apparatus 1 includes a control unit (not shown) composed of a CPU and storage elements such as a memory. 360, driving of the suction source 381 and the air source 382, etc. are controlled.

吸着工程においては、まず、図3に示すように、減圧室6のシャッター62aが開かれ、移動手段21により、ウェーハWを吸引保持している吸引保持手段20が、搬入出口62を通り静電チャック3上へと移動される。そして、図4に示すように、静電チャック3の吸着面31aの中心と各非接触保持部201が非接触で吸引保持したウェーハWの中心
とが略合致するように位置合わせが行われる。なお、例えば、搬送装置2によりウェーハWが静電チャック3上に搬送されるまでの間において、吸引保持手段20の移動による振動をウェーハWが受けることで、センタリングピン202の傾斜面202bをウェーハWの外周縁Wdが滑るため、より高精度にウェーハWが吸引保持手段20においてセンタリングされる。
In the adsorption step, first, as shown in FIG. It is moved onto the chuck 3 . Then, as shown in FIG. 4, alignment is performed so that the center of the attracting surface 31a of the electrostatic chuck 3 substantially coincides with the center of the wafer W sucked and held by the non-contact holding parts 201 in a non-contact manner. For example, until the wafer W is transferred onto the electrostatic chuck 3 by the transfer device 2, the wafer W is subjected to vibration due to the movement of the suction and holding means 20, so that the inclined surface 202b of the centering pin 202 is moved to the wafer. Since the outer peripheral edge Wd of W slides, the wafer W can be centered in the suction holding means 20 with higher accuracy.

図5に示すように、移動手段21により、例えば、ウェーハWの下面Wbと静電チャック3の吸着面31aとが接触せず、かつ、センタリングピン202の最下端と静電チャック3の吸着面31aとが接触する程度の位置まで吸引保持手段20が-Z方向へ降下する。
また、第一の開閉バルブ389aが開かれて吸着面31aが吸引源381に連通されてから、吸引源381が作動することで、吸引源381が生み出す吸引力が吸着面31aに伝達される。
なお、本実施形態のように、アースピン25が静電チャック3の吸着面31aに対して上下方向に移動可能となっている場合には、図5に示すように、アースピン25はウェーハWの上面WaのデバイスDに影響しない領域Wa2に既に接触していてもよい。
As shown in FIG. 5, the moving means 21 prevents the lower surface Wb of the wafer W from coming into contact with the attraction surface 31a of the electrostatic chuck 3 and keeps the lowermost end of the centering pin 202 from contacting the attraction surface of the electrostatic chuck 3. As shown in FIG. The suction holding means 20 descends in the -Z direction to a position where it contacts with 31a.
Also, after the first open/close valve 389a is opened and the suction surface 31a is communicated with the suction source 381, the suction source 381 operates, whereby the suction force generated by the suction source 381 is transmitted to the suction surface 31a.
When the ground pin 25 is vertically movable with respect to the attraction surface 31a of the electrostatic chuck 3 as in the present embodiment, the ground pin 25 is positioned on the upper surface of the wafer W as shown in FIG. It may already touch the area Wa2 which does not affect the device D of Wa.

移動手段21によりさらに吸引保持手段20が降下することで、図6に示すように、ウェーハWの下面Wbと静電チャック3の吸着面31aとが接触せしめられる。また、センタリングピン202が吸着面31aによって上方(略垂直方向)に押されて移動し、各センタリングピン202の傾斜面202b間の水平方向における距離が広げられる。さらに、板バネ24が、湾曲することでセンタリングピン202を下側に押し戻そうとする付勢力を蓄える。 By further lowering the suction holding means 20 by the moving means 21, the lower surface Wb of the wafer W and the attracting surface 31a of the electrostatic chuck 3 are brought into contact with each other, as shown in FIG. Further, the centering pins 202 are pushed upward (substantially vertically) by the attracting surface 31a, and the horizontal distance between the inclined surfaces 202b of the centering pins 202 is increased. Furthermore, the leaf spring 24 bends to store a biasing force that pushes the centering pin 202 back downward.

センタリングピン202によりセンタリングされていたウェーハWは、その中心が静電チャック3の吸着面31aの中心と合致した状態で吸着面31aに吸引保持される。また、吸引源381により生み出された吸引力によって、ウェーハWの下面Wbと静電チャック3の吸着面31aとの間に残留している空気が吸引されて除去される。 The wafer W centered by the centering pin 202 is attracted and held by the attraction surface 31 a of the electrostatic chuck 3 in a state where the center of the wafer W coincides with the center of the attraction surface 31 a of the electrostatic chuck 3 . Also, the air remaining between the lower surface Wb of the wafer W and the attraction surface 31a of the electrostatic chuck 3 is sucked and removed by the suction force generated by the suction source 381 .

