JP6340928B2 - Wafer loading device - Google Patents

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Description

本発明は半導体用のウエハをクリーン室に搬入するためのウエハ搬入装置に関する。   The present invention relates to a wafer carry-in apparatus for carrying a semiconductor wafer into a clean chamber.

半導体を製造する場合に、半導体ウエハに異物が付着するのを防止するために工場全体をクリーン化したクリーン室内で行う生産方法がある。しかし、この生産方法によると、クリーン室全体のクリーン度を高度に維持する必要がある。そのため、例えば容器に収納された半導体用ウエハを半導体製造装置の一部に設けられた局所的なクリーン室内に搬入して処理する生産方式が提案されている。特許文献１には、搬送容器内の被搬送物を局所的なクリーン室内に搬送する連結システムが開示されている。連結システムは、ウエハを内部に格納して搬送する搬送容器と、搬送容器から取り出したウエハを局所的なクリーン室に搬入する搬送装置と、を備えている。ウエハを収納する搬送容器は、内部にウエハの収納空間が形成された搬送容器本体と、その下面の開口を塞ぐ搬送容器用の上方の扉と、を有している。この搬送容器用の上方の扉の上にはウエハが載置されている。ウエハは搬送容器用の上方の扉と一緒に搬送装置が有する搬送装置用の下方の扉によってクリーン室内に搬送される。この搬送装置用の下方の扉は電磁石を有し、搬送容器用の上方の扉を磁気吸着し、クリーン室に内に移動することができる。搬送容器と搬送装置が密着したとき、搬送容器と搬送装置との間に密閉化された連結室を形成する。この連結室は連結前に外気に晒されていたため異物が混入している。そのため、連結室内は、清浄気体を噴出させる孔から清浄ガスを導入し、排気孔から異物が混入した空気を排気して清浄される。連結室の清浄後、搬送装置用の下方の扉は、自体が有する電磁石の制御により、搬送容器用の上方の扉を磁気吸着して、ウエハと一緒にクリーン室内に移動する。   When manufacturing a semiconductor, there is a production method that is performed in a clean room in which the entire factory is cleaned in order to prevent foreign matters from adhering to the semiconductor wafer. However, according to this production method, it is necessary to maintain a high degree of cleanliness of the entire clean room. Therefore, for example, a production method has been proposed in which a semiconductor wafer stored in a container is carried into a local clean room provided in a part of a semiconductor manufacturing apparatus and processed. Patent Document 1 discloses a connection system that transports an object to be transported in a transport container into a local clean room. The connection system includes a transfer container that stores and transfers a wafer therein, and a transfer device that transfers the wafer taken out of the transfer container into a local clean chamber. The transfer container for storing the wafer includes a transfer container main body in which a wafer storage space is formed, and an upper door for the transfer container that closes the opening on the lower surface thereof. A wafer is placed on the upper door for the transfer container. The wafer is transferred into the clean chamber by the lower door for the transfer device included in the transfer device together with the upper door for the transfer container. The lower door for the transfer device has an electromagnet, and the upper door for the transfer container can be magnetically attracted and moved into the clean room. When the transfer container and the transfer apparatus are in close contact with each other, a sealed connection chamber is formed between the transfer container and the transfer apparatus. Since this connection chamber was exposed to the outside air before connection, foreign matter is mixed in. Therefore, the connection chamber is cleaned by introducing clean gas from a hole through which clean gas is ejected and exhausting air mixed with foreign matter from the exhaust hole. After the connection chamber is cleaned, the lower door for the transfer device moves to the clean chamber together with the wafer by magnetically adsorbing the upper door for the transfer container under the control of the electromagnet included therein.

特開２０１１−２５８７２１号公報JP 2011-258721 A

特許文献１に開示された連結システムによると、クリーン室内にウエハを移動する前に、連結室を清浄ガスによって清浄することができる。しかし、この清浄方法によると、連結室の隅の周辺に異物が残存する可能性がある。また、搬送容器用の上方の扉を搬送装置用の下方の扉に吸着させるために電磁石が必要であり、装置が複雑化しスペースが増大する。特に、この搬送装置を小径のウエハの搬送に適用しようとすると、搬送装置用の下方の扉に電磁石を組み込むことがスペースの関係により困難となる。そのため、特許文献１にかかる搬送装置を半導体に用いられるウエハの搬送に適用しようとすると、クリーン室内に異物が侵入する可能性があり、さらに装置が複雑化してスペースが増大するという課題がある。
本発明は、半導体に用いられるウエハをクリーン室に搬送する場合に異物の侵入を防止しつつ、省スペース化を図るようにしたウエハ搬入装置を提供することを目的とする。 According to the connection system disclosed in Patent Document 1, the connection chamber can be cleaned with clean gas before the wafer is moved into the clean chamber. However, according to this cleaning method, foreign matter may remain around the corners of the connection chamber. In addition, an electromagnet is required to attract the upper door for the transport container to the lower door for the transport apparatus, which complicates the apparatus and increases the space. In particular, when this transfer device is applied to transfer a small-diameter wafer, it is difficult to incorporate an electromagnet into the lower door for the transfer device due to the space. For this reason, when the transfer device according to Patent Document 1 is applied to the transfer of a wafer used for a semiconductor, there is a possibility that foreign matter may enter the clean chamber, and the device becomes complicated and space increases.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wafer carry-in apparatus that saves space while preventing entry of foreign matters when a wafer used for a semiconductor is transferred to a clean chamber.

