JP4294172B2

JP4294172B2 - ロードロック装置およびウェハ搬送システム

Info

Publication number: JP4294172B2
Application number: JP20515099A
Authority: JP
Inventors: 巧溝河; 昇増岡
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Sinfonia Technology Co Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Sinfonia Technology Co Ltd
Priority date: 1999-07-19
Filing date: 1999-07-19
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2019-07-19
Also published as: JP2001035904A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造設備において、真空領域と大気領域との間でウェハを搬送するために用いられるロードロック装置、およびこれを備えたウェハ搬送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣやＬＳＩなどを製造する半導体製造設備では、ウェハに多くの処理を施す必要がある。このため、各処理を行う処理装置にウェハを順次搬送して、ウェハに複数の処理を施すようになっている。ここで、図１はウェハ処理装置におけるウェハ搬送システムの概略構成を示す平面図である。同図に示すように、この搬送システムでは、複数配置されたウェハ処理装置１およびロードロック６に沿って軌道レール２が敷設されている。軌道レール２には、移載ロボット３が軌道レール２に沿って移動可能に設けられている。移載ロボット３は、左右前後上下方向に任意に移動可能なアームを有しており、このアームの先端部でウェハを保持することができるようになっている。このように移載ロボット３がアームにウェハを保持した状態で軌道レール２上を移動することにより、ウェハを搬送するようになっている。また、軌道レール２の図の下側には、複数のウェハが収容されるカセット５が配置されている。
【０００３】
また、軌道レール２の図の左側には、ノッチアライナ４が配置されている。ノッチアライナ４は、ウェハの位置（向き等）を調整するためのものであり、光学式や機械式など各種のものが用いられる。半導体製造における各処理工程では、各処理装置にはウェハが正確な向きおよび位置で挿入されなければならない。仮に正確でない状態でウェハが挿入された場合には、ウェハ処理装置１がその状態を基準として各処理を施す位置を決定してしまい、ウェハ上の誤った位置に処理が施されてしまう。このため、図２に示すように、半導体設備で処理が施されるウェハＷには、その外縁部に切り欠き部（以下、ノッチとする）２０が形成されており、移載ロボット３は、ノッチ２０の方向およびウェハの位置を合わせてから各ウェハ処理装置１に挿入している。ノッチアライナ４では、このようにウェハを各ウェハ処理装置１に正確に挿入するために、ノッチ２０の方向およびウェハの位置を調整することによりウェハＷの位置を調整している。
【０００４】
この構成の下、移載ロボット３はカセット５からウェハを取り出した後、取り出したウェハをノッチアライナ４にセットする。ノッチアライナ４にセットされたウェハは、ノッチアライナ４によりその位置が調整される。ノッチアライナ４により位置が調整されたウェハは、移載ロボット３によって取り出され、ウェハ処理装置１に接続されたロードロック６に挿入される。このとき、移載ロボット３によってウェハが正確な位置でロードロック６に挿入されるように、ノッチアライナ４において調整されたウェハの位置をずらさないように移載ロボット３はハンドリングしなければならない。このためには、移載ロボット３には、高精度かつハンドリング中にウェハ位置ずれを生じない機構が求められ、高価かつハンドリング時間が長い（ハンドリング加速度が上げられないため）という課題がある。
【０００５】
