JPH1126551A - 半導体ウエハ払出方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエハの厚さの変動にかかわらずウエハを汎
用的に払い出す。 【解決手段】 ウエハ払出装置１１はエレベータＥ１に
対する上下位置合わせ移動が可能な支軸１２を備えてお
り、支軸１２の上端に支持された払出ガイド１３には傾
斜面１４が下方に行くに従ってエレベータＥ１側に近づ
くように形成されている。払出ガイド１３の傾斜面側端
部には上中下段のガイドローラ１５、１６、１７が配列
され、回転自在に枢支されている。ウエハ１をカセット
５のスロット９から払い出すに際して、払い出そうとす
るウエハ１をカセット５の開口６の方向にずらしてから
払い出すことにより、ずらしたウエハ１の自重による撓
みに依存する傾きを解消させて水平な状態を創出できる
ため、上下のウエハ間の間隔であるハンドの挿入代を一
定に維持できる。 【効果】 ハンドの挿入代を一定に維持することで、汎
用性を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ払出
技術、特に、複数枚の半導体ウエハ（以下、ウエハとい
う。）が収納されたウエハカセット（以下、カセットと
いう。）からウエハを一枚ずつ払い出す技術に関し、例
えば、ウエハを分類するウエハ分類技術に利用して有効
な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体製造工程において、ワー
クとしてのウエハは複数枚（例えば、２５枚）を１ロッ
トに編成されて取り扱われている。例えば、ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセス メモリー）等の少品種大量生産向きの
製品については、ウエハのライン投入時にロット編成が
実施された後に、そのロットを再編成する必要が殆どな
い。しかし、マスクＲＯＭ（リード オンリー メモリ
ー）やＡＳＩＣ（特別注文の半導体集積回路装置）等の
多品種少量生産が要求される製品については、ウエハの
ライン投入時に編成されたロットをそのまま維持し続け
たのでは、生産性が低下してしまう場合が発生する。そ
こで、ウエハ投入後にロットを編成し直す必要が発生す
る。

【０００３】このようにウエハ投入後にロットを編成す
る場合においては、各ウエハに固有の標識（以下、識別
コードという。）を予め付しておき、各ウエハの識別コ
ードを読み取って当該識別コードを利用することによ
り、各ウエハの分類が実施されることになる。したがっ
て、ウエハ群についてロットを編成するためには、ウエ
ハの識別コードを読み取って個々のウエハを識別してこ
れを分類するためのウエハ分類装置を備える必要があ
る。

【０００４】従来のこの種のウエハ分類装置は、ウエハ
に付された識別コードを読み取る読取装置と、読取装置
の読取ステージにウエハを受け渡す受渡し装置とを備え
ており、読み取り対象のウエハが受渡し装置によって読
取装置の読取ステージに移送された後に、読取ステージ
に設けられたアライメント装置によって識別コードの位
置が読取装置の読取エリアに位置合わせされるように構
成されている。そして、ウエハ受渡し装置はウエハ払出
装置によってカセットから一枚ずつ払い出されたウエハ
を受け取って読取ステージに移送し、かつまた、読み取
られたウエハをカセットに分類して収納するように構成
されている。

【０００５】なお、ウエハのロット編成技術を述べてあ
る例として、特開平４−２７３１１５号公報、特開平４
−２３９１５２号公報、特開平４−２６０３１８号公報
がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ウエハ払出装置においては、各カセット間でウエハの厚
さが異なると、ウエハの厚さによってウエハの撓み量が
相違することによって各カセット毎に払い出す際の隣合
うウエハ間の間隔が相違するため、一律に取り扱うこと
ができないという問題点があることが、本発明者によっ
て明らかにされた。例えば、ウエハのバックグライディ
ング工程後にはウエハの厚さが薄くなるため、バックグ
ライディング工程を経たウエハを取り扱う場合には、ウ
エハ払出装置を調整し直すか、専用のウエハ払出装置を
設備する必要がある。調整し直す場合にはウエハ払出装
置の稼働効率が低下してしまい、専用のウエハ払出装置
を設備する場合には設備投資効率が低下してしまう。

【０００７】本発明の目的は、厚さの変動等に対応する
ことができるウエハ払出技術を提供することにある。

【０００８】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。

【００１０】すなわち、一側壁面が開口した六面体箱形
状のウエハカセットにおける一対の側壁面に多数条没設
された保持溝のそれぞれに一枚ずつ挿入されて保持され
ている半導体ウエハが一枚ずつ、ウエハカセットの開口
から引き出されるようにして払い出される半導体ウエハ
払出方法において、前記保持溝から払い出そうとする前
記半導体ウエハが前記開口の方向にずらされてから払い
出されることを特徴とする。

