DE4423207A1 - Vorrichtung zum Ausrichten von Wafern - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten einer Mehrzahl von Wafern und insbesondere eine Vorrichtung zum Ausrichten von Wafern, welche in der Lage ist, eine Mehrzahl von Wafern in unterschiedlichen Abstän­ den neu anzuordnen.

Bisher wurden Halbleiterwafer beschichtet, beispielsweise durch Oxidfilmabscheidung bei hoher Temperatur auf die fol­ gende Weise.

Wie in Fig. 11 dargestellt ist, werden 25 Wafer 2 bei­ spielsweise in einer Kassette 1 untergebracht. Hier sind die Wafer 2 in dem gleichen Abstand untergebracht, wobei ihre Oberflächen 2a jeweils in die gleiche Richtung weisen. Der Arbeiter hält die Kassette 1 in der Hand, berührt die Rückseite 2b eines Waferstückes 2 mit einer Saugpinzette 3, was darin resultiert, daß die Rückseite angesaugt und fest­ gehalten wird. Während der Wafer 2 auf dem Ausrichtboot 4 angeordnet ist, wird die Saugpinzette 3 von dem Wafer 2 wegbewegt. Auf diese Weise werden die in der Kassette 1 un­ tergebrachten fünfundzwanzig Wafer einer nach dem anderen auf das Ausrichtboot übertragen. Nachdem alle Wafer 2 über­ tragen sind, wird das Ausrichtboot 4 auf eine Filmbildungs­ apparatur 5 bewegt, wo die Wafer 2 mit einem Reaktionsgas unter einer hohen Temperatur in Berührung kommen, das einen Film auf den Wafern 2 bildet.

Nach dem Beschichten wird das Ausrichtboot 4 aus der Film­ bildungsapparatur 5 herausgezogen, damit die Wafer 2 auf natürliche Weise abkühlen können. Dann verwendet der Arbei­ ter wieder die Saugpinzette, um die Wafer 2 auf dem Aus­ richtboot 4 einen nach dem anderen herauszuziehen, und überträgt sie in die Kassette 1.

Wie in Fig. 12 gezeigt ist, wird das Reaktionsgas aus einer Saugöffnung 5a in die Filmbildungsapparatur 5 zugeführt. Nachdem es in einem röhrenförmigen Körper 5b der Filmbil­ dungsapparatur mit der Oberfläche jedes der auf dem Aus­ richtboot 4 angeordneten Wafer 2 in Berührung gekommen ist und damit reagiert hat, wird es aus der Auslaßöffnung 5c ausgelassen. Hierbei müssen die benachbarten Wafer 2 in ei­ nem Abstand beabstandet werden, der größer als ein vorgege­ bener Abstand ist, um die Dichte des Reaktionsgases, wel­ ches mit jeder der Oberflächen der Wafer 2 in Berührung kommt, gleichförmig zu machen. Das heißt, wenn die benach­ barten Wafer 2 nicht ausreichend voneinander beabstandet sind, kann das Reaktionsgas nicht gleichmäßig zwischen die­ sen Wafern strömen, wodurch es schwierig wird, die Be­ schichtung auf jedem der Wafer 2 über ihre gesamte Oberflä­ che gleichförmig zu machen.

Wenn jeder der Wafer 2 weiter beabstandet und ausgerichtet ist, wird die Beschichtungsfähigkeit der Filmbildungsappa­ ratur verringert aufgrund einer verringerten Anzahl von Wa­ fern 2, die darin untergebracht werden können.

Wie in Fig. 12 dargestellt ist, wurden herkömmlicherweise Maßnahmen ergriffen, um diesem Problem entgegenzuwirken, indem man die Wafer 2 einerseits so ausrichtete, daß alle benachbarten Wafer einander gegenüberliegen, wobei der Ab­ stand P1 beispielsweise auf etwa 9,52 mm eingestellt ist, wenn sich die Oberflächen 2a jedes der benachbarten Wafer 2 gegenüberliegen, und anderseits der Abstand P2 beispiels­ weise auf den halben Abstand P1 (4,76 mm) eingestellt ist, wenn die Rückenflächen 2b einander gegenüberliegen. Dies verhindert eine verringerte Beschichtungsleistung der Film­ bildungsapparatur 5, da das Reaktionsgas gleichmäßig an je­ der der Oberflächen 2a des Wafers 2 strömt, was in einer gleichförmigen Beschichtung resultiert, und wobei der Kör­ per 5b der Filmbildungsapparatur 5b in der Lage ist, eine große Anzahl von Wafern 2 unterzubringen.

