JPH07302827A

JPH07302827A - 半導体ウエハ搬送装置

Info

Publication number: JPH07302827A
Application number: JP6094694A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Goto; 和弥後藤; Tsutomu Udo; 勉有働
Original assignee: Hitachi ULSI Engineering Corp; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi ULSI Engineering Corp; Hitachi Ltd
Priority date: 1994-05-09
Filing date: 1994-05-09
Publication date: 1995-11-14

Abstract

(57)【要約】【目的】半導体ウエハを吸着固定する搬送用チャック
に付着したパーティクルを半導体ウエハを搬送する毎に
確実に除去する。【構成】反応炉内への半導体ウエハの搬送が終了後、
クリーニング室７内に搬送用チャック５を挿入し、クリ
ーニング室７の上部に設けられた洗浄液供給手段８から
洗浄液が搬送用チャック５に噴射し、洗浄を行う。この
時、洗浄液は廃液ライン１１から排出される。洗浄が終
了し洗浄液の噴射が中止されると、真空ポンプにより排
気孔１０からクリーニング室７内の減圧を行い、洗浄液
の沸点を下げ、常温により洗浄液を沸騰させ蒸発排気さ
せる。洗浄液が蒸発排気されると、パージライン９から
所定の不活性ガスを導入し、クリーニング室７内にその
不活性ガスを充填させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハ搬送装置
に関し、特に、化学的気相成長装置（以下、ＣＶＤ装置
という）に用いられる半導体ウエハを収納治具あるいは
反応炉に搬送する半導体ウエハ搬送装置のクリーニング
機構に適用して有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明者が検討したところによれば、Ｃ
ＶＤ装置に用いられる半導体ウエハ搬送装置において
は、半導体ウエハ搬送装置それ自体にクリーニング機構
はなく、ＣＶＤ装置の反応炉のメンテナンス時に、作業
者がメチルアルコールなどを染み込ませた洗浄用の布に
よって半導体ウエハを吸着移動させる搬送用ウエハチャ
ックを拭いたり、真空掃除機などにより大きなパーティ
クルを吸い取ることにより洗浄し、搬送用チャックの汚
れが著しい場合は、新しい搬送用チャックに交換するこ
とにより対応している。

【０００３】なお、半導体ウエハ搬送装置を用いたＣＶ
Ｄ装置を述べてある例として、工業調査会発行「超ＬＳ
Ｉ製造・試験装置ガイドブック」１９９２年版、平成３
年１１月２２日発行、Ｐ３１〜Ｐ３３がある。

【０００４】また、搬送用チャックからのパーティクル
を低減させる方法として、たとえば特開昭５８−１７７
９４９号公報に示されるように、搬送用チャックを非金
属材料とするものおよび特開昭５８−１６０６２７号公
報に示されるように、半導体ウエハを真空中で磁気的に
浮上させ、非接触搬送によりクリーン搬送を行うものが
知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な半導体ウエハ搬送装置では、ＣＶＤ装置の反応炉のメ
ンテナンス時だけしか搬送用チャックのクリーニングが
行われないので、半導体ウエハを反応炉に搬送する毎に
反応炉内から剥離した成長膜などのパーティクルが搬送
用チャック上に堆積してしまい、半導体ウエハを反応炉
に搬送させるために吸着することにより、半導体ウエハ
の裏面にパーティクルが付着してしまい、そのパーティ
クルが付着した半導体ウエハの下部に設けられる半導体
ウエハ上にパーティクルが落下し、付着してしまう恐れ
がある。

【０００６】また、搬送用チャックに堆積したパーティ
クルと搬送される半導体ウエハの裏面との接触部がこす
れ合うことによって、半導体ウエハの裏面が削られパー
ティクルとなり、そのパーティクルが下側に設けられて
いる半導体ウエハの上面に付着してしまい、製品歩留ま
り向上の上で大きな問題となっている。

【０００７】さらに、搬送用チャックのクリーニング
は、作業者が行っており、半導体ウエハ搬送装置の分
解、組立やクリーニング作業あるいは新しい搬送用チャ
ックへの交換など作業工数が大幅に必要になってしまうまた、これらの作業に長時間を要してしまい、半導体装
置製造のスループットにも悪影響を及ぼしてしまう。

