JPH05335401A - 半導体ウエハ用移送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウエハ処理槽間の移送時間を短縮して各処理
液による過度の処理を防止する。 【構成】 複数のウエハ１１の各周縁部に係合してこれ
らのウエハ１１を保持するウエハホルダー１２と、この
ウエハホルダー１２を複数並設されたウエハ処理槽１３
の上方で移動させて各ウエハ処理槽１３へウエハホルダ
ー１２を移送するホルダー移送装置１４と、このホルダ
ー移送装置１４によって移送されたウエハホルダー１２
に対して昇降し、ウエハホルダー１２で保持されたウエ
ハ１１を支承棒１５１で支承してウエハ処理槽１３内へ
移送する昇降装置１５とを備え、上記昇降装置１５をウ
エハ処理装置１３間で移動可能に構成し、この昇降装置
１５によってウエハ１１を各ウエハ処理槽１３へ移送す
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体の製造工程にお
いて半導体ウエハに所定の処理を施すウエハ処理槽へ半
導体ウエハを移送する半導体ウエハ用移送装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の装置としては特開平３−
１１６７３１号公報に記載されたものが知られている。
この装置を図３〜図５を参照しながら説明する。図３、
図４において、１は半導体ウエハ（以下、単に「ウエ
ハ」と称す。）、２、２は複数のウエハ１の周縁部に溝
２Ａで係合してウエハ１を略垂直状態且つ所定間隔で保
持する一対のウエハホルダー、３は各ウエハホルダー
２、２にロッド４、４を介して連結され且つウエハホル
ダー２、２をそれぞれの下方に複数並設されたウエハ処
理槽５間を行き来してウエハホルダー２、２を各ウエハ
処理槽５へ移送するホルダー移送装置で、このホルダー
移送装置３は、上記各ロッド４、４を介してウエハホル
ダー２、２を回転駆動させる回転駆動機構（図示せず）
と、上記各ウエハ処理槽５間で移動させる歯車３１とを
備えている。

【０００３】また、６は上記ウエハ処理槽５を介して上
記ホルダー移送装置３の反対側に配設され、上記ウエハ
ホルダー２、２からウエハ１を受け取ってウエハ処理槽
５内へ移送する昇降装置で、この昇降装置６は、ウエハ
処理槽５の下方に配設された昇降駆動機構６１とこの昇
降駆動機構６１に連結され且つ側面形状が略コ字状に形
成されて上記ウエハ処理槽５の内部に延設されたアーム
６２と、このアーム６２の延設端に連結され且つ上記ウ
エハ処理槽５の一側面から他側面へ延びて複数のウエハ
１を支承する複数の溝６３Ａを有する３本の支承棒６３
とを備えている。そして、各支承棒６３の溝６３Ａはそ
れぞれ上記ウエハホルダー２、２の各溝２Ａ、２Ａと同
一間隔で形成されている。

【０００４】また、７は上記ホルダー移送装置３及び上
記昇降駆動機構６１に電気的に連結されこれらを駆動制
御する制御装置である。

【０００５】次に、ウエハに所定の処理（例えば、ウエ
ットエッチング処理及び水洗処理）を施す場合について
図５を参照しながら説明する。所定枚数のウエハ１を図
示しないウエハ供給装置からウエハ１の供給を受けたホ
ルダー移送装置３は、制御装置７によってそのウエハホ
ルダー２、２を回転駆動させて同図（ａ）に示すように
正面形状が逆ハ字状にして所定枚数のウエハ１をそれぞ
れの溝２Ａ、２Ａで保持した状態で受け取り、次いで上
記制御装置７によって歯車３１の回転駆動によって同図
（ａ）に示すように所定のウエハ処理槽５へ移動する。
引き続いて、昇降装置６の昇降駆動機構６１が制御装置
７によって駆動してウエハ処理槽５内から上昇してウエ
ハホルダー２、２で保持されたウエハ１の下側周縁部に
３本の支承棒６３の溝６３Ａを係合させると、制御装置
７によってホルダー移送装置３が駆動し、ロッド４、４
を介してウエハホルダー２、２をそれぞれの上端を内側
に向けて回転させてこれら両者２、２を同図（ｂ）に示
すように平行状態にして開放させる。この状態で昇降装
置６の昇降駆動機構６１が駆動して各支承棒６３を更に
上昇させてた後、制御装置７によって昇降駆動機構６１
を介して各支承棒６３を同図（ｃ）の位置から下降駆動
に切り替え、同図（ｄ）に示すように各支承棒６３をウ
エハ処理槽５の底部まで下降させてウエハ１をウエハ処
理槽５内に設置してウエハ１をエッチング液Ｅのウエッ
トエッチングに供する。

