JPS62115738A - Method and apparatus for aligning semiconductor wafer - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To align the directions of orientation-flats for all wafers positively by extremely simple constitution by driving both a first shaft and a second shaft in order to rotate and move the orientation-flats in the direction of the second shaft from the first shaft once, aligning the orientation-flats to a lower section, driving both shafts in the opposite direction and aligning the wafers. CONSTITUTION:Wafers 1 are held onto each shaft 36a, 36b under the state in which they are to some extent floated. When respective shaft 36a, 36b is driven in the same direction from the state, the wafers 1 cannot be turned owing to frictional force among the wafers and the inner wall of a cassette 6, and the first shaft 36a idly runs. When 36a is continued to be revolved under the state, orientation-flats for the whole wafers 1 in cassette 6 are aligned. When the shafts 36a and 36b are rotated reversely, each wafer 1 is turned rapidly under the state in which each orientation-flat 2 is aligned because revolving torque transmitted by engagements among a groove 55 for 36b and the outer peripheries of the wafers 1 is made larger than frictional force at a time when the outer peripheries of the wafers 1 are brought into contact with the left inner wall of the cassette 6, and the wafers can be aligned in the cassette 6 under the state in which the orientation-flats 2 are all directed upward.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体の製造工程におけるウェハの姿勢を所
要の向きに整列させる装置に関し、特に、ウェハに形成
されたオリエンテーション・フラットを一定方向に向け
て、１１列させるための装置に関する。Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a device for aligning the posture of a wafer in a desired direction in a semiconductor manufacturing process, and in particular for aligning an orientation flat formed on a wafer in a fixed direction. The present invention relates to a device for forming 11 rows.

（従来の技術） 半導体製造工程には、半導体ウェハ（以下単にウェハと
称する）の洗浄やエツチングなどの液処理工程や、ウェ
ハの不純物拡散や酸化膜形成などの熱処理工程があり、
液処理工程ではテフロンなどの耐液性材料で形成された
治具に複数のウェハを収納して一括処理し、熱処理工程
では石英やシリンコン、炭化ケイ素などの耐熱性の良好
な材料で形成された治具に複数のウェハを収納して一括
処理している。(Prior Art) Semiconductor manufacturing processes include liquid treatment processes such as cleaning and etching of semiconductor wafers (hereinafter simply referred to as wafers), and heat treatment processes such as impurity diffusion and oxide film formation on the wafer.
In the liquid treatment process, multiple wafers are stored in a jig made of a liquid-resistant material such as Teflon and processed at once, while in the heat treatment process, a jig made of a material with good heat resistance such as quartz, silicon, or silicon carbide is used to process the wafers. Multiple wafers are stored in a jig and processed at once.

このように処理条件が異なるとウェハを支持する冶具の
材料が異なり、そのため例えばウェハを洗浄乾燥した後
拡散する場合は、液処理用冶具から熱処理用冶具へとウ
ェハを移し替える必要があり、また、拡散済みのウェハ
を洗浄する場合は、上記と逆に熱処理用治具から液処理
用治具へと半導体ウェハを移し替える必要がある。These different processing conditions require different materials for the jigs that support the wafers. Therefore, for example, when wafers are washed and dried and then diffused, it is necessary to transfer the wafers from a liquid processing jig to a heat treatment jig. When cleaning a wafer that has already been diffused, it is necessary to transfer the semiconductor wafer from the heat treatment jig to the liquid treatment jig, contrary to the above.

この場合、カセットの対向する側板に多数対の垂直な溝
を刻設し、この溝にウェハを挿入して保持するタイプの
カセットにあっては、第６図示の如く、カセット（３）
の下面の開口からりフタ−（４）を挿入して、所望のウ
ェハ（１）を所定の高さまで持ち上げ、搬送用クリップ
（５）に保持させる。In this case, in the case of a type of cassette in which many pairs of vertical grooves are cut into the opposing side plates of the cassette, and the wafer is inserted into these grooves to hold the wafer, as shown in FIG. 6, the cassette (3)
The lid (4) is inserted through the opening on the lower surface of the wafer, and the desired wafer (1) is lifted to a predetermined height and held by the transport clip (5).

この際、ウェハ（１）に形成されているオリエンテーシ
ョン・フランＩ−（２）が、鎖線図示のようにクリップ
（５）の保持部に対面する位置にあると。At this time, the orientation flange I-(2) formed on the wafer (1) is in a position facing the holding portion of the clip (5) as shown by the chain line.

確実な保持ができず、搬送されなかったり、あるいは搬
送中に取落したりする事故が生じる。したがってリフタ
ー（４）を作動させる以前に、あらかじめ実線図示の如
くオリエンチーシコン・フラット（２）がクリップ（５
）の保持に支障のない位置をとるように、ウェハ（１）
を適宜回転させておく必要がある。Accidents may occur in which items cannot be held securely and are not transported or fall off during transportation. Therefore, before operating the lifter (4), the orientation flat (2) has to be attached to the clip (5) as shown by the solid line.
) in a position that does not interfere with holding the wafer (1).
It is necessary to rotate it appropriately.

