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JP2008103379A - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

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JP2008103379A
JP2008103379A JP2006282256A JP2006282256A JP2008103379A JP 2008103379 A JP2008103379 A JP 2008103379A JP 2006282256 A JP2006282256 A JP 2006282256A JP 2006282256 A JP2006282256 A JP 2006282256A JP 2008103379 A JP2008103379 A JP 2008103379A
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JP
Japan
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space
pressure line
semiconductor wafer
piston
stage
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Pending
Application number
JP2006282256A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Moriguchi
博司 森口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Technology Corp
Original Assignee
Renesas Technology Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique capable of reducing generation of foreign matters in a process of conveying semiconductor wafers, using hand. <P>SOLUTION: A rod 17 is fixed on a piston 16, a first pressure line 19 connected to a first space 18 and a second pressure line 21 connected to a second space 20 are provided to a cylinder 15, and a screw hole 22 and a screw 23 mated with the screw hole 22 are provided on the piston 16. The first space 18 is evacuated from the first pressure line 19 with the second pressure line 21 closed, thereby moving the piston 16 to allow a movable portion 13 to move, and air is taken from the second pressure line 21 into the second space 20 with the first pressure line 19 closed, thereby moving the piston 16 to allow the movable portion 13 to move. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、半導体ウエハを搬送するロボット(以下、「搬送用ロボット」という)のハンドを用いて、半導体ウエハを搬送する工程を有する半導体装置の製造に適用して有効な技術に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor device manufacturing technique, and more particularly, to a semiconductor device manufacturing method including a process of transferring a semiconductor wafer using a hand of a robot for transferring a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “transfer robot”). And effective technology.

半導体ウエハは、集積回路のチップを形成するために用いられ、製造歩留まりに影響するため塵埃などの異物を取り除かれたものが好ましい。半導体装置の製造のいわゆる前工程は一般にクリーンルーム内で行われ、種々の工程のために半導体ウエハは、それら工程を行う装置間を搬送される。   The semiconductor wafer is preferably used to form a chip of an integrated circuit, and from which foreign matters such as dust are removed because it affects the manufacturing yield. A so-called pre-process for manufacturing a semiconductor device is generally performed in a clean room, and for various processes, a semiconductor wafer is transported between apparatuses performing the processes.

半導体ウエハの搬送は、例えば、クリーンルーム内に設けられた搬送用ロボットにより行われ、搬送用ロボットのアーム先端に設けられたハンドによりクランプされて搬送される。このハンドには、シリンダ駆動クランプ方式、落とし込み方式、ベルヌーイ方式などが用いられる。   The semiconductor wafer is transferred by, for example, a transfer robot provided in a clean room, and is transferred by being clamped by a hand provided at the tip of an arm of the transfer robot. For this hand, a cylinder driving clamp method, a dropping method, a Bernoulli method, or the like is used.

特開2000−77497号公報(特許文献1)には、半導体ウエハのクランプ装置として空気圧シリンダを有するロボットに関する技術が開示されている。
特開2000−77497号公報
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-77497 (Patent Document 1) discloses a technique related to a robot having a pneumatic cylinder as a semiconductor wafer clamping device.
JP 2000-77497 A

落とし込み方式は、例えば、縁に複数の受け部が設けられたステージにおいて、それら受け部の間に半導体ウエハを落とし込む方式である。しかしながら、半導体ウエハの水平度が出にくく、また、半導体ウエハの一補正をする際、正確に補正することができない。また、高速での搬送途中に慣性力が働いて、半導体ウエハのズレが生じる場合がある。   The dropping method is, for example, a method in which a semiconductor wafer is dropped between the receiving portions on a stage provided with a plurality of receiving portions on the edge. However, the level of the semiconductor wafer is difficult to be obtained, and when the semiconductor wafer is corrected, it cannot be corrected accurately. In addition, an inertial force may be applied during high-speed conveyance, and the semiconductor wafer may be displaced.

また、ベルヌーイ方式は、ベルヌーイ効果を利用し、非接触で半導体ウエハをチャックする方式である。しかしながら、半導体ウエハのチャック時にウエハ表面上へ多量の窒素ガスが吹き付けられることにより、半導体ウエハ表面上への粒子状のコンタミネーションなどが付着する場合がある。   The Bernoulli method is a method of chucking a semiconductor wafer in a non-contact manner using the Bernoulli effect. However, when a large amount of nitrogen gas is blown onto the wafer surface when the semiconductor wafer is chucked, particulate contamination or the like may adhere to the semiconductor wafer surface.

また、シリンダ駆動クランプ方式は、例えば、搬送用ロボットのアームに取り付けられた空気圧シリンダからなり、この空気圧シリンダのロッドで半導体ウエハの側面を押圧し、対向するステージの受け部に半導体ウエハを押し付けてクランプする方式である。しかしながら、シリンダのロッドからメタル系の異物が発生、継手などからの空気漏れによる異物の飛散、クランプリンク部の擦れによる異物が発生する問題がある。   Also, the cylinder drive clamp system is composed of, for example, a pneumatic cylinder attached to the arm of the transfer robot. The rod of the pneumatic cylinder presses the side surface of the semiconductor wafer and presses the semiconductor wafer against the receiving part of the opposing stage. This is a clamping method. However, there are problems that metal foreign matter is generated from the rod of the cylinder, foreign matter is scattered due to air leakage from a joint or the like, and foreign matter is generated due to friction of the clamp link portion.

