(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハの外径より小さい幅で形成されるウェーハを載置するツィーザの長手方向の一端を固定するウェーハ移載装置のツィーザ傾き確認治具であって、
前記ツィーザに載置される前記ウェーハに係合する溝をそれぞれ有し、前記ウェーハ移載装置により前記長手方向の前記一端で固定された前記ツィーザの前記長手方向の他端方向および前記長手方向に対して左右方向に設けられる３つのブロックと、前記ウェーハが前記各溝に係合するように、前記ツイーザの前記長手方向、上下方向及び前記左右方向に微調整する調整手段とを有し、
前記ウェーハ移載装置の前記長手方向移動用のＬＭガイドに合わせて取り付けられ，前記ツィーザの前記左右方向の傾きを確認可能とすることを特徴とするウェーハ移載装置のツィーザ傾き確認治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体製造装置におけるウェーハの移載装置に係り、特にツィーザを使用するウェーハ移載装置のツィーザ傾き確認治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造装置において、ウェーハに生膜などの処理を実施するため、ウェーハを収納したカセットから、ＣＶＤ装置（化学蒸着装置）の反応室内で、ウェーハを支持するボートへウェーハを移載し処理する装置として、例えば、図１に示すような縦型の半導体製造装置が使用される。
図１に示す半導体製造装置において、移載機８は、カセット２４とボート７との間で図示しないウェーハの授受を行なう機能を有する。
ところで、移載機８によりウェーハの授受に使用するツィーザの材質は、ウエーハに対する汚染防止の見地から石英を使用しており、ウェーハの移載は５枚一括か、または１枚づづ行なうことが多い。５枚一括のときに、カセット２４とボート７とでウェーハ間の配列ピッチが異なるときには、ツィーザのピッチ可変機構を備えているため長さの異なるツィーザを配列し、中央部のツィーザは上下のツィーザよりも長さを短くする。従って、長さの異なるツィーザの調整作業は、殆ど目視に依存することが多かった。要するに、ウェーハをツィーザ上に載置したときに生ずるツィーザの撓み量は、ツィーザの長さにより変動するから、ツィーザの各長さに対応して適正な調整を行なうことは極めて困難であった。
【０００３】
すなわち、ツィーザの先端部におけるツィーザの理論的撓み量は０．１４ｍｍ〜０．４２ｍｍと、概ね３倍の差を生ずることが計算によって求められる。
図１のウェーハ移載装置は、ウェーハを真空吸着し搬送するタイプのものを例示したため、ツィーザの先端部は中心近傍に位置するから、ウェーハをツィーザ上に載置する際、ウェーハの先端部では約ｌｍｍの撓み量を生ずるものと考えられ、この調整がうまく行われなかった場合、上記移載作業の際、ウェーハの表面や裏面を損傷したり、最悪の場合には、反応室にウェーハを挿入するためのボート７を破損してしまうことがある。
【０００４】
そこで、従来、ツィーザの調整は、ウェーハを載置する前と載置した後のツィーザの撓み量が、ツィーザの水平状態時と比較して最少となるように、熟練作業者によって、それぞれ長さの異なるツィーザを予め上方に傾斜させて目視調整をするようにしている。
但しこの上方への傾斜調整量が大きすぎると、ウェーハをボート７、またはカセット２４に載置した後にウェーハの裏面を傷つける可能性があり、また、下方への調整量が大きすぎると、逆にウェーハの表面を傷つける可能性がある。このため、従来は調整に多くの時間を必要としていた。また、所定の調整基準がないため、作業者による調整のばらつきが生じていた。
【０００５】
