JPH0533534U - 試料保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウエハの姿勢が不安定になった場合でも、そ
の表面に疵を生じさせないようにウエハを保持すること
を可能とする。 【構成】 平板状の試料であるウエハＷの表面に保持体
２を対向させ、該保持体２の前記ウエハＷとの対向面に
開口するガス噴出路２１からガスを前記ウエハＷに吹き
付け、該ウエハＷをその表裏面間に生じる圧力差により
保持する試料保持装置において、保持体２の縁部の試料
Ｗ側の端部に、その先端が試料Ｗの縁部よりも外側に突
出する保護部材である複数のウエハガイド３，３，…を
備えている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、半導体ウエハ等の板状の試料を、該試料へのガスの吹き付けにより 非接触にて保持する試料保持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

半導体の製造においては、ウエハを各工程間にて搬送することが必要であり、 その際、その表面に損傷を与えることなくウエハを保持、搬送し得る試料保持装 置が求められている。

【０００３】 図１は従来の試料保持装置を示す縦断面図であり、図中２は円板状の保持体で ある。この試料保持装置は、保持体２を、その一面が保持対象となるウエハＷの 表面に近接，対向するように位置決めし、保持体２中央部の厚み方向に設けたガ ス噴出路２１の噴出口２０からＮ₂ ガス，空気等のガスをウエハＷの表面に吹き 付け、ウエハＷを保持体２に接触することなく保持するものである。

【０００４】 このときウエハＷと、保持体２との間には、保持体２とウエハＷとの間のガス の通流に伴うベルヌーイ効果により、圧力が低い負圧部分が安定的に生じ、ウエ ハＷは保持体２に向けて押圧される。一方、ガス噴出口２０近傍にはガスがウエ ハＷの表面に衝突するときの動圧による反発力が生じ、この反発力とウエハＷの 自重との合力がウエハＷに働く押圧力と釣り合ったときにウエハＷは、保持体２ との間に所定の隙間を維持して保持されるのである。このような試料保持装置お いては、一般的に、保持体２のウエハＷへの対向面はウエハＷの表面よりも小さ くなっていた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前述の如き従来の試料保持装置では、保持体２のウエハＷへの 対向面はウエハＷの表面よりも小さいため、ウエハＷに働く押圧力と、前記反発 力とウエハＷの自重との合力との釣り合いがくずれ、ウエハＷの姿勢が不安定に なった場合、ウエハＷの表面が保持体２の縁部に接触し、ウエハＷの表面に疵が 生じる虞があった。

【０００６】 本考案は斯かる事情に鑑みなされたものであり、ウエハの姿勢が不安定になっ た場合でも、その表面に疵を生じさせないようにウエハを保持することが可能で ある試料保持装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

第１考案の試料保持装置は、平板状の試料の表面に保持体を対向させ、該保持 体の前記試料との対向面に開口するガス噴出路からガスを前記試料に吹き付け、 該試料をその表裏面間に生じる圧力差により保持する試料保持装置において、前 記保持体の縁部の試料側の端部に、その先端が前記試料の縁部よりも外側に突出 し、前記対向面と同一の面を有する複数の試料保護部材を備えることを特徴とす る。

【０００８】 第２考案の試料保持装置は、平板状の試料の表面に保持体を対向させ、該保持 体の前記試料との対向面に開口するガス噴出路からガスを前記試料に吹き付け、 該試料をその表裏面間に生じる圧力差により保持する試料保持装置において、前 記保持体の縁部の試料側の端部に、その先端が前記試料の縁部よりも外側に突出 し、その接続部の試料側の面が前記対向面と交わる複数の試料保護部材を試料側 に傾斜させて備えることを特徴とする。

【０００９】 第３考案の試料保持装置は、第１考案又は第２考案の試料保持装置において、 前記保持体の前記試料との対向面の縁部近傍に溝を周設し、前記試料に吹き付け たガスを吸引する吸引孔を前記溝に連通させてあることを特徴とする。

