JP2000299367A - 処理装置及び被処理体の搬送方法 - Google Patents

処理装置及び被処理体の搬送方法

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JP2000299367A JP10861299A JP10861299A JP2000299367A JP 2000299367 A JP2000299367 A JP 2000299367A JP 10861299 A JP10861299 A JP 10861299A JP 10861299 A JP10861299 A JP 10861299A JP 2000299367 A JP2000299367 A JP 2000299367A
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wafer
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恵一 田中
Shinsuke Asao
信介 浅尾
Masahito Ozawa
雅仁 小沢
Masaki Soma
正樹 相馬
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Tokyo Electron Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被処理体の搬送を効率良く行なうようにして
スループットを向上させるようにした、いわゆるクラス
タツール型の処理装置を提供する。 【解決手段】 被処理体Ｗが収納されたカセットＣを収
容するカセット収容室３０Ａ，３０Ｂと、前記被処理体
に対して所定の処理を施す処理室２６Ａ〜２６Ｄと、前
記カセット収容部と前記処理室とを連絡する搬送室２８
と、前記カセット収容室と前記搬送室との間で前記被処
理体の受け渡しを行なう第１の搬送手段３２と、前記処
理室と前記搬送室との間で前記被処理体の受け渡しを行
なう第２の搬送手段３４と、前記被処理体の位置合わせ
を行なう位置合わせ手段３８とを有し、前記第１及び第
２の搬送手段の搬送範囲が重なる範囲内に前記位置合わ
せ手段３８を配置する。これにより、搬送手段の待機時
間をなくして被処理体の搬送を効率良く行なうようにし
てスループットを向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
被処理体に所定の処理を施すための処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体集積回路を製造するため
にはウエハに対して成膜、エッチング、酸化、拡散等の
各種の処理が行なわれる。そして、半導体集積回路の微
細化及び高集積化によって、スループット及び歩留りを
向上させるために、同一処理を行なう複数の処理室或い
は異なる処理を行なう複数の処理室を中間に搬送室を介
して結合して、ウエハを大気に晒すことなく各種工程の
連続処理を可能とした、いわゆるクラスタ化された処理
装置がすでに提案されている。図８はこのようなクラス
タ化された従来の処理装置の一例を示す概略構成図であ
る。図示するように、この処理装置２は、３つの処理室
４Ａ、４Ｂ、４Ｃと、第２の搬送室６と、予熱機構或い
は冷却機構を兼ね備えた２つのロードロック室８Ａ、８
Ｂと、第１の搬送室１０と２つのカセット収容室１２
Ａ、１２Ｂを有している。上記３つの処理室４Ａ〜４Ｃ
は上記第２の搬送室６に共通に連結され、上記２つのロ
ードロック室８Ａ、８Ｂは、上記第１及び第２の搬送室
１０、６間に並列に介在されている。また、上記２つの
カセット収容室１２Ａ、１２Ｂは、上記第１の搬送室１
０に連結されている。そして、各室間には気密に開閉可
能になされたゲートバルブＧが介在されている。
【０００３】そして、上記第１及び第２の搬送室１０、
６内には、それぞれ屈伸及び旋回可能になされた多関節
式の第１及び第２搬送アーム１６、１４が設けられてお
り、これにより半導体ウエハＷを保持して搬送すること
により、ウエハＷを移載する。また、第１の搬送室１０
内には、回転台１８と光学センサ２０よりなる位置合わ
せ機構２２が設けられており、カセット収容室１２Ａ或
いは１２Ｂより取り込んだウエハＷを回転してこのオリ
エンテーションフラットやノッチを検出してその位置合
わせを行なうようになっている。半導体ウエハＷの処理
に関しては、まず、Ｎ2 雰囲気の大気圧に維持されてい
る第１の搬送室１０内の第１の搬送アーム１６により、
いずれか一方のカセット収容室、例えば１２Ａ内のカセ
ットＣから未処理の半導体ウエハＷを取り出し、これを
第１の搬送室１０内の位置合わせ機構２２の回転台１８
に載置する。そして、回転台１８が回転して位置出しを
