JP2002305231A - Longitudinal batch processor, mobile machine and conveying method for wafer - Google Patents

Longitudinal batch processor, mobile machine and conveying method for wafer

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JP2002305231A
JP2002305231A JP2001398471A JP2001398471A JP2002305231A JP 2002305231 A JP2002305231 A JP 2002305231A JP 2001398471 A JP2001398471 A JP 2001398471A JP 2001398471 A JP2001398471 A JP 2001398471A JP 2002305231 A JP2002305231 A JP 2002305231A
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Japan
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substrate
robot arm
cassette
substrates
distance
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Application number
JP2001398471A
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Japanese (ja)
Inventor
Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
Hisashi Otani
久 大谷
Koichiro Tanaka
幸一郎 田中
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology required for increasing the number of wafers which can be stored in a device, by further reducing a distance between wafers for remarkably reducing costs. SOLUTION: When carrying a wafer out of a cassette and into the cassette by a robot arm 102, the position relation of the wafer and a wafer remained in the cassette is made into state like a figure 1 (c), at all times. In such a position relation, since the distance between wafers 101 and 103 does not become shorter than an inter-wafer distance (d) (figure 1 (e)), there is a margin in a conveyer and the inter-wafer distance (d) can be reduced further. When carrying a wafer out of the cassette and into the cassette, the position relation between the wafer and a wafer remained in the cassette is made into state like a figure 1 (d). Thus, since the interval between wafers becomes shorter than the inter- wafer distance (d), there is no margin in the conveyer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、大面積の基板を搬
送する装置、大面積基板を搬送により収納し処理を行う
装置、および大面積基板を搬送する方法に関する。前記
装置には、移載機、縦型バッチ処理装置等が該当する。
縦型バッチ処理装置には、縦型熱処理装置などがある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for transporting a large-area substrate, an apparatus for storing and processing a large-area substrate by transport, and a method for transporting a large-area substrate. The apparatus corresponds to a transfer machine, a vertical batch processing apparatus, or the like.
The vertical batch processing apparatus includes a vertical heat treatment apparatus.

【0002】[0002]