従来は、半導体ウエハに付着する異物のサイズは、0.1μmを限度として測定評価していた。しかしながら、半導体配線の微細化に伴い、異物のサイズも0.1μm以下になり、0.05μmを要求されるようになっている。したがって、例えば、ウエハソータなどに用いられる半導体ウエハの搬送用ハンドのクリーン度の向上が必要不可欠となる。   Conventionally, the size of foreign matter adhering to a semiconductor wafer has been measured and evaluated with a limit of 0.1 μm. However, with the miniaturization of the semiconductor wiring, the size of the foreign material is also reduced to 0.1 μm or less, and 0.05 μm is required. Therefore, for example, it is essential to improve the cleanliness of a semiconductor wafer transfer hand used in a wafer sorter or the like.

そこで、シリンダからの発塵対策は、その物全体を覆い、排気を行うことで出してしまった発塵を吸い集める方法を用いるのが一般的である。この場合、ハンド本来の機構以外の構造物の増設が必要となり、ハンドの大型化、さらには半導体装置の製造コストの増大につながってしまう。   Therefore, as a countermeasure against dust generation from the cylinder, it is common to use a method of covering the entire object and sucking up dust generated by exhausting. In this case, it is necessary to add a structure other than the original mechanism of the hand, leading to an increase in the size of the hand and an increase in manufacturing cost of the semiconductor device.

本発明の目的は、ハンドを用いた半導体ウエハを搬送する工程において、異物の発生を低減することのできる技術を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a technique capable of reducing the generation of foreign matters in a process of transporting a semiconductor wafer using a hand.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

本発明による半導体装置の製造方法は、ステージの縁に設けられた可動部および受け部を有するハンドを用い、(a)可動部がステージ側の方向に可動することによって、ステージに搭載された半導体ウエハを可動部および受け部でクランプする工程、(b)可動部がステージ側とは反対方向に可動することによって、ステージに搭載された半導体ウエハをアンクランプする工程、を有するものである。このロッドはピストンに固定されており、シリンダにはシリンダの内面とピストンの第1面とで形成される第1空間に接続されている第1圧力ラインと、シリンダの内面と対の第2面とで形成される第2空間に接続されている第2圧力ラインと、が設けられており、ピストンには第1空間と第2空間とを繋ぐ貫通穴と、貫通穴に嵌め込まれたネジと、が設けられている。ここで、工程(a)では、第2圧力ラインを閉じた状態で第1空間を前記第1圧力ラインから真空引きすることによって、ピストンが移動して前記可動部が可動し、工程(b)では、第1圧力ラインを閉じた状態で第2空間へ第2圧力ラインから空気を流入することによって、ピストンが移動して可動部が可動するものである。   A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention uses a hand having a movable portion and a receiving portion provided at an edge of a stage, and (a) a semiconductor mounted on a stage by moving the movable portion in the direction of the stage. A step of clamping the wafer by the movable portion and the receiving portion, and (b) a step of unclamping the semiconductor wafer mounted on the stage by moving the movable portion in a direction opposite to the stage side. The rod is fixed to the piston. The cylinder has a first pressure line connected to a first space formed by the inner surface of the cylinder and the first surface of the piston, and a second surface paired with the inner surface of the cylinder. And a second pressure line connected to the second space formed by the through hole, the piston having a through hole connecting the first space and the second space, a screw fitted in the through hole, , Is provided. Here, in the step (a), the first space is evacuated from the first pressure line with the second pressure line closed, thereby moving the piston and moving the movable part. Then, when the first pressure line is closed, air is flown into the second space from the second pressure line, so that the piston moves and the movable portion moves.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。   Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

本発明の半導体装置の製造技術によれば、ハンドを用いた半導体ウエハを搬送する工程において、異物の発生を低減することができる。   According to the semiconductor device manufacturing technique of the present invention, it is possible to reduce the generation of foreign matters in the process of transporting a semiconductor wafer using a hand.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.

まず、本発明の実施の形態における半導体装置の製造工程で用いられる半導体ウエハを搬送するロボット(搬送用ロボット)のハンドについて図1〜図3を参照して説明する。図1は、本実施の形態におけるハンド1を模式的に示す平面図である。図2は、図1のA−A’線の断面図である。図3は、ハンド1を有する搬送用ロボットを模式的に示す平面図である。なお、図1では、半導体ウエハWを透視した状態で示している。   First, a hand of a robot (transport robot) for transporting a semiconductor wafer used in a semiconductor device manufacturing process according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view schematically showing the hand 1 in the present embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 1. FIG. 3 is a plan view schematically showing the transfer robot having the hand 1. In FIG. 1, the semiconductor wafer W is shown in a transparent state.

図1および図2に示すように、ハンド1は、半導体ウエハWが搭載されるステージ12と、ステージ12の縁に設けられた可動部13および受け部14とを有している。この可動部13は、シリンダ15内を往復するピストン16の第1面16a側から延びるロッド17の先端部である。   As shown in FIGS. 1 and 2, the hand 1 has a stage 12 on which a semiconductor wafer W is mounted, and a movable part 13 and a receiving part 14 provided on the edge of the stage 12. The movable portion 13 is a tip portion of a rod 17 extending from the first surface 16 a side of the piston 16 that reciprocates in the cylinder 15.

