(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハを支持するウェーハの支持装置であって、
ウェーハの周縁部の一部を収容する溝が１つ若しくは複数並んで形成され、この溝に収容されるウェーハ表面と交差する方向に棒状に延伸される少なくとも１つの支持部材と、
ウェーハの周縁部の一部を収容する溝が１つ若しくは複数並んで形成され、この溝に収容されるウェーハ表面と交差する方向に棒状に延伸される、前記支持部材の数以上で、少なくとも２つ以上の固定部材と、を含んで構成され、
前記固定部材が前記支持部材に対して移動可能に配置され、
ウェーハの装着時には、まずウェーハが、該ウェーハの下端縁部が前記固定部材上の前記溝に収容されるように、前記固定部材上に位置され、次に、前記支持部材の前記溝が前記ウェーハの上端縁部を収容するように前記支持部材が前記ウェーハの上に位置されて、前記固定部材及び前記支持部材により前記ウェーハを把持し、
ウェーハの洗浄時には、前記ウェーハを把持した状態の前記固定部材及び前記支持部材が、回転されて上下が覆った状態で、オーバフロータイプの洗浄槽に浸されることを特徴とするウェーハ支持装置。
【請求項２】
前記支持部材の位置操作のために、前記支持部材に連結される第１連結部材を備えて構成されたことを特徴とする請求項１に記載のウェーハ支持装置。
【請求項３】
前記第１連結部材と前記支持部材との間にこれらを互いに連結するための連結板を追加して設置することを特徴とする請求項２に記載のウェーハ支持装置。
【請求項４】
前記固定部材の位置操作のために、前記固定部材に連結される第２連結部材を備えて構成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１つに記載のウェーハ支持装置。
【請求項５】
前記第２連結部材と前記固定部材との間にこれらを互いに連結するための連結板を追加して設置することを特徴とする請求項４に記載のウェーハ支持装置。
【請求項６】
前記第１連結部材と前記第２連結部材の少なくとも一方が、アクチュエータに連結される場合において、
該アクチュエータに中間連結板を介して連結されることを特徴とする請求項２〜請求項５の何れか１つに記載のウェーハ支持装置。
【請求項７】
前記第１連結部材と前記第２連結部材の少なくとも一方が、折曲可能な関節部を備えて構成されることを特徴とする請求項２〜請求項６の何れか１つに記載のウェーハ支持装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れか１つに記載のウェーハ支持装置を含んで構成され、該ウェーハ支持装置によりウェーハを支持しつつウェーハを移送させるように構成したことを特徴とするウェーハの移送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は湿式半導体洗浄装置において主に用いられるウェーハ支持装置及び該装置を備えた移送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
湿式によってウェーハ( 薄い円板) を洗浄する一般的なウェーハ湿式処理装置は、外部タンクの内部に設置された内部洗浄槽にウェーハを入れ、洗浄槽の底に処理液が流入して、内部洗浄槽をあふれ出る洗浄液が外部タンクから排出されるか循環される構造となっている。この時、ウェーハは多数個のウェーハが載せられているウェーハ運搬桶によって洗浄槽の内部に移送されて安置される。このような従来のウェーハ洗浄装置で用いられる洗浄槽は米国特許Ｎｏ．５，０７１，７７６で説明されたことがあり、またウェーハ運搬桶は米国特許Ｎｏ．５，０１１，０４１で説明された、側面が“Ｕ”字形であるものがある。
【０００３】
従来のウェーハ湿式洗浄装置は、洗浄液が、洗浄槽の底の流れ調節板を通じて洗浄槽に流入して、下部から上部へ流れながらウェーハ運搬桶内のウェーハを湿式処理した後、洗浄槽壁上からあふれ出る。内部洗浄槽からこぼれた洗浄液は、排出溝にこぼれて排出溝を通じて排出されて廃棄されるか、再循環(Recirculation) されて用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、半導体デバイスの高集積化に従って、ウェーハを洗浄する洗浄技術と洗浄装置の重要性が増大しつつある。ウェーハ洗浄装置によって汚染される小さい汚染もデバイスの信頼性に大きい影響を及ぼすので、ウェーハの洗浄効果の節減が図れず、またチップの不良を誘発する虞がある。
