【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンウェーハ等の基板にＩＣ等の半導体装置を製造する基板処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基板処理装置としては、所要枚数を一度に処理するバッチ式の基板処理装置或は一枚或は複数枚を個別に処理する枚葉式の基板処理装置とがある。例えば、縦型反応炉を具備した縦型基板処理装置に関するものとして、特許文献１に示すものがある。
【０００３】
特許文献１に示された基板処理装置について図６を基に略述する。
【０００４】
図６中、１は筐体であり、筐体の前面にゲート弁２を介して気密なカセット室３が設けられ、該カセット室３にゲート弁４を介して気密な移載室５が連設され、該移載室５に気密なロードロック室６が連設され、該ロードロック室６と前記移載室５とはゲート弁７を介して連通可能となっている。前記ロードロック室６の上面には反応炉８が立設されている。
【０００５】
前記カセット室３の内部には外部から搬入されたカセット９が収納され、前記移載室５内には基板移載機１１が設けられ、前記ロードロック室６内には基板保持具（ボート）１２が収納されると共に該ボート１２を前記反応炉８に装入、引出しする昇降装置（ボートエレベータ）１３が設けられている。前記ボート１２は基板（ウェーハ）を水平多段に保持するものであり、ウェーハは前記反応炉８内で前記ボート１２に保持された状態で処理される。
【０００６】
前記反応炉８は気密な処理室１４を画成する石英製の反応管１５、該反応管１５の周囲を囲繞するヒータ１６等から構成され、前記処理室１４と前記ロードロック室６間の炉口部はゲート弁１７により気密に開閉される様になっている。又、前記処理室１４には反応ガスが供給されると共に排気される様になっている。
【０００７】
ウェーハの処理について説明する。
【０００８】
未処理ウェーハが装填されたカセット９が前記ゲート弁２を介して前記カセット室３に搬入される。前記ゲート弁２が密閉され、前記ゲート弁４、前記ゲート弁７が開放され、前記基板移載機１１は前記カセット室３のウェーハを前記ゲート弁４、前記ゲート弁７を介して所定枚数前記ボート１２に移載する。前記ゲート弁７が閉じられ、前記ゲート弁１７が開放され、前記ボートエレベータ１３により前記ボート１２が前記処理室１４に装入される。前記ゲート弁１７が閉じられ、反応ガスが供給され、前記ヒータ１６によりウェーハが加熱されることでウェーハに所要の処理がなされる。
【０００９】
処理が完了した処理済ウェーハは上記した逆の手順により、前記カセット室３のカセット９に装填され、前記ゲート弁２を介して搬出される。
【００１０】
上記した様に、前記カセット室３のカセット９と前記ロードロック室６の前記ボート１２間のウェーハの移載は前記基板移載機１１によって行われる。
【００１１】
従来の基板移載機としては、例えば特許文献２に示されるものがある。
【００１２】
基板移載機は、複数節のリンクアームを屈伸させウェーハを進退させるロボットアームを具備し、又ロボットアームを昇降させる昇降機構、ロボットアームを回転させる回転機構を具備し、ロボットアームの進退、昇降、回転の協働により、ウェーハの移載を行う様になっている。
【００１３】
図７、図８により、従来の基板移載機１１の機構部の概略を説明する。
【００１４】
図中、２０は移載室５の底板等の構造部材を示しており、該構造部材２０に開口部２１が穿設され、該開口部２１と同心の円筒状の支持部材２２が前記構造部材２０の下面に設けられている。
【００１５】
前記支持部材２２の下面にベローズ下フランジ２３が気密に固着され、該ベローズ下フランジ２３の下面に上ベースプレート２４が固着され、該上ベースプレート２４にガイドシャフト３０を介して下ベースプレート２５が支持されている。
【００１６】
