(57)【要約】      （修正有）【課題】ポッド収納のウエハとはサイズの相違するウエハについて効率よく処理することができる局所クリーン化ウエハ処理装置を提供する。【解決手段】装置に機密装着されて蓋が開く機構のウエハを収納したポッドが載置される第１のロードポートと、ウエハを収納したオープンカセットが載置されるカセット載置台とオープンカセットのウエハ取出口に対応してこの局所クリーン化ウエハ処理装置２０に設けられ開閉扉３ａを持ちウエハを装置内２０に搬入できる大きさの窓３とを有する第２のロードポートとを備え、第１のロードポートにポッドが載置されているときには、開閉扉３ａが閉じられた状態でポッドに収納されたウエハの搬入が行われ、カセット載置台にオープンカセットが載置されているときには、開閉扉３ａが開放された状態でオープンカセットに収納されたウエハの搬入が行われるものである。【選択図】      図１
2004253507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置の内部を外部の圧力に対して陽圧に保持してウエハを処理する局所クリーン化ウエハ処理装置において、
装置に機密装着されて蓋が開く機構の、前記ウエハを収納したポッドが載置される第１のロードポートと、
前記ウエハを収納したオープンカセットが載置されるカセット載置台と、前記オープンカセットのウエハ取出口に対応してこの局所クリーン化ウエハ処理装置に設けられ開閉扉を持ちウエハを装置内に搬入できる大きさの窓とを有する第２のロードポートとを備え、
前記第１のロードポートに前記ポッドが載置されているときには、前記開閉扉が閉じられた状態で前記ポッドに収納されたウエハの搬入が行われ、
前記カセット載置台に前記オープンカセットが載置されているときには、前記開閉扉が開放されて前記オープンカセットに収納されたウエハの搬入が行われる局所クリーン化ウエハ処理装置。
【請求項２】
前記第２のロードポートは、前記カセット載置台に前記オープンカセットが載置されたことを検出する検出器を有し、この検出器の検出信号に応じて前記開閉扉が開放され、前記カセット載置台には、前記ポッドに収納されたウエハとはサイズの異なる前記ウエハを収納した前記オープンカセットが載置される請求項１記載の局所クリーン化ウエハ処理装置。
【請求項３】
前記カセット載置台は、プレートが装着され、前記サイズの異なるウエハを収納した前記オープンカセットがこのプレートを介して載置され、前記プレートの装着により前記オープンカセットにおける前記ウエハのサイズが判別される請求項２記載の局所クリーン化ウエハ処理装置。
【請求項４】
前記プレートは、前記サイズの異なる前記ウエハを収納した前記オープンカセットに対応して複数設けられ、そのうちの１つの前記プレートが選択的に前記カセット載置台に装着されるものであって、前記プレートの形態の相違によりウエハのサイズが判別され、前記カセット載置台は、分散配置された複数の孔に嵌合する複数のピンを有し、前記検出器は、作動子を有するスイッチであり、複数の前記プレートは、前記複数のピンに嵌合する複数の孔と、前記作動子が貫通する孔とを有する請求項３記載の局所クリーン化ウエハ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、局所クリーン化ウエハ処理装置に関し、詳しくは、局所的に清浄空間を作る局所クリーン化において半導体ウエハに対して装置内で所定の処理をして半導体を製造し、あるいは半導体を検査する、いわゆるミニエンバイロメントハンドリングシステム（以下ミニエンシステム）において、従来のクリーンルーム搬送のオープンカセット収納ウエハとミニエンシステム専用の密閉型ポッド収納ウエハとを処理することができ、特に、ポッド収納のウエハとはサイズの相違するウエハについて効率よく処理することができるような局所クリーン化ウエハ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウエハに形成される配線パターンが微細化されて、それが０．２５μｍ以上のプロセスになり、かつ、ウエハの径が１２インチ（３００ｍｍ程度）の大口径になると、異物の影響もそれだけ大きくなる。その分、ウエハ自体、そしてウエハに形成されたチップの歩留まりも低下する。そのため、従来の半導体製造装置が設置されている部屋だけのクリーン化では済まなくなる。いくら室内のクリーン度を上げてもそれには限界があるので、ミニエンシステムで半導体ウエハの処理が行われる。
