JP2001093958A - Substrate transfer apparatus - Google Patents
Substrate transfer apparatusInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、基板移送装置に係
り、特に、ＳＭＩＦポッドを用いた搬送システムにおい
て、よりクリーンな雰囲気でポッド開閉及び基板の処理
室への移送を可能とするとともに、基板移送時における
基板の破損を防止した信頼性の高い基板移送装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate transfer apparatus, and more particularly, to a transfer system using a SMIF pod, which enables opening and closing of a pod and transfer of a substrate to a processing chamber in a cleaner atmosphere. The present invention relates to a highly reliable substrate transfer device that prevents damage to a substrate during transfer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＬＳＩの一層の高集積化及び高機能な半
導体デバイスの開発が進むにつれて、クリーンルームに
はますます高いクリーン度が要求され、クリーンルーム
にかかわる費用は、設備費、維持費のいずれも上昇の一
途をたどっている。半導体製造プロセスにおいては、ウ
エハはカセットに収納され、洗浄装置、成膜装置、拡散
装置、フォトリソ装置等の種々の処理装置に順次搬送さ
れ、各装置で必要な処理が行われる。従って、ウエハへ
のパーティクル等の影響を防止するためには、処理装置
周辺のみならず、搬送経路となる空間も高いクリーン度
に維持する必要があり、これがクリーンルームコストを
増大させる原因の一つとなっている。このような状況に
おいて提案されたのが、ＳＭＩＦ（Stanndard Mechanic
al Interface）搬送システムである。2. Description of the Related Art As the integration of LSIs and the development of high-performance semiconductor devices continue to advance, clean rooms are required to have an even higher degree of cleanliness, and the costs associated with clean rooms are both equipment costs and maintenance costs. It is on the rise. In a semiconductor manufacturing process, wafers are stored in a cassette and sequentially transferred to various processing apparatuses such as a cleaning apparatus, a film forming apparatus, a diffusion apparatus, and a photolithography apparatus, and necessary processing is performed in each apparatus. Therefore, in order to prevent the influence of particles and the like on the wafer, it is necessary to maintain not only the periphery of the processing apparatus but also the space serving as the transfer path with a high degree of cleanliness, which is one of the causes for increasing the clean room cost. ing. Under such circumstances, SMIF (Stanndard Mechanic) was proposed.
al Interface).
【０００３】このＳＭＩＦシステムは、内部を高清浄に
保ったポッド内にウエハ収納カセットを納め、処理装置
間でウエハの搬送を行うというものである。このシステ
ムにより、製造プロセス全体を通してウエハを高清浄雰
囲気におくことができ、しかも処理装置周辺以外の空間
はクリーン度を下げることができることから、クリーン
ルームコストを大幅に削減することが可能となる。逆
に、クリーンルームコストを抑えながら、クリーン度の
必要な空間のクリーン度をさらに高くすることができる
ため、今後の高集積、高機能デバイスの開発、生産に対
応することが可能となる。このような理由から、ＳＭＩ
Ｆシステムに対する要求は極めて高くなっている。ここ
で、ポッドは、一般に、カセットが載置固定されるポッ
ドドアとポッドケースとからなり、両者は機械的あるい
は真空吸着等の手段により結合され、内部のウエハ収納
空間は外部に対して気密が保たれている。[0003] In this SMIF system, a wafer storage cassette is placed in a pod whose inside is kept highly clean, and wafers are transferred between processing apparatuses. With this system, the wafer can be kept in a high-purity atmosphere throughout the entire manufacturing process, and the space other than around the processing apparatus can be reduced in cleanliness. Therefore, the cost of the clean room can be significantly reduced. Conversely, it is possible to further increase the cleanliness of the space that requires cleanliness while suppressing the clean room cost, so that it is possible to respond to the development and production of highly integrated and high-performance devices in the future. For these reasons, SMI
The demands on the F system are extremely high. Here, the pod generally comprises a pod door on which the cassette is mounted and fixed, and a pod case, both of which are mechanically or connected by means such as vacuum suction, and the internal wafer storage space is kept airtight to the outside. I'm dripping.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、以上の状
況に鑑み、ＳＭＩＦシステムの一層の発展を図るべく、
該システムの研究・開発を推進した。その中で、特に、
ポッドの開閉及び処理室へのウエハ移送を行う基板移送
装置及び移送方法について、ウエハ周辺のクリーン度を
維持するという観点から基本的な見直しを行ったとこ
ろ、従来提案されているＳＭＩＦ搬送システムの基板移
送装置及び移送方法には以下の問題があることが分かっ
た。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the present inventor has attempted to further develop the SMIF system.
Promoted research and development of the system. Among them,
A basic review of the substrate transfer apparatus and the transfer method for opening and closing the pod and transferring the wafer to the processing chamber was made from the viewpoint of maintaining the cleanliness around the wafer. It has been found that the transfer device and the transfer method have the following problems.
【０００５】例えば、特開平９−２４６３５１８号公報
に記載の搬送装置においては、ポッドをウエハ移送装置
に載置して、ポッドケースとポッドドアとの結合を解除
し、その後ポッドドアを下方に移動させ、その状態でポ
ッドドア上のカセット全体又はウエハをロボット等で処
理室に移送する構成となっている。本発明者は、この構
成の基板移送装置について、ウエハ周辺のクリ−ン度の
検討を行ったところ、クリーン度が安定しない場合があ
ることが分かった。即ち、ウエハ周辺にクリーンエアを
流しながらウエハ移送を行い、この間下流側でパーティ
クルカウンタによるクリーン度の測定を行ったところ、
時々クリーン度が低下することが分かった。本発明者が
行った種々の検討の一環として、ポッドプレートを載置
する前に、ポッドドア底面及びステージプレート面を高
速のクリーンエアで十分ブローした後に、同様な手順で
ウエハ移送を行ったところ、クリーン度の低下が抑えら
れたことから、クリーン度の低い雰囲気に通常曝されて
いるポッドドアやステージプレートに付着したパーティ
クル等がウエハ移送中に脱着してクリーン度を低下させ
たものと考えられる。For example, in the transfer device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-2463518, a pod is placed on a wafer transfer device, the connection between the pod case and the pod door is released, and then the pod door is moved downward. In this state, the entire cassette or wafer on the pod door is transferred to the processing chamber by a robot or the like. The present inventor has examined the cleanliness around the wafer of the substrate transfer apparatus having this configuration, and found that the cleanliness may not be stable in some cases. That is, the wafer was transferred while flowing clean air around the wafer, and during this time the cleanliness was measured by a particle counter on the downstream side.
It was found that the degree of cleanness sometimes decreased. As part of various studies performed by the present inventors, before placing the pod plate, after sufficiently blowing the pod door bottom surface and the stage plate surface with high-speed clean air, the wafer was transferred in the same procedure, Since the decrease in cleanliness was suppressed, it is considered that particles and the like adhering to the pod door and the stage plate normally exposed to the atmosphere having low cleanliness were desorbed during the transfer of the wafer and reduced the cleanliness.
【０００６】さらに、上記装置では、ポッドドアを下方
に移動させて、ポッドを開ける構成としているが、本発
明者が検討・調査したところ、装置の下方に行くほどパ
ーティクル密度は増加する傾向にあることが分かり、こ
のようなクリーン度の低い雰囲気にウエハを曝す構成は
好ましくないことが分かった。Further, in the above apparatus, the pod door is moved downward to open the pod. However, the present inventor has studied and investigated that the particle density tends to increase toward the lower part of the apparatus. It was found that such a configuration in which the wafer was exposed to an atmosphere having a low degree of cleanliness was not preferable.
【０００７】また、従来の基板移送装置では、ロボット
でウエハを搬送する際にウエハが落下して破損する事故
が起こりうることが分かった。この頻度はウエハの口
径、材質、裏面状態等によって異なるが、ウエハが大口
径化するほど起こりやすくなる。また、人の手でポッド
をステージプレート上に載置する際に起こりやすくなっ
た。これは、ポッド搬送中に、ウエハがカセットから飛
び出ることが原因と考えられる。即ち、カセットの正規
の収納位置から飛び出したウエハをロボットのウエハ把
持アームで把持し、処理装置に移送しようとすると、ア
ームでウエハを把持する部分がウエハの重心とずれてい
るため、アームのウエハ把持力がウエハの重量を支えき
れず、途中で落下するためと考えられる。また、頻度は
低いものの、ウエハ処理終了後、ポッドケースを閉じる
際に、ポッドケースと飛び出しウエハがぶつかりウエハ
が破損するという事故も起こりうることが分かった。[0007] Further, it has been found that in the conventional substrate transfer apparatus, when the wafer is transferred by the robot, the wafer may fall and be damaged. This frequency varies depending on the diameter, material, back surface condition, etc. of the wafer, but becomes more likely to occur as the diameter of the wafer increases. In addition, when the pod is placed on the stage plate by a human hand, it easily occurs. This is probably because the wafer jumps out of the cassette during the pod transfer. That is, when a wafer that has jumped out of the regular storage position of the cassette is gripped by the wafer gripping arm of the robot and is to be transferred to the processing apparatus, the portion of the arm gripping the wafer is shifted from the center of gravity of the wafer. It is considered that the gripping force cannot support the weight of the wafer and the wafer falls down halfway. In addition, although the frequency is low, it was found that when the pod case was closed after the wafer processing was completed, an accident that the pod case and the protruding wafer collided with each other and the wafer was damaged could occur.
