TWI305939B - - Google Patents

Description

1305939 曰修正 圓等基板之洗 等基板之光阻 板支撐裝置取 在洗淨半導體 或是在光阻塗 之基板支撐裝 示於特許文獻 旋轉軸爲中心 噴嘴，供給氣 下支撐晶圓。 ，並於該孔內 晶圓時，使柱 的間隔變大， 公報（第3頁 第92136015號專利申請案 ( 中文說明書修正頁民國97年9月18 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於被使用於爲了半導體 淨、飩刻或光阻膜除去或是爲了半導體晶 塗覆的基板處理裝置之基板支撐裝置及由 出基板之方法。 【先前技術】 在製造半導體元件之各種製造過程中， 晶圓等基板、進行蝕刻藥液處理之情況下， 覆、除去光阻膜之情況下，都是使用葉片式 置。就這樣的基板支撐裝置而言，例如有揭 1之晶圓狀物品用之支擦裝置。 揭示於特許文獻1之支撐裝置係具有以 旋轉之支撐體’並於該支撐體上面設有環狀 體至該噴嘴後，根據伯努利定理，在非接觸 又支撐體係形成多個延伸到支撐體上面的孔 各自***柱狀螺栓。再者，在由支撐體取出 狀螺栓朝上方移動後，將晶圓及支撐體之間 利用匙子工具取出晶圓。 【特許文獻1】日本特許第3 3 8 3 5 84 (0013)、 （0016)〜（0018)、 （0020)〜（0021)、 （0030)及第 1 圖、第2圖） 1305939 (2) 【發明內容】 發明欲解決之課題 該習知之支撐裝置係爲了支撐晶圓等基板，而在晶圓 周邊上形成供給氣體所用之環狀噴嘴，又爲了取出晶圓等 基板，而設置多個可上下移動之柱狀螺栓等構造，其係爲 相當複雜的構造。

又爲了於支撐裝置上支撐晶圓等基板而必須使供給氣 體量爲大量。 因此，本發明係以使支撐晶圓所用之氣體供給噴嘴的 構造簡單化，同時以供給氣體量少量爲佳，並且使由基板 支撐裝置取出晶圓簡單化爲目的。 爲解決課題之手段

申請專利範圍第1項所述之本發明之基板支撐裝置， 具有：在中央部上具中空部，且可自由旋轉之支撐晶圓的 卡盤；及有噴嘴孔，且可以在前述中空部內上下方向移動 之筒狀噴嘴構件；以及用來供應從前述噴嘴孔所排出的氣 體的氣體供應源，的基板支撐裝置，其特徵爲：在將前述 噴嘴構件的上面保持在比卡盤的上面更低狀態的狀態下， 在前述噴嘴孔的上部，形成有成爲氣體流路的凹部。 申請專利範圍第2項所述之本發明，其特徵爲：針對 申請專利範圍第1項所述之基板支撐裝置，前述噴嘴孔係 被形成於前述噴嘴構件之中央部上。 申請專利範圍第3項所述之本發明，其特徵爲：針對 -5- 1305939 (3) 申請專利範圍第1或2項所述之基板支撐裝置，在前述卡 盤之對抗基板的面上’具有對於前述面略呈垂直方向突出 的爪部，且前述爪部係可自由移動成爲抵接前述基板外周 而支撐前述基板之狀態、及與前述基板外周分離的狀態。

申請專利範圍第4項所述之本發明，其特徵爲：針對 申請專利範圍第1或2項所述之基板支撐裝置，具有使前 述噴嘴構件朝上方移動之手段，由前述噴嘴孔噴出氣體的 同時，使前述噴嘴構件朝上方移動。 申請專利範圍第5項所述之本發明之基板取出方法， 其特徵爲：針對申請專利範圍第1至4項中任一項所述之 基板支撐裝置，由前述噴嘴孔噴出氣體的同時，使前述噴 嘴構件朝上方移動，並在前述基板內面與前述卡盤上面之 間***叉構件後’停止前述氣體的噴出而支撐前述基板於 前述叉構件上。

申請專利範圍第6項所述之本發明，其特徵爲：針對 申請專利範圍第5項所述之基板取出方法，前述叉構件係 爲具有一對指部，而前述一對指部之間隔係比前述噴嘴構 件之直徑更大。 發明效果 若是根據本發明的話，可以使支撐晶圓所用之卡盤及 供應氣體用之噴嘴構件的構造簡單化。 又’可以使支撐晶圓所用之供給氣體量爲少量，且因 (4) 1305939 爲由中心部的噴嘴噴出氣體，因此也可以減少隨著基板尺 寸變更之必要流量的改變。 又，可以使由基板支撐裝置取出晶圓時之作業簡單且 確實。 [實施方式】 爲實施發明之最佳形態

