JP2510282B2 - Wafer transfer device - Google Patents

Wafer transfer device

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JP2510282B2
JP2510282B2 JP9368989A JP9368989A JP2510282B2 JP 2510282 B2 JP2510282 B2 JP 2510282B2 JP 9368989 A JP9368989 A JP 9368989A JP 9368989 A JP9368989 A JP 9368989A JP 2510282 B2 JP2510282 B2 JP 2510282B2
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cassette
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体ウエハに対しプラズマCVD,エッチン
グなどの処理を施す半導体製造装置に組み込んで使用す
るウエハ搬送装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a wafer transfer apparatus which is used by incorporating it into a semiconductor manufacturing apparatus for performing processing such as plasma CVD and etching on a semiconductor wafer.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

真空準備室内に置かれたウエハカセットと真空準備室
に隣接するプロセス反応室の室内に装備したウエハステ
ージとの間で、ウエハを一枚ずつ受け取り,搬送,受け
渡し操作するウエハ搬送装置として従来より様々な装置
が既に実用化されている。また、その一例としてウエハ
を水平姿勢に受容保持する短冊板形のウエハホルダをハ
ンドとして取付けたロボットとしてのハンド駆動機構を
真空準備室の室内に配備し、該ハンド駆動機構の操作に
よりウエハホルダをウエハカセットとプロセス反応室の
間で前進,後退,昇降,水平旋回移動してウエハの受け
取り,搬送,受け渡しを行うようにしたものが例えば特
開昭63−23332,実開昭63−152244などで公知である。
A wafer transfer device that receives, transfers, and transfers wafers one by one between a wafer cassette placed in a vacuum preparation chamber and a wafer stage installed in a chamber of a process reaction chamber adjacent to the vacuum preparation chamber has been widely used. Various devices have already been put to practical use. Further, as an example thereof, a hand drive mechanism as a robot having a strip plate-shaped wafer holder for receiving and holding a wafer in a horizontal posture as a hand is provided in a vacuum preparation chamber, and the wafer holder is operated by operating the hand drive mechanism. And the process reaction chamber are moved forward, backward, up and down, and horizontally swiveled to receive, transfer, and deliver wafers, as disclosed, for example, in Japanese Patent Laid-Open Nos. 63-23332 and 63-152244. is there.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

ところで、前記のウエハ搬送装置でウエハの受け取
り,搬送,受け渡しを正確,高速で操作するには、機能
面で次記の点が重要課題となる。
By the way, in order to operate the wafer transfer, transfer, and transfer of wafers accurately and at high speed by the above-described wafer transfer apparatus, the following points are important in terms of function.

(1)ウエハの受け取り,受け渡しの際に、ウエハがウ
エハホルダ上に指定したセンタ位置に正しく位置決めし
て受容保持されること。
(1) When receiving and delivering a wafer, the wafer is properly positioned and received and held at a designated center position on the wafer holder.

(2)ハンド駆動機構の操作でウエハホルダを移動する
際に、その起動,停止に伴う慣性力でウエハの受容位置
が不用意にずれ動かないこと。
(2) When the wafer holder is moved by the operation of the hand drive mechanism, the receiving position of the wafer should not be inadvertently displaced due to the inertial force caused by its start and stop.

かかる点、従来の装置では、前記の(1)項に関して
はウエハホルダの上面に溝内径をウエハの外径寸法に合
わせたウエハ保持用の凹溝,ないしストッパを設け、ま
た(2)項に関してはウエハホルダの上面に摩擦抵抗の
大きな材料用いたウエハの滑り止め用パッドを備えるな
どして対処している。
In this regard, in the conventional apparatus, as to the item (1), a wafer holding concave groove or stopper having the groove inner diameter matched with the outer diameter of the wafer is provided on the upper surface of the wafer holder, and the item (2) is described. To cope with this, a wafer non-slip pad made of a material having a large frictional resistance is provided on the upper surface of the wafer holder.

