(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部の両面側のエッジ部を面取りされることにより第一および第二の面取り部を形成された円板状の半導体ウェーハを第一のウェーハ保持手段から第二のウェーハ保持手段へ移送する半導体ウェーハ移送装置であって、ウェーハ嵌合溝を設けられた可動なウェーハ支持体を有しており、このウェーハ支持体を移動して前記第一のウェーハ保持手段に保持されている前記ウェーハの外周部に前記ウェーハ嵌合溝を嵌合させて前記ウェーハ支持体に前記ウェーハを支持させることにより前記ウェーハを前記第一のウェーハ保持手段から前記第二のウェーハ保持手段へ移送する半導体ウェーハ移送装置において、
前記ウェーハ嵌合溝は、前記ウェーハの前記第一および第二の面取り部の径に対応した径で円弧状に延びており、
前記ウェーハ支持体には前記ウェーハ嵌合溝に対し垂直方向に延びる凹部が設けられており、該凹部により前記ウェーハ嵌合溝は中心および径が同一の複数の円弧状部分に分断されているが、前記ウェーハ支持体は前記ウェーハ嵌合溝の前記複数の円弧状部分を一体的に有しており、
前記ウェーハ嵌合溝の前記分断された複数の円弧状部分は、それぞれ、該ウェーハ嵌合溝の底部において前記第一および第二の面取り部の傾斜に対応した角度で傾斜した第一および第二の面取り部当接面と、該ウェーハ嵌合溝の開口部付近において前記第一および第二の面取り部当接面の傾斜角度より大きい角度でそれぞれ傾斜した第一および第二の開口部傾斜面と、前記第一および第二の面取り部当接面と前記第一および第二の開口部傾斜面との間において前記第一および第二の面取り部当接面の傾斜角度より小さい角度で傾斜した第一および第二の中間傾斜面とを有しており、
前記第一および第二の開口部傾斜面および前記第一および第二の中間傾斜面は、前記ウェーハ嵌合溝が前記ウェーハの外周部に嵌合されて行く際、前記ウェーハの外周部を前記第一の面取り部当接面と前記第二の面取り部当接面との間へ案内するようになっており、
前記ウェーハ嵌合溝の前記分断された複数の円弧状部分は、前記第一および第二の面取り部当接面が前記半導体ウェーハの前記第一および第二の面取り部にそれぞれ円弧状に当接されるようにして前記ウェーハの外周部に嵌合されるようになっている、
ことを特徴とする半導体ウェーハ移送装置。
【請求項２】
昇降可能な前記ウェーハ支持体と、前記ウェーハ支持体を昇降する昇降装置とを有する請求項１記載の半導体ウェーハ移送装置。
【請求項３】
昇降可能な第一の前記ウェーハ支持体と、それぞれ水平方向に延びる回動軸を中心として回動可能な左右一対のアームと、前記左右一対のアームのうちの一方のアームに取り付けられた第二の前記ウェーハ支持体と、前記左右一対のアームのうちの他方のアームに取り付けられた第三の前記ウェーハ支持体と、前記第一のウェーハ支持体を昇降する昇降装置と、前記左右一対のアームを回動させることにより前記第二および第三のウェーハ支持体を同時に水平方向に関し内向きまたは外向きに移動させる第二および第三のウェーハ支持体駆動装置と、前記第一および第二のウェーハ保持手段に対して相対的に、前記第一、第二および第三のウェーハ支持体を一体的に水平方向に移動させる水平方向駆動装置とを有する請求項１記載の半導体ウェーハ移送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造工程において、半導体インゴットを裁断してなる半導体ウェーハを一つのウェーハ保持手段から他のウェーハ保持手段へ移送する半導体ウェーハ移送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体製造工程においては、作業能率を上げるために、複数枚の半導体ウェーハを同時に処理する。図１は、このように同時に処理する複数のウェーハを保持するウェーハキャリアの一例を示す。このキャリア１は、該キャリア１の両側壁の内面側に複数のウェーハ嵌合溝（図示せず）を有しており、これらのウェーハ嵌合溝に円板状の半導体ウェーハ２の外周部を嵌合されることにより、複数のウェーハ２を互いに間隔を置いて互いに平行、かつ上下方向に移動可能に保持するようになっている。そして、前記複数のウェーハ２はこのようなキャリア１に保持された状態で種々の処理を施されて行く。
【０００３】