また、例えば、幅２０ｍｍツィーザの左右の傾き調整では、図７（ｄ）に示すように、一見水平にみえても実際に２００ｍｍのウェーハ２１を載置すると、ツィーザ１の傾斜が目視でも明らかに確認され、この左右方向の傾斜により、ウェーハ２１はツィーザ１の溝に係合せず、ボート７を破損してしまうことがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来、上記ウェーハの移載作業において、目視に依存していた長さの異なるツィーザ調整のばらつきをなくし、移載機によりウェーハの授受に使用するツィーザの撓み、および、ツィーザの左右の傾きを調整し、精度よい作業の実施が可能なウエーハ移載装置のツィーザ傾き確認治具を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ウェーハの外径より小さい幅で形成されるウェーハを載置するツィーザの長手方向の一端を固定するウェーハ移載装置のツィーザ傾き確認治具であって、前記ツィーザに載置される前記ウェーハに係合する溝をそれぞれ有し、前記ウェーハ移載装置により前記長手方向の前記一端で固定された前記ツィーザの前記長手方向の他端方向および前記長手方向に対して左右方向に設けられる３つのブロックと、前記ウェーハが前記各溝に係合するように、前記ツイーザの前記長手方向、上下方向及び前記左右方向に微調整する調整手段とを有し、
前記ウェーハ移載装置の前記長手方向移動用のＬＭガイドに合わせて取り付けられ，前記ツィーザの前記左右方向の傾きを確認可能とすることを特徴とするウェーハ移載装置のツィーザ傾き確認治具である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〈ツィーザの撓み調整〉
ツィーザの調整機構のモデルを作成するために、実際に８インチウェーハをツィーザ上に載置した場合のツィーザの下方への撓み量について検討した。撓み量の比較は、計算式で求めた値と実測値に基づいた。
（１）計算による撓み量
先端までの長さ：Ｌ1＝ｌｌ５ｍｍ、Ｌ２＝１３９ｍｍ、Ｌ３＝１６３ｍｍ
ツィーザの幅：ｂ＝２０ｍｍ
ツィーザの厚み：ｔ＝２．５ｍｍ
ツィーザのヤング率：Ｅ＝０．７４２×ｌ０４ｋｇｆ／ｍｍ２（材質石英）
ウェーハ重量：Ｗ＝０．０５５ｋｇｆ
ツィーザの断面２次モーメント：Ｉ＝ｂ×ｔ３／１２ｍｍ４
ツィーザの先端の撓み量δxをδx＝（Ｗ×Ｌｘ３）／（３×Ｅ×Ｉ）ｍｍにより求めると、撓み量δ1、δ２、δ３は、
δ1＝０．１４ｍｍ
δ２＝０．２５ｍｍ
δ３＝０．４１ｍｍとなる。
【０００９】
（２）実際の測定結果
δ1＝０．ｌ０〜０．１５ｍｍ
δ2＝０．２６〜０．２７ｍｍ
δ3＝０．３８ｍｍであった。
【００１０】
すなわち、測定値と計算値は、概ね一致することを示している。本発明の調整機構は計算値に基づいて詳細な検討を行なうこととした。
【００１１】
そこで、図４（ａ）に示すように、実際に移載機を用いてボート７もしくはカセット２４への移載を実行するに際し、ウェーハを載置しているとき、または載置していないとき、理想とする水平状態からのツィーザ１の下方への撓み量が最少となるように、予めδn／２の量だけツィーザを上方に傾斜させるように調整を行なうようにしている。
（ａ）ウェーハを載置していないときは、仮に、ツィーザをδn／２を超える量だけ上方に傾斜させたとすると、ウェーハ裏面がツィーザ先端部に接触して損傷する可能性がある。
【００１２】
（ｂ）ウェーハを載置しているときは、仮に、ツィーザをδn／２未満の量だけ傾斜させたとすると、逆に、ウェーハ表面がツィーザ先端部に接触したり、ウェーハ自身によって損傷する可能性があり、また、ボートを倒すことにより破損する可能性もある。
【００１３】
図１は、半導体製造装置の概観を示す斜視図、図２は、ツィーザの撓み調整用移載機の斜視図、図３は、ツィーザの撓み調整用治具の斜視図である。
図１において、ウェーハ処理装置の外部から、カセットステージ２を介してウェーハを積載したカセット２４を投入したり取出したりする。カセット２４は、サブ棚４及び、バッファ棚５を経て移載棚６へ移され、ウェーハは移載機８によって移載される。サブ棚４、バッファ棚５はウェーハ生膜前のカセット２４を一時的に保管しておく場所である。移載棚６は、図示しない反応室にウェーハを装填するボート７に移載するウェーハのカセット２４をサブ棚４、バッファ棚５から移載したり、反応が終了したカセット２４をサブ棚４、バッファ棚５へ移載する棚である。
【００１４】
