JP2002246432A

JP2002246432A - 基板処理装置

Info

Publication number: JP2002246432A
Application number: JP2001035738A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Hara; 大介原; Takeshi Matsumaru; 武史松丸; Takeshi Sasaki; 猛佐々木; Tatsuhisa Matsunaga; 建久松永
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Kokusai Denki Electric Inc
Priority date: 2001-02-13
Filing date: 2001-02-13
Publication date: 2002-08-30

Abstract

(57)【要約】【課題】小バッチに好適でコストを低減できるバッチ
式ＣＶＤ装置の提供。【解決手段】バッチ式ＣＶＤ装置１の筐体２の正面下
部にポッド２６のキャップを開閉するポッドオープナ２
１を設置し、ポッドオープナ２１の載置台２２の左右両
脇に第一ポッドステージ２４、第二ポッドステージ２５
を設置する。これらの上方にポッド２６をポッドステー
ジ２４、２５とポッドオープナ２１との間で搬送するポ
ッド搬送装置３０を設置し、さらに、両ポッドステージ
２４、２５にポッド２６を昇降させるポッド昇降装置６
０をそれぞれ設置する。【効果】ポッドはポッドステージとポッドオープナと
の間をポッド搬送装置で直接的に搬送されるため、ポッ
ドを一時的に保管するための棚を省略できる。しかも、
ポッドステージには各ポッド昇降装置が設置されている
ため、装置全体の横幅を広げずにポッドを余分に待機で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板処理装置、特
に、比較的に小数枚の基板をバッチ処理するためのもの
に関し、例えば、半導体素子を含む半導体集積回路が作
り込まれる半導体ウエハ（以下、ウエハという。）に不
純物を拡散したり絶縁膜や金属膜等のＣＶＤ膜を形成し
たりする拡散・ＣＶＤ装置に利用して有効なものに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程において、ウエハ
に不純物を拡散したり絶縁膜や金属膜等のＣＶＤ膜を形
成したりする工程には、バッチ式縦形拡散・ＣＶＤ装置
（以下、バッチ式ＣＶＤ装置という。）が使用されてい
る。

【０００３】ところで、バッチ式ＣＶＤ装置を含む基板
処理装置において被処理基板である複数枚のウエハを収
納して搬送するためのキャリア（ウエハ収納容器）とし
ては、互いに対向する一対の面が開口された略立方体の
箱形状に形成されているカセットと、一つの面が開口さ
れた略立方体の箱形状に形成され開口面にキャップが着
脱自在に装着されるＦＯＵＰ（front opening unified
pod 。以下、ポッドという。）とがある。ウエハのキャ
リアとしてポッドが使用される場合には、ウエハが密閉
された状態で搬送されることになるため、周囲の雰囲気
にパーティクル等が存在していたとしてもウエハの清浄
度は維持することができる。したがって、基板処理装置
が設置されるクリーンルーム内の清浄度をあまり高く設
定する必要がなくなるため、クリーンルームに要するコ
ストを低減することができる。そこで、最近のバッチ式
ＣＶＤ装置においては、ウエハのキャリアとしてポッド
が使用されて来ている。

【０００４】ウエハのキャリアとしてポッドを使用した
バッチ式ＣＶＤ装置として、ウエハに所望の処理を施す
プロセスチューブと、多数枚（例えば、百五十枚）のウ
エハを保持してプロセスチューブに搬入搬出するボート
と、ウエハがボートの間でウエハ移載装置によって授受
されるウエハ授受ポートと、ポッドが置かれるポッドス
テージと、ポッドを一時的に保管するポッド棚と、ポッ
ドをポッドステージとポッド棚との間およびポッド棚と
ウエハ授受ポートとの間で搬送するポッド搬送装置とを
備えており、次のように作用するものがある。

【０００５】すなわち、このバッチ式ＣＶＤ装置におい
て、ポッドはポッドステージに供給され、ポッド搬送装
置によってポッド棚に搬送されて一時的に保管される。
ポッド棚に保管されたポッドは複数台がポッド搬送装置
によってウエハ授受ポートに繰り返し搬送される。ウエ
ハ授受ポートに搬送されたポッドのウエハは多数枚が、
ボートにウエハ移載装置によって装填（チャージング）
される。ボートに装填されたウエハはボートによってプ
ロセスチューブに搬入（ローディング）され、プロセス
チューブによって所望の処理を施される。処理されたウ
エハはボートによってプロセスチューブから搬出（アン
ローディング）される。処理済みの多数枚のウエハはボ
ートからウエハ移載装置によって繰り返しディスチャー
ジングされ、ウエハ授受ポートの複数台の空のポッドに
繰り返し戻される。処理済みのウエハを収納されたポッ
ドはポッド搬送装置によってポッド棚に一時的に保管さ
れた後に、ポッドステージに繰り返し搬送される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】最近、システムＬＳＩ
等の生産に当たっては、一回の処理枚数が二十五枚以下
という小バッチのバッチ式ＣＶＤ装置が必要になって来
ている。この小バッチのバッチ式ＣＶＤ装置において
は、一回のバッチに供給するポッドの数は二個〜三個も
有ればよい。

【０００７】しかしながら、前記したバッチ式ＣＶＤ装
置は一回の処理枚数が百五十枚程度の大バッチのための
ものであり、ポッド棚の投影床面積や段数を大きく設定
したりポッド棚を回転構造に構築したりすることによ
り、ポッド棚におけるポッドの保管数が増加されている
ため、小バッチのバッチ式ＣＶＤ装置に転用したので
は、全体が大形化したり構造が複雑化したりすることに
より、イニシャルコストやランニングコストが増加する
という問題点がある。