しかるに、半導体製造工程においては、ウェーハ２を一つのウェーハキャリア１から他のウェーハキャリア１へ移し替える必要があることがある。図２〜４は、このようなウェーハ２の移送を行う従来の半導体ウェーハ移送装置におけるウェーハ支持体３を示しており、このウェーハ支持体３には図３および４のように横断面Ｙ字状をなすウェーハ嵌合溝４が設けられていた。このような半導体ウェーハ移送装置は、ウェーハ支持体３を移動してウェーハ嵌合溝４をウェーハ２の外周部に嵌合させることによりウェーハ支持体３にウェーハ２を支持させて、一つのウェーハキャリア１から他のウェーハキャリア１にウェーハ２を移送する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のウェーハ支持体３のウェーハ嵌合溝４は、前記のようにその横断面形がＹ字状をなしており、実際にウェーハ２の外周部を嵌合される部分（Ｙ字の下部の垂直部分）４ａはすべての場所において幅が同一とされていた。このため、ウェーハ２の板厚よりこの部分４ａの幅を十分大きくしておかないと、ウェーハ２の外周部を円滑に嵌合できないので、ウェーハ嵌合溝４とウェーハ２との間にがたつきが生じ、図４の一点鎖線で示すようにウェーハ嵌合溝４に対しウェーハ２が傾いてしまいがちであった。このため、ウェーハ２を一つのウェーハキャリア１から他のウェーハキャリア１にうまく移送できないことがあるという問題があった。
【０００５】
また、ウェーハ嵌合溝４の実際にウェーハ２の外周部を嵌合される部分４ａをある程度深くする必要があるので、ウェーハ支持体３とウェーハ２との接触部が大きくなるという欠点もあった。
【０００６】
本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたもので、本発明の１つの目的は、ウェーハ支持体のウェーハ嵌合溝とウェーハとの間にがたつきが生じず、ウェーハ嵌合溝に対しウェーハが傾いてしまう虞がなく、ウェーハを一つのウェーハキャリア等のウェーハ保持手段から他のウェーハキャリア等のウェーハ保持手段に常に確実に移送できる半導体ウェーハ移送装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、ウェーハ支持体とウェーハとの接触部を小さくすることができる半導体ウェーハ移送装置を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、以下の説明から明らかになろう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
ウェーハ支持体のウェーハ嵌合溝が、ウェーハの第一および第二の面取り部の径に対応した径で円弧状に延びるとともに第一および第二の面取り部の傾斜に対応した角度で傾斜した第一および第二の面取り部当接面をその底部に有するようにする。
【００１０】
これにより、ウェーハ支持体のウェーハ嵌合溝がウェーハの外周部に嵌合されたとき、ウェーハ嵌合溝の第一および第二の面取り部当接面がウェーハの第一および第二の面取り部に当接される。そして、第一および第二の面取り部当接面はウェーハの面取り部径に対応した径で円弧状に延びているので、前記第一および第二の面取り部当接面と第一および第二の面取り部との当接は円弧状になされるため、従来のようにウェーハ嵌合溝とウェーハとの間にがたつきを生じ、ウェーハ嵌合溝に対しウェーハが傾いてしまう虞がなくなり、ウェーハを第一のウェーハ保持手段から第二のウェーハ保持手段に常に確実に移送できる。
【００１１】
また、ウェーハが第一および第二の面取り部においてのみウェーハ支持体に接触するので、ウェーハ支持体とウェーハとの接触部を小さくすることができる。
【００１２】
また、ウェーハ支持体に、ウェーハ嵌合溝に対し垂直方向に延びる凹部を設け、該凹部によりウェーハ嵌合溝を中心および径が同一の複数の円弧状部分に分断する。これにより、ウェーハ嵌合溝とウェーハとの接触部をより少なくすることができる。
【００１３】
また、ウェーハ嵌合溝に前記第一および第二の面取り部当接面の他に、該ウェーハ嵌合溝の開口部付近において前記第一および第二の面取り部当接面の傾斜角度より大きい角度でそれぞれ傾斜した第一および第二の開口部傾斜面と、前記面取り部当接面と前記開口部傾斜面との間において前記面取り部当接面の傾斜角度より小さい角度で傾斜する第一および第二の中間傾斜面とを設ける。
【００１４】
これにより、ウェーハ嵌合溝がウェーハの外周部に嵌合されて行く際、ウェーハの外周部が第一および第二の開口部傾斜面と第一および第二の中間傾斜面とにより案内されて、第一および第二の面取り部当接面間の部分へ円滑に侵入するようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００１６】
