JP2002353285A

JP2002353285A - ウェーハのハンドリング方法、ウェーハのハンドリング装置、およびウェーハステージ

Info

Publication number: JP2002353285A
Application number: JP2001160903A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Kitamura; 育男北村
Original assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Handotai Co Ltd
Priority date: 2001-05-29
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2002-12-06

Abstract

(57)【要約】【課題】工程数削減を可能とするとともにハンドリン
グによる歩留まり低減を抑制することができるウェーハ
のハンドリング方法、ハンドリング装置、およびウェー
ハステージを提供する。【解決手段】ウェーハＷが搭載されると該ウェーハＷ
を所定位置に搬送する搬送手段４０を備えるウェーハの
ハンドリング装置１に、気相エピタキシャル成長後のウ
ェーハＷをサセプタから取り出して直接搭載する。そし
て、該搭載したウェーハＷを、搬送手段４０により、所
定の収納容器８０に収納させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウェーハのハンド
リング方法、ハンドリング装置、およびウェーハステー
ジに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、気相エピタキシャル成長
後のウェーハＷ（図７（ａ）参照）は、図６（ｃ）およ
び図６（ｄ）に示すように、ウェーハＷが収納される複
数のスロット９１（数が多いため、図面上、一部のみ符
号を付した）を有する収納容器９０に収納して、例えば
出荷までの間、一時的に保管を行っていた。ここで、こ
の収納容器９０は、例えば、ポリプロピレンからなる半
透明の樹脂成型品である。気相エピタキシャル成長直後
の熱い（例えば、約３００℃の）ウェーハＷを直接収納
容器９０に入れると、収納容器９０が熱変形するため、
サセプタより取り出したウェーハＷを、一旦、図７の
（ａ）に示すように冷却台１００上に載置し、所定時間
冷却してから収納容器９０に収納する。ここで、気相エ
ピタキシャル成長後のウェーハＷをサセプタから取り出
すためには、例えば、ベルヌーイチャック７０（図８）
を用いる。図８に示すように、ベルヌーイチャック７０
は、円盤状の吸着板７１の上面中央部から外周部へガス
を流出させ、ベルヌーイ効果によりウェーハＷを非接触
状態で吸着保持するものである（なお、図８に示すの
は、吸着保持した状態ではない）。そして、ベルヌーイ
チャック７０により吸着保持したウェーハＷを、収納容
器９０（図６（ｄ））のスロット９１に挿入することは
実際的に不可能である。このため、ベルヌーイチャック
７０を用いてウェーハＷをサセプタ１１０から取り出す
場合は、収納容器９０が熱変形する可能性が無くとも、
ウェーハＷを直接収納容器９０に収納することはできな
い。また、図７の（ｂ）に示すように、ウェーハＷを冷
却台１００から持ち上げて収納容器９０に収納する作業
は、エアピンセット７５等を用いて裏面側からウェーハ
Ｗを保持し、この保持したウェーハＷを収納容器９０の
スロット９１に挿入して行う。以上のようにして、１バ
ッチ分（例えば、１６枚程度）のウェーハＷを収納容器
９０に収納するためには、例えば、４〜５分程度の作業
時間を要する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上に
説明したような従来の方法では、サセプタから取り出し
たウェーハＷを、一旦、冷却台１００に載置する工程が
必要になるため、その分だけ工程数が多く、作業時間に
ロスがある。また、ウェーハＷを冷却台１００から収納
容器９０に移し替える作業は、エアピンセット７５等を
用いて作業者のハンドリングにより行われるので、エア
ピンセット７５の汚れがウェーハＷに付着したり、エア
ピンセット７５がウェーハＷの主表面に接触して傷を付
けたり、エアピンセット７５により保持したウェーハＷ
をスロット９１に挿入する際にウェーハＷどうしを擦り
合わせてしまったりすることにより歩留まりが低減す
る。

【０００４】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、工程数の削減により作業時間
の短縮を可能とするとともにハンドリングによる歩留ま
り低減を抑制することのできるウェーハのハンドリング
方法、ハンドリング装置、およびウェーハステージを提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のウェーハのハンドリング方法は、ウェーハ
が搭載されると該ウェーハを所定位置に搬送する搬送手
段を備えるウェーハのハンドリング装置に、気相エピタ
キシャル成長後のウェーハをサセプタから取り出して直
接搭載し、該搭載したウェーハを、前記搬送手段により
収納容器に収納させることを特徴としている。ここで、
収納容器は、例えば、複数枚のウェーハを所定間隔で保
持するものである。

【０００６】本発明のウェーハのハンドリング方法によ
れば、気相エピタキシャル成長後のウェーハをサセプタ
から取り出してハンドリング装置に直接搭載するだけ
で、その後は、ハンドリング装置の搬送手段により所定
の収納容器に自動的に収納させることができる。従っ
て、作業者がエアピンセット等を用いてウェーハを冷却
台から収納容器に移し替えるハンドリングを行う必要が
ないので、ウェーハの移し替え作業に伴う歩留まりの低
下を抑制できるとともに、作業時間を短縮することがで
きる。

【０００７】また、本発明のウェーハのハンドリング方
法は、複数枚のウェーハを所定の載置位置順でサセプタ
に載置して気相エピタキシャル成長を行った後、所定の
順序でサセプタからウェーハを取り出し、この取出しの
順序でウェーハを前記ハンドリング装置に搭載すると、
前記収納容器内でのウェーハの並びが、サセプタに載置
されていたときの載置位置順となるように、前記搬送手
段が前記収納容器にウェーハを順次収納していくことが
好ましい。

