JP2003224173A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送室内部に存在する副生成物のウェハへの
付着を抑制し、ウェハにＳＦ（積層欠陥）が発生するこ
とを防止することができる機構を提供する。 【解決手段】 搬送室４内に成膜前のウェハ２４を載置
する成膜前載置部１３と、成膜後のウェハ２４を載置す
る成膜後載置部１２を、搬送ロボット２１の旋回範囲１
１外に配設する。成膜前載置部１３と成膜後載置部１２
は搬送ロボット２１中心と搬送室４入り口を結ぶ直線に
対し片側に位置し、成膜前載置部１３の方をゲートバル
ブ６から遠い位置に設ける。そのため、反応室３で生じ
た副生成物のウェハ２４への付着を抑制することができ
る。またウェハ２４を搬送する距離が必要最小限で済む
ため、ウェハ支持ハンド８の振動が原因で発生するウェ
ハ２４裏面の傷を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウェハ製造装置に
関し、特に、ウェハカセットを収納するロードロック室
から取り出したウェハを搬送室において搬送する機構に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ウェハの表面にシリコンの結晶層を成長
させることにより、結晶欠陥がなく、所望の抵抗率を有
するシリコンウェハを製造する技術が知られている。こ
のシリコンの結晶層を成長させるための一般的な処理手
順において、ウェハはロードロック室に収納された室温
のウェハカセットから搬送ロボットにより取り出され、
反応室で高温処理され、その後ウェハは処理済ウェハと
して元のウェハカセットまたは別のウェハカセットに戻
される。ところが、高温処理の際の温度は１２００°に
も達することから、処理直後のウェハは一般的なウェハ
カセットの耐熱温度を超えるウェハ温度となる。したが
って、反応室から取り出された処理直後のウェハを直接
ウェハカセットに戻すことはできない。

【０００３】特表２００１−５１０２７９号公報におい
ては、図１７に示すように高温の反応炉から取り出した
成膜後ウェハを、ロードロック室１０９内のウェハカセ
ットまたは他のステーションに移送する前に、クーリン
グステーション１１２に載置し、クーリングガスをウェ
ハの上下面に吹き付けウェハを冷却し、その後ウェハカ
セットに戻している。また、その冷却中に次の成膜前ウ
ェハを反応炉に装填することを可能にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来の技術
においては、いくつかの問題点があった。

【０００５】１つのクーリングステーション１１２には
成膜前ウェハと成膜後ウェハが交互に載置される。とこ
ろが反応室にて成膜したウェハには、搬送室１０４へ取
り出すときに反応室の内壁などに付着している副生成物
が付着する。そのため、クーリングステーション１１２
に載置したときにウェハ支持ピンに転写したり、ガス噴
出し部に付着したりすることがあり、クーリングガスを
放出しても一部は残ったままになる。そのため、クーリ
ングステーション１１２から冷却したウェハを取り出し
た後、同じクーリングステーションに成膜前のウェハを
載置すると、残留していた副生成物がウェハに付着す
る。この副生成物が付着した成膜前ウェハをそのまま反
応室にて成膜処理すると、成膜したウェハにはＳＦ（積
層欠陥）が発生し、ウェハ品質を悪化させるという問題
があった。

【０００６】また、搬送室１０４内の気圧の方が反応室
内の気圧よりも若干高くなるように調整している。その
ため、ウェハを反応室へ出し入れする時に、ゲートバル
ブ１０６を開けると搬送室１０４から反応室へガスが流
れる。しかし、ゲートバルブ１０６を開けた瞬間にはガ
ス流れの乱れにより、反応室から搬送室１０４へガスが
逆流することがある。この逆流により反応室内の内壁に
付着していた副生成物が搬送室１０４へ流れ込むことが
ある。クーリングステーション１１２の位置は反応炉入
口に向かって左右両側で、それぞれ５０°の位置に設置
されているが、ゲートバルブ１０６から近い位置にある
ため、クーリングステーション１１２に載置されている
成膜前ウェハに副生成物が付着する。その結果、前記と
同様にＳＦが発生し、ウェハ品質を悪化させるという問
題があった。

【０００７】更に、クーリングステーション１１２の位
置は反応炉入口に向かって左右両側で、それぞれ５０°
の位置に設置されているため、クーリングステーション
１１２から反応炉への出し入れだけでは移動角度が小さ
くて済む。しかし、ロードロック室１０９は反応室の反
対側にあり、ウェハがロードロック室１０９から取り出
され、反応室で成膜され、再びロードロック室１０９へ
戻されるまでの移動角度は、５０°×２＝１００°分多
く移動しなければならない。そのため、移動時の振動に
よるウェハの裏面傷や位置ズレが発生しやすくなるとい
う問題があった。なお、当該内容については、後に詳述
する。

【０００８】また、反応室へのウェハの移動は搬送ロボ
ット１２１のベルヌーイハンドで行うが、ガスをハンド
とウェハの間に流すため、吹き出したガスは搬送室１０
４内や反応室内のガス流れを乱す。そのため、搬送室１
０４や反応室の内壁に付着・堆積した反応ガスの副生成
物（パーティクル）を巻き上げてしまい、載置後のウェ
ハに付着させウェハ品質を悪化させる。更に、クーリン
グステーションでのウェハの冷却はウェハの上下からガ
スを噴出して行うが、搬送室１０４内でガスを噴出する
と搬送室１０４の底面などに堆積・付着しているパーテ
ィクルを巻き上げる。そのため、巻き上がったパーティ
クルは、ウェハの冷却が完了しガスの噴出しを止めたク
ーリングステーション上の成膜後ウェハの上下面に付着
したり、片方のクーリングステーション上の成膜前ウェ
ハの上下面に付着したりして、ウェハ品質を悪化させ
る。搬送室１０４内に堆積・付着したパーティクルは定
期的に清掃することで減らすことはできるが、清掃に要
する時間は数時間以上であり、また反応室で常に副生成
物が生成され、ウェハと共に搬送室１０４内に持ちこま
れるという問題もあった。

【０００９】本出願に係る発明は、上記のような問題点
を解決するためになされたものであり、その目的とする
ところは、成膜前載置部および成膜後載置部に載置され
たウェハに付着するパーティクルの量を抑制できる機構
を提供することにある。

【００１０】また、本出願に係る発明の第２の目的は、
成膜前載置部に載置した際に、ウェハ支持ピンによりウ
ェハへ与えられる傷などのダメージを抑制する機構を提
供することにある。

【００１１】さらに、本出願に係る発明の第３の目的
は、ウェハがロボットハンドに乗って移動する際に、ロ
ボットハンドの振動が原因で発生するウェハ裏面の傷や
ハンド上でのウェハのズレを抑制できる機構を提供する
ことにある。

【００１２】また、本出願に係る発明の第４の目的は、
ウェハを反応室に載置する際に、高温の反応室内におい
てウェハへの金属汚染を低減し、さらにウェハを安定し
て反応室に搬送できる機構を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本出願に係る第１の発明は、ウェハカセットを収納
するロードロック室と、ウェハの成膜処理を行う反応室
と、前記ウェハを支持する支持ハンドを備えた搬送ロボ
ットを内部に設置した搬送室と、を備えた半導体製造装
置において、成膜処理後のウェハを載置する成膜後載置
部とは別に、前記ウェハカセットから取り出した成膜処
理前のウェハを載置する成膜前載置部を備えることを特
徴とする半導体製造装置である。

