ウエハ保持装置およびウエハ保持方法
【課題】ウエハの反りの状態に依らず、ウエハを保持することができるウエハ保持装置およびウエハ保持方法を提供すること。
【解決手段】ウエハ保持装置は、反りの生じているウエハ１を真空吸着して保持する。ウエハ保持装置は、ウエハ１を真空吸着して保持する吸着チャック１１と、ウエハ１の反りを矯正して、反りの生じているウエハ１を平坦な状態に近づける矯正部２１と、ウエハ１の外周部を保持する吸引ガード３１と、を備える。吸引ガード３１は、矯正部２１の上方にウエハ１を保持する。また、吸引ガード３１は、ウエハ１を支持した状態で下降し、ウエハ１を矯正部２１に押し付ける。これにより、ウエハ１は平坦な状態に近づけられる。この状態で、矯正部２１の下方に位置する吸着チャック１１を上昇させる。吸着チャック１１は、矯正部２１の吸着チャック用開口部２３内を上昇して、ウエハ１の吸着チャック用開口部２３に露出する部分を吸着する。
【解決手段】ウエハ保持装置は、反りの生じているウエハ１を真空吸着して保持する。ウエハ保持装置は、ウエハ１を真空吸着して保持する吸着チャック１１と、ウエハ１の反りを矯正して、反りの生じているウエハ１を平坦な状態に近づける矯正部２１と、ウエハ１の外周部を保持する吸引ガード３１と、を備える。吸引ガード３１は、矯正部２１の上方にウエハ１を保持する。また、吸引ガード３１は、ウエハ１を支持した状態で下降し、ウエハ１を矯正部２１に押し付ける。これにより、ウエハ１は平坦な状態に近づけられる。この状態で、矯正部２１の下方に位置する吸着チャック１１を上昇させる。吸着チャック１１は、矯正部２１の吸着チャック用開口部２３内を上昇して、ウエハ１の吸着チャック用開口部２３に露出する部分を吸着する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ウエハ保持装置およびウエハ保持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン（Ｓｉ）からなるウエハに様々な処理を施す処理装置において、１枚１枚のウエハに対して処理を行う枚葉式の処理装置が多用されている。このような処理装置または該処理装置にウエハを搬送するウエハ搬送機構では、ウエハの中央部または外周部の一部を真空吸着することによって保持した後、ウエハに様々な処理を施したり、ウエハを搬送したりしている。
【０００３】
ウエハ搬送機構によってウエハを搬送する際に、ウエハに大きな外力が加わることはない。このため、ウエハの外周部の一部を吸着して保持する構成や、ウエハを吸着せずに、ウエハの水平方向の位置ずれを防止するガイドのみを有する板状の保持部を備える構成などからなる、保持力の低いウエハ搬送機構も提案されている。
【０００４】
それに対して、ウエハにレジストを回転塗布する処理などを行う処理装置では、ウエハを回転させる際に、ウエハに大きな遠心力が生じる。このような処理装置では、上述したウエハ搬送機構よりも高い保持力でウエハを保持する必要がある。この場合、例えば、ウエハを真空吸着して保持する治具（以下、吸着チャックとする）を備えるウエハ保持装置が用いられている。
【０００５】
図６は、従来のウエハ保持装置の一部を示す説明図である。図６では、吸着チャックとウエハとの接触面を明確にするために、吸着チャックの部分を拡大して図示している（以下、図７においても同様）。図６に示すウエハ保持装置は、ウエハ１０１を真空吸着する吸着チャック１１１を備える。吸着チャック１１１のウエハ１０１を保持する側の面（以下、ウエハ保持面とする）には、真空引き可能な複数の溝（以下、吸着溝とする）１１２が設けられている。
【０００６】
吸着チャック１１１の支持軸１１３の内部には、真空引き可能な通気用の孔１１４が設けられている。通気用の孔１１４は、吸着溝１１２に連結されている。また、通気用の孔１１４は、真空発生源（不図示）に接続されている。このようなウエハ保持装置では、吸着チャック１１１のウエハ保持面にウエハ１０１が載置されるとともに、真空発生源によって通気用の孔１１４を真空引きし、吸着溝１１２にウエハ１０１を真空吸着する。
【０００７】
ウエハを真空吸着するウエハ保持装置として、ウエハを吸着固定するウエハ保持面を、半導体ウエハの反りに合わせた形状に加工して、半導体ウエハの反りを吸収する構造とすることにより、半導体ウエハの反りを矯正することなく、半導体ウエハを吸着固定できるようにする装置が提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２１０７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、発明者が鋭意研究を重ねた結果、次のような問題が発生することが判明した。従来のウエハ保持装置（図６参照）を用いて、おもて面側に凹状に反ったウエハ１０１を、おもて面を上にして吸着チャック１１１のウエハ保持面に載置した場合、吸着チャック１１１のウエハ保持面の中央部に設けられた吸着溝１１２にのみ、ウエハ１０１が吸着される。つまり、ウエハ１０１は、吸着チャック１１１のウエハ保持面の外周部に設けられた吸着溝１１２には接触しない。このため、吸着チャック１１１のウエハ保持面の外周部に、吸着溝１１２から気体が流入する箇所（リーク箇所）１２１ができてしまう。
【００１０】
このような問題は、おもて面側に凸状に反ったウエハを、おもて面を上にして吸着チャック１１１のウエハ保持面に載置する場合にも同様に生じる。図７は、従来のウエハ保持装置の一部を示す説明図である。図７に示すように、おもて面側に凸状に反ったウエハ１０２は、吸着チャック１１１のウエハ保持面のほぼ全ての吸着溝１１２に接触しない。このため、吸着チャック１１１のウエハ保持面のほぼ全面に、リーク箇所１２２ができてしまう。
【００１１】
つまり、吸着チャック１１１のウエハ保持面の一部または全面で吸着することができない程度にウエハ１０１，１０２が反っている、また、吸着チャック１１１の真空吸着力によって反りを矯正することができない程度にウエハ１０１，１０２が反っている場合、上述したようにリーク箇所１２１，１２２ができ、ウエハ１０１，１０２を真空吸着して保持することができないという問題が生じる。
【００１２】
具体的には、ウエハ１０１，１０２の反りが３ｍｍ以下程度である場合、吸着チャック１１１による真空吸着力によってウエハの反りを矯正することができ、ウエハ１０１，１０２の反りが５ｍｍ以下程度である場合、吸着チャック１１１にウエハを真空吸着して保持することができることがわかっている。
【００１３】
つまり、ウエハ１０１，１０２の反りが５ｍｍを超える場合、吸着チャック１１１にウエハ１０１，１０２を真空吸着して保持することができない。このように、従来のウエハ保持装置（図６，７参照）では、ウエハ１０１，１０２の反りがウエハ保持装置によって吸着可能な反りの範囲を超えている場合、ウエハ１０１，１０２を真空吸着して保持することができない。
