JP2001007177A - Transfer device for semiconductor substrate - Google Patents

Transfer device for semiconductor substrate

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JP2001007177A
JP2001007177A JP11171009A JP17100999A JP2001007177A JP 2001007177 A JP2001007177 A JP 2001007177A JP 11171009 A JP11171009 A JP 11171009A JP 17100999 A JP17100999 A JP 17100999A JP 2001007177 A JP2001007177 A JP 2001007177A
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JP
Japan
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semiconductor substrate
semiconductor wafer
transfer device
arm
cooling plate
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JP11171009A
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Japanese (ja)
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Miyo Sato
三代 佐藤
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Original Assignee
Sony Corp
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    • GPHYSICS
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    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70866Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
    • G03F7/70875Temperature, e.g. temperature control of masks or workpieces via control of stage temperature

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To freely control the timing of cooling work after a heating processing and to secure the uniform characteristic of a semiconductor substrate in the various processing steps of a semiconductor wafer. SOLUTION: An arm mechanism 110 takes out a semiconductor wafer 200 where the processing of a former process is terminated. The semiconductor wafer kept by respective arms 112 and 114 is arranged in the upper face position of a transfer base 100. The semiconductor wafer 200 is kept by three erect pins 140, the respective arms 112 and 114 are extended, the respective erect pins 140 are lowered and the semiconductor wafer is placed on the upper face of a cooling plate 130 and is cooled. Then, the erect pins 140 are raised again, the semiconductor wafer 200 is arranged in the positions of the respective arms 112 and 114. The semiconductor wafer is kept again by the respective arms 112 and 114, and the erect pins 140 are lowered. The semiconductor wafer is transferred to the processing position of the next process and is arranged.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板を前工
程の処理位置から取り出して次工程の処理位置に移送す
る半導体基板の移送装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor substrate transfer apparatus for removing a semiconductor substrate from a processing position in a previous process and transferring the semiconductor substrate to a processing position in a next process.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は、半導体ウエハのリソグラフィ工
程を示す説明図である。図3(A)は、リソグラフィ工
程の概要を示しており、S1で半導体ウエハ(半導体基
板)にレジスト膜を形成した後、S2でマスクパターン
を通してレジスト膜の露光を行い、S3でレジストパタ
ーンの現像を行う。図3(B)は、露光から現像までの
処理をやや詳細に示しており、S2の露光路後、S31
で現像前べーク(PBE;Post Exposure
Bake)を行い、S32で冷却(Cool)した
後、S33で現像(Developing)を行う。こ
の後、S34でポストベーク(Post Bake)を
行う。なお、このポストベーク後(ポストベーク後は放
冷)、次工程に進む。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is an explanatory view showing a lithography process of a semiconductor wafer. FIG. 3A shows an outline of the lithography process. After forming a resist film on a semiconductor wafer (semiconductor substrate) in S1, the resist film is exposed through a mask pattern in S2, and the resist pattern is developed in S3. I do. FIG. 3B shows the processing from exposure to development in a little more detail.
Bake before development (PBE; Post Exposure)
(Bake), and after cooling (Cool) in S32, development (Developing) is performed in S33. Thereafter, post bake (Post Bake) is performed in S34. After this post-baking (cooling after the post-baking), the process proceeds to the next step.

【0003】また、図3(C)は、以上のような露光及
び現像を行う装置構成を模式的に示している。露光装置
(ステッパ)10によって露光された半導体ウエハは、
現像装置20に移送される。現像装置20は、1つの現
像前べーク部20Aと、1つの冷却部20Bと、2つの
現像部20C、20Dと、2つのポストベーク部20
E、20Fとを有し、現像部20C、20Dとポストベ
ーク部20E、20Fを2つずつ設けることにより、全
体の処理時間を短縮するものである。現像装置20に移
送された半導体ウエハは、現像前べーク部20A、冷却
部20Bを経て、2つの現像部20C、20Dに選択的
に投入され、各現像部20C、20Dで現像処理が行わ
れた後、2つのポストベーク部20E、20Fに選択的
に投入され、ポストベーク処理を経て次工程に移送され
る。
FIG. 3C schematically shows the structure of an apparatus for performing the above-described exposure and development. The semiconductor wafer exposed by the exposure device (stepper) 10
The developer is transferred to the developing device 20. The developing device 20 includes one pre-development bake unit 20A, one cooling unit 20B, two development units 20C and 20D, and two post bake units 20A.
E and 20F, and by providing two developing units 20C and 20D and two post-baking units 20E and 20F, the overall processing time is reduced. The semiconductor wafer transferred to the developing device 20 passes through a pre-development bake unit 20A and a cooling unit 20B, and is selectively supplied to two developing units 20C and 20D, where the developing processing is performed in each of the developing units 20C and 20D. Then, they are selectively put into the two post-baking units 20E and 20F, and are transferred to the next process through the post-baking process.

