JP2014093329A - 位置出し治具及び位置調整方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】半導体ウエハーを搬送具の支持プレート上に載置したとき、当該半導体ウエハーの中心が搬送具の開口部の中心に一致する位置で当該半導体ウエハーを再現性良く支持できるようにする。
【解決手段】半導体ウエハーＷ１を搬送する搬送具の開口部９に対する支持プレート３の突出位置を調整する際に使用される治具であって、半導体ウエハーＷ１の直径に等しく加工された直径の円形部１１を有し、かつ、円形部１１の所定の位置から、３方向以上に突出した複数のブレード１２を有する本体部１０と、ブレード１２の各々に設けられて開口部９の周縁部位に係合されるノックピン１３とを備え、ノックピン１３は、円形部１１の中心Ｃから開口部９の半径に等しい長さ分以上隔てた位置に立設され、支持プレート３の突出位置調整時、本体部１０のノックピン１３が開口部９の周縁部位に装着されるものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、熱処理に供される半導体ウエハーを載置してリフロー炉へ搬送する際のウエハー搬送用のトレイ（搬送具）に適用可能な位置出し治具及び位置調整方法に関するものである。
従来から、熱処理工程や搬送ライン等の半導体製造工程において、専用の搬送具が使用され、多数の半導体ウエハー（以下で、単にウエハーという）が搬送されている。搬送対象のウエハーのサイズは、半導体製造工程の個々で異なる場合が多い。このため、ウエハーサイズが変わる度に搬送具を変更しなくてはならない。
この搬送具の変更工程を省略するために、１種類の搬送具で複数のサイズのウエハーを搬送可能とした搬送具が知られている（特許文献１及び２）。特許文献１にはウエハーフォークが開示されている。ウエハーフォークによれば、搬送対象のウエハーの直径の大小に応じて保持ピンを、対応する固定孔に固定し、複数のサイズのウエハー搬送に対応できるようになっている。
また、特許文献２には、いわゆるウォーキングビーム方式のウエハー保持台が開示されている。ウエハー保持台によれば、垂直シリンダー及び水平シリンダーで上下動及び水平動する搬送ビームによって、ウエハーが搬送される。
ウエハー保持台に関して、ウエハーを支持するピンの背の高さは、少なくとも、３種類以上が準備されている。同一の背の高さのピンは、同一の円周上に配置されている。背の高さが異なるピンは、その背の高さの順に外側が高くなるように同心円状に配置され、半導体ウエハーの大きさに対応した背の高さのピンで半導体ウエハーが支持される。半導体ウエハーは次に高いピンに接して位置決めされるようになっている。
また、複数のサイズのウエハー搬送に対応できるようにしたウエハー搬送具の他の例として、図９に示すようなものがある。図９は従来例に係る半導体ウエハー搬送具３００の構成例を示す上面図である。図９に示す半導体ウエハー搬送具３００によれば、ベースプレート３１と、搬送ガイド３２とがボルト３４等によって接合されている。
ベースプレート３１の中心部には、半導体ウエハーＷ１の直径よりも小さな内径を有する開口部３５が設けられ、ベースプレート３１上に同心円状に、半導体ウエハーＷ１を保持するためのピン３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ及び、位置ずれ防止用のガイド３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃが半導体ウエハーＷ１に対して３組設けられている。
さらに、半導体ウエハーＷ１の直径よりも大きな直径を有する半導体ウエハーＷ２に対応して、半導体ウエハーＷ２を保持するためのピン３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ及び、位置ずれ防止用のガイド３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃが半導体ウエハーＷ２に対して３組設けられている。半導体ウエハー搬送具３００は、図示しない搬送装置により、図中、白抜き矢印の方向に搬送される。
特開平 ０６−１５１５５０号公報 実開昭 ６２−０２６０３７号公報
