JPH10189688A - Substrate transfer method - Google Patents

Substrate transfer method

Info

Publication number
JPH10189688A
JPH10189688A JP10005364A JP536498A JPH10189688A JP H10189688 A JPH10189688 A JP H10189688A JP 10005364 A JP10005364 A JP 10005364A JP 536498 A JP536498 A JP 536498A JP H10189688 A JPH10189688 A JP H10189688A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
cassette
substrates
arm
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10005364A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nushito Takahashi
主人 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP10005364A priority Critical patent/JPH10189688A/en
Publication of JPH10189688A publication Critical patent/JPH10189688A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a substrate treatment device from increasing in floor space with an increase in the diameter of a substrate by a method wherein a substrate treatment system transfers a substrate keeping a normal line to the surface of a transferred substrate nearly horizontal, and the substrate is held by an electrostatic attraction which takes advantage of an electrostatic force in this substrate transfer process. SOLUTION: Substrates 1 are housed in a cassette, and the cassette is placed in a substrate introducing chamber. The substrates 1 are taken out of the cassette one by one and sent to a substrate treatment chamber, and the substrates 1 are taken out of the substrate treatment chamber after they are subjected to treatment and housed in the cassette placed in a substrate delivery chamber. At this point, the substrates 1 are transferred keeping them vertical in position, and a direct-current high voltage is applied between electrodes 18 and 19 to hold the substrate by electrostatic attraction. When the electrodes 18 and 19 are held by an arm 22, the arm 22 is moved in the direction of a normal line to the substrate 1 so as not to cause damage to the substrate 1 by an natural force induced by the movement of the arm 22.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、シリコン基板などに薄
膜を作成したり、加工したりする基板処理装置における
基板搬送方法に関し、特に、基板のサイズが大口径化し
た際においても、基板処理装置のフットプリントを最少
にし基板処理装置の設置面積すなわちクリーンルームの
専有面積を最少にするのに好適な基板搬送方法に関す
る。また、本発明の別の利用分野として、基板表面に付
着する異物を低減できる基板搬送方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of transferring a substrate in a substrate processing apparatus for forming or processing a thin film on a silicon substrate or the like, and more particularly, to a method of processing a substrate even when the size of the substrate is increased. The present invention relates to a substrate transfer method suitable for minimizing a footprint of an apparatus and an installation area of a substrate processing apparatus, that is, an occupation area of a clean room. Further, as another application field of the present invention, the present invention relates to a substrate transfer method capable of reducing foreign substances adhering to a substrate surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の基板処理装置の基板搬送方法は、
基板面を水平方向にしてカセットに収納した状態を出発
点として、基板面を水平にしたまま基板搬送アームに基
板を載置し、処理室に搬送して基板処理ホルダに基板を
受け渡し、処理後に搬出するというのが一般的である。
この間、基板面は水平に維持される。その一例として
は、例えば、特公平4ー1989号公報に記載されてい
るように、ウエハ(基板)は、その面を水平にして関節
を有する搬送アームで各部屋(搬送室や処理室など)の
間を搬送される。また、ウエハを複数枚収納して他の処
理装置に運搬したり、格納したりするためのカセット
は、ウエハの搬入及び搬出部にウエハ面が水平になるよ
うに置かれている。この構成は、基板の保持に重力を利
用できるため、不要な力が基板に作用せず、基板搬送機
構も簡略化されるという利点がある。しかし、基板サイ
ズが大きくなるにつれて、基板サイズに比例して装置の
設置面積が多くなるという問題がある。
2. Description of the Related Art A conventional substrate transfer method of a substrate processing apparatus is as follows.
Starting from the state where the substrate surface is stored in a cassette with the substrate surface in the horizontal direction, the substrate is placed on the substrate transfer arm with the substrate surface kept horizontal, transported to the processing chamber, delivered to the substrate processing holder, and processed. It is common to carry it out.
During this time, the substrate surface is kept horizontal. As an example, as described in Japanese Patent Publication No. 4-1989, a wafer (substrate) is placed in each room (a transfer room, a processing room, etc.) by a transfer arm having a horizontal surface and articulated joints. Is transported between Further, a cassette for accommodating a plurality of wafers to transport or store the wafers to another processing apparatus is placed at a wafer loading / unloading section so that the wafer surface is horizontal. This configuration has an advantage that unnecessary force does not act on the substrate because the gravity can be used for holding the substrate, and the substrate transport mechanism is simplified. However, there is a problem that as the substrate size increases, the installation area of the device increases in proportion to the substrate size.

