JPS61101304A - 移し替え装置 - Google Patents

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】 ［技術分野］ 本発明は、移し替え技術、特に、半導体装置の製造過程
におけるウェハ処理工程において、ウェハ搬送治具相互
間でのウェハの移し替えに適用して効果のある技術に関
する。

［背景技術］ 一般に、半導体装置の製造過程におけるウェハ処理工程
では、多数のウェハの搬送や取扱を簡便にするため、搬
送治具として複数のウェハを収納できる、たとえば、カ
ートリッジなどが使用される。

すなわち、矩形状の枠材の一対の辺に、収納されるウェ
ハの径や厚さに見合った複数の対向する溝を傾斜面が下
に狭くなるように形成し、上方からウェハを挿入して前
記の複数の溝に嵌合させることによって複数のウェハを
その厚さ方向に平行に保持する構造のものである。

一方、ウェハ処理の各工程においてウェハが置かれる温
度あるいはガス雰囲気などの環境は様々であり、ウェハ
と共にこれらの環境に置かれるカートリッジには、使用
される工程の環境に適合した種々の材質や形状を有する
ものが用いられる。

したがって、−貫したウェハ処理を行う場合には、各工
程の前後に、材質や形状の互いに異なる異種のカートリ
ッジ間でウェハの移し替えを行うことが必要となる。

この場合、移し替えの能率を向上させるため、一つのカ
ートリッジ内に収納された複数のウェハを同時に移し替
えることが考えられる。

すなわち、水平面内を移動自在なテーブル上に、一方が
空の互いに異なる二つのカートリッジを位置させ、ウェ
ハを収納したカートリッジが位置されるテーブルの下方
に上下方向に移動自在に位置され、先端部にカートリッ
ジと同一のピッチで溝が形成されたウェハ保持部を有す
るブツシャをテーブルおよびウェハを収納したカートリ
ッジの下部を貫通して上昇させることによって、カート
リッジ内の複数のウェハを同時に保持して上昇させ、上
方に待機され、カートリッジと同一のピッチで形成され
た溝にウェハを一時的に保持するウェハ保持機構に保持
させたのちプソンヤのみを降下させて退避させる。

次に、移し替え先の空のカートリッジをテーブルを移動
させることによって前記ウェハ保持機構の直下に位置さ
せ、前記の受け渡し操作とは逆にブツシャを上昇させ、
ウェハ保持機構に保持されたウェハを保持させた状態で
下降させ、移し替え先の空のカートリッジにウェハを収
納させることによって異なるカートリッジ間のウェハの
移し替えを行わせるものである。

しかしながら、上記のようなウェハの移し替え装置では
、ウェハが垂直の状態で移し替え動作が行われるため、
カートリッジが載置されるテーブルが移動される際や、
ブツシャ先端部のウェハ保持部に保持され上昇あるいは
下降される際などに、ウェハとウェハを保持する溝のわ
ずかな隙間のため、ウェハがその厚さ方向に揺動するこ
とは避けられない。

この結果、カートリッジや、ブツシャの先端に設けられ
たウェハ保持部などに形成された溝に保持されるウェハ
の周辺部が、ウェハの揺動によって溝の内部や角部と衝
突あるいは摩擦されて損傷されたり、摩擦によって生し
た微細な！ｖ１９片がウェハ面に付着するなどしてウェ
ハの歩留りを低下させるなどの不都合があることを本発
明者は見い出した。

なお、ウェハの移し替え技術について詳しく述べである
例としては、工業調査会、１９８２年１１月１５日発行
［電子材料Ｊ　１９８２年１１月号別冊、Ｐ１０９〜Ｐ
１１６がある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、被処理物の損傷や歩留りの低下を招く
ことなく被処理物を移し替えることが可能な移し替え技
術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

［発明の概要］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、被処理物を傾斜させ、被処理物を保持する溝
内の一側面に傾倒された状態で移し替え動作を行うこと
によって、ウェハの揺動を防止する移し替え技術を提供
することによって前記目的を達成するものである。

［実施例］ 第１図（ａ）は本発明の一実施例であるウェハ移し替え
装置の正面図であり、同図（ｂ）はその側面図、同図（
ｃ）はその平面図である。

装置本体１０の上部には、装置の正面の方向に低くなる
ように所定の傾斜Ａが与えられたテーブル２０が左右方
向に移動自在に設けられ、ウェハ３０（被処理物）が傾
斜方向に平行に配列されて収納されたカートリッジ４０
および移し替え先の空のカートリッジ５０が傾斜状態に
載置される構造とされている。