なお、基本的に、吸引源381により生み出され静電チャック3がウェーハWを-Z方向に引き寄せる吸引力は、ベルヌーイ効果により生じる吸引保持手段20がウェーハWを吸引保持する吸引力よりも大きいため、図5に示す状態において、ウェーハWが静電チャック3の吸着面31a上に垂直落下すると共に、吸着面31a上で吸引保持されてもよい。ここで、ウェーハWには±Z方向に吸引力が加わっているため、ウェーハWが垂直落下する際に、ウェーハWが水平方向に横滑りしてしまうことは防がれる。したがって、静電チャック3に吸引保持されたウェーハWの中心は吸着面31aの中心と合致した状態になる。
また、センタリングピン202の下面は、基台200の中心側より外周側が下がった傾斜面202bを形成しているため、ウェーハWが垂直落下する際に、ウェーハWの外周縁Wdが傾斜面202bを擦ることがないため、ゴミが発生しない。
Basically, the suction force generated by the suction source 381 with which the electrostatic chuck 3 attracts the wafer W in the -Z direction is larger than the suction force with which the suction holding means 20 sucks and holds the wafer W, which is generated by the Bernoulli effect. In the state shown in FIG. 5, the wafer W may fall vertically onto the attraction surface 31a of the electrostatic chuck 3 and be held by suction on the attraction surface 31a. Here, since the suction force is applied to the wafer W in the ±Z directions, the wafer W is prevented from sliding horizontally when the wafer W drops vertically. Therefore, the center of the wafer W attracted and held by the electrostatic chuck 3 is aligned with the center of the attraction surface 31a.
In addition, since the lower surface of the centering pin 202 forms an inclined surface 202b in which the outer peripheral side is lower than the center side of the base 200, the outer peripheral edge Wd of the wafer W falls along the inclined surface 202b when the wafer W drops vertically. No dust is generated because there is no rubbing.

例えば、本実施形態においては、ウェーハWのデバイスDに影響しない領域Wa2にアースピン25が接触しつつ、アースピン25が+Z方向に押され基台200内部に引っ込むように移動していく。なお、アースピン25が給電ケーブルやバネ状の給電コイルである場合には、ウェーハWのデバイスDに影響しない領域Wa2にアースピン25が接触しつつアースピン25自体が変形しながら移動する。 For example, in the present embodiment, while the ground pin 25 is in contact with the area Wa2 of the wafer W that does not affect the devices D, the ground pin 25 is pushed in the +Z direction and moves so as to retract into the base 200 . If the ground pin 25 is a power supply cable or a spring-like power supply coil, the ground pin 25 moves while being deformed while contacting the area Wa2 of the wafer W that does not affect the devices D.

このように、本発明に係る搬送装置2において、アースピン25が静電チャック3の吸着面31aに対して上下方向に移動可能であることで、静電チャック3の吸着面31aにウェーハWの下面Wbを接触させる際等において、アースピン25がウェーハWの上面W
aを傷付けてしまったり、逆にアースピン25がウェーハWによって折られてしまったりすることが防がれる。
As described above, in the conveying device 2 according to the present invention, the ground pin 25 can move vertically with respect to the attraction surface 31 a of the electrostatic chuck 3 , so that the lower surface of the wafer W is placed on the attraction surface 31 a of the electrostatic chuck 3 . When the Wb is brought into contact with the wafer W, the ground pin 25
a, and conversely, the earth pin 25 is prevented from being broken by the wafer W.

図6に示すように、ウェーハWのデバイスDに影響しない領域Wa2にアースピン25が接触した状態で、導通手段26のスイッチ261が入れられて、アースピン25がアースに導通される。また、直流電源36のスイッチ360をオン状態とし、直流電源36から配線37を介して静電チャック3に電力を供給する。即ち、電極34に所定の直流電圧が印加されることで、電極34上のウェーハ吸着部31の誘電体層とウェーハWとの間に誘電分極現象が発生し、ウェーハ吸着部31の吸着面31a近傍には正(+)電荷が集中する。また、ウェーハWを介して静電チャック3と接地されたアースピン25とが接続された状態になっているため、アースピン25を介してウェーハWに負(-)電荷が供給されることで、ウェーハWは吸着面31aとは逆極性のマイナスに帯電する。そのため、ウェーハWと吸着面31aとの間に働く静電気力によって、ウェーハWは吸着面31a上に静電吸着保持される。 As shown in FIG. 6, while the ground pin 25 is in contact with the area Wa2 of the wafer W that does not affect the devices D, the switch 261 of the conducting means 26 is turned on to connect the ground pin 25 to the ground. Also, the switch 360 of the DC power supply 36 is turned on, and power is supplied from the DC power supply 36 to the electrostatic chuck 3 through the wiring 37 . That is, when a predetermined DC voltage is applied to the electrode 34, a dielectric polarization phenomenon occurs between the dielectric layer of the wafer chucking portion 31 on the electrode 34 and the wafer W, so that the chucking surface 31a of the wafer chucking portion 31 is polarized. Positive (+) charges are concentrated in the vicinity. Further, since the electrostatic chuck 3 and the grounded earth pin 25 are connected to each other through the wafer W, the wafer W is supplied with negative (-) charges through the earth pin 25, thereby W is negatively charged with a polarity opposite to that of the attracting surface 31a. Therefore, the wafer W is electrostatically attracted and held on the attraction surface 31a by the electrostatic force acting between the wafer W and the attraction surface 31a.