【実施例】
図５〜１７は、本発明の一実施例を示している。なお、ここで移送の対象となる半導体ウェーハ２は通常の形状のもので、図２および５に示されるように円板状をなしており、外周の両面側のエッジ部を共に面取りされることにより、図１７に示されるように第一の面取り部５および第二の面取り部６を形成されている。
【００１７】
図５は本実施例の半導体ウェーハ移送装置全体を簡略化して示しており、第一のウェーハキャリア１および第二のウェーハキャリア１を水平方向に並べて載置されるウェーハキャリア載置台７を備えている。水平方向に移動可能な水平方向移動体（図示せず）には第一のウェーハ支持体８が昇降可能に支持されており、この第一のウェーハ支持体８は昇降装置（図示せず）により昇降されるようになっている。前記水平方向移動体には、第一のウェーハ支持体８の上方においてアーム支持枠９が上下方向に位置を調整可能に固定されており、このアーム支持枠９には左右１対のアーム１０，１１の上端部が回動可能に支持されている。これらのアーム１０，１１は第二および第三のウェーハ支持体駆動装置（図示せず）により同時に内向きまたは外向きに回動されるようになっており、アーム１０の下端部には第二のウェーハ支持体１２、アーム１１の下端部には第三のウェーハ支持体１３がそれぞれ取り付けられている。前記第一のウェーハ支持体８およびアーム支持枠９を支持している前記水平方向移動体は、水平移動装置（図示せず）により水平方向に移動されるようになっている。したがって、前記水平移動装置によって前記水平方向移動体を水平方向に移動することにより、前記第一のウェーハ支持体８およびアーム支持枠９を一体的に水平方向に移動することができる。
【００１８】
図１３〜１７は、前記第一のウェーハ支持体８を示しており、この第一のウェーハ支持体８の上面には多数のウェーハ嵌合溝１４が、第一および第二のウェーハキャリア１のウェーハ嵌合溝（図示せず）の間隔に対応する間隔で互いに平行に多数設けられている。各ウェーハ嵌合溝１４は、図１３に示されるようにウェーハ２の外周部に対応した径で円弧状に延びている。そして、図１６によく示されるように、各ウェーハ嵌合溝１４の横断面は次のような形状をなしている。すなわち、各ウェーハ嵌合溝１４の底部は、ウェーハ２の第一および第二の面取り部５，６の傾斜に対応した角度αで傾斜した第一および第二の面取り部当接面１５，１６を備えることにより横断面Ｖ字状をなしている（なお、前記面取り部当接面１５，１６はウェーハ２の面取り部５，６の径に対応した径で円弧状に延びている）。また、各ウェーハ嵌合溝１４の開口部付近は、第一および第二の面取り部当接面１５，１６の傾斜角度αより大きい角度βでそれぞれ傾斜した第一および第二の開口部傾斜面１７，１８により構成されている。さらに、各ウェーハ嵌合溝１４の中間部、すなわち面取り部当接面１５，１６と開口部傾斜面１７，１８との中間部は、面取り部当接面１５，１６の傾斜角度αより小さい角度γで傾斜する第一および第二の中間傾斜面１９，２０により構成されている。
【００１９】
図５〜１２に示されるように、前記第二および第三のウェーハ支持体１２，１３にも、第一のウェーハ支持体８のウェーハ嵌合溝１４と同様のウェーハ嵌合溝１４が設けられている。
【００２０】
次に、図５〜１２を参照して本実施例の作動を説明する。まず、図５および６のように、第一のウェーハキャリア１の下方に位置させている第一のウェーハ支持体８を前記昇降装置により上昇させて行く。すると、第一のウェーハキャリア１の下部に設けられている開口（図示せず）から第一のウェーハ支持体８が第一のウェーハキャリア１内に侵入して該ウェーハ支持体８のウェーハ嵌合溝１４がウェーハ２の下部外周部に嵌合し、ウェーハ２を支持して該ウェーハ２を持ち上げ、第一のウェーハキャリア１の上方まで上昇させる。
【００２１】
続いて、前記第二および第三のウェーハ支持体駆動装置により各アーム１０，１１を内側に回動させて行くと、図７のように、第二および第三のウェーハ支持体１２，１３のウェーハ嵌合溝１４がウェーハ２の左右の斜め下方外周部に嵌合され、第一のウェーハ支持体８のウェーハ嵌合溝１４とともにウェーハ２を支持するようになる。
【００２２】
