JPH01230244A - ウエハ移送方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は収納治具に収納された複数枚のウェハ群をボー
トへ向は移送するウェハ移送方法の改良に関する。

（従来の技術） 一般に、半導体製造装置では、石英などを用いて形成さ
れたボートに載置されたウェハ群を熱処理炉へ搬入、搬
出することにより、多量のウェハに対する拡散処理をま
とめて行っている。

従って、ウェハに対するこのような熱拡散処理を行う場
合には、複数枚のウェハ群を整列収納した収納治具、例
えばカセットなどからウェハ群を取り出し、これをボー
ト上に載置するローディング作業を行う必要があり、ま
た拡散処理終了後には、ボート上に載置されたづエバ群
を再び元のカセットに収納するアンローディング作業を
行う必要がある。

半導体装置には、このようなローディング、アンローデ
ィング作業を行うウェハ移送装置が設けられており、こ
の移送装置は、カセット内に整列収納された複数枚のウ
ェハ群をウェハ押上装置を用いて上方所定位置まで移送
し、チャックと呼ばれる挟持手段への受は渡しを行う、
そして、このチャックは、移送されてきたウェハ群をそ
の両側から挾持し、ボートへ向は搬送するローディング
作業を行う、ボート上には、一定間隔で複数の収納溝が
設けられているため、ローディングされたウェハは一定
間隔でこの溝に沿って整列収納載置されることになる。

このようなローディング作業は、カセットフロア−上に
載置された複数のカセットに対して繰り返して行われ、
これにより、複数のカセット内に収納されたウェハ群が
ボート上に次々に整列載置される。

なお、拡散処理が終了したウェハをカセットに戻すアン
ローディング作業は、前述したローディング作業と全く
逆の手順で行われる。

ところで、このようなボート上には、ウェハを３〜１０
度、好ましくは３〜５度鉛直方向に対し一定方向に傾け
て整列Ｘ！置することが好ましい。

これは、ウェハを拡散処理しその表面に均一な被膜を作
るためには、ボート上に載置されたウェハを一定間隔と
する必要があり、更に処理ガスを送流した際、各ウェハ
間に均一流入させるため、流入方向に傾斜させなウェハ
を同じ方向に所定角度だけ傾けると良好な熱拡散処理で
きることが経験的に知られているからである。

また、このようなボートに設けられた収納溝は、通常垂
直方向に向いており、その幅はウェハの厚さに比べて幾
分大きめに形成されている。このため、ウェハを単にボ
ートドに搬送しても、各ウェハは溝との間の遊びによっ
て前、後ろにランダムに少しづつ傾いてしまい、ウェハ
同士がチッピングしてしまうという問題が生ずる。しか
し、ウェハを初めから一方向に斜めに傾けてローディン
グすれば、このようなウェハ同士のチッピングを防ぐこ
とができる。

特に、ボートを石英などの材料を用いて形成し長期間使
用すると、ボートが幾分変形し収納溝のピッチが不均一
になる。しかし、前述したようにウェハを一方向に傾け
てローディングすると、このようなボート自体の変形の
影響が少なく、この面からもウェハを良好に熱拡散処理
することができる。

ところで、ボート上にウェハを一定方向に向は所定角度
傾けてローディングする技術として、従来、ボート自体
を所定角度傾けてあらかじめ設置しておき、このボート
に対しウェハをローディングする装置の提案が行われて
いる（実開昭６１−１３６５４３号）。

しかし、このようにすると、ボートを熱処理炉に搬入す
る前に、ボート自体を水平に戻さなければならない、こ
のため、この角度調整機構およびこれに附随する各種機
構を設けることが必要となり、装置全体が複雑なものと
なってしまうという問題があった。

特に、ボート上には１００枚、２００枚といった多量の
ウェハがａ置されているため、このボートを熱処理炉に
搬入し、これら多量のウェハを一括して熱拡散処理する
現在の状況から考えると、ウェハが収納載置されたボー
ト自体を動かすことは極めて問題が多い。

そこで、本発明の【］的とするところは、上述した従来
の問題を解決し、ボート自体を傾けることなく簡単かつ
確実にウェハをボート上に所定角度一方に傾けてローデ
ィング、アンローディングすることができるウェハ移送
方法を提供することにある。

