JPH05218183A - 半導体ウエハ用真空チャックステージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 本発明は半導体ウエハ用真空チャックステー
ジに関し、吸着できる半導体ウエハの反りの範囲を拡大
することを目的とする。 【構成】 半導体ウエハが載置される載置面３、載置面
３に開口４を有する空気経路５、及び空気経路５に真空
圧を印加するバキューム手段６を備える半導体ウエハ用
真空チャックステージにおいて、開口４を覆い開口４の
位置に開口４より小さな穴９を有する薄いフィルム部材
８が載置面３に貼り付られている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体の製造及び検査
工程において半導体ウエハを固定する真空チャックステ
ージに関し、特に吸着できる半導体ウエハの反りの範囲
を拡大した半導体ウエハ用真空チャックステージに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体の製造及び検査工程においては、
各種処理時や搬送時に半導体ウエハを載置面に固定する
必要が生じる。このような固定は、真空圧を利用した真
空チャックステージで行なうのが一般的である。図４は
真空チャックステージの例を示す図である。図におい
て、１は半導体ウエハであり、上面に半導体チップが形
成される。この半導体ウエハ１を載置して固定する。２
はステージであり、載置面３上に半導体ウエハ１が載置
される。４はステージ２の内部に設けられた空気経路の
載置面３での開口である。この空気経路にはホース７を
介して真空ポンプ６から真空圧が印加され、載置された
半導体ウエハ１が開口４と接する部分にこの真空圧が加
えられて固定される。

【０００３】開口４の形状は、載置された半導体ウエハ
を歪ませることなく、強固に固定できるように種々の形
状が考えられる。例えば図４の小さな開口の配列の他
に、同心円状の溝や、並行に配列された溝等が用いられ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】半導体ウエハは薄い円
盤状である。その平面度等は厳密に管理され、平面度の
不充分なものは製造工程に投入する前に除くようにして
いる。しかし少量ではあるが反りがあり、工程の途中で
反りが大きくなることもある。半導体ウエハに反りがあ
る場合、図５に示すように、載置した半導体ウエハ１と
載置面３との間にすき間を生じる。このすき間が大きく
なると、たとえ空気経路５に真空圧を印加してもすき間
から開口４に空気が流れ込むため半導体ウエハ１を吸着
することはできない。印加される真空圧を大きくすれば
吸着できるすき間は大きくなるが、吸着した時に半導体
ウエハ１の開口４と接する部分にかかる力が大きくなり
過ぎるという問題が生じる上、真空ポンプも大型のもの
にする必要が生じる。

【０００５】上記の吸着可能な反りの大きさは開口４の
形状にも関係するため、吸着可能な反りの範囲を拡大す
るため開口の形状にも改良が加えられており、更にゴム
製のＯリングを用いるものもある。本発明は、上記とは
異なる形で半導体ウエハ用真空チャックステージの吸着
できる半導体ウエハの反りの範囲を拡大することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の真空チャックス
テージは、上記目的を達成するため、開口より小さな穴
を有する薄いフィルムを開口を覆うように載置面に貼り
付ける。すなわち本発明は、半導体ウエハが載置される
載置面、載置面に開口を有する空気経路、及び空気経路
に真空圧を印加するバキューム手段を備える半導体ウエ
ハ用真空チャックステージにおいて、開口を覆い開口の
位置に開口より小さな穴を有する薄いフィルム部材が載
置面に貼り付けられていることを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明は実際に載置面３にフィルムを貼り付
け、開口の位置に開口より小さな穴をあけた時に、吸着
できる半導体ウエハ１の反りの範囲が拡大した事実に基
づくものである。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の半導体ウエハ用真空チャック
ステージの実施例を示す図である。このステージはウエ
ハ搬送用のアームの載置面や回転テーブルに用いられ、
半導体ウエハを載置した時に真空圧を印加して吸着でき
たかを調べるバキュームチェックを行ない、吸着できな
いものについてはその段階でバキュームエラーとして除
くようにしている。

