JP3638735B2

JP3638735B2 - Substrate processing equipment

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Publication number: JP3638735B2
Application number: JP30042096A
Authority: JP
Inventors: 喜之中澤
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-11-12
Filing date: 1996-11-12
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2016-11-12
Also published as: JPH10144753A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハなどの基板に対して、半導体装置の製造、評価、検査および電気特性の計測などの所定処理を施す基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の基板処理装置は、例えば半導体製造工程のクリーンルーム内などに設けられ、半導体ウエハをカセットキャリアから取り出してその半導体ウエハに対してＣ−Ｖ曲線などの電気特性の計測など所定処理を施した後、その半導体ウエハをカセットキャリア内に回収するものであった。このような基板処理装置の構成例について以下の図９および図１０に示している。
【０００３】
図９は従来の基板処理装置の概略構成を示す正面図であり、図１０は図９の基板処理装置のＥＥ′断面図である。
【０００４】
図９および図１０において、この基板処理装置７１上の左手前側には、複数の半導体ウエハ７２を階層的に収納するカセットキャリア７３を載置し、かつこのカセットキャリア７３と共にその取り出し位置から手前側にスライドさせて引き出し可能なカセット載置部７４が配設されている。また、カセットキャリア７３には半導体ウエハ７２を左右方向に搬入・搬出可能な開口部７３ａが配設されており、この開口部７３ａに対向し得るようにインデクサアーム７５が配設されている。このインデクサアーム７５の下方位置にはトランスファアーム７６が配設され、その右側には、半導体ウエハ７２に対してＣ−Ｖ曲線などの電気特性の計測などの所定処理を施す測定室７７が配設されている。この測定室７７には、半導体ウエハ７２を左右方向に搬入・搬出可能な開閉部７７ａが配設され、このトランスファアーム７６はこの開閉部７７ａに対向して配設されている。
【０００５】
また、インデクサアーム７５のアーム駆動部７８は、カセットキャリア７３とセンタリング部（図示せず）の間および、このセンタリング部（図示せず）とトランスファアーム７６の間でこのインデクサアーム７５を左右方向および上下方向に移動させる構成となっている。また、インデクサアーム７５は、そのアーム先端部で半導体ウエハ７２を下方から支持すると共に、その中央下面をアーム先端吸引部で吸引して導体ウエハ７２を固定した状態で、カセットキャリア７３内に載置された半導体ウエハ７２を取り出すと共に、センタリング部（図示せず）で円形の半導体ウエハ７２の外径を挾み込むことによってインデクサアーム７５の半導体ウエハ７２の保持位置を調整した後、インデクサアーム７５はトランスファアーム７６上へと下方に搬送させる。
【０００６】
また、このトランスファアーム７６は、半導体ウエハ７２に所定の計測を行う測定室７７の搬入・搬出用の開閉部７７ａを介して、測定室７７内の半導体ウエハ載置台７９と、インデクサアーム７５からの半導体ウエハ７２の受け取り位置との間で半導体ウエハ７２の搬送を行うように構成されている。また、測定室７７では半導体ウエハ載置台７９は搬入・搬出位置と計測位置との間で移動可能に構成されている。以上のインデクサアーム７５およびトランスファアーム７６の移動および吸引動作は、図示しないモータおよびその駆動制御部によりなされている。
【０００７】
この構成により、まず、カセット載置部７４上には右側面に開口部７３ａが位置するようにカセットキャリア７３が載置された後、カセットキャリア７３と共にカセット載置部７４を手前側から奥側にスライドさせて半導体ウエハ７２の搬出位置にセットされる。このように、カセット載置部７４を手前側と奥側の間でスライド可能に構成したことによって、カセットキャリア７３をカセット載置部７４上にセットするのにオペレータが装置本体奥側に入る必要がなくなり、装置本体の手前でカセットキャリア７３をカセット載置部７４上にセットすることができる。
【０００８】
次に、インデクサアーム７５の先端吸引部がカセットキャリア７３の開口部７３ａ内に移動し、カセットキャリア７３内に載置された半導体ウエハ７２の中央下面を支持すると共に吸引して開口部７３ａ外に取り出した後、センタリング部（図示せず）で円形の半導体ウエハ７２の外径を挾み込むことによってインデクサアーム７５の半導体ウエハ保持位置のセンター合わせをしてウエハ保持位置の調整をする。
【０００９】
さらに、インデクサアーム７５は半導体ウエハ７２を下方のトランスファアーム７６上に搬送する。このトランスファアーム７６は、その先端アーム上で半導体ウエハ７２を固定すべく吸引した状態で測定室７７内の半導体ウエハ載置台７９上に搬入・搬出用の開閉部７７ａを介して搬送する。測定室７７内の半導体ウエハ載置台７９上に載置された半導体ウエハ７２は半導体ウエハ載置台７９と共に計測位置に移動してＣ−Ｖ曲線などの電気特性の測定がなされた後に搬入・搬出位置に戻され、搬入・搬出用の開閉部７７ａを介してトランスファアーム７６によって取り出されることになる。このように、計測が完了した半導体ウエハ７２は、トランスファアーム７６から受け渡されたインデクサアーム７５によってカセットキャリア７３内に回収されることになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、半導体ウエハ７２のサイズが例えば２００ｍｍから３００ｍｍと大きくなれば、装置本体の横方向の間口寸法もその影響を受けて大きくなる。つまり、従来は、装置本体の間口方向にウエハサイズ２００ｍｍの３枚分が少なくとも必要であったが、ウエハサイズが３００ｍｍと大きくなると装置本体の間口サイズが大幅に大きくなって装置全体が大型化し、クリーンルーム内における装置の設置スペースも大幅に大きくなってしまうという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、装置本体の間口寸法を小さくでき、また、半導体ウエハのサイズが大きくなっても、装置本体の間口寸法の増加を防止することができ、クリーンルーム内における装置の設置スペースの増加を防止することができる基板処理装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の基板処理装置は、複数の基板を収納するカセットから基板を取り出し、その基板に対して電気的特性の計測を行う測定装置で所定処理を行う基板処理装置において、前記カセットを載置するカセット載置部と、前記カセットから取り出された基板の位置合わせを行う位置合わせ手段と、前記測定装置に対して基板の搬入・搬出を行う第１の基板搬送手段と、前記カセットと位置合わせ手段の間、およびこの位置合わせ手段と前記第１の基板搬送手段の間で基板を搬送する第２の基板搬送手段とを備え、前記カセット載置部、位置合わせ手段、および第１の基板搬送手段の第２の搬送手段からの基板の受け取り位置が上下方向に階層的に配設され、前記カセット載置部の下方に前記位置合わせ手段が配置され、この位置合わせ手段の下方に前記第１の基板搬送手段が配置され、開閉部が基板の搬入・搬出方向で前記第１の基板搬送手段に対向するように、前記測定装置を配設し、前記第２の基板搬送手段は、上下方向及び前記第１の基板搬送手段の搬入・搬出方向と直交する方向に基板の搬送をすることを特徴とするものである。
【００１３】
この構成により、カセット載置部、位置合わせ手段、および第１の基板搬送手段の第２の搬送手段からの基板の受け取り位置を上下方向に階層的に配設したので、装置本体の間口方向におけるレイアウトの簡素化が可能となり、装置本体の間口寸法を小さく構成することが可能となる。また、基板サイズが例えば直径２００ｍｍから直径３００ｍｍと大きくなっても、例えば従来のような基板サイズが直径２００ｍｍ３枚分程度の間口寸法を、基板サイズが直径３００ｍｍの２枚分程度の間口寸法とすることが可能となって、装置本体の間口方向の寸法増加が防止されて、クリーンルーム内における装置の設置スペースの増加も防止可能となる。
【００１４】
また、この構成により、カセット載置部の下方に位置合わせ手段を配置し、さらにその下方に第１の基板搬送手段を配置したので、カセット載置部上のカセットから基板を取り出して、位置合わせ手段さらに第１の基板搬送手段に基板を搬送する第２の基板搬送手段の動作が最短距離でスムーズになされる。また、装置本体の間口方向におけるレイアウトの簡素化が可能となり、装置本体の間口寸法を小さく構成することが可能となる。
【００１５】
また、本発明の基板処理装置は、第２の基板搬送手段が、カセットと第１の基板搬送手段の間で基板を搬送することを特徴とするものである。
【００１６】
この構成により、第２の基板搬送手段がカセットと第１の基板搬送手段の間で基板を搬送するので、基板処理部での処理の終えた基板を第２の基板搬送手段により第１の基板搬送手段からカセットへ直接搬送される。
【００１７】
また、本発明の基板処理装置は、位置合わせ手段および第１の基板搬送手段の位置の上下方向両側に配設され、基板の有無を検出する基板検出手段と、この基板検出手段の検出信号に基づき、前記位置合わせ手段および前記第１の基板搬送手段での基板の有無を判断する制御手段とをさらに備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
この構成により、位置合わせ手段および第１の基板搬送手段の位置の上下方向両側に配設された基板検出手段が基板の有無を検出し、制御手段が、検出された検出信号に基づいて基板の位置を判断するので、位置合わせ手段や第１の基板検出手段に残っている基板の検出が可能となり、異常停止時に基板の搬送経路全体で、基板が残っているか否かを検出する。
【００１９】
また、本発明の基板処理装置は、制御手段が、第１の基板搬送手段上に基板が残っていると判断した場合、第１の基板搬送手段を初期化させ、第２の基板搬送手段により第１の基板搬送手段から基板を受け取らせ、受け取った基板をカセットへ搬送させることを特徴とするものである。
【００２０】
この構成により、制御手段が第１の基板搬送手段上に基板が残っていると判断した場合、第１の基板搬送手段および第２の基板搬送手段により基板がカセットへ搬送される。
【００２１】
また、本発明の基板処理装置は、制御手段が、位置合わせ手段上に基板が残っていると判断した場合、第２の基板搬送手段により位置合わせ手段にある基板を受け取らせ、受け取った基板をカセットへ搬送させることを特徴とするものである。
