專利名稱：基板支持裝置及基板取出方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為了清洗、蝕刻半導(dǎo)體晶片等基板以及去除光刻膠，或?qū)⒐饪棠z涂布到半導(dǎo)體晶片等基板上的基板處理裝置中使用的基板支持裝置以及從上述基板支持裝置上取出基板的方法。
背景技術(shù)：
在制造半導(dǎo)體元件的各種制造工藝之中，當(dāng)清洗半導(dǎo)體晶片或進(jìn)行蝕刻液處理時(shí)以及涂布或去除光刻膠時(shí)需使用一種單片式的基板支持裝置。作為此種基板支持裝置有專利文獻(xiàn)1中所述的片狀物支持裝置。
專利文獻(xiàn)1中所述的支持裝置具有以旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)的支持件，在該支持件的上面設(shè)有環(huán)形噴嘴，給該噴嘴提供氣體，按照伯努利定理非接觸性地支持晶片。此外，支持體形成延伸到支持體上面的多個(gè)孔，在該孔內(nèi)分別插入嵌釘。而當(dāng)把晶片從支持體取出時(shí)，使嵌釘朝上移動(dòng)，增加晶片與支持體之間的間隔，使用勺狀工具取出晶片。
(專利文獻(xiàn)1)專利第3383584號(hào)公報(bào)(第3頁(0013)、(0016)～(0018)、(0020)～(0021)、(0030)以及圖1、圖2)現(xiàn)用的支持裝置為了支持晶片等基板，在晶片的周圍形成供給氣體的環(huán)形噴嘴，此外，為了取出晶片等基板，設(shè)置了多個(gè)可上下移動(dòng)的嵌釘，其結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜。
此外，為將晶片等基板支持在支持裝置之上，還需要提供大量的氣體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于簡(jiǎn)化支持晶片的供氣噴嘴的結(jié)構(gòu)并減少用氣量，而且很容易就可將晶片從支持裝置取出。
本發(fā)明第1方面所述的本發(fā)明的基板支持裝置，其特征在于該裝置具有位于中央部位的中空區(qū)，具有支持基板的可旋轉(zhuǎn)的卡盤與噴嘴孔，具有可在上述中空區(qū)上下移動(dòng)的筒狀噴嘴部件。
本發(fā)明第2方面所述的本發(fā)明，其特征在于在本發(fā)明第1方面所述的基板支持裝置之中，上述噴嘴孔形成于上述噴嘴部件的中央部位。
本發(fā)明第3方面所述的本發(fā)明，其特征在于在本發(fā)明第1或第2方面所述的基板支持裝置之中，在上述卡盤與基板相對(duì)的面上，具有朝基本垂直于上述面的方向突出的卡爪，上述卡爪可在與上述基板的外周接觸，支持上述基板的狀態(tài)和脫離上述基板的外周的狀態(tài)之間移動(dòng)。
本發(fā)明第4方面所述的本發(fā)明，其特征在于在本發(fā)明第1或第3方面任一項(xiàng)所述的基板支持裝置之中，使氣體從上述噴嘴孔噴出，將上述基板非接觸性地保持在上述卡盤上面。
本發(fā)明第5方面所述的本發(fā)明，其特征在于在本發(fā)明第1或第4方面任一項(xiàng)所述的基板支持裝置之中，具有使上述噴嘴部件朝上移動(dòng)的裝置，邊使氣體從上述噴嘴孔噴出，邊使噴嘴部件朝上移動(dòng)。
本發(fā)明第6方面所述的本發(fā)明的基板取出方法，其特征在于在本發(fā)明第1至第5方面任一項(xiàng)所述的基板支持裝置之中，邊使氣體從上述噴嘴孔噴出，邊使上述噴嘴部件朝上移動(dòng)，將撥叉插入上述基板的背面與上述卡盤的上面之間之后，停止噴出上述氣體，將基板保持在上述撥叉之上。
