JP2856843B2 - ウェハ整列装置およびウェハ整列方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はウェハ整列装置およびウェハ整列方法に関す
る。

（従来の技術） キャリアに収納された複数枚のウェハのオリフラを回
転ローラにより一度に合わせるものとして特公平１−59
739号公報がある。

また、キャリアに収納された複数枚のウェハの有無
を、収納されるウェハと同数の光検出器を設け、一度に
検出するものとして特開昭63−13344号、特開昭64−743
号公報がある。

（発明が解決しようとする課題） 前記文献の技術で、回転ローラとウェハの周縁を当接
させこのウェハを回転させるとき、ウェハはキャリアの
溝内の上部と下部の２ケ所で接触しウェハエッジ部の微
少部分が割れたりCVD等でウェハに付着した膜が剥離し
たりするいわゆるチッピングが多大に発生し、このチッ
ピングにより発生した塵が空気中に浮遊し上記ウェハに
再付着して半導体素子の歩留りを低下させるという問題
点を有する。

後者文献の技術を用いてオリフラ合せの次にウェハの
カウントを行なおうとするとき、オリフラ合わせ用の回
転ローラにより回転させられたウェハの厚み方向の移動
範囲はキャリアの溝中心より最大2mm前後移動する。

通常用いられるキャリアの溝ピッチである3/16インチ
（4.76mm）のウェハ間隔内に光検出器を挿入するため、
この光検出器の厚さを薄く製作できる限度の例えば2mm
とすると、ウェハと光検出器の間隔は約1mmしかない。

この状態で上記光検出器をウェハ間に挿入する如く移
動させたときキャリアの溝中心位置よりズレの大きなウ
ェハは、このウェハのエッジ部が光検出器と接触しウェ
ハのチッピングが多大に発生し前記と同様に半導体素子
の歩留りを低下させるという問題点を有する。

本発明の目的は、ウェハのオリフラ合せ時に発生する
チッピングを減少させることができ、半導体素子の歩留
りの向上が図れるウェハ整列装置およびウェハ整列方法
を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明のうち請求項１に係る発明は、周縁の一部にオ
リフラを有する複数枚のウェハを垂直状態で収納する保
持部材と、この保持部材内に収納されたウェハの下部周
縁に当接し、ウェハを回転させてオリフラを一方向に整
列させる一対のローラとを備えたウェハ整列装置におい
て、上記ローラにウェハを所定のピッチで配列させる環
状溝部を設け、これら環状溝部と対応する溝部の内側面
に発光素子と受光素子を設けてウェハの有無および位置
を検知するウェハ検知器を上記一対のローラの間に昇降
可能に設けたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、周縁の一部にオリフラを有す
る複数枚のウェハを保持部材内に垂直状態で収納した状
態で、上記ウェハを所定のピッチで配列する環状溝部を
有する一対のローラをウェハの下部周縁に当接させ、ウ
ェハを回転させてオリフラを一方向に整列させる工程
と、この工程後に、ウェハを上記ローラで保持した状態
で、上記環状溝部と対応する溝部の内側面に発光素子と
受光素子を設けてなるウェハ検知器を上記一対のローラ
の間に上昇させ、上記溝部にウェハの周縁を挿入させて
ウェハの有無およひ位置を検知する工程とを備えたこと
を特徴とする。

（作用） 請求項１に係る発明によれば、ローラに設けれらた環
状溝部によってウェハの厚み方向への移動が規制され、
オリフラ合せ時にウェハが保持部材と接触して発生する
チッピングを減少させることが可能となるだけでなく、
オリフラ合せ後、一対のローラの間にウェハ検知器を上
昇させ、その溝部にウェハの周縁を挿入させてウェハの
有無および位置を検知する際にも予めウェハが所定のピ
ッチで配列されていることにより、ウェハ検知器がウェ
ハと接触して発生するチッピングを減少させることが可
能となり、半導体素子の歩留りの向上が図れる。

請求項２に係る発明によれば、オリフラ合せとウェハ
の有無および位置の検知をチッピングを可及的に減少さ
せた状態で順次円滑に実行することが可能となり、スル
ープットの向上および半導体素子の歩留りの向上が図れ
る。

（実施例） 以下本発明のウェハ整列装置の一実施例について図面
を参照して具体的に説明する。

第１図において複数枚のウェハ１はウェハサイズ６イ
ンチで外径150mmオリフラ部長さ60mmであり、軟質の樹
脂例えばフッ素樹脂からなるガイド（保持部材）２の中
間部より上方垂直方向にこのガイド２を上から見て断面
がコ字形に形成された溝部３に、上記ウェハ１の周縁部
を嵌入しこのウェハ１を垂直面内で上下および回転可能
に収納しており、上記ガイド２は開口部５を有する載置
台４に載置している。上記開口部５には複数枚の上記ウ
ェハ１を嵌合する如く設けられた溝部７を有し、図示し
ない昇降機構により上記ウェハ１を収納して昇降可能な
如く設けれらた突き上げ部６と、２本のローラ10とウェ
ハ検出器30を設けており、詳細は第２図を用いて説明す
る。