(3)離間工程
上記のように静電チャック3がウェーハWを静電吸着保持した後、エア供給源28が、高圧エアの非接触保持部201に対する供給を停止することで、吸引保持手段20からウェーハWに作用していた吸引力が無くなる。その後、移動手段21により吸引保持手段20が吸着面31aで吸着保持されたウェーハWの上方から離間し、センタリングピン202が板バネ24が蓄えていた付勢力により元の状態に戻る。
(3) Separation step After the electrostatic chuck 3 electrostatically attracts and holds the wafer W as described above, the air supply source 28 stops supplying high-pressure air to the non-contact holding portion 201 , whereby the suction holding means 20 , the suction force acting on the wafer W disappears. After that, the suction holding means 20 is separated from above the wafer W sucked and held by the suction surface 31a by the moving means 21, and the centering pin 202 returns to its original state by the urging force stored by the plate spring 24. FIG.

吸引保持手段20は、図3に示す減圧室6内から退避する。そして、減圧室6の搬入出口62をシャッター62aで閉め、減圧手段64によって減圧室6内を減圧排気し真空雰囲気とする。吸引保持手段20が退避することでウェーハWはアースピン25を介したアースが取られていない状態になるが、ウェーハ吸着部31の吸着面31a近傍の電荷は直ちにはなくならず、また、ウェーハWの帯電状態は直ちには解除されない。そのため、吸着面31aとウェーハWとの間には静電気力による吸着力が十分に残る。
なお、減圧室6が真空雰囲気となることで、静電チャック3によるウェーハWの吸引保持は不可となるため、第一の開閉バルブ389aが閉じられて、吸着面31aの吸引力が無くなる。
The suction holding means 20 is withdrawn from the decompression chamber 6 shown in FIG. Then, the loading/unloading port 62 of the decompression chamber 6 is closed by the shutter 62a, and the interior of the decompression chamber 6 is evacuated by the decompression means 64 to create a vacuum atmosphere. When the suction holding means 20 is retracted, the wafer W is not grounded via the earth pin 25, but the charge near the chucking surface 31a of the wafer chucking unit 31 does not disappear immediately, and the wafer W is not released immediately. Therefore, a sufficient electrostatic attraction force remains between the attraction surface 31a and the wafer W. As shown in FIG.
Since the decompression chamber 6 becomes a vacuum atmosphere, the electrostatic chuck 3 cannot hold the wafer W by suction, so the first opening/closing valve 389a is closed and the suction force of the attraction surface 31a is lost.

次いで、ガス噴出ヘッド4を下降させた後、反応ガス供給源45からエッチングガスをガス噴出ヘッド4内のガス導入路41aへ供給して、各ガス吐出路41bの開口から、静電チャック3に吸着保持されているウェーハWの上面Wa全面に向かって均一に噴出させる。 Next, after the gas ejection head 4 is lowered, the etching gas is supplied from the reaction gas supply source 45 to the gas introduction passage 41a in the gas ejection head 4, and the electrostatic chuck 3 is supplied from the opening of each gas ejection passage 41b. The liquid is uniformly jetted toward the entire upper surface Wa of the wafer W held by suction.

減圧室6内にエッチングガスを導入するとともに、高周波電源48からガス噴出ヘッド4に高周波電力を印加して、ガス噴出ヘッド4と静電チャック3との間に高周波電界を生じさせ、エッチングガスをプラズマ化させる。プラズマ化したエッチングガスは、ウェーハWの上面Waをエッチングしていく。また、プラズマの発生により、再びウェーハWはアースが取られている状態になるため、静電チャック3がウェーハWを充分に静電吸着する状態が維持される。 An etching gas is introduced into the decompression chamber 6, and high-frequency power is applied from the high-frequency power supply 48 to the gas ejection head 4 to generate a high-frequency electric field between the gas ejection head 4 and the electrostatic chuck 3, thereby removing the etching gas. make plasma. The plasmatized etching gas etches the upper surface Wa of the wafer W. As shown in FIG. In addition, since the wafer W is grounded again due to the generation of plasma, the state in which the electrostatic chuck 3 sufficiently electrostatically attracts the wafer W is maintained.

本発明に係る搬送装置2において、センタリングピン202は、板バネ24によって静電チャック3の吸着面31aに対し上方向に移動可能に支持されているため、吸着面31aに接触したセンタリングピン202は上方に退避することができる。即ち、例えば特許文献3に記載されている静電チャックのように、静電チャックの吸着面上にセンタリングピンを収容させるための収容孔を形成する必要がない。したがって、静電チャック3の吸着面31aを平面で形成することができるため、ウェーハWにプラズマエッチングを行う
際に、静電チャック3の吸着面31a上で反応ガスの気流の乱れが発生しないため、ウェーハWにエッチング班等を生じさせないようにすることが可能となる。
In the conveying device 2 according to the present invention, the centering pin 202 is supported by the leaf spring 24 so as to be movable upward with respect to the attracting surface 31a of the electrostatic chuck 3. Therefore, the centering pin 202 in contact with the attracting surface 31a You can retreat upwards. That is, unlike the electrostatic chuck disclosed in Patent Document 3, for example, there is no need to form an accommodation hole for accommodating the centering pin on the attraction surface of the electrostatic chuck. Therefore, since the chucking surface 31a of the electrostatic chuck 3 can be formed flat, when plasma etching is performed on the wafer W, the reaction gas flow is not disturbed on the chucking surface 31a of the electrostatic chuck 3. , it is possible to prevent the occurrence of etching spots or the like on the wafer W.

