JP2011077288A - Carrying device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、搬送装置に関する。 The present invention relates to a transfer device.
半導体装置の製造において、ウエハを搬送する場合、例えば、特許文献1に記載されているように、搬送アームを有した搬送装置が用いられる。搬送アームの先端にはピックが取り付けられており、ウエハはピックの上に載せられて搬送される。 In manufacturing a semiconductor device, when a wafer is transferred, for example, a transfer device having a transfer arm is used as described in Patent Document 1. A pick is attached to the tip of the transfer arm, and the wafer is placed on the pick and transferred.
しかしながら、スループットを向上させるため、搬送装置の搬送速度を上げると、ピックの上に載せられたウエハがずれやすくなり、搬送精度が低下する。 However, if the transfer speed of the transfer device is increased to improve the throughput, the wafer placed on the pick is likely to be displaced, and the transfer accuracy is lowered.
この発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、搬送速度を上げても搬送精度の低下を抑制できる搬送装置を提供する。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a transport device that can suppress a decrease in transport accuracy even when the transport speed is increased.
上記課題を解決するため、この発明の第1の態様に係る搬送装置は、搬送体を搬送する搬送装置であって、伸縮及び旋回可能に構成された搬送アームと、前記搬送アームの先端に設けられ、前記搬送体が載置されるピックと、前記ピック内に設けられた内部電極を含む、前記搬送体を前記ピックに静電吸着させる静電吸着機構と、前記ピック内に設けられたガス流路を含む、前記搬送体の、前記ピックとの吸着面にガスを吐出させるガス吐出機構と、前記静電吸着機構及び前記ガス吐出機構を制御し、前記静電吸着機構による静電吸着を解除した後、前記搬送体及び前記ピックに対する除電シーケンスと前記吸着面へのガスの吐出とを並行して実行させる制御部と、を具備する。 In order to solve the above-described problem, a transport apparatus according to a first aspect of the present invention is a transport apparatus that transports a transport body, and is provided at a transport arm configured to be extendable and retractable, and provided at a tip of the transport arm. An electrostatic adsorption mechanism for electrostatically adsorbing the conveyance body to the pick, and a gas provided in the pick, the pick including the pick on which the conveyance body is placed, an internal electrode provided in the pick A gas discharge mechanism that discharges gas to an adsorption surface of the transport body including the flow path and the pick; and the electrostatic adsorption mechanism and the gas discharge mechanism are controlled to perform electrostatic adsorption by the electrostatic adsorption mechanism. And a controller that executes, in parallel, a charge removal sequence for the carrier and the pick and gas discharge to the adsorption surface.
この発明によれば、搬送速度を上げても搬送精度の低下を抑制できる搬送装置を提供できる。 According to this invention, it is possible to provide a transport apparatus that can suppress a decrease in transport accuracy even when the transport speed is increased.
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、全図にわたり、共通の部分には共通の参照符号を付す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that common parts are denoted by common reference numerals throughout the drawings.
