(57)【要約】【課題】ロット数が増加した場合でも、基板を効率的に搬送することができる基板搬送装置を提供することをその課題としている。【解決手段】半導体装置の製造ラインに設けた工程別の複数の処理ステーションに基板を搬送する基板搬送装置１において、相互に前後の工程を行なう２つの処理ステーション間にそれぞれ配設され、基板Ｗを２つの処理ステーション間で搬送する複数の搬送手段２を備え、各搬送手段２は、２つの処理ステーション間において、前記基板を一方向に搬送するように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置の製造ラインに設けた工程別の複数の処理ステーションに基板を搬送する基板搬送装置において、
相互に前後の工程を行なう２つの処理ステーション間にそれぞれ配設され、前記基板を前記２つの処理ステーション間で搬送する複数の搬送手段を備えたことを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
前記各搬送手段は、前記２つの処理ステーション間において、前記基板を一方向に搬送することを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項３】
前記各処理ステーションは、同一種の処理を行なう複数の処理装置を有し、
前記複数の処理装置と前記各搬送手段との間で前記基板を移載する複数の基板移載手段を、更に備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の基板搬送装置。
【請求項４】
前記各基板移載手段は、複数の前記基板をストックするバッファを有していることを特徴とする請求項３に記載の基板搬送装置。
【請求項５】
前記各搬送手段は、前記基板を１枚ずつ搬送することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板搬送装置。
【請求項６】
前記各搬送手段は、前記基板をポッドに収容した状態で搬送することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の基板搬送装置。
【請求項７】
前記各搬送手段は、天吊りタイプのベルトコンベヤであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の基板搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスやＭＥＭＳ（マイクロマシン）等の半導体装置の製造ラインにおける基板搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の基板搬送装置として複数の作業エリア間を跨いで共通の搬送ガイドレール等により走行路を形成し、この走行路上に搬送車を走らせてワークを自動搬送するものが知られている（特許文献１参照）。この基板搬送装置では、搬送要求に応じて所望の作業エリアに基板を搬送するように搬送制御を行っており、搬送先に到着した搬送車は各作業エリアのストッカへ製品を渡すことで搬送を行っている。
【特許文献１】特開平６−２０６１４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来の半導体工場での基板は、例えば２５枚／１ロット単位として各作業エリアに搬送されている。しかしながら、近年では多品種少量生産化に伴うリードタイム短縮の要求が強まってきておりロットサイズの縮小、究極的には枚葉搬送（１枚／１ロット）が提案されている。この場合、上記基板搬送装置を用いると、複数の作業エリア間が走行路を共用しているため、ロットサイズの縮小に伴うロット数の増加により走行路において基板が停滞するという問題があった。
【０００４】
本発明は、ロット数が増加した場合でも、基板を効率的に搬送することができる基板搬送装置を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の基板搬送装置は、半導体装置の製造ラインに設けた工程別の複数の処理ステーションに基板を搬送する基板搬送装置において、相互に前後の工程を行なう２つの処理ステーション間にそれぞれ配設され、基板を２つの処理ステーション間で搬送する複数の搬送手段を備えたことを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、前後の工程を行なう２つの処理ステーション間に専用の搬送手段を備えるため、ロットサイズの縮小に伴うロット数の増加により搬送路において基板が停滞することなく効率的に搬送を行うことができる。