図２は、図３に示したツィーザの撓み調整用治具１２を移載機８に載置した状態を示す斜視図であって、ツィーザ１上にウェーハを載置する可変チャック１０と可変チャック１０を前後及び回転移動するＲ−θテーブル１１とを備え、移載棚６、ボート７の間で生膜後のウェーハの搬送を行なう。ＬＭガイド２０を介してツィーザピッチ調整治具１２を載置し、移載機８上の調整機構の取付け位置によりツィーザ１の調整を行なう。図３に示したツィーザピッチ調整治具１２を移載機８の前後移動用のＬＭガイド２０に合わせて取付ける。ウェーハを搬送する移載機８は、図示しない移載機エレベータにより上下し、また、ウェーハ生膜処理のためのボート７は、図示しないボートエレベータにより上下方向の運行を行なう。
【００１５】
次に、調整手順について説明する。
ツィーザ１を取付けブロック２３に装填する。このとき、ツィーザピッチ調整治具１２を取付けブロック２３に接近させると共に、ツィーザ１が、ブロックＡ１４、ブロックＢ１５と干渉しない位置まで上下調整用つまみ１７、左右調整用つまみ１８を用いて移動させる。
次に、ブロックＡ１４及びツィーザ１ａは、図４（ａ）に示すように、基準位置矢印Ｓにくるように、上下調整用つまみ１７を用いて位置の調整を行なう。
次にツィーザ１ａ、１ａ′、１ｂ、１ｂ′、１ｃに対して取付けブロック２３に付設された図示しない調整ねじを用い前記した撓み量の計算結果に基づく、所定の調整量０．０７、０．１３、０．２１（単位ｍｍ）を維持するように、予めδn／２の量だけツィーザを上方に傾斜させるように、ツィーザの下面と各ブロックのＣ点（Ｓ点を含む）が接するように各ツィーザの調整を行なう。この調整後、上下調整つまみ１７を用いてブロックＡ１４、ブロックＢ１５を下げることにより、ツィーザ自身がブロックを押していないかどうかの確認を行なう。上下調整つまみ１７で０．５ｍｍ以上下げてもツィーザが離れない場合は、もう一度調整を行なう。
【００１６】
ブロックＡ１４、ブロックＢ１５の溝２２の幅寸法は、ツィーザ１が僅かに傾斜しても嵌合可能のように、ツイーザ１の厚み２．５ｍｍに対して３．５ｍｍに形成されている。図４（ｂ）に示すように、ツィーザ１は一点で支持されるように調整される。次いで、ツィーザ１自身を締付け固定する。これにより、ウェーハ２１を載置したときのツィーザ１のピッチの補正のための調整を行なうことができた。上記の通り、本実施の形態は２つのブロックによる調整機構を示したものである。
【００１７】
〈ツィーザの左右方向の傾き調整〉
ツィーザの左右方向（図５における矢印Ｙ方向）への調整を行なうための調整モデルを作成するために、実際に８インチのウェーハをツィーザ上に載置した状態におけるデータを検討して下記の結果を得た。
ツィーザの傾き角  θ
ウェーハの厚み ｔ＝０．７５ｍｍ
ツィーザの幅 Ｂ1＝２０ｍｍ
ウェーハの幅 Ｂ２＝２００ｍｍとすると、
ツィーザの傾き量 Ａ1＝（Ｂ1／２）×ｓｉｎθ＝１０×ｓｉｎθ
ウェーハ端面の傾き量Ａ２＝（Ｂ２／２）×ｓｉｎθ＝１００×ｓｉｎθ＝１０×Ａ1となる。
【００１８】
この結果から、ウェーハ端面の傾き量は中心部の傾き量と比較して、１０倍大きいことが判る。これはウェーハの両端の傾き量の差では２０倍になることとなる。このことから目視による調整には限界があり微調整は不可能と考えられる。
【００１９】
そこで実際にウェーハをボートもしくはカセット２４に移載する前に、図５に示すように、図６に示した傾き確認治具１３を移載機８に装着することにより、ツィーザ１の矢印Ｙ方向の傾きを、傾き確認治具１３に設けたブロックＡ１４、ブロックＢ１５により正確な調整と確認を行なうことができる。さらに、ウェーハ２１を載置したときのツィーザ１の撓みは、ウェーハ２１がブロックＡ１４、ブロックＢ１５、ブロックＣ１６の各溝２２に係合するように調整されているかにより確認する。ウェーハ２１を載置したときのツィーザ１の撓みについては、〈ツィーザの撓み調整〉に記載した通りである。ツィーザの左右方向（図５における矢印Ｙ方向）への調整モデルにより、実際にウェーハ２１をツィーザ１上に載置した状態で左右方向の調整を次の手順により実施する。
【００２０】
