JPH01295435A - ウエハトランスファ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造工程における半導体ウェハ
（以下、単にウェハと略称する）の移し換えを行なう際
に適用して有効な技術に関する。

〔従来の技術〕

ウェハのトランスファ技術について記載されている例と
しては、株式会社工業調査会、昭和５７年１１月１５日
発行、「電子材料別冊、超ＬＳ＋Ｉ製造・試験装置ガイ
ドブックＪ　Ｐ１０９〜１１６がある。

上記文献のＰｌｌｌにおいては、ウェハ処理時における
カートリッジ（治具）間のウェハの移し換え（ウェハハ
ンドリング）に際して注意すべき事項が説明されている
。

半導体装置の製造工程にふいて、ウェハは通常、回路形
成面を一面方向に整列させて多数枚を並列に収容した治
具によって処理が行なわれている。

したがって、上記のようなウェハの整列技術では第７図
に示されるように、治具内において隣合うウェハ同士は
、互いに回路形成面Ｃと背面Ｒとが対面する状態となる
。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、ウェハの背面Ｒにも不純物をデポジションさ
せたウェハでは、次に行う拡散工程の実施により、ウェ
ハの背面Ｒからこれと対面位置にあるウェハの回路形成
面Ｃに不純物のオートドーピングが起こる場合が多い。

そのため、背面に不純物がデポジションされたウェハを
上記第７図のように整列させて拡散工程等を実施した場
合、ウェハの背面Ｒからの不純物がこれと対面位置にあ
るウェハの回路形成面Ｃヘオートドーピングを起こし、
回路形成面Ｃを汚染する原因となる可能性が高かった（
第７図参照）。

本発明は、上記課題に着目してなされたものであり、そ
の目的は、ウェハのハンドリングの際に隣合うウェハの
整列方向の変更を自動的に行い、ウェハの背面に付着さ
れた不純物のオートドーピングが原因となる回路形成面
の汚染を防止して、製品信頼性の高いウェハ製造技術を
提供することにある。

本発明の上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
。

〔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
を簡単に説明すれば、概ね次の通りである。

すなわち、ハンドリング元あるいはハンドリング先の治
具の載置されるテーブルを平面方向に回転可能とし、ウ
ェハのハンドリング毎にテーブルを所定角度、たとえば
１８０度ずつ回転させることによってハンドリング先の
治具内において隣合うウェハを回路形成面同士および背
面同士を対面させた状態で収容するものである。

〔作用〕

上記した手段によれば、ハンドリング先の治具内におい
て、ウェハは背面同士を対面、すなわち背中合わせの状
態で整列収容されるため、汚染源となる背面の不純物が
ウェハの背面間をオートドーピングするのみで、回路形
成面の清浄状態を維持できる。このため、ウェハの歩留
まりを向上でき、製品信頼性を高めることが出来る。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例であるウェハトランスファ装
置のステージにおける回転部分を示す部分平面図、第２
図（ａ）、　（ｂ）および（Ｃ）はそれぞれウェハトラ
ンスファ装置の概略構成を示す正面図、平面図および側
面図、第３図（ａ）〜（Ｃ）は便宜的に本実施例のハン
ドリング手順の概略を示す説明図、第４図（ａ）〜（１
）は実施例によるウェハのハンドリング方法を示す説明
図、第５図はウェハガイドとウェハホルダとを示す部分
斜視図、第６図（ａ）および（ｂ）はこのウェハガイド
とウェハホルダとによるウェハの（呆持状態を示す説明
図である。

本実施例のウェハトランスファ装置１は、第２図に示す
ように、長平方向にスライド移動可能なステージ２を有
しており、該ステージ２上には３箇所の治具載置Ｎ３ａ
、３ｂ、３ｃを有している。

