JPH02142155A - 半導体ウェハ移し替え装置 - 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】 （概　要） 半導体ウェハの製造プロセスにおける半導体ウェハ移し
替え装置に関し、 半導体ウェハの移し替え時における該ウェハとボート等
保持具との接触、　Ｉｇ擦によって生ずる塵埃に起因す
る半導体デバイスとしての特性劣化を防止することを目
的とし、 内側に半導体ウェハを立てた状態で挿入保持する溝が等
間隔平行に形成されたボート２個を、上記溝を合致させ
た状態で対□向させて構成する半導体ウェハ移し替え治
具を、液体中で該治具を−に下反転させる手段に連結し
て構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は半導体ウェハの製造プロセスにおける半導体ウ
ェハ移し替え装置に係り、特に半導体ウェハの移し替え
時におけるウェハとボートやバスケット等保持具との接
触、摩擦によって生ずる塵埃に起因する半導体デバイス
としての特性劣化の防止を図った半導体ウェハ移し替え
装置に関する。

一般に半導体ウェハの製造プロセスでは多数回の洗浄や
被膜形成工程を必要としているが、工程にしたがってウ
ェハを移動させる場合にはボートやバスケット等の保持
具を替える必要がある。

この際の移し替え作業は通常雰囲気のよい環境中で行わ
れるが、該ウェハやウェハと直接接触するボートやバス
ケット等の保持具から発生する摩耗粉等の塵埃が問題と
なっている。

この場合の発塵は、ウェハと上記保持具が擦れ合い少な
くとも一方が損傷することに起因するが、ウェハおよび
保持具を洗浄水または各種薬液に浸漬するとこれらの塵
埃粒子がウェハ表面に付着するため爾後の諸工程で半導
体デバイスとしての欠陥を生じ特性をｔ員なうことにな
る。

特に最近の如くウェハの大口径化やパターンの微細化が
進展すると、塵埃粒子の発生が多くなると共にパターン
に及ぼす影響が大きくなることから、これら塵埃粒子の
発生およびウェハ表面への付着を極力抑制する必要があ
る。

〔従来の技術） 第４図は従来の半導体ウェハ移し替え治具の例を示す図
であり、（Ａ）は治具の構成例をまた（Ｂ）は移し替え
動作を説明する図である。

第４図（Δ）で、１は例えば６Ｊ：径で厚さが０．５ｍ
ｍ程度の半導体ウェハ（以下ウェハとする）を示し、２
及び３はその内部に複数の上記ウェハ１を立てた状態で
所定間隔例えば数ｍｍ間隔で平行に整列保持するための
満２８．及び３ａが相互に対応して形成されている等し
い大きさのボートである。

このボート２及び３の該ウェハ１を位置決めするための
上記溝２ａと３ａは、その幅Ｗを処理工程中における該
ウェハ１の反りや曲がりにも対応できるように通常上記
ウェハ１の厚さの３〜４倍例えば１．５〜２．０１とす
ると共に、該ウェハの外形に沿う０寸法を該ウェハの外
径より僅かに大きくしたＵ字型に形成している。

尚該ボート２及び３の両側面部と底部に設けている溝２
ｂ、　３ｂは、上記溝２ａ、　３ａ部分でのみ該ボート
２または３の壁部分を貫通するような深さに形成してい
るものであり、純水や薬液等の液体を該移し変え治具４
の内部で循環させるためのものである。

ここで例えばボート２の谷溝２ａにウェハ１を挿入し、
ボート３の溝３ａが上記ボート２の谷溝２ａと対応する
ようにボート３を対向させて装着し、半導体ウェハ移し
替え治具４を完成させている。

ウェハを移し替える際の動作を示す図（Ｂ）で、（イ）
は例えば洗浄、乾燥が終了し良好な雰囲気中にある複数
のウェハＩがボート２の溝２ａに挿入された状態にある
ことを示している。

ここで、該ウェハ１を次工程に進まぜるために他のボー
ト（図の場合にはボート３）に移し替えるが、この際該
半導体つェハ移し替え治具４をそのまま例えば図示矢印
Ｒ方向に図（ロ）のように上下反転させてウェハをボー
ト３の対応する溝３ａに落とし込み、次工程例えば被膜
形成等の工程に移行さ・せでいる。

このウェハを移し替える際の該ウェハの移動は自重によ
って行われるため、ウェハとボートが衝突し合って微細
な塵埃が発生しウェハを汚染することになる。

特にこの傾向はウェハが大口径化するにつれて大きくな
るため、深刻な問題となっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の構成になる半導体ウェハ移し替え治具は、ウェハ
の移し替え時に発生ずる塵埃が洗浄や被膜形成等の工程
でウェハの表面に多く付着するため、洗浄や被膜形成等
が均一にできずひいてはデバイスとしての特性低下によ
る不良が増大すると云う問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点は、内側に半導体ウェハを立てた状態で挿入
保持する溝が等間隔平行に形成されたポート２個を、上
記溝を合致させた状態で対向させて構成する半導体ウェ
ハ移し替え治具が、液体中で該治具を上下反転させる手
段に連結されてなる半導体ウェハ移し替え装置によって
解決される。

