JPH02122541A - 半導体ウェーハの移載装置 - 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】 し産業上の利用分野］ 本発明は半導体ウェーハを移載する装置に関し、より具
体的には所定の間隔で上下に積み重ねられた複数の半導
体ウェーハをウェーハキャリアとウェーハボートとの間
で移載する装置に関する。

［従来の技術］ 従来、多数の半導体ウェーハを上下に積み重ねた状態で
、例えば縦形炉方式により薄躾形成処理を施すことは、
−度に多数のウェーハの処理が可能な為作業上有利であ
り、品質の一定した半導体デバイスの効率の良い製造を
可能とする。

つＩ−ハはシリコン又はゲルマニウム等の半導体結晶か
らなる円柱状のインゴットを径方向に薄く切ったもので
厚さ６００μｓ程度、直径３〜１０インチの円板の形状
を呈しており、該円板の方向性を示す為にあらかじめ、
インゴットの側面にその長手方向に沿って設けられた所
定の幅とを持ったオリフラ（オリエンテーション・フラ
ット）が設けられる。

多数のウェーハは、所定の間隔で上下に積み重ねられた
状態で、ウェーハを処理する際に処理装置の中に収容す
る為のウェーハボートと、ウェーハを処理装置の外にて
収容し、移動する為のウェーハキャリアとの間で移載さ
れる。ウェーハの該移載は例えば特開昭６１−２６３５
３３号明ａｍでルウェーハを支持する。支持手段と、ウ
ェーハボートおよびウェーハキャリアに対して支持手段
を相対的に往復動させる駆動手段とを有し、−括して上
下に積み重ねられた状態を保った１１でウェーハを移載
する移載装置によりなされる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の移載装置によれば、つ工−ハキャ
リアに収容された多数のウェーハのオリフラが所望の方
向に沿っている保証はなく特につＩ−ハキャリアを移載
装置にセットする際にオリフラがずれる為に、オリフラ
が所望の方向に向いていないまま、収容されたウェーハ
をウェーハボートに移載する事態が発生し、この場合に
は、ウェーハボートの支持点にオリフラが向いてつｌ−
八が支持点から外れることにより、ウェーハ落下の事故
や処理後のウェーハにたわみが発生するという欠点があ
った。

本発明の目的は、ウェーハキャリアに収容されたウェー
ハを、オリフラが所望の方向に向いていない場合にも、
所望の方向へ向けてから、ウェーハボートに確実に移載
する装置を提供する事にある。

［課題を解決する為の手段］ 本発明によれば前記の目的は、所定の間隔で上下に積み
重ねられた状態で収容されており、オリフラがそろえら
れるべき所望の方向を有する多数の半導体ウェーハを移
動用収容部と処理用収容部との間で前記状態を保ちつつ
移載する装置であって、 前記状態にあり且つ前記オリフラが前記所望の方向の付
近を向いている多数のウェーハの夫々の周縁曲面部の一
部と嵌合する多数の湾曲した溝を規定する第１の支持面
を先端部に有すると共に前記第１の支持面と反対の根元
の側に伸張する第１のアームと、 前記状態にあり且つ前記オリフラが前記所望の方向を向
いている多数のウェーハの夫々のオリフラ部と嵌合する
多数の真直ぐな溝を規定する第２の支持面を先端部に有
すると共に前記第２の支持面と反対の根元の側に伸張す
る第２のアームであって、前記第１のアームと前記第２
のアームとが同一軌道線上を伸張し且つ前記第１の支持
面と前記第２の支持面とが対面するように配置された第
２のアームと、 前記第１のアームと前記第２のアームとを前記同一軌道
線上において往復運動させる駆動手段とからなり、 前記第１のアームの先端部は、前記移動用収容部におい
て前記ウェーハを出し入れする第１の開口部の反対側に
設けられた第１の通過手段および前記第１の開口部を通
過するように構成され、且つ前記第２のアームの先端部
は、前記処理用収容部において前記ウェーハを出し入れ
する第２の開口部の反対側に設けられた第２の通過手段
および前記第２の開口部を通過するように構成されたこ
とを特徴とする装置 によって達成される。

