JP2008024975A - Semi-conductor manufacturing equipment - Google Patents

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Takuya Hashimoto
卓也 橋本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide semi-conductor manufacturing equipment capable of reducing the installation area as far as possible without degrading the semi-conductor manufacturing capacity. <P>SOLUTION: The semi-conductor manufacturing equipment comprises a conveying chamber 40 having a robot 70 arranged therein so as to carry in or carry out a wafer 26 through a first openable/closable opening formed in a side face, a tower type process chamber unit 30 having a second openable/closable opening formed in a side face facing the conveying chamber 40 side, and composed of a plurality of vertically stacked process chambers 31, an elevating/lowering mechanism 60 for vertically elevating/lowering the conveying chamber 40, and a connection mechanism 50 which connects the first opening to the second opening so that the inner side of any one of the process chambers communicates with the inner side of the conveying chamber 40 while the tip end thereof is attachably/detachably formed to/from the conveying chamber 40. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体の製造能力を低下させずに設置面積を可及的に縮小した半導体製造装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus in which an installation area is reduced as much as possible without reducing semiconductor manufacturing capability.

現在、半導体の製造等において被処理体に金属膜を作成する方法として、ＣＶＤ法等が利用されており、例えば特許文献１に示すようなＣＶＤ装置が提案されている。   At present, a CVD method or the like is used as a method for forming a metal film on an object to be processed in semiconductor manufacturing or the like. For example, a CVD apparatus as shown in Patent Document 1 has been proposed.

かかるＣＶＤ装置は、ウェハ処理チャンバ内の中央に回動自在に設けられて鉛直方向に伸びる回転軸であるポールと、ポールから放射状に水平方向に延設された複数のアームを介してポールの回転に伴い一体的に回動するよう形成されたウェハを支持する複数のウェハステージとを備える搬送機構を有している。一方、ウェハ処理チャンバ内の内壁近傍には、成膜処理等が行われる複数の処理反応容器が配設されている。これらの処理反応容器の側面にはスリットが設けられており、ポールと共に回動するウェハステージがこのスリットを通過することにより、ウェハステージ上のウェハが処理反応容器内に入り、ウェハに対して所定の成膜処理が行われる。   Such a CVD apparatus is provided at a center in a wafer processing chamber so as to be rotatable, and a pole that is a rotating shaft extending in a vertical direction, and a plurality of arms that extend radially from the pole in a horizontal direction to rotate the pole. And a plurality of wafer stages that support the wafer formed so as to rotate integrally therewith. On the other hand, a plurality of processing reaction vessels for performing a film forming process and the like are disposed near the inner wall in the wafer processing chamber. A slit is provided on the side surface of these processing reaction vessels. When the wafer stage that rotates together with the pole passes through the slit, the wafer on the wafer stage enters the processing reaction vessel, and the wafer is placed in a predetermined manner with respect to the wafer. The film forming process is performed.

かかる構成のＣＶＤ装置においては、ウェハを支持するウェハステージがポールと一体的に回動し、ウェハがスリットを介して各処理反応容器内を順次通過するたびに成膜処理等が連続的に行われるため、ＣＶＤ装置全体として高いスループットでウェハ上に膜を堆積することができる。   In the CVD apparatus having such a configuration, the wafer stage that supports the wafer rotates integrally with the pole, and the film forming process and the like are continuously performed each time the wafer sequentially passes through each processing reaction vessel through the slit. Therefore, the film can be deposited on the wafer with high throughput as the entire CVD apparatus.

しかしながら、水平方向に処理反応容器、及びこれに対応するウェハステージやポール等を処理チャンバ内に配設することから、処理チャンバが大型化して設置面積が大きくなるという問題がある。したがって、ＣＶＤ装置を設置する場所の総設置面積が限られている半導体の製造工場等においては、この設置場所の単位面積当たりの半導体製造能力を向上させる観点から、このような設置面積が大きいＣＶＤ装置を用いることは合理的ではない。このため、半導体の製造能力を低下させずに、小さな設置面積を実現するＣＶＤ装置が望まれている。   However, since the processing reaction vessel and the corresponding wafer stage, pole, etc. are disposed in the processing chamber in the horizontal direction, there is a problem that the processing chamber is enlarged and the installation area is increased. Therefore, in a semiconductor manufacturing factory or the like where the total installation area of the place where the CVD apparatus is installed is limited, from the viewpoint of improving the semiconductor manufacturing capacity per unit area of this installation place, such a large installation area of CVD. It is not reasonable to use the device. Therefore, there is a demand for a CVD apparatus that realizes a small installation area without reducing the semiconductor manufacturing capability.

特開２００６−２８５７７号公報JP 2006-28577 A

本発明は、かかる事情に鑑み、半導体の製造能力を低下させずに設置面積を可及的に縮小した半導体製造装置を提供することを目的とする。   In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a semiconductor manufacturing apparatus in which the installation area is reduced as much as possible without reducing the semiconductor manufacturing capability.

上記目的を達成するための本発明の第１の態様は、
処理チャンバが上下方向に積層して構成された複数の処理チャンバからなるタワー型処理チャンバユニットと、前記各処理チャンバのうち何れか１つの処理チャンバとの間で被搬送体を搬入・搬出する搬送チャンバとを具備する半導体製造装置にある。 In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention provides:
Transport for loading / unloading a transported object between a tower type processing chamber unit comprising a plurality of processing chambers configured by stacking processing chambers in the vertical direction and any one of the processing chambers. A semiconductor manufacturing apparatus including a chamber.

かかる第１の態様では、処理チャンバを上方に増設して半導体を製造することが可能となる。これにより、半導体製造能力を低下させずに設置面積を可及的に縮小した半導体製造装置を実現することができる。   In the first aspect, a semiconductor can be manufactured by increasing the processing chamber upward. As a result, it is possible to realize a semiconductor manufacturing apparatus that reduces the installation area as much as possible without reducing the semiconductor manufacturing capability.

本発明の第２の態様は、
側面に設けられた開閉可能な第１の開口を介して被搬送体を搬入・搬出するよう内部に配設したロボットを有する１つの搬送チャンバと、
前記搬送チャンバ側に臨んで形成された開閉可能な第２の開口を側面に有すると共に、上下方向に積層して構成された複数の処理チャンバからなるタワー型処理チャンバユニットと、
前記搬送チャンバを上下に昇降させて、前記搬送チャンバの第１の開口と何れか一つの処理チャンバの第２の開口とを相対向させる移動手段と、
先端部が前記搬送チャンバ又は前記各処理チャンバに接離可能に形成されると共に、前記何れか１つの処理チャンバと前記搬送チャンバとの内部同士が連通するように前記第１の開口と前記第２の開口とを連結する連結手段と
を具備することを特徴とする半導体製造装置にある。 The second aspect of the present invention is:
One transfer chamber having a robot disposed therein so as to load and unload the transferred object through a first opening that can be opened and closed provided on a side surface;
A tower-type processing chamber unit comprising a plurality of processing chambers having a second opening that can be opened and closed formed on the side of the transfer chamber on the side surface and stacked in the vertical direction;
Moving means for raising and lowering the transfer chamber up and down to oppose the first opening of the transfer chamber and the second opening of any one of the processing chambers;
The front end is formed so as to be able to contact and separate from the transfer chamber or each of the processing chambers, and the first opening and the second of the one processing chamber and the transfer chamber communicate with each other. And a connecting means for connecting the opening to the semiconductor manufacturing apparatus.

かかる第２の態様では、上下方向に積層して構成された複数の処理チャンバからなるタワー型処理チャンバユニットの何れか１つの処理チャンバに対して、１つの搬送チャンバが移動手段によりこの１つの処理チャンバと同じ高さの位置まで上下方向に移動し、この処理チャンバ内にウェハを搬入する。すなわち、処理チャンバを上方に増設して半導体を製造することで、処理チャンバの増設に伴う設置面積の拡大を抑えることが可能となっている。これにより、半導体製造能力を低下させずに設置面積を可及的に縮小した半導体製造装置を実現することができる。   In the second aspect, one transfer chamber is moved by the moving means to one processing chamber of any one of the tower-type processing chamber units composed of a plurality of processing chambers stacked in the vertical direction. The wafer moves up and down to a position at the same height as the chamber, and the wafer is loaded into the processing chamber. That is, by expanding the processing chamber upward and manufacturing the semiconductor, it is possible to suppress the expansion of the installation area accompanying the expansion of the processing chamber. As a result, it is possible to realize a semiconductor manufacturing apparatus that reduces the installation area as much as possible without reducing the semiconductor manufacturing capability.

本発明の第３の態様は、
上下方向に並んで側面に設けられた開閉可能な複数の第１の開口を有する１つの搬送チャンバと、
前記複数の第１の開口の何れか1つに臨んで形成された開閉可能な第２の開口を側面に有すると共に、上下方向に積層して構成された複数の処理チャンバからなるタワー型処理チャンバユニットと、
前記搬送チャンバの内部に設けられて何れか１つの処理チャンバの第２の開口を臨む位置に昇降すると共に、前記第１の開口を介して被搬送体を搬入・搬出するロボットと、
先端部が前記搬送チャンバ又は前記各処理チャンバに接離可能に形成されると共に、前記何れか１つの処理チャンバと前記搬送チャンバとの内部同士が連通するように前記第１の開口と前記第２の開口とを連結する連結手段と
を具備することを特徴とする半導体製造装置にある。 The third aspect of the present invention is:
One transfer chamber having a plurality of first openable and closable openings provided on a side surface in a vertical direction;
A tower-type processing chamber comprising a plurality of processing chambers having a second opening that can be opened and closed formed on one of the plurality of first openings on the side surface and stacked in the vertical direction. Unit,
A robot that is provided inside the transfer chamber and moves up and down to a position facing the second opening of any one of the processing chambers, and carries in and out a transferred object through the first opening;
The front end is formed so as to be able to contact and separate from the transfer chamber or each of the processing chambers, and the first opening and the second of the one processing chamber and the transfer chamber communicate with each other. And a connecting means for connecting the opening to the semiconductor manufacturing apparatus.

かかる第３の態様では、上下方向に複数の第１の開口を有する搬送チャンバと、第２の開口を有する処理チャンバが上下方向に並んで形成したタワー型処理チャンバユニットとが、各々第１の開口と第２の開口とが対向するよう配置されている。この搬送チャンバ内に設けられたウェハを支持するロボットが上下方向に移動して、何れか１つの処理チャンバにウェハを搬入する。これにより、処理チャンバを上方に増設して半導体を製造することで、処理チャンバの増設に伴う設置面積の拡大を抑えることが可能となっている。これにより、半導体製造能力を低下させずに設置面積を可及的に縮小した半導体製造装置を実現することができる。   In the third aspect, the transfer chamber having a plurality of first openings in the vertical direction and the tower type processing chamber unit formed by arranging the processing chambers having the second openings in the vertical direction are each a first one. The opening and the second opening are arranged to face each other. A robot for supporting the wafer provided in the transfer chamber moves in the vertical direction and carries the wafer into one of the processing chambers. Thereby, it is possible to suppress the expansion of the installation area accompanying the addition of the processing chamber by adding the processing chamber upward and manufacturing the semiconductor. As a result, it is possible to realize a semiconductor manufacturing apparatus that reduces the installation area as much as possible without reducing the semiconductor manufacturing capability.

