JP2006186023A

JP2006186023A - ウェハ把持具およびウェハ移載装置

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Publication number: JP2006186023A
Application number: JP2004376297A
Authority: JP
Inventors: Toshio Iida; 敏雄飯田
Original assignee: NEC Electronics Corp
Current assignee: NEC Electronics Corp
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2006-07-13
Also published as: US20060181098A1

Abstract

【課題】ウェハを安定的に把持することができる。また、ウェハを安定的に搬送することができる。
【解決手段】チャックガイド１６０ａ〜１６０ｃは、サブガイド１６２ａ〜１６２ｃを備えているため、スティッキング状態にあるウェハ１１３をぺディスタル１１７から剥がす際に、ウェハ１１３のエッジ（外周端部）がサブガイド１６２ａに引っ掛かるため、ウェハ１１３はチャックガイド１６０ａから外れにくい（図１１（ｂ））。そのため、従来のチャックガイド６０ａ〜６０ｃと比較して、チャックガイド１６０ａ〜１６０ｃは、ウェハをより安定的に把持することができる。したがって、ウェハ１１３がスティッキング状態にあったとしても、ウェハ１１３をぺディスタル１１７から容易に剥がすことができる（図１１（ｃ））。また、ウェハ搬送装置２００は、安定的にウェハ１１３を搬送することができる。
【選択図】図１１

Description

本発明は、ウェハ把持具およびウェハ移載装置に関する。

従来の技術に係るイオン注入装置におけるウェハ把持に関する技術としては、特許文献１記載の技術のように、略円形の基台体が設けられたウェハ載置台を用いる技術がある。上記特許文献１記載の技術における基台体には、ウェハの外周部の基台体の上面から離れる方向への移動を制限係止するストッパー部材が設けられている。

特開２０００−３０６９８２号公報

以下、図１３〜図１８を用いて、ウェハ把持装置を用いたイオン注入装置の真空内ウェハ移載装置および上記真空内移載装置による搬送シーケンスを具体的に説明する。

搬送シーケンスは、ウェハロード作業（イオン注入処理前の搬送作業）とウェハアンロード作業（イオン注入処理後の搬送作業）とに大きく分けられる。

図１３、図１４、および図１８を用いて、ウェハロード作業を説明する。

まず、１３枚のイオン注入処理前のウェハ１３をエレベーター１内に入れる。次に、エレベーター１が図１３中、下方向に移動し、ロードロックカセット２に載せられる。ロードロックカセット２が図１３中、左方向に移動することによって、ウェハ１３はロードロックチャンバー１０内に搬送される（図１３）。ついで、１３枚のイオン注入処理前のウェハ１３は、アーム８０に把持され、１枚づつ、ディスクチャンバー１２側のホルダー１９へ受け渡される（図１３、図１８）。アーム８０は、チャックアーム８と、メインアーム９と、から構成される。ここで、アーム８０を用いたウェハ１３の把持の動作機構は、メインアーム９はモーター駆動によって動作し、チャックアーム８はシリンダー駆動によって動作する。

続いて、ウェハ１３を把持したアーム８０は、アーム回転用モーター７により、ディスクチャンバー１２側へ約３０°回転して停止する（図１３、図１４）。次に、ホルダー１９がアーム８０側へ前進し、アーム８０が持っているウェハ１３を把持する（図１８（ａ）、（ｂ））。ここで、ホルダー１９は、アーム８０の後方に設置されており、シリンダー５２の駆動によって前後に動作する。

次に、ホルダー１９にウェハ１３を渡したアーム８０は、ウェハ１３の把持を解除する。アーム８０によるウェハ１３の把持が解除された後、ホルダー１９はウェハ１３を把持したまま、シリンダー駆動によって元の位置まで後退する（図１８（ｃ））。

ホルダー１９が後退したことをセンサによって認識したアーム８０は、再度、ロードロックチャンバー１０側へアーム回転用モーター７により回転し、次の処理前のウェハ１３を把持し、待機する（図１３、図１４）。

アーム８０がロードロックチャンバー１０側へ回転した後、ホルダー１９はシリンダー５２の駆動によって、ディスク１６上のペディスタル１７まで前進し、センターストッパー１４とウェハプッシャーピン１５とがウェハ１３を把持するまで待機する（図１４、図１８（ｄ））。

ウェハ１３が、センターストッパー１４とウェハプッシャーピン１５とに把持されたことをセンサによって認識したホルダー１９は、シリンダー５２の駆動によって初期の位置まで後退し、アーム８０が次の処理前のウェハ１３を受け渡しに来るまで待機する。ここで、センターストッパー１４とウェハプッシャーピン１５の開閉動作はシリンダー（不図示）の駆動によって行われる。

