JP2000058619A5 - - Google Patents

Description

【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために第１の発明の基板処理装置は、前部に基板出し入れ口を有する基板収容部と、基板出し入れ口を塞ぐ蓋とを有する密閉構造の基板収容体に収容された状態で投入される基板に所定の処理を施す基板処理装置において、基板処理部と、基板搬送部とを備え、基板搬送部が、基板収容体保持手段と、搬送部側基板搬送空間提供手段と、浄化手段と、蓋開閉手段と、搬送部側基板搬送手段とを有することを特徴とする。

第２の発明の基板処理装置は、第１の発明の装置において、基板処理部が、基板処理空間提供手段と、基板待機空間提供手段と、処理部側基板搬送空間提供手段と、処理部側基板搬送手段と、基板保持手段とを有することを特徴とする。

第３の発明の基板処理装置は、第２の発明の装置において、基板保持手段が複数の基板を保持可能なように構成されていることを特徴とする。

第４の発明の基板処理装置は、第２の発明の装置において、基板保持手段が、基板の出し入れが行われる基板出し入れ口を有する基板載置棚であることを特徴とする。

第５の発明の基板処理装置は、第４の発明の装置において、基板載置棚が、基板出し入れ口として、搬送部側基板出し入れ口と、処理部側基板出し入れ口とを有することを特徴とする。

第６の発明の基板処理装置は、第５の発明の装置において、搬送部側基板搬送手段と処理部側基板搬送手段による基板載置棚のアクセス方向が異なる方向に設定されていることを特徴とする。また、この装置は、基板載置棚が、搬送部側基板出し入れ口と処理部側基板出し入れ口の位置を適宜設定することによりアクセス方向の違いを吸収するように構成されていることを特徴とする。

同様に、第７の発明の基板処理装置は、基板載置棚が、搬送部側基板出し入れ口と処理部側基板出し入れ口の向きを適宜設定することによりアクセス方向の違いを吸収するように構成されていることを特徴とする。

また、第８の発明の基板処理装置は、基板載置棚が、搬送部側基板出し入れ口と処理部側基板出し入れ口の幅を適宜設定することによりアクセス方向の違いを吸収するように構成されていることを特徴とする。

第９の発明の基板処理装置では、第６の発明の装置において、基板載置棚が、基板の周縁部が挿入される溝を有する複数の支柱によって基板を保持するように構成されていることを特徴とする。また、この装置は、基板載置棚の搬送部側基板出し入れ口と処理部側基板出し入れ口がそれぞれ複数の支柱のうちの隣接する２つの支柱の間に設定されていることを特徴とする。さらに、この装置は、搬送部側基板出し入れ口と処理部側基板出し入れ口の位置が、溝の深さを適宜設定することにより適宜設定されていることを特徴とする。

同様に、第１０の発明の基板処理装置は、第７の発明の装置において、搬送部側基板出し入れ口と処理部側基板出し入れ口の向きが、複数の支柱の配設位置を適宜設定することにより適宜設定されていることを特徴とする。

また、第１１の発明の基板処理装置は、第８の発明の装置において、搬送部側基板出し入れ口と処理部側基板出し入れ口の幅が、複数の支柱の配設位置を適宜設定することにより適宜設定されていることを特徴とする。

第１２の発明の基板処理装置は、第５の発明の装置において、搬送部側基板搬送手段と処理部側基板搬送手段による基板保持手段のアクセス方向が異なる方向に設定されていることを特徴とする。また、この装置は、基板載置棚を回転駆動する回転駆動手段をさらに有することを特徴とする。

第１３の発明の基板処理装置は、第１の発明の基板処理装置において、浄化手段が、真空排気手段と、不活性ガス供給手段と、酸素濃度検出手段と、制御手段とを有することを特徴とする。

第１４の発明の基板処理方法は、前部に基板出し入れ口を有する基板収容部と、この基板出し入れ口を塞ぐ蓋とを有する密閉構造の基板収容体に収容された状態で投入される基板に所定の処理を施す基板処理方法において、基板が投入される基板投入位置と、この基板投入位置とは異なる位置に設けられ基板に所定の処理を施す基板処理部との間で基板を搬送する場合、不活性ガスで浄化された密閉空間を介して搬送するようにしたことを特徴とする。