しかしながら、ウエハカセット内に並べて収容された
ウエハは、カセットからの取り出し方向には拘束されて
ないために、カセットを真空準備室内に搬入,セットす
る際の僅かな姿勢の乱れでウエハが多少飛び出すなどし
て必ずしも正規の位置に収容されてない場合が多々あ
る。したがって、この状態のままカセット内にウエハホ
ルダを挿入し、下方からウエハをすくい上げて受け取る
とすると、ウエハがウエハホルダ上で指定したセンタ位
置に正しく載らず、不安定な姿勢のまま取り出されるこ
とになる。このために次の搬送行程の途中でウエハが不
測にウエハホルダから脱落したり、運よく脱落しなくて
も次の工程で相手側のステージヘウエハを受け渡す際に
正しい位置に移載することができないと言った搬送トラ
ブル,受け渡しミスが発生する。なお、ハンド駆動装置
は通常のロボットと同様に、ハンドであるウエハホルダ
の位置データを基に自動運転制御される。
However, since the wafers housed side by side in the wafer cassette are not constrained in the removal direction from the cassette, the wafers pop out to some extent due to a slight disturbance of the posture when the cassette is loaded into the vacuum preparation chamber and set. And, in many cases, they are not always housed in the proper position. Therefore, if the wafer holder is inserted into the cassette in this state and the wafer is picked up and received from below, the wafer is not correctly placed at the designated center position on the wafer holder and is taken out in an unstable posture. For this reason, the wafer may unexpectedly drop off from the wafer holder during the next transfer process, or even if it does not drop off luckily, it may be transferred to the correct position when the wafer is transferred to the other stage in the next step. Transport troubles and delivery mistakes occur that you cannot do. It should be noted that the hand drive device is automatically controlled based on the position data of the wafer holder, which is a hand, as in a normal robot.

また、ウエハホルダに滑り止め用パッドを備えたもの
でも、搬送速度を高速にすると、前進,後退,水平旋回
の起動,停止時に働く慣性力でウエハがウエハホルダの
上で不用意にずれ動くおそれがある。しかもウエハの載
置位置が正規の位置からずれると前記のように相手側の
ステージに対し正しい位置に受け渡すことができなくな
る問題があり、したがってウエハを低速搬送しなければ
ならず、結果としてウエハ搬送のスループットが低下す
る。
Further, even if the wafer holder is provided with a non-slip pad, if the transfer speed is increased, the wafer may be inadvertently moved on the wafer holder due to the inertial force that acts at the time of starting and stopping the forward / backward movement and horizontal turning. . In addition, if the wafer mounting position deviates from the normal position, there is a problem that the wafer cannot be delivered to the correct position with respect to the stage on the other side as described above. Therefore, the wafer must be transported at a low speed, and as a result, the wafer cannot be transferred. Transport throughput is reduced.

本発明は上記の点にかんがみなされたものであり、従
来装置を改良することにより、ウエハの位置決め精度が
高く、かつ搬送トラブルのおそれなしにウエハを高速搬
送できるようにしたウエハ搬送装置を提供することを目
的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and provides a wafer transfer apparatus which improves the positioning accuracy of a wafer and can transfer a wafer at high speed without fear of transfer trouble by improving the conventional apparatus. The purpose is to

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記課題を解決するために、本発明のウエハ搬送装置
は、前後,昇降,水平旋回の自由度を持つハンド駆動機
構に取付けたウエハホルダに対し、その上面側に溝内径
がウエハの外径とほぼ一致するウエハ受渡用の凹溝部,
およびウエハ外径よりも一回り大きなウエハ受取用の凹
溝部を階段状に並べて成形するとともに、前記ハンド駆
動機構に並置してその動作領域内に、ウエハホルダ上に
受容されたウエハを前記のウエハ受渡用凹溝部に対し中
心位置決めするセンタリング機構を配備し、ウエハ受け
取り後の搬送工程の途上で、ウエハホルダに対するウエ
ハの受容位置をセンタリング機構の中心位置決め操作に
より修正して受渡用凹溝部内に保持させるよう構成した
ものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the wafer transfer apparatus of the present invention has a wafer holder attached to a hand drive mechanism having a degree of freedom of forward / backward, upward / downward, and horizontal rotation, in which the inner diameter of the groove is substantially equal to the outer diameter of the wafer. Matching concave groove for wafer delivery,
And concave grooves for receiving the wafer, which are slightly larger than the outer diameter of the wafer, are formed by arranging them in a stepwise manner and arranged side by side with the hand drive mechanism, and the wafer received on the wafer holder is transferred within the operating area thereof. A centering mechanism for centering the center of the receiving groove is provided, and the receiving position of the wafer with respect to the wafer holder is corrected by the centering operation of the centering mechanism during the transfer process after receiving the wafer so that the wafer is held in the receiving groove. It is composed.

