JPH1076439A - 薄板保持装置 - Google Patents
薄板保持装置Info
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- JPH1076439A JPH1076439A JP23073596A JP23073596A JPH1076439A JP H1076439 A JPH1076439 A JP H1076439A JP 23073596 A JP23073596 A JP 23073596A JP 23073596 A JP23073596 A JP 23073596A JP H1076439 A JPH1076439 A JP H1076439A
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- thin plate
- vacuum suction
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体ウェハ1の表面の面内の高さの均
一性を高める。 【解決手段】 複数のブロック状真空吸着ステージ3を
弾性のあるステージベース4上に配設したチャックテー
ブル2と、上記各真空吸着ステージ3に対応して設けら
れ、互いに独立して上下動して上記ステージベース3を
裏面から押す複数の微少変位調整ユニット13を微少変
位調整ベース12上に配設した微少変位調整テーブル1
1と、を有する。
一性を高める。 【解決手段】 複数のブロック状真空吸着ステージ3を
弾性のあるステージベース4上に配設したチャックテー
ブル2と、上記各真空吸着ステージ3に対応して設けら
れ、互いに独立して上下動して上記ステージベース3を
裏面から押す複数の微少変位調整ユニット13を微少変
位調整ベース12上に配設した微少変位調整テーブル1
1と、を有する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄板保持装置、特
に薄板、例えば半導体ウェハ等をその表面の凹凸を矯正
して真空吸着保持することができる薄板保持装置に関す
る。
に薄板、例えば半導体ウェハ等をその表面の凹凸を矯正
して真空吸着保持することができる薄板保持装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】CMP(化学的機械的研磨)等の加工を
する場合におけるウェハチャックの方法として下記のよ
うなものがある。
する場合におけるウェハチャックの方法として下記のよ
うなものがある。
【0003】第1に図13に示すように、テーブルとウ
ェハとの間に発泡ポリウレタンやスウェードのような緩
衝材をバッキング材として入れて、押しつけて吸着する
方法がある。
ェハとの間に発泡ポリウレタンやスウェードのような緩
衝材をバッキング材として入れて、押しつけて吸着する
方法がある。
【0004】第2に、図14(A)乃至(C)に示すよ
うに、溝、孔或いは多孔質材を通じてウェハを真空吸着
する方法がある。尚、この方法において、バッキング材
を併用する場合がある。
うに、溝、孔或いは多孔質材を通じてウェハを真空吸着
する方法がある。尚、この方法において、バッキング材
を併用する場合がある。
【0005】第3に、図15に示すように、テーブルを
加熱してワックスでウェハを接着する方法がある。
加熱してワックスでウェハを接着する方法がある。
【0006】第4に、図16に示すように、極微量の
水、オイル等を、ラッピング等により表面を滑らかにし
たテーブルとウェハとの間に介在させて、リンキングに
より接着する方法がある。
水、オイル等を、ラッピング等により表面を滑らかにし
たテーブルとウェハとの間に介在させて、リンキングに
より接着する方法がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のウェハチャック方法には下記のような問題がある。
先ず、図13に示す第1の方法には、バッキング材の材
質ムラや、給水量ムラ等によりウェハを均一な条件で保
持することができなくなるという問題がある。そして、
ウェハを保持する確固たる基準になる面というものがな
いという重大な問題がある。
来のウェハチャック方法には下記のような問題がある。
先ず、図13に示す第1の方法には、バッキング材の材
質ムラや、給水量ムラ等によりウェハを均一な条件で保
持することができなくなるという問題がある。そして、
ウェハを保持する確固たる基準になる面というものがな