これを行うための手段としては、たとえば特開昭５４−
３４７７４号公報（発明の名称「物品移換装置」）に記
載されたものがある。これはウェハを収容したカセット
の底部から、ウェハの面に対し垂直方向をなす回転軸を
、収容されたウェハの円周外縁には接触するがオリエン
テーション・フラットには接触しない位置まで挿入し、
こに回転軸を回転させることにより、ウェハをカセッ１
へに収容した位置で回転させ、オリエンチーシコン・フ
ラットが下部に向いて、回転軸と接触しなくなった位置
で停止するようにし、各ウェハをそれぞれのオリエンテ
ーション・フラットが下方を向いた位置に揃えるように
するものである。As a means for doing this, for example,
There is one described in Publication No. 34774 (title of invention "Article Transfer Device"). This involves inserting a rotating shaft perpendicular to the wafer surface from the bottom of the cassette containing the wafer to a position where it contacts the outer circumferential edge of the wafer but does not contact the orientation flat.
By rotating the rotating shaft, the wafer is placed in the cassette.
Rotate the wafer so that the orientation flat faces downward and stops when it is no longer in contact with the axis of rotation, and align each wafer with its orientation flat facing downward. It is intended to do so.

さらに同公報は、第２の整列手段として、上面が水平な
棒部材をカセットの底部から適宜の高さにまで挿入して
、ウェハをやや持ち上げることにより、はぼ下方を向い
たオリエンテーション・フラットを棒部材の上面に倣う
位置に整列させる手段を記載している。Furthermore, as a second alignment means, the publication discloses that by inserting a rod member with a horizontal top surface to an appropriate height from the bottom of the cassette and slightly lifting the wafer, an orientation flat that faces downward is formed. A means for arranging the rod members in a position that follows the upper surface of the rod member is described.

また、同様にカセットの底部に回動軸を挿入してウェハ
を回転させてることにより、オリエンテーション・フラ
ットを下方に向けて整列させるための手段は、実開昭５
７　１１９５４０号公報や特公昭６０−５０１４３６号
公報にも記載されている。In addition, a means for aligning the orientation flats downward by inserting a rotating shaft into the bottom of the cassette and rotating the wafer was developed in the 5th year of Utility Modeling.
It is also described in Japanese Patent Publication No. 7 119540 and Japanese Patent Publication No. 60-501436.

特に、特公昭６０−５０１４３６号公報においては、ウ
ェハの外周縁と係合するＶ字形状の溝を一定ピッチで切
設した単一の回転軸を、ウェハのオリエンテーション・
フラットとは当接しないがウェハの外周縁とは接触して
、ウェハを回転させる第１の位地と、ウェハのオリエン
テーション・フラットに係合し、ウェハを回転させるこ
とができる第２の位置とに昇降自在にした装置が開示さ
れている。In particular, in Japanese Patent Publication No. 60-501436, a single rotating shaft with V-shaped grooves cut at a constant pitch that engages with the outer peripheral edge of the wafer is used to adjust the orientation of the wafer.
a first position that does not abut the flat but contacts the outer periphery of the wafer to rotate the wafer; and a second position that engages the orientation flat of the wafer and allows the wafer to rotate. discloses a device that can be raised and lowered freely.

（発明が解決しようとする問題点） 上述各先願の手段のよれば、少なくともオリエンテーシ
ョン・フラットは、それぞれ下方を向いて整列すること
になるが、次工程におけるウェハの処理の態様によって
は、オリエンチーシコン・フラン１−を上方に向けて整
列させることが必要な場合がある。(Problems to be Solved by the Invention) According to the means of the above-mentioned earlier applications, at least the orientation flats are aligned facing downward, but depending on the manner of processing the wafer in the next step, the orientation It may be necessary to align the Chisikong Furan 1- upwardly.

上述各先願の手段の中、特開昭５４−３４７７４号公報
に記載の装置は、第２′Ｍ１列手段の棒部材によりオリ
エンテーション・フラットを揃えた後、全体を１８０度
回転させることにより、この要求を充たすように説明し
ているが、ウェハを一旦カセッ１−からバッファと称す
る別の支持手段に移しかえ、このバッファを回転させる
ようにしたものであり、装置全体が大がかりなものとな
って、設備コストが高価につき、また、多数のウェハを
カセットからバッファに移しかえ、１８０度回転させた
後、再びカセットに収容する手間がかかり、能率が悪い
問題かある。Among the means of the above-mentioned earlier applications, the apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-34774 aligns the orientation flats with the rod member of the 2'M1 column means, and then rotates the entire device by 180 degrees. Although it is explained that this requirement is met, the wafer is first transferred from the cassette 1 to another support means called a buffer, and this buffer is then rotated, making the entire device large-scale. Therefore, the equipment cost is high, and it takes time and effort to transfer a large number of wafers from the cassette to the buffer, rotate them 180 degrees, and then put them back into the cassette, resulting in poor efficiency.

特公昭６０−５０１４３６号公報記載の装置は、回転軸
にウェハの外周縁と係合する溝を切設しているが、収納
容器の溝と、ウェハ外周縁との係合部における摩擦が大
きく、確実に、ウェハのオリエンテーション・フラット
を、下方から上方へ１８０°回転させることができない
ことがあった。In the device described in Japanese Patent Publication No. 60-501436, a groove is cut in the rotating shaft to engage with the outer periphery of the wafer, but friction is large at the engagement portion between the groove of the storage container and the outer periphery of the wafer. , it was sometimes not possible to reliably rotate the wafer orientation flat 180° from bottom to top.