本発明の一態様にかかるウエハ搬入装置は、半導体製造装置の中に形成されたクリーン室にウエハを搬入するウエハ搬入装置であり、前記ウエハを収納し且つ下面側に開口が形成されたウエハ収納空間を有するカバーと、前記ウエハ収納空間の前記開口を塞ぎ、前記ウエハを上面に載置する底板と、前記クリーン室の上壁に形成されたウエハ取入口を塞ぎ前記クリーン室内に移動自在な可動手段と、前記ウエハ取入口の周囲に配置され、前記カバーの下面に密着して前記カバーを固定する固定手段と前記可動手段に設けられ、前記底板と前記可動手段との間の密閉空間を吸引して前記可動手段に対して前記底板を吸着させる吸引手段と、を備えている。   A wafer carry-in apparatus according to an aspect of the present invention is a wafer carry-in apparatus that carries a wafer into a clean chamber formed in a semiconductor manufacturing apparatus, and stores the wafer and has an opening formed on the lower surface side. A cover having a space, a cover for closing the opening of the wafer storage space, a bottom plate for placing the wafer on an upper surface, and a wafer inlet formed on an upper wall of the clean chamber, and a movable movable in the clean chamber And a fixed means for fixing the cover in close contact with the lower surface of the cover and the movable means, and sucking a sealed space between the bottom plate and the movable means. And a suction means for adsorbing the bottom plate to the movable means.

本発明はこのような構成により、半導体用のウエハを外気に晒すこと無く半導体製造装置の中に形成されたクリーン室に搬入することができる。即ち、本発明はカバー内部のウエハ収納空間に密閉状態で載置されたウエハを取り出してクリーン室に搬入することができる。この搬入時にウエハ搬入装置は、底板と移動治具との間を吸引手段で吸引し、異物を除去することができ、しかも底板と移動治具とを吸着させてウエハが載置された底板をクリーン室に移動することができる。そして、ウエハ搬入装置は、この吸引手段によって底板と、移動治具とを吸着させることにより、装置の省スペース化を図ることができる。   With such a configuration, the present invention can carry a semiconductor wafer into a clean chamber formed in a semiconductor manufacturing apparatus without exposing it to the outside air. That is, according to the present invention, a wafer placed in a sealed state in a wafer storage space inside the cover can be taken out and loaded into a clean chamber. At the time of loading, the wafer carry-in apparatus can remove the foreign matter by sucking the space between the bottom plate and the moving jig by suction means, and further, the bottom plate on which the wafer is placed by adsorbing the bottom plate and the moving jig. Can move to a clean room. The wafer carry-in apparatus can save space of the apparatus by adsorbing the bottom plate and the moving jig by the suction means.

本発明によると、半導体に用いられるウエハをクリーン室に搬送するウエハ搬入装置において、異物の侵入を防止しつつ省スペース化することができる。   According to the present invention, it is possible to save space while preventing entry of foreign matter in a wafer carry-in apparatus that transports a wafer used for a semiconductor to a clean chamber.

本発明の実施形態に係るウエハ搬入装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the wafer carrying-in apparatus which concerns on embodiment of this invention. ウエハ搬入装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a wafer carrying-in apparatus. ウエハを収納したキャリアを固定手段に載置させる前のウエハ搬入装置の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of the wafer carrying-in apparatus before mounting the carrier which accommodated the wafer in a fixing means. キャリアを固定手段に載置した状態のウエハ搬入装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the wafer carrying-in apparatus of the state which mounted the carrier in the fixing means. ウエハをクリーン室に搬入した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which carried the wafer into the clean chamber.

以下、図面を参照して本発明に係るウエハ搬入装置１の実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of a wafer carry-in device 1 according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図１に示されるように、半導体製造装置２０は、制御装置等が収容された制御室２５と、局所的なクリーン室１１と、を有している。クリーン室１１は、室内の空気が極度にクリーン化された半導体製造処理用の空間である。クリーン室１１は、外部から取入れた空気をフィルタ（不図示）で濾過し、内部で空気を循環させることによりクリーン度が維持され、クリーン室１１内で半導体製造が行われる。   As shown in FIG. 1, the semiconductor manufacturing apparatus 20 includes a control room 25 in which a control device and the like are accommodated, and a local clean room 11. The clean chamber 11 is a space for semiconductor manufacturing processing in which indoor air is extremely cleaned. In the clean chamber 11, air taken from the outside is filtered by a filter (not shown), and the air is circulated inside to maintain cleanliness, and semiconductor manufacturing is performed in the clean chamber 11.

半導体製造に用いられるウエハ２（図２参照）は、密閉容器であるキャリア４内に格納されて他の場所から半導体製造装置２０に運搬される。半導体製造装置２０には、このウエハ２をクリーン室１１に取り入れるためにウエハ搬入装置１が設けられている。ウエハ搬入装置１は、キャリア４内に格納されたウエハ２を外気に触れさせること無く取り出してクリーン室１１内に搬入するための装置である。   A wafer 2 (see FIG. 2) used for semiconductor manufacturing is stored in a carrier 4 that is a sealed container and is transported to the semiconductor manufacturing apparatus 20 from another location. The semiconductor manufacturing apparatus 20 is provided with a wafer carry-in apparatus 1 for taking the wafer 2 into the clean chamber 11. The wafer carry-in device 1 is a device for taking out the wafer 2 stored in the carrier 4 without touching the outside air and carrying it in the clean chamber 11.

ウエハ搬入装置１は、半導体材料であるウエハ２を内部に収納して搬送されるキャリア４と、搬送されてきたキャリア４が載置されるテーブル２２と、キャリア４を把持しながらテーブル２２から持ち上げて運搬するアーム２１と、運搬されたキャリア４を所定の位置に載置させ、載置されたキャリア４からウエハ２を取り出してクリーン室１１内に取り入れる取入手段１５と、を有する。   The wafer carry-in device 1 includes a carrier 4 that accommodates and transports a wafer 2 that is a semiconductor material, a table 22 on which the conveyed carrier 4 is placed, and lifts the carrier 4 while holding the carrier 4. And a loading means 15 for placing the carried carrier 4 at a predetermined position and taking out the wafer 2 from the placed carrier 4 and taking it into the clean chamber 11.

