JPS6216019B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はウエハーをキヤリアから石英ボートな
どの支持棒に、或いは石英ボートからキヤリアへ
移し替える方法に関する。

半導体装置の製造においては、ウエハーを拡散
炉内で表面を酸化させたり、表面に不純物を拡散
させたりする熱処理工程が行なわれている。かか
る熱処理工程では以下に示す点に注意して作業を
進めなければならない。

(1) ウエハー表面にゴミなどの不純物が付着する
と、その部分が異状生長等を起こすため、ゴミ
等の付着を極力避ける必要がある。

(2) 各ウエハーの品質が均一になるようにオリエ
ンテーシヨンフラツト（以下オリフラ部と称
す）の方向性を揃える必要がある。

ところで、キヤリアに収納された洗浄乾燥後の
ウエハを石英ボートに移し替えるには、従来、作
業者がピンセツト等で各ウエハーをそのオリフラ
部を揃えながら一枚一枚石英ボートの溝に立てか
ける方法がとられている。また、熱処理の後のウ
エハーは同時にピンセツト等で石英ボートからキ
ヤリアに移し替えている。しかしながら、このよ
うな移し替え方法では次のような欠点があつた。

ウエハーは薄く脆い材質であるため、作業者
の取扱いミスにより簡単に欠けたり、割れたり
する。

手作業のため、ウエハーのオリフラ部を揃え
るのが大変で、作業能率の著しい低下を招く。

作業者は移し替え時に動くため、周囲のゴミ
が舞い上がり、これらのゴミがウエハーに付着
し易くなる。

本発明は上記種々の欠点を解消するためになさ
れたもので、ウエハーをキヤリアから石英ボート
へ、石英ボートからキヤリアへ自動的に移し替え
ることができると共に、石英ボートへの移し替え
時にウエハーのオリフラ部を簡単に揃えることが
でき、ウエハーの汚染、破損を防止して歩留りの
向上を図り、かつ作業能率の著しい向上を達成し
得るウエハー移し替え方法を提供しようとするも
のである。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明方法に用いるウエハー移し替え
装置の一形態を示す斜視図、第２図は第１図の要
部正面図、第３図は第１図は要部側面図である。
図中の１ａ，１ｂは互に所定距離へだてて直立し
て対峙した一対のブランケツトであり、これらブ
ランケツト１ａ，１ｂの間には２本のスライドシ
ヤフト２ａ，２ｂとリードスクリユー３が取付け
られている。前記ブランケツト１ａ，１ｂ上面に
は支持棒である石英ボートを２本の石英ガラス棒
４ａ，４ｂを介して載置する細長枠状の架台５が
設けられている。また、前記ブランケツト１ａ，
１ｂの間にはステージ６が前記２本のスライドシ
ヤフト２ａ，２ｂ及びリードスクリユー３に沿つ
て移動自在に配置されている。このステージ６の
下部には前記スライドシヤフト２ａ，２ｂに貫通
支持されるスライドブランケツト７ａ，７ｂ及び
２枚の押え板８ａ，８ｂに介在され、かつ前記リ
ードスクリユー３に螺合されるリードナツト９が
夫々設けられている。このリードナツト９は前記
ステージ６下部に設けられたステージ移動用可変
モータ１０にベルト１１を介して連結され、該モ
ータ１０を回転することによりステージ６がリー
ドナツト９を介してリードスクリユー３及びスラ
イドシヤフト２ａ，２ｂに沿つて移動するように
なつている。なお、可変モータ１０はスタートス
イツチにより駆動し、前記架台５上に載置される
石英ボートの位置検出溝を図示しない位置検出セ
ンサがセンシングすることにより停止するように
なつている。

