JPH04106952A - 半導体製造装置 - 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］ 本発明は、縦型ＣＶＤ拡散装置に於けるウェーハの移載
に関するものである。

［従来の技術ｊ 半導体素子の製造プロセスの１つにＣＶＤ処理がある。

これは所要枚数のシリコンのウェーハをＣＶＤ装置内で
加熱し、化学気相堆積（ＣＶＤ）させるものであるが、
ＣＶＤ処理の均質化を図る為、製品用ウェーハを挾む様
に列の両端部には各複数枚のダミーウェーハが配列され
ており、更に製品用ウェーハの途中、所要の間隔で検査
用のモニタウェーハか各１枚配列されている。これを第
３図により略述する。

拡散炉内ではウェーハ１はボート２によって支持される
機になっており、拡散炉でウェーハ１をＣＶＤ処理する
場合は、先ず、ボート２にウェーハ１が所要の配列とな
る機挿入し、ウェーハ１か挿入されたボート２を拡散炉
内に装入する。一般には拡散炉内は全域に亘って均一な
温度分布にはなってなく、従って前記ボート２には処理
すべきウェーハ１数に対し充分余裕のある数（例えばウ
ェーハの処理枚数の１．５倍の数）だけのウェーハ収納
スペースを備えており、ウェーハを処理する場合は温度
分布の均一な箇所に対応させ、或はウェーハの枚数に応
じてボート２のウェーハ収納位置を選定する櫟になって
いる。

ボート２のウェーハ配列の上端部、下端部にはそれぞれ
適宜数のダミーウェーハ１ｂからなる、ダミーウェーへ
群３．４が収納され、モニタウェーハ１Ｃを挾んで所定
枚数の製品用ウェーハ１ａからなる製品用ウェーハ群５
か収納され、更にモニタウェーハ１Ｃを挾んで順次製品
用ウェーハ群５が収納されている。最下部の製品用ウェ
ーハ群５と前記ダミーウェーへ群４との間にはモニタウ
ェーハ１Ｃか挿入されている。ウェーハ移載装置はカセ
ットに装填されたウェーハを前記ボートへ移載し、又処
理後のウェーハを空のカセットへ装填する一連の作業を
行うものである。

従来のウェーハ移載装置について第４図に於いて説明す
る。

第４図に示されるものは、枚葉式（１枚ずつ移送する方
式）のウェーハ移載装置を示しており、ハンドリングユ
ニット６の周囲にはウェーハ１か装填されたカセット７
が同一円周上に所要数配置され、又ハンドリンクユニ・
・ノド６に隣接して移載用エレベータ８、ロード・アン
ロードエレベータ９が設けられ、移載用エレベータ８の
ポート受台１０は前記円周を含む円筒面の母線に治って
昇降する様になっており、ロード・アンロードエレベー
タ９のボート受台１１の上方には縦型拡散炉１２が設け
られている。又、移載用エレベータ８とロード・アンロ
ードエレベータ９との間にはボート２の移替えを行う移
替えユニット１３が設けられている。

前記ハンドリングユニット６は前記円周の中心を中心に
回転し且昇降する回転アーム１４と該回転アーム１４に
沿って半径方向に進退するウェーハ吸着チャック１５を
備え、カセット７に装填されたウェーハ１を一枚ずつ吸
着して取出し、移載用エレベータ８に乗置されたボート
２に上側から順次移載して行く、移載用エレベータ８は
ウェーハ１の移載の進行に追従して、−段ずつ下降する
。

ウェーハ１の移載の完了したボート２は移替えユニット
１３によって移載用エレベータ８からロード・アンロー
ドエレベータ９へ移替えられ、ロード・アンロードエレ
ベータ９はボート２を拡散炉１２内へ装入する。

ＣＶＤ処理か完了するとボート２か拡散炉１２より取出
され、更に移替えユニット１３により移載用エレベータ
８に移替えられ、ハンドリングユニット６により上記し
たと逆の手順でカセット７へ装填される。

上記した従来の移載装置は枚葉式であったが、第５図に
示す様に一括式のものもある。

これは、ウェーハ吸着チャック１５か２５組の吸着プレ
ート１６を備え、カセット７に装填されている２５枚の
ウェーハ１を全部−括してチャッキングしボート２へ移
載を行うものである。

［発明が解決しようとする課題］ 然し、上記した従来の枚葉方式の移載装置、−括方式の
移載装置には以下に述べる様な不具合がある。

前記したホード２に挿入されるウェーハの配列、上段、
下段のダミーウェーハの枚数を各何枚にするか、あるい
はモニタウェーハを製品用ウェーハの何枚目算に且何枚
設けるかは処理を行う条件、或は顧客の処理仕様によっ
て異なる。

前者の枚葉方式はウェーハを一枚ずつ移載して行くので
、ウェーハの如何なる配列にも対応できる。然し、動作
回数か著しく多く、その為移載時間が長くなり、効率か
悪い、又、動作回数が多いということは発塵の可能性か
確率的に増大し、製品品質に悪影響を与える。

