JP2000200820A

JP2000200820A - 基板搬送装置

Info

Publication number: JP2000200820A
Application number: JP11001770A
Authority: JP
Inventors: Naoaki Nishimura; 直亮西邑
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-01-07
Filing date: 1999-01-07
Publication date: 2000-07-18

Abstract

(57)【要約】【課題】装置全体の処理速度を低下させることなく、
ウエハの温度調整を行うことのできる基板搬送装置を提
供する。【解決手段】アームの伸縮により基板の搬送を行う基
板搬送装置において、前記基板搬送装置の前記アームを
収縮した位置に基板温調機能を設けたことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造システム
において、ウエハなどの基盤を各々の処理ユニットに搬
送するのに用いられる基盤搬送装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体製造システムは複数の処
理をウエハに行うことにより製造されており、各々の処
理において、各々の処理に適する温度に温度管理された
状態で処理が行われている。しかしながら装置の処理温
度はそれぞれの異なるため、各々の処理装置及び搬送中
にウエハの温度を管理する必要性が出てきている。

【０００３】特に半導体露光装置においては、ウエハに
不均一な熱分布があるとウエハに熱ひずみが発生するた
め、いくら投影光学系の解像力が良くても所望の線幅に
露光できない、また重ねあわせの精度が上がらないとい
った問題点が出てくる。よって、ウエハの温度管理を十
分行わなくてはいけない。

【０００４】そこで、従来のウエハ搬送時における温調
の手段として、処理ユニットの搬出入口に中間受け渡し
台を設けて、中間受け渡し台に温調機構を設けることに
より、搬送装置が基板を中間受け渡し台に基板を載置し
た時にウエハの温調を行うことが行われていた。このこ
とにより処理ユニットヘと温度管理されたウエハを搬送
することができる。

【０００５】また、基板搬送装置のウエハを保持するフ
ィンガーに温度調整手段を設けることにより、ウエハを
フィンガーで保持した状態で搬送する際にウエハの温度
管理が可能とすることも考えられた。それにより半導体
ウエハの面内に生ずる温度差を低減することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
温調手段のように、基板の温調機能を持ったユニットを
設けて、ウエハを該温調ユニットに搬送してから基板の
温調を行うと、温調ユニットで基板を温調している時間
だけ装置全体の処理速度が低下してしまうという問題が
あった。しかも、基板温調ユニットを装置内に設けるこ
とにより、装置自体の大きさも大きくなってしまうとい
う問題があった。

【０００７】また、ウエハを保持するフィンガーに温調
機能を設けると、基板全面を温調するためにはフィンガ
ーの大きさを基板と同程度にしなくてはいけなくなる。
そのため、基板を温調するためのフィンガーは基板を保
持するだけの機能を持ったフィンガーよりも大きくなっ
てしまう。このように、ハンドの先端にあるフィンガー
が大きくなってしまう結果、ハンドを動かした時の慣性
モーメントが大きくなってしまい、ハンドの移動速度や
停止精度の低下を招いてしまうという問題点があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記のような課題に鑑
み、本発明の目的は、装置全体の処理速度を低下させる
ことなく、ウエハの温度調整を行うことのできる基板搬
送装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、アームの伸縮により基板の搬送を行う基
板搬送装置において、前記基板搬送装置の前記アームを
収縮した位置に基板温調機能を設けたことを特徴とす
る。

【００１０】ここで、前記基板搬送装置の例としては、
３関節ロボットおよびスカラーロボットが挙げられる。
３関節ロボットを用いる場合は、該３関節ロボットのア
ームの折りたたまれた位置に基板温調機構を持たせる。
また、スカラーロボットを用いる場合は、該スカラーロ
ボットのアームの収納位置に基板温調機構を持たせる。