局所クリーン化装置は、通常、密閉度の高い装置とされ、内部を陽圧に保持することで、外部からの異物の侵入を防止する。そのクリーン度は、クラス０．０１程度まで清浄化される。そして内部の陽圧は、ファンからの空気をフィルタを通して内部に清浄空気を送込むことで行われる。
ウエハ等の処理対象ワークの装置への搬入、装置からの搬出は、通常、密閉されたポッドに収納されて行われ、ポッドは、独立では密閉状態にあって、装置に機密装着されて蓋が開く機構であるＦＯＵＰ（ＦＲＯＮＴ  ＯＰＥＮＩＮＧ  ＵＮＩＦＩＥＤ  ＰＯＤ）が装備されている（特許文献１参照）。
【０００３】
図３は、そのミニエンシステムのウエハ搬送装置１０の外観図である。上部には、装置内に風を送るファンユニット１１が装備されていて、その空気吹出し側の前面には空気を浄化するフィルタが設けられている。１２ａ，１２ｂは、１３枚あるいは２５枚のウエハを収納したポッドであり、ＦＯＵＰオープナ１３ａ，１３ｂの上に載置される。
なお、ポッド１２ａ，１２ｂは、装置正面側にある開口に機密性の蓋がある。この蓋は、ポッド１２ａ，１２ｂがＦＯＵＰオープナ１３ａ，１３ｂに装着されたときにそれぞれのオープナにより開放される。
ここで、ポッド１２ａからロードされたワークは、検査終了後に元のポッド１２ａにアンロードされる。同様に、ポッド１２ｂもポッド１２ｂからロードされ、元のポッド１２ｂにワークがアンロードされる。なお、一方がロード側ポッド、他方がアンロード側ポッドとして使用されてもよい。
【０００４】
図４は、その装置１０の内部の状態を説明する概略図である。１４は、ウエハハンドリングユニットであり、例えば、検査が終了したウエハを検査ステージ１６から取出してポッド１２ａへと移送し、次の検査ウエハをポッド１２ａから取出してプリアライメントステージ１５へと送り、プリアライメント後にウエハを検査ステージ１６へと移送する。
ところで、前記した検査ステージ１６は、局所クリーン化装置として独立したウエハ検査装置の中にある場合が多い。図２，図３の符号２０は、この場合を示すものであって、点線枠部分がそのウエハ検査装置２０であり、独立に局所クリーン化されている。この場合には、前記したウエハ搬送装置１０は、局所クリーン化装置として独立したウエハハンドリング装置となり、このウエハハンドリング装置１０が独立のウエハ検査装置２０とドッキングする。ウエハを受け渡すそれぞれのドッキング位置には開閉される窓がそれぞれに設けられていて、これらの窓を通してウエハの受け渡しが装置相互に行われる。それぞれの装置が独立状態では、それぞれの窓は閉じられていて、これによりそれぞれの装置は機密性を確保する。
【０００５】
一方、従来の、１２インチ（３００ｍｍ）以下のウエハ、例えば、６インチや８インチウエハは、オープンカセットに収納されて、クリーンルーム内でハンドリングされ、搬送され、このオープンカセットを介してウエハ処理装置、例えば、ウエハ検査装置に搬入される。ここで、オープンカセットからウエハが検査装置内あるいはこれの近傍に設けられたウエハハンドリング装置により取り出されて装置内の検査装置等のテーブルに載置されることになる。この場合の検査装置等は、前記のようなクリーン度で局所クリーン化はされていない。
ところで、従来のクリーンルーム搬送のオープンカセット収納の１２インチウエハとミニエンシステム専用の密閉型ポッド収納の１２インチウエハとをミニエンシステムで処理することが提案されている。
