JPH04294535A - 表面処理装置のウエハ移替装置 - Google Patents

表面処理装置のウエハ移替装置

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JPH04294535A
JPH04294535A JP3083558A JP8355891A JPH04294535A JP H04294535 A JPH04294535 A JP H04294535A JP 3083558 A JP3083558 A JP 3083558A JP 8355891 A JP8355891 A JP 8355891A JP H04294535 A JPH04294535 A JP H04294535A
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wafers
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carrier
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児玉　俊作
Yasumasa Shima
志摩　泰正
Shigeru Obara
茂 小原
Yasuhiko Ohashi
泰彦 大橋
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    • Y10S414/137—Associated with semiconductor wafer handling including means for charging or discharging wafer cassette
    • Y10S414/138—Wafers positioned vertically within cassette

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】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体基板等の薄板
状被処理基板（以下ウエハという）の表面処理装置、例
えば、エッチング液、剥膜液、現像液又は洗浄液等の表
面処理液を貯溜した処理槽内に多数のウエハを浸漬して
ウエット処理する装置や、これらの処理液の蒸気を処理
槽内の多数のウエハに供給してベーパー処理する装置な
どの表面処理装置において、ウエハキャリアからウエハ
を取り出してキャリアレス方式により表面処理する際に
用いられるウエハ移替方法及びウエハ移替装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体技術の高度化とともにウエ
ハの製造工程における高度な品質が要求されるようにな
り、これに伴ってウエハを搬送用キャリアから表面処理
用のキャリアへ移し換えて表面処理するキャリアバッチ
方式や、キャリアを用いないキャリアレス方式によりウ
エハを表面処理するようになった。両方式ともに可能な
限り塵埃を表面処理槽内に持ち込まないように意図した
ものである。なお、キャリアレス方式によれば、キャリ
アに付着した塵埃を表面処理槽内に持ち込まず表面処理
液の汚れが減少すること、処理槽間の処理液の持ち出し
量を少なくでき液消費量が少ないこと、また持ち込み量
を少なくでき処理液の劣化を防げること、しかも、キャ
リアを用いない分だけデッドスペースが無くなり、表面
処理装置の小型化ひいては処理液を節約でき、処理液の
管理が容易になること等の利点がある。そしてこのよう
なキャリアレス方式に関しては、従来より例えば実開平
２−４７０４６号公報に開示されたものが知られている
。
【０００３】上記従来例は複数のウエハを起立整列状態
で収容する２個の搬送用ウエハキャリアをウエハ整列方
向に並置し、各ウエハキャリア内のウエハを２個のウエ
ハ保持具で押上げて一括保持し、ウエハ保持具で保持し
たウエハをウエハチャックで一括挟持し、ウエハチャッ
クで保持したウエハを表面処理装置内に移送するように
構成されている。なお、図６はこのウエハチャックの縦
断正面図、図７は図６のＡ−Ａ線矢視側面図であり、こ
れらの図中符号Ｗはウエハ、１１５はウエハチャック全
体を示し、１１８はウエハチャックのアーム、１１９は
そのアームの下端部に固設されたチャックハンド、１１
９ａはチャックハンドに切設されたウエハ挟持溝である
