JPH02155251A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、半導体製造装置に関する。

（従来の技術） 従来より半導体の製造プロセスでは、被処理物例えば半
導体ウェハは複数の処理工程で各種の処理を受けるが、
近年、この半導体ウェハの高集積化に伴い、上記各処理
工程はますます増加し複雑化している。

一方、半導体製造の環境も上記微細化に伴ってダスト（
塵埃）の付着による半導体素子の欠陥を防止するために
より高いクリーン度が要求されており、クリーンルーム
の高クリーン度化、また装置自身からの発塵の低減化が
一層必要とされている。

そこで複雑化する処理工程に容易に対応でき、また高ク
リーン度化への対応が可能な半導体製造装置、例えばレ
ジスト処理装置として、ウェハ搬入・搬出機構や複数の
処理機構例えばレジスト塗布機構、現像機構、加熱機構
等を配置接続し、ウェハ搬送機構により各処理機構へ半
導体ウェハを所定の処理手順に従って自動搬送して一連
の処理を行うように構成したものが開発されている。

このような半導体製造装置における各処理機構の配列構
成は、処理内容や設置条件等により異なり、例えば各処
理機構を直線的に配置接続し、ウェハ搬送機構により一
方端の処理機構から順次次処理機構へと搬送して処理す
るものや、複数の処理機構を平行配列し、中央部にウェ
ハ搬送機構を配設して各処理機構へ半導体ウェハを搬送
して処理するように構成したもの等がある。

この半導体製造装置のウェハ搬入・搬出動作は、まず半
導体ウェハを所定の間隔で多数積層収容したウェハキャ
リアを昇降自在に構成されたウェハ搬入機構（以下、セ
ンダー機構と呼ぶ）に搭載する。このセンダー機構は、
ウェハ配列ピッチ間隔例えばウェハキャリアの収容棚ピ
ッチで昇降例えば下降するように、例えばステッピング
モータ等によって駆動可能とされており、所定のピッチ
で下降するウェハキャリア内の半導体ウェハ下にウェハ
搬送腕を挿入して、該ウェハ搬送腕上に半導体ウェハを
搭載し、ウェハキャリアの下方から順次取出してウェハ
搬送機構へと移載するよう構成されている。そして、一
連のプロセス処理を施された処理済み半導体ウェハは、
処理済みウェハを収容するウェハキャリアを搭載したウ
ェハ搬出機構（以下、レシーバ機構と呼ぶ）へと搬送さ
れ、上記センダー機構と同様な構成とされているレシー
バ機構でウェハキャリアにその上方から順次収容される
。

（発明が解決しようとする課題） ところで、半導体装置の高集積化が進むにつれて処理内
容もさらに複雑化している現状においては、ウェハキャ
リア単位でロット設定できない場合が生じている。また
、最近の多品種少量化によってさらにこの傾向は強まっ
てきている。

しかしながら、上述したように従来の半導体製造装置に
おけるセンダー機構では、ウェハキャリア内に収容され
た半導体ウェハをその下方側から順次取出して処理を行
っているため、上述したように収容容器内に処理内容の
異なる多ロットの半導体ウェハが収容されていると、小
数ロット毎でバッチ的に処理を進めなければならず、ロ
スタイムが大きくなって生産効率が大幅に低下するとい
う問題があった。また、異なるロット種を同時進行で処
理するように構成したとしても、各処理機構における処
理時間が異なれば、同様にロスタイムが増大し生産効率
が低下してしまう。

また、処理内容の複雑化に伴って、該半導体製造装置以
降の処理工程が異なる場合が生じており、レシーバ機構
においても単にウェハキャリア上方から処理済の半導体
ウェハを順次収容したのでは、別途積替え作業が必要に
なるといった問題が生じ・ている。

本発明は、このような従来技術の課題に対処するために
なされたもので、処理内容が同一の半導体ウェハをウェ
ハキャリアの収容位置に拘らず、同時進行で処理するこ
とを可能にした半導体製造装置を提供することを目的と
するものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち本発明は、複数種の被処理物を収容した収容容
器から被処理物を搬出し複数の処理機構へ搬送する搬送
機構を有する半導体製造装置において、前記複数種の被
処理物について処理内容に応じて処理順位を指定する手
段と、この処理順位にしたがって被処理物を搬出し予め
定められた処理順により前記処理機構へ搬送する手段と
を設けたことを特徴としている。

