WO2020188997A1 - 基板処理装置のスピンチャック - Google Patents

基板処理装置のスピンチャック Download PDF

Info

Publication number
WO2020188997A1
WO2020188997A1 PCT/JP2020/002092 JP2020002092W WO2020188997A1 WO 2020188997 A1 WO2020188997 A1 WO 2020188997A1 JP 2020002092 W JP2020002092 W JP 2020002092W WO 2020188997 A1 WO2020188997 A1 WO 2020188997A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
semiconductor wafer
spin chuck
substrate
holding portion
substrate holding
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/002092
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
飛 徐
耕二 西山
Original Assignee
株式会社Screenホールディングス
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Screenホールディングス filed Critical 株式会社Screenホールディングス
Publication of WO2020188997A1 publication Critical patent/WO2020188997A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping

Definitions

  • the present invention relates to a spin chuck of a substrate processing apparatus that attracts, holds, and rotates a thin plate-shaped precision electronic substrate (hereinafter, simply referred to as "substrate”) such as a semiconductor wafer.
  • substrate a thin plate-shaped precision electronic substrate
  • a substrate processing device that performs a coating process, a cleaning process, or the like on a circular semiconductor wafer while rotating the semiconductor wafer has been widely used (for example, a spin coater, a spin scrubber, a spin developer, etc.).
  • the semiconductor wafer is held in a horizontal position by a spin chuck, and the semiconductor wafer is rotated around a central axis along the vertical direction to perform a predetermined process.
  • a spin chuck that mechanically grips the edge portion of the semiconductor wafer and a spin chuck that sucks and holds the center portion of the lower surface of the semiconductor wafer is used.
  • Patent Document 1 discloses a spin chuck that holds the lower surface of a semiconductor wafer by vacuum suction.
  • a convex portion is provided in an annular shape on the peripheral edge of the substrate holding portion, and a plurality of minute portions are provided inside.
  • a protrusion is provided. The semiconductor wafer is sucked and held by the spin chuck by vacuum-sucking the inside of the peripheral edge portion in a state where the substrate holding portion is in contact with the lower surface of the semiconductor wafer.
  • the thickness of the semiconductor wafer is 0.775 mm according to the standard.
  • semiconductor wafers that are significantly thinner than that, for example, 0.3 mm thick are also used.
  • a spin chuck as disclosed in Patent Document 1 and rotated at high speed
  • the edge portion of the semiconductor wafer flutters and shakes greatly.
  • the edge portion of the semiconductor wafer being rotated by the spin coater fluctuates greatly, the coating quality deteriorates.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a spin chuck capable of suppressing vibration of a substrate during rotation even if it is a thin substrate.
  • the first aspect of the present invention is a diameter of two-thirds or more of the diameter of the substrate to be held and less than the diameter of the substrate in the spin chuck of the substrate processing device that attracts and holds and rotates the substrate.
  • the substrate holding portion has a disk shape, and the upper surface of the substrate holding portion is flat, and a plurality of suction holes are provided on the upper surface.
  • the plurality of suction holes are concentrically provided on the upper surface of the substrate holding portion.
  • the plurality of suction holes approach the edge portion of the substrate holding portion along the radial direction of the substrate holding portion. It is provided so that the arrangement interval becomes small.
  • the upper surface of the disk-shaped substrate holding portion having a diameter of two-thirds or more of the diameter of the substrate to be held and less than the diameter of the substrate is flat.
  • the substrate can be stably attracted and held even if it is a thin substrate, and vibration of the substrate during rotation can be suppressed.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of the spin chuck 1 of the substrate processing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view of the end portion of the spin chuck 1 of FIG.
  • FIG. 3 is a plan view of the spin chuck 1 of FIG.
  • This spin chuck 1 is used in a rotary substrate processing apparatus that performs predetermined substrate processing while rotating a semiconductor wafer W such as a spin coater.
  • the spin chuck 1 includes a substrate holding portion 2 and a fitting portion 3.
  • the substrate holding portion 2 and the fitting portion 3 are formed of, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE).
  • the fitting portion 3 is projected from the center of the lower surface of the substrate holding portion 2.