【０００６】そして、ウエハ１に対するウエットエッチ
ングを終了した後ウエハ１を次工程の水洗工程へ移送す
る場合には、上述の場合とは逆に図５（ｄ）に示す状態
から昇降駆動機構６１によって各支承棒６３を同図
（ｃ）で示す位置へ上昇させ、次いで、ホルダー移送装
置３を駆動させて開放状態の各ウエハホルダー２、２を
同図（ｂ）に示すように移動させて各支承棒６３の真下
で停止させる。然る後、昇降駆動機構６１によって各支
承棒６３を下降させてウエハホルダー２、２でウエハ１
を保持できる位置で各支承棒６３の下降を停止させ、こ
の停止位置に各支承棒６３が達した時にホルダー移送装
置３を駆動させてウエハホルダー２、２の下端をそれぞ
れ内側へ回転駆動させて各ウエハホルダー２、２を逆ハ
字状にしてそれぞれの溝２Ａ、２Ａをウエハ１に係合さ
せて各ウエハホルダー２、２でウエハ１を保持する。そ
の後、昇降駆動機構６１を駆動させてホルダー移送装置
３の水平移動を干渉しない位置まで各支承棒６３を下降
させて停止させ、この時点で歯車３１を回転させてホル
ダー移送装置３を水平移動させて次の水洗処理用のウエ
ハ処理槽５へウエハ１を移送して上述の下降動作を繰り
返して水洗処理を行なう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体ウエハ用移送装置では、例えば、エッチング用の
ウエハ処理槽５から水洗用のウエハ処理槽５へ移送する
場合には２０秒程度を必要とするが、エッチング処理の
終了後、ウエハ１を水洗処理用のウエハ処理槽５へ移し
替える間、図６に示すようにウエハ１にはエッチング液
Ｅが付着しているため、図７に示すようにウエハ１の表
面に形成された膜（例えばＴＥＯＳ膜）１Ａに所定形状
のパターンを有する被膜１Ｂを介してＴＥＯＳ膜１Ａに
エッチングを行なうと、ＴＥＯＳ膜１Ａのエッチング処
理部にエッチング液Ｅが残留し、このエッチング液Ｅに
よって移送する間に２０秒程度のエッチングが進行して
ＴＥＯＳ膜１Ａに規定値以上のエッチングが部分的に進
行してしまい、膜に均一なエッチングを行なうことが難
しいという課題があった。

【０００８】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、ウエハ処理槽間の移送時間を短縮して各処
理液による過度の処理を防止することができる半導体ウ
エハ用移送装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体ウエハ用
移送装置は、複数の半導体ウエハの各周縁部に係合して
これらの半導体ウエハを保持するウエハホルダーと、こ
のウエハホルダーを複数並設されたウエハ処理槽の上方
で移動させて各ウエハ処理槽へホルダーを移送するホル
ダー移送装置と、このホルダー移送装置によって移送さ
れたウエハホルダーに対して昇降し、ウエハホルダーで
保持された半導体ウエハをウエハ支承部で支承して上記
ウエハ処理槽内へ移送する昇降装置とを備え、上記昇降
装置を上記ウエハ処理装置間で移送可能にしたものであ
る。

