JPH0518033U - 半導体ウエハー移載装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体ウエハーを移載する場合に生じる発
塵、帯電及び汚染等を防止し、大きな径のウエハーも確
実に移載可能な半導体ウエハー移載装置を提供すること
を目的とする。 【構成】 ソース用カセット２１及びロード用カセット
２２の２つのカセット２を移動させる手段を備えたカセ
ット移動ステージ３と、カセット２内部の半導体ウエハ
ー４を下から押し上げるためのプッシャー５を備え、上
記プッシャー５の先端にはウエハー４を垂直に立てた状
態で保持するためのウエハー保持パレット６が設けら
れ、プッシャー５の上部のウエハーカセット２の上には
ウエハー保持パレット６をカセット２の上部で保持する
ためのパレット保持アーム１５を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、半導体製造において使用される半導体ウエハーをカセットから他の カセットに移載するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、半導体ウエハーの移送には、ウエハーを２５枚程度を一まとめに移送で きるように、開口部を有する箱型の容器に仕切りの溝が設けられ、１枚ずつ垂直 に離して保持するように形成されたウエハー用カセットが用いられている。そし てそのカセットは、輸送用カセット、プロセス用カセット等のように目的に応じ て使い分けられており、カセットから他のカセットへと移載することが半導体製 造の際、頻繁に行われている。 従来、半導体ウエハーを別のカセットへと移載して他の工程に移す場合、例え ば、１）カセットケースの開口部どうしを合わせて、カセットを反転させて重力 で落下させる方法や、又は２）カセットの下からウエハーのみを押し上げて、両 側面からアーム等の別のホルダーでウエハーを保持して別のカセットへと移す方 法等を用いた移載装置が知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら上記従来の装置では、１）の装置は、ウエハーがカセット内を滑 って行くために、ウエハーの周辺部がカセットの仕切り用の溝と接触して、この 接触の際に傷がついたり、発塵や帯電の原因となったりする問題があった。 又２）の装置の場合には、下から押上げる場合と、両脇から出した腕等の別の ホルダーで保持する際に、２箇所以上の接触の機会があり、接触箇所と接触面積 が多くなり、ウエハーの接触により汚染される部分が大きくなってしまう問題が あった。 近年、半導体の集積度が高まり、よりクリーンな環境が要求されており、上記 のような発塵をより少なくすることが要求されており。又、半導体の生産コスト を下げるためにウエハーのサイズが大きくなる傾向にあり、ウエハーのサイズが 大きくなった場合、上記従来の移載装置を用いて移載を行う際にウエハーがカセ ットを滑っていく場合、ややもするとウエハーの破損につながるというおそれも あり、特に大きな径のウエハーにも対応可能な半導体ウエハー移載装置が要求さ れていた。 本考案は上記従来技術の欠点を解消するためになされたもので、半導体ウエハ ーを移載する場合に生じる発塵、帯電及び汚染等を防止し、大きな径のウエハー も確実に移載可能な半導体ウエハー移載装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案半導体ウエハー移載装置は、半導体ウエハーを収納するソース用カセッ トとロード用カセットの２つのカセットを水平方向に移動させる手段を備えたカ セット移動ステージと、上記カセット内の半導体ウエハーの端縁部を挾持して垂 直に保持可能なウエハー保持パレットと、該ウエハー保持パレットをカセット上 の外部まで移動させてカセット上部で保持する手段とを備えている構成を有する ものである。

