JPS6063947A - ウエーハ垂直移動装置 - Google Patents

ウエーハ垂直移動装置

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JPS6063947A
JPS6063947A JP59174189A JP17418984A JPS6063947A JP S6063947 A JPS6063947 A JP S6063947A JP 59174189 A JP59174189 A JP 59174189A JP 17418984 A JP17418984 A JP 17418984A JP S6063947 A JPS6063947 A JP S6063947A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 本発明は半導体ウヱーノ・又はその他の薄い基板を直立
状態にして垂直上下に移動又は搬送する装置に関するも
のである。
半導体ウニ’（以下、単にウェーッ・という）は、その
表面に非常に多くの電子マイクロ回路や成分が公知のコ
ーティング、マスキング、不純物導入技術などを駆使し
て形成される、薄くてこわれやすい基板である。このよ
うなウェーッ・はその薄さく１０〜２０Ｘ１０−３イン
チ）の割に大きな直径（２〜５インチ）であり、まだ表
面が高度に磨かれているため、非常にもろく且つ傷つき
やすく、神々の汚染や摩耗、損傷を受けやすい。従って
ウェーハの取扱いには極めて高度の予防措置が初期段階
から必要とでれる。巷に、手操作によるウェーハの移送
を最小限度にすることが望１れる。ウェー・・が連続し
たいくつかの処理ステーションを経で、たとえば前記の
ような技術によって処理を受けると、ウェーハは次第に
高価となっていくから、損傷及び汚染を避ける必要がよ
り一層大きくなるが、その反面損傷の累積的な危険性が
確実に増していく。
このようなウェーハ取扱い装置として従来種々のものが
開発きれているが、そのいずれもがつ工−ハを水平に並
べて取出しゃ搬送を行なうものであった。特にウェーハ
貯蔵部たるカセットの中にウェーハを水平に並べる式の
ものが従来性なわれているが、ここからウェーハを取出
し、寸だ挿入するためにはウェーハの下に伸ひる舌状部
月でウェーハの面に接面しなければならなかったので、
ウェーハを損傷させたり汚染させる危険を回避する課題
は依然として解決されていなかった。
このような課題に応えて本出願人は畑きにつ工−ハを損
傷させる危険なしに完全に自動的に移送する全体装置を
開発しすでに出願している（特願昭５５−１７９０４７
号。特開昭５６−１００４４．０号）。
この全体装置は、多数ウェー・・を直立状に保持してい
るウェーハ貯蔵部から１枚ずつのウェーハを取シ出して
ウェーハ処理ステーションを１つ以」−内蔵しているウ
ェーハ処理チェンバへ装入シフ、且つ処理の終ったウェ
ーハを処理チェンバから取出して再び前記貯蔵部の元の
位置へ戻す寸でのすべてのウェーハ取扱を、完全に人手
に触れることなく、またウェーハの大事な表面に機械的
損傷を与えることなく、自動化して行なうことを特徴と
するものであり、主要な構成として、（１）多数ウェー
ハを直立させて保持しているウェーッ・貯蔵部（具体的
にはカセット）と、（Ｉ＋）この貯蔵部から１枚ずつの
ウェー／・をその表面の主要部に触れることなく実質的
にウェーッ・のエツジの一部だけへの接触で直立状のま
ま取り出すことのできるウヱーノ・持上は休と、（Ｉｌ
＋）この持上げ体から直立状のウェー・・を受けとって
処理チェノ・ぐの入［］領域へ装入し該人口を外側から
密封する中間移送体と、Ｏｖ）該中間移送体と協働して
前記入口領域をチェノ・ぐ内側から密封しチェンバ内の
真空環境を乱さないようにする内側シール体との、基本
的に４つの要素を有している。
この全体装置を成功させた最も核心的な発明思想は、ウ
ェー・・を、水平にではなく、直立して保持するという
ことと、直立したウェーッ・を、その面ではなく、エツ
ジで、それもエツジの一部分で支えて運ぶということで
ある。この意味で、上記した第２の要素、すなわちウェ
ーッ・持上げ体は最も重要な鍵をにぎる発明であシ、そ
の必要性を潜在的に意識されていながらも従来技術によ
っては実現されなかった装置である。
〔発明の目的〕
従って本発明は、上記のような直立保持とエツジ搬送の
原理に立脚したウェーッ・垂直移送装置を提供すること
