JP2003077993A - ウェーハ用ホルダ、及び、ウェーハの吸着解放方法 - Google Patents
ウェーハ用ホルダ、及び、ウェーハの吸着解放方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウェーハを静電破壊から保護して吸着及び解
放を行うホルダを提供すること。 【解決手段】 ウェーハ用ホルダ10は、上表面に複数
の流体流通孔が形成されたウェーハ保持プレート18を
備えている。ウェーハ保持プレート18は、切替弁2
4,26を介して、流体排出機構28、流体供給機構3
0及び純水供給ユニット32に選択的に連通する。流体
供給機構30は、二酸化炭素水を生成する混合ユニット
36と二酸化炭素水の圧力及び流量を調節するレギュレ
ータ38を備えている。第1の切替弁24を動作させる
と、レギュレータ38が二酸化炭素水を流体流通孔20
に供給する。ウェーハ12は、ウェーハ保持プレート1
8上で純粋より比抵抗が小さい二酸化炭素水により浮上
する。これにより、微細な素子を保護が可能になる。
放を行うホルダを提供すること。 【解決手段】 ウェーハ用ホルダ10は、上表面に複数
の流体流通孔が形成されたウェーハ保持プレート18を
備えている。ウェーハ保持プレート18は、切替弁2
4,26を介して、流体排出機構28、流体供給機構3
0及び純水供給ユニット32に選択的に連通する。流体
供給機構30は、二酸化炭素水を生成する混合ユニット
36と二酸化炭素水の圧力及び流量を調節するレギュレ
ータ38を備えている。第1の切替弁24を動作させる
と、レギュレータ38が二酸化炭素水を流体流通孔20
に供給する。ウェーハ12は、ウェーハ保持プレート1
8上で純粋より比抵抗が小さい二酸化炭素水により浮上
する。これにより、微細な素子を保護が可能になる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、微細な素子が形成
されたウェーハを製造ラインから研磨装置等の加工装置
に投入する際に用いるウェーハ用ホルダに関する。
されたウェーハを製造ラインから研磨装置等の加工装置
に投入する際に用いるウェーハ用ホルダに関する。
【0002】
【従来の技術】ウェーハは、片面に微細な素子が形成さ
れている。微細な素子が形成された面に電荷が存在する
と、その静電気的な力でウェーハに形成されている配線
やウェーハに塗布されたレジストに損傷を与える。従
来、このようなウェーハを製造ラインから研磨装置に投
入するためのホルダとして、例えば、特開平6−123
924号公報及び特開平11−289004号公報に記
載されるものが提案されている。
れている。微細な素子が形成された面に電荷が存在する
と、その静電気的な力でウェーハに形成されている配線
やウェーハに塗布されたレジストに損傷を与える。従
来、このようなウェーハを製造ラインから研磨装置に投
入するためのホルダとして、例えば、特開平6−123
924号公報及び特開平11−289004号公報に記
載されるものが提案されている。
【0003】特開平6−123924号公報に記載され
たホルダは、吸着状態のウェーハとの間に正圧気体を供
給し、その吸着状態を解放する。その際、ホルダは、正
圧気体にイオン化された空気を供給する。イオン化され
た空気を利用することにより、ウェーハに帯電した静電
気が中和される。
たホルダは、吸着状態のウェーハとの間に正圧気体を供
給し、その吸着状態を解放する。その際、ホルダは、正
圧気体にイオン化された空気を供給する。イオン化され
た空気を利用することにより、ウェーハに帯電した静電
気が中和される。
【0004】特開平11−289004号公報に記載さ
れたホルダは、吸着状態のウェーハとの間に水又は水の
混合ガスを供給し、その吸着状態を解放する。極性ある
液体が、ホルダとウェーハとの間の残留電荷が打ち消
す。
れたホルダは、吸着状態のウェーハとの間に水又は水の
混合ガスを供給し、その吸着状態を解放する。極性ある
液体が、ホルダとウェーハとの間の残留電荷が打ち消
す。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】発明者らは、ウェーハ
の製造過程において、ウェーハの素子がどのようにして
静電破壊を起こすのかを考究し、従来のホルダにおける
静電破壊の原因を検討した。まず、特開平6−1239
24号公報記載のように気体を利用した場合、気体自体
の比抵抗が大きいことからウェーハの素子を静電破壊し
やすいことを発見した。一方、特開平11−28900
4号公報のように液体を利用しても、水を利用しただけ
では、その水の比抵抗が高いため、流動や摩擦などによ
りウェーハが帯電して、そのウェーハの素子を静電破壊
しやすいことを発見した。
の製造過程において、ウェーハの素子がどのようにして
静電破壊を起こすのかを考究し、従来のホルダにおける
静電破壊の原因を検討した。まず、特開平6−1239
24号公報記載のように気体を利用した場合、気体自体
の比抵抗が大きいことからウェーハの素子を静電破壊し
やすいことを発見した。一方、特開平11−28900
4号公報のように液体を利用しても、水を利用しただけ
では、その水の比抵抗が高いため、流動や摩擦などによ
りウェーハが帯電して、そのウェーハの素子を静電破壊
しやすいことを発見した。
【0006】本発明の目的は、ウェーハを静電破壊から
保護して吸着及び解放を行うホルダを提供することにあ
る。
保護して吸着及び解放を行うホルダを提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、微細
素子が形成されたウェーハを吸着及び解放するホルダに
