JP4495825B2 - 半導体製造装置及び半導体製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシリコンウェーハ等の基板から半導体素子を製造する半導体製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の半導体製造装置の一例として特許第２６８１０５５号公報記載の縦型拡散ＣＶＤ装置を図１０に於いて説明する。
【０００３】
縦型拡散ＣＶＤ装置１は筐体２を有し、該筐体２の長手方向一側面に開口部（図示せず）が設けられ、該開口部の内側にカセット収納棚３が設けられている。該カセット収納棚３は複数の棚４を有し、該棚４はシャフト５に取付けられ、該シャフト５は駆動機構６により回転され、前記棚４がカセット授受位置７とカセット側基板移載位置８との間を回転移動する様になっている。
【０００４】
前記カセット授受位置７に於いて前記棚４に基板収納カセット９が載置可能であり、該基板収納カセット９の内部には所定数（例えば２５枚）の基板１１が水平姿勢で装填されている。
【０００５】
前記カセット収納棚３の近傍に基板移載機昇降装置１２が設置され、該基板移載機昇降装置１２は昇降アーム１３を有し、該昇降アーム１３に支柱１４が立設され、該支柱１４は回転駆動装置１５により回転可能であり、又前記支柱１４には基板移載機１６が搭載され、該基板移載機１６はパドル１７を進退可能に備えている。
【０００６】
前記基板移載機１６の前記開口部とは反対側にボート交換装置１８が設置されている。該ボート交換装置１８は回転テーブル１９を有し、該回転テーブル１９は回転軸２１により支持され、該回転軸２１はフロア２２に回転可能に立設され、前記回転軸２１が駆動用モータ２３により駆動用ベルト２４を介して１８０°回転される様になっている。
【０００７】
前記回転テーブル１９は一端部に第１ボート移動用アーム２６を有し、該第１ボート移動用アーム２６にボートキャップ２７が載置され、該ボートキャップ２７に石英製の第１ボート２８が載置されている。該第１ボート２８は石英製の柱３０を４本有し、該柱３０には基板を支持する為のスロットが所定のピッチで刻設され、該スロットに前記基板１１が前記基板移載機１６により装填可能である。前記第１ボート２８は一般的に１００枚〜１５０枚の前記基板１１が装填可能である。
【０００８】
前記回転テーブル１９が１８０°回転することにより、前記第１ボート移動用アーム２６はボート側基板移載位置２９とボート授受位置３１との間を回転移動し得る様になっており、前記ボート側基板移載位置２９が前記基板移載機１６に対し至近距離に位置している。
【０００９】
前記回転テーブル１９は他端部に第２ボート移動用アーム３２を有し、前記第１ボート移動用アーム２６と同様に、前記第２ボート移動用アーム３２に後述するボートキャップ３３及び第２ボート３４が載置可能になっている。該第２ボート３４も石英製の柱３０を４本有し、１００枚〜１５０枚の前記基板１１が装填可能である。
【００１０】
前記ボート交換装置１８の前記基板移載機１６とは反対側にボートエレベータ３５が立設され、該ボートエレベータ３５は昇降アーム３６を有し、該昇降アーム３６に前記ボートキャップ３３を介在して前記第２ボート３４が載置されており、或は前記ボートキャップ２７を介在して前記第１ボート２８が載置可能になっている。
【００１１】
前記昇降アーム３６は昇降ネジ３７に螺合すると共に垂直ガイド３８に摺動自在に嵌合し、前記昇降ネジ３７は昇降駆動用モータ３９により回転される様になっている。
【００１２】
前記ボートエレベータ３５の上方に反応炉４１が設けられ、該反応炉４１に前記第２ボート３４或は前記第１ボート２８が前記ボートエレベータ３５により交互にロード／アンロードされ、前記基板１１がプロセス処理される様になっている。
【００１３】
前記カセット収納棚３は前記カセット授受位置７にあり、図示しない外部搬送装置により前記基板収納カセット９が図示しない開口部を通過され、前記基板収納カセット９が前記カセット収納棚３に載置され、該カセット収納棚３が前記駆動機構６により前記カセット側基板移載位置８迄回転される。
【００１４】
前記第１ボート２８は前記ボート側基板移載位置２９にあり、前記パドル１７が前記カセット側基板移載位置８と前記ボート側基板移載位置２９との間を往復移動し、前記基板収納カセット９内部の基板１１が前記基板移載機１６により前記第１ボート２８に水平姿勢で多段に装填され、前記基板１１は前記柱３０のスロットにより保持される。
【００１５】
即ち、前記パドル１７が前記基板移載機昇降装置１２により前記基板収納カセット９の所定の高さ迄昇降され、前記パドル１７が前記基板収納カセット９の内部に進入し、前記パドル１７により前記基板１１が保持され、前記パドル１７が後退し、該パドル１７により前記基板収納カセット９から前記基板１１が搬出される。
【００１６】
前記パドル１７が前記回転駆動装置１５により回転され、前記パドル１７が所定の高さ迄昇降され、該パドル１７が前記第１ボート２８の内部に進入し、前記基板１１が前記第１ボート２８に水平姿勢で装填される。
【００１７】
前記パドル１７により前記第１ボート２８内部の処理済基板１１が戻りの工程により搬出され、該処理済基板１１が前記基板収納カセット９に装填される。
【００１８】
前記第２ボート３４には前記第１ボート２８の場合と同様の操作で前記基板１１が既に装填されており、前記第１ボート２８へ前記基板１１を移載する操作の間に、前記第２ボート３４は前記ボートエレベータ３５により前記反応炉４１にロードされ、該反応炉４１に於いて前記基板１１がプロセス処理される。
【００１９】
該プロセス処理後、前記第２ボート３４が前記ボートエレベータ３５により前記反応炉４１からアンロードされ、前記第２ボート３４が前記ボートエレベータ３５により前記ボート授受位置３１迄降下され、前記第２ボート３４が第２ボート移動用アーム３２に載置される。
【００２０】
前記駆動用モータ２３により前記駆動用ベルト２４が回転され且つ減速装置２５により減速され、前記回転テーブル１９が前記回転軸２１を回転中心として１８０°回転され、前記第１ボート２８が前記ボート授受位置３１に移動し、前記第２ボート３４が前記ボート側基板移載位置２９に移動し、前記第１ボート２８及び前記第２ボート３４の位置が交換される。
【００２１】
然る後、以上と同様の前記基板１１の移載操作及び前記プロセス処理が並行して繰返される。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
前記ボート交換装置１８は前記基板移載機１６と前記反応炉４１下部との間に設置され、前記回転テーブル１９の回転中心が前記基板移載機１６と前記反応炉４１下部とを結ぶ直線上にあり、前記第１ボート２８及び前記第２ボート３４が前記基板移載機１６と前記反応炉４１下部との間に直列に配置される為、装置長さが長くなっている。
【００２３】
特に近年、前記半導体素子が大口径化し、直径１２インチの基板１１が前記プロセス処理される様になり、前記第１ボート２８及び第２ボート３４の直径も大きくなっている。
【００２４】
従って、前記ボート交換装置１８が大型化し、装置全体の奥行きが大きくなり、装置の占有面積が広くなる。
【００２５】
又、前記ボート側基板移載位置２９に於ける基板移載は前記パドル１７及び前記第１ボート２８又は第２ボート３４を水平に保持することが重要である。
【００２６】
然し、前記ボート側基板移載位置２９に於ける前記基板移載は第１ボート移動用アーム２６上の前記第１ボート２８に対して行われる為、前記第１ボート２８の重量及び基板１１の重量が前記第１ボート移動用アーム２６に掛かる。
【００２７】
前記第１ボート２８に４個〜６個分の前記基板収納カセット９の前記基板１１（１００〜１５０枚）が装填される為、該基板１１が直径１２インチの場合、該基板１１の総重量だけでも２０Kg近くになる。更に、前記第１ボート２８が大型化した分の重量が加わる。
【００２８】
その為、前記第１ボート移動用アーム２６が撓み、前記基板移載中に前記第１ボート２８が傾き、前記パドル１７に保持された基板１１と前記柱３０とが接触する可能性があり、該接触によりパーティクルが発生すると、基板汚染の原因となる虞れがある。或はティーチング作業に長時間を要する。
【００２９】
斯かる不具合は前記第２ボート３４の基板移載に於いても同様である。
【００３０】
前記第１ボート移動用アーム２６、第２ボート移動用アーム３２の撓みを防止する為には、前記回転テーブル１９の剛性を高くする必要がある。而して、前記回転テーブル１９、減速装置２５及び駆動用モータ２３が大型化し、ボート交換装置１８が高価になる。
【００３１】
本発明は斯かる実情に鑑み、装置の占有面積が小さく、基板移載時にボートが傾くことなく、大容量のボートに基板を安全且つ迅速に移載することができるものである。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数枚の基板を収容し所定の処理を施す反応炉と、該反応炉内で複数枚の基板を保持する複数のボートと、該ボートに対し基板を移載する基板移載機と、前記ボートに対し基板を移載する基板移載位置と、所定枚数の基板が装填されたボートを反応炉に対しロード／アンロードするボートロード／アンロード位置と、ボートを待機させておくボート待機位置との間でボートを回転移動させるボート交換装置とを有する半導体製造装置に於いて、前記基板移載機とボートロード／アンロード位置との間を結ぶ直線の側方にボート交換装置の回転中心を設けたことを特徴とする半導体製造装置に係り、又前記基板移載位置とボートロード／アンロード位置とボート待機位置がボート交換装置の回転中心の周囲に順次配置される半導体製造装置に係り、更に前記ボート交換装置が前記ボートを載置可能な２つのアームを有し、該２つのアームは独立して昇降可能であると共に且つ同一垂直軸心を中心に回転可能である半導体製造装置に係り、更に又少なくとも基板移載位置には、ボートに対する基板移載の際にボートを載置するボート載置台が設けられている半導体製造装置に係るものである。
【００３３】
基板移載位置と待機位置との間の回転移動軌道の途中にロード／アンロード位置があるので、反応炉の側方にボート交換装置を設置することができ、基板移載機と反応炉との距離が近くなり、装置の奥行きが短くなる。
