JPS5932369B2 - 板状部材の整列装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は板状部材、特に転動可能な、例えばシリコン
ウェハ、ガラスウエー・などの円板状部材を、整列治具
に形成された所定ピッチ毎の細溝間に直立支持させるた
めの整列装置に関するものである。

例えば、ＩＣ、トランジスタ、サイリスタなどの半導体
装置は、よく知られているように、円形をなすウエー・
に対し、拡散、写真製版などの処理を繰ク返し施すこと
によつて形成される。

そして特に拡散処理については、一般にバッチ処理され
ることが多く、このバッチ処理のためには、前記ウエ・
・を各々に直立支持させるところの、ｌ組づつの細溝を
所定ピッチ毎に多数形成ざせた石英、ＳｉＣ、ポリシリ
コンなどからなる整列治具、いわゆる拡散ボートが使用
される。しかして従来、この拡散ボートヘのウェハのロ
ーディングおよびアンローディングは、第１図ないし第
３図に示すようにして行なわれていた。

すなわち、これらの第１図ないし第３図において、１は
拡散ボート、２ａ、２ｂはこの拡散ボートＬに所定ピッ
チ毎に多数形成されたｌ組づつの細溝、盈はウェハの工
程間搬送に使用するカセット、４ａ、４ｂはこのカセッ
ト１に同様に所定ピッチ毎に多数形成されたｌ組づつの
細溝、５は周面の一部に平坦な基準面５ａを形成した円
形のウェハ、６は先端一側に真空吸着口をもつ真空ピン
セットである。またＬは、前記カセットｌを受入れて支
持することのできるボックス８と、モータ１０によつて
回転駆動し得るようにしたロッド９とからなるフアセツ
トアライナである。前記構成において、ｌ組づゝの細溝
４ａ、４ｂ間に各々ウェハｉを装入支持させたカセット
ｌは、まずフアセソトアライナエのボックス８内にセッ
トされる。

このセットにより各ウェハｉはロッド９によつて第３図
のｌ点鎖線位置に幾分持ち上げられ、この状態でモータ
１０によりロッド９を回転駆動させると、このロッド９
に縁部を接しているウェハ互は、摩擦伝導によ）回転を
始め、その基準面５ａがロッド９に接することによ）、
摩擦力のうちのウエ・・５．を回転させようとする分力
が減衰して、接線方向に移動させようとする力に置換さ
れ、このようにしてすべてのウェハｉは、カセットＪ内
において各基準面５ａを下方にして揃えられる。ついで
このように各基準面５ａが揃えられた各各のウェハｊは
、真空ピンセット６によＶ１枚づつカセットＪ内から取
ジ出され、拡散ボート１の一組づ＼の細溝２ａ，２ｂ間
に順次に移し替えられるものであ）、反対に拡散ボート
１からカセットＪへの移し替えも同様にしてなされてい
た。

しかし乍らこのようにして行なわれるローディング、ア
ンローディング、すなわち移し替え作業は、１つの工程
毎に繰）返されることから、ウェハの枚数からみるとき
、膨大な手間となつて極めて煩雑であるばかｖか、しか
もウェハ面を一々吸着し、あるいは挟む必要があつてウ
ェハの損傷を避けられず、かつまた人手の介人による直
接、間接的なウェハの汚染も重大な問題となり、製造歩
留力が低下するという欠点があつた。この発明は従来の
このような欠点を改善するため、ウェハ、ひいては転動
可能な円板状部材を対象として、その整列治具へのロー
ディング、アンローディング作業につき、ウェハ面に他
物が接触しない状態で自動化させるようにしたものであ
る。

以下この発明装置の一実施例につき、第４図ないし第６
図を参照して詳細に説明する。これらの第４図ないし第
６図において、前記第１図ないし第３図と同一符号は同
一または相当部分を示している。