【０００８】本発明の目的は、搬送用チャックに付着し
たパーティクルを半導体ウエハを搬送する毎に確実に除
去する半導体ウエハ搬送装置を提供することにある。

【０００９】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１１】すなわち、本発明の半導体ウエハ搬送装置
は、半導体ウエハの吸着および搬送を行う搬送用チャッ
クの洗浄を行う洗浄室と、洗浄室内に設けられ、搬送用
チャックを洗浄する洗浄手段とを設けたものである。

【００１２】また、本発明の半導体ウエハ搬送装置は、
前記洗浄手段が、搬送用チャックを洗浄する洗浄液を噴
射する洗浄液供給手段からなり、洗浄室の下部に、洗浄
液供給手段から噴射された洗浄液を排出する排出口を設
けたものである。

【００１３】さらに、本発明の半導体ウエハ搬送装置
は、前記洗浄室の上部に、洗浄手段による洗浄が終了し
た後に前記洗浄室内を減圧する排気孔と、洗浄室の減圧
が終了した後に不活性ガスを導入する導入孔とを設け、
搬送用チャックの洗浄終了後に洗浄室を減圧することに
より洗浄液を蒸発排気させ、洗浄室の雰囲気を不活性ガ
スにより置換するものである。

【００１４】また、本発明の半導体ウエハ搬送装置は、
前記洗浄手段が、搬送用チャックに正または負の電圧の
一方を帯電させる電圧帯電手段と、正または負の電圧の
一方に帯電されたパーティクルを吸着する導電性の材質
からなる第１の吸着手段と、第１の吸着手段に、搬送用
チャックに帯電させた極性と異なる極性の電圧を帯電さ
せる電源供給手段とよりなり、搬送チャックに付着して
いるパーティクルを静電吸着力により第１の吸着手段に
吸着させるものである。

【００１５】さらに、本発明の半導体ウエハ搬送装置
は、前記洗浄手段が、搬送用チャックと同一の材質の円
板状からなる第２の吸着手段と、第２の吸着手段を円周
方向に回転させる回転手段とよりなるものである。

【００１６】また、本発明の半導体ウエハ搬送装置は、
前記搬送用チャックが、半導体ウエハ上に成膜される膜
質と同一の材質よりなるものである。

【００１７】

【作用】上記した本発明の半導体ウエハ搬送装置によれ
ば、搬送用チャックを半導体ウエハの搬送を行う毎に洗
浄室で洗浄することができる。

【００１８】また、上記した本発明の半導体ウエハ搬送
装置によれば、洗浄液供給手段から搬送用チャックに洗
浄液を噴射することにより、搬送用チャックを洗浄液に
よって洗浄することができる。

【００１９】さらに、上記した本発明の半導体ウエハ搬
送装置によれば、洗浄室を減圧させることにより、洗浄
後の洗浄液の沸点を下げて確実に蒸発乾燥および排気さ
せることができ、洗浄室を不活性ガスに置換することに
より洗浄室のクリーン度を高く保つことができる。

【００２０】また、上記した本発明の半導体ウエハ搬送
装置によれば、電圧帯電手段により搬送用チャックに所
定の電圧を帯電させ、電源供給手段により第１の吸着手
段に該搬送用チャックと異極の電圧を帯電させることに
よって、搬送用チャックと第１の吸着手段との間に生じ
た静電吸着力により搬送用チャックに付着しているパー
ティクルを除去することができる。

【００２１】さらに、上記した本発明の半導体ウエハ搬
送装置によれば、搬送用チャックと該搬送用チャックと
同材質からなる第２の吸着手段とを圧接させることによ
り搬送用チャックに付着したパーティクルを除去するこ
とができる。

【００２２】また、上記した本発明の半導体ウエハ搬送
装置によれば、搬送用チャックの材質を半導体ウエハ上
に成膜する材質と同一にすることにより、半導体ウエハ
搬送時の裏面剥離などによるパーティクルの発生を低減
させることができる。

【００２３】それにより、搬送用チャックから発生する
微小パーティクルを確実に防止することができ、搬送チ
ャックから発生した微小パーティクルに起因する半導体
装置の不良がなくなり、製品の歩留まりが向上する。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００２５】（実施例１）図１は、本発明の実施例１に
よるクリーニング機構を備えた半導体ウエハ搬送装置お
よびＣＶＤ装置の全体的概略平面図、図２は、本発明の
実施例１によるクリーニング機構を備えた半導体ウエハ
搬送装置の模式断面図、図３は、本発明の実施例１によ
る半導体ウエハを吸着搬送する搬送用チャックの外観斜
視図である。

