JP2013239594A - 基板設置補助装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエハ下部に空間の無い処理ステージへのウエハ位置合わせが可能で、装置の小型化および装置の低価格化を実現する。
【解決手段】ウエハ設置補助装置１では、被処理基板としてのウエハＷの平面視外形形状に沿った形状のウエハＷの通し穴１０が処理ステージ２のザグリ部２１の上方に設けられ、通し穴１０の最も狭い内壁中間部は、ウエハＷの平面視外形形状（オリフラ７を含む円形形状）が通過する形状および寸法を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、結晶ウエハを設置してウエハ位置合わせを行うためのウエハ設置補助治具などの基板設置補助装置に関する。

従来、結晶ウエハを処理する際に、結晶ウエハには結晶の方向性があることから、結晶ウエハの向きについて位置合わせをしなければならない。このため結晶ウエハにはオリフラ（オリエンテーションフラット）と呼ばれる直線状の切欠部が形成されている。このオリフラを利用して結晶ウエハの位置合わせを行っている。

従来のウエハ位置合わせ装置が特許文献１に提案されている。これについて以下に説明する。

図１０は、特許文献１に開示されている従来のウエハ位置合わせ装置を含むウエハ移載ステーションの一部を示す斜視図である。図１１は、図１０の位置合わせ装置１０３の拡大斜視図である。

図１０において、移載ステーション１００には、密閉型のウエハカセット１０１と、ウエハ移載機構１０２と、ウエハの位置合わせ装置１０３とが設けられている。

ウエハカセット１０１は、例えば１３枚のウエハＷを棚に保持するようにウエハ保持溝が多段に形成された筐体１０１ａと、この筐体１０１ａのウエハ搬入出口である開口部を気密に閉じるための蓋体１０１ｂとを備えている。

移載機構１０２は、ウエハカセット１０１および位置合わせ装置１０３の間でウエハＷの受け渡しを行うためのものであるが、移載ステーション１００が縦型熱処理装置に組み合わせられていれば例えばウエハボートに、また、真空処理装置に組み合わせられていれば例えば多段のウエハ溝を有するロードロック室にウエハを移載する。この移載機構１０２は、ウエハＷを複数枚一括して移載できるように複数の移載アーム１０２ａを備えている。さらに、複数の移載アーム１０２ａは、進退自在、回転自在および昇降自在に構成されていると共に、移載アーム１０ａの配列間隔（上下間隔）が変えられるようになっている。

位置合わせ装置１０３は、複数段例えば５段に配列されたウエハ中心位置合わせ用の載置部である載置台１０３ａを備えている。各載置台１０３ａは、図１１に拡大して示すように、略リング状に形成されかつ基端側が切欠された昇降基台１０３ｂと、この昇降基台１０３ｂに、ウエハＷの外周縁に対応する位置に沿って例えば左右対称位置に５本ずつ合計１０本配列されたテーパ部であるテーパピン１０３ｃとを有している。

これらテーパピン１０３ｃのうち先端側に左右に並ぶテーパピン１０３ｃの間は移載アーム１０２ａの進入空間を形成しており、また、上下に隣接する昇降基台１０３ｂの配列間隔は移載アーム１０２ａの配列間隔に対応している。テーパピン１０３ｃは、例えばテフロン(登録商標)（商品名）などの樹脂で作られ、図１１に示すように各々テーパ角度θが例えば１５度で高さｈが２０ｍｍの円錐状に形成されている。各昇降基台１０３ｂの基端側は、角形で垂直姿勢の昇降フレーム１０３ｄの左右両縁部に共通に支持されている。

位置合わせ装置１０３は、ウエハの裏面を保持して水平に回転する回転載置部としてのターンテーブル１０３ｅを５段備えている。これらターンテーブル１０３ｅは、載置台１０３ａに対応して夫々固定基台１０３ｆの上に設けられている。固定基台１０３ｆは、対応する載置台１０３ａよりも例えば下方側に配置され、固定基台１０３ｆの基端側は、昇降フレーム１０３ｄで囲まれた空間を通り当該昇降フレーム１０３ｄの背面側に位置する固定プレート１０３ｇに共通に取り付けられている。光センサ１０３ｍはウエハＷの切り欠きを検出する。

固定基台１０３ｆの各々には駆動プーリ１０３ｈやモータＭなどを含む駆動部１０３ｉが設けられている。ターンテーブル１０３ｅは、駆動プーリ１０３ｈとの間に掛けられた伝達機構例えばベルト１０３ｊにより、テーパピン１０３ｃを結ぶ円形領域の中心に位置する垂直な回転軸の周りに回転できるようになっており、この事例では昇降基台１０３ｂよりも上方側に位置している。

昇降フレーム１０３ｄは、固定プレート１０３ｇの前面側に設けられた垂直なガイド１０３ｋに沿って昇降機構１０３ｌ（図１０参照）によって昇降できるように構成されている。

