JPS59501062A - Wafer installation equipment - Google Patents
Wafer installation equipmentInfo
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- JPS59501062A JPS59501062A JP50203083A JP50203083A JPS59501062A JP S59501062 A JPS59501062 A JP S59501062A JP 50203083 A JP50203083 A JP 50203083A JP 50203083 A JP50203083 A JP 50203083A JP S59501062 A JPS59501062 A JP S59501062A
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 ウェーハ移動装置 発明の背景 この発明は、物体の自動高精度位置ぎめ、例えば半導体ウェーハをホルダーない しボートに位置ぎめないし設置する装置に関する。[Detailed description of the invention] Wafer moving device Background of the invention This invention provides automatic high-precision positioning of objects, such as semiconductor wafers in a holder. equipment for positioning or installing on a boat.
半導体ウェーハの面に汚れがつがないようにして、ウェーハをプラスチック・ボ ードより(ウェーハーを拡散炉に導入する)クオルッ・ボートに、あるいはその 逆の移送を迅速に行うことか望まれる。上記の汚れは、ウェーハをクオルッ・ボ ートに設置する際に、しばしばウェーハが受入用のスロットとこすり合うために 生じる。これらのスロットはウェーハ自体より若干幅が広いだけであるため、こ のようなこすりを生じないようにして充分正確に設置することは困難であった。Place the wafer in a plastic bowl, keeping the surface of the semiconductor wafer free of dirt. from the board (introducing the wafers into the diffusion furnace) or It is desirable to perform the reverse transfer quickly. The above contamination may cause the wafer to become The wafer often rubs against the receiving slot during installation in the receiving slot. arise. These slots are only slightly wider than the wafer itself, so It was difficult to install them accurately enough without causing such rubbing.
汚れは、移動を行う装置内部の部品のこすれやすべりからも生じ得る。Contamination can also result from rubbing or slipping of parts inside the moving device.
アームやりセプタクル等(例、ロボットの要素)の移動を正しい位置間で再現性 良く(即ち、一時的に離れた後同じ場所に戻ること)できることが望まれる。半 導体ウェーハを移動させる装置にあっては、ウェーハ・ボートとウェーハー移送 アームを正確に動かさなければならない。Reproducible movement of arms, receptacles, etc. (e.g. robot elements) between correct positions It is desirable to be able to move easily (i.e., return to the same location after leaving temporarily). half For equipment that moves conductor wafers, wafer boats and wafer transfer The arm must be moved accurately.
発明の概要 一側面における本発明の特徴によれば、支持部材(パドル)と、支持部材により 要素(例えば半導体ウェーハー)が位置ぎめされる既知の形状変化部(例えばス ロット)として認められる既知の位置との整合を検出するセンサーが支持部材に 設けら2 れる。Summary of the invention According to a feature of the invention in one aspect, a support member (paddle); A known shape change part (e.g. strip) into which an element (e.g. semiconductor wafer) is positioned. A sensor is attached to the support member to detect alignment with a known position that is recognized as a lot. Set et al. 2 It will be done.
好適実施例では、検出は位置ぎめに先立って行う。検出を行うには、エネルギー ・ビーム(例、光)を、半導体ウェーハのホルダーに形成したスロットと交差す る径路に沿って通過させる。センサーの出力を処理して、ウェーッドパドルいて 支持されているウェーハーがスロットの中心にはめられるような位置にホルダー があるか否かを判定する。これらの整合位置情報を記憶し、後で実際にウェーハ を移動するときに用いる。ホルダーの2つのし〜ルの各々のスロットを検出する 2つのセンサーがウェーハ・ノドルに設けられる。パドル中火に設けられた鏡が パー’ルの外方部に配置された光源とセンサー間の光を反射する。実際には中央 部のみがボートの内部に入る構成である。In a preferred embodiment, detection occurs prior to positioning. To perform the detection, energy ・A beam (e.g., light) intersects with a slot formed in a semiconductor wafer holder. pass along the path. Process the output of the sensor to create a wade paddle. Position the holder so that the supported wafer fits into the center of the slot. Determine whether or not there is. Remember these alignment positions and later actually use the wafer. Used when moving. Detect each slot in the two slots of the holder Two sensors are provided on the wafer noddle. A mirror installed in the paddle medium heat Reflects light between the light source and sensor located outside the pearl. actually the center Only the outer part of the boat is constructed to fit inside the boat.
他の面での本発明の特徴によれば、半導体ウェーッーを、その中心より周辺の近 くに配置した真空開口で半導体ウェー−・−をピックアップする(持ち上げる) ことにより、ウェーッ・にそりがある場合でも、ピックアップ素子に対するウェ ーッ・の縁の位置が確実に保たれる。好適実施例では、真空開口部を盛上部で囲 み、開口の内側のウェーッ・の中央部が開口面より低くなるようにしているため 、ウェーハのそった部分が・ξドルの残りの部側々に圧力センサーを真空開口に 設けているため、1つの開口の圧力変化を検出することでパドルにウェーッ・が 接触し始めたことを検知できる。ウェーッ\・パドルをウェーッーに対して動か す装置は、ひとつの開口が開じたことが検出されたら、速度を低下させるように 働(。According to another feature of the invention, the semiconductor wafer is moved closer to its periphery than to its center. The semiconductor wafer is picked up (lifted) using the vacuum openings placed in the area. By doing this, even if the wafer has warpage, the wafer will not touch the pickup element. The position of the edge of - is reliably maintained. In a preferred embodiment, the vacuum opening is surrounded by a raised area. The central part of the wedge inside the opening is lower than the opening surface. , the shaved part of the wafer is placed in the vacuum opening with pressure sensors on both sides of the remaining part of the wafer. Because of this, detecting the pressure change in one opening will prevent the paddle from wagging. It can detect when contact has begun. Move the paddle against the wow The device is configured to reduce speed when it detects that one aperture has opened. Work (.
他の面での本発明の特徴によれば、ウェーハ・メト9ルはアルミニウムにテフロ ンを成層した構造である。好適実施例では、アルミニウムは溝つきでその内に管 がつまっていて、この管により真空をテフロン表面の開口に与える。According to another aspect of the invention, the wafer metal is made of aluminum with Teflon. It has a layered structure. In a preferred embodiment, the aluminum is grooved and has tubes therein. This tube applies a vacuum to the opening in the Teflon surface.
他の面での本発明の特徴によれば、ホルダーに挿入するのに先立ち、個々のウェ ーハを回転させることにより、ウェーハとホルダー・スロット間の整合をよ(す る。好適実施例では、センサーによりスロット位置がめられ、このセンサー出力 より回転角度をめる。ステップモータとカムの1駆動するアームにより回転が与 えられる。According to another feature of the invention, the individual wafers are - Rotate the wafer to improve alignment between the wafer and the holder slot. Ru. In the preferred embodiment, the slot position is determined by a sensor and the sensor output is Increase the rotation angle. Rotation is given by a step motor and a cam drive arm. available.
他の而ての本発明の特徴によれば、トラックの上、下面に設けたローラの組でト ロリイを支持し、可撓性素子でローラをトラック面に対して圧接させる。好適実 施例では、このようなトラック/トロソイ装置を用いてウェーハ・ホルダを支持 し、ウニーハパト9ルに対して並進させる。2重の組の上述のトラックとトロリ イによりウェーハ・パドルは平面内を正確に並進する。According to another feature of the invention, a set of rollers provided on the upper and lower surfaces of the track The roller is supported and a flexible element presses the roller against the track surface. suitable fruit In the example, a wafer holder is supported using such a track/trosoy device. and translate it relative to Unihapat9. Double set of above-mentioned trucks and trolleys The wafer paddle is accurately translated in the plane by
ステップ・モータの駆動するチェインとスプロケットがあり、スプロケットに結 合したエンコーダでトロリイの位置を測定する。There is a chain and sprocket driven by a step motor, and it is connected to the sprocket. The position of the trolley is measured using the encoder that is matched to the trolley.
他の面での本発明の特徴によれば、半導体ウェーハのクオルツ・ホードを保持す るため、その2つの上部レールをレールをはめる溝(凹部)による6点と、溝( 四部)なしの平らな面を第4点として2つのレールを杷持することにより、レー ル間に不整合があるボートでも取扱える。In accordance with another aspect of the invention, a quartz hoard of semiconductor wafers is In order to By holding the two rails with the flat surface without (4 parts) as the fourth point, the rails can be It can be handled even on boats with inconsistencies between the cables.