【００２２】
この構成により、制御手段が位置合わせ手段上に基板が残っていると判断した場合、第２の基板搬送手段により基板がカセットへ搬送される。
【００２３】
また、本発明の基板処理装置は、制御手段が、第１の基板搬送手段上に基板が残っていると判断した場合、第２の基板搬送手段により基板をカセットへ搬送させることを特徴とするものである。
【００２４】
この構成により、制御手段が第１の基板搬送手段上に基板が残っていると判断した場合、第２の基板搬送手段により基板がカセットへ搬送される。
【００２５】
また、本発明の基板処理装置は、位置合わせ手段は、第１のサイズの基板の位置合わせ用の第１凹部材と、第２のサイズの基板の位置合わせ用の第２凹部材とを備えることを特徴とするものである。
【００２６】
この構成により、第１のサイズの基板が位置合わせ手段にある場合、第１凹部材で位置合わせを行い、第２のサイズの基板が位置合わせ手段にある場合、第２凹部材で位置合わせを行う。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る基板処理装置の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は本発明の一実施形態における基板処理装置の概略構成を示す正面図であり、図２は図１の基板処理装置のＤＤ′断面図である。
【００２９】
図１および図２において、この基板処理装置１における架台２上の左手前側には、左右方向に移動可能な第１の基板搬送手段としてのトランスファアーム３が配設され、また、このトランスファアーム３の上方には、位置合わせ手段としてのセンタリング部４が架台２上に主柱で支持された状態で配設されている。さらに、このセンタリング部４の上部にはカセット部であるカセットキャリア５の載置台６が配設されている。これらのトランスファアーム３、センタリング部４、カセットキャリア５およびその載置台６は、垂直方向に階層的にそれぞれ配設されている。
【００３０】
また、これらのトランスファアーム３、センタリング部４およびカセットキャリア５の奥側には、第２の基板搬送手段としてのアーム駆動部７およびインデクサアーム８が配設されており、アーム駆動部７によってインデクサアーム８が上下方向および前後方向に移動可能なように構成されている。また、これらのトランスファアーム３、センタリング部４およびカセットキャリア５とインデクサアーム８の右側の架台２上には、半導体ウエハ９に対してＣ−Ｖ曲線などの電気的特性の計測を行う測定装置１０が配設されている。この測定装置１０には、半導体ウエハ９を左右方向に搬入・搬出可能な開閉部１０ａが配設されており、この開閉部１０ａにトランスファアーム３がその進行方向に対して対向するように配設されている。
【００３１】
このカセットキャリア５には複数の半導体ウエハ９が階層的に収納されており、これらの半導体ウエハ９をそれぞれ、奥側から前後方向Ａに搬出または搬入可能な開口部５ａが配設されている。また、インデクサアーム８には、図３に示すように、円形の半導体ウエハ９の外径に略合うような円弧状の凹部材１１が配設されており、この凹部材１１の中央部から保持アーム部１２が延設されている。このインデクサアーム８がカセットキャリア５内から半導体ウエハ９を搬出する際には、カセットキャリア５の開口部５ａを介して、インデクサアーム８の保持アーム部１２は、そのアーム先端部で半導体ウエハ９を下方から支持すると共に、その中央下面をアーム先端吸引部１３で吸引して半導体ウエハ９を固定した状態で、カセットキャリア５内に載置された半導体ウエハ９を搬出する構成である。このとき、円弧状の凹部材１１が半導体ウエハ９の外径に当接した状態で半導体ウエハ９が取り出される。
【００３２】
また、センタリング部４の奥側には、図３に示すように、円形の半導体ウエハ９の外径に略合うような円弧状の凹部材１４が配設されており、インデクサアーム８の保持アーム部１２および凹部材１１が半導体ウエハ９を保持した状態でセンタリング部４内に入ってセンタリングする際に、これらの円弧状の凹部材１１，１４で半導体ウエハ９の両端部を互いに外側から挾み込むことによって保持アーム部１２による半導体ウエハ９の保持位置のセンター合わせをして良好に位置ずれを修正することができる。なお、半導体ウエハ９はその外径サイズが３００ｍｍの場合であって、例えば外径サイズが２００ｍｍの半導体ウエハ９ａでは、図３の２点鎖線に示すように構成される。このとき、センタリング部４の奥側には、円形の半導体ウエハ９ａの外径に略合うような円弧状の凹部材１４ａが上記凹部材１４と階段状に内側に連接されている。
【００３３】
さらに、インデクサアーム８は、カセットキャリア５の開口部５ａに対向した位置および、センタリング部４の開口部４ａに対向した位置、トランスファアーム３の側方に対向した位置にそれぞれ上下方向に移動可能なように構成されている。また、インデクサアーム８は、開口部５ａを介してカセットキャリア５の内外を移動可能であり、また、開口部４ａを介してセンタリング部４の内外を移動可能であり、さらに、トランスファアーム３に対して半導体ウエハ９を受渡しまたは取り出しすべく移動可能である。図４はトランスファアーム３への半導体ウエハ９の受渡しの場合を示しており、ハンド３ａとインデクサアーム８の保持アーム部１２とが当たらないように略馬蹄形状のハンド３ａの片側には切欠き部３ｂが形成されている。さらに、このハンド３ａの上面には、そのハンド３ａの外形に沿って円弧状の吸引溝３ｃが形成されており、吸引溝３ｃを介してハンド３ａ上に載置された半導体ウエハ９を吸引して固定する構成である。このように、インデクサアーム８は、カセットキャリア５とセンタリング部４の間および、このセンタリング部４とトランスファアーム３上の間でこのインデクサアーム８を上下方向および前後方向Ａに移動させて半導体ウエハ９を順次搬送し受渡しまたは取り出し可能なようになっている。
【００３４】
さらに、トランスファアーム３は、測定装置１０内の半導体ウエハ載置台１５と、インデクサアーム８からの半導体ウエハ９の受け取り位置との間で半導体ウエハ９の搬入・搬出を行うように構成されている。また、この測定装置１０内では半導体ウエハ載置台１５は搬入・搬出位置と計測位置との間で移動可能に構成されている。さらに、トランスファアーム３のハンド３ａによる半導体ウエハ載置台１５への受渡しに際して、図５に示すように、円形の半導体ウエハ載置台１５はハンド３ａの内径内に位置して半導体ウエハ載置台１５よりも大きい外径の半導体ウエハ９を容易に載置してセットすることができる。
【００３５】
さらに、センタリング部４の上部中央位置には発光素子１６が配設されており、また、この発光素子１６に対向すると共に、トランスファアーム３による受渡し位置の下方側に、受光素子１７が配設されている。これらの発光素子１６および受光素子１７は、センタリング部４および、トランスファアーム３による受渡し位置における半導体ウエハ９の有無を検出するようになっている。
【００３６】
ここで、測定装置１０の概略構成について説明する。
【００３７】
図６は図１および図２の基板処理装置における測定装置１０の構成を示す図である。
【００３８】
図６において、半導体ウエハ９を収容して計測する測定装置１０の測定部２１は、ベース２２と、このベース２２上に設けられた駆動装置２３と、この駆動装置２３のボールねじ部２４に連結された架台２５と、架台２５上に載置された試料テーブルとしての半導体ウエハ載置台１５とを備えている。これらの半導体ウエハ載置台１５と架台２５はボールねじ部２４により移動自在に構成されており、また、半導体ウエハ載置台１５は、図示しないモータによって駆動されて平面内で回転自在に構成されている。
【００３９】
また、この測定部２１の筐体上部２６の開口部には、フランジ２７が固定されており、このフランジ２７から下方に、ピエゾ素子を利用した３つの圧電アクチュエータ部２８，２９，３０が設けられている。これらの圧電アクチュエータ部２８，２９，３０の下方には支持板３１が設けられ、この支持板３１の下方に延設された支持筒３２の先端部にはセンサヘッド３３が固定されている。このセンサヘッド３３は、レーザ光導入用の直角プリズム３４と、この直角プリズム３４の底面に透光性の電極形成部３５とを有している。また、支持筒３２には、レーザ発振器３６と受光センサ３７とが、直角プリズム３４および電極形成部３５を介したレーザ光路の両端位置に配設されている。
【００４０】
さらに、半導体ウエハ９の電気的測定を行う際には、センサヘッド３３の底面と半導体ウエハ９の表面とのギャップが約１μｍ以下に保たれる。これらのレーザ発振器３６、センサヘッド３３および受光センサ３７で構成される光学系は、このギャップを精密に測定するための測定系である。この光学測定系は、レーザ発振器３６からのレーザ光がセンサヘッド３３の底面で幾何学的な全反射条件で反射する際の、レーザ光のトンネリング現象を利用しており、受光センサ３７とこれに接続された光量測定器３８とで測定される光量に基づいてギャップの値を測定している。
【００４１】
さらに、圧電アクチュエータ部２８，２９，３０は位置制御装置３９に接続されており、位置制御装置３９を介して圧電アクチュエータ部２８，２９，３０の長さを変化させてセンサヘッド３３の底面と半導体ウエハ９の表面とのギャップを調整することができる。また、センサヘッド３３の底面に形成された電極と、金属製の半導体ウエハ載置台１５にはインピーダンスメータ４０が接続されている。これらの光量測定器３８、位置制御装置３９およびインピーダンスメータ４０にはホストコントローラ４１が接続されており、このホストコントローラ４１によって、半導体ウエハ９に対してＣ−Ｖ曲線などの所定の電気的特性の計測を行う測定装置１０全体の制御や、得られたデータの処理が行われる。
【００４２】
図７は図１および図２の基板処理装置の各部制御のハード構成を示すブロック図である。
【００４３】
図７において、制御部５１には、ＬＥＤなどの発光素子１６が接続されていると共に、この発光素子１６からの光を受光するホトトランジスタなどの受光素子１７がその出力を増幅するアンプ５２を介して接続されており、制御部２１は、発光素子１６と受光素子１７間の遮光の有無、つまり、センタリング部４および、トランスファアーム３による受渡し位置における半導体ウエハ９の有無を判定する。これらの発光素子１６および受光素子１７で基板検出手段としてのウエハ検出センサ５３が構成されている。
【００４４】
また、制御部５１にはＤＣモータドライバー５４を介してトランスファアーム駆動用のＤＣモータ５５が接続されており、ＤＣモータ５５の駆動でトランスファアーム３を移動可能である。この場合、例えば、このＤＣモータ５５の回転軸とプーリ（図示せず）間にはワイヤー（図示せず）が巻回されており、このワイヤー（図示せず）にトランスファアーム３が固定され、かつトランスファアーム３は案内ガイド（図示せず）に沿って左方向または右方向に移動可能に構成することができる。
【００４５】