【００１０】

【作用】本発明によれば、半導体ウエハをウエハホルダ
ーで保持した後、このウエハホルダーをホルダー移送装
置によって所定のウエハ処理槽へ移送し、この位置でウ
エハホルダーで保持されたウエハを昇降装置の支承部で
支承して半導体ウエハをウエハホルダーから受け取った
後、昇降装置がウエハ支承部を所定のウエハ処理槽内に
下降させてウエハをその内部に設置して所定の処理を行
ない、所定の処理後、昇降装置がウエハ支承部を上昇さ
せて半導体ウエハをそのウエハ処理槽から引き上げ、然
る後、昇降装置が駆動して次のウエハ処理槽へ移動した
後、同様に昇降してそのウエハ処理槽での処理に半導体
ウエハを供し、この間にホルダー移送装置を介すること
なく昇降装置のみで各ウエハ処理槽間で半導体ウエハを
直接移送することができる。

【００１１】

【実施例】以下、図１、図２に示す実施例に基づいて本
発明を説明する。尚、各図中、図１は本発明の半導体ウ
エハ用移送装置の一実施例の動作を示すライン方向の断
面図、図２は図１に示す半導体ウエハ用移送装置のライ
ンに直交する方向の断面図である。

【００１２】本実施例の半導体ウエハ用移送装置１０
は、図１、図２に示すように、複数のウエハ１１の各周
縁部に係合してこれらのウエハ１１を保持する一対のウ
エハホルダー１２、１２と、このウエハホルダー１２を
複数並設されたウエハ処理槽１３の上方で水平移動させ
て各ウエハ処理槽１３へウエハホルダー１２を移送する
ホルダー移送装置１４と、このホルダー移送装置１４に
よって移送されたウエハホルダー１２に対して昇降し、
ウエハホルダー１２で保持されたウエハ１１をウエハ支
承部（３本の支承棒）１５１で支承して上記ウエハ処理
装置１３内へ移送する昇降装置１５とを備えて構成され
ている。そして、上記ホルダー移送装置１４及び上記昇
降装置１５はいずれも制御装置１６の制御下にある。ま
た、図２において１４１は歯車で、この歯車１４１の回
転によってホルダー移送装置１４が複数のウエハ処理槽
１３間を移動するように構成されている。尚、１５Ａは
従来と同様に構成されて固定型の昇降装置で、ウエハ処
理槽１３間を移動できないように構成されている。

【００１３】また、図１において、左側のウエハ処理槽
１３にはＢＨＦ液Ｅがエッチング液として、また、中央
のウエハ処理槽１３には超純水Ｗが洗浄液として満たさ
れており、これら両処理槽でウエハ１１をエッチングす
るように構成されている。この際に用いられるウエハ１
１は、図７に示すようにその表面がＴＥＯＳ膜１１Ａで
被覆され、このＴＥＯＳ膜１１Ａの表面が所定形状のパ
ターンを有する被膜１１Ｂで被覆されている。

【００１４】また、上記ウエハホルダー１２、１２は、
互いに対向した状態でロッド１７、１７を介してホルダ
ー移送装置１４にそれぞれ連結され、このホルダー移送
装置１４の駆動でロッド１７、１７を介して回転してウ
エハ１１を保持、解放するように構成されている。そし
て、各ウエハホルダー１２、１２には複数のウエハ１１
の周縁部に係合する溝１２Ａが多数形成され、各溝１２
Ａで複数のウエハ１１の左右両側の周縁部に係合してウ
エハ１１を略垂直且つ所定間隔で保持するように構成さ
れている。

【００１５】また、上記昇降装置１５は、上記ウエハ処
理槽１３を介して上記ホルダー移送装置１４の反対側に
配設され、上記ウエハホルダー１２、１２からウエハ１
１を受け取ってウエハ処理槽１３内へ移送するように構
成されている。これを更に詳述すると、この昇降装置１
５は、ウエハ処理槽１３の下方に配設された昇降駆動機
構１５２と、この昇降駆動機構１５２に連結され且つ側
面形状が略コ字状に形成されて上記ウエハ処理槽１３も
内部に延設されたアーム１５３と、このアーム１５３の
延設端に連結され且つ上記ウエハ処理槽１３の一側面か
ら他側面へ延びて複数のウエハ１を支承する複数の溝１
５１Ａを有する上記３本の支承棒１５１とを備えてい
る。そして、３本の支承棒１５１は、ウエハ１１の周縁
部に係合するように上記アーム１５３から延設され、そ
れぞれの溝１５１Ａは上記ウエハホルダー１２、１２の
各溝１２Ａ、１２Ａに対応させた同一間隔で形成されて
いる。