本発明の種りの側面は数多くの利点を有する。センサーをウェーハ・バドル自体 に設けたことにより、パドル又はウェーハー・ホルダの絶対位置を知る必要がな くなり、したがって製造公差の要件がそれほどきびしくなくて足り、時間や環境 の変化による変動にも自動的に対応できる。スロットの壁をこすることなくウェ ーハをホルダー・スロットに入れることができるから粒子による汚れの発生を避 けることができる。ウェーハ・ホルダとツクドル・アームは、移動機構からの汚 れを発生することなく、精度よく所定の位置間を並進する。ウェーハの載置とピ ックアップを無衝撃で行っているため、ウェーハ縁からの粒子のはげおちを防止 でき、汚れをさらに少なくできる。そりのあるウェーハは、本発明の真空ピック アップにより処理でき、ボー4のひずみは本発明のボート保持装置により対処で きる。The seed aspect of the invention has a number of advantages. Sensor on the wafer paddle itself Because of this, there is no need to know the absolute position of the paddle or wafer holder. therefore, manufacturing tolerance requirements are less stringent and time and environmental It can also automatically respond to fluctuations caused by changes in wafer without scraping the slot walls. can be inserted into the holder slot to avoid contamination caused by particles. can be used. The wafer holder and handle arm are free from contamination from the moving mechanism. To accurately translate between predetermined positions without causing any distortion. Wafer placement and pin Backup is performed without impact, preventing particles from falling off from the wafer edge. This can further reduce dirt. Warped wafers can be removed using the vacuum pick of the present invention. The distortion of bow 4 can be dealt with by the boat holding device of the present invention. Wear.
本発明のその他の特徴、利点につ(・ては好適実施例についての以下の記載及び 請求の範囲から明らかである。Other features and advantages of the invention include the following description of preferred embodiments and It is clear from the scope of the claims.
好適実施例の説明 以下、本発明の好適実施例を説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Preferred embodiments of the present invention will be described below.
図面 第1図は好適実施例の若干線図風の透視図、第2図はカバーを取り外した好適実 施例の一部を切り欠いた図、 第3図は好適実施例の一部を切欠いた。平面図、第4図は第6図の線4−4に沿 う断面図、第5図はクオルツ・ボートとその保持装置の透視図、第6図はプラス チックボート、その保持装置、及びウェーハ整合機構の透視図、 第7図は代表的なウェーハ、 第8図はウェーハ操作パト8ルの透視図、第9図は吸引開口と光学位置系を示す ウェーハ操作パドルの断面図、 第10図は第9図の線io−ioに沿う断面図、第11図は、クオルッ・ボート 、ウェーハ操作パドル、の一部を切欠(・た平面図であって、線図で示すレンズ 、光フアイバ系、光源、光スロット検出装置のセンサーを含む図、第12α図と 第12b図はウェーハ操作パドルとアームの平面図で、アームを2つの異なる角 度位置で示したもの(第12h図はアームの一端の部分図)、 第16図はプラスチックとクオルッポートのトロリイ駆動機構の平面図、 第14図は第16図の線1414に沿う断面図、第15図はウェーハ操作ノξト 9ルとウェーハ整合機構を示すプラスチック・ボートの断面図、 第16図はウェーハを無衝撃で載置し、ピックアップする機構の線図である。drawing Figure 1 is a slightly diagrammatic perspective view of the preferred embodiment, and Figure 2 is the preferred embodiment with the cover removed. A partially cutaway diagram of the example, FIG. 3 is a partial cutaway of the preferred embodiment. The plan view, Figure 4, is taken along line 4-4 in Figure 6. Figure 5 is a perspective view of the quartz boat and its holding device, Figure 6 is a plus side view. a perspective view of the tick boat, its holding device, and wafer alignment mechanism; Figure 7 shows a typical wafer. Figure 8 is a perspective view of the wafer operation panel, and Figure 9 shows the suction opening and optical position system. Cross-sectional view of the wafer handling paddle, Fig. 10 is a cross-sectional view taken along the line io-io in Fig. 9, and Fig. 11 is a cross-sectional view of the Quorut boat. , a partially cutaway top view of the wafer handling paddle, with the lens shown in the diagram. , a diagram including an optical fiber system, a light source, and a sensor of an optical slot detection device, Figure 12α and Figure 12b is a top view of the wafer handling paddle and arm, with the arm positioned at two different angles. (Fig. 12h is a partial view of one end of the arm), Figure 16 is a plan view of the plastic and Qualupport trolley drive mechanism. FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line 1414 in FIG. 16, and FIG. 15 is a wafer operation node ξ. 9 is a cross-sectional view of the plastic boat showing the wafer alignment mechanism; FIG. 16 is a diagram of a mechanism for placing and picking up a wafer without impact.
構造 第1図には、半導体ウェーハ11を、プラスチック・ボート12へ、及びプラス チック・ボート12よりクオルッ・ボート14(拡散炉へ入れるときにウェハー を支持するボート)へ運ぶウェーハ移動装置10が示されている。structure FIG. 1 shows a semiconductor wafer 11 transferred to a plastic boat 12 and a plastic boat 12. Quoru boat 14 from tick boat 12 (wafers are removed when entering the diffusion furnace A wafer transfer device 10 is shown for transporting wafers to a boat supporting a wafer.
装置10にはベース16(この上にカバー18が置かれる)6 ボートを移動するためのトロリイ20.22及びウェーッ・移動アーム32があ る。The device 10 includes a base 16 (on which a cover 18 is placed) 6 There is a trolley 20.22 and a wave moving arm 32 for moving the boat. Ru.
トロリイ20.22はカバー18のスロット24.26を通って延びている。ス ロットの両側に沿って唇状部21が設けられる。トロリイ20は、クオルツ・ボ ート14を支持する上端プラットホーム28を有する。トロリイ22は、プラス チック・ボート12を支持する、上端プラットホーム60を有する。The trolley 20.22 extends through a slot 24.26 in the cover 18. vinegar Lips 21 are provided along both sides of the lot. Trolley 20 is quartz bo It has an upper platform 28 for supporting the seat 14. Trolley 22 is plus It has an upper end platform 60 that supports the tick boat 12.
両トロリイ20.22はトロリイの上下方部(第14図にトロリイ22について 示す)間にボルト止めされる溝状部゛材116ヲ含ム。ドリップ・シールド11 8は、カバー18に取り付けられ、部材116の形成する溝状開口部内に配置さ れる。溝状部材116と、ドリップ・シールド118と唇状部21とにより、洗 浄液がカバー18に漏れるのを防止する。Both trolleys 20 and 22 are attached to the upper and lower parts of the trolley (see Figure 14 for trolley 22). (shown) includes a groove material 116 that is bolted therebetween. drip shield 11 8 is attached to the cover 18 and disposed within the groove-shaped opening formed by the member 116. It will be done. The groove-like member 116, the drip shield 118, and the lip-like portion 21 allow cleaning. To prevent cleaning liquid from leaking into the cover 18.
ウェー バー” 移動アーム32はカバー18のスロット68を通る垂直アーム 64、ろ6に取り付けられる。直角部材40を介してアーム32はアルミニウム ・ウェーハ・ノξドル42に連結される。ウエーハパトゝル42はその中央の脚 46にウェー/S −をつかむための4つの吸引開口154がある。各真空開口 154には、開口を囲む画ぷち状の盛上部(o、oioインチの盛上り)がある 。開口と盛上部は、ウエノ・−を中火より縁寄りでつかむよう配置されている。The moving arm 32 is a vertical arm that passes through the slot 68 in the cover 18. 64, attached to filter 6. The arm 32 is made of aluminum via the right angle member 40. - Connected to the wafer nodle ξ 42; Wafer patrol 42 is its central leg. There are four suction openings 154 at 46 for gripping the way/S. Each vacuum opening 154 has a stroke-shaped raised part (o, oio inch raised part) surrounding the opening. . The opening and the raised part are arranged so that the ueno can be caught closer to the edge than over medium heat.
