JP2009123860A - Wafer automatic transfer apparatus, and wafer transfer method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウェーハ自動移載装置およびこれを用いたウェーハ移載方法に関し、特にエピタキシャル成長装置のサセプタにウェーハをロードまたはアンロードするためのウェーハ自動移載装置に関する。 The present invention relates to an automatic wafer transfer apparatus and a wafer transfer method using the same, and more particularly to an automatic wafer transfer apparatus for loading or unloading a wafer on a susceptor of an epitaxial growth apparatus.
バイポーラ、CMOSあるいはディスクリート等、さまざまな半導体デバイスの製造工程において、半導体ウェーハ(以下、単に「ウェーハ」ともいう)上に単結晶の半導体膜を成長させるエピタキシャル成長装置が用いられるようになっている。 In manufacturing processes of various semiconductor devices such as bipolar, CMOS, and discrete, an epitaxial growth apparatus for growing a single crystal semiconductor film on a semiconductor wafer (hereinafter also simply referred to as “wafer”) has been used.
エピタキシャル成長を行うエピタキシャル成長装置には、縦型エピタキシャル成長装置(またはパンケーキ型装置、例えば、特許文献1、以下単に「縦型装置」ともいう)、バレル型エピタキシャル成長装置(またはシリンダー装置、例えば、特許文献2、以下単に「バレル型装置」ともいう)、枚葉装置等がある。この中で、縦型装置やバレル型装置は、多くの枚数のウェーハを一括して処理することが可能であることから量産性に優れているため、幅広くエピタキシャルウェーハの製造に用いられている。
Examples of the epitaxial growth apparatus that performs epitaxial growth include a vertical epitaxial growth apparatus (or pancake type apparatus, for example,
このような、エピタキシャル成長装置においては、サセプタに設けられた円形凹状の座ぐり(またはザグリ)にウェーハを載置することで半導体単結晶膜のエピタキシャル成長が行われる。そして、ウェーハのサセプタへのロード、アンロードは従来、手作業によって行われてきた。これは、サセプタにウェーハを載置する際に、自動移送装置を用いると、ウェーハや自動移送装置のウェーハ保持ハンドが、サセプタ表面や座ぐりの端部と衝突することによるウェーハの欠けや発塵による汚染を回避することが困難なことによる。また、ウェーハの欠けや発塵をある程度抑制できたとしても、ウェーハのサセプタに対する位置精度が悪く、ウェーハが座ぐり中心からずれたり、極端な場合は、座ぐりに収まらなかったりして、ウェーハ不良につながっていたことにもよる。 In such an epitaxial growth apparatus, the semiconductor single crystal film is epitaxially grown by placing the wafer on a circular concave counterbore (or counterbore) provided on the susceptor. Conventionally, loading and unloading of a wafer to a susceptor has been performed manually. This is because, when an automatic transfer device is used when placing a wafer on the susceptor, the wafer or the wafer holding hand of the automatic transfer device collides with the susceptor surface or the edge of the counterbore, thereby causing a chipping or dusting of the wafer. This is because it is difficult to avoid contamination. Even if chipping or dust generation of the wafer can be suppressed to some extent, the positional accuracy of the wafer with respect to the susceptor is poor, and the wafer may be displaced from the center of the counterbore. It depends on what was connected to.
このように、ウェーハのロード、アンロードを手作業で行うことが、エピタキシャルウェーハの生産性向上の阻害要因となっていた。また、作業者の熟練度の差異に起因する製品特性のばらつきも問題であった。
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、エピタキシャルウェーハの生産性を向上させる、ウェーハ自動移載装置およびこれを用いたウェーハ移載方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an automatic wafer transfer apparatus and a wafer transfer method using the same, which improve the productivity of epitaxial wafers. is there.
本発明の一態様のウェーハ自動移載装置は、エピタキシャル成長装置のサセプタにウェーハをロードまたはアンロードするためのウェーハ自動移載装置であって、可動アームと前記可動アームに取り付けられるウェーハ保持ハンドと、前記ウェーハ保持ハンドに固定され、前記ウェーハ保持ハンドと前記サセプタとの相対位置をモニタする位置センサと、前記ウェーハ保持ハンドに固定され、前記ウェーハ保持ハンドと前記サセプタ間の距離を計測する距離センサを有することを特徴とする。 An automatic wafer transfer apparatus according to an aspect of the present invention is an automatic wafer transfer apparatus for loading or unloading a wafer on a susceptor of an epitaxial growth apparatus, a movable arm, a wafer holding hand attached to the movable arm, A position sensor fixed to the wafer holding hand and monitoring a relative position between the wafer holding hand and the susceptor; and a distance sensor fixed to the wafer holding hand and measuring a distance between the wafer holding hand and the susceptor. It is characterized by having.
