JP2528108Y2 - ウエハ保持ホルダ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ウエハを整立保持する
ための保持ホルダ、特に、半導体基板や液晶用又はフォ
トマスク用ガラス基板等の薄板状基板（以下、単に「ウ
エハ」という。）を化学処理するためのウエハ処理ホル
ダにおいて、複数枚のウエハを垂直に保持するためのウ
エハ保持ホルダに関する。

【０００２】

【従来技術】ウエハをキャリアに収容せずに直接チャッ
クで保持し、これを各処理槽に浸漬させて化学処理する
キャリアレス方式のウエハ処理ホルダにあっては、キャ
リアが不要のため、それだけ各処理槽を小型化でき、し
かも、洗浄が容易なので、処理液や純水が少なくて済
み、メンテナンスコストおよび処理能力の点で、従来の
キャリア方式のものに比べて大変すぐれており、最近の
ウエハ処理ホルダの主流になりつつある。

【０００３】このような、キャリアレス方式のウエハ処
理ホルダにおいては、ウエハを直接チャックで保持して
所定の処理層まで搬送し、該処理槽の中のウエハ保持ホ
ルダにウエハを載置して各種ウエハ処理を行うようにな
っている。

【０００４】このようなウエハ保持ホルダの従来の形状
を図５から図７に示す。

【０００５】図５に示すウエハ保持ホルダは、幅の広い
台座１の上面にウエハ２の外縁と同形のガイド溝１ａが
等間隔に複数刻設されたものであり、この台座１を例え
ば処理槽３の底面に設置し、該ガイド溝１ａにウエハ２
の下部外縁を挿入して該ウエハ２を、ウエハの処理液４
で充満された処理槽３内でほぼ垂直に複数枚整立保持す
るものである。

【０００６】また、図６に示すウエハ保持ホルダは、内
側に複数のガイド溝５ａを刻設したガイド棒５を３本設
け、この３本のガイド棒５のガイド溝５ａの底面部がウ
エハ２の外縁に等しく当接するように処理槽内に配設
し、３点でウエハ２を保持するものである（特開昭６４
−６８９３３号公報）。

【０００７】また、図７に示すウエハ保持ホルダは、図
７に示すガイド棒５と同様なガイド棒６を２本だけ処理
槽３内に設置し、２点でウエハ２をほぼ垂直に保持する
ものである（特開昭５９−１３４８３４号公報）。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来のウエハ保持ホルダにあっては、それぞれ次
のような問題点があった。

【０００９】すなわち、図５に示すようなウエハ保持ホ
ルダにあっては、台座１の横幅が広いため、例えば洗浄
層内で下方から洗浄液をフローさせて洗浄するような場
合（アップフロー）には、台座１が邪魔になって、ウエ
ハ２の下部を十分に洗浄できないという欠点がある。

【００１０】また、図６に示すウエハ保持ホルダにあっ
ては、図５のような幅広の台座１による障害がないた
め、ウエハ２の下部の洗浄を十分にできるが、３本のガ
イド棒５のガイド溝５ａの底面をウエハ２の外縁と同じ
円弧状になるように配列することは、製造工程において
大変困難であり、最悪の場合のは、中央のガイド棒とど
ちらかの端の一本のガイド棒だけの２点支持になってし
まい、ウエハ２が大変不安定な状態になり、極端な場合
には該ウエハ保持ホルダから脱落してしまうおそれがあ
る。

【００１１】さらに、図７に示すウエハ保持ホルダにあ
っては、初めから２本のガイド棒６による２点支持と
し、かつ、このガイド棒６の間隔を十分にとっているの
で、ウエハ２が、図６の従来例におけるようにウエハ２
が脱落するおそれはなくなったが、もともとガイド溝の
幅は、ウエハ２の外縁を挿入しやすいようにある程度の
余裕をもって形成されているので、２点の支持だけでは
洗浄液の流れに影響されてウエハが前後方向にグラつ
き、このため該ガイド溝に等間隔をおいて保持された複
数のウエハが互いに干渉しあって、その表面を傷付けて
しまうおそれがある。