［作　用］ 本発明の＠置はウェーハを移載する際には第１の開口部
と第２の間口部とが対面するように配置された移動用収
容部と処理用収容部とに対して、第１の支持面が第１の
通過手段および第１の間口部、を介して第２の間口部に
対面し、且つ第２の支持面が第２の通過手段および第２
の間口部を介して第１の開口部に対面するように配置さ
れる。

本発明のｇ置は前述のごとくに構成されているが故に、
移動用収容部に収容されており移動収容部の移動や移載
装置へのセットの際の揺動・振動によりオリフラが所望
の方向に対して不完全にそろって第１の開口部の側に向
いている多数のウェーハを処理用収容部に移載する場合
には、本発明のＶｉ買を順を追って以下のイ）〜ト）に
示すごとくに動作させる。

イ）　駆動手段により第１のアームを第１のアームの先
端方向へ移動させて、第１の支持面を第１の通過手段を
介して移動用収容部の内側へと通過させ、ウェーハの第
１の通過手段の側の周側部を湾曲した溝に嵌合させ、更
にウェーハが第１の開口部から落下しない程度につＩ−
八を第１の開口部の側へ押す。

Ｏ）　駆動手段により第１のアームを第１のアームの根
元方向へ移動させて、第１の支持面を第１の通過手段を
介して移動用収容部の外側へと通過させる。

ハ）　駆動手段により第２のアームを第２のアームの先
端方向へ移動させて、第２の支持面を第２の通過手段お
よび第２の開口部を通過させ、第１ハ の開口部へと至らせ、更にウェー珠の第１の開口部の側
にあるオリフラ部に真直ぐな溝を嵌合さゼるべく、ウェ
ーハを回転させながら第１の通過手段の側へ押す。

二）　駆動手段により第１のアームを第１のアームの先
端方向へ移動させて第１の支持面を第１の通過手段を介
して移動用収容部の内側へと通過させ、ウェーハの第１
の通過手段の側の周側部を湾曲した溝に嵌合させ、ウェ
ーハを第１の支持面と第２の支持面との間に挟み、オリ
フラ部の真直ぐな溝への嵌合を完成させる。

ホ）　移動用収容部を下げてウェーハを移動用収容部の
積載面から浮かせ、ウェーハを第１の支持面と第２の支
持面とにより支持する。

へ）　駆動手段により、ウェーハを第１の支持面と第２
の支持面とにより支持したまま第１のアームと第２のア
ームとを第１のアームの先端方向へ移動させて、ウェー
ハを処理用収容部に移動させる。

ト）　処理用収容部を上げてウェーハを処理用収容部の
積載面に載せる。

チ）　駆動手段により、第１のアームと第２のアームと
を夫々の根元方向へ夫々移動させて、イ）の動作の前の
元の位置に戻す。

以上のイ）〜ト）に示すごとくに動作させるが故にウェ
ーハの移載を確実に行ない得ると共にオリフラが実質的
に所望の方向に完全にそろった状態で多数のウェーハを
処理用収容部に収容して移載を完了し得る。

又、処理用収容部に収容されており、オリフラが実質的
に所望の方向に完全にそろっている多数のウェーハを移
動用収容部に移載する場合にｔよ、前述のホ）、へ）、
ｌ−）、およびチ）の動作を逆に行なった後に、駆動手
段により第１のアームと第２のアームとを夫々の根元方
向へ夫々移動させて元の位置に戻して移載を完了させれ
ば、移載を確実に行ない得ると共にオリフラが実質的に
所望の方向に完全にそろった状態で多数のウェーハを移
動用収容部に収容して移載を完了し得る。

又、本発明の装置は、第１のアームを処理用収容部の側
に、第２のアームを移動用収容部の側に配置して、移動
用収容部に収容されておりオリフラがそろえられるべき
所望の方向が第１の通過手段に正対する方向である多数
のつＩ−ハを処理用収容部に移載する場合に使用しても
同様に作用し得る。