  • the fitting portion 3 is fitted to the rotating shaft 5 of the motor of the substrate processing device (not shown). Due to the rotational drive of the motor, the entire spin chuck 1 including the fitting portion 3 and the substrate holding portion 2 is rotated around the axis J along the vertical direction together with the rotating shaft 5.
  • the substrate holding portion 2 and the fitting portion 3 may be integrally molded.
  • the substrate holding portion 2 is a disk-shaped member.
  • the diameter of the disk-shaped substrate holding portion 2 is two-thirds or more of the diameter of the semiconductor wafer W to be held by the spin chuck 1 and less than the diameter of the semiconductor wafer W.
  • the diameter of the substrate holding portion 2 is 200 mm or more and less than 300 mm.
  • the diameter of the substrate holding portion 2 is 294 mm, which is slightly smaller than the diameter of the semiconductor wafer W.
  • a plurality of horizontal holes 10 are formed in parallel with the upper surface along the radial direction of the disk shape. As shown in FIG. 3, in the present embodiment, 12 horizontal holes 10 are formed in the substrate holding portion 2 at intervals of 15 °. In FIG. 3, the horizontal hole 10 is shown by a dotted line for convenience of illustration.
  • the horizontal hole 10 is a cylindrical through hole formed along the radial direction of the substrate holding portion 2. Therefore, the length of each side hole 10 is equal to the diameter of the substrate holding portion 2.
  • the diameter of the horizontal hole 10 is, for example, 2 mm.
  • the central portion of the twelve horizontal holes 10 is communicatively connected to a suction pipe 15 extending vertically along the inside of the rotating shaft 5 and the fitting portion 3.
  • the base end portion of the suction pipe 15 is communicatively connected to the vacuum suction source 8.
  • the vacuum suction source 8 includes a vacuum pump and the like.
  • both ends of the horizontal hole 10 are sealed by the round bar 11. Since the round bars 11 are fitted to both ends of each of the 12 horizontal holes 10, the 12 horizontal holes 10 are sealed by a total of 24 round bars 11.
  • the upper surface 2a of the substrate holding portion 2 is a flat circular flat surface.
  • a plurality of suction holes 20 are formed in the upper surface 2a of the substrate holding portion 2.
  • Each of the plurality of suction holes 20 is a small hole provided perpendicular to the upper surface 2a of the substrate holding portion 2.
  • the diameter of each suction hole 20 is, for example, 0.5 mm.
  • Each of the plurality of suction holes 20 is communicatively connected to any of the horizontal holes 10.
  • a plurality of suction holes 20 are also arranged along the radial direction of the substrate holding portion 2, as shown in FIG. Further, as shown in FIGS. 1 and 3, the plurality of suction holes 20 are arranged at intervals (pitch) as they approach the edge portion of the substrate holding portion 2 along the radial direction of the disc-shaped substrate holding portion 2. Is provided so that Therefore, in the radial direction of the substrate holding portion 2, the closer the edge portion of the substrate holding portion 2 is, the higher the arrangement density of the suction holes 20 becomes. Further, suction holes 20 are provided at the same arrangement interval between the 12 horizontal holes 10. Therefore, as shown in FIG. 3, the plurality of suction holes 20 are concentrically arranged on the upper surface 2a of the substrate holding portion 2.
  • the suction hole 20 is provided in a part of the upper surface 2a which is a flat flat surface.
  • the opening ratio of the plurality of suction holes 20 (the ratio of the total area of the opened portions of the plurality of suction holes 20 to the total area of the upper surface 2a of the substrate holding portion 2) is 0.07% or less, preferably 0.05. % Or more and 0.1% or less.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the semiconductor wafer W to be held by the spin chuck 1 of the present embodiment.
  • the semiconductor wafer W having a thickness thinner than the general standard (thickness 0.775 mm) is sucked and held by the spin chuck 1.
  • the diameter of the semiconductor wafer W in FIG. 4 is ⁇ 300 mm, which is the same as a typical wafer size.
  • the thickness of the semiconductor wafer W is not a constant value.
  • the thickness t1 of the annular region having a width of 3 mm from the edge portion of the semiconductor wafer W is 0.8 mm.
  • the thickness t2 of the region inside the annular region is 0.3 mm.
  • the thickness of each device may be reduced by grinding the back side of the device so that the overall thickness is not excessive. If the device is manufactured from the thin semiconductor wafer W as shown in FIG. 4, the thickness of each device can be reduced without grinding. That is, the semiconductor wafer W as shown in FIG. 4 is suitable for manufacturing a thin device.
