JPH04271138A - 半導体ウエハ搬送体 - 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〕 この発明は半導体ウェハ搬送装置におけるウェハの磨耗
粉の付着量を減らせるようにしたウェハ搬送体の改善に
関するものである。

〔従来の技術〕

今日、ＬＳＩはますます大容量化、パターンの微細化が
進み、これに伴いウェハの製造段階で問題となる塵埃に
ついても、必然的にその発生量、サイズ共にシビアに抑
制されることが求められている。

ウェハに塵埃か付着するのは、ウェハ処理段階における
他、次工程への搬送段階におけるものがあるが、後者に
おける塵埃の付着もＬＳＩの歩留りにかなりの影響を与
えていると思われる。

半導体ウェハ搬送装置としては、従来、ベルトを用いる
ものと、車輪を用いるものとが一般的であり、以下、こ
れらを用いた装置の概要を説明する。

（ア）、ベルトを用いた半導体ウェハ搬送装置。

第４図はベルトを用いた半導体ウェハ搬送装置の概要説
明図であり、第４図（ａ）はその要部斜視図、第４図（
ｂ）は第４図（ａ）中の矢“Ａ”方向に見た側面図、第
４図（ｃ）は第４図（ａ）中の矢“Ｂ”方向に見た正面
図である。

図において、（１）は固定枠、（２ａ）〜（２ｄ）は固
定枠（１）に取付けられた軸受、（３ａ），（３ｂ）は
それぞれ、軸受（２ａ）と（２ｂ），（２ｃ）と（２ｄ
）によって回転自在に支承された軸、（４ａ）〜（４ｄ
）はそれぞれ、軸（３ａ）又は（３ｂ）に取付けられた
プーリ、（５）は軸（３ａ）の端部に連結されたモニタ
、（６ａ）、（６ｂ）はそれぞれ、プーリ（４ａ）と（
４ｃ），（４ｂ）と（４ｄ）間にかけられた、円形断面
を有し可撓材、例えばバイトンより成るリング状のベル
ト，（７）はベルト（６ａ），（６ｂ）上に乗せられ搬
送される半導体ウェハ（以下単にウェハという）である
。

このように構成された半導体ウェハ搬送装置において、
電源が投入されてモータ（５）が回転すると、これに連
結された軸（３ａ）およびプーリ（４ａ）、（４ｂ）が
、共に駆動され、その回転力はベルト（６ａ）、（６ｂ
）を介してプーリ（４ｃ）、（４ｄ）および軸（３ｂ）
に伝えられる。

そうして、前段の工程で処理されたウェハ（７）がこれ
らベルト（６ａ）、（６ｂ）上に乗せられると、その進
行方向に搬送されて、次工程の処理部へ送られる。

（イ）、車輪を用いた半導体ウェハ搬送装置。

第５図は車輪を用いた半導体ウェハ搬送装置の概要説明
図であり、第５図（ａ）はその要部斜視図、第５図（ｂ
）は第５図（ａ）中の矢“Ａ”方向に見た側面図、第５
図（ｃ）は第５図（ａ）中の矢“Ｂ”方向に見た正面図
である。

図において、（１）〜（７）は第４図におけるものと同
等のものであり、（８ａ）〜（８ｆ）はそれぞれ軸（２
ｅ）〜（２ｊ）に取付けられた車輪であり、これらの各
々には、各軸（３ｃ）〜（３ｈ）に取付けられた円板状
の各固定板（９ａ）〜（９ｆ）と、その外周に一体に取
付けられた、円形断面を有しリング状の弾性材（ロール
ゴム）よりなる各弾性環体（１０ａ）〜（１０ｆ）とで
構成されている。

