JPH0685043A - 水平基板搬送機構 - Google Patents

水平基板搬送機構

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JPH0685043A
JPH0685043A JP23252892A JP23252892A JPH0685043A JP H0685043 A JPH0685043 A JP H0685043A JP 23252892 A JP23252892 A JP 23252892A JP 23252892 A JP23252892 A JP 23252892A JP H0685043 A JPH0685043 A JP H0685043A
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JP
Japan
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transfer
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JP23252892A
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Inventor
Kazuo Nanbu
和夫 南部
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 MBE装置内等で用いられる水平基板搬送機
構に関し、半導体基板のエピタキシャル成長を行う表面
を汚染させない水平搬送を可能にすることを目的とす
る。 【構成】 半導体基板1を基板ホルダ2に設けた開孔3
上に表面1Fを下方に向けて保持し、該半導体基板1を該
基板ホルダ2と共に水平方向に搬送する基板搬送機構4
であって、該搬送機構4から及び該搬送機構4への基板
ホルダ2の受渡しが、該半導体基板1の裏面1Bが表出す
る該基板ホルダ2の上面側で行われるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水平基板搬送機構、特に
分子線結晶成長(MBE)装置内等で用いられる水平搬
送による基板搬送機構に関する。
【0002】最近、MBE法や有機金属気相成長(MO
VPE)法によるエピタキシャルウエーハを使って、低
雑音HEMT、高出力FET等の高周波個別素子が実用
化されている。これらの素子を歩留り良く製作するため
には、素子特性を劣化させる原因となるエピタキシャル
ウエーハの表面欠陥やコンタミネーションを低減するこ
とが最も重要である。また、HEMT等のLSI化に対
しては、個別素子に比べ、更に表面欠陥やコンタミネー
ションを低減したエピタキシャルウエーハが多量に必要
になってくる。
【0003】
【従来の技術】図5にMBEにおける従来の水平基板搬
送機構の断面を模式的に示した。図中の、(a) は基板ホ
ルダ受取前又は引渡し後の状態、(b) は基板ホルダ受取
り後の状態をそれぞれ示している。また図6は図5(b)
に対応する基板ホルダ受取後の状態の模式平面図であ
る。
【0004】図5の(a) 及び(b) に示されるように、水
平基板搬送機構では、半導体基板51が基板ホルダ52の基
板セット用開孔53上に表面51Fを下方に向けて固定され
た状態で、基板ホルダ52ごと搬送がなされる。その際、
従来の基板搬送機構においては、図示しない基板マニピ
ュレータに対する基板ホルダの授受は、搬送ロッド54
が、半導体基板51の表面51Fが表出する基板ホルダ52の
下側を通過することによってなされていた。即ち、図5
(a) に示すように、基板搬送機構の搬送ロッド54の先端
部を、図示しない基板マニピュレータに保持されている
基板ホルダ52の半導体基板51の表面51F が表出する下側
に挿入し、上昇して図5(b) 及び図6に示すように爪55
を介して基板ホルダ52を受取り、また、上記の逆に、基
板ホルダ52を先端部上に爪55を介して下側から保持した
搬送ロッド54を上昇させて基板ホルダ52を図示しない基
板マニピュレータに保持させた後、搬送ロッド54を基板
ホルダ52の下部から引き抜く方法である。なお、図中の
56は受取動作(受動作)の進行方向を示す矢印、57は引
渡し動作(授動作)の進行方向を示す矢印である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、搬送ロ
ッド54の先端部の基板ホルダ52を載せる爪55の部分に
は、基板ホルダ52の授受に際しての基板ホルダ52と爪55
との摩擦によってMBEにより基板ホルダ52面に蒸着さ
れた蒸着物等のごみ58(図5(a) 参照)が積もり易い。
そのために、搬送ロッド54先端部が基板ホルダ52の下面
側を通過する際、搬送ロッド54の振動等により上記爪55
の部分から飛び散る蒸着物等のごみが、基板ホルダ52の
下面側に表出しているエピタキシャル成長面である半導
体基板51の表面51F を汚染させていた。
【0006】この汚染の状態は、次の通りである。即
ち、上記従来の搬送を行った時のGaAsウエーハをレ
ーザ・ごみ検査装置により測定した結果、第1回目に
