(57)【要約】【課題】ウェーハに傷をつけず、パーティクル付着を防いだ搬送方法、搬送装置を提供する。【解決手段】半導体ウェーハの各加工工程において、工程間を半導体ウェーハを鉛直に立てて転動させることにより搬送する。したがって、搬送過程においてはウェーハの自重によるたわみなどを生じることがなく、このたわみに起因したウェーハのワレ、欠けの発生を防止することができる。また、鉛直に保持して搬送することでパーティクルの付着を防止することができる。搬送経路には流体を供給する。供給した流体により搬送中に洗浄などを行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状の半導体ウェーハを基台に対してほぼ鉛直に立てて移動させる半導体ウェーハの搬送方法。
【請求項２】
上記半導体ウェーハをその外周面を上記基台に当接させて転動させることにより、上記半導体ウェーハを上記基台上で移動させる請求項１に記載の半導体ウェーハの搬送方法。
【請求項３】
上記半導体ウェーハは流体中を転動する請求項２に記載の半導体ウェーハの搬送方法。
【請求項４】
上記流体は、上記半導体ウェーハが移動する搬送方向とは逆向きに流れる請求項３に記載の半導体ウェーハの搬送方法。
【請求項５】
上記半導体ウェーハには、その搬送経路に沿って順次複数の流体が供給される請求項３，４のいずれか１項に記載の半導体ウェーハの搬送方法。
【請求項６】
上記半導体ウェーハは、オリエンテーションフラットを有しないものである請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体ウェーハの搬送方法。
【請求項７】
円盤状の半導体ウェーハの外周面が接する搬送路と、
該搬送路上で前記半導体ウェーハをほぼ鉛直に立てた状態で保持する保持手段と、
上記搬送路上を転動するように上記半導体ウェーハを付勢する付勢手段とを少なくとも有した半導体ウェーハの搬送装置。
【請求項８】
上記搬送路上を転動する上記半導体ウェーハに対して流体を供給する流体供給部材を備えた請求項７に記載の半導体ウェーハの搬送装置。
【請求項９】
上記付勢手段は、上記搬送路を水平面に対して傾斜させる構成としたことを特徴とする請求項７に記載の半導体ウェーハの搬送装置。
【請求項１０】
上記流体供給部材は、上記半導体ウェーハが上記搬送路を転動して進行する方向に対して反対方向の流れの流体を供給する請求項８に記載の半導体ウェーハの搬送装置。
【請求項１１】
上記搬送路に沿って複数の流体供給部材が設けられ、これらの流体供給部材はそれぞれ異なる種類の流体を供給する請求項８〜１０のいずれか１項に記載の半導体ウェーハの搬送装置。
【請求項１２】
上記付勢手段は、鉛直に立った半導体ウェーハの半分に搬送路の一方向に向かって流体を供給するものである請求項９〜１１のいずれか１項に記載の半導体ウェーハの搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウェーハの搬送方法および搬送装置、詳しくは、鉛直に立てて半導体ウェーハを転がすことにより次のステージに搬送する半導体ウェーハの搬送方法および搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェーハは年々大口径化が進んでおり、現在では、直径３００ｍｍのウェーハが主流となっている。将来は、直径４５０ｍｍのウェーハといったさらに大口径化したウェーハの生産も開始されると予想される。
一般的に、シリコンウェーハは、ＣＺ法によって単結晶インゴットを引き上げ、このインゴットからスライス、面取り、ラッピングまたは両頭研削、エッチング、片面研磨または両面研磨による鏡面研磨、洗浄等の各工程を経て作製される。
この後、エピタキシャル法によってシリコンウェーハの表面にエピタキシャル膜を成長させることもある。
表面を鏡面研磨したシリコンウェーハ、または、表面にエピタキシャル膜を成長させたシリコンウェーハは、検査工程を経て品質上問題がないことを確認した後、専用の収納容器に入れて顧客に出荷される。
上記の各工程の間では、前工程から次工程へシリコンウェーハを順次搬送して行く必要がある。