【００１４】また、本出願に係る第２の発明は、ウェハ
カセットを収納するロードロック室と、ウェハの成膜処
理を行う反応室と、前記ウェハを支持する支持ハンドを
備えた搬送ロボットを内部に設置した搬送室と、を備え
た半導体製造装置において、前記搬送室内に少なくとも
２以上のウェハ載置部が、前記搬送ロボットの旋回範囲
外にあり、それらが前記搬送ロボット中心と前記反応室
へウェハを出し入れする搬送室出入口を結ぶ直線に対し
片側に偏在することを特徴とする半導体製造装置であ
る。

【００１５】更に、本出願に係る第３の発明は、前記ウ
ェハ載置部が、成膜処理前のウェハを載置する成膜前載
置部と、成膜処理後のウェハを載置する成膜後載置部と
からなる前記第２の発明に記載の半導体製造装置であ
る。

【００１６】また、本出願に係る第４の発明は、前記成
膜前載置部が前記成膜後載置部よりも前記反応室から離
れた位置にあることを特徴とする前記第１または第３の
発明に記載の半導体製造装置である。

【００１７】更に、本出願に係る第５の発明は、前記ウ
ェハ支持ハンドが、前記ウェハの下面を支持し、前記反
応室に侵入する部分が全て石英で構成されることを特徴
とする前記第１乃至４の発明の何れか１つに記載の半導
体製造装置である。

【００１８】また、本出願に係る第６の発明は、前記成
膜後載置部はその下部に少なくとも１つの排気穴を有す
ることを特徴とする前記第１または第３の発明に記載の
半導体製造装置である。

【００１９】更に、本出願に係る第７の発明は、前記成
膜前載置部においては、ウェハに直接接触する部位をウ
ェハよりも硬度が低い部材により構成することを特徴と
する前記第１または第３の発明に記載の半導体製造装置
である。

【００２０】また、本出願に係る第８の発明は、前記成
膜前載置部と前記成膜後載置部の両方または何れか一方
に、前記ウェハのアライメント機構を備えることを特徴
とする前記第１または第３の発明に記載の半導体製造装
置である。

【００２１】更に、本出願に係る第９の発明は、前記ア
ライメント機構は、ウェハの水平方向の変位量を測定す
る変位センサとウェハを水平方向に移動させる移動手段
と、を備えることを特徴とする前記第８の発明に記載の
半導体製造装置である。

【００２２】また、本出願に係る第１０の発明は、成膜
処理前のウェハを成膜前載置部に載置し、成膜処理後の
ウェハを成膜後載置部に載置するように、前記搬送ロボ
ットを制御する制御装置を備えることを特徴とする前記
第１または第３の発明に記載の半導体製造装置である。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本出願に係る発明の一実施
の形態について、図１〜図１６に基づいて詳細に説明す
る。図１および図２はそれぞれ、本発明に係る半導体製
造装置の概略構造を示す横断面図および縦断面図であ
る。両図において図面中央に搬送室４を図示している。
この搬送室４はウェハ２４を搬送する搬送ロボット２１
と、ウェハ２４を載置する成膜前載置部１３と成膜後載
置部１２（図２では不図示）を含んでいる。搬送室４
は、搬送室出入口にゲートバルブ６を配置し、開閉可能
なゲートバルブ６を介して反応室３に接続する。更に搬
送室４は両図の図面右側に示すようにロードロック室９
に接続する。搬送室４とロードロック室９との接続部に
は、ゲートバルブを設けるのが一般的だが、本願におい
ては必須の要件ではないため、図示及び説明を省略す
る。

【００２４】更に、ロードロック室９内にはウェハカセ
ット１０を配置する。ウェハカセット１０はその下部を
ウェハカセット昇降機構２３に支持される。ウェハカセ
ット昇降機構２３を垂直方向に移動可能とすることによ
り、特定のウェハ２４を搬送ロボットに受け渡しするこ
とができる。ウェハ２４はインゴットからスライス加工
され、研削工程、研磨工程を経てなり、薄い円板状をな
している。一例としては、直径２００ｍｍ，厚さ０．７
〜０．７５ｍｍ程度のものがある。

【００２５】図１及び図２に示すように、搬送室４はそ
の周囲をフレーム１９で覆っている。また、図２に示す
ように搬送室４の上面にはカバー２０を被せている。更
に搬送室４の内部には、その中央にロボットアーム２２
を備えた搬送ロボット２１を配設している。搬送ロボッ
ト２１の周囲には、反応室３で処理された後のウェハ２
４を載置する成膜後載置部１２と、反応室３で処理され
る前のウェハ２４を載置する成膜前載置部１３を備えて
いる。成膜後載置部１２は搬送ロボット２１の中心から
反応室３の入口に向かって左側６５°の位置に設置し、
成膜前載置部１３の位置は同様に搬送ロボット２１の中
心から反応室３の入口に向かって左側１１５°の位置に
設置する。

【００２６】従来技術で説明した通り、ゲートバルブ６
を開閉したときに、反応室３内の雰囲気ガスが搬送室４
へ逆流し、反応室３内のパーティクルが搬送室４内に侵
入する。ところが、このように成膜前載置部１３をゲー
トバルブ６から離れた位置に設置することにより、パー
ティクルが成膜前載置部１３まで届かず、成膜前載置部
１３に載置されたウェハ２４に付着することがなくな
る。

【００２７】また、成膜前載置部１３と搬送ロボット２
１の間には排気口１６を設けており、ここから搬送室４
内のパージガスと共にパーティクルを排気する。このよ
うに排気口１６を成膜前載置部１３に近い位置に設けて
いるため、特に成膜前載置部１３周囲をクリーンな状態
に保つことができ、成膜前のウェハ２４にパーティクル
が付着することを抑制することができる。

【００２８】搬送ロボット２１は、その本体１７及び、
本体１７に接続したロボットアーム２２から構成してい
る。ロボットアーム２２は搬送ロボット本体１７に直接
接続されている第１のロボットアーム３６及び、第１の
ロボットアーム３６に直接接続されている第２のロボッ
トアーム３７及び、第２のロボットアーム３７に直接接
続されている第３のロボットアーム３８から構成してい
る。

【００２９】第１のロボットアーム３６及び第２のロボ
ットアーム３７はステンレスなどの金属から構成する。
第３のロボットアーム３８はウェハ２４を支持するため
のウェハ支持ハンド８を含み、このウェハ支持ハンド８
は全体を石英で構成している。搬送ロボット本体１７と
第１のロボットアーム３６の接続部分、第１のロボット
アーム３６と第２のロボットアーム３７の接続部分、第
２のロボットアーム３７と第３のロボットアーム３８の
接続部分にはそれぞれモータを配設し、各ロボットアー
ムを回転制御可能としている。

【００３０】搬送ロボット２１は第１〜第３のロボット
アーム３６〜３８を回転させることにより、ウェハ支持
ハンド８を自在に回転・伸縮させウェハ２４をロードロ
ック室９、成膜前載置部１３、反応室３、成膜後載置部
１２へと搬送する。また、このときの搬送ロボット２１
の旋回範囲１１を図１に点線で示している。更に、搬送
ロボット本体１７に昇降機構を設け、ロボットアームを
上下動可能としている。図示していないが、搬送ロボッ
ト２１の第１〜第３のロボットアーム３６〜３８を駆動
させるモータは制御部に接続されており、制御部からの
指令によりモータの回転を制御し、ウェハ支持ハンド８
の移動経路を指定する。