【０００８】本発明の目的は、少数枚の基板を取り扱う
のに好適でコストを低減することができる基板処理装置
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る基板処理装
置は、複数枚の基板が収納されるポッドのキャップを開
閉するポッドオープナと、このポッドオープナと隣接す
る位置に設置されて前記ポッドを載置する複数のポッド
ステージと、これらポッドステージにそれぞれ載置した
前記ポッドを上下動させるポッド昇降装置と、前記ポッ
ドを前記ポッドステージとポッドオープナとの間で搬送
するポッド搬送装置とを備えている。

【００１０】前記した手段において、ポッドは複数のポ
ッドステージに供給され、各ポッドステージに供給され
たポッドはポッドオープナにポッド搬送装置によってそ
れぞれ適時に搬送される。ポッドオープナに搬送された
ポッドはポッドオープナによってキャップを開閉されて
基板を出し入れされる。そして、ポッドオープナのポッ
ドはポッド搬送装置によって各ポッドステージにそれぞ
れ搬送される。このように前記した手段によれば、ポッ
ドはポッドステージとポッドオープナとの間をポッド搬
送装置によって直接的に搬送されるため、ポッドを一時
的に保管するための棚を省略することができる。さら
に、各ポッドステージには各ポッド昇降装置がそれぞれ
設置されているため、装置全体の横幅を広げずにポッド
を余分に待機させることができる。つまり、前記した手
段に係る基板処理装置は少数枚の基板を取り扱うのに適
し、イニシャルコストやランニングコストを低減するこ
とができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に即して説明する。

【００１２】本実施の形態において、本発明に係る基板
処理装置は、一回のバッチ処理の枚数が五十枚程度以下
の小バッチを取り扱うバッチ式ＣＶＤ装置すなわち小バ
ッチ式縦形拡散・ＣＶＤ装置（以下、小バッチ式ＣＶＤ
装置という。）として構成されている。この小バッチ式
ＣＶＤ装置は製品基板としてはプロダクトウエハを取り
扱うものとして構成されており、製品基板用キャリアと
してはポッドを取り扱うものとして構成されている。な
お、以下の説明において、前後左右は図２を基準とす
る。すなわち、ポッドオープナ２１側が前側、その反対
側が後側、クリーンユニット１７側が左側、その反対側
が右側とする。

【００１３】図１〜図３に示されているように、小バッ
チ式ＣＶＤ装置１は筐体２を備えており、筐体２内の後
端部の上部にはヒータユニット３が垂直方向に据え付け
られており、ヒータユニット３の内部にはプロセスチュ
ーブ４が同心に配置されている。プロセスチューブ４に
はプロセスチューブ４内に原料ガスやパージガス等を導
入するためのガス導入管５と、プロセスチューブ４内を
真空排気するための排気管６とが接続されている。

【００１４】筐体２の後端部の下部には送りねじ装置等
によって構成されたエレベータ７が設置されており、エ
レベータ７はプロセスチューブ４の真下に水平に配置さ
れたシールキャップ８を垂直方向に昇降させるように構
成されている。シールキャップ８はプロセスチューブ４
の炉口である下端開口をシールするように構成されてい
るとともに、ボート９を垂直に支持するように構成され
ている。ボート９は基板としてのウエハＷを複数枚（例
えば、五十枚程度以下）、中心を揃えて水平に配置した
状態で支持して、プロセスチューブ４の処理室に対して
エレベータ７によるシールキャップ８の昇降に伴って搬
入搬出するように構成されている。

【００１５】図２および図３に示されているように、筐
体２内の前側領域にはボート９に対してウエハＷをチャ
ージングおよびディスチャージングするウエハ移載装置
１０が設置されている。ウエハ移載装置１０はロータリ
ーアクチュエータ１１を備えており、ロータリーアクチ
ュエータ１１は上面に設置された第一リニアアクチュエ
ータ１２を水平面内で回転させるように構成されてい
る。第一リニアアクチュエータ１２の上面には第二リニ
アアクチュエータ１３が設置されており、第一リニアア
クチュエータ１２は第二リニアアクチュエータ１３を水
平移動させるように構成されている。第二リニアアクチ
ュエータ１３の上面には移動台１４が設置されており、
第二リニアアクチュエータ１３は移動台１４を水平移動
させるように構成されている。移動台１４にはウエハＷ
を下から支持するツィーザ１５が複数枚（本実施の形態
においては五枚）、等間隔に配置されて水平に取り付け
られている。ウエハ移載装置１０は送りねじ装置等によ
って構成されたエレベータ１６によって昇降されるよう
になっている。

【００１６】なお、図２に示されているように、筐体２
内の後部における左側壁にはクリーンエアを吹き出すク
リーンユニット１７が、ボート９にクリーンエアを吹き
付けるように設置されている。また、筐体２内の中央部
における左側寄りにはボート９と同様に構成されたウエ
ハストッカ１８が設置されており、ウエハストッカ１８
は複数枚のサイドダミーウエハを保管するようになって
いる。

【００１７】図１〜図３に示されているように、筐体２
の正面壁の中央部にはウエハＷを筐体２に対して搬入搬
出するためのウエハ搬入搬出口２０が開設されており、
ウエハ搬入搬出口２０にはポッドオープナ２１が設置さ
れている。ポッドオープナ２１はポッド２６を載置する
載置台２２と、載置台２２に載置されたポッド２６のキ
ャップ２７を着脱するキャップ着脱機構２３とを備えて
おり、載置台２２に載置されたポッド２６のキャップ２
７をキャップ着脱機構２３によって着脱することによ
り、ポッド２６のウエハ出し入れ口を開閉するようにな
っている。

