JPH04287341A - ウェーハのハンドリング装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はウェーハのハンドリング
装置に係わり、特に枚葉やキャリアに収納さたウェーハ
を保持して搬送したり移載したりする作業中に、ウェー
ハの表面に微細な塵埃が付着せず、また塵埃が付着して
も取り除くことができてなるウェーハのハンドリング装
置に関する。

【０００２】近年、エレクトロニクスの発展は目ざまし
いものがあるが、その発展は半導体装置の製造技術の革
新に負うところが大きい。ところで、シリコンウェーハ
から半導体素子に仕上げるまでの一連の工程、いわゆる
ウェーハプロセスと呼ばれる工程においては、例えば、
酸化処理とかホトリソグラフィ、不純物導入といった幾
つかの工程が繰り返される。そして、いろいろな工程の
各所で、例えば、ウェーハをステージに保持したり移載
したり、ウェーハキャリアに収納して移動したりするこ
とが行われている。

【０００３】そして、半導体素子の集積度が増大するに
つれて、例えば、微細なパターニングを行うホトリソグ
ラフィの工程とか真空装置内で行われるスパッタリング
の工程などにおいては、ウェーハを如何に清浄な状態を
保ちながら持ち運び、装置内に搬入したり搬出したりす
るかが重要な製造技術となっており、ウェーハを搬送し
たり移載したりするハンドリング装置自体に清浄手段を
設けることが望まれるようになっている。

【０００４】

【従来の技術】半導体装置に用いられる素子の集積度が
増大して超高集積度をもった半導体装置が開発されるに
伴って、半導体装置の製造工程におけるウェーハプロセ
スは、ますます微細化指向が進められている。その結果
、ウェーハプロセスが行われるクリーンルームは、例え
ばクラス１以下といった高い清浄度（クリーン度）が要
求されるようになっている。

【０００５】そこで、このような高清浄度のクリーンル
ームを建設する巨額な費用の低減を図るために、最近で
はクリーンブースなどの局所クリーンエリア方式が採ら
れるようになってきている。

【０００６】何れにしても、ウェーハプロセスが行われ
るクリーンルームや局所クリーンエリアなどは、例えば
ＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ　Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　Ｐａｒｔ
ｉｃｕｌａｒ　Ａｉｒ）　フィルタと呼ばれるフィルタ
によって、空気中の微粒子状の夾雑物が徹底的に除去さ
れた高度に清浄な雰囲気になっている。

【０００７】一方、ウェーハプロセスにおいて用いられ
るいろいろな処理装置は、一般に、こうしたクリーン度
の高い雰囲気の中に配設されている。そして、ウェーハ
は枚葉かキャリアに収納された状態で、こうした雰囲気
の中で搬送されたり、あるいは処理装置に搬入されたり
処理装置から搬出されたりといった取り扱いがなされる
。こうしたウェーハの取り扱いは、かつては手作業で行
われたが、今ではいろいろなハンドリング装置を用いて
行われている。

【０００８】ハンドリング装置は、いわゆる産業用ロボ
ットの一種で、上下に移動したり旋回したりするアーム
（腕）をもっている。そのアームの先端にはウェーハを
枚葉で保持する場合には、気圧差を利用して吸引する真
空チャックとか機械的にウェーハの周縁部を挟持するメ
カチャックといった保持機構が設けられている。また、
ウェーハがキャリアに収納されている場合には、そのキ
ャリアを保持する保持機構が設けられている。

【０００９】このハンドリング装置は、アームが屈伸し
たり旋回したりする関節などの機械的に摺動する部分に
対しては、微細な塵埃が発生しないように特に予防措置
が講じられている。ところが、従来のハンドリング装置
においては、ウェーハやキャリアと直に接触したり摺動
したりする保持機構の部分には、発塵に対する措置が講
じられていない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のハ
ンドリング装置においては、機械的に摺動する部分の発
塵に対しては、それなりの対策が講じられている。しか
し、肝心のウェーハやキャリアが直に接触して微細な塵
埃の発生が避けられない捻子機構の部分に対しては、ウ
ェーハが雰囲気内に吹き込まれるクリーンエアに吹き曝
されて清浄さを維持するといった消極的な対策しか講じ
られていなかった。

【００１１】ところが、ウェーハは、枚葉にしろキャリ
アに収納された状態にしろ、ハンドリング装置で搬送さ
れたり移載されたりする際、向きが水平の場合もあれば
垂直の場合もある。従って、必ずクリーンエアに吹き曝
されるとは限らず、このような対応によってウェーハの
清浄さを維持させることは期待薄であった。

【００１２】しかも、ウェーハの搬送中や移載中に、ひ
と度ウェーハの表面に塵埃が付着すると、その塵埃を除
去する清浄機構がないために、その塵埃が付着されたま
ゝ次の工程の処理装置に搬入されてしまい、歩留りを低
下させてしまうといった問題が避けられなかった。

