JPH08167642A - 半導体製造装置におけるウェーハのアドレス検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャリアステージのカセットとボート間のウ
ェーハの移載を効率良く行うための支持部としての溝に
収納中のウェーハのアドレスを検知すること。 【構成】 半導体製造装置におけるウェーハの位置を調
べるために、ロボットのウェーハ保持用のペンシル部に
ペンシル４の回動の中心軸に対する円周上の位置に回動
可能なウェーハ検知用のセンサ１２を設け、キャリアス
テージ６の各カセット６ａ乃至６ｃ又はボートにおける
溝Ｔ₁乃至Ｔ_n等のウェーハ支持部からウェーハを移載す
る前に、これらキャリアステージ６の各カセット６ａ乃
至６ｃ又はボートにおける溝Ｔ₁乃至Ｔ_n等の各ウェーハ
支持部におけるウェーハの有無とウェーハの詳細な位置
をセンサ１２によって調べることにより上記支持部に収
納されているウェーハの各アドレスを検知するように構
成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置におけ
るキャリアステージとボート間でのウェーハの移載を行
うときに用いられるウェーハのアドレス検知装置の改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体の単結晶を材料のウェーハ
の上に形成する半導体製造装置は、図３のような構成に
なっている。同図において、１は半導体製造装置であっ
て無塵室を形成している。２は移載装置であるロボット
で、このロボット２のアーム３の先端に設けられたウェ
ーハ保持用のペンシル（フィンガと呼ばれることもあ
る）４によって、材料であるウェーハ５をキャリアステ
ージ６Ｋのカセット内の支柱に設けられたウェーハ支持
部としての溝からボート７内の支柱に設けられているウ
ェーハ支持部としての溝８に移載・装填し、ウェーハ５
の装填を完了したボート７は図示しない昇降機械によっ
て上昇して、その材料ウェーハ５を反応装置９に収納し
所要の熱処理を行うようになっている。また、１０はこ
の半導体製造装置１の制御装置、１１はその操作盤で無
塵室外に置かれる。図４はウェーハの移載作業を行うた
めの関係各部を示すもので、同図に示すようにボート７
の支柱に設けられているウェーハ支持部としての溝８は
通常１００〜１５０個設けられ、一方、キャリアステー
ジ６には、１個のカセットが通常ウェーハを２５個収納
されるウェーハ支持部としての溝が形成されたカセット
６ａ乃至６ｃが複数個（図示のものでは３個）設けられ
ており、ウェーハ５をロボット２のアーム３ａ及び３ｂ
の先端に設けられたペンシル４により１枚又は複数枚一
括してキャリアステージ６のカセット６ａ乃至６ｃの各
溝から取り出してボート７の移載位置である溝へ移載・
装填を行って図示しない昇降装置によって反応装置に運
び、同装置で所定の熱処理が完了したウェーハは上記の
工程とは逆にペンシル４でキャリアステージ６のカセッ
ト６ａ乃至６ｃへ戻す作業が行われている。ところで、
ウェーハ５の移載に当たっては、ウェーハが収納されて
いるキャリアステージ６のカセット６ａ乃至６ｃ内の溝
や、移載する側のボートにおける溝が多数存在する場
合、これらの個々の溝の位置の全てをロボット２に教え
ることは大変な作業になり困難であるから、より少ない
点（溝の位置）をロボット２に教え、他の溝の位置は計
算によって求めるパレタイジング法が用いられている。
ここで、パレタイジング法とは、例えば、カセットにお
ける上端及び下端の各溝のように基準となる位置を２点
以上知り、その２点間を溝数等の所定値で除すことによ
り、２点間の溝の位置を全て計算で求める方法である。
なお、図示しないがキャリアステージ６のカセット６ａ
乃至６ｃ内のウェーハ数に合わせた櫛形センサを製作
し、１度に全ウェーハの有無と詳細な位置を得る方法も
ある。この方法の場合では櫛形の両面に発光し、対面に
受光センサを構成したものを、ウェーハの周辺部の櫛形
センサが動作する位置に挿入してウェーハの有無と詳細
な位置を判定するようにしている。さらに、図示しない
が、ペンシルホルダーにウェーハ検知用のセンサを取り
付け、移載中に１枚ずつウェーハの有無と詳細な位置を
判定する方法もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の半導
体製造装置におけるロボットによるウェーハの移載方法
では、次のような問題点があった。 まず、ロボットにウェーハを移載する側のウェーハ支
持部としての溝をパレタイジング法で教える方法の場合
には、その方法により求められたキャリアステージの各
カセットやボートにおける各溝の位置へウェーハの有無
には関係無くロボットのアームが移載のための動作を行
うため、ロボットはキャリアステージの各カセットの該
当の溝にウェーハが存在しない場合にも、その空の溝に
ウェーハを取りに行く動作をし、ウェーハを取れない状
態のままボートの該当する溝にロボットはペンシルを移
動するという無駄な動作を行うという問題点があった。
しかも、このロボットの動作によってボートにはウェー
ハが存在しない空の溝が生じるにも拘わらず、半導体製
造装置は所定のロボットの移載動作を終了すると、次の
工程であるウェーハの熱処理作業に移行することになる
ので、その作業効率が低下するという問題点もあった。 また、キャリアステージの各カセット内に収納される
ウェーハ数に合わせた櫛形センサを備えたものでは、セ
ンサ数が多く装置全体が高価なものになる。 また、ペンシルホルダーにセンサを取り付け、移載中
にウェーハの有無と詳細な位置を判定する方法では、移
載時に移載するものしか判定することができず、ロボッ
トに無駄な動きができる。本発明は従来のものの上記課
題（問題点）を解決するようにした半導体製造装置にお
けるウェーハのアドレス検知装置を提供することを目的
とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体製造装置
におけるウェーハのアドレス検知装置では、上記課題を
解決するために、半導体製造装置におけるウェーハの位
置を調べるために、ロボットのウェーハ保持用のペンシ
ル部にペンシルの回動の中心軸に対する円周上の位置に
回動可能なウェーハ検知用のセンサを設け、キャリアス
テージのカセット又はボートにおける溝等のウェーハの
支持部からウェーハを移載する前に、上記センサによっ
てキャリアステージのカセット又はボートにおける溝等
の各ウェーハ支持部におけるウェーハの有無とウェーハ
の詳細な位置を調べることにより上記支持部に収納され
ているウェーハの各アドレスを検知するように構成し
た。

