JP3676520B2

JP3676520B2 - Substrate mounting table

Info

Publication number: JP3676520B2
Application number: JP29089896A
Authority: JP
Inventors: 達文楠田; 郁祥中谷
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1996-10-31
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2016-10-31
Also published as: JPH10135317A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、液晶用ガラス基板等の基板を載置するための試料台と、この試料台を載置するための基台とを備える基板載置台に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程においては、シリコンウエハ表面の酸化膜であるＳｉＯ2膜に侵入した可動イオン（主に可動Ｎａイオン）によりトランジスタの特性が大きく影響を受けることから、シリコンウエハのＣ−Ｖ特性を用いてＳｉＯ2膜中の可動イオンの個数を推定する酸化膜評価が行われている。この場合、シリコンウエハは基板載置台に載置され、真空源から供給される負圧により基板載置台に吸着保持された状態で静電容量等の電気特性の測定が行われる。
【０００３】
上記基板載置台は、真空源に接続されて負圧が供給される金属から構成されたベースステージ（基台）と、このベースステージ上に載置され、真空源からの負圧により吸着保持されると共に、シリコンウエハと同材質であるシリコンから構成されたサンプルステージ（試料台）とから構成されており、シリコンウエハはこのサンプルステージ上に上記真空源からの負圧により吸着保持されるようになっている。
【０００４】
このように、サンプルステージを吸着によりベースステージ上に保持するのは、サンプルステージの洗浄時等にサンプルステージをベースステージから容易に取り外せるようにするためである。また、シリコンから構成されたサンプルステージを設けているのは、金属から構成されたベースステージ上に直接、シリコンウエハを載置すると、シリコンウエハが金属により汚染されるためである。
【０００５】
上記のように構成された基板載置台に載置されて電気特性が測定された後のシリコンウエハは、ベースステージへの負圧の供給が停止されて吸着が解除された後にアーム等で把持されて持ち上げられ、基板載置台から取り外されて次の工程に移動される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来の基板載置台では、電気特性が測定された後のシリコンウエハをアーム等で把持して持ち上げ、基板載置台から次の工程に移動させるとき、シリコンウエハを急に持ち上げると、ベースステージへの負圧の供給が停止されてサンプルステージの吸着が解除されているため、シリコンウエハを持ち上げる際にシリコンウエハとサンプルステージとの間に生じる僅かな負圧によりサンプルステージがベースステージ上から浮き上がって所定位置からずれる虞があることから、ゆっくりと持ち上げなければならないという問題があった。
【０００７】
このような問題は、サンプルステージをベースステージに機械的に固定したり、サンプルステージをシリコンウエハとは別の真空ラインで吸着保持するようにしたりして、シリコンウエハを持ち上げるときにサンプルステージがベースステージ上に固着されているようにすれば解決することができる。
【０００８】
しかし、サンプルステージをベースステージに機械的に固定する場合には、サンプルステージに対して複雑な加工を施す必要が生じたり、コストアップの要因となったりするだけでなく、サンプルステージの洗浄時等にベースステージから容易に取り外せるという利点が損なわれることになる。また、サンプルステージを別の真空ラインで吸着保持する場合には、基板載置台を回転させる構造のときには構成がきわめて複雑になって大幅なコストアップの要因になる。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、サンプルステージ等の試料台をベースステージ等の基台から容易に取り外すことができると共に、半導体ウエハ等の基板を持ち上げるときに試料台が基台から浮き上がることのない基板載置台を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板を載置するための試料台と、この試料台を載置するための基台と、を備える基板載置台であって、前記試料台は、基板を負圧により吸着するために、上下面にわたって貫通する第１連通路を備え、前記基台は、真空源と連通する第２連通路と、前記第２連通路と連通すると共に、上面であって前記第１連通路と対向する位置に形成され、前記真空源から負圧が供給される主吸着室と、前記試料台を吸着するために、上面であって前記主吸着室と異なる位置に形成され、前記主吸着室を介して前記真空源から負圧が供給される副吸着室と、前記主吸着室と前記副吸着室との間を連通するもので、前記主吸着室に供給された負圧を前記副吸着室に供給すると共に、前記主吸着室への負圧の供給が停止された後の前記副吸着室の外部気圧への復帰を前記主吸着室の外部気圧への復帰に比べて遅延させる第３連通路と、を備えたことを特徴とするものである（請求項１）。
【００１１】
上記構成によれば、基台に形成された主吸着室に真空源の負圧が第２連通路を通して供給されると、主吸着室の負圧により、基台に載置されている試料台が基台に吸着されると共に、第１連通路を介して供給される負圧により、試料台に載置されている基板が試料台に吸着される。また、主吸着室に負圧が供給されると、第３連通路を通して副吸着室も主吸着室と同じ負圧状態になり、この副吸着室の負圧により試料台を基台上に吸着する。
【００１２】
一方、主吸着室への負圧の供給が停止されると、主吸着室が大気圧等の外部気圧に戻ることにより主吸着室による試料台の基台への吸着が解除されると共に、試料台上の基板の吸着が解除される。また、主吸着室への負圧の供給が停止されても副吸着室は直ぐには外部気圧に戻らず、負圧の供給が停止された後も一定時間は試料台を基台上に吸着する。
【００１３】
また、本発明は、請求項１に記載の基板載置台であって、前記第３連通路は、その断面が気体の通過を抑制する微小形状を有するものである（請求項２）。
【００１４】
上記構成によれば、基台に形成された主吸着室に真空源から負圧が供給されると、その真空源の負圧が第３連通路を介して副吸着室に供給され、副吸着室が徐々に主吸着室と同じ負圧状態にされる。また、主吸着室への負圧の供給が停止されると、主吸着室は短時間で外部気圧に戻るが、副吸着室は第３連通路の断面が有する微小形状により徐々に外部気圧に戻り、副吸着室は真空源からの負圧の供給が停止された後も一定時間は試料台を基台上に吸着する。
【００１５】
また、本発明は、請求項１または２に記載の基板載置台であって、前記第３連通路は、前記基台の上面に形成されている溝であるものである（請求項３）。
【００１６】
上記構成によれば、基台に形成された主吸着室に真空源から負圧が供給されると、その真空源の負圧が基台の上面の溝を介して副吸着室に供給され、副吸着室が徐々に主吸着室と同じ負圧状態にされる。また、主吸着室への負圧の供給が停止されると、主吸着室は短時間で外部気圧に戻るが、副吸着室は溝を介して徐々に外部気圧に戻り、副吸着室は真空源からの負圧の供給が停止された後も一定時間は試料台を基台上に吸着する。
【００１７】
また、本発明は、請求項１または２に記載の基板載置台であって、前記第３連通路は、前記基台に穿孔された貫通孔であるものである（請求項４）。
【００１８】
上記構成によれば、基台に形成された主吸着室に真空源から負圧が供給されると、その真空源の負圧が基台の貫通孔を介して副吸着室に供給され、副吸着室が徐々に主吸着室と同じ負圧状態にされる。また、主吸着室への負圧の供給が停止されると、主吸着室は短時間で外部気圧に戻るが、副吸着室は貫通孔を介して徐々に外部気圧に戻り、副吸着室は真空源からの負圧の供給が停止された後も一定時間は試料台を基台上に吸着する。
【００１９】
また、本発明は、請求項１に記載の基板載置台であって、前記第３連通路は、前記基台に穿孔された貫通孔に前記副吸着室から前記主吸着室へ向けてのみ気体を通過させる逆止弁を備えて構成されたものである（請求項５）。
【００２０】
上記構成によれば、基台に形成された主吸着室に真空源から負圧が供給されると、その負圧が逆止弁を備えた第３連通路を介して副吸着室に供給され、略同時に副吸着室も主吸着室と同じ負圧状態となる。また、主吸着室への負圧の供給が停止されると、主吸着室は短時間で外部気圧に戻るが、逆止弁が作用して副吸着室は直ぐには外部気圧に戻らず、副吸着室は真空源からの負圧の供給が停止された後も一定時間は試料台を基台上に吸着する。
【００２１】
また、本発明は、請求項５に記載の基板載置台であって、前記第３連通路は、少なくとも一部に小径部を備えており、前記逆止弁は、前記小径部に対して前記主吸着室側の前記第３連通路内に嵌挿された球体を備えたものである（請求項６）。
【００２２】
上記構成によれば、基台に形成された主吸着室に真空源から負圧が供給されると、その負圧により球体が第３連通路内において主吸着室側に移動して第３連通路が開放状態となり、主吸着室に供給された負圧が第３連通路を介して副吸着室に供給される。また、主吸着室への負圧の供給が停止されると、主吸着室は短時間で外部気圧に戻るが、副吸着室は、主吸着室側に移動していた球体が小径部側に戻って第３連通路が閉塞状態となる結果、直ぐには外部気圧に戻らず、副吸着室は真空源からの負圧の供給が停止された後も一定時間は試料台を基台上に吸着する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る基板載置台が適用された半導体ウエハの電気特性測定装置の概略構成を示す図である。この図に示す半導体ウエハの電気特性測定装置は、酸化膜の形成されたシリコンウエハのＣ−Ｖ特性等の電気特性を非接触状態で測定するもので、シリコンウエハ１０を収納する測定部２０と、光量測定器２２と、インピーダンスメータ２４と、位置制御装置２６と、真空源２８と、全体の動作を制御するホストコントローラ２９とを備えている。
【００２４】
測定部２０は、シリコンウエハ１０を真空源からの負圧により吸着する本発明に係る基板載置台３０と、この基板載置台３０を回転可能に支持する支持台３２と、基板載置台３０を中心軸の回りに回転させる載置台回転装置３４と、支持台３２をＸ軸方向（図中の左右方向）に移動させる支持台移動装置３６と、基板載置台３０に真空源２８の負圧を供給する配管３８と、シリコンウエハ１０と対向する位置に配設されたセンサヘッド４０と、センサヘッド４０を固定する支持筒４２と、支持筒４２を上下方向に移動させてセンサヘッド４０をシリコンウエハ１０に近接させるセンサ位置調節手段４４とを備えている。
【００２５】
基板載置台３０は、配管３８を介して真空源２８に接続されるベースステージ（基台）３１０と、このベースステージ３１０上に配設されると共に、上面にシリコンウエハ１０が載置されるサンプルステージ（試料台）３３０とから構成されている。なお、この基板載置台３０の詳細な構成については後述する。
