JPH09283597A - エンドエフェクタクリーナおよび半導体基板搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体基板搬送装置における半導体基板の吸
着部（搬送ロボットのエンドエフェクタ）による半導体
基板の汚染を防止する 【解決手段】 エンドエフェクタ４を開口部１０から挿
入すると、ポンプ１４、電磁弁１６およびイオン発生器
２１が駆動し、エアーノズル１１からイオンエアーが噴
出し、エンドエフェクタ４から取り除かれたパーティク
ルがフィルタ１２に吸着される。このエンドエフェクタ
クリーナをエンドエフェクタの可動範囲に設け、半導体
基板を吸着していない空き時間にエンドエフェクタのク
リーニングを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体基板搬送
装置におけるエンドエフェクタのクリーナおよび半導体
基板搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、シリコンウエハなどの半導体
基板に対しスパッタリングやエッチングなどによって各
種パターン形成を行う半導体製造工程では、半導体基板
を搬送する各種の半導体基板搬送装置が用いられてい
る。

【０００３】一般に、半導体基板搬送装置は、スパッタ
リングやエッチングなどの処理前の半導体基板の収納さ
れているカセット（キャリア）から、１枚の半導体基板
を吸着して、スパッタリングやエッチングを行う半導体
製造装置へ搬送し、またその半導体製造装置から処理後
の半導体基板を上記カセットとは別のカセット（キャリ
ア）へ搬送する搬送ロボットを備えている。また、この
搬送ロボットには、そのアームの先端に、半導体基板を
吸着する吸着部を有するエンドエフェクタが取り付けら
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の半導
体製造工程で用いられる半導体基板搬送装置において
は、例えば酸化膜を形成する前の清浄なシリコンウエハ
などの半導体基板をカセットから取り出して半導体製造
装置へ搬送する場合も、半導体製造装置から処理後の半
導体基板を搬送してカセットへ収納する場合も、搬送ロ
ボットの同一の吸着部により行われているため、半導体
製造装置による処理後の半導体基板によって、吸着部が
パーティクルの付着などにより汚染され、この汚染され
た吸着部で、酸化膜形成前の清浄な半導体基板をカセッ
トから取り出す際、そのカセット内で半導体基板表面が
汚染され、半導体製造装置による処理前の段階で半導体
基板が酸化物汚染などを受けることになる。そこで、従
来は搬送ロボットのアーム先端部のエンドエフェクタを
定期的に取り外して洗浄を行って、吸着部をある一定以
上の清浄度に保つようにしている。

【０００５】しかし、エンドエフェクタの洗浄時には、
その半導体搬送装置を用いた製造工程を中断することに
なり、製造効率が低下するため、エンドエフェクタの洗
浄を頻繁に行うことはできなかった。また、エンドエフ
ェクタを取り外さなければ、その洗浄ができないため、
製造工程の自動化ができなかった。そのためエンドエフ
ェクタの洗浄は定期的に行うしかなく、いったん洗浄さ
れてから次の洗浄までの期間に、エンドエフェクタに付
着するパーティクルによる半導体基板の汚染が次第に増
加することになり、このことが半導体部品の歩留りの低
下の一因となっていた。

【０００６】上述した問題は、シリコンウエハに対する
半導体製造工程に限らず、例えばＴＦＴの液晶パネルな
どにおいても同様に生じる問題である。この発明に係る
「半導体基板」はシリコンウエハに限らず、ＴＦＴの液
晶パネルなどのように基板上に集積化した半導体回路を
形成したもの、または半導体回路を形成する前の基板を
含む。

【０００７】この発明の目的は、上述の問題を解消し
て、半導体基板搬送装置における半導体基板の吸着部
（エンドエフェクタ）による半導体基板の汚染を防止す
るエンドエフェクタクリーナおよび半導体基板搬送装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明のエンドエフェ
クタクリーナは、エンドエフェクタの可動範囲に設けら
れるものであって、前記エンドエフェクタが挿入される
開口部と、この開口部から挿入されたエンドエフェクタ
に対してエアーを噴出させるとともに、パーティクルを
吸着するフィルタを通して前記エアーを吸引する手段と
を備えてなる。