【００１８】図１〜図３に示されているように、筐体２
の正面の下部におけるポッドオープナ２１の載置台２２
の左脇および右脇には、ポッド２６を載置する第一ポッ
ドステージ２４および第二ポッドステージ２５が載置台
２２にそれぞれ隣接して設置されている。第一ポッドス
テージ２４および第二ポッドステージ２５に対してはポ
ッド２６が、図示しない工程内搬送装置（ＲＧＶ）によ
って供給および排出されるようになっている。

【００１９】図１〜図３に示されているように、筐体２
の正面の上部には図４に示されたポッド搬送装置３０が
設備されており、ポッド搬送装置３０はポッドオープナ
２１と第一ポッドステージ２４および第二ポッドステー
ジ２５との間で、ポッド２６をその把手２８を把持（ク
ランピング）した状態で搬送するように構成されてい
る。

【００２０】すなわち、図４に示されているように、ポ
ッド搬送装置３０は左右方向に延在するように垂直に固
定された取付板３１を備えており、取付板３１の前面の
上部にはアングル型鋼形状に形成されたベース板３３が
左右方向に水平に敷設されてブラケット３２によって固
定されている。ベース板３３の上面における左右両端部
には左右で一対のブラケット３４、３４がそれぞれ立設
されており、左右のブラケット３４、３４には左右で一
対のプーリー３５、３５がそれぞれ回転自在に支承され
ている。左右のプーリー３５、３５の間にはタイミング
ベルト３６が走行可能に巻き掛けられている。取付板３
１の左右のブラケット３４、３４の中間位置には中央の
ブラケット３７が固定されており、中央のブラケット３
７にはサーボモータ３８によって回転駆動される駆動用
プーリー３９が支承されている。駆動用プーリー３９は
タイミングベルト３６の上側走行部分と下側走行部分の
間に挿入されており、タイミングベルト３６の上側走行
部分が上側から巻き掛けられている。中央ブラケット３
７の駆動用プーリー３９の左右両脇には左右で一対のテ
ンション用プーリー４０、４０が回転自在に支承されて
おり、左右のテンション用プーリー４０、４０はタイミ
ングベルト３６の上側走行部分に外側から押接すること
により、タイミングベルト３６を駆動用プーリー３９に
押し付けるとともに、適度のテンションを付勢するよう
になっている。

【００２１】アングル型鋼形状のベース板３３の垂直部
材の前面にはリニアガイドレール４１が左右方向に水平
に敷設されており、リニアガイドレール４１には走行ブ
ロック４２が左右方向に走行自在に跨設されている。走
行ブロック４２の上面には連結具４３が固定されてお
り、連結具４３はタイミングベルト３６の下側走行部分
の中央部に連結されている。つまり、走行ブロック４２
はサーボモータ３８による駆動用プーリー３９を介して
のタイミングベルト３６の走行によってリニアガイドレ
ール４１を案内にして左右方向に走行されるようになっ
ている。

【００２２】走行ブロック４２の前面には第一のエアシ
リンダ４５がブラケット４４を介して垂直方向下向きに
据え付けられており、第一のエアシリンダ４５のピスト
ンロッド４６には第二のエアシリンダ４８がブラケット
４７を介して左右方向水平に配されて吊持されている。
第二のエアシリンダ４８は左右方向に進退する左右のピ
ストンロッド４９、４９を備えており、左右のピストン
ロッド４９、４９の先端には左右で一対の下側押さえ５
０、５０が左右対称形に配置されて垂直に延在するよう
にそれぞれ固定されている。左右の下側押さえ５０、５
０はポッド２６の把手２８の下側にピストンロッド４９
の短縮作動によって左右両脇から進入して把手２８の下
側端面に対向するようになっている。

【００２３】また、第二のエアシリンダ４８の下面の中
央部には第三のエアシリンダ５１が垂直方向下向きに据
え付けられており、第三のエアシリンダ５１のピストン
ロッド５２の下端には上側押さえ５３が直交して固定さ
れている。上側押さえ５３はピストンロッド５２の伸長
作動によってポッド２６の把手２８の上面に押接するこ
とにより、左右の下側押さえ５０、５０と協働してポッ
ド２６の把手２８を把持するようになっている。なお、
ポッド搬送装置３０における以上の機構部はカバー５４
によって図１に示されているように全体的に被覆されて
いる。

【００２４】ここで、ポッド搬送装置３０によるポッド
２６のピックアップおよびプットダウンの作用を図５に
よって説明する。

【００２５】ポッド搬送装置３０が第一ポッドステージ
２４に載置されたポッド２６をピックアップするに際し
て、図５（ａ）に示されているように、上側押さえ５３
が第一ポッドステージ２４に載置されたポッド２６の把
手２８の真上に位置される。すなわち、走行ブロック４
２がサーボモータ３８による駆動用プーリー３９を介し
てのタイミングベルト３６の走行によってリニアガイド
レール４１を案内にして左右方向に走行されることによ
り、上側押さえ５３が所定の位置に移動される。この
際、左右の下側押さえ５０、５０は第二のエアシリンダ
４８のピストンロッド４９、４９によって把手２８の上
方の両脇で開いた状態になっている。

【００２６】図５（ｂ）に示されているように、上側押
さえ５３および開いた状態の左右の下側押さえ５０、５
０は互いの上下方向の間隔を保った状態で、把手２８の
上側および下側に対向する位置まで第一のエアシリンダ
４５のピストンロッド４６の伸長作動によって下降され
る。

