(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠部によって囲まれた高清浄空間内の被処理物保持部に形成された被処理物吸引用溝に排気口が形成されている高清浄空間形成装置において、
被処理物の被処理物保持部からの解放時も含めて、常時前記排気口からの排気を行う真空ポンプと、
前記被処理物吸引用溝に形成された給気口と、
前記給気口にガスを補給するためのガス補給手段と、
前記給気口と前記ガス補給手段の間に設けられ、被処理物の被処理物保持部からの解放時には、前記給気口に前記排気を上回る流量の給気を行い、被処理物の被処理物保持部への吸着時には閉じるバルブと、
前記被処理物吸引用溝に形成された前記給気口から吹き出した気流が当たるように、前記給気口に対向して配置されている風よけ部と
を備える高清浄空間形成装置。
【請求項２】
前記給気口は前記被処理物吸引用溝の底面に形成され、
前記風よけ部は、前記枠部から前記給気口に対向するように延伸形成されている請求項１記載の高清浄空間形成装置。
【請求項３】
前記被処理物保持部の吸着面に通気性を具備した多孔質部材からなる吸着板が貼設されていることを特徴とする請求項１記載の高清浄空間形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、被処理物を入れる枠部に清浄な気体を供給してその枠部内に高清浄空間を確保する高清浄空間形成装置に関し、詳しくは、その高清浄空間内に被処理物を保持するための真空チャックを具えている高清浄空間形成装置に関する。
かかる高清浄空間形成装置の典型例としては、クリーンベンチや、クリーンブース、ミニエンバイロメント等が挙げられ、これらは、ＬＳＩ製造工程や，ＬＣＤ製造工程，ＰＤＰ製造工程など種々の精密工程に利用されている。
その清浄度に関しては、クラス１００でも良く、クラス１０でも良く、それを超えるものでも良い。
【０００２】
【従来の技術】
高清浄空間形成装置の高清浄空間内に被処理物を保持する手段の一つとして真空チャックが知られており、それは、高清浄空間内の被処理物保持部に被処理物吸引用溝が形成されているとともにその溝に排気口も形成されているものである。そして、その排気口を介して、被処理物吸着時には溝外への排気を行うとともに、吸着停止時には逆向きに溝内への給気を行うようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の真空チャックを用いた高清浄空間形成装置では、直前の工程で又はそれ以前の工程等で被処理物に対しプラズマ処理などを施したとき被処理物に付着した副生成物等が、高清浄空間内で被処理物を吸着保持する際に、その被処理物から剥がれ落ちることがあり、そうすると、その副生成物等が排気に伴って真空チャックの排気口やそれに連通する排気路等に付着し、その凝集物等が給気に伴って溝内や高清浄空間内に戻される、ということが起きやすい。そして、そのような物は、他の被処理物に付いて不所望な汚染源になったり、その他の二次汚染を誘発することもある。
【０００４】
そこで、使い易い真空チャック方式の採用を前提として、上述したような汚染発生の頻度・程度を減らすには、真空チャックの構造や真空吸引の手法等をどの様に改造するかが技術的な課題となる。
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、真空チャック方式でも汚染の少ない高清浄空間形成装置を実現することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するためになされた本発明について、その構成および作用効果を以下に説明する。
本発明の高清浄空間形成装置は、出願当初の請求項１に記載の如く、被処理物を入れ得る高清浄空間が確保され而もその高清浄空間内に前記被処理物を保持し得る被処理物保持部が設けられている枠部と、前記高清浄空間に清浄な気体を供給する手段とを備え、前記被処理物保持部に被処理物吸引用溝が形成されており、前記溝に排気口が形成されている高清浄空間形成装置において、前記溝に吸気口が形成されている、というものである。
【０００６】
このような構成の高清浄空間形成装置にあっては、出願当初の請求項２に記載の制御手段等によって制御されて、被処理物吸着時には給気口から溝内への給気が断たれ、吸着停止時には給気口から溝内への給気が再開される。しかも、その間、排気口からの排気は継続して行われる。
これにより、給気口と排気口との何れに関しても気流の向きが固定されて、気流の反転を生じること無く被処理物の吸着保持と解放とが行われることとなる。
したがって、この発明によれば、真空チャック方式でも汚染の少ない高清浄空間形成装置を実現することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
このような解決手段で達成された本発明の高清浄空間形成装置について、これを実施するための具体的な形態を、以下の第１〜第３実施例により説明する。
図１に示した第１実施例は、上述の解決手段を具現化したものであり、図２に示した第２実施例、図３に示した第３実施例は、その変形例である。