上記ステージ２の略中央側方からはスタンド４が立設さ
れており、該スタンド４には一対のウェハガイド５ａ、
５ｂが突設されている。一対のウェハガイド５ａ、５ｂ
には第５図に示されるように、互いの対面する側の面上
に、上記ステージ２に対して垂直方向にガイド溝５ａ、
５ｂが穿設されており、このガイド溝５ａ、５ｂに側端
を支持された状態でウェハ７が上下方向に移動可能とな
っている。上記ウェハガイド５ａ、５ｂの下方には一対
のウェハホルダ３ａ、８ｂが突出形成されており、該ウ
ェハホルダ３ａ、３ｂの円筒周面の一部には軸方向に対
して垂直に直線状の支持溝ＩＱａ、１０ｂが形成されて
いる。このウェハホルダ３ａ、３ｂは、軸中心に回転可
能な構造とされており、通常の状態においては（第６図
（ａ））、上記支持溝ｔｏａ、ｉｏｂがウェハガイド５
ａ、５ｂのガイド溝５ａ、［３ｂと連続された直線状に
なる位置関係となっており、ウェハ７がウェハホルダ３
ａ、３ｂを上下方向に通過可能となっている。

一方、ウェハホルダ３ａ、３ｂによってウェハ７を保持
する場合には、該ウェハホルダ３ａ、３ｂが所定角度だ
け回転され、支持溝１０ａ、１０ｂもこれにともなって
所定角度の傾斜状態となる（第６図う））。この場合に
は、ウェハ７が支持溝１Ｑａ、１０ｂに保持され、下方
への降下が抑止された状態となっている。

ステージ２上において上記ウェハガイド５ａ。

５ｂ並びにウェハホルダ３ａ、３ｂの下方には上下動可
能なブツシャ１１が配置されてふり、複数枚のウェハ７
を立設状態のまま上昇あるいは下降させることが可能な
構造となっている。

ステージ２上の３箇所の治具載置部３ａ、３ｂ。

３Ｃのうち、両側端の２箇所３ａ、３ｃは回転テーブル
１２ａ、１２ｂ構造を有しており、少なくとも１８０度
単位での回転が可能な構造とされている。このような回
転テーブル１２ａ、１２ｂの回転駆動機構について詳細
は図示しないが、ステージ２内に駆動モータ等を取付け
ることにより容易に実現できる。

次に、第３図（ａ）〜（Ｃ）を用いて本実施例のウェハ
トランスファ技術の概略を説明する。なお、同図は説明
の便宜のため、各治具より３枚ずつのウェハ７を収容す
る場合で説明しているが、実際のウェハ処理工程に右い
ては、たとえば２５枚ずつ等のように大量枚数のウェハ
７を扱うことが可能である。なお、同図にふいて１３８
は第１のハンドリング元の治具、１３ｂは第２のハンド
リング元の治具、１４はハンドリング先の治具をそれぞ
れ示している。また、ウェハ７において図中斜線で示し
ている側が回路形成面Ｃとする。

まず両端にそれぞれ１枚おきにウェハ７を収容した治具
１３ａ、１３ｂをセットし、中央に空状態のハンドリン
グ先治具１４をセットする。このとき、両端の治具１３
ａ、１３ｂ内のウエノ＼７は同図平面方向において上方
に回路形成面Ｃが位置した状態となっている。この状態
で図中右側の治具１３ｂより中央の治具１４にウェハ７
を移す。

これと同時に図中左側の治具１３ａを１８０度反転させ
て、ウェハ７の向きを変えてフく（第３図（ａ））。

続いて、反転状態となった左側の治具１３ａより中央の
治具１４にウェハ７を移す。このとき、中央の治具１４
内では既に右側の治具１３ｂより移されたウェハ７が１
枚ふきに収容されており、左側の治具１３ａからはこの
既に収容状態のウェハ７の間にそれぞれ１枚ずつ挿入・
収容される（第３図（ｂ））。

以上の収容手順をとることによって、中央の治具１４内
において、第３図（Ｃ）に示されるように隣合うウェハ
７は回路形成面Ｃ同士、背面Ｒ同士が互いに対面した状
態となる。