移載機８のパネルを取外した後、図５に示すツィーザ傾き確認治具１３をＬＭガイド２０によって矢印Ｘ方向（ツィーザの長手方向）に移動可能のように取付ける。
ツィーザ１上にウェーハ２１を載置し、溝２２に嵌合するように、上下調整つまみ１７、左右調整つまみ１８、前後調整のつまみ１９を用いて微調整を行なう。図７（ｃ）に示すように、正規の範囲内であれは調整は終了となる。ここで、正規の範囲とは、例えば、ウェーハ２１の厚み０．７５ｍｍに対して溝２２の幅を２ｍｍとしたとき、ウェーハ２１の上面、若しくは下面が溝２２に接触しない範囲をいう。図７（ｄ）に示すように、正規の範囲外のときは調整が必要となる。
【００２１】
これらの調整終了後、ツィーザ１を締付けて固定することにより、ウェーハ２１をボート７またはカセット２４への移載が容易のように調整することができる。また、移載機８自身の調整のレベルを求めることによって、ボート７とカセット２４の確認も行なうことができる。上記それぞれの治具は、８インチ用ツィーザタイプの移載機により検討を行なったが、６インチ、１２インチ、または、真空吸着を行なわないウェーハ２１を単に載置するタイプの移載機、いわゆる、すくい上げ用のツィーザ移載機についても同様になされ、すくい上げ用のツィーザは、ウェーハの直径にわたって支持するために、真空吸着タイプのツィーザより長さが長くなり、撓み調整量もこれに応じて変るが調整手段は上記を準用することが可能である。上記の通り、本実施の形態は３つのブロックによる調整機構を示したものである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の実施により、目視に依存していた調整作業を定量化することができ、従来、調整量の不足や過大に起因して発生する以下の問題点を解決することができる。
（ａ）ツィーザの上方への傾き調整不足のためのツィーザ先端部によるウェーハ表面の損傷と、ツィーザの上方への傾き調整過大のためのツィーザ先端部によるウェーハ裏面の損傷防止、並びにボートの破損防止が可能である。
【００２３】
（ｂ）調整作業が定量的に評価可能となるから調整時間の短縮を図ることができる。
【００２４】
（ｃ）熟練作業者に依存しなくても精度よく調整作業を実施することができる。
【００２５】
（ｄ）各装置によるバラつきがなくなり製品品質の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】半導体製造装置の概観を示す斜視図である。
【図２】ツィーザの撓み調整用移載機の斜視図である。
【図３】ツィーザの撓み調整用治具の斜視図である。
【図４】ツィーザの撓み調整要領図である。
【図５】本発明に係るツィーザの左右の傾き調整用移載機の斜視図である。
【図６】本発明に係るツィーザの左右の傾き調整用治具の斜視図である。
【図７】本発明に係るツィーザの左右の傾き調整要領図である。
【符号の説明】
１…ツィーザ
２…カセットステージ         ３…カセットローダ
４…サブ棚                   ５…バッファ棚
６…移載棚                   ７…ボート
８…移載機                   ９…カセットエレベータ
１０…可変チャック           １１…Ｒ−θテーブル
１２…ツィーザピッチ調整治具 １３…ツィーザ傾き確認治具
１４…ブロックＡ             １５…ブロックＢ
１６…ブロックＣ             １７…上下調整つまみ
１８…左右調整つまみ         １９…前後調整つまみ
２０…ＬＭガイド             ２１…ウェーハ
２２…溝                     ２３…取付けブロック
２４…カセット
【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】
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【図７】
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