【０００９】また、この発明の半導体基板搬送装置は、
半導体製造装置による処理前の半導体基板と前記半導体
製造装置による処理後の半導体基板の収納部を備え、こ
れらの収納部と前記半導体製造装置との間で半導体基板
を吸着して搬送する半導体基板搬送装置において、前記
半導体基板を吸着していない状態で、前記半導体基板の
吸着部が挿入される開口部と、この開口部から挿入され
た前記半導体基板の吸着部に対してエアーを噴出させる
とともに、パーティクルを吸着するフィルタを通して前
記エアーを吸引する手段とを備えてなる。

【００１０】請求項１に記載の発明によれば、エンドエ
フェクタが開口部に挿入されると、そのエンドエフェク
タに対してエアーが噴出され、そのエアーがフィルタを
通して吸引される。そのためエンドエフェクタに付着し
ていたパーティクルがエアーにより吹き飛ばされて、そ
のパーティクルを含むエアーがフィルタを通過する際
に、パーティクルがフィルタに吸着され、エンドエフェ
クタを開口部から引き抜いた段階で、エンドエフェクタ
は清浄な状態となる。上記開口部はエンドエフェクタの
挿入可能な位置に設けられているので、エンドエフェク
タを例えば搬送ロボットのアーム等から取り外さなくて
も、エンドエフェクタのクリーニングが可能となり、搬
送ロボットの稼働率を低下させることなく、エンドエフ
ェクタを常に清浄な状態に保つことができる。

【００１１】請求項２に記載の発明によれば、半導体基
板の吸着部が開口部に挿入されると、その吸着部に対し
てエアーが噴出され、そのエアーがフィルタを通して吸
引される。そのため吸着部に付着していたパーティクル
がエアーにより吹き飛ばされて、そのパーティクルを含
むエアーがフィルタを通過する際に、パーティクルがフ
ィルタに吸着され、吸着部を開口部から引き抜いた段階
で、吸着部は清浄な状態となる。従って、半導体基板の
吸着部を例えば処理前の半導体基板を半導体製造装置へ
搬送する前の、または半導体製造装置から処理後のカセ
ットへ半導体基板を搬送した後の、半導体基板を吸着し
ていない状態で、吸着部を開口部に一定時間挿入し抜き
取ることによって、吸着部に付着していたパーティクル
が取り除かれて、吸着部のクリーニングが完了する。そ
のため、半導体基板の搬送処理の空き時間にクリーニン
グを行えば、半導体製造工程が中断されないため、製造
効率の低下がない。また、半導体基板の吸着部を常に清
浄な状態に保つことによって、半導体部品の歩留りが低
下することもない。

【００１２】

【発明の実施の形態】この発明の実施形態である半導体
基板搬送装置およびエンドエフェクタクリーナの構成を
図１〜図３を基に説明する。

【００１３】図１はエンドエフェクタクリーナを備える
半導体基板搬送装置の構成を示す概略平面図である。図
１において８は半導体製造装置、７は半導体基板搬送装
置である。半導体基板搬送装置７には搬送ロボット２、
半導体製造装置８による処理前の半導体基板６ａを収納
するカセット（キャリア）５ａ、半導体製造装置８によ
る処理後の半導体基板６ｂを収納するカセット５ｂ、お
よびエンドエフェクタクリーナ１などを設けている。搬
送ロボット２のアーム３の先端にはエンドエフェクタ４
を取り付けていて、図１に示す状態では、エンドエフェ
クタ４が半導体製造装置８による処理前のまたは処理後
の半導体基板（６ａ／６ｂ）を吸着している。この半導
体基板搬送装置７および半導体製造装置８による工程で
は、搬送ロボット２がまずカセット５ａから半導体基板
６ａを吸着し、これを半導体製造装置８の所定位置にま
で搬送した後、エンドエフェクタ４を半導体製造装置８
から引き抜く。その後、半導体製造装置８による処理が
終了すれば、搬送ロボット２は再びエンドエフェクタ４
により処理後の半導体基板を吸着し、カセット５ｂまで
搬送し、カセット５ｂに収納する。この処理を繰り返す
ことによって、カセット５ａに収納されていた複数の半
導体基板６ａに対しそれぞれ処理を行って、処理後の半
導体基板６ｂをカセット５ｂに収納していく。