なお、それらの図示に際して、給排気用の配管等は細い実線で示し、電気系の配線は細い二点鎖線で示した。
【０００８】
【第１実施例】
本発明の高清浄空間形成装置の第１実施例について、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図１（ａ）は、高清浄空間形成装置の全体構造を示す記号図であり、図１（ｂ）は、基板保持部の平面図であり、図１（ｃ）は、基板保持部に形成されている溝ひとつ分の縦断面図である。
【０００９】
この高清浄空間形成装置は（図１（ａ）参照）、高清浄空間２ｅを完全に又は概ね囲んで内側に確保する枠部２と、それに真空チャック機能を持たせるために付設された真空ポンプ３３やフィルタ４３等と、それに付設されたバルブ３２やバルブ４２の開閉動作を制御する電子制御装置４（制御手段）とを具えている。そのうち、枠部２は、金属等の適宜な構造部材やプラスチック等の適宜な板材などを用いて箱状に形成されており、その内部空間すなわち高清浄空間２ｅには清浄気体供給部２ａや基板保持部２ｂが設けられている。また、側壁や底面などでそれら２ａ，２ｂと干渉しないところには、気体Ａを排出させるための排気口が形成されている。あるいは、そのような排気口を兼ねた作業用開口や被処理物搬入搬出用開口等が形成されている。
【００１０】
清浄気体供給部２ａには、大抵ＨＥＰＡやＵＬＰＡ等の高性能フィルタが格納されるとともに、例えば乾燥空気や窒素ガス等からなる気体Ａを送給する給気管が接続されており、さらに高清浄空間２ｅに向けて送気口も一つ又は複数形成されていて、清浄気体供給部２ａは、供給された気体Ａを清浄にして又はその清浄度を一段と高めてから高清浄空間２ｅに送り込むことで、高清浄空間２ｅに高清浄な気体を充満させて、高清浄空間２ｅを高清浄に保つようになっている。
【００１１】
基板保持部２ｂは、高清浄空間２ｅ内の高清浄雰囲気中で所定の処理たとえば検査やリペア或いは移送等の処理を施す対象である例えばシリコンウエハ等の基板１（被処理物）を少なくともその処理の間は保持するために、基板吸着面２ｃが基板１の裏面形状等に適合した形状に仕上げられるとともに、基板吸着面２ｃが真空チャックの吸着面を兼ねるようになっている。
【００１２】
この基板保持部２ｂを真空チャックとして機能させるために（図１（ｂ）参照）、基板保持部２ｂの基板吸着面２ｃには幾本かの被処理物吸引用溝２ｄが彫り込み形成され、その溝２ｄからの排気を可能とするために、溝２ｄの底面等に排気口３０が穿孔形成される。また、溝２ｄへの給気も可能とするために、溝２ｄの底面等には給気口４０も穿孔形成される。排気口３０及び給気口４０は、それぞれ１個以上が各溝２ｄ毎に形成されるが、同数である必要はない。
【００１３】
各排気口３０は適宜分岐した排気路３１に連通しており（図１（ｃ）参照）、その排気路３１は（図１（ａ）参照）、その流路を開閉する小形のバルブ３２を経て、真空ポンプ３３の吸気側に連通接続される。また、各給気口４０は適宜分岐した給気路４１に連通しており（図１（ｃ）参照）、その給気路４１は（図１（ａ）参照）、その流路を開閉する小形のバルブ４２と、ＨＥＰＡやＵＬＰＡといった目の細かな高性能フィルタ４３とを経て、補給ガスＢの送給管に接続される。補給ガスＢとしては、気体Ａと同じ窒素ガスやドライエア等が使いやすい。
【００１４】
さらに（図１（ａ）参照）、上述した各バルブ３２，４２には、電磁弁が採用されており、それらは電子制御装置４によって動作制御されるようになっている。
電子制御装置４には、一般にシーケンサやマイクロプロセッサシステム等のプログラマブルな電子回路が採用され、その演算制御によって、基板１の出し入れや所定処理のレシピ管理および実行などが遂行されるようになっている。
【００１５】
電子制御装置４は、所定処理の実行に際し、レシピに従って、基板１を基板吸着面２ｃに吸着するときには、バルブ３２を開状態にしたまま、バルブ４２を閉じるようになっている。これに対し、その吸着を停止して基板１を基板吸着面２ｃから解放するときには、バルブ３２をやはり開状態にしたまま、バルブ４２を開けるようになっている。これにより、この電子制御装置４は、被処理物吸着の遂行に際して排気口からの排気を継続させつつ給気口からの給気を断続させる、という制御を行うものとなっている。
【００１６】
この第１実施例の高清浄空間形成装置について、その使用態様及び動作を説明する。所定処理の手順などは、アプリケーションに基づく一般的なものと同様になるので、その詳細な説明は割愛し、以下、本発明の特徴である真空チャックの動作を中心に述べる。
【００１７】
高清浄空間２ｅでの所定処理に先だち、両バルブ３２，４２が開いた状態で、基板１が高清浄空間２ｅ内に搬入され基板保持部２ｂの基板吸着面２ｃ上に置かれる。それから、バルブ４２が閉じられる。そうすると、給気口４０を介する給気が止まる一方で排気口３０を介する排気は続くので、溝２ｄ内が真空になり、その負圧吸引力によって基板１が基板吸着面２ｃに吸着保持される。
【００１８】