ここで、直径が４５０ｍｍといった大口径シリコンウェーハは、直径が３００ｍｍ以下の従来のウェーハと比較して取り扱いにくいので、作業者がハンドリング中に誤ってウェーハを割ったり、ウェーハ端面にワレや欠けを生じさせる場合がある。
また、直径が４５０ｍｍといった大口径シリコンウェーハを水平状態で搬送台等の上に載置して搬送する場合、自重によるたわみがシリコンウェーハに発生し、平坦度の悪化等につながる。
【０００３】
各工程間でのこれまでのウェーハの移送については、例えば特許文献１に示すように、ウェーハカセットを使用していた。ウェーハカセットに多数のウェーハを水平に支持し収容する。このウェーハカセットを例えば熱処理ボートの入口まで搬送する。そして、搬送アームを水平に移動し、ウェーハカセットに収容されたウェーハを支持し、さらにこのウェーハを熱処理用ボート側に水平移動し、この熱処理用ボートに移載する。
【特許文献１】特開２００５−１０１４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような特許文献１に記載のウェーハの水平移送方式にあっては、カセットケース、搬送アームを使用する場合において、ウェーハは全て水平状態で保持され、移送されるものであった。その結果、大口径化したウェーハにあっては、その自重によりウェーハ自体がたわみ、ウェーハにワレ、欠けなどの物理的損傷が発生するおそれがある。また、たわみによる変形によってウェーハにキズや、欠陥などが発生するおそれも生じてきた。さらには、搬送中において水平なウェーハにパーティクルが付着するおそれも生じていた。
【０００５】
そこで、この発明は、ウェーハの自重によるたわみに起因したワレ、欠けの発生を防止した半導体ウェーハの搬送方法及びその搬送装置を提供することを目的としている。
また、この発明は、ウェーハにキズを付けず、パーティクルを付着させない半導体ウェーハの搬送方法およびその搬送装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、円盤状の半導体ウェーハを基台に対してほぼ鉛直に立てて移動させる半導体ウェーハの搬送方法である。
この搬送方法によれば、例えば半導体ウェーハの各加工工程において工程間を半導体ウェーハを鉛直に立てて転動させることにより搬送する。したがって、搬送過程においてはウェーハの自重によるたわみなどを生じることがない。
半導体ウェーハとしては、シリコンウェーハの他、化合物半導体ウェーハを適用することができる。半導体ウェーハが転動する際にその外周縁部分を構成する断面がラウンド（半円形状）形状の面が例えば搬送路の接触面（トレッド面）となる。この場合の搬送路面は平坦に構成してあるとよい。
「半導体ウェーハをほぼ鉛直に立てる」とは、半導体ウェーハの中心軸をほぼ水平に保持し、半導体ウェーハの表裏面を仮想の鉛直面とほぼ一致させることをいう。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、上記半導体ウェーハをその外周面を上記基台に当接させて転動させることにより、上記半導体ウェーハを上記基台上で移動させる請求項１に記載の半導体ウェーハの搬送方法である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、上記半導体ウェーハは流体中を転動する請求項２に記載の半導体ウェーハの搬送方法である。
すなわち、半導体ウェーハの搬送に際して流体を供給し、この流体中を半導体ウェーハが転動することにより、搬送されるのである。ここに、流体としては、液体、気体を含むことができる。流体中を搬送することで流体により半導体ウェーハに作用する外力をその搬送などに利用することができる。
基台の上面である搬送路上を転動する半導体ウェーハに対してその表裏面の両側から流体を供給してもよい。これにより、搬送路を転動する半導体ウェーハの側方への傾きを、流体の供給によりコントロールし、半導体ウェーハを鉛直に保持した状態で転動させることができる。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、上記流体は、上記半導体ウェーハが移動する搬送方向とは逆向きに流れる請求項３に記載の半導体ウェーハの搬送方法である。