このような構成によれば、第１の発明の基板処理装置と同様に、装置内搬送期間に基板が自然酸化等により汚染されてしまうことを防止することができる。

ここで、カセット載置台３１（１），３１（２），３１（３），３１（４）は、カセット５２が載置される台である。また、ウェーハ搬送室３２は、カセット５２とウェーハ待機室１２（１），１２（２）との間でウェーハ５１を搬送するための密閉された搬送空間を提供するロードロック室である。このウェーハ搬送室３２は、４の開閉機構収容部３２１（１），３２１（２），３２１（３），３２１（４）と、１つのロボット収容部３２２とを有する。

Ｘ９−Ｘ１０は、ウェーハ搬送ロボット３４によるウェーハ待機室１２（１），１２（２）とカセット５２のアクセス方向である。このアクセス方向は、ウェーハ待機室１２（１），１２（２）の搬送部側ウェーハ出し入れ口とカセット５２のウェーハ出し入れ口に対して垂直である。ここで、搬送部側ウェーハ出し入れ口とは、ウェーハ搬送部３０のウェーハ搬送室３２に面するウェーハ出し入れ口である。また、Ｘ１１−Ｘ１２は、移動台４０によるウェーハ搬送ロボット３４の摺動方向を示す。

また、Ｏ６，Ｏ７，Ｏ８，Ｏ９は、それぞれカセット載置台３１（１），３１（２），３１（１），３１（２）上のカセット５２に収容されたウェーハ５１の中心を示す。また、Ｏ１０，Ｏ１１，Ｏ１２，Ｏ１３は、それぞれカセット載置台３１（１），３１（２），３１（３），３１（４）上のカセット５２の正面に位置決めされたウェーハ搬送ロボット３４のロボットアーム３４１の回転中心を示す。

Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４は、それぞれウェーハ搬送ロボット１５によって反応室１１（１），１１（２）とウェーハ待機室１２（１），１２（２）をアクセスする場合のウェーハ５１の中心の移動軌跡を示す。同様に、Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８，Ｔ９，Ｔ１０は、それぞれウェーハ搬送ロボット３４によってウェーハ待機室１２（１），１２（２）とカセット５２をアクセスする場合のウェーハ５１の中心の移動軌跡を示す。また、Ｔ１１は、移動台４０によりロボットアーム３４１を移動させる場合のウェーハ搬送ロボット３４のロボットアーム３４１の移動軌跡を示す。

このあと、ウェーハ搬送室３２の内部が真空排気ライン３５により真空排気される。また、ウェーハ搬送室３２の内部に不活性ガス供給ライン３６により不活性ガスが供給される。これと並行して、ウェーハ搬送室３２の酸素濃度が酸素濃度検出計３７により検出される。この検出結果は、制御部３８に供給される。制御部３８は、この検出結果に基づいて、不活性ガス供給ライン２６のガス供給動作を制御する。これにより、検出された酸素濃度が規定値以上のときは、不活性ガスの供給動作が実行され、規定値未満のときは、停止させられる。

すなわち、この搬送処理においては、まず、移動台４０がカセット載置台３１（１）側（図４に示すＸ１１方向側）に移動する。これにより、ウェーハ搬送ロボット３４がカセット載置台３１（１）上のカセット５２の正面に位置決めされる。次に、ロボットアーム３４１がカセット５２の内部側（図４に示すＸ９方向側）に伸張駆動される。これにより、ロボットアーム３４１の先端部が、例えば、カセット５２に収容されている複数のウェーハ５１のうちの一番上のウェーハ５１の直下に位置決めされる。

次に、ロボットアーム３４１が上昇駆動される。これにより、その先端部に、ウェーハ５１が保持される。次に、ロボットアーム３４１がカセット５２の外部側（図４に示すＸ１０方向側）に縮小駆動される。これにより、ウェーハ５１がカセット５２から取り出される。次に、ロボットアーム３４１が約１８０度回転駆動された後、移動台４０がウェーハ待機室１２（１），１２（２）側に移動する。これにより、ウェーハ搬送ロボット３４がウェーハ待機室１２（１）の正面に位置決めされる。

