JPH11100122A - 半導体ウェーハ移送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウェーハ２を一つのウェーハ保持手段
から他のウェーハ保持手段へ常に確実に移送する 【解決手段】 ウェーハ２の外周部に嵌合されて移送中
ウェーハ２を支持するウェーハ支持体８のウェーハ嵌合
溝１４に、ウェーハ２の第一および第二の面取り部５，
６の径に対応した径で円弧状に延びるとともに面取り部
５，６の傾斜に対応した角度で傾斜した第一および第二
の面取り部当接面１５，１６を設ける。ウェーハ嵌合溝
１４がウェーハ２に嵌合されたとき、第一および第二の
面取り部当接面１５，１６が第一および第二の面取り部
５，６に円弧状に当接するため、ウェーハ嵌合溝１４と
ウェーハ２との間にがたつきを生じ、ウェーハ嵌合溝１
４に対しウェーハ２が傾いてしまう虞がなく、ウェーハ
２を常に確実に移送できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造工程に
おいて、半導体インゴットを裁断してなる半導体ウェー
ハを一つのウェーハ保持手段から他のウェーハ保持手段
へ移送する半導体ウェーハ移送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体製造工程においては、作
業能率を上げるために、複数枚の半導体ウェーハを同時
に処理する。図１は、このように同時に処理する複数の
ウェーハを保持するウェーハキャリアの一例を示す。こ
のキャリア１は、該キャリア１の両側壁の内面側に複数
のウェーハ嵌合溝（図示せず）を有しており、これらの
ウェーハ嵌合溝に円板状の半導体ウェーハ２の外周部を
嵌合されることにより、複数のウェーハ２を互いに間隔
を置いて互いに平行、かつ上下方向に移動可能に保持す
るようになっている。そして、前記複数のウェーハ２は
このようなキャリア１に保持された状態で種々の処理を
施されて行く。

【０００３】しかるに、半導体製造工程においては、ウ
ェーハ２を一つのウェーハキャリア１から他のウェーハ
キャリア１へ移し替える必要があることがある。図２〜
４は、このようなウェーハ２の移送を行う従来の半導体
ウェーハ移送装置におけるウェーハ支持体３を示してお
り、このウェーハ支持体３には図３および４のように横
断面Ｙ字状をなすウェーハ嵌合溝４が設けられていた。
このような半導体ウェーハ移送装置は、ウェーハ支持体
３を移動してウェーハ嵌合溝４をウェーハ２の外周部に
嵌合させることによりウェーハ支持体３にウェーハ２を
支持させて、一つのウェーハキャリア１から他のウェー
ハキャリア１にウェーハ２を移送する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ウェーハ支持体３のウェーハ嵌合溝４は、前記のように
その横断面形がＹ字状をなしており、実際にウェーハ２
の外周部を嵌合される部分（Ｙ字の下部の垂直部分）４
ａはすべての場所において幅が同一とされていた。この
ため、ウェーハ２の板厚よりこの部分４ａの幅を十分大
きくしておかないと、ウェーハ２の外周部を円滑に嵌合
できないので、ウェーハ嵌合溝４とウェーハ２との間に
がたつきが生じ、図４の一点鎖線で示すようにウェーハ
嵌合溝４に対しウェーハ２が傾いてしまいがちであっ
た。このため、ウェーハ２を一つのウェーハキャリア１
から他のウェーハキャリア１にうまく移送できないこと
があるという問題があった。

【０００５】また、ウェーハ嵌合溝４の実際にウェーハ
２の外周部を嵌合される部分４ａをある程度深くする必
要があるので、ウェーハ支持体３とウェーハ２との接触
部が大きくなるという欠点もあった。

【０００６】本発明は、このような従来の事情に鑑みて
なされたもので、本発明の１つの目的は、ウェーハ支持
体のウェーハ嵌合溝とウェーハとの間にがたつきが生じ
ず、ウェーハ嵌合溝に対しウェーハが傾いてしまう虞が
なく、ウェーハを一つのウェーハキャリア等のウェーハ
保持手段から他のウェーハキャリア等のウェーハ保持手
段に常に確実に移送できる半導体ウェーハ移送装置を提
供することにある。