おいて、前記ホルダのウェーハ保持プレートが表面に少
なくとも1つの流体流通孔を備えており、前記流体流通
孔がウェーハを吸着する流体排出機構と吸着状態のウェ
ーハを解放する流体供給機構と選択的に連通しており、
前記流体供給機構が、水より比抵抗が小さい液体を生成
する混合ユニットと、該混合ユニットの下流側で前記流
体流通孔への圧力及び流量を調節するレギュレータを備
えているウェーハ用ホルダにより前記課題を解決した。
素子が形成されたウェーハを吸着及び解放するホルダに
おいて、前記ホルダのウェーハ保持プレートが表面に少
なくとも1つの流体流通孔を備えており、前記流体流通
孔がウェーハを吸着する流体排出機構と吸着状態のウェ
ーハを解放する流体供給機構と選択的に連通しており、
前記流体供給機構が、水より比抵抗が小さい液体を生成
する混合ユニットと、該混合ユニットの下流側で前記流
体流通孔への圧力及び流量を調節するレギュレータを備
えているウェーハ用ホルダにより前記課題を解決した。
【0008】本発明のウェーハ用ホルダは、例えば、C
MP(chemical mechanical po
lishing)装置に利用される。CMP装置は、ウ
ェーハ製造ラインの一工程を担い、微細な素子が形成さ
れたウェーハを化学的・機械的に研磨する装置である。
CMP装置は、ウェーハを製造ラインから一時的に停留
するウェーハ用ホルダと、実際にウェーハを研磨する研
磨装置よりなる。製造ラインからハンドリングロボット
でウェーハ用ホルダに投入されたウェーハは、センタリ
ングが行われた後、研磨装置との間で移載される。
MP(chemical mechanical po
lishing)装置に利用される。CMP装置は、ウ
ェーハ製造ラインの一工程を担い、微細な素子が形成さ
れたウェーハを化学的・機械的に研磨する装置である。
CMP装置は、ウェーハを製造ラインから一時的に停留
するウェーハ用ホルダと、実際にウェーハを研磨する研
磨装置よりなる。製造ラインからハンドリングロボット
でウェーハ用ホルダに投入されたウェーハは、センタリ
ングが行われた後、研磨装置との間で移載される。
【0009】本発明によりウェーハ用ホルダは、ウェー
ハを一時的に吸着したり、吸着状態のウェーハを解放し
たりする場合に利用される。ハンドリングロボットでホ
ルダのウェーハ保持プレート上にウェーハが載置される
と、流体流通孔と選択的に連通する流体排出機構が作動
して、ホルダのウェーハ保持プレートにウェーハを吸着
する。流体排出機構は、ホルダ周辺の空気を排出するこ
とでウェーハをウェーハ保持プレートに吸着する。
ハを一時的に吸着したり、吸着状態のウェーハを解放し
たりする場合に利用される。ハンドリングロボットでホ
ルダのウェーハ保持プレート上にウェーハが載置される
と、流体流通孔と選択的に連通する流体排出機構が作動
して、ホルダのウェーハ保持プレートにウェーハを吸着
する。流体排出機構は、ホルダ周辺の空気を排出するこ
とでウェーハをウェーハ保持プレートに吸着する。
【0010】その後、センタリング等の工程を行うた
め、ホルダは吸着状態のウェーハを解放する。このと
き、流体流通孔と選択的に連通する流体供給機構がウェ
ーハ保持プレートの上面に液体を供給する。流体流通孔
に液体を供給すると、ウェーハはウェーハ保持プレート
から解放されてウェーハ保持プレートの上面に滞留する
液膜上に浮上する。流体供給機構は、混合ユニットにお
いて水より比抵抗が小さい液体を予め生成している。液
体は、レギュレータを介して流体流通孔に供給される。
レギュレータは、混合ユニットの液体を所定の圧力及び
所定の流量でホルダに供給する。ホルダは、流体流通孔
からウェーハの対向面に液体を供給する。
め、ホルダは吸着状態のウェーハを解放する。このと
き、流体流通孔と選択的に連通する流体供給機構がウェ
ーハ保持プレートの上面に液体を供給する。流体流通孔
に液体を供給すると、ウェーハはウェーハ保持プレート
から解放されてウェーハ保持プレートの上面に滞留する
液膜上に浮上する。流体供給機構は、混合ユニットにお
いて水より比抵抗が小さい液体を予め生成している。液
体は、レギュレータを介して流体流通孔に供給される。
レギュレータは、混合ユニットの液体を所定の圧力及び
所定の流量でホルダに供給する。ホルダは、流体流通孔
からウェーハの対向面に液体を供給する。
【0011】流体流通孔から水より比抵抗が小さい液体
を供給することにより、ウェーハに形成された微細な素
子は静電破壊から保護される。液体の比抵抗は、0.5
MΩcm以下であることが好ましい。液体の比抵抗が
0.5MΩcm以下であると、流体流通孔から供給する
液体の圧力・流量に拘らず、ウェーハの微細な素子に電
荷が帯電することが殆ど生じないからである。水より比
抵抗が小さい液体として、二酸化炭素水又はアンモニア
水を利用することが好ましい。二酸化炭素水は、第1
に、人体に悪影響を及ぼすことがなく安全であること、
第2に取扱が容易で処分に特別な処理を必要としないか
らである。また、アンモニア水は、取扱が容易で処分に
特別な処理を必要としないからである。このうち、臭気
を拡散させることがない二酸化炭素がより好ましい。
を供給することにより、ウェーハに形成された微細な素
子は静電破壊から保護される。液体の比抵抗は、0.5
MΩcm以下であることが好ましい。液体の比抵抗が
0.5MΩcm以下であると、流体流通孔から供給する
液体の圧力・流量に拘らず、ウェーハの微細な素子に電
荷が帯電することが殆ど生じないからである。水より比
抵抗が小さい液体として、二酸化炭素水又はアンモニア
水を利用することが好ましい。二酸化炭素水は、第1
に、人体に悪影響を及ぼすことがなく安全であること、
