(57)【要約】【課題】作業者が初心者である場合や、初心者に限らずとも急いで作業をした場合などにおいても、ウェハーに損傷を与えることなく確実且つ容易にキャリアハンドルをウェハーキャリアに取り付けることのできるウェハー運搬装置を提供する。【解決手段】一対の端部フレーム２３の左右上端部の夫々にキャリア用ハンドル係止部２８が形成されたウェハーキャリア２と、キャリア用ハンドル係止部２８に対して端部フレーム２３の面に沿う方向に係入する一対の係合突起３３を二組備え、二組の係合突起の間隔が一対の端部フレームの間隔以上に設定され、キャリア用ハンドル係止部への係入方向が互いに離間する方向となるように形成され、且つ、係合突起は、前記腕部の上方から下方への移動に伴って前記キャリア用ハンドル係止部へ係入するガイド面が形成されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側にウェハー保持部を備えた一対のサイドフレームを対向配置するとともに、前記サイドフレームを離間固定する一対の端部フレームを備えたウェハーキャリアと、前記ウェハーキャリアを把持するキャリア用ハンドルとからなるウェハー運搬装置であって、
前記一対の端部フレームの左右上端部の夫々にキャリア用ハンドル係止部が形成された前記ウェハーキャリアと、前記キャリア用ハンドル係止部に対して前記端部フレームの面に沿う方向に係入する一対の係合突起を二組備えたキャリア用ハンドルとからなるウェハー運搬装置。
【請求項２】
前記二組の係合突起の間隔が、前記一対の端部フレームの間隔以上に設定されている請求項１記載のウェハー運搬装置。
【請求項３】
前記一対の係合突起は、前記キャリア用ハンドルの腕部先端に形成され、前記キャリア用ハンドル係止部への係入方向が互いに離間する方向となるように形成されている請求項１又は２記載のウェハー運搬装置。
【請求項４】
前記一対の係合突起は、前記腕部の上方から下方への移動に伴って前記キャリア用ハンドル係止部への係入状態に案内するガイド面が形成されている請求項１から３のいずれか１項に記載のウェハー運搬装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造に使用されるウェハーの処理工程中にウェハーを運搬するための装置の改良に関するもので、内側にウェハー保持部を備えた一対のサイドフレームを対向配置するとともに、前記サイドフレームを離間固定する一対の端部フレームを備えたウェハーキャリアと、前記ウェハーキャリアを把持するキャリア用ハンドルとからなるウェハー運搬装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製品は、シリコンなどのウェハーに対してエッチングなどの化学処理やフォトリソグラフィー、洗浄等の工程を幾度となく繰返した後に、最終完成品であるチップとして製造される。これらエッチングなどの化学処理やフォトリソグラフィー、洗浄等の工程では、一般にウェハーキャリアとキャリア用ハンドルよりなるウェハー運搬装置が使用される。ウェハーキャリアに複数枚のウェハーを収容し、そのキャリアをキャリア用ハンドルで掴み、キャリア用ハンドルを手で持ちながら、またはそれらを搬送装置にセットすることにより自動で、複数枚のウェハーに同時にかつ同様でほとんどばらつきのないプロセスの処理を各段階において施すことができる。
【０００３】
図５及び図６は、夫々ウェハーキャリアの一例を示す斜視図で、ウェハーキャリア２は、内側にウェハー保持部としての複数の縦溝２２、２２を備えた一対のサイドフレーム２１，２１を対向配置するとともに、前記サイドフレーム２１，２１を離間固定する一対の端部フレーム２３，２３を備えて構成され、対向する縦溝２２，２２のそれぞれにウェハーが挿入され、支持される。
【０００４】
前記サイドフレーム２１，２１の上端部には互いに外方向に突出するフランジ部２７，２７が形成され、前記フランジ部２７，２７と前記端部フレーム２３，２３との境界部には切欠部２８，２８が形成され、以って、前記一対の端部フレーム２３，２３の左右上端部の夫々に形成されたキャリア用ハンドル係止部が構成される。
