JPH04293796A - 自動式ウエーハメッキ装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体用のウエーハ
のメッキに用いる自動式ウエーハメッキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ウエーハのメッキには、一般にメッキ液
を流動乃至噴射させてメッキするカップ形と呼ばれるメ
ッキ槽が用いられ、このメッキ槽の前後に前処理ステー
ジ及び後処理ステージを設けてウエーハ用のメッキ装置
とされている。ところでウエーハのメッキの場合は前処
理や後処理の時間に較べメッキ時間が極端に長い。した
がって、メッキ槽一つごとに前処理ステージ及び後処理
ステージを組み合わせるメッキ装置では前処理槽及び後
処理槽の遊び時間が長くなり装置全体としての効率性が
あまりよくない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって、この発明
は、少数の前処理ステージ及び後処理ステージに多数の
メッキ槽が組み合わされ、この少数の前処理ステージ及
び後処理ステージと多数のメッキ槽との間で効率よくウ
エーハが自動的に遣り取りされるような自動式ウエーハ
メッキ装置の提供を目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、この発明による自動式ウエーハメッキ装置は
、複数または単数のロードステージ及びアンロードステ
ージが並べて配されると共に、ウエーハを運ぶための固
定ロボットが設けられた供給回収部と、及び多数のメッ
キ槽を直線状に配列させたメッキ槽列が２列設けられる
と共に、ウエーハを運ぶためにメッキ槽列間を走行自在
とされた走行ロボットが設けられ、さらに前処理ステー
ジ及び後処理ステージが設けられたメッキ処理部とより
なり、固定ロボットがロードステージからウエーハを一
枚ずつ取り上げて走行ロボットに受け渡し、それから、
走行ロボットが、受け取ったウエーハを保持したままで
の前処理ステージにおけるウエーハの前処理、指定され
た空きメッキ槽への前処理済みのウエーハのセット、指
定されたメッキ槽からのメッキ処理済ウエーハの回収、
及び回収したウエーハを保持したままでの後処理ステー
ジにおけるウエーハの後処理を所定の手順で行い、さら
に後処理済みのウエーハを固定ロボットに受け渡し、そ
して最後に、ウエーハを受け取った固定ロボットがウエ
ーハをアンロードステージに納めるようになっている。

【０００５】このような自動式ウエーハメッキ装置の走
行ロボットは、ウエーハの周面を当接・保持するチャッ
クを有し、水平回動及び上下動自在な自在アームと、自
在アームの縦軸に装着された従動ギヤ及びモータに装着
された駆動ギヤを組み合わせてなり且つ、従動ギヤに所
定の間隔で複数の受け孔が形成されており、この複数の
受け孔の何れかに回動位置決めピンが嵌合することによ
り回動における停止の位置決めがなされるようになって
いる回動機構と、及び走行レールに沿って設けられた複
数の受け孔の何れかに走行位置決めピンが嵌合すること
により走行における停止の位置決めがなされるようにな
っている走行機構とを備えた構成とされる。

【０００６】

【作　　用】この自動式ウエーハメッキ装置は、多数の
メッキ槽が直線状に配列されたメッキ槽列を２列設け、
このメッキ槽列の間を走行する走行ロボットにて前処理
ステージ及び後処理ステージと多数のメッキ槽との間の
ウエーハの遣り取りを行わせるようにすることにより、
ウエーハの効率のよい遣り取り、延いては装置全体の効
率性向上を図っている。また、ロードステージ、アンロ
ードステージを供給回収部に一括して設けると共に、こ
の供給回収部におけるウエーハの遣り取り専用の固定ロ
ボットを設けてロボットの機能分担をさせるようにした
ことにより、走行ロボットの動きをより効率のよいもの
とし、装置全体の効率性をより向上させている。

【０００７】走行ロボットは、ウエーハのメッキの特性
上特に要求される正確な位置合わせ、つまりウエーハを
メッキ層内に極めて正確な位置決め状態でセットしなけ
ればならない、という要求を満足させるために特に工夫
されたもので、回動位置決めピンと受け孔の組合せ及び
走行位置決めピンと受け孔の組合せにより回動における
停止の位置決め及び走行における停止の位置決めをそれ
ぞれ正確に行えるようにし且つ、この正確な停止の位置
決め状態においてウエーハをメッキ層に正確にセットさ
せるためにチャックの構造をウエーハの周面を当接・保
持する構造としている。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。この自
動式ウエーハメッキ装置１は、図１及び図２に示すよう
に、供給回収部２とメッキ処理部３とを直線状に配列し
てなるものである。

