JP7329997B2 - Electrostatic chuck device - Google Patents

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本発明は、静電チャック装置に関する。 The present invention relates to an electrostatic chuck device.

半導体製造装置において、半導体ウエハなどの基板に対して測定、運搬、加工などの各種処理を行うために、基板を静電力によって保持吸着する静電チャックが知られている。このような静電チャックにおいては、撓みや反りなどの変形がある基板を吸着して平面矯正した状態で保持する必要がある。 2. Description of the Related Art In a semiconductor manufacturing apparatus, an electrostatic chuck is known that holds and attracts a substrate such as a semiconductor wafer by electrostatic force in order to perform various processes such as measurement, transportation, and processing on the substrate. In such an electrostatic chuck, it is necessary to hold a substrate that is deformed such as bending or warping in a state of being flattened by attracting the substrate.

なお、特許文献1には、厚さ方向に延在する貫通孔が形成された第2基体が第1基体の上に載置され、第2基体の上に載置された基板を貫通孔を介した減圧により、基板を第2基体の上面に形成された凸部に当接する部分から吸着することによって、基板を平面矯正することが開示されている。 In addition, in Patent Document 1, a second substrate having a through hole extending in the thickness direction is placed on the first substrate, and the substrate placed on the second substrate has the through hole. It is disclosed that the flatness of the substrate is corrected by sucking the substrate from the portion that abuts on the projection formed on the upper surface of the second substrate due to the pressure reduction through the second substrate.

また、特許文献2には、ドライエッチング装置において、ステージに載置された搬送キャリアのフレームを矯正部材によってステージに対して押圧することにより、フレームの歪みを矯正することが開示されている。矯正部材は、好ましくは弾性体からなり、降下してフレームを押圧することにより、フレームの歪みを矯正する。 Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200002 discloses correcting distortion of a frame in a dry etching apparatus by pressing a frame of a transport carrier placed on a stage against the stage with a correcting member. The correction member is preferably made of an elastic material, and corrects distortion of the frame by descending and pressing the frame.

特開2017-118105号公報JP 2017-118105 A 特開2016-51877号公報JP 2016-51877 A

しかしながら、上記特許文献1に記載された技術は、減圧プロセスに適用することができない。また、特許文献2に記載された技術を参照して、静電チャックで吸着する基板の歪みを矯正することを想定した場合、基板のデバイスが形成される上面が矯正部材の当接によって汚染するおそれがある。 However, the technology described in Patent Literature 1 cannot be applied to the decompression process. Further, referring to the technique described in Patent Document 2, when it is assumed that the distortion of a substrate that is attracted by an electrostatic chuck is corrected, the upper surface of the substrate on which devices are formed is contaminated by the contact of the correcting member. There is a risk.

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、基板の上面が汚染するおそれの抑制を図りながら、減圧プロセスにおいても適用可能な基板の平面矯正を図ることが可能な静電チャック装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an electrostatic chuck device capable of flattening a substrate, which is applicable even in a decompression process, while suppressing the risk of contamination of the upper surface of the substrate. intended to provide

本発明は、基板が載置される基板載置面を有する静電チャックと、前記基板載置面に載置された前記基板の形状を矯正する矯正装置と、を備えた静電チャック装置であって、前記矯正装置が、治具と、前記治具を第1指定方向に駆動する第1駆動機構と、前記治具を第2指定方向に駆動する第2駆動機構とを備え、前記治具が、前記基板載置面に対して傾斜した方向に延在する案内面であって、前記第1駆動機構による前記第1指定方向への駆動過程において前記基板の外周部上方に位置し、かつ、その後の前記第2駆動機構による前記第2指定方向への駆動過程において、前記基板の外周部と当接しながら前記基板の外周部を前記基板載置面に接近させる案内面を有することを特徴とする。 The present invention is an electrostatic chuck device comprising an electrostatic chuck having a substrate mounting surface on which a substrate is mounted, and a correction device for correcting the shape of the substrate mounted on the substrate mounting surface. wherein the correction device comprises a jig, a first drive mechanism for driving the jig in a first specified direction, and a second drive mechanism for driving the jig in a second specified direction, a guide surface extending in a direction inclined with respect to the substrate mounting surface and positioned above the outer peripheral portion of the substrate in a driving process in the first designated direction by the first drive mechanism; and a guide surface that brings the outer peripheral portion of the substrate closer to the substrate mounting surface while contacting the outer peripheral portion of the substrate in the subsequent driving process in the second designated direction by the second driving mechanism. Characterized by

本発明によれば、治具が有する案内面は、第1指定方向への駆動過程において基板の外周部上方に位置し、かつ、その後の第2指定方向への駆動過程において、基板の外周部と当接しながら基板の外周部を基板載置面に接近させるように構成されている。そのため、基板の上面に他の部材が接触することなく、基板の外周部を基板載置面に接近させた状態で静電力によって吸着することで平面矯正を行うことができるので、基板の上面が汚染するおそれの抑制を図ることが可能となる。さらに、この矯正は、上記特許文献1に開示された技術のように減圧を伴うものではないので、減圧プロセスにおいても適用可能である。 According to the present invention, the guide surface of the jig is positioned above the outer peripheral portion of the substrate in the process of driving in the first specified direction, and is positioned above the outer peripheral portion of the substrate in the subsequent process of driving in the second specified direction. The peripheral portion of the substrate is brought closer to the substrate mounting surface while being in contact with the substrate. Therefore, without contacting the upper surface of the substrate with other members, the outer peripheral portion of the substrate is brought closer to the substrate mounting surface and is attracted by the electrostatic force, so that flatness correction can be performed. It is possible to suppress the risk of contamination. Furthermore, since this correction does not involve decompression unlike the technique disclosed in Patent Document 1, it can also be applied in decompression processes.

