JP2007234895A - Substrate conveyance device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子デバイスやMEMS(マイクロマシン)等の半導体装置の製造ラインにおける基板搬送装置に関するものである。 The present invention relates to a substrate transfer device in a production line for semiconductor devices such as electronic devices and MEMS (micromachines).
従来、この種の基板搬送装置として複数の作業エリア間を跨いで共通の搬送ガイドレール等により走行路を形成し、この走行路上に搬送車を走らせてワークを自動搬送するものが知られている(特許文献1参照)。この基板搬送装置では、搬送要求に応じて所望の作業エリアに基板を搬送するように搬送制御を行っており、搬送先に到着した搬送車は各作業エリアのストッカへ製品を渡すことで搬送を行っている。
ところで、従来の半導体工場での基板は、例えば25枚/1ロット単位として各作業エリアに搬送されている。しかしながら、近年では多品種少量生産化に伴うリードタイム短縮の要求が強まってきておりロットサイズの縮小、究極的には枚葉搬送(1枚/1ロット)が提案されている。この場合、上記基板搬送装置を用いると、複数の作業エリア間が走行路を共用しているため、ロットサイズの縮小に伴うロット数の増加により走行路において基板が停滞するという問題があった。 By the way, the substrate in the conventional semiconductor factory is conveyed to each work area as a unit of 25 sheets / lot, for example. However, in recent years, there is an increasing demand for shortening the lead time due to the high-mix low-volume production, and the reduction of the lot size and ultimately the single wafer conveyance (1 sheet / 1 lot) have been proposed. In this case, when the substrate transport apparatus is used, a plurality of work areas share a traveling path, so that there is a problem that the substrate is stagnated in the traveling path due to an increase in the number of lots accompanying a reduction in lot size.
本発明は、ロット数が増加した場合でも、基板を効率的に搬送することができる基板搬送装置を提供することをその課題としている。 An object of the present invention is to provide a substrate transfer apparatus that can efficiently transfer a substrate even when the number of lots increases.
本発明の基板搬送装置は、半導体装置の製造ラインに設けた工程別の複数の処理ステーションに基板を搬送する基板搬送装置において、相互に前後の工程を行なう2つの処理ステーション間にそれぞれ配設され、基板を2つの処理ステーション間で搬送する複数の搬送手段を備えたことを特徴とする。 The substrate transfer apparatus according to the present invention is disposed between two processing stations that perform the processes before and after each other in a substrate transfer apparatus that transfers a substrate to a plurality of process stations for each process provided in a semiconductor device manufacturing line. And a plurality of transfer means for transferring the substrate between the two processing stations.
この構成によれば、前後の工程を行なう2つの処理ステーション間に専用の搬送手段を備えるため、ロットサイズの縮小に伴うロット数の増加により搬送路において基板が停滞することなく効率的に搬送を行うことができる。 According to this configuration, since the dedicated transfer means is provided between the two processing stations that perform the preceding and following processes, the substrate can be efficiently transferred without stagnation in the transfer path due to the increase in the number of lots accompanying the reduction in the lot size. It can be carried out.
この場合、各搬送手段は、2つの処理ステーション間において、基板を一方向に搬送することが、好ましい。 In this case, it is preferable that each transport unit transports the substrate in one direction between the two processing stations.
この構成によれば、逆方向に搬送することがないため、基板の搬送効率をアップすることができると共に、搬送制御を単純化することができる。 According to this configuration, since the substrate is not transported in the reverse direction, the substrate transport efficiency can be improved and the transport control can be simplified.
この場合、各処理ステーションは、同一種の処理を行なう複数の処理装置を有し、複数の処理装置と各搬送手段との間で基板をそれぞれ移載する複数の基板移載手段を、更に備えたことが、好ましい。 In this case, each processing station has a plurality of processing apparatuses for performing the same type of processing, and further includes a plurality of substrate transfer means for transferring the substrates between the plurality of processing apparatuses and the respective transport means. It is preferable.
この構成によれば、同一種の処理を行なう複数の処理装置で搬送手段を共有することができる。これにより、処理装置の数で各処理ステーションのタクトタイムを調整することができる。 According to this configuration, the conveying means can be shared by a plurality of processing apparatuses that perform the same type of processing. Thereby, the tact time of each processing station can be adjusted by the number of processing devices.
この場合、各基板移載手段は、複数の基板をストックするバッファを有していることが、好ましい。 In this case, it is preferable that each substrate transfer means has a buffer for stocking a plurality of substrates.