【００３４】
少なくとも基板移載位置に於いてボートをボート載置台に載置するので、前記アームの撓みでボートが傾くことなく、安全で且つ迅速に基板移載を行うことができる。
【００３５】
２つのアームの回転中心が同一垂直線上にあるので、前記２つのアームが同一の回転移動軌道を移動し、前記２つのアームが前記ボート載置台を共用することができ、複数のボートを交互にロード／アンロード位置に搬送することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【００３７】
図１〜図９に於いて本発明の実施の形態を説明する。
【００３８】
尚、図１〜図９中、図１０と同等のものには同符号を付してある。
【００３９】
縦型拡散ＣＶＤ装置１は筐体２を有し、該筐体２の長手方向一側面に開口部４２が設けられ、該開口部４２の外側下部にカセット授受ステージ４３が設けられ、該カセット授受ステージ４３には基板収納カセット４４が２個載置可能である。該基板収納カセット４４はプラスチック製の密閉可能な容器であり、該基板収納カセット４４の内部には例えば２５枚の基板が多段に装填されている。
【００４０】
前記開口部４２に対抗してカセットローダ４５が設置されている。該カセットローダ４５は前記基板収納カセット４４を把持可能であると共に把持した前記基板収納カセット４４を前記カセット授受ステージ４３に対して進退且つ横行可能であると共に昇降可能であり、前記カセットローダ４５により前記基板収納カセット４４を後述するカセットオープナ４６、カセット収納棚５２に搬送することができる。
【００４１】
前記カセットローダ４５の前記開口部４２とは反対側に前記カセットオープナ４６が設けられている。該カセットオープナ４６は前記筐体２の幅方向一側面４７側に偏心して位置している。
【００４２】
前記カセットオープナ４６は昇降テーブル４８を有し、該昇降テーブル４８に前記基板収納カセット４４を上段及び下段に載置可能であり、又前記カセットオープナ４６は扉開閉機構４９を有し、該扉開閉機構４９により載置された基板収納カセット４４の扉５１が開かれる様になっている。
【００４３】
前記カセットオープナ４６の上方に回転式の前記カセット収納棚５２が設けられ、該カセット収納棚５２に前記基板収納カセット４４が前記カセットローダ４５により搬送される様になっている。
【００４４】
図２に示す様に、前記カセットオープナ４６の前記カセットローダ４５とは反対側に基板移載機１６が設置されている。該基板移載機１６も前記カセットオープナ４６と同様に前記幅方向一側面４７側に偏心して位置している。前記基板移載機１６はツイーザ５３を有し、該ツイーザ５３は進退すると共に回転可能であり、前記基板移載機１６は基板移載機用エレベータ５４により昇降可能になっている。
【００４５】
前記カセットオープナ４６と前記基板移載機１６との間にノッチ合せ装置５５が設置され、該ノッチ合せ装置５５は前記筐体２の幅方向他側面５６側に近接して位置し、前記基板収納カセット４４内の基板１１を整列する様になっている。
【００４６】
前記基板移載機用エレベータ５４の背面側にボートエレベータ３５が設けられている。該ボートエレベータ３５も前記幅方向一側面４７に近接して位置しており、前記ボートエレベータ３５は昇降アーム３６を有し、該昇降アーム３６は昇降駆動用モータ３９により昇降可能である。
【００４７】
図８に示す様に、前記昇降アーム３６の先端部に炉口キャップ５８が設けられ、該炉口キャップ５８は所要高さのボート台５９を有し、該ボート台５９が最も降下された位置がボート授受位置となり、前記ボート台５９に第１ボート２８が底部円形穴４０に於いて同心に載置される。前記第１ボート２８は石英製の柱３０を３本有し、該柱３０のスロットに１００枚〜１５０枚の前記基板１１が装填できる様になっている。
【００４８】
前記炉口キャップ５８の上方に反応炉４１が設けられ、該反応炉４１は下部に炉口（図示せず）を有し、該炉口の下方がロード／アンロード位置５７となり、前記炉口に前記第１ボート２８又は第２ボート３４が交互にロード／アンロードされ、且つ前記炉口に前記炉口キャップ５８が嵌合し、該炉口キャップ５８により前記反応炉４１が気密に閉塞される様になっている。該反応炉４１は図示しないヒータを有し、前記反応炉４１により反応ガスの存在下に前記基板１１がプロセス処理される様になっている。
【００４９】
前記ボートエレベータ３５の近傍であって前記幅方向他側面５６に近接してボート交換装置６０が設置されている。該ボート交換装置６０を図３〜図５に於いて説明する。
【００５０】
フレーム６１は上板６２、底板６３及び側板６４を有し、垂直な該側板６４の下端部に前記底板６３が水平に固着され、前記側板６４の上端部に前記上板６２が水平に固着されている。該上板６２と前記底板６３との間にガイドシャフト６５が立設され、該ガイドシャフト６５の上端部は前記上板６２に固定され、下端部は前記底板６３に固定されている。上アーム用ボールネジ６７は前記ガイドシャフト６５と平行に配設され、前記上アーム用ボールネジ６７の上端部は前記上板６２に回転自在に支持され、下端部は支持部材６８に回転可能に支持され、該支持部材６８は前記側板６４に固着されている。前記支持部材６８の下側には上アーム用モータ７１が固着され、該上アーム用モータ７１は上アーム用減速機６９を介して前記上アーム用ボールネジ６７に連結されいてる。
【００５１】
前記ガイドシャフト６５に上スライドブロック６６が摺動可能に嵌合すると共に前記上アーム用ボールネジ６７が螺合している。
【００５２】
前記上スライドブロック６６の側面に上アーム用サポート７２が固着されている。該上アーム用サポート７２はＬ字状であり、該上アーム用サポート７２の水平部に上アーム用回転装置７３が設けられ、該上アーム用回転装置７３には例えばダイレクトドライブモータが用いられている。前記上アーム用回転装置７３の上アーム用回転軸７４は上向きであり、該上アーム用回転軸７４に上アーム７５が固着されている。該上アーム７５はクランク形状をしており、上水平部に於いて前記上アーム用回転軸７４に固着され、垂直部は所要の長さを有し、下水平部には第２ボート受座７６が半長円状に切欠かれて設けられている。
【００５３】
該第２ボート受座７６の周縁所要部はフランジ状に座刳られ、この座刳り部分に、ボート支持突起７７が突設され、該ボート支持突起７７を介して前記第２ボート受座７６に前記第２ボート３４が底部外周環状溝５０に於いて載置される様になっている。
【００５４】
前記上アーム７５は前記上アーム用回転装置７３により前記上アーム用回転軸７４を回転中心８０として１８０°回転可能であり、前記第２ボート受座７６の回転移動軌道の一端（回転角度０°）が前記基板移載機１６と最も近接しボート側基板移載位置２９となり、該ボート側基板移載位置２９に移載用ボート載置台７８が設置されている。該移載用ボート載置台７８は前記ボート側基板移載位置２９に於ける前記第２ボート受座７６と同心に前記フロア２２に設置され、前記第２ボート受座７６が下降されたとき、該第２ボート受座７６が前記移載用ボート載置台７８に所要の間隙で嵌装される様になっている。
【００５５】
前記第２ボート受座７６の回転移動軌道の中間（回転角度９０°）が前記ボート授受位置３１となり、該ボート授受位置３１に於いて前記第２ボート受座７６が下降されたとき、該第２ボート受座７６が前記ボート台５９に所要の間隙で嵌装される様になっている。
【００５６】
前記第２ボート受座７６の回転移動軌道の他端（回転角度１８０°）がボート待機位置７９となり、該ボート待機位置７９に待機用ボート載置台８１が設置されている。該待機用ボート載置台８１は前記ボート待機位置７９に於ける前記第２ボート受座７６と同心に前記フロア２２に設置され、前記第２ボート受座７６が降下されたとき、該第２ボート受座７６が前記ボート待機位置７９に於いて前記待機用ボート載置台８１に所要の間隙で嵌装される様になっている。
【００５７】
前記ガイドシャフト６５に下スライドブロック８２が摺動可能に嵌合されている。該下スライドブロック８２は前記上スライドブロック６６の下方に位置し、前記下スライドブロック８２は下アーム用ボールネジ８３に螺合している。該下アーム用ボールネジ８３は下端部に於いて前記底板６３に回転可能に支持されている。前記下アーム用ボールネジ８３の上部は支持部材８４により回転可能に支持され、該支持部材８４は前記側板６４に固着されている。前記下アーム用ボールネジ８３の上端部は下アーム用減速機８５を介して下アーム用モータ８６が連結されている。
【００５８】
前記上スライドブロック６６の場合と略同様に、前記下スライドブロック８２の側面にＬ字状の下アーム用サポート８７が固着され、該下アーム用サポート８７の水平部に下アーム用回転装置８８が設けられ、該下アーム用回転装置８８にもダイレクトドライブモータが用いられている。前記下アーム用回転装置８８の下アーム用回転軸８９は上向きであり、該下アーム用回転軸８９は前記上アーム用回転軸７４と同心に位置し且つ少なくとも９０°回転することができ、該下アーム用回転軸８９に下アーム９１が固着されている。該下アーム９１は二段に折曲げられており、該下アーム９１は上水平部、垂直部、下水平部を有し、該下アーム９１は前記上水平部に於いて前記下アーム用回転軸８９に支持され、前記垂直部は所要の長さを有し、前記下水平部には第１ボート受座９２が半長円状に切欠かれて設けられている。該第１ボート受座９２は前記第２ボート受座７６と逆向きに切欠かれており、前記切欠かれた部分が相互に対向し得るようになっている。前記第１ボート受座９２の周縁部はフランジ状に座刳られ、この座刳られた部分の所要位置にボート支持突起９３が突設され、該ボート支持突起９３を介在して前記第１ボート受座９２に前記第１ボート２８が前記底部外周環状溝５０に於いて載置される様になっている。
【００５９】
前記下アーム９１は前記下アーム用回転装置８８により前記下アーム用回転軸８９を回転中心９４として９０°回転可能であり、前記第１ボート受座９２の回転移動軌道の一端（回転角度０°）が前記基板移載機１６と最も近接し前記ボート側基板移載位置２９となり、前記第１ボート受座９２が降下されたとき、該第１ボート受座９２が前記移載用ボート載置台７８に所要の間隙で嵌装される様になっている。