この動作を１３回続け、ディスク１６にウェハ１３を搬送終了後、イオン注入処理を開始する。上述したように、ディスク１６へのウェハ１３のロード作業は、主にホルダー１９を用いて行われている。

次に、図１３および図１４を用いて、ウェハアンロード作業を説明する。

ディスク１６上のイオン注入処理済の１３枚のウェハ１３は、アーム８０を用いて、以下の方法によって回収される。

ディスク１６の回転が停止し、ディスク１６がウェハ搬送位置に位置決めされたことをセンサを用いて認識したアーム８０は、アーム回転用モーター７によりディスクチャンバー１２側へ約３０°回転する（図１３、図１４）。

ディスク１６側へ回転したアーム８０は、アーム前進・後退シリンダー４により前進し、ペディスタル１７上のウェハ１３をアーム回転用モーター７と、チャックアーム開閉シリンダー３と、によって把持する（図１３、図１４）。

アーム８０がウェハ１３を把持した後、センターストッパー１４およびウェハプッシャーピン１５はウェハ１３の把持を解除する（図１４）。アーム８０は、アーム前進・後退シリンダー４によって元の位置まで後退する。後退したアーム８０は、再度、ロードロックチャンバー１０側へアーム回転用モーター７によって回転し、ウェハ１３の把持を解除する（図１３、図１４）。

この動作を１３回続け、注入処理済のウェハ１３をディスク１６の外へ搬送し、回収する。上述したように、ディスク１６からのウェハ１３のアンロード作業は、主にアーム８０を用いて行われている。

ここで、イオン注入処理は、ディスク１６を、たとえば、１２００ｒｐｍの速度で高速回転させ、さらに上下方向に、たとえば４６ｍｍ／ｓｅｃの速度でウェハ１３をスキャンする事によって行われており、イオンがほぼ均一にウェハに注入されている。

ウェハの種類によってはイオン注入処理に長時間を要することで大きな遠心力が加わる場合があり得ること、ロードロックチャンバー１０から水分が持ちこまれること、ウェハ１３の表面における酸化膜の発生、ディスク１６上のぺディスタル１７表面の劣化等の要因が重なって、ペディスタル１７にウェハ１３が密着して剥がれない現象（スティッキング現象）が発生することがあった。

ペディスタル１７の表面の劣化とは、通常は凹凸になっているペディスタル１７の表面の凹凸が無くなった状態のことをいう。ぺディスタル１７の表面の劣化を改善させるため、後述する、ディスクの空焼きのような方策をとっているが、ぺディスタル１７表面の劣化の発生を完全に抑制することは困難であった。ここで、ディスクの空焼きとは、ディスク１６がウェハ１３を把持していない状態で直接ペディスタル１７に４０Ａｒ^＋（アルゴンイオンビーム）を照射して、一定時間、ディスク１６にアルゴンイオンを注入させる処理をいう。また、ペディスタル１７表面の材質や形状を変更する方策をとることも考えられるが、材質や形状を変更するためには長時間を要し、コストの増加を招いてしまっていた。

図１９を用いて、従来のチャックガイド６０ｃを備えるアームを用いた場合における、スティッキング現象が発生している際のウェハ１３がぺディスタル１７から引き剥がされる状態を示す。ウェハ１３はスティッキング状態にある場合、ウェハ１３がペディスタル１７から剥がれにくくなることがあった。

スティッキング現象とは、ペディスタル１７とウェハ１３との密着力が高まり、ペディスタル１７からウェハ１３を外そうとしても密着して外れない状態をいい、スティッキング現象には、強度のスティッキング現象と比較的軽度のスティッキング現象との２通りのスティッキング現象がある。

まず、強度のスティッキング現象について説明する。

図１５〜図１７に示す従来のチャックガイド６０ａ〜６０ｃを用いた場合における、ペディスタル１７に密着したウェハ１３をアーム８０が回収する動作について、以下に説明する。

メインアーム９およびチャックアーム８が「開」の状態（図２０）から、メインアーム９が「閉、チャックアーム８が「開」の状態を経て（図２１）、メインアーム９およびチャックアーム８の両方が「閉」の状態になることでアーム８０全体が「閉」の状態になる（図２２）。アーム８０がウェハ１３を把持した後、アーム８０がアーム前進位置２０からアーム後退位置２１に動作した際（図１９および図２３）、スティッキング現象によって、チャックガイド６０ｃからウェハ１３が外れる。

アーム８０は、ディスクチャンバー１２側からロードロックチャンバー１０側へアーム回転用モーター７で回転するため（図１３、図１４）、ウェハ１３は正常に搬送されず、アーム８０が回転している途中で落下する。つまり、アーム８０の先端近くに設けられたチャックガイド６０ａおよびチャックガイド６０ｂはウェハ１３をつかんでいるが、チャックガイド６０ｃがウェハ１３から外れている状態であるため、図１３のような側面図で見るとアーム８０全体がたわんでいるようになる。アーム８０全体が、たわんだ状態のまま回転動作に入るため、アーム８０が回転している途中でウェハ１３が落下してしまう。

