JPH09246357A - 半導体ウエハの一斉方向合わせ方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ウエハがキャリアに収められたままで一斉方
向合わせが短い時間で可能な半導体ウエハの一斉方向合
わせ方法及びその装置を提供すること。 【解決手段】 複数枚のウエハ１０がキャリア９０に収
められた状態で各ウエハ１０がそれぞれ対応する駆動用
ローラ３０及び回転自在の保持用ローラ２０により把持
されて全ウエハ１０が鉛直同軸に配列され、次いでキャ
リア９０と非接触の状態に持ち上げられ、各駆動用ロー
ラ３０により各ウエハ１０が一斉に回転駆動され、光学
センサ４０により切り欠き１１が検出されて一斉に方向
合わせが行われる。その後、駆動用ローラ３０及び保持
用ローラ２０が下げられ退避され、全ウエハ１０がキャ
リア９０に方向合わせされた状態で収められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キャリア内に略同
軸平行に収められた複数枚の半導体ウエハの方向を一斉
に合わせる半導体ウエハの一斉方向合わせ方法及びその
装置に関する。詳細には、キャリア内に一定間隔で略同
軸平行に収められた複数枚のウエハの各周縁の一点に設
けられた、方向合わせ用の微細な円弧状切り欠きの全て
を軸に平行な同一直線上に配列することにより、全ウエ
ハの方向を一斉に合わせる半導体ウエハの一斉方向合わ
せ方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、円形の半導体ウエハが互いに垂直
な平行線に沿って裁断されることにより多数の正方形の
チップが製造されることは公知のことである。半導体ウ
エハの裁断によるチップの製造に当たって、図３に示す
ように、キャリア９０内に一定間隔で同軸平行に収めら
れた複数枚のウエハ１０は、全て方向が合わされている
必要がある。そのために、各ウエハ１０の周縁の一点に
方向合わせ用の微細な円弧状切り欠き１１が設けられて
おり、全てのウエハ１０の切り欠き１１が軸に平行な同
一直線上に配列されるよう方向合わせが行われている。
なお、以前は方向合わせ用に、一部弦によって欠円状に
切り取られたウエハが使用されていたが、チップの歩留
まり向上の要求から上記円弧状切り欠き１１が形成され
たものが採用されるようになった。

【０００３】前記微細な円弧状切り欠き１１が設けられ
たウエハ１０の方向合わせ方法・装置の従来例として、
図３に示すように一枚ずつ方向合わせをするアライナ６
とキャリア９０との間をウエハ１０を一枚ずつ受け渡し
する搬送ロボット７とが組み合わされたものが知られて
いる。

【０００４】これについて説明すると、搬送ロボット７
は、駆動制御機構７Ｄにより昇降・回動・屈折する、複
数の関節を有する腕７Ａの先端に取り付けられた受け渡
し部材７Ｂにより、キャリア９０とアライナ６との間を
ウエハ１０を受け渡しするよう構成されている。またア
ライナ６は、受け渡し部材７Ｂによりセットされたウエ
ハ１０が回転する間に、例えば赤外線センサのような光
学式センサ（図示省略）により切り欠き１１が所定位置
を通過したことが検出されると、その点でウエハ１０を
停止させるように構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウエハ
１０が一枚ずつキャリア９０とアライナ６との間を往復
受け渡しされ、方向合わせされるため、全部のウエハ１
０の方向合わせが完了するまでにかなりの時間を要し、
コスト高となるという欠点がある。

【０００６】そこで本発明の目的は、特にウエハ１０が
キャリア９０に収められたままで一斉に方向合わせされ
ることが可能であり、しかも所要時間の短い、半導体ウ
エハの一斉方向合わせ方法及びその装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するため
に、第１の発明の複数枚の半導体の全ウエハ（１０）の
方向を一斉に合わせる半導体ウエハの一斉方向合わせ方
法は、キャリア（９０）に収められそれぞれ周縁の一点
に方向合わせ用の微細な円弧状切り欠き（１１）が設け
られた複数枚のウエハ（１０）を、鉛直方向に略同軸平
行に複数段、水平に保持した状態で、回転自在の保持用
ローラ（２０）及び各ウエハ（１０）にそれぞれ対応す
る駆動用ローラ（３０）により把持して全ウエハ（１
０）を鉛直同軸に配列した後、全ウエハ（１０）をキャ
リア（９０）と非接触の状態に持ち上げ、各駆動用ロー
ラ（２０）により各ウエハ（１０）を一斉に回転駆動
し、各ウエハ（１０）が回転する間に光学式センサ（４
０）によって、切り欠き（１１）がその回転軌道上の所
定位置を通過したことが検出されると、対応する駆動用
ローラ（３０）を停止させ、全駆動用ローラ（３０）が
停止し全ウエハ（１０）が方向合わせされると、保持用
ローラ（２０）及び全駆動用ローラ（３０）を元の位置
に下げ、かつ保持用ローラ（２０）及び全駆動用ローラ
（３０）による把持を解いて、全ウエハ（１０）をキャ
リア（９０）に方向合わせした状態で収めるようにした
ものである（請求項１）。