以上により、一番上のウェーハ５１の搬送処理が終了する。以下、同様に、上から２番目、３番目、…のウェーハ５１について、上述した搬送処理が実行される。そして、カセット載置台３１（１）上のカセット５２に収容されているすべてのウェーハ５１の搬送処理が終了すると、次のカセット載置台３１（２）上のカセット５２に収容されているウェーハ５１の搬送処理が実行される。

以下、同様に、最後のカセット載置台３１（４）上のカセット５２に収容されているウェーハ５１の搬送処理が終了するまで、上述した処理が繰り返される。この場合、ウェーハ載置棚１３（１）が満杯になると、ゲートバルブ３９（１）が閉じられ、ゲートバルブ３９（２）が開かれる。これにより、今度は、ウェーハ待機室１２（２）へのウェーハ搬送処理が行われる。

次に、ロボットアーム１５１が上昇駆動される。これにより、ロボットアーム１５１の先端部にウェーハ５１が保持される。次に、ロボットアーム１５１がウェーハ待機室１２（１）の外部側（図４に示すＸ６方向側）に縮小駆動される。これにより、一番上のウェーハ５１がウェーハ待機室１２（１）から取り出される。

成膜処理の済んだすべてのウェーハ５１がカセット５２に戻されると、カセット５２のウェーハ出し入れ口が蓋５２２により塞がれる。このあと、カセット５２が図示しないカセット搬送装置により次のウェーハ処理装置に搬送される。また、開閉機構収容部３２１（１），３２１（２），３２１（３），３２１（４）のウェーハ出し入れ口が扉３２５（１），３２５（２），３２５（３），３２５（４）により閉塞される。この後、次の４つのカセット５２に収容されたウェーハ５１に対して、再び、上述した処理が実行される。

［１−３］ウェーハ載置棚１３（１），１３（２）の構成
次に、ウェーハ載置棚１３（１），１３（２）の構成を説明する。これらは、ほぼ同じ構成を有する。したがって、以下の説明では、ウェーハ載置棚１３（１）の構成を代表として説明する。図６は、このウェーハ載置棚１３（１）の構成を示す図である。

各支柱１３３（ｎ）には、ウェーハ５１の周縁部が挿入される複数の溝１３４（ｎ）が形成されている。この複数の溝１３４（ｎ）は、それぞれ水平に形成されている。すなわち、深さ方向が水平方向を向くように形成されている。また、この複数の溝１３４（ｎ）は、鉛直方向に配列されている。

上記構成においては、支柱１３３（３），１３３（４）の間が、ウェーハ搬送ロボット３４によりアクセスされるウェーハ出し入れ口（以下「搬送部側ウェーハ出し入れ口」という。）１３６として用いられる。また、支柱１３３（１），１３３（２）の間が、ウェーハ搬送ロボット１５によりアクセスされるウェーハ出し入れ口（以下「処理部側ウェーハ出し入れ口」という。）１３７として用いられる。

これに対し、支柱１３３（１），１３３（２）は、直線Ｌ２に対し、線対称に配設されている。これにより、処理部側ウェーハ出し入れ口１３７は、ウェーハ搬送ロボット１５によるウェーハ載置棚１３（１）のアクセス方向とは異なる方向を向く。その結果、ウェーハ搬送ロボット１５によるウェーハ待機室１２（１）のアクセスは不可能となる。

先の第１〜第３の実施の形態では、ウェーハ待出し入れ口１３６，１３７の位置、向き、幅を適宜設定することにより、ウェーハ搬送ロボット１５，３４によるウェーハ載置棚１３（１），１３（２）のアクセス方向の違いを吸収する場合を説明した。これに対し、本実施の形態では、ウェーハ載置棚１３（１），１３（２）を回転駆動することにより、この違いを吸収するようにしたものである。

