JPH0582625A - ウエハ搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】処理ステーションに対し半導体ウェハ１２ａ，
１２ｂをロード，アンロードするウェハ搬送装置におい
て、複数種サイズのウェハを収納した複数種ウェハカセ
ット５ａ，５ｂを載置するカセットステーション４と、
前記ウェハカセットの種別を検出する手段を設け、また
前記ウェハを搬送する搬送アーム１と、前記ウェハをオ
リフラ合わせするオリフラ合わせステーション６を設
け、一方処理ステーション側には前記ウェハを保持する
ウェハチャック１０を設ける。 【効果】サイズの異なるウェハを順次搬送可能なウェハ
搬送装置が簡単かつ高信頼性の構成で実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造分野に
おいて、特に半導体ウェハ搬送装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】集積回路製造プロセスにおいて、前工程
すなわちウェハ上に集積回路を作り込む工程に用いられ
る各種製造装置のウェハ搬送装置は、通常、限定された
一種類のサイズのウェハを搬送するように構成されてい
る。（最近は６インチあるいは８インチが多い。）一
方、上記製造装置は回路の集積度向上のための高性能化
などを目的として、同時に歩留まり向上のためのウェハ
サイズの大型化も併せて、数年ごとに更新される状況に
ある。しかしながら製造装置が高価なことや設備投資が
年度予算で行なわれる習慣のために、全プロセスを最高
性能かつ最大ウェハサイズの最新鋭機で統一することは
必ずしも容易でなく、優先度の低い手持ちの装置にウェ
ハサイズ変更のための改造を行なって継続使用する場合
も多い。

【０００３】以上述べたように、従来のウェハ搬送装置
においてはサイズの異なるウェハを順次搬送できること
を理想としながらも、予想されるコストパフォーマンス
低下や信頼性悪化を回避するため、実際には一定サイズ
のウェハ搬送を前提としてウェハを供給，回収するカセ
ットステーション，ウェハを搬送する搬送アーム，ウェ
ハのオリフラ方向を合わせるオリフラ合わせステーショ
ンなどを構成し、ウェハサイズ変更の際は関連部品を交
換，改造することで対応していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、上記従来技
術においては、サイズの異なるウェハを順次搬送可能に
するという面で配慮がなされておらず、ウェハサイズ変
更が困難であるという問題が有った。

【０００５】本発明の目的はサイズの異なるウェハを順
次搬送可能なウェハ搬送装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、サイズの異なるウェハを搬送可
能な懐の深い搬送アームと、移動可能な検出器により該
ウェハをオリフラ検出，オリフラ合わせするオリフラ合
わせステーションと、該ウェハを保持するための複数個
の真空吸着用シールリングを有するウェハチャックを設
けるようにしたものである。またウェハ供給について
は、サイズの異なるウェハを収納するための複数種のウ
ェハカセットを載置可能なカセットステーションと、該
ウェハカセットの種別検出手段を設け、当該ウェハサイ
ズを特定して搬送制御するようにしたものである。さら
に、前処理装置から直接ウェハを供給される場合につい
ては、ウェハサイズ検出手段を設けることにより当該ウ
ェハサイズを特定して搬送制御するようにしたものであ
る。