本發(fā)明第7方面所述的本發(fā)明，其特征在于在本發(fā)明第6方面所述的基板取出方法之中，上述撥叉有一對(duì)叉齒，上述一對(duì)叉齒的間隔大于上述噴嘴部件的外徑。
若采用本發(fā)明，可簡(jiǎn)化支持晶片的卡盤以及供給氣體的噴嘴部件的結(jié)構(gòu)。
此外還可減少用來支持晶片的供氣量，而且由于是從中心部位的噴嘴中噴射出氣體，因而可減少隨基板規(guī)格的變更而來的所需流量的變更。此外可簡(jiǎn)單而又可靠地進(jìn)行將晶片從基板支持裝置取出時(shí)的操作。


圖1是采用本發(fā)明的基板支持裝置的重要部位的概念圖，其中(a)為局部側(cè)剖視圖，(b)為俯視圖。
圖2是采用本發(fā)明的基板支持裝置的動(dòng)作說明圖，其中(a)為卡盤及噴嘴部件的放大側(cè)剖視圖，(b)為基板背面的壓力分布圖。
圖3是從采用本發(fā)明的基板支持裝置上取出基板時(shí)的動(dòng)作說明圖，其中(a)為卡盤及噴嘴部件的放大側(cè)剖視圖，(b)為在基板背面插入撥叉時(shí)的俯視圖。
(圖中標(biāo)號(hào))1、基板支持裝置，2、支架，3、卡盤，4、噴嘴部件，5、卡爪，6、基板，7、噴嘴孔，1、供氣源，9、馬達(dá)，10、上下運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)源，11、凹部，12、中空區(qū)，14、間隙，20、撥叉。
具體實(shí)施例方式
采用本發(fā)明的第1種實(shí)施方式的基板支持裝置具有位于中央部位的中空區(qū)，具有支持基板的可旋轉(zhuǎn)的卡盤與噴嘴孔，具有可在中空區(qū)內(nèi)上下移動(dòng)的筒狀噴嘴部件。采用本實(shí)施方式，將基板承載于卡盤之上，通過使氣體朝基板背面噴吐，按照伯努利定理使基板非接觸性地保持在卡盤上面的同時(shí)，使噴嘴部件朝上移動(dòng)之后，通過將撥叉插入卡盤與基板之間即可簡(jiǎn)單地取出基板。
本發(fā)明的第2種實(shí)施方式是在第1實(shí)施方式采用的基板支持裝置之中，在噴嘴部件的中央部位形成噴嘴孔。采用本實(shí)施方式，由于可使氣體從基板背面的中央部位向周邊方向噴出，因而可用很少的氣體流量就可將基板非接觸性地保持在卡盤上面。
本發(fā)明的第3種實(shí)施方式是在第1或第2實(shí)施方式采用的基板支持裝置之中，在卡盤與基板相對(duì)的面上具有朝基本垂直于該面方向突出的卡爪，卡爪可在與基板的外周接觸，支持基板的狀態(tài)和脫離基板外周的狀態(tài)間移動(dòng)。若采用本實(shí)施方式，能可靠保持基板，同時(shí)可使基板的安裝與取出更容易進(jìn)行。
本發(fā)明的第4種實(shí)施方式是在第1種至第3種任意一種實(shí)施方式采用的基板支持裝置之中，使氣體從噴嘴孔噴出，將基板非接觸性地保持在卡盤上面。若采用本實(shí)施方式，用少量的氣流即可使基板非接觸性地保持在卡盤之上。
本發(fā)明的第5實(shí)施方式是在采用第1至第4任意一種實(shí)施方式的基板支持裝置之中，具有使噴嘴部件朝上移動(dòng)的裝置，邊使氣體從噴嘴孔噴出邊使噴嘴部件朝上移動(dòng)。若采用本實(shí)施方式，在使噴嘴部件移動(dòng)到上方之后，通過將撥叉插入卡盤與基板間的間隙即可簡(jiǎn)單地取出基板。
