JPS63276239A

JPS63276239A - ウエハキャリア治具

Info

Publication number: JPS63276239A
Application number: JP62110536A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Takahashi; 勉高橋; Takemasa Iwasaki; 岩崎　武正; Sadao Shimosha; 下社　貞夫; Masahiro Watanabe; 正博渡辺
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-05-08
Filing date: 1987-05-08
Publication date: 1988-11-14
Anticipated expiration: 2011-12-18
Also published as: JP2564303B2

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、半導体の製造工程で用いられるウェハ形状素
材の処理、搬送および保管などに使用するウェハキャリ
ア治具に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、ウェハキャリア治具として、例えば特開昭５９−
２１３１４２号公報に開示されている技術があり、この
従来技術を第１０図〜第１２図に示す。

これら第１０図〜第１２図に示す従来技術では、キャリ
ア２４の内部に、丸形または角形のウエノＳ９の両端部
を嵌合させて格納するウェハ格納溝２５が約３０枚分設
けた一体型構造とされている。

このため、−回の処理枚数が５０枚以下の装置でウェハ
９の加工を行うには、約３０枚のウェハ９を格納できる
キャリア２４に、所要の枚数を分けて格納し、それぞれ
搬送して保管する方法が採用されている。したがって、
製造工程内に滞留しているウニ八枚数に比較してキャリ
ア２４の個数が多くなるため、搬送、保管および収納の
各効率が低下する恐れがあった。

また、使用されるウェハ９の直径は次第に大口径化し、
１２０−２００ｍｍのものが主流になりつつある。

しかし、半導体製造装置側の規格やウェハ収納効率の向
上の見地から、ウェハ格納溝２５のピッチ２６は、ウェ
ハ直径の増大にかかわらず、約６Ｍ程度の極めて小さい
値に限定されている。このため、従来技術ではキャリア
２４に対し、直径２００ｍｍ程度の大口径のウェハ９を
人手によるピンセット作業でウェハ格納溝２５に整列さ
せ、収納することは非常に困難であるばかりでなく、ウ
エノ・９を取り出す場合はウェハ格納溝２５の上方の約
６１１１１１１程度の幅の領域２７のみが作業領域とな
る。

さらに、次世代の半導体製造プロセスでは、サブミクロ
ンの加工精度が要求されるため、ウェハ９の搬送および
保管に際し、雰囲気中の塵埃による汚染に対する保護が
従来以上に要求される。しかし、従来のウェハキャリア
治具では、ウェハ９を格納するための開口部を上向きに
設け、ウェハ９を格納して保管するとともに、取り出す
必要があるので、雰囲気中の塵埃による汚染の機会が極
めて高いという問題がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記従来技術では、次世代の半導体製造プロセスにおけ
るウェハの大口径化および処理枚数がプロセス装置ごと
に大きく変化することへの対応、ウェハの処理、搬送お
よび保管の際の狭い領域でのビンセット作業に対する対
応、およびウニ八表面を高清浄に保って搬送し、保管す
ることへの対応について考慮されていない。

したがって、ウェハの格納および取り出しに際し、その
作業性、工程内のウェハ格納効率および塵埃汚染による
歩留まり低下などの問題があった。

本発明の目的は、前記従来技術の問題を解決し、処理枚
数が異なる装置間におけるウェハの搬送、格納および保
管のそれぞれの効率と作業性を向上させるとともに、前
記ウェハの搬送、格納および保管時のウェハ汚染を防止
し得るウェハキャリア治具を提供することにあり、さら
に本発明の他の目的は、洗浄治具としても有効に使用す
ることが可能なりエバキャリア治具を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

前記問題点を解決するため、本発明の１番目の発明は、
開口部を設けるとともに、該開口部の周壁に１〜５枚等
の小数枚のウェハを互いにすき間をおいて格納するウェ
ハ格納溝を設けたキャリアと、凹陥部を設けた台とを備
え、前記キャリアと台とを互いに重合可能に構成してい
る。