【０００５】
尚、図５のウェハーキャリア２には、その端部フレーム２３，２３の上部に半円形状の開口部２４が、下部に方形の開口部２５が形成され、図６のウェハーキャリア２には、その端部フレーム２３，２３の上部のみに半円形状の開口部２４が形成され、さらに、前記サイドフレーム２１，２１の下方にも方形の開口部２６が形成され、以って、上述したエッチングなどの化学処理や洗浄処理が均質に実行されるように構成される。
【０００６】
図４は、キャリア用ハンドル（以下ハンドルという）の斜視図で、ハンドル３は、その上部の把持部３１と、把持部３１の両端部から垂下する腕部３２，３２と、各腕部３２，３２の先端部に夫々設けた係止部３３，３３等から構成され、前記係止部３３，３３は互いに内側に突出した係止片で構成され、両係止片の間隔が前記ウェハーキャリアの端部フレーム２３，２３間の距離よりも短くなるように、そして互いに遠近方向への弾性変形が可能に構成されている。
【０００７】
図７は上述のハンドル３と図５に示すタイプのウェハーキャリア２を組合せた状態の略平面図、図８は略側面図であり、ハンドル３の下方の係止部３３，３３の内側をウェハーキャリア２の切欠部２８，２８に係合させた後に、把持部３１を持上げてウェハーキャリア２の内側の縦溝２２，２２に挿入したウェハー１，１…を運搬することができる。
【０００８】
ハンドル３のウェハーキャリア２に対する着脱方法を詳述すると、ハンドル３の腕部３２，３２を外方に若干広げてウェハーキャリアの端部フレーム２３，２３間の距離よりも長くして、一対の端部フレーム２８，２８に夫々形成された切欠部２８，２８、２８，２８の外側から内側に向けて係合するように操作する。係合された後は、ハンドル３の係止部３３，３３は互いに近接する方向へ弾性復帰力がかかるので密に係合される。前記ハンドル３を取り外す場合には、逆に係止部３３が離間する方向に腕部３２を広げて取り外す。
【０００９】
【特許文献１】
特開平５−２１１２２９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述のウェハー運搬装置を使用する際には、次のような問題点があった。
【００１１】
図７，８に示すように、ハンドル３をウェハーキャリア２にセットする際には、ハンドルの係止部３３，３３をウェハーキャリア２の切欠部２８，２８，２８，２８に嵌め込まなければならないが、作業者が初心者である場合や、初心者に限らずとも急いで作業をした場合などは、ハンドル３の両端の係止部３３，３３間の距離がウェハーキャリアの端部フレーム２３，２３間の幅より狭いため、図９に示すような誤ったセットをしてしまう虞があった。つまり、図９は図７に対応する略平面図で、ハンドル３の係止部３３，３３が、必ずしも正確にウェハーキャリア２の切欠部２８に挿入されるとは限らず、係止部３３の一方または双方が切欠部から外れたときには、その先端がウェハーキャリア２の上方の開口部２４を通って、破線で示した円の部分に示されるように、ウェハーキャリア２の内部に収容されているウェハー１に直接当たる虞があった。
【００１２】
その結果、ウェハー１に傷が入ったり、ウェハー１が薄い場合には損傷を起こしたりしてしまう。また、ハンドル３が完全にセットができていないため、ウェハーキャリア３を落下させてしまったりすることもあり、これらの結果、歩留りの低下、作業環境の汚染等を引き起こす虞もあった。
【００１３】
本発明の目的は、作業者が初心者である場合や、初心者に限らずとも急いで作業をした場合などにおいても、ウェハーに損傷を与えることなく確実且つ容易にキャリアハンドルをウェハーキャリアに取り付けることのできるウェハー運搬装置を提供する点にある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明によるウェハー運搬装置の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項１に記載したように、一対の端部フレームの左右上端部の夫々にキャリア用ハンドル係止部が形成された前記ウェハーキャリアと、前記キャリア用ハンドル係止部に対して前記端部フレームの面に沿う方向に係入する一対の係合突起を二組備えたキャリア用ハンドルとからなる点にある。