【００２６】
載置台回転装置３４は、駆動モータ３４１と、この駆動モータ３４１の回転を支持台３２に回転可能に支持された基板載置部３０の後述する回転支持部３１２に伝達する伝達機構３４２とから構成され、駆動モータ３４１が回転することにより基板載置台３０がその中心軸の回りに回転可能となっている。なお、駆動モータ３４１は、支持台３２に延設された図略の支柱に取り付けられ、支持台３２と一緒に移動可能になっている。
【００２７】
支持台駆動装置３６は、水平方向に配設されたボールねじ３６１と、ボールねじ３６１を回転駆動する駆動モータ３６２とから構成されると共に、支持台３２がボールねじ３４１に連結されており、ボールねじ３４１が回転することにより支持台３２がＸ軸方向に移動可能となっている。
【００２８】
配管３８は、支持台３２と一緒にＸ軸方向に移動できるように少なくとも基板載置台３０側がフレキシブルな構成とされている。また、配管３８には、外部と連通して基板載置台３０に供給されている負圧を大気圧等の外部気圧に戻すための電磁バルブ３８１が配設されている。
【００２９】
センサヘッド４０は、レーザ光導入用の直角プリズム４０１と、この直角プリズム４０１の底面に接着されると共に、光学ガラスで形成された底面４０２ａと斜面４０２ｂとを有するセンサ本体４０２とから構成されている。このセンサ本体４０２は、図示は省略しているが、その底面４０２ａの中央部に配設されたリング状の電気特性測定用電極、この電気特性測定用電極の外周に配設された３個の平行度調整用電極等を備えている。
【００３０】
支持筒４２は、その下部にセンサヘッド４０を支持すると共に、その周面にレーザ発信器４６と、受光センサ４８とを備えている。この構成において、レーザ発信器４６から発射されたレーザ光は直角プリズム４０１を通ってセンサ本体４０２に導入され、センサ本体４０２の底面４０２ａで反射された後に受光センサ４８で受光されるようになっている。この受光センサ４８で受光されたレーザ光は、光量測定器２２によりその光量が測定され、この光量に基づいてセンサ本体４０２とシリコンウエハ１０表面の酸化膜との間隔（以下、ギャップ寸法と呼ぶ。）が測定されるようになっている。
【００３１】
センサ位置調節手段４４は、フランジ５０の上部に配設されたステッピングモータ５２と、フランジ５０と支持筒４２との間に配設された３個の圧電アクチュエータ５４，５６，５８とから構成され、位置制御装置２６によりその駆動が制御されるようになっている。すなわち、センサヘッド４０は、センサ本体４０２の底面４０２ａで反射されたレーザ光の光量を光量測定器２２により測定しつつステッピングモータ５２が駆動されてシリコンウエハ１０表面の酸化膜とのギャップ寸法が所定の値になる位置に移動される。
【００３２】
また、センサヘッド４０は、ステッピングモータ５２による位置調節が終了した後に、上記のようにレーザ光の光量を光量測定器２２により測定しつつ圧電アクチュエータ５４，５６，５８が駆動されて上記ギャップ寸法が微調整される。そして、センサ本体４０２の３個の平行度調整用電極とシリコンウエハ１０裏面（基板載置台３０側）との間の各静電容量がインピーダンスメータ２４によって測定され、各静電容量が略同一の値になるように各圧電アクチュエータ５４，５６，５８が駆動されてシリコンウエハ１０に対する傾きが微調整されるようになっている。
【００３３】
上記のように構成された基板の電気特性測定装置では、例えば、シリコンウエハ１０の表裏間にバイアス電圧をかけた状態でセンサ本体４０２の電気特性測定用電極とシリコンウエハ１０裏面との間の静電容量をインピーダンスメータ２４で測定することにより、シリコンウエハ１０のＣ−Ｖ特性を求めることができる。すなわち、インピーダンスメータ２４で測定された静電容量は、電気特性測定用電極とシリコンウエハ１０表面の酸化膜とのギャップの静電容量Ｃｇと、酸化膜の静電容量Ｃｉと、シリコンウエハ１０の静電容量Ｃｓとの直列合成容量Ｃｔである。一方、シリコンウエハ１０のＣ−Ｖ特性は、酸化膜の静電容量Ｃｉと、シリコンウエハ１０の静電容量Ｃｓとの直列合成容量Ｃｔａの電圧依存性を表すものである。
【００３４】
従って、上記のようにシリコンウエハ１０にバイアス電圧をかけた状態で合成容量Ｃｔを測定し、その値から電気特性測定用電極とシリコンウエハ１０の酸化膜とのギャップの静電容量Ｃｇを減算して合成容量Ｃｔａを得、それによりシリコンウエハ１０のＣ−Ｖ特性を得ることができる。なお、静電容量Ｃｇは次のようにして得られる。すなわち、電気特性測定用電極とシリコンウエハ１０の酸化膜とのギャップ寸法がレーザ発信器４６から発射されたレーザ光のセンサ本体４０２の底面４０２ａで反射された光量を測定することにより得られるので、このギャップ寸法、電気特性測定用電極の面積及び空気の誘電率から静電容量Ｃｇを計算により得ることができる。
【００３５】
図２乃至図４は、基板載置台３０の構成を示す図で、図２は基板載置台３０の縦断面図、図３はベースステージ３１０の平面図、図４はサンプルステージ３３０の平面図である。これらの図において、ベースステージ３１０は、金属材料で構成されると共に、上部に位置する円板状のステージ本体３１１と、下部に位置し、ステージ本体３１１の中心部から下方に突出する円柱状の回転支持部３１２とから構成されている。
【００３６】
ステージ本体３１１の上部には、その中央部に上面に開口する主吸着室３１３が形成され、この主吸着室３１３の周囲に上面に開口する複数（図示では４個）の副吸着室３１４が両者を区画する隔壁３１５を介して形成されている。この主吸着室３１３は、ベースステージ３１０上に載置されるサンプルステージ３３０をベースステージ３１０上に吸着すると共に、サンプルステージ３３０上に載置されるシリコンウエハ１０をサンプルステージ３３０上に吸着するためのものであり、副吸着室３１４は、ベースステージ３１０上に載置されるサンプルステージ３３０を主吸着室３１０と共にベースステージ３１０上に吸着するためのものである。
【００３７】
また、ステージ本体３１１と回転支持部３１２の中心部には、真空源２８から主吸着室３１３に負圧を供給する貫通孔からなる連通路３１６が形成されると共に、各隔壁３１５の上面には、各副吸着室３１４に真空源２８からの負圧を主吸着室３１３を介して供給する溝からなる連通路３１７が形成されている。連通路３１６は、主吸着室３１３に負圧を供給するときには短時間で負圧が供給でき、主吸着室３１３を大気圧等の外部気圧に戻すときには短時間で外部気圧に戻せるような大きな断面積（例えば、１２．６ｍｍ^２程度）を有するものである。一方、連通路３１７は、気体の通過を抑制して負圧の供給が停止された後の副吸着室３１４の外部気圧への復帰を主吸着室３１３の外部気圧への復帰に比べて遅延させることにより、負圧の供給が停止されて主吸着室３１３が外部気圧に戻った後も一定時間だけは副吸着室３１４を負圧状態に維持できるような微小な断面積（例えば、０．１０ｍｍ^２程度）を有するものである。
【００３８】
また、ステージ本体３１１の主吸着室３１３内には、ベースステージ３１０上に載置されるサンプルステージ３３０を位置決めする複数（図示では２個）のピン体３１８が立直状に配設されている。このピン体３１８は、一端がステージ本体３１１に埋め込まれ、他端が主吸着室３１３の開口面よりも上方に突出するようになっている。
【００３９】
サンプルステージ３３０は、シリコンウエハ１０と同材質のシリコンで円板状に構成されると共に、ベースステージ３１０上に主吸着室３１３と各副吸着室３１４とを覆うようにして載置されるもので、主吸着室３１３と対向する位置に上下面を貫通する貫通孔からなる複数の連通路３３１がリング状に配列されて形成されている。これらの連通路３３１は、サンプルステージ３３０の上面に主吸着室３１３から負圧を供給し、サンプルステージ３３０上に載置されるシリコンウエハ１０をサンプルステージ３３０上に吸着するためのものである。
【００４０】
また、サンプルステージ３３０の上面には、中心部から周端部にかけて放射状に伸びると共に、連通路３３１と交差する位置に形成された複数の直線溝３３２と、周端部に形成されると共に、各直線溝３３２の端縁と接続された第１のリング溝３３３と、この第１のリング溝３３３と各連通路３３１との間に形成されると共に、各直線溝３３２と交差する第２のリング溝３３４とが配設されている。このように、サンプルステージ３３０の上面に複数の直線溝３３２と第１及び第２のリング溝３３３，３３４とを形成することにより、主吸着室３１３に供給された負圧が連通路３３１及び各溝３３２，３３３，３３４を介してサンプルステージ３３０上に載置されるシリコンウエハ１０に均一に供給されることになり、シリコンウエハ１０の水平度が正確に維持されることになる。
【００４１】
また、サンプルステージ３３０の下面には、ベースステージ３１０の主吸着室３１３内に配設されたピン体３１８と対向する位置にピン体３１８の他端と嵌合する嵌合溝３３５が形成されている。これにより、サンプルステージ３３０をベースステージ３１０上に載置するときには、嵌合溝３３５をピン体３１８の他端に嵌合するようにすることにより、ベースステージ３１０とサンプルステージ３３０とを相互に位置決めすることができるようになる。
【００４２】
上記のように構成された図２乃至図４に示す基板載置台３０では、アーム等により把持されたシリコンウエハ１０がサンプルステージ３３０上に載置されると、ホストコントローラ２９の制御により配管３８の電磁弁３８１が閉じられると共に、真空源２８が作動して配管３８及び連通路３１６を介してベースステージ３１０の主吸着室３１３に負圧が供給される。これにより、図５に示すように、主吸着室３１３内は短い時間ｔ_１で真空源２８と同じ負圧にまで減圧されてサンプルステージ３３０がベースステージ３１０上に吸着されると共に、シリコンウエハ１０がサンプルステージ３３０上に吸着される。
【００４３】
一方、副吸着室３１４は、図５に示すように、主吸着室３１３が減圧されることにより断面積の小さな連通路３１７を介して徐々に減圧され、時間ｔ_１よりも遅い時間ｔ_２後に主吸着室３１３と同じ負圧状態となり、主吸着室３１３と一緒にサンプルステージ３３０をベースステージ３１０上に吸着する。
【００４４】
そして、基板載置台３０に吸着保持された状態でシリコンウエハ１０の電気特性の測定が終了すると、ホストコントローラ２９の制御により配管３８の電磁弁３８１が開放されると共に、真空源２８の作動が停止される。これにより、図５に示すように、主吸着室３１３内は短い時間ｔ_３で外部気圧に戻り、主吸着室３１３によるサンプルステージ３３０の吸着が解除されると共に、シリコンウエハ１０の吸着が解除される。
【００４５】
一方、各副吸着室３１４は、図５に示すように、主吸着室３１３が外部気圧に戻ることによって断面積の小さな第２の連通路３１７を介して徐々に外部気圧に戻り、時間ｔ_３よりも遅い時間ｔ_４後に主吸着室３１３と同じ外部気圧となる。従って、電磁弁３８１が開放され、真空源２８が停止されて時間ｔ_３が経過した後、時間ｔ_４に達するまでのできるだけ早い時間内にシリコンウエハ１０をアーム等により把持してサンプルステージ３３０上から取り外すようにすると、その取外し時にサンプルステージ３３０がベースステージ３１０から浮き上がって所定位置からずれるようなことがなくなる。
【００４６】
