JP7461370B2 - 撓んだ半導体ウェハを平坦化する真空押え付け装置 - Google Patents

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Description

本発明は総じて真空押え付け装置及び真空チャックに関し、より具体的には半導体産業にて用いられる真空押え付け装置に関する。
半導体産業にて用いられる様々な種類の真空チャックが知られている。
米国特許出願公開第２０１３／０３３０１５４号
本発明で行おうとしているのは、半導体産業での使用にひときわ適すると共に同産業での使用に限定されない改良された真空押え付け装置を提供することである。
ここに、本発明の好適実施形態によれば、ウェハを所望の位置及び向きに保つのに適した真空押え付け装置であり、真空通流開口を有する真空チャック面を画定する真空チャックアセンブリと、その真空チャックアセンブリに対し固定されており当該真空通流開口を介し当該真空チャック面に通ずるベンチュリ真空発生器と、そのベンチュリ真空発生器に通ずる正圧流体ラインと、を有する装置が提供される。
本発明の好適実施形態によれば、前記真空チャックアセンブリ及び前記ベンチュリ真空発生器が共に可動ステージ上に実装される。
本発明の好適実施形態によれば、前記正圧流体ラインが可撓流体ラインとされる。
本発明の好適実施形態に係る真空押え付け装置は、前記可動ステージ上に実装されている前記ベンチュリ真空発生器に前記正圧流体ラインを介し結合された、固定正圧流体源をも有する。
好ましくは、前記真空チャック面を前記真空チャックアセンブリに対し可回動とする。
本発明の好適実施形態によれば、前記可動ステージがＸＹ可動ステージとされる。
好ましくは、前記真空チャックアセンブリを、前記ベンチュリ真空発生器に対し可回動な真空チャック面画定要素を有するものとする。加えて、そのベンチュリ真空発生器を、その真空チャック面画定要素に対する可回動真空連結部を有する中央真空マニフォルド兼導路アセンブリを介し、当該真空チャック面画定要素の前記真空チャック面に結合させる。
本発明の好適実施形態によれば、前記ベンチュリ真空発生器が、前記中央真空マニフォルド兼導路アセンブリに備わる複数個の対応する真空入口ポートに連結された複数個の真空ポート及び複数本の真空導路を介し、前記真空チャック面画定要素の前記真空チャック面に結合される。加えて、その中央真空マニフォルド兼導路アセンブリが、それら真空入口ポートに連結されたマニフォルドを備えるものとされ、そのマニフォルドが、前記可回動真空連結部に結合された単一の真空出口導路部分を有するものとされる。
好適実施形態に係る装置は、前記真空通流開口を介し前記真空チャック面に通ずる付加的真空連結部をも有する。
好適実施形態に係る真空押え付け装置は、前記ベンチュリ真空発生器及び前記付加的真空連結部のうち何れかから選択的に前記真空チャックアセンブリへと真空を供給するよう動作させうる。
後掲の詳細記述と併せ以下の図面から本発明をより遺漏なく理解及び明察頂けよう。
ある視角から捉えた概略描写図であり、本発明の好適実施形態に従い構成され動作する半導体ウェハ処理マシンの一部分が示されている。 別の視角から捉えた概略描写図であり、本発明の好適実施形態に従い構成され動作する半導体ウェハ処理マシンの一部分が示されている。 別の視角から捉えた概略描写図であり、本発明の好適実施形態に従い構成され動作する半導体ウェハ処理マシンの一部分が示されている。 図１Ａ～図１Ｃの半導体ウェハ処理マシンの一部分を形成する可動ステージアセンブリの概略描写図であり、その一部分を形成するベンチュリサブアセンブリに対する可撓正流体圧連結部が示されている。 図１Ａ～図１Ｃの半導体ウェハ処理マシンの一部分を形成する可動ステージアセンブリの概略描写図であり、その一部分を形成するベンチュリサブアセンブリに対する可撓正流体圧連結部が示されている。 図１Ａ～図１Ｃの半導体ウェハ処理マシンの一部分を形成する可動ステージアセンブリの概略描写図であり、その一部分を形成するベンチュリサブアセンブリに対する可撓正流体圧連結部が示されている。 図２Ａ～図２Ｃのベンチュリサブアセンブリと、図２Ａ～図２Ｃの可動ステージアセンブリの真空押え付け面にある開口に結合された中央真空マニフォルド兼導路アセンブリと、の間の真空連結部を示す組立時概略斜視描写図である。 図２Ａ～図２Ｃのベンチュリサブアセンブリと、図２Ａ～図２Ｃの可動ステージアセンブリの真空押え付け面にある開口に結合された中央真空マニフォルド兼導路アセンブリと、の間の真空連結部を示す組立時概略斜視描写図である。 図２Ａ～図２Ｃのベンチュリサブアセンブリと、図２Ａ～図２Ｃの可動ステージアセンブリの真空押え付け面にある開口に結合された中央真空マニフォルド兼導路アセンブリと、の間の真空連結部を示す組立時概略斜視描写図である。 図３Ａ～図３Ｃの中央真空マニフォルド兼導路アセンブリの斜視分解図である。 図３Ａ～図３Ｃの中央真空マニフォルド兼導路アセンブリの断面図である。 ある典型的動作姿勢における図３Ａ～図４Ｂの可動ステージアセンブリの概略上面図である。 別の典型的動作姿勢における図３Ａ～図４Ｂの可動ステージアセンブリの概略上面図である。 別の典型的動作姿勢における図３Ａ～図４Ｂの可動ステージアセンブリの概略上面図である。 図１Ａ～図５Ｃの半導体ウェハ処理マシンの付加的実施形態の概略模式図である。
