(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン等の基板ウェハを保持するための移動式のウェハ載置台を有するイオン注入装置のウェハサイズコンバーションホルダーに於いて、
略円形の外周形状を有する基台体をウェハ載置台上に着脱可能に設けるとともに、ウェハを該基台体上面の平面部に接するように着脱可能に設けて、
該ウェハ載置台の移動動作に伴うウェハの基台体上面上での面方向の一方向及びこの一方向と直交する方向への移動を制限する制限部材と、
該ウェハの外周部の基台体の上面から離れる方向への移動並びに面方向の一方向の移動を制限係止するストッパー部材と、
該ウェハの外周部の基台体の上面における面方向の一方向の移動と基台体の上面から離れる方向への移動を制限係止する動作式のクランプ部材とを、前記基台体の上面上に設ける構成とし、
前記制限部材とストッパー部材とクランプ部材によってウェハを前記基台体上面に前後左右及び上下方向に移動不能に固定したことを特徴とするウェハサイズコンバーションホルダー。
【請求項２】
前記制限部材と該クランプ部材とはウェハの面中心を通る線を挟んで配置されるよう構成するとともに、該クランプ部材と前記ストッパー部材とはウェハの面中心を通る線を挟んで配置されるよう構成したことを特徴とする請求項１記載のウェハサイズコンバーションホルダー。
【請求項３】
前記基台体を、ウェハと実質的に同様の外周形状とした請求項１記載のウェハサイズコンバーションホルダー。
【請求項４】
前記制限部材は、ウェハの基台体上面上で、ウェハの面中心を通る線を挟んで少なくとも２個所以上となるよう両側に配置される請求項１記載のウェハサイズコンバーションホルダー。
【請求項５】
前記ウェハ載置台は、ウェハを同一円周上に複数枚保持して、作業を行うバッチ式とした請求項１記載のウェハサイズコンバーションホルダー。
【請求項６】
前記ストッパー部材もしくはクランプ部材は、ウェハのオリエンテーションフラット部と対応する位置に設けた請求項１記載のウェハサイズコンバーションホルダー。
【請求項７】
前記クランプ部材は弾性的付勢部材により前記制限係止を行うよう構成する構造とした請求項１記載のウェハサイズコンバーションホルダー。
【請求項８】
前記弾性的付勢部材はバネもしくは構造中にバネを有する構成とする請求項７記載のウェハサイズコンバーションホルダー。
【請求項９】
前記ストッパー部材もしくは該クランプ部材のすくなくとも一方には、テーパ部を有する制限係止体により基台の上面から離れる方向への移動を制限係止する構成とする請求項１記載のウェハサイズコンバーションホルダー。
【請求項１０】
前記ストッパー部材もしくは該クランプ部材のすくなくとも一方には、ウェハ側へ小さく突出した係止体もしくはカバー体により基台の上面から離れる方向への移動を制限係止する構成とする請求項１記載のウェハサイズコンバーションホルダー。
【請求項１１】
前記弾性的付勢部材は基台体の上面に設けた請求項７記載のウェハサイズコンバーションホルダー。
【請求項１２】
前記基台体の上面のイオン注入の被曝部分にはウェハと同様の成分の物質をコーティング加工処理もしくは被覆処理を施した請求項１記載のウェハサイズコンバーションホルダー。
【請求項１３】
前記弾性的付勢部材を有するクランプ部材は、制限係止位置と制限開放位置に移動自在に構成するとともに、すくなくとも、一方の位置で固定可能に構成した請求項７記載のウェハサイズコンバーションホルダー。
【請求項１４】
前記制限部材、前記ストッパー部材、前記クランプ部材のうち、少なくとも該制限部材もしくはストッパー部材を基台と一体成形した請求項１記載のウェハサイズコンバーションホルダー。
【請求項１５】
前記基台体にオリエンテーションフラット部または切欠き部を設けた請求項６記載のウェハサイズコンバーションホルダー。
【請求項１６】
前記ウェハのオリエンテーションフラット部と対応する位置に設けた前記ストッパー部材もしくはクランプ部材は、少なくとも前記基台体のオリエンテーションフラット部または切欠き部と対応する位置に設けるもしくは１８０度反対の位置に設ける請求項１５記載のウェハサイズコンバーションホルダー。
【請求項１７】
シリコン等のウェハを保持するための移動式のウェハ載置台を有するイオン注入装置のウェハの保持方法に於いて、
略円形の外周形状を有する基台体をウェハ載置台上に着脱可能に設けるとともに、ウェハを該基台体上面の平面部に接するように着脱可能に設けて、該ウェハ載置台の移動動作に伴うウェハの基台体上面上での面方向の一方向及びこの一方向と直交する方向への移動を制限する制限部材と、係止体もしくはカバー体を有して該ウェハの外周部の基台体の上面から離れる方向への移動並びに面方向の一方向の移動を制限係止するストッパー部材と、係止体もしくはカバー体を有してストッパー部材とは反対の側より該ウェハの外周部の基台体上面から離れる方向への移動並びに面方向の一方向の移動を制限係止するストッパー補助部材とともに配置される弾性付勢部材にてウェハを押さえる力を有するクランプ補助部材とを、前記基台体の上面上に設ける構成とし、