。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例はキャリア
２個分のウエハをウエハチャックで挟持した状態で表面
処理ができ、図７で示すようにウエハキャリア２個分の
各ウエハ群が、互いに離間して挟持されるため、各ウエ
ハ群の両端部のウエハとそれ以外のウエハとでは、その
表面処理に関して不均一を生じるという問題がある。
【０００５】また次のようなウエハ移替装置も考えられ
る。即ち、複数のウエハを起立整列状態で収容する２個
の搬送用ウエハキャリアをウエハ整列方向に並置し、各
ウエハキャリア内のウエハを２個のウエハ保持具で押上
げて一括保持し、ウエハ保持具で保持したウエハキャリ
２個分のウエハを上記ウエハチャック１１５で一括挟持
し、ウエハチャック１１５で保持したウエハＷを、例え
ば図８で示すように表面処理槽１２０内の基板保持具１
２１に移し替え、そのウエハＷを起立整列状態で浸漬保
持させるものである。
【０００６】この先考案例の場合、図８で示すように基
板保持具１２１の中央部の各ウエハ群Ｗ１、Ｗ２の間の
広いスペースＳ１と、左右両端位置のウエハＷから処理
槽１２０の側壁までの広いスペースＳ２には表面処理液
が十分流動し、各ウエハＷ間の相対的に狭いスペースＳ
間では、表面処理液の流動量がスペースＳ１、Ｓ２に比
べて少ないため、ウエハＷの表面処理に不均一を生じる
。さらに、各ウエハ群Ｗ１、Ｗ２が離間しているため表
面処理槽１２０の容積が大きくなり、表面処理槽等の設
置面積が大きくなるうえ、表面処理液をより多く必要と
する。 以上の問題はウエット処理に限らずベーパ処理について
も同様に当てはまる。本発明はこのような事情を考慮し
てなされたもので、従来例や先考案例のような分離領域
Ｓ１を無くして、処理槽の容積ひいては設置面積をさら
に小さくするとともに、要求される表面処理液又は表面
処理蒸気の総量を少量化し、そして何よりも上記処理の
不均一を解消することを技術課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するものとして、以下のように構成される。即ち、請求
項１の発明は、複数個のウエハキャリア内に起立整列状
態で収容された全ウエハを取り出し、前記ウエハキャリ
ア複数個分の全ウエハをウエハチャックで一括挟持して
移送する表面処理装置のウエハ移替方法において、上記
複数個のウエハキャリアから、それぞれキャリア内ウエ
ハを一単位とする複数のウエハ群を取り出し、各ウエハ
群をウエハキャリア内のウエハ収納溝と同一ピッチのウ
エハ保持溝を有する複数個のウエハ保持具で、それぞれ
ウエハ群毎に保持させ、次いで各ウエハ保持具をウエハ
整列方向へ相対的に位置整合させ、上記複数のウエハ群
を相互に接近させて全ウエハを略等ピッチに整列し、次
いで略等ピッチに整列した全ウエハを、等ピッチのウエ
ハ挟持溝を有するウエハチャックで一括挟持し、移送す
ることを特徴とする方法である。
【０００８】また請求項２の発明は、それぞれ複数のウ
エハを起立整列状態でウエハ収納溝に収容する２個のウ
エハキャリアをウエハ整列方向に並置した状態で載置す
るキャリア載置台と、キャリア載置台の下位にあってキ
ャリア載置台と相対昇降可能に設けられ、かつ各ウエハ
キャリア内の前記ウエハ収納溝と同一ピッチのウエハ保
持溝がその上面に刻設され、各ウエハキャリア内のウエ
ハをウエハキャリアに対して相対的に押上げて一括保持
する２個のウエハ保持具と、前記ウエハ保持溝と等ピッ
チのウエハ挟持溝を有し、ウエハ保持具で保持したウエ
ハキャリア２個分のウエハを一括挟持して搬送するウエ
ハチャックとを具備して成り、ウエハチャックで保持し
たウエハを表面処理装置へ搬送するように構成した表面
処理装置のウエハ移替装置において、ウエハチャックは
少なくともウエハキャリア２個分のウエハを挟持するウ
エハ挟持溝を等ピッチで形成して成り、２個のウエハ保
持具は、ウエハ整列方向へ相対的に接離自在に設けられ
、ウエハチャックのウエハ挟持溝に対して前記ウエハ保
持溝を位置整合可能に構成したことを特徴とする装置で
ある。
【０００９】
【作　　　　用】本発明では、複数個のウエハキャリア
から、それぞれキャリア内ウエハを一単位とする複数の
ウエハ群を取り出し、各ウエハ群を複数個のウエハ保持
具で、それぞれウエハ群毎に保持する。この段階では各
ウエハ保持具で保持したウエハは複数のウエハ群に分離
した状態になっている。次いで各ウエハ保持具をウエハ