また、制御部５１にはステピングモータドライバー５６を介してインデクサアーム駆動用のステピングモータ５７が接続されており、ステピングモータ５７の駆動でインデクサアーム８を移動可能である。この場合、例えば、このステピングモータ５７の場合も上記ＤＣモータ５５の場合と同様に、ステピングモータ２９の回転軸とプーリ（図示せず）の間にワイヤー（図示せず）が巻回されており、このワイヤー（図示せず）に、インデクサアーム８に連結された連結アームが固定され、かつこの連結アームはインデクサアーム８と共に案内ガイド（図示せず）に沿って前方向または後方向に移動可能に構成することができる。
【００４６】
さらに、制御部５１は半導体ウエハ９を吸引して固定すべくトランスファアーム３の吸引溝３ｃを負圧にする吸引手段５８を所定のタイミングで駆動させると共に、半導体ウエハ９を吸引して固定すべくインデクサアーム８の吸引部１３を負圧にする吸引手段５９を所定のタイミングで駆動させる。このトランスファアーム３の吸引溝３ｃ内には圧力センサ６０が配設されており、この圧力センサ６０が接続された制御部５１は、この圧力センサ６０が所定レベル以下の負圧を検出したときにはトランスファアーム３上に半導体ウエハ９が載置されていると判断し、また、圧力センサ６０が所定レベル以上の圧力を検出したときにはトランスファアーム３上に半導体ウエハ９が載置されていないと判断する。また、インデクサアーム８の吸引部１３内には圧力センサ６１が配設されており、この圧力センサ６１が接続された制御部５１は、この圧力センサ６１が所定レベル以下の負圧を検出したときにはインデクサアーム８上に半導体ウエハ９が載置されていると判断し、また、圧力センサ６１が所定レベル以上の圧力を検出したときにはインデクサアーム８上に半導体ウエハ９が載置されていないと判断することができる。
【００４７】
この構成により、以下、その作用を説明する。
【００４８】
図８は図１および図２の基板処理装置の動作を示すフローチャートである。
【００４９】
制御部内の図示しないタイマー装置および各種位置検出手段によって、所定時間ごとのトランスファアーム３やインデクサアーム８などの位置を監視しており、例えば半導体ウエハ９のひっかかりや異常動作などでトランスファアーム３やインデクサアーム８がでたらめな位置にある場合などの異常時に、装置を非常停止させている。
【００５０】
この場合に、図８に示すように、まず、ステップＳ１の原点検出で、トランスファアーム３およびインデクサアーム８の初期化を実施し、トランスファアーム３およびインデクサアーム８はスタート位置に戻るべく動作し始める。このとき、ステップＳ２で、カセットキャリア５からインデクサアーム８、センタリング部４を介してインデクサアーム８からトランスファアーム３へのウエハ搬送経路において、半導体ウエハ９が残っていないかどうかを検出する。例えば、発光素子１６と受光素子１７からなるウエハ検出センサ５３からの検出信号によって制御部５１は、センタリング部４および、インデクサアーム８とトランスファアーム３の受渡し位置における半導体ウエハ９の有無を検出する。また、圧力センサ６０からの検出圧力値に応じて制御部５１は、トランスファアーム３上に半導体ウエハ９があるかどうかを検出し、また、圧力センサ６１からの検出圧力値に応じて制御部５１は、インデクサアーム８上に半導体ウエハ９があるかどうかを検出する。これらを組み合わせることによって、制御部５１は、半導体ウエハ９が、カセットキャリア５とセンタリング部４間のインデクサアーム８上、センタリング部４、センタリング部４とトランスファアーム３間のインデクサアーム８上、インデクサアーム８とトランスファアーム３の受渡し位置、さらには、搬送途中のトランスファアーム３上のいずれに存在しているかを判定することができる。
【００５１】
ここで、ウエハ検出センサ５３によるウエハ検出を導入したのは、圧力センサ６０によるウエハ検出だけでは、センタリング部４におけるセンタリング時にはインデクサアーム８は吸引を停止しているために、センタリング部４における半導体ウエハ９の有無を検出できなかったのをできるようにするためである。また、ウエハ検出センサ５３によるウエハ検出を導入したのは、半導体ウエハ９のウエハサイズが直径２００ｍｍの場合など、トランスファアーム３の吸引溝３ｃ上に半導体ウエハ９のオリフラがくるようなときには空気もれなどでその吸引圧力が不安定となるので、圧力センサ６１によるウエハ検出だけでは、トランスファアーム３上の半導体ウエハ９の有無を検出できなかったのをできるようにするためである。
【００５２】
つまり、ウエハ検出センサ５３によるウエハ検出がなされず、圧力センサ６１によるウエハ検出がなされた場合には、半導体ウエハ９が、カセットキャリア５とセンタリング部４の間かまたは、センタリング部４とトランスファアーム３の間のインデクサアーム８上に存在することになり、何れにしても半導体ウエハ９はインデクサアーム８上に存在することになる。また、ウエハ検出センサ５３によるウエハ検出がなされ、圧力センサ６１によるウエハ検出がなされない場合には、半導体ウエハ９はセンタリング部４に存在することになる。さらに、ウエハ検出センサ５３によるウエハ検出がなされ、圧力センサ６１によるウエハ検出がなされた場合には、半導体ウエハ９は、トランスファアーム３との受渡し位置におけるインデクサアーム８上に存在することになる。
【００５３】
このとき、半導体ウエハ９がセンタリング部４上に存在し、ウエハ検出センサ５３によって遮光状態を検出している場合には、インデクサアーム８の復帰動作時に、インデクサアーム８を動作させても遮光状態のままであり、また、半導体ウエハ９がトランスファアーム３との受渡し位置におけるインデクサアーム８上に存在し、ウエハ検出センサ５３によって遮光状態を検出している場合には、インデクサアーム８の復帰動作時に、インデクサアーム８を動作させると、ウエハ検出センサ５３によって遮光状態から透光状態を検出することで、半導体ウエハ９が、センタリング部４かまたは、トランスファアーム３との受渡し位置におけるインデクサアーム８上かどうかを区別することができる。
【００５４】
また、ウエハ検出センサ５３によるウエハ検出がなされ、圧力センサ６０によるウエハ検出がなされた場合には、半導体ウエハ９は、インデクサアーム８との受渡し位置におけるトランスファアーム３上に存在することになるが、半導体ウエハ９のウエハサイズが直径３００ｍｍの場合など、圧力センサ６０によるウエハ検出が不安定な場合もあるので、ウエハ検出センサ５３によるウエハ検出に加えて、半導体ウエハ９がインデクサアーム８上にない場合にインデクサアーム８との受渡し位置におけるトランスファアーム３上に存在すると判定する。
【００５５】
また、ウエハ検出センサ５３によるウエハ検出がなされず、圧力センサ６０によるウエハ検出がなされた場合には、半導体ウエハ９は、搬送途中のトランスファアーム３上に存在することになるが、半導体ウエハ９のウエハサイズが直径３００ｍｍの場合など、圧力センサ６０によるウエハ検出が不安定な場合もあるので、ウエハ検出センサ５３によるウエハ不検出に加えて、トランスファアーム３の復帰動作時に、トランスファアーム３を動作させると、ウエハ検出センサ５３によって遮光状態から透光状態を検出することで、半導体ウエハ９がインデクサアーム８との受渡し位置におけるトランスファアーム３上に存在することを検出する。
【００５６】
さらに、ウエハ検出センサ５３によるウエハ検出がなされず、圧力センサ６１によるウエハ検出もなされず、トランスファアーム３の復帰動作時にも、ウエハ検出センサ５３によって透光状態から遮光状態を検出しない場合には、半導体ウエハ９は、インデクサアーム８、センタリング部４およびトランスファアーム３の何れの位置にも存在せず、半導体ウエハ９がカセットキャリア５から取り出されていないと判定する。このようにして、ウエハ搬送経路内の残置ウエハ検出を行うことができる。
【００５７】
次に、ステップＳ３で、制御部５１は、ウエハ搬送経路内に半導体ウエハ９が残っていると判定した場合には、ステップＳ４で半導体ウエハ９がトランスファアーム３側かまたはセンタリング部４側に存在するかどうかを判定する。ステップＳ４で半導体ウエハ９がトランスファアーム３側かまたはセンタリング部４側に存在する場合には、ステップＳ５でインデクサアーム８が半導体ウエハ９の残っている位置に移動する。つまり、上記残置ウエハ検出でトランスファアーム３上に半導体ウエハ９が残っていれば、トランスファアーム３の初期化でトランスファアーム３はインデクサアーム８との半導体ウエハ９の受渡し位置に戻ってくるので、インデクサアーム８はその受渡し位置に移動してインデクサアーム８側に半導体ウエハ９を取り込めばよく、また、上記残置ウエハ検出でセンタリング部４に半導体ウエハ９が残っていれば、インデクサアーム８はセンタリング部４に移動してインデクサアーム８側に半導体ウエハ９を取り込めばよい。また、ステップＳ４で半導体ウエハ９がトランスファアーム３側にも、センタリング部４側にも存在せず、インデクサアーム８側に存在する場合には、半導体ウエハ９はインデクサアーム８と共にインデクサアーム８の初期位置に戻ってくる。その後、インデクサアーム８上に残置した半導体ウエハ９を、ステップＳ６でインデクサアーム８によってカセットキャリア５の空スロットに戻して半導体ウエハ９をカセットキャリア５内に回収し、その後、処理をステップＳ１に戻す。
【００５８】
また、ステップＳ３で、制御部５１は、ウエハ搬送経路内に半導体ウエハ９が残っていないと判定した場合には、ステップＳ７で、インデクサアーム８の先端吸引部１３がカセットキャリア５の開口部５ａ内に移動し、カセットキャリア５内に載置された半導体ウエハ９の中央下面を支持すると共に吸引動作をして開口部５ａ外に半導体ウエハ９を取り出した後、センタリング部４に向けて搬送する。さらに、ステップＳ８で、センタリング部４において、円形の半導体ウエハ９の外径を凹部材１１，１４で両側から挾み込むことによってインデクサアーム８の半導体ウエハ保持位置をセンタリングして位置調整する。このとき、インデクサアーム８は半導体ウエハ９の位置調整を容易にするために吸引を停止している。さらに、ステップＳ９で、インデクサアーム８は半導体ウエハ９をセンタリング部４からその下方のトランスファアーム３上に搬送する。
【００５９】
さらに、ステップＳ１０で、このトランスファアーム３は、そのアーム上で半導体ウエハ９を固定すべく吸引した状態で測定装置１０内の半導体ウエハ載置台１５上に搬入・搬出用の開閉部１０ａを介して搬送する。その後、半導体ウエハ載置台１５上の半導体ウエハ９は搬入・搬出位置から測定位置に半導体ウエハ載置台１５と共に移動して、ステップＳ１１でその半導体ウエハ９に対してＣ−Ｖ曲線などの所定の電気的特性の計測が行われる。その電気的特性の計測後、半導体ウエハ載置台１５上の半導体ウエハ９は測定位置から搬入・搬出位置に半導体ウエハ載置台１５と共に移動し、半導体ウエハ載置台１５上に載置された半導体ウエハ９は、ステップＳ１２で、搬入・搬出用の開閉部１０ａを介してトランスファアーム３によって取り出されてインデクサアーム８への受渡し位置まで搬送される。さらに、ステップＳ１３で、トランスファアーム３との受渡し位置で半導体ウエハ９を受け取ったインデクサアーム８は、半導体ウエハ９をカセットキャリア５内に搬送して半導体ウエハ９を回収する。