図1は、この発明の一実施形態に係る搬送装置を利用することが可能な半導体製造システムの一例を概略的に示す平面図である。 FIG. 1 is a plan view schematically showing an example of a semiconductor manufacturing system that can use a transfer apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、半導体製造システムは、例えば成膜処理のような高温処理を行う4つの真空処理ユニット1、2、3、4を備えており、これらの各真空処理ユニット1〜4は六角形をなす搬送室5の4つの辺にそれぞれ対応して設けられている。また、搬送室5の他の2つの辺にはそれぞれロードロックユニット6、7が設けられている。これらロードロックユニット6、7の搬送室5と反対側には搬入出室8が設けられており、搬入出室8のロードロックユニット6、7と反対側には被処理体としてのウエハWを収容可能な3つのフープ(FOUP;Front Opening Unified Pod)を取り付けるポート9、10、11が設けられている。真空処理ユニット1、2、3、4は、その中で処理プレート上に被処理体を載置した状態で所定の真空処理、例えば成膜処理やエッチング処理を行うようになっている。
As shown in FIG. 1, the semiconductor manufacturing system includes four
真空処理ユニット1〜4は、搬送室5の各辺にゲートバルブGを介して接続され、これらは対応するゲートバルブGを開放することにより搬送室5と連通され、対応するゲートバルブGを閉じることにより搬送室5から遮断される。また、ロードロックユニット6、7は、搬送室5の残りの辺のそれぞれに、第1のゲートバルブG1を介して接続され、また、搬入出室8に第2のゲートバルブG2を介して接続されている。そして、ロードロック室6、7は、第1のゲートバルブG1を開放することにより搬送室5に連通され、第1のゲートバルブG1を閉じることにより搬送室から遮断される。また、第2のゲートバルブG2を開放することにより搬入出室8に連通され、第2のゲートバルブG2を閉じることにより搬入出室8から遮断される。
The vacuum processing units 1 to 4 are connected to the respective sides of the
搬送室5内には、真空処理ユニット1〜4、ロードロックユニット6、7に対して、ウエハWの搬入出を行う搬送装置12が設けられている。この搬送装置12は、搬送室5の略中央に配設されており、回転および伸縮可能な回転・伸縮部13の先端にウエハWを支持する2つの支持アーム14a、14bを有しており、これら2つの支持アーム14a、14bは互いに反対方向を向くように回転・伸縮部13に取り付けられている。この搬送室5内は所定の真空度に保持されるようになっている。
In the
ロードロックユニット6、7はそれぞれ、内部を所定の真空度に減圧可能な真空容器として構成されるとともに、上記所定の真空度と、大気圧又はほぼ大気圧との間で圧力変換可能に構成されている。これにより、ウエハWの周囲の環境が搬送室5の内部の環境、及び搬入出室8の内部の環境に相互に変換される。ロードロックユニット6、7はそれぞれゲートバルブG1を介して搬送室5に接続されるとともに、ゲートバルブG2、G2を介して搬入出室8に接続される。
Each of the
搬入出室8のウエハ収納容器であるフープF取り付け用の3つのポート9、10、11にはそれぞれ図示しないシャッターが設けられており、これらポート9、10、11にウエハWを収容した、または空のフープFが直接取り付けられ、取り付けられた際にシャッターが外れて外気の侵入を防止しつつ搬入出室8と連通するようになっている。また、搬入出室8の側面にはアライメントチャンバ15が設けられており、そこでウエハWのアライメントが行われる。
Shutters (not shown) are provided in the three
搬入出室8内には、搬送装置16が設けられている。搬送装置16は、フープFの配列方向に沿って設けられたレール18上を走行可能に構成されている。本例の搬送装置16は、高さを異ならせて上下2段に並ぶように配置した一対の搬送アーム16a、16bを有している。搬送アーム16a、16bは多関節アーム構造を有しており、回転軸を中心として、伸縮及び旋回可能に構成されている。搬送アーム16a、16bの先端には、ピック17a、17bが設けられており、ウエハWはピック17a、17bの上に載せられて、フープF、ロードロックユニット6、7、及びアライメントチャンバ15間で搬送される。
A
この真空処理システムは、各構成部を制御するマイクロプロセッサ(コンピュータ)からなるプロセスコントローラ20を有しており、各構成部がこのプロセスコントローラ20に接続されて制御される構成となっている。また、プロセスコントローラ20には、オペレータが真空処理システムを管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、プラズマ処理装置の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース21が接続されている。
This vacuum processing system has a
また、プロセスコントローラ20には、真空処理システムで実行される各種処理をプロセスコントローラ20の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて真空処理システムの各構成部に処理を実行させるためのプログラム、例えば成膜処理に関わる成膜レシピ、ウエハの搬送に関わる搬送レシピ、ロードロック室の内部の圧力調整などに関わるパージレシピ等が格納された記憶部22が接続されている。このような各種レシピは記憶部22の中の記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスクのような固定的なものであってもよいし、CD−ROM、DVD、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。
In addition, the
図2はこの発明の一実施形態に係る搬送装置16のピック17a(17b)を概略的に示す平面図、図3は図2に示すピック17a(17b)の側面図である。
2 is a plan view schematically showing the
図2及び図3に示すように、搬送装置16は、ピック17a(17b)内に内部電極31を備えたウエハWをピック17a(17b)に静電吸着させる静電吸着機構30と、ピック17a(17b)内にガス流路41を備えたウエハWの、ピック17a(17b)との吸着面42にガスを吐出させるガス吐出機構40と、静電吸着機構30及びガス吐出機構40を制御する制御部50と、を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
本例のピック17a(17b)は、誘電体で構成される。誘電体の例としては、例えば、炭化ケイ素セラミック、窒化アルミニウムセラミック等を挙げることができる。
The
