JPH01129437A - ウェハ移替方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ウェハ移替方法にＩ！！する。

［従来の技術及び問題点］ 周知の如く、半導体装置はインゴットから切出され、表
面加工処理がなされたウェハへの熱酸化処理、不純物の
拡散処理、膜堆積処理、エツヂング処理等の多数の工程
を経て製造されている。例えば、膜堆積処理工程をおい
ては前工程の処理が完了した複数枚のウェハを収納した
キャリアを複数用意し、これらキャリア内のウェハを膜
堆積処理用の石英ボートに移替を行なった後、この石英
ボートを熱処理炉内に搬送し、炉内を所定の温度に保持
しながら各種の反応ガスを供給してボートに立てられた
各ウェハ表面に所定の摸を堆積する方法が採用されてい
る。

上述したキャリア内のウェハを石英ボートに移替を行な
うには、従来より次のような方法が採用されている。ま
ず、複数枚のウェハが収納されたキャリアの下方に該キ
ャリアの溝と同ピツチの溝加工がなされた上下動自在な
押上板を有する突上げ機構を配置し、かつ該キャリアの
上方に該キャリアの溝と同ピツチの溝加工がなされた開
閉自在で上下動自在なウェハチャックを配置した後、前
記突上げ機構の押上板を上昇させてキャリア内の全ての
ウェハを開いたウェハチャックを通してその上方に押し
上げる。つづいて、ウェハチャックを閉じた後、押上板
を下降させて該押上板の溝に差込まれた全てのウェハを
一括してウェハチャックの溝に係合させる。次いで、ウ
ェハチャックを石英ボートの上方に移動させ、更に下降
させて該チャック内の各ウェハを該ボートの溝に夫々立
かけて移替を行なう。こうしたウェハ移替方法は、例え
ば特公昭６１−４１８６号公報、実開昭６１−２０５１
４１号公報、実開昭６１−３３４４３号公報、特開昭６
２−６９６３４号公報、特開昭６１−２２４４３０号公
報に開示されている。

しかしながら、上述した移替方法ではキャリア内の複数
枚のウェハを一括してウェハチャックに係合させ、該チ
ャックにより石英ボートに移替を行なうため、ユーザ等
の要望に応じてキャリアに収納されたウェハのピッチと
異なるピッチ（例えばハーフピッチ；３／３２インチピ
ッチ、倍ピッチ；３／８インチピッチ等）で石英ボート
に移替を行なうことができないという問題があった。

上記問題を回避するために、例えば倍ピツチの石英ボー
トにウェハの移替を行なう場合、倍ピツチの溝を有する
キャリア及び倍ピツチの溝が複数形成された押上板を用
いることが考えられる。しかしながら、かかる移替方法
では石英ボートのピッチに合せて専用のキャリア、押上
板を必要とし、部品の増加や交換作業の繁雑化によるラ
ンニングコストの上昇セタ歩、キャリアの溝ピッチを標
準ピッチ＜３／１６インチピッチ）と異ならせることに
よるキャリアの前段階での整合性の悪化を招く等の問題
があった。

本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
もので、キャリア内に収納されたウェハのピッチに関係
なく任意のピッチでウェハを石英ボートに移替できるウ
ェハ移替方法を提供しようとするものである。

［問題点を解決するだの手段」 本発明は、上下動可能な複数枚の押上板によりキャリア
内のｌｉ数枚のウェハを、該キャリアの溝ピッチと異な
るピッチの溝を有する開閉自在なウェハチャックを通し
てその上方に押し上げる工程と、前記ウェハチャックを
前記キャリアの溝ビッヂと前記チャックの溝ピッチの差
に相当する距離だけ移動させた後、該チャックを閉じ、
チャックの溝に合致する押上板を下降させて該押上板の
ウェハをチャックの溝に係合させる工程と、前記チャッ
クの移動、別の押上板の下降を繰返して複数枚の押上板
で押し上げられたウェハの全てをウェハチャックの溝に
係合させる工程と、前記チャックの溝の全てにウェハを
係合させた後、該チャックをボートの上方に移動させ、
該ウェハチャックを下降させてウェハチャック内の各ウ
ェハを該ボートの溝に夫々立てかける工程とを具備した
ことを特徴とするウェハ移替方法である。

