(57)【要約】【課題】ワークの品質の均一化を図ること。【解決手段】搬送部１０からワークＷを搬入して、加工処理を行う半導体製造装置であって、ワークＷの加工を行う加工手段１１と、搬送部１０により搬送されたワークＷを保持する回転自在な第１の移送手段１２と、第１の移送手段１２により移送されたワークＷを保持し、加工手段１１にワークＷを移送する回転自在な第２の移送手段１３と、第１の移送手段１２に設けられた第１の保持部３３の回転軌跡と、第２の移送手段１３に設けられた第２の保持部の移動軌跡と、が交差する位置に配置され、第１の保持部３３と第２の保持部４４の間のワークＷの受け渡しを行う複数の受渡し手段１４と、を備え、第１の移送手段１２は、受渡し手段１４において第２の保持部４４がワークＷを予定された向きで保持するように、第１の保持部３３で保持されたワークＷの回転量を調整する回転角調整手段を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送部からワークを搬入して、加工処理を行う半導体製造装置であって、
前記ワークの加工を行う加工手段と、
前記搬送部により搬送された前記ワークを保持する回転自在な第１の移送手段と、
前記第１の移送手段により移送された前記ワークを保持し、前記加工手段に前記ワークを移送する回転自在な第２の移送手段と、
前記第１の移送手段に設けられた第１の保持部の回転軌跡と、前記第２の移送手段に設けられた第２の保持部の移動軌跡と、が交差する位置に配置されると共に、前記第１の保持部と前記第２の保持部の間の前記ワークの受け渡しを行う２つの受渡し手段と、を備え、
前記第１の移送手段は、前記受渡し手段上で前記第２の保持部によって前記ワークが予定された向きで保持されるように、前記第１の保持部で保持された前記ワークの回転量を調整する回転角調整手段を有する、
半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工手段へのワークの搬入及び加工手段からのワークの搬出を可能にした半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２０１２−１０４７６１号公報がある。この公報に記載された半導体製造装置は、加工室に設けられた加工手段と、ウエハが複数回周回するように螺旋状に多段に配置された搬送レールと、各段での停止を可能にするとともに、任意の段の搬送レールと加工室との間でウエハの移送を中継するためのエレベータと、加工室内の出入口に配置されたローダ・アンローダと、ローダ・アンローダに載置されたウエハを加工手段に送り込んだり、加工されたウエハをローダ・アンローダに戻したりするためのロボットアームと、を備える。
【０００３】
この半導体製造装置では、ウエハを加工室内で加工する際、ウエハが搬送されている搬送レールの任意の段にエレベータを停止させ、搬送レールからエレベータにウエハを移動させる。その後、エレベータにウエハを載置した状態で、エレベータを、加工室の出入口をなすローダ・アンローダと同じ高さになるまで移動させ、エレベータからローダ・アンローダにウエハを移動させる。次に、ローダ・アンローダに載置されたウエハを、ロボットアームにより加工手段まで移動させる。これにより、加工手段でウエハは任意に加工される。
【０００４】
また逆の手順により、加工手段により加工されたウエハは、搬送レールに戻される。すなわち、加工されたウエハは、ロボットアームにより加工手段からローダ・アンローダ上に載置され、エレベータを、ローダ・アンローダと同じ高さになるまで移動させて、ウエハをローダ・アンローダからエレベータに移動させる。その後、エレベータの高さを任意の段の搬送レールに合わせて、エレベータから搬送レールにウエハを移送させることにより、ウエハは搬送レールに戻される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１０４７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された半導体製造装置では、搬送レールと加工手段の間でワークを移送する際、ワークの向きについては考慮されていない。また、特許文献１に開示された半導体製造装置では、加工されたワークが加工室から搬送レールへ搬出されるまでの間、次の加工が予定されたワークを加工室内に搬入させることができず、迅速に加工することができないという問題がある。ここで、ワークの加工を行っている間に、次に加工するワークを準備しておくことにより、加工手段を効率良く動作させ、生産性の向上を図りたいという要望がある。