〔作用〕[Action]

上記の構成で、ハンド駆動機構,センタリング機構は
プロセス反応室と真空仕切弁を介して隔離された真空準
備室内に配備されている。また、センタリング機構は、
ウエハの外径に対応した円弧状の周壁を有する2個のセ
グメントに分割されたステージと、各セグメントをステ
ージのセンタに対して左右に開閉する駆動部とを組合せ
たものであり、ハンド駆動機構の側方に並べてその動作
領域内に設置されている。そして、待機時にはステージ
の各セグメントが左右に開いて後退位置しており、セン
タリング操作の際に各セグメントを待機位置からセンタ
に向け引き寄せ、ステージ上に載っているウエハをセグ
メントの周壁の間に抱え込むようにしてウエハをハンド
リング機構のセンタに中心位置決めさせる。
With the above configuration, the hand drive mechanism and the centering mechanism are arranged in the vacuum preparation chamber which is isolated from the process reaction chamber via the vacuum sluice valve. In addition, the centering mechanism is
This is a combination of a stage divided into two segments having an arc-shaped peripheral wall corresponding to the outer diameter of the wafer, and a drive unit that opens and closes each segment left and right with respect to the center of the stage. Are installed side by side in the operating area. Then, during standby, each segment of the stage is opened to the left and right and is in the retracted position. At the time of the centering operation, each segment is pulled from the standby position toward the center, and the wafer mounted on the stage is held between the peripheral walls of the segment. Thus, the wafer is centrally positioned at the center of the handling mechanism.

次にウエハをカセットから一枚ずつ取り出してプロセ
ス反応室内のウエハステージに受け渡す場合の搬送動作
について述べる。真空準備室内でカセットからウエハを
取り出す際には、まずハンド駆動機構の前進操作でウエ
ハホルダをカセット内に挿入し、続く上昇操作でウエハ
をすくい上げてウエハホルダに受容させる。この場合に
カセット内でのウエハ収容位置が正規の位置より多少ず
れていても、この収容位置のずれ分をカバーして溝内径
の大きなウエハ受取用凹溝部にウエハが確実に載って受
容保持される。
Next, the transfer operation when the wafers are taken out from the cassette one by one and delivered to the wafer stage in the process reaction chamber will be described. When taking a wafer out of the cassette in the vacuum preparation chamber, first, the wafer holder is inserted into the cassette by the forward operation of the hand drive mechanism, and the wafer is picked up and received by the wafer holder by the subsequent raising operation. In this case, even if the wafer accommodation position in the cassette is slightly deviated from the regular position, the deviation of the accommodation position is covered and the wafer is reliably placed and held in the wafer receiving concave groove portion having a large groove inner diameter. It

次に、ウエハホルダをカセットより引出した上で続く
旋回操作によりウエハホルダを前記のセンタリング機構
に移動し、かつウエハホルダに形成したウエハ受渡用凹
溝のセンタをハンドリング機構のセンタ位置に合わせた
上で、ウエハホルダを下降操作してウエハを一旦センタ
リング機構のステージ側に受け渡す。ここでステージの
セグメントを待機位置からセンタに向けて引き寄せるよ
うに閉じると、この過程でステージのセグメントが左右
よりウエハを抱え込み、ウエハの中心がセンタリング機
構のセンタと一致するように中心位置決めされる。した
がってこの位置でウエハホルダを上昇操作し、かつセン
タリング機構のステージを開放してウエハをセンタリン
グ機構から受け取ると、必然的にウエハはウエハ受渡用
凹溝内に正しく収まって受容保持されることになる。
Next, after pulling the wafer holder out of the cassette, the wafer holder is moved to the centering mechanism by the subsequent turning operation, and the center of the wafer transfer groove formed in the wafer holder is aligned with the center position of the handling mechanism. To move the wafer once to the stage side of the centering mechanism. When the stage segment is closed by pulling it from the standby position toward the center, the stage segment holds the wafer from the left and right in this process, and the center of the wafer is centered so as to coincide with the center of the centering mechanism. Therefore, when the wafer holder is lifted at this position and the stage of the centering mechanism is opened to receive the wafer from the centering mechanism, the wafer is inevitably correctly accommodated and held in the wafer delivery concave groove.

そして、前記のセンタリング操作が済むと、次の工程
でハンド駆動機構の操作でウエハホルダが真空仕切弁を
通じてプロセス反応室内に搬入され、続くウエハホルダ
の下降操作によりウエハが室内に配備したウエハステー
ジに受け渡しされる。しかも、この搬送過程では、ウエ
ハ外径とほぼ同一寸法に設定したウエハ受渡用凹溝内に
収まって拘束保持されているので、搬送途上で不用意に
ウエハの受容位置がずれたり,脱落したりする搬送トラ
ブルのおそれはなく、さらにプロセス反応室内のウエハ
ステージへウエハを受け渡す際には、高い位置決め精度
で確実にウエハを移載することができる。
After the centering operation is completed, the wafer holder is carried into the process reaction chamber through the vacuum sluice valve by the operation of the hand drive mechanism in the next step, and the wafer is transferred to the wafer stage arranged in the chamber by the subsequent descending operation of the wafer holder. It Moreover, during this transfer process, the wafer is held in the wafer transfer concave groove set to have substantially the same size as the outer diameter of the wafer and is restrained and held. Therefore, the receiving position of the wafer may be inadvertently shifted or dropped during the transfer. There is no risk of transport troubles, and when transferring the wafer to the wafer stage in the process reaction chamber, the wafer can be reliably transferred with high positioning accuracy.