本例の静電吸着機構30は、ピック17a(17b)内に設けられた上述の内部電極31と、内部電極31に正の電圧を印加する電圧可変型正電源32と、内部電極31に負の電圧を印加する電圧可変型負電源33と、内部電極31を、電圧可変型正電源32及び電圧可変型負電源33のどちらに接続するかを選択するスイッチ34、又は正負電圧を切換可能な可変電源によって構成される。
The
本例のガス吐出機構40は、ピック17a(17b)内に設けられたガス流路41と、ガス流路41内にガス、例えば、不活性ガスを供給するガス供給源43と、ガス供給源43とガス流路41との間に設けられた流量可変バルブ44とを含んで構成される。
The
本例の制御部50は、例えば、プロセスコントローラ20からの指示に基づいて、静電吸着機構30の、電圧可変型正電源32の電圧、電圧可変型負電源33の電圧、及びスイッチ34を制御する。これとともに、ガス吐出機構40の流量可変バルブ44の流量を制御する。
The
次に、搬送装置16によるウエハWの静電吸着、吸着解除、及び除電までの動作を説明する。
Next, operations up to the electrostatic chucking, chucking release, and charge removal of the wafer W by the
図4は、搬送装置16の動作の一例を示すタイミングチャートである。このタイミングチャートに従った動作制御は、制御部50が行う。
FIG. 4 is a timing chart showing an example of the operation of the
図4に示すように、時刻t0において、ウエハWをピック17a(17b)上に載せる(ウエハ載置)。次いで、時刻t1において、電圧可変型正電源32から正の電圧、又は電圧可変型負電源33から負の電圧を内部電極31に印加し、静電吸着を開始する。図4中では、電圧可変型負電源33から負の電圧を内部電極31に印加する例が示されている。搬送装置16は、ウエハWをピック17a(17b)に静電吸着しながら、搬送先へウエハWを搬送する。
As shown in FIG. 4, at time t0, the wafer W is placed on the
搬送先に到着、又は近づいてきたら、時刻t2に示すように、除電シーケンスを開始する。これとともに、ガス吐出機構40を用いてガス吐出を開始する。本例の除電シーケンスは、静電吸着機構30の内部電極31に、電圧可変型正電源32から正の電圧、又は電圧可変型負電源33から負の電圧を交互に、かつ、電圧レベルを順次下げながら与えるものである。本例では、静電吸着の際に負電圧を内部電極31に印加したので、除電シーケンスにおいては、まず、正電圧+V1を内部電極31にパルス状に印加する。次いで、負電圧−V2を内部電極31にパルス状に印加する。次いで、正電圧+V3を内部電極31にパルス状に印加し、さらに、負電圧−V4を内部電極31にパルス状に印加する。
When it arrives at or approaches the transport destination, the static elimination sequence is started as shown at time t2. At the same time, gas discharge is started using the
また、電圧の絶対値は、|+V1|>|−V2|>|+V3|>|−V4|として電圧レベルを順次下げながら、最終的には電圧をゼロにする。 In addition, the absolute value of the voltage is | + V1 |> | −V2 |> | + V3 |> | −V4 |, and the voltage level is gradually lowered while finally decreasing the voltage to zero.
このように、電圧レベルを順次下げながら、最終的には電圧をゼロにすることで、除電シーケンスにおける内部電極31への電圧印加の際に、ピック17a(17b)に蓄積される電荷を取り除くことができる。これにより、ピック17a(17b)のウエハWに対する吸着力を無くすことができる。
In this way, by gradually lowering the voltage level and finally reducing the voltage to zero, the charge accumulated in the
さらに、本例では、上記除電シーケンスだけでは、ピック17a(17b)のウエハWに対する吸着力を無くすことができない状態を想定し、ウエハWの、ピック17a(17b)との吸着面42にガス、例えば、不活性ガス、具体的には窒素ガス(N2ガス)を吐出させる。これにより、ピック17a(17b)に静電吸着されていたウエハWを、ピック17a(17b)から、より離脱させやすくすることができる。
Furthermore, in this example, it is assumed that the suction force of the
このように、一実施形態に係る搬送装置16によれば、ウエハWの搬送中、ウエハWをピック17a(17b)に静電吸着させて搬送するので、搬送装置16の搬送速度を上げても、ウエハWがずれることを抑制できるため、搬送精度の低下を抑制できる。
As described above, according to the
また、ウエハWをピック17a(17b)から離脱させる前には、静電吸着機構30による静電吸着を解除した後、ウエハW及びピック17a(17b)に対する除電シーケンスと吸着面42へのガスの吐出とを並行して実行する。このため、ウエハWの離脱時には、ウエハWとピック17a(17b)とが吸着したままの状態になることを抑制でき、離脱時におけるウエハWのずれも抑制することができる。
Further, before the wafer W is detached from the
よって、一実施形態に係る搬送装置16によれば、ウエハWの搬送中だけでなく、ウエハWの離脱時においても、ウエハWがずれることを抑制でき、搬送精度の低下を、さらに抑制できる、という利点も得ることができる。
Therefore, according to the
以上、この発明を一実施形態に従って説明したが、この発明は上記一実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々に変形することができる。また、この発明の実施形態は、上記一実施形態が唯一の実施形態でもない。 The present invention has been described according to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. In the embodiment of the present invention, the above-described embodiment is not the only embodiment.
