JPH0711470Y2 - 半導体基板保持具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔概要〕 半導体製造装置における半導体基板の保持治具に関し、 半導体基板と保持具の接触，摩擦で生ずる塵埃による半
導体デバイスとしての特性劣化を防止することを目的と
し、 複数個の円形状半導体基板を立てた状態で平行に整列保
持する半導体基板保持具であって、上記半導体基板の少
なくとも下側半円部分には、該半導体基板の最下点を中
心とする周上両側45度の範囲を除く周上の最下点両側対
称位置に、該半導体基板を外周部で保持する凹部を備え
た主保持板を該凹部を対向させて配置して構成する。

〔産業上の利用分野〕

本考案は半導体製造プロセスにおける半導体基板保持治
具に係り、特に半導体基板の保持具との接触，摩擦で生
ずる塵埃による半導体デバイスとしての特性劣化の防止
を図った半導体基板保持具に関する。

一般に半導体製造プロセスの清浄化が進むにつれて半導
体基板（以下ウェハとする）を保持する際に、該ウェハ
やウェハと直接接触するボートやバスケット等の保持具
から発生する摩耗粉等の塵埃が問題となっている。

この場合の発塵は、ウェハと上記保持具が処理中の振動
や衝撃によって擦れ合い少なくとも一方が損傷すること
に起因するが、ウェハおよび保持具を洗浄水または各種
薬液に浸漬するとこれらの塵埃粒子がウェハ表面に付着
するため爾後の諸工程で半導体デバイスとしての欠陥を
生じ特性を損なうことになる。

特に最近の如くウェハ上のパターン微細化が進展すると
塵埃粒子のパターンに及ぼす影響が大きくなることか
ら、これら塵埃粒子の発生およびウェハ表面への付着を
極力抑制する必要がある。

〔従来の技術〕

第２図は従来のウェハ保持具の例を示す図であり、第３
図は問題点を説明する図である。

第２図で、（Ａ）は斜視図を，（Ｂ）は図（Ａ）を印
方向から見てウェハ部分で切断した状態を表わす図であ
る。

図（Ａ），（Ｂ）で例えば径が４インチ，厚さが0.5mm
程度の20数個のシリコン等よりなるウェハ１は、該ウェ
ハ１を立てた状態の最下点で該ウェハ１を位置決め保持
するための主保持板２と、該ウェハ１の上側半円部分の
最上点対称位置にある外周部２箇所で該ウェハ１を位置
決め保持する２個の副保持板３、および該保持板２と２
個の副保持板３の相対的位置関係を保つために該保持板
２と副保持板３の各長手方向両端部に設けたステイ4a,4
bとで一体化構成されたウェハ保持具５によって等間隔
平行に保持されるようになっている。

なお、上記主保持板２と副保持板３およびステイ4a,4b
はいずれもセラミックや弗素樹脂等の耐薬品性のある材
料で形成されている。

また主保持板２と２個の副保持板３の各対応する位置に
対向する様に設けた上記ウェハ１を位置決め保持するた
めの複数の凹部2aおよび3aは、ウェハの洗浄や被膜形成
処理等の処理作業中に該ウェハに発生する反りや変形に
対応するため、幅Ｗは通常該ウェハ１の厚さｔ（図の場
合には0.5mm）の２〜３倍（図の場合には1.5〜2.0mm）
とし、また２個の副保持板３の凹部3aの深さ方向の距離
Ｌを該ウェハ１の外形Ｄ（図の場合には４インチ）より
も多少大きくなるように構成している。

実際の作業工程では、かかる構成になるウェハ保持具５
の上部からウェハ１を挿入して整列装着した後、例えば
純水や酸，アルカリ等の薬液中に浸漬し洗浄または被膜
形成等の処理を行っている。

この場合、ウェハ外周部を保持する凹部が上述の如くウ
ェハの厚さに対して広く形成されているため、保管や運
搬中あるいは処理作業中に相互の接触部分で擦れ合って
発塵したり、また純水や薬液中で上記の如き処理を行う
とウェハが保持具上で振動して相互に擦れ合って発塵す
る。

これらの塵埃は、気体中では塵埃発生部近傍のウェハ表
面に集中して付着し、また純水や薬液中では一部は液体
中に浮遊すると共に発塵部近傍のウェハ表面に付着す
る。

第３図は塵埃の付着状態の例を示したものである。

図で１はウェハ,2は主保持板,3は副保持板であり、ウェ
ハ１の表面上には主保持板２との接触部近傍に密でその
上部に行くほど粗になる状態に塵埃ｐが付着している様
子を示している。

この場合、該ウェハ１の表面上には例えば破線で示す領
域Ａに所要のパターンが形成されているものとすると、
上記塵埃ｐは上記領域Ａ内に多く付着することになる。

そこで，塵埃付着部分の洗浄が不完全であったり、また
被膜形成が一様にできない等のことから、デバイスとし
たときには特性が低下する場合がある。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来の構成になるウェハ保持具では、ウェハの保管，運
搬中や処理作業中に発生する塵埃がウェハ表面に多く付
着するため、例えばウェハ表面に形成するパターンの欠
陥が多くなりひいてはデバイスとしての特性低下による
不良が増大すると云う問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点は、複数個の円形状半導体基板を立てた状態
で平行に整列保持する半導体基板保持具であって、 上記半導体基板の少なくとも下側半円部分には、該半導
体基板の最下点を中心とする周上両側45度の範囲を除く
周上の最下点両側対称位置に、該半導体基板を外周部で
保持する凹部を備えた主保持板を該凹部を対向させて配
置してなる半導体基板保持具によって解決される。