根據本發明之第1實施形態的基板支撐裝置，係具有 :在中央部上有中空部，且可自由旋轉之支撐基板的卡盤 ;及有噴嘴孔，且可以在中空部內上下方向移動之筒狀噴 嘴構件。若是根據本實施形態的話，置放基板於卡盤的上 面，再藉由噴出氣體至基板的內面，根據伯努利定理而在 非接觸下支撐基板於卡盤的上面，而且在使噴嘴構件朝上 方移動後，利用在卡盤與基板之間的間隔***叉構件，可 以簡單地取出基板。

本發明之第2實施形態係針對根據第1實施形態之基 板支撐裝置，其中使噴嘴形成於噴嘴構件之中央部上。若 是根據本實施形態的話，因爲氣體可以由基板內面之中央 部朝周圍方向噴出，因此可以利用少量的氣體流量，在非 接觸下支撐基板於卡盤的上面。 本發明之第3實施形態係針對根據第1或第2實施形 態之基板支撐裝置，其中在卡盤之對抗基板的面上，具有 對於該面略呈垂直方向突出的爪部，而爪部係可自由移動 成爲抵接基板外周而支撐基板的狀態、及與基板外周分離 1305939 (5) 的狀態。若是根據本實施形態的話，可以確實地支撐基板 ，而且也易於進行基板的裝拆， 本發明之第4實施形態係針對根據第1至第3中任一 實施形態之基板支撐裝置，其中由噴嘴孔噴出氣體，在非 接觸下支撐基板於卡盤的上面。若是根據本實施形態的話 ，可以利用少量的氣體流量’在非接觸下支撐基板於卡盤 的上面。

本發明之第5實施形態係針對根據第丨至第4中任一 實施形態之基板支撐裝置，其中具有使噴嘴構件朝上方移 動的手段，由噴嘴孔噴出氣體的同時，使噴嘴構件朝上方 移動。若是根據本實施形態的話，在將噴嘴構件朝上方移 動後’利用在卡盤與基板之間的間隔***叉構件，可以簡 單地取出基板。

根據本發明之第6實施形態之基板取出方法，係針對 根據第1至第5中任一實施形態之基板支撐裝置，由噴嘴 孔噴出氣體的同時，使噴嘴構件朝上方移動，並在形成於 基板內面與卡盤上面之間的間隔***叉構件，停止氣體噴 出後’使基板支撐於叉構件上。若是根據本實施形態的話 ，可以簡單地進行基板取出。 本發明之第7實施形態係針對根據第6實施形態之基 板取出方法，其中叉構件係爲具有一對指部，且指部之間 隔較噴嘴構件之直徑更大。若是根據本實施形態的話，可 以無礙地***叉構件於噴嘴構件中。 -8- (6) (6)

1305939 實施例 以下’根據圖面加以說明本發明之實施例。第1 (a)圖 係爲根據本發明之基板支撐裝置主要部分之一部分剖面側 面圖，第1(b)圖係爲其平面圖。 基板支撐裝置1係爲具有：殼體2;及配置於殼體2 內’且在殼體2內以中心軸χ-χ’爲中心旋轉之中空圓柱 狀的卡盤3;及配置於卡盤3之中空部12，且可上下方向 自由移動之筒狀噴嘴構件4。卡盤3及噴嘴構件4之上部 係露出配置於設置在殼體2之凹部11。 在卡盤3之上面，使多個略呈垂直方向突出之爪部5 被形成於外周附近，以支撐半導體晶圓等圓形基板6的周 ' 圍。爪部5係由圓柱體及設置於其上面的外周部之突塊所 • 構成’藉由圓柱體的旋轉，使突塊成爲抵接基板6外周而 支撐基板6的狀態、及與基板6外周分離的狀態。多個爪 部5之圓柱體係各自連動旋轉。卡盤3係在置放基板6於 上面的基板置放面之狀態下，利用馬達9以中心軸X - X ’ 爲中心加以旋轉。 一方面，噴嘴構件4係在中央具有噴嘴孔7，從噴嘴 孔7噴出氮氣等由氣體供應源8所供給的氣體。又，噴嘴 構件4係利用上下移動驅動源1 〇而可以在卡盤3內上下 移動。 其次，對於基板支撐裝置1之動作加以說明。如第 2(a)圖之卡盤及噴嘴構件的擴大剖面側面圖所示，置放基 板6於卡盤3的上面，在將噴嘴構件4的上面保持在比卡

-9- (7) (7)