【００１４】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、ウエハの反りの状態に依らず、ウエハを保持することができるウエハ保持装置およびウエハ保持方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、請求項１の発明にかかるウエハ保持装置は、ウエハを吸着して保持するウエハ保持装置であって、反りの生じている前記ウエハの外周部を保持する保持手段と、前記ウエハを平坦な状態に近づける矯正手段と、前記ウエハの中央部を吸着する吸着手段と、を備え、前記保持手段と前記矯正手段とを相対的に移動させた後、前記吸着手段によって前記ウエハの中央部を吸着することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２の発明にかかるウエハ保持装置は、請求項１に記載の発明において、前記保持手段は、反りの生じている前記ウエハの外周部を支持した状態で該ウエハを吸引することで、該ウエハの外周部を保持することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項３の発明にかかるウエハ保持装置は、請求項１または２に記載の発明において、前記保持手段は、前記矯正手段の上方に前記ウエハを保持した後、該ウエハが前記矯正手段に接触するまで下降することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項４の発明にかかるウエハ保持装置は、請求項３に記載の発明において、前記保持手段は、前記矯正手段の上方に前記ウエハを保持した後、前記ウエハを吸引しながら下降することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項５の発明にかかるウエハ保持装置は、請求項３または４に記載の発明において、前記矯正手段の前記ウエハが接触する部分は平坦であることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項６の発明にかかるウエハ保持装置は、請求項１〜５のいずれか一つに記載の発明において、前記矯正手段は、前記吸着手段が通過する開口部を有することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項７の発明にかかるウエハ保持装置は、請求項６に記載の発明において、前記吸着手段は、前記矯正手段に接触した前記ウエハの、該矯正手段の前記開口部に露出する部分を吸着することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項８の発明にかかるウエハ保持装置は、請求項２〜７のいずれか一つに記載の発明において、前記矯正手段は、前記保持手段が前記ウエハを吸引するときに排気される空気が通う吸引管を有することを特徴とする。
【００２３】
また、上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、請求項９の発明にかかるウエハ保持方法は、ウエハを吸着して保持するウエハ保持方法であって、反りの生じている前記ウエハを、平坦な面を有する部材の該平坦な面に対向する位置に載置する載置工程と、前記載置工程の後、前記ウエハの外周部を保持する保持工程と、前記保持工程によって外周部が保持された前記ウエハを、前記平坦な面に接触させる矯正工程と、前記平坦な面に接触した状態の前記ウエハの中央部を吸着する吸着工程と、を含むことを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１０の発明にかかるウエハ保持方法は、請求項９に記載の発明において、前記載置工程では、前記ウエハを前記平坦な面の上方に載置し、前記矯正工程では、前記ウエハを下降させて、前記平坦な面に接触させることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１１の発明にかかるウエハ保持方法は、請求項９または１０に記載の発明において、反りの生じている前記ウエハの外周部を支持した状態で該ウエハを吸引することを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１２の発明にかかるウエハ保持方法は、請求項９〜１１のいずれか一つに記載の発明において、前記矯正工程では、前記ウエハを吸引しながら下降させることを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１３の発明にかかるウエハ保持方法は、請求項９〜１２のいずれか一つに記載の発明において、前記吸着工程では、前記ウエハの前記平坦な面に接する側の面の中央部を吸着することを特徴とする。
【００２８】
また、請求項１４の発明にかかるウエハ保持方法は、請求項９〜１３のいずれか一つに記載の発明において、前記吸着工程では、前記ウエハの、前記平坦な面を有する前記部材の開口部に露出する部分を吸着することを特徴とする。
【００２９】
上述した請求項１〜９によれば、ウエハを吸引してウエハの外周部を保持する保持手段と、保持手段に保持されたウエハを平坦な状態に近づける矯正手段と、保持手段および矯正手段によって平坦な状態に近づけられたウエハを吸着する吸着手段と、を備える。吸着手段は、ウエハが平坦な状態に近づけられた後にウエハを吸着するため、吸着手段のウエハ保持面の外周部や全面に、リーク箇所（図６，７参照）ができることはない。したがって、従来よりも強い吸着力で、反っているウエハを吸着することができる。
【００３０】
また、矯正手段には、吸着手段が上昇したときに吸着手段が通過する開口部（以下、吸着チャック用開口部とする）が設けられている。このため、吸着手段は、矯正手段および保持手段に保持された状態にあるウエハを、矯正手段および保持手段に保持されたままの状態で吸着することができる。このため、吸着手段がウエハを吸着するときに、平坦な状態に近づけられたウエハが元の反った状態に戻ることない。これにより、吸着手段は、平坦な状態に近づけられたウエハを吸着することができる。したがって、反っているウエハを吸着手段によって確実に吸着することができる。
【００３１】
また、上述した請求項９〜１４によれば、ウエハを吸引力によって保持した状態で保持手段を下降し、矯正手段（平坦な面を有する部材）の平坦な面に接触させる。このため、ウエハは、保持手段から外れることなく、矯正手段の平坦な面に接触される。これにより、反りの生じているウエハを、矯正手段の平坦な面に沿って平坦な状態に近づけることができる。また、ウエハを平坦な状態に近づけた後、吸着手段によって吸着する。このため、吸着手段のウエハ保持面の外周部や全面に、リーク箇所（図６，７参照）ができることはない。したがって、反っているウエハ１を強い吸着力で吸着することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明にかかるウエハ保持装置およびウエハ保持方法によれば、ウエハの反りの状態に依らず、ウエハを保持することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施の形態にかかるウエハ保持装置の構成を示す説明図である。
【図２】実施の形態にかかるウエハ保持方法について示す説明図である。
【図３】実施の形態にかかるウエハ保持方法について示す説明図である。
【図４】実施の形態にかかるウエハ保持方法について示す説明図である。
【図５】実施の形態にかかるウエハ保持方法について示す説明図である。
【図６】従来のウエハ保持装置の一部を示す説明図である。
【図７】従来のウエハ保持装置の一部を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるウエハ保持装置およびウエハ保持方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態の説明および添付図面において、同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３５】
（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかるウエハ保持装置の構成を示す説明図である。図１に示すように、実施の形態にかかるウエハ保持装置は、ウエハ１を真空吸着して保持する。ここでは、おもて面側に凹状に反ったウエハ１の裏面を真空吸着して保持する場合について説明する。
【００３６】
図１に示すように、ウエハ保持装置は、ウエハ１を真空吸着して保持する治具（吸着チャック）１１と、ウエハ１の反りを矯正して、反りの生じているウエハ１を平坦な状態に近づける治具（矯正部）２１と、ウエハ１の外周部を支持した状態でウエハ１を吸引して、ウエハ１の外周部を保持する治具（保持部：以下、吸引ガードとする）３１と、を備える。ウエハ保持装置は、吸引ガード３１と矯正部２１とを相対的に移動させた後、吸着チャック１１によってウエハの中央部を吸着する。ウエハ保持装置の各構成の動作については後述する。
【００３７】
