(57)【要約】【課題】  搬送速度を上げても搬送精度の低下を抑制できる搬送装置を提供すること。【解決手段】  伸縮及び旋回可能に構成された搬送アーム１６と、搬送アーム１６の先端に設けられ、搬送体Ｗが載置されるピック１７と、ピック１７内に設けられた内部電極３１を含む、搬送体Ｗをピック１７に静電吸着させる静電吸着機構３０と、ピック１７内に設けられたガス流路４１を含む、搬送体Ｗの、ピック１７との吸着面４２にガスを吐出させるガス吐出機構４０と、静電吸着機構３０及びガス吐出機構４０を制御し、静電吸着機構３０による静電吸着を解除した後、搬送体Ｗ及びピック１７に対する除電シーケンスと吸着面４２へのガスの吐出とを並行して実行させる制御部５０と、を具備する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送体を搬送する搬送装置であって、
伸縮及び旋回可能に構成された搬送アームと、
前記搬送アームの先端に設けられ、前記搬送体が載置されるピックと、
前記ピック内に設けられた内部電極を含む、前記搬送体を前記ピックに静電吸着させる静電吸着機構と、
前記ピック内に設けられたガス流路を含む、前記搬送体の、前記ピックとの吸着面にガスを吐出させるガス吐出機構と、
前記静電吸着機構及び前記ガス吐出機構を制御し、前記静電吸着機構による静電吸着を解除した後、前記搬送体及び前記ピックに対する除電シーケンスと前記吸着面へのガスの吐出とを並行して実行させる制御部と、
を具備することを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記除電シーケンスが、前記静電吸着機構の内部電極に、正負の電圧を交互に、かつ、電圧レベルを順次下げながら与えるものであることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記ガスは、不活性ガスであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記ピック内に設けられた、前記搬送体を前記ピックに真空吸着させる真空吸着機構を、さらに備え、
前記除電シーケンス、及び前記ガスの吐出の終了後、前記搬送体を前記ピック真空吸着させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造において、ウエハを搬送する場合、例えば、特許文献１に記載されているように、搬送アームを有した搬送装置が用いられる。搬送アームの先端にはピックが取り付けられており、ウエハはピックの上に載せられて搬送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３５１８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、スループットを向上させるため、搬送装置の搬送速度を上げると、ピックの上に載せられたウエハがずれやすくなり、搬送精度が低下する。
【０００５】
この発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、搬送速度を上げても搬送精度の低下を抑制できる搬送装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、この発明の第１の態様に係る搬送装置は、搬送体を搬送する搬送装置であって、伸縮及び旋回可能に構成された搬送アームと、前記搬送アームの先端に設けられ、前記搬送体が載置されるピックと、前記ピック内に設けられた内部電極を含む、前記搬送体を前記ピックに静電吸着させる静電吸着機構と、前記ピック内に設けられたガス流路を含む、前記搬送体の、前記ピックとの吸着面にガスを吐出させるガス吐出機構と、前記静電吸着機構及び前記ガス吐出機構を制御し、前記静電吸着機構による静電吸着を解除した後、前記搬送体及び前記ピックに対する除電シーケンスと前記吸着面へのガスの吐出とを並行して実行させる制御部と、を具備する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、搬送速度を上げても搬送精度の低下を抑制できる搬送装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の一実施形態に係る搬送装置を利用することが可能な半導体製造システムの一例を概略的に示す平面図