【００３１】次にウェハ支持ハンド８について図３
（ａ）（ｂ）（ｃ）を用いて説明する。図３（ａ）はウ
ェハ支持ハンド８の平面図であり、ウェハ支持ハンド８
は全て石英で構成している。図３（ｂ）はウェハ支持ハ
ンド８の側面図であり、図３（ｃ）はウェハ支持ハンド
８の他、ロボットアーム２２及び反応室３を示した平面
図である。ウェハ支持ハンド８は反応室３に侵入する反
応室侵入部２７の材質をすべて石英で構成する。石英は
金属含有量が小さいため、高温の反応室３内でのウェハ
２４への金属汚染を低減している。また、加熱ランプ光
を透過するため反応室３に侵入したときにランプ光を遮
ることがなく、温度変化が小さくなる。また、石英は熱
膨張率が小さいため高温の反応室３内でもハンドの変形
が少なく、ウェハ２４の位置ズレを小さくでき、ウェハ
２４を安定して反応室３に搬送することができる。

【００３２】このウェハ支持ハンド８の根元の部分をス
テンレスなどの金属板にネジ２で固定する。この金属板
の形状はウェハ支持ハンド８を確実に固定できるもので
あればどのような形状でも良い。本実施例においては４
本のネジ２と、ステンレス製のＬ字型部材と緩衝部材及
び板材でコの字型に固定している。Ｌ字型部材の上にウ
ェハ支持ハンド８を載置し、その上に緩衝部材を配置し
て上部から板材で挟み、板材を通してネジ２をＬ字型部
材にねじ込んでコの字型に固定する。上記固定構造によ
り、石英製のウェハ支持ハンド８の根元の部分に特段の
加工を施さずにウェハ支持ハンド８を固定することが出
来る。

【００３３】そして、ウェハ支持ハンド８を固定した金
属部分（Ｌ字型部材）を第２のロボットアーム３７の先
端に回転自在に取り付ける。この回転は制御可能であ
り、第２のロボットアーム３７の先端に垂直軸を中心に
回転制御可能なモータを回転不可能に固定し、このモー
タの軸上にウェハ支持ハンド８を固定し制御しても良
い。或いは搬送ロボット本体１７に動力源をまとめて設
置し、第１のロボットアーム３６及び第２のロボットア
ーム３７内部にベルトとプーリーを設けて、動力を伝達
し制御しても良い。

【００３４】次に成膜後載置部１２について図４（ａ）
（ｂ）を用いて説明する。図４（ａ）は成膜後載置部１
２の平面図であり、図４（ｂ）は縦断面図である。成膜
後載置部１２には反応室３で高温処理された高温のウェ
ハ２４を載置するための３つの石英ピン３０（図４
（ｂ）においては、２個しか図示されていない）を備え
ている。これらの石英ピン３０は高温のウェハ温度に耐
えられるように石英で構成している。

【００３５】この３つの石英ピン３０はそれぞれその下
端を、先端が円筒状の３本の垂直に立てられた棒３２
（図４（ｂ）においては、２個しか図示されていない）
の上端に嵌め込み固定している。３本の棒３２は水平に
支持された３本のアーム３３によりそれぞれその下端を
支持される。この３本のアーム３３は成膜後載置部１２
の中心から１２０°ずつの角度で放射状に配置し、成膜
後載置部１２の中心に集まる根元部分をナット３５で固
定する。

【００３６】更にその下部には不図示の真空ポンプに接
続された排気穴１５と連続する排気口１４を設け、成膜
後のウェハ２４に付着しているパーティクルを排気３４
と共に排気穴１５から排出している。従来技術の装置に
おいてはクーリングステーションを二個設けていたが、
成膜前のウェハ２４を載置するクーリングステーション
と成膜後のウェハ２４を載置するクーリングステーショ
ンとを使い分けてはいなかった。しかし、本願発明は成
膜前のウェハ２４のみを載置する成膜前載置部１３を成
膜後載置部１２とは別に設けているため、成膜後のウェ
ハ２４に付着しているパーティクルは上述の排気穴１５
から排気され、成膜前載置部１３まで飛来することが無
くなり、成膜前ウェハ２４に付着することがなくなる。
また、このような成膜後載置部１２の下部を剛体よりな
る支持フレーム１９で固定している。

【００３７】次に、成膜後載置部１２にウェハ２４を載
置する動作について説明する。図５（ａ）に示すよう
に、反応室３で成膜したウェハ２４を石英製のウェハ支
持ハンド８の上に載せ、搬送ロボット２１により成膜後
載置部１２に向かって搬送する。（ステップ１）

【００３８】その後、図５（ｂ）に示すように成膜後載
置部１２の直上にウェハ支持ハンド８を移動する。この
とき図６（ａ）にその平面図で示すように、ウェハ支持
ハンド８は、３本の石英ピン３０の投影面内に配置され
ない位置に停止させる。（ステップ２）

【００３９】その後、図５（ｃ）に示すように、ウェハ
支持ハンド８を下降させ、石英ピン３０の上端位置より
も低い位置まで下降する。石英ピン３０がウェハ２４の
裏面に接触してウェハ２４を支持し、ウェハ支持ハンド
８上に載置されていたウェハ２４が石英ピン３０上へと
移載され、ウェハ２４は３本の石英ピン３０によって支
持された状態となる。（ステップ３）

【００４０】そして、図５（ｄ）に示すように、ウェハ
支持ハンド８を成膜後載置部１２から抜き出し、後退さ
せる。高温のウェハ２４は成膜後載置部１２において自
然冷却される。（ステップ４）

【００４１】従来技術によれば、高温のウェハ２４の冷
却はウェハ２４の上下からクーリングガスを噴出して行
っていた。そのため、搬送室４の底面などに堆積・付着
しているパーティクルを巻き上げてしまい、巻き上がっ
たパーティクルがウェハ２４上下面に付着し、ウェハ品
質を悪化させていた。本願発明によれば、ウェハ２４を
成膜後載置部１２に載置した状態で自然冷却のみで冷却
を行うことで、パーティクルの巻上げが無く、ウェハ２
４へのパーティクル付着を最小限に低減することができ
る。また、排気口１４から吸気することにより、パーテ
ィクルを巻き上げることなくウェハ２４を冷却させるこ
とができ、さらに、石英ピン３０に付着しているパーテ
ィクルを排気穴１５から排出することができる。

【００４２】次に成膜前載置部１３について図７〜９を
用いて説明する。図７はウェハ支持ハンド８及び成膜前
載置部１３の平面図であり、図８（ａ）は成膜前載置部
１３の縦断面図である。成膜前載置部１３にはロードロ
ック室９から取り出した成膜前のウェハ２４を載置する
ための樹脂で構成した３つの樹脂ピン３１（図８（ａ）
においては、２個しか図示されていない）を備えてい
る。従来技術ではウェハ載置部を成膜前載置部１３と成
膜後載置部１２に分けていなかったため、ウェハ支持用
のピンは耐熱性を持った石英などの硬度が高いピンを使
用していた。そのため、ウェハ２４の裏面に傷などを発
生させることがあった。