整列方向へ相対的に位置整合させることにより、複数の
ウエハ群を相互に接近させて全てのウエハを略等ピッチ
に整列させる。
【００１０】一方ウエハチャックには少なくともウエハ
キャリア複数個分のウエハを挟持するウエハ挟持溝が等
ピッチで形成されており、ウエハ保持具で保持した全ウ
エハをこのウエハチャックで一括挟持し、表面処理装置
へ移送する。つまり、ウエハチャックで保持したキャリ
ア複数個分のウエハは、従来例のように、前群と後群と
の間に分離領域を生ずることも無く、その分だけ処理槽
の容積ひいては設置面積が小さくなる。そして何よりも
、処理槽内における各ウエハ間の表面処理液又は表面処
理蒸気の上昇流又は下降流が均一になるため、ベーパー
処理又はウエット処理のいずれを問わず均一な表面処理
がなされる。
【００１１】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本方法発明を具体化したウエハ移替装置の一
実施例を示す斜視図、図２は図１中のウエハ保持具の斜
視図である。このウエハ移替装置は、複数（例えば２５
枚）のウエハＷを起立整列状態で収容するウエハキャリ
ア１と、２個のウエハキャリア１・１をウエハ整列方向
に並列載置し、上下・左右方向に移動可能なキャリア載
置台２と、キャリア載置台２の水平移動位置よりも下方
に固定配置され、各ウエハキャリア１内のウエハＷを相
対的に押上げて一括保持する２個のウエハ保持具６・６
と、ウエハ保持具６で保持した、ウエハキャリア２個分
（５０枚）のウエハＷを一括挟持して搬送するウエハチ
ャック１５とを具備して成り、ウエハチャック１５で保
持したウエハＷを処理槽２０内に浸漬するように構成さ
れている。
【００１２】キャリア載置台２は移動フレーム４に昇降
可能に設けられ、移動フレーム４は左右移動可能に設け
られている。またキャリア載置台２には中央部にウエハ
保持具が挿通する挿通孔３が開口形成されている。そし
て図１の実線で示すキャリア載置台２の原点位置には、
下方にウエハ整列ローラ５が付設配置されており、この
原点位置でキャリア載置台２を下降させ、上記挿通孔３
にウエハ整列ローラ５を臨ませてウエハＷに当接させ、
ウエハ整列ローラ５を回転することにより、ウエハＷの
オリエンテーション・フラットを揃えるように構成され
ている。なお、あらかじめ別の位置でオリエンテーショ
ン・フラットを揃える場合には、上記ウエハ整列ローラ
５は不要である。
【００１３】ウエハ保持具６は図２で示すように、保持
具本体７と、保持具本体７を支える支柱８と、支柱８の
下端部を固定支持する架台１０と、ライダー１１を介し
て架台１０をウエハ整列方向（矢印Ｄ）に合致させてガ
イドする２本のガイドレール１２・１２と、架台１０を
相互に接離自在連結するリンク１３と、一方の架台１０
を矢印Ｄ方向へ接離駆動するエアシリンダー１４とを具
備して成り、エアシリンダー１４を作動させて一方の架
台１０を矢印Ｄ方向へ相互に接離駆動するように構成さ
れている。なお保持具本体７には図３で示すように、そ
の上面に複数のウエハＷを一括して保持するウエハ保持
溝７ａがキャリア１のウエハ収納溝（図示せず）と同一
ピッチＰで刻設されており、図１で示すように、キャリ
ア載置台２を下降させることにより、キャリア１内のウ
エハを一単位として、それぞれウエハ群Ｗ１・Ｗ２を各
保持具本体７・７で受け取るように構成されている。
【００１４】また２個の保持具本体７・７はエアシリン
ダー１４によりウエハ整列方向へ位置整合され、上記ウ
エハ群Ｗ１・Ｗ２を相互に接近させることにより、全ウ
エハを略等ピッチに整列させ、ウエハチャック１５のウ
エハ挟持溝に対して位置整合するように構成されている
。 なお、保持具本体７の架台１０を接離自在に駆動して保
持具本体７をウエハ整列方向に位置整合するためのガイ
ドレール１２・１２、リンク１３、エアシリンダ１４な
どより成る機構が、上記のように保持具本体７の下方に
位置しているので、上記機構から発生する塵埃が保持具
本体７に保持されたウエハＷに付着することはない。こ
れは通常の表面処理装置が設置されるクリーンルーム内
では、ダウンフローのエアが上方から下方へ供給されて
いることを考慮したもので、この配置構成によれば上記
機構から発生した塵埃は、ダウンフローエアによってそ
の上昇が妨げられる。
【００１５】一方ウエハチャック１５は図１で示すよう
に、上下・水平移動可能に設けられた移動本体１６と、
移動本体１６より前方へ突設された一対のチャック作動
