JPH06298360A

JPH06298360A - 気流式搬送装置

Info

Publication number: JPH06298360A
Application number: JP8373293A
Authority: JP
Inventors: Takehisa Nitta; 雄久新田; Yoshio Saito; 由雄斉藤; Hidefumi Ito; 秀文伊藤; Yoshikazu Tanabe; 義和田辺
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-04-12
Filing date: 1993-04-12
Publication date: 1994-10-25

Abstract

(57)【要約】【目的】半導体ウェハをプロセス装置間で搬送するに
当り、その雰囲気を高清浄雰囲気として、ウェハに塵埃
が付着しないようにする。【構成】ウェハ搬送装置１０は気流式搬送装置であ
り、搬送路１２の搬送面１３ＡにはＮ₂ガス噴出孔１
６，１６…が設けられている。該噴出孔からガスが噴出
されると、ウェハ１が搬送面１３Ａ上を一定方向に移動
する。搬送路１２は、搬送基板１３と蓋体１４とによっ
て構成され、その搬送空間１１が外部から遮断される。
この空間１１の断面形状は、ウェハが正常に通過し得る
最小の大きさに決定されるので、搬送中のガスの流速が
速められ、塵埃がウェハに付着し難くなる。又、搬送路
に、搬送空間１１の高さｄを調整可能とするリフト装置
４５を設け、搬送を行わないモードで高さｄを低くして
流速を早め、内部に付着した塵埃を効率よく除去する。
更に、搬送路内に除電用光源を設けてＮ₂ガスの帯電を
防いでウェハへの塵埃の付着を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被処理物搬送技術、更
には薄板状の被処理物の搬送に適用して有用な気流式搬
送装置に関し、例えば半導体製造ラインにおいて半導体
ウェハを製造装置間で搬送する気流式搬送装置に適用し
て特に有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩの製造には、製造工程毎に複数の
製造装置が用いられ、各工程終了毎に、当該半導体ウェ
ハをこれらの製造装置間で搬送する必要がある。この半
導体ウェハの搬送には、例えば、静電気を用いて該ウェ
ハを搬送板の上に密着させて該搬送板ごと移動させるも
のや、搬送路の下側から搬送ガスを吹き出してウェハを
浮遊させると共にその流れに乗せてこれを搬送させるも
の、更には搬送ロボットを用いて搬送させるものが知ら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た技術には、次のような問題のあることが本発明者らに
よってあきらかにされた。即ち、半導体ウェハを上記手
法によって搬送する場合、クリーンルーム内であって
も、その雰囲気内に浮遊している微細な塵埃が半導体ウ
ェハ表面に付着してしまうことがある。特に、高純度の
Ｎ₂ガスを用いた気流式搬送装置の場合、Ｎ₂ガスを高速
で流すために静電気が発生し易く、気流中の塵埃が半導
体ウェハに付着する虞が生じる。高集積化のために微細
加工が行われる近年の半導体製造技術にあっては、０．
１μｍ程度の微細な塵埃が上記ウェハに付着するだけで
も、ＬＳＩの素子の信頼性の低下、更には歩留り低下を
招くこととなる。本発明は、かかる事情に鑑みてなされ
たもので、半導体ウェハをプロセス装置間で搬送するに
当り、その雰囲気を高清浄雰囲気として、ウェハに塵埃
を付着させることのない気流式搬送装置を提供すること
をその主たる目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記のと
おりである。即ち、本発明では、気流式搬送装置の搬送
路を中空の配管にて構成して搬送面を外気から遮断させ
該搬送面に気流噴出孔を設け、該噴出孔から気体を吹き
出して、被搬送物を、搬送面上を一定方向に搬送させる
ようにすると共に、該搬送路内の搬送空間の断面積を、
被搬送物の断面積に基づいて決定するようにした。

【０００５】

【作用】搬送路の断面積が、搬送に必要な最小値とする
ことができ、これによって、同一流量のガスを流したと
きに、その流速が相対的に大きくなって、該搬送路内に
塵埃が付着することがなくなる。又、かりに塵埃が付着
しても、上記流速の速い気流によってこれが除去され易
くなる。