例えば、上記一実施形態においては、静電吸着のみを用いているが、ピック17a(17b)内に、ウエハWをピック17a(17b)に真空吸着させる真空吸着機構を、さらに設け、静電吸着と真空吸着とを併用することも可能である。
For example, in the above-described embodiment, only electrostatic adsorption is used, but a vacuum adsorption mechanism for vacuum-adsorbing the wafer W to the
また、静電吸着と真空吸着とを併用する場合には、ウエハWをピック17a(17b)に載せた直後の吸着は静電吸着とし、ウエハWをピック17a(17b)から離脱させる直前の吸着は真空吸着とすることが良い。この場合には、除電シーケンス、及びガスの吐出が終了した後、ウエハWをピック17a(17b)に真空吸着させる。
Further, when electrostatic adsorption and vacuum adsorption are used in combination, the adsorption immediately after placing the wafer W on the
また、真空吸着は、処理ガス吐出機構40のガス流路41を利用して行うこともできる。例えば、ガス流路41からのガスの吐出が終了した後、ガス流路41の接続先をガス供給源43から排気装置に切り換えてガス流路41中を排気する。これにより、ウエハWはピック17a(17b)に、圧力が低下したガス流路41を介して真空吸着することができる。
その他、この発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形することができる。
Further, the vacuum adsorption can be performed using the
In addition, the present invention can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
1〜4;真空処理ユニット、5;搬送室、6、7;ロードロックユニット、8;搬入出室、12、16;搬送装置、20;プロセスコントローラ、30;静電吸着機構、40;ガス吐出機構、50;制御部 1-4; Vacuum processing unit, 5; Transfer chamber, 6, 7; Load lock unit, 8; Loading / unloading chamber, 12, 16; Transfer device, 20; Process controller, 30; Electrostatic adsorption mechanism, 40; Mechanism, 50; control unit
Claims (4)
伸縮及び旋回可能に構成された搬送アームと、
前記搬送アームの先端に設けられ、前記搬送体が載置されるピックと、
前記ピック内に設けられた内部電極を含む、前記搬送体を前記ピックに静電吸着させる静電吸着機構と、
前記ピック内に設けられたガス流路を含む、前記搬送体の、前記ピックとの吸着面にガスを吐出させるガス吐出機構と、
前記静電吸着機構及び前記ガス吐出機構を制御し、前記静電吸着機構による静電吸着を解除した後、前記搬送体及び前記ピックに対する除電シーケンスと前記吸着面へのガスの吐出とを並行して実行させる制御部と、
を具備することを特徴とする搬送装置。 A transport device for transporting a transport body,
A transfer arm configured to be extendable and rotatable, and
A pick provided at a tip of the transfer arm, on which the transfer body is placed;
An electrostatic adsorption mechanism that includes an internal electrode provided in the pick, and that electrostatically attracts the carrier to the pick;
A gas discharge mechanism that includes a gas flow path provided in the pick, and discharges gas onto an adsorption surface of the carrier with the pick;
After controlling the electrostatic adsorption mechanism and the gas discharge mechanism and canceling the electrostatic adsorption by the electrostatic adsorption mechanism, the charge removal sequence for the carrier and the pick and the discharge of the gas to the adsorption surface are performed in parallel. A control unit to be executed
A conveying apparatus comprising:
前記除電シーケンス、及び前記ガスの吐出の終了後、前記搬送体を前記ピック真空吸着させることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の搬送装置。 A vacuum suction mechanism provided in the pick for vacuum-sucking the carrier to the pick;
4. The transport apparatus according to claim 1, wherein the transport body is made to suck the pick vacuum after completion of the charge removal sequence and the discharge of the gas. 5.
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