JP2629274B2 - 半導体ウェーハのオリエンテーション・フラット合せ機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体ウェーハ処理工程で使用されている半
導体ウェーハ用カセット（以下、単にカセットと呼ぶ）
に収納されている半導体ウェーハ（以下、単にウェーハ
と呼ぶ）のオリエンテーション・フラットを全て同一方
向にそろえるためのオリエンテーション・フラット合せ
機に関する。

〔従来の技術〕

ウェーハ処理工程において、通常ウェーハは、複数枚
が一個のカセットに収納された状態で運搬されたり、あ
るいは各種の処理を受けるが、ウェーハ処理装置の中に
はカセット内に収納されている全てのウェーハのオリエ
ンテーション・フラットをあらかじめ同一方向にそろえ
ておく必要のある装置がある。このような装置のために
オリエンテーション・フラット合せ機が用いられたり、
あるいは装置自体にオリエンテーション・フラット合せ
機が装備されている。従来のオリエンテーション・フラ
ット合せ機は、第３図（ａ），（ｂ）に示すようにカセ
ット２をウェーハ１が垂直となる姿勢で載せるカセット
ステージ３と、中心軸Ｏを中心として回転する円柱体の
ローラ５より構成されている。なお、第３図においてロ
ーラ５を回転させる機構は示していない。ローラ５が回
転する際の位置は第３図（ｂ）のようにカセット２内で
ウェーハ１をオリエンテーション・フラットが下を向く
ようにセットした時に、ウェーハ１とローラ５との間に
わずかなクリアランスが生じるように設計されている。
このため、カセット２をカセットステージ３に載せた
後、ローラ５を回転させることによりオリエンテーショ
ン・フラットが下向きでない場合には、ウェーハ１の端
面とローラ５が接触しているので、ウェーハ１はローラ
５と反対方向に回転していき、オリエンテーション・フ
ラットが下向きとなった時点で、ウェーハ１とローラ５
は接触しなくなるため、ウェーハ１の回転は停止する。

以上の原理により、ウェーハの半径をｒ、ローラの半
径をr₀とした時r/r₀回だけローラを回転させることによ
り、カセット２内に収納されている全てのウェーハのオ
リエンテーション・フラットを下向きにそろえることが
できる。なお、オリエンテーション・フラット合せ機に
よっては、複数個のローラを有するものもある。

〔発明が解決しようとする課題〕

カセットは、一般にプラスチックや、金属等の材料に
より、一体成形されたり、あるいは複数の部品から組立
てられるが、加工，組立精度の不良や、熱，衝撃，薬液
付着等の要因により、そり，ゆがみ等の変形が生じやす
い。カセットが変形していると、カセット内で全てのウ
ェーハをオリエンテーション・フラットが下を向くよう
にセットした時、ウェーハとローラとの距離がカセット
内部の位置によって異なり、第４図に断面図で示すよう
にウェーハ１とローラ５とのクリアリンスが適正値から
ずれるという事態が生じてしまう。クリアランスが適正
値よりも大きいと、オリエンテーション・フラットが下
向きとなる前にウェーハとローラが離れるため、オリエ
ンテーション・フラットが合っていないにもかかわら
ず、ウェーハの回転が停止する。逆にクリアランスがな
くなると、オリエンテーション・フラットが下向きとな
っても、ウェーハとローラが接触しているために、ウェ
ーハは停止せずに回転し続ける。

以上のように、従来のオリエンテーション・フラット
合せ機では、ウェーハをカセット両側壁の内側の溝で支
持しているので、カセットが変形していると、オリエン
テーション・フラット合せができなくなる場合が生じそ
の本来の機能を果すことができなくなるという欠点があ
った。

また、ウェーハ処理工程では、種々の大きさ，形状の
カセットが使用されている。このため、ローラの回転位
置が固定されている従来のオリエンテーション・フラッ
ト合せ機ではカセット内でウェーハがオリエンテーショ
ン・フラットを下向きとなるようにセットした時、ウェ
ーハとローラとの距離がカセットの種類によって異なっ
てしまう。したがって、従来のオリエンテーション・フ
ラット合せ機では特定のカセットにしか対応できず、汎
用性に乏しいという問題点があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の半導体ウェーハのオリエンテーション・フラ
ット合せ機は、半導体ウェーハを立てて収納するカセッ
トと、前記カセットを載置するカセットステージと、中
心軸まわりに回転可能な円柱体からなるローラとを有し
てなる半導体ウェーハのオリエンテーション・フラット
合せ機において、前記ローラの両側にそれぞれ前記中心
軸と一定の距離をもって配置された２本の支持棒を備え
たリフタと、前記ローラ及び前記フリタを同時に前記カ
セット方向へ移動させて支持する垂直移動機構とを有し
ているというものである。