本発明の装置にかかる処理用収容部としては溝を有する
支柱の４本からなり第２の通過手段が支柱のうち隣接す
る２本の間に存在する空間であるものが好ましい。

又、本発明の装置に第１の支持面と第２の支持面との間
の距離を感知する感知手段を設けることにより、オリフ
ラ部が完全には又は全く第２の溝に嵌合せずにずれてい
る（該距離が大きくなる）のを感知して非常を示し、支
持および移載の失敗を未然に防ぐことも出来る。

［具体例］ 本発明の具体例による＠置を図面を参照しながら以下に
説明する。

第１図において、ウェーハキャリア１は図示しない多数
のウェーハを所定の間隔で上下に積み重ねた状態で収容
する為に夫々のつＩ−への周縁部を載せる積載面を含む
面が規定する溝２を所定の間隔で有しており、キャリア
１は、ウェーハを処理する為に収容するウェーハボート
３に対して、ウェーハを出し入れする為の開口部４がボ
ート３の開口部５に対面するように配置されており、ボ
ート３は４本のボート支柱６からなり、夫々の支柱６は
、溝２と同様の間隔で、夫々のウェーハの周縁部を載せ
る積載面を含む面が規定する満７を有している。

本発明の具体例による装置は、第１のアーム８が、支持
面９がキャリア１の通過口１０および開口部４を介して
間口部５に対面し、且つ第２のアーム１１が、支持面１
２がボート３の通過口１３および開口部５を介して開口
部４に対面するように配置される。アーム８とアーム１
１とは図示しない駆動手段により夫々矢印１４および矢
印１５の方向に往復運動し、支持面９は″ｉ！１過口１
０および間口部４を介して開口部５まで移動し得、支持
面１２は通過口１３および開口部５を介して開口部４ま
で移動し得るように構成されている。

支持面９にはウェーハの周縁の曲面部の一部と嵌合する
湾曲した溝１６を溝２と同様の間隔で有しており、支持
面１２にはウェーハの周縁のオリフラ部と嵌合する真直
ぐな満１７を？１１１２と同様の間隔で有している。

キャリア１とボート３とは夫々図示しない移動手段によ
り上下に移動する。満２および？１！７は夫々例えば２
５段に渡って設けられており、従って夫々２５枚のウェ
ーハを積載することが出来、つＩ−ハの出入りが可能な
ように開口部４および５が設けられている。ボート３は
ウェーハの処理における高温温度に椴えうる例えば石英
ガラス製であり、支柱６と天１１８とからなり、例えば
ＣＶＤ処理を施す縦型炉の中に設置され、ボート３に収
容した多数のウェーハを一括して処理することが出来る
。

次に第２図を参照しながら本発明の具体例の装置による
キャリア１からボート３へのウェーハ１００の移載を順
を追って以下に示す（ａ）から（０）までの動作とこれ
らの動作に対応する図２−　（ａ）から（ｇ）と共に説
明する。

（ａ）第２図−（ａ）ではウェーハ１００は直径が約１
５αであり例えばキャリア１の２５段の溝２に２５枚収
容されており、オリフラ１０１は幅が約５　ｃｔｎであ
りこの場合、開口部４に正対する方向を所望の方向とし
てそろえられている。しかしながら、オリフラ１０１は
、キャリア１の移動の際や移載装置にセットする際の揺
動・振動により所望の方向から多少ずれた方向を向いて
不完全にそろっている。

今、アーム８とアーム１１は移載を前にして第２図−（
ａ）の位置にあり、まずアーム８はアーム８の先端方向
へ移動する。

（ｂ）第２図−（ｂ）ではアーム８はキャリア１の通過
口１０を介して移動を続け、幅が約５ｃＩＩである支持
面９の溝１６がウェーハ１００の通過口１０の側の周縁
曲面部に嵌合する。アーム８は更に移動を続け、ウェー
ハ１００を約１０順押し、移動を停止する。