このような構成のウエハ搬入装置１が設けられた半導体製造装置２０にライン（不図示）から、ウエハ２はキャリア４の内部に収納されて運搬されてくる。そのため、ウエハ２は、異物が付着しないようにキャリア４から取り出されてクリーン室１１に搬入されることが必要である。キャリア４は、まず半導体製造装置２０の前方のテーブル２２に載置される。キャリア４は把持機構を有するアーム２１によって取入手段１５の上に載置される。取入手段１５は、キャリア４を正確な位置に位置決めし、さらに吸着して固定させる。その後、ウエハ２は取入手段１５が有する後述の吸引手段によってキャリア４から取り出されてクリーン室１１内に搬入される。   From the line (not shown) to the semiconductor manufacturing apparatus 20 provided with the wafer carry-in apparatus 1 having such a configuration, the wafer 2 is housed and transported inside the carrier 4. For this reason, the wafer 2 needs to be taken out from the carrier 4 and carried into the clean chamber 11 so that foreign matter does not adhere. The carrier 4 is first placed on the table 22 in front of the semiconductor manufacturing apparatus 20. The carrier 4 is placed on the intake means 15 by an arm 21 having a gripping mechanism. The intake means 15 positions the carrier 4 at an accurate position, and further sucks and fixes the carrier 4. Thereafter, the wafer 2 is taken out from the carrier 4 by a suction means (to be described later) included in the taking-in means 15 and carried into the clean chamber 11.

図２及び図３に示されるように、キャリア４は、内部に円盤状のウエハ２を格納して搬送するための格納容器である。キャリア４は、下面側に円形の開口５ａが形成されたウエハ収納空間５ｂを有するカバー５と、開口５ａを塞ぐと共にウエハ２を上面に載置する円形の底板６と、を有する箱体である。   As shown in FIGS. 2 and 3, the carrier 4 is a storage container for storing and transporting a disk-shaped wafer 2 therein. The carrier 4 is a box having a cover 5 having a wafer storage space 5b in which a circular opening 5a is formed on the lower surface side, and a circular bottom plate 6 that closes the opening 5a and places the wafer 2 on the upper surface. .

カバー５は平面が正方形の形状を有する上蓋である。カバー５の材質は金属の他、樹脂を用いても良い。カバー５の内部には円形のウエハ収納空間５ｂが形成されている。ウエハ収納空間５ｂはウエハ２が収納できるようにウエハ２よりも大きい空間に形成されている。ウエハ収納空間５ｂの下部には段差５ｃが設けられ、ウエハ収納空間５ｂの直径よりも大きい円形の開口５ａが設けられている。   The cover 5 is an upper lid having a square plane shape. The material of the cover 5 may be resin instead of metal. A circular wafer storage space 5 b is formed inside the cover 5. The wafer storage space 5b is formed in a space larger than the wafer 2 so that the wafer 2 can be stored. A step 5c is provided below the wafer storage space 5b, and a circular opening 5a larger than the diameter of the wafer storage space 5b is provided.

この開口５ａは、開口５ａの直径よりやや小さな直径の円形の底板６によって塞がれる。カバー５の四隅には、底板６を保持するための保持機構（不図示）が組み込まれている。保持機構は底板６を保持し、また、取り外し可能とする機構であり、金属製のボールを用いる他、磁石等種々の方法を用いることができる。   The opening 5a is closed by a circular bottom plate 6 having a diameter slightly smaller than the diameter of the opening 5a. Holding mechanisms (not shown) for holding the bottom plate 6 are incorporated in the four corners of the cover 5. The holding mechanism is a mechanism for holding the bottom plate 6 and making it removable, and various methods such as a magnet can be used in addition to a metal ball.

底板６には、ウエハ２が上面に載置され、底板６は段差５ｃに当接して開口５ａを塞ぐ。そして、底板６は、ウエハ収納空間５ｂを密閉するようにカバー５に保持される。段差５ｃの位置は、ウエハ２を載置した底板６が開口５ａに配置された状態でウエハ２の上面がウエハ収納空間５ｂの上壁に当接しない高さに形成されている。底板６の上面にはウエハ２が横方向にずれないようにウエハ２の外周を保持するように爪等を設けてもよい。   On the bottom plate 6, the wafer 2 is placed on the top surface, and the bottom plate 6 contacts the step 5c and closes the opening 5a. The bottom plate 6 is held by the cover 5 so as to seal the wafer storage space 5b. The level difference 5c is formed such that the upper surface of the wafer 2 is not in contact with the upper wall of the wafer storage space 5b in a state where the bottom plate 6 on which the wafer 2 is placed is disposed in the opening 5a. A claw or the like may be provided on the upper surface of the bottom plate 6 so as to hold the outer periphery of the wafer 2 so that the wafer 2 does not shift laterally.

