JP2002190513A - ウエハカセット対およびウエハ配列方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボロンナイトライド蒸着、POCl３蒸着に先立
って複数のウエハを２枚ずつ裏面同士接触させて配列す
る作業を正確かつ短時間に行えるようにする。 【解決手段】 複数のウエハ２１を１枚ずつ保持するウ
エハ挿入溝２を有した第１ウエハカセット１と、この第
１ウエハカセット１とはピッチが異なるウエハ挿入溝１
２とウェハ抑止部としての仕切部１３を有した第２ウエ
ハカセット１１とでウエハカセット対を構成する。これ
により、第１ウエハカセット１に対して第２ウエハカセ
ット１１を開口部１０，２０どうしが対向するように上
下方向を逆にして順次に対向配置することで、第１ウエ
ハカセット１より順次にスライドされる２枚のウエハ２
１を第２ウエハカセット１１の各ウエハ挿入溝１２内に
表裏面が互いに逆方向を向く方向に受け入れることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造工程に
おいて複数のウエハを２枚ずつ裏面同士接触させて配列
するためのウエハカセット対およびウエハ配列方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程におけるSiウエハの不純
物ドープの方法として、ボロンナイトライド蒸着、POCl
３蒸着が挙げられる。こうした工程においては、ウエハ
を２枚ずつ裏面同士を接触させて（以下Back to Back方
式という）それぞれの表面が露出した状態でボートに搭
載し、拡散炉に搬入して処理することが多い。これは、
例えばボロンナイトライド蒸着の場合、拡散源がウエハ
と同形状をした板状体であってボートにウエハと交互に
並べられるため、Back to Back方式にしない場合のボー
トの設計搭載枚数に比べて実際のウエハ搭載枚数が半減
するからであり、生産性を向上させるために行われるの
である。拡散する不純物がウエハの裏面に拡散するのを
できる限り避ける意図もある。

【０００３】Back to Back方式でウエハを拡散炉用ボー
トに搭載するためには、従来、図７に示すような、ウエ
ハが１枚ずつセットされるウエハカセット１を用いてい
る。ウエハカセット１は、図７(a) に平面図を示したよ
うなものであり、図７(b) に示すようなウエハ挿入溝２
を仕切部３により形成した保持用側面部材４を２枚対向
配置し、これら保持用側面部材４，４間に図７(c)(d)に
示すような連結用側面部材５，６を配置して、固定ピン
７，ピン差込穴８の位置付近で互いに連結している。こ
のウエハカセット１内で、オペレーターがピンセットを
用いて１枚ずつBack to Back配列（チャージ）になるよ
うにウエハを並べ替え、１つのウエハ挿入溝２内でBack
to Back状態になった２枚ずつのウエハを拡散炉用ボー
トに移し替えるのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の方法では、ウエハのBack to Back配列をオペレ
ーターの動作に頼っているため、作業に多大な労力と時
間を必要とし、作業ミスでウエハを損傷するなどの問題
点があった。

【０００５】本発明は上記問題を解決するもので、半導
体製造工程において複数のウエハを２枚ずつ裏面同士接
触させて配列する作業を正確かつ短時間に行えるように
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の本発明は、複数のウエハを２枚ずつ裏
面同士接触させて配列するための第１および第２のウエ
ハカセットからなるウエハカセット対であって、前記第
１のウエハカセットは、その第１開口部を通じて挿入さ
れる複数のウエハを挿入方向に沿って１枚ずつ保持する
複数の並列な第１溝部を有し、前記第２のウエハカセッ
トは、前記第１のウエハカセットの溝ピッチの実質上２
倍のピッチで形成され、その第２開口部を通じて挿入さ
れる複数のウエハを挿入方向に沿って２枚ずつ保持する
複数の並列な第２溝部と、前記第１のウエハカセットの
第１溝部にウエハを表裏面が同一方向を向くように挿入
保持し、前記第１のウエハカセットの第１開口部に前記
第２開口部を対向接触配置した時に、前記第１のウエハ
カセットの所定の１つおきの第１溝部に保持されたウエ
ハの端面に当接しウエハのスライドを抑止するように、
前記第２溝部間であってかつ少なくとも前記第２開口部
近傍に設けられた抑止部とを有することを特徴とする。