なお、この場合、軸（３ｃ）、（３ｅ）、（３ｆ）、（
３ｇ）はそれぞれ軸受（２ｅ），（２ｇ），（２ｈ），
（２ｉ）で回転自在に支承され、それぞれ内側の軸端に
は、各車輪（８ａ），（８ｃ），（８ｄ），（８ｅ）が
取付けられている。また、軸（３ｄ），（３ｈ）はそれ
ぞれ軸受（２ｆ），（２ｊ）で回転自在に支承され、そ
れぞれ内側の軸端は、各車輪（８ｂ），（８ｆ）と各プ
ーリ（４ｆ），（４ｈ）が隣接して取付けられており、
軸（３ｄ）の外側軸端にはモータ（５）が連結されてい
る。更に、ベルト（６ｂ）は、プーリ（４ｆ）、（４ｈ
）間にかけられており、ウェハ（７）は車輪（８ａ）￣
（８ｆ）の外周上に乗せられる。

このように構成された半導体ウェハ搬送装置において、
電源が投入されてモータ（５）が回転すると、これに連
結された軸（３ｄ）、プーリ（４ｆ）および車輪（８ｂ
）が共に駆動され、その回転力はベルト（６ｂ）を介し
てプーリ（４ｈ）、軸（３ｈ）および車輪（８ｆ）に伝
えられる。

そうして、ウェハ（７）が車輪（８ａ）〜（８ｆ）上に
乗せられると、その回転方向に搬送されて、次工程の処
理部へ送られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の半導体ウェハ搬送装置は前記（ア）あるいは（イ
）の場合のように構成され、ウェハ（７）を搬送するベ
ルト（６ａ），（６ｂ）や車輪（８ａ）￣（８ｆ）の弾
性環体（１０ａ）〜（１０ｆ）がその全周にわたってウ
ェハ（７）と接触しているので、ベルト（６ａ），（６
ｂ）や弾性環体（１０ａ）〜（１０ｆ）の磨耗粉だけで
なく、これらに付着していたレジスト材や重金属あるい
は可動イオン等が搬送中にウェハ（７）表面へ多量に付
着することは避けられず、このため、できあがったＬＳ
Ｉの性能に悪影響を及ぼすという問題点があった。

第６図は前記（イ）の車輪を用いた半導体ウェハ搬送装
置（第５図、ただし、車輪の数は片側で１０個を有する
場合）でウェハを搬送したときのウェハ裏面への塵埃の
付着状況を示したものであり、第６図（ａ）はウェハ裏
面への塵埃の付着状況を示すカウンタのデータを模写し
た図、第６図（ｂ）は、このときの付着塵埃の数を塵埃
の大きさ毎にカウントしたデータを示す図である。

なお、図示してはいないが、前記（ア）のベルトを用い
た半導体ウェハ搬送装置を用いてウェハの搬送を行った
場合には、同様の塵埃の付着状況を示し、いずれの場に
も、連続的な塵埃の付着がみられた。そうして、これら
付着した塵埃のほとんどはベルト（６ａ），（６ｂ），
あるいは車輪（８ａ）￣（８ｆ）用弾性環体（１０ａ）
〜（１０ｆ）の磨耗粉である。

ところで、これらウェハ裏面へ付着した塵埃は、ＬＳＩ
の製造プロセスにおいて、ウェハパターンを転写する際
に不良発生の原因となる。

以下その理由について、第７図のウェハ水洗工程におけ
る問題点の説明図、および第８図のウェハ露光工程にお
ける問題点の説明図を用いて説明する。

（ア）、ウェハ表面への付着塵埃によるパターン欠陥の
発生。

第７図に示すウェハ（７）の水洗工程において、水洗槽
に（１１）内に複数枚のウェハ（７）を浸すと、搬送工
程でその裏面に付着していた塵埃（１３）が水（１２）
中に遊離し、隣のウェハ（７）の表面への付着が生ずる
。

そうすると、この付着した塵埃（１３）によるウェハ（
７）表面のパターン欠陥が発生し、ＬＳＩ不良の原因と
なる。

（イ）、ウェハ裏面への付着塵埃によるパターン欠陥の
発生。

露光機（図示せず）でウェハパターンを転写する際、ウ
ェハ（７）裏面に塵埃（１３）が付着しているとウェハ
（７）の基準面からの高さに不同を生じ、ウェハ（７）
表面で焦点ボケを生じ、パターン欠陥が発生する。以下
、これを電子ビーム露光の場合を例として、第８図を用
いて説明する。

