JPH03286548A - 板状体のピッチ変換装置 - 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】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体ウェハ等の板状体のピッチ変換装置に
関するものである。

（従来の技術） 通常、半導体製造装置では、石英製のボートに載置され
たウェハ群を熱処理部へ搬入、搬出することにより多量
のウェハに対する熱拡散処理等を同時に行なうようにし
ている。

従って、ウェハに対する熱拡散処理を行う場合には、複
数枚のウェハを収容した容器、例えば、キャリアからウ
ェハ移送機構を用いてウェハ群を取りだし、これをボー
ト上に載置するいわゆるウェハ移し換え作業を行い、ま
た、拡散処理終了後には、ボート上に載置されたウェハ
群を移送機構を用いて元のキャリアに収納するいわゆる
アンローディング作業を行うようにしている。この時キ
ャリアのピッチ間隔は一定であるが熱処理工程によりピ
ッチ間隔を変更する場合がある。これがピッチ変換装置
である。

このような作業を行なう従来のウェハ移送装置は、キャ
リアの下方よりウェハを突き上げるための押し上げ機と
、押し上げられたウェハをチャツりするための一対のチ
ャック機構とが設けられ、このチャック機構の各内面に
は保持溝を形成している。

上記の場合においてローディング作業を行なうには、キ
ャリア内に収納されたウェハ群を押し上げ機を用いてキ
ャリアの上方の所定位置まで移送し１次いでこのウェハ
群をチャックを用いて両側から挟持してボート上に次々
と搬送するようにしている。

上記キャリア内には、通常、３／１６インチピッチ間隔
で２５枚のウェハが収納されているが、ウェハに対する
ＣＶＤ、拡散、酸化等の各種の熱処理に応じて、ボート
上に移送したウェハをキャア内とは異なるピッチ間隔、
例えば、６／１６．９／１６インチピッチのようにピッ
チ間隔を拡げたり、また、これより少ピッチの１７８等
にピッチ間隔を縮める必要性がある場合がある。

従来よりこの種のピッチ変換を行なうための装置が多数
提案されているが、何れもウェハの両端を挟持するチャ
ックのピッチを可変するものである（例えば、実開昭６
１−６６９４４号公報等）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記した従来のチャックのピッチ間隔を
変換する場合は、次のような問題点がある。

即ち、チャック部材を独立に駆動するため、各チャック
部材毎にリンク部材を要し、構成が複雑であって、装置
が大型化するという問題点を有していた。更には、装置
が複雑であるから、ピッチ間隔を逆に縮小して小ピツチ
に逆変換することは極めて困難であると共に、ウェハ群
の両側より挟持する構造であるから、塵等が発生しやす
く、発生した塵がウェハに付着し易い等の問題もある。

本発明は、上記の実情に鑑みて開発したもので、板状体
をチャックする機構自体を可変ピッチ構造にすることな
く、板状体を支持するハンドラを確実にピッチ変換する
ことができる板状体のピッチ変換装置を提供することを
目的としたものである。

発明の構成 （ｍ１題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明は、複数枚の板状
体を所定ピッチごとに配列支持する容器に対して、ホル
ダを複数枚設けたハンドラを前記板状体を挿脱する方向
に往復動自在に設け、このハンドラが容器より離脱した
位置で板状体を支持している間に、前記した２種類のプ
レートによって支持されている各ホルダを１枚おきに別
々に連動させてかつ１枚ごとに所定のピッチに位置決め
することによりハンドラの支持変換ピッチを可変して板
状体のピッチ変換を行なう構成を採用した。

（作　用） 本発明は、ハンドラが容器より離脱した位置で板状体を
支持している間に、各ホルダを１枚ごとに連動させて位
置決めすることによりハンドラの支持変換ピッチを可変
して板状体のピッチ変換を実行するようにしたので、異
なる配列ピッチの容器間で板状体を移し変える場合に、
所望のピッチに合わせて確実にピッチ変換を行なうこと
ができる。

また、複数枚の板状体の下端を各ホルダで支持したハン
ドラ自体のピッチ間隔を変化させるようにしているので
、結果的に所望の最終ピッチに可変できれば良いため、
少ピッチに可変する場合も結果的に所望の最終ピッチに
可変する構成で可能であり、構造の簡易化を図ることが
できるばかりでなく、駆動源の簡易化も達成することが
できる。

（実施例） 本発明を熱処理用炉内にウェハを搬入する石英ボートと
キャリア間でウェハを移し換える際の半導体ウェハ列の
ピッチ変換機構に適用した一実施例を図面に基づいて説
明する。

先ず、ウェハピッチ変換機構を適用したウェハ移載装置
↓の概要を説明すると、第２図において、複数のキャリ
ア２を載置するキャリアステージ３とボート４を載置し
たボートステージ５とを隣接させて直線状に配設し、こ
のステージ３．５には、チャック機構６が移動するため
の移動溝７を設け、移載装置ＩＩの内部に移動溝７に沿
って一対のレール８を敷設し、このレール８に沿って移
動するスライダ９を駆動源を介して移動可能に設けてい
る。