【００１１】

【作用】本発明は、アームの伸縮により基板を各ユニッ
トに搬送する基板搬送装置の前記アームを収縮した位置
に基板温調機構を設けることにより、搬送装置でウエハ
を搬送している間や搬送装置上でウエハが待機状態にな
っている間にウエハの温調を行う。このため、装置全体
の処理速度を落とすことなくウエハの温度調整を行うこ
とができる。またウエハの温調を搬送装置で行うので、
各々の処理ユニットに温度管理されたウエハを搬送する
ことができ、各々の基板の処理精度をより高めることが
できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施例
を説明する。［実施例１］図１は、本発明の第１実施例に係る基盤搬
送装置の側面図を示す。図１に示されるように、本実施
例の基板搬送装置は、基盤の保持部としてフィンガー２
とハンド部７を有する。ハンド部７は、処理ユニットの
ステージ１３に対向する位置に、フィンガー２をステー
ジ１３に対して直線状に移動させるためにハンドアーム
（１）５およびハンドアーム（２）６を折り曲げること
ができるように構成されている。また、ハンド部７をＺ
方向に移動させてフィンガー２を昇降させるハンド昇降
部９と、フィンガー２面上に保持された基盤の向きを変
えるために、ハンド部７を回転させる時に使用されるハ
ンド回転部８がハンド載置台４に設けられている。水平
駆動機構１０により、ハンド載置台４をリニアガイド１
１でガイドされながら、ボールネジ１２を回転させるこ
とにより並進させることができる。以上の各部により本
実施例の基盤搬送機構が構成されている。上記搬送機構
により、基板搬送装置のハンド部７のフィンガー２は上
下方向、円周方向、並進方向に移動することができ、ウ
エハ１を所望の位置に搬送する機能を持つことができ
る。

【００１３】また、本発明における基板搬送装置には、
ウエハ温調用の温調プレート３が６．ハンドアーム２の
ハンド回転部８の回転軸上に構成されている。またハン
ド部７の５．ハンドアーム１、６．ハンドアーム２を折
り曲げることによる伸縮や、ハンド上昇部によるハンド
部７の昇降に対しては、温調プレート３は独立になって
いるので、フィンガー２の直進方向やフィンガー２のＺ
方向の駆動に対して、温調プレートは位置を変化させな
い。

【００１４】図２ (a)〜(c) は本発明の基板搬送装置に
よるウエハの温調方法を表した図であり、基板搬送装置
の各部の構成は図１に示した通りである。基板搬送装置
のウエハ温調方法は、まず(a) ステージ１３上のウエハ
１をフィンガー２をＺ駆動させることによりフィンガー
２上にウエハを取り上げる。次に、(b) フィンガー２上
のウエハ１が温調プレート３上のハンド収納位置に来る
までハンド部６を収縮させる。最後に、(c) ハンド部６
をハンド昇降部によりΖ駆動させてウエハ１を温調プレ
ート３上に載置し、ウエハ１と温調プレート３を接触さ
せることによりウエハの温調を行うことができる。

【００１５】この時、温調プレート３にはフィンガー２
の形状の切り欠き部が形成されており、ハンド部７をＺ
駆動させた時、フィンガー２が温調プレート３に干渉せ
ずに嵌入されて、ウエハ１を温調プレート３に接触させ
ることができる。また、この時フィンガー２にも温調機
構を設ければ、フィンガー２の大きさがウエハ１より小
さくても、温調プレート３とフィンガー２を合せること
によりウエハ１の全面を温調することができる。またフ
ィンガー２がウエハ１のエッジを把握するようにすれ
ば、温調プレート３に切り欠き部を形成する必要はな
く、温調プレート３のみでウエハ１の温調を行うことが
できる。

【００１６】また、ハンド回転部８の回転軸と温調プレ
ートは連動しているので、ハンド回転部８によってハン
ド部７が回転する時に温調プレート３はハンド部７と共
に回転する。この事により、温調プレート３とフィンガ
ー２は常に同一方向を向いており、ウエハを温調プレー
トに載置した状態でハンド回転部８によりハンド部６を
回転させても、フィンガー２とウエハ１の回転角度は変
わることがない。