Bei diesem in Fig. 12 dargestellten Ausrichtverfahren, wenn der Arbeiter die Wafer 2 aus der Kassette 1 auf das Aus­ richtboot 4 überträgt, und umgekehrt, muß er die Wafer 2 einen nach dem anderen mit der Saugpinzette 3 herausnehmen, die Wafer 2 so anordnen, daß sie einander abwechselnd ge­ genüberliegen, und sie in der Kassette 1 unterbringen. Dies erfordert viel Zeit und Arbeitsaufwand und kann aufgrund der Verwendung der Saugpinzette 2 zu verkratzten Wafern 2 führen, sowie zu der Möglichkeit, daß an den Wafern 2 Fremdkörper anhaften.

Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, solche Probleme zu überwinden durch Vorsehen einer Vorrichtung zum Ausrichten von Wafern, welche in der Lage ist, eine Mehrzahl von Wa­ fern leicht auszurichten, ohne die Wafer zu verkratzen oder Fremdkörper auf ihnen einzuführen.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Die Vorrichtung zum Ausrichten von Wafern der vorliegenden Erfindung weist auf: eine Mehrzahl von Waferhalteplatten, von denen jede eine Mehrzahl von Wafern festhält; eine Füh­ rungseinrichtung, welche die Waferhalteplatten führt; und eine Verschiebeeinrichtung, welche die Mehrzahl von Wafer­ halteplatten entlang der Führungseinrichtung verschiebt, wobei die Mehrzahl von Waferhalteplatten in einem ersten Abstandsintervall ausgerichtet sind, wenn sie an einem Ende der Führungseinrichtung angeordnet sind; und die Mehrzahl von Waferhalteplatten in einem zweiten Abstandsintervall ausgerichtet sind, der von dem ersten Abstandsintervall un­ terschiedlich ist, wenn sie an dem anderen Ende der Füh­ rungseinrichtung angeordnet sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Ausrichten von Wafern in Bezug auf ein Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Diagramm eines Wafer-Hochschiebeabschnitts des Ausführungsbeispiels;

Fig. 3 einen Querschnitt des oberen Endabschnittes einer Wafer-Hochschiebeplatte;

Fig. 4 eine Explosionsansicht des kritischen Abschnittes eines Erweiterungsbereichs des Ausführungsbei­ spiels;

Fig. 5 und 6 eine Seiten- bzw. Vorderansicht des Erweite­ rungsbereichs;

Fig. 7 einen Plattennocken des Erweiterungsbereichs;

Fig. 8 und 9 den oberen Endbereich der Waferplatte wäh­ rend eines normalen Betriebes bzw. den Erweite­ rungsbereich während der Erweiterung;

Fig. 10 die Schritte, welche zur Beschichtung der von der Vorrichtung zum Ausrichten von Wafern ausgerichte­ ten Wafer unternommen werden unter Verwendung einer Filmbildungsapparatur;

Fig. 11 ein herkömmliches Verfahren zum Ausrichten von Wa­ fern; und

Fig. 12 einen Querschnitt des Inneren der Filmbildungsappa­ ratur.

Es folgt eine Beschreibung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein Kassettentisch 30 zum Aufstellen einer Kassette auf einer Basis 100 der Ausricht­ vorrichtung gebildet, und ein Wafer-Hochschiebebereich 200 ist unterhalb des Kassettentisches 30 angeordnet, sowie ein Klemmbereich 300 oberhalb davon. Der Klemmbereich 300 ist mit einem Klemmverschiebebereich 400 verbunden. In der gleichen Figur ist ein Erweiterungsbereich 500 auf der Ba­ sis 100 und in der Nachbarschaft des Kassettentisches 30 vorgesehen. Die auf dem Kassettentisch 30 aufgestellte Kas­ sette 1 ist in der Lage, beispielsweise fünfundzwanzig 5- Zoll-Wafer 2 in einem gleichen Abstand P3 (4,76 mm) aufzu­ nehmen.

