JPH09213770A - 半導体ウエハ処理装置および半導体ウエハ処理装置におけるアライメント方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、アライメント機構と冷却機構との配
置スペースを考慮して省スペース化を図るとともに、保
守作業の簡素化を得られる半導体ウエハ処理装置を提供
する。 【解決手段】真空チャンバ１の挿脱用開口部２ａから半
導体ウエハＷ（以下、ウエハ）を挿脱するロボットハン
ド５と、真空チャンバ上部に設けられウエハを冷却する
冷却ユニット２５と、所定位置から位置ずれしたまま支
持して回転するウエハ載せ台６と、ウエハのエッジ位置
を検出して載せ台中心に対するウエハ中心のずれ量とず
れ角度を検出するレーザ変位センサ１５と、このセンサ
の検出信号にもとづき載せ台とともに載せ台中心にウエ
ハ中心位置を一致させる回動機能を有する第１のリフト
機構９と、このリフト機構とは干渉しない状態でウエハ
を冷却ユニットに近接して冷却させる第２のリフト機構
２０とを具備した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハプロ
セスにおける半導体ウエハ処理装置および半導体ウエハ
処理装置におけるアライメント方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハプロセスにおいて、必要な
処理を真空チャンバで行う場合、大気中にある専用カセ
ットからロボットが半導体ウエハ（以下、単にウエハと
称する）を順次取り出して、ロードロック室を介して真
空チャンバに搬送する構成が通常である。

【０００３】上記ロードロック室は、ウエハを真空チャ
ンバに搬入する際に真空雰囲気状態にされ、処理したウ
エハを元のカセット内に収容する際には、真空雰囲気か
ら大気開放される。

【０００４】真空チャンバで処理するには、円板状のウ
エハの位置を正確に出す必要があり、そのためにロボッ
トなどが専用の位置決め機器で確実な位置決め（以下、
アライメントと称する）をなしてから、上記ロードロッ
ク室に搬入する。

【０００５】アライメント機構として、回転機構と機械
式の爪によるセンタリング機構が用いられているが、機
械式の爪では発塵の原因となるため、センサでウエハの
位置ずれを検出した後、測定用のロボットが位置ずれ量
分だけ補正をかけて取り出す手法も提案されている。

【０００６】また、ロボットの作業時間を短縮化するた
め、ロードロック室の中にアライメント機構を収容配置
する場合もある。カセットを真空チャンバ内に配置する
方式では、上記したようなロードロック室で１枚づつの
ウエハに対して大気開放と真空雰囲気に変える必要がな
いため、装置の処理の能力を向上（高スループット化）
できるが、真空中でウエハのアライメントをなす機構を
備えた専用のチャンバを用いなければならない。

【０００７】真空チャンバでの処理が、ウエハの化学的
反応を得るための予備加熱など、加熱処理である場合
は、通常、合成樹脂製であるカセットに、処理したあと
の高温化したウエハをそのまま収容することができな
い。

【０００８】そのため、上記真空チャンバ内にウエハ冷
却機構を備え、ここに加熱処理されたウエハを一時的に
保管して冷却し、温度を下げる必要がある。その点、ロ
ードロック室を備えたものであれば、ここでガスの切換
え作業をなし、ウエハに対する冷却も行うことができ、
先に述べたような専用の冷却機構が不要となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、ウエハに
対するアライメント工程と冷却工程として種々の手段が
用いられているが、装置としての処理能力を向上させる
には、やはりカセットを真空チャンバ内に収納すること
が望ましい。

【００１０】ただし、ウエハの位置決め機構のチャンバ
と、冷却機構のチャンバを配置すると、装置構成が複雑
化してしまう。そればかりか、真空搬送ロボットの周辺
には、これらのチャンバの他に、成膜チャンバやカセッ
トチャンバなどが配置されているので、これらロボット
やチャンバに対する保守が困難化する。

