JPH0784241B2 - ウェーハ移載装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、縦型にCVD拡散装置に於けるウェーハの移載
に関するものである。

［従来の技術］ 半導体素子の製造プロセスの１つにCVD処理がある。こ
れは所要枚数のシリコンのウェーハをCVD装置内で加熱
し、化学気相堆積（CVD）させるものであるが、CVD処理
の均質化を図る為、製品用ウェーハを挾む様に例の両端
部には各複数枚のダミーウェーハが配列されており、更
に製品用ウェーハの途中、所要の間隔で検査用のモニタ
ウェーハが各１枚配列されている。これを第３図により
略述する。

拡散炉内ではウェーハ１はボート２によって支持される
様になっており、拡散炉でウェーハ１をCVD処理する場
合は、先ず、ボート２にウェーハ１が所要の配列となる
様挿入し、ウェーハ１が挿入されたボート２を拡散炉内
に装入する。一般には拡散炉内は全域に亘って均一な温
度分布にはなってなく、従って前記ボート２には処理す
べきウェーハ１数に対し充分余裕のある数（例えばウェ
ーハの処理枚数の1.5倍の数）だけのウェーハ収納スペ
ースを備えており、ウェーハを処理する場合は温度分布
の均一な箇所に対応させ、或はウェーハの枚数に応じて
ボート２のウェーハ収納位置を選定する様になってい
る。

ボート２のウェーハ配列の上端部、下端部にはそれぞれ
適宜数のダミーウェーハ1bからなる、ダミーウェーハ群
3,4が収納され、モニタウェーハ1cを挾んで所定枚数の
製品用ウェーハ1aからなる製品用ウェーハ群５が収納さ
れ、更にモニタウェーハ1cを挾んで順次製品用ウェーハ
群５が収納されている。最下部の製粉用ウェーハ群５と
前記ダミーウェーハ群４との間にはモニタウェーハ1cが
挿入されている。ウェーハ移載装置はカセットに装填さ
れたウェーハを前記ボートへ移載し、又処理後のウェー
ハを空のカセットへ装填する一連の作業を行うものであ
る。

従来のウェーハ移載装置について第４図に於いて説明す
る。

第４図に示されるものは、枚葉式（１枚ずつ移送する方
式）のウェーハ移載装置を示しており、ハンドリングユ
ニット６の周囲にはウェーハ１が装填されたカセット７
が同一円周上に所要数配置され、又ハンドリングユニッ
ト６に隣接して移載用エレベータ８、ロード・アンロー
ドエレベータ９が設けられ、移載用エレベータ８のボー
ト受台10は前記円周を含む円筒面の母線に沿って昇降す
る様になっており、ロード・アンロードエレベータ９の
ボート受台11の上方には縦型拡散炉12が設けられてい
る。又、移載用エレベータ８とロード・アンロードエレ
ベータ９との間にはボート２の移替えを行う移替えユニ
ット13が設けられている。

前記ハンドリングユニット６は前記円周の中心を中心に
回転し且昇降する回転アーム14と該回転アーム14に沿っ
て半径方向に進退するウェーハ吸着チャック15を備え、
カセット７に装填されたウェーハ１を一枚ずつ吸着して
取出し、移載用エレベータ８に乗置されたボート２に上
側から順次移載して行く。移載用エレベータ８はウェー
ハ１の移載の進行に追従して、一段ずつ下降する。

ウェーハ１の移載の完了したボート２は移替えユニット
13によって移載用エレベータ８からロード・アンロード
エレベータ９へ移替えられ、ロード・アンロードエレベ
ータ９はドート２を拡散炉12内へ装入する。

CVD処理が完了するとボート２が拡散炉12より取出さ
れ、更に移替えユニット13により移載用エレベータ８に
移替えられ、ハンドリングユニット６により上記したと
逆の手順でカセット７へ装填される。

上記した従来の移載装置は枚葉式であったが、第５図に
示す様に一括式のものもある。

これは、ウェーハ吸着チャック15が25組の吸着プレート
16を備え、カセット７に装填されている25枚のウェーハ
１を全部一括してチャッキングしボート２へ移載を行う
ものである。

［発明が解決しようとする課題］ 然し、上記した従来の枚葉方式の移載装置、一括方式の
移載装置には以下に述べる様な不具合がある。

前述したボート２に挿入されるウェーハの配列、上段、
下段のダミーウェーハの枚数を各何枚にするか、あるい
はモニタウェーハを製品用ウェーハの何枚目毎に且何枚
設けるかは処理を行う条件、或は顧客の処理仕様によっ
て異なる。

前者の枚葉方式はウェーハを一枚ずつ移載して行くの
で、ウェーハの如何なる配列にも対応できる。然し、動
作回数が著しく多く、その為移載時間が長くなり、効率
が悪い。又、動作回数が多いということは発塵の可能性
が確率的に増大し、製品品質に悪影響を与える。

これに対し、後者一括方式は、移載時間が短く、極めて
能率的であるという利点はあるが、25枚一括で処理して
いる為、ウェーハ移載時にウェーハの配列を整えること
はできない。従って、カセットにウェーハを装填する際
に所定の配列となる様、ダミーウェーハー、モニタウェ
ーハ、製品用ウェーハを混在させる様にしている。カセ
ットへのウェーハの装填作業は手作業であり、種類の異
なるウェーハを所定の配列となる様装填する作業は非常
に煩雑であり、能率も悪く、又誤挿入も避けられないの
が現状であった。

