JPS6234443Y2

JPS6234443Y2 -

Info

Publication number: JPS6234443Y2
Application number: JP1982036312U
Authority: JP
Priority date: 1982-03-17
Filing date: 1982-03-17
Publication date: 1987-09-02
Also published as: JPS58140637U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、真空中で重力によつて半導体などの
ウエハーを落下し搬送させるウエハー保持機構に
係り、特に、落下に伴いウエハーの欠け等の破損
のないようにした保持機構に関する。

以下、真空中でウエハーを落下・搬送させる従
来技術を図を使い説明する。第１図は従来のウエ
ハー保持機構を説明するための構成である。従
来、ウエハー１を重力による落下を使つて、Ａの
位置から、ウエハー支持体６が置かれたＣの位置
に搬送する場合、直接、落下をおこなうと、支持
体６との衝突でウエハー１に欠けや割れが発生し
ていた。このため、位置Ａ，Ｃ間にストツパー５
と、これを出し入れする駆動系３，４、及びウエ
ハー１の位置を検知するセンサー２を設けてい
る。即ち、途中のＢの位置でウエハー１をストツ
パー５を使い一時停止させ、次いでストツパー５
を引抜き、一回当りの落下距離を短縮させてウエ
ハー支持体６のある装置位置Ｃに搬送していた。
このため、信号系が複雑となり、特に落下距離が
長い場合、機械的な繁雑さは甚大であつた。これ
に対し、支持体６をクツシヨン性のあるゴム板等
にし、落下衝撃に伴うウエハー１の破損を防止す
る工夫もあつた。しかしながら、Ｃの位置でイオ
ンビーム照射等の荷電粒子照射を行う場合、ゴム
板等が絶縁物であるため、正しい電流測定が不可
能となる。また、荷電粒子照射に伴う絶縁物の蒸
発が起き、真空の劣化が発生し、事実上、使用不
可能であつた。またゴム等の材料では、ウエハー
１の反跳が大きく、この反跳でウエハー１の別の
位置が周囲構造物にあたり、欠けや割れを発生し
ていた。

したがつて、本考案の目的は、ウエハーの落下
途中に種々の一時停止機構を不用とし、また、荷
電粒子線による照射を行つても何ら支障をきたさ
ずに、かつ、ウエハーの破損がほとんど生じ得な
いウエハー保持機構を提供することにある。

上記目的を達成するために本考案では、ウエハ
ー保持体として弾力性のある金属ワイヤーを利用
して、そのバネ性によつてウエハーの落下時の衝
撃を吸収し、又、ウエハーと金属ワイヤーとの接
触で発生する微小の欠け、チツピング等をテフロ
ン等の弾力性物質を金属ワイヤーにかぶせること
で防止させるようにしてウエハー保持機構を構成
したものである。さらに、この保持機構をエンド
レスチエーンに設置し、チエーン駆動により静止
状態で支持体への荷電粒子照射が起きないように
構成して、支持体の照射損傷を防ぐようにしたも
のである。

以下、本考案の実施例を図により説明する。

第２図は、本考案の一実施例におけるウエハー
保持機構の構成を示したものである。ここでは、
ウエハー支持体であるワイヤー８，８の断面詳細
を図中右側に示してある。即ち、直径0.5mmのニ
ツケル線２本８′，８′を並べ、これにフツ素樹脂
からなるコーテイング８″を施してワイヤーと
し、チエーン７に取付けられたウエハー支持部材
９に装着されている。図中左側にウエハー装着時
のウエハー１と支持体８，８との位置関係を示し
てある。コーテイング８″を施すかわりに厚さ0.5
mm程度のテフロンリングを巻いてもよい。この様
な構造で、チエーン７を静止させておき、厚さ
0.4mm、直径100mmのシリコンウエハー１を、真空
中でワイヤー８から約100mm離れた上部位置より
落下させ、ワイヤー８上に装着後、ウエハー１の
破損状況を調べた。なお、ウエハー１は第２図中
の左図に示したようにウエハー１によつて２点で
保持され、チエーン７に装着されるようになつて
いる。その結果、ウエハー250枚中、微小チツピ
ング（大きさで0.3mm以下）が１個発生したウエ
ハーは15枚で、その発生率は６％以下であり、
又、割れは０％であつた。ちなみに、ワイヤー８
を直径３mmのステンレス棒に代え、同様な実験を
行うと、チツピング発生率は、大きさ0.5mm以上
の大きさのものが100％の割合で発生した。ま
た、欠け等も多く、10枚に１枚は割れ或いはクラ
ツクの発生が見られた。次に、第２図では、0.5
mm径のニツケル線２本を束ねたものを使つている
が、これを１本にして同様な落下実験を行つた。
この場合、チツピング発生率は第２図の実施例と
同じで、同様な損傷激減効果が得られたが、長時
間使用で次第にワイヤーが曲ることが発生してお
り、長時間使用には線材径として２mm以下である
ことが適当であることが分つた。この他、線材と
してステンレス線、鋼鉄線、ピアノ線等について
実験を試みたが、加工性、弾性等の観点から、良
好な結果が得られなかつた。しかし、これらの線
材についても、テフロンコートを厚くすること
や、ワイヤー８を長くしてその先端部にウエハー
１を装着すれば良く、小線径材料とテフロン材と
の併用を行なつた第２図からの多少の変更でも、
本考案の効果が充分に得られる事は言うまでもな
い。

