JP2000269299A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】全ての保守作業を前面、或は背面から行える様
にし、半導体製造装置設置スペースの節約をする。 【解決手段】筐体１３内の背面側から、ロードロック室
５、移載室９が少なくとも配設され、前記ロードロック
室の背面に保守用ドアバルブ、前面にはウェーハ移載用
のゲートバルブ２０が設けられた半導体製造装置に於い
て、前記ゲートバルブのバルブ開口部２１を人が通過で
きる大きさとし、半導体製造装置の全ての保守作業を前
面又は背面から行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はロードロック室を有
する半導体製造装置、特に保守作業性を改善し、半導体
製造装置の設置スペースの減少を図った半導体製造装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シリコンウェーハに薄膜の生成、不純物
の拡散エッチング等の処理をして半導体素子を製造する
工程では、無用の自然酸化が製品品質、歩留まりに大き
く影響する。この為、半導体製造装置には反応炉に密閉
構造のロードロック室を連設して、処理後の高温のウェ
ーハをロードロック室に収納し自然酸化を防止している
ものがある。

【０００３】図６、図７に於いてロードロック室を具備
する半導体製造装置について略述する。

【０００４】ウェーハはウェーハカセット１に装填され
た状態で半導体製造装置に対して搬送が行われる。半導
体製造装置の筐体１３内には前面側にカセットストッカ
２、後部上方に反応管３、該反応管３の周囲にヒータ４
が設けられ、前記反応管３の下側に気密な容器であるロ
ードロック室５が設けられ、該ロードロック室５と前記
反応管３とはゲートバルブ６を介して接続されている。
前記ロードロック室５の内部、前記反応管３の下方にボ
ートエレベータ（図示せず）が設けられている。該ボー
トエレベータはウェーハ１０が多数装填されたボート７
を前記反応管３内に装入、引出しする。又、前記ロード
ロック室５の前記カセットストッカ２側にはゲートバル
ブ８が水平方向に移動可能に設けられ、前記カセットス
トッカ２と前記ロードロック室５との間には移載室９が
設けられ、該移載室９内には前記カセットストッカ２と
前記ボート７間でウェーハ１０の移載を行うウェーハ移
載機１１が設けられている。

【０００５】ウェーハ１０が装填されたウェーハカセッ
ト１は前記カセットストッカ２に搬入され、カセットス
トッカ２のウェーハ１０は前記ゲートバルブ８が開放さ
れた状態で、前記ウェーハ移載機１１により前記ゲート
バルブ８を通して前記ボート７に移載される。ウェーハ
１０の移載が完了すると、前記ゲートバルブ８が閉塞さ
れ、前記ロードロック室５内が真空引きされた後、該ロ
ードロック室５内に不活性ガスが充填され不活性ガス雰
囲気とされ、前記ゲートバルブ６が開かれ、前記ボート
７が反応管３に装入される。反応管３内でウェーハ１０
に対する所要の処理が完了すると、ボート７はロードロ
ック室５内に引出され、ウェーハ１０が所要の温度迄冷
却された後、前記ゲートバルブ８が開かれ、前記ウェー
ハ移載機１１によりボート７からカセットストッカ２の
ウェーハカセット１へウェーハ１０の移載が行われる。

