JP2010073825A

JP2010073825A - Wafer stage

Info

Publication number: JP2010073825A
Application number: JP2008238512A
Authority: JP
Inventors: Minoru Matsuzawa; 実松澤; Masahiro Ifuku; 正宏井福; Mishio Sawada; 美士雄沢田; Kazuhiro Yoshikawa; 和博吉川
Original assignee: REALIZE ADVANCED Tech Ltd
Current assignee: REALIZE ADVANCED Tech Ltd
Priority date: 2008-09-17
Filing date: 2008-09-17
Publication date: 2010-04-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wafer stage in which a chemical does not permeate a mechanical unit through clamp pins. <P>SOLUTION: The wafer stage 10 includes: a plurality of concave portions 12 for positioning a wafer 30 on a placing surface by a plurality of clamp pins 20 and formed around the placing surface; a rotation source 13 formed on the lower part corresponding to a bottom surface 12A of the concave portions 12; and a driving body 14 for rotating the rotation source 13. In the wafer stage 10, an active side magnet 15 is provided on the upper part of the rotation source 13, a passive side magnet 16 is provided on the lower part of the inside of each of the clamp pins 20, and the clamp pins 20 are rotated by magnetic coupling between the active side magnet 15 and the positive side magnet 16. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウェハ、液晶、またはプリント基板などの被洗浄物を洗浄する洗浄装置などに用いられるウェハステージに関する。 The present invention relates to a wafer stage used in a cleaning apparatus for cleaning an object to be cleaned such as a semiconductor wafer, a liquid crystal, or a printed board.

従来、ウェハを載置面に位置決めするウェハステージでは、複数のクランプピンによってウェハを挟持するものがある。クランプピンは、ウェハステージの下部に設けた駆動体とギア連結され、駆動体の駆動によってクランプピンを回動させている。 2. Description of the Related Art Conventionally, some wafer stages that position a wafer on a mounting surface sandwich the wafer with a plurality of clamp pins. The clamp pin is gear-coupled to a driving body provided at the lower part of the wafer stage, and the clamp pin is rotated by driving of the driving body.

しかし洗浄装置に用いられるウェハステージでは、薬液を使用するため、洗浄時に用いられる薬液がクランプピンを伝って駆動体などの機構部に侵入してしまうことがある。
一方、近年ウェハの膜厚は薄くなるとともにウェハの直径は大きくなっており、ウェハに歪みを生じないようにクランプピンで挟持する必要が生じている。 However, since a chemical solution is used in a wafer stage used in a cleaning apparatus, the chemical solution used at the time of cleaning may enter a mechanism unit such as a driving body through a clamp pin.
On the other hand, in recent years, the thickness of the wafer has become thinner and the diameter of the wafer has become larger, and it has become necessary to hold the wafer with clamp pins so as not to cause distortion of the wafer.

そこで本発明は、クランプピンを伝って薬液が機構部に侵入しないウェハステージを提供することを目的とする。
また本発明は、ウェハに過度な力を与えずにウェハを挟持することができるウェハステージを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wafer stage that does not allow chemicals to enter a mechanism portion through clamp pins.
It is another object of the present invention to provide a wafer stage that can hold a wafer without applying excessive force to the wafer.

