JP2000306982A

JP2000306982A - ウェハサイズコンバーションホルダー及びそれを用いたウェハの保持方法

Info

Publication number: JP2000306982A
Application number: JP15559899A
Authority: JP
Inventors: Seiji Shinohara; 誠治篠原; Taku Hirokawa; 卓廣川; Yoshitaka Amano; 吉隆天野
Original assignee: Sumitomo Eaton Nova Corp
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ion Technology Co Ltd
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 1999-04-23
Publication date: 2000-11-02
Anticipated expiration: 2019-04-23
Also published as: JP3909981B2

Abstract

(57)【要約】【課題】異なるサイズのウェハを同一の半導体製造装置
およびイオン注入装置でウェハ載置台、搬送系、ハンド
リングロボット等の部品を交換することなく作業注入す
ることが出来るようにするためのウェハサイズコンバー
ジョンホルダー及びそれを用いたウェハ保持方法を提供
することを目的とする。【解決手段】略円形の外周形状を有する基台体をウェハ
載置台上に着脱可能に設け、ウェハを基台体上面に着脱
可能に設けて、ウェハ載置台の移動動作に伴うウェハの
基台体上面上での面方向の移動を制限する制限部材と、
ウェハの外周部の基台体の上面から離れる方向への移動
を制限係止するストッパー部材と、ウェハの外周部の基
台体の上面における面方向の移動と基台体の上面から離
れる方向への移動を制限係止する動作式のクランプ部材
とを、基台体の上面上に設け、制限部材とストッパー部
材とクランプ部材によってウェハを基台体上面に固定し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サイズの異なるシリコ
ン等のウェハに対して、その装置への装着のために、搬
送系、ウェハ載置台、ウエハ処理用ディスクなどの改造
を行わずに、確実な保持のでき、しかも、イオン注入の
処理を一枚づつ処理する枚葉式から複数処理のバッチ式
において行うことを可能とする半導体製造装置およびイ
オン注入装置用のウェハサイズコンバージョンホルダー
及びそれを用いたウェハ保持方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体製造装置およびイオン注入
装置においては、異径サイズのウェハの装着のために、
ウェハ載置台全体を交換する方式や、異径調節式ウェハ
チャック、複雑な構成のウェハサイズコンバーションホ
ルダーを用いたもの等があった。ウェハ載置台全体を交
換する方式では、交換にたいへんな手間がかかり、調整
も難しく、前後のウェハ搬送系も大きな変更を余儀なく
され、一方、異径調節式チャック及び複雑な構成のウェ
ハサイズコンバーションホルダーを用いるものでは、そ
の調整・ハンドリングや重量・大きさの点で実用上で問
題が多かった。

【０００３】また、前記枚葉式のウェハ処理装置におい
ては、装置のウェハ載置台が対応しているウェハのサイ
ズより小口径のウェハを処理する際に所定のウェハサイ
ズと同様に変換し、使用出来るようにウエハアダプター
が検討されている。

【０００４】例えば、特開平３−１０２８４９に記載さ
れているように所定の口径のウェハに対応した外径寸法
を持ち、その内側に小口径のウェハを保持できるように
彫り込み部を有し、疑似的なオリエンテーションフラッ
トを設けることで小口径に対応する構造がある。この方
法は、枚葉式での処理では小口径のウェハを大口径ウエ
ハ用の装置で使用できるメリットを有する。しかしなが
ら、バッチ処理を行なうイオン注入装置に於いては、ウ
ェハを載置したサイズコンバージョンホルダーは高速回
転するディスク上のウェハ載置台に載せられるため、こ
の様な構造では、遠心力、慣性力の働く方向へのウェハ
の保持は確実ではなく時場合によっては、ウェハの脱
落、欠け等の問題がある。

【０００５】あるいは、ウェハの厚さと実質的に等しい
厚さを有し、且つウェハとはぼ等しい形状の凹部を有す
るとともに、そのウェハの保持部に真空吸着するための
貫通孔を有する真空吸着して保持するタイプのアダプタ
ーが特開平６−１２０１３１１に記載されている。この
ウェハアダプターは、強度の弱いウェハのウェハ処理工
程中における補強用ジクとしては有用である。また、こ
のようなアダプターは、枚葉式処理され、真空で吸着し
ておける場合には有効である。しかしながら、バッチ処
理を行うイオン注入装置では、このようなウェハアタプ
ターで真空によって吸着しておくことが困難なため、イ
オン注入処理することは現実的には不可能である。

【０００６】また、大口径ウェハと同様に扱える小口径
ウェハ用のウェハ保持具が特開昭５９−７４６４５に記
載されている。このウェハ保持具は、環状の係合溝と円
板により構成されている。この構造では、垂直方向に立
ち上がった突縁部等でウェハの保持の確実化とウェハが
ウェハ保持具より外に飛び出す可能性は減少させられる
が、ウェハを固定できる構造とはなっていない。また、
前記バッチ処理を行うイオン注入機に使用する場合に
は、ウェハが確実に保持されず、ウェハ載置台となるデ
ィスク体が高速回転した際には、ウェハのディスク体上
のずれや、ディスク体からの飛び出し等が発生し、ウェ
ハの割れ、欠け等の問題を起こす可能性がある。