実開昭５７−１１９５４０号公報には、下向きに整列し
たオリエンテーション・フラットを上向きに回転させる
記載は全くない。Japanese Utility Model Application Publication No. 57-119540 does not include any description of rotating the orientation flats aligned downward upward.

（問題を解決するための手段） ウェハ収納容器下部に、その軸線回りに回転可能にかつ
ウェハ面とほぼ直交すべく水平に軸支された第１回転軸
と、外周面にウェハ収納容器の溝と同一ピッチの溝が形
成され、第１回転軸に対しその間隔がウェハのオリエン
テーション・フラットの幅とほぼ等しくなるよう平行に
、かつその軸線回りに回転可能に軸支された第２回転軸
と、第１および第２回転を適宜正逆回転させるための回
転駆動手段とから成る半導体ウェハの整列装置において
、いったんウェハのオリエンテーション。(Means for Solving the Problem) A first rotating shaft is supported horizontally at the bottom of the wafer storage container so as to be rotatable around its axis and substantially orthogonal to the wafer surface, and a groove of the wafer storage container is provided on the outer peripheral surface. a second rotary shaft in which grooves having the same pitch are formed and are rotatably supported about the axis of the first rotary shaft in parallel with the first rotary shaft such that the interval between the grooves is approximately equal to the width of the orientation flat of the wafer; , and a rotation drive means for appropriately rotating the first and second rotations in forward and reverse directions.

フラットを第１回転軸から第２回転軸方向に回転移動さ
せるべく両回転軸を駆動してオリエンテーション・フラ
ットを下方に整列させた後１両回転軸を逆方向に駆動し
て整列させることが本発明の主要な構成である。In order to rotationally move the flat from the first rotation axis to the second rotation axis, it is essential to drive both rotation axes to align the orientation flats downward, and then drive both rotation axes in the opposite direction to align them. This is the main structure of the invention.

（作用） 第２回転軸の外周面に刻設した断面７字形状の溝とウェ
ハ外周縁との係合による摩擦力は、ウェハ外周縁とウェ
ハ収納容器の溝との係合によって生じる摩擦力より大き
く、第１回転軸の外周面とウェハ外周縁の当接による摩
擦力は、ウェハ外周縁とウェハ収納容器の溝との係合に
よって生じる摩擦力より小さいためウェハを第２回転軸
方向（反時計回り方・向）に回転した時、それらのオリ
エンテーション・フラットが下方に位置し、さらに各回
転軸を回転させてもウェハは、第１回転とウェハ収納容
器の溝とによって保持されたままそれ以上回転せず、第
１回転軸は、空回りの状態となる。そこで各ウェハのオ
リエンテーション・フラットは、下方に整列されること
になる。(Function) The frictional force caused by the engagement between the wafer outer circumferential edge and the groove with a 7-shaped cross section carved on the outer circumferential surface of the second rotating shaft is the frictional force generated by the engagement between the wafer outer circumferential edge and the groove of the wafer storage container. The wafer is moved in the direction of the second rotation axis ( When the wafers are rotated counterclockwise (counterclockwise direction), their orientation flats are located downward, and even when each rotation axis is further rotated, the wafers remain held by the first rotation and the grooves of the wafer storage container. It does not rotate any further, and the first rotating shaft becomes idle. The orientation flat of each wafer will then be aligned downward.

次に各回転軸を、逆回転させると、第２回転軸上方の収
納容器の溝とおよび第１回転軸と当接していたウェハ外
周縁が自重で収納容器の溝内を、滑り落ちウェハ外周縁
は、第２回転軸の溝と第１回転軸上方の収納容器の溝と
係合し、ウェハは回転し、オリエンテーション・フラッ
トは上方へ回転移動させることができる。Next, when each rotating shaft is rotated in the opposite direction, the outer peripheral edge of the wafer, which was in contact with the groove of the storage container above the second rotation shaft and the first rotation shaft, slides down inside the groove of the storage container under its own weight, and the wafer is removed. The peripheral edge engages a groove in the second rotation axis and a groove in the storage container above the first rotation axis, allowing the wafer to rotate and the orientation flat to be rotated upwardly.

（実施例） 第１図は、本発明の１実施例装置の要部断面図、第２図
は、同装置の駆動部構成を示す斜視図である。(Embodiment) FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of an apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of a drive section of the apparatus.

ウェハ（１）を収容するカセット（６）は、前後一対の
面板（７）を下部が内方へ傾斜した左右一対の側板（８
）で連接し、面状に形成される。側板（８）の内面には
、多数の張り出し部（９）が左右対向して突設し、ウェ
ハ（１）を保持する溝を形成する。A cassette (6) that accommodates wafers (1) has a pair of front and rear face plates (7) and a pair of left and right side plates (8) whose lower portions are inclined inward.
) to form a planar shape. On the inner surface of the side plate (8), a large number of protruding parts (9) are protruded from the left and right sides to form grooves for holding the wafer (1).

側板（８）の下部外方には、カセット（６）を固定する
ための受座（１０）が突設しである。A catch seat (10) for fixing the cassette (6) protrudes from the lower part of the side plate (8).

