特開 2024-151084 ウェーハアライナー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024151084

(43)【公開日】2024-10-24

(54)【発明の名称】ウェーハアライナー

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/68 20060101AFI20241017BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20241017BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 G

H01L21/68 N

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023064215

(22)【出願日】2023-04-11

(71)【出願人】

【識別番号】000220354

【氏名又は名称】東京航空計器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002354

【氏名又は名称】弁理士法人平和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】有村 憲一

【テーマコード（参考）】

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F131AA02

5F131BA39

5F131DB02

5F131DB52

5F131EA02

5F131EA22

5F131EA24

5F131EB32

5F131EB33

(57)【要約】

【課題】優れたウェーハアライナーを提供する。
【解決手段】ウェーハアライナー１は、搬入されるウェーハの主面と平行な基準面に沿って開閉し、閉じたときに前記ウェーハの周縁部を把持し、前記基準面に垂直な中心軸回りに旋回するように構成された第１チャック１０と、前記基準面に沿って開閉し、閉じたときに前記ウェーハの周縁部を保持するように構成された第２チャック２０と、前記ウェーハに設けられた印を検出するように構成された検出センサ６０と、前記ウェーハが搬入されたら、第１チャック１０に閉じて前記ウェーハを把持させ、続いて検出センサ６０の出力に基づいて前記ウェーハが所定の周方向位置となるように第１チャック１０を旋回させ、続いて第２チャック２０に閉じて前記ウェーハを保持させて第１チャック１０に開いて前記ウェーハを放させ、続いて第１チャック１０を第１所定位置まで旋回させるように構成されている制御装置７０とを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬入されるウェーハの主面と平行な基準面に沿って開閉し、閉じたときに前記ウェーハの周縁部を把持し、前記基準面に垂直な中心軸回りに旋回するように構成された第１チャックと、
前記基準面に沿って開閉し、閉じたときに前記ウェーハの周縁部を保持するように構成された第２チャックと、
前記ウェーハに設けられた印を検出するように構成された検出センサと、
前記ウェーハが搬入されたら、前記第１チャックに閉じて前記ウェーハを把持させ、続いて前記検出センサの出力に基づいて前記ウェーハが所定の周方向位置となるように前記第１チャックを旋回させ、続いて前記第２チャックに閉じて前記ウェーハを保持させて前記第１チャックに開いて前記ウェーハを放させ、続いて前記第１チャックを第１所定位置まで旋回させるように構成された制御装置と
を備えるウェーハアライナー。

【請求項2】

前記基準面は水平面であり、
前記第１チャックは、前記ウェーハの周縁部を把持するように構成された、鉛直な把持面を有しており、
前記第２チャックは、前記第２チャックに保持された前記ウェーハを鉛直上方向に移動させられるように、外側ほど鉛直上側となるように前記水平面に対して傾いたウェーハ保持面を有している、
請求項１に記載のウェーハアライナー。

【請求項3】

前記第１チャックは、前記把持面の内側に接続した、外側ほど鉛直上側となるように前記水平面に対して傾いたウェーハ搭載面を有している、請求項２に記載のウェーハアライナー。

【請求項4】

前記第１チャックの開閉と前記第２チャックの開閉とを機械的に連動させる連動機構と、
前記連動機構を動作させる１つの駆動部と
を備える、請求項１乃至３の何れかに記載のウェーハアライナー。