Der Wafer-Hochschiebebereich 200 schiebt eine Mehrzahl von Wafern 2, welche in der Kassette 1 untergebracht sind, über die Kassette 1, wobei die Kassette 1 auf dem Kassettentisch 30 aufgestellt ist. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist er er­ ste Hochschiebeplatten 10 auf, welche dreizehn abwechselnd angeordnete Hochschiebeplatten enthalten, sowie zweite Hochschiebeplatten 12, welche zwölf abwechselnd angeordnete Hochschiebeplatten enthalten. Die Hochschiebeplatten 10 und 12 sind in dem gleichen Abstand wie die in der Kassette 1 untergebrachten Wafer 2 ausgerichtet, nämlich in dem Ab­ stand P3. Die ersten Hochschiebeplatten 10 entsprechen den ungeradzahligen Wafern der fünfundzwanzig Wafer 2, und die zweiten Hochschiebeplatten 12 entsprechen den geradzahligen Wafern davon. Die ersten Hochschiebeplatten 10 sind von ei­ ner ersten in einer vertikalen Richtung beweglichen Platte 9 gehalten, welche mittels einer ersten drehenden Betäti­ gungseinrichtung 13 vertikal beweglich ist. Andererseits sind die zweiten Hochschiebeplatten 12 von einer zweiten in einer vertikalen Richtung beweglichen Platte 11 gehalten, welche mittels einer zweiten drehenden Betätigungseinrich­ tung 14 vertikal beweglich ist. Solche Rillen wie 10a und 12a, die in Fig. 3 gezeigt sind, sind in den oberen Enden der Hochschiebeplatten 10 und 12 gebildet. Wenn sich die Hochschiebeplatten 10 und 12 nach oben bewegen, sind die Umfangskanten der in der Kassette 1 untergebrachten Wafer 2 in die geeigneten Rillen 10a oder 12a eingesetzt, so daß die Wafer 2 durch die Hochschiebeplatten 10 und 12 gehalten und über die Kassette 1 hochgeschoben werden.

Die erste und zweite drehende Betätigungseinrichtung 13 und 14 können separat angetrieben werden, so daß entweder die dreizehn geradzahligen Wafer oder die zwölf ungeradzahligen Wafer oder alle fünfundzwanzig Wafer 2 in der Kassette 1 hochgeschoben werden können.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist der Klemmbereich 300 eine Spanneinrichtung 80 ("Chuck"-Einrichtung) zum Greifen der Mehrzahl von Wafern 2 und einen Antriebsbereich 81 zum öff­ nen und Schließen der Spanneinrichtung 80 auf. Die Spann­ einrichtung 80 weist ein Paar von Armen 82 und 32 auf, in deren vorderen Enden jeweils fünfundzwanzig Rillen 82a und 83a gebildet sind, welche in einem Abstand von P3 beabstan­ det sind. Diese Rillen 82a und 83a sind in der gleichen Form wie die Rillen 10a und 12a der jeweiligen Hochschiebe­ platten 10 und 12 gebildet, wie in Fig. 3 gezeigt. Folglich ermöglichen es das Einsetzen der Umfangskanten der Wafer 2 in die Rillen 82a und 83a und das Schließen der Spannein­ richtung 80 mittels des Antriebsbereichs 81, die fünfund­ zwanzig Wafer 2 gleichzeitig zu ergreifen.

Der Antriebsbereich 81 des Klemmbereichs 300 ist von dein Klemmverschiebebereich 400 gehalten. Der Klemmbereich 300 weist eine drehende Betätigungseinrichtung 16 zum Drehen des Klemmbereichs 300 um die senkrechte Welle, einen in ei­ ner vertikalen Richtung beweglichen Zylinder zum vertikalen Bewegen des Klemmbereichs 300 und eine drehende Betäti­ gungseinrichtung 17 zum Bewegen des Klemmbereichs 300 in einer horizontalen Richtung auf. Eine Wand 50 ist senkrecht zu der oberen Oberfläche 100 gebildet, wo zwei Schienen 51 und 52 horizontal und parallel zueinander vorgesehen sind. Die Schienen 51 und 52 sind jeweils zwischen den Gleitla­ gern 53 und 54 eingepaßt, und eine Schiene 55 ist senkrecht zu den Gleitlagern 53 und 54 befestigt. Die Schiene 55 ist des weiteren zwischen den Gleitlagern 56 eingepaßt, wobei sowohl die Schiene und die Gleitlager am vorderen Ende ei­ nes Armes 57 angebracht sind, der von einer drehenden Betä­ tigungseinrichtung 17 gedreht wird.