カセット座板（１１）は、装置本体に水平に固定してあ
り、その上面に適数個の当り（１２）を突設し。The cassette seat plate (11) is horizontally fixed to the main body of the apparatus, and has an appropriate number of abutments (12) protruding from its upper surface.

カセッｌ−（６）がこれに当接して、定位置に載置され
るようにしである。また、装置の適所に固設した軸受（
１３）の軸（１４）に、上端部にスフ１−パー（１６）
を立設したレバー（１５）を揺動可能に軸支し、レバー
（１５）の中段に設けたピン（１７）と、カセット座板
（１１）の下面に垂設したピン（１８）とに架設したス
プリング（１９）により、レバー（１５）を内方に向け
て付勢し、ストッパー（１６）がカセット面板（７）の
受座（ｌＯ）を押さえてカセット（６）を固定するよう
に構成する。The cassette 1-(6) is brought into contact with this and placed in a fixed position. In addition, bearings (
13) on the shaft (14), and the upper end has a sufu 1-par (16).
A lever (15) with an upright structure is pivotably supported, and a pin (17) provided in the middle of the lever (15) and a pin (18) provided vertically on the lower surface of the cassette seat plate (11) are connected to each other. The installed spring (19) urges the lever (15) inward so that the stopper (16) presses the catch (lO) of the cassette face plate (7) and fixes the cassette (6). Configure.

レバー（１５）の下部（２０）は、くの字状に下方に延
伸し、その下端にローラー（２１）を軸支する。このロ
ーラー（２１）は、支持板（３１）の縁端部に垂設した
カム（３０）の傾斜面（３０’）に当接して従動し、支
持板（３１）が上昇した実線図示の位置では、レバー（
１５）が内方に回動してストッパー（１６）がカセット
（６）を固定し、支持板（３］　）が下降した位置では
二点鎖線図示の如く、レバー（１５）が外方へ回動して
、カセット（６）がストッパー（１６）から解放される
。The lower part (20) of the lever (15) extends downward in a dogleg shape, and supports the roller (21) at its lower end. This roller (21) comes into contact with and follows the inclined surface (30') of the cam (30) vertically disposed on the edge of the support plate (31), and is moved to the position shown by the solid line when the support plate (31) is raised. Now, lever (
15) rotates inward, the stopper (16) fixes the cassette (6), and when the support plate (3) is in the lowered position, the lever (15) rotates outward as shown by the two-dot chain line. The cassette (6) is released from the stopper (16).

なお、第１図示の実施例では、カセット（６）を固定す
る手段として、カセッ１−（６）の側板（８）の下部に
突設した受座（１０）をス１−ツバ−（１６）で押圧す
るようにしているが、これは他の手段でもよく。In the embodiment shown in the first figure, as a means for fixing the cassette (6), a catch (10) protruding from the lower part of the side plate (8) of the cassette 1-(6) is used as a means for fixing the cassette (6). ), but other methods may be used as well.

たとえば面板（７）の下部に受座を設けるようにしても
よい。For example, a catch may be provided at the bottom of the face plate (7).

次に第２図において、支持板（３１）下部所要部には装
置本体に固定されたエアシリンダ（３２）のロンド（３
３）が接続されており、支持板（３１）はエアシリンダ
（３２）の作動により図示しないガイド捧を介しく所定
ストローク垂直方向に昇降し得るよう構成されている。Next, in FIG. 2, the lower part of the support plate (31) has a rond (3) of an air cylinder (32) fixed to the main body of the device.
3) is connected to the support plate (31), and the support plate (31) is configured to be able to move up and down in the vertical direction by a predetermined stroke via a guide rod (not shown) by the operation of an air cylinder (32).

エアシリンダ（３２）の作動ストロークは、前述の揺動
レバー（１５）を、カセット（６）を固定する位置と解
放する位置とに回動させるために必要な麓に選定し、ま
た、その上限位置は、第１回転軸（３６ａ）および第２
回転軸（３６ｂ）が、カセット（６）内のウエノ買１）
の外縁円周部の下端には当接するが、オリエンテーショ
ン・フラットが下方を向いた場合には、これから離間す
る高さになるように選定する。なお、エアシリンダ（３
２）が縮んだ状１１１！では、第１および第２回転軸（
３６ａ）および（３６ｂ）はカセット（６）の下方に離
間した基準位置に置かれる。The operating stroke of the air cylinder (32) is selected at the base necessary for rotating the aforementioned swing lever (15) between the fixing position and the releasing position of the cassette (6), and the upper limit thereof. The positions are the first rotating shaft (36a) and the second rotating shaft (36a).
The rotating shaft (36b) is located inside the cassette (6) 1)
The height is selected so that it abuts against the lower end of the outer circumferential portion of the holder, but separates from this when the orientation flat faces downward. In addition, the air cylinder (3
2) is shrunken 111! Now, the first and second rotation axes (
36a) and (36b) are placed at spaced apart reference positions below the cassette (6).

支持板（３１）の上面に、一対の軸受板（３４）を立設
し、これに２本の主軸（３５ａ）　（３５ｂ）を回動可
能に支承する。A pair of bearing plates (34) are erected on the upper surface of the support plate (31), and two main shafts (35a) (35b) are rotatably supported thereon.