行なっている間、この搬送アーム１６は動かずに待機し
ている。この位置合わせ操作に要する時間は、例えば１
０〜２０秒程度である。そして、位置合わせ操作が終了
すると、この待機していた搬送アーム１６は再度、この
位置合わせ後のウエハＷを保持し、これをいずれか一方
のロードロック室、例えば８Ａ内に収容する。このロー
ドロック室８Ａ内では、必要に応じてウエハを予熱する
と同時に、ロードロック室８Ａ内は所定の圧力に真空引
きされる。この予熱或いは真空引きに要する時間は例え
ば３０〜４０秒程度である。
【０００４】このように予熱操作が終了したならば、こ
のロードロック室８Ａ内と予め真空状態になされている
第２の搬送室６内とをゲートバルブＧを開いて連通し、
予熱されたウエハＷを第２の搬送アーム１４で把持し、
これを所定の処理室、例えば４Ａ内に移載して所定の処
理、例えば金属膜や絶縁膜などの成膜処理を行なう。こ
の時の処理に要する時間は、例えば６０〜９０秒程度で
ある。処理済みの半導体ウエハＷは、前述した逆の経路
を通り、例えばカセット収容室１２Ａの元のカセットＣ
内に収容される。この処理済みのウエハＷを戻すときの
経路では、例えば他方のロードロック室８Ｂを用い、こ
こで所定の温度までウエハＷを冷却して搬送する。この
冷却に要する時間及び大気圧に復帰するに要する時間は
３０〜４０秒程度である。また、処理済みのウエハＷを
カセットＣ内に収容する前には、必要に応じて位置合わ
せ機構２２により位置合わせを行なう場合もある。
【０００５】尚、半導体ウエハＷに酸化や拡散処理を施
す場合には、ウエハＷの搬送系を減圧雰囲気にする必要
がない場合があり、その時は真空引き可能なロードロッ
ク室８Ａ、８Ｂに代えて、複数枚のウエハＷを時間調整
のために待機させることができるバッファ部を設ける場
合もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の処
理装置においては、ウエハ一枚の処理に要する時間は、
処理内容にもよるが例えば上述のように６０〜９０秒程
度であり、ウエハの位置合わせ操作や予熱に要する時間
と比較して少し長いので、複数の処理室４Ａ〜４Ｃを設
けて効率的な運用を図るようにしているが、この結果、
ウエハＷの搬送系における搬送時間が製品のスループッ
トを律速してしまうという問題が生じた。例えば、ウエ
ハＷの搬入時、第１の搬送アーム１６は、位置合わせ機
構２２の回転台１８へウエハＷを載置してから、位置合
わせ操作が終了するまで動かずに待機しており、この間
は、第１の搬送アーム１６は他の搬送動作を行なうこと
ができない。しかも、位置合わせが終了した後には、こ
のウエハＷをロードロック室８Ａへ搬送しなければなら
ないので、この時も第１の搬送アーム１６は専有されて
しまう。
【０００７】このような理由から、搬送アームが効率的
に使用されていない場合があり、これが故にスループッ
トを十分に向上させることができない、といった問題が
あった。また、上述したようなウエハの搬送系ではウエ
ハの受け渡し回数も或る程度多いので、受け渡し毎に位
置合わせ誤差が累積されてしまい、最終的に位置合わせ
の精度が劣化するといった問題もあった。本発明は、以
上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創
案されたものである。本発明の目的は、被処理体の搬送
を効率良く行なうようにしてスループットを向上させる
ようにした、いわゆるクラスタツール型の処理装置を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に規定する発明
によれば、被処理体が収納されたカセットを収容するカ
セット収容室と、前記被処理体に対して所定の処理を施
す処理室と、前記カセット収容部と前記処理室とを連絡
する搬送室と、前記カセット収容室と前記搬送室との間
で前記被処理体の受け渡しを行なう第１の搬送手段と、
前記処理室と前記搬送室との間で前記被処理体の受け渡
しを行なう第２の搬送手段と、前記被処理体の位置合わ
せを行なう位置合わせ手段とを有し、前記第１及び第２
の搬送手段の搬送範囲が重なる範囲内に前記位置合わせ
手段を配置するようにしたものである。
【０００９】これにより、位置合わせ手段は、第１と第
２の搬送手段の共通の搬送範囲内に位置されているの
で、例えば第１の搬送手段が被処理体を位置合わせ手段
に載置すれば、位置合わせ後の被処理体を第２の搬送手
段が取りに行くことができるので、第１の搬送手段は、
被処理体を位置合わせ手段に載置した後、この位置合わ
せ操作の終了まで待機することなく直ちに別の被処理体
の搬送動作へ移行することが可能となる。従って、この
結果、被処理体の搬送を効率的に行なうことができるの
で、その分、スループットを向上させることが可能とな