また、本発明の２番目の発明は、複数個のキャリアと、
これを重ね合わせて結合したキャリア結合体の収納箱と
を備え、各キャリアの内部側壁に、１〜３枚等の小数枚
のウェハを互いにすき間をおいて格納するウェハ格納溝
を設け、各キャリアの外形を洗浄槽の内壁にフック可能
な形状に形成し、各キャリアに、互いに重ね合わせて結
合する結合部を設けるとともに、各キャリアの内部を、
洗浄時においてウニ八表面での洗浄液の乱流の発生を抑
制し得る構造としている。

〔作用〕

本発明では、キャリアの周壁に小数枚のウェハを格納す
るウェハ格納溝を設けることにより、ウニへ面に垂直な
部分に十分に余裕のある作業空間を確保し、作業性を向
上させることができる。

また、本発明ではキャリアを任意個数蔗ね合わせるとと
もに、該キャリアの上、下部に台をそれぞれ重ね合わせ
ることにより、ウニへの搬送および加工処理単位を自由
に設定でき、しかもキャリア内に格納されているウニＩ
−ヲ作業雰囲気中の塵埃による汚染から保護することが
可能である。

さらに１本発明では各キャリアの外形を洗浄槽の内壁に
フック可能な形状に形成し、各キャリアの内部を、洗浄
時においてウニ八表面での洗浄液の乱流の発生を抑制し
得る構造としているので、各キャリアを洗浄治具として
も有効に使用することが可能である。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面により説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図（Ａ）
・（Ｂ）、第３図（Ａ）・（Ｂ）および第４図はそれぞ
れウェハの格納および取り出し作業の説明図、第５図は
ウェハ表面の汚染や欠陥の有無を調べる官能検査作業の
説明図である。

これらの図に示す実施例のウェハキャリア治具は、上台
１と、キャリア２と、下台３とを備えて構成されている
。

前記キャリア２には、第１図に示すごとく、Ｕ型の開口
部２人が形成されている。この開口部２Ａの周壁には、
仕切り壁６をはさんで２条平行に、ウェハ格納溝５ａ、
５ｂが設けられている。前記キャリア２には、ウェハ格
納溝５ａ　、　５ｂを介して２枚のウェハ９ａ　、　９
ｂ’ｉ仕切り壁６の厚さに相当するすき間をおいて平行
に格納し得るようになりている。

前記上台１と下台３とは、キャリア２に重合する外形に
形成されている。また、前記上台１の底面と下台５の上
面には、キャリア２の開口部２人と同型の凹陥部４，７
が設けられている。

次に、前記キャリア２に２枚のウェハ９ａ　、　９ｂを
前向きに整列させて格納する場合を、第２図（Ａ）・（
Ｂ）により説明する。

まず、第２図（Ｂ）に示すように、水平状態に置かれて
いるキャリア２を垂直状態に起立させる。

ついで、真空ビンセット８により１枚目のウェハ９ａの
裏面を吸着し、このウェハ９ａをキャリア２のウェハ格
納ｇｓｂ側の領域で作業してウェハ格納溝５ａに格納す
る。すなわち、ウェハ９ａの裏面を保持しながら、第２
図（Ｂ）から分かるように、ウェハ格納溝５ｂ側でウェ
ハ９ａを９０°回転させ、このウェハ９ａの表ＵｆＪｆ
ｔ前側に向けてウェハ格納ｇｓａに格納する。

続いて、２枚目のウェハ９ｂを前述の作業と同様に吸着
して保持し、９０６回転させ、表面を前側に向けてウェ
ハ格納溝５ｂに格納する。

前記１個のキャリア２０２条のウェハ格納溝５ａ。

５ｂにそれぞれ表面を前側に向けて２枚のウェハ９ａ。

９ｂを格納した後、第２図（Ａ）・（Ｂ）の間に記入し
た矢印のごとく、キャリア２を垂直状態から予め決めた
方向に９０°＠１転させて水平状態にセットし、第２図
（Ａ）に示すように、下台３の上面、または既にウェハ
９ａ、９ｂを格納して下台３上に積み重ねられでいるキ
ャリア２の上に重ねて置く。