ロードロック６にウェハがセットされると、ロードロック６の移載ロボット３側の開口部が閉じられ、ロードロック６内が真空ポンプにより真空状態になされる。この後、ロードロック６のウェハ処理装置１側の開口部が開口され、ウェハ処理装置１内のロボットハンド等によりロードロック６からウェハが取り出され、ウェハ位置ずれが生じないようにハンドリングされ、ウェハ処理装置１内に正確に載置される。このようにロードロック６を介してウェハを搬送することにより、真空状態が維持されたウェハ処理装置１と外部（通常の大気）との間でウェハの授受を行うようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したような搬送システムでは、ノッチアライナ４により位置が調整されたウェハをロードロック６に挿入するまでの間に、移載ロボット３の移動位置制御に不具合が生じたり、移載ロボット３のハンド上でウェハが位置ずれを生じたりすると、ロードロック６に正確でない状態でウェハが挿入されてしまう。従って、ウェハを搬送する搬送手段として、極めて高精度の移動位置制御が必要であり、かつロボットハンド上でウェハが位置ずれを生じないようにロボットハンド上での振動を抑制したり、移動加速度の制約を設けた移載ロボット３が必要となり、高価な移載ロボットでしかも移載時間が長くなり、１台の移載ロボットで対応できるロードロックの数に限界がある。
【０００７】
また、カセット５から取り出したウェハを一旦ノッチアライナ４まで搬送した後、ノッチアライナ４からウェハを取り出してウェハ処理装置１に搬送するため、搬送時間が長くなるとともに、ノッチアライナ４やノッチアライナ４にウェハを搬送するための搬送スペース等が必要となる。半導体製造設備では、ウェハの搬送領域は、クリーンルームになされているのが一般的であり、搬送スペースの増加はクリーンルーム領域の増加を招くことになり、製造設備のコストが増加してしまう。
【０００８】
本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、半導体製造設備において、コストおよび設置スペースの増加を招くことなく、ウェハを正確な位置に合わせた状態でウェハ処理装置に供給することができるロードロック装置、およびこれを備えたウェハ搬送システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係るロードロック装置は、位置決めのための切り欠き部を有するウェハの授受を真空領域と大気領域との間で行うために、当該ウェハが載置されるロードロック装置であって、開口部を有し、空間を形成するフレームと、前記フレームの前記開口部に開閉可能に設けられ、開放時には前記フレームにより形成される空間内と前記ウェハの授受を行うことが可能であり、閉止時には前記フレーム内を密閉するゲートバルブ部と、前記フレーム内に回転可能に設けられ、前記ウェハが載置されるウェハ載置手段と、前記フレーム内を吸引することにより、前記フレーム内を真空状態にする真空手段と、前記フレームに設けられた貫通孔に挿通させられる複数の軸であって、当該フレームの内部にある一端側に前記ウェハ載置手段に載置されたウェハの中心を所定の中心位置に案内する案内手段を有し、他端側に各々の軸を移動可能にする第一の駆動手段を有する複数の軸と、前記複数の貫通孔全部の各々の周囲に配置され、前記軸の各々の移動を許容するとともに、前記フレーム内の密閉性を維持する複数の密閉維持手段と、前記ウェハ載置手段を回転させる第二の駆動手段と、前記第一の駆動手段により中心が前記中心位置に移動させられ、前記第二の駆動手段により回転させられる前記ウェハに形成された切り欠き部が所定の検出位置に位置しているか否かを検出する検出手段とを具備し、前記ウェハ載置手段が、前記ウェハの載置される側の面から突出し、当該面の複数箇所において当該ウェハとリング状に接触するリング状接触手段を有し、前記第一および第二の駆動手段が、前記フレームの外に配置されていることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項２に記載のロードロック装置は、請求項１に記載のロードロック装置において、前記軸は、各々が有する前記案内手段を、前記中心位置に前記ウェハの中心を移動させる案内方向と該案内方向の反対方向とに移動可能に設けられ、前記第一の駆動手段は、前記軸および前記案内手段を前記案内方向に移動させることにより、前記ウェハ載置手段に載置された前記ウェハの中心が前記中心位置に移動させられた後、前記複数の軸および案内手段を前記反対方向に移動させ、前記第二の駆動手段は、前記検出手段により前記切り欠き部が検出されるまで前記ウェハ載置手段を回転させて前記切り欠き部を前記検出位置に配置させることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明に係るウェハ搬送システムは、位置決めのための切り欠き部を有するウェハの授受をウェハ処理装置と行う搬送システムであって、所定の経路に沿って移動可能に設けられ、ウェハを保持して移動することにより、ウェハを搬送する搬送手段と、前記所定の経路と前記ウェハ処理装置との間に配置される請求項１または２に記載のロードロック装置とを具備しており、前記搬送手段と前記ウェハ処理装置との間で前記ロードロック装置を介してウェハの授受を行うことを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