ロッド17は、ピストン16に固定されている。また、シリンダ15には、その内面とピストン16の第1面16aとで形成される第1空間18に接続されている第1圧力ライン19と、シリンダ15の内面とピストン16の第1面16aとは反対の第2面16bとで形成される第2空間20に接続されている第2圧力ライン21と、が設けられている。また、ロッド17の先端部は、キャップ29によって覆われている。このキャップ29は、半導体ウエハWをクランプするときに半導体ウエハWの外周面と直接接触するため、交換が可能である。また、ロッド17の先端部とシリンダ15とが直接接触することを避けるために、ロッド17の先端部とシリンダ15との間に板31、32が設けられている。   The rod 17 is fixed to the piston 16. The cylinder 15 has a first pressure line 19 connected to a first space 18 formed by the inner surface of the cylinder 15 and the first surface 16 a of the piston 16, and the inner surface of the cylinder 15 and the first surface 16 a of the piston 16. And a second pressure line 21 connected to the second space 20 formed by the second surface 16b opposite to the first surface 16b. The tip of the rod 17 is covered with a cap 29. Since the cap 29 directly contacts the outer peripheral surface of the semiconductor wafer W when the semiconductor wafer W is clamped, the cap 29 can be replaced. Further, plates 31 and 32 are provided between the tip of the rod 17 and the cylinder 15 in order to avoid direct contact between the tip of the rod 17 and the cylinder 15.

ピストン16には、第1空間18と第2空間20とを繋ぐ貫通穴22と、貫通穴22に嵌め込まれたネジ23と、が設けられている。また、ピストン16の断面形状は凸形状である。このため、ピストン16の第1面16aは、凸形状の先端部を有する面であり、第2面16bは、先端部を有する面とは反対側の面となる。このピストン16の先端部にはバネ24が設けられている。したがって、このバネ24と、第1空間18および第2空間20の圧力差とを利用してシリンダ15内でピストン16が往復することとなる。   The piston 16 is provided with a through hole 22 that connects the first space 18 and the second space 20, and a screw 23 that is fitted in the through hole 22. Moreover, the cross-sectional shape of the piston 16 is a convex shape. For this reason, the first surface 16a of the piston 16 is a surface having a convex tip portion, and the second surface 16b is a surface opposite to the surface having the tip portion. A spring 24 is provided at the tip of the piston 16. Therefore, the piston 16 reciprocates in the cylinder 15 using the spring 24 and the pressure difference between the first space 18 and the second space 20.

シリンダ15には、第1圧力ライン19と第1空間18とを接続する接続穴25が設けられており、また、第2圧力ライン21と第2空間20とを接続する接続穴26が設けられている。第1圧力ライン19は、第1空間18近傍に設けられた弁27(例えば、電磁弁)を開けることによって、第1空間18を真空にするために、真空引きするためのラインである。また、第2圧力ライン21は、第2空間20に設けられた弁28(例えば、電磁弁)を開けることによって、第2空間20に空気を流入するためのラインである。   The cylinder 15 is provided with a connection hole 25 that connects the first pressure line 19 and the first space 18, and a connection hole 26 that connects the second pressure line 21 and the second space 20. ing. The first pressure line 19 is a line for evacuating the first space 18 to open a vacuum by opening a valve 27 (for example, an electromagnetic valve) provided in the vicinity of the first space 18. The second pressure line 21 is a line through which air flows into the second space 20 by opening a valve 28 (for example, an electromagnetic valve) provided in the second space 20.

ハンド1を構成するピストン16などには、ハンド1で半導体ウエハWをクランプあるいはアンクランプしたときに発塵しにくい部材が用いられる。例えば、ピストン16にはベスペル(デュポン社製)、ロッド17、キャップ29、板30、31、受け部14にはPEEK(ポリ・エーテル・エーテル・ケトン)が用いられる。なお、シリンダ15には、例えば、アルミニウム(Al)が用いられる。   A member that does not easily generate dust when the semiconductor wafer W is clamped or unclamped by the hand 1 is used for the piston 16 or the like constituting the hand 1. For example, Vespel (manufactured by DuPont) is used for the piston 16, rod 17, cap 29, plates 30 and 31, and PEEK (polyetheretherketone) is used for the receiving portion 14. For the cylinder 15, for example, aluminum (Al) is used.

図3に示すように、ハンド1が設けられた搬送用ロボット51は、アクチュエータ52と、アクチュエータ52と接続されているアーム53aと、一方がアーム53aと接続され、他方がハンド1と接続されているアーム53bと、を有している。図3には、ハンド1によってクランプされた半導体ウエハWが搬送用ロボット51によって搬送されてキャリア54に収められる様子が示されている。   As shown in FIG. 3, the transfer robot 51 provided with the hand 1 has an actuator 52, an arm 53a connected to the actuator 52, one connected to the arm 53a, and the other connected to the hand 1. Arm 53b. FIG. 3 shows a state where the semiconductor wafer W clamped by the hand 1 is transferred by the transfer robot 51 and stored in the carrier 54.

次に、本発明の実施の形態における半導体装置の製造方法について、図1〜図3を参照して、図4に示す製造フローに沿って説明する。図4は、本実施の形態における半導体装置の製造フローチャートである。   Next, a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described along the manufacturing flow shown in FIG. 4 with reference to FIGS. FIG. 4 is a manufacturing flowchart of the semiconductor device according to the present embodiment.

