JPH03209741A - 真空吸着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の概要〕 半導体ウェハの真空吸着装置に関し、 ウェハの裏面への塵埃の付着を防止することを目的とし
、 環状の真空吸着溝が真空吸着部の平坦な表面に設けられ
、さらに環状の表面が平坦な表面から段付きに低く環状
の真空吸着溝の外側に形成され、環状の表面に清浄空気
の吹き出し口を設けた構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は半導体ウェハを真空吸着して保持する真空吸着
装置に関する。

半導体ウェハは真空吸着装置によって保持され、各種の
処理のために工程間を移送されたり、または回転せしめ
られたりするようになっている。半導体は非常に微細な
構造をもつものであり、小さな塵埃の付着でさえも製品
の歩留まりに影響するので、各処理工程においては塵埃
の付着防止に考慮が払われている。また、ウェハの裏面
に付着した塵埃は直接的に製品に影響するとは言えない
が、ある工程でウェハの裏面に付着した塵埃が次の工程
でそのウェハから遊離したりすると、製品の歩留まりに
影響するようになる。従って、ウェハの裏面への塵埃の
付着もできるだけ少なくする必要がある。

〔従来の技術〕

半導体処理工程の１つであるレジスト塗布、装置等にお
いては、回転可能な真空吸着部によって、ウェハの裏面
の中心部を真空吸着して保持し、ウェハを高速で回転さ
せるようになっている。高速回転時の遠心力に打ち勝っ
てウェハを確実に保持するために十分に大きな真空吸着
力が必要である。

また、真空吸着力は真空吸着部の開口表面積、即ちウェ
ハとの真空接触表面積と比例するので、真空吸着部の開
口表面積をある程度大きいものにすることが必要である
。しかし、このように比較的大きな真空吸着部の開口を
単一の穴として形成してウェハの中心部に配置すると、
ウェハの中心部に集中的に真空がかかってウェハの中心
部が局部的に窪むようになったりする。従って、真空吸
着部の開口を広い範囲に分散して形成するのが好ましく
、従来のレジスト塗布装置における真空吸着部の開口は
環状の真空吸着溝として形成されていた。さらに詳細に
は、環状の真空吸着溝は同心円状の複数の真空吸着溝か
らなり、さらに直径方向の十字状の真空吸着溝が同心円
状の複数の真空吸着溝を連通させるように設けられてい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記したような従来の真空吸着装置によってウェハを保
持したとき、同心円状の真空吸着溝の形状に従った分布
でウェハの裏面に塵埃が付着するこ−とが認められるよ
うになった。精密な検査によると、ウェハの裏面の塵埃
の分布は、真空吸着装置の同心円状の真空吸着溝と真空
吸着溝とを区分するランド部の表面、及び最外周の真空
吸着溝の外側ランド部の表面の形状に相当することが分
かった。ウェハの裏面への塵埃の付着はその後の工程で
の製品の歩留まりに形声を及ぼすので、ウェハの裏面へ
の塵埃の付着を防止することが求められている。

ウェハの裏面の塵埃の分布は、真空吸着装置の同心円状
の真空吸着溝に対して中心部から外側にいくほど濃くな
っており、最外周の真空吸着溝の外側のランド部の表面
に相当する部位で最も濃い。

この特徴からウェハの裏面の塵埃の付着原因を推定する
と、真空吸着装置をウェハの裏面にあてがう前に真空が
作用しているので、真空吸着部の外周から内部へ向かっ
て周囲の空気が吸い込まれ、そのときに塵埃が真空吸着
部の表面に付着し、その塵埃がウェハに付着するものと
思われる。また、真空吸着装置をウェハの裏面にあてが
った後で真空を作用させても、ウェハの裏面に真空吸着
装置の同心円状の真空吸着溝の形状に応じた分布で塵埃
が付着する。この場合には、真空吸着装置の外側の空気
が真空吸着装置とウェハとの間を通って真空吸着装置の
内部に吸い込まれ、この空気に含まれた塵埃がウェハの
裏面に付着するものと思われる。

本発明はウェハへの塵埃の付着を防止するようにした真
空吸着装置を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の真空吸着装置は、半導体ウェハを真空吸着して
保持する真空吸着装置であって、半導体ウェハの表面を
受ける平坦な表面を有する真空吸着部を備え、環状の真
空吸着溝が該平坦な表面に設けられ、さらに環状の表面
が該平坦な表面から段付きに低く該環状の真空吸着溝の
外側に形成され、該環状の表面に清浄空気の吹き出し口
を設けたことを特徴とする。

〔作　用〕

清浄空気の吹き出し口から吹き出された清浄空気は、環
状の真空吸着溝の外側にエアカーテンを形成し、環状の
真空吸着溝の外側から内部へ向かう周囲空気の流れを減
少させる。よって周囲空気に含まれる塵埃が真空吸着部
に付着することがなくなり、ウェハの表面にも塵埃が付
着しなくなる。