また、前記ステージ６上には互に所定距離へだ
てた一対の支持板１２ａ，１２ｂが立設してお
り、これら支持板１２ａ，１２ｂにはガイド部用
回転軸１３が軸支されている。この回転軸１３の
一端には扇状の歯車１４が固着され、かつ該歯車
１４は図示しないガイド部用モータの歯車１５に
噛合している。また、前記回転軸１３には一対の
アーム板１６ａ，１６ｂが固着され、その一方の
アーム板１６ａに図示しないモータにより回転す
るキヤリアホルダ回転軸１７が軸支されている。
この回転軸１７にはかご形のキヤリアホルダ１８
が固定されている。つまり、このキヤリアホルダ
１８は図示しないモータを回転してキヤリアホル
ダ回転軸１７を回転することにより前記石英ボー
トの架台５の長手方向に対して直交する方向に傾
動できるようになつている。更に、前記アーム板
１６ａ，１６ｂ間には枠状の支持金具１９が取着
され、かつ該支持金具１９の上下部に櫛状のガイ
ド部２０ａ，２０ｂが設けられている。つまり、
前記ガイド部用モータ（図示せず）を駆動し、そ
の歯車１５と噛合した扇状歯車１４を介してガイ
ド部用回転軸１３を回転することによつてアーム
板１６ａ，１６ｂが回転し、前記枠状支持金具１
９が前記架台５の長手方向に対して直交する方向
に傾動できるようになつている。なお、この枠状
支持金具１９の傾動に同期して前記キヤリアホル
ダ１８も傾動する。そして、前記下部ガイド部２
０ｂにはピツチ選択用モータ２１によりベルト２
２を介して回転可能な指定ピツチ毎にウエハーを
移し替えるロータリーゲート２３が埋設されてい
る。このロータリーゲート２３の周面には第４図
及び第５図ａ〜ｄに示す如く下部ガイド部２０ｂ
の櫛間り対応して異なる形状の切欠部２４………
が形成され、前記下部ガイド部２０ｂの櫛間の底
部と該切欠部２４の底部とが一致するか否かによ
つて、下部ガイド部２０ｂから石英ボート側に移
し替えるウエハーを選別できるようになつてい
る。

更に、前記ステージ６の下面中央部にはガイド
ブランケツト２５が取着され、かつこれらステー
ジ６及びブランケツト２５には、２本のシヤフト
２６ａ，２６ｂとリードスクリユー２７とが上下
に貫通されている。これらシヤフト２６ａ，２６
ｂ及びリードスクリユー２７の上端にはブロツク
２８が固定されている。また、前記リードスクリ
ユー２７のステージ６下方側にはリードナツト２
９が螺合され、かつ該ナツト２９はオリフラ合せ
部上下用のモータ３０の軸３１にベルト３２を介
して連結され、該モータ３０を駆動することによ
りリードスクリユー２７が上下動しその上のブロ
ツク２８が上下動できるようになつている。そし
て、前記ブロツク２８上面には階段状の支持アー
ム３３が取着され、かつ該支持アーム３３の上面
には直方体状のオリフラ合せ本体３４が前記架台
５間に位置し、該架台５の長手方向と平行するよ
うに設けられている。このオリフラ合せ本体３４
には、オリフラ合せシヤフト３５がその上面を該
本体３４上面と同一レベルとなるように埋設され
ている。このシヤフト３５は前記支持アーム３３
に支持されたモータ３６にベルト３７を介して連
結されている。

