JP2992571B2 - バッチ処理方法及びバッチ処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、バッチ処理方法及びバッチ処理装置に関す
る。

（従来の技術） IC製造工程には、各種のバッチ処理工程が存在する
が、この例としてウエハにイオンを注入するイオン注入
処理があり、この処理のためのイオン注入装置は、複数
枚のウエハをエンドステーション（処理部）に並べてイ
オン注入を同時に行うようになっている。この場合、ウ
エハは例えば25枚単位で収納カセットに収納されてお
り、またウエハをエンドステーションへ搬送して並べる
ためのローダ（ロボット機構）を有しており、所定の位
置に置かれた収納カセット（以下、カセットと略記す
る）からハンドリングアームによりウエハを一枚ずつ抜
きとり、上記エンドステーションの所定の位置に順に並
べるように搬送する。そして、所定のバッチ処理が終了
した後は、再び上記ハンドリングアームによりウエハは
エンドステーションからカセットに戻される。

このような従来のバッチ処理装置においてさらに効率
よく処理できるように、複数箇所例えば２ヵ所のバッチ
処理部を設けたものがある。２ヵ所のバッチ処理部すな
わち、２つのエンドステーションにはそれぞれのローダ
例えば第１ローダおよび第２ローダが設けられている。
さらにカセットの装着場所例えばカセット載置台もそれ
ぞれ設定されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した２ヵ所連結型バッチ処理装置
では、バッチ処理部が連結されていても各バッチ処理部
間では連係動作をすることがなく、独自にバッチ処理を
するだけとなっているので、効率の点で問題があった。
すなわち、イオン注入処理の場合には、所定枚数のウエ
ハを双方のバッチ処理部のローダ部に設けられたカセッ
トから出して各処理部に収容し処理するときに、それぞ
れのバッチ処理部が独自に動作処理を行うので、一方の
バッチ処理部が先に処理を終っても、他方のバッチ処理
部に残っているウエハについての処理の手助けをするこ
とができず、処理時間の短縮が不可能であった。

また、処理条件が異なるバッチ処理を連続して行う場
合があるが、この場合、１種類の処理は同時に終了でき
るようにすることが好ましい。例えば、イオン注入処理
においては、一方のバッチ処理部が先に終了したからと
いって当該処理部のみを異なるイオン注入条件に設定す
ることは、装置の構成上無駄な労力などを強いることに
なる。従って、連結されたバッチ処理部においては処理
が同時に終了することが要請される。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、バッチ処理を短時間にかつ効率よく処理する
ことができるバッチ処理方法及びバッチ処理装置を提供
することにある。

［発明の目的］ （課題を解決するための手段） 請求項１に記載の発明に係るバッチ処理方法は、複数
枚の被処理体を処理するバッチ処理部と、前記被処理体
を収容するカセットと、前記バッチ処理部、前記カセッ
ト間で双方向に前記被処理体を搬送するローダ部とをそ
れぞれ有するバッチ処理機構を少なくとも２ヵ所に設け
たバッチ処理装置によりバッチ処理するバッチ処理方法
において、 一方の前記バッチ処理部にて一方の前記カセット内の
全被処理体の処理が終了し、他方の前記バッチ処理部で
の処理が終了していない場合に、他方の前記カセット内
の未処理の被処理体を前記一方の前記バッチ処理部へ搬
入し、その後、前記一方のバッチ処理部にて処理された
処理済みの被処理体を前記他方のカセットへ搬入するこ
とを特徴とする。

請求項２に記載の発明に係るバッチ処理装置は、複数
枚の被処理体を処理するバッチ処理部と、前記被処理体
を収容するカセットと、前記バッチ処理部、前記カセッ
ト間で双方向に前記被処理体を搬送するローダ部とをそ
れぞれ有するバッチ処理機構を少なくとも２ヵ所に設け
たバッチ処理装置において、 一方の前記ローダ部と他方の前記ローダ部との間で、
被処理体を一括して双方向に搬送する中継用の搬入出手
段を設け、 前記中継用の搬入出手段は、一方の前記バッチ処理部
にて一方の前記カセット内の全被処理体の処理が終了
し、他方の前記バッチ処理部での処理が終了していない
場合に、他方の前記カセット内の未処理の被処理体を前
記一方の前記ローダ部に向けて搬送し、その後、前記一
方のバッチ処理部にて処理された処理済みの被処理体
を、前記他方の前記ローダ部に向けて戻し搬送すること
を特徴とする。