【００４３】本願発明によればウェハ載置部を成膜前載
置部１３と成膜後載置部１２に分け、成膜前載置部１３
にはロードロック室９から取り出された成膜前の常温の
ウェハ２４のみを載置するため、ウェハ支持用のピンは
樹脂などの硬度が小さい部材にすることができ、ウェハ
２４へ傷などのダメージを減らすことができる。

【００４４】３本の樹脂ピン３１はそれぞれその下端
を、先端が円筒状の３本の垂直に立てられた棒３９（図
８（ａ）においては、２本しか図示されていない）の上
端に嵌め込み固定している。３本の棒３９は剛体支持フ
レームであるフレーム１９によりその下端を固定してい
る。

【００４５】また、図９に示すようにフレーム１９には
Ｌ字型のセンサ支持用フレーム２８をネジ４７により固
定している。さらに、このセンサ支持用フレーム２８の
上部にウェハ変位測定センサ４１を固定している。図９
に示すように、ウェハ変位測定センサ４１は、ウェハ２
４の上方に設けたレーザ照射部４１ａからレーザを照射
し、ウェハ２４の下方に設けたレーザ受光部４１ｂによ
りレーザを受光して、ウェハ２４外径部分のＸ軸方向の
変位Ｘを測定する。

【００４６】成膜前載置部１３の中央には、ウェハ２４
を昇降させる支持パッド４５及びＯリング４３を備えて
いる。支持パッド４５はＯリング４３を嵌め込むための
窪みを周縁部に有しており、ウェハ２４は支持パッド４
５に嵌め込まれたＯリング４３により支持される。支持
パッド４５はステンレスよりなる円板部材であり、その
直径はウェハ２４よりも小さい。また、Ｏリング４３は
弾性を有する樹脂やゴムよりなる。Ｏリング４３には成
膜前のウェハ２４のみを載置するため、耐熱性は不要で
ある。

【００４７】後述のように、支持パッド４５及びＯリン
グ４３は支持パッド回転中心２６とウェハ中心２５との
ズレを測定するため、ウェハ２４を樹脂ピン３１から持
ち上げるべく上下動する。また支持パッド４５及びＯリ
ング４３はこのズレを測定する間、ウェハ２４の板面と
平行な面内において、鉛直軸を回転中心として回転動
し、更にこの測定されたズレを補正するために図８
（ａ）の奥行き方向に並行移動する。

【００４８】支持パッド４５の下面には、支持パッド４
５を水平に支持し回転軸となるシャフト４２を固定す
る。シャフト４２は、その軸心と支持パッド４５の円板
中心とが一致する位置に垂直に配置されており、シャフ
ト４２の回転により支持パッド４５が回転する。シャフ
ト４２への回転は、回転駆動機構によって与えられる。

【００４９】シャフト４２はブラケット５１を挿通して
おり、ベアリング５０によって回転動自在に支持されて
いる。シャフト４２は、ブラケット５１に対して、独立
して上下方向に移動しないように支持されている。

【００５０】次に、昇降機構について説明する。図８
（ａ）に示すように、成膜前載置部１３の外周には剛体
支持フレームであるフレーム１９が配置されている。フ
レーム１９には、ネジ２９によって垂直下方に向けブラ
ケット４６が固定されている。ブラケット４６には、そ
の下端部に、上方に向けて上下動可能な上下動シリンダ
４９を支持している。上下動シリンダ４９のロッドの上
端にはプレート４８が配置されており、プレート４８は
上下動シリンダ４９によってその下端が支持されてい
る。そして、ポンプ５３を作動させることにより上下動
シリンダ４９のロッドが上下動し、ロッドの上端によっ
てプレート４８が下方から押し上げられ、プレート４８
が上下動を行う。

【００５１】また、プレート４８の側面には昇降動作時
のガイドとなる凹状のアリ溝を設けたガイド部材６２を
設けており、ブラケット４６に垂直方向にわたって設け
た凸状のガイドレール６３に嵌合している。そして、プ
レート４８は、ガイドレール６３に案内され、安定した
状態で前記上下動シリンダ４９によって昇降動する。

【００５２】図８（ｂ）は水平移動機構（Ｘ軸）の概略
図である。プレート４８には、図８（ｂ）に示すように
水平方向に向けてその回転軸を配置した状態で、水平移
動用モータ（Ｘ軸）５７を固定している。水平移動用モ
ータ（Ｘ軸）５７はその回転軸の延長上において、カッ
プリング５８によりねじ送り機構用の雄ネジ５９と結合
している。そして、水平移動用モータ（Ｘ軸）５７の回
転によって回転軸上に設けられた雄ネジ５９は、その場
で回転する。

【００５３】雄ネジ５９には、ブラケット５１の側部に
回転不能に固定された雌ネジ６０が嵌合しており、雄ネ
ジ５９の回転動によって雌ネジ６０が水平移動する。雌
ネジ６０はブラケット５１に固定されているため、雄ネ
ジ５９の回転によって雌ネジ６０と共にブラケット５１
が水平方向に水平移動する。また、図８（ａ）に示すよ
うにブラケット５１の側面には水平移動動作時のガイド
となる凹状のアリ溝を設けたガイド部材６４を設けてお
り、プレート４８に水平方向にわたって設けた凸状のガ
イドレール６５に嵌合している。そして、ブラケット５
１は、ガイドレール６５に案内され、安定した状態で前
記ねじ送り機構によって水平方向にねじ送りされる。

【００５４】更に、ブラケット５１には、シャフト４２
駆動用の回転駆動用モータ（θ軸）６６を設けている。
回転駆動用モータ（θ軸）６６の回転軸は垂直下方に向
けて配置され、その下端には駆動プーリー５５を固定し
ている。また、シャフト４２の下端部外周にもプーリー
５４を設けており、駆動プーリー５５からシャフト４２
のプーリー５４にわたって、環状のタイミングベルト５
６が掛けられている。回転駆動用モータ（θ軸）６６の
駆動によって駆動プーリー５５が回転し、駆動プーリー
５５の回転に従ってタイミングベルト５６を介してプー
リー５４及びシャフト４２が回転を行う。なお、本例で
は駆動プーリー５５とプーリー５４を用いているが、駆
動ギヤとギヤを用いて直接噛み合わせる構造であっても
良い。

【００５５】上下動シリンダ４９，水平移動用モータ
（Ｘ軸）５７，回転駆動用モータ（θ軸）６６は、装置
内若しくは装置とは別途に設けた制御部５２に接続され
ている。制御部５２はエアシリンダ用ポンプ５３の圧力
制御を行うことにより、支持パッド４５の昇降動をコン
トロールする。また、制御部５２は水平移動用モータ
（Ｘ軸）５７の回転を制御することにより、支持パッド
４５のＸ軸方向の水平移動をコントロールする。更に、
制御部５２は回転駆動用モータ（θ軸）６６の回転を制
御することにより、支持パッド４５の回転の角度及び回
転数をコントロールする。この制御部５２は、装置内に
設けたものであっても、装置とは別に設けた例えばパー
ソナルコンピュータ等のコントロール装置であっても良
い。また、制御部５２をディスプレイに接続することに
より、支持パッド４５の昇降状態や水平移動・回転動情
報をグラフィカルに若しくは数値的にディスプレイに表
示して、作業者がディスプレイの表示を確認しながら作
業を行えるようにしても良く、自動で制御しても良い。