【請求項5】

前記第２チャックで保持された前記ウェーハを搬出するように構成された搬送ロボットをさらに備え、
前記第１所定位置は、前記第１チャックが前記搬送ロボットと衝突しない位置であり、
前記制御装置は、前記第１チャックを前記第１所定位置まで旋回させた後に、前記搬送ロボットに前記ウェーハを搬出させるように構成されている、
請求項１乃至３の何れかに記載のウェーハアライナー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウェーハアライナーに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、基板検査装置や半導体製造装置などで半導体ウェーハを扱う際に、ウェーハアライナーを用いて、ノッチやオリフラなどに基づいてウェーハの向きをそろえることが行われている。例えば特許文献１には、このようなウェーハアライナーに係る技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３－２４３２９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、優れたウェーハアライナーを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様によれば、ウェーハアライナーは、搬入されるウェーハの主面と平行な基準面に沿って開閉し、閉じたときに前記ウェーハの周縁部を把持し、前記基準面に垂直な中心軸回りに旋回するように構成された第１チャックと、前記基準面に沿って開閉し、閉じたときに前記ウェーハの周縁部を保持するように構成された第２チャックと、前記ウェーハに設けられた印を検出するように構成された検出センサと、前記ウェーハが搬入されたら、前記第１チャックに閉じて前記ウェーハを把持させ、続いて前記検出センサの出力に基づいて前記ウェーハが所定の周方向位置となるように前記第１チャックを旋回させ、続いて前記第２チャックに閉じて前記ウェーハを保持させて前記第１チャックに開いて前記ウェーハを放させ、続いて前記第１チャックを第１所定位置まで旋回させるように構成された制御装置とを備える。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、優れたウェーハアライナーを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、一実施形態に係るウェーハアライナーの構成例の概略を示す外観図である。

【図2】図２は、一実施形態に係るウェーハアライナーの構成例の概略を模式的に示す図である。

【図3A】図３Ａは、ウェーハの受け入れを待機しているときの待機位置における第１チャック及び第２チャックを模式的に示す図である。

【図3B】図３Ｂは、第１チャックが閉じ、第２チャックが開いた状態を模式的に示す図である。

【図3C】図３Ｃは、第２チャックが閉じ、第１チャックが開いた状態を模式的に示す図である。

【図4】図４は、制御装置によって制御されるウェーハアライナーの動作の一例の概略を示すフローチャートである。

【図5A】図５Ａは、搬送ロボットによってウェーハが搬入されているときの概要を示す図である。

【図5B】図５Ｂは、図５Ａに示した囲み部分の拡大図である。

【図6A】図６Ａは、第１チャックが閉じて第２チャックが開いたときのウェーハアライナーの概要を示す図である。

【図6B】図６Ｂは、図６Ａに示した囲み部分の拡大図である。

【図7A】図７Ａは、ノッチが検出されたときのウェーハアライナーの概要を示す図である。

【図7B】図７Ｂは、図７Ａに示した囲み部分の拡大図である。

【図7C】図７Ｃは、図７Ａに示した囲み部分の拡大図である。

【図8A】図８Ａは、第２チャックが閉じて第１チャックが開いたときの概要を示す図である。

【図8B】図８Ｂは、図８Ａに示した囲み部分の拡大図である。

【図8C】図８Ｃは、図８Ａに示した囲み部分の拡大図である。

【図9A】図９Ａは、第１チャックが初期位置に戻った状態のウェーハアライナーの概要を示す図である。

【図9B】図９Ｂは、図９Ａに示した囲み部分の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、例えばノッチやオリエンテーション・フラットといった印を基準にウェーハの周方向位置を揃えるためのウェーハアライナーに関する。これに限らないが、ウェーハの直径は、例えば、200 mm又は300 mmであり得る。本実施形態のウェーハアライナーは、従来のウェーハアライナーと比較して、ウェーハへのダメージの低減、高い動作信頼性、早いスループットなどを実現する。

【0009】

［ウェーハアライナーの構成］
図１は、本実施形態に係るウェーハアライナー１の構成例の概略を示す外観図である。ウェーハアライナー１は、ウェーハ９０を支持するそれぞれ複数の第１チャック１０及び第２チャック２０を備える。第１チャック１０及び第２チャック２０は、円盤状のウェーハ９０の周縁部を支持するように構成されており、ウェーハ９０が配置される位置の周囲に設けられている。図１に示す例では、第１チャック１０及び第２チャック２０が３つずつ設けられおり、第１チャック１０及び第２チャック２０は、それぞれウェーハ９０が配置される位置の周囲に均等に配置されている。第１チャック１０又は第２チャック２０は、どのように配置されていてもよいし、４つ以上設けられていてもよい。

