JPH0646647B2 - 半導体ウェハのピッチ切換え装置 - Google Patents

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、半導体装置の製造工程において、キャリアカ
セット内に収納した半導体ウェハを、移替ヘッドを介し
て所定ピッチに切換えてボートに移替える半導体ウェハ
のピッチ切換え装置に関する。

（従来の技術） 半導体装置の製造の際に、半導体ウェハ間の間隔である
ピッチの大小によって拡散の変化の状態を試験する等の
目的で、キャリアカセット内に収納した半導体ウェハ
を、キャリアカセット内におけるピッチから例えば２倍
等の所定ピッチに切換えてボートに移替える半導体ウェ
ハのピッチ切換え装置が一般に使用されている。

従来、このピッチ切換え装置としては、例えば第１０図
に示すように、キャリアカセット内に収納した半導体ウ
ェハＷの下部を挟持する櫛歯Ｔを、上下複数列（図示は
２列）に配置し、先ずこの上方の第１列の櫛歯Ｔ１で半
導体ウェハの下部を挟持した状態で櫛歯Ｔ１を図示しな
いボートの上方へ横移動し、半導体ウェハをボートに移
し替える。この段階で、櫛歯Ｔ１は半導体ウェハＴを１
個おきに挟持したのでボートには２倍のピッチで半導体
ウェハが載置されている。次に、第２列の櫛歯Ｔ２で半
導体ウェハＷの下部を挟持した状態で櫛歯Ｔ２をボート
の上方へ横移動し、既に載置されている２倍のピッチの
半導体ウェハの末尾に櫛歯Ｔ２によって挟持した半導体
ウェハの先頭が続くように、櫛歯Ｔ２によって挟持した
半導体ウェハをボートに載置する。この段階で、キャリ
アカセット内に１倍のピッチで収納されていた半導体ウ
ェハＷを２倍のピッチでボートに移し替えることが完了
する。このように順々に夫々移替えることにより、所定
のピッチ毎（この場合は２倍ピッチ毎）に切換えるよう
に構成したものが通常使用されていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来のピッチ切換え装置は、上下複
数列に配置して半導体ウェハの下部を順に挟持する櫛歯
が必要である等、構造的にかなり複雑な機構が必要とな
ってしまうばかりでなく、この複雑な機構のために信頼
性を図ることが困難であるといった問題点があった。ま
た、櫛歯が半導体ウェハの有効面を挟持する必要がある
という問題点があった。

本発明は上記に鑑み、半導体ウェハの有効面との接触を
少なくし、しかも比較的簡単な機構を用いて確実にキャ
リアカセット内に収納した半導体ウェハを、全ピッチや
２倍ピッチ等の所定ピッチに切換えてボートに移替える
ことができるものを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明におけるピッチ切換え
装置は、キャリアカセット内に基本ピッチで互いに面と
面とが対向するように配列された複数の半導体ウェハ
を、移替ヘッドを介して所定ピッチに切換えてボートに
移替える半導体ウェハのピッチ切換え装置において、前
記移替ヘッドは、前記半導体ウェハの下部を側方から挟
持可能な互いに対向する一対のゲートを有し、前記一対
のゲートの少なくとも一方のゲストの前記半導体ウェハ
が側方から当接される端部には、凹部と凸部とが前記半
導体ウェハの配列方向に繰り返してなるピッチ選択用凹
凸が形成されており、前記凹部と前記凸部とは、前記半
導体ウェハの配列方向のそれぞれの長さが前記基本ピッ
チの整数倍となるように形成されており、前記一対のゲ
ートは、互いに対向する方向の間隔が前記半導体ウェハ
の直径に比べて小さくまたは大きくなるように対向する
方向に前進または後退して前記半導体ウェハを側方から
挟持またはこの挟持の解除を行うことを特徴とする。

