JPS6067323A

JPS6067323A - 半導体ウエ−ハ移送機構

Info

Publication number: JPS6067323A
Application number: JP24399283A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Sasaki; 保佐々木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-12-26
Filing date: 1983-12-26
Publication date: 1985-04-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は半導体ウェーッ・の移送機構に関する。

半導体装置、集積回路装置等の製造において、シリコン
などからなる半導体板（ウェーッ・）にホトレジストを
塗布したものをベーキングする工程（ブリベーク工程）
や、ウェーッ・上のホトレジストを露光して現像したも
のをベーキングする工程（ポストベーク工程）がある。

そＬ２て、これらのベーキング方法としては、従来、熱
風をウェーッ・に吹き付ける熱風乾燥や、赤外線を照射
する赤外線乾燥が多く用いられている。

しかし、これらの方法はベーキング時間が１５〜２０分
と長く、作業性が悪い、１そこで、本発明者はマグネトロンを利用した′電子ベー
キング装置を上記半導体ウェーッ・のホトレジスト塗布
及びベーキング工程に適用することを考えた。ところが
、従来から用いられて（・る家庭用電子レンジや工業用
電子レンジはバッチ処理方式であることから作業性が低
く、上記の半導体装置の製造に適用するのは遣ゼｎ４祐
のイ゛Ｉ春疑い・そこで、さらに本発明者は、電子ベー
キング装置を用いたホトレジスト塗布ベーク装置におい
て半導体ウェーッ・を連続的に移送できれば、半導体ウ
ェーハの処理能力が向上し、半導体装置の製造に充分適
用できると考え本発明を成し得たのである。

従って、本発明の目的は、半導体ウェーッ・の移送効率
を向上することができる半導体ウェー・・移送機構を提
供することにある。

以下実施例により本発明の詳細な説明する。

第１図〜第４図に本発明の半導体ウェーッ・移送機構を
組み込んだ自動ホトレジスト塗布（現像）ベーク装置の
実施例を示す。第１図は外観図であり、右側から左側に
向かって順次、制御ボックス１、ローダ部２．ローダ機
構３．塗布現像機構４゜ベーク機構５．アンローダ部６
．タンクボックス７が配設されて（・る。また、ローダ
部２からアンローダ部６にかけてその下部には端子板８
．ゲージ（電磁弁）９．ベークトランスｌＯ９液コント
ロールボックス１１がそれぞれ内蔵されている。

つぎに、ローダ部２からアンローダ部６における構造に
ついて第２図〜第４図をもとに説明する。

第３図に示すように、ローダ部２のテーブル１２には■
型の空間部１３が５列設けられている。そして、これら
の空間部１３を上下に貫通移動できる構造のウェーハ１
４を多段に収容するカートリッジ１５が用意されている
。また、第２図および第４図で示すようにテーブル１２
の下方には前記カートリッジ１５を載置するローダ側載
置テーブル１６が設けられるとともに、このローダ側載
置テーブル１６下面にはガイド支柱１７および雄ねじを
設けたねじ棒１８が鉛直に設けられ、前記ねじ棒１８に
螺合する雌ねじを有する回転体の回転によって上下に移
動するようになっている。また、第３図に示すように、
前記テーブル１２の空間部１３に喰い込んだ部分には２
列にわたって噴射孔１９が設けられるとともに、これら
の噴射孔１９は第４図に示すように下部で導管２０に繋
がり、かつカー）　ＩＪソジ１５からウェーハ１４をロ
ーダ機構３３方向へ移送するように左上りの方向に傾斜
し、エアーコンベア機構２１を構成している。

したがって、ローダ側載置テーブル１６を一段ずつ（ホ
トトランジスタによりウェーッ・有無検出）順次下降さ
せることによって、下方のウェーハから順次エアーコン
ベア機構２１によってローダ機構３方向へ移動するよう
になっている。