前記制限部材とストッパー部材と、ストッパー補助部材及びクランプ補助部材によってウェハを前記基台体上面に前後左右及び上下方向に移動不能に固定したウェハサイズコンバーションホルダーを用いたウェハの保持方法。
【請求項１８】
前記クランプ補助部材は前記ストッパー補助部材の中間部に進退自在に配置される請求項１７記載のウェハサイズコンバーションホルダー及びそれを用いたウェハの保持方法。
【請求項１９】
前記ストッパー部材の係止体もしくはカバー体と前記ストッパー補助部材の係止体もしくはカバー体の間隔は、ウェハの挿入方向のウェハ幅より若干小さいものとし、前記ストッパー部材およびストッパー補助部材のウェハの挿入部にはウェハの挿入間隔を設け、ウェハの挿入時、ストッパー補助部材のウェハの挿入部にウェハを差し込んだ後、反対側のストッパー部材のウェハの挿入部にはめ込み、ウェハを制限部材に当接させ、クランプ補助部材でウェハを係止したことを特徴とする請求項１７記載のウェハサイズコンバーションホルダーを用いたウェハの保持方法。
【請求項２０】
前記制限部材は、ウェハ端部と少なくとも２点以上で接触する構造として前記ストッパー部材をはさんで対向して２個所配置した請求項１９記載のウェハサイズコンバーションホルダーを用いたウェハの保持方法。
【請求項２１】
前記ストッパー部材の中間部もしくはその近傍にはウェハ挟持手段を挿入する窪みを配置した請求項１９記載のウェハサイズコンバーションホルダーを用いたウェハの保持方法。
【請求項２２】
シリコン等の基板ウェハを保持するための移動式のウェハ載置台を有するイオン注入装置のウェハの保持方法に於いて、
略円形の外周形状を有する基台体をウェハ載置台上に着脱可能に設けるとともに、ウェハを該基台体上面の平面部に接するように着脱可能に設けて、該ウェハ載置台の移動動作に伴うウェハの基台体上面上での面方向の一方向及びこの一方向と直交する方向への移動を制限する制限部材と、該ウェハの外周部の基台体の上面から離れる方向への移動並びに面方向の一方向の移動を制限係止するストッパー部材と、該ウェハの外周部の基台体の上面における面方向の一方向の移動と基台体の上面から離れる方向への移動を制限係止する動作式のクランプ部材とを、前記基台体の上面上に設ける構成とし、
前記制限部材とストッパー部材とクランプ部材によってウェハを前記基台体上面に前後左右及び上下方向に移動不能に固定したことを特徴とするウェハサイズコンバーションホルダーを用いたウェハの保持方法。
【請求項２３】
シリコン等のウェハを保持するための移動式のウェハ載置台を有するイオン注入装置のウェハサイズコンバーションホルダーに於いて、
略円形の外周形状を有する基台体をウェハ載置台上に着脱可能に設けるとともに、ウェハを該基台体上面平面部に接するように着脱可能に設けて、
該ウェハ載置台の移動動作に伴うウェハの基台体上面上での面方向の一方向及びこの一方向と直交する方向への移動を制限する制限部材と、
該ウェハの外周部の基台体の上面から離れる方向への移動並びに面方向の一方向の移動を制限係止するストッパー部材と、
係止体もしくはカバー体を有してストッパー部材とは反対の側より該ウェハの外周部の基台体の上面から離れる方向への移動並びに面方向の一方向の移動を制限係止するストッパー補助部材とともに配置される弾性付勢部材にてウェハを押さえる力を有するクランプ補助部材とを、前記基台体の上面上に設ける構成とし、
前記制限部材とストッパー部材と、ストッパー補助部材及びクランプ補助部材によってウェハを前記基台体上面に前後左右及び上下方向に移動不能に固定したウェハサイズコンバーションホルダー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、サイズの異なるシリコン等のウェハに対して、その装置への装着のために、搬送系、ウェハ載置台、ウエハ処理用ディスクなどの改造を行わずに、確実な保持のでき、しかも、イオン注入の処理を一枚づつ処理する枚葉式から複数処理のバッチ式において行うことを可能とする半導体製造装置およびイオン注入装置用のウェハサイズコンバージョンホルダー及びそれを用いたウェハ保持方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体製造装置およびイオン注入装置においては、異径サイズのウェハの装着のために、ウェハ載置台全体を交換する方式や、異径調節式ウェハチャック、複雑な構成のウェハサイズコンバーションホルダーを用いたもの等があった。ウェハ載置台全体を交換する方式では、交換にたいへんな手間がかかり、調整も難しく、前後のウェハ搬送系も大きな変更を余儀なくされ、一方、異径調節式チャック及び複雑な構成のウェハサイズコンバーションホルダーを用いるものでは、その調整・ハンドリングや重量・大きさの点で実用上で問題が多かった。