【０００５】

【作用】

上記のように構成された半導体ウエハー移送装置は、以下の如く作用する。 先ず、半導体ウエハー４が収納されたソース用カセット２１をカセット移動ス テージ３に載置した後、該移動ステージ３を水平方向に移動させ、ソース用カセ ット２１がプッシャー５の上の位置で停止させ、次に、プッシャー５を作動させ てプッシャー５の先端に設けられたウエハー保持パレット６がウエハー４に接近 すると、半導体ウエハー４はウエハー保持パレット６の端縁部を挾持して垂直に 保持し、ウエハー保持パレット６がソースカセット２１外部の上方に移動する際 、ウエハー４はカセット２内部で垂直に保持されているためにカセットの溝と接 触することなくカセット２の外部に出て、パレット保持アーム１５で保持される 。 ウエハー４とウエハー保持パレット６が外部に出た所で停止して、ウエハー保 持パレット６がカセット２外上部で保持された状態で、カセット移動ステージ３ が水平方向に移動して、ロード用カセット２２がウエハー保持パレット６の下で 停止すると、プッシャー５が降下してプッシャー５と共にウエハー４とウエハー 保持パレット６がロード用カセット２２の内部に移動する。この際、ウエハー４ は垂直に保持されているためにカセット内部の溝に接触することなく、ロード用 カセット２２に入り、ウエハー保持パレット６のウエハー４の挾持が解除される と、ウエハー保持パレット６は下降して、ウエハー３がロード用カセット２２に 収納保持され移載が完了する。

【０００６】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づき詳細に説明する。 図面は本考案の１実施例を示し、図１は本考案半導体ウエハー移載装置の１例 を示す正面から見た場合の説明図であり、図２は図１に示す装置を側面から見た 場合を示す説明図である。 本考案半導体ウエハー移載装置１は図１及び図２に示すように、ソース用カセ ット２１及びロード用カセット２２の二つのカセット２を水平方向に移動させる 手段を備えたカセット移動ステージ３と、カセット２内部の半導体ウエハー４を 下から押し上げるためのプッシャー５を備え、上記プッシャー５の先端にはウエ ハー４を垂直に立てた状態で保持するためのウエハー保持パレット６が設けられ 、プッシャー５の上部のウエハーカセット２の上にはウエハー保持パレット６を カセット２の上部で保持するためのパレット保持アーム１５が設けられている。 又、本考案装置では、図示したようにソース用カセット２１の下部にオリフラ 合わせ機１６を設けることもできる。

【０００７】 図３はウエハー保持パレット６の１例を示す分解斜視図である。 図３に示すように、上記ウエハー保持パレット６は、パレット本体７と移動圧 接部８とからなる。パレット本体７には、複数のウエハー４の端縁部を挾持する ための溝９が設けられ、更に該溝９に直交する方向に２本の嵌合溝１０が設けら れている。移動圧接部８は、パレット本体７の嵌合溝１０に嵌合する２本の脚部 １１の上に、パレット本体７のウエハー保持用溝９の数に応じて、歯山状に設け られた圧接板１２が設けられている。 ウエハー保持用溝９の数、サイズ及び位置等は、ウエハーを確実に垂直に保持 することが可能であれば任意に形成することができ、移載しようとするウエハー 用カセット２の大きさに応じて適宜決めればよい。例えば、８インチウエハー用 の装置の場合、通常２５枚のウエハー３が保持されるように２５の溝９を設け、 各溝９の幅は３mm程度であり、溝山９１の幅は２．５mm程度に設けられ、溝９の 深さは３mmになるように形成するのが好ましい。 尚、溝山９１は図４に示す如く先端を斜めにカットしておくと、ウエハー４が 溝９に入る場合に、スムーズに収納することができるために好ましい。又、移動 圧接部８の圧接板は溝９の大きさに応じて形成することができる。 ウエハー保持パレット６のパレット本体７及び移動圧接部８の材質は特に限定 されないが、ウエハー４と接する部分をフッ素系樹脂により形成するのが好まし い。

【０００８】 ウエハー保持パレット６の移動圧接部８を可動させてウエハー４の保持と解除 を行うための手段としては、例えば図１に示すように、ウエハー保持パレット６ の下部にアクチエーター１４を設け、該アクチエーター１４によりウエハーの保 持と解除を行うことができる。具体的には、移動圧接部８をスプリング等の圧力 により圧接するように形成し、常にウエハー保持の状態（圧接した状態）として おいて、アクチエーター１４をソレノイド等の力で、ウエハー保持用パレット６ の移動圧接部８のスプリングの力を弱めるように作動させて圧接を解除するよう に形成すればよい。そして再び圧接してウエハーを保持する場合には、アクチエ ーター１４のソレノイドを切ってやれば、上記と逆にパレットのスプリングが作 動してウエハーを保持する。