ついで、２枚のウェハ９ａ、９ｂ’ｉ格納した任意個数
のキャリア２を重ねた後、第２図（Ａ）から分かるよう
に、土台１″！＆：積み重ねて一体となし、この状態で
搬送および保管する。

仄に、２枚のウェハ９Ｂ、９ｂの表面を互いに向かい合
わせにして格納する場合を、第５図（Ａ）・（Ｂ）によ
り説明する。

まず、第５図（Ａ）に示すように、真空ピンセット８に
より１枚目のウェハ９ｂの裏面を吸着して保持し、この
ウェハ９ｂの表面がキャリア２の後側に向くように９０
°回転させ、ウェハ格納溝５ｂに格納する。

さらに、真空ピンセット８により２枚目のウェハ９ａの
裏面を吸着して保持し、第３図（Ｂ）に示すように、ウ
ェハ９ａの表面が前側に向くように９０゜回転させ、ウ
ェハ格納溝５ａに格納する。

これにより、２枚のウェハ９ａ、９ｂを互いに表面を向
かい合わせにしてΦヤリアクに格納することができる。

ま九、２枚のウェハ９ａ、９ｂＯ裏面を向かい合わせに
してキャリア２に格納する場合には、ウェハ格納溝５ａ
　、　ｓｂに格納する時のウェハ９ａ　、　９１）の回
転方向を前記第３図（Ａ）・（Ｂ）の場合と逆にすれば
よい。

次に、キャリア２からウェハ９ａ　、　９ｂ　ｆ取り出
す場合について、第４図によシ説明する。

キャリア２のウェハ格納溝ｓａ　、　５１）に格納され
ている２枚のウェハ９．　、９１）を取り出す場合には
、第４図に示すように、当該キャリア２を垂直状態にセ
ットし、真空ピランセット８によりウェハ９ａ。

９ｂの裏面でそれぞれ各別に吸着して保持し、当該ウェ
ハ格納溝５ａ　、　５ｂから引き出し、ウェハ９ａ　、
　９ｂの表面がそれぞれ上向きまたは下向きになるよう
に予め決めた向きにウェハ９ａ　、　？ｂを回転させ、
予め決めた位置に、水平状に置く。

以上のように、この実施例によれば１個のキャリア２に
２枚のウェハ９ｔｓ　、　？ｂ’ｉそれぞれ真空ビンセ
ット８等のハンドリング機器を使って格納したり、取り
出したシすることができ、また２枚のつエバ９５ｔ　、
　９１）を格納したキャリア２を複数個重ねて取り扱う
ことができるので、処理枚数が異なる装置間におけるウ
ェハの搬送、格納および保管のそれぞれの効率と作業性
を向上させることができる。

また、この実施例によれば、クエ／Ｎ９ａ　、　９ｂを
格納しているキャリア２の上、下面に上台１と下台５と
を重ね合わせて蓋をするようにしているので、ウェハの
搬送、格納および保管時の雰囲気中の塵埃によるウェハ
汚染を防止することができる。

次に、キャリア２に格納されているウエノ１９ａ。

９ｂの表面の官能検査を行う場合について、第５図（Ａ
）・（Ｂ）により説明する。

前記ウェハ９ａ　、　？ｂの表面を官能検査する場合に
は、第５図（Ａ）・（Ｂ）から分かるように、キャリア
２のウェハ格納溝５ａ、５１）に格納されているウェハ
９ａ　、　９ｂのいずれか一方を真空ビンセット（この
第５図（Ａ）・（Ｂ）中では省略）により取り出し、例
えば取り出したウェハ９ａの表面、およびキャリア２の
ウェハ格納溝５ｂに格納されたｉｔのウェハ９ｂの表面
に、それぞれ官能検査装置１０ｔ一対向させて検査する
ことが可能である。