特許文献１に開示されたウエハーフォーク、特許文献２に開示されたウエハー保持台及び、図９に示した従来例に係る半導体ウエハー搬送具３００によれば、ウエハーを加熱する際に、ウエハーの表面がウエハーフォークや、ウエハー保持台や、半導体ウエハー搬送具３００の開口部３５等にかかっている部分については、ウエハーフォークや、ウエハー保持台や、ベースプレート３１に熱が奪われ、これらにかかっていない他のウエハー部分に比べて熱伝達が悪くなってしまうという問題があった。
そこで、本発明者らは、半導体ウエハーの加熱時、ウエハー表面への均一加熱を実現できるようにした半導体ウエハー搬送具（以下で単に改造例ともいう）の構造に関して、現在、特許出願（特願２０１２−１６５８１７号）を行っている。
図１０示す改造例に係る半導体ウエハー搬送具２００によれば、ウエハー表面への均一加熱を実現するために、図９に示した半導体ウエハー搬送具３００の開口部３５よりも大きな開口部９がベースプレート１に設けられている。この開口部９は、改造例の半導体ウエハー搬送具２００で取り扱う最大の半導体ウエハーの直径φよりも大きな口径ｄを有している。改造例は、図中の二点鎖線に示す半導体ウエハーを搬送するためにベースプレート１と、４個の支持プレート３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ（以下、符号Ａ〜Ｄを省略する場合もある）を有している。
支持プレート３Ａには半導体ウエハーＷ１を保持するためのピン４Ａ、及び、位置ずれ防止及び保持兼用のピンガイド５Ａ（以下、符号Ａ〜Ｄを省略する場合もある）が設けられている。支持プレート３Ｂ〜３Ｄにも同じピン４や、ピンガイド５が設けられている。さらに、支持プレート３には、半導体ウエハーＷ１の直径よりも大きな直径を有する半導体ウエハーＷ２に対応して、半導体ウエハーＷ２を保持するためのピン６、及び、位置ずれ防止及び保持兼用のピンガイド７が設けられている。
支持プレート３は、ベースプレート１に位置調整機構４０を有しており、開口部９の内縁部位から突出した位置で半導体ウエハーＷ１や、Ｗ２等を支持するように位置の調整ができるようになっている。
位置調整機構４０は８個の溝部４１Ａ〜４１Ｈ（以下、符号Ａ〜Ｈを省略する場合もある）と、１つの溝部４１毎に２個の固定ビス４２，４３及び雌ねじ４４、４５から構成されている。図１０に示す一例では位置調整機構４０は角度４５°毎に８箇所設置可能なように溝部４１Ａ〜４１Ｈが設けられているが、支持プレート３Ａ〜３Ｄに対応して８箇所から角度９０°毎の４箇所が選択された溝部４１Ａ〜４１Ｄを使用して位置調整機構４０が設けられている。
溝部４１は開口部９の中心Ｃに向かって放射状にベースプレート１に一直線状に設けられている。溝部４１内には２箇所の雌ネジ４４，４５が設けられている。溝部４１Ａ〜４１Ｄにおいて、固定ビス４２，４３に各々の対応する雌ネジ４４，４５に螺合される。固定ビス４２，４３が嵌合される支持プレート３の孔部は長孔状に開口されている。長孔状の開口は溝部４１に沿って支持プレート３をスライド可能とするためである。
ところで、改造例に係る半導体ウエハー搬送具２００によれば、新たな課題が見出された。半導体ウエハー搬送具２００の支持プレート３に設けられたピン４、６とピンガイド５、７を寸歩精度良く設置したとしても支持プレート３を位置調整機構４０に取り付ける際、取り付け作業を行う作業者によって微妙な位置ずれを起こす場合がある。
つまり、支持プレート３を位置調整機構４０へ取り付ける際、安定して半導体ウエハーの中心Ｃを半導体ウエハー搬送具２００の中心Ｃに合わせることができなかった。位置ずれを起こした場合、半導体ウエハーの中心Ｃが半導体ウエハー搬送具２００の中心Ｃからずれてしまう為、ウエハー表面への加熱が不均一になり、ウエハーへのはんだ付け不良等の不具合が生じるという問題がある。
そこで、本発明はこのような課題を解決したものであって、半導体ウエハーを搬送具の支持部材上に載置したとき、当該半導体ウエハーの中心が搬送具の開口部の中心に一致する位置で当該半導体ウエハーを再現性良く支持できるようにした位置出し治具及び位置調整方法を提供することを目的とする。