【００１１】この対策として、位置決め機構と冷却機構
とを、カセットチャンバとロボットとの間に介設する構
成も提案されている。この場合は、ロボットのリーチが
極端に大きくなって、カセット内とそれらのチャンバと
の間でウエハを搬送する専用搬送機構が必要になり、装
置の大型化が避けられない。

【００１２】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、その第１の目的とするところは、アライメント機
構と冷却機構との配置スペースを考慮して省スペース化
を図るとともに保守作業の簡素化を得られる半導体ウエ
ハ処理装置を提供しようとするものである。

【００１３】第２の目的とするところは、ロボットなど
を用いることなく、半導体ウエハの中心位置ずれと、角
度ずれを容易に補正して、処理精度の向上を図れる半導
体ウエハ処理装置におけるアライメント方法を提供しよ
うとするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を満足す
るための第１の発明の半導体ウエハ処理装置は、請求項
１として、半導体ウエハを搬送する搬送路と、この搬送
路の下方部位に配置され、搬送された半導体ウエハを支
持して、ウエハの位置ずれと角度ずれを補正するアライ
メント手段と、上記搬送路の上方部位で、かつ上記アラ
イメント手段の対向位置に配置され、上記半導体ウエハ
を冷却する冷却手段とを具備したことを特徴とする。

【００１５】請求項２として、請求項１記載の上記アラ
イメント手段は、上記搬送路から搬送された半導体ウエ
ハを、その中心位置と支持方向が位置ずれしたまま支持
して回転する回転体と、この回転体の回転にもとづいて
半導体ウエハのエッジ位置を検出し、半導体ウエハの回
転体中心に対するウエハ中心位置のずれ量と、所定支持
方向とのずれ角度を検出する検出手段と、この検出手段
の検出信号にもとづき、上記回転体とともに半導体ウエ
ハを回動変位して、回転体中心に半導体ウエハ中心位置
を一致させる、回動機能を有するリフト手段とを具備し
たことを特徴とする。

【００１６】請求項３として、請求項１記載の上記冷却
手段は、上記半導体ウエハに対して冷熱である輻射熱を
放出する冷却板と、この冷却板に設けられ、半導体ウエ
ハに対して冷却ガスを吹出し案内する冷却用ガス導通路
とを具備したことを特徴とする。

【００１７】上記第１の目的を満足するための第２の発
明の半導体ウエハ処理装置は、請求項４として、側部に
挿脱用開口部を備えた真空チャンバと、この真空チャン
バの挿脱用開口部から、処理される半導体ウエハを挿脱
する搬送体と、上記真空チャンバの上部に設けられ、半
導体ウエハが所定の間隔を存して移載された状態で半導
体ウエハを冷却する冷却ユニットと、上記搬送路から搬
送された半導体ウエハを、所定位置から位置ずれしたま
ま支持して回転する回転体と、この回転体の回転にもと
づいて半導体ウエハのエッジ位置を検出し、半導体ウエ
ハの回転体中心に対するウエハ中心位置のずれ量と、ず
れ角度を検出する検出手段と、この検出手段の検出信号
にもとづき半導体ウエハを回動変位して、上記回転体と
ともに回転体中心に半導体ウエハ中心位置を一致させ
る、回動機能を有する第１のリフト機構と、この第１の
リフト機構とは干渉しない状態で配置され、上記搬送体
から半導体ウエハを上記冷却ユニットに近接して冷却さ
せ、再び搬送体に戻す第２のリフト機構とを具備したこ
とを特徴とする。

