JPH10175733A

JPH10175733A - ウェーハ搬送機構

Info

Publication number: JPH10175733A
Application number: JP33794996A
Authority: JP
Inventors: Masabumi Kanetomo; 正文金友; Tatsuharu Yamamoto; 立春山本; Kunio Harada; 邦男原田; Yasuhide Matsumura; 泰秀松村; Hideo Kashima; 秀夫鹿島; Masakazu Sugaya; 昌和菅谷
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-12-18
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 1998-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】ウェーハ搬送機構に置いてホルダ上のウェーハ
の有無とその位置ずれを検知する機構を提供する。【解決手段】ウェーハの重さをホルダの変形またはホル
ダに取り付けた板バネの変形で関知する。変形はひずみ
ゲージを用いる。【効果】ウェーハ搬送機構上でウェーハの有無が確認で
きウェーハの位置ずれも合わせて検知できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウェーハを搬送す
る搬送機構に係わり、特に搬送中のウェーハの有無，ウ
ェーハの搬送ホルダ上での所定位置の位置測定に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ＤＲＡＭに代表される半導体素子の製造
は、ＣＶＤ，エッチングなどの複数の工程で行う。これ
らの半導体製造工程では、真空環境の反応チャンバ内で
ウェーハを処理する。この処理を行う際、ウェーハを大
気中から真空の反応チャンバ内に搬送するウェーハ搬送
機構が必要となる。最近の半導体製造装置では枚葉式の
装置が増大している。これらの装置では、その処理のた
びにウェーハを一枚ごとに反応室に入れ、処理が終わる
と搬出する。

【０００３】図５にウェーハを搬送する搬送機構を示
す。ウェーハ１がホルダ２の上に載っており、ウェハを
搬送するための搬送機構は腕３，腕４からなる。腕４は
真空フランジ５の中心軸６の回りに回転可能で、腕３は
腕４の他端の中心軸７の回りに回転可能な構造となって
いる。さらに、ホルダ２は腕３上の回転軸８を中心に回
転可能な構造である。この回転軸６を真空外部から駆動
することでウェーハの中心軸６回りの回転と半径方向に
直線移動を行う。真空フランジ５には腕４を回転駆動す
るためのモータ９が取り付いている。

【０００４】図６を用いてマルチチャンバ装置における
ウェーハ１の搬送方法を示したもので、チャンバ１０か
らチャンバ１１にウェーハを搬送する状態を示してい
る。搬送は次の動作で行う。

【０００５】（１）搬送機構１２の回転運動でホルダ２
をチャンバ１０に向ける(図６(ａ))。

【０００６】（２）搬送機構の矢印１３の直進運動でホ
ルダ２をチャンバ１０に入れる（図６(ｂ)）。

【０００７】（３）チャンバ１０のテーブルからウェー
ハ１をホルダ２上に移す。（４）搬送機構１２の矢印１４の後退する直進運動でウ
ェーハ１を載せたホルダ２をチャンバ１０から出す（図
６(ｃ)）。

【０００８】（５）搬送機構１２の矢印１５の左回転の
回転運動でウェーハ１を載せたホルダ２をチャンバ１１
に向ける（図６(ｄ)）。

【０００９】（６）搬送機構１２の矢印１６の前進する
直進運動でウェーハ１を載せたホルダ２をチャンバ１１
に入れる（図６(ｅ)）。

【００１０】（７）ホルダ２上のウェーハ１をチャンバ
１１のテーブル上に移す。（８）搬送機構１２の矢印１７方向の後退する直進運動
でホルダ１２をチャンバ１１から出す（図６(ｆ)）。

【００１１】この一連の動作を繰り返すことによって、
ウェーハを搬送室の周囲に取り付いた任意のチャンバか
らチャンバに移すことが可能となる。

【００１２】このウェーハ搬送機構においてウェーハの
搭載状況の確認は重要な要求項目である。これらの半導
体製造装置は無人運転を行っており、ウェーハの有無を
搬送機構上で確認して正しく反応室の試料台に載せる必
要がある。このため従来の搬送機構には図７に示すよう
なウェーハモニタが取り付けられていた。ウェーハホル
ダ２上のウェーハ１をその上下に取り付けた発光源１９
と受光器２０で検知するもので、発光源１９からの光２
１がウェーハ１で遮られれば受光器２０にこの光２１が
届かなくなり、ウェーハがホルダ２上に存在することが
確認される。特開昭62−21649 号公報では、この機構を
ウェーハ搬送系ではなく、ウェーハ上下機構のウェーハ
ホルダに取り付け、ウェーハの検知を行う構造としてい
た。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、光の遮光を用
いる光センサでウェーハの有無を確認する機構は、光セ
ンサの形状に合わせた大形構造となる。また、この搬送
機構を用いる環境は真空となる。光センサはその複雑な
形状のため真空中では放出ガスが多い。このため、搬送
機構を納める搬送チャンバの真空排気システムはその排
気容量を大きくして、光センサからの放出ガスを排気し
て到達圧力を所定の値に下げなければならない。真空排
気系に大容量の排気能力を持たせるためには、排気能力
の大きいポンプが必要でこのため排気系が高価になって
いた。

【００１４】また、反応室の試料台にウェーハを載せる
際には所定の位置に±１mm程度の精度で位置決めをしな
ければならない。このためには、ウェーハを運ぶ搬送系
のホルダ上でウェーハが所定の位置に載っているか否か
のウェーハの位置の確認が必要となる。

