JPH01313953A - ウェハー支持用のスパチュラ装置およびウェハーの配置方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明はウェハーの転送のための装置及び方法に関係し
、特に、所定の既知の位置にウェハーの中心を維持する
ためのウェハー転送用スパチュラ装置及びウェハーの正
確な配置方法に関する。

半導体ウェハー、または規格的な幾何学的形状またはそ
の中心を通るいかなる線に関しても対称な形状を持たな
いあらゆる他の物品（ａｒｔｉｃｌｅ）の転送において
も、ウェハーを正確に配置するという点で問題が生ずる
。例えば、プラズマ・リアクタにウェハーを転送する上
において、ウェハーがリアクタ内に正確に配置され従っ
てウェハーのいかなる処理も、できるだけ均一に実行さ
れるということが重要である。もしもウェハーの中心が
、リアクタ内で、はずれている（ｏｆｆ−ｃｅｎｔｅｒ
）場合には、ウェハー当りの良好なグイチップ（グイ、
ｄｉｅ）の歩留りは時には著しく低下することになる。

困難さの１つの原因は、ウェハーの結晶学的な面方位を
指示するために用いられるウェハー上のフラット（ｆ　
ｌ　ａ　ｔ）部である。第１図において図示されたよう
に、カセット（ｃａｓｓｅｔｔｅ）１１は、ウェハー１
３のような、数多くのウェハーを含んでいる。ウェハー
１３はカセットの中でフラット（ｆｊ！ａｔ）部分１４
をカセットに向けないで載っている。このように配置さ
れることで、ウェハー１３の中心１５は表示された位置
を持つことになる。カセット１２はウェハー１６を収容
している。この場合において、しかしながら、ウェハー
１６のフラット（ｆｊ’ａｔ）部分１７はカセット１２
の内側部分に向かい、中心１８は図示のように配置され
ることになる。中心１５及び１８の比較は、カセットに
対する中心の配置間のオフセット１９を表示する。４イ
ンチウェハーでは、このオフセットは高々２．３ｍｍの
大きさにも達することがありうる。（別々のカセットを
用い説明されているが、この問題は同じ単一のカセット
内のウェハー位置の変化によるものともまた理解できる
）。

従来の先行技術においては問題を解決するために数多く
の様々な機械装置が利用されてきた。−船釣に、それら
の装置では、フラット（ｆｊ２ａｔ）部分を位置づけ、
そしてフラッ１−（ｆｊ！ａｔ）部分の所定の面方位へ
ウェハーを回転させることに力点が置かれ指向されてき
た。これらの機械装置は複雑であるばかりでなく、また
ウェハーを汚染する可能性のある粒子（パーティクル）
を発生する傾向もありうる。別の方法としては、ウェハ
ーを所定の既知の位置に転送するために複数のセンサ及
びアクチュエータを用いるということであった。これも
また、複雑な機構の機械装置となる。

上記のような観点から、本発明の目的の１つは、従って
ウェハーの中心を反復可能性なように配置づけるための
簡略化された装置を提供することである。

本発明の別の目的の１つは、転送スパチュラ装置上でウ
ェハーの中心を位置づける方法を提供することである。

発明の要約 以上の目的は、ウェハーをカセットの中に適合（フィツ
ト）できるスパチュラ装置がスパチュラ装置の遠方の末
端部分における初期（１次）的リセス（凹所）と２次的
な肩とともに与えられている所の本発明において達成さ
れている。２次的な肩（ショルダー）でウェハーを掛け
ることによって、ウェハーはカセットから部分的に回収
される（ｗｉｔｈｄｒａｗ）。スパチュラ装置の方向が
反対になされ、初期（１次）的なリセス（凹所）にウェ
ハーを掛けることになる。スパチュラ装置の動作運動は
再び反対になされて、ウェハーの中心がスパチュラ装置
上の既知の位置にある状態で、ウェハーは完全にカセッ
トから回収されることになる。

発明の概要 半導体ウェハーを転送するための装置において、スパチ
ュラ装置はウェハーを受けとる単一の第１の主リセス（
凹所）を含む。リセス（凹所）の１つのエツジ（ｅ　ｄ
　ｇ　ｅ）に隣接して、スパチュラ装置に載せるために
一連の動作においてウェハーの配置決定をするための肩
（ショルダー）が存在している。その一連の動作手順の
結果として、ウェハーの中心は所定の、既知の位置に保
持されている。

実施例 前に説明したように、第１図は、カセット中のウェハー
の中心のシフト（変化）の比較を図示している。特に、
ウェハー１６のフラット（ｆｌａｔ）部分１７が図示さ
れたような方位にある時には、ウェハー１６はカセット
１２の中でより低い位置にシフトする。さらに加えて、
ウェハーはカセット１２の中にしっかりと（ｔｉｇｈ、
ｔｌｙ）保持されていないことから、ウェハーの中心の
わずかな左右の横方向への位置づれもまたある程度ある
かもしれない。