【０００６】上記した半導体製造装置に於いて、据付け
時には、ウェーハ移載機１１のカセットストッカ２、或
はボート７に対する位置関係等を前記ウェーハ移載機１
１をマニュアルで作動させる等して決定し、制御装置に
記憶させるティーチング作業を行う必要があり、又前記
移載室９内に設けられた前記ウェーハ移載機１１等機構
部のメインテナンスを行う必要があり、ティーチング作
業、メインテナンスは作業者が前記移載室９内に立入っ
て作業している。この為、前記移載室９に臨む筐体１３
の側面には作業者が前記移載室９内に出入可能な保守用
扉１４が設けられている。又、特に図示していないが、
前記ロードロック室５内のボートエレベータについても
保守の必要がある。筐体１３の背面パネルは図示してい
ないが取外し可能又は開閉可能になっており、前記ロー
ドロック室５の背面側には保守用ドアバルブ１５が設け
られ、ボートエレベータの保守は筐体１３の背面から、
前記保守用ドアバルブ１５が開放された状態で行われて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の半導体
製造装置では、保守用扉１４が筐体１３の側面に設けら
れているので、半導体製造装置を複数配置する場合は、
図８に見られる様に作業者が通行できる様、保守エリア
（図中斜線を付してある）１６がそれぞれの半導体製造
装置の周囲に必要となる。この為、半導体製造装置を設
置するスペースが大きくなるという問題があった。

【０００８】又、設置スペースを節約する為、図９に示
される様に、前記保守用扉１４を反対勝手に設けた半導
体製造装置を抱合わせて設置することが考えられる。こ
の場合、図８で示した場合に比しスペースは節約できる
が、半導体製造装置の周囲に保守スペースが必要である
ことに変わりがない。更に、保守用扉１４を反対勝手に
設ける場合は、半導体製造装置に左右が生じ、部品点数
が多くなり、部品の管理、組立作業性にも影響を及ぼ
す。

【０００９】本発明は斯かる実情に鑑み、全ての保守作
業を前面、或は背面から行える様にし、設置する全ての
半導体製造装置を連接可能とし、設置スペースの節約を
可能とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、筐体内の背面
側から、ロードロック室、移載室が少なくとも配設さ
れ、前記ロードロック室の背面に保守用ドアバルブ、前
面にはウェーハ移載用のゲートバルブが設けられた半導
体製造装置に於いて、前記ゲートバルブのバルブ開口部
を人が通過できる大きさとした半導体製造装置に係り、
又前記バルブ開口部の上側、下側にそれぞれロードロッ
ク室の前面、側面に掛渡るＬ字状の弁板ガイドを設け、
前記バルブ開口部を開閉する弁板の上端、下端をそれぞ
れ２点で前記弁板ガイドに係合させ、該弁板ガイドに沿
って前記弁板が移動可能とした半導体製造装置に係るも
のであり、前記ロードロック室内を人が通過可能となる
ことから、移載室内の作業をロードロック室側から行
え、半導体製造装置の側方には保守エリアを確保する必
要がなくなる。

【００１１】

【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。

【００１２】図１は第１の実施の形態を示しており、図
中、図６中で示したものと同様のものには同符号を付し
てある。

【００１３】図１では示していないが、本実施の形態に
係る半導体製造装置の筐体１３の背面パネルは保守の
為、開閉或は取外しが可能となっており、ロードロック
室５の背面にも保守用ドアバルブ１５が設けられてい
る。

【００１４】ロードロック室５の前面側にはゲートバル
ブ２０が設けられる。該ゲートバルブ２０はロードロッ
ク室５に設けられた矩形のバルブ開口部２１を気密に閉
塞し、又開放する。該バルブ開口部２１は作業者が出入
りできる高さ、幅を有している。

【００１５】前記バルブ開口部２１はボート７と対峙す
る位置に設けられる必要があり、必然的にロードロック
室５前面の中央に設けられることになる。この為、前記
した様に、前記バルブ開口部２１を人が出入りできる大
きさとした場合、バルブ開口部２１を閉塞する弁板２２
が大きくなり、該弁板２２の左右には該弁板２２をスラ
イドさせるだけの空間が確保できない。従って、弁板２
２を水平方向にスライドさせる機構では、バルブ開口部
２１を開放することができない。この為、本実施の形態
では狭小なスペースで大きなバルブ開口部２１を開放す
る為のバルブ開閉機構２３を具備している。