【００１８】上記第２の目的を満足するための第３の発
明の半導体ウエハ処理装置におけるアライメント方法
は、請求項５として、半導体ウエハを中心位置と中心角
度がずれた状態の回転体に支持して１回転する工程と、
この半導体ウエハの回転にともなって半導体ウエハのエ
ッジを検出し、その正弦波曲線の大きさから、回転体中
心Ｏと補正体中心Ｏt とを結ぶ基準軸ｌに対するウエハ
中心のずれ角度αおよび、回転体中心Ｏとウエハ中心Ｏ
w との距離（ずれ量）δを算出する工程と、この回転体
中心Ｏとウエハ中心Ｏw との距離δを半径とし、かつ回
転体中心Ｏを中心とした円Ｅａと、あらかじめ設定され
る回転体中心Ｏと補正体中心Ｏt との距離を半径とし、
かつ補正体中心Ｏt を中心とした円Ｅｂとの交点ｐを求
め、この交点ｐの基準軸ｌに対する角度βを算出する工
程と、上記角度βと角度αとの差を算出し、その角度
（β−α）だけ回転体を円Ｅａに沿って回動して、半導
体ウエハ中心Ｏw を上記交点ｐに一致させる工程と、補
正体を上昇駆動して回転体から半導体ウエハをリフト
し、しかる後、補正体を角度βだけ円Ｅｂに沿って回動
して、半導体ウエハ中心が回転体中心と一致した位置で
下降し、半導体ウエハを回転体ウエハに支持する工程と
を有することを特徴とする。

【００１９】以上のような課題を解決するための手段を
備えることにより、請求項１の発明では、搬送路を挟ん
でアライメント手段と冷却手段を上下に備えることにな
り、スペースの有効利用を図れる。

【００２０】請求項２の発明では、ロボットなどを必要
とせず、回転体と、検出手段および回動機能を有するリ
フト手段との組み合わせで半導体ウエハのアライメント
補正をなす。

【００２１】請求項３の発明では、加熱処理された半導
体ウエハに対して輻射熱による冷却と、冷却ガスによる
冷却を同時に、もしくは個々に行うことで、環境に適合
した有効な冷却をなす。

【００２２】請求項４の発明では、真空チャンバ内に搬
送される半導体ウエハを、位置ずれと角度ずれを補正す
るアライメント補正をなし、かつこのアライメント補正
に干渉することなく半導体ウエハの冷却をなす。請求項
５の発明では、真空チャンバ内に搬送される半導体ウエ
ハを、位置ずれと角度ずれを補正するアライメント補正
をなす。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。図１は、半導体ウエハ（以下、
単にウエハと称する）Ｗに対する処理装置を示す。

【００２４】図中１は、内部を真空化する機能を備えた
真空チャンバであり、図における左右に開口部２ａ，２
ｂを備えたフランジ３ａ，３ｂが設けられ、ここでは図
示しない他のチャンバに接続可能である。

【００２５】そして、いずれか一方の開口部２ａもしく
は２ｂを閉塞することにより、１つの開口部を備えた真
空チャンバとしても使用可能である。ここでは、それぞ
れの開口部２ａ，２ｂを介して真空チャンバ１内にウエ
ハ搬送路４が形成される。上記ウエハ搬送路４に沿って
搬送体であるロボットハンド５が用いられ、このロボッ
トハンド５が上記開口部２ａ，２ｂを搬送口として真空
チャンバ１内に出入り自在である。

【００２６】すなわち、ロボットハンド５は真空チャン
バ１外部で半導体ウエハＷの供給を受け、この上面にウ
エハＷを支持した状態で上記開口部２ａ，２ｂから真空
チャンバ１内に挿脱自在となっている。

【００２７】真空チャンバ１内には回転体を構成する円
板からなるウエハ載せ台６が配置されている。このウエ
ハ載せ台６下面部には回転軸７が連結され、この回転軸
７は真空チャンバ１の下面部１ａを介して下方に突出さ
れる。回転軸７の端部には、回転駆動源８が連結され
る。

【００２８】なお、上記ウエハ載せ台６の位置は、上記
ロボットハンド５の位置よりも下方部位にあり、かつ回
転軸７の真空チャンバ下面部１ａ貫通部は気密を保つ手
段が採用されている。上記回転駆動源８は、回転軸７の
回動角度を検出する計測機能を備えている。