【０００３】
また、前記枚葉式のウェハ処理装置においては、装置のウェハ載置台が対応しているウェハのサイズより小口径のウェハを処理する際に所定のウェハサイズと同様に変換し、使用出来るようにウエハアダプターが検討されている。
【０００４】
例えば、特開平３−１０２８４９に記載されているように所定の口径のウェハに対応した外径寸法を持ち、その内側に小口径のウェハを保持できるように彫り込み部を有し、疑似的なオリエンテーションフラットを設けることで小口径に対応する構造がある。この方法は、枚葉式での処理では小口径のウェハを大口径ウエハ用の装置で使用できるメリットを有する。しかしながら、バッチ処理を行なうイオン注入装置に於いては、ウェハを載置したサイズコンバージョンホルダーは高速回転するディスク上のウェハ載置台に載せられるため、この様な構造では、遠心力、慣性力の働く方向へのウェハの保持は確実ではなく時場合によっては、ウェハの脱落、欠け等の問題がある。
【０００５】
あるいは、ウェハの厚さと実質的に等しい厚さを有し、且つウェハとはぼ等しい形状の凹部を有するとともに、そのウェハの保持部に真空吸着するための貫通孔を有する真空吸着して保持するタイプのアダプターが特開平６−１２０１３１１に記載されている。このウェハアダプターは、強度の弱いウェハのウェハ処理工程中における補強用ジクとしては有用である。また、このようなアダプターは、枚葉式処理され、真空で吸着しておける場合には有効である。しかしながら、バッチ処理を行うイオン注入装置では、このようなウェハアタプターで真空によって吸着しておくことが困難なため、イオン注入処理することは現実的には不可能である。
【０００６】
また、大口径ウェハと同様に扱える小口径ウェハ用のウェハ保持具が特開昭５９−７４６４５に記載されている。このウェハ保持具は、環状の係合溝と円板により構成されている。この構造では、垂直方向に立ち上がった突縁部等でウェハの保持の確実化とウェハがウェハ保持具より外に飛び出す可能性は減少させられるが、ウェハを固定できる構造とはなっていない。また、前記バッチ処理を行うイオン注入機に使用する場合には、ウェハが確実に保持されず、ウェハ載置台となるディスク体が高速回転した際には、ウェハのディスク体上のずれや、ディスク体からの飛び出し等が発生し、ウェハの割れ、欠け等の問題を起こす可能性がある。
【０００７】
すなわち、全自動のプロセスのバッチ式のイオン注入装置では、ウェハを載せたウェハサイズコンパージョンホルダーをディスクに載置する必要があり、そのディスクは高速で回転あるいは揺動するため、今までのほとんど運動操作を必要としない枚葉式でのみ使用可能なアダプターを使用しても実際にイオン注入処理することは、事実上困難である。
【０００８】
さらに、従来２００ｍｍウェハ仕様のイオン注入装置は、２００ｍｍウェハ以外のウェハは、通常イオン注入処理することは容易には出来なかった。もし、他のウェハサイズの注入の必要が生じたときには、そのウェハのサイズに合わせて搬送系、ディスク等の多くの構成を変更する必要があり、また、その度に確実且つ精密な調整について多くの時間を必要としていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、異なるサイズ、例えば２００，１５０，１２５ｍｍのウェハに対して同一のイオン注入装置で、全自動のプロセスにてイオン注入を行う場合には、ウェハ載置台、ウェハ多段収納カセット、搬送系、ハンドリングロボット、エレベータ機構等のウェハ径によって決められている部分については、交換せざるを得なく、これらの交換に係わる多くの部品を用意する必要があり、また、これらの部品の多くは真空容器内にあるため、その交換には長時間を要し、また、交換後の装置の立ち上げにも長時間を要すことになる。また、その度に確実且つ精密な調整も必要となり、多くの時間を費やすこととなる。本発明は、異なるサイズのウェハを同一の半導体製造装置およびイオン注入装置でウェハ載置台、搬送系、ハンドリングロボット等の部品を交換することなく作業注入することが出来るようにするためのウェハサイズコンバージョンホルダー及びそれを用いたウェハ保持方法を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明の他の課題は、半導体製造装置およびイオン注入装置におけるサイズの異なるウェハの載置の精度と信頼性の向上を図ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のウェハサイズコンバーションホルダー及びそれを用いたイオン注入装置におけるウェハの支持方法を特徴とする。