  • the thin semiconductor wafer W as shown in FIG. 4 is placed on the spin chuck 1 of the present embodiment, and the vacuum suction source 8 is operated in a state where the back surface of the semiconductor wafer W is in contact with the upper surface 2a of the substrate holding portion 2.
  • the inside of the suction pipe 15 and the horizontal hole 10 is sucked, and a negative pressure acts on each of the plurality of suction holes 20.
  • the horizontal hole 10 is a through hole, since both ends of the horizontal hole 10 are sealed by round bars 11, it is possible to prevent air from flowing in from both ends of the horizontal hole 10 and preventing negative pressure from acting on the suction hole 20. ..
  • the semiconductor wafer W When the spin chuck 1 that attracts and holds the semiconductor wafer W rotates around the axis J (FIG. 1) along the vertical direction, the semiconductor wafer W also rotates in the horizontal plane. For example, by discharging a resist liquid from a discharge nozzle (not shown) at the center of the surface of a semiconductor wafer W rotating by a spin coater, the resist liquid that has landed is thinly spread on the surface of the semiconductor wafer W by centrifugal force to form a resist film. It will be formed. Further, for example, scrubbing of the semiconductor wafer W can be performed by bringing a cleaning brush (not shown) into contact with the surface of the semiconductor wafer W rotating by a spin scrubber and swinging the cleaning brush.
  • the diameter of the substrate holding portion 2 of the spin chuck 1 is set to be two-thirds or more of the diameter of the semiconductor wafer W and less than the diameter of the semiconductor wafer W. That is, the size of the substrate holding portion 2 is made relatively larger than that of a typical spin chuck and slightly smaller than that of the semiconductor wafer W.
  • the upper surface 2a of the relatively large substrate holding portion 2 is made into a flat flat surface, and a plurality of suction holes 20 are provided in a part of the upper surface 2a. If the semiconductor wafer W is sucked and held by such a substrate holding portion 2, the contact area between the semiconductor wafer W and the upper surface 2a becomes large, and even a thin semiconductor wafer W as shown in FIG. 4 is stably sucked.
  • the present invention can be modified in various ways other than those described above as long as the gist of the present invention is not deviated.
  • the semiconductor wafer W having a thick peripheral portion as shown in FIG. 4 is adsorbed and held by the spin chuck 1, but a thin semiconductor wafer W having a thickness of about 0.3 mm is spun on the entire surface. It may be sucked and held by the chuck 1.
  • the vibration of the semiconductor wafer W during rotation is somewhat suppressed by the thick peripheral portion, but in the case of the thin semiconductor wafer W having a thickness of about 0.3 mm on the entire surface.
  • the peripheral edge of the semiconductor wafer W is more likely to vibrate during rotation. Even if the entire surface of the semiconductor wafer W is as thin as about 0.3 mm, if the semiconductor wafer W is attracted and held by the spin chuck 1 of the above embodiment, the vibration of the semiconductor wafer W during rotation is suppressed. can do.
  • the semiconductor wafer W having a general standard thickness may be attracted and held by the spin chuck 1. Also in this case, the vibration of the semiconductor wafer W during rotation can be suppressed. However, if the thin semiconductor wafer W as in the above embodiment is attracted and held by the spin chuck 1, the effect of suppressing the vibration of the semiconductor wafer W during rotation can be obtained more remarkably.
  • 12 horizontal holes 10 are formed in the substrate holding portion 2, but the number of the horizontal holes 10 is not limited to 12, and can be an appropriate number. Further, the number of suction holes 20 provided on the upper surface 2a of the substrate holding portion 2 can be appropriately set.
  • the diameters of the horizontal hole 10 and the suction hole 20 are not limited to 2 mm and 0.5 mm, respectively, and can be set to appropriate values. However, the diameter of the suction hole 20 is smaller than the diameter of the horizontal hole 10.
  • the material of the spin chuck 1 is not limited to polytetrafluoroethylene, and for example, polyetheretherketone (PEEK) may be used.
  • PEEK polyetheretherketone
  • the technique according to the present invention can be suitably applied to a spin chuck of a substrate processing apparatus that sucks and holds a thin semiconductor wafer and rotates it at high speed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