〔作　用］ ウェハの移し替え作業を液体中で行うと、該液体による
浮力によってウェハはゆっくりと下降すると共にウェハ
とボートの各接触部分に介在する液体がダンパとなるた
め、相互の衝突によって発塵することがない。

本発明では、半導体ウェハ移し替え治具にウェハ処理液
体中で上下反転できる手段を付加することによってウェ
ハの移し替えを液体中で行うようにしている。

従って、ウェハの移し替え時の発塵がなくなりデバイス
としての特性低下による不良発生を防止することができ
る。

（実施例］ 第１図は本発明になる半導体ウェハ移し替え装置を説明
する図であり、（八）はウェハを移し替える前を、また
（Ｂ）は該ウェハを移し替えた後の状態をそれぞれ示し
た図である。

また第２図はウェハの移し替え治具を説明する図であり
（八）は主要部構成例を（Ｂ）は機能を説明する図であ
る。また第３図はウェハの移し替え工程の一例を説明す
る図である。

第１図は第４図における半導体ウェハ移し替え治具を処
理容器に装着して側面から見た状態を示したものである
。

図（＾）で、４はウェハ１がホード２に保持されている
第４図におけるウェハ移し替え治具を示し、該治具４は
純水や薬液等の液体１０が満たされた処理容器１１の隔
壁を貫通して例えばバンキング１２ａを介して密閉を保
つように回転自在に装着された回転軸１２と一体化した
台板１３の上に固定されている。なお該回転軸Ｉ２の他
端は、処理容器１１の外部にある図示されない回転機構
部に連結されている。

また１４は該処理容器１１の排液ボートである。

ここで、該液体１０で」二記ウェハ１を洗浄あるいは皮
膜形成等の処理を行った後上記排液ボート１４から矢印
の如く排出し、更に上部から例えば洗浄水１０′を該ウ
ェハ移し替え治具４が充分に浸されるまで注入する。

そこでそのままの状態で図示されない回転機構部を作動
して回転軸１２を１８０度回転させて上下反転させ、下
側に来るボート３にウェハｌを落下させて図（Ｂ）の状
態とする。

更に該液体１０’を排液ボート１４から除去した後皮膜
形成液あるいは洗浄液等を注入して所要の処理工程を継
続して実施するようにしている。

かかる構成になる半導体ウェハ移し替え装置では、落下
するウェハｌには液体１０’による浮力が働くため該液
体１０゛の流動抵抗とあいまって落下速度が遅くなり、
更にボート３に到達した時点でも該ボート３との接触点
の間に液体１０°が介在するため、衝突による発塵を起
こすことがない。

第２図のウェハ移し替え治具２２の構成例を示す（Ａ）
で、Ｉは第４図で示した半導体ウェハ（以下ウェハとす
る）を示し、２も第４図で説明した溝２ａ、２ｂを備え
たボート２と同等のものである。

また２０は第４図におけるボート３と外形が等しくその
内部にはボート３に設けた溝３ａと同様の１．′４２０
ａが１また底部（図面では上面）にボート３の溝３ｂと
等しい溝２０ｂが形成されている。

更に該ボート２０の両サイド側面に設けた上記ウェハｌ
の存在領域をカバーするに足る長さの窓２０Ｃにはその
外部から、断面が“く”の字状に曲げられた形状記憶樹
脂板よりなる矩形状のストッパ２１がその曲がり方向が
内側になるように装着されており、上記ウェハ１が該ボ
ート２０の溝２０ａ部分に装着された状態で該ストッパ
２１の先端２１ａがウェハ１の外周部２箇所で接触して
該ウェハ１を該ボート２０の所定位置に保持するように
構成している。

一方つエバを洗浄したりまた被膜形成する場合には、通
常洗浄液あるいは処理薬液を例えば９０゛Ｃ程度の所定
温度まで加熱して行うことが多い。

そこでこのストツパ２１は、常温では図示の如く断面が
“く”の字状に曲げられた形状を呈しているが、所定温
度例えば約９０°Ｃ程度になると予め記憶された形状例
えばほぼ平板状に戻るように形状が記憶されたものを使
用している。

ここで前記ボート２と上記ストッパ２１を備えたボート
２０の谷溝２ａ、２０ａを対応させながら対向させて一
体化し、ウェハ移し替え治具２２を構成している。

図（Ｂ）の■はかかる構成になるウェハ移し替え治具２
２のボート２０に複数のウェハ１が保持されたまま、処
理容器２３内に位置している状態を示しているが、この
状態ではウェハｌは上記ストッパ２１に保持されている
ため落下することがない。

