吸附盘的制作方法
【专利摘要】提供一种无需使用复杂的设备就能够使半导体晶圆等被吸附物不发生破损地被吸附的吸附盘。吸附盘(1)包括：多孔的衬垫部(7)，其具有下表面(7b)以及供半导体晶圆(5)载置的上表面(7a)；和保持部(9)，其用于保持衬垫部(7)，衬垫部(7)具有：第1部分(L)，其利用沿自衬垫部(7)的上表面(7a)到下表面(7b)的方向具有规定的透气量的第1多孔材料形成；和第2部分(H)，其利用在自衬垫部(7)的上表面(7a)到下表面(7b)的方向上的透气量比第1多孔材料的该透气量高的第2多孔材料形成，保持部(9)将形成衬垫部(7)的第1部分(L)的气孔和第2部分(H)的气孔直接连接。
【专利说明】吸附盘
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种吸附盘，特别是涉及一种构成为与真空源连接且通过使该真空源工作而吸附板状的被吸附物的吸附盘。
【背景技术】
[0002]以往，在将半导体晶圆自某处理工序向接下来的处理工序输送的设备中，使用吸附并固定作为输送对象的半导体晶圆的吸附盘。这样的吸附盘具有利用均匀地分布有孔的多孔体构成的工作台。将半导体晶圆吸附并固定于工作台时，首先使半导体晶圆与该工作台的平的上表面接触，接下来利用真空泵使多孔体的孔内真空化从而在工作台的平的上表面将半导体晶圆吸附并固定于吸附盘。
[0003]然而，近些年，随着半导体晶圆推进大型化、薄型化，对于上述那样的吸附盘，也期望能够适当地吸附、固定大型化、薄型化了的半导体晶圆。通常，若半导体晶圆大型化、薄型化，则半导体晶圆变得容易挠曲，在使用以往的吸附盘的情况下，半导体晶圆有可能破损。
[0004]S卩，在使用普通的吸附盘吸附、固定大型化、薄型化了的半导体晶圆时，由于在吸附盘中均匀地分布有多孔体的孔，因此在使与吸附盘连接的真空泵工作时，在吸附盘与多孔体之间的接触面开口的所有孔中同时开始吸附。
[0005]在此，特别是大型化的半导体晶圆难以以未挠曲的状态载置于吸附盘上，因此半导体晶圆以挠曲的状态载置于吸附盘上。进而，当半导体晶圆以挠曲的状态载置于吸附盘上时，在半导体晶圆中出现与吸附盘接触的部分和未与吸附盘接触的部分。
[0006]若在该状态下使真空泵工作，在吸附盘与多孔体之间的接触面开口的所有的孔中同时开始空气的吸引，则吸附从半导体晶圆与吸附盘相接触的部分开始进行。由此，因吸引速度的差异而产生使挠曲的半导体晶圆变形的外力，半导体晶圆的内部应力产生显著的不平衡，结果半导体晶圆发生破损。
[0007]作为用于防止这样的半导体晶圆的破损的技术，公知专利文献I所记载的装置。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开平7-58191号公报
[0011]该专利文献I的装置包括:工作台，其用于载置半导体晶圆；多个贯通孔，其形成于工作台；电磁阀，其分别配置于连结各贯通孔与真空泵之间的各个流路；和控制部，其用于控制电磁阀。在专利文献I的装置中，利用控制部根据半导体晶圆的翘曲情况独立控制各个电磁阀从而针对每个贯通孔独立地控制自贯通孔向半导体晶圆作用的吸引速度，由此防止在吸附、固定半导体晶圆时半导体晶圆发生破损。
【发明内容】
[0012]发明要解决的问题
[0013]然而，在上述的专利文献I的装置中，存在这样的问题:针对形成于工作台的多个贯通孔的每一个贯通孔设置电磁阀，进而为了单个地控制各电磁阀，需要复杂的设备。该问题在使半导体晶圆大型化的情况下变得特别显著。
[0014]另外,例如在处理FPD (Flat Panel Display)用的玻璃板这样的大型的薄板的情况下也存在同样的问题。
[0015]因此，本发明是为了解决上述的问题点而完成的，其目的在于提供一种无需使用复杂的设备就能够使半导体晶圆、Fro用的玻璃板等被吸附物不发生破损地被吸附的吸附盘。
[0016]用于解决问题的方案
