JPS61254437A

JPS61254437A - ウエハ−チヤツク

Info

Publication number: JPS61254437A
Application number: JP60091683A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Matsuyama; 良二松山
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1985-04-27
Filing date: 1985-04-27
Publication date: 1986-11-12
Also published as: JPS6233182B2

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】！−翼夛［産業上の利用分野］本発明は半導体装置の製造工程において、半導体ウェハ
ーのハンドリングに用いられるウェハーチャックに関す
る。

ＩＣなどの半導体装置を製造する際、ウェハープロセス
における半導体ウェハーの取扱は製造歩留を左右する重
要な問題である。それは、トランジスタ素子が形成され
る表面を汚したり傷つけない様に取り扱うことが大事で
、そのために従前から真空吸引チャック（バキュームチ
ャック）が用いられており、この真空吸引チャックはウ
ェハーチャックと呼ばれている。ウェハーチャックはウ
ェハーを裏面から真空吸引してチャフキングし、それを
移動させたり、あるいは固定したりする方式の治具で、
レジストを塗布するスピンナーやスピンドライヤー、位
置合わせ装置その他の製造機械に広く採り入れられてい
る。

しかし、このようなウェハーチャックは、ウェハーを破
損したり、変形させたりしないように、ソフトにタッチ
するウェハーチャックが望ましい。

［従来の技術］さて、ＩＣなどの半導体装置の発展と共に半導体ウェハ
ーは次第に大口径化され、従前では直径３〜４インチの
大きさのウェハーが、今では６インチ、８インチ径と大
形化されてきた。

第３図は、このような大形ウェハーをチャッキングする
最近のウェハーチャックを示しており、同図（ａ）は断
面図、同図（′ｂ）はチャツキング面より見た平面図で
、同図（ｂ）のＡＡ’断面を同図（ａ）に示している。

図のように、チャフキング面の中心に真空吸引口１が設
けられ、チャツキング面には四方に複数の放射状溝２（
図では４本）と、この溝に通ずる複数のリング溝３が全
面に形成されている。例えば、６インチのウェハーをチ
ャフキングするウェハーチャックでは、直径１５０鶴φ
のチャツキング面を有し、そのチャツキング面に溝幅１
鶴のリング溝３が１０〜１２本設けられ、２００Ｔｏｒ
ｒ程度の減圧度で吸引してウェハーが吸着される。第３
図（ａｌには、吸着ウェハーｌＯを同時に示している。

従前、ウェハー径が小さい時には、中央に真空吸引口を
設けただけのウェハーチャックでウェハーを保持してい
たが、ウェハーが大口径化した現在、それだけで保持す
ることが困難になって、このように真空吸引口に通ずる
溝を併用したウェハーチャックが用いられるようになっ
たものである。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、このようなウェハーチャックによってウ
ェハーを真空吸着するチャッキング方式は、強い吸引力
で吸着されるから、ウェハーが変形したり、甚だしい時
には割れたりする問題が生じる。且つ、真空チャフキン
グ方式は薬品処理や水洗する場合、真空源に薬品や水が
逆流したり、また、その他にも、ミストが真空源に流れ
込み、ウェハーを汚染する恐れがある。

これを避けるため、最近、第４図に示すようなベルヌー
イ方式のウェハーチャックが考案されてきた。この方式
は、逆にチャフキング面の中心にガス噴射口４を設け、
高圧ガスをウェハー１０の周囲に加える。そうすると、
ウェハー周囲からガスが噴射し、逆にチャックとウェハ
ーとの間が負圧になって、そのためにウェハーがチャッ
クの方に吸い寄せられる方式である。

このベルヌーイ方式のウェハーチャックによれば、チャ
ッキングによるウェハーの変形や割れの問題が軽減され
、薬品や水の逆流の心配もなくなる。しかし、ウェハー
が浮遊したような状態で保持されているから、ウェハー
が不安定になる。且つ、確実にウェハーをチャフキング
していないため、ウェハーに回転を与えることができな
い。ウェハーの回転はレジスト塗布やエツチングの工程
で、均一に処理するために、従来から用いられている方
法である。従って、現在、この方式のウェハーチャック
は汎用されるには至っていない。