【０００７】
この場合、各搬送手段は、２つの処理ステーション間において、基板を一方向に搬送することが、好ましい。
【０００８】
この構成によれば、逆方向に搬送することがないため、基板の搬送効率をアップすることができると共に、搬送制御を単純化することができる。
【０００９】
この場合、各処理ステーションは、同一種の処理を行なう複数の処理装置を有し、複数の処理装置と各搬送手段との間で基板をそれぞれ移載する複数の基板移載手段を、更に備えたことが、好ましい。
【００１０】
この構成によれば、同一種の処理を行なう複数の処理装置で搬送手段を共有することができる。これにより、処理装置の数で各処理ステーションのタクトタイムを調整することができる。
【００１１】
この場合、各基板移載手段は、複数の基板をストックするバッファを有していることが、好ましい。
【００１２】
この構成によれば、バッファに基板をストックしておくことで、前工程の稼働率変動による基板の供給不足により、後工程の処理装置の待機時間（待ち時間）を短縮することができ、処理装置を効率良く稼動させることができる。
【００１３】
この場合、各搬送手段は、基板を１枚ずつ搬送することが、好ましい。
【００１４】
この構成によれば、基板を１枚ずつ処理ステーションで処理し搬送が行なわれるので、多品種少量生産化に対応させることができる。
【００１５】
この場合、各搬送手段は、基板をポッドに収容した状態で搬送することが、好ましい。
【００１６】
この構成によれば、クリーンな状態で基板を各処理ステーションに搬送すると共に、搬送による基板の損傷を有効に防止することができる。これにより、クリーンエリアを極端に縮小することができる。
【００１７】
この場合、各搬送手段は、天吊りタイプのベルトコンベヤであることが、好ましい。
【００１８】
この構成によれば、作業フロアを有効に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付の図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る基板搬送装置について説明する。この基板搬送装置は、電子デバイスＭＥＭＳ等の半導体装置の製造ラインにおいて各処理ステーション間の基板搬送を行うものであり、この基板搬送装置は、例えば半導体ウェハの枚葉搬送を行うものある。
【００２０】
図１に示す半導体装置の製造ラインは、半導体ウェハＷの洗浄処理を行う３台の洗浄装置８１から成る洗浄ステーション６１と、半導体ウェハＷの表面にレジストパターンを形成する２台のレジスト形成装置８２から成るレジストステーション６２と、半導体ウェハＷの表面のレジストパターンを顕微鏡にて確認する３台の検査装置８３から成る検査ステーション６３と、レジストパターンをマスクにして溶剤処理を行う各２台のエッチング装置８４、８５、８６から成り、溶剤の種別で分けた３箇所のエッチングステーション６４、６５、６６と、これら各前後の工程のステーション間を結ぶ複数（計５台）の基板搬送装置１と、を備えている。
【００２１】
洗浄ステーション６１の近傍には、処理前の複数枚の半導体ウェハＷをそれぞれＦＯＵＰ９１（フロントオープン一体型ポッド）に収容して一括搬入する搬入ストッカ６７が配置され、各エッチングステーション６４、６５、６６の近傍には、処理済みの複数枚の半導体ウェハＷをそれぞれＦＯＵＰ９１に収容して一括搬出する搬出ストッカ６８が設置されている。搬入ストッカ６７には、後述する移載ロボットが併設されており、移載ロボットは、搬入ストッカ６７から各洗浄装置８１のロードポート２１にＦＯＵＰ９１を直接移載する。同様に、各搬出ストッカ６８には、移載ロボットが併設されており、移載ロボットは、各エッチング装置８４、８５、８６のロードポート２１から搬出ストッカ６８にＦＯＵＰ９１を直接移載する。
【００２２】
図３に示すように、ＦＯＵＰ９１は、半導体ウェハＷを収容する方形のボックス本体９４と、ボックス本体９４の前面（図示右側）に開閉自在に設けられ、ボックス本体９４の内部をクリーンな状態で密閉する蓋体９２と、ボックス本体９４の上部に突設され、ＦＯＵＰ９１を移載するための把持用突起９３と、で構成されている。ボックス本体９４の内部には、両側壁に、対を為す複数の櫛歯状の溝（本実施形態では４段）９４ａがそれぞれ対向するように形成されている。半導体ウェハＷは、その周縁部が一対の溝９４ａに挿入するようにセットされることで、チップ形成部分を傷つけないようにＦＯＵＰ９１に収容され、また把持用突起９３を、ロボット等によりハンドリングされて移載される。