本発明において、例えば、前記治具は、前記基板載置面に垂直な方向に延びる軸部と、前記軸部の周方向の一部において突出すると共に前記案内面を有する爪部とを有し、前記第1指定方向は、前記基板載置面の外側に位置する前記軸部の軸線の軸回り方向であり、前記第2指定方向は、前記基板載置面に垂直な方向における下向き方向である。 In the present invention, for example, the jig has a shaft portion extending in a direction perpendicular to the substrate mounting surface, and a claw portion protruding from a portion of the shaft portion in the circumferential direction and having the guide surface. , the first designated direction is a direction around the axis of the shaft portion positioned outside the substrate mounting surface, and the second designated direction is a downward direction perpendicular to the substrate mounting surface. be.

この場合、治具が軸部の軸線の軸回り方向に駆動されると共に基板載置面に垂直な方向における下向き方向に移動させることにより、案内面が基板の外周部と当接しながら基板の外周部を基板載置面に接近させることが可能となる。 In this case, the jig is driven in a direction around the axis of the shaft portion and is moved downward in a direction perpendicular to the substrate mounting surface, so that the guide surface contacts the outer circumference of the substrate while the jig is in contact with the outer circumference of the substrate. It becomes possible to bring the part closer to the substrate mounting surface.

また、本発明において、例えば、前記治具は、前記基板載置面に垂直な方向に延びる軸部と、前記軸部の外周面に形成された螺旋状の溝を有し、前記溝を画定する前記軸部の壁面の少なくとも一部が前記案内面を構成し、前記第1指定方向は、前記基板載置面の外側に位置する前記軸部の軸線の軸回り方向であり、前記第2指定方向は、前記基板載置面に垂直な方向における下向き方向である。 Further, in the present invention, for example, the jig has a shaft portion extending in a direction perpendicular to the substrate mounting surface, and a spiral groove formed on an outer peripheral surface of the shaft portion, defining the groove. At least a part of the wall surface of the shaft portion forming the guide surface, the first specified direction is a direction around the axis of the shaft portion positioned outside the substrate mounting surface, and the second The specified direction is a downward direction in a direction perpendicular to the substrate mounting surface.

この場合、治具が軸部の軸線の軸回り方向に駆動されると共に基板載置面に垂直な方向における下向き方向に移動させることにより、螺旋状の溝の表面が基板の外周部と当接しながら基板の外周部を基板載置面に接近させることが可能となる。 In this case, the jig is driven in a direction around the axis of the shaft portion and moved downward in a direction perpendicular to the substrate mounting surface, so that the surface of the spiral groove comes into contact with the outer peripheral portion of the substrate. It is possible to bring the outer peripheral portion of the substrate close to the substrate mounting surface.

また、本発明において、例えば、前記第1指定方向は、前記基板載置面に平行であって、前記基板載置面の外側から内側に向う方向であり、前記第2指定方向は、前記基板載置面に垂直な方向における下向き方向である。 Further, in the present invention, for example, the first specified direction is parallel to the substrate mounting surface and extends from the outside to the inside of the substrate mounting surface, and the second specified direction is the substrate mounting surface. This is the downward direction in the direction perpendicular to the mounting surface.

この場合、治具が基板載置面に平行であって、基板載置面の外側から内側に向う方向に駆動されると共に基板載置面に垂直な方向における下向き方向に移動させることにより、案内面が基板の外周部と当接しながら基板の外周部を基板載置面に接近させることが可能となる。 In this case, the jig is parallel to the substrate mounting surface, driven in a direction from the outside to the inside of the substrate mounting surface, and moved downward in a direction perpendicular to the substrate mounting surface. It is possible to bring the outer peripheral portion of the substrate closer to the substrate mounting surface while the surface is in contact with the outer peripheral portion of the substrate.

本発明の第1の実施形態に係る静電チャック装置を示す模式上面図。1 is a schematic top view showing an electrostatic chuck device according to a first embodiment of the present invention; FIG. 図1のII-II線における模式断面図。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1; 治具が上昇した状態を示す模式部分拡大断面図。FIG. 4 is a schematic partial enlarged cross-sectional view showing a state in which the jig is lifted; 案内面に基板の外周縁が当接している状態を示す模式部分拡大断面図。FIG. 4 is a schematic partial enlarged cross-sectional view showing a state in which the outer peripheral edge of the substrate is in contact with the guide surface; 基板を平坦状に基板載置面に保持した状態を示す模式部分拡大断面図。FIG. 3 is a schematic partial enlarged cross-sectional view showing a state in which a substrate is flatly held on a substrate mounting surface; 本発明の第2の実施形態に係る静電チャック装置を示す模式断面図。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an electrostatic chuck device according to a second embodiment of the present invention; 治具が上昇した状態を示す模式部分拡大断面図。FIG. 4 is a schematic partial enlarged cross-sectional view showing a state in which the jig is lifted; 基板を平坦状に基板載置面に保持した状態を示す模式部分拡大断面図。FIG. 3 is a schematic partial enlarged cross-sectional view showing a state in which a substrate is flatly held on a substrate mounting surface; 本発明の第1の実施形態に係る静電チャック装置が有する治具を示す模式部分拡大断面図。FIG. 2 is a schematic partial enlarged cross-sectional view showing a jig included in the electrostatic chuck device according to the first embodiment of the present invention;