［作用］ 本発明によれば、上下動可能な複数枚の押上板によりキ
ャリア内の複数枚のウェハを、該キャリアの溝ピッチと
異なるピッチの溝を有する開閉自在なウェハチャックを
通してその上方に押し上げ、前記ウェハチャックを前記
キャリアの溝ピッチと前記チャックの溝ピッチの差に相
当する距離だけ移動させた後、該チャックを閉じ、チャ
ックの溝に合致する押上板を下降させて該押上板のウェ
ハをチャックの溝に係合させ、更に前記チャックの移動
、別の押上板の下降を繰返して複数枚の押上板で押し上
げられたウェハの全てをウェハチャックの溝に係合させ
、ひきつづき前記チャックの溝の全てにウェハを係合さ
せ、該チャックをボートの上方に移動させ、該ウェハチ
ャックを下降させてウェハチャック内の各ウェハを該ボ
ートの溝に夫々立てかけることによって、キャリア内に
収納されたウェハのピッチに関係なく任意のピッチでウ
ェハを石英ボートに移替できる。

［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図中の１は、ボックス形のハウジングである。この
ハウジング１上には、キャリアステージ２及びボートス
テージ３が同一線上に位置するように設けられている。

また、前記ハウジング１側望には！１２置して操作パネ
ル４が設けられている。

前記キャリアステージ２には、慢述する突き上げ機構の
押上板出没用穴５が載置されるべきキャリアに対応して
開口されている。この穴５内には、第２図に示すように
突上げ機構６が前記キャリアステージ２に載置されるべ
きキャリアに対応して複数設けられている。なお、第２
図中では突上げ機構６を一つのみ示し、他のものを省略
した。前記突き上げ機構６は、上下動する複数、例えば
２５本のピストン７を有するシリンダ８と、前記各ピス
トン７の上端に夫々取着され、各ピストン７の上下動作
により前記キャリアステージ２の穴５を通して出没され
る円弧状の溝を有する複数の押上板９とから構成されて
いる。

前記キャリアステージ２及びポートステージ３より手前
側の前記ハウジング１には、長穴１０が開孔されている
。この長穴１０の下方には、同第２図に示すように２本
のガイド軸Ｈａ　、　１１ｂが互いに平行となるように
配設されている。これらガイド＠１１ａ　、１１ｂ上に
は、駆動テーブル１２が載置されている。このテーブル
１２上には、係合板１３が立設され、かつ該係合板１３
には前記ガイド軸１１ａ、１１ｂと平行に配置されたボ
ールネジ１４が螺合されている。このボールネジ１４の
一端は、支持板１５に軸支され、かつ他端はパルスモー
タ１６に連結されている。このモータ１６は、モータ駆
動回路１７に接続され、かつ該駆動回路１７は前記操作
パネル４に設けられた制ＷＪ機構１８に接続されている
。つまり、前記制御ｆｌ１機構１８から所定の信号を駆
動回路１７に出力することによりパルスモータ１６が駆
動し、該モータ１６と連結されたボールネジ１４が回転
する。ボールネジ１４の回転により、該ボールネジ１４
に係合板１３を介して係合された摺動テーブル１２が２
本のがイドレール１１ａ　、　１１ｂに沿って移動する
。