図１８（ｃ）に示すごとく、本実施の形態では、ウェーハ載置棚１３（１）が回転駆動されることにより、ウェーハ５１の直径Ｌ５がウェーハ搬送ロボット１５によるウェーハ待機室１２（１）のアクセス方向に向けられる。これにより、反応室１１（１）に搬送されたウェーハ５１の直径Ｌ５が反応室１１（１）の中心線Ｌ８に合わせられる。その結果、ウェーハ５１の結晶方向が所望の方向に合わせられる。

【０１８６】
【発明の効果】
以上詳述したように第１，第１４の発明の基板処理装置によれば、基板の投入位置と基板処理部との間で基板を搬送する場合、基板は不活性ガスにより浄化された密閉空間を介して搬送される。これにより、装置内搬送期間に基板が自然酸化膜等により汚染されてしまうことを防止することができる。

第２の発明の基板処理装置によれば、第１の発明の装置において、基板保持手段が搬送部側基板搬送処理と処理部側基板搬送処理との緩衝機構をなす。これにより、２つの搬送処理の独立性を実現することができる。その結果、基板処理装置のスループットを向上させることができる。

第３の発明の基板処理装置によれば、第２の発明の装置において、基板保持手段が複数の基板を保持することができる。これにより、上記２つの搬送処理の独立性を高めることができる。

第４の発明の基板処理装置によれば、第２の発明の装置において、基板保持手段が基板載置棚によって構成される。これにより、基板保持手段を簡単に製造することができる。

第５の発明の基板処理装置によれば、第４の発明の装置において、基板載置棚が、基板出し入れ口として、搬送部側基板出し入れ口と、処理部側基板出し入れ口とを有する。これにより、搬送部側基板搬送手段と処理部側基板搬送手段による基板載置棚のアクセスが同時発生した場合でも、この競合を調整する必要がない。その結果、基板処理装置のスループットを向上させることができる。

第６，７，８の発明の基板処理装置によれば、第５の発明の装置において、搬送部側基板出し入れ口と処理部側基板出し入れ口の位置、向き、幅を適宜設定することにより、搬送部側基板搬送手段と処理部側基板搬送手段による基板載置棚のアクセス方向の違いが吸収される。これにより、簡単な構成により、アクセス方向の違いを吸収することができる。

第９，１０，１１の発明の基板処理装置によれば、それぞれ第６，７，８の発明の装置において、基板載置棚が、基板の周縁部が挿入される溝を有する複数の支柱を使って基板を保持するように構成される。また、搬送部側基板出し入れ口と処理部側基板出し入れ口の位置、向き、幅が、深さが溝の深さ、支柱の配節位置を適宜設定することにより適宜設定される。これにより、簡単な構成により、搬送部側基板出し入れ口と処理部側基板出し入れ口の位置、向き，幅を適宜設定することができる。

第１２の発明の基板処理装置によれば、第５の発明の装置において、基板載置棚を回転駆動する回転駆動手段が設けられる。これにより、基板載置棚として、搬送部側基板搬送手段と処理部側基板搬送手段による基板載置棚のアクセス方向が同じ場合に用いられる基板載置棚を用いることができる。その結果、基板載置棚を容易に製造することができる。

