JP3830016B2 - ウエハ用搬送パレット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体の製造装置に係り、特に半導体ウェハを搬送するのに好適な搬送パレットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体ウエハ（以下、単にウエハともいう）に各種加工を行うことにより半導体素子を形成する場合、各種加工工程を行う製造装置間のウエハの移動及び／又は加工工程において、専用の搬送パレットが用いられている。
以下、図面を参照して、従来の半導体ウエハ用搬送パレットを説明する。
図６は、従来例の半導体ウエハ用搬送パレットと半導体ウエハを示す斜視組立構成配置図であリ、図７は、従来例の半導体用搬送パレットとこれを搭載するステージとを示す平面図である。
【０００３】
例えば、半導体素子の形成されたウェハ７上に、別の半導体チップを搭載する等の加工作業を行う場合、チップ搭載装置（図示せず）にウエハ７をセットする必要があるが、まず、人手が触れてウエハを汚染しない様に、ウエハ７をパレット２０に搭載する。パレット２０は、例えば６インチウエハ７よりわずかに大きい開口部を有する例えばＳＵＳ３０４からなり厚さ例えば１ｍｍの基材２１と、保持部幅Ｌが例えば４ｍｍの、ウエハの外周でウエハを保持するウエハ保持部２２より構成されている。
【０００４】
次に、図示しない搬送装置で、パレット２０をチップ搭載装置のステージ３２にセットする。ステージ３２には、ウエハ保持部２２を収容する溝部３４と、配置されたウエハ７を真空吸着して固定するための吸着用溝３４が形成されている。
【０００５】
搬送パレット２０のステージ３２への位置決めは次のように行われる。
図８は、従来例の半導体ウエハ用搬送パレットとこれを固定配置する固定ピンを示す上面図である。図８の（ａ）には、一対の切り欠き部（広角Ｌ型切り欠き部４３とＶ型切り欠き部４４）を有する搬送パレットの基材２１を示してある。図８の（ｂ）には、９０度回転対称の位置に設けられた４対の切り欠き部（広角Ｌ型切り欠き部４３とＶ型切り欠き部４４）を有する搬送パレットの基材２１’を示してある。図８の（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、図８の（ａ）中にＡ、Ｂで示される部分の拡大図であり、中心線の関係は、図８の（ａ）と同一の関係となっている。
【０００６】
ステージ３２には、基材２１を平面上の所定位置に配置固定するための固定ピン４１、４２が所定の位置に立てられている。
搬送装置によって、基材２１は、固定ピン４１、４２とは接しない位置（図８の（ａ）中で、固定ピン４１、４２より下方）に配置され、次に図示しない押付け手段により、例えば、固定ピンの中心間を結ぶ中心線２６に垂直な基材２１の中心線２５に沿って、荷重Ｆ２をかけられて（図８の（ａ）中で、上方に向かう）、固定される。
【０００７】
ここで、中心線２５と固定ピン４１の中心との間の距離Ｌ１は、中心線２５と固定ピン４２の中心との間の距離Ｌ２と等しく設定されている。
広角Ｌ型切り欠き部４３は、互いに９０度より大きい角度例えば１３５度をなす面ｕと面ｖから構成されており、Ｖ型切り欠き部４４は、互いに９０度より小さい角度例えば６０度をなす面ｗと面ｘとから構成されている。
【０００８】
広角Ｌ型切り欠き部４３は、その面ｕと固定ピン４１が接触固定され、Ｖ型切り欠き部４４は、その面ｗおよび面ｘと固定ピン４２が接触固定されている。
ウエハ配置の自由度を持たせた例が、図８の（ｂ）に示される。ここでは、一対の切り欠き部が、９０度回転対称の位置に４箇所に設けられている。ここでは、従って、ウエハを９０度回転した任意の位置で配置できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したように、ステージにパレットを配置するとき、保持部に対応するウエハの部分はステージに接触しておらず、従って、加工の対象とならないデッドスペースとなっており、ウエハの全領域を十分有効に利用できない。
又、この搬送パレットの場合、異なるサイズのウエハには対応できず、ウエハサイズ毎に専用の搬送パレット及びこれに対応するステージが必要となり、新機種対応などにおける製造工程設計の自由度を少ないものとしていた。
【００１０】
また、搬送パレットの位置決めを、広角Ｌ型切り欠き部とＶ型切り欠き部と固定ピンとの接触固定で行う場合、ウエハの向きを自由に選択できるようにして、後工程での使用状態を考慮した生産システムとする場合には、例えば、４対の切り欠き部を有する搬送パレットの基材２１’とすれば良いが、複雑な形状となっていた。さらに、加工装置においては、メーカーが異なり、また加工内容が異なる毎に、固定ピンの形状は異なることが多く、この場合には、次の問題があった。
【００１１】
図９は、従来例の半導体ウエハ用搬送パレットを、異なる直径を有する固定ピンにより固定配置したときの関係を示す配置図である。
