JPH0687531A - 受け渡し治具および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 受け渡し操作における被保持物の異物などに
よる汚染を確実に防止する事が可能な受け渡し技術を提
供する。 【構成】 平板状の基体部１の一面には、同心円をなす
円弧状に、かつ断面が階段状となるように、段差部２お
よび段差部３が刻設され、内側の段差部２の外径は、受
け渡し操作の対象となるウエハ４の外径よりも小さく、
外側の段差部３の外径はウエハ４の外径よりも僅かに大
きく設定されている。ウエハ４の一方の端縁４ａの側を
外側の段差部３の接触面３ａに当接させ、他方の端縁４
ｂを内側の段差部２の接触面２ｂに当接させた姿勢、お
よび、ウエハ４の端縁４ａを内側の段差部２の接触面２
ａに当接させ、端縁４ｂの側を外側の段差部３の接触面
３ｂに当接させた姿勢、の各々をウエハ４の清浄度のレ
ベルに応じて使い分ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、受け渡し技術に関し、
特に半導体ウェハのような高清浄度を維持することが必
要とされる被保持物の受け渡し工程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】半導体装置の製造におけるウエハ処理工
程などでは、半導体ウエハの受け渡しにおいてウエハを
保持し任意の場所に移動させることが出来るハンドリン
グ機構が使われている。

【０００３】従来の方式では、ウエハとこの保持部との
接触領域は一定である。つまり常に、保持部の同じ接触
領域によってウエハが保持されている。このことは、例
えば半導体装置の洗浄装置においては、洗浄前に、ウエ
ハを保持した部分と、洗浄後、ウエハを保持する部分と
が同じである事を示している。

【０００４】なお、従来における半導体ウエハのハンド
リング技術については、たとえば、株式会社工業調査
会、昭和５７年１１月１８日発行、「電子材料」１９８
２年１１月号Ｐ１０９〜Ｐ１１６、などの文献に記載さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の半導体ウ
エハの受け渡し方式では、例えば洗浄装置において、同
一のハンドリング機構を用いて洗浄装置に対するウエハ
の装填および取り出しを行う場合、洗浄前のウエハ裏面
に付いていた異物が、装填時にハンドリング機構に付着
し、高清浄に洗浄したウエハを洗浄後に取り出す際にハ
ンドリング機構に受け取ったときに、当該ハンドリング
機構を介して洗浄済のウエハに再付着して再び汚染して
しまう（クロスコンタミネーション）とういう問題があ
る事を本発明者は見出した。

【０００６】このことは、半導体ウエハに形成される半
導体集積回路などの微細化、高性能化に伴って汚染や付
着する異物にたいする許容限度が低下しつつあることを
考慮すれば、半導体装置の信頼度や、歩留り向上などの
観点から重要な問題となるものである。

【０００７】本発明の目的は、受け渡し操作における被
保持物の異物などによる汚染を確実に防止する事が可能
な受け渡し技術を提供することにある。

【０００８】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになる
であろう。

【０００９】

【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、
下記のとおりである。

【００１０】すなわち、本発明は、複数の処理部位の間
における板状の被保持物の受け渡し動作を行う受け渡し
治具において、被保持物を互いに独立に支持可能な複数
の接触面を備え、二つの処理部位間における被保持物の
往復経路または、三以上の処理部位間における被保持物
の移動経路における各経路毎に互いに異なる接触面を使
い分けるようにしたものである。

【００１１】また、本発明は、請求項１記載の受け渡し
治具において、接触面が、同心円をなす円弧状に刻設さ
れた階段状構造を呈し、被保持物の径方向に互いに異な
る高さに位置する接触面を使い分けて当該被保持物を支
持する構造としたものである。

【００１２】また、本発明は、請求項１または２記載の
受け渡し治具において、階段構造の一部を可動部に刻設
し、被保持物の径方向における階段状構造間の距離を変
化させることにより、互いに異なる接触面を使い分けて
被保持物を支持可能にしたものである。

