JPS63296236A

JPS63296236A - ウエハ持ち上げ装置

Info

Publication number: JPS63296236A
Application number: JP62129808A
Authority: JP
Inventors: Teruo Kozai; 香西　照雄; Yasunori Kaneko; 金子　康紀; Kouji Nishimaki; 西巻　公路
Original assignee: NEC Corp; Marine Instr Co Ltd
Current assignee: NEC Corp; Marine Instr Co Ltd
Priority date: 1987-05-28
Filing date: 1987-05-28
Publication date: 1988-12-02
Anticipated expiration: 2009-08-24
Also published as: JPH0666380B2

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、ＧａＡｓなどの化合物による破損し易いウェ
ハの破片の如く、不規則な形状や寸法を有するウェハを
、該ウェハを載せた台上から持ち上げるウェハ持ち上げ
装置に関するものである。

〔従来技術〕

通常半導体装置を製造するには、第３図に示す如く、単
結晶４１を切断、研磨して得られたウェハ４２を、エピ
タキシャル４３、フォトリソグラフ４４、拡散４５、Ｃ
ＶＤ４６．蒸着４７、イオン注入４８、メッキ４９、ペ
レタイズ５０、組立５１などの部分工程にて順次加工処
理を行い半導体装置５２に至る。

各部分工程には、洗浄４３Ａ、エピタキシャル生長４３
Ｂ、−・・−・−など、図示の多くの処理作業工程があ
り、ウェハは、これらの処理作業工程のウェハ処理機械
を順次通過して加工を受けてゆく。

ウェハがシリコン製の場合には、強度的に比較的丈夫な
ので、上記の処理作業工程間、部分工程間の移送は、ウ
ェハ単体ごと、或いはキャリヤに複数枚のウェハを入れ
た状態にてロボット、コンベヤ、キャリヤ移載装置など
により移送、或いは移載を行っている。

近年、超高速ＩＣ用や光ＩＣ用に適しているウェハとし
て、ＧａＡｓ（ガリウムひ素）或いは関連化合物を用い
たものが注目され、用いられ初めている。

しかしながらＧａＡｓ又はＧａＡｓ系のウェハはシリコ
ンウェハと異なり破壊し易い、しかしウェハ自体が高価
であることから、割れたウェハも約１０ｗ角以上のもの
は使用しているのが現状である。そのため、従来は、カ
セットからウェハを人手によりピンセットを用いて一枚
一枚取り出し、ウェハの大きさに適するよう、かつ、処
理作業に適するよう別途選択されるマガジンに移し替え
を行い、このマガジンをウェハ処理機械に装填して現像
、エツチング、拡散などの処理作業を行っていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕しかしながら、上述の如き割れたウェハは、形状も寸法
も不規則であるので、移し替えは人手により行わざ、る
を得す、次の如き問題点を有していた。

＋１）　　第３図に見られる如き多数の作業工程の移り
変りごとに人手によりウェハを移し替えねばならず、多
くの手間と時間とを要し非能率的である。

（２）人手作業では、塵埃を避けることが困難である。

（３）人手作業のためさらに割れることがある。

（４）　　ピンセットでウェハの周縁を挟持するので周
辺５１程度の範囲が傷ついたり、汚れたりし易い。

（５）割れないハンドリングの一方法として石英板にＧ
ａＡｓウェハを張付ける方法も提案されているが、ウェ
ハの処理工程において高温（７００℃）から常温に及ぶ
酸、アルカリ等の有機物による処理を行う必要があり、
作業が困難なので実用化されていない。

゛（６）　　ウェハの表面は種々の処理をするので、真
空吸着などで表面で保持することができず、裏面でウェ
ハを支持することが必要なので、台上からウェハを持ち
上げて、裏面に隙間を作ることが必要である。その場合
、落ちないように、或いは破損、汚染のないようにして
持ち上げねばならない。