本発明の第1の実施形態に係る静電チャック装置100について図面を参照して説明する。なお、図面においては、静電チャック装置100及びその構成要素などを明確化するためにデフォルメされており、実際の比率を表すものではなく、上下などの方向も単なる例示である。 An electrostatic chuck device 100 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the electrostatic chuck device 100 and its constituent elements are deformed for clarity, and the directions such as up and down are merely examples and do not represent actual ratios.

図1及び図2を参照して、静電チャック装置100は、半導体ウエハなどの基板Wを吸着保持する静電チャック10と、静電チャック10に吸着保持される基板Wの形状を矯正する矯正装置20とを備えている。 1 and 2, an electrostatic chuck device 100 includes an electrostatic chuck 10 that attracts and holds a substrate W such as a semiconductor wafer, and a corrector that corrects the shape of the substrate W attracted and held by the electrostatic chuck 10 . a device 20;

静電チャック10は、特に限定されず公知の構成であればよい。静電チャック10は、例えば、セラミックス焼結体などからなる基体11と、基体11に埋設された静電吸着用電極12と、電極12に対して電力を供給するための給電用の端子13と、基体11に埋設され、電極12と端子13を電気的に接続するための電流供給部材14とを備えている。そして、図示しないが、端子13には外部電源から電力が供給可能に構成されている。 The electrostatic chuck 10 is not particularly limited as long as it has a known configuration. The electrostatic chuck 10 includes a substrate 11 made of, for example, a ceramic sintered body, an electrostatic attraction electrode 12 embedded in the substrate 11, and a power supply terminal 13 for supplying power to the electrode 12. , and a current supply member 14 embedded in the substrate 11 for electrically connecting the electrode 12 and the terminal 13 . Although not shown, the terminal 13 is configured so that power can be supplied from an external power source.

基体11は、基板Wが載置される基板載置面11aを上面として有している。基板載置面11aは、広い平面状の面であっても、複数の凸部の面一な先端面の群からなるものであってもよい。複数の凸部の面一な先端面の群は、例えば、多数のピン(凸部)の面一な先端面の群、又は、環状などの複数のリブ(凸部)の先端面であってもよい。 The base 11 has a substrate mounting surface 11a on which the substrate W is mounted as an upper surface. The substrate mounting surface 11a may be a wide planar surface or may be formed by a group of flat tip surfaces of a plurality of projections. The group of flat tip surfaces of the plurality of protrusions is, for example, a group of flat tip surfaces of a large number of pins (protrusions) or the tip surfaces of a plurality of annular ribs (protrusions). good too.

基体11の下面には基体11よりも外形が大きく内部に流路が形成された流路部材が接合されていてもよい。この場合、基板載置面11aと垂直な方向に流路部材を貫通する貫通孔を設け、後述する治具21が貫通孔から出没可能に構成されていてもよい。 A channel member having an outer shape larger than that of the base 11 and having a channel formed therein may be joined to the lower surface of the base 11 . In this case, a through-hole may be provided through the channel member in a direction perpendicular to the substrate mounting surface 11a, and a jig 21, which will be described later, can protrude through the through-hole.

矯正装置20は、治具21と、治具21を第1指定方向W1に駆動する第1駆動機構22と、治具21を第1指定方向W1とは異なる第2指定方向W2に駆動する第2駆動機構23とを備えている。 The correction apparatus 20 includes a jig 21, a first driving mechanism 22 that drives the jig 21 in a first designated direction W1, and a second driving mechanism 22 that drives the jig 21 in a second designated direction W2 different from the first designated direction W1. 2 drive mechanism 23 .

本実施形態において、治具21は、基板載置面11aの外側に位置し、基板載置面11aに垂直な方向である上下方向に延びる軸部24と、軸部24の周方向の一部において突出する爪部25とを有している。そして、爪部25は、基板載置面11aに対して傾斜した方向、すなわち水平方向以外に傾斜した方向に延在する案内面25aを有している。
そして、本実施形態において、第1指定方向W1は、軸部24の軸線の軸回り方向であり、第2指定方向W2は、基板載置面11aに垂直な方向である下向き方向である。
In this embodiment, the jig 21 includes a shaft portion 24 positioned outside the substrate mounting surface 11a and extending in the vertical direction perpendicular to the substrate mounting surface 11a, and a portion of the shaft portion 24 in the circumferential direction. and a claw portion 25 protruding at the . The claw portion 25 has a guide surface 25a extending in a direction inclined with respect to the substrate mounting surface 11a, that is, in a direction inclined other than the horizontal direction.
In this embodiment, the first specified direction W1 is the direction around the axis of the shaft portion 24, and the second specified direction W2 is the downward direction perpendicular to the substrate mounting surface 11a.

