JPH0354843A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、シリコンウエハ等をウェハカセットから取り
出して処理する半導体製造装置に関するものである。

［従来の技術コ 従来、半導体素子製造に用いられる半導体製造装置にお
いて処理工程でエラーになったいわゆるリジェクトウエ
ハについては、正常に処理されたウエハと同様にカセッ
トに収納された後で選別したり、複数のカセット台を持
つ装置を使用し一部のカセットをリジェクトウエハ専用
に使用するという手段を用いていた。また、装置の補正
やチェックに使用するダミーウエハにおいても上記リジ
ェクトウエハ同様に正常なウエハに混在させて処理した
り一部のカセットをダミーウェハ専用に使用したりする
手段や、ダミーウエハを搬送する新たな搬送機構を設け
るという手段を用いていた。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら上記従来例のようにカセットの中にダミー
ウエハ等を（昆在させると、収納可能なウエハの枚数が
減り、かつカセットごとにウェハを選別するという工程
が必要となり、ウェハ管埋か煩雑であった。

また、ダミーウエハ等の専用カセットをカセット台に設
置すると、木来処理できた専用カセットスペース分のウ
エハが処理できなくなるわけであり、換言すると非常に
無駄な使用方法であるといえる。

また、ウエハが処理後において処理前に収納されていた
カセットとは別のカセットに収納されるタイプの装置に
おいては、カセットの取り出しゃカセット交換の回数が
著しく増加し、ごみの発生や装置内へのごみの侵入、装
置の温度変化、交換に要する時間の増加による稼動率の
低下等さまざまな問題が発生していた。

また、ダミーウエハ用の専用スペースを設けると、ダミ
ーウエハを出し入れする新たな搬送機構を設けたり、ウ
エハ用の搬送機構に新たな動作機構を追加する必要が生
じるので、上記搬送機構の設置スペースが新たに必要と
なったりウエハ搬送機構がより複雑になってコストの増
大スペースの減小、トラブルの発生などの問題が生じて
いた。

したがって本発明の目的は、半導体製造装置において、
簡単かつ低コストでスペースを要しない機構によりウエ
ハ管理を容易にし、上記カセットの取出しゃ交換による
さまざまな問題を解決することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達戊するため本発明では、複数枚のウエハを
収納することが可能なウェハカセットを裁置するカセッ
ト台と、カセット台に裁置されたウェハカセットに対し
てウエハを出し入れするウエハ搬送手段とを備え、ウェ
ハカセットからウエハを順次取り出して所定の処理をす
る半導体製造装置において、カセット台はウェハカセッ
ト裁置面の下部にウエハまたはウエハ相当の基板を収納
するスロットを備え、ウエハ搬送手段はこのスロットに
収納ざれている基板を取り出す機能を有するようにして
いる。

さらに通常は、カセット台を昇降させる手段を備え、そ
のスロットに対して基板をウエハ搬送手段により出し入
れする方向とは別の方向から出し入れできるように構成
され、また、そのスロットに対しての前記別の方向から
の出し入れに対して制限を加えることが可能なストッパ
ー手段を備える。また、カセット台のスロットは複数の
基板の収納が可能なスロットユニットにして、カセット
台から基板ごと脱着可能に構戊してもよい。

スロットには、半導体製造装置内の製造処理や検査工程
で不良と判断されたウエハ、あるいはダミーウエハ等が
収納される。また、本装置におては、例えば、原版上に
形威されているパターンを投影光学系を介してウエハに
投影露光するような処理が行なわれる。

