JP2004079738A - Wafer carrier and transfer arm - Google Patents

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Yoshiyuki Yanagida
柳田　芳幸
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Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wafer carrier where a transfer arm is not necessary to be inserted into a narrow gap between wafers. <P>SOLUTION: In the wafer carrier 10, thin drawer-type wafer carriers A12 storing each wafer 11 are combined with a rack-type wafer carrier B13 storing a plurality of the wafer carriers A12. When the wafer 11 is transferred, a side of the wafer carrier A12 is held by a pawl of the transfer arm and the wafer is moved. Since the wafer 11 is stored in the wafer carrier A12, the pawl of the transfer arm is not brought into direct contact with the wafer 11. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体のウェハーを収納するウェハーキャリアに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来のウェハーキャリア２０の斜視図であり、図６は従来のウェハーキャリア２０の、ウェハー２１出入り口から見た正面図である。従来のウェハーキャリア２０では、ポリエチレンまたはふっそ樹脂製の箱形容器の壁面の内側に、等間隔にウェハー２１を収納する溝２２がある。ウェハー２１を収納するときは、搬送アーム２３に載せたウェハー２１を溝２２に差し込み、搬送アーム２３を下げてウェハー２１を溝２２に載せ、ウェハー２１を残して搬送アーム２３を引き抜く。またウェハー２１を取り出すときは、搬送アーム２３をウェハー２１とウェハー２１の間に差し込み、ウェハー２１を持ち上げて搬送アーム２３に載せ、搬送アーム２３と一緒にウェハー２１を引き出す。
【０００３】
実際のウェハーキャリア２０はウェハー２１を３０枚程度収納できるが、図は構造を見やすくするため、ウェハー２１の収納枚数を減らして描いてある。収納したウェハー２１とウェハー２１のすきまは５ｍｍ程度、一方搬送アーム２３の厚さは３ｍｍ程度である。したがって搬送アーム２３とウェハー２１のすきまは１ｍｍ程度しかない。またウェハー２１と溝２２のクリアランスが大きいので、収納したウェハー２１どうしの平行度はあまり良くない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のウェハーキャリア２０ではウェハー２１の収納・取り出しをするとき、搬送アーム２３をウェハー２１とウェハー２１の間に差し込まなければならない。もともとウェハー２１とウェハー２１のすきまが狭いうえ、ウェハー２１どうしの平行度が良くないので、搬送アーム２３は差し込み中にウェハー２１に触れやすい。
【０００５】
そのため搬送アーム２３に付いていたごみが落下して下のウェハー２１の表面に付くことがある。また搬送アーム２３がウェハー２１裏面に接したときにこすれてごみが発生し、そのごみが落下して下のウェハー２１の表面に付くことがある。これらはウェハー２１表面の素子のパターンくずれの原因になる。
【０００６】
また搬送アーム２３に付いていたごみがウェハー２１裏面に付くことがある。裏面にごみが付いたウェハー２１をＣＶＤやスパッター装置のステージ（図示せず）に吸着すると、ごみのためウェハー２１が割れることがある。さらに裏面にごみが付いたウェハー２１を露光装置（図示せず）に入れると、ウェハー２１の高さが狂うため焦点が合わない。これはパターンくずれの原因になる。
【０００７】
ウェハー２１表面のごみは昔から問題になっていたが、最近はウェハー２１裏面のごみも問題となっている。そのため特にウェハー２１裏面だけを洗浄する工程さえ必要になっている。
【０００８】
搬送アーム２３の上下位置はウェハー２１の裏面寄りに設定してあるが、ウェハー２１が反っていたり傾いていたりすると、搬送アーム２３がウェハー２１の表面に触れることもある。搬送アーム２３の触れた素子はキズがついて不良になってしまう。
【０００９】
従来のようにウェハー２１とウェハー２１の狭いすきまに搬送アーム２３を差し込む限り上記のトラブルを避けるのは難しい。
【００１０】