【００１５】
つまり、ウェハーキャリアに形成された係止部に対して、キャリア用ハンドルに形成された係合突起が、ウェハーキャリアの端部フレームの面に沿う方向に係入することで係合される構造であるので、従来のように、キャリア用ハンドルの係合突起間の距離を一対の端部フレーム間の距離より短くして係止力を付与する必要が無いので、ハンドル腕部の挟み込む力によるウェハーの損傷といった事態の発生がないのである。
【００１６】
前記二組の係合突起の間隔が、前記一対の端部フレームの間隔以上に設定されていれば、確実に上述の不都合を回避できるので好ましい。
【００１７】
前記一対の係合突起は、前記キャリア用ハンドルの腕部先端に形成され、前記キャリア用ハンドル係止部への係入方向が互いに離間する方向となるように形成されていることが好ましく、前記一対の係合突起は、前記腕部の上方から下方への移動に伴って前記キャリア用ハンドル係止部への係入状態に案内するガイド面が形成されていることが特に好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるウェハー運搬装置の実施形態を説明する。
【００１９】
ウェハー運搬装置は、図５に示すウェハーキャリア２と、図１に示すキャリア用ハンドル３とから構成される。
【００２０】
ウェハーキャリア２は、内側にウェハー保持部としての複数の縦溝２２、２２を備えた一対のサイドフレーム２１，２１を対向配置するとともに、前記サイドフレーム２１，２１を離間固定する一対の端部フレーム２３，２３を備えて構成され、対向する縦溝２２，２２のそれぞれにウェハーが挿入され、支持される。前記サイドフレーム２１，２１の上端部には互いに外方向に突出するフランジ部２７，２７が形成され、前記フランジ部２７，２７と前記端部フレーム２３，２３との境界部には切欠部２８，２８が形成され、以って、前記一対の端部フレーム２３，２３の左右上端部の夫々に形成されたキャリア用ハンドル係止部２８，２８が構成される。
【００２１】
キャリア用ハンドル３は、略水平姿勢の把持部３１と、把持部３１の両端部から垂下する主腕部３２，３２と、主腕部３２，３２の下端から二股に分岐した後に垂下する副腕部３２’，３２’，３２’，３２’と、前記副腕部３２’，３２’，３２’，３２’の先端部に形成された係合突起３３，３３，３３，３３で構成される。
【００２２】
図２は、キャリア用ハンドル３とキャリア２を組合せた状態の略側面図であり、同図に示すように、キャリア用ハンドル３の下方の係合突起３３，３３，３３，３３の突出側をウェハーキャリア２の切欠部２８，２８，２８，２８に係入させることにより、把持部３１を持上げてウェハーキャリア２に収容されたウェハー１，１…を運搬することができる。
【００２３】
つまり、前記キャリア用ハンドル係止部２８に対して前記端部フレーム２３の面に沿う方向に係入する一対の係合突起３３，３３を二組備えてあり、把持部３１の基端側に設けた一対の係合突起３３，３３と他端側に設けた一対の係合突起３３，３３との間の内側面の距離Ｌは、ウェハーキャリア２の一対の端部フレーム２３，２３間の距離よりも３〜４ｍｍ程度長くなるように設定されている。これにより、従来のキャリア用ハンドル２の係止部の挟み込み力によるウェハーの損傷を回避可能に構成してある。
【００２４】
さらに、前記一対の係合突起３３，３３は、前記キャリア用ハンドル係止部２８，２８への係入方向が互いに離間する方向となるように形成されているので、係入後であっても、ウェハーの損傷に繋がるような外力がかかることなく確実に係合固定されるのである。
【００２５】