【００２７】図５（ｃ）に示されているように、左右の
下側押さえ５０、５０は把手２８の下側へ第二のエアシ
リンダ４８のピストンロッド４９、４９の短縮作動によ
って挿入される。この挿入により、左右の下側押さえ５
０、５０の先端部の上面は把手２８の下面の左端部およ
び右端部に若干の隙間を置いてそれぞれ対向した状態に
なる。

【００２８】この状態で、図５（ｄ）に示されているよ
うに、第一のエアシリンダ４５のピストンロッド４６が
短縮作動されると、左右の下側押さえ５０、５０の先端
部が把手２８の下面の左端部および右端部に当接するた
め、左右の下側押さえ５０、５０がポッド２６を掬い上
げた状態になる。同時に、上側押さえ５３が第三のエア
シリンダ５１のピストンロッド５２の伸長作動によって
下降されると、上側押さえ５３と左右の下側押さえ５
０、５０とは把手２８を上下から把持した状態になる。
このように把手２８が上側押さえ５３と下側押さえ５０
とによって構成されたクランプ部により把持された状態
になるため、ポッド搬送装置３０はポッド２６を安全か
つ迅速に搬送することができる。

【００２９】そして、ポッド搬送装置３０は把手２８を
上側押さえ５３と下側押さえ５０とによって把持した状
態で、ポッド２６を第一ポッドステージ２４の真上から
ポッドオープナ２１の載置台２２の真上に搬送する。す
なわち、走行ブロック４２がサーボモータ３８による駆
動用プーリー３９を介してのタイミングベルト３６の走
行によってリニアガイドレール４１を案内にして左右方
向に走行されることにより、ポッド搬送装置３０はポッ
ド２６をポッドオープナ２１の載置台２２の真上に搬送
する。

【００３０】ポッドオープナ２１の載置台２２の真上に
搬送されたポッド２６は載置台２２の上に、前述と逆の
作動によって載置（プットダウン）される。すなわち、
まず、図５（ｃ）で参照されるように、上側押さえ５３
が第三のエアシリンダ５１のピストンロッド５２の短縮
作動によって若干上昇された後に、第一のエアシリンダ
４５のピストンロッド４６の伸長作動によって左右の下
側押さえ５０、５０が下降され、ポッド２６が載置台２
２の上に着地される。続いて、図５（ｂ）で参照される
ように、左右の下側押さえ５０、５０が第二のエアシリ
ンダ４８のピストンロッド４９の伸長作動によって開か
れ、把手２８の下側空間から抜き出される。その後、図
５（ａ）で参照されるように、上側押さえ５３および開
いた状態の左右の下側押さえ５０、５０は互いの上下方
向の間隔を保った状態で、第一のエアシリンダ４５のピ
ストンロッド４６の伸長作動によって所定の待機位置ま
で上昇される。

【００３１】図１に示されているように、第一ポッドス
テージ２４および第二ポッドステージ２５の下部にはポ
ッド２６を昇降させる図６に示されたポッド昇降装置６
０がそれぞれ設備されている。

【００３２】すなわち、図６に示されているように、ポ
ッド昇降装置６０は垂直に敷設された一対のガイドレー
ル６１、６１を備えており、両ガイドレール６１、６１
の間には取付板６１ａが昇降自在に支承されている。取
付板６１ａの上端部と下端部とにはポッド２６が載置さ
れる上段昇降台６２と下段昇降台６３とがそれぞれ水平
に固定されており、取付板６１ａはエアシリンダ等から
構成された駆動装置６４によって昇降駆動されるように
なっている。上段昇降台６２および下段昇降台６３は平
面視がコ字形状に形成されており、コ字の開口側がポッ
ドオープナ２１側を向くように配置されている。

【００３３】以上の構成に係るポッド昇降装置６０の作
動を説明する。

【００３４】図６（ａ）に示されている状態は、上段昇
降台６２がポッドオープナ２１の載置台２２の上面に一
致した状態を示している。この際、駆動装置６４のピス
トンロッドは短縮されている。図６（ｂ）に示されてい
るように、上段昇降台６２および下段昇降台６３がガイ
ドレール６１、６１の上側位置に同時に駆動装置６４に
よって上昇された状態においては、下段昇降台６３がポ
ッドオープナ２１の載置台２２の上面に一致した状態に
なる。ちなみに、下段昇降台６３に載置されたポッド２
６がポッドオープナ２１に搬送される際には、ポッド搬
送装置３０のクランプ部が上段昇降台６２のコ字形状の
開口部を挿通されることになる。

【００３５】以下、前記構成に係る小バッチ式ＣＶＤ装
置の作用を図７および図８を主に使用して説明する。な
お、図７および図８において、実線矢印Ｊはポッドの移
動を示し、破線矢印Ｈはウエハの移動を示し、鎖線矢印
Ｓはポッド昇降装置の昇降台の移動を示している。

【００３６】図７（ａ）に示されている初期の状態にお
いては、第二ポッドステージ２５の下段昇降台６３Ｂに
はサイドダミーウエハＷａを収納するポッド（以下、ダ
ミーウエハ用ポッド２６Ａという。）が空の状態で載置
されており、第一ポッドステージ２４の下段昇降台６３
Ａと第二ポッドステージ２５の上段昇降台６２Ｂとには
プロダクトウエハＷｂを収納するポッド（以下、プロダ
クトウエハ用ポッド２６Ｂという。）が、これから処理
される複数枚のプロダクトウエハＷｂを収納された状態
でそれぞれ載置されている。ちなみに、ダミーウエハ用
ポッド２６ＡのサイドダミーウエハＷａはウエハストッ
カ１８に予め移載されている。