第１３の発明の基板処理装置によれば、第１の発明の装置において、搬送部側基板搬送空間の酸素濃度が規定値未満の場合だけ、不活性ガスの供給処理が実行される。これにより、常時、不活性ガスを供給する構成に比べ、不可性ガスの消費量を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の第１の実施の形態の構成を示す平面図である。
【図２】
本発明の第１の実施の形態の構成を示す側面図である。
【図３】
本発明の第１の実施の形態の構成を示す斜視図である。
【図４】
本発明の第１の実施の形態におけるウェーハの移動軌跡等を示す図である。
【図５】
本発明の第１の実施の形態の動作を説明するためのシーケンス図である。
【図６】
本発明の第１の実施の形態のウェーハ載置棚の構成を示す図である。
【図７】
本発明の第１の実施の形態のウェーハ載置棚の構成を示す断面図である。
【図８】
本発明の第１の実施の形態のウェーハ載置棚の効果を説明するための図である。
【図９】
本発明の第２の実施の形態の要部の構成を示す断面図である。
【図１０】
本発明の第３の実施の形態の要部の構成を示す断面図である。
【図１１】
本発明の第４の実施の形態の構成を示す側面図である。
【図１２】
本発明の第４の実施の形態の動作を説明するための図である。
【図１３】
本発明の第４の実施の形態の効果を説明するための図である。
【図１４】
本発明の第４の実施の形態の効果を説明するための図である。
【図１５】
本発明の第４の実施の形態の効果を説明するための図である。
【図１６】
本発明の第４の実施の形態の効果を説明するための図である。
【図１７】
本発明の第４の実施の形態の効果を説明するための図である。
【図１８】
本発明の第４の実施の形態の効果を説明するための図である。
【符号の説明】
１０…ウェーハ成膜部、１１（１），１１（２）…反応室、１２（１），１２（２）…ウェーハ待機室、１３（１），１３（２）…ウェーハ載置台、１３１…底板、１３２…天板、１３３（１），１３３（２），１３３（３），１３３（４）…支柱、１３４（１），１３４（２），１３４（３），１３４（４）…溝、１３５（１），１３５（２），１３５（３），１３５（４）…底板、１３６…搬送部側ウェーハ出し入れ口、１３７…処理部側ウェーハ出し入れ口、１３８（１），１３８（２）…支柱、１３９（１），１３９（２）…溝、１４…成膜部側ウェーハ搬送室、１５…成膜部側ウェーハ搬送ロボット、１５１…ロボットアーム、１５２…駆動部、１６（１），１６（２），１７（１），１７（２）…ゲートバルブ、１８…筐体、３０…ウェーハ成膜部、３１（１），３１（２），３１（３），３１（４）…ウェーハ載置台、３２（１），３２（２），３２（３），３２（４）…ウェーハ搬送室、３２１（１），３２１（２），３２１（３），３２１（４）…開閉機構収容部、３２２…ロボット収容部、３２３…雰囲気排出口、３２４…不活性ガス供給口、３３（１），３３（２），３３（３），３３（４）…蓋開閉機構、３４…搬送部側ウェーハ搬送ロボット、３４１…ロボットアーム、３４２…駆動部、３５…真空排気ライン、３６…不活性ガス供給ライン、３７…酸素濃度検出計、３８…制御部、３９（１），３９（２）…ゲートバルブ、４０…移動台、４１（１），４１（２）…レール、５１…ウェーハ、５２…カセット、５２１…ウェーハ収容体、５２２…蓋、６１…回転板、６２…駆動部、６３…回転軸。

Claims (9)

