JPS615540A - カ−トリツジ - 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〕 本発明は被収容物品の移し換えが容易にできるカートリ
ッジ、たとえば、ウェハのローディング。

アンローディグが容易な分割型のカートリッジに関する
。

〔背景技術〕

半導体製品の集積度向上によって、回路パターンは一層
微細化が図られている。そして、ＩＣパターンの最小線
幅は３μｍ、２μｍを経て１μｍ以下になろうとしてい
るにのような状況下における半導体製造プロセスにおい
て、微細パターンを正確に形成することおよび歩留り（
プローブ歩留り）を向上させるためには、ウェハの塵埃
による汚染低減化、特に付着塵埃の低減を図ることが重
要であることが、たとえば、電子機料、　１９８２年。

別冊号、１０９〜１１６頁における長友等による゛′ウ
ェハ処理システム′″あるいは１日立評論。

Ｙｏｕ、　６　、５　、　Ｎｎ７　（１９８３）　、　
３９〜４２頁における入掛等による″表面検査装置によ
る微粒子検出″と題する文献において論じられている。

ウェハは、たとえば、電子材料、１９７５年７月号、９
２〜９９頁における足木による″部品のハンドリングシ
ステム″と題する文献あるいは前記長友等による文献に
記載されているように、ピンセット、真空ピンセット等
による枚葉処理、またはダンプトランファ、Ｉｎｄｅｘ
　Ｔｒａｎｓｉｔｓｏｎ　Ｄｅｖｉｃｅ等の名称で呼称
されている移し替え機によるカートリッジ内のウェハ全
体のバッチ処理によって取り扱われている。

ところで、前記ピンセット等によるウェハ処理は、ウェ
ハのカートリッジあるいは石英治具への出入時に、収容
溝の縁にウェハが当たって破損（クラック、欠けの発生
）したり、破損によって新たに異物発生を引き起こす難
点がある。また、ウェハ１門前述のようにその取扱い時
にピンセットが直接触れること、およびウェハの周縁が
カートリッジや石英治具に接触すること、によって異物
が付着してウェハが汚染される。これらについては、前
記長友等による文献に記載されている。なお、ビンセッ
トの接触によるウェハの汚染状態については前記入掛等
による文献に詳細に記載されている。

しかし、ビンセット等によるウェハのハンドリングは枚
葉処理であることから１手間暇が掛かり作業性が低い。

そこで、ウェハのカートリッジと石英治具間等の移し替
え作業は、移し替え機によるバッチ処理で効率的に行わ
れている６また、前記長友等による文献にはウェハ周辺
の欠け（チッピング）の発生はダンプトランスファによ
るものがピンセット等によるものよりも勝っている例が
示されている。

本発明は、このような移し替え機の概念を取り入れたカ
ートリッジに関するものである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は被収容物の移し換えが容易に行える構造
のカートリッジを提供することにある。

本発明の他の目的は被収容物のローディング。

アンローディング時、被収容物の破損、汚染が生じ難い
カートリッジを提供することにある。

本発明の他の目的は被収容物のローディング。

アンローディングの作業効率が高くできるカートリッジ
を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほか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あきらかになるであ
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　　　　
　　６１７１（７）４！Ｅ□□。。ニオゎ２１、エヤ。

８お、１あ　　　する。

すなわち、本発明のカートリッジは、一対の対応する側
板の内面番；それぞれ上下方向に延在する収容溝を平行
に複数有していて、対応する一対の収容溝間シ；ウェハ
を収容するようになっている。