上記問題を解決するため、本発明はウェハーとウェハーの狭いすきまに搬送アームを差し込む必要のないウェハーキャリアを提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のウェハーキャリアは、ウェハーを１枚ずつ収納する薄い引出し形のウェハーキャリアＡと、多数のウェハーキャリアＡを収納する棚形のウェハーキャリアＢの組み合わせからなる。ウェハーキャリアＡをウェハーキャリアＢに収納するとき、またウェハーキャリアＡをウェハーキャリアＢから引き出すとき、搬送アームの爪でウェハーキャリアＡの側面を挟んで移動させる。ウェハーはウェハーキャリアＡの中に収まっているので、搬送アームの爪がウェハーに直接触れることはない。この構造により上述した従来の問題は全て解決される。
【００１２】
また従来はウェハーキャリアから取り出したウェハーを、いったん中心出しするためのステージに載せて、そこで中心出しをしてからＣＶＤなどの処理装置に送り込んでいた。しかし本発明のウェハーキャリアＡに収納したウェハーは、収納したときに中心位置が決まるので、改めて中心出しする必要が無い。そのため中心出しステージに載せる工程が省略できる。これも本発明のウェハーキャリアのメリットである。
【００１３】
請求項１記載の発明は、半導体のウェハーを１枚収納する凹みを持つ薄い引出し形のウェハーキャリアＡと、ウェハーキャリアＡを複数枚収納する棚形のウェハーキャリアＢの組み合わせからなることを特徴とするウェハーキャリアである。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のウェハーキャリアにおいて、前記ウェハーキャリアＡの側面に、搬送アームの爪がはまり込むのに適した溝または凹凸があることを特徴とするウェハーキャリアである。
【００１５】
これにより、搬送アームでウェハーキャリアＡを移動させるとき、ウェハーキャリアＡを確実に保持することができる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１記載のウェハーキャリアにおいて、ウェハーの外周付近だけがウェハーキャリアＡの凹みにより保持されていることを特徴とするウェハーキャリアである。
【００１７】
このようにすると、ウェハー中心部は裏面が露出しているので、ウェハーをウェハーキャリアＡからステージに移載するのが容易になる。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のウェハーキャリアにおいて、ウェハーの中心とウェハーキャリアＡの中心が一致していることを特徴とするウェハーキャリアである。
【００１９】
このようにすると、ウェハーキャリアＡの中心をステージの中心に合わせてウェハーを移載すれば、自動的にウェハーの中心がステージの中心と一致する。そのためウェハーの中心出しの手間が省ける。
【００２０】
請求項５記載の発明は、半導体のウェハーを１枚ずつ収納する薄い引出し形のウェハーキャリアＡの側面を保持するための爪を持つことを特徴とする搬送アームである。
【００２１】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の搬送アームにおいて、爪が、ウェハーキャリアＡの側面の溝または凹凸とのはめ合い形状であることを特徴とする搬送アームである。
【００２２】
これにより、搬送アームの爪でウェハーキャリアＡをはさんで移動させるとき、ウェハーキャリアＡを確実に保持することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のウェハーキャリア１０の斜視図である。本発明のウェハーキャリア１０は、ウェハー１１を１枚ずつ収納する薄い引出し形のウェハーキャリアＡ１２と、多数のウェハーキャリアＡ１２を収納する棚形のウェハーキャリアＢ１３からなる。ウェハーキャリアＡ１２、ウェハーキャリアＢ１３の材質はポリエチレンまたはふっそ樹脂である。なおウェハーキャリアＢ１３の棚は、図を見やすくするために少なく描いてあるが、実際の棚の数は３０段程度である。
【００２４】
ウェハー１１はウェハーキャリアＡ１２の円形の溝にはまりこんでいるので、ウェハー１１の表面はウェハーキャリアＡ１２の上面より低い。このためウェハー１１の表面に何かが触れるおそれは少ない。またウェハーキャリアＡ１２はウェハー１１の外周付近だけを保持しているので、ウェハーキャリアＡ１２に載っているウェハー１１の中心部を吸着ステージなど（図示せず）に移載することは容易である。
【００２５】
図２は本発明のウェハーキャリア１０において、ウェハーキャリアＡ１２を３枚ウェハーキャリアＢ１３に収納し、４枚目を半分収納した状態を示す斜視図である。このようにウェハーキャリアＡ１２はウェハーキャリアＢ１３の棚にぴったりと収まる。
【００２６】
図３は本発明のウェハーキャリア１０において、ウェハーキャリアＡ１２をウェハーキャリアＢ１３の全ての棚に収納した状態の、棚の出入り口側から見た断面図である。ウェハー１１、ウェハーキャリアＡ１２、ウェハーキャリアＢ１３の位置関係はこの図のようになっている。
【００２７】