は、Sクラス(0.2〜0.3 μmφ) のごみが1940個、Mク
ラス(0.3〜1.0 μmφ) ごみが1010個、Lクラス(<1.
0 μmφ)のごみが18個で合計2968個のごみが検出さ
れ、第2回目にはSクラス−1379個、Mクラス−496
個、Lクラス−13個、合計1888個が検出された。また、
ウエーハの表面には、搬送ロッド54の爪55からの発塵に
よる跡も観測された。以上により、搬送前のウエーハ表
面のパーティクル数が 100個以下であったのに対して、
搬送によってパーティクル数が非常に増加していること
がわかる。
【0007】従って、上記従来の水平基板搬送機構を用
いた際には、上記のように汚染された半導体表面上にエ
ピタキシャル成長が行われるために、エピタキシャル層
に表面欠陥が発生し、これによって素子製作における歩
留りが悪くなるという問題点を生じていた。
【0008】そこで本発明は、半導体基板のエピタキシ
ャル成長を行う表面を汚染させない水平基板搬送機構を
提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決は、半導
体基板を基板ホルダに設けた開孔上に表面を下方に向け
て固定し、該半導体基板を該基板ホルダと共に水平方向
に搬送する基板搬送機構であって、該搬送機構から及び
該搬送機構への基板ホルダの受渡しが、該半導体基板の
裏面が表出する該基板ホルダの上面側で行われる本発明
による水平基板搬送機構によって達成される。
【0010】
【作用】図1は本発明の原理説明用断面図、図2は同平
面図である。図1中の、(a) 図は基板ホルダ受取り前
(引渡し後)の状態、(b) 図は基板ホルダ保持状態を示
し、図1及び図2中の符号の、1は半導体基板、1Fは半
導体基板の表面、1Bは半導体基板の裏面、2は基板ホル
ダ、3は基板セット用開孔、4は搬送ロッド、4Sは基板
保持部、5Aはホルダ保持用固定爪、5Bはホルダ保持用摺
動可能爪、6は動作進行方向矢印、7は搬送ロッドの移
動方向矢印を示す。なお図2は、図1(b) に対応する平
面図である。
【0011】図1及び図2に示すように本発明に係る水
平基板搬送機構においては、搬送ロッド4の基板保持部
4Sの下面に下方に向かって突出し、基板ホルダ2を掴ん
で保持するホルダ保持用固定爪5Aとホルダ保持用摺動爪
5Bを設ける。そして図1(a)のように、図示しない基板
マニピュレータ等に保持されている基板ホルダ2の、半
導体基板1の裏面1Bが表出している上面側に搬送ロッド
4の基板保持部4Sを挿入し、図1(b) 及び図2に示すよ
う、固定爪5Aと摺動爪5Bとによって基板ホルダ2を搬送
ロッド4の下部において掴み取る形で保持し、この基板
ホルダ2と共に半導体基板1の搬送が行われる。
【0012】また、図示しない基板マニピレータ等に基
板ホルダ2をセットする際には、上記と逆の動作により
基板ホルダ2の上面側において基板マニピュレータ等へ
の基板ホルダ2の受渡しがなされる。
【0013】このように本発明に係る水平基板搬送機構
においては、基板ホルダ2の搬送ロッド4から及び搬送
ロッド4への受渡しと、搬送が、搬送ロッド4を半導体
基板1の裏面1Bが表出している基板ホルダ2の上面側に
配置した状態で行われるので、搬送ロッド4の固定爪5A
や摺動爪5Bの部分等から基板ホルダ2の受渡しに際して
飛散する蒸着物等のごみによって、基板ホルダ2の下面
側に表出している半導体基板1の表面1Fが汚染されるこ
とはなくなる。
【0014】従って、本発明に係る水平基板搬送機構に
よれば、MBEに際してエピタキシャル成長の行われる
半導体基板表面を汚染することのない水平基板搬送が可
能になり、エピタキシャル層の表面欠陥は大幅に減少す
る。
【0015】
【実施例】以下本発明を、図示実施例により具体的に説
明する。図3は本発明に係る水平基板搬送機構を用いた
MBE装置の模式構成図で、図4は上記MBE装置に用
いた本発明に係る水平基板搬送機構の一実施例の模式図
である。図3及び図4を通じ同一対象物は同一符合で示
す。
【0016】図3に示すように、本発明に係る水平基板
搬送機構を用いたMBE装置は、結晶成長室11と基板搬
送室12とがゲートバルブ13を介して結合されている。結
晶成長室11は、上昇・下降が可能な、基板ホルダ2を加
熱・回転させるための基板マニピュレータ14と分子線源
15で主に構成され、基板マニピュレータ14は基板ホルダ
2と共に基板を加熱する基板加熱ヒータ16を内蔵し、下
部に基板ホルダ2を保持するためのL字型の爪17A と逆
L字型の爪17B とが対向して設けられている。一方、基
板搬送室12は基板ホルダ2を多数枚収納するホルダカセ
ット18と本発明に係る搬送ロッド4及び搬送ロッド4を
移動させるためのロッドポート19で主に構成されてお
り、搬送ロッド4の先端の基板ホルダ保持部4Sの下面に
は、基板ホルダ2を保持するための固定爪5Aと摺動爪5B
とが対向して設けられている。なお、ホルダカセット18
の左右の壁には搬送ロッド4が通過できるようなスリッ
ト状の開口部(図示せず)が設けられている。
【0017】また、搬送ロッド4は図4に基板ホルダ2
を保持している状態を示すように、その先端部側に、搬