吸着チャック１１は、吸引ガード３１の内部に設けられている。また、吸着チャック１１は、支持軸１３によって昇降可能に設けられている。吸着チャック１１は、例えば円形状の平面形状を有する。吸着チャック１１の直径は、例えばウエハ１の直径よりも小さい。吸着チャック１１のウエハ１を保持する側の面（ウエハ保持面）には、真空引き可能な複数の溝（吸着溝）１２が設けられている。
【００３８】
吸着チャック１１の支持軸１３の内部には、真空引き可能な通気用の孔１４が設けられている。通気用の孔１４は、全ての吸着溝１２に連結されている。また、通気用の孔１４は、例えば真空ポンプなどの真空発生源（不図示）に接続されている。真空発生源によって、吸着溝１２および通気用の孔１４が真空引きされる。
【００３９】
矯正部２１は、吸引ガード３１の内部の、吸着チャック１１の上方に設けられている。また、矯正部２１は、支持軸２２によって昇降可能に設けられている。矯正部２１は、吸引ガード３１に保持されたウエハ１に接触して、ウエハ１を平坦な状態に近づける。具体的には、矯正部２１のウエハ１が接触する面は平坦となっている。この平坦な面に、吸引ガード３１に保持された状態のウエハ１が接触して押し付けられることで、ウエハ１の反りが矯正される。
【００４０】
矯正部２１の支持軸２２は、例えば吸着チャック１１を囲む。また、矯正部２１は、吸着チャック１１のウエハ保持面に水平に設けられている。矯正部２１は、板状の断面形状を有する。矯正部２１の、吸着チャック１１に対向する部分には、吸着チャック１１が上昇したときに吸着チャック１１が通過する開口部（吸着チャック用開口部）２３が設けられている。吸着チャック用開口部２３は、例えば矯正部２１の中央部に設けられている。
【００４１】
吸着チャック用開口部２３の内径は、吸着チャック１１が通過することができる大きさであればよい。例えば、吸着チャック用開口部２３の内径は、吸着チャック１１の内径よりも若干大きい内径を有する円形状の平面形状を有する。これにより、吸着チャック１１が上昇したときに、矯正部２１に接触したウエハ１の、矯正部２１の吸着チャック用開口部２３に露出する部分が吸着チャック１１に吸着される。つまり、吸着チャック用開口部２３は、ウエハ１の中央部が露出する程度に開口している。
【００４２】
また、矯正部２１には、吸引ガード３１によってウエハ１が吸引され、吸引ガード３１内部の排気が行われたときに排気される空気が通う複数の通気用の孔（以下、吸引管とする）２４が設けられている。吸引管２４は、吸着チャック用開口部２３と離れて設けられている。また、吸引管２４は、吸着チャック用開口部２３を囲む円周状平面形状を有している。吸引管２４は、吸着チャック用開口部２３を選択的に囲む円弧形状の平面形状を有していてもよい。
【００４３】
吸引ガード３１は、筒状の支持軸３２によって昇降可能に設けられている。吸引ガード３１は、上面が開口し、側壁および底面を有する形状の本体部からなり、本体部の底面には排気口が設けられている。吸引ガード３１の開口部３３の直径は、ウエハ１の外周部がちょうど接する寸法となっている。例えば、吸引ガード３１の開口部３３の直径は、反りの生じているウエハ１の平面形状の直径とほぼ同じ寸法であってもよい。ここで、反りの生じているウエハ１の平面形状の直径とは、反りの生じていない状態のウエハ１の直径よりも、反りが生じている分だけ小さい直径である。
【００４４】
吸引ガード３１は、側壁の上端でウエハ１の外周部を保持する。具体的には、吸引ガード３１は、側壁の上端にウエハ１が載置された後、ウエハ１の外周部を支持した状態で、ウエハ１を吸引する。これにより、ウエハ１に下向きの吸引力が働き、ウエハ１の外周端部は、吸引ガード３１の側壁の上端に保持される。つまり、吸引ガード３１は、ウエハ１によって開口部３３が塞がれるように、ウエハ１の外周部を保持する。これにより、吸引ガード３１の内部において、ウエハ１と吸着チャック２１との間に、矯正部２１が位置される状態となる。
【００４５】
また、吸引ガード３１は、矯正部２１の上方にウエハ１を保持した後、矯正部２１に接触するまで、ウエハ１を吸引しながら下降する。これにより、吸引ガード３１に保持されたウエハ１は、矯正部２１に接触した後も吸引ガード３１から外れない。吸引ガード３１によってウエハ１にかける吸引力は、吸引ガード３１が保持するウエハ１が矯正部２１に接触したときに、吸引ガード３１から外れない程度の吸引力であればよい。
【００４６】
吸引ガード３１の支持軸３２は、吸引ガード３１の排気口に接続されている。つまり、吸引ガード３１の支持軸３２は、吸引ガード３１の開口部３３に対して反対側の底面に設けられている。吸引ガード３１の支持軸３２には、排気機構（不図示）が接続されている。排気機構によって、吸引ガード３１の本体部の内部が、吸引ガード３１の支持軸３２を介して排気される。つまり、吸引ガード３１および吸引ガード３１の支持軸３２によって、漏斗形状の吸引ガード３１が構成されている。
【００４７】
吸引ガード３１の開口部３３に段差部３４を設けてもよい。段差部３４を含む吸引ガード３１の開口部３３の直径は、反りの生じているウエハ１が平坦な状態に近づいたときの直径とほぼ同じ寸法を有する。このような段差部３４を設けることで、反りの生じているウエハ１が平坦な状態に近づいたときに、吸引ガード３１の、ウエハ１の外周部を保持する部分をふやすことができる。これにより、吸引ガード３１によってウエハ１を安定して保持することができる。
【００４８】
次に、図１に示すウエハ保持装置を用いたウエハの保持方法について説明する。図２〜５は、実施の形態にかかるウエハ保持方法について示す説明図である。まず、図１に示すように、おもて面側に凹状に反りの生じているウエハ１を、おもて面を上にして、吸引ガード３１の開口部３３に載置する（載置工程）。これにより、ウエハ１は、矯正部２１の上方の、矯正部２１の平坦な面に対向する位置に載置される。このとき、矯正部２１は、吸着チャック１１の上方に位置している。ウエハ１は、矯正部２１に接していてもよいし、矯正部２１から離れていてもよい。
【００４９】
ついで、図２に示すように、排気機構（不図示）によって吸引ガード３１内部の排気３０を行う。吸引ガード３１の排気口は、吸引ガード３１の底面に設けられている。このため、ウエハ１と排気口の間には矯正部２１が位置するが、矯正部２１には吸引管２４が設けられているため、吸引ガード３１は、矯正部２１の吸引管２４を介してウエハ１を吸引することができる。これにより、ウエハ１に下向きの吸引力が働き、ウエハ１の外周端部は、吸引ガード３１の側壁の上端に保持される。これにより、ウエハ１は吸引ガード３１に固定される（保持工程）。
【００５０】
ついで、ウエハ１を保持した状態で吸引ガード３１を下降させ、ウエハ１を矯正部２１に接触させる。つまり、吸引ガード３１の位置を、第１の位置４１から第２の位置４２（図３参照）に移動する。図２において、符号４０は、吸引ガード３１の移動方向を示している（図４においても同様）。吸引ガード３１の位置とは、吸引ガード３１の上端の位置を示している（以下、吸着チャック１１および矯正部２１においても同様）。また、吸引ガード３１を下降させると同時に、排気機構によって吸引ガード３１内部の排気３０を行う。
【００５１】
これにより、図３に示すように、吸引ガード３１の開口部３３に吸引力によって保持されたウエハ１の裏面側が矯正部２１の平坦な面に接触し、ウエハ１が矯正部２１に押し付けられる。したがって、ウエハ１の反りは、矯正部２１の平坦な面に沿って矯正され、ウエハ１は平坦な状態に近づけられる。つまり、ウエハ１は、吸引ガード３１に載置される前の状態よりも平坦な状態となる（矯正工程）。
【００５２】
矯正工程では、ウエハ１の反りが吸着チャック１１によって吸着可能な例えば１ｍｍ以下となるように、ウエハ１の反りを矯正するのがよい。ここで、ウエハ１の、吸着チャック１１によって吸着される部分のみが、吸着チャック１１によって吸着可能な程度に平坦な状態になっていればよい。
【００５３】
ついで、矯正部２１の第３の位置５１よりも下方に位置する吸着チャック１１を上昇させる。吸着チャック１１は、矯正部２１の吸着チャック用開口部２３の内部を移動し、第４の位置６１から、矯正部２１の第３の位置５１まで上昇して、第５の位置６２に移動する。つまり、吸着チャック１１の第５の位置６２は、矯正部２１の第３の位置５１とほぼ同様となる。図３において、符号６０は、吸着チャック１１の移動方向を示している。