なお、本実施形態においては、治具21は、複数個からなり、基板載置面11aに対しして対称に配置されている。ただし、治具21は1個であってもよく、また、必ずしも基板載置面11aに対して対称に配置されていなくてもよい。 In this embodiment, the jigs 21 are composed of a plurality of pieces and arranged symmetrically with respect to the substrate mounting surface 11a. However, the number of jigs 21 may be one, and the jigs 21 may not necessarily be arranged symmetrically with respect to the substrate mounting surface 11a.

治具21は、具体的には、円柱状の軸部24と、軸部24の上部において、周方向の一部において突出する爪部25を有し、爪部25は、下方に向けて傾斜する平面状の案内面25aを有している。ここでは、案内面25aより上方の部分は、案内面25aの上端部から延在して上方に延びるように突出しているが、このような形状に限定されず、さらに、案内面25aの上端部から上方の部分が存在しないものであってもよい。また、案内面25aは、平面状のものに限定されず、例えば、全体的に又は部分的に凸状と突出するものであっても凹状に窪むものであってもよいし、曲面状であってもよい。 Specifically, the jig 21 has a columnar shaft portion 24 and a claw portion 25 that protrudes partially in the circumferential direction from the upper portion of the shaft portion 24. The claw portion 25 is inclined downward. It has a planar guide surface 25a. Here, the portion above the guide surface 25a extends from the upper end portion of the guide surface 25a and protrudes so as to extend upward. It is also possible that there is no portion above from. Further, the guide surface 25a is not limited to a flat surface. may

第1駆動機構22は、図示しないが、例えば、軸部24の下部に形成された周方向に連続的に形成されたギア部に噛合する円板状のギア部を回転駆動するモータなどの第1駆動部と、この第1駆動部を制御する第1制御部とから構成されている。これにより、第1駆動機構22は、第1指定方向W1及びその反対方向、すなわち、軸部24の軸線の軸回りの両方向に各治具21を回転させることが可能である。 Although not shown, the first drive mechanism 22 is, for example, a motor or the like that rotationally drives a disc-shaped gear portion that meshes with a gear portion that is continuously formed in the circumferential direction and that is formed at the lower portion of the shaft portion 24 . 1 drive section and a first control section for controlling the first drive section. Thereby, the first drive mechanism 22 can rotate each jig 21 in both the first specified direction W1 and the opposite direction, that is, in both directions around the axis of the shaft portion 24 .

そして、第2駆動機構23は、図示しないが、例えば、軸部24の下部に軸方向に連続して形成された連続的なギア部に噛合する円板状のギア部を回転駆動するモータなどの第2駆動部と、この第2駆動部を制御する第2制御部とから構成されている。これにより、第2駆動機構23は、第2指定方向W2及びその反対方向、すなわち、上下両方向に各治具21を移動させることが可能である。なお、共通する駆動機構22,23によって、複数の治具21が同時に駆動されるように構成されていてもよい。 The second drive mechanism 23 includes, for example, a motor (not shown) that rotates a disk-shaped gear portion that meshes with a continuous gear portion that is continuously formed in the lower portion of the shaft portion 24 in the axial direction. and a second control section for controlling the second drive section. Thereby, the second drive mechanism 23 can move each jig 21 in the second specified direction W2 and its opposite direction, that is, both up and down directions. It should be noted that a plurality of jigs 21 may be configured to be driven simultaneously by common drive mechanisms 22 and 23 .

以下、第1の実施形態に係る静電チャック装置100を用いて基板Wを保持する方法について説明する。 A method for holding the substrate W using the electrostatic chuck device 100 according to the first embodiment will be described below.

まず、図2を参照して、静電チャック10の基板載置面11a上に基板Wを載置する。この基板Wは、中央部が下方に凸となるようにして撓んでおり、基板載置面11aの中央付近の部分とは当接しているが、外周部に向うにつれて基板載置面11aとの上下方向の隙間が大きくなっている。このとき、治具21の案内面25aは基板Wよりも下方に位置しており、爪部23は基板Wと反対側に位置している。 First, referring to FIG. 2, the substrate W is placed on the substrate placement surface 11a of the electrostatic chuck 10. As shown in FIG. The substrate W is bent so that its center portion is convex downward, and is in contact with the portion of the substrate mounting surface 11a near the center. The gap in the vertical direction is large. At this time, the guide surface 25a of the jig 21 is located below the substrate W, and the claw portion 23 is located on the side opposite to the substrate W. As shown in FIG.

次に、図3Aを参照して、第2駆動機構23を駆動させて、案内面25aが基板Wの外周部よりも上方に位置するまで、治具21を上方向に移動させる。 Next, referring to FIG. 3A, the second drive mechanism 23 is driven to move the jig 21 upward until the guide surface 25a is positioned above the outer peripheral portion of the substrate W. Then, referring to FIG.