し発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するため、本発明は、複数枚のウェハが
垂直に立設される第１の収納容器から、所定角度傾いた
ウェハ収納溝列の第２の収納容器へウェハを自動的に移
換えるに際し１ 、Ｌ２第１の収納容器をＥ配所定角度傾けてｍＷし、 上方移送手段を用いて、第１の収納容器からウェハ群を
傾けたまま上方所定位置へ向は移送し、移送されたウェ
ハ群を傾けたまま挟持手段を用いて挾持し、 第２の収が１容器へ向は移送することにより、第２の収
納容器上にウェハ群を所定角度傾は載置ずることを特徴
とする。

（作用） 本発明によれば、フロア上に、ウェハ群を整列収納した
第１の収納容器を所定角度θ、好ましくは３〜１０度、
さらに好ましくは３〜５度傾けて載置する。

そして、この状態で第１の収納容器内に整列収納されて
いる複数枚のウェハ群を、上方移送手段、挾持手段を用
いてその傾き角θのまま第２の収納容器へ向は搬送して
いる。

従って、フロア上に所定角度θ傾けて！！置された複数
の第１の収納容器に対し、このようなウェハ搬送作業、
すなわちローディング作業を繰り返して行うことにより
、各第１の収納容器から複数のウェハ群を同じ方向に同
じ角度θだけ傾は第２の収納容器にローディングするこ
とができる。

特に、本発明によれば、大板のウェハを第２の収納容器
自体を傾けることなく、同じ方向に所定角度θ傾けた状
態でローディングすることができるため、装置全体を極
めて簡単なものとすることができ、しかも入量のウェハ
を収納した第２の収納容器の％きを必要最小限とするこ
とができる。

（実施例） 次に本発明の好適な実施例を図面に基づき説明する。

本実施例のウェハ搬送装置は、第２図に示すように、複
数のカセット１０（第１の収納容器）を載置するカセッ
トステージ１２と、ボート２０（第２の収納容器）が設
けられたボートステージ２２とが、互いに隣接してほぼ
直線的に配置され、これら各ステージ１２．２２に沿っ
てチャック装７ｊ−３Ｑが移動する移動溝３２が設けら
れている。

また、装置本体１００内部は、はぼ中空形状に形成され
、第３図に示すようにその内部底面には一対のレール４
０．４０が設けられ、このレール４０に沿って（前記移
動１１１３２に沿って）スライダ４２か、移動するよう
形成されている。このスライダ４２は、第５図に示すよ
うモータ４６を用いてボールネジ４４を回転駆動するこ
とによりそのスライド位置が制御される。そして、この
スライダ４２、Ｆには、前述したチャック装ｒ！Ｘ！ｔ
３０と、ウェハ押上装置５０とが隣接配置されている。

そして、この両袋ｆｆ３０．５０を用いて、カセット１
０からウェハ部を取り出し、ボート２０へ移送するよう
形成されている。

本実施例において、前記カセットステージ１２には第２
図に示すように一定の間隔で複数のテーブル挿通口１４
が設けられており、本実施例は、この挿通０１４の開口
縁部に、ウェハＷを同じ方向に所定角度θ傾けてａ！茸
するカセット載置部１６を設けたことを第１の特徴とす
る。

ここにおいて、前記傾き角θは、３度〜１０度、好まし
くは３度〜５度のｔ！囲に設定される。

通常、この載置部１６上に載置されるカセット１０は、
第２図に示すようにその底面が開口形成されており、し
かもその両壁内面には、ウェハを収納保持する縦溝１０
ａが一定の間隔で設けられている。

半導体装置においては、このカセット１０に収納された
ウェハ群を１つの単位として取り汲うととが多い、この
ため、前記収納用の清は、通常−定の間隔で２５本設け
られ、最大２５枚のウェハを一単位としてカセット１０
内に収納できるよう形成されている。