ここで、前記エピタキシャル成長装置がバレル型エピタキシャル成長装置であって、前記ウェーハ保持ハンドに、前記ウェーハの接する部分がテーパ形状を有する1対のウェーハガイドを備えることが望ましい。 Here, it is preferable that the epitaxial growth apparatus is a barrel type epitaxial growth apparatus, and the wafer holding hand is provided with a pair of wafer guides having a tapered shape at a portion in contact with the wafer.
ここで、前記ウェーハガイドの前記ウェーハに接する部分がポリイミドであることが望ましい。 Here, it is preferable that a portion of the wafer guide that contacts the wafer is polyimide.
本発明の一態様のウェーハ移載方法は、上述の本発明の一態様のウェーハ自動移載装置を用いたウェーハ移載方法であって、前記ウェーハを前記ウェーハ保持ハンドに把持するステップと、前記位置センサと、前記サセプタ上のパターンを用いて、前記ウェーハ保持ハンドを前記サセプタに対して所望の位置に移動するステップと、前記距離センサを用いて、前記ウェーハ保持ハンドと前記サセプタ間の距離を計測しながら、前記ウェーハ保持ハンドを前記サセプタに接近させるステップと、前記サセプタに設けられた座ぐりに前記ウェーハを載置するステップを有することを特徴とする。 A wafer transfer method according to an aspect of the present invention is a wafer transfer method using the above-described wafer automatic transfer apparatus according to an aspect of the present invention, the step of gripping the wafer by the wafer holding hand, Using a position sensor and a pattern on the susceptor to move the wafer holding hand to a desired position relative to the susceptor; and using the distance sensor to determine a distance between the wafer holding hand and the susceptor. While measuring, the method has a step of bringing the wafer holding hand closer to the susceptor and a step of placing the wafer on a spot facing provided on the susceptor.
本発明の一態様のウェーハ移載方法は、上述のウェーハガイドの備える本発明の一態様のウェーハ自動移載装置を用いたウェーハ移載方法であって、前記ウェーハを前記ウェーハ保持ハンドに保持するステップと、前記位置センサと、前記サセプタ上のパターンを用いて、前記ウェーハ保持ハンドを前記サセプタに対して所望の位置に移動するステップと、前記距離センサを用いて、前記ウェーハ保持ハンドと前記サセプタ間の距離を計測しながら、前記ウェーハ保持ハンドを前記サセプタに接近させるステップと、前記サセプタに設けられた座ぐりに、前記ウェーハを、前記ウェーハガイド上をスライドさせて載置するステップを有することを特徴とする。 A wafer transfer method according to an aspect of the present invention is a wafer transfer method using the wafer automatic transfer apparatus according to an aspect of the present invention provided in the above-described wafer guide, and holds the wafer on the wafer holding hand. Moving the wafer holding hand to a desired position with respect to the susceptor using the position sensor and a pattern on the susceptor; and using the distance sensor, the wafer holding hand and the susceptor. Measuring the distance between the wafer holding hand and the susceptor, and placing the wafer on a counterbore provided on the susceptor by sliding on the wafer guide. It is characterized by.
本発明によれば、エピタキシャルウェーハの生産性を向上させる、ウェーハ自動移載装置およびこれを用いたウェーハ移載方法を提供することが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the wafer transfer method and wafer transfer method using the same which improve the productivity of an epitaxial wafer.
以下、本発明に関するウェーハ自動移載装置およびこれを用いたウェーハ移載方法についての実施の形態につき、添付図面に基づき説明する。 Embodiments of an automatic wafer transfer apparatus and a wafer transfer method using the same according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態のウェーハ自動移載装置は、エピタキシャル成長装置のサセプタにウェーハをロードまたはアンロードするためのウェーハ自動移載装置である。そして、可動アームと、この可動アームに取り付けられるウェーハ保持ハンドと、このウェーハ保持ハンドに固定され、ウェーハ保持ハンドとサセプタとの相対位置をモニタする位置センサと、ウェーハ保持ハンドに固定され、ウェーハ保持ハンドとサセプタ間の距離を計測する距離センサを有することを特徴とする
(First embodiment)
The wafer automatic transfer apparatus according to the first embodiment of the present invention is an automatic wafer transfer apparatus for loading or unloading a wafer on a susceptor of an epitaxial growth apparatus. A movable arm, a wafer holding hand attached to the movable arm, a position sensor fixed to the wafer holding hand and monitoring a relative position between the wafer holding hand and the susceptor, and a wafer holding hand fixed to the wafer holding hand. It has a distance sensor that measures the distance between the hand and the susceptor.