前記テーブル１２上には、上下動する一対のピストン１
９ａ　、１９ｂを有するシリンダ２０が設けられてでい
る。これらピストン１９ａ　、　１９ｂの上端には、チ
ャック駆動機構２１が設けられている。この駆動機構２
１は、本体２２と、この本体２２から水平方向に延びる
前進・後退が自在な４本の作動軸２３ａ〜２３ｄと、該
本体２２内に挿入された前記各作動軸２３ａ〜２３ｄの
侵端に設けられ、各作動軸２３ａ、２３ｂと２３ｃ　、
　２３ｄを互いに反対方向に駆動する歯車系（図示せず
）と、この歯車系を回転されるモータ（図示せず）とか
ら構成されている。前記チャック駆動機構２１には、ウ
ェハチャック２４が取付けられている。このウェハチャ
ック２４は、互いに平行して対向配置された一対の開閉
板２５ａ　、　２５ｂを備えている。前記本体２２に近
い側に位置する一方の開閉板２５ａは、前記４本の作動
軸２３ａ〜２３ｄ中の同一方向に動作する２本（例えば
２３ａ　、２３ｂ　）の先端に支持されている。また、
他方の開閉板２５ｂは前記一方の開閉板２５ａを貫通し
同一方向に動作する残り２本の作動軸２３ｃ　、２３ｄ
の先端に支持されている。前記各開閉板２５ａ　、２５
ｂの中央付近から下端に亙る内面には、夫々ウェハを保
持する保持部２６ａ　、２６ｂが取付けられており、か
つこれら保持部２６ａ　、２６ｂの内面には上端から下
端に延びる複数の爪が例えばキャリアのピッチ（３／１
６インチピッチ）の倍ピツチ（３／８インチピッチ）で
形成されている。こうしたチャック駆動機構２１におい
て、該駆動機構２１のモータを作動すると本体２２に近
い側のウェハチャック２４の開閉板２５ａ′を支持する
２本の作動軸２３ａ　、２３ｂが後退し、他方の開閉板
２５ｂを支持する２本の作動軸２３ｃ、２３ｄが前進し
て一対の開閉板２５ａ　、２５ｂが開かれる。また、夫
々の開閉板２５ａ　、　２５ｂを支持する作動軸２３ａ
　、２３ｂと２３ｃ　、２３ｄを前記と反対方向に動作
させると、一対の開閉板２５ａ　、２５ｂが閉じられる
。なお、前記シリンダ８．２０及びチャック駆ｅ機構２
１は前８２ボールネジ１４を回転させるパルスモータ１
６と共に前記操作パネル４に設けられた制器機構１８か
らのプログラミング信号により必要なタイミングで動作
される。

次に、前述した第１図、第２図及び第３図〜第８図を参
照してウェハ移替方法を説明する。

（Ｉ＞まず、第１図及び第８図に示すようにハウジング
１のキャリアステージ２上に２５枚のウェハ２７が標準
ピッチ（３／１６インチピッチ）で収納された例えば４
個のキャリア２８１〜２８４を各突上げ１１６の直上に
夫々位茸するように設置する。また、複数（例えば５０
個）の溝が倍ピツチ（３／８インチピッチ）で切り込ま
れた石英ボート２９を図示しない搬送装置によりハウジ
ング１のボートステージ３上に設置する。

（ＩＩ）次いで、制御機構１８から駆動回路１７に所定
の信号を出力してパルスモータ１６を所定時間回転し、
該モータ１６に連結されたボールネジ１４を回転させる
。これにより、ボールネジ１４に係合板１３を介して係
合された摺動テーブル１２がガイド軸１１ａ、１１ｂに
沿って移動され、該テーブル１２にシリンダ２０及びチ
ャック駆動機構２１を介して支持固定されたウェハチャ
ック２４を１番目のキャリア２８１の直上に位置される
（第３図（Ａ）及び第４図図示）。

なお、第４図は第３図（Ａ＞のＸ−Ｘ矢視図である。

次いで、突き上げ機構６のシリンダ８を駆動して左端か
ら１３本のピストン７を上昇させ、各ピストン７先端に
取着した押上板９を上昇させる。これにより各押上板９
はキャリアステージ２の穴５を通り、それら上部の円弧
状の溝内でキャリア２８１内に収納した１３枚のウェハ
２７を夫々受は止め、各ウェハ２７を各押上板９と共に
開状態のウェハチャック２４を通してその上方に移行さ
せる（第３図（Ｂ）及び第５図図示）。なお、第５図は
第３図（Ｂ）のＸ−Ｘ矢視図である。