【００１３】また、本発明は、請求項１記載の受け渡し
治具において、被保持物を支持する接触面を上下方向に
所定の間隔で重なり合うように配置し、各段の接触面を
使い分けて被保持物を支持する構造としたものである。

【００１４】また、本発明の受け渡し治具は、被保持物
の載置面に、当該載置面から突出・引込み自在な複数の
支持片を配置し、載置面によって直接的に被保持物を支
持する第１の動作と、載置面から突出させた支持片によ
って被保持物を支持する第２の動作とを可能にしたもの
である。

【００１５】また、本発明の受け渡し装置は、第１およ
び第２の処理部位の間に、第１の処理部位から第２の処
理部位への被保持物の支持および移動を専ら行う第１の
受け渡し機構と、第２の処理部位から第１の処理部位へ
の被保持物の支持および移動を専ら行う第２の受け渡し
機構とを備えたものである。

【００１６】

【作用】上記した本発明の受け渡し治具によれば、各処
理部位の間における被保持物の移動経路毎に、被保持物
を異なる接触面を使い分けて支持するので、たとえば、
洗浄処理などにおいては、洗浄前の被保持物に付着して
いた異物が受け渡し治具を介して洗浄後の被保持物に付
着することによる再汚染が発生したり、あるいは、たと
えば薄膜形成処理などにおいては、薄膜形成中に被保持
物に付着した異物が処理後、受け渡し治具を介して、処
理前の清浄な被保持物に付着して汚染する、などの不具
合が確実に解消され、たとえば清浄度レベルの異なる被
保持物の受け渡し操作における被保持物の異物などによ
る汚染を確実に防止する事が可能となる。

【００１７】また、本発明の受け渡し装置によれば、第
１および第２の処理部位の間における被保持物の移動経
路毎に、専用の第１および第２の受け渡し機構を設けた
ので、第１および第２の処理部位の間における被保持物
の移動に際して、各経路間における受け渡し機構を介し
た異物の相互的な付着が防止され、受け渡し操作におけ
る被保持物の異物などによる汚染を確実に防止する事が
可能となる。

【００１８】

【実施例１】以下、図面を参照しながら、本発明の一実
施例である受け渡し治具および装置について詳細に説明
する。

【００１９】図１（ａ）および（ｂ）は、本実施例の受
け渡し治具Ａの構成および作用の一例を示す略断面図で
あり、図２は、その平面図である。

【００２０】例えば、平板状の基体部１の一面には、同
心円をなす円弧状に、かつ断面が階段状となるように、
段差部２および段差部３が刻設されている。

【００２１】内側の段差部２の外径は、受け渡し操作の
対象となるウエハ４の外径よりも小さく、外側の段差部
３の外径はウエハ４の外径よりも僅かに大きく設定され
ている。これにより、図１の（ａ）に例示されるよう
に、基体部１の長手方向におけるウエハ４の一方の端縁
４ａを外側の段差部３の接触面３ａに当接させ、他方の
端縁４ｂを内側の段差部２の接触面２ｂに当接させた姿
勢、および、これとは逆に、同図（ｂ）に例示されるよ
うに、ウエハ４の端縁４ａを内側の段差部２の接触面２
ａに当接させ、端縁４ｂの側を外側の段差部３の接触面
３ｂに当接させた姿勢、の各々を使い分けて、当該ウエ
ハ４を支持することが可能になっている。

【００２２】すなわち、前述の各支持姿勢において、ウ
エハ４は、基体部１の同一領域に接することがない。

【００２３】基体部１の一端には、図示しないロボット
ハンドなどに固定するための複数の螺子孔１ａが穿設さ
れ、他端部には、当該基体部１に支持されたウエハ４の
下側に必要に応じて図示しない光センサなどによりウエ
ハ４有無等を検知するための逃げ溝１ｂが開設されてい
る。