各主軸（３５ａ）（３５ｂ）は、その中央部が軸受板（
３４）に支えられ、両側に対照的に突出して、片持ち状
態に支持される。主軸（３５ａ）　（３５ｂ）の軸受板
（３４）から突出した部分には、それぞれ円筒状のスリ
ーブ（Ｓ）を嵌着して、両端部に設けたネジに環状ナラ
ｈ　（３７ａ）　（３７ｂ）を螺着して、スリーブ（Ｓ
）の抜は止めとし、かつ、必要に応じてスリーブ（Ｓ）
の適所にピン（３８ａ）　（３８ｂ）を挿通して、スリ
ーブ（Ｓ）を主軸（３５ａ）（３５ｂ）と一体的に回転
させる。Each main shaft (35a) (35b) has a bearing plate (
34), projecting symmetrically on both sides and supported in a cantilevered manner. Cylindrical sleeves (S) are fitted into the parts of the main shafts (35a) (35b) that protrude from the bearing plate (34), respectively, and annular nuts (37a) (37b) are attached to screws provided at both ends. Screw on the sleeve (S
) to prevent it from being removed, and if necessary, remove the sleeve (S).
The sleeve (S) is rotated integrally with the main shaft (35a) (35b) by inserting the pins (38a) (38b) into appropriate positions.

環状ナツト（３７ａ）　（３７ｂ）とピン（３８ａ）　
（３８ｂ）を外すと、スリーブ（Ｓ）を主軸（３５ａ）
　（３５ｂ）から抜取り、簡単に取りはずすことができ
、直径の異なるスリーブを交換して使用すること、ある
いは傷かつ６＜たりもしくは汚れたスリーブを新品と交
換もしくは洗浄することができる。Annular nut (37a) (37b) and pin (38a)
When (38b) is removed, the sleeve (S) is attached to the main shaft (35a).
(35b) and can be easily removed, and sleeves of different diameters can be exchanged for use, or damaged, dirty or dirty sleeves can be replaced with new ones or cleaned.

なお、スリーブ（Ｓ）としては、たとえば硬質ゴム等の
比較的摩擦係数が大きく、かつ、ウェハに当接する際に
ウェハを損傷するおそれが少ない材質ものを使用する。The sleeve (S) is made of a material such as hard rubber that has a relatively large coefficient of friction and is less likely to damage the wafer when it comes into contact with the wafer.

また、スリーブ（Ｓ）の長さは、適用対象のカセットに
応じて定められ、少なくとも力セラ１−に収容可能な最
大枚数のウェハを、同時に回転させることができる寸法
とする。Further, the length of the sleeve (S) is determined depending on the cassette to which it is applied, and has a dimension that allows simultaneous rotation of at least the maximum number of wafers that can be accommodated in the force cellar 1-.

図示の実施例においては、第２回転（３６ｂ）のスリー
ブ（Ｓ）に、カセット（６）の側板（８）に設けたウェ
ハ収納用溝と同一ピッチの溝（５５）が、その断面がＶ
字型形状に切設されたものと使用しており、第３図に示
すように、ウェハ（１）の外周縁端部と溝（５５）のテ
ーパ一部とが係合するようになっている。この溝（５５
）の断面形状は、第３図のように軸方向に沿った断面が
Ｖ字型形状のもに限定されるものでなく、例えば第４図
に示すように、台形状であっても良い。In the illustrated embodiment, the sleeve (S) of the second rotation (36b) has grooves (55) having the same pitch as the wafer storage grooves provided in the side plate (8) of the cassette (6), the cross section of which is V.
As shown in Fig. 3, the outer peripheral edge of the wafer (1) and a part of the taper of the groove (55) engage with each other. There is. This groove (55
) is not limited to a V-shaped cross section along the axial direction as shown in FIG. 3, but may be trapezoidal as shown in FIG. 4, for example.

要するに、ウェハ（１）の外周縁端部と、溝のテーパ一
部とが係合し、ウェハ（１）の自重により、その係合部
に充分な摩擦力を生じ、ウェハを円滑かつ確実に回転さ
せることができればよい。In short, the outer peripheral edge of the wafer (1) engages with the tapered part of the groove, and due to the weight of the wafer (1), sufficient frictional force is generated at the engaged part, allowing the wafer to move smoothly and reliably. It would be good if it could be rotated.

図示の実施例では、第１回転軸（３６ａ）および第２回
転軸（３６ｂ）を、軸受板（３４）の両側に対称的に配
置して、２組のカセットを同時に処理する装置を示して
いるが、カセットを１個だけ処理すれば足る場合には、
各回転軸（３６ａ）　（３６ｂ）を片側だけに設ければ
よいことは云うまでもない。In the illustrated embodiment, the first rotation shaft (36a) and the second rotation shaft (36b) are arranged symmetrically on both sides of the bearing plate (34) to show an apparatus for processing two sets of cassettes simultaneously. However, if you only need to process one cassette,
It goes without saying that each rotating shaft (36a) (36b) may be provided only on one side.