以上のように、従来の位置合わせ装置１０３の各昇降基台１０３ｂには、末広がりのテーパ部を持つテーパピン１０３ｃがウエハＷの外周縁に沿って設けられている。これによって、ウエハＷの外周縁がテーパ部のテーパ面で規制されてウエハ中心の位置合わせが行われる。また、ウエハＷの外周方向の位置合わせをウエハＷの切り欠き部を検出する検出部と、この検出部からの検出信号に基づいてウエハＷを保持する回転載置部の回転量を制御してウエハＷの周方向の位置合わせが行われる。

特開平９−２９３７７２号公報

特許文献１に開示されている上記従来の位置合わせ装置１０３では、ウエハＷのオリフラまたはノッチの外周方向を光センサ１０３ｍで検出しつつ外周方向に基づいてターンテーブル１０３ｅでウエハＷの面方位を自動的に位置合わせし、また、ウエハＷの外周に沿った複数のテーパピン１０３ｃによりウエハ中心位置を自動的に位置合わせして、アームを用いて、ウエハＷを処理装置で処理するための処理ステージ上まで自動搬送する必要がある。従来の位置合わせ装置１０３において、ウエハ下側にウエハＷを保持するウエハ載置部としての処理ステージを配置する空間は全くなく、ウエハＷの位置合わせと同時に処理ステージへのウエハの設置は不可能である。

このように、ウエハ周方向の位置合わせにウエハ切り欠き検出部としての光センサ１０３ｍおよび、回転載置部としてのターンテーブル１０３ｅを使用しており、自動搬送で装置が大型化し、高価格化する。

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、ウエハ位置合わせと同時に処理ステージへのウエハの設置が容易に行えて、手動により装置の小型化および装置の低価格化を実現することができる基板設置補助装置を提供することを目的とする。

本発明の基板設置補助装置は、被処理基板を保持するためのステージのザグリ部内に該被処理基板を設置する際に、該被処理基板の該ステージに対する位置合わせを行うための基板設置補助装置であって、該被処理基板の平面視外形形状に沿った形状の該被処理基板の通し穴が該ステージのザグリ部の上方に設けられ、該通し穴は、該被処理基板の平面視外形形状が通過する形状および寸法を有しているものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明の基板設置補助装置における通し穴の最も狭い内壁部は、内壁上部と内壁下部との間に設けられた内壁中間部または、該内壁下部である。

さらに、好ましくは、本発明の基板設置補助装置における内壁中間部の径寸法または対角線寸法は前記内壁上部および前記内壁下部の径寸法または対角線寸法よりも小さく構成されている。

さらに、好ましくは、本発明の基板設置補助装置における内壁下部の径寸法または対角線寸法は、前記ステージのザグリ部の径寸法または対角線寸法以上の寸法である。

さらに、好ましくは、本発明の基板設置補助装置における内壁下部の径寸法または対角線寸法は、前記ステージのザグリ部の径寸法または対角線寸法の公差最大値よりも０＋０．２ｍｍの交差を有している。

さらに、好ましくは、本発明の基板設置補助装置における内壁上部の径寸法または対角線寸法は、前記内壁下部の径寸法または対角線寸法よりも大きい寸法である。

さらに、好ましくは、本発明の基板設置補助装置における内壁上部の径寸法または対角線寸法は、前記内壁下部の径寸法または対角線寸法よりも少なくとも０．３ｍｍ大きい寸法である。

さらに、好ましくは、本発明の基板設置補助装置における内壁中間部の径寸法または対角線寸法は、前記被処理基板の平面視外形寸法公差の最大値に対して＋０．２ｍｍである。

さらに、好ましくは、本発明の基板設置補助装置における内壁中間部から前記内壁下部の断面形状はアールで構成されている。

さらに、好ましくは、本発明の基板設置補助装置における内壁中間部の高さは、前記内壁下部と前記内壁上部の間の１／２の高さよりも低い位置である。

さらに、好ましくは、本発明の基板設置補助装置における内壁中間部の高さが前記被処理基板の上面と同じ高さかまたは、該被処理基板の上面よりも高い。

さらに、好ましくは、本発明の基板設置補助装置における通し穴の内壁の高さが前記被処理基板の厚さの少なくとも２倍である。

さらに、好ましくは、本発明の基板設置補助装置における内壁中間部から前記内壁上部または前記内壁下部から該内壁上部に、該内壁中間部または該内壁下部から上に開くテーパ部が設けられている。

さらに、好ましくは、本発明の基板設置補助装置におけるテーパ部は、断面直線状または所定の曲率を持つ断面曲線状である。

さらに、好ましくは、本発明の基板設置補助装置における通し穴の内壁は、前記被処理基板が前記ザグリ部内のどの位置に載置されても該被処理基板に接触しない形状に構成されている。

さらに、好ましくは、本発明の基板設置補助装置における通し穴の周囲の一部に、前記被処理基板の設置または取出し用の被処理基板保持具の先端部を該前記被処理基板と前記ザグリ部の間の隙間に挿入可能とするための空間部を有する。