これは、ＦＯＵＰ方式の局所クリーン化装置に対して、局所クリーン化装置の手前にオープンカセットを載置して清浄するクリーンボックスを設けて、１２インチ（３００ｍｍ）ウエハが装填されたオープンカセットをクリーンボックスに装填した後に、密閉状態のクリーンボックスで清浄化して、密閉状態のクリーンボックス内のオープンカセットをＦＯＵＰ方式のものとしてウエハ処理装置内に搬入するものである（特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２８４４２８号公報
【特許文献２】
特開２００２−１１０７６２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、後者のオープンカセットをＦＯＵＰ方式で使用する局所クリーン化装置にあっては、ＦＯＵＰ方式で使用する１２インチ（３００ｍｍ）に対するシステムであって、密閉状態のクリーンボックスか、これと等価なインターフェースが必要になる。１２インチ以下のウエハ、例えば、６インチや８インチウエハについてのハンドリングは考えられていない。
一方、６インチや８インチウエハのハンドリングについては、従来のクリーンルーム内でのカセット搬送で十分であり、特に、密閉状態で清浄化するほどのクリーン度は要求されていない。しかし、１２インチウエハの処理とは別にこれら小さい径のウエハに対してウエハ処理装置の設備を別途設ける必要がある。これは、コストの増大につながる。
そこで、特許文献２と同様に、６インチや８インチウエハについてもオープンカセットを利用して局所クリーン化装置で処理することが考えられるが、クリーンボックスの利用は、システムを大型化する問題がある。その上、クリーンボックスによるウエハの清浄化は、６インチや８インチウエハの処理効率を低下させ、両者のウエハを扱う場合にはＦＯＵＰ方式との切り換えが必要になる。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、従来のクリーンルーム搬送のオープンカセット収納ウエハとミニエンシステム専用の密閉型ポッド収納ウエハとを処理することができ、特に、ポッド収納のウエハとはサイズの相違するウエハについて効率よく処理することができる局所クリーン化ウエハ処理装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するためのこの発明の局所クリーン化ウエハ処理装置の特徴は、装置の内部を外部の圧力に対して陽圧に保持してウエハを処理する局所クリーン化ウエハ処理装置において、
装置に機密装着されて蓋が開く機構の、ウエハを収納したポッドが載置される第１のロードポートと、ウエハを収納したオープンカセットが載置されるカセット載置台と、オープンカセットのウエハ取出口に対応してこの局所クリーン化ウエハ処理装置に設けられ開閉扉を持ちウエハを装置内に搬入できる大きさの窓とを有する第２のロードポートとを備えていて、
第１のロードポートにポッドが載置されているときには、開閉扉が閉じられた状態でポッドに収納されたウエハの搬入が行われ、カセット載置台にオープンカセットが載置されているときには、開閉扉が開放されてオープンカセットに収納されたウエハの搬入が行われるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
このように、この発明にあっては、ＦＯＵＰ方式のポッドに対する第１のロードポートと、オープンカセットに対する第２のロードポートとを備えているので、特別な切換機構を設けることなく、両者のウエハをそれぞれに同じミニエンシステムで処理することができる。
第２のロードポートでウエハを処理する場合には開閉扉が開放となるが、ミニエンシステム側は、陽圧となっていて、オープンカセットにおけるクリーン度より落ちることはないので、問題は生じない。
特に、第２のロードポートのオープンカセットには、ＦＯＵＰ方式のインチサイズとは異なるウエハを収納することで、従来の６インチや８インチのサイズの異なるウエハを容易に処理することができる。