【００１３】そこで本発明は、ハンドリング装置のウェ
ーハやキャリアの保持機構の近傍にクリーンエアの吹き
出し手段を付加し、ウェーハの搬送中や移載中に常にウ
ェーハの表面にクリーンエアを吹き付けて清浄さを維持
することができてなるウェーハのハンドリング装置を提
供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上で述べた課題は、アー
ムと、保持機構と、クリーンエア噴出手段を有し、前記
アームは、屈伸・旋回可能に支持されているロボットア
ームであり、前記保持機構は、アームの先端部に設けら
れて、枚葉のウェーハまたは該ウェーハが収納されるキ
ャリアを保持するものであり、前記クリーンエア噴出手
段は、保持機構の近傍に開口する噴出口と、該噴出口に
連なり、かつアームに添設されて連動する可撓性のチュ
ーブと、該チューブに連なり、かつクリーンエアを生成
するフィルタとファンを有するものであり、前記クリー
ンエア噴出手段は、噴出口が、クリーンエアをウェーハ
の表面に吹きかけるものであるように構成されたウェー
ハのハンドリング装置によって解決される。

【００１５】

【作用】従来のウェーハのハンドリング装置は、保持機
構によってウェーハやキャリアを保持した際に発生する
微細な塵埃を効果的に除くことができなかったのに対し
て、本発明においては、クリーンエア噴出手段を設けら
れて塵埃の除去を行うようにしている。

【００１６】すなわち、保持機構の近傍に噴出口を開口
させ、フィルタを通してファンで吸い込んで生成したク
リーンエアを、チューブを介して噴出口からウェーハの
表面に吹きかけるようにしている。

【００１７】こうすると、枚葉のウェーハにしろキャリ
アに収納したウェーハにしろ、搬送している際にも処理
装置と受渡しする際にも、常にウェーハの表面をクリー
ンエアで清浄に維持することができる。

【００１８】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例の斜視図、図２
は図１の要部の斜視図、図３は本発明の第２の実施例の
要部の斜視図、図４は本発明の第３の実施例の要部の斜
視図である。図において、１はアーム、２は保持機構、
３はクリーンエア噴出手段、３ａは噴出口、３ｂはチュ
ーブ、３ｃはフィルタ、３ｄはファン、４はウェーハ、
５はキャリア、６はクリーンエアである。

【００１９】実施例：１ 図１〜図２において、アーム１は屈伸・旋回可能なアー
ムロボットの腕で、例えば、ウェーハ４を搬送する際に
は、自走車の上に設けられていたり、ウェーハ４を移載
する際には、ウェーハステージの近傍に固定して配設さ
れている場合もある。そして、アーム１の先端部には、
枚葉のウェーハ４を例えば真空吸着する保持機構２が設
けられている。

【００２０】クリーンエア噴出手段３は、噴出口３ａと
チューブ３ｂ、フィルタ３ｃ、ファン３ｄからなり、噴
出口３ａは保持機構２の近傍に開口するように支持され
ている。この噴出口３ａにはアーム１に沿わせたチュー
ブ３ｂが連なっている。チューブ３ｂは、例えばシリコ
ンゴムなどのクリーンで可撓性のある材料からなり、ア
ーム１が屈伸・旋回しても、その動きに円滑に連動でき
るようになっている。

【００２１】チューブ３ｂにはフィルタ３ｃが連なって
いる。このフィルタ３ｃには、特に微細な塵埃を効率よ
く濾し取るように作られたＨＥＰＡフィルタが用いられ
る。 フィルタ３ｃの先にはファン３ｄが設けられている。そ
して、ファン３ｄで吸い込んだエア（空気）はフィルタ
３ｃを通過する際、微細な塵埃が除去されてクリーンエ
ア６となり、チューブ３ｂを通って噴出口３ａから噴出
するようになっている。そして、噴出口３ａから噴出し
たクリーンエア６は、ウェーハ４の表面を斜め上方から
吹き払うようになっている。

【００２２】図１には、枚葉のウェーハ４が水平に保持
されている場合を例示したが、図２（Ａ）には、枚葉の
ウェーハ４が垂直に保持されている場合を示している。 この場合にも、ウェーハ４の表面に対するクリーンエア
６の吹きかけ方は、水平に保持した場合と変わらない。

【００２３】図２（Ｂ）には、複数枚のウェーハ４がキ
ャリア５に収納されており、そのキャリア５を保持機構
２が保持している場合を示している。この場合には、噴
出口３ａがキャリア５を十分覆うようになっており、ク
リーンエア６を上方から吹き下ろすようにして吹きかけ
る。

【００２４】こうして、ウェーハ４の表面は、枚葉にし
ろキャリア５に収納されているにしろ、保持機構２に保
持されている間、噴出口３ａから噴出したクリーンエア
６によって絶えず吹き払われる。従って、ウェーハ４や
キャリア５が保持機構２に保持される際とか搬送の途中
、あるいは移載される際に発生したり付着したりした塵
埃を吹き飛ばすことができ、ウェーハ４を常に清浄な状
態に保つことができる。

