JP2513843B2 - 基板ホルダ - Google Patents

基板ホルダ

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JP2513843B2 JP1157918A JP15791889A JP2513843B2 JP 2513843 B2 JP2513843 B2 JP 2513843B2 JP 1157918 A JP1157918 A JP 1157918A JP 15791889 A JP15791889 A JP 15791889A JP 2513843 B2 JP2513843 B2 JP 2513843B2
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【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 ウェーハやマスク基板等の処理工程における基板ホル
ダに関し、 基板保持部分近傍における不完全処理や汚染を防ぐこ
とによって表面処理や洗浄の効率を高めて生産性の向上
を図ることを目的とし、 中心軸に直交する方向の溝が複数個形成された少なく
とも3個のホルダ軸と、該各ホルダ軸が同一面内に位置
しないように該各ホルダ軸を平行保持する保持具とで構
成し、上記各ホルダ軸の対応する溝で所定の基板を保持
する基板ホルダであって、上記溝を、所定の基板厚さよ
り広い幅で、且つ該溝の両側壁面には対向する先端部で
の隙間が上記所定の基板厚さとほぼ等しくなるような対
をなす突起を設けて構成する。
また中心軸に直交する方向の溝が複数個形成された少
なくとも3個のホルダ軸と、該各ホルダ軸が同一面内に
位置しないように該各ホルダ軸を平行保持する保持具と
で構成し、上記各ホルダ軸の対応する溝で所定の基板を
保持する基板ホルダであって、上記各ホルダ軸を、液面
に対して少なくとも該ホルダ軸の直径値を越える段違い
になるように配置して構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明はウェーハやマスク基板等の処理工程に係り、
特に基板保持部分近傍における不完全処理や汚染を防ぐ
ことによって表面処理や洗浄の効率を高めて生産性の向
上を図った基板ホルダに関する。
半導体デバイスの分野では、集積度の向上につれてウ
ェーハやマスク基板等の表面処理工程が増大しつつあ
り、表面処理やその洗浄を如何に効率よく行うかが重要
な問題となっている。
〔従来の技術〕
第3図は従来の基板ホルダの例を示す構成図であり、
第4図および第5図は問題点を説明する図である。
第3図で、(1)は全体構成図,(2)は基板搭載部
の基板面での断面図,(3)は基板搭載部でのホルダと
基板の関係を示す拡大図である。
なお本図では、マスク基板を洗浄する場合について説
明する。
第3図(1),(2),(3)で、1は例えば厚さt
が2.3mm,大きさが5インチ×5インチのマスク基板であ
る。
また例えば加圧成形等の手段で形成されたテフロン樹
脂からなるホルダ軸2a,2b,2cは、いずれも外径が15mmで
その周上に外径側の幅t1が5mm,内側幅t2が2.5mm程度で
深さが4〜5mm位のテーパ状の溝2dが複数個ほぼ等間隔
に形成されたものである。
そこで該3個のホルダ軸2a〜2cをその両端に設けるテ
フロン樹脂からなる保持具3によって、該各ホルダ軸が
同一面内に位置しないように平行保持して基板ホルダ4
を構成している。
特に該ホルダ軸2a〜2cの相対的な位置関係は、該保持
具3の底辺からほぼ同じ高さにある2個のホルダ軸2aと
2bの間隔を上記マスク基板1の対角線長より小さくする
と共に、該2個のホルダ軸2a,2bより下方に位置するホ
ルダ軸2cは該2個のホルダ軸2a,2bの中間で且つ該2個
のホルダ軸2a,2bを結ぶ線から上記マスク基板1の対角
線長の1/2以下の隔たりを持つ領域に設けられている。
かかる構成になる基板ホルダに上記マスク基板1をセ
ットすると、該基板1は図(2)に示す如く2個のホル
ダ軸2a,2bとそれより下方にあるホルダ軸2cの3箇所で
