JPH03273662A - ウエーハの移載装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、半導体ウェーハをウェーハカセットからボ
ードに移し替えるウェーハの移載装置、更に詳しくは、
ウェーハカセットで一定の間隔に保持された多数のウェ
ーハを支持間隔のピッチがウェーハカセットよりも狭い
ボードに間隔を変換して移し替える移載装置に関するも
のである。

〈従来の技術〉 一般に半導体の処理工程においては、半導体ウェーハを
ウェーハカセット（キャリヤー）に収納して運搬し、そ
のウェーハカセットからウェーハをボードに移し替えて
加熱炉に入れ、熱拡散処理やアニール処理などの加熱処
理を行ない、この加熱処理後にボードからウェーハカセ
ットに半導体ウェーハを戻す作業を行なっている。

ところで、ウェーハの運搬に使用されるウェーハカセッ
トは、世界共通の規格になっており、ウェーハの支持間
隔が３７１６インチ（４，７６ｍｍ）のピッチで２５枚
のウェーハを収納する構造になっており、これはＪＩＳ
によって定められている。

従来、ウェーハカセットのウェーハをボードに移す作業
を自動化するため、特開昭６３−２７０３６号による移
送装置が提案されている。

上記の装置は、ボードのウェーハ保持間隔をウェーハカ
セットの保持間隔と等しいピッチに設定し、ウェーハカ
セットに収納されたウェーハ群をそのままボードに移し
替えて加熱処理を行なう構造になっている。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記のように、ウェーハの加熱処理に用いるボードのウ
ェーハ保持間隔が、ウェーハカセットの保持間隔に等し
いピッチに形成されていると、ボードのウェーハ保持間
隔が広くなり、−度に加熱処理できる枚数が少なく、加
熱処理能率が悪いという問題がある。

そこで、ボードのウェーハ保持間隔をウェーハカセット
の保持間隔よりも狭いピッチに設定し、−度に加熱処理
できる枚数を多くして能率を上げることが考えられる。

しかし、ウェーハカセットとボードのウェーハ保持間隔
が相違すると、ウェーハカセットのウェーハ群をそのま
まボードに移し替えることができず、このため移し替え
が手作業になり能率を低下させるという問題が生じる。

そこで、この発明は上記のような問題点を解決するため
、ウェーハ保持間隔をウェーハカセットよりも狭いピッ
チに設定したボードに対してウェーハカセットのウェー
ハを自動的に移し替えることができ、移し替え作業の省
力化と能率向上を図り、加熱処理の能率化を実現できる
ウェーハの移載装置を提供することを課題としている。

〈課題を解決するための手段〉 上記のような課題を解決するため、この発明は、多数枚
のウェーハを一定ピッチの間隔で起立状に保持したウェ
ーハカセットから、前記ウェーハカセットより狭いピッ
チの一定間隔で多数枚のウェーハを起立状に保持するボ
ードに多数枚のウェーハ群を同時に移載するための移載
装置であり、移載位置に停止するウェーハカセットの直
下に位置し、ウェーハカセット内を貫通して上下動し、
上昇時にウェーハカセットで保持されたウェーハ群を上
昇位置に押上げるリフター機構と、移載位置に停止する
ウェーハカセットの上部両側に位置して対向し、前記リ
フター機構で押上げられて通過するウェーハ群の並列間
隔を変える一対のピッチ変換プレートと、前記ピッチ変
換プレート間の直上と移載位置に停止するボードの直上
間を移動し、前記リフター機構の上昇位置に押上げられ
たウェーハ群を両側下部がら保持し、このウェーハ群を
移載位置に停止するボード上に移送する変換チャック機
構とを備え、前記一対のピッチ変換プレートは、相対向
する面の各々にリフター機構で押上げられて上昇動する
ウェーハの両側外周部が嵌合して摺動する上下方向のピ
ッチ変換溝をウェーハ群に等しい数だけ設け、このピッ
チ変換溝を、下部の間隔がウェーハカセットのウェーハ
保持間隔に一致し、上部は複数本のピッチ変換溝を一単
位として複数の単位に分け、各一単位ごとにピッチ変換
溝の間隔をボードのウェーハ保持間隔に一致するように
集合させて形成し、前記チャック機構は、上記ピッチ変
換溝の単位数と等しい数の保持爪を両側に対向して互い
に相手側に向けて進退動するよう配置し、両側保持爪の
対向面側に一単位のピッチ変換溝と等しい本数のウェー
ハ保持溝をボードのウェーハ保持間隔と等しい間隔で設
け、両側の保持爪を直列方向にピッチ変換溝の単位間隔
と等しい開離状態から互いに集合する移動が自在となる
ようにした構成を採用したものである。