【０００７】請求項２記載の本発明は、請求項１記載の
ウエハカセット対において、第１のウエハカセットの溝
数が偶数２ｎの時にはｎ本の第２溝部を第２のウエハカ
セットに形成し、第１のウエハカセットの溝数が奇数２
ｎ＋１の時にはｎ＋１本の第２溝部を第２のウエハカセ
ットに形成したことを特徴とする。

【０００８】請求項３記載の本発明は、請求項１または
請求項２のいずれかに記載のウエハカセット対を用いて
複数のウエハを２枚ずつ裏面同士接触させて配列するウ
エハ配列方法であって、第１のウエハカセットの各第１
溝部に複数のウエハのそれぞれを表裏面が同一方向を向
くように設置する第１ステップと、ウエハが配列された
第１のウエハカセットの所定の１つおきの第１溝部と第
２のウエハカセットの抑止部とが対向するように前記第
１のウエハカセットと第２のウエハカセットとを接触配
置する第２ステップと、接触配置された第１および第２
のウエハカセットを傾斜させ、前記第１のウエハカセッ
トの第１溝部に保持されたウエハを対向する第２のウエ
ハカセットの第２溝部にスライドさせる第３ステップ
と、ウエハがスライドされた第２のウエハカセットの抑
止部と第１のウエハカセットの残りの第１溝部とが対向
するように前記第１のウエハカセットと第２のウエハカ
セットとを接触配置する第４ステップと、接触配置され
た第１および第２のウエハカセットを傾斜させ、前記第
１のウエハカセットの前記残りの第１溝部に保持された
ウエハを対向する第２のウエハカセットの第２溝部にス
ライドさせ、前記第３ステップでスライドされたウエハ
の裏面側に配置する第５ステップとを有したことを特徴
とする。

【０００９】上記したウエハカセット対およびウエハ配
列方法を使用することにより、２枚ずつ裏面同士接触さ
せるウエハ配列を容易に行なえる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施
の形態におけるBack to Back配列用のウエハカセット対
を先に説明した従来のウエハカセットとともに構成する
新規ウエハカセットの斜視図であり、図２は同新規ウエ
ハカセットの構成を示す３面図である。

【００１１】図７を援用して従来のウエハカセット１
（以下、第１ウエハカセット１という）を再度説明する
と、第１ウエハカセット１は、ウエハ挿入溝２が仕切部
３を介して並列に形成された保持用側面部材４を２枚対
向配置し、これら保持用側面部材４，４間に連結用側面
部材５，６を配置し、固定ピン７，ピン差込穴８の位置
付近で互いに連結したものであり、ウエハ挿入溝２に沿
ってウエハを出し入れする開口部１０を有している。９
は第１ウエハカセット１を運搬する時に使用するハンガ
ー取り付け治具である。

【００１２】図１〜図２に示すように、新規ウエハカセ
ット１１（以下、第２ウエハカセット１１という）は、
第１ウエハカセット１とほぼ同様の構成を有しており、
ウエハ挿入溝１２を仕切部１３を介して並列に形成した
保持用側面部材１４を２枚対向配置し、これら保持用側
面部材１４，１４間に連結用側面部材１５を２枚対向配
置して、互いに連結したものであり、ウエハ挿入溝１２
に沿ってウエハを出し入れする開口部２０を有してい
る。各保持用側面部材１４の開口部側端面には、第１ウ
エハカセット１に付属する固定ピン７を差し込み可能な
ピン差込穴１８，１８ａが形成されている。１９は第２
ウエハカセット１１を運搬する時に使用するハンガー取
り付け治具である。