る。また、被処理体の予熱を必要としない場合には、位
置合わせ後の被処理体を１回の受け渡し操作で処理室内
へ搬入でき、位置合わせ誤差を最小限にすることが可能
となる。
【００１０】請求項２に規定する発明によれば、前記搬
送範囲が重なる範囲内に、前記被処理体を一時的に保持
するバッファ部が設けられる。これによれば、位置合わ
せされた被処理体を両搬送手段がアクセスできるバッフ
ァ部に一時的に保持させることができるので、両搬送手
段の利用効率を高めることが可能となる。請求項３に規
定する発明によれば、前記バッファ部には、前記被処理
体を予熱する予熱手段と前記被処理体を冷却する冷却手
段の内、少なくともいずれか一方が設けられる。これに
より、被処理体の予熱或いは冷却を、被処理体の搬送効
率を低下させることなく行なうことが可能となる。
【００１１】請求項４に規定する発明によれば、前記予
熱手段及び冷却手段は、予熱時或いは冷却時には前記被
処理体を前記搬送室内に対して気密に区画された密閉空
間内に位置させる。これによれば、予熱時に被処理体の
表面から離脱或いは排出された気体や冷却時に用いた冷
却気体が搬送室内に漏れ出ることを防止することが可能
となる。請求項５に規定する発明によれば、前記処理室
と前記位置合わせ手段はそれぞれ複数設けられると共
に、互いに関連付けられる。これによれば、被処理体が
搬送される経路が固定されるので、例えば位置合わせ手
段が有するオフセット誤差が累積されることはなく、そ
の分、位置合わせ誤差を抑制することが可能となる。
【００１２】請求項６に規定する発明によれば、前記所
定の処理は減圧雰囲気下で行なわれる処理であり、前記
搬送室内は減圧雰囲気に維持されているようにしてもよ
い。請求項７に規定する発明は、本発明の他の変形例で
あり、被処理体が収納されたカセットを収容するカセッ
ト収容室と、前記カセット収容室に対して開閉可能に連
結される第１の搬送室と、前記被処理体に対して所定の
処理を施す処理室と、前記処理室に対して開閉可能に連
絡される第２の搬送室と、前記第１の搬送室内に設けら
れて前記被処理体の受け渡しを行なう第１の搬送手段
と、前記第２の搬送室内に設けられて前記被処理体の受
け渡しを行なう第２の搬送手段と、前記第１と第２の搬
送室との間に介在されて前記第１及び第２の搬送手段か
らアクセス可能な位置に設けられた真空引き可能なロー
ドロック室と、このロードロック室内に設けられて前記
被処理体の位置合わせを行なう位置合わせ手段とを備え
るようにした処理装置である。この場合には、従来より
設けられていたロードロック室内に位置合わせ手段を配
置させたので、この実施例の場合にも被処理体の搬送効
率を向上させることができる。請求項８に規定する発明
は、前記請求項１に規定する処理装置を用いて行なわれ
る方法発明を規定したものであり、前記被処理体を第１
の搬送手段により位置合わせ手段へ搬送する工程と、位
置合わせ後の前記被処理体を第２の搬送手段により処理
室へ搬送する工程とを含むものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る処理装置及
び被処理体の搬送方法の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。図１は本発明に係る処理装置を示す概略平面
図、図２は予熱手段と冷却手段を有するバッファ部を示
す断面図、図３はバッファ部の動作を示す断面図、図４
はバッファ部の予熱手段の一部を示す斜視図、図５はバ
ッファ部の冷却手段を示す斜視図である。図示するよう
に、この処理装置２４は、４つの処理室２６Ａ、２６
Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄと、細長い搬送室２８と、２つのカ
セット収容室３０Ａ、３０Ｂを有している。具体的に
は、上記搬送室２８の一側は多角形状になされており、
各辺に上記処理室２６Ａ〜２６Ｄが接合され、他側に上
記２つのカセット収容室３０Ａ、３０Ｂが接合される。
上記搬送室２８と上記４つの各処理室２６Ａ〜２６Ｄと
の間及び上記搬送室２８と上記第１及び第２の２つの各
カセット収容室３０Ａ、３０Ｂとの間は、それぞれ気密
に開閉可能になされたゲートバルブＧ１〜Ｇ４及びＧ
５、Ｇ６が介在して接合されて、クラスタツール化され
ており、必要に応じて搬送室２８内と連通可能になされ
ている。
【００１４】上記４つの処理室２６Ａ〜２６Ｄでは、被
処理体である半導体ウエハＷに対して同種の、或いは異
種の処理を施すようになっている。そして、この搬送室
２８内においては、上記２つの各カセット収容室３０
Ａ、３０Ｂにアクセスできる位置に、屈伸及び旋回可能
になされた多関節アームよりなる第１の搬送手段３２が
設けられており、これは、互いに反対方向へ独立して屈