更に、前記ブロツク２８の両端側面には２本の
ガイドシヤフト３８ａ，３８ｂが前記架台５の軸
方向と直交する方向に挿着されており、かつこれ
らシヤフト３８ａ，３８ｂの他端にはプツシヤー
駆動用モータ３９が固定されている。また、前記
各シヤフト３８ａ，３８ｂには摺動子４０ａ，４
０ｂが夫々摺動自在に嵌合され、かつこれら摺動
子４０ａ，４０ｂの左側面には前記上下ガイド部
２０ａ，２０ｂを有する枠状支持金具１９と対峙
して位置する逆Ｌ字形のプツシヤー本体４１の下
端が取着されている。そして、前記ブロツク２８
のシヤフト３８ａ，３８ｂと反対側にはプーリー
４２を軸支した板４３が突出しており、このプー
リー４２は前記モータ３９に軸支された主プーリ
ー４３にベルト４４を介して連結されていると共
に該ベルト４４の一部が前記プツシヤー本体４１
に固定されている。つまり、プツシヤー駆動用モ
ータ３９を回転し、ベルト４４を回動させること
によつてプツシヤー本体４１がガイドシヤフト３
８ａ，３８ｂに沿つて架台５に対し前進ないし後
退できるようになつている。更に、前記プツシヤ
ー本体４１の上端には前記架台５の長手方向に対
して直交する方向に櫛を配列させた案内部４５が
取着されている。なお、前述したオリフラ合せ本
体３４とプツシヤー本体４１とはブロツク２８に
連結されていることから、該ブロツク２８をオリ
フラ合せ上下用のモータ３０を駆動することによ
り、それら本体３４，４１は連動して上下動する
ようになつている。

次に、上述したウエハー移し替え装置を用いて
キヤリアに収容したウエハーを石英ボートに移し
替える方法を第６図ａ〜ｆを参照して説明する。

〔〕 まず、ブランケツト１ａ，１ｂの架台５
上に、石英ガラス棒４ａ，４ｂを介して所定間
隔をもつて対称的に溝を設けた細長枠状の石英
ボート４６を載置すると共に、オリフラ部４７
を一部に有し他を円弧部で構成した複数枚のウ
エハー４８………を収容したキヤリア（図示せ
ず）をキヤリアホルダ１８に収納した。ひきつ
づき、ピツチ選択用モータ２１を駆動して下部
ガイド部２０ｂに埋設したロータリーゲート２
３を回動させ、石英ボート４６に移し替えるべ
きウエハーの枚数、ピツチに応じて該ゲート２
３の切欠部２４………を下部ガイド部部２０ｂ
の櫛間に合致させた後、ステージ移動用モータ
１０をスタートスイツチにより駆動し、ステー
ジ６をスライドシヤフト２ａ，２ｂ及びリード
スクリユー３に沿つて移動させ、石英ボート４
６の位置検出溝を図示しない位置検出センサで
検出することにより停止させ、移し替え準備を
行なう（第６図ａ図示）。つづいて、ガイド部
用モータ（図示せず）を反時計回り方向に少し
回転させ、歯車１５及び扇形歯車１４を介して
一対の支持板１２ａ，１２ｂ間に軸支されたガ
イド部用回転軸１３を時計回り方向に回動さ
せ、アーム板１６ａ，１６ｂを介して上下ガイ
ド部２０ａ，２０ｂを有する枠状支持金具１９
を右方向に少し傾動させる（同第６図ａ図
示）。

〔〕 次いで、キヤリアホルダ用モータ（図示
せず）を反時計回り方向に回動させ、キヤリア
ホルダ回転軸１７を介してキヤリアホルダ１８
を前記支持金具１９と同様な角度となるように
左方向に傾動させる。同時に、オリフラ合せ部
上下用モータ３０を回動させ、ベルト３２を介
してリードナツト２９を回動させて、これと螺
合したリードスクリユー２７を上方に移動さ
せ、その上端のブロツク２８、支持アーム３３
を介してオリフラ合せ本体３４を石英ボート４
６より上方に突出させる。このオリフラ合せ本
体３４の上昇に連動してブロツク２８にガイド
シヤフト３８ａ，３８ｂを介して連結したプツ
シヤー本体４１が上方に移動する。ひきつづ
き、プツシヤー駆動用モータ３９を時計回り方
向に回動させ、主プーリー４３及びプーリー４
２に巻架したベルト４４を同方向に回動させ、
これに固着されたプツシヤー本体４１を摺動子
４０を介してガイドシヤフト３８ａ，３８ｂに
沿つて右方向に移動させ、該本体４１上端の案
内部４５を枠状支持金具１９の下部ガイド部２
０ｂの上方に近接して位置させる（第６図ｂ図
示）。