第8図と第10図を参照するに、パドル42には中央脚46の片面に成層された テフロン・シート16がある。(接着しやすいようエツチングされた)テフロン ・シートはにューシャージー州、ウニイン、ケムプレスト社の)ケムグリップ・ エポキシ接着剤でアルミニウムに接着され、次いで所望の厚さく約0.020イ ンチ)に加工される、中央脚46の厚さは約0.12インチである。この小さな 寸法であればパドルを、スロットにウェーハをはめろことのできるボートの端部 のごく近くまで動かすことができる。吸引管164はテフロンシートを接着する 前に、アルミニウムの溝に挿入する。真空付属品、真空ライン(図示せず)によ り吸引管164を真空源につなぐ。4つのソレノイド゛・バルブと4つのセンサ ー(図示せず)が各真空ラインごとに設けられていて、各開口154の真空状態 を個々に制御し、検出する。Referring to FIGS. 8 and 10, the paddle 42 has a layered layer on one side of the central leg 46. There is a Teflon sheet 16. Teflon (etched for easy adhesion) ・The seat is Chemgrip (manufactured by Chempresto, Uniin, New Jersey). Glued to aluminum with epoxy adhesive and then reduced to a desired thickness of approximately 0.020 inch. The thickness of the center leg 46 is approximately 0.12 inches. this small The end of the boat where you can fit the paddle into the slot and the wafer into the slot. It can be moved very close to. Glue a Teflon sheet to the suction tube 164 Before inserting into the aluminum groove. Vacuum accessories, vacuum lines (not shown) Connect suction tube 164 to a vacuum source. 4 solenoids/valves and 4 sensors - (not shown) is provided for each vacuum line to determine the vacuum state of each opening 154. individually controlled and detected.
真空タンクが主真空ラインに接続されており、これは、主真空源の故障時に主ン レノイ、ド・バルブを介して2つの開口154の真空度を維持するのに用いられ る。A vacuum tank is connected to the main vacuum line, which is used in the event of a failure of the main vacuum source. It is used to maintain the vacuum level of the two openings 154 through the Lenoy de valve. Ru.
真空ラインの圧力センサーは2つの開口の真空度、即ちウニ・・−を確実につか める状態か否かを指示する情報を与える。残りの2つの開口のバルブは次いで閉 じ、真空タンクにより、この残りの2つの開口のみの真空が維持される。タンク は、つかんでいたウェーハをボートに乗せるまでの間真空を維持することができ る。The pressure sensor in the vacuum line makes sure that the vacuum level of the two openings, that is, the sea urchin... Provides information indicating whether or not the state is set. The remaining two opening valves are then closed. Similarly, the vacuum tank maintains the vacuum in only the remaining two openings. tank can maintain the vacuum until the wafers are placed on the boat. Ru.
第16図にはクオルツ・ボートのトロリイ20の駆動機構を示しである。サーボ ・モータ48ははすばカップリング51を介してスプロケット49に結合してい る。チェイン55(本書で述べる他のチェインとしてはウィンフレンド・エム・ バーブ社製のケーブル・チェイン・ベルトがあり、このベルトはバックラッシュ がな(、延性がほとんどない)が(他のスプロケットと同様にベアリングで支持 される)スプロケット49とスプロケット56間に懸かる。固定下方プレイと可 調整上方プレート(図示せず)がスプロケット49と53を支持し、一方のスプ ロケットを他方のスプロケットに対して動かすことにより、チェイン55の張り を調整できる。スプロケット56はクラッチ装置57とはすばカップリング52 を介してスプロケット50に結合している。トロリイ20はアルミニウム・トラ ック110(第2図)上に置かれ、スプロケット50と56間に懸っているチェ イン54に結合される。スプロケット50.56の支持体は2軸(第2図)に沿 って移動可能でチェイン54の張りを調整できる。トロリイ20は、トロリイと チェインにボルト止めされた可撓性の留め具201により、チェイン54に結合 する。増分光エンコーダ60ははすばカップリング61を介してスプロケット6 1に結合する。冗長増分形光エンコーダ47を設けることができる(はすばカッ シリング450を介してスプロケット50に結合される)。エンコーダ60はト ロリイ20のZ方向の移動について、0.00.03インチの分解能をもってい る。FIG. 16 shows the drive mechanism of the trolley 20 of the quartz boat. The servo ・The motor 48 is connected to the sprocket 49 via a helical coupling 51. Ru. Chain 55 (other chains mentioned in this book include WinFriend M. There is a cable chain belt made by Barb, and this belt has backlash. Although it has little ductility, it is supported by bearings like other sprockets. ) between sprocket 49 and sprocket 56. Fixed downward play and possible An adjustment upper plate (not shown) supports sprockets 49 and 53, with one sprocket By moving the rocket relative to the other sprocket, the chain 55 is tensioned. can be adjusted. The sprocket 56 is connected to the clutch device 57 and the helical coupling 52. It is coupled to the sprocket 50 via. Trolley 20 is an aluminum truck The check placed on the lock 110 (Figure 2) and suspended between the sprockets 50 and 56. 54. The sprocket 50, 56 supports are aligned along two axes (Fig. 2). It is movable and the tension of the chain 54 can be adjusted. Trolley 20 is trolley and Connected to the chain 54 by a flexible fastener 201 bolted to the chain do. The incremental optical encoder 60 connects to the sprocket 6 via a helical coupling 61. Combine to 1. A redundant incremental optical encoder 47 can be provided (hashelical (coupled to sprocket 50 via shilling 450). The encoder 60 It has a resolution of 0.00.03 inch for the movement of Lolly 20 in the Z direction. Ru.
第16図にはプラスチック・トロリイ22の駆動機構も示されている。サーボ・ モータ62ははすばカップリング65を介してスプロケット66に結合している 。チェイン67がスプロケット66とスプロケット69間にかかる。チェイン6 7の張りはチェイン55と同様の仕方で調整できる。スプロケット69はクラッ チ装置71とはすばカッシリング66を介してスプロケット64に結合している 。トロリイ22はアルミニウムトランク112(第2図、第14図)上に置かれ 、スプロケット64と70間にかかるチェイン68につながれる。スプロケット 64と70の支持体はZ軸方向に移動でき、チェイン68の張りを調整できる。Also shown in FIG. 16 is the drive mechanism for the plastic trolley 22. The servo· The motor 62 is coupled to a sprocket 66 via a helical coupling 65. . A chain 67 runs between sprockets 66 and 69. chain 6 The tension of chain 7 can be adjusted in a similar manner to chain 55. Sprocket 69 is cracked. The chain device 71 is connected to the sprocket 64 via a helical cutter ring 66. . The trolley 22 is placed on an aluminum trunk 112 (Figs. 2 and 14). , connected to a chain 68 extending between sprockets 64 and 70. sprocket The supports 64 and 70 can be moved in the Z-axis direction to adjust the tension of the chain 68.
トロリイ20はトロリイ22がチェイン54につながれるのと同様の仕方でチェ イン68につながれる。Trolley 20 is connected to the chain in a similar manner as trolley 22 is connected to chain 54. Connected to Inn 68.
増分形光エンコーダ74がはすげカップリングを介してスプロケツ)70に結合 される。クラッチ57と71は、故障時に、トロリイが(ウェーハを・ξト9ル に過度の圧力をかけることにより)、ウェーハを破壊するのを防止する。クラッ チのすべりのためにサーボ・モータとトロリの関係はずれるが、エンコーダ60 .74とトロリイの関係については、エンコーダがトロリイを駆動するスプロケ ットに直結しているため、影響がなく、クラッチにすべりが生じた場合にトロリ イの位置情報がそこなわれることはない。Incremental optical encoder 74 is coupled to sprocket 70 via a coupling. be done. Clutches 57 and 71 are designed to prevent the trolley from moving (wafers and (by applying excessive pressure to the wafer). Crap Although the relationship between the servo motor and trolley is deviated due to the slippage of the chain, the encoder 60 .. Regarding the relationship between 74 and the trolley, the encoder is the sprocket that drives the trolley. Since it is directly connected to the clutch, there is no effect, and if the clutch slips, the trolley will be removed. location information will not be lost.