次に、図3Bを参照して、第1駆動機構22を駆動させて、爪部25が基板W側に向うように、すなわち案内面25aが基板Wの外周部の上方に位置するように、治具21を軸部24の軸線の軸線回りに回転させる。この工程が、本発明の第1の駆動機構による駆動過程に相当する。 Next, referring to FIG. 3B, the first drive mechanism 22 is driven so that the claw portion 25 faces the substrate W side, that is, the guide surface 25a is positioned above the outer peripheral portion of the substrate W. The jig 21 is rotated around the axis of the shaft portion 24 . This step corresponds to the drive process by the first drive mechanism of the present invention.

次に、図3Cを参照して、第2駆動機構23を駆動させて、案内面25aが基板Wの外周部に当接し、さらに、この当接を保ちながら案内面25aによって基板Wの外周部が下方に移動して基板載置面11aに接近するように、治具21を下方向に移動させる。この工程が、本発明の第2の駆動機構による駆動過程に相当する。これにより、基板Wの撓みが徐々に解消される。この撓みの解消に従い、基板Wが案内面25aと当接する部分は順に周方向外側に移動するが、案内面25aは傾斜しているので、このような移動が可能である。 Next, referring to FIG. 3C, the second driving mechanism 23 is driven to bring the guide surface 25a into contact with the outer peripheral portion of the substrate W, and further, while maintaining this contact, the guide surface 25a moves the outer peripheral portion of the substrate W. moves downward to approach the substrate mounting surface 11a. This step corresponds to the driving process by the second driving mechanism of the present invention. As a result, the bending of the substrate W is gradually eliminated. As this deflection is eliminated, the portion of the substrate W that abuts against the guide surface 25a sequentially moves outward in the circumferential direction, but since the guide surface 25a is inclined, such movement is possible.

次に、基板Wが基板載置面11aに撓みが解消されて平坦状に載置された状態になった時点で、第2駆動機構23の駆動を停止させ、治具21の下方向への移動を停止させる。 Next, when the substrate W is flatly placed on the substrate placement surface 11a without bending, the second driving mechanism 23 is stopped, and the jig 21 is moved downward. stop moving.

そして、電極12に電力を供給することにより、静電力によって、基板Wを基板載置面11aに吸着保持する。なお、基板Wが平坦状に載置された状態となるまでに、電極12への電力の供給を開始して、静電力によって基板Wを基板載置面11aに吸着してもよい。 By supplying electric power to the electrode 12, the substrate W is attracted and held on the substrate mounting surface 11a by electrostatic force. It should be noted that the supply of electric power to the electrode 12 may be started before the substrate W is flatly mounted, and the substrate W may be attracted to the substrate mounting surface 11a by electrostatic force.

次に、第1駆動機構22を駆動させて、爪部25が基板Wと反対側に向うように、すなわち案内面25aと基板Wの外周部との当接が解除されるように、治具21を回転させる。 Next, by driving the first driving mechanism 22, the jig is moved so that the claw portion 25 faces the opposite side of the substrate W, that is, so that the contact between the guide surface 25a and the outer peripheral portion of the substrate W is released. Rotate 21.

最後に、第2駆動機構23を駆動させて、治具21を下方向に移動させて、治具21を最初の状態に戻す。基板Wと治具21との当接が解除されても、撓みが元に戻る復元力に抗する静電力が作用しているので基板Wを平坦状に維持して保持することが可能である。 Finally, the second drive mechanism 23 is driven to move the jig 21 downward and return the jig 21 to its initial state. Even if the contact between the substrate W and the jig 21 is released, the substrate W can be held in a flat state because an electrostatic force is acting against the restoring force that restores the bending. .

以上のように、治具21の駆動によって基板Wの撓みを解消しているので、上記特許文献1に開示された技術とは異なり、減圧プロセスにおいても適用することが可能である。さらに、治具21は基板Wの外周部に案内面25aが当接するだけであり、治具21は基板Wの上面に接触することがないので、基板Wのデバイスが形成される上面が汚染されるおそれの抑制を図ることが可能となる。 As described above, since the bending of the substrate W is eliminated by driving the jig 21, unlike the technique disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, it is possible to apply the technique also to the decompression process. Furthermore, since the guide surface 25a of the jig 21 only abuts against the outer peripheral portion of the substrate W and the jig 21 does not contact the upper surface of the substrate W, the upper surface of the substrate W on which devices are formed is not contaminated. It is possible to suppress the risk of

なお、基板Wの外周端面は、図3Aから図3Cを参照して、全体が又は部分的に丸みを帯びているので、治具20の案内面25aなどと接触してもパーティクルなどが発生するおそれは低い。また、案内面25aと当接する基板Wの外周部は、基板Wの外周端面に限定されず、基板Wの外周端面付近の上面又は下面が含まれていてもよい。 3A to 3C, the outer peripheral end surface of the substrate W is wholly or partially rounded, so particles and the like are generated even if it comes into contact with the guide surface 25a of the jig 20. Not likely. Further, the outer peripheral portion of the substrate W that contacts the guide surface 25a is not limited to the outer peripheral end surface of the substrate W, and may include the upper or lower surface of the substrate W near the outer peripheral end surface.

以下、本発明の第2の実施形態に係る静電チャック装置200について図面を参照して説明する。 An electrostatic chuck device 200 according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図4を参照して、静電チャック装置200は、上述した静電チャック10と、静電チャック10に吸着保持される基板Wの形状を矯正する矯正装置120とを備えている。 Referring to FIG. 4 , electrostatic chuck device 200 includes electrostatic chuck 10 described above and correction device 120 that corrects the shape of substrate W attracted and held by electrostatic chuck 10 .