本発明は、ワークの搬入及び搬出の効率化を図ることにより、ワークを迅速に加工する半導体製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる半導体製造装置は、搬送部からワークを搬入して、加工処理を行う半導体製造装置であって、前記ワークの加工を行う加工手段と、前記搬送部により搬送された前記ワークを保持する回転自在な第１の移送手段と、前記第１の移送手段により移送された前記ワークを保持し、前記加工手段に前記ワークを移送する回転自在な第２の移送手段と、前記第１の移送手段に設けられた第１の保持部の回転軌跡と、前記第２の移送手段に設けられた第２の保持部の移動軌跡と、が交差する位置に配置されると共に、前記第１の保持部と前記第２の保持部の間の前記ワークの受け渡しを行う２つの受渡し手段と、を備え、前記第１の移送手段は、前記受渡し手段上で前記第２の保持部によって前記ワークが予定された向きで保持されるように、前記第１の保持部で保持された前記ワークの回転量を調整する回転角調整手段を有する。
これにより、一方の受渡し手段に、加工が予定されたワークを一時的に保有させ、他方の受渡し手段に、加工後のワークを一時的に保有させることにより、ワークの搬入及び搬出の効率化を図り、その結果としてワークを迅速に加工することができる。しかも、回転角調整手段によって、第１の保持部で移送されるワークの向きを調整することができるので、第２の移送手段で保持したワークを所望の向きで加工手段に容易に搬入させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
ワークの搬入及び搬出の効率化を図ることにより、ワークを迅速に加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る一実施形態を示す半導体製造装置の斜視図である。
【図２】第１の空間を覆うカバーを外した状態を示す斜視図である。
【図３】第１の空間を覆うカバーを外した状態を示す要部拡大平面図である。
【図４】第１の移送手段の概観を示した斜視図である。
【図５】第１の移送手段の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
なお、以下の説明で半導体製造装置１において、搬送部側を「前」として説明する。図１及び図２に示すように、半導体製造装置１は、内部にワークＷが収容されたカートリッジＣを搬送するための搬送部１０と、カートリッジＣ内の半導体ウエハ（以下ワークＷ（図３参照）という）の加工を行う加工手段１１と、搬送部１０により搬送された、カートリッジＣを吸着保持し、カートリッジＣ内で保持された状態でワークＷを受渡し手段１４まで移送する回転自在な第１の移送手段１２と、第１の移送手段１２により移送されたカートリッジＣから取り出されたワークＷを吸着保持し、加工手段１１に移送する回転自在な第２の移送手段１３と、第１の移送手段１２と第２の移送手段１３の間で、ワークＷの受け渡しを行う左右一対の受渡し手段１４と、を備える。
【００１１】
ここで半導体製造装置１は、内部がクリーンな状態に保たれ、ワークＷの加工を行うための第１の空間２１と、第１の空間２１と隔てられ、制御盤や駆動機器などの発熱機器等を収納する第２の空間２２と、を備える。第１の空間２１は、半導体製造装置１の前方中段に設けられた載置台２３より上方に形成されている。すなわち、第１の空間２１は、半導体製造装置１の前方上側に形成されている。第２の空間２２は、載置台２３より下方と、半導体製造装置１の後部とに形成されている。言い換えると、第２の空間２２は、半導体製造装置１の前部で下側の空間と、後部で上側から下側にかけて延在する空間と、からなる。
【００１２】
搬送部１０は、ワークＷを順次搬送するベルトコンベアである。搬送部１０は、載置台２３上に配置されたメインベース２３ａに固定され、第１の空間２１より前方に配置されている。搬送部１０では、カートリッジＣが左右方向に搬送される。搬送部１０には、カートリッジＣの搬送を停止させて、第１の移送手段１２によってワークＷを保持するためのワークの停止位置１０ａが設定されている。
【００１３】