【0004】図4は、以上のような半導体ウエハのリソ
グラフィ工程において、半導体ウエハを各工程に移送す
る移送装置の具体例を示す斜視図である。この移送装置
は、半導体ウエハの処理位置に応じて移送される移送ベ
ース30と、この移送ベース30上で半導体ウエハを保
持するアーム機構32とを有する。アーム機構32は、
半導体ウエハの外周形状に対応する円環状に形成された
上下一対のアーム板32A、32Bを有し、各アーム板
32A、32Bの間に半導体ウエハの外周部を挿入係止
することにより、半導体ウエハを保持するものである。
FIG. 4 is a perspective view showing a specific example of a transfer apparatus for transferring a semiconductor wafer to each step in the above-described lithography process of a semiconductor wafer. The transfer device includes a transfer base 30 that is transferred according to a processing position of a semiconductor wafer, and an arm mechanism 32 that holds the semiconductor wafer on the transfer base 30. The arm mechanism 32
It has a pair of upper and lower arm plates 32A and 32B formed in an annular shape corresponding to the outer peripheral shape of the semiconductor wafer, and inserts and locks the outer peripheral portion of the semiconductor wafer between the arm plates 32A and 32B to thereby lock the semiconductor wafer. Is held.

【0005】また、このアーム機構32は、ピンセット
ユニット34に支持されており、このピンセットユニッ
ト34は、移送ベース30上にアーム機構32の進退方
向にスライド自在に設けられ、駆動モータ36等の制御
により、アーム機構32を進退方向にスライドするもの
である。また、移送ベース30の前端部には、半導体ウ
エハの有無を検出するためのセンサを搭載したセンサア
ーム38が設けられている。
The arm mechanism 32 is supported by a tweezer unit 34. The tweezer unit 34 is provided on the transfer base 30 so as to be slidable in the forward and backward directions of the arm mechanism 32, and controls the drive motor 36 and the like. Accordingly, the arm mechanism 32 slides in the forward and backward directions. At the front end of the transfer base 30, a sensor arm 38 having a sensor for detecting the presence or absence of a semiconductor wafer is provided.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な半導体ウエハのリソグラフィ工程において、現像前べ
ーク部20Aによってべーク処理を終えた半導体ウエハ
が、次の冷却部20Bに投入される際の待機時間は、例
えば前段の露光処理等における処理時間や作業開始のタ
イミング等の影響を受け、各半導体ウエハ毎に異なるも
のとなってしまう。このため、各半導体ウエハ毎に冷却
を行うタイミングが異なり、レジスト膜が加熱状態のま
ま放置され、高温における反応が進むことにより、各レ
ジストパターンの特性にばらつきが生じ、パターンの幅
や形状に差異が生じるという問題がある。
By the way, in the above-described semiconductor wafer lithography process, the semiconductor wafer that has been baked by the pre-development bake unit 20A is put into the next cooling unit 20B. In this case, the standby time is affected by, for example, the processing time in the preceding exposure processing and the like and the timing of starting the work, and is different for each semiconductor wafer. For this reason, the timing of cooling for each semiconductor wafer is different, the resist film is left in a heated state, and the reaction at a high temperature progresses, causing variations in the characteristics of each resist pattern, and differences in the width and shape of the pattern. There is a problem that occurs.

【0007】また、このような待機中の雰囲気(気流や
温度)によっても、各半導体ウエハ毎に冷却状態が異な
るものとなり、各レジストパターンの特性にばらつきが
生じ、パターンの幅や形状に差異が生じる。さらに、こ
のような待機中にシステムが異常停止した場合に、ベー
ク処理後の半導体ウエハが長期間放冷された場合にも、
各レジストパターンの特性にばらつきが生じ、パターン
の幅や形状に差異が生じる。したがって、このような問
題を解決するには、現像前べーク処理を終えた半導体ウ
エハを均一のタイミングで冷却し、一定の温度に保持す
ることが必要となる。
[0007] Also, depending on the atmosphere (airflow and temperature) during standby, the cooling state differs for each semiconductor wafer, and the characteristics of each resist pattern vary, and the width and shape of the pattern differ. Occurs. Further, when the system is abnormally stopped during such a standby, and when the semiconductor wafer after the baking process is allowed to cool for a long time,
Variations occur in the characteristics of each resist pattern, resulting in differences in pattern width and shape. Therefore, in order to solve such a problem, it is necessary to cool the semiconductor wafer after the pre-development bake treatment at a uniform timing and to maintain the semiconductor wafer at a constant temperature.

【0008】しかしながら、上述のような構成の現像装
置において、各半導体ウエハを冷却部20Bに投入する
タイミングを、システム全体にわたる半導体ウエハの流
れ(ウエハフロー)を調整することにより統一させよう
とすると、必然的に前段の工程で無駄な時間を生むこと
となり、全体の処理時間が増大し、生産効率が悪くなる
という問題が生じる。
However, in the developing device having the above-described configuration, when the timing of feeding each semiconductor wafer to the cooling unit 20B is to be unified by adjusting the flow (wafer flow) of the semiconductor wafer throughout the entire system. Inevitably, wasted time is generated in the preceding step, so that the entire processing time increases and the production efficiency deteriorates.

【0009】なお、同様の問題は、現像装置におけるベ
ーク処理後の冷却処理の場合に限らず、各種加熱処理後
の冷却処理において同様に生じるものである。
The same problem occurs not only in the cooling process after the baking process in the developing device but also in the cooling process after various heating processes.