上記２本のローラ10は直径20mmで軟質の樹脂例えばフ
ッ素樹脂からなり、上記ウェハ１の周縁を収容可能な第
３図の如き環状溝部13が設けられ中心軸11を中心として
回転可能に構成されており、上記２本のローラ10の下部
に設けられたモータ20の回転軸にはプーリー21が結合さ
れ、このプーリー21および２つのローラ10間にはベルト
22が張設され、モータ20の回転により２本のローラ10が
同一方向に回転可能の如く構成している。また、上記２
本のローラ10とモータ20からなるローラ機構12は図示し
ない昇降機構により昇降可能に構成されている。

また、上記２本のローラ10の間隔はウェハ１の大きさ
やオリフラ長さによって調整可能な如く構成されてい
る。

次に、上記２本のローラ10の間に位置しローラ10と平
行してウェハ検出器30が設けられている。

このウェハ検出器30はセラミックや樹脂例えばデルリ
ン（商品名）をモールド成型して作られ、上記ローラ10
の各溝部13に対応した位置には複数の溝部32が設けられ
この各溝部32の内側対向面には夫々第４図の如き投光素
子34と受光素子36からなる検知素子対38を設け、この検
知素子対38はウェハの有無を検出するためのセンサユニ
ットで、電気信号出力を信号処理部40に電気的に接続し
てある。

上記ウェハ検出器30の溝部32のピッチはウェハが収納
されるウェハキャリアの溝ピッチである3/16インチで約
4.7mmとしてあり、溝部32の幅Ａは約2.7mmで凸部31の厚
さＢは2mmとしてある。

この凸部31の厚さＢの2mm内に、発光素子34と受光素
子36を複数個同軸的に配置することはできないため、第
５図に示すように検知素子対38を交互に配置している。

また、ウェハ検出器30は２本のローラ10間に設けるた
めウェハ検出器30の幅Ｗは15mmであり、凸部31の厚さＢ
は2mmと薄いため溝部32の深さＣは、デルリンで作られ
た凸部31の機械的強度およびデルリンのモールド成型後
の変形やその他経時変形を考慮すると、5mm以上とする
ことは困難であり、本実施例においては溝部32の深さＣ
は上記限度である5mmとした。

このためウェハ検出器30は複数枚のウェハ１で整列さ
れた状態のオリフラ位置に嵌合させることが、正確なウ
ェハ検知を行うために望ましい。

次に上記実施例装置による複数枚のウェハ１のオリフ
ラ合せと、複数枚のウェハ１の有無および位置検知する
ウェハカウント方法について説明する。

上記ガイド２に収納された複数枚のウェハ１の下部周
縁部に２本のローラ10を当接するように、ローラ機構12
を図示しない昇降機構により上昇させる。

そしてモータ20を回転させプーリー21ベルト22を介し
て２本のローラ10を同一方向に回転させる。

この回転するローラ10に設けられた環状溝部13との接
触により複数枚のウェハ１は上記環状溝部13内で回転さ
せられオリフラ部が下側になるまで回転が続けられる。
そしてウェハ１のオリフラ部が下側になったとき、オリ
フラ部とローラ10が離間しウェハ１の回転は自動的に停
止する。全てのウェハ１のオリフラが整列終了後、モー
タ20の回転を止め、ローラ20の回転を停止する。ウェハ
１の下端部は環状溝部13のピッチで配列させられてお
り、ウェハ検出器30を図示しない昇降機構で上昇させる
と、整列された複数枚のウェハ１のオリフラ部と接触す
ることなくウェハ検出器30の溝部32が嵌合させられる。

そしてウェハ検出器30に設けられた投光素子34から赤
外光を発光すると、ウェハ１が嵌合された溝部32の上記
投光素子34と対向する受光素子36には上記赤外光が入ら
ず、上記受光素子36が受ける光量に比例した電気信号が
信号処理部40へ伝達されウェハ１の有無と位置が検知さ
れる。

上記と同様にして全ての溝部32における複数枚のウェ
ハ１の有無および位置が瞬時に検知され、図示しない次
工程装置へ信号伝達し、さらに図示しないモーター装置
に表示を行う。

次に上記２本のローラ10の両側に配置さた突き上げ部
６の溝部７にウェハ１の周縁部が嵌合するように図示し
ない昇降機構により突き上げ部６を上昇させ、複数枚の
ウェハ１のオリフラが整列した状態で一度にガイド２の
上方にウェハ１を突き上げ、図示しないウェハチェック
で次工程へウェハの搬送を行う。

以上説明した如くオリフラ合わせを行う時、ウェハ１
はガイド２と接触する部分が少なく、ウェハ１の傾斜角
度も小さくなるのでウェハのチッピング発生は大幅に少
なくなる。