【００５４】
これにより、図４に示すように、吸着チャック１１は、ウエハ１の裏面の、矯正部２１の吸着チャック用開口部２３に露出する部分に接触する。ウエハ１は矯正工程によって平坦な状態に近づいているため、吸着チャック１１の全ての吸着溝１２（図１参照）は、ウエハ１によって塞がれた状態となる。
【００５５】
ついで、真空発生手段（不図示）によって、吸着チャック１１の支持軸１３に設けられた通気用の孔１４（図１参照）を介して、吸着チャック１１の複数の吸着溝１２を真空引きする。これにより、ウエハ１の裏面が吸着チャック１１の吸着溝１２に吸着する（吸着工程）。上述したように、ウエハ１は吸着チャック１１の全ての吸着溝１２に接しているため、吸着チャック１１の全ての吸着溝１２に確実に吸着される。
【００５６】
ついで、吸引ガード３１を下降させ、吸引ガード３１の位置を、第２の位置４２から第６の位置４３（図５参照）に移動する。同時に、矯正部２１を下降させ、矯正部２１の位置を、第３の位置５１から第７の位置５２（図５参照）に移動する。図４において、符号５０は、矯正部２１の移動方向を示している。これにより、吸引ガード３１および矯正部２１がウエハ１から離れ、ウエハ１は、吸着チャック１１のみで保持される。このとき、吸着チャック１１は、吸引ガード３１および矯正部２１に保持されたままの状態のウエハ１を吸着する。
【００５７】
以上、説明したように、実施の形態のウエハ保持装置によれば、ウエハ１の外周部を保持する吸引ガード３１と、吸引ガード３１に保持されたウエハ１を平坦な状態に近づける矯正部２１と、吸引ガード３１および矯正部２１によって平坦な状態に近づけられたウエハを吸着する吸着チャック１１と、を備える。吸着チャック１１は、ウエハ１が平坦な状態に近づけられた後にウエハ１を吸着するため、吸着チャック１１のウエハ保持面の外周部に、リーク箇所（図６参照）ができることはない。したがって、従来よりも強い吸着力で、反っているウエハ１を吸着することができる。
【００５８】
また、矯正部２１には、吸着チャック１１が通過する吸着チャック用開口部２３が設けられている。このため、吸着チャック１１は、矯正部２１および吸引ガード３１に保持された状態にあるウエハ１を、矯正部２１および吸引ガード３１に保持されたままの状態で吸着することができる。このため、吸着チャック１１がウエハ１を吸着するときに、平坦な状態に近づけられたウエハ１が元の反った状態に戻ることない。これにより、吸着チャック１１は、平坦な状態に近づけられたウエハを吸着することができる。したがって、反っているウエハ１を吸着チャック１１によって確実に吸着することができる。
【００５９】
また、実施の形態のウエハ保持方法によれば、ウエハ１を吸引力によって保持した状態で吸引ガード３１を下降し、矯正部２１の平坦な面に接触させる。このため、ウエハ１は、吸引ガード３１から外れることなく、矯正部２１の平坦な面に接触される。これにより、反りの生じているウエハ１を、矯正部２１の平坦な面に対応した平坦な状態に近づけることができる。また、ウエハを平坦な状態に近づけた後、吸着チャック１１によって吸着する。このため、吸着チャック１１のウエハ保持面の外周部に、リーク箇所（図６参照）ができることはない。したがって、反っているウエハ１を強い吸着力で吸着することができる。
【００６０】
上述したように、ウエハ１の反りの状態に依らず、ウエハ１を吸着チャック１１によって確実に吸着して保持することができる。このため、従来の自動搬送機構などを用いて処理を施すことができない程度に反っていたウエハも、本発明のウエハ保持装置に吸着して保持することができる。これにより、高い保持力を必要とする例えばレジストを回転塗布する処理なども、本発明のウエハ保持装置およびウエハ保持方法を用いて行うことができる。
【００６１】
以上において本発明では、おもて面側に凹状に反ったウエハを用いて説明したが、上述した実施の形態に限らず、おもて面側に凸状に反ったウエハの裏面を吸着する場合にも適用することが可能である。この場合、吸着チャックのウエハ保持面のほぼ全面に、リーク箇所ができるのを防止する。また、平坦なウエハに適用してもよい。また、矯正部および吸着チャックの形状は一例であり、吸着チャックに吸着する前にウエハの反りを矯正して平坦な状態に近づけることができる構成であれば、他の形状であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明にかかるウエハ保持装置およびウエハ保持方法は、ウエハを保持した後、ウエハに様々な処理を施したり、ウエハを搬送したりする際に有用である。
【符号の説明】
【００６３】
１ ウエハ
１１ 吸着チャック
１２ 吸着溝
１３ 吸着チャックの支持軸
２１ 矯正部
２２ 矯正部の支持軸
２３ 吸着チャック用開口部
２４ 吸引管
３１ 吸引ガード
３２ 吸引ガードの支持軸
３３ 吸引ガードの開口部
３４ 吸引ガードの段差部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ウエハ保持装置およびウエハ保持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン（Ｓｉ）からなるウエハに様々な処理を施す処理装置において、１枚１枚のウエハに対して処理を行う枚葉式の処理装置が多用されている。このような処理装置または該処理装置にウエハを搬送するウエハ搬送機構では、ウエハの中央部または外周部の一部を真空吸着することによって保持した後、ウエハに様々な処理を施したり、ウエハを搬送したりしている。
【０００３】
ウエハ搬送機構によってウエハを搬送する際に、ウエハに大きな外力が加わることはない。このため、ウエハの外周部の一部を吸着して保持する構成や、ウエハを吸着せずに、ウエハの水平方向の位置ずれを防止するガイドのみを有する板状の保持部を備える構成などからなる、保持力の低いウエハ搬送機構も提案されている。
【０００４】
それに対して、ウエハにレジストを回転塗布する処理などを行う処理装置では、ウエハを回転させる際に、ウエハに大きな遠心力が生じる。このような処理装置では、上述したウエハ搬送機構よりも高い保持力でウエハを保持する必要がある。この場合、例えば、ウエハを真空吸着して保持する治具（以下、吸着チャックとする）を備えるウエハ保持装置が用いられている。
【０００５】
図６は、従来のウエハ保持装置の一部を示す説明図である。図６では、吸着チャックとウエハとの接触面を明確にするために、吸着チャックの部分を拡大して図示している（以下、図７においても同様）。図６に示すウエハ保持装置は、ウエハ１０１を真空吸着する吸着チャック１１１を備える。吸着チャック１１１のウエハ１０１を保持する側の面（以下、ウエハ保持面とする）には、真空引き可能な複数の溝（以下、吸着溝とする）１１２が設けられている。
【０００６】
吸着チャック１１１の支持軸１１３の内部には、真空引き可能な通気用の孔１１４が設けられている。通気用の孔１１４は、吸着溝１１２に連結されている。また、通気用の孔１１４は、真空発生源（不図示）に接続されている。このようなウエハ保持装置では、吸着チャック１１１のウエハ保持面にウエハ１０１が載置されるとともに、真空発生源によって通気用の孔１１４を真空引きし、吸着溝１１２にウエハ１０１を真空吸着する。
【０００７】
ウエハを真空吸着するウエハ保持装置として、ウエハを吸着固定するウエハ保持面を、半導体ウエハの反りに合わせた形状に加工して、半導体ウエハの反りを吸収する構造とすることにより、半導体ウエハの反りを矯正することなく、半導体ウエハを吸着固定できるようにする装置が提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２１０７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、発明者が鋭意研究を重ねた結果、次のような問題が発生することが判明した。従来のウエハ保持装置（図６参照）を用いて、おもて面側に凹状に反ったウエハ１０１を、おもて面を上にして吸着チャック１１１のウエハ保持面に載置した場合、吸着チャック１１１のウエハ保持面の中央部に設けられた吸着溝１１２にのみ、ウエハ１０１が吸着される。つまり、ウエハ１０１は、吸着チャック１１１のウエハ保持面の外周部に設けられた吸着溝１１２には接触しない。このため、吸着チャック１１１のウエハ保持面の外周部に、吸着溝１１２から気体が流入する箇所（リーク箇所）１２１ができてしまう。
