JP3150620B2 - 基板処理装置 - Google Patents
基板処理装置Info
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- JP3150620B2 JP3150620B2 JP22314996A JP22314996A JP3150620B2 JP 3150620 B2 JP3150620 B2 JP 3150620B2 JP 22314996 A JP22314996 A JP 22314996A JP 22314996 A JP22314996 A JP 22314996A JP 3150620 B2 JP3150620 B2 JP 3150620B2
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Description
し、特に半導体ウェーハ処理装置に関する。
積を小さくするために、例えば、図14に示すような半
導体ウェーハ処理装置が提案されている(特開平5−1
52215号参照。)。
いては、複数の反応室204を設置床面に対して垂直方
向に積み重ねることによって半導体ウェーハ処理装置2
000の専有床面積を小さくしている。
導体ウェーハ処理装置2000においては、ウェーハ搬
送室205内にウェーハ搬送ロボット202とこのウェ
ーハ搬送ロボット202を上下に昇降させるロボット昇
降機201を設け、ロボット昇降機201によってウェ
ーハ搬送ロボット202を上下に昇降させて、ウェーハ
搬送ロボット202によりゲートバルブ203を介して
半導体ウェーハを反応室204に搬入/搬出している。
置2000においては、ロボット昇降機201をウェー
ハ搬送室205内に設けていたから、ウェーハ搬送室2
05内、ひいては反応室204内も汚染され、その結
果、この半導体ウェーハ処理装置2000によって処理
されたウェーハも汚染されて、半導体装置製造時の歩留
まりを悪くする原因となっていたという問題があった。
て装置内が汚染されることを防止できる基板処理装置を
提供することにある。
能な基板搬送室と、前記基板搬送室の第1の側壁に鉛直
方向に積み重ねられて設けられた複数の基板処理室と、
前記複数の基板処理室と前記基板搬送室との間にそれぞ
れ設けられた複数の第1のバルブであって、閉じた場合
には前記基板処理室と前記基板搬送室との間を真空的に
気密にすることができ、開いた場合には基板がその内部
を通って移動可能な複数の第1のバルブと、前記基板搬
送室の第2の側壁に設けられた基板収容室と、前記基板
搬送室内に設けられた基板搬送機であって、前記基板処
理室と前記基板収容室との間で前記基板を減圧下で搬送
可能な基板搬送機と、前記基板搬送室の外部に設けられ
た昇降手段であって、固定部と前記固定部に対して昇降
可能な昇降部とを有する昇降手段と、前記基板搬送室の
所定の面に設けられた貫通孔内を移動可能な剛体の接続
部材であって、前記昇降部と前記基板搬送機とを前記貫
通孔を介して機械的に接続する接続部材と、前記所定の
面と前記所定の面の前記貫通孔を貫通する前記接続部材
との間を真空的に気密に保つ気密部材と、を備えること
を特徴とする基板処理装置が提供される。
の外部に設けているから、昇降手段によって基板搬送室
が汚染されることを防止でき、その結果、基板が汚染さ
れることを防止できる。
を、基板搬送室の所定の面に設けられた貫通孔内を移動
可能な剛体の接続部材で、貫通孔を介して機械的に接続
しているから、昇降手段を基板搬送室の外部に設けて
も、昇降手段によって基板搬送機を確実に昇降させるこ
とができる。
降に応じて基板搬送機が昇降するように基板搬送室の所
定の面を介して接続するには、昇降部と基板搬送機とを
磁気結合を利用して接続してもよい。この場合には基板
搬送室の所定の面に貫通孔を設けなくて、所定の面の材
質を磁力線が透過するような材質とすれば、磁気によ
り、この面の両側の昇降部と基板搬送機とを接続するこ
とができる。
面の貫通孔を貫通する接続部材との間を真空的に気密に
保つ気密部材を設けているから、基板搬送室の所定の面
に貫通孔を設けて剛体の接続部材により昇降部の昇降に
応じて基板搬送機が昇降するようにしても、基板搬送室
を真空的に気密にすることができ、基板搬送室を減圧可
能にすることができる。
第1の側壁に鉛直方向に積み重ねて設けているから、基
板処理室によるクリーンルームの専有面積を減少させる
ことができ、また、基板搬送室の辺数も減少させて基板
搬送室を小さくしてその専有面積を減少させることがで
きて、基板処理装置によるクリーンルームの専有面積を
減少させることができる。
基板搬送室の製作コストも減少させることができ、多方
向のメンテナンス領域も減少させることができる。さら
に、基板搬送室を他の基板搬送室等と接続する距離も短
くできて、その接続部に基板搬送機を設けなくても基板
搬送室と他の基板搬送室等との間で基板を移載できるよ
うになり、基板処理装置が、その分、簡単な構造とな
り、安価に製造できるようになる。
の間にそれぞれ設けられた複数の第1のバルブであっ
て、閉じた場合には基板処理室と基板搬送室との間を真
空的に気密にすることができ、開いた場合には基板がそ
の内部を通って移動可能な複数の第1のバルブを設けて
いるから、複数の基板処理室と基板搬送室とをそれぞれ
真空的に気密に保つことができ、しかも、複数の基板処
理室のそれぞれと基板搬送室との間をそれぞれ基板が移
動できる。なお、この第1のバルブとしては、好ましく
はゲートバルブが用いられる。
ェーハが用いられ、その場合には、基板処理装置は半導
体ウェーハ処理装置として機能する。
ラス基板等を使用することもできる。
ズマCVD(Chemical Vapor deposition)法、ホット
ウォールCVD法、光CVD法等の各種CVD法等によ
る絶縁膜、配線用金属膜、ポリシリコン、アモルファス
シリコン等の形成や、エッチング、アニール等の熱処
理、エピタキシャル成長、拡散等が行われる。
基板搬送機であることが好ましく、多関節ロボットであ
ることがより好ましい。
部と基板搬送機とを接続する剛体の接続部材をこの気密
部材により、接続部材が気密部材内を移動可能であるよ
うにして覆い、気密部材の一端を基板搬送室の所定の面
と真空的に気密に接続し、気密部材の他端を接続部材と
真空的に気密に接続することが好ましい。このようにす
れば、弾性体によって気密が保たれるので、気密が確実
になるとともに、接続部材の移動も気密の維持の問題と
は切り放せるので、接続部材の移動もスムーズで確実な
ものとなる。なお、気密部材の一端を基板搬送室の所定
の面と真空的に気密に接続するとは、気密部材の一端を
基板搬送室の所定の面と直接真空的に気密に接続する場
合と、気密部材の一端を基板搬送室の所定の面と他の部
材を介して間接的に真空的に気密に接続する場合とを含
む。また、気密部材の他端を接続部材と真空的に気密に
接続するとは、気密部材の他端を接続部材と直接真空的
に気密に接続する場合と、気密部材の他端を接続部材と
他の部材を介して間接的に真空的に気密に接続する場合
とを含む。
て、ベローを使用することが好ましく、ベローを金属製
とすることがより好ましい。
貫通孔と接続部材との間にOリングを設ければ、簡単な
構造で、気密と接続部材の移動とを確保することができ
る。
ナットを備え、ねじ軸とナットとによりボールねじを構
成するようにすることが好ましく、摩擦を小さくし、機
械効率を高くできる。
を基板搬送室の底面とし、ボールねじを基板搬送室の下
側に設けることが好ましい。このようにすれば、ベロー
等の気密部材から発生するパーティクルによって基板搬
送室内が汚染されるのを防止できる。
送室の上面とし、ボールねじを基板搬送室の上側に設け
てもよい。
て水平方向に移動可能な基板搬送部と気密性の駆動部収
容容器とを備え、駆動部をこの気密性の駆動部収容容器
内に収容することが好ましく、このようにすれば、基板
搬送室の雰囲気をより清浄に保つことができる。
駆動部収容容器の基板搬送部側の端部近傍とを接続する
ことが好ましい。このようにすれば、基板処理装置全体
の高さを低くできる。
が基板搬送室の底面および上面のいずれか一方であり、
基板搬送室のこの所定の面が基板搬送室の底面である場
合にはこの底面に駆動部収容容器の外形に合わせた凸部
を設け、基板搬送室の所定の面が基板搬送室の上面であ
る場合にはこの上面に駆動部収容容器の外形に合わせた
凸部を設け、凸部内に駆動部収容容器を収容可能とする
ことが好ましく、このようにすれば、基板搬送室全体を
大きくせずに、基板搬送機の駆動部を収容する凸部のみ
を基板搬送室から突出させればよいから、基板搬送室の
空間を小さくでき、真空引き等の時間を短くできる。
基板搬送室の底面である。
間に、閉じた場合には基板収容室と基板搬送室との間を
真空的に気密にすることができ、開いた場合には基板が
その内部を通って移動可能な第2のバルブが設けられて
おり、基板収容室が基板搬送室と独立して減圧可能であ
る。
も減圧可能とすれば、酸素濃度を極限まで減少できて、
基板搬送室や基板収容室で酸化されるのを抑制できる。
に、閉じた場合には基板収容室と基板搬送室との間を真
空的に気密にすることができ、開いた場合には基板がそ