【従来技術】一般に、半導体装置の製造工程には、熱処
理工程が欠かせない。前記熱処理工程には、半導体膜の
熱酸化工程や半導体膜の結晶化工程や水素化工程などが
ある。本熱処理工程によく用いられるのが、縦型バッチ
処理装置である。半導体装置の製造工程に用いられる縦
型バッチ処理装置は、半導体膜が成膜された基板を鉛直
方向に複数並べた状態で処理を行うため、そのような名
称で呼ばれる。前記鉛直方向は、正確に重力の向きと一
致していなくてもかまわない。見た目に明らかに鉛直方
向から斜めに傾いているものも考案されている。複数に
並んだ前記基板はある間隔で隣接しており、通常この間
隔はどの基板間でも同様に設計される。この場合、基板
の垂線は鉛直方向に一致し、前記基板の上方から複数に
並べられた基板を見たとき全ての基板が重なって見え
る。同様の装置で横型バッチ処理装置と呼ばれるものが
あるが、本装置は基板を水平方向に複数並べて処理を行
うものである。この場合、基板の垂線は水平方向に一致
する。半導体装置の製造工程に好んで縦型バッチ処理装
置が用いられるのは、フットプリントの大きさが横型の
ものと比較して抑えられるからである。一般に、クリー
ンルームの単位面積あたりの値段は非常に高く、そのた
め僅かでもフットプリントの小さな装置がコストダウン
に必要である。また、縦型のものの方が不純物を熱処理
室に混入させにくいという特長もある。縦型熱処理装置
の概観について、図2を用いて説明する。不純物混入を
防ぐため、基板が熱処理される部屋は石英チューブ20
1で形成されており、そのまわりにヒーターユニット2
02が配置される。ヒータユニットは、基板を所望の温
度に昇温させることができる。石英チューブ201の下
には、基板を収納するための石英ボート203があり、
その下には石英テーブル204が配置される。石英ボー
ト203には基板を支えるための複数の突起物が形成さ
れており、これらの突起物に基板を保持させることで、
複数の基板を石英ボートに収納することができる。石英
ボート203の下には石英テーブル204が設けてあ
り、通常、石英チューブ内で、温度が一様でない部分に
配置される。基板を石英ボート203に収納した後、ボ
ートエレベータユニット205により、石英ボート20
3を上方に移動させ、石英チューブに格納する。最上部
まで石英ボートが移動すると、石英チューブ内が密封さ
れる。これにより、加熱領域の雰囲気を制御できる。ま
た、石英チューブを高圧容器206にて覆うことによ
り、石英チューブ内の圧力を制御することが可能とな
る。基板を石英ボートから出し入れするために、一般に
ロボットによる搬送方法が採られる。すなわち、ロボッ
トアームに基板を載せ1枚1枚石英ボートに搬出入する
方法が一般に採られる。なお、上記石英ボートに代表さ
れるように基板を収納するものを本明細書中では、カセ
ットと呼称することとする。カセットが用いられる装置
には、例えば、移載機や、縦型バッチ処理装置や、縦型
熱処理装置や、基板の洗浄装置などがある。
2. Description of the Related Art Generally, a heat treatment step is indispensable in a semiconductor device manufacturing process. The heat treatment step includes a thermal oxidation step of the semiconductor film, a crystallization step of the semiconductor film, and a hydrogenation step. A vertical batch processing apparatus is often used in this heat treatment step. A vertical batch processing apparatus used in a manufacturing process of a semiconductor device performs processing in a state where a plurality of substrates on which a semiconductor film is formed are arranged in a vertical direction, and thus is called by such a name. The vertical direction does not need to exactly match the direction of gravity. Some have been devised that are apparently slanted from the vertical. The plurality of substrates are adjacent to each other at a certain interval, and this interval is usually designed in the same manner between any two substrates. In this case, the perpendiculars of the substrates coincide with the vertical direction, and when a plurality of substrates are viewed from above the substrates, all the substrates appear to overlap. Although there is a similar apparatus called a horizontal batch processing apparatus, this apparatus performs processing by arranging a plurality of substrates in a horizontal direction. In this case, the perpendicular of the substrate coincides with the horizontal direction. A vertical batch processing apparatus is preferably used in a semiconductor device manufacturing process because the size of a footprint is suppressed as compared with a horizontal type batch processing apparatus. In general, the price per unit area of a clean room is very high, so that a device with a small footprint is required for cost reduction. Also, the vertical type has a feature that impurities are less likely to be mixed into the heat treatment chamber. An overview of the vertical heat treatment apparatus will be described with reference to FIG. In order to prevent impurities from entering, the room where the substrate is heat-treated
1 around the heater unit 2
02 is arranged. The heater unit can raise the temperature of the substrate to a desired temperature. Below the quartz tube 201 is a quartz boat 203 for storing substrates,
Below that, a quartz table 204 is arranged. A plurality of protrusions for supporting the substrate are formed on the quartz boat 203, and by holding the substrate on these protrusions,
A plurality of substrates can be stored in a quartz boat. A quartz table 204 is provided below the quartz boat 203, and is usually arranged in a quartz tube at a portion where the temperature is not uniform. After the substrates are stored in the quartz boat 203, the boat
3 is moved upward and stored in a quartz tube. When the quartz boat moves to the top, the inside of the quartz tube is sealed. Thereby, the atmosphere in the heating area can be controlled. In addition, by covering the quartz tube with the high-pressure container 206, it is possible to control the pressure in the quartz tube. In order to take the substrate in and out of the quartz boat, a transfer method using a robot is generally employed. That is, a method is generally adopted in which a substrate is placed on a robot arm and carried into and out of a quartz boat one by one. In addition, what accommodates the substrate as represented by the quartz boat is referred to as a cassette in this specification. Examples of apparatuses using a cassette include a transfer machine, a vertical batch processing apparatus, a vertical heat treatment apparatus, and a substrate cleaning apparatus.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ガラス基板上に形成さ
れた半導体装置の量産工場で用いられるガラス基板の大
きさは、例えば各々一辺の長さが300×400mmであ
り、あるいは600×720mmであり、厚さは0.3〜
1.1mm程度である。前記ガラス基板の厚さは、基板の
軽量化やコスト削減の要請から薄くなる傾向にあり、こ
れからの標準的な厚さは、0.4〜0.8mm程度になると
考えられている。よって、このような非常に薄い大面積
の基板をロボットアームに載せ搬送するには、基板の反
りを考慮に入れた装置の設計を行わねばならない。実
際、大面積の基板をロボットアームを用いて搬送すると
き、基板が大きくたわむ様子が見て取れる。よって、基
板を石英ボートに収納する際は、基板間距離をある程度
大きく採らなければ、隣合う基板同士が接触することに
なる。しかしながら、あまりに基板間距離を大きくとる
と、クリーンルームの天井の高さがあまりにも高くなる
か、縦型バッチ処理装置の一度に処理できる基板枚数が
あまりに少なくなるかのどちらかとなる。いずれにせよ
これらの問題はコスト高につながる。特に、縦型熱処理
装置の場合、一回の処理のコストが非常に高いことか
ら、処理能力の向上は、多大なコスト削減につながる。
本発明は、基板間距離をより縮めることにより、装置に
収納できる基板枚数を増やすのに必要な技術を提供す
る。
The size of a glass substrate used in a mass production factory for semiconductor devices formed on the glass substrate is, for example, each side having a length of 300 × 400 mm or 600 × 720 mm. , The thickness is 0.3 ~
It is about 1.1 mm. The thickness of the glass substrate tends to be reduced due to demands for weight reduction and cost reduction of the substrate, and the standard thickness in the future is considered to be about 0.4 to 0.8 mm. Therefore, in order to transfer such an extremely thin large-area substrate on the robot arm, it is necessary to design an apparatus in consideration of the warpage of the substrate. In fact, when a large-area substrate is transported using a robot arm, it can be seen that the substrate is greatly bent. Therefore, when storing the substrates in the quartz boat, adjacent substrates will come into contact with each other unless the distance between the substrates is made large to some extent. However, if the distance between the substrates is too large, either the height of the ceiling of the clean room becomes too high, or the number of substrates that can be processed at one time in the vertical batch processing apparatus becomes too small. In any case, these problems lead to high costs. In particular, in the case of a vertical heat treatment apparatus, since the cost of one process is very high, an improvement in the processing capacity leads to a large cost reduction.
The present invention provides a technique necessary for increasing the number of substrates that can be accommodated in an apparatus by further reducing the distance between the substrates.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、基板の搬送手
順を改良することで、上記課題を解決する。あるいは、
ロボットアームの形状や、基板が収納されるカセットの
形状を工夫することで、上記課題を解決する。本発明
を、図1を用いて説明する。一般に基板101をロボッ
トアーム102で保持した場合、基板の自重により反り
が生じる。この反りの量をt1とする。(図1(a))ま
た、基板101と同様の基板103を、石英ボート10
4に収納すると、やはり基板の自重により反りが生じ
る。この反りの量をt2とする。(図1(b))このとき、
基板103は突起物105により保持される。また、ロ
ボットアームの厚みをt3とする。ここで、基板を上方か
ら順に石英ボートに収納する場合を考える。この場合
は、図1(d)に相当し、直前に収納された基板と次に収
納しようとする基板の中央部分が、基板の反りにより非
常に近づいてしまうので、基板間の距離を基板の反りが
無い場合以上に広くとる必要が生じる。石英ボート10
4に基板を最大数入れたときの隣接する基板間の距離を
dとすると、基板を上方から順番に収納する場合、基板
間距離は、d−(t1+t2)となる。図1(e)に基板間距離
dを示した。ここで、基板間距離dは通常一定値である
が、異なる基板間距離が存在する場合は、それらの最小
値で定義する。よって、 d>t1+t2…(1) でなければならなくなる。一般に、基板が大面積になれ
ばなるほど、また、基板が薄くなればなるほど、t1+t2
はより大きくなるので、条件式(1)はより制限の大き
なものとなる。現在、量産現場で使用されるガラス基板
のサイズは各々一辺の長さが600×720mm程度、厚
さは0.4〜0.8mm程度であることから、例えば、サイ
ズは前記のものを用い、厚さ0.7mmのものを用いた場
合、t1=5mm、t2=10mm程度となる。これらの値は、
ロボットアームの幅や石英ボートの突起物105の長さ
に大きく依存するが、前記ロボットアームの幅を100
mm程度、石英ボートの突起物105の長さを数mmから十
数mm程度とした場合とした。このとき条件式(1)はd
>15mmとなる。機械の動作上、基板を搬出入する際
に、ロボットアームの上下に余裕が無くてはならない。
基板を石英ボートの上方より順に搬入する場合、前記ロ
ボットアーム上の基板の上に必要な余裕の分をD1、前
記ロボットアーム上の基板の下に必要な余裕の分をD
2、とする。(図7(a))D1、D2は共に少なくとも
5mm程度はある方がよいので、基板間距離dは15+5+
5=25mm以上とした方がよい。D1、D2はロボット
の動作精度に大きく依存するので、精度が高くなればな
るほど、その値は小さくできる。本発明の主旨から、D
1、D2はできるだけ小さい方が好ましいことは言うま
でもない。すなわち、条件式(1)はさらに制限が付い
て、 d>t1+t2+D1+D2…(2) となる。一方、石英ボートの下方より順番に基板を収納
する場合、これは、図1(c)に相当し、dは下記の式で
制限される。すなわち、 d>t3…(3) となる。t3は一般に、5〜10mm程度であることから、
条件式(3)は条件式(1)の場合よりも制限が緩くな
る。また、t3はアームの強度が強くなれば、もっと小さ
い値がとれるようになるので、ますます、条件式の制限
が緩和される方向となる。よって、基板は石英ボートの
下から順に収納し、基板間距離は条件式(3)を満たす
ようにすれば、基板間距離dを小さくとることができる
ため、石英ボートに収納できる基板枚数が増加し、処理
効率が向上する。条件式(1)で考えたように基板の上
下に余裕を持たすために、式(3)は制限がついて、 d>t3+d1+d2…(4) となる。ここで、基板を石英ボートの上方より順に搬出
する場合、前記ロボットアームの上に必要な余裕の分を
d1、前記ロボットアームの下に必要な余裕の分をd
2、とする。(図7(b))d1、d2は共に少なくとも
5mm程度はある方がよいd1、d2はロボットの動作精
度に大きく依存するので、精度が高くなればなるほど、
その値は小さくできる。本発明の主旨から、d1、d2
はできるだけ小さい方が好ましいことは言うまでもな
い。ここで、搬送装置の構造上、d1+d2はD1+D2
とほぼ同じと考えてよい。以上の考察より、本発明は基
板をカセットの上方より順に搬出することと、基板をカ
セットの下方より搬入することを特徴とする。よって、
式(2)、(4)から、本発明のみが設定しうる基板間
距離dは、 t1+t2+D1+D2=t1+t2+d1+d2>d>t3+d1+d2…(5) となる。d2をできるだけ小さくとるには、ロボットア
ームの形状を工夫するとよい。このことを図10に沿っ
て説明する。d2をより小さくするためには、ロボット
アーム218の下面に外側に向かって凸の曲率1を持た
せればよい。すなわち、この場合、ロボットアーム21
8で基板の搬出入を行う際、前記ロボットアーム218
の下に位置する基板103とロボットアーム218とが
接触する確率が減るので、よりd2を小さく設計でき
る。曲率1は、突起物105に保持された状態にある基
板の曲率に一致しているとよい。また、基板の搬送ミス
の確率を減らすためには、ロボットアームで保持された
状態にある基板の反りの曲率と、ロボットアームの上面
に外側に向かって凸の曲率とを一致させ、基板とロボッ
トアームとの接触面積を大きくすると、摩擦力が基板内
で分散化され基板に傷が付きにくくなり好ましい。ま
た、前記接触面積が大きくなると基板の搬送に安定間が
出るので、より精度の高い搬送が可能となる。よって、
d1、d2を小さく設計できる。詳細は、実施例3に記
載する。d1、d2をさらに小さくとるには、例えば、
図10(d)記載の突起物216のように、基板を保持す
る面と前記面の下側に位置する面とが水平面に対し傾い
ており、その傾きはカセット内の空間の体積が増える方
向につけるとよい。これにより、カセット内の空間の体
積が増えるので、より基板とカセットの接触確率が減少
する。縦型バッチ処理装置の中で、特に縦型熱処理装置
を使用する場合、熱処理により被処理物が雰囲気と反応
し変質することがあるので、前記熱処理は減圧下で行わ
れると好ましい。減圧の条件は、加熱の効率や、変質の
防止効果を考えると、10〜10000Paの範囲が適当
である。その他、プラズマ処理装置などにも本発明が適
用できるが、プラズマ処理装置は減圧手段を有してお
り、減圧手段を有する縦型バッチ処理装置にも本発明が
適用できる。ロボットアームの形状は、図11に記載の
ようなフォーク型のロボットアーム1100でも構わな
い。また、その他の形状のものでも構わない。以下に本
発明を列挙する。本発明は、鉛直方向に複数の基板が収
納されるカセットと、前記基板を搬送するロボットアー