上述の課題を解決するために、請求項１に記載の位置出し治具は、所定の大きさの半導体ウエハーの直径よりも大きな口径の開口部が設けられた本体部材と、前記本体部材に位置調整機構を有して、前記開口部の内縁部位から突出した位置で半導体ウエハーを支持する、少なくとも、３つ以上の支持部材とを備えて、半導体ウエハーを搬送する搬送具の前記開口部に対する前記支持部材の突出位置を調整する際に使用される位置出し治具であって、前記半導体ウエハーの直径に等しく加工された直径の円形部を有し、かつ、前記円形部の所定の位置から、３方向以上に突出した複数の突出部を有する本体部と、前記突出部の各々に設けられて前記開口部の周縁部位に係合される突起部とを備え、前記突起部は、前記円形部の中心から前記開口部の半径に等しい長さ分以上隔てた位置に立設され、前記支持部材の突出位置調整時、前記本体部の突起部が前記開口部の周縁部位に装着されるものである。
請求項１に係る位置出し治具によれば、半導体ウエハー搬送具の開口部の中心と半導体ウエハーの直径に等しく加工された円形部の中心とが一致する状態で、当該円形部の外縁部位に支持部材を精度良く位置合わせできるようになる。
請求項２に記載の位置出し治具は、請求項１において、前記突起部には、所定の高さを有し、かつ、前記搬送具の開口部の外縁部位に引っ掛けられる部分と、当該開口部の内縁部位に嵌合される部分とを有する段付きピンが使用されるものである。
請求項３に記載の位置調整方法は、所定の大きさの半導体ウエハーの直径よりも大きな口径の開口部が設けられた本体部材と、前記本体部材に位置調整機構を有して、前記開口部の内縁部位から突出した位置で半導体ウエハーを支持する、少なくとも、３つ以上の支持部材とを備えて、半導体ウエハーを搬送する搬送具の前記開口部に対する前記支持部材の突出位置を調整する方法であって、前記半導体ウエハーの直径に等しく加工された直径の円形部を有し、かつ、前記円形部の所定の位置から、少なくとも、３方向に突出した３つの突出部を有する本体部と、前記突出部の各々に設けられて前記開口部の外縁部位及び内縁部位に係合される突起部とを備え、前記突起部が、前記円形部の中心から前記開口部の半径に等しい長さ分以上隔てた位置に立設された位置出し治具を準備する工程と、準備された前記位置出し治具を前記搬送具の開口部に装着する工程と、装着された前記位置出し治具の円形部の外縁部位に前記支持部材を当接するように位置を調整する工程と、調整後の前記支持部材を前記本体部材に固定する工程とを有するものである。
請求項１に係る位置出し治具及び請求項３に係る位置調整方法によれば、半導体ウエハーの直径に等しく加工された円形部の所定の位置から、３方向以上に突出した複数の突出部の各々に、搬送具の開口部の周縁部位に係合される突起部を備え、この突起部は、円形部の中心から搬送具の開口部の半径に等しい長さ分以上隔てた位置に立設され、突出位置調整時、本体部の突起部が搬送具の開口部に装着されるものである。
この構成によって、当該位置出し治具の中心を当該搬送具の開口部の中心に合わせることができ、当該搬送具の開口部の中心と半導体ウエハーの直径に等しく加工された円形部の中心とが一致した状態で、当該円形部の外縁部位に支持部材を精度良く位置合わせできるようになる。従って、半導体ウエハーを支持部材上に載置したとき、搬送具の開口部の中心と当該半導体ウエハーの中心とが一致する位置で当該半導体ウエハーを再現性良く支持できるようになる。
本発明に係る実施形態としての半導体ウエハー搬送具２００の位置出し治具１００の構成例（その１）を示す斜視図である。 位置出し治具１００の構成例（その２）を示す裏側から見た斜視図である。 位置出し治具１００の装着例を示す斜視図である。 ノックピン１３Ｃ等の構成例及びその機能例を示す断面図である。 支持プレート３Ａの位置調整機構４０の機能例を示す断面図である。 半導体ウエハーＷ１の載置例を示す斜視図である。 変形例としての位置出し治具１００’の構成例を示す上面図である。 変形例としての他の位置出し治具１００”の構成例を示す上面図である。 従来例に係る半導体ウエハー搬送具３００の構成例を示す上面図である。 改造例としての半導体ウエハー搬送具２００の構成例を示す上面図である。
以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施の形態としての位置出し治具及び位置調整方法について説明する。図１に示す位置出し治具１００は、直径φ＝１５０ｍｍの半導体ウエハーＷ１を基準とする位置合わせ用の治具であって、半導体ウエハー搬送具２００の開口部９に対する４個の支持部材の各々の突出位置を調整する際に使用されるものである。