この場合、カートリッジ４０に収納されているウェハ３
０が傾斜された状態とされるため、ウェハ３０はカート
リッジ４０に形成された溝の一側面に傾倒された安定な
状態となり、ウェハ３０と溝の隙間に起因するウェハ３
０の揺動が防止される。

カートリッジ４０およびカートリッジ５０には、ウェハ
３０を保持する溝が同一のピッチで形成されている。

テーブル２０の上面の前記二つのカートリッジ４０およ
びカートリッジ５０が！置される部分にはカートリッジ
位置決め部２１および２２が、テーブル２０の上面より
わずかに突出してそれぞれ形成され、カートリッジ４０
およびカートリッジ５０がテーブル２０上の所定の位置
に位置決めされる構造とされている。

さらに、カートリッジ位置決め部２１および２２の中央
部にはテーブル２０を貫通して窓部２１１および窓部２
２１がそれぞれ設けられ、装置本体１０の内部中央にお
いて、テーブル２０の下方に位置されテーブル２０が移
動される平面に垂直な方向に、すなわち鉛直方向からテ
ーブル２０と同一の角度だけ傾斜された方向に、上下に
移動自在なブツシャ６０（軸体）がテーブル２０を貫通
して突出可能な構造とされている。。

この、ブツシャ６０の先端部にはカートリッジ４０およ
びカートリッジ５０に形成された溝と同一のピンチのウ
ェハ保持溝６１１が刻設されたウェハ保持部６１が設け
られ、テーブル２０上に載置されたカートリッジ４０の
底部を貫通してブツシャ６０が上昇される際にカートリ
ッジ４０に保持されたウェハ３０がウェハ保持溝６１１
にカートリッジ４０内における配列姿勢を維持した状態
で保持されてブツシャ６０と共に上昇され、カートリフ
ジ４０から離脱される構造とされている。

この場合、ブツシャ６０が傾斜されているため、ウェハ
保持溝６１１に保持されるウェハ３０はウェハ保持溝６
１１の一側面に傾倒された安定な状態とされ、ウェハ３
０とウェハ保持溝６１１の隙間に起因するウェハ３０の
揺動が防止される。

ブツシャ６０の上方には、ウェハ３０を一時的に保持す
る一対のウェハ保持アーム７１および７２（保持機構ン
がコラム７０に回動自在に垂直に支持されて設けられて
いる。

一対のウェハ保持アーム７Ｉおよび７２にはパドル７１
１および７２１がそれぞれ設けられ、このパドル７１１
および７２１の対向される面にはウェハ保持溝６１１と
同一のピ、千の溝（図示せず）が刻設され、ウェハ保持
アーム７１および７２の互いに逆方向の回動動作によっ
てウェハ３０の下部側面に嵌合されることによって、ウ
ェハ３０がカートリッジ４０内における配列姿勢を維持
したまま一時的に保持される構造とされている。

コラム７０はテーブル２０の移動される平面に垂直に、
すなわちテーブル２０と同一の傾斜が与えられ、一対の
ウェハ保持アーム７１および７２は傾斜されたテーブル
２０と平行な構造とされている。

この場合、パドル７１１および７ｚ１の間に保持される
ウェハ３０は傾斜状態とされるため、ウェハ３０はパド
ル７１１および７２１に形成された溝の一側面に傾倒さ
れた安定な状態で保持されることとなり、ウェハ３０と
溝の隙間に起因するウェハ３０の揺動が防止される。

また、装置本体１０の正面には操作パネル１１が設けら
れ、各種のスイッチ（図示せず）など配置される構造と
されている。

なお、図が煩雑となることを避けるため、第１図（Ｃ）
においては同図（ａ）および（ｂ）で二点鎖線で示され
ているカートリッジ４０およびカートリッジ５０とウェ
ハ３０は省略されている。

次に、本実施例の作用について説明する。

初めに、テーブル２０は第１図に示されるように左側に
移動され、プンンヤ６０はテーブル２゜の下方に退避さ
れた状態とされる。

次に、テーブル２Ｇの右側のカートリ、ジ位置決め部２
１の上、すなわちブツシャ６０の直上部には複数のウェ
ハ３０が収納されたカートリッジ４０が載置され、左側
のカートリッジ位置決め部２２上には移し替え先の空の
カートリッジ５０が載置される。

