JPH04225256A - ウェーハ把持装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置に関す
るもので、特にウェーハの両主面を処理する工程で使用
されるものである。

【０００２】

【従来の技術】ウェーハを回転させながら保持する装置
は、一般に図３に示すような真空吸着式の保持装置が知
られている。

【０００３】上記保持装置は、ウェーハ２１を真空によ
り吸着するバキューム孔２２を有しかつ回転するウェー
ハ吸着部２３を支える回転しない基体２４と、吸着部２
３を回転させる駆動モーター２５とで構成されている。

【０００４】従来例では、図３に示すように、ウェーハ
吸着部２３の表面にウェーハ２１を載置し、真空吸着に
よりウェーハを保持する。また吸着したウェーハを吸着
部２３から取り外す際は、バキューム孔２２内を大気圧
にして行なう。

【０００５】図３に示した保持装置は、構造が簡単で安
価であり、一般に広く用いられているが、ウェーハを吸
着保持し回転しながらウェーハの乾燥、洗浄等の処理を
行なう装置としては次のような問題点がある。

【０００６】（ａ）ウェーハの吸着面（裏面）の処理を
表面と同時に行なうことができない。（ｂ）平面を真空
吸着力だけで把持しているため、回転中ウェーハが滑っ
て外れる恐れがある。（ｃ）吸着を確実にするため、吸
着面の面積を大きくとらなければならないので、ウェー
ハとの接触面積が広がり、傷がつく可能性が高くなる。 （ｄ）洗浄後、スピン乾燥させる際、ウェーハの吸着部
分に処理液が残る可能性がある。（ｅ）ウェーハと吸着
部との間に処理液が入りこむと、表面張力により、ウェ
ーハが吸着部より外れにくくなる。（ｆ）バキューム孔
に処理液が入ると、真空系を損傷し、ウェーハを把持で
きなくなり、回転中ウェーハが外れる恐れがある。 （ｇ）回転の中心にウェーハを載置するのが難しく、回
転ぶれが発生することがある。（ｈ）ウェーハの両面を
処理する際、裏面処理の工程を別に設けなければならず
、設備が大きくなってしまう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の真空吸着式のウ
ェーハ把持装置では、平面でウェーハを吸着保持するの
で、前記種々の問題が存在する。

【０００８】本発明の目的は、前記問題点を解決するも
ので、さらに詳しくは、ウェーハの両面を同時に処理す
ることができ、回転時のウェーハの把持力を高めて装置
から外れることがなく、またウェーハ面に処理液が残っ
たり、ウェーハ面を傷つけたりすることなどのないウェ
ーハ把持装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のウェーハ把持装
置は、半導体ウェーハを回転させながら該ウェーハを処
理する装置において、　　（イ）凹状の側面をウェーハ
の側壁に当接して該ウェーハを保持するローラーを一方
の端部に持ち、かつ該端部と可動指重心との間に取付部
を有する複数の可動指と、（ロ）回転軸を有し、該回転
軸から等しい距離を隔てた周辺部に前記取付部を蝶着し
、回転軸に向かって回動する可動指を配設した可動指取
付回転ユニットと、（ハ）前記可動指の取付部と他方の
端部との間に、回転軸より放射状に向かう力を加える押
圧ユニットとを具備し、前記押圧ユニットによる放射状
の力と回転する可動指に作用する遠心力とによってウェ
ーハを把持し、ウェーハの両主面を処理することを特徴
とするものである。

【００１０】

【作用】上記装置構成において、ウェーハは、その側壁
を少なくとも３本の可動指上端（一方の端部）のローラ
ー側面によって、点接触で把持されるので、ウェーハ主
面と可動指取付回転ユニットとの間に空間を設けること
が可能であり、それによりウェーハの両面を同時に処理
できる。

【００１１】またすべての可動指は、押圧ユニットを動
作させると、可動指下端（他方の端部）と取付部との間
に遠心方向の放射状の力を同時に受け、取付部を支点と
して回動し、すべての可動指上端のローラーは上面から
見て、回転中心に向かって閉じ、ウェーハを把持する。

【００１２】また可動指の重心を取付部よりも下方に置
くことにより、可動指取付回転ユニットを回転させると
可動指は遠心力を受け、前記押圧ユニットによる放射状
の力と同様、可動指上端のローラーは回転中心に向かっ
て閉じ、ウェーハを少なくとも３点以上で挟みこむ。

【００１３】本発明では、ウェーハを把持する力は、可
動指取付回転ユニットが停止または低速回転の場合には
主として押圧ユニットによる把持力であるが、可動指取
付回転ユニットの回転数が増加するに伴い可動指に作用
する遠心力が増加し、この遠心力による把持力が前記押
圧ユニットによる把持力に加算され、ウェーハの把持力
は大きくなる。即ち本発明におけるウェーハを把持する
力は、ウェーハの回転数の増加に対応して増加し、回転
時のウェーハの把持をより確実にすることができる。

【００１４】本発明では、ウェーハはその側壁を点接触
により保持されているので、ウェーハ主面が傷ついたり
、処理液が接触部に残ったりする可能性は著しく減少す
る。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例について図面を参照して以
下説明する。図１は本発明のウェーハ把持装置の構成の
概要を示す回転軸を含む断面図、図２は図１に示すＡ−
Ａ断面を矢印方向に見た下面図である。