なお、プロセス反応室内でウエハ処理した後にウエハ
を回収してカセットに戻す際には、前記した搬送動作と
逆な順序で操作することにより、前記と同様に搬送トラ
ブルのおそれなしにウエハをカセット内に正しく収容す
ることができる。
When the wafers are collected in the process reaction chamber and returned to the cassette after the wafers are processed, the operations are performed in the reverse order of the above-described transfer operation so that the wafers can be transferred into the cassette without fear of transfer trouble. Can be properly housed in.

〔実施例〕〔Example〕

第1図,第2図は本発明実施例によるウエハ搬送装置
全体の構成図、第3図(a),(b)はウエハホルダの
構造図、第4図(a)〜(d)はウエハと各部品との間
の寸法関係を表した図である。
1 and 2 are block diagrams of the entire wafer transfer apparatus according to the embodiment of the present invention, FIGS. 3 (a) and 3 (b) are structural views of a wafer holder, and FIGS. 4 (a) to 4 (d) are wafers. It is a figure showing the dimensional relationship between each component.

まず、第1図,第2図において、1は真空準備室、2
はプロセス反応室、3は真空準備室1とプロセス反応室
2との間を隔離する真空仕切弁、4はウエハカセット、
5はカセット4の内部に収容されているウエハ、6はウ
エハホルダ、7はウエハホルダ6を取付けたハンド駆動
機構、8はセンタリング機構である。
First, in FIGS. 1 and 2, 1 is a vacuum preparation chamber, 2
Is a process reaction chamber, 3 is a vacuum gate valve for isolating the vacuum preparation chamber 1 and the process reaction chamber 2 from each other, 4 is a wafer cassette,
Reference numeral 5 is a wafer housed in the cassette 4, 6 is a wafer holder, 7 is a hand drive mechanism to which the wafer holder 6 is attached, and 8 is a centering mechanism.

ここで、前記のプロセス反応室2の内部には、高周波
電源21に接続されたカソード電極22、カソード電極22に
対向するアノード電極を兼ねた上下動式のウエハステー
ジ23、ウエハステージ23を貫通して固定配備した複数本
からなるウエハ支持ピン24などが装備されている。ま
た、ウエハカセット4は、前面を開放した多段式の棚容
器でその内部には複数枚のウエハ5が上下段に並べて所
定ピッチおきに収容されている。なお、カセット4は真
空準備室1の開閉扉11より室内に搬入し、所定の位置に
セッティングされる。
Here, a cathode electrode 22 connected to the high frequency power source 21, a vertically movable wafer stage 23 also serving as an anode electrode facing the cathode electrode 22, and a wafer stage 23 penetrating inside the process reaction chamber 2. It is equipped with a plurality of wafer support pins 24 fixedly arranged. The wafer cassette 4 is a multi-tiered shelf container having an open front surface, in which a plurality of wafers 5 are vertically arranged and accommodated at predetermined intervals. The cassette 4 is loaded into the chamber through the opening / closing door 11 of the vacuum preparation chamber 1 and set at a predetermined position.

一方、ウエハホルダ6は、第3図(a),(b)に示
すように平面が長方形である段付き板であり、その段付
き基部61の前方域で上面側にはウエハ受渡用の凹溝部6
2,ウエハ受取用の凹溝部63が段階状に並べて形成されて
いる。ここで、ウエハ5の外径をdとして、前記した凹
溝部62の溝内径Aはウエハ外径dとほぼ同じ(A≧
d)、凹溝部63の溝内径Bは凹溝部62より一回り大きく
(B>A)定めてある。また凹溝部62,63の溝深さはそ
れぞれウエハ5の厚さ寸法と同程度とし、段付き基部61
の厚みは先記したウエハカセット4におけるウエハ5の
配列ピッチよりは小に定めてある。また、ハンド駆動機
構7は、前後,上下,水平旋回の方向に自由度を持った
メカニカルパンタグラフ型ロボットであってウエハカセ
ット4の前方に配備されており、そのパンタグラフアー
ム71の先端に先記したウエハホルダ6が取付けてある。
On the other hand, the wafer holder 6 is a stepped plate having a rectangular plane as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), and in the front area of the stepped base 61, a concave groove portion for wafer delivery is provided on the upper surface side. 6
2. Recessed groove portions 63 for receiving a wafer are formed side by side in a stepwise manner. Here, when the outer diameter of the wafer 5 is d, the groove inner diameter A of the concave groove portion 62 described above is substantially the same as the wafer outer diameter d (A ≧
d) The groove inner diameter B of the concave groove portion 63 is set to be slightly larger than the concave groove portion 62 (B> A). The groove depths of the concave groove portions 62 and 63 are set to be approximately the same as the thickness dimension of the wafer 5, and the stepped base portion 61 is formed.
Has a thickness smaller than the arrangement pitch of the wafers 5 in the wafer cassette 4 described above. Further, the hand drive mechanism 7 is a mechanical pantograph type robot having a degree of freedom in the directions of forward, backward, up and down, and horizontal rotation, and is arranged in front of the wafer cassette 4, and the tip of the pantograph arm 71 is mentioned above. A wafer holder 6 is attached.