[0017]为了解决上述问题，本发明涉及一种吸附盘，其构成为与真空源连接，该吸附盘用于通过使该真空源工作而吸附板状的被吸附物，其特征在于，包括:多孔的衬垫部，其具有下表面以及供被吸附物载置的上表面；和保持部，其用于保持衬垫部，衬垫部具有:第I部分，其利用沿自衬垫部的上表面到下表面的方向具有规定的透气量的第I多孔材料形成；和第2部分，其利用在自衬垫部的上表面到下表面的方向上的透气量比第I多孔材料的该透气量多的第2多孔材料形成，保持部包括用于将形成衬垫部的第I多孔材料的气孔以及第2多孔材料的气孔自衬垫部的下表面侧直接连接于真空源的流路。
[0018]采用如此构成的本发明，用于载置被吸附物的衬垫部在与第I部分相对应的部分和与第2部分相对应的部分具有不同的透气量。若在这样的吸附盘的上表面载置被吸附物并与真空源连接从而自下表面侧开始使衬垫部的气孔内真空化，则与利用透气量相对较少的第I多孔材料形成的第I部分相比，利用透气量相对较多的第2多孔材料形成的第2部分的吸附速度较快。因此，当开始真空化时，首先，被吸附物的与衬垫部的上表面中的对应于第2部分的部分相接触的一部分被吸附到衬垫部上。随后，被吸附物的与衬垫部的上表面中的对应于第I部分的部分相接触的一部分被吸附到衬垫部上。这样，利用具有不同的透气量的两种多孔材料形成衬垫部，从而能够在衬垫部的上表面中的与第I部分相对应的部分和与第2部分相对应的部分间产生吸附速度的差。由此，能够经过两个阶段将被吸附物吸附并固定于衬垫部，因此能够防止被吸附物过度地挠曲，由此，能够防止在被吸附物内部产生过度的应力集中。
[0019]另外，采用以此方式构成的本发明，能够经由流路将形成吸引速度相对较慢的第I部分的第I多孔材料的气孔以及形成吸引速度相对较快的第2部分的第2多孔材料的气孔直接连接于真空源。由此，只要使真空源工作就能够在衬垫部的上表面中的与第I部分相对应的部分和与第2部分相对应的部分间产生不同的吸附速度。在该情况下，由于不需要使用控制阀等，因此能够以简单的构造防止被吸附物破损。
[0020]采用本发明的其他优选的技术方案，
[0021]上述衬垫部具有矩形形状，上述第2部分定位于该衬垫部的角部。
[0022]采用这样的结构，能够将矩形的薄板准确地定位于衬垫部上的规定位置。
[0023]采用本发明的其他优选的技术方案，
[0024]上述衬垫部具有圆形形状，上述第2部分定位于该衬垫部的中央。
[0025]采用本发明的其他优选的技术方案，
[0026]上述衬垫部的上表面的上述第I部分与上述第2部分间的面积比为5:1?100:1o[0027]发明的效果
[0028]如以上那样，采用本发明，无需使用复杂的设备就能够使半导体晶圆、Fro用的玻璃板等被吸附物不发生破损地被吸附。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是表示包括本发明的实施方式的吸附盘的吸附系统的立体图。
[0030]图2是本发明的实施方式的吸附盘的剖视图。
[0031]图3是本发明的实施方式的吸附盘的保持部的俯视图。
[0032]图4是表示本发明的实施方式的衬垫部的一例的俯视图。
[0033]图5是本发明的变形例的衬垫部的俯视图。
【具体实施方式】
[0034]以下，参照附图对本发明的实施方式的吸附盘进行说明。
[0035]图1是表示包括本发明的实施方式的吸附盘的吸附系统的立体图，图2是本发明的实施方式的吸附盘的剖视图。
[0036]如图1以及图2所示，吸附系统包括吸附盘I和与吸附盘连接的作为真空源的泵
3。吸附盘I包括用于载置作为被吸附物的半导体晶圆5的衬垫部7和用于保持衬垫部7的保持部9。该吸附盘I借助软管等连结件11与泵3连接。
[0037]衬垫部7具有分别将平坦的两个圆形面作为上表面7a以及下表面7b的圆板形状，在衬垫部7的上表面能够载置半导体晶圆5。在本实施方式中，衬垫部7的上表面7a的尺寸形状设置为与作为被吸附物的圆形的半导体晶圆5大致相同的尺寸形状。而且，如后所述，衬垫部7包括配置于中心部且透气量相对较少的第I部分L和配置于第I部分L的周围且透气量相对较多的第2部分H。