【００１２】また、ウエハ２には、その外縁の一部に切
り欠けを設けてオリエンテーション・フラットとよばれ
る直線部を形成し、これによりウエハ処理工程における
ウエハの位置決めを行ってウエハ処理の均一化を図る場
合が通常であるが、従来からのウエハ保持ホルダにおい
て、処理槽３内の処理液４のアップフローやバブリング
に起因するウエハ２の回転を防止するための方策を講じ
たものはなかった。

【００１３】本考案は、上述のような問題点を解消し、
簡単な構造により、ウエハを確実に保持すると共に洗浄
などの妨げにならないウエハ保持ホルダを提供すること
を目的とし、さらには、オリエンテーション・フラット
を有するウエハにおいてその処理工程における回転を防
止し、均一なウエハ処理を達成できるウエハ保持ホルダ
を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本考案にかかるウエハ保持ホルダは、ガイド溝にウ
エハの下部外縁を挿入してウエハをほぼ垂直に整立保持
するためのウエハ保持ホルダであって、上面にガイド溝
を有し、このガイド溝にウエハの下部外縁を挿入してこ
れを保持する一対の保持部材と、上面に前記保持部材と
同一ピッチのガイド溝を有し、保持部材による保持位置
より下方のウエハ外縁をガイドし、そのガイド溝の底面
部がウエハ外縁に当接しないように形成された少なくと
も１つの補助部材と、を備えることを特徴とし、さらに
は、前記補助部材は、ウエハをそのオリエンテーション
・フラットを下方にしてウエハの外縁を前記一対の保持
部材にて保持したとき、オリエンテーション・フラット
の直線部をガイドする位置にあり、さらに、そのガイド
溝の深さは、ウエハの中心と該ガイド溝の底面までの距
離が、ウエハの半径より短く、かつ、ウエハの中心とオ
リエンテーション・フラットの直線部までの距離よりも
長くなるようにしたことを特徴とする。

【００１５】

【作用】一対の保持部材によりウエハを２点支持するた
め、３点支持の場合のように保持部材の取り付け精度の
誤差によるウエハのガタツキのおそれが全くなく、ま
た、２点でのウエハ保持位置より下方の位置で、ガイド
溝の底面が該ウエハの外縁に当接しないガイド専用の補
助部材によってウエハをガイドするので、前記一対の保
持部材を補助してウエハが、前後に傾いてウエハ同士が
干渉し、相互に傷付け合うのを阻止することができる。

【００１６】また、一対の保持部材と補助部材の間を下
方から自由に処理液や洗浄液を流すことができるので、
効率的にウエハ処理することができる。

【００１７】さらに、オリエンテーション・フラットを
有するウエハの保持にあっては、オリエンテーション・
フラットを下方にして、ウエハ保持ホルダに保持させ、
補助部材をオリエンテーション・フラットの直線部をガ
イドする位置に配し、ウエハの中心と補助部材のガイド
溝の底面までの距離が、ウエハの半径より短く、ウエハ
の中心とオリエンテーション・フラットの直線部までの
距離よりも長くなるようにしたので、ウエハに回転力が
加わっても、オリエンテーション・フラットの直線部が
傾いて前記補助部材のガイド溝の底面部に当接するの
で、それ以上は回転しない。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照して本考案にかかるウエハ
保持ホルダの実施例を詳細に説明するが、本考案の技術
的範囲がこれによって制限されるものではないことはも
ちろんである。

【００１９】図１は、本考案にかかるウエハ保持ホルダ
の一実施例を示す概要図であり、図２は、この実施例に
かかるウエハ保持ホルダを処理槽に取り付けた状態を示
す図である。なお、図１においては、説明の都合上、ガ
イド溝での断面図が示されている。

【００２０】一対の保持部材７、８が、ウエハの中心線
に対し対称的に設けられており、該一対の保持部材７、
８のほぼ中央にはガイド専用の補助部材９が設けられて
いる。これらの保持部材７、８および補助部材９の上面
には、それぞれガイド溝７ａ，８ａ，９ａが紙面に垂直
な方向に等間隔で複数設けられている。