底板６は段差５ｃに当接する部分にシール材（不図示）が設けられ、ウエハ収納空間５ｂを密閉したときに気密性が高められる。底板６は、開口５ａを塞いだ状態で下面がカバー５の下面位置より高くなるよう位置決めされている。これにより、搬送時にカバー５の下面が搬送経路に接触するのに対し、底板６の下面は搬送経路に接触しない。そのため底板６の下面への異物の付着が軽減される。上記構成によりウエハ２は、キャリア４内部に密閉されたまま運搬される。ウエハ２を収納したキャリア４は、キャリア４を所定の位置に正確に位置決めして、クリーン室１１内にウエハ２を取入れるための取入手段１５に載置される。   The bottom plate 6 is provided with a sealing material (not shown) at the portion that contacts the step 5c, and the airtightness is enhanced when the wafer storage space 5b is sealed. The bottom plate 6 is positioned so that the lower surface is higher than the lower surface position of the cover 5 in a state where the opening 5 a is closed. Thereby, the lower surface of the cover 5 is in contact with the transport path during transport, whereas the lower surface of the bottom plate 6 is not in contact with the transport path. Therefore, the adhesion of foreign matter to the lower surface of the bottom plate 6 is reduced. With the above configuration, the wafer 2 is transported while being sealed inside the carrier 4. The carrier 4 containing the wafer 2 is placed on the taking-in means 15 for taking the wafer 2 into the clean chamber 11 by accurately positioning the carrier 4 at a predetermined position.

取入手段１５は、運搬されたキャリア４を所定の位置に固定させる固定手段７と、キャリア４から底板６を吸着して取り外して、密着状態でウエハ２と一緒にクリーン室１１内に移動する可動手段１２と、可動手段１２を上下に駆動する昇降手段（不図示）と、底板６を吸着させるための吸引手段（１２ｃ,１２ｄ等）と、可動手段１２の一部とクリーン室１１とを遮断する蛇腹１３と、を有する。   The take-in means 15 fixes the transported carrier 4 at a predetermined position and removes the bottom plate 6 by adsorbing the carrier 4 from the carrier 4 and moves into the clean chamber 11 together with the wafer 2 in a close contact state. The movable means 12, the raising / lowering means (not shown) for driving the movable means 12 up and down, the suction means (12c, 12d, etc.) for adsorbing the bottom plate 6, the part of the movable means 12 and the clean chamber 11 are provided. And a bellows 13 for blocking.

固定手段７は、キャリア４を位置決機構（不図示）によって所定の位置に誘導して吸着固定するためのものである。位置決機構は、ピンやレール等公知の手法を用いることができる。固定手段７は、カバー５の下面が当接するように形成された方形の後述する吸引孔７ｂをもった着座板である。着座板７の材料は、金属の他、樹脂等を用いることができる。着座板７にはウエハ２を載置した状態の底板６が通過できるように底板６の外径よりやや大きい外径の円形の開口７ａが設けられている。着座板７の四隅には上面側から下面側に貫通した４つの吸引孔７ｂが形成されている。   The fixing means 7 is for guiding and fixing the carrier 4 to a predetermined position by a positioning mechanism (not shown). A known method such as a pin or rail can be used for the positioning mechanism. The fixing means 7 is a seating plate having a rectangular later-described suction hole 7b formed so that the lower surface of the cover 5 contacts. The material of the seating plate 7 can be a metal or a resin. The seating plate 7 is provided with a circular opening 7a having an outer diameter slightly larger than the outer diameter of the bottom plate 6 so that the bottom plate 6 with the wafer 2 placed thereon can pass therethrough. Four suction holes 7b are formed in the four corners of the seating plate 7 so as to penetrate from the upper surface side to the lower surface side.

吸引孔７ｂは外気と連通する孔である。着座板７の上にキャリア４が載置される際に、吸引孔７ｂから後述する真空引きが行われる。そして、着座板７は、吸引孔７ｂからカバー５の下面に付着した異物や着座板７の上面に付着した異物を吸い込むと共に着座板７の上面とカバー５の下面とを吸着させる。吸引孔７ｂがカバー５の下面の四隅を吸着すると、カバー５は着座板７に密着する。着座板７の上面とカバー５の下面とは吸着した際に密着する形状を有している。着座板７は、クリーン室１１を外気から遮断するための上壁１０に設けられているウエハ取入口１０ａの周囲に取り付けられる。   The suction hole 7b is a hole that communicates with outside air. When the carrier 4 is placed on the seating plate 7, evacuation described later is performed from the suction hole 7b. The seating plate 7 sucks foreign matter attached to the lower surface of the cover 5 from the suction hole 7 b and foreign matter attached to the upper surface of the seating plate 7 and adsorbs the upper surface of the seating plate 7 and the lower surface of the cover 5. When the suction holes 7 b attract the four corners of the lower surface of the cover 5, the cover 5 comes into close contact with the seating plate 7. The upper surface of the seating plate 7 and the lower surface of the cover 5 have a shape that comes into close contact when sucked. The seating plate 7 is attached around a wafer inlet 10a provided on the upper wall 10 for blocking the clean chamber 11 from the outside air.

上壁１０は、クリーン室１１を外気から遮断しているクリーン室１１の外壁の一部である（図１参照）。上壁１０の一部にはウエハ２を取り入れるための円形のウエハ取入口１０ａが設けられている。ウエハ取入口１０ａは、ウエハ２が載置された底板６が通過できるように開口７ａと同じ径で形成されている。ウエハ取入口１０ａの近傍には上壁１０の上面側から下面側に貫通した吸引孔１０ｂが４箇所に形成されている。   The upper wall 10 is a part of the outer wall of the clean chamber 11 that blocks the clean chamber 11 from the outside air (see FIG. 1). A part of the upper wall 10 is provided with a circular wafer inlet 10 a for taking in the wafer 2. The wafer inlet 10a is formed with the same diameter as the opening 7a so that the bottom plate 6 on which the wafer 2 is placed can pass. In the vicinity of the wafer inlet 10a, suction holes 10b penetrating from the upper surface side to the lower surface side of the upper wall 10 are formed at four locations.