【００１０】
このような問題は、おもて面側に凸状に反ったウエハを、おもて面を上にして吸着チャック１１１のウエハ保持面に載置する場合にも同様に生じる。図７は、従来のウエハ保持装置の一部を示す説明図である。図７に示すように、おもて面側に凸状に反ったウエハ１０２は、吸着チャック１１１のウエハ保持面のほぼ全ての吸着溝１１２に接触しない。このため、吸着チャック１１１のウエハ保持面のほぼ全面に、リーク箇所１２２ができてしまう。
【００１１】
つまり、吸着チャック１１１のウエハ保持面の一部または全面で吸着することができない程度にウエハ１０１，１０２が反っている、また、吸着チャック１１１の真空吸着力によって反りを矯正することができない程度にウエハ１０１，１０２が反っている場合、上述したようにリーク箇所１２１，１２２ができ、ウエハ１０１，１０２を真空吸着して保持することができないという問題が生じる。
【００１２】
具体的には、ウエハ１０１，１０２の反りが３ｍｍ以下程度である場合、吸着チャック１１１による真空吸着力によってウエハの反りを矯正することができ、ウエハ１０１，１０２の反りが５ｍｍ以下程度である場合、吸着チャック１１１にウエハを真空吸着して保持することができることがわかっている。
【００１３】
つまり、ウエハ１０１，１０２の反りが５ｍｍを超える場合、吸着チャック１１１にウエハ１０１，１０２を真空吸着して保持することができない。このように、従来のウエハ保持装置（図６，７参照）では、ウエハ１０１，１０２の反りがウエハ保持装置によって吸着可能な反りの範囲を超えている場合、ウエハ１０１，１０２を真空吸着して保持することができない。
【００１４】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、ウエハの反りの状態に依らず、ウエハを保持することができるウエハ保持装置およびウエハ保持方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、請求項１の発明にかかるウエハ保持装置は、ウエハを吸着して保持するウエハ保持装置であって、反りの生じている前記ウエハの外周部を保持する保持手段と、前記ウエハを平坦な状態に近づける矯正手段と、前記ウエハの中央部を吸着する吸着手段と、を備え、前記保持手段と前記矯正手段とを相対的に移動させた後、前記吸着手段によって前記ウエハの中央部を吸着することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２の発明にかかるウエハ保持装置は、請求項１に記載の発明において、前記保持手段は、反りの生じている前記ウエハの外周部を支持した状態で該ウエハを吸引することで、該ウエハの外周部を保持することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項３の発明にかかるウエハ保持装置は、請求項１または２に記載の発明において、前記保持手段は、前記矯正手段の上方に前記ウエハを保持した後、該ウエハが前記矯正手段に接触するまで下降することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項４の発明にかかるウエハ保持装置は、請求項３に記載の発明において、前記保持手段は、前記矯正手段の上方に前記ウエハを保持した後、前記ウエハを吸引しながら下降することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項５の発明にかかるウエハ保持装置は、請求項３または４に記載の発明において、前記矯正手段の前記ウエハが接触する部分は平坦であることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項６の発明にかかるウエハ保持装置は、請求項１〜５のいずれか一つに記載の発明において、前記矯正手段は、前記吸着手段が通過する開口部を有することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項７の発明にかかるウエハ保持装置は、請求項６に記載の発明において、前記吸着手段は、前記矯正手段に接触した前記ウエハの、該矯正手段の前記開口部に露出する部分を吸着することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項８の発明にかかるウエハ保持装置は、請求項２〜７のいずれか一つに記載の発明において、前記矯正手段は、前記保持手段が前記ウエハを吸引するときに排気される空気が通う吸引管を有することを特徴とする。
【００２３】
また、上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、請求項９の発明にかかるウエハ保持方法は、ウエハを吸着して保持するウエハ保持方法であって、反りの生じている前記ウエハを、平坦な面を有する部材の該平坦な面に対向する位置に載置する載置工程と、前記載置工程の後、前記ウエハの外周部を保持する保持工程と、前記保持工程によって外周部が保持された前記ウエハを、前記平坦な面に接触させる矯正工程と、前記平坦な面に接触した状態の前記ウエハの中央部を吸着する吸着工程と、を含むことを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１０の発明にかかるウエハ保持方法は、請求項９に記載の発明において、前記載置工程では、前記ウエハを前記平坦な面の上方に載置し、前記矯正工程では、前記ウエハを下降させて、前記平坦な面に接触させることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１１の発明にかかるウエハ保持方法は、請求項９または１０に記載の発明において、反りの生じている前記ウエハの外周部を支持した状態で該ウエハを吸引することを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１２の発明にかかるウエハ保持方法は、請求項９〜１１のいずれか一つに記載の発明において、前記矯正工程では、前記ウエハを吸引しながら下降させることを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１３の発明にかかるウエハ保持方法は、請求項９〜１２のいずれか一つに記載の発明において、前記吸着工程では、前記ウエハの前記平坦な面に接する側の面の中央部を吸着することを特徴とする。
【００２８】
また、請求項１４の発明にかかるウエハ保持方法は、請求項９〜１３のいずれか一つに記載の発明において、前記吸着工程では、前記ウエハの、前記平坦な面を有する前記部材の開口部に露出する部分を吸着することを特徴とする。
【００２９】
上述した請求項１〜９によれば、ウエハを吸引してウエハの外周部を保持する保持手段と、保持手段に保持されたウエハを平坦な状態に近づける矯正手段と、保持手段および矯正手段によって平坦な状態に近づけられたウエハを吸着する吸着手段と、を備える。吸着手段は、ウエハが平坦な状態に近づけられた後にウエハを吸着するため、吸着手段のウエハ保持面の外周部や全面に、リーク箇所（図６，７参照）ができることはない。したがって、従来よりも強い吸着力で、反っているウエハを吸着することができる。
【００３０】
