JP2588731B2 - ロボット式ウエハ搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、ロボットアームの先端に設けられた吸着式
または把持式などのチャックによってウエハを保持して
搬送する装置に係り、特にチャックのウエハ接触部に付
着した大気中の塵埃などによる汚れの除去に関するもの
である。

（従来の技術） ウエハ搬送装置は、ウエハを清浄に保つ必要からウエ
ハを保持するためのチャックを清浄にしておく必要があ
る。そこで、従来チャックは、一般にロボットアームか
ら取外し、塩酸でエッチング後に純水で洗浄し乾燥炉で
乾かしたり、純水やアルコール等を用いて超音波洗浄し
た後に乾燥炉で乾かしたり、またアルコールを浸した不
織布で拭き取ったりするなど種々の方法によってクリー
ニングしていた。

（発明が解決しようとする問題点） 前記のチャックのクリーニング方法は、いずれも手間
が掛ると共に搬送装置の動作範囲内の雰囲気を汚すた
め、該動作範囲内に前記のようなクリーニングを行なう
ための装置を設けて自動的にクリーニングすることはで
きない。ところで、ウエハ搬送装置が動作する雰囲気
は、ある程度クリーンな状態になってはいるが、完全で
はないためにチャックのウエハ接触部にも塵埃などが付
着して汚れが進行するため、時々汚れを除去することが
望ましいが、上記のように従来は該汚れを比較的頻繁に
かつ自動的に除去することはできなかった。

本発明の目的は、搬送装置の動作範囲内の雰囲気を汚
すことなく、搬送の合間に自動的にチャックをクリーニ
ングすることのできるロボット式ウエハ搬送装置を提供
するにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、ロボットアームの移動によりチャックのウ
エハ接触部に接触可能な位置に、清浄で活性な面を有
し、該面が前記ウエハ接触部の全面に接触可能な大きさ
の平面形状を有するクリーニング部材を設け、搬送の合
間にチャックのウエハ接触部をクリーニング部材に接触
させてチャックのウエハ接触部に付着している塵埃を除
去するようにしたものである。

（作 用） 例えば未処理の清浄ウエハ表面のように、清浄で活性
な面を有する部材は、塵埃などの異物を吸着する性質を
有している。そこで、例えば１バッチ分のウエハを搬送
する前、または搬送途中においてチャックのウエハ接触
部を前記のクリーニング部材に接触させれば、チャック
のウエハ接触部に付着している塵埃はクリーニング部材
に付着し、チャックのウエハ接触部を清浄にできる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を示す第１図ないし第２図につ
いて説明する。１はウエハＷの搬送を受ける気相成長装
置のバレル型サセプタ（以下、単にサセプタという）、
10は搬送装置である。この搬送装置10は、ベース11を有
し、このベース11に第１図において左右方向へ伸びるガ
イド12が設けられている。ガイド12にはサドル13が移動
可能に搭載され、図示しない駆動装置により指令された
位置へ移動されるようになっている。サドル13にはコラ
ム14が回動可能に搭載され、図示しない別の駆動装置に
より指令された角度位置へ回動されるようになってい
る。コラム14には昇降体15が上下に移動可能に係合さ
れ、同じく図示しない別の駆動装置により指令された高
さ位置へ移動されるようになっている。昇降体15の上端
にはアーム16が取付けられ、このアーム16の先端にチャ
ック17が設けられている。

ベース11は、スペーサ18によって傾斜され、ガイド12
とコラム14がサセプタ１のウエハＷの搬送を受ける面
（第１図において右側の面）に対し、それぞれ直角と平
行になるように設置されている。

前記チャック17は、第２図に拡大して示すように、２
本のフォーク状をしており、同図において裏側に図示し
ない真空吸引口を有し、ウエハＷを吸着するようになっ
ている。このチャック17は、第２図に示す繰出し位置と
アーム16内へ引込められた待機位置の間を略上下方向へ
移動可能に設けられ、チャック17の間に設けられたウエ
ハ押え19とにより、第１図に示すサセプタ１のザグリ２
内に置かれたウエハＷの裏側へ差込まれて、該ウエハＷ
の裏面を吸着するようになっている。

ベース11上には、第１図に示すように、環状の回転テ
ーブル20が搭載されている。回転テーブル20上には、ウ
エハＷを収納するカセット21が放射状に複数搭載される
ようになっている。回転テーブル20は、図示しない駆動
装置により、カセット21の配列に対応して割出し回転さ
れるようになっている。