【０００８】このようなウェーハのハンドリング方法に
よれば、作業者が、取り出しに都合の良い所定の順序で
サセプタからウェーハを取り出しては、この順序でハン
ドリング装置に搭載するといった作業を繰り返すだけ
で、搬送手段により、ウェーハが自動的に収納容器に収
納される。しかも、搬送手段は、収納容器内でのウェー
ハの並びが、サセプタに載置されていたときの載置位置
順となるように、ウェーハを収納容器の所定の位置（所
定のスロット）に収納していくので、収納容器へのウェ
ーハ収納後においても、サセプタでの搭載位置順でウェ
ーハを管理できる。

【０００９】また、本発明のウェーハのハンドリング装
置は、ウェーハが搭載されると該ウェーハをセンタリン
グしてウェーハ支持部で支持するセンタリング手段と、
前記ウェーハ支持部のウェーハを所定位置に搬送する搬
送手段と、を備えることを特徴としている。

【００１０】本発明のウェーハのハンドリング装置によ
れば、ハンドリング装置のセンタリング手段にウェーハ
を搭載するだけで、このウェーハは自動的にセンタリン
グされてウェーハ支持部で支持される。さらに、ウェー
ハ支持部で一旦支持されたウェーハは、引き続き、搬送
手段により自動的に所定位置に搬送される。つまり、セ
ンタリング手段にウェーハを搭載すると、該センタリン
グ手段によりウェーハが自動的にセンタリングされるの
で、例えば、ウェーハ支持部に支持された段階でのウェ
ーハの位置ずれに基づき補正を行って搬送する必要がな
い。

【００１１】また、本発明のウェーハステージは、ウェ
ーハを下方に摺動案内しつつ該ウェーハをセンタリング
するために、下方に向かうにつれて小径となるように形
成された環状の傾斜部と、センタリングされたウェーハ
を支持するウェーハ支持部と、を備えることを特徴とし
ている。

【００１２】本発明のウェーハステージによれば、該ウ
ェーハステージにウェーハを搭載すると、このウェーハ
は重力に従って傾斜面により下方に摺動案内されて自動
的にセンタリングされ、ウェーハ支持部に支持された状
態となる。つまり、ウェーハをウェーハ支持部乃至傾斜
面に搭載するだけでウェーハをセンタリングさせること
ができる。このウェーハステージは、ウェーハのハンド
リング装置のセンタリング手段として好適に用いられ
る。なお、傾斜面およびウェーハ支持部は耐熱性材から
なることが望ましく、この場合、気相エピタキシャル成
長直後のウェーハが搭載されても熱変形せず、搭載前に
ウェーハを冷却する必要が無くなり、作業時間を短縮で
きる。

【００１３】また、本発明のウェーハステージは、ウェ
ーハを吸着保持する吸着保持具を用いてウェーハステー
ジにウェーハを搭載する際に、前記吸着保持具の側方移
動を規制する移動規制部をさらに備えることが好まし
く、前記移動規制部によって側方移動を規制された吸着
保持具によりウェーハを吸着解除すると、該ウェーハ
が、前記ウェーハ支持部または前記傾斜面に落下するよ
うに構成される。ここで、吸着保持具は、例えば、ウェ
ーハを非接触浮遊状態で吸着保持するベルヌーイチャッ
クである。

【００１４】この構成のウェーハステージによれば、移
動規制部により吸着保持具を位置決めした状態でウェー
ハを吸着解除させることができるので、ウェーハがウェ
ーハ支持面および傾斜面を逸れてしまうことがなく、ウ
ェーハを、確実にウェーハ支持部または傾斜面に落下さ
せることができる。そして、ウェーハ支持部に落下する
場合は、そのままの状態でセンタリングがなされてお
り、傾斜部に落下する場合は、該傾斜面により下方に摺
動案内される状態を経てセンタリングされ、ウェーハ支
持部により支持された状態となる。つまり、いずれにし
ても、結果的にウェーハがセンタリングされた状態とな
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
係る実施の形態について説明する。本発明に係るウェー
ハのハンドリング方法は、エピタキシャル成長後のウェ
ーハをサセプタから取り出してハンドリング装置に直接
搭載し、該搭載したウェーハを、ハンドリング装置が備
える搬送手段により、所定の収納容器に収納させること
を主な特徴としている。このようなハンドリング方法に
ついて詳細に説明する前に、先ず、このハンドリング方
法に適用して有用なハンドリング装置１（図１）の構成
について説明する。

【００１６】〔ウェーハのハンドリング装置の説明〕図
１に示すように、本発明に係るウェーハのハンドリング
装置１は、搭載されるウェーハＷ（図３参照）をセンタ
リングするウェーハステージ（センタリング手段）２０
と、該ウェーハステージ２０から収納容器８０内へウェ
ーハを搬送する搬送ハンド（搬送手段）４０と、収納容
器８０を支持する支持部５０と、各種操作を行うための
操作パネル６０と、各種動作制御等を行う制御部（図示
略）と、これらの各構成要素が設けられた本体部１０
と、を備えて概略構成されている。このうち、本体部１
０は、架台部１３と、この架台部１３上に互いに離間し
て設けられた第１ケース部１１及び第２ケース部１２
と、を備えて構成されている。以下、ハンドリング装置
１について、詳細に説明する。