【００６０】
更に、前記第１ボート受座９２と前記第２ボート受座７６とが干渉しない様に前記下アーム９１と前記上アーム７５の垂直部長さが設定されている。
【００６１】
前記第１ボート受座９２の回転移動軌道の他端部（回転角度９０°）が前記ボート授受位置となり、該ボート授受位置に於いて前記第１ボート受座９２が降下されたとき、該第１ボート受座９２が前記ボート台５９に所要の間隙で嵌装される様になっている。
【００６２】
以下、作用について説明する。
【００６３】
第１ボート２８はボート側基板移載位置２９にあり、前記第１ボート２８は移載用ボート載置台７８に載置され、又第２ボート３４は待機位置にあり、前記第２ボート３４は待機用ボート載置台８１に載置されている（図８参照）。
【００６４】
図示しない外部搬送装置により基板収納カセット４４がカセット授受ステージ４３に載置される。前記基板収納カセット４４の内部には２５枚の基板１１が上下に所要ピッチで装填されている。前記基板収納カセット４４は密閉容器である為、該基板収納カセット４４の外部からのパーティクル浸入を防止し、前記基板収納カセット４４が筐体２の外部にあった場合でも、パーティクルの汚染が防止される。
【００６５】
前記基板収納カセット４４はカセットローダ４５によりカセットオープナ４６に載置され、或はカセット収納棚５２に搬送される。昇降テーブル４８上の基板収納カセット４４は扉開閉機構４９により扉５１が開かれる。
【００６６】
基板移載機用エレベータ５４により基板移載機１６が所定の高さに昇降され、ツイーザ５３が前進され、該ツイーザ５３により前記基板収納カセット４４内部の基板１１が把持され、前記ツイーザ５３が後退され、該ツイーザ５３により前記基板１１が搬出される。
【００６７】
前記ツイーザ５３は回転し、更に高さ調整された後前記第１ボート２８に進入され、前記基板１１が前記第１ボート２８に水平姿勢で装填される。
【００６８】
以上の操作が繰返され、前記第１ボート２８の内部に基板１１が所要枚数、例えば１５０枚装填される。
【００６９】
前記第１ボート２８が移載用ボート載置台７８の上に載置されているので、前記基板１１が１２インチの大口径の場合でも、前記第１ボート２８及び前記基板１１の重量は前記移載用ボート載置台７８により安定して支持される為、前記上アーム７５、下アーム９１の撓みの影響がなくなり、前記第１ボート２８は傾くことがなく、前記基板１１がボートの柱３０に接触する虞れがなく、基板移載は安全に行える。又、微妙な撓みによる上下方向の位置変化を考慮することがないので、前記基板移載時のティーチング作業が容易になり、作業時間が短縮される。
【００７０】
下アーム用モータ８６により下アーム用ボールネジ８３が下アーム用減速機８５を介在して回転されると、下スライドブロック８２がガイドシャフト６５に沿って上昇されると共に下アーム９１も上昇され、該下アーム９１が前記移載用ボート置台７８と干渉しないレベルとなり、前記第１ボート受座９２により前記第１ボート２８が上昇される。前記下アーム用回転軸８９が回転され、前記下アーム９１及び第１ボート２８が９０°回転し、ボート授受位置３１に至る。該ボート授受位置３１はロード／アンロード位置５７の下方にあり、前記昇降アーム３６、炉口キャップ５８及びボート台５９は前記第１ボート受座９２の下方に位置している。前記第１ボート受座９２が降下されると、前記第１ボート２８が前記ボート台５９上に載置される。前記第１ボート受座９２が更に降下されると、前記第１ボート受座９２が前記第１ボート２８から離間する。前記下アーム９１が前記と逆の方向に９０°回転されると前記第１ボート受座９２はボート側基板移載位置２９に戻る。
【００７１】
前記ボートエレベータ３５に於いて昇降駆動用モータ３９が駆動され、前記昇降アーム３６を介し前記炉口キャップ５８、ボート台５９及び前記第１ボート２８が上昇し、該第１ボート２８が前記反応炉４１にロードされ、前記基板１１がプロセス処理される。
【００７２】
前記上アーム用モータ７１により前記上アーム用ボールネジ６７が上アーム用減速機６９を介して回転されると、前記上スライドブロック６６がガイドシャフト６５に沿って上昇され、前記上アーム７５が前記移載用ボート置台７８及び待機用ボート置台８１と干渉しないレベルとなると共に前記上アーム７５、第２ボート受座７６を介し前記第２ボート３４が上昇される。前記上アーム用回転軸７４が回転され、前記上アーム７５及び第２ボート３４が１８０°回転し、前記第２ボート受座７６及び第２ボート３４がボート側基板移載位置２９に至る。
【００７３】
前記第２ボート受座７６が降下されると、該第２ボート受座７６が前記移載用ボート載置台７８に所要の間隙で嵌装され、該移載用ボート載置台７８上に前記第２ボート３４が載置される。前記第２ボート受座７６が更に降下されると該第２ボート受座７６が前記第２ボート３４から離間する。前記上アーム７５が前記と逆の方向に１８０°回転されると、前記第２ボート受座７６はボート待機位置７９に戻る。
【００７４】
プロセス処理と並行し、前記ボート側基板移載位置２９に於いて前記第２ボート３４に前述の第１ボート２８と同様の基板移載が行われる。前記第２ボート３４が移載用ボート載置台７８の上に載置されているので、前記基板１１が１２インチの大口径の場合でも、前記第２ボート３４及び前記基板１１の重量は前記移載用ボート載置台７８により安定して支持される為、基板の移載は安全且迅速に行える。
【００７５】
前記反応炉４１の内部でプロセス処理された後、前記第１ボート２８がボートエレベータ３５によりアンロードされ、前記第１ボート２８が前記ボート授受位置迄下降される。
【００７６】
前記上アーム７５が前記ボート授受位置３１迄回転し、該上アーム７５が上昇し、前記第２ボート受座７６を介して処理済基板が装填された前記第１ボート２８を受載し、前記上アーム７５が前記上アーム用回転装置７３により前記ボート授受位置３１から前記ボート待機位置７９迄９０°回転される。前記第１ボート２８は待機状態となる。
【００７７】
前記下アーム９１が上昇し、第１ボート受座９２を介して前記第２ボート３４が持上げられ、前記下アーム９１が９０°回転され、前記第２ボート３４が前記ボート授受位置３１に至り、前記第１ボート受座９２が降下されると前記第２ボート３４が前記ボート台５９に載置される。前記第１ボート受座９２が更に降下されると、前記第１ボート受座９２が前記第２ボート３４から離間する。前記下アーム９１が前記と逆の方向に９０°回転されると、前記第１ボート受座９２は、ボート側基板移載位置２９に戻る。
【００７８】
前記ボートエレベータ３５により、前記昇降アーム３６を介し前記炉口キャップ５８、ボート台５９及び前記第２ボート３４が上昇し、該第２ボート３４が前記反応炉４１にロードされ、前記基板１１がプロセス処理される。
【００７９】
プロセス処理と並行し、前記上アーム７５が第２ボート受座７６を介し、前記第１ボート２８を支持した状態で回転し、第１ボート２８を前記ボート側基板移載位置２９迄移動し、前記第１ボート２８を前記移載用ボート載置台７８に載置する。載置後、前記上アーム７５が前記と逆の方向に回転され、第２ボート受座７６はボート待機位置７９に戻る。前記第１ボート２８が前記移載用ボート移載台７８に載置された状態で処理済基板１１が前記基板移載機１６により前記基板収納カセット４４に払出され、払出しが完了すると、別の基板収納カセット４４から未処理基板１１が前記第１ボート２８に装填される。
【００８０】
第２ボート３４のプロセス処理が完了すると、該第２ボート３４が引出され、前記ボート授受位置３１迄下降される。前記上アーム７５が前記ボート授受位置３１迄回転し、前記上アーム７５に第２ボート３４が載置され、前記上アーム７５の回転により、前記ボート待機位置７９に移動される。
【００８１】
前記下アーム９１が第１ボート受座９２を介し、前記第１ボート２８を支持した状態で回転し、第１ボート２８を前記ボート授受位置３１に移動し、前記第１ボート２８が前記ボート台５９に載置される。第１ボート２８の載置後、前記下アーム９１が前記と逆の方向に回転され、前記第１ボート受座９２はボート側基板移載位置２９に戻る。前記ボートエレベータ３５により、前記昇降アーム３６を介し前記炉口キャップ５８、ボート台５９及び前記第２ボート３４が上昇し、該第１ボート２８が前記反応炉４１にロードされ、前記基板１１がプロセス処理される。
【００８２】
プロセス処理と並行し、前記上アーム７５が第２ボート受座７６を介し、前記第２ボート３４を支持した状態で回転し、前記ボート待機位置７９から第２ボート３４を前記ボート側基板移載位置２９迄移動し、前記第２ボート３４を前記移載用ボート載置台７８に載置する。載置後、前記上アーム７５が前記と逆の方向に回転され、第２ボート受座７６はボート待機位置７９に戻る。前記第２ボート３４が前記移載用ボート移載台７８に載置された状態で処理済基板１１が前記基板移載機１６により前記基板収納カセット４４に払出され、払出しが完了すると、別の基板収納カセット４４から未処理基板１１が前記第２ボート３４に装填される。
【００８３】
以上の操作が繰返されることにより、前記基板１１が効率よくプロセス処理される。
【００８４】
前記ボート側基板移載位置２９とボート待機位置７９との間の回転移動軌道の途中に前記ロード／アンロード位置５７があるので、前記反応炉４１の側方に前記ボート交換装置６０を設置することができ、前記基板移載機１６と前記反応炉４１との距離が近くなり、前記縦型拡散ＣＶＤ装置１の幅が変ることなく、前記縦型拡散ＣＶＤ装置１の長さが短くなるので、前記縦型拡散ＣＶＤ装置１の占有面積が小さくなり、装置価格が低減されると共に筐体の有効活用が図られる。
【００８５】
尚、本発明の半導体製造装置は、上述の実施の形態に於けるボート交換装置に限定されるものではなく、複数のボートについては説明の便宜上第１ボート及び第２ボートとしたが、いずれのボートが第１ボート或は第２ボートでもよいこと、２つのアームがいずれも１８０°回転してよいこと、ボート待機位置に於ける待機用ボート置台を設けずに、前記ボート待機位置に於けるボートをアームで支持してもよく、ボート授受位置に於けるボートの授受はボートエレベータの昇降動作により行ってもよいことは勿論である。
【００８６】
又、本発明の半導体製造装置に係る半導体製造工程は、上記したものに限らず種々の製造工程が考えられる。