本発明の第４の態様は、第１乃至３の何れかの態様に記載する半導体製造装置において
前記タワー型処理チャンバユニットを水平面上に複数個設け、
前記搬送チャンバは、前記各タワー型処理チャンバユニット毎に第１の開口を設けたことを特徴とする半導体製造装置にある。 According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor manufacturing apparatus according to any one of the first to third aspects, a plurality of the tower type processing chamber units are provided on a horizontal plane.
In the semiconductor manufacturing apparatus, the transfer chamber is provided with a first opening for each of the tower type processing chamber units.

かかる第４の態様では、複数のタワー型処理チャンバユニットを水平面上に配置して半導体の成膜を行うことができる。これにより、より高いスループットで半導体の成膜処理を行うことができる。   In the fourth aspect, a plurality of tower-type processing chamber units can be arranged on a horizontal plane to form a semiconductor film. Thereby, the semiconductor film formation process can be performed with higher throughput.

本発明の第５の態様は、第１乃至４の何れかの態様に記載する半導体製造装置において、
前記各処理チャンバは、各処理チャンバを支持する支持体から退避可能に形成されていることを特徴とする半導体製造装置にある。 According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor manufacturing apparatus described in any one of the first to fourth aspects,
Each of the processing chambers is formed in a semiconductor manufacturing apparatus, wherein the processing chamber is formed so as to be retractable from a support that supports the processing chambers.

かかる第５の態様では、タワー型処理チャンバユニットの各処理チャンバが、各処理チャンバを支持する支持体から退避可能に形成されている。これにより、必要に応じて処理チャンバを取外しても、他の処理チャンバでは成膜処理等を行うことが可能となる。これにより、処理チャンバのメンテナンス、例えば清掃や交換等を行っても他の処理チャンバを用いて成膜処理等を続行することができるため、半導体製造装置全体の稼働を停止することなく、メンテナンスの容易性を向上することができる。   In the fifth aspect, each processing chamber of the tower type processing chamber unit is formed so as to be retractable from a support that supports each processing chamber. As a result, even if the processing chamber is removed as necessary, film forming processing or the like can be performed in other processing chambers. As a result, even if maintenance of the processing chamber, for example, cleaning or replacement is performed, film formation processing can be continued using another processing chamber, so maintenance of the entire semiconductor manufacturing apparatus can be performed without stopping operation. The ease can be improved.

本発明の第６の態様は、第１乃至第５の何れかの態様に記載する半導体製造装置において、
前記処理チャンバには、ハロゲンを含有する作用ガスの作用により高蒸気圧ハロゲン化物を生成し得る元素を含む材料で形成した被エッチング部材をエッチングして前記元素とハロゲンとからなる前駆体を形成する一方、この前駆体を、前記被エッチング部材の温度よりも低温の前記被搬送体であるウェハに吸着させ、その後前記前駆体を前記ハロゲンラジカルで還元して前記元素成分を析出させることにより所定の薄膜を形成する手段が設けられたことを特徴とする半導体製造装置にある。 According to a sixth aspect of the present invention, in the semiconductor manufacturing apparatus described in any one of the first to fifth aspects,
In the processing chamber, a member to be etched formed of a material containing an element capable of generating a high vapor pressure halide by the action of a working gas containing halogen is etched to form a precursor composed of the element and halogen. On the other hand, this precursor is adsorbed to a wafer which is the transported body having a temperature lower than the temperature of the member to be etched, and then the precursor is reduced with the halogen radical to precipitate the elemental component. A semiconductor manufacturing apparatus is provided with means for forming a thin film.

かかる第６の態様では、ＭＣＲ−ＣＶＤ法を用いてウェハに成膜処理をすることができる。   In the sixth aspect, the wafer can be formed using the MCR-CVD method.

本発明の第７の態様は、第６の態様に記載する半導体製造装置において、
前記被エッチング部材を前記処理チャンバ内に搬入してこの処理チャンバ内に配設すると共に前記処理チャンバ内に配設された前記被エッチング部材を前記処理チャンバの外に搬出する搬送手段を更に具備し、
前記ロボットは、前記被搬送体として前記被エッチング部材を搬入・搬出可能に構成されたことを特徴とする半導体製造装置にある。 According to a seventh aspect of the present invention, in the semiconductor manufacturing apparatus described in the sixth aspect,
The apparatus further includes conveying means for carrying the member to be etched into the processing chamber and disposing the member to be etched within the processing chamber and carrying the member to be etched disposed within the processing chamber out of the processing chamber. ,
The robot is in a semiconductor manufacturing apparatus configured to be able to carry in and carry out the member to be etched as the carrier.

かかる第７の態様では、ウェハの搬送のみならず、被エッチング部材を搬送して処理チャンバ内の所定位置に固定することができる。このため、被エッチング部材を交換する際に、タワー型処理チャンバユニットから処理チャンバを退避して被エッチング部材を交換する作業が不要となり、かかる作業に掛かる負担を軽減することができる。   In the seventh aspect, not only the transfer of the wafer but also the member to be etched can be transferred and fixed at a predetermined position in the processing chamber. For this reason, when exchanging the member to be etched, there is no need to evacuate the processing chamber from the tower-type processing chamber unit and replace the member to be etched, and the burden on the work can be reduced.

本発明によれば、上方に処理チャンバを積層してタワー型処理チャンバユニットを形成することで、半導体の製造能力を低下させずに、設置面積を可及的に縮小した半導体製造装置が実現される。この結果、半導体製造装置の設置面積の単位当たりの半導体生産能力を向上することができる。このことは、特に、半導体製造装置を設置する総設置面積が限定されている場所で本発明に係る半導体製造装置を使用する場合に顕著な効果を奏する。   According to the present invention, by forming a tower type processing chamber unit by stacking processing chambers on the upper side, a semiconductor manufacturing apparatus having a reduced installation area as much as possible without reducing the semiconductor manufacturing capability is realized. The As a result, the semiconductor production capacity per unit of the installation area of the semiconductor manufacturing apparatus can be improved. This is particularly effective when the semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention is used in a place where the total installation area where the semiconductor manufacturing apparatus is installed is limited.

以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下に示した実施の形態には限定されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to embodiment shown below.

〈実施形態１〉
図１は、実施形態１に係る半導体製造装置の概略平面図、図２は、実施形態１に係る半導体製造装置の側面図である。 <Embodiment 1>
FIG. 1 is a schematic plan view of a semiconductor manufacturing apparatus according to the first embodiment, and FIG. 2 is a side view of the semiconductor manufacturing apparatus according to the first embodiment.

図１乃至図２に示すように、半導体製造装置１は、被搬送体であるウェハ２６に所定の成膜処理を行うタワー型処理チャンバユニット３０、タワー型処理チャンバユニット３０との間でウェハ２６の搬入・搬出を行う搬送チャンバ４０、搬送チャンバ４０を移動させる移動手段として昇降機構６０、及び搬送チャンバ４０とタワー型処理チャンバユニット３０とを連結する連結手段として連結機構５０を筐体１０の内部に備えている。更に実施形態１では、半導体製造装置１には、ウェハ２６の受け渡しを行うカセットステージ２０と、カセットステージ２０と搬送チャンバ４０との間でウェハ２６の通路として機能すると共にその内部の圧力を調圧する調圧機能を有するロードロック室１１とが設けられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the semiconductor manufacturing apparatus 1 includes a tower type processing chamber unit 30 that performs a predetermined film forming process on a wafer 26 that is a transfer target, and the wafer 26 between the tower type processing chamber unit 30. A transfer chamber 40 for carrying in and out the substrate, an elevating mechanism 60 as a moving means for moving the transfer chamber 40, and a connection mechanism 50 as a connection means for connecting the transfer chamber 40 and the tower-type processing chamber unit 30 inside the casing 10. In preparation. Further, in the first embodiment, the semiconductor manufacturing apparatus 1 functions as a cassette stage 20 for delivering the wafer 26 and a passage for the wafer 26 between the cassette stage 20 and the transfer chamber 40 and regulates the pressure inside the cassette stage 20. A load lock chamber 11 having a pressure adjusting function is provided.

なお、筐体１０の上部には、筐体１０内部の上部から下部へ空気の流れを発生させるファンフィルターユニット１３が配設されている。これにより、パーティクルの堆積を防ぐことができる。   Note that a fan filter unit 13 that generates an air flow from the upper part to the lower part inside the casing 10 is disposed at the upper part of the casing 10. Thereby, accumulation of particles can be prevented.

カセットステージ２０は、成膜処理の対象となるウェハ２６を設置する場所となり、このウェハ２６をロードロック室１１内部の所定の位置に配置し、又はロードロック室１１内部のウェハを取得するために用いられる。   The cassette stage 20 is a place where a wafer 26 to be subjected to a film forming process is placed. In order to place the wafer 26 at a predetermined position inside the load lock chamber 11 or to acquire a wafer inside the load lock chamber 11. Used.

より具体的には、カセットステージ２０は、複数のウェハ２６が収納されたウェハカセット２７を支持するウェハカセット支持台２１と、ガイドレール２３、及びウェハアライナ２５が設けられた搬送台２２とから構成されている。更に搬送台２２には、ロボット８０がガイドレール２３に沿って水平方向に移動可能に設けられ、ウェハ２６を取得し、所定の位置に配置するよう形成されている。   More specifically, the cassette stage 20 includes a wafer cassette support base 21 that supports a wafer cassette 27 in which a plurality of wafers 26 are stored, and a transport base 22 on which guide rails 23 and a wafer aligner 25 are provided. Has been. Further, a robot 80 is provided on the transfer table 22 so as to be movable in the horizontal direction along the guide rail 23, and is formed so as to acquire the wafer 26 and place it at a predetermined position.

ウェハ２６の搬入時は、ロボット８０がウェハカセット２７内のウェハ２６を取得して、ウェハアライナ２５によりセンタリング等所定の位置合わせを行い、ロードロック室１１のカセットステージ２０側のゲートバルブ１２を介してロードロック室１１内の所定の位置にウェハ２６を配置する。また、ウェハ２６の搬出時には、ロボット８０が所定の成膜処理が行われたウェハ２６をロードロック室１１から取得し、所定のウェハカセット２７に配置する。   When the wafer 26 is carried in, the robot 80 acquires the wafer 26 in the wafer cassette 27, performs predetermined alignment such as centering by the wafer aligner 25, and the gate valve 12 on the cassette stage 20 side of the load lock chamber 11. Then, the wafer 26 is arranged at a predetermined position in the load lock chamber 11. At the time of unloading the wafer 26, the robot 80 acquires the wafer 26 on which a predetermined film forming process has been performed from the load lock chamber 11 and places it in a predetermined wafer cassette 27.