ここで、チャックガイド６０ａおよびチャックガイド６０ｂがウェハ１３を把持する状態が保持されているのは、アーム８０の先端部は非常に柔軟なため、アーム８０のたわみ量が大きくなってもウェハ１３から外れにくいためであると考えられる。また、チャックガイド６０ｃがウェハ１３から外れる理由としては、アーム駆動用モーター７に一番近いということから、アーム８０のたわみ量が相対的に小さいためであると考えられる。

次に、比較的軽度のスティッキング現象について説明するが、強度のスティッキング現象とは、ウェハ１３から外れるチャックガイドが異なる。

従来のチャックガイド６０ａ〜６０ｃ（図１５〜図１７）を用いた場合の比較的経度のスティッキング現象について以下に説明する。

ペディスタル１７に密着したウェハ１３をアーム８０が回収すると、図２０〜図２２に示すように、メインアーム９およびチャックアーム８が「開」の状態（図２０）から、メインアームが「閉」、チャックアームが「開」の状態を経て（図２１）、メインアーム９およびチャックアーム８の両方が「閉」の状態になることでアーム８０全体が「閉」の状態になる（図２２）。

アーム前進位置２０からアーム後退位置２１に動作した際（図２３）、チャックガイド６０ｂのみがウェハ１３から外れることがある。チャックガイド６０ｂのみが外れる理由としては、チャックガイド６０ｂがウェハ１３に接触する領域の近傍におけるウェハ１３とぺディスタル１７との間の密着力が、その他の領域と比較して大きいからであると考えられる。

比較的軽度のスティッキング現象においては、アーム８０に把持されることによって、ウェハ１３はペディスタル１７から剥がれようとするが、ウェハ１３とぺディスタル１７との間の密着力の違いにより、チャックガイド６０ｂに近い部分は剥がれにくくなっている。また、アーム８０がアーム後退位置２１に到達する頃には、ウェハ１３はペディスタル１７から外れてしまう。そのため、ウェハ１３がぺディスタル１７から外れる際の反動によって、ウェハ１３とともにアーム８０が振動し、ウェハ１３がチャックガイド６０ｂの溝部の端を越えて、アーム８０から落下することがあった。

チャックガイド６０ａとチャックガイド６０ｂとは、チャックアーム開閉シリンダー３と連動しているため、ウェハ１３がチャックガイド６０ｂから外れることによって、チャックアーム開閉シリンダー３に取り付けられているセンサ（不図示）が異常を検知し、アーム８０の回転動作がストップする。

ここで、もっとも駆動軸に近いチャックガイド６０ｃの把持力は、チャックガイド６０ａおよび６０ｂよりも弱いことがあった。その理由としては、チャックガイド６０ｃはモーター駆動であるため、タイミングベルトのバックラッシュによって駆動初期に不具合が発生することによって、シリンダーによって駆動するチャックガイド６０ａおよび６０ｂよりも弱くなっているからであると考えられる。

上述の把持力は、アーム８０にウェハ１３を掴ませた状態でプッシュプルゲージにて、各チャックガイド６０ａ〜６０ｃを引っ張って、ウェハ１３から各チャックガイド６０ａ〜６０ｃが外れた時の測定値をもとにしている。

上述するように、図１９中、アーム８０はアーム前進位置２０（図１９（ａ））から、アーム後退位置２１（図１９（ｃ））まで後退動作を続けるため、テーパ状となっているチャックガイド６０の溝部の端を越えて、ぺディスタル１７に密着されたウェハ１３がチャックガイド６０から外れてしまうことがあった。そのため、ウェハ搬送において、搬送装置に設けられたアームがウェハ１３を把持できずにウェハ１３を落下させ、落下した衝撃でウェハ割れを発生させることがあった。こうした搬送異常が生じることによって、何枚かのウェハが割れて廃棄されてしまう。そのため、ウェハの割れの発生を抑制し、ウェハの廃棄を減少させることが望まれていた。また、ウェハの落下によって、生産設備を停止させる事で処理能力が低下してしまうという課題を有していた。

本発明によれば、
ウェハを把持するウェハ把持具であって、
ウェハの外周に沿う形状のウェハ把持面を有し、
前記ウェハ把持面に、ウェハ外周端部を収容する把持溝が設けられ、
前記把持溝に、ウェハ脱落防止用突起部が設けられていることを特徴とするウェハ把持具、
が提供される。

本発明によれば、
ウェハ把持具と、前記ウェハ把持具に把持されたウェハを移動させる移動手段と、を備えるウェハ移載装置であって、
前記ウェハ把持具は、上述した本発明に係るウェハ把持具であることを特徴とするウェハ移載装置、
が提供される。