オリエンテーション・フラット合せを行う時は、カセ
ットをカセットステージに載せた後、ローラ及び２本の
支持棒を垂直移動機構を利用して上方へ移動させること
により、ローラあるいは２本の支持棒のいずれかでウェ
ーハをカセット下方から突き上げ、かつ支持する。ただ
しこの状態におけるローラと２本の支持棒との位置関係
はオリエンテーション・フラットが下向きのウェーハを
２本の支持棒で支持したと仮定した時に、ウェーハとロ
ーラと間にわずかなクリアランスが生じるようにしてお
く。したがって、カセット内のウェーハを突き上げた状
態にてローラを回転させるとオリエンテーション・フラ
ットが下向きとなるまでウェーハは回転し、下向きとな
った時点でウェーハは２本の支持棒で支えられローラと
は接触しなくなるため、回転が停止する。以上のように
してカセット内の全てのウェーハのオリエンテーション
・フラットを下向きにそろえた後、ローラと２本の支持
棒を下降させ、ウェーハをカセットに戻すという手順
で、オリエンテーション・フラット合せを行うものであ
る。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す正面図である。但
し、ウェーハをカセットに収納した状態を示してある。

ウェーハ１の収納されたカセット２がカセットステー
ジ３上に置かれると、２つのカセット押え4a,4bが仮想
線で示す位置からカセット２に向って移動する。２本の
カセット押え4a,4bは等距離ずつ移動する機構となって
いるため、どのような大きさのカセットに対しても、そ
の中心がカセットステージ３の中心と合致するよう位置
決めができ、かつ固定することが可能である。なお、カ
セット押え4a,4bを等距離ずつ反対方向に移動させるた
めの機構は、ラックとピニオンの組合せ等により実現で
きるが、第１図には示していない。第１図において５は
中心軸Ｏまわりに回転するローラであり、また6a,6bは
軸Ｏと平行な直線に沿って位置するウェーハを支持する
ための支持棒である。ローラ５と２本の支持棒6a,6bは
共に垂直移動機構７によって直線運動を行うリフタ８に
取付けられており、このため互いに位置関係は不変であ
る。なお、ローラ５と２本の支持棒6a,6bとの位置関係
はオリエンテーション・フラットが下向きのウェーハを
２本の支持棒6a,6bで支持した時にウェーハとローラ５
との間に1mm程度のわずかなクリアランスが得られるよ
うになっている。

以下、本発明のオリエンテーション・フラット合せ機
によるオリエンテーション・フラット合せの方法につい
て順を追って述べていく。まず、第１図に示すようなリ
フタ８を下降させた状態でカセット２をカセットステー
ジ３に載せた後、カセット押え4a,4bにより、カセット
２の位置決め固定を行う。次に、第２図（ａ）に示すよ
うにリフタ８を上昇させ、ウェーハ１を下方から突き上
げる。この状態において、図示されていないモータによ
りローラ５を回転させる。ローラ５の回転につれて、ウ
ェーハ１も回転するが、仮想線（２点鎖線）で示すよう
に、オリエンテーション・フラットが下向きとなった時
点で、ウェーハ１は２本の支持棒で支えられ、ローラ５
と接触しなくなるためウェーハの回転が停止する。カセ
ット２内の前てのウェーハのオリエンテーション・フラ
ットの向きをローラ５を回転させることにより、下向き
にそろえた後、ローラ５の回転を止め、第２図（ｂ）に
示すようにリフタ８を下降させると、ウェーハは、カセ
ット２に納まる。

上述の手順にて、本発明のオリエンテーション・フラ
ット合せ機は、カセット２内の全てのウェーハのオリエ
ンテーション・フラットを下向きにそろえることができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明のオリエンテーション・フ
ラット合せ機は、垂直移動機構に連結したリフタにロー
ラと２本の支持棒をとりつけてあるので、適正な位置関
係に保持されたローラと２本の支持棒とでカセット内の
ウェーハを下方から適当距離突き上げた状態でオリエン
テーション・フラット合せを行なうことができるため、
カセットの変形に起因するオリエンテーション・フラッ
ト合せの誤りを防止し信頼性を向上させることができ
る。さらに、種々の大きさ，形状のカセットに対しても
対応可能であるという利点も有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す正面図、第２図
（ａ），（ｂ）はこの実施例の使用方法を説明するため
の工程順に配置した正面図、第３図（ａ）及び第３図
（ｂ）は従来のオリエンテーション・フラット合せ機の
斜視図及び正面図、第４図は従来のオリエンテーション
・フラット合せ機の欠点を説明するための正面図であ
る。 １……半導体ウェーハ、２……カセット、３……カセッ
トステージ、4a,4b……カセット押え、５……ローラ、6
a,6b……支持棒、７……垂直移動機構、８……リフタ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体ウェーハを立てて収納するカセット
   と、前記カセットを載置するカセットステージと、中心
   軸まわりに回転可能な円柱体からなるローラとを有して
   なる半導体ウェーハのオリエンテーション・フラット合
   せ機において、前記ローラの両側にそれぞれ前記中心軸
   と一定の距離をもって配置された２本の支持棒を備えた
   リフタと、前記ローラ及び前記フリタを同時に前記カセ
   ット方向へ移動させて支持する垂直移動機構とを有して
   いることを特徴とする半導体ウェーハのオリエンテーシ
   ョン・フラット合せ機。