また、矯正手段には、吸着手段が上昇したときに吸着手段が通過する開口部（以下、吸着チャック用開口部とする）が設けられている。このため、吸着手段は、矯正手段および保持手段に保持された状態にあるウエハを、矯正手段および保持手段に保持されたままの状態で吸着することができる。このため、吸着手段がウエハを吸着するときに、平坦な状態に近づけられたウエハが元の反った状態に戻ることない。これにより、吸着手段は、平坦な状態に近づけられたウエハを吸着することができる。したがって、反っているウエハを吸着手段によって確実に吸着することができる。
【００３１】
また、上述した請求項９〜１４によれば、ウエハを吸引力によって保持した状態で保持手段を下降し、矯正手段（平坦な面を有する部材）の平坦な面に接触させる。このため、ウエハは、保持手段から外れることなく、矯正手段の平坦な面に接触される。これにより、反りの生じているウエハを、矯正手段の平坦な面に沿って平坦な状態に近づけることができる。また、ウエハを平坦な状態に近づけた後、吸着手段によって吸着する。このため、吸着手段のウエハ保持面の外周部や全面に、リーク箇所（図６，７参照）ができることはない。したがって、反っているウエハ１を強い吸着力で吸着することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明にかかるウエハ保持装置およびウエハ保持方法によれば、ウエハの反りの状態に依らず、ウエハを保持することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施の形態にかかるウエハ保持装置の構成を示す説明図である。
【図２】実施の形態にかかるウエハ保持方法について示す説明図である。
【図３】実施の形態にかかるウエハ保持方法について示す説明図である。
【図４】実施の形態にかかるウエハ保持方法について示す説明図である。
【図５】実施の形態にかかるウエハ保持方法について示す説明図である。
【図６】従来のウエハ保持装置の一部を示す説明図である。
【図７】従来のウエハ保持装置の一部を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるウエハ保持装置およびウエハ保持方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態の説明および添付図面において、同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３５】
（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかるウエハ保持装置の構成を示す説明図である。図１に示すように、実施の形態にかかるウエハ保持装置は、ウエハ１を真空吸着して保持する。ここでは、おもて面側に凹状に反ったウエハ１の裏面を真空吸着して保持する場合について説明する。
【００３６】
図１に示すように、ウエハ保持装置は、ウエハ１を真空吸着して保持する治具（吸着チャック）１１と、ウエハ１の反りを矯正して、反りの生じているウエハ１を平坦な状態に近づける治具（矯正部）２１と、ウエハ１の外周部を支持した状態でウエハ１を吸引して、ウエハ１の外周部を保持する治具（保持部：以下、吸引ガードとする）３１と、を備える。ウエハ保持装置は、吸引ガード３１と矯正部２１とを相対的に移動させた後、吸着チャック１１によってウエハの中央部を吸着する。ウエハ保持装置の各構成の動作については後述する。
【００３７】
吸着チャック１１は、吸引ガード３１の内部に設けられている。また、吸着チャック１１は、支持軸１３によって昇降可能に設けられている。吸着チャック１１は、例えば円形状の平面形状を有する。吸着チャック１１の直径は、例えばウエハ１の直径よりも小さい。吸着チャック１１のウエハ１を保持する側の面（ウエハ保持面）には、真空引き可能な複数の溝（吸着溝）１２が設けられている。
【００３８】
吸着チャック１１の支持軸１３の内部には、真空引き可能な通気用の孔１４が設けられている。通気用の孔１４は、全ての吸着溝１２に連結されている。また、通気用の孔１４は、例えば真空ポンプなどの真空発生源（不図示）に接続されている。真空発生源によって、吸着溝１２および通気用の孔１４が真空引きされる。
【００３９】
矯正部２１は、吸引ガード３１の内部の、吸着チャック１１の上方に設けられている。また、矯正部２１は、支持軸２２によって昇降可能に設けられている。矯正部２１は、吸引ガード３１に保持されたウエハ１に接触して、ウエハ１を平坦な状態に近づける。具体的には、矯正部２１のウエハ１が接触する面は平坦となっている。この平坦な面に、吸引ガード３１に保持された状態のウエハ１が接触して押し付けられることで、ウエハ１の反りが矯正される。
【００４０】
矯正部２１の支持軸２２は、例えば吸着チャック１１を囲む。また、矯正部２１は、吸着チャック１１のウエハ保持面に水平に設けられている。矯正部２１は、板状の断面形状を有する。矯正部２１の、吸着チャック１１に対向する部分には、吸着チャック１１が上昇したときに吸着チャック１１が通過する開口部（吸着チャック用開口部）２３が設けられている。吸着チャック用開口部２３は、例えば矯正部２１の中央部に設けられている。
【００４１】
吸着チャック用開口部２３の内径は、吸着チャック１１が通過することができる大きさであればよい。例えば、吸着チャック用開口部２３の内径は、吸着チャック１１の内径よりも若干大きい内径を有する円形状の平面形状を有する。これにより、吸着チャック１１が上昇したときに、矯正部２１に接触したウエハ１の、矯正部２１の吸着チャック用開口部２３に露出する部分が吸着チャック１１に吸着される。つまり、吸着チャック用開口部２３は、ウエハ１の中央部が露出する程度に開口している。
【００４２】
また、矯正部２１には、吸引ガード３１によってウエハ１が吸引され、吸引ガード３１内部の排気が行われたときに排気される空気が通う複数の通気用の孔（以下、吸引管とする）２４が設けられている。吸引管２４は、吸着チャック用開口部２３と離れて設けられている。また、吸引管２４は、吸着チャック用開口部２３を囲む円周状平面形状を有している。吸引管２４は、吸着チャック用開口部２３を選択的に囲む円弧形状の平面形状を有していてもよい。
【００４３】
吸引ガード３１は、筒状の支持軸３２によって昇降可能に設けられている。吸引ガード３１は、上面が開口し、側壁および底面を有する形状の本体部からなり、本体部の底面には排気口が設けられている。吸引ガード３１の開口部３３の直径は、ウエハ１の外周部がちょうど接する寸法となっている。例えば、吸引ガード３１の開口部３３の直径は、反りの生じているウエハ１の平面形状の直径とほぼ同じ寸法であってもよい。ここで、反りの生じているウエハ１の平面形状の直径とは、反りの生じていない状態のウエハ１の直径よりも、反りが生じている分だけ小さい直径である。
【００４４】
吸引ガード３１は、側壁の上端でウエハ１の外周部を保持する。具体的には、吸引ガード３１は、側壁の上端にウエハ１が載置された後、ウエハ１の外周部を支持した状態で、ウエハ１を吸引する。これにより、ウエハ１に下向きの吸引力が働き、ウエハ１の外周端部は、吸引ガード３１の側壁の上端に保持される。つまり、吸引ガード３１は、ウエハ１によって開口部３３が塞がれるように、ウエハ１の外周部を保持する。これにより、吸引ガード３１の内部において、ウエハ１と吸着チャック２１との間に、矯正部２１が位置される状態となる。
【００４５】
また、吸引ガード３１は、矯正部２１の上方にウエハ１を保持した後、矯正部２１に接触するまで、ウエハ１を吸引しながら下降する。これにより、吸引ガード３１に保持されたウエハ１は、矯正部２１に接触した後も吸引ガード３１から外れない。吸引ガード３１によってウエハ１にかける吸引力は、吸引ガード３１が保持するウエハ１が矯正部２１に接触したときに、吸引ガード３１から外れない程度の吸引力であればよい。
【００４６】
吸引ガード３１の支持軸３２は、吸引ガード３１の排気口に接続されている。つまり、吸引ガード３１の支持軸３２は、吸引ガード３１の開口部３３に対して反対側の底面に設けられている。吸引ガード３１の支持軸３２には、排気機構（不図示）が接続されている。排気機構によって、吸引ガード３１の本体部の内部が、吸引ガード３１の支持軸３２を介して排気される。つまり、吸引ガード３１および吸引ガード３１の支持軸３２によって、漏斗形状の吸引ガード３１が構成されている。