【０００５】
また、ウェーハサイズの大口径化に従って、従来技術の通りにしようとすれば洗浄装置の洗浄槽のサイズも大きくなってしまうので、洗浄装置の全体的なサイズを減らすためには、装置の部品及び洗浄槽の最適化（小型化）を成し遂げるための努力が必要となる。
このため、ウェーハの移動と安置のためのサポーター(SUPPORTER) の形態を、図８のカセット(CASSETTE)形態から図９のボート(BOAT)形態に変更して、洗浄槽(BATH)内におけるウェーハのサポーター（支持部）の占有面積を最小限に減らし、ウェーハとの接触部分を最小限に減らすことにより、洗浄槽の外部から流入する異物質(PARTICLE)の汚染源を除去しようとする努力をしてきた。
【０００６】
図８に示すカセット形態のものは、一定間隔で互いに結合された側壁１１，１２を持っており、ウェーハ１０はこの側壁に一定間隔で形成された多数の突起１３，１４，１５，１６によって支持されるように構成されている。
図９に示すボート形態のものは、ウェーハの側面縁部をチャック２４，２５でつかんで洗浄槽上部に移動して運搬する。この時、ボート２１を共につかんで移動するか、或いはウェーハだけをつかんで移動する。
【０００７】
しかし、以上説明した従来の技術では、ウェーハを洗浄槽内で支持するためのカセットやボートやウェーハをホールディングするチャック等が外部汚染源の源泉(SOURCE)となる虞がある。
即ち、ウェーハは、カセットやボートやチャック等に接触されて汚染される虞れがあると共に、このような汚染源（カセットやボートやチャック等）はウェーハの下側に位置するものもあるので、主にオーバフローシステム(OVER FLOWING SYSTEM) 洗浄槽の場合には、洗浄液が洗浄槽内を下方から上方へ向けて流れるとき、汚染物質がその流れ線(FLOWING LINE)を沿って汚染源からウェーハの全面上を移動されることになるので、ウェーハの全面を汚染してしまう虞がある。そして、このように、ウェーハ下部に位置する支持部から汚染されたり、ウェーハ側面と下部を支持し接触するチャックによってウェーハが汚染されたりすると、半導体デバイスの不良をもたらす虞が生じることになるのである。
【０００８】
従って、本発明の目的は、ウェーハを汚染させる汚染源がウェーハの位置より下側に多く位置している点を勘案して、ウェーハ下部の支持を最小化すると共に側方上側でウェーハを支持するようにして、汚染源のサイズ（範囲）を減らし、汚染源の位置を汚染を減少させる位置へ変更することにより、ウェーハの汚染を最小に留めることができるようにしたウェーハ支持装置及び該装置を備えた移送装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
従来技術の問題点の発生要因は、構成面で下部の支持部分の面積が大きいという点と、洗浄槽の下部に支持部分が多いという点にあるので、本発明は、例えば図１に示すように、支持されるウェーハの例えば下部（最下部でなく側部でも良い）に最小個数（例えば１個）のウェーハ支持部分を形成し、該ウェーハの側面の例えば上部にウェーハのサイドエッジ部（周縁部）の支持のための支持部分を２以上形成し、これらによりウェーハを把持（支持）するチャックシステム(CHUCK SYSTEM)を形成するようにする。
【００１０】
なお、材質は、ウェーハの接触部は耐摩耗性の卓越した材質を用い、下部支持部は堅固にウェーハを支持し得る材質を用いれば、なお好ましい。即ち、請求項１に記載の発明にかかるウェーハの支持装置では、ウェーハの周縁部の一部を収容する溝が１つ若しくは複数並んで形成され、この溝に収容されるウェーハ表面と交差する方向に棒状に延伸される少なくとも１つの支持部材と、ウェーハの周縁部の一部を収容する溝が１つ若しくは複数並んで形成され、この溝に収容されるウェーハ表面と交差する方向に棒状に延伸される、前記支持部材の数以上で、少なくとも２つ以上の固定部材と、を含んで構成され、前記固定部材が前記支持部材に対して移動可能に配置され、ウェーハの装着時には、まずウェーハが、該ウェーハの下端縁部が前記固定部材上の前記溝に収容されるように、前記固定部材上に位置され、次に、前記支持部材の前記溝が前記ウェーハの上端縁部を収容するように前記支持部材が前記ウェーハの上に位置されて、前記固定部材及び前記支持部材により前記ウェーハを把持し、ウェーハの洗浄時には、前記ウェーハを把持した状態の前記固定部材及び前記支持部材が、回転されて上下が覆った状態で、オーバフロータイプの洗浄槽に浸される。