ロードロック室１１は、カセットステージ２０と搬送チャンバ４０との間の通路として機能すると共に、その内部が真空に調圧可能に形成されている。   The load lock chamber 11 functions as a passage between the cassette stage 20 and the transfer chamber 40, and the inside thereof is formed so as to be adjusted to a vacuum.

より具体的には、ロードロック室１１は搬送チャンバ４０側、及びカセットステージ２０側の側面に開口を有して中空に形成されており、これらの開口のそれぞれにはゲートバルブ１２が設けられている。更に、真空に調圧する真空装置（図示せず）が設けられている。   More specifically, the load lock chamber 11 is formed hollow with openings on the side surfaces of the transfer chamber 40 side and the cassette stage 20 side, and a gate valve 12 is provided in each of these openings. Yes. Further, a vacuum device (not shown) for adjusting the vacuum is provided.

これにより、ロードロック室１１は、ゲートバルブ１２を閉鎖し、真空装置を作動させることで内部を真空にすることができる。この結果、カセットステージ２０からロードロック室１１の内部にウェハ２６が配置された後、真空に調圧された処理チャンバ３１の内部圧と合わせるべく、ゲートバルブ１２を閉鎖して真空装置により予備的に内部を真空にすることができる。   As a result, the load lock chamber 11 can be evacuated by closing the gate valve 12 and operating the vacuum device. As a result, after the wafer 26 is placed from the cassette stage 20 to the inside of the load lock chamber 11, the gate valve 12 is closed and the vacuum apparatus is preliminarily closed to match the internal pressure of the processing chamber 31 adjusted to a vacuum. The inside can be evacuated.

搬送チャンバ４０は、ロードロック室１１に配置されたウェハ２６を取得し、タワー型処理チャンバユニット３０の何れか１つの処理チャンバ３１に当該ウェハ２６を搬入し、又は処理チャンバ３１から成膜処理が施されたウェハ２６を取得してロードロック室１１の所定の位置に配置するために用いられる。   The transfer chamber 40 acquires the wafer 26 disposed in the load lock chamber 11, loads the wafer 26 into any one of the processing chambers 31 of the tower type processing chamber unit 30, or performs a film forming process from the processing chamber 31. It is used to acquire the applied wafer 26 and place it at a predetermined position in the load lock chamber 11.

より具体的には、搬送チャンバ４０は内部が中空であると共に、底面及び上面が六角形である六角柱型に形成されている。また、６つの側面のうち４つの側面（図１の平面図において、右下、右上、左下、左上の側面。）には第１の開口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄがそれぞれ設けられており、更に搬送チャンバ４０には、これらの第１の開口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄを開閉するバルブがそれぞれ設けられている。   More specifically, the transfer chamber 40 is hollow and has a hexagonal column shape with a bottom surface and a top surface that are hexagonal. Further, four of the six side surfaces are provided with first openings 41a, 41b, 41c, 41d on the four side surfaces (lower right, upper right, lower left, upper left side in the plan view of FIG. 1), Further, the transfer chamber 40 is provided with valves for opening and closing the first openings 41a, 41b, 41c, and 41d.

搬送チャンバ４０は、４つの開口のうち２つの第１の開口４１ｃ、４１ｄがそれぞれロードロック室１１の開口に対向し、残りの２つの第１の開口４１ａ、４１ｂがタワー型処理チャンバユニット３０の第２の開口３６に対向するよう配置されると共に、後述する昇降機構６０の昇降台座６１に支持されて上下方向に移動自在に配設されている。   In the transfer chamber 40, two first openings 41 c and 41 d out of the four openings are opposed to the openings of the load lock chamber 11, respectively, and the remaining two first openings 41 a and 41 b are the tower-type processing chamber unit 30. It is arranged so as to face the second opening 36, and is supported by an elevating pedestal 61 of an elevating mechanism 60, which will be described later, and is movably arranged in the vertical direction.

このため、この右上、又は右下の側面の第１の開口４１ａ、４１ｂは、搬送チャンバ４０が昇降機構６０によりタワー型処理チャンバユニット３０の何れか１つの処理チャンバ３１と同じ高さの位置に移動した際に、当該処理チャンバ３１の第２の開口３６と対向するようになっている。一方、左上、左下の側面の第１の開口４１ｃ、４１ｄは、搬送チャンバ４０が昇降機構６０によりロードロック室１１と同じ高さの位置に移動した際に、ロードロック室１１の開口と対向するようになっている。   For this reason, the first openings 41 a and 41 b on the upper right or lower right side face are set so that the transfer chamber 40 is at the same height as any one of the processing chambers 31 of the tower type processing chamber unit 30 by the lifting mechanism 60. When moved, it faces the second opening 36 of the processing chamber 31. On the other hand, the first openings 41 c and 41 d on the upper left and lower left side faces the opening of the load lock chamber 11 when the transfer chamber 40 is moved to the same height as the load lock chamber 11 by the lifting mechanism 60. It is like that.

一方、搬送チャンバ４０の内部の中心部には、ウェハ２６を取得し、所定の位置に配置するロボット７０が設けられている。このロボット７０は、鉛直方向に伸びる回転軸であり回動自在に配置された回転部７１と、回転部７１に接続されてウェハ２６を支持すると共に伸縮自在であるアーム７２とを具備している。   On the other hand, a robot 70 that acquires the wafer 26 and places it at a predetermined position is provided at the center of the inside of the transfer chamber 40. The robot 70 includes a rotating unit 71 that is a rotating shaft that extends in the vertical direction and is rotatably arranged, and an arm 72 that is connected to the rotating unit 71 and supports the wafer 26 and is extendable and contractable. .

これにより、アーム７２に支持されたウェハ２６は、回転部７１の回動に伴い一体的に回動して第１の開口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの何れか１つの開口側に向かい、アーム７２の伸張により当該開口を通過して搬送チャンバ４０の外側へ移動することができる。   As a result, the wafer 26 supported by the arm 72 rotates integrally with the rotation of the rotating portion 71 and moves toward one of the first openings 41a, 41b, 41c, and 41d. The extension 72 can pass the opening and move outside the transfer chamber 40.

例えば、搬送チャンバ４０の位置がロードロック室１１の高さと合っている場合、アーム７２がロードロック室１１の開口側に回動すると共に、ロードロック室１１の内部へ伸張し、ロードロック室１１の内部に配置されたウェハ２６を支持することができる。同様に、搬送チャンバ４０の位置が処理チャンバ３１の高さと合っている場合、アーム７２が処理チャンバ３１の第２の開口３６側に回動すると共に、処理チャンバ３１の内部へ伸張し、処理チャンバ３１内の所定の位置にウェハ２６を配置することができる。   For example, when the position of the transfer chamber 40 matches the height of the load lock chamber 11, the arm 72 rotates to the opening side of the load lock chamber 11 and extends into the load lock chamber 11. It is possible to support the wafer 26 disposed inside the substrate. Similarly, when the position of the transfer chamber 40 matches the height of the processing chamber 31, the arm 72 rotates toward the second opening 36 of the processing chamber 31 and extends into the processing chamber 31. The wafer 26 can be arranged at a predetermined position in the area 31.

また、搬送チャンバ４０には、内部を真空にする真空排気装置が設けられており（図示せず）、第１の開口４１ａ乃至４１ｄのバルブを閉じて真空排気装置を作動させることで内部圧を所望の圧力値に調圧することが可能となっている。なお、この真空排気装置には塩素ガスを無害化する機能を有している。後述するように連結機構５０を介して処理チャンバ３１、及び搬送チャンバ４０の内部同士が連通する際に、塩素ガスが処理チャンバ３１から搬送チャンバ４０へ流入するが、この真空排気装置により搬送チャンバ４０の外部へ排出され、無害化される。   The transfer chamber 40 is provided with an evacuation device (not shown) for evacuating the interior, and the internal pressure is increased by closing the valves of the first openings 41a to 41d and operating the evacuation device. It is possible to adjust the pressure to a desired pressure value. This vacuum exhaust device has a function of detoxifying chlorine gas. As will be described later, when the insides of the processing chamber 31 and the transfer chamber 40 communicate with each other via the coupling mechanism 50, chlorine gas flows from the processing chamber 31 into the transfer chamber 40. It is discharged outside and made harmless.

なお、上述したような搬送チャンバ４０は、実施形態１に係る半導体製造装置１のために特別に製造されたものである必要はなく、既存の搬送チャンバを用いてもよい。これにより既存の搬送チャンバを再利用するなどして、製造コストを低減することができる。   Note that the transfer chamber 40 as described above does not have to be specially manufactured for the semiconductor manufacturing apparatus 1 according to the first embodiment, and an existing transfer chamber may be used. Thereby, the manufacturing cost can be reduced by reusing an existing transfer chamber.

タワー型処理チャンバユニット３０は、ウェハ２６に成膜処理等を行うために用いられる。より具体的には、タワー型処理チャンバユニット３０は、処理チャンバ３１を支持可能に４本の支柱に取付けられた３枚の支持板３３を介して上下方向に積層して構成された複数の処理チャンバ３１から構成されている。   The tower type processing chamber unit 30 is used for performing a film forming process or the like on the wafer 26. More specifically, the tower-type processing chamber unit 30 includes a plurality of processing layers that are stacked in the vertical direction via three support plates 33 attached to four support columns so as to support the processing chamber 31. The chamber 31 is configured.

なお、各処理チャンバ３１は、支持板３３から着脱自在に形成したものでもよい。これにより、処理チャンバ３１のメンテナンス、例えば清掃や交換等を行っても他の処理チャンバ３１を用いて成膜処理等を続行することができるため、半導体製造装置全体の稼働を停止することなく、メンテナンスの容易性を向上することができる。   Each processing chamber 31 may be formed detachably from the support plate 33. Accordingly, even if maintenance, for example, cleaning or replacement of the processing chamber 31 is performed, film forming processing or the like can be continued using another processing chamber 31, so that the operation of the entire semiconductor manufacturing apparatus can be stopped without stopping. The ease of maintenance can be improved.

また、実施形態１に係る半導体製造装置１では、上下方向に３つの処理チャンバ３１を並べたが、勿論３つに限定されず、上方のスペースや処理チャンバ３１の大きさ、重量を考慮して適切な個数を決定すればよい。   Further, in the semiconductor manufacturing apparatus 1 according to the first embodiment, the three processing chambers 31 are arranged in the vertical direction, but of course, the number is not limited to three, and the size and weight of the upper space and the processing chamber 31 are taken into consideration. An appropriate number may be determined.

図３は、処理チャンバの概略断面図である。図３に示すように、各処理チャンバ３１はその内部でウェハ２６に対して所定の成膜処理を行う。具体的には、各処理チャンバ３１の側面にはウェハ２６の搬入・搬出口となる第２の開口３６が形成されており、この第２の開口３６を開閉する開閉部材３５を有するゲートバルブ３４が設けられている。タワー型処理チャンバユニット３０の各処理チャンバ３１は、各第２の開口３６が搬送チャンバ４０側に臨むよう配設されている。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the processing chamber. As shown in FIG. 3, each processing chamber 31 performs a predetermined film forming process on the wafer 26 therein. Specifically, a second opening 36 serving as a loading / unloading port for the wafer 26 is formed on the side surface of each processing chamber 31, and a gate valve 34 having an opening / closing member 35 that opens and closes the second opening 36. Is provided. Each processing chamber 31 of the tower type processing chamber unit 30 is disposed such that each second opening 36 faces the transfer chamber 40 side.