Ａ．ウェハ搬送システム
まず、図３は、本発明の一実施形態に係るウェハ搬送システムを備えた半導体製造設備を示す概略平面図である。同図に示すように、この半導体製造設備では、ウェハに各種処理を行うウェハ処理装置Ａ、ウェハ処理装置Ｂ、ウェハ処理装置Ｃ、……が図の左右方向に直線状に並んで配置されている。各ウェハ処理装置のウェハ挿入側（図の下側）には、各々ロードロック３０が接続されている。なお、ロードロック３０の詳細については後述する。
【００１４】
各ウェハ処理装置およびロードロック３０の前方（図の下側）には、並んで配置されたウェハ処理装置とほぼ平行に略直方体状のチャンバ３１が形成されている。チャンバ３１内には、図示せぬＦＦＵ（ファンフィルタユニット）等により清浄度の高い空気が大量に送り込まれており、これによりチャンバ３１内は局所クリーンルームとなっている。
【００１５】
チャンバ３１内には、チャンバ３１の長手方向に沿って案内レール３２が敷設されており、この案内レール３２に沿って移動体３３が移動可能に配置されている。ここで、移動体３３は、リニアモータやボールネジを用いる公知の種々の駆動方式で駆動すればよいが、移動体３３の移動距離が大きい場合などには、リニアモータを用いて駆動することが好ましい。
【００１６】
移動体（搬送手段）３３には、ウェハ移載ロボット（搬送手段）３４が取り付けられており、ウェハ移載ロボット３４は移動体３３の移動に伴って案内レール３２に沿って移動するようになっている。ウェハ移載ロボット３４は、上下前後左右方向に任意に移動することが可能なアーム３５を有しており、このアーム３５の先端部のハンドでウェハを保持することができるようになっている。
【００１７】
チャンバ３１の長手方向の端部には、複数枚のウェハを積層収容することが可能なカセット３６が配置されており、移動体３３がカセット３６近傍に移動することにより、ウェハ移載ロボット３４はカセット３６との間でウェハの授受を行うことができるようになっている。
【００１８】
この構成の下、カセット３６からウェハ移載ロボット３４によってウェハが取り出された後、移動体３３がロードロック３０（ウェハ処理装置Ａに接続されている）の前に移動する。そして、ウェハ移載ロボット３４によりウェハがロードロック３０にセットされる。ロードロック３０では、ウェハがセットされると、その内部が真空状態になされる。この後、ロードロック３０内において、セットされたウェハの位置が調整された後、ウェハ処理装置Ａの図示せぬロボットハンド等によりウェハ処理装置Ａ内にセットされる。なお、ロードロック３０内においてセットされたウェハの位置が調整された後、ロードロック３０の内部が真空状態になってもよい。ここで、ウェハ移載ロボット３４のハンドリング位置制御精度が従来のものと比べて粗い場合、またはウェハ移載ロボット３４のハンド上で移載中にウェハが位置ずれを生じた場合にも、ロードロック３０内に内蔵されたノッチアライナの許容位置ずれ範囲内であれば、ロードロック３０内においてウェハの位置が調整されるため、ウェハ処理装置Ａにウェハが正確な位置でセットされるようになっている。以下、このように真空状態のウェハ処理装置Ａと大気状態（通常はクリーン度を維持するために若干の正圧）のチャンバ３１との間でウェハの授受を行うためのノッチアライナ内蔵ロードロック３０の詳細について説明する。
【００１９】
Ｂ．ロードロックの構成
図４はロードロック３０を示す平面図であり、図５はその側面図である。図４および図５に示すように、ロードロック３０は、対向する２面に開口部を有する略直方体状のフレーム部４１と、フレーム部４１の図の左右側の開口部にそれぞれ取り付けられたゲートバルブ４０とを有している。ゲートバルブ４０は開閉自在になされており、ゲートバルブ４０が閉じられた状態では、フレーム部４１内部に略直方体状の密閉空間Ｓが形成されるようになっている。一方、ゲートバルブ４０が開放している時には、この開口部を介してフレーム部４１内の空間と外部との間でウェハの授受を行うことができるようになっている。従って、左右両側のゲートバルブ４０には、それぞれウェハ処理装置およびチャンバ３１が接続されるようになっている。