【0010】

ウェーハ９０の周方向位置を示す印としては、ノッチやオリエンテーション・フラットなどが知られている。本実施形態は、この印の一例としてノッチが使われる場合である。本実施形態では、ウェーハアライナー１は、ウェーハ９０のノッチ９１を検出するための検出センサ６０を備える。検出センサ６０は、例えば、光学式のセンサである。

【0011】

ウェーハ９０は、図５Ａに示すように、搬送ロボット８１によってウェーハアライナー１に搬入され、第１チャック１０にその主面が水平になるように載せられる。ウェーハアライナー１は、第１チャック１０でウェーハ９０を把持してそれを周方向に回転させながら、検出センサ６０を用いてノッチ９１を探し、ノッチ９１の位置に基づいてウェーハ９０のアライメントを行う。アライメントされたウェーハ９０は、搬送ロボット８１によって、ウェーハアライナー１から搬出される。

【0012】

以降の説明では、基準面を水平とし、ウェーハ９０はその主面が水平となるように配置されるものとし、ウェーハ９０が配置されたときのウェーハ９０の周方向に相当する方向をウェーハアライナー１の周方向として説明し、ウェーハ９０の半径方向に相当する方向をウェーハアライナー１の半径方向として説明する。

【0013】

図２は、ウェーハアライナー１の構成例の概略を模式的に示す図である。図２においては、第１チャック１０及び第２チャック２０は、それぞれ２つだけ示されている。

【0014】

第１チャック１０は、半径方向に水平に延びる第１アーム４１によって支持されている。第１アーム４１は、第１開閉機構５１によって、半径方向水平に、外側に変位したり内側に変位したりできる。すなわち、第１チャック１０は、半径方向水平に、外側に変位して開いたり内側に変位して閉じたりできる。第１アーム４１及び第１開閉機構５１の構成は上述のようなものに限らないが、第１チャック１０は、水平に半径方向に開閉するように構成されている。

【0015】

また、第１開閉機構５１は、旋回機構３２によって、鉛直に設けられた中心軸３１回りに水平に旋回可能に構成されている。すなわち、第１チャック１０は、中心軸３１回りに水平に旋回可能に構成されている。旋回機構３２、第１アーム４１及び第１開閉機構５１の構成は上述のようなものに限らないが、第１チャック１０は、鉛直な中心軸回りに旋回するように構成されている。

【0016】

第２チャック２０は、半径方向に水平に延びる第２アーム４２によって支持されている。第２アーム４２は、固定された第２開閉機構５２によって、半径方向水平に、外側に変位したり内側に変位したりできる。すなわち、第２チャック２０は、半径方向水平に、外側に変位して開いたり、内側に変位して閉じたりできる。第２アーム４２及び第２開閉機構５２の構成は上述のようなものに限らないが、第２チャック２０は、水平に半径方向に開閉するように構成されている。

【0017】

全ての第１開閉機構５１及び第２開閉機構５２は、連動機構５３によって連動する。その結果、後述するように、全ての第１チャック１０及び第２チャック２０は、連動する。例えば、第１チャック１０がウェーハ９０を把持するとき、全ての第１チャック１０は内側に変位して閉じ、このとき、全ての第２チャック２０は外側に変位して開く。第２チャック２０がウェーハ９０を保持するとき、全ての第２チャック２０は内側に変位して閉じ、第２チャック２０がウェーハ９０を保持すると、続いて全ての第１チャック１０は外側に変位して開く。このような第１開閉機構５１、第２開閉機構５２及び連動機構５３に係る機構は、リンク、ギア、カム、ばねなどを用いて適宜に構成され得る。