【００２６】本実施例１において、ＣＶＤ装置は、半導
体ウエハ（図示せず）上に所望の薄膜を形成させる反応
炉１と、半導体ウエハを収納する半導体ウエハ収納室２
と、半導体ウエハを半導体ウエハ収納室２から反応炉１
に搬送する半導体ウエハ搬送装置３とより構成されてい
る。

【００２７】また、半導体ウエハ搬送装置３は、搬送チ
ャンバ４の中央部に位置し、先端部に半導体ウエハを吸
着させるチャック機構である搬送用チャック５が設けら
れた半導体ウエハを所定の位置に移動させる半導体ウエ
ハ移載器６と、その搬送用チャック５を洗浄するクリー
ニング室（洗浄室）７とから構成されている。

【００２８】さらに、搬送用チャック５それ自体は、半
導体ウエハ上に成長させられる膜質と同じもの、たとえ
ば、シリコン酸化膜であれば石英、シリコン窒化膜であ
れば窒化シリコンおよび炭化シリコン、多結晶シリコン
膜であればシリコンおよび炭化シリコンなどの材質によ
って構成されている。

【００２９】また、図２に示すように、クリーニング室
７内には、搬送用チャック５を洗浄するための洗浄液が
噴射される洗浄液供給手段８が配設されている。

【００３０】さらに、クリーニング室７の上面には、た
とえば、窒素ガス、アルゴンガスやハロゲンガスなどの
不活性ガスを導入する導入孔であるパージライン（導入
孔）９および真空ポンプ（図示せず）によってクリーニ
ング室７内を減圧するための排気孔１０が設けられてい
る。

【００３１】また、クリーニング室７の下面には、洗浄
液を排出するための廃液ライン（排出口）１１が設けら
れている。

【００３２】さらに、半導体ウエハ移載器６の下部に
は、半導体ウエハ移載器６を回転および前後方向に移動
させる移動手段１２が設けられており、この移動手段１
２により半導体ウエハ移載器６を回転および前後方向に
移動させ、所定の位置に半導体ウエハを移載する。

【００３３】次に、本実施例の作用について説明する。

【００３４】反応炉１内への半導体ウエハの搬送が終了
し、半導体ウエハ上への成膜が開始されると、移動手段
１２により半導体ウエハ移載器６は回転させられ、クリ
ーニング室７内に半導体ウエハの吸着部である搬送用チ
ャック５が挿入される。

【００３５】そして、搬送用チャック５の上部に設けら
れている洗浄液供給手段８から、たとえば、フッ化水素
などの酸系の洗浄液が搬送用チャック５に噴射され、洗
浄が開始される。また、この時の洗浄後の洗浄液は、廃
液ライン１１から排出される。

【００３６】洗浄液の噴射が中止され、洗浄が終了する
と、真空ポンプにより排気孔１０からクリーニング室７
内の減圧を行う。そして、クリーニング室７内を減圧す
ることにより洗浄液の沸点を下げ、常温により洗浄液を
沸騰させることによって蒸発排気させる。

【００３７】次に、クリーニング室７内の洗浄液が蒸発
排気されると、パージライン９から所定の不活性ガスを
導入し、クリーニング室７内にその不活性ガスを充填さ
せ、クリーニング室７内のクリーン度を維持する。

【００３８】それによって、本実施例１によれば、半導
体ウエハを反応炉１の搬送する毎に搬送用チャック５の
洗浄を洗浄液を噴射し、自動的に行うことにより、搬送
用チャック５から発生する微小パーティクルを防止する
ことができる。

【００３９】（実施例２）図４は、本発明の実施例２に
よるクリーニング機構を備えた半導体ウエハ搬送装置の
模式断面図である。

【００４０】本実施例２においては、クリーニング室７
内の側面にアーク放電を利用し、イオンを帯びた空気を
送風するイオニックブロー装置（帯電電圧手段）１３が
設けられている。