（作　用） 本発明の半導体製造装置においては、まず処理順位指定
手段によって各被処理物の処理内容に応じて処理順位が
決定される。そして、この処理順位にしたがって収容容
器の所望の位置から被処理物を搬出するため、例えば収
容容器内に処理内容の異なる被処理物が任意の位置で収
容されていたとしても、同一処理内容の被処理物毎に処
理を行うことができる。

（実施例） 以下、本発明の半導体製造装置をレジスト塗布現像装置
に適用した一実施例を図面を参照して説明する。

装置本体１の中央部付近には、被処理物例えば半導体ウ
ェハ２を保持例えば吸着保持するウェハ保持機構３を搭
載し、このウェハ保持機構３をＸ−Ｙ−Ｚ方向およびθ
方向に移動させるウェハ搬へ機構４が配設されている。

このウェハ衆送機構４は、例えばステッピングモータお
よびこれに連結されたボールスクリュー等の回転駆動機
構（図示せず）によって移動、回転される。

そして、このウェハ搬送機構４の一移動経路例えばＸ方
向移動経路５に沿って片側例えば図中上側には、夫々複
数のウェハ処理機構例えば半導体ウェハ２とレジスト膜
との密着性を向上させるために行うＨＭＤＳ処理機構６
、半導体ウニｌ−２上に塗布された第１層目のレジスト
中に残存する溶剤を加熱蒸発させるための第１のプリベ
ーク機構７、この第１のプリベーク機構７で加熱処理さ
れた半導体ウェハ２を冷却する第１の冷却機構８が夫々
順に並設されており、一方、上記移動経路５の上記各ウ
ェハ処理機構７．８．９と対向する側には、半導体ウェ
ハ２の上面に第１層目のレジストを回転塗布する第１の
塗布機構９と、半導体ウニ／Ｘ２の上面に第２層目のレ
ジストを回転塗布する第２の塗布機構１０が順に並設さ
れている。そしてこれら各ウェハ処理機構６．７．８．
９．１０により第１の処理装置ユニット１１が構成され
ている。

この実施例の半導体製造装置では、処理工程に応じて、
第１の処理装置ユニット１１と同様な他の処理装置ユニ
ットの増設が可能なように構成されており、増設時には
第１の処理装置ユニット１１の一方側に半導体ウェハ２
を一時的に待機させる載置台１２を備えた待機機構１３
を設け、この待機機構１３に連設して処理内容に応じた
複数の処理機構例えば第２のプリベーク機構１４、この
第２のプリベーク機構１４で加熱処理された半導体ウェ
ハ２を冷却する第２の冷却機構１５、光乱反射防止用Ｃ
ＥＬ膜をレジスト上に被覆する表面被覆層塗布機構１６
および第２のウェハ搬送機構１７等からなる第２の処理
装置ユニット１８が増設される。

第１の処理装置ユニット１１の他方側には、処理前の半
導体ウェハ２を収納した複数例えば２つのウェハキャリ
ア２１ａ、２１ｂを搭載したセンダー機構２２と、処理
後の半導体ウェハ２を収納する複数例えば２つのウェハ
キャリア２３．２Ｂを搭載したレシーバ機構２４と、半
導体ウェハ２を吸着保持してウェハキャリア２３へ搬入
またはキャリア２１から搬出するウェハ搬送腕２５と、
このウェハ搬送腕２５をＸ−Ｙ−Ｚおよびθ方向に移動
させる搬送腕駆動機構２６等から構成されるウェハ搬入
・搬出機構２７が配置されている。

そして、ウェハ搬送腕２５により処理前の半導体ウェハ
２をウェハキャリア２１から取り出してウェハ載置台２
８に載置するとともに、この載置台２８に載置された処
理済みの半導体ウェハ２をウェハキャリア２３に収納す
るよう構成されている。

上記センダー機構２２は、第２図に示すように、ウェハ
キャリア２１を搭載するキャリア載置台２９と、該キャ
リア載置台２９を昇降させる昇降機構例えばボールスク
リュー機構３０と、この昇降機構３０を所定ピッチで駆
動させる駆動機構例えばステッピングモータ３１とによ
り構成されている。また、上記レシーバ機構２４も同様
な構成とされている。