【００１０】 第４考案の試料保持装置は、平板状の試料の表面に保持体を対向させ、該保持 体の前記試料との対向面に開口するガス噴出路からガスを前記試料に吹き付け、 該試料をその表裏面間に生じる圧力差により保持する試料保持装置において、前 記保持体の縁部に、前記試料側へ垂設された部材を備えることを特徴とする。

【００１１】

【作用】

第１考案の試料保持装置では、保持体の試料との対向面よりもその表面が大き い試料の姿勢が不安定になった場合、試料は保持体側へ接触しようとするが、試 料保護部材が保持体の外側に突出しているため、試料は、その縁部が試料保護部 材に接触するだけでその表面が保持体側に接触しない。

【００１２】 第２考案の試料保持装置では、保持体の試料との対向面よりもその表面が大き い試料の姿勢が不安定になった場合、第１考案の試料保持装置と同様に、試料は 、その縁部が試料保護部材に接触するだけでその表面が保持体側に接触しない。 またこれに加えて、試料が安定した保持姿勢で保持体側に吸い寄せられた場合で も、試料保護部材が、試料側に傾斜しているため、その縁部が試料保護部材に接 触するだけでその表面が保持体に接触しない。

【００１３】 第３考案の試料保持装置では、保持体の試料との対向面の縁部近傍に溝を周設 し、この溝に外部の吸引装置に連なる吸引孔を連通させて試料に吹き付けたガス を吸引し、全て回収するので、保持体の外に吹き出されたガスによりパーティク ルが飛散し、それによって試料等が汚染されることがない。

【００１４】 第４考案の試料保持装置では、その表面が、保持体の試料との対向面よりも小 さい試料を保持する場合、試料の姿勢が不安定になっても、保持体の縁部に備え られた、試料側へ垂設された部材によって試料の外方向への移動が係止されるの で、試料は、その縁部が保持体の前記対向面に接触するだけでその表面が保持体 に接触しない。

【００１５】

【実施例】

以下、本考案をその実施例を示す図面に基づき具体的に説明する。図２は本考 案に係る試料保持装置の第１の実施例を示す縦断面図である。

【００１６】 図中２は円板状をなす保持体である。保持体２の略中央にはガス噴出路２１が 設けられており、ガス噴出路２１は試料としてのウエハＷが対向すべき面に開口 （２０）している。ガス噴出路２１には図示しないガス供給源からガスが導入さ れるようになっており、導入されたガスは、ガス噴出路２１内を通流し噴出口２ ０からウエハＷに吹き付けられるようになっている。

【００１７】 保持体２の周縁のウエハＷ側の端部には、ウエハＷの外周相当位置より外側に 突出し、先端が垂下したピン状のウエハガイド３，３，…が、保持体２のウエハ 対向面と連続する面上に設けられている。これらのウエハガイド３，３，…は、 ウエハＷの姿勢が不安定となった場合のウエハＷの表面の保持体２への接触を防 ぐ保護部材と、ウエハＷの平行移動を規制する案内部材との両方の機能を兼ね備 えるものである。

【００１８】 以上の如く構成された装置においては、ガス噴出路２１の噴出口２０からＮ₂ ガス，空気等のガスをウエハＷの表面に吹き付け、ウエハＷを保持体２に接触す ることなく保持する。このときウエハＷと保持体２との間には、保持体２とウエ ハＷとの間のガスの通流に伴うベルヌーイ効果により、圧力が低い負圧部分が安 定的に生じ、ウエハＷは保持体２に向けて押圧される。一方、ガス噴出口２０近 傍にはガスがウエハＷの表面に衝突するときの動圧による反発力が生じ、この反 発力とウエハＷの自重との合力がウエハＷに働く押圧力と釣り合ったときにウエ ハＷは、保持体２との間に所定の隙間を維持して保持されるのである。