ある加工装置の固定ピン４１、４２に対し、搬送パレットがその中心線に対して正しく傾くことなく配置されるように、広角Ｌ型切り欠き部４３及びＶ型切り欠き部４４が搬送パレットに形成されている場合には、搬送パレットは正しく配置される（図９の実線表示）が、固定ピン４１，４２とは異なる直径を有する固定ピン４１’、４２’の場合には、広角Ｌ型切り欠き部４３及びＶ型切り欠き部４４が上述した角度を有すると、搬送パレットは傾いて位置決めされることとなり、不具合である。
【００１２】
これらを言い換えると、ウェハサイズの変更時、対応に時間と費用がかかリ、ウェハサイズによりステージが専用のため、同一生産ラインでの複数機種の混合生産が困難であり、従って、商品設計の自由度が低く、ウエハ有効面積も狭くなり、コスト的にも不利であるし、装置に自由度が少ないという問題があった。
【００１３】
そこで本発明は、サイズの異なるウエハに対して容易に対応できるウエハ用搬送パレットを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段として、第１の直径を有する第１のウエハ（７）と、前記第１の直径よりも小さい第２の直径を有する第２のウエハ（７’）とを、選択的に収容して搬送するためのウエハ用搬送パレットであって、前記第１のウエハ及び前記第２のウエハを収容可能な開口部（８）を備えた枠状の基材（１）と、前記開口部を亘って前記基材に設けられた２本のワイヤーロープ（６）と、該２本のワイヤーロープの温度変化による伸びを吸収し、前記２本のワイヤーロープに常にテンションを与えるテンション付与部（２）と、前記基材に着脱可能に設けられた第１のアーム部（４）と、前記第１のアーム部に対向して前記開口部の反対側に位置するように、前記基材に着脱可能に設けられた第２のアーム部（５）と、を有し、前記第１のウエハを搬送する際には、前記第１のアーム部及び前記第２のアーム部が前記基材から取り外された状態で、前記第１のウエハを前記開口部に収容すると共に前記２本のワイヤーロープで支持し、前記第２のウエハを搬送する際には、前記第１のアーム部及び前記第２のアーム部が前記基材に取り付けられた状態で、前記第２のウエハを前記開口部に収容すると共に前記２本のワイヤーロープで支持する一方、前記第１のアーム部及び前記第２のアーム部で前記第２のウエハをその面方向に位置決めする構成にしてなることを特徴とするウエハ用搬送パレット（１０）である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、好ましい実施例により、図面を参照して説明する。図１は、本発明に係るウエハ用搬送パレットの一実施例を示す構成図である。図２は、本発明の一実施例のウエハ用搬送パレットとこれを搭載するステージとを示す斜視組立構成配置図である。
【００１８】
図３は、本発明の一実施例のウエハ用搬送パレットとこれを搭載するステージとを示す平面図である。図４は、本発明の一実施例のウエハ用搬送パレットとこれを固定配置する固定ピンを示す上面図である。図５は、本発明の一実施例のウエハ用搬送パレットを、異なる直径を有する固定ピンにより固定配置したときの関係を示す配置図である。
【００１９】
搬送パレット１０の基材１には、取り扱うサイズのウエハ７が入る開口部８を設けてある。基材１は例えば厚さ１ｍｍのＳＵＳ３０４より構成されている。
基材１の４箇所には、先端が広がる例えば片側５度のテーパーを有するプーリー３がかしめて設けられている。プーリー３には、例えば直径０．５ｍｍであるＳＵＳ３０６からなるワイヤーロープ６が、その経路中に配置された板ばね２によって十分なテンションを与えられて、矩形状に架けられている。矩形の短い一辺の長さＬ３は、取り扱うであろう小径のウエハ７’の直径の半分程度に設定されている。
【００２０】
基材１の外周部における９０度回転対称の位置には、固定ピン４２にパレット１０を固定するためのＬ型切り欠き部が設けられている。
また、基材１には、ブランケット４及びブランケット５をねじ止めでとりつけることができるように、なっている。これらのブランケットは、小さい直径を有するウエハ７’を保持するときに、ウエハ７’が横ずれするのを防止するために使用される。
【００２１】
ウエハ７を運搬するときには、ウエハ７は開口部７に中にワイヤロープ６に支えられて、安定に配置される。
ウエハ７’を運搬するときは、パレットには、ウエハサイズに合った横ずれ防止用ブランケット４，５がとりつけられており、このブランケットにより位置決めされ、ワイヤーロープに支えられる。
【００２２】
一方、ウエハ７が搭載される加工装置のステージ１２には、予め、ワイヤーロープ６を逃げる２本の溝部１３と、プーリー３を逃げる空間部（図示せず）を設けておけばよい。
この溝部１２ｍは、細いワイヤーロープ６が入るだけの幅が有ればよいため非常に占有面積を狭く出来る。従って、ウエハ上面の作業には何ら影響を与えないと同時に、ウエハ全面がステージに吸着用溝１４を通して固定されるので、加工装置による加工対象をウエハ全面にすることができる。