【００１７】＜ウェーハステージ（センタリング手段）
の説明＞図１に示すように、ウェーハステージ２０は、
第１ケース部１１の上面に設けられている。図２に示す
ように、ウェーハステージ２０は、そのステージ本体２
１が第１部分２１ａ及び第２部分２１ｂに分かれた分割
構造をなしている。これら第１及び第２部分２１ａ，２
１ｂは、互いに所定距離離間した状態で、板状の連結部
材２２により連結されている。なお、ステージ本体２１
が分割構造をなして第１及び第２部分２１ａ，２１ｂが
互いに離間しているのは、後述するように、搬送ハンド
４０の移動領域を確保するためであり、これら第１及び
第２部分２１ａ，２１ｂの相互の間隔は、搬送ハンド４
０の幅よりも広く設定されている。また、第１及び第２
部分２１ａ，２１ｂどうしを連結した連結部材２２に
も、搬送ハンド４０の移動領域確保のために切り欠き部
２２ａが形成されている。

【００１８】ウェーハステージ２０のステージ本体２１
は、（空白部分があるものの総体として）下方に向かう
につれて小径となるように形成された環状の円滑な傾斜
面（傾斜部）２３と、この傾斜面２３と連続した平坦面
（傾斜面２３と同様、空白部分があるものの総体として
１つの平坦面）に形成されたウェーハ支持面（ウェーハ
支持部）２４と、を備えている。このうち、傾斜面２３
は、当該ウェーハステージ２０に搭載されたウェーハＷ
を下方に摺動案内しつつセンタリングするためのもので
あり、ウェーハ支持面２４は、センタリングされたウェ
ーハＷを支持するものである。ここで、傾斜面２３の上
端部の内径は、ウェーハＷの直径よりも十分大きく（例
えば、１０ｍｍ以上大きく）設定され、傾斜面２３の下
端部の内径およびウェーハ支持面２４の直径（これら内
径と直径は共に等しい）は、ウェーハＷの直径とほぼ等
しいか、又は僅かに大きく設定されている。

【００１９】ウェーハステージ２０の本体部２１は、例
えばフッ素樹脂からなり、例えば３００℃以上の高温に
耐える耐熱性を有するものである。さらに、連結部材２
２は、例えばアルミニウム等の金属製のものであり、ス
テージ本体２１の下面全域を覆う状態で、該下面の複数
箇所に固定されている。このため、連結部材２２によ
り、ステージ本体２１の変形が防止されている。

【００２０】ここで、ウェーハステージ２０へのウェー
ハＷの搭載は、例えば、図３に示すように、例えば、ベ
ルヌーイチャック（吸着保持具）７０を用いて行われ
る。なお、吸着板７１とウェーハＷとの間には高速のガ
ス流が形成されているため、ウェーハＷが吸着板７１に
接触することがないようになっている。また、ベルヌー
イチャック７０は、吸着板７１に沿わせてウェーハＷを
非接触浮遊状態で吸着保持するものであるため、ウェー
ハＷは、吸着された状態でも吸着板７１に対し主面方向
に若干移動する場合がある。このようなベルヌーイチャ
ック７０により吸着したウェーハＷを、ウェーハステー
ジ２０のウェーハ支持面２４乃至傾斜面２３に搭載する
には、先ず、ウェーハＷをウェーハステージ２０の上方
に移動させ、次いで、ベルヌーイチャック７０による吸
着状態を解除し、ウェーハＷを短い距離落下させる。

【００２１】ただし、吸着保持具７０は、作業者が手作
業で操作するものであるため、万一手元がブレてしまう
と、ウェーハＷがウェーハステージ２０のウェーハ支持
面２４および傾斜面２３を逸れて床等に落下してしまう
可能性がある。このことを防止するため、本発明のウェ
ーハステージ２０は、ベルヌーイチャック７０から当該
ウェーハステージ２０にウェーハＷを搭載する際に、手
元がブレてしまうことを防止するために、ベルヌーイチ
ャック７０の側方移動を規制する移動規制部２５（図３
等）を備えている。すなわち、図３に示すように、移動
規制部２５は、傾斜面２３の外周に沿うように、本体部
２１の上面に設けられている。ここで、移動規制部２５
の位置は、該移動規制部２５により側方移動を規制され
たベルヌーイチャック７０により吸着解除してウェーハ
Ｗを落下させると、該ウェーハＷが、ウェーハ支持面２
４または傾斜面２３に落下するような位置に設定されて
いる。なお、図３に示すように、吸着板７１は、ウェー
ハの直径よりも十分大きく（例えば、１０ｍｍ以上大き
く）設定されている。従って、吸着板７１を移動規制部
２５に当接させた際に、吸着板７１に対しウェーハが主
面方向に若干移動したとしても、ウェーハＷが移動規制
部２５に触れてしまわないようになっている。また、上
記のように、傾斜面２３の上端部は、ウェーハの直径よ
りも１０ｍｍ以上大きく設定されている。しかも、傾斜
面２３の上端部は、吸着板７１の直径よりも大きな内径
を有する。従って、移動規制部２５により吸着板７１を
移動規制した状態で、この吸着板７１に対しウェーハが
若干移動した際にウェーハを落下させたとしても、落下
するウェーハを確実に傾斜面２３で捕捉することができ
る構成となっている。