次に、以上の実験は真空中での落下実験のみで
あつた。ところで、半導体ウエハー１は真空中で
種々の加工を受ける。例えば、イオン打込みなど
により、荷電粒子線照射を受ける場合がある。一
般にフツ素樹脂等の有機絶縁材料に電子やイオン
ビームを当て続けると、これら材料は容易に帯電
したり、耐熱温度以上のビーム加熱を受け蒸発し
てしまう。このため、第２図でウエハー１がワイ
ヤー８に落下した後、この位置でウエハー１を静
止させ、イオンビーム等を照射させると、ワイヤ
ー８に巻きつけたフツ素樹脂材等が悪影響の原因
となる。このため、第２図に示したチエーン７を
エンドレス構造とし、無限軌道の一部に直線部分
を設けて、ビーム照射を行つた。第３図は、エン
ドレスチエーン構造を示した実施例である。同図
でチエーン７は、歯車１１に巻きついたエンドレ
ス構造であり、その無限軌道内に直線部分を設
け、イオンビーム１０がその直線部分で照射され
る。ウエハー１はこの直線部分で上部から落下し
てワイヤー８に装着される。この場合、第２図に
示した構造のワイヤー８を使用しているため、フ
ツ素樹脂材の面積がイオンビーム１０の照射面積
に比べて小さいため、帯電に伴うビーム電流は無
視できる程小さくなり問題とならない。ちなみ
に、イオンビーム１０にはP⁺（燐）イオンビー
ムを使い、その断面積は100cm²、フツ素樹脂の表
面積は１cm²以下である。イオンビーム１０のエネ
ルギーが15keV、電流量が10mAでも、帯電によ
る電流変動は無視できる程小さかつた。又、フツ
素樹脂材は、イオンビーム１０の照射後、次に照
射されるまで冷却が行なわれるため、耐熱温度以
下に保てた。このため、フツ素樹脂材の蒸発、そ
れに伴う寿命の短縮等は全く観測されなかつた。
即ち、第２図に示された構造により、フツ素樹脂
材の面積が小さくでき、装着時の落下に伴うウエ
ハー１の損傷を減少させると共に、イオンビーム
１０の照射をも可能にならしめることができるよ
うになつた。

以上述べた如く、本考案によれば、重力落下を
使つた半導体ウエハーの保持機構においてウエハ
ーの割れ、欠け、チツピング等のない保持機構を
提供でき、かつビーム照射を受けてもウエハー支
持体による帯電や蒸発等の悪影響を無くすことが
でき、イオン打込み装置への適用等に当り、ウエ
ハー歩留りの高い保持機構が可能となり、実用に
際し、その効果は著しく大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、重力落下を使つた半導体ウエハー保
持機構の従来構成図、第２図は本考案によるウエ
ハー保持機構の構成図、第３図は本考案に基づく
別の実施例の構成図である。１……半導体ウエハー、２……光センサー、３
……電源、４……ストツパー駆動系、５……スト
ツパー、６……ウエハー支持板、７……チエー
ン、８……ワイヤー、８″……テフロンコーテイ
ング、８′……金属線材、９……ウエハー支持部
材、１０……イオンビーム、１１……歯車。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

真空中に置かれたウエハーを重力による落下で
目的とする位置に設けられたウエハー支持体に搬
送し装着するウエハー保持機構において、上記ウ
エハー支持体として直径が２mmを超えない弾力性
のある金属ワイヤーを用い、かつ、上記ワイヤー
の表面に弾力性物質からなる被覆層を設け、以つ
て落下に伴い上記ウエハー支持体と上記ウエハー
との衝突で発生する上記ウエハーの欠け、或いは
割れを防止するようにしたことを特徴とするウエ
ハー保持機構。