請求項３に記載の発明に係るバッチ処理装置は、複数
枚の被処理体を各々処理する第１、第２のバッチ処理部
と、 前記被処理体を各々収容する第１、第２のカセット
と、 前記第１のバッチ処理部と、前記第１のカセットとの
間で前記被処理体を双方向に搬送する第１のローダ部
と、 前記第２のバッチ処理部と、前記第２のカセットとの
間で前記被処理体を双方向に搬送する第２のローダ部
と、 前記第１のローダ部と前記第２のローダ部との間で、
被処理体を一括して双方向に搬送する中継用の搬入出手
段と、 を有し、 前記搬入出手段は、 前記第１又は第２のローダ部によって搬入出される被
処理体を複数収納可能な中継カセットと、 前記中継カセットを、前記第１、第２のカセット間に
移動させる移動手段と、 を有することを特徴とする。

（作 用） 請求項１及び２に記載の各発明によれば、以下の作用
効果を有する。

（イ）常時は、各ローダ部を用いて被処理体の搬送を各
々行い、各々独立してバッチ搬送及びバッチ処理を行
う。ここで、双方の各バッチ処理部で処理時間に時間差
が生じ、例えば、一方のバッチ処理部にて一方のカセッ
ト内の全被処理体の処理が終了し、他方のバッチ処理部
での処理が終了していない状況が生じる場合がある。こ
の場合には、請求項２では中継用の搬入出手段及び一方
のローダ部を用いることにより、他方のカセット内の未
処理の被処理体を一方のバッチ処理部へ搬入できる。し
かも、この搬入動作を行いながらも、他方のローダ部を
利用して例えば他方のバッチ処理部の処理済みの被処理
体を、他方のカセットへ向けて搬送する常時の搬送をも
実現でき、短時間に被処理体の処理ができる。しかも処
理後は、中継用の搬入出手段及び一方のローダ部を用い
て被処理体を元の他方のカセットへ戻すことができる。

また請求項１においても、各カセットと各バッチ処理
部での被処理体の常時の各搬送経路（各ローダ部）とは
別に、各バッチ処理部での処理は処理として行いつつ
も、各バッチ処理部間に独自の搬送路を形成できる。こ
のため、従来の例えば特開昭60−115216号等のように各
バッチ処理部間での搬送実施中に常時の搬送を行おうと
すると重複する搬送経路が生じる場合と異なり、本願で
は重複経路が生じ得ないため、上記時間差が生じた場合
の処理を行う場合等では、短時間に被処理体の処理を行
うことができる。

このように、各ローダ部と重複しない独自の搬送路を
用いて、独立して未処理又は処理済みの被処理体の搬送
を行え、複数のバッチ処理部にて処理を同時に行う場合
に、複数台のバッチ処理全体の処理時間の短縮を図るこ
とができ、短時間に各カセット内の被処理体の処理を終
了できる。

（ロ）従来の例えば特開昭60−115216号の第５図装置等
では、搬送を行う際に、一つのバッチ処理部に対して、
未処理の被処理体を収納するカセットのみを設け、他の
バッチ処理部に対して、処理済みの被処理体を収納する
カセットを設け、機能分担を行う手法を用いている。し
かし、このような手法では、カセットを余分に使用しな
ければならず、かつ、各バッチ搬送と各バッチ処理部間
での搬送とを同時に実施できない。これに対し請求項１
及び２では、処理前の被処理体と処理後の被処理体とを
収納するカセットを共通化し、このカセットを各バッチ
処理部に対して配設する。このため、使用するカセット
を低減して効率のよい処理を行うことができる。しか
も、上述のように独自の搬送路及び一方のローダ部を利
用した搬入動作を行いながらも、他方のローダ部を利用
した常時の搬送（バッチ搬送）をも達成でき、上記従来
技術のように、わざわざカセットを機能分担で分けた
り、機能によるカセットの配置を入れ替えたりしなくて
も、バッチ処理及び並列処理フローを兼用できる。

請求項３に記載の発明によれば、中継カセット及び移
動手段により、各ローダ部の間で複数枚の被処理体を一
括して搬送できるので、例えば特開昭60−115216号等の
ように一枚一枚順次搬送する場合に比して、搬送効率が
大幅に向上し、処理速度が向上する。