ローダ機構３は主として一枚のローダテーブル２２から
なっている。このローダテーブル２２には前記３つの空
間部１３に対応してウェーハの移動方向に沿って３つの
細長のＵ字溝２３が３本左端側から右端に向かって設け
られている。そして、これらＵ字溝２３はローダテーブ
ル２２の前進（左移動）によってウェーハ１４を載置し
、ホトレジストを塗布したりあるいはホトレジストを現
１象したりする塗布現像機構４のスピンナテーブル２４
に接触しないで嵌り込むようになっている。

また、前記ローダテーブル２２の最大前進時には、前記
Ｕ字溝２３は塗布現像機構４に隣接するベーク機構５の
移送テーブル２５の突出片２６にも接触せずに近接して
嵌合（第３図の鎖線図参照）するようになっている。ま
た、これらのＵ字溝２３の幅はウェーハ１４の直径より
も狭く形成され、Ｕ字溝２３の両縁の受部２７でウェー
ハ１４０両縁部な支えるようになっている。また、Ｕ字
溝２３の先端部（右端）に向かってローダテーブル２２
の右端からウェー／・１４が移動するように、ローダテ
ーブル２２にも途中までエアーコンベア機構２８が設け
られている。また、第３図で示すように、Ｕ字溝２３の
右端部にウェーＩ・１４が跨がって停止するように、受
部２７にはストッパ２９が固定されている。

また、これらのストッパ２９は１対で右端がほぼＶ字形
の受部を形成して、ウェーハ１４の中心がＵ字溝２３の
中心線に一致するようになっている。また、真空吸着孔
３０でウェーハ１４は一旦ストップしウェーハ１４有無
を検出してウェーハ１４の存在を知る。検出後ウェーハ
１４はストッパ２９に進みセンターリングされる。この
真空吸着孔３０はストッパ２９からのウェーハ１４のは
ね返り（もどり）を防ぐことも兼用するため真空吸着孔
３０で一旦ストップしている。つぎに、前記ローダ機構
３、すなわち、ローダテーブル２２の動きＫつ℃・て説
明する。まず、第３図および第４図に示すように、ロー
ダ部２のカートリッジ１５からエアコンベア機構２１．
２８によって送られたウェーハ１４はローダテーブル２
２上を移動してストッパ２９によって停止する。ここで
検査用真空吸着孔３０の閉状態を検出する（ウェーハ１
４がないことを検出すると、非常停止する）と、ローダ
テーブル２２は第４図の矢印３１で示すようにＵ字溝２
３０入口部３２がスピンナテーブル２４に嵌合する程度
前進する。この際、ローダテープ）Ｌ／２２はスピンナ
テーブル２４の上面よりも下方に位置し、て（・る。つ
ぎに、第４図の矢印３３で示すように、ローダテーブル
２２は上昇する。

そして、ローダテーブル２２の左端の受部２７でスピン
ナテーブル２４上に載って℃・たウェーハ１４を支えて
上方に上がる。その後、第４図の矢ｌ：Ｉ］３４で示す
ように再び前進して、矢印３５で示すように元の高さま
で下降し、矢印３６で示すように最初の位置まで後退（
右移行）する。すると、ストッパ２９で停止されている
ウェーハ１４はスピンナテーブル２４上に載置されると
ともに、ローダテーブル２２の左端のウェーど・１４は
移送テーブル２５の突出片２６上に載置される。このよ
うに、ローダテーブル２２の連続動作によって、ウェー
ハの塗布現像機構４および、ベーク機構５へのローディ
ングが自動的に行なわれる。