矯正装置120は、治具121と、治具121を第1指定方向W1に駆動する第1駆動機構122と、治具121を第1指定方向とは異なる第2指定方向W2に駆動する第2駆動機構123とを備えている。 The correction device 120 includes a jig 121, a first drive mechanism 122 that drives the jig 121 in a first specified direction W1, and a second drive mechanism 122 that drives the jig 121 in a second specified direction W2 different from the first specified direction. A driving mechanism 123 is provided.

本実施形態において、治具121は、基板載置面11aの外側に位置し、基板載置面11aに垂直な方向である上下方向に延びる軸部124aと、軸部124aの外周面に形成された螺旋状の溝124bとを有したねじ状部分124を有している。螺旋のピッチは、基板Wの厚さ以上である。そして、本実施形態において、第1指定方向W1は、軸部124aの軸線の軸回り方向であり、第2指定方向W2は、基板載置面11aに垂直な方向である下向き方向である。 In this embodiment, the jig 121 is positioned outside the substrate mounting surface 11a and is formed on the shaft portion 124a extending in the vertical direction perpendicular to the substrate mounting surface 11a and the outer peripheral surface of the shaft portion 124a. It has a threaded portion 124 with a helical groove 124b. The pitch of the spiral is equal to or greater than the thickness of the substrate W. FIG. In this embodiment, the first specified direction W1 is the direction around the axis of the shaft portion 124a, and the second specified direction W2 is the downward direction perpendicular to the substrate mounting surface 11a.

なお、本実施形態においては、治具121は、複数個からなり、基板載置面11aに対しして対称に配置されている。ただし、治具121は1個であってもよく、また、必ずしも基板載置面11aに対して対称に配置されていなくてもよい。 In addition, in this embodiment, the jigs 121 are composed of a plurality of pieces and arranged symmetrically with respect to the substrate mounting surface 11a. However, the number of jigs 121 may be one, and the jigs 121 may not necessarily be arranged symmetrically with respect to the substrate mounting surface 11a.

第1駆動機構122は、図示しないが、例えば、ねじ状部分124より下方の部分125に形成された周方向に連続的に形成されたギア部に噛合する円板状のギア部を回転駆動するモータなどの第1駆動部と、この第1駆動部を制御する第1制御部とから構成されている。これにより、第1駆動機構122は、第1指定方向W1及びその反対方向、すなわち、軸部124aの軸線の軸回りの両方向に各治具121を回転させることが可能である。 The first drive mechanism 122 rotates a disk-shaped gear portion (not shown) that meshes with a gear portion continuously formed in a circumferential direction formed in a portion 125 below the threaded portion 124, for example. It is composed of a first drive section such as a motor and a first control section that controls the first drive section. Thereby, the first drive mechanism 122 can rotate each jig 121 in both the first specified direction W1 and the opposite direction, that is, in both directions around the axis of the shaft portion 124a.

第2駆動機構123は、図示しないが、例えば、前記下方の部分125に軸方向に連続して形成された連続的なギア部に噛合する円板状のギア部を回転駆動するモータなどの第2駆動部と、この第2駆動部を制御する第2制御部とから構成されている。これにより、第2駆動機構123は、第2指定方向W2及びその反対方向、すなわち、上下両方向に各治具121を移動させることが可能である。なお、共通する駆動機構122,123によって、複数の治具121が同時に駆動されるように構成されていてもよい。 Although not shown, the second drive mechanism 123 is, for example, a motor or the like that rotationally drives a disk-shaped gear portion that meshes with a continuous gear portion that is axially continuously formed on the lower portion 125 . It is composed of two drive sections and a second control section that controls the second drive section. Thereby, the second drive mechanism 123 can move each jig 121 in the second specified direction W2 and its opposite direction, that is, both up and down directions. It should be noted that a plurality of jigs 121 may be configured to be driven simultaneously by common drive mechanisms 122 and 123 .

以下、第2の実施形態に係る静電チャック装置200を用いて基板Wを吸着保持する方法について説明する。 A method for attracting and holding the substrate W using the electrostatic chuck device 200 according to the second embodiment will be described below.

まず、図4を参照して、静電チャック10の基板載置面11a上に基板Wを載置する。この基板Wは、中央部が下方に凸となるようにして撓んでおり、基板載置面11aの中央付近の部分とは接触しているが、外周部に向うにつれて基板載置面11aとの上下方向の隙間が大きくなっている。このとき、治具121は基板Wよりも下方に位置している。 First, referring to FIG. 4 , a substrate W is placed on the substrate placement surface 11 a of the electrostatic chuck 10 . The substrate W is bent so that its center portion is convex downward, and is in contact with the portion near the center of the substrate mounting surface 11a. The gap in the vertical direction is large. At this time, the jig 121 is positioned below the substrate W. As shown in FIG.