これを上記のトランスファ装置ｌの構成で実現する場合
について、第４図を中心に説明する。

ステージ２０両端の治具載置ａ’１ｓ３ａ、３Ｃにそれ
ぞれウェハ７の収容された第１および第２のハンドリン
グ元治具１３ａ、１３ｂがそれぞれセットされ、この中
央に空状態のハンドリング先治具１４がセットされると
く第４図（ａ））、ステージ２が図中において左方向に
移動し、ウェハガイド５ａ、５ｂが第２のハンドリング
元治具１３ｂの直上に位置される（同図Ｑ）））。

この状態でステージ２の下方よりブツシャ１１が上昇し
、第２のハンドリング元治具１３ｂ内のウェハ７をリフ
トアップさせる。このとき、ウェハ７はウェハホルダ８
ａ、８ｂの支持溝１０ａ。

ｔａｂを通過し、ウェハガイド５ａ、５ｂのガイド溝５
ａ、（ｉｂによりその側端を支持される（第６図（ａ）
参照）。このようにしてウェハ７が所定位置まで上昇さ
れると、ウェハホルダ８ａ、８ｂが回転し、該ウェハホ
ルダ３ａ、ｇｂの支持溝ｌＯａ、１０ｂが所定の傾斜角
度とされる（第６図ら）参照）。この状態でブツシャ１
１が下降されると（第４図（Ｃ））、ウェハ７は上記支
持／ｊｔｌＯａ、１０ｂにより降下が抑止され、ウェハ
ホルダ８ａ。

８ｂ内に留まる。

このような作業と同時に、第１のハンドリング元治具１
３ａは回転テーブル１２ａにより１８０度回転され、当
該治具１３ａ内のウェハ７も回路形成面Ｃと背面Ｒとが
反転された状態となる（同図（Ｃ）　（ｄ）　）。

続いて、ステージ２が図中右方向に移動され、ウェハガ
イド５ａ、’５ｂの直下に再度中央のハンドリング先治
具１４が位置された状態となる（同図〔ｅ〕）。ここで
、ステージ２面よりブツシャ１１が上昇し、ウェハホル
ダ８ａ、８ｂにより保持されたウェハ７を僅かに上昇さ
せる。続いて、該ウェハホルダ８ａ、８ｂが回転され、
支持溝１０ａ。

１０ｂ内をウェハ７が通過可能な状態とされると、ブツ
シャ１１とともにこれに支持されたウェハ７が徐々に降
下し、該ウェハ７はハンドリング先治具１４内に収容さ
れる（同図（ｆ））。このとき第３図でも説明したよう
に、ウェハ７は１枚ふきに収容された状態となっている
。

同図（８）に示された状態から、再度ステージ２が同図
中右方向に移動され、ウェハガイド５ａ、５ｂの直下に
第１のハンドリング元治具１３ａが位置される。ここで
、ステージ２面よりブツシャ１１が上昇しく同図（社）
）、第１のハンドリング元治具り３ａ内のウェハ７をリ
フトアップし、上記と同様にウェハホルダ３ａ、３ｂに
保持させる（同図（］））。

次に、ステージ２が図中の左方向に移動し、再度ウェハ
ガイド５ａ、５ｂの直下に中央のハンドリング先治具１
４が位置されるとく同図（Ｄ）、再度ブツシャ１１によ
りウェハホルダ８ａ、３ｂに保持されたウェハ７が降下
され（同図（ｌｋ））、ハンドリング先治具１４内にウ
ェハ７が収容される（同図（１））。このとき、ハンド
リング先治具１４内には上記に説明した第２のハンドリ
ング元治具１３ｂからのウェハ７が既に１枚おきに収容
されており、この間に上記第１のハンドリング元治具１
３ａからのウェハ７が挿入されるようにして収容される
。ここで、このとき下降収容される第１のハンドリング
元治具１３ａからのウェハ７は１８０度反転された状態
となっているため、ハンドリング先治具１４内に収容さ
れた全てのウェハ７は、それぞれ隣合うウェハ７が回路
形成面Ｃ同士、背面Ｒ同士を対面させた状態（背面対面
整列）となる。