【００２５】実施例：２ クリーンエア噴出手段３の構成は、まず、噴出口３ａに
フィルタ３ｃが組み込んである。そして、チューブ３ｂ
を介してファン３ｄが連なった構成になっている。そし
て、ファン３ｄで吸い込んだエアは、チューブ３ｂを通
って噴出口３ａに達し、噴出する直前にフィルタ３ｃに
よって微細な塵埃が除去され、クリーンエア６となって
ウェーハ４に吹きかけられる。

【００２６】こうすると、アーム１に沿わせたチューブ
３ｂが長いとき、チューブ３ｂの内壁から微細な塵埃が
発生しても、噴出口３ａで除去することができる。 実施例：３ クリーンエア噴出手段３は、噴出口３ａにフィルタ３ｃ
とファン３ｄが組み込まれた構成になっており、ファン
３ｄで吸い込んだエアが直ちにフィルタ３ｃを通過して
クリーンエア６となって、噴出口３ａからウェーハ４な
どに吹きかけられる。

【００２７】従って、エアを運ぶチューブ３ｂが不要で
あり、クリーンエア噴出手段３をアーム１の先端近傍に
取り付けて稼働させれば、保持されているウェーハ４な
どにクリーンエア６を吹きかけることができる。

【００２８】実施例２と実施例３においては、ウェーハ
を保持している場合を例示したが、ウェーハが収納され
ているキャリアを保持している場合にも適用できること
はもちろんである。また、噴出口の形状には、種々の変
形が可能である。さらに、こゝで例示したようにフィル
タの外側にファンを配設すれば、ファンから微細な塵埃
が発生しても除去できるので好都合であるが、本発明は
これに限定されない。

【００２９】

【発明の効果】ハンドリング装置によってウェーハを保
持して搬送したり移載したりしている間、ウェーハに微
細な塵埃が付着することに対して、従来は適切な対応が
なされてなかった。それに対して本発明においては、枚
葉やキャリア入りのウェーハがハンドリング装置に保持
されている間、ウェーハの表面に常にクリーンエアを吹
きかけるようにしている。

【００３０】その結果、特に真空チャックなどの保持機
構がウェーハやキャリアと直に接触して塵埃を生じても
、クリーンエアで吹き飛ばしてウェーハの表面に付着す
ることを防ぐことができる。従って、素子の高密度化に
伴ってパターニングの微細化がますます進められている
半導体装置の製造工程の中で、特にウェーハが剥き出し
の状態で取り扱われるウェーハプロセスの生産性の向上
に対して、本発明は寄与するところが大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の第１の実施例の斜視図である。

【図２】　　図１の要部の斜視図である。

【図３】　　本発明の第２の実施例の要部の斜視図であ
る。

【図４】　　本発明の第３の実施例の要部の斜視図であ
る。

【符号の説明】

１　　アーム ２　　保持機構 ３　　クリーンエア噴出手段 ３ａ　　噴出口　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　３ｂ　　チューブ３ｃ　　フィルタ　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　３ｄ　　ファン４　　
ウェーハ ５　　キャリア ６　　クリーンエア

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　アーム（１）　と、保持機構（２）　
   と、クリーンエア噴出手段（３）を有し、前記アーム（
   １）　は、屈伸・旋回可能に支持されているロボットア
   ームであり、前記保持機構（２）　は、前記アーム（１
   ）　の先端部に設けられて、枚葉のウェーハ（４）　ま
   たは該ウェーハ（４）　が収納されるキャリア（５）　
   を保持するものであり、前記クリーンエア噴出手段（３
   ）　は、前記保持機構（２）の近傍に開口する噴出口（
   ３ａ）と、該噴出口（３ａ）に連なり、かつ前記アーム
   （１）　に添設されて連動する可撓性のチューブ（３ｂ
   ）と、該チューブ（３ｂ）に連なり、かつクリーンエア
   （６）　を生成するフィルタ（３ｃ）とファン（３ｄ）
   を有するものであり、前記クリーンエア噴出手段（３）
   　は、噴出口（３ａ）が、前記クリーンエア（６）　を
   前記ウェーハ（４）　の表面に吹きかけるものであるこ
   とを特徴とするウェーハのハンドリング装置。
2. 【請求項２】　　前記クリーンエア噴出手段（３）　は
   、前記保持機構（２）　の近傍に開口する噴出口（３ａ
   ）と、該噴出口（３ａ）に組み込まれたフィルタ（３ｃ
   ）と、該噴出口（３ａ）に連なるチューブ（３ｂ）と、
   該チューブ（３ｂ）に連なるファン（３ｄ）を有するも
   のである請求項１記載のウェーハのハンドリング装置。
3. 【請求項３】　　前記クリーンエア噴出手段（３）　は
   、前記保持機構（２）　の近傍に開口する噴出口（３ａ
   ）と、該噴出口（３ａ）に組み込まれたフィルタ（３ｃ
   ）とファン（３ｄ）を有するものである請求項１記載の
   ウェーハのハンドリング装置。