ここで該処理容器２３内に例えば純水や処理薬液等の液
体２４を注入し該液体を約９０°Ｃ程度に加熱すると、
上記ストッパ２１が予め記憶した平板形状になるため図
示矢印の方向に変形して先端２１ａが開く。その結果ウ
ェハ１が溝２０ａに沿って落下し■に示す状態となる。

この際のウェハ１には、液体２４による浮力が働くため
液体の流動抵抗とあいまって落下速度が遅くなり、更に
ボート２に到達した時点でも該ボート２との接触点の間
に液体２４が介在するため、衝突による発塵を起こすこ
とがない。

ウェハの移し替え工程の一例を説明する第３図は、第１
図で説明した処理容器内の合板上に第２図で説明した半
導体ウェハ移し替え治具を装着固定した場合を示したも
ので、図では第２図における治具２２のボート２０が第
１図の台板１３に装着固定された状態を示している。

なお第３図では理解し易くするため、例えば（イ）は洗
浄工程を、また（二）はウェハ移動工程を表わし、　（
ロ）３（ハ）をそれぞれ途中の段階としている。

（イ）で処理容器１）内の台板１３上に設置固定してい
る半導体ウェハ移し替え治具２２のボート２０には複数
のウェハｌが保持されており、該処理容器ｌＩ内には該
ウェハｌを洗浄するための純水１０が約９０°Ｃの温度
を保って満たされている。

この場合、ボート２０のストッパ２１の先端２１ａは第
２図で説明した如く開いた状態にある。

洗浄が終了して純水１０が図示されてい排液ボートから
除去されると、ストッパ２１の温度が低下して常温に戻
るため先端２１ａが閉じて図（ロ）に示す如くウェハ１
を保持する状態になる。

そこで第１図で説明した如（該半導体ウェハ移し替え治
具２２を１８０度反転させてボート２０とボート２を上
下方向で逆転させて図（ハ）の状態とするが、この時点
ではウェハ１はストッパ２１で保持されているため落下
することがない。

ついで例えば純水等の液体ｌＯ°を注入し約９０°Ｃに
加熱すると再度ストッパ２１の先端２１ａが徐々に開い
てウェハ１を落下させるが、この際のウェハ１の落下速
度は前述の如く極めて遅い。

従って衝突による発塵を起こすことなくウェハ１をボー
ト２０からボート２に移し替えることができる。

ここで該液体１０“を排液ボートから除去した後、次工
程の処理薬液等を該処理容器１１に注入して次工程に進
むようにしている。

（発明の効果］ 上述の如く本発明により、処理工程中でも塵埃を発生さ
せることなくウェハを他のボートに移し替えることがで
きる半導体ウェハ移し替え装置を提供することができる
。

なお本発明の説明に当たっては、半導体ウェハ移し替え
治具の片側ボートにのみストッパを装４した場合につい
て行っているが、該ストッパを両側のボートに装着する
と更に効率のよい移し替え作業を実施することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる半導体ウェハ移し替え装置を示す
図、 第２図はウェハの移し替え治具を説明する図、第３図は
ウェハの移し替え工程の一例を説明する図、 第４図は従来の半導体ウェハの移し替え治具の例を示す
図、 である。図において、 ｌは半導体ウェハ、　　２，３．２０はボート、２ａ、
　２ｂ；２０ａ、　２０ｂは溝、　２０ｃは窓、４はウ
ェハ移し替え治具、 ＩＱ、１０．　’　、２４は液体、 １１．２３は処理容器、 １２は回転軸、　　　　　　１２ａはバッキング、１３
は合板、　　　　　　　１４は排液ポート、２１はスト
ッパ、　　　　　２１ａは先端、２２は半導体ウェハ移
し替え治具、 をそれぞれ表わしている。 ぐ１５ 木タト巳、月ｃ二１ろよニυ竪１′才〈・シエＩ＼要づ
〉し１号、乏−寿５置乏占え鯛才ろ因 （イ） （ロ） （ハ） （ニ） ウェハめ均Ｃ替久二姪の一例召説明する圓１　３　　で （Ｂ’） （イ） ４口） 夜呆ごヒ導１５ｈニハ妨し賃て治翼１つ今ミ示すコ８　
　斗　　つ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の半導体ウェハを立てた状態で挿入保持する
   溝が内側に等間隔平行に形成されたボート２個を、上記
   溝を合致させた状態で対向させて構成する半導体ウェハ
   移し替え治具が、 液体中で該治具を上下反転させる手段に連結されてなる
   ことを特徴とした半導体ウェハ移し替え装置。
2. （２）前記半導体ウェハ移し替え治具が、前記２個のボ
   ートの内少なくとも片側のボートの対向する両側面のウ
   ェハ存在領域の所定位置に、保持されたウェハを温度変
   化によって該ボートから着脱可能とする形状記憶材料よ
   りなるストッパを設けてなることを特徴とした請求項１
   記載の半導体ウェハ移し替え装置。