【００５６】次に、図９〜１４を用いて、成膜前載置部
１３に載置されたウェハ２４のズレを修正するアライナ
機構の動作説明を行う。図１０〜１４は、本動作の遷移
の様子を模式的に示した図である。本動作説明において
は、昇降機構や回転駆動機構の機械的な動作の説明は省
略し、支持パッド４５およびウェハ支持ハンド８とウェ
ハ２４との動作関係、及び、それらの位置関係について
のみ説明する。

【００５７】最初の動作において図１０（ａ）に示すよ
うに搬送ロボット２１はウェハ２４をロードロック室９
から取り出し石英製のウェハ支持ハンド８の上に載せ、
成膜前載置部１３に向かって搬送する。（ステップ１）

【００５８】このとき、ウェハ２４は、ウェハ支持ハン
ド８上でズレた状態で搬送される場合が多い。そのた
め、図１０（ｂ）に示すように成膜前載置部１３の直上
にウェハ支持ハンド８を移動したときも、ウェハ２４は
正確に成膜前載置部１３の真上に配置されていない場合
がある。尚、このときウェハ支持ハンド８は、図６
（ｂ）にその平面図で示すように、３本の樹脂ピン３１
の投影面内に配置されない位置に停止させる。（ステッ
プ２）

【００５９】その後、図１０（ｃ）に示すように、ウェ
ハ支持ハンド８を下降させ、樹脂ピン３１の位置よりも
低い位置まで下降する。すると樹脂ピン３１がウェハ２
４の裏面に接触してウェハ２４を支持し、ウェハ支持ハ
ンド８上に載置されていたウェハ２４が樹脂ピン３１上
へと移載され、ウェハ２４は３本の樹脂ピン３１によっ
て支持された状態となる。ところが、この際ウェハ２４
はウェハ中心２５と支持パッド回転中心２６が正確に一
致していない状態で成膜前載置部１３に載置される。
（ステップ３）

【００６０】そして図１０（ｄ）に示すように、ウェハ
支持ハンド８を成膜前載置部１３から抜き出す。（ステ
ップ４）

【００６１】その後、図１１（ａ）に示すように上下動
シリンダ４９を駆動させることにより、支持パッド４５
を上昇させる。支持パッド４５が上昇するに従ってウェ
ハ２４の裏面が支持パッド４５に嵌め込まれたＯリング
４３に接触し、ウェハ２４が樹脂ピン３１上から支持パ
ッド４５上へ移載される。

【００６２】その後、回転駆動用モータ（θ軸）６６を
駆動させることにより支持パッド４５と共にウェハ２４
を回転させる。このとき図９に示すようにウェハ２４を
回転させながら、ウェハ変位測定センサ４１は支持パッ
ド回転中心２６とウェハ２４の外周との距離を測るため
Ｘの値を測定する。測定の結果、Ｘの値が最も大きいウ
ェハ角度、即ち、支持パッド回転中心２６とウェハ２４
の外周との距離が最大となるウェハ角度をＸ軸方向に合
わせ回転位置を停止する。（ステップ５）

【００６３】図１４はその状態を図示したものである。
同図から分かるように、この位置で回転を停止すると支
持パッド回転中心２６とウェハ中心２５はＸ軸方向に一
直線に並ぶ。そのため、支持パッド回転中心２６とウェ
ハ中心２５はＸ軸と直交する方向にはズレていない状態
となる。

【００６４】前記位置で停止した後、図１１（ｂ）に示
すようにウェハ支持パッド４５をＸ軸方向にＸ１だけ移
動させる。この移動は水平移動用モータ（Ｘ軸）５７を
回転させることにより行われ、載置部中心とウェハ中心
２５が一致する点で停止させる。この動作により支持パ
ッド回転中心２６とウェハ中心２５は正確に位置合わせ
された状態となる。ウェハ２４は円形であることから、
この移動距離Ｘ１はステップ５で測定したＸの最大値及
び最小値の差の２分の１で与えられる。（ステップ６）

【００６５】その後、図１１（ｃ）に示すように上下動
シリンダ４９を駆動させることにより、支持パッド４５
を下降させる。支持パッド４５が下降するに従ってウェ
ハ２４の裏面が樹脂ピン３１に接触し、ウェハ２４が支
持パッド４５上から樹脂ピン３１上へ移載される。（ス
テップ７）

【００６６】支持パッド４５を下降させた後、図１２
（ａ）に示すように支持パッド４５をＸ軸方向に移動さ
せ載置部中心まで戻す。この移動も水平移動用モータ
（Ｘ軸）５７を回転させることにより行われる。（ステ
ップ８）

【００６７】支持パッド４５を載置部中心まで戻した
後、図１２（ｂ）に示すように支持パッド４５を上昇さ
せる。そして支持パッド４５でウェハ２４を支持し、支
持パッド４５と共にウェハ２４を回転させる。図９に示
すようにウェハ２４が回転している間、ウェハ変位測定
センサ４１はウェハ２４の変位量にあたるＸの値を再測
定する。その結果、Ｘの値が一定、即ち、ウェハ中心２
５が支持パッド回転中心２６と正確に一致していること
が確認されたら、ウェハ２４のノッチ位置を目安に支持
パッド４５の回転を所定の位置で停止させる。（ステッ
プ９）

【００６８】もし、Ｘの値が一定でない、即ち、ウェハ
２４が位置ズレを起こしていることが確認されたらステ
ップ５に戻りＸの値が最も大きい位置、即ち、支持パッ
ド回転中心２６とウェハ２４の外周との距離が最大とな
るウェハ角度をＸ軸方向に合わせ回転位置を停止し、そ
の後ステップ６から同様の手順を行う。

【００６９】その後、図１３（ａ）に示すように支持パ
ッド４５を下降させ、ウェハ２４を樹脂ピン３１上に載
置する。このとき載置部中心とウェハ中心２５は完全に
一致し、ウェハノッチ４０も正確に位置合わせされた状
態となっている。（ステップ１０） 支持パッド４５を下降させた後、図１３（ｂ）に示すよ
うにウェハ支持ハンド８をウェハ２４の真下に侵入させ
る。（ステップ１１）

【００７０】その後、図１３（ｃ）に示すように、ウェ
ハ支持ハンド８を樹脂ピン３１の位置よりも高い位置ま
で上昇させる。するとウェハ支持ハンド８がウェハ２４
の裏面に接触してウェハ２４を支持し、樹脂ピン３１に
載置されていたウェハ２４がウェハ支持ハンド８上へと
移載され、ウェハ２４はウェハ支持ハンド８によって支
持された状態となる。このときウェハ２４は正確にウェ
ハ支持ハンド８のウェハ２４支持部中心に乗っている。
（ステップ１２）

【００７１】そして、図１３（ｄ）に示すようにウェハ
支持ハンド８と共にウェハ２４を成膜前載置部１３から
後退させる。

【００７２】なお、本実施例においては成膜前載置部１
３にアライナ機構を設けた例について説明しているが、
成膜後載置部１２にも同様にアライナ機構を設けること
ができる。成膜後載置部１２にアライナ機構を設ける構
造は、成膜前載置部１３にアライナ機構を設ける構造と
基本的に同様である。成膜後載置部１２にアライナ機構
を設けることで、ロードロック室９内のカセットへウェ
ハを戻す際のカセットとウェハの干渉を低減することが
できる。

