JPS5950220B2 - 保持具のウエハ状体移し替装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、複数枚のウェハ状体を横置きに並べて収容
する保持具のウェハ状体移し替え装置に関するものであ
る。

半導体ウェハやサフアイヤ板などウェハ状体を処理する
ため、製造の各処理工程ではそれに適した姿勢に並べて
収容する保持具が使用される。

半導体ウェハ（以下「ウェハ」と称する）の場合を説明
すると、保持具には、多数枚のウェハを立てて平行にす
き間をあけて収容するものとして、例えばカセットキャ
リヤが一般に用いられている。また、他の様式の保持具
には、複数枚のウェハを横置に並べて収容するトレイキ
ャリヤが用いられている。従来のトレイキャリヤとカセ
ットキャリヤ間のウェハの移し替装置は、第１図の斜視
図のようになつていた。

１はトレイキャリヤで、板状をなし表面に複数箇所配設
されたくぼみ穴１ａにそれぞれウェハ２を１枚宛横置き
にして収容している。

このトレイキャリヤ１は、ウェハ２の一方の表面に加工
を施こす工程、例えば、化学蒸着、エピタキシャル、ホ
トレジスト塗布、金属膜蒸着などの処理工程での保持具
として適している。３はカセットキャリヤで、両側部４
の内面に平行に多数のみぞが設けられ、多数枚のウェハ
２を互いにわずかのすき間をあけて配列して収容してい
る。

なお、このカセットキャリヤ３は、通常は横に置かれる
が、図では９００起こされ立てた姿勢にされてＩおり、
下方は点線で示されている。こうして、ウェハ２を横置
きにし、移し替えをする態勢にしている。カセットキャ
リヤ３は、ウェハ２を立てて並べて保持し、各種の化学
洗浄処理、メッキ、拡散、酸化その他の熱処理などバッ
チ処理をする工Ｊ程での保持具として適している。両側
部４の内面のみぞは等ピッチに、例えば４．８ｍｍピッ
チに設けられ、ウェハ２を１枚づつ自動的に出し入れす
る操作に便利にしていて、一般に使用されている。従来
、トレイキャリヤ１とカセットキャリヤ３とのウェハ２
の移し替えは、図に示すようにしていた。５はカセット
キャリヤ３にウェハ２を１枚づつ出し入れするための出
入装置で、ローター・アンローダと称されている。

この出入装置５は、カセットキャリヤ３を１みぞピッチ
宛上昇及び下降させる手段（図示は略す）が内蔵されて
おり、また、エアコンベア手段６が設けられ、多数箇所
配設された細穴の噴出孔７から圧縮空気を移送方向に噴
射し、ウェハ２をカセットキャリヤ３から１枚づつ出し
て端部に移送し、あるいは端部から送り込んで収容する
。カセットキャリヤ３からウェハ２をトレイキャリヤ１
に移し替えるには、出入装置５に置いたカセットキャリ
ヤ３の一番下のウェハ２をエアコンベア手段６で端に送
り出す。

このウェハ２を作業員がピンセット８でトレイキャリヤ
１に移す。次にカセットキャリヤ３を１みぞピッチ下降
させ、次のみぞのウェハ２を端に送り出し、トレイキャ
リヤ１に移す。このようにして順次ウェハ２を１枚づつ
ピンセット８で移していた。また、トレイキャリヤ１か
らウェハ２をカセットキャリヤ３に移し替えるには、両
側部４の一番上のみぞから入れていくように、カセット
キャリヤ３を最下降し二た位置にする。トレイキャリヤ
１のウェハ２をピンセット８で出入装置５の端部上に移
し、エアコンベア手段６によりカセットキャリヤ３の一
番上のみぞに送り込む。このようにして、トレイキャリ
ヤ１のウェハ２を１枚づつピンセット８で移５し、カセ
ットキャリヤ３に収容していた。上記従来の装置では、
ウェハを横置きに配置して収容する保持具のトレイキャ
リヤ１と他の保持具などとのウェハ２の移し替えは、ピ
ンセット８で１個づつ行なつており、作業性が悪く、ウ
ェハ５２に傷をつけたり、落としたり、あるいは破損や
汚したりするなどの欠点があつた。

この発明は、ウェハ状体を複数枚横置きに並べて収容す
る保持具を、移し替えには多段に重ねるようにし、各保
持具にはウェハ状体の置かれる部４分を端部側から切欠
き部を設け、この切欠き部の後方の上面にウェハ状体を
受ける受けピンを設けており、切欠き部に下方からウェ
ハ状体の移送装置の一端部を入れて、その段の保持具上
にウェハ状体を収容あるいは取出しができるようにし、
移し替える他方の保持具もウェハ状体を横置きに多段に
収容した状態にし、双方の保持具間を移送装置によりウ
ェハ状体を１枚づつ移し替えるようにし、移し替えが自
動的に行なえ、作業性を向上し、ウェハ状体の損傷をな
くする、保持具のウェハ状体移し替装置を提供すること
を目的としている。