本実施の形態においては、エピタキシャル成長装置が縦型装置である場合を例に説明する。 In the present embodiment, a case where the epitaxial growth apparatus is a vertical apparatus will be described as an example.
図2は、第1の実施の形態で用いられる縦型装置の断面図である。図2に示すように、この縦型装置60は、反応炉となる容積の大きな半球状の石英ベルジャー62の中に、回転式のディスク状のサセプタ64を有している。そして、このサセプタ64上に複数のウェーハ66が水平に配置される。反応ガスは、サセプタ64中心に設けられたガス供給管68のガス噴出孔70からサセプタ64上面に沿って、放射状に噴出される。そして、反応ガスおよび反応により生成された反応生成ガスは、サセプタ64外周の石英ベルジャー62下部に、例えば2箇所設けられた排気孔2から石英ベルジャー62外へ排出される。また、石英ベルジャー62の内部に設けられたコイル64による高周波誘導加熱でウェーハ66が加熱される。そして、ディスク状のサセプタ64が回転することにより、ウェーハ66の加熱およびウェーハ66への反応ガスの供給を均一化している。
FIG. 2 is a sectional view of the vertical apparatus used in the first embodiment. As shown in FIG. 2, the
図3は、図2に示したような縦型装置のサセプタにウェーハをロードまたはアンロードするための本実施の形態のウェーハ自動移載装置の説明図である。本実施の形態のウェーハ自動移載装置10は、架台12上に可動アーム14が設けられている。そして、この可動アーム14の先端に、ウェーハ66を保持することが可能なウェーハ保持ハンド16が取り付けられている。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the wafer automatic transfer apparatus according to the present embodiment for loading or unloading a wafer on the susceptor of the vertical apparatus as shown in FIG. In the wafer
このウェーハ自動移載装置10は、ウェーハ受け渡しユニット40と縦型装置60のサセプタ64に、複数設けられた円形凹状の座ぐり68内との間で、ウェーハ66をロードまたはアンロードする。ここで、ウェーハ受け渡しユニット40には、ウェーハカセット42が載置され、ウェーハ受け渡し部44との間でウェーハ66の移動が可能となっている。
The automatic
図1は、本実施の形態のウェーハ保持ハンドの説明図である。図1(a)が、側面図、図1(b)が正面図である。 FIG. 1 is an explanatory diagram of a wafer holding hand according to the present embodiment. FIG. 1A is a side view, and FIG. 1B is a front view.
ウェーハ保持ハンド16には、ウェーハ66を保持するための、3つの爪18設けられている。この爪18は、ウェーハ66を保持するために、それぞれ可動に設けられている。この爪18のウェーハ66に接する部分は、ウェーハ66を保持する動作の際に、ウェーハに損傷を与えないために、セラミックスや金属よりも弾性の高い材料、例えば、ポリイミドなどの樹脂でできていることが望ましい。
The
なお、ここでは、ウェーハを保持する機構として、爪18を用いているが、例えば、ウェーハ面を吸着することで保持する機構を適用してもかまわない。
Here, the
また、ウェーハ保持ハンド16には、このウェーハ保持ハンド16に固定され、ウェーハ保持ハンド16とサセプタとの相対位置をモニタする位置センサ20が設けられている。この位置センサ20は、サセプタ面を光学的に認識する撮像デバイスであり、例えば、TVカメラ、CCD、CMOSセンサなどが適用できる。
The
また、ウェーハ保持ハンド16には、ウェーハ保持ハンド16に固定され、ウェーハ保持ハンド16とサセプタ間の距離を計測する距離センサ22が設けられている。この距離センサとしては、例えば、レーザ干渉計等が適用可能である。
The
次に、本実施の形態のウェーハ自動移載装置を用いたウェーハ移載方法について、図1および図3を参照しつつ説明する。 Next, a wafer transfer method using the wafer automatic transfer apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
本実施の形態のウェーハ移載方法は、ウェーハをウェーハ保持ハンドに保持するステップと、位置センサとサセプタ上のパターンを用いて、ウェーハ保持ハンドをサセプタに対して所望の位置に移動するステップと、距離センサを用いて、ウェーハ保持ハンドとサセプタ間の距離を計測しながら、ウェーハ保持ハンドをサセプタに接近させるステップと、サセプタに設けられた座ぐりにウェーハを載置するステップを有することを特徴とする。 The wafer transfer method of the present embodiment includes a step of holding the wafer in the wafer holding hand, a step of moving the wafer holding hand to a desired position with respect to the susceptor using a position sensor and a pattern on the susceptor, And measuring the distance between the wafer holding hand and the susceptor using a distance sensor, and bringing the wafer holding hand closer to the susceptor and placing the wafer on a spot facing provided on the susceptor. To do.