次に、図5Aを参照して、第2駆動機構123を駆動させて治具121を上方向に移動させながら、第1駆動機構122を駆動させて治具121を軸回り方向に回転させる。これにより、治具121は螺旋状に上方向に移動する。この際、基板Wの外周部が溝124bの表面に当接するが、基本的に基板Wの外周部の高さ位置は維持される。 Next, referring to FIG. 5A, while the second drive mechanism 123 is driven to move the jig 121 upward, the first drive mechanism 122 is driven to rotate the jig 121 about the axis. As a result, the jig 121 spirally moves upward. At this time, the outer peripheral portion of the substrate W contacts the surface of the groove 124b, but basically the height position of the outer peripheral portion of the substrate W is maintained.

次に、第1駆動部122及び第2駆動部123の駆動を停止する。このとき、基板Wの外周部が案内面としての溝124bを画定する軸部124aの壁面(以下、溝124bの表面ともいう)に当接した状態となっている。 Next, the driving of the first driving section 122 and the second driving section 123 is stopped. At this time, the outer peripheral portion of the substrate W is in contact with the wall surface of the shaft portion 124a defining the groove 124b as a guide surface (hereinafter also referred to as the surface of the groove 124b).

次に、第2駆動機構123を駆動させて、基板Wの外周部が溝124bの表面に当接した状態を保ちながら、治具121を下方向に移動させる。これにより、基板Wの撓みが徐々に解消され、基板Wが溝124bの表面と当接する部分は順に周方向外側に移動するが、溝124bは傾斜しているので、このような移動は可能である。 Next, the second drive mechanism 123 is driven to move the jig 121 downward while keeping the outer peripheral portion of the substrate W in contact with the surface of the groove 124b. As a result, the bending of the substrate W is gradually eliminated, and the portion of the substrate W that contacts the surface of the groove 124b sequentially moves outward in the circumferential direction. However, since the groove 124b is inclined, such movement is not possible. be.

次に、図5Bを参照して、基板Wが基板載置面11aに撓みが解消されて平坦状に載置された状態になった時点で、第2駆動機構123の駆動を停止させ、治具121の下方向への移動を停止させる。 Next, referring to FIG. 5B, when the substrate W is flatly placed on the substrate placement surface 11a with no bending, the driving of the second driving mechanism 123 is stopped, and the treatment is performed. The downward movement of the tool 121 is stopped.

そして、電極12に電力を供給することにより、静電力によって、基板Wを基板載置面11aに吸着保持する。なお、基板Wが平坦状の載置された状態となるまでに、電極12への電力の供給を開始して、静電力によって基板Wを基板載置面11aに吸着してもよい。 By supplying electric power to the electrode 12, the substrate W is attracted and held on the substrate mounting surface 11a by electrostatic force. It should be noted that the supply of electric power to the electrode 12 may be started before the substrate W is flatly placed, and the substrate W may be attracted to the substrate placement surface 11a by electrostatic force.

最後に、第2駆動機構123を駆動させて治具121を下方向に移動させながら、第1駆動機構122を駆動させて治具121を軸部124aの軸線の軸回り方向に回転させる。これにより、治具121は螺旋状に下方向に移動する。この際、基板Wの外周部の高さ位置は維持される。そして、治具121は最初の状態に戻る。基板Wと治具121との当接が解除されても、撓みが元に戻る復元力に抗する静電力が作用しているので基板Wを平坦状に維持して保持することが可能である。 Finally, while the second drive mechanism 123 is driven to move the jig 121 downward, the first drive mechanism 122 is driven to rotate the jig 121 about the axis of the shaft portion 124a. As a result, the jig 121 spirally moves downward. At this time, the height position of the outer peripheral portion of the substrate W is maintained. The jig 121 then returns to its initial state. Even if the contact between the substrate W and the jig 121 is released, the substrate W can be held in a flat state because an electrostatic force is acting against the restoring force that restores the bending. .

以上のように、治具121の駆動によって基板Wの撓みを解消しているので、上記特許文献1に開示された技術とは異なり、減圧プロセスにおいても適用することが可能である。さらに、治具121は基板Wの外周部に溝124bの表面が当接するだけであり、治具121は基板Wのデバイスが形成される上面に接触することがないので、基板Wの上面が汚染されるおそれの抑制を図ることが可能となる。 As described above, since the bending of the substrate W is eliminated by driving the jig 121, unlike the technique disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, the technique can be applied to the decompression process as well. Furthermore, since the jig 121 only abuts the surface of the groove 124b on the outer peripheral portion of the substrate W and does not contact the upper surface of the substrate W on which devices are formed, the upper surface of the substrate W is not contaminated. It is possible to suppress the risk of being

なお、本発明の治具は上述した治具21,121の形状に限定されるものではない。例えば、上述した第1の実施形態において、治具21の代わりに、図6に示すように、凹からなる案内面35aを有する爪部35を有するものであってもよい。この場合、第1指定方向Wは、基板載置面11aと平行な方向であって、中央側に向う方向、又はこれに近い方向とすればよい。 In addition, the jig of the present invention is not limited to the shape of the jigs 21 and 121 described above. For example, in the first embodiment described above, instead of the jig 21, as shown in FIG. In this case, the first designated direction W may be a direction parallel to the substrate mounting surface 11a and directed toward the center or a direction close thereto.