杆１７・１７と、各チャック作動杆１７に固設された一
対のチャックアーム１８・１８と、各チャックアーム１
８に固設された石英製のチャックハンド１９とから成り
、チャックハンド１９で複数のウエハＷを一括保持し、
順次処理槽２０内に浸漬するように構成されている。な
おチャックハンド１９には図４で示すように、ウエハ保
持具６の保持具本体７と同様のウエハ挟持溝１９ａが等
ピッチＰで凹設されており、少なくともウエハキャリア
２個分のウエハを一括して挟持するように構成されてい
る。
【００１６】以下上記実施例装置によるウエハＷの移し
替え動作について説明する。先ずキャリア載置台２の上
に２組のウエハキャリア１を載置し、キャリア載置台２
を下降させ、整列ローラ５を回転させてウエハＷのオリ
エンテーションフラットを揃えて整列させ、次にキャリ
ア載置台２ウエハ保持具６の上方にに移動させ、次いで
図１の仮想線で示す位置まで下降させる。このとき、各
保持具本体７・７は相互に離間した状態で各ウエハキャ
リア１・１から各２５枚のウエハＷを受け取る。従って
この段階では２個の保持具本体７・７で保持したキャリ
ア２個分のウエハは、前群２５枚のウエハＷ１と後群２
５枚のウエハＷ２に分離した状態になっている。
【００１７】次いで図３で示すように保持具本体７・７
をウエハ整列方向へ相互に接近させる。これにより前群
と後群に分離していたウエハＷが略等ピッチＰで整列し
、ウエハチャック１５のチャックハンド１９のウエハ挟
持溝１９ａに対して位置整合する。従ってウエハ保持具
６で保持したキャリア２個分の合計５０枚のウエハＷを
ウエハチャック１５で一括挟持することができる。引き
続きチャックハンド１９でウエハＷを一括挟持して移送
し、処理槽２０内に浸漬する。
【００１８】なお、処理槽２０内には上記チャックハン
ド１９と等ピッチのウエハ支持溝を切設した基板支持具
（図示せず）が固設されており、ウエハチャック１５よ
り一括して受け取ったウエハＷを当該溝に差し込んで処
理液中に浸漬した状態で保持し得るようになっている。 従ってキャリア２個分のウエハが前群と後群との間に分
離領域を生ずることもない。従って分離領域が無くなる
分だけ処理槽２０自体の容積を小型化でき、この処理槽
２０の小型化により必要な表面処理液の総量の少量化が
図られる。また、これに伴って処理液の温度管理、濃度
管理等をより容易に行うことができる。さらに内処理槽
２０内の各ウエハＷ間では処理液の均一な上昇流が形成
される。これにより前記処理の不均一を解消することが
できる。さらに加えて、処理槽２０内の基板支持具の両
端部に収容されたウエハＷから処理槽２０の側壁までの
スペースが、チャックハンド１９のピッチＰとほぼ同じ
距離（即ち、図８の従来例に即して言えばウエハ間のス
ペースＳ）になるようにすれば、各ウエハＷのより均一
な表面処理が達成される。
【００１９】図５は本発明の別の実施例を示すウエハ移
替装置の斜視図である。この実施例は例えば新旧各種の
表面処理装置に対応させて、移し替えの汎用性を持たせ
ることを考慮したものである。即ち、この実施例装置は
ウエハキャリア１・１内のウエハＷを一旦固定型のウエ
ハ保持具２６で保持させ、このウエハ保持具２６で保持
したウエハＷ１・Ｗ２を従来例と同様のウエハチャック
（図示せず）により前記ウエハ保持具６に移載し、その
後前記と同様、前群Ｗ１と後群Ｗ２に分離しているウエ
ハを略等ピッチに整列して前記ウエハチャック１５で移
送するように構成されている。
【００２０】本発明は上記実施例に限るものではなく、
例えば以下のように、■　キャリア載置台２の昇降に代
えてウエハ保持具６を昇降するもの、即ち、ウエハ保持
具６を固定せず、架台１０と支柱８との間に保持具６の
昇降手段を付設するもの、■　ウエハ保持具６の接離駆
動手段を、エアシリンダー１４によって架台１０を接離
駆動させる機構に代えて、リンク１３の支軸１３ａを別
途付設した回転駆動手段で回動させるものや、架台１０
・１０の一方を固定し、他方のみを接離駆動するもの、
■　ウエハチャック１５のチャックハンド１９を、ウエ
ハ保持具６の保持具本体７と同様の板状又は杆形状の部
材で形成したもの、さらに、チャックハンド１９の材質
として四フッ化樹脂等を採用したもの、■　処理槽２０
内に基板支持具を設けずに、ウエハＷをウエハチャック
１５で保持したまま処理液中に浸漬するもの、■　キャ
リア１から取り出したウエハＷを処理槽内に浸漬する場