【００１６】図２、図３に於いてバルブ開閉機構２３を
説明する。

【００１７】前記ロードロック室５の正面２６と一方の
側面２７とが成す角部を削除し、面取部２４を形成す
る。前記バルブ開口部２１の上下に配置した上弁板ガイ
ド２８、下弁板ガイド２９を前記正面２６と前記側面２
７に掛渡って設ける。該上弁板ガイド２８、下弁板ガイ
ド２９は正面２６と平行な正面ガイド部２８ａ，２９ａ
と前記側面２７と平行な側面ガイド部２８ｂ，２９ｂを
連続させたＬ字状をしている。

【００１８】前記弁板２２の上端面、下端面にはそれぞ
れ２個宛のローラ（図示せず）を回転自在に設ける。前
記上端面、下端面のローラはそれぞれ幅端に位置する様
に設けられ、上端面のローラは上側の前記上弁板ガイド
２８に又下端面のローラは下側の前記下弁板ガイド２９
にそれぞれ転動自在に嵌合している。

【００１９】前記下弁板ガイド２９の下方に該下弁板ガ
イド２９の正面２６部分と平行なボール螺子３０を回転
自在に設け、該ボール螺子３０は弁開閉モータ３１に連
結する。前記ボール螺子３０にはナットブロック３２が
螺合している。前記弁板２２のローラの内、図中左側で
前記下端面のローラの軸は下方に突出しており、突出し
た軸端は前記ナットブロック３２に回転自在に連結して
いる。

【００２０】以下、図３を参照してゲートバルブ２０の
開閉作動について説明する。

【００２１】図３中、弁板２２が２２ａの位置で全閉の
状態である。前記弁開閉モータ３１を駆動して前記ボー
ル螺子３０を回転させ、前記ナットブロック３２を図２
中右方に移動させる。図３中、２２ｂの位置迄は弁板２
２に設けられたローラは前記正面ガイド部２８ａ，２９
ａ内を移動し、前記弁板２２は前記正面２６と平行に移
動する。

【００２２】弁板２２のローラの内、図中右側のローラ
が前記側面ガイド部２８ｂ，２９ｂに達する。この状態
から更に、前記弁開閉モータ３１によりボール螺子３０
を回転させ、前記ナットブロック３２を右方に変位させ
ると、前記右側のローラは前記側面ガイド部２８ｂ，２
９ｂ内を移動する。この為、前記弁板２２は左側のロー
ラを中心に回転し、前記面取部２４に収納される（図３
中、２２ｃ，２２ｄ）。前記右側のローラが前記側面ガ
イド部２８ａ，２９ａから前記側面ガイド部２８ｂ，２
９ｂへ移行する動作を円滑にする為、正面ガイド部２８
ａ，２９ａと側面ガイド部２８ｂ，２９ｂとの結合部を
円弧、或は傾斜としてもよい。

【００２３】而して、バルブ開口部２１が全開放され
る。又、バルブ開口部２１を閉塞する場合は、前記弁開
閉モータ３１を駆動して前記ボール螺子３０を反対回転
させる。図示していないが、全閉時には前記弁板２２を
正面２６に押圧し、前記閉塞状態を気密とする押圧手段
が設けられていることは言う迄もない。

【００２４】尚、上記実施の形態に於いて、右側のロー
ラと左側のローラとの間隔を短くすることで、前記弁板
２２の回転の態様を変えることができ、前記面取部２４
の大きさを減少させることができ、又右側のローラが前
記側面ガイド部２８ｂ，２９ｂに到達する迄の距離を短
くすることで、前記弁板２２の回転始期を早めることが
できる。而して、前記右側のローラと左側のローラとの
間隔、右側のローラが前記側面ガイド部２８ｂ，２９ｂ
に到達する迄の距離を適宜選択することで、ロードロッ
ク室５の形状等機器構成に最適な弁板２２の形状、開閉
態様を得ることができる。更に、弁板２２は前記側面２
７と平行な位置迄移動させて収納してもよい。