いという重大な問題がある。
【0008】次に、図14に示す第2の方法には、ゴミ
による影響を受け易いという問題がある。
による影響を受け易いという問題がある。
【0009】次に、図15に示す第3の方法には、自動
化が困難で、タクトが長く、且つワックスの厚さムラが
大きいという重大な問題がある。
化が困難で、タクトが長く、且つワックスの厚さムラが
大きいという重大な問題がある。
【0010】そして、図16に示す第4の方法には、自
動化が困難で、接着強度が弱く、且つ接着強度、接着状
態がウェハの裏面状態に大きく左右されるという問題が
ある。
動化が困難で、接着強度が弱く、且つ接着強度、接着状
態がウェハの裏面状態に大きく左右されるという問題が
ある。
【0011】そして、上述した各方法に共通して存在す
る問題として、ウェハを裏面を基準として保持するた
め、ウェハ表面を加工に適する平坦な面にすることが難
しいという問題がある。即ち、上述した各方法はいずれ
も変形しないテーブル上にチャッキングをするものなの
で、ウェハを裏面基準で保持することになり、ウェハの
厚さムラや、デバイス製造プロセスによる厚さの変化等
があると、それが加工面側にそのまま誤差要因となって
残ることになる。
る問題として、ウェハを裏面を基準として保持するた
め、ウェハ表面を加工に適する平坦な面にすることが難
しいという問題がある。即ち、上述した各方法はいずれ
も変形しないテーブル上にチャッキングをするものなの
で、ウェハを裏面基準で保持することになり、ウェハの
厚さムラや、デバイス製造プロセスによる厚さの変化等
があると、それが加工面側にそのまま誤差要因となって
残ることになる。
【0012】特に、CMPにおいて、均一性を重視する
場合、ウェハ表面の高さのバラツキが実効加工圧力を変
化させ、高いところが多く加工されてしまうことにな
る。そのため、CMP加工の均一性をより高めることに
限界がある。特に、ウェハの大口径化に伴いウェハ表面
の高さのバラツキは更に大きくなることが考えられるの
で、その大口径化に対応して従来の装置を単純に拡大す
るだけでは加工精度を維持することすらできないと考え
られる。
場合、ウェハ表面の高さのバラツキが実効加工圧力を変
化させ、高いところが多く加工されてしまうことにな
る。そのため、CMP加工の均一性をより高めることに
限界がある。特に、ウェハの大口径化に伴いウェハ表面
の高さのバラツキは更に大きくなることが考えられるの
で、その大口径化に対応して従来の装置を単純に拡大す
るだけでは加工精度を維持することすらできないと考え
られる。
【0013】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、薄板、例えば半導体ウェハの表面の
面内の高さの均一性を高めることを目的とする。
されたものであり、薄板、例えば半導体ウェハの表面の
面内の高さの均一性を高めることを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明薄板保持装置は、
複数のブロック状真空吸着ステージを弾性のあるステー
ジベース上に配設したチャックテーブルと、上記各真空
吸着ステージに対応して設けられ、互いに独立して高さ
が変化して上記ステージベースを裏面から押す複数の微
少変位調整ユニットを微少変位調整ベース上に配設した
微少変位調整テーブルと、を有することを特徴とする。
複数のブロック状真空吸着ステージを弾性のあるステー
ジベース上に配設したチャックテーブルと、上記各真空
吸着ステージに対応して設けられ、互いに独立して高さ
が変化して上記ステージベースを裏面から押す複数の微
少変位調整ユニットを微少変位調整ベース上に配設した
微少変位調整テーブルと、を有することを特徴とする。
【0015】従って、本発明薄板保持装置によれば、複
数のブロック状真空吸着ステージ上に一枚の薄板、例え
ば半導体ウェハを真空吸着し、その表面の高さを、微少
変位調整ユニット単位で上下させることにより、チャッ
クテーブル及び真空吸着ステージを介してステージの大
きさ単位で変化させることができ、延いては薄板、例え
ばウェハの表面の高さの面内均一性を高めることができ
る。
数のブロック状真空吸着ステージ上に一枚の薄板、例え
ば半導体ウェハを真空吸着し、その表面の高さを、微少
変位調整ユニット単位で上下させることにより、チャッ
クテーブル及び真空吸着ステージを介してステージの大
きさ単位で変化させることができ、延いては薄板、例え