【０００７】すなわち、全自動のプロセスのバッチ式の
イオン注入装置では、ウェハを載せたウェハサイズコン
パージョンホルダーをディスクに載置する必要があり、
そのディスクは高速で回転あるいは揺動するため、今ま
でのほとんど運動操作を必要としない枚葉式でのみ使用
可能なアダプターを使用しても実際にイオン注入処理す
ることは、事実上困難である。

【０００８】さらに、従来２００ｍｍウェハ仕様のイオ
ン注入装置は、２００ｍｍウェハ以外のウェハは、通常
イオン注入処理することは容易には出来なかった。も
し、他のウェハサイズの注入の必要が生じたときには、
そのウェハのサイズに合わせて搬送系、ディスク等の多
くの構成を変更する必要があり、また、その度に確実且
つ精密な調整について多くの時間を必要としていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、異なるサイ
ズ、例えば２００，１５０，１２５ｍｍのウェハに対し
て同一のイオン注入装置で、全自動のプロセスにてイオ
ン注入を行う場合には、ウェハ載置台、ウェハ多段収納
カセット、搬送系、ハンドリングロボット、エレベータ
機構等のウェハ径によって決められている部分について
は、交換せざるを得なく、これらの交換に係わる多くの
部品を用意する必要があり、また、これらの部品の多く
は真空容器内にあるため、その交換には長時間を要し、
また、交換後の装置の立ち上げにも長時間を要すことに
なる。また、その度に確実且つ精密な調整も必要とな
り、多くの時間を費やすこととなる。本発明は、異なる
サイズのウェハを同一の半導体製造装置およびイオン注
入装置でウェハ載置台、搬送系、ハンドリングロボット
等の部品を交換することなく作業注入することが出来る
ようにするためのウェハサイズコンバージョンホルダー
及びそれを用いたウェハ保持方法を提供することを目的
とする。

【００１０】本発明の他の課題は、半導体製造装置およ
びイオン注入装置におけるサイズの異なるウェハの載置
の精度と信頼性の向上を図ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下のウェハ
サイズコンバーションホルダー及びそれを用いたイオン
注入装置におけるウェハの支持方法を特徴とする。シリ
コン等のウェハを保持するための移動式のウェハ載置台
を有するイオン注入装置に於いて、略円形の外周形状を
有する基台体をウェハ載置台上に着脱可能に設けるとと
もに、ウェハを基台体上面に着脱可能に設けて、ウェハ
載置台の移動動作に伴うウェハの基台体上面上での面方
向の移動を制限する制限部材と、ウェハの外周部の基台
体の上面から離れる方向への移動を制限係止するストッ
パー部材と、ウェハの外周部の基台体の上面における面
方向の移動と基台体の上面から離れる方向への移動を制
限係止する動作式のクランプ部材とを、基台体の上面上
に設ける構成し、制限部材とストッパー部材とクランプ
部材によってウェハを基台体上面に固定するよう構成し
た。

【００１２】制限部材とクランプ部材とはウェハの面中
心を通る線を挟んで配置されるよう構成するとともに、
クランプ部材とストッパー部材とはウェハの面中心を通
る線を挟んで配置されるよう構成した。基台体を、ウェ
ハと実質的に同様の外周形状とした。ストッパー部材
は、ウェハの外周部の基台体の上面における面方向の移
動を制限係止する制限部を設ける。制限部材は、ウェハ
の基台体上面上で、ウェハの面中心を通る線を挟んで少
なくとも２個所以上となるよう両側に配置される。ウェ
ハ載置台は、ウェハを同一円周上に複数枚保持して、作
業を行うバッチ式とする。

【００１３】ストッパー部材もしくはクランプ部材は、
ウェハのオリエンテーションフラット部と対応する位置
に設ける。クランプ部材は弾性的付勢力により制限係止
を行うよう構成する。弾性的付勢部材はバネもしくは構
造中にバネを有する構成とする。ストッパー部材もしく
はクランプ部材のすくなくとも一方には、テーパ部を有
する制限係止体により基台の上面から離れる方向への移
動を制限係止する構成とする。ストッパー部材もしくは
クランプ部材のすくなくとも一方には、ウェハ側へ小さ
く突出した係止体もしくはカバー体により基台の上面か
ら離れる方向への移動を制限係止する構成とする。

【００１４】弾性的付勢部材は基台体の上面に設けた。
基台体の上面のイオン注入の被曝部分にはウェハと同様
の成分の物質をコーティング加工処理もしくは被覆処理
する。弾性的付勢力を有するクランプ部材は、制限係止
位置と制限開放位置に移動自在に構成するとともに、す
くなくとも、一方の位置で固定可能に構成する。ストッ
パー部材もしくはクランプ部材は、それぞれウェハ外周
における被イオン注入面の縁部分を外周に沿って覆うよ
うに構成して、制限部材を兼用するようにする。

