JP3980864B2 - 半導体基板の取り付け構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に厚みの薄い半導体基板に対して真空蒸着等の処理を行うのに当たって、処理中に半導体基板に不具合が生じないように処理装置に半導体基板を取り付けるための構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェハの表面に電極用の金属膜を形成する時には主として真空蒸着処理が行われる。近年使用されている真空蒸着装置では、処理室内に設置されたプラネタリドームに複数の半導体ウェハを取り付けて蒸着処理を行う方式が採用されているものが多い。ここで、半導体ウェハをプラネタリドームに取り付けるための構造は、一例として図４に示すようになっていた。
【０００３】
図４において半導体ウェハ１は、フレーム５１の内側に形成された窓の中に収納された形態でフレーム５１とホルダ５２からなる治具５に装着されている。ここで治具５は、フレーム５１の窓の中に半導体ウェハ１を収納した後、その窓の一方の開口部に蓋をするようにホルダ５２を組み付けた構造となっている。
この半導体ウェハ１及び治具５は、所定位置に設けられた穴４１に装填するようにプラネタリドーム４に据付けられ、さらに治具５の上面側、（すなわちホルダ５２が露出した側、さらに換言すると、半導体ウェハ１の被蒸着処理面が露出する側と反対側）から板バネ６によって押し付けられるようにしてプラネタリドーム４上に保持されている。
【０００４】
なお、板バネ６は、その側面形状がほぼＳ字状になるように曲げ加工され、その一端がプラネタリドーム４に固定され、さらにその一端から離れた部位がホルダ５２と当接している。
ところで、蒸着処理を行う時には、プラネタリドーム上に据付けられた全ての半導体ウェハが満遍なく金属蒸気に晒されるよう、プラネタリドームを回転させる。ここでプラネタリドーム４が回転すると、プラネタリドーム４上に据付けられた半導体ウェハ１及び治具５には円周方向に遠心力がかかる。また、プラネタリドーム４の回転機構において生じる機械的振動がプラネタリドーム４を介して半導体ウェハ１及び治具５に伝わることになる。
【０００５】
図４において、治具５はプラネタリドーム４に設けられた穴４１に装填されるよう据付けられており、当然、熱膨張の影響や治具出し入れの作業性を考慮して穴４１は治具５よりも大きめに形成されている。つまり遊びが設けられている。ここで治具５に遠心力と振動が加わると、治具５が穴４１の中でプラネタリドーム４の据付け面に対して水平方向に細かく振れ動くことになる（以下、これを細動と言う）。ところで治具５には板バネ６によって上面側からプラネタリドーム４に押し付けるよう圧力が加えられている。しかし、本来、この板バネ６は治具５が穴４１から抜け落ちるのを防止するために設けられたものであり、穴４１の中での治具５の細動を止めるものではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の厚みの比較的厚い半導体ウェハを使用している場合には、治具がプラネタリドームの穴の中で細動しても大して問題にならなかった。しかし、半導体ウェハの薄型化が要求され、極めて薄い半導体ウェハが使用されるようになるにつれて治具の細動が無視出来なくなってきた。つまり、半導体ウェハへの蒸着処理は数時間に亘って行われる。この間ずっと治具５が穴４１の中で細動するとなると、治具５に装着された半導体ウェハ１に繰り返し応力が加わり、他の要因と相まって、クラックや欠けなどの不具合を生じる恐れが出てきたのである。
そこで本発明は、治具の細動を抑制し、これにより半導体基板に不具合が生じにくい半導体基板の取り付け構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための方法】
上記目標を達成するための本発明による半導体基板の取り付け構造は、その一端が真空蒸着処理装置に固定され、その一端から離れた位置に切り欠き部が設けられると共に、その一端と切り欠き部の間に側面形状がＳ字状に曲げ加工を施されて当接部と弾性部が形成された複数の板バネと、その内側の窓の中に収納する形態で半導体基板が装着されるフレーム部品と、そのフレーム部品の窓の一方の開口部を蓋するようにフレーム部品に組み付けられるホルダ部品からなる治具とを具備している。ホルダ部品の半導体基板と対向する面と反対側の面に複数の突起が設けられており、複数の板バネの切り欠き部をそれぞれ異なった突起と嵌合させながら、治具に板バネの当接部を当接させ、板バネの弾性部の弾性を利用して半導体基板を治具と共に真空蒸着処理装置の所定位置に保持することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
治具の半導体基板の被蒸着処理面が露出する面と異なる面、具体的には上面、に複数の突起を設ける。また蒸着処理装置の所定位置に、その一端が固定された複数の板バネを設ける。ここで板バネは、固定される一端から離れた位置に切り欠き部を設けたものとする。
治具を蒸着処理装置上に据付けた後、複数の板バネによって治具を蒸着処理装置に押し付けるようにして治具を保持する。ここで、治具の複数の突起と複数の板バネの切り欠き部をそれぞれ嵌合させるようにし、なおかつそれぞれの板バネが異なる位置で治具を保持するように構成する。