【００８７】
例えば、第１ボート２８に基板１１を装填した後の他の工程として、以下に説明する製造工程が考えられる。
【００８８】
前記下アーム用モータ８６により下アーム用ボールネジ８３が前記下アーム用減速機８５を介在して回転されると、前記下スライドブロック８２がガイドシャフト６５に沿って上昇されると共に下アーム９１も上昇され、該下アーム９１が前記移載用ボート置台７８と干渉しなくなり、前記第１ボート受座９２により前記第１ボート２８が上昇される。前記下アーム用回転軸８９が回転され、前記下アーム９１及び第１ボート２８が９０度回転し、ボート授受位置３１に至る。該ボート授受位置３１はロード／アンロード位置５７の下方にあり、昇降アーム３６、炉口キャップ５８及びボート台５９は前記第１ボート受座９２の下方に位置している。前記第１ボート受座９２が更に降下されると、前記第１ボート２８が前記ボート台５９上に載置される。
【００８９】
前記第１ボート受座９２が更に降下されると、前記第１ボート受座９２が前記第１ボート２８から離間する。前記第１ボート受座９２が前記と逆の方向に９０°回転されると、前記第１ボート受座９２はボート側基板移載位置２９に戻る。該基板移載位置２９に於いて、前記第１ボート受座９２が降下されると、前記第１ボート受座９２は前記移載用ボート載置台７８に所要の間隙で嵌装される。
【００９０】
ボートエレベータ３５に於いて昇降駆動用モータ３９により昇降アーム３６が上昇されると、該昇降アーム３６、炉口キャップ５８、ボート台５９及び前記第１ボート２８が上昇し、該第１ボート２８が前記反応炉４１にロードされ、前記基板１１がプロセス処理される。
【００９１】
前記上アーム用モータ７１により上アーム用ボールネジ６７が前記上アーム用減速機６９を介在して回転されると、前記上スライドブロック６６がガイドシャフト６５に沿って上昇されると共に上アーム７５も上昇され、該上アーム７５が前記移載用ボート置台７８及び待機用ボート置台８１と干渉しなくなり、前記第２ボート受座７６により前記第２ボート３４が上昇される。前記上アーム用回転軸７４が回転され、前記上アーム７５及び第２ボート３４が１８０°回転し、前記第２ボート受座７６及び第２ボート３４がボート側基板移載位置２９に至る。
【００９２】
前記第２ボート受座７６が降下されると、該第２ボート受座７６が前記移載用ボート載置台７８に所要の間隙で嵌装され、該移載用ボート載置台７８上に前記第２ボート３４が載置される。
【００９３】
前記ボート側基板移載位置２９に於いて前記第２ボート３４に前述の第１ボート２８と同様の基板移載が行われる。前記第２ボート３４が移載用ボート載置台７８上に載置されているので、前記基板１１が１２インチの大口径の場合でも、前記第２ボート３４及び前記基板１１の重量は前記移載用ボート載置台７８により安定して支持される為、基板の移載は安全且つ迅速に行える。
【００９４】
前記第２ボート受座７６が上昇され、該第２ボート受座７６により前記第２ボート３４が持上げられ、前記と逆の操作で前記第２ボート受座７６が前記と逆の方向に１８０°回転され、前記第２ボート受座７６が前記待機位置に戻り、前記第２ボート受座７６が降下されると、前記第２ボート３４が待機用ボート載置台８１上に載置され、待機状態になる。
【００９５】
前記反応炉４１の内部でプロセス処理された後、前記第１ボート２８がボートエレベータ３５によりアンロードされ、前記第１ボート２８が前記ボート授受位置３１迄下降される。
【００９６】
前記第１ボート受座９２が前記下アーム用回転装置８８により前記ボート側基板移載位置２９から前記ボート授受位置３１迄９０°回転され、前記第１ボート受座９２が前述の様に前記下アーム用モータ８６及び前記下アーム用ボールネジ８３により上昇されると、前記ボート台５９上の前記第１ボート２８が前記第１ボート受座９２により持上げられる。然る後、前記第１ボート受座９２が前記ボート側基板移載位置２９迄９０°回転され、前記第１ボート受座９２が降下され、前記第１ボート２８が前記移載用ボート載置台７８に載置される。
【００９７】
前記第１ボート２８内部の処理済基板１１は前記基板移載機１６により前記と同様の操作で未処理の基板１１と交換される。
【００９８】
同時に、前記第２ボート受座７６が前記ボート待機位置７９から前記ボート授受位置３１迄９０°回転され、該ボート授受位置３１に於いて前記第２ボート受座７６が降下され、該第２ボート受座７６から前記第２ボート３４が前記ボート台５９に受渡される。前記第２ボート受座７６は前記ボート待機位置７９に戻り、前記第２ボート３４は前記ボートエレベータ３５により前記反応炉４１にロードされ、該反応炉４１の内部で前記プロセス処理される。
【００９９】
該プロセス処理の終了後、前記第２ボート３４は前記ボートエレベータ３５によりアンロードされ、前記第２ボート３４は前記ボート授受位置迄降下される。前記第２ボート受座７６が前記ボート待機位置７９から前記ボート授受位置迄９０度回転され、前記第２ボート受座７６が上昇されると、該第２ボート受座７６に前記第２ボート３４が受渡される。前記第２ボート受座７６が前記ボート待機位置７９迄回転され、前記第２ボート３４が前記待機用ボート載置台８１に載置される。
【０１００】
前記第１ボート２８は前記移載用ボート載置台７８上に於いて基板移載が終了しており、前記第１ボート２８は前記第１ボート受座９２により前記ボート授受位置３１迄搬送される。前記第１ボート受座９２は降下され、前記第１ボート２８は前記ボート台５９に受渡される。前記第１ボート受座９２は前記ボート側基板移載位置２９に戻り、前記第１ボート受座９２は降下され、前記移載用ボート載置台７８に嵌装される。
【０１０１】
前記第２ボート３４は前記第２ボート受座７６により前記ボート側基板移載位置２９迄搬送され、前記第２ボート受座７６が降下され、前記第２ボート３４が前記移載用ボート載置台７８上に載置される。前記第２ボート３４内部の処理済基板は前記基板移載機１６により前記と同様の操作で未処理の基板１１と交換される。
【０１０２】
前記移載用ボート載置台７８上に於いて前記第２ボート３４内部の基板１１が移載された後、前記第２ボート３４は前記第２ボート受座７６により前記ボート待機位置７９に搬送され、前記第２ボート３４は前記待機用ボート載置台８１に載置される。
【０１０３】
以上の操作が繰返されることにより、前記基板１１が効率よくプロセス処理される。
【０１０４】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、基板移載位置と待機位置との間の回転移動軌道の途中にロード／アンロード位置があるので、反応炉の側方にボート交換装置を設置することができ、基板移載機と反応炉との距離が近くなり、装置幅が変わることなく、装置奥行きが短くなるので装置の占有面積が小さくなり、設置空間の有効活用が図られる。
【０１０５】
基板移載位置に於いてボート載置台にボートを載置するので、前記ボートが傾くことなく、基板移載時に基板とボートが接触する虞れがない為、大容量のボートに大口径の基板を安全に移載することができると共に前記基板移載時のティーチング作業が容易になり、作業時間が短縮される。
【０１０６】
２つのアームの回転中心が同一軸心上にあるので、前記２つのアームが同一の回転移動軌道を移動し、前記２つアームが前記ボート載置台を共用することができ、複数のボートを交互にロード／アンロード位置に搬送することができ、作業能率が向上する等種々の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】該実施の形態の平面図である。
【図３】該実施の形態に於けるボート交換装置の斜視図である。
【図４】該実施の形態に於けるボート交換装置の側面図である。
【図５】図４の矢視図である。
【図６】前記実施の形態に於けるボート交換装置の平面図である。
【図７】前記実施の形態に於けるボート交換装置とボートエレベータとの位置関係を示す平面図である。
【図８】前記実施の形態に於ける移載用ボート載置台上の第１ボート及び待機用ボート載置台上の第２ボートを示す側面図である。
【図９】前記実施の形態に於ける移載用ボート載置台上の第２ボートを示す側面図である。
【図１０】従来例の斜視図である。
【符号の説明】
１ 縦型拡散ＣＶＤ装置
２ 筐体
１１ 基板
１６ 基板移載機
２８ 第１ボート
２９ ボート側基板移載位置
３１ ボート授受位置
３４ 第２ボート
３５ ボートエレベータ
４１ 反応炉
４３ カセット授受ステージ
４４ 基板収納カセット
４５ カセットローダ
４６ カセットオープナ
５３ ツイーザ
５７ ロード／アンロード位置
５８ 炉口キャップ
５９ ボート台
６０ ボート交換装置
６５ ガイドシャフト
６６ 上スライドブロック
６７ 上アーム用ボールネジ
７３ 上アーム用回転装置
７５ 上アーム
７６ 第２ボート受座７６
７８ 移載用ボート載置台
７９ ボート待機位置
８０ 回転中心
８２ 下スライドブロック
８３ 下アーム用ボールネジ
８８ 下アーム用回転装置
９１ 下アーム
９２ 第１ボート受座
９４ 回転中心
【発明の属する技術分野】
本発明はシリコンウェーハ等の基板から半導体素子を製造する半導体製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の半導体製造装置の一例として特許第２６８１０５５号公報記載の縦型拡散ＣＶＤ装置を図１０に於いて説明する。
【０００３】
縦型拡散ＣＶＤ装置１は筐体２を有し、該筐体２の長手方向一側面に開口部（図示せず）が設けられ、該開口部の内側にカセット収納棚３が設けられている。該カセット収納棚３は複数の棚４を有し、該棚４はシャフト５に取付けられ、該シャフト５は駆動機構６により回転され、前記棚４がカセット授受位置７とカセット側基板移載位置８との間を回転移動する様になっている。
【０００４】
前記カセット授受位置７に於いて前記棚４に基板収納カセット９が載置可能であり、該基板収納カセット９の内部には所定数（例えば２５枚）の基板１１が水平姿勢で装填されている。
【０００５】
前記カセット収納棚３の近傍に基板移載機昇降装置１２が設置され、該基板移載機昇降装置１２は昇降アーム１３を有し、該昇降アーム１３に支柱１４が立設され、該支柱１４は回転駆動装置１５により回転可能であり、又前記支柱１４には基板移載機１６が搭載され、該基板移載機１６はパドル１７を進退可能に備えている。