ムとを有する縦型バッチ処理装置において、前記カセッ
トに収納された複数の基板の内、隣接する基板の間の距
離dと、前記ロボットアームの厚さt3と、前記基板を前
記ロボットアームで保持させた状態で生じる前記基板の
反りt1と、前記カセットに収納された前記基板に生じる
反りt2との関係が、条件式 t1+t2+d1+d2>d>t3+
d1+d2 を満し、d1は前記基板の前記カセットへの
搬出入の際に前記ロボットアームと前記ロボットアーム
の上側に位置する前記基板との間の距離であり、d2は
前記基板の前記カセットへの搬出入の際に前記ロボット
アームと前記ロボットアームの下側に位置する前記基板
との間の距離であることを特徴とする縦型バッチ処理装
置である。本発明の他の構成は、鉛直方向に複数の基板
が収納されるカセットと、前記基板を搬送するロボット
アームとを有する移載機において、前記カセットに収納
された複数の基板の内、隣接する基板の間の距離dと、
前記ロボットアームの厚さt3と、前記基板を前記ロボッ
トアームで保持させた状態で生じる前記基板の反りt1
と、前記カセットに収納された前記基板に生じる反りt2
との関係が、条件式 t1+t2+d1+d2>d>t3+d1+d
2 を満し、d1は前記基板の前記カセットへの搬出入
の際に前記ロボットアームと前記ロボットアームの上側
に位置する前記基板との間の距離であり、d2は前記基
板の前記カセットへの搬出入の際に前記ロボットアーム
と前記ロボットアームの下側に位置する前記基板との間
の距離であることを特徴とする移載機である。本発明の
他の構成は、鉛直方向に複数の基板が収納されるカセッ
ト1から、鉛直方向に複数の基板が収納されるカセット
2にロボットアームを介して基板を搬送する方法におい
て、前記カセット1に収納された複数の基板のうち隣接
する基板の間の距離d3と前記カセット1に収納された
複数の基板のうち隣接する基板の間の距離d4のうち小
さい方の基板の間の距離dと、前記ロボットアームの厚
さt3と、前記基板を前記ロボットアームで保持させた状
態で生じる前記基板の反りt1と、前記カセット1または
前記カセット2に収納された前記基板に生じる反りのう
ち大きい方の反りt2との関係が、条件式 t1+t2+d1+d
2>d>t3+d1+d2 を満し、d1は、前記カセット
1または前記カセット2において、基板の搬出入の際に
前記ロボットアームと前記ロボットアームの上側に位置
する前記基板との間の距離であり、d2は、前記カセッ
ト1または前記カセット2において、基板の搬出入の際
に前記ロボットアームと前記ロボットアームの下側に位
置する前記基板との間の距離であり、前記カセット1か
ら前記ロボットアームにて搬出される基板は上から順に
搬出され、前記カセット2に前記ロボットアームにて搬
入される基板は下から順に搬入されることを特徴とする
基板の搬送方法である。本発明の他の構成は、鉛直方向
に複数の基板が収納されるカセット1から、鉛直方向に
複数の基板が収納されるカセット2にロボットアームを
介して基板を搬送する方法において、前記カセット1に
収納された複数の基板のうち隣接する基板の間の距離d
3と前記カセット1に収納された複数の基板のうち隣接
する基板の間の距離d4のうち大きい方の基板の間の距
離dと、前記ロボットアームの厚さt3と、前記基板を前
記ロボットアームで保持させた状態で生じる前記基板の
反りt1と、前記カセット1または前記カセット2に収納
された前記基板に生じる反りのうち大きい方の反りt2と
の関係が、条件式 t1+t2+d1+d2>d>t3+d1+d2
を満し、d1は、前記カセット1または前記カセット
2において、基板の搬出入の際に前記ロボットアームと
前記ロボットアームの上側に位置する前記基板との間の
距離であり、d2は、前記カセット1または前記カセッ
ト2において、基板の搬出入の際に前記ロボットアーム
と前記ロボットアームの下側に位置する前記基板との間
の距離であり、前記カセット1から前記ロボットアーム
にて搬出される基板は上から順に搬出され、前記カセッ
ト2に前記ロボットアームにて搬入される基板は下から
順に搬入されることを特徴とする基板の搬送方法であ
る。本発明の他の構成は、鉛直方向に複数の基板が収納
されるカセットと、前記基板を搬送するロボットアーム
とを有する手段を用いた基板の搬送方法であって、前記
カセットに収納された複数の基板の内、隣接する基板の
間の距離dと、前記ロボットアームの厚さt3と、前記基
板を前記ロボットアームで保持させた状態で生じる前記
基板の反りt1と、前記カセットに収納された前記基板に
生じる反りt2との関係が、条件式 t1+t2+d1+d2>d
>t3+d1+d2 を満し、d1は前記基板の前記カセッ
トへの搬出入の際に前記ロボットアームと前記ロボット
アームの上側に位置する前記基板との間の距離であり、
d2は前記基板の前記カセットへの搬出入の際に前記ロ
ボットアームと前記ロボットアームの下側に位置する前
記基板との間の距離であり、前記ロボットアームにより
前記複数の基板を前記カセットの下側から順に搬入する
工程を有することを特徴とする基板の搬送方法である。
本発明の他の構成は、鉛直方向に複数の基板が収納され
るカセットと、前記基板を搬送するロボットアームとを
有する手段を用いた基板の搬送方法であって、前記カセ
ットに収納された複数の基板の内、隣接する基板の間の
距離dと、前記ロボットアームの厚さt3と、前記基板を
前記ロボットアームで保持させた状態で生じる前記基板
の反りt1と、前記カセットに収納された前記基板に生じ
る反りt2との関係が、条件式 t1+t2+d1+d2>d>t3
+d1+d2 を満し、d1は前記基板の前記カセットへ
の搬出入の際に前記ロボットアームと前記ロボットアー
ムの上側に位置する前記基板との間の距離であり、d2
は前記基板の前記カセットへの搬出入の際に前記ロボッ
トアームと前記ロボットアームの下側に位置する前記基
板との間の距離であり、前記ロボットアームにより前記
複数の基板を前記カセットの上側から順に搬出する工程
を有することを特徴とする基板の搬送方法である。上記
発明において、縦型バッチ処理装置は縦型熱処理装置で
あると、ランニングコストがより抑えられるので好まし
い。また、前記縦型熱処理装置は、減圧手段を有してい
ると雰囲気と被処理物の反応が抑えられ熱処理による被
処理物の変質が抑えられるので好ましい。熱処理時の適
当な圧力範囲は、10〜10000Paである。前述の範
囲は、加熱効率と反応の抑制の目的で決定した。上記発
明において、前記基板は、前記基板の各々一辺のサイズ
が300×400mm以上であり、前記基板の厚さが0.3
〜1.1mmであると本発明を適用するのに適当である。前
記基板の厚さが0.4〜0.8mmであると本発明を適用するの
に好ましい。上記発明において、前記ロボットアームの
上面には、ロボットアームの外側に向かって凸の曲率が
ついていると、より搬送の精度が向上するので好まし
い。また、前記ロボットアームの下面には、ロボットア
ームの外側に向かって凸の曲率がついていると、カセッ
トに収納される基板の間の距離を小さくできるので好ま
しい。上記発明において、前記カセットの基板を保持す
る突起物は、水平面から傾いた面にて基板を保持し、前
記傾いた面は、前記基板の中央に向かって高さが減少す
る面であると、カセットに収納された基板の間の距離を
より狭くできるので好ましい。また、上記発明におい
て、前記カセットの基板を保持する突起物の基板を保持
する面の下に位置する面は、前記基板の中央に向かって
高さが増加する面であると、カセットに収納された基板
の間の距離をより狭くできるので好ましい。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems by improving the procedure for transferring a substrate. Or,
The above problem is solved by devising the shape of the robot arm and the shape of the cassette in which the substrates are stored. The present invention will be described with reference to FIG. Generally, when the substrate 101 is held by the robot arm 102, warpage occurs due to the weight of the substrate. The amount of this warpage is defined as t1. (FIG. 1A) A substrate 103 similar to the substrate 101 is placed on a quartz boat 10.
When the substrate is accommodated in the substrate, the substrate is warped due to its own weight. The amount of this warpage is defined as t2. (Fig. 1 (b))
The substrate 103 is held by the protrusion 105. The thickness of the robot arm is set to t3. Here, a case where the substrates are stored in a quartz boat in order from the top is considered. In this case, this corresponds to FIG. 1 (d), and the center between the substrate stored immediately before and the substrate to be stored next comes very close due to the warpage of the substrate. It is necessary to increase the width more than when there is no warpage. Quartz boat 10
Assuming that the distance between adjacent substrates when the maximum number of substrates is put in 4 is d, when the substrates are stored in order from above, the distance between the substrates is d− (t1 + t2). FIG. 1E shows the distance d between the substrates. Here, the inter-substrate distance d is usually a constant value, but if there is a different inter-substrate distance, it is defined by their minimum value. Therefore, d> t1 + t2 (1) must be satisfied. In general, as the substrate becomes larger and the substrate becomes thinner, t1 + t2
Is larger, so that conditional expression (1) is more restrictive. Currently, the size of a glass substrate used in a mass production site is about 600 × 720 mm on each side, and the thickness is about 0.4 to 0.8 mm. When a thickness of 0.7 mm is used, t1 = 5 mm and t2 = 10 mm. These values are
Although it largely depends on the width of the robot arm and the length of the projection 105 of the quartz boat, the width of the robot arm is 100
mm and the length of the projection 105 of the quartz boat was set to several mm to about several tens mm. At this time, conditional expression (1) is d
> 15 mm. Due to the operation of the machine, there must be enough room above and below the robot arm when loading and unloading substrates.
When the substrates are loaded sequentially from above the quartz boat, the necessary margin above the substrate on the robot arm is D1, and the margin below the substrate on the robot arm is D.
Let 2. (FIG. 7 (a)) Since it is better that both D1 and D2 are at least about 5 mm, the distance d between the substrates is 15 + 5 +
5 = 25 mm or more is better. Since D1 and D2 greatly depend on the operation accuracy of the robot, the higher the accuracy, the smaller the value can be. From the gist of the present invention, D
Needless to say, it is preferable that D1 and D2 be as small as possible. That is, conditional expression (1) is further restricted, and d> t1 + t2 + D1 + D2 (2). On the other hand, when the substrates are stored in order from below the quartz boat, this corresponds to FIG. 1C, and d is limited by the following equation. That is, d> t3 (3). Since t3 is generally about 5 to 10 mm,
Conditional expression (3) is less restrictive than conditional expression (1). In addition, since the value of t3 becomes smaller as the strength of the arm increases, the limit of the conditional expression is further reduced. Therefore, if the substrates are stored in order from the bottom of the quartz boat, and if the distance between the substrates satisfies conditional expression (3), the distance d between the substrates can be reduced, the number of substrates that can be stored in the quartz boat increases. And the processing efficiency is improved. In order to have a margin above and below the substrate as considered in the conditional expression (1), the expression (3) is restricted, and d> t3 + d1 + d2 (4). Here, when the substrates are unloaded in order from above the quartz boat, a necessary margin above the robot arm is d1, and a necessary margin below the robot arm is d.
Let 2. (FIG. 7B) Both d1 and d2 should be at least about 5 mm. Since d1 and d2 greatly depend on the operation accuracy of the robot, the higher the accuracy, the more
Its value can be reduced. From the gist of the present invention, d1, d2
It is needless to say that it is preferable that is as small as possible. Here, due to the structure of the transport device, d1 + d2 is D1 + D2.
It can be considered almost the same as From the above considerations, the present invention is characterized in that the substrates are sequentially carried out from above the cassette and that the substrates are carried in from below the cassette. Therefore,
From the expressions (2) and (4), the distance d between the substrates that can be set only by the present invention is t1 + t2 + D1 + D2 = t1 + t2 + d1 + d2>d> t3 + d1 + d2 (5) Becomes To make d2 as small as possible, it is advisable to devise the shape of the robot arm. This will be described with reference to FIG. In order to make d2 smaller, the lower surface of the robot arm 218 may have a curvature 1 convex outward. That is, in this case, the robot arm 21
8, when the substrate is carried in and out, the robot arm 218
Since the probability of contact between the substrate 103 located below and the robot arm 218 is reduced, d2 can be designed to be smaller. The curvature 1 may be equal to the curvature of the substrate held by the protrusion 105. In addition, in order to reduce the probability of a substrate transfer error, the curvature of the warp of the substrate held by the robot arm and the curvature protruding outward on the upper surface of the robot arm are matched with each other, so that the When the contact area with the arm is increased, the frictional force is dispersed in the substrate, and the substrate is hardly damaged, which is preferable. In addition, when the contact area is large, the transfer of the substrate takes a stable period, so that the transfer can be performed with higher accuracy. Therefore,
d1 and d2 can be designed to be small. Details are described in Example 3. To make d1 and d2 smaller, for example,