半導体ウエハー搬送具２００は、図中の二点鎖線に示す半導体ウエハーＷ１を搬送するためにベースプレート１（本体部材）と、少なくとも、３つ以上の支持部材の一例となる４個の支持プレート３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ（以下、符号Ａ〜Ｄを省略する場合もある）を有している。ベースプレート１には、所定の大きさの半導体ウエハーの直径φよりも大きな口径ｄを有する開口部９が設けられている。所定の大きさの半導体ウエハーをＷ１，Ｗ２，Ｗ３（図示せず）としたとき、各々対応する直径φは、例えば、１５０ｍｍ、２００ｍｍ及び３００ｍｍである。開口部９の口径ｄは、例えば、３１０ｍｍ程度である。本例では上述のようにφ＝１５０ｍｍの半導体ウエハーＷ１を基準とする位置出し治具１００について以下説明する。
支持プレート３は、ベースプレート１に位置調整機構４０を有しており、開口部９の内縁部位から突出した位置で半導体ウエハーＷ１を支持するようになる。位置調整機構４０は、溝部４１、２個の固定ビス４２，４３、及び、固定ビス４２，４３が螺合される雌ネジ４４，４５から構成されている。位置調整機構４０は角度４５°置きに８箇所設置可能なように溝部４１Ａ〜４１Ｈが設けられているが、この例では、支持プレート３Ａ〜３Ｄに対応して４箇所の溝部４１Ａ〜４１Ｄ（以下、符号Ａ〜Ｄを省略する場合もある）を使用している。位置調整機構４０については、図１０で説明しているので、ここでの説明を省略する。
位置出し治具１００は円形と十字形とを１枚の平板部材から切り出した複合形状の本体部１０を有している。本体部１０は、半導体ウエハーの直径φに等しく加工された直径Ｄの円形部１１を有している。円形部１１の直径Ｄは、直径φ＝１５０ｍｍの半導体ウエハーＷ１と同じ寸法である。本例の場合、直径Ｄは１５０．８ｍｍとした。直径φ＝１５０ｍｍの半導体ウエハーの場合、円形部１１の直径Ｄは直径φが１５０．５〜１５１ｍｍの範囲に収まる数値となる。同様に、直径φ＝２００、３００ｍｍの半導体ウエハーの場合、公差はそれぞれ、直径φが２００．５ｍｍ〜２０１ｍｍ、３００．５ｍｍ〜３０１ｍｍ範囲に収まる数値となる。円形部１１の直径Ｄが半導体ウエハーの直径φよりも大きい理由は、円形部１１の直径Ｄが半導体ウエハーの直径φよりも小さかった場合、半導体ウエハーを位置出し治具に取り付ける際、クリアランスがないとロボット等による半導体ウエハーの自動搭載が上手くいかないことがあるからである。平板部材には所定の厚みを有したステンレス（ＳＵＳ）や、アルミニウム（Ａｌ）等の金属素材が使用される。
本体部１０は、３方向以上に突出した複数の突出部の一例を構成する４つのブレード１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ（以下、符号Ａ〜Ｄを省略する場合もある）を有している。この例で各々のブレード１２Ａ〜１２Ｄは、円形部１１の所定の位置から４方向（θ１＝９０°毎）に突出している（図２参照）。
ブレード１２には突起部の一例を構成するノックピン１３Ａ〜１３Ｄ（以下、符号Ａ〜Ｄを省略する場合もある）が各々設けられ、開口部９の周縁部位に係合される。ノックピン１３は、円形部１１の中心Ｃから開口部９の半径に等しい長さ分以上隔てた位置に立設され、支持プレート３の突出位置調整時、ブレード１２のノックピン１３が開口部９の周縁部位に装着されるものである。ノックピン１３には図２や、図４に示すような段付きピンが使用される。ノックピン１３は、治具本体と同じＳＵＳやＡｌ等から構成される。
ノックピン１３は、所定の高さｈを有し、かつ、ブレード１２に圧入される上段部分を含む半導体ウエハー搬送具２００の開口部９の外縁部位に引っ掛けられる部分と、当該開口部９の内縁部位に嵌合される下段部分とを有している。ノックピン１３の下段部分及び圧入される上段部分を除く高さは４箇所で統一されている。ノックピン１３の側で高さを揃えることで、半導体ウエハー搬送具２００のベースプレート１に対する位置出し治具１００の本体部１０の高さを統一できるようになる。換言するならば、ベースプレート１と本体部１０とを平行に維持できるようになる。さらに当該搬送具に位置出し治具を取り付けた際、がたつかないように、ノックピン１３は、当該開口部９の内縁部位に対して圧入気味に挿入される位置に取り付けられるようになっている。