【００１９】 また、前述の如くウエハＷを保持体２に接触することなく保持する場合、ウエ ハＷに働く押圧力と、前記反発力とウエハＷの自重との合力との釣り合いがくず れ、ウエハＷの姿勢が不安定になると、ウエハＷが保持体２側に接触しようとす るが、このような状態となった場合、装置の構造上、ウエハＷは、その縁部がウ エハガイド３に接触するのみであり、ウエハＷ上にデバイスを作成するために重 要であるウエハＷの表面は、保持体２側に接触しない。

【００２０】 次に、本考案に係る試料保持装置の第２の実施例について説明する。図３は本 考案に係る試料保持装置の第２の実施例を示す縦断面図であり、図３において図 ２と一致するものには同番号を付しその説明を省略する。

【００２１】 第２の実施例において、前述の如き第１の実施例と異なるのは、ウエハガイド ３，３，…が、ウエハＷ側に所定角度傾いていることである。

【００２２】 このような構成の第２の実施例では、ウエハＷの姿勢が不安定になると、ウエ ハＷが保持体２側に接触しようとするが、このような状態となった場合、第１の 実施例と同様に、ウエハＷは、その縁部がウエハガイド３に接触するのみであり 、ウエハＷ上にデバイスを作成するために重要であるウエハＷの表面は、保持体 ２側に接触しない。また、ウエハガイド３，３，…が、ウエハＷ側に所定角度傾 いているので、ウエハＷ全体が保持体２側に吸い付けられても、ウエハＷの縁部 の複数箇所が全てのウエハガイド３，３，…に接触し、ウエハＷの表面は保持体 ２側には接触しない状態となるので、ウエハＷの表面が保護される。

【００２３】 次に、本考案に係る試料保持装置の第３の実施例及び第４の実施例について説 明する。図４は本考案に係る試料保持装置の第３の実施例を示す縦断面図、図５ は本考案に係る試料保持装置の第４の実施例を示す縦断面図であり、図４におい て図２と一致するもの及び図５において図３と一致するものには同番号を付し、 その説明を省略する。

【００２４】 第３の実施例におけるウエハガイド３，３，…の構造は第１の実施例と同じで あり、第４の実施例におけるウエハガイド３，３，…の構造は第２の実施例と同 じである。図４及び図５において、保持体２におけるウエハＷとの対向面の外周 近傍には環状溝４が周設されており、環状溝４の上側には、吸引装置により噴出 ガスを吸引する吸引孔５が設けられている。吸引孔５は複数個設けてもよく、そ の場合は複数の吸引孔５を上述の位置を中心にして略対称に設けるのが望ましい 。

【００２５】 以上の如く構成された第３の実施例の装置及び第４の実施例の装置を使用して 、ガスをガス導入路１１及びガス噴出路２１を経て噴出口２０からウエハＷの表 面に吹き付けると、ウエハＷは、前述の如き理論によって保持体２との間に所定 の隙間を維持して保持されるが、このとき保持体２とウエハＷとの間を流れるガ スが前述の如き位置に開口する吸込孔５に吸入されるので、保持体２の外に吹き 出されたガスによりパーティクルが飛散し、それによって試料等が汚染されるこ とがない。

【００２６】 次に、本考案に係る試料保持装置の第５の実施例について説明する。図６は本 考案に係る試料保持装置の第５の実施例を示す縦断面図である。

【００２７】 第５の実施例では、保持体２の径はウエハＷの径より大きくしてあり、保持体 ２周縁の下側にはウエハガイド６，６，…が垂設されている。このような構成の 第５の実施例においては、ウエハＷの姿勢が不安定になり、ウエハＷが保持体２ 側に接触しようとする場合、保持体２の径がウエハＷの径より大きいため、ウエ ハＷは、その縁部が保持体２に接触するのみであり、ウエハＷ上にデバイスを作 成するために重要であるウエハＷの表面は、保持体２側に接触しない。また、ウ エハガイド６，６，…は、ウエハＷの外方向への移動を係止するので、ウエハＷ の姿勢が不安定になり、ウエハＷが外方向へ移動した場合でも、ウエハＷの表面 は、保持体２側に接触しない。