As in the projection 216 shown in FIG. 10D, the surface holding the substrate and the surface located below the surface are inclined with respect to the horizontal plane, and the inclination is in the direction in which the volume of the space in the cassette increases. It is good to attach to. As a result, the volume of the space in the cassette increases, and the probability of contact between the substrate and the cassette further decreases. When a vertical heat treatment apparatus is used in a vertical batch processing apparatus, the object to be processed may react with the atmosphere and deteriorate due to the heat treatment. Therefore, the heat treatment is preferably performed under reduced pressure. The pressure reduction condition is suitably in the range of 10 to 10000 Pa in consideration of the heating efficiency and the effect of preventing deterioration. In addition, the present invention can be applied to a plasma processing apparatus and the like. However, the plasma processing apparatus has a decompression unit, and the present invention can be applied to a vertical batch processing apparatus having a decompression unit. The shape of the robot arm may be a fork-shaped robot arm 1100 as shown in FIG. Also, other shapes may be used. The present invention will be listed below. The present invention is directed to a vertical batch processing apparatus having a cassette in which a plurality of substrates are stored in a vertical direction and a robot arm for transporting the substrates, wherein, among the plurality of substrates stored in the cassettes, The relationship between the distance d, the thickness t3 of the robot arm, the warp t1 of the substrate generated when the substrate is held by the robot arm, and the warp t2 generated on the substrate stored in the cassette Is the conditional expression t1 + t2 + d1 + d2>d> t3 +
d1 + d2, where d1 is the distance between the robot arm and the substrate located above the robot arm when the substrate is carried in and out of the cassette, and d2 is the cassette of the substrate. A vertical batch processing apparatus, which is a distance between the robot arm and the substrate positioned below the robot arm when the substrate is carried in and out of the robot arm. According to another configuration of the present invention, in a transfer machine including a cassette in which a plurality of substrates are stored in a vertical direction and a robot arm that transports the substrates, the transfer device includes an adjacent one of the plurality of substrates stored in the cassette. A distance d between the substrates,
The thickness t3 of the robot arm, and the warp t1 of the substrate caused when the substrate is held by the robot arm
And the warpage t2 generated in the substrate stored in the cassette
Is the relational expression t1 + t2 + d1 + d2>d> t3 + d1 + d
2, d1 is the distance between the robot arm and the substrate located above the robot arm when the substrate is carried in and out of the cassette, and d2 is the distance of the substrate from the cassette to the cassette. In a transfer machine, the distance is a distance between the robot arm and the substrate located below the robot arm when the robot arm is carried in and out. Another configuration of the present invention is a method for transferring a substrate via a robot arm from a cassette 1 storing a plurality of substrates in a vertical direction to a cassette 2 storing a plurality of substrates in a vertical direction. A distance d3 between adjacent substrates among a plurality of substrates stored in the cassette 1 and a distance d between smaller substrates among distances d4 between adjacent substrates among the plurality of substrates stored in the cassette 1; A larger one of a thickness t3 of the robot arm, a warp t1 of the substrate generated when the substrate is held by the robot arm, and a warp generated in the substrate stored in the cassette 1 or the cassette 2. Is related to the warpage t2 of the conditional expression t1 + t2 + d1 + d
2>d> t3 + d1 + d2, where d1 is a distance between the robot arm and the substrate located above the robot arm in the cassette 1 or the cassette 2 when the substrate is loaded or unloaded. D2 is a distance between the robot arm and the substrate located below the robot arm when the substrate is carried in and out of the cassette 1 or the cassette 2; A substrate transfer method is characterized in that substrates carried out by the robot arm are carried out in order from the top, and substrates carried in the cassette 2 by the robot arm are carried in in order from the bottom. Another configuration of the present invention is a method for transferring a substrate via a robot arm from a cassette 1 storing a plurality of substrates in a vertical direction to a cassette 2 storing a plurality of substrates in a vertical direction. Distance d between adjacent substrates among a plurality of substrates stored in
3, the distance d between the larger one of the distances d4 between the adjacent substrates among the plurality of substrates stored in the cassette 1, the thickness t3 of the robot arm, and the substrate The relationship between the warp t1 of the substrate generated in the state held in the above and the larger warp t2 of the warp generated in the substrate stored in the cassette 1 or the cassette 2 is represented by a conditional expression t1 + t2 + d1 +. d2>d> t3 + d1 + d2
Where d1 is the distance between the robot arm and the substrate located above the robot arm when loading and unloading substrates in the cassette 1 or the cassette 2, and d2 is the cassette A distance between the robot arm and the substrate positioned below the robot arm when the substrate is loaded or unloaded in the cassette 1 or the substrate 2; Are carried out in order from the top, and the substrates carried into the cassette 2 by the robot arm are carried in in order from the bottom. Another configuration of the present invention is a method of transporting a substrate using a unit having a cassette in which a plurality of substrates are stored in a vertical direction and a robot arm that transports the substrate, wherein the plurality of substrates are stored in the cassette. Among the substrates, the distance d between adjacent substrates, the thickness t3 of the robot arm, the substrate warpage t1 generated when the substrate was held by the robot arm, and the substrate stored in the cassette The relationship with the warpage t2 generated in the substrate is represented by the conditional expression t1 + t2 + d1 + d2> d.
> T3 + d1 + d2, where d1 is the distance between the robot arm and the substrate located above the robot arm when the substrate is carried in and out of the cassette;
d2 is a distance between the robot arm and the substrate positioned below the robot arm when the substrate is carried in and out of the cassette, and the robot arm moves the plurality of substrates under the cassette. A method of transporting a substrate, comprising a step of sequentially loading the substrate from a side.
Another configuration of the present invention is a method of transporting a substrate using a unit having a cassette in which a plurality of substrates are stored in a vertical direction and a robot arm that transports the substrate, wherein the plurality of substrates stored in the cassette are provided. Of the substrates, the distance d between adjacent substrates, the thickness t3 of the robot arm, the substrate warpage t1 generated when the substrate was held by the robot arm, and the substrate contained in the cassette The relationship with the warpage t2 generated in the substrate is represented by the conditional expression t1 + t2 + d1 + d2>d> t3
+ d1 + d2, where d1 is the distance between the robot arm and the substrate located above the robot arm when the substrate is carried in and out of the cassette, d2
Is the distance between the robot arm and the substrate located below the robot arm when the substrate is carried in and out of the cassette, and the robot arm moves the plurality of substrates from above the cassette. A method of transporting a substrate, comprising a step of sequentially carrying out the substrate. In the above invention, it is preferable that the vertical batch processing apparatus be a vertical heat treatment apparatus because running costs can be further reduced. In addition, it is preferable that the vertical heat treatment apparatus include a decompression unit because a reaction between the atmosphere and the object to be processed is suppressed and the quality of the object to be processed due to the heat treatment is suppressed. An appropriate pressure range during the heat treatment is 10 to 10000 Pa. The above ranges were determined for the purpose of heating efficiency and suppressing the reaction. In the above invention, the size of each side of the substrate is 300 × 400 mm or more, and the thickness of the substrate is 0.3
It is suitable to apply the present invention if it is 1.11.1 mm. The thickness of the substrate is preferably 0.4 to 0.8 mm for applying the present invention. In the above invention, it is preferable that the upper surface of the robot arm has a curvature that is convex toward the outside of the robot arm, because the transfer accuracy is further improved. It is preferable that the lower surface of the robot arm has a convex curvature toward the outside of the robot arm, because the distance between the substrates stored in the cassette can be reduced. In the above invention, the protrusion holding the substrate of the cassette holds the substrate on a surface inclined from a horizontal plane, and the inclined surface is a surface whose height decreases toward the center of the substrate, This is preferable because the distance between the substrates stored in the cassette can be further reduced. In the above invention, when the surface of the protrusion that holds the substrate of the cassette that is located below the surface that holds the substrate is a surface whose height increases toward the center of the substrate, the protrusion is stored in the cassette. This is preferable because the distance between the substrates can be reduced.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】(実施形態1)本実施形態では、
本発明の縦型バッチ処理装置を、TFTの半導体層(能
動層)となる半導体膜の結晶化に使用する場合について
図3を用いて説明する。
(Embodiment 1) In this embodiment,
A case where the vertical batch processing apparatus of the present invention is used for crystallization of a semiconductor film to be a semiconductor layer (active layer) of a TFT will be described with reference to FIG.