【００２２】このようなウェーハステージ２０によれ
ば、移動規制部２５により側方移動を規制されたベルヌ
ーイチャック７０からウェーハＷを落下させると、該ウ
ェーハＷがウェーハ支持面２４に落下する場合は、落下
後、既にセンタリングされた状態となる一方、傾斜面２
３に落下する場合は、該傾斜面２３により下方に摺動案
内される状態を経てセンタリングされ、ウェーハ支持面
２４により支持された状態となる。つまり、いずれにし
ても結果的に、ウェーハＷはウェーハ支持面２４上にセ
ンタリングされた状態となる。

【００２３】このようなウェーハステージ２０は、例え
ば図４に示すような支持台３０上に載置されることで、
支持台３０上に起立した位置決め用ボス３１，３２によ
り位置決めされる。さらに、このように位置決めされた
ウェーハステージ２０は、支持台３０の両側に設けられ
た固定用ネジ３３，３３により側部が締め付けられるこ
とで、支持台３０上に固定されている。なお、この支持
台３０にも、搬送ハンド４０の移動領域を確保するため
の切り欠き部３０ａが形成されている。

【００２４】ここで、支持台３０および該支持台３０上
のウェーハステージ２０は、第１ケース部１１内に設け
られた、例えばエアシリンダー等の昇降機構（図示略）
の駆動により昇降される構成となっている。これは、後
述のように、ウェーハステージ２０のウェーハ支持面２
４から搬送ハンド４０にウェーハＷを受け渡す動作を行
うためである。

【００２５】なお、ウェーハステージ２０は、第１ケー
ス部１１の上面の、例えば、第２ケース部１２寄りの位
置に設けられており、これにより、ウェーハステージ２
０から収納容器８０へのウェーハＷの搬送距離が極力短
くなる構成とされている。

【００２６】＜搬送ハンド（搬送手段）の説明＞図１、
図３、および図４に示すように、搬送ハンド４０は、搬
送本体部４１と、この搬送本体部４１から前方に延出す
るように設けられ、搬送の際にウェーハＷを保持するハ
ンド部４２とを備えて概略構成されている。このうちハ
ンド部４２の先端側には、ウェーハＷを吸着するための
吸引口４３が設けられ、この吸引口４３より吸引するこ
とで、ウェーハＷがハンド部４２の先端側に吸着保持さ
れる構成となっている。なお、ハンド部４２には、耐熱
温度の高い（例えば、３００℃以上）材質（例えば、フ
ッ素樹脂等）のコーティングがなされている。このよう
な搬送ハンド４０のハンド部４２は、ウェーハステージ
２０のステージ本体２１の第１部分２１ａと第２部分２
１ｂとの間に配されている。また、搬送ハンド４０は、
支持部５０上の収納容器８０に向かう方向（図１（ａ）
の矢印Ａ方向）、および該収納容器８０から遠ざかる方
向（同じく矢印Ｂ方向）に進退可能となっている。すな
わち、第１ケース部１１の内部には、例えばエアシリン
ダー等の移動機構（図示略）が設けられていて、この移
動機構と搬送ハンド４０とは、第１ケース部１１上面に
形成された開口部１１ａ（図１（ａ）および図３に一部
のみ図示）を介して連結されている。そして、移動機構
の駆動により、搬送ハンド４０がＡあるいはＢ方向に進
（Ａ方向）退（Ｂ方向）する構成となっている。

【００２７】ここで、ウェーハステージ２０のウェーハ
支持面２４上のウェーハＷを搬送ハンド４０のハンド部
４２に受け渡す動作について説明する。先ず、ウェーハ
ステージ２０にウェーハＷを搭載する際には、予め、ウ
ェーハステージ２０の昇降機構の駆動によって、ウェー
ハ支持面２４の鉛直位置がハンド部４２の上面よりも高
くされている。これは、ウェーハステージ２０に搭載し
たウェーハＷがハンド部４２に衝突することにより、セ
ンタリング動作が阻害されてしまうことを防止するため
である。従って、この状態でウェーハステージ２０にウ
ェーハＷが搭載されてセンタリングされると、このウェ
ーハＷよりも下側にハンド部４２が位置した状態とな
る。さらに、この状態から、ウェーハステージ２０の昇
降機構の駆動により、ウェーハステージ２０が徐々に下
降すると、やがて、ウェーハがハンド部４２の先端側の
上面に支持された状態に移行する。この際、ハンド部４
２は、支持したウェーハを吸引口４３で吸着して保持す
る。これにて、ウェーハ支持面２４からハンド部４２へ
のウェーハの受け渡しが完了する。

【００２８】＜収納容器の支持部の説明＞収納容器８０
を支持する支持部５０は、第２ケース部１２より第１ケ
ース部側に向けて延出された台状のものであり、その上
面部により収納容器８０を支持するようになっている。
第２ケース部１２内部には、支持部５０の昇降機構（図
示略）が設けられ、この昇降機構と支持部５０とは、第
２ケース部１２の側面に形成された開口部（図示略）を
介して連結され、従って、昇降機構が駆動することによ
り、この駆動が支持部５０に伝達されて支持部５０が昇
降するようになっている。なお、支持部５０の昇降機構
は、例えば、パルスモータと、このパルスモータの駆動
力を支持部５０に伝達するためのボールネジとを備えて
概略構成されたものである。また、第２ケース部１２と
第１ケース部１１とが離間配置されたことにより、支持
部５０および収納容器８０の移動領域が確保されてい
る。