次いで、チャック駆動機構２１のモータを回転して、ウ
ェハチャック２４における該駆動機構２１に近い側の開
閉板２５ａを支持する２本の作動軸２３ａ、２３ｂを前
進させ、他方の開閉板２５ｂを支持する２本の作動軸２
３ｃ　、　２３ｄを後退させて一対の開閉板２５ａ　１
２５ｂを閉じる（第３図ＣＣ＞Ｓ示）。つづいて、突き
上げ機構６のシリンダ８を駆動して左端のピストン７を
下降させ、該ピストン７先端に取着した押上板９を下降
させる。押上板９が、ウェハチャック２４の閉状態の開
閉板２５ａ　、　２５ｂ間を下降する際に、該押上板９
に受は止められたウェハ２７は開閉板２５ａ　、　２５
ｂの保持部２６ａ　、　２６ｂに形成された左端の爪間
の溝に係合される（第３図（Ｄ＞及び第６図図示）。な
お、第６図は第３図（Ｄ）のＸ−Ｘ矢視図である。

次いで、制御機構１８から駆動回路１７に所定の信号を
出力してパルスモータ１６を所定時間回転し、該モータ
１６に連結されたボールネジ１４を回転させことにより
、ウェハチャック２４を第６図の左方向（矢印方向）に
キャリア２８ｉの溝ピッチ（３／１６インチピッチ）と
チャック２４の爪間の溝ピッチく３／８インチピッチ）
の差に相当する距１１（３／１６インチピッチ）だけ移
動させて左から２番目の押上板９に受は止められたウェ
ハ２７がウェハチャック２４の左端から２番目の爪間の
溝に合致させるようにする。つづいて、突き上げ機構６
のシリンダ８を駆動して左端から２番目のピストン７を
下降させ、該ピストン１先端に取着した押上板９をウェ
ハチャック２４の閉状態の開閉板２５ａ　、　２Ｓｂ間
を下降させてその押上板９に受は止められたウェハ２７
を開閉板２５ａ　１２５ｂの保持部２６ａ　、　２６ｂ
に形成された左端から２番目の爪間の溝に係合させる。

この後、同様なウェハチャック２４の左方向への３／１
６インチピッチ分の距離の移動、３番目以降の押上板９
の下降を繰返すことによって、第７図に示すように１３
枚のウェハ２７をウェハチャック２４に形成されたキャ
リア２８１の溝ピッチの倍ピツチで爪間の溝に係合させ
る。

（Ｉ［）次いで、摺動テーブル１２上のシリンダ２０を
駆動してピストン１９ａ　、　１９ｂを上昇させてチャ
ック駆動機構２１に支持されたウェハチャック２４を所
定の位置まで持ち上げる。つづいて、制ｍ＋機構１８か
ら駆動回路１７に所定の信号を出力してパルスモータ１
６を所定時間回転し、該モータ１６に連結されたボール
ネジ１４を回転させることによりボールネジ１４に係合
板１３を介して係合された摺動テーブル１２をガイド軸
１１ａ　、１１ｂに沿って移動させ、該テ−プル１２に
シリンダ２０及びチャック駆動機構２１等を介して支持
固定されたウェハチャック２４を前記石英ボート２９の
前段側の直上に位置させる。この侵、シリンダ２０を駆
動してピストン１９ａ　、１９ｂを下降させてキャリア
駆動機構２１に支持されたウェハチャック２４を石英ボ
ート２９内の位置まで下降させる。これにより、該チャ
ック２４に保持された１３枚のウェハを該石英ボート２
９の倍ピツチ（３／８インチピッチ）で下降された溝に
係合されて移替がなされる（第７図図示）。

