JPS62136439A - 板状体取出し装置 - 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】 一ヒ。

仁産業上の利用分野 本発明は、板状体取出し装置に関し、例えばバスケット
に収容されている半導体ウェハをバスケットから取出す
のに好適な板状体取出し装置に関する。

口、従来技術 半導体ウェハ表面に酸化珪素膜等の堆積膜を形成するた
めにＣＶＤ装置が汎用されているが、近時、多数の半導
体ウェハを上下に積み重ねる如（に配した状態で処理す
る縦型炉と称される装置が注目されてきている。この縦
型炉は旧来の横型の炉とは異なって、半導体ウェハの装
入及び取出しが容易であり、作業に必要な占有面積も少
なくて済むという利点がある。

こうしたＣＶＤ装置を含む種々の処理装置におることは
有利である。

半導体ウェハ（以下、単にウェハと呼ぶ。）は、珪素又
はゲルマニウム等の半導体結晶のインゴットを薄く切っ
たもので、例えば厚さ０．６ｍｍ程度、直径１５０鰭程
度の円板状を呈しており、通常、バスケットと呼ばれる
容器内に互いに間隔をおいて多数枚が収容されている。

旧来の横型炉にあっては、ウェハは縦にして横方向に並
んでバスケットに収容されていて、これらを一括して半
径方向から２個のレバーで挟み込んでハスヶ・ノドから
抜き出し、向きを変えることなくカートリッジに移換え
ていた。

縦型炉にあっては、カートリッジ中にウェハを水平にし
て上下方向に互いに間隔をおいて多数枚収容し、一括し
て炉に装入するので、バスケットもカートリッジと同様
の状態でウェハを収容するようにするのが好都合である
。

炉内でウェハを処理するに当たり、カートリッジとウェ
ハとの接触面積は、雰囲気ガスの流通を良好にするため
に、できるだけ小さいことが望ましい。その上、縦型炉
用カートリッジでは、ウェハをバスケットとの間で移換
えるために、横方向の少なくとも一方にウェハが通過で
きる開口部（空間部）を設ける必要があり、カートリッ
ジはこの空間部を避けた位置でウェハを支持することに
なる。そのため、カートリッジ１は、第６図に示すよう
に、図示しないウェハを水平に支持する主 ２本の支柱１ａとこの水平支持を安定にする補助柱１ｂ
とを有し、主柱１ａ及び補助柱１ｂにはウェハを支持す
るための溝１ｅを設けた構造とするのが良い。同図中、
ＩＣは天蓋、１ｄは底板、１ｆはウェハ出し入れのため
の空間部である。また、カートリッジは、炉内でウェハ
と共に加熱されるので、その材料には石英ガラスが好ま
しく使用される。

バスケット２は、第５図に示すように、両側壁２ａの内
側には図示しないウェハが嵌入する溝２ｅ及びウェハを
支持するつば２Ｃが多数段けられ、一方の他の側にはウ
ェハを出入させるように開口部２ｄが設けられている。

第８図はバスケット２中にウェハ１６が収容されている
状態を示し、同図（ａｌは平面図、同図（ｂｌは正面図
である。バスケット２の両側壁２ａの内面には、ウェハ
１６の位置決めをするために傾斜面２ｂが設けられてい
て、ウェハ１６は傾斜面２ｂに当接して所定の位置でつ
ば２Ｃに支持される。

第９図はカートリッジ１中にウェハ１６が収容されてい
る状態を示し、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）の溝１
ｅに挿入され、主柱１ａ、補助柱１ｂによって支持され
る。

バスケットは、ウェハが摺擦して好ましくない塵が発生
することのないように、摩擦係数の低い弗素樹脂を材料
としているので、バスケットの移動中、一部のウェハ１
６′が移動して第８図（ａ）中に一点鎖線で示す位置に
位置することが屡々ある。

このような状態で多数のウェハを一括してバスケットか
ら取出し、カートリッジに移換えると、第９図（ａｌ中
に一点鎖線で示すように、一部のウェハ１６′は正しい
位置に位置するウェハ１６に対してずれて位置してしま
う。ウェハは、ＣＶＤ装置内で所定の雰囲気ガス中で処
理され、このような状態で処理を受けると、雰囲気ガス
の装置内での流れが変化して、好ましくない。その上、
ずれたウェハ１６′は、補助柱１ｂの溝１０から外れ、
傾斜して他のウェハに接触して雰囲気ガスに触れない部
分ができたり、処理後にカートリッジからウェハを一括
して取出すときの障害にもなる。