請求項１記載の本発明のウェハステージは、複数のクランプピンによってウェハを載置面に位置決めするウェハステージであって、前記載置面の周囲に形成した複数の凹部と、前記凹部の底面に対応する下部に配置した回動源と、前記回動源を回動させる駆動体とを備え、前記回動源の上部に能動側磁石を設け、前記クランプピンの内部下部に受動側磁石を設け、前記能動側磁石と前記受動側磁石との磁気結合によって前記クランプピンが回動することを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載のウェハステージにおいて、前記クランプピン上部に、ガイドピンを軸方向に立設したことを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項２に記載のウェハステージにおいて、前記ガイドピンを、下端径よりも先端径が小さくなるように、前記ガイドピンの側面にテーパを形成したことを特徴とする。
請求項４記載の本発明のウェハステージは、複数のクランプピンによってウェハを載置面に位置決めするウェハステージであって、前記クランプピン上部に、弾性変形を伴うウェハタッチ部材を前記クランプピンの外周方向に突出させて設けたことを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項４に記載のウェハステージにおいて、前記ウェハタッチ部材を板状部材としたことを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項４に記載のウェハステージにおいて、前記ウェハタッチ部材をリング状部材としたことを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項４に記載のウェハステージにおいて、前記ウェハを挟持する方向への前記クランプピンの回転方向を、前記ウェハの回転方向と逆方向としたことを特徴とする。 The wafer stage of the present invention according to claim 1 is a wafer stage for positioning a wafer on a placement surface by a plurality of clamp pins, and a plurality of recesses formed around the placement surface, and a bottom surface of the recesses A rotation source disposed at a corresponding lower part; and a driving body for rotating the rotation source; an active magnet is provided at an upper part of the rotation source; and a passive magnet is provided at an inner lower part of the clamp pin The clamp pin is rotated by magnetic coupling between the active side magnet and the passive side magnet.
According to a second aspect of the present invention, in the wafer stage according to the first aspect, a guide pin is erected in the axial direction above the clamp pin.
According to a third aspect of the present invention, in the wafer stage according to the second aspect, a taper is formed on a side surface of the guide pin so that a tip diameter of the guide pin is smaller than a lower end diameter. To do.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a wafer stage for positioning a wafer on a mounting surface by a plurality of clamp pins, wherein a wafer touch member accompanied by elastic deformation is provided on an outer periphery of the clamp pins. It is characterized by being provided protruding in the direction.
According to a fifth aspect of the present invention, in the wafer stage according to the fourth aspect, the wafer touch member is a plate-like member.
According to a sixth aspect of the present invention, in the wafer stage according to the fourth aspect, the wafer touch member is a ring-shaped member.
According to a seventh aspect of the present invention, in the wafer stage according to the fourth aspect, the rotation direction of the clamp pin in the direction to sandwich the wafer is opposite to the rotation direction of the wafer. .

本発明によれば、ウェハの洗浄液として用いる薬液がクランプピンを伝って機構部に侵入することを防止することができる。
また、本発明によれば、弾性変形を伴うウェハタッチ部材によってウェハを挟持するために、ウェハに過度な負荷を与えることがない。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can prevent that the chemical | medical solution used as a cleaning liquid of a wafer penetrate | invades into a mechanism part along a clamp pin.
In addition, according to the present invention, since the wafer is held by the wafer touch member accompanied by elastic deformation, an excessive load is not applied to the wafer.

本発明の第１の実施の形態によるウェハステージは、載置面の周囲に形成した複数の凹部と、凹部の底面に対応する下部に配置した回動源と、回動源を回動させる駆動体とを備え、回動源の上部に能動側磁石を設け、クランプピンの内部下部に受動側磁石を設け、能動側磁石と受動側磁石との磁気結合によって、回動源の回動によりクランプピンが回動するものである。本実施の形態によれば、ウェハの洗浄液として用いる薬液がクランプピンを伝って機構部に侵入することを防止することができる。
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態によるウェハステージにおいて、クランプピン上部に、ガイドピンを軸方向に立設したものである。本実施の形態によれば、ウェハを載置面に載置する場合に、ガイドピンによって所定の位置に案内されるためウェハに損傷を与えることがない。
本発明の第３の実施の形態は、第２の実施の形態によるウェハステージにおいて、ガイドピンを、下端径よりも先端径が小さくなるように、ガイドピンの側面にテーパを形成したものである。本実施の形態によれば、ウェハを所定の載置位置へ導くことができる。
本発明の第４の実施の形態によるウェハステージは、クランプピン上部に、弾性変形を伴うウェハタッチ部材をクランプピンの外周方向に突出させて設けたものである。本実施の形態によれば、弾性変形を伴うウェハタッチ部材によってウェハを挟持するために、ウェハに過度な負荷を与えることがない。
本発明の第５の実施の形態は、第４の実施の形態によるウェハステージにおいて、ウェハタッチ部材を板状部材としたものである。本実施の形態によれば、板状部材とすることで弾性変形量を大きくすることができる。
本発明の第６の実施の形態は、第４の実施の形態によるウェハステージにおいて、ウェハタッチ部材をリング状部材としたものである。本実施の形態によれば、リング状部材の側面でウェハを挟持するためにソフトな挟持を実現できる。
本発明の第７の実施の形態は、第４の実施の形態によるウェハステージにおいて、ウェハを挟持する方向へのクランプピンの回転方向を、ウェハの回転方向と逆方向としたものである。本実施の形態によれば、ウェハ面に供給され、外周方向に流出する洗浄液の流れを妨げることが無く、洗浄むらを防止することができる。 The wafer stage according to the first embodiment of the present invention includes a plurality of recesses formed around the mounting surface, a rotation source disposed in a lower part corresponding to the bottom surface of the recess, and a drive for rotating the rotation source. The active side magnet is provided at the upper part of the rotation source, the passive side magnet is provided at the lower part of the clamp pin, and the active side magnet and the passive side magnet are magnetically coupled to each other by the rotation of the rotation source. The pin rotates. According to the present embodiment, it is possible to prevent the chemical used as the wafer cleaning liquid from entering the mechanism section along the clamp pin.
In the second embodiment of the present invention, a guide pin is erected in the axial direction above the clamp pin in the wafer stage according to the first embodiment. According to the present embodiment, when the wafer is placed on the placement surface, the wafer is not damaged because it is guided to a predetermined position by the guide pins.
The third embodiment of the present invention is such that, in the wafer stage according to the second embodiment, the guide pins are tapered on the side surfaces of the guide pins so that the tip diameter is smaller than the lower end diameter. . According to the present embodiment, the wafer can be guided to a predetermined placement position.
In the wafer stage according to the fourth embodiment of the present invention, a wafer touch member accompanied by elastic deformation is provided on the upper side of the clamp pin so as to protrude in the outer peripheral direction of the clamp pin. According to the present embodiment, since the wafer is held by the wafer touch member with elastic deformation, an excessive load is not applied to the wafer.
In the fifth embodiment of the present invention, the wafer touch member is a plate-like member in the wafer stage according to the fourth embodiment. According to this embodiment, the amount of elastic deformation can be increased by using a plate-like member.
In the sixth embodiment of the present invention, in the wafer stage according to the fourth embodiment, the wafer touch member is a ring-shaped member. According to the present embodiment, soft clamping can be realized because the wafer is clamped by the side surface of the ring-shaped member.
In the seventh embodiment of the present invention, in the wafer stage according to the fourth embodiment, the rotation direction of the clamp pins in the direction of sandwiching the wafer is opposite to the rotation direction of the wafer. According to this embodiment, it is possible to prevent uneven cleaning without disturbing the flow of the cleaning liquid supplied to the wafer surface and flowing out in the outer peripheral direction.