スピンチャックは、吸着保持した半導体ウェハーを回転させつつ所定の基板処理を行う回転式基板処理装置に用いられる。スピンチャックの基板保持部の直径は、保持対象となる半導体ウェハーの直径の3分の2以上、かつ、半導体ウェハーの直径未満である。基板保持部の上面は平坦な平面である。基板保持部の上面の一部に複数の吸着孔を設ける。比較的大きな平坦な上面の一部に複数の吸着孔を設けた基板保持部によって半導体ウェハーを吸着保持すれば、薄型の半導体ウェハーであっても安定して吸着保持することができ、回転時の半導体ウェハーの振動を抑制することができる。

Description

基板処理装置のスピンチャック
 本発明は、半導体ウェハー等の薄板状精密電子基板(以下、単に「基板」と称する)を吸着保持して回転させる基板処理装置のスピンチャックに関する。
 従来より、円形の半導体ウェハーを回転させつつ当該半導体ウェハーに対して塗布処理や洗浄処理等を行う基板処理装置が広く用いられている(例えば、スピンコータ、スピンスクラバ、スピンデベロッパ等)。これらの基板処理装置では、スピンチャックによって半導体ウェハーを水平姿勢に保持しつつ、鉛直方向に沿った中心軸周りで半導体ウェハーを回転させて所定の処理を行う。スピンチャックとしては、半導体ウェハーの端縁部を機械的に把持するものや半導体ウェハーの下面中心部を吸着保持するものが用いられている。
 特許文献1には、半導体ウェハーの下面を真空吸着保持するスピンチャックが開示されている。特許文献1に開示のスピンチャックにおいては、基板保持部と半導体ウェハーとの接触面積をなるべく少なくするべく、基板保持部の周縁部に円環状に凸状部を設けるとともに、その内側に複数の微小突起を設けている。半導体ウェハーの下面に基板保持部を当接させた状態で周縁部の内側を真空吸引することによって半導体ウェハーをスピンチャックに吸着保持する。
特開平10-150097号公報
 典型的には、半導体ウェハーの厚さは規格によって0.775mmとされている。ところが、それよりも顕著に厚さの薄い、例えば厚さ0.3mmの半導体ウェハーも使用されている。このような薄型の半導体ウェハーを特許文献1に開示されるようなスピンチャックに吸着保持して高速回転させると、半導体ウェハーのエッジ部分がばたついて大きく揺れ動くという問題が生じる。例えば、スピンコータにて回転中の半導体ウェハーのエッジ部分が大きく揺れ動くと塗布品質が悪化することとなる。
 また、特許文献1に開示されるような接触面積の少ないスピンチャックによって上記薄型の半導体ウェハーを吸着保持すると、吸着部分が凹状にへこんで変形するという問題も生じる。
 本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、薄い基板であっても回転時の基板の振動を抑制することができるスピンチャックを提供することを目的とする。
 上記課題を解決するため、この発明の第1の態様は、基板を吸着保持して回転させる基板処理装置のスピンチャックにおいて、保持する基板の径の3分の2以上前記基板の径未満の直径を有する円板形状の基板保持部を備え、前記基板保持部の上面は平面であるとともに、前記上面に複数の吸着孔が設けられる。
 また、第2の態様は、第1の態様に係る基板処理装置のスピンチャックにおいて、前記複数の吸着孔は、前記基板保持部の前記上面に同心円状に設けられる。
 また、第3の態様は、第2の態様に係る基板処理装置のスピンチャックにおいて、前記複数の吸着孔は、前記基板保持部の径方向に沿って前記基板保持部の端縁部に近付くほど配設間隔が小さくなるように設けられる。
