JPH0997583A - 真空装置用ウエハ支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、真空装置用ウエハ支持装置に関
し、オリフラ付ウエハのオリフラの部分を所定位置に固
定する２つのローラを持った受け台の中央に、Ｖノッチ
付ウエハを保持するためのピンを所定位置関係となる位
置に新設し、オリフラ付ウエハおよびＶノッチ付ウエハ
の両者の各種サイズのものを所定位置に高精度に簡単な
構成で固定可能なウエハ支持装置を実現することを目的
とする。 【解決手段】 ウエハの中心位置を決める複数の爪と、
ウエハにオリフラ部があったときにオリフラ部に２個の
ローラて接触してオリフラ付ウエハの位置決めする、あ
るいはウエハにＶノッチがあったときに２個のローラに
接触することなくＶノッチに１個のピンで接触してＶノ
ッチ付ウエハの位置決めする、２個のローラおよび１個
のピンを設けた受け台と、ウエハを持ち上げて複数の爪
に当てて上下方向の位置決めするテーブルとを備えるよ
うに構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハを正確な位
置に固定する真空装置用ウエハ支持装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、ウエハをロボットによって走査型
電子顕微鏡などの真空の試料室に搬送する場合、図５な
いし図７に示す構成によって行っていた。以下図５ない
し図７を用いて構成およびウエハの搬送方法について簡
単に説明する。

【０００３】図５は、従来技術の説明図（その１）を示
す。これは、装置全体の機構を説明する説明図である。
図５において、試料室１は、走査型電子顕微鏡などの試
料であるウエハを真空中の所定位置に保持して移動させ
るためのものである。この試料室１内には、ウエハ支持
装置２が試料移動台上に設けられている。

【０００４】ウエハ支持装置２は、後述する図６に示す
ように、ロボットによって搬送されてきたウエハを所定
位置に固定して保持するものである。真空仕切り弁３
は、ロードロック室４と試料室１との間を真空的に仕切
る弁である。

【０００５】ロードロック室４は、試料室１との間を真
空仕切り弁３で真空的に仕切るおよび大気圧との間で真
空的に仕切る真空仕切り弁６をそれぞれ備えたものであ
って、内部にウエハ搬送ロボット５を設けたものであ
る。

【０００６】ウエハ搬送ロボット５は、プリアライメン
ト機構７と、ウエハ支持装置２との間で双方向にウエハ
の搬送を行うものである。真空仕切り弁６は、ロードロ
ック室４と大気圧との間を真空的に仕切る弁である。

【０００７】プリアライメント機構７は、ウエハを予め
アライメントするものである。ウエハ搬送ロボット８
は、ウエハキャリア９と、プリアライメント機構７との
間で双方向にウエハを搬送するものである。

【０００８】ウエハキャリア９は、ウエハを多数収納す
る搬送可能な容器である。図６は、従来技術の説明図
（その２）を示す。ここで、図６の（ａ）は図５ののウ
エハ支持装置２の要部の上面図を示し、図６の（ｂ）は
その側面図を示す。

【０００９】図６の（ａ）および（ｂ）において、ロー
ラ１１、１１’は、ウエハ１０の円板状の一部をカット
したいわゆるオリフラ部分を当該２個のローラに当てて
位置決めするためのものである。

【００１０】爪１２、１２’は、爪１３、１３’と同時
に移動するが上方向の位置決めをするためのものであ
る。ウエハ受け１４は、ウエハ搬送ロボット５の先端に
取り付けたウエハ受けであって、ウエハ１０を載せて搬
送するものである。

【００１１】テーブル１５は、図６の（ｂ）に示すよう
に、上下に移動可能であり、ウエハ１０を載せた状態で
上方向に移動して爪１２、１２’、１３、１３’に当て
て上方向の位置を所定位置に位置決めするものである。
このテーブル１５は、ウエハ１０を完全に上方向に押
し上げて４つの爪で所定位置に規制した状態、完全に
下がりウエハ１０を載せてウエハ受け１４が自由に出入
りできる状態、のとの中間の位置の状態の３つの
異なる高さの状態を取るようにされている。