【０００６】
前記基板移載機１６の前記開口部とは反対側にボート交換装置１８が設置されている。該ボート交換装置１８は回転テーブル１９を有し、該回転テーブル１９は回転軸２１により支持され、該回転軸２１はフロア２２に回転可能に立設され、前記回転軸２１が駆動用モータ２３により駆動用ベルト２４を介して１８０°回転される様になっている。
【０００７】
前記回転テーブル１９は一端部に第１ボート移動用アーム２６を有し、該第１ボート移動用アーム２６にボートキャップ２７が載置され、該ボートキャップ２７に石英製の第１ボート２８が載置されている。該第１ボート２８は石英製の柱３０を４本有し、該柱３０には基板を支持する為のスロットが所定のピッチで刻設され、該スロットに前記基板１１が前記基板移載機１６により装填可能である。前記第１ボート２８は一般的に１００枚〜１５０枚の前記基板１１が装填可能である。
【０００８】
前記回転テーブル１９が１８０°回転することにより、前記第１ボート移動用アーム２６はボート側基板移載位置２９とボート授受位置３１との間を回転移動し得る様になっており、前記ボート側基板移載位置２９が前記基板移載機１６に対し至近距離に位置している。
【０００９】
前記回転テーブル１９は他端部に第２ボート移動用アーム３２を有し、前記第１ボート移動用アーム２６と同様に、前記第２ボート移動用アーム３２に後述するボートキャップ３３及び第２ボート３４が載置可能になっている。該第２ボート３４も石英製の柱３０を４本有し、１００枚〜１５０枚の前記基板１１が装填可能である。
【００１０】
前記ボート交換装置１８の前記基板移載機１６とは反対側にボートエレベータ３５が立設され、該ボートエレベータ３５は昇降アーム３６を有し、該昇降アーム３６に前記ボートキャップ３３を介在して前記第２ボート３４が載置されており、或は前記ボートキャップ２７を介在して前記第１ボート２８が載置可能になっている。
【００１１】
前記昇降アーム３６は昇降ネジ３７に螺合すると共に垂直ガイド３８に摺動自在に嵌合し、前記昇降ネジ３７は昇降駆動用モータ３９により回転される様になっている。
【００１２】
前記ボートエレベータ３５の上方に反応炉４１が設けられ、該反応炉４１に前記第２ボート３４或は前記第１ボート２８が前記ボートエレベータ３５により交互にロード／アンロードされ、前記基板１１がプロセス処理される様になっている。
【００１３】
前記カセット収納棚３は前記カセット授受位置７にあり、図示しない外部搬送装置により前記基板収納カセット９が図示しない開口部を通過され、前記基板収納カセット９が前記カセット収納棚３に載置され、該カセット収納棚３が前記駆動機構６により前記カセット側基板移載位置８迄回転される。
【００１４】
前記第１ボート２８は前記ボート側基板移載位置２９にあり、前記パドル１７が前記カセット側基板移載位置８と前記ボート側基板移載位置２９との間を往復移動し、前記基板収納カセット９内部の基板１１が前記基板移載機１６により前記第１ボート２８に水平姿勢で多段に装填され、前記基板１１は前記柱３０のスロットにより保持される。
【００１５】
即ち、前記パドル１７が前記基板移載機昇降装置１２により前記基板収納カセット９の所定の高さ迄昇降され、前記パドル１７が前記基板収納カセット９の内部に進入し、前記パドル１７により前記基板１１が保持され、前記パドル１７が後退し、該パドル１７により前記基板収納カセット９から前記基板１１が搬出される。
【００１６】
前記パドル１７が前記回転駆動装置１５により回転され、前記パドル１７が所定の高さ迄昇降され、該パドル１７が前記第１ボート２８の内部に進入し、前記基板１１が前記第１ボート２８に水平姿勢で装填される。
【００１７】
前記パドル１７により前記第１ボート２８内部の処理済基板１１が戻りの工程により搬出され、該処理済基板１１が前記基板収納カセット９に装填される。
【００１８】
前記第２ボート３４には前記第１ボート２８の場合と同様の操作で前記基板１１が既に装填されており、前記第１ボート２８へ前記基板１１を移載する操作の間に、前記第２ボート３４は前記ボートエレベータ３５により前記反応炉４１にロードされ、該反応炉４１に於いて前記基板１１がプロセス処理される。
【００１９】
該プロセス処理後、前記第２ボート３４が前記ボートエレベータ３５により前記反応炉４１からアンロードされ、前記第２ボート３４が前記ボートエレベータ３５により前記ボート授受位置３１迄降下され、前記第２ボート３４が第２ボート移動用アーム３２に載置される。
【００２０】
前記駆動用モータ２３により前記駆動用ベルト２４が回転され且つ減速装置２５により減速され、前記回転テーブル１９が前記回転軸２１を回転中心として１８０°回転され、前記第１ボート２８が前記ボート授受位置３１に移動し、前記第２ボート３４が前記ボート側基板移載位置２９に移動し、前記第１ボート２８及び前記第２ボート３４の位置が交換される。
【００２１】
然る後、以上と同様の前記基板１１の移載操作及び前記プロセス処理が並行して繰返される。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
前記ボート交換装置１８は前記基板移載機１６と前記反応炉４１下部との間に設置され、前記回転テーブル１９の回転中心が前記基板移載機１６と前記反応炉４１下部とを結ぶ直線上にあり、前記第１ボート２８及び前記第２ボート３４が前記基板移載機１６と前記反応炉４１下部との間に直列に配置される為、装置長さが長くなっている。
【００２３】
特に近年、前記半導体素子が大口径化し、直径１２インチの基板１１が前記プロセス処理される様になり、前記第１ボート２８及び第２ボート３４の直径も大きくなっている。
【００２４】
従って、前記ボート交換装置１８が大型化し、装置全体の奥行きが大きくなり、装置の占有面積が広くなる。
【００２５】
又、前記ボート側基板移載位置２９に於ける基板移載は前記パドル１７及び前記第１ボート２８又は第２ボート３４を水平に保持することが重要である。
【００２６】
然し、前記ボート側基板移載位置２９に於ける前記基板移載は第１ボート移動用アーム２６上の前記第１ボート２８に対して行われる為、前記第１ボート２８の重量及び基板１１の重量が前記第１ボート移動用アーム２６に掛かる。
【００２７】
前記第１ボート２８に４個〜６個分の前記基板収納カセット９の前記基板１１（１００〜１５０枚）が装填される為、該基板１１が直径１２インチの場合、該基板１１の総重量だけでも２０Kg近くになる。更に、前記第１ボート２８が大型化した分の重量が加わる。
【００２８】
その為、前記第１ボート移動用アーム２６が撓み、前記基板移載中に前記第１ボート２８が傾き、前記パドル１７に保持された基板１１と前記柱３０とが接触する可能性があり、該接触によりパーティクルが発生すると、基板汚染の原因となる虞れがある。或はティーチング作業に長時間を要する。
【００２９】
斯かる不具合は前記第２ボート３４の基板移載に於いても同様である。
【００３０】
前記第１ボート移動用アーム２６、第２ボート移動用アーム３２の撓みを防止する為には、前記回転テーブル１９の剛性を高くする必要がある。而して、前記回転テーブル１９、減速装置２５及び駆動用モータ２３が大型化し、ボート交換装置１８が高価になる。
【００３１】
本発明は斯かる実情に鑑み、装置の占有面積が小さく、基板移載時にボートが傾くことなく、大容量のボートに基板を安全且つ迅速に移載することができるものである。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数枚の基板を収容し所定の処理を施す反応炉と、該反応炉内で複数枚の基板を保持する複数のボートと、該ボートに対し基板を移載する基板移載機と、前記ボートに対し基板を移載する基板移載位置と、所定枚数の基板が装填されたボートを反応炉に対しロード／アンロードするボートロード／アンロード位置と、ボートを待機させておくボート待機位置との間でボートを回転移動させるボート交換装置とを有する半導体製造装置に於いて、前記基板移載機とボートロード／アンロード位置との間を結ぶ直線の側方にボート交換装置の回転中心を設けたことを特徴とする半導体製造装置に係り、又前記基板移載位置とボートロード／アンロード位置とボート待機位置がボート交換装置の回転中心の周囲に順次配置される半導体製造装置に係り、更に前記ボート交換装置が前記ボートを載置可能な２つのアームを有し、該２つのアームは独立して昇降可能であると共に且つ同一垂直軸心を中心に回転可能である半導体製造装置に係り、更に又少なくとも基板移載位置には、ボートに対する基板移載の際にボートを載置するボート載置台が設けられている半導体製造装置に係るものである。
【００３３】
基板移載位置と待機位置との間の回転移動軌道の途中にロード／アンロード位置があるので、反応炉の側方にボート交換装置を設置することができ、基板移載機と反応炉との距離が近くなり、装置の奥行きが短くなる。
【００３４】
少なくとも基板移載位置に於いてボートをボート載置台に載置するので、前記アームの撓みでボートが傾くことなく、安全で且つ迅速に基板移載を行うことができる。
【００３５】
２つのアームの回転中心が同一垂直線上にあるので、前記２つのアームが同一の回転移動軌道を移動し、前記２つのアームが前記ボート載置台を共用することができ、複数のボートを交互にロード／アンロード位置に搬送することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【００３７】
図１〜図９に於いて本発明の実施の形態を説明する。
【００３８】
尚、図１〜図９中、図１０と同等のものには同符号を付してある。
【００３９】
縦型拡散ＣＶＤ装置１は筐体２を有し、該筐体２の長手方向一側面に開口部４２が設けられ、該開口部４２の外側下部にカセット授受ステージ４３が設けられ、該カセット授受ステージ４３には基板収納カセット４４が２個載置可能である。該基板収納カセット４４はプラスチック製の密閉可能な容器であり、該基板収納カセット４４の内部には例えば２５枚の基板が多段に装填されている。
【００４０】