 第1から第3の態様に係る基板処理装置のスピンチャックによれば、保持する基板の径の3分の2以上当該基板の径未満の直径を有する円板形状の基板保持部の上面は平面であるとともに、当該上面に複数の吸着孔が設けられるため、薄い基板であっても安定して基板を吸着保持することができ、回転時の基板の振動を抑制することができる。
 特に、第3の態様に係る基板処理装置のスピンチャックによれば、複数の吸着孔は、基板保持部の径方向に沿って基板保持部の端縁部に近付くほど配設間隔が小さくなるように設けられるため、基板の全面を良好なバランスにて吸着することができる。
本発明に係る基板処理装置のスピンチャックの構成を示す縦断面図である。 図1のスピンチャックの端部を拡大した縦断面図である。 図1のスピンチャックの平面図である。 図1のスピンチャックによる保持対象となる半導体ウェハーの断面図である。
 以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
 図1は、本発明に係る基板処理装置のスピンチャック1の構成を示す縦断面図である。図2は、図1のスピンチャック1の端部を拡大した縦断面図である。また、図3は、図1のスピンチャック1の平面図である。
 このスピンチャック1は、例えばスピンコータ等の半導体ウェハーWを回転させつつ所定の基板処理を行う回転式基板処理装置に用いられる。スピンチャック1は、基板保持部2と嵌合部3とを備えて構成される。基板保持部2および嵌合部3は、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)によって形成される。基板保持部2の下面中央に嵌合部3が突設される。嵌合部3は、図示を省略する基板処理装置のモータの回転軸5に嵌合される。当該モータの回転駆動によって、回転軸5とともに嵌合部3および基板保持部2を含むスピンチャック1の全体が鉛直方向に沿った軸J周りで回転する。なお、基板保持部2と嵌合部3とは一体に成型されても良い。
 基板保持部2は、円板形状の部材である。円板形状の基板保持部2の直径は、スピンチャック1によって保持される対象となる半導体ウェハーWの直径の3分の2以上であり、かつ、当該半導体ウェハーWの直径未満である。例えば、保持される半導体ウェハーWの径がφ300mmであれば、基板保持部2の直径は200mm以上300mm未満である。本実施形態では、基板保持部2の直径は294mmであり、半導体ウェハーWの径よりも若干小さい。
 基板保持部2の内部には、円板形状の径方向に沿って上面と平行に複数の横穴10が形設されている。図3に示すように、本実施形態では、15°間隔で12本の横穴10が基板保持部2に形設されている。なお、図3では、図示の便宜上、横穴10を点線にて示している。
 横穴10は、基板保持部2の径方向に沿って形設された円筒状の貫通穴である。よって、各横穴10の長さは基板保持部2の直径と等しい。また、横穴10の径は、例えば2mmである。12本の横穴10の中心部は、回転軸5および嵌合部3の内部に鉛直方向に沿って延設された吸引管15に連通接続されている。吸引管15の基端部は真空吸引源8に連通接続されている。真空吸引源8は、真空ポンプ等を備える。
 また、横穴10の両端は丸棒11によって封止されている。12本の横穴10のそれぞれの両端に丸棒11が嵌合されているため、合計24個の丸棒11によって12本の横穴10が封止されることとなる。
 基板保持部2の上面2aは平坦な円形の平面である。基板保持部2の上面2aには、複数の吸着孔20が穿設されている。複数の吸着孔20のそれぞれは、基板保持部2の上面2aと垂直に設けられた小孔である。各吸着孔20の径は、例えば0.5mmである。複数の吸着孔20のそれぞれは、いずれかの横穴10に連通接続されている。