【0010】そこで本発明の目的は、半導体基板の各種
処理工程において、加熱処理後の冷却作業のタイミング
を自在に制御することができ、半導体基板の均一な特性
を確保することができる半導体基板の移送装置を提供す
ることにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor substrate capable of freely controlling the timing of a cooling operation after a heat treatment in various processing steps of the semiconductor substrate and ensuring uniform characteristics of the semiconductor substrate. It is to provide a transfer device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、半導体基板を前工程の処理位置から取り出し
て保持するとともに、次工程の処理位置に移送し、当該
処理位置に設置するための移送装置において、前記前工
程の処理位置に臨む箇所から次工程の処理位置に臨む箇
所に移送される移送ベースと、前記移送ベース上に配置
され、互いの間隔を拡縮する方向に移動制御されること
により、前記半導体基板を保持する一対のアームと、前
記各アームを支持するとともに、各アームを拡縮方向に
移動制御するピンセットユニットと、前記ピンセットユ
ニット及び各アームを前記移送ベース上で前記処理位置
に対して離間接近する方向に移動する移動機構と、前記
移動機構により、前記半導体基板を保持した各アームが
前記処理位置から離れた後退位置に配置された状態で、
前記移送ベース上における半導体基板の下面に位置する
部位に設けられ、前記半導体基板の温度を制御する冷却
プレートと、前記冷却プレートを前記半導体基板に近接
させるための昇降機構とを有することを特徴とする。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a semiconductor substrate is taken out from a processing position in a previous process, held, transferred to a processing position in a next process, and installed in the processing position. In the transfer device, a transfer base that is transferred from a position facing the processing position of the preceding process to a position facing the processing position of the next process, and is arranged on the transfer base, and is controlled to move in a direction of expanding and reducing the distance between each other. A pair of arms for holding the semiconductor substrate, a tweezer unit for supporting each arm and controlling the movement of each arm in the enlargement / reduction direction, and processing the tweezer unit and each arm on the transfer base on the transfer base. A moving mechanism that moves in a direction approaching and separating from the position, and each arm holding the semiconductor substrate is moved from the processing position by the moving mechanism. In a state of being disposed in a retracted position as,
A cooling plate provided at a position located on the lower surface of the semiconductor substrate on the transfer base, the cooling plate controlling the temperature of the semiconductor substrate, and an elevating mechanism for bringing the cooling plate close to the semiconductor substrate. I do.

【0012】本発明の半導体基板の移送装置では、前工
程の処理位置に配置された半導体基板に対し、移送ベー
ス上のピンセットユニット及び各アームを移動機構によ
って前進させ、各アームによって半導体基板を保持して
処理位置から取り出す。そして、半導体基板を保持した
各アーム及びピンセットユニットを移動機構によって後
退させ、半導体基板を移送ベース上に配置する。この状
態で昇降機構が作動し、半導体基板を冷却プレートに近
接させて冷却を行う。そして、半導体基板を冷却プレー
トで冷却した後、昇降機構が再度作動し、半導体基板を
各アームによる元の保持状態に復帰させる。この後、移
送ベースを移送するとともに、移送ベース上のピンセッ
トユニット及び各アームを移動機構によって前進させ、
各アームによって保持した半導体基板を次工程の処理位
置に設置する。
In the semiconductor substrate transfer apparatus of the present invention, the tweezers unit and each arm on the transfer base are advanced by the moving mechanism with respect to the semiconductor substrate disposed at the processing position in the previous process, and the semiconductor substrate is held by each arm. And remove it from the processing position. Then, each arm and the tweezers unit holding the semiconductor substrate are retracted by the moving mechanism, and the semiconductor substrate is arranged on the transfer base. In this state, the elevating mechanism operates to bring the semiconductor substrate close to the cooling plate to perform cooling. Then, after the semiconductor substrate is cooled by the cooling plate, the elevating mechanism operates again to return the semiconductor substrate to the original holding state by each arm. Thereafter, while transferring the transfer base, the tweezers unit and each arm on the transfer base are advanced by the moving mechanism,
The semiconductor substrate held by each arm is set at a processing position in the next step.

【0013】このように本発明では、半導体基板を前工
程から次工程に移送するための移送装置に、半導体基板
を温度制御する手段を設けたことから、半導体基板を前
工程から取り出して次工程に投入するまでの待機時間中
に半導体基板の冷却を行うことができるので、半導体基
板の冷却タイミングを、前工程から次工程へ移行する待
機時間のばらつきにかかわらず、半導体基板を前工程か
ら取り出したタイミングに基づいて適宜に設定して開始
することができる。したがって、例えば前工程から取り
出した半導体基板を加熱状態のまま長時間待機させてし
まうこともなくなり、均一な特性を得ることが可能とな
る。
As described above, according to the present invention, the transfer device for transferring the semiconductor substrate from the previous process to the next process is provided with the means for controlling the temperature of the semiconductor substrate. Since the semiconductor substrate can be cooled during the standby time until the semiconductor substrate is put in, the semiconductor substrate is taken out of the previous process regardless of the variation in the standby time when shifting from the previous process to the next process. The timing can be set and started appropriately based on the timing. Therefore, for example, the semiconductor substrate taken out from the previous process does not need to be kept in a heated state for a long time, and uniform characteristics can be obtained.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明による半導体基板の
移送装置の実施の形態について説明する。図1は、本発
明の実施の形態による半導体基板の移送装置の構成を示
す斜視図である。この移送装置は、半導体ウエハの処理
工程順に各処理位置に臨む箇所に移送される移送ベース
100と、この移送ベース100上で半導体ウエハを保
持するアーム機構110とを有する。アーム機構110
は、移送ベース100の上面に対して半導体ウエハを水
平に保持するものであり、半導体ウエハの外形に対応す
る円弧状の一対のアーム112、114を有する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a semiconductor substrate transfer device according to the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a semiconductor substrate transfer device according to an embodiment of the present invention. The transfer device includes a transfer base 100 that is transferred to a position facing each processing position in the order of processing steps of a semiconductor wafer, and an arm mechanism 110 that holds the semiconductor wafer on the transfer base 100. Arm mechanism 110
Is for holding the semiconductor wafer horizontally with respect to the upper surface of the transfer base 100, and has a pair of arc-shaped arms 112 and 114 corresponding to the outer shape of the semiconductor wafer.