送ロッド4の先端に設けたL字型の固定爪5Aと、基板ホ
ルダ2のサイズに合わせた位置に対向して配置された外
部駆動機構(例えばマグネットカップリング方式)によ
り摺動可能な逆L字型の摺動爪5Bとによって基板ホルダ
保持部4Sが構成され、これら2種類の爪によって搬送ロ
ッド4の基板保持部4Aの下部に基板ホルダ2を保持す
る。なお、基板ホルダ2は基板セット用開孔3を有し、
この開孔3上に半導体ウエーハ1が、エピタキシャル成
長の行われる表面1Fを下に向けて固定されるのは既述の
通りである。
【0018】上記MBE装置における、基板搬送室12か
ら結晶成長室11への基板ホルダ2の搬送は以下の方法に
より行われる。(図3及び図4参照)即ち、基板搬送室
12のホルダカセット18に、半導体基板1が前記のように
固定された基板ホルダ2をセットし、真空引きを行い、
10-6Torr以下に真空引き後、ゲートバルブ13を開く。な
お、結晶成長室11は予め真空引きされている。
【0019】次いで、ホルダカセット18を上下に移動さ
せるとともに搬送ロッド4を左方に移動させて搬送ロッ
ド4の基板ホルダ保持部4Sを基板ホルダ2の上方に位置
させる。この時、摺動爪5Bは右方に移動させ固定爪5Aと
の間隔を開けておく。また固定爪5Aは基板ホルダ2の左
外側に位置させておく。
【0020】次いで、基板ホルダ2を搬送ロッド4の爪
で保持するため、ホルダカセット18の上方移動、搬
送ロッド4の右方移動により基板ホルダ2の左端面を固
定爪5Aで保持、摺動爪5Bを左方に移動させて基板ホル
ダ2の右端面を保持、ホルダカセット18を下方に移動
させて、基板ホルダ2の保持が完了する。
【0021】次いで、結晶成長室11の基板マニピュレ
ータ14を図示位置より90度回転させ下方に移動させると
ともに、搬送ロッド4を左方移動させ、基板ホルダ2
を基板マニピュレータ14の爪5A、5Bと基板加熱ヒータ16
の間に位置させる。この時、摺動爪5Bは右方に移動させ
固定爪5Aとの間隔を開けておく。
【0022】次いで、基板マニピュレータ14を上方に
移動させ、基板マニピュレータ14の爪17A と17B で基板
ホルダ2を保持した後、搬送ロッド4の摺動爪5Bを左
方に固定爪5Aを右方にそれぞれ移動させ基板ホルダ2か
ら外す。次いで、基板マニピュレータ14をやや上昇さ
せて搬送ロッド4の基板ホルダ保持部4Sを基板ホルダ2
と基板マニピュレータ14の基板加熱ヒータ16との間に位
置させた後、搬送ロッド4を右方移動させて基板搬送室
のロッドポート19まで戻す。
【0023】次いで、ゲートバルブ13を閉じて、結晶成
長が開始される。そして、結晶成長を終わった後、基板
ホルダ2は、結晶成長室11と基板搬送室12間のゲートバ
ルブ13を開き、上記と逆の動作順序により、搬送ロッド
4によって、基板マニピュレータ14部からホルダカセッ
ト18内に戻される。
【0024】上記実施例に示したように、本発明に係る
水平基板搬送機構においては、基板マニピュレータ14及
びホルダカセット18に対する基板ホルダ2の受渡しが総
て、基板ホルダ2を半導体基板1の裏面が表出する上面
側において行われるため、基板ホルダ2の下面側に表出
している半導体基板1の表面1Fには、振動等により搬送
ロッド4の爪15A 、15B 部等から飛散する蒸着物等のご
みが殆ど付着することはない。
【0025】上記実施例に示した水平基板搬送を行った
GaAsウエーハの表面を、従来同様のレーザごみ検査
装置により検査した結果では、第1回目の測定におい
て、Sクラスのごみが30個、Mクラスのごみが2個、L
クラスのごみが2個で合計34個、第2回目の測定におい
て、Sクラス−50個、Mクラス−2個、Lクラス−0
個、合計52個という、従来に比べて格段に少ない値が得
られている。この結果は、殆どがGaAsウエーハ自身
の結晶欠陥やパーティクルを反映したものであって、搬
送によるウエーハ表面の汚染が殆ど皆無であることを意
味している。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る水平
基板搬送機構によれば、従来の水平基板搬送機構に比
べ、半導体基板表面の汚染を約2桁低減することができ
るので、MBEによって表面欠陥の極めて少ないエピタ
キシャルウエーハを、安定に且つ再現性良く製作するこ
とができる。従って本発明は、HEMT等の量産化やL
SI化に際しての歩留り向上に寄与するところが大き
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の原理説明用断面図
【図2】 本発明の原理説明用平面図
【図3】 本発明に係る水平基板搬送機構を用いたMB
E装置の模式構成図
【図4】 本発明に係る水平基板搬送機構の一実施例の
模式図
【図5】 従来の水平基板搬送機構の模式断面図
【図6】 従来の水平基板搬送機構の模式平面図
【符号の説明】
1 半導体基板 1F 半導体基板の表面 1B 半導体基板の裏面 2 基板ホルダ 3 基板セット用開孔 4 搬送ロッド 4S 基板保持部 5A ホルダ保持用固定爪 5B ホルダ保持用摺動爪 6 動作進行方向矢印 7 搬送ロッドの移動方向矢印