このような問題を解消したウェハ取出し装置は、現在名
のところ、未だ提案されておらず、知られてもいない。

ハ０発明の目的 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、
板状体（例えばウェハ）が板状体支持装置（例えばバス
ケット）中で正規の位置に位置していなくても、これを
正規の位置に移動させてから前記板状体支持装置から取
出すことができる板状体取出し装置を提供することを目
的としている。

二０発明の構成 本発明は、板状体を挿入又は取出すための空間部から挿
入された前記板状体をその周辺部で支持する板状体支持
装置から、板状体取出し具によって前記板状体を取出す
板状体取出し装置であって、規の位置へ移動せしめるよ
うに構成された板状体取出し装置に係る。

ホ、実施例 以下、本発明をウェハのバスケットからの取出しに適用
した実施例について図面を参照しながら説明する。

ウェハ取出し装置は、第３図に示すような金属又はセラ
ミックス製の平板（ウェハ取出し具）４を有する。平板
４上には仮想線で示す１枚のウェハ１６をその周縁部で
支持する支持台５を対向して設け、平板４を図示しない
バスケットに支持されているウェハの間隔と同一間隔を
おいて多数枚（バスケット中に支持されているウェハと
同じ枚数）重ね合わせて使用する。

支持台５の一方の外側には、ウェハ１６の位置決めをす
るための、プラスチック等の軟質材料からなり、支持台
５よりも僅かに高い突起６を設けである。支持台５及び
突起６は、同図のように矩形状を呈するもののほか、ウ
ェハ１６の外周に平行な円弧状のものでも良い。

第３図の支持台５、突起６は角柱状のものを横にした状
態としているが、これらに替えて、第４図に示すように
、ビン状の支持台５−２、突起６−２としてもよい。

平板４は、第２図に示すように、スペーサ７を挟んで所
定間隔に２５枚重ね合わせていて、その一端はキャップ
８中にスペーサ７と共に嵌着されて一体となっており、
互いに平行に位置している。

キャップ８にはベアリング９を介して、ボールねじ用雄
ねじ１０ａが螺設された送り軸１０が回動可能に取付け
である。

送り軸１０は軸受１１に内装されたボールねじ（図示省
略す）の雌ねじに螺合していて、送り軸１０の回動によ
って平板４が図示しないガイドに案内されて往復動でき
るようにしである。また、軸受１１を担持する軸受担持
台１２は、カム１３．１４上に載置され、ガイド１７．
１８間でカム１３．１４の回動によって所定寸法だけ昇
降するようになっている。この昇降手段は、カムに替え
て油圧シリンダやねしジヤツキを使用することもできる
。

このようなウェハ取出し装置３を使用してバスケットか
らカートリッジヘウエハを移換える手順は、第１図に示
す通りである。

第１図（ａｌはバスケット２中にウェハ１６が収容され
ている状態を示し、ウェハ１６はバスケット２のつば２
Ｃ上に載置されている。

先ず、第２図の送り軸１０を回転させて平板４をバスケ
ット２中のウェハ１６の間隙に送り込み、第１図（ｂ）
に示す状態とする。

この状態で、スペーサ７の端面ばバスケット２中で正規
の位置に位置しているウェハ１６の周面に接触する迄前
進する。すると、第１図（ａｌで示した、正規の位置に
位置していないウェハ１６′は、スペーサ７の端面に押
されて正規の位置迄移動し、他のウェハ１６との間に位
置ずれがなくなる。

次に、第２図の送り軸１０を逆に回転させて平板４をウ
ェハの支持位置迄後退させ、第１図（Ｃ）の状態とする
。

次に、第２図のカム１３．１４を９０°回転させて平板
４を上昇させ、第１図（ｄｌに示すように、支持台５で
ウェハ１６．１６を支持する。このとき、バスケット２
のつば２ｃはウェハ１６．１６から離れる。

次に、第２図の送り軸１０を回転させてウェハを図に於
いて左方にバスケットから抜出し、モータ２２を駆動さ
せて平板４を待機しているカートリッジの方に向けるよ
うにする。この運動については後述する。軸受担持台１
２には支持台１５を貫通する軸１８が固着していて、軸
１８には平歯車２０が取付けられ、モータ２２の軸に取
付けられた平歯車２１が平歯車２０に歯合していて、モ
ータ２２の駆動によって平板４の方向が変えられるよう
にしである。

次に送り軸１０の回転によってカートリッジ内へ平板４
と共にウェハ１６を送り込み、第１図（Ｑ）に示す状態
とする。このとき、ウェハ１６の縁部はカートリッジ１
の主柱１ａ、補助柱１ｂの溝１ｅに浮いた状態で挿入さ
れる。