【００１１】前記した手段において、半導体ウエハが開
口の方向へずらされると、半導体ウエハは両側壁側の保
持溝間によってのみ架橋された状態になるため、半導体
ウエハの撓み量が全長にわたって均等になり、半導体ウ
エハの傾きは無くなる。つまり、両側壁側の保持溝間に
よってのみ架橋された状態になった半導体ウエハは全体
的に均一に撓んだ状態になっているが、水平な状態にな
る。そして、この水平な状態は、半導体ウエハの厚さに
かかわらずそれぞれ創出される。例えば、バックグライ
ディング工程前の半導体ウエハの場合であっても、バッ
クグライディング工程後の場合であってもそれぞれ水平
な状態になる。ここで、払出のためのハンドが上下の半
導体ウエハ間に挿入される挿入代は、上側の半導体ウエ
ハの最下端と下側の半導体ウエハの最上端との間隔に相
当するから、水平状態の半導体ウエハの挿入代は保持溝
のピッチの値に依存し、半導体ウエハの厚さにかかわら
ず略一定になる。したがって、前記した手段によれば、
半導体ウエハの厚さの変動にかかわらず、ウエハカセッ
トの開口から引き出すためのハンドのピッチ作動の送り
量を一定に維持することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態である
ウエハ払出装置を示しており、（ａ）は一部省略斜視
図、（ｂ）はその拡大部分断面図である。図２はその作
用を説明するための図であり、（ａ）は平面断面図、
（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図、（ｃ）は
（ａ）のｃ−ｃ線に沿う断面図である。図３は同じく各
一部省略側面断面図をそれぞれ示しており、（ａ）は厚
いウエハの場合を、（ｂ）は薄いウエハの場合を示して
いる。図４は同じく作用を説明するための図であり、
（ａ）は平面断面図、（ｂ）は拡大部分側面断面図であ
る。図５は同じく各一部省略側面断面図をそれぞれ示し
ており、（ａ）は厚いウエハの場合を、（ｂ）は薄いウ
エハの場合を示している。図６は本発明の一実施形態で
あるウエハ払出装置が使用されたウエハ分類装置を示す
一部省略斜視図である。図７は同じく平面図である。図
８はそのウエハ分類装置に使用されたウエハ識別装置を
示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ
線に沿う平面図である。図９はその位置合わせの作用を
説明するための各説明図である。図１０はその持ち替え
作用を説明するための各説明図である。

【００１３】本実施形態において、本発明に係る半導体
ウエハ払出装置は、半導体ウエハ分類装置に使用されて
いる。半導体ウエハ分類装置は半導体装置の製造工程に
あって、ウエハに付された識別コードを索引として各ウ
エハを予め指定された通りに分類するように構成されて
おり、ウエハ識別装置を備えている。ウエハ識別装置は
識別対象物品としてのウエハにそれぞれ予め付された識
別コードを光学的手段によって読み取ることにより個々
のウエハとして順次識別するように構成されている。

【００１４】ウエハ１はシリコン等の半導体によって円
形の薄板形状に形成されており、円周の一部にオリエン
テーションフラット（以下、オリフラという。）３が直
線状に切設されている。ウエハ１の半導体素子が作り込
まれる側の主面（以下、第１主面という。）２における
オリフラ３と反対側の位置には、識別対象物品としての
ウエハを識別するための識別コード４が各ウエハに固有
のものとして付されている。識別コード４はエッチング
加工法やレーザ刻印法等の適当な手段が用いられて数字
および英文字により描画されている。個々のウエハを識
別するための識別コード４は、ウエハ１のロット番号を
表示するロットコードと、当該ロット中の個々のウエハ
番号を表示するウエハコードとにより構成されている。

【００１５】ウエハ分類装置のワークであるウエハ１は
複数枚（例えば、１ロット分の２５枚）が、一側壁面が
開口した略正六面体の箱形状に形成されているカセット
５に収納されて、ウエハ分類装置のウエハ払出装置に供
給される。カセット５の開口６と対向する側壁（以下、
底壁という。）７はＶ字の溝形状の傾斜面壁に形成され
ており、底壁７の中央部には長孔８がＶ溝の延在方向に
長く開設されている。カセット５における底壁７のＶ溝
の両端に位置する互いに対向する一対の側壁面には略Ｖ
溝形状の保持溝（以下、スロットという。）９が多数条
（通例、２５条）、互いに対向されて平行な平面を構成
するようにそれぞれ刻設されており、各スロット９は底
壁７の内面にもわたった状態になっている。各スロット
９にウエハ１が一枚ずつ開口６から挿入されてスロット
９および底壁７に係合した状態になることにより、カセ
ット５には複数枚のウエハ１が規則的に整列された状態
で収納されることになる。

【００１６】本実施形態に係るウエハ分類装置１０は大
略箱形状に形成されている機台（図示せず）を備えてお
り、機台の上にはローディングステーションと、アンロ
ーディングステーションと、ウエハ識別装置とが設備さ
れている。ローディングステーションＬおよびアンロー
ディングステーションＵＬは機台の上の片側（以下、左
側とする。）部分に前後対称形に配設されている。ロー
ディングステーションＬおよびアンローディングステー
ションＵＬはコントローラ（図示せず）により制御され
るエレベータＥ１およびＥ２をそれぞれ備えている。エ
レベータＥ１、Ｅ２はその上に乗せられたカセット５を
１ピッチずつ上昇または下降させるように構成されてい
る。

