JPH04110466A - ウエハホルダー - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、イオン注入装置またはスパンタ装置等におり
る半導体ウェハを保持するだめのウェハホルタ−に関す
るものである。

〈従来の技術〉 従来のウェハホルダーは、第５図ないし第７図に示す種
／Ｓのものが提案されている。

第５図に示す第１従来例のウェハボルダ−５１は、ステ
ージ５２のウェハ保持面５３にウェハ４０を係止するだ
めの複数の固定ビン５４が設りられる。さらに、ウェハ
保持面５３に置かれたウェハ４０の周辺部を抑えイ」；
・）るための複数の爪５５を設けたクランパー５６がウ
ェハ保持面５３」二に設しノられる。

第２従来例のウェハホルダーは、第６図に示す如く、デ
ィスク６１の外周側上面にウェハ４０よりやや大きい凹
部で形成したウェハ保持部６２が設けられる。さらにウ
ェハ保持部６２」二に置かれるウェハ４０の周辺部を押
さえ付けるための複数の爪６３を設けたクランパー６４
がウェハ保持部６２の周囲上方に設けられたものである
。

さらに第３従来例のウェハホルダーは、第７図に示す如
く、ディスク７１の中心方向に低く当該ディスク７１の
外周方向に高い状態の傾斜平面でウェハ保持面７２が形
成されたステージ７３と、ステージ７３のウェハ保持面
７２側でディスク７１の外周方向側に設けられたウェハ
係止爪７４と、ステージ７３でディスク７１の中心方向
側に設けられたウェハ係止用板ばね７５とにより構成さ
れたものである。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、ディスクが高速で回転する場合には、上
記した従来の技術中の第５図および第６図により説明し
た各ウェハホルダーではウェハのディスク中心側が浮き
上がり、また、第７図により説明したウェハボルダ−で
ばウェハ係止爪の係止面に沿ってウェハが浮き上がるの
で、いずれの場合も所定の載置状態よりもウェハが傾斜
した状態になる。このよ・うな状態に保持されたつエバ
にイオン注入した場合には、ウェハに対するイオンの入
射角度が所定の角度より外れるために、所定のドーズ量
が得られない。この結果、ウェハに形成される半導体素
子に特性不良が生じる。

さらに第５図ないし第７図で説明したつエバホルダーで
は、ウェハが固定ピンやクランパーの爪で係止されるた
めに、ディスクが高速で回転した場合には、係止部分に
応力が集中するためにウェハが破損して、装置の内部を
汚染する。また、第７図で説明したウェハホルダーでは
、浮き」二がったウェハがウェハホルダーより外れ易（
、ウェハが装置の内部で割れて飛散し、装置の内部を汚
染する。

本発明は、上記課題を解決するために成されたもので、
ウェハの保持性能に優れたウェハボルダ−を提供するご
とを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、上記目的を達成するために成されたものであ
る。

ずなわら、高速で回転するディスクの上面に取りイ」け
られたウェハボルダ−であって、ステージと、ウェハ受
は部と、摺動用溝と、可動押圧部と、ばね用溝と、ばね
とにより構成される。

このステージには、ディスクの中心方向に低く当該ディ
スクの外周方向に高い状態の傾斜平面でウェハ保持面が
形成される。またウェハ受は部は、ウェハ受げ面がウェ
ハ保持面に対して張り出した状態の傾斜面で形成され、
前記ステージの前記ウェハ保持面側のディスク外周力向
側に設けられる。

さらに摺動用溝はステージのディスク中心側に形成され
る。ごの摺動用溝には、ウェハ保持面に対して張り出し
た状態の傾斜面でウェハ押圧面を形成した可動押圧部が
摺動自在に設りられる。またステージのディスク側には
、摺動用溝に接続されたばね用溝が形成される。ざらに
このばね用溝の内部に、可動押圧部を前記ディスクの外
周方向に付勢する状態で、可動押圧部とばね用溝内に設
りたばね係止部とを接続したばねが設けられたものであ
る。