ばウェハの表面の高さの面内均一性を高めることができ
る。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示実施の形態に
従って詳細に説明する。
従って詳細に説明する。
【0017】図1(A)、(B)は本発明薄板保持装置
の第1の実施の形態の概略を示すもので、(A)は平面
図、(B)は(A)のB−B線視断面図である。図面に
おいて、1は保持される薄板たる半導体ウェハで、1a
はその1チップ分の領域を示す。2はブロックチャック
テーブルで、各チップ1aに対応して設けられた複数の
ブロック状真空吸着ステージ3、3、・・・をステージ
ベース4上に配設してなる。
の第1の実施の形態の概略を示すもので、(A)は平面
図、(B)は(A)のB−B線視断面図である。図面に
おいて、1は保持される薄板たる半導体ウェハで、1a
はその1チップ分の領域を示す。2はブロックチャック
テーブルで、各チップ1aに対応して設けられた複数の
ブロック状真空吸着ステージ3、3、・・・をステージ
ベース4上に配設してなる。
【0018】上記各ブロック状真空吸着ステージ3は図
2(A)、(B)に示すように、吸着用真空溝5及びそ
れに連通する真空吸引孔6を有し、外部から受ける負圧
によりウェハ1の自己と対応する部分を裏面から真空吸
引する。この吸着用真空溝5は、図2(B)に示すよう
に加工圧力と真空吸引を受けた場合において真空吸着に
よるウェハ変形量と、加工圧力を受けたときの変形量を
合わせても必要な平面度が維持できるような幅(ピッ
チ)を有している。
2(A)、(B)に示すように、吸着用真空溝5及びそ
れに連通する真空吸引孔6を有し、外部から受ける負圧
によりウェハ1の自己と対応する部分を裏面から真空吸
引する。この吸着用真空溝5は、図2(B)に示すよう
に加工圧力と真空吸引を受けた場合において真空吸着に
よるウェハ変形量と、加工圧力を受けたときの変形量を
合わせても必要な平面度が維持できるような幅(ピッ
チ)を有している。
【0019】上記ステージベース4はウェハ1のチップ
1aのパターンに合わせて格子状の溝が裏面に形成され
ており、図3に示すように、後述する微少変位調整ユニ
ット(13)の高さの変化に応じて弾性変形できるよう
にされている。これは、ウェハ1の元来持つ厚さのバラ
ツキに加えて、種々のデバイス製造プロセスを経ること
によりできるCMP前のウェハ1の厚さバラツキの状態
がTTV[ ウェハ全体の厚さバラツキ 図4(A)参
照] が例えば直径8インチウェハで約5μmという大き
なものであったとしても、LTV[ ウェハ内の任意の位
置にある大きさ内の厚さバラツキ 図4(B)参照 例
えば直径8インチウェハの20×20mmの大きさのな
かで約0.8μm] は所望の小さな値にすることができ
るように、ステージベース4を、各チップ1aと略同じ
大きさの各部分からなるブロックを連続させたものとな
るように構成し、チップ1aと略同じ大きさを単位とし
て高さ調節が可能なるようにするためである。尚、WA
RP(反り)[ ウェハをフリーにしたときの全体の高さ
のバラツキ 図4(C)参照 例えば8インチウェハで
約70μm] は真空吸着により、剛体と考えられるステ
ージ3、3、・・・に直接チャックされるため、その真
空吸着の時点で補正される。
1aのパターンに合わせて格子状の溝が裏面に形成され
ており、図3に示すように、後述する微少変位調整ユニ
ット(13)の高さの変化に応じて弾性変形できるよう
にされている。これは、ウェハ1の元来持つ厚さのバラ
ツキに加えて、種々のデバイス製造プロセスを経ること
によりできるCMP前のウェハ1の厚さバラツキの状態
がTTV[ ウェハ全体の厚さバラツキ 図4(A)参
照] が例えば直径8インチウェハで約5μmという大き
なものであったとしても、LTV[ ウェハ内の任意の位
置にある大きさ内の厚さバラツキ 図4(B)参照 例
えば直径8インチウェハの20×20mmの大きさのな
かで約0.8μm] は所望の小さな値にすることができ
るように、ステージベース4を、各チップ1aと略同じ
大きさの各部分からなるブロックを連続させたものとな
るように構成し、チップ1aと略同じ大きさを単位とし
て高さ調節が可能なるようにするためである。尚、WA
RP(反り)[ ウェハをフリーにしたときの全体の高さ
のバラツキ 図4(C)参照 例えば8インチウェハで
約70μm] は真空吸着により、剛体と考えられるステ
ージ3、3、・・・に直接チャックされるため、その真