このように、本実施例においては、カセット１０の内部
にウェハＷを垂直に収納し、しかもこのカセット１０を
ｇ！載置部１６上角度θだけ傾けてＲｅする。このため
、カセットステージ１２上において、カセット１０内に
収納されたウェハＷは第１図に示すようにθだけ左方向
に傾いた状態となる。

本発明め特徴は、このカセット１０内に収納されたウェ
ハＷを、その傾きθのまま取り出し、ボート２０に向は
移送することにより、ボート２０、Ｅにウェハ群を同じ
方向に同じ角度θ傾けてローディングすることにある。

本実施例において、このようなローディング作業は、ウ
ェハ押上装置５０およびチャック装ｖ３０を用いて行わ
れる。

前記ウェハ押上装置５０は、カセットステージ１２のテ
ーブル挿ｊω口１４の下に位置することができるようス
ライダ４２上に取り付けられ、第３図に示すように、そ
のテーブル５２ｅ挿通口１４を介してステージ１２の上
方へ向は移動自在に形成されている。

このテーブル５２の表面には、前記カセット１０の収納
ｍ　１０　ａのピッチ間隔に合せて２５本のウェハ支持
？１ｔ　５４が形成されている。従って、第３図に示ず
ように挿通口１４を介してテーブル５２を上方に移動さ
せることにより、カセット１０内に収納されたウェハＷ
の下端を支持し上方へ移送することかできる。

実施例の第２の特徴は、第１１図に示すように、テーブ
ル５２８釣直方向に対し角度θたけ傾けた軌跡に沿って
」１下に移動するようウェハ押に装置５０を形成したこ
とにあり、これによりテーブル５２は、カセット１０内
に収納されたウェハＷを一定角度θだけ傾けたまま上方
へ移送することができる。

そして、上方所定位置まで移送されたウェハＷは、ウェ
ハ挾持手段として機能するチャック装置３０を用いて挟
持され、所定の移動軌跡を経てポー　ｌ−２０へ向は移
送される。

本実施例において、このチャック装置３０は、第５図に
示すように鉛直方向に沿って角度θだけ傾けた状態でス
ライダ４２１−に取り付けられており、そのＬ部に設け
られたヘッド３４をθだけ傾いた移動軌跡に沿ってＦ方
向へ移動できるよう形成されている。

そして、このヘッド３４には、第３図に示すように、ア
ーム３６を介して一対のチャック３８．３８が収り付け
られており、このチャック３８．３８は同図に示す矢印
方向へ開閉駆動されるよう形成されている。

実施例の第３の特徴は、この一対のチャック３８．３８
の内面に、前述したカセ・ソｌ−１０に設けられた溝１
０　ａと同じピッチで形成された収納溝３８ａを、第８
図に示すようｊ９直方向に対して角度θだけ傾けて設け
たことにある。

この収納溝３８ａには、第８図、第９図に示すよう、そ
の開口端両側に一対のガイド面２６．２６が設けられ、
ウェハＷの移送位置が多少ずれても、このガイド面２６
を介して溝内にウェハＷが収納されるよう形成されてい
る。

従って、前述したウェハ押上装置５０を用いて、第６図
（ａ）に示すように上方所定位置まで押し上げ移送され
たウェハＷを、第６図（ｂ）に示すようにその両側から
挾持することにより、ウェハ押上装Ｗ　５０からチャッ
ク装置３０へのウェハＷの受は渡しをスムーズに行うこ
とができる。

このとき、前述したように前記一対のチャック３８．３
８に設けられた収納溝３８ａは、鉛直方向に対して角度
θへ傾けて設けられているため、チャック装ｒｔ！、３
０は、カセット１０内にウェハＷが収納されているとき
と同じ傾きθでウェハＷを挾持することとなる。

第１図（ｂ）には、この受渡し時における状態が示され
ており、この受渡し終了後に、例えばテーブル５２を下
方向に移動させるか、またチャック３８を上方に移動さ
せることにより、図中左のウェハから順にチャック３８
の収納溝３８ａに引っかかり、全ウェハＷのＥ端面を結
んだ面が水平状態となる。