采用本發(fā)明的第6種實(shí)施方式的基板取出方法，是在第1至第5任意一種實(shí)施方式的基板支持裝置之中，邊使氣體從噴嘴孔噴出，邊使噴嘴部件朝上移動(dòng)，將撥叉插入基板的背面與卡盤的上面之間形成的間隙后停止噴出氣體，將基板保持在撥叉上。若采用本實(shí)施方式，即可簡(jiǎn)單地取出基板。
本發(fā)明的第7種實(shí)施方式是在采用第6種實(shí)施方式的基板取出方法之中，撥叉有一對(duì)叉齒，即可不受噴嘴部件的妨礙地將撥叉插入。
(實(shí)施例)下面根據(jù)附圖介紹本發(fā)明的實(shí)施例。圖1(a)是采用本發(fā)明的基板支持裝置的主要部位的局部側(cè)剖視圖，圖1(b)是其俯視圖。
基板支持裝置1具有支架2、配置在支架2內(nèi)，在支架2內(nèi)以中心軸X-X′為中心旋轉(zhuǎn)的中空?qǐng)A柱形的卡盤3，以及配置在卡盤3的中空區(qū)12之內(nèi)，可上下移動(dòng)的筒形噴嘴部件4?？ūP3以及噴嘴部件4的上部配置為暴露在設(shè)置在支架2上的凹部11內(nèi)。
在卡盤3的上面，在外周附近形成朝基本呈垂直方向突出的多個(gè)卡爪5，支持半導(dǎo)體晶片等的圓形基板6的周圍?？ㄗ?由圓柱體與設(shè)置在其上面的外周部的突起構(gòu)成，突起處于與基板6的外周相隔離的狀態(tài)。多個(gè)卡爪5的圓柱體彼此連動(dòng)旋轉(zhuǎn)?？ūP3以其上面的基板承載面承載基板6，靠馬達(dá)9以中心軸X-X′為中心旋轉(zhuǎn)。
另一方面，噴嘴部件4中央部位有一噴嘴孔7，從噴嘴孔7噴吐出供氣源提供的氮?dú)獾葰怏w。此外，噴嘴部件4采用靠上下運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)源10可在卡盤3內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
下面介紹基板支持裝置1的動(dòng)作。正如圖2(a)的卡盤及噴嘴部件的放大側(cè)剖視圖所示，在卡盤3的上面承載著基板6，若在將噴嘴部件4的上面保持在低于卡盤3的上面狀態(tài)下以規(guī)定流量從噴嘴孔7噴出氮?dú)?3，則氮?dú)?3在基板6的背面，從噴嘴孔7通過凹部15沿卡盤3的上面和基板6的間隙14流動(dòng)，從基板6的周圍流到外部。
此時(shí)，氮?dú)?3在噴嘴孔7附近因流路截面小，流速大，而在其周圍，凹部15由于流路截面變大使流速變小，在卡盤3的上面與基板6的間隙14，由于流路截面變小而使流速變大。因此，根據(jù)伯努利定理，基板6背面的壓力分布如圖2(b)所示，在與噴嘴孔7對(duì)應(yīng)的中央部位附近為上升壓16，但在與其周圍的凹部15對(duì)應(yīng)的部分卻形成下降壓17，在外圈附近則又轉(zhuǎn)化為上升壓18。其結(jié)果，基板6被與凹部15對(duì)應(yīng)的部分的下降壓17朝下吸引，沿旋轉(zhuǎn)的卡盤3的上面呈非接觸性承載。在該狀態(tài)下，從基板6的上面，邊使噴嘴19沿基板6移動(dòng)，邊噴出清洗液清洗基板6。若用蝕刻液取代清洗液，則可進(jìn)行蝕刻。
氮?dú)?3的流量為基板6可根據(jù)伯努利定理生成下降壓17的流量，雖根據(jù)基板6的大小及重量而有所不同，但在基板直徑為200～300mm、厚度為0.7mm的硅晶片的情況下，最好在每分鐘50L左右。
基板6的清洗或蝕刻結(jié)束之后，如圖3(a)所示，邊從噴嘴孔7噴出氮?dú)?3，邊使噴嘴部件朝上移動(dòng)，基板6在維持伯努利定理對(duì)卡盤3及噴嘴部件4的吸引作用的同時(shí)，以非接觸狀態(tài)朝上方移動(dòng)。其結(jié)果，由于卡盤3與基板6之間的間隙14變大，如圖3(b)所示，一將撥叉20的叉齒21插入該間隙14內(nèi)，即中止噴吐氮?dú)?3，則基板6依據(jù)伯努利定理的吸引作用被解除，而由撥叉20支持。因此，可將基板6承載到撥叉20上，從基板支持裝置1上取出。