半導体装置の製造工程において半導体ウエハWが、ハンド1によって搬送される場合、まず、搬送用ロボットのアームを動かし、アームの先端部に設けられたハンド1のステージ12上に半導体ウエハWを搭載する(ステップS1)。   When the semiconductor wafer W is transferred by the hand 1 in the manufacturing process of the semiconductor device, first, the arm of the transfer robot is moved, and the semiconductor wafer W is mounted on the stage 12 of the hand 1 provided at the tip of the arm. (Step S1).

次いで、可動部13がステージ12側の方向に可動することによって、ステージ12に搭載された半導体ウエハWと可動部13および受け部14でクランプする(ステップS2)。この可動部13の可動について説明すると、第2圧力ライン21を弁28によって閉じた状態で第1空間18を第1圧力ライン19から、例えば60kPa程度の真空引きをすることによって、バネ24が縮むと共に、ピストン16、ロッド17が移動して、ロッド17の先端部である可動部13が可動している。このとき、第1空間18の圧力は、貫通穴22およびネジ23を介してリークすることによって、実際には30kPa程度となっている。   Next, the movable part 13 is moved in the direction toward the stage 12, whereby the semiconductor wafer W mounted on the stage 12 is clamped by the movable part 13 and the receiving part 14 (step S2). The movement of the movable portion 13 will be described. The spring 24 is contracted by evacuating the first space 18 from the first pressure line 19 with the second pressure line 21 closed by the valve 28, for example, about 60 kPa. At the same time, the piston 16 and the rod 17 are moved, and the movable portion 13 which is the tip portion of the rod 17 is moved. At this time, the pressure in the first space 18 is actually about 30 kPa by leaking through the through hole 22 and the screw 23.

このため、ネジ23によって第1空間18の圧力を一定に制御することができ、半導体ウエハWをクランプする力(クランプ力)も一定に制御することができる。また、クランプ力を制御し、半導体ウエハWを割ることを防止し、半導体装置の製造歩留まりを向上することができる。   For this reason, the pressure of the first space 18 can be controlled to be constant by the screw 23, and the force for clamping the semiconductor wafer W (clamping force) can also be controlled to be constant. Further, it is possible to control the clamping force, prevent the semiconductor wafer W from being broken, and improve the manufacturing yield of the semiconductor device.

また、半導体ウエハWをクランプしたときに、仮にシリンダ15のロッド17からメタル系の異物、シリンダ15とロッド17の擦れによる異物などが発生したとしても、第1空間18では真空が引かれた状態が保たれることによって、それら異物は第1圧力ライン19から排気され、半導体ウエハWまで飛散するのを防止することができる。すなわち、ハンド1を用いた半導体ウエハWを搬送する工程において、異物の発生を低減することができる。   In addition, when the semiconductor wafer W is clamped, even if metal foreign matter or foreign matter due to rubbing between the cylinder 15 and the rod 17 occurs from the rod 17 of the cylinder 15, a vacuum is drawn in the first space 18. Thus, these foreign matters are exhausted from the first pressure line 19 and can be prevented from scattering to the semiconductor wafer W. That is, in the process of transporting the semiconductor wafer W using the hand 1, the generation of foreign matters can be reduced.

次いで、半導体ウエハWをクランプした状態で、搬送用ロボットのアームを動かし、ハンド1に搭載された半導体ウエハWを、キャリア54などの所定の場所に搬送する(ステップS3)。この半導体ウエハWの搬送は、半導体ウエハWがクランプしながら搬送されるので、高速で行うことができる。   Next, with the semiconductor wafer W clamped, the arm of the transfer robot is moved to transfer the semiconductor wafer W mounted on the hand 1 to a predetermined place such as the carrier 54 (step S3). The semiconductor wafer W can be transferred at a high speed because the semiconductor wafer W is transferred while being clamped.

次いで、キャリア54などの所定の場所では、可動部13がステージ12側とは反対方向に可動することによって、ステージ12に搭載された半導体ウエハWをアンクランプする(ステップS4)。この可動部13の可動について説明すると、第1圧力ライン19を弁27によって閉じた状態で第2空間20へ第2圧力ライン21から、例えば400kPa程度の空気を流入することによって、バネ24が伸びると共に、ピストン16、ロッド17が移動して、ロッド17の先端部である可動部13が可動している。   Next, at a predetermined location such as the carrier 54, the movable portion 13 moves in the direction opposite to the stage 12 side, thereby unclamping the semiconductor wafer W mounted on the stage 12 (step S4). The movement of the movable portion 13 will be described. When the first pressure line 19 is closed by the valve 27, for example, air of about 400 kPa flows from the second pressure line 21 into the second space 20, whereby the spring 24 extends. At the same time, the piston 16 and the rod 17 are moved, and the movable portion 13 which is the tip portion of the rod 17 is moved.