の内部を通って移動可能な第2のバルブを設けているか
ら、基板搬送室と基板収容室とを独立に真空的に気密に
保つことができ、しかも、基板搬送室と基板収容室との
間を基板が移動できる。このようなバルブとしては、ゲ
ートバルブが好ましく用いられる。
送室が設けられた側とは異なる側に配置された大気圧部
と、基板収容室と大気圧部との間に設けられた第3のバ
ルブであって、閉じた場合には基板収容室と大気圧部と
の間を真空的に気密にすることができ、開いた場合には
基板がその内部を通って移動可能な第3のバルブとをさ
らに備える。
空的に気密に保つことができると共に、基板収容室と大
気圧部との間を基板が移動できる。
ブを基板収容室に設け、しかも、基板収容室は基板搬送
室と独立して減圧可能としているから、この基板収容室
は、大気圧部と減圧下の基板搬送室との間で基板を搬入
/搬出する際の真空予備室であるロードロック室として
機能することができる。
持手段を設けることが好ましく、このようにすれば、基
板収容室を、基板処理室で処理が終わった高温の基板を
冷却する基板冷却室として使用できる。
は、石英、ガラス、セラミックスまたは金属からなる耐
熱性の基板保持具を用いることが好ましく、基板収容室
を真空にしても、基板保持具からアウトガス等の不純物
が発生することはないので、基板収容室の雰囲気を清浄
に保つことができる。なお、セラミックスとしては、焼
結させたSiCや焼結させたSiCの表面にSiO2 膜
等をCVDコートしたものが好ましく用いられる。
およびロードロック室として使用できるので、基板冷却
室およびカセット室を基板搬送室の側壁に設ける必要が
なくなる。また、カセットを大気圧部に配置することが
できる。
第2のバルブを設けているから基板搬送室を減圧状態に
保ったままで基板収容室を大気圧に戻すことができ、基
板収容室内を大気圧に戻している間に基板が自然冷却
し、基板収容室を出る段階で基板の温度が下がっている
ようにすることができる。従って、その後大気圧中に取
り出しても、大気圧雰囲気により基板が汚染されること
が防止される。このようにして基板収容室で大気圧に戻
す工程と基板を冷却する工程を同時に行い、冷却された
基板を大気圧下でカセットまで搬送し、基板を収容した
カセットを基板処理装置外に搬送することができる。
壁に複数の基板収容室を鉛直方向に積み重ねて設け、複
数の基板収容室と基板搬送室との間に、閉じた場合には
複数の基板収容室と基板搬送室との間をそれぞれ真空的
に気密にすることができ、開いた場合には基板がその内
部を通って移動可能な複数の第4のバルブをそれぞれ設
け、複数の基板収容室のそれぞれを他の基板収容室と独
立して減圧可能とし、複数の基板収容室のそれぞれと基
板搬送室とを互いに独立して減圧可能とすることが好ま
しい。このような第4のバルブとしては、ゲートバルブ
が好ましく用いられる。
ければ、ある基板収容室で基板を冷却している間に他の
基板収容室を利用して基板を基板処理室に搬入できる
等、時間を節約できる。
壁に鉛直方向に積み重ねて設けているので、基板収容室
によるクリーンルームの専有面積を減少させることがで
き、また、基板搬送室の辺数も減少させて基板搬送室を
小さくしてその専有面積を減少させることができて、基
板処理装置によるクリーンルームの専有面積を減少させ
ることができる。
基板搬送室の製作コストも減少させることができ、多方
向のメンテナンス領域も減少させることができる。さら
に、基板処理装置を複数台配置する場合には、基板搬送
室を他の基板搬送室等と接続する距離も短くできて、そ
の接続部に基板搬送機を設けなくても基板搬送室と他の
基板搬送室等との間で基板を移載できるようになり、基
板処理装置が、その分、簡単な構造となり、安価に製造
できるようになり、また、基板処理装置同士のメンテナ
ンススペースが干渉せず、効率的に複数の基板処理装置
を配置できる。
々に設けてもよい。このようにすれば、搬入用、搬出用
の2種類の基板収容室を交互に使用でき、時間の節約と
なる。
カセット保持手段と、大気圧部に設けられた基板搬送手
段であって、カセット保持手段に保持されるカセットと
基板収容室との間で基板を搬送可能な基板搬送手段とを
さらに備える。
ト保持手段に保持されるカセットと基板収容室との間で
基板を搬送可能な基板搬送手段とを大気圧部に配置すれ
ば、カセット保持手段の構造や基板搬送手段の構造をこ
れらが真空中にある場合に比べて簡単なものとすること
ができる。
装置に基板を搬入および/または基板処理装置から基板
を搬出するためのカセットである。
送室と、基板収容室と、基板搬送手段と、カセット保持
手段とを収容する筺体をさらに備える。このように、筺
体内に基板搬送手段とカセット保持手段とを設けること
によって、カセットに搭載されている基板の表面や基板
搬送手段によって搬送されている基板の表面を清浄に保
つことができる。
と、複数の基板処理室と、基板収容室とを収容する筺体
をさらに備え、基板搬送室の凸部、昇降手段および接続
部材の少なくとも一部を筺体から突出して設けることも
できる。このような筺体を設けることにより、基板処理
装置内のパーティクルを減少させることができるが、基
板搬送室の凸部、昇降手段および接続部材の少なくとも
一部を筺体から突出して設けることにより、基板搬送室
の凸部、昇降手段および接続部材の少なくとも一部をク
リーンルームの床面から下側に突出させることができる
ようになり、または天井から上側に突出させることがで
きるようになり、その結果、基板搬送室、複数の基板処
理室、および基板収容室の高さを高くできて、例えばよ
り多くの基板をこれらの内部に収容できるようになって
基板の処理枚数を増加させることができるようになる。
基板保持手段であって基板収容室内に設けられた第1の
基板保持手段と、基板を保持する第2の基板保持手段で
あって基板処理室内に設けられた第2の基板保持手段と
をさらに備え、第2の基板保持手段が複数枚の基板を保
持可能であり、第1の基板保持手段が複数枚の基板を保
持可能であり、第1の基板保持手段に保持される基板間
のピッチが第2の基板保持手段で保持される基板間のピ
ッチと実質的に同じである。
手段が、複数枚の基板を同時に搬送可能であって、複数
枚の基板間のピッチを可変である。
2の基板保持手段を複数枚の基板を保持可能な構造とす
ることにより、基板処理室内での基板処理の効率を高め
ることができる。
の基板保持手段も複数枚の基板を保持可能な構造とし、
第1の基板保持手段に保持される基板間のピッチを第2
の基板保持手段で保持される基板間のピッチと実質的に
同じとすることによって、減圧可能な基板搬送室内の基
板搬送機の構造を簡単にすることができる。なお、好ま
しくは、この基板搬送機が、減圧下で複数枚の基板を同
時に搬送可能であるようにする。
ピッチと第2の基板保持手段で保持される基板間のピッ
チとを実質的に同じとすれば、基板搬送機の構造を、減
圧下で複数枚の基板を同時に搬送可能であるような構造
としても、搬送中に基板間のピッチを変える必要はな
い。その結果、基板搬送機の構造が簡単なものとなり、
また、真空の汚染も防止できる。そして複数の基板を同
時に搬送できるので、基板搬送の効率も高くなる。
可変にしようとすれば、搬送機の構造が複雑となり、大
気圧下での場合と比較して倍以上のコストとスペースを
必要とし、しかも、機構が増加することにより駆動軸等
から発生する汚染物質が飛散し易くなり、真空度が保た
れないばかりでなく、パーティクルの問題も生じやすく
なり、基板への汚染も生じやすくなる。そして、このパ
ーティクルが生じる箇所は基板処理室の直前の基板搬送
室であるので、その影響は特に大きくなる。また、この
ような問題を避けるために、基板を一枚ずつ第1の基板
保持手段と第2の基板保持手段との間で移載しようとす
れば、スループットが悪くなってしまう。スループット
を向上させようとして基板搬送機の移載スピードを上げ
ると、単位時間当たりの基板搬送機の動作回数が増え、
その結果、装置寿命の低下やパーティクル問題を招くこ
とになってしまう。
するためには、例えば、成膜等を行う場合にあっては、
複数枚の基板の間隔をカセット溝間隔ではなくて、基板
処理室内でのガスの流れ等を考慮して膜厚均一性等を維
持することができる間隔にする必要がある。そのため
に、いずれかの場所で基板間のピッチをカセット溝間隔
から変換することが好ましい。
手段の構造を、複数枚の基板を同時に搬送可能であっ
て、複数枚の基板間のピッチを可変であるようにする。
この基板搬送手段は大気圧下で用いるので、基板間のピ
ッチを可変にしても、真空下での場合と比較すれば構造
が簡単であり、安価に製造でき、また、パーティクルの
発生を抑えることができる。
を可変とし減圧下では基板間のピッチを固定して、複数
枚の基板を同時に搬送するようにすれば、搬送装置の製
造コストを低減でき、搬送装置の大型化が抑制され、し
かもパーティクルの発生が抑制されて基板をクリーンな
環境で搬送することができる。さらに、複数枚の基板を
同時に搬送するので、スループットが向上し、基板間の
ピッチが可変であるので、基板処理室内において高精度
で基板処理が行える基板間のピッチに変換できる。