したがって、この実施例では官能検査を行う際に、キャ
リア２に格能されているウェハの取り出し回数を半数に
減することができ、官能検査の作業性１にも向上させる
ことができる。

進んで、第６図（Ａ）は本発明の他の実施例を示すもの
で１個のキャリアの斜視図、第６図（Ｂ）は１個のキャ
リアに格納する２枚のクエへの斜視図、第６図（Ｃ）は
１個のキャリアに２枚のウェハを格納した状態を示す斜
視図、第７図はキャリアを複数個結合したキャリア結合
体とこれを収納する収納箱とを示す斜視図、第８図はキ
ャリア結合体とこれの収納箱とを水平方向く置いた時の
斜視図、第９図はウェハを格納したキャリアをウェハの
洗浄治具として使用した時の使用状態の説明図である。

これらの図に示す実施例のウェハキャリア治具は、複数
個のキャリア１１と、キャリア結合体１９の収納箱２０
と會備えて構成されている。

前記キャリア１１は、２本の支柱１２と、２枚の平板１
６とを組み合わせて構成されている。そして、キャリア
１１は第６図（Ａ）・（Ｃ）から分かるように、支柱１
２．１２の上端部間の間隔Ｌ２が下端部間の間隔り、よ
りも大きく形成されていて、正面から見て胃型に形成さ
れている。前記支柱１２．１２間には、上方に大きい間
隔Ｌ２の開口部１７が形成され、下方には小さい間隔り
、の開口部１８が形成されている。

前記キャリア１１の各支柱１２の内側には仕切り壁１３
０をはさんで２条のウェハ格納溝１３ａ、１５ｂが設け
られている。前記２本の支柱１２．１２の互いに向かい
合っているウェハ格納溝１３ａ、１３ａおよびウェハ格
納溝１３ｂ、１３ｂには、第６図（Ａ）の状態において
、大きい間隔り、側の開口部１７からウェハ９ａ。

９ｂを挿入し、そのウェハ９ａ、９ｂを途中で受は止め
て格納し得るように構成されている。

前記各支柱１２の外側には、結合部が設けられている。

この結合部は、当該支柱１２の一方の妻側から他方の妻
側に向かって切り込んだ凹部１４と、他方の妻側に突出
させて設けられた凸部１５とにより構成されていて、１
個のキャリア１１０２本の支柱１２、１２に設けられた
凹部１４，１４に、他のキャリア１１の２本の支柱１２
　、１２に設けられた凸部１５，１ｓｔ−嵌合させると
とＫよって、キャリア同士を結合し得るように構成され
ている。

前記２枚の平板１６．１６は、２本の支柱１２　、１２
の一方の妻側と他方の妻側に、互いに平行に配置され、
かつ２本の支柱１２　、１２を連結している。

前記キャリア１１は、第９図から分かるように、外形が
洗浄槽２５の内壁にフック可能な形状に形成されている
。さらに、キャリア１１は２枚のウェハ９ａ、９ｂｔ−
仕切り壁１５０に相当するすき間をおいて平行に格納し
、かつウェハ９ａ　、　９ｂとこれに対面する平板１６
との間にも平行なすき間を有し、しかも大きい間隔り、
の開口部１７ヲ上方に向けてセットすることにより、該
大きい間隔り、の開口部１７から小さい間隔り、に向か
って貫通する空間部を有しており、全体としてキャリア
１１の内部は洗浄時においてウェハ表面での洗浄液の乱
流の発生を抑制し得る構造とされている。

前記複数個のキャリア１１は、前記凹部１４と凸部１５
とにより構成された結合部により、第７図および第８図
に示すように、一体をなすキャリア結合体１９に結合可
能に構成されている。