電子ビーム機（図示せず）のレンズ（１４）を介して入
射する光（１５）は、真空引きされてウェハ台（１６）
上に吸着されている平坦なウェハ（７）表面上で像を結
ふように焦点を合わせてある。ところが、ウェハ（７）
の裏面に塵埃（１３）が付着していると、ウェハ（７）
の厚みが通常５００μｍ程度のものに対して塵埃（１３
）の直径は０．１〜１０μｍ程度あるため、ウェハ（７
）がその部分だけ持ち上げられることとなり、焦点が合
わなくなる。そうすると、転写されたパターンは、塵埃
（１３）の付着部分近傍だけぼやけて不鮮明となりパタ
ーン欠陥を生じる。

この発明は前記のような問題点を解決するためになされ
たものであり、ウェハ搬送中にウェハ裏面への塵埃の付
着を低減できるウェハ搬送体を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、 （ア）、第１の発明においては、半導体ウェハの搬送体
となる可撓材より成るベルトの外周に、所定間隔で凸状
に、前記ベルトと一体形成された複数の突起部を設けた
ものである。

（イ）、第２の発明においては、半導体ウェハの搬送体
となるものであって、円板と、その外周に取付けられた
弾性材より成る環体とからなるものにおいて、この環体
の外周に所定間隔で凸状に、前記環体と一体形成された
複数の突起部を設けたものである。

〔作用〕

この第１および第２の発明における半導体ウェハ搬送体
とも、ウェハを搬送する際には、その外周に設けられた
突起部とウェハ裏面とが接触し、両者間の摩擦力によっ
てウェハの搬送が行なわれる。

したがって、これら両者間の接触面積は必然的に小さく
、突起部に磨耗が生しても、接触するウェハ裏面への付
着量は少ない。

〔実施例〕

以下、第１および第２の発明の実施例を図について説明
する。

（ア）、第１の発明の実施例 第１図は、第１の発明の実施例における半導体ウェハ搬
送用ベルトの構造図であり、第１図（ａ）はその装着状
況を示す側面図、第１図（ｂ）〜（ｄ）は、第１図（ａ
）のＩ−Ｉ方向に見た各種ベルトの断面図である。

図において、（３），（４），（６），（７）は従来例
におけるものと同等のものであり、（１７）はプーリ（
４）の外周間に掛けられた、例えばバイトン、シリコン
等の可撓材より成るベルト部材、（１８）はベルト部材
（１７）の外周上に一体に形成された同一材質の突起部
であり、この場合のベルト（６）は、従来例におけるも
のと異なり、ベルト部材（１７）と突起部（１８）とで
構成されている。

なお、この発明の実施例におけるベルト（ｂ）の断面形
状は第１図（ｂ）に示すものであり、突起部（１８）は
５ｍｍの等間隔配列でその幅は２ｍｍの半球状のものと
した。このようなベルト（６）を装着した半導体ウェハ
搬送装置では、ウェハ（７）を搬送する際、ウェハ（７
）の裏面とベルト（６）の突起部（１８）の先端のみが
接触することとなるため、接触痕は点線状となって接触
面積が減少し、磨耗粉の付着量も大幅に減少する。

（イ）、第２の発明の実施例： 第２図は、第２の発明の実施例における半導体ウェハ搬
送用車輪の構造図であり、第２図（ａ）はその装着状況
を示す側面図、第２図（ｂ）は車輪（８）の側面図であ
る。

図において、（３），（４），（６），（７）￣（１０
），（１８）は従来例および第１の発明の実施例におけ
るものと同等のものである。（１９）は固定板（９）の
外周上に一体に取付けられた、円形断面を有しリング状
の弾性材（例えば、バイトン、シリコン等）より成るリ
ング部材であり、この場合の弾性環体（１０）は、従来
例におけるものと異なり、リング部材（１９）と、その
外周上に一体形成された突起部（１８）とで構成されて
いる。