【0003】基板面を水平方向ではなく、垂直方向(基
板面の法線は水平方向)にしている例としては、例え
ば、米国特許第4,743,570号公報に記載のよう
に、基板の前処理や処理室がほぼ同じ平面上に設置され
ており、基板面が垂直のまま各部屋を上下方向に移動し
ながら基板搬送が実行されるものがある。この例では、
確かに基板の大口径化に際しても、基板の厚さ方向への
装置の拡大はほとんど必要ではない。しかし、基板の処
理室は基板面内ではそのサイズに合わせて大きくする必
要があるため、処理装置全体の垂直面内での大きさは基
板サイズの拡大に比例して大きくなってしまう。特に、
クリーンルームの天井高さに制約がある場合は、今後の
基板の大口径化によっては、装置がクリーンルームに収
納できない場合も発生し得る。
As an example in which the substrate surface is not in the horizontal direction but in the vertical direction (the normal line of the substrate surface is horizontal), for example, as described in US Pat. No. 4,743,570, In some cases, the pre-processing and processing chambers are installed on substantially the same plane, and the substrate is transported while moving each room up and down while the substrate surface is vertical. In this example,
Certainly, even when the diameter of the substrate is increased, it is almost unnecessary to expand the apparatus in the thickness direction of the substrate. However, the size of the substrate processing chamber in the substrate plane must be increased in accordance with the size of the substrate, so that the size of the entire processing apparatus in the vertical plane increases in proportion to the increase in the substrate size. Especially,
If the ceiling height of the clean room is restricted, there may be a case where the apparatus cannot be stored in the clean room depending on the size of the substrate in the future.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】基板のサイズは次第に
大口径化する。これに伴い、基板処理装置は大型化の一
途をたどっている。また、現在は8インチ基板が主流で
あるが、将来は12インチ、16インチ基板も使用され
ると思われる。この時基板面が水平方向で搬送処理され
るとすれば、基板面積の増加に比例して基板処理装置も
大きくなる。たとえば、基板面積比が8:12:16
(インチ)= 1:2.25:4、であるから、16イ
ンチ対応装置のフットプリントが8インチの実に4倍に
なってしまう。この値は、クリーンルームを完全に作り
替える必要があり、次世代の基板処理ラインを構築する
上でその投資額が膨大になるばかりでなく、世代交代の
早さによっては投資額そのものが回収できないことにも
成りかねず、到底許容できない。
The size of the substrate gradually increases in diameter. Along with this, the size of the substrate processing apparatus is steadily increasing. At present, 8-inch substrates are mainly used, but 12-inch and 16-inch substrates will be used in the future. At this time, if the substrate surface is transported in the horizontal direction, the size of the substrate processing apparatus increases in proportion to the increase in the substrate area. For example, if the substrate area ratio is 8:12:16
Since (inch) = 1: 2.25: 4, the footprint of a 16-inch compatible device is four times as large as 8 inches. This value means that it is necessary to completely rebuild the clean room, and not only will the investment amount be huge when constructing the next-generation substrate processing line, but the investment amount itself cannot be recovered depending on the speed of generational change. It can also be unacceptable.

【0005】本発明の目的は、基板の大口径化による基
板処理装置の据え付け面積が大きくなることを防ぎ、ク
リーンルーム面積の増大や基板処理装置のコスト増加な
どを抑える基板搬送方法及び装置を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method and apparatus for transferring a substrate, which prevents an installation area of the substrate processing apparatus from becoming large due to an increase in the diameter of the substrate, and suppresses an increase in a clean room area and an increase in cost of the substrate processing apparatus. It is in.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】基板サイズ(面積)の大
口径化に伴って基板処理装置の面積(処理装置の床への
投影面積;フットプリント)が増えるのは、基板面を水
平にしたまま搬送したり、処理するためである。その理
由は、(1)搬送治具や保持装置に特別に固定せず基板
を載置して取り扱うことで、搬送系の構造を簡略化する
ことができる、(2)基板面を垂直にして搬送すること
は異物付着防止の面から好ましいが、基板処理面に何ら
かの接触部材が必要となったり機械的に固定保持するこ
とになると、その部分から異物が発生する可能性が高
い、などである。しかし、基板面を垂直にして搬送する
ことができれば、基板処理装置のフットプリントは基板
サイズに関わり無く、一定で小さいものとすることがで
きる。基板面を垂直にするに際し、基板処理面や外周面
に接触することなく基板を搬送治具等に固定することが
できれば、基板表面に付着する異物の数を低減できる。
本発明では、その方法に静電吸着を利用した。つまり、
静電吸着は基板の裏面側から基板を吸着保持できるの
で、基板処理面には何ら接触に伴う傷や異物の付着が生
ぜず、本発明の主旨にかなうものである。
The area of the substrate processing apparatus (projected area on the floor; footprint) of the substrate processing apparatus increases with the increase in the diameter of the substrate (area). This is for transporting or processing as it is. The reason is that (1) the structure of the transfer system can be simplified by placing and handling the substrate without being specially fixed to the transfer jig or the holding device. Transporting is preferable from the viewpoint of preventing foreign matter from adhering. However, if any contact member is required on the substrate processing surface or if it is mechanically fixed and held, there is a high possibility that foreign matter will be generated from that part. . However, if the substrate surface can be transported vertically, the footprint of the substrate processing apparatus can be made constant and small regardless of the substrate size. When the substrate surface is made vertical, if the substrate can be fixed to a transfer jig or the like without contacting the substrate processing surface or the outer peripheral surface, the number of foreign substances adhering to the substrate surface can be reduced.
In the present invention, electrostatic adsorption is used for the method. That is,
The electrostatic attraction can hold the substrate by suction from the back side of the substrate, so that no scratches or foreign substances are attached to the processed surface of the substrate due to the contact at all, and the object of the present invention is satisfied.