【0018】

連動機構５３は、駆動部としての開閉用モータ５４によって駆動される。開閉用モータ５４は、例えば、ギヤードモータであり得る。開閉用モータ５４の動作は、制御装置７０によって制御される。図示しないエンコーダなどが設けられてもよく、開閉用モータ５４はサーボモータであってよい。本実施形態では、連動機構５３を動作させる１つの駆動部によって、全ての第１チャック１０及び第２チャック２０が動作する。

【0019】

旋回機構３２は、旋回用モータ３３によって駆動される。旋回用モータ３３は、例えば、パルスモータであり得る。旋回用モータ３３の動作は、制御装置７０によって制御される。図示しないエンコーダなどが設けられてもよく、旋回用モータ３３はサーボモータであってよい。

【0020】

制御装置７０は、例えば、Central Processing Unit（ＣＰＵ）、又はField Programmable Gate Array（ＦＰＧＡ）等の集積回路を含む。制御装置７０は、上述の通り、開閉用モータ５４及び旋回用モータ３３の動作を制御して、第１チャック１０及び第２チャック２０の動作を制御する。制御装置７０は、検出センサ６０からノッチ９１の検出の有無など検出結果の情報を取得する。制御装置７０は、検出センサ６０からの情報に基づいて、第１チャック１０及び第２チャック２０の動作を制御する。制御装置７０は、搬送ロボット８１を制御する搬送ロボット制御部８２と連携し、ウェーハアライナー１を動作させる。

【0021】

第１チャック１０及び第２チャック２０の開閉動作について、図３Ａ乃至図３Ｃを参照してさらに説明する。図３Ａは、ウェーハ９０の受け入れのために待機しているときの待機位置における第１チャック１０及び第２チャック２０を模式的に示す図である。第１チャック１０は、外側ほど鉛直上側となるように水平面に対して上向きに穏やかに傾いたウェーハ搭載面１１を備える。ウェーハ搭載面１１の外側端部には、鉛直な壁面を形成する把持面１２が設けられている。搬送ロボット８１によってウェーハ９０が搬入されると、ウェーハ９０は、ウェーハ搭載面１１上に搭載される。第１チャック１０は、ウェーハ搭載面１１でウェーハ９０の周縁部を下から支持する。

【0022】

図３Ｂは、連動機構５３、第１開閉機構５１及び第２開閉機構５２によって、第１チャック１０が閉じ、第２チャック２０が開いた状態を模式的に示す図である。第１チャック１０が閉じるとき、図３Ａに示す状態から、第１開閉機構５１によって第１アーム４１は半径方向内側に移動し、第１アーム４１に支持された第１チャック１０も半径方向内側に水平に移動する。第１チャック１０のウェーハ搭載面１１は、穏やかに傾斜しているので、第１チャック１０が閉じるとき、ウェーハ９０の周縁部は、ウェーハ搭載面１１上を滑らかに移動する。ウェーハ９０の周縁部がウェーハ搭載面１１の外周縁に達すると、ウェーハ９０の周縁部は、第１チャック１０の鉛直な把持面１２に当たる。例えば第１開閉機構５１に設けられた引張ばねなどにより、第１チャック１０には、半径方向内側に向けて力がかかる。このため、第１チャック１０の鉛直な把持面１２からウェーハ９０の周縁部に力がかかる。この力は、ウェーハ９０に水平にかかる。このようにして、ウェーハ９０は、その周縁部において、第１チャック１０の鉛直な把持面１２によって把持される。

【0023】

図３Ｃは、第２チャック２０が閉じ、第１チャック１０が開いた状態を模式的に示す図である。第２チャック２０は、外側ほど鉛直上側となるように水平面に対して上向きに傾いたウェーハ保持面２１を備える。ウェーハ保持面２１には、この傾きが変化する保持位置２２が設けられている。ウェーハ保持面２１は、保持位置２２より外側では、保持位置２２より内側よりも水平面に対して上向きに大きく傾いている。