ぞれにおいて一度に処理される基板の枚数の少なくとも
2倍以上の枚数の基板を保持可能であることが好まし
い。
保持手段よりも少なくとも2倍以上の枚数の基板を保持
可能であることが好ましく、基板処理室において一度に
処理される基板の枚数の少なくとも2倍以上の枚数の基
板を保持可能となる。
との間で効率的に基板を搬送することができ、スループ
ットが向上する。
壁とが互いに対向しており、基板処理室と、基板搬送室
と、基板収容室とが実質的に一直線上に配置されている
ことが好ましく、このようにすれば、基板搬送室の辺数
を最小限の、例えば矩形状とできる。
状であり、矩形状であると、基板搬送室を小さくしてそ
の専有面積を減少させることができて、基板処理装置に
よるクリーンルームの専有面積を減少させることができ
る。また、矩形状であると、基板搬送室の製作コストも
減少させることができる。メンテナンス領域も減少させ
ることができる。さらに、基板搬送室を他の基板搬送室
等と接続する距離もより短くできて、その接続部に基板
搬送機を設けなくても基板搬送室と他の基板搬送室等と
の間で基板を容易に移載できるようになり、基板処理装
置が、その分、簡単な構造となり、安価に製造できるよ
うになる。また、基板処理室と、基板搬送室と、基板収
容室とをほぼ一直線上に配置すれば、このような構成の
基板処理装置ユニットを複数容易に平行に配置して、専
有面積を小さくできる。
基板搬送室とは反対側に配置されていることが好まし
い。
施の形態を説明する。
体ウェーハ処理装置を説明するための平面図である。図
2は、図1のXX線断面図である。
は、プロセス部700と、トランスファ部500と、フ
ロント部100とを備えている。
ール701を備え、各プロセスモジュール701は反応
室70とゲートバルブ93とを備えている。トランスフ
ァ部500はトランスファモジュール501を備え、ト
ランスファモジュール501はウェーハ搬送室50とウ
ェーハ搬送真空ロボット60とを備えている。フロント
部100は複数のロードロックモジュール300と大気
圧部200とを備えている。ロードロックモジュール3
00はウェーハ収容室30とゲートバルブ92とフロン
トドアバルブ91とを備えている。大気圧部にはカセッ
ト10を載置するカセット棚11と、カセット搬送兼ウ
ェーハ搬送機20が設けられている。
れてウェーハ搬送室50のウェーハ搬送室壁53に設け
られている。各反応室70とウェーハ搬送室50との間
にはそれぞれゲートバルブ93が設けられている。各反
応室70は、排気配管82を介して独立して真空引きで
きるように構成されている。反応室70内には複数枚
(本実施の形態では2枚)の半導体ウェーハ5を搭載で
きるウェーハボート75が載置されており、複数枚のウ
ェーハ5の処理を同時に行うことができ、ウェーハ処理
の効率を高めることができる。また、ウェーハボート7
5に搭載されるウェーハ5間のピッチは、反応室70内
でのガスの流れ等を考慮して、例えば成膜が行われるの
ならば、膜厚の均一性が所定の範囲内に維持されるよう
に決定されている。
マCVD、ホットウォールCVD、光CVD等の各種C
VD等による絶縁膜、配線用金属膜、ポリシリコン、ア
モルファスシリコン等の形成や、エッチング、アニール
等の熱処理、エピタキシャル成長、拡散等が行われる。
ウェーハ搬送室50のウェーハ搬送室壁53に設けてい
るから、反応室70室によるクリーンルームの専有面積
を減少させることができ、また、ウェーハ搬送室50の
辺数も減少させてウェーハ搬送室50を小さくしてその
専有面積を減少させることができて、半導体ウェーハ処
理装置1によるクリーンルームの専有面積を減少させる
ことができる。
せると、ウェーハ搬送室50の製作コストも減少させる
ことができ、多方向のメンテナンス領域も減少させるこ
とができる。さらに、ウェーハ搬送室50を他のウェー
ハ搬送室等と接続する距離も短くできて、その接続部に
ウェーハ搬送機を設けなくてもウェーハ搬送室50と他
のウェーハ搬送室等との間でウェーハを移載できるよう
になり、半導体ウェーハ処理装置1が、その分、簡単な
構造となり、安価に製造できるようになる。
み重ねられてウェーハ搬送室50のウェーハ搬送室壁5
4に設けられている。各ウェーハ収容室30とウェーハ
搬送室50との間にはそれぞれゲートバルブ92が設け
られている。各ウェーハ収容室30の右側と大気圧部2
00との間にはそれぞれフロントドアバルブ91が設け
られている。各ウェーハ収容室30は、排気配管83、
81を介して独立して真空引きできるように構成されて
いる。
40が載置されている。図3はこのウェーハ保持具40
を説明するための概略斜視図である。ウェーハ保持具4
0は、上下に設けられた円柱状の2枚の支柱支持板4
1、42と、この支柱支持板41、42の間に設けられ
た2つの角柱状の支柱43、44とを備え、この支柱4
3、44の内側に複数のウェーハ載置用溝45が互いに
対向してそれぞれ設けられている。このウェーハ載置用
溝45の両端は開放されているので、ウェーハ保持具4
0の両側からウェーハをそれぞれ搬入でき、両側にそれ
ぞれ搬出できる。ウェーハ保持具40は石英から成って
いる。
5間のピッチ、すなわち、ウェーハ保持具40に保持さ
れるウェーハ5間のピッチを、反応室70内のウェーハ
ボート75に搭載されるウェーハ5間のピッチと同じと
している。なお、ウェーハ保持具40のウェーハ載置用
溝45間のピッチはカセット10内のウェーハ載置用溝
間のピッチよりも大きい。
用溝45の数、すなわち、ウェーハ保持具40が保持可
能なウェーハ5の枚数を、反応室70内のウェーハボー
ト75が搭載可能なウェーハ5の枚数の2倍以上とし、
反応室70内において一度に処理可能なウェーハ5の枚
数の2倍以上としている。このようにすれば、反応室7
0とカセット10との間で効率的に基板を搬送すること
ができ、スループットが向上する。
ので、ウェーハ収容室30内を真空にしても、ウェーハ
保持具40からアウトガス等の不純物が発生することは
ないので、ウェーハ収容室30の雰囲気を清浄に保つこ
とができる。
成っており、耐熱性に優れているので、反応室70で処
理が終わった高温のウェーハをこのウェーハ保持具40
で保持した状態で冷却することができる。このように、
ウェーハ保持具40はウェーハ冷却用に使用できるの
で、ウェーハ収容室30はウェーハ冷却室として機能す
る。従って、反応室70で処理が終わった高温のウェー
ハを冷却するための冷却室をウェーハ搬送室50の側壁
に別に設ける必要はなく、その分、半導体ウェーハ処理
装置1によるクリーンルームの専有面積を減少させるこ
とができ、また、ウェーハ搬送室50の辺数も減少させ
てウェーハ搬送室50を小さくしてその専有面積を減少
させることができて、半導体ウェーハ処理装置1による
クリーンルームの専有面積を減少させることができる。
さらに、ウェーハ搬送室50の製作コストも減少させる
ことができる。
ット10からウェーハ処理室70へのウェーハ5を一時
収容するか、ウェーハ処理室70からカセット10への
ウェーハ5を一時収容するか、またはカセット10から
ウェーハ処理室70へのウェーハ5を一時収容すると共
にウェーハ処理室70からカセット10へのウェーハ5
を一時収容するウェーハ保持具であるので、カセット1
0を収容するカセット室をウェーハ搬送室50の側壁に
設ける必要はなくなる。その結果、ウェーハ搬送室50
の側壁に設ける室数が減少して、その分、半導体ウェー
ハ処理装置1によるクリーンルームの専有面積を減少さ
せることができ、また、ウェーハ搬送室50の辺数も減
少させてウェーハ搬送室50を小さくしてその専有面積
を減少させることができて、半導体ウェーハ処理装置1
によるクリーンルームの専有面積を減少させることがで
きる。さらに、ウェーハ搬送室50の製作コストも減少
させることができる。
ウェーハ搬送室壁54に複数のウェーハ収容室30を設
けているから、あるウェーハ収容室30でウェーハを冷
却している間に他のウェーハ収容室30を利用してウェ
ーハを反応室70に搬入できる等、時間を節約できる。
また、搬入用、搬出用の2種類のウェーハ収容室30を
別々に設けてもよい。このようにすれば、搬入用、搬出
用の2種類のウェーハ収容室30を交互に使用でき、時
間の節約となる。さらに、あるウェーハ収容室30をモ
ニタウェーハ用とし、他のウェーハ収容室30を実際の
製品となるプロセスウェーハ用として利用することもで
きる。
ーハ搬送室50のウェーハ搬送室壁54に鉛直方向に積
み重ねて設けているから、ウェーハ収容室30によるク
リーンルームの専有面積を減少させることができ、ま
た、ウェーハ搬送室50の辺数も減少させてウェーハ搬
送室50を小さくしてその専有面積を減少させることが
できて、半導体ウェーハ処理装置1によるクリーンルー
ムの専有面積を減少させることができる。さらに、ウェ
ーハ搬送室50の製作コストも減少させることができ
る。
との間にゲートバルブ92を設けているからウェーハ搬
送室50を減圧状態に保ったままでウェーハ収容室30
を大気圧に戻すことができ、ウェーハ収容室30内を大
気圧に戻している間にウェーハ5が自然冷却し、ウェー
ハ収容室30を出る段階でウェーハ5の温度が下がって