まず、ウェーハ66を縦型装置60にロードする場合について説明する。ウェーハ66は図3に示すウェーハ受け渡しユニット40のウェーハカセット42に導入される。そして、ウェーハ受け渡しユニット40の搬送アームにより、ウェーハ66は、ウェーハ受け渡し部44に移動される。
First, a case where the
その後、ウェーハ自動移載装置10の可動アーム14を動かし、ウェーハ保持ハンド16がウェーハ受け渡し部44の直上にくるよう移動させる。その後、爪18(図1)を外方に開いた状態で、ウェーハ保持ハンド16をウェーハ66まで降下させ、爪18を閉じることによって、ウェーハ66を水平に保持する。
Thereafter, the
その後、可動アーム14を動かすことで、ウェーハ66を保持したウェーハ保持ハンド16を上昇および水平移動させ、縦型装置60のサセプタ64表面の所定の座ぐり68直上まで移動させる。この時、位置センサ20(図1)を用いて、ウェーハ66が所定の座ぐり68の中心に確実に載置されるようにする。
Thereafter, by moving the
例えば、CCDである位置センサ20により、サセプタ64上のパターン、例えば、位置合わせ専用に設けられた基準マークを画像認識させてウェーハ保持ハンド16位置を調整し、例えば、機械精度に頼るだけの方法よりも精度の高い位置合わせを行う。
For example, the
そして、所定の座ぐり68直上まで移動させた後、可動アーム14を動作させることによって、ウェーハ保持ハンド16をサセプタ64面まで降下させる。この時、例えば、レーザ干渉計である距離センサ22(図1)で、距離をモニタすることでウェーハ保持ハンド16の上下位置を調整し、ウェーハ保持ハンド16やこれに保持されるウェーハ66がサセプタ64表面や座ぐり68に衝突しないように制御する。
The
そして、ウェーハ保持ハンド16の爪18を外方に開き、ウェーハ66を離脱させ、所定の座ぐり68にソフトランディングさせる。
Then, the
なお、ウェーハ66のサセプタ64からのアンロードに関しては、上述のロードと逆の手順により行う。
The unloading of the
また、上述のウェーハのロードおよびアンロードは、ウェーハ自動移載装置10に接続されるコンピュータ(図示せず)によって制御される。
The loading and unloading of the wafer is controlled by a computer (not shown) connected to the automatic
本実施の形態のウェーハ自動移載装置およびこれを用いたウェーハ移載方法によれば、ウェーハ保持ハンドに固定され、ウェーハ保持ハンドとサセプタとの相対位置をモニタする位置センサと、同じくウェーハ保持ハンドに固定され、ウェーハ保持ハンドとサセプタ間の距離を計測する距離センサにより、ウェーハ保持ハンドのサセプタに対する水平および上下位置を極めて精度よくモニタし、かつ、制御することが可能となる。したがって、ウェーハやウェーハ自動移載装置のウェーハ保持ハンドが、サセプタ表面や座ぐりの端部と衝突することによるウェーハの欠けや発塵による汚染を回避することが可能となる。また、ウェーハが座ぐり中心からずれることによるウェーハ不良も回避することが可能となる。 According to the wafer automatic transfer apparatus and the wafer transfer method using the same according to the present embodiment, the position sensor fixed to the wafer holding hand and monitoring the relative position between the wafer holding hand and the susceptor, and the wafer holding hand It is possible to monitor and control the horizontal and vertical positions of the wafer holding hand with respect to the susceptor with extremely high accuracy by the distance sensor fixed to the wafer and measuring the distance between the wafer holding hand and the susceptor. Therefore, it is possible to avoid contamination due to chipping or dust generation caused by the wafer or the wafer holding hand of the automatic wafer transfer apparatus colliding with the susceptor surface or the counterbore edge. It is also possible to avoid wafer defects caused by the wafer being displaced from the center of the spot facing.