を目的とする。
〔発明の製脱〕
本発明のウェーッ・垂直移送装置は、典型的には、多数
ウェーハを直立に保持しているウェーッ・貯蔵部と、ウ
ェーッ・１枚ずつをウーエーノ・処理チェンバへ装入し
且つ処理後のウェーッ・を搬出するｑ月１４１移送体と
の間に配置されるもので、上端縁がウェーハエツジの円
弧切片に相当する形状をなす、垂面上下に可動なブレー
ド部材から成る。グレード部材の前記上端縁には、該部
材の厚みの中に、上に開いた凹条が形成されており、好
適にこの四条の幅はウェーハの厚みとほぼ等しく、深さ
はウェーハの半径の十数分の１から数十分の１程度の浅
いものとする。この凹条がウェーッ・の円弧状エノジを
受け入れ直立に保持するので、凹条はほぼ垂直をなず両
側壁により形成されることが好適である。
前記上端縁は−続きの円弧形状に連続したものでもよく
、或いは１個所又はそれ以上の個所で中断された円弧状
でもよい。
このような特定の上端線形状を有するグレード部Ｉは、
下端を適宜作動体、たとえば流体シリンダに連結されて
垂直路内を上下に案内され得る。
上下動の途中でブレード部材はウェーハ貯蔵部を上−ト
に貫き、上昇の時はウェーハの円周の下側半分より以下
の長さのエツジ切片を前記四条に受け入れ一〇ウェーハ
を直立状のまま持上げ、前記したような中間移送体に引
き渡す。下降の時は、処理ケ終ったウェーハを中間移送
体からその四条の中に前記と同様に受け入れて直立状の
捷ま下降し、前記貯蔵部に戻す。
〔発明の実施例〕
図面を参照して本発明の好適実施例について説明する。
図面において本発明のウェーハ垂直移動装置は。
ウェーハ貯蔵部たるカセット４又は３と、中間移送体た
るドア部１’１６との間で直立状のウェーハ５を垂直上
下動させるウェーハ昇降体５５として図示されている。
本発明に係るウェーハ昇降体５５は、機枠に適宜固定し
た上方案内板６７に穿設したがイドスロット７０と直立
案内部材７１とによって垂直上下に案内されるブレード
部材６８から成る。ブレード部材６８の下端は作動シリ
ング６９のロッドに連結される。ブレード部材６８の上
端縁７３は好適に、図示のように、直立したウェーハ５
の円周の円弧切片に相当する円弧状をなしている。
切弧状の上端縁７３は、ブレード部材６８の幅にわたっ
て−続きに連続したものでもよいが、図示の例では、ブ
レード部材６８の幅の中央に形成された切欠き７７によ
って中断され、２つの」二端縁となっている。
このような上端縁には、グレード部材６８の１７みの範
囲内で、浅い凹条７９が形成されている。
凹条７９は、図から認められるように、垂ｉ＆な両側壁
を備えていることが好適である。凹条７９の幅（すなわ
ち上記両側壁間の間隔）は、ウェー・・の厚Δとほぼ等
しいものとする。捷だ、凹条７９の深さは、ウェーハの
表裏両面が深く四条内に入り込ｉｆｚい程度の浅さとす
る。ブレード部材６８の厚みは、第１図でカセット４に
ついて示すように小さい間隔で直立に保持されている多
数ウェーハのうち、どれか１枚を該ブレード部材６８が
その凹条７９に受け入れてカセットを貫き上下する時に
、ブレード部拐６８の両面が両隣シのウェーハに接触す
ることがないような厚みとする。
以上のような本発明のウェーハ垂直移動装置の作用を十
分理解するため、本装置の前後に配置されるカセット３
，４及びぞの運搬体５６と、中間移送体たるドア部月１
６とについて、参考的に説すＪ−ｊ−る。
ドア部桐１６は、半導体ウェーハコーティング装置、ウ
ェーハエツチング装置、ウニ−バリングラフィ装置、ウ
ェーハアニーリング装置などであｈｆｆｉ入＋Ｊ７−、
、加１ａｌ　４−−　・ｈＪ　１１　／７）Ｔ石Ｒｈ　
１７　ｂ７”高荷重ヒンジ４５により開閉可能に取付け
られる、ドア内表面４７の中央には、ブレード部拐６８
から受取る直立状ウェーハ５の裏面を一時的に保持する
だめの真空チャック４２が進退可能に設けられている。
ウェーハ貯蔵部たるカセット３，４は、カセット運搬体
５６によりブレード部月６８に対し所要のステツプ数（
コマ数）ずつ前進又Ｉ′ｉ後退させられる。カセット運
搬体５６は、処理チェンバ１１の正面に沿って水平に敷
設した一対の平行レール５８．５９を有し、このレール
にカセノ］・３又Ｃ」、４の両側壁がまたがり滑動する
。レールの一方６秒に沿って駆動チェーン６０が配置さ
れ、該チェーンに一定間隔で突設したガイドビン６２が