【００３７】第二ポッドステージ２５の上段昇降台６２
Ｂの複数枚のプロダクトウエハＷｂが収納されたプロダ
クトウエハ用ポッド（以下、第一実ポッド２６Ｂ₁ とい
う。）は、図７（ａ）に実線矢印Ｊ₁ で示されているよ
うに、第二ポッドステージ２５からポッドオープナ２１
の載置台２２の上へ、図５について前述したポッド搬送
装置３０の作用によって搬送されて載置される。

【００３８】載置台２２の上に載置された第一実ポッド
２６Ｂ₁ のウエハ出し入れ口がキャップ２７をキャップ
着脱機構２３によって外されて開放された後に、図７
（ｂ）に破線矢印Ｈ₁ で示されているように、第一実ポ
ッド２６Ｂ₁ の複数枚のプロダクトウエハＷｂは第一実
ポッド２６Ｂ₁ からウエハ移載装置１０によって引き出
されてボート９に装填（チャージング）されて行く。全
てのプロダクトウエハＷｂがボート９に装填されること
によって空になった第一実ポッド２６Ｂ₁ は、ポッドオ
ープナ２１の載置台２２の上に置かれたままの状態で待
機する。

【００３９】ちなみに、図３に示されているように、ボ
ート９の上側端部および下側端部にはサイドダミーウエ
ハＷａがウエハストッカ１８から適宜に分配されて装填
される。このため、プロダクトウエハＷｂはボート９の
中央部に装填されることになる。

【００４０】そして、図３に示されているように、サイ
ドダミーウエハＷａおよびプロダクトウエハＷｂが予め
指定された枚数（例えば、サイドダミーウエハＷａとプ
ロダクトウエハＷｂとを合計して三十枚〜三十二枚）が
ボート９に装填されると、ボート９はエレベータ７によ
って上昇されてプロセスチューブ４の処理室に搬入され
る。ボート９が上限に達すると、ボート９を保持したシ
ールキャップ８の上面の周辺部がプロセスチューブ４を
シール状態に閉塞するため、処理室は気密に閉じられた
状態になる。

【００４１】プロセスチューブ４の処理室は気密に閉じ
られた状態で、所定の圧力となるように排気管６によっ
て排気され、ヒータユニット３によって所定の温度に加
熱され、所定の原料ガスがガス導入管５によって所定の
流量だけ供給される。これにより、予め設定された処理
条件に対応する所望の膜がプロダクトウエハＷｂに形成
される。ここで、処理室において一度に処理するプロダ
クトウエハＷｂの枚数は、一台の製品基板用キャリアで
あるプロダクトウエハ用ポッド２６Ｂに収納されるプロ
ダクトウエハ枚数以下に設定されており、一台の製品基
板用キャリアであるプロダクトウエハ用ポッド２６Ｂに
収容された全てのプロダクトウエハが処理室において一
度に処理されるようになっている。

【００４２】そして、予め設定された処理時間が経過す
ると、ボート９がエレベータ７によって下降されること
により、処理済みプロダクトウエハＷｂおよびサイドダ
ミーウエハＷａを保持したボート９が元の待機位置に搬
出される。

【００４３】ボート９が待機位置に搬出されると、ま
ず、ボート９の下側端部のサイドダミーウエハＷａがウ
エハストッカ１８へウエハ移載装置１０によって移載さ
れる。続いて、ボート９の処理済みプロダクトウエハＷ
ｂがウエハ移載装置１０によってディスチャージングさ
れて、図７（ｂ）に破線矢印Ｈ₂ で示されているよう
に、ポッドオープナ２１の載置台２２で空になった状態
で待機している元の第一実ポッド２６Ｂ₁ に収納され
る。その後、ボート９の上側端部のサイドダミーウエハ
Ｗａがウエハストッカ１８へ移載される。

【００４４】処理済みプロダクトウエハＷｂの元の第一
実ポッド２６Ｂ₁ への収納作業が完了すると、プロダク
トウエハＷｂが一杯になった第一実ポッド２６Ｂ₁ はキ
ャップ着脱機構２３によってキャップ２７を装着され
る。続いて、図７（ｂ）に実線矢印Ｊ₂ で示されている
ように、第一実ポッド２６Ｂ₁ はポッドオープナ２１の
載置台２２から第一ポッドステージ２４の上段昇降台６
２Ａの上へポッド搬送装置３０の前述した作動によって
搬送される。

【００４５】ここで、使用済みサイドダミーウエハＷａ
の交換作業について説明する。この交換作業に際して
は、第二ポッドステージ２５の下段昇降台６３Ｂに載置
された空のダミーウエハ用ポッド２６Ａが第二ポッドス
テージ２５のポッド搬送装置３０の搬送位置である上側
位置へ、図７（ｂ）に鎖線矢印Ｓ₁ で示されているよう
に、ポッド昇降装置６０の上段昇降台６２Ｂおよび下段
昇降台６３Ｂの上昇によって移動される。

【００４６】次いで、図７（ｃ）に実線矢印Ｊ₃ で示さ
れているように、空のダミーウエハ用ポッド２６Ａは第
二ポッドステージ２５からポッドオープナ２１の載置台
２２にポッド搬送装置３０の前述した作動によって搬送
されて載置される。