【００１２】図３７、従来技術の説明図（その２）を示
す。これは、図６の構成のもとでウエハ１０をチャッキ
ングするときの説明図を示す。図７の（ａ）は、ウエハ
１０を載せたウエハ搬送ロボット５のウエハ受け１４が
ウエハ支持装置２に入った状態を示す。この時、ウエハ
支持装置２は、４つの爪１２、１２’、１３、１３’が
完全に開き、テーブル１５は完全に下がった状態であ
る。

【００１３】図７の（ｂ）は、テーブル１５が少し上が
って中間の状態となり、ウエハ受け１４からウエハ１
０をテーブル１５が受け取った状態を示す。図７の
（ｃ）は、ウエハ受け１４が引き抜かれ、ロードロック
室４に収納された状態を示す。同時に、４つの爪１２、
１２’、１３、１３’が閉じてウエハ１０が定位置に規
制される。

【００１４】図７の（ｄ）は、テーブル１５が押し上げ
られ、ウエハ１０の上面を４つの爪１２、１２’、１
３、１３’によって規制された一定の高さに固定され
る。ここでチャッキングされて固定されるウエハ１０
は、図６に示すように、円板の一部を直線状にカットし
たいわゆるオリフラ付ウエハであって、サイズは６イン
チΦ、８インチΦなどの各種大きさのものである。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】図５から図７を用いて
説明したように、オリフラ付ウエハはウエハ支持装置２
の所定位置に固定することができる。

【００１６】しかし、ウエハには、オリフラ付ウエハの
他に円板状の一部にＶノッチを付けたいわゆるＶノッチ
付ウエハがあり、このＶノッチ付ウエハについては、既
述した図６および図７の構成のウエハ支持装置２では保
持できず、Ｖノッチ付ウエハを保持する専用のウエハ支
持装置２に置き換える必要が生じてしまうという問題が
あった。

【００１７】本発明は、これら問題を解決するため、オ
リフラ付ウエハのオリフラの部分を所定位置に固定する
２つのローラを持った受け台の中央に、Ｖノッチ付ウエ
ハを保持するためのピンを所定位置関係となる位置に新
設し、オリフラ付ウエハおよびＶノッチ付ウエハの両者
の各種サイズのものを所定位置に高精度に簡単な構成で
固定可能なウエハ支持装置を実現することを目的として
いる。

【００１８】

【課題を解決するための手段】図１を参照して課題を解
決するための手段を説明する。図１において、ウエハ支
持装置５０は、ウエハを位置決めして保持するものであ
る。

【００１９】ローラ５１、５１’は、受け台５７に設け
た２つのローラである。ピン５６は、受け台５７に設け
た１つのピンである。爪５２、５２’、５３、５３’
は、ウエハ６０を周囲から所定位置に固定すると共に、
テーブル５５上に載せたウエハ６０を持ち上げたときに
上下方向の所定位置に固定するものである（この際、爪
５３、５３は周囲から押圧する）。

【００２０】ウエハ受け５４は、ウエハ６０を搬送する
ものである。次に、構成および動作を説明する。ウエハ
にオリフラ部があったときに当該オリフラ部に受け台５
７の２個のローラ５１、５１’て接触して当該オリフラ
付のウエハ６０の位置決めすると共に、テーブル５５を
持ち上げて当該テーブル５５上に乗っているウエハ６０
を爪５２、５２’、５３、５３’に突き当てて上下方向
に所定位置に固定する。この際、ウエハがオリフラ部で
なくＶノッチがあったときに受け台５７の２個のローラ
５１、５１’に接触することなく当該Ｖノッチに１個の
ピン５６で接触して当該Ｖノッチ付のウエハ６０の位置
決めすると共に、テーブル５５を持ち上げて当該テーブ
ル５５上に乗っているウエハ６０を爪５２、５２’、５
３、５３’に突き当てて上下方向の所定位置に固定す
る。