次に第２図のカム１３．１４を９０°回転させて平板４
を下降させ、第Ｊ′１図ｉｆ）に示すように、カートリ
ッジ１の主柱１ａ、補助柱１ｂの溝１ｅの底面でウェハ
１６を支持させる。このとき、それ迄ウェハ１６を支持
していた支持台５は、ウエハ１６から離れ、突起６もウ
ェハ１６の下面よりも下に位置する。

最後に、第２図の送り軸１０を逆回転させて平板４を図
において左方向に移動させ、第１図（ｇ）に示すように
、平板４をカートリッジ１から抜き出す。

かくしてウェハはバスケットからカートリッジに移換え
られる。

以上のように、バスケット中で正規の位置に位置してい
ないウェハがあっても、正規の位置に位置するウェハと
同様に、正しくカートリッジに収容される。

上記突起６は、前述したようなウェハの位置決め用とし
て機能するほか、次のような機能をも果たす。第１図＋
ｄ）の状態（バスケット２中で平板４が上昇して支持台
５上にウェハ１６が載置された状態）で、バスケット２
のつば２Ｃのピッチに狂いが生じている場合、一部のウ
ェハが支持台５に支持されずになおバスケットのっぽ２
Ｃに支持された侭の状態にあることがある。このような
場合、平板４を移動させて同図（ｅｌの状態に移行する
際に、ウェハ１６の外側には平板４上に支持台５よりも
僅かに高い突起６が設けであるので、突起６がこのウェ
ハ１６の外周に掛ってこのウェハ１６を平板４と共に移
動させ、このウェハ１６はバスケット２のつば２Ｃから
離れると支持台５上に載置されてバスケット２中に取り
残されることがない。

突起６によって移動させられるウェハは、その周縁部の
一部がバスケット２のつば２Ｃに対して摺動することと
なるが、この摺動は軽微であって、実用上問題になる程
度ではない。また、カートリッジはウェハの処理中にウ
ェハと共に加熱されるので、カートリッジの変形による
溝のピッチが狂うことがあるが、処理済みのウェハをカ
ートリッジからバスケットに移換える場合も前記と同様
である。第４図の突起６−２についても同様であること
は言う迄もない。

第７図は、バスケット中のウェハをカートリッジに移換
え、これをＣＶＤ装置に装入し、また、処理を終了した
ウェハをカートリッジからバスケットに移換える手順を
示す。

未処理のウェハを収容するバスケット２．２−２とは、
回転台３０上に載置され、回転台３０の１８０　　°回
転によってウェハ取出し装置３の実線で示す平板４の方
向に位置するようになっている。

カートリッジ１は、ハンドラ２７のフォーク２７ａ上に
載置され、第１図（ａｌ〜＋ｄ）で説明した手順に従っ
て平板４がウェハをバスケット２から取出し、次いでカ
ートリッジ１の方向に一点鎖線で示す位置に位置を変え
る。第７図ではウェハは図示省略しである。

次に、第１図（ｅｌ〜（ｇｌで説明した手順に従ってウ
ェハはカートリッジ１中に収容される。

ウェハを収容したカートリッジ１は、ハンドラ２７の回
転によって上方に設けられたＣＶＤ装置の装入孔２８の
下に移動し、図示しない昇降装置によってＣＶＤ装置内
に装入され、ＣＶＤ処理が施される。

ウェハのＣＶＤ処理が終了すると、カートリッジは昇降
装置によってＣＶＤ装置から脱出、下降してフォーク２
７ａに支承され、次いでハンドラ２７の逆回転によって
元の位置に復する。

平板４は、前記とは逆の手順に従って、カートリッジ１
中の処理済みのウェハを空になっているバスケット２中
に収容させる。

次に、回転台３０を１８０　　°回転させて未処理のウ
ェハを収容しているパスケーット２−２と処理済みのウ
ェハを収容したバスケット２とを位置交換し、前記と同
様に未処理のウェハをカートリッジ１に移換える。その
間、処理済みのウェハを収容したバスケットは、図示し
ない搬送手段によって搬送される。

ハンドラ２７は、図のように対のフォーク２７ａ、２７
ｂを設けるようにすると、ＣＶＤ装置中で処理が進行し
ている間に別のカートリッジに未処理のウェハを収容さ
せ、処理済みのウェハを収容するカートリッジがＣＶＤ
装置から脱出したら直ちに別のカートリッジをＣＶＤ装
置に装入し、処理を開始するようにすると、ＣＶＤ装置
のアイドルタイムを大幅に短縮してＣＶＤ装置の稼働率
を向上させることができる。