加工手段１１は、第１の空間２１内の後部に配置されている。例えば、加工手段１１では、フォトレジストの塗布、ウエハ表面のパターン形成、エッチング処理、イオン注入、平坦化、電極形成のいずれか又は複数の処理が行われる。なお、加工手段１１で行われる加工は、これらに限られない。
【００１４】
図３〜図５に示すように、第１の移送手段１２は、鉛直方向に延在する回転軸３１と、基端が回転軸３１の上端に固定されたアーム３２と、アーム３２の先端部に配置されカートリッジＣを吸着保持するための第１の保持部３３と、を有するマニピュレータである。第１の移送手段１２は、載置台２３上に固定され、搬送部１０より後方でかつ第１の空間２１の前方に配置されている。第１の移送手段１２は、ワークの停止位置１０ａで停止したカートリッジＣを、第１の保持部３３により吸着保持し、回転軸３１を中心としてアーム３２を回転させることで、保持したカートリッジＣを受渡し手段１４上に移送する。第１の移送手段１２の詳細な構成については、後に詳述する。
【００１５】
第２の移送手段１３は、鉛直方向に延在する回転軸４１と、回転軸４１を中心に回転するアーム４２と、アーム４２の先端部に固定された扁平なハンド４３と、を有する。ハンド４３の先端には、ワークＷを吸着保持する円板状の第２の保持部４４が形成されている。第２の移送手段１３は、第１の空間２１内において、加工手段１１の前方に配置されている。第２の移送手段１３は、受渡し手段１４上に載置されたワークＷを、第２の保持部４４により保持し、回転軸４１を中心としてアーム４２を回転させることで、保持したワークＷを加工手段１１に移送する。ここで、アーム４２は伸縮自在であり、回転軸４１を中心としてアーム４２を回転させるときには、アーム４２を縮めた状態で回転させる。また、受渡し手段１４でのワークＷの受渡しや、加工手段１１でのワークＷの受渡しを行うときには、アーム４２は伸張させた状態となる。また、ハンド４３下方には、回転軸４１を中心に回転する別のアーム（図示せず）の先端に固定された別のハンド（図示せず）が形成され、上側のハンド４３には、図示しない別のハンドが配置されている。
【００１６】
図１〜図３に示すように、受渡し手段１４は、ワークＷが収容されたカートリッジＣを載置し、その後、降下してカートリッジＣからワークＷを取り出すための装置である。カートリッジＣを載置させるための載置部１４ａは、第１の移送手段１２と第２の移送手段１３の間で受け渡しを行う。受渡し手段１４は、第１の受渡し手段１４Ａと、第２の受渡し手段１４Ｂと、により構成されている。第１の受渡し手段１４Ａと第２の受渡し手段１４Ａは、第１の移送手段１２に設けられた第１の保持部３３の中心が通過する第１の移動軌跡５１と、第２の移送手段１３に設けられた第２の保持部４４の中心が通過する第２の移動軌跡５２と、が平面上で交差する位置にそれぞれ配置されている。すなわち、第１の受渡し手段１４Ａ及び第２の受渡し手段１４Ｂの載置部１４ａ，１４ｂは、高さ方向において、第１の移送手段１２の第１の保持部３３と第２の移送手段１３の第２の保持部４４の間で昇降する。第１の受渡し手段１４Ａの載置部１４ａ及び第２の受渡し手段１４Ｂの載置部１４ｂは、それぞれ上下動を行う。第１の受渡し手段１４Ａ及び第２の受渡し手段１４Ｂは、上部に位置している場合には第１の空間２１の外部にあり、下部に位置した場合には第１の空間２１の内部にある状態である。第１及び第２の受渡し手段１４Ａ，１４Ｂの利用の一例として、第１の受渡し手段１４Ａは、カートリッジＣに収容されたワークＷだけを引き出すとともに、第１の空間２１の外部から内部へのワークＷの搬入を行う。また、第２の受渡し手段１４Ｂは、第１の空間２１の内部から外部へのワークＷの搬出を行うとともに、ワークＷをカートリッジＣに収める。
【００１７】
次に、図３及び図４を参照して、第１の移送手段１２の詳細な構成について述べる。第１の移送手段１２は、回転軸３１と、アーム３２と、第１の保持部３３と、アーム３２の先端上部に設けられ第１の保持部３３の回転に連動する第１のプーリ３４と、回転軸３１の上部に配置されたＬ字状の突片３５と、Ｌ字状の突片３５の上部に設けられた第２のプーリ３６と、第１のプーリ３４と第２のプーリ３６を連結するタイミングベルト３７と、アーム３２の上下動をガイドするガイドシャフト３８と、Ｌ字状の突片３５に設けられて、ガイドシャフト３８を挟むように配置されたローラ３９と、を備える。
【００１８】