【００２１】この際、受け台５７上の１個のピン５６
は、当該受け台５７上で２個のローラ５１、５１’に接
する直線の境界よりもウエハ６０の中心から外側であっ
て、かつ２個のローラ５１、５１’に接触して保持する
ウエハ６０の円弧内の位置に配置するようにしている。

【００２２】また、受け台５７にウエハ６０のチャッキ
ング位置を調整する機構を設け、ウエハ６０を規定位置
に調整し得るようにしている。従って、オリフラ付のウ
エハ６０のオリフラの部分を所定位置に固定する２つの
ローラ５１、５１’を持った受け台５７の中央に、Ｖノ
ッチ付のウエハ６０を保持するためのピン５６を所定位
置関係となる位置に新設することにより、オリフラ付ウ
エハおよびＶノッチ付ウエハの両者の各種サイズのもの
を所定位置に高精度に簡単な構成で固定（チャッキン
グ）することが可能となった。

【００２３】

【発明の実施の形態】次に、図１から図４を用いて本発
明の実施の形態および動作を順次詳細に説明する。

【００２４】図１は、本発明の１実施例構成図（その
１）を示す。これは、オリフラ付ウエハ６０をウエハ支
持装置５０に固定（チャッキング）する場合の構成例を
示す。図１において、ローラ５１、５１’は、受け台５
７上に設けたものであって、オリフラ付のウエハ６０の
オリフラ部の位置決めを図示のように行うものである。

【００２５】爪５２、５２’は、ウエハ６０を押し上げ
た時、高さ規制するものである。爪５３、５３’は、ロ
ーラ付きの爪であって、ウエハ６０を周囲から押圧して
所定の位置に位置決めするものである。

【００２６】ウエハ受け５４は、ウエハ搬送ロボットの
先端に取付け、ウエハ６０を載せて搬送するためのもの
である。テーブル５５は、上方向に上げてウエハ６０を
受け取り、更に上方向に上げて爪５２、５２’、５３、
５３’に突き当てて上下方向の所定位置に固定するため
のものである。

【００２７】ピン５６は、Ｖノッチ付ウエハ６０のとき
に位置決めするためのものである。受け台５７は、ロー
ラ５１、５１’、およびピン５６を設け、ピン５６の位
置を調整したりなどする機構を設けたものである。

【００２８】図２は、本発明の１実施例構成図（その
２）を示す。これは、Ｖノッチ付ウエハ６０をウエハ支
持装置５０に固定（チャッキング）する場合の構成例を
示す。ここで、５１ないし５７の図１の同一番号のもの
と同一である。

【００２９】図２において、Ｖノッチ付のウエハ６０
は、図示のように、ウエハの周囲に１箇所、Ｖノッチを
付けたウエハである。ここでは、ローラ５１、５１’が
Ｖノッチ付ウエハ６０に接触することなく、ピン５６の
みがウエハ６０のＶノッチの部分に入り込み、ウエハ６
０の位置決めを行うようにしている。

【００３０】次に、図２のＶノッチ付ウエハ６０をテー
ブル５５にチャッキングするときの手順を詳細に説明す
る。 （１） 試料室内の試料交換位置で、ウエハ支持装置５
０のテーブル５５が下がり、受け台５７、爪５２、５
２’、５３、５３’がウエハの通過に邪魔にならない位
置まで開く。

【００３１】（２） プリアライメント機構によって正
確に位置決めされたウエハ６０を、ウエハ搬送ロボット
の先端に付けたウエハ受け５４に載せてチャッキング位
置よりも若干奥に搬入する（ピン５６に近づける）。

【００３２】（３） テーブル５５を中間位置迄上げ、
ウエハ６０を当該テーブル５５上に載せて受け取る。 （４） ウエハ搬送ロボットのウエハ受け５４を抜き出
してロードロック室に収納する。