いるようにすることができる。従って、その後大気圧中
に取り出しても、大気圧雰囲気によりウェーハ5が汚染
されることが防止される。このようにしてウェーハ収容
室30で大気圧に戻す工程とウェーハ5を冷却する工程
を同時に行い、冷却されたウェーハ5を大気圧下でカセ
ット10まで搬送し、ウェーハ5を収容したカセット1
0を半導体ウェーハ処理装置1外に搬送することができ
る。
収容室30とカセット10との間のウェーハ5の受け渡
しはウェーハ搬送室50内のウェーハ搬送真空ロボット
60とは異なるカセット搬送兼ウェーハ搬送機20で行
うことができるので、ウェーハ搬送時間を短くすること
ができる。そして、本実施の形態においては、カセット
搬送兼ウェーハ搬送機20を大気圧部200に配置して
いるから、カセット搬送兼ウェーハ搬送機20の構造を
真空中にある場合に比べて簡単なものとすることができ
る。
を介して真空引きできるように構成されている。そし
て、複数の反応室70、ウェーハ搬送室50および複数
のウェーハ収容室30は、それぞれ独立して真空引きで
きるように構成されている。
ーハ収容室30も減圧可能としているから、酸素濃度を
極限まで減少できて、ウェーハ搬送室50やウェーハ収
容室30でウェーハ5が酸化されるのを抑制できる。
るので、反応室70を減圧下で処理を行う反応室とする
こともでき、また、反応室70内を一度減圧にした後に
所定の雰囲気ガスに置換することもでき、純度の高いガ
ス雰囲気にすることもできる。
て減圧下で処理を行う反応室としたが、複数の反応室7
0全てを常圧下で処理を行う反応室とすることもでき、
またこれら複数の反応室70のうち少なくとも一つの反
応室70を常圧下でウェーハの処理を行う反応室とし、
これら複数の反応室70のうちの他の残りの反応室70
を減圧下で処理を行う反応室とすることもできる。
送真空ロボット60が設けられている。図4はウェーハ
搬送真空ロボット60を説明するための概略斜視図であ
る。ウェーハ搬送真空ロボット60は、多関節ロボット
であり、水平面内を回転移動するアーム63、65、6
7と、それぞれのアームを回転可能にする回転軸62、
64、66と、回転軸62に回転を与える2軸の駆動部
69と、回転軸62の回転を回転軸64、66に伝達す
る歯車機構(図示せず)と、この駆動部69を収容する
駆動部収容部61とを備えている。なお、アーム67の
先はウェーハを搭載するためのウェーハ搭載アーム68
として機能する。回転軸62が回転すると、アーム6
3、65、67が水平方向に回転移動し、それによっ
て、ウェーハを水平方向に移動させることができる。
は2本設けられておりウェーハ搭載アーム68間のピッ
チはウェーハ保持具40のウェーハ載置用溝45間のピ
ッチおよび反応室70内のウェーハボート75に搭載さ
れるウェーハ5間のピッチと同じとしている。従って、
ウェーハ搭載アーム68が2本設けられているので、ウ
ェーハ搬送真空ロボット60によって2枚のウェーハを
同時に搬送可能であるが、搬送中にウェーハ5間のピッ
チを変える必要がないので、ウェーハ搬送真空ロボット
60の構造が簡単なものとなり、また、真空の汚染も防
止できる。そして2枚のウェーハを同時に搬送できるの
で、ウェーハ搬送の効率も高くなる。
部69がこの気密性の駆動部収容部61内に収容されて
いるから、ウェーハ搬送室50内の雰囲気を清浄に保つ
ことができる。
容部61の外形に合わせた凸部52を設けている。従っ
て、この凸部52内に駆動部収容部61を収容でき、こ
のようにすれば、ウェーハ搬送室50全体を大きくせず
に、ウェーハ搬送真空ロボット60の駆動部収容部61
を収容する凸部52のみをウェーハ搬送室50から突出
させればよいから、ウェーハ搬送室50の空間を小さく
でき、真空引き等の時間を短くできる。
57が設けられている。ウェーハ搬送室50の外部の下
側にはねじ軸561が鉛直方向に設けられている。ねじ
軸561の上部にはモータ566が設けられており、ね
じ軸561はモータ566により回転する。ねじ軸56
1と共にボールねじを構成するナット565が設けら
れ、ナット565には昇降台564が固定されている。
昇降台564にはウェーハ搬送真空ロボット支持棒56
3の一端が固定されており、支持棒563が鉛直に昇降
台564に取り付けられている。ウェーハ搬送真空ロボ
ット支持棒563の他端はウェーハ搬送真空ロボット6
0の駆動部収容部61の上端部に固定されている。ウェ
ーハ搬送真空ロボット支持棒563はステンレス鋼から
成っている。ウェーハ搬送室50の底面56の貫通孔5
7の周囲の底面56には、ベロー562の一端が気密に
固定されており、ベロー562の他端は昇降台564の
上面に気密に固定されている。ベロー562は金属製で
あり、ウェーハ搬送真空ロボット支持棒563を覆って
取り付けられている。
転させると、ナット565が昇降し、それによって、ナ
ット565に固定された昇降台564が昇降する。昇降
台564が昇降すれば、それに鉛直に取り付けられたウ
ェーハ搬送真空ロボット支持棒563も昇降して、それ
に取り付けられたウェーハ搬送真空ロボット60も昇降
する。
565とから構成されるボールねじ560を使用してい
るから、摩擦を小さくし、機械効率を高くできる。そし
て、このボールねじ560をウェーハ搬送室50の外部
に設けているから、ウェーハ搬送室50の内部が汚染さ
れることを防止でき、その結果、ウェーハ5が汚染され
ることが防止される。また、ボールネジ560をウェー
ハ搬送室50の底面56の下側に設けているから、ベロ
ー562から発生するパーティクルによってウェーハ搬
送室50内が汚染されるのを防止できる。
ハ搬送真空ロボット支持棒563によってウェーハ搬送
真空ロボット60を昇降台564と機械的に接続してい
るから、昇降台564の昇降に応じてウェーハ搬送真空
ロボット60が確実に昇降する。
563がベロー562によって覆われており、ベロー5
62の一端がウェーハ搬送室50の底面56の貫通孔5
7の周囲の底面56に気密に固定されており、ベロー5
62の他端が昇降台564の上面に気密に固定されてい
るから、ベロー562によって気密が保たれるので、気
密が確実になってウェーハ搬送室50内を真空にするこ
とができるとともに、ウェーハ搬送真空ロボット支持棒
563の移動も気密の維持の問題とは切り放せるので、
ウェーハ搬送真空ロボット支持棒563の移動もスムー
ズで確実なものとなる。
支持棒563の先端をウェーハ搬送真空ロボット60の
駆動部収容部61の上端部に固定しているから、ウェー
ハ搬送室50の高さを低くでき、ひいては、半導体ウェ
ーハ処理装置1全体の高さを低くできる。
0に収容されている。フロント部100の筺体900の
天井面にはフィルタ(図示せず)とファン(図示せず)
とが設けられており、筺体900内をダウンフローでき
るようになっている。筺体900の内部にはカセット1
0を載置するカセット棚11が筺体900に取り付けら
れている。カセット棚11は、ウェーハ収容室30に対
してウェーハ搬送室50とはほぼ反対側に配置されてい
る。カセット棚11は平面方向には3つの位置に配置さ
れており、垂直方向には、2段に縦積みされている。筺
体900内にカセット棚11を設けることによって、カ
セット10に搭載されているウェーハ表面を清浄に保つ
ことができる。また、このように複数のカセット棚11
を設けることにより、複数の処理に合わせて、処理の種
類毎にカセットをそれぞれ配置することができる。ま
た、モニタ用ウェーハやダミー用ウェーハが収容された
カセットを配置することもできる。
セット投入口13が設けられ、筺体900の内部であっ
て、カセット投入口13とほぼ同じ高さにカセットステ
ージ12が設けられている。カセットステージ12は、
カセット投入口13から半導体ウェーハ処理装置1の筺
体900内に投入されたカセット10を最初に一時的に
保持し、また、半導体ウェーハ処理装置1によって処理
が終わり、筺体900からカセット10を搬出する前に
カセットを一時的に保持するために使用される。
下部に設けられており、カセットステージ12にカセッ
トを投入する際に筺体900の外部からカセット投入口
13を通って流れ込んでくるパーティクル等が、カセッ
ト棚11に載置されたカセット10内のウェーハ5に及
ぼす影響を小さくできる。
間に、カセット10をカセット棚11に搬入できカセッ
ト棚11からカセット10を搬出できると共に、ウェー
ハ5をカセット10とウェーハ収容室30との間で搬送
できるカセット搬送兼ウェーハ搬送機20が設けられて
いる。このカセット搬送兼ウェーハ搬送機20は、垂直
に設けられたねじ軸29とボールねじを構成するナット
(図示せず)とを備えており、ねじ軸29を回転するこ
とで、カセット搬送兼ウェーハ搬送機20を昇降させる
ことができる。カセット搬送兼ウェーハ搬送機20も筺
体900内に設けられているので、カセット搬送兼ウェ
ーハ搬送機20によって搬送されているウェーハ5の表
面を清浄に保つことができる。
機20を説明するための概略斜視図である。
とウェーハ搬送機23が設けられており、カセット搬送
機21とウェーハ搬送機23とは、独立に矢印の方向に