【０００８】第２の発明の複数枚の半導体の全ウエハ
（１０）の方向を一斉に合わせる半導体ウエハの一斉方
向合わせ装置は、キャリア（９０）に収められそれぞれ
周縁の一点に方向合わせ用の微細な円弧状切り欠き（１
１）が設けられた複数枚のウエハ（１０）を、鉛直方向
に略同軸平行に複数段、水平に保持した状態で、回転自
在の保持用ローラ（２０）と対応して把持すると共にキ
ヤリア（９０）と非接触の状態に持ち上げたうえ、回転
駆動させる各ウエハ（１０）対応の複数の駆動用ローラ
（３０）と，回転する各ウエハ（１０）の切り欠き（１
１）が回転軌道上の所定位置を通過したことを検出する
光学式センサ（４０）と，その光学式センサ（４０）か
らの切り欠き（１１）が回転軌道上の所定位置を通過し
たとの信号に基づき、対応する駆動用ローラ（３０）を
停止させて全ウエハ（１０）を方向合わせする制御装置
（５０）と，及び、全ウエハ（１０）の相対位置関係を
保持しつつ、保持用ローラ（２０）と駆動用ローラ（３
０）をそれぞれ放射状水平方向に進退させることにより
ウエハ（１０）を把持させたりその把持を解いたり、か
つ昇降させることによりキャリア（９０）から非接触の
状態に持ち上げたりキャリア（９０）に戻したりするロ
ーラ移動機構（８０）と，を備えたものである（請求項
２）。

【０００９】なお、カッコ内の記号は図面を参照した後
述の、発明の実施の形態の説明における対応要素又は対
応事項等を示すものである。

【００１０】請求項１及び２に記載の発明によれば、複
数枚のウエハがキャリアに収められた状態で各ウエハが
それぞれ対応する駆動用ローラ及び回転自在の保持用ロ
ーラにより把持されて全ウエハが鉛直同軸に配列され
る。次いでキャリアと非接触の状態に持ち上げられ、各
駆動用ローラにより各ウエハが一斉に駆動され、回転す
る。さらに各ウエハが回転する間に光学センサにより切
り欠きが検出され、一斉に方向合わせが行われる。その
ため、従来例のアライナを使用するものに比較して、著
しい時間の短縮・コストの低減が可能になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】第１及び第２の発明の実施の形態
例について図面を参照して説明する。なお従来例と同一
の部分には同一符号を付してその説明を省略する。それ
ぞれ図１は第１及び第２の発明の実施の形態例に係わる
半導体ウエハの一斉方向合わせ装置の平面図、図２は図
１の正面図である。

【００１２】半導体ウエハ１０は薄い円板状で、周縁の
一点に方向合わせ用の微細な円弧状切り欠き１１が設け
られている。しかも複数枚のウエハ１０がキャリア９０
に収められていて、キャリア９０の内側面に設けられた
幅の狭い複数段の棚（仕切）に鉛直方向に略同軸平行に
複数段、水平に保持されている。

【００１３】第１の発明の実施の形態例は次のように構
成される。すなわち、先ずそのキャリア９０に収められ
た各ウエハ１０がそれぞれ対応する駆動用ローラ３０及
び回転自在の各保持用ローラ２０により両側から把持さ
れ、鉛直同軸に配列される。次にこの鉛直同軸に配列さ
れた全ウエハ１０は、キヤリア９０と非接触の状態に下
から持ち上げられたうえ、駆動用ローラ３０により一斉
に駆動され、回転する。各ウエハ１０が回転する間に、
赤外線式センサ等の光学式センサ４０によって、切り欠
き１１がその回転軌道上の所定位置を通過したたかどう
か検出される。切り欠き１１が通過したことが検出され
ると、そのウエハ１０を駆動する駆動用ローラ３０が停
止するよう制御される。これによりウエハ１０が方向合
わせされた状態で停止する。以上のようにして方向合わ
せされた状態で停止した全ウエハ１０は、以後全駆動用
ローラ３０及び保持用ローラ２０が下げられ、全駆動用
ローラ３０及び保持用ローラ２０による把持が解かれる
ことによりキャリア９０に方向合せされた状態で収めら
れる。