【０００７】

【作用】まず、例えば６インチウェハを収納したカセッ
トがカセットステーションに載置された場合、前記検出
手段により６インチウェハであることが判定され、６イ
ンチウェハの搬送制御が開始される。搬送アームにより
前記カセットから取り出されたウェハはオリフラ合わせ
ステーションに搬送され、検出器が６インチ相当位置に
移動してオリフラ検出，オリフラ合わせが行なわれたの
ち処理ステーション上の前記ウェハチャックに搬送さ
れ、シールリングにより区分された６インチ領域内を真
空吸引することにより吸着固定される。処理を終了した
ウェハは搬送アームにより前記カセットに収納される。
次に例えば８インチウェハを収納したカセットがカセッ
トステーションに載置された場合、同様にして８インチ
ウェハであることが判定され、８インチウェハの搬送制
御が行なわれる。またウェハが直接前処理装置から供給
される場合は、前記ウェハのサイズ検出手段によりウェ
ハサイズが判定され、以下同様に当該ウェハの搬送制御
が行なわれる。以上のようにしてサイズの異なるウェハ
の順次搬送が可能となる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例として縮小投影露光
装置のウェハ搬送装置を図により説明する。図において
搬送アーム１はウェハの対向する二辺をピックアップで
きるよう先端に真空吸着部２０ａ，２０ｂを有し左右同
期して直線駆動される外アーム２ａ，２ｂと、ウェハの
前記二辺に挾まれた辺あるいは中央をピックアップでき
るよう真空吸着部２１を有して直線駆動される内アーム
３とから成り、下部にアーム全体を回転及び昇降駆動す
る機構（図示せず）が設けられている。ここで前記真空
吸着部２０ａ，２０ｂ，２１は本装置で搬送可能な各種
サイズウェハのうち最少サイズウェハ(例えば６インチ,
８インチウェハなら６インチウェハ）を吸着するに最適
な位置に設けられ、あたかも懐の深いアームとなってい
る。一方、カセットステーション４には各々２５枚のウ
ェハを収納できるカセット５ａ，５ｂが設置され、前記
内アーム３によって全てのウェハが順次正対して引き出
され、かつ露光終了後に元のポケットに戻されるよう各
カセットの昇降駆動機構が、またカセット５ａ位置にカ
セット５ｂがスライドして入るようカセットの水平駆動
機構が（共に図示せず）設けられている。ここでカセッ
ト５ａ，５ｂは例えば６インチウェハ用、あるいは８イ
ンチウェハ用のいずれでも良く、そのサイズは各カセッ
トの底面形状の相違を検出する専用のカセット有無検出
用マイクロスイッチ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄに
より判定される。他方ウェハのオリフラ方向を合わせる
オリフラ合わせステーション６には、供給されたウェハ
を上昇して受け取り真空吸着して回転させる回転テーブ
ル７と、回転に同期してウェハ外縁の光学像を検出する
オリフラ検出器８が設けられ、各信号の演算処理により
オリフラ方向を合わせるよう構成されている。ここで前
記オリフラ検出器８はガイド２３に案内され水平駆動機
構(図示せず)により例えば６インチウェハあるいは８イ
ンチウェハの検出可能位置に駆動，位置決めされる。次
に露光ステージ９には外アームで搬送されたウェハを上
昇して受け取り、アームが後退したのち下降してウェハ
チャック１０に渡すべくウェハ昇降機能を持った三個一
組のピン１１が設けられており、真空吸着されたウェハ
を載せて露光光学系（図示せず）の下に導入し、原画の
露光とステージすなわちこれに吸着されたウェハのステ
ップ移動の繰返しによりウェハのフォトレジスト層に原
画像の配列を得るべく構成されている。ここでウェハチ
ャック１０にはシールリング２４ａ，２４ｂが設けら
れ、両者によって仕切られた中央円部と、外側環部を電
磁弁２５ａ，２５ｂ経由で真空源に接続するように配管
されており、例えば６インチウェハの場合は電磁弁２５
ａの通電により、また８インチウェハの場合は電磁弁２
５ａ，２５ｂの両者の通電によりウェハを真空吸着でき
る。以上の各部分はｃｐｕを含む制御装置（図示せず）
により統括制御されるよう構成されている。

【０００９】次にウェハの搬送動作について説明する。
まず新規カセットの処理開始時には載置されたカセット
のサイズが検出され、各ステーションを相当ウェハサイ
ズ用にイニシャライズする。例えば８インチウェハカセ
ットである場合はオリフラ検出器８の８インチウェハ検
出位置移動などを実行する。次に図１，図２のようにカ
セットの最下段ポケットからまだ露光されていないウェ
ハ１２ａを取り出すべくカセット５ａが下降して内アー
ム３に正対し、以下ウェハ検出，アーム進入，カセット
下降，ウェハ吸着，アーム後退の順でウェハ１２ａを内
アーム３に吸着して引き出す。次に搬送アーム１全体が
９０度回転してオリフラ合わせステーション６に正対
し、内アーム３すなわちこれに吸着されたウェハの進
入，吸着解除，回転テーブル７の上昇，ウェハ吸着，ア
ーム後退の順でウェハがオリフラ合わせステーション６
に搬入される。ウェハ１２ｂは回転テーブル７とオリフ
ラ検出器８の動作によりオリフラ合わせされたのち搬送
アーム１の下降位置ぎめ，外アーム２ａ，２ｂの進入，
回転テーブル７の吸着解除，下降の順で外アームに吸着
され、搬送アーム１が上昇して再び９０度回転すること
により露光ステージ９上に搬送される。図３，図４にお
いて露光ステージ９上に搬送されたウェハ１２ｃはカセ
ット５ａの最初のウェハであり、直ちに搬送アーム１の
下降位置ぎめ，外アーム２ａ，２ｂの吸着解除，ピン１
１の上昇ウェハ支持，外アームの後退，ピン１１すなわ
ちこれに支持されたウェハ１２ｃの下降，ウェハチャッ
ク１０への吸着の順で搬送され、次いでステージは露光
動作に、搬送アーム１は１８０度回転して次のウェハの
搬送動作に移る。所で２枚目以降のウェハを搬送する場
合、まず露光済みウェハをアンロードする必要が有る。
図４においてピン１１による露光済みウェハ１２ｄの押
し上げ，内アーム３の進入，ピン１１の下降，内アーム
へのウェハ１２ｄの吸着，内アーム３すなわちこれに吸
着されたウェハ１２ｄの後退（アンロード；図３点線）
ののち、前記未露光ウェハ１２ｃのロード動作を行な
い、次に搬送アーム１を１８０度回転させ、内アーム３
に吸着された露光済みウェハ１２ｄをカセット５ａの取
り出した元のポケットに戻し、それから次のウェハの搬
送動作に移る。以下同様にして１カセット２５枚のウェ
ハを搬送し、処理終了後水平駆動機構によって他方のカ
セットに切り替わり、再び同様にして１カセット２５枚
のウェハを搬送する。更に新規カセットが順次投入され
るなら上記動作を繰り返すことになる。

