JPS62165946A - 試料支持装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、試料支持装置Ｉこ係り、特に板ばねを用いて
半導体素子基板（以下、ウェハと略）等の薄板状の試料
を支持するのに好適な試料支持装置に関するものである
。

〔従来の技術〕

スパッタ装置では、高真空中内でウェハな処理室へ移送
し、処理後、ウェハな処理室外部へ移送する一連の搬送
工程がある。この工程で大事なことは、ウェハがもろく
、しかし軽量であるため、ウェハな微少な力でやわらか
く把持し、この状態でウェハを落下させることなく移送
することである。このため、ウェハを支持する技術とし
ては、これまで種々のものが提案されている。二のうち
機械的にウェハを支持する技術としては、板ばねやコイ
ルばねを利用したものがある。第８図はこの一例として
、特開昭５６−１０３４４１号記載のウェハ支持装置で
用いられている板ばねを示したものである。因において
、１はｌ種類の板材を塑性加工で成形した板ばね、２は
板ばねｌを固定するためのブロック、３はウェハである
。この装置では、板ばね１をウェハ３の外周に配置し、
板ばね１の弾性力でウェハ３を把持している。この板ば
ね１内のウェハ３の挿入および取外しは、板ばねｌを支
持しているブロック２端に近い図中のＡ点を押下し、板
ば０１の内周端１ａを外側ブロック２側に変形させるこ
とにより行っていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術の板ばねは片持ちはりの形式で板ばねの支
点近傍を押下しており、押下点より先端側に位置してい
るウェハ把持部の変形は押下点の変形量と変角で決まる
。したがって、木板ばねは支持部からウェハ把持部近傍
までの全体の変形を有効に活用していない。このため、
ウェハ把持部で、十分ね変形を確保しようとすると、支
点近傍の応力が太き（なり、板ばねが使用中にへたりを
生じていた。また、板ばねは押下量のばらつきが変形量
として顕著に現われ、これを補うため少し押下量を増大
すると板ばねが降伏し、へたりを生じやすくなる。さら
に、構造上、板ばねの押下位置がウェハ３を介してブロ
ック２側と反対位置としなければならない場合には、ウ
ェハ３を把持するため複雑な形状となっている図中Ｂ部
近傍に大きな局部応力が発生し、強度上の耐久性が低下
することが懸念される。一方、板ばね１が単一部材で成
形されているため、製作費は安価であるが、板ばねｌの
ばね力は一義的に決まり、必ずしもウメハを把持するの
に好適なばね力を得がたい。つｊハの搬送系では、この
ような板ばねの不具合はウェハの落下、破損などを誘発
し、搬送系の信頼性低下の原因となっていた。

本分明の目的は、板ばねの耐久性を大幅に向上させると
共に、試料をソフトタッチで把持し、搬送系の信頼性を
高めた試料支持装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、板ばねを主部材と該部材と別個に形成した
補助部材で構成し、このうち主部材は単純な形状にして
板ばねの全体変形を与える機能をもたせ、補助部材には
ウェハをソフトに把持する機能を備えさせるようにする
ことで達成される。

〔作　用〕

板ばねは一端を支持し、試料を介して他端を一定変位で
押下する片持はり方式で変形させるものにおいて、板ば
ねで形状が複雑ね試料把持部は主部材とは分離し、外部
荷重に対する応力が発生しないようにする。一方、主部
材は試料把持部を除いて全体の形状を単純化し、応力集
中を減少させ、板ばねにおける最大応力な低下させる。

また、板ばねの押下位置は、試料をはさんで支持点から
の距離な長（し、主部材の押下位置の変形状態のすべて
を有効に活用して試料把持部ｌこ変形を生じさせる。そ
れによって、板ばねは所定の変形を生じさせても最大応
力は低下し、へたりが生じなくなる。また、押下量のば
らつきも板ばねで十分許容できる。