なお、本発明に係る搬送装置2を用いて静電チャック3にウェーハWを搬入する搬送方法は、上記実施形態に限定されるものではない。また、添付図面に図示されている搬送装置2及び静電チャック3等の構成についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。 The transfer method for loading the wafer W into the electrostatic chuck 3 using the transfer device 2 according to the present invention is not limited to the above embodiment. Moreover, the configurations of the conveying device 2, the electrostatic chuck 3, and the like shown in the attached drawings are not limited to this, and can be changed as appropriate within the range in which the effects of the present invention can be exhibited.

例えば、図7は、静電チャック3にウェーハWを搬入する搬送方法における吸着工程を説明する断面図である。図7に示すウェーハW2は、図1~図6に示すウェーハWよりも厚みが大きいワークである。ウェーハW2は、例えば、キャリアプレートがウェーハに貼り合わされたウェーハ等であってもよい。 For example, FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the adsorption step in the transport method for loading the wafer W into the electrostatic chuck 3. As shown in FIG. A wafer W2 shown in FIG. 7 is a workpiece having a greater thickness than the wafer W shown in FIGS. The wafer W2 may be, for example, a wafer having a carrier plate attached to it.

このように吸引保持手段20が保持するウェーハの厚みがウェーハW2のように厚くなった場合においても、非接触保持部201の下面とウェーハW2の上面W2aとの隙間でベルヌーイ効果が働き、ウェーハW2を吸引保持するための吸引力を発生させるためには、該隙間を吸引保持手段20がウェーハWが吸引保持した際と同様の距離に保つ必要がある。よって、静電チャック3の吸着面31aの中心と非接触保持部201が吸引保持したウェーハW2の中心とを同軸上に位置づけてから、移動手段21により吸引保持手段20を吸着面31aに接触させて停止させる際の停止高さ位置、即ち、ウェーハW2の下面W2bの高さ位置が変わる。
ここで、搬送装置2は予めウェーハW2の厚みについての情報(設定値)を認識しているので、該設定値から吸引保持手段20の停止させる適切な高さ位置が定められることで、過度に吸引保持手段20が降下してウェーハW2のデバイスDに非接触保持部201が接触してしまいデバイスDが破損するといった事態が生じないようになる。
Even when the thickness of the wafer held by the suction holding means 20 becomes thick like the wafer W2 in this way, the Bernoulli effect acts in the gap between the lower surface of the non-contact holding part 201 and the upper surface W2a of the wafer W2. In order to generate a suction force for sucking and holding the wafer W, it is necessary to keep the gap at the same distance as when the wafer W is sucked and held by the suction holding means 20 . Therefore, after the center of the attracting surface 31a of the electrostatic chuck 3 and the center of the wafer W2 sucked and held by the non-contact holding unit 201 are positioned coaxially, the moving unit 21 brings the attracting and holding means 20 into contact with the attracting surface 31a. The stop height position when the wafer W2 is stopped by pressing, that is, the height position of the lower surface W2b of the wafer W2 changes.
Here, since the conveying device 2 recognizes information (set value) about the thickness of the wafer W2 in advance, an appropriate height position for stopping the suction and hold means 20 is determined based on the set value. A situation in which the suction holding means 20 descends and the non-contact holding portion 201 comes into contact with the device D of the wafer W2, thereby preventing the device D from being damaged.

ウェーハWの上面Waのプラズマエッチングを適宜行った後、図3に示すガス噴出ヘッド4に対する高周波電力の印加を止めて、減圧室6内のエッチングガスを排気口64aから減圧手段64により排気し、減圧室6の内部にエッチングガスが存在しない状態とする。次いで、搬入出口62のシャッター62aを開いて減圧室6内の真空雰囲気を解除してから、搬送装置2によりウェーハWを静電チャック3から搬出する。
以下に、図3に示す搬送装置2を用いて、図8に示すウェーハWを静電吸着している静電チャック3からウェーハWを搬出する搬送方法を実施する場合の各工程について説明する。
After appropriately performing plasma etching on the upper surface Wa of the wafer W, the application of the high-frequency power to the gas ejection head 4 shown in FIG. Etching gas does not exist inside the decompression chamber 6 . Next, after the shutter 62 a of the loading/unloading port 62 is opened to release the vacuum atmosphere in the decompression chamber 6 , the wafer W is unloaded from the electrostatic chuck 3 by the carrier device 2 .
Each step of carrying out the transfer method for carrying out the wafer W from the electrostatic chuck 3 electrostatically attracting the wafer W shown in FIG. 8 using the transfer device 2 shown in FIG. 3 will be described below.