〈作用〉 上記構成のウェハホルダーは、ステージのウェハ保持面
にウェハを載せた状態で、可動押圧部に働くばねのイ」
勢力によってウェハを可動押圧部のウェハ押圧面とウェ
ハ受げ部ウェハ受は面との間に挟み付ける。しかも、ウ
ェハ受り面がウェハ保持面に対して張り出した状態の傾
斜面で形成されて、ウェハ押圧面もウェハ保持面に対し
て張り出した状態の傾斜面で形成されているので、ウェ
ハはウェハ保持面側に押圧される。そして、ウェハ保持
面がディスクの中心方向に向かって低くなる傾斜面で形
成されているので、ディスクが高速回転することによっ
て発生する遠心力によ、って、ウェハはウェハ保持面に
密着される。

さらに、可動爪を付勢するばねがステージの裏側に形成
したばね用溝の内部に設けられたことにより、イオン注
入装置またはスパッタ装置に用いられた場合には、イオ
ン等の衝撃よりばねが保護される。

〈実施例〉 本発明の実施例を第１回に示す平面図および第２図の右
側面図により説明する。

回に示す如く、ステージ］２のウェハ保持面１３は傾斜
した平面で形成される。

このステージ」２の低い方には摺動用溝１４が形成され
る。

この摺動用溝１４には可動押圧部１５が摺動自在に設け
られる。可動押圧部１５のウェハ押圧面１５ａはウェハ
保持面］３に対して張り出した状態の傾斜面（例えば（
頃斜角１．００　’　）で形成される。この傾斜面はウ
ェハの外径形状に合わせた曲面で形成される。

またステージ］２の裏面］、　２　ｂにば、摺動用溝１
４に接続されたほぼＵ字形状のばね用溝１６が形成され
る。

このばね用溝１６の内部には、可動押圧部］５をステー
ジ１２の高さが高い方向に付勢する状態で、可動押圧部
１５の両側と当該ばね用溝１６内に設けたばね係上部１
．７．１７とをそれぞれに接続したばね］８が設けられ
る。

さらに、ウェハ保持面１３何で可動押圧部１５とは反対
側のステージ１２の両角部にはウェハ受は部１９．２０
が設けられる。各ウェハ受は部１９３２０のウェハ受は
面１９ａ、２０ａはウェハ４０の外径形状に合わせた円
弧形状に形成される。

さらにウェハ受は部１９．（２０）は、第３回に示す第
１図中のＡ−Ａ線断面図の如く、ウェハ受り面１９ａ、
（２０ａ）はウェハ保持面１３に対して張り出した状態
の（頃斜面（例えば傾斜角１００°）で形成される。

次に、上記のよ・うに構成されたウェハホルダー１］に
ウェハ４０を装着する方法を前途の第１図により説明す
る。

ウェハ５０で可動押圧部１５のウェハ受は面１５ａを押
圧しながら可動押圧部］５を矢印ア方向に摺動させて、
ウェハ保持面１３に裁ぜる。そしてばね１８の付勢力に
よって可動押圧部１５を矢印イ方向に付勢させて、ウェ
ハ４０をウェハ受は部１９．２０の各ウェハ受；・ノ面
１９ａ、２０ａに押し付りる。この時、可動押圧部］５
のウェハ押圧面］、　５　ａと各ウェハ受は部１９．２
０のウェハ受は面１９ａ、２０ａとはウェハ保持面１３
に対して張り出した状態の傾斜面で形成されているので
、ウェハ４０はウェハ保持面１３に押し付りられて保持
される。

」−記のようにしてウェハ４０が保持されるウェハボル
ダ−１１は、第４図に示す平面図の如く、高速で回転す
るディスク３０の上面外周に等間隔でウェハ保持面１３
の高さが低い方をディスク３０の中心側に向りて配設さ
れる。