（ＩＶ）次いで、１番目のキャリア２８１内の１３枚の
ウェハの移替動作が終了した後、シリンダ２０のピスト
ン１９ａ　、１９ｂによるつＩハチセック２４の上昇、
パルスモータ１６の回転によるテーブル１２の移動、つ
１ハチヤツク２４の前記１番目のキャリア２８１上への
移動、シリンダ２０のピストン１９ａ　、　１９ｂによ
るウェハチャック２４の下降を行なって１番目のキャリ
ア２８１内に残存した１２枚のウェハ２７の移替の準備
を行なう。つづいて、前記（ＩＩ）と同様な工程により
キャリア２８１内の１２枚のウェハ２７をウェハチャッ
ク２４の倍ピツチの爪間の溝に係合させる。

この後、前記（ＩＩＩ）と同様な工程によりウェハチャ
ック２４の上昇、水平方向への移動、下降により該チャ
ック２４に倍ピツチ（３／８インチピッチ）で保持され
た１２枚のウェハを石英ボート２９の既に移替がなされ
た領域の右側の溝に係合させて移替を行なう。

（Ｖ）次いで、２番目のキャリア２８２に収納されたウ
ェハ２１に対しても同様な操作を行なうことによって、
２個のキャリア２８１．２８２内に収納された５０枚の
ウェハ２７を全て石英ボート２９の倍ピツチ（３／８イ
ンチピッチ）で加工された溝に係合させて移替を行なう
。

従って、本発明の方法によれば標準ピッチ（３／１６イ
ンチピッチ）で溝加工されたキャリアから該キャリアの
溝ピッチと異なるピッチ（例えば倍ピツチ７３７８イン
チピッチ）で溝加工された石英ボートへの移替を行なう
ことができる。その結果、石英ボートのピッチに合せて
専用のキャリアや押上板を必要とせず、部品点数の層加
の解消、交換作業の短縮化によって移替効率を著しく向
上できる。また、標準ピッチのキャリアを使用できるた
め、キャリアの前段階での整合性も良好となり、トータ
ル的な移替操作を円滑に行なうことができる。

なお、上記実施例では倍ピツチの溝が爪間に１３個形成
された保持部を有する２枚の開閉板からなるウェハチャ
ックを用いて、１つのキャリア内に収納された２５枚の
ウェハを１３枚のと１２枚のウェハに別けて石英ボート
への移替を行なったが、倍ピツチの溝が爪間に２５個形
成された保持部を有する２枚の開閉板からなるウェハチ
ャックを用いて、１つのキャリア内に収納された２５枚
のウェハ全てを１回の操作で石英ボートに移替てもよい
。

千だ、上記実施例では倍ピツチの溝を有する石英ボート
への移替を説明したが、これに限定されない。例えば、
ハーフピッチ（３／３２インチピッ７−　）　、３倍ピ
ッチ（３／４インチビッヂ）の溝が加工された石英ボー
トへの移替も容易に行なうこ１ができる。かかるハーフ
ピッチの石英ボートへの移替を第９図を参照して簡単に
説明すると、まずハーフピッチの溝が爪間に形成された
ウェハチャック２４′を用意し、突上げ機構６のシリン
ダ８の各ピストン７を上昇させて、該ピストン７上端の
押上板９によりキャリア２８−内の２５枚金工のウェハ
２７を会状態のウェハチャック２４′を通して上方に持
上げる。つづいて、左端の押上板７を下降させて該押上
板７に受止められたウェハをウェハチャック２４′の爪
間の溝に係合させる。ひきつづき、ウェハチャック２４
−を同第９図の右方向（矢印方向）にキャリア２８′の
溝ピッチ（３／１６インチピッチ）とチャック２４−の
爪間の溝とッチ（３／３２インチピッチ）の差に相当す
る距離（３／３２インチピッチ）だけ移動させて左から
２番目の押上板９に受は止められたウェハ２７がウェハ
チャック２４′の左端から゛２番目の爪間の溝に合致さ
せるようにする。更に、突き上げ機構６のシリンダ８を
駆動して左端から２番目のピストン７を下降させ、該ピ
ストン７先端に取着した押上板９をウェハチャック２４
′の左端から２番目の爪間Ｑ溝に係合させる。この侵、
同様にＣウェハチャツク２４′の右方向への３／３２イ
ンチピッチ分の距離の移動、３番目以降の押上板９の下
降を繰返すことによって、２５枚のウェハ２７をウェハ
チャック２４′の爪間にハーフピッチで形成された溝に
係合させる。次いで、２番目のキャリア側にウェハチャ
ックを移動させて同様な操作を行なうことにより溝間に
ハーフピッチで形成された５０個の溝にウェハを係合さ
せた後、前記実施例の（ＩＩＩ）の工程に従ってハーフ
ピッチで溝加工された石英ボートに移替を行なう。