【００２５】次に、移載室９でのウェーハ移載機１１の
ティーチング作業、その他機器の保守作業を行う場合
は、筐体１３の背面パネルを開放し、保守用ドアバルブ
１５（図６参照）を開くと共に前記ゲートバルブ２０を
開放する。前記バルブ開口部２１は作業者が通過できる
大きさとなっているので、作業者は前記ロードロック室
５のの内部を通って、前記移載室９内に入ることがで
き、移載室９内での作業が可能となり、或はロードロッ
ク室５内から移載室９内の作業を行える。

【００２６】上記した様に、移載室９内の作業を筐体１
３の背面側から行えるので、筐体１３の側面に保守用扉
を設ける必要がなく、図５に見られる様に、複数の半導
体製造装置を連接させ設けることができる。この為、各
半導体製造装置毎に保守エリアを確保する必要がなくな
り、設置スペースを大幅に節約できる。

【００２７】図４により、第２の実施の形態を説明す
る。

【００２８】バルブ開口部２１の側方に鉛直方向に配置
したガイドロッド３３を前記正面２６に取付け、又前記
バルブ開口部２１を挾み前記ガイドロッド３３と平行に
ボール螺子３４を回転自在に取付け、該ボール螺子３４
には弁開閉モータ３７を連結する。前記ガイドロッド３
３にはスライドブロック３５を摺動自在に設け、前記ボ
ール螺子３４にはナットブロック３６を螺合する。バル
ブ開口部２１を開閉する弁板２２に前記スライドブロッ
ク３５、ナットブロック３６を固着する。

【００２９】而して、前記弁開閉モータ３７を回転し、
前記ボール螺子３４を回転することで前記ボール螺子３
４が上下移動し、前記弁板２２が昇降することで前記バ
ルブ開口部２１が開閉される。尚、本第２の実施の形態
に於いても、前記弁板２２に対し、押圧手段が設けられ
ていることは言う迄もない。

【００３０】図６で示される様に、ロードロック室５の
上方には反応管３が設けられており、上方には空間の余
裕があり、大型の弁板２２を収納することができる。従
って、弁板２２により開閉されるバルブ開口部２１も作
業者が出入りするに充分な大きさとすることができる。

【００３１】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、ロード
ロック室に形成されるバルブ開口部を人が出入り可能な
大きさとすることができるので、移載室内での作業を半
導体製造装置の背面側から行え、複数台の半導体製造装
置を連接して設置できるので、設置スペースを大幅に節
約できるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す概略説明図で
ある。

【図２】同前本発明の実施の形態の要部を示す斜視図で
ある。

【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態の要部を示す斜視図
である。

【図５】本発明に於ける半導体製造装置の配置を示す説
明図である。

【図６】半導体製造装置の概略説明図である。

【図７】従来例の説明図である。

【図８】従来の半導体製造装置の配置を示す説明図であ
る。

【図９】従来の他の半導体製造装置の配置を示す説明図
である。

【符号の説明】

５ ロードロック室 １３ 筐体 ２０ ゲートバルブ ２１ バルブ開口部 ２２ 弁板 ２８ 上弁板ガイド ２９ 下弁板ガイド ３０ ボール螺子 ３１ 弁開閉モータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筐体内の背面側から、ロードロック室、
   移載室が少なくとも配設され、前記ロードロック室の背
   面に保守用ドアバルブ、前面にはウェーハ移載用のゲー
   トバルブが設けられた半導体製造装置に於いて、前記ゲ
   ートバルブのバルブ開口部を人が通過できる大きさとし
   たことを特徴とする半導体製造装置。
2. 【請求項２】 前記バルブ開口部の上側、下側にそれぞ
   れロードロック室の前面、側面に掛渡るＬ字状の弁板ガ
   イドを設け、前記バルブ開口部を開閉する弁板の上端、
   下端をそれぞれ２点で前記弁板ガイドに係合させ、該弁
   板ガイドに沿って前記弁板が移動可能とした請求項１の
   半導体製造装置。