図４は本発明のウェハーキャリアＡ１２を本発明の搬送アーム１４にセットしたときの斜視図である。搬送アーム１４の２本の爪１５でウェハーキャリアＡ１２の側面を挟んで、ウェハーキャリアＢ１３への出し入れ、またＣＶＤなど処理装置のステージ（図示せず）への移動をおこなう。搬送アーム１４の爪１５はウェハーキャリアＡ１２の側面のＶ溝にはまり込み、確実にウェハーキャリアＡ１２を保持する。
【００２８】
この保持機構はＶ溝に限らず、ウェハーキャリアＡ１２の側面に凹部（または凸部）を設け、搬送アーム１４の爪１５に、それにはめ合いになる凸部（または凹部）を設けるようにしてもよい。
【００２９】
搬送中のウェハー１１に搬送アーム１４の爪１５が直接触れることはない。また搬送アーム１４の爪１５がウェハーキャリアＢ１３に収められている他のウェハーに触れることもない。したがって搬送アーム１４の爪１５がウェハー１１に触れてごみが発生すること、また搬送アーム１４の爪１５からごみが落ちてウェハー１１の表面・裏面に付くことなどはない。
【００３０】
本発明のウェハーキャリア１０により、ウェハー表面のごみ付着によるパターンくずれ、ウェハー裏面のごみ付着による露光焦点ぼけやウェハー割れなどの従来の問題が解決できる。
【００３１】
また従来はウェハーキャリア２０から取り出したウェハー２１を、いったん中心出しするためのステージ（図示せず）に載せて、そこで中心出しをしてからＣＶＤなどの処理装置（図示せず）に送り込んでいた。しかし本発明のウェハーキャリアＡ１２に収納したウェハー１１は、収納したときに中心位置が決まるので、改めて中心出しする必要が無い。そのため中心出しステージ（図示せず）に載せる工程が省略できる。これも本発明のウェハーキャリア１０のメリットである。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のウェハーキャリアでは、ウェハーを１枚ずつ収納する薄い引出し形のウェハーキャリアＡと、多数のウェハーキャリアＡを収納する棚形のウェハーキャリアＢを組み合わせた。ウェハーを搬送するときは搬送アームの爪でウェハーキャリアＡの側面を挟んで移動させる。ウェハーはウェハーキャリアＡの中に収まっているので、搬送アームの爪がウェハーに直接触れることはない。この構成により、搬送アームがウェハーに触れたり、搬送アームからごみがウェハーに落ちたりする問題が解決した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のウェハーキャリア１０の斜視図
【図２】本発明のウェハーキャリア１０の斜視図
【図３】本発明のウェハーキャリア１０の断面図
【図４】本発明のウェハーキャリアＡ１２と本発明の搬送アーム１４の斜視図
【図５】従来のウェハーキャリア２０の斜視図
【図６】従来のウェハーキャリア２０の正面図
【符号の説明】
１０　ウェハーキャリア
１１　ウェハー
１２　ウェハーキャリアＡ
１３　ウェハーキャリアＢ
１４　搬送アーム
１５　爪
２０　ウェハーキャリア
２１　ウェハー
２２　溝
２３　搬送アーム[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a wafer carrier for storing semiconductor wafers.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a perspective view of a conventional wafer carrier 20, and FIG. 6 is a front view of the conventional wafer carrier 20 as viewed from the entrance of a wafer 21. In a conventional wafer carrier 20, grooves 22 for accommodating wafers 21 at equal intervals are provided inside the wall surface of a box-shaped container made of polyethylene or soft resin. When storing the wafer 21, the wafer 21 placed on the transfer arm 23 is inserted into the groove 22, the transfer arm 23 is lowered, the wafer 21 is placed in the groove 22, and the transfer arm 23 is pulled out while leaving the wafer 21. When taking out the wafer 21, the transfer arm 23 is inserted between the wafers 21, the wafer 21 is lifted and placed on the transfer arm 23, and the wafer 21 is pulled out together with the transfer arm 23.