【００４１】また、搬送用チャック５が位置する上面に
は、たとえば、絶縁物などからなるパーティクル吸着体
（第１の吸着手段）１４が設けられている。

【００４２】さらに、このパーティクル吸着体１４に
は、パーティクル吸着体１４に正電圧を印加する電源供
給手段１５が接続されている。

【００４３】そして、搬送用チャック５の洗浄時には、
イオニックブロー装置１３によって所定の時間イオンを
帯びた空気を搬送用チャック５に送風し、搬送用チャッ
ク５それ自体を負の電圧に帯電させる。

【００４４】搬送用チャック５の帯電終了後、電源供給
手段１５が動作し、パーティクル吸着体に正電圧を帯電
させ、イオニックブロー装置１３により負の電圧に帯電
させられた搬送用チャック５に付着しているパーティク
ルをパーティクル吸着体１４に静電気力により吸着除去
させる。

【００４５】また、搬送用チャック５は、前記実施例１
と同様に半導体ウエハ上に成長させられる膜質と同じ材
質によって構成されている。

【００４６】それによって、本実施例２では、半導体ウ
エハを反応炉１の搬送する毎に搬送用チャック５の洗浄
を静電吸着力によって電気的に、自動的に行うことによ
り、搬送用チャック５から発生する微小パーティクルを
防止することができる。

【００４７】（実施例３）図５は、本発明の実施例３に
よるクリーニング機構を備えた半導体ウエハ搬送装置の
外観斜視図である。

【００４８】本実施例３においては、クリーニング室７
内に円板状の表面が平滑であり、鏡面加工されたパーテ
ィクル吸着体（第２の吸着手段）１４ａが設けられてい
る。

【００４９】このパーティクル吸着体１４ａは、搬送用
チャック５と同じ材質で構成され、たとえば、搬送用チ
ャック５が石英で構成されているとすると、パーティク
ル吸着体１４ａも石英により構成する。

【００５０】また、パーティクル吸着体１４ａの下部に
は、パーティクル吸着体を回転させる回転手段１６が設
けられている。

【００５１】そして、搬送用チャック５の洗浄時には、
移動手段１２により半導体ウエハ移載器６を下方向に移
動させた状態でクリーニング室７に挿入させ、その後、
半導体ウエハ移載器６を上方向に移動させる。

【００５２】そして、搬送用チャック５をパーティクル
吸着体１４ａに接触させ、圧接させることにより、搬送
用チャック５に付着していたパーティクルがパーティク
ル吸着体１４ａにこすりつけられるように付着する。

【００５３】また、洗浄動作が終了すると、半導体ウエ
ハ移載器６が移動手段１２により下方向に移動し、搬送
用チャック５とパーティクル吸着体１４ａとの接触をな
くす。

【００５４】そして、その後、回転手段１６によりパー
ティクル吸着体１４ａを所定の位置まで回転させ、新し
い接触面により次回の洗浄を行う。

【００５５】また、同様に搬送用チャック５は、半導体
ウエハ上に成長させられる膜質と同じ材質によって構成
されている。

【００５６】それによって、本実施例３では、半導体ウ
エハを反応炉１の搬送する毎に搬送用チャック５の洗浄
をパーティクル吸着体１４ａと搬送用チャックとを接触
させることによって物理的に、自動的に行うことによ
り、搬送用チャック５から発生する微小パーティクルを
防止する。

【００５７】また、搬送用チャック５をパーティクル吸
着体１４ａに接触させるだけの洗浄動作でなく、パーテ
ィクル吸着体１４ａに搬送用チャック５を接触させたま
まの状態で回転手段１６によりパーティクル吸着体１４
ａを回転させて洗浄を行っても効果は同様である。

【００５８】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。

【００５９】たとえば、前記実施例１〜３の搬送用チャ
ック５は、搬送用チャック５それ自体を半導体ウエハ上
に成長させられる膜質と同じ材質によって構成せずに、
石英などからなる搬送用チャック５の表面全体に半導体
ウエハ上に成長させられる膜質と同じ材質の膜をコーテ
ィングするようにしても効果は同様である。

【００６０】

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００６１】（１）本発明によれば、半導体ウエハを反
応炉に搬送する毎に搬送用チャックの洗浄を洗浄液によ
り自動的に行うことによって搬送用チャックから発生す
る微小パーティクルを防止することができる。