【００１７】ローディングステーションＬにはウエハ払
出装置１１が設備されている。ウエハ払出装置１１はエ
レベータＥ１に対する上下位置合わせ移動が可能な支軸
１２を備えており、支軸１２はエレベータＥ１のウエハ
識別装置と反対側の片脇において垂直に設置されてい
る。支軸１２の上端には払出ガイド１３が支持されてお
り、払出ガイド１３のエレベータＥ１側の側面には傾斜
面１４が、下方に行くに従ってエレベータＥ１側に近づ
くように形成されている。払出ガイド１３の傾斜面側端
部の両脇には上段ガイドローラ１５、中段ガイドローラ
１６および下段ガイドローラ１７が一対ずつ、傾斜面１
４に沿って適当なピッチを置かれて配列され、各枢軸１
５ａ、１６ａ、１７ａによってそれぞれ回転自在に枢支
されている。下段ガイドローラ１７の枢軸１７ａは払出
ガイド１３の下端部に位置調整自在に取り付けられた位
置調整ブロック１８に回転自在に支持されており、位置
調整ブロック１８は下段ガイドローラ１７のエレベータ
Ｅ１に対する位置を調整し得るように構成されている。
各ガイドローラ１５、１６、１７はアセタール樹脂によ
って形成されており、ウエハ１に接触しても汚損させる
ことはなく、しかも、滑らかに回転するようになってい
る。

【００１８】ウエハ識別装置２０はウエハを受け渡す受
渡し装置２１を備えており、受渡し装置２１は機台上の
右側部分の中央位置に配設されている。受渡し装置２１
はエレベータ２２を備えており、エレベータ２２の上に
はロータリーアクチュエータ２３が垂直方向上向きに搭
載されている。ロータリーアクチュエータ２３の出力軸
には旋回軸２４が垂直方向上向きに固定されており、旋
回軸２４は水平面内において１８０度以上３６０度未満
（例えば、約２７０度）往復旋回されるようになってい
る。旋回軸２４の上端部には水平に配置された第１アー
ム２５の一端部が一体回転するように固定されている。
第１アーム２５の自由端部には平行に配置された第２ア
ーム２６の一端部が回転自在に軸支されており、第２ア
ーム２６は内蔵されたベルト伝動装置２７によって回転
駆動されるようになっている。第２アーム２６の他端部
には水平に配置されたハンド２９の一端部が回転自在に
軸支されており、ハンド２９は内蔵されたベルト伝動装
置２８によって回転駆動されるようになっている。

【００１９】ハンド２９は断面が略長方形の棒形状に形
成されており、その長手方向の寸法はウエハ１の直径よ
りも大きくなるように設定されている。ハンド２９の上
面における回動中心と反対側の端部には、真空吸着ヘッ
ド（以下、吸着ヘッドという。）３０が直角方向上向き
に設備されており、吸着ヘッド３０はウエハ１の主面に
当てがわれた状態でウエハ１を真空吸着保持し得るよう
に構成されている。すなわち、ハンド２９の上面には真
空吸引口が開口されているとともに、この真空吸引口に
はハンド２９の内部を通して負圧供給路（図示せず）が
流体連結されている。以上のように構成された受渡し装
置２１はハンド２９の上面によって読取ステージ３１を
構成するとともに、ウエハ１の識別コード４を後記する
読取装置の読取エリアに位置合わせするためのアライメ
ント装置を構成している。

【００２０】受渡し装置２１の上方にはウエハ仮置き装
置３５が旋回軸２４の同軸上に配されて、機台の上にお
ける右端部分に立設されたスタンド（図示せず）によっ
て支持されている。すなわち、ウエハ仮置き装置３５は
旋回軸２４の中心の延長線に左右対称形に配置されてい
る一対の支持プレート３６、３６を備えており、両支持
プレート３６、３６は水平面内において両ピン３７、３
７を中心にして両ロータリーアクチュエータ３８、３８
によって回転駆動されるように構成されている。そし
て、両支持プレート３６、３６は互いに近接する位置に
停止した状態において内側端の間隔がウエハ１の直径よ
りも小さくなり、また、互いに離れる位置に停止した状
態において内側端の間隔がウエハ１の直径よりも大きく
なるように構成されている。

【００２１】識別装置２０のウエハ仮置き装置３５のさ
らに上方には識別コード読取装置（以下、読取装置とい
う。）４０が、機台の右端部分に立設されたスタンド
（図示せず）によって支持されて設備されている。すな
わち、読取装置４０は照明装置および画像取り込み装置
としてのテレビカメラを左右一対ずつ備えている。左右
の照明装置４１Ａ、４１Ｂはスタンドに垂直方向下向き
にそれぞれ支持されており、受渡し装置２１の読取ステ
ージ３１の左右対称位置にそれぞれ設定された左右一対
の読取エリア４７Ａ、４７Ｂをそれぞれ平行の可視光に
よって照明するように構成されている。左右のテレビカ
メラ４２Ａ、４２Ｂはスタンドに垂直方向下向きにそれ
ぞれ支持されており、左右の照明装置４１Ａ、４１Ｂに
よってそれぞれ照明された読取ステージ３１の上の左右
の読取エリア４７Ａ、４７Ｂにおける識別コード４をそ
れぞれ撮映するように構成されている。

