JPH05109868A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は加工されるウエハを搬送する搬送アー
ムを有した半導体製造装置に関し、ウエハの製造効率を
向上すると共に装置の小型化を実現することを目的とす
る。 【構成】ウエハ４を搬送する搬送アーム１２に、ウエハ
４の位置を検出する位置検出センサ２１ａ，２１ｂと、
ウエハ４を搬送アーム１２に装着する吸着部１３と、こ
の吸着部１３を移動させるモータ１７と、位置検出セン
サ２１ａ，２１ｂから供給されるウエハ４の位置情報に
基づき、ウエハ４が所定位置に位置決めされるようモー
タ１７を駆動し、ウエハ４が装着された吸着部１３を移
動させる制御手段２０とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体製造装置に係り、
特に加工されるウエハを搬送する搬送アームを有した半
導体製造装置に関する。

【０００２】近年、半導体製造装置は製造効率の向上が
図られており、１枚のウエハに対する加工時間の短縮の
努力が行われている。

【０００３】また一方では、半導体製造装置のコンパク
ト化（小型化）が図られており、半導体製造工場の効率
的な利用が図られている。

【０００４】よって、製造効率及びコンパクト化を実現
し得る半導体製造装置の実現が望まれている。

【０００５】

【従来の技術】図５は従来における半導体製造装置１の
一例を示す要部構成図である。

【０００６】同図中、２は搬出キャリア，３は搬入キャ
リアであり、共に内部にウエハ４を収納し得る構成とな
っている。また、５は例えばスパッタリング装置等の処
理室であり、内部にウエハ４が装填されて所定の加工が
行われる。また、６は位置決め装置であり、ウエハ４に
加工されているオリエンテーション・フラットの位置を
検出し、ウエハ４の位置が所定の位置からずれている場
合には所定位置に位置決めするための装置である。

【０００７】更に、７はウエハ４を搬送するための搬送
用ロボットであり、設けられた搬送アーム８は図中矢印
Ａ方向に移動動作すると共に、図中Ｂで示す方向に回動
し得る構成となっている。この搬送アーム８の先端近傍
のウエハ４の載置位置には、吸着部９が設けられてお
り、ウエハ４は吸着部９に真空吸着された状態で搬送さ
れる構成となっている。

【０００８】上記構成の半導体製造装置１において、ウ
エハ４の加工を行うには、以下に述べる手順により行わ
れていた。

【０００９】加工前のウエハ４は搬出キャリア２内に収
納されている。ウエハ４の加工を行うには搬送用ロボッ
ト７が起動し、搬出キャリア２内に収納されているウエ
ハ４を取り出し、このウエハ４を先ず位置決め装置６に
搬送し載置させる。位置決め装置６は、載置されたウエ
ハ４が所定の位置（方向）からずれているかどうかを判
定し、ずれている場合にはウエハ４のずれ修正を行う。

【００１０】位置決め装置６においてウエハ４が所定位
置に位置決めされると、再び搬送用ロボット７が起動し
て位置決め装置６よりウエハ４を離脱させると共に、ウ
エハ４を処理室５に装着する。これにより、処理室５内
においてウエハ４に対して所定の加工処理が行われる。

【００１１】処理室５におけるウエハ４に対する加工処
理が終了すると、搬送用ロボット７は処理室５からウエ
ハ４を取り出し、続いてこの処理済のウエハ４を搬入キ
ャリア３内に収納する。以上の工程により、半導体製造
装置１はウエハ４に対して加工処理を行う構成とされて
いた。

【００１２】尚、ウエハ４が搬送用ロボット７の搬送ア
ーム８により搬送される間は、ウエハ４は吸着部９に吸
着された状態であるため、位置決め装置６により位置決
めされた位置が搬送中にずれてしまうようなことはな
い。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに上記従来の半
導体製造装置１では、ウエハ４の位置修正を行うために
位置決め装置６を用いていたため、ウエハ４の加工処理
工程においてウエハ４を位置決め装置６に装着する工程
及び位置決め装置６より取り外す工程が必要となる。こ
のため、ウエハ４の製造工程が複雑となり、ウエハ４の
製造効率が低下するという問題点があった。

【００１４】また、従来の半導体製造装置１では、搬出
入キャリア２，３、処理室５、搬送用ロボット７に加え
て位置決め装置６を装置内に配置せねばならず、半導体
製造装置１が大型化してしまうという問題点があった。

【００１５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、ウエハの製造効率を向上すると共に装置の小型化
を実現できる半導体製造装置を提供することを目的とす
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、半導体製造に際し装置内において、ウ
エハを一の位置から他の位置へ搬送する搬送アームを具
備した半導体製造装置において、上記搬送アームに、ウ
エハが搬送アームに装着されている間に、ウエハの位置
決めを行う位置決め機構を設けたことを特徴とするもの
である。

【００１７】また、上記位置決め機構を、ウエハの位置
を検出する位置検出手段と、ウエハを上記搬送アームに
装着する装着機構と、この装着機構を移動させる回動機
構と、上記位置検出手段から供給されるウエハの位置情
報に基づき、ウエハが所定位置に位置決めされるよう上
記回動機構を駆動し、ウエハが装着された装着機構を移
動させる制御手段とにより構成したことを特徴とするも
のである。

