JPS593824B2 - ウエハ−保持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はウェハー保持装置に関する。

イオン注入装置において、多数枚のウエ・・ 一を収納
したキャリヤーを真空室内に搬入し、ここでキャリヤー
からウェハーを１枚ずつとり出してイオン注入位置まで
送り、その位置で保持した状態でイオンをそのウェハー
に注入するようにしている。

従来ウェハーをイオン注入位置で保持するために、保持
基板の表面にウエ・・一の厚みに相当する間隔を置いて
馬てい形の押え板を固定しておき、リフトによつてキャ
リヤーからとり出された１枚のウエ・・ −を保持基板
と押え板との間の隙間に送りこみ、ウエ・・ −の外周
縁を押え板によつて保持するとともに、下端周縁を受け
爪によつて受け止めるようにしていた。これによれば、
ウェハーはその外周縁で支持され、表面は露呈されるこ
とになるので、イオンの注入は何ら支障な＜行なわれる
ようになって都合がよい。しかしこのような保持装置に
よると、馬てい形の押え板を使用する関係上、馬てい形
部分の径は、保持しようとするウェハーの径に対応して
選定しておかなければならない。ところがウェハーとし
ては径が異なる種類のものがあるので、各径のウェハー
専用の押え板を備えた数種の保持装置を予め用意してお
かなければならない。のみならず、これら保持装置の交
換のためには、その都度真空室の真空を破らなければな
らないので、その交換後は再び真空化が必要となり、し
たがつてイオン注入作業の開始までに長時間を要すると
いった欠点がある。この発明はウエ・・−の径の大小如
何にかかわらずこれらのウエ・・ −の保持を可能にす
ることを目的とする。

この発明の実施例を図面に基いて説明すると、保持基板
１の表面ＩＡには一対のガイド腕２Ａ。

２Ｂが、ボールベアリングで回転自在に支持された軸３
Ａ、３Ｂに固定されてあり、したがつて軸３Ａ、３Ｂを
中心としてガイド腕２Ａ、２Ｂは揺動自在とされてある
。

ガイド腕２Ａ、２Ｂは常時はその重力によつて図のよう
に下方に垂下しているが、ピン４Ａ、４Ｂに当接するこ
とによつて最低垂下位置が規制されている。又後記する
ようにガイド腕２Ａ、２Ｂがウエー・ 一によつて押し
上げられて回動するとき、その最高上昇位置はピン５Ａ
、５Ｂに当接することによつて規制される。各ガイド腕
２Ａ，２Ｂの自由端には、周縁に溝を形成した、たとえ
ば断面がつづみ状のローラ６Ａ，６Ｂが回転自在に支持
されている。そしてこれらローラ６Ａ，６Ｂはガイド腕
２Ａ，２Ｂが最低垂下位置にあるときに、後記するよう
に上昇してくるウエ・・一の上昇通路上にある。更に詳
言すれば、上昇してきたウェハーの外周縁はローラ６Ａ
．６Ｂの溝に嵌合するような位置に、ローラ６Ａ，６Ｂ
を予めセットして卦く。保持基板１の裏面１Ｂには、一
対の保持腕７Ａ，７Ｂが、ボールベアリングで回転自在
に支持された軸８Ａ，８Ｂに固定されてあり、したがつ
て軸８Ａ．８Ｂを中心として保持腕７Ａ．７Ｂは揺動自
在とされてある。

各保持腕７Ａ，７Ｂの下端には、周縁に溝を形成した、
たとえば断面がつづみ状のローラ９Ａ，９Ｂが回転自在
に支持されている。このローラ９Ａ．９Ｂは、上昇して
きたウェハーの下端縁を受け止めるためのものであり、
したがつて常時は図のようにウェハーの上昇通路の外側
にあつてウエ・・−の上昇を邪魔しない位置にあるが、
後記するように保持腕７Ａ，ＩＢが駆動されたとき、ロ
ーラ９Ａ，９Ｂが互いに引き寄せられるように内側に移
動して、ウェハーの下端縁を受け止める。このときウェ
ハーの下端縁はローラ９Ａ，９Ｂの溝に嵌合する。これ
らの説明から理解されるように、各ローラ６Ａ．６Ｂ．
９Ａ．９Ｂは同一平面内にあり、この平面内でガイド腕
２Ａ．２Ｂ、保持腕７Ａ，７Ｂの揺動に基いて移動する
ことになる。保持腕７Ａ，ＩＢの他端には案内ピン１０
Ａ，１０Ｂが設置され、これは案内ブロック１１に形成
してある横長の案内溝１２内に移動自在に挿入されてあ
る。

案内ブロック１１の上辺には案内軸１３Ａ．１３Ｂが固
定されてあり、これは軸受用ブロック１４によつて摺動
自在に支持され、かつ上端にはヘッドプレート１５が連
結されてある。そしてヘッドプレート１５と軸受用ブロ
ック１４との間に復帰用のバネ１６Ａ．１６Ｂが設置さ
れ、常時ヘッドプレート１５、したがつて案内軸１３Ａ
，１３Ｂを介して案内ブロック１１を上昇させるように
弾力が作用している。しかしウェハーが上昇してくると
きぱ、ヘッドプレート１５にこれをバネ１６Ａ．１６Ｂ
の弾力に抗して押し下げる外力が付与され、そのため、
案内軸１３Ａ．１３Ｂを介して案内ブロック１１は第２
図に示す位置に下降している。この下降について、案内
ピン１０Ａ，１０Ｂは下降し、保持腕７Ａは軸８Ａを中
心として時計方向に、又保持腕７Ｂは軸８Ｂを中心とし
て反時計方向に回動し、いずれも図の位置にある。この
位置では各ローラ９Ａ，９Ｂは、上昇してくるウェハー
の通路から外れて卦り、その上昇には何ら邪魔にならな
い〇次に動作について説明する。

