JP2007157747A - 半導体製造装置及び半導体製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ウェハ誤検知による不具合を抑えることが可能な半導体製造装置及び半導体製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の半導体製造装置は、ウェハ１を処理するプロセスチャンバと、ウェハ１を載置し、プロセスチャンバにウェハ１を搬送するロボットアーム４ａと、ロボットアーム４ａを、プロセスチャンバへの搬送方向であるＲ軸方向に駆動させる第１の駆動機構と、ロボットアーム４ａを、ロボットアーム端部を支点とした回転方向であるθ軸方向に駆動させる第２の駆動機構と、ウェハ１が搬送される経路に設置され、ウェハ１の有無を検知するセンサと、複数の位置でセンサがウェハ１の有無を検知するように、第１の駆動機構及び第２の駆動機構を制御する制御機構を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えばロボットアームによりプロセスチャンバへのウェハの搬入・搬出を行う半導体製造装置及び半導体製造方法に関する。

一般に、プロセスチャンバでウェハの処理が行われる際、ロボットアームを用いてウェハの搬入・搬出が行われている（例えば特許文献１参照）。

通常、搬入・搬出経路には、透過式又は反射式センサが１ヶ所設置されており、搬入・搬出時には、センサによりウェハの有無が検知されている。そして、例えば、ウェハ無と検知されたときには、ウェハをプロセスチャンバに収納し終わった状態である、或いはウェハ有と検知されたときには、プロセスチャンバより完全に取り出した状態であるとして、次の処理を進行させている。

しかしながら、例えば、ウェハをプロセスチャンバより搬出する際に、ヒートショックや振動により、ウェハが破損し、一部がプロセスチャンバ内に残存していたとしても、センサによりウェハ有と検知されると、搬出完了と判断され、次の処理が進行するため、次の搬送動作やプロセスの進行により、プロセスチャンバ部材が破壊されるという問題があった。
特開平８−１００２６０号公報

上述したように従来の半導体製造装置及び半導体製造方法では、搬送時のウェハ誤検知による不具合が生じるという問題があった。

本発明は、ウェハ誤検知による不具合を抑えることが可能な半導体製造装置及び半導体製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明の半導体製造装置は、ウェハを処理するプロセスチャンバと、ウェハが載置され、プロセスチャンバにウェハを搬送するロボットアームと、ロボットアームを、プロセスチャンバへの搬送方向であるＲ軸方向に駆動させる第１の駆動機構と、ロボットアームを、ロボットアーム端部を支点とした回転方向であるθ軸方向に駆動させる第２の駆動機構と、ウェハが搬送される経路に設置され、ウェハの有無を検知するセンサと、複数の位置でセンサがウェハの有無を検知するように、第１の駆動機構及び第２の駆動機構を制御する制御機構を備えることを特徴とする。

この本発明の半導体製造装置において、制御機構は、さらに前記センサにおいて検知された前記ウェハの有無の情報に基づいて、第１の駆動機構及び／又は第２の駆動機構を制御することが望ましい。

さらに、本発明の半導体製造装置において、センサは１カ所であることが望ましい。

また、本発明の半導体製造方法は、ウェハをロボットアーム上に載置して、プロセスチャンバに搬入する工程と、ウェハをプロセスチャンバにおいて処理する工程と、ウェハをロボットアーム上に載置して、プロセスチャンバより搬出する工程を備え、ウェハを搬入及び／又は搬出する際に、所定の位置において、ロボットアームを、プロセスチャンバへの搬送方向であるＲ軸方向に動かしながら、ウェハの有無を検知する第１のウェハ検知工程と、所定の位置において、ロボットアームを、ロボットアーム端部を支点とした回転方向であるθ軸方向に動かしながら、ウェハの有無を検知する第２のウェハ検知工程を具備することを特徴とする。

この本発明の半導体製造方法において、第１及び／又は第２のウェハ検知工程において検知されたウェハの有無の情報に基づき、搬入及び／又は搬出する工程を制御することを特徴とすることが好ましい。