【００４７】載置台２２に載置された空のダミーウエハ
用ポッド２６Ａのウエハ出し入れ口はキャップ２７をキ
ャップ着脱機構２３によって外されて開放される。そし
て、図７（ｃ）に破線矢印Ｈ₃ で示されているように、
ウエハストッカ１８に保管された使用済みのサイドダミ
ーウエハＷａが空のダミーウエハ用ポッド２６Ａへウエ
ハ移載装置１０によって収納される。使用済みのサイド
ダミーウエハＷａが収納されると、ダミーウエハ用ポッ
ド２６Ａのウエハ出し入れ口はキャップ２７をキャップ
着脱機構２３によって装着されて閉じられる。

【００４８】使用済みサイドダミーウエハＷａが収納さ
れたダミーウエハ用ポッド２６Ａは載置台２２から下ろ
され、新規のサイドダミーウエハＷａが収納されたダミ
ーウエハ用ポッド２６Ａが載置台２２に載置される。続
いて、図７（ｃ）に破線矢印Ｈ ₄ で示されているよう
に、この新規のダミーウエハ用ポッド２６Ａから、新規
のサイドダミーウエハＷａがダミーウエハストッカ１８
へウエハ移載装置１０によってチャージングされる。

【００４９】新規のサイドダミーウエハＷａが取り出さ
れて空になったダミーウエハ用ポッド２６Ａは、図７
（ｃ）に実線矢印Ｊ₄ で示されているように、ポッドオ
ープナ２１の載置台２２から第二ポッドステージ２５の
下段昇降台６３Ｂへポッド搬送装置３０の前述した作動
によって搬送されて戻される。下段昇降台６３Ｂに戻さ
れた空のダミーウエハ用ポッド２６Ａは、図７（ｃ）に
鎖線矢印Ｓ₂ で示されているように、ポッド昇降装置６
０による上段昇降台６２Ｂおよび下段昇降台６３Ｂの下
降によって下側の待機位置に移動される。

【００５０】以上のようにして新旧のサイドダミーウエ
ハＷａの交換作業が終了すると、図８（ａ）に実線矢印
Ｊ₅ で示されているように、第一ポッドステージ２４の
上段昇降台６２Ａに載置された第一実ポッド２６Ｂ₁ が
第一ポッドステージ２４から第二ポッドステージ２５へ
ポッド搬送装置３０によって搬送されて、第二ポッドス
テージ２５の上段昇降台６２Ｂの上に載置される。

【００５１】次いで、図８（ａ）に鎖線矢印Ｓ₃ で示さ
れているように、第一ポッドステージ２４の上段昇降台
６２Ａおよび下段昇降台６３Ａがポッド昇降装置６０に
よって上昇される。そして、図８（ａ）に実線矢印Ｊ₆
で示されているように、第一ポッドステージ２４の下段
昇降台６３Ａに載置された第二実ポッド２６Ｂ₂ が第一
ポッドステージ２４からポッドオープナ２１の載置台２
２の上へポッド搬送装置３０によって搬送されて載置さ
れる。

【００５２】載置台２２の上に載置された第二実ポッド
２６Ｂ₂ のウエハ出し入れ口がキャップ２７をキャップ
着脱機構２３によって外されて開放された後に、図８
（ａ）に破線矢印Ｈ₅ で示されているように、第二実ポ
ッド２６Ｂ₂ の複数枚のプロダクトウエハＷｂは第二実
ポッド２６Ｂ₂ からウエハ移載装置１０によって引き出
されてボート９に装填（チャージング）されて行く。全
てのプロダクトウエハＷｂがボート９に装填されること
によって空になった第二実ポッド２６Ｂ₂ は、ポッドオ
ープナ２１の載置台２２の上に置かれたままの状態で待
機する。

【００５３】その後、第一実ポッド２６Ｂ₁ の場合と同
様にして所定の処理が実施される。所定の処理が終了す
ると、図８（ａ）に破線矢印Ｈ₆ で示されているよう
に、処理済みのプロダクトウエハＷｂは載置台２２の上
で待機している元の第二実ポッド２６Ｂ₂ にウエハ移載
装置１０によって戻される。処理済みプロダクトウエハ
Ｗｂの元の第二実ポッド２６Ｂ₂ への収納作業が完了す
ると、プロダクトウエハＷｂが一杯になった第二実ポッ
ド２６Ｂ₂ はキャップ着脱機構２３によってキャップ２
７を装着される。

【００５４】この第二実ポッド２６Ｂ₂ のプロダクトウ
エハＷｂに対する処理中には、図８（ａ）に実線矢印Ｊ
₆ で示されているように、第二ポッドステージ２５の上
段昇降台６２Ｂの上に載置された第一実ポッド２６Ｂ₁
は第二ポッドステージ２５から次の工程へ工程内搬送装
置によって搬送されて行く。

【００５５】他方、図８（ａ）に鎖線矢印Ｓ₄ で示され
ているように、第一ポッドステージ２４の上段昇降台６
２Ａおよび下段昇降台６３Ａがポッド昇降装置６０によ
って下降される。次いで、図８（ｂ）に実線矢印Ｊ₇ で
示されているように、第一ポッドステージ２４の上段昇
降台６２Ａの上には、複数枚のプロダクトウエハＷｂが
収納された次のプロダクトウエハ用ポッド（以下、第三
実ポッド２６Ｂ₃ という。）が前の工程から工程内搬送
装置によって搬送されて来て載置される。

【００５６】翻って、ポッドオープナ２１の載置台２２
においてキャップ２７を装着された第二実ポッド２６Ｂ
₂ は、図８（ｂ）に実線矢印Ｊ₈ で示されているよう
に、ポッドオープナ２１の載置台２２から第二ポッドス
テージ２５の上段昇降台６２Ｂの上へポッド搬送装置３
０の前述した作動によって搬送される。