ウェハ取り出し作業時は、このウェハキャリア２１を上
昇させた後、ウェハ搬送腕２５を処理すべき半導体ウェ
ハ２の下面へと挿入し、ウェハキャリア２１を下降させ
てウェハ搬送腕２５上に半導体ウェハ２を搭載する。ま
た、ウェハ収容作業時には、ウェハキャリア２１を下降
させ、半導体ウェハ２が塔載されたウェハ搬送腕２５を
ウェハキャリア２１の所定位置に挿入し、ウェハキャリ
ア２１を上昇させて所定の収容棚３２上に半導体ウェハ
２を塔載する。

このようなセンダー機構２２およびレシーバ機構２４の
駆動動作は、ウェハ搬入・搬出位置制御系４０からの信
号に基づいて、ウェハ搬送腕２５や搬送腕駆動機構２６
等とともにウェハ搬入・搬出機構制御部５１によって制
御されており、ウェハ搬入・搬出機構制御部５１は、第
１の処理装置ユニット１１内の各処理機構や搬送機構を
制御する第１の処理装置ユニット制御部５２と第２の処
理装置ユニット１８内の各処理機構や搬送機構を制御す
る第２の処理装置ユニット制御部５３とともに、主制御
部５４によって集中制御されている。

ウェハ搬入・搬出位置制御系４０は、入力部５５から入
力された処理内容が同一のロフト種単位でのロット処理
順位に基づき、主制御部５４から転送される各ウェハキ
ャリア２１ａ、２１ｂ１．：収容された半導体ウェハ２
の処理内容と位置情報を参照して、具体的に各ウェハキ
ャリア２１ａ１２１ｂの収容位置に基づく処理順位を決
定する搬入・搬出位置制御部４１と、この決定された処
理順位を記憶する取出位置記憶部４２とを有している。

なお、レシーバ機構２４における収容位置を特に指定し
ない場合は、例えば処理済の半導体ウェハ２は各ウェハ
キャリア２１ａ、２１ｂの取出された位置に収容される
ように、搬入・搬出位置制御部４１によって制御される
。また、取出し順位の入力指令自体を各ウェハキャリア
２１ａ、２１ｂの収容位置に基づいて行うことも可能で
ある。

また、レシーバ機構２４における収容位置を指定する場
合は、搬入・搬出位置制御部４１は同様に入力部５５か
ら入力されたロット種母の収容位置順位に基づいて、主
制御部５４から転送される各ウェハキャリア２１ａ、２
１ｂに収容された半導体ウェハ２の処理内容と位置情報
、あるいは取出位置記憶部４２に記憶された処理順位を
参照して収納位置順位を決定し、この収納位置順位が収
納位置記憶部４３に記憶される。

次に、上記構成のセンダー機構２２およびレシーバ機構
２４のうち、センダー機構２２を例として取出し順位決
定方法について説明する。

まず、主制御部４４から各ウェハキャリア２１８％２１
ｂに収容された各半導体ウェハ２の処理内容と位置情報
が搬入・搬出位置制御部４１に送られる。この各半導体
ウェハ２に対する情報は、例えば第３図（Ａ）に示すよ
うに第１のウェハキャリア２１ａの収容棚３２ａ−１か
ら収容棚３２ａ−５までは処理内容Ａ（以下Ａロットと
記す）の半導体ウェハ２が、収容棚３２　ａ−６から収
容棚３２ａ−１０までは処理内容Ｂ（以下Ｂロットと記
す）の半導体ウェハ２が、収容棚３２　ａ−１０から収
容棚３２ａ−ｎまでは処理内容Ｃ（以下Ｃロットと記す
）の半導体ウェハ２が収容されており、また同図（Ｂ）
に示すように第２のウェハキャリア２１ｂの収容棚３２
ｂ−１から収容棚３２　ｂ−１０まではＡロットの半導
体ウェハ２が、収容棚３２　ｂ　−１１から収容棚３２
ｂ−ｎまではＢロットの半導体ウェハ２が収容されてい
るというような情報である。