さらに、好ましくは、本発明の基板設置補助装置におけるステージとの位置合わせ用の噛み合せ部が設けられ、該噛み合せ部が該ステージの噛み合せ部に嵌合可能に構成されて該ステージと位置合わせが為される。

さらに、好ましくは、本発明の基板設置補助装置におけるステージとの位置合わせ用の外周規制用部材が更に配設されている。

さらに、好ましくは、本発明の基板設置補助装置におけるステージに対する裏面の接触面積が全裏面面積の半分以下であるかまたは該裏面が接触しない構成とされている。

さらに、好ましくは、本発明の基板設置補助装置におけるステージに接触する裏面に対して、前記通し穴を囲む環状部の一部が削り取られている。

さらに、好ましくは、本発明の基板設置補助装置における通し穴の数は前記ステージのザグリ部の数に合わせて、一または複数箇所形成されている。

上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。

本発明においては、被処理基板を保持するためのステージのザグリ部内に被処理基板を設置する際に、被処理基板のステージに対する位置合わせを行うための基板設置補助装置であって、被処理基板の平面視外形形状に沿った形状の被処理基板の通し穴がステージのザグリ部の上方に設けられ、通し穴は、被処理基板の平面視外形形状が通過する形状および寸法を有している。

これによって、ウエハを各種処理するステージへのウエハ位置合わせとその設置が同時に可能であることから、装置の小型化および装置の低価格化を実現することが可能となる。

以上により、本発明によれば、位置合わせ治具であるウエハ設置補助装置をステージの上部に位置合わせした状態で、ウエハをステージのザグリ部内に設置するため、ウエハを各種処理するためのステージへのウエハの中心の位置合わせおよびその設置を手動にて同時に容易に行うことができる。

また、通し穴の形状をウエハの面方位を決める例えばオリエンテーションフラット形状を含む円形に合わせるため、ウエハの周方向（面方位）の位置合わせをも手動にて同時に容易に実施することができる。

したがって、ウエハを各種処理するためのステージへの設置と同時にウエハ位置合わせが容易で、手動により装置の小型化および装置の低価格化を実現することができる。

本発明の実施形態１におけるウエハ設置補助装置の要部構成例を処理ステージと共に示す縦断面図である。 図１の処理ステージ上に設けられたウエハ設置補助装置の平面図である。 本実施形態１のウエハ設置補助装置の通し穴を通してステージのザグリ部にウエハを設置するウエハ設置方法を説明するための要部縦断面図である。 ウエハを処理ステージのザグリ部内から真空ピンセットにより取り出す場合の問題点を示す従来の処理ステージだけの場合の要部縦断面図である。 図４の問題点を解消する場合であって従来の処理ステージだけの場合の要部縦断面図である。 （ａ）および図（ｂ）は、処理ステージのザグリ部内から真空ピンセットによりウエハＷを取り出す場合の図１のウエハ設置補助装置を処理ステージと共に示す要部縦断面図である。 図１のウエハ設置補助装置の位置合わせ構造を持つ他の要部構成例を示す縦断面図である。 本発明の実施形態２におけるウエハ設置補助装置の要部構成例を処理ステージと共に示す縦断面図である。 本発明の実施形態２におけるウエハ設置補助装置の他の要部構成例を処理ステージと共に示す縦断面図である。 特許文献１に開示されている従来のウエハ位置合わせ装置を含むウエハ移載ステーションの一部を示す斜視図である。 図１０の位置合わせ装置の拡大斜視図である。

以下に、本発明の基板設置補助装置の実施形態１、２について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図における構成部材のそれぞれの厚みや長さ、テーパー、アールなどは図面作成上の観点から、図示する構成に限定されるものではない。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１におけるウエハ設置補助装置の要部構成例を処理ステージと共に示す縦断面図である。図２は、図１の処理ステージ上に設けられたウエハ設置補助装置の平面図である。

図１および図２において、本実施形態１の基板設置補助装置としてのウエハ設置補助装置１は処理ステージ２上に互いに位置合わせした状態で載置されている。ウエハ設置補助装置１は、処理ステージ２のザグリ部２１内に、被処理基板としてのウエハＷを中心および外周縁（面方位）を位置合わせした状態でピンセットワークで手動でウエハ設置するためのウエハ搭載治具である。ウエハ設置補助装置１の材質は、透明な石英ガラスまたは樹脂材料、金属材料、セラミック材料、それらの複合材料などで形成されている。

処理ステージ２は、ドライエッチング装置やＣＶＤ装置などに用いられており、被処理基板としてのウエハＷを収容して設置する凹部のザグリ部２１が設けられている。ザグリ部２１の平面視形状は、面方位を決める例えばオリエンテーションフラット部分（オリフラ７）の直線状切り欠きが付いたウエハＷの平面視円形状よりも一回り大きい同形状である。ウエハＷのオリエンテーションフラット部分（オリフラ７）も同様にザグリ部２１のザグリ形状に沿った形状となっている。ザグリ部２１の深さ寸法は、ウエハＷの厚さ寸法よりも浅く形成されている。処理ステージ２の材質はアルミナなどである。