位置決めできることになる。
なお該保持具3の外側の面に設けた突起3aは該基板ホ
ルダ4を移送する際の把手であり、図示されない移送機
構部にチャックされて該基板ホルダ4が図面の上下方向
に移動されるようになっている。
また上記基板ホルダ4にセットしたマスク基板1が該
基板ホルダ4と共に完全に浸漬される大きさを持つ破線
で示す洗浄槽5は、例えば底面に近い位置から矢印Aの
方向に純水6が供給され上部液面から矢印B1およびB2
方向に該純水6が溢れ出るように構成されており、洗浄
で除去された薬液や微細な異物等は総て上記の液面から
流出するようになっている。
工程的には、先ず複数のマスク基板1(図では1個)
をホルダ軸2a,2b,2cの各対応する溝2dに挿入して図
(2)に示すように該基板1を位置決めするが、ホルダ
軸2cは該基板1の倒れを抑制するためのものである。
この場合、該基板1は図(3)に示すように各ホルダ
軸2a,2b,2c(図では2a)の溝2dの底面2eと接した状態に
ある。
そこで、図示されない移送機構部に上記保持具3の把
手3aを保持させて該基板1を基板ホルダ4と共に所定の
薬液中に浸漬して所要の処理を施した後、図(1)に示
す洗浄槽5中に移送して上記基板1を純水中に所定時間
浸漬して超音波洗浄等の手段て該基板1を洗浄するよう
にしているが、通常はその後に純水によるすすぎ工程を
数段階連続して行うことによって該基板1の完全な洗浄
を実現している。
なお最終槽では、基板ホルダ4を例えば50mm/分程度
の速さで徐々に持ち上げて該基板1を液面離脱と同時に
乾燥させるようにしている。
問題点を説明する第4図は薬液と洗浄液の置換効率の
低下を説明する図である。
第4図で、は第3図(3)同様にマスク基板1がホ
ルダ軸2aに対してほぼ垂直に保持された状態を示し、
は該基板1がホルダ軸2aに対して傾いた状態に位置決め
された場合を表わしている。
通常薬液を使用する表面処理工程では該基板1を処理
する際にその薬液が、例えば図示の場合は該基板1と
ホルダ軸2aの溝壁2f間の隙間すなわちA領域に,また
の場合には溝底面2eとの隙間を含むB領域に入り込むこ
とになる。
次いで洗浄工程で、第3図で説明した如く洗浄槽の流
れ状態にある純水中に該基板1を基板ホルダ4と共に浸
漬して超音波洗浄によって薬液を除去するが、この場
合、 1)同一の基板ホルダを多数回使用すると、マスク基板
の出し入れによってホルダ軸の溝の底面や溝壁等はその
表面が荒らされてそれらの面に薬液が付着し易くなる。
2)上記のAやBの領域はその隙間が狭いことから、超
音波振動が到達せず洗浄効果が充分でないことと相まっ
て純水との置換効率が悪い。
等の理由によって該基板1のホルダ軸2aで保持される
部分近傍では、乾燥時に薬品の結晶が析出したりまた洗
浄後の該基板上に薬液のシミが発生する場合がある。
なお薬液による表面処理等の場合には、基板のホルダ
軸で保持される部分近傍に処理されない部分が発生した
り均一に処理されない等の欠点が発生することになる。
また、洗浄液の流れ不良による問題点を説明する第5
図は第3図で説明したマスク基板がセットされた基板ホ
ルダを洗浄槽から引き上げる途中の状態を示したもので
ある。
図で、1がマスク基板、2a,2b,2cがホルダ軸、4が基
板ホルダ、5が洗浄槽、6が純水、6aが液面をそれぞれ
示していることは第3図の場合と同様であるが、この場
合上記基板ホルダ4の図面上側に位置する2個のホルダ
軸2aと2bは第3図で説明した如く該基板ホルダ4の底辺
から同じ高さに位置しているため該ホルダ軸2aと2bの上
記液面6aからの隔たりは等しくなっている。
図で、はホルダ軸2aと2bがまだ液面6aに達していな
い時点を、または該基板ホルダ4が更に上昇してホル
ダ軸2aと2bが同時に液面6aに達している時点を表わして
いる。
この場合、例えばに示す如くホルダ軸2aと2bが液面
6aに達していない状態では超音波洗浄によって除去され
た薬液や液面に浮遊する異物等はすべて矢印a1,a2の如
く液面6aから外部に流出するため該基板1を汚染するこ
とがない。
しかし、に示す如くホルダ軸2aと2bが同時に液面6a