半導体ウェーハは、基台上を転動することにより搬送されるが、流体はその搬送方向とは逆方向に向かって流れる。よって、半導体ウェーハは流体の流れに対抗して転動する結果、半導体ウェーハの表裏面は常に新たな流体中にさらされることとなる。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、上記半導体ウェーハには、その搬送経路に沿って順次複数の流体が供給される請求項３，４のいずれか１項に記載の半導体ウェーハの搬送方法である。
搬送経路の延在する方向にしたがって異なる種類の流体を順に供給することにより、半導体ウェーハの搬送に際して半導体ウェーハに対して異なる作用を与えうる。例えば、搬送中の半導体ウェーハに対して、洗浄液、リンス液、洗浄液の順に供給することもできる。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、上記半導体ウェーハは、オリエンテーションフラットを有しないものである請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体ウェーハの搬送方法である。
オリエンテーションフラットを有しない真円の半導体ウェーハ（ノッチ付きウェーハを含む）を転動させることで、この転動をスムーズに行うことができる。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、円盤状の半導体ウェーハの外周面が接する搬送路と、該搬送路上で前記半導体ウェーハをほぼ鉛直に立てた状態で保持する保持手段と、上記搬送路上を転動するように上記半導体ウェーハを付勢する付勢手段とを少なくとも有した半導体ウェーハの搬送装置である。
この搬送装置は、半導体ウェーハを鉛直に立てた状態で転動させることにより、半導体ウェーハを次のステージなどに搬送する。なお、半導体ウェーハの外周面とは例えば断面が半円形の面取りが施された面を意味する。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、上記搬送路上を転動する上記半導体ウェーハに対して流体を供給する流体供給部材を備えた請求項７に記載の半導体ウェーハの搬送装置である。
半導体ウェーハは搬送路を転動する。この搬送路に沿って流体を流す。例えば半導体ウェーハの転動する方向と同じ方向に流すことで、転動を速めることもできる。反対方向に流すことで、転動速度をコントロールすることもできる。流体としては、液体、気体を含むこととなる。気体としては、不活性ガス、空気を利用することができる。液体は、純水、洗浄液などである。液体中を搬送した場合、搬送後に気体を吹き付けて半導体ウェーハを乾燥させることができる。流体供給部材とは、これらの流体を搬送路上に供給するための例えばノズルなどを意味する。この搬送装置は、各工程（ステージ）間での搬送に使用することができる。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、上記付勢手段は、上記搬送路を水平面に対して傾斜させる構成としたことを特徴とする請求項７に記載の半導体ウェーハの搬送装置である。
例えば平面で構成された搬送路の一端を高い位置にその他端をそれより低い位置に配設することで搬送路を傾斜させることができる。この搬送路を傾斜させることで、半導体ウェーハはその傾斜にしたがって転動することとなる。半導体ウェーハの自重が転動のエネルギーに用いられる。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は、上記流体供給部材は、上記半導体ウェーハが上記搬送路を転動して進行する方向に対して反対方向の流れの流体を供給する請求項８に記載の半導体ウェーハの搬送装置である。
半導体ウェーハの転動に対して流体が制動力を発揮することで、半導体ウェーハの転動速度をコントロールすることができる。
【００１６】
請求項１１に記載の発明は、上記搬送路に沿って複数の流体供給部材が設けられ、これらの流体供給部材はそれぞれ異なる種類の流体を供給する請求項８〜１０のいずれか１項に記載の半導体ウェーハの搬送装置である。