〔〕 次いで、ガイド部用モータ（図示せず）
を時計回り方向に回動させ、歯車１５及び扇形
歯車１４を介して一対の支持板１２ａ，１２ｂ
間に軸支されたガイド部用回転軸１３を所定角
度反時計回り方向に回動させる。この時、アー
ム板１６ａ，１６ｂを介して枠状支持金具１９
が左方向に傾動し、かつ該アーム板１６ａ，１
６ｂにキヤリアホルダ回転軸１７で軸支された
キヤリアホルダ１８が同期して傾動することに
よつて、キヤリアホルダ１８内のウエハー４８
………は枠状支持金具１９上下の櫛状のガイド
部２０ａ，２０ｂに案内されて石英ボート側に
自然落下すると共に、該下部ガイド部２０ｂの
上方に近接して移動されたプツシヤー本体４１
上端の櫛状案内部４５に受け止められる（第６
図ｃ図示）。

〔〕 次いで、プツシヤー駆動用モータ３９を
反時計回り方向に回動させ、主プーリー３４及
びプーリー４２に巻架したベルトを同方向に回
動させて、プツシヤー本体４１に左方向に後退
させると同時に、モータ３６を時計回り方向に
回転させ、石英ボート４６から突出したオリフ
ラ合せ本体３４のオリフラ合せシヤフト３５を
ベルト３７を介して同方向に回転させる。この
時、第６図ｄに示す如く、プツシヤー本体４１
の案内部４５で受けられたウエハー４８………
は案内部４５に案内されてオリフラ合せ本体３
４上に載せられると共に、ウエハー４８………
の外周は該本体に埋設した回転するオリフラ合
せシヤフト３５に当接して反時計回り方向に回
転する。こうしたウエハー４８………を回転さ
せることにより、該ウエハー４８………のオリ
フラ部４７がオリフラ合せ本体３４の上面に位
置すると、オリフラ合せシヤフト３５の回転に
影響されることなく停止し、各ウエハー４８…
……は下方にオリフラ部４７が位置した状態で
揃えられる。ひきつづき、プツシヤー駆動用モ
ータ３９を反時計回り方向に回動させると共に
オリフラ合せ部上下用モータ３０を前述したの
とは逆方向に回動させ、プツシヤー本体４１を
左方向に後退させると共に、オリフラ合せ本体
３４と連動させて下降させる。この時、オリフ
ラ部４７が揃えられたウエハー４８………はプ
ツシヤー本体４１の案内部４５で支持された状
態でオリフラ合せ本体３４と共に下降し、該案
内部４５による支持が解除された直後に石英ボ
ート４６の溝に立てかけられる（第６図ｅ図
示）。つづいて、ガイド部用モータ（図示せ
ず）を反時計回り方向に回動させて、アーム板
１６ａ，１６ｂを介して枠状支持金具１９及び
キヤリアホルダ１８を連動させて右側に傾動さ
せ（同第６図ｅ図示）、更にキヤリアホルダ用
モータ（図示せず）を時計回り方向に回動さ
せ、キヤリアホルダ１８を元に位置に復帰させ
る（第６図ｆ図示）。

しかして、本発明方法によれば人手によること
なくキヤリア内のウエハーを石英ボート側に自動
的に、かつスムーズに移行できると共に、オリフ
ラ合せ部により自動的にウエハーのオリフラ部の
揃えを行なうことができ、更に、その状態で石英
ボートの溝に立てかけることができる。したがつ
て、従来のように薄く脆いウエハーの欠けや割れ
を招くことなく、かつゴミの付着を起こすことな
く、著しく能率よく複数枚のウエハーをキヤリア
から石英ボートに移し替えることができる。