【００２４】そして、このように構成された本実施例の
受け渡し治具Ａによれば、たとえば、特定の位置に位置
決めされているウエハ４の下に基体部１を長手方向に差
し入れ、さらに僅かに持ち上げることによって当該ウエ
ハ４を支持することによって、たとえば、図示しない洗
浄装置と当該洗浄装置の外側に設けられたカセットとの
間でウエハ４の受け渡し動作を行うとき、外側の段差部
３と内側の段差部２の半径の差分ΔＳ程度にストローク
をずらす動作を行う。

【００２５】これにより、たとえば、カット側から洗浄
装置へ洗浄前のウエハ４を装填する操作では、図１
（ａ）のように、段差部３の接触面３ａと段差部２の接
触面２ｂとで、ウエハ４の端縁４ａおよび４ｂを支持
し、逆に、洗浄済のウエハ４を洗浄装置から外部のカセ
ットにとり出す場合には、図１（ｂ）のように、段差部
２の接触面２ａと段差部３の接触面３ｂとで、ウエハ４
の端縁４ａおよび４ｂを支持させることができる。

【００２６】すなわち、共通の受け渡し治具Ａを用いる
場合でも、清浄度レベルの異なる洗浄前のウエハ４と洗
浄後のウエハ４は、基体部１の同一領域に接触すること
がなくなる。このため、たとえば、洗浄処理の場合に
は、洗浄前のウエハ４に付着していた異物が基体部１を
介して洗浄後のウエハ４に再付着するなどの汚染（クロ
スコンタミネーション）が確実に回避される。

【００２７】

【実施例２】図３（ａ）および（ｂ）は本発明の他の実
施例である受け渡し治具Ｂの構成および作用の一例を示
す略断面図である。

【００２８】この実施例２の場合には、段差部２および
段差部３における接触面２ｂおよび接触面３ｂの領域
を、ウエハ４の径方向に移動可能に設けられた可動片５
に設け、当該可動片５を送り螺子６およびモータ７を介
して駆動する構成としたものである。又、可動片５を送
り螺子６以外のカム・リンク機構およびモータ７以外の
エアシリンダ等を介して駆動する構成もある。

【００２９】そして、ウエハ４の支持動作に際しては、
可動片５を拡開方向に移動させ、内側の小径の段差部２
の接触面２ａおよび２ｂによってウエハ４の端縁４ａお
よび４ｂを当接支持する保持姿勢（図３（ａ））と、可
動片５を縮閉方向に移動させ、外側の大径の段差部３の
接触面３ａおよび３ｂによってウエハ４の端縁４ａおよ
び４ｂを当接支持する保持姿勢（図３（ｂ））を使い分
けることを可能にしたものである。

【００３０】これにより、前記実施例１の場合と同様
に、前記各支持姿勢の各々で、ウエハ４の基体部１の同
一領域に接することがないので、当該基体部１を介した
ウエハ４の汚染が回避される。

【００３１】また、一種類の受け渡し治具Ｂによって、
径寸法の異なる複数種のウエハ４の受け渡し操作を行う
ことができる。

【００３２】

【実施例３】図４（ａ）および（ｂ）は、本発明のさら
に他の実施例である受け渡し治具Ｃの構成および作用の
一例を示す略断面図である。

【００３３】この受け渡し治具Ｃは、基体部１０におけ
るウエハ４の載置面１０ａに、回動動作によって当該載
置面１０ａから突出し、あるいは、当該載置面１０ａの
内部に完全に引き込まれる複数の回転接触子１１を埋め
込んだものである。

【００３４】すなわち、本実施例の場合には、回転接触
子１１の各々は略三角形を呈し、回転軸１１ａによって
載置面１０ａに交差する平面内で回動自在に支持され、
図示しない駆動機構により、突出および引込みのための
回動姿勢が同期して制御される。