 横穴10は基板保持部2の径方向に沿って設けられているため、図3に示すように、複数の吸着孔20も基板保持部2の径方向に沿って配設されることとなる。また、図1および図3に示すように、複数の吸着孔20は、円板形状の基板保持部2の径方向に沿って基板保持部2の端縁部に近付くほど配設間隔(ピッチ)が小さくなるように設けられている。従って、基板保持部2の径方向においては、基板保持部2の端縁部に近付くほど吸着孔20の配設密度が高くなる。また、12本の横穴10の相互間では、同じ配設間隔にて吸着孔20が設けられている。従って、図3に示すように、複数の吸着孔20は基板保持部2の上面2aに同心円状に配設されることとなる。
 図2に示すように、本実施形態の基板保持部2においては、平坦な平面である上面2aの一部に吸着孔20が設けられることとなる。複数の吸着孔20の開孔率(基板保持部2の上面2a全体の面積に対する複数の吸着孔20の開孔部分の合計面積の比率)は0.07%以下であり、好ましくは0.05%以上0.1%以下である。
 図4は、本実施形態のスピンチャック1による保持対象となる半導体ウェハーWの断面図である。本実施形態においては、一般的な規格(厚さ0.775mm)よりも厚さの薄い半導体ウェハーWがスピンチャック1によって吸着保持される。図4の半導体ウェハーWの直径は、典型的なウェハーサイズと同じφ300mmである。半導体ウェハーWの厚さは一定値ではない。半導体ウェハーWの端縁部から幅3mmの円環状領域の厚さt1は0.8mmである。一方、その円環状領域よりも内側の領域の厚さt2は0.3mmである。従来、多数のデバイスを積層させて使用する場合、デバイスの裏側を研削することによって各デバイスの厚さを薄くすることにより、全体の厚さが過大にならないようにすることがあった。図4のような薄型の半導体ウェハーWからデバイスを製造すれば、研削を行わなくても各デバイスの厚さを薄くすることが可能である。すなわち、図4のような半導体ウェハーWは、薄いデバイスを製造する際に好適である。
 図4のような薄型の半導体ウェハーWを本実施形態のスピンチャック1に載置し、半導体ウェハーWの裏面を基板保持部2の上面2aに接触させた状態にて真空吸引源8を作動させると、吸引管15および横穴10の内部が吸引され、複数の吸着孔20のそれぞれに負圧が作用する。横穴10は貫通穴ではあるものの、横穴10の両端は丸棒11によって封止されているため、横穴10の両端から空気が流入して吸着孔20に負圧が作用しなくなることは防がれる。半導体ウェハーWの裏面が基板保持部2の上面2aに接触した状態で複数の吸着孔20のそれぞれに負圧が作用することにより、当該半導体ウェハーWが基板保持部2の上面2aに吸着保持される。
 半導体ウェハーWを吸着保持したスピンチャック1が鉛直方向に沿った軸J(図1)周りで回転することにより、当該半導体ウェハーWも水平面内で回転する。例えば、スピンコータにて回転する半導体ウェハーWの表面中心に図示省略の吐出ノズルからレジスト液を吐出することにより、着液したレジスト液が遠心力によって半導体ウェハーWの表面に薄く拡布されてレジスト膜が形成されることとなる。また、例えば、スピンスクラバにて回転する半導体ウェハーWの表面に図示省略の洗浄ブラシを当接させて当該洗浄ブラシを揺動させることにより、半導体ウェハーWのスクラブ洗浄を行うことができる。