【００１５】制限部材、ストッパー部材、クランプ部材
のうち、少なくとも制限部材もしくはストッパー部材を
基台と一体もしくは別体にて成形する。基台体にオリエ
ンテーションフラット部または切欠き部を設けた。ウェ
ハのオリエンテーションフラット部と対応する位置に設
けたストッパー部材もしくはクランプ部材は、少なくと
も基台体のオリエンテーションフラット部または切欠き
部と対応する位置に設けるもしくは１８０度反対の位置
に設ける。ウェハの中心と基台体の中心とを同一中心位
置に設ける。

【００１６】また、シリコン等のウェハを保持するため
の移動式のウェハ載置台を有するイオン注入装置に於い
て、略円形の外周形状を有する基台体をウェハ載置台上
に着脱可能に設けるとともに、ウェハを基台体上面に着
脱可能に設けて、ウェハ載置台の移動動作に伴うウェハ
の基台体上面上での面方向の移動を制限する制限部材
と、ウェハの外周部の基台体の上面から離れる方向への
移動を制限係止するストッパー部材と、ストッパー部材
とは反対の側より係止体もしくはカバー体を有するスト
ッパー補助部材とともに配置される弾性付勢部材にてウ
ェハを押さえる力を有するクランプ補助部材とを、基台
体の上面上に設ける構成し、制限部材とストッパー部材
とクランプ部材によってウェハを基台体上面に固定し
た。クランプ補助部材はストッパー補助部材の中間部に
進退自在に配置する。ストッパー部材の係止体もしくは
カバー体とストッパー補助部材の係止体もしくはカバー
体の間隔は、ウェハの挿入時、ウェハの挿入方向のウェ
ハ幅より若干小さいものとし、ストッパー部材およびス
トッパー補助部材のウェハの挿入部にはウェハの挿入間
隔を設け、ストッパー補助部材のウェハの挿入部にウェ
ハを差し込んだ後、反対側のストッパー部材のウェハの
挿入部にはめ込み、ウェハを制限部材に当接させ、ク
ランプ補助部材でウェハを係止した。制限部材は、ウェ
ハ端部と少なくとも２点以上で接触する構造としてスト
ッパー部材をはさんで対向して２個所配置するよう構成
した。ストッパー部材の中間部もしくはその近傍にはウ
ェハ挟持手段を挿入する窪みを配置した。

【００１７】

【発明の作用】シリコン等のウェハは、基台体の上面上
に制限部材およびストッパー部材により移動を係止され
るよう載置されて、クランプ部材によってさらに弾性体
のサポートにより係止保持される。従って、載置された
ウェハは、制限部材により、ウェハ載置台の移動方向と
その反対方向の移動動作に伴うウェハの基台体上面上で
の面方向の移動をウェハの外周部で制限されるととも
に、ストッパー部材により、ウェハの外周部の基台の上
面における面方向の移動と基台体の上面から離れる方向
への移動を制限係止され、さらに、ストッパー部材のウ
ェハの外周上の相対的に反対側に設けられる動作式のク
ランプ部材により、ウェハの外周部の基台体の上面にお
ける面方向の移動と基台体の上面から離れる方向への移
動を制限係止される。そして、ウェハと基台体とは、組
み合わされた状態で搬送され、ディスク等のウェハ載置
台上に着脱可能に装着されて、静止もしくは運動するデ
ィスク上にて所望のイオン注入がなされる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の正面図の図１とｈ−ｈ断
面図２を参照して、ウェハサイズコンバーションホルダ
ーを利用した半導体製造装置のうちイオン注入装置への
適用例について説明する。Ａは、ウェハ２と実質的に同
様の外周形状を有するウェハサイズコンバーションホル
ダーであり、外周の特定個所にオリエンテーションフラ
ット・外周Ｖ字切欠き・マーク等の位置決め部分Ｘを有
する薄板材等で構成される基台体１とその他の部材から
構成される。基台体１は、図１５に示されるようなイオ
ン注入装置のウェハ処理室Ｗ内において、シリコン等の
ウェハを保持するための図１６に示されるようなバッチ
式のディスクＤ１のウェハ載置台の処理側面上に、着脱
可能に設けられる。このバッチ式のディスクのウェハ載
置台のディスクＤ１は、ウェハ２を複数枚載置するとと
もにイオンビームＩＢに対して略直交する平面上での回
転運動Ｄ２と往復運動Ｄ３を行う移動運動方式で構成さ
れる。回転運動Ｄ２と往復運動Ｄ３はそれぞれモーター
Ｄ４と駆動体Ｄ５にて稼働される。また、枚葉式のウェ
ハ載置台では単一のウェハを単に支持方向を変更する反
固定式もの等で構成される。

【００１９】ウェハサイズコンバーションホルダーＡの
基台体１の上面上には、ウェハ載置台の回転運動Ｄ２と
往復運動Ｄ３による一方向とその反対方向の運動動作に
伴うウェハ２の相対的な移動をウェハの外周部で制限す
る制限部材３と、ウェハ２の外周部の基台体１の上面に
おける面方向での移動と基台体１の上面から離れる方向
への移動を制限係止するストッパー部材４と、該ウェハ
２の外周部の基台体１の上面における面方向での移動と
基台の上面から離れる方向への移動を制限係止するクラ
ンプ部材５とを、設けるよう構成している。クランプ部
材５は、ストッパー部材４のウェハ２の外周上の相対的
に反対側に設けられる。