【００２２】左右のテレビカメラ４２Ａ、４２Ｂには１
台の識別コード認識装置（以下、認識装置という。）４
３が兼用し得るように電気的に接続されており、この認
識装置４３は画像処理装置等から構成され、左右のテレ
ビカメラ４２Ａ、４２Ｂからの撮像信号に基づいてウエ
ハ１に付された識別コード４を認識し得るように構成さ
れている。認識装置４３にはモニタ４４が接続されてお
り、このモニタ４４によりテレビカメラ４２Ａ、４２Ｂ
の撮映状況がモニタリングされるようになっている。さ
らに、認識装置４３には識別コードを逐次記録するため
の記録手段としてのメモリー４５が接続されており、こ
のメモリー４５は認識装置４３によって認識された識別
コード４を逐次記録するように構成されている。メモリ
ー４５はコンピュータ等から構築されているデータ処理
装置４６に接続されており、データ処理装置４６はメモ
リー４５に記録されたデータを随時呼び出すことによっ
て、ウエハ分類のためのデータを作成するように構成さ
れている。なお、メモリー４５はデータ処理装置４６側
に装備してもよい。また、以上の構成各部はコンピュー
タ等から構築されるコントローラ（図示せず）によって
統括的に制御されるように構成することが望ましい。

【００２３】次に、前記構成に係るウエハ分類装置の作
用を説明することにより、本発明の一実施形態であるウ
エハ払出方法を使用したウエハ分類方法を説明する。

【００２４】ローディングステーションＬのエレベータ
Ｅ１の上には複数枚のウエハ１を収納されたカセット
（以下、実カセット５Ａという。）が、ウエハ１群が水
平になるように配置されてセットされ、アンローディン
グステーションＵＬのエレベータＥ２の上には空のカセ
ット５が同様に配置されてセットされる。

【００２５】受渡し装置２１の第１アーム２５および第
２アーム２６がロータリーアクチュエータ２３およびベ
ルト伝動装置２７、２８によって伸長作動され、ハンド
２９がローディングステーションＬの実カセット５Ａに
挿入される。この際、ローディングステーションＬのエ
レベータＥ１がピッチ作動されることにより、コントロ
ーラが指定したウエハ１がハンド２９の真上に対向され
る。

【００２６】ところで、実カセット５Ａのスロット９に
挿入されて水平に支持されたウエハ１は自重によって、
図２に示されているように実カセット５Ａの中心線に沿
って沈み込む状態に撓む。この際、図２（ｂ）と（ｃ）
とで比較される通り、ウエハ１における底壁７側のスロ
ット９ａ、９ａ間に架橋された部分の撓み量ｆ１は、ウ
エハ１における両側壁側のスロット９ｂ、９ｂ間に架橋
された部分の撓み量ｆ２よりも小さい。これは前者のス
パンが後者のスパンよりも短くなるためである。このた
め、図３に示されているように、各スロット９、９間に
架橋された各ウエハ１は開口６側が下がる傾斜状態にな
る。この傾斜状態において、ハンド２９が上下のウエハ
１、１間に挿入される挿入代Ｓは、上側のウエハ１の最
下端と下側のウエハ１の最上端との間隔になる。

【００２７】ここで、バックグライディング工程前の厚
いウエハの場合の挿入代と、バックグライディング工程
後の薄いウエハの場合の挿入代とを比較すると、図３
（ａ）と（ｂ）とに示されているように、前者の挿入代
Ｓ１に対して後者の挿入代Ｓ２が小さくなることが、本
発明者によって明らかにされた。Ｓ１＜Ｓ２になる理由
は、厚さが薄くなることによりウエハの剛性が低下して
撓み量が増加するためと、考えられる。このように、上
下のウエハ１、１間の挿入代Ｓが変動すると、ハンド２
９を挿入するためのエレベータＥ１のピッチ作動の送り
量を変動させる必要が発生する。

【００２８】そこで、本実施形態においては、ウエハの
厚さの変動にかかわらずエレベータＥ１のピッチ作動の
送り量を一定に維持するための工夫が図られている。す
なわち、ハンド２９が上下のウエハ１、１間に挿入され
るに際して、エレベータＥ１によって実カセット５Ａが
下降されると、図１、図４および図５に示されているよ
うに、払出ガイド１３の上段ガイドローラ１５、中段ガ
イドローラ１６および下段ガイドローラ１７が実カセッ
ト５Ａの長孔８において下降するウエハ１に順次当接し
て、ウエハ１を開口６の方向へ順次押し出す。例えば、
図４に示されているように、中段ガイドローラ１６に押
されると、ウエハ１は最奥点Ｐ１から中間点Ｐ２に移動
し、下段ガイドローラ１７に押されると、ウエハ１は中
間点Ｐ２から最前点Ｐ３に移動する。そして、最前点Ｐ
３は実カセット５Ａの底壁７側のスロット９ａから離れ
た状態になるため、ウエハ１は両側壁側のスロット９
ｂ、９ｂ間によってのみ架橋された状態になる。