この吸引孔１０ｂは、着座板７に形成された４つの吸引孔７ｂと連通する位置に形成されている。吸引孔１０ｂの下面側には吸引管接続部１０ｃが設けられている。吸引管接続部１０ｃには真空ポンプ（不図示）等に接続する吸引管（不図示）が取り付けられる。キャリア４が運搬されてきた際にこの真空ポンプ等によって矢印Ａの方向に真空引きを行うと、吸引孔７ｂから外気が吸引され、カバー５が着座板７に吸着する。これにより、カバー５は、着座板７に誘導されて所定の位置に固定される。   The suction hole 10 b is formed at a position communicating with the four suction holes 7 b formed in the seating plate 7. A suction pipe connecting portion 10c is provided on the lower surface side of the suction hole 10b. A suction pipe (not shown) connected to a vacuum pump (not shown) or the like is attached to the suction pipe connection portion 10c. When evacuation is performed in the direction of arrow A by the vacuum pump or the like when the carrier 4 has been transported, outside air is sucked from the suction holes 7 b and the cover 5 is adsorbed to the seating plate 7. As a result, the cover 5 is guided to the seating plate 7 and fixed at a predetermined position.

着座板７が上壁１０に取り付けられた状態で、着座板７の開口７ａとウエハ取入口１０ａとによって連通した円形の開口Ｓが形成される。この連通した開口Ｓには、キャリア４からウエハ２を取り出してクリーン室１１内に移動させる可動手段１２が配置されている（図１参照）。   In a state where the seating plate 7 is attached to the upper wall 10, a circular opening S communicating with the opening 7a of the seating plate 7 and the wafer intake port 10a is formed. A movable means 12 for taking out the wafer 2 from the carrier 4 and moving it into the clean chamber 11 is disposed in the communicating opening S (see FIG. 1).

可動手段１２は、昇降手段によって上下に移動可能な部材であり、上死点で開口Ｓを塞ぎ、下死点でウエハ２が載置された底板６をクリーン室１１内に移動させる。可動手段１２の材料には金属の他、樹脂等を用いることができる。可動手段１２は、底板６が載置される円盤状の載置ヘッド１２ａと、空気を吸引する吸引管１２ｄと、を有する。載置ヘッド１２ａは円盤状の部材であり、その直径は底板６の直径より大きく、着座板７の開口７ａの直径よりやや小さい径で形成されている。   The movable means 12 is a member that can be moved up and down by the raising and lowering means, closes the opening S at the top dead center, and moves the bottom plate 6 on which the wafer 2 is placed into the clean chamber 11 at the bottom dead center. Resin etc. can be used for the material of the movable means 12 other than a metal. The movable means 12 includes a disk-shaped mounting head 12a on which the bottom plate 6 is mounted, and a suction tube 12d that sucks air. The mounting head 12a is a disk-shaped member, and the diameter thereof is larger than the diameter of the bottom plate 6 and slightly smaller than the diameter of the opening 7a of the seating plate 7.

載置ヘッド１２ａは、上死点で着座板７の開口７ａを塞ぎ、上面位置が着座板７の上面位置と略同一となるように配置される。載置ヘッド１２ａの底面には、縁に延在するように円形のシール１２ｂが設けられている。シール１２ｂはゴム等の弾性体を用いることができる。シール１２ｂは、外径がウエハ取入口１０ａの外径より若干大きくなるように形成されている。それによってシール１２ｂの側面は、ウエハ取入口１０ａの壁に密着する。   The mounting head 12 a is disposed so as to close the opening 7 a of the seating plate 7 at the top dead center and the upper surface position is substantially the same as the upper surface position of the seating plate 7. A circular seal 12b is provided on the bottom surface of the mounting head 12a so as to extend to the edge. An elastic body such as rubber can be used for the seal 12b. The seal 12b is formed so that the outer diameter is slightly larger than the outer diameter of the wafer inlet 10a. As a result, the side surface of the seal 12b comes into close contact with the wall of the wafer inlet 10a.

シール１２ｂの下縁には、外周方向に突起している凸部１２ｅが設けられている。凸部の外径はウエハ取入口１０ａの外径より大きくなるように形成されている。これによって凸部１２ｅは、ウエハ取入口１０ａの外周に密着する。上記の構成により可動手段１２が上死点に配置されている際には、シール１２ｂが上壁１０のウエハ取入口１０ａの壁に密着することによってクリーン室１１の気密性が保持され、クリーン室１１と外気とは遮断される。   On the lower edge of the seal 12b, a convex portion 12e protruding in the outer peripheral direction is provided. The outer diameter of the convex portion is formed to be larger than the outer diameter of the wafer inlet 10a. As a result, the convex portion 12e is in close contact with the outer periphery of the wafer inlet 10a. When the movable means 12 is arranged at the top dead center with the above configuration, the seal 12b comes into close contact with the wall of the wafer inlet 10a of the upper wall 10 so that the airtightness of the clean chamber 11 is maintained. 11 and the outside air are blocked.