試料の把持は、補助部材と主部材のばね力を調整してソ
フトタッチで行うため、破損が生じなくなる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第４図暑こよっ
て説明する。

第１図〜第４図で、４は板ばね、５および６は版ばね４
を構成する主部材および該部材と別個に形成した補助部
材、７は板ばね４を固定するリング、８は試料１例えば
、ウニノ１３の位置を決めるためのホルダである。まず
板ばね４は全体の変形を与える主部材５とウニ／Ｘ３を
把持する補助部材６に分離してそれぞれ板材より塑性加
工により成形した後、この両部材をスポット溶接あるい
は接着剤あるいは機械的に嵌め合わす方法などで接合し
製作する。ここで、補助部材６は、ウェハ挿入側に丸味
を有する凸部６ａを設け、ウニノ）３が何らかの原因で
挿入時あるいは取外し時に板ばねと接触しても、その外
周端を損傷させることなく、なめらかＩこ移動できるよ
うにしておく。

次に、第１図に示すように板ばね４をリング７の円周方
向に配設する。ウェハ３は、第３因昏こ示すように板ば
ね４の端部４ａを押下して外側へ変形させた後、挿入す
る。その後、第４図に示すように押下刃を除き、板ばね
４を内側へ戻しウェハ３を把持する。この場合、板ばね
４は補助部材６のみでウェハ３と接触した状態となる。

このため、板ばね４の全体変形を確保するために決まる
主部材５の剛性を組合せて、ウェハ３を把持するの（こ
好適なばね力を付与することができる。また、板ばね４
は主部材５と補助部材６とに分けたことにより、板ばね
の押下に対して、単一部材にするとウェハ把持に発生す
るＭｊｓ応力を低下させることができる。それによって
、板ばねはへたりを生じなくなり、耐久性が向上する。

第５図は本発明の第２の実施例を示すもので、補助部材
６の他の実施例であり、補助部材６のウェハ３との接触
部近傍６ｂにスリット９を配設し、この部分をウェハ３
の外径に沿うように塑性加工させたものである。本実施
例では、補助部材６の先端６ｂが平たんな場合に比較し
て、板ばねとウェハの接触部が多（なり、ウェハな一段
と安定した状態で把持できるようになる。

第６図は本発明の第３の実施例を示すもので、主部材の
他の実施例であり、板ばね４の主部材５のホルダ側底面
５ａに凸部５ｂを配設したものである。本実施例では、
上記一実施例を示す第２図のように主部材５の底面部５
ａが平たんな場合に比較して、主部材５自体の最大応力
を減少させ、変形を大きくすることができ、主部材自体
が他の条件のためへたりを伴なうような場合に有効であ
る。

第７図は本発明の第４の実施例を示すもので、補助部材
６を主部材５の側面５Ｃに接合したものである。本実施
例では、上記一実施例の第２図に示す板ばね４と比較し
て、補助部材６の主部材５への接合面６Ｃが平たんであ
り、両部材間の接合が容易である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、試料をソフトタッチに安定した状態で
把持できると共に板ばね自体の耐久性を向上できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す試料支持装置の斜視
外観図、第２図は、第１図の装置の板ばねの側面図、５
ＩＪ３図は、第１図の装置で板ばねを押下したときの変
形状況とウェハの位置関係を示す側面図、第４図は、ｇ
５３図において押下刃を除いた状態の側面図、第５図は
１本発明の第２の実施例を示す板ばね要部の斜視外観図
、第６図および第７図は本発明の第３および第４の実施
例を示す版ばねの側面図、第８図は、従来装置の板ばね
の斜視外観図である。 ４・・・・・・板ばね、５・・・・・・主部材、６・・
・・・・補助部材才ｌ　図 才２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、試料の外周端を板ばねのばね力で把持して前記試料
   を支持する装置において、外部荷重に対し全体の弾性変
   形を支配する主部材と、該部材と別個に形成され前記試
   料を把持する補助部材とで前記板ばねを構成したことを
   特徴とする試料支持装置。