JP2825618B2 - ウエハ搬送方法およびウエハ搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はウエハ搬送方法およびウエハ搬送装置に関す
る。

（従来の技術） 複数枚のウエハが収容可能なキャリアと、熱処理用の
石英ボート間で、一度に複数枚のウエハを搬送アームに
真空吸着で保持して搬送するものとして特開平１−1712
37号公報がある。

また、ウエハを水平に収容可能な凹部が設けられた搬
送アームに収容保持して搬送するものとして特公昭62−
10072号公報がある。

また、キャリアとボート間でウエハを移し換える半導
体ウエハ移し換え装置において、上記ボートに隣接して
投光器と受光器からなるウエハ検知手段を設けたものと
して実開昭63−59328号公報がある。

また、ウエハ枚数分のウエハ検知センサを設けたアー
ムをキャリアに隣接して設け、上記ウエハ検出センサに
キャリア内のウエハが挿入される如く上記アームを移動
させてキャリア内のウエハを検知するものとして実開昭
61−153345号公報がある。

（発明が解決しようとする課題） 前者文献の技術はウエハを真空吸着でアームに保持し
て搬送するため、熱処理後の反ったウエハやウエハの裏
面にゴミの付着したウエハは真空吸着することができず
搬送ミスが発生するという問題点を有する。

また、ウエハをアームに真空吸着する際、アーム上の
所定のウエハ保持位置とズレた位置でウエハを保持する
ことがあり、この状態でアームを移動し、ウエハを熱処
理用ボートに収納する時、このボートとウエハが接触し
てウエハ周縁部が割れたりウエハに付着した膜が剥離し
たりするといういわゆるチッピングが発生し、このチッ
ピングにより発生した塵がウエハに再付着して半導体素
子の歩留りを低下させるという問題点を有する。

次の文献の技術はウエハをアームに設けられた深さ0.
3〜0.5mmの凹部に収納して搬送するため、熱処理後の反
ったウエハを搬送する場合、上記凹部にウエハを収納す
ることができず搬送ミスが発生するという問題点を有す
る。またウエハをアームに載置する際、アーム上に所定
のウエハ載置位置とズレた位置にウエハを載置すること
があり、この場合上述の場合と同様にチッピングが多大
に発生し半導体素子の歩留りを低下させるという問題点
を有する。

次の文献の技術はボートに隣接して投光器と受光器か
らなるウエハ検知手段を設けているため、熱処理後の高
温に加熱されたボートに隣接して上記検知手段を設ける
と、ボートからの輻射熱により、検知手段が加熱され、
検知手段の耐熱温度を上回るまで加熱されると検知手段
が故障してしまうため、熱処理後の加熱されたボートに
隣接して上記ウエハ検知手段を設けることができないと
いう問題点を有する。

最後の文献の技術はキャリアに収納されたウエハの有
無を検知することはできるが、例えばボートにウエハを
搬入搬出する際アームにウエハが正確に保持されている
か検知することができないため、ウエハ移載ミスが発生
したり、チッピングの発生によりん半導体素子の歩留り
を低下させるという問題点を有する。

本発明の目的は、ウエハをアームに保持して搬送する
度に、ウエハの有無を確認して搬送ミスを無くすことが
でき、搬送時に発生するチッピングを減少させて半導体
素子の歩留りの向上が図れるウエハ搬送方法およびウエ
ハ搬送装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明のうち請求項１に係る発明は、複数枚のウエハ
が収容可能なキャリアとボート間で、等間隔で積層配置
された薄板状の複数枚のアームにより上記ウエハを保持
して搬送するに際して、上記アームに保持されたウエハ
の有無をアームに対応して設けられた検知部により検知
し、その検知されたウエハ有無信号と予め入力されたウ
エハ有無のデータとを信号処理部で比較し、ウエハ有無
信号とウエハ有無のデータが一致するときに搬送作業を
続行し、一致しないときに警報を発して搬送作業を停止
することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、複数枚のウエハが収容可能な
キャリアとボート間で、等間隔で積層配置された薄板状
の複数枚のアームにより上記ウエハを保持して搬送する
ウエハ搬送装置において、上記アームに対応して設けら
れ、各アームに保持されたウエハの有無を検知する検知
部と、その検知されたウエハ有無信号と予め入力された
ウエハ有無のデータとを比較し、ウエハ有無信号とウエ
ハ有無のデータが一致するときに搬送作業を続行し、一
致しないときに警報を発して搬送作業を停止する信号処
理部とを備えたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、上記検知部がウエハの周縁部
の少なくとも２ケ所を検知するように設けられているこ
とを特徴とする。