【００６０】
したがって、カセットキャリア５が載置されたカセット載置部６、センタリング部４およびトランスファアーム３をこの順に上下方向に階層的に配設したため、装置本体の間口方向のレイアウトの簡素化を行うことができて、装置本体の間口寸法の短縮化を図ることができる。また、ウエハサイズが例えば直径２００ｍｍから直径３００ｍｍと大きくなったとしても、例えば従来のような基板サイズが直径２００ｍｍ３枚分程度の間口寸法を、基板サイズが直径３００ｍｍの２枚分程度の間口寸法とすることができて、装置本体の間口寸法の増加を防止でき、クリーンルーム内における装置の設置スペースの増加も防止することができる。
【００６１】
また、従来は、トランスファアーム３およびインデクサアーム８で基板保持用に吸引しており、その吸引圧力を検出することで搬送途中の基板がトランスファアーム３側にあるのかまたはインデクサアーム８側にあるのかを判定していたが、センタリング部４でセンターを合わせるためにその吸引を止めているので、センタリング部４ではウエハ検出ができず、また、トランスファアーム３の吸引部にオリフラが位置する場合にもウエハ検出ができなかった。本発明においては、センタリング部４およびトランスファアーム３との受渡し位置を含む上下方向に光透過型のウエハ検出センサ５３を設けるようにしたので、従来ではウエハ検出できなかったセンタリング部４やトランスファアーム３との受渡し位置でのウエハ検出も可能となり、異常停止時の残置ウエハの発見が基板搬送経路全体で容易になされ得る。
【００６２】
従来は、カセットキャリア５からインデクサアーム８によって取り出した半導体ウエハ９をトランスファアーム３まで上下方向に搬送する途中でセンタリングしていたので、センタリング部４での半導体ウエハ９の有無を検出する光センサを設置しようとすると、カセットキャリア５の高さ分をも含んでしまい、光センサの設置距離が大き過ぎて容易にウエハ検出をすることができなかったが、本発明においては、カセットキャリア５から取り出した半導体ウエハ９を、センタリング部４にインデクサアーム８で水平に挿入してセンタリングするようにしており、また同様に、インデクサアーム８で水平に移動させてトランスファアーム３との受渡し位置に半導体ウエハ９を位置させるようにしたので、センタリング部４およびトランスファアーム３との受渡し位置を含む場合であっても、光センサの設置距離が大き過ぎることはなく、容易にウエハ検出をすることができる。
【００６３】
また、ウエハサイズが例えば直径２００ｍｍから直径３００ｍｍと大きくなるとかなり重くなって、カセットキャリア５の設置位置ができるだけ低い位置にあることが望ましいが、本発明のように、カセット載置部６、センタリング部４およびトランスファアーム３を上下方向に階層的に配設した場合にはカセット載置部６が高くなって、カセット載置部６が、できるだけ低い位置にあることが望ましいことと矛盾することになる。これを解決するために、架台２自体を低く設定している。
【００６４】
なお、本実施形態では、上側から、カセットキャリア５が載置されたカセット載置部６、センタリング部４さらにトランスファアーム３の順に階層的に設けたが、階層的に配設される順番はこれに限ることはない。本実施形態のように、カセット載置部６、センタリング部４さらにトランスファアーム３の順に階層的に設けた場合には、カセット載置部６上のカセットキャリア５から半導体ウエハ９を取り出して、センタリング部４さらにトランスファアーム３に半導体ウエハ９を搬送するインデクサアーム８の動作が最短距離でスムーズになされる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の基板処理装置によれば、カセット載置部、位置合わせ手段および第１の基板搬送手段の第２の搬送手段からの基板の受け取り位置を上下方向に階層的に配設し、開閉部が基板の搬入・搬出方向で第１の基板搬送手段に対向するように前記測定装置を配設し、第２の基板搬送手段は、上下方向及び前記第１の基板搬送手段の搬入・搬出方向と直交する方向に基板の搬送をするため、装置本体の間口方向のレイアウトの簡素化を行うことができ、基板サイズが直径２００ｍｍから例えば直径３００ｍｍと大きくなっても、例えば装置本体の間口方向に基板サイズが直径２００ｍｍ３枚分の寸法と、基板サイズが直径３００ｍｍの２枚分の寸法と同等になって、装置本体の間口寸法の増加を防止できて、クリーンルーム内における装置の設置スペースの増加も防止することができる。
【００６６】
また、本発明の基板処理装置によれば、カセット載置部の下方に位置合わせ手段を配置し、この位置合わせ手段の下方に第１の基板搬送手段を配置したため、カセットから第１の基板搬送手段まで基板を搬送する第２の基板搬送手段の動作を最短距離でスムーズに行うことができる。さらに、装置本体の間口方向におけるレイアウトの簡素化が可能となり、装置本体の間口寸法を小さく構成することができる。
【００６７】
また、本発明の基板処理装置によれば、第２の基板搬送手段がカセットと第１の基板搬送手段の間で基板の搬送を行うため、基板処理部での処理の終えた基板をカセットへ搬送する第２の基板搬送手段の動作を最短距離でスムーズに行うことができる。
【００６８】
また、本発明の基板処理装置によれば、位置合わせ手段および第１の基板搬送手段の位置の上下方向両側に配設された基板検出手段が基板の有無を検出し、制御手段が、検出された検出信号に基づいて前記位置合わせ手段および前記第１の基板搬送手段での基板の有無を判断するので、位置合わせ手段や第１の基板搬送手段に残っている基板の検出ができ、異常停止時に基板の搬送経路全体で、基板が残っているか否かを検出できる。
【００６９】
また、本発明の基板処理装置によれば、第１の基板搬送手段上に基板が残っていると判断した場合、第１の基板搬送手段および第２の基板搬送手段により基板がカセットへ搬送されるので、残っている基板をスムーズにカセットへ回収できる。
【００７０】
また、本発明の基板処理装置によれば、位置合わせ手段上に基板が残っていると判断した場合、第２の基板搬送手段により基板がカセットへ搬送されるので、残っている基板をスムーズにカセットへ回収できる。
【００７１】
また、本発明の基板処理装置によれば、第１の基板搬送手段上に基板が残っていると判断した場合、第２の基板搬送手段により基板がカセットへ搬送されるので、残っている基板をスムーズにカセットへ回収できる。
【００７２】
また、本発明の基板処理装置によれば、第１のサイズの基板が位置合わせ手段にある場合、第１凹部材で位置合わせを行い、第２のサイズの基板が位置合わせ手段にある場合、第２凹部材で位置合わせを行うので、複数の基板のサイズの位置合わせを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における基板処理装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】図１の基板処理装置のＤＤ′断面図である。
【図３】図１のセンタリング部４における半導体ウエハ９のセンタリング状態を示す平面図である。
【図４】図１のインデクサアーム８からトランスファアーム３への半導体ウエハ９の受渡し状態を示す平面図である。
【図５】図１のトランスファアーム３から半導体ウエハ載置台１５への半導体ウエハ９の受渡し状態を示す平面図である。
【図６】図１および図２の基板処理装置における測定装置１０の構成を示す図である。
【図７】図１および図２の基板処理装置の各部制御のハード構成を示すブロック図である。
【図８】図１および図２の基板処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】従来の基板処理装置の概略構成を示す正面図である。
【図１０】図９の基板処理装置のＥＥ′断面図である。
【符号の説明】
１基板処理装置
３トランスファアーム
３ａハンド
４センタリング部
５カセットキャリア
５ａ開口部
６載置台
７アーム駆動部
８インデクサアーム
９半導体ウエハ
１０測定装置
１０ａ開閉部
１１，１４凹部材
１２保持アーム部
１３アーム先端吸引部
１５半導体ウエハ載置台
１６発光素子
１７受光素子
２１測定部
５１制御部
５３ウエハ検出センサ
５４ＤＣモータドライバー
５５ＤＣモータ
５６ステピングモータドライバー
５７ステピングモータ
５８，５９吸引手段
６０，６１圧力センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a substrate processing apparatus that performs predetermined processing such as manufacturing, evaluation, inspection, and measurement of electrical characteristics of a semiconductor device on a substrate such as a semiconductor wafer.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, this type of substrate processing apparatus is provided in a clean room of a semiconductor manufacturing process, for example, and a semiconductor wafer is taken out of a cassette carrier and subjected to predetermined processing such as measurement of electric characteristics such as a CV curve on the semiconductor wafer. After the application, the semiconductor wafer was recovered in a cassette carrier. A configuration example of such a substrate processing apparatus is shown in FIGS. 9 and 10 below.
[0003]
  FIG. 9 is a front view showing a schematic configuration of a conventional substrate processing apparatus, and FIG. 10 is an EE ′ sectional view of the substrate processing apparatus of FIG.