【０００７】本発明の他の目的は、ウェーハ支持体とウ
ェーハとの接触部を小さくすることができる半導体ウェ
ーハ移送装置を提供することにある。

【０００８】本発明のさらに他の目的は、以下の説明か
ら明らかになろう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】ウェーハ支持体のウェー
ハ嵌合溝が、ウェーハの第一および第二の面取り部の径
に対応した径で円弧状に延びるとともに第一および第二
の面取り部の傾斜に対応した角度で傾斜した第一および
第二の面取り部当接面を有するようにする。

【００１０】これにより、ウェーハ支持体のウェーハ嵌
合溝がウェーハの外周部に嵌合されたとき、ウェーハ嵌
合溝の第一および第二の面取り部当接面がウェーハの第
一および第二の面取り部に当接される。そして、第一お
よび第二の面取り部当接面はウェーハの面取り部径に対
応した径で円弧状に延びているので、前記第一および第
二の面取り部当接面と第一および第二の面取り部との当
接は円弧状になされるため、従来のようにウェーハ嵌合
溝とウェーハとの間にがたつきを生じ、ウェーハ嵌合溝
に対しウェーハが傾いてしまう虞がなくなり、ウェーハ
を第一のウェーハ保持手段から第二のウェーハ保持手段
に常に確実に移送できる。

【００１１】また、ウェーハが第一および第二の面取り
部においてのみウェーハ支持体に接触するので、ウェー
ハ支持体とウェーハとの接触部を小さくすることができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例に基づいて
説明する。

【００１３】

【実施例】図５〜１７は、本発明の一実施例を示してい
る。なお、ここで移送の対象となる半導体ウェーハ２は
通常の形状のもので、図２および５に示されるように円
板状をなしており、外周の両面側のエッジ部を共に面取
りされることにより、図１７に示されるように第一の面
取り部５および第二の面取り部６を形成されている。

【００１４】図５は本実施例の半導体ウェーハ移送装置
全体を簡略化して示しており、第一のウェーハキャリア
１および第二のウェーハキャリア１を水平方向に並べて
載置されるウェーハキャリア載置台７を備えている。水
平方向に移動可能な水平方向移動体（図示せず）には第
一のウェーハ支持体８が昇降可能に支持されており、こ
の第一のウェーハ支持体８は昇降装置（図示せず）によ
り昇降されるようになっている。前記水平方向移動体に
は、第一のウェーハ支持体８の上方においてアーム支持
枠９が上下方向に位置を調整可能に固定されており、こ
のアーム支持枠９には左右１対のアーム１０，１１の上
端部が回動可能に支持されている。これらのアーム１
０，１１は第二および第三のウェーハ駆動装置（図示せ
ず）により同時に内向きまたは外向きに回動されるよう
になっており、アーム１０の下端部には第二のウェーハ
支持体１２、アーム１１の下端部には第三のウェーハ支
持体１３がそれぞれ取り付けられている。前記第一のウ
ェーハ支持体８およびアーム支持枠９を支持している前
記水平方向移動体は、水平移動装置（図示せず）により
水平方向に移動されるようになっている。したがって、
前記水平移動装置によって前記水平方向移動体を水平方
向に移動することにより、前記第一のウェーハ支持体８
およびアーム支持枠９を一体的に水平方向に移動するこ
とができる。

【００１５】図１３〜１７は、前記第一のウェーハ支持
体８を示しており、この第一のウェーハ支持体８の上面
には多数のウェーハ嵌合溝１４が、第一および第二のウ
ェーハキャリア１のウェーハ嵌合溝（図示せず）の間隔
に対応する間隔で互いに平行に多数設けられている。各
ウェーハ嵌合溝１４は、図１３に示されるようにウェー
ハ２の外周部に対応した径で円弧状に延びている。そし
て、図１６によく示されるように、各ウェーハ嵌合溝１
４の横断面は次のような形状をなしている。すなわち、
各ウェーハ嵌合溝１４の底部は、ウェーハ２の第一およ
び第二の面取り部５，６の傾斜に対応した角度αで傾斜
した第一および第二の面取り部当接面１５，１６を備え
ることにより横断面Ｖ字状をなしている（なお、前記面
取り部当接面１５，１６はウェーハ２の面取り部５，６
の径に対応した径で円弧状に延びている）。また、各ウ
ェーハ嵌合溝１４の開口部付近は、第一および第二の面
取り部当接面１５，１６の傾斜角度αより大きい角度β
でそれぞれ傾斜した第一および第二の開口部傾斜面１
７，１８により構成されている。さらに、各ウェーハ嵌
合溝１４の中間部、すなわち面取り部当接面１５，１６
と開口部傾斜面１７，１８との中間部は、面取り部当接
面１５，１６の傾斜角度αより小さい角度γで傾斜する
第一および第二の中間傾斜面１９，２０により構成され
ている。