【００６２】（２）また、本発明では、半導体ウエハを
反応炉の搬送する毎に搬送用チャックの洗浄を静電吸着
力によって電気的に自動的に行うことにより、搬送用チ
ャックから発生する微小パーティクルを防止することが
できる（３）さらに、本発明においては、半導体ウエハを反応
炉の搬送する毎に搬送用チャックの洗浄をパーティクル
吸着体と搬送用チャックとを接触させることによって物
理的に自動的に行うことにより、搬送用チャックから発
生する微小パーティクルを防止する。

【００６３】（４）また、本発明によれば、搬送用チャ
ックの洗浄をウエハ処理中に行うことよりスループット
の低下を避け、ウエハ処理の時間を短く保ったまま搬送
用チャックの洗浄を行うことができる。

【００６４】（５）さらに、本発明では、上記（１) 〜
（４）により、搬送用チャックから発生した微小パーテ
ィクルによる半導体装置の不良がなくなり、製品の歩留
まりが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１によるクリーニング機構を備
えた半導体ウエハ搬送装置およびＣＶＤ装置の全体的概
略平面図である。

【図２】本発明の実施例１によるクリーニング機構を備
えた半導体ウエハ搬送装置の模式断面図である。

【図３】本発明の実施例１による半導体ウエハを吸着搬
送する搬送用チャックの外観斜視図である。

【図４】本発明の実施例２によるクリーニング機構を備
えた半導体ウエハ搬送装置の模式断面図である。

【図５】本発明の実施例３によるクリーニング機構を備
えた半導体ウエハ搬送装置の外観斜視図である。

【符号の説明】

１反応炉２半導体ウエハ収納室３半導体ウエハ搬送装置４搬送チャンバ５搬送用チャック６半導体ウエハ移載器７クリーニング室（洗浄室）８洗浄液供給手段９パージライン（導入孔）１０排気孔１１廃液ライン（排出口）１２移動手段１３イオニックブロー装置（電圧帯電手段）１４パーティクル吸着体（第１の吸着手段）１４ａパーティクル吸着体（第２の吸着手段）１５電源供給手段１６回転手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者有働勉東京都小平市上水本町５丁目20番１号日立超エル・エス・アイ・エンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体ウエハの吸着および搬送を行う搬
送用チャックの洗浄を行う洗浄室と、前記洗浄室内に設
けられ、前記搬送用チャックを洗浄する洗浄手段とを設
けたことを特徴とする半導体ウエハ搬送装置。
【請求項２】前記洗浄手段が、前記搬送用チャックを
洗浄する洗浄液を噴射する洗浄液供給手段からなり、前
記洗浄室の下部に、前記洗浄液供給手段から噴射された
洗浄液を排出する排出口を設けたことを特徴とする請求
項１記載の半導体ウエハ搬送装置。
【請求項３】前記洗浄室の上部に、前記洗浄手段によ
る洗浄が終了した後に前記洗浄室内を減圧する排気孔
と、前記洗浄室の減圧が終了した後に不活性ガスを導入
する導入孔とを設け、前記搬送用チャックの洗浄終了後
に前記洗浄室を減圧することにより洗浄液を蒸発排気さ
せ、前記洗浄室の雰囲気を不活性ガスにより置換するこ
とを特徴とする請求項１または２記載の半導体ウエハ搬
送装置。
【請求項４】前記洗浄手段が、前記搬送用チャックに
正または負の電圧の一方を帯電させる電圧帯電手段と、
正または負の電圧の一方に帯電されたパーティクルを吸
着する導電性の材質からなる第１の吸着手段と、前記第
１の吸着手段に、前記搬送用チャックに帯電させた極性
と異なる極性の電圧を帯電させる電源供給手段とよりな
り、前記搬送用チャックに付着しているパーティクルを
静電吸着により前記第１の吸着手段に吸着させることを
特徴とする請求項１記載の半導体ウエハ搬送装置。
【請求項５】前記洗浄手段が、前記搬送用チャックと
同一の材質の円板状からなる第２の吸着手段と、前記第
２の吸着手段を円周方向に回転させる回転手段とよりな
り、前記搬送用チャックと第２の吸着手段とを圧接させ
ることを特徴とする請求項１記載の半導体ウエハ搬送装
置。
【請求項６】前記搬送用チャックが、前記半導体ウエ
ハ上に成膜される膜質と同一の材質よりなることを特徴
とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体ウエ
ハ搬送装置。