【００２０】
フレーム部４１には、真空ポンプ（真空手段）４４が接続された排気口４３が取り付けられている。ゲートバルブ４０が閉じられた状態、つまりフレーム部４１内部が密閉された状態で真空ポンプ４４がフレーム部４１内の大気を吸引して排気口４３から排気することにより、フレーム部４１内の空間が真空状態となるようになっている。
【００２１】
ここで、図６はロードロック３０を示す平断面図であり、図７はその側断面図である。図６に示すように、ロードロック３０の中央部には、ロードロック３０に挿入されたウェハが載置されるウェハ載置台（ウェハ載置手段）６０が配置されている。図７に示すように、ウェハ載置台６０は、回転軸６１の上端に取り付けられている。回転軸６１は、フレーム部４１に形成された貫通孔７５を挿通させられ、その下端がフレーム部４１の外部に突出するようになされている。この回転軸６１の下端には、モータ（第二の駆動手段）６２が取り付けられており、モータ６２によって回転軸６１が回転させられることにより、ウェハ載置台６０が回転させられるようになっている。また、モータ６２および回転軸６１は、図示せぬ駆動機構により図７の上下方向（図６の紙面垂直方向）に移動可能になされており、ウェハ載置台６０もこの移動に伴って上下方向に移動するようになっている。
【００２２】
図６および図７に示すように、ウェハ載置台６０の周囲には、４つの案内手段６３が配置されている。案内手段６３はそれぞれ軸６４の一端に固定されている。図６に示すように、軸６４は、フレーム部４１に形成された貫通孔６５を挿通させられ、その他端がフレーム部４１の外部に突出させられている。この突出させられた軸６４の他端にラック６６が取り付けられている。ラック６６には、歯車６７が噛合されており、歯車６７の回転に伴って図６中矢印で示す方向に移動可能になされている。このようなラック６６の移動に伴って軸６４および案内手段６３も移動するようになっている。なお、本実施形態では歯車６７は、各々の歯車６７に対応して設けられたモータ（第一の駆動手段）５５により回転させられるようになっているが、４つの歯車６７を同一のモータで駆動するようにしてもよい。また、案内手段６３および軸６４の駆動方法は、本実施形態のようにラック６６を用いた駆動構成に限定されるわけではなく、例えば、エアシリンダを利用したリンク機構のようにフレーム部４１の外部に突出した軸６４を図示の方向に、フレーム部４１の外部で駆動できるものであればよい。
【００２３】
図７に示すように、フレーム部４１内部には、フレーム部４１の上下にそれぞれ配置される一対の受光素子と発光素子とから構成される光センサ（検出手段）６９が設けられている。光センサ６９は、ウェハがウェハ載置台６０にセットされた後の後述するウェハ位置調整時において、光センサ６９の読み取り位置（発光素子と受光素子の間）にウェハに形成された切り欠き部があるか否かを検出するものである。
【００２４】
ところで、ロードロック３０は、真空ポンプ４４によりフレーム部４１内部が真空状態になされるため、フレーム部４１内に形成される空間に高い密閉性が要求される。そこで、本実施形態では、上述した軸６４や回転軸６１などをフレーム部４１に挿通させる部分を、以下に説明するような構造としフレーム部４１内の空間の高い密閉性を維持するようにしている。
【００２５】
図８に示すように、回転軸６１は、フレーム部４１から突出した外部側で軸受８２によって支持されている。軸受８２の下方には駆動部材８１が軸受８２とモータ６２と一体となって配置されており、この駆動部材８１が図示せぬ駆動機構により上下動させられることにより、回転軸６１の上端に取り付けられたウェハ載置台６０（図７等参照）が上下動するようになっている。また、フレーム部４１と駆動部材８１との間は、例えばベローズ８３によって接続されており、これにより回転軸６１等の上下動を許容するとともに、フレーム部４１内部の空間の密閉性を維持することができるようになっている。
【００２６】
また、図９に示すように、フレーム部４１に形成された貫通孔６５の周囲にも、図示のようにベローズ８３が配置されており、これにより軸６４の移動を許容するとともに、フレーム部４１内部の空間の密閉性を維持することができる。
【００２７】