（作 用） 上記のように構成することにより、例えば２倍ピッチの
場合は、移替ヘッドのゲートを互いに対向する内方に前
進させてキャリアカセットに収納した半導体ウェハを全
て支持し、ボート上方において上記ゲートを一旦互いに
対向する外方へ後退させて、先ずゲートのピッチ選択用
凹凸の凹部に位置する半導体ウェハをボートに載置し、
次に移替ヘッド又はボートを横移動させた後ゲートを更
に後退させてこのピッチ選択用凹凸の凸部に位置する半
導体ウェハをボートに載置することによってピッチを２
倍に切換えるか、または移替ヘッドのゲートを内方に前
進させて、先ずゲートの選択用凹凸の凸部に位置するキ
ャリアカセット内の半導体ウェハを支持してボートに移
送し、次に上記ゲートを更に内方に前進させてピッチ選
択用凹凸の凹部に位置する半導体ウェハ支持してボート
に移送することによってピッチを２倍に切換えるように
することができる。

（実施例） 以下、第１の実施例を第１図乃至第８図を参照して説明
する。

第２、３図において、複数の半導体ウェハＷを収納した
キャリアカセト１は、キャリアステージ２の上面に載置
され、ピッチを切換えた後の半導体ウェハＷを収納する
石英ボート３は、上記キャリアステージ２に連続したボ
ートステージ４の上面に載置されている。

上記キャリアステージ２とボートステージ４との間に
は、その下方においてレール５が敷設され、台車６がこ
のレール５の上を走行自在に配置されて、これによって
台車６が上記キャリアステージ２とボートステージ４と
の間を往復できるよう構成されている。

この台車６の前面には上下動自在なウェハプッシャ７が
固着されているとともに、後面には支持板８が上下動自
在に支持され、この支持板８の上端には、上記キャリア
ステージ２及びボートステージ４の上方に位置して移替
ヘッド９が連結されている。ウェハプッシャ７は、キャ
リアカセット１に整列されて収納された複数のウェハＷ
を上方へ押し上げて移替ヘッド９へ移し渡す。

移替ヘッド９は、第１図に示すように上記キャリアカセ
ット１内に収納された半導体ウェハＷを一旦支持し、所
定ピッチに切換えて石英ボート３に該半導体ウェハＷを
移替えるためのものであり、この下面には互いに対向し
前進（矢印Ａ、Ａ′方向に移動）または後退（矢印Ｂ，
Ｂ′方向に移動）の運動自在な一対のゲート１０，１１
が配置され、このゲート１０，１１の少なくとも一方を
前進（矢印Ａ、Ａ′方向に移動）させることにより、こ
の上面に半導体ウェハＷを載置してこれを支持するよう
構成されている。

上記一方のゲート１０は全ピッチ（１倍ピッチ）用とし
て他方のゲート１１との対向端が凹凸のない平板状に形
成され、他方のゲート１１は２倍ピッチ用として、この
上記一方のゲート１０との対向端には、連続した凹部１
２ａと凸部１２ｂとからなるピッチ選択用凹凸１２が形
成されている。

第８図に示すように、この凹部１２ａの幅Ｔ１と凸部１
２ｂの幅Ｔ２とは互いに等しく、しかもキャリアカセッ
ト１内に収納された際の半導体ウェハＷのピッチＰとも
等しく（Ｔ１＝Ｔ２＝Ｐ）構成され、これにより、この
ゲート１０とゲート１１とを前進させて半導体ウェハＷ
を支持した時に、第８図および第１１図に示すように、
一枚置きに該半導体ウェハＷがピッチ選択用凹凸１２の
凹部１２ａまたは凸部１２ｂの中心に位置するようなさ
れている。詳細には第１１図に示すように、凹部１２ａ
とゲート１０とで支持されるウェハＷ１と、凸部１２ｂ
とゲート１０とで支持されるウェハＷ２とに分類され
る。