また、センタリング機構8は、ウエハ5の外径に対応
した円弧状の周壁を有する2個のセグメント81,82に分
割されたステージと、各セグメント81,82をステージの
センタに対して左右方向に開閉するねじ機構83と駆動モ
ータ84からなる駆動部とを組合せたものであり、前記し
たハンド駆動機構7の側方に並べてその動作領域内に並
置配備されている。なお、第1図ではセンタリング機構
8がハンド駆動機構7の後方に並べて描かれているが、
実際の配置は第2図に示すようにハンド駆動機構7の側
方に位置している。かかるセンタリング機構8は、待機
状態でステージの各セグメント81,82が左右に開いて後
退位置しており、センタリング操作の際に各セグメント
81,82を待機位置から中央に引き寄せるように閉じる
と、ステージ上に載っているウエハがセグメントの周壁
の間に抱え込まれてハンドリング機構8のセンタに中心
位置決めされる。
Further, the centering mechanism 8 has a stage divided into two segments 81 and 82 each having an arc-shaped peripheral wall corresponding to the outer diameter of the wafer 5, and each segment 81 and 82 in the left-right direction with respect to the center of the stage. This is a combination of a screw mechanism 83 that opens and closes and a drive unit that is composed of a drive motor 84, and is arranged side by side on the side of the hand drive mechanism 7 described above and arranged side by side within its operating region. In FIG. 1, the centering mechanism 8 is drawn side by side behind the hand drive mechanism 7,
The actual arrangement is located on the side of the hand drive mechanism 7 as shown in FIG. In the centering mechanism 8, the segments 81 and 82 of the stage are opened to the left and right and are in the retracted position in the standby state.
When 81 and 82 are closed so as to be pulled from the standby position to the center, the wafer mounted on the stage is held between the peripheral walls of the segments and centered at the center of the handling mechanism 8.

次に、第4図で先記したウエハホルダ6,センタリング
機構のステージセグメント81,82,プロセス反応室内のウ
エハステージ23の各部品とウエハ5との寸法関係を表
す。図中、ウエハ5の外径をd、ウエハホルダ6におけ
る受渡用凹溝部62の溝内径をA、受取用凹溝部63の溝内
径をB、センタリング機構のセグメント81,82が開いた
状態でのステージの差し渡し寸法をC、プロセス反応室
内のステージ23の凹溝内径をDとして、各部品の寸法が
d≦A<D<B<Cとなるよに定めてある。
Next, the dimensional relationship between the wafer 5 and the respective components of the wafer holder 6, the stage segments 81 and 82 of the centering mechanism, and the wafer stage 23 in the process reaction chamber described above in FIG. 4 is shown. In the figure, the outer diameter of the wafer 5 is d, the groove inner diameter of the receiving concave groove portion 62 in the wafer holder 6 is A, the groove inner diameter of the receiving concave groove portion 63 is B, and the stage with the segments 81 and 82 of the centering mechanism opened Is defined as C and the inner diameter of the concave groove of the stage 23 in the process reaction chamber is D, the dimensions of each component are defined as d ≦ A <D <B <C.