伸できる２つの保持フォーク３２Ａ、３２Ｂを有して一
度に２枚のウエハを取り扱うことができるようになって
いる。また、この搬送室２８内の反対側には、上記４つ
の処理室２６Ａ〜２６Ｄにアクセスできる位置に、同じ
く屈伸及び旋回可能になされた多関節アームよりなる第
２の搬送手段３４が設けられており、これは互いに反対
方向へ独立して屈伸できる２つの保持フォーク３４Ａ、
３４Ｂを有して一度に２枚のウエハを取り扱うことがで
きるようになっている。尚、上記第１及び第２の搬送手
段３２、３４として１つのみの保持フォークを有してい
るものも用いることができる。
【００１５】そして、これらの２つの第１及び第２の搬
送手段３２、３４の搬送範囲が重なる範囲３６内、具体
的には上記第１及び第２の搬送手段３２、３４の略中間
位置に、半導体ウエハＷのオリエンテーションフラット
やノッチなどを検出してその位置合わせを行なう位置合
わせ手段３８が設置されている。この位置合わせ手段３
８は、ウエハＷを保持したままこれを回転させる回転台
４０と上述したようにウエハＷのオリエンテーションフ
ラットやノッチなどを光学的に検出する光学センサ４２
とにより主に構成されている。従って、上記回転台４０
に載置されたウエハＷに対しては、第１及び第２の搬送
手段３２、３４が共にアクセスが可能となっている。
【００１６】また、この位置合わせ手段３８の両側であ
って、上記搬送範囲が重なる範囲内に位置させて、この
ウエハＷを一時的に保持するための第１及び第２の２つ
のバッファ部４４、４６が設けられている。ここでは、
上記２つの各バッファ部４４、４６は、図２乃至図５に
も示すようにウエハＷを予熱する予熱手段４８とウエハ
Ｗを冷却する冷却手段５０を有している。尚、上記第１
及び第２のバッファ部４４、４６は全く同じように構成
されているので、ここでは一方のバッファ部、例えば第
１のバッファ部４４を例にとって説明する。このバッフ
ァ部４４は、通常時には搬送室２８内と連通状態である
が、ウエハの予熱或いは冷却時には、搬送室２８内から
ウエハＷの収容空間を区画して密閉空間とするようにな
っている。具体的には、まず、予熱手段４８は、バッフ
ァ部４４の上側区画壁５２に開口を形成し、この開口に
上方へ突出させて気密に取り付けた上部突出容器５４を
有している。この上部突出容器５４の天井部は開口され
て、これにＯリング等のシール部材５６を介して石英等
よりなる透過窓５８が気密に接合されている。そして、
この透過窓５８の上方には、ケーシング６０が設けられ
ており、このケーシング６０内に複数の加熱ランプ６２
を設けている。尚、図４においては、ケーシング６０と
加熱ランプ６２の記載は省略している。
【００１７】また、上記上部突出容器５４の下端開口部
には、上部開閉蓋６４がＯリング等のシール部材６６を
介して気密に設けられる。具体的には、この上部開閉蓋
６４は、上部区画壁５２側に固定した上部エアシリンダ
６８により片持ち支持されて上下動可能になされてお
り、これを上昇させた時に、図２に示すように上部突出
容器５４の下端の開口を塞いでこの中を密閉空間とする
ようになっている。そして、この上部開閉蓋６４の上面
には、複数、例えば３本の支持ピン７０（図示例では２
本のみ記す）が起立させて設けられており、この支持ピ
ン７０上にウエハＷの裏面を当接させて、これを支持で
きるようになっている。また、この上部開閉蓋６４上に
は、天井部が開口されて側壁に２つの横長の搬送口７
２、７２を有する補強部材７４が設けられており、図４
に示すようにこの２つの搬送口７２、７２を介して２方
向からウエハＷを搬入、搬出できるようになっている。
また、この上部突出容器５４の側壁には、図示しない真
空ポンプ等に接続された第１の排気系７５が接続されて
おり、ウエハ加熱時にウエハ面より排出されるガスを排
出できるようになっている。
【００１８】一方、図２及び図５にも示すように冷却手
段５０は、バッファ部４４の下側区画壁７６に開口を形
成し、この開口に下方へ突出させて気密に取り付けた下
部突出容器７８を有している。この下部突出容器７８の
上端開口部には、下部開閉蓋８０がＯリング等のシール
部材８２を介して気密に設けられる。具体的には、この
下部開閉蓋８０は、下部区画壁７６側に固定した下部エ
アシリンダ８４により片持ち支持されて上下動可能にな
されており、これを下降させた時に、図２に示すように
下部突出容器７８の上端の開口部を塞いでこの中を密閉
空間とするようになっている。そして、この下部開閉蓋
８０の上面には、側壁に２つの横長の搬送口８６、８６
を有する補強部材８８が設けられており、図５に示すよ
うにこの２つの搬送口８６、８６を介して２方向からウ
エハＷを搬入、搬出できるようになっている。
【００１９】この補強部材８８の底部の上面には、複