【００１８】

【作用】半導体製造装置を上記構成とすることにより、
搬送アームに設けられた位置決め機構により、ウエハは
搬送アームに装着されている間に所定位置に位置決めす
ることができるため、ウエハの製造効率を向上させるこ
とができる。また、装置内に搬送アームと別個に位置決
め装置を設ける必要が無くなるため、装置の小型化を図
ることができる。

【００１９】

【実施例】次に本発明の実施例について図面と共に説明
する。図１は本発明の一実施例である半導体製造装置１
０の要部構成図であり、また図２は半導体製造装置１０
の平面図である。尚、各図において図１を用いて説明し
た半導体製造装置１と同一構成については同一符号を付
してその説明を省略する。

【００２０】本発明は、搬送用ロボット１１に設けられ
る搬送アーム１２に特徴を有する。搬送用ロボット１１
は、搬送アーム１２を除き従来の構造と同一構成とされ
ており、搬送アーム１２を図中矢印Ａ方向に移動させる
と共に、図中矢印Ｂ方向に回動させる構成とされてい
る。

【００２１】図３は搬送アーム１２の先端近傍を拡大し
て示す断面図である。同図において、１３は搬送アーム
１２に回動可能な構成で配設された吸着部であり、その
下部には吸引ポンプ（図示せず）に接続された吸引配管
１４が配設されている。また、吸着部１３の中央には吸
引孔１５が穿設されており、吸着部１３の上部に配設さ
れたテーブル１６に載置されるウエハ４は、吸引配管１
４及び吸引孔１５を介して印加される吸引ポンプによる
吸引力により吸着部１３に固定される構成とされてい
る。

【００２２】尚、吸引配管１４は搬送アーム１２に固定
された構造であるが、吸着部１３と吸引配管１４との間
は回動可能な状態で接続できる接続方法が採用されてい
る。また、図中１８で示すのはベアリングであり、搬送
アーム１２に対して吸着部１３が円滑に回動できるよう
構成されている。

【００２３】一方、吸着部１３の配設位置から所定距離
離間した位置にはモータ１７が配設されている。このモ
ータ１７と吸着部１３との間にはベルト１９が張架され
ており、モータ１７により吸着部１３が回転し得る構成
となっている。モータ１７は、例えばステッピングモー
タであり、微小角度の回転を行い得る。このモータ１７
は、位置決め制御回路２０によりその駆動を制御されて
いる。

【００２４】また、搬送アーム１２の吸着部１３の配設
位置よりも先端寄りの位置には、一対の位置検出センサ
２１ａ，２１ｂが配設されている。この各位置検出セン
サ２１ａ，２１ｂは、被接触の反射型光学センサであ
り、搬送アーム１２に正規位置にウエハ４が装着してい
る時において、このウエハ４のウリエンテーション・フ
ラット形成位置に対向するよう高精度に位置決めされて
搬送アーム１２に配設されている。

【００２５】よって、ウエハ４が搬送アーム１２にずれ
ることなく所定位置に装着されている状態において、各
位置検出センサ２１ａ，２１ｂは共に閉成し、搬送アー
ム１２がずれている場合には、位置検出センサ２１ａ，
２１ｂの一方或いは両方が開成した状態となる（現実と
しては、位置検出センサ２１ａ，２１ｂの双方が同時に
開成するようなことはない）。従って、位置検出センサ
２１ａ，２１ｂの出力状態より、ウエハ４のずれ及びず
れ方向を検出することができる。この位置検出センサ２
１ａ，２１ｂからの出力は位置決め制御回路２０に供給
される構成となっている。

【００２６】続いて、位置決め制御回路２０の実施する
ウエハ４の位置修正動作について、図４を用いて説明す
る。いま、同図（Ａ）に示すように搬送アーム１２がウ
エハ４を取りに行き、同図（Ｂ）に示すようにウエハ４
を装着したとする。。

【００２７】この状態において、ウエハ４が正規の位置
よりずれていたとすると、ウエハ４のオリエンテーショ
ン・フラット４ａは一対の位置検出センサ２１ａ，２１
ｂの双方に共に対向した状態とはなっておらず、いずれ
か一方或いは両方の位置検出センサ２１ａ，２１ｂがウ
エハ４と対向していない状態となる。

【００２８】同図（Ｂ）に示す例では、位置検出センサ
２１ａはウエハ４と対向しているが、位置検出センサ２
１ｂはウエハ４と対向していない。従ってウエハ４と対
向する位置検出センサ２１ａは閉成されるが、ウエハ４
と対向しない位置検出センサ２１ａは開成される。この
各位置検出センサ２１ａ，２１ｂで検出された結果は位
置決め制御回路２０に供給され、ウエハ４のずれ方向が
検知される。

【００２９】上記のようにウエハ４のずれ方向を検知す
ると、位置決め制御回路２０はモータ１７を上記ウエハ
４のずれを修正する方向に駆動させ、前記したベルト１
９を介して吸着部１３を回動させることによりウエハ４
を変位させる。この一連の処理が終了すると、位置決め
制御回路２０は再び各位置検出センサ２１ａ，２１ｂか
ら供給される信号の状態を判断する。