【０００５】

【作用】本発明の半導体製造装置におけるウェーハのア
ドレス検知装置では、ロボットのウェーハ保持用のペン
シル部にペンシルの回動の中心軸に対する円周上の位置
に回動可能なウェーハ検知用のセンサを設け、上記セン
サによってウェーハを移載する前にウェーハの有無とウ
ェーハの詳細な位置を調べることにより上記支持部に収
納されているウェーハの各アドレスを検知するようにし
たので、ウェーハが存在するキャリアステージの各カセ
ットの溝にだけウェーハを取りに行くことができ、また
キャリアステージの各カセット内に収納されているウェ
ーハの詳細な位置がわかるのでウェーハをロボットのペ
ンシルにより的確に取り出すことができる。従って、キ
ャリアステージのカセット中にウェーハが存在しないカ
セットの溝があってもボートにウェーハを移載する場
合、ボート中の溝に空きを作らず、効率の良いウェーハ
の熱処理等の作業をすることができる。

【０００６】

【実施例】以下図１に示す一実施例によって本発明を具
体的に説明する。図１（Ａ）は本発明の一実施例である
ロボットのアーム部とキャリアステージとの関係を示し
た縦断正面図である。同図において、１２はウェーハ厚
み方向検知形光学センサ等のウェーハ検知用のセンサ
で、このセンサ１２は同図に示すように、ロボットのア
ーム３ｂに設けたペンシル４の支持アーム３ｃに対し
て、ペンシル４と相対向する位置に設置し支持アーム３
ｃを支点として水平方向に回動可能な構成となってい
る。Ｔ₁〜Ｔ_nはキャリアステージ６の複数個（図示のも
のは３個）のカセット６ａ乃至６ｃに設けられているウ
ェーハ支持部としての溝であり、ここではｎ個の溝があ
るものとして表わしているが、通常は１個のカセットが
２５の溝であるから、実施例のものでは７５個の溝があ
るものとする。また、図１（Ｂ）は同図（Ａ）の要部拡
大図であり、センサ１２は例えば、キャリアステージ６
の最低位置のカセット６ａの溝に収納されるウェーハか
ら水平方向Ｘだけ離れた場所に位置するようにロボット
のペンシル４の支持アーム３ｃに対して前述のように設
置される。Ｕ₁及びＵ₂は溝Ｔ₁及びＴ₂の中に収納されて
いるウェーハである。Ｈは最下段の溝Ｔ₁の下面から２
段目の溝Ｔ₂の下面までの高さであり、Ｌはキャリアス
テージ６を設置した床面からカセット６ａの最下段の溝
Ｔ₁の下面よりも後述する△Ｙだけ下方位置の点の高さ
である。ウェーハの有無と位置の判定は、例えば溝の最
下段の溝の下面よりΔＹだけ下の部分（ウェーハが検知
されない位置で、通常の溝の半分の高さ）から始めるよ
うにし、この点（位置）をロボットの昇降命令の原点と
する。ここで、ウェーハの有無と位置の判定の開始によ
り、ロボットにセンサ１２の高さのみを上昇し移動する
命令を下し、その高さをカウントしながら、センサ１２
でウェーハの有無と位置を調べる。ウェーハに反射した
光がセンサに感知されることでウェーハの有無を調べ、
そのセンサにより受光された反射光の位相や時間から、
ウェーハの詳細な位置を判定している。このセンサの高
さと判定された結果をアドレスとして記録する。このよ
うな方法により、例えば図２のような表に示すようなア
ドレス番号に対応する溝の高さやウェーハの有無等の情
報が得られる。図２の表はアドレス番号と高さ、ウェー
ハの有無、ウェーハの位置を順番に示しているものであ
り、ウェーハの有無は例えば（１、０）で判定し、ウェ
ーハの位置は通常はセンサ１２のウェーハから離れた位
置Ｘからの（＋、−）により判定している。また、上記
のようにｎ個までウェーハの有無と位置を判定し終わっ
たら、これを図示しないロボット制御装置内のマイクロ
コンピュータ等の演算記憶手段中に記憶するようにし、
ウェーハの移載を行う場合には、上記ロボットの制御装
置に記憶されているアドレス情報を移載する条件毎に呼
び出すことにより、センサ１２をウェーハの移載時に邪
魔にならないようなところに回動して移動し、ロボット
のアームとペンシルとを適正に移動して、ウェーハを取
り出し、これを移載先のボートの溝へと移載する作業を
行うことができる。なお、上記実施例ではウェーハの支
持部として、キャリアステージのカセット又はボートに
おける支柱に設けられる溝を使用する場合で説明した
が、この溝に代えて、上記カセット又はボートの支柱に
ウェーハ支持部としての棚を設けるようにしても良い。