【００２０】ウェハ２がウェハサイズコンバーションホ
ルダーＡの基台体１と同じ中心Ｏ上もしくは図８に示す
ように少し一方へオフセットした位置Ｐに載置されるよ
う、制限部材３とストッパー部材４、クランプ部材５と
を配置する。図４から図５（ａ）（図１のｂ−ｂ断面）
に示すように、ストッパー部材４において、ウェハ２の
外周部の基台体１の上面における面方向での移動を制限
部４０１により制限係止し、基台体１の上面から離れる
方向への移動を突出部であるテーパ部４０２により制限
係止する、ストッパー部材４は、円周形状に沿った形状
でもよいし、図１に示すようにウェハ２のオリエンテー
ションフラットＸ’の形状に沿った形状でもよく、その
部分で制限作用を行う。また、制限部、突出部はそれぞ
れ４０３、４０４のとおり図５（ｂ）に示す形状でもよ
い。

【００２１】一方、図１に示すように、クランプ部材５
は、基台体１上に１個所以上設けられ、そのウェハ２の
外周部の基台体１の上面における面方向での移動を、図
６に示すように、制限部４０５により制限係止し、基台
の上面から離れる方向への移動を突出部であるテーパ部
４０６により制限係止する。基台体１の上面から離れる
方向への移動を制限係止するクランプ部材・制限部材と
しては、基台の上面のどの対称線に対しても少なくとも
対称線の片側に１ヶ所以上で少なくとも合計２ヶ所以上
となるよう設ける。

【００２２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。但し、本発明は次の実施例のみに限定され
る物ではない。

【００２３】基台体１は、ウェハ２と類似の形状である
外周を有しており、即ち装置の所定のウェハサイズのウ
ェハと同様（２００ｍｍ，１５０ｍｍ，１２５ｍｍ等）
の径よりなり、該基材の厚みも基台の周辺の少なくとも
２〜１０ｍｍ程度の範囲については、所定のウェハと同
等の厚みとなるように製作される。また、その材料もア
ルミニウム、グラファイト、その他金属等が使用可能で
あり、可能であれば電気伝導性がある方が望ましい。ま
た、基台体は、必要に応じてＳｉやＧａＡｓ等ウェハと
同種の材料もしくは炭素系素材で製作するかまたは、同
種の材料もしくは炭素系素材でコーティング処理か被覆
処理することは可能である。

【００２４】制限部材３・制限部４０１は、上記基台体
１が、ウェハ載置台に載せられウェハと同様にクランプ
され、大径ディスクにセットされ、大径ディスクが高速
で回転される際に、回転初期の加速時及び回転終了前の
減速時に、慣性力により基台体１よりウェハが脱落しな
いためのガイドの役割を果たすように設けられる。この
うち制限部材３は、ウェハのほぼ全周に渡っていても良
く、また左右または、上下の一部分に設けられていても
良い。また、その制限部材３の高さは、可能であれば、
ウェハ載置面からウェハの厚みよりおおきい方が望まし
い。但し、必要以上に高い場合は、ウェハの注入部分に
イオンビームの照射されない部分が出来ることとなり望
ましくない。制限部材３の形状は載置・保持するべきウ
ェハと同じ形状、即ち円の一部を切断した円弧形状また
はその形状の一部を切断した形状とし、その大きさは、
ウェハが載置出来る大きさ即ちウェハ直径より若干大き
い直径を有す大きさとする。制限部材３の制限作用を、
図３（図１のａ−ａ断面）に示す。制限部材３は図３の
ように長方形の断面としても良い。

【００２５】この制限部材３の一方向の部分には、スト
ッパー部材４が設けられ、ウェハ２は、制限部材３とそ
のストッパー部材４にて位置決めされる。更に、ウェハ
２を固定するため、ストッパー部材４とは反対の側より
クランプ部材５にてウェハ２が動かないように押さえら
れる。クランプ部材５は、弾性付勢部材６（圧縮コイル
バネ）にてウェハを押さえる力が与えられる。更に、弾
性付勢部材（圧縮コイルバネ）６及びクランプ部材５に
イオンビームが当たらないようにカバー７が設けられ
る。なお、クランプ部材５は、一例として、図１に示す
ように、支軸５１、弾性付勢部材６、レバー１１、台座
１２、ばね受け体などで構成しても良い。