【００２８】

【考案の効果】

以上の如く第１考案の試料保持装置では、保持体の試料との対向面よりもその 表面が大きい試料の姿勢が不安定になった場合、試料は、保持体の外側に突出し た試料保護部材にその縁部が接触するだけで、その表面が保持体側に接触しない ため、その表面に疵を生じさせないようにウエハを保持することができる。

【００２９】 第２考案の試料保持装置では、第１考案の試料保持装置の効果に加えて、試料 が安定した保持姿勢で保持体側に吸い寄せられた場合でも、試料は、試料側に傾 斜した試料保護部材に、その縁部が試料ガイドに接触するだけで、その表面が保 持体に接触しないため、その表面に疵を生じさせないようにウエハを保持するこ とができる。

【００３０】 第３考案の試料保持装置では、ガスを吸引する溝及びこれに連通させた吸引孔 を設けているので、保持体の周方向におけるガスの流れ状態を均一化して試料を 保持体に安定して保持することができ、かつガスを全て回収するため外部へパー ティクルが飛散する虞もない。

【００３１】 第４考案の試料保持装置では、試料の姿勢が不安定になっても、保持体の縁部 に備えられた、試料側へ垂設された部材によって試料の外方向への移動が係止さ れるので、試料はその縁部が保持体の前記対向面に接触するだけでその表面が保 持体に接触しないため、その表面に疵を生じさせないようにウエハを保持するこ とができる。

【００３２】 このように本考案は優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の試料保持装置を示す縦断面図である。

【図２】本考案に係る試料保持装置の第１の実施例を示
す縦断面図である。

【図３】本考案に係る試料保持装置の第２の実施例を示
す縦断面図である。

【図４】本考案に係る試料保持装置の第３の実施例を示
す縦断面図である。

【図５】本考案に係る試料保持装置の第４の実施例を示
す縦断面図である。

【図６】本考案に係る試料保持装置の第５の実施例を示
す縦断面図である。

【符号の説明】

２ 保持体 ３，６ ウエハガイド ４ 環状溝 ５ 吸引孔 Ｗ ウエハ

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状の試料の表面に保持体を対向さ
   せ、該保持体の前記試料との対向面に開口するガス噴出
   路からガスを前記試料に吹き付け、該試料をその表裏面
   間に生じる圧力差により保持する試料保持装置におい
   て、 前記保持体の縁部の試料側の端部に、その先端が前記試
   料の縁部よりも外側に突出し、前記対向面と同一の面を
   有する複数の試料保護部材を備えることを特徴とする試
   料保持装置。
2. 【請求項２】 平板状の試料の表面に保持体を対向さ
   せ、該保持体の前記試料との対向面に開口するガス噴出
   路からガスを前記試料に吹き付け、該試料をその表裏面
   間に生じる圧力差により保持する試料保持装置におい
   て、 前記保持体の縁部の試料側の端部に、その先端が前記試
   料の縁部よりも外側に突出し、その接続部の試料側の面
   が前記対向面と交わる複数の試料保護部材を試料側に傾
   斜させて備えることを特徴とする試料保持装置。
3. 【請求項３】 前記保持体の前記試料との対向面の縁部
   近傍に溝を周設し、前記試料に吹き付けたガスを吸引す
   る吸引孔を前記溝に連通させてあることを特徴とする請
   求項１又は請求項２記載の試料保持装置。
4. 【請求項４】 平板状の試料の表面に保持体を対向さ
   せ、該保持体の前記試料との対向面に開口するガス噴出
   路からガスを前記試料に吹き付け、該試料をその表裏面
   間に生じる圧力差により保持する試料保持装置におい
   て、 前記保持体の縁部に、前記試料側へ垂設された部材を備
   えることを特徴とする試料保持装置。