各ガイド腕２Ａ，２Ｂ、保持腕７Ａ，７Ｂが図の位置に
あるとき、１枚のウェハー２０がキャリアーからリフト
によつてピックアップされて押し上げられてくる。この
ときローラ９Ａ，９Ｂはその上昇に何ら邪魔にならない
ことは上述したと卦りである。上昇してきたウェハー２
０は、その上側周縁がローラ６Ａ，６Ｂの溝に嵌合する
が、更に続〈上昇によつてガイド腕２Ａ，２Ｂは軸３Ａ
，３Ｂを中心として回動していく。ウェハー２０の中心
が、ローラ９Ａ，９Ｂを結ぶ線を横切つた以後に、それ
まで付与していたヘッドプレート１５を下降させる外力
を徐徐に解除すると、バネ１６Ａ，１６Ｂの弾力によつ
てヘッドプレート１５、したがつて案内軸１３Ａ，１３
Ｂ、案内ブロック１１は上昇していくようになる。この
上昇によつて案内ピン１０Ａ，１０Ｂぱ引き上げられ（
これにともなつて案内ピン１０Ａ．１０Ｂは案内溝１１
の各端部側に移動していく。）てい〈ことにより、保持
腕７Ａ．７Ｂはそれぞれ軸８Ａ．８Ｂを中心にして回動
し、各ローラ９Ａ，９Ｂは互いに近寄る方向に移動する
。そして上昇したウェハー２０の下側周縁の左右に当接
し、各下側周縁がローラ９Ａ．９Ｂの溝に嵌合する。ウ
ェハー２０がその中心が定位置に到達するまで上昇した
とき、ヘッドプレート１５の上昇が停止するように外力
の解除を中止すれば、その位置でウェハー２０の下側周
縁はローラ９Ａ，９Ｂによつて受け止められた状態で保
持されることになる。このときウェハー２０の上側周縁
はローラ６Ａ．６Ｂに係合しているので、倒れるような
ことはない。以上によつてウェハー２０は保持基板１上
の定位置に安定して保持されたことになる。この後リフ
トは下降され、ウェハー２０に対するイオン注入が行な
われる。イオン注入処理を終えたウェハー２０をキャリ
アーにもどすには、逆に操作すればよい。

すなわちリフトを上昇させて、これにウェハー２０をの
せ、ついでヘッドプレート１５を下降させるように外力
を付与して、保持腕７Ａ，７Ｂを外側に向けて回動させ
つつ、リフトを下降させていけばよい。この過程でガイ
ド腕２Ａ，２Ｂもウェハー２０の下降につれて、その自
重で当初の位置に向かつて回動してい〈。ここで径の異
なるウェハーの保持についても、前述したと同様に各ウ
エ・・一の中心が保持基板１上の定位置に位置する状態
で保持することができる。

この場合、各ウェハーの径に応じてガイド腕２Ａ，２Ｂ
、保持腕７Ａ，７Ｂの回動角が相違するだけである。そ
して定位置に保持されたウエー・一２０は、その外周縁
で各ローラによつて支持されているだけであつて、その
表面は露呈されているので、イオン注入には何ら支障は
生じない。以上詳述したように、この発明によれば、ウ
エ・・一の大小にかかわらず、これらを共通にかつ確実
にしかも定位置に保持することができ、そのための構成
並びに動作も極めて単純で故障の恐れがないといつた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す正面図、第２図は同裏
面図である。 １・・・・・・保持基板、１Ａ・・・・・・表面、１Ｂ
・・・・・・裏面、２Ａ，２Ｂ・・・・・・ガイド腕、
６Ａ，６Ｂ・・・・・・ローラ、７Ａ，７Ｂ・・・・・
・保持腕、９Ａ，９Ｂ・・・・・・ローラ、１０Ａ．１
０Ｂ・・・・・・案内ピン、１１・・・・・・案内用ブ
ロック、１２・・・・・・案内溝、１３Ａ．１３Ｂ・・
・・・・案内軸、１６Ａ，１６Ｂ・・・・・・バネ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 押し上げられてくるウエハーの上側周縁に当接して
   支持するローラを先端に支持した揺動自在のガイド腕の
   一対を保持基板の表面に設け、又その裏面に揺動自在の
   一対の保持腕を設置し、前記各保持腕の先端に前記ウエ
   ハーの下側周縁がのることによつて保持するローラを支
   持してなり、前記保持腕の他端には案内ピンを設け、こ
   れを案内用ブロックに形成された横長の案内軸に移動自
   在に嵌入せしめてなり、前記案内用ブロックに昇降自在
   の案内軸を固定し、前記案内軸を常時上昇する方向にバ
   ネ力を付与せしめてなり、更に前記案内軸には、前記保
   持腕のローラが前記ウェハーの上昇通路の外側に位置す
   るように前記保持腕を回動させるべ＜前記案内用ブロッ
   クを下降させるための外力を解除自在に付与してなるウ
   ェハー保持装置。