【００１６】更にまた、上記昇降装置１５は、その昇降
駆動機構１５２のライン方向の面にウエハ処理槽１３の
下方に配設されたスライダー１８の溝１８Ａに係合する
摺動体１５４と、上記スライダー１８の上面に形成され
たラック歯１８Ｂに噛合するピニオン１５５と、このピ
ニオン１５５を回転駆動させるモータ１５６とを備え、
このモータ１５６の駆動によってライン方向で往復動す
るように構成されている。そして、上記モータ１５６は
上記制御装置１６の制御下にある。

【００１７】次に、動作について説明する。本実施例の
半導体ウエハ用移送装置は、上述のように、図１におけ
る左側のウエハ処理槽１３でＢＨＦ液によるエッチング
を行ない、次いで中央のウエハ処理槽１３で超純水Ｗに
よる洗浄処理を行なう場合について適用される。そし
て、左側のウエハ処理槽１３へウエハ１１を供給する場
合及び中央のウエハ処理槽１３から他のウエハ処理槽１
３へウエハ１１を移送する場合には従来と同様にホルダ
ー移送装置１４を介してウエハ１１を移送するようにし
ている。従って、ここではホルダー移送装置１４による
ウエハ１１の移送については従来と同様であるためその
説明は省略する。

【００１８】ウエハ１１にエッチングを行なうには、ま
ず従来と同様にホルダー移送装置１４を用いてウエハ処
理槽１３内にウエハ１１を収納する。そして、このウエ
ハ処理槽１３でエッチングを終了すれば、昇降装置１５
の昇降駆動装置１５２を駆動させてアーム１５３を上昇
させてウエハ処理槽１３の上端から例えば３〜５ｃｍ上
方の位置でアーム１５３を停止させる。引き続きモータ
１５６を駆動させるとピニオン１５５がラック歯１８Ｂ
に従って回転し、昇降装置１５が摺動体１５４、スライ
ダー１８の溝１８Ａを介して右方向へ移動し、超純水Ｗ
の入った中央のウエハ処理槽１３の上方の所定位置で停
止した後、昇降駆動機構１５２が駆動してアーム１５３
を下降させ、支承棒１５１がウエハ処理槽１３の底部に
達した位置でアーム１５３の下降動作を停止してウエハ
１１を超純水Ｗ内に浸漬した状態でウエハ１１の洗浄が
行なわれる。ウエハ１１の洗浄後は、昇降駆動機構１５
２が駆動してウエハ処理槽１３からウエハ１１を引き上
げ、所定位置でアーム１５３の上昇動作を停止すると、
従来と同様、ホルダー移送装置１４が駆動してウエハ１
１を昇降装置１５から受け取り、このホルダー移送装置
１４を介して他のウエハ処理槽１３へウエハ１１を移送
する。

【００１９】即ち、エッチング用のウエハ処理槽１３で
は図７に示すようにウエハ１１の被膜１１Ｂのパターン
に従ってＴＥＯＳ膜１１Ａを等方向にエッチングして断
面形状が円弧状の凹部を形成し、エッチング終了後、こ
のウエハ処理槽１３からウエハ１１を引き上げると、ウ
エハ１１の表面にＢＨＦ液Ｅが付着して図６で示すよう
にウエハ１１の下方へ垂れ、ウエハ１１の被膜１１Ｂの
パターンに従ってエッチングしたＴＥＯＳ膜１１Ａの除
去部分である凹部内にＢＨＦ液Ｅが残留し、更に昇降装
置１５の支承棒１５１とウエハ１１の接触部分にＢＨＦ
液Ｅが残留して当該部分を規定値以上にエッチングして
全体的にエッチング後の膜厚にバラツキが生じることに
なる。例えば、上記ＢＨＦ液Ｅではエッチング速度が１
５００／minになるが、このエッチング液によるエッチ
ング前の膜の均一性が±１％であったものが、従来の半
導体ウエハ用移送装置を用いたエッチングではホルダー
移送装置１４を介してウエハ１１をエッチング液から洗
浄液へ移し替えるため、その移送に２０秒程度を要して
エッチングが進行し、その膜厚が±１０％以内のバラツ
キを生じて均一性が悪化していたが、本実施例の半導体
ウエハ用移送装置を用いたエッチングではホルダー移送
装置１４が介在せず、昇降装置１５によって直接ウエハ
１１を移送するようにしたため、移送時間が２秒程度の
短時間で済み、その間のエッチングの進行が格段に抑制
されてエッチング後の膜厚が±３％以内のバラツキに改
善された。