シリコン等のウェハを保持するための移動式のウェハ載置台を有するイオン注入装置のウェハサイズコンバーションホルダーに於いて、略円形の外周形状を有する基台体をウェハ載置台上に着脱可能に設けるとともに、ウェハを基台体上面の平面部に接するように着脱可能に設けて、ウェハ載置台の移動動作に伴うウェハの基台体上面上での面方向の一方向及びこの一方向と直交する方向への移動を制限する制限部材と、ウェハの外周部の基台体の上面から離れる方向への移動並びに面方向の一方向の移動を制限係止するストッパー部材と、ウェハの外周部の基台体の上面における面方向の一方向の移動と基台体の上面から離れる方向への移動を制限係止する動作式のクランプ部材とを、前記基台体の上面上に設ける構成とし、制限部材とストッパー部材とクランプ部材によってウェハを基台体上面に前後左右及び上下方向に移動不能に固定するよう構成した。
【００１２】
制限部材とクランプ部材とはウェハの面中心を通る線を挟んで配置されるよう構成するとともに、クランプ部材とストッパー部材とはウェハの面中心を通る線を挟んで配置されるよう構成した。基台体を、ウェハと実質的に同様の外周形状とした。ストッパー部材は、ウェハの外周部の基台体の上面における面方向の移動を制限係止する制限部を設ける。制限部材は、ウェハの基台体上面上で、ウェハの面中心を通る線を挟んで少なくとも２個所以上となるよう両側に配置される。ウェハ載置台は、ウェハを同一円周上に複数枚保持して、作業を行うバッチ式とする。
【００１３】
ストッパー部材もしくはクランプ部材は、ウェハのオリエンテーションフラット部と対応する位置に設ける。クランプ部材は弾性的付勢力により制限係止を行うよう構成する。弾性的付勢部材はバネもしくは構造中にバネを有する構成とする。ストッパー部材もしくはクランプ部材のすくなくとも一方には、テーパ部を有する制限係止体により基台の上面から離れる方向への移動を制限係止する構成とする。ストッパー部材もしくはクランプ部材のすくなくとも一方には、ウェハ側へ小さく突出した係止体もしくはカバー体により基台の上面から離れる方向への移動を制限係止する構成とする。
【００１４】
弾性的付勢部材は基台体の上面に設けた。基台体の上面のイオン注入の被曝部分にはウェハと同様の成分の物質をコーティング加工処理もしくは被覆処理する。弾性的付勢力を有するクランプ部材は、制限係止位置と制限開放位置に移動自在に構成するとともに、すくなくとも、一方の位置で固定可能に構成する。ストッパー部材もしくはクランプ部材は、それぞれウェハ外周における被イオン注入面の縁部分を外周に沿って覆うように構成して、制限部材を兼用するようにする。
【００１５】
制限部材、ストッパー部材、クランプ部材のうち、少なくとも制限部材もしくはストッパー部材を基台と一体もしくは別体にて成形する。基台体にオリエンテーションフラット部または切欠き部を設けた。ウェハのオリエンテーションフラット部と対応する位置に設けたストッパー部材もしくはクランプ部材は、少なくとも基台体のオリエンテーションフラット部または切欠き部と対応する位置に設けるもしくは１８０度反対の位置に設ける。ウェハの中心と基台体の中心とを同一中心位置に設ける。
【００１６】
また、シリコン等のウェハを保持するための移動式のウェハ載置台を有するイオン注入装置のウェハの保持方法に於いて、略円形の外周形状を有する基台体をウェハ載置台上に着脱可能に設けるとともに、ウェハを該基台体上面の平面部に接するように着脱可能に設けて、ウェハ載置台の移動動作に伴うウェハの基台体上面上での面方向の一方向及びこの一方向と直交する方向への移動を制限する制限部材と、係止体もしくはカバー体を有してウェハの外周部の基台体の上面から離れる方向への移動並びに面方向の一方向の移動を制限係止するストッパー部材と、係止体もしくはカバー体を有してストッパー部材とは反対の側よりウェハの外周部の基台体上面から離れる方向への移動並びに面方向の一方向の移動を制限係止するストッパー補助部材とともに配置される弾性付勢部材にてウェハを押さえる力を有するクランプ補助部材とを、基台体の上面上に設ける構成とし、制限部材とストッパー部材と、ストッパー補助部材及びクランプ補助部材によってウェハを基台体上面に前後左右及び上下方向に移動不能に固定した。クランプ補助部材はストッパー補助部材の中間部に進退自在に配置する。ストッパー部材の係止体もしくはカバー体とストッパー補助部材の係止体もしくはカバー体の間隔は、ウェハの挿入時、ウェハの挿入方向のウェハ幅より若干小さいものとし、ストッパー部材およびストッパー補助部材のウェハの挿入部にはウェハの挿入間隔を設け、ストッパー補助部材のウェハの挿入部にウェハを差し込んだ後、反対側のストッパー部材のウェハの挿入部にはめ込み、ウェハを制限部材に当接させ、クランプ補助部材でウェハを係止した。制限部材は、ウェハ端部と少なくとも２点以上で接触する構造としてストッパー部材をはさんで対向して２個所配置するよう構成した。ストッパー部材の中間部もしくはその近傍にはウェハ挟持手段を挿入する窪みを配置した。