主軸（３５ａ）に設けられたプーリ（３９ａ）と主軸（
３５ｂ）設けられたプーリ（３９ｂ）とにベル１−（４
０ｂ）を張設し、軸受板（３４）の間の主軸（３５）に
設けられたプーリ（３９ａ）とその下方で軸受板（３４
）で支承された中間軸（４１）に設けられたプーリ（４
２）とにベルト（４０ａ）を架装する。中間軸（４１）
の両端は、軸受板（３４）の外方へ突出し、そこにプー
リ（４３）及び回転数１ｔ３１１１用デイスク（４７）
を嵌着する。The pulley (39a) provided on the main shaft (35a) and the main shaft (
35b) The provided pulley (39b) and the bell 1-(4
0b) is stretched, and the pulley (39a) provided on the main shaft (35) between the bearing plate (34) and the bearing plate (34
) is mounted on the intermediate shaft (41) supported by a pulley (4).
2) Attach the belt (40a) to the Intermediate shaft (41)
Both ends protrude outward from the bearing plate (34), and a pulley (43) and a disc (47) for a rotation speed of 1t3111 are attached thereto.
Insert.

プーリ（４３）と、支持板（３１）の適所に取付けた減
速機つきモータ（４５）の出力軸に設けたプーリ（４６
）とに、ベルト（４４）を架装し、モータ（４５）の回
転を中間軸（４１）を介して、主軸（３５ａ）に伝達す
る。A pulley (43) and a pulley (46) provided on the output shaft of the motor (45) with a reducer attached to the appropriate position on the support plate (31).
), a belt (44) is mounted on the main shaft (35a), and the rotation of the motor (45) is transmitted to the main shaft (35a) via the intermediate shaft (41).

一方、中間軸（４１）の一端に設けたディスク（４７）
は、周縁上の一部に切欠き（４７ａ）が形成してあり、
この周縁部を挟んで、Ｕ字状ホルダー（４８）を設置し
、これに光源（４８）及び光電素子（５０）を対向して
装着し、ディスク（４７）が１回転するごとに光電素子
（５０）から電気的パルス信号が発生するように構成す
る。On the other hand, a disk (47) provided at one end of the intermediate shaft (41)
A notch (47a) is formed in a part of the periphery,
A U-shaped holder (48) is installed across this peripheral edge, and a light source (48) and a photoelectric element (50) are mounted facing each other on this, and each time the disk (47) rotates, the photoelectric element ( 50) to generate an electrical pulse signal.

次に、上述構成の実施例の装置の作動を、第５図により
説明する。Next, the operation of the apparatus of the embodiment having the above structure will be explained with reference to FIG.

まず、所要のウェハ（１）を収容したカセット（６）を
、カセット座板（１１）の所定箇所に載置する。First, a cassette (6) containing required wafers (1) is placed on a predetermined location on the cassette seat plate (11).

この場合、各ウェハにおけるオリエンテーション・フラ
ットの向きは、通常ランダムであり、一定していない。In this case, the orientation of the orientation flat on each wafer is usually random and not constant.

エアシリンダ（３２）を作動させて、支持板（３１）を
上昇させ、第１回転軸（３６ａ）および第２回転軸（３
６ｂ）を基準位置から上昇させて、それらの外周面をカ
セット（６）内に保持されたウェハ（１）の外周縁下端
部に当接させる。この場合、ウェハ（１）がカセット内
の保持位置からやや持ち上げられた状態になるように、
エアシリンダ（３２）の作動ストロークの上限位置を設
定する（第５図Ａ）。The air cylinder (32) is operated to raise the support plate (31), and the first rotation shaft (36a) and the second rotation shaft (36a) are moved upward.
6b) from the reference position and bring their outer peripheral surfaces into contact with the lower end of the outer peripheral edge of the wafer (1) held in the cassette (6). In this case, the wafer (1) should be slightly lifted from the holding position in the cassette.
The upper limit position of the operating stroke of the air cylinder (32) is set (Fig. 5A).

次いでモータ（４５）を駆動し１両回転軸（３６ａ）（
３６ｂ）を−力方向に回転させると、これに当接してい
る各ウェハ（１）は、各回転軸（３６ａ）（３６ｂ）に
従動して逆向きに回転する。それぞれのウェハ（１）の
オリエンテーション・フラット（２）が下方に向いた姿
勢まで回転すると、第１回転軸（３６ａ）がウェハ（１
）の外周縁から離間する。Next, the motor (45) is driven to rotate the single rotating shaft (36a) (
When the wafer 36b) is rotated in the -force direction, each wafer (1) in contact with the wafer (1) rotates in the opposite direction following the respective rotation shafts (36a) and (36b). When the orientation flat (2) of each wafer (1) is rotated to a position facing downward, the first rotation axis (36a) is aligned with the orientation flat (2) of each wafer (1).
) away from the outer periphery of the

しかし、第２回転軸（３６ｂ）の溝（５５）とウェハ（
１）の外周縁部が係合していることから、ウェハ（１）
は、第５図Ｂのようにカセット（６）の左側の溝内を摺
動しながら回転を設け、第５図Ｃのようにオリエンテー
ション・フラット（２）が下方に摺動する。However, the groove (55) of the second rotating shaft (36b) and the wafer (
Since the outer peripheral edge of wafer (1) is engaged,
rotates while sliding in the groove on the left side of the cassette (6) as shown in FIG. 5B, and the orientation flat (2) slides downward as shown in FIG. 5C.