その後、ボールネジ４４は回転駆動され、スライダ４２
がボートステージ２２の所定位置まで移動する。このと
き、チャック装’Ｉｆ　３０は、第１図（Ｃ）に示す移
動軌跡２００に沿って、ウェハをボート２０の上方所定
位置まで移送した後、ヘッド３４を下降させる。そして
、第７１２１に示すように、ウェハＷがボート２０近く
まで下降したとき、チャＶり３８．３８を国中矢印方向
へ開き、ウェハＷを第１図左方向へ所定角度θだけ顛け
た状態でボート２０−１＝にローティングする。

本実施例において、このボート２０は、その長平方向に
沿って設けられた４本の支持ロッド２０ａを用いてウェ
ハＷを支持するよう形成されている。そして、このロッ
ド２０ａの内側面には、第２１Ｍに示すように、カセッ
ト１０のピッチ間隔に合せた複数のウェハ収納溝２４が
設けられ、しかもこの講２６は、第８図に示ず講３８ａ
と同様に、鉛直方向に対して所定角度θだけ傾けて形成
されている。従って、前述したチャック装置３０を用い
て所定角度θだけ傾けて移送されてくるウェハＷを、そ
の傾き状態θを保ったままボート２０］二に収納するこ
とができる。

また、この収納溝２４は、第９図に示すように、一対の
ガイド面２６．２６が設けられ、ウェハＷの移送位置が
多少ずれても、このガイド面２６を介して溝内にウェハ
Ｗを収納できるよう形成されている。

なお、本実施例においては、カセット１０の溝１０ａ、
チャック３８に設けられた溝３８ａは、第８図、第９図
に示す渭２４とほぼ同様に形成されている。

本実施例のウェハ移送装置は以上のように形成れており
、次にこの装置を用いて行われるウェハ移送作業を説明
する。

本実施例において、ウェハＷが収納されたカセットは、
第１図（ａ）に示すように、カセットステージ１２−Ｌ
のカセット８１部１６上に所定角度θだけ傾けて裁置さ
れる。

これにより、カセッＩ・１０内に収納された各ウェハＷ
は１；）直面に対しθだけ図中左方向に傾いた状態とな
る。

この状態で、スライダ４２を移動し、チャック押り装置
５０のテーブル５２がカセットステージ１２の所定のテ
ーブル挿通口１４の下方にくるよう位置制御する。

そして、ウェハ押」ユ装置５０は、テーブル５２を第１
図（ｂ）に示すように、カセット挿通口１・１を介して
上方に移動させ、これによりカセット１０内に収納され
た複敬枚のウェハ群を角度θだけ傾けた状態のまま上方
所定位置まで移送する。

そして、このウェハＷが所定位置まで移送されると、第
６図に示すように、チャック３８．３８か閉じ、その内
面に設けられた消３８ａに沿ってｉ数枚のウェハ群が第
１図左方向へ所定角度θだけ傾いた状態のまま挾持され
る。これにより、テーブル５２からチャック３８へのウ
ェハＷの受渡しが終了する。

このような受渡し終了後、ウェハ押上装置５０はテーブ
ル５２をステージ１２の裏面側まで後退させる。これに
より、ウェハは自重により下方へ移動し、ウェハ群はそ
の上端部を結んだ線が水平となるようチャック３８．３
８により挾持されることになる。

このようにして、ウェハ群がチャック３８により挾持さ
れ、しかもテーブル５２がカセットステージ１２の下側
まで後退すると、実施例の装置は、第１　ｆ：ａｌ　（
ｃ　）に示すように、所定の移動軌跡２００に沿ってチ
ャック３８を移動し、ウェハ群をボート２０の上方所定
位置まで移送し、第７図に示すようにチャック３８．３
８を開く、これにより、カセット載置台１６内に収納さ
れたウェハ群は、鉛直方向に対する傾きθを保ったまま
ボート２０まで移送され、その状態のままボート２０上
に裁置される。

特に、本実施例においては、ボート２０の両側に設けら
れた収納溝２４を、第８図に示すように鉛直方向に所定
角度θだけ傾けて形成している。

このため、前述したように角度θだけ傾けて移送されて
きたウェハ群をその傾き状態を保ったまま確実にボー）
−２０ｆにｔｌＷすることができる。

本実施例においては、このようなボート移送作業を、カ
セットステージ１２上に裁置されたすべてのカセット１
０に対して繰り返し行う、従って、これら各カセット１
０内に収納されたウェハ群は、次々にボート２０上に、
図中左方向へ所定角度θだけ傾けた状態でローディング
されることとなる。