(4)電荷除去工程
図9に示すように、移動手段21により吸引保持手段20が減圧室6(図9においては不図示)内の静電チャック3に吸着保持されているウェーハW上へと移動され、基台200の中心が静電チャック3で吸着保持されたウェーハWの中心と略合致するように位置合わせが行われる。
(4) Charge removing process As shown in FIG. 9, the suction holding means 20 is moved by the moving means 21 onto the wafer W held by the electrostatic chuck 3 in the decompression chamber 6 (not shown in FIG. 9). Alignment is performed so that the center of the moved base 200 substantially coincides with the center of the wafer W attracted and held by the electrostatic chuck 3 .

さらに、非接触保持部201とウェーハWの上面Waとが接触しない程度の高さ位置まで吸引保持手段20が-Z方向へ降下する。この状態において、ウェーハWの外周縁Wdは、センタリングピン202の傾斜面202bによって囲繞された状態になる。また、例えば、アースピン25がウェーハWのデバイスDに影響しない領域Wa2に接触する。
なお、図9に示すように、センタリングピン202の最下端が静電チャック3の吸着面31aに接触した状態で、ウェーハWの外周縁Wdとセンタリングピン202の傾斜面202bとが接触しないように傾斜面202bが形成されているとよい。
Further, the suction holding means 20 is lowered in the -Z direction to a height position where the non-contact holding portion 201 and the upper surface Wa of the wafer W do not come into contact with each other. In this state, the outer peripheral edge Wd of the wafer W is surrounded by the inclined surface 202 b of the centering pin 202 . Further, for example, the ground pin 25 contacts the area Wa2 of the wafer W where the device D is not affected.
As shown in FIG. 9, when the lowermost end of the centering pin 202 is in contact with the attraction surface 31a of the electrostatic chuck 3, the outer peripheral edge Wd of the wafer W and the inclined surface 202b of the centering pin 202 should not come into contact with each other. It is preferable that an inclined surface 202b is formed.

図10に示すように、移動手段21によりさらに吸引保持手段20が降下することで、
センタリングピン202が吸着面31aによって上方(略垂直方向)に押されて移動し、各センタリングピン202の傾斜面202b間の水平方向における距離が広げられる。板バネ24は、湾曲することでセンタリングピン202を下側に押し戻そうとする付勢力を蓄える。
吸引保持手段20のセンタリングピン202は、板バネ24によって基台200の下面に対して上方向に移動可能であるため、非接触保持部201がウェーハWを適切に非接触で吸引保持できる所定の高さ位置まで、吸引保持手段20を静電チャック3によって妨げられることなくウェーハWに対して近づけることができる。
As shown in FIG. 10, when the suction holding means 20 is further lowered by the moving means 21,
The centering pins 202 are pushed upward (substantially vertically) by the attracting surface 31a, and the horizontal distance between the inclined surfaces 202b of the centering pins 202 is increased. The leaf spring 24 bends to store an urging force that pushes the centering pin 202 back downward.
Since the centering pin 202 of the suction holding means 20 can be moved upward with respect to the lower surface of the base 200 by the leaf spring 24, the non-contact holding section 201 can hold the wafer W by suction and holding appropriately in a non-contact manner. The suction holding means 20 can be brought close to the wafer W up to the height position without being blocked by the electrostatic chuck 3 .

図10に示すように、直流電源36のスイッチ360をオフ状態として、直流電源36からの配線37を介した静電チャック3への電力の供給を停止する。静電チャック3の電極34に対する電圧の印加を止めても、ウェーハ吸着部31の吸着面31a近傍の正(+)電荷は直ちにはなくならず、また、ウェーハWの負電位の帯電状態は直ちには解除されない。この状態で、吸着面31aからウェーハWを離脱させようとすると、離脱されにくく、また、剥離帯電等の下面Wbに形成されたデバイスDに悪影響を及ぼす現象も発生する。
そこで、ウェーハWのデバイスDに影響しない領域Wa2にアースピン25が接触した状態で、導通手段26のスイッチ261が入れられて、アースピン25がアースに導通される。その結果、ウェーハWから負(-)電荷が除去されていく。そして、ウェーハWに対する除電が充分に行われることで、電荷除去工程が完了する。
As shown in FIG. 10, the switch 360 of the DC power supply 36 is turned off to stop power supply from the DC power supply 36 to the electrostatic chuck 3 via the wiring 37 . Even if the voltage application to the electrode 34 of the electrostatic chuck 3 is stopped, the positive (+) charge in the vicinity of the chucking surface 31a of the wafer chucking part 31 does not disappear immediately, and the charged state of the negative potential of the wafer W is immediately changed. is not released. If an attempt is made to remove the wafer W from the attraction surface 31a in this state, it is difficult to remove the wafer W, and a phenomenon such as separation electrification that adversely affects the devices D formed on the lower surface Wb also occurs.
Therefore, with the ground pin 25 in contact with the area Wa2 of the wafer W that does not affect the devices D, the switch 261 of the conduction means 26 is turned on to connect the ground pin 25 to the ground. As a result, negative (-) charges are removed from the wafer W. FIG. When the wafer W is fully discharged, the charge removing process is completed.