上記構成によるウエハ搬送装置の搬送動作は次のよう
に行われる。まず、カセット4からウエハ5を取り出し
てプロセス反応室2のウエハステージ23に受け渡す場合
の搬送操作について述べると、カセット4に収容された
ウエハ5に対し、ハンド駆動機構7の前進操作でウエハ
ホルダ6がウエハ5の下面に挿入される。この場合に、
ウエハ5の収容位置がカセット4より多少突出している
場合には、ウエハホルダ6の段付き基部61の前端面に当
たってカセット内に押し戻される。続いてウエハホルダ
6をウエハ受け取り位置に位置決めした後に上昇操作
し、ウエハ5をすくい上げてウエハホルダ6の受取用溝
部63に受容させる。この場合に、受取用凹溝部63の溝内
径Bはウエハ外径dより大きいので、ウエハ5の収容位
置が多少ずれていても支障なくウエハホルダ6へ確実に
移載される。
The transfer operation of the wafer transfer device having the above configuration is performed as follows. First, the transfer operation for taking out the wafer 5 from the cassette 4 and delivering it to the wafer stage 23 of the process reaction chamber 2 will be described. With respect to the wafer 5 accommodated in the cassette 4, the wafer holder 6 is moved forward by the hand drive mechanism 7. Are inserted into the lower surface of the wafer 5. In this case,
When the accommodation position of the wafer 5 is slightly projected from the cassette 4, the wafer 5 hits the front end surface of the stepped base portion 61 of the wafer holder 6 and is pushed back into the cassette. Then, the wafer holder 6 is positioned at the wafer receiving position and then lifted to pick up the wafer 5 and receive it in the receiving groove portion 63 of the wafer holder 6. In this case, since the groove inner diameter B of the receiving concave groove portion 63 is larger than the wafer outer diameter d, the wafer 5 can be reliably transferred to the wafer holder 6 without any trouble even if the accommodation position of the wafer 5 is slightly deviated.

次にウエハホルダ6を後退操作してカセット4から完
全に抜き出した後、水平旋回操作によりウエハホルダ6
をセンタリング機構8に移動し、かつセンタリング機構
8のセンタ位置にウエハホルダ6で指定したウエハ受渡
用凹溝部62のセンタを合わせるように位置決めしたとこ
ろ、2分割したステージセグメント81と82との間に下降
してウエハ5をセンタリング機構8のステージ側に一旦
受け渡す。この場合に、第4図で述べたように寸法C>
Bの関係にあるので、ウエハ5はウエハホルダ6からセ
ンタリング機構8のステージ側に確実に載り移る。続い
てセンタリング機構8のステージセグメント81,82を中
央に引き寄せるように閉じると、ウエハ5はセンタリン
グ機構のセンタ,つまりウエハホルダ6における凹溝部
62のセンタと合致するように中心位置決めがなされる。
したがって、次にウエハホルダ6を上昇操作し、さらに
センタリング機構8のステージセグメント81,82を開放
すれば、ウエハ5はセンタリング機構8からウエハホル
ダ6に移載され、同時にウエハ5がウエハ受渡用の凹溝
部62へ確実に収まるように受容されることになる。
Next, the wafer holder 6 is retracted to completely remove it from the cassette 4, and then horizontally swiveled to perform the wafer holder 6 operation.
Is moved to the centering mechanism 8 and the center of the centering mechanism 8 is aligned with the center of the wafer delivery concave groove portion 62 designated by the wafer holder 6. As a result, the stage is lowered between the two divided stage segments 81 and 82. Then, the wafer 5 is once delivered to the stage side of the centering mechanism 8. In this case, as described in FIG. 4, the dimension C>
Because of the relationship B, the wafer 5 is reliably transferred from the wafer holder 6 to the stage side of the centering mechanism 8. Then, when the stage segments 81 and 82 of the centering mechanism 8 are closed so as to be drawn to the center, the wafer 5 is placed at the center of the centering mechanism, that is, the concave groove portion of the wafer holder 6.
Centering is done to match the center of 62.
Therefore, next, when the wafer holder 6 is lifted and the stage segments 81 and 82 of the centering mechanism 8 are opened, the wafer 5 is transferred from the centering mechanism 8 to the wafer holder 6, and at the same time, the wafer 5 has a concave groove portion for handing over the wafer. It will be accepted to fit into 62 surely.

これにより、カセット4から取出したウエハ5の受容
位置がウエハホルダ6の凹溝部62から外れていても、続
くセンタリング操作により受容位置が修正され、ウエハ
5はウエハホルダ6に対してあらかじめ指定したセンタ
位置に正しく位置決めされることになる。
As a result, even if the receiving position of the wafer 5 taken out of the cassette 4 is out of the concave groove portion 62 of the wafer holder 6, the receiving position is corrected by the subsequent centering operation, and the wafer 5 is moved to the center position designated in advance with respect to the wafer holder 6. It will be positioned correctly.