【0007】[0007]

【作用】基板の口径に比較し基板の厚さは十分小さい。
たとえば、基板が8インチから16インチに大口径化し
て基板の厚さもそれなりに増えたとしても、1mmから
2mmの程度の厚さであるから、基板面を水平にして搬
送しているときの搬送系のフットプリント増加に比較
し、基板面を垂直とした搬送系のフットプリントは、ほ
とんど大口径化を考慮する必要がない。また、静電吸着
は基板サイズに合わせて吸着面を合わせる必要が無く、
基板裏面の一部と接触するのみで基板を吸着保持できる
ので、基板の大口径化に際しても特別な考慮は必要とせ
ず使用できる。
The thickness of the substrate is sufficiently smaller than the diameter of the substrate.
For example, even if the substrate is increased in diameter from 8 inches to 16 inches and the thickness of the substrate is increased accordingly, the thickness of the substrate is about 1 mm to 2 mm. Compared to the increase in the system footprint, the transfer system footprint having a vertical substrate surface does not need to consider the increase in diameter. In addition, electrostatic attraction does not require adjusting the attraction surface according to the substrate size,
Since the substrate can be sucked and held only by contacting a part of the back surface of the substrate, the substrate can be used without any special consideration when making the substrate large in diameter.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を用いて説
明する。図1は、本発明の応用例を示したもので、イオ
ン打ち込み装置を例に取ったものである。基板処理室が
イオン打ち込み室ではなく、その他のスパッタ装置やエ
ッチング装置、成膜装置などであっても同じであること
は、いうまでもない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an application example of the present invention, taking an ion implantation apparatus as an example. It goes without saying that the same applies to the case where the substrate processing chamber is not an ion implantation chamber but another sputtering apparatus, etching apparatus, film forming apparatus or the like.

【0009】図1において、基板1がシリコンでドーパ
ントイオンとしてボロンやリン、ヒ素、アンチモンなど
を注入する場合は、イオンソース2にてそれらのイオン
を生成し、質量分析部3で不純物元素を取り除き、加速
管4にて所定のエネルギーをイオンに与え、基板処理室
5に設けられた基板保持装置6に保持されている基板1
の表面にイオンが打ち込まれる。この時、基板1の各部
に均等にイオンを注入するため、場合によっては基板1
を回転させたり、移動させたりすることもある。この基
板1の駆動は基板保持装置6にて行うことになる。さ
て、このような基板1へのイオン注入を効率的に多量に
実行するためには、基板1を基板処理室6に搬入し、処
理を施した後、搬出する基板搬送システムが必要であ
る。基板1が基板処理室5に一枚ずつ導入されて処理す
るいわゆる枚葉処理の例を図1には示したが、複数枚の
基板を同時に基板処理室にて処理するバッチ方式の基板
処理は、本発明が目指している基板の大口径に対応でき
る基板処理システムにおいては、装置の必要床面積が増
えることもさることながら、基板保持とその駆動システ
ムの大型化が技術的にますます難しくなる。したがっ
て、大口径基板処理システムとして、図1のような枚葉
処理は必須の技術となる。このような、径において、基
板1がその表面を水平に維持したまま搬送されるとする
と、図1と同じシステムが、図2に示したような構成と
なる。図1、図2とも装置を上から見たものである。す
なわち、平面図の外形がそのまま装置の床面積に相当す
る。図1では、基板導入室7にカセット8が導入され
る。カセット8には複数枚の、たとえば25枚の8イン
チ基板が収納されている。このカセットから、バッファ
ー室9に設けられた搬送アーム10で基板1が一枚ずつ
取り出され、基板処理室5に送り込まれてイオン注入が
行われる。その後、バッファー室11の設けられた搬送
アーム12にて基板1が取り出され、基板搬出室13の
カセット14に収納される。カセット8に納められてい
た基板の処理が終了した後、基板搬出室13からカセッ
ト14ごと基板が取り出されて、一連の処理が完了す
る。この間、基板処理室5の圧力は、イオンの注入を妨
げたり不純物元素が注入されるのを防ぐため、10ー5
パスカル以下の高真空に保たれる。大気から高真空まで
の基板搬送を速やかに実行するため、基板導入室7、バ
ッファー室9、基板処理室5、バッファー室11、基板
搬出室13の間はバルブ15で隔離され、必要に応じて
開閉される。また、各部屋は、それぞれ所定の圧力ま
で、真空ポンプにて排気される。図1のシステムは、基
板面が垂直のまま搬送されるので、図1の左右の方向
(基板の厚さ方向)の寸法が搬送アームなどの大きさに
依存するのみで、基板サイズにはそれほど影響されな
い。ところが、図2に示した基板の水平搬送システムの
場合は、装置のシステムを図1と全く同じとしたが、基
板1のサイズの影響を受け、水平方向の面積(装置の床
面積)が大きなものとなっている。さらに、本システム
のように、基板16の処理が基板16の処理面を垂直に
する必要がある場合は、水平で搬送した基板16を、基
板保持装置17で向きを変えなければならず機構的にも
複雑になる。
In FIG. 1, when a substrate 1 is silicon and boron, phosphorus, arsenic, antimony or the like is implanted as a dopant ion, these ions are generated by an ion source 2 and an impurity element is removed by a mass analyzer 3. A predetermined energy is given to the ions by the acceleration tube 4, and the substrate 1 held by the substrate holding device 6 provided in the substrate processing chamber 5 is provided.
Ions are implanted on the surface of. At this time, in order to uniformly implant ions into each part of the substrate 1, the substrate 1
May be rotated or moved. The driving of the substrate 1 is performed by the substrate holding device 6. Now, in order to efficiently perform a large amount of ion implantation into the substrate 1, a substrate transport system that loads the substrate 1 into the substrate processing chamber 6, performs processing, and then unloads the substrate 1 is necessary. FIG. 1 shows an example of a so-called single-wafer processing in which the substrates 1 are introduced one by one into the substrate processing chamber 5 for processing, but a batch-type substrate processing in which a plurality of substrates are simultaneously processed in the substrate processing chamber is described. However, in the substrate processing system capable of coping with the large diameter of the substrate, which is aimed at by the present invention, it is technically more difficult to increase the required floor space of the apparatus, but also to increase the size of the substrate holding and driving system thereof. . Therefore, as a large-diameter substrate processing system, the single-wafer processing as shown in FIG. 1 is an essential technology. Assuming that the substrate 1 is transported while maintaining its surface level at such a diameter, the same system as in FIG. 1 has a configuration as shown in FIG. 1 and 2 show the apparatus viewed from above. That is, the outer shape of the plan view directly corresponds to the floor area of the apparatus. In FIG. 1, the cassette 8 is introduced into the substrate introduction chamber 7. The cassette 8 stores a plurality of, for example, 25 8-inch substrates. The substrates 1 are taken out one by one from the cassette by the transfer arm 10 provided in the buffer chamber 9 and sent into the substrate processing chamber 5 to perform ion implantation. Thereafter, the substrate 1 is taken out by the transfer arm 12 provided with the buffer chamber 11 and stored in the cassette 14 of the substrate unloading chamber 13. After the processing of the substrates stored in the cassette 8 is completed, the substrates together with the cassette 14 are taken out of the substrate unloading chamber 13 and a series of processing is completed. During this time, the pressure in the substrate processing chamber 5 is set to 10-5 to prevent ion implantation or to prevent impurity elements from being implanted.
It is kept in a high vacuum below Pascal. In order to quickly carry the substrate from the atmosphere to the high vacuum, the substrate introduction chamber 7, the buffer chamber 9, the substrate processing chamber 5, the buffer chamber 11, and the substrate unloading chamber 13 are isolated by a valve 15, and if necessary, It is opened and closed. Each room is evacuated to a predetermined pressure by a vacuum pump. In the system shown in FIG. 1, the substrate is transported while the substrate surface is vertical. Therefore, the dimension in the left and right direction (the thickness direction of the substrate) in FIG. 1 only depends on the size of the transport arm and the like. Not affected. However, in the case of the substrate horizontal transfer system shown in FIG. 2, the system of the apparatus is exactly the same as that of FIG. 1, but the horizontal area (floor area of the apparatus) is large due to the influence of the size of the substrate 1. It has become something. Further, when the processing of the substrate 16 requires the processing surface of the substrate 16 to be vertical as in the present system, the substrate 16 transported horizontally must be turned by the substrate holding device 17 and mechanically changed. It becomes complicated.