載置ヘッド１２ａの中心には吸引孔１２ｃが形成されている。この吸引孔１２ｃは載置ヘッド１２ａの底面から下方向に伸びるように設けられた吸引管１２ｄに連通している。吸引管１２ｄはクリーン室１１の下壁１４に設けられた孔１４ａを通してクリーン室１１の外部に延在している。吸引管１２ｄの下端には、可撓性を有する吸引管（不図示）が連結されており、この吸引管を通じて真空ポンプ（不図示）等によって矢印Ｂの方向（図５参照）に真空引きが可能となっている。この吸引管と、吸引孔１２ｃと、吸引管１２ｄと、真空ポンプと、で吸引手段を構成している。   A suction hole 12c is formed at the center of the mounting head 12a. The suction hole 12c communicates with a suction pipe 12d provided so as to extend downward from the bottom surface of the mounting head 12a. The suction pipe 12 d extends to the outside of the clean chamber 11 through a hole 14 a provided in the lower wall 14 of the clean chamber 11. A flexible suction tube (not shown) is connected to the lower end of the suction tube 12d, and a vacuum is drawn through the suction tube in the direction of arrow B (see FIG. 5) by a vacuum pump (not shown). It is possible. The suction tube, the suction hole 12c, the suction tube 12d, and the vacuum pump constitute a suction means.

図４に示されるように、キャリア４が着座板７に載置された際に、カバー５と、底板６と、載置ヘッド１２ａと、に密閉された密閉空間８ができる。カバー５の下面近傍と、底板６の下面及び載置ヘッド１２ａの上面は、載置前に外気に晒されていたため空気中の異物が付着している場合がある。そのため真空引きによって、密閉空間８の中の空気を吸引すると異物が除去される。この際、密閉空間８の中で外周から吸引孔１２ｃに向かう空気の流れが生じる。この空気の流れによって密閉空間８内壁面に付着した異物が吸引除去される。   As shown in FIG. 4, when the carrier 4 is placed on the seating plate 7, a sealed space 8 that is sealed by the cover 5, the bottom plate 6, and the placement head 12 a is formed. The vicinity of the lower surface of the cover 5, the lower surface of the bottom plate 6, and the upper surface of the mounting head 12 a are exposed to the outside air before mounting, and thus foreign substances in the air may adhere to the cover 5. Therefore, foreign matter is removed when the air in the sealed space 8 is sucked by evacuation. At this time, an air flow from the outer periphery toward the suction hole 12 c occurs in the sealed space 8. The foreign matter adhering to the inner wall surface of the sealed space 8 is sucked and removed by this air flow.

さらに、吸引によって生じた負圧により、底板６はカバー５から外されて下方向に移動する。カバー５の保持機構（不図示）の保持力は、この負圧によって底板６がカバー５から外されるように調整されている。底板６がカバー５から外されると、底板６は、載置ヘッド１２ａに吸着される。この状態で、底板６と、載置ヘッド１２ａとは密着する。   Further, the bottom plate 6 is removed from the cover 5 and moves downward due to the negative pressure generated by the suction. The holding force of a holding mechanism (not shown) of the cover 5 is adjusted so that the bottom plate 6 is removed from the cover 5 by this negative pressure. When the bottom plate 6 is removed from the cover 5, the bottom plate 6 is attracted to the mounting head 12a. In this state, the bottom plate 6 and the mounting head 12a are in close contact with each other.

吸引管１２ｄの下端は昇降手段（不図示）にも接続されている。昇降手段は可動手段１２を上下動させるためのものであり、可動手段１２をクリーン室１１内の下死点に移動させ、再び上死点に移動させることができる。昇降手段はアクチュエータ等公知の手段を用いることができる。ここで、吸引管１２ｄの周囲には、吸引管１２ｄを取り囲むように蛇腹１３が配置されている。蛇腹１３は、上下方向に伸縮性を有する可撓性の管状の部材である。蛇腹１３の材料にはゴム等の弾性体を用いることができる。   The lower end of the suction pipe 12d is also connected to lifting means (not shown). The raising / lowering means is for moving the movable means 12 up and down, and the movable means 12 can be moved to the bottom dead center in the clean chamber 11 and moved again to the top dead center. Known means such as an actuator can be used as the lifting means. Here, a bellows 13 is disposed around the suction pipe 12d so as to surround the suction pipe 12d. The bellows 13 is a flexible tubular member having elasticity in the vertical direction. An elastic body such as rubber can be used as the material of the bellows 13.

蛇腹１３は、縦断面にＵ字状の山１３ａ及び谷１３ｂが管軸線方向に所定間隔を持って複数積層される連続形状を有している。谷１３ｂの内径は吸引管１２ｄの外形より大きく、吸引管１２ｄに接触しない。蛇腹１３は上下方向から圧縮力を受けると、山１３ａ及び谷１３ｂは扁平になるように撓むことで全長が縮む。蛇腹１３の上面と載置ヘッド１２ａの底面は密着するように取り付けられている。蛇腹１３の底部とクリーン室１１の下壁１４は密着するように取り付けられている。蛇腹１３は、上端と下端とに円環状の留め具（不図示）等を用いて固定してもよい。上述した孔１４ａは蛇腹１３の内部空間に位置しているので可動手段１２が開口Ｓを塞いでいる状態ではクリーン室１１は、密閉空間として形成されている。   The bellows 13 has a continuous shape in which a plurality of U-shaped peaks 13a and valleys 13b are stacked in the longitudinal direction with a predetermined interval in the tube axis direction. The inner diameter of the valley 13b is larger than the outer shape of the suction pipe 12d and does not contact the suction pipe 12d. When the bellows 13 receives a compressive force from above and below, the crests 13a and the valleys 13b are bent so as to be flattened, so that the entire length is reduced. The upper surface of the bellows 13 and the bottom surface of the mounting head 12a are attached so as to be in close contact with each other. The bottom of the bellows 13 and the lower wall 14 of the clean chamber 11 are attached in close contact. The bellows 13 may be fixed to the upper end and the lower end using an annular fastener (not shown) or the like. Since the above-described hole 14 a is located in the internal space of the bellows 13, the clean chamber 11 is formed as a sealed space when the movable means 12 blocks the opening S.

