JPH0823025A - ウェハチャック及びそのチャック部の製造方法 - Google Patents

ウェハチャック及びそのチャック部の製造方法

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JPH0823025A
JPH0823025A JP15461194A JP15461194A JPH0823025A JP H0823025 A JPH0823025 A JP H0823025A JP 15461194 A JP15461194 A JP 15461194A JP 15461194 A JP15461194 A JP 15461194A JP H0823025 A JPH0823025 A JP H0823025A
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JP
Japan
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wafer
chuck
wafer chuck
chuck portion
mirror
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Withdrawn
Application number
JP15461194A
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English (en)
Inventor
Teruki Tamagawa
晃樹 玉川
Takahiko Suzuki
貴彦 鈴木
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はウェハチャック及びそのチャック部
の製造方法に関し、ウェハ裏面へのパーティクルの付着
を防止し、且つ安定してウェハを保持でき、さらにウェ
ハの面内温度分布の均一化ができるウェハチャックを実
現することを目的とする。 【構成】 ウェハを吸着支持するチャック部12と、該
チャック部12を接合して支持するベース部11とを具
備してなるウェハチャックにおいて、上記チャック部1
2を、鏡面加工可能で且つ金属に比し熱伝導率の低い材
料で形成するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ウェハとの接触面を小
さくして、ウェハへのパーティクルの付着を防止すると
共に安定してウェハを保持することができる半導体製造
装置用ウェハチャックに関する。
【0002】近年、半導体装置は半導体技術の進歩によ
り高集積化が進み、それに伴ってパターンの高細密化が
進んでいる。このため、パターン形成用のフォトレジス
ト塗布装置等におけるウェハ裏面へのパーティクル付着
は、露光プロセスでのフォーカスボケ等の不良原因の大
きな要因となっている。
【0003】ウェハ裏面へのパーティクル付着を低減す
るためには、ウェハとチャックの接触面積を少なくし、
同時に安定したウェハ保持を実現し、且つレジスト塗布
ムラを防止するためにウェハの面内温度分布を均一に保
つ必要がある。
【0004】
【従来の技術】従来の半導体製造装置におけるウェハチ
ャックは、例えば、レジスト塗布装置の場合を例にとる
と、図5に示すようにレジスト塗布装置のスピンモータ
の軸に取付けるためのスリーブ1と該スリーブに結合さ
れた円板状のチャック部2とからなり、該チャック部2
はテフロンやデルリン等の樹脂で形成され、上面のウェ
ハ吸着面には真空通路3aを有する複数の環状突起3が
同心円状に形成され、中心には真空通路となる孔4が穿
設されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のウェハチャ
ックでは、スピンモータからの断熱を目的として、主に
テフロンやデルリン等の樹脂が使用されているが、これ
らの樹脂は使用中に変形しウェハの保持性が悪くなる。
このため接触面積をある程度大きくとらなければならな
いが、接触面積を大きくするとパーティクルの付着する
確率も大きくなる。
【0006】さらに、ウェハとの接触を繰り返すと、表
面がケバ立ち、発塵が一段と多くなるため、定期的な交
換が余儀なくされ、設備稼動率を低下させる大きな要因
となっている。
【0007】本発明は、ウェハとの接触面積を極力小さ
くしてウェハ裏面へのパーティクルの付着を防止し、且
つウェハを安定に保持すると共に、ウェハ面内温度を均
一に保つことができるウェハチャックを実現しようとす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のウェハチャック
に於いては、ウェハを吸着支持するチャック部12と、
該チャック部12を接合して支持するベース部11とを
具備してなるウェハチャックにおいて、上記チャック部
12を、鏡面加工可能で且つ金属に比し熱伝導率の低い
材料で形成したことを特徴とする。
【0009】また、それに加えて、上記チャック部12
のウェハを吸着支持する時の接触面積を極力小さくし、
且つその面を鏡面加工したことを特徴とする。また、上
記チャック部12を接合するベース部11の面に凹部1
6を設け、チャック部12との接合面積を小さくしたこ
とを特徴とする。また、上記鏡面加工可能で且つ金属に
比し熱伝導率の低い材料がセラミックであることを特徴
とする。また、上記セラミックに固有抵抗率の小さいセ
ラミックを用いたことを特徴とする。
【0010】また、本発明のウェハチャックのチャック
部の製造方法においては、セラミックグリーンシートか
ら位置決め孔21を有するブランク20を形成する工
程、上記ブランク20の1枚にはチャック部の外径より