【００１３】ただし、第２ウエハカセット１１の各ウエ
ハ挿入溝１２は、ウエハを２枚ずつBack to Back配列で
きるように次のように形成されている。まず、第２ウエ
ハカセット１１の溝ピッチは第１ウエハカセット１の溝
ピッチの２倍とされている。第２ウエハカセット１１の
ウエハ挿入溝１２の幅、溝間を仕切る仕切部１３の幅
も、第１ウエハカセット１のウエハ挿入溝２の幅、溝間
を仕切る仕切部３の幅の約２倍である。ウエハ挿入溝１
２の幅はウエハを移し替えることができるのであれば２
倍から若干ずれていてもよいが、通常は２倍としておく
のが設計がしやすく最良である。仕切部１３の幅はウエ
ハ挿入溝１２とほぼ同程度とする。

【００１４】また、第１ウエハカセット１のウエハ挿入
溝２の数が偶数２ｎの時にはｎ本のウエハ挿入溝１２が
第２ウエハカセット１１に形成され、第１ウエハカセッ
ト１のウエハ挿入溝２の数が奇数２ｎ＋１の時にはｎ＋
１本のウエハ挿入溝１２が第２ウエハカセット１１に形
成されている。たとえば、第１ウエハカセット１の溝数
が２５本の場合はその１／２の整数部分に１を加えた１
３本が第２ウエハカセット１１に形成されている。

【００１５】上記した第１ウエハカセット１と第２ウエ
ハカセット１１とからなるウエハカセット対を用いて複
数のウエハをBack to Back配列する方法を説明する。図
３に示すように、第１ウエハカセット１の各ウエハ挿入
溝２に、洗浄を終了した複数のウエハ２１のそれぞれを
表裏面が同一方向を向くように、ここでは紙面上方向に
ウエハ２１の表面Ｓが、下方向に裏面Ｒが位置するよう
に設置する（第１ステップ）。以下、上、下なる方向は
ウエハ２１の配列方向に沿った一方向および逆方向を言
い、図示した紙面上での上、下方向と一致する。

【００１６】次に、第１ウエハカセット１の上から奇数
番目のウエハ挿入溝２と第２のウエハカセット１１のウ
エハ挿入溝１２の上から１／２溝幅部分とが対向し、第
１ウエハカセット１の上から偶数番目のウエハ挿入溝２
と第２のウエハカセットの仕切部１３とが対向するよう
に、第１ウエハカセット１と第２のウエハカセット２と
を接触配置する（第２ステップ）。

【００１７】それにより、第１ウエハカセット１の固定
ピン７が第２のウエハカセット１１のピン差込穴１８に
差し込まれ、第１および第２のウエハカセット１，１１
がドッキングされる。以下、このとき上方向にある第２
のウエハカセット１１の側面をＡ面、対向する側面をＢ
面と呼ぶ。

【００１８】この状態で、第１および第２のウエハカセ
ット１，１１を第２ウエハカセット１１側に傾斜させ、
第１ウエハカセット１のウエハ挿入溝２に保持されたウ
エハ２１を第２のウエハカセット１１のウエハ挿入溝１
２にスライドさせる（第３ステップ）。

【００１９】この時には、上から奇数番目のウエハ挿入
溝２に保持されたウエハ２１がスライドし、偶数番目の
ウエハ挿入溝２に保持されたウエハ２１は仕切部１３に
当接し残留する。したがって、上から奇数番目のウエハ
２１のみが第２ウエハカセット１１に移動し、移動した
各ウエハ２１の表面Ｓは第２のウエハカセット１１内で
Ａ面方向を向く。

【００２０】次に、図４に示すように、第２のウエハカ
セット１１を上下逆転させ、第１ウエハカセット１の上
から偶数番目のウエハ挿入溝２と第２のウエハカセット
１１のウエハ挿入溝１２の上から１／２溝幅部分とが対
向し、第１ウエハカセット１の上から奇数番目のウエハ
挿入溝２と第２のウエハカセットの仕切部１３とが対向
するように、第１ウエハカセット１と第２のウエハカセ
ット２とを接触配置する（第４ステップ）。

【００２１】それにより、第１ウエハカセット１の固定
ピン７が第２のウエハカセット１１のピン差込穴１８ａ
に差し込まれ、第１および第２のウエハカセット１，１
１がドッキングされる。