そしてこの実施例において、拡散ボート移動機構１１お
よびカセット移動機構１２は、各々に前記拡散ボートＬ
およびカセットＪを定位置に保持して、各々の細溝２ａ
，２ｂおよび４ａ，４ｂ毎にピッチ送りできるようにな
つており、これらの両機構１１，１２間には、各々に保
持される拡散ボートＬ，カセット盈の各細溝２ａ，２ｂ
および４ａ，４ｂに臨ませて、カセットＪ側から垂直方
向に立上）、かつ拡散ボート１側に向けて斜下方向に延
長される案内部材１３を設置させ、同部材１３にウェハ
１の周縁部を案内する■字状溝１４ａ，１４ｂを形成さ
せる。また前記カセットＪ側には、前記ピッチ送り毎に
カセットＪ内のウエー・ｊを、その位置Ａから前記案内
部材１３の垂直方向最上部位置Ｂまで突き上げるための
、昇降機構１５と移動プレート１６とが配置されると共
に、案内部材１３の傾斜側には、前記位置Ｂまで突き上
げられたウエー・ｉの転動を支えて、拡散ボートＬへの
直立支持位置Ｃまで案内するための、周囲にｖ字状溝１
９を形成した案内ロール１８とその往復機構１７とを配
置させてある。さらに前記案内部材１３の傾斜側途上に
は、下側■字状溝１４ａに接して転動案内されるウエー
・旦の周縁に接し得る位置においてファセットロッド２
０と、このファセットロッド２０位置にウエ・・５．を
一旦停止させるストッパピン２０とが設けられておジ、
かつこれらはフレーム２２に保持されたファセットモー
タ２３およびシリンダ機構２４によジ、前者のファセッ
トロッド２０をその位置で回転させ、前記したと同様に
フアセツトアライナ作用を転動途上にあるウェハｊに与
え、後者のストッパピン２１を出没させて、ウェハ５を
その位置に一旦停止させ得るようにしたものである。

従つて以上の実施例構成においては、まず拡散ボートお
よびカセット各移動装置１１，１２により、拡散ボート
１およびカセットＪの各細溝２ａ，２ｂおよび４ａ，４
ｂを、各々に案内部材１３の■字状溝１４ａ，１４ｂの
両開口端に一致させ、かつ案内ロール１８を位置Ｂ対応
にセットさせると共に、ストッパピン２１を案内部材１
３側に突出させておく。

ついでこの初期セット状態で、昇降機構１５を起動して
移動プレート１６を上昇させると、この移動プレート１
６は、カセットＪ内の最初のウエー・互を、位置Ａから
位置Ｂまで、その周縁部をＶ字状溝１４ａ，１４ｂに合
わせたま＼上昇させ、かつ同位置Ｂにおいて待機してい
る案内ロール１８に支えさせる。

ついでこの案内ロール１８が第４図で左方、すなわち案
内部材１３の傾斜に沿い、往復機構１７によつて移動を
初めると、ウエ・・ｉもまた、位置Ｂからそのま＼■字
状溝１４ａ，１４ｂおよび１９に周縁部が合わされて転
動され、位置Ｃに向かつて移動を始める。そしてこのウ
ェハｉは突出位置にあるストッパピン２１により、その
位置に一旦停止されると共に、同時にファセットモータ
２３が駆動されてファセットロッド２０が回転を始め、
一旦停止の状態にあるウエ・・５を前記のようにしてそ
の基準面５ａが下方となるようにオリエンテーションさ
せ、またその終了によジフアセツトモータ２３が停止す
ると、ストッパピン２１もまたシリンダ機構２４によう
引き込められ、オリエンテーションされたウエー・δは
、そのオリエンテーシヨ７位置での姿勢のま＼再度案内
ロール１８に支えられて転動を始め、その周縁部が下方
の■字状溝１４ａを経て、拡散ボート１の一方の細溝２
ｂに接したのちは、第６図に示されているように、同細
溝２ｂの部分を支点に矢印の軌跡をたどつて他方の細溝
２ａに誘導され、かつ案内ロール１８はその位置を通ク
過ぎて停止するから、結果的にウェハｊは位置Ｃ，すな
わち拡散ボートＶ上に移し替えられて、各細溝２ａ，２
ｂ間に直立支持されるのである。そしてこのウエ・・５
の転動移動中に、前記昇降プレー口６は元位置に復帰さ
れ、続いて拡散ボート１およびカセットＪがｌピッチ送
りされてから、案内ロール１８およびストッパピン２１
もまた元位置に復帰されて、ｌ枚のウエー・５の移し替
えが終了し、以下同様にして順次に移し替えを自動的に
行なうのである。