〈作用〉 ウェーハカセットとボードを各々の移載位置に停止させ
た状態で、下降位置に待機するりフタ−機構が上昇動じ
、ウェーハカセットで保持されたウェーハ群を押上げ、
対向するピッチ変換プレート間を上昇するウェーハは、
その両側がウェーハカセットの保持間隔と等しいピッチ
に設定されたピッチ変換溝の下部に嵌合し、ピッチ変換
溝に誘導されながら上昇する。

ピッチ変換溝は複数本を一単位とし、各単位の変換溝は
上部がボードの保持間隔に等しいピッチに集合している
ため、上昇するウェーハ群は各単位ごとに接近集合して
変換溝の上部でボードの保持間隔に等しいピッチで並び
、ウェーハ群がピッチ変換プレート上に押上げられると
、チャック機構がウェーハ群を下部両側から保持して持
上げ、このチャック機構は各保持爪が互いに直列方向に
接近動して集合し、単位ごとのウェーハを接近させてす
べてのウェー八間隔をボードの保持間隔に一致させ、こ
の状態でチャック機構が移動してウェーハ群をボードに
供給載置する。

〈実施例〉 以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
。

先ず、ウェーハＡを収納して運搬するウェーハカセット
ｌは、２５枚のウェーハＡを４．７６−ｍピッチの間隔
で起立状に保持する構造に形成され、またウェーハＡを
収納して加熱処理を行なうために用いるボード２は石英
やＳｉＣ等の９００〜１３００℃に耐える材料を用い、
ウェーハＡをウェーハカセット１の保持間隔より狭い３
．５１１１ｍのピッチ間隔で多数枚を起立状に保持し、
加熱処理の能率を上げるように形成されている。

次に、ウェーハカセット１に収納したウェーハＡ群をボ
ード２に移し替える移載装置は、第１図乃至第４図に示
すように、テーブル３上にウェーハカセット１の移送ラ
イン４と、ボード２の移送ライン５を平行状に設け、ウ
ェーハカセット１の移送ライン４上に設定された移載位
置Ｘに停止するウェーハカセットｌの直下に、ウェーハ
カセット１で支持されているすべてのウェーハＡを同時
に押上げるリフター機構６と、移載位置Ｘに停止するウ
ェーハカセット１の上部両側に配置した一対のピッチ変
換プレート７．７と、このピッチ変換プレート７．７の
上部とボード移送ライン５上に設定された移載位置Ｙに
停止するボード２の直上との間を移動するチャック機構
８と、移載位置に停止するボードＹの直下に配置したり
フタ−機構９とを設けて構成されている。

上記ウェーハカセットｌの移送ライン４は、テーブル３
上に設けた一対のレールｌＯとｌＯで移動台１１を支持
し、この移動台ｌｌ上に載置したウェーハカセット１を
ウェーハＡの並列方向に沿って移動させるようになって
いる。

また、ボード２の移送ライン５も同様に、テーブル３上
に設けた一対のレール１２．１２と移動台１３でボード
２をウェーハＡの並列方向に移動させるようになってい
る。

前記した一対のピッチ変換プレート７と７は、テーブル
３上に立設した支柱１４．１４の上端に固定され、移載
位置Ｘに停止するウェーハカセットｌの上部でウェーハ
Ａの径方向両側の位置に対向状に配置されている。

両ピッチ変換プレート７．７は、第４図と第５図に示す
ように、ウェーハＡの直径よりも少し狭い間隔で対向し
、相対向する面に両プレート７゜７間を上昇するウェー
ハＡの外周両側部分が嵌合する多数のピッチ変換溝１５
．１５が上下方向に沿って設けられている。