なお、上記の図２乃至図４に示す構成の基板載置台３０では、ベースステージ３１０の連通路３１７は、隔壁３１５の上面に形成した溝により構成されているが、隔壁３１５に主吸着室３１３と副吸着室３１４とを連通するように形成された貫通孔によって構成することもできる。また、連通路３１７を隔壁３１５の上面に形成した溝により構成する場合、その溝を蛇行状に形成する等して経路が長くなるようにすると、副吸着室３１４の外部気圧に戻る時間をより遅延させることができる。また、連通路３１７を隔壁３１５に形成した貫通孔により構成する場合、その貫通孔を斜めに形成する等して経路が長くなるようにすると、副吸着室３１４の外部気圧に戻る時間をより遅延させることができる。また、主吸着室３１３及び副吸着室３１４の位置や個数等については図示のものに限定されるものではない。
【００４７】
図６乃至図８は、ベースステージ３１０´及びサンプルステージ３３０´からなる基板載置台３０の別の構成を示す図である。図６は基板載置台３０の縦断面図、図７はベースステージ３１０´の平面図、図８はサンプルステージ３３０´の平面図である。これらの図において、ベースステージ３１０´は、金属材料で構成されると共に、上部に位置する円板状のステージ本体３１１´と、下部に位置し、ステージ本体３１１´の中心部から下方に突出する円柱状の回転支持部３１２´とから構成されている。
【００４８】
ステージ本体３１１´の上部には、上面に開口すると共に、周端部に配設されたリング状吸着室３１３´ａと、このリング状吸着室３１３´ａと連通された中心部を通る直線状吸着室３１３´ｂとからなる主吸着室３１３´が形成されている。この主吸着室３１３´のリング状吸着室３１３´ａは、等間隔で配列された複数（図示では８個）の円形の大径部３１３´ｃと、各大径部３１３´ｃを連通させる弧状の連通部３１３´ｄとから構成されている。なお、直線状吸着室３１３´ｂは、リング状吸着室３１３´ａの任意の１個の大径部３１３´ｃと連通されている。
【００４９】
また、ステージ本体３１１´の上部には、上面に開口すると共に、主吸着室３１３´のリング状吸着室３１３´ａの内側であって直線状吸着室３１３´ｂを取り囲む位置に略Ｕ字状の副吸着室３１４´が両者を区画する隔壁３１５´を介して形成されている。この主吸着室３１３´は、ベースステージ３１０´上に載置されるサンプルステージ３３０´をベースステージ３１０´上に吸着すると共に、サンプルステージ３３０´上に載置されるシリコンウエハ１０をサンプルステージ３３０´上に吸着するためのものであり、副吸着室３１４´は、ベースステージ３１０´上に載置されるサンプルステージ３３０´を主吸着室３１３´と共にベースステージ３１０´上に吸着するためのものである。
【００５０】
また、ステージ本体３１１´と回転支持部３１２´の中心部には、真空源２８から主吸着室３１３´に負圧を供給する貫通孔からなる連通路３１６´が形成されると共に、隔壁３１５´とその近傍には、副吸着室３１４´に真空源２８からの負圧を主吸着室３１３´を介して供給する連通路３１７´が形成されている。この連通路３１７´は、隔壁３１５´に沿って上下方向に形成された縦通路３１７´ａと隔壁３１５´を横切って形成された横通路３１７´ｂとから構成されている。縦通路３１７´ａは、その上部に筒状の大径部３１７´ｃ（断面円形だけでなく断面角形等も含む。）と下部に小径部３１７´ｄを有している。そして、この大径部３１７´ｃ内には、ゴム等の弾性材料等からなるＯ形状のリング体３２１が配設され、このリング体３２１上に金属材料等からなる球体３２２が上下動可能に配設されている。この大径部３１７´ｃ内に配設されたリング体３２１と球体３２２とは、副吸着室３１４´側から主吸着室３１３´側にのみ気体を通過させる逆止弁（チャック弁）３２３を構成している。
【００５１】
上記連通路３１６´は、図２及び図３に示す構成と同様に、主吸着室３１３´に負圧を供給するときには短時間で負圧が供給でき、主吸着室３１３´を大気圧等の外部気圧に戻すときには短時間で外部気圧に戻せるような大きな断面積（例えば、１２．６ｍｍ^２程度）を有している。また、連通路３１７´は、逆止弁３２３を有しているために図２及び図３に示す場合のような微小な断面積にする必要がないことから、小さな断面積の箇所でも連通路３１６´と略同じ断面積を有している。また、図示は省略しているが、図２及び図３に示す場合と同様に、ステージ本体３１１´の主吸着室３１３´を構成する所定の大径部３１３´ｃ内には、ベースステージ３１０´上に載置されるサンプルステージ３３０´を位置決めするピン体が立直状に配設されている。
【００５２】
サンプルステージ３３０´は、シリコンウエハ１０と同材質のシリコンで円板状に構成されると共に、ベースステージ３１０´上に主吸着室３１３´と副吸着室３１４´とを覆うようにして載置されるもので、主吸着室３１３´の各大径部３１３´ｃと対向する位置に上下面を貫通する貫通孔からなる複数（図示では８個）の連通路３３１´が形成されている。これらの連通路３３１´は、サンプルステージ３３０´の上面に主吸着室３１３´から負圧を供給し、サンプルステージ３３０´上に載置されるシリコンウエハ１０をサンプルステージ３３０´上に吸着するためのものである。
【００５３】
また、サンプルステージ３３０´の上面には、中心部から周端部にかけて放射状に伸びると共に、連通路３３１´と交差する位置に形成された複数の直線溝３３２´と、周端部に形成されると共に、各直線溝３３２´の端縁と連通された第１のリング溝３３３´と、連通路３３１´よりも中心部寄りの位置に形成されると共に、各直線溝３３２´と交差する第２のリング溝３３４´とが配設されている。このように、サンプルステージ３３０´の上面に複数の直線溝３３２´と第１及び第２のリング溝３３３´，３３４´とを形成することにより、主吸着室３１３´に供給された負圧が連通路３３１´と各溝３３２´，３３３´，３３４´とを介してサンプルステージ３３０´上に載置されるシリコンウエハ１０に均一に供給されることになり、シリコンウエハ１０の水平度が正確に維持されることになる。
【００５４】
また、サンプルステージ３３０´の下面には、図示は省略するが、ステージ３１０´の主吸着室３１３´を構成する大径部３１３´ｃ内に配設されたピン体と対向する位置にそのピン体と嵌合する嵌合溝が形成されている。これにより、サンプルステージ３３０´をベースステージ３１０´上に載置するときには、嵌合溝をピン体に嵌合することにより、ベースステージ３１０´とサンプルステージ３３０´とを相互に位置決めすることができるようになる。
【００５５】
上記のように構成された図６乃至図８に示す基板載置台３０では、アーム等により把持されたシリコンウエハ１０がサンプルステージ３３０´上に載置されると、ホストコントローラ２９の制御により配管３８の電磁弁３８１が閉じられると共に、真空源２８が作動して配管３８及び連通路３１６´を介してベースステージ３１０´の主吸着室３１３´に負圧が供給される。これにより、図９に示すように、主吸着室３１３´内は短い時間ｔ_１で真空源２８と同じ負圧にまで減圧される。
【００５６】
一方、副吸着室３１４´内も、主吸着室３１３´に負圧が供給されるのと略同時に逆止弁３２３の球体３２２が大径部３１７´ｃ内において負圧により主吸着室３１３´側に吸引されてリング体３２１から浮き上がることにより連通路３１７´が開放される結果、図９に示すように、主吸着室３１３´内と略同じ短い時間ｔ_２で真空源２８と同じ負圧にまで減圧される。このため、サンプルステージ３３０´が主吸着室３１３´の負圧と副吸着室３１４´の負圧とにより略同時にベースステージ３１０´上に吸着されると共に、シリコンウエハ１０が主吸着室３１３´の負圧によりサンプルステージ３３０´上に吸着される。
【００５７】
そして、基板載置台３０に吸着保持された状態でシリコンウエハ１０の電気特性の測定が終了すると、ホストコントローラ２９の制御により配管３８の電磁弁３８１が開放されると共に、真空源２８の作動が停止される。これにより、図９に示すように、主吸着室３１３´内は短い時間ｔ_３で外部気圧に戻り、主吸着室３１３´によるサンプルステージ３３０´の吸着が解除されると共に、シリコンウエハ１０の吸着が解除される。
【００５８】
一方、副吸着室３１４´内は、主吸着室３１３´内が外部気圧に戻ることによって逆止弁３２３の球体３２２がリング体３２１上に落下し、連通路３１７´が遮断される結果、主吸着室３１３´が外部気圧に戻っても直ぐには外部気圧には戻らず、図９に示すように、リング体３２１と球体３２２との間やベースステージ３１０´とサンプルステージ３３０´との間等に不可避的に形成される隙間を介して徐々に外部気圧に戻り、所定の時間ｔ_４後に主吸着室３１３´と同じ外部気圧となる。従って、電磁弁３８１が開放され、真空源２８が停止されて時間ｔ_３が経過した後、時間ｔ_４に達するまでのできるだけ早い時間内にシリコンウエハ１０をアーム等により把持してサンプルステージ３３０´上から取り外すようにすると、その取外し時にサンプルステージ３３０´がベースステージ３１０´から浮き上がって所定位置からずれるようなことがなくなる。
【００５９】
図１０は、図６乃至図８に示す構造の基板載置台３０において、主吸着室３１３´に負圧が供給されたときに主吸着室３１３´及び副吸着室３１４´が真空源２８と同じ負圧に達するまでの時間の実測値と、主吸着室３１３´への負圧の供給が停止されたときに主吸着室３１３´及び副吸着室３１４´が外部気圧に達するまでの時間の実測値とを示す図である。この実測値では、主吸着室３１３´と副吸着室３１４´とは、主吸着室３１３´に負圧が供給され後、略同じ約３秒で真空源２８と同じ負圧にまで減圧される。
【００６０】
また、主吸着室３１３´への負圧の供給が停止された後、主吸着室３１３´は約２秒で外部気圧に戻るが、副吸着室３１４´は約３０秒かかって外部気圧に戻る。そして、この実施形態の場合には、負圧の供給が停止された後、副吸着室３１４´内が約４３０Ｔｏｒｒになる約９秒以内であればシリコンウエハ１０をサンプルステージ３３０´から急に持ち上げてもサンプルステージ３３０´がベースステージ３１０´から浮き上がることはなかった。
【００６１】
なお、上記の図６乃至図８に示す構成の基板載置台３０では、逆止弁３２３はリング体３２１と球体３２２とで構成されているが、リング体３２１を取り除いて球体３２２のみで構成することもできる。また、連通路３１７´は、縦通路３１７´ａの上部に球体３２２が配設される大径部３１７´ｃを形成しているが、縦通路３１７´ａ又は連通路３１７´全体を球体３２２が配設可能な断面積を有するようにし、縦通路３１７´ａの一部に球体３２２を係止可能な小径部（断面円形だけでなく断面角形等も含む。）を形成し、縦通路３１７´ａ内の上記小径部に対して主吸着室３１３´側に球体３２２を配設するようにしてもよい。また、逆止弁３２３は、球体３２２を備えたものに代えて他の公知の構造で構成することもできる。さらに、主吸着室３１３´及び副吸着室３１４´の位置や個数等については図示のものに限定されるものではない。
【００６２】
また、図２乃至図４、及び図６乃至図８に示す構成の基板載置台３０において、連通路３１６，３１６´、連通路３１７，３１７´及び連通路３３１，３３１´の断面積、主吸着室３１３，３１３´及び副吸着室３１４，３１４´の容積等は、サンプルステージ３３０，３３０´の重さ、主吸着室３１３，３１３´への負圧供給が停止された後の副吸着室３１４，３１４´の負圧を維持する時間等によって適宜、設定されることになる。