［作　用］ この構成において、ウエハカセット内に収納されたウエ
ハは、ウエハ搬送手段によってウエハカセットから順次
取り出されて所定の処理が行なわれるが、その際に、正
常に処理されなかったりジェクトウエハが発生する場合
や、ダミーウエハを使用する場合がある。このような場
合は、リジェクトウエハはカセット台のスロットに正常
に処理されたウエハと分離して収納され、あるいはカセ
ット台のスロットに待機させたダミーウエハが用いられ
る。そのために、カセット台駆動機構の上下ストローク
が拡大されあるいは搬送手段としてのロボットハンドの
上下ストロークが拡大され、搬送手段がスロット内のウ
エハあるいは基板にアクセスできるようになっており、
処理状況に応じていつでもダミーウエハの使用や、リジ
ェクトウエハの分離収納が行なわれる。更に、スロット
を複数のウエハが収納可能なスロットユニットとしカセ
ット台より脱着可能とした場合は、複数のりジェクトウ
エハが発生した場合も一括して収納および取出が行なわ
れる。また、通常処理するウエハ用のカセットに収納で
きないサイズもしくは形状の基板を上記ダミーウエハと
して使用する場合は、スロットをそのような基板専用の
収納スペースとすることにより上記同様にダミーウエハ
を装置内に待機させ、必要なときにダミーウエハがいつ
でも使用される。

したがって本発明によれば、簡単かつ低コストでスペー
スを要しない機構によりウエハ管理が容易化され、かつ
カセットの取出しゃ交換によるさまざまな問題の解決が
図られる。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る半導体製造装置の一部
を示す正面図である。図中、１はウェハ、２はウェハカ
セット、３はダミーウエハ、４はカセット台、５はウエ
ハ１及びダくーウェハ３を保持位置から出し入れし、且
つ、プリアライメントステージ（第２図に図示）に受け
渡すロボットハンド、６はカセット台４を上下させる送
りねじ、７は送りねじ６を回転させるモータ、８はカセ
ット台４の（Ｚ）位置を検出するエンコーダ、９はカセ
ット台ガイド、１０はカセット台４の下部に設けられた
ダミーウエハを収納するスロットである。本発明の特徴
部分に対応して、カセット台４の下にスロット１０が構
成され、ダミーウエハ３が収納可能となっており、そし
て、スロット１０を含めてウェハカセット台４は上下に
移動可能で、かつロボットハンド５のＺ方向ストローク
が僅かに増加している。その他の構成及び、機能は従来
の露光装置とまったく同じである。

第２図は第１図の装置部分の上面図であり、カセット台
４、ロボットハンド５、及びウェハカセット２から取り
出されたウエハ１やカセット台４に設けられたスロット
１０から取り出されたダミーウエハ３を粗（位置）合せ
するブリアライメントステージ１４の位置関係を示して
いる。１１はダミーウエハ交換用の屏、１２は屏１１の
ガイド、１３はチャンバ壁である。

次に、この構成において、ダミーウエハ３として露光装
置のベースライン補正の１手段において用いられるフォ
トクロウエハを用いる場合の処理動作を説明する。フォ
トクロウエハとは、まず露光し、次にウエハのアライメ
ント位置つまりアライメント用の顕微鏡の位置に戻して
、その時の露光装置のベースラインの変！（アライメン
ト位置と露光位置での変動）を計測し、その結果に基づ
き露光装置のアライメント（具体的にはアライメント位
置から露光位置へのステージ送り精度）の補正を行なう
目的で使用されるものである。

従って、フォトクロウエハは定期的に又は必要に応じて
ベースライン補正の為にウェハの通常露光に先駆けてあ
るいは途中で使用される。しかもダミーウエハと通常の
ウエハのどちらも同じ様にブリアライメントステージ１
４を通過してアライメント位置（顕微鏡位置）や露光位
置に導かれるので、双方の場合においてロボットハンド
５を共通にするのは非常に有効である。双方の場合にお
いて異なるのは、通常のウエハはアライメント後に露光
されるのに対して、ダミーウエハ３は露光後にアライメ
ント位置に戻ってくることであり、さらにダミーウエハ
３はスロット１０に戻る前に例えば加熱されて再生（ベ
ースライン補正）可能な状態でスロットに戻ってくるこ
とである。