[0038]另外，保持部9为直径比衬垫部7的直径大的厚壁的圆板形状，包括在中央向上方开口的凹部。详细而言，保持部9具有第I圆形凹部13，在该第I圆形凹部13的上表面收纳衬垫部。第I圆形凹部13通过将保持部9的侧壁9a的内周侧呈矩形状切割而形成。该第I圆形凹部13具有与衬垫部7的外径大致相同的直径，在收纳衬垫部7时在衬垫部7与第I圆形凹部13的侧壁之间不形成间隙。
[0039]图3是本发明的实施方式的吸附盘的保持部9的俯视图。
[0040]如图2以及图3所示，保持部9包括连续地设于第I圆形凹部13的下方且直径比第I圆形凹部13的直径小的第2圆形凹部15。在将衬垫部7嵌入于第I圆形凹部13时，第2圆形凹部15被衬垫部7覆盖，由该第2圆形凹部15与衬垫部7形成的空间17的顶棚利用衬垫部7的下表面7b构成。
[0041]另外，在第2圆形凹部15的底面形成有供连结件11连结的开口 15a。采用这样的结构，保持部9中经由利用第2圆形凹部15和衬垫部7的下表面7b形成的空间17使衬垫部7的气孔和泵3之间流体连通。
[0042]图4是表示衬垫部7的一例的俯视图。衬垫部7利用多孔碳的复合体形成。具体而言，衬垫部7通过使第I部分L和第2部分H形成为一体而成，该第I部分L利用具有规定的透气量的第I多孔碳形成，该第2部分H利用透气量比第I多孔碳的透气量多的第2多孔碳形成。
[0043]利用第I多孔碳形成的第I部分L具有俯视时将配置于衬垫部7的中央的圆形(详细而言圆柱状)的第2部分H围起来的环形状。而且，第2部分H配置于环形状的第I部分L的中央的开口内。
[0044]这样的衬垫部7在上表面7a与下表面7b之间的整个范围具有相同的水平截面形状、即在环形状的第I部分L的中央配置第2部分H的截面形状。这样构成的衬垫部7在第I部分L所在区域沿自上表面7a到下表面7b的方向发挥第I多孔碳所具有的透气量，在第2部分H所在的区域沿自上表面7a到下表面7b的方向发挥第2多孔碳所具有的透气量。
[0045]接下来，详细叙述衬垫部的透气量。
[0046]透气量表示在一定的压力下单位时间穿过单位面积区域的气体的量。而且，该透气量通过调整利用阿基米德法测定的多孔碳的开气孔率[vol% ]以及平均气孔直径[μ m]来决定。为了调整多孔碳的开气孔率[V01%]以及平均气孔直径[μ m]，在多孔碳的制造工序中的加压工序中调整施加于被成形体的压力。
[0047]以下，示出了具有不同的多孔碳的开气孔率[Vol% ]以及平均气孔直径[ym]的两种多孔碳的制造例。
[0048]调整将 平均颗粒直径20 μ m的自烧结性碳放入模具并加压时的成形面压，通过在非氧化气氛中以升温速度30°C /hr烧制完成的成形体，能够制造开气孔率以及平均气孔率不同的两种多孔碳。通过调整成形时的成形面压而得到的多孔碳的例子如以下的表1所
[0049][表 I]
【权利要求】
1.一种吸附盘，其构成为与真空源连接，该吸附盘通过使该真空源工作而吸附板状的被吸附物，其特征在于，包括: 多孔的衬垫部，其具有下表面以及供上述被吸附物载置的上表面；和 保持部，其用于保持上述衬垫部， 上述衬垫部具有:第I部分，其利用沿自上述衬垫部的上述上表面到上述下表面的方向具有规定的透气量的第I多孔材料形成；和第2部分，其利用在自上述衬垫部的上述上表面到上述下表面的方向上的透气量比上述第I多孔材料的该透气量多的第2多孔材料形成， 上述保持部将形成上述衬垫部的上述第I多孔材料的气孔以及上述第2多孔材料的气孔自上述衬垫部的上述下表面侧直接连接于上述真空源。
2.根据权利要求1所述的吸附盘，其中， 上述衬垫部具有矩形形状，上述第2部分定位于该衬垫部的角部。
3.根据权利要求1所述的吸附盘，其中， 上述衬垫部具有圆形形状，上述第2部分定位于该衬垫部的中央。
4.根据权利要求1所述的吸附盘，其中， 上述衬垫部的上表面的上述第I部分与上述第2部分间的面积比为5:1?100:1。
【文档编号】B23Q3/08GK104040709SQ201280065051
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2012年12月28日 优先权日:2011年12月28日
【发明者】藤平清隆 申请人:炭研轴封精工有限公司