以下本発明の実施例について図面とともに詳細に説明する。
図１は本発明の実施例におけるウェハステージの上面図、図２は同ウェハステージの側面図、図３は同ウェハステージに用いるクランプピンの斜視図、図４は同ウェハステージの要部側面断面図、図５はクランプピンでウェハを挟持していない状態を示す要部上面図、図６はクランプピンでウェハを挟持している状態を示す要部上面図である。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a top view of a wafer stage in an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the wafer stage, FIG. 3 is a perspective view of clamp pins used in the wafer stage, and FIG. FIGS. 5A and 5B are main part top views showing a state in which the wafer is not clamped by clamp pins, and FIG. 6 is a main part top view showing a state in which the wafer is clamped by clamp pins.

まず、本発明の実施例におけるウェハステージの構成について図１から図４を用いて説明する。
図１及び図２に示すように、本実施例におけるウェハステージ１０は、複数のクランプピン２０によってウェハ３０を載置面に位置決めする。ウェハステージ１０は、下部に回転軸１１を備えるとともにベルヌーイ吸着面を有し、ウェハ３０を浮上させて吸着させるノズル１７を円周状に複数配置している。ウェハ３０は、ウェハステージ１０のベルヌーイ吸着面に吸着されて回転する。
図３に示すように、クランプピン２０は、円柱状の基台部２１と、この基台部２１の上部に軸方向に立設したガイドピン２２と、この基台部２１の上部に外周方向に突出させたウェハタッチ部材２３とを備えている。ガイドピン２２は、下端径よりも先端径が小さくなるように、ガイドピン２２の側面にテーパを形成している。ウェハタッチ部材２３は、弾性変形を生じる板状部材からなる。
図４に示すように、ウェハステージ１０のウェハ３０の載置面周囲には複数の凹部１２が形成され、この凹部１２にクランプピン２０が配置される。凹部１２の底面１２Ａに対応する下部には回動源１３が配置されている。この回動源１３は、円柱状部材からなり軸受１４で回動自在に配置されている。また回動源１３の側部は、駆動体１４とギア連結されており、回動源１３は駆動体１４によって回動される。回動源１３の上部には能動側磁石１５を設けている。
クランプピン２０の内部下部には受動側磁石１６が設けてあり、能動側磁石１５と受動側磁石１６との磁気結合によってクランプピン２０が回動する。 First, the configuration of the wafer stage in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the wafer stage 10 in this embodiment positions the wafer 30 on the mounting surface by a plurality of clamp pins 20. The wafer stage 10 has a rotating shaft 11 at the bottom and a Bernoulli suction surface. A plurality of nozzles 17 that float and attract the wafer 30 are arranged circumferentially. The wafer 30 is sucked and rotated by the Bernoulli suction surface of the wafer stage 10.
As shown in FIG. 3, the clamp pin 20 includes a cylindrical base portion 21, a guide pin 22 erected in the axial direction on the upper portion of the base portion 21, and an outer peripheral direction on the upper portion of the base portion 21. And a wafer touch member 23 that protrudes into the surface. The guide pin 22 is tapered on the side surface of the guide pin 22 so that the tip diameter is smaller than the lower end diameter. The wafer touch member 23 is made of a plate-like member that generates elastic deformation.
As shown in FIG. 4, a plurality of recesses 12 are formed around the mounting surface of the wafer 30 of the wafer stage 10, and the clamp pins 20 are disposed in the recesses 12. A rotation source 13 is disposed at a lower portion corresponding to the bottom surface 12 </ b> A of the recess 12. The rotation source 13 is made of a cylindrical member and is rotatably arranged by a bearing 14. Further, the side portion of the rotation source 13 is gear-connected to the drive body 14, and the rotation source 13 is rotated by the drive body 14. An active magnet 15 is provided above the rotation source 13.
A passive magnet 16 is provided in the lower part of the clamp pin 20, and the clamp pin 20 is rotated by magnetic coupling between the active magnet 15 and the passive magnet 16.