第2に取扱が容易で処分に特別な処理を必要としないか
らである。また、アンモニア水は、取扱が容易で処分に
特別な処理を必要としないからである。このうち、臭気
を拡散させることがない二酸化炭素がより好ましい。
【0012】本発明では、ホルダのウェーハ保持プレー
トが表面に複数の流体流通孔を備えている。ウェーハ保
持プレートの流体流通孔から液体を供給する場合、圧力
を小さくして、流速を小さくする方が、ウェーハの微細
な素子は静電破壊を起こしにくい。しかしその一方で、
流量を小さくすると、ウェーハ保持プレートからウェー
ハが浮上する動作が緩慢になり、流体流通孔から液体を
供給し始めてからウェーハを浮上するまでに一定時間待
機しなければならなかったり、浮上動作が完全に行われ
ずに、搬送が失敗する場合があった。水より比抵抗が小
さい液体を生成する混合ユニットによって、その液体を
貯留し、レギュレータを介して所定の圧力及び流量で液
体をホルダの複数の流体流通孔からウェーハに緩徐に供
給することにより、電荷の帯電が生じにくくなり、しか
も、ウェーハを浮上させるのに必要な流量を供給して
も、複数の流体流通孔から液体を供給することにより、
流速は小さく抑えられる。好ましくは、ホルダの表面
に、流体流通孔を放射状に設けたり、流体流通孔を同じ
密度で設けたりすることにより、流体流通孔から供給す
る液体の圧力を低くでき、ウェーハの浮上を素早く達成
することができる。また、流体流通孔の開口を摺り鉢状
にして、開口断面積当りの流量を低くすることにより、
ウェーハに、一層、電荷の帯電が生じにくくなる。さら
に、流体流通孔の他の形態として、ホルダが表面に複数
のノズルを備え、そのノズルが複数の流体流通孔を備え
ていてもよい。こうすることにより、ウェーハに対する
単位面積当りの流量も少なくなり、電荷の帯電を防止し
つつ、迅速にウェーハを浮上させることができる。
トが表面に複数の流体流通孔を備えている。ウェーハ保
持プレートの流体流通孔から液体を供給する場合、圧力
を小さくして、流速を小さくする方が、ウェーハの微細
な素子は静電破壊を起こしにくい。しかしその一方で、
流量を小さくすると、ウェーハ保持プレートからウェー
ハが浮上する動作が緩慢になり、流体流通孔から液体を
供給し始めてからウェーハを浮上するまでに一定時間待
機しなければならなかったり、浮上動作が完全に行われ
ずに、搬送が失敗する場合があった。水より比抵抗が小
さい液体を生成する混合ユニットによって、その液体を
貯留し、レギュレータを介して所定の圧力及び流量で液
体をホルダの複数の流体流通孔からウェーハに緩徐に供
給することにより、電荷の帯電が生じにくくなり、しか
も、ウェーハを浮上させるのに必要な流量を供給して
も、複数の流体流通孔から液体を供給することにより、
流速は小さく抑えられる。好ましくは、ホルダの表面
に、流体流通孔を放射状に設けたり、流体流通孔を同じ
密度で設けたりすることにより、流体流通孔から供給す
る液体の圧力を低くでき、ウェーハの浮上を素早く達成
することができる。また、流体流通孔の開口を摺り鉢状
にして、開口断面積当りの流量を低くすることにより、
ウェーハに、一層、電荷の帯電が生じにくくなる。さら
に、流体流通孔の他の形態として、ホルダが表面に複数
のノズルを備え、そのノズルが複数の流体流通孔を備え
ていてもよい。こうすることにより、ウェーハに対する
単位面積当りの流量も少なくなり、電荷の帯電を防止し
つつ、迅速にウェーハを浮上させることができる。
【0013】また、本発明のウェーハ用ホルダは、純水
供給ユニット及び該純水供給ユニットの下流側で純水の
圧力及び流量を調節する第2のレギュレータを備えてお
り、混合ユニットからの液体と純水供給ユニットからの
純水を選択的に供給する。流体流通孔から液体を供給す
る場合、ホルダを利用して研磨ヘッドを洗浄することが
ある。ウェーハの解放時、微細な素子を保護するために
圧力及び流量を所定範囲に設定する必要がある。しか
し、研磨ヘッドを洗浄するには、このような制約はな
い。むしろ、高圧で迅速に研磨ヘッドを洗浄することが
好ましい。本発明では、流体供給機構の純水供給ユニッ
トが、混合ユニットからではなく、流体流通孔を介して
単なる純水を比較的高圧で研磨ヘッドに噴出するように
なっている。
供給ユニット及び該純水供給ユニットの下流側で純水の
圧力及び流量を調節する第2のレギュレータを備えてお
り、混合ユニットからの液体と純水供給ユニットからの
純水を選択的に供給する。流体流通孔から液体を供給す
る場合、ホルダを利用して研磨ヘッドを洗浄することが
ある。ウェーハの解放時、微細な素子を保護するために
圧力及び流量を所定範囲に設定する必要がある。しか
し、研磨ヘッドを洗浄するには、このような制約はな
い。むしろ、高圧で迅速に研磨ヘッドを洗浄することが
好ましい。本発明では、流体供給機構の純水供給ユニッ
トが、混合ユニットからではなく、流体流通孔を介して
単なる純水を比較的高圧で研磨ヘッドに噴出するように
なっている。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明によ
るウェーハ用ホルダ、及び、ウェーハの吸着解放方法の
一実施形態を説明する。
るウェーハ用ホルダ、及び、ウェーハの吸着解放方法の
一実施形態を説明する。
【0015】本発明のウェーハ用ホルダ10は、ウェー
ハ製造ラインの一工程の研磨工程に用いられる。ウェー
ハ12は、製造ラインからハンドリングロボットでホル
ダ10上に移載され、そこで位置決め治具14を備えた
センタリング装置16により位置決めされた後、昇降可
能及び旋回可能な研磨ヘッド16に吸着吊垂されて研磨
装置に移載される。ホルダ10は、一時的に停留するウ