Ｃ．ロードロックの動作
次に、上記構成のロードロック３０の動作について説明する。まず、図１０に示すように、ロードロック３０のチャンバ３１側（図の左側）のゲートバルブ４０が開放され、この開口部からウェハＷを保持したウェハ移載ロボット３４のアーム３５がウェハ載置台６０の上方に侵入する。この後、ウェハ載置台６０が上方に移動することにより、アーム３５の先端のハンドによって保持されているウェハＷがウェハ載置台６０上に載置される。ウェハ載置台６０上にウェハＷが載置されると、アーム３５はロードロック３０外部に待避する。
【００２８】
この後、図１１に示すように、開放されていたゲートバルブ４０が閉じられ、真空ポンプ４４がフレーム部４１内の吸引を開始する。これにより、フレーム部４１内の空間が真空状態になされる。そして、フレーム部４１内の空間が真空状態になされると、真空ポンプ４４が停止する。
【００２９】
真空ポンプ４４が停止すると、図１２に示すように、まず、上述したモータ５５、歯車６７、ラック６６および軸６４（図６参照）によって４つの案内手段６３が同じ速度でロードロック３０の中心側（図中矢印で示す方向）に規定位置まで移動させられ、その後初期位置に戻る。ここで、各案内手段６３の初期位置と、ウェハ載置台６０の回転中心Ｏとの距離は等しくなされており、これにより各案内手段６３と回転中心Ｏとの距離は常に同じになるようになっている。このように案内手段６３を移動させると、ウェハＷの中心がウェハ載置台６０の回転中心Ｏとずれている場合には、いずれかの案内手段６３がウェハＷの外縁部に接触し、ウェハＷを回転中心Ｏ側に移動させる。このようなウェハＷの位置調整を４つの案内手段６３で行うことにより、最終的にはウェハ載置台６０の回転中心ＯとウェハＷの中心とが一致するようにウェハＷの位置調整がなされる。上述のウェハＷの位置調整中にウェハＷがウェハ載置台６０上で移動させられるので、両者の間にずれが生じることになるが、ウェハＷの裏面中心付近でずれが生じることがウェハＷにとって好ましくない場合には、別途、ウェハ載置台６０に、図１３に示すように、ウェハ載置後、ウェハの裏面周辺部の３〜４カ所のみと接触する接触手段１３０を設け、当該ウェハ載置台６０にウェハＷが載置された後、案内手段６３を移動し、ウェハとのずれをウェハ裏面の周辺部で生じるようにし、ウェハ載置台６０上でのウェハＷのずれに伴うダメージを避ける方法を採用するようにしてもよい。この場合、接触手段１３０としては、例えば、図１４に示すようにリング１３１を配置したものを用いることができる。
【００３０】
このようにウェハＷの中心とウェハ載置台６０の回転中心Ｏが一致するようにウェハＷの位置が調整されると、ウェハ載置台６０が回転を開始し、これに伴ってウェハ載置台６０上に載置されたウェハＷが回転させられ、図１５に示すように、ウェハＷの外縁部に形成されたノッチ２０が光センサ６９（図７参照）の読み取り位置に位置する、つまりノッチ２０が光センサ６９により検出されるまでウェハ載置台６０が回転する。そして、光センサ６９によってノッチ２０が検出されると、ウェハ載置台６０の回転が停止し、ウェハＷの位置調整が終了する。ここで、ウェハＷの中心が回転中心Ｏと一致している時には、光センサ６９の発光素子の発光する光は、ウェハＷの外縁部によって遮られるようになっており、ノッチ２０が光センサ６９読み取り位置にある場合にのみ発光素子の発光する光が受光素子に読み取られるようになっている。これにより、光センサ６９は、ノッチ２０が読み取り位置にあることを検出することができるようになっている。
【００３１】
このようにウェハＷの位置調節が終了すると、図１６に示すように、真空側であるウェハ処理装置側のゲートバルブ４０が開放される。そして、ウェハ処理装置からロボットハンド１２０がウェハ載置台６０の下方に侵入する。この後、ウェハ載置台６０が下降することにより、位置調整済みのウェハＷがロボットハンド１２０に保持され、ウェハ処理装置内に取り込まれる。
【００３２】
このようにウェハの位置調整が可能な（つまりノッチアライナを内蔵した）ロードロック３０を用いれば、移動体３３、のウェハ移載ロボット３４の移動位置制御の精度が従来のものと比べて低い、またはウェハ移載ロボット３４のハンド上でウェハ保持中に位置ずれが生じた場合にも、ロードロック３０内のウェハ載置台６０にウェハを許容位置ずれ範囲内に載置することができれば、各ウェハ処理装置には正確な位置でウェハが取り込まれることになる。言い換えれば、移動体３３の移動位置制御を極めて高精度に行う制御装置や、ウェハ保持精度が極めて高く、ハンドリング中の加速度制限を設けた高価なロボットなどを用いることなく、ウェハ処理装置に従来に比べて迅速かつ正確にウェハを供給することができる。