数、例えば３本の支持ピン９０（図示例では２本のみ記
す）が起立させて設けられており、この支持ピン９０上
にウエハＷの裏面を当接させて、これを支持できるよう
になっている。また、この下部突出容器７８の底部に
は、例えば冷却されたＮ2 ガスなどの冷却ガスを選択的
に導入する冷却ガス系９４が接続されると共に、図示し
ない真空ポンプ等に接続された第２の排気系９６が接続
されており、ウエハ冷却時に冷却ガスを導入すると共に
この導入された冷却ガスを排出できるようになってい
る。尚、この搬送室２８及び前記２つの第１及び第２の
カセット収容室３０Ａ、３０Ｂには、不活性ガスとして
例えばＮ2 ガスの供給系１００や真空排気系１０２（図
１参照）が設けられているのは勿論である。
【００２０】次に、以上のように構成された本発明装置
の動作について説明する。本発明装置の特徴は、半導体
ウエハＷの位置合わせ操作を位置合わせ手段３８で行な
っている時に、第１の搬送手段３２は待機中とせずに、
これを用いて別のウエハの搬送操作を行なうようにして
スループットを向上させるようにした点である。まず、
第１或いは第２のカセット収容室、例えば３０Ａ内には
例えば２５枚の未処理の半導体ウエハＷを収納したカセ
ットＣがゲートドア１０４を介して導入されており、こ
のカセット収容室３０Ａ内は真空引きにより、真空状態
になされている。そして、予め真空状態に維持されてい
る搬送室２８内の第１の搬送手段３２を駆動することに
より、開状態のゲートバルブＧ５を介して第１のカセッ
ト収容室３０Ａ内のカセットＣから未処理のウエハＷを
取り出し、これを搬送室２８内に取り込む。そして、こ
のウエハＷを位置合わせ手段３８の回転台４０上に載置
する。
【００２１】そして、この回転台４０を回転して、この
ウエハＷのオリエンテーションフラットやノッチを光学
センサ４２により検出することによってウエハＷの位置
合わせを行なう。この位置合わせに要する時間は、例え
ば１０〜２０秒程度である。ここで、従来装置の場合に
は、この位置合わせ操作の間、搬送手段（搬送アーム）
は停止して待機状態となっていたが、本発明装置の場合
には、停止しておらず、上述のように第１の搬送手段３
２がウエハＷを回転台４０上に載置したならば、この第
１の搬送手段３２は直ちに戻り、再度、第１のカセット
収容室３０Ａに向かって移動して新たな未処理のウエハ
Ｗを保持するように動作する。すなわち、位置合わせ手
段３８による位置合わせ操作と第１の搬送手段３２によ
る搬送動作とが同時並行的に行なわれることになる。
【００２２】そして、位置合わせ手段３８により位置合
わせが完了したウエハＷは、他方の第２の搬送手段３４
により保持され、予熱が必要な場合には、これをいずれ
か一方のバッファ部、例えば４４へ移載する。尚、予熱
が不要な場合には、ウエハを処理室へ直接移載する。こ
の時、第２の搬送手段３４が位置合わせしたウエハを保
持したならば、すでに未処理のウエハを搬送してきてい
た第１の搬送手段３２は、この未処理のウエハを直ちに
位置合わせ手段３８の回転台４０に載置することにな
る。従って、このようにウエハＷの搬送は迅速に行なわ
れることになり、この分、スループットを向上させるこ
とが可能となる。
【００２３】一方、バッファ部４４でウエハの予熱を行
なう場合には、予熱手段４８を用いるために図３に示す
ように上部開閉蓋６４を降下させた状態で、第２の搬送
手段３４を伸長させることによって搬送口７２を介して
ウエハＷを上部開閉蓋６４内に導入する。そして、上部
エアシリンダ６８を駆動してこの上部開閉蓋６４を上方
へ微少移動させてウエハＷを支持ピン７０で支持するこ
とにより、ウエハＷの受け渡しを行なう。次に、第２の
搬送手段３４を屈曲させてこれを第１のバッファ部４４
から退避した後、更に上部エアシリンダ６８を駆動して
この上部開閉蓋６４を上限まで上昇させ、図２に示すよ
うに上部突出容器５４の下端開口部を上部開閉蓋６４で
密閉して上部突出容器５４内を密閉状態とする。そし
て、この状態で加熱ランプ６２を点灯することにより、
この光エネルギは、透過窓５８を通過してウエハＷの表
面に照射され、このウエハＷを所定の温度まで予熱する
ことになる。この予熱によって、ウエハ表面からは活性
化されたガスが排出されるが、このガスは、真空引きさ
れている第１の排気系７５から系外へ排出されるので、
搬送室２８内へ流出することはない。この予熱に要する
時間は、例えば３０〜４０秒程度である。
【００２４】このようにして予熱が終了したならば、こ
の上部開閉蓋６４を図３に示すように再度降下させ、こ
の状態で第２の搬送手段３４を駆動して、この予熱済み
のウエハＷを所定の処理室、例えば２６Ａ内へ移載し、
所定の処理、例えば金属膜や絶縁膜等の成膜処理を行な
う。この処理時間は、処理内容にもよるが、例えば６０