【0006】まず、基板(本実施形態では、コーニング
社製1737基板)10上に200nm厚の窒化酸素シリコン
膜でなる下地膜11と膜厚55nmの非晶質半導体膜(本
実施形態ではアモルファスシリコン膜)12を形成す
る。この工程は、下地膜およびアモルファスシリコン膜
は大気解放しないで連続的に形成してもかまわない。
First, a base film 11 made of a 200-nm-thick silicon oxynitride film and a 55-nm-thick amorphous semiconductor film (in this embodiment, an amorphous silicon A film 12 is formed. In this step, the base film and the amorphous silicon film may be formed continuously without being exposed to the atmosphere.

【0007】次に重量換算で10ppmの金属元素(本実
施形態ではニッケル)を含む水溶液(酢酸ニッケル水溶
液)をスピンコート法で塗布して、金属元素含有層13
をアモルファスシリコン膜12上に形成する。ここで使
用可能な金属元素としては、ニッケル以外にパラジウム
(Pd)、スズ(Sn)、鉛(Pb)、コバルト(C
o)、白金(Pt)、銅(Cu)、金(Au)といった
元素がある。
Next, an aqueous solution (nickel acetate aqueous solution) containing 10 ppm by weight of a metal element (nickel in the present embodiment) is applied by spin coating to form a metal element-containing layer 13.
Is formed on the amorphous silicon film 12. Metal elements usable here include palladium (Pd), tin (Sn), lead (Pb), cobalt (C
o), platinum (Pt), copper (Cu), and gold (Au).

【0008】また、本実施形態ではスピンコート法でニ
ッケルを添加する方法を示したが、蒸着法やスパッタ法
といった方法で金属元素を添加してもよい。(図3の
(A))次に、金属元素の添加された半導体膜が成膜され
た基板を、搬送用のロボットにより、石英ボートに搬入
し、収納する。搬送用のロボットは、セラミック製の厚
さ10mmのロボットアームを持ち、条件式(4)から基
板間距離dを20mmとする。このとき、d1=d2=5
mmである。基板は60枚収納可能な石英ボートに収納さ
れる。基板を石英ボートの下方から順次搬入すると、こ
のとき、t3=10mm、d=20mmであるから、10mmの
余裕があり比較的楽に搬入が出来る。基板の搬入時に、
基板を上から順に詰めていく方法をとると、基板間距離
dの条件式は式(2)となり、t1+t2は約15mmである
から、d=20mmとすると式(2)を満たさないことと
なり、搬送が難しくなる。
In this embodiment, the method of adding nickel by the spin coating method has been described, but the metal element may be added by a method such as an evaporation method or a sputtering method. (FIG. 3
(A)) Next, the substrate on which the semiconductor film to which the metal element is added is formed is carried into a quartz boat by a transfer robot and stored therein. The transfer robot has a robot arm made of ceramic and having a thickness of 10 mm, and the distance d between the substrates is set to 20 mm according to the conditional expression (4). At this time, d1 = d2 = 5
mm. The substrates are stored in a quartz boat capable of storing 60 substrates. When the substrates are sequentially loaded from below the quartz boat, since t3 = 10 mm and d = 20 mm at this time, there is a margin of 10 mm and the loading is relatively easy. When loading the board,
If the method of packing the substrates in order from the top is adopted, the conditional expression of the distance d between the substrates is expressed by the formula (2). Since t1 + t2 is about 15 mm, if d = 20 mm, the formula (2) must not be satisfied. Becomes difficult to carry.

【0009】石英ボート203に基板を収納後、ボート
エレベータユニット205で石英ボート203を上方に
移動させ、基板を石英チューブ201内に格納する。熱
処理による半導体膜の酸化を防止するため石英チューブ
201内を窒素雰囲気とし、加熱を開始する。例えば、
まず、400〜500℃で1時間程度の加熱処理を行
い、膜中に含有される水素を脱離させたのち、500〜
650℃で4〜12時間の加熱処理を行ってアモルファ
スシリコンの結晶化を行い、結晶質シリコン膜14を得
る。(図3の(B)) (実施形態2)実施形態2では、実施形態1で作製した
結晶質シリコン膜から、金属元素を除去する方法を示
す。この方法は、一般にゲッタリング工程と呼ばれる。
結晶質シリコン膜14の上に、酸化シリコン膜でなるマ
スクとして絶縁膜16を200nm厚で形成し、開口部1
5を形成する。この開口部15から露出した結晶質シリ
コン膜14に対して、周期表の15族に属する元素(本
実施形態ではリン)を添加する工程を行う。この工程に
より、1×1019〜1×1020atoms/cm3の濃度でリン
を含むゲッタリング領域17が形成される。リンの添加
の方法は、例えばドーピング法で行えばよい。
After storing the substrates in the quartz boat 203, the quartz boat 203 is moved upward by the boat elevator unit 205, and the substrates are stored in the quartz tube 201. In order to prevent oxidation of the semiconductor film due to heat treatment, the inside of the quartz tube 201 is set to a nitrogen atmosphere, and heating is started. For example,
First, a heat treatment is performed at 400 to 500 ° C. for about 1 hour to desorb hydrogen contained in the film.
The amorphous silicon is crystallized by performing heat treatment at 650 ° C. for 4 to 12 hours to obtain the crystalline silicon film 14. ((B) of FIG. 3) (Embodiment 2) In Embodiment 2, a method for removing a metal element from the crystalline silicon film manufactured in Embodiment 1 will be described. This method is generally called a gettering step.
An insulating film 16 having a thickness of 200 nm is formed on the crystalline silicon film 14 as a mask made of a silicon oxide film.
5 is formed. A step of adding an element belonging to Group 15 of the periodic table (phosphorus in this embodiment) to the crystalline silicon film 14 exposed from the opening 15 is performed. By this step, a gettering region 17 containing phosphorus at a concentration of 1 × 10 19 to 1 × 10 20 atoms / cm 3 is formed. The method of adding phosphorus may be, for example, a doping method.