【００７３】次に反応室３について図１及び図２を用い
て説明する。反応室３はゲートバルブ６を介して搬送室
４と接続されており、周囲はベルジャ７で覆われてい
る。反応室３はゲートバルブ６の開閉により密閉構造を
保っている。また、反応室３内にはウェハ２４を上部に
支持するサセプタ５を収納している。サセプタ５は上方
から見ると円板形状をしており、その直径はウェハ２４
よりも大きく、サセプタ５の上面にはウェハ２４が収納
される円形状のウェハ収納用凹部を設けている。サセプ
タ５は、本例においては炭素Ｃの基材に炭化シリコンＳ
ｉＣの被膜を施したものであり、ウェハ２４を加熱する
際にウェハ２４全体の温度を均一に保つ均熱盤としての
役割を果たす。そして、サセプタ５はエピタキシャル層
成長処理操作の間、ウェハ２４の板面と平行な面内にお
いて、垂直軸を回転中心として回転動をする。

【００７４】図２に示すようにサセプタ５の下面には、
サセプタ５を水平に支持し回転軸となるサセプタ支持棒
１８が当接する。サセプタ支持棒１８は、その軸心とサ
セプタ５の円板中心とが一致する位置に垂直に配置され
ており、サセプタ支持棒１８の回転によりサセプタ５が
回転する。サセプタ支持棒１８への回転は、図示されて
いない回転駆動機構によって与えられる。

【００７５】ウェハ２４は石英製のウェハ支持ハンド８
上に載せられ反応室３内に搬入される。なお、説明の都
合上、反応室３の下部に設けられたサセプタ５駆動装
置、および反応室３内にウェハ２４を搬入出するための
アーム３３駆動装置の図示を省略している。

【００７６】〔本願の搬送動作〕次に本願発明に係る搬
送ロボット２１によるウェハの搬送動作について図１５
及び表１を用いて説明する。

【表１】

【００７７】最初の動作において搬送ロボット２１はウ
ェハ支持ハンド８を図１５ののステーションまで移動
させる。次に、ウェハ支持ハンド８はのステーション
であるロードロック室９内に入り、ウェハの下まで伸び
る。既に述べたように、ウェハカセット１０は垂直に移
動可能となっており、ウェハカセット１０が下降するこ
とによりウェハ支持ハンド８は第１のウェハを支持す
る。その後ウェハ支持ハンド８はのステーションまで
戻り（ＬＬ出し（１））、反応室３手前ののステーシ
ョンまで第１のウェハを支持したまま１６０°移動す
る。次にウェハ支持ハンド８はのステーションである
反応室３まで移動し第１のウェハをサセプタ５上に載置
し（ＬＯＡＤ（１））、のステーションまで戻って来
る。

【００７８】第１のウェハが反応室３内で成膜処理され
ている間、ウェハ支持ハンド８はのステーションまで
１６０°移動し、ロードロック室９内のステーション
まで伸びた後、第２のウェハを取りだし、のステーシ
ョンまで戻って来る（ＬＬ出し（２））。その後、ウェ
ハ支持ハンド８は第２のウェハを支持したまま、のス
テーションまで４５°移動し、のステーションまで移
動後、成膜前載置部１３に第２のウェハを載置しての
ステーションまで戻って来る。既に述べたように、成膜
前載置部１３に載置されている間に第２のウェハはアラ
イナ機構により所定の位置に位置合わせされる。

【００７９】次にウェハ支持ハンド８はのステーショ
ンまで１１５°移動し、のステーションである反応室
３内まで伸びた後、成膜処理が終了した第１のウェハを
サセプタ５上から取り出し（ＵＮＬＯＡＤ（１））、
のステーションまで戻って来る。その後ウェハ支持ハン
ド８はのステーションまで６５°移動し、のステー
ションである成膜後載置部１２まで伸びた後、第１のウ
ェハを成膜後載置部１２に載置し、のステーションま
で戻って来る。

【００８０】次にウェハ支持ハンド８はのステーショ
ンまで５０°移動し、のステーションである成膜前載
置部１３まで伸び、アライナ機構により位置合わせされ
た第２のウェハを取り出した後、のステーションまで
戻って来る。その後ウェハ支持ハンド８はのステーシ
ョンまで１１５°移動し、のステーションまで伸びた
後、第２のウェハをサセプタ５上に載置し（ＬＯＡＤ
（２））、のステーションまで戻って来る。

【００８１】第２のウェハが反応室３内で成膜処理され
ている間、ウェハ支持ハンド８はのステーションまで
６５°移動した後、のステーションである成膜後載置
部１２から自然冷却された第１のウェハを取り出し、
のステーションまで戻って来る。その後、ウェハ支持ハ
ンド８は第１のウェハを支持したままのステーション
まで９５°移動した後、のステーションまで伸びる。
ウェハ支持ハンド８がのステーションで停止した後、
ウェハカセット１０が上昇することによりウェハカセッ
ト１０はウェハ支持ハンド８上の第１のウェハを支持す
る。ウェハ支持ハンド８はこのように第１のウェハをロ
ードロック室９に戻して（ＬＬ入れ（１））、のステ
ーションまで戻って来る。

【００８２】次にウェハ支持ハンド８はのステーショ
ンまで伸び、第３のウェハを取りだした後、のステー
ションまで戻って来る（ＬＬ出し（３））。その後は同
様の手順を繰り返し、第５のウェハまで成膜処理しウェ
ハカセット１０に戻す。なお、２つのロードロック室９
内のウェハカセット１０を、成膜前ウェハ用と成膜後ウ
ェハ用に分けて使用しても良いことは言うまでもない。

【００８３】〔従来機の搬送動作］次に従来技術に係る
搬送ロボット２１によるウェハの搬送動作について図１
６及び表１を用いて説明する。

【００８４】最初の動作において搬送ロボット２１はウ
ェハ支持ハンド８を図１６ののステーションまで移動
させる。次に、ウェハ支持ハンド８はのステーション
であるロードロック室９内に入り、ウェハの下まで伸び
る。するとウェハカセット１０が下降し、ウェハ支持ハ
ンド８は第１のウェハを支持する。その後ウェハ支持ハ
ンド８はのステーションまで戻り（ＬＬ出し
（１））、反応室３手前ののステーションまで第１の
ウェハを支持したまま１６０°移動する。次にウェハ支
持ハンド８はのステーションである反応室３まで移動
し第１のウェハをサセプタ５上に載置し（ＬＯＡＤ
（１））、のステーションまで戻って来る。

【００８５】第１のウェハが反応室３内で成膜処理され
ている間、ウェハ支持ハンド８はのステーションまで
１６０°移動し、ロードロック室９内のステーション
まで伸びた後、第２のウェハを取りだし、のステーシ
ョンまで戻って来る（ＬＬ出し（２））。その後、ウェ
ハ支持ハンド８は第２のウェハを支持したまま、のス
テーションまで２１０°移動し、のステーションまで
移動後、クーリングステーション６１に第２のウェハを
載置してのステーションまで戻って来る。

【００８６】次にウェハ支持ハンド８はのステーショ
ンまで５０°移動し、のステーションである反応室３
内まで伸びた後、成膜処理が終了した第１のウェハをサ
セプタ５上から取り出し（ＵＮＬＯＡＤ（１））、の
ステーションまで戻って来る。その後ウェハ支持ハンド
８はのステーションまで５０°移動し、のステーシ
ョンまで伸びた後、第１のウェハをクーリングステーシ
ョン６１に載置し、のステーションまで戻って来る。