次にハンド駆動機構7の前進操作により、ウエハホル
ダ6は真空仕切弁3を通じてプロセス反応室2内に搬入
され、続く下降操作でウエハ5を室内に配備したウエハ
支持ピン24の上に移載した後に室外に退避移動される。
一方、ウエハホルダの室外退避後に真空仕切弁3を閉じ
た上で、ウエハステージ23を上昇操作すれば、ウエハ5
が支持ピン24からステージ23に移載される。この場合に
ステージ24の凹溝内径Dはウエハホルダ6の凹溝部62の
溝内径Aに対してD>Aの関係にあり、したがって支持
ピン24の上に載っているウエハ5は受け渡しミスなしに
ステージ23へ確実に移載される。
Next, the wafer holder 6 is carried into the process reaction chamber 2 through the vacuum sluice valve 3 by the forward operation of the hand drive mechanism 7, and after the wafer 5 is transferred onto the wafer support pins 24 provided in the chamber by the subsequent descending operation. Moved to the outside of the room.
On the other hand, when the vacuum sluice valve 3 is closed and the wafer stage 23 is lifted after the wafer holder is retreated from the room, the wafer 5
Are transferred from the support pins 24 to the stage 23. In this case, the inner diameter D of the concave groove of the stage 24 is in the relation of D> A with respect to the inner diameter A of the concave groove portion 62 of the wafer holder 6, so that the wafer 5 placed on the support pins 24 can be transferred to the stage without a delivery error. It is surely transferred to 23.

この状態で、次にプロセス反応室2を1Torr程度の真
空圧力に保持しつつ、図示していないガス供給系から反
応ガスを導入し、カソード電極22とアノード電極を兼ね
たステージ23との間に高周波電源21から高周波電圧を印
加してプラズマを発生させ、ウエハ5にプラズマCVD,あ
るいはプラズマエッチング処理を行う。処理終了後はス
テージ23を下降してウエハ5を再び支持ピン24の上に移
載するとともに、一方では真空仕切弁3を開いて室外に
待機しているウエハホルダ6を室内に搬入し、ウエハ5
を支持ピン24からすくい上げで受け取る。この場合に、
ウエハホルダ側のウエハ受取用凹溝部63の溝内径Bはス
テージ23の溝内径Dに対してB>Dの関係にあるので、
ウエハ5はウエハホルダ6へ確実に移載される。
In this state, next, while maintaining the process reaction chamber 2 at a vacuum pressure of about 1 Torr, a reaction gas is introduced from a gas supply system (not shown) between the cathode electrode 22 and the stage 23 also serving as the anode electrode. A high frequency voltage is applied from the high frequency power source 21 to generate plasma, and the wafer 5 is subjected to plasma CVD or plasma etching processing. After the processing is completed, the stage 23 is moved down to transfer the wafer 5 onto the support pins 24 again, and on the other hand, the vacuum sluice valve 3 is opened and the wafer holder 6 waiting outside is carried into the room.
Is picked up from the support pin 24. In this case,
Since the groove inner diameter B of the wafer receiving concave groove portion 63 on the wafer holder side has a relationship of B> D with respect to the groove inner diameter D of the stage 23,
The wafer 5 is reliably transferred to the wafer holder 6.

続いて、ウエハ5をカセット4へ戻す搬送経路の途上
でウエハホルダ6をセンタリング機構8に移動して先述
と同様なセンタリング操作を行った後に、ウエハホルダ
6をカセット4に進入してウエハ5をカセットに収容
し、これで一連の搬送動作が終了する。以下前記と同様
な操作を繰り返し、カセット内に収容されている全ての
ウエハに対してプロセス処理を実行する。
Subsequently, the wafer holder 6 is moved to the centering mechanism 8 on the way of the transfer path for returning the wafer 5 to the cassette 4 and the centering operation similar to the above is performed, and then the wafer holder 6 is inserted into the cassette 4 to transfer the wafer 5 to the cassette. It is accommodated, and the series of transport operations is completed. Thereafter, the same operation as described above is repeated to perform the process processing on all the wafers contained in the cassette.

なお、センタリング機構は図示例以外の機構で実施す
ることもできる。
The centering mechanism can be implemented by a mechanism other than the illustrated example.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明のウエハ搬送装置は、以上述べたように構成さ
れているので、次記の効果を奏する。
Since the wafer transfer apparatus of the present invention is configured as described above, it has the following effects.