また複数枚のウェハ１の下端部はローラ10の環状溝部
13のピッチで配列させられており、ウェハ検出器30を上
記ウェハ１間に挿入移動してもウェハ１とウェハ検出器
30は接触することはなく、ウェハのチッピングも発生し
ない。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々変形実施が可能である。

上記実施例では複数枚のウェハ１を収納するガイド２
を用いたが、このガイド２の代りに25枚のウェハを収納
する樹脂例えばフッ素樹脂からなるウェハキャリアを用
いてもよい。この場合オリフラ合せとウェハカウント終
了後、ローラ機構12とウェハ検出器30を図示しない昇降
機構で下降させ、複数枚のウェハ１が収納された状態で
上記キャリアを、例えばキャリア搬送装置で次工程へ搬
送してもよい。また、ウェハ搬送器30の溝部32のピッチ
は3/16インチに限らず1/4インチやその他任意の寸法で
よい。

さらに整列したオリフラ位置を例えば上方にする場合
には、２本のローラ10のうち１本のローラ10をウェハ１
の周縁部に当接せしめ、上記オリフラ合せを行った位置
より所定高さローラ10を上昇させ、ローラ10を所定回転
行うことによりオリフラ位置を上方に移動させることが
できる。

また本実施例においてウェハ検知素子対38は透過型を
用いて説明を行ったが反射型の検知素子対を用いてもよ
いことは当然である。

発光素子として発光ダイオード、受光素子としてはフ
ォトダイオード、フォトトランジスタ、太陽電池型の薄
肉検出器等を用いることができる。またオリフラ合せを
行う回転ローラ10は２本に限らず、１本もしくは３本以
上としてもよい。

ウェハ検出部30は突き上げ部６の少なくとも片側に設
けてもよい。

さらに上記したウェハ整列装置の応用例は半導体装置
の各工程において有効に活用出来るものであり、熱処理
装置、エッチング装置、イオン注入装置、検査装置、レ
ジスト塗布装置、キャリアストッカー装置等へ利用でき
る。

例えば横型熱処理装置や縦型熱処理装置において複数
のキャリアから熱処理用ボートに複数枚のウェハを移換
える工程に本発明を利用することができる。

〔発明の効果〕

以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果
が得られる。

（１）請求項１に係る発明によれば、ローラに設けられ
た環状溝部によってウェハの厚み方向への移動が規制さ
れ、オリフラ合せ時にウェハが保持部材と接触して発生
するチッピングを減少させることが可能となるだけでな
く、オリフラ合せ後、一対のローラの間にウェハ検知器
を上昇させ、その溝部にウェハの周縁を挿入させてウェ
ハの有無および位置を検知する際にも予めウェハが所定
のピッチで配列されていることにより、ウェハ検知器が
ウェハと接触して発生するチッピングを減少させること
が可能となり、半導体素子の歩留りの更なる向上か図れ
る。

（２）請求項２に係る発明によば、オリフラ合せとウェ
ハの有無および位置の検知をチッピングを可及的に減少
させた状態で順次円滑に実行することが可能となり、ス
ループットの向上および半導体素子の歩留りの向上が図
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るウェハ整列装置の一実施例のウェ
ハ収納部説明図、第２図、第３図は第１図の部分説明
図、第４図、第５図は第２図のウェハ検出器説明図であ
る。 １…ウェハ、２…ガイド ６…突き上げ部、10…ローラ 20…モータ、30…ウェハ検出器 40…信号処理部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】周縁の一部にオリフラを有する複数枚のウ
   ェハを垂直状態で収納する保持部材と、この保持部材内
   に収納されたウェハの下部周縁に当接し、ウェハを回転
   させてオリフラを一方向に整列させる一対のローラとを
   備えたウェハ整列装置において、上記ローラにウェハを
   所定のピッチで配列させる環状溝部を設け、これら環状
   溝部と対応する溝部の内側面に発光素子と受光素子を設
   けてウェハの有無およひ位置を検知するウェハ検知器を
   上記一対のローラの間に昇降可能に設けたことを特徴と
   するウェハ整列装置。
2. 【請求項２】周縁の一部にオリフラを有する複数枚のウ
   ェハを保持部材内に垂直状態で収納した状態で、上記ウ
   ェハを所定のピッチで配列する環状溝部を有する一対の
   ローラをウェハの下部周縁に当接させ、ウェハを回転さ
   せてオリフラを一方向に整列させる工程と、この工程後
   に、ウェハを上記ローラで保持した状態で、上記環状溝
   部と対応する溝部の内側面に発光素子と受光素子を設け
   てなるウェハ検知器を上記一対のローラの間に上昇さ
   せ、上記溝部にウェハの周縁を挿入させてウェハの有無
   および位置を検知する工程とを備えたことを特徴とする
   ウェハ整列方法。