この発明によれば、ウェハ把持具にウェハ外周端部を収容する把持溝が設けられ、把持溝に、ウェハ脱落防止用突起部が設けられている。そのため、スティッキング現象の発生などによって、ウェハ載置台からウェハを剥がしにくくなり、ウェハ外周端部が把持溝から外れそうになった場合であっても、ウェハ外周端部が把持溝に設けられたウェハ脱落防止用突起部に係止される。そのため、把持溝から外れることなく、ウェハをウェハ載置台から剥がすことができる。したがって、ウェハ把持具は、ウェハを安定的に把持することができる。また、ウェハ移載装置は、ウェハを安定的に搬送することができる。

本発明によれば、ウェハが把持溝に設けられたウェハ脱落防止用突起部に係止されるため、把持溝から外れることなく、ウェハをウェハ載置台から剥がすことができる。したがって、ウェハ把持具は、ウェハを安定的に把持することができる。また、ウェハ移載装置は、ウェハを安定的に搬送することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１に示すウェハ把持具であるアーム１８０は、ウェハ１１３の外周に沿う形状のウェハ把持面（チャックアーム１０８およびメインアーム１０９がウェハを把持する面）を有し、ウェハ把持面に、ウェハ外周端部（ウェハ１１３のエッジ）を収容する把持溝（チャックガイド１６０ａ〜１６０ｃ）が設けられ、把持溝に、ウェハ脱落防止用突起部（サブガイド１６２ａ〜１６２ｃ）が設けられている

図１に示すウェハ移載装置であるウェハ搬送装置２００は、ウェハ把持具（アーム１８０）と、ウェハ把持具に把持されたウェハ１１３を移動させる移動手段（アーム駆動機構）と、を備える。

本実施形態に係るウェハ搬送装置２００の側面図である図１と正面図である図２を参照して、ウェハ搬送装置２００およびアーム１８０の構成を説明する。

ウェハ搬送装置２００は、ロードロックカセット１０２を備える駆動部１５０と、ディスクチャンバー１１２と、から構成される。

ロードロックカセット１０２は、真空状態になっているディスクチャンバー１１２へウェハ１１３を搬送する際の中継位置としての機能を有する。

ディスクチャンバー１１２は、その内部にロードロックチャンバー１１０を備え、その外部にアーム駆動機構であるチャックアーム開閉シリンダー１０３、アーム前進・後退シリンダー１０４、アーム上昇・下降シリンダー１０５、アーム回転用モーター１０７を備えている。

アーム１８０は、チャックアーム１０８とメインアーム１０９とにより構成される。アーム１８０は、ベローズ１０６を介して、通常、真空状態となっているロードロックチャンバー１１０内に設置される。アーム１８０は、ウェハ１１３を把持・搬送する機能を有する。

ベローズ１０６は、ロードロックチャンバー１１０の真空状態を保つために設けられている。

チャックアーム開閉シリンダー１０３およびアーム回転用モーター１０７は、アーム１８０がウェハ１１３をチャックする動作をさせるために設けられている。

チャックアーム開閉シリンダー１０３およびアーム回転用モーター１０７（駆動部）の駆動力の伝達先には、チャックアーム１０８とメインアーム１０９とが設置される。さらに、チャックアーム１０８の先端部と、メインアーム１０９の先端部とには、ウェハ１１３をチャックするためのチャックガイド１６０ａと、チャックガイド１６０ｂと、チャックガイド１６０ｃとが設けられている（図７〜図９）。

ここで、チャックガイド１６０ａおよびチャックガイド１６０ｂはチャックアーム１０８に設けられており、チャックガイド１６０ｃはメインアーム１０９に設けられている。

ウェハチャック動作機構であるチャックアーム開閉シリンダー１０３およびアーム回転用モーター１０７は、アーム１８０本体の最下部に設置されている。ウェハチャック動作機構の回転軸は、ベローズ１０６内を通っており、ウェハ１１３まで駆動力が伝達される。

チャックガイド１６０ａ、チャックガイド１６０ｂ、およびチャックガイド１６０ｃは、ウェハ１１３のエッジ（ウェハ１１３の外周端部）に直接接触する。

アーム１８０本体を動作させる駆動力は、アーム前進・後退シリンダー１０４およびアーム上昇・下降シリンダー１０５によってアーム１８０に伝えられ、アーム前進・後退シリンダー１０４とアーム上昇・下降シリンダー１０５とが、アーム１８０本体を上下方向および前後方向に動作させている。

アーム１８０は、２本のアルミ製のアームで構成されており、ジョイント１１１を中心軸として開閉動作を行う鋏の原理を応用したロボットである。

本実施形態において、アーム回転用モーター１０７のシャフトからアーム１８０上部の先端までの距離は約７００ｍｍであり、アーム１８０は、アーム回転用モーター１０７のシャフトによって支えられている。