【００２３】
なお、上記のＦＯＵＰ９１では、４枚の半導体ウェハＷを収容可能であるが、本実施形態のものは、１枚ずつ半導体ウェハＷを収容して搬送（枚葉搬送）を行っている。これにより、半導体ウェハＷを１枚ずつ各処理ステーションで処理し、搬送が行われるので、多品種少量生産化に対応させることができる構成となっている。
【００２４】
続いて、図２を参照して、各基板搬送装置１について説明するが、いずれの基板搬送装置１も基本構造は同一であるため、以下、洗浄ステーション６１とレジストステーション６２との間の基板搬送装置１を例に、説明を進める。この基板搬送装置１は、上記の両ステーション６１、６２間に配設され、ＦＯＵＰ９１を両ステーション６１、６２間で搬送するベルトコンベヤ２（搬送手段）と、洗浄ステーション６１の３台の洗浄装置８１とベルトコンベヤ２との間でＦＯＵＰ９１を相互に移載すると共に、ＦＯＵＰ９１をストックするバッファを有する搬送元側移載装置３ａと、レジストステーション６２の２台のレジスト装置８２とベルトコンベヤ２との間でＦＯＵＰ９１を相互に移載すると共に、ＦＯＵＰ９１をストックするバッファを有する搬送先側移載装置３ｂと、これらを統括制御する制御装置（図示省略）と、を備えている。詳細は、後述するが、搬送元側移載装置３ａおよび搬送先側移載装置３ｂは、それぞれＦＯＵＰ９１をストックする複数のストック棚３２を有しており、この複数のストック棚３２により、複数枚の半導体ウェハＷをストックするバッファが構成されている。
【００２５】
ベルトコンベヤ２は、天吊りタイプのものであり、ＦＯＵＰ（半導体ウェハＷ）９１を載置して搬送する送りベルト１１と、送りベルト１１が掛け渡された駆動プーリ１２および従動プーリ１３と、駆動プーリ１２を回転駆動する駆動モータ（図示省略）と、を備えている。また、両プーリ１２、１３をそれぞれ支持するフレームは、作業フロア内の天井から吊設した一対のアーム１４、１４に支持されており、ベルトコンベヤ２はこの一対のアーム１４、１４により、天井から吊り下げられるように支持されている(図４（ａ）参照)。なお、ベルトコンベヤ２は、床下設置タイプで構成するようにしてもよい。これらの構成により、作業フロアを有効に利用することが可能となる。また、ベルトコンベヤ２に代えて真空吸着タイプのピックアップ装置でＦＯＵＰ９１を吸着し、ピックアップ搬送する構成としてもよい。
【００２６】
本実施形態のベルトコンベヤ２は、各ステーション間において、ＦＯＵＰ９１を一方向に搬送するように構成されている。これにより、逆方向に搬送することがないため、ＦＯＵＰ９１の搬送効率をアップすることができると共に、搬送制御を単純化することができる。言うまでもないが、両方向に送るような構成としてもよい。
【００２７】
なお、検査ステーション６３と各エッチングステーション６４、６５、６６との間のように、１箇所の搬送開始位置から複数箇所の（３箇所）搬送終了位置に、選択的にＦＯＵＰ９１を搬送する場合には、図６に示すように、１つの主ベルトコンベヤ２ａと、この主ベルトコンベヤ２ａの中間位置から角度を変えて延びる２（複数）つの副ベルトコンベヤ２ｂと、を設けると共に、この中間位置にＦＯＵＰ９１を分配する方向制御ガイド１５を設けるようにしている。方向制御ガイド１５は、各ベルトコンベヤ２ａ、２ｂの延在方向に回動して、主ベルトコンベヤ２ａ上を搬送されてくるＦＯＵＰ９１を、そのまま搬送を継続させる場合と、いずれかの副ベルトコンベヤ２ｂに導く場合とに、角度変化する。
【００２８】
方向制御ガイド１５は、ガイド本体１４と、ガイド本体に固定した回動軸１５と、回動軸に連結したモータ（図示省略）と、から成り、モータは上記の制御装置に接続されている。制御装置は、搬送制御信号に基づいて、ＦＯＵＰ９１の搬送先となるベルトコンベヤ２ａ、２ｂに沿うように、方向制御ガイド１５を回動させる。主ベルトコンベヤ２ａ上を搬送されてくるＦＯＵＰ９１は、方向制御ガイド１５が主ベルトコンベヤ２ａを指向する場合には、そのまま搬送されてゆき、副ベルトコンベヤ２ｂを指向する場合には、所望の副ベルトコンベヤ２ｂに案内され、副ベルトコンベヤ２ｂに乗り移って搬送されてゆく。なお、制御信号は、ＦＯＵＰ９１に搭載されたＩＤを識別標識として、方向制御ガイド１５を制御することが、好ましい。