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態のウェーハ自動移載装置は、バレル型装置に用いられる点、および、ウェーハ保持ハンドに、ウェーハの接する部分がテーパ形状を有する1対のウェーハガイドを備える点以外は、第1の実施の形態と同様である。
(Second Embodiment)
The automatic wafer transfer apparatus according to the second embodiment of the present invention is used in a barrel type apparatus, and the wafer holding hand is provided with a pair of wafer guides having a tapered shape at a portion in contact with the wafer. Is the same as in the first embodiment.
図4は、第2の実施の形態で用いるバレル型装置の断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view of a barrel type apparatus used in the second embodiment.
例えば、透明石英で形成される円筒形状容器72内には、その側面にウェーハ(図示せず)をほぼ直立した状態で載置する、複数の円形凹状の座ぐり78を備えたサセプタ74が吊り下げられている。
For example, in a
ここで、サセプタ74は、図5(a)の斜視図に示すように多角錘台状、ここでは六角錘台状である。そして、図5(b)の展開図に示すように、サセプタ74は複数の台形状パネル84、ここでは6枚の台形状パネルによって構成されている。このサセプタ74は、例えば、表面が炭化珪素(SiC)でコーティングされたカーボン(C)で形成されている。
Here, the
そして、図4に示すように、円筒形状容器72はサセプタ74を同軸に覆っている。円筒形状容器72上部には、反応ガスを導入するためのガス導入口76が設けられている。また、円筒形状容器72下部には、未反応の反応ガスあるいは反応により生成されたガスを排出するためのガス排出口80が設けられている。ガス導入口76から導入された反応ガスは、図中点線矢印で示すように、サセプタ74と円筒状容器72との間に導入され、下方へと流れる。
As shown in FIG. 4, the
また、円筒形状容器72の外部には、ハロゲンランプ等のヒータ22が設けられている。このヒータ82により、サセプタ74上に載置されたウェーハが加熱可能になっている。
A
そして、角錐台形のサセプタは、それ自体の軸の周りを回転可能となっている。このように回転することによって、ウェーハの加熱およびウェーハへの反応ガスの供給を均一化している。このように、ウェーハを加熱しながら、反応ガスを供給することで、サセプタ74上に載置されたウェーハ上に単結晶膜のエピタキシャル層を形成することが可能である。
The pyramidal trapezoidal susceptor is rotatable about its own axis. By rotating in this way, the heating of the wafer and the supply of the reaction gas to the wafer are made uniform. In this way, it is possible to form a single crystal epitaxial layer on the wafer placed on the
図5は、図4に示したようなバレル型装置のサセプタにウェーハをロードまたはアンロードするための本実施の形態のウェーハ自動移載装置の説明図である。本実施の形態のウェーハ自動移載装置10は、第1の実施の形態同様、架台12上に可動アーム14が設けられている。そして、この可動アーム14の先端に、ウェーハ66を保持することが可能なウェーハ保持ハンド16が取り付けられている。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the wafer automatic transfer apparatus of the present embodiment for loading or unloading a wafer on the susceptor of the barrel type apparatus as shown in FIG. As in the first embodiment, the automatic
このウェーハ自動移載装置10は、ウェーハ受け渡しユニット40とバレル型装置70のサセプタ74に、複数設けられた円形凹状の座ぐり78(図5)内との間で、ウェーハ66をロードまたはアンロードする。ここで、ウェーハ受け渡しユニット40には、ウェーハカセット42が載置され、ウェーハ受け渡し部44との間でウェーハ66の移動が可能となっている。
This automatic
図7は、本実施の形態のウェーハ保持ハンド16の説明図である。図7(a)が、側面図、図7(b)が正面図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of the
ウェーハ保持ハンド16には、ウェーハ66を保持するための、3つの爪18設けられている。この爪18は、ウェーハ66を保持するために、3つのうちの1つが可動に設けられている。この爪18のウェーハ66に接する部分は、ウェーハ66を保持する動作の際に、ウェーハに損傷を与えないために、セラミックスや金属よりも弾性の高い材料、例えば、ポリイミドなどの樹脂でできていることが望ましい。
The
なお、ここでは、ウェーハを保持する機構として、爪18を用いているが、例えば、ウェーハ面を吸着することで保持する機構を適用してもかまわない。
Here, the
さらに、ウェーハ保持ハンド16に、ウェーハ66の接する部分がテーパ形状を有する1対のウェーハガイド26を備えている。このウェーハガイド26のウェーハ66に接する部分に関しても、ウェーハ66を保持動作の際に、ウェーハに損傷を与えないために、セラミックスや金属よりも弾性の高い材料、例えば、ポリイミドなどの樹脂でできていることが望ましい。
Further, the
また、第1の実施の形態同様、ウェーハ保持ハンド16には、このウェーハ保持ハンド16に固定され、ウェーハ保持ハンド16とサセプタとの相対位置をモニタする位置センサ20が設けられている。この位置センサ20は、サセプタ面を光学的に認識する撮像デバイスであり、例えば、TVカメラ、CCD、CMOSセンサなどが適用できる。
As in the first embodiment, the