【００８７】次にウェハ支持ハンド８はのステーショ
ンまで１００°移動し、のステーションまで伸び、ク
ーリングステーション６１に載置された第２のウェハを
取り出した後、のステーションまで戻って来る。その
後ウェハ支持ハンド８はのステーションまで５０°移
動し、のステーションまで伸びた後、第２のウェハを
サセプタ５上に載置し（ＬＯＡＤ（２））、のステー
ションまで戻って来る。

【００８８】第２のウェハが反応室３内で成膜処理され
ている間、ウェハ支持ハンド８はのステーションまで
５０°移動した後、のステーションであるクーリング
ステーション６１からクーリングガスにより冷却された
第１のウェハを取り出し、のステーションまで戻って
来る。その後、ウェハ支持ハンド８は第１のウェハを支
持したままのステーションまで１１０°移動した後、
のステーションまで伸びる。ウェハ支持ハンド８が
のステーションで停止した後、ウェハカセット１０が上
昇することによりウェハカセット１０はウェハ支持ハン
ド８上の第１のウェハを支持する。ウェハ支持ハンド８
はこのように第１のウェハをロードロック室９に戻して
（ＬＬ入れ（１））、のステーションまで戻って来
る。

【００８９】次にウェハ支持ハンド８はのステーショ
ンまで伸び、第３のウェハを取りだした後、のステー
ションまで戻って来る（ＬＬ出し（３））。

【００９０】その後、ウェハ支持ハンド８は第３のウェ
ハを支持したまま、のステーションまで１１０°移動
し、のステーションまで移動後、クーリングステーシ
ョン６１に第３のウェハを載置してのステーションま
で戻って来る。

【００９１】次にウェハ支持ハンド８はのステーショ
ンまで５０°移動し、のステーションである反応室３
内まで伸びた後、成膜処理が終了した第２のウェハをサ
セプタ５上から取り出し（ＵＮＬＯＡＤ（２））、の
ステーションまで戻って来る。その後ウェハ支持ハンド
８はのステーションまで５０°移動し、のステーシ
ョンまで伸びた後、第２のウェハをクーリングステーシ
ョン６１に載置し、のステーションまで戻って来る。

【００９２】次にウェハ支持ハンド８はのステーショ
ンまで１００°移動し、のステーションまで伸び、ク
ーリングステーション６１に載置された第３のウェハを
取り出した後、のステーションまで戻って来る。その
後ウェハ支持ハンド８はのステーションまで５０°移
動し、のステーションまで伸びた後、第３のウェハを
サセプタ５上に載置し（ＬＯＡＤ（３））、のステー
ションまで戻って来る。

【００９３】第３のウェハが反応室３内で成膜処理され
ている間、ウェハ支持ハンド８はのステーションまで
５０°移動した後、のステーションであるクーリング
ステーション６１からクーリングガスにより冷却された
第２のウェハを取り出し、のステーションまで戻って
来る。その後、ウェハ支持ハンド８は第１のウェハを支
持したままのステーションまで２１０°移動した後、
のステーションまで伸び、第２のウェハをロードロッ
ク室９に戻して（ＬＬ入れ（２））、のステーション
まで戻って来る。

【００９４】次にウェハ支持ハンド８はのステーショ
ンまで伸び、第４のウェハを取りだした後、のステー
ションまで戻って来る（ＬＬ出し（４））。その後は同
様の手順を繰り返し、第５のウェハまで成膜処理しウェ
ハカセット１０に戻す。

【００９５】［従来機と本願発明の比較結果］上述のよ
うに第５のウェハの成膜処理が完了しウェハが載置部に
載置されるまでに、本願の装置の場合には搬送ロボット
２１が移動する角度は２７４５°であり、従来機の３１
１０°に比し少ない。またウェハがロボットハンドに乗
って移動する距離は本実施例では１５５０°であり従来
機の２１００°に比し少ない。このようにウェハ載置部
が一方のサイドに位置することで、搬送ロボット２１の
旋回角度が小さくなり、ウェハがロボットハンドに乗っ
て移動する距離が短くなる。そのため旋回移動中のロボ
ットハンドの振動が原因で発生するウェハ裏面の傷やハ
ンド上でのズレを抑制することができる。

【００９６】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。 本発明における半導体製造装置
は、ウェハカセット１０を収納するロードロック室９
と、ウェハ２４の成膜処理を行う反応室３と、ウェハ２
４を支持する支持ハンド８を備えた搬送ロボット２１を
内部に設置した搬送室４と、を備える。更に、成膜処理
後のウェハ２４を載置する成膜後載置部１２とは別に、
ウェハカセット１０から取り出した成膜処理前のウェハ
２４を載置する成膜前載置部１３を備える。

【００９７】また、ウェハカセット１０を収納するロー
ドロック室９と、ウェハ２４の成膜処理を行う反応室３
と、ウェハ２４を支持する支持ハンド８を備えた搬送ロ
ボット２１を内部に設置した搬送室４と、を備えた半導
体製造装置において、搬送室４内に少なくとも２以上の
ウェハ載置部が、搬送ロボット２１の旋回範囲１１外に
あり、それらが搬送ロボット２１中心と搬送室４出入口
を結ぶ直線に対し片側に偏在することを特徴とする。さ
らに、ウェハ載置部は、成膜処理前のウェハ２４を載置
する成膜前載置部１３と、成膜処理後のウェハ２４を載
置する成膜後載置部１２とからなる。また、成膜前載置
部１３が成膜後載置部１２よりも反応室３から離れた位
置にある。

【００９８】さらに、支持ハンド８が、ウェハ２４の下
面を支持し、反応室３に侵入する部分が全て石英で構成
される。また、ウェハ載置部は、ウェハ２４を略水平状
態にウェハ２４下面を支持する部材からなり、成膜後載
置部１２のウェハ支持部材は、１つ以上の高温耐熱部材
からなる。この高温耐熱部材は、石英、セラミック、Ｓ
ｉＣなどからなる。

【００９９】また、成膜後載置部１２はその下部に少な
くとも１つの排気穴１５を有する。さらに、成膜前載置
部１３はウェハ２４よりも硬度が低い少なくとも一つの
部材からなり、このウェハ２４よりも硬度が低い部材は
フッ素系樹脂に代表される樹脂やゴムなどからなる。

【０１００】ウェハ載置部は、ウェハ２４のアライメン
ト機構を有し、ウェハライメント機構は、回転・上下・
水平移動するウェハ支持パッド４５とウェハ２４の水平
方向の変位量を測定する変位センサ４１を備える。ま
た、搬送室４において、ロボット旋回半径内の底面に複
数の排気口１６を有する。更に、排気口１６の一部また
は全てが成膜前載置部１３と搬送ロボット２１中心を結
んだ線上の近傍に位置する。また、成膜処理前のウェハ
２４を成膜前載置部１３に載置し、成膜処理後のウェハ
２４を成膜後載置部１２に載置するように、搬送ロボッ
ト２１を制御する制御装置を備える。

【０１０１】

【発明の効果】本願発明によれば、成膜前載置部に載置
されたウェハに対するパーティクルの付着を抑制するこ
とができる。

【０１０２】また、本発明によれば、ウェハ載置部が一
方のサイドに位置するため、搬送ロボットの旋回角度が
小さくなり、ウェハがロボットハンドに乗って移動する
距離が短くなるので、旋回移動中のロボットハンドの振
動が原因で発生するウェハ裏面の傷やハンド上でのズレ
を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明のウェハ製造装置全体の概略を示す、
横断面図である。