つぎに、塗布現像機構４について説明する。塗布現像機
構４はウェーハ１４を載置し、かつ回転するウェーハ１
４直径よりも小さなスピンナテーブル２４と、このスピ
ンナテーブル２４の上方に位置１７、その中心にホトレ
ジストや現像液を滴下するノズル３７を有するカバー３
８と、このカバー３８に対応し、下方から前記スピンナ
テーブル２４を被うカップ３９とからなって〜・る。ま
た、前記カップ３９はウェーハのローディング時は部属
にならないように、第２図の鎖線で示すように下降する
ようになっている。また、前記カップ３９の内壁にはス
ピンナテープ／ｌ／２４０回転時にウェーハ１４かも飛
散したホトレジスト液等が、カバー３８とカップ３９と
の間から外に飛び出したりしないように、傾斜板４０が
設けられるとともに、底にはホトレジスト液等を流ず排
液管４１が設けられている。

つぎに、ベーク機構５について説明する。ベーク機構５
は第２図に示すように、アルミニウムからなる平坦な移
送テーブル２５と、この移送テーブル２５の中央に設け
られるオーブン４２とからなっている。このオーブン４
２は１４５咽口の断面のキャビティ４３を形成するとと
もに、オーブン４２の上面中央にはマグネトロン４４の
アンテナ４５が真下を向いて突出している。前記マグネ
トロン４４は２００，４００，６００Ｗ切換方式で２４
５０ＭＨ２となっている。また、キャビティ４３に繋が
るウェーハ１４の通過するローダ空間（供給口）４６お
よびアンローダ空間（搬出口）４７は秒速テーブル２５
からの隙間高さ八が４順に形成されるとともに、その経
路を長＜シ７、かつ土壁４８に多段に溝４９を形成する
ことにより、電波の漏れを０．１〜０．３ｍＷ程度に抑
えて℃・る（電波漏れ規格では家庭用電子レンジで１ｍ
Ｗ以下、工業用電子レンジで１０　ｍＷ以下となってい
る。）。

また、オーブン４２の外側には冷却用ダクト管５０が配
置され、これらをカバー５１で被うようになっている。

一方、アンテナ４５の真下の移送テーブル２５にはウェ
ーハ１４を真空吸着する絶縁物であるテフロンからなる
回転可能なベーク用スピンヘッド５２が配設されている
。このベーク用スピンヘッド５２はウェーハ１４に較べ
て遥かに小さく形成されるとともに、下降してベーク用
スピンヘッド５２の上面が移送テーブル２５上面よりも
下方に没するようになっている。また、ベーク用スピン
ヘッド５２は上昇すると、その上面と移送テーブル２５
面との距離りは１５〜１６郡となっている。

そして、この状態ではアンテナ４５とウェーッ・１４と
の距離りは８０〜８５論となって℃・る。さらに、前記
移送テーブル２５には突出片２６からアンローダ空間４
７方向に向かってエアーコンベア機構５３が設けられる
とともに、移送テープル２５には移動するウェーハ１４
を一時的に停止させるストッパ５４が設けられている。

このストッパ５４は移送テーブル２５上に必要に応じて
突出する。

他方、アンローダ部６については前記ローダ部２の構造
と同一であることから説明を省略するとともに、図中同
名称同番号で示す。

つぎに、ホトレジストの塗布（現＠）およびベークにつ
いて説明する。ローダ部２のカートリッジ１５からロー
ダテーブル２２に送り出されたウェーハ１４は、ローダ
テーブル２２によってスピンナテーブル２４上に載置供
給される。するど、ウェーハ１４上にノズル３７がもホ
トレジスト液が滴下され、その後、スピンナテーブル２
４に保持されて回転（１００〜６０００１１ＰＭ）する
ことによってウェーハ面に均一なホトレジスト層が形成
される（現像液の場合は回転中にスプレーする。）。そ
の後、スピンナテーブル２４上のつ工−ハ１４はローダ
テーブル２２によってベーク機構５の突出片２６上に載
置される。そして、エアーコンベア機構５３によってキ
ャビティ４３内に送り込まれる。キャビティ４３内に送
り込まれたウェーハ１４は突出していたストッパ５４に
よって停止させられるとともに、移送テーブル２５の下
方から上昇してくるベーク用スピンナヘッド５２によっ
て真空吸着保持され、移送テーブル２５面から１５咽の
高さで停止する。この間、ストッパ５４は下降し、秒速
テーブル２５の上面からは没している。

