JPH0817895A - ウェーハ搬送プレート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体製造装置のウェーハ移載時にウェーハが
有害物質に汚染されることを防止する。 【構成】ウェーハ搬送プレート１８の少なくともウェー
ハ接触部１９，２０に有害元素を含まない材質によりに
コーティングを施し、ウェーハ搬送プレートのウェーハ
乗載部１８ｂに乗載されたウェーハは、ウェーハ搬送プ
レートとウェーハとの接触部にコーティングを施したの
で、金属等に含まれる不純物のウェーハへの付着、浸透
が防止される。

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於い
て、ウェーハを搬送する場合にウェーハを受載するウェ
ーハ搬送プレートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８に於いて、半導体製造装置の概略を
説明する。尚、図中９はウェーハ移載機を示し、ウェー
ハ移載機９の詳細は図９に示す。

【０００３】反応炉１は半導体製造装置の上部位置に設
けられ、反応管２は該反応炉１の内部に収納されてい
る。該反応炉１の下方にはボートエレベータ３が設けら
れており、該ボートエレベータ３はウェーハ４が装填さ
れたボート５を反応管２内部に装入、引出しする。

【０００４】ウェーハ４はウェーハカセット６に装填さ
れた状態で半導体製造装置と外部との間の搬送が行わ
れ、ウェーハカセット６はウェーハカセット授受部（図
示せず）で中継され、その後内部のバッファカセットス
トッカ７、カセットストッカ８に収納され、ウェーハ移
載機９によりカセットストッカ８に収納されたウェーハ
カセット６のウェーハ４を下降状態にある前記ボート５
に移載する。

【０００５】前記した様に、ボートエレベータ３はボー
ト５を反応管２内に装入し、ウェーハ４の成膜が完了す
るとボート５を反応管２より取出す。

【０００６】処理後のウェーハは、上記手順の逆を行う
ことで前記ボート５からカセットストッカ８のウェーハ
カセット６へ移載が行われ、更に半導体製造装置外部に
搬出される。

【０００７】図中、１０，１１はエアクリーンユニット
を示す。

【０００８】上記した様に、ボート５とカセットストッ
カ８との間で前記ウェーハ移載機９によるウェーハ４の
自動移送が行われる。

【０００９】該ウェーハ移載機９は、昇降可能且回転可
能に支持されたチャッキングヘッド１２を有し、又該チ
ャッキングヘッド１２は複数のウェーハ搬送プレート１
３を有している。該ウェーハ搬送プレート１３を前記ウ
ェーハ４の下方に挿入し、該ウェーハ４を乗載し、前記
ウェーハ搬送プレート１３をボート、或はウェーハカセ
ット等のウェーハ保持器に挿入し、更に前記ウェーハ搬
送プレート１３を若干降下させウェーハ保持器へのウェ
ーハの移載を行う様になっている。

【００１０】図１０、図１１はウェーハ搬送プレートの
例を示している。

【００１１】該ウェーハ搬送プレート１３は前記チャッ
キングヘッド１２に把持される把持部１３ａとウェーハ
乗載部１３ｂから成り、更に該ウェーハ乗載部１３ｂに
はウェーハ４の外形に略等しい直径で所要幅の円弧状の
段差部１７が形成され、該段差部１７は前記ウェーハ乗
載部１３ｂの中央部に対してウェーハ４の撓み分以上に
隆起している。移送されるウェーハ４は前記段差部１７
によって周縁を支持される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記したウェーハ搬送
プレート１３によれば、ウェーハをウェーハの周縁から
数mmの範囲で、又ウェーハ搬送プレートの幅で支持して
おり、ウェーハは周縁から数mmの範囲はウェーハ搬送プ
レートと面接触している。該ウェーハ搬送プレートには
パーティクルが付着している可能性があり、ウェーハの
移載過程でウェーハにパーティクルが付着するという問
題があった。

【００１３】又、ウェーハ搬送プレートは、保持される
ウェーハとウェーハとの狭小な間隙に挿入する為荷重方
向に対して薄くする必要があり、セラミクス、ステンレ
ス鋼、石英等の強度の高い材質が用いられている。とこ
ろが、セラミクスや金属元素はナトリウム（Ｎａ）、カ
ルシウム（Ｃａ）等を含有しており、該ナトリウム、カ
ルシウム等がウェーハに付着し、内部へ浸透すると、半
導体素子としての品質、性能が著しく悪化する。

【００１４】本発明は斯かる実情に鑑み、ウェーハの半
導体素子としての品質、性能の悪化を防止し、精度の高
いウェーハの処理、ひいては精度の高い半導体製造を行
うことのできるウェーハ搬送プレートを提供するもので
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ウェーハ搬送
プレートの少なくともウェーハ接触部に有害元素を含ま
ない材質によりにコーティングを施したことを特徴とす
るものである。