次に、前記昇降装置により図８のように第一のウェーハ支持体８を下降させ、第一のウェーハキャリア１ａの下方に位置させた後、前記水平移動装置により前記水平移動体を水平方向に移動させることにより、図９のように第一のウェーハ支持体８およびアーム支持枠９を一体的に第二のウェーハキャリア１ｂの位置に移動させる。これにより、ウェーハ２が第二のウェーハキャリア１ｂの上方に位置される（なお、本実施例とは逆に、第一のウェーハ支持体８およびアーム支持枠９の方は水平方向に関し固定しておき、第一のウェーハキャリア１ａおよび第二のウェーハキャリア１ｂの方を水平方向に移動するようにしてもよい）。
【００２３】
次に、前記昇降装置により、図１０のように、第一のウェーハ支持体８を上昇させて行くと、第二のウェーハキャリア１ｂの下部に設けられている開口（図示せず）から第一のウェーハ支持体８が第二のウェーハキャリア１ｂ内に侵入して該ウェーハ支持体８のウェーハ嵌合溝１４がウェーハ２の下部外周部に再び嵌合し、ウェーハ２を支持するようになる。
【００２４】
次に、前記第二および第三のウェーハ駆動装置により図１１のようにアーム１０，１１を外側に回動させ、第二および第三のウェーハ支持体１２，１３をウェーハ２から離間させた後、前記昇降装置により図１２のように第一のウェーハ支持体８を第二のウェーハキャリア１ｂの下方に下降させる。これにより、ウェーハ２が第二のウェーハキャリア１ｂに収容されるとともに、第一のウェーハ支持体８がウェーハ２から離間し、第一のウェーハキャリア１ａから第二のウェーハキャリア１ｂへの移送が完了する。
【００２５】
この半導体ウェーハ移送装置においては、各ウェーハ支持体８，１２，１３に設けられているウェーハ嵌合溝１４に、ウェーハ２の第一および第二の面取り部５，６の傾斜に対応した角度で傾斜されている第一および第二の面取り部当接面１５，１６が設けられているので、各ウェーハ支持体８，１２，１３のウェーハ嵌合溝１４がウェーハ２の外周部に嵌合されたとき、図１７のようにこれらの第一および第二の面取り部当接面１５，１６が第一および第二の面取り部５，６に当接される。そして、面取り部当接面１５，１６はウェーハ２の面取り部５，６の径に対応した径で円弧状に延びているので、前記面取り部当接面１５，１６と面取り部５，６との当接は円弧状になされるため、従来のようにウェーハ嵌合溝１４とウェーハ２との間にがたつきを生じ、ウェーハ嵌合溝１４に対しウェーハ２が傾いてしまう虞がなく、ウェーハ２を第一のウェーハキャリア１ａから第二のウェーハキャリア１ｂに常に確実に移送できる。
【００２６】
また、ウェーハ２が第一および第二の面取り部５，６においてのみウェーハ支持体８，１２，１３に接触するので、ウェーハ支持体８，１２，１３とウェーハ２との接触部を小さくすることができる。
【００２７】
なお、本実施例においては、各ウェーハ支持体８，１２，１３のウェーハ嵌合溝１４は、面取り部当接面１５，１６より該溝１４の開口側の部分に、第一および第二の開口部傾斜面１７，１８並びに第一および第二の中間傾斜面１９，２０を有しているので、ウェーハ２の外周部がこれらの傾斜面１７，１８，１９，２０に案内されて面取り部当接面１５，１６間の部分へ円滑に侵入するので、より確実にウェーハ２を第一のウェーハキャリア１ａから第二のウェーハキャリア１ｂにウェーハ２を移送できる。
【００２８】
図１８は本発明におけるウェーハ支持体の他の実施例を示す。本実施例においては、ウェーハ支持体８の上面に、各ウェーハ嵌合溝１４に対し垂直方向に延びる凹部２１が適当本数設けられており、これらの凹部２１により各ウェーハ嵌合溝１４はそれぞれ複数の円弧状部分に分断されている。本実施例においては、各ウェーハ嵌合溝１４が１つの連続した円弧状部分からなるのではなく、互いの間に間隔を置かれた、中心および径が同一の複数の円弧状部分からなるので、ウェーハ嵌合溝１４とウェーハ２との接触部をより少なくすることができる。また、凹部２１においてウェーハ支持体８を他の部材へねじ止め等することができるという利点もある。
【００２９】
なお、前記実施例では第一のウェーハキャリア１ａから第二のウェーハキャリア１ｂにウェーハ２を移送しているが、本発明による半導体ウェーハ移送装置はウェーハキャリア以外のウェーハ保持手段同士の間のウェーハの移送、あるいはウェーハキャリアとウェーハキャリア以外のウェーハ保持手段との間のウェーハの移送にも使用可能なものである。
【００３０】