【０００８】一方、半導体製造プロセスにおいては、カ
セットは、その各棚のすべてにウエハが収納されている
とは限らず、生産状況に応じて数枚程度の場合や、異な
るデバイスのウエハが混在する場合がある。従って、生
産管理の面から、カセット内のウエハ収納状況（ウエハ
マッピング情報）を確認できるシステムにとするのが好
ましい。この例として、例えば特開平７−１５３８１８
号公報に示されている方法を利用して、カセット内の全
ての棚について、ロボットアームに取り付けられたセン
サを移動させながら、ウエハ収納情報を収集する方法が
ある。しかしながら、このような構成では、工程全体の
スループットが低下し、生産性に問題がある。また、上
記したように飛び出しウエハが存在すると、ロボットア
ームによりウエハを破損してしまうという問題があっ
た。以上は、半導体ウエハの移送にかかる問題について
述べたが、液晶表示装置のガラス基板等の他の基板につ
いても事情は同じである。On the other hand, in a semiconductor manufacturing process, a cassette does not always store wafers in all the shelves, but only a few cassettes or wafers of different devices are mixed depending on the production situation. There are cases. Therefore, from the viewpoint of production management, it is preferable to adopt a system capable of confirming the wafer storage status (wafer mapping information) in the cassette. As an example of this, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-153818
There is a method of collecting wafer storage information while moving a sensor attached to a robot arm with respect to all shelves in a cassette by using a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-163,036. However, in such a configuration, the throughput of the entire process is reduced, and there is a problem in productivity. In addition, there is a problem in that the presence of a protruding wafer as described above causes the robot arm to damage the wafer. Although the problem relating to the transfer of the semiconductor wafer has been described above, the situation is the same for other substrates such as a glass substrate of a liquid crystal display device.
【０００９】本発明は、以上の知見に基づいて、さらに
検討を重ねた結果、完成したものであり、本発明は、ポ
ッド開閉時及びウエハ移送の一連の工程において、基板
を常にパーティクルフリーなクリーン状態に維持するこ
とが可能な基板移送装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、ポッドの開閉、基板移送時におい
て、基板の破損を防止した信頼性の高い基板移送装置を
提供することを目的とする。また、本発明は、基板の管
理を容易にする基板移送装置を提供することを目的とす
る。The present invention has been completed as a result of further studies based on the above findings. The present invention provides a method for cleaning a substrate, which is always particle-free, during opening and closing of a pod and in a series of steps of wafer transfer. It is an object of the present invention to provide a substrate transfer device that can be maintained in a state.
Still another object of the present invention is to provide a highly reliable substrate transfer device that prevents damage to the substrate when opening and closing the pod and transferring the substrate. Another object of the present invention is to provide a substrate transfer device that facilitates substrate management.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】従来のウエハ移送装置の
問題点を解決し、上記目的を達成すべく完成された本発
明の基板移送装置は、開口部を有する仕切板により、ポ
ッドドア及びポッドケースからなるポッドの開閉操作を
行うポッド開閉装置が設置された第１室と、ポッド内に
載置されたカセットと処理室の間で基板の移送を行う基
板移送ロボットが設けられ、下方に向かってクリーンエ
アを吹き出すファンフィルタユニットが上部に設けられ
た第２室と、に分割され、前記ポッド開閉装置は、第１
の昇降手段を有し、中心部に開口が形成され、前記ポッ
ドケースを受けるポートプレートと、第２の昇降手段を
有し、前記開口内に設けられ、前記ポッドドアを受ける
ステージプレートと、前記ポッドドア及びポッドケース
間の結合及び解除をする手段と、を有し、前記ポートプ
レートには、前記開口部を塞ぐシャッタと、前記結合を
解除した状態で前記第１の昇降手段によりポートプレー
トを上昇させる際に、前記開口部を通して前記第２室か
ら流れ込むクリーンエアの流れを制御するポートカバー
及び整流板と、が配設され、前記結合した状態で、前記
第２の昇降手段により前記ステージプレートを下方に移
動させることにより形成される前記ポッドドアと前記ス
テージプレートとの間隙をクリーンガスでパージする手
段を設けたことを特徴とする。このように構成すること
により、基板載置空間及び移送空間は、常にクリーンエ
アより高清浄に保たれ、また、ポッドドア底面等に付着
したパーティクルの影響を排除したため、基板は一連の
基板移送工程において、常にパーティクルフリーな状態
におかれることになる。その結果パーティクルに起因す
るデバイス等の欠陥発生を抑制し、生産歩留まりを向上
させることが可能となる。SUMMARY OF THE INVENTION A substrate transfer apparatus of the present invention, which has been completed to solve the problems of the conventional wafer transfer apparatus and achieve the above object, comprises a pod door and a pod case formed by a partition plate having an opening. A first chamber in which a pod opening / closing device for opening / closing a pod is provided, and a substrate transfer robot for transferring a substrate between a processing chamber and a cassette placed in the pod. And a second chamber provided with an upper fan filter unit for blowing clean air.
A port plate having an opening formed in the center thereof for receiving the pod case; a stage plate provided in the opening for receiving the pod door, having a second lifting means, and the pod door; And means for coupling and releasing between the pod cases, wherein the port plate is provided with a shutter for closing the opening, and the port plate is raised by the first lifting / lowering means in a state where the coupling is released. A port cover for controlling the flow of clean air flowing from the second chamber through the opening, and a rectifying plate are disposed, and in the coupled state, the stage plate is lowered by the second lifting / lowering means. Means for purging a gap between the pod door and the stage plate formed by moving the stage plate with a clean gas. And butterflies. With this configuration, the substrate mounting space and the transfer space are always kept more clean than the clean air, and since the influence of particles attached to the pod door bottom surface and the like is eliminated, the substrate is transferred in a series of substrate transfer steps. , You will always be in a particle-free state. As a result, it is possible to suppress the occurrence of defects of devices and the like caused by particles and improve the production yield.
【００１１】さらに、本発明において、前記ポートプレ
ートの下に、前記ステージプレートが下方に移動できる
空間を有するポートチャンバーを設け、該チャンバーに
クリーンガス導入口と真空排気口とを設けることによ
り、前記ステージプレートを下げた際に、前記チャンバ
ー、前記ポートプレート、前記ポッドドア及び前記ポッ
ドケースとで囲まれる空間をクリーンガスでパージ可能
としたことを特徴とする。これにより、ポッドドア及び
ステージプレートに付着したパーティクルの除去効率が
向上し、ウエハ周辺の雰囲気をさらにクリーン度の高い
状態に保つことが可能となる。Further, in the present invention, a port chamber having a space in which the stage plate can move downward is provided below the port plate, and a clean gas inlet and a vacuum exhaust port are provided in the chamber. When the stage plate is lowered, a space surrounded by the chamber, the port plate, the pod door, and the pod case can be purged with a clean gas. As a result, the efficiency of removing particles attached to the pod door and the stage plate is improved, and the atmosphere around the wafer can be maintained at a higher degree of cleanness.
【００１２】また、本発明において、前記カセットの基
板取り出し面と垂直な位置にある前記ポートプレートの
２辺の底面に、発光器及び受光器をそれぞれ取り付け、
前記発光器から出射された光が前記受光器に入射するよ
うに配置したことを特徴とする。かかる構成とすること
により、ポッドケースを開ける動作と同時にカセット内
のウエハ収納情報を得ることができ、従来のように収納
情報を得るための工程を別途設ける必要はなく、生産性
を低下させることなく基板の生産管理を行うことが可能
となる。In the present invention, a light emitting device and a light receiving device are respectively mounted on bottom surfaces of two sides of the port plate which are perpendicular to a substrate take-out surface of the cassette,
The light emitted from the light emitting device is arranged so as to be incident on the light receiving device. With this configuration, it is possible to obtain the wafer storage information in the cassette simultaneously with the operation of opening the pod case, and it is not necessary to separately provide a step for obtaining the storage information as in the related art, and the productivity is reduced. It is possible to perform the production control of the substrate without the need.