ェーハ12を吸着状態で保持し、その吸着状態を解放
し、製造ラインと研磨装置との間で安全にウェーハ12
を供需する。本実施形態では、微細な素子が形成された
面がホルダ10に対向し、微細な素子が形成されていな
い面が研磨ヘッド16に対向する形態を例示している
が、微細な素子が形成された面が研磨ヘッド16に対向
し、微細な素子が形成されていない面がホルダ10に対
向する形態もある。
ハ製造ラインの一工程の研磨工程に用いられる。ウェー
ハ12は、製造ラインからハンドリングロボットでホル
ダ10上に移載され、そこで位置決め治具14を備えた
センタリング装置16により位置決めされた後、昇降可
能及び旋回可能な研磨ヘッド16に吸着吊垂されて研磨
装置に移載される。ホルダ10は、一時的に停留するウ
ェーハ12を吸着状態で保持し、その吸着状態を解放
し、製造ラインと研磨装置との間で安全にウェーハ12
を供需する。本実施形態では、微細な素子が形成された
面がホルダ10に対向し、微細な素子が形成されていな
い面が研磨ヘッド16に対向する形態を例示している
が、微細な素子が形成された面が研磨ヘッド16に対向
し、微細な素子が形成されていない面がホルダ10に対
向する形態もある。
【0016】ホルダ10はウェーハ保持プレート18を
備えている。ウェーハ保持プレート18は、上表面が平
坦な円板状である。ウェーハ保持プレート18の上表面
には複数の流体流通孔20が形成されている。流体流通
孔20は、ウェーハ保持プレート18下方の導管22と
連通している。ウェーハ保持プレート18は、下方の導
管22において、第1の切替弁24及び第2の切替弁2
6を介して、流体排出機構28、流体供給機構30及び
純水供給ユニット32に選択的に連通する。第1の切替
弁24が第1の位置にあり、第2の切替弁26が第1の
位置にあるとき、導管22は流体排出機構28と連通す
る。第1の切替弁24が第1の位置にあり、第2の切替
弁26が第2の位置にあるとき、導管22は純水供給ユ
ニット32と連通する。第1の切替弁24が第2の位置
にあるとき、導管22は流体供給機構30と連通する。
備えている。ウェーハ保持プレート18は、上表面が平
坦な円板状である。ウェーハ保持プレート18の上表面
には複数の流体流通孔20が形成されている。流体流通
孔20は、ウェーハ保持プレート18下方の導管22と
連通している。ウェーハ保持プレート18は、下方の導
管22において、第1の切替弁24及び第2の切替弁2
6を介して、流体排出機構28、流体供給機構30及び
純水供給ユニット32に選択的に連通する。第1の切替
弁24が第1の位置にあり、第2の切替弁26が第1の
位置にあるとき、導管22は流体排出機構28と連通す
る。第1の切替弁24が第1の位置にあり、第2の切替
弁26が第2の位置にあるとき、導管22は純水供給ユ
ニット32と連通する。第1の切替弁24が第2の位置
にあるとき、導管22は流体供給機構30と連通する。
【0017】流体排出機構28は、流体流通孔20から
ホルダ10上表面周囲の空気を排出する機能を備えてい
る。流体排出機構28は、系内を減圧するエアーコンバ
ムに連通しており、系内に吸引された液体及び固形物は
ドレイントラップに収集される。本実施形態では、第3
の切替弁34を介して、空気、窒素あるいは不活性ガス
を導管に供給するようにも構成されている。
ホルダ10上表面周囲の空気を排出する機能を備えてい
る。流体排出機構28は、系内を減圧するエアーコンバ
ムに連通しており、系内に吸引された液体及び固形物は
ドレイントラップに収集される。本実施形態では、第3
の切替弁34を介して、空気、窒素あるいは不活性ガス
を導管に供給するようにも構成されている。
【0018】流体供給機構30は、混合ユニット36と
レギュレータ38を備えている。混合ユニット36は、
二酸化炭素を純水に溶解して所定濃度の二酸化炭素水を
生成する装置である。本実施形態において、取り扱う気
体は二酸化炭素である、他の気体でもよい。本実施形態
において用いる二酸化炭素水は、比抵抗が0.5MΩc
m以下である。二酸化炭素水の比抵抗が0.5MΩcm
以下であると、流体流通孔20から供給する液体の圧力
・流量に拘らず、ウェーハ12の微細な素子に電荷が帯
電することが殆ど生じないからである。レギュレータ3
8は、混合ユニット36と第1の切替弁24との間に設
けられている。レギュレータ38は、混合ユニット36
が生成した二酸化炭素水を貯留する機能と、二酸化炭素
水を所定の圧力及び流量で導管22に供給する機能を備
えている。
レギュレータ38を備えている。混合ユニット36は、
二酸化炭素を純水に溶解して所定濃度の二酸化炭素水を
生成する装置である。本実施形態において、取り扱う気
体は二酸化炭素である、他の気体でもよい。本実施形態
において用いる二酸化炭素水は、比抵抗が0.5MΩc
m以下である。二酸化炭素水の比抵抗が0.5MΩcm
以下であると、流体流通孔20から供給する液体の圧力
・流量に拘らず、ウェーハ12の微細な素子に電荷が帯
電することが殆ど生じないからである。レギュレータ3
8は、混合ユニット36と第1の切替弁24との間に設
けられている。レギュレータ38は、混合ユニット36
が生成した二酸化炭素水を貯留する機能と、二酸化炭素
水を所定の圧力及び流量で導管22に供給する機能を備
えている。
【0019】純水供給ユニット32は、図示しない純水
タンクから第1の切替弁24を介して導管22に純水を
供給する機能を備えている。純水供給ユニット32は、
混合ユニットを備えておらず、純水そのものを導管22
に供給する。なお、レギュレータ38については、純水
供給ユニット32の系内に設けられており、導管22に
供給する純水の圧力及び流量は調節可能である。