【００１７】本実施例における基板搬送装置は、フィン
ガー２がウエハ１をステージ１３から持ち上げて、ハン
ド部２を収縮させウエハ１を温調プレート３上に載せて
から、次の搬送位置まで水平駆動装置によりハンド載置
台を並進させ、所定の方向までハンド回転部８によりハ
ンド部２を搬送方向に回転させ、ウエハ１を温調プレー
ト３から持ち上げるまでウエハ１の温度調整を行うこと
ができる。このことにより、装置全体の処理速度を落と
すことなくウエハの温調を行うことができる。

【００１８】また、搬送ユニットと各々の処理ユニット
の処理速度の違いにより、次にウエハ１を搬送する処理
ユニットの処理が終了するまで、搬送ユニット上でウエ
ハ１が待機状態になることがある。本発明における基板
搬送装置ではウエハの待機時間をウエハの温調時間とし
て活用することができる。

【００１９】図３はウエハの温調プレート３の拡大図で
ある。温調プレート３には流路１５が形成され、流路１
５の流入口１６は所定の温度の流体を供給することので
きる流体供給装置に接続されている。温度管理された流
体は、流入口１６から温調プレート３に入り、流路１５
を通り流出口１７から出て行く。また一つ以上の温度セ
ンサー１４を温調プレート３に取り付けると、温度セン
サー１４の出力により流体供給装置から供給される流体
の温度を制御することができるので、温調プレートは内
部を流れる流体により所定の温度に管理される。このた
め温調プレート上に載置されたウエハ所定の温度に調整
することができる。また、温調プレート３に複数の流路
１５を設けそれぞれの流路１５を個別に温度管理するこ
とにより、ウエハのある特定の箇所を個別に温度管理を
行うこともできる。

【００２０】図４(a) および(b) は、ウエハ温調プレー
トの側面図を示す。(a) は実施例１における温調プレー
ト３を示し、温調プレート３は吸気孔１８よりウエハ１
を吸着しウエハ１を保持する。このように、ウエハ１を
温調プレート３に直接接触させることによりウエハ１の
温調を行う。また実施例１ではウエハ１を接触させて直
接ウエハ１の温調を行っていたが、(b) のように温調プ
レー卜３に微小の突起物１９を設けて、突起物１９に吸
気孔１８を設けることにより、ウエハ１を突起物１９に
より真空吸着してウエハ１を保持し、温調プレート３と
ウエハ１の間に突起物によって作られる微少な空間を介
してウエハ１を温調プレート３で温調することができ
る。このような非接触温調手段を用いれば、温調プレー
ト３とウエハ１を接触させることにより生ずるウエハの
裏面のパーティクルを減らすことができる。

【００２１】［実施例２］図５は実施例２の基板搬送装
置の概略図を表す。基板搬送装置はウエハ１の保持部と
してのフィンガー２と、フィンガー２をＺ駆動させる機
能を有する。ハンド部７は、処理ユニットのステージ１
３に対向する位置にフィンガー２をステージ１３に対し
て直線状に移動させるためのリニアガイド２０によって
ガイドされる。ハンド部７と温調プレート３はハンド載
置台４に設置されており、ハンド載置台４をハンド回転
部８により回転させることにより、フィンガー２を所定
の方向に回転させる事ができる。上記の搬送機構によ
り、基板搬送装置のハンド部７は上下方向、円周方向に
移動することができ、ウエハ１を所望の位置に搬送する
機能を持つことができる。ハンド回転部８の下にリニア
ガイドとボールネジによる水平駆動機構を構成すること
により、基板搬送装置に並進機能を持たせても良い。

【００２２】実施例２における基板搬送装置には、温調
プレート３がハンド載置台上のハンド部７の収納位置に
構成されている。

【００２３】図６ (a)〜(c) は実施例２における基板搬
送装置のウエハの温調方法を表した図であり、基板搬送
装置の各部の構成は図１に示した通りである。基板搬送
装置のウエハ温調方法は、まず、(a) ステージ１３上の
ウエハ１をフィンガー２をＺ駆動させて持ち上げる。次
に、(b) ハンド部７をハンド収納位置まで後退させる。
最後に、(c) フィンガーをΖ駆動させてウエハ温調プレ
ートに載置することによりウエハの温調を行う。