【０００９】供給回収部２には、この例ではロードステ
ージ４及びアンロードステージ５がそれぞれ３個ずつ設
けられると共に、１個のオリフラ合わせ器６が設けられ
、さらに固定ロボット７が設けられている。

【００１０】固定ロボット７は、水平回動及び上下動さ
らに反転回動を行なう自在アーム８を備えており、この
自在アーム８が所定の手順にしたがってロードステージ
４、オリフラ合わせ器６、アンロードステージ５、それ
に後述の走行ロボット１１に対しウエーハの取り上げや
セット等を行うようになっている。尚、この固定ロボッ
ト７の自在アーム８は、後述の走行ロボット１１と異な
り図示せぬ吸着手段によりウエーハを吸着して保持する
ようになっている。

【００１１】メッキ処理部３は、多数のメッキ槽１０が
直線状に配列されたメッキ槽列１０Ｌを２列設け、また
、このメッキ槽列１０Ｌの間を走行する走行ロボット１
１を設け、さらに、前処理槽１２ｔを配した前処理ステ
ージ１２、及び後処理槽１３ｔ及び乾燥器１３ｄを配し
た後処理ステージ１３を設けて形成されている。

【００１２】個々のメッキ槽１０は、図６に示すように
、ロート状に絞られた下方の供給部１６から供給された
メッキ液Ｌを上方の開口部１７からオーバーフローさせ
るようにしたカップ状の形状をしている。そして、開口
部１７には載置受け部１８が庇状に内側に出っ張らせて
形成されると共に、この載置受け部１８に弾性部材１９
が設けられ、ウエーハＵは、図２に示す押圧板２２にて
弾性部材１９に押接させられた状態で載置され、その全
周を所定の幅でメッキ液Ｌに対しシールされる状態にさ
れている。また、ウエーハＵと弾性部材１９との間にカ
ソード電極２０の先端が挟持されている。このカソード
電極２０の先端は、細線の束を解いて平たくして形成さ
れており、弾性部材１９の弾性により弾性部材１９にめ
り込む状態となり、メッキ液Ｌに対し完全にシールされ
、しかもカソード電極２０のウエーハＵへの接触が確実
に且つ安定的になされる状態となっている。尚、２１は
アノード電極で、そこに形成された通孔２１ｈを通って
メッキ液Ｌが上昇するようになっている。メッキ槽列１
０Ｌを２列にして設けたのは、後述するような走行ロボ
ット１１の走行経路をより短くして効率化を図ると共に
、装置全体のサイズ構成つまり縦・横サイズの比率をよ
り合理的なものにするためである。

【００１３】走行ロボット１１は、図３及び図４に示す
ように、チャック２３が設けられた自在アーム２４を備
えており、この自在アーム２４が上下動機構２５及び回
動機構２６にて上下動及び水平回動自在とされている。 チャック２３は、矢示Ｙの如き回動によりウエーハＵを
周面から当接・保持する複数のチャック爪２３ｈ，２３
ｈ，……からなるものであるが、このようにウエーハＵ
を周面から当接・保持するようにしたのは、ウエーハＵ
の外周を正確に把握して、ウエーハＵをメッキ槽１０の
弾性部材１９に対し非常に正確な位置決め状態でセット
できるようにするためである。

【００１４】上下動機構２５は、短い揺動力受け用アー
ム２８と長い揺動力伝達用アーム２９を備えており、走
行ロボット１１の躯体に突設の軸受け部３０に支持され
た回動軸３１を支点に図３中の矢示Ｘの如く揺動する揺
動アーム３２（図５）と、及びこの揺動アーム３２を上
下揺動させるために揺動力受け用アーム２８にロッド３
３Ｌが接続されたエアシリンダ３３（図４）とよりなっ
ており、揺動力伝達用アーム２９の先端は揺動アーム３
２の円弧軌跡と自在アーム２４の縦軸２７の直線軌跡と
のギャップを吸収する構造にして接続されている。