搬送路に沿って、複数種の流体を区分して流すことにより、それぞれの流体による作用を半導体ウェーハに与えることができる。例えば複数段階の洗浄を搬送中に行うこともできる。複数の流体供給部材であるノズルを搬送路の上流側から下流側にかけて互いに離間して配置することができる。
【００１７】
請求項１２に記載の発明は、上記付勢手段は、鉛直に立った半導体ウェーハの半分に搬送路の一方向に向かって流体を供給するものである請求項９〜１１のいずれか１項に記載の半導体ウェーハの搬送装置である。
鉛直に立てた半導体ウェーハを流体の供給により転動させることができる。半導体ウェーハの中心軸を含む水平面より下方に供給する流体、または、その上方に供給する流体とで中心軸回りのモーメントを生じさせることにより、転動させ、搬送するものである。直立した状態での半導体ウェーハの上半分、下半分の少なくともいずれか一方に対して流体を供給するものである。流体の供給は例えば搬送方向に向かって行う。したがって、付勢手段は流体供給部材である例えばノズルを含むことができる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１〜１２に記載の発明によれば、半導体ウェーハを鉛直に立てた状態で搬送するため、その自重によるたわみなどの変形が発生せず、この変形による不具合、例えば半導体ウェーハのワレ、欠け、キズの発生を防止することができる。また、変形にともなう特定部位への応力集中などが発生することがなく、これに伴う欠陥の発生をも未然に防止することもできる。さらに、鉛直に保持して搬送することでパーティクルの付着をもより効果的に防止することができる。
【００１９】
また、この発明によれば、転動する半導体ウェーハに対して流体を供給することにより、半導体ウェーハの搬送に際して半導体ウェーハに対して異なる作用を与えうる。例えば洗浄、リンス、エッチングなどを施すことができる。
また、流体により、半導体ウェーハの転動速度をコントロールすることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の実施例を具体的に説明する。ここでは真円でオリエンテーションフラットが形成されていないシリコンウェーハを例とする。
【００２１】
以下、図１、図２を参照して、この発明に係る半導体ウェーハの搬送装置の一実施例について説明する。
まず、この搬送装置について説明する。これらの図に示すように、ノッチレスの真円のシリコンウェーハＷを鉛直に立てた状態で鉛直断面が矩形で箱状の容器１１，１２，１３内に保持可能となっている。これらの容器１１，１２，１３は、直線上に並んで配設され、それぞれの出入り口は連通するようその水平な底面はほぼ同じ高さを有する構成である。そして、各容器では、シリコンウェーハＷを鉛直に立てた状態で保持できるよう、狭い２つの側壁１４，１５間に水平な底面である搬送路１６が形成されている。すなわち、シリコンウェーハＷの搬送路１６は各工程の各ステージ間に配設されており、この搬送路１６は、３つの容器１１，１２，１３により３つの部分で構成されている。この平坦面で構成された搬送路１６の上面（路表面）に、シリコンウェーハＷの断面がラウンド形状の面取り面（外周縁の曲面）が接触して回転する。
【００２２】
各容器１１，１２，１３にはそれぞれ異なる液体の供給口１７と排出口１８とが対をなして離間して形成されており、搬送路１６の床面から液体を噴出して搬送路１６の床面から排出する構成である。供給口１７が搬送路の上流側に排出口１８が供給口１７より下流側に配置されており、これら３対の供給口１７，排出口１８により搬送路１６にて液体の流れを形成することとなる。１９は液体の供給排出路に設けられたポンプである。
したがって、例えば図外のロボットアームにより転がり出される状態で初速を付与されて容器１１内に供給されたシリコンウェーハＷは、最上流の容器１１内に供給されるＳＣ１液でその表裏面を洗浄されつつ、転動し、容器１２に搬送される。同じく、容器１２では、シリコンウェーハＷは例えば純水により付勢されて転動して容器１３に搬送される。容器１３内では、シリコンウェーハＷは供給されるＳＣ２溶液で洗浄されるとともに、供給液にて付勢されて下流側に向かって転動する。すなわち、シリコンウェーハＷは各容器１１，１２，１３中の液体中を転動して次のステージにまで搬送される。よって、初速を付与するロボットアームがシリコンウェーハＷの付勢手段の一部を構成することとなる。なお、供給する液体は各容器１１，１２，１３全体を満たす必要はなく、シリコンウェーハＷを付勢するに足る例えば約半分の深さまでの供給量でよい。さらに、これらの容器１１．１２．１３同士の連結部は接近させて連通させ、この連結部にて供給された液体の一部が外部に漏れ出る構成とすることもできる。