平行移動することができる。カセット搬送機21はカセ
ット搬送アーム22を備えており、カセット搬送アーム
22の先に取り付けられたカセットホルダー27上にカ
セット10を載置してカセット10を搬送する。ウェー
ハ搬送機23は複数のツィーザ24を備えており、この
ツィーザ24上にウェーハ5をそれぞれ搭載してウェー
ハ5を搬送する。
ピッチ変換機構を説明するための図であり、図6Aは側
面図、図6Bは、図6AのY−Y線より見た背面図であ
る。
は、5枚のツィーザ241乃至245を備えている。ツ
ィーザ241はブロック260と一体化されている。ツ
ィーザ242、243、244、245にはナット23
2、233、234、235がそれぞれ固着されてい
る。ナット232とナット234はねじ軸210と噛み
合わせられておりナット232とナット234はねじ軸
210とそれぞれボールねじを構成している。ナット2
33とナット235はねじ軸211と噛み合わせられて
おりナット233とナット235はねじ軸211とそれ
ぞれボールねじを構成している。ねじ軸210の上端お
よびねじ軸211の上端はモータ220と歯車機構(図
示せず。)を介して接続されており、ねじ軸210の下
端およびねじ軸211の下端は、ブロック250に回転
自在に取り付けられている。ブロック250とブロック
260にはナット270が取り付けられており、ナット
270はねじ軸280と噛み合って設けられており、ナ
ット270とねじ軸280とによりボールねじを構成し
ている。ねじ軸280が回転すると、ナット270が左
右に動いてツイーザ241乃至245を左右に移動させ
る。
0の領域212には1倍ピッチのねじが形成されてお
り、ナット233と噛み合っているねじ軸211の領域
213には2倍ピッチのねじが形成されており、ナット
234と噛み合っているねじ軸210の領域214には
3倍ピッチのねじが形成されており、ナット235と噛
み合っているねじ軸211の領域215には4倍ピッチ
のねじが形成されている。また、ブロック250とブロ
ック260との間の上下方向の相対位置は変化しない。
モータ220によってねじ軸210とねじ軸211を回
転させると、ブロック250とブロック260とは昇降
せず、ナット232は所定の距離昇降し、ナット233
はナット232の2倍の距離昇降し、ナット234はナ
ット232の3倍の距離昇降し、ナット235はナット
232の4倍の距離昇降する。従って、ツィザー241
は昇降せず、ツィーザ242は所定の距離昇降し、ツィ
ーザ243はツィーザ242の2倍の距離昇降し、ツィ
ーザ244はツィーザ242の3倍の距離昇降し、ツィ
ーザ245はツィーザ242の4倍の距離昇降する。そ
の結果、ツィーザ241乃至245間のピッチを均等に
保ったまま、ツィーザ241乃至245間のピッチを変
換できる。
るウェーハ5の搬送操作を説明するための概略断面図で
あり、図1乃至図7を参照してウェーハ5の搬送および
処理方法を説明する。
理装置1の筺体900内に投入されたカセット10は、
まず、カセットステージ12に置かれる。次に、カセッ
ト搬送兼ウェーハ搬送機20のカセット搬送アーム22
の先に取り付けられたカセットホルダー27上に載置さ
れて、筺体900の上部まで運ばれ、その後カセット棚
11上に載置される。次に、カセット搬送機21が左に
移動し、代わって、ウェーハ搬送機23が右に移動し
て、カセット10内のウェーハ5をツィーザ24上に搭
載する。この時、ツイーザ24間のピッチはカセット1
0の溝間の間隔とされている。その後、ウェーハ搬送機
23が一度後退し、方向を180度変え、その後、ツィ
ーザ24間のピッチを変換して、ウェーハ保持具40の
ウェーハ載置用溝45間のピッチとする。その後、ツィ
ーザ24を左に移動してウェーハ収容室30内のウェー
ハ保持具40にウェーハ5を搭載する。本実施の形態で
は、5枚のウェーハ5を一度にカセット10からウェー
ハ保持具40までカセット搬送兼ウェーハ搬送機20に
より搬送する。なお、カセット搬送兼ウェーハ搬送機2
0によってウェーハ5をウェーハ収容室30内に搬送す
る際には、ゲートバルブ92は閉じておき、フロントド
アバルブ91は開けておく。
0にウェーハ5を搭載した後、フロントドアバルブ91
を閉じ、ウェーハ収容室30内を真空引きする。
なお、ウェーハ搬送室50は予め真空引きされている。
ハ搬送室50内のウェーハ搬送真空ロボット60のウェ
ーハ搭載アーム68上に搭載されてウェーハ収容室30
内のウェーハ保持具40から反応室70内のウェーハボ
ート75に搬送される。なお、この際には、ゲートバル
ブ93は開けられており、反応室70も真空引きされて
いる。ウェーハ保持具40のウェーハ載置用溝45間の
ピッチはウェーハボート75に搭載されるウェーハ5間
のピッチと同じだから、ウェーハ搬送真空ロボット60
のウェーハ搭載アーム68間のピッチは変換せず、一定
のままである。本実施の形態においては、2枚のウェー
ハを一度にウェーハ保持具40からウェーハボート75
までウェーハ搬送真空ロボット60により搬送する。
70を所定の雰囲気として反応室70のウェーハボート
75に搭載された2枚のウェーハ5に成膜等の所定の処
理を同時に行う。
真空引きし、その後ゲートバルブ93を開ける。ウェー
ハ5は、真空中で、ウェーハ搬送真空ロボット60によ
りウェーハ収容室30内のウェーハ保持具40に移載さ
れる。この際には、ウェーハ搬送真空ロボット60のウ
ェーハ搭載アーム68間のピッチは変換せず一定のまま
である。また、2枚のウェーハを一度に搬送する。
ハ収容室30内を窒素等で大気圧にし、ここでウェーハ
5を所定の温度になるまで冷却する。
カセット搬送兼ウェーハ搬送機20のウェーハ搬送機2
3によってウェーハ5はカセット10内に移載される。
この際、ウェーハ保持具40のウェーハ載置用溝45間
のピッチから、カセット10の溝間のピッチとなるよう
にツィーザ24間のピッチを変換する。
搬入されると、カセット搬送兼ウェーハ搬送機20のカ
セット搬送機21によってカセット10がカセットステ
ージ12に移載され、その後、カセット投入口13から
搬出される。
ハを同時に処理するからウェーハ処理の効率が高くな
る。また、ウェーハ保持具40のウェーハ載置用溝45
間のピッチはウェーハボート75に搭載されるウェーハ
5間のピッチと同じであり、ウェーハ搬送真空ロボット
60のウェーハ搭載アーム68間のピッチは変換しない
から、ウェーハ搬送真空ロボット60の構造が簡単とな
り、真空の汚染も防止できる。そして2枚のウェーハ5
を同時に搬送できるので、ウェーハ搬送の効率も高くな
る。
0によってウェーハ5間のピッチを可変としているが、
このカセット搬送兼ウェーハ搬送機20は大気圧下で用
いるので、ウェーハ5間のピッチを可変にしても、真空
下での場合と比較すれば構造が簡単であり、安価に製造
でき、また、パーティクルの発生を抑えることができ
る。
ピッチを可変とし減圧下ではウェーハ5間のピッチを固
定して、複数枚のウェーハ5を同時に搬送するようにす
れば、搬送装置の製造コストを低減でき、搬送装置の大
型化が抑制され、しかもパーティクルの発生が抑制され
てウェーハ5をクリーンな環境で搬送することができ
る。さらに、複数枚のウェーハ5を同時に搬送するの
で、スループットが向上し、ウェーハ5間のピッチが可
変であるので、反応室70内において高精度でウェーハ
処理が行えるウェーハ5間のピッチに変換できる。
搬送室50のウェーハ搬送室壁53とウェーハ搬送室壁
54とを互いに対向させて、反応室70と、ウェーハ搬
送室50と、ウェーハ収容室30とをほぼ一直線上に配
置し、ウェーハ搬送室50を平面図的には矩形状として
いる。ウェーハ搬送室50が矩形状であると、ウェーハ
搬送室50を小さくしてその専有面積を減少させること
ができて、半導体ウェーハ処理装置1によるクリーンル
ームの専有面積を減少させることができる。また、矩形
状であると、ウェーハ搬送室50の製作コストも減少さ
せることができる。メンテナンス領域も減少させること
ができる。さらに、ウェーハ搬送室50を他のウェーハ
搬送室等と接続する距離もより短くできて、その接続部
にウェーハ搬送機を設けなくてもウェーハ搬送室50と
他のウェーハ搬送室等との間でウェーハ5を容易に移載
できるようになり、半導体ウェーハ処理装置1が、その
分、簡単な構造となり、安価に製造できるようになる。
また、反応室70と、ウェーハ搬送室50と、ウェーハ
収容室30とをほぼ一直線上に配置しているから、この
ような構成の半導体ウェーハ処理装置ユニットを複数容
易に平行に配置して、専有面積を小さくできる。
ウェーハ処理装置を説明するための断面図である。
は、反応室70、ウェーハ搬送室50、ウェーハ収容室
30を筺体900の下方に設け、ウェーハ搬送真空ロボ
ット60、このウェーハ搬送真空ロボット60を昇降さ
せるねじ軸561等を筺体900の上方に設けた点が第
一の実施の形態の半導体ウェーハ処理装置と異なるが、
他の点は同様である。
体ウェーハ処理装置を説明するための断面図である。
ェーハ搬送室50のウェーハ搬送室壁53に鉛直方向に
積層し、4個のウェーハ収容室30をウェーハ搬送室5