【0024】

連動機構５３、第２開閉機構５２及び第１開閉機構５１により、まず、第２アーム４２が半径方向内側に移動し、第２アーム４２に支持された第２チャック２０も半径方向内側に移動する。やがて、第２チャック２０の保持位置２２がウェーハ９０の周縁部に達し、ウェーハ９０が保持位置２２で第２チャック２０のウェーハ保持面２１に載り、第２チャック２０に保持される。その後、第１アーム４１が半径方向外側に移動し、第１アーム４１に支持された第１チャック１０も半径方向外側に移動する。ウェーハ９０が保持位置２２で第２チャック２０に保持されているとき、第２開閉機構５２から第２チャック２０には内側に向けた力などはかかっていない。したがって、ウェーハ９０には水平方向の力は働かず、ウェーハ９０は重力に抗して第２チャック２０によって支持されているだけである。

【0025】

保持位置２２よりも外側でもウェーハ保持面２１は外側ほど鉛直上側となるように傾斜しているので、搬送ロボット８１によって、ウェーハ９０を持ち上げるとき、ウェーハ９０の周縁部は、ウェーハ保持面２１と擦れない。

【0026】

［ウェーハアライナーの動作］
図４は、制御装置７０によって制御されるウェーハアライナー１の動作の一例の概略を示すフローチャートである。図４及び他の図面を参照してウェーハアライナー１の動作について説明する。

【0027】

ステップＳ１において、制御装置７０は、第１チャック１０及び第２チャック２０を待機位置に移動させる。第１チャック１０及び第２チャック２０の待機位置は、搬送ロボット８１によるウェーハ９０の搬入を待つ位置である。第１チャック１０の周方向位置は、搬送ロボット８１と衝突しないように、図１に示すように、第２チャック２０の脇の位置である。第１チャック１０及び第２チャック２０の半径方向位置は、図１及び図３Ａに示したように、ウェーハ９０が第１チャック１０のウェーハ搭載面１１に搭載されるような位置である。

【0028】

ステップＳ２において、制御装置７０は、ウェーハ９０が搬入されたか否かを判定する。制御装置７０は、例えば、搬送ロボット制御部８２から情報を取得することで、ウェーハ９０が搬入されたか否かを判定できる。また、ウェーハアライナー１には、ウェーハ９０が搬入されたことを検出するためのセンサが設けられ、このセンサの出力に基づいてウェーハ９０が搬入されたか否かを判定してもよい。ウェーハ９０が搬入されるまで、処理は待機する。

【0029】

図５Ａは、搬送ロボット８１によってウェーハ９０が搬入されているときの概要を示す図である。図５Ｂは、図５Ａに示した囲み部分の拡大図である。搬送ロボット８１は、例えば、ウェーハ９０が第１チャック１０及び第２チャック２０のやや上を通るようにしてウェーハ９０を水平に搬入し、ウェーハアライナー１の中心軸３１の真上にウェーハ９０の中心がほぼ一致する位置において、ウェーハ９０を真下に降ろす。その結果、ウェーハ９０は、第１チャック１０のウェーハ搭載面１１に搭載される。このとき、図５Ｂ及び図３Ａに示すように、第１チャック１０は、ウェーハ搭載面１１でウェーハ９０を下から支持しているが把持しておらず、第２チャック２０はウェーハ９０に接触していない。ウェーハ９０が第１チャック１０に搭載されたら、搬送ロボット８１は、退避する。第１チャック１０が円周方向待機位置にあるので、搬送ロボット８１は、第１チャック１０と接触することなく、ウェーハ９０を搬入することができる。

【0030】

ステップＳ２において、ウェーハ９０が搬入されたと判定されたとき、処理はステップＳ３に進む。ステップＳ３において、制御装置７０は、開閉用モータ５４を動作させ、連動機構５３及び第１開閉機構５１を介して第１チャック１０を閉じさせ、連動機構５３及び第２開閉機構５２を介して連動して第２チャック２０を開かせる。

