JPH0212939A - 半導体ウェーハの搬送装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレジストのスピンコーティングを行なうため半
導体ウェーハを回転ステージ上に搬送する装置に係り、
特に半導体ウェーハの重心を回転ステージの回転中心に
一致させることが可能な搬送装置に関する。

〔従来の技術〕

半導体装置の製造では、半導体ウェーハ上にレジストを
塗布する工程を複数行なう必要があり、ウェーハカセッ
トから取り出された半導体ウェーハをスピンコードのた
めの回転ステージに搬送する搬送装置が製造ラインに組
み込まれている。従来の搬送装置は、半導体ウェーハを
回転ステージ近辺まで搬送する搬送ベルトと、搬送され
た半導体ウェー八を搬送ベルトから取り出して回転ステ
ージ上に移し替える移替部材とを備えている。この搬送
装置の作動は、搬送ベルトで搬送された半導体ウェーハ
を持ち上げ位置で停止させ、次に移替部材が半導体ウェ
ーハを搬送ベルトから取り出して回転ステージ上に移し
替えるように行なわれる。回転ステージへの移し替えは
回転ステージの回転中心と半導体ウェーへの中心とが一
致するように行なわれており、回転ステージはこのよう
にして移し替えられた半導体ウェーハを真空吸引などに
よってチャッキングして高速回転し、レジストのスピン
コードが行なわれる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、半導体ウェーハには一般にオリニーテンショ
ンフラットが形成されており、このような場合には、オ
リニーテンションフラットから削除された部分により重
心の偏位が生じる。第２図はこのようなオリニーテンシ
ョンフラット３１が形成された半導体ウェーハ３０を示
し、円としての中心ＷＣに対して重心Ｇｃはオリニーテ
ンションフラット３１と反対側に移動している。このよ
うな重心Ｇｃと円中心Ｗｅとがずれた半導体ウェーハに
スピンコードを行なう場合、従来装置では回転ステージ
の回転中心に半導体ウエーノ＼の円中心Ｗｃを一致させ
るため、回転ステージの回転中心に半導体ウェーハの重
心が一致せず回転が不安定となる。これによりレジスト
が均一に拡散せず、レジスト膜の膜厚が不均一となる。

そこで本発明は、回転ステージの安定した回転を行なう
ため、回転ステージの回転中心に半導体ウェーハの重心
を一致させるように搬送することが可能な半導体ウェー
ハの搬送装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る半導体ウェーハの搬送装置は、半導体ウェ
ーハを所定の持ち上げ位置まで搬送する搬送手段と、半
導体ウェーハの重力を受ける少なくとも３の圧力センサ
を有し、持ち上げ位置で半導体ウェーハの持ち上げおよ
び引き下ろしを行なうと共に、圧力センサの重力情報に
基いて持ち上げ中心が半導体ウェーハの重心と一致する
ように３次元方向に移動制御される重心検出手段と、重
心が検出された半導体ウェーハを持ち上げ位置から取り
出して回転ステージの回転中心に半導体ウェーハの重心
を一致させるように移し替える移替手段とを備えている
ことを特徴とする。

〔作用〕

本発明に係る搬送装置は、以上の通りに構成されるので
、圧力センサの情報に基いて３次元方向に移動する重心
検出手段は、その持ち上げ中心と半導体ウェーハの重心
との一致を図り、移替手段は検出された半導体ウェーハ
の重心を回転ステージの回転中心と一致させるように作
用する。

〔実施例〕

以下、本発明を添付図面に基いて詳細に説明する。

第１図は本発明の実施例に係る搬送装置の斜視図を示す
。ウェーハカセット（図示せず）から取り出された半導
体ウェーハ３０を搬送する搬送手段１と、搬送手段１の
終端付近に設けられた高速回転によってレジストのスピ
ンコーティングを行なう回転ステージ２と、半導体ウェ
ーハ３０の重心を検出する重心検出手段４と、半導体ウ
ェーハ３０を回転ステージ２上に移し替える手段５を備
えて構成される。