このようにハンドリング先治具１４内において背面対面
整列のなされたウェハ７は次の洗浄工程、拡散工程等に
移される。このとき、ウェハ７の背面Ｒに付着された不
純物は、拡散炉の高環境中を浮遊し、隣合うウェハ７に
達する可能性があるが、本実施例によれば、ウェハ７の
背面Ｒ同士が対面するよう整列されているため、回路形
成面Ｃ側への不純物のオートドーピングが有効に防止で
きる。

このため、拡散工程等におけるウェハ７の背面Ｒの不純
物のオートドーピングが要因となる回路形成面Ｃの汚染
が有効に防止され、信頼性の高いウェハ処理が可能とな
る。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
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。

たとえば、上記実施例では、ステージ２上に第１および
第２のハンドリング元治具、ハンドリング先治具を配置
した場合について説明したが、単体のハンドリング元治
具とハンドリング先治具のみの構成としてもよい。この
場合にも少なくともいずれか一方の治具の載置される治
具載ｆｆ１ｆｌＦ１５を回転テーブル構造とすることに
より、上記実施例と同様の効果を得ることができる。

また、実施例では第１のハンドリング元治具１３ａのみ
を回転させた場合について説明したが、第２のハンドリ
ング元治具１３ｂを回転させ、あるいはハンドリング先
治具１４を回転させることとしてもよい。

〔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、下記の通りである
。

すなわち、ハンドリング元あるいはハンドリング先の治
具の載置されるテーブルを回転可能とすることによって
、ハンドリング先の治具内において隣合うウェハが回路
形成面同士および背面同士を対面させた状態で収容可能
となり、背面に付着された不純物の回路形成面へのオー
トドーピングを防止でき、ウェハの製造工程における製
品信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるウェハトランスファ装
冒のステージにおける回転部分を示す部公平面図、 第２図（ａ）、　（ｂ）および（Ｃ）はそれぞれウェハ
トランスファ装置の概略構成を示す正面図、平面図、側
面図、 第３図（ａ）〜（Ｃ）は便宜的に本実施例のハンドリン
グ手順の概略を示す説明図、 第４図（ａ）〜（１）は実施例によるウェハのハンドリ
ング方法を示す説明図、 第５図は実施例におけるウェハガイドとウェハホルダと
を示す部分斜視図、 第６図（ａ）および（ハ）は実施例のウェハガイドとウ
ェハホルダとによるウェハの保持状態を示す説明図、 第７図は従来技術における治具内のウェハの整列状態を
示す説明図である。 ｌ・・・ウェハトランスファ装置、２・・・ステージ、
３ａ、３ｂ、３ｃ　・・−治具載置部、４・・・スタン
ド、５ａ、５ｂ・・・ウェハガイド、５ａ、５ｂ・・・
ガイド溝、７・・・ウェハ、８ａ、８ｂ・・・ウェハホ
ルダ、１０ａ、１０ｂ・・・支持溝、１１・・・ブツシ
ャ、１２ａ、１２ｂ・・・回転テーブル、１３ａ・・・
第１のハンドリング元治具、１３ｂ・・・第２のハンド
リング元治具、１４・・・ハンドリング先治具、Ｃ・・
・回路形成面、Ｒ・・・背面。 代理人　弁理士　筒　井　大　和 第４図 第５図 ａ 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ステージ上のハンドリング元の治具内の半導体ウェ
   ハを取り出し、他のハンドリング先の治具内に収容する
   ウェハトランスファ装置であって、ハンドリング元治具
   およびハンドリング先治具を載置するテーブルが回転可
   能とされ、ウェハのハンドリング毎に該テーブルが所定
   の角度ずつ回転されてハンドリング先の治具内において
   隣合うウェハを回路形成面同士および背面同士を対面さ
   せた状態で収容可能にしたことを特徴とするウェハトラ
   ンスファ装置。 ２、前記テーブルがウェハのハンドリング毎に１８０度
   ずつ回転されることを特徴とする請求項１記載のウェハ
   トランスファ装置。