【００１０】以上はカセット単位でウェハを供給する場
合について述べたが、近年、自動化やクリーン化を目的
として露光の前後工程であるレジスト塗布，現像装置か
らウェハが１枚毎に供給される場合も多い。この場合、
カセットステーションにはウェハ２５枚を収納する通常
カセットの代わりに例えばウェハ２枚を収納するインタ
ーフェイスカセットが設けられ、レジスト塗布，現像装
置から搬送されるウェハを一旦インターフェイスカセッ
トに収納し、光センサ方式等によるウェハサイズの検
出，関係部のイニシャライズを行ない、次にカセットの
昇降動作と内アームの出入動作を始めとする関係部の動
作によりウェハをオリフラ合わせステーションに搬送す
るなどして前記同様のウェハ搬送が可能と成る。

【００１１】また、本実施例は縮小投影露光装置のウェ
ハ搬送装置として述べたが、ウェハ搬送装置はウェハを
処理するあらゆる装置に必要であるため、上記に代表さ
れる光露光装置のほかに、電子線，Ｘ線を用いた他の露
光装置や、エッチング装置，イオン打ち込み装置などの
ウェハ加工機や、レジスト塗布，現像装置や、光または
電子線などによるウェハの観察，測定装置などにも容易
に使用できる。

【００１２】

【発明の効果】以上、本発明によればサイズの異なるウ
ェハを順次搬送可能なウェハ搬送装置が簡単かつ高信頼
性の構成で実現でき、従って半導体製造装置のコストパ
フォーマンス向上に寄与できるという効果が有る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である縮小投影露光装置のウ
ェハ搬送装置の平面図である。

【図２】図１のＩ−Ｉ線断面図である。

【図３】図１と異なる状態の平面図である。

【図４】図３のＡ矢視図である。

【図５】内アームの小径ウェハ吸着状態を示す平面図で
ある。

【図６】外アームの小径ウェハ吸着状態を示す平面図で
ある。

【図７】図１のＢ矢視図である。

【図８】小径ウェハのオリフラ検出状態を示す平面図で
ある。

【図９】ウェハチャックのウェハ吸着状態を示す図１の
Ｊ−Ｊ拡大断面図である。

【符号の説明】

１…搬送アーム、２ａ，２ｂ…外アーム、３…内アー
ム、４…カセットステーション、５ａ，５ｂ…カセッ
ト、６…オリフラ合わせステーション、８…オリフラ検
出器、９…露光ステージ、１０…ウェハチャック、１１
…ピン、１２ａ〜１２ｇ…ウェハ、２０ａ，２０ｂ，２
１…真空吸着部、２２ａ〜２２ｄ…マイクロスイッチ、
２３…ガイド、２４ａ，２４ｂ…シールリング、２５
ａ，２５ｂ…電磁弁。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】処理ステーションに対し半導体ウェハをロ
   ード，アンロードするウェハ搬送装置において、複数種
   サイズのウェハを搬送する搬送アームと、前記ウェハの
   オリエンテーションフラット（以下オリフラと略す）方
   向を合わせるオリフラ合わせステーションを設け、一
   方、処理ステーション側には前記ウェハを保持するウェ
   ハチャックを設けたことを特徴とするウェハ搬送装置。
2. 【請求項２】複数種サイズのウェハを収納した複数種ウ
   ェハカセットを載置するカセットステーションと、前記
   ウェハカセットの種別を検出する手段を設け、該当ウェ
   ハの搬送制御を自動的に選択して実行するように構成し
   たことを特徴とする請求項１記載のウェハ搬送装置。
3. 【請求項３】直結された前処理装置から供給されるウェ
   ハのサイズを検出する手段を設け、該当ウェハの搬送制
   御を自動的に選択して実行するように構成したことを特
   徴とする請求項１記載のウェハ搬送装置。