カセット１側壁６３に形成した切欠きに係合する。駆動
チェーン６０はステツノＪ？モータ６５に連結きれてい
る。ステラ・ぐ゛モータ６５及びウェーハ昇降体５５に
は、図示してないが適宜記憶装置が接続され得る。この
記憶装置はカセット内における特定のウェーハ１片ずつ
をつ、−ハ耳隆イ木５５によって取出し中間移送体（１
６）に渡したとき、そのウェーハがカセット内の伺番目
に入っていたかを記憶するだめのものである。これによ
り、チェンバ１１内で処理を受けたウェーハはカセット
内の元の位置へ正確に納められ得る。
カセット３．４は、ウェーハ昇降体５５のブレード部月
６８を土工貫通させられるように、底面及びＪｎ面の大
部分が開放されている。
カセット運搬体５６による割出し運動でウェーハ昇降体
５５のブレード部材６８（この時まだレール５８．５９
より１にある）の１ｈ上にきた特定のウェーハは、上昇
してくるブレード部材６８の四条７９内にその一ト方エ
ツジの一部が重力の作用によってしっかりと、しかしソ
フトに且つ確実に保掲され、カセットを離れてドア部材
１６の内光ｉ１＋１４７上へ直立した捷ま上昇される。
こうして本発明のウェーハ垂直移動装置によれば、精巧
なマイクロ回路を形成すべきウェーハの傷つきやすい表
面への接触は実質的且つ完全に排除される。
ウェーハを受取づたドア部材１６は図に破線で示すよう
に処理チェノ・々１１の入口１３上に閉じる。処理チェ
ンバ１１の中には、正面壁１７の内側にあるウェー・・
支持グレート３１から成る支持グレート組立体２０があ
り、この組立体２０につ工−ハ受取り部材（又は弾性ク
リップ体）２８が取付けられている。この受取り部材２
８は、ドア部材１６が入口１３上に閉じて真空チャック
４２によるウェーハの保持を離した時、そのウェーッ・
のエツジを弾力的に把持する。受取り部材２８は、ウェ
ーハ支持グレート３１に入口１３と回心に穿設された開
口の周縁に取伺けられ、受取り部材２８の先端は該開口
の厚み（グレート３１の厚み）の中に納せる。閉じたド
ア部材１６の内表面４７とこの開口及び受取り部材２８
と該開口の内側から進出圧接する加圧板２２とによって
処鯉チェン・ぐ１１のロード・ロック構造（全体的に符
号８で指示）が形成される。なお支持グレート３１の開
［１は１個に限らず、符号５３で略示するように数個設
け、これら開口が順次人口１３の所へたとえばターレッ
ト式に回転合致するようにしてもよい。
なお、ドア部材１６に符号４４で示すのは、たとえばエ
アンリンダなどから成る弾性クリツノ作動体で、ドア部
材１６が入口１３上に閉じてウェーハを弾性クリツノ体
２８に引き渡すときウェーハエツノがクリップ体により
こすられないようにクリップ体を若干押し拡げる作用を
する。
甘だ、ウェーハ５について符号７５で示すのは、カセッ
ト内で多数ウェーハの向きを揃えるだめの案内フラント
部であり、７６はその整合用ローラである。
処ｉ！１１チェンバ１１内でＤ「要の処理を受けたウェ
ーハは支持グレート組立体２０によって再びチェンバ人
口１３へ持ちきたされる。加圧板２２がゾレ゛−１開口
の内側を閉じ、ドア部材Ｉ６が入口１３の夕ｉから閉じ
て、弾性クリップ体２８から処理ずみウェーハを真空チ
ャック４２の内端で受ける。
この時もクリツノ作動体４４で弾性クリップ体２８を若
干押し拡げてウェーハエツジがこすられるのを防止する
とよい。ドア部材１６は処理ずみウェーハ５を嘔舊１．
てｌヅ云のイテ併Ｖａ”Ａ、！−卆りか注。
て本発明のウェーハ昇降体５５のプレート°部材６８が
、カセットを貫いて上昇し、その上端縁７３の凹条７９
内にウェーハエツジの一部をしっかり、ソフトに受け取
る。真空チャンク４２はその吸引’ｋ　断ｆｃ　レル。
グレード部材６８がカセット内ヲ下降してくると、ウェ
ーハはそのエツジの２個所をカセット両側壁内面と接触
させ、さらにブレード部材６８が下がるとグレードから
離れてカセット内に元通り保持される。
以上、本発明のウェーハ垂直移動装置をカセットと中間
移送体との間で機能するものとして説明し図示したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、直立に保持さ
れていたウェーハを実質的にそのエツジ部分だけで受け
て重力の作用により保持して別のステーションへ上下移
動サセルソノ他の分野でも応用可能なものである。この
ような応用分野としては、たとえばウェーハ検査装置が