このようなフォトクロウエハを用いた処理を行なうには
、まず、カセット台４にセットされたウェハカセット２
中のウエハ１の露光に先駆けて露光装置のベースライン
補正を行なう為に、フォトクロ焼が行なわれる。すなわ
ち、第１図に示した位置まで、カセット台４は、モータ
７とエンコーダ８によって上昇される。ここでダミーウ
エハ３はロボットハンド５によってウエハ１の場合と同
様にスロット１０から取り出され、プリアライメントス
テージ１４を通過して露光位置（図示せず）へ搬送し、
フ才トクロ焼が行なわれる。そして、ベースライン補正
の計測に用いられた後は、再生可能な状態とされてから
再びロボットハンド５によってスロット１０に戻されて
次のペースラ限度があることや、目的の異なるダミーウ
エハ３を使用する際に行なわれる。一方スロット１０は
−Ｉｉｌ９にダミーウエハの転落防止用ストツバの役目
を課す意味から取り出し口以外の３方向は閉している場
合が多い。ところが、この状態でダミーウエハ３を交換
しようとすると、チャンバ中に大きく手を入れてダミー
ウエハ３の取り出し口から弓き出すか、一担ロボットハ
ンド５でダミーウエハ３を途中まで運び出しておいてか
ら、チャンバ外（装置外〉に取り出さなければならない
。

この様な場合、チャンバーに大きな窓を開けて腕や体を
チャンバーの中に入れなければならないので、チャンバ
ー内の７品度変化やごみの進入を防止できない。そこで
、本実施例では、スロット１０の片側（装置とチャンバ
が近い方向に開閉式のダミーウエハ交換用扉１１を設け
ることによってダジーウエハ３の交換方向を変更可能と
した。

さらにチャンバ壁１３にも小さなチャンハ窓１５を設け
ることによって、窓１５を通してチャンバ中にダミーウ
エハ３とダミーウエハ交換用ハ限度があることや、目的
の異なるダミーウエハ３を使用する際に行なわれる。一
方スロット１０は一般にダミーウエハの転落防止用スト
ツパの役目を課す意味から取り出し口以外の３方向は閉
じている場合が多い。ところが、この状態でダミーウエ
ハ３を交換しようとすると、チャンバ中に大きく手を入
れてダミーウエハ３の取り出し口から引キ出すか、一担
ロボットハンド５でダミーウエハ３を途中まで運び出し
ておいてから、チャンパ外（装置外）に取り出さなけれ
ばならない。

この様な場合、チャンバーに大きな窓を開けて腕や体を
チャンバーの中に入れなければならないので、チャンバ
ー内の温度変化やごみの進入を防止できない。そこで、
本実施例では、スロット１０の片側（装置とチャンバが
近い方向に開閉式のダミーウエハ交換用屏１１を設ける
ことによつてダミーウエハ３の交換方向を変更可能とし
た。

，Ｊ＼ さらにチャンバ壁１３にも番さなチャンバ窓１５を設け
ることによって、窓１５を通してチャンパ中にダミーウ
エハ３とダミーウエハ交換用ハンド（ビンセット）１６
を入れるだけでダミーウエハ３の交換が可能となり温度
変化やごみの影響も軽減することができる。

第４図および第５図は第２の実施例を示す正面図および
側面図である。本実施例の特徴（上述実施例との差）は
、ダミーウエハ３を収納するスロットがカセット台４の
下部に着脱可能なスロットユニット１８になっているこ
とと、ウエハカセット２およびスロットユニット１８を
含むカセット台４が固定になっていることである。従っ
て、カセット台４が固定の為、ロボットハンド５のＺス
トロークが上述実施例に比較して大きくなっている。ス
ロットユニット１８の取付は、スロットユニット１日の
フランジ部をカセット台４に固定されたスロットユニッ
トガイド１９に沿って突き当たるまで差し込むことによ
って行なう。さらに位置決めされたスロットユニッｌ・
１８はスロットユニット抑えばね２０によって固定され
る。