【図２】本願発明のウェハ製造装置全体の概略を示す、
縦断面図である。

【図３】（ａ）は本願発明のウェハ支持ハンドの平面
図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はウェハ支持ハンドと反応
室の位置関係を示す概念図である。

【図４】（ａ）は成膜後載置部の平面図、（ｂ）は縦断
面図である。

【図５】図５（ａ）〜（ｄ）は、成膜後載置部にウェハ
を載置する手順を示す図である。

【図６】図６（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、ウェハ支持
ハンドの停止位置を示す成膜後載置部および成膜前載置
部と、ウェハ支持ハンドの位置関係を図示した平面図で
ある。

【図７】成膜前載置部とウェハ支持ハンドを表した平面
図である。

【図８】（ａ）は成膜前載置部の縦断面図、（ｂ）は水
平移動機構（Ｘ軸）の概略図である。

【図９】アライナ機構を図示した成膜前載置部の縦断面
図である。

【図１０】図１０（ａ）〜（ｄ）は、本願発明の成膜前
載置部にウェハを載置する手順を示す図である。

【図１１】図１１（ａ）〜（ｃ）は、本願発明のアライ
ナ機構によりウェハを位置合わせする手順を示す図であ
る。

【図１２】図１２（ａ）及び（ｂ）は、本願発明のアラ
イナ機構によりウェハが正確に位置合わせされているか
を確認する手順を示す図である。

【図１３】図１３（ａ）〜（ｄ）は、本願発明の成膜前
載置部からウェハを搬出する手順を示す図である。

【図１４】支持パッド回転中心とウェハ外周との距離が
最大となるウェハ角度をＸ軸方向に合わせ回転を停止さ
せたウェハの上面図である。

【図１５】本願発明のウェハ製造装置における搬送ロボ
ットの搬送手順を示す概略図である。

【図１６】従来技術のウェハ製造装置における搬送ロボ
ットの搬送手順を示す概略図である。

【図１７】従来技術のウェハ製造装置におけるロードロ
ック室および搬送室の斜視図である。

【符号の説明】

２…ネジ ３…反応室 ４…搬送室 ５…サセプタ ６…ゲートバルブ ７…ベルジャ ８…ウェハ支持ハンド ９…ロードロック室 １０…ウェハカセット １１…旋回範囲 １２…成膜後載置部 １３…成膜前載置部 １４…排気口 １５…排気穴 １６…排気口 １７…本体 １８…サセプタ支持棒 １９…フレーム ２０…カバー ２１…搬送ロボット ２２…ロボットアーム ２３…ウェハカセット昇降機構 ２４…ウェハ ２５…ウェハ中心 ２６…支持パッド回転 ２７…反応室侵入部 ２８…センサ支持用フレーム ２９…ネジ ３０…石英ピン ３１…樹脂ピン ３２…棒 ３３…アーム ３４…排気 ３５…ナット ３６…第１のロボットアーム ３７…第２のロボットアーム ３８…第３のロボットアーム ３９…棒 ４１…ウェハ変位測定センサ、４１ａ…レーザ照射部、
４１ｂ…レーザ受光部 ４２…シャフト ４３…Ｏリング ４４…ベローズ ４５…支持パッド ４６…ブラケット ４７…ネジ ４８…プレート ４９…上下動シリンダ ５０…ベアリング ５１…ブラケット ５２…制御部 ５３…ポンプ ５４…プーリー ５５…駆動プーリー ５６…タイミングベルト ５７…水平移動用モータ（Ｘ軸） ５８…カップリング ５９…雄ネジ ６０…雌ネジ ６１…クーリングステーション ６２…ガイド部材 ６３…ガイドレール ６４…ガイド部材 ６５…ガイドレール ６６…回転駆動用モータ（θ軸） １０４…搬送室 １０６…ゲートバルブ １０９…ロードロック室 １１２…クーリングステーション １１９…フレーム １２１…搬送ロボット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 英俊 神奈川県平塚市万田1200番地 株式会社小 松製作所研究本部内 Ｆターム(参考） 5F031 CA02 FA07 FA11 FA12 FA15 GA02 GA32 GA33 GA43 GA47 GA49 HA02 HA08 HA12 HA53 HA58 HA59 JA05 JA15 JA32 JA35 JA36 KA06 KA11 KA14 LA12 LA13 LA14 LA15 MA28 MA30 NA07 NA14 PA23 PA26

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウェハカセットを収納するロードロック室
   と、 ウェハの成膜処理を行う反応室と、 前記ウェハを支持する支持ハンドを備えた搬送ロボット
   を内部に設置した搬送室と、を備えた半導体製造装置に
   おいて、 成膜処理後のウェハを載置する成膜後載置部とは別に、
   前記ウェハカセットから取り出した成膜処理前のウェハ
   を載置する成膜前載置部を備えることを特徴とする半導
   体製造装置。
2. 【請求項２】ウェハカセットを収納するロードロック室
   と、 ウェハの成膜処理を行う反応室と、 前記ウェハを支持する支持ハンドを備えた搬送ロボット
   を内部に設置した搬送室と、を備えた半導体製造装置に
   おいて、 前記搬送室内に少なくとも２以上のウェハ載置部が、前
   記搬送ロボットの旋回範囲外にあり、それらが前記搬送
   ロボット中心と前記反応室へウェハを出し入れする搬送
   室出入口を結ぶ直線に対し片側に偏在することを特徴と
   する半導体製造装置。
3. 【請求項３】前記ウェハ載置部が、成膜処理前のウェハ
   を載置する成膜前載置部と、成膜処理後のウェハを載置
   する成膜後載置部とからなる請求項２に記載の半導体製
   造装置。
4. 【請求項４】前記成膜前載置部が前記成膜後載置部より
   も前記反応室から離れた位置にあることを特徴とする請
   求項１または３に記載の半導体製造装置。
5. 【請求項５】前記ウェハ支持ハンドが、前記ウェハの下
   面を支持し、前記反応室に侵入する部分が全て石英で構
   成されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つ
   に記載の半導体製造装置。
6. 【請求項６】前記成膜後載置部はその下部に少なくとも
   １つの排気穴を有することを特徴とする請求項１または
   ３に記載の半導体製造装置。
7. 【請求項７】前記成膜前載置部においては、ウェハに直
   接接触する部位をウェハよりも硬度が低い部材により構
   成することを特徴とする請求項１または３に記載の半導
   体製造装置。
8. 【請求項８】前記成膜前載置部と前記成膜後載置部の両
   方または何れか一方に、前記ウェハのアライメント機構
   を備えることを特徴とする請求項１または３に記載の半
   導体製造装置。
9. 【請求項９】前記アライメント機構は、ウェハの水平方
   向の変位量を測定する変位センサとウェハを水平方向に
   移動させる移動手段と、を備えることを特徴とする請求
   項８に記載の半導体製造装置。
10. 【請求項１０】成膜処理前のウェハを成膜前載置部に載
    置し、成膜処理後のウェハを成膜後載置部に載置するよ
    うに、前記搬送ロボットを制御する制御装置を備えるこ
    とを特徴とする請求項１または３に記載の半導体製造装
    置。