ウエハ設置補助装置１の通し穴１０の平面視形状は、ウエハＷの外周形状に沿ったザグリ形状に対応した穴形状である。即ち、ウエハ設置補助装置１の穴形状は、ウエハＷの外周形状に沿った一回り大きい形状である。ウエハ設置補助装置１の穴形状の内周端面部分は上側に開放したテーパ部１１を有し、通し穴１０の奥側で断面アール状のアール部１２が設けられている。このアール部１２の頂上間は最も狭い内壁中間部である。この通し穴１０内の内壁中間部においてウエハＷの平面視外周形状（オリフラ７を含む円形状）に沿った一回り大きい形状である。このように、ウエハ設置補助装置１の通し穴１０にウエハＷを通過させることによって、ウエハＷを中心および外周縁（面方位）を位置合わせした状態で、処理ステージ２のザグリ部２１内にウエハＷを搭載することができる。

要するに、ウエハ設置補助装置１は、被処理基板としてのウエハＷの平面視外形形状に沿った形状のウエハＷの通し穴１０が処理ステージ２のザグリ部２１の上方に設けられ、通し穴１０の最も狭い内壁中間部は、ウエハＷの平面視外形形状（オリフラ７を含む円形形状）が通過する形状および寸法を有している。これによって、ウエハＷを保持するための処理ステージ２のザグリ部２１内にウエハＷを設置する際に、ウエハＷの処理ステージ２に対する中心および外周形状（面方位、即ち結晶の向き）の位置合わせを行うことができる。

通し穴１０の内壁中間部が内壁下部と内壁上部の間に設けられ、内壁中間部の径寸法Ｂは内壁上部の径寸法Ａおよび内壁下部の径寸法Ｃよりも小さく構成されている。なお、ウエハＷの平面視外形形状がここではオリフラ７を含む円形形状であるから、内壁上部の径寸法Ａ、内壁中間部の径寸法Ｂおよび内壁下部の径寸法Ｃとしているが、ウエハＷが平面視で４角形であれば、通し穴１０の内壁中間部の対角線寸法Ｂは内壁下部の対角線寸法Ｃおよび内壁上部の径寸法Ａよりも小さく構成されている。

要するに、この通し穴１０の内壁中間部が通し穴１０の内壁のうちで最も狭い空間を構成している。内壁中間部から内壁下部の断面形状はアール部１２を形成し、内壁中間部から内壁上部には、内壁中間部から上に開くテーパ部１１が形成されている。このテーパ部１１は、ウエハＷを案内してその中心を位置決めするためのものであって、本実施形態１ではテーパ部１１は断面直線状に形成したが、テーパ部１１は所定の曲率を持つ断面曲線状（凸状または凹状）に形成してもよい。

通し穴１０の内壁下部の径寸法Ｃ（または対角線寸法）は、処理ステージ２のザグリ部２１の径寸法（または対角線寸法）であるかまたはそれよりも大きい寸法である。ここでは、通し穴１０の内壁下部の径寸法Ｃ（または対角線寸法）は、処理ステージ２のザグリ部２１の径寸法（または対角線寸法）の公差最大値よりも０＋０．２ｍｍの交差を有している。また、通し穴１０の内壁は、被処理基板としてのウエハＷがザグリ部２１内のどの位置に載置されても、被処理基板としてのウエハＷの上面外周端に接触しない形状となっている。また、通し穴１０の内壁上部の径寸法Ａ（または対角線寸法）は、通し穴１０の内壁下部の径寸法Ｃ（または対角線寸法）と同じか、よりも大きい寸法である。ここでは、通し穴１０の内壁上部の径寸法Ａ（または対角線寸法）は、通し穴１０の内壁下部の径寸法Ｃ（または対角線寸法）よりも少なくとも０．３ｍｍ大きい寸法である。

即ち、ウエハ設置補助装置１の厚さ方向上側の治具上寸法（内壁上部の径寸法Ａ）は、治具下寸法（内壁下部の径寸法Ｃ）よりも０．３ｍｍ以上大きい寸法である。また、ウエハ設置補助装置１の厚さ方向の中間部分の最も狭い治具中部寸法（内壁中間部の径寸法Ｂ）は、ウエハＷの寸法公差の最大値よりも０．２ｍｍｍ以上大きい寸法である。さらに、ウエハ設置補助装置１の厚さ方向下部分の治具下部寸法（内壁下部の径寸法Ｃ）は、ザグリ部２１のザグリ寸法公差の最大値よりも０．２ｍｍｍ以上大きい寸法である。