処理チャンバ３１は、後述するように連結機構５０を介して搬送チャンバ４０と連結し、搬送チャンバ４０のロボット７０がこの連結機構５０の内部を通過して、ウェハ２６を支持体１０１に設置する。ウェハ２６が支持体１０１に設置された後は、ゲートバルブ３４を閉鎖して、所定の成膜処理が行われる。   As will be described later, the processing chamber 31 is connected to the transfer chamber 40 via a connecting mechanism 50, and the robot 70 of the transfer chamber 40 passes through the inside of the connecting mechanism 50 to place the wafer 26 on the support 101. After the wafer 26 is placed on the support 101, the gate valve 34 is closed and a predetermined film forming process is performed.

本実施形態では、一例として、処理チャンバ３１内部でＭＣＲ−ＣＶＤ法（Ｍｅｔａｌ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ；ハロゲン化金属還元ＣＶＤ法）を用いてウェハ２６に金属を成膜する場合について説明する。   In the present embodiment, as an example, a case will be described in which a metal is formed on the wafer 26 using the MCR-CVD method (Metal Chloride Reduction) in the processing chamber 31.

処理チャンバ３１の底部近傍にはウェハ２６を支持する支持体１０１が設けられている。処理チャンバ３１の上方には処理チャンバ３１の内部をプラズマ化するためのプラズマアンテナ１０３が設けられ、プラズマアンテナ１０３には整合器１０４及び高周波電源１０５が接続されて高周波が供給される。処理チャンバ３１内のウェハ２６の上部には高蒸気圧ハロゲン化物を作る金属からなる被エッチング部材１０２が格子状に設けられており、この被エッチング部材１０２により原料金属が供給される。   In the vicinity of the bottom of the processing chamber 31, a support body 101 that supports the wafer 26 is provided. A plasma antenna 103 for converting the inside of the processing chamber 31 into plasma is provided above the processing chamber 31, and a matching unit 104 and a high frequency power source 105 are connected to the plasma antenna 103 to supply a high frequency. A member to be etched 102 made of a metal that forms a high vapor pressure halide is provided in a lattice shape above the wafer 26 in the processing chamber 31, and a raw metal is supplied by the member to be etched 102.

かかる構成の処理チャンバ３１で、ゲートバルブ３４を閉鎖した後、排気口１０８を介して真空排気装置１０９によりその内部を所定の圧力値まで減圧する。その後、ハロゲン含有ガス（例えば塩素ガス）を流量制御器１０７により適切な流量に調節してノズル１０６から処理チャンバ３１内に供給し、誘導プラズマを発生させてハロゲンラジカルを生成する。この結果、ハロゲンラジカルで被エッチング部材１０２がエッチングされることにより金属成分とハロゲンガス成分との前駆体が生成され、被エッチング部材１０２よりも低い温度のウェハ２６上において、前駆体がハロゲンラジカルにより還元され、金属成分がウェハ２６表面に成膜される。なお、真空排気装置１０９にはハロゲンガス、例えば塩素ガスを無害化する機能を有している。   In the processing chamber 31 having such a configuration, after the gate valve 34 is closed, the inside thereof is decompressed to a predetermined pressure value by the vacuum exhaust device 109 through the exhaust port 108. Thereafter, a halogen-containing gas (for example, chlorine gas) is adjusted to an appropriate flow rate by the flow rate controller 107 and supplied from the nozzle 106 into the processing chamber 31 to generate induction plasma to generate halogen radicals. As a result, the member to be etched 102 is etched with halogen radicals to generate a precursor of a metal component and a halogen gas component. On the wafer 26 having a temperature lower than that of the member to be etched 102, the precursor is caused by the halogen radicals. The metal component is reduced and deposited on the surface of the wafer 26. Note that the vacuum exhaust device 109 has a function of rendering harmless halogen gas such as chlorine gas.

上述したような処理チャンバ３１は、ＭＣＲ−ＣＶＤ法を用いて成膜処理を行うものに限定されず、例えば、ＰＶＤやＭＯＣＶＤ等の成膜チャンバ、スパッタリングプロセスチャンバ、エッチャー、成膜前後処理チャンバ（加熱、冷却、表面処理）等を用いることができる。すなわち製造するデバイスに応じたチャンバを利用することができる。また、処理チャンバ３１は、実施形態１に係る半導体製造装置１のために特別に製造されたものである必要はなく、既存の処理チャンバを用いてもよい。これにより既存の処理チャンバを再利用するなどして、製造コストを低減することができる。   The processing chamber 31 as described above is not limited to a film forming process using the MCR-CVD method. For example, a film forming chamber such as PVD or MOCVD, a sputtering process chamber, an etcher, a pre-deposition processing chamber ( Heating, cooling, surface treatment) and the like can be used. That is, a chamber corresponding to a device to be manufactured can be used. In addition, the processing chamber 31 does not need to be specially manufactured for the semiconductor manufacturing apparatus 1 according to the first embodiment, and an existing processing chamber may be used. As a result, the manufacturing cost can be reduced, for example, by reusing an existing processing chamber.

以上に説明した構成のタワー型処理チャンバユニット３０により、上方の空間を利用して処理チャンバ３１を増設し、半導体を製造することが可能となっている。すなわち処理チャンバ３１を減少させて半導体の製造能力を低下させることなく、設置面積を可及的に縮小した半導体製造装置１を実現することができる。このことは、例えば工場などの半導体製造装置１を設置する場所の総設置面積が限られた場所においては、より多くの半導体製造装置１を導入できるため、特に顕著な効果を奏する。   With the tower-type processing chamber unit 30 having the above-described configuration, it is possible to increase the number of processing chambers 31 using the upper space and manufacture a semiconductor. That is, it is possible to realize the semiconductor manufacturing apparatus 1 having a reduced installation area as much as possible without reducing the processing chamber 31 and reducing the semiconductor manufacturing capability. This has a particularly remarkable effect because more semiconductor manufacturing apparatuses 1 can be introduced in places where the total installation area of the places where the semiconductor manufacturing apparatuses 1 are installed, such as factories, is limited.

また、処理チャンバ３１はそれぞれ独立に内部圧を調圧可能であるため、先願に係るＣＶＤ装置の如き、成膜処理を行う処理反応容器のみならず搬送機構をもその内部に収納する処理チャンバと比較して、より速く、且つより省エネルギーで処理チャンバ３１の内部を真空化することができる。この結果半導体を製造するランニングコストを低減することができる。   In addition, since each of the processing chambers 31 can independently control the internal pressure, the processing chamber that houses not only the processing reaction vessel for performing the film forming process but also the transfer mechanism, such as the CVD apparatus according to the prior application. As compared with the above, the inside of the processing chamber 31 can be evacuated faster and more energy-saving. As a result, the running cost for manufacturing the semiconductor can be reduced.

なお、実施形態１では、半導体製造装置１にタワー型処理チャンバユニット３０を２基設けたが、これに限定されない。更に多くのタワー型処理チャンバユニット３０を設けるほど半導体を製造するスループットが向上するのは勿論のこと、同じ数の処理チャンバを水平方向に並べて増設する場合と比較して、設置面積の拡大を可及的に抑えることができる。   In the first embodiment, two tower-type processing chamber units 30 are provided in the semiconductor manufacturing apparatus 1, but the present invention is not limited to this. As more tower-type processing chamber units 30 are provided, the throughput of manufacturing semiconductors is improved, and the installation area can be expanded as compared with the case where the same number of processing chambers are horizontally arranged. It can be suppressed as much as possible.

図２に示すように、搬送チャンバ４０の下面側には昇降台座６１が設けられており、搬送チャンバ４０を支持している。昇降台座６１には、昇降機構６０が昇降ロッド６２を介して接続されており、昇降台座６１を上下方向に昇降させるよう構成されている。この昇降機構６０による昇降台座６１の上下方向の移動に伴い、搬送チャンバ４０も上下方向に移動する。この結果、搬送チャンバ４０の第１の開口４１ａ、又は第１の開口４１ｂが上下に並んだ何れか１つの処理チャンバ３１の第２の開口３６と対向することができる。同様に第１の開口４１ｃ又は４１ｄが、ロードロック室１１のゲートバルブ１２が設けられた開口と対向することができる。これにより、搬送チャンバ４０内部に配設されたロボット７０は、アーム７２を伸張してウェハ２６を搬送チャンバ４０内部から処理チャンバ３１、又はロードロック室１１の内部の所定位置へ配置することができる。   As shown in FIG. 2, an elevating pedestal 61 is provided on the lower surface side of the transfer chamber 40 and supports the transfer chamber 40. A lift mechanism 60 is connected to the lift base 61 via a lift rod 62, and is configured to move the lift base 61 up and down. As the elevating pedestal 61 is moved in the vertical direction by the elevating mechanism 60, the transfer chamber 40 is also moved in the vertical direction. As a result, the first opening 41a of the transfer chamber 40 or the first opening 41b can face the second opening 36 of any one of the processing chambers 31 arranged vertically. Similarly, the first opening 41c or 41d can face the opening of the load lock chamber 11 where the gate valve 12 is provided. Accordingly, the robot 70 disposed in the transfer chamber 40 can extend the arm 72 to place the wafer 26 from the transfer chamber 40 to a predetermined position in the processing chamber 31 or the load lock chamber 11. .

なお、昇降機構６０は大気圧で動作するよう構築すればよいため、真空雰囲気下で動作させる場合に比して容易に構築できることから、昇降機構６０の構造を簡略化可能となり、この結果製造コストを低減することができる。   Since the lifting mechanism 60 only needs to be constructed so as to operate at atmospheric pressure, it can be easily constructed as compared with the case where the lifting mechanism 60 is operated under a vacuum atmosphere. Therefore, the structure of the lifting mechanism 60 can be simplified, resulting in a manufacturing cost. Can be reduced.

以上に説明した昇降機構６０により、搬送チャンバ４０は昇降して何れか１つの処理チャンバ３１にウェハ２６を搬入することが可能になっている。このことから、搬送チャンバ４０は、タワー型処理チャンバユニット３０の高さや、処理チャンバ３１の個数、大きさに合わせた大きさに形成される必要がない。すなわち、必要最小限の容積を有する搬送チャンバ４０を構築することができるため、その内部を真空にする時間を短縮し、又は真空にするためのエネルギーを節約することができる。ひいては半導体製造に掛かるランニングコストを低減することが可能となる。このことは、特に処理チャンバ３１を数多く設置する場合に顕著な効果を期待できる。   With the lifting mechanism 60 described above, the transfer chamber 40 can be lifted and lowered to load the wafer 26 into one of the processing chambers 31. For this reason, the transfer chamber 40 does not need to be formed in a size that matches the height of the tower-type processing chamber unit 30 and the number and size of the processing chambers 31. That is, since the transfer chamber 40 having the minimum necessary volume can be constructed, the time for evacuating the inside thereof can be shortened, or energy for evacuation can be saved. As a result, it becomes possible to reduce the running cost concerning semiconductor manufacture. This can be expected to have a remarkable effect especially when a large number of processing chambers 31 are installed.