本発明の第1指定方向W1及び第2指定方向W2は上述した方向に限定されるものではない。例えば、上述した第1の実施形態において、第2指定方向W2は、上下方向ではなく、上下方向よりも下方で外側に広がるように傾斜した方向などであってもよい。 The first specified direction W1 and the second specified direction W2 of the present invention are not limited to the directions described above. For example, in the above-described first embodiment, the second designated direction W2 may not be the vertical direction, but may be a direction that is slanted so as to extend downward and outward from the vertical direction.

10…静電チャック、 11…基体、 11a…基板載置面、 12…電極、 13…端子、 14…電流供給部材、 20,120…矯正装置、 21,121…治具、 22,122…第1駆動機構、 23,123…第2駆動機構、 24…軸部、 25,35…爪部、 25a,35a…案内面、 124…ねじ状部分、 124a…軸部、 124b…螺旋状の溝、 125…下方の部分、 100,200…静電チャック装置、 W…基板、 W1…第1指定方向、 W2…第2指定方向。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Electrostatic chuck 11... Base|substrate 11a... Substrate mounting surface 12... Electrode 13... Terminal 14... Current supply member 20, 120... Correction apparatus 21, 121... Jig 22, 122... No. 1 drive mechanism 23, 123 second drive mechanism 24 shaft 25, 35 claw 25a, 35a guide surface 124 threaded portion 124a shaft 124b helical groove 125... Lower portion 100, 200... Electrostatic chuck device W... Substrate W1... First specified direction W2... Second specified direction.

Claims (4)

基板が載置される基板載置面を有する静電チャックと、前記基板載置面に載置された前記基板の形状を矯正する矯正装置と、を備えた静電チャック装置であって、
前記矯正装置が、
治具と、
前記治具を第1指定方向に駆動する第1駆動機構と、
前記治具を第2指定方向に駆動する第2駆動機構とを備え、
前記治具が、前記基板載置面に対して傾斜した方向に延在する案内面であって、前記第1駆動機構による前記第1指定方向への駆動過程において前記基板の外周部上方に位置し、かつ、その後の前記第2駆動機構による前記第2指定方向への駆動過程において、前記基板の外周部と当接しながら前記基板の外周部を前記基板載置面に接近させる案内面を有することを特徴とする静電チャック装置。
An electrostatic chuck device comprising: an electrostatic chuck having a substrate mounting surface on which a substrate is mounted; and a correction device for correcting the shape of the substrate mounted on the substrate mounting surface,
The correction device
a jig;
a first drive mechanism that drives the jig in a first specified direction;
a second drive mechanism for driving the jig in a second specified direction;
The jig is a guide surface extending in a direction inclined with respect to the substrate mounting surface, and is positioned above the outer peripheral portion of the substrate in the driving process in the first designated direction by the first driving mechanism. and a guide surface that brings the outer peripheral portion of the substrate closer to the substrate mounting surface while contacting the outer peripheral portion of the substrate in the subsequent driving process in the second designated direction by the second driving mechanism. An electrostatic chuck device characterized by:
前記治具は、前記基板載置面に垂直な方向に延びる軸部と、前記軸部の周方向の一部において突出すると共に前記案内面を有する爪部とを有し、
前記第1指定方向は、前記基板載置面の外側に位置する前記軸部の軸線の軸回り方向であり、
前記第2指定方向は、前記基板載置面に垂直な方向における下向き方向であることを特徴とする請求項1に記載の静電チャック装置。
The jig has a shaft portion extending in a direction perpendicular to the substrate mounting surface, and a claw portion protruding from a portion of the shaft portion in a circumferential direction and having the guide surface,
The first specified direction is a direction around the axis of the shaft portion positioned outside the substrate mounting surface,
2. The electrostatic chuck device according to claim 1, wherein said second specified direction is a downward direction in a direction perpendicular to said substrate mounting surface.
前記治具は、前記基板載置面に垂直な方向に延びる軸部と、前記軸部の外周面に形成された螺旋状の溝を有し、
前記溝を画定する前記軸部の壁面の少なくとも一部が前記案内面を構成し、
前記第1指定方向は、前記基板載置面の外側に位置する前記軸部の軸線の軸回り方向であり、
前記第2指定方向は、前記基板載置面に垂直な方向における下向き方向であることを特徴とする請求項1に記載の静電チャック装置。
The jig has a shaft portion extending in a direction perpendicular to the substrate mounting surface and a spiral groove formed on an outer peripheral surface of the shaft portion,
at least a portion of the wall surface of the shaft portion defining the groove constitutes the guide surface;
The first specified direction is a direction around the axis of the shaft portion positioned outside the substrate mounting surface,
2. The electrostatic chuck device according to claim 1, wherein said second specified direction is a downward direction in a direction perpendicular to said substrate mounting surface.
前記第1指定方向は、前記基板載置面に平行であって、前記基板載置面の外側から内側に向う方向であり、
前記第2指定方向は、前記基板載置面に垂直な方向における下向き方向であることを特徴とする請求項1に記載の静電チャック装置。
the first specified direction is parallel to the substrate mounting surface and is a direction from the outside to the inside of the substrate mounting surface;
2. The electrostatic chuck device according to claim 1, wherein said second specified direction is a downward direction in a direction perpendicular to said substrate mounting surface.
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