あり、そこではウェーハの一面又は両面が検査される間
ウェーハは直立ブレード部材の上に直立に保りしていて
、検査が済むとグレード部′ｋＡ′力５下酔してウェー
ハをカセツトに返し、次のウェーッ・を同じ検査のため
丑だ持ち上げるのである。本発明におけるエツノたけに
よるウェーッ・直立保持方式によれば、ウェーハをブレ
ー１部材から外せないような所で竺乏も、ウェーハ両面
の実質上全面積が有効に検査その他の処理を受けること
ができる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明に係るウェー・・垂直移動装置を、つニー・
・処理チェンバへのウェーッ・装入及び搬出装置の一部
であるウェー・・昇降体として実施した例を示す斜視図
である。 〔主要符号〕 ５・・ウェーハ（３，４ｕそのカセット）１１　・ウェ
ーハ処理チェンバ １６・・ドア部利（中間移送体） ５５・・ウェーハ昇降体 ６８・・・グレード部利 ６９−・・作動シリンダ ７０・・・がイドロッド ７１・・直立案内部材 ７３・・ブレード部月の上端縁 ７９・・四条 特許出願人　バリーアン・アソシエイツ・インコーポレ
イテッド 代理人　弁理士竹内澄夫 同　富田修自 第１頁の続き ０発　明　者　マーチン・アルバー　アメト・ハツチン
ソン　タ・ リカ合衆国カリフォルニア州すニーベール、ジャスドラ
イブ３８４６

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、　はぼ円形のウェーハを垂直に移動させる装置であ
    って、 ウニ−ハエソノの円弧切片にほぼ合致する上端縁を有す
    る垂直方向に可動なブレード部材から成り、該上端縁に
    は上に開いた四条が形成され、該ブレード部拐は下方か
    らウェー・・のエツジに係−合してウェーハを立てた状
    態で該グレード部材だけによって支持して垂直移動させ
    ることを特徴とするウェーハ垂直移動装置。 ２　前記上端縁の長さが１枚のウェーハの円周の半分以
    下である特許請求の範囲第１項記載のつ工−ハ垂直移動
    装置。 ３、　前記ブレード部制が縦に並んだ２つの上端縁を有
    している特許請求の範囲第１項記載のつ工−ハ垂直移動
    装＠っ ４、前記上端縁が円弧状である特許請求の範囲第１項記
    載のウェーハ垂直移動装置。 ５、前記凹条の最大深さはウェーハ半径の数十分の１で
    あり、ウェーハ表面とブレード部材との接触は最小限で
    ある特許請求の範囲第１項記載のウェーハ垂直移動装置
    。 ６、　前記凹条の幅はウェーハの厚きにほぼ等しい特許
    請求の範囲第１項記載のウェーハ垂直移動装置。 ７、　前記凹条がウェーハの両面の縁部切片と接触する
    上向き面を形成している特許請求の範囲第１項記載のウ
    ェーハ垂直移動装置。 ８、前記凹条がウェーハの両面の縁部切片と接触する実
    質的に垂直に延びる面を形成している特許請求の範囲第
    １項記載のウェー・・垂直移動装置。
JP59174189A 1979-12-21 1984-08-23 ウエーハ垂直移動装置 Granted JPS6063947A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/106,342 US4311427A (en) 1979-12-21 1979-12-21 Wafer transfer system
US106342 1993-08-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6063947A true JPS6063947A (ja) 1985-04-12
JPH0159352B2 JPH0159352B2 (ja) 1989-12-15

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ID=22310897

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JP17904780A Granted JPS56100440A (en) 1979-12-21 1980-12-19 Wafer feeding device
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