Der Klemmverschiebebereich 400 mit einer solchen Anordnung ermöglicht eine Drehung um die senkrechte Welle und eine vertikale und horizontale Bewegung des Klemmbereiches 300, während er die Wafer 2 festhält.

Der Erweiterungsbereich 500 ist auf der Basis 100 und be­ nachbart zu dem Kassettentisch 30 angeordnet. Er weist sie­ ben erste Waferhalteplatten 18 und sechs zweite Waferhalte­ platten 19 auf, welche abwechselnd angeordnet sind. Die er­ sten Waferhalteplatten 18 sind jeweils verschiebbar in ei­ nem ersten Plattennocken 6 gehalten, und die zweiten Wafer­ halteplatten 19 sind jeweils verschiebbar in einem zweiten Plattennocken 7 gehalten. Die ersten Waferhalteplatten 18 und die zweiten Waferhalteplatten 19 bewegen sich vertikal, indem sie von einer drehenden Betätigungseinrichtung 15 über eine drehende Welle 21 und Arme 26 angetrieben werden.

Wie in Fig. 4 und 5 gezeigt ist, ist die drehende Welle 21 von Armen 26 gesichert, und eine in einer vertikalen Rich­ tung bewegliche Platte 20 ist an den Armen 26 befestigt. Die vertikal bewegliche Platte 20 ist mit zwei Rillen 20a und 20b versehen, welche sich horizontal und parallel zu­ einander erstrecken. Diese Rillen 20a und 20b sind mit ei­ ner Mehrzahl von Gleitlagern 24 versehen, welche den Wafer­ halteplatten 18 bzw. 19 entsprechen. Die Waferhalteplatten 18 und 19 sind jeweils an den Gleitlagern 24 mittels einer Befestigungsplatte 23 gehalten. Die Befestigungsplatte 23 ist mit einem Stab 25 versehen, welcher gegenüber von der vertikal beweglichen Platte 20 vorsteht, wobei der Endab­ schnitt des Stabes 25 mit einem Lager 22 versehen ist. Das Lager 22, das der ersten Waferhalteplatte 18 entspricht, ist verschiebbar in einen in dem ersten Plattennocken 6 ge­ bildeten Führungsschlitz 6a eingepaßt; und das Lager 22, welches der zweiten Waferhalteplatte 19 entspricht, ist verschiebbar in einen in dem zweiten Plattennocken 7 gebil­ deten Führungsschlitz 7a eingepaßt.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, sind ein Paar von Rillen 18a und 18b im oberen Ende der ersten Waferhalteplatte 18 gebildet, um zwei Wafer 2 zu halten. Diese Rillen 18a und 18b sind in einem gleichen Abstand, P3, wie die Mehrzahl von Rillen 82a und 83a gebildet, die in der Spanneinrichtung 80 des Klemm­ bereichs 300 gebildet sind. Auf die gleiche Weise sind ein Paar von Rillen 19a und 19b in dem oberen Ende der zweiten Waferhalteplatte 19 im Abstand P3 gebildet. In Fig. 6, ob­ wohl aus Gründen der Einfachheit Rillen für nur eine der Mehrzahl der Waferhalteplatten 18 und 19 gezeigt sind, sind die Rillen 18a und 18b, und 19a und 19b in allen der Wafer­ halteplatten 19 und 19 auf die gleiche Weise gebildet.

Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf den ersten Plattennocken 6. Sieben Führungsschlitze 6a sind in dem ersten Platten­ nocken 6 gebildet, welche jeweils den sieben ersten Wafer­ halteplatten 18 entsprechen. Der Abstand zwischen benach­ barten Führungsschlitzen 6a ist kleiner an seinem oberen Abschnitt und größer an seinem unteren Abschnitt. Obwohl dies hier nicht dargestellt ist, sind auch sechs Führungs­ schlitze 7a mit der gleichen Form in dem zweiten Platten­ nocken 7 auf die gleiche Weise gebildet. Solche erste und zweite Plattennocken 6 und 7 ermöglichen es der ersten Wa­ ferhalteplatte 18 und den zweiten Waferhalteplatten 19, sich aufgrund des Betriebs einer drehenden Betätigungsein­ richtung nach oben zu bewegen, so daß der Abstand zwischen den Waferhalteplatten 18 und 19 in Abhängigkeit von den Formen der in den Plattennocken 6 und 7 gebildeten Füh­ rungsschlitze 6a und 7a allmählich kleiner wird. Anderer­ seits führt die Bewegung der Waferhalteplatten 18 und 19 dazu, daß sich der Abstand zwischen diesen Waferhalteplat­ ten 18 und 19 allmählich erhöht.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Führungsschlitze 6a und 7a so ausgebildet, daß sie die folgenden Bedingungen erfüllen. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, wenn die Waferhalte­ platten 18 und 19 nach oben zu dem obersten Abschnitt be­ wegt werden, ist der Abstand zwischen der Rille 18b der er­ sten Waferhalteplatte 18 und der Rille 19a der benachbarten zweiten Waferhalteplatte 19 der gleiche Abstand P3 wie der zwischen dem Rillenpaar 18a und 18b jeder Waferhalteplatte 18 und dem Rillenpaar 19a und 19b jeder Waferhalteplatte 19. Andererseits, wie in Fig. 9 gezeigt ist, wenn die Wa­ ferhalteplatten 18 und 19 nach unten zu dem untersten Ab­ schnitt bewegt werden, ist der Abstand zwischen der Rille 19b der ersten Waferhalteplatte 18 und der Rille 19b der zweiten benachbarten Waferhalteplatte 19 P4 oder 9,52 mm, was doppelt so viel wie der vorangegangene Abstand P3 ist.

Anschließend folgt eine Beschreibung der Betriebsweise des Ausführungsbeispiels. Zuerst wird die Kassette 1, die die fünfundzwanzig Wafer 2 aufnimmt, auf dem Kassettentisch 30 aufgestellt. Das Einschalten eines (hier nicht näher darge­ stellten) Startschalters veranlaßt die Drehung der zweiten drehenden Betätigungseinrichtung 14 und die Aufwärtsbewe­ gung der zwölf zweiten Hochschiebeplatten 12, welche von der vertikal beweglichen Platte 11 gehalten sind, da daß nur die geradzahligen Wafer 2 der in der Kassette 1 unter­ gebrachten Wafer 2 über die Kassette 1 hochgeschoben wer­ den.

Der Antriebsbereich 81 des Klemmbereichs 300 öffnet die Spanneinrichtung 80, welche nach unten bewegt wird, wo die geradzahligen Wafer 2 mittels des vertikal beweglichen Zy­ linders 27 des Klemmverschiebebereichs 400 über die Kasset­ te 1 hochgeschoben wurden. Der Betrieb des Antriebsbereichs 81 schließt die Spanneinrichtung 80, so daß die geradzahli­ gen Wafer 2 von der Spanneinrichtung 80 ergriffen werden. Mit den geradzahligen Wafern 2 im Griff bewegt sich die Spanneinrichtung 80 mit dem Antriebsbereich 81 nach oben, wonach die drehende Betätigungseinrichtung 16 des Klemmver­ schiebebereichs 400 betrieben wird, um die Spanneinrichtung 80 um 180° um die vertikale Achse zu drehen. Dies bedeutet, daß die Vorder- und Rückseiten der geradzahlige Wafern 2, welche von der Spanneinrichtung 80 ergriffen sind, umge­ kehrt werden. Des weiteren wird die Spanneinrichtung 80 von dem vertikal beweglichen Zylinder 27 nach unten bewegt und von dem Antriebsbereich 81 geöffnet. Die Wafer 2, deren Vorder- und Rückseiten umgekehrt worden sind, werden von den zweiten Hochschiebeplatten 12 wieder über die Kassette 1 gehalten.

Dann dreht sich die erste drehende Betätigungseinrichtung 13, um die dreizehn ersten Hochschiebeplatten 10, welche von der vertikal beweglichen Platte 9 gehalten werden, zu veranlassen, sich nach oben zu bewegen, und die ungeradzah­ ligen Wafer 2, die in der Kassette 1 verbleiben, werden über die Kassette 1 hochgeschoben. Dies bedeutet, daß die fünfundzwanzig Wafer 2 so angeordnet sind, daß ihre Vorder- und Rückseiten oberhalb der Kassette 1 umgekehrt sind. Der vertikal bewegliche Zylinder 27 veranlaßt die Spanneinrich­ tung 80, sich nach unten zu bewegen, und der Antriebsbe­ reich 81 schließt ihn, mit dem Ergebnis, daß alle fünfund­ zwanzig Wafer in der Spanneinrichtung 80 ergriffen sind.