［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明のウェハ移替方法（よれば標
準ピッチ（３／１６インチピッチ）で溝加工されたキャ
リアから該キャリアの溝ピッチと異なるピッチ（例えば
倍ピッチ：３／８インチピッチ）で溝加工された石英ボ
ートへの移替を行なうことができ、ひいては石英ボート
のピッチに合せて専用のキャリアや押上板を必要とせず
、部品点数の増加の解消、交換作業の短縮化によって移
替効率を著しく向上でき、更に標準ピッチのキャリアの
使用によりその前段階での整合性が良好となってトータ
ル的な移替操作を円滑に行なうことができる等顕著な効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のウェハ移替方法に使用したウェハ移替
装置の一形態を示す斜視図、第２図は第１図の移替装置
の要部を示す斜視図、第３図（Ａ）〜（Ｄ）はつＴハの
移替の途中工程を示す概略図、第４図は第３図（Ａ）の
ｘ　・−Ｘ矢視図、第５図は第３図（Ｂ）のＸ−Ｘ矢視
図、第６図は第３図（Ｄ）のＸ−Ｘ矢視図、第７図はキ
ャリア内の１３枚のウェハをウェハチャックに係合させ
た状態を示す概略図、第８図はウェハチャックにより石
英ボートにウェハの移替を行なう状態を示す概略図、第
９図は本発明の他の実施例を示す概略図である。 １・・・ハウジング、２・・・キャリアステージ、３・
・・ボートステージ、６・・・突き上げ機構、９・・・
押上板、１２・・・摺動テーブル、１６・・・パルスモ
ータ、２１・・・チャック駆動機構、２３ａ　〜２３ｄ
−・・作ｖＪ＠、２４．２４−−−−ウェハチャック、
２５ａ　、　２５ｂ・・・開閉板、　２６ａ、２６ｂ・
・・保持部、２７・・・ウェハ、２８１〜２８４．２８
′・・・キャリア、２９・・・石英ボート。 出願人代理人　弁理士　　鈴江武彦 第１図 Ｘ　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｘ（Ａ）　　
　　　　　　　　　　　　　（Ｂ）筆　３　図 入 （Ｃ）　　　　　　　　　　　　　　　（Ｄ）第　３　
図 第４図 第５図 第　６　図 第　７　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　上下動可能な複数枚の押上板によりキャリア内の複数
   枚のウェハを、該キャリアの溝ピッチと異なるピッチの
   溝を有する開閉自在なウェハチャックを通してその上方
   に押し上げる工程と、前記ウェハチャックを前記キャリ
   アの溝ピッチと前記チャックの溝ピッチの差に相当する
   距離だけ移動させた後、該チャックを閉じ、チャックの
   溝に合致する押上板を下降させて該押上板のウェハをチ
   ャックの溝に係合させる工程と、前記チャックの移動、
   別の押上板の下降を繰返して複数枚の押上板で押し上げ
   られたウェハの全てをウェハチャックの溝に係合させる
   工程と、前記チャックの溝の全てにウェハを係合させた
   後、該チャックをボートの上方に移動させ、該ウェハチ
   ャックを下降させてウェハチャック内の各ウェハを該ボ
   ートの溝に夫々立てかける工程とを具備したことを特徴
   とするウェハ移替方法。