JP2010103394A - 基板保持方法、基板保持治具及び洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板との接触する部分が少なく、かつ基板のキズ、パーティクルの発生を防止することができる基板保持方法及び基板保持治具を提供することを目的とする。
【解決手段】基板外縁の片面側端部又は両面側端部を、錐体状保持部の錐面とのみ複数位置で接触させることによって、基板を錐体状保持部の底面と垂直方向に保持する基板保持方法、及び、対向する側板と、側板に両端が接続された３以上の支持部材とを有し、基板を側板と平行に保持する基板保持治具であって、支持部材は錐体状保持部を有し、基板外縁の片面側端部又は両面側端部を、錐体状保持部の錐面とのみ複数位置で接触させることによって、基板を錐体状保持部の底面と垂直方向に保持するものである基板保持治具。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば洗浄工程で基板を保持する基板保持方法及び基板保持治具に関する。

一般に、半導体ウェーハ製造工程やデバイス製造工程において複数枚の基板を同時に搬送、処理する際には、基板保持治具が用いられる。
このような基板保持治具は、従来から搬送用、処理用等の用途によって使い分けられていたり、基板の形状によって様々な態様があり、また、熱処理やエッチング、洗浄、乾燥工程といった多様な工程に合うように開発されてきた。

例えば、特許文献１では、円形ウェーハを平行に複数立てた状態で収容するウェーハキャリヤにおいて、ウェーハへの異物付着が少ないものとするため、ウェーハ列の端にウェーハ鏡面全域に対面する異物防着体が設けられているウェーハキャリヤ（基板保持治具）が開示されている。

また、特許文献２は、基板の洗浄及び搬送に共用できるため移載不要で、洗浄後には液残りが発生しにくく、乾燥不良、ウォーターマークの発生等が低減され、搬送時には基板の欠け、割れ等もなく、しかも、基板支持面からの切削屑等の発生を防止することを目的として、図２に示すような基板保持治具を提案している。
図２は、特許文献２に記載されている基板保持治具を示す概略図である。この基板保持治具は、複数の支持用突部２１ａがその長手方向に所定間隔で突出形成された支持部材２１を、枠体２２の両側に配置し、相対向した支持部材２１の支持用突部２１ａで基板Ｗの端部の両面をそれぞれ支持することにより、複数の矩形基板を所定間隔で配列して収容するものである。

さらに、従来では、図３に示すような基板保持治具も用いられている。図３（ａ）は従来の基板保持治具を示す概略図であり、図３（ｂ）は従来の基板保持治具の基板保持部の拡大図である。この基板保持治具３３は３本の支持部材３１の両端に側板３４が取り付けられており、支持部材３１には図３（ｂ）に示すようなＶ溝３２が形成されており、このＶ溝３２で基板Ｗを保持するものである。

しかし、従来の基板保持治具を用いる際に、基板保持治具の基板との接触部分やその近傍に角があるため、基板や治具が角に接触してキズやパーティクルが発生したり、例えば基板の洗浄を行う際に、基板保持治具との接触部分付近は基板の洗浄が良好に行われない等の問題があった。

特開平９−６４１６３号公報 特開平１１−１８０５５３号公報

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、基板との接触する部分が少なく、かつ基板や治具自体のキズ、パーティクルの発生を防止することができる基板保持方法及び基板保持治具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、基板を保持する方法であって、少なくとも、前記基板外縁の片面側端部又は両面側端部を、錐体状保持部の錐面とのみ複数位置で接触させることによって、前記基板を前記錐体状保持部の底面と垂直方向に保持することを特徴とする基板保持方法を提供する（請求項１）。

また、本発明は、少なくとも、対向する側板と、該側板に両端が接続された３以上の支持部材とを有し、基板を側板と平行に保持する基板保持治具であって、前記支持部材は錐体状保持部を有し、前記基板外縁の片面側端部又は両面側端部を、前記錐体状保持部の錐面とのみ複数位置で接触させることによって、前記基板を前記錐体状保持部の底面と垂直方向に保持するものであることを特徴とする基板保持治具を提供する（請求項６）。