次に図５及び図６を用いてクランプピンの動作について説明する。
図５は、クランプピン２０でウェハ３０を挟持していない状態を示している。ウェハタッチ部材２３は、ウェハ３０の回転中心とクランプピン２０とを結ぶ径方向仮想線Ｘに対して９０度の位置にある。このとき、ガイドピン２２は、径方向仮想線Ｘ上のウェハ３０に最も近い位置にある。従って、ウェハ３０を載置するときには、ウェハタッチ部材２３がウェハ３０に干渉することはなく、ウェハ３０が載置面からずれている場合にはガイドピン２２によって所定の位置に案内される。
図６は、クランプピン２０でウェハ３０を挟持している状態を示している。ウェハタッチ部材２３は、ウェハ３０の回転中心とクランプピン２０とを結ぶ径方向仮想線Ｘに対して約６０度の位置まで近接させる。このとき、ウェハタッチ部材２３の先端はウェハ３０の外周に当接し、板状部材は若干撓むように変形する。
なお、本実施例においては、ウェハ３０の回転方向は、反時計回りであり、ウェハ３０を挟持する方向へのクランプピン２０の回転方向は時計回りである。このように、クランプピン２０の回転方向を、ウェハ３０の回転方向と逆方向とすることで、ウェハ３０の載置面に供給され、外周方向に流出する洗浄液の流れを妨げることが無く、洗浄むらを防止することができる。 Next, the operation of the clamp pin will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 shows a state where the wafer 30 is not clamped by the clamp pins 20. The wafer touch member 23 is at a position of 90 degrees with respect to the radial virtual line X connecting the rotation center of the wafer 30 and the clamp pin 20. At this time, the guide pins 22 are located closest to the wafer 30 on the radial imaginary line X. Accordingly, when the wafer 30 is placed, the wafer touch member 23 does not interfere with the wafer 30 and is guided to a predetermined position by the guide pins 22 when the wafer 30 is displaced from the placement surface.
FIG. 6 shows a state in which the wafer 30 is clamped by the clamp pins 20. The wafer touch member 23 is brought close to a position of about 60 degrees with respect to the radial virtual line X connecting the rotation center of the wafer 30 and the clamp pin 20. At this time, the tip of the wafer touch member 23 comes into contact with the outer periphery of the wafer 30 and the plate-like member is deformed to be slightly bent.
In this embodiment, the rotation direction of the wafer 30 is counterclockwise, and the rotation direction of the clamp pins 20 in the direction to sandwich the wafer 30 is clockwise. Thus, by making the rotation direction of the clamp pins 20 opposite to the rotation direction of the wafer 30, the cleaning liquid supplied to the mounting surface of the wafer 30 and flowing out in the outer peripheral direction is not hindered, and cleaning is performed. Unevenness can be prevented.