(5)保持工程
電荷除去工程を実施した後、図10に示すように、第二の開閉バルブ389bが開かれた状態でエア源382からエア流路389にエアが供給される。該エアは、静電チャック3の吸着面31aから上方に向かって噴出し、このエアの噴出圧力でウェーハWを吸着面31aから押し上げ、吸着面31aとウェーハWとの間に残存する真空吸着力を排除し、ウェーハWを静電チャック3から確実に離脱可能とする。
(5) Holding Step After performing the charge removing step, as shown in FIG. 10, air is supplied from the air source 382 to the air flow path 389 while the second opening/closing valve 389b is open. The air is jetted upward from the chucking surface 31a of the electrostatic chuck 3, and the wafer W is pushed up from the chucking surface 31a by the jetting pressure of this air, and the vacuum chucking force remaining between the chucking surface 31a and the wafer W. is eliminated, and the wafer W can be reliably detached from the electrostatic chuck 3.

例えば、上記静電チャック3に対するエアの供給と並行して、エア供給源28が、各非接触保持部201にエアを供給することで、ウェーハWの上面Wa上で非接触保持部201の下面の中央部分に対応する領域に上方へ向かう吸引力が発生する(負圧が生成する)。その結果、複数の非接触保持部201がウェーハWを非接触で吸引保持する。 For example, in parallel with the supply of air to the electrostatic chuck 3, the air supply source 28 supplies air to each of the non-contact holding parts 201, so that the upper surface Wa of the wafer W and the lower surface of the non-contact holding part 201 are separated from each other. An upward suction force is generated in the region corresponding to the central portion of the (a negative pressure is generated). As a result, the plurality of non-contact holding parts 201 suck and hold the wafer W in a non-contact manner.

(6)センタリング工程
図11に示すように、移動手段21が吸引保持手段20を+Z方向へと上昇させて静電チャック3の吸着面31aから離間させることで、搬送装置2によって、ウェーハWが静電チャック3から搬出される。また、センタリングピン202が、板バネ24が蓄えていた付勢力により元の状態に戻ろうとし、各センタリングピン202の傾斜面202b間の水平方向における距離が元の距離まで縮まろうとするため、センタリングピン202の傾斜面202bが吸着面31aから浮き上がったウェーハWの外周縁Wdに接触することで、基台200の中心とウェーハWの中心とが正確に合致するようにウェーハWがセンタリングピン202によってガイドされる(センタリングされる)。
そして、移動手段21により、ウェーハWを吸引保持する吸引保持手段20が減圧室6(図11においては不図示)外へと移動される。
(6) Centering Process As shown in FIG. 11, the moving means 21 raises the suction and holding means 20 in the +Z direction to separate it from the attraction surface 31a of the electrostatic chuck 3, thereby causing the transfer device 2 to move the wafer W. It is carried out from the electrostatic chuck 3 . Also, the centering pins 202 try to return to their original state by the biasing force stored by the leaf springs 24, and the horizontal distance between the inclined surfaces 202b of the centering pins 202 tends to shrink to the original distance. The wafer W is moved by the centering pins 202 so that the center of the base 200 and the center of the wafer W are precisely matched by the inclined surface 202b of the pin 202 coming into contact with the outer peripheral edge Wd of the wafer W lifted from the suction surface 31a. Guided (centered).
Then, the suction holding means 20 for sucking and holding the wafer W is moved out of the decompression chamber 6 (not shown in FIG. 11) by the moving means 21 .

なお、本発明に係る搬送装置2を用いて静電チャック3からウェーハWを搬出する搬送方法は、上記実施形態に限定されるものではない。また、添付図面に図示されている搬送装置2及び静電チャック3等の構成についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。 The method of carrying out the wafer W from the electrostatic chuck 3 using the carrier device 2 according to the present invention is not limited to the above embodiment. Moreover, the configurations of the conveying device 2, the electrostatic chuck 3, and the like shown in the attached drawings are not limited to this, and can be changed as appropriate within the range in which the effects of the present invention can be exhibited.

例えば、図12は、静電チャック3の吸着面31aが吸着保持しているウェーハW1を静電チャック3から搬出する搬送方法における保持工程及びセンタリング工程を説明する断面図である。図12に示すウェーハW1は、図8~図11に示すウェーハWよりも僅かに直径が大きいウェーハである。このように吸引保持手段20が保持するウェーハの直径がウェーハW1のように僅かに大きくなった場合であっても、非接触保持部201が非接触でウェーハW1を吸引保持すると共にセンタリングピン202の傾斜面202bをウェーハW1の外周縁W1dに接触させウェーハW1をセンタリングさせることができる。 For example, FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining a holding step and a centering step in a transfer method for unloading the wafer W1 attracted and held by the attracting surface 31a of the electrostatic chuck 3 from the electrostatic chuck 3. As shown in FIG. A wafer W1 shown in FIG. 12 has a slightly larger diameter than the wafer W shown in FIGS. Even if the diameter of the wafer held by the suction holding means 20 is slightly large like the wafer W1, the non-contact holding part 201 sucks and holds the wafer W1 without contact and the centering pin 202 is held. The inclined surface 202b can be brought into contact with the outer peripheral edge W1d of the wafer W1 to center the wafer W1.