続いて、図３〜図６を参照して、本発明に係る位置出し治具１００を使用した位置調整方法について説明する。この例では、直径φ＝３００ｍｍの大きさの半導体ウエハーＷ３の直径よりも大きな口径ｄ＝３１０ｍｍ程度の開口部９が設けられたベースプレート１と、このベースプレート１に位置調整機構４０を有して、開口部９の内縁部位から突出した位置で半導体ウエハーを支持する、少なくとも、３個以上、本例では４個の支持プレート３Ａ〜３Ｄとを備えた半導体ウエハー搬送具２００において、その開口部９に対する支持プレート３Ａ〜３Ｄの突出位置を調整する場合を前提とする。
これらを調整条件にして、まず、図２に示したような本発明に係る位置出し治具１００を準備する（工程１）。位置出し治具１００は、次のように形成する。例えば、一方で、所定の厚みを有したステンレス板やアルミニウム板等の平板部材を準備し、半導体ウエハーＷ１の直径φに等しくなるように、平板部材から直径Ｄの円形部１１を切り出すと共に、当該円形部１１の所定の位置から、角度９０°毎（４方向）にブレード１２Ａ〜１２Ｄを切り出すようにして、本体部１０を形成する。
他方で、図４に示す段付きのノックピン１３Ａ〜１３Ｄを準備する。ノックピン１３Ａ〜１３Ｄが準備できたら、ブレード１２Ａ〜１２Ｄにピン孔を開口する。ピン孔の開口位置は、その中心Ｃが円形部１１の中心Ｃから開口部９の半径ｄ／２に等しい長さの寸法に対して、ノックピン１３Ａの最下段部分の棒半径Δｄを差し引いた値（ｄ／２）−Δｄに設定される。
ノックピン１３Ａの立設位置が決まったらボール盤等を使用して孔を開け、当該ノックピン１３を圧入する。これにより、円形部１１の中心Ｃから開口部９の半径に等しい長さ分以上隔てた位置にノックピン１３Ａを立設できるようになる。他のノックピン１３Ｂ〜１３Ｄについても同様にして対応するブレード１２Ｂ〜１２Ｄに立設することにより、位置出し治具１００が得られる。
次に、準備された位置出し治具１００を半導体ウエハー搬送具２００の開口部９に装着する（工程２）。この例では、図１に示した半導体ウエハー搬送具２００上から位置出し治具１００を降下させ、図３に示すように位置出し治具１００を半導体ウエハー搬送具２００に装着する。
このとき、ノックピン１３が開口部９の外縁部位及び内縁部位に跨って係合される。この例では、高さｈのノックピン１３の上段部分が、図４に示す半導体ウエハー搬送具２００の開口部９の外縁部位に位置するように嵌合される。これにより、位置出し治具１００の半導体ウエハー搬送具２００への装着を完了する。位置出し治具１００の装着（組み立て自体）は、特殊技能（熟練）を必要とせず、誰にでも簡単にできる。
なお、位置出し治具１００を用いて支持プレート３をベースプレート１へ設置する際に、寸法精度良く確実に、しかも、作業が容易に位置決め作業が容易に行えるように、本例では、位置出し治具１００の下面と、ベースプレート１上面間の高さｈ１（図４参照）は、支持プレート３から半導体ウエハーＷ１を保持するためのピン４及びピンガイド５に関連する高さｈ２，ｈ３（図５参照）に対して、所定の関係で設定（ｈ３＞ｈ１≧ｈ２）される。
その後、半導体ウエハー搬送具２００に装着された位置出し治具１００の円形部１１の外縁部位に支持プレート３を当接するように位置を調整する（工程３）。この例では、図５に示す支持プレート３Ａの２個の固定ビス４２Ａ，４３Ａを緩めて、ベースプレート１に対して当該支持プレート３Ａが溝部４１Ａに沿って移動可能な状態にする。
次に、支持プレート３Ａの位置ずれ防止及び保持兼用のピンガイド５Ａが位置出し治具１００の円形部１１に当接するまで、その溝部４１に沿って支持プレート３Ａを移動して、その位置を調整する。位置ずれ防止用のピンガイド５Ａが位置出し治具１００の円形部１１に当接した時点で、２個の固定ビス４２Ａ，４３Ａを締め付けて支持プレート３Ａをベースプレート１に固定する（工程４）。他の３個の支持プレート３Ｂ〜３Ｄについても同様に位置調整機構４０を調整する。
これらにより、開口部９の中心Ｃと半導体ウエハーＷ１の直径φ＝１５０ｍｍに等しく加工された円形部１１の中心Ｃとが一致した状態で、当該円形部１１の外縁部位に４個の支持プレート３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを精度良く位置合わせできるようになる。