[0003]
The actual wafer carrier 20 can store about 30 wafers 21, but in the drawing, the number of stored wafers 21 is reduced to make the structure easier to see. The clearance between the stored wafers 21 is about 5 mm, while the thickness of the transfer arm 23 is about 3 mm. Therefore, the clearance between the transfer arm 23 and the wafer 21 is only about 1 mm. Also, since the clearance between the wafer 21 and the groove 22 is large, the parallelism between the stored wafers 21 is not very good.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional wafer carrier 20, when storing and removing the wafer 21, the transfer arm 23 must be inserted between the wafers 21. Originally, the clearance between the wafers 21 is narrow and the parallelism between the wafers 21 is not good, so that the transfer arm 23 can easily touch the wafer 21 during insertion.
[0005]
Therefore, dust attached to the transfer arm 23 may fall and adhere to the surface of the lower wafer 21. Further, when the transfer arm 23 comes into contact with the back surface of the wafer 21, dust may be rubbed, and the dust may fall and adhere to the surface of the lower wafer 21. These cause the pattern of the elements on the surface of the wafer 21 to be lost.
[0006]
In addition, dust attached to the transfer arm 23 may adhere to the back surface of the wafer 21. If the wafer 21 having dust on the back surface is attracted to a stage (not shown) of a CVD or sputtering apparatus, the wafer 21 may be broken due to dust. Further, when the wafer 21 with the dust on the back side is put into an exposure apparatus (not shown), the height of the wafer 21 is out of focus and the wafer 21 is out of focus. This causes pattern collapse.
[0007]
Although dust on the front surface of the wafer 21 has been a problem for a long time, dust on the rear surface of the wafer 21 has recently become a problem. Therefore, a step of cleaning only the rear surface of the wafer 21 is particularly necessary.
[0008]
Although the vertical position of the transfer arm 23 is set near the rear surface of the wafer 21, if the wafer 21 is warped or inclined, the transfer arm 23 may touch the surface of the wafer 21. The element touched by the transfer arm 23 is damaged and becomes defective.
[0009]
It is difficult to avoid the above-mentioned trouble as long as the transfer arm 23 is inserted into the narrow gap between the wafers 21 as in the related art.
[0010]
In order to solve the above problems, the present invention provides a wafer carrier which does not require a transfer arm to be inserted into a narrow gap between wafers.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The wafer carrier of the present invention comprises a combination of a thin drawer-shaped wafer carrier A for accommodating wafers one by one and a shelf-shaped wafer carrier B for accommodating a large number of wafer carriers A. When the wafer carrier A is stored in the wafer carrier B and when the wafer carrier A is pulled out from the wafer carrier B, the wafer carrier A is moved with the claw of the transfer arm sandwiching the side surface of the wafer carrier A. Since the wafer is contained in the wafer carrier A, the claws of the transfer arm do not directly touch the wafer. This structure solves all the conventional problems described above.
[0012]
Conventionally, a wafer taken out of a wafer carrier is once mounted on a stage for centering, then centered there, and then sent to a processing apparatus such as CVD. However, since the center position of the wafer stored in the wafer carrier A of the present invention is determined when the wafer is stored, it is not necessary to center the wafer again. Therefore, the step of mounting on the centering stage can be omitted. This is also an advantage of the wafer carrier of the present invention.