第2図と第6図にはウェーハ移動アーム32の支持機構を示しである。垂直軸ろ 4.66は垂直アルミニウム・トラック78に取り付けられたトロリイア乙に取 り付けられている。アームろ2をX、Y方向に動かすため垂直トラック78は、 支持部材84によりベース16に強固に取り付けられた水平アルミニウム・トラ ック82に取り付けられたトロリイ80に取り付けられる。A support mechanism for the wafer moving arm 32 is shown in FIGS. 2 and 6. vertical axis 4.66 is attached to a trolley mounted on a vertical aluminum track 78. is attached. The vertical track 78 is used to move the arm roller 2 in the X and Y directions. A horizontal aluminum truck is rigidly attached to the base 16 by support members 84. The trolley 80 is attached to a rack 82 .
第2図、第6図及び第4図には、ウェーハ移動アーム62の駆動機構が示されて いる。ステップ・モータ86がクラッチ90を介してスプロケット88に結合す る。チェイン92がスプロケット88と94の間にかかる。スプロケット94は 垂直10 部材ろOOを貫通するシャフト98を介してスプロケット96と結合する。チェ イン100は、スプロケット96.102.104.10乙に巻かれ、カップリ ング107を介して垂直アームろ4に結合する。垂直アームろ4を並進させるた めチェイン100を動かすカップリング107には、アーム34に取りイ」けら れたブロック111の、対応する穴に入れられるチェイン100に取り付られた ピン109がある。パドルの垂直と水平運動(XとY方向の運動)は、カップリ ング107を介して垂直アームろ4に結合するチェイン100を駆動するステッ プ・モータ86により制御される。ブロックの対応する穴に挿入された−710 9は、アームろ4の運動かX方向からY方向に、あるいはY方向からX方向に変 わるときに自由に回転する。キャリッジ76が垂直運動を可能ならしめるトラッ ク78に乗りキャリッジ80が水平運動を可能ならしめるトランク82に乗る。2, 6 and 4 show the drive mechanism of the wafer moving arm 62. There is. A step motor 86 is coupled to a sprocket 88 via a clutch 90. Ru. A chain 92 spans between sprockets 88 and 94. Sprocket 94 is vertical 10 It is coupled to a sprocket 96 via a shaft 98 passing through the member OO. Che In 100 is wound around sprocket 96.102.104.10, and the cup is It is connected to the vertical arm filter 4 via a ring 107. To translate the vertical arm 4 The coupling 107 that moves the chain 100 has an opening on the arm 34. attached to the chain 100 inserted into the corresponding hole of the block 111 There is pin 109. The vertical and horizontal movements (movements in the X and Y directions) of the paddle are coupled The step drives the chain 100 which is connected to the vertical arm filter 4 via the ring 107. is controlled by a pump motor 86. -710 inserted into the corresponding hole of the block 9 indicates the movement of the arm roller 4 from the X direction to the Y direction or from the Y direction to the X direction. Rotates freely when turning. The carriage 76 has a track that allows vertical movement. The carriage 80 rides on a trunk 82 that allows horizontal movement.
第5図を参照するに、クオルツ・ボート14を支持するテフロン支持部材120 ,122,124,126はプラット・ホーム28に取り付けられる。プラント ・ホームの一端に位置する部材126は固定されるが他端に位置する部材124 はプラットホームに自在に取り付けられる。部材124,126は一方の下部ボ ート・レール160の両端と係合する。プラットホーム28の裏側に位置する部 材120は部材120を固定するアルミニウム背面121を有し、一方、前面に 位置する部材122゜126はベースにばね鋼撓み材を介してプラットホームに 可変に取り付けられる。固定部材120には上部ボート・レール128と平行で これと係合可能な凹部202と、クオルツ・ボートの中央パン)134と整合す る垂直切欠204が形成される。可撓部材123には中央バンドの一方の側にあ る上部ボート・レールと平行でこれと停台状態な凹部210が形成される。Referring to FIG. 5, a Teflon support member 120 supporting the quartz boat 14 , 122, 124, 126 are attached to platform 28. plant - The member 126 located at one end of the platform is fixed, but the member 124 located at the other end can be freely attached to the platform. Members 124 and 126 are attached to one lower bolt. engages both ends of the seat rail 160. The part located on the back side of the platform 28 The material 120 has an aluminum back surface 121 that secures the material 120, while the front surface has an aluminum back surface 121. The located members 122 and 126 are connected to the platform through spring steel flexures to the base. variably mounted. The fixed member 120 has a support member parallel to the upper boat rail 128. A recess 202 that can be engaged with this and aligned with the center pan (134) of the quartz boat. A vertical cutout 204 is formed. The flexible member 123 has a A recess 210 is formed that is parallel to and rests against the upper boat rail.
可撓部材122には上部レールと係合する凹部はないが、代りに平らで先細の面 がある。四部がな(・ため、上部レール調整部材122の凹部なしの面に沿う任 意の位置と合わせること力そきこれにより2つの上部レール間の角度的な不整合 を調整できる。Flexible member 122 does not have a recess to engage the top rail, but instead has a flat, tapered surface. There is. 4 parts (for example, the position along the surface of the upper rail adjustment member 122 without a recess) This reduces the angular misalignment between the two top rails. can be adjusted.
これにより、上部レールは他の支持部材の四部にピッタリとはまることになる。This allows the top rail to fit snugly over the other four parts of the support member.
全ての部材に四部を設けた場合には、し丹ル間が整合していないボードは全ての 凹部にははまらなくなり、どの凹部により支持されているのか予想できない。こ こに示す6点構成の場合には、レールは常に部材120と122に形成された6 つの凹部にピッタリとはまるから、正確に、再現性よ<ホードの位置ぎめを行う ことができる。If all members have four parts, all boards with mismatched holes will have four parts. It no longer fits into the recess, and it is impossible to predict which recess it is supported by. child In the six-point configuration shown here, the rails are always connected to the six-point configurations formed in members 120 and 122. Because it fits perfectly into the two recesses, you can accurately and reproducibly position the hoard. be able to.
支持部材と整合するクオルツ・ボート14は、2つの上部レール128と1つ又 は2つの下部レール160を有する。上部レールにはウェーハ130を受入れる スロット1ろ2が形成されている。レールは6つの半円バンド1ろ4と2つの端 部材166により相互に連結され、互に平行にされる。ウェーハはスロットに入 れられ下部レールに支持される。2つのスロット付の上部レール′間には、ボー トの一作時の誤差あるいは拡散炉でのボートのそりのために、通常ずれがある。The quartz boat 14, which is aligned with the support member, has two upper rails 128 and one or more has two lower rails 160. The upper rail receives a wafer 130. Slots 1 and 2 are formed. The rail has 6 semicircular bands 1, 4 and 2 ends They are interconnected by members 166 and are parallel to each other. The wafer is placed in the slot. and is supported by the lower rail. There is a ball between the two slotted upper rails. There is usually a deviation due to errors in the production of the boat or warping of the boat in the diffusion furnace.
このずれないし不整合は2方向に沿う相対的なずれにすぎない場合もあるが、通 常は、ウェーハをスロットの壁をこすることなく2つのスロ2 ットに挿入させるためには、ウェーハをY軸を中心として回転させる必要がある 。This misalignment or misalignment may be nothing more than a relative misalignment along two directions, but Usually, the wafer is placed between two slots without scraping the slot walls. The wafer must be rotated around the Y axis in order to be inserted into the cut. .
第6図にはプラスチック・ボート12の支持部材を示しである。アルミニウム・ チャンネル部139はプラットホーム6゜の各端に位置し、可撓性の部材168 .142を支持する。部材138.142はテフロンでばね鋼プレート143を 介してチャンネル部169に取り付けられる。プラットボーム6oの中央部に位 置するアルミニウム・チャンネル141は両ボート12間に位置する固定テフロ ン支持部材140を支持する。In FIG. 6, the support members of the plastic boat 12 are shown. aluminum· Channel portions 139 are located at each end of the platform 6° and are connected to flexible members 168. .. 142 is supported. Members 138 and 142 are Teflon spring steel plates 143. It is attached to the channel part 169 through the channel part 169. Located in the center of platform 6o The fixed aluminum channel 141 located between both boats 12 support member 140.