【００６３】
また、上記の実施形態では、本発明に係る基板載置台３０を半導体ウエハの電気特性測定装置に適用した場合について説明したが、半導体ウエハを吸着保持する必要のあるものであれば、電気特性測定装置以外の他の装置にも適用することが可能である。また、本発明に係る基板載置台３０は、半導体ウエハに限らず、液晶用ガラス基板等の他の種々の基板にも適用が可能であり、半導体ウエハ以外の基板の場合にはサンプルステージ３３０，３３０´を金属材料で構成することも可能である。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の基板載置台によれば、主吸着室への負圧の供給が停止されると試料台に載置された基板の吸着は解除されるが、副吸着室はすぐには外部気圧に戻らず、負圧の供給が停止された後も一定時間試料台を基台上に吸着しているので、副吸着室による基台上の試料台の吸着が解除されない間に吸着の解除された基板を持ち上げるようにすれば、基板を持ち上げるときに試料台が基台から浮き上がるのを阻止することができる。また、試料台は基台上に載置されているだけであるので吸着が解除された後であれば基台から容易に取り外すことができる。
【００６５】
また、本発明の基板載置台によれば、第３連通路の断面は気体の通過を抑制する微小形状を有するものであるので、副吸着室の外部気圧への復帰を主吸着室の外部気圧への復帰に比べて確実に遅延させることができる。
【００６６】
また、本発明の基板載置台によれば、第３連通路が、基台の上面に形成された溝であるため、第３連通路を容易に構成することができると共に、基板載置台のコストダウンを図ることができる。
【００６７】
また、本発明の基板載置台によれば、第３連通路が、基台に穿設された貫通孔であるため、第３連通路を容易に構成することができると共に、副吸着室を確実に機能させることができる。
【００６８】
また、本発明の基板載置台によれば、第３連通路が、貫通孔に副吸着室から主吸着室へ向けてのみ気体を通過させる逆止弁を備えて構成されているので、この逆止弁により副吸着室の外部気圧への復帰を主吸着室の外部気圧への復帰に比べてさらに確実に遅延させることができると共に、副吸着室の負圧を比較的長時間維持することができ、試料台上の基板を持ち上げるときに試料台の浮き上がりを確実に阻止することができる。
【００６９】
また、本発明の基板載置台によれば、第３連通路は少なくとも一部に小径部を備えており、小径部に対して主吸着室側の第３連通路内に嵌挿された球体が逆止弁としての機能を有しているので、副吸着室から主吸着室へ向けてのみ気体を通過させる逆止弁を簡単な構成で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板載置台が適用された基板の電気特性測定装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る基板載置台の縦断面図である。
【図３】図２に示す基板載置台を構成するベースステージの平面図である。
【図４】図２に示す基板載置台を構成するサンプルステージの平面図である。
【図５】図２に示す基板載置台の真空源、主吸着室及び副吸着室の負圧関係を説明するタイムチャートである。
【図６】本発明の別の実施形態に係る基板載置台の縦断面図である。
【図７】図６に示す基板載置台を構成するベースステージの平面図である。
【図８】図６に示す基板載置台を構成するサンプルステージの平面図である。
【図９】図６に示す基板載置台の真空源、主吸着室及び副吸着室の負圧関係を説明するタイムチャートである。
【図１０】図６に示す基板載置台の真空源、主吸着室及び副吸着室の負圧関係の実測値を示す図である。
【符号の説明】
１０シリコンウエハ（基板）
２０測定部
２２光量測定器
２４インピーダンスメータ
２６位置制御装置
２８真空源
２９ホストコントローラ
３０基板載置台
３１０，３１０´ ベースステージ（基台）
３３０，３３０´ サンプルステージ（試料台）
３１３，３１３´ 主吸着室
３１４，３１４´ 副吸着室
３１５，３１５´ 隔壁
３１６，３１６´ 連通路（第２連通路）
３１７，３１７´ 連通路（第３連通路）
３２１リング体
３２２球体
３２３逆止弁
３３１，３３１´ 連通路（第１連通路）
３１７´ａ縦通路
３１７´ｂ横通路
３１７´ｃ大径部
３１７´ｄ小径部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate mounting table including a sample table for mounting a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate for liquid crystal, and a base for mounting the sample table.
[0002]
[Prior art]
In the semiconductor manufacturing process, transistor characteristics are greatly affected by mobile ions (mainly mobile Na ions) that have entered the SiO2 film, which is an oxide film on the surface of the silicon wafer. Therefore, the CV characteristics of the silicon wafer are used. An oxide film evaluation for estimating the number of mobile ions in the SiO2 film has been performed. In this case, the silicon wafer is placed on the substrate mounting table, and electrical characteristics such as capacitance are measured while being attracted and held on the substrate mounting table by a negative pressure supplied from a vacuum source.
[0003]
The substrate mounting table is mounted on a base stage (base) made of a metal connected to a vacuum source and supplied with a negative pressure, and is sucked and held by the negative pressure from the vacuum source. And a sample stage (sample stage) made of silicon, which is the same material as the silicon wafer, so that the silicon wafer is adsorbed and held on the sample stage by the negative pressure from the vacuum source. It has become.
[0004]
As described above, the sample stage is held on the base stage by suction so that the sample stage can be easily detached from the base stage when the sample stage is cleaned. The sample stage made of silicon is provided because the silicon wafer is contaminated by the metal when the silicon wafer is placed directly on the base stage made of metal.
[0005]
The silicon wafer that has been mounted on the substrate mounting table configured as described above and whose electrical characteristics have been measured is held by an arm or the like after the supply of negative pressure to the base stage is stopped and suction is released. Then, it is removed from the substrate mounting table and moved to the next step.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional substrate mounting table, when the silicon wafer after the electrical characteristics are measured is gripped and lifted by an arm or the like, and moved from the substrate mounting table to the next process, when the silicon wafer is suddenly lifted, Since the supply of negative pressure to the base stage is stopped and the suction of the sample stage is released, the sample stage is placed on the base stage by a slight negative pressure generated between the silicon wafer and the sample stage when the silicon wafer is lifted. There is a problem that it has to be lifted slowly because there is a risk that it will float from the predetermined position.
[0007]
Such problems can be caused by mechanically fixing the sample stage to the base stage, or holding the sample stage by suction with a vacuum line separate from the silicon wafer. The problem can be solved by fixing on the stage.