前記上ベースプレート２４と前記下ベースプレート２５間にスクリューシャフト２６が回転自在に設けられ、該スクリューシャフト２６はギアボックス２７を介して昇降モータ８７に連結されている。昇降台２８がナット（図示せず）を介して前記スクリューシャフト２６に螺合すると共に前記ガイドシャフト３０に摺動自在にガイドされ、前記スクリューシャフト２６の回転で前記昇降台２８が昇降可能となっている。
【００１７】
前記昇降台２８に支柱２９が立設され、該支柱２９の上端にロボットアーム３１が水平方向に進退可能に設けられている。前記支柱２９の上端部、前記ロボットアーム３１の近傍にフランジ３２が気密に固着され、該フランジ３２にベローズ上フランジ３３が気密に固着され、前記ベローズ下フランジ２３と前記ベローズ上フランジ３３間にはベローズ本体３４が気密に設けられている。
【００１８】
前記フランジ３２、前記ベローズ上フランジ３３、前記ベローズ本体３４はベローズ継手３５を構成し、前記基板移載機１１の駆動部を前記移載室５内部から離隔し、前記駆動部による前記移載室５内部の汚染を防止している。
【００１９】
又、前記ベローズ本体３４は、前記基板移載機１１の駆動部と前記移載室５内部とを気密に仕切る隔壁であり、減圧に耐え得る様ステンレス等の金属製となっている。
【００２０】
前記昇降モータ８７により前記スクリューシャフト２６が回転されることで、前記昇降台２８が昇降し、前記ロボットアーム３１の伸縮、回転との協働でウェーハの移載が行われる。尚、図中、矢印３６は前記ロボットアーム３１の伸縮方向である。
【００２１】
【特許文献１】
特公平７−１０１６７５号公報
【００２２】
【特許文献２】
特開平８−７００３３号公報
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の基板処理装置の基板移載機１１に於いて、前記ロボットアーム３１が昇降すると、前記ベローズ本体３４が伸縮する。該ベローズ本体３４は金属製であり、該ベローズ本体３４の伸縮により、弾性反力が発生する。該弾性反力は、前記フランジ３２、前記支柱２９を介して前記昇降台２８に伝達される。該昇降台２８を上下方向に拘束するものは、前記スクリューシャフト２６と前記昇降台２８との螺合関係のみであるので、該昇降台２８は前記スクリューシャフト２６による片持支持状態となる。
【００２４】
この為、前記昇降台２８にはモーメントによる回転変位が発生する。該回転変位は前記支柱２９を介して前記ロボットアーム３１に伝達され、該ロボットアーム３１が回転変位する。
【００２５】
この為、該ロボットアーム３１でウェーハを移載する場合に、該ロボットアーム３１のウェーハ載置部３１ａに上下方向の変位が生じ、例えば図６の前記ボート１２の様に、多段に比較的ウェーハの載置する上下の間隔が狭いとき、ウェーハと前記ウェーハ載置部３１ａとが接触し、又は、前記ボート１２にウェーハを載せる際、前記ウェーハ載置部３１ａ又はウェーハが前記ボート１２と接触し、ウェーハの移載が実行できなくなる虞れがあった。
【００２６】
本発明は斯かる実情に鑑み、ベローズ伸縮による反力、或はロボットアームが伸長した状態で発生する回転モーメントでロボットアームが回転変位することを防止し、確実安全にウェーハの移載が行える様にするものである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板保持具に保持された基板を収納し、基板を処理する処理室と、前記基板保持具に基板を移載する基板移載装置を具備する基板処理装置に於いて、前記基板移載装置は基板を水平方向に移動可能な基板水平移動手段と該基板水平移動手段を昇降する昇降手段とを有し、該昇降手段は少なくとも１つの基板水平移動方向に離隔して設けられた複数の昇降機構を備えた基板処理装置に係り、又基板保持具に保持された基板を収納し、基板を処理する処理室と、前記基板保持具に基板を移載する基板移載装置を具備する基板処理装置に於いて、前記基板移載装置は基板を水平方向に移動可能な基板水平移動手段と該基板水平移動手段を昇降する昇降手段とを有し、該昇降手段は少なくとも１つの基板水平移動方向に離隔して設けられた複数の昇降ガイドを有する基板処理装置に係るものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【００２９】