【００２９】
図２、図４および図５に示すように、搬送元側移載装置３ａは、３台の洗浄装置８１の各ロードポート２１から移載用の一のロードポート２１にＦＯＵＰ９１を移載する移載ロボット（図示省略）と、ＦＯＵＰ９１を把持した状態で移載用のロードポート２１とストック棚３２との間で昇降動するリフターユニット３１と、ＦＯＵＰ９１をリフターユニット３１から受け取る複数のストック棚３２と、ストック棚３２を介してＦＯＵＰ９１をベルトコンベヤ２へ受け渡すエレベータユニット３４と、リフターユニット３１、複数のストック棚３２およびエレベータユニット３４を収容する筐体４と、を備えている。この場合、エレベータユニット３４により、筐体４内で循環移動する複数のストック棚３２が、複数のＦＯＵＰ（半導体ウェハＷ）９１）をストックするバッファを兼ねている。バッファにＦＯＵＰ９１をストックしておくことで、前工程の稼働率変動によるＦＯＵＰ９１の供給不足により、後工程の処理装置の待機時間（待ち時間）を短縮することができ、処理装置を効率良く稼動させることができる。
【００３０】
筐体４は、ボックス状に形成され、天井に上吊り状態で固定されている。筐体４の下面には、リフターユニット３１の移載動作のための下面開口が形成されている。また、筐体４のレジストステーション６２側の側面には、ＦＯＵＰ９１をベルトコンベア２の搬送開始部側が挿入される略方形状の搬送開口が形成されている。
【００３１】
移載ロボットは、３台の洗浄装置８１とリフターユニット３１に臨むロードポート２１との間に配設されており、３台の洗浄装置８１で処理されたＦＯＵＰ９１を、リフターユニット３１に臨むロードポート２１に移載する。これにより、３台の洗浄装置８１で、１台のベルトコンベヤ２を共用するようになっている。なお、洗浄装置８１の台数は、洗浄ステーション６１における処理のタクトタイムに基づいて、決定される。
【００３２】
リフターユニット３１は、上記のロードポート２１に載置されたＦＯＵＰ９１をハンドリングしてストック棚３２に移載するものである（図４（ａ）参照）。リフターユニット３１は、筐体４内上部に水平に横架され、ＦＯＵＰ９１をストック棚３２に臨ませる移載位置とロードポート２１の真上に位置するホーム位置との間に延在するガイドレール４１と、ガイドレール４１上を走行するリフター４２とから構成さている。
【００３３】
リフター４２は、上記の把持用突起９３を介してＦＯＵＰ９１をハンドリングするハンドリング部４３と、ハンドリング部４３を一対のベルト４４、４４を介して吊持するリフター本体４５と、から構成されており、リフター本体４５は、ホイスト機構等を内蔵しており、ハンドリング部４３をロードポート２１に臨む下降端位置とリフター本体４５に当接する上昇端位置との間で昇降させている。すなわち、リフターユニット３１は、ロードポート２１からＦＯＵＰ９１を受け取り、これを最上段のストック棚３２の高さ位置まで上昇させ、さらにストック棚３２の位置まで横移動してストック棚３２に受け渡す。
【００３４】
各ストック棚３２は、ベルトコンベヤ２の幅より幾分広幅の間隙を存して対向する一対の棚板３２ａで構成されており、この一対の棚板３２ａ間に渡すようにＦＯＵＰ９１が水平に載置される。
一方、エレベータユニット３４は、８組のストック棚３２の一方の８個の棚板３２ａを水平姿勢で循環移動させる左ユニットと、８組のストック棚３２の他方の８個の棚板３２ａを水平姿勢で循環移動させる右ユニットと、これら両ユニットを同期駆動する駆動部と、で構成されている。８組のストック棚３２は、エレベータユニット３４に等間隔で固定されており、各ストック棚３２は、エレベータユニット３４によりＦＯＵＰ９１の受取り位置から下降、前進、上昇および後退の循環移動を行う。そして、この下降時にベルトコンベヤ２を越えて加工し、ＦＯＵＰ９１をベルトコンベヤ２に置き去るようにして受け渡す。図示では、１個のＦＯＵＰ９１しか記載されていないが、上記制御装置による実際の制御運転では、エレベータユニット３４により、適宜ストック棚３２を正逆循環移動させて、複数のストック棚３２にＦＯＵＰ９１をストックしつつ、１個ずつベルトコンベヤ２に受け渡すようにしている。なお、搬送先側移載装置３ｂは、同様の装置構成となっており、搬送元側移載装置３ａと逆の手順で運転される。
【００３５】