そして、その状態で所定の処理が行われ、その後に処理済みの基板１を搬出する際には、搬出に先だって、バルブ４２が開かれる。バルブ３２は依然として開いたままであり、排気口３０を介する排気は続いているが、それを上回る流量の給気が給気口４０を介して行われることから、溝２ｄ内が真空でなくなって基板１に対する負圧吸引力が失われるので、基板１が基板吸着面２ｃから解放される。
【００１９】
こうして、基板１が真空チャック方式で基板保持部２ｂに吸着保持されるが、その際、上述したように排気口３０からは常に排気が行われる。また、給気口４０からは断続しながらも給気だけが行われる。そのため、排気口３０及び給気口４０の何れについても、気流の向きが一方向に固定されて、溝２ｄとの間で気流の反転することが無い。
したがって、この高清浄空間形成装置にあっては、排気口３０や排気路３１に付着した塵が気流に乗って高清浄空間２ｅ内に戻されるという可能性がほとんど無い。溝２ｄから給気口４０や給気路４１へ塵が運び込まれるという可能性もほとんど無い。
【００２０】
【第２実施例】
図２に要部の平面図および縦断面図を示した本発明の高清浄空間形成装置が上述した第１実施例のものと相違するのは、溝２ｄのうち給気口４０の先のところに風よけ部５１が設けられている点である。
【００２１】
この場合、給気口４０から溝２ｄ内に吹き出した気流は、基板１に当たる前に風よけ部５１に当たって基板１の裏面に沿うように向きを変えるので、排気口３０からの排気を止めずにそれを上回る流量の給気を行っても、基板１の解放時に基板１が跳ねたり位置ずれしたりするのを回避することができる。
【００２２】
【第３実施例】
図３に要部の縦断面図を示した本発明の高清浄空間形成装置が上述した第１実施例のものと相違するのは、基板吸着面２ｃのところ一面に基板吸着板５２が貼設されている点である。基板吸着板５２は、溝２ｄの上も覆っているが、負圧吸引力は断つことなく表裏に亘って伝達するよう、通気性を具備した部材たとえば多孔質部材から作られる。
【００２３】
この場合、基板吸着板５２の介在によって、溝２ｄと高清浄空間２ｅとに亘る塵等の移動が更に少なくなるうえ、給気口４０から溝２ｄ内に吹き出した気流が基板１へ直に当たるのも防止することができる。しかも、簡便に実現できる。
【００２４】
【その他】
なお、上記の各実施例では、処理対象物が丸形の基板１であったが、被処理物は、それに限られる訳で無く、角形など他の形状のものでも良い。また、平坦である必要も無く、硬質である必要も無く、例えばプラスチックからなる可撓性の異形材でも良い。その場合、被処理物保持部２ｂ及び基板吸着面２ｃは、そのような一個または複数個の被処理物を吸着保持しうる形状にされる。さらに、基板吸着面２ｃに形成される溝２ｄは、例えば、螺旋状の一本または複数本でも良く、連結した又は分離した放射状の多数本からなるものであっても良く、直線状でも曲線状でも良い。
【００２５】
また、制御手段は、上述した電子制御装置４のようなプログラマブルなものに限られる訳でなく、必要な制御を遂行しうるものであれば、ワイヤードロジックであっても良く、電子回路以外のものであっても良い。
さらに、基板保持部２ｂが枠部２に固定されていることは必須で無い。基板保持部２ｂは高清浄空間２ｅ内の可動部に設けられていても良く、その場合、溝２ｄと排気路３１や給気路４１との連通接続にはフレキシブルチューブ等を用いると良い。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の高清浄空間形成装置にあっては、被処理物吸引用溝に対して排気口に加えて給気口も形成して、気流の反転を生じること無く被処理物の吸着保持と解放とが行われるようにしたことにより、真空チャック方式でも汚染の少ない高清浄空間形成装置を実現することができたという有利な効果が有る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の高清浄空間形成装置の第１実施例について、（ａ）が装置全体の記号図、（ｂ）が基板保持部の平面図、（ｃ）が溝ひとつ分の縦断面図である。
【図２】  本発明の高清浄空間形成装置の第２実施例について、（ａ）が溝ひとつ分の平面図、（ｂ）がその縦断面図である。
【図３】  本発明の高清浄空間形成装置の第３実施例について、溝ひとつ分の縦断面図である。
【符号の説明】
１    基板（ウエハ、処理対象物、被処理物）
２    枠部
２ａ      清浄気体供給部（給気管、フィルタ、送気口）
２ｂ      基板保持部（真空チャック付設部材）
２ｃ          基板吸着面（被処理物吸着面）
２ｄ              溝（被処理物吸引用溝）
２ｅ      高清浄空間
４    電子制御装置（プロセスコントローラ、制御手段）
３０  排気口（吸出口）
３１      排気路
３２      バルブ（電磁弁、排気路開閉手段）
３３      真空ポンプ（真空源）
４０  給気口（補給口）
４１      給気路
４２      バルブ（電磁弁、給気路開閉手段）
４３      フィルタ（給気清浄手段）
５１  風よけ部（吸気流の向き変更手段）
５２  基板吸着板（多孔質部材、風よけ部材）
【図１】
0004903948.tif 000002
【図２】
0004903948.tif 000003
【図３】
0004903948.tif 000004