回転軸３１の上部は、アーム３２の基部に固定されている。回転軸３１には、駆動力が与えられることにより、回動を行う。なお、回転軸３１は、上下動が可能である。
【００１９】
アーム３２は、水平方向に延在する。アーム３２には、先端側で下方に第１の保持部３３が配置され、先端側の上方に第１のプーリ３４が配置されている。アーム３２の先端で軸支されたシャフト３２ａの上端には第１のプーリ３４が固定され、シャフト３２ａの下端に第１の保持部３３が固定されている。
【００２０】
第１の保持部３３は、カートリッジＣを吸着保持する４本の指部３３ａを有し、指部３３ａの先端に吸着部３３ｂを有している。第１の保持部３３は、第１のプーリ３４と一緒に回転する。なお吸着部３３ｂは、カートリッジＣの表面に吸盤のように吸着される。
【００２１】
第１のプーリ３４は、アーム３２の基端側の上方に配置され、Ｚ軸中心に回転する。第１のプーリ３４の中心軸は、第１の保持部３３の回転軸と同一である。第１のプーリ３４の動作は、シャフト３２ａを介して第１の保持部３３の動作と連動しており、一体となって回転する。また第１のプーリ３４には、タイミングベルト３７を噛合する歯部が設けられている。
【００２２】
Ｌ字状の突片３５の水平部３５ａは、アーム３２の基端部の上部に取り付けられ、垂下部３５ｂは、水平部３５ａの端部から垂下して設けられ、垂下部３５ｂにはローラ３９が設けられている。水平部３５ａには、第２のプーリ３６が固定されている。
【００２３】
第２のプーリ３６の直径は、第１のプーリ３４の直径より小さく、歯数が少なく形成されている。第１のプーリ３４と第２のプーリ３６とには、タイミングベルト３７が掛け渡されている。
【００２４】
鉛直方向に延在するガイドシャフト３８の下端は、メインベース２３ａに固定されている。ガイドシャフト３８は、Ｌ字状の突片３５の垂下部３５ｂに設けられた複数のローラ３９により、水平方向から挟み込まれている。例えば、回転軸３１が鉛直方向に上下動する場合には、複数のローラ３９がガイドシャフト３８を挟んだ状態のまま上下動することにより、アーム３２の左右のふらつきを低減させることができる。
【００２５】
次に、半導体製造装置１の動作の一例を説明する。
【００２６】
第１の移送手段１２の第１の保持部３３により、搬送部１０上のカートリッジＣを保持する。その後、第１の移送手段１２では、回転軸３１周りにアーム３２を回動させることにより、第１の保持部３３に保持したカートリッジＣを、第１の受渡し手段１４Ａの載置部１４ａ上に移送する。このとき、載置部１４ａは上部に位置しているので、第１の空間２１の外部において、載置部１４ａ上にカートリッジＣが載置される。
【００２７】
載置部１４ａは、下方に移動することにより、第１の空間２１内にワークＷを移動させる。このとき、載置部１４ａでは、ワークＷはカートリッジＣの底蓋ごと下方向に引き出され、ワークＷがカートリッジＣから取り出される。これにより、第１の空間２１外の外気に触れさせること無く、第１の空間２１内の載置部１４ａ上に加工前のワークＷが載置された状態となる。
【００２８】
第２の移送手段１３では、上側のハンド４３の第２の保持部４４により、載置部１４ａに載置されたワークＷを保持する。その後、上側のアーム４２が、回転軸４１周り回動及び伸縮動作を行うことにより、第２の保持部４４に保持されたワークＷを加工手段１１に移送する。その後、加工手段１１はワークＷの加工を開始する。
【００２９】
このとき、第１の移送手段１２の第１の保持部１３は、搬送部１０上で搬送された他のカートリッジＣを保持する。その後、第１の移送手段１２では、回転軸３１周りにアーム３２を回動させることにより、第１の保持部１３で保持したカートリッジＣを第２の受渡し手段１４Ｂの載置部１４ｂ上に載置する。載置部１４ｂは、下方に移動することにより、第１の空間２１内にワークＷを移動させると共に、ワークＷを収めているカートリッジＣの底ごと下方向に引き出すことでワークＷを取り出す。
【００３０】
その後、第２の移送手段１２では、下側のハンド（図示せず）に設けられた保持部（図示せず）により、載置部１４ｂに載置されたワークＷを保持する。
【００３１】
次に、上側のハンド４３の第２の保持部４４により、加工手段１１で加工されたワークＷを保持する。このとき、下側のハンドの保持部に保持されたワークＷを、アームの回転動作により加工手段１１に移送して載置する。これにより、加工手段１１において、ワークＷの加工終了後に次のワークＷが載置されるまでの時間が短縮される。その後、第２の移送手段１３は、回転軸４１周りにアーム４２を回動させ、上部のハンド４３に保持されたワークＷを第１の受渡し手段１４Ａの載置部１４ａに載置する。