所定寸法小さい大径孔22を、他の1枚には中心に小径
孔23をそれぞれ形成する工程、上記2枚のブランク2
0,20を積層した後、チャック部と同じ外径に打ち抜
き、外周に環状の突起24を有する円板25を形成する
工程、上記円板25の環状突起24の内側にグリーンシ
ートから形成した小片26を複数個配置する工程、上記
円板25を焼成する工程、上記焼成された円板25の表
面をラッピングする工程、の諸工程よりなることを特徴
とする。
【0011】この構成を採ることにより、ウェハ裏面へ
のパーティクルの付着を防止し、且つウェハを安定に保
持すると共に、ウェハ面内温度を均一に保つことができ
るウェハチャックが得られる。
【0012】
【作用】本発明では、図1に示すように、ベース部11
に接着固定されるチャック部12を、鏡面加工可能で且
つ金属に比し熱伝導率の低い材料で形成し、ウェハ支持
面のウェハとの接触面積を極力小さくし、且つその面を
鏡面加工したことによりウェハ裏面へのパーティクルの
付着を防止できると共に、ウェハを安定して保持するこ
とができる。
【0013】また、図3の如くベース部11のチャック
部12を接合する面に凹部16を設け接合面積を小さく
したことにより、ベース部11からチャック部12へ、
またはその逆方向への熱の伝導を抑制することができ、
ウェハの温度変化及び面内温度分布の変化を防止するこ
とができる。
【0014】また、チャック部12を形成する材料にセ
ラミックを用いる場合、そのセラミックに固有抵抗率の
小さいセラミックを用いることにより、ウェハに生じた
静電気をベース部11の方へ逃がすことができ、ウェハ
上に形成されている素子の静電破壊を防止することがで
きる。
【0015】
【実施例】図1は本発明のウェハチャックの第1の実施
例を示す図で、(a)は上面図、(b)は側面半断面図
である。本実施例は、ウェハにレジストを塗布するスピ
ンコータの真空吸着型ウェハチャックを例にとったもの
で、図1に示すように、スピンコータのモータ軸に結合
されるスリーブ10と、このスリーブ10に結合された
傘状のベース部11と、該ベース部11に接着された円
板状のチャック部12とにより構成されている。
【0016】そして、スリーブ10及びベース部11は
金属又は硬質のプラスチックを用いて形成されるが、ベ
ース部11は熱伝導の点からプラスチックを用いること
が好ましい。またチャック部12は、鏡面加工可能で且
つ金属に比して熱伝導率の低い材料で形成され、その中
央には真空通路となる孔15が形成され、ウェハを吸着
支持する面には外周に形成された環状の突起13と、そ
の内側に配置された複数の小突起14とが設けられ、こ
の環状突起13と小突起14の表面は鏡面加工が施され
ている。
【0017】なお、チャック部12を形成する鏡面加工
可能で且つ金属に比し熱伝導率の低い材料としては、セ
ラミック或いはポリイミド系の素材やガラス状カーボン
等を用いることができる。また、チャック部12をベー
ス部11に接着する接着剤には熱伝導率の低い接着剤を
用いることが好ましい。
【0018】このように構成された本実施例は、ウェハ
チャック部12のウェハ支持面が環状突起13と複数の
小突起14とで極めて小面積となっているため、ウェハ
裏面へのパーティクルの付着を防止することができる。
実際例によれば従来の1/3となった。またウェハ支持
面は鏡面加工により平坦度が良好となっているため、真
空がリークすることもなくウェハを安定して保持するこ
とができる。
【0019】さらに、ウェハチャック部12を形成する
材料が熱伝導率が低く、且つ熱伝導率の低い接着剤でベ
ース部11に接着されているため、スピンモータからの
熱がスリーブ10及びベース11を介してチャック部1
2へ伝達されるのを抑制することができ、またウェハ自
身の熱がベース部11へ逃げるのを抑制できるため、ウ
ェハの面内温度を均一に保つことができる。
【0020】また、チャック部12を形成する材料に固
有抵抗率の小さい素材、例えば酸化チタンをドープした
アルミナセラミックスを用いることにより、ウェハに発
生した静電気をベース部11の方へ逃がすことができ、
ウェハ上に形成されている素子の静電破壊を防止するこ
とができる。
【0021】図3は本発明のウェハチャックの第2の実
施例を示す図である。本実施例は前実施例とはベース部
が異なるのみであるので、他は図示を省略した。本実施
例のベース部11が前実施例のベース部と異なる点は、
チャック部12を接着する面に凹部16を設けてチャッ
ク部12との接合面積を小さくしたことである。なお凹
部16は図においては、複数の環状の溝を同心円状に設
けているが、他の形状であっても差支えない。
【0022】このように構成された本実施例は、前実施
例と同様な作用・効果を有する上、さらに、凹部16に
よりベース部11とチャック部12間の熱の伝導を小さ
くすることができるため、ウェハの面内温度の均一性を
高めることができる。
【0023】次に本発明のウェハチャックのチャック部
の製造方法を図4を用いて説明する。なお本発明方法は
材料としてセラミックを用いた場合である。本製造方法
は、第1工程としてアルミナ等の泥漿から形成されたグ
リーンシートから位置決め孔21を有するブランク20
を形成する。次に第2の工程として、上記ブランク20
の1枚にはチャック部の外径より所定寸法小さい大径孔
(環状突起の内径となる)22を形成し、他のブランク
20の1枚には真空通路となる小径孔23を形成する。
【0024】次に第3、第4工程として、前記2枚のブ
ランクを積層した後、チャック部と同じ外径に打ち抜
き、環状の突起24を有する円板25を形成する。な
お、以上の各部寸法は焼成時の収縮率を勘案した寸法と
する。次に第5工程としてグリーンシートから形成した