[0008]
However, when the sample stage is mechanically fixed to the base stage, it is not only necessary to perform complicated processing on the sample stage, but it also causes an increase in cost. In addition, the advantage of being easily removable from the base stage is lost. In the case where the sample stage is sucked and held by another vacuum line, the structure becomes extremely complicated when the substrate mounting table is rotated, resulting in a significant cost increase.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. A sample stage such as a sample stage can be easily detached from a base such as a base stage, and the sample stage can be used when a substrate such as a semiconductor wafer is lifted. The present invention provides a substrate mounting table that does not float from the table.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a substrate mounting table provided with a sample table for mounting a substrate and a base for mounting the sample table, the sample table adsorbing the substrate by negative pressure A first communication passage penetrating over the upper and lower surfaces, and the base communicates with a second communication passage that communicates with a vacuum source, and communicates with the second communication passage. A main adsorption chamber formed at opposite positions and supplied with a negative pressure from the vacuum source, and formed at a position different from the main adsorption chamber on the upper surface for adsorbing the sample stage, A sub-adsorption chamber to which negative pressure is supplied from the vacuum source, and the main adsorption chamber and the sub-adsorption chamber communicate with each other, and the negative pressure supplied to the main adsorption chamber is And the outside of the sub-adsorption chamber after the supply of negative pressure to the main adsorption chamber is stopped Is characterized in that it comprises a third communication passage for delaying than a return to pressure return to the external pressure of the main suction chamber, the (claim 1).
[0011]
According to the above configuration, when the negative pressure of the vacuum source is supplied to the main adsorption chamber formed on the base through the second communication path, the sample stage placed on the base by the negative pressure of the main adsorption chamber Is adsorbed by the base and the substrate placed on the sample stage is adsorbed by the sample stage by the negative pressure supplied through the first communication path. In addition, when negative pressure is supplied to the main adsorption chamber, the secondary adsorption chamber also enters the same negative pressure state as the main adsorption chamber through the third communication passage, and the sample stage is adsorbed on the base by the negative pressure of the secondary adsorption chamber. To do.
[0012]
On the other hand, when the supply of negative pressure to the main adsorption chamber is stopped, the main adsorption chamber returns to the external atmospheric pressure such as atmospheric pressure, so that the adsorption to the base of the sample stage by the main adsorption chamber is released, and the sample The adsorption of the substrate on the table is released. In addition, even if the supply of negative pressure to the main adsorption chamber is stopped, the sub-adsorption chamber does not immediately return to the external atmospheric pressure, and the sample stage is adsorbed on the base for a certain time after the supply of negative pressure is stopped. .
[0013]
Moreover, this invention is a board | substrate mounting stand of Claim 1, Comprising: The said 3rd communicating path has a micro shape where the cross section suppresses passage of gas (Claim 2).
[0014]
According to the above configuration, when a negative pressure is supplied from the vacuum source to the main adsorption chamber formed on the base, the negative pressure of the vacuum source is supplied to the sub adsorption chamber via the third communication path, and the sub adsorption The chamber is gradually brought to the same negative pressure as the main adsorption chamber. In addition, when the supply of negative pressure to the main adsorption chamber is stopped, the main adsorption chamber returns to the external atmospheric pressure in a short time, but the sub adsorption chamber gradually becomes the external atmospheric pressure due to the minute shape of the cross section of the third communication path. Returning, the sub-adsorption chamber adsorbs the sample stage on the base for a certain time after the supply of the negative pressure from the vacuum source is stopped.
[0015]
Moreover, this invention is a substrate mounting base of Claim 1 or 2, Comprising: A said 3rd communicating path is a groove | channel formed in the upper surface of the said base (Claim 3).
[0016]
According to the above configuration, when a negative pressure is supplied from the vacuum source to the main adsorption chamber formed in the base, the negative pressure of the vacuum source is supplied to the sub adsorption chamber through the groove on the upper surface of the base, The sub adsorption chamber is gradually brought to the same negative pressure as the main adsorption chamber. When the supply of negative pressure to the main adsorption chamber is stopped, the main adsorption chamber returns to the external atmospheric pressure in a short time, but the sub adsorption chamber gradually returns to the external atmospheric pressure through the groove, and the sub adsorption chamber is vacuumed. Even after the supply of negative pressure from the source is stopped, the sample stage is adsorbed on the base stage for a certain period of time.
[0017]
Moreover, this invention is a substrate mounting base of Claim 1 or 2, Comprising: The said 3rd communicating path is a through-hole drilled in the said base (Claim 4).
[0018]
According to the above configuration, when a negative pressure is supplied from the vacuum source to the main adsorption chamber formed on the base, the negative pressure of the vacuum source is supplied to the sub adsorption chamber through the through hole of the base, The adsorption chamber is gradually brought to the same negative pressure state as the main adsorption chamber. When the supply of negative pressure to the main adsorption chamber is stopped, the main adsorption chamber returns to the external atmospheric pressure in a short time, but the sub adsorption chamber gradually returns to the external atmospheric pressure through the through hole. Even after the supply of the negative pressure from the vacuum source is stopped, the sample stage is adsorbed on the base stage for a certain period of time.
[0019]
Further, the present invention is the substrate mounting table according to claim 1, wherein the third communication path is In the through hole drilled in the base Provided with a check valve that allows gas to pass only from the sub-adsorption chamber toward the main adsorption chamber Configured (Claim 5).
[0020]
According to the above configuration, when a negative pressure is supplied from the vacuum source to the main adsorption chamber formed on the base, the negative pressure is supplied to the sub adsorption chamber via the third communication path provided with the check valve. At substantially the same time, the sub-adsorption chamber is in the same negative pressure state as the main adsorption chamber. When the supply of negative pressure to the main adsorption chamber is stopped, the main adsorption chamber returns to the external atmospheric pressure in a short time, but the check valve operates and the sub adsorption chamber does not immediately return to the external atmospheric pressure. The adsorption chamber adsorbs the sample stage on the base for a certain time after the supply of the negative pressure from the vacuum source is stopped.
[0021]
Further, the present invention is the substrate mounting table according to claim 5, wherein the third communication path includes a small diameter portion at least in part, and the check valve is arranged with respect to the small diameter portion. A spherical body fitted in the third communication passage on the main adsorption chamber side is provided (Claim 6).
[0022]
According to the above configuration, when a negative pressure is supplied from the vacuum source to the main adsorption chamber formed on the base, the sphere moves to the main adsorption chamber side in the third communication path due to the negative pressure, and the third series. The passage is opened, and the negative pressure supplied to the main adsorption chamber is supplied to the sub adsorption chamber via the third communication passage. When the supply of negative pressure to the main adsorption chamber is stopped, the main adsorption chamber returns to the external pressure in a short time, but the sub-adsorption chamber has a sphere that has moved to the main adsorption chamber side to the small diameter side. As a result of the return of the third communication path to the closed state, it does not immediately return to the external atmospheric pressure, and the sub-adsorption chamber adsorbs the sample stage on the base for a certain period of time after the supply of negative pressure from the vacuum source is stopped. To do.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a semiconductor wafer electrical characteristic measuring apparatus to which a substrate mounting table according to the present invention is applied. The semiconductor wafer electrical property measuring apparatus shown in this figure measures electrical properties such as CV characteristics of a silicon wafer on which an oxide film is formed in a non-contact state. , A light amount measuring device 22, an impedance meter 24, a position control device 26, a vacuum source 28, and a host controller 29 for controlling the overall operation.
[0024]
The measurement unit 20 is centered on the substrate mounting table 30 according to the present invention that adsorbs the silicon wafer 10 by a negative pressure from a vacuum source, a support table 32 that rotatably supports the substrate mounting table 30, and the substrate mounting table 30. A mounting table rotating device 34 that rotates around the axis, a support table moving device 36 that moves the support table 32 in the X-axis direction (left and right in the figure), and a negative pressure of the vacuum source 28 is supplied to the substrate mounting table 30. Piping 38, a sensor head 40 disposed at a position facing the silicon wafer 10, a support cylinder 42 for fixing the sensor head 40, and the support cylinder 42 are moved in the vertical direction to move the sensor head 40 to the silicon wafer 10. And a sensor position adjusting means 44 for bringing the sensor close to the sensor.
[0025]
The substrate mounting table 30 includes a base stage (base) 310 connected to the vacuum source 28 via a pipe 38, and a sample on which the silicon wafer 10 is mounted on the upper surface of the base stage 310. And a stage (sample stage) 330. The detailed configuration of the substrate mounting table 30 will be described later.
[0026]
The mounting table rotating device 34 includes a drive motor 341 and a transmission mechanism 342 that transmits the rotation of the driving motor 341 to a rotation support unit 312 (to be described later) of the substrate platform 30 that is rotatably supported by the support table 32. As the drive motor 341 rotates, the substrate mounting table 30 can rotate about its central axis. The drive motor 341 is attached to an unillustrated column extending on the support base 32 and can move together with the support base 32.
[0027]
The support base drive device 36 includes a ball screw 361 disposed in the horizontal direction and a drive motor 362 that rotationally drives the ball screw 361, and the support base 32 is coupled to the ball screw 341. As the screw 341 rotates, the support base 32 can move in the X-axis direction.
[0028]
The piping 38 is configured to be flexible on at least the substrate mounting table 30 side so that it can move in the X-axis direction together with the support table 32. The pipe 38 is provided with an electromagnetic valve 381 that communicates with the outside to return the negative pressure supplied to the substrate mounting table 30 to an external pressure such as the atmospheric pressure.
[0029]
The sensor head 40 includes a right-angle prism 401 for introducing laser light, and a sensor body 402 that is bonded to the bottom surface of the right-angle prism 401 and has a bottom surface 402a and an inclined surface 402b formed of optical glass. . Although not shown, the sensor main body 402 has a ring-shaped electrical characteristic measuring electrode disposed at the center of the bottom surface 402a, and three electrodes disposed on the outer periphery of the electrical characteristic measuring electrode. A parallelism adjusting electrode is provided.
[0030]
The support cylinder 42 supports the sensor head 40 at the lower portion thereof, and includes a laser transmitter 46 and a light receiving sensor 48 on the peripheral surface thereof. In this configuration, the laser light emitted from the laser transmitter 46 is introduced into the sensor body 402 through the right-angle prism 401, reflected by the bottom surface 402 a of the sensor body 402, and then received by the light receiving sensor 48. Yes. The light amount of the laser light received by the light receiving sensor 48 is measured by the light amount measuring device 22, and based on this light amount, the distance between the sensor body 402 and the oxide film on the surface of the silicon wafer 10 (hereinafter referred to as the gap dimension). ) Is measured.