【0010】熱処理のできる縦型バッチ処理装置に、リ
ンが添加された結晶質シリコン膜を搬入し、石英チュー
ブに格納する。搬入方法は、実施形態1に記載した方法
でよい。次いで、石英チューブ内をロータリーポンプ、
メカニカルブースターポンプで真空引きし、高い純度
(窒素中に含まれるCH4、CO、CO2、H2、H2O及
びO2の濃度が1ppb以下である)の窒素を5l/minで流
して、石英チューブ内の圧力を13.3〜26.7Paに
保ち、酸素濃度が5ppm以下(本実施形態では2ppm以
下)の窒素雰囲気を作る。この窒素雰囲気中で450℃
〜650℃、4〜24時間の加熱処理工程を行う。な
お、本実施形態においては、窒素雰囲気としたが、酸素
濃度が5ppm以下にできれば雰囲気は、酸素を含まない
気体、例えばヘリウム(He)、ネオン(Ne)、アル
ゴン(Ar)といった不活性気体でもよい。また、熱に
よる分解で堆積したり、半導体膜と反応しないような気
体、例えば水素(H2)でもよい。
A crystalline silicon film to which phosphorus has been added is carried into a vertical batch processing apparatus capable of heat treatment, and stored in a quartz tube. The loading method may be the method described in the first embodiment. Then, a rotary pump inside the quartz tube,
Vacuum is drawn by a mechanical booster pump, and nitrogen of high purity (concentration of CH 4 , CO, CO 2 , H 2 , H 2 O and O 2 contained in nitrogen is 1 ppb or less) is flowed at 5 l / min. The pressure inside the quartz tube is maintained at 13.3 to 26.7 Pa, and a nitrogen atmosphere having an oxygen concentration of 5 ppm or less (2 ppm or less in this embodiment) is created. 450 ° C in this nitrogen atmosphere
A heat treatment process is performed at 6650 ° C. for 4 to 24 hours. In this embodiment, the atmosphere is a nitrogen atmosphere. However, if the oxygen concentration can be reduced to 5 ppm or less, the atmosphere may be a gas containing no oxygen, for example, an inert gas such as helium (He), neon (Ne), or argon (Ar). Good. Further, a gas that does not deposit by thermal decomposition or reacts with the semiconductor film, for example, hydrogen (H 2 ) may be used.

【0011】この加熱処理工程により結晶質シリコン膜
14中のニッケルが矢印の方向に移動し、リンのゲッタ
リング作用によって、ゲッタリング領域17に捕獲され
る。即ち、結晶質シリコン膜14中からニッケルが除去
され、結晶質シリコン膜14に含まれるニッケルの濃度
は1×1017 atoms/cm3以下、好ましくは1×1016at
oms/cm3以下にまで低減することができる。
By this heat treatment step, nickel in the crystalline silicon film 14 moves in the direction of the arrow, and is captured in the gettering region 17 by the gettering action of phosphorus. That is, nickel is removed from the crystalline silicon film 14, and the concentration of nickel contained in the crystalline silicon film 14 is 1 × 10 17 atoms / cm 3 or less, preferably 1 × 10 16 at.
oms / cm 3 or less.

【0012】以上のようにして形成された結晶質シリコ
ン膜14は、結晶化を助長する金属元素を用い、さらに
結晶化のあとに、金属元素をリンのゲッタリング作用に
より除去しており、結晶質シリコン膜14中に残存する
金属元素の濃度を低減しているため、良好な結晶質シリ
コン膜を得ることができる。
The crystalline silicon film 14 formed as described above uses a metal element that promotes crystallization, and after the crystallization, the metal element is removed by the gettering action of phosphorus. Since the concentration of the metal element remaining in the crystalline silicon film 14 is reduced, a good crystalline silicon film can be obtained.

【0013】[0013]

【実施例】(実施例1)本実施例では、本発明の基板の
移載方法を用いた移載機の例を示す。図4に、沿って実
施例を説明する。図4において、中央に位置するのが、
基板搬送のためのロボットアーム207である。回転手
段により、向きを変えることができ、また伸縮も可能で
ある。ロボットアーム207は、まず、基板が収納され
ているカセット208の最上部の基板1より、基板が収
納されていないカセット209の最下部の位置10へ搬
送を行う。次に、基板が収納されているカセット208
の最上部の基板2を、基板が収納されていないカセット
209の位置11に移す。これらの一連の動作を繰り返
すことで、カセット208に収納されている基板を、カ
セット209にすべて移動させることができる。この規
則に従うことで、基板の搬出入時における基板とロボッ
トアームの位置関係は、図1(c)と同様となる。よっ
て、基板間距離を制限する式は、(4)となるので、基
板間距離dに対する条件が緩くなり、より基板間距離を
狭くすることが可能となる。 (実施例2)本実施例では、基板間の距離を比較的狭く
した方が工業的によい結果が出る例を示す。具体的に
は、半導体装置の作製工程の熱処理の工程において、半
導体装置のゲート電極と配線のコンタクト抵抗の値が、
前記熱処理を行う縦型バッチ処理装置の基板間距離が狭
い場合と広い場合で異なり、狭い場合の方が抵抗値が下
がった例を示す。本実施例では、TFTを作製する工程は
省き、TaNとWの積層膜をゲート電極として使用し、ゲー
ト配線にAl-Ndを用いた場合のコンタクトチェーン抵抗
の違いを実験的に調べた例を示す。まず、石英基板の片
面に、TaNを30nm成膜し、続いて連続的にWを370nm
成膜した。成膜前には、前記石英基板の洗浄を十分に行
った。具体的には、純水による洗浄と、メガソニックに
よる洗浄を行った。
(Embodiment 1) In this embodiment, an example of a transfer machine using the substrate transfer method of the present invention will be described. An embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 4, what is located in the center is
A robot arm 207 for transferring a substrate. The direction of rotation can be changed by the rotation means, and expansion and contraction are also possible. First, the robot arm 207 carries the substrate 1 from the uppermost substrate 1 of the cassette 208 in which the substrates are stored to the lowermost position 10 of the cassette 209 in which the substrates are not stored. Next, the cassette 208 in which the substrates are stored
Is moved to the position 11 of the cassette 209 where the substrates are not stored. By repeating these series of operations, all the substrates stored in the cassette 208 can be moved to the cassette 209. By following this rule, the positional relationship between the substrate and the robot arm when the substrate is carried in and out is the same as in FIG. 1C. Therefore, since the equation for limiting the distance between the substrates is (4), the condition for the distance d between the substrates is relaxed, and the distance between the substrates can be further reduced. (Embodiment 2) In this embodiment, an example in which a relatively narrow distance between substrates produces industrially good results will be described. Specifically, in the heat treatment process of the manufacturing process of the semiconductor device, the value of the contact resistance between the gate electrode and the wiring of the semiconductor device is
In the vertical batch processing apparatus for performing the heat treatment, the case where the distance between the substrates is small and the case where the distance between the substrates is large are different. In this example, the process of fabricating the TFT was omitted, and an example in which a stacked film of TaN and W was used as a gate electrode and the difference in contact chain resistance when Al-Nd was used for the gate wiring was experimentally examined. Show. First, TaN is deposited to a thickness of 30 nm on one side of a quartz substrate, and then W is continuously applied to a thickness of 370 nm.
A film was formed. Before film formation, the quartz substrate was sufficiently washed. Specifically, cleaning with pure water and cleaning with megasonic were performed.