【００２９】＜収納容器の説明＞図６の（ａ）、（ｂ）
等に示すように、収納容器８０は、少なくとも一方側が
開口した箱形の容器であり、該開口側からウェーハを収
納するためのスロット８１（数が多いため図面上、一部
のみ符号を付した）が複数形成されている。ここで、各
スロット８１にウェーハＷが収納されると、これらウェ
ーハＷは、互いの主面方向が平行となり、かつ、互いの
中心が直線状に並ぶように、互いに所定間隔に配された
状態となる（図５（ａ）参照）。このような収納容器８
０は、例えば、フッ素樹脂等の耐熱性材からなり、例え
ば、３００℃以上の高温にも耐えうる。また、収納容器
８０の前記開口側の周縁部には、例えば、２つずつのボ
ス８２と、嵌入穴８３が形成されている。これらボス８
２および嵌入穴８３は、収納容器８０を、該収納容器８
０と概略等しい形状の収納容器９０（従来の技術参照）
と互いの開口側で突き合わせた際に、収納容器９０側の
嵌入穴９３およびボス９２と嵌め合わせて収納容器９
０，８０どうしを相互に位置決めするためのものであ
る。このような収納容器８０，９０どうしの位置決め機
構は、後述するように、収納容器８０から収納容器９０
へのウェーハＷの移し替え作業を行う際に用いられる。

【００３０】ここで、ウェーハＷを、搬送ハンド４０に
より搬送して収納容器８０に収納させる動作について説
明する。先ず、予め、収納容器８０を、その開口側が搬
送ハンド４０側を向くようにして支持部５０上に載置し
ておく。この状態で、ハンド部４２の先端側でウェーハ
Ｗを保持した搬送ハンド４０が矢印Ａ方向に前進する
と、やがてウェーハＷが収納容器８０のスロット８１内
に挿入され、完全に挿入されたところで搬送ハンド４０
の移動が停止される。次いで、支持台５０および収納容
器８０の昇降機構の駆動により、収納容器８０が僅かに
（例えば、数ｍｍ程度）上昇するとともに、ハンド部４
２の吸引口４３による吸引が解除される。すると、ハン
ド部４２でウェーハＷを保持した状態から収納容器８０
のスロット内８１でウェーハＷを保持した状態に移行す
る。これにて、ハンド部４２により収納容器８０にウェ
ーハを収納する動作が完了する。なお、以上の動作にお
いて、ウェーハＷを収納容器８０のスロット８１に向け
て搬送する際には、ウェーハＷを挿入すべきスロット８
１の鉛直位置が、ハンド部４２に保持されたウェーハＷ
と略等しくなるように、予め昇降機構の駆動により収納
容器８０の鉛直位置が調節される。

【００３１】以上説明したように、本発明のウェーハの
ハンドリング装置１を用いると、該ハンドリング装置１
のウェーハステージ２０にウェーハＷを搭載する作業を
行うだけで、先ず、このウェーハＷは、ウェーハ支持面
２４上にセンタリングされ、このセンタリングされたウ
ェーハＷは、搬送ハンド４０により収納容器８０のスロ
ット８１内に自動的に収納される。そして、この作業の
繰り返しにより、所定枚数のウェーハＷを収納容器８０
に収納させることができる。

【００３２】なお、ハンドリング装置１の制御部（図示
略）は、ＣＰＵと、このＣＰＵによる制御用プログラム
や制御用データ等を記憶したＲＯＭと、ＣＰＵの作業領
域及び各種データ（後述する収納パターンに関するデー
タ等）の記憶領域を有するＲＡＭとを備えて構成され、
該ハンドリング装置１の各構成要素の動作は、ＣＰＵの
制御下で行われる。

【００３３】ところで、一度のエピタキシャル成長を行
う際にウェーハを載置する座ぐりには、予め管理上のナ
ンバーが定められている。換言すれば、ウェーハには、
バッチ毎に座ぐりのナンバーに対応する管理上のナンバ
ーが定められている。これは、各ウェーハが、サセプタ
上の、どの位置でエピタキシャル成長されたものである
のか（各ウェーハの履歴）を、エピタキシャル成長後も
把握できるようにするためである。このため、エピタキ
シャル成長後、ウェーハを収納容器８０内（さらには、
後述するように収納容器９０内）に収納した段階でも、
ウェーハが前記ナンバー順に並ぶことが望ましい。しか
しながら、エピタキシャル成長後にサセプタからウェー
ハを取出す作業は、取出しに都合の良い所定の順序（前
記ナンバーの順序とは異なる）で行うことが効率的であ
る。

【００３４】ここで、サセプタへのウェーハの並べ方の
具体例を説明する。例えば、いわゆるバレル型の気相成
長装置では、側面が複数の傾斜面により構成され、各傾
斜面には、ウェーハを載置するための座ぐりが上下に複
数（例えば、２〜３つ程度）並んで設けられたサセプタ
が用いられ、このサセプタの各座ぐりにウェーハを傾斜
状態で立てかけて載置して、エピタキシャル成長が行わ
れる。この場合、先ず、サセプタの所定の傾斜面に形成
された上側の座ぐりから、順次、下側の座ぐりへと、前
記ナンバー順に１枚ずつのウェーハＷを載置し、次い
で、隣の傾斜面にも同様にウェーハＷを載置し、・・・
といったことを全傾斜面で繰り返すことで、１バッチ分
のウェーハＷが所定の載置位置順でサセプタ上に並べら
れる。