【００２６】ストッパー部材４は、ウェハが基台の上面
のウェハ載置面よりウェハが飛び出さないために設けら
れる。一般的には、ディスク回転による遠心力が働く方
向に設けられる。このストッパー部材は、そのストッパ
ー部に、図１のｂ−ｂ断面である図４のように、載置さ
れたウェハの上面より上に係止部材として、ウエハ側へ
の突出部４’（例えば、テーパ・階段状部）を設けるこ
とでウェハの飛び出しを抑制するよう構成する。ストッ
パー部材は、ウェハの位置決めを行うためにウェハのオ
リエンテーションフラット部Ｘ’と同様の形状を有する
疑似的なオリエンテーションフラットとしてもよい。ま
た、ストッパー部材は、ウェハがノッチ形状、四角形な
どの形状の場合に於いてはその形状に沿わすことも可能
である。さらに、ストッパー部材側に力がかかる様にバ
ネもしくはクランプがクランプ部材側に設けられてい
る。また、サイズコンバージョンホルダーは少なくとも
外周が、ウェハ載置台のサイズと同様の標準的なウェハ
の厚みと同じであることが望ましい。

【００２７】クランプ部材５は、該ストッパー部材４と
相対的に反対方向に設けられる。該クランプ部材５は、
ストッパー部材４に力がかかる方向に位置し、基本的に
弾性付勢部材によって形成されている。その個数は、１
ヶでもよくまた、複数でもよい。複数の場合は、ストッ
パー部材４に対しては、複数のクランプ部材の力が均等
にかかることが望ましい。さらに、クランプ部材５は、
そのクランプ部に、図５のような載置されたウェハの上
面より上に係止部材として、ウエハ側への突出部（例え
ば、テーパ４０２・階段状部４０４）を設けることでウ
ェハの飛び出しを抑制するよう構成する。また、弾性付
勢部材６には、バネもしくは構造中にバネを含む構造の
クランプが使用されることが多い。弾性付勢部材６とし
て使用されるバネは、圧縮コイルバネ、ねじりコイルバ
ネ、板バネが望ましい。

【００２８】制限部材とクランプ部材とはウェハの面中
心を通る線を挟んで配置されるよう構成するとともに、
クランプ部材とストッーパー部材とはウェハの面中心を
通る線を挟んで配置されるよう構成とした。

【００２９】基台体を、ウェハと実質的に同様の外周形
状とした。ストッパー部材は、ウェハの外周部の基台体
の上面における面方向の移動を制限係止する制限部を設
けた。制限部材は、ウェハの基台体上面上で、ウェハの
面中心を通る線を挟んで少なくとも２個所以上となるよ
う両側に配置される。

【００３０】クランプ部材とストッパー部材の間隔は、
ウェハの挿入時、ウェハの挿入方向のウェハ幅より若干
小さいものとし、ストッーパー部材のウェハの挿入部に
はウェハの挿入間隔を設け、ストッーパー部材のウェハ
の挿入部にウェハを差し込んだ後、基台体にウェハを制
限部材の制限範囲内で密着させて、クランプ部材でウェ
ハを係止した。

【００３１】ウェハ載置台は、ウェハを同一円周上に複
数枚保持して、作業を行うバッチ式とした。ストッパー
部材もしくはクランプ部材は、ウェハのオリエンテーシ
ョンフラット部と対応する位置に設けた。クランプ部材
は弾性的付勢部材により前記制限係止を行うよう構成す
る。弾性的付勢部材はバネもしくは構造中にバネを有す
る構成とする。

【００３２】ストッパー部材もしくはクランプ部材のす
くなくとも一方には、テーパ部を有する制限係止体によ
り基台の上面から離れる方向への移動を制限係止する構
成とする。弾性的付勢部材は基台体の上面に設けた。基
台体の上面の被処理部分にはウェハと同様の成分の物質
をコーティング加工してもよい。クランプ部材は、制限
係止位置と制限開放位置に移動自在に構成するととも
に、すくなくとも、一方の位置で固定可能に構成した。
クランプ部材は、それぞれウェハ外周における被イオン
注入面の縁部分を外周に沿って覆うように構成して、ス
トッパー部材もしくはクランプ部材は前記制限部材を兼
用する。ストッパー部材もしくはクランプ部材は、それ
ぞれウェハ外周における被イオン注入面の縁部分を外周
に沿って覆うように構成して、制限部材を兼用した。制
限部材、ストッパー部材、クランプ部材のうち、少なく
とも該制限部材もしくはストッパー部材を基台と一体も
しくは別体で成形した。基台体にオリエンテーションフ
ラットを設けてもよい。

【００３３】ウェハのオリエンテーションフラット部と
対応する位置に設けた前記ストッパー部材もしくはクラ
ンプ部材は、少なくとも前記基台体のオリエンテーショ
ンフラット部と対応する位置に設けるもしくは１８０度
反対の位置に設ける。ウェハの中心と前記基台体の中心
とを同一中心位置に設けてもよい。

【００３４】なお、図７のように、基台体１上にはウェ
ハの外周の一部に渡つて窪み部Ｖ設けて、載置されたウ
ェハの下面を外周の外側よりドライバー・ピンセットな
どの取り外し具でウエハを上方向へ外せるように構成し
てもよい。

【００３５】サイズコンバージョンホルダーの構成部材
の材質は、アルミニウム、セラミックス、グラファイト
等ウエハを補強しえるもので、シリコンウエハへの汚染
量が問題とならない物を適宜選択することが出来る。図
２はウェハサイズコンバージョンホルダーにウェハを載
置した状態の断面図を示す。制限部材３のウェハ載せ面
１０からの高さは、実質的にウェハの厚みより大きいも
のとする。ウェハ２を載置した状態では、制限部材３の
表面はウェハ２の表面よりも高い位置に存在する。