[0004]
  9 and 10, a cassette carrier 73 for hierarchically storing a plurality of semiconductor wafers 72 is placed on the left front side of the substrate processing apparatus 71, and the cassette carrier 73 and the cassette carrier 73 are placed on the front side from the take-out position. A cassette mounting portion 74 that can be slid and pulled out is provided. The cassette carrier 73 is provided with an opening 73a through which the semiconductor wafer 72 can be loaded and unloaded in the left-right direction, and an indexer arm 75 is disposed so as to face the opening 73a. A transfer arm 76 is disposed below the indexer arm 75, and a measurement chamber 77 for performing predetermined processing such as measurement of electrical characteristics such as a CV curve on the semiconductor wafer 72 is disposed on the right side of the transfer arm 76. Has been. The measurement chamber 77 is provided with an opening / closing portion 77a capable of loading / unloading the semiconductor wafer 72 in the left / right direction, and the transfer arm 76 is disposed to face the opening / closing portion 77a.
[0005]
  Further, the arm drive section 78 of the indexer arm 75 moves the indexer arm 75 in the horizontal direction between the cassette carrier 73 and the centering section (not shown) and between the centering section (not shown) and the transfer arm 76. It is configured to move in the vertical direction. The indexer arm 75 is placed in the cassette carrier 73 while supporting the semiconductor wafer 72 from below at the arm tip, and fixing the conductor wafer 72 by sucking the central lower surface with the arm tip suction part. The indexer arm 75 is removed after adjusting the holding position of the indexer arm 75 by taking out the outer diameter of the circular semiconductor wafer 72 with a centering portion (not shown). It is conveyed downward onto the transfer arm 76.
[0006]
  The transfer arm 76 is connected to the semiconductor wafer mounting table 79 in the measurement chamber 77 and the indexer arm 75 via an opening / closing portion 77a for loading / unloading the measurement chamber 77 that performs predetermined measurement on the semiconductor wafer 72. The semiconductor wafer 72 is transferred to and from the receiving position of the semiconductor wafer 72. In the measurement chamber 77, the semiconductor wafer mounting table 79 is configured to be movable between a carry-in / carry-out position and a measurement position. The above-described movement and suction operations of the indexer arm 75 and the transfer arm 76 are performed by a motor (not shown) and its drive control unit.
[0007]
  With this configuration, first, after the cassette carrier 73 is placed on the cassette placement portion 74 so that the opening 73a is positioned on the right side, the cassette placement portion 74 is moved from the near side to the back side together with the cassette carrier 73. And is set at the unloading position of the semiconductor wafer 72. Thus, since the cassette mounting portion 74 is configured to be slidable between the front side and the back side, an operator needs to enter the back side of the apparatus main body in order to set the cassette carrier 73 on the cassette mounting portion 74. Thus, the cassette carrier 73 can be set on the cassette mounting portion 74 in front of the apparatus main body.
[0008]
  Next, the tip suction portion of the indexer arm 75 moves into the opening 73a of the cassette carrier 73, supports the central lower surface of the semiconductor wafer 72 placed in the cassette carrier 73, and sucks it out of the opening 73a. After removal, the centering portion (not shown) squeezes the outer diameter of the circular semiconductor wafer 72 to center the semiconductor wafer holding position of the indexer arm 75 to adjust the wafer holding position.
[0009]
  Further, the indexer arm 75 conveys the semiconductor wafer 72 onto the lower transfer arm 76. The transfer arm 76 transports the semiconductor wafer 72 onto the semiconductor wafer mounting table 79 in the measurement chamber 77 via a loading / unloading opening / closing portion 77a in a state where the semiconductor wafer 72 is sucked to be fixed on the tip arm. The semiconductor wafer 72 mounted on the semiconductor wafer mounting table 79 in the measurement chamber 77 moves to the measurement position together with the semiconductor wafer mounting table 79, and after the electrical characteristics such as the CV curve are measured, the loading / unloading position. Then, the transfer arm 76 takes it out through the loading / unloading opening / closing part 77a. In this way, the semiconductor wafer 72 that has been measured is collected into the cassette carrier 73 by the indexer arm 75 delivered from the transfer arm 76.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
  In the above-described conventional configuration, when the size of the semiconductor wafer 72 is increased from 200 mm to 300 mm, for example, the size of the frontage in the lateral direction of the apparatus main body is also affected thereby. In other words, conventionally, at least three wafers having a wafer size of 200 mm are required in the front direction of the apparatus body. However, when the wafer size is increased to 300 mm, the front size of the apparatus body is significantly increased, and the entire apparatus is enlarged. There is a problem that the installation space of the apparatus in the clean room is also greatly increased.
[0011]
  The present invention solves the above-described conventional problems, and can reduce the frontage size of the apparatus main body, and can prevent an increase in the frontage size of the apparatus main body even when the size of the semiconductor wafer is increased. An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of preventing an increase in installation space of the apparatus.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  The substrate processing apparatus of the present invention takes a substrate out of a cassette that stores a plurality of substrates, and places the cassette in the substrate processing apparatus that performs predetermined processing with a measuring device that measures electrical characteristics of the substrate. A cassette mounting portion; an alignment means for aligning a substrate taken out of the cassette; andmeasuring deviceA second substrate transporting substrate between the cassette and the positioning means, and between the positioning means and the first substrate transporting means. Substrate transfer means, and the receiving positions of the substrates from the cassette mounting portion, the alignment means, and the second transfer means of the first substrate transfer means are arranged hierarchically in the vertical direction,The alignment means is disposed below the cassette placement section, and the first substrate transport means is disposed below the alignment means and is opened.ClosedIn the first substrate transfer means in the substrate loading / unloading directionTo face each other,Arranging the measuring device;The second substrate transport means transports a substrate in a vertical direction and a direction orthogonal to the loading / unloading direction of the first substrate transport means.It is characterized by this.
[0013]
  With this configuration, the receiving positions of the substrates from the cassette mounting portion, the positioning means, and the second transport means of the first substrate transport means are arranged hierarchically in the vertical direction, The layout can be simplified, and the frontage dimension of the apparatus main body can be reduced. Further, even if the substrate size is increased from, for example, a diameter of 200 mm to a diameter of 300 mm, for example, the conventional frontage size is about 200 mm in diameter and the frontage size is about 200 mm in diameter. It is possible to prevent an increase in the size of the device body in the frontage direction, and it is possible to prevent an increase in the installation space of the device in the clean room..
[0014]
  Also,With this configuration, since the alignment means is disposed below the cassette placement section, and the first substrate transport means is disposed below the cassette placement section, the substrate is taken out from the cassette on the cassette placement section, and the alignment means further The operation of the second substrate transfer means for transferring the substrate to the first substrate transfer means is smoothly performed at the shortest distance. Further, the layout in the front direction of the apparatus main body can be simplified, and the front size of the apparatus main body can be reduced.
[0015]
  Further, the substrate processing apparatus of the present invention is characterized in that the second substrate transport means transports the substrate between the cassette and the first substrate transport means.
[0016]
  With this configuration, since the second substrate transport unit transports the substrate between the cassette and the first substrate transport unit, the substrate that has been processed in the substrate processing unit is transferred to the first substrate by the second substrate transport unit. It is directly conveyed from the conveying means to the cassette.
[0017]
  Further, the substrate processing apparatus of the present invention is arranged on both sides in the vertical direction of the position of the alignment means and the first substrate transfer means, and detects the presence or absence of the substrate, and the detection signal of this substrate detection means. And a control means for determining the presence / absence of a substrate in the alignment means and the first substrate transport means.
[0018]
  With this configuration, the substrate detecting means disposed on both sides in the vertical direction of the positions of the alignment means and the first substrate transport means detect the presence or absence of the substrate, and the control means detects the substrate based on the detected signal. Since the position is determined, it is possible to detect the substrate remaining in the alignment means and the first substrate detection means, and it is detected whether or not the substrate remains in the entire substrate transport path when the abnormal stop occurs.
[0019]
  In the substrate processing apparatus of the present invention, when the control unit determines that the substrate remains on the first substrate transfer unit, the first substrate transfer unit is initialized, and the second substrate transfer unit The substrate is received from the first substrate transfer means, and the received substrate is transferred to the cassette.
[0020]
  With this configuration, when the control unit determines that the substrate remains on the first substrate transfer unit, the substrate is transferred to the cassette by the first substrate transfer unit and the second substrate transfer unit.
[0021]
  In the substrate processing apparatus of the present invention, when the control unit determines that the substrate remains on the alignment unit, the second substrate transport unit receives the substrate in the alignment unit, and the received substrate is It is transported to a cassette.
[0022]
  With this configuration, when the control unit determines that the substrate remains on the alignment unit, the substrate is transferred to the cassette by the second substrate transfer unit.
[0023]
  In the substrate processing apparatus of the present invention, when the control unit determines that the substrate remains on the first substrate transfer unit, the substrate is transferred to the cassette by the second substrate transfer unit. Is.
[0024]
  With this configuration, when the control unit determines that the substrate remains on the first substrate transfer unit, the substrate is transferred to the cassette by the second substrate transfer unit.
[0025]
  In the substrate processing apparatus of the present invention, the alignment means includes a first recess material for alignment of the first size substrate and a second recess material for alignment of the second size substrate. It is characterized by this.
[0026]
  With this configuration, when the first size substrate is in the alignment means, alignment is performed with the first recess material, and when the second size substrate is in the alignment means, alignment is performed with the second recess material. Do.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of a substrate processing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0028]
  FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a DD ′ sectional view of the substrate processing apparatus of FIG.
[0029]
  1 and 2, a transfer arm 3 as a first substrate transfer means that can move in the left-right direction is disposed on the left front side of the gantry 2 in the substrate processing apparatus 1. A centering portion 4 as positioning means is disposed above the base 2 in a state of being supported by the main pillar on the gantry 2. Further, a mounting table 6 for a cassette carrier 5 serving as a cassette unit is disposed on the centering unit 4. The transfer arm 3, the centering unit 4, the cassette carrier 5, and the mounting table 6 are arranged hierarchically in the vertical direction.