 本実施形態においては、スピンチャック1の基板保持部2の直径を半導体ウェハーWの直径の3分の2以上、かつ、半導体ウェハーWの直径未満としている。すなわち、基板保持部2のサイズを典型的なスピンチャックよりも比較的大きくして半導体ウェハーWよりも若干小さなものとしている。そして、比較的大きな基板保持部2の上面2aを平坦な平面とし、その上面2aの一部に複数の吸着孔20を設けている。このような基板保持部2によって半導体ウェハーWを吸着保持すれば、半導体ウェハーWと上面2aとの接触面積が大きくなり、図4に示すような薄型の半導体ウェハーWであっても安定して吸着保持することができる。その結果、図4に示すような薄型の半導体ウェハーWをスピンチャック1に吸着保持して高速回転させたとしても、回転時の半導体ウェハーWの振動を抑制することができる。例えば、スピンコータにおいて、回転時の半導体ウェハーWの振動を抑制することができれば、塗布品質の劣化を防止することができる。
 また、平坦な上面2aの一部に複数の吸着孔20を設けた基板保持部2によって薄型の半導体ウェハーWを吸着保持しても、半導体ウェハーWと上面2aとの接触面積が大きいため、吸着部分が凹状にへこむような半導体ウェハーWの変形を防止することができる。これにより、半導体ウェハーWの表面平坦度を維持することができる。例えば、スピンコータにおいて、半導体ウェハーWの表面平坦度を維持することができれば、塗布品質の劣化を防止することができる。
 また、円板形状の基板保持部2の径方向に沿って基板保持部2の端縁部に近付くほど配設間隔が小さくなるように複数の吸着孔20が設けられているため、半導体ウェハーWの全面を良好なバランスにて吸着することができる。
 以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態においては、図4に示すような周縁部を厚くした半導体ウェハーWをスピンチャック1に吸着保持していたが、全面が厚さ0.3mm程度の薄型の半導体ウェハーWをスピンチャック1に吸着保持するようにしても良い。図4に示すような半導体ウェハーWであれば、厚い周縁部によっても回転時の半導体ウェハーWの振動が幾分抑制されるが、全面が厚さ0.3mm程度の薄型の半導体ウェハーWの場合、回転時に半導体ウェハーWの周縁部がより振動しやすくなる。このような全面が厚さ0.3mm程度の薄型の半導体ウェハーWであっても、上記実施形態のスピンチャック1によってその半導体ウェハーWを吸着保持すれば、回転時の半導体ウェハーWの振動を抑制することができる。
 また、一般的な規格の厚さの半導体ウェハーWをスピンチャック1に吸着保持するようにしても良い。この場合にも、回転時の半導体ウェハーWの振動を抑制することができる。もっとも、上記実施形態のような薄型の半導体ウェハーWをスピンチャック1によって吸着保持するようにした方が回転時の半導体ウェハーWの振動を抑制する効果をより顕著に得ることができる。
 また、上記実施形態においては、基板保持部2に12本の横穴10を形設していたが、横穴10の本数は12本に限定されるものではなく適宜の数とすることができる。また、基板保持部2の上面2aに設ける吸着孔20の個数も適宜の数とすることができる。
 また、横穴10および吸着孔20の径もそれぞれ2mmおよび0.5mmに限定されるものではなく、適宜の値とすることができる。但し、吸着孔20の径は横穴10の径よりは小さい。
 また、スピンチャック1の材質はポリテトラフルオロエチレンに限定されるものではなく、例えばポリエーテルエーテルケトン(PEEK)を用いるようにしても良い。
 本発明に係る技術は、特に薄い半導体ウェハーを吸着保持して高速回転させる基板処理装置のスピンチャックに好適に適用することができる。
 1 スピンチャック
 2 基板保持部
 2a 上面
 3 嵌合部
 10 横穴
 11 丸棒
 20 吸着孔
 W 半導体ウェハー