【００２２】ここで、固定ピン７，ピン差込穴１８，１
８ａは、第２ステップ，第４ステップの配置状態で、第
１ウエハカセット１の上面と第２のウエハカセット１１
のＡ面およびＢ面とがほぼ一致し、また第４ステップの
配置状態で、第１ウエハカセット１の上から２番目のウ
エハ挿入溝２と第２ウエハカセット１１のＢ面側から１
番目のウエハ挿入溝１２とが対向するような位置に設定
されている。たとえば、第１ウエハカセット１の溝ピッ
チが約４ｍｍの場合には、第２ウエハカセット１１の端
面の左右に設けられるピン差込穴１８，１８ａはウエハ
２１の配列方向に沿って互いに、前記溝ピッチとほぼ同
じ約４mm程度ずらされる。

【００２３】この状態で、第１および第２のウエハカセ
ット１，１１を第２ウエハカセット１１側に傾斜させ、
第１ウエハカセット１のウエハ挿入溝２に残留していた
ウエハ２１を第２のウエハカセット１１のウエハ挿入溝
１２にスライドさせる（第５ステップ）。

【００２４】この時には、上から偶数番目のウエハ挿入
溝２のウエハ２１が第２ウエハカセット１１にスライド
し、移動した各ウエハ２１の表面Ｓは各ウエハ挿入溝１
２内でＢ面方向を向く。一方、第３ステップでスライド
したウエハ２１は各ウエハ挿入溝１２内で裏面ＲがＢ面
方向を向いているので、各ウエハ挿入溝１２内に、２枚
のウエハ２１がBack to Backで配置されることになる。
第１ウエハカセット１内で上から奇数枚目に位置してい
たウエハ２１は第２のウエハカセット１１の最外側、す
なわちＡ面にもっとも近いウエハ挿入溝１２に単独で保
持される。

【００２５】以上のようにして、オペレータによる逐次
移し替えを要することなく、第２のウエハカセット１１
内にウエハ２１をBack to Back配列することができる。
以上の操作が終了したら、第２ウエハカセット１１から
Back to Back状態のウエハ２１をピンセットにて２枚ず
つ取り出し、ボートに移し替えればよい。

【００２６】なお、上記した第２ウエハカセット１１に
あっては、仕切部１３は図５に示したようにウエハ挿入
溝１２どうしを仕切る板状体であり、その端面が第１回
目のウエハスライド時に偶数番目のウエハ２１に当接し
そのスライドを抑止している。しかし、仕切部１３は、
このようなスライドを抑止できさえすればよいので、図
６に示したような、第２ウエハカセット１１のウエハ挿
入溝１２間で開口部２０側に梁状に設ける、好ましくは
ウエハ２１の先行端が当接する部分のみ広幅に形成した
ウエハ止め２２も可能であり、Back to Back状態のウエ
ハ２１を取り出し易くし、図５の仕切部と比較して、ス
ライド時のウエハ２１との接触面積を低減し、パーティ
クル発生などを避けられるため、より望ましい。

【００２７】また、第１ウエハカセット１の各ウエハ挿
入溝２に、ウエハ２１の表面Ｓが下方向を向き裏面Ｒが
上方向を向くように設置し、第１ウエハカセット１を上
下逆転させるようにしても、上記と同様のウエハ配列を
実現できる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、表裏面が
同一方向を向くように挿入される複数のウエハを１枚ず
つ保持する溝部を有した第１のウエハカセットと、この
第１のウエハカセットに対して開口部どうしが対向する
ように上下方向を逆にして順次配置される、前記第１の
ウエハカセットとはピッチが異なる溝部を有した第２の
ウエハカセットとでウエハカセット対を構成して、第１
のウエハカセットより順次に、表裏面が互いに逆方向を
向くようにスライドされる２枚のウエハを第２のウエハ
カセットに受け入れるようにしたことにより、第１、第
２のウエハカセットが簡易な構造でありながら、複数の
ウエハを裏面同士接触する状態に配列できる。よって、
拡散炉用ボートなどに搭載するに先立って行なう上記配
列を、オペレータによる逐次移し替えを要することな
く、正確に、短時間で、低コストにて行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるウエハカセット対
を構成する一方のウエハカセットの斜視図