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板を基板ホルダに設けた開孔上
    に表面を下方に向けて保持し、該半導体基板を該基板ホ
    ルダと共に水平方向に搬送する基板搬送機構であって、
    該搬送機構から及び該搬送機構への基板ホルダの受渡し
    が、該半導体基板の裏面が表出する該基板ホルダの上面
    側で行われることを特徴とする水平基板搬送機構。
JP23252892A 1992-09-01 1992-09-01 水平基板搬送機構 Withdrawn JPH0685043A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23252892A JPH0685043A (ja) 1992-09-01 1992-09-01 水平基板搬送機構

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JP23252892A JPH0685043A (ja) 1992-09-01 1992-09-01 水平基板搬送機構

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JPH0685043A true JPH0685043A (ja) 1994-03-25

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ID=16940754

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JP23252892A Withdrawn JPH0685043A (ja) 1992-09-01 1992-09-01 水平基板搬送機構

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100313538B1 (ko) * 1999-12-23 2001-11-07 박종섭 반도체 웨이퍼 트랜스퍼 트위저
KR100521327B1 (ko) * 1998-06-03 2006-01-12 삼성전자주식회사 진공튀저 테스트용 지그
JP2019153695A (ja) * 2018-03-02 2019-09-12 株式会社アルバック 真空処理装置、搬出入室

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100521327B1 (ko) * 1998-06-03 2006-01-12 삼성전자주식회사 진공튀저 테스트용 지그
KR100313538B1 (ko) * 1999-12-23 2001-11-07 박종섭 반도체 웨이퍼 트랜스퍼 트위저
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Effective date: 19991102