【0010】このように、基板を垂直にして搬送するシ
ステムが、基板の大口径化に対して装置の床面積の増加
を防ぐ特徴を有していることがわかった。このシステム
を達成するためには、基板を垂直にしたまま搬送する技
術が必要となる。その技術の例として示した図3は、基
板の搬送アームの断面を示したもので、静電吸着力を用
いて基板を保持している。電極18と電極19の間に直
流高電圧を印加して静電吸着する。電極18の基板1の
裏面に対応する部分には、アルミナなどの絶縁材からな
る静電吸着部材20が取り付けられている。電極19の
同じく基板1の裏面に対応する部分は、電気良導体で構
成される。なお図には示していないが、基板1の裏面が
酸化シリコンなどで覆われ電気的に導通が取りにくい場
合は、電極19の表面に針状の突起を設けることもあ
る。電極18、電極19は、リード線21に接続され、
高電圧が印加される。また、電極18と電極19は、ア
ーム22に保持されるが、後述するような基板1の表面
に垂直な法線方向へのアーム22の動きにおいて基板1
に無理な力が作用し基板1を損傷したりすることがない
ように、基板法線方向に動くことができるようになって
いる。その機構は、摺動材でかつ電気絶縁材からなるス
リーブ23に挿入された電極18、19を、バネ24で
前後から押さえるようになっている。これにより、電極
18、19は、その軸方向にバネ24の抵抗を感じなが
ら動くことができる。バネ24の抵抗を設けた理由は、
あまりに自由に電極が動くと基板搬送時の基板1の位置
が定まらなかったり、搬送アームから別の基板保持装置
に基板1を受け渡すときの位置合わせが必要になるなど
の問題が生じたりするので、基板1を静電吸着した後は
電極18、19の位置を常に同じにするためである。な
お、図3では、電極18と電極19を独立に動くように
したが、両者を一体に構成し電極全体が一つになって動
いても良い。具体的には、電極19側のスリーブ23と
バネ24を取り除き、電極18と電極19間を電気絶縁
材を介して固定すればよい。また、図3には示していな
いが、電極18、19とも回転方向には動けないように
キーなどで固定される。
As described above, it has been found that the system for vertically transporting the substrate has a feature of preventing the floor area of the apparatus from increasing when the diameter of the substrate is increased. In order to achieve this system, a technique for transporting the substrate while keeping it vertical is required. FIG. 3 showing an example of the technique shows a cross section of a substrate transfer arm, and holds a substrate by using an electrostatic attraction force. A high DC voltage is applied between the electrode 18 and the electrode 19 to perform electrostatic attraction. An electrostatic attraction member 20 made of an insulating material such as alumina is attached to a portion of the electrode 18 corresponding to the back surface of the substrate 1. A portion of the electrode 19 corresponding to the back surface of the substrate 1 is made of a good electrical conductor. Although not shown in the drawing, if the back surface of the substrate 1 is covered with silicon oxide or the like and it is difficult to establish electrical conduction, needle-like projections may be provided on the surface of the electrode 19. The electrode 18 and the electrode 19 are connected to a lead wire 21,
High voltage is applied. The electrode 18 and the electrode 19 are held by the arm 22, but the movement of the arm 22 in the normal direction perpendicular to the surface of the substrate 1 as will be described later
The substrate 1 can be moved in the normal direction to prevent the substrate 1 from being damaged by excessive force. In this mechanism, electrodes 18 and 19 inserted in a sleeve 23 made of a sliding material and made of an electrically insulating material are pressed by a spring 24 from front and rear. Thus, the electrodes 18 and 19 can move while feeling the resistance of the spring 24 in the axial direction. The reason for providing the resistance of the spring 24 is as follows.
If the electrodes move too freely, the position of the substrate 1 during the transfer of the substrate may not be determined, or a problem may occur such that the position of the substrate 1 from the transfer arm to the transfer of the substrate 1 to another substrate holding device is required. This is because the positions of the electrodes 18 and 19 are always the same after the substrate 1 is electrostatically attracted. In FIG. 3, the electrode 18 and the electrode 19 are moved independently, but they may be integrally formed and the whole electrode may be moved as one. Specifically, the sleeve 23 and the spring 24 on the electrode 19 side may be removed, and the electrode 18 and the electrode 19 may be fixed via an electrical insulating material. Although not shown in FIG. 3, both the electrodes 18 and 19 are fixed by keys or the like so as not to move in the rotation direction.