前記開口部４２に対抗してカセットローダ４５が設置されている。該カセットローダ４５は前記基板収納カセット４４を把持可能であると共に把持した前記基板収納カセット４４を前記カセット授受ステージ４３に対して進退且つ横行可能であると共に昇降可能であり、前記カセットローダ４５により前記基板収納カセット４４を後述するカセットオープナ４６、カセット収納棚５２に搬送することができる。
【００４１】
前記カセットローダ４５の前記開口部４２とは反対側に前記カセットオープナ４６が設けられている。該カセットオープナ４６は前記筐体２の幅方向一側面４７側に偏心して位置している。
【００４２】
前記カセットオープナ４６は昇降テーブル４８を有し、該昇降テーブル４８に前記基板収納カセット４４を上段及び下段に載置可能であり、又前記カセットオープナ４６は扉開閉機構４９を有し、該扉開閉機構４９により載置された基板収納カセット４４の扉５１が開かれる様になっている。
【００４３】
前記カセットオープナ４６の上方に回転式の前記カセット収納棚５２が設けられ、該カセット収納棚５２に前記基板収納カセット４４が前記カセットローダ４５により搬送される様になっている。
【００４４】
図２に示す様に、前記カセットオープナ４６の前記カセットローダ４５とは反対側に基板移載機１６が設置されている。該基板移載機１６も前記カセットオープナ４６と同様に前記幅方向一側面４７側に偏心して位置している。前記基板移載機１６はツイーザ５３を有し、該ツイーザ５３は進退すると共に回転可能であり、前記基板移載機１６は基板移載機用エレベータ５４により昇降可能になっている。
【００４５】
前記カセットオープナ４６と前記基板移載機１６との間にノッチ合せ装置５５が設置され、該ノッチ合せ装置５５は前記筐体２の幅方向他側面５６側に近接して位置し、前記基板収納カセット４４内の基板１１を整列する様になっている。
【００４６】
前記基板移載機用エレベータ５４の背面側にボートエレベータ３５が設けられている。該ボートエレベータ３５も前記幅方向一側面４７に近接して位置しており、前記ボートエレベータ３５は昇降アーム３６を有し、該昇降アーム３６は昇降駆動用モータ３９により昇降可能である。
【００４７】
図８に示す様に、前記昇降アーム３６の先端部に炉口キャップ５８が設けられ、該炉口キャップ５８は所要高さのボート台５９を有し、該ボート台５９が最も降下された位置がボート授受位置となり、前記ボート台５９に第１ボート２８が底部円形穴４０に於いて同心に載置される。前記第１ボート２８は石英製の柱３０を３本有し、該柱３０のスロットに１００枚〜１５０枚の前記基板１１が装填できる様になっている。
【００４８】
前記炉口キャップ５８の上方に反応炉４１が設けられ、該反応炉４１は下部に炉口（図示せず）を有し、該炉口の下方がロード／アンロード位置５７となり、前記炉口に前記第１ボート２８又は第２ボート３４が交互にロード／アンロードされ、且つ前記炉口に前記炉口キャップ５８が嵌合し、該炉口キャップ５８により前記反応炉４１が気密に閉塞される様になっている。該反応炉４１は図示しないヒータを有し、前記反応炉４１により反応ガスの存在下に前記基板１１がプロセス処理される様になっている。
【００４９】
前記ボートエレベータ３５の近傍であって前記幅方向他側面５６に近接してボート交換装置６０が設置されている。該ボート交換装置６０を図３〜図５に於いて説明する。
【００５０】
フレーム６１は上板６２、底板６３及び側板６４を有し、垂直な該側板６４の下端部に前記底板６３が水平に固着され、前記側板６４の上端部に前記上板６２が水平に固着されている。該上板６２と前記底板６３との間にガイドシャフト６５が立設され、該ガイドシャフト６５の上端部は前記上板６２に固定され、下端部は前記底板６３に固定されている。上アーム用ボールネジ６７は前記ガイドシャフト６５と平行に配設され、前記上アーム用ボールネジ６７の上端部は前記上板６２に回転自在に支持され、下端部は支持部材６８に回転可能に支持され、該支持部材６８は前記側板６４に固着されている。前記支持部材６８の下側には上アーム用モータ７１が固着され、該上アーム用モータ７１は上アーム用減速機６９を介して前記上アーム用ボールネジ６７に連結されいてる。
【００５１】
前記ガイドシャフト６５に上スライドブロック６６が摺動可能に嵌合すると共に前記上アーム用ボールネジ６７が螺合している。
【００５２】
前記上スライドブロック６６の側面に上アーム用サポート７２が固着されている。該上アーム用サポート７２はＬ字状であり、該上アーム用サポート７２の水平部に上アーム用回転装置７３が設けられ、該上アーム用回転装置７３には例えばダイレクトドライブモータが用いられている。前記上アーム用回転装置７３の上アーム用回転軸７４は上向きであり、該上アーム用回転軸７４に上アーム７５が固着されている。該上アーム７５はクランク形状をしており、上水平部に於いて前記上アーム用回転軸７４に固着され、垂直部は所要の長さを有し、下水平部には第２ボート受座７６が半長円状に切欠かれて設けられている。
【００５３】
該第２ボート受座７６の周縁所要部はフランジ状に座刳られ、この座刳り部分に、ボート支持突起７７が突設され、該ボート支持突起７７を介して前記第２ボート受座７６に前記第２ボート３４が底部外周環状溝５０に於いて載置される様になっている。
【００５４】
前記上アーム７５は前記上アーム用回転装置７３により前記上アーム用回転軸７４を回転中心８０として１８０°回転可能であり、前記第２ボート受座７６の回転移動軌道の一端（回転角度０°）が前記基板移載機１６と最も近接しボート側基板移載位置２９となり、該ボート側基板移載位置２９に移載用ボート載置台７８が設置されている。該移載用ボート載置台７８は前記ボート側基板移載位置２９に於ける前記第２ボート受座７６と同心に前記フロア２２に設置され、前記第２ボート受座７６が下降されたとき、該第２ボート受座７６が前記移載用ボート載置台７８に所要の間隙で嵌装される様になっている。
【００５５】
前記第２ボート受座７６の回転移動軌道の中間（回転角度９０°）が前記ボート授受位置３１となり、該ボート授受位置３１に於いて前記第２ボート受座７６が下降されたとき、該第２ボート受座７６が前記ボート台５９に所要の間隙で嵌装される様になっている。
【００５６】
前記第２ボート受座７６の回転移動軌道の他端（回転角度１８０°）がボート待機位置７９となり、該ボート待機位置７９に待機用ボート載置台８１が設置されている。該待機用ボート載置台８１は前記ボート待機位置７９に於ける前記第２ボート受座７６と同心に前記フロア２２に設置され、前記第２ボート受座７６が降下されたとき、該第２ボート受座７６が前記ボート待機位置７９に於いて前記待機用ボート載置台８１に所要の間隙で嵌装される様になっている。
【００５７】
前記ガイドシャフト６５に下スライドブロック８２が摺動可能に嵌合されている。該下スライドブロック８２は前記上スライドブロック６６の下方に位置し、前記下スライドブロック８２は下アーム用ボールネジ８３に螺合している。該下アーム用ボールネジ８３は下端部に於いて前記底板６３に回転可能に支持されている。前記下アーム用ボールネジ８３の上部は支持部材８４により回転可能に支持され、該支持部材８４は前記側板６４に固着されている。前記下アーム用ボールネジ８３の上端部は下アーム用減速機８５を介して下アーム用モータ８６が連結されている。
【００５８】
前記上スライドブロック６６の場合と略同様に、前記下スライドブロック８２の側面にＬ字状の下アーム用サポート８７が固着され、該下アーム用サポート８７の水平部に下アーム用回転装置８８が設けられ、該下アーム用回転装置８８にもダイレクトドライブモータが用いられている。前記下アーム用回転装置８８の下アーム用回転軸８９は上向きであり、該下アーム用回転軸８９は前記上アーム用回転軸７４と同心に位置し且つ少なくとも９０°回転することができ、該下アーム用回転軸８９に下アーム９１が固着されている。該下アーム９１は二段に折曲げられており、該下アーム９１は上水平部、垂直部、下水平部を有し、該下アーム９１は前記上水平部に於いて前記下アーム用回転軸８９に支持され、前記垂直部は所要の長さを有し、前記下水平部には第１ボート受座９２が半長円状に切欠かれて設けられている。該第１ボート受座９２は前記第２ボート受座７６と逆向きに切欠かれており、前記切欠かれた部分が相互に対向し得るようになっている。前記第１ボート受座９２の周縁部はフランジ状に座刳られ、この座刳られた部分の所要位置にボート支持突起９３が突設され、該ボート支持突起９３を介在して前記第１ボート受座９２に前記第１ボート２８が前記底部外周環状溝５０に於いて載置される様になっている。
【００５９】
前記下アーム９１は前記下アーム用回転装置８８により前記下アーム用回転軸８９を回転中心９４として９０°回転可能であり、前記第１ボート受座９２の回転移動軌道の一端（回転角度０°）が前記基板移載機１６と最も近接し前記ボート側基板移載位置２９となり、前記第１ボート受座９２が降下されたとき、該第１ボート受座９２が前記移載用ボート載置台７８に所要の間隙で嵌装される様になっている。
【００６０】
更に、前記第１ボート受座９２と前記第２ボート受座７６とが干渉しない様に前記下アーム９１と前記上アーム７５の垂直部長さが設定されている。
【００６１】
前記第１ボート受座９２の回転移動軌道の他端部（回転角度９０°）が前記ボート授受位置となり、該ボート授受位置に於いて前記第１ボート受座９２が降下されたとき、該第１ボート受座９２が前記ボート台５９に所要の間隙で嵌装される様になっている。
【００６２】
以下、作用について説明する。
【００６３】
第１ボート２８はボート側基板移載位置２９にあり、前記第１ボート２８は移載用ボート載置台７８に載置され、又第２ボート３４は待機位置にあり、前記第２ボート３４は待機用ボート載置台８１に載置されている（図８参照）。
【００６４】
図示しない外部搬送装置により基板収納カセット４４がカセット授受ステージ４３に載置される。前記基板収納カセット４４の内部には２５枚の基板１１が上下に所要ピッチで装填されている。前記基板収納カセット４４は密閉容器である為、該基板収納カセット４４の外部からのパーティクル浸入を防止し、前記基板収納カセット４４が筐体２の外部にあった場合でも、パーティクルの汚染が防止される。
【００６５】