このように、本発明の基板保持方法、基板保持治具であれば、基板外縁の端部とのみ錐体状保持部の錐面が接触して保持するため、基板との接触部分を非常に小さくすることができる。また、錐体状保持部の底面と垂直に保持するため、支持部材から突起するように錐体状保持部を有することができ、錐体状保持部のみを別個に形成、又は別素材のものにしたり、錐体状保持部が対面しないように位置をずらして基板を保持したり、基板外縁の片面側端部のみを保持して基板を水平支持する等が可能であるため、基板保持治具の設計の自由度が高く、さらには基板保持治具自体の清掃を容易にすることができる。また、錐体状であるため、例えば円錐等にすれば、基板と接触する近傍は角を無くすことができ、かつ形成容易であり、基板や治具自体に生じるパーティクルやキズを簡便な方法で効果的に防止することができる。
このような、本発明の基板保持方法、基板保持治具であれば、例えば洗浄の際に用いることで、キズやパーティクルの発生を防止しながら、基板全面をくまなく良好に洗浄することができる。

このとき、本発明の基板保持方法の前記錐体状保持部を、円錐状のものとすることが好ましく（請求項２）、また、本発明の基板保持治具の前記錐体状保持部が、円錐状のものであることが好ましい（請求項７）。
このように、本発明の錐体状保持部が円錐状のものであれば、機械加工や射出成型等の方法で滑らかな表面の錐体状保持部を容易に作製することができ、さらには接触部分やその近傍にも角が無い曲面で基板と接触して保持できるため、キズやパーティクルの発生をより効果的に防止することができる。

このとき、本発明の基板保持方法の前記錐体状保持部を、樹脂製のものとすることが好ましく（請求項３）、また、本発明の基板保持治具の前記錐体状保持部が、樹脂製のものであることが好ましい（請求項８）。
このように、錐体状保持部が樹脂製のものであれば、柔らかいため、基板接触部でのキズやパーティクルの発生をより効果的に防止することができる。

このとき、本発明の基板保持方法の前記錐体状保持部の底面が、支持部材に着脱可能に取り付けられているものとすることが好ましく（請求項４）、また、本発明の基板保持治具の前記錐体状保持部の底面が、支持部材に着脱可能に取り付けられているものであることが好ましい（請求項９）。
このように、錐体状保持部を着脱可能に取り付けることで、処理する基板枚数、ピッチ等に応じて基板保持治具を安価に短時間で作製することができ、さらには、錐体状保持部の交換、修理も容易となる。

また、本発明は、基板を洗浄する洗浄装置であって、少なくとも、本発明の基板保持方法によって基板を保持する基板保持治具を有するものであることを特徴とする洗浄装置を提供する（請求項５）。
また、本発明は、基板を洗浄する洗浄装置であって、少なくとも、本発明の基板保持治具を有するものであることを特徴とする洗浄装置を提供する（請求項１０）。
このように、本発明の基板保持方法、基板保持治具を用いた洗浄装置であれば、基板や治具自体のキズやパーティクルの発生を防止しながら、基板全面をくまなく良好に洗浄することができる。

本発明の基板保持方法、基板保持治具であれば、基板との接触する部分が非常に少なく、かつ設計の自由度が高く多用途に用いることができるため、例えば基板洗浄に用いることで、キズやパーティクルの発生を防止しながら、基板全面を良好に洗浄することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１（ａ）は、本発明の基板保持治具の一例を示した概略図であり、図１（ｂ）は、本発明の基板保持治具の部分拡大図である。

本発明に係る基板保持治具は、例えば図１に示すように、対向する側板１２と、側板１２に両端が接続された３以上の支持部材１３とを有し、基板Ｗを側板１２と平行に保持する基板保持治具１０であって、支持部材１３は錐体状保持部１１を有し、基板Ｗ外縁の片面側端部１４又は両面側端部１４、１４’を、錐体状保持部１１の錐面とのみ複数位置で接触させることによって、基板Ｗを錐体状保持部１１の底面１５と垂直方向に保持するものであることを特徴とする基板保持治具１０である。