【００１３】さらにまた、前記基板取り出し面と平行な
位置にある前記ポートプレートの２辺の底面若しくは前
記ポートカバー上に、第２の投光器及び受光器を取り付
け、前記カセットの正規の収納位置から飛び出した基板
が前記第２の投光器及び受光器の光軸を遮断するように
配置するのが好ましい。これにより、一連の工程の中
で、飛び出しウエハを検出することができ、ウエハ移送
時及びポッドケース閉時のウエハの破損を未然に防止す
ることができる。Still further, a second light emitter and a light receiver are mounted on the bottom surface of two sides of the port plate or on the port cover which are in a position parallel to the substrate take-out surface, and the second light emitter and the light receiver are protruded from a regular storage position of the cassette. Preferably, the substrate is arranged so as to block the optical axes of the second light emitter and the light receiver. This makes it possible to detect a jumping-out wafer in a series of steps, and prevent the wafer from being damaged when the wafer is transferred and when the pod case is closed.
【００１４】さらには、前記ロボットのアームに板状又
は棒状部材を設け、前記飛び出し基板の検出に基づき、
前記アームを作動させ前記板状又は棒状部材により飛び
出し基板を正規の収納位置に押し戻す構成とするのがよ
り好ましい。このような手段を配設することにより、短
時間でかつクリーン雰囲気を破ることなく、飛び出しウ
エハを正規の収納位置に修正することが可能となる。Further, a plate-shaped or rod-shaped member is provided on the arm of the robot, and based on the detection of the protruding substrate,
It is more preferable that the arm is actuated to push out the substrate by the plate-shaped or rod-shaped member and to push the substrate back to a normal storage position. By arranging such means, it is possible to correct the ejected wafer to the proper storage position in a short time without breaking the clean atmosphere.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の基板移送装置の実施の形態を、半導体ウエハの例に
ついて詳細に説明する。図１は、本発明の基板移送装置
の一例を示す一部切り欠き斜視図である。図では、２組
の基板移送装置（Ａ，Ｂ）が組み込まれた構成を示し、
装置Ａはウエハ移送状態、装置Ｂは待機状態を示してい
る。また、図２は、装置の側面一部断面図である。図が
示すように、基板移送装置１は、その内部が、開口部４
を有する仕切板３により、ポッド開閉装置１００が設置
された第１室と、ウエハ移送ロボット２００が設置され
た第２室とに分割されている。基板移送装置の上部には
ファンフィルターユニット２が配設され、エア吸込口６
から吸い込まれたエアはＨＥＰＡフィルター（不図示）
等を通ってクリーンエアとされ、第２室の上部から下方
に向かって吹き出される。このように、ウエハが移送さ
れる空間は常に高いクリーン度に維持されている。ウエ
ハは、ロボット２００のウエハ把持アーム２０１により
開口部を通って、処理室の搬送口５に移送される。な
お、開口部は、通常、シャッタ１１２により塞がれ、ウ
エハ移送時に開けられる。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a substrate transfer apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an example of the substrate transfer device of the present invention. The figure shows a configuration in which two sets of substrate transfer devices (A, B) are incorporated,
Apparatus A indicates a wafer transfer state, and apparatus B indicates a standby state. FIG. 2 is a partial cross-sectional side view of the apparatus. As shown in the figure, the substrate transfer device 1 has an opening 4
Is divided into a first chamber in which the pod opening / closing device 100 is installed and a second chamber in which the wafer transfer robot 200 is installed. A fan filter unit 2 is disposed above the substrate transfer device, and an air suction port 6 is provided.
Air sucked in from HEPA filter (not shown)
And the like, and is turned into clean air, and is blown downward from the upper part of the second chamber. In this way, the space where the wafer is transferred is always maintained at a high degree of cleanliness. The wafer is transferred to the transfer port 5 of the processing chamber through the opening by the wafer gripping arm 201 of the robot 200. The opening is usually closed by the shutter 112 and opened when the wafer is transferred.
【００１６】ポッド開閉装置１００は、主に、ポッドド
ア１０２の受け台であるステージプレート１１３と、そ
の周辺に設けられたポッドケース１０３の受け台となる
ポートプレート１０６と、それぞれの昇降手段と、ポッ
ドドアとポッドケースとの間の結合及び解除をする手段
から構成される。ポートプレート１０６まわりの構成に
ついては、図３の一部切り欠き斜視図を参照して説明す
る。ポートプレート１０６は矩形状のブロックであり、
中心部にステージプレート１１３が嵌合するように開口
が設けられている。このポートプレート１０６の４辺に
は、下方向にのびるポートカバー（前面１０８，背面１
３４，側面１３５，１３５’）が配設され、前面ポート
カバー１０８の内側には、多数の開口１１１を形成した
整流板１１０が配設されている。さらに、ポートプレー
トの背面側の１辺には、上方向にのびるシャッタ１１２
が配設されている。The pod opening / closing apparatus 100 mainly includes a stage plate 113 serving as a pedestal for the pod door 102, a port plate 106 provided as a pedestal for a pod case 103 provided therearound, respective lifting / lowering means, and a pod door. And a means for connecting and disconnecting the pod case. The configuration around the port plate 106 will be described with reference to a partially cutaway perspective view in FIG. The port plate 106 is a rectangular block,
An opening is provided at the center so that the stage plate 113 is fitted. The four sides of the port plate 106 have port covers (front 108, rear 1) extending downward.
34, side surfaces 135, 135 '), and inside the front port cover 108, a rectifying plate 110 having a large number of openings 111 is provided. Further, a shutter 112 extending upward is provided on one side on the back side of the port plate.
Are arranged.
【００１７】このような構成とすることにより、ポッド
を開けるために第１の昇降手段によるポートプレート１
０６（及びポッドケース１０３）を上昇させる際に、シ
ャッタ１１２も同時に上昇するため、仕切板３の開口部
４が開くことになる。開口部４が開くと第２室側からク
リーンエアが第１室側に流れ込み、ウエハ周辺部はクリ
ーンエアによりクリーンな雰囲気に保たれる。さらに、
上記したポートカバー及び整流板１１０を設けることに
より、乱れのないクリーンエアの流れが形成されるとと
もに、外部からのクリーン度の低いエアの混入を防止す
ることになる。開口１１１を通ったクリーンエアは整流
板１１０と前面ポートカバー１０８の空隙を通って下方
に流れ外部に放出される。ここで、ポッドケース及びポ
ートカバーで囲まれた空間、即ちウエハが置かれた空間
は常に外部より正圧に維持され、外部のエアの混入が防
止されている。また、開口１１１の形状及びその数等
は、ウエハ周辺のクリーンエアの流れが層流となるよう
にクリーンエアの流量、圧力等に応じて定められる。な
お、背面のポートカバー１３４には、ポートプレート上
昇時に開口部４を塞ぐことがないように上部を切り抜い
た形状としている。With such a configuration, the port plate 1 by the first lifting / lowering means can be used to open the pod.
When raising 06 (and the pod case 103), the shutter 112 also rises at the same time, so that the opening 4 of the partition plate 3 is opened. When the opening 4 is opened, clean air flows into the first chamber from the second chamber, and the peripheral portion of the wafer is kept in a clean atmosphere by the clean air. further,
By providing the port cover and the rectifying plate 110, the flow of clean air without turbulence is formed, and the entry of air with low cleanness from the outside is prevented. The clean air that has passed through the opening 111 flows downward through the gap between the current plate 110 and the front port cover 108 and is discharged to the outside. Here, the space surrounded by the pod case and the port cover, that is, the space in which the wafer is placed, is always maintained at a positive pressure from the outside, and the intrusion of outside air is prevented. The shape and number of the openings 111 are determined according to the flow rate and pressure of the clean air so that the flow of the clean air around the wafer becomes laminar. The rear port cover 134 has a shape in which an upper portion is cut out so as not to block the opening 4 when the port plate is raised.
【００１８】ステージプレート１１３は、図２に示すよ
うに、その底面の中心部でステージシャフト１２３と連
結され、ステージシャフト１２３は第２の昇降手段であ
るステージ昇降エアシリンダ１２６により昇降可能に構
成されている。また、ポートプレート１０６の下にはス
テージプレート１１３を囲むようにポートチャンバー１
２２が設けられ、ステージプレートがその内部に下降で
きる空間が形成されている。また、ポートチャンバー１
２２には、ポッドドア１０２とポッドケース１０３が結
合した状態で、ステージプレート１１３を下降させた際
に、ポッドドアとステージプレート１１３との間の空間
をクリ−ンガス（例えば、Ｎ２ガス等）でパージするた
めのクリーンガス導入口１１４及び真空排気口１１５が
設けられている。As shown in FIG. 2, the stage plate 113 is connected to the stage shaft 123 at the center of the bottom surface thereof, and the stage shaft 123 can be moved up and down by a stage elevating air cylinder 126 as a second elevating means. ing. The port chamber 1 is located below the port plate 106 so as to surround the stage plate 113.