一方、スロットユニット１８を取り外すときは、スロッ
トユニット１８に取り付けられた取手を引けばよい。本
実施例では、スロットユニット１８ごとダミーウエハ３
を複数枚まとめて交換可能な為、交換ダミーウエハの取
り扱いが楽になる。

スロットユニット１８をセットした後の動作は、上述実
施例の場合と同様にして行なわれる。

第６図は、スロットユニット１８の斜視図（詳細図）で
ある。

第６図では、第４図には示されていなかったダミーウエ
ハ交換用扉１１がスロットユニット１８に設けられてい
る様子が示されている。

この扉付スロットユニット１８を用いれば、ダミーウエ
ハ３の交換は１枚毎でも、ユニット毎でも任意に行なう
ことが可能となる。また、上述実施例と同様に、スロッ
トユニット１８の引き出し方向と、ダミーウエハ交換用
屏の開閉方向をチャンバ壁に接する側の方向とし、チャ
ンバ壁にも、スロットユニットまたは、ダミーウエハ交
換用窓を設けることにより、チャンバ中の温度変化やご
みの進入を最小限にしてダミーウエハの交換を行うこと
ができる。

第７図はダミーウエハ３の代りに、リジェクトウエハを
前述したスロット１０やスロットユニット１８に収納す
る場合のりジェクトウエハの流れを半導体製造装置例え
ば、半導体露光装置を例として示す図である。図中、２
はウエハカセット、２２はウエハｌの粗合せをするブリ
アライメントステージ、２３はウエハ１を露光する際の
位置決めを行なう高精度なＸＹステージ、２５はウェハ
カセット２からウエハ１を取り出してブリアライメント
ステージ２２に送り、且つ露光済のウェハ１をＸＹステ
ージ２３からウェハカセット２に戻すロボットハンド、
２４はプリアライメントステージ２２からウエハ１をＸ
Ｙステージ２３に送るロボットハンドである。ウエハカ
セット２は第１図や第４図に示した様なスロット１０や
スロットユニット１８が設けられたカセット台で支持さ
れている。

この構戊において、通常、ウエハ１はカセット２からロ
ボットハンド２５によって取り出され、プリアライメン
トステージ２２に送られて粗合せされる。そこで粗合せ
されたウエハ１はロボットハンド２４によってＸＹステ
ージ２３に送られる。ＸＹステージ２３上に送られたウ
エハは、ＸＹステージ２３によって所定のアライメント
がなされた後、露光位置に移動されて投影露光される。

そして、露光済のウエハは再びロボットハンド２５によ
ってウェハカセット２に戻される。

一方、リジェクトウエハとは、例えば所定のアライメン
トが不能で露光できずにＮＧ（不良）となったウエハ、
露光前の検査でＮＧとなったウエハ、露光は終了したが
不図示の装置内の検査装置でＮＧと判定されたウエ八等
を意味するが、このリジェクトウエハを従来通りウェハ
カセット２に戻すと、カセット中の露光済ウエハを次工
程に進める前にウエハを良と不良とに選別しなければな
らない。そこで、ここでは、リジェクトウエハを前述し
たカセット台下のスロット１０やスロットユニット１８
に別収納するようにしており、これにより、ウエハカセ
ット２とは別にリジェクトウエハのみを露光装置外に取
り出すことが可能となり、上述のウエハ撰別作業が不要
となって、ＮＧウエハの処理が容易となる。リジェクト
ウエハの取り出しはりジェクトウエハがスロット一杯に
なるか、または所定の時間（工程）が来たら行なえば良
い。取り出し方は、ダよーウエハと同じく一枚ずつでも
スロットユニットごとでも可能である。

なお、上述においては、スロット及びスロットユニット
はカセット台の下部に配置されているが、カセットとス
ロットが一体的であれば他の横や上等の配置も可能であ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、ダミーウエハ等を
収容するスロットをカセット台に設け且つカセット台の
上下ストロークを拡大し、または、カセット中のウエハ
を出し入れするロボッ｝・ハンド等の搬送手段の上下ス
トロークを拡大してスロットに対しても基板を出し入れ
できるようにしたため、常にダミーウエハ等を装置内に
待機させることができ、カセットの有無や種別に拘らず
いつでもダミーウエハ等を使用することが可能となる。