[0030]
  Further, an arm driving unit 7 and an indexer arm 8 as second substrate transfer means are disposed on the back side of the transfer arm 3, the centering unit 4 and the cassette carrier 5. The arm 8 is configured to be movable in the vertical direction and the front-back direction. Further, a measuring device 10 for measuring electrical characteristics such as a CV curve on the semiconductor wafer 9 is provided on the frame 2 on the right side of the transfer arm 3, the centering unit 4 and the cassette carrier 5 and the indexer arm 8. Is arranged. The measuring device 10 is provided with an opening / closing portion 10a capable of loading / unloading the semiconductor wafer 9 in the left / right direction, and the transfer arm 3 is disposed on the opening / closing portion 10a so as to face the moving direction. Has been.
[0031]
  A plurality of semiconductor wafers 9 are hierarchically accommodated in the cassette carrier 5, and openings 5 a through which the semiconductor wafers 9 can be carried out or carried in the front-rear direction A from the back side are provided. Further, as shown in FIG. 3, the indexer arm 8 is provided with an arc-shaped recess member 11 that substantially matches the outer diameter of the circular semiconductor wafer 9, and is held from the center of the recess member 11. The arm part 12 is extended. When the indexer arm 8 carries the semiconductor wafer 9 out of the cassette carrier 5, the holding arm portion 12 of the indexer arm 8 holds the semiconductor wafer 9 at the end of the arm via the opening 5 a of the cassette carrier 5. The semiconductor wafer 9 placed in the cassette carrier 5 is unloaded while being supported from below and with the central lower surface sucked by the arm tip suction portion 13 to fix the semiconductor wafer 9. At this time, the semiconductor wafer 9 is taken out in a state where the arc-shaped concave member 11 is in contact with the outer diameter of the semiconductor wafer 9.
[0032]
  Further, as shown in FIG. 3, an arc-shaped recess member 14 that is substantially matched to the outer diameter of the circular semiconductor wafer 9 is disposed on the back side of the centering portion 4, and the holding arm of the indexer arm 8 is arranged. When the portion 12 and the concave portion 11 enter the centering portion 4 while holding the semiconductor wafer 9 and are centered, the arc-shaped concave portions 11 and 14 sandwich the both ends of the semiconductor wafer 9 from the outside. Accordingly, the holding position of the semiconductor wafer 9 by the holding arm unit 12 can be centered and the positional deviation can be corrected satisfactorily. The semiconductor wafer 9 has an outer diameter size of 300 mm. For example, a semiconductor wafer 9a having an outer diameter size of 200 mm is configured as shown by a two-dot chain line in FIG. At this time, on the back side of the centering portion 4, an arc-shaped recess member 14 a that substantially matches the outer diameter of the circular semiconductor wafer 9 a is connected to the recess member 14 in a stepwise manner.
[0033]
  Further, the indexer arm 8 is movable in the vertical direction to a position facing the opening 5a of the cassette carrier 5, a position facing the opening 4a of the centering section 4, and a position facing the side of the transfer arm 3. It is configured as follows. The indexer arm 8 can move in and out of the cassette carrier 5 through the opening 5a, and can move in and out of the centering unit 4 through the opening 4a. The semiconductor wafer 9 can be moved to be delivered or taken out. FIG. 4 shows a case where the semiconductor wafer 9 is delivered to the transfer arm 3, and a notch portion is formed on one side of the substantially horseshoe-shaped hand 3a so that the hand 3a and the holding arm portion 12 of the indexer arm 8 do not contact each other. 3b is formed. Further, an arc-shaped suction groove 3c is formed on the upper surface of the hand 3a along the outer shape of the hand 3a, and the semiconductor wafer 9 placed on the hand 3a is sucked through the suction groove 3c. The structure is fixed. As described above, the indexer arm 8 moves the indexer arm 8 in the vertical direction and the front-rear direction A between the cassette carrier 5 and the centering portion 4 and between the centering portion 4 and the transfer arm 3, so that the semiconductor wafer 9. Can be sequentially transferred and delivered or taken out.
[0034]
  Further, the transfer arm 3 is configured to carry in / out the semiconductor wafer 9 between the semiconductor wafer mounting table 15 in the measuring apparatus 10 and the receiving position of the semiconductor wafer 9 from the indexer arm 8. In the measuring apparatus 10, the semiconductor wafer mounting table 15 is configured to be movable between a loading / unloading position and a measurement position. Further, when the transfer arm 3 is handed over to the semiconductor wafer mounting table 15 by the hand 3a, the circular semiconductor wafer mounting table 15 is located within the inner diameter of the hand 3a as compared with the semiconductor wafer mounting table 15 as shown in FIG. A semiconductor wafer 9 having a large outer diameter can be easily placed and set.
[0035]
  Further, a light emitting element 16 is disposed at the upper center position of the centering portion 4, and the light receiving element 17 is disposed on the lower side of the transfer position by the transfer arm 3 while facing the light emitting element 16. ing. The light emitting element 16 and the light receiving element 17 are configured to detect the presence or absence of the semiconductor wafer 9 at the delivery position by the centering unit 4 and the transfer arm 3.
[0036]
  Here, a schematic configuration of the measuring apparatus 10 will be described.
[0037]
  FIG. 6 is a diagram showing a configuration of the measuring apparatus 10 in the substrate processing apparatus of FIGS. 1 and 2.
[0038]
  In FIG. 6, a measurement unit 21 of a measurement apparatus 10 that accommodates and measures a semiconductor wafer 9 is connected to a base 22, a drive device 23 provided on the base 22, and a ball screw portion 24 of the drive device 23. And the semiconductor wafer mounting table 15 as a sample table mounted on the mounting table 25. The semiconductor wafer mounting table 15 and the gantry 25 are configured to be movable by a ball screw portion 24, and the semiconductor wafer mounting table 15 is driven by a motor (not shown) so as to be rotatable in a plane. .
[0039]
  In addition, a flange 27 is fixed to the opening of the housing upper portion 26 of the measurement unit 21, and three piezoelectric actuator units 28, 29, and 30 using piezoelectric elements are provided below the flange 27. ing. A support plate 31 is provided below the piezoelectric actuator portions 28, 29, and 30, and a sensor head 33 is fixed to the tip of a support cylinder 32 that extends below the support plate 31. The sensor head 33 has a right-angle prism 34 for introducing laser light, and a translucent electrode forming portion 35 on the bottom surface of the right-angle prism 34. Further, the support cylinder 32 is provided with a laser oscillator 36 and a light receiving sensor 37 at both end positions of the laser light path through the right-angle prism 34 and the electrode forming portion 35.
[0040]
  Further, when the electrical measurement of the semiconductor wafer 9 is performed, the gap between the bottom surface of the sensor head 33 and the surface of the semiconductor wafer 9 is kept at about 1 μm or less. An optical system composed of the laser oscillator 36, the sensor head 33, and the light receiving sensor 37 is a measurement system for accurately measuring the gap. This optical measurement system uses the tunneling phenomenon of laser light when the laser light from the laser oscillator 36 is reflected on the bottom surface of the sensor head 33 under geometric total reflection conditions. The gap value is measured based on the amount of light measured by the connected light amount measuring device 38.
[0041]
  Further, the piezoelectric actuator units 28, 29, and 30 are connected to a position control device 39, and the lengths of the piezoelectric actuator units 28, 29, and 30 are changed via the position control device 39, and the bottom surface of the sensor head 33 and the semiconductor. The gap with the surface of the wafer 9 can be adjusted. An impedance meter 40 is connected to the electrode formed on the bottom surface of the sensor head 33 and the metal semiconductor wafer mounting table 15. A host controller 41 is connected to the light quantity measuring device 38, the position control device 39 and the impedance meter 40, and the host controller 41 has a predetermined electrical characteristic such as a CV curve with respect to the semiconductor wafer 9. Control of the whole measuring apparatus 10 that performs measurement and processing of the obtained data are performed.
[0042]
  FIG. 7 is a block diagram showing a hardware configuration for controlling each part of the substrate processing apparatus of FIGS. 1 and 2.
[0043]
  In FIG. 7, a light emitting element 16 such as an LED is connected to the control unit 51, and a light receiving element 17 such as a phototransistor that receives light from the light emitting element 16 passes through an amplifier 52 that amplifies the output. The control unit 21 determines the presence or absence of light shielding between the light emitting element 16 and the light receiving element 17, that is, the presence or absence of the semiconductor wafer 9 at the delivery position by the centering unit 4 and the transfer arm 3. These light emitting element 16 and light receiving element 17 constitute a wafer detection sensor 53 as a substrate detecting means.
[0044]
  In addition, a DC arm 55 for driving a transfer arm is connected to the control unit 51 via a DC motor driver 54, and the transfer arm 3 can be moved by driving the DC motor 55. In this case, for example, a wire (not shown) is wound between the rotating shaft of the DC motor 55 and a pulley (not shown), and the transfer arm 3 is fixed to the wire (not shown). In addition, the transfer arm 3 can be configured to be movable leftward or rightward along a guide guide (not shown).
[0045]
  Further, a stepping motor 57 for driving an indexer arm is connected to the control unit 51 via a stepping motor driver 56, and the indexer arm 8 can be moved by driving the stepping motor 57. In this case, for example, in the case of this stepping motor 57 as well, in the same way as in the case of the DC motor 55, a wire (not shown) is wound between the rotating shaft of the stepping motor 29 and a pulley (not shown). A connecting arm connected to the indexer arm 8 is fixed to the wire (not shown), and the connecting arm is moved forward or backward along the guide guide (not shown) together with the indexer arm 8. It can be configured to be movable.
[0046]
  Further, the control unit 51 drives the suction means 58 for negatively applying the suction groove 3c of the transfer arm 3 to suck and fix the semiconductor wafer 9 at a predetermined timing, and to suck and fix the semiconductor wafer 9. The suction means 59 that makes the suction portion 13 of the indexer arm 8 a negative pressure is driven at a predetermined timing. A pressure sensor 60 is disposed in the suction groove 3c of the transfer arm 3, and the control unit 51 to which the pressure sensor 60 is connected transfers the transfer when the pressure sensor 60 detects a negative pressure below a predetermined level. It is determined that the semiconductor wafer 9 is placed on the arm 3, and when the pressure sensor 60 detects a pressure equal to or higher than a predetermined level, it is determined that the semiconductor wafer 9 is not placed on the transfer arm 3. In addition, a pressure sensor 61 is disposed in the suction portion 13 of the indexer arm 8, and the control unit 51 connected to the pressure sensor 61 detects when the pressure sensor 61 detects a negative pressure equal to or lower than a predetermined level. It is determined that the semiconductor wafer 9 is placed on the indexer arm 8, and it is determined that the semiconductor wafer 9 is not placed on the indexer arm 8 when the pressure sensor 61 detects a pressure of a predetermined level or higher. be able to.