前記基板収納カセット４４はカセットローダ４５によりカセットオープナ４６に載置され、或はカセット収納棚５２に搬送される。昇降テーブル４８上の基板収納カセット４４は扉開閉機構４９により扉５１が開かれる。
【００６６】
基板移載機用エレベータ５４により基板移載機１６が所定の高さに昇降され、ツイーザ５３が前進され、該ツイーザ５３により前記基板収納カセット４４内部の基板１１が把持され、前記ツイーザ５３が後退され、該ツイーザ５３により前記基板１１が搬出される。
【００６７】
前記ツイーザ５３は回転し、更に高さ調整された後前記第１ボート２８に進入され、前記基板１１が前記第１ボート２８に水平姿勢で装填される。
【００６８】
以上の操作が繰返され、前記第１ボート２８の内部に基板１１が所要枚数、例えば１５０枚装填される。
【００６９】
前記第１ボート２８が移載用ボート載置台７８の上に載置されているので、前記基板１１が１２インチの大口径の場合でも、前記第１ボート２８及び前記基板１１の重量は前記移載用ボート載置台７８により安定して支持される為、前記上アーム７５、下アーム９１の撓みの影響がなくなり、前記第１ボート２８は傾くことがなく、前記基板１１がボートの柱３０に接触する虞れがなく、基板移載は安全に行える。又、微妙な撓みによる上下方向の位置変化を考慮することがないので、前記基板移載時のティーチング作業が容易になり、作業時間が短縮される。
【００７０】
下アーム用モータ８６により下アーム用ボールネジ８３が下アーム用減速機８５を介在して回転されると、下スライドブロック８２がガイドシャフト６５に沿って上昇されると共に下アーム９１も上昇され、該下アーム９１が前記移載用ボート置台７８と干渉しないレベルとなり、前記第１ボート受座９２により前記第１ボート２８が上昇される。前記下アーム用回転軸８９が回転され、前記下アーム９１及び第１ボート２８が９０°回転し、ボート授受位置３１に至る。該ボート授受位置３１はロード／アンロード位置５７の下方にあり、前記昇降アーム３６、炉口キャップ５８及びボート台５９は前記第１ボート受座９２の下方に位置している。前記第１ボート受座９２が降下されると、前記第１ボート２８が前記ボート台５９上に載置される。前記第１ボート受座９２が更に降下されると、前記第１ボート受座９２が前記第１ボート２８から離間する。前記下アーム９１が前記と逆の方向に９０°回転されると前記第１ボート受座９２はボート側基板移載位置２９に戻る。
【００７１】
前記ボートエレベータ３５に於いて昇降駆動用モータ３９が駆動され、前記昇降アーム３６を介し前記炉口キャップ５８、ボート台５９及び前記第１ボート２８が上昇し、該第１ボート２８が前記反応炉４１にロードされ、前記基板１１がプロセス処理される。
【００７２】
前記上アーム用モータ７１により前記上アーム用ボールネジ６７が上アーム用減速機６９を介して回転されると、前記上スライドブロック６６がガイドシャフト６５に沿って上昇され、前記上アーム７５が前記移載用ボート置台７８及び待機用ボート置台８１と干渉しないレベルとなると共に前記上アーム７５、第２ボート受座７６を介し前記第２ボート３４が上昇される。前記上アーム用回転軸７４が回転され、前記上アーム７５及び第２ボート３４が１８０°回転し、前記第２ボート受座７６及び第２ボート３４がボート側基板移載位置２９に至る。
【００７３】
前記第２ボート受座７６が降下されると、該第２ボート受座７６が前記移載用ボート載置台７８に所要の間隙で嵌装され、該移載用ボート載置台７８上に前記第２ボート３４が載置される。前記第２ボート受座７６が更に降下されると該第２ボート受座７６が前記第２ボート３４から離間する。前記上アーム７５が前記と逆の方向に１８０°回転されると、前記第２ボート受座７６はボート待機位置７９に戻る。
【００７４】
プロセス処理と並行し、前記ボート側基板移載位置２９に於いて前記第２ボート３４に前述の第１ボート２８と同様の基板移載が行われる。前記第２ボート３４が移載用ボート載置台７８の上に載置されているので、前記基板１１が１２インチの大口径の場合でも、前記第２ボート３４及び前記基板１１の重量は前記移載用ボート載置台７８により安定して支持される為、基板の移載は安全且迅速に行える。
【００７５】
前記反応炉４１の内部でプロセス処理された後、前記第１ボート２８がボートエレベータ３５によりアンロードされ、前記第１ボート２８が前記ボート授受位置迄下降される。
【００７６】
前記上アーム７５が前記ボート授受位置３１迄回転し、該上アーム７５が上昇し、前記第２ボート受座７６を介して処理済基板が装填された前記第１ボート２８を受載し、前記上アーム７５が前記上アーム用回転装置７３により前記ボート授受位置３１から前記ボート待機位置７９迄９０°回転される。前記第１ボート２８は待機状態となる。
【００７７】
前記下アーム９１が上昇し、第１ボート受座９２を介して前記第２ボート３４が持上げられ、前記下アーム９１が９０°回転され、前記第２ボート３４が前記ボート授受位置３１に至り、前記第１ボート受座９２が降下されると前記第２ボート３４が前記ボート台５９に載置される。前記第１ボート受座９２が更に降下されると、前記第１ボート受座９２が前記第２ボート３４から離間する。前記下アーム９１が前記と逆の方向に９０°回転されると、前記第１ボート受座９２は、ボート側基板移載位置２９に戻る。
【００７８】
前記ボートエレベータ３５により、前記昇降アーム３６を介し前記炉口キャップ５８、ボート台５９及び前記第２ボート３４が上昇し、該第２ボート３４が前記反応炉４１にロードされ、前記基板１１がプロセス処理される。
【００７９】
プロセス処理と並行し、前記上アーム７５が第２ボート受座７６を介し、前記第１ボート２８を支持した状態で回転し、第１ボート２８を前記ボート側基板移載位置２９迄移動し、前記第１ボート２８を前記移載用ボート載置台７８に載置する。載置後、前記上アーム７５が前記と逆の方向に回転され、第２ボート受座７６はボート待機位置７９に戻る。前記第１ボート２８が前記移載用ボート移載台７８に載置された状態で処理済基板１１が前記基板移載機１６により前記基板収納カセット４４に払出され、払出しが完了すると、別の基板収納カセット４４から未処理基板１１が前記第１ボート２８に装填される。
【００８０】
第２ボート３４のプロセス処理が完了すると、該第２ボート３４が引出され、前記ボート授受位置３１迄下降される。前記上アーム７５が前記ボート授受位置３１迄回転し、前記上アーム７５に第２ボート３４が載置され、前記上アーム７５の回転により、前記ボート待機位置７９に移動される。
【００８１】
前記下アーム９１が第１ボート受座９２を介し、前記第１ボート２８を支持した状態で回転し、第１ボート２８を前記ボート授受位置３１に移動し、前記第１ボート２８が前記ボート台５９に載置される。第１ボート２８の載置後、前記下アーム９１が前記と逆の方向に回転され、前記第１ボート受座９２はボート側基板移載位置２９に戻る。前記ボートエレベータ３５により、前記昇降アーム３６を介し前記炉口キャップ５８、ボート台５９及び前記第２ボート３４が上昇し、該第１ボート２８が前記反応炉４１にロードされ、前記基板１１がプロセス処理される。
【００８２】
プロセス処理と並行し、前記上アーム７５が第２ボート受座７６を介し、前記第２ボート３４を支持した状態で回転し、前記ボート待機位置７９から第２ボート３４を前記ボート側基板移載位置２９迄移動し、前記第２ボート３４を前記移載用ボート載置台７８に載置する。載置後、前記上アーム７５が前記と逆の方向に回転され、第２ボート受座７６はボート待機位置７９に戻る。前記第２ボート３４が前記移載用ボート移載台７８に載置された状態で処理済基板１１が前記基板移載機１６により前記基板収納カセット４４に払出され、払出しが完了すると、別の基板収納カセット４４から未処理基板１１が前記第２ボート３４に装填される。
【００８３】
以上の操作が繰返されることにより、前記基板１１が効率よくプロセス処理される。
【００８４】
前記ボート側基板移載位置２９とボート待機位置７９との間の回転移動軌道の途中に前記ロード／アンロード位置５７があるので、前記反応炉４１の側方に前記ボート交換装置６０を設置することができ、前記基板移載機１６と前記反応炉４１との距離が近くなり、前記縦型拡散ＣＶＤ装置１の幅が変ることなく、前記縦型拡散ＣＶＤ装置１の長さが短くなるので、前記縦型拡散ＣＶＤ装置１の占有面積が小さくなり、装置価格が低減されると共に筐体の有効活用が図られる。
【００８５】
尚、本発明の半導体製造装置は、上述の実施の形態に於けるボート交換装置に限定されるものではなく、複数のボートについては説明の便宜上第１ボート及び第２ボートとしたが、いずれのボートが第１ボート或は第２ボートでもよいこと、２つのアームがいずれも１８０°回転してよいこと、ボート待機位置に於ける待機用ボート置台を設けずに、前記ボート待機位置に於けるボートをアームで支持してもよく、ボート授受位置に於けるボートの授受はボートエレベータの昇降動作により行ってもよいことは勿論である。
【００８６】
又、本発明の半導体製造装置に係る半導体製造工程は、上記したものに限らず種々の製造工程が考えられる。
【００８７】
例えば、第１ボート２８に基板１１を装填した後の他の工程として、以下に説明する製造工程が考えられる。
【００８８】
前記下アーム用モータ８６により下アーム用ボールネジ８３が前記下アーム用減速機８５を介在して回転されると、前記下スライドブロック８２がガイドシャフト６５に沿って上昇されると共に下アーム９１も上昇され、該下アーム９１が前記移載用ボート置台７８と干渉しなくなり、前記第１ボート受座９２により前記第１ボート２８が上昇される。前記下アーム用回転軸８９が回転され、前記下アーム９１及び第１ボート２８が９０度回転し、ボート授受位置３１に至る。該ボート授受位置３１はロード／アンロード位置５７の下方にあり、昇降アーム３６、炉口キャップ５８及びボート台５９は前記第１ボート受座９２の下方に位置している。前記第１ボート受座９２が更に降下されると、前記第１ボート２８が前記ボート台５９上に載置される。
【００８９】
前記第１ボート受座９２が更に降下されると、前記第１ボート受座９２が前記第１ボート２８から離間する。前記第１ボート受座９２が前記と逆の方向に９０°回転されると、前記第１ボート受座９２はボート側基板移載位置２９に戻る。該基板移載位置２９に於いて、前記第１ボート受座９２が降下されると、前記第１ボート受座９２は前記移載用ボート載置台７８に所要の間隙で嵌装される。