空吸着の時点で補正される。
【0020】該ステージべース4は金属、例えばSUS
系ステンレス或いは鉄系の鋼材等からなり、後述する微
少変位調整ユニット(13)の高さの変化に応じてその
高さが変化できるのに必要な弾性を有する。半導体ウェ
ハ1の表面の高さを数μm或いは0.数μmというよう
な極めて微少な大きさ変化させるための変位を伝達する
ものとして要求される弾性を有するものには上述した金
属が好適である。
系ステンレス或いは鉄系の鋼材等からなり、後述する微
少変位調整ユニット(13)の高さの変化に応じてその
高さが変化できるのに必要な弾性を有する。半導体ウェ
ハ1の表面の高さを数μm或いは0.数μmというよう
な極めて微少な大きさ変化させるための変位を伝達する
ものとして要求される弾性を有するものには上述した金
属が好適である。
【0021】図5はブロックチャックテーブル2の外周
縁部の概略を示す断面図で、同図に示すように、ステー
ジベース4の表面外周縁部に純水微量噴出溝7を有し、
該溝7へは純水供給孔8を通じて外部から極微量の純水
を供給できるようになっている。このようにすることに
より半導体ウェハ1とステージベース4との間の隙間を
極微量の純水が通って排出されるようにできる。そし
て、これにより、ウェハ1を真空吸着するための真空度
を高めたときにエアーの流れによってゴミやスラリー等
の異物が流入してステージ3上に付着することを防止す
ることができる。図6(A)、(B)はステージベース
4に形成された温度調整用水路の各別の形成例を示す断
面図及び縮小平面図である。(A)は排出型温度調整用
水路9を有する例を示し、(B)は循環型温度調整用水
路10を有する例を示す。
縁部の概略を示す断面図で、同図に示すように、ステー
ジベース4の表面外周縁部に純水微量噴出溝7を有し、
該溝7へは純水供給孔8を通じて外部から極微量の純水
を供給できるようになっている。このようにすることに
より半導体ウェハ1とステージベース4との間の隙間を
極微量の純水が通って排出されるようにできる。そし
て、これにより、ウェハ1を真空吸着するための真空度
を高めたときにエアーの流れによってゴミやスラリー等
の異物が流入してステージ3上に付着することを防止す
ることができる。図6(A)、(B)はステージベース
4に形成された温度調整用水路の各別の形成例を示す断
面図及び縮小平面図である。(A)は排出型温度調整用
水路9を有する例を示し、(B)は循環型温度調整用水
路10を有する例を示す。
【0022】このように、ステージベース4に水路9或
いは10を形成し、そこに温度調整された水を常に流す
ことにより、加工による発熱やモーターからの熱による
変形を抑止することができる。
いは10を形成し、そこに温度調整された水を常に流す
ことにより、加工による発熱やモーターからの熱による
変形を抑止することができる。
【0023】11[ 図1(B)参照] はブロックチャッ
クテーブル2の下側に位置しこれを支える微少変位調整
テーブルで、剛性の強い材料、例えばセラミクスからな
る微少変位調整ベース12と、該ベース12上に配設さ
れた複数の微少変位調整ユニット13からなる。該ユニ
ット13はそれぞれ各真空吸着ステージ3と対応したと
ころに設けられており、独立してその高さを調整するこ
とができる。図7(A)、(B)は微少変位調整ユニッ
トの各別の例を示すもので、(A)は2枚の剛体からな
るクサビ状の板14、15をその傾斜面どうし合せるよ
うに重ね、ネジ16等により下側の板14を傾斜方向に
沿って一方の側に或いはその反対側に移動させることに
より上側の板15の高さを高くしたり低くしたりするよ
うにした例を示し、(B)は圧電素子17を用い、それ
に加える電圧によりその高さを変化させるようにした例
を示す。
クテーブル2の下側に位置しこれを支える微少変位調整
テーブルで、剛性の強い材料、例えばセラミクスからな
る微少変位調整ベース12と、該ベース12上に配設さ
れた複数の微少変位調整ユニット13からなる。該ユニ
ット13はそれぞれ各真空吸着ステージ3と対応したと
ころに設けられており、独立してその高さを調整するこ
とができる。図7(A)、(B)は微少変位調整ユニッ
トの各別の例を示すもので、(A)は2枚の剛体からな
るクサビ状の板14、15をその傾斜面どうし合せるよ
うに重ね、ネジ16等により下側の板14を傾斜方向に
沿って一方の側に或いはその反対側に移動させることに
より上側の板15の高さを高くしたり低くしたりするよ