回転テーブル20上のカセット21を搭載する個所の１つ
には、第１図に示すように、クリーニング装置22が搭載
されている。このクリーニング装置22は、第２図に示す
ように、外形がカセット21と同じであるケーシング23を
有し、このケーシング23の底板23aに設けられたブラケ
ット24,24に回転自在に支持された一対の挾持部材25,25
によりクリーニング部材26が着脱可能に取付けられてい
る。

クリーニング部材26は、チャック17やウエハ押え19と
の接触により一部が削り取られてチャック17やウエハ押
え19に付着してもウエハＷにオートドープを生じないよ
うにするため、ウエハＷと同じ材質で形成することが好
ましい。このクリーニング部材26は、第２図に示すよう
に、円板状で、その表面は鏡面研摩され、例えばフッ酸
で洗浄後さらに純水で洗浄して乾燥させた清浄で活性を
有する面になされている。

前記挾持部材25の第２図において奥側は、減速機付の
モータ27からベルト28を介して回転を与えられるように
なっている。モータ27は、底板23aに支柱29を介して取
付けられたリードスイッチ等の検知手段30からの指令を
受け、タイマ等によりクリーニング部材26を所定角度回
転させるようになっている。検知手段30は、アーム16に
取付けたマグネットなどの被検知部材31が近付いたとき
作動するようになっている。なお、32はモータ27および
検知手段30の電源である。

次いで本装置の作用について説明する。チャック17
は、サドル12の水平移動、コラム14の回動ならびに昇降
体15の上下動によってカセット21とサセプタ30との間を
移動し、チャック17の上下動とウエハ押え19の出入によ
ってサセプタ１のザグリ２に対するウエハＷの装着、取
出しを行ない、ザグリ２とカセット21との間のウエハＷ
の搬送を行なう。

上記搬送時に、ウエハＷに接触するチャック17および
ウエハ押え19のウエハ接触面が塵埃などによって汚れて
いると、この汚れがウエハＷに付着して不良品を生ずる
原因となる。本実施例は、この汚れによる不良品の発生
をできるだけ押えるため、チャック17自身はウエハＷの
裏面に接触する方式を示したが、チャックがウエハＷの
表面に接触する方式では汚れによる影響は非常に大き
い。

しかして、本装置は、例えばウエハＷを搬送する前
に、搬送装置10を作動させ、まずアーム16に設けられて
いる被検知部材31をクリーニング装置22の検知手段30に
対向させる。

これによって検知手段30は検知信号を出力し、モータ
27を一定時間作動させ、ベルト28および挾持部材25を介
してクリーニング部材26を所定角度回転させる。この回
転によってクリーニング部材26の清浄な面がチャック17
のウエハ接触面（第２図においてチャック17の裏面）に
対向する。

次いで、サドル13の移動により、アーム16を第２図に
おいて右方へ移動させ、チャック17のウエハ接触面をク
リーニング部材26の表面に比較的軽く接触させる。クリ
ーニング部材26の表面は清浄で活性を有するため、チャ
ック17に付着している塵埃などの汚れを吸着する。この
吸着力の発生原因は正確には不明であるが、真に清浄で
あるため種々の物質と反応し易い性質いわゆる活性によ
るものと考えられる。

次いでアーム16の移動によりウエハ押え19の前面をク
リーニング部材26の第２図において裏面に接触させ、該
ウエハ押え19に付着している塵埃などの汚れを同様に吸
着させる。

これによってチャック17およびウエハ押え19のウエハ
接触面から塵埃などの汚れが除去される。

こうして、チャック17およびウエハ押え19をクリーニ
ングした後、搬送装置10の作動により、カセット21内の
ウエハＷをサセプタ１に装着すると共に、サセプタ１上
で気相成長を施こされたウエハＷをカセット21に戻す、
いわゆる通常の搬送作業を行なわせる。

第３図と第４図は、チャック17をクリーニング部材26
によってクリーニングしなかった場合とクリーニングし
た場合におけるウエハＷへの塵埃の付着状態を示す拡大
（400倍）図である。なお、両図中の黒斑点が塵埃であ
り、第３図のクリーニングしなかった場合に対し、第４
図のクリーニングした場合は塵埃量が大巾に減少してい
ることが認められる。