【００９０】
ボートエレベータ３５に於いて昇降駆動用モータ３９により昇降アーム３６が上昇されると、該昇降アーム３６、炉口キャップ５８、ボート台５９及び前記第１ボート２８が上昇し、該第１ボート２８が前記反応炉４１にロードされ、前記基板１１がプロセス処理される。
【００９１】
前記上アーム用モータ７１により上アーム用ボールネジ６７が前記上アーム用減速機６９を介在して回転されると、前記上スライドブロック６６がガイドシャフト６５に沿って上昇されると共に上アーム７５も上昇され、該上アーム７５が前記移載用ボート置台７８及び待機用ボート置台８１と干渉しなくなり、前記第２ボート受座７６により前記第２ボート３４が上昇される。前記上アーム用回転軸７４が回転され、前記上アーム７５及び第２ボート３４が１８０°回転し、前記第２ボート受座７６及び第２ボート３４がボート側基板移載位置２９に至る。
【００９２】
前記第２ボート受座７６が降下されると、該第２ボート受座７６が前記移載用ボート載置台７８に所要の間隙で嵌装され、該移載用ボート載置台７８上に前記第２ボート３４が載置される。
【００９３】
前記ボート側基板移載位置２９に於いて前記第２ボート３４に前述の第１ボート２８と同様の基板移載が行われる。前記第２ボート３４が移載用ボート載置台７８上に載置されているので、前記基板１１が１２インチの大口径の場合でも、前記第２ボート３４及び前記基板１１の重量は前記移載用ボート載置台７８により安定して支持される為、基板の移載は安全且つ迅速に行える。
【００９４】
前記第２ボート受座７６が上昇され、該第２ボート受座７６により前記第２ボート３４が持上げられ、前記と逆の操作で前記第２ボート受座７６が前記と逆の方向に１８０°回転され、前記第２ボート受座７６が前記待機位置に戻り、前記第２ボート受座７６が降下されると、前記第２ボート３４が待機用ボート載置台８１上に載置され、待機状態になる。
【００９５】
前記反応炉４１の内部でプロセス処理された後、前記第１ボート２８がボートエレベータ３５によりアンロードされ、前記第１ボート２８が前記ボート授受位置３１迄下降される。
【００９６】
前記第１ボート受座９２が前記下アーム用回転装置８８により前記ボート側基板移載位置２９から前記ボート授受位置３１迄９０°回転され、前記第１ボート受座９２が前述の様に前記下アーム用モータ８６及び前記下アーム用ボールネジ８３により上昇されると、前記ボート台５９上の前記第１ボート２８が前記第１ボート受座９２により持上げられる。然る後、前記第１ボート受座９２が前記ボート側基板移載位置２９迄９０°回転され、前記第１ボート受座９２が降下され、前記第１ボート２８が前記移載用ボート載置台７８に載置される。
【００９７】
前記第１ボート２８内部の処理済基板１１は前記基板移載機１６により前記と同様の操作で未処理の基板１１と交換される。
【００９８】
同時に、前記第２ボート受座７６が前記ボート待機位置７９から前記ボート授受位置３１迄９０°回転され、該ボート授受位置３１に於いて前記第２ボート受座７６が降下され、該第２ボート受座７６から前記第２ボート３４が前記ボート台５９に受渡される。前記第２ボート受座７６は前記ボート待機位置７９に戻り、前記第２ボート３４は前記ボートエレベータ３５により前記反応炉４１にロードされ、該反応炉４１の内部で前記プロセス処理される。
【００９９】
該プロセス処理の終了後、前記第２ボート３４は前記ボートエレベータ３５によりアンロードされ、前記第２ボート３４は前記ボート授受位置迄降下される。前記第２ボート受座７６が前記ボート待機位置７９から前記ボート授受位置迄９０度回転され、前記第２ボート受座７６が上昇されると、該第２ボート受座７６に前記第２ボート３４が受渡される。前記第２ボート受座７６が前記ボート待機位置７９迄回転され、前記第２ボート３４が前記待機用ボート載置台８１に載置される。
【０１００】
前記第１ボート２８は前記移載用ボート載置台７８上に於いて基板移載が終了しており、前記第１ボート２８は前記第１ボート受座９２により前記ボート授受位置３１迄搬送される。前記第１ボート受座９２は降下され、前記第１ボート２８は前記ボート台５９に受渡される。前記第１ボート受座９２は前記ボート側基板移載位置２９に戻り、前記第１ボート受座９２は降下され、前記移載用ボート載置台７８に嵌装される。
【０１０１】
前記第２ボート３４は前記第２ボート受座７６により前記ボート側基板移載位置２９迄搬送され、前記第２ボート受座７６が降下され、前記第２ボート３４が前記移載用ボート載置台７８上に載置される。前記第２ボート３４内部の処理済基板は前記基板移載機１６により前記と同様の操作で未処理の基板１１と交換される。
【０１０２】
前記移載用ボート載置台７８上に於いて前記第２ボート３４内部の基板１１が移載された後、前記第２ボート３４は前記第２ボート受座７６により前記ボート待機位置７９に搬送され、前記第２ボート３４は前記待機用ボート載置台８１に載置される。
【０１０３】
以上の操作が繰返されることにより、前記基板１１が効率よくプロセス処理される。
【０１０４】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、基板移載位置と待機位置との間の回転移動軌道の途中にロード／アンロード位置があるので、反応炉の側方にボート交換装置を設置することができ、基板移載機と反応炉との距離が近くなり、装置幅が変わることなく、装置奥行きが短くなるので装置の占有面積が小さくなり、設置空間の有効活用が図られる。
【０１０５】
基板移載位置に於いてボート載置台にボートを載置するので、前記ボートが傾くことなく、基板移載時に基板とボートが接触する虞れがない為、大容量のボートに大口径の基板を安全に移載することができると共に前記基板移載時のティーチング作業が容易になり、作業時間が短縮される。
【０１０６】
２つのアームの回転中心が同一軸心上にあるので、前記２つのアームが同一の回転移動軌道を移動し、前記２つアームが前記ボート載置台を共用することができ、複数のボートを交互にロード／アンロード位置に搬送することができ、作業能率が向上する等種々の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】該実施の形態の平面図である。
【図３】該実施の形態に於けるボート交換装置の斜視図である。
【図４】該実施の形態に於けるボート交換装置の側面図である。
【図５】図４の矢視図である。
【図６】前記実施の形態に於けるボート交換装置の平面図である。
【図７】前記実施の形態に於けるボート交換装置とボートエレベータとの位置関係を示す平面図である。
【図８】前記実施の形態に於ける移載用ボート載置台上の第１ボート及び待機用ボート載置台上の第２ボートを示す側面図である。
【図９】前記実施の形態に於ける移載用ボート載置台上の第２ボートを示す側面図である。
【図１０】従来例の斜視図である。
【符号の説明】
１ 縦型拡散ＣＶＤ装置
２ 筐体
１１ 基板
１６ 基板移載機
２８ 第１ボート
２９ ボート側基板移載位置
３１ ボート授受位置
３４ 第２ボート
３５ ボートエレベータ
４１ 反応炉
４３ カセット授受ステージ
４４ 基板収納カセット
４５ カセットローダ
４６ カセットオープナ
５３ ツイーザ
５７ ロード／アンロード位置
５８ 炉口キャップ
５９ ボート台
６０ ボート交換装置
６５ ガイドシャフト
６６ 上スライドブロック
６７ 上アーム用ボールネジ
７３ 上アーム用回転装置
７５ 上アーム
７６ 第２ボート受座７６
７８ 移載用ボート載置台
７９ ボート待機位置
８０ 回転中心
８２ 下スライドブロック
８３ 下アーム用ボールネジ
８８ 下アーム用回転装置
９１ 下アーム
９２ 第１ボート受座
９４ 回転中心
Claims (6)
- 複数枚の基板を収容し所定の処理を施す反応炉と、該反応炉内でそれぞれ複数枚の基板を保持する第一及び第二ボートと、該第一及び第二ボートに対し基板を移載する基板移載機と、前記第一及び第二ボートに対し基板を移載する基板移載位置と、所定枚数の基板が装填された前記第一又は第二ボートを反応炉に対しロード／アンロードするボートロード／アンロード位置と、前記第一又は第二ボートを待機させておくボート待機位置との間で前記第一又は第二ボートを回転移動させるボート交換装置とを有する半導体製造装置に於いて、
前記ボート交換装置は、前記第一及び第二ボートを載置可能な第一及び第二アームを有し、該第一及び第二アームは前記基板移載機と前記ボートロード／アンロード位置との間を結ぶ直線の側方に設けられた同一垂直軸心を中心に独立して回転可能に構成されたことを特徴とする半導体製造装置。 - 前記第一及び第二アームは、独立して昇降可能に構成された請求項１の半導体製造装置。
- 少なくとも前記基板移載位置には、前記第一又は第二ボートに対する基板移載の際に前記第一又は第二ボートを載置するボート載置台が設けられている請求項１又は請求項２の半導体製造装置。
- 基板移載機により基板移載位置にある第一ボートに複数枚の基板を移載した後、前記第一ボートを載置したボート交換装置の第一アームを、前記基板移載機とボートロード／アンロード位置との間を結ぶ直線の側方に設けられた垂直軸心を中心に回転移動させて、前記第一ボートを前記基板移載位置から前記ボートロード／アンロード位置へ移動させる工程と、
前記第一ボートを前記ボートロード／アンロード位置から反応炉へボートロードした後、前記反応炉で前記第一ボートに保持された前記複数枚の基板に所定の処理を行いつつ、ボート待機位置から前記基板移載位置まで前記ボート交換装置の第二アームにより第二ボートを載置しつつ前記垂直軸心を中心にして回転移動させる工程とを有することを特徴とする半導体製造方法。 - 前記第一アームは、前記第一ボートを回転移動させる際に、昇降動作を行い、
前記第二アームは、前記第二ボートを回転移動させる際に、前記第一アームとは独立して昇降動作を行う請求項４の半導体製造方法。 - 前記基板移載機により前記基板移載位置にある前記第一ボートに複数枚の基板を移載する際に前記第一ボートをボート載置台に載置して行う請求項４又は請求項５の半導体製造方法。
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