22 is provided, and a space in which the stage plate can descend is formed. Port chamber 1
The 22, in a state where the pod door 102 and the pod casing 103 is bound, upon lowering the stage plate 113, chestnut the space between the pod door and the stage plate 113 - purged with Ngasu (eg, N 2 gas, etc.) A clean gas introduction port 114 and a vacuum exhaust port 115 are provided.
【００１９】ここで、ステージシャフト１２３とポート
チャンバー１２２、ポートプレート１０６とポートチャ
ンバー１２２、ポッドケース１０３とポートプレート１
０６との当接部には、Ｏリング等を設け、気密シールで
きる構成とするのが好ましく、これにより、ステージプ
レート１１３とポッドドア１０２に付着したパーティク
ルをより完全に除去することが可能となる。なお、真空
排気口１１５は真空ポンプ、エジェクタ等の真空排気系
に接続される。また、ポッド内部の真空排気及びクリー
ンガス充填も上記クリーンガス導入口１１４及び真空排
気口１１５を通して行うことができる。Here, the stage shaft 123 and the port chamber 122, the port plate 106 and the port chamber 122, the pod case 103 and the port plate 1
It is preferable that an O-ring or the like be provided in the contact portion with 06 so as to be airtightly sealed, so that particles adhering to the stage plate 113 and the pod door 102 can be more completely removed. The vacuum exhaust port 115 is connected to a vacuum exhaust system such as a vacuum pump and an ejector. In addition, the inside of the pod can be evacuated and filled with clean gas through the clean gas inlet 114 and the vacuum exhaust port 115.
【００２０】一方、ロボットが設けられた第２室には、
前述したように、上部からクリーンエアが吹き出され、
直接ウエハと接触するロボットのアーム等は常に高清浄
な状態に保たれている。クリーンエアはロボットを通
り、下端部から外部に放出される。第２室下端部にはじ
ゃま板が設けられ、クリーンエアの流れを制御し、第２
室は常に外部に対して正圧に保たれている。また、開口
部４が開いた状態、即ち、ウエハ移送時には、第１室側
にもクリーンエアが流れるため、クリーンエアの吹き出
し量や前記じゃま板等の調整によりロボット周辺及びウ
エハ周辺を外部よりも正圧とするとともに、乱れのない
流れを形成するようにするのが好ましい。On the other hand, in the second room where the robot is provided,
As mentioned above, clean air is blown out from the top,
The robot arm and the like that directly contact the wafer are always kept in a highly clean state. The clean air passes through the robot and is discharged from the lower end to the outside. A baffle plate is provided at the lower end of the second chamber to control the flow of the clean air.
The chamber is always maintained at a positive pressure against the outside. Further, when the opening 4 is open, that is, when the wafer is transferred, the clean air flows also to the first chamber side, so that the periphery of the robot and the periphery of the wafer are adjusted from the outside by adjusting the amount of clean air blown out and the baffle plate and the like. It is preferable to form a flow without turbulence while maintaining a positive pressure.
【００２１】図１では、ロボットには、処理室からウエ
ハの取り出しカセットに移送するアームと、カセットか
らウエハを取り出し処理室へ移送するアームとの２つの
ウエハ把持アームが取り付けられており、ウエハ移送工
程の時間短縮を図っている。なお、本発明のウエハ移送
ロボットとしては、特に制限はないが、例えば、特開平
８−２７４１４０号公報に開示されているウエハ搬送ロ
ボットが好適に用いられる。In FIG. 1, the robot is provided with two wafer gripping arms, an arm for transferring the wafer from the processing chamber to the cassette for taking out the wafer and an arm for taking out the wafer from the cassette and transferring the wafer to the processing chamber. The process time is reduced. The wafer transfer robot of the present invention is not particularly limited. For example, a wafer transfer robot disclosed in JP-A-8-274140 is preferably used.
【００２２】次に、本発明において好適に用いられるポ
ッド並びにポッドドア及びポッドケースの結合、解除方
法及び手段について、図４を参照して説明する。ポッド
１０１は、ポッドドア１０２とポッドケース１０３とか
らなり、内部にウエハ１０５を収納したカセット１０４
を載置固定して搬送される。図４のポッドの例において
は、ポッドドアとポッドケースとの結合、解除はポッド
ドアとポッドケースとの当接部に設けられた気密空間を
減圧状態又は大気圧とすることにより行われ、気密空間
たる溝部１５２がドアバルブ１１８により真空に保た
れ、真空吸着により両者は結合固定されることになる。
即ち、ポッドドア１０２の上面部には、その周辺部でポ
ッドケースとの当接部に所定の幅の溝１５２が形成さ
れ、この溝幅の両端部に２本のＯリング１５３，１５
３’がはめ込まれている。ポッドドア底面及びステージ
プレート上面には、真空排気通路１２４と連通する空間
１６０が形成されており、該空間１６０と溝１５２とが
通路１５４により連通されている。真空排気通路１２４
はステージプレート１１３及びステージシャフト１２３
を連通して形成され、真空排気口１２５と接続されてい
る。この空間１６０内のポッドドア底面には、先端にＯ
リング１５８が取り付けられたドアバルブシャフト１５
５がシャフトサポート１５６により支持され、バネ１５
７により図の右側に付勢されている。図に示す状態は、
バネの力に反し、ドアバルブ開閉シリンダ１２０により
ドアバルブシャフト１５５を左側に押しつけて、バルブ
が開いた状態を示している。バルブを閉じるときは、シ
リンダ１２０を右側に移動させると、バネの力によりシ
ャフトは右に移動し、Ｏリング１５８が通路１５４の壁
に当接し、溝部１５２が気密に保たれる状態となる。従
って、溝を真空にした状態でバルブを閉めれば、真空吸
着により、ポッドドアとポッドケースを結合固定するこ
とが可能となる。なお、溝幅は、ポッドドア及びウエハ
収納カセットの総重量に十分耐える真空吸着の力を生ず
るように設定すればよい。また、溝部の真空度を破り、
結合を解除するときには真空排気通路１２４を大気圧に
接続し、バルブ１１８を開ければよい。Next, a pod, a pod door and a pod case connection / release method and means suitably used in the present invention will be described with reference to FIG. The pod 101 includes a pod door 102 and a pod case 103, and a cassette 104 in which a wafer 105 is stored.
Is fixed and transported. In the example of the pod of FIG. 4, the connection and release of the pod door and the pod case are performed by reducing the pressure of the airtight space provided at the contact portion between the pod door and the pod case or the atmospheric pressure, thereby forming an airtight space. The groove 152 is kept in vacuum by the door valve 118, and the two are connected and fixed by vacuum suction.
That is, in the upper surface of the pod door 102, a groove 152 having a predetermined width is formed at a peripheral portion thereof in contact with the pod case, and two O-rings 153, 15 are formed at both ends of the groove width.
3 'is inset. A space 160 communicating with the vacuum exhaust passage 124 is formed on the bottom surface of the pod door and the upper surface of the stage plate, and the space 160 and the groove 152 are communicated by the passage 154. Vacuum exhaust passage 124
Is the stage plate 113 and the stage shaft 123
Are connected to the vacuum exhaust port 125. The bottom of the pod door in this space 160 has O
Door valve shaft 15 with ring 158 mounted
5 is supported by a shaft support 156 and a spring 15
7 is urged to the right in the figure. The state shown in the figure is
This shows a state in which the door valve shaft 155 is pressed to the left by the door valve opening / closing cylinder 120 against the force of the spring, and the valve is opened. When the valve is closed, when the cylinder 120 is moved to the right, the shaft moves to the right by the force of the spring, the O-ring 158 abuts against the wall of the passage 154, and the groove 152 is kept airtight. Therefore, if the valve is closed in a state where the groove is evacuated, the pod door and the pod case can be connected and fixed by vacuum suction. Note that the groove width may be set so as to generate a vacuum suction force sufficiently withstanding the total weight of the pod door and the wafer storage cassette. Also, break the degree of vacuum in the groove,
To release the connection, the vacuum exhaust passage 124 may be connected to the atmospheric pressure, and the valve 118 may be opened.