【0014】その後、コンタクトチェーンを形成する目
的で、TaNとWの積層膜をパターニングし、更に熱アニー
ルを行った。前記熱アニールは、半導体装置の作製工程
においては、例えば活性層にドーピングされたドーパン
トの活性化工程や、TFTのチャネル領域に於ける不純物
のゲッタリング工程などで行われる。このような熱アニ
ールの工程には、一般に縦型バッチ処理装置がよく用い
られる。前記活性化工程や、ゲッタリング工程における
熱アニールの適正温度は、450〜600度程度であっ
た。本実験で用いた縦型バッチ処理装置の概観を図5に
示す。実験用の基板は、石英チューブ210に囲まれた
石英ボート211中に収納される。熱処理中の隣接する
基板の間隔を変えて実験を行うため、図5中のアドレス
1〜20、23から60には洗浄された石英基板を配置
し、アドレス21と22、68と76にTaNとWの積層膜
が成膜された基板を配置した。これにより、アドレス2
1と22に配置された基板は基板間隔の狭い場合の実験
に用い、アドレス68と76に配置された基板は、基板
間隔の広い場合の実験に用いた。アドレス21と22の
基板間距離は5mm、アドレス68と76の基板間距離は
50mmであった。本実施例では、600度の窒素雰囲
気、大気圧下で4時間の熱アニールをした。石英チュー
ブ210中を窒素雰囲気にするためにバルブ219を介
して真空ポンプ220より石英チューブ内を真空引きし
ながら、ガス供給管212より窒素を供給する。このと
き、窒素は、ガス供給管503より毎分5000cm3
流した。熱処理中は、石英チューブ内の雰囲気におい
て、酸素濃度は15ppm程度であった。その後、Al-Ndを
成膜し、さらにパターニングにより、コンタクトチェー
ンを形成した。コンタクトチェーンの段数は50段とし
た。コンタクトチェーン抵抗を測定した結果を、図6に
示す。アドレス21に配置された基板のコンタクトチェ
ーン抵抗は、数十Ωの辺りで非常にばらつきが小さくま
とまっているのに対し、アドレス68に配置された基板
のコンタクトチェーン抵抗は、数十Ωから百Ω近くまで
の範囲で大きくばらついた。この結果から、熱処理中の
基板間距離の短い方がコンタクト抵抗のバラツキを抑え
られることが言える。すなわち、基板間距離を短くする
ことが、半導体装置の特性の向上にもつながることが本
実験から示された。このような結果が出た原因は、Wの
酸化の影響ではないかと推測している。基板間の距離を
密にしたことで、Wの酸化の効率が悪くなり特性の変質
が抑えられたと考えると本現象を説明できる。酸素量を
少なく抑える方法は、他に石英チューブ内を真空引き
し、圧力を10〜10000Paに保つとよい。このと
き、石英チューブ内の雰囲気は窒素であると好ましい。 (実施例3)本実施例では、ロボットアームの形状、及
び、図1で説明した基板を支える突起物105の形状を
変化させることで、さらに、基板間距離を狭くする例を
示す。本実施例で示すロボットアームは、基板の搬送に
余裕を持たせるものであり、また、基板に傷を付けにく
いものである。図8〜図10に沿って本実施例を説明す
る。図8(a)は、図7と同様の図面であるが、ロボット
アーム213の形状が異なっている。ロボットアーム2
13は、基板と接する部分にある曲率を持たせており、
前記曲率は、基板103をロボットアーム213で保持
したときに出来る基板の曲率に概略一致させている。こ
れにより、ロボットアーム213と基板103との接す
る部分の面積が著しく増加するため、基板に傷を付ける
確率が著しく低下する。図8(b)は、基板を支える突起
物105の形状を変えた例である。突起物214の下部
は水平方向に対し傾いている面であり、この面の形状
は、ロボットアーム213にて、基板103を保持した
ときの基板103端部における基板の反りと概略一致す
る。これにより、基板103を石英ボート104に収納
するときに、基板103と突起物214との接触確率を
減らすことができる。従って、設計により余裕が出来、
基板間距離をより狭くすることが可能となる。図8(c)
は、突起物の上部を水平面に対し斜めにする例である。
この傾きは、突起物215が基板103を保持すると
き、基板103と突起物215との接触面積が著しく増
加するため、基板103に傷が付きにくい構成となって
いる。図8(d)は、突起物の上部と下部を共に水平面に
対し斜めにする例である。これらの傾きにより、図8
(b)に示した突起物214と図8(c)に示した突起物2
15の両方の特性を突起物216に持たせることができ
る。図9(a)は、ロボットアーム217の下部に曲率を
持たせる例である。これにより、ロボットアーム217
の下部に位置する基板103とロボットアーム217と
の距離d2をさらに狭くすることが可能となる。また、
図9(b)〜(d)は、図8(b)〜(d)と同様に突起物の形状を
変形した例である。これらの効果は、図8のものと同様
である。図10(a)は、ロボットアーム218の上下部
分に曲率を持たせた例である。これは、ロボットアーム
213とロボットアーム217との効果を足し合わせた
効果を持つ。また、図10(b)〜(d)は、図8(b)〜(d)と
同様に突起物の形状を変形した例である。これらの効果
は、図8のものと同様である。
After that, for the purpose of forming a contact chain, the laminated film of TaN and W was patterned and further subjected to thermal annealing. In the manufacturing process of the semiconductor device, the thermal annealing is performed, for example, in a process of activating a dopant doped in an active layer, a process of gettering impurities in a channel region of a TFT, and the like. Generally, a vertical batch processing apparatus is often used for such a thermal annealing step. The appropriate temperature for the thermal annealing in the activation step and the gettering step was about 450 to 600 degrees. FIG. 5 shows an overview of the vertical batch processing apparatus used in this experiment. The experimental substrate is housed in a quartz boat 211 surrounded by a quartz tube 210. In order to carry out experiments by changing the distance between adjacent substrates during the heat treatment, a cleaned quartz substrate is arranged at addresses 1 to 20, 23 to 60 in FIG. 5, and TaN is applied to addresses 21 and 22, 68 and 76. The substrate on which the laminated film of W was formed was arranged. Thus, address 2
The substrates arranged at 1 and 22 were used in experiments where the substrate spacing was small, and the substrates arranged at addresses 68 and 76 were used for experiments where the substrate spacing was wide. The distance between the substrates at addresses 21 and 22 was 5 mm, and the distance between the substrates at addresses 68 and 76 was 50 mm. In this embodiment, thermal annealing was performed for 4 hours under a nitrogen atmosphere at 600 degrees and atmospheric pressure. Nitrogen is supplied from the gas supply pipe 212 while the inside of the quartz tube is evacuated from the vacuum pump 220 through the valve 219 to make the quartz tube 210 have a nitrogen atmosphere. At this time, nitrogen was supplied from the gas supply pipe 503 at 5000 cm 3 per minute.
Shed. During the heat treatment, the oxygen concentration was about 15 ppm in the atmosphere inside the quartz tube. Thereafter, a film of Al-Nd was formed, and a contact chain was formed by patterning. The number of stages of the contact chain was 50. FIG. 6 shows the result of measuring the contact chain resistance. The contact chain resistance of the substrate arranged at the address 21 is very small and small in the vicinity of several tens Ω, whereas the contact chain resistance of the substrate arranged at the address 68 is several tens to 100 Ω. It varied greatly in the range up to near. From this result, it can be said that the shorter the distance between the substrates during the heat treatment, the more the variation in the contact resistance can be suppressed. That is, this experiment showed that shortening the distance between the substrates also leads to improvement in the characteristics of the semiconductor device. It is speculated that the cause of such a result may be the effect of oxidation of W. This phenomenon can be explained by considering that the reduction in the distance between the substrates made the efficiency of oxidation of W inferior and the deterioration of characteristics suppressed. As another method of suppressing the amount of oxygen, the inside of the quartz tube may be evacuated to maintain the pressure at 10 to 10,000 Pa. At this time, the atmosphere in the quartz tube is preferably nitrogen. (Embodiment 3) In this embodiment, an example is shown in which the distance between the substrates is further reduced by changing the shape of the robot arm and the shape of the protrusion 105 supporting the substrates described with reference to FIG. The robot arm shown in this embodiment has a margin for the transfer of the substrate, and does not easily damage the substrate. This embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8A is a view similar to FIG. 7 except that the shape of the robot arm 213 is different. Robot arm 2
13 has a curvature at a portion in contact with the substrate,
The curvature approximately matches the curvature of the substrate formed when the substrate 103 is held by the robot arm 213. This significantly increases the area of the portion where the robot arm 213 and the substrate 103 are in contact with each other, so that the probability of damaging the substrate is significantly reduced. FIG. 8B is an example in which the shape of the projection 105 supporting the substrate is changed. The lower part of the protrusion 214 is a surface that is inclined with respect to the horizontal direction, and the shape of this surface approximately matches the warpage of the substrate at the end of the substrate 103 when the robot arm 213 holds the substrate 103. Thus, when the substrate 103 is stored in the quartz boat 104, the probability of contact between the substrate 103 and the protrusion 214 can be reduced. Therefore, the design allows more time,
The distance between the substrates can be further reduced. Fig. 8 (c)
Is an example in which the upper part of the projection is inclined with respect to the horizontal plane.
When the protrusion 215 holds the substrate 103, the contact area between the substrate 103 and the protrusion 215 is significantly increased, so that the substrate 103 is not easily damaged. FIG. 8D shows an example in which both the upper and lower portions of the projection are inclined with respect to the horizontal plane. Due to these inclinations, FIG.
The protrusion 214 shown in FIG. 8B and the protrusion 2 shown in FIG.
The protrusion 216 can have both of the 15 characteristics. FIG. 9A shows an example in which the lower portion of the robot arm 217 has a curvature. Thereby, the robot arm 217
Can further reduce the distance d2 between the substrate 103 and the robot arm 217 located below. Also,
FIGS. 9B to 9D are examples in which the shapes of the protrusions are modified similarly to FIGS. 8B to 8D. These effects are similar to those of FIG. FIG. 10A shows an example in which the upper and lower portions of the robot arm 218 have a curvature. This has an effect obtained by adding the effects of the robot arm 213 and the robot arm 217. FIGS. 10B to 10D are examples in which the shapes of the projections are modified similarly to FIGS. 8B to 8D. These effects are similar to those of FIG.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明を適応することで、単位体積当た
りに収納できる基板数が増えるので、生産性が上がる。
本発明は縦型バッチ処理装置に適用すると特に有効であ
り、また、前記処理内容が熱処理に関係するものであれ
ば、多大なコストダウンに寄与するものである。さら
に、本発明を半導体装置の作製工程に適用すれば、特性
の向上にもつながる。
By applying the present invention, the number of substrates that can be accommodated per unit volume increases, and the productivity increases.
The present invention is particularly effective when applied to a vertical batch processing apparatus, and contributes to a great cost reduction if the processing content is related to heat treatment. Further, when the present invention is applied to a manufacturing process of a semiconductor device, characteristics can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の一例を示す側面図。FIG. 1 is a side view showing an embodiment of the present invention.

【図2】 縦型バッチ処理装置を示す側面図。FIG. 2 is a side view showing a vertical batch processing apparatus.

【図3】 本発明の実施の一例を示す側面図。FIG. 3 is a side view showing an embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施の一例を示す側面図。FIG. 4 is a side view showing an embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施の一例を示す側面図。FIG. 5 is a side view showing an embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の効果を示すグラフ。FIG. 6 is a graph showing the effect of the present invention.

【図7】 本発明の実施の一例を示す側面図。FIG. 7 is a side view showing one embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施の一例を示す側面図。FIG. 8 is a side view showing an embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施の一例を示す側面図。FIG. 9 is a side view showing an embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の実施の一例を示す側面図。FIG. 10 is a side view showing an example of the embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の実施の一例を示す図。FIG. 11 is a diagram showing an example of an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 基板 102 ロボットアーム 103 基板 104 石英ボート 105 突起物 201 石英チューブ 202 ヒーターユニット 203 石英ボート 204 石英テーブル 205 ボートエレベータユニット 206 高圧容器 207 ロボットアーム 208 カセット 209 カセット 210 石英チューブ 211 石英ボート 212 ガス供給管 213 ロボットアーム 214 突起物 215 突起物 216 突起物 217 ロボットアーム 218 ロボットアーム 219 バルブ 220 真空ポンプ 101 Substrate 102 Robot arm 103 Substrate 104 Quartz boat 105 Projection 201 Quartz tube 202 Heater unit 203 Quartz boat 204 Quartz table 205 Boat elevator unit 206 High-pressure vessel 207 Robot arm 208 Cassette 209 Cassette 210 Quartz tube 211 Quartz boat 212 Gas supply pipe 213 Robot arm 214 Projection 215 Projection 216 Projection 217 Robot arm 218 Robot arm 219 Valve 220 Vacuum pump

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 21/324 H01L 21/324 S // C23C 16/44 C23C 16/44 F Fターム(参考) 3C007 AS01 DS01 ES17 EV04 EW00 NS12 4K030 CA06 CA12 DA09 GA02 GA12 JA03 KA04 LA15 5F031 CA05 DA01 EA06 FA02 FA07 FA11 GA05 GA32 GA47 GA48 GA49 HA65 MA28 MA30 NA04 PA13 PA18 PA30 5F052 AA13 AA17 CA10 DA02 EA15 EA16 FA06 JA01 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) H01L 21/324 H01L 21/324 S // C23C 16/44 C23C 16/44 F F term (Reference) 3C007 AS01 DS01 ES17 ES17 EV04 EW00 NS12 4K030 CA06 CA12 DA09 GA02 GA12 JA03 KA04 LA15 5F031 CA05 DA01 EA06 FA02 FA07 FA11 GA05 GA32 GA47 GA48 GA49 HA65 MA28 MA30 NA04 PA13 PA18 PA30 5F052 AA13 AA17 CA10 DA02 EA15 EA16 FA06 JA01