（作用） 請求項１に係る発明によれば、複数枚のウエハが収容
可能なキャリアとボート間で、等間隔で積層装置された
薄板状の複数枚のアームにより上記ウエハを保持して搬
送するに際して、上記アームに保持されたウエハの有無
をアームに対応して設けられた検知部により検知し、そ
の検知されたウエハ有無信号と予め入力されたウエハ有
無のデータとを信号処理部で比較し、ウエハ有無信号と
ウエハ有無のデータが一致するときに搬送作業を続行
し、一致しないときに警報を発して搬送作業を停止する
ようにしたので、ウエハをアームに保持して搬送する度
に、ウエハの有無を確認して搬送ミスを無くすことが可
能となり、搬送時に発生するチッピングを減少させるこ
とも可能のなり、半導体素子の歩留りの向上が図れる。

請求項２に係る発明によれば、複数枚のウエハが収容
可能なキャリアとボート間で、等間隔で積層配置された
薄板状の複数枚のアームにより上記ウエハを保持して搬
送するウエハ搬送装置において、上記アームに対応して
設けられ、各アームに保持されたウエハの有無を検知す
る検知部と、その検知されたウエハ有無信号と予め入力
されたウエハ有無のデータとを比較し、ウエハ有無信号
とウエハ有無のデータが一致するときに搬送作業を続行
し、一致しないときに警報を発して搬送作業を停止する
信号処理部とを備えているため、ウエハをアームに保持
して搬送する度に、ウエハの有無を確認して搬送ミスを
無くすことが可能となり、搬送時に発生するチッピング
を減少させることも可能となり、半導体素子の歩留りの
向上が図れる。

請求項３に係る本発明によれば、上記検知部がウエハ
の周縁部の少なくとも２ケ所を検知するように設けられ
ているので、アーム上におけるウエハの位置ズレをも検
知することが可能となり、移載ミスを未然に防止してチ
ッピングを減少させ、半導体素子の歩留りの更なる向上
が図れる。

（実施例） 以下本発明方法を搬送装置での実施に適用した一実施
例について図面を参照して具体的に説明する。

第１図において板状体である例えば半導体ウエハ１を
保持して搬送する薄板状で例えばセラミックスからなり
等間隔で積層配置された５枚のアーム２と１枚のアーム
３が設けられている。この５枚のアーム２と１枚のアー
ム３は水平移動機構４に設けられ、それぞれ別々に水平
方向に移動可能に構成されている。第２図に示す如く、
上記水平移動機構４には、上記アーム2,3に保持された
複数枚のウエハ１の有無を検知する検知部７がアーム2,
3に対応して設けられている。検知部７は、各アーム2,3
上に保持された各ウエハ１の周縁部を上下から挟むよう
に対抗して配置された発光素子５と受光素子６を備えて
いる。この検知部７は第３図の如く上記ウエハ１の周縁
部２ケ所を検知するように設けられている。

そして上記検知部７はウエハの有無を検出する信号処
理部８に電気的に接続されている。

上記アーム2,3が設けられた上記水平移動機構４は回
転機構９により水平回転と、昇降機構10により上下移動
が可能に構成されている。そして図示しない例えば500
〜1200℃の範囲適宜温度設定可能で所定の均熱範囲を有
する熱処理炉が設けられ、この熱処理炉の下部に設けら
れた昇降機構11に上記熱処理炉の開口部を密閉する蓋体
12を設け、この蓋体12の上に保持台13を載置し、この保
持台13に耐熱性材料例えば石英からなり上記ウエハ１を
収納する図示しない溝部が設けられたボート14を載置し
ている。そして、このボート14と複数枚のウエハ１を収
納するキャリア15の間で、第４図の如くアーム2,3のウ
エハを嵌合載置可能な凹部16に保持して移動可能の如く
構成している。以上の如く搬送装置は構成されている。
次に、キャリア15内に収納されているウエハ１を、ボー
ト14に移し換える場合について以下説明を行う。