図４は、搬送チャンバと処理チャンバ、又はロードロック室との連結部分の要部拡大図、図５は、搬送チャンバと処理チャンバとの連結部分の要部拡大図である。   FIG. 4 is an enlarged view of a main portion of a connection portion between the transfer chamber and the processing chamber or the load lock chamber, and FIG. 5 is an enlarged view of a main portion of the connection portion between the transfer chamber and the processing chamber.

搬送チャンバ４０と、処理チャンバ３１、又はロードロック室１１との間には、昇降機構６０による搬送チャンバ４０の上下移動によって互いに接触しないよう、適当な間隔が設けられている。   An appropriate interval is provided between the transfer chamber 40 and the processing chamber 31 or the load lock chamber 11 so as not to contact each other due to the vertical movement of the transfer chamber 40 by the lifting mechanism 60.

このため、搬送チャンバ４０と、処理チャンバ３１、又はロードロック室１１との間でウェハ２６を搬入・搬出するときに、搬送チャンバ４０と、処理チャンバ３１、又はロードロック室１１の内部同士を連通するように、これらのチャンバに設けられた開口同士を連結する連結手段として連結機構５０を設けた。   Therefore, when the wafer 26 is loaded / unloaded between the transfer chamber 40 and the processing chamber 31 or the load lock chamber 11, the transfer chamber 40 and the inside of the processing chamber 31 or the load lock chamber 11 communicate with each other. Thus, a connecting mechanism 50 is provided as a connecting means for connecting the openings provided in these chambers.

搬送チャンバ４０と処理チャンバ３１との間の連結機構５０について説明する。具体的には図４乃至図５に示すように、連結機構５０は、基端部がゲートバルブ３４に取付けられると共に伸縮性を有するベローズ５１と、中央部に貫通孔が形成されてベローズ５１の先端部に取付けられたフランジ５２とから構成されている。なお、ベローズ５１は自重によりその先端部が鉛直方向の下向きに撓まない程度に剛性を有している。   A connection mechanism 50 between the transfer chamber 40 and the processing chamber 31 will be described. Specifically, as shown in FIGS. 4 to 5, the coupling mechanism 50 includes a bellows 51 having a base end attached to the gate valve 34 and having elasticity, and a through hole formed in the central portion thereof. It is comprised from the flange 52 attached to the front-end | tip part. The bellows 51 is rigid to the extent that its tip does not bend downward in the vertical direction due to its own weight.

また、連結機構５０には、ベローズ５１をその軸線方向に直線的に伸縮させる駆動機構（図示せず。）が設けられている。この駆動機構は、既知の直線移動手段、例えばラック・ピニオン、シリンダ、ボールネジ軸などを用いて容易に形成し得る。   The coupling mechanism 50 is provided with a drive mechanism (not shown) that linearly expands and contracts the bellows 51 in the axial direction. This drive mechanism can be easily formed using known linear moving means such as a rack and pinion, a cylinder, a ball screw shaft, and the like.

かかる構成の連結機構５０は、必要に応じてその先端部が搬送チャンバ４０の側面と接離可能になっている。このため、先端部が搬送チャンバ４０の側面に接触していないときは、搬送チャンバ４０はこの連結機構５０や処理チャンバ３１に接触することなく昇降機構６０により円滑に上下移動することができる。   The connection mechanism 50 having such a configuration is configured such that a tip portion thereof can contact and separate from the side surface of the transfer chamber 40 as necessary. For this reason, when the tip is not in contact with the side surface of the transfer chamber 40, the transfer chamber 40 can be smoothly moved up and down by the elevating mechanism 60 without contacting the connection mechanism 50 or the processing chamber 31.

一方、フランジ５２が搬送チャンバ４０の側面に接触しているときは、フランジ５２が搬送チャンバの第１の開口４１ａを覆うように接触するため、第１の開口４１ａは処理チャンバ３１のゲートバルブ３４が設けられた第２の開口３６と、気密を維持して連結することができる。この状態で、これらのバルブを開放すると、各チャンバの内部同士がベローズ５１の内部を介して連通する。   On the other hand, when the flange 52 is in contact with the side surface of the transfer chamber 40, the flange 52 comes into contact with the first opening 41 a of the transfer chamber, so that the first opening 41 a is the gate valve 34 of the processing chamber 31. It is possible to connect the second opening 36 provided with an airtight seal. When these valves are opened in this state, the interiors of the chambers communicate with each other via the interior of the bellows 51.

この結果、搬送チャンバ４０の内部圧を処理チャンバ３１の内部圧と予め同程度にした状態でゲートバルブ３４及び第１の開口４１ａのバルブを開放しても、連結機構５０により処理チャンバ３１内部の空気が外気と混ざることがないため、処理チャンバ３１の内部圧を一定に保つことができる。すなわち、成膜処理時のみならず、ウェハ２６を搬入・搬出するときでも、処理チャンバ３１の内部圧を一定に保つことが可能となる。このため、ウェハ２６の搬入・搬出のたびに処理チャンバ３１の内部圧を真空にするための時間を短縮すると共に、エネルギーを節約することができ、この結果、高いスループットで半導体を製造することが可能になる。   As a result, even if the gate valve 34 and the first opening 41a are opened while the internal pressure of the transfer chamber 40 is set to be approximately the same as the internal pressure of the processing chamber 31, the connection mechanism 50 can Since air is not mixed with outside air, the internal pressure of the processing chamber 31 can be kept constant. That is, the internal pressure of the processing chamber 31 can be kept constant not only during the film forming process but also when the wafer 26 is carried in / out. For this reason, it is possible to reduce the time for evacuating the internal pressure of the processing chamber 31 each time the wafer 26 is carried in and out, and to save energy. As a result, semiconductors can be manufactured with high throughput. It becomes possible.

なお、連結機構５０は、その基端部を処理チャンバ３１側に取付ける場合に限定されず、搬送チャンバ４０側に取付けてもよい。   The connection mechanism 50 is not limited to the case where the base end portion is attached to the processing chamber 31 side, and may be attached to the transfer chamber 40 side.

次に、上述した構成の半導体製造装置１において半導体を製造する一連の動作について説明する。   Next, a series of operations for manufacturing a semiconductor in the semiconductor manufacturing apparatus 1 having the above-described configuration will be described.

最初に、ロボット８０が、カセットステージ２０のウェハカセット２７からウェハ２６取得し、ウェハアライナ２５により所定の位置合わせをした後、ロードロック室１１内部にウェハ２６を配置する。   First, the robot 80 acquires the wafer 26 from the wafer cassette 27 of the cassette stage 20, aligns the wafer 26 with a predetermined position, and then places the wafer 26 inside the load lock chamber 11.

次に、ロードロック室１１のゲートバルブ１２を閉鎖し、真空排気装置により内部が真空にする。一方、予め内部が真空に調圧された搬送チャンバ４０が、昇降機構６０によりロードロック室１１と同じ高さの位置に移動し、ロードロック室１１と搬送チャンバ４０との間の連結機構５０によって、ロードロック室１１と搬送チャンバ４０とが連結する。更に、この状態でゲートバルブ１２、及び第１の開口４１ｃのバルブを開放し、ロボット７０のアーム７２が伸張してロードロック室１１内に配置されたウェハ２６を取得する。   Next, the gate valve 12 of the load lock chamber 11 is closed, and the inside is evacuated by a vacuum exhaust device. On the other hand, the transfer chamber 40 whose inside is adjusted to a vacuum in advance is moved to the same height as the load lock chamber 11 by the lifting mechanism 60, and is connected by the connecting mechanism 50 between the load lock chamber 11 and the transfer chamber 40. The load lock chamber 11 and the transfer chamber 40 are connected. Further, in this state, the gate valve 12 and the valve of the first opening 41 c are opened, and the arm 72 of the robot 70 extends to acquire the wafer 26 disposed in the load lock chamber 11.

次に、搬送チャンバ４０は、第１の開口４１ｃのバルブを閉鎖し、成膜処理を行う処理チャンバ３１と同じ高さの位置まで昇降機構６０により移動する。移動した後、処理チャンバ３１側の連結機構５０が伸張して処理チャンバ３１と搬送チャンバ４０とを連結する。連結した後、最初に搬送チャンバ４０の第１の開口４１ａのバルブを開放する。この結果、連結機構５０の内部圧は搬送チャンバ４０の内部圧と同等になる。次に、処理チャンバ３１のゲートバルブ３４を開放する。この結果、ベローズ５１の内部を介して搬送チャンバ４０及び処理チャンバ３１の内部同士が真空を維持したまま連通する。ロボット７０はアーム７２を伸張して、連結機構５０の内側を通過して処理チャンバ３１内の支持体１０１にウェハ２６を配置する。   Next, the transfer chamber 40 closes the valve of the first opening 41c and moves by the lifting mechanism 60 to a position at the same height as the processing chamber 31 that performs the film forming process. After the movement, the connection mechanism 50 on the processing chamber 31 side extends to connect the processing chamber 31 and the transfer chamber 40. After the connection, the valve of the first opening 41a of the transfer chamber 40 is first opened. As a result, the internal pressure of the coupling mechanism 50 becomes equal to the internal pressure of the transfer chamber 40. Next, the gate valve 34 of the processing chamber 31 is opened. As a result, the insides of the transfer chamber 40 and the processing chamber 31 communicate with each other through the inside of the bellows 51 while maintaining a vacuum. The robot 70 extends the arm 72, passes through the inside of the coupling mechanism 50, and places the wafer 26 on the support 101 in the processing chamber 31.

最後に、処理チャンバ３１では、連結機構５０を搬送チャンバ４０から離して、ゲートバルブ３４を閉鎖した後、所定の成膜処理を行い半導体を製造する。   Finally, in the processing chamber 31, the coupling mechanism 50 is separated from the transfer chamber 40 and the gate valve 34 is closed, and then a predetermined film forming process is performed to manufacture a semiconductor.

なお、１枚のウェハ２６を何れか１つの処理チャンバ３１に搬入した後は、その処理チャンバ３１での処理の進捗状況によらず、搬送チャンバ４０が他のウェハ２６を他の処理チャンバ３１に搬入できるよう制御してもよい。   After one wafer 26 is loaded into any one processing chamber 31, the transfer chamber 40 transfers the other wafer 26 to the other processing chamber 31 regardless of the progress of processing in the processing chamber 31. You may control so that it can carry in.