【００２４】この時、実施例１と同様に、温調プレート
にフィンガーが嵌入する切り欠き部を設けることによ
り、フィンガーと温調プレートが干渉すること無くウエ
ハと温調プレートを接触することができる。

【００２５】上記のような構成の基板搬送装置を用いて
ウエハの搬送を行えば、実施例１と同様に基板の搬送中
や、各々の処理ユニットの処理速度の違いにより、搬送
ユニット上でウエハが待機状態になっている間にウエハ
の温調を行うことができるので、装置全体の処理速度を
落とすことなくウエハの温調を行うことができる。

【００２６】［デバイス生産方法の実施例］次に上記説
明した基盤搬送装置を利用したデバイスの生産方法の実
施例を説明する。図７は、微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ
等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッ
ド、マイクロマシン等）の製造のフローを示す。ステッ
プ１（回路設計）ではデバイスのパターン設計を行な
う。ステップ２（マスク製作）では設計したパターンを
形成したマスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ
製造）ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを
製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼
ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラ
フィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次
のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ
４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化す
る工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンデ
ィング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程
を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製され
た半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の
検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完
成し、これが出荷（ステップ７）される。

【００２７】図８は、上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１
５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ１６（露光）では上記説明した基盤搬送装置を用
いた露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに
焼付露光する。ステップ１７（現像）では露光したウエ
ハを現像する。ステップ１８（エッチング）では現像し
たレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レ
ジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジ
ストを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうこ
とによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成され
る。

【００２８】本実施例の生産方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度のデバイスを低コストに製造す
ることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
板を各ユニットに搬送する基板搬送装置に基板温調機構
を設けて、基板の搬送中や搬送ユニットがウエハを搭載
したまま待機状態になっている間にウエハを温調プレー
トに載置する。これにより、基板搬送装置上でウエハの
温度管理を行うことができる。この結果、装置全体の処
理速度を落とさずウエハの温調を行うことができ、温調
されたウエハを用いることにより、より精度の高い基板
の処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の基盤搬送装置の側面図を
示す。

【図２】実施例１の基板搬送装置によるウエハの温調
方法を表す。

【図３】ウエハ温調プレートの拡大図である。

【図４】ウエハ温調プレートの側面図を示す。

【図５】実施例２の基板搬送装置の側面図を示す。

【図６】実施例２の基板搬送装置のウエハの温調方法
を表す。

【図７】微小デバイスの製造のフローを示す。

【図８】ウエハプロセスの詳細なフローを示す。

【符号の説明】

１：ウエハ、２：フィンガー、３：温調プレート、４：
ハンド載置台、５：ハンドアーム（１）、６：ハンドア
ーム（２）、７：ハンド部、８：ハンド回転部、９：ハ
ンド昇降部、１０：水平駆動機構、１１：リニアガイ
ド、１２：ポールネジ、１３：ステージ、１４：温度セ
ンサー、１５：流路、１６：流入口、１７：流出口、１
８：吸気孔、１９：突起物、２０：リニアガイド。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アームの伸縮により基板の搬送を行う基
板搬送装置において、前記基板搬送装置の前記アームを
収縮した位置に基板温調機能を設けたことを特徴とする
基盤搬送装置。
【請求項２】前記基板搬送装置が３関節ロボットであ
り、該３関節ロボットのアームの折りたたまれた位置に
基板温調機構を持つことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の基盤搬送装置。
【請求項３】前記基板搬送装置がスカラーロボットで
あり、該スカラーロボットのアームの収納位置に基板温
調機構を持つことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の基盤搬送装置。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載の基
盤搬送装置を用いてデバイスを製造することを特徴とす
るデバイス製造方法。