この構成によれば、バッファに基板をストックしておくことで、前工程の稼働率変動による基板の供給不足により、後工程の処理装置の待機時間(待ち時間)を短縮することができ、処理装置を効率良く稼動させることができる。 According to this configuration, by storing the substrate in the buffer, the waiting time (waiting time) of the processing device in the subsequent process can be shortened due to insufficient supply of the substrate due to the fluctuation in the operating rate of the previous process. The apparatus can be operated efficiently.
この場合、各搬送手段は、基板を1枚ずつ搬送することが、好ましい。 In this case, it is preferable that each transport unit transports the substrates one by one.
この構成によれば、基板を1枚ずつ処理ステーションで処理し搬送が行なわれるので、多品種少量生産化に対応させることができる。 According to this configuration, since the substrates are processed and transferred one by one at the processing station, it is possible to cope with the high-mix low-volume production.
この場合、各搬送手段は、基板をポッドに収容した状態で搬送することが、好ましい。 In this case, it is preferable that each transport unit transports the substrate in a state where the substrate is accommodated in the pod.
この構成によれば、クリーンな状態で基板を各処理ステーションに搬送すると共に、搬送による基板の損傷を有効に防止することができる。これにより、クリーンエリアを極端に縮小することができる。 According to this configuration, the substrate can be transported to each processing station in a clean state, and damage to the substrate due to transport can be effectively prevented. Thereby, the clean area can be extremely reduced.
この場合、各搬送手段は、天吊りタイプのベルトコンベヤであることが、好ましい。 In this case, it is preferable that each transport means is a ceiling suspension type belt conveyor.
この構成によれば、作業フロアを有効に利用することができる。 According to this configuration, the work floor can be used effectively.
以下、添付の図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る基板搬送装置について説明する。この基板搬送装置は、電子デバイスMEMS等の半導体装置の製造ラインにおいて各処理ステーション間の基板搬送を行うものであり、この基板搬送装置は、例えば半導体ウェハの枚葉搬送を行うものある。 Hereinafter, a substrate transfer apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. This substrate transfer device is for transferring a substrate between processing stations in a production line of a semiconductor device such as an electronic device MEMS, and this substrate transfer device is for transferring a single wafer of a semiconductor wafer, for example.
図1に示す半導体装置の製造ラインは、半導体ウェハWの洗浄処理を行う3台の洗浄装置81から成る洗浄ステーション61と、半導体ウェハWの表面にレジストパターンを形成する2台のレジスト形成装置82から成るレジストステーション62と、半導体ウェハWの表面のレジストパターンを顕微鏡にて確認する3台の検査装置83から成る検査ステーション63と、レジストパターンをマスクにして溶剤処理を行う各2台のエッチング装置84、85、86から成り、溶剤の種別で分けた3箇所のエッチングステーション64、65、66と、これら各前後の工程のステーション間を結ぶ複数(計5台)の基板搬送装置1と、を備えている。
The semiconductor device manufacturing line shown in FIG. 1 includes a
洗浄ステーション61の近傍には、処理前の複数枚の半導体ウェハWをそれぞれFOUP91(フロントオープン一体型ポッド)に収容して一括搬入する搬入ストッカ67が配置され、各エッチングステーション64、65、66の近傍には、処理済みの複数枚の半導体ウェハWをそれぞれFOUP91に収容して一括搬出する搬出ストッカ68が設置されている。搬入ストッカ67には、後述する移載ロボットが併設されており、移載ロボットは、搬入ストッカ67から各洗浄装置81のロードポート21にFOUP91を直接移載する。同様に、各搬出ストッカ68には、移載ロボットが併設されており、移載ロボットは、各エッチング装置84、85、86のロードポート21から搬出ストッカ68にFOUP91を直接移載する。
In the vicinity of the
図3に示すように、FOUP91は、半導体ウェハWを収容する方形のボックス本体94と、ボックス本体94の前面(図示右側)に開閉自在に設けられ、ボックス本体94の内部をクリーンな状態で密閉する蓋体92と、ボックス本体94の上部に突設され、FOUP91を移載するための把持用突起93と、で構成されている。ボックス本体94の内部には、両側壁に、対を為す複数の櫛歯状の溝(本実施形態では4段)94aがそれぞれ対向するように形成されている。半導体ウェハWは、その周縁部が一対の溝94aに挿入するようにセットされることで、チップ形成部分を傷つけないようにFOUP91に収容され、また把持用突起93を、ロボット等によりハンドリングされて移載される。
As shown in FIG. 3, the FOUP 91 is provided in a rectangular box
なお、上記のFOUP91では、4枚の半導体ウェハWを収容可能であるが、本実施形態のものは、1枚ずつ半導体ウェハWを収容して搬送(枚葉搬送)を行っている。これにより、半導体ウェハWを1枚ずつ各処理ステーションで処理し、搬送が行われるので、多品種少量生産化に対応させることができる構成となっている。 In the FOUP 91, four semiconductor wafers W can be accommodated. However, in the present embodiment, the semiconductor wafers W are accommodated one by one and conveyed (single wafer conveyance). As a result, the semiconductor wafers W are processed one by one at each processing station and transferred, so that it is possible to cope with the high-mix low-volume production.