【００２３】
また、工程によっては、ウエハ７がステージ１２により例えば３００℃程度に加熱される場合があるが、ワイヤーロープ６を板バネ２で常にテンションを与えている構造としてあるため、ワイヤーロープ６の熱による延びは吸収されて常に良好な状態を保つ（延びを吸収した状態は、第１図のワイヤーロープ２の２点鎖線で表示される）。
【００２４】
さらに、ウェハ７の形状は円形に限定される必要は無く、２本のワイヤーロープロープ６に載る形状で有れば、ブランケット４及び５の形状を変更するだけでよく、ステージを変更することなく、任意の形状のウエハを使用可能である。
また、基材１の外周を４等分した位置にＬ型切り欠き部４５が設けられている。Ｌ型切り欠き部は互いに直交する面ａ及び面ｂ（面ｃ及び面ｄでもある）で構成されている。
【００２５】
加工装置側には、固定ピン４１と中心線１５の距離を、固定ピン４２と中心線１５の距離より、少し大きめにして、２カ所に固定ピン４１，４２を設ける。パレット１０の位置位置決め固定時には、図４中で、Ｆで示す方向の押付け荷重Ｆを与えて、２つの固定ピン４１，４２間の中央に向かって斜め方向に押しつけることにより、図４の（ａ）に示すように、固定ピン４１と面ａでパレット１０の傾きが決まり、図４の（ｂ）に示すように、固定ピン４２と、面ｃと面ｄにより、パレット１の位置が決まる。
【００２６】
これによれば、従来は、８カ所必要であった切り欠き部は半分の４カ所で済み、しかも全て同一形状でよく、その形状も単純なＬ型であリ、パレットの位置決め方向を９０#単位で自由に選択でき、装置・生産システムへの自由度は大きい。
また、Ｌ型切り欠き部の面ａ、面ｂの方向は、パレットの位置置決め基準である中心線１５及び中心線１６にそれぞれ平行であるので、加工装置によって固定ピン４１’、４２’外径値が多少変わっても、パレットを配置固定する時は、パレットは平行移動するだけで傾くことはないため、ステージ上の加工点の位置の補正は単純になり、位置決め装置設計の自由度が増す。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、サイズの異なるウエハに対して容易に対応でき、異なるウエハサイズの複数機種の混流生産を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るウエハ用搬送パレットの一実施例を示す構成図である。
【図２】 本発明の一実施例のウエハ用搬送パレットとこれを搭載するステージとを示す斜視組立構成配置図である。
【図３】 本発明の一実施例のウエハ用搬送パレットとこれを搭載するステージとを示す平面図である。
【図４】 本発明の一実施例のウエハ用搬送パレットとこれを固定配置する固定ピンを示す上面図である。
【図５】 本発明の一実施例のウエハ用搬送パレットを、異なる直径を有する固定ピンにより固定配置したときの関係を示す配置図である。
【図６】 従来例のウエハ用搬送パレットとウエハを示す斜視組立構成配置図である。
【図７】 従来例のウエハ用搬送パレットとこれを搭載するステージとを示す平面図である。
【図８】 従来例のウエハ用搬送パレットとこれを固定配置する固定ピンを示す上面図である。
【図９】 従来例のウエハ用搬送パレットを、異なる直径を有する固定ピンにより固定配置したときの関係を示す配置図である。

Claims (1)

1. 第１の直径を有する第１のウエハと、前記第１の直径よりも小さい第２の直径を有する第２のウエハとを、選択的に収容して搬送するためのウエハ用搬送パレットであって、
   前記第１のウエハ及び前記第２のウエハを収容可能な開口部を備えた枠状の基材と、
   前記開口部を亘って前記基材に設けられた２本のワイヤーロープと、
   該２本のワイヤーロープの温度変化による伸びを吸収し、前記２本のワイヤーロープに常にテンションを与えるテンション付与部と、
   前記基材に着脱可能に設けられた第１のアーム部と、
   前記第１のアーム部に対向して前記開口部の反対側に位置するように、前記基材に着脱可能に設けられた第２のアーム部と、
   を有し、
   前記第１のウエハを搬送する際には、
   前記第１のアーム部及び前記第２のアーム部が前記基材から取り外された状態で、前記第１のウエハを前記開口部に収容すると共に前記２本のワイヤーロープで支持し、
   前記第２のウエハを搬送する際には、
   前記第１のアーム部及び前記第２のアーム部が前記基材に取り付けられた状態で、前記第２のウエハを前記開口部に収容すると共に前記２本のワイヤーロープで支持する一方、前記第１のアーム部及び前記第２のアーム部で前記第２のウエハをその面方向に位置決めする構成にしてなることを特徴とするウエハ用搬送パレット。

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