[0047]
  The operation of this configuration will be described below.
[0048]
  FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the substrate processing apparatus of FIGS.
[0049]
  The positions of the transfer arm 3 and the indexer arm 8 are monitored every predetermined time by a timer device and various position detection means (not shown) in the control unit. For example, the transfer arm 3 and the indexer are detected by a catching or abnormal operation of the semiconductor wafer 9. In the event of an abnormality such as when the arm 8 is in a random position, the apparatus is stopped in an emergency.
[0050]
  In this case, as shown in FIG. 8, the transfer arm 3 and the indexer arm 8 are first initialized by detecting the origin in step S1, and the transfer arm 3 and the indexer arm 8 start to return to the start position. . At this time, in step S 2, it is detected whether or not the semiconductor wafer 9 remains on the wafer transfer path from the cassette carrier 5 to the transfer arm 3 via the indexer arm 8 and the centering unit 4. For example, the control unit 51 detects the presence or absence of the semiconductor wafer 9 at the delivery position of the centering unit 4 and the indexer arm 8 and the transfer arm 3 based on a detection signal from the wafer detection sensor 53 including the light emitting element 16 and the light receiving element 17. Further, the control unit 51 detects whether or not the semiconductor wafer 9 is on the transfer arm 3 according to the detected pressure value from the pressure sensor 60, and the control unit 51 according to the detected pressure value from the pressure sensor 61. Detects whether there is a semiconductor wafer 9 on the indexer arm 8. By combining these, the control unit 51 allows the semiconductor wafer 9 to be placed on the indexer arm 8 between the cassette carrier 5 and the centering unit 4, on the indexing arm 8 between the centering unit 4, the centering unit 4 and the transfer arm 3, and on the indexer arm. 8 and the transfer position of the transfer arm 3, and further, on the transfer arm 3 in the middle of conveyance, it can be determined.
[0051]
  Here, the wafer detection by the wafer detection sensor 53 is introduced only by the wafer detection by the pressure sensor 60, because the indexer arm 8 stops the suction at the time of centering in the centering section 4, so that the semiconductor wafer in the centering section 4 is stopped. This is because the presence or absence of 9 could not be detected. Also, the wafer detection by the wafer detection sensor 53 is introduced when the orientation flat of the semiconductor wafer 9 comes on the suction groove 3c of the transfer arm 3, such as when the wafer size of the semiconductor wafer 9 is 200 mm in diameter. This is because the suction pressure becomes unstable due to the fact that the presence or absence of the semiconductor wafer 9 on the transfer arm 3 cannot be detected only by the wafer detection by the pressure sensor 61.
[0052]
  That is, when the wafer detection by the wafer detection sensor 53 is not performed and the wafer detection by the pressure sensor 61 is performed, the semiconductor wafer 9 is located between the cassette carrier 5 and the centering unit 4 or between the centering unit 4 and the transfer arm 3. In any case, the semiconductor wafer 9 exists on the indexer arm 8. When the wafer detection sensor 53 detects the wafer and the pressure sensor 61 does not detect the wafer, the semiconductor wafer 9 exists in the centering unit 4. Further, when wafer detection is performed by the wafer detection sensor 53 and wafer detection is performed by the pressure sensor 61, the semiconductor wafer 9 exists on the indexer arm 8 at the transfer position with the transfer arm 3.
[0053]
  At this time, when the semiconductor wafer 9 exists on the centering unit 4 and the light shielding state is detected by the wafer detection sensor 53, the light shielding state is maintained even if the indexer arm 8 is operated during the return operation of the indexer arm 8. In addition, when the semiconductor wafer 9 exists on the indexer arm 8 in the transfer position with the transfer arm 3 and the light shielding state is detected by the wafer detection sensor 53, when the indexer arm 8 is returned, When the indexer arm 8 is operated, whether the semiconductor wafer 9 is on the indexer arm 8 at the delivery position with respect to the centering portion 4 or the transfer arm 3 by detecting the translucent state from the light shielding state by the wafer detection sensor 53. Can be distinguished.
[0054]
  In addition, when the wafer detection is performed by the wafer detection sensor 53 and the wafer detection is performed by the pressure sensor 60, the semiconductor wafer 9 is present on the transfer arm 3 at the delivery position with the indexer arm 8. In some cases, such as when the wafer size of the semiconductor wafer 9 is 300 mm, the wafer detection by the pressure sensor 60 may be unstable. Therefore, in addition to the wafer detection by the wafer detection sensor 53, the semiconductor wafer 9 is not on the indexer arm 8. Are determined to be present on the transfer arm 3 at the delivery position with the indexer arm 8.
[0055]
  When the wafer detection by the wafer detection sensor 53 is not performed and the wafer detection by the pressure sensor 60 is performed, the semiconductor wafer 9 exists on the transfer arm 3 in the middle of the transfer, but the semiconductor wafer 9 In some cases, such as when the wafer size is 300 mm in diameter, the wafer detection by the pressure sensor 60 may be unstable. Therefore, in addition to the wafer non-detection by the wafer detection sensor 53, the transfer arm 3 is operated during the return operation of the transfer arm 3. Then, the wafer detection sensor 53 detects the light transmission state from the light shielding state, thereby detecting that the semiconductor wafer 9 is present on the transfer arm 3 at the delivery position with the indexer arm 8.
[0056]
  Further, when the wafer detection sensor 53 does not detect the wafer, the pressure sensor 61 does not detect the wafer, and when the transfer arm 3 is returned, the wafer detection sensor 53 does not detect the light shielding state from the light transmitting state. The semiconductor wafer 9 does not exist in any position of the indexer arm 8, the centering unit 4, and the transfer arm 3, and it is determined that the semiconductor wafer 9 has not been taken out from the cassette carrier 5. In this way, the remaining wafer in the wafer transfer path can be detected.
[0057]
  Next, in step S3, when the control unit 51 determines that the semiconductor wafer 9 remains in the wafer transfer path, the semiconductor wafer 9 exists on the transfer arm 3 side or the centering unit 4 side in step S4. Determine whether to do. If the semiconductor wafer 9 is present on the transfer arm 3 side or the centering unit 4 side in step S4, the indexer arm 8 is moved to the position where the semiconductor wafer 9 remains in step S5. That is, if the semiconductor wafer 9 remains on the transfer arm 3 in the remaining wafer detection, the transfer arm 3 returns to the delivery position of the semiconductor wafer 9 with the indexer arm 8 when the transfer arm 3 is initialized. The arm 8 may be moved to the delivery position and the semiconductor wafer 9 may be taken into the indexer arm 8 side. If the semiconductor wafer 9 remains in the centering portion 4 by the remaining wafer detection, the indexer arm 8 is moved to the centering portion 4. And the semiconductor wafer 9 may be taken into the indexer arm 8 side. If the semiconductor wafer 9 is not present on the transfer arm 3 side or the centering portion 4 side but is present on the indexer arm 8 side in step S 4, the semiconductor wafer 9 and the indexer arm 8 together with the initial position of the indexer arm 8 Come back in position. Thereafter, the semiconductor wafer 9 left on the indexer arm 8 is returned to the empty slot of the cassette carrier 5 by the indexer arm 8 in step S6, and the semiconductor wafer 9 is recovered in the cassette carrier 5, and then the process returns to step S1. .
[0058]
  If the control unit 51 determines in step S3 that no semiconductor wafer 9 remains in the wafer transfer path, the tip suction unit 13 of the indexer arm 8 moves to the opening 5a of the cassette carrier 5 in step S7. The semiconductor wafer 9 is moved inward, supports the lower surface of the center of the semiconductor wafer 9 placed in the cassette carrier 5 and performs a suction operation to take out the semiconductor wafer 9 out of the opening 5a, and then transports it toward the centering portion 4. . Further, in step S8, the centering portion 4 adjusts the semiconductor wafer holding position of the indexer arm 8 by centering the outer diameter of the circular semiconductor wafer 9 from both sides with the concave portions 11 and 14 from the both sides. At this time, the indexer arm 8 stops sucking in order to facilitate the position adjustment of the semiconductor wafer 9. Further, in step S9, the indexer arm 8 transports the semiconductor wafer 9 from the centering portion 4 onto the transfer arm 3 below it.
[0059]
  Further, in step S10, the transfer arm 3 is sucked to fix the semiconductor wafer 9 on the arm, and is placed on the semiconductor wafer mounting table 15 in the measuring apparatus 10 via the loading / unloading opening / closing unit 10a. Transport. Thereafter, the semiconductor wafer 9 on the semiconductor wafer mounting table 15 moves together with the semiconductor wafer mounting table 15 from the loading / unloading position to the measurement position, and in step S11, a predetermined electric current such as a CV curve is applied to the semiconductor wafer 9. Measurement of physical characteristics. After the measurement of the electrical characteristics, the semiconductor wafer 9 on the semiconductor wafer mounting table 15 moves from the measurement position to the loading / unloading position together with the semiconductor wafer mounting table 15, and the semiconductor wafer 9 mounted on the semiconductor wafer mounting table 15. Is taken out by the transfer arm 3 via the loading / unloading opening / closing part 10a and conveyed to the delivery position to the indexer arm 8 in step S12. Further, in step S13, the indexer arm 8 that has received the semiconductor wafer 9 at the transfer position with the transfer arm 3 conveys the semiconductor wafer 9 into the cassette carrier 5 and collects the semiconductor wafer 9.
[0060]
  Therefore, since the cassette mounting portion 6 on which the cassette carrier 5 is mounted, the centering portion 4 and the transfer arm 3 are hierarchically arranged in this order in the vertical direction, the layout in the front end direction of the apparatus main body can be simplified. Thus, the frontage dimension of the apparatus main body can be shortened. Further, even when the wafer size is increased from, for example, a diameter of 200 mm to a diameter of 300 mm, for example, the conventional size of the substrate is about 200 mm in diameter and the size of the front is about two for the substrate size of 300 mm in diameter. Therefore, it is possible to prevent an increase in the opening size of the apparatus main body and to prevent an increase in the installation space of the apparatus in the clean room.
