JPS633455B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、処理液により処理された半導体ウ
エーハを水洗し乾燥する工程に用いる、半導体ウ
エーハの処理装置に関する。

〔従来技術〕

半導体装置の製造工程において、半導体ウエー
ハ（以下「ウエーハ」と称する）の化学処理工
程、例えば、ウエツト式エツチング、拡散工程前
にウエーハを清浄にするための拡散前処理などの
工程がある。これらの工程では、通常、薬品処理
後に純水による水洗、水洗後の乾燥作業が行われ
る。

これらの処理は、一般にウエーハを多数枚各処
理工程ごと専用のカセツトに収納し、処理液への
浸漬後、水洗及び乾燥はそのカセツトのままで処
理されることが多い。

しかし、この方法では、一連の処理を自動化し
た場合、ウエーハの各専用カセツトへの移替え、
各専用カセツトの供給及び回収、必要分カセツト
の保管場所を要し、また、カセツトの定期的洗浄
などが必要となり、処理装置の規模が大きくな
り、無駄なスペースができていた。さらに、持込
んだカセツトに付着しているごみなどが処理液に
浸入することにより、このため、各専用のカセツ
トを定期的に洗浄しなければならない、などの欠
点があつた。

これに対処する先行技術として、専用カセツト
を持ち込まない処理装置、すなわち、他工程から
搬送されてきたカセツト内のウエーハを、受入れ
部でその処理工程の専用の受け治具（テフロン又
は石英などを基材とした材質で形成）に移替え、
処理槽で処置するようにした装置がある。

この先行技術による装置によれば、受入れ部及
び出口部でカセツトとの間でウエーハの受渡しが
行なわれるだけで済み、処理液へのごみの持込み
や、各専用カセツトの洗浄などが不必要となり、
品質上及び作業上の改善がされている。

〔発明の概要〕

この発明は、上記先行技術による方法を応用し
具体化したもので、水洗槽内の受け治具上の水洗
終了のウエーハを、１枚宛第１の挾付け移転装置
により、遠心脱水装置の回転枠に受け部材上に移
し水平に載せ、回転脱水により乾燥し、受台上に
置いたカセツトの底部開口部を通り上昇した案内
具上に、上記回転枠上側の脱水終了の１枚のウエ
ーハを第２の挾付け移転装置により移転して載
せ、上記案内具の下降によりカセツトの収容溝に
入れ、これを順次繰返しウエーハを１枚宛脱水乾
燥しカセツトに順次に収めるようにし、水洗のた
め前工程からのカセツトを持込むことなく、ウエ
ーハのみの洗浄でよく、洗浄効果を向上し、ま
た、専用カセツトによるごみの持込みや、専用カ
セツトの定期洗浄を不必要にした、半導体ウエー
ハの処理装置を提供することを目的としている。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の一実施例によるウエーハの
処理装置を示す概要構成図である。１は多数枚の
ウエーハ、２は水洗槽で、上部に複数の噴射口３
が設けられ、純水を噴射しウエーハ１を洗浄す
る。２ａは水洗槽１の底部に設けられた排水口、
２ｂは水洗槽１の下方に設けられた棚部、４は多
数枚のウエーハ１を直立し並列にして下方から受
ける受け治具で、テフロン又は石英などを基材と
した材質で形成されており、各受け部５，６の上
面には長手方向に対し多数条の保持溝５ａ，６ａ
が設けられてあり、ウエーハ１を１枚宛保持す
る。この受け治具４部を第２図に示す。