以下は基板処理装置の１つである、バッチ式の縦型拡散・ＣＶＤ装置が示されており、ウェーハに不純物を拡散し、絶縁膜、金属膜を生成する等の基板処理を行うものである。又、該基板処理装置には、ウェーハ搬送用キャリアとして密閉容器であるＦＯＵＰ（ｆｒｏｎｔ ｏｐｅｎｉｎｇ ｕｎｉｆｉｅｄ ｐｏｄ、以下ポッドと称す）が使用されている。
【００３０】
前記基板処理装置の概略は、前方より大気圧での気密構造を有する第１筐体３８、大気圧での気密構造を有する第２筐体３９、耐圧気密構造の第３筐体４０、耐圧気密構造の第４筐体４１、該第４筐体４１の上側に第５筐体４２が連設された構成となっている。
【００３１】
前記第１筐体３８の前面側にはポッド授受ステージ４３が設けられ、該ポッド授受ステージ４３に対し外部搬送装置によりポッド４４が搬入搬出される様になっている。又、前記第１筐体３８の内部後側にはポッド載置台４５が設けられ、前記第１筐体３８の中央にはポッド搬送装置４６が設けられ、該ポッド搬送装置４６はポッド搬送アーム４７を具備し、該ポッド搬送アーム４７は前記ポッド授受ステージ４３の搬入出口４８を通して前記ポッド授受ステージ４３と前記ポッド載置台４５間で前記ポッド４４を搬送可能となっている。
【００３２】
前記第２筐体３９は、前記ポッド載置台４５の蓋を開閉するポッドオープナ４９及び前記第３筐体４０に設けられた第１移載口５１を気密に開閉する第１ゲート弁５２を収納している。又、前記第２筐体３９と前記第３筐体４０とは前記第１移載口５１を介して連通しており、前記第３筐体４０と前記第４筐体４１とは第２移載口５３を介して連通し、該第２移載口５３は第２ゲート弁５４により気密に開閉される様になっている。
【００３３】
前記第３筐体４０内には複数（図示では２）の基板保管具５５，５６が側壁に沿って設けられ、該基板保管具５５と基板保管具５６間には熱遮蔽壁５７が設けられている。
【００３４】
前記基板保管具５５，５６は少なくとも３本の支柱５８を有し、該支柱５８にはウェーハ５９を保持する基板保持溝が所要間隔で刻設されている。前記基板保管具５５，５６に沿ってガス吹出し管６１，６２が立設され、該ガス吹出し管６１，６２は所要間隔で穿設されたガス吹出し孔を有し、該ガス吹出し孔は、例えば前記基板保持溝と同間隔で該基板保持溝の中間位置に設けられている。前記ガス吹出し管６１，６２は図示しない不活性ガス供給源に接続され、前記ガス吹出し管６１，６２からは窒素ガス等の不活性ガスが流出される様になっている。又、前記第３筐体４０には排気管６３が設けられ、該排気管６３を介して図示しない排気装置に接続され、該排気装置は前記第３筐体４０内を所定の負圧に維持可能である。
【００３５】
前記第１移載口５１と前記第２移載口５３との間に基板移載装置６４が設けられている。該基板移載装置６４は駆動機構部６５が前記第３筐体４０の下方外部に設けられ、ロボットアーム３１が前記第３筐体４０に収納され、前記駆動機構部６５の前記第３筐体４０を貫通する部分には後述するベローズ継手３５が設けられ、気密構造となっている。
【００３６】
前記第４筐体４１はロードロック室として機能し、窒素ガス等のガスを供給するガス供給管８４、前記第４筐体４１内を排気し減圧する為の排気管８５が接続されている。
【００３７】
前記第４筐体４１内にはボートエレベータ６６が設けられ、該ボートエレベータ６６はエレベータアーム６７を介してシールキャップ６８を昇降可能としている。該シールキャップ６８にはボート回転装置６９が設けられており、基板保持具（以下、ボート）７１は前記ボート回転装置６９により鉛直軸心を中心に回転可能に支持されている。
【００３８】