支持部材168.140.142はボートの両端に位置する溝145内を摺動す る。部材168.142の可撓性によりボートは所定の位置で確実に支持され、 一方、部材140の剛性により、プラットホームに対するボートの正確な位置ぎ めを保つことができる。プラスチックボート12は、ウェーハを受入れるため、 開口した底部と側部スロット144を有する。Support members 168, 140, 142 slide in grooves 145 located at each end of the boat. Ru. The flexibility of members 168, 142 ensures that the boat is supported in place; On the other hand, the rigidity of member 140 allows accurate positioning of the boat relative to the platform. It is possible to maintain a sense of balance. The plastic boat 12 is for receiving wafers. It has an open bottom and side slots 144.
整合ローラー146.148はプラットホーム60の上面を長さ方向に沿って延 び、ボートの開口した底部を介してウェーハと接触可能である。第15図に示す ようにローラ146はチェイン152を介してモータ150と結合している。Alignment rollers 146, 148 extend along the length of the top surface of platform 60. wafers can be contacted through the open bottom of the boat. Shown in Figure 15 As such, roller 146 is coupled to motor 150 via chain 152.
第8図と第11図に示すように、ウェーハ・パドル42は中央脚46と2つの外 方光脚156を有する。赤外線のLED−ξルス光源400(テキサス社のTl りろ1による約10000パルス/秒、パルス持続時間約10マイクロ秒)から の光はレンズ401、光ファイ・ぐ−束402(アーム部材168の空胴を通る )、及びパドルのレンズ403を通る。鏡160で反射した光はレンズ405で 受光され、もうひとつの光フアイバー束(図示せず)、もうひとつのレンズ(図 示せず)を通って赤外線センサー(テキサス社のTl131、図示せず)に至る 。パドルルの両側には同一構成の光源レンズ、光フアイバー束及びセンサーが用 いられる。光源と光ファイバーのセンサー端にあるレンズは光源からの光を束に 集光し、束からの光をセンサーに集光させる。メト9ルのレンズは光ビームがほ ぼスロットの場所に集光し、その場所におけるピース幅を最少にしてスロット中 央を識別する能力を上げるものとする。As shown in FIGS. 8 and 11, the wafer paddle 42 has a central leg 46 and two outer legs. It has a square leg 156. Infrared LED-ξ Lux light source 400 (Texas Inc. Tl Approximately 10,000 pulses/second by Riro 1, pulse duration approximately 10 microseconds) The light passes through the lens 401 and the optical fiber bundle 402 (the cavity of the arm member 168). ), and passes through the lens 403 of the paddle. The light reflected by the mirror 160 is reflected by the lens 405. The light is received and sent to another optical fiber bundle (not shown) and another lens (not shown). (not shown) to an infrared sensor (Texas Inc. Tl131, not shown) . The same configuration of light source lens, optical fiber bundle and sensor are used on both sides of the paddle. I can stay. The lens at the end of the light source and optical fiber sensor bundles the light from the light source. It focuses the light from the bundle onto the sensor. The lens of Met9le has a strong light beam. The light is focused on the slot location, and the piece width at that location is minimized during the slot. Improve the ability to identify the center.
鏡60は断面が台形である。台形の狭い底部が光を反射し、わずかに約0060 インチの幅であって同一幅の光ビームのみを反射する。(台形断面の傾斜脚に対 応する)鏡の隣接面は他の光を反射する。The mirror 60 has a trapezoidal cross section. The narrow base of the trapezoid reflects the light and only about 0.060 mm It is inches wide and only reflects light beams of the same width. (For inclined legs with trapezoidal cross section) corresponding) adjacent surfaces of the mirror reflect other light.
光ビームはスロットのところで最も狭くなるよう集光されるため、スロット中央 を識別する能力が高い。かかる場所でのビーム幅はスロット幅と同程度であり、 スロット幅の150%より広くてはならなし・。The light beam is focused narrowest at the slot, so the center of the slot High ability to identify. The beam width at such locations is comparable to the slot width; Must be wider than 150% of slot width.
パドルアームがXY平面を動く場合に光フアイバー束が連続的に曲げられること を避けるため、光フアイバー束の両端をアームと一緒に動かし、パドルが降下し てクオルツ・ボート内の測定位置にきたときにのみ光源とセンサーと整合させる 。他のパドル位置では光測定は不要であるから束は光源とセンサーからずらす。The optical fiber bundle is continuously bent when the paddle arm moves in the XY plane. In order to avoid Align the light source and sensor only when they are at the measurement location inside the quartz boat. . At other paddle positions, light measurements are not required, so the bundle is shifted away from the light source and sensor.
第2図、第4図、第12図を参照するに、回転アーム62をY軸のまわりに回転 させてウェーハを回転させる機構を示して14 ある。ウェーハ移動アーム62は中実部材166と中空部材168より成る。モ ータ170は部材166のスロット176を貫通するピン174(第12図)を 有するカム172に結合する。部材166はパドル42を支持する部材140に 強固に取り付けられる。部材140と168は部材166とパドル間のY軸回転 を可能とするばね鋼撓み材141を介して取り付けられる。Referring to FIGS. 2, 4, and 12, the rotating arm 62 is rotated around the Y axis. 14 shows the mechanism for rotating the wafer. be. The wafer moving arm 62 consists of a solid member 166 and a hollow member 168. Mo The motor 170 has a pin 174 (FIG. 12) extending through a slot 176 in member 166. The cam 172 is coupled to the cam 172. Member 166 is attached to member 140 that supports paddle 42. Can be firmly attached. Members 140 and 168 provide Y-axis rotation between member 166 and the paddle. It is attached via a spring steel flexure 141 that allows for.
第16図に示すのは、ウェーハを激しく置(・た(あるいはもち上げた)場合に ウェーハの縁よりウェーハの破片が飛んで汚れが生じるのを避けるため、クオル ッ・ボートに対しウェーハをゆるやかに載置し、ボートより持ち上げる機構であ る。真空作動アクチュエータ410とばね412はピボット・アーム414の一 端に取り付けられる。摩擦なしのダンパー416はウェーハ移動アームの部材1 68の遠端に取り付けられる。ダイパー416と部材168を結合するロット’ 418は拡大部420がピボット・アーム414と接触するまで自由にピボット アームを通って摺る。Figure 16 shows what happens when a wafer is placed (or lifted) violently. To avoid contamination caused by flying wafer debris from the edge of the wafer, - A mechanism that gently places the wafer on the boat and lifts it from the boat. Ru. Vacuum actuated actuator 410 and spring 412 are part of pivot arm 414. Attached to the end. Frictionless damper 416 is part 1 of the wafer transfer arm. 68 at the far end. A lot that connects the diameter member 416 and the member 168. 418 is free to pivot until enlargement 420 contacts pivot arm 414. Slide through the arm.
ゆるやかな載置を行うには、まずアクチュエータ410を作動してアーム414 を下方に引っばってウェーハ移動パドルを若干持上げ、ついでパドルが載置の場 所にきたら、アクチュエータ410を解放すると、ばね412の力の下で迅速に アーム414を上方に動かし、パドルの下方への運動がダンパー416の力のみ により抵抗を受けるようにする。To perform gentle placement, first actuate the actuator 410 to move the arm 414. Slightly lift the wafer transfer paddle by pulling the Once in place, release actuator 410 and it will quickly move under the force of spring 412. The arm 414 is moved upward, and the downward movement of the paddle is only caused by the force of the damper 416. so that it receives more resistance.
ゆるやかに持上げるには、真空アクチュエータを作動するだけでよい。ダンパー 416はアクチュエータの下方運動に抵抗するためパドルをゆっくりと持ち上げ ることができる。ゆるやかな載置と持上げを行う際のパドルの垂直運動は100 ないし20ロミル程度であり、この運動に要する時間は約1/2 秒である。ア ーム部材168の遠端にある可調整釣合錘は調整によりメト8ル(ウェーハを積 んだ状態で)の下方への衝突の力を約50ダラムにする。真空ラインにある手動 で可調整の可変流量バルブは上昇、降下の速度を調整する。To gently lift it, just activate the vacuum actuator. damper 416 slowly lifts the paddle to resist the downward movement of the actuator. can be done. The vertical movement of the paddle during gentle loading and lifting is 100 The movement is about 20 to 20 romils, and the time required for this movement is about 1/2 second. a An adjustable counterweight at the far end of beam member 168 can be adjusted to (in the soldered state) with a downward impact force of approximately 50 Durhams. manual in vacuum line An adjustable variable flow valve adjusts the rate of rise and fall.