【００２３】次に、カセット内のウエハ収納情報を収集
するためのウエハマッピング手段について説明する。図
２に示す基板移送装置は、ポートプレートの上昇と同時
に、カセット内のウエハマッピング情報を一連の移送操
作の流れの中で、収集することができるため、非常に効
率的である。図５（Ａ）、（Ｂ）を用いてウエハマッピ
ング方法及びその手段について説明する。Next, a description will be given of a wafer mapping means for collecting wafer storage information in the cassette. The substrate transfer apparatus shown in FIG. 2 is very efficient because the wafer mapping information in the cassette can be collected in a series of transfer operations at the same time when the port plate is raised. The wafer mapping method and its means will be described with reference to FIGS.
【００２４】図に示すように、ポートプレートの底面
に、投光器と受光器１２１，１２１’が投光器から放射
された光がカセット１０４内を通り受光器に入射するよ
うに両者の光軸を一致させて取り付けられている。投光
器には、例えば、半導体レーザや発光ダイオードが好適
に用いられ、受光器には、種々のフォトダイオード、フ
ォトトランジスタ等が好適に用いられるが、これらに限
ることはない。さらに、これらの素子を別の場所に設け
ておき、ポートプレート上に設けた発光部、受光部を光
ファイバー等を介して接続するようにしてもよい。発光
器、受光器のポートプレート上の取り付け位置は、光が
カセット自体により遮断されない位置であれば特に制限
はない。ポートプレートが上昇し、ウエハが存在する棚
の高さ光軸がくると、ウエハ１０５により受光器に入射
する光は遮断されるため受光器の光信号は変化すること
になり、その結果ウエハの存在が検出される。従って、
一定速度で移動するポートプレートを任意の高さを基準
にして、その高さからの経過時間と受光器の光信号をモ
ニタすることにより、カセット内のウエハ収納情報を得
ることができる。なお、図の例では、発光器及び受光器
の取り付け高さを同一とし、光軸を水平面と平行とした
が、他の棚のウエハの影響を受けない程度に光軸をウエ
ハ面に対し若干角度を持つように取り付けてもよい。こ
れにより、ウエハ検出精度は一層向上する。As shown in the figure, a light emitter and light receivers 121 and 121 'are aligned on the bottom of the port plate so that light emitted from the light emitter passes through the cassette 104 and enters the light receiver. Attached. For example, a semiconductor laser or a light emitting diode is preferably used for the light emitting device, and various photodiodes, phototransistors, and the like are preferably used for the light receiving device. However, the present invention is not limited thereto. Further, these elements may be provided in another place, and the light emitting unit and the light receiving unit provided on the port plate may be connected via an optical fiber or the like. The mounting position of the light emitter and the light receiver on the port plate is not particularly limited as long as light is not blocked by the cassette itself. When the port plate rises and the height optical axis of the shelf on which the wafer is located comes, the light incident on the photodetector is blocked by the wafer 105, so that the optical signal of the photoreceiver changes, and as a result, the wafer Presence is detected. Therefore,
By monitoring the elapsed time from the height of the port plate moving at a constant speed with reference to an arbitrary height and the optical signal of the light receiver, it is possible to obtain information on wafer storage in the cassette. In the example shown in the figure, the mounting height of the light-emitting device and the light-receiving device was the same, and the optical axis was parallel to the horizontal plane. You may attach so that it may have an angle. Thereby, the wafer detection accuracy is further improved.
【００２５】次に、飛び出しウエハ検出方法及び手段、
並びに検出した場合の処置について説明する。前述した
ように、ポッド搬送時等において、ウエハが正規の収納
位置からカセットのウエハ取り出し口側に飛び出す場合
がある。これは、特に、ポッドを人の手で運んだり、あ
るいはステージプレート上にセットする場合に多くみら
れ、カセットが水平からずれるためと考えられる。ま
た、ポッド搬送ロボット等で搬送する場合であっても、
ウエハの材質や裏面状態によっては、搬送ロボットの発
進時や停止時の小さな衝撃によってもウエハが飛び出す
場合があることが本発明者の種々の検討により明らかと
なっている。Next, a method and means for detecting a protruding wafer,
Next, a description will be given of a process when the detection is performed. As described above, the wafer may jump out of the regular storage position toward the wafer take-out port side of the cassette when the pod is transported. This is particularly likely when the pod is carried by a human hand or set on a stage plate, and it is considered that the cassette is shifted from the horizontal position. Also, even when transporting with a pod transport robot, etc.,
It has been clarified by various studies by the present inventor that depending on the material of the wafer and the state of the back surface, the wafer may fly out even by a small impact when the transfer robot starts or stops.
【００２６】このような飛び出しウエハがあると、ロボ
ットアームの取り出しハンドで把持した後、処理室への
移送する途中で、ウエハの飛び出しの程度及びウエハの
大きさによってはウエハが落下し、破損する場合があ
る。多くのプロセスを経たウエハは高価であり、その破
損自体多大な損失となるばかりでなく、破損によりゴミ
を発生して雰囲気汚染の原因ともなり、さらには破片が
精密機械であるロボットの故障の原因となる可能性もあ
ることから、飛び出しウエハの問題は極めて重大であ
る。If there is such a protruding wafer, the wafer is dropped and damaged depending on the degree of the protruding wafer and the size of the wafer during the transfer to the processing chamber after being gripped by the removal hand of the robot arm. There are cases. Wafers that have undergone many processes are expensive, causing not only a huge loss of damage itself, but also damage, resulting in dust and contaminating the atmosphere, as well as failure of robots whose fragments are precision machinery. Therefore, the problem of the protruding wafer is extremely serious.
【００２７】このような観点から、本発明のクリーン搬
送装置は、飛び出しウエハに起因するウエハ破損の問題
を未然に防止し、安定した搬送及び処理を行うため、飛
び出しウエハ検出手段を設けたことを特徴とする。この
手段としては、例えば、図５（Ａ）、（Ｃ）に示すよう
に、ポートプレート１０６の底面又は側面ポートカバー
１３５，１３５’上に、第２の発光器及び受光器１４
０，１４０’をその光軸がウエハマッピング用センサ１
２１，１２１’の光軸と交差する位置に取り付ける。そ
して、その光軸がカセットのウエハ取り出し面よりも第
２室側とし、ロボットアームのウエハ把持アームでウエ
ハを把持し処理室へ移送する際に、ウエハ落下の危険性
がある位置よりも、安全を見込んでカセット取り出し面
側に位置させるのが良い。即ち、第２の発光器及び受光
器の取り付け位置は、アームのウエハ把持力及び飛び出
しによるウエハ重心と把持中心とのずれを考慮して、落
下する危険性のあるウエハを確実に検出できるように定
めればよい。また、図５（Ｃ）の例では、光軸が水平面
と若干角度を持つように投光器及び受光器を取り付けて
おり、これにより飛び出しウエハの検出精度を高めてい
る。このような飛び出しウエハ検出手段を設け、ポート
プレートの上昇の過程で、飛び出しウエハがあると、発
光器から受光器へ入射する光が遮断されるため、どの棚
のウエハが飛び出しているかを検出することができる。In view of the above, the clean transfer apparatus of the present invention is provided with an outgoing wafer detecting means in order to prevent the problem of wafer breakage caused by the outgoing wafer and to perform stable transfer and processing. Features. This means includes, for example, as shown in FIGS. 5A and 5C, the second light emitting device and the light receiving device 14 are provided on the bottom surface of the port plate 106 or on the side port covers 135 and 135 ′.
0,140 'is the optical axis of the sensor 1 for wafer mapping.
21 and 121 'are attached at positions crossing the optical axes. The optical axis is set to the second chamber side with respect to the wafer take-out surface of the cassette, and when the wafer is gripped by the wafer gripping arm of the robot arm and transferred to the processing chamber, it is more secure than the position where there is a danger of the wafer dropping. It is better to position it on the cassette take-out surface side in anticipation of this. That is, the mounting position of the second light emitting device and the light receiving device is determined so as to reliably detect a wafer that may be dropped in consideration of the wafer gripping force of the arm and the deviation between the center of gravity of the wafer and the gripping center due to the protrusion. You only have to decide. In the example of FIG. 5C, the light projector and the light receiver are mounted so that the optical axis has a slight angle with respect to the horizontal plane, thereby improving the detection accuracy of the protruding wafer. Such a protruding wafer detecting means is provided, and if a protruding wafer is present in the process of raising the port plate, light incident from the light emitting device to the light receiving device is blocked, so that it is detected which shelf wafer is protruding. be able to.