さらに、ウエハ設置補助装置１の穴形状の最も狭い治具中部寸法（内壁中間部の径寸法Ｂ）の高さ寸法Ｄは、ザグリ部２１内に設置されたウエハＷの上面高さ（ウエハＷの厚み交差の最大値とザグリ部２１の深さ交差の最小値との差寸法）と同じ高さであるかまたは、ウエハＷの上面よりも高い位置にある。即ち、ここでは、内壁中間部の高さ寸法Ｄは、内壁下部と内壁上部の間の１／２の高さよりも低い位置である。さらに、ウエハ設置補助装置１の厚さ寸法Ｅは、ウエハＷの厚さの２倍以上の寸法であるかまたは、ウエハＷの上面高さ寸法の２倍以上の寸法である。なお、内壁中間部の径寸法Ｂの高さ寸法Ｄが、ウエハＷの厚み交差の最大値とザグリ部２１の深さ交差の最小値との差寸法の２倍以上であってもよい。

要するに、ウエハ設置補助装置１の穴形状は、処理ステージ２側となる治具下部は処理ステージ２のザグリ部２１の直径寸法公差最大値に対して０＋０．２ｍｍの交差で穴が開いている。また、ウエハＷを挿入する治具上部は治具下部穴直径より０．３ｍｍ以上直径の大きい穴が開いている。

次に、通し穴１０の内壁は、被処理基板としてのウエハＷがザグリ部２１内のどの位置に載置されても、被処理基板としてのウエハＷの上面外周端に接触しない形状となっている。

また、通し穴１０の周囲の一部に、後述する被処理基板保持具としての真空ピンセット６の先端部を少なくとも斜め方向から挿入可能とするためのピンセット挿入空間部５を有している。

さらに、ダストの発生、付着を防止するために、処理ステージ２に対する接触面積が可能な限り少なくなるかまたは接触しない構成とされている。つまり、処理ステージ２の上面に対向するウエハ設置補助装置１の裏面の接触面積が全裏面面積の半分以下であるかまたはウエハ設置補助装置１の裏面が処理ステージ２に接触しない構成となっている。

ここでは、処理ステージ２に接触するウエハ設置補助装置１の裏面が、通し穴１０を囲む環状部の外周側が削り取られて接触面積が削減されている。また、ウエハ設置補助装置１の裏面が処理ステージ２の表面上に接触しない構成とするには、処理ステージ２の周囲にウエハ設置補助装置１を支持する支持部材が必要である。

上記構成により、処理ステージ２のザグリ部２１内にウエハＷを載置する場合について図３（ａ）および図３（ｂ）を用いて説明し、処理ステージ２のザグリ部２１内からウエハＷを取り出す場合について図４〜図６（ａ）および図６（ｂ）を用いて説明する。

図３（ａ）および図３（ｂ）は、本実施形態１のウエハ設置補助装置１の通し穴１０を通してステージ２のザグリ部２１内にウエハＷを設置するウエハ設置方法を説明するための要部縦断面図である。

まず、図２および図３（ａ）に示すように、処理ステージ２のザグリ部２１内にウエハＷを載置する場合、本実施形態１のウエハ設置補助装置１のウエハ挿入用の通し穴１０およびこれに連通するピンセット挿入空間部５から、ウエハＷの裏面を真空ピンセット６で下から吸着して保持しながらウエハＷおよび真空ピンセット６を挿入する。

次に、図３（ｂ）に示すように、処理ステージ２のザグリ部２１上にウエハＷを真空ピンセット６により載置する。

このとき、ウエハＷの下面外周端部をテーパ部１１上を滑らせつつ下方に案内して、処理ステージ２のザグリ部２１内にウエハＷを滑り込ませる。ここでは、ウエハＷをハンドリングするツールである真空ピンセット６が処理ステージ２のザグリ部２１上まで挿入できるピンセット挿入空間部５を通し穴１０の外周の一部に連通するように設けている。

このように、ウエハＷを処理ステージ２のザグリ部２１内に設置する際は、ウエハＷを真空ピンセット６により治具穴の通し穴１０の上部からオリフラ７の位置を合わせて手動で挿入することにより、簡易な操作でウエハＷの外周周り（面方位）およびウエハ中心の正確な位置合わせが可能となる。

図４は、処理ステージ２のザグリ部２１内から真空ピンセット６によりウエハＷを取り出す場合の問題点を示す従来の処理ステージ２だけの場合の要部縦断面図である。図５は、図４の問題点を解消する場合の従来の処理ステージ２だけの場合の要部縦断面図である。

図４に示すように、ウエハＷを処理ステージ２のザグリ部２１内から取り外す際、その上にウエハ設置補助装置１がない場合、直に、真空ピンセット６の先端部によりウエハＷを起こしてウエハＷの裏面側に真空ピンセット６の先端部を挿入しようとすると、処理ステージ２のザグリ部２１が浅いためにウエハＷの端部がザグリ部２１の外周縁上に乗り上がってウエハＷが逃げるため、真空ピンセット６の先端部がウエハＷの裏面側に挿入できず、真空ピンセット６の先端部でウエハＷを吸着することができなくなる。これによって、処理ステージ２のザグリ部２１内からウエハＷを取り出すことができなくなる。