第５図のように、ピッチ変換溝１５．１５はウェーへカ
セットｌに収納されたウェーハＡの枚数に等しい２５本
が並べて設けられ、各ピッチ変換溝１５の下部の間隔は
ウェーハカセット１におけるウェーハ支持間隔に等しい
４．７６ｍｍのピッチに設定され、移載位置Ｘにウェー
ハカセット１が停止すると、各ピッチ変換溝１５の直下
にウェーハＡの両側部分が臨むことになる。

上記ピッチ変換溝１５は、複数本を一単位として複数の
単位に分け、上部の間隔を各一単位ごとにボード２のウ
ェーハ保持間隔に等しい３．５ｍｍのピッチに集合させ
ている。

即ち、２５本のピッチ変換溝１５は、５本を一単位とす
る５単位に分け、各単位における５本のピッチ変換溝１
５は、中央位置の溝を上下方向に直線状とすると共に、
その両側に各々位置する２本の溝は、下部から上部に向
けて中央の溝に接近するよう傾斜させて形成し、上部は
３．５ｍｍピッチで５本の溝が一定の間隔で５単位並ぶ
ことになる。

前記リフター機構６は、第３図のように、モータＭで駆
動されるようテーブル３に設けたエンドレス走行体１６
に昇降軸１７を連結し、この昇降軸１７の上端に押上板
１８を水平に固定して形成され、移載位置Ｘにウェーハ
カセット１が停止する状態で上昇動すると、ウェー八カ
セット１内の全ウェーハＡを押上板１８で同時にピッチ
変換プレート７゜７間の上部に押上げることになる。

従って、リフター機構６で押上げられるウェーハＡ群は
、上昇途中で両ピッチ変換プレート７と７間を通過し、
このときウェーハＡは、４．７６ｍｍ間隔のピッチで並
んでいるため、その外周両側が対応するピッチ変換溝１
５内に下部の位置で嵌合し、上昇動と共にピッチ変換溝
１５に誘導されて変換溝１５の単位ごとに５枚づつが互
いに接近し、上部に達すると３．５ｍｍの間隔のピッチ
に変換された状態となり、３．５ｍｍ間隔で５枚が並ぶ
組が５組形成され、この状態で両ピッチ変換プレート７
．７間の上部に押上げられることになる。

前記チャック機構８は、リフター機構６で両ピッチ変換
プレート７．７間の上部に押上げられた５組のウェーハ
を受取り、５組のウェーハを互いに集合させて全ウェー
ハＡ群を３．５ｍｍ間隔のピッチにした状態でボード２
に供給するものであり、テーブル３上に立設した支柱１
９の上部に水平アーム２０を突設し、水平アーム２０に
水平動と上下動が可能となるよう装着した可動部材２１
の前面に一対のチャック部２２と２２を設けて形成され
ている。

上記チャック部２２と２２は、第４図と第５図に示すよ
うに、可動部材２１の前面に突設した支持アーム３１に
水平のガイド軸２３と２３を上下に平行状態で取付け、
上下のガイド軸２３．２３に５個の保持爪２４をガイド
軸２３．２３の軸方向に移動自在となるよう取付け、各
保持爪２４をシリンダ２５で集合と離反を行なう構造に
なっている。

各保持爪２４の先端側には、５本のウェーハ保持溝２６
がボード２のウェーハ保持間隔に等しい３．５＋ｓｍ間
隔のピッチで設けられ、各保持爪２４の両側の部分は、
隣接する保持爪と互いに重なり合った状態のとき、隣接
するウェーハＡの間隔が３．５＋＊ｍの間隔になるよう
形成されている。

中央の保持爪２４ａは定位置に固定され、両側の保持爪
２４ｂ　、２４ｃと２４ｄ　、２４ｅはガイド軸２３．
２３に沿って移動し、第６図に示す開離状態にあるとき
、各保持爪２４ａ〜２４ｅは、ピッチ変換プレート７．
７におけるピッチ変換溝１５の単位間隔と等しいピッチ
に保持され、この状態からシリンダ２５の収縮で各保持
爪２４ａ〜２４ｅは中央に集合することになる。