Anschließend wird die Spanneinrichtung 80 von dem vertikal beweglichen Zylinder 27 nach oben bewegt, und die drehende Betätigungseinrichtung 17 des Klemmverschiebebereichs 400 wird betätigt, um den Klemmverschiebebereich 300 direkt über den Erweiterungsbereich 500 zu verschieben. Anderer­ seits wird die drehende Betätigungseinrichtung 15 des Er­ weiterungsbereichs 500 betätigt, um die erste Waferhalte­ platte 18 und die zweite Waferhalteplatte 19 zum obersten Abschnitt zu verschieben. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, sind die im oberen Ende der Waferhalteplatten 18 gebildeten Ril­ len 18a und 18b, und 19a und 19b, sowie die im oberen Ende der Waferhalteplatten 19 gebildeten Rillen 19a und 19b alle im gleichen Abstand P3 angeordnet wie die in der Spannein­ richtung 80 gebildeten Rillen 82a und 83a.

Der vertikal bewegliche Zylinder des Klemmverschiebebe­ reichs 400 veranlaßt die Spanneinrichtung 80, sich nach un­ ten zu bewegen, und der Antriebsbereich 81 öffnet ihn, so daß die fünfundzwanzig Wafer 2 in den Waferhalteplatten 18 und 19 des Erweiterungsbereichs 500 gehalten sind. Die Spanneinrichtung wird von dem Klemmverschiebebereich 400 nach oben bewegt und direkt über den Kassettentisch 30 zu­ rückbefördert. Dann wird die drehende Betätigungseinrich­ tung 15 des Erweiterungsbereichs 500 betätigt, um die Wa­ ferhalteplatten 18 und 19 nach unten zu bewegen. Hierbei gleiten die Lager 22, welche jeder der Waferhalteplatten 18 und 19 entsprechen, entlang der Führungsschlitze 6a und 7a der Plattennocken 6 bzw. 7. Dies ermöglicht es, daß sich der Abstand zwischen den Waferhalteplatten 18 und 19 all­ mählich vergrößert, während sie sich nach unten bewegen. Wenn die Waferhalteplatten 18 und 19 zum untersten Ab­ schnitt abgesunken wird, wie in Fig. 9 gezeigt ist, ist der Abstand P4 zwischen der Rille 18b der ersten Waferhalte­ platten 18 und der Rille 19a der benachbarten zweiten Hal­ teplatten 19 doppelt so groß wie der ursprüngliche Abstand P3.

Auf diese Weise sind die fünfundzwanzig Wafer 2 so angeord­ net, daß ihre Vorder- und Rückseiten abwechselnd in einem kurzen Abstand P3 und einem großen Abstand P4 umgekehrt sind. Die Wafer 2, deren Rückenflächen einander gegenüber­ liegen, sind in einem Abstand P3 angeordnet; und diejeni­ gen, deren Vorderflächen einander gegenüberliegen, sind in einem Abstand P4 angeordnet.

Die fünfundzwanzig Wafer 2, wie in Fig. 10 gezeigt ist, werden alle gleichzeitig unter Verwendung eines Verschiebe­ kastens 31 ("transfer jig") aus dem Erweiterungsbereich 500 auf das Ausrichtboot 4 bewegt. Der Verschiebekasten 31 und das Ausrichtboot 4 weisen Rillen auf, die mit einem glei­ chen Abstand wie dem beabstandet sind, in dem die Wafer 2 ausgerichtet sind, so daß die fünfundzwanzig Wafer 2 ver­ schoben werden können, ohne den Ausrichtungsabstand zu ver­ ändern.