【図２】この発明の一実施形態に係る搬送装置のピックを概略的に示す平面図
【図３】図２に示す搬送装置のピックの側面図
【図４】搬送装置の動作の一例を示すタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、全図にわたり、共通の部分には共通の参照符号を付す。
【００１０】
図１は、この発明の一実施形態に係る搬送装置を利用することが可能な半導体製造システムの一例を概略的に示す平面図である。
【００１１】
図１に示すように、半導体製造システムは、例えば成膜処理のような高温処理を行う４つの真空処理ユニット１、２、３、４を備えており、これらの各真空処理ユニット１〜４は六角形をなす搬送室５の４つの辺にそれぞれ対応して設けられている。また、搬送室５の他の２つの辺にはそれぞれロードロックユニット６、７が設けられている。これらロードロックユニット６、７の搬送室５と反対側には搬入出室８が設けられており、搬入出室８のロードロックユニット６、７と反対側には被処理体としてのウエハＷを収容可能な３つのフープ（ＦＯＵＰ；Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ）を取り付けるポート９、１０、１１が設けられている。真空処理ユニット１、２、３、４は、その中で処理プレート上に被処理体を載置した状態で所定の真空処理、例えば成膜処理やエッチング処理を行うようになっている。
【００１２】
真空処理ユニット１〜４は、搬送室５の各辺にゲートバルブＧを介して接続され、これらは対応するゲートバルブＧを開放することにより搬送室５と連通され、対応するゲートバルブＧを閉じることにより搬送室５から遮断される。また、ロードロックユニット６、７は、搬送室５の残りの辺のそれぞれに、第１のゲートバルブＧ１を介して接続され、また、搬入出室８に第２のゲートバルブＧ２を介して接続されている。そして、ロードロック室６、７は、第１のゲートバルブＧ１を開放することにより搬送室５に連通され、第１のゲートバルブＧ１を閉じることにより搬送室から遮断される。また、第２のゲートバルブＧ２を開放することにより搬入出室８に連通され、第２のゲートバルブＧ２を閉じることにより搬入出室８から遮断される。
【００１３】
搬送室５内には、真空処理ユニット１〜４、ロードロックユニット６、７に対して、ウエハＷの搬入出を行う搬送装置１２が設けられている。この搬送装置１２は、搬送室５の略中央に配設されており、回転および伸縮可能な回転・伸縮部１３の先端にウエハＷを支持する２つの支持アーム１４ａ、１４ｂを有しており、これら２つの支持アーム１４ａ、１４ｂは互いに反対方向を向くように回転・伸縮部１３に取り付けられている。この搬送室５内は所定の真空度に保持されるようになっている。
【００１４】
ロードロックユニット６、７はそれぞれ、内部を所定の真空度に減圧可能な真空容器として構成されるとともに、上記所定の真空度と、大気圧又はほぼ大気圧との間で圧力変換可能に構成されている。これにより、ウエハＷの周囲の環境が搬送室５の内部の環境、及び搬入出室８の内部の環境に相互に変換される。ロードロックユニット６、７はそれぞれゲートバルブＧ１を介して搬送室５に接続されるとともに、ゲートバルブＧ２、Ｇ２を介して搬入出室８に接続される。
【００１５】
搬入出室８のウエハ収納容器であるフープＦ取り付け用の３つのポート９、１０、１１にはそれぞれ図示しないシャッターが設けられており、これらポート９、１０、１１にウエハＷを収容した、または空のフープＦが直接取り付けられ、取り付けられた際にシャッターが外れて外気の侵入を防止しつつ搬入出室８と連通するようになっている。また、搬入出室８の側面にはアライメントチャンバ１５が設けられており、そこでウエハＷのアライメントが行われる。
【００１６】
搬入出室８内には、搬送装置１６が設けられている。搬送装置１６は、フープＦの配列方向に沿って設けられたレール１８上を走行可能に構成されている。本例の搬送装置１６は、高さを異ならせて上下２段に並ぶように配置した一対の搬送アーム１６ａ、１６ｂを有している。搬送アーム１６ａ、１６ｂは多関節アーム構造を有しており、回転軸を中心として、伸縮及び旋回可能に構成されている。搬送アーム１６ａ、１６ｂの先端には、ピック１７ａ、１７ｂが設けられており、ウエハＷはピック１７ａ、１７ｂの上に載せられて、フープＦ、ロードロックユニット６、７、及びアライメントチャンバ１５間で搬送される。