[0031]
The sensor position adjusting means 44 includes a stepping motor 52 disposed on the upper portion of the flange 50, and three piezoelectric actuators 54, 56, 58 disposed between the flange 50 and the support cylinder 42. The drive is controlled by the position control device 26. That is, the sensor head 40 is driven by the stepping motor 52 while measuring the light amount of the laser light reflected by the bottom surface 402a of the sensor body 402 by the light amount measuring device 22, and the gap dimension with the oxide film on the surface of the silicon wafer 10 is predetermined. It is moved to the position where the value becomes.
[0032]
In addition, after the position adjustment by the stepping motor 52 is completed, the sensor head 40 is driven by the piezoelectric actuators 54, 56, and 58 while measuring the light amount of the laser light by the light amount measuring device 22 as described above, so that the gap dimension is set. Tweaked. Then, each capacitance between the three parallelism adjusting electrodes of the sensor body 402 and the back surface of the silicon wafer 10 (on the substrate mounting table 30 side) is measured by the impedance meter 24, and each capacitance is substantially the same. The piezoelectric actuators 54, 56, and 58 are driven so as to have values, and the inclination with respect to the silicon wafer 10 is finely adjusted.
[0033]
In the substrate electrical property measuring apparatus configured as described above, for example, a static voltage between the electrical property measuring electrode of the sensor body 402 and the back surface of the silicon wafer 10 in a state where a bias voltage is applied between the front and back surfaces of the silicon wafer 10. By measuring the capacitance with the impedance meter 24, the CV characteristics of the silicon wafer 10 can be obtained. That is, the capacitance measured by the impedance meter 24 is the capacitance Cg of the gap between the electrode for measuring electrical characteristics and the oxide film on the surface of the silicon wafer 10, the capacitance Ci of the oxide film, and the capacitance of the silicon wafer 10. This is the series combined capacitance Ct with the capacitance Cs. On the other hand, the CV characteristic of the silicon wafer 10 represents the voltage dependence of the series composite capacitance Cta of the capacitance Ci of the oxide film and the capacitance Cs of the silicon wafer 10.
[0034]
Therefore, the composite capacitance Ct is measured with the bias voltage applied to the silicon wafer 10 as described above, and the capacitance Cg of the gap between the electrical characteristic measurement electrode and the oxide film of the silicon wafer 10 is subtracted from the value. Thus, the composite capacitance Cta is obtained, and thereby the CV characteristic of the silicon wafer 10 can be obtained. The capacitance Cg is obtained as follows. That is, since the gap dimension between the electrode for measuring electrical characteristics and the oxide film of the silicon wafer 10 is obtained by measuring the amount of light reflected from the bottom surface 402a of the sensor body 402 of the laser light emitted from the laser transmitter 46, The capacitance Cg can be obtained by calculation from the gap size, the area of the electrode for measuring electrical characteristics, and the dielectric constant of air.
[0035]
2 to 4 are diagrams showing the configuration of the substrate mounting table 30, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the substrate mounting table 30, FIG. 3 is a plan view of the base stage 310, and FIG. 4 is a plan view of the sample stage 330. is there. In these drawings, the base stage 310 is made of a metal material, and is a disk-shaped stage main body 311 located at the upper part, and a columnar shape located at the lower part and projecting downward from the center of the stage main body 311. The rotation support part 312 is comprised.
[0036]
A main adsorption chamber 313 that opens to the upper surface is formed at the center of the upper portion of the stage main body 311, and a plurality of (four in the drawing) sub adsorption chambers 314 that open to the upper surface are formed around the main adsorption chamber 313. It is formed through a partition wall 315 that partitions The main suction chamber 313 sucks the sample stage 330 placed on the base stage 310 onto the base stage 310 and sucks the silicon wafer 10 placed on the sample stage 330 onto the sample stage 330. The sub-adsorption chamber 314 is for adsorbing the sample stage 330 placed on the base stage 310 on the base stage 310 together with the main adsorption chamber 310.
[0037]
In addition, a communication path 316 including a through hole for supplying a negative pressure from the vacuum source 28 to the main adsorption chamber 313 is formed at the center of the stage body 311 and the rotation support portion 312, and on the upper surface of each partition wall 315. The sub-adsorption chambers 314 are each formed with a communication path 317 including a groove for supplying a negative pressure from the vacuum source 28 via the main adsorption chamber 313. The communication path 316 is capable of supplying a negative pressure in a short time when supplying a negative pressure to the main adsorption chamber 313, and a large cutoff that can return to the external pressure in a short time when returning the main adsorption chamber 313 to an external pressure such as an atmospheric pressure. Area (eg 12.6 mm) ² Degree). On the other hand, the communication path 317 delays the return of the auxiliary adsorption chamber 314 to the external atmospheric pressure after the supply of the negative pressure is stopped by suppressing the passage of gas compared to the return of the main adsorption chamber 313 to the external atmospheric pressure. Thus, even after the supply of the negative pressure is stopped and the main adsorption chamber 313 returns to the external atmospheric pressure, a small cross-sectional area (for example, 0.10 mm) that can maintain the sub adsorption chamber 314 in the negative pressure state for a certain period of time. ² Degree).
[0038]
In the main adsorption chamber 313 of the stage main body 311, a plurality of (two in the drawing) pin bodies 318 for positioning the sample stage 330 placed on the base stage 310 are arranged upright. One end of the pin body 318 is embedded in the stage main body 311, and the other end projects upward from the opening surface of the main suction chamber 313.
[0039]
The sample stage 330 is formed in a disk shape with silicon of the same material as the silicon wafer 10 and is placed on the base stage 310 so as to cover the main suction chamber 313 and each sub suction chamber 314. A plurality of communication passages 331 including through holes penetrating the upper and lower surfaces are formed in a ring shape at positions facing the main adsorption chamber 313. These communication paths 331 are for supplying a negative pressure from the main adsorption chamber 313 to the upper surface of the sample stage 330 to adsorb the silicon wafer 10 placed on the sample stage 330 onto the sample stage 330.
[0040]
In addition, the upper surface of the sample stage 330 extends radially from the center portion to the peripheral end portion, and is formed at the peripheral end portion with a plurality of linear grooves 332 formed at positions intersecting with the communication path 331. A first ring groove 333 connected to the edge of the straight groove 332, and a second ring formed between the first ring groove 333 and each communication path 331 and intersecting each straight groove 332 A groove 334 is provided. In this way, by forming the plurality of linear grooves 332 and the first and second ring grooves 333 and 334 on the upper surface of the sample stage 330, the negative pressure supplied to the main adsorption chamber 313 is reduced to the communication path 331 and each Through the grooves 332, 333, and 334, the silicon wafer 10 placed on the sample stage 330 is uniformly supplied, and the level of the silicon wafer 10 is accurately maintained.
[0041]
In addition, a fitting groove 335 that fits the other end of the pin body 318 is formed on the lower surface of the sample stage 330 at a position facing the pin body 318 disposed in the main suction chamber 313 of the base stage 310. Yes. Thus, when the sample stage 330 is placed on the base stage 310, the base stage 310 and the sample stage 330 are positioned relative to each other by fitting the fitting groove 335 to the other end of the pin body 318. Will be able to.
[0042]
2 to 4 configured as described above, when the silicon wafer 10 held by an arm or the like is placed on the sample stage 330, the host controller 29 controls the piping 38. While the electromagnetic valve 381 is closed, the vacuum source 28 is activated and negative pressure is supplied to the main adsorption chamber 313 of the base stage 310 via the pipe 38 and the communication path 316. As a result, as shown in FIG. 5, the main adsorption chamber 313 has a short time t. ₁ Thus, the pressure is reduced to the same negative pressure as the vacuum source 28 and the sample stage 330 is adsorbed on the base stage 310 and the silicon wafer 10 is adsorbed on the sample stage 330.
[0043]
On the other hand, as shown in FIG. 5, the sub-adsorption chamber 314 is gradually depressurized through the communication passage 317 having a small cross-sectional area as the main adsorption chamber 313 is depressurized. ₁ Later time t ₂ Later, the same negative pressure state as the main adsorption chamber 313 is reached, and the sample stage 330 is adsorbed onto the base stage 310 together with the main adsorption chamber 313.
[0044]
When the measurement of the electrical characteristics of the silicon wafer 10 is completed while being sucked and held on the substrate mounting table 30, the solenoid valve 381 of the pipe 38 is opened and the operation of the vacuum source 28 is stopped under the control of the host controller 29. Is done. As a result, as shown in FIG. 5, the main adsorption chamber 313 has a short time t. ₃ Thus, the external pressure is returned to, the suction of the sample stage 330 by the main suction chamber 313 is released, and the suction of the silicon wafer 10 is released.
[0045]
On the other hand, as shown in FIG. 5, each sub adsorption chamber 314 gradually returns to the external pressure via the second communication path 317 having a small cross-sectional area when the main adsorption chamber 313 returns to the external pressure, and the time t ₃ Later time t ₄ Later, the external pressure becomes the same as that of the main adsorption chamber 313. Accordingly, the electromagnetic valve 381 is opened, the vacuum source 28 is stopped, and the time t ₃ After elapse of time t ₄ If the silicon wafer 10 is grasped by an arm or the like and removed from the sample stage 330 within the earliest possible time until reaching the position, the sample stage 330 may be lifted from the base stage 310 and displaced from a predetermined position at the time of removal. Disappear.
[0046]
In the substrate mounting table 30 having the configuration shown in FIGS. 2 to 4, the communication path 317 of the base stage 310 is formed by a groove formed on the upper surface of the partition wall 315. And a sub-adsorption chamber 314 may be formed by a through hole formed to communicate with each other. Further, in the case where the communication path 317 is constituted by a groove formed on the upper surface of the partition wall 315, if the groove is formed in a meandering shape so as to lengthen the path, the time required for returning to the external pressure of the auxiliary adsorption chamber 314 can be increased. Can be delayed. Further, when the communication path 317 is constituted by a through hole formed in the partition wall 315, the time required to return to the external pressure of the sub-adsorption chamber 314 is further delayed if the through hole is formed obliquely so that the path becomes longer. Can be made. Further, the positions and number of the main adsorption chamber 313 and the sub adsorption chamber 314 are not limited to the illustrated ones.