前記キャリア結合体１９は、第７図、第８図に示すよう
に、収納箱２０に収納し得るようになっている。

前記収納箱２０は、第７図、第８図に示すように、一つ
の面に蓋２２ヲ有する密閉型に形成されている。

また、収納箱２００両側の側壁の内側には、キャリア固
定用の複数本の突条２１が付設されている。

前記キャリア１１Ｋ、第６図（Ｂ）に示す２枚のウェハ
９ａ、９ｂｉ格納する場合には、第６図（Ａ）に示すよ
うに、大きい間＠Ｌ２の開口部１７を上方に向けてキャ
リア１１ｆ、垂直に立て、ついで前記第１図〜第４図に
示す実施例と同様、真空ビンセット等のハンドリング機
器を使用し、例えば１枚目のウェハ９ａをキャリア１１
のウェハ格納溝１３ａ、１３ａ間に挿入してその途中に
掛は止め、２枚目のウェハ９ｂをキャリア１１のウェハ
格納溝１３ｂ、１５ｂ間に挿入してその途中に掛は止め
、第７図（Ｃ）に示すように、互いにすき間をおいて平
行に格納する。

前記１個のキャリア１１に２枚宛ウェハ９ａ　、　９１
）を格納し、複数個のキャリア１１ヲ保管しておく場合
には、第７図に示すように、１個のキャリア１１の支柱
１２　、１２に設けられた凹部１４，１４に、他のキャ
リア１１の支柱１２　、１２に設けられた凸部１５　、
１５１嵌合し、この結合部を介してキャリア１１ヲ順次
結合して行ってキャリア結合体１９にまとめる。

ついで、前記キャリア結合体１９を第７図に示すように
、収納箱２０に入れ、蓋２２を閉じて搬送し、予め決め
られた場所に保管する。なお、第７図中ではウェハが省
略されている。

以上の説明から分かるように、この実施例においても、
前記第１図〜第４図に示す実施例と同様ウェハの搬送、
格納および保管に関する効率と作業性を向上させること
ができ、かつ前記搬送、格納および保管時のウェハ汚染
を防止することが可能である。

次に、ウェハに処理を施すべく収納箱２０から取ｐ出す
場合には、例えば第８図に示すように、収納箱２０を横
倒しにし、蓋２２を開け、収納箱２０からキャリア結合
体１９を引き出す。なお、この第８図中においても、ウ
ェハは省略されている。

ついで、ウェハを洗浄する場合には、ウェハを格納して
いるキャリア結合体１９から個々のキャリア１１に分解
し、２枚のウェハ９ａ　、　９ｂを格納しているキャリ
ア１１を第９図に示すように、洗浄槽２３の内部にセッ
トし、洗浄液を注いで洗浄する。

その際、この実施例では、キャリア１１の内部がウェハ
表面での洗浄液の乱流を抑制し得る構造とされているの
で、ウェハ９ａ　、　９ｂ　ｆキャリア１１に格納した
ｔまの状態で効果的に洗浄することができる。

さらに、ウェハ９ａ、９ｂの表面の官能検査を行う場合
には、前記第１図〜第４図に示す実施例について、第５
図に示した要領で、１個のキャリア１１に格納された２
枚のウェハ９ａ　、　９ｂの一方のウェハを取り出し、
各ウェハ９ａ　、　？ｂの表面に官能検査装置全対向さ
せて検査することができる。

なお、第６図（Ａ）・（Ｃ）〜第８図に示す実施例にお
いて、キャリア１１の結合部は図面に示す実施例に限ら
ず、他の構造を採用してもよい。

また、本発明では１個のキャリアに２枚のウェハを格納
する場合に限らず、１枚または３枚等を格納するように
してもよく、要は１個のキャリアに小数枚のウェハを格
納するように構成されていればよい。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明の１番目の発明によれば、開口部を
設けるとともに、該開口部の周壁に１〜５枚等の小数枚
のウェハを互いにすき間をおいて格納するウェハ格納溝
を設けたキャリアと、凹陥部を設けた台とを備え、前記
キャリアと台とを互いに重合可能に構成しているので、
処理枚数が異なる装置間におけるウェハの搬送、格納お
よび保管のそれぞれの効率と作業性を向上させるととも
忙、前記ウェハの搬送、格納および保管時のウェハ汚染
を防止し得る効果がある。