このような図１に示す本発明の基板保持治具は、基板外縁の片面側端部又は両面側端部を、錐体状保持部の錐面とのみ複数位置で接触させることによって、基板を錐体状保持部の底面と垂直方向に保持することを特徴とする、本発明の基板保持方法を利用する一態様でもある。

本発明の基板保持方法、基板保持治具であれば、基板外縁の端部とのみ錐体状保持部の錐面が接触して保持するため、基板との接触部分を非常に小さくすることができる。また、錐体状保持部の底面と垂直に保持するため、支持部材から突起するように錐体状保持部を有することができ、錐体状保持部のみを別個に形成、又は別素材のものにしたり、錐体状保持部が対面しないように位置をずらして基板を保持したり、基板外縁の片面側端部のみを保持して基板を水平支持する等が可能であるため、基板保持治具の設計の自由度が高く、さらには基板保持治具自体の清掃を容易にすることができる。また、錐体状であるため、例えば円錐等にすれば、基板と接触する近傍は角を無くすことができ、かつ形成容易であり、基板や治具自体に生じるパーティクルやキズを簡便な方法で効果的に防止することができる。
このような、本発明の基板保持方法、基板保持治具であれば、例えば洗浄の際に用いることで、キズやパーティクルの発生を防止しながら、基板全面をくまなく良好に洗浄することができる。

このとき、例えば図１に示すように、本発明の錐体状保持部１１が円錐状のものであることが好ましい。
このように、本発明の錐体状保持部が円錐状のものであれば、機械加工や射出成型等の方法で滑らかな表面の錐体状保持部を容易に作製することができ、さらには接触部分のみならずその近傍にも角が無い曲面で基板と接触して保持できるため、パーティクルの発生をより効果的に防止することができる。
なお、このような本発明の錐体状保持部は、錐体状で錐面を有するものであればよく、三角錐、四角錐又は楕円錐も可能であり、さらには円錐の一部分の形状であったり、錐体の一部同士を組み合わせた形状であってもよい。更には、頂部を切り欠いた、錐台形状であってもよい。

また、本発明の錐体状保持部１１の錐面の傾斜角度としては、基板外縁の端部のみに接触するような角度であればよく、基板外縁が面取り加工されている場合等に合わせて適宜形成することができる。また、保持される基板としては、矩形、円形問わず、また図１（ｂ）のように基板外縁の端部１４が角になっている基板に限らず、基板外縁が面取り加工等されている場合には、錐体状保持部の錐面と基板外縁の端部との接触領域が出来るだけ小さくなるように、錐面の傾斜角度を調整することもできる。

また、このとき本発明の錐体状保持部１１が、樹脂製のものであることが好ましい。
このように、錐体状保持部が樹脂製のものであれば、柔らかいため、基板接触部でのキズやパーティクルの発生をより効果的に防止することができる。例えば、錐体状保持部を樹脂製のものとして、支持部材をＰＥＥＫ材等の剛性が大きい別材料で構成することにより、基板保持治具全体の剛性を保ち、寸法精度（基板間隔等）のばらつきを防止しながら、接触部における基板や保持部でのキズやパーティクルの発生を防止することができる。

また、本発明の錐体状支持部１１の底面１５が、支持部材１３に着脱可能に取り付けられているものであることが好ましい。
従来では、溝等のように保持部を支持部材と一体で製作する必要があり、被処理基板の枚数、ピッチ等に応じて支持部材を最初から複数作製する必要があった。本発明のような錐体状保持部であれば、支持部材に例えば埋め込むことにより着脱可能に取り付けることができ、処理する基板枚数、ピッチ等に応じて、基板保持治具を安価に短時間で一つの支持部材により複数パターン作製することができ、さらには、錐体状保持部の交換、修理も容易となる。