その結果、ミニエンシステムにおいて、オープンカセットについてもそのウエハの処理が可能となり、オープンカセットにインチサイズの異なるウエハを収納して、そのウエハを処理することが可能な局所クリーン化ウエハ処理装置を容易に実現できる。
【００１０】
【実施例】
図１は、この発明の局所クリーン化ウエハ処理装置を適用した一実施例のウエハ搬送装置の外観図であり、図２は、異なるインチサイズのウエハを収納するオープンカセットを載置するオープンカセット載置台の説明図である。なお、各図において、同一の構成要素は同一の符号で示し、その説明を割愛する。
図１において、１は、ミニエンシステムのウエハ搬送装置であって、図３，図４のウエハハンドリング装置（あるいは搬送装置１０）に対応しているが、ＦＯＵＰオープナ１３ｂ側がオープンカセット載置台１３に置き換えられている。このオープンカセット載置台１３の後ろ側には、ＦＯＵＰオープナ１３ｂの場合と同様に、窓枠（開口）３が設けられていて、この窓枠３に設けられた開閉扉３ａが開閉する構成となっている。なお、開閉扉３ａは、上下移動して開閉する扉であって、その開閉機構は、ウエハ搬送装置１内部で窓枠３の下側に設けられているが、図では現れていない。また、窓枠３の開口の大きさは、最大サイズのウエハを収納したオープンカセットに対してそのウエハを出し入れする開口に対応するか、これより大きいものである。
ＦＯＵＰオープナ１３ａは、オープンカセット載置台１３に合わせて図１では、そのデザインを変えてあるが、その機能は図３のものと同じである。このＦＯＵＰオープナ１３ａは、これに載置されたポッド１２ａをＦＯＵＰオープナ１３ａの窓枠に密着させるために移動プレート２が設けられている。
なお、ウエハ搬送装置１の内部の構成は、図４と同じであるので、その説明は省略するが、ＦＯＵＰオープナ１３ａとオープンカセットとは、それぞれがローダ，アンローダになる。
【００１１】
オープンカセット載置台１３は、図示するように、オープンカセット受け面の位置がＦＯＵＰオープナ１３ａのポッド１２ａの受け面と実質的に一致している。そして、ＦＯＵＰオープナ１３ａの移動プレート２に対応する厚さのローダプレート２ａ，２ｂが８インチ、６インチのそれぞれのウエハを収納したオープンカセットに応じて装着される。
図２は、このローダプレート２ａ，２ｂとオープンカセット載置台１３との関係を示す説明図である。
図２（ａ）は、ローダプレートが装着されていない状態のものであり、図２（ａ）に示すように、オープンカセット載置台１３には、点線で示す１２インチウエハのオープンカセット１８ａを受けるピン１７ａ，１７ｂ，１７ｃが３個、窓枠３に対して１辺が平行となる逆三角形の各頂点の位置に植設されている。さらに、ピン１７ａとピン１７ｂの間には、カセット検出用のスイッチ４が設けられ、その作動子４ａが突出している。
ピン１７ａ，１７ｂの前方両側には、オープンカセット載置台１３の表面に開口６ａ，６ｂが設けられていて、これら開口６ａ，６ｂの奥にはオープンカセット載置台１３に埋設された形でホトセンサ７ａ、７ｂが固定されている。これらホトセンサ７ａ、７ｂの発光素子からの光は、それぞれ開口６ａ，６ｂを介して投光され、対象物からの反射光がホトセンサ７ａ、７ｂの受光素子により受光され、特定のプレートの装着が検出される。
図２（ｂ）は、オープンカセット載置台１３に８インチウエハのローダプレート２ａが装着された状態のものである。この場合には、特定のプレートはなく、オープンカセット１８ａが直接オープンカセット載置台１３に装着されるので、ホトセンサ７ａ、７ｂは、反射光を受光することなく、これらからの検出信号は発生しない。
ローダプレート２ａは、ピン１７ａ，１７ｂ，１７ｃを介してオープンカセット載置台１３に着脱可能に装着される板であり、例えば、アルミ製の矩形の板である。点線で示すのが、この８インチウエハのオープンカセット１８ｂである。ローダプレート２ａは、ピン１７ａ，１７ｂ，１７ｃに対応してこれに嵌合する孔８ａ，８ｂ、８ｃが設けられていて、カセット検出用のスイッチ４の作動子４ａが貫通する孔９が設けられている。さらにホトセンサ７ａの光が透過する孔９ａがホトセンサ７ａの位置に対応して開けられている。ホトセンサ７ｂの光は、ローダプレート２ａに孔がなく、それにより遮断されている。その結果、ホトセンサ７ａは、反射光を受光しないので検出信号を発生しないが、ホトセンサ７ｂは、ローダプレート２ａからの反射光を受けて検出信号を発生する。