前記ボート７１は複数本の支柱７２を有し、該支柱７２には所要間隔で基板保持溝が刻設され、該溝にウェーハを水平姿勢で多段に保持する様になっている。
【００３９】
前記第４筐体４１の天井部には炉口７３が設けられ、前記第４筐体４１の上面には前記炉口７３と同心に炉口フランジ７４が気密に取付けられ、該炉口フランジ７４に上下両端が開放された内管７５が立設され、有天筒状の外管７６が前記炉口フランジ７４の上端に前記内管７５と同心に立設されている。該内管７５の材料としては、石英又は炭化珪素が用いられ、前記外管７６の材料としては石英又は炭化珪素が用いられる。該外管７６の周囲を囲繞するヒータ７７が前記外管７６と同心に設けられ、前記ヒータ７７は前記第５筐体４２内に収納されている。
【００４０】
前記内管７５内部に処理室７８が画成され、前記内管７５と前記外管７６間には円筒状の処理室７９が形成される。前記炉口フランジ７４の下方には前記処理室７９に連通するガス導入管（図示せず）が接続され、前記炉口フランジ７４の上部には前記処理室７９に連通する排気管８２が接続されている。図中、８３は前記外管７６内部の温度を検出する為の熱電対等の温度検出器である。
【００４１】
而して、前記内管７５、前記外管７６、前記ヒータ７７等は前記処理室７８に収納した基板を処理する熱処理炉を構成する。
【００４２】
前記ガス導入管（図示せず）からは反応ガス或はパージガスが導入され、前記排気管８２は排気装置に接続され、前記外管７６内部を真空排気する。前記処理室７８に前記ボート７１が装入され、該ボート７１が装入された状態では、前記シールキャップ６８により前記炉口７３が気密に閉塞される様になっている。又、該炉口７３は前記ボート７１が降下した状態で、炉口シャッタ８０により気密に閉塞される様になっている。
【００４３】
前記基板移載装置６４の前記駆動機構部６５について、図４、図５に於いて更に説明する。
【００４４】
尚、図４、図５中、図７、図８中で示したものと同等のものには同符号を付してある。
【００４５】
前記第３筐体４０の底部に開口部２１が設けられ、該開口部２１の下側に円筒状の支持部材２２が前記開口部２１と同心に設けられている。
【００４６】
前記支持部材２２の下面にベローズ下フランジ２３が気密に固着され、前記支持部材２２の下端に前記ベローズ下フランジ２３を介して上ベースプレート２４が固着され、該上ベースプレート２４に昇降ガイドであるガイドシャフト３０を介して下ベースプレート２５が支持されている。該ガイドシャフト３０は同一円周上に所要等分した位置、例えば３等分した位置に設けられている。
【００４７】
該ガイドシャフト３０に昇降台２８が摺動自在に嵌合し、該昇降台２８に支柱２９が立設され、該支柱２９の上端に基板水平移動手段としてロボットアーム３１が水平方向に進退可能に設けられている。
【００４８】
前記支柱２９の上端部、前記ロボットアーム３１の近傍にフランジ３２が気密に固着され、該フランジ３２にベローズ上フランジ３３が気密に固着され、前記ベローズ下フランジ２３と前記ベローズ上フランジ３３間にはベローズ本体３４が気密に設けられている。前記フランジ３２、前記ベローズ上フランジ３３、前記ベローズ本体３４はベローズ継手３５を構成し、前記駆動機構部６５を前記第３筐体４０内部から離隔し、前記駆動機構部６５による前記第３筐体４０内部の汚染を防止している。又、前記第３筐体４０は前記駆動機構部６５を外部に設けたので、前記第３筐体４０の容積を小さくでき、減圧、復圧等の工程を短時間で行える。
【００４９】
前記上ベースプレート２４と前記下ベースプレート２５間に所要数の昇降機構であるスクリューシャフト２６が、前記ガイドシャフト３０と平行に設けられている。該スクリューシャフト２６は、前記支柱２９の中心に関し、前記ロボットアーム３１の進退方向に分散して設けられている。好ましくは前記支柱２９の中心を通過し、前記ロボットアーム３１の進退方向と直交する基準線に対して対称に配置される。例えば、図５に示される様に、２本の前記スクリューシャフト２６が前記支柱２９の中心を通り前記ロボットアーム３１の進退線上の対称な位置に配設されている。