第２図はこの発明の一実施例による保持具の斜視図で、
１段分を示している。

９はウェハ２を横置きに複数枚並べて収容し、処理する
ための保持具で、次のように構成されている。

１０は保持板で、ウェハ２を適当な間隔で位置決め保持
するように、ウェハ２が差入れられる後方側に１対宛の
受けピン１１が固着されている。

なお、このピンの配置は、第７図及び第８図のようにし
てもよい。１２は保持板１０上に保持収容するウェハ２
の位置に、このウェハが差入れられる一端側から設けら
れた切欠き部で、ウェハ２を下方から持上げて出し入れ
するための移送装置（後述する）の一端部が入れられる
ように設けられている。

］３は保持板１０の上面の四隅に固着された複数個の係
合突起で、大きい径の間隔片部１３ａと小径の差込み部
１３ｂとから形成されている。この係合突起１３部は、
第３図に拡大断面図で示すようになつている。係合突起
１３は保持板１０上に溶接、ろう付けなどで固着されて
いる。保持板１０の係合突起１３の位置の下面には、鎖
線で示す下段の保持具９に重ねて結合されるように、下
段の係合突起の差込み部１３ｂが差込まれる係合穴１０
ａが設けられている。上記のように構成された保持具９
は、各切欠き部１２上位置にウェハ２を受けピン１１で
受けて保持し、所要の処理工程を行なう。

この保持具９による他の保持具とのウェハの移し替装置
の一実施例を、第４図に斜視図で示す。なお、図では便
宜上保持具９はウェハ２を２枚宛保持したものを示す。
保持具９は多段に重ねられ、支持台１４上に載せられて
いる。

この支持台は１対の支持棒１５の上端に固着され、昇降
装置２０により、昇降軸２］で保持具９相互の１段ピッ
チ宛上昇、あるいは下降される。移し替えの他方の保持
具はカセットキャリヤ３の場合を示し、このカセットキ
ャリヤは立てられた２組が支持台１６上に載せられ、ウ
ェハ２は保持具９に対応し横置きに多段の姿勢にされて
いる。支持台１６は１対の支持棒１５の上端に固着され
、昇降装置２０により、昇降軸２１でカセットキャリヤ
３の両側部４内面のみぞ１ピ．ツチ宛上昇、あるいは下
降される。３０は保持具９とカセットキャリヤ３との間
にウェハ２を移し替えるための移送装置で、電動機３１
に直結されたみぞ付の駆動ベルト車３２と、上方両端に
設けられた１対のみぞ付のベルト車３３，３４とに２ノ
本の丸ベルト３５が間隔をあけて平行に掛けられている
。

この移送装置３０の一端部が保持板１０の切欠き部１２
に入れられ、その段にウェハ２を出し入れし、他端部が
カセットキャリヤ３の両側部４内面のみぞの下方位置に
入れられ、そのみぞ，にウェハ２を出し入れする。なお
、図では移送装置３０の支持わくは図示を略している。
昇降装置２０は、第５図に縦断面図に示すようになつて
いる。

支持棒１５は固定わく２２の案内孔２２ａに上下動可能
に支持されている。支持台，１４に固着された昇降軸２
１にはねじ部２３が設けられ、内周にめねじが設けられ
たねじ歯車２４にねじ込まれており、このねじ歯車の回
転により上昇、あるいは下降する。２５は固定わく２２
の上面に取付けられた押え部材で、固定わく２２とでね
じ歯車２４を回転自在に支持している。

２６は固定わく２２に取付けられた駆動電動機で、例え
ば、パルス電動機などからなり、直結した小歯車２７か
らねじ歯車２４に回転を伝え、昇降軸２１を昇降させる
。

これにより、支持台１４は保持具９の１段のピッチ宛、
上昇あるいは下降される。支持台１６も同様に昇降装置
２０により、カセットキャリヤ３の両側部４のみぞ１ピ
ッチ宛上昇あるいは下降される。移送装置３０は第６図
に正面図で示すように、支持わく３１により固定部（図
示は略す）に取付けられており、支持わく３１の上部両
端でベルト車３３，３４の軸３７，３８を支持し、また
、電動機３１及び駆動ベルト車３２の伝導軸３６を支持
している。

上記一実施例の装置において、カセットキャリヤ３のウ
ェハ２を保持具９に移すには、まず、カセットキャリヤ
３の最下段のウェハ２が移送装置３０の他端部の直上位
置になるように、支持台１６を上昇する。