【００２８】飛び出しウエハを検出した場合、その工程
を中止し、クリーン雰囲気を破って飛び出しウエハを正
規の位置に戻すようにしてもよいが、生産性の観点から
は、クリーン雰囲気を破らず、その状態ままで正規の位
置に戻す構成とするのが好ましい。この方策としては、
例えば、ウエハ移送ロボットに第２のアームを設けてお
き、このアームにウエハと同程度の曲率を有し、カセッ
トの棚ピッチ程度の高さを有する板状湾曲部材をとりつ
け、ロボットアームを該当する棚の高さに移動させ、さ
らにウエハ側に移動させることにより、該板状湾曲部材
で飛び出しウエハを押し戻すようにすればよい。なお、
本発明において、上記板状湾曲部材は一例であり、平板
状、あるいは棒状等種々の形状の部材が用いることがで
きる。さらに、部材の高さをカセットの高さ程度とし、
一度に複数の飛び出しウエハを押し戻す構造としてもよ
い。When a popped wafer is detected, the process may be stopped, the clean atmosphere may be broken, and the popped wafer may be returned to the normal position. However, from the viewpoint of productivity, the clean atmosphere is not broken. It is preferable to return to the normal position in the state. This strategy includes:
For example, a second arm is provided on a wafer transfer robot, and a plate-shaped curved member having a curvature approximately equal to that of the wafer and a height of approximately the same as the cassette pitch is attached to this arm. The wafer may be moved to the height of the shelf and further moved to the wafer side, so that the plate-shaped curved member pops out and pushes back the wafer. In addition,
In the present invention, the above-mentioned plate-shaped curved member is an example, and members having various shapes such as a flat plate and a rod can be used. Furthermore, the height of the member is set to about the height of the cassette,
A structure may be employed in which a plurality of ejected wafers are pushed back at once.
【００２９】次に、図１及び２に示す基板移送装置の操
作方法及び動作についてに、主に図３の側断面図を参照
して説明する。なお、一連の操作・動作はコントローラ
により集中的に制御するのが好ましい。Next, the operation method and operation of the substrate transfer apparatus shown in FIGS. 1 and 2 will be described mainly with reference to the side sectional view of FIG. Note that it is preferable that a series of operations and operations be controlled centrally by a controller.
【００３０】（１）図３（Ａ）に示すように、まず、ポ
ッド１０１をポッドガイド１０７及びステージプレート
上に設けられた３本のレジストレーションピン１１６に
合わせて、ステージプレート１１３上に載せ、ポッドケ
ースクランプ１１７によりポッドケースをポートプレー
ト上に固定する。この時点では、仕切板３の開口部４は
シャッタ１１２により塞がれており、ウエハ移送ロボッ
ト２００が設置された第２室内は上部のファンフィルタ
ユニット２から吹き出されるクリーンエアにより高清浄
な状態に維持されているが、ポット開閉装置１００が設
置された第１室は外部と同じクリーン度である。(1) As shown in FIG. 3A, first, the pod 101 is placed on the stage plate 113 by aligning the pod 101 with the pod guide 107 and the three registration pins 116 provided on the stage plate. The pod case is fixed on the port plate by the pod case clamp 117. At this time, the opening 4 of the partition plate 3 is closed by the shutter 112, and the second chamber in which the wafer transfer robot 200 is installed is in a highly clean state by clean air blown from the upper fan filter unit 2. However, the first room in which the pot opening / closing device 100 is installed has the same cleanness as the outside.
【００３１】（２）ステージプレート１１３上面及びポ
ッドドア１０２底面はクリーン度の低い雰囲気に曝され
ていたため、パーティクルが付着しており、このパーテ
ィクルは後のウエハ移送工程でウエハを汚染する原因と
なるため、除去する必要がある。そこで、まず、図３
（Ｂ）に示すように、ステージプレート昇降エアシリン
ダ１２６を作動させてにより、ステージプレート１１３
をポートチャンバー１１２内に下降させる。このように
して、ポッドドア底面とステージプレート上面との間に
隙間が形成される。ここで、ポッドドア１０２の溝部１
５２は真空状態にあり、ポッドドア１０２は大気圧によ
りポッドケース１０３に押しつけられてポッドケースに
固定されている。(2) Since the top surface of the stage plate 113 and the bottom surface of the pod door 102 are exposed to a low-clean atmosphere, particles adhere to the stage plate 113, and these particles cause contamination of the wafer in a later wafer transfer process. Need to be removed. Therefore, first, FIG.
As shown in (B), by operating the stage plate lifting air cylinder 126, the stage plate 113 is moved.
Is lowered into the port chamber 112. In this way, a gap is formed between the bottom surface of the pod door and the top surface of the stage plate. Here, the groove 1 of the pod door 102
52 is in a vacuum state, and the pod door 102 is pressed against the pod case 103 by atmospheric pressure and is fixed to the pod case.
【００３２】次に、クリーンガス導入口１１４よりＮ２
ガスを導入しながら、真空排気口１１５からＮ２ガスを
排出して、ポッドドア底面及びステージプレート上面部
にガスを流す。Ｎ２ガスの流れにより、付着あるいは雰
囲気中に浮遊するパーティクルは外部に放出され、ウエ
ハ移送中にウエハ及びその周辺を汚染することを未然に
防止することができる。ここで、Ｎ２ガスはステージプ
レート、ポッドドア等に付着したパーティクルをも舞い
上がらせて放出させるために、高速で大量のガスを流す
のが好ましい。なお、図２の例では真空排気口１１５は
真空排気系に接続されているが、本発明においては、こ
れに限ることはなく、大気に開放する構成であってもよ
い。しかしながら、パーティクルのクリーニング効率の
観点からは、真空排気系に接続し、大量のガスを流せる
構成とするのが好ましい。Next, N 2 is supplied through the clean gas inlet 114.
While introducing the gas, the N 2 gas is discharged from the vacuum exhaust port 115 to flow the gas to the bottom of the pod door and the top of the stage plate. Particles adhering or floating in the atmosphere are released to the outside due to the flow of the N 2 gas, thereby preventing contamination of the wafer and its surroundings during wafer transfer. Here, it is preferable to flow a large amount of gas at a high speed in order to cause the particles attached to the stage plate, the pod door, and the like to fly up and release the N 2 gas. Although the evacuation port 115 is connected to the evacuation system in the example of FIG. 2, the present invention is not limited to this, and may be configured to be open to the atmosphere. However, from the viewpoint of particle cleaning efficiency, it is preferable to connect to a vacuum exhaust system so that a large amount of gas can flow.
【００３３】（３）ステージプレート等のクリーニング
終了後、ステージプレート１１３をポートプレートと当
接する元の位置（最上位点）まで上昇させ、ポッドドア
１０２に設けられたドアバルブ１１８をエアシリンダ１
２０で開け、ポッドドアの溝１５２の真空を破ることに
より、ポッドケースとポッドドアとの結合を解除する
（図３（Ｃ））。(3) After the cleaning of the stage plate and the like is completed, the stage plate 113 is raised to the original position (the highest point) in contact with the port plate, and the door valve 118 provided on the pod door 102 is moved to the air cylinder 1.
The connection between the pod case and the pod door is released by opening the pod 20 and breaking the vacuum in the groove 152 of the pod door (FIG. 3C).
【００３４】（４）次は、ポッドケース１０３を上昇さ
せてポッドを開け、ウエハの処理室への移送を行い、処
理後ウエハをカセットに戻す工程である。まず、ポート
プレートの昇降手段である昇降モータ１３１を駆動さ
せ、連結するボールネジ１３０を回動させる。ボールネ
ジと螺合するトラベラー１３２及びこれに連結する背面
ポートカバー１３４、さらにはポートプレートが一定速
度で上昇する。ポートプレート１０６が上昇すると、こ
れに取り付けられたシャッタ１１２及びポッドケース１
０３も上昇し、開口部４が徐々に開き、第２室からクリ
ーンエアが流れ込む。ポッドケース１０３、ポートカバ
ー１０８，１３４，１３５、１３５’及びポッドドア１
０２で囲まれた空間、即ちウエハカセット載置空間は、
第２室から流れ込むクリーンエアの流れにより、クリー
ンな状態に保たれることになる。(4) The next step is to raise the pod case 103, open the pod, transfer the wafer to the processing chamber, and return the processed wafer to the cassette. First, the lifting motor 131 as a port plate lifting means is driven to rotate the ball screw 130 to be connected. The traveler 132 screwed to the ball screw, the rear port cover 134 connected thereto, and the port plate rise at a constant speed. When the port plate 106 rises, the shutter 112 and the pod case 1 attached thereto are mounted.
03 also rises, the opening 4 gradually opens, and clean air flows from the second chamber. Pod case 103, port covers 108, 134, 135, 135 'and pod door 1
02, that is, the wafer cassette mounting space,
The clean state is maintained by the flow of the clean air flowing from the second chamber.