また、前記一対の側板はそれぞれ側板の両端に設けられ
た連結片相互の嵌合および嵌合部分に挿脱自在比挿入さ
れたピンによって結合されている。

したがって、石英治具とカートリッジとの間でウェハを
移し換える際、カートリッジから石英治具にウェハを移
す時は、ウェハを収容したカートリッジを石英治具を跨
ぐようにして重ね合わせた後、前記ピンを抜いて一対の
側板を両側に移動させることによって、カートリッジ内
のウェハを石英治具に移し、石英治具からカートリッジ
にウェハを移す時は、ウェハを収容した石英治具に対し
て分割状態にある一対の側板を石英治具の両側から相互
に接近させて、ウェハの両側の周縁部分の上部をカート
リッジの収容溝に入れ、この状態でさらに一対の側板を
相互に接近させて、側板の収容溝の下部の曲面を利用し
てウェハを上昇させであるいは、すくい上げるようにし
てカートリッジに完全に収容し、この状態でピンを取付
けてカートリッジとすることによって行っている。この
結果。

ウェハの移換作業においてウェハにピンセット等の工具
は直接接触することがなくウェハの汚染の防止が達成で
きる。また、カートリッジの側板の引き離しおよび接近
をゆっくり行うことおよびカートリッジの上下動をゆっ
くりおこなうことによってウェハの石英治具あるいは側
板に接触する際のショックは緩和できるため、ウェハの
破損およびこれに伴う異物発生は防止できる。さらに、
ウェハの移換作業はカートリッジ内のウェハ全体の移し
換えであるバッチ処理で行われることから、移換作業の
高能率化が達成できる。

［実施例〕 第１図は本発明の一実施例によるカートリッジと石英治
具を示す斜視図、第２図は同じくウェハの移し換え状態
を示すカートリッジと石英治具を示す斜視図、第３図は
同じくカートリッジの連結部分を示す斜視図、第４図お
よび第５図は同じくウェハの移換状態を示す拡大断面図
である。

本発明のカートリッジは、第１図〜第５図に示すように
、一対の矩形板からなる側板１，２と、この側板１，２
の両端の対応面に中央に一端を固定した連結片３，４と
、対面して相互に嵌合する連結片３，４の嵌合部分を貫
通して挿入される挿脱自在のピン５と、で構成されてい
る。前記連結片３，４の先端は、第２図に示されるよう
に、一方が凹部６を有し、他方が前記凹部６に嵌合する
凸部７を有している。また、これら凹部６および凸部７
が嵌合された状態でそれぞれ一致する挿入孔８，９が両
連結片３，４に設けられている。そして、前記ピン５は
この状態で前記挿入孔８，９に挿入されている。また、
前記ピン５は前記挿入孔８，９から自然に抜けて落ちな
いように、第３図に示されるように、上端には前記挿入
孔８，９の直経よりも大きい頭部１０が設けられている
。

一方、前記側板１，２の相互に対応する内壁には、第４
図および第５図にも示されるように、上下方向に沿って
かつ平行になる２５本の収容溝１１が設けられていて、
この対応する一対の収容溝１１間にウェハ１２が挟持収
容されるようになっている。また、前記収容溝１１は側
板１，２の下端近傍までしか設けられておらず、かつ下
端の収容溝１１の底は円弧状に徐々に浅くなっている。

こられの各部分は、いずれもエツチング、洗浄を行って
も支障がないように、耐薬品性に優れたプラスチックに
よって形成されている。

一方このような分割型カートリッジ１３とウェハ１２の
授受を行うウェハ収容治具として、拡散等の熱処理用の
石英治具１４が用意されている。

この石英治具１４は、平行に延在する一対の棒体１５と
、これら膨体１５の両端部分を連結する連結体１６と、
前記棒体１５上面に棒体１５に沿って固定された細長の
台座棒１７とからなっている。

また、前記一対の台座棒１７の間隔は棒体１５の間隔よ
りも広くなっていて、ウェハ１２を受は入れ易くなって
いる。“前記一対の台座棒１７の上面には、２５枚のウ
ェハ１２を載置収容する収容溝１８（第４図および第５
図参照）が設けられている。