また、ウェーハ保持ハンド16には、ウェーハ保持ハンド16に固定され、ウェーハ保持ハンド16とサセプタ間の距離を計測する距離センサ22が設けられている。この距離センサとしては、例えば、レーザ干渉計等が適用可能である。
The
次に、本実施の形態のウェーハ自動移載装置を用いたウェーハ移載方法について、図6、図7および図8を参照しつつ説明する。 Next, a wafer transfer method using the wafer automatic transfer apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
本実施の形態のウェーハ移載方法は、ウェーハをウェーハ保持ハンドに保持するステップと、位置センサとサセプタ上のパターンを用いて、ウェーハ保持ハンドをサセプタに対して所望の位置に移動するステップと、距離センサを用いて、ウェーハ保持ハンドとサセプタ間の距離を計測しながら、ウェーハ保持ハンドをサセプタに接近させるステップと、サセプタに設けられた座ぐりに、前記ウェーハを、前記ウェーハガイド上をスライドさせて載置するステップを有することを特徴とする。 The wafer transfer method of the present embodiment includes a step of holding the wafer in the wafer holding hand, a step of moving the wafer holding hand to a desired position with respect to the susceptor using a position sensor and a pattern on the susceptor, While measuring the distance between the wafer holding hand and the susceptor using a distance sensor, the wafer holding hand is moved closer to the susceptor, and the wafer is slid on the wafer guide in a spot facing provided on the susceptor. And a step of mounting.
まず、ウェーハ66を縦型装置70にロードする場合について説明する。ウェーハ66は図6に示すウェーハ受け渡しユニット40のウェーハカセット42に導入される。そして、ウェーハ受け渡しユニット40の搬送アームにより、ウェーハ66は、ウェーハ受け渡し部44に移動される。
First, a case where the
その後、ウェーハ自動移載装置10の可動アーム14を動かし、ウェーハ保持ハンド16がウェーハ受け渡し部44の直上にくるよう移動させる。その後、可動な爪18(図7)を開いた状態で、ウェーハ保持ハンド16をウェーハ66まで降下させ、爪18を閉じることによって、ウェーハ66を保持する。
Thereafter, the
その後、可動アーム14を動かすことで、ウェーハ66を保持したウェーハ保持ハンド16を上昇および水平移動させ、ほぼ垂直となっている縦型装置70のサセプタ74表面の所定の座ぐり78(図5)正面まで移動させる。この時、位置センサ20(図7)を用いて、ウェーハ66が所定の座ぐり78の中心に確実に載置されるようにする。
Thereafter, by moving the
例えば、CCDである位置センサ20により、サセプタ74上のパターン、例えば、位置合わせ専用に設けられた基準マークを画像認識させてウェーハ保持ハンド16位置を調整し、例えば、機械精度に頼るだけの方法よりも精度の高い位置合わせを行う。
For example, the
そして、所定の座ぐり78正面まで移動させた後、可動アーム14を動作させることによって、ウェーハ保持ハンド16をサセプタ74面まで接近させる。この時、例えば、レーザ干渉計である距離センサ22(図7)で、距離をモニタすることでウェーハ保持ハンド16の水平位置を調整し、ウェーハ保持ハンド16やこれに保持されるウェーハ66がサセプタ74表面や座ぐり78に衝突しないように制御する。
Then, after moving to a
そして、ウェーハ保持ハンド16の可動な爪18を下方に開き、ウェーハ66を離脱させ、所定の座ぐり78にウェーハガイド26を用いてソフトランディングさせる。
Then, the
図8はウェーハガイドの作用を説明する図である。図8(a)に示すように、ウェーハ保持ハンドに保持したウェーハ66を、可動アームを用いて、座ぐり78まで移動する。その後、ウェーハ保持ハンド16の可動な爪18(図7)を下方に動かすことで、ウェーハ66を矢印のように下方へ移動させる。
FIG. 8 illustrates the operation of the wafer guide. As shown in FIG. 8A, the
これによって、図8(b)に示すように、ウェーハ66がウェーハガイド26上に載置される。
As a result, the
この後、図8(c)に示すように、可動アームを矢印の方向に動かすことによってウェーハガイド26を引き出す。この時、ウェーハ66は、ウェーハガイド26上をスライドして、座ぐり78に載置される。
Thereafter, as shown in FIG. 8C, the
従来、特に、サセプタ面が垂直に近いバレル型装置においては、自動ウェーハ移載装置を用いたウェーハ移載が困難であった。これは、ウェーハを、ウェーハを保持する爪から離脱する際に、ウェーハが下方に落下し、ウェーハの下部1箇所で座ぐりの下部側面に接触するため、ウェーハへの衝撃が大きくウェーハ損傷が生じやすいためである。 Conventionally, it has been difficult to transfer a wafer using an automatic wafer transfer device, particularly in a barrel type device having a susceptor surface that is nearly vertical. This is because when the wafer is detached from the nail holding the wafer, the wafer falls downward and contacts the lower side surface of the counterbore at one lower portion of the wafer, so that the impact on the wafer is large and the wafer is easily damaged. Because.
