JPS6126235A - ウエハの移し替え装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は半導体製造工程中の熱処理工程において、シリ
コンウェハを最小限の接触面積で保持するように作られ
ている石英ボートと呼ばれるカセットへ、他の工程でシ
リコンウェハの収納・搬送に用いられるテフロンカセッ
トからシリコンウェハを方向を揃えて移し替えたシ、あ
るいは逆に熱処理を終えたシリコンウェハを石英ボート
から取り出し、テフロンカセットへ移し替えるカセット
移し替え装置に関するものである。またテフロンカセッ
トの替わシに隣接する他の装置と石英ボートとを接続し
、熱処理の前の工程を行なう他の装置から１枚ずつ送ら
れてくるシリコンウェハを直接石英ボートに挿入したシ
、逆に熱処理を終えたシリコンウェハを石英ボートから
取り出し、次の工程を行なう他の装置へ移送するウェハ
の移し替え装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 石英ボートは熱処理をウェハ全面に均一に行なえるよう
に、ウェハに最小限しか触れないようにしている。この
ため、石英ボートのウェハ収納面を水平にするように石
英ボートを立てると、収納されているウェハの重心は収
納面よシも外へ出るノテ、ウェハは不安定となる。従っ
てテフロンカセット間のウェハ移し替えに通常使用され
る、ベルトコンベアによる水平方向へのウェハ搬送及び
カセットの上下方向ピンチ送りによる、ローダ・アンロ
ーダ装置は使用できない。そのため、従来テフロンカセ
ットと石英ボート間のウェハの移し替えは、作業者がピ
ンセットで１枚ずつウェハを挾持して行なうか、同様の
挾持・移載の作業を自動化した装置を用いていた。また
、第１図にその具体構成を示すようなカセット移し替え
装置も考えられている。１はテフロンカセット、２はウ
ェハ、３はカセット台であシ、カセット台上に搭載゛　
　されたテフロンカセットは、ウェハの収納面を垂直に
した状態で開口部が斜め上方となっている。

４はスライド軸、５はポールネジである。カセット台は
スライド軸で案内され、ポールネジと連結されたモータ
を駆動することによシ、ウェハの収納ヒツチずつ動く。

６は石英ボート、７はボート台、８はスライド軸、９は
ポールネジである。ボート台上に搭載された石英ボート
は、ウェハの収納面を垂直にした状態で開口部が°斜め
上方となっている。１ｏはカセット側傾斜面、１１はボ
ート側傾斜面である。１２は押し板であシ、幅はテフロ
ンカセット１の左下方の穴からはいり、ウェハを１枚だ
け押すに足シる程度の薄いものである。１３はスライド
台、１４はスライド軸、１６はエアーシリンダー、１６
は架台である。スライド軸１４は平行に２本設置され、
スライド台１３を案内する。

エアーシリンダー１５はロンド先端がスライド台１３に
固定されておシ、スライド台１３を駆動する。

１７は　　　　　　　　ガイドであシ、はぼウェハ１枚
分の溝が有る。このように構成された従来のカセット移
し替え装置の動作について説明する。

まずカセット台３が１ピツチ移動し、ウェハ２が収納さ
れている位置を押し板１２の位置に合せる。

同時にボート台７も１ピツチ移動し、ウェハが収納さ庇
ていない位置を押し板１２の位置、即ちガイド１８の位
置忙移動させる。次にエアーシリンダ１６が作動し、押
し板１２が前進し、テフロンカセット内のウェハを１枚
突き出し、更にカセット側傾斜面１０を越えてボート側
傾斜面１１にウェハが達するまで押し板１２は前進する
。ウェハはガイド１８に案内され、ボート側傾斜面１１
　を落下し、ボート台７上の石英ボート６に挿入される
。

しかしながら上記のような構成では、ウェハの外周部か
傾斜面や押し板に接触するためウェハに傷が付きやすく
分留まシ低下の原因となる。また、ウェハの方向を揃え
るオリフラ合せが同時にはできないという欠点を有して
いた。

また前述のウェハを挾持して移載する方法、も、ピンセ
ットや挾持用の爪がウェハに接触するためウェハを傷付
けやすいという欠点を有していた。

発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、テフロンカセットと石英ボー
トとのシリコンウェハの移し替えを、シリコンウェハの
片面には接触せず、傷付けることなく自動的に行なうウ
ェハの移し替え装置を提供するものである。

発明の構成 本発明の装置は、ウェハ収納面を斜めにした状態でボー
トを搭載するボート搭載ユニットとカセット搭載ユニッ
トと、カセットか隣接する他の装置かを選択できるウェ
ハ挿入数シ出しユニットと、オリフラ合せユニットから
構成されておシ、ウェハを傷付けずにカセットとボート
の間で移し替えられるという特有の効果を有する。