【００３６】また、図７に示す第二実施例について以
下説明する。略円形の外周形状を有する基台体をウェ
ハ載置台上に着脱可能に設けるとともに、ウェハを基台
体上面に着脱可能に設けて、ウェハ載置台の移動動作に
伴うウェハの基台体上面上での面方向の移動を制限する
制限部材と、ウェハの外周部の基台体の上面から離れる
方向への移動を制限係止するストッパー部材と、ストッ
パー部材とは反対の側より係止体もしくはカバー体を有
するストッパー補助部材とともに配置される弾性的付勢
部材にてウェハを押さえる力を有するクランプ補助部材
とを、基台体の上面上に設ける構成し、制限部材とスト
ッパー部材とクランプ部材によってウェハを基台体上面
に固定した。クランプ補助部材はストッパー補助部材
の中間部に進退自在に配置する。ストッパー部材の係
止体もしくはカバー体とストッパー補助部材の係止体も
しくはカバー体の間隔は、ウェハの挿入時、ウェハの挿
入方向のウェハ幅より若干小さいものとし、ストッパー
部材およびストッパー補助部材のウェハの挿入部にはウ
ェハの挿入間隔を設け、ストッパー補助部材のウェハの
挿入部にウェハを差し込んだ後、反対側のストッパー部
材のウェハの挿入部にはめ込み、ウェハを制限部材に
当接させ、クランプ補助部材でウェハを係止した。制
限部材は、ウェハ端部と少なくとも２点以上で接触する
構造としてストッパー部材をはさんで対向して２個所配
置した。ストッパー部材の中間部もしくはその近傍に
はウェハ挟持手段を挿入する窪みを配置した。

【００３７】図７の様に板バネ等の弾性的付勢部材また
は弾性素材であるクランプ補助部材５２にてウェハを固
定することも可能である。図７において、制限部材３１
は、円の一部を切断した円弧形状としてまたはその形状
の一部を切断した形状としてストッパー部材４１をはさ
んで対向して配置する。更に、ウェハ２を固定するた
め、ストッパー部材４１とは反対の側よりストッパー補
助部材１１とともに配置されるクランプ補助部材５２に
てウェハ２が動かないように押さえられる。クランプ補
助部材５２は、弾性付勢部材８（板状または棒状バネ）
にてウェハを押さえる力が与えられる。更に、ストッパ
ー部材４１、ストッパー補助部材１１、クランプ補助部
材５２に係止体もしくはカバー体７を設けてウェハの外
周部の基台体の上面から離れる方向への移動を制限係止
するとともにイオンビームが当たらないようしてもよ
い。係止体９、９により弾性付勢部材８の両側を係止さ
れたクランプ補助部材５２は、弾性的付勢部材８（板状
または棒状バネ）と一体に弾性材で構成してもよく、弾
性的付勢部材の可動域の基台体１部分に窪み１２を設け
てもよい。図８は図７の側面図である。１０はウエハ載
置面である。図９は図７のｄ−ｄ断面である実施例にお
けるのクランプ補助部材５２の断面図であり、ストッパ
ー補助部材１１の間にスライド自在に嵌挿保持されてい
る。図１０は第二実施例図７の別の例である。図１１は
窪み部Ｖの図１０におけるｇ−ｇ断面図である。図１２
はクランプ補助部材５２の図１０におけるｅ−ｅ断面図
である。図１３はウエハ装着作業の途中の説明図であ
り、図１４はウエハ装着を示す説明図である。つまり、
ストッパー補助部材１１とストッパー部材４１の間隔
は、ウェハの挿入時、ウェハの挿入方向のウェハ幅より
若干小さいものとし、ストッーパー部材のウェハの挿入
部にはウェハの挿入間隔を設け、ストッーパー部材のウ
ェハの挿入部にウェハを差し込んだ後、基台体にウェハ
を制限部材の制限範囲内で密着させて、ストッパー補助
部材１１にはめ込んだ後、クランプ補助部材でウェハを
係止するように構成するものである。

【００３８】また、何れの場合もバネの個数、形状、種
類に制限はなく、その必要な範囲で数量は決められる。
ウェハサイズ１５０ｍｍで厚さ６２５μｍのシリコンウ
ェハを２００ｍｍ装置用ウェハサイズコンバージョンホ
ルダーによって保持し、ディスク上に保持して２００ｍ
ｍウェハ対応のバッチ式イオン注入装置を用いて注入を
行うとき、従来は、２００ｍｍウェハ対応のバッチ式の
イオン注入装置では、１５０ｍｍウェハを注入すること
は出来なかったが、本発明のウェハサイズコンバージョ
ンホルダーを使用することによって、注入でき、問題の
ないイオン注入処理後のウェハが得られた。その結果、
装置改造などの作業を行うことなく、装置の仕様と異な
るサイズのウェハを注入することが可能となった。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるウェ
ハサイズコンバージョンホルダーを用いることにより、
枚葉式の処理はもちろん、バッチ式のイオン注入装置に
於いて、所定のサイズのウェハよりも小さなサイズのウ
ェハを、従来のものと比較して、基台体の上面における
ウェハの、正確な位置決めと確実な支持が最小限の部材
で実施でき、確実な注入を実施することが出来る。