【００２９】真空チャンバ１内には、上記ロボットハン
ド５に支持されるウエハＷを差し上げ、かつロボットハ
ンド５が真空チャンバ１から抜け出た状態で上記ウエハ
載せ台６よりも降下して、ウエハＷをウエハ載せ台６に
移載する第１のリフト機構９が備えられる。

【００３０】この第１のリフト機構９は、真空チャンバ
１内に位置し、その上面部に少なくとも３本以上の突き
上げピン１０…が突設されるリフト板１１と、このリフ
ト板１１の下面部に連結され、真空チャンバ下面部１ａ
を貫通してチャンバ外部に突出する支軸１２と、この支
軸１２端部に設けられる回動源１３およびエアーシリン
ダなどの伸縮駆動源１４とから構成される。

【００３１】すなわち、伸縮駆動源１４が作動して、支
軸１２およびリフト板１１と突き上げピン１０…を一体
に上昇駆動して、ロボットハンド５に支持されるウエハ
Ｗを差し上げ、再び降下駆動してウエハ載せ台６に載せ
てから載せ台よりも下方に変位するようになっている。

【００３２】支軸１２の真空チャンバ下面部１ａを貫通
する部位は気密を保つ手段が採用されている。上記回動
源１３は、上記エアーシリンダ１４が支軸１２などを昇
降駆動している状態で何らの関わりあいもないが、支軸
１２などを周方向に回動可能である。

【００３３】一方、上記真空チャンバ１は、一方の開口
部２ａを挟んで、検出手段を構成する透過形のレーザ変
位センサ１５が配置される。すなわち、開口部２ａの上
部にレーザ発光部１６が設けられ、これと開口部を介し
て配置される開口部の下部に受光部１７が設けられる。

【００３４】上記ウエハ載せ台１１に支持されるウエハ
Ｗの周端部は、レーザ発光部１６が発光するレーザ光を
受光部１７が受光する以前に遮ぎる位置にある。そして
受光部１７は、ウエハＷによる遮光量を検出するように
なっている。

【００３５】このようなレーザ変位センサ１５は制御回
路１８に電気的に接続される。上記制御回路１８には、
先に説明したウエハ載せ台６の回転駆動源８や、第１の
リフト機構１６の回動源１３とエアーシリンダ１４およ
び後述する第２のリフト機構２０のエアーシリンダ２１
などと電気的に接続されていて、レーザ変位センサ１５
のセンサ信号にもとづく制御信号をそれぞれ送信する。

【００３６】このようなウエハ載せ台６および回転軸７
を回転駆動する回転駆動源８と、第１のリフト機構９の
構成部品は、制御回路１８との組み合わせでアライメン
ト手段を構成する。

【００３７】上記第２のリフト機構２０は、真空チャン
バ１内に位置し、その上面部に少なくとも３本以上の突
き上げピン２２…が突設されるリフト板２３と、このリ
フト板２３の下面部に連結され、真空チャンバ下面部１
ａを貫通してチャンバ外部に突出する支軸２４と、この
支軸２４端部に連結される上記エアーシリンダ２１とか
ら構成される。

【００３８】すなわち、上記突き上げピン２２…がロボ
ットハンド５に支持されるウエハＷを差し上げて後述す
る冷却ユニット２５の至近距離に保持し、かつ再びロボ
ットハンド５に支持してから、これよりも下方に移動す
るようになっている。

【００３９】第２のリフト機構２０の突き上げピン２２
…がウエハＷを昇降駆動しているとき、ロボットハンド
５はその位置を固定して良い。このとき突き上げピン２
２がロボットハンド５に干渉しないように位置設定され
ている。

【００４０】そして、第２のリフト機構２０がウエハＷ
を支持し上昇している状態で、第１のリフト機構９がウ
エハＷを支持して自由に上下移動し、互いに干渉しない
位置設定がなされている。支軸２４の真空チャンバ下面
部１ａを貫通する部位は、気密を保つ手段が採用されて
いる。