その後、図３に示した半導体ウエハー搬送具２００上から位置出し治具１００を取り外し、図６に示すように半導体ウエハーＷ１を支持プレート３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ上に載置する。これにより、半導体ウエハーＷ１の中心Ｃが半導体ウエハー搬送具２００の開口部９の中心Ｃに一致する位置で当該半導体ウエハーＷ１を再現性良く支持できるようになる。
続いて、図７及び図８を参照して、変形例としての位置出し治具１００’，１００”について説明する。図７に示す位置出し治具１００’は、ブレード１２が３個の場合である。ブレード１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが直径Ｄ＝１５０ｍｍの円形部１１’の周囲において、角度θ１＝１２０°毎に突出しているものである。ブレード１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃには対応する位置にノックピン１３Ａ〜１３Ｃが圧入されている。
これによっても、図１に示した開口部９の中心Ｃと半導体ウエハーＷ１の直径に等しく加工された円形部１１’の中心Ｃとが一致した状態で、当該円形部１１’の外縁部位に４個の支持プレート３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを精度良く位置合わせできるようになる。
図８に示す位置出し治具１００”は、ブレード１２が４個の場合であって、円形部１１”の直径Ｄが半導体ウエハーＷ３の直径φ＝３００ｍｍに等しく加工されている。ブレード１２Ａ’，１２Ｂ’，１２Ｃ’，１２Ｄ’が円形部１１”の周囲において、角度θ２＝９０°毎に突出しているものである。ブレード１２Ａ’，１２Ｂ’，１２Ｃ’，１２Ｄ’には対応する位置にノックピン１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄが圧入されている。
これによって、図１に示した開口部９の中心Ｃと半導体ウエハーＷ３の直径φ＝３００ｍｍに等しく加工された円形部１１”の中心Ｃとが一致した状態で、当該円形部１１”の外縁部位に４個の支持プレート３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを精度良く位置合わせできるようになる。図示せずも、直径φ＝２００ｍｍの半導体ウエハーＷ２の直径に等しく加工された円形部を有する位置出し治具を形成してもよい。
このように実施形態に係る位置出し治具１００及び位置調整方法によれば、半導体ウエハーＷ１の直径に等しく加工された円形部１１等の所定の位置から３方向以上に突出した４個のブレード１２Ａ〜１２Ｄの各々に、半導体ウエハー搬送具２００の開口部９の周縁部位に係合されるノックピン１３を備え、このノックピン１３は、円形部１１の中心Ｃから半導体ウエハー搬送具２００の開口部９の半径に等しい長さ分以上隔てた位置に立設され、突出位置調整時、本体部１０のノックピン１３が半導体ウエハー搬送具２００の開口部９に装着されるものである。
この構造によって、当該開口部９の中心Ｃと半導体ウエハーＷ１の直径φ＝１５０ｍｍに等しく加工された円形部１１の中心Ｃとが一致した状態で、当該円形部１１の外縁部位に支持プレート３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ等を精度良く位置合わせできるようになる。従って、半導体ウエハーＷ１を支持プレート３Ａ，３Ｂ，３Ｃ．３Ｄ上に載置したとき、当該半導体ウエハーＷ１の中心Ｃが半導体ウエハー搬送具２００の開口部９の中心Ｃに一致する位置で当該半導体ウエハーＷ１を再現性良く支持できるようになる。
なお、支持プレート３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの側で、２００ｍｍ用や、３００ｍｍ用等の半導体ウエハーＷ２，Ｗ３に対応するそれぞれのピンガイド及び位置ずれ防止用のピンガイドが寸法公差を含めて精度良く立設されている場合は、直径φ＝１５０ｍｍの半導体ウエハーＷ１の位置合わせ用の位置出し治具１００を用いるだけで、自己整合的に２００ｍｍ用や、３００ｍｍ用等の半導体ウエハーＷ２，Ｗ３の位置出しをできるようになる。これにより、１つの位置出し治具１００で、３種類のサイズの半導体ウエハーＷ１，Ｗ２，Ｗ３の位置合わせに対処できるようになる。