うにした例を示し、(B)は圧電素子17を用い、それ
に加える電圧によりその高さを変化させるようにした例
を示す。
【0024】図8は微少変位調整ユニット13の固定方
法の一例を示す断面図であり、ベース4に形成した孔部
18にステージ3の中央部の下部を通し、ネジ19によ
りユニット13をステージ3と固定している。
法の一例を示す断面図であり、ベース4に形成した孔部
18にステージ3の中央部の下部を通し、ネジ19によ
りユニット13をステージ3と固定している。
【0025】このような薄板保持装置によれば、複数の
ブロック状真空吸着ステージ3上に一枚の半導体ウェハ
1を真空吸着し、その表面の高さを、各微少変位調整ユ
ニット13毎に独立して高さを変化させることにより、
ステージベース4及び真空吸着ステージ3を介してステ
ージ3毎に変化させることができる。従って、ウェハ1
の表面の高さの面内均一性を高めることができる。
ブロック状真空吸着ステージ3上に一枚の半導体ウェハ
1を真空吸着し、その表面の高さを、各微少変位調整ユ
ニット13毎に独立して高さを変化させることにより、
ステージベース4及び真空吸着ステージ3を介してステ
ージ3毎に変化させることができる。従って、ウェハ1
の表面の高さの面内均一性を高めることができる。
【0026】ここで、半導体ウェハ1に対するCMPに
ついて8インチウェハを例として考察する。そして、8
インチウェハの標準的な規格とシリコン物性を下記の表
1に示す。
ついて8インチウェハを例として考察する。そして、8
インチウェハの標準的な規格とシリコン物性を下記の表
1に示す。
【0027】
【表1】
【0028】半導体プロセスにおける平坦化に対して
は、通常、ウェハ表面の凹凸をデザインルール(線幅)
以下にすることが要求されると一般的に言われている。
これは、パターンを露光するステッパの焦点深度から来
るプロセスマージンを考慮したためであり、例えば0.
25μmルールの場合、ウェハ表面の凹凸は約±0.1
μm、即ち±100nm以下程度が要求される。
は、通常、ウェハ表面の凹凸をデザインルール(線幅)
以下にすることが要求されると一般的に言われている。
これは、パターンを露光するステッパの焦点深度から来
るプロセスマージンを考慮したためであり、例えば0.
25μmルールの場合、ウェハ表面の凹凸は約±0.1
μm、即ち±100nm以下程度が要求される。
【0029】CMPにおいて要求されるグローバル平坦
化もまさにその通りである。その研磨加工において、装
置側の機械精度が限りなく0に近づけることができても
上記表1に示したようにウェハの元来持つ厚さバラツ
キ、特にTTV[ 図4(A)参照] の影響はポリッシン
グの特性を考慮したとしてもウェハ内の面内均一性の誤
差として残留するものと考えられる。以下に、その実例
を示す。
化もまさにその通りである。その研磨加工において、装
置側の機械精度が限りなく0に近づけることができても
上記表1に示したようにウェハの元来持つ厚さバラツ
キ、特にTTV[ 図4(A)参照] の影響はポリッシン
グの特性を考慮したとしてもウェハ内の面内均一性の誤
差として残留するものと考えられる。以下に、その実例
を示す。
【0030】ポリッシングにおいては、被研磨材表面の
凸部は凹部に比較して加工圧力が高く、加工による除去
速度が速い為、選択的に凸部を除去することができると
される。従って、ローカルには加工前の被研磨材表面の
凹凸に対して段差の緩和が進行するわけであるが、TT
Vに相当するような大きなうねりに対しても選択的に作
用する為、これが面内均一性の誤差となって現れると考
えられる。
凸部は凹部に比較して加工圧力が高く、加工による除去
速度が速い為、選択的に凸部を除去することができると
される。従って、ローカルには加工前の被研磨材表面の
凹凸に対して段差の緩和が進行するわけであるが、TT
Vに相当するような大きなうねりに対しても選択的に作
用する為、これが面内均一性の誤差となって現れると考
えられる。
【0031】通常、CMPにはポリウレタン等の弾性体
を研磨パッドとして用いる為、ポリッシングの特性上機
械精度がそのまま被研磨材表面に転写されることはない
が、ある程度それが緩和した形で現れる。
を研磨パッドとして用いる為、ポリッシングの特性上機
械精度がそのまま被研磨材表面に転写されることはない
が、ある程度それが緩和した形で現れる。
【0032】例えば、図9に示すように、TTVが5μ
m、LTV[ 図4(B)参照] が0.8μm、段差(パ