また、本発明の２番目の発明によれば、複数個のキャリ
アと、これを重ね合わせて結合したキャリア結合体の収
納箱とを備え、各キャリアの内部側壁に、１〜３枚等の
小数枚のウェハを互いにすき間をおいて格納するウェハ
格納溝を設け、各キャリアの外形を洗浄槽の内壁にフッ
ク可能な形状に形成し、各キャリアに、互いに重ね合わ
せて結合する結合部を設けるとともに、各キャリアの内
部を、洗浄時においてウェハ表面での洗浄液の乱流の発
生を抑制し得る構造としているので、前記１番目の発明
の効果の外に、洗浄治具としても有効に使用し得る効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図（Ａ）
・（Ｂ）、第３図（Ａ）・（Ｂ）および第４図はそれぞ
れウェハの格納および取シ出し作業の説明図、第５図は
ウェハ表面の汚染や欠陥の有無を調べる官能検査作業の
説明図、第６図（Ａ）は本発明の他の実施例を示すもの
で１個のキャリアの斜視図、第６図（Ｂ）は１個のキャ
リアに格納する２枚のウニへの斜視図、第６図（Ｃ）は
１個のキャリアに２枚のウェハ格納するした状態を示す
斜視図、第７図はキャリアを複数個結合したキャリア結
合体とこれを収納する収納箱とを示す斜視図、第８図は
キャリア結合体とこれの収納箱とを水平方向に置いた時
の斜視図、第９図はウェハを格納したキャリアをウェハ
の洗浄治具として使用した時の使用状態の説明図、第１
０図は従来のウェハキャリア治具の平面図、第１１図は
同縦断正面図、第１２図は同縦断側面図である。１・・・上台、２・・・キャリア、２人・・・キャリア
の開口部、３・・・下台、４，７・・・凹陥部、５ａ、
５ｂ・・・ウェハ格納溝、６・・・仕切り壁、９ａ　、
　９ｂ・・・フェノ・、１１・・・キャリア、１２・・
・キャリアの支柱、１３ａ、１５ｂ・・・ウェハ格納溝
、１４・・・中ヤリアの結合部を構成している凹部、１
５・・・同凸部、１６・・・キャリアの平板、１７・・
・キャリアの大きい間隔の開口部、１８・・・同じく小
さい間隔の開口部、１９・・・キャリア結合体、２０・
・・キャリア結合体の収納箱、２３・・・洗浄槽。７′〜・、代理人　弁理士　小川勝り　　゛第１図第乙図（Ｂ）　　　　　　　　　　　　　　ｒＡ）５ａ２式、
ウェハＡ４−Ｊ／Ａ嘴　８：ｉｔピンセット　９３．茨
、つ□２、第３図ＣＡ）（Ｆ３）５ｏ、ベニウェハ未がＩＡ溝　ｈ、沢：つＬハ出　４区Ｓ八、八゛つＬハ紹脩内ブ折　　３．真空と−ｔ・ｚ）
　　　９ｄ４：恒７、９八、ｆ３．：つ哩＼ｌｏ：官能移置装置第７図第１０図

Claims

【特許請求の範囲】１、開口部を設けるとともに、該開口部の周壁に１〜３
枚等の小数枚のウェハを互いにすき間をおいて格納する
ウェハ格納溝を設けたキャリアと、凹陥部を設けた台と
を備え、前記キャリアと台とを互いに重合可能に構成し
たことを特徴とするウェハキャリア治具。２、複数個のキャリアと、これを重ね合わせて結合した
キャリア結合体の収納箱とを備え、各キャリアの内部側
壁に、１〜３枚等の小数枚のウェハを互いにすき間をお
いて格納するウェハ格納溝を設け、各キャリアの外形を
洗浄槽の内壁にフック可能な形状に形成し、各キャリア
に、互いに重ね合わせて結合する結合部を設けるととも
に、各キャリアの内部を、洗浄時においてウェハ表面で
の洗浄液の乱流の発生を抑制し得る構造としたことを特
徴とするウェハキャリア治具