【0011】図4は、図3に示した静電吸着機構を備え
た基板搬送アームの全体を示したものである。図4にお
いて、電極18と電極19がアーム22の先端に設けら
れ、もう一つのアーム25を介してアーム駆動部26に
接続され、支柱27にて支持される。また、アーム2
2、25には静電吸着に必要な直流高電圧を印加するた
めのリード線21とそのガイド28が設けられている。
アーム22、25はアーム駆動部26によって、図の面
内を自由に動くことができる。また、アーム関節部29
も回転ができるようになっている。このような搬送アー
ム間で基板を受け渡す例を示したのが図5である。図5
において、搬送アーム30と搬送アーム31の間で基板
1を受け渡す。搬送アーム30の静電吸着部32に基板
1が吸着されている。搬送アーム30から搬送アーム3
1に設けられた静電吸着部33に基板1を受け渡す。そ
れぞれの静電吸着部は、図6に示すように、一方は円
形、他方は馬蹄形になっているため、お互い交差するこ
となしに基板1の中心部で静電吸着することができる。
図6のように基板中心部に両方の静電吸着部が動いてき
て基板1の受け渡し準備ができた後、図5に示したよう
に、搬送アーム30あるいは搬送アーム31が矢印に示
した方向に駆動される。この矢印方向の駆動部は、図4
のアーム駆動部26に設けられている。両静電吸着部3
2、33が基板1の裏面に接触した状態で、基板1が受
け渡されるべき静電吸着部33に直流高電圧を印加し、
静電吸着部32への直流高電圧印加を停止する。これに
より、基板1は静電吸着部33に保持された。次に、搬
送アーム30あるいは31を図5の矢印方向に駆動し
て、基板1が搬送アーム31に受け渡される。
FIG. 4 shows the entire substrate transfer arm provided with the electrostatic suction mechanism shown in FIG. In FIG. 4, an electrode 18 and an electrode 19 are provided at the distal end of an arm 22, connected to an arm driving unit 26 via another arm 25, and supported by a column 27. Also, arm 2
2 and 25 are provided with a lead wire 21 and a guide 28 for applying a high DC voltage required for electrostatic attraction.
The arms 22 and 25 can be freely moved in the plane of the drawing by the arm drive unit 26. Also, the arm joint 29
Can also rotate. FIG. 5 shows an example of transferring a substrate between such transfer arms. FIG.
, The substrate 1 is transferred between the transfer arm 30 and the transfer arm 31. The substrate 1 is attracted to the electrostatic attracting portion 32 of the transfer arm 30. Transfer arm 30 to transfer arm 3
The substrate 1 is delivered to the electrostatic suction unit 33 provided in the first substrate 1. As shown in FIG. 6, one of the electrostatic chucking portions has a circular shape and the other has a horseshoe shape, so that the electrostatic chucking portions can be electrostatically sucked at the center of the substrate 1 without crossing each other.
As shown in FIG. 6, after the two electrostatic chucking parts move to the center of the substrate and the substrate 1 is ready for delivery, as shown in FIG. 5, the transfer arm 30 or the transfer arm 31 moves in the direction indicated by the arrow. Is driven. The driving unit in the direction of the arrow is shown in FIG.
Is provided in the arm drive unit 26. Both electrostatic suction parts 3
In a state where the substrates 2 and 33 are in contact with the back surface of the substrate 1, a high DC voltage is applied to the electrostatic attraction unit 33 to which the substrate 1 is to be delivered.
The application of the DC high voltage to the electrostatic attraction unit 32 is stopped. As a result, the substrate 1 was held by the electrostatic attraction unit 33. Next, the transfer arm 30 or 31 is driven in the direction of the arrow in FIG. 5 to transfer the substrate 1 to the transfer arm 31.