【００３５】次に、サセプタからウェーハＷを取り出す
のに都合の良い順序の具体例を説明する。この順序は、
例えば、ウェーハＷの品質を考慮した順序である。具体
的には、例えば、いわゆるバレル型の気相成長装置の場
合、ある傾斜面について、例えば、下側にもウェーハＷ
がある状態で上側のウェーハＷを先に取り出してしまう
と、サセプタの表面に付着していたパーティクルがベル
ヌーイチャックから噴出されるガスにより剥離して下側
のウェーハＷ上に落下し、ウェーハＷの品質に悪影響を
与えてしまう可能性がある。このことを避けるため、ウ
ェーハＷの取出しは、例えば下側のウェーハを先、上側
のウェーハを後にし、ある傾斜面のウェーハを全て取り
出した後にその隣の傾斜面のウェーハを取り出すことに
より、サセプタの周囲を一巡する順序で行う。つまり、
この取出しの順序は、サセプタに載置されていたときの
載置位置順（つまり前記ナンバー順）と異なる。

【００３６】そして、サセプタから取り出したウェーハ
Ｗをハンドリング装置１のウェーハステージ２０に搭載
する作業は、この取出しの順序で行うのが都合がよい。
なぜなら、搭載の順序を取出しの順序と異ならせるため
には、ウェーハを一旦どこかに置く必要があり、不都合
であるからである。従って、ウェーハＷは、ウェーハス
テージ２０への搭載の順序（つまり、前記ナンバーと異
なる順序）で搬送ハンド４０により搬送されて収納容器
８０に収納される。従って、仮に、ウェーハを収納容器
８０のスロット８１に、例えば、上側又は下側から順に
収納させていくこととすると、収納容器８０内でのウェ
ーハＷの並びが、前記ナンバーと異なる並びになってし
まう。この場合、後工程でのウェーハＷの管理が煩雑に
なって、管理ミスに繋がりかねない。

【００３７】そこで、ウェーハのハンドリング装置１で
は、エピタキシャル成長を行った後、取り出しに都合の
良い所定の順序でサセプタからウェーハＷを取り出し、
この取出しの順序でウェーハＷをウェーハステージ２０
に搭載すると、収納容器８０内でのウェーハＷの並び
が、サセプタに載置されていたときの載置位置順となる
ように、搬送ハンド４０がウェーハを収納容器８０に収
納するように構成されている。

【００３８】具体的には、例えば、バレル型の気相成長
装置を用いる場合で、サセプタの傾斜面に上中下３枚の
ウェーハＷを並べて載置する場合に、この傾斜面に載置
されるウェーハＷのナンバーが、仮に、上側から順に
、、だとする。この場合、エピタキシャル成長後
のサセプタからの取出しの順序は、下側から→→
の順序となるので、ウェーハステージ２０に搭載され、
引き続き収納容器８０に収納される順序も、同様に→
→の順序となる。従って、これら３枚のウェーハＷ
を、収納容器８０内で上側から順に並べるためには、先
ず、ナンバーのウェーハＷを、収納容器８０のスロッ
ト８１のうち上側から３番目のスロット８１に収納さ
せ、次いで、ナンバーのウェーハＷを同２番目のスロ
ット８１に、さらに、ナンバーのウェーハＷを同１番
目のスロット８１に収納させるような制御が行われる。
ここで、ナンバーのウェーハＷの搬送の際には、上側
から３番目のスロット８１がウェーハＷと同じ鉛直位置
となるように支持部５０が昇降し、次いで、ナンバー
のウェーハＷの搬送の際には、上側から２番目のスロッ
ト８１がウェーハＷと同じ鉛直位置となるように支持部
５０が昇降し、次いで、ナンバーのウェーハＷの搬送
の際には、上側から１番目のスロット８１がウェーハＷ
と同じ鉛直位置となるように支持部５０が昇降する。な
お、ここでの説明では、１つの傾斜面についての説明に
終わったが、その次はナンバーのウェーハＷであり、
６番目のスロット８１に収納される。そして、各傾斜面
に関しても同様に、収納容器８０内でのウェーハＷの並
びを、ウェーハＷの搬送の順序に対して補正する制御が
なされる。

【００３９】なお、ハンドリング装置１には、使用する
サセプタの種類や、ウェーハの取り出し順に応じて、予
め、幾つかの収納パターンが記憶され、これらの収納パ
ターンのうち、所望の収納パターンを選択して用いるこ
とができる構成となっている。さらに、ハンドリング装
置１は、収納パターンを適宜変更可能に構成されてい
る。このような収納パターンの選択、および変更作業
は、操作パネル６０を操作することによって行うことが
できる。

【００４０】〔ウェーハのハンドリング方法の説明〕次
に、以上説明したウェーハのハンドリング装置１を用い
た、本発明に係るウェーハのハンドリング方法について
詳細に説明する。