第２図は、本発明に従うテーブル（ｐｊ２ａｔｅｎ）ま
たはスパチュラ装置の望ましい実施例を図示している。

特に、詳述すればスパチュラ装置２０は、スパチュラ装
置２０の自由端に形成される初期（１次）的なリセス（
凹所）２１を含む。スパチュラ装置２０は、図示されな
い適当な転送手段に接続されるということは、５業技術
者には理解される。リセス（凹所）２１はスパチュラ装
置２０内において、厚さの減少によって形成され、曲線
エツジ（ｃｕｒｖｅｄ　　ｅｄｇｅ）２４及び２６によ
り囲まれ、その各々のエツジは転送されるべきウェハー
の半径より僅かに大きい半径を持っている。例えば、ス
パチュラ装置２０が１００ｍｍの直径を有するウェハー
の転送に使用される場合には、エツジ２４及び２６の半
径は５０．２５ｍｍで構成されることが好ましい。

スパチュラ装置２０の装置の遠方の末端部分において、
２次的なショルダー（肩）２２が初期（１次）的なリセ
ス（凹所）２１に隣接して形成されている。ショルダー
（肩）２２は、片側はエツジ２４に、他側はエツジ２５
によって囲まれている。エツジ２５はエツジ２４と同半
径よりなるのが好ましいが、スパチュラ装置２０の中心
軸に沿って変位していてもよい。肩（ショルダー）２２
は両端より厚さが小さいスパチュラ装置２０の部分であ
る点で、ショルダー２２もまた実際的にリセス（凹所）
である。スパチュラ装置２０の最外周辺部部分はあぜ２
３よりなり、肩（ショルダー）２２及びリセス（凹所）
２１より上に高く延長している。好ましい実施例では、
エツジ２６は、エツジ２４及び２５の和と同一の高さで
あることから、従って、第５図に関係してより充分に説
明されるように、ウェハーは初期（１次）的なリセス（
凹所）２１と整合している。

第１図に図示されたように、そして５業技術者らにとっ
てよく知られているように、半導体ウェハーは、フラッ
ト部分１４及び１７のような、少なくとも１つのフラッ
ト部分を持つ状態で供給され、ウェハーの結晶学的面方
位の表示を与えている。このようなフラット（ｆｆａｔ
）部分は様々な幅を持つことが可能である。スパチュラ
装置２０の幅は、転送されるべきウェハー上のフラット
（ｆｌａｔ）部分の幅より大きいか、或いはまた、ウェ
ハーが１つ以上のフラット（ｆｌａｔ）部分を持つ場合
には、ウェハー上のフラット（ｆｊ？ａｔ）部分の大き
い方のものよりも大きい。このことはエツジ２４，２５
．及び、２６が、弦（ｃｈｏｒｄ）、即ち、フラット（
ｆｊ！ａｔ）部分に沿うのではなく、その円周において
ウェハーを掛けるであろうということを確実に保証して
いる。

第３図は本発明の方法の望ましい実施例に従う第１のス
テップを図示しており、ここで、スパチュラ装置２０は
、あぜ（ｒｉｄｇｅ）２３がウェハーの内側エツジ（ｉ
ｎｓｉｄｅ　　ｅｄｇｅ）に掛かるように（カセットの
外側から見える傘ように）カセットの中に挿入されてい
る。スパチュラ装置２０はウェハーの間に挿入され、そ
れから、ウェハー３０に掛けるために表示された方向に
移動されている。

第４図において図示されるようにスパチュラ装置２０は
それから、ウェハー３０がエツジ２５に掛カ）つたのを
確実に保証するために僅かばかり引き込められている（
回収されている）。

第５図に図示するようにスパチュラ装置！２０はそれか
ら、ウェハー３０がスパチュラ装置２０のエツジ２６に
掛かるようにカセットに再挿入される。これは、ウェハ
ー３０がそれぞれ関係したスパチュラ装置２０に対し適
当に配置されかつウェハー３０の中心が所定の位置に存
在することを確実に保証する。

第６図において図示されるように、スパチュラ装置２０
はそれから、初期（１次）的なリセス（凹所）２１内に
ウェハー３０を置くために上昇（ｒａｉｓｅ）される。

スパチュラ装置２０はそこでカセットより引き込められ
（回収され）、ウェハーは次の位置へ転送される。典型
的には、これは処置チャンバー（ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｎ
ｇ　　ｃｈａｍｂｅｒ）をその構成要素として含み、そ
の中では、ウェハーの表面の均一な処理を確実に保証す
るために、ウェハーを正確に配置することが重要である
。このことは特に、リアクタがウェハーを１枚ずつ処理
（放棄処理）する状態において特に重要である。