第14図を参照するに、アルミニウム・トラック112は、トラック78.82 .110の代表例であるが、その上部と底部に沿って長さ方向に延びる傾斜面1 88が設けられている。Referring to FIG. 14, aluminum track 112 is connected to track 78.82. .. 110, an inclined surface 1 extending longitudinally along the top and bottom thereof. 88 are provided.
トロクイ2旧まトロリイ22.76.80と同様に、ローラーノし−189を介 してトラック112上に支持される。各バーは45度の傾斜面188上に置かれ た一対のアルミニウム・ローラ190を有する。各ローラー190はローラー・ バーにゾレスばめされ、止ねじにより保持された固定シャフトのまわりを回転す る。シャフトのスペーサによりローラー190とローラー・バー189間の接触 は防止され、一方、止め輪がローラをシャフトに保持する、ローラはキャリヤを 一方のローラ・バーに結合する平行なばね鋼撓み材185,187の作用により 、トラックの面188と圧接する。トロリイ20. 22. 76゜80に設け られた、平行なばね鋼撓み材185,187は平行四辺形として働き、スロップ やバックラッシュなしで、変動を吸収し、トロリイの傾きを防止し、運動の損失 なしでトロリイをトラック上に支持する。底面188は、撓み材が底面の変動を 吸収するため、底面188はど正確に加工する必要はない。Similar to Trolley 2 old Trolley 22.76.80, it can be used via Rollanoshi-189. and is supported on the track 112. Each bar is placed on a 45 degree slope 188 It has a pair of aluminum rollers 190. Each roller 190 is a roller It rotates around a fixed shaft that is Sores fitted to the bar and held by a set screw. Ru. Contact between roller 190 and roller bar 189 by spacer on shaft is prevented while a retaining ring holds the roller on the shaft, the roller holds the carrier By the action of parallel spring steel flexures 185, 187 connected to one of the roller bars , in pressure contact with the surface 188 of the track. Trolley 20. 22. Set at 76°80 The parallel spring steel flexures 185, 187 act as parallelograms and slop Absorbs fluctuations, prevents trolley tilting and loss of motion, without backlash Support the trolley on the track without. The bottom surface 188 is such that the flexure material absorbs the fluctuation of the bottom surface. For absorption purposes, the bottom surface 188 does not need to be precisely machined.
6 ボート・トロリイ20.22には調整機構(図示せず)が設けられており、ボー ト支持機構とトロリイ間の垂直調整と傾きの調整(又とY軸のまわり)を行う。6 The boat trolley 20.22 is equipped with an adjustment mechanism (not shown) to Vertical adjustment and tilt adjustment (and around the Y axis) between the trolley support mechanism and the trolley.
動作 ウェーハ11を積載した2つのプラスチックボート12を洗浄し、次いでトロリ イ22の、プラットホームろ0に置き支持部材138,140により所定の位置 に保持する。motion The two plastic boats 12 loaded with wafers 11 are cleaned and then transported to the trolley. Place it on the platform 0 of A 22 and hold it at a predetermined position using the supporting members to hold.
プラスチックボート12の下にあるローラ146に結合したステップ・モータ1 50を短時間作動して、ローラ146を回転し、ウェーハの平らな側面192が 全て下方を向く(即ちプラットホームろOと平行になる)までウェーッ・11を 回転させる。ローラ148は自由に動き、ウェーハを所望の位置に案内するのを 容易にする。ローラ146はウェーッーの平らな側面が下方を向くとウェーハの 回転を停止させる。ステップ・モータ150の作動時間は全てのウェーハが所望 の位置に達するのを確保する長さにする。Step motor 1 coupled to roller 146 below plastic boat 12 50 for a short time to rotate roller 146 so that the flat side 192 of the wafer is 11 until they all point downwards (i.e. parallel to the platform O) Rotate. Rollers 148 are free to move and help guide the wafer to the desired position. make it easier. The roller 146 rotates the wafer when the flat side of the wafer faces downward. Stop rotation. The operating time of step motor 150 is desired for all wafers. Make it long enough to reach the desired position.
空のクオルッ・ボート14をプラットホーム28に置き、部材120,122, 124,126でその場所に保持する。パドルをボートまで下げ、トロリイ20 を動かしてパドルにスロットを通過させる。パドルの高さは、その高さに光路が 達してスロット位置での光センサー出力に変動が常に生じるところに調整する。Place the empty Quoru boat 14 on the platform 28, and place the members 120, 122, 124, 126 to hold it in place. Lower the paddle to the boat and take the trolley 20 Move the paddle to pass through the slot. The height of the paddle is such that the light path is at that height. Adjust to a point where fluctuations in the optical sensor output at the slot position always occur.
この調整は移動を行うごとにする必要はない。クオルッ・ボートの支持部材によ り、クオルツ・レールとスロットは常に同一の高さになるからである。This adjustment need not be made every time a movement is made. The supporting members of the Quoru boat This is because the quartz rail and slot are always at the same height.
空のクオルツ・ボート14の上部レールにあるスロットの位置を測定するため、 ウェーッ・・パドル42を空のクオルツ・ボートの内部の一端に動かす。パドル の中央脚46が上部レール間を通り、一方、先回156はボートの外側に沿って 通る。次いでクオルツ・ボートのトロリイ20を前進させ、・ξドルを(約1イ ンチ/秒の速度)で動かして支持部月126(凹部210を有する支持部材)に 最も近℃・ボートの端近くの5つのスロット1ろ2を通過させる。測定はこの端 で行う。と℃・うのは、この位置でのみ両ボートレールは既知の垂直位置にある ことが確保されるからである(他端では、レールの一方が不整合のため高くなり すぎたり、低くなりすぎたりしてスロットセンサーが満足に作動しない。) スロット1ろ2の位置は、光センサーの光強度の変化を検出することによって決 定できる。光源からの光は鏡160で反射してセンサーに達する。この光路は、 第9図に示すようにスロット1ろ2が光路と整合していなし・ときは連断される 。各スロットの正確な中央部で透過光が最大となる。パドルと10個のスロット (各レールに5つ)間の位置の整合は、エン−1−f60と光センサーの出力か ら判定できる。この10個の位置情報を処理して、パドルに担持されるウェーハ をスロットと整合させるのに必要な回転角度θ(第11図)をめる。全てのスロ ットに対して、ひとつのウェーハ回転角度だけで一般には充分である(2つの上 部レール間のスロット間隔のばらつきはレールの長さ方向のずれに比較してずつ と小さいからである)が所望なら、各スロット対ごとに個別にウェーハ回転角を めてもよい。To measure the position of the slot in the upper rail of the empty quartz boat 14, Move paddle 42 to one end of the interior of the empty quartz boat. paddle The center leg 46 of the runs between the upper rails, while the previous leg 156 runs along the outside of the boat. Pass. Next, the trolley 20 of the quartz boat is advanced, and ξ dollars (about 1 inch) is moved forward. inch/second) into the support part 126 (the support member having the recess 210). Pass through the five slots 1 and 2 closest to the end of the boat. Measure at this end Do it with Only in this position are both boat rails at known vertical positions. (at the other end, one of the rails will be higher due to misalignment). If it is too high or too low, the slot sensor will not operate satisfactorily. ) The positions of slots 1 and 2 are determined by detecting changes in the light intensity of the optical sensor. Can be determined. Light from the light source is reflected by mirror 160 and reaches the sensor. This optical path is As shown in Figure 9, if slots 1 and 2 are not aligned with the optical path, they will be disconnected. . The maximum transmitted light is at the exact center of each slot. paddle and 10 slots (5 on each rail) The alignment between the positions is between En-1-F60 and the output of the optical sensor. It can be determined from The 10 position information is processed and the wafer is carried on the paddle. Determine the rotation angle θ (FIG. 11) required to align the plane with the slot. all slots One wafer rotation angle is generally sufficient for each cut (two upper The variation in slot spacing between rails is smaller than the deviation in the length direction of the rails. ) is desired, set the wafer rotation angle separately for each slot pair. You can write it down.