なお、ＣＶＤ装置内でウェハが処理を受けている間に、
第１１図に示すように、一部のウェハ１６′が変形した
り、位置が移動したりすることがある。

然し、処理済みのウェハを、バスケット中に正確に正し
い位置で収容させる必要はないので、その侭カートリッ
ジからウェハを取出してバスケットに収容させても差支
えはない。

上記の例は、第１図（ｂ）、（Ｃ）のように、スペーサ
７の端面で正規の位置からずれているウェハ１６′を押
してウェハの位置を揃えてから平板４を所定の支持位置
に後退させるようにしているが、第１０図に示すように
、平板４にウェハ位置決め用の突起４ａを設け、突起４
ａで正規の位置からずれているウェハ１６′を押しなが
ら平板４を所定の支持位置迄前進させ、その位置で平板
４を上昇させてウェハを支持するようにすることもでき
る。この場合は、平板４は後退することはない。また、
突起４ａのウェハに当接する面４ｂには、僅かな傾斜を
付し、平板４が上昇する瞬間にウェハと突起４ａの面４
ｂとが離れるようにして、両者の間で擦れ合うことがな
いようにするのが良い。

この場合には、第１１図のように、処理済みのｇＢのウ
ェハ１６“がカートリッジ中で移動している場合には、
この平板をその侭ウェハ１６の下側或いは、カートリッ
ジからバスケットへの処理済みのウェハの移換えは、別
のウェハ取出し装置を使用するのが良い。

また、本発明に基づく板状体取出し装置は、半導体ウェ
ハのほか、他の板状体、例えば板状ガラス製品其他の板
状物品の取出しにも同様に適用可能である。

また、板状体取出し具は、上記の例のように板状体を支
承してこれを支持する以外に、吸着其他の方法でこれを
支持するようにしても良い。

へ０発明の詳細 な説明したように、本発明に基づく板状体取出し装置は
、板状体支持装置内の正規の位置に存在しない板状体を
、板状体取出し具が押してこれを正規の位置に移動せし
めるように構成されているので、上記のような正規の位
置からずれている板状体をも、正規の位置に正確に位置
させてから板状体支持装置から取出すことができる。そ
の結果、他の板状体支持装置に上記取出された板状体を
収容させるに際し、位置ずれを起すことなく、正確な位
置で上記他の板状体支持装置に板状体を収容させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施例を示すものであって・ 第１図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、ｆｄ）、（ｅ）、（ｆ
）及びｆｇ）はウェハをバスケットから取出してカート
リッジに移換える手順を示す断面図、 第２図はウェハ取出し装置の概略正面図、第３図及び第
４図は平板（ウェハ取出し具）の斜視図、 第５図はバスケットの斜視図、 第６図はカートリッジの斜視図、 第７図はウェハをバスケットからカートリッジに移換え
、ＣＶＤ装置に挿入する手順を示す概略平面図、 第８図はウェハを収容したバスケットを示し、同図（ａ
）は平面図、同図（ｂｌは正面図、第９図はウェハを収
容したカートリッジを示し、同図（ａ）は平面図、同図
（ｂ）は正面図、第１０図は他の平板の断面図、 第１１図はカートリッジと処理済みのウェハと訝 を示す側面図 である。 なお、図面に示された符号に於いて、 １・・・・・・・・・カートリッジ ２．２−２・・・・・・・・・バスケット２ｃ・・・・
・・・・・つば ２ｄ・・・・・・・・・開口部 ３・・・・・・・・・ウェハ取出し装置４・・・・・・
・・・平板（ウェハ取出し具）４ａ・・・・・・・・・
・・・・・・平板の突起４ｂ・・・・・・・・・突起の
側面 ５．５−２・・・・・・・・・支持台 ７・・・・・・・・・スペーサ １０・・・・・・・・・送り軸 １１・・・・・・・・・軸受 １３．１４・・・・・・・・・カム １７・・・・・・・・・ハンドラ １７ａ、１７ｂ・・・・・・・・・フォーク１８・・・
・・・・・・ＣＶＤ装置の装入孔である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、板状体を挿入又は取出すための空間部から挿入され
   た前記板状体をその周辺部で支持する板状体支持装置か
   ら、板状体取出し具によって前記板状体を取出す板状体
   取出し装置であって、前記板状体支持装置内の正規の位
   置に存在しない前記板状体を前記板状体取出し具が押し
   て前記正規の位置へ移動せしめるように構成された板状
   体取出し装置。