本発明の半導体製造装置及び半導体製造方法を用いれば、ウェハ誤検知による不具合を抑えることが可能となる。

以下本発明の実施形態について、図を参照して説明する。

（実施形態１）
図１に本実施形態の半導体製造装置を示す。図に示すように、例えばウェハ１上にＳｉエピタキシャル膜を形成する反応炉などのプロセスチャンバ２ａ〜２ｃ、及びウェハ１を搬入、搬出するウェハＩ／Ｏチャンバ３と、ロボットチャンバ４から構成されている。そして、ロボットチャンバ４においては、各チャンバにウェハ１を搬送（搬入・搬出）するロボットアーム４ａと、ウェハ１の搬送経路上でウェハの有無を検知する透過式又は反射式センサ４ｂが設置されており、ロボットアーム４ａは、チャンバへの搬送方向であるＲ軸方向と、ロボットアーム端部を支点とした回転方向であるθ軸方向に、Ｒ軸方向の駆動機構５ａ、θ軸方向の駆動機構５ｂにより夫々駆動可能となっている。そして、駆動機構５ａ、５ｂは、夫々制御機構６ａ、６ｂにより制御されている。

このような半導体製造装置により、以下のようにウェハ処理が行なわれる。先ず、ウェハＩ／Ｏチャンバ３よりウェハ１を搬入し、ロボットチャンバ４に搬送して、ウェハ１をロボットアーム４ａ上に載置する。そして、ロボットアーム４ａを制御機構６ｂにより駆動機構５ｂを制御してθ軸方向に回転させた後、制御機構６ａにより駆動機構５ａを制御してＲ軸方向に搬送し、ウェハ１を例えばプロセスチャンバ２ａに収納する。

このとき、ロボットアーム４ａのみプロセスチャンバ２ａから取り出されることになるが、ウェハ１がロボットアーム４ａ上のウェハ１が載置されていた領域１’において、ロボットアーム４ａを動かして、例えば図２に示すような複数の検知位置における有無を検知することにより、ウェハ１の一部或いは全部がロボットアーム４ａ上に残存するなどの不具合を検出する。

すなわち、制御機構６ａにより、駆動機構５ａを駆動させ、検知位置７ａがセンサ４ｂを通り、さらにウェハ１の中心に相当する検知位置７ｂがセンサ４ｂに到達するまでロボットアームを動かす。制御機構６ａにより駆動機構５ａを停止させ、一旦Ｒ軸方向への搬送を停止する。そして、制御機構６ｂにより駆動機構５ｂを駆動させ、検知位置７ｃ、７ｄがセンサ４ｂを通るように、θ軸方向に時計回り、反時計回りとなるように回転させる。そして、再度制御機構６ａにより駆動機構５ａを駆動させ、検知位置７ｅをセンサ４ｂに到達させるように、Ｒ軸方向に動かす。

そして、全ての検知位置７ａ〜７ｅにおいて、ウェハ無と検知されたとき、ウェハが正常にプロセスチャンバ２ａに収納されていると判断することができる。一方、例えば、図３に示すように、ウェハの半分が破損して収納されていない場合、従来のように検知位置７’一点とすると、ウェハが検知されず、収納されていると判断されるが、本実施形態によれば、検知位置７ａ〜７ｄにおいてウェハ有、７ｅにおいてウェハ無と検知されるため、ウェハが破損し、正常に収納されていないと判断することができる。

このように、本実施形態によれば、ウェハ１のプロセスチャンバ２ａへの収納時に、ロボットアーム４ａのウェハ１が載置されていた領域１’において、複数の検知位置でウェハの有無を検知することにより、ウェハが正常に収納されたか否かを正確に判断することが可能となる。そして、ウェハが正常に収納されなかった場合、次の搬送動作やプロセスの進行を停止することにより、プロセスチャンバ部材の破壊などの不具合の発生を抑えることが可能となる。

（実施形態２）
実施形態１の半導体製造装置において、実施形態１と同様にウェハを処理する。そして、プロセスチャンバ２ａにおいて処理されたウェハは、ロボットアーム４ａにより取り出されるが、取り出されたウェハ１において、ロボットアーム４ａを動かして、例えば図４に示すような複数の検知位置における有無を検知することにより、ウェハ１の一部或いは全部がプロセスチャンバ２ａ内に残存するなどの不具合を検出する。

すなわち、実施形態１と同様に、制御機構６ａにより、駆動機構５ａを駆動させ、検知位置１７ａがセンサ４ｂを通り、さらにウェハ１の中心に相当する検知位置１７ｂがセンサ４ｂに到達するまでロボットアームを動かす。制御機構６ａにより駆動機構５ａを停止させ、一旦Ｒ軸方向への搬送を停止する。そして、制御機構６ｂにより駆動機構５ｂを駆動させ、検知位置１７ｃ、１７ｄがセンサ４ｂを通るように、θ軸方向に時計回り、反時計回りとなるように回転させる。そして、再度制御機構６ａにより駆動機構５ａを駆動させ、検知位置１７ｅをセンサ４ｂに到達させるように、Ｒ軸方向に動かす。