而して、２倍ピッチ、即ち１ロットの半導体ウェハＷを
２度に分けて、この２倍のピッチで移替える場合は、第
８図および第１１図に示すように、凸部１２ｂがａの位
置にくるようにゲート１１を、第１図のＡの方向に移動
（以下、「前進」とする）させ、これで半導体ウェハＷ
を凹部１２ａとゲート１０で支持されるウェハＷ１と凸
部１２ｂとゲート１０とで支持されるウェハＷ２とに分
類して支持する。

ウェハＷ１，Ｗ２を支持した状態で、移替ヘッド９は石
英ボート３の上方に位置するように移動させられる。こ
の後、凸部１２ｂがａの位置からｂの位置にくるように
ゲート１１を、第１図のＢの方向に移動（以下、「後
退」とする）させることによって、先ずピッチ選択用凹
凸１２の凹部１２ａに位置する半導体ウェハＷ１を、ウ
ェハプッシャ７を下降させながら、石英ボート３へ落下
させる。半導体ウェハＷ１は１ロットの半導体ウェハＷ
を１枚おきに分類されたものであるから、半導体ウェハ
Ｗ１は２倍ピッチで石英ボート３に載置されることにな
る。

この後に、石英ボート３に載置された末尾の半導体ウェ
ハＷ１に続けて半導体ウェハＷ２を載置するために、第
６図（ロ）に示すように移替ヘッド９は石英ボート３の
次の位置へ平行移動させられる。次に、ゲート１１を更
に後退させる（位置ｃ）ことによって、ピッチ選択用凹
凸１２の凸部１２ｂに位置する半導体ウェハＷ２を、ウ
ェハプッシャ７を下降させながら、石英ボート３へ落下
させる。これによって、１ロットの半導体ウェハは２倍
のピッチで石英ボード３に移し替えることができる。

なお、上記ゲート１０を半導体ウェハＷの下面まで前進
させると同時に、ゲート１１も上記位置ｂまで前進させ
ることで、ゲート１０とゲート１１とで半導体ウェハＷ
を支持し、石英ボート３上において、先ずゲート１０を
後退（Ｂ′の方向に移動）させることにより、ビッチ選
択用凹凸１２の凹部１２ａに位置する半導体ウェハＷ１
を落下させ、移替ヘッド９を、第６図に示す石英ボート
３の次の位置へ平行移動させた後にゲート１１を位置ｃ
まで後退させることによって、ピッチ選択用凹凸１２の
凸部１２ｂに位置する半導体ウェハＷ２を落下させるよ
うにしても良い。

また、上記と反対に、先ずゲート１１を一旦前進させる
（位置ｂ）ことにより、ピッチ選択用凹凸１２の凸部１
２ｂに位置する半導体ウェハＷ２をゲート１１と枠体１
３とで支持してこれをボート３に移送し、この移送後、
更にゲート１１を前進させて（位置ａ）、ピッチ選択用
凹凸１２の凹部１２ａに位置する半導体ウェハＷ１をゲ
ート１１と枠体１３とで支持してこれをボート３に移送
するようにしても良い。

また、全ピッチで半導体ウェハＷを移し替える場合、上
記ゲート１０を前進させて半導体ウェハＷをゲート１０
と枠体１３とで支持し、石英ボート３の上方でこのゲー
ト１０を後退させてこれを行うのである。

なお、ゲート１０を補助ゲートとなし、これを前進させ
ると同時にゲート１１も上記位置ａまで前進させて半導
体ウェハＷをゲート１０とゲート１１とで支持し、ゲー
ト１０を後退させた後、ゲート１１も上記位置ｃまで一
気に後退させることにより、これを行うようにしても良
い。