そして、図１（ａ）に示すように、基板Ｗが保持されて並ぶ方向、つまり支持部材１３の長手方向に錐体状保持部１１が複数並んで配置され、図１（ｂ）のように、隣合う二つの錐体状保持部１１の錐面を、基板Ｗの外縁の両面側端部１４、１４’と接触させて、３つの支持部材１３の錐体状保持部１１で基板Ｗが保持される。
なお、本発明の基板保持治具は、図１のように複数の基板を保持するものに限られず、基板を１枚のみ保持するものとすることもできる。

また、本発明の基板保持治具による基板を保持する他の方法としては、錐体状保持部の錐面と、基板外縁の片面側端部のみを接触させて、基板外縁の端部を表面側と裏面側を交互に３箇所以上で接触させることによっても基板を保持することができる。
基板外縁の片面側端部のみを接触させて保持する方法であれば、基板の接触部分がさらに少ないため、例えば洗浄に用いれば、より良好な洗浄を行うことができ、錐体状保持治具自体の清掃もより容易となる。

また、本発明の基板保持治具による基板を保持する他の方法としては、錐体状保持部の錐面と、基板外縁の片面側端部のみを３箇所以上で接触させて、基板を水平保持することもできる。
なお、上記のように基板を水平保持する場合にも、複数の基板を保持するものとすることもできるし、基板を１枚のみ保持するものとすることもできる。

そして、このような本発明の基板保持治具又は基板保持方法は、特に限定されず、熱処理装置、エッチング装置、基板搬送等に用いることができるが、洗浄装置に用いることが好適である。
本発明の基板保持方法、基板保持治具を用いた洗浄装置であれば、基板や治具自体のキズやパーティクルの発生を防止しながら、基板全面をくまなく洗浄することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

（ａ）本発明の基板保持治具の一例を示す概略図である。（ｂ）本発明の基板保持治具の部分拡大図である。 従来の基板保持治具の一例を示す概略図である。 従来の基板保持治具の他の一例を示す概略図である。

符号の説明

１０…基板保持治具、 １１…錐体状保持部、 １２…側板、
１３…支持部材、 １４、１４’…基板外縁の端部、 １５…底面、
Ｗ…基板。

Claims (10)

1. 基板を保持する方法であって、少なくとも、前記基板外縁の片面側端部又は両面側端部を、錐体状保持部の錐面とのみ複数位置で接触させることによって、前記基板を前記錐体状保持部の底面と垂直方向に保持することを特徴とする基板保持方法。
2. 前記錐体状保持部を、円錐状のものとすることを特徴とする請求項１に記載の基板保持方法。
3. 前記錐体状保持部を、樹脂製のものとすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基板保持方法。
4. 前記錐体状保持部の底面が、支持部材に着脱可能に取り付けられているものとすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の基板保持方法。
5. 基板を洗浄する洗浄装置であって、少なくとも、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の基板保持方法によって基板を保持する基板保持治具を有するものであることを特徴とする洗浄装置。
6. 少なくとも、対向する側板と、該側板に両端が接続された３以上の支持部材とを有し、基板を側板と平行に保持する基板保持治具であって、前記支持部材は錐体状保持部を有し、前記基板外縁の片面側端部又は両面側端部を、前記錐体状保持部の錐面とのみ複数位置で接触させることによって、前記基板を前記錐体状保持部の底面と垂直方向に保持するものであることを特徴とする基板保持治具。
7. 前記錐体状保持部が、円錐状のものであることを特徴とする請求項６に記載の基板保持治具。
8. 前記錐体状保持部が、樹脂製のものであることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の基板保持治具。
9. 前記錐体状保持部の底面が、支持部材に着脱可能に取り付けられているものであることを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか一項に記載の基板保持方法。
10. 基板を洗浄する洗浄装置であって、少なくとも、請求項６乃至請求項９のいずれか一項に記載の基板保持治具を有するものであることを特徴とする洗浄装置。

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