1305939 盤3的上面更低狀態的狀態下’由噴嘴孔7以既定流量噴 出氮氣1 3時，氮氣1 3係由噴嘴孔7通過凹部1 5，順著 卡盤3的上面與基板6之間的間隙14，流過基板的內面 ，再從基板6之周圍朝外部流出。 此時，氮氣1 3在噴嘴孔7附近因爲流路剖面小而使 速度變大，在其周圍因爲凹部1 5的流路剖面大而使速度 變小，在卡盤3的上面與基板6之間的間隙14因爲流路 剖面變小而使速度變大。因此，根據伯努利定理，基板6 內側的壓力分布係如第2 (b)圖所示，雖然在對應噴嘴孔7 之中央位置爲陽壓16，但是在對應其周圍的凹部15之部 分則形成陰壓1 7，在外周部附近又轉換爲陽壓1 8。其結 果爲，基板6係藉由對應凹部1 5之部分的陰壓1 7而朝下 方吸引，順著旋轉中之卡盤3的上面，在非接觸下被置放 。在該狀態下，一邊沿著基板6移動由基板6上方而來的 噴嘴1 9，一邊流通洗淨液，以洗淨基板6。又若是使用蝕 刻液取代洗淨液的話，則可以進行蝕刻工程。 氮氣1 3的流量係爲使基板可以根據伯努利定理產生 陰壓1 7的流量，雖然根據基板6之大小或重量而有所不 同，但是在基板直徑爲200至300毫米、厚度爲0.7毫米 之矽晶圓的狀況下，以5 0升/分鐘爲佳。 在基板6洗淨或蝕刻結束後，如第3(a)圖所示，在由 噴嘴孔7噴出氮氣的狀態下，將噴嘴構件4朝上方移動時 ，基板6根據伯努利定理，仍然維持對於卡盤3及噴嘴構 件4的吸引作用而在非接觸下朝上方浮起移動。其結果爲

-10- (8) (8)1305939 ’因爲使卡盤3與基板6之間的間隙14變大，如第3 (b) 圖所示，在該間隙14內***叉構件2 0的指部21，當停 止氮氣1 3的噴出時’基板6係解除了根據伯努利定理的 吸引作用’而支撐於叉構件2 0上。因此置放於叉構件20 上而可以由基板支撐裝置1取出基板6。 噴嘴構件4之移動位置若是使噴嘴構件4表面距離與 卡盤3表面一致位置稍微上方者爲佳。 又，叉構件2 0係使一對指部21的間隔比噴嘴構件4 直徑稍大地加以構造，而使噴嘴構件4可以進入其間隔。 又厚度則是形成爲可以***間隙1 4內之薄狀。 產業上之可利用性 如以上所述，本發明係適用於半導體晶圓等基板之洗 淨、蝕刻、從基板除去光阻膜、或是對基板進行光阻塗布 【圖式簡單說明】 第1圖係爲根據本發明之基板支撐裝置的主要部分槪 念圖。（a)爲一部分剖面側面圖，（b)爲平面圖。 第2圖係爲根據本發明之基板支撐裝置的動作說明圖 ，（a)爲卡盤及噴嘴構件之擴大剖面側面圖，（b)爲基板內 面之壓力分布圖。 第3圖係爲由根據本發明之基板支撐裝置取出基板時 之動作說明圖，（a)爲卡盤及及噴嘴構件之擴大剖面側面 -11 - 1305939 Ο) 圖，（b)爲***叉構件於基板內面時之平面圖。 符號說明 1 基板支撐裝置 2 殼體 3 卡盤 4 噴嘴構件

5 爪部 6 基板 7 噴嘴孔 8 氣體供應源 9 馬達 10 上下移動驅動源 11 ' 15 凹部

12 中空部 14 間隙 2 0 叉構件 -12 -

Claims (1)

1. N 1305939 拾、申請專利範圍 第92 1 3 60 1 5號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國97年9月18日修正

   1. 一種基板支撐裝置，是具有：在中央部有中空部 (12)，且可自由旋轉之支撐基板（6)的卡盤（3);及有噴嘴 孔（7)，且可以在前述中空部（12)內自由上下方向移動之筒 狀噴嘴構件（4);以及用來供應從前述噴嘴孔（7)所排出的 氣體的氣體供應源（8)，的基板支撐裝置，其特徵爲： 在將前述噴嘴構件（4)的上面保持在比卡盤（3)的上面 更低狀態的狀態下，在前述噴嘴孔（7)的上部，形成有成 爲氣體流路的凹部（15)。 2 .如申請專利範圍第1項所述之基板支撐裝置，其中 前述噴嘴孔係被形成於前述噴嘴構件之中央部上。

   3 .如申請專利範圍第1或2項所述之基板支撐裝置， 其中在前述卡盤之對抗基板的面上，具有對於前述面略呈 垂直方向突出之爪部，且前述爪部係可以移動成爲抵接前 述基板的外周而支撐前述基板的狀態、及與前述基板外周 分離的狀態。 4_如申請專利範圍第1或2項所述之基板支撐裝置’ 其中具有使前述噴嘴構件朝上方移動之手段，由前述噴嘴 孔噴出氣體的同時，使前述噴嘴構件朝上方移動。 5 . —種基板取出方法，係針對申請專利範圍第1至4 1305939 項中任一項所述之基板支撐裝置，其特徵爲：由前述噴嘴 孔噴出氣體的同時，使前述噴嘴構件朝上方移動，並於前 述基板內面與前述卡盤上面之間***叉構件後，停止前述 氣體的噴出而支撐前述基板於前述叉構件上。 6 .如申請專利範圍第5項所述之基板取出方法’其中 前述叉構件係爲具有一對指部，且前述一對指部之間隔係 比前述噴嘴構件之直徑更大。