合に限らず、処理槽から取り出したウエハＷを再びキャ
リア１内へ収納するもの、■　ウエット処理に限らず、
ベーパー処理にも適用可能であり、前記処理槽に代えて
表面処理装置に広く適用するもの、■　表面処理槽内に
おいて、表面処理液又は表面処理蒸気がそれぞれ上昇流
ではなく、下降流を形成するように構成したもの、など
適宜変更を加えて実施できる。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明で
はキャリア複数個分の全ウエハを略等ピッチに整列させ
てからウエハチャックにより一括挟持し、表面処理装置
へ移送して表面処理するので、表面処理装置内では従来
例のような分離領域は無くなり、処理装置自体を小型化
でき、ひいては装置全体の設置面積を小さくでき、要求
される表面処理液又は表面処理蒸気の総量を少量化でき
る。そして何よりも、表面処理槽内の各ウエハ間では、
表面処理液あるいは表面処理蒸気の均一な上昇流又は下
降流が形成されるので、処理の不均一を解消することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例を示すウエハ移替装置の斜視
図である。
【図２】本発明に係るウエハ保持具の斜視図である。
【図３】本発明に係るウエハ保持具の要部拡大図である
。
【図４】本発明に係るチャックハンドの要部拡大断面図
である。
【図５】本発明の別の実施例を示すウエハ移替装置の斜
視図である。
【図６】従来例に係るウエハチャックの要部縦断面図で
ある。
【図７】図６のウエハチャックのＡ−Ａ線矢視側面図で
ある。
【図８】先考案例に係る処理槽の縦断面である。
【符号の説明】 Ｗ…ウエハ、　　　　　　　　　　　　　　１…キャリ
ア、　　　　　　　　　　２…キャリア載置台、６…ウ
エハ保持具、　　　　　　７ａ…ウエハ保持溝、　　　
　１５…ウエハチャック、１９ａ…ウエハ挟持溝、　　
２０…表面処理装置（処理槽）。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　複数個のウエハキャリア内に起立整列
    状態で収容された全ウエハを取り出し、前記ウエハキャ
    リア複数個分の全ウエハをウエハチャックで一括挟持し
    て移送する表面処理装置のウエハ移替方法において、上
    記複数個のウエハキャリアから、それぞれキャリア内ウ
    エハを一単位とする複数のウエハ群を取り出し、各ウエ
    ハ群をウエハキャリア内のウエハ収納溝と同一ピッチの
    ウエハ保持溝を有する複数個のウエハ保持具で、それぞ
    れウエハ群毎に保持させ、次いで各ウエハ保持具をウエ
    ハ整列方向へ相対的に位置整合させ、上記複数のウエハ
    群を相互に接近させて全ウエハを略等ピッチに整列し、
    次いで略等ピッチに整列した全ウエハを、等ピッチのウ
    エハ挟持溝を有するウエハチャックで一括挟持し、移送
    することを特徴とする表面処理装置のウエハ移替方法。
  2. 【請求項２】　　それぞれ複数のウエハを起立整列状態
    でウエハ収納溝に収容する２個のウエハキャリアをウエ
    ハ整列方向に並置した状態で載置するキャリア載置台と
    、キャリア載置台の下位にあってキャリア載置台と相対
    昇降可能に設けられ、かつ各ウエハキャリア内の前記ウ
    エハ収納溝と同一ピッチのウエハ保持溝がその上面に刻
    設され、各ウエハキャリア内のウエハをウエハキャリア
    に対して相対的に押上げて一括保持する２個のウエハ保
    持具と、前記ウエハ保持溝と等ピッチのウエハ挟持溝を
    有し、ウエハ保持具で保持したウエハキャリア２個分の
    ウエハを一括挟持して搬送するウエハチャックとを具備
    して成り、ウエハチャックで保持したウエハを表面処理
    装置へ搬送するように構成した表面処理装置のウエハ移
    替装置において、ウエハチャックは少なくともウエハキ
    ャリア２個分のウエハを挟持するウエハ挟持溝を等ピッ
    チで形成して成り、２個のウエハ保持具は、ウエハ整列
    方向へ相対的に接離自在に設けられ、ウエハチャックの
    ウエハ挟持溝に対して前記ウエハ保持溝を位置整合可能
    に構成したことを特徴とする表面処理装置のウエハ移替
    装置。
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