【0015】各アーム112、114は、それぞれ上下
一対のアーム板112A、112B、114A、114
Bを有し、各アーム板112A、112B、114A、
114Bの間に半導体ウエハの外周部を挿入係止するこ
とにより、半導体ウエハを保持するものである。また、
各アーム112、114は、ピンセットユニット120
に支持されており、このピンセットユニット120は、
各アーム112、114を互いの間隔を拡大、縮小する
方向に移動制御するものである。
Each of the arms 112 and 114 includes a pair of upper and lower arm plates 112A, 112B, 114A and 114, respectively.
B, and each arm plate 112A, 112B, 114A,
The semiconductor wafer is held by inserting and locking the outer peripheral portion of the semiconductor wafer between 114B. Also,
Each arm 112, 114 has a tweezer unit 120.
This tweezers unit 120 is
The movement of each of the arms 112 and 114 is controlled so as to increase or decrease the distance between the arms.

【0016】すなわち、各アーム112、114の間隔
を縮小することにより、各アーム112、114は半導
体ウエハの外周に沿って配置され、各アーム板112
A、112B、114A、114Bの間に半導体ウエハ
の外周部を挿入することで半導体ウエハは保持される。
また、各アーム112、114の間隔を拡大することに
より、各アーム112、114が半導体ウエハより離間
した位置に配置し、後述する半導体ウエハの冷却作業を
干渉しない状態とするものである。本形態では、2つの
分割したアーム112、114の間隔を拡縮方向に制御
することにより、後述する半導体ウエハの冷却作業を円
滑に行える構成となっている。
That is, by reducing the distance between the arms 112 and 114, the arms 112 and 114 are arranged along the outer periphery of the semiconductor wafer, and
The semiconductor wafer is held by inserting the outer peripheral portion of the semiconductor wafer between A, 112B, 114A, and 114B.
Further, by increasing the interval between the arms 112 and 114, the arms 112 and 114 are arranged at positions separated from the semiconductor wafer, so that a cooling operation of the semiconductor wafer described later does not interfere. In the present embodiment, by controlling the interval between the two divided arms 112 and 114 in the expanding / contracting direction, a cooling operation of the semiconductor wafer described later can be smoothly performed.

【0017】また、ピンセットユニット120は、移送
ベース100に設けたスライドガイド部100Aに組み
込まれており、このスライドガイド部100Aに沿って
アーム機構110の進退方向(矢線A方向、すなわち処
理位置に対して離間接近する方向)にスライド自在に設
けられている。このピンセットユニット120及びアー
ム機構110は、駆動モータ122等の駆動制御によ
り、進退方向に移動制御するものである。すなわち、ア
ーム機構110が前進位置に移動した状態で、処理位置
に配置された半導体ウエハにアーム112、114が臨
み、各処理工程における半導体ウエハの処理位置から半
導体ウエハを取り出したり、各処理工程の処理位置に半
導体ウエハを設置する。また、半導体ウエハを保持した
アーム機構110を後退位置に移動した状態で、アーム
112、114が処理位置から離れて各処理工程間の待
機状態となり、この待機状態において、後述する半導体
ウエハの冷却処理を行うものである。
The tweezers unit 120 is incorporated in a slide guide 100A provided on the transfer base 100, and moves along the slide guide 100A in the direction of movement of the arm mechanism 110 (in the direction of the arrow A, ie, in the processing position). (In the direction away from and approaching). The tweezer unit 120 and the arm mechanism 110 are controlled to move in the forward and backward directions by drive control of a drive motor 122 and the like. That is, with the arm mechanism 110 moved to the forward position, the arms 112 and 114 face the semiconductor wafer disposed at the processing position, and take out the semiconductor wafer from the processing position of the semiconductor wafer in each processing step, or perform each processing step. A semiconductor wafer is set at a processing position. In a state where the arm mechanism 110 holding the semiconductor wafer is moved to the retracted position, the arms 112 and 114 are separated from the processing position to be in a standby state between the respective processing steps. Is what you do.

【0018】また、移送ベース100の上面には、半導
体ウエハを冷却するための冷却プレート130と、半導
体ウエハを冷却プレート130に接触させて冷却するた
めの昇降機構が設けられている。冷却プレート130
は、半導体ウエハに対応する円板状に形成されており、
半導体ウエハを保持したアーム機構110が上述した後
退位置に配置された状態で、半導体ウエハの真下に対応
する位置に配置されている。この冷却プレート130の
内部には、冷却水を流通する流通路が形成されており、
この流通路に所定温度の冷却水(または冷却ガス等)を
流通させることにより、冷却プレート130を所定の温
度に制御する温度制御装置(図示略)が設けられてい
る。なお、このような冷却プレート130及び温度制御
装置には、従来の工程で用いた構成のものを用いること
ができる。
On the upper surface of the transfer base 100, a cooling plate 130 for cooling the semiconductor wafer and an elevating mechanism for cooling the semiconductor wafer in contact with the cooling plate 130 are provided. Cooling plate 130
Is formed in a disk shape corresponding to the semiconductor wafer,
The arm mechanism 110 holding the semiconductor wafer is disposed at a position corresponding to directly below the semiconductor wafer in a state where the arm mechanism 110 is disposed at the above-described retracted position. Inside the cooling plate 130, a flow passage for flowing cooling water is formed.
A temperature controller (not shown) is provided for controlling the cooling plate 130 to a predetermined temperature by flowing cooling water (or cooling gas or the like) having a predetermined temperature through the flow passage. It should be noted that the cooling plate 130 and the temperature control device having the configuration used in the conventional process can be used.