ターン)が1μmのウェハを加工する場合を例とする。
そして、CMPによりこの段差1μmを除去(0.1μ
m程度にする。)することを目的とする。この場合、仮
に切削や研削で機械精度を裏面基準で転写したとする
と、低いところにあるチップAの段差が0.1μmにな
った時には高いところにあるチップBは−5.9μmの
除去加工が行われることになり、均一性どころか形状と
して下地までがなくなることになってしまう。
m、LTV[ 図4(B)参照] が0.8μm、段差(パ
ターン)が1μmのウェハを加工する場合を例とする。
そして、CMPによりこの段差1μmを除去(0.1μ
m程度にする。)することを目的とする。この場合、仮
に切削や研削で機械精度を裏面基準で転写したとする
と、低いところにあるチップAの段差が0.1μmにな
った時には高いところにあるチップBは−5.9μmの
除去加工が行われることになり、均一性どころか形状と
して下地までがなくなることになってしまう。
【0033】従って、ウレタン等のパッドによるポリッ
シングによってTTVの5μmを残したまま段差1μm
を除去するわけであるが、実際には5μmもの高さの差
があると、チップAの除去量がチップBの除去量よりも
数%〜数十%大きくなるのが現状である。ウェハ全面の
チップを1μmの除去で段差0.1μmにするために
は、除去量の均一性は±5%以下にする必要があること
がわかる。
シングによってTTVの5μmを残したまま段差1μm
を除去するわけであるが、実際には5μmもの高さの差
があると、チップAの除去量がチップBの除去量よりも
数%〜数十%大きくなるのが現状である。ウェハ全面の
チップを1μmの除去で段差0.1μmにするために
は、除去量の均一性は±5%以下にする必要があること
がわかる。
【0034】以上をまとめると、直径8インチで1μm
程度のパターン段差のあるTTV5μm程度のウェハを
裏面基準でポリッシングすると、段差の除去及びLTV
0.8μmの無視はできるが、TTV5μmによりチッ
プAとチップBの除去量に数%〜数十%の均一性の誤差
が出るのである。
程度のパターン段差のあるTTV5μm程度のウェハを
裏面基準でポリッシングすると、段差の除去及びLTV
0.8μmの無視はできるが、TTV5μmによりチッ
プAとチップBの除去量に数%〜数十%の均一性の誤差
が出るのである。
【0035】上述の結果から、TTVの5μmをLTV
の0.8μm程度以下に小さくすることができれば、C
MPにより全面均一に1μmの段差を0.1μm程度に
除去することができることが分かる。
の0.8μm程度以下に小さくすることができれば、C
MPにより全面均一に1μmの段差を0.1μm程度に
除去することができることが分かる。
【0036】従って、ダイレクトに裏面をチェックして
TTV5μmを裏面基準で0.8μm以下に補正できれ
ば、CMP用の薄板保持装置として最適であると考えら
れる。そして、図示した本発明薄板保持装置によれば、
それが可能になるのである。次に、吸着用真空溝の溝幅
について図10を参照しながら考察する。通常考えられ
る加工条件内では、加工圧力P1 =0.5×105 N/
mm2 、真空圧P1=1.0×105 N/mm2 程度で
ある。このとき、表1に示したシリコンウェハを両端支
持した場合の変化量δ(表面のたわみ量)の計算結果は
下記の数式数1の通りである。
TTV5μmを裏面基準で0.8μm以下に補正できれ
ば、CMP用の薄板保持装置として最適であると考えら
れる。そして、図示した本発明薄板保持装置によれば、
それが可能になるのである。次に、吸着用真空溝の溝幅
について図10を参照しながら考察する。通常考えられ
る加工条件内では、加工圧力P1 =0.5×105 N/
mm2 、真空圧P1=1.0×105 N/mm2 程度で
ある。このとき、表1に示したシリコンウェハを両端支
持した場合の変化量δ(表面のたわみ量)の計算結果は
下記の数式数1の通りである。
【0037】
【数1】
【0038】上記数式数1に各値を代入すると、下記の
数式数2が得られる。
数式数2が得られる。
【0039】
【数2】
【0040】そして、δmax を0.8以下にするために
は下記の数式数3の条件を満たす必要がある。
は下記の数式数3の条件を満たす必要がある。
【0041】
【数3】
【0042】即ち、6.89mm以下の溝幅であれば加
工中にLTV以上のうねりを発生しない。
工中にLTV以上のうねりを発生しない。
【0043】以上のことから、薄板保持装置によれば、