【０００６】

【実施例】

（第１実施例）以下、本発明の第１の実施例を、図１〜
図４を参照して説明する。図１は本実施例のウェハ搬送
装置１０の一部を切欠いて示した斜視図、図２は該搬送
装置の搬送路の断面構造を示す断面図、図３はウェハ搬
送装置１０及びこれに接続される半導体製造装置２０を
示す斜視図である。ウェハ搬送装置１０は、ＬＳＩ等の
半導体装置の製造に必要な各種製造装置（例えば拡散装
置，ＣＶＤ・エピタキシャル装置，アニーリング装置
等）間に設けられるものである（尚、図３には該ウェハ
搬送装置１０が、前室２１、プロセスチャンバ２２を具
えてなる拡散処理装置２０に接続されている状態が示さ
れている）。ところで、前記搬送装置１０の搬送空間１
１と、拡散処理装置のような半導体製造装置２０の前室
２１との間には第１バルブ室２３が設けられている。更
に、前室２１とプロセスチャンバ２２との間には第２バ
ルブ室（図には現れていない）が設けられている。これ
らのバルブ室内に設けられたバルブ（図示省略）は、常
時は閉じられて、搬送空間１１、前室２１、プロセスチ
ャンバ２２間が夫々遮断されている。そして、半導体ウ
ェハが搬送装置１０から前室２１に収納されるときに
は、先ず、第１バルブ室２３のバルブが開成されて搬送
空間１１と前室２１が連通し（このとき第２バルブ室内
のバルブが閉成されてプロセスチャンバと前室との間は
遮断されている）、この状態で搬送空間１１からウェハ
１が前室に送られる。そして、この状態で第１バルブ室
のバルブが先に閉成され搬送空間１１と前室２１との間
が遮断され、次いで第２バルブ室のバルブが開成されこ
の連通状態で前室２１からプロセスチャンバ２２に半導
体ウェハ１が送られる。そして、該ウェハ１に対する処
理が終了すると、逆の動作によって、処理済みのウェハ
１が搬送空間１１に戻される。尚、搬送路⇔前室⇔プロ
セスチャンバ間のウェハ１の搬送は、当該装置内に設置
された搬送ロボット（図示省略）によって行われるよう
になっている。

【０００７】このようなウェハの搬送に用いられる上記
ウェハ搬送装置１０は、被搬送物たるウェハ１がその内
部を通過する搬送路１２、この搬送路１２内に搬送用の
ガス（例えばＮ₂ガス）を供給する搬送ガス循環装置３
０（図４）とによって構成されている。このうち搬送路
１２は、図１に示すごとく、搬送面を構成する搬送基板
１３と、この搬送基板の搬送面１３Ａと一定の間隔ｄを
有してその上方を覆う蓋体１４とによって構成されてい
る。この搬送基板１３、蓋体１４は、導電処理と、その
表面の平坦処理が施された無機材料、例えば、石英、若
くは炭化シリコン（ＳｉＣ）、又はステンレス鋼（例え
ば、酸化不働体処理が施されたＳＵＳ３１６Ｌ）等の材
料が用いられる。これにより、搬送路の内壁面に塵埃が
付着するのが防止され、又、搬送路内で静電気の発生が
防止される。