回転機構９と昇降機構10の予め定められた移動によ
り、水平移動機構４はキャリア15の前方に配置される。

５枚のアーム２は水平移動機構４の前進移動によりキ
ャリア15に収納されたウエハ間に挿入される。そして昇
降機構10を例えば2mm上方に移動することにより、アー
ム２に設けられた凹部16にウエハ１が嵌合収納され、一
度に５枚のウエハ１が５枚のアーム２に載置される。そ
して５枚のウエハ１が保持された５枚のアーム２は水平
移動機構４の後退移動によりキャリア15より取り出され
る。

この時ウエハ１は検知部７に挿入された状態となり信
号処理部８によりウエハ１の有無が検知され、信号処理
部８に予め入力されていたウエハ有無のデータと比較さ
れ、異なる場合には予め定められた異状報告処理工程が
実施される。この異常報告処理工程とは警報ブザーを鳴
らすこと、警報ランプを点滅させること、次のウエハ移
載作業を停止すること、その他関連する次工程〜信号伝
達することなどがある。搬送装置の移載仕業が停止され
た場合、作業者が必要なメンテナンスを行い搬送装置を
正常状態にして搬送装置を動作状態に復帰させる。

信号処理部８で検知されたウエハ有無信号と予め入力
されていたウエハ有無のデータが一致した場合には連続
して次の動作が行なわれる。回転機構９と昇降機構10の
予め定められた移動により、水平移動機構４はボート14
の前方の所定位置に配置される。

そして５枚のアーム２は水平移動機構４の前進移動に
より、ボート14の図示しない溝部に上記アーム２に保持
されたウエハ１が嵌合する如く移動される。そして、昇
降機構10が例えば2mm下降することにより、５枚のウエ
ハ１がボート14の図示しない溝部に収納載置される。

以上の動作をくり返し行うことによりキャリア15から
ボート14へ全てのウエハを移し換えることができる。

次にバッチ熱処理のバラツキ管理を行うために、ボー
ト14の所定位置例えばボート14の上部、中間部、下部に
モニター用ウエハ１を収納する。

このモニター用ウエハ１は１枚づつ移載するために水
平移動機構４により１枚のアーム３を単独に動作させ
て、上記説明と同様に回転機構９と昇降機構10の所定の
動作で、モニター用ウエハ１が移載される。

以上説明した如く、上記実施例においては、水平移動
機構４にウエハの有無を検知する検知部７が設けられて
いるため、アーム2,3にウエハが保持されているかどう
かを、ウエハ移動毎に検知することができるためウエハ
移載ミスを事前に検知し処理することにより移載ミスの
ないウエハ移載を行うことができる。

また、アーム2,3上の予め定められた位置とズレた位
置にウエハ１が載置された場合は２つの検出部７の内少
なくとも１つの検出部７でウエハ無しと検知されるの
で、ズレた位置にウエハが載置された状態でウエハ移載
が行なわれることがなくウエハ１とボート14の不要な接
触によるウエハのチッピングが発生することがない。

また、熱処理後のまだ十分に冷却されていないウエハ
１を移載する場合でも、ウエハ１と検出部７が近接する
のはウエハの有無検出を行う短い時間だけでよいので検
出部７が熱変形したり故障することはない。

また検出部７は２ケ所に限らず１ケ所でもウエハの有
無検知を行うことができるし、３ケ所以上設ければウエ
ハ１がアーム2,3に保持されている状態をより正確に検
知することができる。

また検知部は透過型光センサに限らず、反射型光セン
サや静電容量型近接センサ等どのようなセンサを用いて
もよい。

また第５図の如くウエハ搬送アーム20に吸着孔21を設
け、この吸着孔21と連結された孔部22を図示しない真空
源で吸引し、ウエハ１の裏面の一部を真空吸着によりア
ーム20に保持するようにしてもよい。