【００１７】
【発明の作用】
シリコン等のウェハは、基台体の上面上に制限部材およびストッパー部材により移動を係止されるよう載置されて、クランプ部材によってさらに弾性体のサポートにより係止保持される。従って、載置されたウェハは、制限部材により、ウェハ載置台の移動方向とその反対方向の移動動作に伴うウェハの基台体上面上での面方向の移動をウェハの外周部で制限されるとともに、ストッパー部材により、ウェハの外周部の基台の上面における面方向の移動と基台体の上面から離れる方向への移動を制限係止され、さらに、ストッパー部材のウェハの外周上の相対的に反対側に設けられる動作式のクランプ部材により、ウェハの外周部の基台体の上面における面方向の移動と基台体の上面から離れる方向への移動を制限係止される。そして、ウェハと基台体とは、組み合わされた状態で搬送され、ディスク等のウェハ載置台上に着脱可能に装着されて、静止もしくは運動するディスク上にて所望のイオン注入がなされる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の正面図の図１とｈ−ｈ断面図２を参照して、ウェハサイズコンバーションホルダーを利用した半導体製造装置のうちイオン注入装置への適用例について説明する。Ａは、ウェハ２と実質的に同様の外周形状を有するウェハサイズコンバーションホルダーであり、外周の特定個所にオリエンテーションフラット・外周Ｖ字切欠き・マーク等の位置決め部分Ｘを有する薄板材等で構成される基台体１とその他の部材から構成される。基台体１は、図１５に示されるようなイオン注入装置のウェハ処理室Ｗ内において、シリコン等のウェハを保持するための図１６に示されるようなバッチ式のディスクＤ１のウェハ載置台の処理側面上に、着脱可能に設けられる。このバッチ式のディスクのウェハ載置台のディスクＤ１は、ウェハ２を複数枚載置するとともにイオンビームＩＢに対して略直交する平面上での回転運動Ｄ２と往復運動Ｄ３を行う移動運動方式で構成される。回転運動Ｄ２と往復運動Ｄ３はそれぞれモーターＤ４と駆動体Ｄ５にて稼働される。また、枚葉式のウェハ載置台では単一のウェハを単に支持方向を変更する反固定式もの等で構成される。
【００１９】
ウェハサイズコンバーションホルダーＡの基台体１の上面上には、ウェハ載置台の回転運動Ｄ２と往復運動Ｄ３による一方向とその反対方向の運動動作に伴うウェハ２の相対的な移動をウェハの外周部で制限する制限部材３と、ウェハ２の外周部の基台体１の上面における面方向での移動と基台体１の上面から離れる方向への移動を制限係止するストッパー部材４と、該ウェハ２の外周部の基台体１の上面における面方向での移動と基台の上面から離れる方向への移動を制限係止するクランプ部材５とを、設けるよう構成している。クランプ部材５は、ストッパー部材４のウェハ２の外周上の相対的に反対側に設けられる。
【００２０】
ウェハ２がウェハサイズコンバーションホルダーＡの基台体１と同じ中心Ｏ上もしくは図８に示すように少し一方へオフセットした位置Ｐに載置されるよう、制限部材３とストッパー部材４、クランプ部材５とを配置する。図４から図５（ａ）（図１のｂ−ｂ断面）に示すように、ストッパー部材４において、ウェハ２の外周部の基台体１の上面における面方向での移動を制限部４０１により制限係止し、基台体１の上面から離れる方向への移動を突出部であるテーパ部４０２により制限係止する、ストッパー部材４は、円周形状に沿った形状でもよいし、図１に示すようにウェハ２のオリエンテーションフラットＸ’の形状に沿った形状でもよく、その部分で制限作用を行う。また、制限部、突出部はそれぞれ４０３、４０４のとおり図５（ｂ）に示す形状でもよい。
【００２１】
一方、図１に示すように、クランプ部材５は、基台体１上に１個所以上設けられ、そのウェハ２の外周部の基台体１の上面における面方向での移動を、図６に示すように、制限部４０５により制限係止し、基台の上面から離れる方向への移動を突出部であるテーパ部４０６により制限係止する。基台体１の上面から離れる方向への移動を制限係止するクランプ部材・制限部材としては、基台の上面のどの対称線に対しても少なくとも対称線の片側に１ヶ所以上で少なくとも合計２ヶ所以上となるよう設ける。
【００２２】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。但し、本発明は次の実施例のみに限定される物ではない。
【００２３】