〜９０秒程度である。以後は、１つのウエハに対して複
数の処理を行なう場合には、この第２の搬送手段３４を
用いてウエハ各処理室２６Ｂ〜２６Ｄ間で移載される。
【００２５】このようにして、必要な処理が全て終了し
たならば、前述したと逆の経路を戻ってウエハＷを搬出
させる。処理が完了したウエハＷは、処理内容にもよる
が、例えば６００℃程度の高温状態になっているので、
これを冷却手段５０を用いて冷却するために、第２の搬
送手段３４を用いてこのウエハＷをいずれか一方のバッ
ファ部、例えば４４へ移載する。この場合、前述した予
熱の場合とは異なり、下部エアシリンダ８４を駆動して
下部開閉蓋８０を上昇させておき、この支持ピン９０に
高温状態のウエハＷを受け渡す。そして、ウエハＷの受
け渡しが完了したならば、再度下部エアシリンダ８４を
駆動して下部開閉蓋８０を下限まで降下させ、下部突出
容器７８内を密閉空間とする。次に、冷却ガス系９４か
らこの密閉された下部突出容器７８内に冷却ガスを流す
ことにより、ウエハＷを冷却し、これと同時に第２の排
気系９６より冷却ガスを系外へ排出する。この時、冷却
に要する時間は、例えば３０〜４０秒程度である。
【００２６】このように、ウエハＷを冷却したならば、
他方の第１の搬送手段３２を用いてこの冷却済みのウエ
ハを保持し、これを予め真空状態になされている第１或
いは第２のカセット収容室３０Ａ或いは３０Ｂ内のカセ
ットＣに収納することになる。また、必要に応じて、位
置合わせ手段３８にて再度位置合わせを行なった後、カ
セットＣへ収納する場合もある。また、位置合わせ後の
ウエハＷに対して予熱を行なうことなく、これを直ちに
処理室へ搬送する場合には、バッファ部へウエハを載置
する手間が省けるので、その分、スループットが向上す
ると共に、移載回数が減少した分だけ処理室内における
ウエハの位置合わせ精度を向上させることができる。
尚、ここでは、ウエハＷの搬送経路は、判り易くするた
めに簡単な一例を示したに過ぎないが、搬送室２８内に
おけるウエハの搬送は、２つのバッファ部４４、４６を
用いて２ルートで行なわれる。また、位置合わせ手段３
８とバッファ部４４或いは４６との間の移載は、実際に
は第１及び第２の搬送手段３２、３４の内、空き状態の
搬送手段が使用されることになり、ウエハを効率的に搬
送するようになっている。
【００２７】このように、位置合わせ手段３８或いはこ
れを含めてバッファ部４４、４６を、第１及び第２の２
つの搬送手段３２、３４の搬送範囲が重なる範囲３６内
に位置させるようにしたので、ウエハを効率的に搬送す
ることができ、その分、スループットを向上させること
が可能となる。また、ここではウエハを予熱或いは冷却
するようにしたが、これらの操作が不要な場合には、バ
ッファ部４４、４６を介することなく、位置合わせ手段
３８のみを介してウエハを一方の搬送手段から他方の搬
送手段へ受け渡すことができ、従って、受け渡し回数が
少なくて済むので、その分、位置合わせ誤差を少なくす
ることが可能となる。また、処理室２６Ａ〜２６Ｄで行
なわれる処理が、酸化、拡散処理では時として真空雰囲
気下にて行なわれない場合もあるので、このような場合
には、搬送室２８内を真空状態に維持する必要はなく、
この中を不活性なＮ2 ガスで大気圧程度の圧力に維持し
てもおけばよい。
【００２８】以上説明した実施例においては、位置合わ
せ手段３８を１つ設け、予熱手段４８及び冷却手段５０
の機能を備えたバッファ部４４、４６を２つ設けたが、
これらのバッファ部と共に、或いはこれらのバッファ部
を設けないで、位置合わせ手段３８を複数、例えば２個
設けるようにしてもよい。図６はこのような処理装置の
変形例を示す図である。図６に示す処理装置では、先の
２つのバッファ部４４、４６を設けず、位置合わせ手段
に関しては更に１つ加えて２つの位置合わせ手段３８、
３８Ａを設けている。各位置合わせ手段３８、３８Ａ
は、それぞれ回転台４０、４０Ａと光学センサ４２、４
２Ａを有している。当然のこととして、これら２つの位
置合わせ手段３８、３８Ａは並設されており、共に、第
１及び第２の搬送手段３２、３４の搬送範囲が重なる範
囲３６内に位置されており、それぞれの位置合わせ手段
３８、３８Ａに対して両搬送手段３２、３４がアクセス
できるようになっている。
【００２９】この場合、第１の搬送手段３２がカセット
収容室３０Ａ或いは３０Ｂより取り出した未処理のウエ
ハＷを、いずれか一方の位置合わせ手段３８或いは３８
Ａへ載置したならば、位置合わせ操作の完了を待つこと
なく直ちに、この第１の搬送手段３２は次の未処理のウ
エハＷを搬送するためにカセット収容室３０Ａ或いは３
０Ｂに向けて移動するようになっており、前述した実施
例と同様に、ウエハＷの搬送効率を上げてスループット
を向上させるようになっている。また、上記動作に代え