【００１７】
この真空処理システムは、各構成部を制御するマイクロプロセッサ（コンピュータ）からなるプロセスコントローラ２０を有しており、各構成部がこのプロセスコントローラ２０に接続されて制御される構成となっている。また、プロセスコントローラ２０には、オペレータが真空処理システムを管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、プラズマ処理装置の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース２１が接続されている。
【００１８】
また、プロセスコントローラ２０には、真空処理システムで実行される各種処理をプロセスコントローラ２０の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて真空処理システムの各構成部に処理を実行させるためのプログラム、例えば成膜処理に関わる成膜レシピ、ウエハの搬送に関わる搬送レシピ、ロードロック室の内部の圧力調整などに関わるパージレシピ等が格納された記憶部２２が接続されている。このような各種レシピは記憶部２２の中の記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスクのような固定的なものであってもよいし、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。
【００１９】
図２はこの発明の一実施形態に係る搬送装置１６のピック１７ａ（１７ｂ）を概略的に示す平面図、図３は図２に示すピック１７ａ（１７ｂ）の側面図である。
【００２０】
図２及び図３に示すように、搬送装置１６は、ピック１７ａ（１７ｂ）内に内部電極３１を備えたウエハＷをピック１７ａ（１７ｂ）に静電吸着させる静電吸着機構３０と、ピック１７ａ（１７ｂ）内にガス流路４１を備えたウエハＷの、ピック１７ａ（１７ｂ）との吸着面４２にガスを吐出させるガス吐出機構４０と、静電吸着機構３０及びガス吐出機構４０を制御する制御部５０と、を備えている。
【００２１】
本例のピック１７ａ（１７ｂ）は、誘電体で構成される。誘電体の例としては、例えば、炭化ケイ素セラミック、窒化アルミニウムセラミック等を挙げることができる。
【００２２】
本例の静電吸着機構３０は、ピック１７ａ（１７ｂ）内に設けられた上述の内部電極３１と、内部電極３１に正の電圧を印加する電圧可変型正電源３２と、内部電極３１に負の電圧を印加する電圧可変型負電源３３と、内部電極３１を、電圧可変型正電源３２及び電圧可変型負電源３３のどちらに接続するかを選択するスイッチ３４、又は正負電圧を切換可能な可変電源によって構成される。
【００２３】
本例のガス吐出機構４０は、ピック１７ａ（１７ｂ）内に設けられたガス流路４１と、ガス流路４１内にガス、例えば、不活性ガスを供給するガス供給源４３と、ガス供給源４３とガス流路４１との間に設けられた流量可変バルブ４４とを含んで構成される。
【００２４】
本例の制御部５０は、例えば、プロセスコントローラ２０からの指示に基づいて、静電吸着機構３０の、電圧可変型正電源３２の電圧、電圧可変型負電源３３の電圧、及びスイッチ３４を制御する。これとともに、ガス吐出機構４０の流量可変バルブ４４の流量を制御する。
【００２５】
次に、搬送装置１６によるウエハＷの静電吸着、吸着解除、及び除電までの動作を説明する。
【００２６】
図４は、搬送装置１６の動作の一例を示すタイミングチャートである。このタイミングチャートに従った動作制御は、制御部５０が行う。
【００２７】
図４に示すように、時刻ｔ０において、ウエハＷをピック１７ａ（１７ｂ）上に載せる（ウエハ載置）。次いで、時刻ｔ１において、電圧可変型正電源３２から正の電圧、又は電圧可変型負電源３３から負の電圧を内部電極３１に印加し、静電吸着を開始する。図４中では、電圧可変型負電源３３から負の電圧を内部電極３１に印加する例が示されている。搬送装置１６は、ウエハＷをピック１７ａ（１７ｂ）に静電吸着しながら、搬送先へウエハＷを搬送する。
【００２８】
