JPH02312256A

JPH02312256A - ウエハ保持装置

Info

Publication number: JPH02312256A
Application number: JP1133298A
Authority: JP
Inventors: Toshinori Mutsugo; 六庫　俊範
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-05-26
Filing date: 1989-05-26
Publication date: 1990-12-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】ｌｌよΩ皿里豆１本発明はＣＶ　Ｄ　（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｌ装置等の半導体製造装置におけ
るウェハの搬入及び搬出に好適したウェハ保持装置に関
する。

延米史肢麺ＣＶＤ装置等、ウェハ表面に薄膜を形成するための半導
体製造装置においては、未処理のウェハを該装置に搬入
して前記ウェハを前記装置内の試料台の所定位置に正確
に載置し、さらに処理済のウェハを前記試料台から持ち
上げて前記装置の外部に確実に搬出することが必要とな
る。

第５図に示した装置はこのようなウェハの搬入・搬出に
供与されるウェハ保持装置として従来から使用されてい
るものである。

該ウェハ保持装置では、平板状に形成された保持板５１
の略中央部にガス導入口５２が貫設され、該ガス導入口
５２には給気管５３が接続されている。そして、保持板
５１がウェハ５４に対向状に近接して配置され、給気管
５３からガス導入口５２を経て案内された窒素ガス等の
ガスが、ウェハ５４の表面に吹き付けられ、ウェハ５４
の表裏両面に生ずる圧力差ΔＰにより保持力が得られ、
この保持力とウェハ５４の自重Ｗとの均衡によりウェハ
５４の保持が行なわれるように構成されている。

すなわち、該ウェハ保持装置は、ベルヌーイの定理を応
用したものであって、ガス導入口５２からウェハ５４の
表面にガスが吹き付けられると、このガスは、矢印Ｘに
示すように、保持板５１とウェハ５４との間に形成され
る間隙５５を放射状に外方向に向かって流れ、ベルヌー
イの定理により、下記０式に示す圧力差ΔＰがウェハ５
４の表裏両面間に生ずる。

ΔＰ＝　（１／２）　　・ρ・Ｖ２・・・・・・■ここ
で、ρはガス密度、■はガス流速を示している。

つまり、ウェハ５４の裏面から表面に向けて作用する圧
力差ΔＰと、該ウェハ５４の自重Ｗとが均衡する位置に
おいて、該ウェハ５４が保持板５１に保持されるのであ
る。

また、圧力差ΔＰを決定するガス流速Ｖは、ウェハ５４
と保持板５１との離間距ｉ１Ｔ、及びガス噴射の流量Ｑ
により決定される。したがって、前記ウェハ保持装置に
おいては、前記離間距離Ｔ及び前記流量Ｑを適当に選択
して決定することにより、保持板５■に接触することな
くウェハ５４の保持が可能となり、ウェハ表面に損傷を
与えることなく装置への搬入及び装置からの搬出を行な
うことができる。

日が　゛しようとする占“ しかし、上記ウェハ保持装置においては、矢印Ｘ方向に
前記間隙５５を流れるガスが、矢印に示すように、最終
的にはウェハ５４の周縁部から外部に流出することとな
り、該ウェハ５４の周辺に件在する塵芥が前記ガスによ
り巻き上げられて飛散し、半導体製造装置の内部環境が
汚染されるという問題点があった。

また、試料台に載置されたウェハ５４に前記塵芥が付着
した場合、該ウェハ５４の表面における成膜等の処理に
悪影響を及ぼす虞があるという問題点があった。

さらには、上記ウェハ保持装置においては、ウェハ５４
に対して垂直方向（矢印２で示す）からガスが流される
ため、ウェハ５４に対して下方への押圧力が多少働くと
共に、保持板５１の中心から周縁に向かう程、ガス流速
が低下するため、ウェハ５４の保持効果が良くないとい
う問題点かあった。

これらの問題点を解消する手段として、第６図に示すよ
うに、保持板６１の中央にガス排出口６２が形成される
と共に、前記保持板６１の中央に向けて斜めに開口する
複数個のガス吹出口６３・・・が形成されたものが提案
されている（実開昭５９−１８４３５号公報）。