【００１４】さて、エンドエフェクタクリーナ１はエン
ドエフェクタ４の可動範囲に設けている。後述するよう
に、半導体基板を吸着していない状態で、エンドエフェ
クタ４をエンドエフェクタクリーナ１の開口部１０に挿
入することによって、エンドエフェクタ４のクリーニン
グを行う。このエンドエフェクタ４のクリーニングは、
半導体基板を吸着していない状態で、且つ半導体製造装
置８による処理中の空き時間であればいつでも行うこと
ができる。例えば半導体製造装置による処理後の半導体
基板を搬送した後に毎回行っても良く、また所定枚数の
搬送を行う毎にクリーニングを行っても良い。

【００１５】図２は図１に示したエンドエフェクタ４の
構成を示す図である。（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はそ
の正面図および部分拡大断面図である。図２において４
１が半導体基板を吸着する吸着部、４３が搬送ロボット
２に接続されるエアー吸引口、４４は搬送ロボットのア
ーム３の先端部に取り付けるための取り付け穴である。
（Ｂ）に示すように、吸着部４１と吸引口４３との間に
真空路４２を設けていて、このエンドエフェクタ４が搬
送ロボットのアームに取り付けられている状態で、搬送
ロボットのエアー吸引によって半導体基板を吸着部４１
で吸着することになる。

【００１６】図３は図１に示したエンドエフェクタクリ
ーナ１の内部構造を示す図である。図３において１０が
エンドエフェクタの開口部であり、図３ではこの開口部
１０からエンドエフェクタ４を挿入している状態を示
す。図３において１９で示す空間がクリーニング室を形
成していて、このクリーニング室１９の奥部にフィルタ
１２を介して吸入口１３を設けている。１４はこの吸入
口１３からクリーニング室１９内のエアーを吸引するポ
ンプである。一方、開口部１０の近傍には、クリーニン
グ室の内部方向にエアーを噴出させるためのエアーノズ
ル１１を設け、このエアーノズル１１を図に示す管路２
０、イオン発生器２１、フィルタ１５および電磁弁１６
を介して外部（大気圧）に接続している。従ってポンプ
１４が吸入口１３からエアーを吸引することによって、
電磁弁１６を介して外部から吸入されたエアーはフィル
タ１５およびイオン発生器２１を通って、イオンエアー
となってエアーノズル１１から噴出する。これにより、
クリーニング室１９内に挿入されているエンドエフェク
タに対してイオンエアーが吹き付けられ、エンドエフェ
クタ４に静電気などにより付着していたパーティクルが
吹き飛ばされて、そのパーティクルがフィルタ１２に吸
着されることになる。上記イオン発生器２１は例えば交
流微小コロナ放電器を内蔵し、吸入されたエアーに対し
て正負両イオンを発生させる。これにより、エンドエフ
ェクタ４に対してエアーが吹き付けられた際に、エンド
エフェクタ４が帯電するのを防止し、エンドエフェクタ
表面の電荷を積極的に除電する。図３において１７はク
リーニング室１９内にエンドエフェクタ４が挿入された
ことを検出するセンサであり、このセンサ１７の検出信
号に基づいて電磁弁１６、ポンプ１４およびイオン発生
器２１を駆動する。これによって、開口部１０からエン
ドエフェクタ４を挿入するだけで、クリーニングが開始
され、開口部１０からエンドエフェクタ４を抜き取るこ
とによってクリーニング動作が自動停止する。図３にお
いて１８はエンドエフェクタ４の下面に接するアースピ
ンであり、クリーニング室１９内に挿入されたエンドエ
フェクタ４に接してアースに接続する。これによって、
クリーニング中にエンドエフェクタ４が帯電して、アー
スに対して静電位を持つことを防止する。尚、ポンプ１
４の非動作中には電磁弁１６を閉じるようにしたため、
エンドエフェクタクリーナ内のパーティクルが外部に漏
れ出ることがなく、またポンプ１４からのパーティクル
の侵入を防止し、クリーニング動作中にのみ外気のパー
ティクルをフィルタ１５に吸着させることによって、フ
ィルタ１５の寿命が短くならないようにしている。