【0031】

図６Ａは、第１チャック１０が閉じ、第２チャック２０が開いたときの概要を示す図である。図６Ｂは、図６Ａに示した囲み部分の拡大図である。図６Ｂ及び図３Ｂに示すように、第１チャック１０は、把持面１２でウェーハ９０の周縁部を把持する。このとき、第２チャック２０は、開くのでウェーハ９０に接触していない。

【0032】

ステップＳ４において、制御装置７０は、旋回用モータ３３を動作させ、第１チャック１０を周方向に旋回させる。すなわち、ウェーハ９０が周方向に旋回させられる。ステップＳ５において、制御装置７０は、検出センサ６０の出力に基づいて、ノッチ９１が検出センサ６０の位置に到達してノッチ９１が検出されたか否かを判定する。ノッチ９１が検出されるまで、ステップＳ４及びステップＳ５の処理が繰り返され、ウェーハ９０が周方向に旋回させられる。

【0033】

ステップＳ５において、ノッチ９１が検出されたと判定されたとき、ステップＳ６において、制御装置７０は、第１チャック１０の周方向の旋回を停止させる。図７Ａは、ノッチ９１が検出されたときのウェーハアライナー１の概要を示す図である。図７Ｂ及び図７Ｃは、それぞれ図７Ａに示した囲み部分の拡大図である。このとき、ウェーハ９０を把持する第１チャック１０は、ウェーハ９０に触れていない第２チャック２０に対して周方向に離れた位置に移動している。このとき、ウェーハ９０の周方向位置は、ノッチ９１が検出センサ６０の位置と一致する位置である。目標とするウェーハ９０の周方向位置がこの位置である場合には、このままでよいし、目標とするウェーハ９０の周方向位置が異なる場合には、制御装置７０はその位置までさらに第１チャック１０を所定量だけ周方向に旋回させる。

【0034】

その後、ステップＳ７において、制御装置７０は、開閉用モータ５４を動作させる。このとき、開閉用モータ５４によって動作する連動機構５３及び第２開閉機構５２を介して、第２チャック２０は閉じ、第２チャック２０がウェーハ９０を受け取る。続いて、連動機構５３及び第１開閉機構５１を介して連動して第１チャック１０が開き、第１チャック１０がウェーハ９０を放す。

【0035】

図８Ａは、第２チャック２０が閉じ、第１チャック１０が開いたときの概要を示す図である。図８Ｂ及び図８Ｃは、それぞれ図８Ａに示した囲み部分の拡大図である。図８Ｂ、図８Ｃ及び図３Ｃに示すように、第２チャック２０は、保持位置２２でウェーハ９０の周縁部を支持する。このとき、第１チャック１０は、開くのでウェーハ９０に接触していない。

【0036】

ステップＳ８において、制御装置７０は、旋回用モータ３３を動作させ、ウェーハ９０を把持していない第１チャック１０を、周方向に旋回させて待機位置と同じ初期位置に戻させる。図９Ａは、第１チャック１０が初期位置に戻った状態のウェーハアライナー１の概要を示す図である。図９Ｂは、図９Ａに示した囲み部分の拡大図である。第１チャック１０の周方向位置は、待機位置と同じく第２チャック２０の脇の位置であり、ウェーハ９０を搬出する搬送ロボット８１と衝突しない位置である。制御装置７０は、第１チャック１０が初期位置に到達したら、搬送ロボット制御部８２にその旨の情報を伝達する。ウェーハアライナー１は、この位置で、搬送ロボット８１によるウェーハ９０の搬出を待つ。

【0037】

搬送ロボット８１は、ウェーハ９０を搬入したときは逆に、ウェーハ９０の下部に入り込み、ウェーハ９０を下から真上へ掬い上げる。このとき、ウェーハ９０は、第２チャック２０の保持位置２２に載っている状態であり、保持位置２２の外側のウェーハ保持面２１は、上方外側に開いた形状を有するので、ウェーハ９０は、第２チャック２０のその他の部分に当たることなく持ち上げられる。搬送ロボット８１は、ウェーハアライナー１からウェーハ９０を搬出し、ウェーハ９０を所定の位置に収容する。