該ウェハ保持装置においては、給気管６４から供給され
たガスが、矢印Ｕで示すように、ガス吹出口６３・・・
から吹き出されて、ウェハ５４表面に沿いながら流れ、
ガス排出口６２にて集気される。

すなわち、ウェハ５４の周縁方向から中央に向かってガ
スが流れるため、ウェハ５４に対する保持力も強まると
共に、ウェハを保持するのに必要なガス流量を減らすこ
とが可能となる。

しかし、該ウェハ保持装置においても、前記吹出しガス
の一部がウェハ５４の周縁から外部に流出することを防
ぎ得す、上記問題点を完全には解消することができない
のが現状である。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであって
、ウニ八周縁からのガスの流出を防止し、塵芥の飛散に
よる周辺環境の汚染を防ぎ得るウェハ保持装置を提供す
ることを目的とする。

シ１を　゛するための　「上記目的を達成するために本発明は、ウェハと該ウェハ
の表面に近接して対向する保持板との間にガスが流され
、該ウェハの表裏両面間に生じる圧力差により該ウェハ
の保持力が得られるウェハ保持装置において、前記ウェ
ハ端面外周が当接する側壁が、前記保持板に周設される
と共に、ガス導出入口が前記保持板の略中央部と周囲部
に形成されていることを特徴としている。

■ 上記構成によれば、ウェハの外周が当接する側壁が、前
記保持板に周設されると共に、該側壁近傍に例えばガス
導入口が形成され、かつ前記保持板の略中央部に例えば
ガス導出口が形成されているので、ウェハの外周が前記
側壁の端面に当接された状態において、ウェハと保持板
との間には空洞部が形成され、ガス導入口から吹き出さ
れたガスは、該空洞部から漏出することのを最少にして
、ウェハ表面に沿いながら保持板の中央に向け、ウェハ
保持力を発生させながら流れてガス導出口に集気され、
該ガス導出口からガスは外部にでてゆく。

また、ガス導入口が保持板の略中央部に形成され、ガス
導出口が側壁近傍に形成されても同様である。

！亘遡以下、本発明に係る実施例を図面に基づき詳説する。

第１図は本発明に係るウェハ保持装置の一実施例を示し
た断面図であって、該ウェハ保持装置は、保持板１と、
ガス供給源（図示せず）に接続された給気管２と、排気
槽（図示せず）に接続された排気管３とを備久ている。

保持板１は、具体的には、平面視円形状に形成されると
共に、該保持板ｌの下面側の外周には全周に亙って側壁
４が形成されている。この側壁４の内側端面５はウェハ
６の外周と線接触が可能となるように傾斜状に形成され
ている。そして、側壁４の端面５とウェハ６の外周とが
当接した状態において、囲繞された空洞部７が形成され
る６また、保持板ｌの中央部にはガス導出口８か側壁さ
れ、該ガス導出口８を介して空洞部７側と排気管３側と
が連通されている。

さらに、前記側壁４にはガス導入口９が水平方向に貫設
されている。

該ガス導入口９は、具体的には第２図に示すように、複
数個の小孔１０・・・が列設されることにより構成され
ている。

また、給気管２は、側壁４の外周面に接続され、排気管
３に沿って上方に延設されて前記排気槽に接続されてい
る。！８気管２は、本実施例においては第３図に示すよ
うに、互いに略直交方向に４本設けられでいる。

このように構成されたつエバ保持装置において、以下の
如（ウェハ６の保持がなされる（第１図及び第３図参照
）まず、側壁４の内側端面５をウェハ６の外周に軽く当接
させ、該ウェハ６との間に空洞部７が形成されるように
保持板ｌの位置決めを行なう、これにより、保持板ｌと
ウェハ６とは線接触しており、空洞部７内のガスが外部
に流出するのを抑制することができる６次いで、給気管２とガス供給源及び排気管３と排気槽と
を夫々連通状態にする。

そして、ガス供給源から給気管２に窒素ガス等のガスが
供給されると、該ガスは給気管２内部を矢印へ方向（第
３図）に流れ、ガス導入口９を経て空洞部７に案内され
る。そして、このガスは、空洞部７内を矢印Ｂに示すよ
うにウェハ６の表面に沿いながら、ガス導出口８に集気
され、ガス導出口８から排気管３を経て排気槽へと流れ
る。このガスが空洞部７を流れている間は、「従来の技
術」の項で述べたのと同様、ベルヌーイの定理により、
ウェハ６の表裏両面間に生じる圧力差ΔＰとウェハ６の
自重Ｗとの均衡により、該ウェハ６は保持板１から落下
することなく端面５に当接した状態を維持しながら保持
板ｌに保持されている。