【００１１】
かかる構成とすれば、ウェーハの支持点を、ウェーハを安定して把持（支持）することができる最小限の数（例えば３点）とすることができるので、支持装置の小型・軽量化を図れると共に、汚染源となる支持部材や固定部材との接触面積を最少に留めることができるので、ウェーハの汚染を最小に留めることができる。また、棒状の支持部材に設けられた溝と、棒状の固定部材に設けられた溝により、ウェーハを把持するので、支持装置の小型・軽量化を図れると共に、汚染源との接触面積を最少に留めることができ、ウェーハの汚染を最小に留めることができる。
【００１２】
しかも、例えば、把持したウェーハを洗浄する場合（オーバフローシステムには限られない）、洗浄液の流れの上流側に汚染源（支持部材や固定部材）を極力位置させないようにすることができるから、洗浄液の流れに乗った汚染物質が、下流側のウェーハを汚染すると言った虞を最大限回避することができ、ウェーハの汚染を最小に留めることができることとなる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、前記支持部材の位置操作のために、前記支持部材に連結される第１連結部材を備えて構成した。かかる構成とすれば、前記支持部材の位置操作（アクチュエータ、手動を含む）を容易とすることができ、またアクチュエータ等への連結が容易となる。請求項３に記載の発明では、前記第１連結部材と前記支持部材との間にこれらを互いに連結するための連結板を追加して設置するようにした。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、前記固定部材の位置操作のために、前記固定部材に連結される第２連結部材を備えて構成した。
かかる構成とすれば、前記支持部材の位置操作（アクチュエータ、手動を含む）を容易とすることができ、またアクチュエータ等への連結が容易となる。
請求項５に記載の発明では、前記第２連結部材と前記固定部材との間にこれらを互いに連結するための連結板を追加して設置するようにした。
【００１５】
請求項６に記載の発明では、前記第１連結部材と前記第２連結部材の少なくとも一方が、アクチュエータに連結される場合において、該アクチュエータに中間連結板を介して連結されるようにした。
請求項７に記載の発明では、前記第１連結部材と前記第２連結部材の少なくとも一方が、折曲可能な関節部を備えて構成されるようにした。
【００１６】
かかる構成とすれば、支持装置の利便性・適応自由度（順応性）等を向上させることができ、延いてはウェーハの把持特性や移送する場合の移送特性を向上させることができる。例えば、前記第１連結部材と前記第２連結部材の相互干渉、洗浄槽の上端部との干渉等を回避すること等を容易にしたり、径の異なるウェーハへの適応順応性等を高めることなどが可能となる。
【００１７】
請求項８に記載の発明にかかるウェーハの移送装置は、請求項１〜請求項７の何れか１つに記載のウェーハ支持装置を含んで構成され、該ウェーハ支持装置によりウェーハを支持しつつウェーハを移送させるように構成した。
かかる構成によれば、移送装置の小型・軽量化を図れると共に、ウェーハの汚染を最小に留めながら、ウェーハを安定して支持しつつ移送することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態について詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るウェーハ支持装置の基本構造を説明するための図である。
本発明の一実施形態に係るウェーハ支持装置は、運搬（移送）或いは支持の対象ウェーハを下部で支持するための支持台３０と、対象ウェーハを側方上部で支持し固定するための２つ以上の固定棒４０とからなる。図１は４つの固定棒４０の設置された例を示す図である。
【００１９】
支持台３０は、図２に示す斜視図のように、支持部材３１にウェーハを位置決め支持させるための多数個の溝３２が形成されており、支持部材３１の一側には、例えば棒状の第１連結部材３３が付設されている。