本発明は、従来の装置の上記の如き問題点を解決し、不
規則な形状、寸法を有する割れ易いウェハを、人手を用
いず確実に、安全に持ち上げることを可能とし、その後
の移し替え、移送においても自動化が容易となるウェハ
持ち上げ装置を提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記の如き問題点を解決するための手段とし
て、大きさ、形状の不規則なウェハを、該ウェハが載置
された台上から持ち上げるウェハ持ち上げ装置であって
、　該ウェハ、又は該ウェハを収容したマガジンを載置
する支承板を備え、該支承板には所定の位置に該支承板
を貫通する多数の小孔を配設し、該小孔それぞれには、
前記支承板の表面に′対し垂直方向に出没可能に支承ピ
ンが保持され、該支承ピンの、前記支承板の裏面側の一
端はそれぞれフレキシブルワイヤに接続し、該フレキシ
ブルワイヤの他端はそれぞれ、該フレキシブルワイヤを
ワイヤ軸方向に往復駆動するワイヤ駆動装置に接続した
ことを特徴とするウェハ持ち上げ装置を提供せんとする
ものである。

〔作　用〕

本発明は上記の如く構成されているので、多数の支承ピ
ンの中からウェハを持ち上げるに必要な支承ピンの位置
及び本数を選択し、選択された支承ピンが接続するフレ
キシブルワイヤのワイヤ駆動装置を駆動して、選択され
た支承ピンのみを支承板上に突出せしめてウェハを持ち
上げることができる。従って重心を含むような位置の支
承ピンを選択して突出せしめれば、寸法や形状が不規則
なウェハであっても安定して、確実に持ち上げることが
でき、ウェハを取り上げるために支持ツメを挿入する隙
間を確保し、ウェハの裏側から支持゛して取り去り、移
し替えや移送を行うことができる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第４図、第５図はウェハを収容するマガジン１であり、
偏平な皿状をなし、凹部８１の底板８２には多数の小孔
８３が貫通して設けられている。

ウェハ５５（円形の場合もあるが、図の如く欠けて不規
則な形状をしている場合もある）は底板８２上に図の如
く載置されて収容されている。

第１図において、支承板１００には、マガジンｌの底板
８２に設けられた小孔８３と同一の配置で、小孔８３よ
り直径の小さな小孔が貫通して設けられ、該小孔にそれ
ぞれ支承ピン６２．６２．６４などが支承板１００の表
面に対し出没可能に挿入されて保持されている。支承ピ
ン６２，６３．６４などの、支承板１００の裏側の端部
は、それぞれチューブ１３４に収容されたフレキシブル
ワイヤ１３５．１３６．１３７などに接続している。或
いはフレキシブルワイヤ１３５，１３６．１３７など、
そのものの先端が支承ピン６２，６３．６４などとなっ
ていてもよい。

フレキシブルワイヤ１３５，１３６，１３７などの他端
は、これらワイヤをワイヤ軸方向に往復駆動するワイヤ
駆動装置１３８，１３９，１４０などが備えられ、それ
ぞれ単独に駆動を行うようになっている。

ウェハ５５を載置したマガジンｌは、小孔８３が支承ピ
ン６２，６３．６４などと合うように支承板１００の上
に載置されるようになっている。

１１はカメラであり、ウェハのりんかく認識装置ＰＲＵ
Ｉ　２に信号を送り、ウェハ５５のりんかくの大きさ、
位置を認識し、ＣＰＵ３３においてウェハ５５の重心位
置を演算し、その重心を含むよう、かつ、りんかくの中
に入るような３本以上の支承ピンを選択し、その駆動装
置を駆動して、選択された支承ピンのみ突出せしめるよ
うになっている。

ワイヤ駆動装置の一例を第６図に示す。

１４１は作動していない状態のワイヤ駆動装置を示し、
フレキシブルワイヤ１４３を駆動するようになっている
。フレキシブルワイヤ１４３の末端はロッド１２１に接
続し、ロッド１２１の他端には鉄製のピストン１２２が
備えられシリンダ１２３の中を往復滑動するようになっ
ている。