【００２９】このようにして、両側壁側のスロット９
ｂ、９ｂ間によってのみ架橋された状態になると、ウエ
ハ１の撓み状態が図２（ｃ）に示された撓み量ｆ２で統
一された状態になるため、両側壁側のスロット９ｂ、９
ｂ間によってのみ架橋された状態になったウエハ１の傾
きは、図５に示されているように無くなる。つまり、両
側壁側のスロット９ｂ、９ｂ間によってのみ架橋された
状態になったウエハ１は、全体的に均一に撓んだ状態に
なっているが、水平な状態になる。そして、両側壁側の
スロット９ｂ、９ｂ間によってのみ架橋された状態にな
ったウエハ１の水平な状態は、ウエハ１の厚さにかかわ
らず図５（ａ）および（ｂ）に示されているようにそれ
ぞれ創出される。すなわち、図５（ａ）に示されている
バックグライディング工程前のウエハ１の場合であって
も、図５（ｂ）に示されているバックグライディング工
程後の場合であっても、それぞれ水平な状態になる。

【００３０】ここで、ハンド２９が上下のウエハ１、１
間に挿入される挿入代Ｓは、上側のウエハ１の最下端と
下側のウエハ１の最上端との間隔に相当するから、水平
状態のウエハ１の挿入代Ｓはスロット９のピッチの値に
依存し、ウエハ１の厚さにかかわらず略一定になる。し
たがって、本実施形態によれば、ウエハ１の厚さの変動
にかかわらずエレベータＥ１のピッチ作動の送り量を一
定に維持することができる。

【００３１】以上のようにして、これから払い出すべき
ウエハ１の挿入代Ｓが所定値になった状態において、ハ
ンド２９が当該ウエハ１の真下に挿入されて対向され
る。図９（ａ）に示されているように、ハンド２９がウ
エハ１の真下に対向された状態において、ハンド２９の
吸着ヘッド３０はウエハ１の中心Ｏ₁ と一致される。こ
の吸着ヘッド３０とウエハの中心Ｏ₁ との一致作動は受
渡し装置２１の教示・再生機能によって実行される。す
なわち、ローディングステーションＬの実カセット５Ａ
におけるウエハ１の中心Ｏ₁ に吸着ヘッド３０が一致す
るように、受渡し装置２１における第１アーム２５およ
び第２アーム２６の伸長作動についての制御が予め教示
されて記憶されており、各ウエハ１のローディング作業
毎にその記憶された制御が再生される。

【００３２】ハンド２９がウエハ１を吸着ヘッド３０に
よって保持すると、受渡し装置２１の第１アーム２５お
よび第２アーム２６がロータリーアクチュエータ２３お
よびベルト伝動装置２７、２８によって短縮作動され
て、ウエハ１がハンド２９によって実カセット５Ａから
引き出される。続いて、図９（ｂ）に示されているよう
に、ハンド２９の吸着ヘッド３０が受渡し装置２１の旋
回軸２４の中心Ｏ₂₄の真上に移動されて、ウエハ１が読
取ステージ３１に実質的に移送される。この際、吸着ヘ
ッド３０の旋回軸２４の中心Ｏ₂₄への一致作動も受渡し
装置２１の教示・再生機能によって実行される。ウエハ
１を吸着保持した吸着ヘッド３０が旋回軸２４の中心Ｏ
₂₄に合致されることにより、吸着ヘッド３０に中心Ｏ₁
が吸着されたウエハ１は当該中心Ｏ₁ を旋回軸２４の中
心Ｏ₂₄に合致される。

【００３３】ウエハ１の中心Ｏ₁ が旋回軸２４の中心Ｏ
₂₄に合致されると、図９（ｃ）に示されているように、
ウエハ１の外周縁部は読取装置４０の読取位置としての
左右の読取エリア４７Ａ、４７Ｂに含まれた状態にな
る。すなわち、ウエハ１は受渡し装置２１のハンド２９
の上に設定された読取ステージ３１に移送されたことに
なる。しかし、ウエハ１に付された識別コード４は両読
取エリア４７Ａ、４７Ｂから外れた状態になっている。
すなわち、例えば、読取装置４０の右側のテレビカメラ
４２Ｂによって撮像された読取エリア４７Ｂの画像は、
図９（ｅ）に示されているように、識別コード４が映し
出されない状態になっている。

【００３４】そこで、図９（ｄ）に示されているよう
に、受渡し装置２１の旋回軸２４がロータリーアクチュ
エータ２３によって一方向に旋回されることにより、ウ
エハ１が中心Ｏ₁ を中心に旋回されて、ウエハ１の識別
コード４が読取エリア４７Ｂに移動される。すなわち、
図９（ｆ）に示されているように、読取装置４０のテレ
ビカメラ４２Ｂによって撮像された読取エリア４７Ｂの
画像に識別コード４が適正に映し出された状態になった
時に旋回軸２４の旋回が停止される。この際、ウエハ１
のオリフラ３を認識装置４３によって認識した後に、ウ
エハ１の識別コード４を読取エリア４７Ａに配置するよ
うに受渡し装置２１を制御してもよい。