図５に示されるように、可動手段１２が矢印Ｃの方向であるクリーン室１１方向に移動した際、蛇腹１３は載置ヘッド１２ａと、下壁１４と、によって圧縮力を受けて下方向に縮められる。可動手段１２がクリーン室１１に移動した際、載置ヘッド１２ａに吸着された底板６は、ウエハ２を載置しながらクリーン室１１に搬送される。この状態で上壁１０のウエハ取入口１０ａは着座板７及びカバー５に密閉されているため、クリーン室１１は外気と遮断されている。   As shown in FIG. 5, when the movable means 12 moves in the direction of the clean chamber 11, which is the direction of the arrow C, the bellows 13 receives the compression force by the mounting head 12 a and the lower wall 14 and moves downward. It is shortened. When the movable unit 12 moves to the clean chamber 11, the bottom plate 6 attracted to the mounting head 12 a is transferred to the clean chamber 11 while placing the wafer 2 thereon. In this state, the wafer intake port 10a of the upper wall 10 is sealed by the seating plate 7 and the cover 5, so that the clean chamber 11 is shut off from the outside air.

次にウエハ搬入装置１の動作について説明する。   Next, the operation of the wafer carry-in device 1 will be described.

図３に示されるように、内部のウエハ収納空間５ｂにウエハ２を収納したキャリア４を着座板７の上から載置する。この状態で、吸引管接続部１０ｃに接続された真空ポンプ（不図示）等で真空引きを行うため、吸引管接続部１０ｃに連通している吸引孔７ｂ，１０ｂから空気を矢印Ａの方向に吸引する。キャリア４が着座板７に近づくと、カバー５の下面及びその周辺に付着している異物及び吸引孔７ｂの近傍に付着している異物は吸引孔７ｂから吸い込まれ、吸引孔１０ｂを通り吸引管接続部１０ｃに接続された吸引管（不図示）を通じて集塵部（不図示）等に排出される。   As shown in FIG. 3, the carrier 4 storing the wafer 2 is placed on the seating plate 7 in the internal wafer storage space 5 b. In this state, in order to perform evacuation with a vacuum pump (not shown) connected to the suction pipe connection portion 10c, air is drawn in the direction of arrow A from the suction holes 7b and 10b communicating with the suction pipe connection portion 10c. Suction. When the carrier 4 approaches the seating plate 7, the foreign matter adhering to the lower surface of the cover 5 and its periphery and the foreign matter adhering to the vicinity of the suction hole 7b are sucked from the suction hole 7b and pass through the suction hole 10b. It is discharged to a dust collection part (not shown) through a suction pipe (not shown) connected to the connection part 10c.

図４に示されるように、キャリア４が着座板７の上に載置されると、キャリア４は着座板７によって所定の位置に誘導される。吸引孔７ｂには負圧が生じておりカバー５の下面の４隅が４つの各吸引孔７ｂに吸着し、カバー５の下面と着座板７の上面とが密着する。これによってキャリア４は着座板７の所定の位置に固定される。底板６はカバー５の下面より高い位置で開口５ａ（図２参照）を塞いでいるため、この密着状態で底板６と、可動手段１２の載置ヘッド１２ａとカバー５に囲まれて密閉空間８が形成される。この密閉空間８の壁面は、外気に晒されていたため、異物が付着している。   As shown in FIG. 4, when the carrier 4 is placed on the seating plate 7, the carrier 4 is guided to a predetermined position by the seating plate 7. Negative pressure is generated in the suction hole 7b, and the four corners of the lower surface of the cover 5 are attracted to the four suction holes 7b, and the lower surface of the cover 5 and the upper surface of the seating plate 7 are in close contact with each other. As a result, the carrier 4 is fixed at a predetermined position of the seating plate 7. Since the bottom plate 6 closes the opening 5a (see FIG. 2) at a position higher than the lower surface of the cover 5, the closed space 8 is surrounded by the bottom plate 6, the mounting head 12a of the movable means 12 and the cover 5 in this tight contact state. Is formed. Since the wall surface of the sealed space 8 has been exposed to the outside air, foreign matter is attached thereto.

この異物を除去するために、載置ヘッド１２ａに設けられている吸引管１２ｄに接続している真空ポンプ（不図示）で空気を吸引すると、密閉空間８の中で外周から吸引孔１２ｃに向かう空気の流れが生じ、吸引孔１２ｃから密閉空間８内の空気が異物と一緒に吸い込まれる。この吸引により密閉空間８に負圧が発生し、底板６がカバー５から外れて底板６の下面と、載置ヘッド１２ａの上面とが密着する。   In order to remove the foreign matter, when air is sucked by a vacuum pump (not shown) connected to a suction pipe 12d provided in the mounting head 12a, the air travels from the outer periphery to the suction hole 12c in the sealed space 8. An air flow is generated, and the air in the sealed space 8 is sucked together with the foreign matter from the suction hole 12c. By this suction, a negative pressure is generated in the sealed space 8, the bottom plate 6 is detached from the cover 5, and the lower surface of the bottom plate 6 and the upper surface of the mounting head 12a are in close contact with each other.

図５に示されるように、載置ヘッド１２ａは、その上面にウエハ２を載置した状態の底板６を載置したまま昇降手段（不図示）により下方向のクリーン室１１内に移動する。載置ヘッド１２ａが下方向へ移動することにより、クリーン室１１の上壁１０のウエハ取入口１０ａが開いた状態となる。しかし、ウエハ取入口１０ａの上部は着座板７とカバー５が密着して塞いでいるため、クリーン室１１と外気とは遮断されたままの状態である。   As shown in FIG. 5, the mounting head 12 a moves into the clean chamber 11 in the downward direction by lifting means (not shown) with the bottom plate 6 with the wafer 2 mounted on the top surface thereof. As the mounting head 12a moves downward, the wafer inlet 10a of the upper wall 10 of the clean chamber 11 is opened. However, since the seating plate 7 and the cover 5 are in close contact with each other and the upper portion of the wafer intake port 10a is closed, the clean chamber 11 and the outside air remain blocked.