続いて、図2を参照して、各基板搬送装置1について説明するが、いずれの基板搬送装置1も基本構造は同一であるため、以下、洗浄ステーション61とレジストステーション62との間の基板搬送装置1を例に、説明を進める。この基板搬送装置1は、上記の両ステーション61、62間に配設され、FOUP91を両ステーション61、62間で搬送するベルトコンベヤ2(搬送手段)と、洗浄ステーション61の3台の洗浄装置81とベルトコンベヤ2との間でFOUP91を相互に移載すると共に、FOUP91をストックするバッファを有する搬送元側移載装置3aと、レジストステーション62の2台のレジスト装置82とベルトコンベヤ2との間でFOUP91を相互に移載すると共に、FOUP91をストックするバッファを有する搬送先側移載装置3bと、これらを統括制御する制御装置(図示省略)と、を備えている。詳細は、後述するが、搬送元側移載装置3aおよび搬送先側移載装置3bは、それぞれFOUP91をストックする複数のストック棚32を有しており、この複数のストック棚32により、複数枚の半導体ウェハWをストックするバッファが構成されている。
Subsequently, each substrate transfer apparatus 1 will be described with reference to FIG. 2. Since the basic structures of all the substrate transfer apparatuses 1 are the same, the substrate transfer between the
ベルトコンベヤ2は、天吊りタイプのものであり、FOUP(半導体ウェハW)91を載置して搬送する送りベルト11と、送りベルト11が掛け渡された駆動プーリ12および従動プーリ13と、駆動プーリ12を回転駆動する駆動モータ(図示省略)と、を備えている。また、両プーリ12、13をそれぞれ支持するフレームは、作業フロア内の天井から吊設した一対のアーム14、14に支持されており、ベルトコンベヤ2はこの一対のアーム14、14により、天井から吊り下げられるように支持されている(図4(a)参照)。なお、ベルトコンベヤ2は、床下設置タイプで構成するようにしてもよい。これらの構成により、作業フロアを有効に利用することが可能となる。また、ベルトコンベヤ2に代えて真空吸着タイプのピックアップ装置でFOUP91を吸着し、ピックアップ搬送する構成としてもよい。
The
本実施形態のベルトコンベヤ2は、各ステーション間において、FOUP91を一方向に搬送するように構成されている。これにより、逆方向に搬送することがないため、FOUP91の搬送効率をアップすることができると共に、搬送制御を単純化することができる。言うまでもないが、両方向に送るような構成としてもよい。
The
なお、検査ステーション63と各エッチングステーション64、65、66との間のように、1箇所の搬送開始位置から複数箇所の(3箇所)搬送終了位置に、選択的にFOUP91を搬送する場合には、図6に示すように、1つの主ベルトコンベヤ2aと、この主ベルトコンベヤ2aの中間位置から角度を変えて延びる2(複数)つの副ベルトコンベヤ2bと、を設けると共に、この中間位置にFOUP91を分配する方向制御ガイド15を設けるようにしている。方向制御ガイド15は、各ベルトコンベヤ2a、2bの延在方向に回動して、主ベルトコンベヤ2a上を搬送されてくるFOUP91を、そのまま搬送を継続させる場合と、いずれかの副ベルトコンベヤ2bに導く場合とに、角度変化する。
When the
方向制御ガイド15は、ガイド本体14と、ガイド本体に固定した回動軸15と、回動軸に連結したモータ(図示省略)と、から成り、モータは上記の制御装置に接続されている。制御装置は、搬送制御信号に基づいて、FOUP91の搬送先となるベルトコンベヤ2a、2bに沿うように、方向制御ガイド15を回動させる。主ベルトコンベヤ2a上を搬送されてくるFOUP91は、方向制御ガイド15が主ベルトコンベヤ2aを指向する場合には、そのまま搬送されてゆき、副ベルトコンベヤ2bを指向する場合には、所望の副ベルトコンベヤ2bに案内され、副ベルトコンベヤ2bに乗り移って搬送されてゆく。なお、制御信号は、FOUP91に搭載されたIDを識別標識として、方向制御ガイド15を制御することが、好ましい。
The direction control guide 15 includes a guide
図2、図4および図5に示すように、搬送元側移載装置3aは、3台の洗浄装置81の各ロードポート21から移載用の一のロードポート21にFOUP91を移載する移載ロボット(図示省略)と、FOUP91を把持した状態で移載用のロードポート21とストック棚32との間で昇降動するリフターユニット31と、FOUP91をリフターユニット31から受け取る複数のストック棚32と、ストック棚32を介してFOUP91をベルトコンベヤ2へ受け渡すエレベータユニット34と、リフターユニット31、複数のストック棚32およびエレベータユニット34を収容する筐体4と、を備えている。この場合、エレベータユニット34により、筐体4内で循環移動する複数のストック棚32が、複数のFOUP(半導体ウェハW)91)をストックするバッファを兼ねている。バッファにFOUP91をストックしておくことで、前工程の稼働率変動によるFOUP91の供給不足により、後工程の処理装置の待機時間(待ち時間)を短縮することができ、処理装置を効率良く稼動させることができる。