【００１５】また、回動機構２６は、自在アーム２４の
縦軸２７に接続された従動ギヤ３４をモータに接続の駆
動ギヤ３５で回転させるようになっており、従動ギヤ３
４の回転が補助ギヤ３６、３７を介してロータリエンコ
ーダ３８により検出されるようになっている。回動機構
２６には、さらに、回動位置決めピン３９を備えており
、回動停止の位置決めの際にこの回動位置決めピン３９
が従動ギヤ３４に所定の間隔で形成されている複数の受
け孔４０の何れかに嵌合することにより寸分の狂いもな
い正確な停止の位置決めを行えるようになっている。

【００１６】また、この走行ロボット１１は、メッキ槽
列１０Ｌの間を走行するための走行機構５０を備えてい
る。走行機構５０は、ラックギヤ５１とピニオンギヤ５
２の組合せによる駆動源と、及びレール５３とレール５
３の上面にピッタリ摺接するようにされた走行部５４と
の組合せによるガイド手段とにより形成され、さらに前
述の回動位置決めピン３９及び受け孔４０と同様の走行
位置決めピン５５及び受け孔５６を含んでおり（図４）
、正確な軌道で、しかも寸分の狂いもない正確性で停止
の位置決めができるようにされている。尚、図３〜図５
は、図示を一部について省略しているので、各図の対応
関係が必ずしも一致していない。前処理槽１２ｔ、後処
理槽１３ｔ及び乾燥器１３ｄとしては、従来よりよく知
られているものが用いられている。

【００１７】このような自動式ウエーハメッキ装置１の
作動状態は以下の通りである。各ロードステージ４には
カセット形式で複数枚のウエーハが供給・準備されてお
り、所定の手順に応じて固定ロボット７が何れかのロー
ドステージ４にその自在アーム８を回動・位置決めさせ
てウエーハを取り上げ、次いで自在アーム８をオリフラ
合わせ器６に回動・位置決めさせてウエーハをオリフラ
合わせ器６にセットし、オリフラ合わせの終了を待つ。 この際、ロードステージ４からのウエーハの取り上げは
、裏面を下側にしてカセットに収容されているウエーハ
を裏面から吸着することにより行われ、オリフラ合わせ
器６には裏面が下になった状態でウエーハがセットされ
る。

【００１８】オリフラ合わせが終了すると、固定ロボッ
ト７がオリフラ合わせ器６からウエーハを取り上げて走
行ロボット１１に手渡す。この際には、固定ロボット７
の自在アーム８は反転回動を行ない、表面つまりメッキ
処理される面を下にした状態でウエーハを走行ロボット
１１に手渡す。

【００１９】固定ロボット７からウエーハを受け取った
走行ロボット１１は、自在アーム２４を前処理槽１２ｔ
に回動・位置決めさせてウエーハを前処理槽１２ｔに差
し出し、自在アーム２４で保持したまま前処理の終了を
待つ。このようにウエーハを自在アーム２４で保持した
まま前処理を行わせるようにしたのは、後のメッキ槽１
０で要求される前述のような位置決めの正確性との関係
も含めてチャックミスの可能性を避けるためである。前
処理が終了したら走行ロボット１１は、メッキ槽列１０
Ｌの間を走行して何れかの選択された空きのメッキ槽１
０の所で停止・位置決めすると共に、自在アーム２４を
そのメッキ槽１０に回動・位置決めさせ、ウエーハをメ
ッキ槽１０にセットする。

【００２０】ウエーハのメッキ槽１０へのセットを完了
した走行ロボット１１は、再びメッキ槽列１０Ｌの間を
走行して別の何れかの選択されたメッキ槽１０からメッ
キ処理済のウエーハを回収し、それから後処理槽１３ｔ
の所に戻り、ウエーハを後処理槽１３ｔに差し出し、自
在アーム２４で保持したまま後処理の終了を待つ。後処
が終了したら走行ロボット１１は、ウエーハを乾燥器１
３ｄに差し出し、自在アーム２４で保持したまま乾燥処
理の終了を待ち、さらに乾燥処理の終了したウエーハを
固定ロボット７に手渡す。ウエーハを手渡された固定ロ
ボット７は、このウエーハを何れかの選択されたアンロ
ードステージ５に納める。

【００２１】前記の作動においてメッキ槽１０の選択や
ロードステージ４及びアンロードステージ５の選択がな
されるが、この選択はコンピュータ管理によりなされる
もので、コンピュータにより常に各メッキ槽１０、ロー
ドステージ４及びアンロードステージ５の稼働状態の情
報が把握されており、この情報に基づいた指令がコンピ
ュータより固定ロボット７及び走行ロボット１１に出さ
れるようになっている。