タンクから第1の切替弁24を介して導管22に純水を
供給する機能を備えている。純水供給ユニット32は、
混合ユニットを備えておらず、純水そのものを導管22
に供給する。なお、レギュレータ38については、純水
供給ユニット32の系内に設けられており、導管22に
供給する純水の圧力及び流量は調節可能である。
【0020】図2に示すように、ウェーハ保持プレート
18の流体流通孔20は、90°の位相で放射状に8個
形成されている。なお、上表面均等に液体が供給される
ように、密度を均等にして流体流通孔20が形成されて
いてもよい。流体供給機構30から導管22を介して流
体流通孔20に液体が供給される際、ウェーハの微細な
素子の静電破壊を防止するには、圧力を小さく流速を小
さくする方が好ましい。ホルダ10の上表面に複数の流
体流通孔20を設け、その流体流通孔20からウェーハ
12に向って均等に液体を供給することにより、圧力が
小さく、流速も小さくなる。これにより、ウェーハ12
の静電破壊を効果的に防止することができる。しかも、
複数の流体流通孔20から液体を供給するので、ウェー
ハ12を浮上させるのに十分な流量は確保できる。この
観点から、流体流通孔20は、上表面に向って断面が広
がる摺り鉢状であることが好ましい。こうすることによ
り、流体流通孔20の開口付近における圧力が低くな
る。また、図3に示すように、ウェーハ保持プレート1
9に、複数のノズル21を面一となるように設け、それ
ぞれのノズル21に複数の流体流通孔20‘を設けるこ
とが好ましい。それぞれの流体流通孔20’は、ノズル
21の裏側において、導管22に連通している。流体供
給機構30から導管22を介して複数のノズル21に液
体が供給されると、その液体は、ノズル毎の複数の流体
流通孔20‘から低流量でウェーハの微細素子形成面に
供給される。複数のノズル21に複数の流体流通孔20
‘を設けることにより、ウェーハの微細素子形成面にお
ける単位面積当りの流量が少なくなる。こうすることに
より、ウェーハへの液体の当りも弱くなり、電荷の帯電
を最小限に抑えることができ、しかも、ウェーハを素早
く浮上させて、次工程にウェーハを搬出することができ
る。
18の流体流通孔20は、90°の位相で放射状に8個
形成されている。なお、上表面均等に液体が供給される
ように、密度を均等にして流体流通孔20が形成されて
いてもよい。流体供給機構30から導管22を介して流
体流通孔20に液体が供給される際、ウェーハの微細な
素子の静電破壊を防止するには、圧力を小さく流速を小
さくする方が好ましい。ホルダ10の上表面に複数の流
体流通孔20を設け、その流体流通孔20からウェーハ
12に向って均等に液体を供給することにより、圧力が
小さく、流速も小さくなる。これにより、ウェーハ12
の静電破壊を効果的に防止することができる。しかも、
複数の流体流通孔20から液体を供給するので、ウェー
ハ12を浮上させるのに十分な流量は確保できる。この
観点から、流体流通孔20は、上表面に向って断面が広
がる摺り鉢状であることが好ましい。こうすることによ
り、流体流通孔20の開口付近における圧力が低くな
る。また、図3に示すように、ウェーハ保持プレート1
9に、複数のノズル21を面一となるように設け、それ
ぞれのノズル21に複数の流体流通孔20‘を設けるこ
とが好ましい。それぞれの流体流通孔20’は、ノズル
21の裏側において、導管22に連通している。流体供
給機構30から導管22を介して複数のノズル21に液
体が供給されると、その液体は、ノズル毎の複数の流体
流通孔20‘から低流量でウェーハの微細素子形成面に
供給される。複数のノズル21に複数の流体流通孔20
‘を設けることにより、ウェーハの微細素子形成面にお
ける単位面積当りの流量が少なくなる。こうすることに
より、ウェーハへの液体の当りも弱くなり、電荷の帯電
を最小限に抑えることができ、しかも、ウェーハを素早
く浮上させて、次工程にウェーハを搬出することができ
る。
【0021】次に、上記ホルダ10を用いたウェーハ1
2の吸着解放方法について説明する。ホルダ10は、処
理を終えた先行するウェーハ12が搬出され、センタリ
ング装置が拡開した状態にある。ウェーハ保持プレート
18は、研磨ヘッド16と上下に離間している。第1及
び第2の切替弁24,26はホームポジションにあり、
流体排出機構28、流体供給機構30及び純水供給ユニ
ット32のいずれにも連通していない。第2の切替弁2
6が作動して、純水供給ユニット32が導管22を介し
て流体流通孔20に連通する。この状態において、流体
流通孔20から比較的高圧の純水が研磨ヘッド16に噴
出に、研磨ヘッド16の洗浄を迅速に完了する。
2の吸着解放方法について説明する。ホルダ10は、処
理を終えた先行するウェーハ12が搬出され、センタリ
ング装置が拡開した状態にある。ウェーハ保持プレート
18は、研磨ヘッド16と上下に離間している。第1及
び第2の切替弁24,26はホームポジションにあり、
流体排出機構28、流体供給機構30及び純水供給ユニ
ット32のいずれにも連通していない。第2の切替弁2
6が作動して、純水供給ユニット32が導管22を介し
て流体流通孔20に連通する。この状態において、流体
流通孔20から比較的高圧の純水が研磨ヘッド16に噴
出に、研磨ヘッド16の洗浄を迅速に完了する。
【0022】第2の切替弁26がポジション変更し、ウ
ェーハ保持プレート18及び純水供給経路が減圧され、
ウェーハ保持プレート18及び純水供給経路から洗浄用
の純水を排出する。ウェーハ保持プレート18の表面に
均一に多数の流体流通孔20が形成されていると、ウェ
ーハ12を載置するウェーハ保持プレート18の表面か