【００２０】以上説明したように本実施例によれば、ウ
エットエッチング用のウエハ処理槽１３から水洗用のウ
エハ処理槽１３へウエハ１１を移送する間に、ホルダー
移送装置１４が介在せず、昇降装置１５によって直接ウ
エハ１１を移送するようにしたため、その移送に要する
時間が従来の場合と比較して２秒程度と短く、従来の１
／１０の時間で移送するとができ、この間のエッチング
の進行を格段に抑制するとができるため、過度のエッチ
ングを防止して均一なエッチングを行なうことができ
る。

【００２１】尚、上記実施例では、エッチング処理と洗
浄処理との組み合わせについてのみ説明したが、本発明
は上記実施例に何等制限されるものではなく、エッチン
グ処理のようにウエハを移送する間にウエハに付着した
処理液による処理が進行するような工程には本発明を適
用することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、昇
降装置をウエハ処理装置間で移動可能にしてこの昇降装
置によってウエハを各ウエハ処理槽へ移送できるように
したため、ウエハ処理槽間の移送時間を短縮して各処理
液による過度の処理を防止することができる半導体ウエ
ハ用移送装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体ウエハ用移送装置の一実施例の
動作を示すライン方向の断面図である。

【図２】図１に示す半導体ウエハ用移送装置のラインに
直交する方向の断面図である。

【図３】従来の半導体ウエハ用移送装置の一例を示す斜
視図である。

【図４】図３に示す半導体ウエハ用移送装置のラインに
直交する方向の断面図である。

【図５】図３に示す半導体ウエハ用移送装置の動作を説
明する説明図で、同図（ａ）はウエハホルダーの下方へ
昇降装置が移動した状態を示す図、同図（ｂ）はウエハ
ホルダーから昇降装置がウエハを受け取った状態を示す
図、同図（ｃ）は昇降装置からホルダー移送装置が離れ
た状態を示す図、同図（ｄ）は昇降装置が支承部でウエ
ハを支承した状態でウエハ処理装置でウエハを処理する
状態を示す図である。

【図６】各ウエハ処理槽間を移送する間のウエハを示す
断面図である。

【図７】図６に示すウエハの一部を拡大して示す部分断
面図である。

【符号の説明】

１１ ウエハ １２ ウエハホルダー １３ ウエハ処理槽 １４ ホルダー移送装置 １５ 昇降装置 １５１ 支承棒（ウエハ支承部）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の半導体ウエハの各周縁部に係合し
   てこれらの半導体ウエハを保持するウエハホルダーと、
   このウエハホルダーを複数並設されたウエハ処理槽の上
   方で移動させて各ウエハ処理槽へホルダーを移送するホ
   ルダー移送装置と、このホルダー移送装置によって移送
   されたウエハホルダーに対して昇降し、ウエハホルダー
   で保持された半導体ウエハをウエハ支承部で支承して上
   記ウエハ処理装置内へ移送する昇降装置とを備え、上記
   昇降装置を上記ウエハ処理槽間で移動可能に構成し、上
   記昇降装置によって上記ウエハを上記各ウエハ処理槽へ
   移送するようにしたことを特徴とする半導体ウエハ用移
   送装置。