このように構成されたウェハ保持装置においては、ガス
が半導体製造装置内に漏出するのを最少とし、排気管３
に集気されて排気槽へと流れるので、半導体製造装置内
に存在する塵芥が巻き上げられることがなく、該半導体
製造装置の内部において環境汚染が生ずることもない。

さらには、ウェハ保持力を増大させるために、保持板は
、該保持板とウェハとの開の空洞部にガスの対流現象を
生じさせる対流部（以下、「空洞対流部」という）が形
成される形状とされていてもよい。

また、第４図は本発明に係るウェハ保持装置の上記した
別の実施例を示した断面図であって、保持板ｌは、該保
持板ｌとウェハ６との間に対流空洞部１０を形成する形
状とされている。この実施例においては、対流空洞部１
０内でガス流が矢印Ｃに示すように対流を起こし、ウェ
ハ６に対する保持力が増大し効果的である。また、この
実施例ではガス流は、矢印りに示すように、保持板１の
周囲から中心に向かっているが、ガス流が逆方向に流れ
るように構成してもウェハ６の保持力は同様に維持され
る。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく要旨
を逸脱しない範囲において変更可能なことはいうまでも
ない、給気管の本数やガス導入口の形状等についても特
に限定されるものではなく、給気管の本数を増減させて
もよく、ガス導入口の形状を小孔に代えて、あるいは小
孔に加えてスリット形状のものを用意してもよい。

１匪立効呈以上詳述したように本発明は、ウェハと該ウェハの表面
に近接して対向する保持板との間にガスが流され、該ウ
ェハの表裏両面間に生じる圧力差と該ウェハの自重との
均衡により該ウェハが保持されるウェハ保持装置におい
て、前記ウェハ端面の外周が当接する側壁が、前記保持
板に周設されると共に、該保持板の周囲にガス導出入口
が形成され、かつ前記保持板の略中央部にガス導入出口
が形成されているので、ウェハの外周が前記側壁の端面
に当接された状態において、ウェハと保持板との間には
空洞部が形成され、ガス導入口から吹き出されたガスは
、該空洞部から漏出するのを最小とし、ウニ八表面に沿
いながらガス導出口に向かって流れ、ガス導出口に集気
されて該ガス導出口からガスは外部にでてゆく。

したがって、本発明のウェハ保持装置を半導体製造装置
の搬入・搬出に使用した場合、半導体製造装置内に存在
する廖芥が巻き上げられることもなくなり、半導体製造
装置の内部ｆＭ境の汚染が抑制され、ウェハへの成膜処
理に悪影響を生しることもない。

さらには、ウェハ保持のためのガスの半導体製ｍＷ装置
内の流出が抑制されることにより、従来に比べ、ウニ八
表面を流れるガス流量を滅しることができ、経済的にも
優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るウェハ保持装置の一例を示した断
面図、第２図は第１図の（１１−ＩＩ　）断面図、第３
図は第１図の（ＩＩＩ　−ＩＩＩ　）断面図、第４図は
本発明に係る別の実施例であって対流空洞部を有するウ
ェハ保持装置の一例を示した断面図、第５図は従来例の
断面図、第６図は別の従来例の断面図である。ｌ・・・保持板、４・・・側壁、５・・・内側端面、６
・・・ウェハ、８・・・ガス導入口、９・・・ガス導出
口。特許出願人　：　住友金属工業株式会社代　理　人　；
　弁理士　　弁内　龍二第１図第２図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ウェハと該ウェハの表面に近接して対向する保持
板との間にガスが流され、該ウエハの表裏両面間に生じ
る圧力差により該ウェハの保持力が得られるウェハ保持
装置において、前記ウェハ端面外周が当接する側壁が、前記保持板に周
設されると共に、ガス導出入口が前記保持板の略中央部
と周囲部に形成されていることを特徴とするウェハ保持
装置。