このため、半導体ウエハWをアンクランプしたときに、仮にシリンダ15のロッド17からメタル系の異物、クランプリンク部の擦れによる異物などが発生したとしても、第2空間20の空気が、第1空間18へ到達して置き換わるため、汚染された空気を半導体ウエハW側へ排出するのを防止することができる。すなわち、ハンド1を用いた半導体ウエハWを搬送する工程において、異物の発生を低減することができる。   For this reason, even if metal foreign matter or foreign matter due to rubbing of the clamp link portion is generated from the rod 17 of the cylinder 15 when the semiconductor wafer W is unclamped, the air in the second space 20 remains in the first space. Therefore, the contaminated air can be prevented from being discharged to the semiconductor wafer W side. That is, in the process of transporting the semiconductor wafer W using the hand 1, the generation of foreign matters can be reduced.

また、半導体ウエハWをクランプする工程(ステップS2)において、第2圧力ライン21を閉じた状態で第1空間18を第1圧力ライン19から真空引きすることによって、ピストン16が移動して接続穴25を塞いだときに、ステージ12に半導体ウエハWが搭載されていないことを検出する(ステップS5)。半導体ウエハWのクランプミス発生時は、ピストン16がさらにステージ12側の方向に移動して、接続穴25を塞ぎ、供給真空値の例えば60kPa程度まで上昇する。   Further, in the process of clamping the semiconductor wafer W (step S2), the first space 18 is evacuated from the first pressure line 19 with the second pressure line 21 closed, whereby the piston 16 moves and the connection hole is formed. When 25 is closed, it is detected that the semiconductor wafer W is not mounted on the stage 12 (step S5). When a clamping error occurs in the semiconductor wafer W, the piston 16 further moves in the direction toward the stage 12, closes the connection hole 25, and rises to a supply vacuum value of, for example, about 60 kPa.

このため、真空差圧で半導体ウエハWのクランプと、ミスクランプが検出することができる。また、このようにミスクランプを検出することができるので、従来搬送用ロボットに備え付けられていたウエハクランプ検出センサなどが不要となる。   For this reason, the clamp of the semiconductor wafer W and the misclamp can be detected by the vacuum differential pressure. Further, since the misclamp can be detected in this way, a wafer clamp detection sensor or the like that is conventionally provided in the transfer robot becomes unnecessary.

このように、本実施の形態におけるハンド1を用いて半導体ウエハWを搬送することによって、異物の発塵の発生もとをなくすことで、クリーン搬送技術を構築することができる。また、メタル系の異物によるメタルコンタミネーションの原因もとをなくすことができる。また、発塵処理のための装置が不要となり、搬送用ロボットをコンパクト化することができ、また、設備の低費用を図ることができる。また、ハンド1の構成がシンプルであるため、長寿命を実現でき、更に、長寿命化でメンテナンスフリーを実現することができる。   In this way, by transporting the semiconductor wafer W using the hand 1 in the present embodiment, it is possible to construct a clean transport technique by eliminating the generation of foreign matter dust. In addition, it is possible to eliminate the cause of metal contamination due to metal foreign matter. In addition, a device for dust generation treatment is not required, the transport robot can be made compact, and the cost of the equipment can be reduced. Further, since the configuration of the hand 1 is simple, a long life can be realized, and further, maintenance-free can be realized by extending the life.

次に、本発明の実施の形態における半導体装置の搬送システムについて、図5を参照して説明する。図5は、本実施の形態におけるハンドを用いた搬送システムの全体構成を模式的に示す説明図である。   Next, a semiconductor device transfer system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing the overall configuration of a transport system using a hand in the present embodiment.

図5に示すように、本実施の形態で説明する搬送システム60は、半導体製造工場内のクリーンルーム内に構築されている。クリーンルーム内には、天井側に軌道61が敷設され、かかる軌道61上を、図示はしない搬送制御装置からの指令により、搬送台車62が走行するように構成されている。   As shown in FIG. 5, the transfer system 60 described in the present embodiment is constructed in a clean room in a semiconductor manufacturing factory. A track 61 is laid on the ceiling side in the clean room, and the transport carriage 62 travels on the track 61 in response to a command from a transport control device (not shown).

搬送台車62には、半導体ウエハを収納するフープ等に構成した装置群間混載搬送容器として機能する搬送容器70が搭載されている。図5に示す場合には、天井側に敷設された軌道61は、ループ状に形成され、フープ等に形成された搬送容器70が、搬送台車62に搭載された状態で循環するようになっている。   The transfer carriage 62 is mounted with a transfer container 70 that functions as an inter-device-group mixed transfer container configured as a hoop or the like for storing semiconductor wafers. In the case shown in FIG. 5, the track 61 laid on the ceiling side is formed in a loop shape, and the transport container 70 formed in a hoop or the like circulates while being mounted on the transport carriage 62. Yes.

一方、軌道61のループ内には、半導体装置の製造に際して半導体ウエハに各種工程に対応した一連の処理を施す処理装置が、複数のエリアに区分されて装置群100、200、300として配置されている。例えば、図5に示す場合には、装置群100は、200、300は、各々装置100a、100b、100c、200a、200b、200c、300a、300b、300cから構成されている。   On the other hand, in the loop of the track 61, processing devices for performing a series of processes corresponding to various processes on the semiconductor wafer when manufacturing the semiconductor device are divided into a plurality of areas and arranged as device groups 100, 200, 300. Yes. For example, in the case illustrated in FIG. 5, the device group 100 includes devices 100 a, 100 b, 100 c, 200 a, 200 b, 200 c, 300 a, 300 b, and 300 c.