【００３５】これにより、図４の（ａ）に例示されるよ
うに、三角形の複数の回転接触子１１の各々の頂点を載
置面１０ａから突出させ、複数の当該回転接触子１１に
よってウエハ４を略点接触によって支持する保持状態
と、同図（ｂ）に例示されるように、複数の回転接触子
１１を載置面１０ａの内部に引込み、当該載置面１０ａ
によって面接触で支持する保持状態とを、たとえば、所
望の処理装置に対するウエハ４の装填および取り出し操
作の各々で使い分けることが可能となり、前述の各実施
例の場合と同様に、洗浄や薄膜形成処理などにおけるウ
エハ４の取扱に際してのクロスコンタミネーションを防
止することができる。

【００３６】

【実施例４】図５は、本発明のさらに他の実施例である
受け渡し治具Ｄの構成の一例を示す略側面図である。

【００３７】この実施例４の場合には、基体部２０にウ
エハ４が載置される複数のフィンガ２１およびフィンガ
２２を上下二段に配置し、たとえば、所望の処理装置に
対するウエハ４の装填および取り出し操作の各々で、複
数のフィンガ２１およびフィンガ２２を使い分けるよう
にしたものである。これにより、前述の各実施例の場合
と同様に、洗浄や薄膜形成処理などにおけるウエハ４の
取扱に際してのクロスコンタミネーションを防止するこ
とができる。

【００３８】なお、図５ではフィンガを二段に配置した
例を示してあるが、三段以上の構造としてもよいことは
言うまでもない。

【００３９】

【実施例５】図６は、本発明の一実施例である受け渡し
装置Ｅの構成の一例を示す概念図である。

【００４０】本実施例の受け渡し装置Ｅは、複数のプロ
セスチャンバ３０およびプロセスチャンバ３１の間にお
けるウエハ４の受け渡し操作を行うために、ロボット３
２ａおよび当該ロボット３２ａによって駆動されるフィ
ンガ３２ｂからなる受け渡し機構３２、およびロボット
３３ａおよび当該ロボット３３ａによって駆動されるフ
ィンガ３３ｂからなる受け渡し機構３３を多重に配置し
たものである。

【００４１】そして、たとえば、プロセスチャンバ３０
からプロセスチャンバ３１へのウエハ４の移動に際して
は、一方の受け渡し機構３２のフィンガ３２ｂを用いて
ウエハ４の受け渡しを行い、プロセスチャンバ３１から
のウエハ４の取り出し操作は、他の受け渡し機構３３の
フィンガ３３ｂを用いる、というように、各受け渡し工
程で複数の受け渡し機構３２および３３を使い分けるも
のである。

【００４２】これにより、プロセスチャンバ３０や３１
におけるウエハ４の所定の処理の前後におけるクロスコ
ンタミネーションを防止することができる。

【００４３】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき説明したが、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
可能である事はいうまでもない。

【００４４】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である半導体
製造装置の製造におけるウエハ処理工程での半導体ウエ
ハの受け渡し技術に適用した場合について説明したが、
これに限定されるものではなく、高清浄度が必要とされ
る一般の精密製品の取扱い技術に広く適用できる。

【００４５】

【発明の効果】本願において開示される発明の代表的な
ものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の
通りである。

【００４６】すなわち、本発明の受け渡し治具によれ
ば、被保持物に対する接触領域を、たとえば当該被保持
物の清浄度などのレベルに応じて使い分けることができ
るので、清浄度レベルの異なる被保持物の受け渡し操作
における被保持物の異物などによる汚染を確実に防止す
る事ができるという効果が得られる。

【００４７】また、本発明の受け渡し装置によれば、被
保持物に接触する複数の受け渡し機構を、たとえば当該
被保持物の清浄度などのレベルに応じて使い分けること
ができるので、受け渡し操作における被保持物の異物な
どによる汚染を確実に防止する事ができるという効果が
得られる。