【0019】また、昇降機構は、移送ベース100の上
面から昇降方向に出没する3本の直立ピン(複数の支持
部材)140を有するものである。各直立ピン140
は、互いに同一形状を有し、正三角形の各頂点の位置に
配置され、冷却プレート130に形成した挿通孔を通し
て半導体ウエハ側に突出するものであり、移送ベース1
00の内部に設けた昇降駆動部により、互いに同期して
昇降制御されるものである。
The elevating mechanism has three upright pins (a plurality of support members) 140 that protrude and descend from the upper surface of the transfer base 100 in the elevating direction. Each upright pin 140
Have the same shape as each other, are arranged at the positions of the vertices of an equilateral triangle, and protrude toward the semiconductor wafer through insertion holes formed in the cooling plate 130.
The lifting and lowering unit provided inside the motor 00 controls the lifting and lowering in synchronization with each other.

【0020】このような昇降機構では、上述したアーム
機構110に保持された半導体ウエハに対し、3本の直
立ピン140が上昇し、その先端が半導体ウエハの下面
に当接した状態で、アーム機構110の各アーム11
2、114が拡開して半導体ウエハを解放することによ
り、半導体ウエハを各直立ピン140の3点支持によっ
て保持する。次に、各直立ピン140が下降し、冷却プ
レート130に没することにより、半導体ウエハを冷却
プレート130の上面に載置する。これにより、半導体
ウエハが冷却プレート130によって冷却される。この
後、再び直立ピン140が上昇し、その先端で半導体ウ
エハの下面を再度保持して上昇し、アーム機構110の
各アーム112、114の位置に配置する。ここで各ア
ーム112、114が縮間して半導体ウエハを保持す
る。この状態で各直立ピン140が下降し、冷却プレー
ト130内に没することにより、元の状態に復帰する。
In such an elevating mechanism, the three upright pins 140 are raised with respect to the semiconductor wafer held by the above-described arm mechanism 110, and the arm mechanism is moved in such a state that the tips thereof are in contact with the lower surface of the semiconductor wafer. Each arm 11 of 110
2 and 114 are opened to release the semiconductor wafer, thereby holding the semiconductor wafer by the three-point support of each upright pin 140. Next, the upright pins 140 are lowered and immersed in the cooling plate 130, so that the semiconductor wafer is placed on the upper surface of the cooling plate 130. Thereby, the semiconductor wafer is cooled by the cooling plate 130. Thereafter, the upright pins 140 move up again, hold the lower surface of the semiconductor wafer again at the ends thereof, move up, and arrange them at the positions of the arms 112 and 114 of the arm mechanism 110. Here, the arms 112 and 114 are contracted to hold the semiconductor wafer. In this state, each of the upright pins 140 descends and sinks into the cooling plate 130, thereby returning to the original state.

【0021】また、移送ベース100の前端部には、半
導体ウエハの有無を検出するためのセンサを搭載したセ
ンサアーム150が設けられている。
At the front end of the transfer base 100, a sensor arm 150 having a sensor for detecting the presence or absence of a semiconductor wafer is provided.

【0022】図2は、以上のような移送装置を用いて前
工程の処理位置から取り出した半導体ウエハを次工程の
処理位置にセットするまでの動作例を示すフローチャー
トである。まず、図2(A)で前工程の処理を終えた半
導体ウエハ200を、図2(B)において、前工程の処
理位置からアーム機構110によって取り出す。この動
作は、上述のようにアーム機構110の各アーム11
2、114を前進させて縮間することにより、半導体ウ
エハ200を両側から挟んで保持するものである。そし
て、アーム機構110の各アーム112、114を後退
させ、各アーム112、114で保持した半導体ウエハ
200を移送ベース100の上面位置に配置する。
FIG. 2 is a flow chart showing an operation example until the semiconductor wafer taken out of the processing position of the previous step is set to the processing position of the next step by using the above-described transfer device. First, the semiconductor wafer 200 that has been subjected to the pre-process in FIG. 2A is taken out from the processing position in the pre-process by the arm mechanism 110 in FIG. 2B. This operation is performed by each arm 11 of the arm mechanism 110 as described above.
The semiconductor wafer 200 is sandwiched and held from both sides by advancing and shrinking the 2, 114. Then, the respective arms 112 and 114 of the arm mechanism 110 are retracted, and the semiconductor wafer 200 held by the respective arms 112 and 114 is arranged at the upper surface position of the transfer base 100.