ところで、第１連結部材３３は、図４に示すように、操作の安定性・利便性等を考慮して、２つの第１連結部材６１，６２を端部で連結して三角台形状（Ｖ字形状）に作ることもできる。また、図４に示すように、第１連結部材６１，６２の中間部分に折曲可能な関節８２，８３を形成して第１連結部材６１，６２を適当な角度に曲げて用いることができるように構成すれば、さらに便利である。
【００２０】
支持台３０は、この第１連結部材３３（或いは６１，６２）によってその位置が変更され、所定の位置に移動される。
固定棒４０は、図３（Ａ）に示す斜視図のように、固定部材４１にウェーハを位置決め支持させるための多数個の溝４２が形成されており、その間隔は支持部材３１に形成された溝３２の間隔と同一になっており、その固定部材４１の一端には第２連結部材４３が付設されている｛図３（Ｂ）参照｝。固定棒４０もこの第２連結部材４３によってその位置が移動される。
【００２１】
ところで、図４に示すように、固定棒４０の固定部材４１を、まず連結板６５に連結した後、該連結板６５と第２連結部材６７，６８とを結合し、第２連結部材６７，６８を動かすことで、固定部材４１の位置を決定することもできる。
なお、第２連結部材６７，６８と連結板６５の結合は、第２連結棒６７，６８が所定の角度に折曲可能に関節８５，８６を利用して結合すると、さらに便利である。
【００２２】
第１連結部材３３（或いは６１，６２）と第２連結部材４３（或いは６７，６８）は、ロボットアーム (図示せず) を含む自動制御器具のアクチュエータ(Actuator)に連結結合されて、制御装置によって精密に制御される。また、第１連結部材３３（或いは６１，６２）と第２連結部材４３（或いは６７，６８）は取手の役目をして、手動で制御されることもできる。
【００２３】
以上の要素を構成する材質は異物質(PARTICLE)が誘発されず、強度の大きい材質を用いることが好ましい。例として、水晶(quartz)を用いるとよい。
第１連結部材３３（或いは６１，６２）と支持部材３１との間に、これらを互いに連結するための連結板を追加して設置することもでき、第１連結部材３３（或いは６１，６２）や第２連結部材４３（或いは６７，６８）とアクチュエータ（図示せず）との間にこれらを固定し得る中間連結板を設置することもできる。
【００２４】
このように構成される本実施形態に係るウェーハ支持装置及び移送装置を用いる場合の処理操作を説明すると、図４に示すように、まず４つの固定部材６６（図３では４１に相当）の結合された連結板６５を自動或いは手動で制御して固定部材６６をウェーハ１の下側に回転させた後、ウェーハ１を４つの固定部材６６に形成された溝４２（図３参照）に挿入してまっすぐに並んで立たせる。
【００２５】
この後、支持部材６３（図２では３１に相当）に結合された２つの第１連結部材６１，６２を動かして、支持部材６３に形成された溝３２（図２参照）がウェーハ１の上端縁部に一致するようにしながらウェーハ１の上に位置させると共に、固定部材６６と互いに協力してウェーハ１を把持（支持固定）するようにする。このようにして、ウェーハ１が把持（支持固定）された状態を、図５に示す。
【００２６】
図５のように、ウェーハ１を把持（支持固定）した支持部材６３と固定部材６６を回転させて上下が覆るようにすると、図６のようになり、図７に示すようにして、オーバフロータイプの洗浄槽における内部洗浄槽９１にウェーハ支持装置（或いは移送装置）を浸して洗浄する。
即ち、内部洗浄槽９１の下部から洗浄液を流出させてウェーハ１を洗浄し、内部洗浄槽９１からあふれ出た洗浄液を外部タンク９２に集めて排出するかあるいは再循環させることになる。
【００２７】
ところで、前述した溝３２、溝４２は、各々１つであっても良い。また、溝３２、溝４２は支持部材３１、固定部材４１の長手方向中心線に対して斜めに刻設することもできる。溝３２、溝４２を、斜めに刻設すれば、ウェーハを把持（支持）したときに、ウェーハが支持部材３１、固定部材４１の長手方向に対して斜めに把持されることになるから、ウェーハ表面と平行な方向から見たときの投影幅（支持部材３１、固定部材４１の横方向へのウェーハの突出量）を小さくできるので、横幅の小さな洗浄槽にも対応可能となり、或いは複数列のウェーハを同時に１の洗浄槽で洗浄する場合等において一度に洗浄できるウェーハ列を増やすことができ、生産性を向上できると言った利点がある。