詳細は省略するも、位置出し治具１００として半導体ウエハーの直径が２００ｍｍまたは３００ｍｍ等として用いて、支持プレート３のベースプレート１への位置決めを行う場合も、位置出し治具１００の下面と、ベースプレート１上面との間の高さは支持プレート３から半導体ウエハーＷ２，Ｗ３を保持するためのピン及びピンガイドに関連するそれぞれの高さに対して上記の所定の関係で設定するようにするとよい。
また、ノックピン１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄに関して、半導体ウエハー搬送具２００の開口部９に装着する方法について説明したが、これに限られることはない。もちろん、ベースプレート１に位置寸法出しを高精度に行って開孔されたピン孔部を設け、このピン孔部にノックピン１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄを差し込んで、位置出し治具１００，１００’，１００”等を半導体ウエハー搬送具２００に係合する方法を採ってもよい。
特に、リフロー炉を含めた半導体ウエハーＷ１，Ｗ２，Ｗ３等のトレイ搬送システムを構築する場合であって、半導体ウエハー搬送具２００への半導体ウエハーＷ１，Ｗ２，Ｗ３等の積載を自動化する場合に、経験者の位置調整機構４０を使用した位置合わせ技量に依存されることなく、ベースプレート１の開口部９に対する支持プレート３を容易かつ簡単に位置出しできるようになる。これにより、高い位置合わせ精度で、しかも、ばらつきの小さい半導体ウエハー搬送具２００を提供できるようになる。
本発明は、リフロー炉を含めたトレイ搬送システムにおいて、熱処理される半導体ウエハーを載置してリフロー炉へ搬送され、その連続生産時にウエハー表面への加熱を均一に行うウエハー搬送用のトレイに適用して極めて好適である。
１ ベースプレート（本体部材）
２ 搬送ガイド
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ 支持プレート（支持部材）
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ ピン
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ ピンガイド
６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ ピン
７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ ピンガイド
８，３４ ボルト
９，３５ 開口部
１０ 本体部
１１，１１’１１” 円形部
１２，１２’，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ ブレード（突出部）
１３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ ノックピン（突起部）
１００，１００’，１００” 位置出し治具
２００ 半導体ウエハー搬送具
上述の課題を解決するために、請求項１に記載の位置出し治具は、所定の大きさの半導体ウエハーの直径よりも大きな口径の開口部が設けられた本体部材と、所定の長さを有し、かつ、前記半導体ウエハーの直径に対応して配置された複数のピン部材を有し、更に、前記開口部の中心に向かってスライド可能に前記本体部材に一直線状に設けられて、前記開口部の内縁部位から突出した位置で半導体ウエハーを同心円状に支持するための位置調整機構を構成する、少なくとも、３つ以上の支持部材とを備えて、前記半導体ウエハーを搬送する搬送具の前記開口部に対する前記支持部材の突出位置を調整する際に使用される位置出し治具であって、前記半導体ウエハーの直径に等しく加工された直径の円形部を有し、かつ、前記円形部の所定の位置から、３方向以上に突出した複数の突出部を有する本体部と、前記突出部の各々に設けられて前記開口部の周縁部位に係合される突起部とを備え、前記突起部は、前記円形部の中心から前記開口部の半径に等しい長さ分以上隔てた位置に立設され、前記円形部の外縁部位に前記ピン部材を当接させる前記支持部材の突出位置調整時、前記本体部の突起部が前記開口部の周縁部位に装着されるものである。