第１図に戻り、７は受け治具４の支持部材で、
送り駆動装置８により受け治具４を、保持溝５
ａ，６ａの１溝ピツチ宛間欠送りするようにして
ある。

１０は第１の挾付け移転装置で、台枠９に取付
けられており、次のように構成されている。１１
は上下駆動装置で、可動棒１２を支持していて上
下動させる。１３は可動棒１２の上端に取付けら
れた回転駆動装置で、支持腕１４を支持してい
て、矢印Ｃ方向に90゜回動及びＤ方向に復帰回動
させるとともに、水平位置で矢印Ｅ方向に180゜回
動させ鎖線の位置にし、Ｆ方向に復帰回動させ
る。１５は対応する１対の挾み片で、それぞれ支
持腕１４に固定されて出された各支え棒１６に上
端で回動可能に支持されており、支持腕１４から
出された各可動支え棒１７に中間で回動可能に支
持されている。１８は支持腕１４に取付けられた
１対の上下移動装置で、各可動支え棒１７を矢印
Ｇ方向に上昇し、１対の挾み片１５を実線で示す
ように開き、Ｈ方向に下降し１対の挾み片１５を
鎖線で示すように狭める。１９は双方の挾み片１
５の内側に取付けられた上下１対宛の爪片で、両
方が対向しており、ウエーハ１を外円周両側から
挾付け保持するものである。これらの爪片１９で
ウエーハ１を挾持した状態を、第３図に平面断面
図で示す。各爪片１９の対向する面にはＶ形溝１
９ａが設けられ、ウエーハ１の外周を挾むように
し、両面を傷付けないようにしてある。

第１図に返り、２０は遠心脱水装置で、次のよ
うに構成されている。２１は台枠９に取付けられ
た囲い枠、２２は回転枠で、上面外周側に複数の
受け部材２３を固着している。２４は囲い枠２１
の底部を貫通し、軸受を介し回転自在に支持され
た回転軸で、上端に回転枠２２を固着しており、
下部の駆動電動機（図示は略す）により高速回転
される。挾付け移転装置１０により受け治具４か
ら移され受け部材２３上に載せられた１枚のウエ
ーハ１は、囲い体２１上にカバー（図示は略）が
取付けられてから、回転枠２２により高速回転さ
れ遠心脱水されて乾燥される。なお、囲い体２１
の底部には、台枠９を貫通する排水口及び排気口
（いづれも図示は略す）が取付けられている。回
転枠２２と受け部材２３部を、第４図に平面図で
示す。受け部材２３はテフロンなどで形成されて
おり、第５図に示すように、受け面２３ａは小面
積の突出面に形成され、ウエーハ１への接触を小
さくし汚染の影響なくするとともに、排水効果を
向上するようにしてある。

再び第１図に戻り、２５は遠心脱水装置２０の
傍らに、台枠９上に配設された第２の挾付け移転
装置で、上記第１の挾付け移転装置１０と同一に
構成されてあり、受け部材２３上の脱水乾燥の終
つたウエーハ１を双方の挾み片１５の各爪片１９
で挾持し、支持腕１４を水平位置でＥ方向に180゜
回動しながら、Ｃ方向に自転回動しウエーハ１を
垂直姿勢にする。

次に、２６はカセツト受台で、搬送のための清
浄なカセツト２７が置かれている。カセツト２７
には両側内面には、対向する立て方向の収容溝２
７ａが長手方向に対し多数条設けられ、多数枚の
ウエーハ１が立てて並列に収納されるようにして
ある。受台２６は送り装置（図示は略す）によ
り、カセツト２７を収容溝２７a1溝ピツチ宛長
手方向に間欠送りするようにしてある。２８は台
枠９に上下動可能に支持された案内具で、上面に
ウエーハ１１枚の下部を受入れ支持する１条の支
持溝２８ａが設けられてあり、上下駆動装置（図
示は略す）により上昇され、カセツト２７の底部
の開口部を通り鎖線位置に至り、挾付け移転装置
２５からのウエーハ１を直立姿勢で受入れ、下降
されてウエーハ１をカセツト２７の収容溝２７ａ
に端の位置から収めるようにしている。