【００４７】
吸引ガード３１の開口部３３に段差部３４を設けてもよい。段差部３４を含む吸引ガード３１の開口部３３の直径は、反りの生じているウエハ１が平坦な状態に近づいたときの直径とほぼ同じ寸法を有する。このような段差部３４を設けることで、反りの生じているウエハ１が平坦な状態に近づいたときに、吸引ガード３１の、ウエハ１の外周部を保持する部分をふやすことができる。これにより、吸引ガード３１によってウエハ１を安定して保持することができる。
【００４８】
次に、図１に示すウエハ保持装置を用いたウエハの保持方法について説明する。図２〜５は、実施の形態にかかるウエハ保持方法について示す説明図である。まず、図１に示すように、おもて面側に凹状に反りの生じているウエハ１を、おもて面を上にして、吸引ガード３１の開口部３３に載置する（載置工程）。これにより、ウエハ１は、矯正部２１の上方の、矯正部２１の平坦な面に対向する位置に載置される。このとき、矯正部２１は、吸着チャック１１の上方に位置している。ウエハ１は、矯正部２１に接していてもよいし、矯正部２１から離れていてもよい。
【００４９】
ついで、図２に示すように、排気機構（不図示）によって吸引ガード３１内部の排気３０を行う。吸引ガード３１の排気口は、吸引ガード３１の底面に設けられている。このため、ウエハ１と排気口の間には矯正部２１が位置するが、矯正部２１には吸引管２４が設けられているため、吸引ガード３１は、矯正部２１の吸引管２４を介してウエハ１を吸引することができる。これにより、ウエハ１に下向きの吸引力が働き、ウエハ１の外周端部は、吸引ガード３１の側壁の上端に保持される。これにより、ウエハ１は吸引ガード３１に固定される（保持工程）。
【００５０】
ついで、ウエハ１を保持した状態で吸引ガード３１を下降させ、ウエハ１を矯正部２１に接触させる。つまり、吸引ガード３１の位置を、第１の位置４１から第２の位置４２（図３参照）に移動する。図２において、符号４０は、吸引ガード３１の移動方向を示している（図４においても同様）。吸引ガード３１の位置とは、吸引ガード３１の上端の位置を示している（以下、吸着チャック１１および矯正部２１においても同様）。また、吸引ガード３１を下降させると同時に、排気機構によって吸引ガード３１内部の排気３０を行う。
【００５１】
これにより、図３に示すように、吸引ガード３１の開口部３３に吸引力によって保持されたウエハ１の裏面側が矯正部２１の平坦な面に接触し、ウエハ１が矯正部２１に押し付けられる。したがって、ウエハ１の反りは、矯正部２１の平坦な面に沿って矯正され、ウエハ１は平坦な状態に近づけられる。つまり、ウエハ１は、吸引ガード３１に載置される前の状態よりも平坦な状態となる（矯正工程）。
【００５２】
矯正工程では、ウエハ１の反りが吸着チャック１１によって吸着可能な例えば１ｍｍ以下となるように、ウエハ１の反りを矯正するのがよい。ここで、ウエハ１の、吸着チャック１１によって吸着される部分のみが、吸着チャック１１によって吸着可能な程度に平坦な状態になっていればよい。
【００５３】
ついで、矯正部２１の第３の位置５１よりも下方に位置する吸着チャック１１を上昇させる。吸着チャック１１は、矯正部２１の吸着チャック用開口部２３の内部を移動し、第４の位置６１から、矯正部２１の第３の位置５１まで上昇して、第５の位置６２に移動する。つまり、吸着チャック１１の第５の位置６２は、矯正部２１の第３の位置５１とほぼ同様となる。図３において、符号６０は、吸着チャック１１の移動方向を示している。
【００５４】
これにより、図４に示すように、吸着チャック１１は、ウエハ１の裏面の、矯正部２１の吸着チャック用開口部２３に露出する部分に接触する。ウエハ１は矯正工程によって平坦な状態に近づいているため、吸着チャック１１の全ての吸着溝１２（図１参照）は、ウエハ１によって塞がれた状態となる。
【００５５】
ついで、真空発生手段（不図示）によって、吸着チャック１１の支持軸１３に設けられた通気用の孔１４（図１参照）を介して、吸着チャック１１の複数の吸着溝１２を真空引きする。これにより、ウエハ１の裏面が吸着チャック１１の吸着溝１２に吸着する（吸着工程）。上述したように、ウエハ１は吸着チャック１１の全ての吸着溝１２に接しているため、吸着チャック１１の全ての吸着溝１２に確実に吸着される。
【００５６】
ついで、吸引ガード３１を下降させ、吸引ガード３１の位置を、第２の位置４２から第６の位置４３（図５参照）に移動する。同時に、矯正部２１を下降させ、矯正部２１の位置を、第３の位置５１から第７の位置５２（図５参照）に移動する。図４において、符号５０は、矯正部２１の移動方向を示している。これにより、吸引ガード３１および矯正部２１がウエハ１から離れ、ウエハ１は、吸着チャック１１のみで保持される。このとき、吸着チャック１１は、吸引ガード３１および矯正部２１に保持されたままの状態のウエハ１を吸着する。
【００５７】
以上、説明したように、実施の形態のウエハ保持装置によれば、ウエハ１の外周部を保持する吸引ガード３１と、吸引ガード３１に保持されたウエハ１を平坦な状態に近づける矯正部２１と、吸引ガード３１および矯正部２１によって平坦な状態に近づけられたウエハを吸着する吸着チャック１１と、を備える。吸着チャック１１は、ウエハ１が平坦な状態に近づけられた後にウエハ１を吸着するため、吸着チャック１１のウエハ保持面の外周部に、リーク箇所（図６参照）ができることはない。したがって、従来よりも強い吸着力で、反っているウエハ１を吸着することができる。
【００５８】
また、矯正部２１には、吸着チャック１１が通過する吸着チャック用開口部２３が設けられている。このため、吸着チャック１１は、矯正部２１および吸引ガード３１に保持された状態にあるウエハ１を、矯正部２１および吸引ガード３１に保持されたままの状態で吸着することができる。このため、吸着チャック１１がウエハ１を吸着するときに、平坦な状態に近づけられたウエハ１が元の反った状態に戻ることない。これにより、吸着チャック１１は、平坦な状態に近づけられたウエハを吸着することができる。したがって、反っているウエハ１を吸着チャック１１によって確実に吸着することができる。
【００５９】
また、実施の形態のウエハ保持方法によれば、ウエハ１を吸引力によって保持した状態で吸引ガード３１を下降し、矯正部２１の平坦な面に接触させる。このため、ウエハ１は、吸引ガード３１から外れることなく、矯正部２１の平坦な面に接触される。これにより、反りの生じているウエハ１を、矯正部２１の平坦な面に対応した平坦な状態に近づけることができる。また、ウエハを平坦な状態に近づけた後、吸着チャック１１によって吸着する。このため、吸着チャック１１のウエハ保持面の外周部に、リーク箇所（図６参照）ができることはない。したがって、反っているウエハ１を強い吸着力で吸着することができる。
【００６０】
上述したように、ウエハ１の反りの状態に依らず、ウエハ１を吸着チャック１１によって確実に吸着して保持することができる。このため、従来の自動搬送機構などを用いて処理を施すことができない程度に反っていたウエハも、本発明のウエハ保持装置に吸着して保持することができる。これにより、高い保持力を必要とする例えばレジストを回転塗布する処理なども、本発明のウエハ保持装置およびウエハ保持方法を用いて行うことができる。
【００６１】
以上において本発明では、おもて面側に凹状に反ったウエハを用いて説明したが、上述した実施の形態に限らず、おもて面側に凸状に反ったウエハの裏面を吸着する場合にも適用することが可能である。この場合、吸着チャックのウエハ保持面のほぼ全面に、リーク箇所ができるのを防止する。また、平坦なウエハに適用してもよい。また、矯正部および吸着チャックの形状は一例であり、吸着チャックに吸着する前にウエハの反りを矯正して平坦な状態に近づけることができる構成であれば、他の形状であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明にかかるウエハ保持装置およびウエハ保持方法は、ウエハを保持した後、ウエハに様々な処理を施したり、ウエハを搬送したりする際に有用である。