[0047]
6 to 8 are diagrams showing another configuration of the substrate mounting table 30 including the base stage 310 ′ and the sample stage 330 ′. 6 is a longitudinal sectional view of the substrate mounting table 30, FIG. 7 is a plan view of the base stage 310 ′, and FIG. 8 is a plan view of the sample stage 330 ′. In these drawings, the base stage 310 ′ is made of a metal material, is located at the upper part of the disk-shaped stage main body 311 ′, is located at the lower part, and projects downward from the center of the stage main body 311 ′. It is comprised from the column-shaped rotation support part 312 '.
[0048]
In the upper part of the stage main body 311 ′, a linear shape that opens to the upper surface and passes through a ring-shaped suction chamber 313′a disposed at the peripheral end portion and a central portion communicated with the ring-shaped suction chamber 313′a. A main adsorption chamber 313 ′ composed of the adsorption chamber 313′b is formed. The ring-shaped adsorption chamber 313′a of the main adsorption chamber 313 ′ communicates a plurality (eight in the drawing) of circular large-diameter portions 313′c arranged at equal intervals with each large-diameter portion 313′c. It is comprised from arc-shaped communication part 313'd. The linear suction chamber 313′b communicates with any one large-diameter portion 313′c of the ring-shaped suction chamber 313′a.
[0049]
In addition, the upper portion of the stage main body 311 ′ is opened to the upper surface and is substantially U-shaped at a position inside the ring-shaped adsorption chamber 313′a of the main adsorption chamber 313 ′ and surrounding the linear adsorption chamber 313′b. The sub-adsorption chamber 314 ′ is formed through a partition wall 315 ′ that partitions the two. The main adsorption chamber 313 ′ adsorbs the sample stage 330 ′ placed on the base stage 310 ′ on the base stage 310 ′, and the silicon wafer 10 placed on the sample stage 330 ′. The sub-adsorption chamber 314 ′ is for adsorbing the sample stage 330 ′ placed on the base stage 310 ′ together with the main adsorption chamber 313 ′ onto the base stage 310 ′. It is.
[0050]
In addition, a communication path 316 ′ including a through hole for supplying a negative pressure from the vacuum source 28 to the main suction chamber 313 ′ is formed at the center of the stage body 311 ′ and the rotation support portion 312 ′, and the partition 315 ′. In the vicinity thereof, there is formed a communication path 317 ′ for supplying the negative pressure from the vacuum source 28 to the sub adsorption chamber 314 ′ via the main adsorption chamber 313 ′. This communication path 317 ′ is composed of a vertical path 317′a formed in the vertical direction along the partition wall 315 ′ and a horizontal path 317′b formed across the partition wall 315 ′. The vertical passage 317'a has a cylindrical large-diameter portion 317'c (including not only a circular cross-section but also a square cross-section) at the upper portion and a small-diameter portion 317'd at the lower portion. An O-shaped ring body 321 made of an elastic material such as rubber is disposed in the large-diameter portion 317′c, and a spherical body 322 made of a metal material or the like can move up and down on the ring body 321. It is arranged. The ring body 321 and the spherical body 322 disposed in the large-diameter portion 317′c have a check valve (chuck valve) 323 that allows gas to pass only from the sub-adsorption chamber 314 ′ side to the main adsorption chamber 313 ′ side. It is composed.
[0051]
Similar to the configuration shown in FIGS. 2 and 3, the communication path 316 ′ can supply a negative pressure in a short time when supplying a negative pressure to the main adsorption chamber 313 ′. When returning to the external pressure, a large cross-sectional area (for example, 12.6 mm) that can return to the external pressure in a short time ² Degree). In addition, since the communication path 317 ′ has the check valve 323, it is not necessary to have a small cross-sectional area as shown in FIGS. It has substantially the same cross-sectional area as 316 ′. Although not shown, the base stage 310 is placed in a predetermined large-diameter portion 313′c constituting the main suction chamber 313 ′ of the stage main body 311 ′, as in the case shown in FIGS. A pin body for positioning the sample stage 330 ′ placed thereon is arranged upright.
[0052]
The sample stage 330 ′ is formed in a disc shape using silicon of the same material as the silicon wafer 10, and is placed on the base stage 310 ′ so as to cover the main suction chamber 313 ′ and the sub suction chamber 314 ′. Accordingly, a plurality (eight in the drawing) of communication passages 331 ′ including through holes penetrating the upper and lower surfaces are formed at positions opposed to the large diameter portions 313′c of the main adsorption chamber 313 ′. These communication paths 331 ′ supply negative pressure from the main adsorption chamber 313 ′ to the upper surface of the sample stage 330 ′ to adsorb the silicon wafer 10 placed on the sample stage 330 ′ onto the sample stage 330 ′. belongs to.
[0053]
In addition, the upper surface of the sample stage 330 ′ extends radially from the center portion to the peripheral end portion, and is formed at the peripheral end portion with a plurality of linear grooves 332 ′ formed at positions intersecting the communication path 331 ′. In addition, a first ring groove 333 ′ communicated with an end edge of each linear groove 332 ′ and a second ring which is formed at a position closer to the center than the communication path 331 ′ and intersects each linear groove 332 ′. Ring groove 334 '. As described above, by forming the plurality of linear grooves 332 ′ and the first and second ring grooves 333 ′ and 334 ′ on the upper surface of the sample stage 330 ′, the negative pressure supplied to the main adsorption chamber 313 ′ is reduced. Through the communication path 331 ′ and the grooves 332 ′, 333 ′, and 334 ′, the silicon wafer 10 that is placed on the sample stage 330 ′ is supplied uniformly, and the level of the silicon wafer 10 is accurate. Will be maintained.
[0054]
In addition, although not shown in the figure, the pin on the lower surface of the sample stage 330 ′ is positioned opposite to the pin body disposed in the large-diameter portion 313 ′ c constituting the main suction chamber 313 ′ of the stage 310 ′. A fitting groove for fitting with the body is formed. Thereby, when mounting sample stage 330 'on base stage 310', base stage 310 'and sample stage 330' can be positioned mutually by fitting a fitting slot into a pin body. It becomes like this.
[0055]
In the substrate mounting table 30 shown in FIGS. 6 to 8 configured as described above, when the silicon wafer 10 held by an arm or the like is placed on the sample stage 330 ′, the pipe 38 is controlled by the host controller 29. The electromagnetic valve 381 is closed and the vacuum source 28 is activated to supply a negative pressure to the main adsorption chamber 313 ′ of the base stage 310 ′ via the pipe 38 and the communication path 316 ′. Thereby, as shown in FIG. 9, the main adsorption chamber 313 ′ has a short time t. ₁ The pressure is reduced to the same negative pressure as the vacuum source 28.
[0056]
On the other hand, in the sub-adsorption chamber 314 ′, the negative pressure is supplied to the main adsorption chamber 313 ′ due to the negative pressure in the large-diameter portion 317′c. As a result of opening the communication path 317 ′ by being sucked to the side and floating from the ring body 321, as shown in FIG. 9, the time t is substantially the same as that in the main adsorption chamber 313 ′. ₂ The pressure is reduced to the same negative pressure as the vacuum source 28. For this reason, the sample stage 330 ′ is adsorbed on the base stage 310 ′ almost simultaneously by the negative pressure of the main adsorption chamber 313 ′ and the negative pressure of the sub adsorption chamber 314 ′, and the silicon wafer 10 is placed in the main adsorption chamber 313 ′. It is adsorbed on the sample stage 330 ′ by negative pressure.
[0057]
When the measurement of the electrical characteristics of the silicon wafer 10 is completed while being sucked and held on the substrate mounting table 30, the solenoid valve 381 of the pipe 38 is opened and the operation of the vacuum source 28 is stopped under the control of the host controller 29. Is done. Thereby, as shown in FIG. 9, the main adsorption chamber 313 ′ has a short time t. ₃ Thus, the external pressure is returned to, the suction of the sample stage 330 ′ by the main suction chamber 313 ′ is released, and the suction of the silicon wafer 10 is released.
[0058]
On the other hand, in the sub-adsorption chamber 314 ′, the spherical body 322 of the check valve 323 falls on the ring body 321 due to the return of the inside of the main adsorption chamber 313 ′ to the external atmospheric pressure, and the communication path 317 ′ is blocked. Even if the adsorption chamber 313 ′ returns to the external pressure, it does not return to the external pressure immediately. As shown in FIG. 9, between the ring body 321 and the sphere 322, between the base stage 310 ′ and the sample stage 330 ′, etc. Gradually returns to the external pressure through a gap inevitably formed at a predetermined time t. ₄ Later, the external pressure becomes the same as that of the main adsorption chamber 313 ′. Accordingly, the electromagnetic valve 381 is opened, the vacuum source 28 is stopped, and the time t ₃ After elapse of time t ₄ If the silicon wafer 10 is gripped by an arm or the like and removed from the sample stage 330 'within the earliest possible time until reaching the value, the sample stage 330' is lifted from the base stage 310 'and displaced from a predetermined position when the silicon wafer 10 is removed. There is nothing wrong.
[0059]
FIG. 10 shows that the main adsorption chamber 313 ′ and the sub adsorption chamber 314 ′ are the same as the vacuum source 28 when negative pressure is supplied to the main adsorption chamber 313 ′ in the substrate mounting table 30 having the structure shown in FIGS. Measured value of time until reaching negative pressure and measured time until main adsorption chamber 313 'and sub-adsorption chamber 314' reach external pressure when supply of negative pressure to main adsorption chamber 313 'is stopped It is a figure which shows a value. In this measured value, the main adsorption chamber 313 ′ and the sub adsorption chamber 314 ′ are depressurized to the same negative pressure as the vacuum source 28 in approximately the same 3 seconds after the negative pressure is supplied to the main adsorption chamber 313 ′. .