Claims (3)

  1.  基板を吸着保持して回転させる基板処理装置のスピンチャックであって、
     保持する基板の径の3分の2以上前記基板の径未満の直径を有する円板形状の基板保持部を備え、
     前記基板保持部の上面は平面であるとともに、前記上面に複数の吸着孔が設けられる基板処理装置のスピンチャック。
  2.  請求項1記載の基板処理装置のスピンチャックにおいて、
     前記複数の吸着孔は、前記基板保持部の前記上面に同心円状に設けられる基板処理装置のスピンチャック。
  3.  請求項2記載の基板処理装置のスピンチャックにおいて、
     前記複数の吸着孔は、前記基板保持部の径方向に沿って前記基板保持部の端縁部に近付くほど配設間隔が小さくなるように設けられる基板処理装置のスピンチャック。
PCT/JP2020/002092 2019-03-19 2020-01-22 基板処理装置のスピンチャック WO2020188997A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-051027 2019-03-19
JP2019051027A JP7248465B2 (ja) 2019-03-19 2019-03-19 基板処理装置のスピンチャック

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020188997A1 true WO2020188997A1 (ja) 2020-09-24

Family

ID=72519228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/002092 WO2020188997A1 (ja) 2019-03-19 2020-01-22 基板処理装置のスピンチャック

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7248465B2 (ja)
TW (1) TWI728703B (ja)
WO (1) WO2020188997A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114420527A (zh) * 2022-01-21 2022-04-29 深圳市纳设智能装备有限公司 一种吸盘机构及装设装置
CN114975223A (zh) * 2022-08-01 2022-08-30 江苏京创先进电子科技有限公司 一种兼容多尺寸晶圆的吸持装置
CN116078625A (zh) * 2023-04-13 2023-05-09 三河建华高科有限责任公司 一种超薄基片吸附结构及匀胶机

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7391294B2 (ja) 2021-12-23 2023-12-05 住友電気工業株式会社 ヒータ

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10150097A (ja) * 1996-11-21 1998-06-02 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置のスピンチャック
US7470344B1 (en) * 1996-02-27 2008-12-30 Micron Technology, Inc. Chemical dispensing system for semiconductor wafer processing
JP2014195016A (ja) * 2013-03-29 2014-10-09 Sharp Corp 半導体検査装置
JP2015170617A (ja) * 2014-03-04 2015-09-28 東京エレクトロン株式会社 液処理装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6440587B2 (ja) 2015-07-16 2018-12-19 三菱電機株式会社 吸着プレート、半導体装置の試験装置および半導体装置の試験方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7470344B1 (en) * 1996-02-27 2008-12-30 Micron Technology, Inc. Chemical dispensing system for semiconductor wafer processing
JPH10150097A (ja) * 1996-11-21 1998-06-02 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置のスピンチャック
JP2014195016A (ja) * 2013-03-29 2014-10-09 Sharp Corp 半導体検査装置
JP2015170617A (ja) * 2014-03-04 2015-09-28 東京エレクトロン株式会社 液処理装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114420527A (zh) * 2022-01-21 2022-04-29 深圳市纳设智能装备有限公司 一种吸盘机构及装设装置
CN114420527B (zh) * 2022-01-21 2024-03-22 深圳市纳设智能装备股份有限公司 一种吸盘机构及装设装置
CN114975223A (zh) * 2022-08-01 2022-08-30 江苏京创先进电子科技有限公司 一种兼容多尺寸晶圆的吸持装置
CN116078625A (zh) * 2023-04-13 2023-05-09 三河建华高科有限责任公司 一种超薄基片吸附结构及匀胶机

Also Published As

Publication number Publication date
TW202036771A (zh) 2020-10-01
JP2020155519A (ja) 2020-09-24
JP7248465B2 (ja) 2023-03-29
TWI728703B (zh) 2021-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020188997A1 (ja) 基板処理装置のスピンチャック
CN110556327B (zh) 晶片吸盘
JP2006310697A (ja) 吸着チャック
WO2013035731A1 (ja) 基板液処理装置、及び基板液処理装置の制御方法
JP5976312B2 (ja) ウェーハ保持装置
JP4128023B2 (ja) ウェーハ保持装置
JP2007036066A (ja) 枚葉式基板処理装置
JP2000208591A (ja) 回転式基板処理装置
US20190206715A1 (en) Processing apparatus
JPH10150097A (ja) 基板処理装置のスピンチャック
JP7376420B2 (ja) 基板保持装置およびそれを備える基板搬送装置
JP2022171969A (ja) 基板処理装置
JP5527960B2 (ja) 回転処理装置
JP5143657B2 (ja) 液処理装置
JP2001326271A (ja) スピンチャック
KR20050042971A (ko) 화학적 기계적 연마 장치 및 이에 사용되는 연마 패드
JP2016501445A (ja) ウェハの収容および載置用の収容具
WO2019208265A1 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP2657392B2 (ja) 回転処理装置
JP2002075943A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
KR101049444B1 (ko) 반도체 제조용 진공척
KR20070033798A (ko) 웨이퍼 이송 로봇의 암 블레이드
JP2887112B2 (ja) スピン処理装置
JPH11274042A (ja) 基板処理装置
JP5970102B2 (ja) 液処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20774125

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20774125

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1