次に上記実施例の作用を説明する。

先ず、台車６をキャリアスレージ３側のキャリアカセッ
ト１に対応する位置に移動させた後、移替ヘッド９を僅
かに下降させておく。

なお、このように移替ヘッド９を下降させるのは、台車
６の走行の際に、他の部材と干渉してしまうことを避け
るためである。

次に、ウェハプッシャ７を作動させてこれを上昇させる
ことにより、この上面で上記キャリアカセット１に収納
した半導体ウェハＷの下部を支持して上昇させ、該半導
体ウェハＷを移替ヘッド９の内部に位置させる。

この状態で、２倍ピッチで移し替える場合は、ゲート１
０およびゲート１１を前進させ、これによって上記半導
体ウェハＷをゲート１０およびゲート１１で支持した
後、ウェハプッシャ７を逆作動させてこれを下降させ
る。

しかる後、台車６をボートステージ２側の所定の石英ボ
ート３の収納位置に移動させ、移替ヘッド９を下降させ
た後、ウェハプッシャ７を上昇させ、この上面を半導体
ウェハＷの下端に当接させる。この段階で第１１を参照
して前述したように、半導体ウェハＷは、凹部１２ａと
ゲート１０とで支持されるウェハＷ１と、凸部１２ｂと
ゲート１０とで支持されるウェハＷ２とに分類されてい
る。

そして、第６図および第８図で示すように、ゲート１１
を少し後退させることによって、ピッチ選択用凹凸１２
の凹部１２ａに位置する一枚置きの半導体ウェハＷ１を
ウェハプッシャ７で支持してウェハプッシャ７を下降さ
せる。

次に、第６図（ロ）に示すように台車６を更に移替ヘッ
ド９の幅の分だけ横移動させ、この状態でウェハプッシ
ャ７を上昇させた後、ゲート１１を更に後退させること
によって、ピッチ選択用凹凸１２の凸部１２ｂに位置す
る半導体ウェハＷ２をウェハプッシャ７で支持してウェ
ハプッシャ７を下降させるのである。

なお、上記のように、ゲート１０，１１を同時に前進さ
せて半導体ウェハＷを支持し、先ずゲート１０を後退さ
せることにより一枚置きの半導体チップＷをウェハプッ
シャ７で支持して石英ボート３に収納し、しかる後にゲ
ート１１を後退させることにより、他の半導体チップＷ
をウェハプッシャ７で支持して石英ボート３に収納する
ようにしても良い。

全ピッチの場合は、第７図に示すように、一方のゲート
１０を前進させ、これによって上記半導体ウェハＷの全
てをこのゲート１０と枠体１３とで支持した後、ウェハ
プッシャ７を逆作動させてこれを下降させる。

しかる後、台車６をボートステージ２側の所定の石英ボ
ート３の収納位置に移動させ、移替ヘッド９を下降させ
た後、ウェハプッシャ７を上昇させ、この上面を半導体
ウェハＷの下端に当接させる。そして、ゲート１０を後
退させることによって、半導体ウェハＷをウェハプッシ
ャ７で支持し、しかる後にウェハプッシャ７を下降させ
ることにより、半導体ウェハＷの全てを一度に石英ボー
ト３上に載置するのである。

なお、上記のように、ゲート１０，１１を同時に前進さ
せて半導体ウェハＷを支持し、ゲート１０を後退させた
後、ゲート１１も最後方まで後退させて、これを行うよ
うにしても良い。

第９図は、３倍ピッチの場合の一対のゲート１０′，１
１′を示すもので、各ゲート１０′，１１′の互いに対
向する端面には、連続した凹部１２′ａと凸部１２′ｂ
とからなるピッチ選択用凹凸１２′及び連続した凹部１
２″ａと凸部１２″ｂとからなるピッチ選択用凹凸１
２″が夫々形成されている。