【００４０】また、装置を改造する必要がないことか
ら、ウエハサイズ変換のための段取り作業時に真空室を
開放することもない為、注入開始までの時間が短縮され
ると共に、エンドステーション内のパーティクルの増加
も防ぐことが出来る。さらには、改造するための部品
も必要なくなるためその分のコストも削減される。

【００４１】ウエハ載置台であるディスクは、ウェハを
同一円周上に複数枚保持してイオン注入を行うバッチ式
においても、ディスク自体を製作し直す必要がなく、保
持枚数の多いものでも、自動装着が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるウェハサイズコンバー
ジョンホルダーの構成図（正面図）である。

【図２】本発明の実施例におけるウェハサイズコンバー
ジョンホルダーの構成図（ｈ−ｈ断面図）である。

【図３】図１のａ−ａ断面である実施例における制限部
材３の断面図である。

【図４】図１のｂ−ｂ断面である実施例におけるのスト
ッパー部材４の断面図である。

【図５】図１のｂ−ｂ断面である実施例におけるのスト
ッパー部材４の別の断面図である。

【図６】図１のｃ−ｃ断面である実施例におけるのスト
ッパー部材４の別の断面図である。

【図７】第二実施例におけるウェハサイズコンバージョ
ンホルダー（押しバネ方式）の構成図である。

【図８】図８は図７の側面図である。

【図９】図７のｄ−ｄ断面である実施例におけるのクラ
ンプ補助部材５２の断面図である。

【図１０】第二実施例図７の別の例である。

【図１１】窪み部Ｖの図１０におけるｇ−ｇ断面図であ
る。

【図１２】クランプ補助部材５２の図１０におけるｅ−
ｅ断面図である。

【図１３】ウエハ装着作業の途中の説明図

【図１４】ウエハ装着を示す説明図

【図１５】イオン注入装置のウェハ処理室Ｗの構成図で
ある。

【図１６】シリコン等のウェハを保持するためのバッチ
式のディスクＤ１等のウェハ載置台の構成図である。

【符号の説明】

１基台体２ウェハ３制限部材４ストッパー部材５クランプ部材６弾性付勢部材７カバー８押しバネ９ウェハ載置部Ｄ１ディスク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリコン等の基板ウェハを保持するための
移動式のウェハ載置台を有するイオン注入装置に於い
て、略円形の外周形状を有する基台体をウェハ載置台上
に着脱可能に設けるとともに、ウェハを該基台体上面に
着脱可能に設けて、該ウェハ載置台の移動動作に伴うウ
ェハの基台体上面上での面方向の移動を制限する制限部
材と、該ウェハの外周部の基台体の上面から離れる方向
への移動を制限係止するストッパー部材と、該ウェハの
外周部の基台体の上面における面方向の移動と基台体の
上面から離れる方向への移動を制限係止する動作式のク
ランプ部材とを、前記基台体の上面上に設ける構成と
し、前記制限部材とストッパー部材とクランプ部材によ
ってウェハを前記基台体上面に固定したことを特徴とす
るウェハサイズコンバーションホルダー及びそれを用い
たウェハの保持方法。
【請求項２】前記制限部材と該クランプ部材とはウェハ
の面中心を通る線を挟んで配置されるよう構成するとと
もに、該クランプ部材と前記ストッーパー部材とはウェ
ハの面中心を通る線を挟んで配置されるよう構成したこ
とを特徴とする請求項１記載のウェハサイズコンバーシ
ョンホルダー及びそれを用いたウェハの保持方法。
【請求項３】前記基台体を、ウェハと実質的に同様の外
周形状とした請求項１記載のウェハサイズコンバーショ
ンホルダー及びそれを用いたウェハの保持方法。
【請求項４】前記ストッパー部材は、ウェハの外周部の
基台体の上面における面方向の移動を制限係止する制限
部を設けた請求項１記載のウェハサイズコンバーション
ホルダー及びそれを用いたウェハの保持方法。
【請求項５】前記制限部材は、ウェハの基台体上面上
で、ウェハの面中心を通る線を挟んで少なくとも２個所
以上となるよう両側に配置される請求項１記載のウェハ
サイズコンバーションホルダー及びそれを用いたウェハ
の保持方法。
【請求項６】前記ウェハ載置台は、ウェハを同一円周上
に複数枚保持して、作業を行うバッチ式とした請求項１
記載のウェハサイズコンバーションホルダー及びそれを
用いたウェハの保持方法。
【請求項７】前記ストッパー部材もしくはクランプ部材
は、ウェハのオリエンテーションフラット部と対応する
位置に設けた請求項１記載のウェハサイズコンバーショ
ンホルダー及びそれを用いたウェハの保持方法。
【請求項８】前記クランプ部材は弾性的付勢力により前
記制限係止を行うよう構成する構造とした請求項１記載