図５では、ウエハＷの端部がザグリ部２１の周縁上に乗り上がるのを防止するために、その乗り上がるウエハＷの端面側をマニュアルピンセット８で押さることにより、真空ピンセット６の先端部によりウエハＷを起こしてウエハＷの裏面側に真空ピンセット６の先端部を挿入することができる。これによって、真空ピンセット６とマニュアルピンセット８でウエハＷを両側から挟み込んで、真空ピンセット６の先端部でウエハＷを下から保持してウエハＷをザグリ部２１内から容易に取り出すことができる。このように、マニュアルピンセット８がウエハＷの押さえとなって、真空ピンセット６の先端部を容易にウエハＷの裏面側に操作できて真空ピンセット６によってウエハＷを容易に取り出すことができる。

図６（ａ）および図６（ｂ）は、処理ステージ２のザグリ部２１内から真空ピンセット６によりウエハＷを取り出す場合の図１のウエハ設置補助装置１を処理ステージ２と共に示す要部縦断面図である。

まず、図６（ａ）に示すように、処理ステージ２のザグリ部２１内からウエハＷを外部に取り出す場合、処理ステージ２のザグリ部２１とウエハＷとの隙間に、ウエハ挿入用の通し穴１０に連通するピンセット挿入空間部５から、真空ピンセット６の先端部を挿入する。

次に、図６（ｂ）に示すように、真空ピンセット６を寝かせるようにしてウエハＷを起こして真空ピンセット６の先端部をウエハＷの裏面側に挿入する。

このとき、処理ステージ２のザグリ部２１内のウエハＷは真空ピンセット６の先端部により押されて移動するが、ウエハ設置補助装置１のアール部１２にウエハＷの上面端部が当たり、ウエハ設置補助装置１の自重によりウエハＷの一端が固定されて容易に真空ピンセット６の先端部をウエハＷの裏面側に挿入することができる。ウエハ設置補助装置１がマニュアルピンセット８の役割をしている。

以上により、本実施形態１によれば、被処理基板としてのウエハＷを保持するための処理ステージ２のザグリ部２１内にウエハＷを設置する際に、ウエハＷの処理ステージ２に対する位置合わせを行うための基板設置補助装置としてのウエハ設置補助装置１であって、ウエハＷの平面視外形形状に沿った形状のウエハＷの通し穴１０が処理ステージ２のザグリ部２１の上方に設けられ、通し穴１０の最も狭い内壁中間部は、ウエハＷの平面視外形形状が通過する形状および寸法を有している。

これによって、ウエハ中心と面方位の位置合わせ治具であるウエハ設置補助装置１を処理ステージ２の上部に位置合わせした状態でウエハＷを処理ステージ２のザグリ部２１内に設置することにより、処理ステージ２へのウエハＷの中心の位置合わせと同時のウエハの設置を容易に行うことができる。

また、通し穴１０の治具穴形状をウエハＷの面方位を決める例えばオリエンテーションフラット形状を含む円形に合わせることにより、ウエハＷの外周方向（面方位）の位置合わせと同時にウエハＷの処理ステージ２のザグリ部２１内への設置を容易に実施することができる。

したがって、処理ステージ２のザグリ部２１内へのウエハ位置合わせと同時に、ウエハＷの処理ステージ２のザグリ部２１内への設置を手動にて容易に行うことができて、装置の小型化および装置の低価格化をも実現することができる。

なお、本実施形態１のウエハ設置補助装置１では、被処理基板としてのウエハＷの平面視外形形状に沿った形状のウエハＷの通し穴１０が処理ステージ２のザグリ部２１の上方に設けられ、通し穴１０の最も狭い内壁中間部は、ウエハＷの平面視外形形状（オリフラ７を含む円形形状）が通過する形状および寸法を有している場合について説明したが、これに限らず、ウエハＷの平面視外形形状に沿った形状のウエハＷの通し穴１０が処理ステージ２のザグリ部２１の上方に設けられ、通し穴１０の最も狭い内壁部は、ウエハＷの平面視外形形状が通過する形状および寸法を有している場合であっても本発明を適用することができる。要するに、通し穴１０の最も狭い内壁部は内壁中間部または前記内壁下部である。

図７は、図１のウエハ設置補助装置の位置合わせ構造を持つ他の要部構成例を示す縦断面図である。

図７に示すように、図１のウエハ設置補助装置１では通し穴１０の最も狭い内壁部は内壁中間部であったのに対して、ウエハ設置補助装置１Ｂでは、通し穴１０Ｂの最も狭い内壁部は内壁下部である点が異なっている。その他の点については、ウエハ設置補助装置１Ｂは、図１のウエハ設置補助装置１の場合と同じである。