また、清浄空気の吹き出し口を設けた環状の表面は真空
吸着部の平坦な表面から段付きに低く形成されており、
真空吸着部がウニ／’％の表面に接触したときにこの環
状の表面はウエノ＼の表面から隙間を開けた位置になり
、ウエノ１を真空吸着部から浮き上がらせることなく吹
き出し口から清浄空気を吹き出し続けることができる。

〔実施例〕

第１図及び第２図において、真空吸着装置１０は半導体
製造工程のレジスト塗布装置に設けられたものである。

レジスト塗布装置においては、真空吸着装置１０が半導
体ウェハ５０の裏面を保持しつつ回転させ、回転するウ
ェハ５０の上面にレジストが塗布される。ウェハ５０は
図示しない移送用真空吸着装置によってその周辺部を保
持され、前工程からレジスト塗布装置に移送される。移
送用真空吸着装置はレジスト塗布装置においてウェハ５
０の心合わせをして真空吸着装置１０の上に置くように
なっている。

真空吸着装置１０は概略ディスク状の真空吸着部１２を
備えている。真空吸着部１２は円筒状嵌合部１４と一体
的に形成されており、この円筒状嵌合部１４が回転軸１
６に嵌合され、回転軸１６とともに回転可能である。回
転軸１６は例えば軸受１８によって回転可能に支承され
、プーリ２０及びベト２２によって回転駆動部（図示せ
ず）に連結される。

真空吸着部１２の上面中央部分は平坦な表面１２ａとな
っていて、ウェハ５０の裏面を受けるようになっている
。真空吸着部１２の上面外周部分はこの平坦な表面１２
ａから段付きに低く形成された環状の表面１２ｂとなっ
ている。実施例においては、環状の表面１２ｂは平坦な
表面１２ａよりも例えば０．５　ｍｍ低くされる。

真空吸着部１２の平坦な表面１２ａには、複数の同心円
状の真空吸着溝２４と十字状の直径方向の真空吸着溝２
６とが形成されている。同心円状の真空吸着溝２４のう
ちで最外周の位置にあるものが２４２で示されており、
環状の表面１２ｂは最外周の真空吸着溝２４ａの外側に
位置する円形のランドから段付きに形成されている。

真空吸着部１２及び回転軸１６の中心を通って連続する
真空導入孔２８が形成され、この真空導入孔２８は真空
吸着部１２の平坦な表面１２ａの中央の真空吸着溝２４
に通じている。他の全ての同心円状の真空吸着溝２４は
十字状の直径方向の真空吸着溝２６を介して中央の真空
吸着溝２４に通じており、中央の真空吸着溝２４に導入
された真空が他の真空吸着溝２４゜２６に作用するよう
になっている。このようにして、ウェハ５０の裏面に広
い範囲にわたって分散して真空を作用させ、ウェハ５０
を局部的に変形させることなく確実に保持することがで
きる。

第１図においては、回転軸１６の下端面に対して摺動可
能な真空導入部３０が固定的に設けられ、この真空導入
部３０に設けられた真空導入孔３２がバキュームタンク
等の真空源３４と回転軸１６の真空導入孔２８とを連通
させる。なお、真空導入経路の途中に適切に弁類が設け
られる。

さらに、中央の平坦な表面１２ａから段付きに低く形成
された環状の表面１２ｂには、同心円状の真空吸着溝２
４に対して同心円状の清浄空気の吹き出し口３６が設け
られる。実施例においては、清浄空気の吹き出し口３６
は円状の通路からとびとびに開口する複数の小穴として
構成されている。しかし、清浄空気の吹き出し口３６を
単に連続した円状に開口する溝として構成することもで
きる。清浄空気の供給孔３８が真空吸着部１２の円筒状
嵌合部１４に軸線方向に設けられ、清浄空気の供給孔３
８は真空吸着部１２の内部において真空導入孔２８と交
差しないように設けられた複数の分岐供給孔３８ａ、３
８ｂに接続され、これらの分岐供給孔３８ａ、３８ｂが
清浄空気の吹き出し口３６に通じている。

真空吸着部１２の円筒状嵌合部１４の下端面に対して摺
動可能な清浄空気供給部４０が固定的に設けられる。こ
の清浄空気供給部４０に設けられた清浄空気供給孔４２
が清浄空気の供給孔３８と接続されるとともに、エアフ
ィルタ４４を介して蓄圧器等の空圧源４６に接続される
。

作用において、ウェハ５０を真空吸着装置１０に近づけ
る際に、最初に吹き出し口３６から清浄空気を吹き出さ
せておく。そして、ウェハ５０が真空吸着部１２に近づ
いたところで真空吸着溝２４　、２６に真空を導入する
（但し、最初に真空を導入しておくこともできる）。吹
き出し口３６から吹き出された清浄空気はウェハ５０と
真空吸着部１２との間で平坦な表面１２ａを取り囲むエ
アカーテン６０を形成し、真空吸着部１２の外周側から
内部へ向かう周囲空気の流れを減少させる。よって周囲
空気に含まれる塵埃が真空吸着部１２に付着することが
なくなり、ウェハ５０の表面にも塵埃が付着しなくなる
。