Claims (34)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】鉛直方向に複数の基板が収納されるカセッ
トと、前記基板を搬送するロボットアームとを有する縦
型バッチ処理装置において、前記カセットに収納された
複数の基板の内、隣接する基板の間の距離dと、前記ロ
ボットアームの厚さt3と、前記基板を前記ロボットアー
ムで保持させた状態で生じる前記基板の反りt1と、前記
カセットに収納された前記基板に生じる反りt2との関係
が、条件式 t1+t2+d1+d2>d>t3+d1+d2 を満
し、d1は前記基板のカセットへの搬出入の際に前記ロ
ボットアームと前記ロボットアームの上側に位置する前
記基板との間の距離であり、d2は前記基板のカセット
への搬出入の際に前記ロボットアームと前記ロボットア
ームの下側に位置する前記基板との間の距離であること
を特徴とする縦型バッチ処理装置。
In a vertical batch processing apparatus having a cassette in which a plurality of substrates are stored in a vertical direction and a robot arm for transporting the substrates, an adjacent substrate among the plurality of substrates stored in the cassette is provided. Of the robot arm, the thickness t3 of the robot arm, the warp t1 of the substrate generated when the substrate is held by the robot arm, and the warp t2 generated in the substrate stored in the cassette. The relationship satisfies the following conditional expression: t1 + t2 + d1 + d2>d> t3 + d1 + d2, and d1 is the robot arm and the robot arm located above the robot arm when the substrate is carried in and out of the cassette. A distance between the robot arm and the substrate located below the robot arm when the substrate is carried in and out of the cassette. Mold batch processing Equipment.
【請求項2】請求項1記載の前記基板の面積は1200
00mm2以上であり、前記基板の厚さは0.3〜1.1mmであ
ることを特徴とする縦型バッチ処理装置。
2. The substrate according to claim 1, wherein the area of the substrate is 1200.
And a 300 mm 2 or more, vertical batch processing apparatus, wherein the thickness of the substrate is 0.3 to 1.1 mm.
【請求項3】請求項1記載の前記基板の各々一辺のサイ
ズは300×400mm以上であり、前記基板の厚さは0.
3〜1.1mmであることを特徴とする縦型バッチ処理装置。
3. The substrate according to claim 1, wherein each side of the substrate has a size of 300 × 400 mm or more, and the thickness of the substrate is 0.1 mm.
A vertical batch processing apparatus having a size of 3 to 1.1 mm.
【請求項4】請求項1記載の前記基板の面積は1200
00mm2以上であり、前記基板の厚さは0.4〜0.8mmであ
ることを特徴とする縦型バッチ処理装置。
4. The substrate according to claim 1, wherein the area of the substrate is 1200.
And a 300 mm 2 or more, vertical batch processing apparatus, wherein the thickness of the substrate is 0.4 to 0.8 mm.
【請求項5】請求項1記載の前記基板の各々一辺のサイ
ズは300×400mm以上であり、前記基板の厚さは0.
4〜0.8mmであることを特徴とする縦型バッチ処理装置。
5. The substrate according to claim 1, wherein each side of the substrate has a size of 300 × 400 mm or more, and the thickness of the substrate is 0.1 mm.
A vertical batch processing device having a size of 4 to 0.8 mm.
【請求項6】請求項1乃至5のいずれか一項において、
前記ロボットアームの上面には、ロボットアームの外側
に向かって凸の曲率があることを特徴とする縦型バッチ
処理装置。
6. The method according to claim 1, wherein
A vertical batch processing apparatus, wherein the upper surface of the robot arm has a curvature that is convex toward the outside of the robot arm.
【請求項7】請求項1乃至5のいずれか一項において、
前記ロボットアームの下面には、ロボットアームの外側
に向かって凸の曲率があることを特徴とする縦型バッチ
処理装置。
7. The method according to claim 1, wherein
A vertical batch processing apparatus, wherein the lower surface of the robot arm has a curvature convex toward the outside of the robot arm.
【請求項8】請求項1乃至5のいずれか一項において、
前記ロボットアームの上面及び下面には、ロボットアー
ムの外側に向かって凸の曲率があることを特徴とする縦
型バッチ処理装置。
8. The method according to claim 1, wherein
A vertical batch processing apparatus, wherein upper and lower surfaces of the robot arm have curvatures protruding outward from the robot arm.
【請求項9】請求項1乃至8のいずれか一項において、
前記カセットの基板を保持する突起物は、水平面から傾
いた面にて基板を保持し、前記傾いた面は、前記基板の
中央に向かって高さが減少する面であることを特徴とす
る縦型バッチ処理装置。
9. The method according to claim 1, wherein
The projection holding the substrate of the cassette holds the substrate on a surface inclined from a horizontal plane, and the inclined surface is a surface whose height decreases toward the center of the substrate. Mold batch processing equipment.
【請求項10】請求項1乃至8のいずれか一項におい
て、前記カセットの基板を保持する突起物の基板を保持
する面の下に位置する面は、前記基板の中央に向かって
高さが増加する面であることを特徴とする縦型バッチ処
理装置。
10. The cassette according to claim 1, wherein the surface of the cassette, which holds the substrate holding the substrate, is located below the surface holding the substrate, and has a height toward the center of the substrate. A vertical batch processing apparatus characterized in that the number of surfaces increases.
【請求項11】請求項1乃至8のいずれか一項におい
て、前記カセットの基板を保持する突起物は、水平面か
ら傾いた面1にて基板を保持し、面1は、前記基板の中
央に向かって高さが減少する面であり、面1の下に位置
する前記突起物の面2は、前記基板の中央に向かって高
さが増加する面であることを特徴とする縦型バッチ処理
装置。
11. The cassette according to claim 1, wherein the projection holding the substrate of the cassette holds the substrate on a surface 1 inclined from a horizontal plane, and the surface 1 is provided at the center of the substrate. Vertical batch processing characterized in that the height of the projections decreases below the surface 1 and the height of the protrusions 2 located below the surface 1 increases toward the center of the substrate. apparatus.
【請求項12】請求項1乃至11のいずれか一項におい
て、前記縦型バッチ処理装置は、熱処理装置であること
を特徴とする縦型バッチ処理装置。
12. The vertical batch processing apparatus according to claim 1, wherein the vertical batch processing apparatus is a heat treatment apparatus.
【請求項13】鉛直方向に複数の基板が収納されるカセ
ットと、前記基板を搬送するロボットアームと減圧手段
を有する縦型バッチ処理装置において、前記カセットに
収納された複数の基板の内、隣接する基板の間の距離d
と、前記ロボットアームの厚さt3と、前記基板を前記ロ
ボットアームで保持させた状態で生じる前記基板の反り
t1と、前記カセットに収納された前記基板に生じる反り
t2との関係が、条件式 t1+t2+d1+d2>d>t3+d1+
d2 を満し、d1は前記基板のカセットへの搬出入の
際に前記ロボットアームと前記ロボットアームの上側に
位置する前記基板との間の距離であり、d2は前記基板
のカセットへの搬出入の際に前記ロボットアームと前記
ロボットアームの下側に位置する前記基板との間の距離
であることを特徴とする縦型バッチ処理装置。
13. A vertical batch processing apparatus having a cassette in which a plurality of substrates are stored in a vertical direction, a robot arm for transporting the substrates, and a decompression means, wherein a plurality of substrates stored in the cassette are adjacent to each other. Distance d between substrates
And the thickness t3 of the robot arm, and the warpage of the substrate caused when the substrate is held by the robot arm.
t1 and the warpage generated on the substrate stored in the cassette
The relationship with t2 is determined by the conditional expression t1 + t2 + d1 + d2>d> t3 + d1 +
d2 is satisfied, and d1 is the distance between the robot arm and the substrate located above the robot arm when the substrate is loaded / unloaded into / from the cassette, and d2 is the loading / unloading of the substrate into / from the cassette. A vertical batch processing apparatus, wherein a distance between the robot arm and the substrate located below the robot arm is set.
【請求項14】請求項13記載の前記基板の面積は12
0000mm2以上であり、前記基板の厚さは0.3〜1.1mm
であることを特徴とする縦型バッチ処理装置。
14. The substrate according to claim 13, wherein the area of the substrate is 12
0000 mm 2 or more, the thickness of the substrate is 0.3 to 1.1 mm
A vertical batch processing apparatus, characterized in that:
【請求項15】請求項13記載の前記基板の各々一辺の
サイズは300×400mm以上であり、前記基板の厚さ
は0.3〜1.1mmであることを特徴とする縦型バッチ処理装
置。
15. A vertical batch processing apparatus according to claim 13, wherein each side of said substrate has a size of 300 × 400 mm or more, and said substrate has a thickness of 0.3 to 1.1 mm.
【請求項16】請求項13記載の前記基板の面積は12
0000mm2以上であり、前記基板の厚さは0.4〜0.8mm
であることを特徴とする縦型バッチ処理装置。
16. The substrate according to claim 13, wherein the area of said substrate is 12
0000 mm 2 or more, and the thickness of the substrate is 0.4 to 0.8 mm
A vertical batch processing apparatus, characterized in that:
【請求項17】請求項13記載の前記基板の各々一辺の
サイズは300×400mm以上であり、前記基板の厚さ
は0.4〜0.8mmであることを特徴とする縦型バッチ処理装
置。
17. A vertical batch processing apparatus according to claim 13, wherein each side of said substrate has a size of 300 × 400 mm or more, and said substrate has a thickness of 0.4 to 0.8 mm.
【請求項18】請求項13乃至17のいずれか一項にお
いて、前記縦型バッチ処理装置は、熱処理装置であるこ
とを特徴とする縦型バッチ処理装置。
18. The vertical batch processing apparatus according to claim 13, wherein said vertical batch processing apparatus is a heat treatment apparatus.
【請求項19】請求項13乃至18のいずれか一項にお
いて、前記減圧手段は10〜10000Paの圧力範囲で
制御可能であることを特徴とする縦型バッチ処理装置。
19. The vertical batch processing apparatus according to claim 13, wherein said pressure reducing means is controllable within a pressure range of 10 to 10000 Pa.
【請求項20】鉛直方向に複数の基板が収納されるカセ
ットと、前記基板を搬送するロボットアームとを有する
移載機において、前記カセットに収納された複数の基板
の内、隣接する基板の間の距離dと、前記ロボットアー
ムの厚さt3と、前記基板を前記ロボットアームで保持さ
せた状態で生じる前記基板の反りt1と、前記カセットに
収納された前記基板に生じる反りt2との関係が、条件式
t1+t2+d1+d2>d>t3+d1+d2 を満し、d1は
前記基板の前記カセットへの搬出入の際に前記ロボット
アームと前記ロボットアームの上側に位置する前記基板
との間の距離であり、d2は前記基板の前記カセットへ
の搬出入の際に前記ロボットアームと前記ロボットアー
ムの下側に位置する前記基板との間の距離であることを
特徴とする移載機。
20. In a transfer machine having a cassette in which a plurality of substrates are stored in a vertical direction and a robot arm for transporting the substrates, between a plurality of substrates stored in the cassette, between adjacent substrates. The relationship between the distance d, the thickness t3 of the robot arm, the warp t1 of the substrate generated when the substrate is held by the robot arm, and the warp t2 generated in the substrate stored in the cassette is shown in FIG. , Conditional expression
t1 + t2 + d1 + d2>d> t3 + d1 + d2, where d1 is the distance between the robot arm and the substrate located above the robot arm when the substrate is carried in and out of the cassette. And d2 is a distance between the robot arm and the substrate located below the robot arm when the substrate is carried in and out of the cassette.
【請求項21】請求項20記載の前記基板の面積は12
0000mm2以上であり、前記基板の厚さは0.3〜1.1mm
であることを特徴とする移載機。
21. The substrate according to claim 20, wherein the area of the substrate is 12
0000 mm 2 or more, the thickness of the substrate is 0.3 to 1.1 mm
A transfer machine, characterized in that:
【請求項22】請求項20記載の前記基板の各々一辺の
サイズは300×400mm以上であり、前記基板の厚さ
は0.3〜1.1mmであることを特徴とする移載機。
22. A transfer machine according to claim 20, wherein each side of said substrate has a size of 300 × 400 mm or more, and said substrate has a thickness of 0.3 to 1.1 mm.
【請求項23】請求項20記載の前記基板の面積は12
0000mm2以上であり、前記基板の厚さは0.4〜0.8mm
であることを特徴とする移載機。
23. The substrate according to claim 20, wherein the area of said substrate is 12
0000 mm 2 or more, and the thickness of the substrate is 0.4 to 0.8 mm
A transfer machine, characterized in that:
【請求項24】請求項20記載の前記基板の各々一辺の
サイズは300×400mm以上であり、前記基板の厚さ
は0.4〜0.8mmであることを特徴とする移載機。
24. A transfer machine according to claim 20, wherein each side of said substrate has a size of 300 × 400 mm or more, and said substrate has a thickness of 0.4 to 0.8 mm.
【請求項25】請求項20乃至24のいずれか一項にお
いて、前記ロボットアームの上面には、ロボットアーム
の外側に向かって凸の曲率があることを特徴とする移載
機。
25. The transfer machine according to claim 20, wherein the upper surface of the robot arm has a curvature convex toward the outside of the robot arm.
【請求項26】請求項20乃至24のいずれか一項にお
いて、前記ロボットアームの下面には、ロボットアーム
の外側に向かって凸の曲率があることを特徴とする移載
機。
26. The transfer machine according to claim 20, wherein the lower surface of the robot arm has a curvature convex toward the outside of the robot arm.
【請求項27】請求項20乃至24のいずれか一項にお
いて、前記ロボットアームの上面及び下面には、ロボッ
トアームの外側に向かって凸の曲率があることを特徴と
する移載機。
27. The transfer machine according to claim 20, wherein the upper surface and the lower surface of the robot arm have a curvature that is convex toward the outside of the robot arm.
【請求項28】請求項20乃至27のいずれか一項にお
いて、前記カセットの基板を保持する突起物は、水平面
から傾いた面にて基板を保持し、前記傾いた面は、前記
基板の中央に向かって高さが減少する面であることを特
徴とする移載機。
28. The cassette according to claim 20, wherein the projection holding the substrate of the cassette holds the substrate on a surface inclined from a horizontal plane, and the inclined surface is located at a center of the substrate. A transfer machine characterized in that the height of the transfer surface decreases.
【請求項29】請求項20乃至27のいずれか一項にお
いて、前記カセットの基板を保持する突起物の基板を保
持する面の下方に位置する面は、前記基板の中央に向か
って高さが増加する面であることを特徴とする移載機。
29. The cassette according to claim 20, wherein a surface of the projection of the cassette, which holds the substrate, is located below the surface of the cassette that holds the substrate, and has a height toward the center of the substrate. A transfer machine characterized by an increasing surface.
【請求項30】請求項20乃至27のいずれか一項にお
いて、前記カセットの基板を保持する突起物は、水平面
から傾いた面1にて基板を保持し、面1は、前記基板の
中央に向かって高さが減少する面であり、面1の下方に
位置する前記突起物の面2は、前記基板の中央に向かっ
て高さが増加する面であることを特徴とする移載機。
30. The cassette according to claim 20, wherein the projection holding the substrate of the cassette holds the substrate on a surface 1 inclined from a horizontal plane, and the surface 1 is provided at the center of the substrate. The transfer machine according to claim 1, wherein the height decreases toward the center, and the surface (2) of the protrusion located below the surface (1) increases toward the center of the substrate.
【請求項31】鉛直方向に複数の基板が収納されるカセ
ット1から、鉛直方向に複数の基板が収納されるカセッ
ト2にロボットアームを介して基板を搬送する方法にお
いて、前記カセット1に収納された複数の基板のうち隣
接する基板の間の距離d3と、前記カセット1に収納さ
れた複数の基板のうち隣接する基板の間の距離d4のう
ち小さい方の基板の間の距離dと、前記ロボットアーム
の厚さt3と、前記基板を前記ロボットアームで保持させ
た状態で生じる前記基板の反りt1と、前記カセット1ま
たは前記カセット2に収納された前記基板に生じる反り
のうち大きい方の反りt2との関係が、条件式 t1+t2+d
1+d2>d>t3+d1+d2 を満し、d1は、前記カセ
ット1または前記カセット2において、基板の搬出入の
際に前記ロボットアームと前記ロボットアームの上側に
位置する前記基板との間の距離であり、d2は、前記カ
セット1または前記カセット2において、基板の搬出入
の際に前記ロボットアームと前記ロボットアームの下側
に位置する前記基板との間の距離であり、前記カセット
1から前記ロボットアームにて搬出される基板は上から
順に搬出され、前記カセット2に前記ロボットアームに
て搬入される基板は下から順に搬入されることを特徴と
する基板の搬送方法。
31. A method for transporting a substrate via a robot arm from a cassette 1 in which a plurality of substrates are stored in a vertical direction to a cassette 2 in which a plurality of substrates are stored in a vertical direction. A distance d3 between adjacent substrates among the plurality of substrates, a distance d between smaller ones of distances d4 between adjacent substrates among the plurality of substrates stored in the cassette 1, and The larger of the thickness t3 of the robot arm, the warp t1 of the substrate generated when the substrate is held by the robot arm, and the warp generated in the substrate stored in the cassette 1 or the cassette 2. The relationship with t2 is conditional expression t1 + t2 + d
1 + d2>d> t3 + d1 + d2, and d1 is the distance between the robot arm and the substrate located above the robot arm when the substrate is loaded or unloaded in the cassette 1 or the cassette 2. D2 is a distance between the robot arm and the substrate located below the robot arm when loading or unloading a substrate in the cassette 1 or the cassette 2; A substrate transfer method, wherein substrates carried out from 1 by the robot arm are carried out in order from the top, and substrates carried in the cassette 2 by the robot arm are carried in in order from the bottom.
【請求項32】鉛直方向に複数の基板が収納されるカセ
ット1から、鉛直方向に複数の基板が収納されるカセッ
ト2にロボットアームを介して基板を搬送する方法にお
いて、前記カセット1に収納された複数の基板のうち隣
接する基板の間の距離d3と前記カセット1に収納され
た複数の基板のうち隣接する基板の間の距離をd4のう
ち大きい方の基板の間の距離dと、前記ロボットアーム
の厚さt3と、前記基板を前記ロボットアームで保持させ
た状態で生じる前記基板の反りt1と、前記カセット1ま
たは前記カセット2に収納された前記基板に生じる反り
のうち大きい方の反りt2との関係が、条件式 t1+t2+d
1+d2>d>t3+d1+d2 を満し、d1は、前記カセ
ット1または前記カセット2において、基板の搬出入の
際に前記ロボットアームと前記ロボットアームの上側に
位置する前記基板との間の距離であり、d2は、前記カ
セット1または前記カセット2において、基板の搬出入
の際に前記ロボットアームと前記ロボットアームの下側
に位置する前記基板との間の距離であり、前記カセット
1から前記ロボットアームにて搬出される基板は上から
順に搬出され、前記カセット2に前記ロボットアームに
て搬入される基板は下から順に搬入されることを特徴と
する基板の搬送方法。
32. A method for transferring substrates via a robot arm from a cassette 1 in which a plurality of substrates are stored in a vertical direction to a cassette 2 in which a plurality of substrates are stored in a vertical direction. The distance d3 between adjacent substrates among the plurality of substrates and the distance between adjacent substrates among the plurality of substrates accommodated in the cassette 1 is defined as the distance d between the larger one of the substrates d4, The larger of the thickness t3 of the robot arm, the warp t1 of the substrate generated when the substrate is held by the robot arm, and the warp generated in the substrate stored in the cassette 1 or the cassette 2. The relationship with t2 is conditional expression t1 + t2 + d
1 + d2>d> t3 + d1 + d2, and d1 is the distance between the robot arm and the substrate located above the robot arm when the substrate is loaded or unloaded in the cassette 1 or the cassette 2. D2 is a distance between the robot arm and the substrate located below the robot arm when loading or unloading a substrate in the cassette 1 or the cassette 2; A substrate transfer method, wherein substrates carried out from 1 by the robot arm are carried out in order from the top, and substrates carried in the cassette 2 by the robot arm are carried in in order from the bottom.
【請求項33】鉛直方向に複数の基板が収納されるカセ
ットと、前記基板を搬送するロボットアームとを有する
手段を用いた基板の搬送方法であって、前記カセットに
収納された複数の基板の内、隣接する基板の間の距離d
と、前記ロボットアームの厚さt3と、前記基板を前記ロ
ボットアームで保持させた状態で生じる前記基板の反り
t1と、前記カセットに収納された前記基板に生じる反り
t2との関係が、条件式 t1+t2+d1+d2>d>t3+d1+
d2 を満し、d1は前記基板の前記カセットへの搬出
入の際に前記ロボットアームと前記ロボットアームの上
側に位置する前記基板との間の距離であり、d2は前記
基板の前記カセットへの搬出入の際に前記ロボットアー
ムと前記ロボットアームの下側に位置する前記基板との
間の距離であり、前記ロボットアームにより前記複数の
基板を前記カセットの下側から順に搬入する工程を有す
ることを特徴とする基板の搬送方法。
33. A method of transferring a substrate using means having a cassette in which a plurality of substrates are stored in a vertical direction and a robot arm for transferring the substrates, wherein the method comprises the steps of: Where d is the distance between adjacent substrates
And the thickness t3 of the robot arm, and the warpage of the substrate caused when the substrate is held by the robot arm.
t1 and the warpage generated on the substrate stored in the cassette
The relationship with t2 is determined by the conditional expression t1 + t2 + d1 + d2>d> t3 + d1 +
d2 is satisfied, and d1 is the distance between the robot arm and the substrate located above the robot arm when the substrate is carried into and out of the cassette, and d2 is the distance between the substrate and the substrate. A distance between the robot arm and the substrate located below the robot arm when carrying in and out, and a step of carrying in the plurality of substrates sequentially from below the cassette by the robot arm. A method for transporting a substrate, comprising:
【請求項34】鉛直方向に複数の基板が収納されるカセ
ットと、前記基板を搬送するロボットアームとを有する
手段を用いた基板の搬送方法であって、前記カセットに
収納された複数の基板の内、隣接する基板の間の距離d
と、前記ロボットアームの厚さt3と、前記基板を前記ロ
ボットアームで保持させた状態で生じる前記基板の反り
t1と、前記カセットに収納された前記基板に生じる反り
t2との関係が、条件式 t1+t2+d1+d2>d>t3+d1+
d2 を満し、d1は前記基板の前記カセットへの搬出
入の際に前記ロボットアームと前記ロボットアームの上
側に位置する前記基板との間の距離であり、d2は前記
基板の前記カセットへの搬出入の際に前記ロボットアー
ムと前記ロボットアームの下側に位置する前記基板との
間の距離であり、前記ロボットアームにより前記複数の
基板を前記カセットの上側から順に搬出する工程を有す
ることを特徴とする基板の搬送方法。
34. A method for transferring a substrate using means having a cassette in which a plurality of substrates are stored in a vertical direction and a robot arm for transferring the substrates, wherein the method comprises the steps of: Where d is the distance between adjacent substrates
And the thickness t3 of the robot arm, and the warpage of the substrate caused when the substrate is held by the robot arm.
t1 and the warpage generated on the substrate stored in the cassette
The relationship with t2 is determined by the conditional expression t1 + t2 + d1 + d2>d> t3 + d1 +
d2 is satisfied, and d1 is the distance between the robot arm and the substrate located above the robot arm when the substrate is carried into and out of the cassette, and d2 is the distance between the substrate and the substrate. A distance between the robot arm and the substrate located below the robot arm when carrying in and out, and a step of sequentially carrying out the plurality of substrates from above the cassette by the robot arm. Characteristic substrate transfer method.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008084960A (en) * 2006-09-26 2008-04-10 Hitachi Kokusai Electric Inc Substrate treatment equipment
WO2011077678A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-30 株式会社アルバック Substrate holding apparatus
JP2011176320A (en) * 2011-03-07 2011-09-08 Hitachi Kokusai Electric Inc Substrate processing apparatus
JP2018037467A (en) * 2016-08-29 2018-03-08 京セラ株式会社 Thin-board housing system, thin-board processing system, and thin-board housing method

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