１３１はスリットであり、オリフィスの作用をなし、ピ
ストン１２２の急激な動きを緩衝する。

１２４はソレノイド、１２５はバネである。

１４４．１４５は耐摩性の大なる材料で作られたガイド
である。

動作について説明する。

ウェハ５５を第４図、第５図に示す如きマガジン１に収
容して支承板１００の上に置く、カメラ１１によりウェ
ハ５５の形状を撮像し、ＰＲＵ１２において、そのりん
かくの位置、形状、寸法を認識し、その信号を受けたＣ
ＰＵ３３において重心Ｇの位置を演算で求め、第２図に
示す如くその重心Ｇの位置を含むような３本の支承ピン
６２．６３゜６４を選択し、ワイヤ駆動装置１３８，１
３９゜１４０を駆動する。駆動に当たってはソレノイド
１２４を励磁すればピストン１２２が引かれてワイヤ軸
方向１３５，１３６．１３７を介して支承ピン６２，６
３．６４を支承板１００の表面から突出せしめる。

支承ピン６２，６３．６４は、マガジン１の底板８２の
小孔８２を貫通してウェハ５５を持ち上げ、その下方に
隙間１１１を形成する。この隙間１１１に支持ツメ１９
を挿入し、ウェハ５５を下側から支持して取り上げて次
の工程に移送する。

ソレノイド１２４を比励磁とすれば支承ピン６２゜６３
．６４は降下して当初の状態に復帰する。

支持ツメ１９で取り上げる場合、例えば支持ツメ１９が
第２図に示す如く、支持具６７．６８゜６９．７０で形
成されている場合には、その支持点７１．７２，７３．
７４が重心Ｇを含むように支持具６７、６８．６９．　
Ｔｏの位置が選ばれる。

マガジン１を用いず、ウェハ５５を直接支承板１００上
に載置して動作せしめてもよい。

以上の如くウェハ５５は、重心Ｇを含んだ支承材を任意
に選んで、この支承材により持ち上げる゛ことができる
ので、取り扱い中に落として作業能率を低下せしめたり
、破損したりすることを防ぎ、人手によりピンセントな
どで挟持することなく、ウェハ５５の裏側に隙間を形成
せしめ、ウェハ５５を常に裏側で支持せしめることがで
きる。

駆動装置は電磁式に限らず、カムなどを用いてフレキシ
ブルワイヤを機械的に往復せしめる構造のものでもよい
。

第７図はワイヤ駆動装置の別の実施例で、各フレキシブ
ルワイヤ１３５，１３６，１３７などの下端は、モータ
１４６で駆動される偏心カム１４７に当接し、カムの回
転により突き上げられ、フレキシブルワイヤの上端が支
承板１００の上面より突出するようになっている。１４
８は電磁石であり、これを励磁することにより第７図中
）に示す如く、フレキシブルワイヤ１３５の下端が吸着
されて１３５′の如く曲げられ偏心カム１４７から外れ
、偏心カム１４７が回転しても、運動は伝えられず、ワ
イヤは動かない。

ＣＰＵ３３からの信号により、選択されたフレキシブル
ワイヤの電磁石のみ非励磁となし、他のものを励磁すれ
ば、そのワイヤのみ支承板１００より突出せしめること
ができる。

電磁石を非励磁とすればフレキシブルワイヤの下端は弾
性によりもとに戻り真直となる。

ワイヤの突き出し速度の調節をモータの速度調節により
行うことができる。

第８図、第９図は支承ピン６２の別の実施例である。

支承ピン６２は中空バイブであり、フレキシブルワイヤ
１２０に接続している。支承ピン６２には、バルブシー
ト１２６、バルブ１２７、バネ１２８、ソレノイド１２
９、連通口１３０が備えられている。

支承板１００の下側には真空室１０１が形成され、別の
真空源（図示せず）に接続され、真空室内は負圧を保っ
ている。

ソレノイド１２４を励磁すればピストン１２２は上昇し
てフレキシブルワイヤ１２０を押し、支承ピン６２を押
して右端のものの如く支承ピン６２の先端は支承板１０
０の表面より突出し、ウェハ５５を持ち上げ支持ツメ１
９用の隙間１１１を形成する。このときソレノイド１２
９を励磁すればバルブ１２７はバルブシート１２６を離
れ、連通口１３０を通じて支承ピン６２の中空部が真空
室１０１と連通し、ウェハ５５を吸着する。ソレノイド
１２４．１２９を非励磁とすれば支承ピン６２は支承板
１００の表面まで引込み、真空は遮断される。