このピッチ選択用凹凸１２′の凹部１２′ａの幅Ｔ３
は、キャリア１内に収納された際の半導体ウェハＷのピ
ッチＰと等しく設定した凸部１２′ｂの幅Ｔ４の２倍の
（Ｔ３＝２Ｔ４＝２Ｐ）、ピッチ選択用凹凸１２″の凹
部１２″ａの幅Ｔ５は、キャリアカセット１内に収納さ
れた際の半導体ウェハＷのピッチＰと等しく，かつ凸部
１２″ｂの幅Ｔ６はこの２倍に（Ｔ５＝Ｐ＝２Ｔ６）夫
々設定されている。

これにより、この両ゲート１１′，１２′を前進させて
半導体ウェハＷを支持した時に、第９図に示すように、
二枚置きに該半導体ウェハＷがピッチ選択用凹凸１
２′，１２″の凹部１２′ａ，１２″ａの間、凹部１
２′ａと凸部１２″ｂとの間、及び凸部１２′ｂ，１
２″ｂとの間に夫々位置し、先ずゲート１１′，１２′
を最初に後退させた時に、凹部１２′ａ，１２″ａ間に
位置する半導体ウェハＷが、次に後退させた時に、凹部
１２′ａと凸部１２″ｂの間に位置する半導体ウェハＷ
が、最後に後退させた後に、凸部１２′ｂ，１２″ｂの
間に位置する半導体ウェハＷが夫々落下するように構成
されている。これにより、上記と同様にして、３倍ピッ
チのピッチの切換を行うのである。

〔発明の効果〕

本発明は上記のような構成であるので、半導体ウェハと
の接触を少なくして、しかも比較的簡単な機構で確実に
全ピッチや２倍ピッチ等のピッチの切換えを行うことが
できる。

また、メンテナンスの面でも取外し等を簡単に行うこと
ができて、洗浄等の便を図るようにすることができると
いった効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は要部を拡大して示す斜視図、第２図は全体正面
図、第３図はその左側面図、第４図及び第５図は要部を
して示す右側面図及び左側面図、第６図（イ）は２倍ピ
ッチの時の要部を示す斜視図、同図（ロ）は同じく正面
図、第７図（イ）は全ピッチの時の要部を示す斜視図、
同図（ロ）は同じく平面図第、第８図は２倍ピッチの切
換え状態を示す正面図、第９図は３倍ピッチに使用する
ためのゲートを示す第８図相当図、第１０図は従来例の
要部を示す正面図である。第１１図は２倍ピッチの移し
替えを行う時に、ゲート１０とゲート１１とによって支
持されるＷ１，Ｗ２を示す断面図である。 １……キャリアカセット、２……キャリアステージ、３
……石英ボート、４……ボートステージ、６……台車、
７……ウェハプッシャ、９……移替ヘッド、１０，１
０′，１１，１１′……ゲート、１２，１２′，１２″
……ピッチ選択用凹凸、１２ａ，１２′ａ，１２″ａ…
…同凹部、１２ｂ，１２′ｂ，１２″ｂ……同凸部、１
３……枠体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キャリアカセット内に基本ピッチで互いに
   面と面とが対向するように配列された複数の半導体ウェ
   ハを、移替ヘッドを介して所定ピッチに切換えてボート
   に移替える半導体ウェハのピッチ切換え装置において、 前記移替ヘッドは、前記半導体ウェハの下部を側方から
   挟持可能な互いに対向する一対のゲートを有し、 前記一対のゲートの少なくとも一方のゲートの前記半導
   体ウェハが側方から当接される端部には、凹部と凸部と
   が前記半導体ウェハの配列方向に繰り返してなるピッチ
   選択用凹凸が形成されており、 前記凹部と前記凸部とは、前記半導体ウェハの配列方向
   のそれぞれの長さが前記基本ピッチの整数倍となるよう
   に形成されており、 前記一対のゲートは、互いに対向する方向の間隔が前記
   半導体ウェハの直径に比べて小さくまたは大きくなるよ
   うに対向する方向に前進または後退して前記半導体ウェ
   ハを側方から挟持またはこの挟持の解除を行うことを特
   徴とする半導体ウェハのピッチ切換え装置。