【００１４】第１の発明を実施するための装置について
記載した第２の発明の実施の形態例について説明する。
前述の通り複数のウエハ１０は鉛直方向に略同軸平行に
複数段、水平に保持されている。その各ウエハ１０を駆
動する駆動用ローラ３０は、モータＭなどの駆動装置に
よって駆動される鉛直軸３５の上端に、対応するウエハ
１０に当接する円柱状の駆動体３１が固定され、その駆
動体３１の下端にウエハ１０を下から支える鍔状の支持
板３６が突設されたものである。なお、各駆動体３１及
び支持板３６の高さは対応する各ウエハ１０の高さに応
じてそれぞれ異なる値に設定されている。

【００１５】また、鉛直方向に略同軸平行に複数段、水
平に保持された複数のウエハ１０を、対応する駆動用ロ
ーラ３０と共に把持し、下から支える保持用ローラ２０
は、次のように構成される。すなわち、各２本の鉛直軸
２１の各々に多段に回転自在に支持されており、それぞ
れ各ウエハ１０を回転自在に把持可能に円柱状の回転体
２２が設けられ、その下端にウエハ１０を下から支える
鍔状の支持板２３が突設されている。従って１枚のウエ
ハ１０に対して２基の保持用ローラ２０が配されている
が、その数はウエハ１０を安定に把持且つ保持するため
に決定されたもので、これに限定されるものではない。

【００１６】第２の発明には、さらに回転する各ウエハ
１０の切り欠き１１が回転軌道上の所定位置を通過した
ことを検出するための光学式センサ４０が設けられてい
る。また、その光学式センサ４０からの切り欠き１１が
回転軌道上の所定位置を通過したとの信号に基づき、対
応する駆動用ローラ３０を停止し、全ウエハ１０の方向
合せをする制御装置５０が設けられている。

【００１７】最後に、上記のキャリア９０に収められた
ウエハ１０を把持し、持ち上げる駆動用ローラ３０及び
保持用ローラ２０のローラ移動機構８０について説明す
る。駆動用ローラ３０及び保持用ローラ２０は、それぞ
れシリンダＣ１，Ｃ２の伸縮により放射状水平方向に移
動可能にステージＳ１，Ｓ２に立設されている。また、
駆動用ローラ３０、保持用ローラ２０等の上記の諸機器
は、複数本のシリンダＣ５により昇降可能な昇降台Ｌ上
に保持されている。なお、ステージＳ１，Ｓ２下方には
それぞれ上記の移動を案内するガイドレールＧ１，Ｇ２
が敷設されている。これにより、シリンダＣ１，Ｃ２が
伸縮すると駆動用ローラ３０及び保持用ローラ２０が放
射状水平方向に進退的に移動させられ、この結果ウエハ
１０が把持されたりその把持が解かれたりする。また複
数本のシリンダＣ５が昇降すると駆動用ローラ３０及び
保持用ローラ２０が昇降させられ、この結果ウエハ１０
がキャリア９０から非接触の状態に持ち上げられたり下
げられ元に戻されたりする。

【００１８】作用について説明する。第１及び第２の発
明によれば、先ず昇降台Ｌ上中央にキャリア９０に収め
られたウエハ１０が載せられる。駆動用ローラ３０及び
保持用ローラ２０は、予めシリンダＣ１，Ｃ２により後
退させられると共に、シリンダＣ５により降下させられ
ている。次いで駆動用ローラ３０及び保持用ローラ２０
が、それぞれシリンダＣ１，Ｃ２により前進し、ウエハ
１０の周縁に当接し、把持することにより、全ウエハ１
０を鉛直同軸に配列する。

【００１９】さらに駆動用ローラ３０及び保持用ローラ
２０により把持され、支えられる全ウエハ１０が複数の
シリンダＣ５により、キヤリア９０と非接触の状態に持
ち上げられる。駆動用ローラ３０が起動されると、ウエ
ハ１０は駆動用ローラ３０により一斉に駆動され、回転
する。このウエハ１０が回転する間に、赤外線式センサ
等の光学式センサ４０によって、各ウエハ１０の切り欠
き１１がその回転軌道上の所定位置を通過したたかどう
か検出される。