実施例の説明 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第２図は本発明の実施例におけるウェハの移し替え装置
の平面図を示すものである。第２図において１８はカセ
ット搭載ユニット、１９はボート搭載ユニット、２ｏは
ウェハ挿入数シ出しユニット、２１はオリフラ合せユニ
ットである。２２はカセット搭載ユニットに搭載された
テフロンカセット、２３はテフロンカセット内のウェハ
を搬出・挿入するベルトコンベア、２４はウェハ挿入数
シ出しユニットのベルトコンベアでアシ、ヘルドコンヘ
ア２３と直交する向きに設置されており、その搬送面ハ
ベルトコンベア２３の搬送面よシも低い。２５は上下機
構を内蔵するベルトコンベアであり、ベルトコンベア２
３と隣接して平行な向きに設置されておシ、べ／Ｖ　）
コンベア２４と交わる箇所は下へもぐシ込んでいる。捷
たベルトコンベア２５は上下機構によシ搬送面をベルト
コンベア２３の搬送面からベルトコンベア２４の搬送面
の下まで上下させられる。２６はベルトコンベア２４と
ベルト。

コンベア２５の交叉する中心に設置されたオリフラ合せ
ユニットのプッシャーである。２７はオリフラ合せユニ
ット上のウェハであシ、円周の一部が方向識別のために
切り欠かれ直線になっている。

この直線の部分はオリフラと呼ばれている。２８はウェ
ハ２了のオリフラ検出用の光電センサーである。２９は
隣接する他の装置とべＡ／）コンベア２４との間のウェ
ハ移送用のベルトコンベアである。

第３図は実施例の正面図を示すものである。第３図にお
いて３０はボート搭載ユニットに搭載された石英ボート
である。３１は石英ボートを搭載するボート設置台、３
２は支点、３３はスライド台、３４はエアーシリンダー
である。ボート設置台３１は支点３２を介してスライド
台３３と回転可能に支持されておシ、エアーシリンダー
３４によって、石英ボート３０のウェハ収納面が垂直な
状態からウェハを挿入数シ出す斜めの状態まで回転され
る。

３５はピンチ送シ機構で、２本のスライド軸でスライド
台３３を案内し、ボールネジジとモータによって斜め上
下方向にスライド台を移動する。３６はヘルドコンベア
２４を支持するブラケットであシ、３７は支点、３８は
エアーシリンダー、３９は架台である。ブラケット３６
は支点３７を介して架台３９に回転可能に支持されてお
り、エアーシリンダー３８によって、ベルトコンベア２
４のウェハ搬送面を水平な状態から石英ボート３０にウ
ェハを挿入数シ出す斜めの状態にするように回転される
。

４０は本体フレームである。第４図はカセット搭載ユニ
ットの側面図である。第４図において、４１はテフロン
カセット２２を搭載するカセット設置台、４２は支点、
４３はレバー、４４は支持台、４６はエアーシリンダー
である。カセット設置台４１　は支点４２を介して回転
可能に支持台４４に支持されており、レバー４３を介し
てエアーシリンダー４６によってテフロンカセット２２
の開口部が上方から水平方向になるように回転される。

４６はスライド台、４７はスライド軸、４８はボールネ
ジ、４９はモータ、５ｏはプレートである。スライド台
４６には支持台４４が固定されており、モータ６ｏと２
本のスライド軸４７はプレート５０に固定されている。

スライド台４６はスライド軸４７によって案内され、モ
ー・夕４９によって回転されたボールネジ４８によって
上下に移動する。５１はベルトコンベア２３のウェハ搬
送用の丸ヘルド、６２は動力伝達用の丸ベルト、６３は
モータである。

丸ベルト！１は平行に２本有シ、九ベルト５２を介して
モータ５３によシ駆動される。第５図はベルトコンベア
２５の側面図である。第５図において６４はウェハ搬送
用の丸ベルト、５６はプーリ、５６は動力伝達用の丸ベ
ルト、５７はモータ、５８はプレートである。丸ベルト
５４は平行に２本設置され、べ／ｌ／　）コンベア２４
と交叉する箇所ではプーリ５６によって下方へ屈曲して
いる。丸ベルト５４は、丸ベルト６６を介してモータ５
７によって駆動される。モータ６アはプレート５８に固
定されておシ、プーリ５５は回転自在にプレート５８に
支持されている。６９はスライド台、６０はスライド軸
、６１はエアーシリンダー、６２はプレートである。ス
ライド台５９にはグレート５８が固定されている。２本
のスライド軸６０とエアーシリンダー６１はプレート６
２に固定されている。スライド台５９はスライド軸６０
に案内され、エアーシリンダー６１　によって上下に移
動する。第６図はオリフラ合せユニットの断面図である
。第６図において６３はスプラインシャツ）、６４はス
プライン用の軸受、６６はスラヌトボールベアリング、
６６は支持軸、６７はエアーシリンダー、６８はグラケ
ソトである。スプラインシャフト６３は上部にプッシャ
ー２６が固定され、軸受６４によって回転を伝達される
と共に上下方向は移動可能に案内されており、下部に設
置されたスラストボールベアリング６５を介して支持軸
６６によって保持されている。エアーシリンダー６７は
ブラケット６８に固定されておシ、支持軸６６、スラス
トボーフレベアリング６５を介してスプラインシャフト
６３及びプッシャー２６を上下に移動させる。６９は回
転軸、７０はアンギュラボールベアリング、了１はカラ
ー、７２はベアリングナツト、７３は大歯車、７４ハ小
歯車、７５はモータ、７６はブラケット、７７は架台で
ある。軸受６４は外周を回転軸６９に一定されている。