〈実施形態２〉
実施形態１においては、複数の処理チャンバ３１が上下方向に並んで形成されたタワー型処理チャンバユニット３０に対して、何れか１つの処理チャンバ３１にウェハ２６を搬入すべく、搬送チャンバ４０を昇降機構６０により何れか１つの処理チャンバ３１と同じ高さの位置に移動させた。しかしながら、かかる構成の搬送チャンバ４０に限定されず、次のような搬送チャンバ１４０を形成し、ロボット７０をその内部に設けることで、何れか１つの処理チャンバ３１にウェハ２６を搬入させてもよい。 <Embodiment 2>
In the first embodiment, the transfer chamber 40 is moved up and down in order to load the wafer 26 into any one of the processing chamber units 30 with respect to the tower-type processing chamber unit 30 in which a plurality of processing chambers 31 are arranged in the vertical direction. The mechanism 60 is moved to the same height as any one of the processing chambers 31. However, the present invention is not limited to the transfer chamber 40 configured as described above, and the wafer 26 may be loaded into any one of the processing chambers 31 by forming the following transfer chamber 140 and providing the robot 70 therein. .

図６は、実施形態２に係る半導体製造装置の概略側面図、図７は、図６中のＡ−Ａ線矢視図である。なお、実施形態１に係る半導体製造装置１と同一部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。   6 is a schematic side view of the semiconductor manufacturing apparatus according to the second embodiment, and FIG. 7 is a view taken along line AA in FIG. The same parts as those of the semiconductor manufacturing apparatus 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図６に示すように、半導体製造装置２００の搬送チャンバ１４０は、タワー型処理チャンバユニット３０の高さと略同一の高さに形成されており、またタワー型処理チャンバユニット３０側の側面には複数の第１の開口１４１が上下方向に並んで設けられている。また搬送チャンバ１４０には、これらの第１の開口１４１を開閉させるバルブが設けられている。更に、本実施形態では、ロードロック室１１側の側面にもウェハ２６の搬入・搬出を行う開口が設けられており、同様にこの開口を開閉させるバルブが設けられている。   As shown in FIG. 6, the transfer chamber 140 of the semiconductor manufacturing apparatus 200 is formed to have substantially the same height as the tower-type processing chamber unit 30, and a plurality of transfer chambers 140 are provided on the side surface on the tower-type processing chamber unit 30 side. 1st opening 141 is provided along with the up-down direction. In addition, the transfer chamber 140 is provided with a valve for opening and closing the first opening 141. Further, in the present embodiment, an opening for loading / unloading the wafer 26 is also provided on the side surface on the load lock chamber 11 side, and similarly, a valve for opening / closing the opening is provided.

また、図示しないが、搬送チャンバ１４０内部には真空排気装置が設けられており、この真空排気装置により内部圧が真空に維持されている。なお、実施形態１と同様に、この真空排気装置には塩素ガスを無害化する機能を有しており、搬送チャンバ４０内部に残留した塩素ガスを外部へ排気し、無害化する。   Although not shown, a vacuum exhaust device is provided inside the transfer chamber 140, and the internal pressure is maintained at a vacuum by the vacuum exhaust device. As in the first embodiment, this vacuum exhaust device has a function of detoxifying chlorine gas, and exhausts the chlorine gas remaining in the transfer chamber 40 to the outside to render it harmless.

図６乃至図７に示すように、搬送チャンバ１４０内部の底面には、昇降ロッド１６２を上下方向（図中上下方向Ｂ）に昇降させる昇降機構１６０が設けられ、この昇降ロッド１６２には昇降台座１６１が設けられている。昇降台座１６１の下面側にはベローズ１６３がその内部に昇降ロッド１６２、及び昇降機構１６０を収容するように設けられている。また昇降台座１６１には、ロボット７０が設けられている。   As shown in FIGS. 6 to 7, an elevating mechanism 160 that elevates the elevating rod 162 in the vertical direction (vertical direction B in the drawing) is provided on the bottom surface inside the transfer chamber 140, and the elevating rod 162 has an elevating base. 161 is provided. A bellows 163 is provided on the lower surface side of the lift base 161 so as to accommodate the lift rod 162 and the lift mechanism 160 therein. A robot 70 is provided on the lift base 161.

すなわち、昇降機構１６０により昇降台座１６１が上下方向に昇降して、任意の位置に移動することが可能になっている。これにより、アーム７２に支持されたウェハ２６がロードロック室１１、又はタワー型処理チャンバユニット３０の何れか１つの処理チャンバ３１と同じ高さの位置に移動することが可能になっている。   That is, the elevating mechanism 160 can be moved up and down by the elevating mechanism 160 and moved to an arbitrary position. Thereby, the wafer 26 supported by the arm 72 can be moved to the same height as the processing chamber 31 of either the load lock chamber 11 or the tower type processing chamber unit 30.

また、回転部７１が回動することにより、アーム７２も一体的に回動し、搬送チャンバ１４０内部から見てロードロック室１１側やタワー型処理チャンバユニット３０側に対向するようウェハ２６を移動させることが可能になっている。更にアーム７２が伸張することで、搬送チャンバ１４０内部から第１の開口１４１を通過して外部にウェハ２６を搬入・搬出することが可能になっている。   Further, as the rotating portion 71 rotates, the arm 72 also rotates integrally, and the wafer 26 is moved so as to face the load lock chamber 11 side and the tower type processing chamber unit 30 side when viewed from the inside of the transfer chamber 140. It is possible to make it. Further, by extending the arm 72, the wafer 26 can be carried in and out from the inside of the transfer chamber 140 through the first opening 141.

かかる構成の半導体製造装置２００では、タワー型処理チャンバユニット３０の何れか１つの処理チャンバ３１にウェハ２６を搬入する際には、最初に、予め内部が真空に調圧された搬送チャンバ１４０の内部で、昇降機構１６０により昇降台座１６１をロードロック室１１と同じ高さの位置に移動させ、ロードロック室１１と搬送チャンバ１４０との間の連結機構５０によって、ロードロック室１１と搬送チャンバ１４０とが連結する。更に、この状態でゲートバルブ１２、及びロードロック室１１側の第１の開口１４１のバルブを開放して、ロボット７０のアーム７２が伸張してロードロック室１１内に配置されたウェハ２６を取得する。   In the semiconductor manufacturing apparatus 200 having such a configuration, when the wafer 26 is carried into any one of the processing chambers 31 of the tower type processing chamber unit 30, first, the inside of the transfer chamber 140 in which the inside is adjusted to a vacuum in advance. Thus, the lift mechanism 161 is moved to the same height as the load lock chamber 11 by the lift mechanism 160, and the load lock chamber 11 and the transfer chamber 140 are connected by the connecting mechanism 50 between the load lock chamber 11 and the transfer chamber 140. Are linked. Further, in this state, the gate valve 12 and the valve of the first opening 141 on the side of the load lock chamber 11 are opened, and the arm 72 of the robot 70 extends to acquire the wafer 26 disposed in the load lock chamber 11. To do.

次に、搬送チャンバ１４０の第１の開口１４１のバルブを閉鎖し、昇降機構１６０により昇降台座１６１が成膜処理を行う処理チャンバ３１と同じ高さの位置に達するまで移動させる。当該位置に昇降台座１６１が達した後、処理チャンバ３１側の連結機構５０が伸張して処理チャンバ３１と搬送チャンバ１４０とを連結する。連結した後、当該処理チャンバ３１と対向する第１の開口１４１のバルブを開放する。これにより連結機構５０の内部圧は搬送チャンバ１４０の内部圧と同程度になる。その後当該処理チャンバ３１のゲートバルブ３４を開放する。ロボット７０のアーム７２が伸張して、連結機構５０の内側を通過して処理チャンバ３１内の支持体１０１にウェハ２６を配置する。   Next, the valve of the first opening 141 of the transfer chamber 140 is closed, and the lifting mechanism 160 is moved until the lifting base 161 reaches the same height as the processing chamber 31 where the film forming process is performed. After the elevating pedestal 161 reaches the position, the connecting mechanism 50 on the processing chamber 31 side extends to connect the processing chamber 31 and the transfer chamber 140. After the connection, the valve of the first opening 141 facing the processing chamber 31 is opened. As a result, the internal pressure of the coupling mechanism 50 becomes approximately the same as the internal pressure of the transfer chamber 140. Thereafter, the gate valve 34 of the processing chamber 31 is opened. The arm 72 of the robot 70 extends, passes through the inside of the coupling mechanism 50, and places the wafer 26 on the support 101 in the processing chamber 31.

最後に、処理チャンバ３１では、連結機構５０を搬送チャンバ１４０から離して、ゲートバルブ３４を閉鎖した後、所定の成膜処理を行い半導体を製造する。   Finally, in the processing chamber 31, the coupling mechanism 50 is separated from the transfer chamber 140 and the gate valve 34 is closed, and then a predetermined film forming process is performed to manufacture a semiconductor.

以上に説明したように、半導体製造装置２００では、タワー型処理チャンバユニット３０を用いることで、設置面積を可及的に縮小することが可能となっている。更に、搬送チャンバ４０の内部圧は真空であるものの、昇降機構１６０は、ベローズ１６３により真空雰囲気とは遮断されているため、大気圧で動作するよう構築することができる。これにより、昇降機構を真空雰囲気下で動作させる場合に比して容易に構築できることから、かかる昇降機構１６０の構造を簡略化可能となり、この結果製造コストを低減することができる。   As described above, in the semiconductor manufacturing apparatus 200, the installation area can be reduced as much as possible by using the tower-type processing chamber unit 30. Furthermore, although the internal pressure of the transfer chamber 40 is a vacuum, the elevating mechanism 160 is cut off from the vacuum atmosphere by the bellows 163 and can therefore be constructed to operate at atmospheric pressure. Thus, since the lifting mechanism can be easily constructed as compared with the case where the lifting mechanism is operated in a vacuum atmosphere, the structure of the lifting mechanism 160 can be simplified, and as a result, the manufacturing cost can be reduced.

〈実施形態３〉
実施形態１においては、搬送チャンバ４０は複数の第１の開口４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄを有し、これらの第１の開口が処理チャンバ３１の第２の開口３６、又はロードロック室１１の開口に対向するよう配設されていたが、これに限定されない。 <Embodiment 3>
In the first embodiment, the transfer chamber 40 has a plurality of first openings 41 a, 41 b, 41 c, and 41 d, and these first openings are the second openings 36 of the processing chamber 31 or the load lock chamber 11. Although it has been arranged to face the opening, it is not limited to this.

図８は、実施形態３に係る半導体製造装置の概略平面図である。なお、実施形態１に係る半導体製造装置１と同一部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。   FIG. 8 is a schematic plan view of the semiconductor manufacturing apparatus according to the third embodiment. The same parts as those of the semiconductor manufacturing apparatus 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

例えば、半導体製造装置３００には、昇降台座６１を上下方向に移動させると共に、回動させる回動機能を有する昇降機構が昇降台座６１の下方に設けられている。この昇降台座６１には、側面に１つの第１の開口４１を設けた搬送チャンバ２４０が取り付けられている。また搬送チャンバ２４０の内部には、実施形態１と同様に第１の開口４１を介してウェハ２６の搬入・搬出を行うロボット７０が配設されている。   For example, in the semiconductor manufacturing apparatus 300, an elevating mechanism having a rotating function for moving the elevating pedestal 61 in the vertical direction and rotating is provided below the elevating pedestal 61. A transfer chamber 240 having one first opening 41 on the side surface is attached to the lift base 61. In addition, a robot 70 for carrying in and out the wafer 26 through the first opening 41 is disposed inside the transfer chamber 240 as in the first embodiment.