アーム１８０は、真空内における搬送ロボットであって、イオン注入処理済のウェハ１１３をディスク１１６から回収するためのロボット、つまり、主としてウェハ１１３のアンロードに用いられるロボットである。ウェハ１１３のアンロードとは、ロードロックチャンバー１１０内のぺディスタル１１７上に載置されたウェハ１１３をロードロックチャンバー１１０から取り外すことをいう。

ディスク１１６は、ディスクチャンバー１１２内に設置される。ディスク１１６の形状は、たとえば円盤の形状であり、その寸法は、たとえば、直径約１２００ｍｍである。ここで、ロードロックチャンバー１１０およびディスクチャンバー１１２は共に真空状態となっている。また、本実施形態においては、両チャンバーの間には仕切り板等はなく、同じ真空度を保っている。

以下、図面を用いて、ウェハ搬送装置２００によるウェハ１１３の移送について説明する。本実施形態においては、１３枚のウェハを移送する形態について説明したが、たとえば１０枚や１５枚など、他の枚数のウェハを移送してもよい。

図１、図２、および図３を用いて、ウェハ搬送装置２００を用いたウェハ１１３のロード作業について説明する。

まず、イオン注入処理前の１３枚のウェハ１１３をエレベーター１０１内に入れる。次に、エレベーター１０１が図１中、下方向に移動し、ロードロックカセット１０２に載せられる。ロードロックカセット１０２が図１中、左方向に移動することによって、ウェハ１１３はロードロックチャンバー１１０内に搬送される（図１）。ついで、イオン注入処理前の１３枚のウェハ１１３は、アーム１８０に把持され、１枚づつ、ディスクチャンバー１１２側のホルダー１１９へ受け渡される（図１、図３）。ここで、アーム１８０を用いたウェハ１１３の把持の動作機構において、メインアーム１０９はモーター駆動によって動作し、チャックアーム１０８はシリンダー駆動によって動作する。

続いて、ウェハ１１３を把持したアーム１８０は、アーム回転用モーター１０７により、ディスクチャンバー１１２側へ約３０°回転して停止する（図１、図２）。次に、ホルダー１１９がアーム１８０側へ前進し、アーム１８０が把持していたウェハ１１３を保持する（図３（ａ）、（ｂ））。ここで、ホルダー１１９は、アーム１８０の後方に設置されており、シリンダー１５２の駆動によって前後に動作する。

次に、ホルダー１１９にウェハ１１３を渡したアーム１８０は、ウェハ１１３の把持を解除する。アーム１８０によるウェハ１１３の把持が解除された後、ホルダー１１９はウェハ１１３を把持したまま、シリンダー駆動によって元の位置まで後退する（図３（ｃ））。

ホルダー１１９が後退したことをセンサ（不図示）によって認識したアーム１８０は、再度、ロードロックチャンバー１１０側へアーム回転用モーター１０７により回転し、次の処理前のウェハ１１３を把持し、待機する（図１、図２）。

アーム１８０がロードロックチャンバー１１０側へ回転した後、ホルダー１１９はシリンダー１５２の駆動によって、ディスク１１６上のペディスタル１１７まで前進し、センターストッパー１１４およびウェハプッシャーピン１１５がウェハ１１３を把持するまで待機する（図２、図３（ｄ））。

以下、ウェハ搬送装置２００を用いたウェハ１１３のアンロードについて説明する。

まず、待機状態にあるアーム１８０は、アーム上昇・下降シリンダー１０５の駆動力によって上昇する。

上昇したアーム１８０は、ディスク１１６側へアーム回転用モーター１０７の駆動力によって約３０°回転する（図２）。上述の回転動作の前にアーム１８０をアーム上昇・下降シリンダー１０５にて上昇させる理由は、アーム８０とエレベーター１０１とが接触することを抑制するためである。

ディスク１１６側へ回転したアーム１８０は、アーム前進・後退シリンダー１０４の駆動力によって前進し、アーム後退位置１４６からアーム前進位置１４５へ移動する（図１０）。本実施形態において、アーム前進位置１４５が、ペディスタル１１７上に載置されたウェハ１１３の位置とアーム１８０のチャックガイド１６０ａ〜１６０ｃの位置とが一致する位置となる。

前進したアーム１８０は、アーム回転用モーター１０７の駆動力によって、メインアームリリース位置１４０（図７）から、メインアームチャック位置１４１へ移動する（図８）。その後、チャックアーム開閉シリンダー１０３の駆動力によって、ジョイント１１１を支点として回転することで、チャックアームリリース位置１４２からチャックアームチャック位置１４４へ閉じることとなる（図９）。ここで、図７においては、メインアーム１０９およびチャックアーム１０８が「開」の状態であり、図８においては、メインアーム１０９が「閉」、チャックアーム１０８が「開」の状態であり、図９においては、メインアーム１０９およびチャックアーム１０８が「閉」の状態である。