基台体１は、ウェハ２と類似の形状である外周を有しており、即ち装置の所定のウェハサイズのウェハと同様（２００ｍｍ，１５０ｍｍ，１２５ｍｍ等）の径よりなり、該基材の厚みも基台の周辺の少なくとも２〜１０ｍｍ程度の範囲については、所定のウェハと同等の厚みとなるように製作される。また、その材料もアルミニウム、グラファイト、その他金属等が使用可能であり、可能であれば電気伝導性がある方が望ましい。また、基台体は、必要に応じてＳｉやＧａＡｓ等ウェハと同種の材料もしくは炭素系素材で製作するかまたは、同種の材料もしくは炭素系素材でコーティング処理か被覆処理することは可能である。
【００２４】
制限部材３・制限部４０１は、上記基台体１が、ウェハ載置台に載せられウェハと同様にクランプされ、大径ディスクにセットされ、大径ディスクが高速で回転される際に、回転初期の加速時及び回転終了前の減速時に、慣性力により基台体１よりウェハが脱落しないためのガイドの役割を果たすように設けられる。このうち制限部材３は、ウェハのほぼ全周に渡っていても良く、また左右または、上下の一部分に設けられていても良い。また、その制限部材３の高さは、可能であれば、ウェハ載置面からウェハの厚みよりおおきい方が望ましい。但し、必要以上に高い場合は、ウェハの注入部分にイオンビームの照射されない部分が出来ることとなり望ましくない。制限部材３の形状は載置・保持するべきウェハと同じ形状、即ち円の一部を切断した円弧形状またはその形状の一部を切断した形状とし、その大きさは、ウェハが載置出来る大きさ即ちウェハ直径より若干大きい直径を有す大きさとする。制限部材３の制限作用を、図３（図１のａ−ａ断面）に示す。制限部材３は図３のように長方形の断面としても良い。
【００２５】
この制限部材３の一方向の部分には、ストッパー部材４が設けられ、ウェハ２は、制限部材３とそのストッパー部材４にて位置決めされる。更に、ウェハ２を固定するため、ストッパー部材４とは反対の側よりクランプ部材５にてウェハ２が動かないように押さえられる。クランプ部材５は、弾性付勢部材６（圧縮コイルバネ）にてウェハを押さえる力が与えられる。更に、弾性付勢部材（圧縮コイルバネ）６及びクランプ部材５にイオンビームが当たらないようにカバー７が設けられる。なお、クランプ部材５は、一例として、図１に示すように、支軸５１、弾性付勢部材６、レバー１１、台座１２、ばね受け体などで構成しても良い。
【００２６】
ストッパー部材４は、ウェハが基台の上面のウェハ載置面よりウェハが飛び出さないために設けられる。一般的には、ディスク回転による遠心力が働く方向に設けられる。このストッパー部材は、そのストッパー部に、図１のｂ−ｂ断面である図４のように、載置されたウェハの上面より上に係止部材として、ウエハ側への突出部４’（例えば、テーパ・階段状部）を設けることでウェハの飛び出しを抑制するよう構成する。ストッパー部材は、ウェハの位置決めを行うためにウェハのオリエンテーションフラット部Ｘ’と同様の形状を有する疑似的なオリエンテーションフラットとしてもよい。また、ストッパー部材は、ウェハがノッチ形状、四角形などの形状の場合に於いてはその形状に沿わすことも可能である。さらに、ストッパー部材側に力がかかる様にバネもしくはクランプがクランプ部材側に設けられている。また、サイズコンバージョンホルダーは少なくとも外周が、ウェハ載置台のサイズと同様の標準的なウェハの厚みと同じであることが望ましい。
【００２７】
クランプ部材５は、該ストッパー部材４と相対的に反対方向に設けられる。該クランプ部材５は、ストッパー部材４に力がかかる方向に位置し、基本的に弾性付勢部材によって形成されている。その個数は、１ヶでもよくまた、複数でもよい。複数の場合は、ストッパー部材４に対しては、複数のクランプ部材の力が均等にかかることが望ましい。さらに、クランプ部材５は、そのクランプ部に、図５のような載置されたウェハの上面より上に係止部材として、ウエハ側への突出部（例えば、テーパ４０２・階段状部４０４）を設けることでウェハの飛び出しを抑制するよう構成する。また、弾性付勢部材６には、バネもしくは構造中にバネを含む構造のクランプが使用されることが多い。弾性付勢部材６として使用されるバネは、圧縮コイルバネ、ねじりコイルバネ、板バネが望ましい。
【００２８】
制限部材とクランプ部材とはウェハの面中心を通る線を挟んで配置されるよう構成するとともに、クランプ部材とストッーパー部材とはウェハの面中心を通る線を挟んで配置されるよう構成とした。
【００２９】
基台体を、ウェハと実質的に同様の外周形状とした。ストッパー部材は、ウェハの外周部の基台体の上面における面方向の移動を制限係止する制限部を設けた。制限部材は、ウェハの基台体上面上で、ウェハの面中心を通る線を挟んで少なくとも２個所以上となるよう両側に配置される。
【００３０】
クランプ部材とストッパー部材の間隔は、ウェハの挿入時、ウェハの挿入方向のウェハ幅より若干小さいものとし、ストッーパー部材のウェハの挿入部にはウェハの挿入間隔を設け、ストッーパー部材のウェハの挿入部にウェハを差し込んだ後、基台体にウェハを制限部材の制限範囲内で密着させて、クランプ部材でウェハを係止した。