[0060]
In addition, after the supply of negative pressure to the main adsorption chamber 313 ′ is stopped, the main adsorption chamber 313 ′ returns to the external atmospheric pressure in about 2 seconds, while the sub adsorption chamber 314 ′ takes about 30 seconds to return to the external atmospheric pressure. . In this embodiment, after the supply of the negative pressure is stopped, the silicon wafer 10 is suddenly lifted from the sample stage 330 ′ within about 9 seconds when the inside of the sub-adsorption chamber 314 ′ is about 430 Torr. However, the sample stage 330 'did not lift from the base stage 310'.
[0061]
6 to 8, the check valve 323 includes the ring body 321 and the sphere 322, but the ring body 321 is removed and the check valve 323 is configured only from the sphere 322. You can also. In addition, the communication path 317 ′ forms a large-diameter portion 317 ′ c in which the sphere 322 is disposed at the upper part of the vertical path 317 ′ a, but the entire vertical path 317 ′ a or the communication path 317 ′ is a sphere 322. A small-diameter portion (including not only a circular cross-section but also a square cross-section) can be formed in a part of the vertical passage 317′a, and a vertical passage 317 is formed. A spherical body 322 may be disposed on the main adsorption chamber 313 ′ side with respect to the small diameter portion in the “a”. Further, the check valve 323 can be configured by another known structure instead of the one provided with the sphere 322. Further, the positions and number of the main adsorption chamber 313 ′ and the sub adsorption chamber 314 ′ are not limited to those shown in the drawing.
[0062]
Further, in the substrate mounting table 30 configured as shown in FIGS. 2 to 4 and FIGS. 6 to 8, the cross-sectional areas of the communication paths 316 and 316 ′, the communication paths 317 and 317 ′, and the communication paths 331 and 331 ′, main adsorption The volumes of the chambers 313, 313 ′ and the sub-adsorption chambers 314, 314 ′ are the same as the weight of the sample stages 330, 330 ′, the sub-adsorption chamber 314 after the negative pressure supply to the main adsorption chambers 313, 313 ′ is stopped. , 314 'is appropriately set depending on the time for maintaining the negative pressure.
[0063]
In the above-described embodiment, the case where the substrate mounting table 30 according to the present invention is applied to the electrical property measurement apparatus for a semiconductor wafer has been described. However, if the semiconductor wafer needs to be held by suction, the electrical property measurement is performed. The present invention can be applied to devices other than the device. Further, the substrate mounting table 30 according to the present invention is not limited to a semiconductor wafer, but can be applied to other various substrates such as a glass substrate for liquid crystal. In the case of a substrate other than a semiconductor wafer, the sample stage 330, It is also possible to make 330 'with a metal material.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the substrate mounting table of the present invention, when the supply of the negative pressure to the main adsorption chamber is stopped, the adsorption of the substrate mounted on the sample table is released, but the sub adsorption chamber is Since the sample stage is not immediately returned to the external pressure and the sample stage is adsorbed on the base for a certain period of time after the supply of negative pressure is stopped, the adsorption of the sample stage on the base by the secondary adsorption chamber is not released. If the substrate on which the adsorption is released is lifted, it is possible to prevent the sample table from floating from the base when the substrate is lifted. Further, since the sample stage is merely placed on the base, it can be easily detached from the base after the adsorption is released.
[0065]
Further, according to the substrate mounting table of the present invention, since the cross section of the third communication path has a minute shape that suppresses the passage of gas, the return of the auxiliary adsorption chamber to the external atmospheric pressure is prevented from returning to the external atmospheric pressure of the main adsorption chamber. Compared with the return to, the delay can be surely made.
[0066]
According to the substrate mounting table of the present invention, since the third communication path is a groove formed on the upper surface of the base, the third communication path can be easily configured, and the cost of the substrate mounting table is increased. You can go down.
[0067]
Further, according to the substrate mounting table of the present invention, since the third communication path is a through hole formed in the base, the third communication path can be easily configured, and the sub-adsorption chamber can be secured. Can function.
[0068]
According to the substrate mounting table of the present invention, the third communication path But in the through hole A check valve that allows gas to pass only from the sub-adsorption chamber to the main adsorption chamber Composed Therefore, this check valve can delay the return of the auxiliary adsorption chamber to the external pressure more reliably than the return of the main adsorption chamber to the external pressure, and the negative pressure of the auxiliary adsorption chamber is relatively long. The time can be maintained, and when the substrate on the sample table is lifted, it is possible to reliably prevent the sample table from being lifted.
[0069]
Further, according to the substrate mounting table of the present invention, the third communication path includes at least a small-diameter portion, and a sphere inserted into the third communication path on the main suction chamber side with respect to the small-diameter portion is provided. Since it has a function as a check valve, a check valve that allows gas to pass only from the sub-adsorption chamber toward the main adsorption chamber can be realized with a simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate electrical property measuring apparatus to which a substrate mounting table according to the present invention is applied.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a substrate mounting table according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view of a base stage constituting the substrate mounting table shown in FIG. 2. FIG.
4 is a plan view of a sample stage constituting the substrate mounting table shown in FIG.
5 is a time chart for explaining a negative pressure relationship between a vacuum source, a main suction chamber, and a sub suction chamber of the substrate mounting table shown in FIG. 2;
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a substrate mounting table according to another embodiment of the present invention.
7 is a plan view of a base stage constituting the substrate mounting table shown in FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a plan view of a sample stage constituting the substrate mounting table shown in FIG.
9 is a time chart for explaining a negative pressure relationship between a vacuum source, a main suction chamber, and a sub suction chamber of the substrate mounting table shown in FIG. 6;
10 is a diagram showing actual measurement values of the negative pressure relationship between the vacuum source, the main suction chamber, and the sub suction chamber of the substrate mounting table shown in FIG. 6;
[Explanation of symbols]
10 Silicon wafer (substrate)
20 Measurement unit
22 Light meter
24 Impedance meter
26 Position control device
28 Vacuum source
29 Host controller
30 Substrate mounting table
310, 310 'Base stage (base)
330, 330 'Sample stage (sample stage)
313,313 'main adsorption chamber
314, 314 'Sub-adsorption chamber
315, 315 'partition
316, 316 'communication path (second communication path)
317, 317 'communication path (third communication path)
321 ring body
322 Sphere
323 Check valve
331, 331 'communication path (first communication path)
317'a Longitudinal passage
317'b side passage
317'c Large diameter part
317'd Small diameter part

Claims

基板を載置するための試料台と、この試料台を載置するための基台と、を備える基板載置台であって、
前記試料台は、
基板を負圧により吸着するために、上下面にわたって貫通する第１連通路を備え、
前記基台は、
真空源と連通する第２連通路と、
前記第２連通路と連通すると共に、上面であって前記第１連通路と対向する位置に形成され、前記真空源から負圧が供給される主吸着室と、
前記試料台を吸着するために、上面であって前記主吸着室と異なる位置に形成され、前記主吸着室を介して前記真空源から負圧が供給される副吸着室と、
前記主吸着室と前記副吸着室との間を連通するもので、前記主吸着室に供給された負圧を前記副吸着室に供給すると共に、前記主吸着室への負圧の供給が停止された後の前記副吸着室の外部気圧への復帰を前記主吸着室の外部気圧への復帰に比べて遅延させる第３連通路と、を備えたことを特徴とする基板載置台。A substrate mounting table comprising a sample table for mounting a substrate and a base for mounting the sample table,
The sample stage is
In order to adsorb the substrate by negative pressure, the first communication path that penetrates the upper and lower surfaces,
The base is
A second communication passage communicating with a vacuum source;
A main suction chamber that communicates with the second communication path, is formed at a position on the upper surface and faces the first communication path, and is supplied with negative pressure from the vacuum source;
A sub-adsorption chamber that is formed at a position different from the main adsorption chamber on the upper surface in order to adsorb the sample stage, and is supplied with a negative pressure from the vacuum source via the main adsorption chamber;
The main adsorption chamber communicates with the sub adsorption chamber, and the negative pressure supplied to the main adsorption chamber is supplied to the sub adsorption chamber and the supply of the negative pressure to the main adsorption chamber is stopped. And a third communication path that delays the return of the sub-adsorption chamber to the external atmospheric pressure after the return to the external atmospheric pressure of the main adsorption chamber.

請求項１に記載の基板載置台であって、
前記第３連通路は、その断面が気体の通過を抑制する微小形状を有することを特徴とする基板載置台。The substrate mounting table according to claim 1,
The substrate mounting table, wherein the third communication path has a micro shape whose cross section suppresses the passage of gas.

請求項１または２に記載の基板載置台であって、
前記第３連通路は、前記基台の上面に形成されている溝であることを特徴とする基板載置台。The substrate mounting table according to claim 1 or 2,
The substrate mounting table, wherein the third communication path is a groove formed on an upper surface of the base.

請求項１または２に記載の基板載置台であって、
前記第３連通路は、前記基台に穿孔された貫通孔であることを特徴とする基板載置台。The substrate mounting table according to claim 1 or 2,
The substrate mounting table, wherein the third communication path is a through hole drilled in the base.

請求項１に記載の基板載置台であって、
前記第３連通路は、前記基台に穿孔された貫通孔に前記副吸着室から前記主吸着室へ向けてのみ気体を通過させる逆止弁を備えて構成されたことを特徴とする基板載置台。The substrate mounting table according to claim 1,
It said third communication passage is mounting substrate, characterized in that from the auxiliary suction chamber in the through holes drilled in the base configured with a check valve through which gas passes only toward the main suction chamber Stand.

請求項５に記載の基板載置台であって、
前記第３連通路は、少なくとも一部に小径部を備えており、
前記逆止弁は、前記小径部に対して前記主吸着室側の前記第３連通路内に嵌挿された球体を備えたことを特徴とする基板載置台。The substrate mounting table according to claim 5,
The third communication path includes a small diameter portion at least in part,
The substrate checker, wherein the check valve includes a sphere that is fitted into the third communication passage on the main adsorption chamber side with respect to the small diameter portion.