以上の動作によって、アーム１８０がウェハ１１３をチャックする。

アーム１８０がウェハ１１３をチャックした時、ウェハ１１３のエッジ部（外周端部）が、チャックガイド１６０ａ、チャックガイド１６０ｂ、チャックガイド１６０ｃと接触している。

さらに、チャックアーム開閉シリンダー１０３と、アーム前進・後退シリンダー１０４と、アーム上昇・下降シリンダー１０５と、アーム回転用モーター１０７との動作速度を適宜調整することによって、ウェハ１１３のエッジの位置と、チャックガイド１６０ａ〜１６０ｃとを合わせる。

処理済のウェハ１１３は、上述したアーム１８０の動作の逆の手順でエレベーター１０１へ回収される。

図４〜図６、および図１２を用いて、本実施形態に係るアーム１８０に設けられたチャックガイド１６０ａ〜１６０ｃの構造を説明する。チャックガイド１６０ａ〜１６０ｃは、チャックガイド１６０ａ〜１６０ｃが有する溝部の底部を挟んで向かい合う２つのテーパ面を有する。ここで、本実施形態においては、チャックガイド１６０ａ〜１６０ｃは、図中、メインアーム１０９およびチャックアーム１０８がウェハ１１３を把持するウェハ１１３の外周に沿う形状を有する円弧状の面の一部に設けられている。

図４〜図６、および図１２に示すように、本実施形態に係るチャックガイド１６０ａ〜１６０ｃは、本体１６４ａ〜本体１６４ｃの先端部分に、さらにサブガイド１６２ａ〜１６２ｃが設けられた構造を有する。チャックガイド１６０ａ〜１６０ｃは、その開口面から底部に向かって徐々に狭まる断面形状を有し、その開口面の近傍にサブガイド１６２ａ〜１６２ｃが設けられている。言い換えれば、サブガイド１６２ａ〜１６２ｃは、チャックガイド１６０ａ〜１６０ｃが有する２つのテーパ面のうち一方のテーパ面の上部に設けられている。本実施形態において、サブガイド１６２ａ〜１６２ｃの長さは０．３ｍｍ程度、厚さは０．５ｍｍ程度とし、従来のチャックガイド６０ａ〜６０ｃ（図１５〜図１７）と比較して、ウェハ１１３に接触する面の長さを１〜２ｍｍ伸ばしている。

後述するように、サブガイド１６２ａ〜１６２ｃを設けることによって、ウェハ１１３がスティッキング状態にあったとしても、３つのチャックガイド１６０ａ〜１６０ｃはぺディスタル１１７からウェハ１１３を好適に引き剥がすことができる。本実施形態においては、３つのチャックガイド１６０ａ〜１６０ｃの把持力は、すべて３０００ｇ以上である。

ここで、サブガイド１６２ａ〜１６２ｃの長さを、それぞれ０．２ｍｍ以上とすることによって、チャックガイド１６０ａ〜１６０ｃは、ウェハ１１３を、より安定的に把持することができ、ウェハ１１３をぺディスタル１１７から、より好適に引き剥がすことができる。また、０．５ｍｍ以下とすることによって、ウェハ１１３をぺディスタル１１７から引き剥がす際に、スティッキング状態にあるウェハ１１３における損傷発生を、より抑制することができる。

また、サブガイド１６２ａ〜１６２ｃの長さを、それぞれ０．３ｍｍ以上とすることによって、チャックガイドは、ウェハ１１３を、より一層安定的に把持することができ、ウェハ１１３をぺディスタル１１７から、より一層好適に引き剥がすことができる。また、０．４ｍｍ以下とすることによって、ウェハ１１３をぺディスタル１１７から引き剥がす際に、スティッキング状態にあるウェハ１１３における損傷発生を、より一層抑制することができる。

そのため、サブガイド１６２ａ〜１６２ｃの長さは、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが、より望ましく、０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であることが、より一層望ましい。

また、サブガイド１６２ａ〜１６２ｃの厚さが０．５ｍｍ以上であることによって、サブガイド１６２ａ〜１６２ｃの強度を、より高めることができ、損傷を、より抑制することができる。そのため、サブガイド１６２ａ〜１６２ｃの厚さは、０．５ｍｍ以上であることが、より望ましい。