また、最上段の保持具９の保持板１０の切欠き部１２が
移送装置の一端部を入れた位置になるように支持台１４
を下降する。つづいて、移送装置３０により丸ベルト３
５を矢印Ａ方向に駆動すると、カセットキャリヤ３の最
下段のウェハ２が丸ベルト３５に載せられ最上段の保持
具９上に移され受けピン１１に受け止められて収容され
る。次に、一方の昇降装置２０で支持台１４を保持具９
を１段分上昇し、他方の昇降装置２０で支持台１６をカ
セットキャリヤ３の両側部４の１みぞピッチ分下降する
。丸ベルト３５を矢印Ａ方向に駆動し、カセットキャリ
ヤ３のウェハ２を保持具９上に移す。このようにして、
ウェハ２を１個づつ順次各段の保持具９上に移し替える
。保持具９からカセットキャリヤ３にウェハ２を移すに
は、上記とは逆の操作にして行なえばよい。なお、上記
保持板１０の材質は、ステンレス鋼、アルミニウムなど
が適当であるが、処理工程の温度があまり高くない場合
は、合成樹脂材を使用することができ、このときは、受
けピン１１や係合突起１３は同じ材質で一体に形成して
もよいまた、支持台１４，１６の昇降装置は、上記実施
例では、ねじ歯車２４を回転しねじ作用により昇降軸２
１を昇降するようにしているが、支持台１４，１６を所
要ピッチ宛昇降できるものであれば、他の手段によつて
もよい。

さらに、上記実施例では一方の保持具９と他の保持具と
の間のウェハ２の移送装置には、ベルト手段によつたが
、エアコンベアなどによる移送装置によつてもよい。

なおまた、上記実施例では移し替えの他の保持具として
カセットキャリヤ３の場合を示したが、これに限らず、
例えば同様の保持具９であつても適用できる。

さらにまた、上記実施例では半導体ウェハの場合を説明
したが、これに限らずサファイア板などウェハ状体の場
合にも適用できる。

さらにまた、各保持具９の多段に重ねる結合手段として
、上記実施例では係合突起１３と係合穴１０ａとによつ
たが、位置決めして間隔をあけ重ねる手段であれば、他
の結合手段であつてもよい以上のように、この発明によ
れば、ウェハ状体を横置に並べて収容し処理をする保持
具の他の保持具とのウェハ状体の移し替えが自動的に行
なえ、作業性を向上し、ウェハ状体の損傷をなくし生産
性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の横置き収容する保持具のウェハ移し替装
置を示す斜視図、第２図ないし第６図はこの発明の一実
施例を示し、第２図は横置き収容する保持具の斜視図、
第３図は第２図の保持板の係合突起部の縦断面図、第４
図は第２図の保持具，のカセットキャリヤとのウェハ移
し替装置の斜視図、第５図は第４図の昇降装置の縦断面
図、第６図は第４図の移送装置の正面図、第７図及び第
８図はこの発明の他の実施例を示す保持具の受けピン部
の斜視図である。 ２・・・・・・ウェハ３・・・・・・他の保持具をなす
カセットキャリヤ、９・・・・・・保持具、１０・・・
・・・保持板、１０ａ・・・・・・係合穴、１１・・・
・・・受けピン、１２・・・・・・切欠き部、１３・・
・・・・結合手段をなす係合突起、１３ａ・・・・・・
間隔片部、１３ｂ・・・・・・差込み部、１４，１６・
・・・・・支持台、２０・・・・・・昇降装置、２１・
・・・・・昇降軸、３０・・・・・・移送装置、３５・
・・・・・丸ベルト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上面に横方向に複数枚のウェハ状体が横置きに間隔
   をあけて並べられ、これらのウェハ状体が置かれる位置
   に一端側から切欠き部が設けられ、この切欠き部から上
   面位置のウェハ状体を水平方向に引出し差入れ可能にし
   た保持板と、この保持板の切欠き部後方上面に設けられ
   、一端側から差入れられたウェハ状体の他端側を受け止
   め位置決め保持する複数個宛の受けピンと、上記保持板
   上面に複数個所に設けられ、上部の段になる上記と同様
   の保持板を間隔をあけて重ねて結合するための結合手段
   とからなる保持具、複数個の上記保持具を多段に重ねて
   上面に載せ、昇降する第１の支持台、この支持台を１段
   ピッチ宛上昇あるいは下降させる第１の昇降装置、上記
   第１の支持台上の上記多段の保持具に対応し、上記ウェ
   ハ状体を横置きにし間隔をあけて多段に収容する他方の
   保持具を上面に載せ昇降する第２の支持台、この支持台
   を１段ピッチ宛上昇あるいは下降させる第２の昇降装置
   、上部の一端部が上記一方の保持具の切欠き部に入れら
   れ、上部の他端部が上記他方の保持具のウェハ状体の位
   置直下にされ、双方の保持具相互間にウェハ状体を１枚
   宛１段づつ移す移送装置を備えた保持具のウェハ状体移
   し替装置。