【図２】図１のウエハカセットの３面図

【図３】本発明の実施の形態におけるウエハカセット対
およびそれを用いたウエハ配列方法の前半工程を示す説
明図

【図４】同ウエハカセット対およびそれを用いたウエハ
配列方法の後半工程を示す説明図

【図５】図１のウエハカセットにあってウエハ抑止部と
して働く仕切部の構造図

【図６】図１のウエハカセットにウエハ抑止部として配
置可能なウエハ止めの構造図

【図７】従来より用いられているウエハカセットの４面
図

【符号の説明】

１ 第１ウエハカセット ２ ウエハ挿入溝（溝部） ７ 固定ピン 10 開口部 11 第２ウエハカセット 12 ウエハ挿入溝（溝部） 13 仕切部（抑止部） 18,18a ピン差込穴 20 開口部 21 ウエハ 22 ウエハ止め（抑止部）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のウエハを２枚ずつ裏面同士接触さ
   せて配列するための第１および第２のウエハカセットか
   らなるウエハカセット対であって、 前記第１のウエハカセットは、その第１開口部を通じて
   挿入される複数のウエハを挿入方向に沿って１枚ずつ保
   持する複数の並列な第１溝部を有し、 前記第２のウエハカセットは、前記第１のウエハカセッ
   トの溝ピッチの実質上２倍のピッチで形成され、その第
   ２開口部を通じて挿入される複数のウエハを挿入方向に
   沿って２枚ずつ保持する複数の並列な第２溝部と、前記
   第１のウエハカセットの第１溝部にウエハを表裏面が同
   一方向を向くように挿入保持し、前記第１のウエハカセ
   ットの第１開口部に前記第２開口部を対向接触配置した
   時に、前記第１のウエハカセットの所定の１つおきの第
   １溝部に保持されたウエハの端面に当接しウエハのスラ
   イドを抑止するように、前記第２溝部間であってかつ少
   なくとも前記第２開口部近傍に設けられた抑止部とを有
   することを特徴とするウエハカセット対。
2. 【請求項２】 第１のウエハカセットの溝数が偶数２ｎ
   の時にはｎ本の第２溝部を第２のウエハカセットに形成
   し、第１のウエハカセットの溝数が奇数２ｎ＋１の時に
   はｎ＋１本の第２溝部を第２のウエハカセットに形成し
   たことを特徴とする請求項１記載のウエハカセット対。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２のいずれかに記
   載のウエハカセット対を用いて複数のウエハを２枚ずつ
   裏面同士接触させて配列するウエハ配列方法であって、 第１のウエハカセットの各第１溝部に複数のウエハのそ
   れぞれを表裏面が同一方向を向くように設置する第１ス
   テップと、 ウエハが配列された第１のウエハカセットの所定の１つ
   おきの第１溝部と第２のウエハカセットの抑止部とが対
   向するように前記第１のウエハカセットと第２のウエハ
   カセットとを接触配置する第２ステップと、 接触配置された第１および第２のウエハカセットを傾斜
   させ、前記第１のウエハカセットの第１溝部に保持され
   たウエハを対向する第２のウエハカセットの第２溝部に
   スライドさせる第３ステップと、 ウエハがスライドされた第２のウエハカセットの抑止部
   と第１のウエハカセットの残りの第１溝部とが対向する
   ように前記第１のウエハカセットと第２のウエハカセッ
   トとを接触配置する第４ステップと、 接触配置された第１および第２のウエハカセットを傾斜
   させ、前記第１のウエハカセットの前記残りの第１溝部
   に保持されたウエハを対向する第２のウエハカセットの
   第２溝部にスライドさせ、前記第３ステップでスライド
   されたウエハの裏面側に配置する第５ステップとを有し
   たことを特徴とするウエハ配列方法。