サブガイド１６２ａ〜１６２ｃは、チャックガイド１６０ａ〜１６０ｃの端に設置される。たとえば、チャックガイド１６０ａの中央にサブガイド１６２ａを設けた場合のように、チャックガイド１６０ａにテーパ（傾き）を設けず、コの字型の形状にしてしまうと、チャックガイド１６０ａがウェハ１１３のエッジにより削られることによって、パーティクルが発生することがあるからである。また、チャックガイド１６０ａ〜１６０ｃの溝部にテーパが設けられていないと、チャックガイド１６０ａ〜１６０ｃがウェハ１１３を把持する際に、チャックガイド１６０ａ〜１６０ｃにウェハ１１３のエッジ部が入りこみにくく、ウェハ１１３のエッジ部にダメージを与えてしまうこともある。

本実施形態に係るサブガイド１６２ａ付きのチャックガイド１６０ａの動作を図１１を用いて説明する。ここで、チャックガイド１６０ｂ、チャックガイド１６０ｃについても、１６０ａと同様の動作となり、同様の効果を得ることができる。

まず、アーム１８０は、アーム前進位置１４５（図１１（ａ））からアーム後退位置１４６（図１１（ｃ））へ移動する。このとき、スティッキング状態にあるウェハ１１３は、チャックガイド１６０ａのテーパ（傾き）面に沿うように移動する。ここまでの動作は、従来技術に係るチャックガイド６０ｃを用いた際の動作（図１９）と同じであるが、本実施形態に係るサブガイド１６２ａ付きのチャックガイド１６０ａにおいては、ウェハ１１３がチャックガイド１６０ａのテーパ面の上端部近傍まで到達した位置、つまり、サブガイド１６２ａに接触した位置において、サブガイド１６２ａの存在によって、ウェハ１１３に図中左向きの力が加えられる。そのため、安定的にウェハ１１３を把持することができるサブガイド１６２ａ付きのチャックガイド１６０ａによって、アーム１８０がアーム後退位置１４６に到達する前に、ウェハ１１３はアーム１８０に正常に保持されることになる。

本実施形態におけるチャックガイド１６０ａ〜１６０ｃにおいては、チャックガイド１６０ａ、チャックガイド１６０ｂ、チャックガイド１６０ｃの順に力が加わる。ここで、チャックガイド１６０ａ〜１６０ｃには、サブガイド１６２ａ〜１６２ｃが設けられているので、ウェハ１１３は、チャックガイド１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃのそれぞれから外れにくくなる。そのため、３つのチャックガイド１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃのそれぞれを用いて、アーム１８０がウェハ１１３を把持するようになるため、３つのチャックガイド１６０ａ〜１６０ｃに均等にウェハ１１３を把持する力が加えられることとなる。したがって、スティッキング状態にあるウェハ１１３をぺディスタル１１７から安定的に剥がす事ができ、ウェハ１１３がアーム１８０から落下する可能性を減少させることができる。

チャックガイド１６０ａ〜チャックガイド１６０ｃは、樹脂材料などによって形成されている。また、本実施形態においては、本体１６４ａ〜１６４ｃとサブガイド１６２ａ〜１６２ｃとは、ＮＣ工作機械などを用いて一体の形状として成型される。

以下、本実施形態に係るアーム１８０およびウェハ搬送装置２００の効果について説明する。

スティッキング状態にあるウェハをぺディスタルから剥がすためにはアームがウェハを把持することが必要であり、アームがウェハを把持する位置であるチャックガイドは、ウェハとぺディスタルとがスティッキング状態にあったとしても、安定的にウェハを把持することが求められる。
しかしながら、従来の技術におけるチャックガイド６０ａ〜６０ｃでは、スティッキング状態にあるウェハ１３をぺディスタル１７から剥がすことは困難であった。そのため、図１９に示すように、ウェハ１３が、チャックガイド６０ｃに設けられたテーパを有するウェハ把持溝から外れてしまうことがあった。
一方、チャックガイド１６０ａ〜１６０ｃは、サブガイド１６２ａ〜１６２ｃを備えているため、図１１に示すように、スティッキング状態にあるウェハ１１３をぺディスタル１１７から剥がす際に、ウェハ１１３のエッジ（外周端部）がサブガイド１６２ａに引っ掛かるため、ウェハ１１３はチャックガイド１６０ａから外れにくい（図１１（ｂ））。そのため、従来のチャックガイド６０ａ〜６０ｃと比較して、チャックガイド１６０ａ〜１６０ｃは、ウェハをより安定的に把持することができる。したがって、ウェハ１１３がスティッキング状態にあったとしても、ウェハ１１３をぺディスタル１１７から容易に剥がすことができる（図１１（ｃ））。また、ウェハ搬送装置２００は、安定的にウェハ１１３を搬送することができる。

また、本実施形態に係るアーム１８０においては、サブガイド１６２ａ〜１６２ｃが、中央部に凹部を有する２つのテーパ面を有するチャックガイド１６０ａ〜１６０ｃの溝部の端に設けられているため、チャックガイド１６０ａ〜１６０ｃがウェハ１１３を把持する際におけるパーティクルの発生を抑制することができる。さらにまた、パーティクルの発生による他の装置への干渉の発生を抑制することができる。したがって、アーム１８０は、パーティクルの発生や他の装置への干渉の発生を抑制しつつ、ウェハ１１３をぺディスタル１１７から容易に引き剥がすことができる。