本実施の形態のウェーハ自動移載装置によれば、ウェーハが下方に落下する際の衝撃を緩和する。なぜなら、まず、ウェーハ保持状態で、既に近接しているウェーハガイド26上に落下するため、座ぐりの下部側面に落下する場合に比して、衝撃が小さくなるからである。このため、ウェーハ損傷が生じにくい。そして、テーパ形状をした表面を滑らせて、最終的に、座ぐりの下部側面とウェーハ下端が近接した状態で、座ぐりの下部側面にウェーハを載置するため、落下距離が小さくなるためソフトランディングが可能である。
According to the wafer automatic transfer apparatus of the present embodiment, the impact when the wafer falls downward is mitigated. This is because, since the wafer is first dropped onto the
また、座ぐり部分とは異なり、ウェーハガイド部分は高温にさらされることはない。このため、上述のように、セラミックスや金属よりも熱的には不安定であるが弾性の高いポリイミド等の樹脂を適用することが可能である。したがって、一層、ウェーハ落下の衝撃を吸収することが可能となる。 Further, unlike the spot facing portion, the wafer guide portion is not exposed to high temperatures. For this reason, as described above, it is possible to apply a resin such as polyimide, which is more thermally unstable than ceramics or metal but has high elasticity. Therefore, it is possible to further absorb the impact of dropping the wafer.
なお、ウェーハ66のサセプタ74からのアンロードに関しては、上述のロードと逆の手順により行う。
The unloading of the
また、上述のウェーハのロードおよびアンロードは、ウェーハ自動移載装置10に接続されるコンピュータ(図示せず)によって制御される点は第1の実施の形態と同様である。
The wafer loading and unloading described above is the same as in the first embodiment in that it is controlled by a computer (not shown) connected to the automatic
そして、本実施の形態のウェーハ自動移載装置およびこれを用いたウェーハ移載方法によれば、ウェーハ保持ハンドに固定され、ウェーハ保持ハンドとサセプタとの相対位置をモニタする位置センサと、同じくウェーハ保持ハンドに固定され、ウェーハ保持ハンドとサセプタ間の距離を計測する距離センサにより、ウェーハ保持ハンドのサセプタに対する水平および上下位置を極めて精度よくモニタし、かつ、制御することが可能となる。したがって、ウェーハや自動移送装置のウェーハ保持ハンドが、サセプタ表面や座ぐりの端部と衝突することによるウェーハの欠けや発塵による汚染を回避することが可能となる。また、ウェーハが座ぐり中心からずれることによるウェーハ不良も回避することが可能となる点についても第1の実施の形態と同様である。 And according to the wafer automatic transfer apparatus and the wafer transfer method using the same according to the present embodiment, the position sensor fixed to the wafer holding hand and monitoring the relative position between the wafer holding hand and the susceptor, and the wafer The distance sensor fixed to the holding hand and measuring the distance between the wafer holding hand and the susceptor makes it possible to monitor and control the horizontal and vertical positions of the wafer holding hand with respect to the susceptor with extremely high accuracy. Therefore, it is possible to avoid contamination due to chipping or dust generation due to the wafer or the wafer holding hand of the automatic transfer device colliding with the susceptor surface or the counterbore edge. Further, it is also the same as in the first embodiment in that it is possible to avoid a wafer defect due to the wafer being displaced from the counterbore center.