（ｃ）第２図−（ｃ）では、アーム８はアーム８の根元
方向へ移動し、キャリア１から離れる。アーム１１はア
ーム１１の先端方向へ移動し、通過口１３および開口部
５を介して移動を続け、幅が約５０である支持面１２の
溝１７に、まずオリフラ１０１の支持面１２に最も接近
している片側部１０２が接触する。アーム１１は更に移
動を続け、支持面１２にオリフラ１０１が正対するよう
にウェーハ１００を回転させながら約１０朋押し、移動
を停止する。

（ｄ）第２図−（ｄ）では、アーム８は再びアーム８の
先端方向へ移動する。

（ｅ）第２図−（ｅ）では、アーム８は移動を続け、支
持面９の溝１６がウェーハ１００の通過口１ｏの側の周
縁曲面部に嵌合し、ウェーハ１００を支持面９と支持面
１２との間に挟み、オリフラ１０１の溝１７への嵌合を
完成させて、停止する。

この際、本発明の具体例による装置の一つによれば、支
持面９と支持面１２との間の距離を感知する図示しない
感知手段を設けているが故に、オリフラ１０１が完全に
は又は全く満１７に嵌合せずにずれている場合には、該
距離が正常の場合よりも大きくなることから非常を感知
し、装置の作動を停止することにより、後に続くウェー
ハ１００の支持および移載の失敗を未然に防ぐことが出
来、有利である。このような事態はオリフラ１０１がキ
ャリア１の中で大きくずれている場合に発生し得るが、
通常は本発明の具体例による装置によりオリフラ１０１
を所望の方向にそろえることが可能な程度にオリフラ１
０１が所望の方向に対して不完全にそろっているのが普
通である。

次に、キャリア１を図示しない移動手段により数層下げ
、ウェーハ１００をｉＩｙ！２の積載面から浮かせ、支
持面９と支持面１２とによりウェーハ１００を支持する
。

（ｆ）第２図−（ｆ）では、支持面９と支持面１２とに
よりウェーハ１００を支持したまま、アーム８とアーム
１１とをアーム８の先端方向へ移動する。従ってウェー
ハ１００は開口部４から出て、間口部５へと入り、既ち
キャリア１からボート３へと移動される。

（（１）第２図−（（１）では、アーム８とアーム１１
とは移動を続け、ウェーハ１００がボート３の収容位置
にくると停止する。この時ウェーハ１００は溝７の槙戟
面から数闇浮いた位置にあり、ボート３を図示しない移
動手段により数闇上昇させ、ウェーハ１００を満７の積
載面に載せる。＠後にアーム８とアーム１１とは夫々の
根元方向へ夫々移動して、第２図−ｆａ）の動作を始め
る前の位置に戻り、つＩ−ハ１００の移載を完了する。

従って、本発明の具体例の装置の以上に示した（ａ）か
ら（ｑ）の動作をもって、キャリア１からボート３への
ウェーハ１００の移載を行なうと、オリフラ１０１が実
質的に所望の方向に完全にそろった状態でウェーハ１０
０はボート３に収容され、例えばＣＶＤ処理などの処理
を受ける。本発明の具体例のｖＲｅｌにより移載すると
、ウェーハ１００を従来の移載装置により移載した場合
に発生する第３図（ａ）および（ｂ）に示すごとくのオ
リフラ１０１によるウェーハ１００の溝７からの脱落を
阻止し得、従って特に第３図−（ａ）の場合にウェーハ
１００が落下する事故を阻止し得る。

又、処理を終えたウェーハ１００をボート３からキャリ
ア１へと再度収容する場合には、ウェーハ１００は先の
移載によりオリフラ１０１が実質的に所望の方向にそろ
った状態でボート３に収容されているので、前述の（ｄ
）　、　ｆｅ）　、　（ｆ）　、　（＋ＩＩ）の動作を
全く逆に行なった後にアーム８とアーム１１とを夫々の
根元方向へ夫々移動させる動作により移載を行なえばオ
リフラ１０１が実質的に所望の方向にそろった状態を維
持したままウェーハ１００をキャリア１に移載し得る。