しかも、バッチ処理部の処理とは無関係な箇所である
各カセット間での移送を移動手段を用いて行える。

特に、以下のような状態が生じた場合に有用となる。
乃ち、第１のバッチ処理部での処理が終了した場合に、
第２のカセット内の未処理の被処理体を、中継カセット
を介して複数枚一括して第１のバッチ処理部へ搬送して
第１のバッチ処理部で処理を行う。そして、第１のバッ
チ処理部で処理された処理済みの被処理体を搬入出手段
を介して第１のバッチ処理部より第２のカセットへ搬送
する。これにより、従来では、第１のカセット内の被処
理体は、第１のバッチ処理部でしか処理できなかったの
に対し、この被処理体を第２のバッチ処理部で処理でき
るようになり、所定量のバッチ処理を短時間に行うこと
ができ、製造処理時間の短縮化を図ることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら具
体的に説明する。

第１図には、半導体ウエハにイオン注入を行うイオン
注入装置に本発明を適用した例が示されており、このイ
オン注入装置は２ヵ所のバッチ処理部例えば第１のバッ
チ処理部10aおよび第２のバッチ処理部10bを有し、これ
らのバッチ処理部10a,10bには所定の位置関係にローダ
部例えば第１のローダ部12aおよび第２のローダ部12b
と、カセット装着部例えば第１のカセット装着部14aお
よび第２のカセット装着部14bが同一ステージに配設さ
れている。

上記両バッチ処理部10a,10bには、ウエハ16を13枚セ
ットできるウエハのセット部18a,18bが設けられて回転
制御可能となっている。

上記両バッチ処理部10a,10bの手前（図では下方）に
は搬送部が設けられている。この搬送部はローダ部と、
スライドテーブルと、カセット装着部とから構成されて
いる。

すなわち、第１のローダ部12aおよび第２のローダ部1
2bは位置決め機構を有する第１のスライドテーブル20a
および第２のスライドテーブル20bを有し、これらのス
ライドテーブル20a,20bにはウエハ16を第１のバッチ処
理部10aおよび第２のバッチ処理部10bに搬入出するため
の第１のロード用アーム22aおよび第２のロード用アー
ム22bと、第１のアンロード用アーム24aおよび第２のロ
ード用アーム24bが設けられている。また、第１のロー
ダ部12aおよび第２のローダ部12bの中央部にはカセット
からウエハ16を出し入れする第１の搬送アーム26aおよ
び第２の搬送アーム26bが設けられ、これらの搬送アー
ム26a,26bはその両側に設けられた第１のロード用ステ
ーション28aおよび第２のロード用ステーション28bと、
第１のアンロード用ステーション30aおよび第２のアン
ロード用ステーション30bと、第１のカセット装着部14
に取り付けられたカセット32との間でウエハ16を搬送す
る如く設けられている。

すなわち、図左側の第１の処理系で説明すると、第１
の搬送アーム26aは第１のカセット32aからウエハ16を取
り出して第１のロード用ステーション28aに置くことに
なり、このロード用ステーション28aでは、ウエハ16の
オリフラ（オリエンテーションフラット）16aが第１の
ロード用ステーション28aの所定の位置に合されてウエ
ハ16の位置決めを行う。

上述した第１のカセット32aは、実施例では25枚のウ
エハ16を収納し、第１のカセット載置台34aに載せられ
ることになるが、この第１のカセット載置台34aは回転
駆動が可能となっており、第１の搬送アーム26aがウエ
ハ16を取り出せるように、第１のカセット載置台34aは
第１のカセット32aが移動する如く構成されている。

また、図右側の第２の処理系は、上記説明した第１の
処理系と動作等は同じであるため、説明を省略する。

そして、第１のバッチ処理部10aと第２のバッチ処理
部10b間での搬入出手段として、第１のローダ部12aと第
２のローダ部12bとの間に中継カセット33が設けられて
いる。この中継カセット33はスライドカセット載置台36
及びレール38が第１のカセット載置台例えばカセット装
着部14aと第２のカセット装着部14b間に亘って設けられ
ており、スライドカセット載置台36はレール38の上を両
方向に平行移動例えば第１のバッチ処理部10a側と、第
２のバッチ処理部10b側とに移動する構成となってい
る。また上記スライドカセット載置台36は上下移動、回
転及びスライドが可能となる。

実施例では、上記スライドカセット載置台36にセット
された中継カセット33には、ロード用13枚，アンロード
用13の計26枚のウエハ16を収納可能であり、かつ、26枚
のダミー用ウエハを収納可能である。上記ダミー用ウエ
ハは、試験用として、あるいは処理用ウエハが不足した
際にゴミが装置内に発生することを防止するために用い
られる。