【００４１】先ず、気相エピタキシャル成長後のサセプ
タ上のウェーハＷを１枚、ベルヌーイチャック７０によ
り吸着してサセプタより取り出し、ハンドリング装置１
のウェーハステージ２０に搭載する。この搭載の際、ベ
ルヌーイチャック７０の吸着板７１を、ウェーハステー
ジ２０の移動規制部２５により側方移動を規制した状態
でウェーハＷを吸着解除する。すると、ウェーハＷはウ
ェーハステージ２０のウェーハ支持面２４上にセンタリ
ングされる。次いで、ウェーハステージ２０が下降開始
し、やがて、ウェーハＷが、ウェーハ支持面２４により
支持された状態から、搬送ハンド４０のハンド部４２の
先端側で支持された状態に移行し、ウェーハステージ２
０の下降が終了する。また、ここで、ウェーハＷがハン
ド部４２に支持された状態に移行する際に、吸引口４３
が吸引開始し、ウェーハＷがハンド部４２の先端側に吸
着保持される。次いで、搬送ハンド４０が図１の矢印Ａ
方向に前進開始する。やがて、ウェーハＷが収納容器８
０の所定のスロット８１に完全に挿入されると、搬送ハ
ンド４０の前進が終了する。さらに、収納容器８０が僅
かに上昇することでウェーハＷを下側からスロット８１
により保持した状態になるとともに、吸引口４３による
吸引が解除される。これによりウェーハＷのスロット８
１への収納が完了する。次いで、搬送ハンド４０が後退
し、図１の（ａ）の状態に復帰する。以後同様に、サセ
プタよりウェーハＷを１枚ずつ取り出してはウェーハス
テージ２０に搭載し、搬送ハンド４０により収納容器８
０に収納させる、といった作業を繰り替えることによ
り、１バッチ分のウェーハＷを収納容器８０に収納させ
ることができる。しかも、収納容器８０内でのウェーハ
の並びを、サセプタに載置されていたときの載置位置順
とすることができる。

【００４２】次に、収納容器８０内に１バッチ分のウェ
ーハＷを収納させた後は、収納容器８０から収納容器９
０へのウェーハＷの移し替えを行う。すなわち、先ず、
図５の（ａ）に示すように、収納容器８０の上側から、
開口部どうしを突き合わせるようにして収納容器９０を
被せる。この際、収納容器８０のボス８２は収納容器９
０の嵌入穴９３に、また、収納容器９０のボス９２は収
納容器８０の嵌入穴８３に、互いに嵌入させ、収納容器
８０，９０どうしを相互に位置決めする。そして、この
ように位置決めした状態のまま、図５の（ｂ）に示すよ
うに、収納容器８０，９０を一体的にひっくり返すと、
収納容器８０の各スロット８１に収納されていたウェー
ハＷが、それぞれ側方にスライドする結果、収納容器９
０の対応するスロット９１に収納された状態となる。従
って、収納容器９０内でのウェーハＷの並びは、収納容
器８０内でのウェーハＷの並びと同じになる（サセプタ
に載置されていたときの載置位置順とも同じ）。これに
て、収納容器８０から収納容器９０へのウェーハＷの移
し替えが完了する。なお、このように、ウェーハＷを収
納容器８０から収納容器９０に移し替えるのは、ポリプ
ロピレン製の収納容器９０の方が、フッ素樹脂製の収納
容器８０よりも軽量なため取り扱いが容易であるのに加
えて、安価なため数量を確保し易いからである。

【００４３】以上のような実施の形態によれば、作業者
は、気相エピタキシャル成長後のウェーハＷをサセプタ
から取り出してハンドリング装置１のウェーハステージ
２０に直接搭載するだけでよく、後は、ハンドリング装
置１の搬送ハンド４０により所定の収納容器８０に自動
的に収納させることができる。その後は、収納容器８０
内のウェーハＷを、一括して収納容器９０に容易に移し
替えることができる。従って、作業者がエアピンセット
を用いてウェーハＷを冷却台から収納容器９０に移し替
えるハンドリング作業を行う必要がないので、その移し
替え作業に伴う様々な問題を解消できる。具体的には、
従来、ウェーハ表面上のキズまたは汚れによる歩留まり
の低減が１．５１％であったのが、ハンドリング装置１
を用いることにより１．１６％に抑制された。また、従
来のように冷却台に広げてウェーハを載置し、そのウェ
ーハを冷却台から収納容器に移し替える工程が不要とな
り工程数を削減でき、作業時間を短縮できる。具体的に
は、従来、１バッチ分（例えば、ウェーハ１６枚分）の
作業時間が従来平均２５６秒であったのが、ハンドリン
グ装置１を用いることにより１９５秒に短縮された。

【００４４】また、複数枚のウェーハＷを所定の載置位
置順でサセプタに載置してエピタキシャル成長を行った
後、取り出しに都合の良い所定の順序でサセプタからウ
ェーハＷを取り出し、この取出しの順序でウェーハＷを
ウェーハステージ２０に搭載すると、収納容器８０内で
のウェーハＷの並びが、サセプタに載置されていたとき
の載置位置順となるように、搬送ハンド４０がウェーハ
を収納容器８０に収納していくので、後工程でのウェー
ハＷの管理が容易となる。