【００３１】
ウェハ載置台は、ウェハを同一円周上に複数枚保持して、作業を行うバッチ式とした。ストッパー部材もしくはクランプ部材は、ウェハのオリエンテーションフラット部と対応する位置に設けた。クランプ部材は弾性的付勢部材により前記制限係止を行うよう構成する。弾性的付勢部材はバネもしくは構造中にバネを有する構成とする。
【００３２】
ストッパー部材もしくはクランプ部材のすくなくとも一方には、テーパ部を有する制限係止体により基台の上面から離れる方向への移動を制限係止する構成とする。弾性的付勢部材は基台体の上面に設けた。基台体の上面の被処理部分にはウェハと同様の成分の物質をコーティング加工してもよい。クランプ部材は、制限係止位置と制限開放位置に移動自在に構成するとともに、すくなくとも、一方の位置で固定可能に構成した。クランプ部材は、それぞれウェハ外周における被イオン注入面の縁部分を外周に沿って覆うように構成して、ストッパー部材もしくはクランプ部材は前記制限部材を兼用する。ストッパー部材もしくはクランプ部材は、それぞれウェハ外周における被イオン注入面の縁部分を外周に沿って覆うように構成して、制限部材を兼用した。制限部材、ストッパー部材、クランプ部材のうち、少なくとも該制限部材もしくはストッパー部材を基台と一体もしくは別体で成形した。基台体にオリエンテーションフラットを設けてもよい。
【００３３】
ウェハのオリエンテーションフラット部と対応する位置に設けた前記ストッパー部材もしくはクランプ部材は、少なくとも前記基台体のオリエンテーションフラット部と対応する位置に設けるもしくは１８０度反対の位置に設ける。
ウェハの中心と前記基台体の中心とを同一中心位置に設けてもよい。
【００３４】
なお、図７のように、基台体１上にはウェハの外周の一部に渡つて窪み部Ｖ設けて、載置されたウェハの下面を外周の外側よりドライバー・ピンセットなどの取り外し具でウエハを上方向へ外せるように構成してもよい。
【００３５】
サイズコンバージョンホルダーの構成部材の材質は、アルミニウム、セラミックス、グラファイト等ウエハを補強しえるもので、シリコンウエハへの汚染量が問題とならない物を適宜選択することが出来る。図２はウェハサイズコンバージョンホルダーにウェハを載置した状態の断面図を示す。制限部材３のウェハ載せ面１０からの高さは、実質的にウェハの厚みより大きいものとする。ウェハ２を載置した状態では、制限部材３の表面はウェハ２の表面よりも高い位置に存在する。
【００３６】
また、  図７に示す第二実施例について以下説明する。  略円形の外周形状を有する基台体をウェハ載置台上に着脱可能に設けるとともに、ウェハを基台体上面に着脱可能に設けて、ウェハ載置台の移動動作に伴うウェハの基台体上面上での面方向の移動を制限する制限部材と、ウェハの外周部の基台体の上面から離れる方向への移動を制限係止するストッパー部材と、ストッパー部材とは反対の側より係止体もしくはカバー体を有するストッパー補助部材とともに配置される弾性的付勢部材にてウェハを押さえる力を有するクランプ補助部材とを、基台体の上面上に設ける構成し、制限部材とストッパー部材とクランプ部材によってウェハを基台体上面に固定した。  クランプ補助部材はストッパー補助部材の中間部に進退自在に配置する。  ストッパー部材の係止体もしくはカバー体とストッパー補助部材の係止体もしくはカバー体の間隔は、ウェハの挿入時、ウェハの挿入方向のウェハ幅より若干小さいものとし、ストッパー部材およびストッパー補助部材のウェハの挿入部にはウェハの挿入間隔を設け、ストッパー補助部材のウェハの挿入部にウェハを差し込んだ後、反対側のストッパー部材のウェハの挿入部にはめ込み、  ウェハを制限部材に当接させ、クランプ補助部材でウェハを係止した。  制限部材は、ウェハ端部と少なくとも２点以上で接触する構造としてストッパー部材をはさんで対向して２個所配置した。  ストッパー部材の中間部もしくはその近傍にはウェハ挟持手段を挿入する窪みを配置した。
【００３７】
図７の様に板バネ等の弾性的付勢部材または弾性素材であるクランプ補助部材５２にてウェハを固定することも可能である。図７において、制限部材３１は、円の一部を切断した円弧形状としてまたはその形状の一部を切断した形状としてストッパー部材４１をはさんで対向して配置する。  更に、ウェハ２を固定するため、ストッパー部材４１とは反対の側よりストッパー補助部材１１とともに配置されるクランプ補助部材５２にてウェハ２が動かないように押さえられる。クランプ補助部材５２は、弾性付勢部材８（板状または棒状バネ）にてウェハを押さえる力が与えられる。更に、ストッパー部材４１、ストッパー補助部材１１、クランプ補助部材５２に係止体もしくはカバー体７を設けてウェハの外周部の基台体の上面から離れる方向への移動を制限係止するとともにイオンビームが当たらないようしてもよい。