ら純水を排除しやすい。純水は、ドレイントラップに貯
留する。一定時間後、第2の切替弁26は、ホームポジ
ションに復帰する。
ェーハ保持プレート18及び純水供給経路が減圧され、
ウェーハ保持プレート18及び純水供給経路から洗浄用
の純水を排出する。ウェーハ保持プレート18の表面に
均一に多数の流体流通孔20が形成されていると、ウェ
ーハ12を載置するウェーハ保持プレート18の表面か
ら純水を排除しやすい。純水は、ドレイントラップに貯
留する。一定時間後、第2の切替弁26は、ホームポジ
ションに復帰する。
【0023】次いで、ハンドリングロボットがウェーハ
保持プレート18上にウェーハ12を載置する。第2の
切替弁26が作動し、流体流通孔20が流体排出機構2
8に連通する。ウェーハ保持プレート18は、一旦、ウ
ェーハ12の微細素子形成面を吸着し、そのウェーハ1
2を保持する。第1の切替弁24を動作させて、レギュ
レータ38に貯留する二酸化炭素水を所定の圧力及び流
量で流体流通孔20に供給する。ウェーハ保持プレート
18とウェーハ12との間で複数の流体流通孔20から
二酸化炭素水を緩徐に充填する。これにより、ウェーハ
12はウェーハ保持プレート18上で浮上する。センタ
リング装置が作動して、位置決め治具が浮上状態にある
ウェーハ12を研磨ヘッド16に対して位置決めする。
第1の切替弁24を動作させ、流体流通孔20を流体排
出機構28に連通させ、ウェーハ保持プレート18とウ
ェーハ12との間の二酸化炭素水を排出し、ウェーハ1
2をその微細素子形成面においてウェーハ保持プレート
18で吸着した後、位置決め治具が拡開する。
保持プレート18上にウェーハ12を載置する。第2の
切替弁26が作動し、流体流通孔20が流体排出機構2
8に連通する。ウェーハ保持プレート18は、一旦、ウ
ェーハ12の微細素子形成面を吸着し、そのウェーハ1
2を保持する。第1の切替弁24を動作させて、レギュ
レータ38に貯留する二酸化炭素水を所定の圧力及び流
量で流体流通孔20に供給する。ウェーハ保持プレート
18とウェーハ12との間で複数の流体流通孔20から
二酸化炭素水を緩徐に充填する。これにより、ウェーハ
12はウェーハ保持プレート18上で浮上する。センタ
リング装置が作動して、位置決め治具が浮上状態にある
ウェーハ12を研磨ヘッド16に対して位置決めする。
第1の切替弁24を動作させ、流体流通孔20を流体排
出機構28に連通させ、ウェーハ保持プレート18とウ
ェーハ12との間の二酸化炭素水を排出し、ウェーハ1
2をその微細素子形成面においてウェーハ保持プレート
18で吸着した後、位置決め治具が拡開する。
【0024】次いで、ウェーハ保持プレート18を上昇
させる。研磨ヘッド16は、下面において、ウェーハ保
持プレート18側に膨張するメンブラン又はダイヤフラ
ムを備えている。ウェーハ保持プレート18を上昇させ
る際、メンブランを膨張させ、ウェーハ12を研磨ヘッ
ド16のメンブランに密着させる。その後、研磨ヘッド
16がウェーハ12を吸着吊垂する。研磨ヘッド16が
ウェーハ12を吸着吊垂するとほぼ同時に、第1の切替
弁24を動作させ、流体流通孔20から二酸化炭素水を
供給し、ウェーハ保持プレート18とウェーハ12の吸
着状態を解放する。ウェーハ12は、ウェーハ保持プレ
ート18から研磨ヘッド16に渡される。
させる。研磨ヘッド16は、下面において、ウェーハ保
持プレート18側に膨張するメンブラン又はダイヤフラ
ムを備えている。ウェーハ保持プレート18を上昇させ
る際、メンブランを膨張させ、ウェーハ12を研磨ヘッ
ド16のメンブランに密着させる。その後、研磨ヘッド
16がウェーハ12を吸着吊垂する。研磨ヘッド16が
ウェーハ12を吸着吊垂するとほぼ同時に、第1の切替
弁24を動作させ、流体流通孔20から二酸化炭素水を
供給し、ウェーハ保持プレート18とウェーハ12の吸
着状態を解放する。ウェーハ12は、ウェーハ保持プレ
ート18から研磨ヘッド16に渡される。
【0025】研磨ヘッド16は旋回し、ウェーハ12を
研磨装置に供給する。研磨が完了すると、研磨ヘッド1
6はウェーハ保持プレート18上に復帰する。復帰後、
研磨ヘッド16はメンブランが膨張すると同時に、ウェ
ーハ保持プレート18が上昇する。ウェーハ保持プレー
ト18がウェーハ12を吸着保持し、それを確認した
後、ウェーハ保持プレート18が下降する。。第2の切
替弁26が作動し、流体流通孔20が流体排出機構28
に連通する。ウェーハ保持プレート18は、一旦、ウェ
ーハ12の微細素子形成面を吸着し、そのウェーハ12
を保持する。研磨ヘッド16はメンブランの膨張を停止
し、収縮を始める。第1の切替弁24を動作させて、レ
ギュレータ38に貯留する二酸化炭素水を所定の圧力及
び流量で流体流通孔20に供給する。ウェーハ保持プレ
ート18とウェーハ12との間で複数の流体流通孔20
から二酸化炭素水を緩徐に充填する。これにより、ウェ
ーハ12はウェーハ保持プレート18上で浮上する。セ
ンタリング装置が作動して、位置決め治具が浮上状態に
あるウェーハ12を研磨ヘッド16に対して位置決めす
る。第1の切替弁24を動作させ、流体流通孔20を流
体排出機構28に連通させ、ウェーハ保持プレート18
とウェーハ12との間の二酸化炭素水を排出する。ウェ
ーハ12をその微細素子形成面において再度、ウェーハ
保持プレート18で吸着した後、位置決め治具が拡開す
る。
研磨装置に供給する。研磨が完了すると、研磨ヘッド1
6はウェーハ保持プレート18上に復帰する。復帰後、
研磨ヘッド16はメンブランが膨張すると同時に、ウェ
ーハ保持プレート18が上昇する。ウェーハ保持プレー
ト18がウェーハ12を吸着保持し、それを確認した