【００４８】この結果、たとえば、被保持物であるウエ
ハに形成される半導体装置の特性等に与える異物の影響
を低減でき、信頼度の向上に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）および（ｂ）は、本実施例の受け渡し治
具Ａの構成および作用の一例を示す略断面図である。

【図２】その平面図である。

【図３】（ａ）および（ｂ）は本発明の他の実施例であ
る受け渡し治具Ｂの構成および作用の一例を示す略断面
図である。

【図４】（ａ）および（ｂ）は、本発明のさらに他の実
施例である受け渡し治具Ｃの構成および作用の一例を示
す略断面図である。

【図５】本発明のさらに他の実施例である受け渡し治具
Ｄの構成の一例を示す略側面図である。

【図６】本発明の一実施例である受け渡し装置Ｅの構成
の一例を示す概念図である。

【符号の説明】

１ 基体部 １ａ 螺子孔 １ｂ 逃げ溝 ２ 段差部 ２ａ 接触面 ２ｂ 接触面 ３ 段差部 ３ａ 接触面 ３ｂ 接触面 ４ ウエハ（被保持物） ４ａ 端縁 ４ｂ 端縁 ５ 可動片 ６ 送り螺子 ７ モータ １０ 基体部 １０ａ 載置面 １１ 回転接触子（支持片） １１ａ 回転軸 ２０ 基体部 ２１ フィンガ ２２ フィンガ ３０ プロセスチャンバ（第１の処理部位） ３１ プロセスチャンバ（第２の処理部位） ３２ 受け渡し機構（第１の受け渡し機構） ３２ａ ロボット ３２ｂ フィンガ ３３ 受け渡し機構（第２の受け渡し機構） ３３ａ ロボット ３３ｂ フィンガ Ａ 受け渡し治具 Ｂ 受け渡し治具 Ｃ 受け渡し治具 Ｄ 受け渡し治具 Ｅ 受け渡し装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田辺 義和 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の処理部位の間における板状の被保
   持物の受け渡し動作を行う受け渡し治具であって、前記
   被保持物を互いに独立に支持可能な複数の接触面を備
   え、二つの前記処理部位間における前記被保持物の往復
   経路または、三以上の前記処理部位間における前記被保
   持物の移動経路の各々毎に、互いに異なる前記接触面を
   使い分けることを特徴とする受け渡し治具。
2. 【請求項２】 前記接触面が、同心円をなす円弧状に刻
   設された階段状構造を呈し、前記被保持物の径方向に互
   いに異なる高さに位置する前記接触面を使い分けて当該
   被保持物を支持することを特徴とする請求項１記載の受
   け渡し治具。
3. 【請求項３】 前記階段構造の一部が可動部に刻設さ
   れ、前記被保持物の径方向における前記階段状構造間の
   距離を変化させることにより、互いに異なる前記接触面
   を使い分けて前記被保持物を支持可能にしたことを特徴
   とする請求項１または２記載の受け渡し治具。
4. 【請求項４】 前記被保持物を支持する接触面が上下方
   向に所定の間隔で重なり合うように配置され、各段の前
   記接触面を使い分けて前記被保持物を支持することを特
   徴とする請求項１記載の受け渡し治具。
5. 【請求項５】 被保持物の載置面に、当該載置面から突
   出・引込み自在な複数の支持片を配置し、前記載置面に
   よって直接的に前記被保持物を支持する第１の動作と、
   前記載置面から突出させた前記支持片によって前記被保
   持物を支持する第２の動作とを使い分けることを可能に
   したことを特徴する受け渡し治具。
6. 【請求項６】 第１および第２の処理部位の間に、前記
   第１の処理部位から第２の処理部位への被保持物の支持
   および移動を専ら行う第１の受け渡し機構と、前記第２
   の処理部位から第１の処理部位への被保持物の支持およ
   び移動を専ら行う第２の受け渡し機構とを備えたことを
   特徴とする受け渡し装置。