又、本発明の具体例の装置は、アーム８とアーム１１と
の位置を入れかえ且つキャリア１に収容されるウェーハ
１００のオリフラ１０１の所望の方向を通過口１０の側
に設定すれば、前述の！ａ）から［ｇ）の動作と同様の
動作によりウェーハ１００をキャリア１からボート３へ
とオリフラ１０１を所望の方向へそろえてから、移載し
得る。

本発明の装置において、第１のアームおよび第２のアー
ムは真直ぐである必要はなく、例えば湾曲したアームで
あり、湾曲した同一軌道線上を往復運動するアームから
なる装置であっても良い。

［発明の効果Ｊ 本発明によれば、オリフラを所望の方向にそろえてから
ウェーハを移動用収容部から処理用収容部へと移載する
が故に、オリフラを所望の方向に向けた状態でウェーハ
を処理用収容部へ正規に収容し得、ウェーハ落下の事故
を阻止し冑、従って良好なウェーハの処理を行ないｔ７
、又、アームによる支持の失敗がない。

又、本発明の別の見知によれば、オリフラが所望の方向
から大きく外れた方向を向いており、本発明によりオリ
フラを所望の方向にそろえることが出来ない場合には、
オリフラがずれていることを感知して非常を示すが故に
、アームによる支持の失敗およびウェーハ落下の事故を
未然に防止し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の具体例の装置を説明する斜視図、 第２図は本発明の具体例の装置の動作の説明図、第３図
は従来の装置により光生ずる事態を示す説明図である。 １・・・・・・ウェーハキャリア、　　２，７，１６．
１７・・・・・・潜、３・・・・・・ウェーハボート、
　　４．５・・・・・・開口部、６・・・・・・ポート
支柱、　　８・・・・・・第１のアーム、９・・・・・
・第１の支持面、　１０．１３・・・・・・通過口、１
１・・・・・・第２アーム、　１２・・・・・・第２の
支持面。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の間隔で上下に積み重ねられた状態で収容さ
   れており、オリフラがそろえられるべき所望の方向を有
   する多数の半導体ウェーハを移動用収容部と処理用収容
   部との間で前記状態を保ちつつ移載する装置であって、 前記状態にあり且つ前記オリフラが前記所望の方向の付
   近を向いている多数のウェーハの夫々の周縁曲面部の一
   部と嵌合する多数の湾曲した溝を規定する第１の支持面
   を先端部に有すると共に前記第１の支持面と反対の根元
   の側に伸張する第１のアームと、 前記状態にあり且つ前記オリフラが前記所望の方向を向
   いている多数のウェーハの夫々のオリフラ部と嵌合する
   多数の真直ぐな溝を規定する第２の支持面を先端部に有
   すると共に前記第２の支持面と反対の根元の側に伸張す
   る第２のアームであって、前記第１のアームと前記第２
   のアームとが同一軌道線上を伸張し且つ前記第１の支持
   面と前記第２の支持面とが対面するように配置された第
   ２のアームと、 前記第１のアームと前記第２のアームとを前記同一軌道
   線上において往復運動させる駆動手段とからなり、 前記第１のアームの先端部は、前記移動用収容部におい
   て前記ウェーハを出し入れする第１の開口部の反対側に
   設けられた第１の通過手段および前記第１の間口部を通
   過するように構成され、且つ前記第２のアームの先端部
   は、前記処理用収容部において前記ウェーハを出し入れ
   する第２の関口部の反対側に設けられた第２の通過手段
   および前記第２の開口部を通過するように構成されてい
   ることを特徴とする装置。
2. （２）請求項第１項に記載の装置であって、前記処理用
   収容部が前記ウェーハの周縁曲面部の一部と嵌合する溝
   を有する支柱の４本からなり、前記第２の通過手段が前
   記支柱のうちの隣接する２本の間に存在する空間である
   装置。
3. （３）請求項第１項又は第２項に記載の装置において、
   前記第１の支持面と前記第２の支持面との間の距離を感
   知する感知手段を設けることを特徴とする装置。