即ち、通し穴１０Ｂの内壁部はウエハ入り口の内壁上部とウエハ出口の内壁下部が設けられ、内壁上部の径寸法は内壁下部の径寸法よりも大きく構成されている。ウエハＷの平面視外形形状がここではオリフラ７を含む円形形状であるから、内壁上部の径寸法および内壁下部の径寸法としているが、ウエハＷが平面視で４角形であれば、通し穴１０Ｂの内壁上部の対角線寸法は内壁下部の対角線寸法よりも大きく構成されている。要するに、この通し穴１０Ｂの内壁下部が通し穴１０Ｂの内壁のうちで最も狭い空間を構成している。内壁下部から内壁上部の断面形状は、内壁下部から上に開くテーパ部１１が形成されている。このテーパ部１１は、ウエハＷを案内してその中心を位置決めするためのものであって、テーパ部１１は断面直線状に形成したが、テーパ部１１は所定の曲率を持つ断面曲線状（凸状または凹状）に形成してもよい。

通し穴１０Ｂの内壁下部の径寸法（または対角線寸法）は、処理ステージ２のザグリ部２１の径寸法（または対角線寸法）であるかまたはそれよりも大きい寸法である。ここでは、通し穴１０Ｂの内壁下部の径寸法（または対角線寸法）は、処理ステージ２のザグリ部２１の径寸法（または対角線寸法）の公差最大値よりも０＋０．２ｍｍの交差を有している。また、通し穴１０Ｂの内壁上部の径寸法（または対角線寸法）は、通し穴１０Ｂの内壁下部の径寸法（または対角線寸法）よりも大きい寸法である。ここでは、通し穴１０Ｂの内壁上部の径寸法（または対角線寸法）は、通し穴１０Ｂの内壁下部の径寸法（または対角線寸法）よりも少なくとも０．３ｍｍ大きい寸法である。

なお、本実施形態１では、通し穴１０または１０Ｂの数は処理ステージ２のザグリ部２１の数に合わせて一箇所として説明したが、これに限らず、通し穴１０または１０Ｂの数は処理ステージ２のザグリ部２１の数に合わせて２箇所であっても３箇所であってもよく、複数箇所であってもよい。

（実施形態２）
上記実施形態１では処理ステージ２に対するウエハ設置補助装置１または１０Ｂの位置合わせについては説明しなかったが、本実施形態２では処理ステージ２に対するウエハ設置補助装置の位置合わせについて説明する。

図８は、本発明の実施形態２におけるウエハ設置補助装置の要部構成例を処理ステージと共に示す縦断面図である。なお、図１の構成部材と同一の作用効果を奏する構成部材には同一の符号を付して説明する。

図８において、本実施形態２のウエハ設置補助装置１Ａには、処理ステージ２Ａとの位置決め用の凹凸状の噛み合わせ構造３が設けられている点が上記実施形態１のウエハ設置補助装置１または１Ｂの場合と異なっている点である。ウエハ設置補助装置１Ａおよび処理ステージ２Ａに、互いに嵌合する凹凸状の噛み合わせ構造３が設けられ、ウエハ設置補助装置１Ａの凹凸部と処理ステージ２Ａの凹凸部とが上下に嵌合して互いに位置決めされる。即ち、ウエハ設置補助装置１に、処理ステージ２Ａとの位置決め用の噛み合わせ構造３を設けたものをウエハ設置補助装置１Ａとし、ウエハ設置補助装置１Ｂに、処理ステージ２Ａとの位置決め用の噛み合わせ構造３を設けることもできる。

処理ステージ２Ａに対するウエハ設置補助装置１Ａの裏面の接触面積が全裏面面積の半分以下であるかまたはウエハ設置補助装置１Ａの裏面が処理ステージ２Ａに接触しない構成とされている。ここでは、処理ステージ２Ａに接触するウエハ設置補助装置１Ａの裏面が、通し穴１０を囲む環状部の外周側が削り取られているものの、最外周側に処理ステージ２Ａとの位置決め用の噛み合わせ構造３が設けられている。

その他の点については、本実施形態２のウエハ設置補助装置１Ａは、図１のウエハ設置補助装置１または１Ｂの場合と同じである。

位置決め用の噛み合わせ構造３は作業性はよいが、ダストの原因にもなり兼ねないのでその他の位置決め方法を次の図９に示している。

図９は、本発明の実施形態２におけるウエハ設置補助装置の他の要部構成例を処理ステージと共に示す縦断面図である。なお、図１の構成部材と同一の作用効果を奏する構成部材には同一の符号を付して説明する。

図９において、本実施形態１のウエハ設置補助装置１と処理ステージ２との外周側を規制する外周規制用部材としての位置合わせ部品４で取り囲むことによりウエハ設置補助装置１とステージ２とを容易に位置合わせすることができる。

以上により、上記実施形態２によれば、ウエハ設置補助装置１または、１Ｂ、１Ａと処理ステージ２または２Ａとが互いに位置合わせされた状態で、ウエハ位置合わせと同時に処理ステージへのウエハの設置が容易に行えて、手動により装置の小型化および装置の低価格化を実現することができる。