【００４１】上記冷却ユニット２５は、熱伝達率の良い
材料を用いて形成され真空チャンバ上面部１ｂに取付け
られる冷却板２６と、この冷却板２６の全周に亘って設
けられ冷却水を導通する冷却水経路２７と、冷却板２６
の中央部に上下方向に貫通して設けられるガス導通路２
８とから構成される。

【００４２】上記冷却水経路２７は、冷却板２６の上面
部に設けられる継ぎ手部２９に連通されていて、この継
ぎ手部には図示しないホースが接続され、冷却水供給源
に連通される。

【００４３】上記ガス導通路２８は、冷却板２６の上面
部に設けられる継ぎ手部３０に連通されていて、この継
ぎ手部には図示しないパイプが接続され、たとえばヘリ
ウムガスあるいは水素ガスなどの冷却用ガスを供給する
ガス供給源に連通される。

【００４４】このようにして構成されるウエハの処理装
置であり、ロボットハンド５は処理すべきウエハＷを支
持して真空チャンバ１の開口部２ａからチャンバ内部へ
挿入する。図示しないセンサはこれを検知して、検知信
号を制御回路１８へ送る。

【００４５】制御回路１８は、ロボットハンド５の停止
を待って第１のリフト機構９に上昇駆動信号を送る。こ
の突き上げピン１０…はロボットハンド５の上方へ突出
し、ウエハＷをロボットハンド５から差し上げる。

【００４６】一旦、その状態を保持し、その間にロボッ
トハンド５は真空チャンバ１から抜け出る。タイミング
をとって第１のリフト機構９が作動し、突き上げピン１
０は降下してウエハ載せ台６よりも下方部位に至り、こ
こで下降動作を停止する。

【００４７】ウエハＷは、リフト機構９の突き上げピン
１０からウエハ載せ台６に移載される。制御回路１８は
ウエハ載せ台６に連結される回動源８に駆動信号を送
る。ウエハ載せ台６は１回転し、ウエハＷの周端部はレ
ーザ変位センサ１５によって検知される。

【００４８】すなわち、ロボットハンド５から受け取っ
たウエハＷを載せ台６に支持した状態で、載せ台６の中
心に対してウエハＷの中心がずれていることは避けられ
ない。この処理装置では、ウエハＷの中心位置の位置ず
れ量と、角度ずれ量を検出するばかりでなく、載せ台６
の中心にウエハＷの中心を合わせるアライメント補正を
なす。

【００４９】ウエハ載せ台６を１回転すると、ウエハＷ
の中心がずれていれば遮光量が変化し、そのずれ量に応
じた正弦波が形成される。この正弦波の位相に応じて制
御回路１８に対する電圧出力がなされる。

【００５０】制御回路１８では、この出力データとウエ
ハ回転角度データをもとにして、載せ台６の回転軸中心
に対するウエハＷの中心位置ずれの方向およびずれ量
と、角度ずれ量を算出する。

【００５１】そして、算出結果から載せ台９の回動駆動
源８と第１のリフト機構９の回動源１３とを後述するよ
うに制御することにより、ウエハＷの中心を載せ台９の
中心に一致させるアライメント補正が行える。

【００５２】一方、第２のリフト機構２０は、真空チャ
ンバ１内に搬送された状態で高温化しているウエハＷ
を、ロボットハンド５から差し上げて冷却ユニット２５
に接近保持する。

【００５３】冷却板２６は冷却水経路２７を導通する冷
却水によって所定温度に冷却保持されており、ここに狭
小の間隙を存して接近されるウエハＷは、冷却板２６か
ら輻射熱（冷熱）を受けて早急に温度低下する。

【００５４】なお、冷却ガスを使用して支障のない環境
下にあるときは、冷却ガスがガス導通路２８に導かれて
いて、冷却板２６とウエハＷとの狭小の間隙に沿って導
かれる。したがって、冷却ガスはウエハＷに対する熱伝
導（冷熱）を受けて、さらに温度低下する。