なお、操作部として、例えばモニタ表示切換スイッチ
40,モニタ表示改ページスイッチ42,マニュアルインスイ
ッチ44a,44b,44c,44d、マニュアルアウトスイッチ46a,4
6b,46c,46d、ロードオンリイスイッチ48、アンロードオ
ンリースイッチ50が設けられており、全てのウエハの搬
送経路を把握すると共に、その状況が制御されかつ表示
することができる。ここで制御はCPUで実施するように
なっている。

次にその動作を説明する。

例えば、25枚の未処理ウエハが収納された第１のカセ
ット32aを第１のカセット載置台34aに載置する。この載
置されたカセット32aに収納されたウエハ16を搬送アー
ム26aにより１枚ずつ取り出し、第１のロード用ステー
ション28aに載置する。そして、この第１のロード用ス
テーション28aでは、ウエハ16のオリフラ合わせを行い
ながらウエハ16の位置決めが行われる。その後、第１の
ロード用アーム22aによりウエハ16は第１のロード用ス
テーション28aから第１のバッチ処理部10aのウエハセッ
ト部18aに順次載置する。

一方、第２のカセット32bも第２のカセット載置台34b
に載置しており、上記説明と同様に、第２のバッチ処理
部10bのウエハセット部18bに載置して処理を行う。

このようにして、第１のカセットに25枚収納されたウ
エハ16の13枚が第１のバッチ処理部10aに載置される
と、第１のバッチ処理部10aの蓋が閉められて、イオン
注入処理が行われる。このイオン注入処理が終了し蓋が
開けられると、ウエハセット部18aに載せられているウ
エハ16は第１のバッチ処理部10aに設けられたアンロー
ド用アーム24aにより取り出されてアンロード用ステー
ション30aに搬出される。この第１のアンロード用ステ
ーション30aでは、ウエハ16の所定の位置決めが行われ
た後に、第１の搬送アーム26aによってウエハ16は元の
１のカセット32a内の所定の位置に戻されることにな
る。

上記のバッチ処理および処理後のアンロードに関する
説明として、第１のバッチ処理部10a側の動作について
説明したが、第２のバッチ処理部10b側についても同様
な動作で処理を行っている。

この処理続行中にいずれか一方のカセット例えば第２
のカセット32b内のウエハ16についての処理が全部終了
していても、例えば25枚収納されている第１のカセット
32aに未だ12枚のウエハ16が残っている場合がある。こ
の際、この残りのウエハ16を第１のバッチ処理部10aで
処理するとなると、第２のバッチ処理部10b側はその間
稼動が停止した状態で待機しなければならない。

そこで、この場合には、まず12枚のウエハ16を第１の
搬送アーム26aにより中継カセット33に収納した後、こ
の中継カセット33を載置するスライドカセット載置台36
をレール38に沿って第２のバッチ処理部10b側に移動さ
せる。そして、この中継カセット33からダミー用ウエハ
を１枚追加し、合計13枚のウエハを第２のバッチ処理部
10bの第２のウエハセット部18bに搬入し、これを全て埋
めた状態でイオン処理を行うようにしている。

このように、第２のカセット32b内のウエハが終了し
た後、第１のカセット32a内のウエハを第２のバッチ処
理部10bに移し、カセット載置台34aにセットされた第１
のカセット32aについてのバッチ処理を終了した後は、
スライドカセット載置台36の中継カセット33にダミーウ
エハおよび12枚の処理済みウエハを収納し、上記スライ
ドカセット載置台36を第１のバッチ処理部10a側に移動
させ、第１の搬送アームで中継カセット33から12枚のカ
セット16のみを取り出して位置合せした後、第１のカセ
ット32aに戻す。

このようにして、第１のバッチ処理部10aと第２のバ
ッチ処理部10bに搬送路を設けたので、従来では第１の
カセット装着部14aに載置された第１のカセット32aのウ
エハは、一方のバッチ処理部10aでしか処理できなかっ
たに対し、本実施例では上記ウエハ16を他方のバッチ処
理部10bでも処理できるようになり、すなわち両エンド
ステーションへ自由に搬送可能となり、所定量のバッチ
処理を短時間に行うことが可能となる。

また、所定のバッチ処理が終了した場合には、実施例
装置ではダミー用ウエハをウエハセット部18a,18bに載
置した状態として装置の稼動を停止することになってい
るが、この場合も、スライドカセット載置台36をスライ
ドさせて、一つのカセット33に収納したダミー用ウエハ
を両バッチ処理部10a,10bに搬入出することもできる。
このダミー用ウエハは試験を行う場合にも同様に行わ
れ、バッチ処理が効率よく行えることになる。