中央の保持爪２４ａを挟む両側の保持爪２４ｂと２４ｅ
はスプリング２９によって拡開位置に戻る弾性が付勢さ
れ、両端の保持爪２４ｄ　、２４ｅはシリンダ２５に直
接連結され、両端の保持爪２４ｄ　、２４ｅで挟むよう
にして全体を集合させる。

両側のチャック部２２と２２は、保持爪２４が互いに対
向し、第４図のように両ピッチ変換プレート７．７の上
部に位置するとき、保持爪２４がピッチ変換プレート７
の直上に臨み、保持溝２６がピッチ変換溝１５の上部に
延長状となるように臨む間隔で待機し、この状態から両
チャック部２２と２２は第６図−点鎖線で示すように、
互いに内側に移動することにより、保持溝２６の上半部
分の弧状部でウェーハＡを下部両側から保持することに
なる。

前記移載位置Ｙに停止するボード２の直下に配置したり
フタ−機構９は、シリンダ等によって上下動するようテ
ーブル３に取付けた昇降軸２８の上端に押上板２９を取
付けて形成され、チャック機構８でボード２の直上に運
ばれてきたウェーハＡ群を上昇位置で受取り、チャック
部２２．２２の開離後に下降動し、ウェーハＡをボード
２に納める作用を行なう。

この発明の移載装置は上記のような構成であり、次にウ
ェーハカセットからボードにウェーハを移し替える方法
を説明する。

ウェーハＡを収納したウェーハカセット１を移送ライン
４の移載位置Ｘに停止させると共に、ピッチ変換プレー
ト７．７の直上に変換チャック機構８を待機させ、更に
移送ライン５の移載位置Ｙにボード２を待機させておく
。

ウェーハＡは円形で外周に直線部ａを有する形状になっ
ており、ウェーハカセット１に収納されたとき、直線部
ａが下側に位置するよう姿勢が決められている。

この姿勢法めは、例えばウェーハカセットｌで保持した
ウェーハＡの外周の回転ローラを接触させ、ウェーハＡ
に回転を与えて直接部がローラに臨む位置で停止するの
を利用して行なうことができる。

第３図実線の状態でリフター機構６が上昇動すると、押
上板１８がウェーハカセット１内を下部から貫通して上
昇し、ウェーハカセットｌ内に位置する全ウェーハＡを
押上げる。

押上げられたウェーハＡ群は両側のピッチ変換プレート
７と７間を上昇し、各ウェーハＡは外周の両側が対向す
るピッチ変換溝１５内に嵌合し、この変換溝１５に沿う
上昇により、４．７６ｍｍ間隔のピッチで並んでいたウ
ェーハＡは、変換溝１５の上部に達すると５枚を組とし
て５組に分けられ、各組の５枚のウェーハＡは３．５ｍ
ｍ間隔のピッチとなるように変換される。

５枚づつが組となる５組のウェーハＡは、両ピッチ変換
プレート７．７間を通過すると、直上に待機するチャッ
ク機構８における保持爪２４の保持溝２６内に嵌合し、
ウェーハＡが最上昇位置に停止するとチャック機構８は
両チャック部２２と２２が互いに接近動し、ウェーハＡ
を下部両側から保持するとりフタ−機構６は下降位置に
戻る。

チャック機構８は、ウェーハＡを保持す−るとシリンダ
２５が収縮作動し、保持爪２４が中央に集合することに
より、５組のウェーハＡを集合させ、２５枚のウェーハ
Ａを３．５ｍｍ間隔のピッチに集める。

これによって、ウェーハカセット１で４．７６ｍｍ間隔
のピッチで保持されていた２５枚のウェーハＡは、３．
５　ｍｍ間隔のピッチに変換されたことになる。

ウェーハＡを保持したチャック機構８は水平移動して移
載位置Ｙに停止するボード２の直上に臨んで第３図−点
鎖線で示すように下降し、これと共にリフター機構９が
ボード２内を貫通して上昇し、押上板２９でウェーハＡ
群を受けると、チャック部２２と２２は両側に開いてウ
ェーハＡ群の保持を解き、リフター機構９は下降動して
ウェーハＡ群をボード２内に下し、ボード２でウェーハ
Ａを３、５ｍｍ間隔のピッチに保持する。