に達していると、ホルダ軸2aと2bに囲まれる液面領域6
a′は外部に流出する液面領域と遮断されることにな
り、該液面領域6a′内では純水6が矢印a3,a4の如く滞
留して流出することがなく、徐々に上昇する該基板1上
の上記ホルダ軸2aと2bを結ぶ線上に薬液や異物等が付着
することから良好な洗浄効果を期待することができな
い。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の構成になる基板ホルダでは、基板のホルダ軸で
保持される部分近傍が表面処理工程では均一に処理でき
ない場合がありまた洗浄工程では乾燥時に薬品の結晶が
析出したり洗浄後のマスク基板に薬液のシミが発生する
と言う問題があり、また洗浄工程の場合にはマスク基板
表面上のホルダ軸2aと2bを結ぶ線上に薬液や液面に浮遊
する異物等が付着すると言う問題があった。
〔課題を解決するための手段〕
上記問題点は、中心軸に直交する方向の溝が複数個形
成された少なくとも3個のホルダ軸と、該各ホルダ軸が
同一面内に位置しないように該各ホルダ軸を平行保持す
る保持具とで構成し、上記各ホルダ軸の対応する溝で所
定の基板を保持する基板ホルダであって、 上記溝が、所定の基板厚さより広い幅で、且つ該溝の
両側壁面には対向する先端部での隙間が上記所定の基板
厚さとほぼ等しくなるような対をなす突起が設けられて
なる基板ホルダによって解決される。
また、中心軸に直交する方向の溝が複数個形成された
少なくとも3個のホルダ軸と、該各ホルダ軸が同一面内
に位置しないように該各ホルダ軸を平行保持する保持具
とで構成し、上記各ホルダ軸の対応する溝で所定の基板
を保持する基板ホルダであって、 上記各ホルダ軸が、液面に対して少なくとも該ホルダ
軸の直径値を越える段違いになるように配置されてなる
基板ホルダによって解決される。
〔作 用〕
ホルダ軸の基板を保持する溝の幅を拡げて隙間を大き
くすると薬液と洗浄液の置換効率を高めることができる
と共に、2個のホルダ軸が同時に液面に達することがな
いように該ホルダ軸を配置すると洗浄液の滞留をなくす
ことができる。
本発明では、ホルダ軸の溝幅を拡げると共に該溝の両
壁面に設けた突起で基板を挟んで保持するようにしてい
る。
また、上記各ホルダ軸を少なくともホルダ軸の直径値
を越える段違いになるように平行配置することによって
ホルダ軸の液面への同時到達をさけるようにしている。
従って、基板のホルダ軸に保持される部分は薬液や洗
浄液の置換効率がよくなると共に超音波洗浄等も効果的
に行われて効率のよい処理を行うことができると共に、
洗浄工程でも常時洗浄液が流れることから薬液や異物等
の付着のない効果的な洗浄作業を行うことができる。
〔実施例〕
第1図は本発明になる基板ホルダを示す構成図であ
り、第2図は他の実施例を示す図である。
なお実施例ではいずれもマスク基板の場合について説
明する。
第1図で、(A)は全体構成図をまた(B)は第3図
(3)に対応する基板搭載部でのホルダと基板の関係を
示す図である。
図(A),(B)で、1は第3図同様のマスク基板で
ある。
また、基板ホルダ10は第3図における基板ホルダ4の
ホルダ軸2a〜2cのみを、該ホルダ軸2a〜2cと同じ材料例
えばテフロン樹脂を加圧成形によって形成したホルダ軸
11a,11b,11cに置き換えたもので、3は第3図で説明し
た保持具である。
特に該ホルダ軸11a〜11cは、外径は前記ホルダ軸2a〜
2cと等しい15mmで該ホルダ軸2a〜2cと等しい等間隔の位
置に幅Tが例えば6.5mmで深さが4mmの溝11dが形成され
ており、更に該溝11dの両壁面11eには等間隔の複数位置
(図では4箇所)に径が1.5mm程度で高さが約2mmの突起
11fが対向して対をなすように形成されている。
この場合該突起11fの先端部間の間隔T1は約2.5mmとな
る。
かかる構成になる基板ホルダ10では、上記基板1は該
突起11fの先端の隙間T1部分によって挟まれた状態で保
持されることから図(A)のように該基板1はその周辺
の3箇所で位置決めすることができる。
更にこの場合には、第3図で説明した領域AまたはB