第２図は、本実施例の移し替え動作を段階的に説明する
模式図であり、前記の状態が同図（ａ）に示されている
。

第２図（ａ）の状態で、ブツシャ６０が上昇され、ブツ
シャ６０の先端部に設けられたウェハ保持部６１にカー
トリッジ４０に収納された複数のウェハ３０が同時に保
持されてブツシャ６０と共に上昇され、ウェハ３０は一
対のウェハ保持アーム７１および７２の間の位置で停止
され、第２図（ｂ）の状態とされる。

次に、一対のウェハ保持アーム７１および７２に設けら
れたパドル７１１および７２１がウェハ３０に接近され
るようにウェハ保持アーム７１および７２が互いに逆方
向に回動され、ウェハ３０はパドル７１１および７２１
に保持されたのち、ブツシャ６０テーブル２０の下方に
降下され退避され、第２図（Ｃ）の状態となる。

次に、テーブル２０が右方向に移動され、移し替え先の
空のカートリッジ５０がパドル７１１および７２１に保
持されたウェハ３０の直下に位置され、第２図（ｄ）の
状態とされる。

次に、テーブル２０および空のカートリッジ５０の底部
を貫通してブツシャ６０が上昇され、ブツシャ６０の先
端部のウェハ保持部６１にウェハ３０が保持されたのち
、パドル７１１および７２１は開放されウェハ３０はブ
ツシャ６０と共に降下され、第２図（ｆ）のようにカー
トリッジ５０内に収納されて一回の移し替え動作が完了
される。

この場合、ウェハ３０が離脱あるいは収納されるカート
リッジ４０および５０やブツシャ６０゜ウェハ保持アー
ム７１および７２が同一の傾斜状態にあるため、ウェハ
３０の移し替え動作の円滑さを損なうことなく、ウェハ
３０が保持される各部の溝とウェハ３０の隙間に起因す
るウェハ３０の揺動が防止される。

この結果、ウェハ３０が揺動してウェハ３０が保持され
る各部の溝に衝突されて損傷されることや、ウェハ３０
と溝との衝突や摩擦などによって発生される微細な剥離
片などの異物がウェハ３０の表面に付着してウェハ３０
の歩留りを低下させるなどの不都合が防止される。

第３図は本実施例のウェハ移し替え装置によってウェハ
３０の移し替え作業を行った場合のウェハ３０の表面に
付着される異物の低減効果について、本発明者らが調査
した結果を示す棒グラフである。

同図において、グラフの縦軸には、−回の移し替え操作
後にウェハ３０の一枚当たりに検出された径が１１１ｍ
以上の異物の個数が用いられている。

同グラフで示されるように、本実施例のウェハ　　゛移
し替え装置を用いることによって、ウェハ３０に付着さ
れる異物数の低減効果が顕著であることが知られる。

［効果］ （１）、被処理物が傾斜された状態で移し替えが行われ
るため、被処理物の移動時における揺動が防止され、被
処理物と該被処理物を保持する部分との衝突やＦｌ擦な
どに起因する被処理物の損傷や被処理物表面への異物の
付着が防止される。

（２）、前記（１）の結果、移し替え工程における被処
理物の歩留りが向上する。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、軸体や保持機構を複数設けることによって、
複数対の搬送治具間の移し替えを行う構造とすることも
可能である。

［利用分野］ 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるウェハの移し替え技
術に適用した場合について説明したが、それに限定され
るものではなく、板状の物品を取り扱う技術に広く適用
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例であるウェハ移し替え
装置の正面図、 第１図（ｂ）はその側面図、 第１図（ｃ）はその平面図、 第２図（ａ）〜（ｆ）はウェハ移し替え装置の移し替え
動作を動作順に説明する模式図、第３図は本発明の一実
施例であるウェハ移し替え装置の異物付着の低減効果を
示す棒グラフである。 ｌＯ・・・装置本体、２０・・・テーブル、３０・・・
ウェハ（被処理物）、４０．５０・・・カートリッジ（
ＴＩＩｉ送治具）、６０・・・プッシャ（軸体）、７０
・・・コラム、７１．７２・・・ウェハ保持アーム（保
持機構）。 第　　２　　図 Ｕ （ごン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の被処理物が収納される複数の搬送治具が載置
   され、平面内で移動自在なテーブルと、該テーブルの上
   方に位置され前記被処理物を一時的に保持する保持機構
   と、前記テーブルの下方に位置されテーブルを貫通して
   上昇または下降されることによって前記保持機構に同時
   に複数の被処理物の受け渡しを行う軸体とからなる移し
   替え装置であって、被処理物が傾斜された状態で移し替
   えられることを特徴とする移し替え装置。 ２、被処理物がウェハであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の移し替え装置。