複数のタワー型処理チャンバユニット３０は、これらを構成する処理チャンバ３１の第２の開口３６が搬送チャンバ４０側に対向するよう配設されている。   The plurality of tower-type processing chamber units 30 are arranged such that the second openings 36 of the processing chambers 31 constituting them are opposed to the transfer chamber 40 side.

これにより、昇降台座６１に支持された搬送チャンバ２４０は、昇降機構により所定の位置に上下方向に移動して、何れか１つの処理チャンバ３１と同じ高さに移動することができると共に、回動機能により昇降台座６１の回動と一緒に搬送チャンバ２４０が回動して、第１の開口４１を処理チャンバ３１の第２の開口３６、又はロードロック室１１の開口と対向させることができる。   Accordingly, the transfer chamber 240 supported by the lifting / lowering base 61 can be moved up and down to a predetermined position by the lifting / lowering mechanism, and can be moved to the same height as any one of the processing chambers 31 and can be rotated. The function allows the transfer chamber 240 to rotate together with the rotation of the lift base 61 so that the first opening 41 can face the second opening 36 of the processing chamber 31 or the opening of the load lock chamber 11.

したがって、搬送チャンバ２４０は、ロードロック室１１の開口からウェハ２６を取得し、第１の開口４１が何れか１つの処理チャンバ３１の第２の開口３６と対向するよう回動、及び昇降し、ウェハ２６を当該処理チャンバ３１の支持体１０１に配置することができる。   Therefore, the transfer chamber 240 acquires the wafer 26 from the opening of the load lock chamber 11, and rotates and moves up and down so that the first opening 41 faces the second opening 36 of any one of the processing chambers 31. The wafer 26 can be placed on the support 101 of the processing chamber 31.

以上に説明したように、半導体製造装置３００では、タワー型処理チャンバユニット３０を用いることで、設置面積を可及的に縮小することが可能となっている。更に、昇降機構６０が回動機能を有することにより、ロボット７０に回動機能を設けることが不要となり、ロボット７０の構成を簡略化することができる。また、１つの開口のみを有する既存の搬送チャンバであっても、そのまま本実施形態に係る半導体製造装置３００の搬送チャンバ４０として用いることができる。   As described above, in the semiconductor manufacturing apparatus 300, the installation area can be reduced as much as possible by using the tower type processing chamber unit 30. Furthermore, since the lifting mechanism 60 has a rotation function, it is not necessary to provide the robot 70 with a rotation function, and the configuration of the robot 70 can be simplified. Further, even an existing transfer chamber having only one opening can be used as it is as the transfer chamber 40 of the semiconductor manufacturing apparatus 300 according to the present embodiment.

〈実施形態４〉
実施形態１乃至実施形態３に説明したように、搬送チャンバ４０、１４０、２４０（図１、図６、図８参照。以下同じ。）の内部に配設されたロボット７０（図１参照。以下同じ。）はウェハ２６を搬送したが、これに限定されず、例えば被搬送体として被エッチング部材１０２を搬送してもよい。これにより処理チャンバ３１内に配設された被エッチング部材１０２を交換することができる。 <Embodiment 4>
As described in the first to third embodiments, the robot 70 (see FIG. 1; see below) disposed inside the transfer chambers 40, 140, and 240 (see FIGS. 1, 6, and 8, the same applies hereinafter). The same applies to the above), but the wafer 26 is transported, but the present invention is not limited to this. For example, the member to be etched 102 may be transported as a transported body. As a result, the member to be etched 102 disposed in the processing chamber 31 can be replaced.

図９は、実施形態４に係る半導体製造装置の処理チャンバの断面図、図１０は、支持体と被エッチング部材の関係を表す斜視図である。なお、実施形態１に係る半導体製造装置１と同一部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。   FIG. 9 is a cross-sectional view of the processing chamber of the semiconductor manufacturing apparatus according to the fourth embodiment, and FIG. 10 is a perspective view showing the relationship between the support and the member to be etched. The same parts as those of the semiconductor manufacturing apparatus 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図９乃至図１０に示すように、処理チャンバ３１には、被エッチング部材１０２を処理チャンバ３１内の所定の位置に配設すると共に、この所定の位置に配設された被エッチング部材１０２を処理チャンバ３１の外に搬出する搬送手段として、上下方向に昇降する支持体１２０と、被エッチング部材１０２を着脱自在に固定する固定治具１１０とが設けられている。   As shown in FIGS. 9 to 10, in the processing chamber 31, the member to be etched 102 is disposed at a predetermined position in the processing chamber 31, and the member to be etched 102 disposed at the predetermined position is processed. As a conveying means for carrying out of the chamber 31, a support body 120 that moves up and down in the vertical direction and a fixing jig 110 that detachably fixes the member to be etched 102 are provided.

支持体１２０は、ウェハ２６を支持する支持台１２１と、支持台１２１を上下方向に昇降させるシリンダ１２２とを備え、更に支持台１２１の上面の外縁部には被エッチング部材１０２を保持する支持棒１２３を備えている。この支持棒１２３に被エッチング部材１０２が載置されることにより、支持台１２１の上面に対して間隔をあけた状態、すなわち搬送チャンバ４０のロボット７０のアーム７２が挿入される間隔を保った状態で被エッチング部材１０２が支持台１２１の上面側に保持される。   The support 120 includes a support base 121 that supports the wafer 26 and a cylinder 122 that raises and lowers the support base 121 in the vertical direction. Further, a support bar that holds the member to be etched 102 at the outer edge of the upper surface of the support base 121. 123. A state in which the member to be etched 102 is placed on the support rod 123 is spaced from the upper surface of the support base 121, that is, a state is maintained in which the arm 72 of the robot 70 of the transfer chamber 40 is inserted. Thus, the member to be etched 102 is held on the upper surface side of the support base 121.

被エッチング部材１０２を搬入・搬出する際には、第２の開口３６を介して支持棒１２３に被エッチング部材１０２を載置可能な高さまで支持台１２１を下降させる（この状態を下降状態という。）。一方、被エッチング部材１０２を固定治具１１０に固定する、又は固定治具１１０から解放する際には、支持台１２１を固定治具１１０が配設された高さにまで上昇させる（この状態を上昇状態という。）。   When the member to be etched 102 is carried in and out, the support base 121 is lowered to a height at which the member 102 to be etched can be placed on the support rod 123 through the second opening 36 (this state is referred to as a lowered state). ). On the other hand, when the member to be etched 102 is fixed to the fixing jig 110 or released from the fixing jig 110, the support base 121 is raised to the height at which the fixing jig 110 is disposed (this state is changed). It is called the rising state.)

一方、被エッチング部材１０２は固定治具１１０によって着脱自在に処理チャンバ３１に固定される。即ち、固定治具１１０は処理チャンバ３１の側面の３箇所に設けられ、固定治具１１０には被エッチング部材１０２の周縁に係止する係止部材１１１が設けられている。係止部材１１１はそれぞれシリンダ１１２により前後移動自在にされ、一斉に前進動することにより３つの係止部材１１１が被エッチング部材１０２の周縁に係止して被エッチング部材１０２を支持状態にする。また、シリンダ１１２が一斉に後退動することにより３つの係止部材１１１が被エッチング部材１０２の周縁から離脱して被エッチング部材１０２を解放状態にする。   On the other hand, the member to be etched 102 is detachably fixed to the processing chamber 31 by a fixing jig 110. That is, the fixing jig 110 is provided at three locations on the side surface of the processing chamber 31, and the fixing jig 110 is provided with a locking member 111 that locks to the periphery of the member to be etched 102. Each of the locking members 111 can be moved back and forth by the cylinder 112, and when the locking members 111 move forward all at once, the three locking members 111 are locked to the peripheral edge of the member to be etched 102 so that the member to be etched 102 is supported. Further, when the cylinders 112 are moved backward all at once, the three locking members 111 are separated from the peripheral edge of the member to be etched 102 to release the member to be etched 102.

かかる構成の処理チャンバ３１により、被エッチング部材１０２は、ロボット７０により支持棒１２３に積置され、支持台１２１の昇降、及びシリンダ１１２の前後移動により固定治具１１０に固定される。   In the processing chamber 31 having such a configuration, the member to be etched 102 is loaded on the support rod 123 by the robot 70 and fixed to the fixing jig 110 by raising and lowering the support base 121 and moving the cylinder 112 back and forth.

詳言すると、被エッチング部材１０２は次のように処理チャンバ３１へ搬入される。まず被エッチング部材１０２がウェハ２６と同様にカセットステージ２０（図１参照。以下同じ。）からロードロック室１１（図１参照。以下同じ。）へ搬送される。搬送チャンバ４０のロボット７０が、ロードロック室１１内の被エッチング部材１０２を取得すると共に、処理チャンバ３１内部へアーム７２を伸張させて、支持台１２１の支持棒１２３に積置する。その後、アーム７２を後退させ、シリンダ１１２を後退動させると共に、支持台１２１を上昇状態にする。次に、シリンダ１１２を前進動させて係止部材１１１を被エッチング部材１０２の周縁に当接させることで、被エッチング部材１０２を固定治具１１０で固定し、次いで支持台１２１を下降状態にする。この結果、被エッチング部材１０２は支持棒１２３から離脱して、固定治具１１０により固定される。   More specifically, the member to be etched 102 is carried into the processing chamber 31 as follows. First, the member to be etched 102 is transferred from the cassette stage 20 (refer to FIG. 1; the same applies hereinafter) to the load lock chamber 11 (refer to FIG. 1; the same applies hereinafter) like the wafer 26. The robot 70 in the transfer chamber 40 acquires the member to be etched 102 in the load lock chamber 11, extends the arm 72 into the processing chamber 31, and loads it on the support rod 123 of the support stand 121. Thereafter, the arm 72 is moved backward, the cylinder 112 is moved backward, and the support base 121 is raised. Next, the cylinder 112 is moved forward to bring the locking member 111 into contact with the peripheral edge of the member to be etched 102, thereby fixing the member to be etched 102 with the fixing jig 110 and then lowering the support base 121. . As a result, the member to be etched 102 is detached from the support rod 123 and fixed by the fixing jig 110.

一方、固定治具１１０に固定された被エッチング部材１０２を搬出する場合は、支持棒１２３の先端の上面が被エッチング部材１０２の下面側に当接するよう支持台１２１を上昇状態にし、次いでシリンダ１１２を後退動させる。この結果、被エッチング部材１０２はその下面側を支持棒１２３により保持され、固定治具１１０から離脱することになる。その後支持台１２１を下降状態にした後、搬送チャンバ４０のロボット７０を介して、搬送チャンバ４０、ロードロック室１１、カセットステージ２０へと搬出することができる。   On the other hand, when the member to be etched 102 fixed to the fixing jig 110 is carried out, the support base 121 is raised so that the upper surface of the tip of the support rod 123 contacts the lower surface of the member to be etched 102, and then the cylinder 112. Move backward. As a result, the lower surface side of the member to be etched 102 is held by the support rod 123 and is detached from the fixing jig 110. Thereafter, after the support stand 121 is lowered, it can be carried out to the transfer chamber 40, the load lock chamber 11, and the cassette stage 20 via the robot 70 of the transfer chamber 40.