またアンギュラポールベアリングＴｏの内輪はカラー７
１　を介してベアリングナツト７２によシ回転軸６９に
固定されている。大歯車７３は回転軸６９に固定され、
モータ７６によって小歯車７４を介して回転軸６９を回
転し、スプラインシャフト６３、プッシャー２６を回転
させる。アンギュラボールベアリング７０の外輪、ブラ
ケット７６、ブラケット６８は架台７７に固定されてい
る。

以上のように構成されたカセット移し替え装置について
、以下その動作を説明する。

１ｆｆ７０ンカセツトから石英ボートＫ　ｆｙ−ｘ　／
Ｓを移し替える場合について述べる。ウェハを収納した
テフロンカセットをカセット搭載ユニット１８のカセッ
ト設置台４１に開口部を上にして載せるとエアーシリン
ダー４６の作動によってカセット設置台４１が９０°回
転し、テフロンカセット２２のウェハ収納面を水平にす
る。次にモータ４９が作動しテフロンカセット２２の最
下部のウェハが九へμト５１　に接するまでテフロンカ
セット２２を下降させる。また、ウェハの収納されてい
ない石英ボートをボート搭載ユニット１９のボート設置
台３１に開口部を上にして載せると、エアーシリンダー
３４が作動し石英ボートを回転し石英ボート３０のウェ
ハ収納面が斜めになる。次にピッチ送シ機構３６の作動
により石英ボートの最上部賢賢 駅ウェハ収納面がウェハ挿入位置にくるまで石英ボー）
３０が下降する。以上のウェハ移し替えの準備動作が終
わるとモータ６３が作動しテフロンカセット２２の最下
部のウェハが丸べ＃ト！Ａ　によってテフロンカセット
２２から取り出され、ベルトコンベア２５の丸ベルトｒ
牛の上に移送される。更にウェハはモータ５７によって
駆動される丸ベルト５４に載ってオリフラ合せユニット
２１のプッシャー２６の真上まで移動される。次にエア
ーシリンダー６１の作動によって丸ベルト６４が下降シ
ウエハ２７はベルトコンベア２４に載シ移る。その次に
オリフラ合せユニット２１のエアーシリンダー６７が作
動し、プッシャー２６が上昇シ、ウェハはベルトコンベ
ア２４から持ち上げられプッシャー２６の上に載シ移る
。ウエノ＼の方向を揃える場合にはモータ７６が作動し
、プッシャー２６の上に載っ、ているウェハを回転させ
る。ウェハには方向を識別するための直線部分が有るが
、この直線部分がべｙ＆　ｌ−コンベア２４と直交する
位置にくると光電センサー２８が作動しモータ７５を停
止させ、ウェハの方向が揃えられる。次にエアーシリン
ダー６７が復帰しプッシャー２６を下降させる。プッシ
ャー２６の上に載っていたウェハ２７はべＡ／）コンベ
ア２４の上に載シ移る。次にエアーシリンダー３８が作
動シ、ベルトコンベア２４を斜めにした後、ベルトコン
ベア２４が駆動され、ウェハ２７は石英ポー）３０の最
上部のウェハ収納面に挿入される。挿入が終わるとベル
トコンベア２４は停止し、エアーシリンダー３８は復帰
する。以上で最初の１枚のウェハ移し替えが終了したが
、次のウェハを移し替える時には、カセット搭載ユニッ
ト１８のモータ４９が作動して次のウェハが丸ベルト２
３に接するまでテフロンカセット２２が下降されると共
に、ボート搭載ユニット１９のピッチ送シ機構３５の作
動で石英ボートの次の空のウェハ収納面が挿入位置にく
るように石英ボート３０が上昇される。ウェハの移し替
え動作は一枚目のウェハと同様である。順次ウェハを移
し替え、テフロンカセット２２が空になると、モータ４
９が逆方向に回転しテフロンカセット２２を最上部まで
持ち上げた後、エアーシリンダ−４５が復帰してテフロ
ンカセット２２の開口部を上に向ける。また、石英ボー
ト３０の全てのウェハ収納面がウェハで満たされると、
ピッチ送シ機構３５が作動し、石英ボート３０を最上部
まで持ち上げた後、エアーシリンダー３４が復帰し石英
ボートの開口部を上に向ける。