一方、処理内容が同一のロット種単位で処理順位、例え
ばＡロット→Ｂロット→Ｃロットというようにロット順
位を入力する。

そして、搬入・搬出位置制御部４１は、ロット順位に基
づき収容されている各半導体ウェハ２の処理内容と位置
情報を参照して具体的な処理順位、例えばウェハキャリ
ア２１ａ、２１ｂの収容棚で記載すると、３２ａ−１−
”３２ａ−２→・・・−３２ａ　−５−３２ｂ−１−−
−−→３２　ｂ−１０−＋３２　ａ−８−＊−−−−＋
３２　ａ−１０−３２ｂ−１１−＝３２　ｂ−１２−−
−−−３２ｂ−ｎ−＋３２　ａ−１１−＊−＞３２　ａ
−ｎを決定し、この処理順位を取出位置記憶部４２に記
憶する。

処理開始とともに、この処理順位がウェハ搬入・搬出機
構制御部５１に転送され、この処理順位に基づいてウェ
ハ搬送腕２５は各半導体ウェハ２を取出す。

また、レシーバ機構２４において収容位置を設定する際
にも同様な手順で収容位置が決定される。

こうしてウェハ搬入・搬出機構２７からウェハ搬送機構
４のウェハ保持機構３へ所定の順序で移載された半導体
ウェハ２は、各処理機構を所定の順序で例えば、ＩＩ　
Ｍ　Ｄ　Ｓ処理機構６→第１の塗布機構９−第１のプリ
ベーク機構７−第１の冷却機構８＝第２の塗布機構１０
に搬送されて夫々の処理を施される。

この後、必要であれば第２の処理装置ユニット３４へと
搬送され所定の処理を施された後、再びウェハ搬送機構
４によりウェハ搬入・搬送機構２７へと搬送され、レシ
ーバ機構２４により処理済みの半導体ウェハ２はウェハ
キャリア２３内の同位置あるいは指定された位置に収容
される。

このように、この実施例のレジスト塗布現像装置におい
ては、指定されて処理順位にしたがってウェハキャリア
の所望の位置から半導体ウェハを取出し、各処理機構に
搬送することが可能であるため、１つのウェハキャリア
内に複数のロット種が収容されていたとしても、同一の
処理内容の半導体ウェハ毎に処理を行うことができる。

よって、処理内容の変更や処理手順の違いによるロスタ
イムを減少させることができ、処理内容の複雑化や多品
種少量化に対してスルーブツトを余り低下させることな
く対応することが可能である。さらに、全体の処理時間
を短縮するよう処理順位をプログラムすることも可能で
ある。

また、複数のウェハキャリア間における同一ロット種の
半導体ウェハをまとめて処理することが可能であるため
、さらにロスタイムの減少が可能となる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の半導体製造装置によれば
、処理内容の複雑化や多品種少量化に対しても高スルー
ブツト処理が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体製造装置をレジスト塗布現像装
置に適用した一実施例の構成を示す図、第２図は第１図
に示すレジスト塗布現像装置のセンダー機構の構成およ
び制御系を示す図、第３図はウェハキャリア内に収容さ
れた半導体ウェハの処理内容および位置情報を説明する
ための図である。 １・・・・・・装置本体、２・・・・・・半導体ウェハ
、４・・・・・・ウェハ搬送機構、６．７．８．９．１
０・・・・・・処理機構、１１・・・・・・第１の処理
装置ユニット、２１．２３・・・・・・ウェハキャリア
、２２・・・・・・センダー機構、２４・・・・・・レ
シーバ機構、２５・・・・・・ウェハ搬送腕、２７・・
・・・・ウェハ搬入・搬出機構、２９・・・・・・キャ
リア裁置台、３０・・・・・・昇降機構、３１・・・・
・・ステッピングモータ、３２・・・・・・収容棚、４
０・・・・・・搬入・搬出位置制御系、４１・・・・・
・搬入・搬出位置制御部、４２・・・・・・取出位置記
憶部、４３・・・・・・収容位置記憶部、５１・・・・
・・ウェハ搬入・搬出機構制御部、５４・・・・・・主
制御部。 出願人　　　　　東京エレクトロン株式会社同　　　　
　　チル九州株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数種の被処理物を収容した収容容器から被処理物を搬
   出し複数の処理機構へ搬送する搬送機構を有する半導体
   製造装置において、 前記複数種の被処理物について処理内容に応じて処理順
   位を指定する手段と、この処理順位にしたがって被処理
   物を搬出し予め定められた処理順により前記処理機構へ
   搬送する手段とを設けたことを特徴とする半導体製造装
   置。