なお、１９は、オープンカセットを固定位置へ容易に着脱可能に固定するカセットガイド爪である。
【００１２】
図２（ｃ）は、オープンカセット載置台１３に６インチウエハのローダプレート２ｂが装着された状態のものである。
ローダプレート２ｂは、ローダプレート２ａと同様にピン１７ａ，１７ｂ，１７ｃを介してオープンカセット載置台１３に着脱可能に装着される板であり、同様にアルミ製の矩形の板である。点線で示すのが、この６インチウエハのオープンカセット１８ｃである。
ローダプレート２ｂは、ピン１７ａ，１７ｂ，１７ｃに対応してこれに嵌合する孔８ａ，８ｂ、８ｃが設けられていて、カセット検出用のスイッチ４の作動子４ａが貫通する孔９が設けられているが、孔９ａが設けられていない。したがって、ローダプレート２ａとの相違は、ホトセンサ７ａ，７ｂの光がともにローダプレート２ｂからの反射光を受光することである。したがって、ホトセンサ７ａ，７ｂともに検出信号を発生する。
その結果、ホトセンサ７ａ，７ｂの受光信号により検出される信号のＯＮ／ＯＦＦにより、図２（ａ）の状態か、図２（ｂ）の状態か、図２（ｃ）の状態かのいずれかの状態かを検出することができる。さらに、これと、スイッチ４のＯＮ／ＯＦＦによりオープンカセット１８ａ〜１８ｃのいずがセットされているかが判定できる。
また、いずれのカセットがオープンカセット載置台１３に装着されても、カセット検出用のスイッチ４の作動子４ａが降下して、スイッチ４がＯＮとなり、カセットの装着を検出するので、その検出信号に応じて開閉扉３ａが下降して窓枠３が開放状態になって、ウエハハンドリングユニット１４が動作に入ることができる。
なお、図２（ａ）に示す１２インチウエハのオープンカセット１８ａの装着検出は、カセット検出用のスイッチ４の差動子と併用してあるいはこれに換えてＳＥＭＩ規格に従って図２（ａ）の点線で示す発光素子３０ａ，３０ｂと受光素子３１ａ，３１ｂとを設けて、発光素子３０ａ，３０ｂからの光の一方をオープンカセット１８ａが通過させて受光素子３１ａ，３１ｂで受光して一方がＯＮとなり、他方がＯＦＦとなる組合わせ検出信号を得ることで、オープンカセット１８ａがオープンカセット載置台１３に装着されたことを検出してもよい。
【００１３】
これにより、オープンカセット載置台１３にどのサイズのオープンカセットが装着されているか判別され、ウエハ搬送装置１のウエハハンドリングユニット１４（図４参照）は、ホトセンサ７ａ，７ｂの受光信号のＯＮ／ＯＦＦとスイッチ４のＯＮに応じて、オープンカセット載置台１３に装着されたオープンカセットを判別して、これに応じてそのカセット内のウエハのハンドリング処理を行う。そして、ウエハを検査装置２０の検査テーブル１６にウエハをロードし、検査終了後のウエハを検査装置２０から受けて、カセット内に戻す処理をする。
この場合、ミニエンシステムのウエハ搬送装置１は、窓枠３が開放状態にあるのでクリーン度の高いミニエンシステムとはならないが、ウエハ搬送装置１は、そのウエハハンドリングユニット１４の室内が陽圧に保持されるので、１２インチ以下のウエハに対しては、十分なクリーン度を確保することができる。
ところで、１２インチのオープンカセットは、通常の製造ラインでは、クリーン度が落ちるので使用されないが、研究所等で特別に高いクリーン度に置かれた室内などにおいてはウエハの状態分析などのために簡易なシステムとして利用される。言い換えれば、ミニエンシステムとしての十分なクリーン度を要求されない環境下での使用は可能である。
【００１４】