係止体９、９により弾性付勢部材８の両側を係止されたクランプ補助部材５２は、弾性的付勢部材８（板状または棒状バネ）と一体に弾性材で構成してもよく、弾性的付勢部材の可動域の基台体１部分に窪み１２を設けてもよい。図８は図７の側面図である。１０はウエハ載置面である。図９は図７のｄ−ｄ断面である実施例におけるのクランプ補助部材５２の断面図であり、ストッパー補助部材１１の間にスライド自在に嵌挿保持されている。図１０は第二実施例図７の別の例である。図１１は窪み部Ｖの図１０におけるｇ−ｇ断面図である。図１２はクランプ補助部材５２の図１０におけるｅ−ｅ断面図である。図１３はウエハ装着作業の途中の説明図であり、図１４はウエハ装着を示す説明図である。つまり、ストッパー補助部材１１とストッパー部材４１の間隔は、ウェハの挿入時、ウェハの挿入方向のウェハ幅より若干小さいものとし、ストッーパー部材のウェハの挿入部にはウェハの挿入間隔を設け、ストッーパー部材のウェハの挿入部にウェハを差し込んだ後、基台体にウェハを制限部材の制限範囲内で密着させて、ストッパー補助部材１１にはめ込んだ後、クランプ補助部材でウェハを係止するように構成するものである。
【００３８】
また、何れの場合もバネの個数、形状、種類に制限はなく、その必要な範囲で数量は決められる。ウェハサイズ１５０ｍｍで厚さ６２５μｍのシリコンウェハを２００ｍｍ装置用ウェハサイズコンバージョンホルダーによって保持し、ディスク上に保持して２００ｍｍウェハ対応のバッチ式イオン注入装置を用いて注入を行うとき、従来は、２００ｍｍウェハ対応のバッチ式のイオン注入装置では、１５０ｍｍウェハを注入することは出来なかったが、本発明のウェハサイズコンバージョンホルダーを使用することによって、注入でき、問題のないイオン注入処理後のウェハが得られた。その結果、装置改造などの作業を行うことなく、装置の仕様と異なるサイズのウェハを注入することが可能となった。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるウェハサイズコンバージョンホルダーを用いることにより、枚葉式の処理はもちろん、バッチ式のイオン注入装置に於いて、所定のサイズのウェハよりも小さなサイズのウェハを、従来のものと比較して、基台体の上面におけるウェハの、正確な位置決めと確実な支持が最小限の部材で実施でき、確実な注入を実施することが出来る。
【００４０】
また、装置を改造する必要がないことから、ウエハサイズ変換のための段取り作業時に真空室を開放することもない為、注入開始までの時間が短縮されると共に、エンドステーション内のパーティクルの増加も防ぐことが出来る。  さらには、改造するための部品も必要なくなるためその分のコストも削減される。
【００４１】
ウエハ載置台であるディスクは、ウェハを同一円周上に複数枚保持してイオン注入を行うバッチ式においても、ディスク自体を製作し直す必要がなく、保持枚数の多いものでも、自動装着が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるウェハサイズコンバージョンホルダーの構成図（正面図）である。
【図２】本発明の実施例におけるウェハサイズコンバージョンホルダーの構成図（ｈ−ｈ断面図）である。
【図３】図１のａ−ａ断面である実施例における制限部材３の断面図である。
【図４】図１のｂ−ｂ断面である実施例におけるのストッパー部材４の断面図である。
【図５】図１のｂ−ｂ断面である実施例におけるのストッパー部材４の別の断面図である。
【図６】図１のｃ−ｃ断面である実施例におけるのストッパー部材４の別の断面図である。
【図７】第二実施例におけるウェハサイズコンバージョンホルダー（押しバネ方式）の構成図である。
【図８】図８は図７の側面図である。
【図９】図７のｄ−ｄ断面である実施例におけるのクランプ補助部材５２の断面図である。
【図１０】第二実施例図７の別の例である。
【図１１】窪み部Ｖの図１０におけるｇ−ｇ断面図である。
【図１２】クランプ補助部材５２の図１０におけるｅ−ｅ断面図である。
【図１３】ウエハ装着作業の途中の説明図
【図１４】ウエハ装着を示す説明図
【図１５】イオン注入装置のウェハ処理室Ｗの構成図である。
【図１６】シリコン等のウェハを保持するためのバッチ式のディスクＤ１等のウェハ載置台の構成図である。
【符号の説明】
１  基台体
２  ウェハ
３  制限部材
４  ストッパー部材
５  クランプ部材
６  弾性付勢部材
７  カバー
８  押しバネ
９  ウェハ載置部
Ｄ１  ディスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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