前記石英治具１４の収容溝１８のピッチと、分割型カー
トリッジ１３の収容溝１１のピッチとは、当然のことと
して、たとえば、２．５ｍあるいは５ＩＩＩ１１と同一
となっている。また、この石英治具１４の棒体１５の側
部には定間隔に位置決め体１９が設けられている。

また、前記石英治具１４の幅は、第４図および第５図に
示されるように、組み合った状態の分割型カートリッジ
１３における一対の側板１，２の間隔よりも狭くなって
いる。したがって、分割型カートリッジ１３は石英治具
１４を跨ぐようにして石英治具１４に重なるようになっ
ている。この際１分割型カートリッジ１３におけるウェ
ハ１２の支持高さは、第４図に示されるように、石英治
具１４のウェハｊ２の支持高さよりも僅かに高くあるい
は、第５図に示されるように、石英治具１４のウェハ１
２の支持高さよりも僅かに低くなっている。

つぎに、このような分割型カートリッジ１３の使用方法
について説明する。

最初に、分割型カートリッジ１３から石英治具１４にウ
ェハ１２を移し換える作業（ローディング）について説
明する。

ローディングにあっては、第１図に示されるように、ウ
ェハ１２を収容した分割型カートリッジ１３が用意され
、石英治具１４に側板１，２が跨ぐように重ねられる。

この際、定間隔に石英治具１４に取付けられた隣り合う
位置決め体１９によって分割型カートリッジ１３は位置
決めされる。

この状態では、分割型カートリッジ１３の収容溝１１と
石英治具１４の収容溝１８とは、平面的に見て一致して
いるのでウェハ１２は第５図にしめすように石英治具１
４の収容溝１８に収容されそこで、分割型カートリッジ
１３のピン５が抜かれ、一対の側板１，２はゆっくりと
それぞれ離反する方向に取り外される。別の方法として
第４図にしめされるようにこの側板１，２の取り外しに
よって、一対の側板１，２の収容溝１１に支持されてい
たウェハ１２は側板１，２の側方への逃げによって、徐
々に下降して石英治具１４の収容溝１８内に入り、収容
される。

つぎに５石英治具１４から分割型カートリッジ１３ヘウ
エハ１２を移し換える場合（アンローディング）は、前
記移し換え手順と逆なる手順で行えば良い６すなわち、
最初にウェハ１２が収容された石英治具１４および分割
状態にある分割型カートリッジ１３が用意される。その
後、分割型カートリッジ１３の側板１，２が石英治具１
４の側方から石英治具１４の中央に向かってそれぞれ移
動される。この際、各側板１，２は石英治具１４に設け
られた位置決め体１９によって石英治具１４に対する位
置決めが成される。そして′、この側板１．２の接近動
作によって、石英治具１４に載置収容されていたウェハ
１２は、分割型カートリッジ１３の収容溝１１に入り、
第４図に示されるように収容溝１１の下部の円弧状部分
を這い登るようにあるいは第５図にしめされるようにす
くいあげるようにして確実に分割型カートリッジ１３に
収容される。ウェハ１２が分割型カートリッジ１３に確
実に収容された状態では、連結片３，４の凹部６と凸部
７とは確実に嵌合していることから、凸部７および凹部
６に臨んで設けられた挿入孔８゜９にピン５が挿入され
る。このピン５の挿入によって分割型カートリッジ１３
は一体形となり、ウェハ１２の移し換え作業は終了する
。

〔効果〕

１、本発明の分割型カートリッジ１３にあっては、ウェ
ハ１２の分割型カートリッジ１３から石英治具１４への
供給（ローディング）および石英治具１４から分割型カ
ートリッジ１３への取り外しくアンローディング）は、
分割型カートリッジ１３を構成する一対の側板１，２の
分割操作あるいは結合操作によって、簡単に行える。こ
の際、ウニへの移換作業にあって、ウェハには移換用の
工具等は接触しないことから、ウェハ１２は汚染されな
くなるという効果が得られる。