微少変位調整ユニットによりチップの大きさ毎に高さを
調整できることからTTVを補正することができるの
で、面内均一性の向上を図り、機械精度転写性の向上を
図ることができ、ゴミ等による加工段差の低減を図るこ
とができる。また、トータルプロセスとしては、他のプ
ロセスマージンが拡大し、投入するウェハの精度仕様を
緩和し、コストダウン(投入ウェハの精度仕様の緩和、
ウェハの大口径化の許容等による)を図ることができ
る。
微少変位調整ユニットによりチップの大きさ毎に高さを
調整できることからTTVを補正することができるの
で、面内均一性の向上を図り、機械精度転写性の向上を
図ることができ、ゴミ等による加工段差の低減を図るこ
とができる。また、トータルプロセスとしては、他のプ
ロセスマージンが拡大し、投入するウェハの精度仕様を
緩和し、コストダウン(投入ウェハの精度仕様の緩和、
ウェハの大口径化の許容等による)を図ることができ
る。
【0044】また、薄板保持装置の微少変位調整テーブ
ルは、面調整の自動化を可能にし、実際のウェハパター
ンに合わせた設計も可能にする。
ルは、面調整の自動化を可能にし、実際のウェハパター
ンに合わせた設計も可能にする。
【0045】図11(A)、(B)は薄板保持装置のブ
ロックチャックテーブルのうちの丸型のものを示すもの
で、(A)は平面図、(B)は(A)のB−B線視断面
図である。図12(A)、(B)は薄板保持装置のブロ
ックチャックテーブルのうちの角型のものを示すもの
で、(A)は平面図、(B)は(A)のB−B線視断面
図である。このように、本発明は種々の態様で実施する
ことができる。
ロックチャックテーブルのうちの丸型のものを示すもの
で、(A)は平面図、(B)は(A)のB−B線視断面
図である。図12(A)、(B)は薄板保持装置のブロ
ックチャックテーブルのうちの角型のものを示すもの
で、(A)は平面図、(B)は(A)のB−B線視断面
図である。このように、本発明は種々の態様で実施する
ことができる。
【0046】
【発明の効果】本発明薄板保持装置によれば、複数のブ
ロック状真空吸着ステージ上に一枚の薄板、例えば半導
体ウェハを真空吸着し、その表面の高さを、各微少変位
調整ユニットを上下させることにより、チャックテーブ
ル及び真空吸着ステージを介して各ステージ毎に変化さ
せることができ、延いては薄板、例えばウェハの表面の
高さの面内均一性を高めることができる。
ロック状真空吸着ステージ上に一枚の薄板、例えば半導
体ウェハを真空吸着し、その表面の高さを、各微少変位
調整ユニットを上下させることにより、チャックテーブ
ル及び真空吸着ステージを介して各ステージ毎に変化さ
せることができ、延いては薄板、例えばウェハの表面の
高さの面内均一性を高めることができる。
【図1】(A)、(B)は本発明薄板保持装置の第1の
実施の形態の概略を示すもので、(A)は平面図、
(B)は(A)のB−B線視断面図である。
実施の形態の概略を示すもので、(A)は平面図、
(B)は(A)のB−B線視断面図である。
【図2】(A)、(B)は真空チャックステージ及び半
導体ウェハを示す断面図で、(A)は変形していない状
態を示し、(B)は加工圧力と真空吸引を受けた時の状
態を示す。
導体ウェハを示す断面図で、(A)は変形していない状
態を示し、(B)は加工圧力と真空吸引を受けた時の状
態を示す。
【図3】微少変位調整ユニットによるブロックチャック
テーブル(のステージベース)の変形を示す断面図であ
る。
テーブル(のステージベース)の変形を示す断面図であ
る。
【図4】(A)乃至(C)はTTV、LTV及びWAR
Pの説明図である。
Pの説明図である。
【図5】ブロックチャックテーブルの外周縁部の概略を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図6】(A)、(B)はステージベース4に形成され
た温度調整用水路の各別の形成例を示す断面図及び縮小
平面図である。
た温度調整用水路の各別の形成例を示す断面図及び縮小
平面図である。
【図7】(A)、(B)は微少変位調整ユニットの各別
の例を示す図である。
の例を示す図である。
【図8】微少変位調整ユニットの一つの固定例を示す断
面図である。
面図である。
【図9】CMPについての考察にあたり例としたウェハ
の形状を示す図である。
の形状を示す図である。
【図10】吸着用真空溝の溝幅についての考察に際して
参照する図である。
参照する図である。