0のウェーハ搬送室壁54に鉛直方向に積層している。
このように、反応室70、ウェーハ収容室30の数が増
加しているので、ウェーハ搬送室50の高さも高くなっ
ている。このように多数の反応室70やウェーハ収容室
30を筺体900内に設けるために、本実施の形態にお
いては、ウェーハ搬送室50の凸部52、ねじ軸56
1、ベロー562、ウェーハ搬送真空ロボット支持棒5
63の一部を筺体900から突出させている。これらを
筺体900から突出させて設けることにより、これらを
クリーンルームの床面から下側に突出させることが可能
になり、その結果、ウェーハ搬送室50の高さを高くで
きて、より多くの反応室70を鉛直方向に積層でき、ま
た、より多くのウェーハ収容室30も鉛直方向に積層で
きて、より多くのウェーハを少ない専有面積で処理でき
るようになる。
導体ウェーハ処理装置を説明するための平面図である。
0’)と、ウェーハ搬送室50(50’)と、ウェーハ
収容室30(30’)と、カセット搬送兼ウェーハ搬送
機20(20’)と、カセット棚11(11’)とをほ
ぼ一直線上に配置した構成の半導体ウェーハ処理装置ユ
ニット2(2’)を平行に配置している。反応室70
(70’)と、ウェーハ搬送室50(50’)と、ウェ
ーハ収容室30(30’)と、カセット搬送兼ウェーハ
搬送機20(20’)と、カセット棚11(11’)と
をほぼ一直線上に配置しているから、このような構成の
半導体ウェーハ処理装置ユニット2、2’を容易に平行
に配置して、装置全体の専有面積を小さくできる。
面図的には矩形状としている。ウェーハ搬送室50(5
0’)が矩形状であると、ウェーハ搬送室50とウェー
ハ搬送室50’とを接続する距離も短くできて、その接
続部に設けたウェーハ受け渡し室90にはウェーハ搬送
機を設けなくてもウェーハ搬送室50と他のウェーハ搬
送室50’との間でウェーハを容易に移載できる。従っ
て、半導体ウェーハ処理装置1が、その分、簡単な構造
となり、安価に製造できるようになる。このウェーハ受
け渡し室90は、ウェーハを冷却する冷却室、またはウ
ェーハを予備加熱する予備加熱室としても使用可能であ
る。
空間も大きくとれ、半導体ウェーハ処理装置ユニット
2、2’の共有のメンテナンス領域3として使用でき
る。
導体ウェーハ処理装置を説明するための平面図である。
ウェーハ搬送室50と、ウェーハ収容室30と、カセッ
ト搬送兼ウェーハ搬送機20と、カセット11棚とをほ
ぼ一直線上に配置した構成の本発明に係る半導体ウェー
ハ処理装置ユニット6と、上から見て六角形の形状のウ
ェーハ搬送室150と、ウェーハ搬送室150の側壁に
設けられたカセット室131、132と、反応室17
1、172と、ウェーハ冷却室142とを備えた半導体
ウェーハ処理装置ユニット7とを連結している。
をしているので、そのウェーハ搬送室壁51を介して他
の形態の半導体ウェーハ処理装置ユニットと容易に連結
できる。
50とウェーハ搬送室150とを接続する距離も短くで
きて、その接続部に設けたウェーハ受け渡し室90には
ウェーハ搬送機を設けなくてもウェーハ搬送室50とウ
ェーハ搬送室150との間でウェーハを容易に移載でき
る。従って、半導体ウェーハ処理装置全体が、その分、
簡単な構造となり、安価に製造できるようになる。この
ウェーハ受け渡し室90は、ウェーハを冷却する冷却
室、またはウェーハを予備加熱する予備加熱室としても
使用可能である。
導体ウェーハ処理装置を説明するための平面図である。
平面的に8角形とし、その7つの各辺に反応室70をそ
れぞれ多段に積層して設けている。
導体ウェーハ処理装置を説明するための平面図である。
を取り外したものと、図12の反応室70bを取り外し
たものとをウェーハ受け渡し室90により連結してい
る。このウェーハ受け渡し室90は、ウェーハを冷却す
る冷却室、またはウェーハを予備加熱する予備加熱室と
しても使用可能である。
室の外部に設けているから、昇降手段によって基板搬送
室が汚染されることを防止でき、その結果、基板が汚染
されることを防止できる。
を、基板搬送室の所定の面に設けられた貫通孔内を移動
可能な剛体の接続部材で、貫通孔を介して機械的に接続
しているから、昇降手段を基板搬送室の外部に設けて
も、昇降手段によって基板搬送機を確実に昇降させるこ
とができる。
面の貫通孔を貫通する接続部材との間を真空的に気密に
保つ気密部材を設けているから、基板搬送室の所定の面
に貫通孔を設けて剛体の接続部材により昇降部の昇降に
応じて基板搬送機が昇降するようにしても、基板搬送室
を真空的に気密にすることができ、基板搬送室を減圧可
能にすることができる。
第1の側壁に鉛直方向に積み重ねて設けているから、基
板処理室によるクリーンルームの専有面積を減少させる
ことができ、また、基板搬送室の辺数も減少させて基板
搬送室を小さくしてその専有面積を減少させることがで
きて、基板処理装置によるクリーンルームの専有面積を
減少させることができる。
基板搬送室の製作コストも減少させることができ、多方
向のメンテナンス領域も減少させることができる。さら
に、基板搬送室を他の基板搬送室等と接続する距離も短
くできて、その接続部に基板搬送機を設けなくても基板
搬送室と他の基板搬送室等との間で基板を移載できるよ
うになり、基板処理装置が、その分、簡単な構造とな
り、安価に製造できるようになる。
の間にそれぞれ設けられた複数の第1のバルブであっ
て、閉じた場合には基板処理室と基板搬送室との間を真
空的に気密にすることができ、開いた場合には基板がそ
の内部を通って移動可能な複数の第1のバルブを設けて
いるから、複数の基板処理室と基板搬送室とをそれぞれ
真空的に気密に保つことができ、しかも、複数の基板処
理室のそれぞれと基板搬送室との間をそれぞれ基板が移
動できる。
部と基板搬送機とを接続する剛体の接続部材をこの気密
部材により、接続部材が気密部材内を移動可能であるよ
うにして覆い、気密部材の一端を基板搬送室の所定の面
と真空的に気密に接続し、気密部材の他端を接続部材と
真空的に気密に接続することにより、弾性体によって気
密が保たれるので、気密が確実になるとともに、接続部
材の移動も気密の維持の問題とは切り放せるので、接続
部材の移動もスムーズで確実なものとなる。
ナットを備え、ねじ軸とナットとによりボールねじを構
成するようにすることにより、摩擦を小さくし、機械効
率を高くできる。
を基板搬送室の底面とし、ボールねじを基板搬送室の下
側に設けることにより、ベロー等の気密部材から発生す
るパーティクルによって基板搬送室内が汚染されるのを
防止できる。
て水平方向に移動可能な基板搬送部と気密性の駆動部収
容容器とを備え、駆動部をこの気密性の駆動部収容容器
内に収容することにより、基板搬送室の雰囲気をより清
浄に保つことができる。
動部収容容器の基板搬送部側の端部近傍とを接続するこ
とにより、基板処理装置全体の高さを低くできる。
が基板搬送室の底面および上面のいずれか一方であり、
基板搬送室のこの所定の面が基板搬送室の底面である場
合にはこの底面に駆動部収容容器の外形に合わせた凸部
を設け、基板搬送室の所定の面が基板搬送室の上面であ
る場合にはこの上面に駆動部収容容器の外形に合わせた
凸部を設け、凸部内に駆動部収容容器を収容可能とする
ことにより、基板搬送室全体を大きくせずに、基板搬送
機の駆動部を収容する凸部のみを基板搬送室から突出さ
せればよいから、基板搬送室の空間を小さくでき、真空
引き等の時間を短くできる。
も減圧可能とすれば、酸素濃度を極限まで減少できて、
基板搬送室や基板収容室で酸化されるのを抑制できる。
に、閉じた場合には基板収容室と基板搬送室との間を真
空的に気密にすることができ、開いた場合には基板がそ
の内部を通って移動可能な第2のバルブを設けることに
より、基板搬送室と基板収容室とを独立に真空的に気密
に保つことができ、しかも、基板搬送室と基板収容室と
の間を基板が移動できる。
は異なる側に配置された大気圧部と、基板収容室と大気
圧部との間に設けられた第3のバルブであって、閉じた
場合には基板収容室と大気圧部との間を真空的に気密に
することができ、開いた場合には基板がその内部を通っ
て移動可能な第3のバルブとをさらに備えることによ
り、基板収容室を独立に真空的に気密に保つことができ
ると共に、基板収容室と大気圧部との間を基板が移動で
きる。
ブを基板収容室に設け、しかも、基板収容室は基板搬送
室と独立して減圧可能とすることにより、この基板収容
室を、大気圧部と減圧下の基板搬送室との間で基板を搬
入/搬出する際の真空予備室であるロードロック室とし
て機能させることができる。
持手段を設けることにより、基板収容室を、基板処理室
で処理が終わった高温の基板を冷却する基板冷却室とし
て使用できる。
およびロードロック室として使用できるようにすれば、
基板冷却室およびカセット室を基板搬送室の側壁に設け
る必要がなくなる。また、カセットを大気圧部に配置す
ることができる。
上記第2のバルブを設けることにより基板搬送室を減圧
状態に保ったままで基板収容室を大気圧に戻すことがで
き、基板収容室内を大気圧に戻している間に基板が自然
冷却し、基板収容室を出る段階で基板の温度が下がって
いるようにすることができる。従って、その後大気圧中