上記遠心脱水装置２０には、回転枠２２の停止
の際、後で、第２の挾付け移転装置２５の下降し
てくる挾み片１５の各爪片１９が各受け部材２３
に当らないように、避ける位置にして停める停止
位置決め装置（図示は略す）が設けられている。

また、挾付け移転装置１０により各受け部材２
３上に移されたウエーハ１は、正常状態では、第
６図のように、中心位置が回転枠２２の軸中心Ｐ
に合つて載せられる。しかし、ウエーハ１径のば
らつき、ウエーハ１の外周に切欠かれてあるオリ
エンテーシヨンフラツトが受け部材２３位置にあ
る場合や、脱水処理後などでは、第７図のよう
に、偏心する場合がある。このような状態では、
挾付け移転装置２５の下降する爪片１９によりウ
エーハ１が当てられて割れを生ずることがある。
これに対処し、第８図に示すように、囲い体２１
には中心合わせ装置２９が設けられてある。この
中心合わせ装置２９は、ａ図のように、４個の押
付け部材３０が各受け部材２３の中間に、円周方
向に対し等間隔に配置されている。これらの各押
付け部材３０の先端面は、回転枠２２の軸中心Ｐ
から等距離にされてある。第８図ｂのように、中
心合わせ装置２９の移動手段（図示は略す）によ
り各押付け部材３０を軸中心Ｐに向けて同一速度
でＭ方向に前進させ、ウエーハ１の中心位置が軸
中心Ｐに合つたところで停止する。つづいて、ｃ
図のように、各押付け部材３０をＮ方向に後退待
期させる。押付け部材３０の先端面は、第３図に
示す爪片１９と同様に、Ｖ形溝（図示は略す）設
けられ、ウエーハ１の外周の上下の角部に当たる
ようにし、上、下面に接触しないようにしてあ
る。上記のように、回転枠２２に中心合わせされ
たウエーハ１を、挾付け移転装置２５の双方の挾
み片１５が回転枠２２の中心上に至り、下降しウ
エーハ１の中心と合致し、各可動支え棒１７の押
出しにより、双方の挾み片１５が狭まり、各爪片
１９により支障なくウエーハ１を挾持することが
できる。

上記実施例の装置の動作は、次のようになる。
まず、前工程の処理槽（図示していない）で処理
液による処理を終えた多数枚のウエーハ１は、処
理槽内の受け治具上から、移替え装置（いづれも
図示は略す）により一括して把持され、一度に水
洗槽２内の受け治具４上に降ろされ各保持溝５
ａ，６ａに受入れられる。こうして、各噴射口３
から純水を噴射し、各ウエーハ１を洗浄する。洗
浄が終れば、挾付け移動装置１０の支持腕１４が
第１図の実線位置にされ、Ｂ方向に所定距離下降
される。ここで、各可動支え棒１７をＨ方向に下
降し、１対の挾み片１５を狭め、各爪片１９で端
のウエーハ１を１枚挾持する。つづいて、支持腕
１４を上昇しＤ方向に90゜自転回動するとともに、
Ｅ方向に水平に180゜回動し、鎖線で示すように、
ウエーハ１は水平姿勢にされ回転枠２２上方で、
中心がほぼ合つた位置に至る。そこで、支持腕１
４を下降し、ウエーハ１を各受け部材２３上に載
せる。双方の挾み片１５を広げ、支持腕１４を上
昇しＣ方向に90゜自転回動するとともに、Ｆ方向
に水平に180゜回動し、実線の位置に復帰させる。