また、底板６と載置ヘッド１２ａとは密着しているため、密閉空間８（図３参照）に残存した異物があったとしてもこの異物がクリーン室１１に入り込むことが防止される。可動手段１２の移動によりウエハ２はクリーン室１１内に移動する。このようにしてウエハ２は、外気に触れることなく、かつ異物が付着することなくキャリア４の中からクリーン室１１に搬入される。そして、ウエハ２は半導体の製造過程の各種処理が施される。   Further, since the bottom plate 6 and the mounting head 12a are in close contact with each other, even if there is a foreign matter remaining in the sealed space 8 (see FIG. 3), the foreign matter is prevented from entering the clean chamber 11. The wafer 2 moves into the clean chamber 11 by the movement of the movable means 12. In this way, the wafer 2 is carried into the clean chamber 11 from the carrier 4 without touching the outside air and without adhering foreign matter. The wafer 2 is subjected to various processes in the semiconductor manufacturing process.

上述したようにウエハ搬入装置１によると、半導体用のウエハ２を外気に触れさせることなく、かつ異物の付着を防止しつつキャリア４の中からクリーン室１１に搬入することができる。そして、ウエハ搬入装置１は、ウエハ２をキャリア４から取り出す際に吸引手段を用いているため、装置を簡素化し、省スペース化することができる。   As described above, according to the wafer carry-in device 1, the semiconductor wafer 2 can be carried into the clean chamber 11 from the carrier 4 without touching the outside air and while preventing foreign matter from adhering. And since the wafer carrying-in apparatus 1 uses the suction means when taking out the wafer 2 from the carrier 4, it can simplify the apparatus and save space.

１…ウエハ搬入装置 ２…ウエハ ４…キャリア ５…カバー ５ａ…開口 ５ｂ…ウエハ収納空間 ５ｃ…段差 ６…底板 ７…着座板（固定手段） ７ａ…開口 ７ｂ…吸引孔 ８…密閉空間 １０…上壁 １０ａ…ウエハ取入口 １０ｂ…吸引孔 １０ｃ…吸引管接続部 １１…クリーン室 １２…可動手段 １２ａ…載置ヘッド １２ｂ…シール １２ｃ…吸引孔（吸引手段） １２ｄ…吸引管（吸引手段） １２ｅ…凸部 １３…蛇腹 １３ａ…山 １３ｂ…谷 １４…下壁 １４ａ…孔 １５…取入手段 ２０…半導体製造装置 ２１…アーム ２２…テーブル ２５…制御室 Ａ,Ｂ…吸引方向 Ｃ…移動方向 Ｓ…開口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wafer carrying-in apparatus 2 ... Wafer 4 ... Carrier 5 ... Cover 5a ... Opening 5b ... Wafer storage space 5c ... Step 6 ... Bottom plate 7 ... Seating plate (fixing means) 7a ... Opening 7b ... Suction hole 8 ... Sealing space 10 ... Top Wall 10a ... Wafer inlet 10b ... Suction hole 10c ... Suction tube connection 11 ... Clean chamber 12 ... Moving means 12a ... Placement head 12b ... Seal 12c ... Suction hole (suction means) 12d ... Suction tube (suction means) 12e ... Projection 13 ... Bellows 13a ... Mountain 13b ... Valley 14 ... Lower wall 14a ... Hole 15 ... Intake means 20 ... Semiconductor manufacturing device 21 ... Arm 22 ... Table 25 ... Control room A, B ... Suction direction C ... Movement direction S ... Opening

Claims (1)

半導体製造装置の中に形成されたクリーン室にウエハを搬入するウエハ搬入装置であって、
前記ウエハを収納し且つ下面側に開口が形成されたウエハ収納空間を有するカバーと、
前記ウエハ収納空間の前記開口を塞ぎ、前記ウエハを上面に載置する底板と、
前記クリーン室の上壁に形成されたウエハ取入口を塞ぎ且つ前記底板が載置される載置ヘッドと、前記載置ヘッドの下面から下方向に延設された吸引管と、を有する前記クリーン室内に移動自在な可動手段と、
前記ウエハ取入口の周囲に配置され、前記カバーを吸引することによって、前記カバーの下面に密着して前記カバーを固定する固定手段と、
前記可動手段に設けられ、前記吸引管を介して前記底板と前記可動手段との間の密閉空間を吸引することによって、前記底板を前記カバーから外すと共に、前記可動手段に対して前記底板を吸着させる吸引手段と、
を備えるウエハ搬入装置。 A wafer carry-in apparatus for carrying a wafer into a clean chamber formed in a semiconductor manufacturing apparatus,
A cover for storing the wafer and having a wafer storage space in which an opening is formed on the lower surface side;
A bottom plate for closing the opening of the wafer storage space and placing the wafer on an upper surface;
The clean having a mounting head that closes a wafer inlet formed on an upper wall of the clean chamber and on which the bottom plate is mounted, and a suction pipe that extends downward from the lower surface of the mounting head. Movable means that can be moved indoors;
A fixing means disposed around the wafer intake and fixing the cover in close contact with the lower surface of the cover by sucking the cover;
The bottom plate is removed from the cover and sucked to the movable unit by sucking a sealed space between the bottom plate and the movable unit through the suction pipe. Suction means to cause,
A wafer carry-in apparatus.
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