に取り出しても、大気圧雰囲気により基板が汚染される
ことが防止される。このようにして基板収容室で大気圧
に戻す工程と基板を冷却する工程を同時に行い、冷却さ
れた基板を大気圧下でカセットまで搬送し、基板を収容
したカセットを基板処理装置外に搬送することができ
る。
室を設けることにより、ある基板収容室で基板を冷却し
ている間に他の基板収容室を利用して基板を基板処理室
に搬入できる等、時間を節約できる。
壁に鉛直方向に積み重ねて設けることにより、基板収容
室によるクリーンルームの専有面積を減少させることが
でき、また、基板搬送室の辺数も減少させて基板搬送室
を小さくしてその専有面積を減少させることができて、
基板処理装置によるクリーンルームの専有面積を減少さ
せることができる。基板搬送室の辺数を減少させると、
基板搬送室の製作コストも減少させることができ、多方
向のメンテナンス領域も減少させることができる。さら
に、基板処理装置を複数台配置する場合には、基板搬送
室を他の基板搬送室等と接続する距離も短くできて、そ
の接続部に基板搬送機を設けなくても基板搬送室と他の
基板搬送室等との間で基板を移載できるようになり、基
板処理装置が、その分、簡単な構造となり、安価に製造
できるようになり、また、基板処理装置同士のメンテナ
ンススペースが干渉せず、効率的に複数の基板処理装置
を配置できる。
手段に保持されるカセットと基板収容室との間で基板を
搬送可能な基板搬送手段とを大気圧部に配置すれば、カ
セット保持手段の構造や基板搬送手段の構造をこれらが
真空中にある場合に比べて簡単なものとすることができ
る。
送室と、基板収容室と、基板搬送手段と、カセット保持
手段とを収容する筺体をさらに備えることによって、カ
セットに搭載されている基板の表面や基板搬送手段によ
って搬送されている基板の表面を清浄に保つことができ
る。
板処理室と、基板収容室とを収容する筺体をさらに備
え、基板搬送室の凸部、昇降手段および接続部材の少な
くとも一部を筺体から突出して設けることにより、基板
処理装置内のパーティクルを減少させることができると
共に、基板搬送室の凸部、昇降手段および接続部材の少
なくとも一部をクリーンルームの床面から下側に突出さ
せることができるようになり、または天井から上側に突
出させることができるようになり、その結果、基板搬送
室、複数の基板処理室、および基板収容室の高さを高く
できて、例えばより多くの基板をこれらの内部に収容で
きるようになって基板の処理枚数を増加させることがで
きるようになる。
であって基板処理室内に設けられる第2の基板保持手段
を複数枚の基板を保持可能な構造とすることにより、基
板処理室内での基板処理の効率を高めることができる。
の基板保持手段も複数枚の基板を保持可能な構造とし、
第1の基板保持手段に保持される基板間のピッチを第2
の基板保持手段で保持される基板間のピッチと実質的に
同じとすることによって、減圧可能な基板搬送室内の基
板搬送機の構造を簡単にすることができる。
ピッチと第2の基板保持手段で保持される基板間のピッ
チとを実質的に同じとすれば、基板搬送機の構造を、減
圧下で複数枚の基板を同時に搬送可能であるような構造
としても、搬送中に基板間のピッチを変える必要はな
い。その結果、基板搬送機の構造が簡単なものとなり、
また、真空の汚染も防止できる。そして、基板搬送機
を、減圧下で複数枚の基板を同時に搬送可能であるよう
にすれば、複数の基板を同時に搬送できるので、基板搬
送の効率も高くなる。
板を同時に搬送可能であって、複数枚の基板間のピッチ
を可変であるようにすることにより、この基板搬送手段
は大気圧下で用いるので、真空下での場合と比較すれ
ば、簡単な構造で基板間のピッチを可変にでき、しかも
安価に製造でき、また、パーティクルの発生を抑えるこ
とができる。
を可変とし減圧下では基板間のピッチを固定して、複数
枚の基板を同時に搬送するようにすれば、搬送装置の製
造コストを低減でき、搬送装置の大型化が抑制され、し
かもパーティクルの発生が抑制されて基板をクリーンな
環境で搬送することができる。さらに、複数枚の基板を
同時に搬送するので、スループットが向上し、基板間の
ピッチが可変であるので、基板処理室内において高精度
で基板処理が行える基板間のピッチに変換できる。
ぞれにおいて一度に処理される基板の枚数の少なくとも
2倍以上の枚数の基板を保持可能であるようにし、ま
た、第1の基板保持手段が、第2の基板保持手段よりも
少なくとも2倍以上の枚数の基板を保持可能であるよう
にして、基板処理室において一度に処理される基板の枚
数の少なくとも2倍以上の枚数の基板を保持可能とする
ことにより、基板処理室とカセットとの間で効率的に基
板を搬送することができ、スループットが向上する。
壁とが互いに対向しており、基板処理室と、基板搬送室
と、基板収容室とが実質的に一直線上に配置されている
ようにすることにより、基板搬送室の辺数を最小限の、
例えば矩形状とできる。
と、基板搬送室を小さくしてその専有面積を減少させる
ことができて、基板処理装置によるクリーンルームの専
有面積を減少させることができる。また、矩形状である
と、基板搬送室の製作コストも減少させることができ
る。メンテナンス領域も減少させることができる。さら
に、基板搬送室を他の基板搬送室等と接続する距離もよ
り短くできて、その接続部に基板搬送機を設けなくても
基板搬送室と他の基板搬送室等との間で基板を容易に移
載できるようになり、基板処理装置が、その分、簡単な
構造となり、安価に製造できるようになる。また、基板
処理室と、基板搬送室と、基板収容室とをほぼ一直線上
に配置すれば、このような構成の基板処理装置ユニット
を複数容易に平行に配置して、専有面積を小さくでき
る。
理装置を説明するための平面図である。
用するウェーハ保持具を説明するための概略斜視図であ
る。
用するウェーハ搬送真空ロボットを説明するための概略
斜視図である。
用するカセット搬送兼ウェーハ搬送機を説明するための
概略斜視図である。
用するカセット搬送兼ウェーハ搬送機のピッチ変換機構
を説明するための図であり、図6Aは側面図、図6B
は、図6AのY−Y線より見た背面図である。
理装置におけるウェーハの搬送操作を説明するための概
略断面図である。
理装置を説明するための断面図である。
理装置を説明するための断面図である。
処理装置を説明するための平面図である。
処理装置を説明するための平面図である。
処理装置を説明するための平面図である。
処理装置を説明するための平面図である。
図である。
ルブ 100…フロント部 200…大気圧部 220、566…モータ 232〜235、270、565…ナット 250、260…ブロック 300…ロードロックモジュール 500…トランスファ部 501…トランスファモジュール 560…ボールネジ 562…ベロー 563…ウェーハ搬送真空ロボット支持棒 564…昇降台 700…プロセス部 701…プロセスモジュール 900…筺体 901…装置正面 902…装置背面 910…筺体底面
Claims (26)
- 【請求項1】減圧可能な基板搬送室と、 前記基板搬送室の第1の側壁に鉛直方向に積み重ねられ
て設けられた複数の基板処理室と、 前記複数の基板処理室と前記基板搬送室との間にそれぞ
れ設けられた複数の第1のバルブであって、閉じた場合
には前記基板処理室と前記基板搬送室との間を真空的に
気密にすることができ、開いた場合には基板がその内部
を通って移動可能な複数の第1のバルブと、 前記基板搬送室の第2の側壁に設けられた基板収容室
と、 前記基板搬送室内に設けられた基板搬送機であって、前
記基板処理室と前記基板収容室との間で前記基板を減圧
下で搬送可能な基板搬送機と、 前記基板搬送室の外部に設けられた昇降手段であって、
固定部と前記固定部に対して昇降可能な昇降部とを有す
る昇降手段と、 前記基板搬送室の所定の面に設けられた貫通孔内を移動
可能な剛体の接続部材であって、前記昇降部と前記基板
搬送機とを前記貫通孔を介して機械的に接続する接続部
材と、 前記所定の面と前記所定の面の前記貫通孔を貫通する前
記接続部材との間を真空的に気密に保つ気密部材と、 を備えることを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項2】前記基板搬送機が、前記基板を実質的に水
平方向に搬送可能な基板搬送機であることを特徴とする
請求項1記載の基板処理装置。 - 【請求項3】前記気密部材が弾性体から構成されてお
り、前記接続部材が前記気密部材により覆われており、
前記接続部材が前記気密部材内を移動可能であり、前記
気密部材の一端が前記所定の面と真空的に気密に接続さ
れており、前記気密部材の他端が前記接続部材と真空的
に気密に接続されていることを特徴とする請求項1また
は2記載の基板処理装置。 - 【請求項4】前記気密部材がベローであることを特徴と
する請求項3記載の基板処理装置。 - 【請求項5】前記固定部がねじ軸であり、前記昇降部は
ナットを備え、前記ねじ軸と前記ナットとによりボール
ねじを構成していることを特徴とする請求項1乃至4の
いずれかに記載の基板処理装置。 - 【請求項6】前記基板搬送室の前記所定の面が前記基板