前記クリーニング部材26によるクリーニングは、１バ
ッチ分のウエハＷを搬送する前後さらにはその途中など
必要に応じて適宜に行なうよう搬送装置10の動作プログ
ラムを設定することにより自動的に行なわれる。

また、クリーニング部材26は１度クリーニングする毎
にモータ27によって所定角度回転されるため、順次清浄
な面がチャック17およびウエハ押え19に接触する。こう
してクリーニング部材26が一回転したならば、別に用意
した清浄なクリーニング部材26と交換する。

第５図および第６図は、本発明の他の実施例を示すも
ので、クリーニング部材26Aとしてウエハを用いたもの
である。このウエハからなるクリーニング部材26Aは、
第６図に示すように、ケーシング23Aに通常のカセット
のウエハ挿入用の溝と同様に設けられた複数の縦溝Ｐ
（第５図では省略）の中に適宜な間隔を置いて挿入さ
れ、ケーシング23Aの底板23a上に水平かつ並行に配置さ
れた２本の軸33,33上に載せられ、モータ27によって所
定角度ずつ回転されるようになっている。なお34はベル
トであり、その他は第２図と同様である。

第７図は、本発明のさらに他の実施例を示すもので、
クリーニング部材26Bとして清浄なプラスチックなどの
フイルムを用いたものである。このフイルムからなるク
リーニング部材26Bは、巻取軸35,36にそれぞれ巻付けら
れており、モータ27によって所定長さずつ巻取軸36から
巻取軸35へ巻取られるように構成されている。なお、37
はベルトであり、その他は第２図と同様である。

前述した実施例は、気相成長装置のバレル型サセプタ
に対するウエハ搬送装置に本発明を適用した例を示した
が、本発明は他の種々のウエハ処理のためのロボット式
ウエハ搬送装置に適用できることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、搬送の合間に自動
的にチャックをクリーニングすることができ、雰囲気を
汚すこともなく、このためウエハの種々の処理において
問題となる搬送に伴なうウエハへの塵埃などの汚れの付
着を簡単かつ確実に防止でき、能率の低下を招くことも
ない等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す一部破断正面図、第２
図は第１図中の要部拡大一部破断斜視図、第３図はチャ
ックをクリーニングしないでウエハをチャックした場合
のウエハへの塵埃の付着状態を示す拡大（400倍）図、
第４図はチャンクをクリーニングしてウエハをチャック
した場合の同じくウエハへの塵埃の付着状態を示す拡大
（400倍）図、第５図は本発明の他の実施例を示す要部
拡大一部破断斜視図、第６図は第５図に示すクリーニン
グ装置部の平面図、第７図は本発明のさらに他の実施例
を示す要部拡大一部破断斜視図である。 Ｗ……ウエハ、１……サセプタ、２……ザグリ、10……
搬送装置、12……ガイド、13……サドル、14……コラ
ム、15……昇降体、16……アーム、17……チャック、19
……ウエハ押え、20……回転テーブル、21……カセッ
ト、22……クリーニング装置、26,26A,26B……クリーニ
ング部材、27……モータ、30……検知手段、31……被検
知部材、32……電源、33……軸。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロボットアームの先端に設けられたチャッ
   クによってウエハを保持して搬送する装置において、 ロボットアームの移動によりチャックのウエハ接触部に
   接触可能な位置に、清浄で活性な面を有し、該面が前記
   ウエハ接触部の全面に接触可能な大きさの平面形状を有
   するクリーニング部材を設け、 前記ウエハ接触部を前記クリーニング部材に接触させて
   該ウエハ接触部に付着している塵埃等の汚れを除去する
   ようにしたことを特徴とするロボット式ウエハ搬送装
   置。
2. 【請求項２】クリーニング部材が、ロボットアームの到
   来の検知手段と、同検知手段の検知信号によって作動す
   る駆動装置によって間欠的に移動可能に構成されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のロボット
   式ウエハ搬送装置。
3. 【請求項３】クリーニング部材が、搬送されるウエハを
   収納するカセットに隣接して設置されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１または２項記載のロボット式
   ウエハ搬送装置。
4. 【請求項４】クリーニング部材が、プレート状であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１、２または３項記載
   のロボット式ウエハ搬送装置。
5. 【請求項５】クリーニング部材が、フイルム状で巻取り
   可能に設けられていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１、２または３項記載のロボット式ウエハ搬送装置。