搬送手段１はプーリ１１に掛は渡された平行な２本の無
端状の搬送ベルト１２を備え、モータ（図示せず）の駆
動により半導体ウェーハ３０を搬送する。この搬送は、
後述するように持ち上げ位置となる重心検出手段４の上
方に半導体ウェーハ３０が達するまで行なわれ、持ち上
げ位置で半導体ウェーハ３０の搬送は停止する。このた
め搬送ベルト１２の上方には適宜のストッパ（図示せず
）が設けられ、半導体ウェーハ３０はストッパに当接し
て搬送が停止されるようになっている。

なお、２本の搬送ベルト１２は同一の速度で走行するよ
うに駆動され、搬送中における半導体つ工−ハ３０の旋
回を防止している。

回転ステージ２は回転軸２１と、回転軸２１上に取り付
けられた回転盤２２を備える。回転盤２２は半導体ウェ
ーハ３０を真空吸着などによってチャッキングして半導
体ウェーハ３０を高速回転させるものであり、その上方
にはレジストを滴下するレジストノズル（図示せず）が
設けられている。半導体ウェーハ３０はこの回転盤２２
上でレジストが滴下され、高速回転されることでレジス
トが拡散して全面にレジスト膜が形成される。

ここで、回転盤２２には３本のピン２３が突出されてい
るが、このピン２３は半導体ウェーハ３０の載置で回転
盤３０内に引き込むように作動するものである。

重心検出手段４は移動軸４１と、同軸４１に支承された
持ち上げ体４２を備え、２本の搬送ベルト１２の間に位
置するように設けられる。この重心検出手段４は前述の
ストッパによつて搬送を停止させられた半導体ウェーハ
３０を搬送ベルト１２から持ち上げると共に、持ち上げ
た状態から搬送ベルト１２上に引き下げるように上下動
する。

さらに、重心検出手段４は搬送ベルト１２内で前後およ
び左右方向に移動するように制御されており、半導体ウ
ェーハ３０に対する相対的な変位を行なう。この変位は
半導体ウェーハ３０の重心に持ち上げ中心が一致するよ
うに制御されるものであり、これにより半導体ウェー八
３０の重心の検出を行なう。

符号４３は持ち上げ体４２の上面に設けられた圧電セン
サなどの圧力センサである。この圧力センサ４３は正三
角形の各頂点に位置するように等間隔で持ち上げ体４２
の上に配設されており、持ち上げ体４２の上昇で半導体
ウェーハ３０の重力を受け、この重力情報を電気信号な
どに変換して出力する。移動軸４１はこの圧力センサ４
３からの重力情報に基いて、その持ち上げ中心が半導体
ウェーハ３０の重心と一致するように変位する。

このため、各圧力センサ４３は演算装置（図示せず）に
接続されると共に、移動軸４１はその駆動源（図示せず
）が移動制御装置（図示せず）に接続される。このよう
な構成では、演算装置は各圧力センサ４３からの重力情
報が入力され、全ての圧力センサ４３の重力値が等しく
なるように移動軸４１の移動方向およびその距離を算出
して制御装置に出力する。移動制御手段はその情報に基
いて移動軸４１を前後または左右方向に移動制御するよ
うになついる。なお、かかる移動軸４１による変位動作
を複数回行なう必要がある場合には、１回目の変位の終
了の後、移動軸４１が下降して半導体ウェー八３０を搬
送ベルト１２上に載置して圧力センサ４３の押圧を解除
し、その後上昇して半導体ウェーハ３０を再び持ち上げ
て重力の検出を行ない、これらの動作を繰り返すように
駆動される。