【００２２】

【発明の効果】この発明による自動式ウエーハメッキ装
置は、以上説明してきたように、多数のメッキ槽が直線
状に配列されたメッキ槽列を２列設けたメッキ処理部と
、ロードステージ及びアンロードステージを一括して設
けた供給回収部とよりなり、しかもメッキ槽列の間を走
行してウエーハの遣り取りを行うメッキ処理部用の走行
ロボットと、固定状態でウエーハの遣り取りを行う供給
回収部用の固定ロボットとを設け、それぞれに機能分担
をさせるようにしているので、メッキ処理部及び供給回
収部それぞれにおけるウエーハの遣り取りが効率よくな
され、多数のウエーハの自動的なメッキ処理を効率よく
行うことができる。

【００２３】また、走行ロボットは、回動位置決めピン
と受け孔の組合せ及び走行位置決めピンと受け孔の組合
せにより回動における停止の位置決め及び走行における
停止の位置決めをそれぞれ正確に行えるようになってお
り且つ、この正確な停止の位置決め状態においてウエー
ハをメッキ層に正確にセットさせるためにチャックの構
造がウエーハの周面を当接・保持する構造となっている
ので、ウエーハをメッキ層内に極めて正確な位置決め状
態でセットでき、ウエーハのメッキに要求される正確な
位置合せを確実に行うことができる。

【００２４】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による自動式ウエーハメッキ装置平面
図である。

【図２】図１中の矢示Ａ方向からみた側面図である。

【図３】走行ロボットの断面図である。

【図４】図３中の矢示Ｂ方向からみた一部断面を含む側
面図である。

【図５】揺動アームの平面図である。

【図６】メッキ槽の断面図である。

【符号の説明】

１……自動式ウエーハメッキ装置 ２……供給回収部 ３……メッキ処理部 ４……ロードステージ ５……アンロードステージ ７……固定ロボット ８……自在アーム １０……メッキ槽 １０Ｌ……メッキ槽列 １１……走行ロボット １２……前処理ステージ １３……後処理ステージ ２３……チャック ２４……自在アーム ２６……回動機構 ２７……縦軸 ３４……従動ギヤ ３５……駆動ギヤ ３９……回動位置決めピン ４０……受け孔 ５０……走行機構 ５５……走行位置決めピン ５６……受け孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数または単数のロードステージ及び
   アンロードステージが並べて配されると共に、ウエーハ
   を運ぶための固定ロボットが設けられた供給回収部と、
   及び多数のメッキ槽を直線状に配列させたメッキ槽列が
   ２列設けられると共に、ウエーハを運ぶためにメッキ槽
   列間を走行自在とされた走行ロボットが設けられ、さら
   に前処理ステージ及び後処理ステージが設けられたメッ
   キ処理部とよりなり、固定ロボットがロードステージか
   らウエーハを一枚ずつ取り上げて走行ロボットに受け渡
   し、それから、走行ロボットが、受け取ったウエーハを
   保持したままでの前処理ステージにおけるウエーハの前
   処理、指定された空きメッキ槽への前処理済みのウエー
   ハのセット、指定されたメッキ槽からのメッキ処理済ウ
   エーハの回収、及び回収したウエーハを保持したままで
   の後処理ステージにおけるウエーハの後処理を所定の手
   順で行い、さらに後処理済みのウエーハを固定ロボット
   に受け渡し、そして最後に、ウエーハを受け取った固定
   ロボットがウエーハをアンロードステージに納めるよう
   にされてなる自動式ウエーハメッキ装置。
2. 【請求項２】　　走行ロボットは、ウエーハの周面を当
   接・保持するチャックを有し、水平回動及び上下動自在
   な自在アームと、自在アームの縦軸に装着された従動ギ
   ヤ及びモータに装着された駆動ギヤを組み合わせてなり
   且つ、従動ギヤに所定の間隔で複数の受け孔が形成され
   ており、この複数の受け孔の何れかに回動位置決めピン
   が嵌合することにより回動における停止の位置決めがな
   されるようになっている回動機構と、及び走行レールに
   沿って設けられた複数の受け孔の何れかに走行位置決め
   ピンが嵌合することにより走行における停止の位置決め
   がなされるようになっている走行機構とを備えている請
   求項１の自動式ウエーハメッキ装置。