次に、上述したウエハー移し替え装置を用いて
石英ボートの溝に立てかけたウエハーをキヤリア
に移し替える方法を第７図ａ〜ｄを参照して説明
する。

() まず、ブランケツト１ａ，１ｂの架台５上
に複数枚のウエハー４８………を立てかけた石
英ボート４６を石英ガラス棒４ａ，４ｂを介し
て載置した後、ステージ移動用モータ１０をス
タートスイツチにより駆動し、ステージ６をス
ライドシヤフト２ａ，２ｂ及びリードスクリユ
ー３に沿つて移動させ、石英ボート４６に立て
かけられたウエハー４８………に対応する箇所
にステージ６の枠状支持金具１９が対向する所
で停止させた。ひきつづき、ピツチ選択用モー
タ２１を駆動して下部ガイド部２０ｂに埋設し
たロータリーゲート２３を回動させ、石英ボー
ト４６に立てかけられたウエハー４８………の
枚数、ピツチに応じて該ゲート２３の切欠部２
４………を下部ガイド部２０ｂの櫛間に合致さ
せ、移し替え準備を行なつた（第７図ａ図
示）。

() 次いで、キヤリアホルダ用モータ（図示せ
ず）を反時計回り方向に回動させ、キヤリアホ
ルダ回転軸１７を介してキヤリアホルダ１８を
枠状の支持金具１９と同様な角度となるように
左方向に傾動させ、更にガイド部用モータ（図
示せず）を時計回り方向に回動させ、歯車１５
及び扇形歯車１４を介して一対の支持板１２
ａ，１２ｂ間に軸支されたガイド部用回転軸１
３を反時計回り方向に回動させて支持金具１９
とキヤリアホルダ１８を連動して回動させ、そ
れらを直立状態にして停止させた（第７図ｂ図
示）。

() 次いで、オリフラ合せ部上下用モータ３０
を回動させ、ベルト３２を介してリードナツト
２９を回動させて、これと螺合したリードスク
リユー２９を上方に移動させ、その上端のブロ
ツク２８、支持アーム３３を介してオリフラ合
せ本体３４を上昇させると共に、該ブロツク２
８にガイドシヤフト３８ａ，３８ｂを介して連
結したプツシヤー本体４１を前記オリフラ合せ
本体３４に連動させて上昇させた。同時にプツ
シヤー駆動用モータ３９を時計回り方向に回動
させ、主プーリー４３及びプーリー４２に巻架
したベルト４４を同方向に回動させて、これに
固着されたプツシヤー本体４１を摺動子４０を
介してガイドシヤフト３８ａ，３８ｂに沿つて
右方向に移動させた。この時、第７図ｃに示す
如く、石英ボート４６間よりオリフラ合せ本体
３４が突出して、該ボート４６に立てかけられ
たウエハー４８………のオリフラ部４７が該本
体３４上面に当接してウエハー４８………は上
昇すると共に、プツシヤー本体４１の案内部４
５により支持金具１９側に押され、上下ガイド
部２０ａ，２０ｂに沿つてキヤリアホルダ１８
のキヤリア（図示せず）に収納される。

() 次いで、ガイド部用モータ（図示せず）を
反時計回り方向に回動させて、アーム板１６
ａ，１６ｂを介して支持金具１９及びキヤリア
ホルダ１８を連動して右側に傾動させ、更にキ
ヤリアホルダ用モータ（図示せず）を時計回り
方向に回動させて複数枚のウエハー４８………
を収納した状態でキヤリアホルダ１８を元の位
置に復期させて、移し替えを行なつた（第７図
ｄ図示）。なお、オリフラ合せ本体３４とプツ
シヤー本体４１はオリフラ合せ部用上下用モー
タ３０及びプツシヤー駆動用モータ３９の駆動
により同第７図ｄに示す位置に復帰させた。