請求項３に記載の位置調整方法は、所定の大きさの半導体ウエハーの直径よりも大きな口径の開口部が設けられた本体部材と、所定の長さを有し、かつ、前記半導体ウエハーの直径に対応して配置された複数のピン部材を有し、更に、前記開口部の中心に向かってスライド可能に前記本体部材に一直線状に設けられて、前記開口部の内縁部位から突出した位置で半導体ウエハーを同心円状に支持するための位置調整機構を構成する、少なくとも、３つ以上の支持部材とを備えて、前記半導体ウエハーを搬送する搬送具の前記開口部に対する前記支持部材の突出位置を調整する方法であって、前記半導体ウエハーの直径に等しく加工された直径の円形部を有し、かつ、前記円形部の所定の位置から、少なくとも、３方向に突出した３つの突出部を有する本体部と、前記突出部の各々に設けられて前記開口部の外縁部位及び内縁部位に係合される突起部とを備え、前記突起部が、前記円形部の中心から前記開口部の半径に等しい長さ分以上隔てた位置に立設された位置出し治具を準備する工程と、準備された前記位置出し治具を前記搬送具の開口部に装着する工程と、装着された前記位置出し治具の円形部の外縁部位に前記ピン部材を当接するように前記支持部材の位置を調整する工程と、調整後の前記支持部材を前記本体部材に固定する工程とを有するものである。
請求項１に係る位置出し治具及び請求項３に係る位置調整方法によれば、半導体ウエハーの直径に等しく加工された円形部の所定の位置から、３方向以上に突出した複数の突出部の各々に、搬送具の開口部の周縁部位に係合される突起部を備え、この突起部は、円形部の中心から搬送具の開口部の半径に等しい長さ分以上隔てた位置に立設され、当該円形部の外縁部位にピン部材を当接させる支持部材の突出位置調整時、本体部の突起部が搬送具の開口部に装着されるものである。

Claims (3)

  1. 所定の大きさの半導体ウエハーの直径よりも大きな口径の開口部が設けられた本体部材と、前記本体部材に位置調整機構を有して、前記開口部の内縁部位から突出した位置で半導体ウエハーを支持する、少なくとも、３つ以上の支持部材とを備えて、半導体ウエハーを搬送する搬送具の前記開口部に対する前記支持部材の突出位置を調整する際に使用される位置出し治具であって、
    前記半導体ウエハーの直径に等しく加工された直径の円形部を有し、かつ、前記円形部の所定の位置から、３方向以上に突出した複数の突出部を有する本体部と、
    前記突出部の各々に設けられて前記開口部の周縁部位に係合される突起部とを備え、
    前記突起部は、前記円形部の中心から前記開口部の半径に等しい長さ分以上隔てた位置に立設され、
    前記支持部材の突出位置調整時、前記本体部の突起部が前記開口部の周縁部位に装着される位置出し治具。
  2. 前記突起部には、
    所定の高さを有し、かつ、前記搬送具の開口部の外縁部位に引っ掛けられる部分と、当該開口部の内縁部位に嵌合される部分とを有する段付きピンが使用される請求項１に記載の位置出し治具。
  3. 所定の大きさの半導体ウエハーの直径よりも大きな口径の開口部が設けられた本体部材と、前記本体部材に位置調整機構を有して、前記開口部の内縁部位から突出した位置で半導体ウエハーを支持する、少なくとも、３つ以上の支持部材とを備えて、半導体ウエハーを搬送する搬送具の前記開口部に対する前記支持部材の突出位置を調整する位置調整方法であって、
    前記半導体ウエハーの直径に等しく加工された直径の円形部を有し、かつ、前記円形部の所定の位置から、少なくとも、３方向に突出した３つの突出部を有する本体部と、前記突出部の各々に設けられて前記開口部の外縁部位及び内縁部位に係合される突起部とを備え、前記突起部が、前記円形部の中心から前記開口部の半径に等しい長さ分以上隔てた位置に立設された位置出し治具を準備する工程と、
    準備された前記位置出し治具を前記搬送具の開口部に装着する工程と、
    装着された前記位置出し治具の円形部の外縁部位に前記支持部材を当接するように位置を調整する工程と、
    調整後の前記支持部材を前記本体部材に固定する工程とを有する位置調整方法。
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