装置群100内では、各装置100a、100b、100cを結ぶように搬送路63が床上に敷設され、搬送路63上を搬送台車64が走行するようになっている。搬送台車64には、半導体ウエハを収納するフープ等に構成した装置群内搬送容器として機能する搬送容器70が搭載されている。装置群100内における装置間搬送は、半導体ウエハをフープに収納した状態で行うようになっている。   In the apparatus group 100, the conveyance path 63 is laid on the floor so as to connect the apparatuses 100a, 100b, and 100c, and the conveyance carriage 64 travels on the conveyance path 63. The transfer carriage 64 is equipped with a transfer container 70 that functions as a transfer container in the apparatus group configured as a hoop for storing semiconductor wafers. Inter-device transfer in the device group 100 is performed in a state where the semiconductor wafer is housed in a hoop.

かかる装置群100の構成は、他の装置群200、300においても同様に構成され、装置200a、200b、200cの間、装置300a、300b、300cの間の搬送は、床上に敷設した搬送路63上を、フープを搭載した搬送台車64が走行することで行われる。   The configuration of the device group 100 is similarly configured in the other device groups 200 and 300, and conveyance between the devices 200a, 200b, and 200c and between the devices 300a, 300b, and 300c is performed on a conveyance path 63 laid on the floor. This is done by running a transport cart 64 equipped with a hoop.

また、軌道61には、図5に示すように、各装置群100、200、300に対応して、ステーション100S、200S、300Sが設けられている。各ステーション100S、200S、300Sには、ウエハソータに構成したウエハ移載手段80が設けられている。また、ストッカに構成した保管手段90も設けられている。   Further, as shown in FIG. 5, stations 100 </ b> S, 200 </ b> S, and 300 </ b> S are provided on the track 61 so as to correspond to the respective device groups 100, 200, and 300. Each station 100S, 200S, 300S is provided with a wafer transfer means 80 configured as a wafer sorter. In addition, storage means 90 configured in the stocker is also provided.

前述したハンド1を有する搬送用ロボット51は、例えば、ウエハソータに適用することができる。このため、ハンド1を用いた半導体ウエハを搬送する工程において、異物の発生を低減することができる。   The transfer robot 51 having the hand 1 described above can be applied to, for example, a wafer sorter. For this reason, generation | occurrence | production of a foreign material can be reduced in the process of conveying the semiconductor wafer using the hand 1. FIG.

かかるステーション100S、200S、300Sには、軌道61上を走行する搬送台車62、装置群100、200、300内の搬送を受け持つ搬送台車64が、それぞれ必要に応じて停車させられる。   In these stations 100S, 200S, and 300S, a transport carriage 62 that travels on the track 61 and a transport carriage 64 that is responsible for transport in the device groups 100, 200, and 300 are stopped as necessary.

例えば、ある工程に対応した装置群100の装置100aで処理が終了した半導体ウエハW1を、次工程に対応する装置群300を構成する装置300bに搬送して処理する必要があるとする。一方、別の工程に対応する装置群200の装置200bでも異なるロットの半導体ウエハW2の処理が終了して、次工程に対応した装置群300を構成する装置300bで処理する必要があるとする。   For example, it is assumed that the semiconductor wafer W1 that has been processed by the apparatus 100a of the apparatus group 100 corresponding to a certain process needs to be transferred to the apparatus 300b constituting the apparatus group 300 corresponding to the next process and processed. On the other hand, it is assumed that the processing of the semiconductor wafer W2 of a different lot is completed in the apparatus 200b of the apparatus group 200 corresponding to another process, and the apparatus 300b constituting the apparatus group 300 corresponding to the next process needs to be processed.

図5に示すように、装置群100の装置100aで半導体ウエハW1の処理が終了すると、図中矢印aで指示するように、装置群内搬送を受け持つ搬送台車64に搭載したフープ内に半導体ウエハW1が収納される。かかる移載は、ロボットにより自動で枚葉毎に行われる。   As shown in FIG. 5, when the processing of the semiconductor wafer W1 is completed in the apparatus 100a of the apparatus group 100, as indicated by the arrow a in the figure, the semiconductor wafer is placed in the hoop mounted on the transfer carriage 64 that is responsible for the transfer within the apparatus group. W1 is stored. Such transfer is automatically performed for each sheet by a robot.

半導体ウエハW1を収納したフープは、搬送台車64に搭載された状態で、搬送路63上をステーション100Sまで走行し着駅する。搬送台車64のステーション100Sの到着と合わせて、軌道61上を走行する搬送台車62(図中、矢印bで指示)も、ステーション100Sに着駅する。   The hoop containing the semiconductor wafer W1 is mounted on the transfer carriage 64, travels on the transfer path 63 to the station 100S, and arrives at the station. Along with the arrival of the station 100S of the transport cart 64, the transport cart 62 (indicated by the arrow b in the figure) traveling on the track 61 also arrives at the station 100S.

搬送台車62、64がステーション100Sに着駅すると、各々の搬送台車62、64に搭載されたフープの扉が自動的に開けられる。ウエハソータにより、搬送台車64上のフープから、装置100aでの処理が終了した半導体ウエハW1が引き出され、搬送台車62上のフープ内に移しかえられる。かかる様子を、図中矢印cで示した。   When the transport carts 62 and 64 arrive at the station 100S, the doors of the hoops mounted on the transport carts 62 and 64 are automatically opened. The wafer sorter pulls out the semiconductor wafer W1 that has been processed in the apparatus 100a from the hoop on the transfer carriage 64 and transfers it to the hoop on the transfer carriage 62. Such a state is indicated by an arrow c in the figure.