また、前記実施例では、第一のウェーハキャリア１ａと第二のウェーハキャリア１ｂとが同一水平面上に位置されているが、本発明による半導体ウェーハ移送装置は、同一水平面上にないウェーハ保持手段間のウェーハの移送にも使用できるものである。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明は、
（イ）ウェーハ支持体のウェーハ嵌合溝とウェーハとの間にがたつきが生じず、ウェーハ嵌合溝に対しウェーハが傾いてしまう虞がなく、ウェーハを一つのウェーハ保持手段から他のウェーハ保持手段に常に確実に移送できる、
（ロ）ウェーハ支持体とウェーハとの接触部を小さくすることができる、
（ハ）ウェーハ嵌合溝がウェーハの外周部に嵌合されて行く際、ウェーハの外周部が第一および第二の開口部傾斜面と第一および第二の中間傾斜面とにより案内されて、第一および第二の面取り部当接面間の部分へ円滑に侵入する、
等の優れた効果を得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  半導体ウェーハを保持するウェーハキャリア（ウェーハ保持手段）の一例を示す斜視図である。
【図２】  従来の半導体ウェーハ移送装置におけるウェーハ支持体のウェーハ嵌合溝にウェーハの外周部が嵌合された状態を示す正面図である。
【図３】  図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における拡大断面図である。
【図４】  図３のウェーハ嵌合溝とウェーハの外周部との嵌合部をさらに拡大して示す断面図である。
【図５】  本発明による半導体ウェーハ移送装置の一実施例の全体構成を簡略化して示す正面図である。
【図６】  前記実施例によるウェーハの移送工程を示す正面図である。
【図７】  前記実施例による次のウェーハの移送工程を示す正面図である。
【図８】  前記実施例による次のウェーハの移送工程を示す正面図である。
【図９】  前記実施例による次のウェーハの移送工程を示す正面図である。
【図１０】  前記実施例による次のウェーハの移送工程を示す正面図である。
【図１１】  前記実施例による次のウェーハの移送工程を示す正面図である。
【図１２】  前記実施例によるウェーハの移送工程完了の状態を示す正面図である。
【図１３】  前記実施例における第一のウェーハ支持体を示す正面図である。
【図１４】  前記第一のウェーハ支持体を示す側面図である。
【図１５】  前記第一のウェーハ支持体を示す平面図である。
【図１６】  前記第一のウェーハ支持体のウェーハ嵌合溝を示す拡大断面図である。
【図１７】  前記ウェーハ嵌合溝にウェーハの外周部が嵌合されている状態を示す拡大断面図である。
【図１８】  本発明におけるウェーハ支持体の他の実施例を示す正面図である。
【符号の説明】
１ａ  第一のウェーハキャリア（ウェーハ保持手段）
１ｂ  第二のウェーハキャリア（ウェーハ保持手段）
２    半導体ウェーハ
５    第一の面取り部
６    第二の面取り部
８    第一のウェーハ支持体
１０    アーム
１１    アーム
１２    第二のウェーハ支持体
１３    第三のウェーハ支持体
１４    ウェーハ嵌合溝
１５    第一の面取り部当接面
１６    第二の面取り部当接面
１７    第一の開口部傾斜面
１８    第二の開口部傾斜面
１９    第一の中間傾斜面
２０    第二の中間傾斜面
２１    凹部
【図１】
0003886614.tif 000002
【図２】
0003886614.tif 000003
【図３】
0003886614.tif 000004
【図４】
0003886614.tif 000005
【図５】
0003886614.tif 000006
【図６】
0003886614.tif 000007
【図７】
0003886614.tif 000008
【図８】
0003886614.tif 000009
【図９】
0003886614.tif 000010
【図１０】
0003886614.tif 000011
【図１１】
0003886614.tif 000012
【図１２】
0003886614.tif 000013
【図１３】
0003886614.tif 000014
【図１４】
0003886614.tif 000015
【図１５】
0003886614.tif 000016
【図１６】
0003886614.tif 000017
【図１７】
0003886614.tif 000018
【図１８】
0003886614.tif 000019