前記副腕部３２’，３２’の上方から下方への移動に伴って前記キャリア用ハンドル係止部２８，２８への係入受胎に案内するガイド面３３’が形成されている。これにより、操作者は、単純に副腕部３２’，３２’が上方から下方へ移動するように把持部３１を掴んで下方へ押し下げるだけで係合状態が確保される。詳述すると、副腕部３２’，３２’が上方から下方へ移動するのに伴い、係合突起３３のガイド面３３’がウェハーキャリア２の係止部２８の直上のフランジ部２１のエッジに対して摺動しながら副腕部３２’，３２’が互いに近接する方向に弾性変形される。係合突起３３の端部であるガイド部端部がフランジ部２１のエッジを通過して係止部２８に到ると、副腕部３２’，３２’に弾性復元力が働いて、係合突起３３が係止部２８に係合されるのである。
【００２６】
係合突起３３の大きさは「横」が５〜１０ｍｍ程度、「高さ」が１０ｍｍ程度、「奥行」が５ｍｍ程度とし、主腕部３２の長さＨは把持部３１上部に近い方がよりよいが特に限定するものではない。また、把持部３１から係合突起３３の上端までの長さについても従来品と同様の長さでよいが特に限定するものでもない。材質も特に限定しないが、高濃度のフッ酸や硫酸での処理に耐えるものとして、たとえばウェハーキャリアやキャリア用ハンドルの材質として一般的によく使用されているテフロン（登録商標）などを使うのが好ましい。
【００２７】
図３は、キャリア用ハンドル３の他の実施の形態を示し、先端の係合突起３３の形状が側面視「レ」の字型に形成される。これにより、係合状態がより強く保持可能となる。この場合、係合突起３３の形状が三角である場合に比べて外向き方向の長さを長くするとより保持力が増す。このハンドル３の大きさとしては係合突起３３の「高さ」を１５ｍｍ程度、「奥行」を１０ｍｍ程度とするのが好ましいが、他は図１に示したハンドル３と同じ大きさでよい。
【００２８】
上述した実施形態におけるガイド面は、一対の係合突起が互いに離間する方向に向かって上方に傾斜するテーパーで構成することができるが、ガイド面は平面に限らず曲面で構成されるものであってもよい。ウェハーキャリアからキャリア用ハンドルを取り外す際は、一対の主腕部３２を互いに離間する方向に弾性変形させることにより容易に離脱できる。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、初心者に限らずとも急いで作業をした場合などにおいても、ウェハーに損傷を与えることなく確実且つ容易にキャリアハンドルをウェハーキャリアに取り付けることのできるウェハー運搬装置を提供することができるので、不意の事故の発生が回避でき、従来品を使用した場合と比べて歩留りを向上させ、半導体製品を低コストで製造できる用になった。特にウェハーが薄い場合は、ウェハーの損傷による歩留りの低下、作業環境の汚染等に対し著しい効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるウェハー運搬装置（キャリア用ハンドル）の斜視図
【図２】本発明によるウェハー運搬装置の要部の概略の側面図
【図３】本発明によるウェハー運搬装置（キャリア用ハンドル）の別実施形態の斜視図
【図４】従来のキャリア用ハンドルを示す斜視図
【図５】ウェハーキャリアの一例を示す斜視図
【図６】ウェハーキャリアの一例を示す斜視図
【図７】従来のウェハー運搬装置の概略の平面図
【図８】従来のウェハー運搬装置の概略の側面図
【図９】従来のウェハー運搬装置の概略の平面図
【符号の説明】
１：  ウェハー
２：  ウェハーキャリア
３：  キャリア用ハンドル
２１：  サイドフレーム
２２：  縦溝
２３：  端部フレーム
２７：  フランジ部
２８：  係止部
３１：  把持部
３２：  主腕部
３２’：  副腕部
３３：  係合突起
３３’：  ガイド面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004260037.tif 000008
【図７】
2004260037.tif 000009
【図８】
2004260037.tif 000010
【図９】
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