以上のように、本発明の好ましい実施形態１、２を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１、２に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１、２の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

本発明は、結晶ウエハを設置してウエハ位置合わせを行うための基板設置補助装置の分野において、処理ステージへのウエハ位置合わせと同時にウエハの設置を行うことができて、装置の小型化および装置の低価格化をも実現することができる。

１、１Ａ、１Ｂ ウエハ設置補助装置（基板設置補助装置）
２、２Ａ 処理ステージ（ステージ）
２１ ザグリ部
３ 噛み合わせ構造
４ 位置合わせ部品
５ ピンセット挿入空間部
６ 真空ピンセット（被処理基板保持具）
７ オリエンテーションフラット部（オリフラ）
８ マニュアルピンセット
１０ 通し穴
１１ テーパ部
１２ アール部

Claims (21)

1. 被処理基板を保持するためのステージのザグリ部内に該被処理基板を設置する際に、該被処理基板の該ステージに対する位置合わせを行うための基板設置補助装置であって、
   該被処理基板の平面視外形形状に沿った形状の該被処理基板の通し穴が該ステージのザグリ部の上方に設けられ、該通し穴は、該被処理基板の平面視外形形状が通過する形状および寸法を有している基板設置補助装置。
2. 前記通し穴の最も狭い内壁部は、内壁上部と内壁下部との間に設けられた内壁中間部または、該内壁下部である請求項１に記載の基板設置補助装置。
3. 前記内壁中間部の径寸法または対角線寸法は前記内壁上部および前記内壁下部の径寸法または対角線寸法よりも小さく構成されている請求項２に記載の基板設置補助装置。
4. 前記内壁下部の径寸法または対角線寸法は、前記ステージのザグリ部の径寸法または対角線寸法以上の寸法である請求項２または３に記載の基板設置補助装置。
5. 前記内壁下部の径寸法または対角線寸法は、前記ステージのザグリ部の径寸法または対角線寸法の公差最大値よりも０＋０．２ｍｍの交差を有している請求項４に記載の基板設置補助装置。
6. 前記内壁上部の径寸法または対角線寸法は、前記内壁下部の径寸法または対角線寸法よりも大きい寸法である請求項２または３に記載の基板設置補助装置。
7. 前記内壁上部の径寸法または対角線寸法は、前記内壁下部の径寸法または対角線寸法よりも少なくとも０．３ｍｍ大きい寸法である請求項６に記載の基板設置補助装置。
8. 前記内壁中間部の径寸法または対角線寸法は、前記被処理基板の平面視外形寸法公差の最大値に対して＋０．２ｍｍである請求項２または３に記載の基板設置補助装置。
9. 前記内壁中間部から前記内壁下部の断面形状はアールで構成されている請求項２または３に記載の基板設置補助装置。
10. 前記内壁中間部の高さは、前記内壁下部と前記内壁上部の間の１／２の高さよりも低い位置である請求項２または３に記載の基板設置補助装置。
11. 前記内壁中間部の高さが前記被処理基板の上面と同じ高さかまたは、該被処理基板の上面よりも高い請求項２または３に記載の基板設置補助装置。
12. 前記通し穴の内壁の高さが前記被処理基板の厚さの少なくとも２倍である請求項１または１１に記載の基板設置補助装置。
13. 前記内壁中間部から前記内壁上部または前記内壁下部から該内壁上部に、該内壁中間部または該内壁下部から上に開くテーパ部が設けられている請求項２または３に記載の基板設置補助装置。
14. 前記テーパ部は、断面直線状または所定の曲率を持つ断面曲線状である請求項１３に記載の基板設置補助装置。
15. 前記通し穴の内壁は、前記被処理基板が前記ザグリ部内のどの位置に載置されても該被処理基板に接触しない形状に構成されている請求項１、１１または１２に記載の基板設置補助装置。
16. 前記通し穴の周囲の一部に、前記被処理基板の設置または取出し用の被処理基板保持具の先端部を斜め方向から該前記被処理基板と前記ザグリ部の間の隙間に挿入可能とするための空間部を有する請求項１に記載の基板設置補助装置。
17. 前記ステージとの位置合わせ用の噛み合せ部が設けられ、該噛み合せ部が該ステージの噛み合せ部に嵌合可能に構成されて該ステージと位置合わせが為される請求項１に記載の基板設置補助装置。
18. 前記ステージとの位置合わせ用の外周規制用部材が更に配設されている請求項１に記載の基板設置補助装置。
19. 前記ステージに対する裏面の接触面積が全裏面面積の半分以下であるかまたは該裏面が接触しない構成とされている請求項１に記載の基板設置補助装置。
20. 前記ステージに接触する裏面に対して、前記通し穴を囲む環状部の一部が削り取られている請求項１９に記載の基板設置補助装置。
21. 前記通し穴の数は前記ステージのザグリ部の数に合わせて、一または複数箇所形成されている請求項１に記載の基板設置補助装置。