【0012】このような方法を繰り返すことにより、基
板を次々に搬送することができる。また、搬送アームか
ら基板保持装置への基板受け渡しにおいては、基板保持
装置側に基板の法線方向に動くことのできる静電吸着部
を設けることが有効である。図5のたとえば搬送アーム
31が基板保持装置とするようなものである。なお、基
板を静電吸着する位置を図6では基板中心部としたが、
静電吸着は基板裏面であればどこでも同じように基板を
固定して搬送できるだけの吸着力がある。したがって、
特に図6に示したような馬蹄形の静電吸着部を設ける必
要はなく、基板裏面の一方の端と他方の端で吸着するこ
とにより基板受け渡しをすることもできる。この場合
は、静電吸着部を両方とも円形にしておいても良い。両
方の静電吸着部が同時に基板裏面に収まる大きさであれ
ば十分である。
By repeating such a method, the substrates can be transported one after another. Further, in transferring the substrate from the transfer arm to the substrate holding device, it is effective to provide an electrostatic attraction portion that can move in the normal direction of the substrate on the substrate holding device side. For example, the transfer arm 31 in FIG. 5 is a substrate holding device. In FIG. 6, the position at which the substrate is electrostatically attracted is the center of the substrate.
The electrostatic attraction has an attraction force capable of fixing and transporting the substrate in the same manner anywhere on the back surface of the substrate. Therefore,
In particular, it is not necessary to provide a horseshoe-shaped electrostatic attraction portion as shown in FIG. 6, and the substrate can be delivered by being attracted at one end and the other end of the back surface of the substrate. In this case, both of the electrostatic suction portions may be circular. It suffices that both electrostatic attraction portions are large enough to fit on the back surface of the substrate at the same time.

【0013】以上にて述べた本発明の静電吸着部は、い
ずれも基板の厚さに比較すると大きめのものであった
が、静電吸着部は、基板の厚さたとえば1mmに比較し
て厚くする必要はない。直流高電圧を印加しても絶縁破
壊しない程度の厚さがあればよい。アルミナの場合は、
数100μmもあれば十分である。ただこの静電吸着層
を形成する部材が強度的に十分厚ければ良く、アルミニ
ウムであれば、搬送アームの合成にもよるが、1mm程
度でも可能である。このような薄い静電吸着部を必要と
するところは、カセットから基板を取り出したり、収納
したりする場合である。その例を図7に示す。薄く作ら
れた静電吸着部34が、同じく薄く作られた搬送アーム
35によって、カセット36に収納された基板と基板の
間に差し込まれる。カセット36に収納された基板と基
板の間の寸法よりも、静電吸着部34の厚さは薄い。そ
のため、静電吸着部は、基板1に接触することなく基板
1の中心部(端でも良いが)まで差し込まれる。その次
に、カセット駆動部37によってカセット36が基板1
とともに図の矢印方向の取り出そうとする基板裏面に向
かったどちらか一方に動く。この動きによって基板1の
裏面が静電吸着部34に接触し、そこで直流高電圧が静
電吸着部に印加される。これにより、基板1は静電吸着
部34に保持された。次に搬送アーム35が動かされ、
基板1がカセット36から取り出される。カセット36
に基板1を収納する場合は、これと逆の手順となる。カ
セット37が図の矢印方向に動き基板裏面に静電吸着部
34を接触させる手順において、カセット駆動部による
のではなく、基板搬送アーム35に矢印方向の動きをさ
せても良い。これは、図5にて説明したものと同様な手
順となる。この時のカセット駆動部37の役割は、搬送
されるべき基板の位置が搬送アーム35の可動範囲に入
るように、カセット36を動かすことである。
Although the above-described electrostatic attraction portion of the present invention is relatively large as compared with the thickness of the substrate, the electrostatic attraction portion is relatively large as compared with the thickness of the substrate, for example, 1 mm. There is no need to be thick. It is sufficient that the layer has a thickness that does not cause dielectric breakdown even when a high DC voltage is applied. In the case of alumina,
A few hundred μm is sufficient. However, it is sufficient that the member forming the electrostatic attraction layer is sufficiently thick in terms of strength, and if it is aluminum, it can be as small as about 1 mm depending on the combination of the transfer arms. A place where such a thin electrostatic attraction part is required is when a substrate is taken out or stored from a cassette. An example is shown in FIG. The thinly formed electrostatic attraction unit 34 is inserted between the substrates housed in the cassette 36 by the transport arm 35 also made thin. The thickness of the electrostatic attraction unit 34 is smaller than the dimension between the substrates housed in the cassette 36. Therefore, the electrostatic attraction unit is inserted up to the center (although it may be at the end) of the substrate 1 without contacting the substrate 1. Then, the cassette driving unit 37 moves the cassette 36 to the substrate 1.
At the same time, it moves in one direction toward the back surface of the substrate to be taken out in the direction of the arrow in the figure. By this movement, the back surface of the substrate 1 comes into contact with the electrostatic attraction unit 34, where a DC high voltage is applied to the electrostatic attraction unit. As a result, the substrate 1 was held by the electrostatic attraction unit 34. Next, the transfer arm 35 is moved,
The substrate 1 is taken out of the cassette 36. Cassette 36
When the substrate 1 is stored in the storage device, the procedure is reversed. In the procedure in which the cassette 37 moves in the direction of the arrow in the figure and the electrostatic attraction unit 34 comes into contact with the back surface of the substrate, the substrate transport arm 35 may move in the direction of the arrow instead of the cassette driving unit. This is a procedure similar to that described with reference to FIG. The role of the cassette driving unit 37 at this time is to move the cassette 36 so that the position of the substrate to be transferred is within the movable range of the transfer arm 35.