【００３５】以上の作動により、ハンド２９の上に設定
された読取ステージ３１においてウエハ１の識別コード
４の表示位置が読取装置４０の読取エリア４７Ｂに合致
された状態になる。この状態において、ウエハ１の識別
コード４の読み取り作業が読取装置４０によって実行さ
れる。すなわち、テレビカメラ４２Ｂが撮影した識別コ
ード４の画像信号が認識装置４３に送信されて、認識装
置４３によって画像処理されることにより識別コード４
が読み取られる。

【００３６】読み取られた識別コード４は認識装置４３
に接続されているメモリー４５に記録される。そして、
データ処理装置４６は記録された識別コード４を呼び出
して空カセット５におけるアンローディングすべきスロ
ットの位置を指定して、受渡し装置２１のコントローラ
に所定の指令信号を送信する。ちなみに、テレビカメラ
４２Ｂまたは４２Ａによる映像はモニタ４４に適宜に映
し出すことができるため、作業者は識別コード４を必要
に応じて監視することができる。

【００３７】次いで、識別コード４を読み取られたウエ
ハ１は受渡し装置２１によってアンローディングステー
ョンＵＬに移送されて、空カセット５の指定されたスロ
ットにアンローディングされる。ここで、ウエハ１が空
カセット５にアンローディングされるに際しては、以降
の作業の便宜を図るために、ウエハ１はオリフラ３の方
向を揃えて空カセット５に収納させることが望ましい。
ところが、受渡し装置２１の旋回軸２４の旋回によって
ウエハ１の識別コード４が読取エリア４７Ｂに位置合わ
せされるため、ウエハ１のオリフラ３とハンド２９との
位置関係は一定しないことになる。

【００３８】そこで、ウエハ１を空カセット５にオリフ
ラ３の方向を揃えてアンローディングさせる必要がある
場合には、図１０に示されているように、仮置き装置３
５を利用したウエハ１の持ち替え作業が実施される。ま
ず、旋回軸２４が９０度旋回されることにより、オリフ
ラ３が持ち替え指定位置に移動される。次いで、エレベ
ータ２２によって受渡し装置２１が上昇されて、ウエハ
１が仮置き装置３５の上方へ持ち上げられる。続いて、
仮置き装置３５の両支持プレート３６、３６が両ロータ
リーアクチュエータ３８、３８によって両ピン３７、３
７を中心にして１８０度回転された後に、エレベータ２
２が下降される。この作動により、図１０（ａ）および
（ｂ）に示されているように、受渡し装置２１のウエハ
１はオリフラ３が持ち替え位置に配置された状態で、仮
置き装置３５に移載される。

【００３９】次に、旋回軸２４が旋回されることによっ
て、ハンド２９が持ち替え位置に移動される。次いで、
エレベータ２２によって受渡し装置２１が上昇され、ハ
ンド２９はウエハ１を吸着ヘッド３０によって吸着保持
するとともに、両支持プレート３６、３６から持ち上げ
て受け取る。この際、ハンド２９の吸着ヘッド３０はウ
エハ１の中心Ｏ₁ を吸着保持した状態になる。ウエハ１
がハンド２９によって受け取られると、仮置き装置３５
の両支持プレート３６、３６が両ロータリーアクチュエ
ータ３８、３８によって両ピン３７、３７を中心にして
１８０度回転された後に、エレベータ２２が下降され
る。この作動により、図１０（ｃ）および（ｄ）に示さ
れているように、ウエハ１は受渡し装置２１のハンド２
９にオリフラ３を所定の持ち替え位置に一致された状態
に持ち替えられたことになる。

【００４０】以上のようにしてウエハ１が予め指定され
た向きにハンド２９によって持ち替えられると、ハンド
２９に保持されたウエハ１は第１アーム２５および第２
アーム２６の伸長作動によってアンローディングステー
ョンＵＬに移送されて、空カセット５の指定されたスロ
ットにアンローディングされる。この際、ウエハ１はハ
ンド２９に予め指定された向きで保持されているため、
ウエハ１は空カセット５のスロットに所定の向きで受け
渡されることになる。

【００４１】今、例えば、読取装置４０によって読み取
られた識別コード４のウエハコードの番号が「ＮＯ．
１」であった場合、アンローディングステーションＵＬ
のコントローラの指令によりエレベータＥ２が１ピッチ
送られ、空カセット５における第１スロットが挿入作動
位置にセットされる。そして、第１スロットが挿入作動
位置にセットされると、受渡し装置２１により搬送され
て来たＮＯ．１のウエハ１がこの第１スロットに挿入さ
れる。

【００４２】次のウエハ１の読取装置４０によって読み
取られた識別コード４のウエハコードの番号が「ＮＯ．
３」であった場合には、アンローディングステーション
ＵＬのコントローラの指令によってエレベータＥ２がさ
らに２ピッチ送られ、空カセット５における第３スロッ
トが挿入作動位置にセットされる。続いて、受渡し装置
２１により搬送されて来たＮＯ．３のウエハ１がこの第
３スロットに挿入される。