(1)ウエハカセット,ないしプロセス反応室内のウエ
ハステージからウエハを受け取った際に、ウエハの受容
位置がウエハホルダ上に指定した受渡用凹溝部と多少ず
れていても、ウエハは脱落することなく溝内径の大きな
受取用凹溝部に受容保持され、さらにセンタリング機構
で行う中心位置決め操作により、ウエハの受容位置が修
正されてウエハ受渡用の凹溝部へ正しく収まり、その凹
溝部内で拘束保持される。これによりウエハホルダから
相手側のステージへウエハを受け渡す際の高い位置決め
精度が確保でき、搬送トラブル,受け渡しミスなしに確
実にウエハを相手側へ移載することができる。
(1) When the wafer is received from the wafer cassette or the wafer stage in the process reaction chamber, even if the receiving position of the wafer is slightly deviated from the designated receiving groove on the wafer holder, the wafer does not fall off and the inner diameter of the groove does not drop. The receiving position of the wafer is corrected by the centering operation performed by the centering mechanism so that the wafer is correctly accommodated in the wafer receiving concave groove portion, and the wafer is restrained and held in the concave groove portion. As a result, a high positioning accuracy can be ensured when the wafer is transferred from the wafer holder to the partner's stage, and the wafer can be reliably transferred to the partner's side without any transfer trouble or delivery error.

(2)ウエハがウエハホルダの受渡用凹溝内に収まれ
ば、続く搬送の移動過程で起動,停止に伴う慣性力が働
いてもウエハの受容位置が不用意にずれ動くことがな
く、したがって搬送速度の高速化が可能となり、これに
よりウエハ搬送のスループットを従来装置と比べて格段
に向上できる。
(2) As long as the wafer is accommodated in the transfer groove of the wafer holder, the receiving position of the wafer does not inadvertently shift even if the inertial force caused by the start and stop is exerted in the subsequent transfer movement process. Therefore, the throughput of wafer transfer can be significantly improved as compared with the conventional apparatus.

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

第1図,第2図は本発明実施例によるウエハ搬送装置の
構成配置を示す側面図,平面図、第3図(a),(b)
はウエハホルダの平面図,側断面図、第4図はウエハ外
径と各部品における凹溝との寸法関係図である。図にお
いて、 1:真空準備室、2:プロセス反応室、23:ウエハステー
ジ、4:ウエハカセット、5:ウエハ、6:ウエハホルダ、6
2:ウエハ受渡用凹溝部、63:ウエハ受取用凹溝部、7:ハ
ンド駆動機構、8:センタリング機構、d:ウエハ外径、A,
B:凹溝部の溝内径。
1 and 2 are a side view, a plan view, and FIGS. 3 (a) and 3 (b) showing the configuration of a wafer transfer apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4A is a plan view of the wafer holder, FIG. 4B is a side sectional view, and FIG. In the figure, 1: vacuum preparation chamber, 2: process reaction chamber, 23: wafer stage, 4: wafer cassette, 5: wafer, 6: wafer holder, 6
2: Wafer receiving concave groove portion, 63: Wafer receiving concave groove portion, 7: Hand drive mechanism, 8: Centering mechanism, d: Wafer outer diameter, A,
B: Groove inner diameter of the groove.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ウエハカセットとプロセス反応室内に装備
したウエハステージとの間でウエハの受け取り,搬送,
受け渡しを行うウエハ搬送装置であって、前後,昇降,
水平旋回の自由度を持つハンド駆動機構に搭載したウエ
ハホルダに対し、その上面側に溝内径がウエハの外径と
ほぼ一致するウエハ受渡用の凹溝部,およびウエハ外径
よりも一回り大きなウエハ受取用の凹溝部を段階状に並
べて成形するとともに、前記ハンド駆動機構に並置して
その動作領域内に、ウエハホルダ上に受容されたウエハ
を前記のウエハ受渡用凹溝部に対し中心位置決めするセ
ンタリング機構を配備し、ウエハ受け取り後の搬送工程
の途上で、ウエハホルダに対するウエハの受容位置を前
記センタリング機構のセンタリング操作により修正して
ウエハ受渡用凹溝部内に保持させるようにしたことを特
徴とするウエハ搬送装置。
1. A wafer is received and transferred between a wafer cassette and a wafer stage provided in a process reaction chamber.
A wafer transfer device for delivering and receiving
For a wafer holder mounted on a hand drive mechanism that has a degree of freedom of horizontal swiveling, a concave groove portion for wafer delivery, whose groove inner diameter is almost the same as the outer diameter of the wafer, and a wafer holder that is slightly larger than the outer diameter of the wafer A centering mechanism for arranging the concave grooves for use in a stepwise manner and arranging them side by side with the hand driving mechanism to center the wafer received on the wafer holder with respect to the concave groove for wafer delivery in the operating region. A wafer transfer device, wherein the wafer transfer device is arranged so that the wafer receiving position with respect to the wafer holder is corrected by the centering operation of the centering mechanism and held in the wafer transfer recessed groove portion during the transfer process after the wafer is received. .
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