【００５０】
前記スクリューシャフト２６，２６の下端にはギアボックス２７，２７が設けられ、一方のギアボックス２７には昇降モータ８７が設けられている。前記ギアボックス２７，２７の出力軸（図示せず）にはそれぞれタイミングプーリ８８，８８が固着されており、該タイミングプーリ８８，８８間にタイミングベルト８９が掛回されている。
【００５１】
而して、前記昇降モータ８７を駆動することで、前記タイミングプーリ８８、前記タイミングベルト８９を介して前記スクリューシャフト２６，２６が同期駆動される様になっている。尚、同期駆動する方法としては前記スクリューシャフト２６をギア列等で連結してもよい。
【００５２】
該スクリューシャフト２６，２６は前記昇降台２８と直接、或はナットブロック等を介して螺合しており、前記昇降モータ８７により前記スクリューシャフト２６，２６が駆動されることで前記昇降台２８が昇降する。
【００５３】
前記スクリューシャフト２６、前記ガイドシャフト３０、前記昇降モータ８７、前記タイミングプーリ８８、前記タイミングベルト８９等は昇降手段を構成し、前記ロボットアーム３１は前記昇降手段により前記昇降台２８を介して昇降される。
【００５４】
以下、基板の処理等作動について説明する。
【００５５】
前記ポッド４４に所定数、例えば２５枚の未処理ウェーハが装填され、前記ポッド授受ステージ４３に搬送される。前記ポッド搬送装置４６により前記ポッド４４が前記ポッド載置台４５に搬送され、前記ポッドオープナ４９により前記ポッド４４の蓋が開けられる。
【００５６】
前記第１ゲート弁５２が開放され、前記基板移載装置６４によりポッド載置台４５上の前記ポッド４４内のウェーハ５９が前記基板保管具５５に移載される。予定した移載枚数が２５枚を超える場合は、空のポッド４４とウェーハが装填されたポッド４４が順次交換され、移載が繰返される。
【００５７】
予定した枚数のウェーハ５９が前記基板保管具５５に移載されると、前記第１ゲート弁５２で前記第１移載口５１が気密に閉鎖され、前記第３筐体４０内部が減圧され、前記第４筐体４１と同圧化され、前記第２ゲート弁５４により前記第２移載口５３が開放される。
【００５８】
前記第４筐体４１内では前記ボート７１が降下状態で待機しており、前記炉口７３は前記炉口シャッタ８０により閉塞されており、炉内の温度が前記第４筐体４１内に影響を及さない様になっている。
【００５９】
前記基板移載装置６４の前記ロボットアーム３１により、前記基板保管具５５内のウェーハ５９が前記ボート７１に移載される。該ボート７１への移載が完了すると、前記第２ゲート弁５４により前記第２移載口５３が気密に閉鎖される。前記第４筐体４１内が前記排気管８５を介して減圧され、前記処理室７８と同圧化されると前記炉口７３が開放され、前記ボートエレベータ６６により前記ボート７１が前記処理室７８に装入され、前記シールキャップ６８が前記炉口７３を気密に閉鎖する。
【００６０】
前記処理室７８は前記排気管８２により排気され、所定の圧力に減圧され、前記ヒータ７７により前記ウェーハ５９が加熱され、前記ガス導入管（図示せず）から反応ガスが導入され、前記ウェーハ５９に所要の成膜処理がなされる。
【００６１】
前記基板移載装置６４により、前記ボート７１へのウェーハ５９の移載が完了すると、前記第２ゲート弁５４が閉じられ、前記第３筐体４０内が窒素ガス等の不活性ガスによりガスパージされ、大気圧に同圧化される。該第３筐体４０が前記ポッド４４と同圧化されると、前記ポッドオープナ４９により新たなポッド４４の蓋が開けられ、前記基板保管具５６へのウェーハの移載が行われる。
【００６２】
処理が完了すると、前記ボートエレベータ６６により前記ボート７１が降下され、前記炉口シャッタ８０により前記炉口７３が閉鎖される。前記第３筐体４０が前記第４筐体４１と同圧化され、前記第２ゲート弁５４により前記第２移載口５３が開放される。前記基板移載装置６４により前記ボート７１から処理済のウェーハが空となっている前記基板保管具５５に払出される。