このスライダ９上には、チャック機構６とピッチ変換を
実行可能なウェハ押し上げ機１０とを隣接して設け、こ
のチャック機構６と押し上げ機１０とによりウェハ１１
のピッチを変換してキャリア２とボート４との間の移載
作業が実行される。

更に、キャリアステージ３には、挿通口１２が一定の間
隔で複数設けられて、平行な複数の縦溝を有するキャリ
ア２は、底部に形成した開口部を挿通口１２上に位置す
るように載置されている。

本例におけるキャリア２の縦溝は３／１６インチピッチ
間隔で２５本設けられており、最大２５枚のウェハ１１
を収納できるように設けられている。

上記のウェハ押し上げ機１０は、キャリアステージ３の
挿通口１２の下方に位置し、かつスライダ９上に取付け
られ、しかも、押し上げ機１０の上部に設けたハンドラ
１４をエアーシリンダ等の昇降機構を介してステージ３
の上方に向けて移動できるように構成されている。

このハンドラ１４には、キャリア２の収納溝のピッチ間
隔にあわせてピッチが可変である２５枚のピッチ変換機
構が設けられ、ウェハ１１の下端部側から所定のピッチ
間隔で支持可能に設けられている。

従って、挿通口１２を介してハンドラ１４を上方に移動
させることによりキャリア２内に収納される複数枚のウ
ェハ１１はハンドラ１４に下端を支持された状態で上方
に移送され１次いで、チャック機構６によりウェハ１１
が挟持され、所定の移動経路を経て拡散、ＣＶＤ、プラ
ズマＣＶＤなど処理に応じたピッチでウェハ収納溝が形
成されているボート４に移載される。

このチャック機構６は、第３図において上下方向に昇降
するヘッド１５と、このヘッド１５にアーム１６を介し
て取付けられ１図中左方向に開閉可能であって、ウェハ
１１を挟持する一対のチャック１７を設けている。

ここで、上記したハンドラ１４を図面に従って詳述する
。

まず、第１図及び第６図において、ケーシング１８の側
板１８ａ、１８ｂの間に、１２個の組合せプレート１９
と１個の固定プレート２０を配設し、この組合せプレー
ト１９は、側板１８ａ、１８ｂの間に固定された８本の
ガイドシャフト１３に案内されながら移動するように構
成され、ガイドシャフト１３には、ベアリング１３ａを
設けている。更に、この組合せプレート１９は、第１図
Ａに示すように、第１プレート１９ａと第２プレート１
９ｂの組み合わせにより１組の組合せプレート１９を設
けており、各プレート１９ａ、１９ｂと固定プレート２
０の上端にウェハホルダ２工を固着し、計２５枚のウェ
ハ１１の下端を支持するウェハホルダ２１を設けている
。

そして、移動側の端部に位置する第１プレート１９ａに
設けた溝２２とこれと組み合わされた第２プレート１９
ｂに取付けた連結プレート２３を係止して第１プレート
１９ａの移動で第２プレート１９ｂが追随して移動する
ように設け、この第１プレートａの下部と、エアーシリ
ンダ２４のロンド２４ａに設けた取付部材２５とを連結
して第１プレート１９ａを移動させる駆動源としている
。

更に、第１プレート１９ａとこれと隣接する第２プレー
ト１９ｂの隣の第１プレート１９ａとをストッパピン２
６で連結する。この連結構造は、第１プレート１９ａの
一方側にストッパピン２６の頭部２６ａが移動する移動
溝２７を設け１頭部２６ａと移動溝２７の底面との間隙
を例えば１７１６とすると、本例の変換するピッチ間隔
となる。これと同様に順次第１プレート１９ａ同士をス
トッパピン２６で連結する。同様に第２プレート１９ｂ
同士もストッパピン２８移動溝２９により連結する構造
とする。

従って、第１プレート１９ａ同士のみが順次移動すると
共に、第２プレート１９ｂ同士も上記と同様に移動する
ので、それぞれウェハホルダ２１が１枚おきに位置決め
され、第１図Ｂに示すようなピッチ間隔例えば３７１６
インチピッチ間隔に変換することができる。

この状態において、エアシリンダ２４により上記とは逆
に第１プレート１９ａを移動させると、順次第１プレー
ト１９ａが面と面とで接触して板厚でピッチを出し、最
端部の第１プレート１９ａの移動により連結されている
第２プレート１９ｂが移動して順次上記と同様にピッチ
を出し、それぞれウェハホルダ２４が１枚おきに位置決
めされ。

第１図Ｃに示すようなピッチ間隔例えば１７８インチピ
ッチ間隔の小ピツチに変換することができる。

次に、上記実施例の作用を説明する。

第１３図において、本例のキャリア２の配列ピッチは、
３７１６インチであるが、プロセスの種類等に応じてウ
ェハ１１の配列ピッチを変換する場合もあり、例えば１
回の処理に用いられる処理枚数を多くしてスループット
を上げる場合には、例えば１７８インチに変換すること
がある。