ウェーハの不整合角度θを出したら、パトゝル42をY軸のまわりにその角度だ け回転させる。これを行うには、ステップモーり170を回転させて、カム17 2を回転させ、ピン174(第12a図、第12h図)を7−ム32の部材16 6にあるスロット176内を長手方向に移動させる。これにより、パドル42に は固定されて℃・るが部材168にはばね鋼撓み材141により可動に取り付け られている部材166は、部材168に対してY軸のまわりを回転する。After determining the misalignment angle θ of the wafer, move the path 42 around the Y axis at that angle. Rotate. To do this, the step motor 170 is rotated so that the cam 17 2, and the pin 174 (Figs. 12a and 12h) is inserted into the member 16 of the 7-m 32. longitudinally within the slot 176 located at 6. As a result, the paddle 42 is fixed and movably attached to the C/L member 168 by a spring steel flexure member 141. The attached member 166 rotates about the Y axis relative to member 168.
角度修正の精度を調べるため、パドル42を再び動かしてクオルツ・ボート14 に通す。再びエンコーダ6σの出力を記録し、最大光量の位置から整合位置と判 定する。To check the accuracy of the angle correction, move the paddle 42 again and adjust the quartz boat 14. Pass it through. Record the output of encoder 6σ again and determine the matching position from the position of maximum light intensity. Set.
整合が不充分であれば、新たにウェーハ回転角度をめ、ステップモータ170を 作動して、パドル42を新しい角度に位置ぎめし、再びクオルツボートに通す。If the alignment is insufficient, set a new wafer rotation angle and turn the step motor 170. Actuation positions the paddle 42 at a new angle and threads it through the quartz boat again.
この手順を、正しい整合が得られるまで何回か繰り返す。正しい整合が得られな い場合はオにレータにエラー表示する。整合に関す最終チェックとして、ボート の実質止金てのスロットに通しく各端にある1又は2つのスロットは光で観察で きないが、他のスロット位置を基にしてその位置を算出することがよりウェーッ ・を充填できる)、エンコーダ60と光センサーの出力より、各スロット対につ いて1.ウェーハが充分スロットの中央近くで受入れられていてウェーハの縁と スロットの壁間のこすりが生じないようになっているか判定する。バック・レー ルの全てのスロットが検出されそれらの中央がこすりなしの状態となるよう位置 ぎめされなければならない。フロント・レールについては全てのスロットを常に 検出する必要はない。これは、レールの不一致のために往々にしてフロント・レ ールのスロットがセンサτが検出できる位置より高すぎたり、低くなりすぎたり するためである。したがって移動を決定するに際して、全てのフロントスロット が検出される必要はない。Repeat this step several times until the correct match is obtained. Correct alignment cannot be obtained. If not, an error will be displayed on the controller. As a final check for alignment, the boat One or two slots on each end that pass through the slots in the virtual clasp are visible under light. However, it is easier to calculate the position based on other slot positions. ・can be filled), and from the output of the encoder 60 and optical sensor, each slot pair is 1. Make sure the wafer is received close enough to the center of the slot that the edge of the wafer Determine if there is no rubbing between the slot walls. back ley position so that all slots in the module are detected and their centers are free from rubbing. must be protected. For front rails, always fill all slots No need to detect. This is often caused by front rails due to rail mismatch. If the slot of the sensor is too high or too low that the sensor τ can detect it. This is to do so. Therefore, when deciding to move, all front slots need not be detected.
ウェーハの移動では、まず、・ξドル42を、第1のボートの一端と第1のウェ ーハ間にある2つのプラスチックボートの第1のボートに動かず。このパトゝル 位置は全ての移動について同じである。オープニング154に吸引力を与える外 部の真空源を作動し、圧力センサー(図示せず)にすり4つの真空開口のひとつ が、第1のウェーハとこの開口を囲む盛上り部15との接触により完全に又は部 分的に閉じたことが検出されるまで、トロリイ22を前進させる。次いでトロリ イ22の速度をただちに落とし、少な(とも2つの上部開口とひとつの下方開口 が閉じたら、トロリイな完全に停止させる。かかる6点ウェーハ、ピック・アッ プにより、ウェーハには(全ての4つの開口でウェーハに力を加える場合に生じ る)屈曲応力は生じない。オープニング154の吸引力で第1のウェーハを保持 するパドル42を、次いで上昇させ、すでにトロリイ20により第1のウェーハ な受け入れる正確な位置に位置ぎめされているクオルッ・ボート上に移送し、さ らにクオルッ・ボートのところまで降下させる。ウェーハを無衝撃でクオルッ・ ボートに載せるため第16図に示す無衝撃載置機構を作動し、パドルの最終降下 を0 ダンパー416で制御する。次いで真空オープニング154の吸引を停止し、ク オルツ・ボートを若干動かして、パドルからウェーハを離す、パドルをクオルツ ・ボートより上昇させプラスチック・ボートに戻す。To move the wafer, first move the ξ dollar 42 between one end of the first boat and the first wafer. - The first of the two plastic boats between them did not move. This patrol The position is the same for all movements. The outside that gives suction to the opening 154 Activate the vacuum source and place one of the four vacuum openings on the pressure sensor (not shown). is completely or partially removed by contact between the first wafer and the raised portion 15 surrounding this opening. The trolley 22 is advanced until a partial closure is detected. Then the trolley Immediately reduce the speed of the When closed, let the trolley come to a complete stop. Such 6-point wafer, pick-up wafer (which occurs when applying force to the wafer through all four apertures) ) No bending stress occurs. The first wafer is held by the suction force of the opening 154. The paddle 42 is then raised and the first wafer is already lifted by the trolley 20. be transferred to a quall boat that is positioned at the exact location to receive the Then lower it to the Kuoru boat. Qualify wafers without impact In order to place the paddle on the boat, the non-impact loading mechanism shown in Figure 16 is activated, and the final descent of the paddle is carried out. 0 It is controlled by a damper 416. Next, stop the suction in the vacuum opening 154 and close the vacuum opening 154. Move the quartz boat slightly to release the wafer from the paddle, then move the paddle to the quartz boat. ・Elevate it from the boat and return it to the plastic boat.
全てのウェーッ・がクオルツボートに渡されるまで上記の移送手順を繰り返す。Repeat the above transfer procedure until all waves have been delivered to the quartz boat.
クオルツボートからプラスチック・ボートへの移送は、無衝撃載置の代りに無衝 撃ピック・アップにより、逆の手順でなされる。Transfer from quartz boat to plastic boat is shockless instead of shockless With a strike pickup, the procedure is reversed.
センサーとして、(1)1つ又は2つのプラスチックボートがトロリイ22に載 せられているか、(2)クオルツ・ボートにウェーハが入っているか否か(セン サーブロック422の赤外線光源/センサー及びボートを通る2方向に沿う光路 (第5図))、(3)プラスチックボートにウェーッ・が入っているか否か(ク オルツ・ボートのと同様な赤外線光源/センサー)(4)クオルツ・ボートは載 置されているか否か(ノロツク420にあり、Z軸に沿って検出し、クオルツ・ ボートにより遮断される赤外線光源/センサー)、を検出するものがある。As a sensor, (1) one or two plastic boats are mounted on the trolley 22; (2) Whether or not there are wafers in the quartz boat (sensor). Infrared light source/sensor in servlock 422 and light path along two directions through the boat (Fig. 5)), (3) Whether or not there is a wedge in the plastic boat. Infrared light source/sensor similar to that of the Quartz Boat) (4) The Quartz Boat is (located in Noroku 420, detected along the Z axis, Some detect infrared light sources/sensors that are blocked by the boat.
クオルツ・ボートのスロットは約0.030インチ幅であり、ウェーハは約0. 025インチ幅である。ウェーッ・の−縁をスロットの中心に正確に整合させる ことにより、挿入時にウェーッ・がスロットにこすられる事態は生じず、こすり による汚れの発生を避けることができる(こすりのためにウェーッ・とボートよ り飛び散った粒子がウェーッ・に溶着するおそれがある)。The quartz boat slot is approximately 0.030 inch wide and the wafer is approximately 0.030 inch wide. It is 0.025 inches wide. Align the edge of the wedge precisely with the center of the slot This prevents the wedge from being rubbed against the slot during insertion; Avoid stains due to scrubbing (washing and boat cleaning) (There is a risk that the scattered particles may be welded to the surface.)