このようにして、半導体ウエハW1の移載が終了したフープは、搬送台車62に搭載された状態で、図中矢印dで指示するように、装置群200に対応して設けたステーション200Sに向かって走行する。   In this way, the hoop after the transfer of the semiconductor wafer W1 is mounted on the transfer carriage 62, toward the station 200S provided corresponding to the apparatus group 200 as indicated by the arrow d in the figure. And run.

一方、装置群200では、装置200bで所要の処理が終了した半導体ウエハW2は、装置100aにおける場合と同様に、図中矢印eで指示するように、搬送台車64に搭載されたフープ内に移される。フープに収納された状態で、半導体ウエハW2はステーション200Sに搬送される。   On the other hand, in the apparatus group 200, the semiconductor wafer W2 for which required processing has been completed in the apparatus 200b is moved into a hoop mounted on the transport carriage 64 as indicated by an arrow e in the figure, as in the apparatus 100a. It is. The semiconductor wafer W2 is transferred to the station 200S while being stored in the hoop.

ステーション200Sでは、搬送台車64の着駅と合わせるように、半導体ウエハW1を収納したフープを搭載した搬送台車62が着駅する。このようにして、両搬送台車62、64がステーション200Sに着駅した状態で、各々の搬送台車62、64に搭載されたフープの扉が自動的に開けられ、ウエハソータにより、フープからフープ内の空きスペースに半導体ウエハW2の移載が行われる。同一のフープ内に、異なるロットの半導体ウエハW1、W2が混載されることとなる。かかる様子を、図中矢印fで指示した。   At the station 200S, the transfer carriage 62 on which the hoop containing the semiconductor wafer W1 is mounted arrives at the station so as to coincide with the arrival station of the transfer carriage 64. In this way, the doors of the hoops mounted on the respective transport carriages 62 and 64 are automatically opened in a state where both the transport carriages 62 and 64 have arrived at the station 200S, and the wafer sorter moves from the hoop to the inside of the hoop. The semiconductor wafer W2 is transferred to the empty space. The semiconductor wafers W1 and W2 of different lots are mixedly loaded in the same hoop. Such a state is indicated by an arrow f in the figure.

このようにして、扱いの異なる半導体ウエハW1、W2を混載したフープは、搬送台車62に搭載された状態で、図中矢印gで指示するように、装置群300に対応して設けたステーション300Sに向かう。   In this way, the FOUP in which the semiconductor wafers W1 and W2 that are handled differently are mounted is mounted on the transfer carriage 62, and the station 300S provided corresponding to the apparatus group 300 is instructed by the arrow g in the figure. Head for.

ステーション300Sでは、搬送台車62の着駅に合わせて、装置群300内の搬送を担う搬送台車64が着駅し、ウエハソータにより、搬送台車62に搭載のフープ内から半導体ウエハW1、W2が引き出され、搬送台車62に搭載されたフープ内に移載される。フープ内は空にされる。かかる様子を、図中矢印hで指示した。   At the station 300S, the transfer carriage 64 responsible for transfer in the apparatus group 300 arrives at the arrival station of the transfer carriage 62, and the semiconductor wafers W1 and W2 are pulled out from the hoop mounted on the transfer carriage 62 by the wafer sorter. Then, it is transferred into a hoop mounted on the transport carriage 62. The hoop is emptied. Such a state is indicated by an arrow h in the figure.

このようにして移載された半導体ウエハW1、W2は、フープ内に収納された状態で、図中矢印iで指示するように、装置300bまで搬送され、搬送先の装置300bにより所要の処理が施される。一方、ステーション300Sで空にされたフープは、図中矢印jで指示するように、軌道61上を搬送台車62に搭載された状態で循環することとなる。   The semiconductor wafers W1 and W2 transferred in this way are transferred to the apparatus 300b as indicated by the arrow i in the figure while being accommodated in the FOUP, and a required process is performed by the transfer destination apparatus 300b. Applied. On the other hand, the hoop emptied at the station 300S circulates on the track 61 while being mounted on the transport carriage 62 as indicated by the arrow j in the figure.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

例えば、前記実施の形態では、搬送システムのウエハソータに適用した場合について説明したが、CVD装置などの製造設備のフロントエンドモジュール(例えば、ローダ、アンローダ)にも適用することができる。   For example, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a wafer sorter of a transfer system has been described.

本発明は、半導体装置を製造する製造業に幅広く利用されるものである。   The present invention is widely used in the manufacturing industry for manufacturing semiconductor devices.