従って、ウェハーを転送するための本発明及び改良され
たスパチュラ装置により、正確な配置を確実に保証し、
ウェハーの中心を正確に配置するための簡単化された技
術（テクニック）が提供された。本発明はこれらの結果
を、従来の先行技術の装置よりも非常に簡単な装置で、
また、従来の先行技術の装置より安価な装置で、達成し
ている。

ウェハーはスパチュラ装置に沿い引きずられることなく
、ウェハー周辺での軽い接触により、スパチュラ装置に
よりたんに除々に静かに動かされることから、粒子（パ
ーティクル）の発生は最少比に抑えられている。ウェハ
ーの運動（ｍｏｔｉ。

ｎ）は、カセットからウェハーを単純に取り除くために
必要であるというより、むしろ僅かだけ大きい。運動の
この僅かな増加は、粒子の著るしい増加を発生させない
。

このように発明は説明されたが、本発明の展望の範囲内
で様々な変更修正が可能であるということは５業技術者
には明らかである。例えば、肩（ショルダー）２２の位
置を逆にすることができるであろうし、次の動作が本発
明の結果を達成するであろう。エツジ２４．２５．及び
２６は同−半径及び円の弧を具備することが非常に好ま
しいが、このような形状的特徴の間のスペースがフラッ
ト（ｆｅａｔ）部分の寸法（サイズ）よりもかなり小さ
い限りは、転送されるべきウェハーの半径を近似する弧
（ａ　ｒ　ｃ）に存在する他の形状的特徴を用いること
もできるであろう。あぜ（ｒｉｄｇｅ）２３を省略し、
ショルダー２２をウェハーと高い摩擦係数を持つ非摩耗
（ｎｏｎ−ａｂｒａｓｉｖｅ）材料、例えば、ポリイミ
ドまたはポリウレタンで作成することもできる。これは
、第３図から第６図のプロセスをより薄いスパチュラ装
置で実行することを可能にしている。

【図面の簡単な説明】

本発明をより完全に理解するためには、添付図面と関連
する以下の詳細な説明を考慮することによって与えられ
るであろう。 第１図は、ウェハーカセットの中のウェハーの中心の位
置の様々な変化を図示している。 第２図は、本発明に従うスパチュラ装置の上部表面及び
側面図を図示している。 第３図から第６図は、本発明に従って、ウェハーを配置
する一連のステップ順序を図示している。 １１．１２・・・カセット、１３．１６．３０・・・ウ
ェハー、１４．１７・・・フラット（ｆ　ｌ　ａ　ｔ）
部分、１５．１８・・・ウェハーの中心、１９・・・オ
フセットシフト、２０・・・スパチュラ装置、２１・・
・初期（１次）的リセス（凹所）、２２・・・２次的Ｎ
（ショルダー）、２３・・・あぜ（ｒ　ｉｄｇｅ）　、
２４，２５．２６・・・エッジ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体ウェハー転送用の、所定の長さ、幅、及び厚
   さを持つた細長いブレードからなるスパチユラであつて
   、 半導体ウェハーの受け取り用の前記ブレード内のリセス
   （凹所）と、 前記ブレードの一方の端においてウェハーが掛かつてい
   る部分であつて、前記一方の端から前記リセス（凹所）
   を分離する前記部分とを具備し、前記プレートの幅が前
   記ウェハーの直径より小さくかつ前記リセス（凹所）が
   前記ウェハーの半径より僅かに大きい半径を持つ弧によ
   り規定されることを特徴とするウェハー転送用スパチユ
   ラ装置。 ２、前記ウェハーが掛かつている部分があぜ（ｒｉｄｇ
   ｅ）及び肩（ｓｈｏｕｌｄｅｒ）を含み、前記あぜ（ｒ
   ｉｄｇｅ）がまた前記ウェハーの半径より僅かに大きい
   半径を持つ弧により規定されることを特徴とする前記請
   求項１記載のウェハー転送用スパチユラ装置。 ３、片持ち実装スパチユラ装置上に、初めは支持台上に
   おいて水平位置で静止していたウェハーを、正確に配置
   する方法であつて、 前記スパチユラ装置を前記ウェハーの下側に配置してか
   つ前記ウェハーを前記スパチユラ装置の自由端における
   あぜ（ｒｉｄｇｅ）に掛けるステップと、 前記スパチユラ装置と前記ウェハーを第１の方向に動か
   すステップと、 前記スパチユラを前記第１の方向と反対の第２の方向に
   動かし、前記ウェハーを前記スパチユラ装置の内に形成
   されたリセス（凹所）の内部エッジに接触させるステッ
   プと、 前記スパチユラ装置の前記リセス（凹所）内において前
   記ウェハーを据えるべく前記スパチユラ装置を上昇する
   ステップと、及び 前記スパチユラ装置をウェハーとともに前記第１の方向
   に動かすことのステップからなるステップとを含むこと
   を特徴とするウェハー転送用スパチユラ装置上にウェハ
   ーを正確に配置する方法。