噴嘴部件4的移動(dòng)位置可設(shè)定為噴嘴部件4的表面略高于與卡盤3的表面一致的位置。
此外，撥叉20為了使其一對(duì)叉齒21之間可插入噴嘴部件4，將其設(shè)定為比噴嘴部件4的外徑略大。此外，將其厚度設(shè)定為較薄，以便插入間隙14內(nèi)。
正如上述，本發(fā)明適用于半導(dǎo)體晶片等基板的清洗，蝕刻以及從基板上去除光刻膠或往基板上涂布光刻膠。
權(quán)利要求
1.一種基板支持裝置，其特征在于該支持裝置具有位于中央部位的中空區(qū)，具有支持基板的可旋轉(zhuǎn)的卡盤和噴嘴孔，以及具有可在上述中空區(qū)內(nèi)上下移動(dòng)的筒狀的噴嘴部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板支持裝置，其特征在于上述噴嘴孔形成于噴嘴部件的中央部位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基板支持裝置，其特征在于在上述卡盤與基板相對(duì)的面上，具有朝基本垂直于上述面的方向突出的卡爪，上述卡爪可移動(dòng)成與上述基板的外周接觸而支持上述基板的狀態(tài)和脫離上述基板的外周的狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的基板支持裝置，其特征在于使氣體從上述噴嘴孔噴出，將上述基板非接觸性地保持在上述卡盤上面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的基板支持裝置，其特征在于具有使上述噴嘴部件向上方移動(dòng)的裝置，邊使氣體從上述噴嘴孔噴出邊使上述噴嘴部件朝上移動(dòng)。
6.一種基板的取出方法，其特征在于在權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的基板支持裝置之中，邊使氣體從上述噴嘴孔噴出邊使上述噴嘴部件朝上移動(dòng)，將撥叉插入上述基板的背面與上述卡盤的上面之間后，停止噴出上述氣體，將基板保持在上述撥叉之上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基板取出方法，其特征在于上述撥叉有一對(duì)叉齒，上述一對(duì)叉齒的間隔大于上述噴嘴部件的外徑。
全文摘要
在簡(jiǎn)化支持晶片的供噴嘴的結(jié)構(gòu)的同時(shí)可減少氣體的供給量，還可簡(jiǎn)化將晶片從基板支持裝置上的取出工序?；逯С盅b置1在支架2內(nèi)具有位于中央部位的中空區(qū)12，具有支持基板6的可旋轉(zhuǎn)的卡盤3和噴嘴孔7，以及可在中空區(qū)12內(nèi)朝上下方向移動(dòng)的筒狀噴嘴部件4。噴嘴孔7形成于噴嘴部件4的中心區(qū)域，由供氣源8從噴嘴孔7噴出氣體，使基板6非接觸性地保持在卡盤3之上。取出基板6時(shí)，邊使噴嘴孔7噴出氣體，邊將噴嘴部件4朝上移動(dòng)，即可使基板露出。
文檔編號(hào)H01L21/683GK1577762SQ20041000163
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月28日
發(fā)明者松澤實(shí), 吉田達(dá)朗 申請(qǐng)人:禧沛股份有限公司