【００３５】一方、ポートプレート１０６の上昇の過程
にで、その底面に取り付けられたウエハマッピング用セ
ンサ１２１，１２１’により、カセット内のウエハ収納
情報が収集され、コントローラに送られる。また、同じ
く、飛び出しウエハ検出手段１４０，１４０’により、
各棚についてウエハの飛び出しをチェックし、飛び出し
ウエハが検出された場合は、その信号がコントローラに
送られ、ポートプレートが最上位まで上昇した後、ロボ
ットの第２アームに取り付けられたウエハ押し戻し手段
を移動させ、正規の収納位置まで押し戻す。On the other hand, while the port plate 106 is being lifted, wafer storage information in the cassette is collected by the wafer mapping sensors 121 and 121 'attached to the bottom surface thereof and sent to the controller. Similarly, the protruding wafer detection means 140, 140 '
Wafer popping is checked for each shelf, and if a popped wafer is detected, a signal is sent to the controller, and after the port plate is raised to the highest position, the wafer pushing back means attached to the second arm of the robot is activated. Move and push back to the normal storage position.
【００３６】上記ウエハ収納情報に基づき、コントロー
ラは、ロボット２０１のウエハ把持アーム２０１をウエ
ハの存在する棚の高さまで上昇させ、ウエハを把持し、
処理装置のウエハ搬入口５に挿入する。処理後はウエハ
を元の棚あるいは所望の棚に移送する。このように、処
理すべきウエハの処理を全て終了するまで、ウエハの移
送を繰り返し行う。Based on the wafer storage information, the controller raises the wafer gripping arm 201 of the robot 201 to the height of the shelf where the wafer is located, grips the wafer,
It is inserted into the wafer loading port 5 of the processing apparatus. After the processing, the wafer is transferred to an original shelf or a desired shelf. In this manner, the transfer of the wafer is repeatedly performed until the processing of all the wafers to be processed is completed.
【００３７】（５）ウエハ全ての処理を完了後、図３
（Ｅ）に示すように、ステージプレート１１３を、ポー
トチャンバー１２２内に下降させ、次いで、ポートプレ
ート１０６を下降させる。この工程でも、飛び出しウエ
ハがあると、ポッドケース１０３とぶつかりウエハを破
損するおそれがあるため、飛び出しウエハ検出手段１４
０，１４０’で飛び出しの有無をモニターしながらポー
トプレート１０６を下降させる。飛び出しウエハを検出
した場合には、コントローラはポートプレートの下降を
停止し、最上位まで再度上昇させ、前述した方法でウエ
ハを正規の位置まで押し戻す。ポートプレートをポート
チャンバー１２２に当接する最下点まで下降させた後、
真空排気口１１５に接続された真空排気系により、ポッ
ド内部を一旦真空排気し、その後クリーンガス導入口１
１４よりＮ２ガスを導入し、ポッド内部にＮ２ガスを充
填する。(5) After the processing of all the wafers is completed, FIG.
As shown in (E), the stage plate 113 is lowered into the port chamber 122, and then the port plate 106 is lowered. Also in this step, if there is a protruding wafer, the pod case 103 may collide with the pod case 103 and damage the wafer.
At 0,140 ', the port plate 106 is lowered while monitoring the presence or absence of pop-out. If a jumping wafer is detected, the controller stops lowering the port plate, raises it again to the highest position, and pushes the wafer back to the proper position in the manner described above. After lowering the port plate to the lowest point abutting the port chamber 122,
The interior of the pod is once evacuated by a vacuum exhaust system connected to the vacuum exhaust port 115, and then the clean gas inlet 1
N 2 gas is introduced from 14 and the inside of the pod is filled with N 2 gas.
【００３８】（６）次に、ステージプレート１１３を上
昇させ、シリンダ１２０によりドアバルブ１１８を開状
態とし、真空排気通路１２４、真空排気口１２５を通し
て溝部１５２を真空とし、ドアバルブ１１８を閉じる。
この段階で、ポッドドアとポッドケースは真空吸着によ
り結合固定され、ポッドは搬送可能な状態となる。ポッ
ドケースクランプ１１７を解除して、次の処理工程にポ
ッドを搬送する。(6) Next, the stage plate 113 is raised, the door valve 118 is opened by the cylinder 120, the groove 152 is evacuated through the vacuum exhaust passage 124 and the vacuum exhaust port 125, and the door valve 118 is closed.
At this stage, the pod door and the pod case are connected and fixed by vacuum suction, and the pod is in a transportable state. The pod case clamp 117 is released, and the pod is transported to the next processing step.
【００３９】以上述べたウエハ移送にかかる一連の操作
・動作手順、即ち、ポッド開閉、ポッドケースの昇降速
度、ステージプレートの昇降、ドアバルブの開閉、ウエ
ハマッピング情報の収集、飛び出しウエハの検出及び押
し戻し、並びにロボットの制御等はコントローラにより
精密に制御できるため、一つのシステムとして安定、確
実にウエハ移送、処理を行うことが可能となる。A series of operation and operation procedures relating to the wafer transfer described above, namely, opening and closing of a pod, lifting and lowering speed of a pod case, lifting and lowering of a stage plate, opening and closing of a door valve, collecting wafer mapping information, detecting and pushing back a jumping wafer, In addition, since the control of the robot and the like can be precisely controlled by the controller, it is possible to stably and reliably transfer and process the wafer as one system.
【００４０】なお、以上の実施の形態においては、ポッ
ドドアとポッドケースとを真空吸着により結合するタイ
プのポッドについて説明したが、本発明においては、こ
れに限らず、例えば、特公平７−４６６９４号公報に開
示されているように、機械的に結合させるタイプのポッ
ドを用いることも可能である。ポッドドアとポッドケー
スの結合・解除する手段も公知の手段を用いればよい。
このように真空吸着を利用しないものについては、ポッ
ドドア底面及びステージプレート上面に付着したパーテ
ィクルを除去する際、真空引きによりパーティクルを外
部に排出することができ、Ｎ２ガスを流す前に、あるい
はＮ２ガス導入と交互に真空引きを行うことにより、パ
ーティクル除去をより完全に行うことが可能となる。In the above embodiment, the pod of the type in which the pod door and the pod case are connected by vacuum suction has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, Japanese Patent Publication No. 7-46694. As disclosed in the official gazette, it is also possible to use a pod that is mechanically coupled. Known means may be used as means for connecting and disconnecting the pod door and the pod case.
This way one does not use the vacuum adsorption, removing the particles attached to the pod door bottom and the stage plate upper surface, it is possible to discharge the particles to the outside by vacuuming, before flowing the N 2 gas or N By performing the evacuation alternately with the introduction of the two gases, the particles can be more completely removed.
【００４１】また、以上の実施の形態において、ポッド
内の充填ガスあるいはパージ用ガスとして、Ｎ２ガスを
用いる場合について説明したが、これに限らず不活性ガ
スやクリーンエア等を用いることができる。また、ポッ
ド内にガスを充填する代わりに、内部を真空にしてもよ
い。Further, in the above embodiment, the case where the N 2 gas is used as the filling gas or the purging gas in the pod has been described. However, the present invention is not limited to this, and an inert gas or clean air can be used. . Instead of filling the pod with gas, the inside may be evacuated.
【００４２】以上、半導体ウエハに関するＳＭＩＦ搬送
システムについて述べてきたが、本発明はＳｉ，ＧａＡ
ｓ等の半導体ウエハに限ることはなく、ガラス、サファ
イア等の絶縁基板、さらには、液晶パネル用のガラス基
板等にも適用できるものである。Although the SMIF transport system for semiconductor wafers has been described above, the present invention relates to Si, GaAs
The present invention is not limited to semiconductor wafers such as s, but is also applicable to insulating substrates such as glass and sapphire, as well as glass substrates for liquid crystal panels.
【００４３】[0043]
【発明の効果】本発明により、ウエハの移送時における
移送空間のクリーン度を一層高めるとともに、そのクリ
ーン度を安定に維持することが可能となる。さらに、処
理装置へのウエハ移送時のウエハ落下による破損等の問
題も回避でき、より信頼性の高い基板移送装置を提供す
ることが可能となる。即ち、本発明の基板移送装置は、
今後一層の高集積化、高機能化が求められる半導体デバ
イス、液晶表示装置等の安定した生産に貢献するもので
ある。According to the present invention, it is possible to further increase the cleanliness of the transfer space when transferring the wafer and to maintain the cleanliness stably. Further, it is possible to avoid a problem such as breakage due to a wafer drop when transferring the wafer to the processing apparatus, and it is possible to provide a more reliable substrate transfer apparatus. That is, the substrate transfer device of the present invention
It will contribute to the stable production of semiconductor devices, liquid crystal display devices, etc., which are required to have higher integration and higher functionality in the future.