【０００９】
【実施例】
治具の細動を抑制できる本発明による半導体基板の取り付け構造を図１に示した。また、本発明による半導体基板の取り付け構造を実施するに当たって使用される治具及び板バネの具体的形状をそれぞれ図２、図３に示した。
図１において、半導体ウェハ１はフレーム２１とホルダ２２からなる治具２に装着されている。ここで治具２は、フレーム２１の窓の中に半導体ウェハ１を収納した後、その窓の一方の開口部にホルダ２２を組み付けた構造となっている。また、穴４１に装填されるようにプラネタリドーム４に治具２が据付けられている。これらの点については従来の取り付け構造（図４）と同じである。
【００１０】
さらに図１の取り付け構造では、図２にも示すように、ホルダ２２の上面（半導体ウェハ１と対向する面と反対側の面）に複数の突起２３ａ、２３ｂが設けられている。また、プラネタリドーム４にその一端が固定された複数の板バネ３Ａ、３Ｂが設けられ、各板バネ３Ａ、３Ｂの当該一端から離れた所定位置には切り欠き部３１ａ、３１ｂが設けられている。そして治具２は、突起２３ａと切り欠き部３１ａ、突起２３ｂと切り欠き部３１ｂがそれぞれ嵌合され、なおかつ、それぞれ異なる位置で当接する各板バネ３Ａ、３Ｂによって保持されている。
【００１１】
板バネ３Ａ、３Ｂの構造について説明を補足すると、板バネ３Ａ、３Ｂとして使用される板バネ３は、図３に示すように、その一端側にねじ止め固定用の穴３２が設けられ、穴３２から離れた位置に切り欠き部３１が設けられている。穴３２と切り欠き部３１の間には、側面形状がほぼＳ字状になるような曲げ加工が施され、ホルダ２２の上面と当接する当接部３３と、バネとしての弾性を得るための弾性部３４が形成されている。
以上のようにした本発明による半導体基板の取り付け構造では、各板バネ３Ａ、３Ｂがクッションのように作用し、プラネタリドーム４の穴４１の中での治具２の細動を抑制する。
【００１２】
例えば、プラネタリドーム４に治具２を据え付け、各板バネ３Ａ、３Ｂによって治具２を保持した状態では、板バネ３Ａ、３Ｂの各部位にかかる応力はある種の均衡状態となっている。ここで、治具２の細動に伴って突起２３ａ、２３ｂの位置が変化すると、板バネ３Ａ、３Ｂの各部位にかかる応力が変化し、均衡状態が崩れる。すると各板バネ３Ａ、３Ｂは応力の均衡状態を回復しようとして突起２３ａ、２３ｂの位置、すなわち治具２の位置を元に戻そうとする。このとき、各板バネ３Ａ、３Ｂが運動エネルギーを吸収するような形で治具２の細動を抑制することになる。
【００１３】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明による半導体基板の取り付け構造では、その上面側に複数の突起が設けられた治具と、蒸着処理装置に固定される一端から離れた位置に切り欠き部が設けられた複数の板バネを使用する。そして、治具を蒸着処理装置上に据付けた後、治具の複数の突起と複数の板バネの切り欠き部をそれぞれ嵌合させ、それぞれの板バネが異なる位置で治具を蒸着処理装置に押し付けるようにして保持することを特徴としている。
このような本発明によれば、各板バネがクッションのように作用し、運動エネルギーを吸収するような形で治具の細動を抑制する。その結果、治具に装着される半導体基板が極めて薄いものであっても、その半導体基板に不具合が生じにくい半導体基板の取り付け構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による半導体基板の取り付け構造の概略図。
【図２】 本発明による半導体基板の取り付け構造を実施するに当たって使用される治具の外形図。
【図３】 本発明による半導体基板の取り付け構造を実施するに当たって使用される板バネの外形図。
【図４】 従来の半導体基板の取り付け構造の概略図。
【符号の説明】
１：半導体ウェハ ２：治具 ２１：フレーム ２２：ホルダ ２３ａ、２３ｂ：突起 ３、３Ａ、３Ｂ：板バネ ３１、３１ａ、３１ｂ：切り欠き部 ４：プラネタリドーム ４１：穴

Claims (2)

1. 治具に装着された半導体基板を該治具と共に真空蒸着処理装置の所定位置に取り付けるための構造であって、
   その一端が該真空蒸着処理装置に固定され、該一端から離れた位置に切り欠き部が設けられると共に、該一端と該切り欠き部の間に側面形状がＳ字状に曲げ加工を施されて当接部と弾性部が形成された複数の板バネと、
   その内側の窓の中に収納する形態で該半導体基板が装着されるフレーム部品と、該フレーム部品の窓の一方の開口部を蓋するように該フレーム部品に組み付けられるホルダ部品からなる該治具とを具備し、
   該ホルダ部品の該半導体基板と対向する面と反対側の面に複数の突起が設けられており、
   該複数の板バネの切り欠き部をそれぞれ異なった該突起と嵌合させながら、該治具に該板バネの当接部を当接させ、該板バネの弾性部の弾性を利用して該半導体基板を該治具と共に該所定位置に保持することを特徴とする半導体基板の取り付け構造。
2. 前記真空蒸着処理装置がプラネタリドームを有し、前記半導体基板および前記治具は該プラネタリドーム上に取り付けられ、前記板バネの一端は該プラネタリドームに固定されることを特徴とする、請求項１に記載した半導体基板の取り付け構造。

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