【０００９】 図４はウエハー保持パレット６のウエハーの保持と解除の状態を示す説明図で あり、（ａ）はウエハーを解除した状態を示し、（ｂ）はウエハーを保持した状 態を示す。 図４に示すように上記パレット本体７と移動圧接部８とは、移動圧接部８の圧 接板１２がウエハー保持用溝９の内部を移動可能に形成され、通常圧接板１２が スプリングによりパレット本体の保持壁１３に圧接されている。それが、ウエハ ー４を保持する場合には、移動圧接部８を移動させて、溝９を開放してウエハー ４の周辺の端部を溝９の保持壁１３に接するようにする（図３（ａ））。次に、 移動圧接部８を矢印Ａの方向に移動させて、ウエハー４を保持壁１３と圧接板１ ２で挾持して、ウエハー４を垂直に保持することができる。 本考案装置は上記ウエハー保持パレット６を使用することが重要であり、ウエ ハー保持パレットを使用することにより、一度に複数のウエハーを垂直に保持し て移動させることができるので、カセットとウエハーの接触を最小限にして移載 することが可能となっている。

【００１０】 ウエハーを収納するウエハーカセット２は、この種の半導体製造に使用される カセットを使用することができ、通常２５枚のウエハーが収納できるように、上 部と下部が開口している溝が設けられた箱状に形成されているものを用いる。

【００１１】 カセット移動ステージ３は、カセット２を水平方向に移動させるためにステッ ピングモーターを備え、ガイドール７の上を滑らかに動くように形成され、カセ ットを所定の位置で停止させることができるように、左右に位置決めセンサーを 有し、その他カセットの有無検出センサー、ウエハー確認用センサー等を備えて いる。

【００１２】 プッシャー５はウエハー保持パレット６を上下に移動させるためのものであり 、ウエター保持パレット６がカセット２の外部の下から上までの距離を移動可能 であればよく、更に所定の位置で停止できるように、位置決めセンサーが所定の 位置に設けられ、ウエハー保持パレットを任意の速度で移動せしめるためステッ ピングモーターにより昇降を行うように形成されている。

【００１３】 パレット保持アーム１５は、カセット上部に移動したパレットを保持できる機 構のものであればよく、例えば図２に示す装置では、アーム先端部１８がウエハ ー保持パレット６の方向に水平に伸縮可能に形成されており、アーム先端部１８ を伸ばしてウエハー保持パレット６を下方前後から支持することができる。

【００１４】 以下、本考案半導体ウエハー移載装置を使用して実際にウエハーを移載する場 合の使用例を図１及び図２を用いて説明する。 図１及び図２に示す装置において、先ず電源を投入してカセット移動ステージ ３、プッシャー５、オリフラ合わせ機１６の各々の位置を原点に復帰させ、ウエ ハー保持パレット６の保持部を開放状態にした後、ウエハーが収納されたソース 用カセット２１をオリフラ合わせの上に載せる。 次いで、オリフラ合わせ機１６が上昇しオリフラ合わせを行った後、オリフラ 合わせを行ったソース用ウエハーカセット２１をウエハー保持パレットの上にな るようにステージ３を矢印Ｂの方向にロード用カセット２２のある位置に来るよ うに水平に移動させ、ロード用カセット２２をステージ３上の所定の位置に設置 する。 次に、プッシャー５を上昇させて、ウエハー保持パレット６の溝９の底にウエ ハー４が接したら、プッシャー５の上昇を停止させ圧接板１２で圧接してウエハ ー４を垂直に保持する。尚、プッシャーの移動は、ウエハー４と保持パレット６ が接する際にソフトに接するように移動スピードを制御することが好ましい。 ウエハー４が正常にウエハー保持パレット６の溝９に入り保持されていること を確認したならば、プッシャー５を更に上昇させて、ウエハー保持パレット６が カセット２１の外部に出たところで停止させ、パレット６を保持するパレット支 持アーム１５によりパレット６を水平前後方向両側から挾持して保持した後、プ ッシャー５の先端がカセットの下になるまで下降させる。この時点でウエハーソ ース用カセット２１に収納されていたウエハー４は、完全にカセット２から取り 出された状態になる。