【００４５】なお、上記の実施の形態では、本発明に係
るウェーハステージ２０をハンドリング装置１の構成の
一つとして適用する例について説明したが、この例に限
らず、ウェーハステージ２０を単体としてウェーハＷの
センタリング用に用いても良い。なお、この場合、本体
部２１を分割構造にする必要はない。さらに、ウェーハ
ステージ２０を下降させることで、ウェーハＷをウェー
ハステージ２０から搬送ハンド４０に受け渡す例につい
て説明したが、これに限らず、該受け渡しは、ウェーハ
ステージ２０（のウェーハ支持面２４）を、搬送ハンド
４０（のハンド部４２）に対し相対的に下降させること
で行えば良い。つまり、該受け渡しを、搬送ハンド４０
を上昇させることで行っても良い。また、搬送ハンド４
０から収納容器８０にウェーハを受け渡す動作について
も同様のことが言えるのは勿論である。

【００４６】

【発明の効果】本発明に係るウェーハのハンドリング方
法および装置によれば、作業者は、気相エピタキシャル
成長後のウェーハをサセプタから取り出してハンドリン
グ装置に直接搭載するだけでよく、後は、ハンドリング
装置の搬送手段により所定の収納容器に自動的に収納さ
せることができる。従って、従来のように冷却台に広げ
てウェーハを載置し、該ウェーハを冷却台から収納容器
に移し替えるといった工程が不要となり、作業時間を短
縮できるとともにハンドリングによる歩留まり低減を抑
制することができる。

【００４７】また、本発明に係るウェーハのウェーハス
テージによれば、該ウェーハステージにウェーハを搭載
すると、ウェーハがウェーハ支持部を逸れた場合であっ
ても、このウェーハは重力に従って傾斜面により下方に
摺動案内されて自動的にセンタリングされ、ウェーハ支
持部に支持された状態となる。つまり、ウェーハをウェ
ーハ支持部乃至傾斜面に搭載するだけでウェーハをセン
タリングさせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るウェーハのハンドリング装置を示
す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図２】図１のハンドリング装置が備えるセンタリング
手段（ウェーハステージ）を示す斜視図である。

【図３】吸着保持具からセンタリング手段（ウェーハス
テージ）にウェーハを搭載する状態を示す斜視図であ
る。

【図４】図１のハンドリング装置が備える搬送手段を示
す斜視図である。

【図５】一方の容器から他方の容器にウェーハを移し替
える作業を示す一連の斜視図である。

【図６】（ａ）および（ｂ）は、テフロン（商標登録）
製の収納容器（所定の収納容器）を示す図である。
（ｃ）および（ｄ）は、ポリプロピレン製の収納容器を
示す図である。

【図７】従来の技術を説明するための図であり、このう
ち（ａ）は、冷却台上にウェーハを載置した状態を示す
斜視図、（ｂ）は冷却台からエアピンセットによりウェ
ーハを移し替える作業を示す側断面図である。

【図８】ベルヌーイチャックによりウェーハをサセプタ
から取り出す作業を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ハンドリング装置（ウェーハのハンドリング装
置）２０ウェーハステージ（センタリング手段）２３傾斜面（傾斜部）２４ウェーハ支持面（ウェーハ支持部）２５移動規制部４０搬送ハンド（搬送手段）７０ベルヌーイチャック（吸着保持具）８０収納容器Ｗウェーハ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウェーハが搭載されると該ウェーハを所
定位置に搬送する搬送手段を備えるウェーハのハンドリ
ング装置に、気相エピタキシャル成長後のウェーハをサ
セプタから取り出して直接搭載し、該搭載したウェーハ
を、前記搬送手段により収納容器に収納させることを特
徴とするウェーハのハンドリング方法。
【請求項２】複数枚のウェーハを所定の載置位置順で
サセプタに載置して気相エピタキシャル成長を行った
後、所定の順序でサセプタからウェーハを取り出し、こ
の取出しの順序でウェーハを前記ハンドリング装置に搭
載すると、前記収納容器内でのウェーハの並びが、サセ
プタに載置されていたときの載置位置順となるように、
前記搬送手段が前記収納容器にウェーハを順次収納して
いくことを特徴とする請求項１記載のウェーハのハンド
リング方法。
【請求項３】ウェーハが搭載されると該ウェーハをセ
ンタリングしてウェーハ支持部で支持するセンタリング
手段と、前記ウェーハ支持部のウェーハを所定位置に搬送する搬
送手段と、を備えることを特徴とするウェーハのハンド
リング装置。
【請求項４】前記センタリング手段は、ウェーハを下方に摺動案内しつつセンタリングするため
に、下方に向かうにつれて小径となるように形成された
環状の傾斜部と、センタリングされたウェーハを支持するウェーハ支持部
と、を備えることを特徴とする請求項３記載のウェーハ
のハンドリング装置。
【請求項５】前記センタリング手段は、ウェーハを吸着保持する吸着保持具を用いて該センタリ
ング手段にウェーハを搭載する際に、前記吸着保持具の
側方移動を規制する移動規制部をさらに備えることを特
徴とする請求項４記載のウェーハのハンドリング装置。
【請求項６】ウェーハを下方に摺動案内しつつ該ウェ
ーハをセンタリングするために、下方に向かうにつれて
小径となるように形成された環状の傾斜部と、センタリングされたウェーハを支持するウェーハ支持部
と、を備えることを特徴とするウェーハステージ。
【請求項７】ウェーハを吸着保持する吸着保持具を用
いてウェーハステージにウェーハを搭載する際に、前記
吸着保持具の側方移動を規制する移動規制部をさらに備
えることを特徴とする請求項６記載のウェーハステー
ジ。