スロットに挿入後、すべてのウェーッ・が一方向(X軸のまわり)に等しく傾く ようにするため、高さ可調整の脚(図示せず)を利用して装置をX軸より約15 度傾かせることができる。After inserting into the slot, all wedges tilt equally in one direction (around the X axis) height-adjustable feet (not shown) to raise the device approximately 15 Can be tilted.
パドルルに真空開口を設けているので、そりのひどいウェーハ(例、ウェーハの 径1インチにつき1ミル)でも支持することができろ利点がある。真空開口のま わりを盛り上げているのでウェーハはパトゝル面から離れて支持され、多少のそ りがあってもウェーハを・ξドルの残りの部分に接触させることなく支持でき、 そりに対する余裕がある。真空開口をウェー・・の周辺近くに配置しであるので 、ウェーハの縁の位置でのそりの影響を軽減できる、というのは、(・ξドルに 対して既知の位置でウェーハを支持する)真空開口とウェーハ縁との距離が短い ため、そりのために縁が大きく変位することはあり得ないからである。Vacuum openings are provided in the paddle, so wafers with severe warpage (e.g. It is advantageous to be able to support even 1 mil per inch of diameter. Vacuum opening time The wafer is supported away from the path surface, and there is some The wafer can be supported without contacting the rest of the . There is plenty of room for sledding. Since the vacuum opening is placed near the periphery of the way... , the effect of warping at the edge of the wafer can be reduced, which means that (・ξ$) The distance between the vacuum opening and the wafer edge is short (supporting the wafer in a known position) Therefore, it is impossible for the edge to be largely displaced due to warping.
これと対照的に、ウェーハをその中央で支持する場合だと、ウェーハの縁の位置 が大きくばらつくことになる(このため、ウェーハの縁をボートのスロットに位 置合せすることが困難になる)。5インチ(125mm)のウェーハではがなり のそりを受けやすいが、本装置はそのようなウェーハでも問題なく取り扱える。In contrast, if the wafer is supported at its center, the position of the edge of the wafer (this is why the edge of the wafer is placed in the slot of the boat). (difficult to align). 5 inch (125mm) wafer However, this system can handle such wafers without any problems.
スロットの測定またはウェーハの移送に先立ち、装置を較正工程(電源をいった ん切ってから再度入れることにより開始する)に通す。この工程では(他の全て の動作と同様コンピュータの制御の下で行なわれる)、電源と真空が正常かどう かをチェックし、種々のステップ・モータをサイクル運転する。2つのトロリイ を駆動するステップ・モータを一方の限度位置まで駆動し、モータの絶対計数基 準として各モータのカウンタをゼ22 0に設定する。ウェーハ角度ステップ・モータもサイクル運転1、てその上下限 に動かし、次℃・でその中心位置に設定する。ウェーハ・アーム・ステップ・モ ータ(アームなXY平面で運動させるモータ)も通常のリセット位置に設定する 。フロント・パネルには、装置の起動/停止とウェーハ移送の起動/停止を行う ボタン(図示せず)が設けられる。後者は非常時に移送を停止するのに用いる。Prior to slot measurement or wafer transfer, the instrument must undergo a calibration process (power off). (Start by cutting the material and reinserting it.) In this process (all other operation (under computer control), whether the power supply and vacuum are normal Check and cycle the various step motors. two trolleys The step motor that drives the motor is driven to one limit position, and the absolute The counter of each motor is used as standard. Set to 0. Wafer angle step motor also cycle operation 1, upper and lower limits of lever , and then set it to its center position at °C. Wafer arm step motor Set the motor (the motor that moves the arm in the XY plane) to the normal reset position. . The front panel is used to start/stop the equipment and start/stop wafer transfer. A button (not shown) is provided. The latter is used to stop transport in an emergency.
移送の起動ボタンを押すと、センサー出力がチェックされ、載置されているプラ スチック・ボートの数(1か2か)と、クオルツ・ボートが載置されているか否 かを判定する。ウェーハがクオルツ・ボートとプラスチック・ボートのいずれに 入っているかの検査も行う。この情報より装置にウェーハの移送の方向を知らせ る。ウェーハが両方の場所にある場合にはエラー表示を(例えばフロント・パネ ルに数値エラー・コードを表示することにより)行う。When you press the transfer start button, the sensor output is checked and the loaded plastic is checked. Number of stick boats (1 or 2) and whether a quartz boat is installed Determine whether Whether the wafer is placed in a quartz boat or a plastic boat We will also check to see if it is present. This information tells the equipment the direction of wafer transfer. Ru. If the wafer is in both locations, display an error message (e.g. on the front panel). (by displaying a numeric error code on the screen).
プラスチック・ボートよりクオルツ・ボートへの移送では、クオルツ・トロリー を中心に置き、パドルをスロット位置のため所定の高さまで降下させる。次いで クオルツ・ボートを並進させてパトゝル/センサーをボートの一端にもってくる 。ここでパドル回転角度θの決定手順を繰り返す: (115対のスロットに対 してパドル/スロット整合位置を測定する、(2)パドルを回転させ不整合を修 正する、(3)回転後、スロット/パドルの整合を検査する、(4)最良の整合 回転角度が得られるまで手順を繰り疲す・ その他の実施例は、後述の請求の範囲内にある。例えば、装置を、異なる大きさ のウェー・・や異なる形態のボートに適合するよう容易に変形できる。・ξドル にセンサーを付加して、クオルツ・ボートの下部レールのスロット位置を検出さ せることができる。トロリイ・トラックに異なる種類の面を設けてもよい。For transfer from plastic boat to quartz boat, quartz trolley center and lower the paddle to the desired height for the slot position. then Translate the quartz boat and bring the patrol/sensor to one end of the boat . Now repeat the procedure for determining the paddle rotation angle θ: (for 115 pairs of slots) (2) Rotate the paddle to correct the misalignment. (3) Check slot/paddle alignment after rotation; (4) Best alignment. Repeat the steps until the rotation angle is obtained. Other embodiments are within the scope of the following claims. For example, equipment of different sizes can be easily modified to suit different types of boats and boats of different configurations.・ξ dollar Add a sensor to detect the slot position of the bottom rail of the quartz boat. can be set. The trolley track may also be provided with different types of surfaces.
例えば、面188の代りに、夫k、上、下のトラックに取り付けられたプラスチ ックバーを使用することにより、運転がより静かになり、摩耗も少なくなる。セ ンサーを追加して、ウェーハの前面又は裏面であるかを検出することにより、ボ ートが後向きに設置されているかどうかを検知できる。For example, instead of surface 188, plastic plates attached to the upper and lower tracks The use of backbars results in quieter operation and less wear and tear. Se by adding a sensor to detect whether it is on the front or back side of the wafer. can detect whether the seat is facing backwards.
第1図 第5図 第10図 国際調査報告 1n喝vna+:on耐Aopl:xaI□口nNo、p(7/iJSεj/1 JO7Lj一1 covetIOnlH PCT/US 83100783Figure 1 Figure 5 Figure 10 international search report 1n avna+:on resistance Aopl:xaI□口nNo, p(7/iJSεj/1 JO7Lj-1 covetIOnlH PCT/US 83100783
Claims (1)
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Related Child Applications (2)
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Cited By (3)
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JP2013531379A (en) * | 2010-06-29 | 2013-08-01 | セントロターム・サーマル・ソルーションズ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンデイトゲゼルシヤフト | Apparatus and method for calibrating a wafer transfer robot |
CN110953333A (en) * | 2019-12-13 | 2020-04-03 | 河北工大科雅能源科技股份有限公司 | Gear adjusting method and system and terminal equipment |
CN111805417A (en) * | 2020-06-03 | 2020-10-23 | 浙江博蓝特半导体科技股份有限公司 | Feeding and blanking device for wafer grinding production and wafer batch taking and placing method |
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JP2013531379A (en) * | 2010-06-29 | 2013-08-01 | セントロターム・サーマル・ソルーションズ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンデイトゲゼルシヤフト | Apparatus and method for calibrating a wafer transfer robot |
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CN110953333B (en) * | 2019-12-13 | 2021-06-29 | 河北工大科雅能源科技股份有限公司 | Gear adjusting method and system and terminal equipment |
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