ここで、洗浄ステーション６１とレジストステーション６２との間におけるＦＯＵＰ９１の一連の搬送動作について説明する。制御装置からの制御指令に基づいて、ホーム位置に待機するリフター本体４５が駆動し、ハンドリング部４３を下降端位置まで降下させ、洗浄装置８１のロードポート２１に載置されたＦＯＵＰ９１をハンドリングする（図４（ａ）参照）。
【００３６】
リフターユニット３１は、ＦＯＵＰ９１をハンドリングしたまま上昇端位置まで上昇させる（図４（ｂ）参照）。続いて、ＦＯＵＰ９１をホーム位置から移載位置まで水平移動させる（図５（ａ）参照）。ＦＯＵＰ９１が、最上部のストック棚３２の直上部（移載位置）に達したら、リフターユニット３１は、ＦＯＵＰ９１を僅かに下降させて、ストック棚３２に受け渡す（載置する：図５（ｂ）参照）。ストック棚３２にＦＯＵＰ９１が載置されると、エレベータユニット３４が駆動し、ストック棚３２を下降させてＦＯＵＰ９１をベルトコンベヤ２に受け渡す（図５（ｃ）、（ｄ）参照）。
【００３７】
ベルトコンベヤ２に移載されたＦＯＵＰ９１は、ベルトコンベヤ２の駆動により搬送終了位置（レジストステーション６２の搬送先側移載装置３ｂ）に搬送される。搬送終了位置に搬送されたＦＯＵＰ９１は、レジストステーション６２のストック棚３２に受け渡され、適宜ストックされた後、リフターユニット３１によりレジスト装置８２のロードポート２１に移載される。
【００３８】
続いて、図１に示す半導体ウェハＷの製造ラインにおける一連の搬送動作について説明する。搬入ストッカ６７に収容された複数のＦＯＵＰ９１は、移載ロボットにより搬入ストッカ６７から取り出され、３台の洗浄装置８１の各ロードポート２１に順番に移載される。各洗浄装置８１では、各ロードポート２１に移載されたＦＯＵＰ９１から半導体ウェハＷを取り出して洗浄処理を行なう。洗浄処理が行われた各半導体ウェハＷは、再びＦＯＵＰ９１に収容され移載ロボットにより中央の洗浄装置８１のロードポート２１に順に移載される。
【００３９】
ロードポート２１に移載された各ＦＯＵＰ９１は、搬送元側移載装置３ａを介してベルトコンベヤ２により２台のレジスト装置８２に向けて順に搬送される。各レジスト装置８２では、半導体ウェハＷの表面にレジストパターンが形成される。続いて、ＦＯＵＰ９１は、ベルトコンベヤ２により、レジスト装置８２から検査装置８３に順に搬送される。検査装置８３において半導体ウェハＷのレジストパターンの検査が完了すると、各ＦＯＵＰ９１は、自身に搭載したＩＤを識別標識として方向制御ガイド１５に導かれて、３箇所のエッチングステーション６４、６５、６６にそれぞれ振り分け搬送される。
【００４０】
各エッチングステーション６４、６５、６６に搬送されたＦＯＵＰ９１は、エッチング装置８４、８５、８６により半導体ウェハＷにそれぞれ所望の溶剤処理が行われる。そして、溶剤処理が行われた各半導体ウェハＷは、再びＦＯＵＰに収容され、移載ロボットにより搬出ストッカ６８に移載される。このようにして、半導体ウェハＷの搬送が行われる。
【００４１】
以上のように、本実施形態の基板搬送装置１によれば、前後の工程を行なう２つの処理ステーション間に専用のベルトコンベヤ２を備えるため、枚葉搬送などによるロット数の増加により搬送路においてＦＯＵＰ９１が停滞することなく効率的に搬送を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】半導体装置の製造ラインの全体模式図である。
【図２】洗浄ステーションとレジストステーションとの間の基板搬送装置の模式図である。
【図３】ＦＯＵＰの側面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、搬送元移載装置の動作説明図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、搬送元移載装置の動作説明図である。
【図６】方向制御ガイドの動作説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…基板搬送装置  ２…搬送機構  ９１…ＦＯＵＰ  Ｗ…半導体ウェハ
【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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【図６】
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