ところで、いずれかのカセットがオープンカセット載置台１３に装着されたオープンカセットが載置台から取り外されたときには、カセット検出用のスイッチ４の作動子４ａが上昇して、スイッチ４がＯＦＦとなり、カセットが取り外されたことが検出されるので、この検出信号に応じてウエハハンドリングユニット１４が初期位置に戻る。そして、その動作が停止されて、開閉扉３ａが上昇して窓枠３が閉じられることになる。
なお、窓枠３の開閉扉３ａが閉じられた状態では、従来と同様に、ＦＯＵＰオープナ１３ａ側にポッド１２ａが装着され、これにポッド１２ａに収納されたウエハが局所クリーン化されたミニエンシステムにおいて検査装置２０の検査ステージ１６にロードされ、検査されて、検査後のウエハがアンロードされてポッド１２ａに戻される。
【００１５】
以上説明してきたが、実施例では、オープンカセットについては、６インチ、８インチ、１２インチのウエハを収納したものの例を挙げているが、この発明におけるオープンカセットには、これらウエハのサイズに限定されないことはもちろんである。
また、実施例では、６インチ、８インチ、１２インチの判別をプレートを装着して判別しているが、オープンカセット載置台１３はこれらいずれか１個専用の載置台であってもよいことはもちろんであり、特に、このような場合には、ＦＯＵＰポッドのウエハサイズとは、相違するサイズのウエハを収納したカセット専用の載置台とすることが好ましい。
さらに、実施例では、ミニエンシステムでウエハの処理をする搬送装置と検査装置とを組み合わせた処理装置を例としているが、この発明は、このような装置に限定されないことはもちろんである。
実施例では、ＦＯＵＰオープナ１３ａとオープンカセット載置台１３とを共に、それぞれロード、アンロードポートとして説明しているが、ウエハの排出は別のポートから行われてもよいので、これらはアンロードポートである必要はない。
【００１６】
【発明の効果】
以上の説明から理解できるように、この発明にあっては、ＦＯＵＰ方式のポッドに対する第１のロードポートと、オープンカセットに対する第２のロードポートとを備えているので、特別な切換機構を設けることなく、両者のウエハをそれぞれに同じミニエンシステムで処理することができる。
特に、第２のロードポートのオープンカセットには、ＦＯＵＰ方式のインチサイズとは異なるウエハを収納することで、従来の６インチや８インチのサイズの異なるウエハを容易に処理することができる。
その結果、ミニエンシステムにおいて、オープンカセットについてもそのウエハの処理が可能となり、オープンカセットにインチサイズの異なるウエハを収納して、そのウエハを処理することが可能な局所クリーン化ウエハ処理装置を容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の局所クリーン化ウエハ処理装置を適用した一実施例のウエハ搬送装置の外観図である。
【図２】図２は、異なるインチサイズのウエハを収納するオープンカセットを載置するオープンカセット載置台の説明図である。
【図３】図３は、従来のミニエンシステムのウエハ搬送装置の外観図である。
【図４】図４は、図３の装置の内部の状態を説明する概略図である。
【符号の説明】
１，１０…ウエハ搬送装置、
２…移動プレート、２ａ，２ｂ…ローダプレート、
３…窓枠、３ａ…開閉扉、
４…スイッチ、４ａ…スイッチ４の作動子、
５ａ、５ｂ…受光素子、
６ａ，６ｂ…開口、
７ａ，７ｂ…ホトセンサ、９，９ａ…孔、
１１…ファンユニット、
１２ａ，１２ｂ…ポッド、
１３ｂ，１３ａ…ＦＯＵＰオープナ、
１４…ウエハハンドリングユニット、
１５…プリアライメントステージ、
１６…検査ステージ、
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ…ピン、
１８ａ，１８ｂ，１８…オープンカセット，
１９…カセットガイド爪、
２０…ウエハ検査装置。
【図１】
2004253507.tif 000003
【図２】
2004253507.tif 000004
【図３】
2004253507.tif 000005
【図４】
2004253507.tif 000006