【００３２】
載置部１４ａは、上方に移動することでワークＷを第１の空間２１外に移動させるとともに、カートリッジＣへのワークＷの収納を行う。これにより載置部１４ａ上には、加工後のワークＷが収容されたカートリッジＣが載置される。
【００３３】
第１の移送手段１２の第１の保持部１３は、載置部１４ａに載置されたカートリッジＣを保持し、回転軸３１周りにアーム３２を回動させることで、カートリッジＣを搬送部１０に搬出する。
【００３４】
この一連の動作により、半導体製造装置１の加工にかかる動作について、効率の向上を図ることができる。
【００３５】
次に、第１の移送手段１２がワークＷを移送する際に、ワークＷの向きを調整する動作について説明する。
【００３６】
最初に、第１の保持部３３は、指部３３ａに設けられた吸着部３３ｂにより、搬送部１０により搬送されたワークＷが格納されたカートリッジＣを保持する。
【００３７】
次に、回転軸３１に駆動力が与えられる。これにより、アーム３２が回転軸３１周りの回動を開始する。
【００３８】
このとき、アーム３２の回動にあわせて、第１のプーリ３４に回動力が加わる。例えば、アーム３２が９０°回動した場合には、第１のプーリ３４には、アーム３２に対して相対的に変化しない状態を維持しようとするため、アーム３２と同様に９０°回転させようとする回動力が発生する。
【００３９】
ここで、第１のプーリ３４と第２のプーリ３６は、タイミングベルト３７により連結されている。ここで第２のプーリ３６は回転しない。したがって、第１のプーリ３４は、第１のプーリ３４に設けられた歯数と、第２のプーリ３６に設けられた歯数とに応じて、アーム３２に対して相対的に回転する状態となる。例えば、第１のプーリ３４に形成された歯数が１００個であり、第２のプーリ３６に形成された歯数が９０個である場合に、アーム３２が９０°回動した場合には、第１のプーリ３４は８１°回転した状態となる。
【００４０】
ここで、第１のプーリ３４と、第１の保持部３３は、シャフト３２ａによって連結されているため、第１の保持部３３は８１°回転した状態となる。すなわち、第１の保持部３３は、アーム３２に対して、相対的に９°異なる状態となる。このようにして、第１の保持部３３は、アーム３２が回動する際にアーム３２とは異なる角度で回動する。
【００４１】
ここで、アーム３２が回動する際に第１のプーリ３４が回動する角度は、第１のプーリ３４に形成された歯数と、第２のプーリ３６に形成された歯数の比を変更することによって、変更することできる。
【００４２】
したがって、第１の移送手段１２は、受渡し手段１４において第２の保持部４４がワークＷを予定された向きで保持するように、モーター等の動力を用いることなく、第１の保持部３３で保持されたワークＷが収容されたカートリッジＣの回転量を調整することができる。そのため、受渡し手段１４に載置されたワークＷの方向を改めて調整しなおす必要がない。したがって、半導体製造装置１の動作の効率を向上させることができる。
【００４３】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１…半導体製造装置  １０…搬送部  １０ａ…ワーク停止位置  １１…加工手段
１２…第１の移送手段  １３…第２の移送手段  １４…受渡し手段  １４Ａ…第１の受渡し手段  １４Ｂ…第２の受渡し手段  １４ａ，１４ｂ…載置部  ２１…第１の空間  ２２…第２の空間  ３１…回転軸  ３２…アーム  ３２ａ…シャフト  ３３…第１の保持部  ３３ａ            指部  ３３ｂ            吸着部  ３４…第１のプーリ  ３５…Ｌ字状の突片  ３５ａ…水平部  ３５ｂ…垂下部  ３６…第２のプーリ  ３７…ベルト  ３８…ガイドシャフト  ３９…ローラ  ４１…回転軸  ４２…アーム  ４３…ハンド  ４４…第２の保持部  ５１…第１の移動軌跡  ５２…第２の移動軌跡  Ｃ…カートリッジ  Ｗ…ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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