後、ウェーハ保持プレート18が下降する。。第2の切
替弁26が作動し、流体流通孔20が流体排出機構28
に連通する。ウェーハ保持プレート18は、一旦、ウェ
ーハ12の微細素子形成面を吸着し、そのウェーハ12
を保持する。研磨ヘッド16はメンブランの膨張を停止
し、収縮を始める。第1の切替弁24を動作させて、レ
ギュレータ38に貯留する二酸化炭素水を所定の圧力及
び流量で流体流通孔20に供給する。ウェーハ保持プレ
ート18とウェーハ12との間で複数の流体流通孔20
から二酸化炭素水を緩徐に充填する。これにより、ウェ
ーハ12はウェーハ保持プレート18上で浮上する。セ
ンタリング装置が作動して、位置決め治具が浮上状態に
あるウェーハ12を研磨ヘッド16に対して位置決めす
る。第1の切替弁24を動作させ、流体流通孔20を流
体排出機構28に連通させ、ウェーハ保持プレート18
とウェーハ12との間の二酸化炭素水を排出する。ウェ
ーハ12をその微細素子形成面において再度、ウェーハ
保持プレート18で吸着した後、位置決め治具が拡開す
る。
【0026】最後に、ハンドリングロボットが、ウェー
ハ保持プレート18上のウェーハ12を搬出する。この
とき、第1の切替弁24及び第2の切替弁26を動作さ
せ、流体流通孔20を純水供給ユニット32に連通す
る。研磨工程を終えたウェーハ12は、研磨液が付着し
ている。純水を利用してウェーハ12をウェーハ保持プ
レート18上に浮上させても、静電破壊が生じにくい。
もっとも、純水を代わりに、二酸化炭素水を利用してウ
ェーハ12を浮上させてもよい。
ハ保持プレート18上のウェーハ12を搬出する。この
とき、第1の切替弁24及び第2の切替弁26を動作さ
せ、流体流通孔20を純水供給ユニット32に連通す
る。研磨工程を終えたウェーハ12は、研磨液が付着し
ている。純水を利用してウェーハ12をウェーハ保持プ
レート18上に浮上させても、静電破壊が生じにくい。
もっとも、純水を代わりに、二酸化炭素水を利用してウ
ェーハ12を浮上させてもよい。
【0027】
【発明の効果】本発明は、以上詳述したように、ホルダ
上でウェーハを吸着解放する際、液体としての純水に二
酸化炭素を溶解させる等により、純水より比抵抗が小さ
い液体を低圧力且つ単位面積当り低流量でウェーハに供
給するので、ウェーハの微細な素子を静電破壊すること
なく、ホルダによってウェーハを保持することができ
る。
上でウェーハを吸着解放する際、液体としての純水に二
酸化炭素を溶解させる等により、純水より比抵抗が小さ
い液体を低圧力且つ単位面積当り低流量でウェーハに供
給するので、ウェーハの微細な素子を静電破壊すること
なく、ホルダによってウェーハを保持することができ
る。
【図1】 本発明によるウェーハ用ホルダの一実施形態
を示す概略図。
を示す概略図。
【図2】 ホルダのウェーハ保持プレートの斜視図。
【図3】 ホルダのノズルの拡大斜視図。
10 ホルダ
12 ウェーハ
14 位置決め治具
16 研磨ヘッド
18 ウェーハ保持プレート
20,20‘ 流体流通孔
21 ノズル
22 導管
24,26,34 切替弁
28 流体排出機構
30 流体供給機構
32 純水供給ユニット
36 混合ユニット
38 レギュレータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 渡部 泰則
山形県山形市北町四丁目12番12号 山形日
本電気株式会社内
(72)発明者 森田 朋岳
山形県山形市北町四丁目12番12号 山形日
本電気株式会社内
(72)発明者 石黒 芳朗
山形県山形市北町四丁目12番12号 山形日
本電気株式会社内
Fターム(参考) 3C016 DA01
3C033 BB03 BB10 HH27 HH28 HH30
5F031 CA02 FA01 FA07 FA12 FA15
HA13 HA14 HA32 HA34 HA48
HA57 HA58 HA59 HA60 KA02
KA11 MA22 PA21 PA24
Claims (10)
- 【請求項1】 微細素子が形成されたウェーハを吸着及
び解放するホルダにおいて、 前記ホルダのウェーハ保持プレートが表面に少なくとも
1つの流体流通孔を備えており、前記流体流通孔がウェ
ーハを吸着する流体排出機構と吸着状態のウェーハを解
放する流体供給機構と選択的に連通しており、 前記流体供給機構が、水より比抵抗が小さい液体を生成
する混合ユニットと、該混合ユニットの下流側で前記流
体流通孔への圧力及び流量を調節するレギュレータを備
えていることを特徴とする、ウェーハ用ホルダ。 - 【請求項2】 前記混合ユニットが、0.5MΩcm以
下の比抵抗の液体を生成する、請求項1記載のウェーハ
用ホルダ。 - 【請求項3】 前記混合ユニットが、純水と二酸化炭素
から水より比抵抗が小さい液体を生成する、請求項1又
は2記載のウェーハ用ホルダ。 - 【請求項4】 前記混合ユニットが、純水とアンモニア
から水より比抵抗が小さい液体を生成する、請求項1又
は2記載のウェーハ用ホルダ。 - 【請求項5】 前記ホルダが表面に複数の流体流通孔を
備えている、請求項1又は2記載のウェーハ用ホルダ。 - 【請求項6】 前記流体流通孔が、摺り鉢状の開口を備
えている、請求項5記載のウェーハ用ホルダ。 - 【請求項7】 前記ホルダが表面に複数のノズルを備
え、前記ノズルが複数の流体流通孔を備えている、請求
項1又は2記載のウェーハ用ホルダ。 - 【請求項8】 純水供給ユニット及び該純水供給ユニッ
トの下流側で純水の圧力及び流量を調節する第2のレギ
ュレータを備えており、混合ユニットからの液体と純水
供給ユニットからの純水を選択的に供給する、請求項1