1. 基板処理部と、基板搬送部と、前記基板処理部と前記基板搬送部の間にゲートバルブを配設する基板処理装置において、
   前記基板処理部が、
   少なくとも１つの反応室と、
   前記反応室に連接し第１の搬送ロボットを有する第１の搬送室と、
   前記第１の搬送室と前記ゲートバルブの間に配設する少なくとも１つのロードロック室とを設け、
   前記基板搬送部が、
   それぞれ側方に基板出し入れ口を有する密閉構造で複数の基板を収容する基板収容体を取り付ける複数の基板収容体保持手段と、
   それぞれの基板収容体保持手段に取り付けられ前記基板収容体の基板出し入れ口を開閉する機構と、
   少なくとも１つの前記ロードロック室に前記ゲートバルブを介して連接され搬送空間が大気圧に設定された第２の搬送室と、
   前記第２の搬送室に収容され前記基板収容体保持手段のそれぞれに取り付けられる基板収容室と少なくとも１つの前記ロードロック室の間で前記基板を搬送する第２の搬送ロボットと、
   前記基板収容体保持手段のそれぞれに取り付けられる前記基板収容体と少なくとも１つの前記ロードロック室の間で前記基板を搬送する場合、前記第２の搬送室の搬送空間を不活性ガスで浄化する浄化手段と
   を有することを特徴とする基板処理装置。
2. 前記ロードロック室に設けられ、前記ロードロック室に搬入する前記基板を保持する基板保持手段を有することを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記基板保持手段が、前記基板の出し入れが行われる基板出し入れ口を有する基板載置棚であることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
4. 前記基板載置棚が、前記基板出し入れ口として、前記第１の搬送ロボットによって前記基板の出し入れが行われる第１の出し入れ口と、前記第２の搬送ロボットによって前記基板の出し入れが行われる第２の出し入れ口とを有するように構成されていることを特徴とする請求項３記載の基板処理装置。
5. 前記第１の搬送ロボットと前記第２の搬送ロボットによる前記基板載置棚のアクセス方向が異なる方向に設定され、
   前記基板載置棚が、前記第１の出し入れ口と前記第２の出し入れ口の位置、向き、幅の少なくとも１つを適宜設定することにより前記アクセス方向の違いを吸収するように構成され
   ていることを特徴とする請求項４記載の基板処理装置。
6. 前記基板載置棚が、前記基板の周縁部が挿入される溝を有する複数の支柱によって前記基板を保持するように構成され、
   この基板載置棚の前記第１の出し入れ口と前記第２の出し入れ口がそれぞれ前記複数の支柱のうちの隣接する２つの支柱の間に設定され、
   前記第１の出し入れ口と前記第２の出し入れ口の位置を適宜設定する場合、前記溝の深さを適宜設定することにより設定され、
   前記第１の出し入れ口と前記第２の出し入れ口の向きを適宜設定する場合、前記隣接する２つの支柱の配設位置を適宜設定することにより設定され、
   前記第１の出し入れ口と前記第２の出し入れ口の幅を設定する場合、前記隣接する２つの支柱の配設位置を適宜設定することにより設定され
   ていることを特徴とする請求項５記載の基板処理装置。
7. 前記第１の搬送ロボットと前記第２の搬送ロボットによる前記基板載置棚のアクセス方向が異なる方向に設定され、
   前記基板載置棚を回転駆動する回転駆動手段をさらに有し、
   この回転駆動手段が、
   前記基板載置棚が前記第１の搬送ロボットによってアクセスされる場合は、前記第１の出し入れ口が前記第１の搬送ロボットによる前記基板載置棚のアクセス方向を向くように、前記基板載置棚を回転駆動し、
   前記基板載置棚が前記第２の搬送ロボットによってアクセスされる場合は、前記第２の出し入れ口が前記第２の搬送ロボットによる前記基板載置棚のアクセス方向を向くように、前記基板載置棚を回転駆動するように構成され
   ていることを特徴とする請求項４記載の基板処理装置。
8. 前記浄化手段が、
   前記第２の搬送室の搬送空間を排出する真空排気手段と、
   前記第２の搬送室に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、
   前記第２の搬送室の搬送空間の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段と、
   前記酸素濃度検出手段によって検出された酸素濃度が規定値以上の場合は 、
   前記不活性ガスの供給処理が実行され、規定値未満の場合は、前記供給処理が停止されるように、前記不活性ガス供給手段の動作を制御する制御手段と
   を有することを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
9. 所定の薄膜を基板上に形成する基板処理方法において、
   少なくとも１つの反応室と、前記反応室に連接し第１の搬送ロボットを有する第１の搬送室と、前記第１の搬送室とゲートバルブの間に配設する少なくとも１つのロードロック室と、それぞれ側方に基板出し入れ口を有する密閉構造で複数の基板を収容する基板収容体を取り付ける複数の基板収容体保持手段と、それぞれの基板収容体保持手段に取り付けられ前記基板収容体の基板出し入れ口を開閉する機構と、少なくとも１つの前記ロードロック室に前記ゲートバルブを介して連接され搬送空間が大気圧に設定された第２の搬送室と、前記第２の搬送室に収容され前記基板収容体保持手段のそれぞれに取り付けられる基板収容室と少なくとも１つの前記ロードロック室の間で前記基板を搬送する第２の搬送ロボットとを有する基板処理装置を用いて、
   前記基板収容体保持手段のそれぞれに取り付けられる前記基板収容体と少なくとも１つの前記ロードロック室の間で前記基板を搬送する場合、前記第２の搬送室の搬送空間を不活性ガスで浄化するようにした
   ことを特徴とする基板処理方法。