て、各処理室２６Ａ〜２６Ｄと各位置合わせ手段３８、
３８Ａとを関連付けて運用するようにしてもよい。例え
ば処理室２６Ａ、２６Ｂで処理を行なうウエハは往復路
とも全て一方の位置合わせ手段３８を通るようにし、こ
れに対して処理室２６Ｃ、２６Ｄで処理を行なうウエハ
は往復路とも全て他方の位置合わせ手段３８Ａを通るよ
うにする。この場合には、各ウエハＷの搬送経路が固定
されるので、２つの位置合わせ手段３８、３８Ａのオフ
セット誤差が累積されることがなく、位置合わせ精度を
一層向上させることが可能となる。
【００３０】上記各実施例では、１つの大きな搬送室２
８内に第１及び第２の搬送手段３２、３４と位置合わせ
手段３８（３８Ａも含む）を設けた場合について説明し
たが、これに限定されず、例えば図８に示したような従
来のクラスタツール型の処理装置のロードロック室８
Ａ、８Ｂ内にそれぞれ位置合わせ手段を配置するように
してもよい。図７はこのような処理装置を示す概略平面
図である。図８に示す従来の処理装置では、例えば窒素
雰囲気の大気圧状態になされている第１の搬送室１０内
に位置合わせ手段２２を設けているが、図７に示す本発
明装置の他の変形例では、上記位置合わせ手段２２を設
けないで、代わりにロードロック室８Ａ、８Ｂにそれぞ
れ位置合わせ手段３８、３８Ａを設けている。尚、図７
中においては、図８に示す従来装置の参照符号と本発明
装置の参照符号を併記してある。すなわち、ここでは例
えば大気圧の窒素ガス雰囲気になされた第１の搬送室１
０内には第１の搬送手段３２（１６）が設けられ、真空
状態になされた第２の搬送室６内には第２の搬送手段３
４（１４）が設けられる。そして、第１及び第２の搬送
手段３２、３４からアクセス可能な位置に設けられた真
空引き可能なロードロック室８Ａ、８Ｂ内には、それぞ
れ回転台４０、４０Ａ、光学センサ４２、４２Ａよりな
る位置合わせ手段３８、３８Ａが設置されている。
【００３１】この実施例の場合にも、両搬送手段３２、
３４の搬送範囲が重なる範囲内に２つの位置合わせ手段
３８、３８Ａを配置してあることから、図６に示す装置
例と同様な作用効果を有し、搬送効率を上げてスループ
ットを向上させることができる。尚、図７に示す第１及
び第２の搬送手段３２、３４は共に一枚搬送形式のもの
であるが、これに代えて、図１に示すような２枚搬送形
式のものを用いてもよいのは勿論である。尚、ここで
は、被処理体として半導体ウエハを例にとって説明した
が、これに限定されず、ＬＣＤ基板、ガラス基板等にも
本発明を適用できるのは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の処理装置
及び被処理体の搬送方法によれば、次のように優れた作
用効果を発揮することができる。請求項１、６、７に規
定する発明によれば、位置合わせ手段を第１及び第２の
搬送手段の共通の搬送範囲内に位置させるようにして、
位置合わせ操作を待つことなく、第１の搬送手段を直ち
に次の被処理体の搬送のために駆動しているので、その
分、被処理体の搬送効率が向上してスループットを向上
させることができる。また、被処理体の予熱を必要とし
ない場合には、位置合わせ後の被処理体を１回の受け渡
し操作で処理室内へ搬入でき、位置合わせ誤差を最小限
にすることができると共に、バッファ部を通過しない分
だけ搬送効率が向上し、更にスループットを向上させる
ことができる。請求項２に規定する発明によれば、位置
合わせされた被処理体を両搬送手段がアクセスできるバ
ッファ部に一時的に保持させることができるので、両搬
送手段の利用効率を高めることができる。請求項３に規
定する発明によれば、被処理体の予熱或いは冷却を、被
処理体の搬送効率を低下させることなく行なうことがで
きる。請求項４に規定する発明によれば、予熱時に被処
理体の表面から離脱或いは排出された気体や冷却時に用
いた冷却気体が搬送室内に漏れ出ることを防止すること
ができる。請求項５に規定する発明によれば、被処理体
が搬送される経路が固定されるので、例えば位置合わせ
手段が有するオフセット誤差が累積されることはなく、
その分、位置合わせ誤差を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る処理装置を示す概略平面図であ
る。
【図２】予熱手段と冷却手段を有するバッファ部を示す
断面図である。
【図３】バッファ部の動作を示す断面図である。
【図４】バッファ部の予熱手段の一部を示す斜視図であ
る。
【図５】バッファ部の冷却手段を示す斜視図である。
【図６】本発明装置の変形例を示す概略平面図である。
【図７】本発明の処理装置の他の変形例を示す概略平面
図である。
【図８】クラスタ化された従来の処理装置の一例を示す
概略構成図である。
【符号の説明】