Anschließend wird das Ausrichtboot 4 in die Filmbildungs­ vorrichtung 5 befördert, in der die Wafer 2 in Kontakt mit einem Reaktionsgas mit hoher Temperatur gebracht werden, wodurch sich ein Film auf ihnen bildet. Hierbei sind die Wafer 2, deren Vorderflächen einander gegenüberliegen, in einem großen Abstand P4 auf dem Ausrichtboot 4 ausgerich­ tet; das Reaktionsgas strömt gleichmäßig auf den Oberflä­ chen aller Wafer 2, wodurch die Bildung eines gleichförmi­ gen Filmes ermöglicht wird. Zusätzlich kann die Gesamtlänge des Ausrichtbootes 4 zum Einführen der fünfundzwanzig Wafer 2 verkürzt werden, da die Wafer 2, deren einander gegen­ überliegende Rückflächen in einem kleinen Abstand P3 ausge­ richtet sind, so daß eine Mehrzahl von Ausrichtbooten 4 in die Filmbildungsvorrichtung 5 geschickt werden kann, um ei­ ne Mehrzahl der Wafer 2 gleichzeitig zu verarbeiten.

Nachdem der Film auf den Wafern 2 gebildet ist, wird das Ausrichtboot 4 aus der Filmbildungsvorrichtung 5 herausge­ nommen, und die Wafer 2 werden mittels des Verschiebeka­ stens 31 auf die Waferhalteplatten 18 und 19 auf dem Erwei­ terungsbereich 500 verschoben. Dann, nachdem genau die gleichen Vorgänge wie oben beschrieben in der umgekehrten Reihenfolge durchgeführt worden sind, werden die Wafer 2 in die Kassette 1 zurückgebracht. Das heißt, das Aufwärtsbewe­ gen der Waferhalteplatten 18 und 19 resultiert in einem Ausrichtabstand P3 zwischen allen Wafern 2. Des weiteren werden die Wafer 2 von der Spannvorrichtung 300 eingespannt und mittels des Klemmverschiebebereichs aus dem Erweite­ rungsbereich 500 auf die Zone oberhalb der Kassette ver­ schoben. Hier werden die Wafer 2 auf die erste Hochschiebe­ platte 10 und die zweite Hochschiebeplatte 12 des Wafer- Hochschiebebereichs 200 verschoben. Anschließend, während nur die ungeradzahligen Wafer 2 absteigen und in der Kas­ sette 1 untergebracht werden, sind die geradzahligen Wafer 2 in der Spanneinrichtung 80 ergriffen. Während die gerad­ zahligen Wafer 2 von der Spanneinrichtung 80 ergriffen sind, bewegen sich die geradzahligen Wafer nach oben, dre­ hen sich um 180° um die vertikale Achse und werden noch einmal auf den zweiten Hochschiebeplatten 12 gehalten. Die zweiten Hochschiebeplatten 12 bewegen sich nach unten, so daß die geradzahligen Wafer 2 in der Kassette 1 unterge­ bracht sind. Auf diese Weise werden die Wafer 2 in die Kas­ sette 1 zurückgebracht, so daß sie bei gleichem Abstand in die gleiche Richtung weisen.

Diese Vorrichtung zum Ausrichten von Wafern ermöglicht es, die Wafer in einer kurzen Zeitspanne zu verschieben, ohne die Wafer-Oberflächen zu verkratzen und Fremdkörper auf ih­ nen einzuführen. Beispielsweise erfordert das in Fig. 11 dargestellte herkömmliche Verfahren eine Minute, um die fünfundzwanzig Wafer zu verschieben, wohingegen diese Vor­ richtung zum Ausrichten von Wafern nur 32 Sekunden für die gleiche Arbeit benötigt.

Obwohl die Wafer 2 bei dem oben beschriebenen Ausführungs­ beispiel in einem Abstand P3 (= 4,76 mm) und einem Abstand P4 (= 9,52 mm) auf der Basis des Erweiterungsbereichs 500 angeordnet sind, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Der Abstand kann leicht verändert werden durch die Verwendung einer Plattennocke mit Schlitzen mit anderer Form anstatt der Plattennocken 6 und 7.

Die Erfindung ist in ihrer Anwendung nicht auf die Ausrich­ tung von 5-Zoll-Wafern beschränkt. Sie kann beispielsweise ebenso angewendet werden, um Wafer mit einem Durchmesser von 4 Zoll, 6 Zoll und dergleichen auszurichten.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Wafer 2 so angeord­ net, daß sich ihre Vorder- und Rückflächen abwechselnd ge­ genüberliegen, aber je nach der Verarbeitung kann auch nur der Abstand erhöht werden, wobei die Wafer 2 in die gleiche Richtung weisen.