まず、様々な視角から捉えた概略描写図であり、本発明の好適実施形態に従い構成され動作する半導体ウェハ処理マシンの一部分が示されている図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃと、図１Ａ～図１Ｃの半導体ウェハ処理マシンの一部分を形成する可動ステージアセンブリの概略描写図であり、その一部分を形成するベンチュリサブアセンブリに対する可撓正流体圧連結部が示されている図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃとを、参照する。
図１Ａ～図２Ｃに見られる通り、所望の位置及び向きにて半導体ウェハを保持するのに適した真空押え付け装置が示されており、それにより半導体ウェハ処理マシン１００、例えば米国カリフォルニア州ミルピタス所在のＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商業的に入手可能なＡｒｃｈｅｒ（商標）６００の一部分が形成されている。とりわけ図１Ａ～図１Ｃに見られる通り、正圧源、例えば製造設備内に設けられエアコンプレッサに結合される正圧アウトレットが、１本又は複数本の正圧導路１０２を介し正圧コントローラ１０４、なかでも手動操作可能な圧力カットオフスイッチを有するものに、結合されている。付加的な１本又は複数本の可撓正圧導路１０６が、圧力コントローラ１０４から可動ステージアセンブリ１１０への正圧の供給を担っている。
可動ステージアセンブリ１１０は、回動真空チャックアセンブリ１２０の選択的なＸ及びＹ方向変位向けに構成された、何れの好適な可動ステージアセンブリ１１０であってもよい。真空チャックアセンブリ１２０を動作させることで、真空チャック面１３４の中央に真空通流開口１３２を有する真空チャック面画定要素１３０を、選択的に回動位置決めすることができる。
図３Ａ～図３Ｃに示される通り、本発明のある実施形態の格別な特徴は、ベンチュリ真空発生器１５０が真空チャックアセンブリ１２０に対し固定されており、それにより真空チャック面画定要素１３０に真空が供給されることにある。ベンチュリ真空発生器１５０は正圧流体流、典型的には８ｂａｒの圧力下にある気流を、可撓正圧導路１０６を介し受け入れる。ベンチュリ発生器１５０は、好ましくは、日本国長野県岡谷市所在の株式会社日本ピスコから商業的に入手可能なＶＲＬ１００－１００２０２（商品名）であって、少なくとも１個の正圧入口コネクタポート１５２及び少なくとも１個の真空ポート１５４を有している。
好ましいことに、ベンチュリ真空発生器１５０は複数個の真空ポート１５４及び複数本の真空導路１５６を介し真空チャック面画定要素１３０に通じており、それら真空導路１５６が、中央真空マニフォルド兼導路アセンブリ１６０に備わる複数個の対応する真空入口ポート１５８に連結されており、その中央真空マニフォルド兼導路アセンブリ１６０が、真空チャック面画定要素１３０の真空通流開口１３２に対する可回動真空連結部１６２を有している。
ベンチュリ真空発生器１５０が真空チャック面１３４の近くにあるので真空導路１５６の差し渡しが短く、それにより真空損失が最小化されている。
また、図４Ａ及び図４Ｂに付加的に示す通り、中央真空マニフォルド兼導路アセンブリ１６０は、好適なことに、真空入口ポート１５８に連結されたマニフォルド１６４をも有しており、そのマニフォルド１６４が単一真空出口導路部分１６６を有しており、その単一真空出口導路部分１６６が可回動真空連結部１６２に結合されている。
また、図５Ａ～図５Ｃに付加的に示す通り、真空チャック面画定要素１３０はＸＹ平面内で様々な位置を採ることができ、且つ真空チャックアセンブリ１２０に対し様々な回動姿勢を採ることができる。
図６に示される通り、本発明のある付加的実施形態では、真空チャックアセンブリ１２０がベンチュリ真空発生器１５０及び付加的真空源１８０の双方に連結される。ベンチュリ真空発生器１５０が正圧源１８２、例えば製造設備内に設けられた正圧アウトレットに結合される。付加的真空源１８０はベンチュリ真空発生器１５０以外の真空源、例えば製造設備内に設けられた真空アウトレットである。
真空は、真空チャック面画定要素１３０へと選択的に供給される。真空は、初期的にはベンチュリ真空発生器１５０により真空チャック面画定要素１３０に供給されており、真空チャック面画定要素１３０にて十分な真空が確立された旨の指示値が真空センサ１８６からもたらされると、付加的真空源１８０により真空チャック面画定要素１３０に真空が供給されベンチュリ真空発生器１５０がスイッチオフされることとなる。