【００１７】尚、図３に示した例では、イオン発生器２
１をフィルタ１５の後方（下流側）に設けたが、イオン
発生器２１をフィルタ１５の手前（上流側）に設けても
よい。また、フィルタ１５をイオン発生器のユニットに
一体化してもよい。

【００１８】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、エンド
エフェクタを例えば搬送ロボットのアーム等から取り外
さなくても、エンドエフェクタまたは吸着部を開口部に
一定時間挿入し抜き取ることによって、エンドエフェク
タまたは吸着部に付着していたパーティクルが取り除か
れて、エンドエフェクタまたは吸着部のクリーニングが
完了する。そのため、搬送ロボットの稼働率を低下させ
ることなく、エンドエフェクタを常に清浄な状態に保つ
ことができる。

【００１９】請求項２に記載の発明によれば、半導体基
板の吸着部を例えば処理前の半導体基板を半導体製造装
置へ搬送する前の、または半導体製造装置から処理後の
カセットへ半導体基板を搬送した後の、半導体基板を吸
着していない状態で、吸着部を開口部に一定時間挿入し
抜き取ることによって、吸着部に付着していたパーティ
クルが取り除かれて、吸着部のクリーニングが完了す
る。そのため、半導体基板の搬送処理の空き時間にクリ
ーニングを行えば、半導体製造工程が中断されないた
め、製造効率の低下がない。また、半導体基板の吸着部
を常に清浄な状態に保つことによって、半導体部品の歩
留りが低下することもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態である半導体製造装置、半
導体基板搬送装置およびエンドエフェクタクリーナの構
成を示す概略平面図である。

【図２】エンドエフェクタの構造を示す図である。

【図３】エンドエフェクタクリーナの内部構造を示す図
である。

【符号の説明】

１−エンドエフェクタクリーナ ２−搬送ロボット ３−アーム ４−エンドエフェクタ ５ａ，５ｂ−カセット ６ａ−処理前の半導体基板 ６ｂ−処理後の半導体基板 ７−半導体基板搬送装置 ８−半導体製造装置 １０−開口部 １１−エアーノズル １２−フィルタ １３−吸入口 １４−ポンプ １５−フィルタ １６−電磁弁 １７−センサ １８−アースピン １９−クリーニング室 ２０−管路 ２１−イオン発生器 ４１−半導体基板吸着部 ４２−真空路 ４３−吸引口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板を搬送する半導体基板搬送装
   置において、半導体基板を吸着する吸着部を有するエン
   ドエフェクタの可動範囲に設けられるものであって、 前記エンドエフェクタが挿入される開口部と、この開口
   部から挿入されたエンドエフェクタに対してエアーを噴
   出させるとともに、パーティクルを吸着するフィルタを
   通して前記エアーを吸引する手段とを備えてなるエンド
   エフェクタクリーナ。
2. 【請求項２】 半導体製造装置による処理前の半導体基
   板と前記半導体製造装置による処理後の半導体基板の収
   納部を備え、これらの収納部と前記半導体製造装置との
   間で半導体基板を吸着して搬送する半導体基板搬送装置
   において、 前記半導体基板を吸着していない状態で、前記半導体基
   板の吸着部が挿入される開口部と、この開口部から挿入
   された前記半導体基板の吸着部に対してエアーを噴出さ
   せるとともに、パーティクルを吸着するフィルタを通し
   て前記エアーを吸引する手段とを備えてなる半導体基板
   搬送装置。