【００３３】
特に、本実施形態のように各ウェハ処理装置間を１台のウェハ移載ロボット３４がウェハ１枚ずつ搬送するシステムでは、処理工程数が多いときには移動体３３の移動距離が大きくなる場合がある。このように移動体３３の移動距離が大きい場合、従来のシステム（図１参照）では、別に設置されたノッチアライナで位置調整されたウェハをウェハ移載ロボットが受け取ってからロードロックに載置するまで移動距離が大きくなり、位置制御やウェハ保持などにより精度の高いものが要求されると同時にウェハ搬送毎にノッチアライナへの移動が必要となり、ウェハ搬送に要する時間が長くなる。従って、１台のウェハ移載ロボット３４で担当できるウェハ処理装置を増やすことができない。また、本実施形態では、上述したようにロードロック３０のウェハ載置台６０にウェハをセットすることができればよいので、ウェハ移載ロボット３４でハンドリング中の加速度を従来よりも大きくとることができ、ハンドリング時間を短縮することが可能となる。
【００３４】
また、上述したようにロードロック３０は、真空状態と大気空状態と間でウェハの授受を行うための機能を有するとともに、ウェハの位置調整機能を有しているが、ウェハの位置調整のための大型部品（モータ等）は、フレーム部４１の外部に配置されているため、フレーム部４１およびゲートバルブ４０により形成される空間を大型化する必要がない。
【００３５】
また、ロードロック３０において、ウェハの位置調整を行うことができるので、移動体３３が移動可能な案内レール３２付近にウェハの位置調整のためのノッチアライナを設置する必要がなく、製造設備のスペースを小さくすることができる。また、ノッチアライナとウェハ移載ロボット３４との間でウェハの授受を行う必要もないため、移動体３３の移動範囲を小さくすることができる。半導体製造設備において、移動体３３の移動範囲は清浄度の高いクリーンルームになされており、この移動範囲が減少することはクリーンルームの範囲を減少することが可能となり、半導体製造設備全体の製造コストを低減することができる。
【００３６】
Ｄ．変形例
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、以下のような種々の変形も可能である。
【００３７】
（１）上述した実施形態においては、各ウェハ処理装置に対応してロードロック３０が設けられるようになっていたが、これに限定されるわけではなく、図１７に示すように、複数のウェハ処理装置に対して１つのロードロック３０を設けるようにしてもよい。同図に示す半導体製造設備では、４つのウェハ処理装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対して１つのロードロック３０が設置されている。この場合、ウェハ移載ロボット３４からロードロック３０にセットされたウェハは、ウェハ移載ロボット１５０によって取り出され、いずれかのウェハ処理装置に挿入される。このとき、ロードロック３０によってウェハの位置調整がなされているため、ウェハ移載ロボット１５０は、各ウェハ処理装置に正確にウェハがセットされることになる。
【００３８】
（２）また、上述した実施形態においては、案内手段６３等を駆動してウェハの位置を調整するようにしていたが、フレーム部４１内にＣＣＤカメラ等を配置し、ウェハ載置台６０に載置されたウェハの位置を検出するようにしてもよい。そして、検出されたウェハの位置情報に基づいて、ウェハ処理装置側のロボットハンド１２０等を制御して、ウェハ処理装置にウェハが正確にセットされるようにしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、半導体製造設備において、コストおよび設置スペースの増加を招くことなく、ウェハを迅速かつ正確な位置に合わせた状態でウェハ処理装置に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の半導体製造設備の一例を示す概略平面図である。
【図２】半導体製造設備において、ウェハの位置合わせを行うために、ウェハに形成されるノッチを説明するための図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るウェハ搬送システムを備えた半導体製造設備を示す概略平面図である。