即ち、非接触保持部201の下面とウェーハW1の上面W1aとの隙間でベルヌーイ効果が働き、ウェーハW1を吸引保持するための吸引力を発生させるためには、該隙間を所定の距離に保つ必要がある。ここで、搬送装置2は、静電チャック3の吸着面31aに対し上方向に移動可能にセンタリングピン202を支持しセンタリングピン202を下方向に付勢する板バネ24を備えている。そのため、保持工程において、ウェーハW1の外周縁W1dにセンタリングピン202の傾斜面202bが接触した後も、各センタリングピン202の傾斜面202b間の水平方向における距離が、傾斜面202bがウェーハW1の外周縁W1dに接触した状態を維持しつつ広がることで、該隙間が所定の距離になるようにウェーハW1の上面W1aを非接触保持部201の下面に近づけることができる。 That is, in order for the Bernoulli effect to work in the gap between the lower surface of the non-contact holding part 201 and the upper surface W1a of the wafer W1 and to generate the suction force for sucking and holding the wafer W1, it is necessary to keep the gap at a predetermined distance. There is Here, the conveying device 2 includes a leaf spring 24 that supports the centering pin 202 so as to be movable upward with respect to the attraction surface 31 a of the electrostatic chuck 3 and biases the centering pin 202 downward. Therefore, in the holding step, even after the inclined surfaces 202b of the centering pins 202 come into contact with the outer peripheral edge W1d of the wafer W1, the horizontal distance between the inclined surfaces 202b of the centering pins 202 is such that the inclined surfaces 202b are outside the wafer W1. By expanding while maintaining contact with the peripheral edge W1d, the upper surface W1a of the wafer W1 can be brought closer to the lower surface of the non-contact holding portion 201 so that the gap becomes a predetermined distance.

さらに、図12に示すように、吸引保持手段20を静電チャック3の吸着面31aから離間させ吸着面31aからウェーハW1を搬出する際においても、板バネ24によってセンタリングピン202は下方向に付勢される、即ち、各センタリングピン202の傾斜面202b間の水平方向における距離が元の距離まで縮まろうとするため、傾斜面202bがウェーハW1の外周縁W1dに接触した状態が維持されて、吸引保持手段20においてウェーハW1がセンタリングされる。 Further, as shown in FIG. 12, the centering pin 202 is attached downward by the plate spring 24 when the suction holding means 20 is separated from the attraction surface 31a of the electrostatic chuck 3 and the wafer W1 is unloaded from the attraction surface 31a. In other words, the horizontal distance between the inclined surfaces 202b of the centering pins 202 tends to decrease to the original distance, so that the inclined surfaces 202b are maintained in contact with the outer peripheral edge W1d of the wafer W1, and the suction is performed. A wafer W1 is centered in the holding means 20 .

W:ウェーハ Wa:ウェーハの上面 Wa1:デバイス領域 S:分割予定ライン D:デバイス Wa2:デバイスに影響しない領域
2:搬送装置 20:吸引保持手段 200:基台 200c:連通路
201:非接触保持部 201a:エア供給路 201b:エア噴出口
202:センタリングピン 202b:センタリングピンの傾斜面
21:移動手段 220:連結部材 221:アーム部
24:板バネ 25:アースピン 26: 導通手段 28:エア供給源
1:プラズマエッチング装置
4:ガス噴出ヘッド 40:軸受け 41:ガス拡散空間 41a:ガス導入路 41b:ガス吐出路 43:エアシリンダ 45:反応ガス供給源 47:整合器 48:高周波電源
3:静電チャック 30:基軸部 30a:軸受け 31:ウェーハ吸着部 31a:吸着面 34:電極 36:直流電源 360:スイッチ 37:配線
38a:連通路 381:吸引源 389:エア流路 389a:第一の開閉バルブ
382:エア源 389b:第二の開閉バルブ
39:冷却水供給手段 39a:冷却水通水路
6:減圧室 62:搬入出口 62a:シャッター 62b:シャッター可動手段
64:減圧手段 64a:排気口
W: Wafer Wa: Upper surface of wafer Wa1: Device area S: Planned dividing line D: Device Wa2: Area not affecting device 2: Transfer device 20: Suction and holding means 200: Base 200c: Communication path 201: Non-contact holding part 201a: Air supply path 201b: Air ejection port 202: Centering pin 202b: Inclined surface of centering pin 21: Moving means 220: Connecting member 221: Arm part 24: Leaf spring 25: Earth pin 26: Conducting means 28: Air supply source 1 : plasma etching device 4: gas ejection head 40: bearing 41: gas diffusion space 41a: gas introduction path 41b: gas discharge path 43: air cylinder 45: reaction gas supply source 47: matching device 48: high frequency power supply 3: electrostatic chuck 30: base shaft part 30a: bearing 31: wafer chucking part 31a: chucking surface 34: electrode 36: DC power supply 360: switch 37: wiring
38a: communication path 381: suction source 389: air flow path 389a: first opening/closing valve 382: air source 389b: second opening/closing valve 39: cooling water supply means 39a: cooling water passage 6: decompression chamber 62: carry-in Outlet 62a: Shutter 62b: Shutter movable means 64: Pressure reducing means 64a: Exhaust port