小片(図は円形)26を環状突起24の内側領域に複数
個配置する。
【0025】次に第6工程として、小片26を配置した
円板25を所定の温度(1500℃程度)で焼成する。
焼成された円板25に歪がある場合には焼成温度より約
100〜150℃程度低い温度で荷重を加えながら加熱
し歪を矯正する。次いでラッピングマシーンにより砥粒
を用いて円板表面を鏡面となるようにラッピングする。
このようにして図2に示したようなチャック部が得られ
る。
【0026】
【発明の効果】本発明に依れば、ウェハ裏面へのパーテ
ィクル付着を低減でき、露光時のフォーカスボケ等の裏
面パーティクルに起因する障害を低減でき、歩留りの向
上を図ることができる。また、表面のケバ立ちの為に定
期消耗部品であったチャックが恒久的に使用可能となる
ため、保守時間の削限が可能となり、設備の稼動率向上
に寄与するところが大きい。
【0027】さらにスピンコータに使用した場合、ウェ
ハとスピンモータ間相互の熱伝導を防止することにより
ウェハ面内温度分布を均一に保つことが可能となり、レ
ジストの塗布ムラの発生を防止できる。さらに、抵抗率
の小さい素材を使用することにより、塗布時の静電気を
容易に除去することができ、ウェハ上の素子の静電破壊
の防止が可能となる。なお本発明はスピンコータ用に限
らず、ウェハの露光ステージや他のウェハ保持機構に対
しても同様の原理により実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す図で、(a)は上
面図、(b)は側面半断面図である。
【図2】本発明の第1の実施例におけるチャック部を示
す図で、(a)は上面図、(b)は断面図である。
【図3】本発明の第2の実施例を示す図で、(a)は上
面図、(b)は断面図である。
【図4】本発明のウェハチャックのチャック部の製造方
法を説明するためのフローチャート図である。
【図5】従来のウェハチャックを示す図で、(a)は上
面図、(b)は側面半断面図である。
【符号の説明】
10…スリーブ 11…ベース部 12…チャック部 13…環状突起 14…小突起 15,17…孔 16…凹部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウェハを吸着支持するチャック部(1
    2)と、該チャック部(12)を接合して支持するベー
    ス部(11)とを具備してなるウェハチャックにおい
    て、 上記チャック部(12)を、鏡面加工可能で且つ金属に
    比し熱伝導率の低い材料で形成したことを特徴とするウ
    ェハチャック。
  2. 【請求項2】 上記チャック部(12)のウェハを吸着
    支持する時の接触面積を極力小さくし、且つその面を鏡
    面加工したことを特徴とする請求項1のウェハチャッ
    ク。
  3. 【請求項3】 上記チャック部(12)を接合するベー
    ス部(11)の面に凹部(16)を設け、チャック部
    (12)との接合面積を小さくしたことを特徴とする請
    求項1のウェハチャック。
  4. 【請求項4】 上記鏡面加工可能で且つ金属に比し熱伝
    導率の低い材料がセラミックであることを特徴とする請
    求項1,2又は3のウェハチャック。
  5. 【請求項5】 上記セラミックに固有抵抗率の小さいセ
    ラミックを用いたことを特徴とする請求項4のウェハチ
    ャック。
  6. 【請求項6】 ウェハチャックのチャック部の製造方法
    であって、 セラミックグリーンシートから位置決め孔(21)を有
    するブランク(20)を形成する工程、 上記ブランク(20)の1枚にはチャック部の外径より
    所定寸法小さい大径孔(22)を、他の1枚には中心に
    小径孔(23)をそれぞれ形成する工程、 上記2枚のブランク(20,20)を積層した後、チャ
    ック部と同じ外径に打ち抜き、外周に環状の突起(2
    4)を有する円板(25)を形成する工程、 上記円板(25)の環状突起(24)の内側にグリーン
    シートから形成した小片(26)を複数個配置する工
    程、 上記円板(25)を焼成する工程、 上記焼成された円板(25)の表面をラッピングする工
    程、の諸工程よりなることを特徴とするウェハチャック
    のチャック部の製造方法。
JP15461194A 1994-07-06 1994-07-06 ウェハチャック及びそのチャック部の製造方法 Withdrawn JPH0823025A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11195687A (ja) * 1997-12-27 1999-07-21 Nippon Seiko Kk 基板搬送装置
US7393757B2 (en) * 2003-10-06 2008-07-01 Nitto Denko Corporation Method for separating semiconductor wafer from supporting member, and apparatus using the same
JP2012049274A (ja) * 2010-08-26 2012-03-08 Mitsubishi Electric Corp 基板サポート板および基板サポート板へのウェハ仮固着方法
WO2022118623A1 (ja) * 2020-12-02 2022-06-09 日清紡ケミカル株式会社 露光装置用部材、露光装置用部材の製造方法、及び、複合型露光装置用部材

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