(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットハンドの平坦面に真空吸引孔を複数個設けシリコンウエハ等のウエハを前記平坦面に真空吸引可能なロボットハンドに構成したウエハ保持装置を昇降進退させてウエハカセットケースに多段にストックしたウエハを保持するようにしたウエハカセットケースのウエハ保持システムにおいて、前記ウエハカセットケースの各段に挿入された前記ロボットハンドの真空吸引孔に向けてガスを吹き付けることができるように左右に分岐したガスノズルを多段に設けたノズルユニットを備えるようにしたことを特徴とするウエハカセットのウエハ保持システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワートランジスタ等の半導体製造装置に於いてシリコンウエハ等のウエハをウエハ保持装置に保持して搬送するためのウエハカセットのウエハ保持システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のウエハを、搬送ロボットのアームで構成された或いは独立した部材からなるウエハ保持装置に載せてイオン注入や成膜等の真空処理を施す半導体製造装置へ搬送したり取り出したりすることが行われており、その搬送の際に該ウエハが落下することを防止するため、図１に示すように、ウエハ保持装置ａの平坦面ｅに真空ポンプへ吸着ラインｂを介して接続した真空吸引孔ｃを設け、該保持装置ａ上に適当な手段で載せられたウエハｄを該真空吸引孔ｃに真空吸着し、或いは該保持装置ａ上に設けた静電チャックで吸着している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、パワートランジスタ等を製造するためのウエハとして、例えば厚さ５０〜２００μｍ程度の非常に薄いものが使用されることがあるが、このような薄いウエハは一般に反りが大きく、直径６インチのウエハで約４ｍｍに達する。図２のように該保持装置ａ上に載せたとき反りのために真空漏れが生じたり静電チャックの吸着面積が小さくなって確実に吸着できない不都合がある。また、このような極薄のウエハは非常に割れ易く、真空吸引力や静電吸着力を大きくして吸着すると吸着衝撃により割れが発生して好ましくない。
【０００４】
本発明は、反りを生じているウエハを損傷せずに確実に吸着できるウエハカセットのウエハ保持システムを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ロボットハンドの平坦面に真空吸引孔を複数個設けシリコンウエハ等のウエハを前記平坦面に真空吸引可能なロボットハンドに構成したウエハ保持装置を昇降進退させてウエハカセットケースに多段にストックしたウエハを保持するようにしたウエハカセットケースのウエハ保持システムにおいて、前記ウエハカセットケースの各段に挿入された前記ロボットハンドの真空吸引孔に向けてガスを吹き付けることができるように左右に分岐したガスノズルを多段に設けたノズルユニットを備えるようにしたことを特徴とするウエハカセットのウエハ保持システムが提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づき説明すると、図３及び図４に於いて、符号１はシリコンウエハ等のウエハ２を平坦面１ａに載せて各プロセス装置間等の２位置間を搬送する移動自在の平板状の部材で構成されたウエハ保持装置、３は搬送中に該ウエハ保持装置１からウエハ２が転落することを防止するために該平坦面１ａに設けたウエハ吸着装置を示す。同図の例では、該ウエハ吸着装置３を該平坦面１ａに開口した真空吸着孔３ａで構成し、真空ポンプを吸着ライン３ｂを介して該真空吸着孔３ａに接続し、該吸着ライン３ｂを開閉することにより該ウエハ２が真空吸着孔３ａに真空吸着され或いはその吸着が解除されるようにした。
【０００７】
こうした構成は従来のものと特に変わりがなく、この構成では該ウエハ２の厚さが例えば５０〜２００μｍ程度の薄いものであるときは大きな反りを生じて前記したように真空漏れのためにウエハ２を吸着できず、搬送中に転落するおそれがあるが、本発明では、該ウエハ保持装置３の上方からこれに載置されたウエハ２の表面に向けて空気や窒素、アルゴン等の適当なガスを吹き付け、その風圧により該ウエハ２の反りを矯正して真空吸着孔３ａに該ウエハ２が吸着されるようにした。該ガスはウエハ保持装置３の上方に設けたガスノズル４から吹き出し、その吹き出し方向を該真空吸着孔３ａに向かうように設定しておくことで確実な吸着を得られて好都合である。