そして、全ての検知位置１７ａ〜１７ｅにおいて、ウェハ有と検知されたとき、ウェハが正常にプロセスチャンバ２ａより取り出されていると判断することができる。一方、例えば、図５に示すように、ウェハの半分が破損してプロセスチャンバ２ａ内に残存している場合、従来のように検知位置１７’一点とすると、ウェハが検知され、搬出されていると判断されるが、本実施形態によれば、検知位置１７ａにおいてウェハ無、１７ｂ〜１７ｅにおいてウェハ有と検知されるため、ウェハが破損し、正常に取り出されていないと判断することができる。

このように、本実施形態によれば、ウェハ１のプロセスチャンバ２ａからの取り出し時に、取り出されたウェハ１において、複数の検知位置でウェハの有無を検知することにより、ウェハが正常に取り出されたか否かを正確に判断することが可能となる。そして、ウェハが正常に取り出されなかった場合、次の搬送動作やプロセスの進行を停止することにより、プロセスチャンバ部材の破壊などの不具合の発生を抑えることが可能となる。

これら実施形態において、ウェハの有無を検知するセンサは、１ヵ所に設けられているが、従来と同様にセンサが１ヵ所であっても、複数の位置で検知することができる。但し、センサは１ヵ所に限定されるものではなく、複数ヵ所設けられていても良い。

また、ウェハの有無の検知情報から、ウェハが正常に収納されていない、又は正常に取り出されていないと判断される場合、その情報を自動的に制御機構６ａ、６ｂにフィードバックし、搬送工程を停止させるように制御してもよい。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。その他要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の一態様における半導体製造装置を示す図。 本発明の一態様における複数の検知位置を示す図。 本発明の一態様におけるウェハの破損を生じた場合の検知位置を示す図。 本発明の一態様における複数の検知位置を示す図。 本発明の一態様におけるウェハの破損を生じた場合の検知位置を示す図。

符号の説明

１ ウェハ
１’ ウェハ１が載置されていた領域
２ａ、２ｂ、２ｃ プロセスチャンバ
３ ウェハＩ／Ｏチャンバ
４ ロボットチャンバ
４ａ ロボットアーム
４ｂ センサ
５ａ、５ｂ 駆動機構
６ａ、６ｂ 制御機構
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７’、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７’検知位置

Claims (5)

1. ウェハを処理するプロセスチャンバと、
   前記ウェハが載置され、前記プロセスチャンバに前記ウェハを搬送するロボットアームと、
   前記ロボットアームを、前記プロセスチャンバへの搬送方向であるＲ軸方向に駆動させる第１の駆動機構と、
   前記ロボットアームを、前記ロボットアーム端部を支点とした回転方向であるθ軸方向に駆動させる第２の駆動機構と、
   前記ウェハが搬送される経路に設置され、前記ウェハの有無を検知するセンサと、
   複数の位置で前記センサが前記ウェハの有無を検知するように、前記第１の駆動機構及び前記第２の駆動機構を制御する制御機構を備えることを特徴とする半導体製造装置。
2. 前記制御機構は、さらに前記センサにおいて検知された前記ウェハの有無の情報に基づいて、前記第１の駆動機構及び／又は前記第２の駆動機構を制御することを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。
3. 前記センサは１カ所であることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体製造装置。
4. ウェハをロボットアーム上に載置して、プロセスチャンバに搬入する工程と、
   前記ウェハを前記プロセスチャンバにおいて処理する工程と、
   前記ウェハを前記ロボットアーム上に載置して、前記プロセスチャンバより搬出する工程を備え、
   前記ウェハを搬入及び／又は搬出する際に、
   所定の位置において、前記ロボットアームを、前記プロセスチャンバへの搬送方向であるＲ軸方向に動かしながら、前記ウェハの有無を検知する第１のウェハ検知工程と、
   前記所定の位置において、前記ロボットアームを、前記ロボットアーム端部を支点とした回転方向であるθ軸方向に動かしながら、ウェハの有無を検知する第２のウェハ検知工程を具備することを特徴とする半導体製造方法。
5. 前記第１及び／又は第２のウェハ検知工程において検知された前記ウェハの有無の情報に基づき、前記搬入及び／又は前記搬出する工程を制御することを特徴とする請求項４に記載の半導体製造方法。

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