エアカーテン６０を形成した清浄空気の一部６２は真空
によって引かれ、ウェハ５０と真空吸着部１２との間を
通って真空吸着部１２の内部の真空導入孔２８へ吸入さ
れる。このときに、清浄空気は真空吸着部１２の平坦な
表面１２ａ上に最初から付着していた塵埃を吹き払い、
ウェハ５０への接触部を清浄にする。また、残りの清浄
空気６４は真空吸着部１２に対して法線方向外側に流れ
、周囲の空気は真空吸着部１２に接近しにくくなる。ウ
ェハ５０がさらに真空吸着部１２に近づくと、ウェハ５
０と真空吸着部１２との間を通る清浄空気の流れが少な
くなり、ウェハ５０は真空吸着部１２に密着するように
なる。これに対して、清浄空気の法線方向外側方向への
流れが多くなるが、環状の表面１２ｂは真空吸着部１２
の平坦な表面１２ａから段付きに低く形成されており、
真空吸着部１２の平坦な表面１２ａがウェハ５０の裏面
に接触したときにこの環状の表面１２ｂはウェハ５０の
表面から隙間を開けた位置に維持されるので、多量の清
浄空気が法線方向外側方向へ流れても、ウェハ５０を真
空吸着部１２から浮き上がらせることはない。従って、
吹き出し口３６から清浄空気を吹きａし続けながら塵埃
の進入を防止しつつ、真空によってウェハ５０を真空吸
着部１２に保持することができる。

第３図及び第４図に示す本発明の他の実施例は第１図及
び第２図に示した実施例と基本的に同様の構成を有して
いるが、この場合には清浄空気の吹き出し口３６が連続
する円状に開口する溝として構成され、さらに、リング
状の多孔質の材料で作られたフィルタ４８が清浄空気の
吹き出し口３６に取りつけられている。多孔質のフィル
タ４８は例えば焼結セラミックや焼結金属で得ることが
でき、固体構造の中に微小な孔組織を備えたものである
。

このように清浄空気の吹き出し口３６に多孔質のフィル
タ４８を設けると、清浄空気の供給孔３８及び分岐供給
孔３８ａ、３８ｂがとびとびの位置で吹き出し口３６に
接続される場合でも、吹き８し口３６の円周方向に清浄
空気を一様に吹き出すことができる。

これによって、エアカーテン６０が層流となり、渦の発
生や周囲の空気の巻き込みがなくなり、真空吸着部１２
の外部との遮断がより確実になる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、環状の真空吸着
溝の外周に清浄空気のエアカーテンを形成することによ
って、環状の真空吸着溝の外側から内部へ向かう周囲空
気の流れを減少させ、ウェハの表面への塵埃の付着を防
止することができ、また、清浄空気の吹き出し口を設け
た環状の表面を真空吸着部の平坦な表面から段付きに低
（形成することによってウェハを真空吸着部に確実に保
持した状態で清浄空気を吹き出し続けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の真空吸着装置を示す断面図、
第２図は第１図の真空吸着部の平面図、第３図は本発明
の他の実施例の真空吸着装置を示す断面図、第４図は第
３図の真空吸着部の平面図である。 １２・・・真空吸着部、　　　１２ａ・・・平坦な表面
、１２ｂ・・・環状の表面、　　１４・・・円筒状嵌合
部、１６・・・回転軸、 ２４・・・同心円状の真空吸着溝、 ２６・・・十字状の真空吸着溝、 ２８・・・真空導入孔、 ３６・・・清浄空気の吹き出し口、 ３８・・・清浄空気の供給孔、 ４８・・・多孔質のフィルタ、 ５０・・・ウェハ。 ｊＺ 実施例の真空吸着装置を示す断面図 第１図 第１図の真空吸着部の平面図 第２図 ２４、２６・・・真空吸着溝 コＵロＩワエハ 他の実施例を示す断面図 第 図 ６ 第３図の真空吸着部の平面図 第４図 ３６・・・清浄空気の吹き出し口 ４８・・・多孔質のフィルタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　半導体ウェハを真空吸着して保持する真空吸着装置で
   あって、半導体ウェハ（５０）の表面を受ける平坦な表
   面（１２ａ）を有する真空吸着部（１２）を備え、環状
   の真空吸着溝（２４）が該平坦な表面（１２ａ）に設け
   られ、さらに環状の表面（１２ｂ）が該平坦な表面（１
   ２ａ）から段付きに低く該環状の真空吸着溝（２４）の
   外側に形成され、該環状の表面（１２ｂ）に清浄空気の
   吹き出し口（３６）を設けたことを特徴とする真空吸着
   装置。