【００２１】この内、例えばガイド溝９ａは、図３に示
すようにウエハ２の外縁を導入するためのテーパ部９ｂ
と、垂直に該ウエハを保持するための保持溝９ｃとから
なっており、その底面９ｄの断面形状は直線状に形成さ
れている（図１）。ガイド溝７ａ、８ａも同様にテーパ
部７ｂ、８ｂ、保持溝７ｃ、８ｃによって形成されてい
るが、それらの溝の底面７ｄ、８ｄの形状は、図１に示
すように、ウエハ２の下部外縁に接する角度に傾いて設
けられている。

【００２２】１０は、保持部材７、８、および補助部材
９を所定位置に水平に保持するための保持板であり、上
方にこの保持板１０を処理槽１１に取り付けるための取
付け部１０ａを有しており、この取付け部１０ａには、
ボルト１２を挿入するための取付け穴１０ｂが設けられ
ている。

【００２３】該ボルト１２を処理槽１１の上部外縁に設
けられたネジ穴１１ａにネジ込むことにより、保持板１
０が処理槽１１にしっかりと固定され、保持部材７、
８、および補助部材９が、処理槽１１内の最適な位置に
配設されることになる。

【００２４】なお、保持板１０は、本実施例のような形
状のものに限定されるものではなく、処理槽１１内の所
定位置に保持部材７、８、補助部材９が設置できるよう
なものであればどのようなものでもよい。また、場合に
よっては処理槽１１の内壁に直接付設するように構成す
ることも可能であるが、本実施例のようにボルト１２に
より容易に取り外せるようにしておけば、当該保持ホル
ダや処理槽１１のメンテナンスが極めて容易であるし、
また、径の異なるウエハを同じ処理槽で処理したい場合
にも簡単にウエハ保持ホルダを交換することができ、大
変便利である。

【００２５】次に、保持部材７、８、補助部材９の取付
けの位置関係について説明する。

【００２６】図１に示すように、ウエハ２は、そのオリ
エンテーション・フラット２ａが真下に来た状態で保持
される。保持部材７、８は、左右対称になるように保持
板１０に取り付けられており、そのガイド溝７ａ、８ａ
の各底面７ｄ、８ｄが、ウエハ２の下部外縁に当接する
ようになっている。

【００２７】また、それらのほぼ中央に設けられた補助
部材９のガイド溝９ａの底面９ｄとオリエンテーション
・フラット２ａの直線部とはわずかな隙間が設けられて
おり、ウエハ２を下から支持するのではなく、ウエハ２
が前後に傾かないようにガイドのみを行う。

【００２８】これにより、アップフロー処理もしくはバ
ブリング処理などの特殊な処理により処理槽１１内の処
理液あるいは洗浄液にさまざまな動きが生じても、ウエ
ハ２が、その流れに影響されて傾いてウエハ同士が互い
に干渉することがなくなる。

【００２９】さらに、当該ガイド溝９ａの深さは、ウエ
ハ２の中心をＰ、ウエハ２の半径をＲ、中心Ｐからオリ
エンテーション・フラット２ａの直線部までの距離を
ｒ、同じく中心Ｐから補助部材９のガイド溝９ａの底面
９ｄまで距離をｄとすると、Ｒ＞ｄ＞ｒの関係になるよ
うに設定しているので、ウエハ２に対し上記特殊処理に
よる処理液などの流れに起因する回転力が働いて、図４
に示すようにウエハ２が矢印方向に回転しようとする
と、オリエンテーション・フラット２ａの直線部が補助
部材９のガイド溝９ａの底面９ｄにＱ点で係合して、そ
れ以上回転することを阻止する。したがって、補助部材
９のガイド溝９ａの底面９ｄと該オリエンテーション・
フラット２ａの直線部との隙間が小さければ小さいほ
ど、ウエハ２の回転はほとんどなくなることになる。