〔発明の効果〕

本発明により、破損し易い、不規則な形状をしたウェハ
であっても、常に重心が含まれるような位置の支承材を
任意に選んでこれを支承することができ、取り扱い中に
重心が外れて落下して作業能率を損ねたり、破損したり
するおそれがなく、またウェハを人手でピンセットなど
で挟持して扱うことがなく、下面のみで支えて下側に隙
間を形成することができるので、周縁部の破損や汚染を
避け、併せ人手による持ち上げ手間と時間とを省き、信
転性の高いウェハ持ち上げ装置を提供することができ実
用上極めて大なる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に関するもので、第１図（ａｌは
正面図、同図（ｂ）は支承板の平面図、第２図はウェハ
の支承説明平面図、第３図は半導体製造工程図、第４図
はマガジンの断面正面図、第５図はマガジンの平面図、
第６図は支承ピン及びその駆動装置の実施例の断面正面
図、第７図（司はワイヤ駆動装置の別の実施例の正面図
、同図中）はその側面図、第８図は支承ピンの別の実施
例の断面正面図、第９図はその駆動装置の断面正面図で
ある。１・・・マガジン、１１・・・カメラ、１２・・・ＰＲ
Ｕ。１９・・・支持ツメ、３３・・・ＣＰＵ、４１・・・単
結晶、４２・・・ウェハ、４３・・・エピタキシャル、
４４・・・フォトリソグラフ、４５・・・拡散、４６・・・ＣＶＤ、４７・・・蒸着、４８・・・イオン
注入、４９・・・メッキ、５０・・・ペレタイズ、５１
・・・組立、５２・・・半導体装置、５５・・・ウェハ
、６２・・・支承ピン、６３・・・支承ピン、６４・・
・支承ピン、６５・・・ウェハ移送装置、６６・・・支
持装置、６７・・・支持具、６８・・・支持具、６９・
・・支持具、７０・・・支持具、７１・・・支持点、７
２・・・支持点、７３・・・支持点、７４・・・支持点
、８１・・・凹部、８２・・・底板、８３・・・小孔・
　１００°°・支承板、１０１・・・真空室、１１１°
°°隙間、１２０・・・フレキシブルワイヤ、１２１・
・・ロッド、１２２・・・ピストン、１２３°°゛シリ
ンダ、１２４・・・ソレノイド、１２５°°°バネ・１
２６・・・バルブシート、工２７・・・バルブ、１２８
・・・バネ、１２９・・・ソレノイド、１３０１ｉｎ！
通口、１３１・・・スリ、ト、１３４・・・チューブ、
１３５．１３６，１３７・・・フレキシブルワイヤ、１
３８．１３９，１４０，１４１・・・ワイヤ駆動装置、
１４２・・・フレキシブルワイヤ、１４３・・・支承ピ
ン、１４４，１４５・・・ガイド、１４６・・・モータ
、１４７・・・偏心カム、１４８・・・電磁石。特許出願人　　　　　日本電気株式会社特許出願人　　
　　海上電機株式会社代理人弁理士　　　　　薬　　師　　　　　稔代理人弁
理士　　　　　依　１）　孝　次　部代理人弁理士　　
　　　高　　木　　正　　行第２図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）大きさ、形状の不規則なウェハを、該ウェハが載
置された台上から持ち上げるウェハ持ち上げ装置であっ
て、該ウェハ、又は該ウェハを収容したマガジンを載置する
支承板を備え、該支承板には所定の位置に該支承板を貫通する多数の小
孔を配設し、該小孔それぞれには、前記支承板の表面に対し垂直方向
に出没可能に支承ピンが保持され、該支承ピンの、前記
支承板の裏面側の一端はそれぞれフレキシブルワイヤに
接続し、該フレキシブルワイヤの他端はそれぞれ、該フ
レキシブルワイヤをワイヤ軸方向に往復駆動するワイヤ
駆動装置に接続したことを特徴とするウェハ持ち上げ装
置。