【０００８】又、上記搬送基板１３には、多数の搬送ガ
ス噴出孔１６，１６，…がその搬送面１３Ａにて開口す
るように設けられている。この噴出孔１６，１６，…
は、搬送空間１１と、詳細は後述する搬送ガス循環装置
３０の調圧室３１，３１，…（図４参照）を連通するよ
うに形成されている。そして噴出孔１６，１６，…は当
該ウェハ搬送装置１０の主要部（製造装置から離れてい
る箇所）では、図２に示すようにその噴射方向が搬送面
の中心部分に向かい、且つ、図１に示すように、全体と
して搬送方向を向くように形成されている。そして上記
噴出孔１６，１６，…から吹き出す搬送ガス（Ｎ₂ガ
ス）によって、半導体ウェハ１が搬送面１３Ａ上にて浮
遊し、搬送ガスの流れに沿って搬送路１２内を流れるよ
うになっている。又、搬送路１２の上記噴出孔は、製造
装置２０との接合部分１０ｂ（図３）では、当該ウェハ
１の搬送速度を低下させて該ウェハを装置２０内に収納
され易くなるように、その噴射方向が調整されている
（例えばその一部の噴射孔の方向を流れとは逆方向にし
たり、装置２０側に向けたりして、ウェハの移動方向を
調整している）。しかして、搬送路１２内を流れてきた
ウェハ１は、製造装置の前室２１の前でその搬送速度が
小さくなり、ロボット搬送装置（図示省略）等で該ウェ
ハを前室内に取り込みやすくなる。上記搬送路１２に
は、更に、上記噴出孔１６，１６，…から流れてきた搬
送ガスを回収するための吸入孔１５が設けられ、搬送に
用いられた搬送ガスは該吸入孔１５を介してガス還流装
置（図４）に戻されるようになっている。

【０００９】この実施例の搬送路１２は、その搬送空間
１１の大きさ（断面積）が、被搬送物たる半導体ウェハ
１を搬送させるのに必要な最小の大きさとなるように、
例えば、搬送基板１３と蓋体１４との間隔ｄがウェハ１
の厚さｈより若干大きい値（１０mm以下）に設計されて
いる。これによって、ウェハ搬送中、ウェハ１の搬送に
必要な所望量のガスを流した場合であっても、その断面
積が小さくされている分、相対的に流速が速められ、か
りに搬送ガス中に塵埃が混入していたとしてもこれがウ
ェハ１に付着する可能性が低くなる。又、既に搬送路内
に塵埃が付着していたとしてもこれを除去することがで
きる。

【００１０】図４は、上記搬送路１２に搬送ガス（Ｎ₂
ガス）を供給するための搬送ガス循環装置３０の概略を
示すブロック図である。この図に示すように、搬送ガス
循環装置３０は、搬送路１２の搬送面に設けられた多数
の噴出孔１６，１６，…にＮ₂ガスを供給する調圧室３
１、搬送面１３Ａに設けられた吸入孔１５よりＮ₂ガス
を回収するためのポンプ３２、該回収したＮ₂ガスに含
まれる塵埃を除去するためのフィルタ３３、更に、Ｎ₂
ガスをこれらの循環系に適宜補充する搬送ガスボンベ３
４とを具えてなる。そして、上記ポンプ３２の動作を制
御することにより、調圧室３１と搬送空間１１内の差圧
を適宜調整して、該搬送空間１１を流れるＮ₂ガスの流
速を制御するようになっている。このように差圧を用い
て搬送空間１１に所定流速（例えば１ｍ／秒以上）のガ
ス流が発生するように構成されているため、噴射孔１
６，１６，…からのＮ₂ガスの流速が大きくなっても、
搬送中のウェハが、搬送路の上面に衝突するようなこと
がなくなる。又、上記したように噴出孔１６，１６，…
は、その噴射方向が搬送路の中心に向けられているため
（図２）、流速が速くなっても、ウェハが搬送路１２の
側面に衝突することがない。尚、調圧室３１は、例えば
図２に示すように複数の分室に分けられ、各々の部室が
噴射孔１６，１６，…を介して搬送空間１１に連通する
ようになっている。尚、上記ポンプ３２を、ウェハが搬
送されていないとき（休止モード）に、ウェハ搬送中よ
り過剰に動作させれば、休止モードで当該搬送路内のク
リーニングを効果的に行うことができるようになる。