受け治具４上の次のウエーハ１を移転するに
は、送り駆動装置８により受け治具４を１溝ピツ
チ送り、挾付け移転装置１０により上記と同様の
動作を繰返えす。

一方、遠心脱水装置２０により脱水乾燥の終つ
たウエーハ１は、中心合わせ装置２９により回転
枠２２の軸中心Ｐに位置修正される。つづいて、
第２の挾付け移転装置２５の支持腕１４が回動さ
れ１対の挾み片１５がウエーハ１上方に至り、支
持腕１４が所定位置下降され、１対の挾付け片１
５を挾め各爪片１９によりウエーハ１を挾持す
る。支持腕１４を上昇し90゜自転回動するととも
に、水平に180゜回動し、ウエーハ１は直立姿勢に
され上昇待期している案内具２８の上方に至る。
ここで、支持腕１４を下降しウエーハ１を支持溝
２８ａに受けさせる。１対の挾み片１５を広げ、
支持腕１４を上昇する。案内具２８を下降しウエ
ーハ１をカセツト２７の端の収容溝２７ａに収め
る。

上記一連の動作を繰返し、脱水乾燥されたウエ
ーハ１は１枚宛挾付け移転装置２５により案内具
２８上方に至るが、受台２６の送り装置によりカ
セツト２７はその都度１溝ピツチ送られ、案内具
２８の下降によりウエーハ１は端の収容溝２７ａ
から順に収容されていく。

第９図はこの発明の他の実施例を示す遠心脱水
装置のウエーハの中心合わせ装置部の概要平面図
である。中心合わせ装置３１の押付け部材３２が
各受け部材２３間に３個配設され、常時は下降さ
れている。ウエーハ１の脱水乾燥が終ると、各押
付け部材３２は上昇され、移動手段（図示は略
す）により回転枠２２の軸中心Ｐに向けて前進し
て挾められ、ウエーハ１の中心を軸中心Ｐに合致
させて停止される。つづいて、各押付け部材３２
は後退して下降し復帰位置に戻される。

第１０図及び第１１図は、この発明の他のそれ
ぞれ異なる実施例を示す回転枠上の受け部材の斜
視図である。第１０図では、受け部材３３の上面
はＶ形にくられ両側の狭い面積の受け面３３ａに
形成され、立て辺の内面もＶ形にくられている。
また、排水をよくするため水平辺のＶ形溝は内方
が深い傾斜にされ、立て辺のＶ形溝は上方が深い
傾斜にされている。また、第１１図では、受け部
材３４の受け面３４ａは円周方向の１条の突起部
に形成されている。