搬送先に到着、又は近づいてきたら、時刻ｔ２に示すように、除電シーケンスを開始する。これとともに、ガス吐出機構４０を用いてガス吐出を開始する。本例の除電シーケンスは、静電吸着機構３０の内部電極３１に、電圧可変型正電源３２から正の電圧、又は電圧可変型負電源３３から負の電圧を交互に、かつ、電圧レベルを順次下げながら与えるものである。本例では、静電吸着の際に負電圧を内部電極３１に印加したので、除電シーケンスにおいては、まず、正電圧＋Ｖ１を内部電極３１にパルス状に印加する。次いで、負電圧−Ｖ２を内部電極３１にパルス状に印加する。次いで、正電圧＋Ｖ３を内部電極３１にパルス状に印加し、さらに、負電圧−Ｖ４を内部電極３１にパルス状に印加する。
【００２９】
また、電圧の絶対値は、｜＋Ｖ１｜＞｜−Ｖ２｜＞｜＋Ｖ３｜＞｜−Ｖ４｜として電圧レベルを順次下げながら、最終的には電圧をゼロにする。
【００３０】
このように、電圧レベルを順次下げながら、最終的には電圧をゼロにすることで、除電シーケンスにおける内部電極３１への電圧印加の際に、ピック１７ａ（１７ｂ）に蓄積される電荷を取り除くことができる。これにより、ピック１７ａ（１７ｂ）のウエハＷに対する吸着力を無くすことができる。
【００３１】
さらに、本例では、上記除電シーケンスだけでは、ピック１７ａ（１７ｂ）のウエハＷに対する吸着力を無くすことができない状態を想定し、ウエハＷの、ピック１７ａ（１７ｂ）との吸着面４２にガス、例えば、不活性ガス、具体的には窒素ガス（Ｎ２ガス）を吐出させる。これにより、ピック１７ａ（１７ｂ）に静電吸着されていたウエハＷを、ピック１７ａ（１７ｂ）から、より離脱させやすくすることができる。
【００３２】
このように、一実施形態に係る搬送装置１６によれば、ウエハＷの搬送中、ウエハＷをピック１７ａ（１７ｂ）に静電吸着させて搬送するので、搬送装置１６の搬送速度を上げても、ウエハＷがずれることを抑制できるため、搬送精度の低下を抑制できる。
【００３３】
また、ウエハＷをピック１７ａ（１７ｂ）から離脱させる前には、静電吸着機構３０による静電吸着を解除した後、ウエハＷ及びピック１７ａ（１７ｂ）に対する除電シーケンスと吸着面４２へのガスの吐出とを並行して実行する。このため、ウエハＷの離脱時には、ウエハＷとピック１７ａ（１７ｂ）とが吸着したままの状態になることを抑制でき、離脱時におけるウエハＷのずれも抑制することができる。
【００３４】
よって、一実施形態に係る搬送装置１６によれば、ウエハＷの搬送中だけでなく、ウエハＷの離脱時においても、ウエハＷがずれることを抑制でき、搬送精度の低下を、さらに抑制できる、という利点も得ることができる。
【００３５】
以上、この発明を一実施形態に従って説明したが、この発明は上記一実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々に変形することができる。また、この発明の実施形態は、上記一実施形態が唯一の実施形態でもない。
【００３６】
例えば、上記一実施形態においては、静電吸着のみを用いているが、ピック１７ａ（１７ｂ）内に、ウエハＷをピック１７ａ（１７ｂ）に真空吸着させる真空吸着機構を、さらに設け、静電吸着と真空吸着とを併用することも可能である。
【００３７】
また、静電吸着と真空吸着とを併用する場合には、ウエハＷをピック１７ａ（１７ｂ）に載せた直後の吸着は静電吸着とし、ウエハＷをピック１７ａ（１７ｂ）から離脱させる直前の吸着は真空吸着とすることが良い。この場合には、除電シーケンス、及びガスの吐出が終了した後、ウエハＷをピック１７ａ（１７ｂ）に真空吸着させる。
【００３８】
また、真空吸着は、処理ガス吐出機構４０のガス流路４１を利用して行うこともできる。例えば、ガス流路４１からのガスの吐出が終了した後、ガス流路４１の接続先をガス供給源４３から排気装置に切り換えてガス流路４１中を排気する。これにより、ウエハＷはピック１７ａ（１７ｂ）に、圧力が低下したガス流路４１を介して真空吸着することができる。  
その他、この発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１〜４；真空処理ユニット、５；搬送室、６、７；ロードロックユニット、８；搬入出室、１２、１６；搬送装置、２０；プロセスコントローラ、３０；静電吸着機構、４０；ガス吐出機構、５０；制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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