このようにピッチ変換を小さいピッチに変換する場合に
ついて説明すると、先ず、押し上げ機１０でキャリア２
内のウェハ１１を一括して押し上げる場合、キヤ、リア
２内のピッチと押し上げ機ｌＯのウェハホルダ２１のピ
ッチを同一にするため、エアシリンダ２４を駆動させて
、第６図における鎖線のように組合せプレート１９を拡
げた状態に移動させて、ウェハホルダ２１のピッチを３
／１６インチに設定する。

この状態において、ハンドラ１４を上昇させてキャリア
２内のウェハ１１をウェハホルダ２１で支持し、更に上
昇させると、キャリア２よりウェハ１１を離脱すること
ができ、第１４図Ａに示すようにチャック１７の間に位
置したとき停止させ、このとき、ウェハホルダ２１のピ
ッチ変換を実行する。

即ち、エアシリンダ２４を駆動させて第６図において右
端の第１プレート１９ａを左方向に移動させると、組合
せプレート１９の面同士が互いに密着する位置まで移動
してウェハホルダ２１のピッチは１／８インチに設定さ
れることになる（第９図参照）。

次いで、第１４図Ｂに示すように、チャック１７間の距
離を狭めるように駆動して、ウェハ１１をチャック１７
で挟持する。この後、押し上げ機１０を下降させ、ウェ
ハ１１はチャック１７によって支持される（第１４図Ｃ
参照）。

そして、このチャック１７を第１４図りに示すようにボ
ート４の上方まで移動し、このチャック１７を下方まで
移動し、かつ、チャック１７間の対向距離を拡げる駆動
を実行することでウェハ１１をボート４上に受は渡すこ
とができる。

また、上記ボート４はその後熱処理炉内に搬入され、ボ
ート４に載置されたウェハ１１の熱処理後に搬出される
ことになるが、この熱処理後のウェハ１１をボート４よ
りピッチ変換して上記キャリア２内に戻し搬送する場合
には、上記工程の逆工程を実施することで実現できる。

なお、上記の例は、ボートを横型炉対応の場合について
説明したが、ボートの縦型炉対応の場合にも当然に適用
できるものであり、また１本発明のピッチ変換機構は、
半導体ウェハの製造装置にのみ適用されるものに限らず
、他の種々の板状体のピッチ変換機構にも応用すること
ができる。

見豊立羞見 以上のことから明らかなように、本発明によると次のよ
うな優れた効果を有する 即ち、板状体をチャックする機構自体を可変ピッチ構造
にすることなく、板状体を支持するハンドラを確実にピ
ッチ変換することができるので、配列ピッチが異なる容
器間で板状体を移し換える際などに好適な装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１４図は本発明におけるウェハのピッチ変
換装置の実施例を示したもので、第１図（Ａ）は、ピッ
チ変換装置のハンドラの一部を分離した斜視図、第１図
（Ｂ）は、組合せプレートを離間させた側面図、第１回
（Ｃ）は、組合せプレートを当接させた側面図、第２図
はウェハ移し換え装置の概略斜視図、第３図はチャック
とウェハ押し上げ機との関係を示した概略説明図、第４
図はチャックとボートとの関係を示した概略説明図、第
５図は、ハンドラの側面図、第６図は、第５図のウェハ
ホルダを除いた正面説明図、第７図は、ウェハホルダの
側面図、第８図は、同上の一部切り欠き平面断面図、第
９図は、第７図のＡ−Ａ断面の小ピツチ状態の断面図、
第１０図は第９図の大ピツチ状態の断面図、第１１図は
、第９図のＤ−Ｄ断面図、第１２図は、第９図のＢ−Ｂ
断面図、第１３図は、第９図のＣ−Ｃ断面図、第１４図
（Ａ）乃至（Ｅ）は、移し換え方法の一例を説明するた
めの説明図である。 ２・・・・キャリア　４・・・・ボート６・・・・チャ
ック機構　１１・・・・ウェハ４・・・・ハンドラ　１
９・・・・組合せプレート９ａ・・・・第１プレート ９ｂ・・・・第２プレート　２１・・・・ウェハホルダ
６．２８・・・・ストッパピン ７．２９・・・・移動溝 特 許 出 願 人 東京エレクトロン東北株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数枚の板状体を所定ピッチごとに配列支持する
   容器に対して、２種類のプレートによって支持されてい
   るホルダを複数枚設けたハンドラを前記板状体を挿脱す
   る方向に往復動自在に設け、このハンドラが容器より離
   脱した位置で板状体を支持している間に、前記した２種
   類のプレートによって支持されている各ホルダを１枚お
   きに別々に連動させてかつ１枚ごとに所定のピッチに位
   置決めすることによりハンドラの支持変換ピッチを可変
   して板状体のピッチ変換を行なうようにしたことを特徴
   とする板状体のピッチ変換装置。