【0038】

ステップＳ９において、制御装置７０は、ウェーハ９０が搬出されたか否かを判定する。搬出されていないと判定されたとき、搬出されるまで待機する。搬出されたと判定されたとき、ステップＳ１０において、制御装置７０は、処理を終了するか否かを判定する。すなわち、次のウェーハ９０に係る処理を行うか否かを判定する。終了せず、次のウェーハ９０の処理を行うと判定されたとき、処理はステップＳ１に戻る。すなわち、第１チャック１０及び第２チャック２０が半径方向に変位して待機位置に移動し、上述のステップＳ１乃至ステップＳ９の処理を繰り返す。ステップＳ１０で終了すると判定されたとき、一連の処理は終了する。

【0039】

［ウェーハアライナーについて］
例えば特許文献１（特開２００３－２４３２９４号公報）に開示されているウェーハアライナーを含め、従来知られているウェーハアライナーでは、旋回させる際にウェーハを把持するアライメントチャック（本実施形態の第１チャック１０に相当）と当該チャックがウェーハを放すときにウェーハを支持する支持体（本実施形態の第２チャック２０に相当）との少なくとも何れか一方が上下に変位する構成を有することが一般的である。これに対して、本実施形態のウェーハアライナー１では、第１チャック１０と第２チャック２０との何れも水平方向にのみ変位し、上下方向に変位しない。このため、種々の利点が得られる。

【0040】

例えば、従来のアライナーでは、アライメントチャックが開いてウェーハを放すこととアライメントチャック又は支持体が上下動して支持体がウェーハを支持することとを含む受け渡し動作が行われる。この受け渡し動作においては、ウェーハに偏芯が発生する可能性がある。また、ウェーハの偏芯が大きいと、受け渡し動作時のウェーハの傾きの原因となる。また、受け渡し動作における上下動に伴い、ウェーハの周縁部が支持体に対して滑るように移動して、擦れが生じる。

【0041】

これに対して、本実施形態のウェーハアライナー１では、受け渡し動作時に第１チャック１０及び第２チャック２０の何れも上下動することなく、まず、第２チャック２０がウェーハ９０を支持し、その後、第１チャック１０が開く。このため、受け渡し動作時にウェーハに偏芯が生じない。また、受け渡し時にウェーハ９０の周縁部の擦れが生じない。これらのため、受け渡し動作時にウェーハ９０へダメージを与えるおそれがない。

【0042】

また、本実施形態のウェーハアライナー１では、第１チャック１０及び第２チャック２０に上下動がなく、また、第１チャック１０及び第２チャック２０の開閉は、連動機構５３で連動しているので、従来の上下動を伴うアライナーなどと比較して一軸少なくなる。その結果、従来のアライナーと比較して、本実施形態のウェーハアライナー１では、機構が単純化され、コストダウンでき、誤動作が生じにくく、高い動作の信頼性が得られ、動作時の消費電力も小さくなる。また、本実施形態のウェーハアライナー１では、第１チャック１０及び第２チャック２０の開閉動作と第１チャック１０の旋回動作との２軸のみで動作するため、動作シーケンスが簡素化され得る。

【0043】

また、従来のアライナーでは１枚のウェーハの処理あたり、上述の上下動作が最低２回含まれることになるが、本実施形態のウェーハアライナー１では、この上下動作が無く、上下に係る加減速がないため、スループットが速くなる。

【0044】

また、上述の実施形態では、搬送ロボット８１によって、ウェーハ９０のウェーハアライナー１への搬入及びウェーハアライナー１からの搬出が行われる例を示したが、これに限らない。本実施形態に係るウェーハアライナー１によれば、ウェーハ９０を第１チャック１０に載せる際のウェーハ９０の周辺に広い空間を設けることができるため、搬入は、オペレーターによって手動で行うこともできる。すなわち、オペレーターは、ウェーハピンセットを使って、ウェーハ９０をウェーハアライナー１の第１チャック１０に手載せしてもよい。