この第５図Ｃの状態では、第１回転軸（３６ａ）および
第２回転軸（３６ｂ）は、それぞれウェハ（１）の外周
縁端部（外周縁とオリエンテーション・フラットの境界
部）に当接しており各ウェハ（１）は、カセッ１−（６
）から若干浮いた状態で、各回転軸（３６ａ）　（３６
ｂ）上に保持されティる。In the state shown in FIG. 5C, the first rotating shaft (36a) and the second rotating shaft (36b) each abut the outer peripheral edge of the wafer (1) (the boundary between the outer peripheral edge and the orientation flat). Each wafer (1) is placed in cassette 1-(6
), and lift each rotating shaft (36a) (36
b) Tee held on top.

この状態から、各回転軸（３６４）　（３６ｂ）を同一
方向に駆動すると第５図りのように、第２回転軸（３６
ｂ）、　がオリエンテーション・フラットと対向するた
め゛、各ウェハ（１）の右側外周縁がカセット（６）の
内壁に当接し、第１回転軸（３６ａ）と、ウェハ（１）
の外周縁部と接触してウェハ（１）を回転させようとす
るが、ウェハ（１）はカセット（６）内壁との間の摩擦
力のため回転させることはできず、第１回転軸（３６ａ
）は空回りすることになる。From this state, when each rotating shaft (364) (36b) is driven in the same direction, the second rotating shaft (364) is driven as shown in the fifth diagram.
b) and are opposed to the orientation flat, so that the right outer peripheral edge of each wafer (1) abuts the inner wall of the cassette (6), and the first rotation axis (36a) and the wafer (1)
attempts to rotate the wafer (1) by contacting the outer peripheral edge of the cassette (6), but the wafer (1) cannot be rotated due to the frictional force between the wafer (1) and the inner wall of the cassette (6), and the first rotating shaft ( 36a
) will be idle.

かかる状態で、第１回転軸（３６ａ）を回転し続けると
、カセット（６）内の全てのウェハ（１）のオリエンテ
ーション・フランｌ−が整列することになる。If the first rotating shaft (36a) continues to rotate in this state, the orientation flans l- of all the wafers (1) in the cassette (6) will be aligned.

しかる後、第１回転軸（３６ａ）及び第２回転軸（３６
ｂ）を逆回転させると、第１回転軸（３６ａ）の外周面
が、ウェハ（１）の外周縁とオリエンテーション・フラ
ット（２）との境界部に当接しているため、前記力セラ
ｈ（６）内壁との間の摩擦力に打勝って、各ウェハ（１
）が逆方向若干回転する。After that, the first rotating shaft (36a) and the second rotating shaft (36
When b) is rotated in the opposite direction, the outer circumferential surface of the first rotating shaft (36a) is in contact with the boundary between the outer circumferential edge of the wafer (1) and the orientation flat (2), so that the force cellar h( 6) Each wafer (1
) rotates slightly in the opposite direction.

すると、ウェハ（１）は第５図Ｅに示す如く、カセット
（６）の左側内壁にその外周縁が当接し、第２回転軸（
３６ｂ）の溝（５５）とウェハ（１）の外周縁とが係合
することとになる。Then, as shown in FIG. 5E, the outer periphery of the wafer (1) comes into contact with the left inner wall of the cassette (6), and the second rotation axis (
The groove (55) of 36b) engages with the outer peripheral edge of the wafer (1).

この場合、第２回転軸（３６ｂ）の溝（５５）とウェハ
（１）の外周縁との係合により伝達される回転力が、ウ
ェハ（１）の外周縁がカセット（６）の左側内壁に当接
した時の摩擦力より大きいため、各ウェハ（１）は、そ
れぞれのオリエンテーション・フラット（２）が整列し
た状態で速やかに回転し、第５図Ｆに示す如く、オリエ
ンテーション・フラット（２）が全て上方を向いた状態
で、カセット（６）内で整列させることができる。In this case, the rotational force transmitted by the engagement between the groove (55) of the second rotating shaft (36b) and the outer circumferential edge of the wafer (1) is transmitted when the outer circumferential edge of the wafer (1) is connected to the left inner wall of the cassette (6). 5F, each wafer (1) quickly rotates with its orientation flat (2) aligned, as shown in FIG. 5F. ) can be aligned in the cassette (6) with all faces upwards.

ウェハ（１）の状態が、第５図りから同図Ｆに至るまで
の第１もしくは第２図転軸の回転数を、前記した光源（
４９）および光電素子（５０）によりあらかじめ実測し
ておき、必要に応じて、その回転数をモータ（４５）の
制御回路（図示せず）に設定して、各ウェハ（１）を整
列させることも可能である。When the state of the wafer (1) is determined by the light source (
49) and the photoelectric element (50), and if necessary, set the rotation speed in the control circuit (not shown) of the motor (45) to align each wafer (1). is also possible.

なお、上述した実施例においては、第１および第２回転
軸をシリンダ（３２）等から成る昇降駆動手段により所
定距離上昇し、両回転軸がウェハの外周縁に当接する位
置に配置するように記載したが。In the above-described embodiment, the first and second rotating shafts are raised a predetermined distance by an elevating drive means such as a cylinder (32), and are placed at a position where both rotating shafts abut against the outer peripheral edge of the wafer. I wrote it down.

あらかじめかかる位置に配置しておく構成とすることも
でき、その場合には昇降駆動手段は不要となる。It is also possible to have a configuration in which the device is placed in such a position in advance, and in that case, the elevating drive means is not required.