本発明は斯かる実情に鑑み、枚葉方式の長所と一括方式
の長所とを充分に発揮させ得るウェーハの移際装置を提
供しょうとするものである。

［課題を解決する為の手段］ 本発明は、ウェーハ移載用のプレートが設けられたウェ
ーハ把持部を具備し、前記プレートにウェーハを把持さ
せウェーハ把持部を回転、進退させウェーハの移載を行
うウェーハ移載装置に於いて、前記ウェーハ把持部が鉛
直方向に配設された複数枚のプレートを具備し、該複数
枚のプレートのうち少なくとも１枚が固定であり、残り
のプレートが基端側を中心に水平方向に回転可能である
ことを特徴とするものである。

［作用］ ウェーハを所要枚数一括で移送する場合は、各吸着プレ
ートを垂直方向に同じ位置として、同時にウェーハを吸
着して移送動作を行い、例えばウェーハ１枚を移送する
場合は、１枚の吸着プレートを残し他の吸着プレートを
回転させ、該１枚の吸着プレートにウェーハを吸着して
ウェーハの移送を行う。

［実施例］ 以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を説明する。

第１図、第２図で示すものは本実施例に係るウェーハ移
載装置の特に、ウェーハ把持部18を示しており、該ウェ
ーバ把持部18は例えば第４図、第５図で示す回転アーム
14に半径方向に進退可能に設けられるものである。

以下、前記把持部18について説明する。

中空のケース19内部には、回転ポスト20を鉛直な軸心を
中心に回転自在となる様に軸受21を介して下プレート22
に設け、該回転ポスト20の下部には被動ギア23を固着す
る。

又、ケース19の内部、下プレート22にはブリッジ24を介
してモータ25を取付け、該モータ25の出力軸26には駆動
ギア27を固着し、該駆動ギア27は前記被動ギア23に噛合
せしめる。

前記駆動ギア27に近接させて、角度検出センサ28を設
け、該角度検出センサ28は前記駆動ギア27に固着した検
知プレート29を検知して回転角度を検出する様になって
いる。

前記回転ポスト20はその上端部が上プレート30を貫通し
ており、該回転ポスト20の上端にプレート保持盤31を複
数枚固着し、該保持盤31と31との間に第２、第３、第
４、第５の４枚の吸着プレート33,34,35,36を機密に固
着する。該各吸着プレートは中空となっており、中空部
は図示しない真空源に電磁弁を介して連通され、又それ
ぞれの吸着プレート33,34,35,36の上面にはウェーハ吸
着用の孔37が穿設してある。

前記上プレート30の上面には、該上プレート30と前記プ
レート保持盤31との間に、回転ポスト20と同心のプレー
ト保持リング38を固着し、該保持リング38に第１の吸着
プレート32を気密に固着する。該第１の吸着プレート32
は前記した第２〜第５の吸着プレート33,34,35,36と同
様図示しない真空源に電磁弁を介して連通する。

以下、作動を説明する。

第１〜第５の吸着プレート32,33,34,35,36で一度にウェ
ーハ１を吸着して移載する場合は、吸着プレート32,33,
34,35,36を第１図中実線の位置とする。

次に、５枚以下のウェーハ１を移送する端数処理を行う
場合は、前記モータ25を駆動し、出力軸26、駆動ギア2
7、被動ギア23を介して回転ポスト20を回転させ、該回
転ポスト20の上端に取付けてある第２〜第４吸着プレー
ト33,34,35,36を所要角度例えば、第１図想像線で示す
様に90゜回転する。

第２〜第４吸着プレート33,34,35,36の回転により、第
１吸着プレート32のみがウェーハを移載できる状態とな
り、ウェーハを１枚ずつ移載することが可能となる。

端数処理が完了し、再びウェーハを５枚同時に移載する
場合には、前記モータ25を駆動し回転ポスト20を逆転し
て第２〜第４吸着プレート33,34,35,36を第１図中実線
の位置に戻す。

尚、吸着プレートの回転位置の検出は、前記した角度検
出センサ28、検知プレート29によって行う。

又、上記実施例ではウェーハカセットに収納されるウェ
ーハの枚数が25枚であることを考慮し、吸着プレートの
枚数を“25"の約数である“5"としたが、吸着プレート
の枚数を25枚とし、そのうち24枚を回転可能としてもよ
い。

更に、上記実施例では、上側４枚の吸着プレートを回転
可能としたが、下側４枚の吸着プレートを回転可能とす
る、又真空吸着法でないプレートとする等、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論で
ある。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、ウェーハを複数枚一括
で移送すること及び１枚ずつ移送することが適宜選択し
て行え、ウェーハの移送を能率よく行えると共にウェー
ハの任意の配列に対応することができるという優れた効
果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部を示す斜視図、第２図
は同前断面図、第３図はボートでのウェーハの配列を示
す説明図、第４図、第５図はそれぞれ従来のウェーハ移
載装置を示す説明図である。 １はウェーハ、20は回転ポスト、25はモータ、32,33,3
4,35は吸着プレートを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウェーハ移載用のプレートが設けられたウ
   ェーハ把持部を具備し、前記プレートにウェーハを把持
   させウェーハ把持部を回転、進退させウェーハの移載を
   行うウェーハ移載装置に於いて、前記ウェーハ把持部が
   鉛直方向に配設された複数枚のプレートを具備し、該複
   数枚のプレートのうち少なくとも１枚が固定であり、残
   りのプレートが基端側を中心に水平方向に回転可能であ
   ることを特徴とするウェーハ移載装置。