２４ 処理装置 ２６Ａ〜２６Ｄ 処理室 ２８ 搬送室 ３０Ａ，３０Ｂ カセット収容室 ３２ 第１の搬送手段 ３４ 第２の搬送手段 ３６ 重なる範囲 ３８ 位置合わせ手段 ４０ 回転台 ４４ 第１のバッファ部 ４６ 第２のバッファ部 ４８ 予熱手段 ５０ 冷却手段 ５４ 上部突出容器 ６２ 加熱ランプ ６４ 上部開閉蓋 ７８ 下部突出容器 ８０ 下部開閉蓋 ９４ 冷却ガス系 ９６ 第２の排気系 Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小沢 雅仁 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の１ 東京エレクトロン山梨株式会社内 (72)発明者 相馬 正樹 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の１ 東京エレクトロン山梨株式会社内 Ｆターム(参考） 5F031 CA02 DA17 FA11 FA15 GA03 GA37 GA43 GA49 JA34 JA35 KA13 KA14 MA04 MA09 MA13 NA04 NA05 NA09 5F045 AA06 AF03 AF07 BB08 DQ17 EB08 EJ02 EJ10 EK11 EN04 EN06 HA24

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被処理体が収納されたカセットを収容す
    るカセット収容室と、前記被処理体に対して所定の処理
    を施す処理室と、前記カセット収容部と前記処理室とを
    連絡する搬送室と、前記カセット収容室と前記搬送室と
    の間で前記被処理体の受け渡しを行なう第１の搬送手段
    と、前記処理室と前記搬送室との間で前記被処理体の受
    け渡しを行なう第２の搬送手段と、前記被処理体の位置
    合わせを行なう位置合わせ手段とを有し、前記第１及び
    第２の搬送手段の搬送範囲が重なる範囲内に前記位置合
    わせ手段を配置するようにしたことを特徴とする処理装
    置。
  2. 【請求項２】 前記搬送範囲が重なる範囲内に、前記被
    処理体を一時的に保持するバッファ部が設けられること
    を特徴とする請求項１記載の処理装置。
  3. 【請求項３】 前記バッファ部には、前記被処理体を予
    熱する予熱手段と前記被処理体を冷却する冷却手段の
    内、少なくともいずれか一方が設けられることを特徴と
    する請求項２記載の処理装置。
  4. 【請求項４】 前記予熱手段及び冷却手段は、予熱時或
    いは冷却時には前記被処理体を前記搬送室内に対して気
    密に区画された密閉空間内に位置させるようにしたこと
    を特徴とする請求項３記載の処理装置。
  5. 【請求項５】 前記処理室と前記位置合わせ手段はそれ
    ぞれ複数設けられると共に、互いに関連付けられること
    を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の処理装
    置。
  6. 【請求項６】 前記所定の処理は減圧雰囲気下で行なわ
    れる処理であり、前記搬送室内は減圧雰囲気に維持され
    ていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記
    載の処理装置。
  7. 【請求項７】 被処理体が収納されたカセットを収容す
    るカセット収容室と、前記カセット収容室に対して開閉
    可能に連結される第１の搬送室と、前記被処理体に対し
    て所定の処理を施す処理室と、前記処理室に対して開閉
    可能に連絡される第２の搬送室と、前記第１の搬送室内
    に設けられて前記被処理体の受け渡しを行なう第１の搬
    送手段と、前記第２の搬送室内に設けられて前記被処理
    体の受け渡しを行なう第２の搬送手段と、前記第１と第
    ２の搬送室との間に介在されて前記第１及び第２の搬送
    手段からアクセス可能な位置に設けられた真空引き可能
    なロードロック室と、このロードロック室内に設けられ
    て前記被処理体の位置合わせを行なう位置合わせ手段と
    を備えるようにしたことを特徴とする処理装置。
  8. 【請求項８】 請求項１に規定する処理装置を用いて被
    処理体を搬送する方法において、前記被処理体を第１の
    搬送手段により位置合わせ手段へ搬送する工程と、位置
    合わせ後の前記被処理体を第２の搬送手段により処理室
    へ搬送する工程とを含むことを特徴とする被処理体の搬
    送方法。
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