なお、受け部材の受け面の形状は、ウエーハ１
を小面積で受け、排水を良くするようにしていれ
ば上記各実施例の外、種々の形状にしてもよい。

また、上記実施例では、爪片１９のウエーハ１
を挾む溝はＶ形溝に形成したが、ウエーハ１の両
面を傷付けることなく挾む形状であれば、他の形
状の溝にしてもよい。

さらに、上記実施例では、挾付け移転装置１
０，２５は対向する１対の挾付け腕１５に各１対
の爪片１９を設け、各挾付け腕１５を支え棒１６
と可動棒１７とにより支持し、ウエーハ１の外円
周を両側より各爪片１９で挾付け保持するように
したが、対向する両側１対宛の爪片でウエーハ１
を挾持するものであれば、上記実施例の外、他の
機構によつてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、水洗槽内の
受け治具上の水洗終了の多数枚のウエーハを、順
に１枚宛第１の挾付け移転装置により挾持し、遠
心脱水装置の回転枠上の各受け部材上に移し水平
に載せ、回転脱水して乾燥し、第２の挾付け移転
装置により受け部材上の１枚のウエーハを挾持
し、カセツト受台上のカセツトの底部開口部を通
つて上昇している案内具上に移転し直立して載
せ、案内具の下降によりウエーハをカセツトの収
容溝に収め、上記一連の動作を繰返し、水洗終了
のウエーハを順に１枚宛脱水乾燥してはカセツト
に順次収めるようにしてある。これにより、水洗
のため前工程のカセツトを持込むことなく、ウエ
ーハのみの洗浄でよく、洗浄効果を向上し、専用
カセツトによるごみの持込みが防止され、遠心脱
水がウエーハ１枚宛でよく、従来のようなカセツ
トごとではなく、遠心脱水装置が非常に小形で簡
単なものとなり、また、従来のような各専用カセ
ツトの定期洗浄作業がなくなるなどの効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による半導体ウエ
ーハの処理装置の概要構成図、第２図は第１図の
ウエーハを保持した受け治具の斜視図、第３図は
第１図の１対の挾付け片の爪片によりウエーハを
挾持した状態を示す断面図、第４図は第１図の回
転枠部の平面図、第５図は第４図の受け部材部の
斜視図、第６図は回転枠上のウエーハの中心位置
が合つた状態を示す縦断面図、第７図は回転枠上
のウエーハの中心位置がずれた状態を示す縦断面
図、第８図は第１図の回転枠上のウエーハを中心
合わせ装置により中心合わせしている状態を示す
平面図、第９図はこの発明の他の実施例を示す回
転枠上のウエーハを中心合わせ装置により中心合
わせしている状態を示す平面図、第１０図及び第
１１図はこの発明のそれぞれ異なる別の実施例を
示す受け部材部の斜視図である。 １……半導体ウエーハ、２……水洗槽、４……
受け治具、５，６……受け部、５ａ，６ａ……保
持溝、８……送り駆動装置、１０……第１の挾付
け移転装置、１２……可動支持軸、１４……支持
腕、１５……挾付け片、１９……爪片、２０……
遠心脱水装置、２２……回転枠、２３……受け部
材、２３ａ……受け面、２４……回転軸、２５…
…第２の挾付け移転装置、２６……カセツト受
台、２７……カセツト、２７ａ……収容溝、２８
……案内具、２９，３１……中心合わせ装置、３
０，３２……押付け部、３３，３４……受け部
材、３３ａ，３４ａ……受け面、なお、図中同一
符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水洗槽内に配置され、多数条の保持溝に多数
   枚の半導体ウエーハを直立して並列に下方から保
   持し、送り駆動装置により保持溝１溝ピツチ宛間
   欠送りされる受け治具、１対の挾み片に固着され
   た１対宛の対向する爪片により、上記受け治具上
   の半導体ウエーハを端の分から外円周両側から挾
   持して上昇し、半導体ウエーハを水平姿勢にする
   とともに、反対側水平位置に回動して下降させる
   第１の挾付け移転装置、この挾付け移転装置によ
   り移された１枚の半導体ウエーハが回転枠の複数
   の受け部材上に水平姿勢で載せられ、回転により
   遠心脱水する遠心脱水装置、１対の挾み片に固着
   された１対宛の対向する爪片により、脱水終了し
   た上記回転枠上の半導体ウエーハを外円周両側か
   ら挾持して上昇し、半導体ウエーハを直立姿勢に
   するとともに、反対側垂直位置に回動して下降さ
   せる第２の挾付け移転装置、両側内面に縦方向の
   多数条の収容溝が設けられたカセツトが上面に置
   かれ、送り装置によりカセツトを収容溝１溝ピツ
   チ宛間欠送りするカセツト受台、及び上記カセツ
   トの底部開口部を通り上昇し、上記第２の挾付け
   移転装置により挾持され直立姿勢で下降された上
   記１枚の半導体ウエーハを下方から上面の受け溝
   に受けて下降し、上記カセツトの収容溝に端の分
   から収納させる案内具を備えた半導体ウエーハの
   処理装置。 ２ 回転枠の受け部材上に載せられた半導体ウエ
   ーハに対し、外円周の外方に円周方向に対し等間
   隔に、かつ、上記回転枠の軸中心から等距離に配
   設された３個以上の押付け部材を軸中心方向に一
   様前進させ、上記半導体ウエーハを外円周から押
   して中心合わせする中心合わせ装置を備えたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体
   ウエーハの処理装置。 ３ 回転枠上の受け部材の半導体ウエーハの受面
   を小面積の突出面に形成したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の半導体ウエ
   ーハの処理装置。