搬送室の底面であり、前記ボールねじが前記基板搬送室
の下側に設けられていることを特徴とする請求項5記載
の基板処理装置。 - 【請求項7】前記基板搬送室の前記所定の面が前記基板
搬送室の上面であり、前記ボールねじが前記基板搬送室
の上側に設けられていることを特徴とする請求項5記載
の基板処理装置。 - 【請求項8】前記基板搬送機が、駆動部と前記駆動部に
よって実質的に水平方向に移動可能な基板搬送部と真空
的に気密性の駆動部収容容器とを備えており、前記駆動
部が前記駆動部収容容器内に収容されていることを特徴
とする請求項1乃至7のいずれかに記載の基板処理装
置。 - 【請求項9】前記剛体の接続部材の一端部と前記駆動部
収容容器の前記基板搬送部側の端部近傍とが接続されて
いることを特徴とする請求項8記載の基板処理装置。 - 【請求項10】前記基板搬送室の前記所定の面が前記基
板搬送室の底面および上面のいずれか一方であり、前記
基板搬送室の前記所定の面が前記基板搬送室の底面であ
る場合には前記底面に前記駆動部収容容器の外形に合わ
せた凸部を設け、前記基板搬送室の前記所定の面が前記
基板搬送室の上面である場合には前記上面に前記駆動部
収容容器の外形に合わせた凸部を設け、前記凸部内に前
記駆動部収容容器を収容可能としたことを特徴とする請
求項8または9記載の基板処理装置。 - 【請求項11】前記基板搬送室の前記所定の面が前記基
板搬送室の底面であることを特徴とする請求項10記載
の基板処理装置。 - 【請求項12】前記基板収容室と前記基板搬送室との間
に、閉じた場合には前記基板収容室と前記基板搬送室と
の間を真空的に気密にすることができ、開いた場合には
前記基板がその内部を通って移動可能な第2のバルブが
設けられており、前記基板収容室が前記基板搬送室と独
立して減圧可能であることを特徴とする請求項1乃至1
1のいずれかに記載の基板処理装置。 - 【請求項13】前記基板収容室の前記基板搬送室が設け
られた側とは異なる側に配置された大気圧部と、前記基
板収容室と前記大気圧部との間に設けられた第3のバル
ブであって、閉じた場合には前記基板収容室と前記大気
圧部との間を真空的に気密にすることができ、開いた場
合には前記基板がその内部を通って移動可能な第3のバ
ルブとをさらに備えることを特徴とする請求項12記載
の基板処理装置。 - 【請求項14】前記基板搬送室の前記第2の側壁に複数
の基板収容室が鉛直方向に積み重ねて設けられており、
前記複数の基板収容室と前記基板搬送室との間に、閉じ
た場合には前記複数の基板収容室と前記基板搬送室との
間をそれぞれ真空的に気密にすることができ、開いた場
合には前記基板がその内部を通って移動可能な複数の第
4のバルブがそれぞれ設けられており、前記複数の基板
収容室のそれぞれが他の基板収容室と独立して減圧可能
であり、前記複数の基板収容室のそれぞれと前記基板搬
送室とが互いに独立して減圧可能であることを特徴とす
る請求項1乃至11のいずれかに記載の基板処理装置。 - 【請求項15】前記基板収容室の前記基板搬送室が設け
られた側とは異なる側に配置された大気圧部と、 前記大気圧部に設けられたカセット保持手段と、 前記大気圧部に設けられた基板搬送手段であって、前記
カセット保持手段に保持されるカセットと前記基板収容
室との間で前記基板を搬送可能な基板搬送手段とをさら
に備えることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか
に記載の基板処理装置。 - 【請求項16】前記基板処理室と、前記基板搬送室と、
前記基板収容室と、前記基板搬送手段と、前記カセット
保持手段とを収容する筺体をさらに備えることを特徴と
する請求項15記載の基板処理装置。 - 【請求項17】少なくとも前記基板搬送室と、前記複数
の基板処理室と、前記基板収容室とを収容する筺体をさ
らに備え、前記基板搬送室の前記凸部、前記昇降手段お
よび前記接続部材の少なくとも一部が前記筺体から突出
して設けられていることを特徴とする請求項10または
11記載の基板処理装置。 - 【請求項18】前記基板収容室に設けられた耐熱性の第
1の基板保持手段をさらに有することを特徴とする請求
項1乃至17のいずれかに記載の基板処理装置。 - 【請求項19】前記基板を保持する第1の基板保持手段
であって前記基板収容室内に設けられた第1の基板保持
手段と、 前記基板を保持する第2の基板保持手段であって前記基
板処理室内に設けられた第2の基板保持手段とをさらに
備え、 前記第2の基板保持手段が複数枚の基板を保持可能であ
り、前記第1の基板保持手段が複数枚の基板を保持可能
であり、前記第1の基板保持手段に保持される基板間の
ピッチが前記第2の基板保持手段で保持される基板間の
ピッチと実質的に同じであることを特徴とする請求項1
乃至18のいずれかに記載の基板処理装置。 - 【請求項20】前記基板を保持する第1の基板保持手段
であって前記基板収容室内に設けられた第1の基板保持
手段と、 前記基板を保持する第2の基板保持手段であって前記基
板処理室内に設けられた第2の基板保持手段とをさらに
備え、 前記第2の基板保持手段が複数枚の基板を保持可能であ
り、前記第1の基板保持手段が複数枚の基板を保持可能
であり、前記第1の基板保持手段に保持される基板間の
ピッチが前記第2の基板保持手段で保持される基板間の
ピッチと実質的に同じであり、 前記基板搬送手段が、複数枚の前記基板を同時に搬送可
能であって、前記複数枚の基板間のピッチを可変である
ことを特徴とする請求項15または16記載の基板処理
装置。 - 【請求項21】前記基板搬送機が、減圧下で複数枚の前
記基板を同時に搬送可能であることを特徴とする請求項
19または20記載の基板処理装置。 - 【請求項22】前記第1の基板保持手段が、前記基板処
理室のそれぞれにおいて一度に処理される前記基板の枚
数の少なくとも2倍以上の枚数の基板を保持可能である
ことを特徴とする請求項18乃至21のいずれかに記載
の基板処理装置。 - 【請求項23】前記第1の基板保持手段が、前記第2の
基板保持手段よりも少なくとも2倍以上の枚数の基板を
保持可能であることを特徴とする請求項19乃至21の
いずれかに記載の基板処理装置。 - 【請求項24】前記基板搬送室の前記第1の側壁と前記
第2の側壁とが互いに対向しており、前記基板処理室
と、前記基板搬送室と、前記基板収容室とが実質的に一
直線上に配置されていることを特徴とする請求項1乃至
23のいずれかに記載の基板処理装置。 - 【請求項25】前記基板搬送室が平面図的には矩形状で
ある請求項24記載の基板処理装置。 - 【請求項26】前記カセット保持手段が前記基板収容室
に対して前記基板搬送室とは反対側に配置されているこ
とを特徴とする請求項15または16記載の基板処理装
置。
Priority Applications (1)
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JP22314996A JP3150620B2 (ja) | 1995-08-05 | 1996-08-05 | 基板処理装置 |
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JP21976895 | 1995-08-05 | ||
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JP7-219768 | 1995-08-05 | ||
JP22314996A JP3150620B2 (ja) | 1995-08-05 | 1996-08-05 | 基板処理装置 |
Publications (2)
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JPH09107015A JPH09107015A (ja) | 1997-04-22 |
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JP22314996A Expired - Lifetime JP3150620B2 (ja) | 1995-08-05 | 1996-08-05 | 基板処理装置 |
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Cited By (1)
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KR100831933B1 (ko) * | 2004-07-13 | 2008-05-23 | 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 | 기판처리장치 및 반도체장치의 제조방법 |
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- 1996-08-05 JP JP22314996A patent/JP3150620B2/ja not_active Expired - Lifetime
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