【００１６】図５〜１２に示されるように、前記第二お
よび第三のウェーハ支持体１２，１３にも、第一のウェ
ーハ支持体８のウェーハ嵌合溝１４と同様のウェーハ嵌
合溝１４が設けられている。

【００１７】次に、図５〜１２を参照して本実施例の作
動を説明する。まず、図５および６のように、第一のウ
ェーハキャリア１の下方に位置させている第一のウェー
ハ支持体８を前記昇降装置により上昇させて行く。する
と、第一のウェーハキャリア１の下部に設けられている
開口（図示せず）から第一のウェーハ支持体８が第一の
ウェーハキャリア１内に侵入して該ウェーハ支持体８の
ウェーハ嵌合溝１４がウェーハ２の下部外周部に嵌合
し、ウェーハ２を支持して該ウェーハ２を持ち上げ、第
一のウェーハキャリア１の上方まで上昇させる。

【００１８】続いて、前記第二および第三のウェーハ駆
動装置により各アーム１０，１１を内側に回動させて行
くと、図７のように、第二および第三のウェーハ支持体
１２，１３のウェーハ嵌合溝１４がウェーハ２の左右の
斜め下方外周部に嵌合され、第一のウェーハ支持体８の
ウェーハ嵌合溝１４とともにウェーハ２を支持するよう
になる。

【００１９】次に、前記昇降装置により図８のように第
一のウェーハ支持体８を下降させ、第一のウェーハキャ
リア１ａの下方に位置させた後、前記水平移動装置によ
り前記水平移動体を水平方向に移動させることにより、
図９のように第一のウェーハ支持体８およびアーム支持
枠９を一体的に第二のウェーハキャリア１ｂの位置に移
動させる。これにより、ウェーハ２が第二のウェーハキ
ャリア１ｂの上方に位置される（なお、本実施例とは逆
に、第一のウェーハ支持体８およびアーム支持枠９の方
は水平方向に関し固定しておき、第一のウェーハキャリ
ア１ａおよび第二のウェーハキャリア１ｂの方を水平方
向に移動するようにしてもよい）。

【００２０】次に、前記昇降装置により、図１０のよう
に、第一のウェーハ支持体８を上昇させて行くと、第二
のウェーハキャリア１ｂの下部に設けられている開口
（図示せず）から第一のウェーハ支持体８が第二のウェ
ーハキャリア１ｂ内に侵入して該ウェーハ支持体８のウ
ェーハ嵌合溝１４がウェーハ２の下部外周部に再び嵌合
し、ウェーハ２を支持するようになる。

【００２１】次に、前記第二および第三のウェーハ駆動
装置により図１１のようにアーム１０，１１を外側に回
動させ、第二および第三のウェーハ支持体１２，１３を
ウェーハ２から離間させた後、前記昇降装置により図１
２のように第一のウェーハ支持体８を第二のウェーハキ
ャリア１ｂの下方に下降させる。これにより、ウェーハ
２が第二のウェーハキャリア１ｂに収容されるととも
に、第一のウェーハ支持体８がウェーハ２から離間し、
第一のウェーハキャリア１ａから第二のウェーハキャリ
ア１ｂへの移送が完了する。