本発明の実施の形態におけるハンドを模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the hand in embodiment of this invention. 図1のA−A’線の断面図である。It is sectional drawing of the A-A 'line | wire of FIG. 本実施の形態におけるハンドを有する搬送用ロボットを模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the robot for conveyance which has a hand in this Embodiment. 本実施の形態における半導体装置の製造フローチャートである。6 is a manufacturing flowchart of the semiconductor device according to the present embodiment. 本実施の形態におけるハンドを用いた搬送システムの全体構成を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the whole structure of the conveyance system using the hand in this Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 ハンド
12 ステージ
13 可動部
14 受け部
15 シリンダ
16 ピストン
16a 第1面
16b 第2面
17 ロッド
18 第1空間
19 第1圧力ライン
20 第2空間
21 第2圧力ライン
22 貫通穴
23 ネジ
24 バネ
25、26 接続穴
27、28 弁
29 キャップ
31、32 板
51 搬送用ロボット
52 アクチュエータ
53a、53b アーム
54 キャリア
60 搬送システム
61 軌道
62 搬送台車
63 搬送路
64 搬送台車
70 搬送容器
80 ウエハ移載手段
90 保管手段
100 装置群
100a、100b、100c 装置
100S ステーション
200 装置群
200a、200b、200c 装置
200S ステーション
300 装置群
300a、300b、300c 装置
300S ステーション
W、W1、W2 半導体ウエハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hand 12 Stage 13 Movable part 14 Receiving part 15 Cylinder 16 Piston 16a 1st surface 16b 2nd surface 17 Rod 18 1st space 19 1st pressure line 20 2nd space 21 2nd pressure line 22 Through-hole 23 Screw 24 Spring 25 26, connection holes 27, 28 Valve 29 Cap 31, 32 Plate 51 Transfer robot 52 Actuator 53a, 53b Arm 54 Carrier 60 Transfer system 61 Track 62 Transfer carriage 63 Transfer path 64 Transfer carriage 70 Transfer container 80 Wafer transfer means 90 Storage Means 100 Device group 100a, 100b, 100c Device 100S Station 200 Device group 200a, 200b, 200c Device 200S Station 300 Device group 300a, 300b, 300c Device 300S Station W, W1, W2 Semiconductor wafer

Claims (3)

半導体ウエハが搭載されるステージと、
前記ステージの縁に設けられた可動部および受け部と、
を有するハンドを用い、
(a)前記可動部が前記ステージ側の方向に可動することによって、前記ステージに搭載された前記半導体ウエハを前記可動部および前記受け部でクランプする工程、
(b)前記可動部が前記ステージ側とは反対方向に可動することによって、前記ステージに搭載された前記半導体ウエハをアンクランプする工程、
を有する半導体装置の製造方法であって、
前記可動部は、シリンダ内を往復するピストンの第1面側から延びるロッドの先端部であり、
前記ロッドは、前記ピストンに固定されており、
前記シリンダには、前記シリンダの内面と前記ピストンの前記第1面とで形成される第1空間に接続されている第1圧力ラインと、前記シリンダの内面と前記ピストンの前記第1面とは反対の第2面とで形成される第2空間に接続されている第2圧力ラインと、が設けられており、
前記ピストンには、前記第1空間と前記第2空間とを繋ぐ貫通穴と、前記貫通穴に嵌め込まれたネジと、が設けられており、
前記工程(a)では、前記第2圧力ラインを閉じた状態で前記第1空間を前記第1圧力ラインから真空引きすることによって、前記ピストンが移動して前記可動部が可動し、
前記工程(b)では、前記第1圧力ラインを閉じた状態で前記第2空間へ前記第2圧力ラインから空気を流入することによって、前記ピストンが移動して前記可動部が可動することを特徴とする半導体装置の製造方法。
A stage on which a semiconductor wafer is mounted;
A movable part and a receiving part provided at an edge of the stage;
Use a hand with
(A) a step of clamping the semiconductor wafer mounted on the stage with the movable portion and the receiving portion by moving the movable portion in the direction toward the stage;
(B) unclamping the semiconductor wafer mounted on the stage by moving the movable part in a direction opposite to the stage side;
A method of manufacturing a semiconductor device having
The movable portion is a tip portion of a rod extending from the first surface side of the piston that reciprocates in the cylinder,
The rod is fixed to the piston;
The cylinder includes a first pressure line connected to a first space formed by an inner surface of the cylinder and the first surface of the piston, an inner surface of the cylinder and the first surface of the piston. A second pressure line connected to the second space formed by the opposite second surface, and
The piston is provided with a through hole connecting the first space and the second space, and a screw fitted in the through hole,
In the step (a), by evacuating the first space from the first pressure line with the second pressure line closed, the piston moves and the movable part moves,
In the step (b), when the first pressure line is closed, air flows into the second space from the second pressure line, so that the piston moves and the movable part moves. A method for manufacturing a semiconductor device.
前記工程(a)では、前記第1空間の真空が前記ネジによってリークし、前記第1空間の圧力を一定とすることを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。   2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein in the step (a), the vacuum in the first space leaks by the screw, and the pressure in the first space is made constant. 前記シリンダには、前記第1圧力ラインと前記第1空間とを接続する接続穴が設けられており、
更に、
(c)前記第2圧力ラインを閉じた状態で前記第1空間を前記第1圧力ラインから真空引きすることによって、前記ピストンが移動して前記接続穴を塞いだときに、前記ステージに前記半導体ウエハが搭載されていないことを検出する工程、
を有することを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
The cylinder is provided with a connection hole for connecting the first pressure line and the first space,
Furthermore,
(C) When the first space is evacuated from the first pressure line with the second pressure line closed, when the piston moves and closes the connection hole, the semiconductor is placed on the stage. A process for detecting that no wafer is mounted;
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111354669A (en) * 2018-12-21 2020-06-30 株式会社达谊恒 Multi-layer handle and handling robot equipped with the same

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