次に、本発明の他の実施例におけるウェハステージを図７から図９を用いて説明する。
図７は同ウェハステージに用いるクランプピンの斜視図、図８は本実施例におけるクランプピンでウェハを挟持していない状態を示す要部上面図、図９は本実施例におけるクランプピンでウェハを挟持している状態を示す要部上面図である。
本実施例では、ウェハタッチ部材としてリング状部材２５を用いたものである。なお、同一機能を有する部材には同一符号を付して説明を省略する。
リング状部材２５は、リング中心がクランプピン２０の軸から偏芯させて設けている。
本実施例のように、ウェハタッチ部材としてリング状部材２５を用いても、リング状部材の側面でウェハ３０を挟持するためにソフトな挟持を実現できる。 Next, a wafer stage according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 is a perspective view of a clamp pin used in the wafer stage, FIG. 8 is a top view of a main part showing a state in which the wafer is not clamped by the clamp pin in this embodiment, and FIG. 9 is a wafer with the clamp pin in this embodiment. It is a principal part top view which shows the state clamped.
In this embodiment, a ring-shaped member 25 is used as a wafer touch member. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function, and description is abbreviate | omitted.
The ring-shaped member 25 is provided such that the ring center is eccentric from the axis of the clamp pin 20.
Even when the ring-shaped member 25 is used as the wafer touch member as in the present embodiment, soft clamping can be realized because the wafer 30 is clamped by the side surface of the ring-shaped member.

本発明による洗浄液供給装置は、半導体ウェハ、液晶、プリント電子部品などの電子部品を洗浄する洗浄装置、これらの電子部品をエッチングやフォトレジスト加工する加工装置、半導体ウェハなどを研磨する研磨装置などのウェハステージに適している。 The cleaning liquid supply device according to the present invention is a cleaning device for cleaning electronic components such as semiconductor wafers, liquid crystals, and printed electronic components, a processing device for etching or photoresist processing these electronic components, a polishing device for polishing semiconductor wafers, etc. Suitable for wafer stage.

本発明の実施例におけるウェハステージの上面図Top view of a wafer stage in an embodiment of the present invention 同ウェハステージの側面図Side view of the wafer stage 同ウェハステージに用いるクランプピンの斜視図Perspective view of clamp pin used for the wafer stage 同ウェハステージの要部側面断面図Side view of the main part of the wafer stage クランプピンでウェハを挟持していない状態を示す要部上面図Top view of the main part showing the state in which the wafer is not clamped by the clamp pins クランプピンでウェハを挟持している状態を示す要部上面図Top view of relevant parts showing the state where the wafer is clamped by the clamp pins 本発明の他の実施例におけるウェハステージに用いるクランプピンの斜視図The perspective view of the clamp pin used for the wafer stage in the other Example of this invention 本実施例におけるクランプピンでウェハを挟持していない状態を示す要部上面図Main part top view which shows the state which is not clamping the wafer with the clamp pin in a present Example 本実施例におけるクランプピンでウェハを挟持している状態を示す要部上面図Main part top view which shows the state which is clamping the wafer with the clamp pin in a present Example

Explanation of symbols

１０ウェハステージ
１２凹部
１３回動源
１４駆動体
１５能動側磁石
１６受動側磁石
２０クランプピン
２２ガイドピン
２３ウェハタッチ部材
２５リング状部材
３０ウェハ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Wafer stage 12 Recessed part 13 Rotation source 14 Driver 15 Active side magnet 16 Passive side magnet 20 Clamp pin 22 Guide pin 23 Wafer touch member 25 Ring-shaped member 30 Wafer

Claims

A wafer stage for positioning a wafer on a mounting surface by a plurality of clamp pins, a plurality of concave portions formed around the mounting surface, a rotation source disposed at a lower portion corresponding to the bottom surface of the concave portion, A driving body for rotating the rotation source, an active magnet is provided at the upper part of the rotation source, a passive magnet is provided at the inner lower part of the clamp pin, and the active magnet and the passive magnet A wafer stage, wherein the clamp pin is rotated by magnetic coupling.

The wafer stage according to claim 1, wherein guide pins are erected in an axial direction on the clamp pins.

The wafer stage according to claim 2, wherein a taper is formed on a side surface of the guide pin so that a tip diameter of the guide pin is smaller than a lower end diameter.

A wafer stage for positioning a wafer on a mounting surface by a plurality of clamp pins, wherein a wafer touch member with elastic deformation is provided on the upper side of the clamp pins so as to protrude in an outer peripheral direction of the clamp pins. Wafer stage.

The wafer stage according to claim 4, wherein the wafer touch member is a plate-like member.

The wafer stage according to claim 4, wherein the wafer touch member is a ring-shaped member.

5. The wafer stage according to claim 4, wherein a rotation direction of the clamp pins in a direction of sandwiching the wafer is opposite to the rotation direction of the wafer.