２、本発明によれば、°分割型カートリッジ１３と石英
治具１４との間のウェハ１２の移換において、　　　　
　　Ａ両者の移し換え速さは、側板１，２の分離、結合
　　　　　　）およびカートリッジ１３の上下動′の速
度であって、作業者によって充分コントロールできるこ
とから、ウェハ１２が他方の収容溝に接触する際のショ
ックは小さくでき、ウェハ１２゛におけるクラック、□
欠は等の破損発生が低減でき、製造歩留りが向上すると
いう効果が得られる。

３、上記２から、ウェハ１２の破損が低減できることは
、破損によって発生する異物の発生も少なくなることを
意味し、作業環境の汚染もなくなるという効果が得られ
る。　　　　　　　４、本発明によれば、ウェハ１２の
移し換えは、分割型カートリッジ゛１３あるいは石英治
具１４に収容されているウェハ全体が一度に移し換えら
れるバッチ処理であるため、手間暇が掛からず、極めて
作業性が良く、移換作業の高効率化が可能となるという
効果が得られる。

５、本発明の分割型カートリッジ１３は、分割型カート
リッジ１３における側板１，２の分離、結合操作、およ
び分割型カートリッジ１３の石英治具１４に対する位置
決め操作と、比較的単純な動作であることから、作業者
には習熟度は必ずしも必要ではなくなり、誰にでも作業
が行えるという効果が得られる。

６、上記５から、本発明のウェハ１２の移し換え作業は
、そめ動きｊＩ箪純であることから、ロボットを用いた
自動化も図り易いという効果が得られる。

７、上記１〜６より、本発明の分割型カートリッジによ
れば、ウェハの移換作業歩留りの向上によって、移換操
作コストの低減が図れるという相乗効果が得られる。

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、本発明は上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、石□英治具１
４に設けられた位置決め体１９は必ずしも必要ではない
が、配設した方が作業の正確度の向上が図れる。また、
分割型カートリッジ１３と石英治具１４の位置決め技術
は他の一般に用いられている技術を利用しても、前記実
施例と同様な効果が得られる。

また、前記分割型カートリッジ１３における連結片３，
４において、第６図に示すように、連結片３．の凹部６
を深くするとともに、この凹部６に嵌合される凸部７も
凹部６に対応して長くし、かつ、連結片４の挿入孔９を
凸部７の長さ方向に沿って複数個（同図では３個）設け
、挿入孔８と３個の挿入孔９との組み合わせによって、
一対の側板１，２の間隔を変化させ、直径の異なる数種
のサイズのウェハを収容できる汎用形とすれば、より使
用範囲が広がり、利用効果が高くなるという効果が得ら
れる。

〔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半導体装置の製造技
術におけるウェハの移換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い。

本発明はウェハと同様な板状物等の物品の移し換え技術
に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるカートリッジ石英治具
を示す斜視図。 第２図は同じくウェハの移し換え状態を示すカートリッ
ジと石英治具を示す斜視図、 第３図は同じくカートリッジの連結部分を示す斜視図。 第４図は同じくウェハの移換状態を示す拡大断面図、 第５図は同じくウェハの移換状態を示す拡大断面図、 第６図は本発明の他の実施例によるカートリッジの連結
部分を示す斜視図である。 １．２・・・側板、３，４・・・連結片、５・・・ピン
、６・・凹部、７・・・凸部、８，９・・・挿入孔、１
０・・・頭部、１１・・・収容溝、１２・・・ウェハ、
１３・・・分割型カートリッジ、１４・・・石英治具、
１５・・・棒体、１６・・・連結体、１７・・・台座棒
、１８・・・収容溝、１９・・・位置決め体。 第　　１　　図 第　　２　　図 第　　３　　図 第　　４　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、対面する一対の側板に設けられた対面する収容溝間
   に被収容物を収容するカートリッジであって、前記側板
   は分離可能となっていることを特徴とするカートリッジ
   。 ２、前記一対の側板の間隔は変動自在となっていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカートリッジ
   。