本発明はこのような問題点を解消させて、確実にチャフ
キングし、且つ、変形や割れの起こらないウェハーチャ
ックを提案するものである。

［問題を解決するための手段］その目的は、被吸着ウェハーより小さい面積の吸着面を
もち、該吸着面に放射状の溝を設けて、且つ、該吸着面
周囲の前記被吸着ウェハーに対面する部分を凹状にして
、該凹状部に複数のガス噴射口を設け、該ガス噴射口か
らウェハー周縁方向にガスを噴射させて、前記吸着面に
ウェハーを吸着させるようにしたウェハーチャックによ
って達成される。

［作用］即ち、本発明は吸着面（チャツキング面）の周囲でガス
を噴射させて、いわゆるアスピレータ機能を働かせ、そ
れによってウェハーを吸着するようにしたウェハーチャ
ックである。

そうすれば、適切な吸引力が得られて、しかも、軟らか
く、且つ、確実にチャッキングされ、ウェハーの変形や
割れがなくなって、更に、ウェハーの回転も可能である
。

［実施例］以下、図面を参照して実施例によって詳細に説明する。

第１図は本発明にかかるウェハーチャックを示し、同図
（ａ）は断面図、同図（ｂｌはチャツキング面からの平
面図で、同図山）のＢＢ”断面を同図（ａ）に示してい
る。

第１図（ａ）には吸着ウェハー１０を同時に図示してい
るが、図のように、チャツキング面１１の裏面に設けた
ガス流入口１２から４　ｋｇ／ｃＩａ程度のガスを圧入
し、チャツキング面周辺の多数のガス噴射口１３からガ
スを噴出させる。ガス噴射口１３からの噴射ガスはウェ
ハーの周縁方向に向かって噴射され、そうすれば、アス
ピレータ機能が働いてウェハー１０とチャツキング面１
１との間の空気が一緒にウェハーの周囲方向に流出し、
チャツキング面とウェハーとの間が負圧になって、ウェ
ハーがチャツキング面にチャッキングされる。

チャッキング後も、チャフキング面に設けた放射状溝１
４と、それに通ずる同心円状のリング溝１５とからウェ
ハーの周囲方向に空気が絶えず流出して負圧が保たれ、
ウェハーのチャフキングは保持される。

寸法的には、例えば、６インチ（１５０ｍφ）のウェハ
ーをチャッキングするウェハーチャックでは、直径１２
０Ｈφのチャツキング面に対して、そのチャツキング面
の周囲に１０ｍの凹部を設け、その部分に７０〜８０個
のガス噴射口１２を設けておく。

第２図はその部分断面図を示しており（同図はウェハー
１０を吸着している状態を示している）、ガス噴射口１
２は直径１．２ｆｌφ、凹部の高さＬ　＝０．７〜１ｆ
ｉで、チャツキング面１１の溝１４．１５の深さも同様
に０．７〜１鰭程度、その溝幅は１ｆｌ程度にする。こ
のような寸法は、ウェハー径や加圧条件で多少異なって
くるものである。

このような、本発明にかかるウェハーチャックを用いれ
ば、真空吸引チャックに較べ、ソフトにチャフキングさ
れ、溶液やミストの逆流などによるウェハーの汚染もな
くなる。且つ、ウェハーの回転も可能である。しかも、
加圧ガスとして窒素ガスを利用すれば、ウェハー処理室
では窒素ガスは常用されており、従来の真空吸引チャッ
ク用の真空源や真空配管が不要になる利点がある。

［発明の効果］以上の説明から明らかなように、本発明にかかるウェハ
ーチャックによれば、変形のない状態でウェハーがチャ
ッキングされ、ＩＣの歩留向上。

高品質化に極めて貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂ）は本発明にかかるウェハーチャ
ックの断面図と平面図、第２図はその部分断面図、第３図（ａｌ、　（ｂ）は従来のウェハーチャックの断
面図と平面図、第４図は従来の他側の断面図である。図において、１０はウェハー、　　　　１１はチャツキング面、１２
はガス流入口、　　　１３はガス噴射口、１４は放射状
溝、　　　　　１５はリング溝、を示している。？１朱めつ１ハーナヤ・ツ７第　３　図促朱４（乞イ列乃仇バー今ヤ・１７＠４図

Claims

【特許請求の範囲】

被吸着ウェハーより小さい面積の吸着面をもち、該吸着
面に放射状の溝を設けて、且つ、該吸着面周囲の前記被
吸着ウェハーに対面する部分を凹状にして、該凹状部に
複数のガス噴射口を設け、該ガス噴射口からウェハー周
縁方向にガスを噴射させて、前記吸着面にウェハーを吸
着させるようにしたことを特徴とするウェハーチャック
。