【００１６】ウェーハ把持装置は、複数（本実施例では
６本）の可動指１を持ち、可動指１の一方の端部（上端
）にローラー２が設けられ、ローラー２の外側面には凹
状の溝が掘ってある。この凹状の側面をウェーハ３の側
壁に当接してウェーハ３は保持される。本実施例では凹
状の溝はＶ字形としたがこれに限定されない。またロー
ラーの材質はウェーハ３を傷つけないような材質（例え
ばテフロン）が望ましい。また可動指１は上端と可動指
重心Ｇとの間に取付部４を持っている。可動指取付回転
ユニット５は、回転軸ＭＭ′を有し、上面には上板６を
設け、下面には突き出た回転軸筒７を持つ。回転軸ＭＭ
′から等しい距離を隔てた周辺部に切欠けを設け、取付
部４が蝶着（蝶番のように回動自在に取り付けること）
される。即ち可動指１は、取付部４を支点として回転軸
ＭＭ′に向かって回動８する。

【００１７】押圧ユニット９は、シリンダ１０、空気供
給孔１１、ストッパー１２及びスプリング１３等から成
る。シリンダ１０は、可動指１の取付部４と他方の端部
（下端）との間に接続されており、、このシリンダ１０
は、可動指１のそれぞれに対し１つずつ回転軸中心より
放射状に、可動指取付回転ユニット５内に配設される。 シリンダ１０は、回転軸筒７内を通っている空気供給孔
１１から送られてくる空気により、すべて同時に作動し
、可動指１の下端近傍を押すことによって、すべての可
動指１は、取付部４を支点としてその下端は遠心方向に
放射状に動き、上端についているローラー２は、上面か
ら見ると円状に閉じることによりウェーハ３を把持する
。

【００１８】この時、可動指１が必要以上に強い力でウ
ェーハ３を挟み、ウェーハ３を破損することがないよう
にストッパ１２が設けられている。

【００１９】ウェーハ３を取り外す際は、空気を切るこ
とにより、スプリング１３の力でシリンダ１０が元の位
置に戻り、可動指１を開かせることにより行なう。

【００２０】可動指取付回転ユニット５は、駆動モータ
ー１４により回転するが、回転中もシリンダ１０に空気
を送り続けることができるように、ベアリング１５に空
気漏れを防ぐためのシール１６を装着したブラケット１
７を介して連結されている。

【００２１】可動指１の重心Ｇは支点となる取付部４よ
り下方に置くことで、回転時に遠心力Ｆによって、可動
指１の下端は遠心方向に動き、可動指１の上端は回転中
心に向かって動き、ウェーハ３を挟むように動作するの
で、回転時のウェーハ３の把持力を高め、把持を確実に
できる。

【００２２】前記実施例のウェーハ把持装置は、ウェー
ハ処理工程のうち、ウェーハ乾燥工程によく使用される
が、作業空間を大きくとり、洗浄等その他の工程にも使
用される。

【００２３】本発明のウェーハ把持装置は、従来の真空
吸着式の保持装置に比較して次の利点がある。

【００２４】（ａ）図１に示すように、ウェーハの裏面
の下に空間を設けることにより、ウェーハ裏面の処理を
行なうことができる。（ｂ）ウェーハの両面を同時に処
理することができるので、裏面処理用の工程を別に設け
る必要がなく、工程時間の短縮、設備のコンパクト化を
実現することができる。（ｃ）遠心力により、ウェーハ
の把持を高める構造のため、回転中にウェーハが外れる
恐れかない。（ｄ）側壁でウェーハを把持するため、ウ
ェーハ主面を傷つけない。（ｅ）ローラーとウェーハは
点接触のため、スピン乾燥（高速回転乾燥）の際、把持
部に処理液が残らない。（ｆ）ウェーハ側壁を把持する
ため、ウェーハの中心と回転中心とがずれることがなく
、回転ぶれが発生することがない。

【００２５】

【発明の効果】本発明のウェーハ把持装置では、ウェー
ハは、その側壁を点接触で把持されるので、ウェーハの
裏面の下に作業空間を設けることにより、ウェーハの両
面を同時に処理することができ、ウェーハ面に処理液が
残ったり、ウェーハ面を傷つけることもなく、またウェ
ーハを把持する力は、押圧ユニットによる把持力のほか
、回転数の増加に比例して増加する可動指の把持力を付
加したので、回転時のウェーハの把持力は高められ、ウ
ェーハが外れる恐れはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のウェーハ把持装置の構成の一例を示す
回転軸を含む模式的な部分断面図である。

【図２】図１に示すウェーハ把持装置の下面図である。

【図３】従来の真空吸着式のウェーハ保持装置の断面図
である。

【符号の説明】

１　　可動指 ２　　ローラー ３　　ウェーハ ４　　（可動指の）取付部 ５　　可動指取付回転ユニット ８　　回動 ９　　押圧ユニット Ｇ　　可動指重心 ＭＭ′　　回転軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体ウェーハを回転させながら該ウェー
   ハを処理する装置において、（イ）凹状の側面をウェー
   ハの側壁に当接して該ウェーハを保持するローラーを一
   方の端部に持ち、かつ該端部と可動指重心との間に取付
   部を有する複数の可動指と、（ロ）回転軸を有し、該回
   転軸から等しい距離を隔てた周辺部に前記取付部を蝶着
   し、回転軸に向かって回動する可動指を配設した可動指
   取付回転ユニットと、（ハ）前記可動指の取付部と他方
   の端部との間に、回転軸より放射状に向かう力を加える
   押圧ユニットとを具備し、　　前記押圧ユニットによる
   放射状の力と回転する可動指に作用する遠心力とによっ
   てウェーハを把持し、ウェーハの両主面を処理すること
   を特徴とするウェーハ把持装置。