図６に示されている付加的実施形態では、付加的真空源１８０・真空通流開口１３２間を通じさせる付加的な可撓真空コネクタを受け入れる付加的な真空入口ポート１５８が、中央真空マニフォルド兼導路アセンブリ１６０に備わっている。同様に、図６に示されている付加的実施形態では、半導体ウェハ処理マシン１００が、付加的真空源１８０の全面機能発揮に必要な複数個の付加的なフィッティング及びパイプを有している。
本件技術分野に習熟した者（いわゆる当業者）には理解し得る通り、本発明は具体的に図示及び上述したものには限定されない。寧ろ、本発明は、上述した様々な特徴のコンビネーション及びサブコンビネーション、並びにその修正及び変形物であり従来技術ではないものを、包含している。

Claims (17)

  1. ウェハを所望の位置及び向きに保つのに適した真空押え付け装置であり、
    ｉ．真空通流開口を有する真空チャック面を画定する真空チャックアセンブリと、
    ｉｉ．前記真空チャックアセンブリに対し固定されており前記真空通流開口を介し前記真空チャック面に通ずるベンチュリ真空発生器と、
    ｉｉｉ．前記ベンチュリ真空発生器に通ずる正圧流体ラインと、
    を備え、前記真空チャックアセンブリが、前記ベンチュリ真空発生器に対し可回動な真空チャック面画定要素を有する真空押え付け装置。
  2. 請求項１に係る真空押え付け装置であって、前記真空チャックアセンブリ及び前記ベンチュリ真空発生器が共に可動ステージ上に実装されている真空押え付け装置。
  3. 請求項２に係る真空押え付け装置であって、前記正圧流体ラインが可撓流体ラインである真空押え付け装置。
  4. 請求項３に係る真空押え付け装置であって、前記可動ステージ上に実装されている前記ベンチュリ真空発生器に前記正圧流体ラインを介し結合された、固定正圧流体源をも備える真空押え付け装置。
  5. 請求項１に係る真空押え付け装置であって、前記真空チャック面が前記真空チャックアセンブリに対し可回動な真空押え付け装置。
  6. 請求項１に係る真空押え付け装置であって、前記ベンチュリ真空発生器が、前記真空チャック面画定要素に対する可回動真空連結部を有する中央真空マニフォルド兼導路アセンブリを介し、当該真空チャック面画定要素の前記真空チャック面に結合されている真空押え付け装置。
  7. 請求項６に係る真空押え付け装置であって、前記ベンチュリ真空発生器が、前記中央真空マニフォルド兼導路アセンブリに備わる複数個の対応する真空入口ポートに連結された複数個の真空ポート及び複数本の真空導路を介し、前記真空チャック面画定要素の前記真空チャック面に結合されている真空押え付け装置。
  8. 請求項７に係る真空押え付け装置であって、前記中央真空マニフォルド兼導路アセンブリが、前記真空入口ポートに連結されたマニフォルドを備え、そのマニフォルドが、前記可回動真空連結部に結合された単一の真空出口導路部分を有する真空押え付け装置。
  9. 請求項２に係る真空押え付け装置であって、前記真空チャック面が前記真空チャックアセンブリに対し可回動な真空押え付け装置。
  10. 請求項２に係る真空押え付け装置であって、前記可動ステージがＸＹ可動ステージである真空押え付け装置。
  11. 請求項２に係る真空押え付け装置であって、前記ベンチュリ真空発生器が、前記真空チャック面画定要素に対する可回動真空連結部を有する中央真空マニフォルド兼導路アセンブリを介し、当該真空チャック面画定要素の前記真空チャック面に結合されている真空押え付け装置。
  12. 請求項１１に係る真空押え付け装置であって、前記ベンチュリ真空発生器が、前記中央真空マニフォルド兼導路アセンブリに備わる複数個の対応する真空入口ポートに連結された複数個の真空ポート及び複数本の真空導路を介し、前記真空チャック面画定要素の前記真空チャック面に結合されている真空押え付け装置。
  13. 請求項１２に係る真空押え付け装置であって、前記中央真空マニフォルド兼導路アセンブリが、前記真空入口ポートに連結されたマニフォルドを備え、そのマニフォルドが、前記可回動真空連結部に結合された単一の真空出口導路部分を有する真空押え付け装置。
  14. 請求項１に係る真空押え付け装置であって、前記真空通流開口を介し前記真空チャック面に通ずる付加的真空連結部をも備える真空押え付け装置。
  15. 請求項１４に係る真空押え付け装置であって、前記ベンチュリ真空発生器及び前記付加的真空連結部のうち何れかから選択的に前記真空チャックアセンブリへと真空を供給するよう動作させうる真空押え付け装置。
  16. 請求項２に係る真空押え付け装置であって、前記真空通流開口を介し前記真空チャック面に通ずる付加的真空発生器をも備え、その付加的真空発生器が前記可動ステージ上に実装されている真空押え付け装置。
  17. 請求項１６に係る真空押え付け装置であって、前記ベンチュリ真空発生器及び前記付加的真空発生器のうち何れかから選択的に前記真空チャックアセンブリへと真空を供給するよう動作させうる真空押え付け装置。
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