これに対し、後者−括方式は、移載時間が短く、極めて
能率的であるという利点はあるか、２５枚−括で処理し
ている為、ウェーハ移載時にウェーハの配列を整えるこ
とはできない、従って、カセットにウェーハを装填する
際に所定の配列となる様、ダミーウェーハ、モニタウェ
ーハ、製品用ウェーハを混在させる様にしている。カセ
ットへのウェーハの装填作業は手作業であり、種類の異
なるウェーハを所定の配列となる櫟装填する作業は非常
に煩雑であり、能率も悪【、又誤挿入も避けられないの
か現状であった。

本発明は斯かる実情に鑑み、枚葉方式の長所と一括方式
の長所とを充分に発揮させ得るウェーハの移載装置を提
供しＪうとするものである。

［課題を解決する為の手段］ 本発明は、ウェーハ移載用のプレートを所要数具備しな
ウェーハ移載装置に於いて、前記プレートのうち少なく
とも１枚を進退可能としたことを特徴とするものであり
、又ウェーハ移載用のグレートを所要数具１７１した゛
ウェーハ移載装置に於いて、前記グレートの最上段又は
最下段を除いてピッチ可変用のスクリューロッドに連結
し、該スクリューロッドの螺合部の螺子ピッチをプレー
トの位置に対応させる等変化させたことを特徴とするも
のである。

「作　　用］ ウェーハを所要枚数−括で移送する場合は、各プレート
を垂直方向に同じ位置として、同時にウェーハを乗置し
て移送動作を行い、例えばウェーハ１枚を移送する場合
は、１枚のプレートを前進させ、該１枚のプレートにウ
ェーハを乗置してウェーハの移送を行う。又、ウェーハ
の収納ピッチか変化した場合は、ピッチ可変用スクリュ
ーロッドを回転させ、収納ピッチの変化に対応させる。

［実　施　例］ 以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を説明する。

第１図、第２図で示すものは本実總例に係るウェーハ移
載装置の特に、ウェーハ把持部１８を示しており、該ウ
ェーバ把持部１８は例えば第４図、第５図で示す回転ア
ーム１４に半径方向に進退可能に設けられるものである
。

以下、前記把持部１８について説明する２ベースプレー
ト１９に垂直基板２０を固着すると共に図示しない支柱
を介して上基板２１を固着する。

該上基板２１にカイトブロック２２を固着し、該カイト
ブロック２２に左右各１対のスライダ２３゜２４．２５
．２６を摺動自在に取付ける。該スライダ２３．２４，
２５．２６は前記上基板２１に回転自在に設けたスクリ
ューロッド２７，２８にそれぞれ螺合し、該スクリュー
ロッド２７，２８の上端には被動ギア２９．３０を嵌着
する。

両被動ギア２９．３０の間にピッチ変更モータ３１を取
付け、該ピッチ変更モータ３１の出力軸に嵌着した駆動
ギア３２を前記両被動ギア２９．３０に噛合させる。

前記スライダ２３，２４，２５．２６にはそれぞれ逆り
字状のプレートホルダ３４，３５，３６．３７を固着し
、該プレートホルダ３４．３５．３６．３７の先端にウ
ェーハ支持プレート３９，４０，４１．４２を取付ける
。各ウェーハ支持プレート３８，３９．４０，４１．４
２の上面にはウェーハを載置可能な凹部４３が形成され
ている。

又、前記プレートホルダ３４，３５．３６．３７は、ウ
ェーハ支持プレート３９，４０．４１．４２を上下方向
に適宜な間隔をもって支持し得る形状となっており、且
プレートホルダ３４，３５．３６．３７か固着されてい
るスライダ２３，２４．２５．２６と前記スクリューロ
ッド２７，２８との螺合間係は、下から２段目の支持プ
レート３９を支持するプレートホルダ３４が固着されて
いるスライダ２３が螺合している螺子ピッチに対して、
下から３段目の支持プレート４０を支持するプレートホ
ルダ３５が固着されているスライダ２４が螺合している
部分の螺子ピッチは２倍、同様に４段目のスライダ２５
の螺子ピッチは３倍、５段目のスライダ２６の螺子ピッ
チは４倍となっており、前記ピッチ変更モータ３１を駆
動した場合、スクリューロッド２７．２８を介してスラ
イダ２３，２４．２５．２６が、各ウェーハ支持プレー
ト３８，３９．４０．４１．４２間のピッチが等しいと
いう関係を保持して、ピッチの拡大、縮小を行い得る様
になっている。

１段目の支持プレート３８は進退機構４４に取付けられ
たプレートホルダ３３に固着され、上下方向の変位がな
く、前進、後退される様になっている。

以下進退機構４４について説明する。

前記垂直基板２０に平行揺動リンク４５．４６を枢着し
、該平行揺動リンク４５．４６にそれぞれ遊動平行リン
ク４７．４８の中途部を枢着する。該遊動平行リンク４
７．４８の上端を前記１段目のプレートホルダ３３に枢
着し、前記遊動平行リンク４７゜４８の下端は滑動子４
９に枢着する。該滑動子４９はオイド５０を介して前記
垂直基板２０に摺動自在に設ける。