以上に説明したように、本実施形態に係る半導体製造装置では、被エッチング部材１０２をウェハ２６と同様に処理チャンバ３１に搬送することができる。このため、被エッチング部材１０２を交換する際に、タワー型処理チャンバユニット３０から処理チャンバ３１を退避して被エッチング部材１０２を交換する作業が不要となり、かかる作業に掛かる負担を軽減することができる。   As described above, in the semiconductor manufacturing apparatus according to the present embodiment, the member to be etched 102 can be transferred to the processing chamber 31 like the wafer 26. For this reason, when the member to be etched 102 is replaced, the work of retracting the processing chamber 31 from the tower-type processing chamber unit 30 and replacing the member to be etched 102 becomes unnecessary, and the burden on the work can be reduced. .

本発明は、半導体を製造販売する産業分野で利用することができる。   The present invention can be used in the industrial field of manufacturing and selling semiconductors.

実施形態１に係る半導体製造装置の概略平面図である。1 is a schematic plan view of a semiconductor manufacturing apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る半導体製造装置の側面図である。1 is a side view of a semiconductor manufacturing apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る半導体製造装置の処理チャンバの概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a processing chamber of a semiconductor manufacturing apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る半導体製造装置の搬送チャンバと処理チャンバ、又はロードロック室との連結部分の要部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a main part of a connection portion between the transfer chamber and the processing chamber or the load lock chamber of the semiconductor manufacturing apparatus according to the first embodiment. 実施形態１に係る半導体製造装置の搬送チャンバと処理チャンバとの連結部分の要部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a main part of a connection portion between a transfer chamber and a processing chamber of the semiconductor manufacturing apparatus according to the first embodiment. 実施形態２に係る半導体製造装置の概略側面図である。It is a schematic side view of the semiconductor manufacturing apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. 図６中のＡ−Ａ線矢視図である。It is an AA arrow directional view in FIG. 実施形態３に係る半導体製造装置の概略平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view of a semiconductor manufacturing apparatus according to a third embodiment. 実施形態４に係る半導体製造装置の処理チャンバの断面図である。It is sectional drawing of the processing chamber of the semiconductor manufacturing apparatus which concerns on Embodiment 4. FIG. 実施形態４に係る半導体製造装置の支持体と被エッチング部材の関係を表す斜視図である。It is a perspective view showing the relationship between the support body of the semiconductor manufacturing apparatus which concerns on Embodiment 4, and a to-be-etched member.

符号の説明Explanation of symbols

１，２００，３００ 半導体製造装置
１０ 筐体
１１ ロードロック室
１２ ゲートバルブ
１３ ファンフィルターユニット
２０ カセットステージ
２１ ウェハカセット支持台
２２ 搬送台
２３ ガイドレール
２５ ウェハアライナ
２６ ウェハ
２７ ウェハカセット
３０ タワー型処理チャンバユニット
３１ 処理チャンバ
３３ 支持板
３４ ゲートバルブ
３５ 開閉部材
３６ 第２の開口
４０，１４０，２４０ 搬送チャンバ
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，１４１ 第１の開口
５０ 連結機構
５１，１６３ ベローズ
５２ フランジ
６０，１６０ 昇降機構
６１，１６１ 昇降台座
６２，１６２ 昇降ロッド
７０，８０ ロボット
７１ 回転部
７２ アーム
１０１ 支持体
１０２ 被エッチング部材
１０３ プラズマアンテナ
１０４ 整合器
１０５ 高周波電源
１０６ ノズル
１０７ 流量制御器
１０８ 排気口
１０９ 真空排気装置
１１０ 固定治具
１１１ 係止部材
１１２，１２２ シリンダ
１２０ 支持体
１２１ 支持台
１２３ 支持棒
1,200,300 Semiconductor manufacturing apparatus 10 Housing 11 Load lock chamber 12 Gate valve 13 Fan filter unit 20 Cassette stage 21 Wafer cassette support base 22 Transfer base 23 Guide rail 25 Wafer aligner 26 Wafer 27 Wafer cassette 30 Tower type processing chamber unit 31 Processing chamber 33 Support plate 34 Gate valve 35 Opening / closing member 36 Second opening 40, 140, 240 Transfer chamber 41a, 41b, 41c, 41d, 141 First opening 50 Connection mechanism 51, 163 Bellows 52 Flange 60, 160 Lifting Mechanisms 61 and 161 Elevating pedestals 62 and 162 Elevating rods 70 and 80 Robot 71 Rotating unit 72 Arm 101 Support member 102 Etched member 103 Plasma antenna 104 Matching unit 105 High frequency power source 106 Nozzle 10 Flow controller 108 outlet 109 the vacuum evacuation device 110 fixture 111 engaging member 112, 122 cylinder 120 supports 121 support 123 support rod

Claims (7)

処理チャンバが上下方向に積層して構成された複数の処理チャンバからなるタワー型処理チャンバユニットと、前記各処理チャンバのうち何れか１つの処理チャンバとの間で被搬送体を搬入・搬出する搬送チャンバとを具備する半導体製造装置。   Transport for loading / unloading a transported object between a tower type processing chamber unit comprising a plurality of processing chambers configured by stacking processing chambers in the vertical direction and any one of the processing chambers. A semiconductor manufacturing apparatus comprising a chamber. 側面に設けられた開閉可能な第１の開口を介して被搬送体を搬入・搬出するよう内部に配設したロボットを有する１つの搬送チャンバと、
前記搬送チャンバ側に臨んで形成された開閉可能な第２の開口を側面に有すると共に、上下方向に積層して構成された複数の処理チャンバからなるタワー型処理チャンバユニットと、
前記搬送チャンバを上下に昇降させて、前記搬送チャンバの第１の開口と何れか一つの処理チャンバの第２の開口とを相対向させる移動手段と、
先端部が前記搬送チャンバ又は前記各処理チャンバに接離可能に形成されると共に、前記何れか１つの処理チャンバと前記搬送チャンバとの内部同士が連通するように前記第１の開口と前記第２の開口とを連結する連結手段と
を具備することを特徴とする半導体製造装置。 One transfer chamber having a robot disposed therein so as to load and unload the transferred object through a first opening that can be opened and closed provided on a side surface;
A tower-type processing chamber unit comprising a plurality of processing chambers having a second opening that can be opened and closed formed on the side of the transfer chamber on the side surface and stacked in the vertical direction;
Moving means for raising and lowering the transfer chamber up and down to oppose the first opening of the transfer chamber and the second opening of any one of the processing chambers;
The front end is formed so as to be able to contact and separate from the transfer chamber or each of the processing chambers, and the first opening and the second of the one processing chamber and the transfer chamber communicate with each other. And a connecting means for connecting the opening to the semiconductor manufacturing apparatus. 上下方向に並んで側面に設けられた開閉可能な複数の第１の開口を有する１つの搬送チャンバと、
前記複数の第１の開口の何れか1つに臨んで形成された開閉可能な第２の開口を側面に有すると共に、上下方向に積層して構成された複数の処理チャンバからなるタワー型処理チャンバユニットと、
前記搬送チャンバの内部に設けられて何れか１つの処理チャンバの第２の開口を臨む位置に昇降すると共に、前記第１の開口を介して被搬送体を搬入・搬出するロボットと、
先端部が前記搬送チャンバ又は前記各処理チャンバに接離可能に形成されると共に、前記何れか１つの処理チャンバと前記搬送チャンバとの内部同士が連通するように前記第１の開口と前記第２の開口とを連結する連結手段と
を具備することを特徴とする半導体製造装置。 One transfer chamber having a plurality of first openable and closable openings provided on a side surface in a vertical direction;
A tower-type processing chamber comprising a plurality of processing chambers having a second opening that can be opened and closed formed on one of the plurality of first openings on the side surface and stacked in the vertical direction. Unit,
A robot that is provided inside the transfer chamber and moves up and down to a position facing the second opening of any one of the processing chambers, and carries in and out a transferred object through the first opening;
The front end is formed so as to be able to contact and separate from the transfer chamber or each of the processing chambers, and the first opening and the second of the one processing chamber and the transfer chamber communicate with each other. And a connecting means for connecting the opening to the semiconductor manufacturing apparatus. 請求項１乃至請求項３の何れかに記載する半導体製造装置において、
前記タワー型処理チャンバユニットを水平面上に複数個設け、
前記搬送チャンバは、前記各タワー型処理チャンバユニット毎に第１の開口を設けたことを特徴とする半導体製造装置。 In the semiconductor manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A plurality of the tower type processing chamber units are provided on a horizontal plane,
The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the transfer chamber is provided with a first opening for each of the tower type processing chamber units. 請求項１乃至請求項４の何れかに記載する半導体製造装置において、
前記各処理チャンバは、各処理チャンバを支持する支持体から退避可能に形成されていることを特徴とする半導体製造装置。 The semiconductor manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 4,
Each of the processing chambers is formed so as to be retractable from a support that supports each of the processing chambers. 請求項１乃至請求項５の何れかに記載する半導体製造装置において、
前記処理チャンバには、ハロゲンを含有する作用ガスの作用により高蒸気圧ハロゲン化物を生成し得る元素を含む材料で形成した被エッチング部材をエッチングして前記元素とハロゲンとからなる前駆体を形成する一方、この前駆体を、前記被エッチング部材の温度よりも低温の前記被搬送体であるウェハに吸着させ、その後前記前駆体を前記ハロゲンラジカルで還元して前記元素成分を析出させることにより所定の薄膜を形成する手段が設けられたことを特徴とする半導体製造装置。 The semiconductor manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 5,
In the processing chamber, a member to be etched formed of a material containing an element capable of generating a high vapor pressure halide by the action of a working gas containing halogen is etched to form a precursor composed of the element and halogen. On the other hand, this precursor is adsorbed to a wafer which is the transported body having a temperature lower than the temperature of the member to be etched, and then the precursor is reduced with the halogen radical to precipitate the elemental component. A semiconductor manufacturing apparatus provided with means for forming a thin film. 請求項６に記載する半導体製造装置において、
前記被エッチング部材を前記処理チャンバ内に搬入してこの処理チャンバ内に配設すると共に前記処理チャンバ内に配設された前記被エッチング部材を前記処理チャンバの外に搬出する搬送手段を更に具備し、
前記ロボットは、前記被搬送体として前記被エッチング部材を搬入・搬出可能に構成されたことを特徴とする半導体製造装置。 The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 6,
The apparatus further includes conveying means for carrying the member to be etched into the processing chamber and disposing the member to be etched inside the processing chamber and carrying the member to be etched disposed inside the processing chamber out of the processing chamber. ,
The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the robot is configured so that the member to be etched can be carried in and out as the carrier.
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