【符号の説明】
【００６３】
１ ウエハ
１１ 吸着チャック
１２ 吸着溝
１３ 吸着チャックの支持軸
２１ 矯正部
２２ 矯正部の支持軸
２３ 吸着チャック用開口部
２４ 吸引管
３１ 吸引ガード
３２ 吸引ガードの支持軸
３３ 吸引ガードの開口部
３４ 吸引ガードの段差部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハを吸着して保持するウエハ保持装置であって、
反りの生じている前記ウエハの外周部を保持する保持手段と、
前記ウエハを平坦な状態に近づける矯正手段と、
前記ウエハの中央部を吸着する吸着手段と、
を備え、
前記保持手段と前記矯正手段とを相対的に移動させた後、前記吸着手段によって前記ウエハの中央部を吸着することを特徴とするウエハ保持装置。
【請求項２】
前記保持手段は、反りの生じている前記ウエハの外周部を支持した状態で該ウエハを吸引することで、該ウエハの外周部を保持することを特徴とする請求項１に記載のウエハ保持装置。
【請求項３】
前記保持手段は、前記矯正手段の上方に前記ウエハを保持した後、該ウエハが前記矯正手段に接触するまで下降することを特徴とする請求項１または２に記載のウエハ保持装置。
【請求項４】
前記保持手段は、前記矯正手段の上方に前記ウエハを保持した後、該ウエハを吸引しながら下降することを特徴とする請求項３に記載のウエハ保持装置。
【請求項５】
前記矯正手段の前記ウエハが接触する部分は平坦であることを特徴とする請求項３または４に記載のウエハ保持装置。
【請求項６】
前記矯正手段は、前記吸着手段が通過する開口部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のウエハ保持装置。
【請求項７】
前記吸着手段は、前記矯正手段に接触した前記ウエハの、該矯正手段の前記開口部に露出する部分を吸着することを特徴とする請求項６に記載のウエハ保持装置。
【請求項８】
前記矯正手段は、前記保持手段が前記ウエハを吸引するときに排気される空気が通う通気用の孔を有することを特徴とする請求項２〜７のいずれか一つに記載のウエハ保持装置。
【請求項９】
ウエハを吸着して保持するウエハ保持方法であって、
反りの生じている前記ウエハを、平坦な面を有する部材の該平坦な面に対向する位置に載置する載置工程と、
前記載置工程の後、前記ウエハの外周部を保持する保持工程と、
前記保持工程によって外周部が保持された前記ウエハを、前記平坦な面に接触させる矯正工程と、
前記平坦な面に接触した状態の前記ウエハの中央部を吸着する吸着工程と、
を含むことを特徴とするウエハ保持方法。
【請求項１０】
前記載置工程では、前記ウエハを前記平坦な面の上方に載置し、
前記矯正工程では、前記ウエハを下降させて、前記平坦な面に接触させることを特徴とする請求項９に記載のウエハ保持方法。
【請求項１１】
前記保持工程では、反りの生じている前記ウエハの外周部を支持した状態で該ウエハを吸引することを特徴とする請求項９または１０に記載のウエハ保持方法。
【請求項１２】
前記矯正工程では、前記ウエハを吸引しながら下降させることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一つに記載のウエハ保持方法。
【請求項１３】
前記吸着工程では、前記ウエハの前記平坦な面に接する側の面の中央部を吸着することを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一つに記載のウエハ保持方法。
【請求項１４】
前記吸着工程では、前記ウエハの、前記平坦な面を有する前記部材の開口部に露出する部分を吸着することを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一つに記載のウエハ保持方法。
【請求項１】
ウエハを吸着して保持するウエハ保持装置であって、
反りの生じている前記ウエハの外周部を保持する保持手段と、
前記ウエハを平坦な状態に近づける矯正手段と、
前記ウエハの中央部を吸着する吸着手段と、
を備え、
前記保持手段と前記矯正手段とを相対的に移動させた後、前記吸着手段によって前記ウエハの中央部を吸着することを特徴とするウエハ保持装置。
【請求項２】
前記保持手段は、反りの生じている前記ウエハの外周部を支持した状態で該ウエハを吸引することで、該ウエハの外周部を保持することを特徴とする請求項１に記載のウエハ保持装置。
【請求項３】
前記保持手段は、前記矯正手段の上方に前記ウエハを保持した後、該ウエハが前記矯正手段に接触するまで下降することを特徴とする請求項１または２に記載のウエハ保持装置。
【請求項４】
前記保持手段は、前記矯正手段の上方に前記ウエハを保持した後、該ウエハを吸引しながら下降することを特徴とする請求項３に記載のウエハ保持装置。
【請求項５】
前記矯正手段の前記ウエハが接触する部分は平坦であることを特徴とする請求項３または４に記載のウエハ保持装置。
【請求項６】
前記矯正手段は、前記吸着手段が通過する開口部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のウエハ保持装置。
【請求項７】
前記吸着手段は、前記矯正手段に接触した前記ウエハの、該矯正手段の前記開口部に露出する部分を吸着することを特徴とする請求項６に記載のウエハ保持装置。
【請求項８】
前記矯正手段は、前記保持手段が前記ウエハを吸引するときに排気される空気が通う通気用の孔を有することを特徴とする請求項２〜７のいずれか一つに記載のウエハ保持装置。
【請求項９】
ウエハを吸着して保持するウエハ保持方法であって、
反りの生じている前記ウエハを、平坦な面を有する部材の該平坦な面に対向する位置に載置する載置工程と、
前記載置工程の後、前記ウエハの外周部を保持する保持工程と、
前記保持工程によって外周部が保持された前記ウエハを、前記平坦な面に接触させる矯正工程と、
前記平坦な面に接触した状態の前記ウエハの中央部を吸着する吸着工程と、
を含むことを特徴とするウエハ保持方法。
【請求項１０】
前記載置工程では、前記ウエハを前記平坦な面の上方に載置し、
前記矯正工程では、前記ウエハを下降させて、前記平坦な面に接触させることを特徴とする請求項９に記載のウエハ保持方法。
【請求項１１】
前記保持工程では、反りの生じている前記ウエハの外周部を支持した状態で該ウエハを吸引することを特徴とする請求項９または１０に記載のウエハ保持方法。
【請求項１２】
前記矯正工程では、前記ウエハを吸引しながら下降させることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一つに記載のウエハ保持方法。
【請求項１３】
前記吸着工程では、前記ウエハの前記平坦な面に接する側の面の中央部を吸着することを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一つに記載のウエハ保持方法。
【請求項１４】
前記吸着工程では、前記ウエハの、前記平坦な面を有する前記部材の開口部に露出する部分を吸着することを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一つに記載のウエハ保持方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１１９４６４（Ｐ２０１２−１１９４６４Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６７２７１（Ｐ２０１０−２６７２７１）
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（０００００５２３４）富士電機株式会社 (3,146)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（０００００５２３４）富士電機株式会社 (3,146)
【Ｆターム（参考）】
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