【0023】次に、図2(C)において、各アーム11
2、114に保持された半導体ウエハ200に対し、3
本の直立ピン140を上昇させて半導体ウエハ200の
下面を支え、各アーム112、114を拡開して半導体
ウエハ200を解放することにより、半導体ウエハ20
0を各直立ピン140の3点支持によって保持する。次
に、図2(D)において、各直立ピン140を下降し、
半導体ウエハ200を冷却プレート130の上面に載置
して冷却する。この後、図2(E)において、再び直立
ピン140を上昇させ、半導体ウエハ200を各アーム
112、114の位置に配置する。そして、図2(F)
において、各アーム112、114が縮間して半導体ウ
エハ200を保持し、各直立ピン140を下降させると
ともに、次工程の処理位置に半導体ウエハ200を移送
して配置する。これにより、図2(G)において、次処
理を開始する。
Next, referring to FIG.
2. The semiconductor wafer 200 held by
The upright pins 140 are raised to support the lower surface of the semiconductor wafer 200, and the arms 112 and 114 are expanded to release the semiconductor wafer 200.
0 is held by the three-point support of each upright pin 140. Next, in FIG. 2D, each upright pin 140 is lowered,
The semiconductor wafer 200 is placed on the upper surface of the cooling plate 130 and cooled. Thereafter, in FIG. 2E, the upright pins 140 are raised again, and the semiconductor wafer 200 is arranged at the positions of the arms 112 and 114. Then, FIG. 2 (F)
In step (1), the arms 112 and 114 are contracted to hold the semiconductor wafer 200, the upright pins 140 are lowered, and the semiconductor wafer 200 is transferred and arranged at the processing position of the next step. Thus, the next process is started in FIG.

【0024】なお、図2(A)に示す前工程は、例えば
上述の従来例で説明した現像前ベーク処理であり、図2
(G)に示す次工程は、冷却工程であるものとする。こ
のようにすれば、現像前ベーク処理後に所定のタイミン
グで冷却を開始することができ、次工程への待機時間中
に高温によるレジスト膜の反応を抑制して、現像の均一
性等を向上することができる。また、このような移送装
置上での冷却処理を、冷却工程から現像工程に移行する
際に適用してもよい。このようにすれば、一旦冷却した
半導体ウエハの冷却状態を待機時間の長短にかかわらず
有効に維持でき、ウエハ(レジスト膜)の温度を一定に
保持して現像の均一性等を向上できる。また、本発明
は、このような現像装置による処理に限らず、各種の加
熱処理を含む半導体ウエハの処理工程で適用し得るもの
である。
The pre-process shown in FIG. 2A is, for example, the pre-development baking process described in the above-described conventional example.
The next step shown in (G) is a cooling step. In this way, the cooling can be started at a predetermined timing after the pre-development bake treatment, and the reaction of the resist film due to the high temperature during the standby time to the next process is suppressed, and the uniformity of development is improved. be able to. Further, such a cooling process on the transfer device may be applied when shifting from the cooling process to the developing process. In this way, the cooling state of the semiconductor wafer once cooled can be effectively maintained regardless of the length of the standby time, and the temperature of the wafer (resist film) can be kept constant to improve the uniformity of development. Further, the present invention is not limited to the processing by such a developing device, but can be applied to a semiconductor wafer processing step including various heat treatments.

【0025】以上のように、本形態による半導体ウエハ
の移送装置では、半導体ウエハを前工程から次工程に移
送する際に半導体ウエハを冷却する機能を設けたことか
ら、半導体ウエハを前工程から取り出して次工程に投入
するまでの待機時間中に半導体ウエハの冷却を行うこと
ができるので、半導体ウエハの冷却タイミングを、前工
程から次工程へ移行する待機時間のばらつきにかかわら
ず、半導体ウエハを前工程から取り出したタイミングに
基づいて適宜に設定して冷却を開始することができる。
したがって、前工程から取り出した半導体ウエハを加熱
状態のまま長時間待機させてしまうこともなくなり、均
一の特性を得ることが可能となる。
As described above, the semiconductor wafer transfer device according to the present embodiment has a function of cooling the semiconductor wafer when the semiconductor wafer is transferred from the previous process to the next process. Since the semiconductor wafer can be cooled during the standby time before the wafer is put into the next process, the semiconductor wafer cooling timing can be adjusted regardless of the variation in the standby time for shifting from the previous process to the next process. Cooling can be started by appropriately setting based on the timing taken out of the process.
Therefore, the semiconductor wafer taken out of the previous process is not kept on standby for a long time in a heated state, and uniform characteristics can be obtained.

【0026】なお、以上の例では、冷却プレートによっ
て半導体ウエハを所定温度に冷却するものであったが、
この冷却機能に加えて半導体ウエハの温度を検出する機
能を設け、この検出値に基づいて冷却プレートを調温制
御を行うような構成としてもよい。また、この場合、上
述した直立ピン(支持部材)の先端部に温度センサの検
出子を設け、直立ピンと半導体ウエハとの接触時に、リ
アルタイムで温度を検出し、この検出値によって冷却動
作を制御するような構成とすることもできる。
In the above example, the semiconductor wafer is cooled to a predetermined temperature by the cooling plate.
In addition to the cooling function, a function of detecting the temperature of the semiconductor wafer may be provided, and the temperature of the cooling plate may be controlled based on the detected value. In this case, a detector of a temperature sensor is provided at the tip of the above-described upright pin (support member), and when the upright pin contacts the semiconductor wafer, the temperature is detected in real time, and the cooling operation is controlled based on the detected value. Such a configuration can be adopted.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように本発明では、半導体
基板を前工程から次工程に移送するための移送装置に、
半導体基板の温度を冷却プレートによって制御する手段
を設けた。このため、半導体基板を前工程から取り出し
て次工程に投入するまでの待機時間中に半導体基板の温
度制御を行うことができるので、半導体基板の冷却タイ
ミングを、前工程から次工程へ移行する待機時間のばら
つきにかかわらず、半導体基板を前工程から取り出した
タイミングに基づいて適宜に設定して冷却を開始するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, a transfer device for transferring a semiconductor substrate from a previous process to a next process is provided.
Means for controlling the temperature of the semiconductor substrate by the cooling plate is provided. For this reason, the temperature of the semiconductor substrate can be controlled during the standby time until the semiconductor substrate is taken out from the previous process and put into the next process, so that the cooling timing of the semiconductor substrate can be changed from the previous process to the next process. Regardless of the variation in time, cooling can be started by appropriately setting the timing based on the timing when the semiconductor substrate is taken out from the previous process.