しかして、本発明方法によれば人手によること
なく石英ボート上に立てかけた複数枚のウエハー
をキヤリア側に自動的にかつスムーズに移し替え
ることができる。

以上詳述した如く、本発明によればウエハーを
キヤリアから石英ボートへ、石英ボートからキヤ
リアへ自動的に移し替えることができると共に、
石英ボートへの移し替え時にウエハーのオリフラ
部を簡便かつ迅速に揃えることができ、もつてウ
エハーの汚染、破損を防止して歩留りの向上を図
ることができ、かつ作業能率の著しい向上を達成
し得るウエハー移し替え方法を提供できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に用いるウエハー移し替え
装置の一形態を示す斜視図、第２図は第１図の要
部正面図、第３図は第１図の要部側面図、第４図
は第１図のローターリーゲートの拡大斜視図、第
５図ａ〜ｄは夫々第４図のａ−ａ線、ｂ−ｂ線、
ｃ−ｃ線、ｄ−ｄ線に沿う断面図、第６図ａ〜ｆ
はウエハーをキヤリアから石英ボートに移し替え
る工程を示す要部概略図、第７図ａ〜ｄはウエハ
ーを石英ボートからキヤリアへ移し替える工程を
示す要部概略図である。 １ａ，１ｂ……ブランケツト、５……架台、６
……ステージ、１８……キヤリアホルダ、１９…
…支持金具、２０ａ，２０ｂ……櫛状のガイド
部、２３……ロータリーゲート、３４……オリフ
ラ合せ本体、３５……オリフラ合せシヤフト、４
１……プツシヤー本体、４５……櫛状の案内部、
４６……石英ボート、４７……オリフラ部、４８
……ウエハー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 同一面に間隔を置いて固定され、かつ所定の
   間隔をもつて長手方向と直交する方向に溝が形成
   された支持棒と、この支持棒間に出没自在で、か
   つその長手方向に移動自在に配置され、回転自在
   なシヤフトを有するオリフラ合わせ部と、前記支
   持棒の外側に設けられ、前記オリフラ合わせ部の
   前記長手方向の移動と連動すると共に該長手方向
   に直交する方向に進退自在な案内部を有するプツ
   シヤー部と、前記支持棒の外側に前記プツシヤー
   部と対向して設けられ、前記オリフラ合わせ部の
   移動と連動すると共に前記支持棒の長手方向と直
   交する方向に傾動自在なガイド部と、このガイド
   部の背面に配置され、前記支持棒の長手方向と直
   交する方向に傾動自在なウエハーのキヤリアとか
   らなる移し替え装置によりオリフラ部を一部に有
   し他を円弧部で構成したウエハーを移動させるに
   あたり、 前記ウエハーを前記キヤリア内に複数枚収納
   し、該キヤリアを前記ガイド部と共に前記支持棒
   側に傾動してウエハーをガイド部を介して支持棒
   側に移動させ、かつ前記ガイド部の傾動と同時に
   前進されたプツシヤー部の案内部でウエハーを受
   止め、プツシヤー部の後退、ガイド部の傾動によ
   りウエハーを前記支持棒側に移動させた後、該ウ
   エハー外周面に当接した前記オリフラ合わせ部の
   シヤフトを一定方向に回転しながら下降してウエ
   ハーを支持棒の溝に安定的に立てかける工程、 前記オリフラ合わせ部を上昇させて支持棒の溝
   に立てかけられたウエハー群を該支持棒の面より
   突出させ、更に前記ガイド部及びキヤリアを垂直
   状態に傾動させた後、前記プツシヤー部を前進さ
   せてその案内部で前記オリフラ合わせ部上のウエ
   ハーを押して前記ガイド部を介してキヤリア内に
   移動させ、ひきつづきキヤリアを支持棒と反対方
   向に傾動してウエハーを収納する工程、 を具備したことを特徴とするウエハー移動方法。