【００１６】

【作用】ウェーハ搬送プレートのウェーハ乗載部に乗載
されたウェーハは、ウェーハ搬送プレートとウェーハと
の接触部にコーティングを施したので、金属等に含まれ
る不純物のウェーハへの付着、浸透が防止される。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明を実施したウ
ェーハ搬送プレートについて説明する。尚、図１〜図７
中で図８〜図１１で示したものと同一のものには同符号
を付し、説明を省略する。

【００１８】図１に示すウェーハ搬送プレート１８の所
要範囲、少なくともウェーハが接触する部分に、半導体
素子製造上有害なナトリウム（Ｎａ）、カルシウム（Ｃ
ａ）等の元素を含まない硬質且高純度で化学的に安定し
たコーティング、例えば硬質炭素膜コーティング、セラ
ミクス薄膜コーティング、炭化ケイ素膜コーティング、
フッ素樹脂コーティングを所要厚みで施す。

【００１９】該ウェーハ搬送プレート１８はチャッキン
グヘッド１２に把持される把持部１８ａとウェーハ乗載
部１８ｂから成る。該ウェーハ乗載部１８ｂの面端部に
嵌合部１９，２０を形成する。該嵌合部１９は直線であ
り、嵌合部２０はウェーハ４の外径と一致する円弧であ
る。前記嵌合部１９，２０はそれぞれ斜度の異なる２つ
の斜面２１，２２及び２４，２５から成り、該２つの斜
面は前記ウェーハ乗載部１８ｂの中央部から外側に向か
って斜度が急になる様形成する。又、前記斜面２１と斜
面２２は境界線２３を形成し、前記斜面２４と斜面２５
は境界線２６を形成する。又、前記境界線２３はウェー
ハ４のオリエンテーションフラットに、又、前記境界線
２６はオリエンテーションフラットに対峙するウェーハ
４の円弧にそれぞれ一致する様嵌合部１９と嵌合部２０
の対峙距離を決定する。

【００２０】本実施例の場合、コーティングを施す範囲
は、少なくとも嵌合部１９，２０を構成する斜面２１，
２２，２４，２５とする。

【００２１】又、前記ウェーハ乗載部１３ｂの所要箇所
に通気孔１６が穿設されている。該通気孔１６はウェー
ハの乗載、除去の際の空気の流通を容易にして、ウェー
ハ搬送プレート１８からのウェーハの乗載、除去を確実
にする。

【００２２】次に、図２によりウェーハ４が前記ウェー
ハ搬送プレート１８に乗載される場合について説明す
る。尚、図２はウェーハ４がウェーハ搬送プレート１８
に対して図中左方にずれている場合を示す。

【００２３】図２（ａ）に示される様に、ウェーハ搬送
プレート１８をウェーハ４の下方に挿入する。ウェーハ
搬送プレート１８が上昇すると、先ず斜面２１がウェー
ハ４のオリエンテーションフラット下縁に接触する。ウ
ェーハ搬送プレート１８が更に上昇すると、ウェーハ４
のオリエンテーションフラットが前記斜面２１を滑り落
ちる状態となり、ウェーハ４は右方へ移動する。この過
程で、ウェーハ搬送プレート１８に対しウェーハ４の回
転方向の姿勢が正確に一致していない場合は斜面２１と
オリエンテーションフラットとの非平行状態が生じ、こ
の非平行状態は前記斜面２１を滑ることで矯正される。

【００２４】ウェーハ４のオリエンテーションフラット
下縁が境界線２３に接した状態では、対峙する境界線２
６にもウェーハ４の周縁が接した状態であり、ウェーハ
４の移動は生ぜず、安定に保持される。又、境界線２３
とオリエンテーションフラットは直線の線接触、境界線
２６とウェーハ４の周縁とは円弧の接触であるので、回
転方向の動きも拘束する。ウェーハ４が図中右方にずれ
ていた場合にも同様に矯正され保持される。

【００２５】而して、乗載前のウェーハ４がウェーハ搬
送プレート１８に対して嵌合部１９と嵌合部２０の間に
位置する状態であれば、ウェーハ４の位置及び姿勢の矯
正がなされて、適正に保持される（図２（ｂ），図２
（ｃ）参照）。

【００２６】上記実施例で明らかな様に、ウェーハ搬送
プレート１８がウェーハ４に接触する可能性があるのは
嵌合部１９，２０であり、該嵌合部１９，２０はコーテ
ィングが施されているのでウェーハ４が汚染されること
がない。

【００２７】又、前記した様に、ウェーハ４は下側周縁
のみが前記嵌合部１９，２０に当接するので、前記ウェ
ーハ搬送プレート１８に線接触で支持されることとな
り、ウェーハ４とウェーハ搬送プレート１８との接触範
囲が著しく減少し、ウェーハ４汚染の可能性が更に少な
くなる。又、ウェーハ搬送プレートとウェーハとの接触
面積が著しく少ないのでウェーハへのパーティクル付着
が減少する。