[0061]
  Further, conventionally, the transfer arm 3 and the indexer arm 8 are sucked to hold the substrate, and whether the substrate being transferred is on the transfer arm 3 side or the indexer arm 8 side by detecting the suction pressure. However, since the centering unit 4 stops the suction to adjust the center, the centering unit 4 cannot detect the wafer, and the orientation flat is located in the suction unit of the transfer arm 3. The wafer could not be detected. In the present invention, since the light transmission type wafer detection sensor 53 is provided in the vertical direction including the delivery position between the centering unit 4 and the transfer arm 3, the centering unit 4 and the transfer arm 3 that could not detect the wafer conventionally. The wafer can be detected at the delivery position, and the remaining wafer at the time of abnormal stop can be easily found in the entire substrate transfer path.
[0062]
  Conventionally, since the semiconductor wafer 9 taken out from the cassette carrier 5 by the indexer arm 8 is centered while being transported up and down to the transfer arm 3, an optical sensor for detecting the presence or absence of the semiconductor wafer 9 at the centering portion 4 is provided. Attempting to place the wafer includes the height of the cassette carrier 5, and the wafer was not easily detected because the installation distance of the optical sensor was too large. However, in the present invention, it is removed from the cassette carrier 5. The semiconductor wafer 9 is horizontally inserted into the centering portion 4 by the indexer arm 8 and centered. Similarly, the semiconductor wafer 9 is moved horizontally by the indexer arm 8 and is moved to the transfer position with the transfer arm 3. The centering unit 4 and the transfer Even when including the transfer position of the over arm 3, never installation distance of the optical sensor is too large, it is possible to easily wafer detection.
[0063]
  Further, it is desirable that the wafer size becomes considerably heavy when the wafer size is increased from 200 mm to 300 mm, for example, and it is desirable that the installation position of the cassette carrier 5 be as low as possible. 4 and the transfer arm 3 are arranged hierarchically in the vertical direction, the cassette mounting portion 6 becomes high, which contradicts that it is desirable that the cassette mounting portion 6 be at a position as low as possible. . In order to solve this, the gantry 2 itself is set low.
[0064]
  In the present embodiment, the cassette placement unit 6 on which the cassette carrier 5 is placed, the centering unit 4 and the transfer arm 3 are provided hierarchically from the upper side. It is not limited to. When the cassette mounting portion 6, the centering portion 4, and the transfer arm 3 are hierarchically provided as in the present embodiment, the semiconductor wafer 9 is taken out from the cassette carrier 5 on the cassette mounting portion 6, and the centering is performed. In addition, the operation of the indexer arm 8 for transporting the semiconductor wafer 9 to the transfer arm 3 is smoothly performed in the shortest distance.
[0065]
【The invention's effect】
  As described above, according to the substrate processing apparatus of the present invention, the receiving positions of the substrates from the cassette mounting portion, the alignment means, and the second transfer means of the first substrate transfer means are arranged hierarchically in the vertical direction. Set upOpenClosedTo the first substrate transfer means in the substrate loading / unloading directionArrange the measuring device to face each other,The second substrate transporting unit transports the substrate in the vertical direction and in a direction orthogonal to the loading / unloading direction of the first substrate transporting unit.Therefore, the layout in the front direction of the apparatus main body can be simplified, and even if the substrate size increases from 200 mm in diameter to, for example, 300 mm in diameter, for example, the substrate size in the front direction of the apparatus main body is 200 mm in diameter. The substrate size is equivalent to the size of two sheets having a diameter of 300 mm, so that an increase in the opening size of the apparatus main body can be prevented, and an increase in the installation space of the apparatus in the clean room can also be prevented.
[0066]
  Further, according to the substrate processing apparatus of the present invention, since the alignment means is arranged below the cassette mounting portion and the first substrate transfer means is arranged below the alignment means, the first substrate transfer from the cassette. The operation of the second substrate transfer means for transferring the substrate to the means can be smoothly performed at the shortest distance. Furthermore, the layout in the front direction of the apparatus main body can be simplified, and the front size of the apparatus main body can be reduced.
[0067]
  According to the substrate processing apparatus of the present invention, since the second substrate transfer means transfers the substrate between the cassette and the first substrate transfer means, the substrate processed in the substrate processing section is transferred to the cassette. The operation of the second substrate carrying means for carrying can be performed smoothly at the shortest distance.
[0068]
  Further, according to the substrate processing apparatus of the present invention, the substrate detecting means disposed on both sides in the vertical direction of the position of the alignment means and the first substrate transport means detects the presence or absence of the substrate, and the control means is detected. Since the presence or absence of the substrate in the alignment means and the first substrate transfer means is determined based on the detected signal, the substrate remaining in the alignment means and the first substrate transfer means can be detected, and the abnormal stop Sometimes it can be detected whether the substrate remains in the entire substrate transport path.
[0069]
  Further, according to the substrate processing apparatus of the present invention, when it is determined that the substrate remains on the first substrate transfer means, the substrate is transferred to the cassette by the first substrate transfer means and the second substrate transfer means. Therefore, the remaining substrate can be smoothly collected into the cassette.
[0070]
  Further, according to the substrate processing apparatus of the present invention, when it is determined that the substrate remains on the alignment means, the substrate is transferred to the cassette by the second substrate transfer means, so that the remaining substrate can be smoothly removed. Can be collected in a cassette.
[0071]
  Further, according to the substrate processing apparatus of the present invention, when it is determined that the substrate remains on the first substrate transfer means, the substrate is transferred to the cassette by the second substrate transfer means, so that the remaining substrate Can be collected smoothly into the cassette.
[0072]
  Further, according to the substrate processing apparatus of the present invention, when the first size substrate is in the alignment means, alignment is performed with the first recess material, and when the second size substrate is in the alignment means, Since alignment is performed using the second recess material, alignment of the sizes of a plurality of substrates can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a DD ′ cross-sectional view of the substrate processing apparatus of FIG. 1. FIG.
3 is a plan view showing a centering state of a semiconductor wafer 9 in the centering section 4 of FIG.
4 is a plan view showing a delivery state of a semiconductor wafer 9 from the indexer arm 8 to the transfer arm 3 in FIG.
5 is a plan view showing a delivery state of the semiconductor wafer 9 from the transfer arm 3 of FIG. 1 to the semiconductor wafer mounting table 15. FIG.
6 is a diagram showing a configuration of a measuring apparatus 10 in the substrate processing apparatus of FIGS. 1 and 2. FIG.
7 is a block diagram showing a hardware configuration for controlling each part of the substrate processing apparatus of FIGS. 1 and 2. FIG.
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the substrate processing apparatus of FIGS. 1 and 2;
FIG. 9 is a front view showing a schematic configuration of a conventional substrate processing apparatus.
10 is an EE ′ sectional view of the substrate processing apparatus of FIG. 9;
[Explanation of symbols]
  1 Substrate processing equipment
  3 Transfer arm
  3a hand
  4 Centering part
  5 Cassette carrier
  5a opening
  6 Mounting table
  7 Arm drive
  8 Indexer arm
  9 Semiconductor wafer
  10 Measuring device
  10a Opening and closing part
  11, 14 Recess material
  12 Holding arm
  13 Arm tip suction part
  15 Semiconductor wafer mounting table
  16 Light emitting element
  17 Light receiving element
  21 Measuring unit
  51 Control unit
  53 Wafer detection sensor
  54 DC motor driver
  55 DC motor
  56 Stepping motor driver
  57 Stepping motor
  58, 59 suction means
  60, 61 Pressure sensor

Claims

In a substrate processing apparatus that removes a substrate from a cassette that stores a plurality of substrates and performs a predetermined process with a measuring device that measures electrical characteristics of the substrate,
A cassette mounting section for mounting the cassette;
Alignment means for aligning the substrate taken out of the cassette;
First substrate transfer means for carrying in and out of the substrate with respect to the measuring device ;
A second substrate transfer means for transferring a substrate between the cassette and the alignment means and between the alignment means and the first substrate transfer means;
The receiving positions of the substrates from the cassette placing portion, the alignment means, and the second conveyance means of the first substrate conveyance means are arranged hierarchically in the vertical direction,
The positioning means is disposed below the cassette placing portion, and the first substrate transporting means is disposed below the positioning means,
As open closure site is opposed to the first substrate transport means in loading and unloading direction of the substrate, and disposing the measuring device,
The substrate processing apparatus, wherein the second substrate transport unit transports a substrate in a vertical direction and a direction orthogonal to a loading / unloading direction of the first substrate transport unit .

The substrate processing apparatus according to claim 1 ,
The substrate processing apparatus, wherein the second substrate transfer means transfers a substrate between the cassette and the first substrate transfer means.

In the substrate processing apparatus of Claim 1 or Claim 2 ,
A substrate detection unit disposed on both sides in the vertical direction of the position of the alignment unit and the first substrate transfer unit, and detecting the presence or absence of the substrate;
A substrate processing apparatus, further comprising: a control unit that determines the presence / absence of a substrate in the alignment unit and the first substrate transport unit based on a detection signal of the substrate detection unit.

The substrate processing apparatus according to claim 3 ,
When the control unit determines that the substrate remains on the first substrate transfer unit, the control unit initializes the first substrate transfer unit and the second substrate transfer unit causes the first substrate transfer unit to be initialized. A substrate processing apparatus, comprising: receiving a substrate from the substrate; and transporting the received substrate to the cassette.

In the substrate processing apparatus of Claim 3 or Claim 4 ,
When the control unit determines that the substrate remains on the alignment unit, the second substrate transfer unit receives the substrate in the alignment unit, and transfers the received substrate to the cassette. A substrate processing apparatus.

The apparatus according to any one of claims 3 to 5,
The substrate processing apparatus, wherein when the control unit determines that the substrate remains on the first substrate transfer unit, the substrate is transferred to the cassette by the second substrate transfer unit.

The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 6 ,
The substrate processing apparatus, wherein the alignment means includes a first recess material for alignment of a first size substrate and a second recess material for alignment of a second size substrate.