【００５５】冷却ガスの量はわずかでよく、また、ヴェ
ルヌーイ効果により、ウエハＷが冷却板２６に隙間をも
って吸着する程度の流量を確保してもよい。この場合
は、ウエハＷの横ずれを防止するガイド機構が必要とな
る。

【００５６】ウエハＷの冷却が終了すると、再びロボッ
トハンド５が真空チャンバ１内に挿入され、タイミング
をとって第２のリフト機構２０が降下駆動される。ウエ
ハＷは、ロボットハンド５に移載され、真空チャンバ１
外部のカセットに搬送される。真空チャンバ１内におい
てウエハＷは位置補正され、かつ低温化するので、カセ
ットの正しい位置に位置決めされ、熱的悪影響を与えな
いですむ。

【００５７】つぎに、図３ないし図６から、ウエハＷに
対するアライメント補正について詳述する。図３（Ａ）
に示すように、ロボットハンド５がここでは図示しない
真空チャンバ内にウエハＷを搬入する。同図（Ｂ）に示
すように、第１のリフト機構９が作動して突き上げピン
１０…を上昇駆動し、ウエハＷをロボットハンド５から
差し上げる。このあと、ロボットハンド５は真空チャン
バから抜け出る。

【００５８】同図（Ｃ）に示すように、第１のリフト機
構９は降下駆動して、ウエハＷをウエハ載せ台６に移載
する。この状態で、ウエハ中心Ｏw は載せ台中心Ｏに対
してほとんど１００％位置ずれをなしている。

【００５９】同図（Ｄ）に示すように、ウエハ載せ台６
を１回転駆動する。ここでは図示しないウエハ変位セン
サはウエハＷ周端部によるレーザ遮光量を検出し、正弦
波の位相データを制御回路に送る。

【００６０】図４（Ａ）は、制御回路での演算結果にも
とづく、ウエハ中心Ｏw の載せ台中心Ｏに対する中心ず
れ方向とずれ量および回転角度ずれ量を一括して示す。
そして、同図（Ｂ）ないし（Ｄ）に算出順序に沿って説
明する。

【００６１】はじめ、同図（Ｂ）に示すように、載せ台
６の回転軸中心Ｏと第１のリフト機構９の支軸１２中心
Ｏt とを結ぶ線を基準線ｌとしたとき、ウエハ中心Ｏw
のずれ角度αを求める。

【００６２】つぎに同図（Ｃ）に示すように、載せ台６
の回転軸中心Ｏと、位置ずれしているウエハの中心Ｏw
との距離δを算出する。同図（Ｄ）に示すように、載せ
台６の回転軸中心Ｏとウエハ中心Ｏw との距離δを半径
とし、回転軸中心Ｏを中心とした円Ｅa を描く。さら
に、上記リフト機構９の支軸中心Ｏを中心とした円Ｅb
を描く。

【００６３】上記円Ｅa と、Ｅb との交点ｐを求め、先
に述べた基準線ｌに対する角度βを求める。すなわち、
ウエハ中心Ｏw と交点ｐとの間の基準線ｌに対する角度
（β−α）となる。

【００６４】つぎに、図５（Ａ）および（５Ａ）に示す
ように、載せ台６を角度（β−α）だけ回動して停止す
る。ウエハの中心Ｏw は円Ｅa ，Ｅb の交点ｐに重な
り、一致する。

【００６５】同図（Ｂ）に示すように、第１のリフト機
構９が作動して突き上げピン１０が載せ台６より上昇し
て、載せ台６からウエハＷを移載し、差し上げる。同図
（Ｃ）および（５Ｃ）に示すように、第１のリフト機構
９の支軸１２を中心に角度βだけ回動変位する。このこ
とで、交点ｐに一致していたウエハ中心Ｏw は、今度は
載せ台中心Ｏの直上方部位に一致するよう変位する。