【0028】したがって、前工程から取り出した半導体
基板を加熱状態のまま長時間待機させてしまうこともな
くなり、均一な特性を得ることが可能となる。また、待
機中の雰囲気(気流や温度)に対しても、冷却プレート
による適正な温度制御によって各半導体基板毎の特性を
揃えるような制御が可能であり、また、待機中にシステ
ムが異常停止した場合にも、冷却プレートによる適正な
温度制御によって長期間の放冷による悪影響を抑制する
ことが可能となり、特性の劣化を防止できる。また、各
半導体基板毎に各工程の待機時間を揃えるようなフロー
制御を必要とせず、全体の処理効率を低下させることな
く、生産性を維持したままで、特性の改善を図ることが
可能となる。
Therefore, the semiconductor substrate taken out of the previous process is not kept on standby for a long time in a heated state, and uniform characteristics can be obtained. In addition, it is possible to control the characteristics of each semiconductor substrate by adjusting the temperature of the cooling plate appropriately for the atmosphere (airflow and temperature) during standby, and the system stops abnormally during standby. Also in this case, it is possible to suppress the adverse effect of cooling for a long time by proper temperature control by the cooling plate, and to prevent deterioration of characteristics. In addition, it is not necessary to perform flow control such that the standby time of each process is equalized for each semiconductor substrate, and it is possible to improve characteristics without lowering the overall processing efficiency while maintaining productivity. Become.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態による半導体ウエハの移送
装置の構成例を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of a semiconductor wafer transfer device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す移送装置を用いて前工程の処理位置
から取り出した半導体ウエハを次工程の処理位置にセッ
トするまでの動作例を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing an operation example until a semiconductor wafer taken out of a processing position of a previous process is set to a processing position of a next process using the transfer device shown in FIG. 1;

【図3】半導体ウエハのリソグラフィ工程を示す説明図
である。
FIG. 3 is an explanatory view showing a lithography step of a semiconductor wafer.

【図4】従来の半導体ウエハの移送装置の構成例を示す
斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration example of a conventional semiconductor wafer transfer device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100……移送ベース、110……アーム機構、11
2、114……アーム、112A、112B、114
A、114B……アーム板、120……ピンセットユニ
ット、122……駆動モータ、130……冷却プレー
ト、140……直立ピン、150……センサアーム。
100: transfer base, 110: arm mechanism, 11
2, 114 ... arm, 112A, 112B, 114
A, 114B: arm plate, 120: tweezer unit, 122: drive motor, 130: cooling plate, 140: upright pin, 150: sensor arm.