ボード２は２５枚のウェーハＡを保持すると２５枚のピ
ッチ分だけ移動し、前記のようにして送られてきた次の
ウェーハを保持し、これを所要数回繰り返すことにより
多数枚のウェーハを保持し、−度に行なう加熱処理枚数
を多くして能率を向上させることになる。

尚、実施例では、ウェーハカセット１のウェーハＡをボ
ード２に移し替える場合を示したが、ボード２からウェ
ーハカセット１に向けて逆にウェーハＡを移動させるこ
とにより、３．５ｍｍ間隔のピッチで並ぶボード２のウ
ェーハＡを４．７６ｍｍ間隔のピッチに変換し、ウェー
ハカセット１に移し替えることができる。

〈効果〉 以上のように、この発明によると、ウェーハカセットで
一定間隔に保持されたウェーハ群をビッチ変換プレート
でウェーハカセットよりも狭いピッチの一定間隔で変換
してボードに移し替えるようにしたので、ウェーハカセ
ットよりも狭いピッチに形成したボードに対してウェー
ハを移し替える作業が自動的に行なえ、作業の省力化と
能率向上を図ることができる。

又、ボードのウェーハ保持間隔を狭くしたので一度の加
熱処理枚数が多くなり、ウェーハの加熱処理能率を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る移載装置の平面図、第２図は同
上の正面図、第３図は同縦断側面図、第４図はウェーハ
カセットとピッチ変換プレート及び変換チャック機構を
示す側面図、第５図はピッチ変換プレートの正面図、第
６図は変換チャック機構を示す一部横断平面図である。 １・・・ウェーハカセット　　　２・・・ボード３・・
・テーブル　　　　　　　６・・・リフター機構７・・
・ピッチ変換プレート　　８・・・チャック機構９・・
・リフター機構　　　　　１５・・・ピッチ変換溝２２
・・・チャック部 ２６・・・保持溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　多数枚のウェーハを一定ピッチの間隔で起立状に保持
   したウェーハカセットから、前記ウェーハカセットより
   狭いピッチの一定間隔で多数枚のウェーハを起立状に保
   持するボードに多数枚のウェーハ群を同時に移載するた
   めの移載装置であり、移載位置に停止するウェーハカセ
   ットの直下に位置し、ウェーハカセット内を貫通して上
   下動し、上昇時にウエーハカセットで保持されたウェー
   ハ群を上昇位置に押上げるリフター機構と、移載位置に
   停止するウェーハカセットの上部両側に位置して対向し
   、前記リフター機構で押上げられて通過するウェーハ群
   の並列間隔を変える一対のピッチ変換プレートと、前記
   ピッチ変換プレート間の直上と移載位置に停止するボー
   ドの直上間を移動し、前記リフター機構の上昇位置に押
   上げられたウェーハ群を両側下部から保持し、このウェ
   ーハ群を移載位置に停止するボード上に移送する変換チ
   ャック機構とを備え、前記一対のピッチ変換プレートは
   、相対向する面の各々にリフター機構で押上げられて上
   昇動するウェーハの両側外周部が嵌合して摺動する上下
   方向のピッチ変換溝をウェーハ群に等しい数だけ設け、
   このピッチ変換溝を、下部の間隔がウェーハカセットの
   ウェーハ保持間隔に一致し、上部は複数本のピッチ変換
   溝を一単位として複数の単位に分け、各一単位ごとにピ
   ッチ変換溝の間隔をボードのウェーハ保持間隔に一致す
   るように集合させて形成し、前記チャック機構は、上記
   ピッチ変換溝の単位数と等しい数の保持爪を両側に対向
   して互いに相手側に向けて進退動するよう配置し、両側
   保持爪の対向面側に一単位のピッチ変換溝と等しい本数
   のウェーハ保持溝をボードのウェーハ保持間隔と等しい
   間隔で設け、両側の保持爪を直列方向にピッチ変換溝の
   単位間隔と等しい開離状態から互いに集合する移動が自
   在となるようにしたことを特徴とするウェーハの移載装
   置。