【0014】さて、図7に示したような薄い搬送アーム
35を用いると、搬送アームの運動中にアームが振動し
基板が他の部材に接触したりするなどの不具合が生ずる
恐れがある。その振動の程度を検出し、搬送アーム35
の運動を制御するなどの目的で設けたのが、図8に示し
た歪みセンサー38である。歪みセンサー38は、搬送
アーム35の歪みを検出してアームの曲がり量、すなわ
ち振動振幅を測定することができる。また、この歪みセ
ンサー38により、基板受け渡しに際しての基板裏面と
静電吸着部34との接触状態をモニターすることも可能
である。したがって、基板の受け渡しの時の搬送アーム
35の動きや、あるいはカセット駆動部37の動きの制
御用信号として使用することも可能である。
If a thin transfer arm 35 as shown in FIG. 7 is used, there is a possibility that the arm may vibrate during the movement of the transfer arm and the substrate may come into contact with other members. The degree of the vibration is detected, and the transfer arm 35 is detected.
The distortion sensor 38 shown in FIG. 8 is provided for the purpose of controlling the motion of the camera. The distortion sensor 38 detects the distortion of the transfer arm 35 and can measure the bending amount of the arm, that is, the vibration amplitude. Further, it is also possible to monitor the state of contact between the back surface of the substrate and the electrostatic attraction portion 34 when the substrate is delivered by the distortion sensor 38. Therefore, it can be used as a signal for controlling the movement of the transfer arm 35 at the time of transferring the substrate or the movement of the cassette driving unit 37.

【0015】以上述べたように、静電吸着力を利用した
基板搬送方法を用いると、基板サイズに関わりのない床
面積で装置を構成することができる。もちろん、基板の
表面に対応する方向の装置面積(垂直方向の面積)は増
える。しかし、これは、装置が設置されるクリーンルー
ムなどの天井と基板サイズの比を考えると、十分許容で
きる大きさである。また、基板サイズが大口径化して
も、搬送室の容器の交換や装置の改造で大口径基板搬送
が可能であり、多世代に渡って、処理装置を使用できる
可能性もある。
As described above, when the substrate transfer method using the electrostatic attraction force is used, the apparatus can be configured with a floor area irrespective of the substrate size. Of course, the device area in the direction corresponding to the surface of the substrate (the area in the vertical direction) increases. However, this is a sufficiently acceptable size in consideration of the ratio between the ceiling and the substrate size in a clean room or the like where the apparatus is installed. Further, even if the substrate size is increased, the substrate can be transported by replacing the container in the transfer chamber or modifying the apparatus, and the processing apparatus may be used for many generations.

【0016】また、基板が静電吸着部材にしっかり固定
されているため、基板と吸着部材が相対的に滑りにくく
なる。そのため、高速搬送が可能となる。
Since the substrate is firmly fixed to the electrostatic attraction member, the substrate and the attraction member are less likely to slip relatively. Therefore, high-speed conveyance becomes possible.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明によれば、基板の大口径化に際し
ても基板処理装置や搬送系のフットプリントを小さくで
きるので、クリーンルームの専有面積が小さくできると
いう効果がある。また、基板処理装置のフットプリント
が基板の大口径化においてもほとんど変化しないので、
予め次世代を踏まえた基板サイズが搬送できる搬送系サ
イズにすることや、基板処理装置の搬送系の容器を変え
ることで次世代も同じ装置が使用できるので、装置コス
トの低減が可能になるという効果がある。また、搬送系
において、基板の保持に静電吸着法を利用するため基板
表面には接触する必要がないので、異物が付きにくいと
いう効果がある。さらに、搬送や基板処理中に基板上面
から異物が落下したとしても、基板面が垂直なので基板
処理面には異物が付着せず、基板処理の歩留まりが向上
するという効果もある。
According to the present invention, the footprint of the substrate processing apparatus and the transfer system can be reduced even when the diameter of the substrate is increased, so that the exclusive area of the clean room can be reduced. Also, since the footprint of the substrate processing apparatus hardly changes even when the diameter of the substrate is increased,
The same system can be used for the next generation by changing the size of the conveyance system that can carry the substrate size based on the next generation in advance, or by changing the container of the conveyance system of the substrate processing equipment, so that it is possible to reduce the equipment cost. effective. Further, in the transport system, since the electrostatic attraction method is used for holding the substrate, there is no need to contact the substrate surface, so that there is an effect that foreign substances are hardly attached. Furthermore, even if foreign matter drops from the upper surface of the substrate during transport or substrate processing, the foreign matter does not adhere to the substrate processing surface because the substrate surface is vertical, and the yield of substrate processing is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示したイオン打ち込み装置
の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view of an ion implantation apparatus showing one embodiment of the present invention.

【図2】従来のイオン打ち込み装置の説明図である。FIG. 2 is an explanatory view of a conventional ion implantation apparatus.

【図3】静電吸着部の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the electrostatic suction unit.

【図4】搬送アームの正面図である。FIG. 4 is a front view of a transfer arm.

【図5】基板受け渡しの説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of substrate delivery.

【図6】基板受け渡しの説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of substrate transfer.

【図7】基板をカセットから取り出す場合の説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram when a substrate is taken out of a cassette.