【００５７】次いで、図８（ｃ）に実線矢印Ｊ₉ で示さ
れているように、第一ポッドステージ２４の上段昇降台
６２Ａに載置された第三実ポッド２６Ｂ₃ が第一ポッド
ステージ２４からポッドオープナ２１の載置台２２の上
へポッド搬送装置３０によって搬送されて載置される。
その後、図８（ｃ）に実線矢印Ｊ₁₀で示されているよう
に、第一ポッドステージ２４の上段昇降台６２Ａの上に
は、複数枚のプロダクトウエハＷｂが収納された次の第
四実ポッド２６Ｂ₄ が前の工程から工程内搬送装置によ
って搬送されて来て載置される。

【００５８】載置台２２の上に載置された第三実ポッド
２６Ｂ₃ のウエハ出し入れ口がキャップ２７をキャップ
着脱機構２３によって外されて開放された後に、図８
（ｃ）に破線矢印Ｈ₇ で示されているように、第三実ポ
ッド２６Ｂ₃ の複数枚のプロダクトウエハＷｂは第三実
ポッド２６Ｂ₃ からウエハ移載装置１０によって引き出
されてボート９に装填（チャージング）されて行く。全
てのプロダクトウエハＷｂがボート９に装填されること
によって空になった第三実ポッド２６Ｂ₃ は、ポッドオ
ープナ２１の載置台２２の上に置かれたままの状態で待
機する。

【００５９】その後、第一実ポッド２６Ｂ₁ の場合と同
様にして所定の処理が実施される。所定の処理が終了す
ると、図８（ｃ）に破線矢印Ｈ₈ で示されているよう
に、処理済みのプロダクトウエハＷｂは載置台２２の上
で待機している元の第三実ポッド２６Ｂ₃ にウエハ移載
装置１０によって戻される。処理済みプロダクトウエハ
Ｗｂの元の第三実ポッド２６Ｂ₃ への収納作業が完了す
ると、プロダクトウエハＷｂが一杯になった第三実ポッ
ド２６Ｂ₃ はキャップ着脱機構２３によってキャップ２
７を装着される。

【００６０】この第三実ポッド２６Ｂ₃ のプロダクトウ
エハＷｂに対する処理中には、図８（ｃ）に実線矢印Ｊ
₁₁で示されているように、第二ポッドステージ２５の上
段昇降台６２Ｂの上に載置された第二実ポッド２６Ｂ₂
は第二ポッドステージ２５から次の工程へ工程内搬送装
置によって搬送されて行く。

【００６１】以降、前述した作用が繰り返されて、プロ
ダクトウエハＷｂが例えば二十五枚ずつ、小バッチ式Ｃ
ＶＤ装置１によってバッチ処理されて行く。

【００６２】なお、ウエハストッカ１８に装填されたサ
イドダミーウエハＷａは再使用可能である間はウエハス
トッカ１８に置かれて繰り返し使用される。そして、繰
り返しの使用によってサイドダミーウエハＷａの反りや
汚染が許容値以上になった時期において、サイドダミー
ウエハＷａは前述した作動によって新規のサイドダミー
ウエハと交換されることになる。

【００６３】前記実施の形態によれば、次の効果が得ら
れる。

【００６４】1) 一バッチ当たりのプロダクトウエハの
枚数を二十五枚以下に設定することにより、バッチ式Ｃ
ＶＤ装置は一バッチ当たりプロダクトウエハ用キャリア
としてのプロダクトウエハが一台と、サイドダミーウエ
ハ用キャリアとしての第二ポッドが一台とを取り扱えば
済むため、従来の大バッチ式ＣＶＤ装置に比べて、タク
トタイム（ウエハ投入からウエハ搬出までの時間）を大
幅に短縮することができる。

【００６５】2) 取り扱うポッドの台数を少数に設定す
ることにより、ＣＶＤ装置を小形化することができるた
め、ＣＶＤ装置のイニシャルコストやランニングコスト
を低減することができ、また、フットプリント（占有床
面積）を小さくすることができ、クリーンルームの有効
活用を図ることができる。

【００６６】3) 一バッチ当たりのサイドダミーウエハ
の使用枚数を低減することにより、大バッチ式ＣＶＤ装
置に比べてダミーウエハに関するイニシャルコストおよ
びランニングコストを低減することができる。

【００６７】4) ポッドオープナの左右両脇に第一ポッ
ドステージおよび第二ポッドステージを設け、ポッドオ
ープナとポッドステージとの間でポッドをポッド搬送装
置によって搬送することにより、ポッドを一時的に保管
するための棚を省略することができるため、小バッチを
取り扱う場合にイニシャルコストやランニングコストを
より一層低減することができる。

【００６８】5) ポッド搬送装置をポッドオープナと第
一ポッドステージおよび第二ポッドステージとの真上に
設置することにより、ポッド搬送装置を設置することに
よる占拠面積の増加を回避することができるとともに、
小バッチ式ＣＶＤ装置のスループットを高めることがで
きる。

【００６９】6) ポッドステージにポッド昇降装置を設
置することにより、ＣＶＤ装置全体の横幅を広げずにポ
ッドを余分に待機させることができるため、小バッチ式
ＣＶＤ装置のスループットをより一層高めることができ
る。