そうして、このような構成の弾性環体（１０）か固定板
（９）の外周に一体に取付けられて車輪を（８）を構成
している。

なお、この発明の実施例における弾性環体（１０）は、
第２図（ｂ）に示すようにリング部材（１９）の外周上
に、その外形をφ１９ｍｍとして、半径Ｒ１ｍｍの半球
状に等ピッチで１２個の突起部（１８）を一体に設け構
成した。

このような構成の車輪（８）を装着した半導体ウェハ搬
送装置では、ウェハに（７）を搬送する際、ウェハ（７
）の裏面とは弾性環体（１０）の突起部（１８）の先端
のみが接触することとなるため、接触痕は点線状となっ
て接触面積が減少し、磨耗粉の付着量も大幅に減少する
。

第３図は第２図（ｂ）に示す車輪（８）を用いた半導体
ウェハ搬送装置（第５図、ただし、車輪の数は片側で１
０個有する場合）でウェハ（７）を搬送したときのウェ
ハ（７）裏面への塵埃の付着状況を示したものであり、
第３図（ａ）はウェハ（７）の裏面への塵埃の付着状況
を示すカウンタのデータを模写した図、第３図（ｂ）は
、このときの付着塵埃の数を塵埃の大きさ毎にカウント
したデータを示す図である。

第３図より明らかなように、付着塵埃の総数は、第６図
に示した従来例における場合が２１３１個に対し、この
発明の実施例における場合は１０５０個と半減しており
、極めて効果の高いことがわかる。

なお、図示してはいないか、前記第１の発明におけるベ
ルトを用いた半導体ウェハ搬送装置を用いてウェハの搬
送を行った場合にも、同様の塵埃の付着量の減少が見ら
れ、いずれの場合にも極めて効果の高いものであること
がわかった。

〔発明の効果〕

以上のように、第１の発明によればウェハを搬送するベ
ルトの外周に複数の突起部を設ける構成としたことによ
り、また第２の発明によればウェハを搬送する車輪のリ
ング部材の外周に複数の突起部を設ける構成としたこと
により、ウェハ搬送中におけるウェハ裏面への塵埃の付
着を低減できるウェハ搬送体か得られるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の実施例における半導体ウェハ搬送
用ベルトの構造図、第２図は第２の発明の実施例におけ
る半導体ウェハ搬送用車輪の構造図、第３図は第２の発
明の実施例におけるウェハ裏面への塵埃の付着状況を示
す図、第４図は従来のベルトによりウェハを搬送する半
導体ウェハ搬送装置の概要説明図、第５図は従来の車輪
によりウェハを搬送する半導体ウェハ搬送装置の概要説
明図、第６図は従来の車輪によりウェハを搬送する半導
体ウェハ搬送装置にけおるウェハ裏面への塵埃の付着状
況を示す図、第７図はウェハ裏面に塵埃が付着した場合
のウェハ水洗工程における問題点の説明図、第８図はウ
ェハ裏面に塵埃が付着した場合のウェハ露光工程におけ
る問題点の説明図である。 図において、（６）はベルト，（８）は車輪、（９）は
固定板、（１０）は弾性環体、（１７）はベルト部材、
（１８）は突起部、 （１９）はリング部材である。 代理人　大岩増雄

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転されることによりその外周上に乗せら
   れ た半導体ウェハを搬送する搬送体であって、可撓材より
   成るベルトの外周に、所定間隔で凸状に、前記ベルトと
   一体形成された複数の突起部を設けたことを特徴とする
   半導体ウェハ搬送体。
2. 【請求項２】回転されることによりその外周上に乗せら
   れ た半導体ウェハを搬送する搬送体であって、円板と、こ
   の円板外周に一体に取付けられ、その外周上に所定間隔
   で設けられた複数の突起部を有する弾性材より成る環体
   とを備えたことを特徴とする半導体ウェハ搬送体。