【００４３】さらに、次のウエハ１のウエハコードの番
号が「ＮＯ．２」であった場合、アンローディングステ
ーションＵＬのコントローラの指令によりエレベータＥ
２が１ピッチだけ戻されるように送られ、空カセット５
における第２スロットが挿入作動位置にセットされる。
続いて、受渡し装置２１により搬送されて来たＮＯ．２
のウエハ１がこの第２スロットに挿入される。

【００４４】以上の作動が繰り返されることにより、ウ
エハ１群はアンローディングステーションＵＬの空カセ
ット５内へ、各ウエハコードによる順番に従ってスロッ
ト番号通りに並べられて収容されることになる。この場
合、第１スロットにはウエハコードＮＯ．１のウエハ
が、第２スロットにはウエハコードＮＯ．２のウエハ
が、第ＮスロットにはウエハコードＮＯ．ｎのウエハが
それぞれ挿入されていることになる。しかも、各スロッ
トに収容された各ウエハ１は向きを揃えられた状態、す
なわち、オリフラ３の位置が全て揃えられた状態になっ
ている。

【００４５】以上の作用により、識別コード読み取り作
業およびウエハ分類作業が実施されるのであるが、これ
らの作業と同時に、読取装置４０の読み取りデータに基
づき、メモリー４５においては各ウエハの処理およびウ
エハ来歴ファイル等を作成することができる。

【００４６】前記実施形態によれば次の効果が得られ
る。 （１） ウエハをカセットのスロットから払い出すに際
して、払い出そうとするウエハをカセットの開口の方向
にずらしてから払い出すことにより、ずらしたウエハの
自重による撓みに依存する傾きを解消させて水平な状態
を創出することができるため、上下のウエハ間の間隔で
あるハンドの挿入代を一定に維持することができる。

【００４７】（２） ハンドの挿入代を一定に維持する
ことができるため、例えば、バックグライディング工程
前後でウエハの厚さが変動する場合等においても、エレ
ベータのピッチ送り量を一定に維持することができる。

【００４８】（３） ウエハの厚さの変動にかかわらず
エレベータのピッチ送り量を一定に維持することによ
り、ウエハの厚さの変動の都度、エレベータのピッチ送
り量を調整する手間を省略することができるため、ウエ
ハ払出作業やウエハ分類作業の能率を高めることができ
る。

【００４９】（４） ウエハの厚さの変動にかかわらず
エレベータのピッチ送り量を一定に維持することによ
り、ウエハに対応してウエハ払出装置をそれぞれ設備し
なくて済むため、設備費用を低減することができる。

【００５０】（５） 払出ガイドのカセット側に複数個
のガイドローラを傾斜させて配置することにより、エレ
ベータの上昇に伴ってウエハに順次当接して押して前方
にずらすことができるため、ウエハの汚損を防止するこ
とができる。

【００５１】（６） 少なくとも最下段のガイドローラ
をウエハカセットの方向の位置を調整可能に構成するこ
とにより、ウエハのカセットに対する押し出し量を任意
に調整することができるため、ハンドによる引き出し作
動の精度を高めることができ、ウエハ毎の払い出し精度
を高めることができる。

【００５２】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００５３】例えば、払出ガイドには複数個のガイドロ
ーラを設けるに限らず、無限軌道ベルト（クローラ）等
を設けてもよいし、さらには、傾斜面によって押すよう
に構成してもよい。

【００５４】また、カセット側を可動に構成するに限ら
ず、払出ガイド側を可動に構成してもよい。

【００５５】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるウエハ
分類技術に適用した場合について説明したが、それに限
定されるものではなく、カセットからウエハを一枚ずつ
払い出すウエハ払出技術全般に適用することができる。

【００５６】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。

【００５７】半導体ウエハをウエハカセットの保持溝か
ら払い出すに際して、払い出そうとする半導体ウエハを
ウエハカセットの開口の方向にずらしてから払い出すこ
とにより、ずらした半導体ウエハの自重による撓みに依
存する傾きを解消させて水平な状態を創出することがで
きるため、上下の半導体ウエハ間の間隔を一定に維持す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるウエハ払出装置を示
しており、（ａ）は一部省略斜視図、（ｂ）はその部分
側面図である。

【図２】その作用を説明するための図であり、（ａ）は
平面断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図、
（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ線に沿う断面図である。

【図３】同じく各一部省略側面断面図をそれぞれ示して
おり、（ａ）は厚いウエハの場合を、（ｂ）は薄いウエ
ハの場合を示している。

【図４】同じく作用を説明するための図であり、（ａ）
は平面断面図、（ｂ）は拡大部分側面断面図である。

【図５】同じく各一部省略側面断面図をそれぞれ示して
おり、（ａ）は厚いウエハの場合を、（ｂ）は薄いウエ
ハの場合を示している。

【図6 】本発明の一実施形態であるウエハ払出装置が使
用されたウエハ分類装置を示す一部省略斜視図である。

【図７】同じく平面図である。

【図８】そのウエハ分類装置に使用されたウエハ識別装
置を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のｂ
−ｂ線に沿う平面図である。