つぎに、マグネトロン４４が５〜４０秒動作してウェー
ハをベーキング（従来の赤外線乾燥や熱風乾燥では１５
〜２０分の処理時間が必要である。）する。その後、ベ
ーク用スピンヘッド５２は下降を開始する。この際、ウ
ェーハの真空吸着は解除される。したがって、ベーク用
スピンヘッド５２が移送テーブル２５に近づくと、ウェ
ーハ１４は杓びエアーコンベア機構５３によって移動し
、アンローダ空間４７を通過してアンローダ部６のカー
トリッジ１５内に収容される。アンローダ部６ノカート
リツジ１５は１枚収容されるごとに、一段ずつ上昇する
。

このように、本実施例では自動的にウェーッ・のホトレ
ジストのベーク（プリベーク）または現像後のベーク（
ポストベーク）が行なえる。

また、この実施例によれば、マグネトロンが動作するベ
ーキング時には移送テーブル上面からスピンヘッドが上
昇する。そして、このスピンへノド上のウェーハの位置
で発振が生じ、ウェーッ・の加熱が行なわれる。このた
め、下方の移送テーブル位置では発振は生じない。すな
わち、ウェーッ・・搬送面（移送テーブル面）を電子流
の振幅零のレベルとし、上昇時のスピンヘッド面を電子
流の振幅最大のレベルとすることにより、ウェーッ・の
み加熱され、移送テーブル面は加熱されない。たとえば
、アンテナと移送テーブル面との距離を１００士５晒と
し、はぼ１波長とする。したがって、移送テーブルを絶
縁物以外のアルミニウムで形成することができる。従来
、電子レンジではオープンの底板等は加熱しないように
、電波の通る絶縁物からなるテフロン材で形成されてい
る。そこで、本出願人も、ウェーハをベークする装置と
して、最初はテフロンからなる移送テーブルを用いたが
、この構造では、加熱されたウェーハの熱がテフロンに
伝わり、うねり等の変形を起してしまい、ウェーハがス
ムースに移送テーブル上を移動しなくなってしまう。ま
た、電波漏れ防止のために供給口および搬出口は高さが
４閣と狭く形成されていることから、ウェーハの姿勢が
水平に保たれず、特に搬出口の周辺に衝突してしまい通
過できない場合が多かった。たとえば、ウェーハが１０
枚通過する間に４枚前後は搬出口で引っ掛ってしまった
。しかし、この実施例のように、移送テーブル面が加熱
されることなく、また、熱伝導性の良好なアルミニウム
で作っていることから、移送テーブルは熱変形を生じな
い。したがって、ウェーハはスムースに移送テーブル上
を移動できる。

また、この実施例によれば、移送テーブルのエアーコン
ベアを常に作用させておくことにより、吸着を解除した
スピンヘッドが下降する際、スピンヘッド上のウェーハ
は空気流の上部に達すると、スムースに空気流に乗り移
って移送テーブル上を移動するため、ウェーハの姿勢（
水平状態）は常にバランスを保って移動し、支障なく搬
出口を通過する。

また、この実施例では、スピンヘッドを回転させる構造
としていることから、ウェーッ・はベーキング時にあっ
ては常に回転する。このため、ベーク分布が良く、均一
なベーキングが行なえる。