【００６６】図６（Ａ）に示すように、第１のリフト機
構９を降下駆動する。このとき、ウエハＷの位置によっ
ては、リフト板１１が載せ台６に干渉することもある
が、既に制御回路に角度βが記憶されているので、この
場合は載せ台６を通過したあとリフト板１１を回動して
角度βを設定すればよい。

【００６７】第１のリフト機構９を所定位置まで降下す
る途中で、ウエハＷは載せ台６上に移載される。しか
も、ここまでの作用から、ウエハ中心Ｏw は載せ台中心
Ｏに完全に一致した状態で支持される。

【００６８】同図（Ｂ）に示すように、制御回路は載せ
台６を回動制御して、ここでは図示しないオリフラある
いはノッチ位置を指定角度に合わせる。同図（Ｃ）に示
すように、中心位置と角度のずれ、およびオリフラある
いはノッチ位置をアライメント補正されたウエハＷに対
して、ロボットハンド５が受け取りにくる。そして、真
空チャンバ外部のカセットに搬出される。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、半導体ウエハを搬送する搬送路の下方部位にアラ
イメント手段、上方部位で、かつアライメント手段の対
向位置に冷却手段を具備したから、配置スペースの有効
利用を図れて省スペース化を得るとともに、保守作業の
簡素化を得られるなどの効果を奏する。

【００７０】請求項２の発明によれば、アライメント手
段は、回転体と、検出手段と、回動機能を有するリフト
手段とを具備したから、ロボットなどを必要とせず、効
率よく半導体ウエハのアライメント補正をなす。

【００７１】請求項３の発明によれば、冷却手段は、半
導体ウエハに対して輻射熱を放出する冷却板と、冷却ガ
スを吹出し案内する冷却用ガス導通路とを具備したか
ら、加熱処理された半導体ウエハに対して輻射熱による
冷却と、冷却ガスによる冷却を同時に、もしくは個々に
行うことで、環境に適合した有効な冷却をなす。

【００７２】請求項４の発明によれば、真空チャンバ内
に搬送される半導体ウエハを、回転体と、検出手段と、
第１のリフト機構とで、位置ずれと角度ずれを補正する
アライメント補正をなし、かつこのアライメント補正に
干渉することなく第２のリフト機構で半導体ウエハの冷
却をなすようにしらから、アライメント補正手段の簡素
化を図るとともに有効な冷却をなす。請求項５の発明に
よれば、半導体ウエハの位置ずれと角度ずれを、有効か
つ確実にアライメント補正をなす。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す、半導体ウエハの処
理装置の概略の構成図。