このディスク３０が高速回転されると、遠心力によって
、ウェハ４０はウェハ受り部］９．２０側にさらに押し
付けられる。この時、可動押圧部１５もばね（］８）に
よってウェハ受は部１９．２０側に付勢されるために、
ウェハ４０は、ウェハ受は面１９ａ、２０ａとウェハ押
圧面１．５　ａとの間に挟持され、しかも傾斜面で形成
されたウェハ受は面１．９ａ、２０ａとウェハ押圧面１
５　ａと乙こよってウェハ保持面１３側に押圧されるの
で、ウェハ保持面１３に密着されて確実に保持される。

なお、上記構成のウェハホルダー］】では、ばね（１８
）がステージ］２の裏面（１，２１）　）に形成したば
ね用溝（］６）の内部に設りられているので、当該ウェ
ハボルダ−１１をイオン注入装置またはスパッタ装置の
ウェハホルダーとして用いた場合には、ばね（１８）に
イオン等の衝撃が直接的に加わらない。その結果、ぽね
（１８）の劣化が防止できる。

〈発明の効果〉 以上、説明したよ・うに本発明によれば、ウェハ保持面
がディスクの中心方向に向かって低くなる傾斜平面で形
成され、しかもウェハ受；・プ部のウェハ受Ｕ面がウェ
ハ保持面に対して張り出した状態の傾斜面で形成されて
、可動押圧部のウェハ押圧面もウェハ保持面に対して張
り出した状態の傾斜面で形成され、可動押圧部に働くば
ねのイリ勢力によってウェハをウェハ受げ部と可動押圧
部爪との間に挟み付けるので、ウェハはウェハ保持面に
密着した状態で固定できる。

よって、このよ・うにウェハが保持されるウェハホルダ
ーをイオン等を照射する装置に用いた場合には、ウェハ
に対するイオンの入射角度が一定になるので、所定のド
ーズ量が得られる。ごの結果、ウェハに形成される半導
体素子の特性不良が低減できる。

また、ウェハが確実にウェハ保持面に保持されるので、
ウェハがウェハホルダーより外れることがなくなり、装
置の内部でウェハの破損がなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例の平面図、 第２図は、第１図の右側面図、 第３図は、第１区中のＡ−Ａ線断面図、第４図は、ウェ
ハホルダーのディスク装着平面図、 第５図は、第１従来例の平面図、 第６図は、第２従来例の平面図、 第７図は、第３従来例の平面図である。 ］］・・］］ウェハボルダー１１２・・・ステージ１３
・・ウェハ保持面、　　１４・・・摺動用溝］５・・・
可動押圧部、　　１５ａ・・・ウェハ押圧面］６・・・
ばね用溝、　　１７・・・ばね係上部１８・・・ばね、
　　　１９．２０・・ウェハ受は部１９ａ、２０ａ・・
・ウェハ受は面 ３０・・・ディスク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 高速で回転するディスクの上面に取り付けられるウェハ
   ホルダーであって、 前記ディスクの中心方向に低く当該ディスクの外周方向
   に高い状態に形成された平面状のウェハ保持面を有する
   ステージと、 前記ステージの前記ウェハ保持面側でディスク外周方向
   側に設けられ、ウェハ保持面に対して張り出した状態の
   傾斜面で形成されたウェハ係止面を有するウェハ受け部
   と、 前記ステージのディスク中心側に形成した摺動用溝と、 前記摺動用溝に対して摺動自在に設けられ、ウェハ保持
   面に対して張り出した状態の傾斜面で形成されたウェハ
   押圧面を有する可動押圧部と、前記ステージの前記ディ
   スク側に形成され、前記摺動用溝に接続されたばね用溝
   と、 前記可動押圧部を前記ディスクの外周方向に付勢する状
   態で前記ばね用溝の内部に設けられ、前記可動押圧部と
   当該ばね用溝内に設けたばね係止部とを接続したばねと
   により構成されたことを特徴とするウェハホルダー。