As shown in FIGS. 2, 4 and 5, the transfer source
筐体4は、ボックス状に形成され、天井に上吊り状態で固定されている。筐体4の下面には、リフターユニット31の移載動作のための下面開口が形成されている。また、筐体4のレジストステーション62側の側面には、FOUP91をベルトコンベア2の搬送開始部側が挿入される略方形状の搬送開口が形成されている。
The
移載ロボットは、3台の洗浄装置81とリフターユニット31に臨むロードポート21との間に配設されており、3台の洗浄装置81で処理されたFOUP91を、リフターユニット31に臨むロードポート21に移載する。これにより、3台の洗浄装置81で、1台のベルトコンベヤ2を共用するようになっている。なお、洗浄装置81の台数は、洗浄ステーション61における処理のタクトタイムに基づいて、決定される。
The transfer robot is disposed between the three
リフターユニット31は、上記のロードポート21に載置されたFOUP91をハンドリングしてストック棚32に移載するものである(図4(a)参照)。リフターユニット31は、筐体4内上部に水平に横架され、FOUP91をストック棚32に臨ませる移載位置とロードポート21の真上に位置するホーム位置との間に延在するガイドレール41と、ガイドレール41上を走行するリフター42とから構成さている。
The
リフター42は、上記の把持用突起93を介してFOUP91をハンドリングするハンドリング部43と、ハンドリング部43を一対のベルト44、44を介して吊持するリフター本体45と、から構成されており、リフター本体45は、ホイスト機構等を内蔵しており、ハンドリング部43をロードポート21に臨む下降端位置とリフター本体45に当接する上昇端位置との間で昇降させている。すなわち、リフターユニット31は、ロードポート21からFOUP91を受け取り、これを最上段のストック棚32の高さ位置まで上昇させ、さらにストック棚32の位置まで横移動してストック棚32に受け渡す。
The
各ストック棚32は、ベルトコンベヤ2の幅より幾分広幅の間隙を存して対向する一対の棚板32aで構成されており、この一対の棚板32a間に渡すようにFOUP91が水平に載置される。
一方、エレベータユニット34は、8組のストック棚32の一方の8個の棚板32aを水平姿勢で循環移動させる左ユニットと、8組のストック棚32の他方の8個の棚板32aを水平姿勢で循環移動させる右ユニットと、これら両ユニットを同期駆動する駆動部と、で構成されている。8組のストック棚32は、エレベータユニット34に等間隔で固定されており、各ストック棚32は、エレベータユニット34によりFOUP91の受取り位置から下降、前進、上昇および後退の循環移動を行う。そして、この下降時にベルトコンベヤ2を越えて加工し、FOUP91をベルトコンベヤ2に置き去るようにして受け渡す。図示では、1個のFOUP91しか記載されていないが、上記制御装置による実際の制御運転では、エレベータユニット34により、適宜ストック棚32を正逆循環移動させて、複数のストック棚32にFOUP91をストックしつつ、1個ずつベルトコンベヤ2に受け渡すようにしている。なお、搬送先側移載装置3bは、同様の装置構成となっており、搬送元側移載装置3aと逆の手順で運転される。
Each
On the other hand, the
ここで、洗浄ステーション61とレジストステーション62との間におけるFOUP91の一連の搬送動作について説明する。制御装置からの制御指令に基づいて、ホーム位置に待機するリフター本体45が駆動し、ハンドリング部43を下降端位置まで降下させ、洗浄装置81のロードポート21に載置されたFOUP91をハンドリングする(図4(a)参照)。
Here, a series of transport operations of the
リフターユニット31は、FOUP91をハンドリングしたまま上昇端位置まで上昇させる(図4(b)参照)。続いて、FOUP91をホーム位置から移載位置まで水平移動させる(図5(a)参照)。FOUP91が、最上部のストック棚32の直上部(移載位置)に達したら、リフターユニット31は、FOUP91を僅かに下降させて、ストック棚32に受け渡す(載置する:図5(b)参照)。ストック棚32にFOUP91が載置されると、エレベータユニット34が駆動し、ストック棚32を下降させてFOUP91をベルトコンベヤ2に受け渡す(図5(c)、(d)参照)。
The