【００１５】本発明は、この問題点に着目し、ウェーハ
の有無の確認と更にその位置の確認ができる小型の検出
器を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記した問題を解決する
ために本発明では、ウェーハをホルダ上に搭載した際の
重さを検知し、その有無と位置の決定を行う。重さの検
知はホルダ上に配置した板バネに取り付けた歪みゲージ
でその歪み量を検知することで行う。また、ホルダに直
接歪みゲージを取り付けることでホルダ上に置かれたウ
ェーハの重さを検知する。更に、板バネを複数個取り付
けることで、ウェーハの位置を検知する。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明によるウェーハ搬送
機構のホルダ部の形状を示す。ウェーハ１がホルダ２２
上に搭載される前の状況を示している。ホルダ２２には
板バネ２３を取り付けてある。この板バネ２３には歪み
ゲージ２４が貼り付けられており、板バネの先端はわず
かにホルダ２３の上面から飛び出た構造となっている。

【００１８】ウェーハ１をホルダ２２上に置けば、ウェ
ーハ１の下面と板バネ２３が接触する。この時、板バネ
２３がウェーハ１の重さで充分変形するだけの寸法とし
ておけば、その変形によって量を歪みゲージ２４で検知
できる。ウェーハによって変形する板バネの形状は、例
えば１０ｇの荷重で変形量１mmの板バネを得るために
は、板バネの長さ１０mm，板厚が０.１mm ，幅が４mmと
すればよい。８インチウエーハの重量は２００ｇである
ので、この構造で充分測定可能となる。この構造を採用
することで、ホルダ上でのウェーハの有無を確認でき
る。

【００１９】図２に別の実施例を示す。ウェーハ１がホ
ルダ２５に搭載される前の状況を示している。ホルダ２
５にはその根本に歪みゲージ２４が取り付けられてお
り、ウェーハ１の有無をホルダ２５の変形量で検知する
ことが可能な構造となっている。この時歪みゲージ２４
の取付け位置は、ウェーハの搭載に対して感度の高いホ
ルダ２５の回転中心２６近辺となっている。ホルダ２５
は腕２７と回転中心２６で回転結合する構造となってい
る。

【００２０】図３に別の実施例を示す。ウェーハ１がホ
ルダ２８に搭載される前の状態を示している。ホルダ２
８には３箇所に板バネ２９とこれに張り付いた歪みゲー
ジ３０が配置されている。ウェーハ１が所定の位置であ
るホルダ２８の中心位置に載った場合は、それぞれの板
バネ２９にウェーハ１が当たるが、ウェーハ１が偏って
ホルダ２８に載った場合は板バネ２９のうち１個もしく
は２個の板バネ２９にウェーハ１が接触しない。

【００２１】この状況を図４を用いて説明する。図４
（ａ）はウェーハがホルダ２８の中心に正しく置かれた
状態を示している。３個の板バネ２９に等しくウェーハ
１が載っている。図４（ｂ）は、ウェーハが所定の位置
に載っていない状態を示している。すなわち、３個の板
バネ２９の内、２個にウェーハが接している。このた
め、ウェーハ１と接触しない板バネ２９の歪ゲージ３０
は信号が出ず、ウェーハ１が所定の位置に無いことが判
る。この状態になった場合は、直ちに装置を停止させ、
ウェーハ１の位置を正しい位置に直してやることができ
る。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、ウェーハ搬送機構上で
のウェーハの有無の確認が可能でさらに所定の位置のウ
ェーハの確認もできる。これによって、搬送によるウェ
ーハの破損が防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すウェーハ保持部の斜視
図。

【図２】本発明の一実施例を示すウェーハ保持部の斜視
図。

【図３】本発明の一実施例を示すウェーハ保持部の斜視
図。

【図４】本発明の一実施例の動作を示すウェーハ保持部
の平面図。

【図５】ウェーハ搬送機構を示す斜視図。

【図６】ウェーハ搬送機構の動作を示す平面図。

【図７】従来のウェーハ保持部の構造を示す斜視図。

【符号の説明】

１…ウェーハ、２…ホルダ、３…腕、４…腕、５…真空
フランジ、６…回転中心、７…回転中心、８…回転中
心、９…モータ、１０…チャンバ、１１…チャンバ、１
２…搬送機構、１３…矢印、１４…矢印、１５…矢印、
１６…矢印、１７…矢印、１８…搬送室、１９…発光
器、２０…受光器、２１…光、２２…ホルダ、２３…板
バネ、２４…ひずみゲージ、２５…ホルダ、２６…回転
中心、２７…腕、２８…ホルダ、２９…板バネ、３０…
ひずみゲージ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松村泰秀東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者鹿島秀夫東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者菅谷昌和東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウェーハを搭載し搬送する搬送機構におい
て、ウェーハの有無の確認を搬送機構上でウェーハの重
さを検知することによって行うことを特徴とするウェー
ハ搬送機構。
【請求項２】請求項１のウェーハの確認をウェーハを搭
載するホルダに取り付けた板バネの変形を検出して行う
ことを特徴とするウェーハ搬送機構。
【請求項３】請求項２の板バネの変形を板バネに貼り付
けた歪みゲージで検出することを特徴とするウェーハ搬
送機構。
【請求項４】ウェーハを搭載し、搬送する搬送機構にお
いて、ウェーハの有無の確認をウェーハを搭載するウェ
ーハホルダに張り付けた歪みゲージを用いて行うことを
特徴とするウェーハ搬送機構。
【請求項５】ウェーハを搭載し、搬送する搬送機構にお
いて、ウェーハを搭載するホルダの複数箇所にウェーハ
の重さ検知機構を取り付けたことを特徴とするウェーハ
搬送機構。
【請求項６】請求項５のウェーハの重さ検知機構として
請求項２の板バネを用い、その板バネの変形を請求項３
の歪みゲージで検出し、さらに上記重さ検知機構を３箇
所に取り付けたことを特徴とするウェーハ搬送機構。