[0013]
The invention according to claim 1 comprises a combination of a thin drawer-shaped wafer carrier A having a recess for accommodating one semiconductor wafer and a shelf-shaped wafer carrier B for accommodating a plurality of wafer carriers A. Wafer carrier.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the wafer carrier according to the first aspect, wherein a side surface of the wafer carrier A has a groove or an unevenness suitable for a claw of a transfer arm to fit therein. .
[0015]
Thus, when the transfer arm moves the wafer carrier A, the wafer carrier A can be reliably held.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the wafer carrier according to the first aspect, wherein only the outer periphery of the wafer is held by the recess of the wafer carrier A.
[0017]
In this case, since the back surface is exposed at the center of the wafer, it is easy to transfer the wafer from the wafer carrier A to the stage.
[0018]
The invention according to claim 4 is the wafer carrier according to claim 3, wherein the center of the wafer and the center of the wafer carrier A coincide with each other.
[0019]
In this way, if the wafer is transferred with the center of the wafer carrier A aligned with the center of the stage, the center of the wafer automatically matches the center of the stage. Therefore, the trouble of centering the wafer can be omitted.
[0020]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a transfer arm having a claw for holding a side surface of a thin drawer-shaped wafer carrier A for accommodating semiconductor wafers one by one.
[0021]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the transfer arm according to the fifth aspect, wherein the claw has a shape that fits into a groove or unevenness on a side surface of the wafer carrier A.
[0022]
This makes it possible to reliably hold the wafer carrier A when the wafer carrier A is moved between the claws of the transfer arm.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a perspective view of a wafer carrier 10 of the present invention. The wafer carrier 10 of the present invention includes a thin drawer-shaped wafer carrier A12 for accommodating the wafers 11 one by one, and a shelf-shaped wafer carrier B13 for accommodating a large number of wafer carriers A12. The material of the wafer carrier A12 and the wafer carrier B13 is polyethylene or soft resin. Although the shelves of the wafer carrier B13 are drawn in a small number for easy viewing, the actual number of shelves is about 30 steps.
[0024]
Since the wafer 11 fits in the circular groove of the wafer carrier A12, the surface of the wafer 11 is lower than the upper surface of the wafer carrier A12. Therefore, there is little possibility that something touches the surface of the wafer 11. Further, since the wafer carrier A12 holds only the vicinity of the outer periphery of the wafer 11, it is easy to transfer the center of the wafer 11 placed on the wafer carrier A12 to a suction stage or the like (not shown).
[0025]
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which three wafer carriers A12 are housed in the wafer carrier B13 and the fourth wafer half is housed in the wafer carrier 10 of the present invention. Thus, the wafer carrier A12 fits perfectly on the shelf of the wafer carrier B13.
[0026]
FIG. 3 is a cross-sectional view of the wafer carrier 10 of the present invention in a state where the wafer carrier A12 is stored in all the shelves of the wafer carrier B13, as seen from the entrance side of the shelf. The positional relationship between the wafer 11, the wafer carrier A12, and the wafer carrier B13 is as shown in FIG.
[0027]
FIG. 4 is a perspective view when the wafer carrier A12 of the present invention is set on the transfer arm 14 of the present invention. With the two claws 15 of the transfer arm 14 sandwiching the side surface of the wafer carrier A12, the wafer is moved into and out of the wafer carrier B13 and moved to a stage (not shown) of a processing apparatus such as CVD. The claw 15 of the transfer arm 14 fits into the V-groove on the side surface of the wafer carrier A12, and securely holds the wafer carrier A12.
[0028]
This holding mechanism is not limited to the V-groove, and a concave portion (or a convex portion) may be provided on the side surface of the wafer carrier A12, and a convex portion (or a concave portion) fitted to the claw 15 of the transfer arm 14 may be provided. Good.
[0029]
The claw 15 of the transfer arm 14 does not directly touch the wafer 11 being transferred. Further, the claws 15 of the transfer arm 14 do not touch other wafers stored in the wafer carrier B13. Therefore, dust does not occur when the claws 15 of the transfer arm 14 touch the wafer 11, and dust does not fall from the claws 15 of the transfer arm 14 and adhere to the front and back surfaces of the wafer 11.