【図２】同実施の形態の、半導体ウエハに対するアライ
メント補正手段の平面図。

【図３】同実施の形態の、半導体ウエハのアライメント
補正を順に説明する図。

【図４】図３に引き続いて、半導体ウエハのアライメン
ト補正を順に説明する図。

【図５】図４に引き続いて、半導体ウエハのアライメン
ト補正を順に説明する図。

【図６】図５に引き続いて、半導体ウエハのアライメン
ト補正を順に説明する図。

【符号の説明】

Ｗ…半導体ウエハ、 ５…ロボットハンド、 ２５…冷却ユニット、 ２６…冷却板、 ２７…冷却水循環経路、 ２８…ガス導通路、 ６…ウエハ載せ台、 ７…回転軸、 １５…レーザ変位センサ、 ９…第１のリフト機構、 １１…リフト板、 １２…支軸、 １…真空チャンバ、 ２ａ，２ｂ…開口部、 ２０…第２のリフト機構。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体ウエハを搬送する搬送路と、 この搬送路の下方部位に配置され、搬送された半導体ウ
   エハを支持して、ウエハの位置ずれと角度ずれを補正す
   るアライメント手段と、 上記搬送路の上方部位で、かつ上記アライメント手段の
   対向位置に配置され、上記半導体ウエハを冷却する冷却
   手段とを具備したことを特徴とする半導体ウエハ処理装
   置。
2. 【請求項２】上記アライメント手段は、 上記搬送路から搬送された半導体ウエハを、その中心位
   置と支持方向が位置ずれしたまま支持して回転する回転
   体と、 この回転体の回転にもとづいて半導体ウエハのエッジ位
   置を検出し、半導体ウエハの回転体中心に対するウエハ
   中心位置のずれ量と、所定支持方向とのずれ角度を検出
   する検出手段と、 この検出手段の検出信号にもとづき、上記回転体ととも
   に半導体ウエハを回動変位して、回転体中心に半導体ウ
   エハ中心位置を一致させる、回動機能を有するリフト手
   段とを具備したことを特徴とする請求項１記載の半導体
   ウエハ処理装置。
3. 【請求項３】上記冷却手段は、上記半導体ウエハに対し
   て冷熱である輻射熱を放出する冷却板と、 この冷却板に設けられ、半導体ウエハに対して冷却ガス
   を吹出し案内する冷却用ガス導通路とを具備したことを
   特徴とする請求項１記載の半導体ウエハ処理装置。
4. 【請求項４】側部に挿脱用開口部を備えた真空チャンバ
   と、 この真空チャンバの挿脱用開口部から、処理される半導
   体ウエハを挿脱する搬送体と、 上記真空チャンバの上部に設けられ、半導体ウエハが所
   定の間隔を存して移載された状態で半導体ウエハを冷却
   する冷却ユニットと、 上記搬送路から搬送された半導体ウエハを、所定位置か
   ら位置ずれしたまま支持して回転する回転体と、 この回転体の回転にもとづいて半導体ウエハのエッジ位
   置を検出し、半導体ウエハの回転体中心に対するウエハ
   中心位置のずれ量と、ずれ角度を検出する検出手段と、 この検出手段の検出信号にもとづき半導体ウエハを回動
   変位して、上記回転体とともに回転体中心に半導体ウエ
   ハ中心位置を一致させる、回動機能を有する第１のリフ
   ト機構と、 この第１のリフト機構とは干渉しない状態で配置され、
   上記搬送体から半導体ウエハを上記冷却ユニットに近接
   して冷却させ、再び搬送体に戻す第２のリフト機構とを
   具備したことを特徴とする半導体ウエハ処理装置。
5. 【請求項５】半導体ウエハを中心位置と中心角度がずれ
   た状態で回転体に支持して１回転する工程と、 この半導体ウエハの回転にともなって半導体ウエハのエ
   ッジを検出し、その正弦波曲線の大きさから、回転体中
   心Ｏと補正体中心Ｏt とを結ぶ基準軸ｌに対するウエハ
   中心のずれ角度αおよび、回転体中心Ｏとウエハ中心Ｏ
   w との距離（ずれ量）δを算出する工程と、 この回転体中心Ｏとウエハ中心Ｏw との距離δを半径と
   し、かつ回転体中心Ｏを中心とした円Ｅａと、あらかじ
   め設定される回転体中心Ｏと補正体中心Ｏt との距離を
   半径とし、かつ補正体中心Ｏt を中心とした円Ｅｂとの
   交点ｐを求め、この交点ｐの基準軸ｌに対する角度βを
   算出する工程と、 上記角度βと角度αとの差を算出し、その角度（β−
   α）だけ回転体を円Ｅａに沿って回動して、半導体ウエ
   ハ中心Ｏw を上記交点ｐに一致させる工程と、 補正体を上昇駆動して回転体から半導体ウエハをリフト
   し、しかる後、補正体を角度βだけ円Ｅｂに沿って回動
   して、半導体ウエハ中心が回転体中心と一致した位置で
   下降し、半導体ウエハを回転体ウエハに支持する工程と
   を有することを特徴とする半導体ウエハ処理装置におけ
   るアライメント方法。