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。実施の形態の説明においては、ウェーハ自動移載装置およびこれを用いたウェーハ移載方法等で、本発明の説明に直接必要としない部分等については記載を省略したが、必要とされるウェーハ自動移載装置およびこれを用いたウェーハ移載方法等に関わる要素を適宜選択して用いることができる。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. In the description of the embodiment, the description of the parts that are not directly required for the description of the present invention is omitted in the automatic wafer transfer device and the wafer transfer method using the same, but the required automatic wafer transfer Elements related to the transfer apparatus and the wafer transfer method using the transfer apparatus can be appropriately selected and used.
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全てのウェーハ自動移載装置およびこれを用いたウェーハ移載方法は、本発明の範囲に包含される。 In addition, all wafer automatic transfer apparatuses that include elements of the present invention and whose design can be changed as appropriate by those skilled in the art and wafer transfer methods using the same are included in the scope of the present invention.
10 ウェーハ自動移載装置
14 可動アーム
16 ウェーハ保持ハンド
20 位置センサ
22 距離センサ
26 ウェーハガイド
64、74 サセプタ
66 ウェーハ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
可動アームと
前記可動アームに取り付けられるウェーハ保持ハンドと、
前記ウェーハ保持ハンドに固定され、前記ウェーハ保持ハンドと前記サセプタとの相対位置をモニタする位置センサと、
前記ウェーハ保持ハンドに固定され、前記ウェーハ保持ハンドと前記サセプタ間の距離を計測する距離センサを有することを特徴とするウェーハ自動移載装置。 An automatic wafer transfer device for loading or unloading a wafer on a susceptor of an epitaxial growth apparatus,
A movable arm, a wafer holding hand attached to the movable arm,
A position sensor fixed to the wafer holding hand and monitoring a relative position between the wafer holding hand and the susceptor;
An automatic wafer transfer apparatus comprising a distance sensor fixed to the wafer holding hand and measuring a distance between the wafer holding hand and the susceptor.
前記ウェーハを前記ウェーハ保持ハンドに保持するステップと、
前記位置センサと、前記サセプタ上のパターンを用いて、前記ウェーハ保持ハンドを前記サセプタに対して所望の位置に移動するステップと、
前記距離センサを用いて、前記ウェーハ保持ハンドと前記サセプタ間の距離を計測しながら、前記ウェーハ保持ハンドを前記サセプタに接近させるステップと、
前記サセプタに設けられた座ぐりに、前記ウェーハを載置するステップを有することを特徴とするウェーハ移載方法。 A wafer transfer method using the wafer automatic transfer device according to claim 1,
Holding the wafer in the wafer holding hand;
Using the position sensor and a pattern on the susceptor to move the wafer holding hand to a desired position relative to the susceptor;
Using the distance sensor to measure the distance between the wafer holding hand and the susceptor while bringing the wafer holding hand closer to the susceptor;
A wafer transfer method comprising a step of placing the wafer on a spot facing provided on the susceptor.
前記ウェーハを前記ウェーハ保持ハンドに保持するステップと、
前記位置センサと、前記サセプタ上のパターンを用いて、前記ウェーハ保持ハンドを前記サセプタに対して所望の位置に移動するステップと、
前記距離センサを用いて、前記ウェーハ保持ハンドと前記サセプタ間の距離を計測しながら、前記ウェーハ保持ハンドを前記サセプタに接近させるステップと、
前記サセプタに設けられた座ぐりに、前記ウェーハを、前記ウェーハガイド上をスライドさせて載置するステップを有することを特徴とするウェーハ移載方法。
A wafer transfer method using the wafer automatic transfer device according to claim 2,
Holding the wafer in the wafer holding hand;
Using the position sensor and a pattern on the susceptor to move the wafer holding hand to a desired position relative to the susceptor;
Using the distance sensor to measure the distance between the wafer holding hand and the susceptor while bringing the wafer holding hand closer to the susceptor;
A wafer transfer method comprising the step of: sliding the wafer on a wafer guide on a spot facing provided on the susceptor.
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US8891063B2 (en) | 2011-01-20 | 2014-11-18 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
JP2018037442A (en) * | 2016-08-29 | 2018-03-08 | 株式会社アルバック | Substrate carrying device, film deposition apparatus, and substrate conveyance method |
-
2007
- 2007-11-14 JP JP2007295205A patent/JP2009123860A/en active Pending
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