のウェハサイズコンバーションホルダー及びそれを用い
たウェハの保持方法。
【請求項９】前記弾性的付勢部材はバネもしくは構造中
にバネを有する構成とする請求項１記載のウェハサイズ
コンバーションホルダー及びそれを用いたウェハの保持
方法。
【請求項１０】前記ストッパー部材もしくは該クランプ
部材のすくなくとも一方には、テーパ部を有する制限係
止体により基台の上面から離れる方向への移動を制限係
止する構成とする請求項１記載のウェハサイズコンバー
ションホルダー及びそれを用いたウェハの保持方法。
【請求項１１】前記ストッパー部材もしくは該クランプ
部材のすくなくとも一方には、ウェハ側へ小さく突出し
た係止体もしくはカバー体により基台の上面から離れる
方向への移動を制限係止する構成とする請求項１記載の
ウェハサイズコンバーションホルダー及びそれを用いた
ウェハの保持方法。
【請求項１２】前記弾性的付勢部材は基台体の上面に設
けた請求項１記載のウェハサイズコンバーションホルダ
ー及びそれを用いたウェハの保持方法。
【請求項１３】前記基台体の上面のイオン注入の被曝部
分にはウェハと同様の成分の物質をコーティング加工処
理もしくは被覆処理を施した請求項１記載のウェハサイ
ズコンバーションホルダー及びそれを用いたウェハの保
持方法。
【請求項１４】前記弾性的付勢力を有するクランプ部材
は、制限係止位置と制限開放位置に移動自在に構成する
とともに、すくなくとも、一方の位置で固定可能に構成
した請求項１記載のウェハサイズコンバーションホルダ
ー及びそれを用いたウェハの保持方法。
【請求項１５】前記制限部材、前記ストッパー部材、前
記クランプ部材のうち、少なくとも該制限部材もしくは
ストッパー部材を基台と一体成形した請求項１記載のウ
ェハサイズコンバーションホルダー及びそれを用いたウ
ェハの保持方法。
【請求項１６】前記基台体にオリエンテーションフラッ
ト部または切欠き部を設けた請求項１記載のウェハサイ
ズコンバーションホルダー及びそれを用いたウェハの保
持方法。
【請求項１７】前記ウェハのオリエンテーションフラッ
ト部と対応する位置に設けた前記ストッパー部材もしく
はクランプ部材は、少なくとも前記基台体のオリエンテ
ーションフラット部または切欠き部と対応する位置に設
けるもしくは１８０度反対の位置に設ける請求項１記載
のウェハサイズコンバーションホルダー及びそれを用い
たウェハの保持方法。
【請求項１８】シリコン等のウェハを保持するための移
動式のウェハ載置台を有するイオン注入装置に於いて、
略円形の外周形状を有する基台体をウェハ載置台上に着
脱可能に設けるとともに、ウェハを該基台体上面に着脱
可能に設けて、該ウェハ載置台の移動動作に伴うウェハ
の基台体上面上での面方向の移動を制限する制限部材
と、該ウェハの外周部の基台体の上面から離れる方向へ
の移動を制限係止するストッパー部材と、ストッパー部
材とは反対の側より係止体もしくはカバー体を有するス
トッパー補助部材とともに配置される弾性付勢部材にて
ウェハを押さえる力を有するクランプ補助部材とを、前
記基台体の上面上に設ける構成し、前記制限部材とスト
ッパー部材とクランプ部材によってウェハを前記基台体
上面に固定したウェハサイズコンバーションホルダー及
びそれを用いたウェハの保持方法。
【請求項１９】前記クランプ補助部材は前記ストッパー
補助部材の中間部に進退自在に配置される請求項２０記
載のウェハサイズコンバーションホルダー及びそれを用
いたウェハの保持方法。
【請求項２０】前記ストッパー部材の係止体もしくはカ
バー体と前記ストッパー補助部材の係止体もしくはカバ
ー体の間隔は、ウェハの挿入方向のウェハ幅より若干小
さいものとし、前記ストッパー部材およびストッパー補
助部材のウェハの挿入部にはウェハの挿入間隔を設け、
ウェハの挿入時、ストッパー補助部材のウェハの挿入部
にウェハを差し込んだ後、反対側のストッパー部材のウ
ェハの挿入部にはめ込み、ウェハを制限部材に当接さ
せ、クランプ補助部材でウェハを係止したことを特徴と
する請求項２０記載のウェハサイズコンバーションホル
ダー及びそれを用いたウェハの保持方法。
【請求項２１】前記制限部材は、ウェハ端部と少なくと
も２点以上で接触する構造として前記ストッパー部材を
はさんで対向して２個所配置した請求項２０記載のウェ
ハサイズコンバーションホルダー及びそれを用いたウェ
ハの保持方法。
【請求項２２】前記ストッパー部材の中間部もしくはそ
の近傍にはウェハ挟持手段を挿入する窪みを配置した請
求項１記載もしくは請求項２０記載のウェハサイズコン
バーションホルダー及びそれを用いたウェハの保持方
法。