【００２２】この半導体ウェーハ移送装置においては、
各ウェーハ支持体８，１２，１３に設けられているウェ
ーハ嵌合溝１４に、ウェーハ２の第一および第二の面取
り部５，６の傾斜に対応した角度で傾斜されている第一
および第二の面取り部当接面１５，１６が設けられてい
るので、各ウェーハ支持体８，１２，１３のウェーハ嵌
合溝１４がウェーハ２の外周部に嵌合されたとき、図１
７のようにこれらの第一および第二の面取り部当接面１
５，１６が第一および第二の面取り部５，６に当接され
る。そして、面取り部当接面１５，１６はウェーハ２の
面取り部５，６の径に対応した径で円弧状に延びている
ので、前記面取り部当接面１５，１６と面取り部５，６
との当接は円弧状になされるため、従来のようにウェー
ハ嵌合溝１４とウェーハ２との間にがたつきを生じ、ウ
ェーハ嵌合溝１４に対しウェーハ２が傾いてしまう虞が
なく、ウェーハ２を第一のウェーハキャリア１ａから第
二のウェーハキャリア１ｂに常に確実に移送できる。

【００２３】また、ウェーハ２が第一および第二の面取
り部５，６においてのみウェーハ支持体８，１２，１３
に接触するので、ウェーハ支持体８，１２，１３とウェ
ーハ２との接触部を小さくすることができる。

【００２４】なお、本実施例においては、各ウェーハ支
持体８，１２，１３のウェーハ嵌合溝１４は、面取り部
当接面１５，１６より該溝１４の開口側の部分に、第一
および第二の開口部傾斜面１７，１８並びに第一および
第二の中間傾斜面１９，２０を有しているので、ウェー
ハ２の外周部がこれらの傾斜面１７，１８，１９，２０
に案内されて面取り部当接面１５，１６間の部分へ円滑
に侵入するので、より確実にウェーハ２を第一のウェー
ハキャリア１ａから第二のウェーハキャリア１ｂにウェ
ーハ２を移送できる。

【００２５】図１８は本発明におけるウェーハ支持体の
他の実施例を示す。本実施例においては、ウェーハ支持
体８の上面に、各ウェーハ嵌合溝１４に対し垂直方向に
延びる凹部２１が適当本数設けられており、これらの凹
部２１により各ウェーハ嵌合溝１４はそれぞれ複数の円
弧状部分に分断されている。本実施例においては、各ウ
ェーハ嵌合溝１４が１つの連続した円弧状部分からなる
のではなく、互いの間に間隔を置かれた、中心および径
が同一の複数の円弧状部分からなるので、ウェーハ嵌合
溝１４とウェーハ２との接触部をより少なくすることが
できる。また、凹部２１においてウェーハ支持体８を他
の部材へねじ止め等することができるという利点もあ
る。

【００２６】なお、前記実施例では第一のウェーハキャ
リア１ａから第二のウェーハキャリア１ｂにウェーハ２
を移送しているが、本発明による半導体ウェーハ移送装
置はウェーハキャリア以外のウェーハ保持手段同士の間
のウェーハの移送、あるいはウェーハキャリアとウェー
ハキャリア以外のウェーハ保持手段との間のウェーハの
移送にも使用可能なものである。

【００２７】また、前記実施例では、第一のウェーハキ
ャリア１ａと第二のウェーハキャリア１ｂとが同一水平
面上に位置されているが、本発明による半導体ウェーハ
移送装置は、同一水平面上にないウェーハ保持手段間の
ウェーハの移送にも使用できるものである。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明は、（イ）ウェーハ
支持体のウェーハ嵌合溝とウェーハとの間にがたつきが
生じず、ウェーハ嵌合溝に対しウェーハが傾いてしまう
虞がなく、ウェーハを一つのウェーハ保持手段から他の
ウェーハ保持手段に常に確実に移送できる、（ロ）ウェ
ーハ支持体とウェーハとの接触部を小さくすることがで
きる、等の優れた効果を得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体ウェーハを保持するウェーハキャリア
（ウェーハ保持手段）の一例を示す斜視図である。

【図２】従来の半導体ウェーハ移送装置におけるウェー
ハ支持体のウェーハ嵌合溝にウェーハの外周部が嵌合さ
れた状態を示す正面図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における拡大断面図で
ある。