上記実施例では、バッチ処理部間での搬入出手段とし
て、スライドカセット載置台36及びレール38を用いた
が、これに限られず、バッチ処理部間に搬送アームを別
に設けて、例えば一方の第１のカセット装着部14aに固
定されている第１のカセット載置台34aのカセット32aか
らウエハ16を取り出して他方の第２のロード部12bを介
して他方のバッチ処理部10bに搬入出することも可能で
あり、要は両バッチ処理部10a,10b間でウエハ16を搬入
出可能とする搬送路が確保されていればよい。

また、実施例はイオン注入処理のバッチ処理について
説明したが、他のバッチ処理、例えばCVD処理装置等に
本発明を適用することができる。

［発明の効果］ 請求項１及び２の各発明によれば、一方のバッチ処理
に設けられたカセットと、他方のバッチ処理装置のバッ
チ処理との間で、各ローダ部と重複しない搬送路を用い
た被処理体の搬送ができ、しかも複数のバッチ処理部で
の処理を同時に行いながらも、各バッチ処理部での処理
とは独立して未処理又は処理済みの被処理体の搬送を行
えるので、被処理体を均等に分配して処理でき、複数の
バッチ処理部での処理を同時に行う場合に、複数台のバ
ッチ処理全体の処理時間の短縮が図れ、効率良く処理で
きる。

請求項３の発明によれば、中継カセット及び移動手段
により、各ローダ部の間で複数枚の被処理体を一括して
搬送できるので、搬送効率が大幅に向上し、処理速度が
向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るバッチ処理装置の構成を
示す平面図である。 10a……第１のバッチ処理部、 12a……第１のローダ部、 14a……第１のカセット装着部、 16……ウエハ、 18a……第１のウエハセット部、 22a……第１のロード用アーム、 24a……第１のアンロード用アーム、 26a……第１の搬送アーム、 32,33……カセット、 34……カセット載置台、 36……スライドカセット載置台、38……レール。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−69249（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−196537（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−115216（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−108641（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数枚の被処理体を処理するバッチ処理部
   と、前記被処理体を収容するカセットと、前記バッチ処
   理部、前記カセット間で双方向に前記被処理体を搬送す
   るローダ部とをそれぞれ有するバッチ処理機構を少なく
   とも２ヵ所に設けたバッチ処理装置によりバッチ処理す
   るバッチ処理方法において、 一方の前記バッチ処理部にて一方の前記カセット内の全
   被処理体の処理が終了し、他方の前記バッチ処理部での
   処理が終了していない場合に、他方の前記カセット内の
   未処理の被処理体を前記一方の前記バッチ処理部へ搬入
   し、その後、前記一方のバッチ処理部にて処理された処
   理済みの被処理体を前記他方のカセットへ搬入すること
   を特徴とするバッチ処理方法。
2. 【請求項２】複数枚の被処理体を処理するバッチ処理部
   と、前記被処理体を収容するカセットと、前記バッチ処
   理部、前記カセット間で双方向に前記被処理体を搬送す
   るローダ部とをそれぞれ有するバッチ処理機構を少なく
   とも２ヵ所に設けたバッチ処理装置において、 一方の前記ローダ部と他方の前記ローダ部との間で、被
   処理体を一括して双方向に搬送する中継用の搬入出手段
   を設け、 前記中継用の搬入出手段は、一方の前記バッチ処理部に
   て一方の前記カセット内の全被処理体の処理が終了し、
   他方の前記バッチ処理部での処理が終了していない場合
   に、他方の前記カセット内の未処理の被処理体を前記一
   方の前記ローダ部に向けて搬送し、その後、前記一方の
   バッチ処理部にて処理された処理済みの被処理体を、前
   記他方の前記ローダ部に向けて戻し搬送することを特徴
   とするバッチ処理装置。
3. 【請求項３】複数枚の被処理体を各々処理する第１、第
   ２のバッチ処理部と、 前記被処理体を各々収容する第１、第２のカセットと、 前記第１のバッチ処理部と、前記第１のカセットとの間
   で前記被処理体を双方向に搬送する第１のローダ部と、 前記第２のバッチ処理部と、前記第２のカセットとの間
   で前記被処理体を双方向に搬送する第２のローダ部と、 前記第１のローダ部と前記第２のローダ部との間で、被
   処理体を一括して双方向に搬送する中継用の搬入出手段
   と、 を有し、 前記搬入出手段は、 前記第１又は第２のローダ部によって搬入出される被処
   理体を複数収納可能な中継カセットと、 前記中継カセットを、前記第１、第２のカセット間に移
   動させる移動手段と、 を有することを特徴とするバッチ処理装置。