【０００９】図１において、載置面３には円形の開口４
が格子状に配列されており、これらの開口４はステージ
内部の空気経路５により相互に連絡されている。この空
気経路内の空気は可撓性のホースを介して真空ポンプ６
により排出され、真空圧が印加される。載置面３の各開
口４の部分には、開口を覆うように薄いフィルム部材８
が設けられている。フィルム部材８の開口４と接する部
分には開口４より小さな穴９が設けられている。この穴
９のためフィルム部材８の断面は、若干上方へ盛り上が
っているが、上方より押し付ければ平面性になる。この
ようなフィルム部材８を貼り付けることにより吸着でき
る反りの範囲が広がった。

【００１０】前述のようにフィルム部材８を設けること
によりどのようなメカニズムで吸着できる半導体ウエハ
の反りの範囲が拡大するかについては、完全には解明で
きていないが、そのメカニズムについて考察してみる。
図２は考えられるメカニズムを説明する図である。
（ａ）は半導体ウエハ１が載置面３上に載置された状態
であり、反りのため半導体ウエハ１とフィルム部材８と
の間にはすき間がある。このすき間は実際には数１０μ
ｍ程度であり、この程度でも従来は吸着が難しかった。

【００１１】前述のようにフィルム部材８は穴９を有し
その部分が若干上方に突き出ている。これは穴をあける
際に微小量伸びたためと思われる。ピタゴラスの定理か
ら微小量でも伸びれば、かなりの高さ盛り上がることに
なる。例えば３mmの長さに対して０．１μｍ伸びれば２
５μｍ盛り上がることになる。従って図２の（ａ）に示
すようにフィルム部材８の頂上、すなわち穴９の部分と
半導体ウエハ１の間は狭くなっている。この状態で真空
圧を印加すると狭いすき間から開口４に空気が流れ込む
ことになり、（ｂ）に示すように半導体ウエハ１はフィ
ルム部材８に吸着された状態になる。この状態では開口
４に空気が流れ込まないため開口４の空気圧が低下し、
フィルム部材８に真空圧がかかり、（ｃ）に示すように
フィルム部材８を挟んだようにして半導体ウエハ１が吸
着される。前述のようにフィルム部材はある程度弾力性
があるため、上方より押し付ければ完全に平面状にな
る。

【００１２】上記は予想されるメカニズムであるが、こ
れによれば穴９の部分の微小な変形により上方に突き出
ており、力を加えた時にこの微小な変形を吸収して平面
状になるものならば、フィルム部材はどのようなもので
もよいと考えられる。図１の実施例では、開口４は円形
で格子状に配列されており、各開口４毎にフィルム部材
８を設けたが、フィルム部材８を載置面３全体にわたる
一つのものとし、各開口４に対応する位置に穴９を設け
ることも可能である。

【００１３】更に図３に示すように開口を同心円状の環
状の溝４とし、載置面２上にこの環状の溝４を覆うよう
なフィルム部材８を設け、溝４に接する部分に穴９を設
けることもできる。

【００１４】

【発明の効果】本発明により半導体ウエハ用真空チャッ
クステージの吸着できる半導体ウエハの反りの範囲が拡
大し、より多くの半導体ウエハをバキュームエラーを生
じることなしに固定することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体ウエハ用真空チャックステージ
の実施例を示す図である。

【図２】予想される本発明のメカニズムを説明する図で
ある。

【図３】環状の開口溝を覆うように載置面全体にフィル
ム部材を貼り付けた実施例を示す図である。

【図４】一般的な半導体ウエハ用真空チャックステージ
の例を示す図である。

【図５】半導体ウエハの反りの真空チャックへの影響を
示す図である。

【符号の説明】

１…半導体ウエハ ２…真空チャックステージ ３…載置面 ４…開口 ５…空気経路 ６…真空ポンプ ７…ホース ８…フィルム部材 ９…穴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウエハが載置される載置面、 該載置面に開口を有する空気経路、及び該空気経路に真
   空圧を印加するバキューム手段を備える半導体ウエハ用
   真空チャックステージにおいて、 前記開口を覆い該開口の位置に開口より小さな穴を有す
   る薄いフィルム部材が前記載置面に貼り付けられている
   ことを特徴とする半導体ウエハ用真空チャックステー
   ジ。