以上の動作によってテフロンカセットから石英ボートへ
のウェハの移し替えが終了する。逆に、石英ボートから
テフロンカセットへのウェハの移し替えはテフロンカセ
ットが順次１ピツチずつ上昇し、石英ボートが順次１ピ
ツチずつ下降し、前述の場合とほぼ逆の順序で移し替え
動作が行なわれる。また、隣接する他の装置から石英ボ
ートへのウェハの移し替えは、隣接する他の装置からベ
ルトコンベア２９によってべｐトコンベア２４ヘウエハ
が移送され、その後のオリフラ合せ、石英ボートへの挿
入はテフロンカセットの場合と同様である。

発明の効果 以上のように本発明では、ウェハ収納面を斜めにした状
態で石英ボートを搭載するボート搭載ユニットを設ける
ことによシ、シリコンウェハを機械的に保持したり、直
接外周部や電子回路の形成される面に力を加えることな
く、石英ボートへのウェハ挿入、石英ボートからウェハ
の取り出しができるため、ウェハに傷を付けることがな
く、歩留シを向上させ、その実用的効果は大なるもので
ある。また、ウェハの移送方向の選択可能なウェハ挿入
数シ出しユニットを設けることによシ、テフロンカセッ
トと石英ボート間、および隣接する他の装置と石英ボー
ト間のウェハ移し替えが選択でき、生産形態の変更に対
しても柔軟に対応できる。更にオリフラ合せユニットを
設けることによシ、ウェハの移し替えと同時にオリフラ
合せが実施され、工程の削減の効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のカセット移し替え装置の正面図、第２図
は本発明の一実施例におけるカセット移し替え装置の平
面図、第３図は同正面図、第４図はカセット搭載ユニッ
トの側面図、第５図は上下機構を備えたベルトコンベア
の側面図、第６図はオリフラ合せユニットの断面図であ
る。 １・・・・・・テフロンカセット、２・・・・・・ウェ
ハ、５・・・・・・ボールネジ、６・・・・・・石英ボ
ート、９・・目・・ボールネジ、１２・曲押し板、１５
・・・・・・エアーシリンダー、１８・・・・・・カセ
ット搭載ユニット、１９・・曲ボート搭載ユニット、２
ｏ・・・・・・ウェハ挿入数シ出しユニット、２１・・
・・・・オリフラ合セユニット、２２・曲・テフロンカ
セット、２３・・曲べｐトコンベア、２４・・・・・・
ベルトコンベア、２５・・・・・・上下機構を内蔵する
ベルトコンヘア、２６・・・・・・プッシャー、２７・
・曲ウェハ、２８・・・・・・光ｉｔセンサー、２９・
・・・・・ベルトコンベア、３０・・・・・・石英ボー
ト、３４・・・・・・エアーシリンダー、３５・・・・
・・ピッチ送シ機構、３８・・・・・・エアーシリンダ
ー、４５・・・・・・エアーシリンダー、４８・・・・
・・ボールネジ、４９・・・・・・モータ、５１・・・
・・丸ベルト、５３・・曲モータ、５４・旧・・丸ベル
ト、６７・・・・・・モータ、６１・・・・・・エアー
シリンダー、６３・・・・・・スプラインシャフト、６
７・・・・・・エアーシリンダー、６９・・・・・・回
転軸、７５・・・・・・モータ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 ＝ 、、１２８０ｑ／！ｆ、、、ｉ＋　、−第３図 ４３４ｆ 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 薄円盤状のウェハの収納・搬送に用いるカセットを搭載
   しウェハを１枚ずつ搬出または挿入するカセット搭載ユ
   ニットと、上記ウェハの半円以上の部分を保持しないボ
   ートと呼ばれるカセットを、ウェハ収納面が水平から４
   ５°までの角度になるように斜めに搭載しウェハの収納
   ピッチずつボートを移動させるボート搭載ユニットと、
   上記カセット搭載ユニットまたは隣接する他の装置のい
   ずれか一方を選択して、１枚のウェハを受け取り上記ボ
   ート搭載ユニット上のボートへ挿入するか、またはボー
   ト搭載ユニット上のボートから１枚のウェハを取り出し
   、カセット搭載ユニットかあるいは隣接する他の装置の
   いずれか一方を選択して、上記ウェハを移送するウェハ
   挿入取り出しユニットと、上記ウェハ挿入取り出しユニ
   ット上でウェハの方向を揃えるオリフラ合せユニットと
   を備えたウェハの移し替え装置。