【００１１】（第２実施例）図５は、本発明の第２実施
例の搬送装置搬送路４２の断面構造を示す図である。こ
の搬送路４２は、搬送基板４３と蓋体４４との間隔ｄ
を、その両側端部に設けられたリフト装置（ベローズ）
４５，４５にて調節することができる点が、上記第１実
施例と異なる。即ち、この第２実施例では、ウェハ搬送
装置の動作モードを、ウェハを実際に搬送する搬送モー
ドと、当該搬送路の内部を清掃するクリーニングモード
（休止モード）とに分けている。そして搬送装置の動作
モードが、搬送モードであるときには、上記リフト装置
の働きによって、その蓋体４４が押し上げて（図中一点
鎖線で示す位置）、搬送基板４３と蓋体４４との間隔を
ｄ₂として、ウェハの搬送に必要な搬送空間４１を確保
している。そして、動作モードがクリーニングモードに
切り替わったとき、蓋体４４はリフト装置４５，４５の
働きによって実線の位置に下げられ、このとき搬送空間
４１が狭められる（間隔がｄ₁となる）。この状態で、
Ｎ₂ガスが噴出孔１６，１６，…より噴出されると、そ
の流速が速められ、搬送空間４１内の塵埃の除去が行わ
れる。

【００１２】以上説明したように、上記第２実施例によ
れば、搬送ガス循環装置から供給される搬送ガスの流量
が同一であっても、動作モードに応じて、搬送空間４１
の断面積が変化するので、クリーニングモードでは該搬
送ガスの流速が相対的に大きくなり、搬送路４２内の塵
埃の除去が効率よく行われる。尚、搬送ガス循環装置の
ポンプの出力をその動作モードによって制御することに
より、搬送ガスの流量自体をモード別に調整すれば、ク
リーニングモード時にその流量を大きくして、塵埃の除
去を更に効率よく行うことができる。尚、第２実施例
の、搬送装置のその他の構成並びに搬送ガス循環装置の
構成は、上述した第１実施例と同一でありその詳細な説
明は省略する。

【００１３】（第３実施例）図６は、第３実施例の搬送
装置の搬送路５２の断面構造を示す図である。この搬送
路５２は、その通路途中の蓋体５４に開口部５４Ａが設
けられ、この開口部５４Ａに除電ユニット５７（図３に
２点鎖線で示す）が設けられ、該ユニット５７より搬送
空間５１に除電用の光線等（放射線含む）が照射される
ようになっている。即ち、上記開口部５４Ａには接続用
金具５６，５６を介して光源ユニット５７が取付られこ
れをカバー部材５９が覆っている。このユニット５２内
には除電用光源５８が設けられ、その一部が搬送空間５
１側に突出されて、その内部に除電用光線を照射するよ
うになっている。この除電用光源５８としては、遠紫外
線ランプ、重水素ランプ、低圧水銀ランプ等が用いら
れ、放射性同位元素による電離作用、コロナ放電等、光
照射による光励起でその除電が行われる。このように搬
送空間内に除電用の光線を照射することにより、搬送ガ
ス（Ｎ₂ガス）をイオン化し、ここを流れるウェハ１の
除電を行うようにしている。これによりウェハ１の帯電
が防止され、塵埃の付着を防ぐことができるようにな
る。尚、第３実施例の、搬送装置のその他の構成並びに
搬送ガス循環装置の構成は、上述した第１実施例と同一
でありその詳細な説明は省略する。又、この搬送ガスの
除電機構は、上記第２実施例の搬送装置にも適用可能で
ある。

【００１４】（第４実施例）図７は、第４実施例の搬送
装置の搬送路６２の断面構造を示す図である。この搬送
路６２は、その蓋体６４の壁面にプローブ６５が取り付
けられている点が上記第１実施例と異なる。このプロー
ブ６５は、その一端が高圧電源６７に接続され、他端が
搬送空間６１に突出するものである。そして、搬送装置
がクリーニングモードのときには、帯電性に優れたダミ
ーウェハ２が、搬送空間６１内に流され、搬送空間６１
内に突出したプローブ６５の先端部より高圧電源が、該
ダミーウェハ２に印加されてこれが帯電される。このよ
うにダミーウェハ２を挿入しておき、これを帯電させた
状態で、当該搬送路６２内に搬送ガスを流すと、該帯電
したダミーウェハ２に、搬送路６２内の塵埃が付着し、
搬送空間６１の塵埃の除去が効率良く行われる。尚、第
４実施例の、搬送装置のその他の構成並びに搬送ガス循
環装置の構成は、上述した第１実施例と同一でありその
詳細な説明は省略する。又、このダミーウェハを用いた
塵埃の除去は、上述した第２、第３実施例の搬送装置に
も適用可能である。