移替手段５は２本の平行なフォーク５１と、このフォー
ク５１を駆動する駆動源（図示せず）を備える。フォー
ク５１は重心が検出された半導体ウェーハ３０を持上げ
体４２から回転ステージ２に移し替えるように作動する
。従って、フォーク５１は重心検出手段４による重心検
出中は搬送ベルト１２から退避しており、重心検出後に
搬送ベルト１２の方向に進出して持ち上げ体４２上の半
導体ウェーハ３０を下面から持ち上げる。そして、回転
ステージ２方向に水平移動し、検出された半導体ウェー
ハ３０の重心を回転ステージ２の回転中心と一致させて
から、回転ステージ２上に半導体ウェー八３０を移し替
えるようになっている。

次に、上記実施例の作動を説明する。

搬送手段１により半導体ウェーハ３０が持ち上げ位置、
すなわち重心検出手段４の直上に搬送されると、ストッ
パによって半導体ウェー八３０の搬送が停止する。次に
、重心検出手段４は第１回目の上昇を行なって半導体ウ
ェーハ３０を持ち上げる。これにより、各圧力センサ４
３は半導体ウェーハ３０の重力を受け、その情報を演算
装置に出力する。演算装置では各圧力センサ４３の重力
値が一致するように重心検出手段４の変位方向および変
位量を算出して移動制御装置に出力する。

一方、重心検出手段４は下降して半導体ウェーハ３０を
搬送ベルト上に載置して待機状態となっている。移動制
御手段は演算装置からの変位方向および変位量に基いて
待機状態の重心検出手段４を移動制御した後、重心検出
手段４を再び上昇させ、重力検出手段４は半導体ウェー
ハ３０を持ち上げる。これにより、各圧力センサ４３は
半導体ウェーハ３０の重力を検出し、演算装置に出力す
る。

この重力値が全て等しい場合には、重力検出手段４の持
ち上げ中心と半導体ウェーハ３０の重心とが一致した状
態である。また、重力値が異なる場合には重心検出手段
４の持ち上げ中心と半導体ウェーハ３０の重心とが不一
致の状態であり、前述の変位動作を繰り返して、これら
の一致を行なう。そして、これらの一致が行なわれた後
、移替手段５はこの半導体ウェー八３０を重力検出手段
４から取り出し、半導体ウェー八３０の重心と回転ステ
ージ２の回転中心とが一致するように半導体ウェー八３
０を回転ステージ２に移し替える。

従って、回転ステージ２が高速回転しても、安定した回
転を確保できるため、レジストの均一なスピンコードが
可能であり、また、半導体ウェーハ３０は回転ステージ
上に安定してチャッキングされる。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の
変形が可能である。

例えば、搬送手段としてローラコンベア、ベルトコンベ
アなどを使用しても良く、移替手段として真空吸着力で
半導体ウェーハを移し替えるようにしても良い。また、
圧力センサを４個以上設けても良い。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように本発明によれば、半導体ウ
ェーへの重心を検出し、この重心を回転ステージの回転
中心と一致させるように移し替えるので、円滑且つ安定
した高速回転が可能となり、均一な膜厚のレジスト膜を
形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明一実施例に係る搬送装置を示す斜視図
、第２図は、半導体ウェーハの一例を示す平面図である
。 １・・・搬送手段、２・・・回転ステージ、４・・・重
心検出手段、５・・・移替手段、３０・・・半導体ウェ
ーハ、４３・・・圧力センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 半導体ウェーハを所定の持ち上げ位置まで搬送する搬送
   手段と、 前記半導体ウェーハの重力を受ける少なくとも３の圧力
   センサを有し、前記持ち上げ位置で前記半導体ウェーハ
   の持ち上げおよび引き下ろしを行なうと共に、前記圧力
   センサの重力情報に基いて持ち上げ中心が前記半導体ウ
   ェーハの重心と一致するように３次元方向に移動制御さ
   れる重心検出手段と、 重心が検出された前記半導体ウェーハを前記持ち上げ位
   置から取り出して回転ステージの回転中心に半導体ウェ
   ーハの重心を一致させるように移し替える移替手段と を備えていることを特徴とする半導体ウェーハの搬送装
   置。