【００３３】（５） （４）のときに同時に、爪５２、
５２’、及び５３、５３’が閉じてウエハ６０を周囲か
ら押圧してチャッキングする。このとき、ピン５６は、
ウエハ６０に一番近くにあるので、爪５２、５２’、５
３、５３’よりも先にＶノッチの部分に入り込み、ウエ
ハ６０の回転を制御して正確な位置にチャッキングする
ようにしている。

【００３４】（６） テーブル５５を更に上げて、ウエ
ハ６０を４つの爪５２、５２’、５３、５３’に突き当
てて上下方向の位置を所定位置に規制する。これによ
り、ウエハ６０が所定位置に正確に固定されたこととな
る。

【００３５】以上の手順によって、Ｖノッチ付ウエハ６
０をテーブル５５の所定位置に正確にチャッキングする
ことが可能となる。この際、Ｖノッチ付ウエハ６０が、
オリフラ付ウエハのオリフラ部を所定位置に固定するロ
ーラ５１、５１’に接触することなく、当該Ｖノッチ付
ウエハ６０のＶノッチの部分がピン５６に接触して位置
決めするようにしている（図４を用いて後述する）。

【００３６】次に、図３の（ａ）から（ｄ）の順序に従
い、ウエハの受渡し手順を詳細に説明する。 （ａ）：テーブル５５を完全に下げた状態でウエハ６０
を載せたウエハ受け（下）５４およびウエハ６０を載せ
ていないウエハ受け（上）５４が入ってくる。検査済み
のウエハ６１は爪５３、５３’などによってチェッキン
グしたままである。

【００３７】（ｂ）：テーブル５５を少し上げてウエハ
６０を受け取ると共に、爪５３、５３’などを開いてチ
ェックキングされていたウエハ６１をウエハ受け（上）
５４の上に載せる。このウエハ６１をウエハ受け（上）
５４に載せたまま引抜いてロードロック室に収納し、真
空仕切り弁を閉める。

【００３８】（ｃ）：テーブル５５にウエハ６０を載せ
たまま、当該テーブル５５を上方向に移動させると共に
爪５３、５３’などを閉めてウエハ６０の外周から押圧
して所定の位置に固定（チャッキング）する。この際、
オリフラ付ウエハ６０の場合には、図１に示すように、
２個のローラ５１、５１’によってウエハ６０の回転方
向の位置を決めて固定する。一方、Ｖノッチ付ウエハ６
０の場合には、図２に示すように、１個のピン５６によ
ってウエハ６０の回転方向の位置を決めて固定する。

【００３９】（ｄ）：テーブル５５を更に上方向に上
げ、ウエハ６０を４つの爪に突き当てて上下方向の位置
を所定位置に固定する。 以上の（ａ）から（ｄ）の手順によって、同一のウエハ
支持装置５０によって、オリフラ付ウエハ６０およびＶ
ノッチ付ウエハ６０のいずれも同じように正確に位置決
めすることが可能となる。

【００４０】図４は、本発明のローラとピンとの位置関
係説明図を示す。図４の（ａ）は、ローラ５１、５１’
とピン５６との関係を示した図である。ここで、８イン
チのウエハ６０を固定する場合には、オリフラ付ウエハ
６０をローラ５１、５１’で受け、ピン５６はローラ５
１とローラ５１’との中間に位置し、ローラ軸芯よりも
４ｍｍシフトした位置に取り付ける。ピン５６の外径
は、Φ４ｍｍのときが最適であり、このときのオリフラ
部の間隔は０．６ｍｍである。これらにより、ローラ５
１、５１’がオリフラ付ウエハ６０のオリフラ部に当た
っているときは、ピン５６には当たらないようにでき
る。概念的に言えば、ローラ５１とローラ５１’とを直
線で結すび、ウエハ６０の有る側と反対側の領域にピン
５６を図示のように設ける必要がある。