〔作用〕

ぼぼ垂直に立てたウェハを支える下側半円内の保持点
を、少なくとも最下点を除く両側対称位置に分割すると
ウェハ表面に付着する塵埃を削減することができる。

本考案では、ウェハをほぼ垂直に立てた状態でその下側
半円内の最下点から外周に沿って両側45度の範囲内を除
く周上２箇所の対称位置に、保持点を設けるようにウェ
ハ保持具を構成している。

従って、各保持点すなわちウェハと保持具の接触点での
接触力が半減するため発塵が減少すると共にウェハ表面
に付着する塵埃も該ウェハの周辺部に集中することにな
り、パターン領域内でのパターン欠陥ひいてはデバイス
としての不良を大幅に削減することができる。

〔実施例〕

第１図は本考案になる半導体基板保持具の構成例を示す
図であり、（Ａ）は外観斜視図をまた（Ｂ）は図（Ａ）
を印方向から見た時の塵埃の付着状態を示す図であ
る。

図（Ａ），（Ｂ）で、半導体基板（ウェハ）１および所
定位置に複数の凹部3aを持つ２個の副保持板３は第２図
記載のものと同様である。

更に各副保持板３と同様の形状で且つ該副保持板３に設
けている凹部3aと対応する位置に該凹部3aより多少小さ
い凹部6aを持つ２個の主保持板６を、上記各副保持板３
と平行で且つこれらの各凹部が対向するように相対位置
を保って配置するために各長手方向の両端にはコの字状
のステイ７を装着して一体化し、本考案になるウェハ保
持具８を構成している。

なお、上記副保持板３と主保持板６およびステイ７はい
ずれも第２図の場合と同様の材料すなわちセラミックや
弗素樹脂等の耐薬品性のある材料で形成している。

ここで、上記ウェハ１を位置決め保持するために副保持
板３に設けた複数の凹部3aは、第２図で説明した如くそ
の幅Ｗは通常該ウェハ１の厚さｔ（図の場合には0.5m
m）の２〜３倍（図の場合には1.5〜2.0mm）とし、また
対向する凹部3aの深さ方向の距離Ｌは該ウェハ１の外形
Ｄ（図の場合には４インチ）よりも多少大きくなるよう
に構成することは第２図の場合と同様である。

一方２個の主保持板６の対抗する凹部6aの幅Ｗは上記上
記副保持板６の凹部6aと等しいが、凹部6aの深さ方向の
距離Ｌ′を該ウェハ１の中心に対して左右対称で且つ約
0.7〜1.0D（図の場合にはＤ＝４インチ）の間に設定し
ている。

このことは、主保持板６の凹部6aの最奥部が接するウェ
ハ周上の位置Ｐ点のウェハ中心点Ｃに対する中心角θ
を、90〜180度の範囲に制約していることを示してい
る。

実際の作業工程では、かかる構成になるウェハ保持具８
の上部からウェハ１を挿入し該ウェハ１の下側半円部分
を２個の主保持板６で支えて整列保持した後、第２図で
説明した如く例えば純水や酸，アルカリ等の薬液中に浸
漬し洗浄或いは被膜処理を行う。

この場合ウェハ表面上に付着する塵埃は、図のｐ′に示
す如く該ウェハ保持具８との接触点すなわち主保持板６
の凹部6aの近傍およびその上方に限定せられるため、結
果的には破線で示すパターン形成領域Ａの内部には塵埃
が殆ど付着しないことを表わしている。

また、従来一箇所であった主保持板の保持点を２箇所に
分割することによって、各保持点における発塵量が半減
する。

従って保持具との接触部分で発生する塵埃がウェハ表面
のパターン上に付着してパターンの欠陥を生じたりデバ
イスとしての特性劣化が大幅に減少する。

実験結果によれば、対向する主保持板６の凹部6a間の距
離Ｌ′は、ウェハ１の径をＤとすると0.7〜1.0の間で最
も良い結果が得られることを確認している。

〔考案の効果〕

上述の如く本考案により、保管，運搬中や処理作業中に
発生する塵埃のウェハ表面への付着が削減できる半導体
基板保持具を容易に提供することができる。

なお本考案の説明に当たっては、ウェハの上側半円部分
に副保持板を設けているが、主保持板に設ける凹部の幅
（Ｗ）を適当に設定すると上記副保持板を設けなくても
全く同等の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案になる半導体基板保持具の構成例を示す
図、 第２図は従来のウェハ保持具の例を示す図、 第３図は問題点を説明する図、 である。図において、 １は半導体基板（ウェハ）、３は副保持板、3a,6aは凹
部、６は主保持板、７はステイ、８は半導体基板（ウェ
ハ）保持具、をそれぞれ表わしている。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個の円形状半導体基板を立てた状態で
   平行に整列保持する半導体基板保持具であって、 上記半導体基板（１）の少なくとも下側半円部分には、
   該半導体基板（１）の最下点を中心とする周上両側45度
   の範囲を除く周上の最下点両側対称位置に、該半導体基
   板（１）を外周部で保持する凹部（6a）を備えた主保持
   板（６）を該凹部（6a）を対向させて配置してなること
   を特徴とした半導体基板保持具。