このように、本発明によれば、何ら特別な装置な用いる
ことなく、ウェハ群を一定方向へ角度θだけ傾けた状態
でボート２０上にローディングすることができる。

特に、本発明によれば、ボート２０」二にウェハＷのロ
ーディングを終了した後、ボート２０自体を従来装置の
ように傾き制御する必要がないため、多紙のウェハがｒ
４載されたボートの動きを必要最小限とすることができ
、半導体の製造を行う上で極めて好適なものとなる。

なお゛、本発明において、拡散処理が終了したつエバＷ
をボート２０から対応するカセット１０ヘアンローディ
ングする作業は、前記ローディング作業と全く逆の手順
で行えば良い。

また、本発明は前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各毬の変形実施が可能である。

例えば、実施例においては、挟持手段としてヘッド３４
と共に上下動するチャック３８．３８を用いた場合を例
に収り説明したが、本発明はこれに限らず、例えばロボ
ットアームに前記チャック３８．３８を設はウェハを挾
持するよう形成しても良い。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、複数枚のウェハ
群を整列収納した第１の収納容器、例えば収納治具をフ
ロア上に所定角度傾けて載置し、この第１の収納容器内
に収納されなウェハ群をその傾き角を保ったまま、上方
移送手段、挾持手段を用いて第２の収納容器、例えばボ
ート上へ移送することにより、第２の収納容器上にウェ
ハ群を同じ方向に所定角度傾けたままローディングする
ことができ、しかもこのローディング作業を、簡Ｊｒな
装置を用いて行うことができる。

特に、本発明によれば、第２の収納容器、例えばボート
上にウェハ群をローディングした後は、ボートの動きを
必要最小限とすることができるため、多量のウェハを１
７ｉａしたボート自体を動かすことによって生ずる各種
不都合がなく、半導体製造装置のウェハ移送方法として
極めて好適なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るウェハ移送方法の動作説明図であ
り、同図（ａ）はウェハが収納されたカセットをカセッ
トステージ」ユにａ’ｌｆ！した状態の説明図、同図（
ｂ）はウェハ押−１．装置を用いてカセットからウェハ
群を取り出した状態の説明図、同図（ｃ）はチャックを
用いてウェハ群を移送している状態の説明図、 第２図は本実施例に用いられるウェハ移送装置の外観斜
視図、 第３図は第２図に示すウェハ移送装置を用いてカセット
からウェハを取り出している状態の説明図、 第４図は第３図のＩＶ　−ＩＶ断面図、第５図は第３図
の側面説明図、 第６図はチャックを用いてウェハを挾持する動作の説明
図であり、同図（ａ）はチャックを開いた状態、同図（
ｂ）はチャックを閉じた状態の説明図、 第７図は移送されてきたウェハをボート上に載置する状
態の説明図、 第８図は、ボート、チャック、カセットの側面に設けら
れた収納溝の側面説明図、 第９図は、第８図に示ず渭のＩＸ−ＩＸ断面説明図であ
る。 １０　・・・　カセット １０ａ、２４　・・・　収納溝 ２０　・・・　ボート ３０　・・・　チャック装置 ３８　・・・　チャック ５０　・・・　ウェハ押、Ｅ装置 Ｗ　・・・　ウェハ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　複数枚のウェハが垂直に立設される第１の収納容器か
   ら、所定角度傾いたウェハ収納溝列の第２の収納容器へ
   ウェハを自動的に移換えるに際し、上記第１の収納容器
   を上記所定角度傾けて載置し、 上方移送手段を用いて、第１の収納容器からウェハ群を
   傾けたまま上方所定位置へ向け移送し、移送されたウェ
   ハ群を傾けたまま挾持手段を用いて挾持し、第２の収納
   容器へ向け移送することにより、 第２の収納容器上にウェハ群を所定角度傾け載置するこ
   とを特徴とするウェハ移送方法。