【００２３】
したがって、このシリコンウェーハの搬送装置は、搬送手段として搬送路１６と流体供給部材１７，１８，１９とを有し、この搬送手段によって半導体ウェーハの中心軸を略水平に保持して鉛直に立てた状態でこの半導体ウェーハをその中心軸回りに転動させることにより、この半導体ウェーハを下流に向かって搬送することとなる。
なお、流体供給部材により搬送路上の空間（容器内）に対して供給する流体の方向は、転動して搬送されるシリコンウェーハの順方向であっても、逆方向であっても良い。順方向であれば、シリコンウェーハの転動搬送に対する補助力を流体が与えることとなる。逆方向への流体の噴出であれば、転動搬送力への制動力として機能する。これらの流体の噴出方向を切り換えるように構成して、その方向乃至流れの速さを適宜制御することも可能である。
【００２４】
図３はこの発明の他の実施形態を示す。この場合、搬送路２０は、水平面に対して所定角度θだけ傾斜している。上流側のステージから供給されたシリコンウェーハＷは、なだらかな傾斜面である搬送路２０を自重により転動することで下流側のステージに搬送される。その搬送路２０の途中で所定高さ位置に３対の流体供給ノズル（Ｕ１，Ｄ１），（Ｕ２，Ｄ２），（Ｕ３，Ｄ３）を所定間隔毎に設けている。これらは下流側に向けて流体を噴出する上流側ノズルＵ１，Ｕ２，Ｕ３と、上流側に向かって流体を噴出する下流側ノズルＤ１，Ｄ２，Ｄ３とで構成されている。これらのノズルから３種類の流体を噴出することで、鉛直状態で搬送されるシリコンウェーハにリンス、洗浄などの処理を連続的に付加することができる。また、ノズルから噴出する流体は、洗浄液、純水などの液体に限られず、不活性ガス、清浄な空気などを使用することもでき、目的に合わせて適用する。その場合の噴出量、圧力なども適宜コントロールするものとする。
【００２５】
また、上記流体供給部材として上下方向に２段にノズルを設けることにより、鉛直な半導体ウェーハの上半分に搬送路の一方向に向かって流体を供給するとともに、その下半分に逆方向に向かって流体を供給することにより、半導体ウェーハを転動させることもできる。この場合のノズルは搬送路に近接してその側方に配置される。搬送路を転動する半導体ウェーハに向かって流体を供給するため、ウェーハの両側方、すなわち表裏面に対して一対ずつのノズルを設けることもできる。
さらには、搬送路上を転動する半導体ウェーハに対して両側から、すなわちその両側方からこの表裏面に向かって流体が供給される構成とすることができる。この流体の供給によりシリコンウェーハを鉛直状態に維持することもできる。さらに、最下流にて両側からウェーハ表裏面に空気などを吹き付けることで乾燥させることもできる。従って、乾燥工程を省くこともできる。
【００２６】
この搬送方法によれば、半導体ウェーハの各加工工程において工程間を半導体ウェーハを鉛直に立てて転動させることにより搬送する。したがって、搬送過程においてはウェーハの自重によるたわみなどを生じることがない。半導体ウェーハとしては、シリコンウェーハの他、化合物半導体ウェーハを適用することができる。半導体ウェーハは、オリエンテーションフラット加工を施していない方が転動に際して好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の一実施形態を示す半導体ウェーハの搬送装置の概略正面図である。
【図２】この発明の一実施形態に係る容器と半導体ウェーハとの関係を示す斜視図である。
【図３】この発明の他の実施形態を示す半導体ウェーハの搬送装置の概略正面図である。
【符号の説明】
【００２８】
Ｗ  シリコンウェーハ、
１６  搬送路、
１７，１８  流体供給部材。
【図１】
2009117558.tif 000003
【図２】
2009117558.tif 000004
【図３】
2009117558.tif 000005