【００３０】そして、各位置検出センサ２１ａ，２１ｂ
からの出力信号が共に有る場合（各センサ２１ａ，２１
ｂが共に閉成されている場合）には、ウエハ４は正規の
位置に位置修正されたとして位置修正動作を終了し、ま
た、一方或いは双方の位置検出センサ２１ａ，２１ｂか
らの出力が無い場合には、再び上記の位置修正動作を実
施する。この位置修正動作は、各位置検出センサ２１
ａ，２１ｂから出力信号が供給されるまで、換言すれ
ば、ウエハ４が所定の位置に位置決めされるまで実施さ
れる。同図（Ｃ）は、ウエハ４が所定位置に位置決めさ
れた状態を示しており、同図（Ｄ）はウエハ４が位置決
めされた状態で搬送アーム１２から離脱した状態を示
す。

【００３１】図４を用いて説明した動作の内、同図
（Ａ）の動作は搬送アーム１２が搬出キャリア２よりウ
エハ４を取り出す動作に該当し、同図（Ｂ）及び（Ｃ）
は搬送アーム１２が搬出キャリア２よりウエハ４を処理
室５に搬送している間の動作に該当し、更に同図（Ｄ）
は搬送アーム１２が処理室５の処理テーブル２２（図２
参照）にウエハ４を装着する動作に該当する。

【００３２】即ち、本発明に係る半導体製造装置１０で
は、搬送アーム１２に吸着部１２，モータ１７，ベルト
１９，位置決め制御回路２０（この位置決め制御回路２
０は搬送アーム１２の外部に配設しても良い）等により
構成されるウエハ４の位置決め機構を設けたことによ
り、搬送アーム１２が搬出キャリア２よりウエハ４を処
理室５に搬送している間にウエハ４の位置決めを行うこ
とが可能となった。

【００３３】この構成とすることにより、従来必要とさ
れていた位置決め装置６（図５参照）を装置内に設ける
必要がなくなり、半導体製造装置１０の小型化を図るこ
とができる。また、従来必要とされた位置決め装置６へ
のウエハ４の装着脱動作が不要となり、かつ搬出キャリ
ア２よりウエハ４を処理室５に搬送する時間中に、合わ
せて位置決め動作が行われるため、ウエハ４を搬送する
のに要する時間を従来に比べて極めて短い時間に短縮す
ることができ、ウエハ４の製造効率を向上させることが
できる。

【００３４】尚、上記した実施例では、ウエハ４を搬送
アーム１２に装着する手段として吸着を用いたが、これ
に代えて、例えば静電吸着手段，機械的保持手段等を用
いた構成についても本発明を適用できることは勿論であ
る。

【００３５】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、搬送アーム
に設けられた位置決め機構により、ウエハは搬送アーム
に装着されている間に所定位置に位置決めすることがで
きるため、ウエハの製造効率を向上させることができ、
また装置内に搬送アームと別個に位置決め装置を設ける
必要が無くなるため、装置の小型化を図ることができる
等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である半導体製造装置の要部
構成図である。

【図２】本発明の一実施例である半導体製造装置の平面
図である。

【図３】搬送アームを拡大して示す断面図である。

【図４】搬送アームに設けられた位置決め機構の動作を
説明するための図である。

【図５】従来における半導体製造装置の一例を説明する
ための要部構成図である。

【符号の説明】

２ 搬出キャリア ３ 搬入キャリア ４ ウエハ ４ａ エリエンテーション・フラット ５ 処理室 １０ 半導体製造装置 １１ 搬送用ロボット １２ 搬送アーム １３ 吸着部 １４ 吸引配管 １５ 吸引孔 １７ モータ １９ ベルト ２０ 位置決め制御回路 ２１ａ，２１ｂ 位置検出センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置内において、ウエハ（４）を一の位
   置から他の位置へ搬送する搬送アーム（１２）を具備し
   た半導体製造装置において、 該搬送アーム（１２）に、該ウエハ（４）が該搬送アー
   ム（４）に装着されている間に、該ウエハ（４）の位置
   決めを行う位置決め機構（１２，１７，１９，２０，２
   １ａ，２１ｂ）を設けたことを特徴とする半導体製造装
   置。
2. 【請求項２】 該位置決め機構は、 該ウエハ（４）の位置を検出する位置検出手段（２１
   ａ，２１ｂ）と、 該ウエハ（４）を該搬送アーム（１２）に装着する装着
   機構（１３）と、 該装着機構（１３）を移動させる回動機構（１７，１
   ９）と、 該位置検出手段（２１ａ，２１ｂ）から供給される該ウ
   エハ（４）の位置情報に基づき、該ウエハ（４）が所定
   位置に位置決めされるよう該回動機構（１７，１９）を
   駆動し、該ウエハ（４）が装着された該装着機構（１
   ３）を移動させる制御手段（２０）とにより構成される
   ことを特徴とする請求項１の半導体製造装置。