【００４１】一方、Ｖノッチ付ウエハ６０の場合には、
ウエハ６０のＶノッチの部分がピン５６に当たり、ロー
ラ５１、５１’には当たらないようにする。概念的に言
えば、ピン５６は、ローラ５１とローラ５１’とを直線
で結びこの直線の外側（ウエハ６０がない側）であっ
て、かつ、ローラ５１とローラ５１’の両方に使用する
ウエハ６０を接触させたときの円弧部分よりも内側に入
る位置に設ける。これにより、Ｖノッチ付ウエハ６０の
場合には、ピン５６がウエハ６０のＶノッチの部分に入
り、ローラ５１、５１’には接触しないようにすること
ができる。

【００４２】図４の（ｂ）は、Ｖノッチ付ウエハをピン
５６で受けた図である。ピン５６は、Φ４ｍｍであり、
ウエハ６０のＶノッチ部に確実に入り、位置決めするこ
とができる。このとき、ウエハ外周は、ローラ５１、５
１’との間に０．５ｍｍのすき間ができる。

【００４３】図４の（ｃ）は、ローラ５１、５１’およ
びピン５６の斜視図である。受け台５７は、チャッキン
グ位置や傾きを調整するための調整機構を設け、調整す
るようにしている。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オリフラ付のウエハ６０のオリフラの部分を所定位置に
固定する２つのローラ５１、５１’を持った受け台５７
の中央に、Ｖノッチ付のウエハ６０を保持するためのピ
ン５６を所定位置関係となる位置に新設する構成を採用
しているため、オリフラ付ウエハおよびＶノッチ付ウエ
ハの両者の各種サイズのものを所定位置に高精度に簡単
な構成で固定（チャッキング）することができるように
なった。これらにより、半導体工場などでオリフラ付ウ
エハやＶノッチ付ウエハの種別や、サイズを問うことな
く、いずれの種別やサイズであっても、ウエハ搬送ロボ
ットを使って所定位置にウエハを自動的に固定して所望
の位置を高精度に位置決めして検査したり、観察した
り、修正したりなどすることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例構成図（その１）である。

【図２】本発明の１実施例構成図（その２）である。

【図３】本発明のチャッキング説明図である。

【図４】本発明のローラとピンの位置関係説明図であ
る。

【図５】従来技術の説明図（その１）である。

【図６】従来技術の説明図（その２）である。

【図７】従来技術の説明図（その３）である。

【符号の説明】

５０：ウエハ支持装置 ５１、５１’：ローラ ５２、５２’：爪 ５３、５３’：爪（ローラ付き） ５４：ウエハ受け ５５：テーブル ５６：ピン ５７：受け台 ６０、６１：ウエハ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウエハを位置決めして保持する真空装置用
   ウエハ支持装置において、 ウエハを外周から押圧して当該ウエハの中心位置を決め
   る複数の爪と、 ウエハにオリフラ部があったときに当該オリフラ部に２
   個のローラて接触して当該オリフラ付ウエハの位置決め
   する、あるいはウエハにＶノッチがあったときに上記２
   個のローラに接触することなく当該Ｖノッチに１個のピ
   ンで接触して当該Ｖノッチ付ウエハの位置決めする、当
   該２個のローラおよび１個のピンを設けた受け台と、 ウエハを持ち上げて上記複数の爪に当てて上下方向の位
   置決めするテーブルとを備えたことを特徴とする真空装
   置用ウエハ支持装置。
2. 【請求項２】上記１個のピンは、上記受け台上で２個の
   ローラに接する直線の境界よりもウエハの中心から外側
   であって、かつ２個のローラに接触して保持するウエハ
   の円弧内の位置に配置したことを特徴とする請求項１記
   載の真空装置用ウエハ支持装置。
3. 【請求項３】上記受け台にウエハのチャッキング位置を
   調整する機構を設け、ウエハを規定位置に調整し得るよ
   うに構成したことを特徴とする請求項１あるいは請求項
   ２記載の真空装置用ウエハ支持装置。