【図11】(A)、(B)は薄板保持装置のブロックチ
ャックテーブルのうちの丸型のものを示すもので、
(A)は平面図、(B)は(A)のB−B線視断面図で
ある。
ャックテーブルのうちの丸型のものを示すもので、
(A)は平面図、(B)は(A)のB−B線視断面図で
ある。
【図12】(A)、(B)は薄板保持装置のブロックチ
ャックテーブルのうちの角型のものを示すもので、
(A)は平面図、(B)は(A)のB−B線視断面図で
ある。
ャックテーブルのうちの角型のものを示すもので、
(A)は平面図、(B)は(A)のB−B線視断面図で
ある。
【図13】CMPに際しウェハをチャックする方法の第
1の従来例を示す図である。
1の従来例を示す図である。
【図14】CMPに際しウェハをチャックする方法の第
2の従来例を示す図である。
2の従来例を示す図である。
【図15】CMPに際しウェハをチャックする方法の第
3の従来例を示す図である。
3の従来例を示す図である。
【図16】CMPに際しウェハをチャックする方法の第
4の従来例を示す図である。
4の従来例を示す図である。
1・・・薄板(半導体ウェハ)、2・・・ブロックチャ
ックテーブル、3・・・真空チャックステージ、4・・
・ステージベース、7・・・純水微量噴出溝、9、10
・・・温度調整用水路、11・・・微少変位調整テーブ
ル、12・・・微少変位調整ベース、13・・・微少変
位調整ユニット。
ックテーブル、3・・・真空チャックステージ、4・・
・ステージベース、7・・・純水微量噴出溝、9、10
・・・温度調整用水路、11・・・微少変位調整テーブ
ル、12・・・微少変位調整ベース、13・・・微少変
位調整ユニット。
Claims (4)
- 【請求項1】 複数のブロック状の真空吸着ステージを
弾性のあるステージベース上に配設したチャックテーブ
ルと、 上記各真空吸着ステージに対応して設けられ、互いに独
立して高さを変化せしめられて上記ステージベースを裏
面から押す複数の微少変位調整ユニットを微少変位調整
ベース上に配設した微少変位調整テーブルと、 を有することを特徴とする薄板保持装置 - 【請求項2】 半導体ウェハを保持する薄板保持装置で
あって、 真空吸着ステージが上記ウェハの各チップとなる領域と
対応して設けられていることを特徴とする請求項1記載
の薄板保持装置 - 【請求項3】 ステージベースの表面周縁部に純水を噴
出する純水微量噴出溝が形成されてなることを特徴とす
る請求項1又は2記載の薄板保持装置 - 【請求項4】 ステージベースに温度調整用水を流す温
度調整用水路が形成されてなることを特徴とする請求項
1、2又は3記載の薄板保持装置
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23073596A JPH1076439A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 薄板保持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23073596A JPH1076439A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 薄板保持装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1076439A true JPH1076439A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=16912487
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23073596A Pending JPH1076439A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 薄板保持装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1076439A (ja) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1996
- 1996-08-30 JP JP23073596A patent/JPH1076439A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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