【図４】前記ウェハ搬送システムの構成要素であり、本発明に係るロードロックを示す平面図である。
【図５】前記ロードロックを示す側面図である。
【図６】前記ロードロックを示す平断面図である。
【図７】前記ロードロックを示す側断面図である。
【図８】前記ロードロックのフレーム部に形成された貫通孔付近を示す側断面図である。
【図９】前記ロードロックのフレーム部に形成された貫通孔付近を示す側断面図である。
【図１０】前記ロードロックにウェハが挿入された状態を示す図である。
【図１１】前記ロードロックの内部を真空状態にする様子を示す図である。
【図１２】前記ロードロックにセットされたウェハの位置調整を行っている様子を示す図である。
【図１３】前記ロードロック装置の構成要素であるウェハ載置台を示す斜視図である。
【図１４】前記ウェハ載置台上に設けられる接触手段付近を示す側断面図である。
【図１５】ウェハの位置調整が終了した前記ロードロック内部を示す図である。
【図１６】前記ロードロックから位置調整済みのウェハを取り出す様子を示す図である。
【図１７】前記ウェハ搬送システムの変形例を示す概略平面図である。
【符号の説明】
２０……ノッチ（切り欠き部）、３０……ロードロック（ロードロック装置）、３１……チャンバ、３２……案内レール、３３……移動体（搬送手段）、３４……ウェハ移載ロボット（搬送手段）、３５……アーム、３６……カセット、４０……ゲートバルブ、４１……フレーム部、４３……排気口、４４……真空ポンプ（真空手段）、５５……モータ（案内手段駆動手段）、６０……ウェハ載置台（ウェハ載置手段）、６２……モータ（回転駆動手段）、６３……案内手段、６６……ラック、６７……歯車、６９……光センサ（検出手段）、Ｗ……ウェハ

Claims

位置決めのための切り欠き部を有するウェハの授受を真空領域と大気領域との間で行うために、当該ウェハが載置されるロードロック装置であって、
開口部を有し、空間を形成するフレームと、
前記フレームの前記開口部に開閉可能に設けられ、開放時には前記フレームにより形成される空間内と前記ウェハの授受を行うことが可能であり、閉止時には前記フレーム内を密閉するゲートバルブ部と、
前記フレーム内に回転可能に設けられ、前記ウェハが載置されるウェハ載置手段と、
前記フレーム内を吸引することにより、前記フレーム内を真空状態にする真空手段と、
前記フレームに設けられた貫通孔に挿通させられる複数の軸であって、当該フレームの内部にある一端側に前記ウェハ載置手段に載置されたウェハの中心を所定の中心位置に案内する案内手段を有し、他端側に各々の軸を移動可能にする第一の駆動手段を有する複数の軸と、
前記複数の貫通孔全部の各々の周囲に配置され、前記軸の各々の移動を許容するとともに、前記フレーム内の密閉性を維持する複数の密閉維持手段と、
前記ウェハ載置手段を回転させる第二の駆動手段と、
前記第一の駆動手段により中心が前記中心位置に移動させられ、前記第二の駆動手段により回転させられる前記ウェハに形成された切り欠き部が所定の検出位置に位置しているか否かを検出する検出手段とを具備し、
前記ウェハ載置手段が、前記ウェハの載置される側の面から突出し、当該面の複数箇所において当該ウェハとリング状に接触するリング状接触手段を有し、
前記第一および第二の駆動手段が、前記フレームの外に配置されている
ことを特徴とするロードロック装置。
前記軸は、各々が有する前記案内手段を、前記中心位置に前記ウェハの中心を移動させる案内方向と該案内方向の反対方向とに移動可能に設けられ、
前記第一の駆動手段は、前記軸および前記案内手段を前記案内方向に移動させることにより、前記ウェハ載置手段に載置された前記ウェハの中心が前記中心位置に移動させられた後、前記複数の軸および案内手段を前記反対方向に移動させ、
前記第二の駆動手段は、前記検出手段により前記切り欠き部が検出されるまで前記ウェハ載置手段を回転させて前記切り欠き部を前記検出位置に配置させる
ことを特徴とする請求項１に記載のロードロック装置。
位置決めのための切り欠き部を有するウェハの授受をウェハ処理装置と行う搬送システムであって、
所定の経路に沿って移動可能に設けられ、ウェハを保持して移動することにより、ウェハを搬送する搬送手段と、
前記所定の経路と前記ウェハ処理装置との間に配置される請求項１または２に記載のロードロック装置とを具備しており、
前記搬送手段と前記ウェハ処理装置との間で前記ロードロック装置を介してウェハの授受を行う
ことを特徴とするウェハ搬送システム。