【０００８】
該ウエハ保持装置１が、図５及び図６に示したようなロボットアーム５の先端を分岐させてロボットハンドに構成された場合、各分岐部６、６上の平坦面１ａにウエハ２が載置され、各分岐部６に夫々設けた真空ポンプに連なる真空吸引孔３ａで該ウエハ２が吸着されるが、この場合には該ウエハ保持装置１の上方に設けられるガスノズル４の先端を該真空吸引孔３ａの数に応じた本数に分岐して窒素ガスなどを真空吸着孔３ａに向けて吹き付け、点線で示すように山形或いは谷形に反り返ったウエハ２を平坦に矯正して吸着させることができる。該ウエハ２が厚さ２００μｍ以下の場合、ガスノズル４の分岐した先端の直径を４ｍｍに形成し、大気圧よりも０．５ｋｇ／ｃｍ2〜３ｋｇ／ｃｍ2程度高い圧力でガスを吹き出させると、反り返ったウエハ２を矯正して吸着できる。７は該ガスノズル４に設けたフィルタである。
【０００９】
図７乃至図９に示した実施の形態は、図５のようなロボットハンドに構成したウエハ保持装置１が昇降進退してウエハカセットケース８に多階にストックしたウエハ２を取り出す場合を示し、この場合は該ケース８を載置したカセットステージ９にノズルユニット１０を該ケース８の高さ方向に沿って設け、該ウエハ保持装置１が上昇してその平坦面１ａにウエハ２を載せたとき、ノズルユニット１０に多段且つ左右に分岐して設けた各ガスノズル４から該ウエハ２の表面に向けてガスを吹き付け、山形或いは谷形の反りを矯正して確実にウエハ２を該装置１に吸着させ、転落することなく搬送できるようにした。
【００１０】
該ウエハ保持装置１に図１０に示したように静電チャック３ｄのウエハ吸着装置３を設けた場合も、載置されたウエハ２の表面に分岐したガスノズル４からガスを吹き付けることにより、浮き上がることなく確実な静電吸着を行える。この構成の場合は、大気中での使用も可能であるが、特に真空中での搬送に有利である。真空中での使用の場合、ガスの吹き出し圧力は、先に述べた値より低い圧力でも十分な効果が得られる。
【００１１】
【実施例】
図５及び図６に示したロボットハンド構成のウエハ保持装置１に、厚さ１００μｍ、直径６インチで周辺が４ｍｍ反り返ったパワーデバイス用の極薄ウエハ２を載せた。ウエハ吸着装置３は真空吸着孔３ａを設けた真空吸着式で、吸着のために該ウエハ２を破損させないような０．８ｋｇ／ｃｍ2（−８０ＫＰａ）の真空圧を該真空吸着孔３ａに発生させたが、その反りのために該ウエハ２は該ウエハ吸着装置３に吸着されることがなかった。該保持装置１の上方３０ｍｍに先端が位置する２叉状に分岐した直径４ｍｍのガスノズル４から、大気圧より１．０ｋｇ／ｃｍ2高い圧力の窒素ガスを該真空吸着孔３ａに向けて吹き出させたところ、破損することなくその反りが矯正され、該ウエハ２は該真空吸着孔３ａを塞ぐように吸着された。このあと該保持装置１を０．４ｍ／ｓｅｃ（４００ｍｍ／ｓｅｃ）の速度で移動させたが、ウエハ２がずれることがなかった。
【００１２】
【発明の効果】
以上のように本発明によるときは、ウエハ吸着装置を備えたウエハ保持装置上に載せられたウエハの表面に向けてガスを吹き付け、該ウエハの反りを矯正して該ウエハ保持装置の平坦面に設けたウエハ吸着装置に吸着させるようにしたので、反り返りやすい極薄のウエハを損傷することなく簡単且つ確実に該ウエハ吸着装置に吸着させることができ、該ウエハ保持装置の上方にガスノズルを設けることでその吸着を確実に行えるから安価に装置を製作できる等の効果がある。また本構成を用いることで、大気中でも真空中でも確実に吸着し、信頼の高い搬送が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のウエハ保持装置の説明図
【図２】従来の極薄ウエハの保持状態の説明図
【図３】本発明の実施の形態を示す截断側面図
【図４】図３の作動状態を示す截断側面図
【図５】本発明をロボットハンドに適用した状態の平面図
【図６】図５の６−６線部分の断面図
【図７】本発明をウエハカセットケースからのウエハの取り出しに適用した状態を示す平面図
【図８】図７の８−８線部分の截断側面図
【図９】図７の９−９線部分の截断側面図
【図１０】本発明を静電チャックのウエハ吸着装置を備えたウエハ保持装置に適用した状態の截断側面図
【符号の説明】
１  ウエハ保持装置、１ａ  平坦面、２  ウエハ、３  ウエハ吸着装置、３ａ  真空吸着孔、４  ガスノズル、
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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