【００１４】 次に、ウエハーを挾持したウエハー保持パレットがパレット支持アームにより カセット上部に保持されている状態で、ウエハーの入っていない空のロード用ウ エハーカセット２２を、ウエハー保持パレット６の下に位置するように、カセッ ト移動ステージを矢印Ｂの方向に水平に移動させて、プッシャー５を再び上昇さ せ、空のロード用ウエハーカセット２２の内部を通過して上部にあるウエハー保 持パレット６と再び接続して一体とし、カセット内部を下降させウエハー４が所 定の位置（カセット２の底部にウエハー４が接触する位置）まで移動し、ウエハ ー４を圧接している移動圧接部８を移動させて、ウエハー４の保持を解除する。 解除後、プッシャー５を下降させてウエハー保持パレット６をウエハー４から 切り離すと、ロード用ウエハーカセット２２にウエハー４が収納されて、移載が 完了する。

【００１５】 本考案半導体ウエハー移載装置に適用される半導体ウエハーのサイズとしては ４インチ、５インチ、６インチ、８インチ等限定されず、どのようなサイズのウ エハーであろうとも、ウエハー保持パレットの大きさ等をそれに応じて適宜に形 成して、使用することができる。特に本考案装置の場合、８インチウエハー等の 大きなサイズのウエハーの移載に最適である。

【００１６】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案半導体ウエハー移載装置は上記のような構成を採 用したことにより以下の効果を有する。 本考案半導体ウエハー移載装置は従来の移載装置と比較して、半導体ウエハー の保持にウエハー保持パレットを用いることにより、ウエハーを垂直に保持した 状態で、カセット内を昇降させて外部に移すことができるために、カセットの溝 や側壁と擦れることなく移動が可能であり、擦りによる塵の発生や帯電を抑える ことができる効果がある。 更に、半導体ウエハーの端縁部を挾持してウエハー保持パレットで保持するた め、ウエハーの周辺端部のみが一度だけ移載装置と接触するにすぎず、移載装置 による接触箇所と接触面積を最小にして、ウエハー自体が接触により汚染される のを防止する効果を有する。 又、半導体ウエハーの移載の途中の状態は、ウエハー自体がウエハー保持パレ ットによって確実に保持されているために、ウエハーに傷がついたり、破損した りする虞れが全くなく、特に大きなサイズのウエハーであっても確実な移載を行 うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案半導体ウエハー移載装置の１例を示し、
正面から見た場合の説明図である。

【図２】本考案半導体ウエハー移載装置の１例を示し、
側面から見た場合の説明図である。

【図３】本考案移載装置に用いるウエハー保持パレット
の１例を示す分解斜視図である。

【図４】ウエハー保持パレットのウエハーの保持と解除
の状態を示す説明図であり、（ａ）は解除した状態を示
し、（ｂ）は保持した状態を示す。

【符号の説明】

１ 半導体ウエハー移載装置 ２ ウエハーカセット ３ カセット移動ステージ ４ 半導体ウエハー ５ プッシャー ６ ウエハー保持パレット ７ パレット本体 ８ 移動圧接部 １５ パレット保持アーム

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体ウエハーを収納するソース用カセッ
   トとロード用カセットの２つのカセットを水平方向に移
   動させる手段を備えたカセット移動ステージと、上記カ
   セット内の半導体ウエハーの端縁部を挾持して垂直に保
   持可能なウエハー保持パレットと、該ウエハー保持パレ
   ットをカセット上の外部まで移動させてカセット上部で
   保持する手段とを備えていることを特徴とする半導体ウ
   エハー移載装置。