ベルトコンベヤ2に移載されたFOUP91は、ベルトコンベヤ2の駆動により搬送終了位置(レジストステーション62の搬送先側移載装置3b)に搬送される。搬送終了位置に搬送されたFOUP91は、レジストステーション62のストック棚32に受け渡され、適宜ストックされた後、リフターユニット31によりレジスト装置82のロードポート21に移載される。
The
続いて、図1に示す半導体ウェハWの製造ラインにおける一連の搬送動作について説明する。搬入ストッカ67に収容された複数のFOUP91は、移載ロボットにより搬入ストッカ67から取り出され、3台の洗浄装置81の各ロードポート21に順番に移載される。各洗浄装置81では、各ロードポート21に移載されたFOUP91から半導体ウェハWを取り出して洗浄処理を行なう。洗浄処理が行われた各半導体ウェハWは、再びFOUP91に収容され移載ロボットにより中央の洗浄装置81のロードポート21に順に移載される。
Next, a series of transfer operations in the production line for the semiconductor wafer W shown in FIG. 1 will be described. The plurality of
ロードポート21に移載された各FOUP91は、搬送元側移載装置3aを介してベルトコンベヤ2により2台のレジスト装置82に向けて順に搬送される。各レジスト装置82では、半導体ウェハWの表面にレジストパターンが形成される。続いて、FOUP91は、ベルトコンベヤ2により、レジスト装置82から検査装置83に順に搬送される。検査装置83において半導体ウェハWのレジストパターンの検査が完了すると、各FOUP91は、自身に搭載したIDを識別標識として方向制御ガイド15に導かれて、3箇所のエッチングステーション64、65、66にそれぞれ振り分け搬送される。
The
各エッチングステーション64、65、66に搬送されたFOUP91は、エッチング装置84、85、86により半導体ウェハWにそれぞれ所望の溶剤処理が行われる。そして、溶剤処理が行われた各半導体ウェハWは、再びFOUPに収容され、移載ロボットにより搬出ストッカ68に移載される。このようにして、半導体ウェハWの搬送が行われる。
The
以上のように、本実施形態の基板搬送装置1によれば、前後の工程を行なう2つの処理ステーション間に専用のベルトコンベヤ2を備えるため、枚葉搬送などによるロット数の増加により搬送路においてFOUP91が停滞することなく効率的に搬送を行うことができる。
As described above, according to the substrate transfer apparatus 1 of the present embodiment, the
1…基板搬送装置 2…搬送機構 91…FOUP W…半導体ウェハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (7)
相互に前後の工程を行なう2つの処理ステーション間にそれぞれ配設され、前記基板を前記2つの処理ステーション間で搬送する複数の搬送手段を備えたことを特徴とする基板搬送装置。 In a substrate transfer apparatus for transferring a substrate to a plurality of processing stations according to processes provided in a semiconductor device production line
A substrate transfer apparatus, comprising a plurality of transfer means disposed between two process stations that perform the preceding and following processes, and transferring the substrate between the two process stations.
前記複数の処理装置と前記各搬送手段との間で前記基板を移載する複数の基板移載手段を、更に備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の基板搬送装置。 Each processing station has a plurality of processing devices for performing the same type of processing,
The substrate transfer apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of substrate transfer means for transferring the substrate between the plurality of processing apparatuses and the transfer means.
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