【００７０】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変
更が可能であることはいうまでもない。

【００７１】例えば、前記実施の形態においては、サイ
ドダミーウエハＷａをダミーウエハ用ポッド２６Ａから
ウエハストッカ１８に移載して取り扱う場合について説
明したが、サイドダミーウエハＷａはダミーウエハ用ポ
ッド２６Ａからボート９へ移載するように取り扱っても
よい。ちなみに、この場合も、サイドダミーウエハＷａ
は処理の繰り返しによって反りや汚染が大きくなった時
期において交換されることになる。但し、ウエハストッ
カ１８はダミーウエハを保管するためのストッカ（保管
場所）であり、このウエハストッカ１８にサイドダミー
ウエハＷａを保管することにより、サイドダミーウエハ
Ｗａについてはボート９とウエハストッカ１８との間で
搬送すればよいことになる。したがって、処理毎にサイ
ドダミーウエハＷａを筐体２の外部に取り出す必要がな
くなるため、タクトタイムを短縮することができる。

【００７２】また、前記実施の形態では一回の処理を行
うのに一台のプロダクトウエハ用ポッドを投入し、一度
に一台のプロダクトウエハ用ポッド内の二十五枚以下の
プロダクトウエハを処理する場合について説明したが、
サイドダミーウエハＷａをウエハストッカ１８において
取り扱うことにより、一回の処理を実施するのに二台の
プロダクトウエハ用ポッドを投入し、一度に五十枚以下
のプロダクトウエハを処理するように設定することもで
きる。

【００７３】小バッチ式ＣＶＤ装置は成膜処理に使用す
るに限らず、酸化膜形成処理や拡散処理等の処理にも使
用することができる。

【００７４】前記実施の形態では小バッチ式ＣＶＤ装置
の場合について説明したが、本発明はこれに限らず、基
板処理装置全般に適用することができる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
少数枚の基板を取り扱うのに好適でコストを低減するこ
とができる基板処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である小バッチ式ＣＶＤ
装置の外観を示す斜視図である。

【図２】その平面断面図である。

【図３】その側面断面図である。

【図４】ポッド搬送装置を示す斜視図である。

【図５】その作用を説明するための各部分正面図であ
る。

【図６】ポッド昇降装置を示す各斜視図であり、（ａ）
は下降状態を、（ｂ）は上昇状態をそれぞれ示してい
る。

【図７】ウエハのチャージングおよびディスチャージン
グの作用を説明するための各部分正面図である。

【図８】同じく各部分正面図である。

【符号の説明】

Ｗ…ウエハ（基板）、Ｗａ…サイドダミーウエハ（ダミ
ー基板）、Ｗｂ…プロダクトウエハ（製品基板）、１…
小バッチ式ＣＶＤ装置（基板処理装置）、２…筐体、３
…ヒータユニット、４…プロセスチューブ、５…ガス導
入管、６…排気管、７…エレベータ、８…シールキャッ
プ、９…ボート、１０…ウエハ移載装置、１１…ロータ
リーアクチュエータ、１２…第一リニアアクチュエー
タ、１３…第二リニアアクチュエータ、１４…移動台、
１５…ツィーザ、１６…エレベータ、１７…クリーンユ
ニット、１８…ウエハストッカ（基板保管場所）、２０
…ウエハ搬入搬出口、２１…ポッドオープナ、２２…載
置台、２３…キャップ着脱機構、２４…第一ポッドステ
ージ、２５…第二ポッドステージ、２６…ポッド、２６
Ａ…ダミーウエハ用ポッド、２６Ｂ…プロダクトウエハ
用ポッド、２６Ｂ₁ …第一実ポッド、２６Ｂ₂ …第二実
ポッド、２６Ｂ₃ …第三実ポッド、２６Ｂ₄ …第四実ポ
ッド、２７…キャップ、２８…把手、３０…ポッド搬送
装置、３１…取付板、３２…ブラケット、３３…ベース
板、３４…ブラケット、３５…プーリー、３６…タイミ
ングベルト、３７…ブラケット、３８…サーボモータ、
３９…駆動用プーリー、４０…テンション用プーリー、
４１…リニアガイドレール、４２…走行ブロック、４３
…連結具、４４…ブラケット、４５…第一のエアシリン
ダ、４６…ピストンロッド、４７…ブラケット、４８…
第二のエアシリンダ、４９…ピストンロッド、５０…下
側押さえ、５１…第三のエアシリンダ、５２…ピストン
ロッド、５３…上側押さえ、５４…カバー、６０…ポッ
ド昇降装置、６１…ガイドレール、６１ａ…取付板、６
２、６２Ａ、６２Ｂ…上段昇降台、６３、６３Ａ、６３
Ｂ…下段昇降台、６４…駆動装置。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｈ０１Ｌ 21/31 ＢＥ (72)発明者佐々木猛東京都中野区東中野三丁目14番20号株式会社日立国際電気内 (72)発明者松永建久東京都中野区東中野三丁目14番20号株式会社日立国際電気内Ｆターム(参考） 4K030 FA10 GA12 LA15 5F031 CA02 CA11 DA08 DA17 EA14 FA01 FA02 FA03 FA07 FA09 FA11 FA12 GA03 GA19 GA30 GA47 GA48 GA49 GA60 HA61 LA12 LA13 LA15 MA15 MA16 MA28 NA02 NA07 5F045 BB08 DP19 EB08 EM01 EM10 EN01 EN05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数枚の基板が収納されるポッドのキャ
ップを開閉するポッドオープナと、このポッドオープナ
と隣接する位置に設置されて前記ポッドを載置する複数
のポッドステージと、これらポッドステージにそれぞれ
載置した前記ポッドを上下動させるポッド昇降装置と、
前記ポッドを前記ポッドステージとポッドオープナとの
間で搬送するポッド搬送装置とを備えている基板処理装
置。