Die Ausrichtungsvorrichtung der Erfindung kann auch ange­ wendet werden, um die Wafer aus einer Kassette, die aus ei­ nem bestimmten Material die etwa Teflon hergestellt ist, in eine aus einem anderen Material wie etwa Plastik zu ver­ schieben.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Ausrichten von Wafern mit:
einer Mehrzahl von Waferhalteplatten, von denen jede eine Mehrzahl von Wafern festhält;
einer Führungseinrichtung, welche die Waferhalteplatten führt; und
einer Halteplatten-Verschiebeeinrichtung, welche die Mehrzahl von Waferhalteplatten entlang der Führungsein­ richtung verschiebt;
wobei die Mehrzahl von Waferhalteplatten in einem er­ sten Abstandsintervall ausgerichtet sind, wenn sie an einem Ende der Führungseinrichtung angeordnet sind; und die Mehrzahl von Waferhalteplatten in einem zweiten Ab­ standsintervall ausgerichtet sind, der von dem ersten Abstandsintervall unterschiedlich ist, wenn sie an dem anderen Ende der Führungseinrichtung angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Waferhalteplatten ein Paar von Rillen zum Festhalten eines Paares von Wafern aufweist, welche durch ein erstes Abstandsintervall voneinander getrennt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung aufweist: einen Platten­ nocken, welche eine Mehrzahl von Führungsschlitzen auf­ weist, die in Entsprechung mit der Mehrzahl von Wafer­ halteplatten ausgebildet sind; und eine Mehrzahl von Führungslagern, von denen jedes verschiebbar in einen entsprechenden Führungsschlitz eingepaßt und auf einer entsprechenden Waferhalteplatte vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bewegen der Halteplatte auf­ weist: ein drehendes Betätigungselement, eine Dreh­ welle, welche von dem drehenden Betätigungselement ge­ dreht wird, an der Drehwelle befestigte Arme, eine in einer vertikalen Richtung bewegbare Platte, die mit den vorderen Enden der Arme verbunden ist und sich aufgrund der Drehung der Drehwelle in einer vertikalen Richtung bewegt, und eine Mehrzahl von Gleitlagern, von denen jedes verschiebbar auf der in einer vertikalen Richtung bewegbaren Platte parallel zu der Drehwelle vorgesehen ist und eine entsprechende Waferhalteplatte trägt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattennocken auswechselbar vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie des weiteren aufweist:

eine erste Hochschiebeeinrichtung, welche die ungerad­ zahligen Wafer der in einer Kassette enthaltenen Mehr­ zahl von Wafern gleichzeitig über die Kassette hinaus­ schiebt;
eine zweite Hochschiebeeinrichtung, welche die gerad­ zahligen Wafer der in der Kassette enthaltenen Mehrzahl von Wafern gleichzeitig über die Kassette hinaus­ schiebt;
eine Klemmeinrichtung, welche die von der ersten und der zweiten Hochschiebeeinrichtung hochgeschobene Mehr­ zahl von Wafern ergreift; und
eine Klemmverschiebeeinrichtung, welche die Klemmein­ richtung über die Mehrzahl von Waferhalteplatten hinaus verschiebt;
wobei die Mehrzahl von Waferhalteplatten eine Mehrzahl von Wafern von der Klemmeinrichtung erhalten.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Hochschiebeeinrichtung je­ weils aufweist: einen Hochschiebeplattenkörper, einen Hochschiebeblock, der am oberen Ende des Hochschiebe­ plattenkörpers vorgesehen ist und in dem eine Rille zum Festhalten eines Waferstückes vorgesehen ist, und einen Feststellhebel zum entfernbaren Anbringen des Hoch­ schiebeblockes an einem oberen Ende des Hochschiebekör­ pers.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmverschiebeeinrichtung aufweist: eine Ein­ richtung zum Bewegen in einer vertikalen Richtung, wel­ che die Klemmeinrichtung in einer vertikalen Richtung bewegt, eine Dreheinrichtung zum Drehen der Klemmein­ richtung um die vertikale Achse, und eine Horizontal­ verschiebeeinrichtung, welche die Klemmeinrichtung ho­ rizontal bewegt.