この真空吸着アーム20を用いればウエハが垂直に収納
されている場合でも本発明を利用することができる。

尚、本発明方法は上記実施例に限定されるものではな
く本発明の要旨の範囲内で種々変形実施が可能である。
ウエハは半導体ウエハに限らずガラス基板等であっても
よく、四角形や長方形等どのような形状であってもよ
い。

上記した搬送方法の応用例は、半導体製造装置、液晶
製造装置の各工程で有効に活用できるものであり、CVD
装置や酸化拡散等の熱処理装置やプラズマ処理装置、エ
ッチング装置、ブローバ装置等に利用できる。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果
が得られる。

（１） 請求項１に係る発明によれば、複数枚のウエハ
が収容可能なキャリアとボート間で、等間隔で積層配置
された薄板状の複数枚のアームにより上記ウエハを保持
して搬送するに際して、上記アームに保持されたウエハ
の有無をアームに対応して設けられた検知部により検知
し、その検知されたウエハ有無信号と予め入力されたウ
エハ有無のデータとを信号処理部で比較し、ウエハ有無
信号とウエハ有無のデータが一致するときに搬送作業を
続行し、一致しないときに警報を発して搬送作業を停止
するようにしたので、ウエハをアームに保持して搬送す
る度に、ウエハの有無を確認して搬送ミスを無くすこと
が可能となり、搬送時に発生するチッピングを減少させ
ることも可能となり、半導体素子の歩留りの向上が図れ
る。

（２） 請求項２に係る発明によれば、複数枚のウエハ
が収容可能なキャリアとボート間で、等間隔で積層配置
された薄板状の複数枚のアームにより上記ウエハを保持
して搬送するウエハ搬送装置において、上記アームに対
応して設けられ、各アームに保持されたウエハの有無を
検知する検知部と、その検知されたウエハ有無信号と予
め入力されたウエハ有無のデータとを比較し、ウエハ有
無信号とウエハ有無のデータが一致するときに搬送作業
を続行し、一致しないときに警報を発して搬送作業を停
止する信号処理部とを備えているため、ウエハをアーム
に保持して搬送する度に、ウエハの有無を確認して搬送
ミスを無くすことが可能となり、搬送時に発生するチッ
ピングを減少させることも可能となり、半導体素子の歩
留りの向上が図れる。

（３） 請求項３に係る本発明によれば、上記検知部が
ウエハの周縁部の少なくとも２ヶ所を検知するように設
けられているので、アーム上におけるウエハの位置ズレ
をも検知することが可能となり、移載ミスを未然に防止
してチッピングを減少させ、半導体素子の歩留りの更な
る向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例である搬送装置説明図、
第２図〜第４図は第１図の部分説明図、第５図は第４図
のアームの変形例説明図である。 １……ウエハ、2,3……アーム ４……水平移動機構、７……検知部 ８……信号処理部、14……ボート 15……キャリア

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数枚のウエハが収容可能なキャリアとボ
   ート間で、等間隔で積層配置された薄板状の複数枚のア
   ームにより上記ウエハを保持して搬送するに際して、上
   記アームに保持されたウエハの有無をアームに対応して
   設けられた検知部により検知し、その検知されたウエハ
   有無信号と予め入力されたウエハ有無のデータとを信号
   処理部で比較し、ウエハ有無信号とウエハ有無のデータ
   が一致するときに搬送作業を続行し、一致しないときに
   警報を発して搬送作業を停止することを特徴とするウエ
   ハ搬送方法。
2. 【請求項２】複数枚のウエハが収容可能なキャリアとボ
   ート間で、等間隔で積層配置された薄板状の複数枚のア
   ームにより上記ウエハを保持して搬送するウエハ搬送装
   置において、上記アームに対応して設けられ、各アーム
   に保持されたウエハの有無を検知する検知部と、その検
   知されたウエハ有無信号と予め入力されたウエハ有無の
   データとを比較し、ウエハ有無信号とウエハ有無のデー
   タが一致するときに搬送作業を続行し、一致しないとき
   に警報を発して搬送作業を停止する信号処理部とを備え
   たことを特徴とするウエハ搬送装置。
3. 【請求項３】上記検知部がウエハの周縁部の少なくとも
   ２ケ所を検知するように設けられていることを特徴とす
   る請求項２記載のウエハ搬送装置。