而して、前記平行揺動リンク４４．４６の回転半径と遊
動平行リンク４７．４８の前記グレートホルダ３３枢着
点についての回転半径を等しくし、両平行リンク４５，
４６．４７．４８の回転動により上下方向の変位か相殺
される様にする。

前記プレートホルダ３３には最下段のウェーハ支持プレ
ート３８が取付けである。

前記平行揺動リンクのうち１方４６に固着された枢軸５
１は前記垂直基板２０を貫通して突出しており、この突
出端にプーリ５２を固着する。前記垂直基板２０の反平
行揺動リンク側にモータ支持金具５３を介して進退モー
タ５４を固着し、該進退モータ５４の出力軸には駆動プ
ーリ５５を嵌着し、該駆動プーリ５５と前記プーリ５２
とをタイミングベルト５６で連結する。

而して、進退モータ５４の正逆回転でウェーハ支持プレ
ート３８を前進、後退させることかでき、又ウェーハ支
持プレート３８の前進量は、上側のウェーハ支持プレー
ト３９．４０．４１　、４２より完全に突出するものと
する。

尚、図中５７．５８は前記遊動平行リンク４７．４８の
行程端を検出するセンサ、５９．６０は該センサ４７．
４８を作動させる為の検知片である。

以下、作動を説明する。

全てのウェーハ支持プレート３８，３９，４０，４１．
４２で一度にウェーハを支持して移載する場合は、ウェ
ーハ支持プレート３８，３９．４０，４１．４２を第２
図中、実線の位置とする。

次に、５枚以下のウェーハ１を移送する端数処理を行う
場合は、前記進退モータ５４を駆動し、駆動プーリ５５
、タイミングベルト５６、プーリ５２を介して前記平行
揺動リンク４５．４６を第２図中時計方向にａ動させる
。該平行ａ動すンク４５゜４６の揺動により、前記遊動
平行リンク４７．４８は下方へ下りなから、反時時計運
動の回動をして、プレートホルタ３３を送出す。前記セ
ンサ５７が遊動平行リンク４７．４８の行程端を検出し
たところで進退モータ５４か停止される。

而して、最下段のウェーハ支持プレート３８のみかウェ
ーハを移載できる状態となり（第２ＵｊＪ中２点鎖線で
示す）、ウェーハを１枚ずつ移載することが可能となる
。

端数処理が完了し、再びウェーハ１を５枚同時に移載す
る場合には、前記進退モータ５４を逆転駆動し、最下段
のウェーハ支持プレート３８を後退させ第２図中実線の
位置に戻す。

次に、ウェーハのサイズによりウェーハ収納時のウェー
ハ間のピッチか異なるか、この場合前記ウェーハ支持プ
レート３８．３９．４０．４１．４２のピッチ調整を行
う。

前記ピッチ変更モータ３１を駆動し、駆動ギア３２、被
動ギア２９．３０を介し、前記スクリューロｙド２７．
２８を回転する。該スクリューロンド２７．２８の回転
により、プレートホルダが固着されている前記スライダ
２３，２４，２５．２６が移動する。

このスライダ２３，２４，２５．２６か螺合している部
分は、前記した様に甥子ピンチが等倍で変化しているの
で、最下段のウェーハ支持プレート３８を基準に上側の
ウェーハ支持プレート３９．４０，４１゜４２か等間隔
の関係を維持して移動し、ピッチ調整がなされる。

尚、上記実施例ではウェーハカセットに収納されるウェ
ーハの枚数が２５枚であることを考慮し、支持プレート
の枚数を“２５′°の約数である゛′５パとじたか、支
持プレートの枚数を２５枚としてもよい。

更に、ウェーハ支持プレートを真空吸着法で行なうプレ
ートとする等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変
更を加え得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、ウェーハを複数枚−括
で移送すること及び１枚ずつ移送することか適宜選択し
て行え、ウェーハの移送を能率よ、で行えると共にウェ
ーハの任意の配列に対広することかでき、又ウェーハの
収納ピンチか変更された場合にでも容易に対えできると
いう優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施ρＪの要部を遠視した斜視図、
第２図は同前斜視図、第３図はボートでのウェーハの配
列を示す説明図、第４図、第５図はそれぞれ従来のウェ
ーハ移載装置を示す説明図である。 １はウェーハ、２３．２４，２５．２６はスライダ、２
７．２８はスクリューロッド、３１はピ〉・チ変更モー
タ、３８，３９，４０，４１．４２はウェーハ支持プレ
ート、４４は進退機構、５４は進退モータを示す。 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ウェーハ移載用のプレートを所要数具備したウェー
   ハ移載装置に於いて、前記プレートのうち少なくとも１
   枚を進退可能としたことを特徴とするウェーハ移載装置
   。 ２）ウェーハ移載用のプレートを所要数具備したウェー
   ハ移載装置に於いて、前記プレートの最上段又は最下段
   を除いてピッチ可変用のスクリューロッドに連結し、該
   スクリューロッドの螺合部の螺子ピッチをプレートの位
   置に対応させる等変化させたことを特徴とするウェーハ
   移載装置。