Claims (3)

非接触でウェーハを吸引保持し、静電チャックの吸着面にウェーハを搬入する、又は該静電チャックの吸着面が保持するウェーハを搬出する搬送装置であって、
ウェーハの上面にエアを噴射させ生成された負圧でウェーハを吸引保持する吸引保持手段と、
該吸引保持手段が保持したウェーハを該静電チャックに搬送する移動手段と、を備え、
該吸引保持手段は、該移動手段に連結される基台と、該基台に配設しウェーハにエアを噴射させ負圧を生成し非接触でウェーハを吸引保持する非接触保持部と、該基台の中心を中心として等角度で該基台に配設する少なくとも3つのセンタリングピンと、該センタリングピンを該吸着面に対し上方向に移動可能に支持し該センタリングピンを下方向に付勢する板バネと、ウェーハのデバイスに影響しない領域に接触させアースに導通され該静電チャックの吸着面に対して上下方向に移動可能なアースピンと、該アースピンをアースに導通させる導通手段と、備え、
該センタリングピンの下面は、該基台の中心側より外周側が下がった傾斜面を形成する搬送装置。
A transfer device that sucks and holds a wafer in a non-contact manner, loads the wafer onto the adsorption surface of an electrostatic chuck, or carries out the wafer held by the adsorption surface of the electrostatic chuck,
a suction holding means for sucking and holding the wafer with a negative pressure generated by injecting air onto the upper surface of the wafer;
a moving means for transporting the wafer held by the suction holding means to the electrostatic chuck;
The suction and hold means includes a base connected to the moving means, a non-contact holding section disposed on the base and injecting air onto the wafer to generate negative pressure to suck and hold the wafer in a non-contact manner. At least three centering pins arranged on the base at equal angles around the center of the base, and supporting the centering pins so as to be able to move upward relative to the attracting surface to bias the centering pins downward. a leaf spring, an earth pin that is grounded in contact with a region of the wafer that does not affect the device and that can move vertically with respect to the attraction surface of the electrostatic chuck, and a conductive means that electrically connects the ground pin to the ground;
The lower surface of the centering pin forms an inclined surface in which the outer peripheral side is lower than the center side of the base.
請求項1記載の搬送装置を用いて静電チャックにウェーハを搬入する搬送方法であって、
前記非接触保持部からエアを噴射させウェーハを非接触で保持し前記センタリングピンの下面にウェーハの外周縁を接触させてウェーハをセンタリングして前記吸引保持手段がウェーハを保持したことにより上昇したウェーハのデバイスに影響しない領域に前記アースピンを接触させる保持工程と、
該吸引保持手段が保持したウェーハの下面と該静電チャックの吸着面とを接触させ、該アースピンをアースに導通させ、該静電チャックの電極に直流電圧を印加させ、該吸着面でウェーハを吸着する吸着工程と、
該吸引保持手段を該吸着面から離間させる離間工程と、を備える搬送方法。
A transfer method for loading a wafer into an electrostatic chuck using the transfer device according to claim 1,
Air is jetted from the non-contact holding part to hold the wafer in a non-contact manner, the wafer is centered by bringing the outer peripheral edge of the wafer into contact with the lower surface of the centering pin, and the wafer is raised by the suction holding means holding the wafer. holding the ground pin in contact with a non-device-affecting region of
The lower surface of the wafer held by the suction holding means is brought into contact with the attracting surface of the electrostatic chuck, the ground pin is grounded, a DC voltage is applied to the electrode of the electrostatic chuck, and the wafer is held by the attracting surface. an adsorption step of adsorbing;
and a separation step of separating the suction holding means from the suction surface.
請求項1記載の搬送装置を用いて静電チャックからウェーハを搬出する搬送方法であって、
該静電チャックの吸着面が保持するウェーハのデバイスに影響しない領域にアースに導通する前記アースピンを接触させウェーハの電荷を除去する電荷除去工程と、
該電荷除去工程後、前記非接触保持部からエアを噴射させウェーハを吸引保持する保持工程と、
該静電チャックの吸着面から該吸引保持手段を離間する方向に移動させ、ウェーハの外周縁に前記センタリングピンを接触させウェーハをセンタリングするセンタリング工程と、を備える搬送方法。
A transfer method for unloading a wafer from an electrostatic chuck using the transfer device according to claim 1,
a charge removal step of contacting the ground pin, which is grounded, to a region of the wafer held by the attraction surface of the electrostatic chuck that does not affect devices, and removing the charge of the wafer;
a holding step of sucking and holding the wafer by injecting air from the non-contact holding portion after the charge removing step;
and a centering step of moving the suction and holding means in a direction away from the attraction surface of the electrostatic chuck and bringing the centering pin into contact with the outer peripheral edge of the wafer to center the wafer.
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