記載のウェーハ用ホルダ。 - 【請求項9】 ホルダ表面のウェーハ保持プレートの流
体流通孔から流体を排出及び供給して、前記ウェーハ保
持プレートにウェーハを吸着し、且つ、前記ウェーハ保
持プレートからウェーハを解放する方法であって、 前記ウェーハ保持プレートにウェーハが載置された後、
流体流通孔から空気を排出して前記ウェーハを前記ウェ
ーハ保持プレートに吸着し、 前記ウェーハ保持プレートの流体流通孔に水より比抵抗
が小さい液体を供給して前記ウェーハを前記ホルダから
解放することを特徴とする、 ウェーハの吸着解放方法。 - 【請求項10】 ホルダ表面のウェーハ保持プレートの
流体流通孔から流体を排出及び供給して、前記ウェーハ
保持プレートにウェーハを吸着し、前記ウェーハ保持プ
レートからウェーハを解放し、前記ウェーハ保持プレー
ト上方のウェーハ研磨ヘッドを洗浄する方法であって、 前記ウェーハ保持プレートにウェーハが載置された後、
流体流通孔から空気を排出して前記ウェーハを前記ウェ
ーハ保持プレートに吸着し、 前記ウェーハ保持プレートの流体流通孔に水より比抵抗
が小さい液体を比較的低圧で供給して前記ウェーハを前
記ウェーハ保持プレートから解放し、 前記ウェーハが搬出された後、流体流通孔から純水を比
較的高圧で供給して前記ウェーハ研磨ヘッドを洗浄する
ことを特徴とする、 ウェーハの吸着解放方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001262271A JP2003077993A (ja) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | ウェーハ用ホルダ、及び、ウェーハの吸着解放方法 |
TW091119657A TW556305B (en) | 2001-08-30 | 2002-08-29 | Wafer holder protecting wafer against electrostatic breakdown |
US10/232,451 US20030045218A1 (en) | 2001-08-30 | 2002-08-30 | Wafer holder protecting wafer against electrostatic breakdown |
CN02132131A CN1404124A (zh) | 2001-08-30 | 2002-08-30 | 保护晶片防备静电击穿的晶片支架 |
KR1020020052031A KR20030019254A (ko) | 2001-08-30 | 2002-08-30 | 정전파괴로부터 웨이퍼를 보호하는 웨이퍼홀더 |
GB0220191A GB2383468A (en) | 2001-08-30 | 2002-08-30 | Wafer holder protecting wafer against electrostatic breakdown |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001262271A JP2003077993A (ja) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | ウェーハ用ホルダ、及び、ウェーハの吸着解放方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003077993A true JP2003077993A (ja) | 2003-03-14 |
Family
ID=19089190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001262271A Pending JP2003077993A (ja) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | ウェーハ用ホルダ、及び、ウェーハの吸着解放方法 |
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US20030045218A1 (ja) |
JP (1) | JP2003077993A (ja) |
KR (1) | KR20030019254A (ja) |
CN (1) | CN1404124A (ja) |
GB (1) | GB2383468A (ja) |
TW (1) | TW556305B (ja) |
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CN102486989B (zh) * | 2010-12-01 | 2013-10-23 | 天威新能源控股有限公司 | 一种硅片脱胶清洗方法及其装载板 |
TWI546878B (zh) | 2012-12-28 | 2016-08-21 | 斯克林集團公司 | 基板處理裝置及基板處理方法 |
CN104409389B (zh) * | 2014-11-07 | 2017-10-27 | 合肥京东方光电科技有限公司 | 一种机台 |
US20220390850A1 (en) * | 2019-11-14 | 2022-12-08 | Asml Netherlands B.V. | Substrate support, lithographic apparatus, method for manipulating charge distribution and method for preparing a substrate |
Family Cites Families (14)
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