[0030]
The wafer carrier 10 of the present invention can solve the conventional problems such as pattern breakage due to dust adhesion on the wafer surface, exposure defocus due to dust adhesion on the wafer back surface, and wafer cracking.
[0031]
Conventionally, the wafer 21 taken out of the wafer carrier 20 is once mounted on a stage (not shown) for centering, and then sent to a processing apparatus (not shown) such as CVD after centering. . However, since the center position of the wafer 11 stored in the wafer carrier A12 of the present invention is determined when the wafer 11 is stored, it is not necessary to center the wafer 11 again. For this reason, the step of mounting on a centering stage (not shown) can be omitted. This is another advantage of the wafer carrier 10 of the present invention.
[0032]
【The invention's effect】
In the wafer carrier of the present invention, a thin drawer-shaped wafer carrier A for accommodating wafers one by one and a shelf-shaped wafer carrier B for accommodating a large number of wafer carriers A are combined. When carrying the wafer, the wafer is moved with the claw of the carrying arm sandwiching the side surface of the wafer carrier A. Since the wafer is contained in the wafer carrier A, the claws of the transfer arm do not directly touch the wafer. With this configuration, the problems of the transfer arm touching the wafer and dust falling from the transfer arm onto the wafer have been solved.
[Brief description of the drawings]
1 is a perspective view of a wafer carrier 10 of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a wafer carrier 10 of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of the wafer carrier 10 of the present invention. FIG. 5 is a perspective view of a transfer arm 14 of the present invention. FIG. 5 is a perspective view of a conventional wafer carrier 20. FIG. 6 is a front view of a conventional wafer carrier 20.
10 Wafer carrier 11 Wafer 12 Wafer carrier A
13 Wafer carrier B
14 Transfer arm 15 Claw 20 Wafer carrier 21 Wafer 22 Groove 23 Transfer arm

Claims (6)

半導体のウェハーを１枚収納する凹みを持つ薄い引出し形のウェハーキャリアＡと、前記ウェハーキャリアＡを複数枚収納する棚形のウェハーキャリアＢの組み合わせからなることを特徴とするウェハーキャリア。A wafer carrier comprising a combination of a thin drawer-shaped wafer carrier A having a recess for accommodating one semiconductor wafer and a shelf-shaped wafer carrier B accommodating a plurality of the wafer carriers A. 請求項１記載のウェハーキャリアにおいて、前記ウェハーキャリアＡの側面に、搬送アームの爪がはまり込むのに適した溝または凹凸があることを特徴とするウェハーキャリア。2. The wafer carrier according to claim 1, wherein the side surface of the wafer carrier A has a groove or an unevenness suitable for a claw of a transfer arm to fit therein. 請求項１記載のウェハーキャリアにおいて、前記ウェハーの外周付近だけが前記ウェハーキャリアＡの凹みにより保持されていることを特徴とするウェハーキャリア。2. The wafer carrier according to claim 1, wherein only the vicinity of the outer periphery of the wafer is held by the recess of the wafer carrier A. 請求項３記載のウェハーキャリアにおいて、前記ウェハーの中心と前記ウェハーキャリアＡの中心が一致していることを特徴とするウェハーキャリア。4. The wafer carrier according to claim 3, wherein the center of the wafer and the center of the wafer carrier A coincide with each other. 半導体のウェハーを１枚収納する凹みを持つ薄い引出し形のウェハーキャリアＡの側面を保持するための爪を持つことを特徴とする搬送アーム。A transfer arm having a claw for holding a side surface of a thin drawer-shaped wafer carrier A having a recess for accommodating one semiconductor wafer. 請求項５記載の搬送アームにおいて、前記爪が、前記ウェハーキャリアＡの側面の溝または凹凸とのはめ合い形状であることを特徴とする搬送アーム。6. The transfer arm according to claim 5, wherein the claw has a shape that fits into a groove or unevenness on a side surface of the wafer carrier A.
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