【図１】本発明の基板移送装置の一例を示す概略一部切
り欠き斜視図である。FIG. 1 is a schematic partially cutaway perspective view showing an example of a substrate transfer device according to the present invention.
【図２】本発明の基板移送装置の一例を示す概略断面図
である。FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of the substrate transfer device of the present invention.
【図３】ポートプレート周りの構成を示す概略一部切り
欠き斜視図である。図である。FIG. 3 is a schematic partially cutaway perspective view showing a configuration around a port plate. FIG.
【図４】ポッドドアとポッドケースの真空吸着による結
合を示す概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing coupling of a pod door and a pod case by vacuum suction.
【図５】ウエハマッピング用センサ及び飛び出しウエハ
検出センサ一配置例を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing one arrangement example of a wafer mapping sensor and a protruding wafer detection sensor.
【図６】本発明の基板移送装置の動作を説明する概略平
面及び断面図である。FIG. 6 is a schematic plan view and a sectional view for explaining the operation of the substrate transfer device of the present invention.
１ 基板移送装置、 ２ ファンフィルタユニット、 ３ 仕切板、 ４ 開口部、 ５ 処理室搬入口、 ６ エアー吸込口、 １００ ポッド開閉装置、 １０１ ポッド、 １０２ ポッドドア、 １０３ ポッドケース、 １０４ カセット、 １０５ ウエハ、 １０６ ポートプレート、 １０７ ポッドガイド、 １０８ 前面ポートカバー、 １１０ 整流板、 １１１ 開口、 １１２ シャッター、 １１３ ステージプレート、 １１４ クリーンガス導入口、 １１５ 真空排気口、 １１６ レジストレーションピン、 １１７ ポッドケースクランプ、 １１８ ドアバルブ、 １２０ ドアバルブ開閉シリンダ、 １２１、１２１’ 発光器、受光器、 １２２ ポートチャンバー、 １２３ ステージシャフト、 １２４ 真空排気用通路、 １２５ 真空排気口、 １２６ ステージ昇降エアシリンダ、 １２７ リニアブッシュ、 １２８ シャフト、 １３０ ボールネジ、 １３１ モータ、 １３２ トラベラー、 １３３ リニアガイド、 １３４ 背面ポートカバー、 １３５ 側面ポートカバー、 １３６ ステー、 １４０，１４０’ 第２の発光器、受光器、 １５０ 前面カバー、 １５２ 溝、 １５３，１５３’ Ｏリング、 １５４ 通路、 １５５ ドアバルブシャフト、 １５６ シャフトサポート、 １５７ バネ、 １５８ Ｏリング、 １６０ 空間、 １６１ Ｏリング、 ２００ 基板移送ロボット、 ２０１ ウエハ把持アーム。 Reference Signs List 1 substrate transfer device, 2 fan filter unit, 3 partition plate, 4 opening, 5 processing room entrance, 6 air suction port, 100 pod opening / closing device, 101 pod, 102 pod door, 103 pod case, 104 cassette, 105 wafer, 106 port plate, 107 pod guide, 108 front port cover, 110 rectifier plate, 111 opening, 112 shutter, 113 stage plate, 114 clean gas inlet, 115 vacuum exhaust port, 116 registration pin, 117 pod case clamp, 118 door valve , 120 door valve opening / closing cylinder, 121, 121 'light emitting device, light receiving device, 122 port chamber, 123 stage shaft, 124 vacuum exhaust passage, 125 vacuum exhaust port, 126 stage elevating air filter Linda, 127 linear bush, 128 shaft, 130 ball screw, 131 motor, 132 traveler, 133 linear guide, 134 rear port cover, 135 side port cover, 136 stay, 140, 140 'second light emitter, light receiver, 150 front Cover, 152 groove, 153, 153 'O-ring, 154 passage, 155 door valve shaft, 156 shaft support, 157 spring, 158 O-ring, 160 space, 161 O-ring, 200 substrate transfer robot, 201 wafer gripping arm.
Claims (5)
ア及びポッドケースからなるポッドの開閉操作を行うポ
ッド開閉装置が設置された第１室と、ポッド内に載置さ
れたカセットと処理室の間で基板の移送を行う基板移送
ロボットが設けられ、下方に向かってクリーンエアを吹
き出すファンフィルタユニットが上部に設けられた第２
室と、に分割され、 前記ポッド開閉装置は、第１の昇降手段を有し、中心部
に開口が形成され、前記ポッドケースを受けるポートプ
レートと、第２の昇降手段を有し、前記開口内に設けら
れ、前記ポッドドアを受けるステージプレートと、前記
ポッドドア及びポッドケース間の結合及び解除をする手
段と、を有し、 前記ポートプレートには、前記開口部を塞ぐシャッタ
と、前記結合を解除した状態で前記第１の昇降手段によ
りポートプレートを上昇させる際に、前記開口部を通し
て前記第２室から流れ込むクリーンエアの流れを制御す
るポートカバー及び整流板と、が配設され、 前記結合した状態で、前記第２の昇降手段により前記ス
テージプレートを下方に移動させることにより形成され
る前記ポッドドアと前記ステージプレートとの間隙をク
リーンガスでパージする手段を設けたことを特徴とする
基板移送装置。1. A first chamber in which a pod opening / closing device for opening and closing a pod comprising a pod door and a pod case is installed by a partition plate having an opening, and a space between a cassette mounted in the pod and a processing chamber. A substrate transfer robot for transferring a substrate at a second position, and a fan filter unit for blowing clean air downward is provided at an upper portion.
The pod opening / closing device has a first lifting / lowering means, an opening is formed in a central portion, and has a port plate for receiving the pod case; and a second lifting / lowering means; A stage plate provided in the pod door for receiving the pod door, and means for coupling and releasing between the pod door and the pod case, wherein the port plate has a shutter for closing the opening, and the coupling is released. A port cover and a rectifying plate for controlling the flow of clean air flowing from the second chamber through the opening when the port plate is raised by the first lifting / lowering means in the above state, In the state, between the pod door and the stage plate formed by moving the stage plate downward by the second lifting / lowering means. Substrate transfer device is characterized in that a means for purging with clean gas.
ージプレートが下方に移動できる空間を有するポートチ
ャンバーを設け、該チャンバーにクリーンガス導入口と
真空排気口とを設けることにより、前記ステージプレー
トを下げた際に、前記チャンバー、前記ポートプレー
ト、前記ポッドドア及び前記ポッドケースとで囲まれる
空間をクリーンガスでパージ可能としたことを特徴とす
る請求項１に記載の基板移送装置。2. A port chamber having a space in which the stage plate can move downward is provided below the port plate, and a clean gas introduction port and a vacuum exhaust port are provided in the chamber to lower the stage plate. 2. The substrate transfer apparatus according to claim 1, wherein a space surrounded by the chamber, the port plate, the pod door, and the pod case can be purged with a clean gas.
位置にある前記ポートプレートの２辺の底面に、発光器
及び受光器をそれぞれ取り付け、前記発光器から出射さ
れた光が前記受光器に入射するように配置したことを特
徴とする請求項１又は２に記載の基板移送装置。3. A light-emitting device and a light-receiving device are respectively mounted on the bottom surface of two sides of the port plate at a position perpendicular to the substrate take-out surface of the cassette, and light emitted from the light-emitting device enters the light-receiving device. The substrate transfer device according to claim 1, wherein the substrate transfer device is arranged to perform the operation.
前記ポートプレートの２辺の底面若しくは前記ポートカ
バー上に、第２の投光器及び受光器を取り付け、前記カ
セットの正規の収納位置から飛び出した基板が前記第２
の投光器及び受光器の光軸を遮断するように配置したこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の基
板移送装置。4. A second light-emitting device and a light-receiving device are mounted on a bottom surface of two sides of the port plate or on the port cover in a position parallel to the substrate take-out surface, and are protruded from a regular storage position of the cassette. The substrate is the second
The substrate transfer device according to any one of claims 1 to 3, wherein the substrate is arranged so as to block an optical axis of the light emitter and the light receiver.
材を設け、前記飛び出し基板の検出に基づき、前記アー
ムを作動させ前記板状又は棒状部材により飛び出し基板
を正規の収納位置に押し戻す構成としたことを特徴とす
る請求項４に記載の基板移送装置。5. A structure in which a plate-shaped or rod-shaped member is provided on an arm of the robot, and based on the detection of the pop-out substrate, the arm is operated to push the pop-out substrate back to a proper storage position by the plate- or rod-shaped member. 5. The substrate transfer device according to claim 4, wherein:
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