また、従来、スティッキング状態にあるウェハの落下を抑制させるために、ディスクを短い間隔で交換することが行われることがあった。しかしながら、ディスクの交換には長い時間を要し、製造コストが増大してしまうことがあった。一方、本実施形態におけるアーム１８０は、チャックガイド１６０ａ〜１６０ｃにサブガイド１６２ａ〜１６２ｃを備えることによって、スティッキング状態にあるウェハ１１３の落下を抑制することができる。そのため、ディスクの交換と比較して、より低いコストでウェハ１１３を製造することができる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

たとえば、上記実施形態においては、チャックガイド１６０ａ〜１６０ｃが、メインアーム１０９およびチャックアーム１０８がウェハ１１３を把持する面の一部に設けられた形態について説明したが、ウェハを把持する面の全体に、ウェハ外周端部を収容する溝が設けられていてもよい。

実施の形態に係るウェハ搬送装置を模式的に示した図である。実施の形態に係るウェハ搬送装置を模式的に示した図である。実施の形態に係るウェハ搬送装置の動作を模式的に示した断面図である。実施の形態に係るウェハ把持具を模式的に示した図である。実施の形態に係るウェハ把持具を模式的に示した図である。実施の形態に係るウェハ把持具を模式的に示した図である。実施の形態に係るウェハ搬送装置の動作を模式的に示した図である。実施の形態に係るウェハ搬送装置の動作を模式的に示した図である。実施の形態に係るウェハ搬送装置の動作を模式的に示した図である。実施の形態に係るウェハ搬送装置の動作を模式的に示した断面図である。実施の形態に係るウェハ把持具の動作を模式的に示した図である。実施の形態に係るウェハ把持具を模式的に示した斜視図である。従来の技術に係るウェハ搬送装置を模式的に示した図である。従来の技術に係るウェハ搬送装置を模式的に示した図である。従来の技術に係るウェハ把持具を模式的に示した図である。従来の技術に係るウェハ把持具を模式的に示した図である。従来の技術に係るウェハ把持具を模式的に示した図である。従来の技術に係るウェハ搬送装置の動作を模式的に示した断面図である。従来の技術に係るウェハ把持具の動作を模式的に示した断面図である。従来の技術に係るウェハ搬送装置の動作を模式的に示した図である。従来の技術に係るウェハ搬送装置の動作を模式的に示した図である。従来の技術に係るウェハ搬送装置の動作を模式的に示した図である。従来の技術に係るウェハ搬送装置の動作を模式的に示した断面図である。

符号の説明

１０１エレベーター
１０２ロードロックカセット
１０３チャックアーム開閉シリンダー
１０４アーム前進・後退シリンダー
１０５アーム上昇・下降シリンダー
１０６ベローズ
１０７アーム回転用モーター
１０８チャックアーム
１０９メインアーム
１１０ロードロックチャンバー
１１１ジョイント
１１２ディスクチャンバー
１１３ウェハ
１１４センターストッパー
１１５ウェハプッシャーピン
１１６ディスク
１１７ペディスタル
１４０メインアームリリース位置
１４１メインアームチャック位置
１４２チャックアームリリース位置
１４４チャックアームチャック位置
１４５アーム前進位置
１４６アーム後退位置
１５０駆動部
１６０ａチャックガイド
１６０ｂチャックガイド
１６０ｃチャックガイド
１６２ａサブガイド
１６２ｂサブガイド
１６２ｃサブガイド
１６４ａ本体
１６４ｂ本体
１６４ｃ本体
１８０アーム
２００ウェハ搬送装置

Claims

ウェハを把持するウェハ把持具であって、
ウェハの外周に沿う形状のウェハ把持面を有し、
前記ウェハ把持面に、ウェハ外周端部を収容する把持溝が設けられ、
前記把持溝に、ウェハ脱落防止用突起部が設けられていることを特徴とするウェハ把持具。
請求項１に記載のウェハ把持具において、
前記把持溝は、開口面から底部に向かって徐々に狭まる断面形状を有することを特徴とするウェハ把持具。
請求項１または２に記載のウェハ把持具において、
前記ウェハ脱落防止用突起部は、前記開口面の近傍に設けられていることを特徴とするウェハ把持具。
ウェハ把持具と、前記ウェハ把持具に把持されたウェハを移動させる移動手段と、を備えるウェハ移載装置であって、
前記ウェハ把持具は、請求項１乃至３いずれかに記載のウェハ把持具であることを特徴とするウェハ移載装置。