【００２８】尚、上記実施例で示した嵌合部１９，２０
の態様は適宜変更可能であり、図３に示す様に中央部を
切除して両端の４箇所に嵌合部１９ａ，１９ｂ，２０
ａ，２０ｂを形成してもよい。この様にすると、ウェー
ハ４はウェーハ搬送プレート１８の幅の僅かな嵌合部１
９ａ，１９ｂ，２０ａ，２０ｂによって支持され、ウェ
ーハ搬送プレート１８との線接触の長さは更に短くなる
ので、ウェーハ４とウェーハ搬送プレート１８との接触
範囲は一層減少する。

【００２９】更に又、図４、図５に示す様に、嵌合部１
９，２０のいずれか一方の急斜面を省略し、緩斜面のみ
で形成することも可能である（図４、図５は嵌合部２０
の急斜面２４を省略した場合を示す。）。尚、前記斜面
２２と斜面２５は僅かにでも傾斜していればよい。

【００３０】次に、図６、図７を参照して本発明を実施
した他のウェーハ搬送プレートについて説明する。

【００３１】該ウェーハ搬送プレート１３は前記チャッ
キングヘッド１２に把持される把持部１３ａとウェーハ
乗載部１３ｂから成る。該ウェーハ乗載部１３ｂの４隅
には突起部１４が突設され、該突起部１４に段差部１５
が形成されている。該段差部１５は前記ウェーハ乗載部
１３ｂの中央部よりもウェーハ４の撓み分以上の段差を
有する。前記段差部１５は前記ウェーハ４に４点で当接
する。又、前記ウェーハ乗載部１３ｂの所要箇所に通気
孔１６が穿設されている。該通気孔１６はウェーハの乗
載、除去の際の空気の流通を容易にして、ウェーハの乗
載、除去を確実にする。

【００３２】前記ウェーハ搬送プレート１３によりウェ
ーハ４を保持すると、前記４箇所の突起部１４の段差部
１５によって支持される。従って、コーティングを施す
範囲は少なくとも前記４箇所の突起部１４と段差部１５
とすればよい。

【００３３】前記した硬質且高純度で化学的に安定した
コーティングについて説明する。

【００３４】前記硬質炭素膜の例としては、硬度、電気
的特性はダイアモンドに類似した性質を示し、結晶学的
にはアモルファス構造を示すＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ
Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）や、非晶質透明硬質カーボン
（ｉ−Ｃ）膜等が挙げられ、これらの膜の硬度は２００
０〜４０００kg／mm² と極めて高く、硬質なコーティン
グが実現できる。又、有害元素を含まないセラミクス薄
膜の例としては、ＳｉＣ、Ｓｉ₃ Ｎ₄ 、ＳｉＯ₂ 等が挙
げられ、数μｍ以上の膜厚程度で高純度なコーティング
が実現できる。又、フッ素樹脂は、ナトリウムやカルシ
ウム等の不純物がウェーハに付着、浸透するのを防止す
る為の充分なコーティングが容易に実現できる。

【００３５】尚、上記実施例ではウェーハ搬送プレート
１３，１８のウェーハ接触部にコーティングを施すとし
たが、ウェーハ搬送プレート１３，１８の全表面にコー
ティングしてもよく、或は把持部１３ａ，１８ａは省略
してウェーハ乗載部１３ｂ，１８ｂのみをコーティング
する等、必要に応じ所要範囲、所要厚さに施せばコーテ
ィング処理に要する時間、手間が省けることは言う迄も
ない。

【００３６】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、ウェー
ハ搬送プレートに硬質且高純度で化学的に安定したコー
ティングを施したので、金属等に含まれる不純物がウェ
ーハに付着、浸透することがなく、高品質、高性能なウ
ェーハの処理が可能となるという優れた効果を発揮す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施したウェーハ搬送プレートの平面
図である。

【図２】（ａ）（ｂ）（ｃ）は同前実施例の説明図であ
る。

【図３】本発明を実施した他のウェーハ搬送プレートの
平面図である。

【図４】同前実施例の応用例を示す平面図である。

【図５】図４の部分側面図である。

【図６】本発明を実施した更に他のウェーハ搬送プレー
トの平面図である。

【図７】図６のＡ矢視拡大図である。

【図８】半導体製造装置の概略を示す斜視図である。

【図９】従来例の説明図である。

【図１０】従来例の平面図である。

【図１１】図１０の側面図である。

【符号の説明】

１８ ウェーハ搬送プレート １８ｂ ウェーハ乗載部 １９ 嵌合部 ２０ 嵌合部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウェーハ搬送プレートの少なくともウェ
   ーハ接触部に有害元素を含まない材質によりにコーティ
   ングを施したことを特徴とするウェーハ搬送プレート。