【００２８】
また、上記実施形態では、支持部材３１（或いは６３）をウェーハの最下部に位置させ、固定部材４１（或いは６６）をウェーハの側方上部に位置させた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、洗浄時等においては、洗浄液の流れの上流側に汚染源（支持部材や固定部材）を極力位置させないように、支持部材３１（或いは６３）や固定部材４１（或いは６６）をウェーハの中心に対して所定角度回転させた位置へ持ち来すようにすることも可能である。
【００２９】
このような構成を備えた本実施形態によれば、ウェーハの支持点を、ウェーハを安定して把持（支持）することができる最小限の数（例えば３点）とすることができるので、支持装置或いは移送装置全体を小型・軽量化できると共に、汚染源となる支持部材や固定部材との接触面積を最少に留めることができるので、ウェーハの汚染を最小に留めることができる。また、棒状の支持部材３１に設けられた溝３２と、棒状の固定部材４１に設けられた溝４２により、ウェーハを把持するので、支持装置或いは移送装置全体の小型・軽量化を図れると共に、汚染源との接触面積を最少に留めることができ、ウェーハの汚染を最小に留めることができる。
【００３０】
しかも、把持したウェーハを洗浄する場合（オーバフローシステムには限られない）、洗浄液の流れの上流側に汚染源（支持部材や固定部材）を極力位置させないようにすることができるから、洗浄液の流れに乗った汚染物質が、下流側のウェーハを汚染すると言った虞を最大限回避することができ、ウェーハの汚染を最小に留めることができることとなる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のウェーハ支持装置及び移送装置を用いると、装置の小型・軽量化を促進できると共に、洗浄槽でウェーハが洗浄されるとき、支持部のサイズが小さいので、異物質(PARTICLE)の発生を減らすことができ、洗浄効果も増大させることができる。
【００３２】
また、洗浄液の流れの上流側に汚染源を極力位置させないようにすることが可能であるから、洗浄液の流れに乗った汚染物質が、下流側のウェーハを汚染すると言った虞を最大限回避することができ、ウェーハの汚染を最小に留めることができることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るウェーハ支持装置（或いは移送装置）を説明するための図である。
【図２】同上実施形態に係るウェーハ支持台の斜視図である。
【図３】（Ａ）は同上実施形態に係るウェーハ固定棒の斜視図である。（Ｂ）は同上実施形態に係るウェーハ固定棒の断面図である。
【図４】同上実施形態に係るウェーハ支持装置（或いは移送装置）を用いてウェーハを把持固定させる動作を説明するための図である。
【図５】同上実施形態に係るウェーハ支持装置（或いは移送装置）を用いてウェーハを把持固定させた状態を示す図である。
【図６】図５における位置からウェーハ支持装置（或いは移送装置）延いてはウェーハを１８０度回転させた状態を示す図である。
【図７】同上実施形態に係るウェーハ支持装置（或いは移送装置）を用いてウェーハを洗浄槽に浸した状態を説明するための図である。
【図８】従来のウェーハカセットを説明するための図である。
【図９】従来のウェーハボートを説明するための図である。
【符号の説明】
１  ウェーハ
３０  支持台
３１  支持部材
３２  溝
３３  第１連結部材
４０  固定棒
４１  固定部材
４２  溝
４３  第２連結部材
６１、６２  第１連結部材
６３  支持部材
６５  連結板
６６  固定部材
６７、６８  第２連結部材
９１  洗浄槽
【図１】
0004332867.tif 000002
【図２】
0004332867.tif 000003
【図３】
0004332867.tif 000004
【図４】
0004332867.tif 000005
【図５】
0004332867.tif 000006
【図６】
0004332867.tif 000007
【図７】
0004332867.tif 000008
【図８】
0004332867.tif 000009
【図９】
0004332867.tif 000010