【００２０】切り欠き１１が通過したことが検出された
ウエハ１０は、光学式センサ４０からの信号に基づき、
制御装置５０により対応する駆動用ローラ３０が停止さ
れる。以上のようにして全ウエハ１０は方向合わせされ
て停止する。最後にシリンダＣ５により全駆動用ローラ
３０及び保持用ローラ２０が下げられ、さらにシリンダ
Ｃ１，Ｃ２により退避させられ把持が解かれることよ
り、全ウエハ１０がキャリア９０に方向合せされた状態
で収められる。

【００２１】

【発明の効果】以上のとおり請求項１及び２に記載の発
明によれば、複数枚のウエハがキャリアに収められた状
態で一斉に方向合わせされるため、ウエハが一枚ずつキ
ャリアとアライナとの間を往復受け渡しされ、方向合わ
せされるため、全部のウエハの方向合わせが完了するの
にかなり時間を要し、コスト高であった従来例に比較し
て、著しい時間の短縮・コストの低減が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１及び第２の発明の実施の形態に係わる、半
導体ウエハの一斉方向合わせ装置を示す平面図である。

【図２】図１に係わる、半導体ウエハの一斉方向合わせ
装置を示す正面図である。

【図３】従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

６ アライナ ７ 搬送ロボット ７Ａ 腕 ７Ｂ 受け渡し部材 ７Ｄ 駆動制御機構 １０ ウエハ １１ 切り欠き ２０ 保持用ローラ ２１ 鉛直軸 ２２ 回転体 ２３ 支持板 ３０ 駆動用ローラ ３１ 駆動体 ３５ 鉛直軸 ３６ 支持板 ４０ 光学式センサ ５０ 制御装置 ８０ ローラ移動機構 ９０ キャリア Ｃ１ シリンダ Ｃ２ シリンダ Ｃ５ シリンダ Ｇ１ ガイドレール Ｇ２ ガイドレール Ｌ 昇降台 Ｍ モータ Ｓ１ ステージ Ｓ２ ステージ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キャリアに収められそれぞれ周縁の一点に
   方向合わせ用の微細な円弧状切り欠きが設けられた複数
   枚のウエハを、鉛直方向に略同軸平行に複数段、水平に
   保持した状態で、回転自在の保持用ローラ及び各ウエハ
   にそれぞれ対応する駆動用ローラにより把持して全ウエ
   ハを鉛直同軸に配列した後、全ウエハをキャリアと非接
   触の状態に持ち上げ、各駆動用ローラにより各ウエハを
   一斉に回転駆動し、各ウエハが回転する間に光学式セン
   サによって、切り欠きがその回転軌道上の所定位置を通
   過したことが検出されると、対応する駆動用ローラを停
   止させ、全駆動用ローラが停止し全ウエハが方向合わせ
   されると、保持用ローラ及び全駆動用ローラを元の位置
   に下げ、かつ保持用ローラ及び全駆動用ローラによる把
   持を解いて、全ウエハをキャリアに方向合わせした状態
   で収めるようにしたことを特徴とする半導体ウエハの一
   斉方向合わせ方法。
2. 【請求項２】キャリアに収められそれぞれ周縁の一点に
   方向合わせ用の微細な円弧状切り欠きが設けられた複数
   枚のウエハを、鉛直方向に略同軸平行に複数段、水平に
   保持した状態で、回転自在の保持用ローラと対応して把
   持すると共にキャリアと非接触の状態に持ち上げたう
   え、回転駆動させる各ウエハ対応の複数の駆動用ローラ
   と，回転する各ウエハの切り欠きが回転軌道上の所定位
   置を通過したことを検出する光学式センサと，その光学
   式センサからの切り欠きが回転軌道上の所定位置を通過
   したとの信号に基づき、対応する駆動用ローラを停止さ
   せて全ウエハを方向合わせする制御装置と，及び、 全ウエハの相対位置関係を保持しつつ、駆動用ローラと
   保持用ローラをそれぞれ放射状水平方向に進退させるこ
   とによりウエハを把持させたりその把持を解いたり、か
   つ昇降させることによりキャリアから非接触の状態に持
   ち上げたりキャリアに戻したりするローラ移動機構と，
   を備えたことを特徴とする半導体ウエハの一斉方向合わ
   せ装置。