【００３０】このような場合において、補助部材９は、
ウエハ２が前後に傾かないように補助すると共にウエハ
２が外力を受けて回転することを防止するという２つの
役目を果たすことになる。

【００３１】なお、本実施例においては、補助部材を一
対の保持部材のほぼ中央に一つだけ設けたが、オリエン
テーション・フラット２ａをガイドできる範囲であれ
ば、中央に限定することは必要ではないし、また、２本
以上の補助部材を設置するようにすることも可能である
が、後者の場合には、該複数本の補助部材が、アップフ
ローなどによる洗浄効果の妨げにならないように十分配
慮する必要がある。

【００３２】また、保持部材７、８や補助部材９の上面
に形成されるガイド溝７ａ、８ａ、９ａの数は、通常、
保持するウエハの枚数だけ複数設けられるが、場合によ
っては１つだけであっても構わない。

【００３３】

【考案の効果】本考案にかかるウエハ保持ホルダは、上
述のように、一対の保持部材により２点支持の方式でウ
エハを保持するので、３点で保持する場合ほど保持部材
の取付け精度を要求されず製造が極めて容易になった。
また、補助部材にて、保持部材で保持する部分より下の
部分でウエハ外縁をガイドするので、ウエハが処理液の
流れなどに影響されて傾き、相互に干渉して傷付くこと
がなくなった。さらに処理液などは、保持部材と補助部
材の間を下方から自由に流れることができるので、ウエ
ハ処理の妨げにならない。

【００３４】また、オリエンテーション・フラットを有
するウエハを保持する場合にあっては、オリエンテーシ
ョン・フラットが下方に来るように載置し、ウエハの中
心と補助部材のガイド溝の底面までの距離が、ウエハの
半径より短く、ウエハの中心とオリエンテーション・フ
ラットの直線部までの距離よりも長くなるようにしたの
で、ウエハに回転力が加わっても、オリエンテーション
・フラットの直線部が傾いて前記補助部材のガイド溝の
底面部に当接するので、それ以上は回転せず、各ウエハ
が常に一定の角度で整列されるので、均一なウエハ処理
を可能にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例にかかるウエハ保持ホルダの概
要を示す図である。

【図２】図１の実施例におけるウエハ保持ホルダを処理
槽に取り付けたときの図である。

【図３】補助部材のガイド溝の形状を示す図である。

【図４】補助部材によりウエハの回転が阻止されるのを
説明する図である。

【図５】従来のウエハ保持ホルダの構造を示す図であ
る。

【図６】従来の別のウエハ保持ホルダの構造を示す図で
ある。

【図７】従来のさらに別のウエハ保持ホルダの構造を示
す図である。

【符号の説明】

２ ウエハ ７、８、 保持部材 ９ 補助部材 ７ａ、８ａ、９ａ ガイド溝 １０ 保持板 １１ 処理槽 １２ ボルト

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガイド溝にウエハの下部外縁を挿入して
   ウエハをほぼ垂直に整立保持するためのウエハ保持ホル
   ダであって、 上面にガイド溝を有し、このガイド溝にウエハの下部外
   縁を挿入してこれを保持する一対の保持部材と、 上面に前記保持部材と同一ピッチのガイド溝を有し、保
   持部材による保持位置より下方のウエハ外縁をガイド
   し、そのガイド溝の底面部がウエハ外縁に当接しないよ
   うに形成された少なくとも１つの補助部材と、 を備えることを特徴とするウエハ保持ホルダ。
2. 【請求項２】 前記補助部材は、ウエハをそのオリエン
   テーション・フラットを下方にしてウエハの外縁を前記
   一対の保持部材にて保持したとき、オリエンテーション
   ・フラットの直線部をガイドする位置にあり、さらに、
   そのガイド溝の深さは、ウエハの中心とガイド溝の底面
   までの距離が、ウエハの半径より短く、かつ、ウエハの
   中心とオリエンテーション・フラットの直線部までの距
   離よりも長くなるようにしたことを特徴とする、請求項
   １記載のウエハ保持ホルダ。