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板を前工程の処理位置から取り
出して保持するとともに、次工程の処理位置に移送し、
当該処理位置に設置するための移送装置において、 前記前工程の処理位置に臨む箇所から次工程の処理位置
に臨む箇所に移送される移送ベースと、 前記移送ベース上に配置され、互いの間隔を拡縮する方
向に移動制御されることにより、前記半導体基板を保持
する一対のアームと、 前記各アームを支持するとともに、各アームを拡縮方向
に移動制御するピンセットユニットと、 前記ピンセットユニット及び各アームを前記移送ベース
上で前記処理位置に対して離間接近する方向に移動する
移動機構と、 前記移動機構により、前記半導体基板を保持した各アー
ムが前記処理位置から離れた後退位置に配置された状態
で、前記移送ベース上における半導体基板の下面に位置
する部位に設けられ、前記半導体基板の温度を制御する
冷却プレートと、 前記冷却プレートを前記半導体基板に近接させるための
昇降機構と、 を有することを特徴とする半導体基板の移送装置。
1. A semiconductor substrate is taken out from a processing position in a previous process and held, and is transferred to a processing position in a next process.
In the transfer device to be installed at the processing position, a transfer base that is transferred from a position facing the processing position of the previous process to a position facing the processing position of the next process, and disposed on the transfer base and spaced apart from each other. The pair of arms holding the semiconductor substrate is controlled by moving in the expanding / contracting direction, a pair of tweezers units that support the respective arms and control the movement of the respective arms in the expanding / contracting direction, A moving mechanism that moves on the transfer base in a direction approaching and separating from the processing position; and a state where each arm holding the semiconductor substrate is disposed at a retracted position away from the processing position by the moving mechanism. A cooling plate provided on a portion of the transfer base located on the lower surface of the semiconductor substrate and controlling a temperature of the semiconductor substrate , The transfer device of the semiconductor substrate and having and a lifting mechanism for close the cooling plate to the semiconductor substrate.
【請求項2】 前記昇降機構は、前記移送ベースの上面
から昇降方向に出没する複数の支持部材を有し、前記半
導体基板を保持した各アームが後退位置に配置された状
態で、前記各支持部材が半導体基板の下面に突出し、各
アームが半導体基板を解放した状態で各支持部材によっ
て半導体基板を受け止め、その後、各支持部材を移送ベ
ース側に没することにより、前記半導体基板を前記冷却
プレート上に配置して温度制御を行うようにしたことを
特徴とする請求項1記載の半導体基板の移送装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the lifting mechanism includes a plurality of supporting members that protrude and descend from an upper surface of the transfer base in an ascending and descending direction, and each of the arms holding the semiconductor substrate is disposed in a retracted position. A member projects from the lower surface of the semiconductor substrate, and each arm receives the semiconductor substrate by each support member in a state where the semiconductor substrate is released, and thereafter, each support member is immersed on the transfer base side, whereby the semiconductor substrate is cooled by the cooling plate. 2. The semiconductor substrate transfer device according to claim 1, wherein a temperature control is performed by being disposed on the semiconductor substrate.
【請求項3】 前記半導体基板を前記冷却プレート上に
配置して温度制御を行った後、前記各支持部材を移送ベ
ースから突出させて、前記半導体基板を前記各アームに
よる保持位置に配置し、前記各アームによって前記半導
体基板を再保持するようにしたことを特徴とする請求項
2記載の半導体基板の移送装置。
3. After the semiconductor substrate is placed on the cooling plate to perform temperature control, the support members are projected from a transfer base, and the semiconductor substrate is placed at a holding position by the arms. 3. The semiconductor substrate transfer device according to claim 2, wherein the semiconductor substrate is held again by each of the arms.
【請求項4】 前記複数の支持部材は互いに同形状の3
本のピンであり、前記冷却プレートに形成した挿通孔を
通して前記半導体基板側に突出することを特徴とする請
求項2記載の半導体基板の移送装置。
4. The plurality of support members have the same shape as each other.
3. The semiconductor substrate transfer device according to claim 2, wherein the pin is a pin and protrudes toward the semiconductor substrate through an insertion hole formed in the cooling plate.
【請求項5】 前記各アームは、それぞれ半導体基板の
外周形状に対応する円弧状に形成され、前記半導体基板
の外周部を板厚方向に挟持する一対のアーム板を有し、
各アームを互いに縮間方向に移動することにより、前記
半導体基板の外周部を各アーム板間に挟持して半導体基
板を保持するとともに、各アームを互いに拡開方向に移
動することにより、前記各アーム板が前記半導体基板よ
り完全に離間した状態に配置されるようにしたことを特
徴とする請求項2記載の半導体基板の移送装置。
5. Each of the arms has a pair of arm plates formed in an arc shape corresponding to an outer peripheral shape of the semiconductor substrate, and sandwiching an outer peripheral portion of the semiconductor substrate in a thickness direction.
By moving each arm in the shrinking direction with respect to each other, the outer peripheral portion of the semiconductor substrate is held between the arm plates to hold the semiconductor substrate, and by moving each arm in the expanding direction with respect to each other, 3. The apparatus for transferring a semiconductor substrate according to claim 2, wherein the arm plate is arranged so as to be completely separated from the semiconductor substrate.
【請求項6】 前記冷却プレートを所定の温度に制御す
る温度制御手段を有することを特徴とする請求項1記載
の半導体基板の移送装置。
6. The semiconductor substrate transfer device according to claim 1, further comprising temperature control means for controlling said cooling plate to a predetermined temperature.
【請求項7】 前記温度制御手段は、冷却プレートに設
置した流通路に冷却水を流通させる手段であることを特
徴とする請求項1記載の半導体基板の移送装置。
7. The semiconductor substrate transfer device according to claim 1, wherein said temperature control means is means for flowing cooling water through a flow passage provided in a cooling plate.
【請求項8】 前記半導体基板の温度を検出する検出手
段を有することを特徴とする請求項1記載の半導体基板
の移送装置。
8. The semiconductor substrate transfer device according to claim 1, further comprising a detecting unit for detecting a temperature of the semiconductor substrate.
【請求項9】 前記半導体基板の温度を検出する検出手
段を前記支持部材に設けたことを特徴とする請求項2記
載の半導体基板の移送装置。
9. The semiconductor substrate transfer device according to claim 2, wherein a detecting means for detecting the temperature of the semiconductor substrate is provided on the support member.
【請求項10】 前記冷却プレートによる半導体基板の
温度制御は、前記前工程と次工程のと間の待ち時間に行
うことを特徴とする請求項1記載の半導体基板の移送装
置。
10. The semiconductor substrate transfer apparatus according to claim 1, wherein the temperature control of the semiconductor substrate by the cooling plate is performed during a waiting time between the previous step and the next step.
【請求項11】 前記前工程は半導体基板の加熱処理を
含むことを特徴とする請求項1記載の半導体基板の移送
装置。
11. The apparatus according to claim 1, wherein the pre-process includes a heat treatment of the semiconductor substrate.
【請求項12】 前記前工程はレジスト膜の塗布工程で
あることを特徴とする請求項1記載の半導体基板の移送
装置。
12. The semiconductor substrate transfer apparatus according to claim 1, wherein said pre-process is a resist film coating process.
【請求項13】 前記前工程はレジスト膜の露光後の現
像工程であることを特徴とする請求項1記載の半導体基
板の移送装置。
13. The apparatus according to claim 1, wherein the pre-process is a development process after exposure of the resist film.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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