（発明の効果） （１）ウェハをカセットに収納したままの状態で、ウェ
ハのオリエンテーション・フラットをいったん下向きに
整列させた後、一括して上向きに整列させる場合、従来
のような複雑な機構を必要とせず、極めて簡易な構成で
実施することができる。(Effects of the Invention) (1) When wafers are housed in a cassette and the orientation flats of the wafers are first aligned downward and then aligned upward all at once, the conventional complicated mechanism is not required. It is not necessary and can be implemented with an extremely simple configuration.

（２）ウェハのオリエンテーション・フラットをいった
ん下向きに整列させた後、一括して上向きに整列させる
場合、ウェハの外周縁が回転軸の溝に係合して所定角度
回転させられるため、カセットに収納された全てのウェ
ハのオリエンテーション・フラットの向きを確実に整列
させることができる。(2) Orientation of wafers: Once the flats have been aligned downwards, if the wafers are aligned upward all at once, the outer edges of the wafers engage the grooves of the rotation shaft and are rotated by a predetermined angle, so they are stored in the cassette. The orientation flats of all wafers can be reliably aligned.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は１本発明に係る整列装置の一実施例を示す要部
概要図、 第２図は、同装置の１実施例を示す斜視図、第３図は、
第２回転軸の溝形状の一列を示す一部断面図、 第４図は、他の例を示す一部断面図、 第５図は、本発明に係る整列装置におけるウェハの状態
を示す概要図、 第６図は、カセットからウェハを取出す手段を示す要部
側面図である。 （１）ウェハ （２）オリエンテーション・フラット （６）カセット （３６ａ）第１回転軸 （３６ｂ）第２回転軸 第１図 第４図FIG. 1 is a schematic diagram of essential parts showing one embodiment of the alignment device according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing one embodiment of the same device, and FIG.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing another example of the groove shape of the second rotating shaft; FIG. 5 is a schematic diagram showing the state of wafers in the alignment device according to the present invention. , FIG. 6 is a side view of a main part showing means for taking out a wafer from a cassette. (1) Wafer (2) Orientation flat (6) Cassette (36a) First rotation axis (36b) Second rotation axis Figure 1 Figure 4

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）軸線回りに回転可能な第１および第２回転軸のう
ち、第２回転軸の外周面にウェハ収納容器の溝と同一ピ
ッチの溝を形成するとともに、両回転軸とウェハ面に直
交すべく水平に、かつ互いに平行にその間隔がウェハの
オリエンテーション・フラットの幅とほぼ等しくなるよ
うウェハ収納容器下部に軸支し、いったんウェハのオリ
エンテーション・フラットを第１回転軸から第２回転軸
方向に回転移動させるべく両回転軸を駆動してオリエン
テーション・フラットを下方に整列させた後、両回転軸
を逆方向に駆動して整列させるようにしたことを特徴と
する、半導体ウェハの整列方法。(1) Of the first and second rotating shafts that are rotatable around the axis, grooves with the same pitch as the grooves of the wafer storage container are formed on the outer peripheral surface of the second rotating shaft, and the grooves are perpendicular to both rotating shafts and the wafer surface. The wafers are pivoted at the bottom of the wafer storage container as horizontally as possible and parallel to each other so that the spacing is approximately equal to the width of the wafer orientation flats, and once the wafer orientation flats are rotated from the first rotation axis to the second rotation axis direction. A method for aligning semiconductor wafers, characterized in that the orientation flats are aligned downward by driving both rotating shafts so as to rotate and move the semiconductor wafers, and then the two rotating shafts are driven in opposite directions to align the orientation flats. （２）ウェハ収納容器下部に、その軸線回りに回転可能
にかつウェハ面とほぼ直交すべく水平に軸支された第１
回転軸と、外周面にウェハ収納容器の溝と同一ピッチの
溝が形成され第１回転軸に対しその間隔がウェハのオリ
エンテーション・フラットの幅とほぼ等しくなるよう平
行にかつその軸線回りに回転可能に軸支された第２回転
軸と、第１および第２回転軸を適宜正逆回転させるため
の回転駆動手段とからなる成る半導体ウェハの整列装置
。(2) A first shaft rotatably supported at the bottom of the wafer storage container horizontally so as to be rotatable around its axis and substantially perpendicular to the wafer surface.
Grooves with the same pitch as the grooves of the wafer storage container are formed on the rotation axis and the outer circumferential surface, and the grooves can be rotated parallel to the first rotation axis and around the axis so that the interval is approximately equal to the width of the wafer orientation flat. A semiconductor wafer aligning device comprising a second rotating shaft pivotally supported by a rotary shaft, and a rotation drive means for appropriately rotating the first and second rotating shafts in forward and reverse directions. （３）第２回転軸外周面の溝がウェハ外周線に係合する
位置が、第１回転軸がウェハ外周縁に当接する位置と同
一、もしくは若干低くなるよう両回転軸を軸支した特許
請求の範囲第２項記載の半導体のウェハの整列装置。(3) A patent in which both rotating shafts are supported so that the position where the groove on the outer peripheral surface of the second rotating shaft engages with the wafer outer circumferential line is the same as or slightly lower than the position where the first rotating shaft contacts the wafer outer peripheral edge. A semiconductor wafer alignment apparatus according to claim 2.