【図９】その位置合わせの作用を説明するための各説明
図である。

【図１０】持ち替え作用を説明するための図であり、
（ａ）、（ｃ）は各部分正面図、（ｂ）、（ｄ）は各部
分平面図である。

【符号の説明】

１…半導体ウエハ、２…第１主面、３…オリエンテーシ
ョンフラット、４…識別コード、５…カセット（ウエハ
カセット）、５Ａ…実カセット、６…開口、７…底壁、
８…長孔、９…保持溝（スロット）、１０…半導体ウエ
ハ分類装置、Ｅ１、Ｅ２…エレベータ、１１…半導体ウ
エハ払出装置、１２…支軸、１３…払出ガイド、１４…
傾斜面、１５…上段ガイドローラ、１６…中段ガイドロ
ーラ、１７…下段ガイドローラ、１５ａ、１６ａ、１７
ａ…枢軸、１８…位置調整ブロック、２０…ウエハ識別
装置、２１…受渡し装置、２２…エレベータ、２３…ロ
ータリーアクチュエータ、２４…旋回軸、２５…第１ア
ーム、２６…第２アーム、２７、２８…ベルト伝動装
置、２９…ハンド、３０…吸着ヘッド、３１…読取ステ
ージ、３５…ウエハ仮置き装置、３６…支持プレート、
３７…ピン、３８…ロータリーアクチュエータ、４０…
識別コード読取装置、４１Ａ、４１Ｂ…照明装置、４２
Ａ、４２Ｂ…テレビカメラ（画像取込み装置）、４３…
識別コード認識装置、４４…モニタ、４５…メモリー、
４６…データ処理装置、４７Ａ、４７Ｂ…読取エリア。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一側壁面が開口した六面体箱形状のウエ
   ハカセットにおける一対の側壁面に多数条没設された保
   持溝のそれぞれに一枚ずつ挿入されて保持されている半
   導体ウエハが一枚ずつ、ウエハカセットの開口から引き
   出されるようにして払い出される半導体ウエハ払出方法
   において、 前記保持溝から払い出そうとする前記半導体ウエハが前
   記開口の方向にずらされてから払い出されることを特徴
   とする半導体ウエハ払出方法。
2. 【請求項２】 前記半導体ウエハが前記開口と反対側か
   ら押されてずらされることを特徴とする請求項１に記載
   の半導体ウエハ払出方法。
3. 【請求項３】 前記ウエハカセットが前記保持溝群の整
   列方向に相対的に移動されて、前記開口と反対側に配置
   された払出ガイドに前記半導体ウエハが当接されてずら
   されることを特徴とする請求項１または２に記載の半導
   体ウエハ払出方法。
4. 【請求項４】 一側壁面が開口した六面体箱形状のウエ
   ハカセットにおける一対の側壁面に多数条没設された保
   持溝のそれぞれに一枚ずつ挿入されて保持されている半
   導体ウエハが一枚ずつ、ウエハカセットの開口から引き
   出されるようにして払い出される半導体ウエハ払出装置
   において、 前記保持溝から払い出そうとする前記半導体ウエハが前
   記開口の方向にずらされてから払い出されることを特徴
   とする半導体ウエハ払出装置。
5. 【請求項５】 前記半導体ウエハが前記開口と反対側か
   ら押されてずらされることを特徴とする請求項４に記載
   の半導体ウエハ払出装置。
6. 【請求項６】 前記ウエハカセットが前記保持溝群の整
   列方向に相対的に移動されて、前記開口と反対側に配置
   された払出ガイドに前記半導体ウエハが当接されてずら
   されることを特徴とする請求項４または５に記載の半導
   体ウエハ払出装置。
7. 【請求項７】 前記半導体ウエハが水平になるように配
   置された前記ウエハカセットの片脇に垂直に立脚されて
   前記ウエハカセットに対し上下方向に相対移動する支軸
   に払出ガイドが支持されており、前記支軸の前記ウエハ
   カセットに対する相対移動に伴って前記払出ガイドが前
   記半導体ウエハに当接して押すことにより前記半導体ウ
   エハをずらすことを特徴とする請求項４、５または６に
   記載の半導体ウエハ払出装置。
8. 【請求項８】 前記払出ガイドの前記ウエハカセット側
   に傾斜面が、前記支軸の相対移動に伴って前記半導体ウ
   エハに順次当接して押すように形成されていることを特
   徴とする請求項７に記載の半導体ウエハ払出装置。
9. 【請求項９】 前記払出ガイドの前記ウエハカセット側
   に複数個のガイドローラが、前記支軸の相対移動に伴っ
   て前記半導体ウエハに順次当接して押すように傾斜され
   て形成されていることを特徴とする請求項７に記載の半
   導体ウエハ払出装置。
10. 【請求項１０】 少なくとも最下段のガイドローラが、
    前記ウエハカセットの方向の位置を調整可能に構成され
    ていることを特徴とする請求項９に記載の半導体ウエハ
    払出装置。