【０００７】

【発明の効果】本発明の半導体製造装置におけるウェー
ハのアドレス検知装置は、上記のように構成されるか
ら、次のような優れた効果を有する。 （１）ロボットのペンシル部に移載時に邪魔にならない
ような場所に回避することができる回動可能なウェーハ
検知用のセンサを設け、ウェーハの移載作業を行う前
に、予め、キャリアステージのカセットの溝又は棚（処
理後のウェーハの取り出しの場合はボートのウェーハ支
持部としての溝又は棚）におけるウェーハの有無とウェ
ーハの詳細な位置を調べて記憶し、この記憶情報を利用
してウェーハの移載作業を行うようにした。このため、
本発明の装置によれば、ウェーハの移載作業に当たり、
ウェーハの存在しないカセット（又はボート）の溝又は
棚は確認されているため、この溝又は棚はウェーハの移
載作業では除外できるのでロボットが無駄な動作をしな
くなった。 （２）また、ウェーハが収納されている溝又は棚の正確
な位置も判明されているから、ウェーハを的確に取り出
して目的の移載先の溝に移載することができ、移載上の
失敗もなくなった。 （３）さらに、キャリアステージの各カセット中にウェ
ーハが存在しない溝又は棚があっても、その溝又は棚は
ウェーハの移載では除外するようにしたので移載先のボ
ート中の溝又は棚にウェーハの空きを作らず移載でき、
ウェーハの処理を効率良く行うことができるようになっ
た。 （４）センサを１つしか使用しないので、装置全体の価
格を安価にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、同図（Ａ）は
縦断正面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）の要部の拡大図で
ある。

【図２】本発明のアドレス検知装置の検知対象であるキ
ャリアステージの各カセットの溝に収納されたウェーハ
の状況の一例を示した図表である。

【図３】本発明及び従来のものが適用される半導体製造
装置を示す正面図である。

【図４】従来例のウェーハの移載作業の関係点を示すた
めに描いた半導体製造装置の縦断正面図である。

【符号の説明】

２：ロボット ３、３ａ、３ｂ：アーム ３ｃ：支持アーム ４：ペンシル ５：ウェーハ ６：キャリアステージ ６ａ、６ｂ、６ｃ：カセット １２：ウェーハ厚み方法検知形光学センサ（ウェーハ検
知用のセンサ） Ｔ₁乃至Ｔ_n：カセットにおけるウェーハ支持部としての
溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体製造装置におけるウェーハの位置
   を調べるために、ロボットのウェーハ保持用のペンシル
   部にペンシルの回動の中心軸に対する円周上の位置に回
   動可能なウェーハ検知用のセンサを設け、キャリアステ
   ージ又はボートにおける溝等のウェーハ支持部からウェ
   ーハを移載する前に、これらキャリアステージのカセッ
   ト又はボートにおける溝等の各ウェーハ支持部における
   ウェーハの有無とウェーハの詳細な位置を上記センサに
   よって調べることにより上記支持部に収納されているウ
   ェーハの各アドレスを検知するようにしたことを特徴と
   する半導体製造装置におけるウェーハのアドレス検知装
   置。