そしてまた前記とは反対に拡散ボート１からカセットＪ
への移し替えに際しては、ストッパピン２１を突出させ
ずにしておき、ファセットロッド２０によるウェハｊの
オリエンテーションを行なわないでよく、他の動作は前
記とおよそ逆にすることによつて実行されるのである。
なお前記実施例では、拡散ボート１およびカセット３．
を、各々の移動機構Ｕ，Ｌλによつてピッチ送シする場
合について述べたが、案内部材追側を相対的にピッチ送
勺しても同様の作用を得られる。

また同様に実施例では、円板状部材として一部に基準面
５ａをもつウェハ１について述べたが、基準面を有して
オリエンテーションできかつ転動可能な薄板であればそ
の他任意のものにも適用でき、さらにまたストッパピン
２１に代えて案内ロール１８にその機能を与えてもよい
ことは勿論である。以上詳述したようにこの発明による
ときは、一部に平坦な基準面をもつ転動可能な円板状部
材の整列治具間でのオリエンテーションを含む移し替え
を、この円板状部材の各面に全く触れることなしに自動
的に実行できるのであり、特にウェハの場合には、汚染
などの不都合を排除できると共に、そのオリエンテーシ
ョンによつて拡散ボートへのローディングが繰ク返し行
なわれても、これに直立支持される部分を常に一定に限
定し得て、例えば酸化膜生成、不純物拡散時に小良とな
シ易い部分を常時定位置に局限でき、併せて移し替えに
はもつぱら転動を移用するために損傷などを生ずる虞れ
もなくなり、作業を円滑、迅速に行なえるほか、ウェハ
などの製造歩留ｖを向上できるなどの特長を有するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例によるウエー・の整列治具への移し替え
作業を説明する斜視図、第２図は同上ウェハの正面図、
第３図は同上カセットとそのアライナボツクスとの断面
図、第４図はこの発明に係わる整列装置の一実施例を示
す正面図、第５図は第４図■−■線部の要部断面図、第
６図は同上乗Ｄ移ジの状態を示す要部正面図である。 １・・・・・・拡散ボート（ＶｌＪ治具）、２ａ２ｂ・
・・・・・細溝、３・・・・・・カセット（整列治具）
、４ａ，４ｂ・・・・・・細溝、５・・・・・・ウエー
・（円板状部材）、５ａ・−・・・・基準面、１１，１
２・・・・・・移動機構、１３・・・・・・案内部材、
１４ａ，１４ｂ・・・・・・■字状溝、１５・・・・・
・昇降機構、１６・・・・・・移動プレート、１７・・
・・・・往復機構、１８・・・・・・案内ロール、１９
・・・・・・■字状溝、２０・・・・゜゜ファセットロ
ッド、２１・・・・・・ストッパピン、２３・・・・・
・ファセットモータ、２４・・・・・・シリンダ機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 所定ピッチ毎に１組づゝの細溝を多数形成させた１
   組の整列治具間で、各細溝内に直立支持される一部に平
   坦な基準面をもつ転動可能な板状部材を移し替える整列
   装置であつて、所定位置に位置決めされる前記各整列治
   具の各細溝に臨ませて、一方の整列治具側から下方に傾
   斜されて他方の整列治具側に向かう案内部材を設けると
   共に、この案内部材に前記板状部材の周縁部を案内する
   溝を形成させ、また前記一方の整列治具側には、案内部
   材の溝位置に対応して出入りする移動プレートを、案内
   部材側には、前記整列治具間で往復作動される案内ロー
   ルを配設させ、かつ案内部材の途上には、その位置で板
   状部材を一旦停止する手段および一旦停止された板状部
   材をオリエンテーションするファセットロッドを設け、
   さらに各整列治具と案内部材、移動プレートとを、前記
   所定ピッチ毎に相対的に移動し得るようにしたことを特
   徴とする板状部材の整列装置。