【0045】

本実施形態に係るウェーハアライナー１によれば、チャック面積を大きくしてチャック位置を目認しやすくすることができる。また、動作時にウェーハ９０の上下動がなく、第１チャック１０及び第２チャック２０の開閉動作と、第１チャック１０の旋回動作のみであるため、動作が穏やかでオペレーターにやさしい。

【0046】

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。

【符号の説明】

【0047】

１：ウェーハアライナー
１０：第１チャック、１１：ウェーハ搭載面、１２：把持面
２０：第２チャック、２１：ウェーハ保持面、２２：保持位置
３１：中心軸、３２：旋回機構、３３：旋回用モータ
４１：第１アーム、４２：第２アーム
５１：第１開閉機構、５２：第２開閉機構、５３：連動機構、５４：開閉用モータ
６０：検出センサ
７０：制御装置
８１：搬送ロボット、８２：搬送ロボット制御部
９０：ウェーハ、９１：ノッチ

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9A】

【図9B】

【手続補正書】

【提出日】2024-09-27

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬入されるウェーハの主面と平行な基準面に沿って開閉し、閉じたときに前記ウェーハの周縁部を把持し、前記基準面に垂直な中心軸回りに旋回するように構成された第１チャックと、
前記基準面に沿って開閉し、閉じたときに前記ウェーハの周縁部を保持するように構成された第２チャックと、
前記ウェーハに設けられた印を検出するように構成された検出センサと、
前記ウェーハが搬入されたら、前記第１チャックに閉じて前記ウェーハを把持させ、続いて前記検出センサの出力に基づいて前記ウェーハが所定の周方向位置となるように前記第１チャックを旋回させ、続いて前記第２チャックに閉じて前記ウェーハを保持させて前記第１チャックに開いて前記ウェーハを放させ、続いて前記第１チャックを第１所定位置まで旋回させるように構成された制御装置と、
前記第１チャックの開閉と前記第２チャックの開閉とを機械的に連動させる連動機構と、
前記連動機構を動作させる１つの駆動部と
を備えるウェーハアライナー。

【請求項2】

搬入されるウェーハの主面と平行な基準面に沿って開閉し、閉じたときに前記ウェーハの周縁部を把持し、前記基準面に垂直な中心軸回りに旋回するように構成された第１チャックと、
前記基準面に沿って開閉し、閉じたときに前記ウェーハの周縁部を保持するように構成された第２チャックと、
前記ウェーハに設けられた印を検出するように構成された検出センサと、
前記ウェーハが搬入されたら、前記第１チャックに閉じて前記ウェーハを把持させ、続いて前記検出センサの出力に基づいて前記ウェーハが所定の周方向位置となるように前記第１チャックを旋回させ、続いて前記第２チャックに閉じて前記ウェーハを保持させて前記第１チャックに開いて前記ウェーハを放させ、続いて前記第１チャックを第１所定位置まで旋回させるように構成された制御装置と、
前記第２チャックで保持された前記ウェーハを搬出するように構成された搬送ロボットと
を備え、
前記第１所定位置は、前記第１チャックが前記搬送ロボットと衝突しない位置であり、
前記制御装置は、前記第１チャックを前記第１所定位置まで旋回させた後に、前記搬送ロボットに前記ウェーハを搬出させるように構成されている、
ウェーハアライナー。

【請求項3】

前記基準面は水平面であり、
前記第１チャックは、前記ウェーハの周縁部を把持するように構成された、鉛直な把持面を有しており、
前記第２チャックは、前記第２チャックに保持された前記ウェーハを鉛直上方向に移動させられるように、外側ほど鉛直上側となるように前記水平面に対して傾いたウェーハ保持面を有している、
請求項１又は２に記載のウェーハアライナー。

【請求項4】

前記第１チャックは、前記把持面の内側に接続した、外側ほど鉛直上側となるように前記水平面に対して傾いたウェーハ搭載面を有している、請求項３に記載のウェーハアライナー。