【図8】搬送アームに歪みセンサー取り付けた説明図で
ある。
FIG. 8 is an explanatory view in which a distortion sensor is attached to a transfer arm.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板、2…イオンソース、3…質量分析部、4…加
速管、5…基板処理室、6…基板保持装置、7…基板導
入室、8…カセット、9…バッファー室、10…搬送ア
ーム、11…バッファー室、12…搬送アーム、13…
基板搬出室、14…カセット、15…バルブ、16…基
板、17…基板保持装置、18…電極、19電極、20
…静電吸着部材、21…リード線、22…アーム、23
…スリーブ、24…バネ、25…アーム、26…アーム
駆動部、27…支柱、28…ガイド、29…アーム関節
部、30…搬送アーム、31…搬送アーム、32…静電
吸着部、33…静電吸着部、34…静電吸着部、35…
搬送アーム、36…カセット、37…カセット駆動部、
38…歪みセンサー。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate, 2 ... Ion source, 3 ... Mass analysis part, 4 ... Accelerator tube, 5 ... Substrate processing chamber, 6 ... Substrate holding device, 7 ... Substrate introduction chamber, 8 ... Cassette, 9 ... Buffer chamber, 10 ... Transport Arm, 11: buffer chamber, 12: transfer arm, 13 ...
Substrate unloading chamber, 14 cassette, 15 valve, 16 substrate, 17 substrate holding device, 18 electrode, 19 electrode, 20
... Electrostatic attraction member, 21 ... Lead wire, 22 ... Arm, 23
... Sleeve, 24 ... Spring, 25 ... Arm, 26 ... Arm drive unit, 27 ... Post, 28 ... Guide, 29 ... Arm joint, 30 ... Transport arm, 31 ... Transport arm, 32 ... Electrostatic attraction unit, 33 ... Electrostatic attraction unit, 34 ... Electrostatic attraction unit, 35 ...
Transfer arm, 36: cassette, 37: cassette drive,
38 ... Strain sensor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/265 H01L 21/265 603C ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 21/265 H01L 21/265 603C

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板の導入室、搬出室と基板処理室及び前
記基板導入室や搬出室と基板処理室間で基板を搬送する
基板搬送室から構成される基板処理システムの基板搬送
方法において、複数枚の基板を収納できるカセットに基
板を収納してそのカセットを前記基板の導入室に載置
し、前記カセットから基板を一枚ずつ取り出して基板処
理室に搬送し、基板の処理を実施した後に基板を取り出
し基板搬出室に載置されているカセットに基板を収納す
る一連の工程を、被搬送基板面の法線が略水平方向を維
持した状態で実施し、この工程中の基板の保持を静電気
力を利用した静電吸着力で行うことを特徴とする基板搬
送方法。
1. A substrate transfer method for a substrate processing system, comprising: a substrate introduction chamber, an unloading chamber, and a substrate processing chamber; The substrates were stored in a cassette capable of storing a plurality of substrates, the cassette was placed in the substrate introduction chamber, and the substrates were taken out one by one from the cassette and transported to the substrate processing chamber to process the substrates. Subsequently, a series of steps of taking out the substrate and storing the substrate in a cassette placed in the substrate unloading chamber is performed with the normal line of the surface of the transferred substrate kept substantially horizontal, and holding the substrate during this step The substrate is transferred by an electrostatic attraction force utilizing an electrostatic force.
JP10005364A 1998-01-14 1998-01-14 Substrate transfer method Pending JPH10189688A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10005364A JPH10189688A (en) 1998-01-14 1998-01-14 Substrate transfer method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10005364A JPH10189688A (en) 1998-01-14 1998-01-14 Substrate transfer method

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6106444A Division JPH07321176A (en) 1994-05-20 1994-05-20 Substrate carrying method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10189688A true JPH10189688A (en) 1998-07-21

Family

ID=11609122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10005364A Pending JPH10189688A (en) 1998-01-14 1998-01-14 Substrate transfer method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10189688A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4554611A (en) Electrostatic chuck loading
US4620738A (en) Vacuum pick for semiconductor wafers
JP4489904B2 (en) Vacuum processing apparatus and substrate holding method
US20090109595A1 (en) Method and system for performing electrostatic chuck clamping in track lithography tools
WO2012026335A1 (en) Joining system, joining method, and computer storage medium
US5697751A (en) Wafer transfer apparatus and method
JP3230821B2 (en) Electrostatic chuck with pusher pin
JPH09120985A (en) Carriage of substrate
JPH11233601A (en) Electrostatic chucking apparatus and apparatus for processing sample using the same
EP0138254B1 (en) Electrostatic chuck and loading method
JPH10189688A (en) Substrate transfer method
JP4632590B2 (en) Substrate transport system and substrate processing apparatus
JPH11145266A (en) Apparatus and method of electrostatic chucking, and apparatus and method of transferring substrate using the same
JP2001358193A (en) Electrostatic chucking system, substrate-conveying device, vacuum processing device and substrate-holding method
JP2007258636A (en) Dry-etching method and its device
US11075106B2 (en) Transfer device
JP3027781B2 (en) Plasma processing method
JP3452422B2 (en) Vacuum processing equipment
JP2003092313A (en) Chip inverting device and die-bonder
JP6667028B2 (en) Transfer apparatus, control method thereof, and substrate processing system
JP2001077186A (en) Vacuum processing method
JP2024516764A (en) Electrostatic substrate cleaning systems, apparatus and methods
JP3211535B2 (en) Manufacturing method of thin film element
JP3371164B2 (en) Single wafer processing type ion implanter
JPH09275132A (en) Electrostatic chuck device, wafer removal method and wafer treatment device