また、不良と判断されたりジェクトウエハをカセットで
はなくスロットに別収納すれば、リジェクトウエハと正
常処理済ウエハの撰別作業が不要となる。

さらに、スロットをユニット化してカセット台に着脱可
能とすることにより、複数のりジエクトウエハの一括交
換を可能としたり、スロットのチャンバ壁側にリジェク
ト（ダミー）ウエハ交換用の屏を設け且つチャンバ壁に
もリジェクト（ダミー）ウエハ交換用の扉を設ける等に
よりウエハ搬送手段による出し入れの方向とは異なる方
向からの交換を行なえるようにすることにより、ウエハ
交換を容易にして交換時のチャンバ内温度変化やごみの
進入を最小限にとどめることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る半導体製造装置の一
部を示す正面図、 第２図は、第１図の装置部分の上面図、第３図は、第２
図のＡ−Ａ線断面図、 第４図は、本発明の他の実施例を示す正面図、第５図は
、第４図のＢ矢視図、 第６図は、第４図に示されたスロットユニットの斜視図
、そして 第７図は、リジェクトウエハをスロットユニットに収容
する場合のりジェクトウエハの流れを示す平面図である
。 １：ウエハ、２：ウエハカセット、３：ダミーウエハ、
４：カセット台、５：ウエハ搬送機構、６：送りネジ、
７：モーター　８：エンコーダ、９：カセット台ガイド
、１０：スロット、１１ダミーウエハ交換用屏、１２：
ダミーウエハ交換用扉ガイド、１３：チャンバー璧、１
４：ブリアライメントステージ、１５：チャンバー窓、
１６；ダミーウエハー交換用ハンド（ピンセット）、１
７：ウェハカセット位置決めバー　１８：スロットユニ
ット、１９：スロットユニットガイド、２０．スロット
ユニット押えバネ、２１：リジエクトウエハ、２２：ブ
リアライメントステージ、２３：ＸＹステージ、２４：
ロボットハンド、２５：ロボットハンド。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数枚のウェハを収納することが可能なウェハカ
   セットを裁置するカセット台と、カセット台に裁置され
   たウェハカセットに対してウェハを出し入れするウェハ
   搬送手段とを備え、ウェハカセットからウェハを順次取
   り出して所定の処理をする半導体製造装置において、カ
   セット台はウェハカセット裁置面の下部にウェハまたは
   ウェハ相当の基板を収納するスロットを備え、ウェハ搬
   送手段はこのスロットに収納されている基板を取り出す
   機能を有することを特徴とする半導体製造装置。
2. （２）カセット台を昇降させる手段を備えた請求項１記
   載の半導体製造装置。
3. （３）カセット台は、そのスロットに対して基板をウェ
   ハ搬送手段により出し入れする方向とは別の方向から出
   し入れできるように構成されている請求項１記載の半導
   体製造装置。
4. （４）カセット台は、そのスロットに対しての前記別の
   方向からの出し入れに対して制限を加えることが可能な
   ストッパー手段を備えている請求項３記載の半導体製造
   装置。
5. （５）前記スロットは複数の基板の収納が可能なスロッ
   トユニットになっており、カセット台から基板ごと脱着
   可能に構成されている請求項１ないし４記載の半導体製
   造装置。
6. （６）前記スロットに収納される基板は半導体製造装置
   内の製造処理や検査工程で不良と判断されたウェハであ
   る請求項１ないし５記載の半導体製造装置。
7. （７）前記所定の処理とは、原版上に形成されているパ
   ターンを投影光学系を介してウェハに投影露光する処理
   である請求項１ないし６記載の半導体製造装置。
8. （８）前記スロットに収納される基板はダミーウエハで
   ある請求項７記載の半導体製造装置。