また、この実施例では、ウェーハが出入する供給口およ
び搬出口は電波漏れ防止構造を採用しているので、電波
漏れに対しては安全性が高い。

また、この実施例によれば、ベーキングとホトレジスト
の塗布（現像）作業は連続的に行ｌよ５とともに、併行
して行なうことができるので、作業効率が高い。

さらに、この実施例では、マグネトロンによる電子ベー
タであることから、従来の熱風乾燥、赤外線乾燥に較べ
て処理時間が短かくなり、極めて作業効率が高くなる。

また塗布（現像）作業を連続的に行なうので塵埃の付着
はなくなり歩留が向上する。

なお、本発明は前記実施例に限定されな（・。すなわち
、前記実施例における各部の寸法は、マグネトロンとウ
ェーッ・のインピーダンスを一致させることにより、出
力の増大を図ったものである。

また、本発明ではベーキング対象物として、ウェーハに
限定されない。

以上のように、本発明の半導体ウェーッ・移送機構なベ
ーキング装置に適用すれば、短時間でベーキングを行な
うことができるので、作業性が従来に較べて遥かに向上
する。

また、本発明の半導体ウェーッ・移送機構によれば、連
続的に複数の半導体ウェーッ・を移送することができる
ので、半導体ウェーッ・の移送効率及び処理能力を増大
することができるなど多くの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体ウェーッ・移送機構を組み込ん
だ自動ホトレジスト塗布（現像）ベーク装置を示す外観
図、第２図は同じくホトレジストの塗布（現像）ベーク
機構を示す一部断面図、第３図はウェー７・のローディ
ング状態を示す平面説明図、第４図は同じく正面説明図
である。１・・・制御ボックス、２・・・ローダ部、３・・・ロ
ーダ機構、４・・・塗布現像機構、５・・・ベーク機構
、７・・・タンクボックス、８・・端子板、９・・・ゲ
ージ（電磁弁）、１０・・・ヘークトランス、１１・・
・液コントロールボックス、１２・・・テーブル、１３
・・・空間部、１４・・・ウェーッ・、１５・・・カー
トリッジ、１６　＝−ローダ側載置テーブル、１７・・
・ガイド支柱、１８・・・ねじ棒、１９・・・噴射孔、
２０・・・導管、２１・・・エアーコンベア機ｍ、ｚ２
・・ローダテーブル、２３・・・Ｕ字溝、２４・・スピ
ンナテーブル、２５・・・移送テーブル、２６・・・突
出片、２７・・・受部、２８・・・エアーコンベア機構
、２９・・・ストッパ、３０・・・検査用真空吸着孔、
３１・・矢印、３２・・・入口部、３３〜３６・・矢印
、３７・・ノズル、３８・・・カッ（−１３９・・カッ
プ、４０・・・傾斜板、４１・・排液管、４２・・・オ
ープン、４３・・・キャビティ、４４・・・マグネトロ
ン、４５・・・アンテナ、４６・・ローダ空間（供給口
）、４７・・・アンローダ空間（搬出口）、４８・・上
壁、４９・・・溝、５０・・・冷却用ダクト管、５トカ
ノクー、５２・・・ベーク用スピンヘッド、５３・・・
エフ　−ニア　７ベ７機構、５４・・・ストッパ。

Claims

【特許請求の範囲】

１、所定圧離隔ててほぼ平行に対向しかつ移送方向に延
びる一対の半導体ウェーッ・支持部を有し、上記半導体
ウェーハ支持部に第１及び第２の半導体ウェーハをそれ
らが互いに接触すること１．Ｃ＜同時に支持し、その状
態で上記半導体ウェーッ・支持部を上記ウェーハの移送
方向に移動して、上記第１の半導体ウェーハ下には第１
のウェーハ載置部が、上記第２の半導体ウェーッ・下に
は第２のウェーハ載置部がそれぞれ位置するようにし１
、その後上記移動時の高さよりも低くなるように上記半
導体ウェーハ支持部を下降させるとともに、上記第１の
半導体ウェーハな第１のウェーハ載ＩＷ部に第２の半導
体ウェーハを第２のウェーハ載置部にそれぞれ載せ、そ
して、上記半導体ウェー・・支持部を元の位置にもどす
ことを特徴とする半導体ウェーハ移送機構。