【００１５】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上
記実施例では、搬送ガスとしてＮ₂ガスを用いたが、化
学的に安定性が高く、且つ純度の高い他のガス（例えば
アルゴンガス）を用いてもよい。又、上記実施例では、
搬送ガスの流量を、動作モードに応じて変化させる例を
示したが、同一の動作モード（クリーニングモード）に
おいて、間歇的にその流量を変化させて、搬送路内の塵
埃の除去を効率よく行うようにしてもよい。又、上記第
１実施例では、搬送ガスの噴出孔を、搬送面にのみ設け
た例を示したが、蓋体の上面に噴出孔を設けて、搬送空
間と調圧室との差圧や、搬送ガスの流速、その流れの方
向を調整するようにしてもよい。又、第２実施例では、
搬送空間の断面積を変化させるために、蓋体を上下に変
動させたが、基体側を変動させてもよい。以上の説明で
は主として本発明者によってなされた発明をその背景と
なった利用分野である半導体ウェハの搬送技術に適用し
た場合について説明したが、この発明はそれに限定され
るものでなく、被処理物を搬送する技術一般に利用する
ことができる。

【００１６】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
のとおりである。すなわち、本発明の気流式搬送装置
は、搬送時における、塵埃の被搬送物への付着、及び搬
送路内部への塵埃の付着を防ぐことができ、半導体素子
の信頼性向上、歩留り向上が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のウェハ搬送装置１０の一部を切欠い
て示した斜視図である。

【図２】ウェハ搬送装置１０の搬送路１２の断面構造を
示す断面図である。

【図３】ウェハ搬送装置１０及びこれに接続される半導
体製造装置２０を示す斜視図である。

【図４】搬送ガス循環装置３０の概略を示すブロック図
である。

【図５】第２実施例の搬送装置搬送路４２の断面構造を
示す図である。

【図６】第３実施例の搬送装置の搬送路５２の断面構造
を示す図である。

【図７】第４実施例の搬送装置の搬送路６２の断面構造
を示す図である。

【符号の説明】

１半導体ウェハ２ダミーウェハ１０ウェハ搬送装置（気流式搬送装置）１１搬送空間１２，４２搬送路１３，４３搬送基板１４，４４蓋体１５吸入孔１６搬送ガス噴出孔２０拡散処理装置（半導体製造装置）３０搬送ガス循環装置３１調圧室４５リフト装置（ベローズ）５７除電ユニット５８光源６５高圧電源供給用プローブｄ搬送基板と蓋体との間隔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田辺義和東京都青梅市今井2326番地株式会社日立製作所デバイス開発センタ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送路の搬送面に気流噴出孔が設けら
れ、該噴出孔から供給される気体によって被搬送物が搬
送面上を一定方向に搬送されるように構成された気流式
搬送装置において、前記搬送路は、断面形状が被搬送物
の断面形状に対応され、且つ、その内部の搬送空間が外
部から遮断された中空状構造とされていることを特徴と
する気流式搬送装置。
【請求項２】搬送路の搬送面に気流噴出孔が設けら
れ、該噴出孔から供給される気体によって被搬送物が搬
送面上を一定方向に搬送されるように構成された気流式
搬送装置において、前記搬送路が、その搬送空間の高さ
が調整可能な中空の配管装置にて構成されると共に、搬
送装置の動作モードに応じて前記搬送装置内の搬送空間
の断面積を変化させる断面積調整手段を具備しているこ
とを特徴とする気流式搬送装置。
【請求項３】前記搬送路には、その搬送空間を流れる
気体をイオン化させるイオン化手段が具えられているこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の気流式搬送装
置。