【図４】図３のウェーハ嵌合溝とウェーハの外周部との
嵌合部をさらに拡大して示す断面図である。

【図５】本発明による半導体ウェーハ移送装置の一実施
例の全体構成を簡略化して示す正面図である。

【図６】前記実施例によるウェーハの移送工程を示す正
面図である。

【図７】前記実施例による次のウェーハの移送工程を示
す正面図である。

【図８】前記実施例による次のウェーハの移送工程を示
す正面図である。

【図９】前記実施例による次のウェーハの移送工程を示
す正面図である。

【図１０】前記実施例による次のウェーハの移送工程を
示す正面図である。

【図１１】前記実施例による次のウェーハの移送工程を
示す正面図である。

【図１２】前記実施例によるウェーハの移送工程完了の
状態を示す正面図である。

【図１３】前記実施例における第一のウェーハ支持体を
示す正面図である。

【図１４】前記第一のウェーハ支持体を示す側面図であ
る。

【図１５】前記第一のウェーハ支持体を示す平面図であ
る。

【図１６】前記第一のウェーハ支持体のウェーハ嵌合溝
を示す拡大断面図である。

【図１７】前記ウェーハ嵌合溝にウェーハの外周部が嵌
合されている状態を示す拡大断面図である。

【図１８】本発明におけるウェーハ支持体の他の実施例
を示す正面図である。

【符号の説明】

１ａ 第一のウェーハキャリア（ウェーハ保持手段） １ｂ 第二のウェーハキャリア（ウェーハ保持手段） ２ 半導体ウェーハ ５ 第一の面取り部 ６ 第二の面取り部 ８ 第一のウェーハ支持体 １０ アーム １１ アーム １２ 第二のウェーハ支持体 １３ 第三のウェーハ支持体 １４ ウェーハ嵌合溝 １５ 第一の面取り部当接面 １６ 第二の面取り部当接面 １７ 第一の開口部傾斜面 １８ 第二の開口部傾斜面 １９ 第一の中間傾斜面 ２０ 第二の中間傾斜面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千葉 信孝 東京都八王子市川口町1489番地の１ イー ティーシステムエンジニアリング株式会社 内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周部の両面側のエッジ部を面取りされ
   ることにより第一および第二の面取り部を形成された円
   板状の半導体ウェーハを第一のウェーハ保持手段から第
   二のウェーハ保持手段へ移送する半導体ウェーハ移送装
   置であって、ウェーハ嵌合溝を設けられたウェーハ支持
   体を有しており、前記第一のウェーハ保持手段に保持さ
   れている前記ウェーハの外周部に前記ウェーハ嵌合溝を
   嵌合させて前記ウェーハ支持体に前記ウェーハを支持さ
   せることにより前記ウェーハを前記第一のウェーハ保持
   手段から前記第二のウェーハ保持手段へ移送する半導体
   ウェーハ移送装置において、 前記ウェーハ嵌合溝は、前記ウェーハの前記第一および
   第二の面取り部の径に対応した径で円弧状に延びるとと
   もに前記第一および第二の面取り部の傾斜に対応した角
   度で傾斜した第一および第二の面取り部当接面を有して
   おり、これらの第一および第二の面取り部当接面が前記
   第一および第二の面取り部にそれぞれに当接されるよう
   にして前記ウェーハの外周部に嵌合されることを特徴と
   する半導体ウェーハ移送装置。
2. 【請求項２】 前記ウェーハ嵌合溝は、前記第一および
   第二の面取り部当接面より該ウェーハ嵌合溝の開口側の
   部分に、前記ウェーハの外周部を前記第一および第二の
   面取り部当接面間へ案内する傾斜面を有している請求項
   １記載の半導体ウェーハ移送装置。
3. 【請求項３】 昇降可能な前記ウェーハ支持体と、前記
   ウェーハ支持体を昇降する昇降装置とを有する請求項１
   または２記載の半導体ウェーハ移送装置。
4. 【請求項４】 昇降可能な第一の前記ウェーハ支持体
   と、横方向に移動可能な第二および第三の前記ウェーハ
   支持体と、前記第一のウェーハ支持体を昇降する昇降装
   置と、前記第二および第三のウェーハ支持体を同時に横
   方向内向きまたは外向きに移動させる第二および第三の
   ウェーハ支持体駆動装置と、前記第一および第二のウェ
   ーハ保持手段に対して相対的に、前記第一、第二および
   第三のウェーハ支持体を一体的に水平方向に移動させる
   水平方向駆動装置とを有する請求項１または２記載の半
   導体ウェーハ移送装置。