のような狭い領域がなくなることから、所定の薬液や洗
浄液中に浸漬しても薬液と洗浄液との置換効率が向上し
更に超音波振動波も容易に該溝に到達することと相まっ
て効率の良い表面処理や洗浄処理を実現させることがで
きる。
他の実施例を示す第2図で、(a)は全体構成図を、
(b)は基板搭載部の基板面での断面図を示している。
図(a),(b)で、1は第3図同様のマスク基板で
ある。
また、基板ホルダ15は例えば第3図におけるホルダ軸
2a,2b,2cと、テフロン樹脂からなる保持具16とで構成さ
れている。
この場合、特に該基板ホルダ15におけるホルダ軸2a,2
b,2cの配置位置は、第3図におけるホルダ軸2a,2b,2cの
配置位置をベースとして例えば図(b)に示すようにホ
ルダ軸2aのみをホルダ軸2bと2cの図面上下方向の中間の
内側で且つ各ホルダ軸の外径部分が図面水平方向で相互
に重ならないような位置に移動させたものである。
例えば図(b)の場合で、上記の各ホルダ軸2a,2b,2c
の径を第3図で説明した如く10mmとすると、一番上方に
位置するホルダ軸2bと中間に位置するホルダ軸2aとの間
の図面上下方向の隔たりs1を10mmを越える値とし、また
該ホルダ軸2aと一番下方に位置するホルダ軸2cとの上下
方向の隔たりs2を10mmを越える値とするように配置して
いる。
かかる構成になる基板ホルダ15では、第3図で説明し
た洗浄槽内で該基板ホルダ15を徐々に引き上げると、液
面に到達するホルダ軸は2b→2a→2cの順となり同時に2
個のホルダ軸が到達することがない。
従って第5図で説明したような純水の滞留がなくなく
なり常時該純水が流れて薬液や液面に浮遊する異物等を
流出させることから、マスク基板上を汚染することがな
い。
〔発明の効果〕
上述の如く本発明により、基板保持部分近傍における
不完全処理や汚染を防ぐことによって表面処理や洗浄の
効率を高めて生産性の向上を図った基板ホルダを容易に
提供することができる。
なお本発明の説明に当たっては、溝幅を拡げると共に
該溝の壁面に突起を設ける場合とホルダ軸の配置に該ホ
ルダ軸の直径値を越える段差を設ける場合を別々に行っ
ているが、両者を併用すると更に効果を上げることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明になる基板ホルダを示す構成図、 第2図は他の実施例を示す図、 第3図は従来の基板ホルダの例を示す構成図、 第4図および第5図は問題点を説明する図、 である。図において、 1はマスク基板、 2a,2b,2c,11a,11b,11cはホルダ軸、 3,16は保持具、 10,15は基板ホルダ、 11dは溝、11eは壁面、 11fは突起、 をそれぞれ表わす。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】中心軸に直交する方向の溝が複数個形成さ
    れた少なくとも3個のホルダ軸と、該各ホルダ軸が同一
    面内に位置しないように該各ホルダ軸を平行保持する保
    持具とで構成し、上記各ホルダ軸の対応する溝で所定の
    基板を保持する基板ホルダであって、 上記溝(11d)が、所定の基板厚さより広い幅で、且つ
    該溝(11d)の両側壁面(11e)には対向する先端部での
    隙間が上記所定の基板厚さとほぼ等しくなるような対を
    なす突起(11f)が設けられてなることを特徴とした基
    板ホルダ。
  2. 【請求項2】中心軸に直交する方向の溝が複数個形成さ
    れた少なくとも3個のホルダ軸と、該各ホルダ軸が同一
    面内に位置しないように該各ホルダ軸を平行保持する保
    持具とで構成し、上記各ホルダ軸の対応する溝で所定の
    基板を保持する基板ホルダであって、 上記各ホルダ軸(2a〜2c)が、液面に対して少なくとも
    該ホルダ軸(2a〜2c)の直径値を越える段違いになるよ
    うに配置されてなることを特徴とした基板ホルダ。
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