【００６３】
前記基板保管具５５と前記基板保管具５６との間には前記熱遮蔽壁５７が設けられているので、処理済の高温のウェーハの熱による基板保管具５６に保持された未処理ウェーハに及す影響が抑制される。
【００６４】
処理済のウェーハが前記基板保管具５５に全部払出されると、前記基板保管具５６の未処理ウェーハが前記ボート７１へ移載される。未処理ウェーハは該ボート７１に保持され前記処理室７８に装入される。一方、処理済ウェーハは、未処理ウェーハが処理されている間に、前記ガス吹出し管６１から吹出される不活性ガスにより酸化されることなく効果的に冷却される。
【００６５】
前記基板保管具５５で所要の温度（例えば外気温度）迄冷却された後、前記基板移載装置６４により、処理済ウェーハが前記ポッド載置台４５上のポッド４４に移載される。該ポッド４４に所定枚数が移載されると前記ポッドオープナ４９で前記ポッド４４の蓋が閉塞され、外部搬送装置により該ポッド４４が搬出され、代りに空のポッド４４が前記ポッド載置台４５に載置され、前記ポッドオープナ４９で蓋が開けられる。
【００６６】
如上の如く、未処理ウェーハが装填されたポッド４４が順次搬入され、処理済ウェーハが装填されたポッド４４が順次搬出され、前記基板移載装置６４によるウェーハの移載、前記ボートエレベータ６６によるボートの装入、引出し、前記熱処理炉での基板の処理が繰返し行われ、バッチ処理が継続される。
【００６７】
次に、前記基板移載装置６４の作動について、更に説明する。
【００６８】
前記ポッド４４と前記基板保管具５５，５６間、或は該基板保管具５５，５６と前記ボート７１間のウェーハの移載は前記基板移載装置６４によって行われる。
【００６９】
前記基板移載装置６４によるウェーハの移載は、前記ロボットアーム３１の進退、該ロボットアーム３１の間欠上昇動、間欠下降動を伴う。
【００７０】
該ロボットアーム３１の昇降は、前記昇降モータ８７の駆動で、前記スクリューシャフト２６，２６が回転される。該スクリューシャフト２６，２６の回転の回転方向に対応して前記昇降台２８が上昇又降下する。前記スクリューシャフト２６，２６は前記タイミングプーリ８８，８８及び前記タイミングベルト８９により同期駆動されているので、前記スクリューシャフト２６，２６による前記昇降台２８の昇降で、該昇降台２８が傾斜することがない。
【００７１】
前記ロボットアーム３１が上昇することで、前記ベローズ本体３４が伸長し、該ベローズ本体３４の延びに応じた弾性反力が発生する。弾性反力は前記支柱２９を介して前記昇降台２８に伝達される。該昇降台２８を上下方向に拘束するものは前記スクリューシャフト２６，２６であるが、該スクリューシャフト２６，２６は前記支柱２９の中心に関して対称に配置されているので、前記昇降台２８に回転モーメントは発生しない。従って、該昇降台２８に回転変位は生じなく、前記ロボットアーム３１の前記ウェーハ載置部３１ａに上下方向の変位が生じなく、前記ポッド４４、前記基板保管具５５，５６或は前記ボート７１に保持されているウェーハと前記ウェーハ載置部３１ａとが接触する虞れが無くなる。又、該ウェーハ載置部３１ａから、前記ポッド４４、前記基板保管具５５，５６、或は前記ボート７１にウェーハを載置する際、前記ウェーハ載置部３１ａ又はウェーハが前記ポッド４４、前記基板保管具５５，５６或は前記ボート７１に接触する虞れも同様になくなる。
【００７２】
尚、該ウェーハ載置部３１ａの上下方向の変位が、移載に実用上支障ない程度に抑制される場合は、前記スクリューシャフト２６，２６の配置は厳密に対称でなくともよく、前記ロボットアーム３１の進退方向に離隔して設けられ、モーメントの発生が分散される状態となっていればよい。
【００７３】
又、前記ロボットアーム３１は、前記ポッド４４或は前記ボート７１と、ウェーハを受渡しする際、最も、水平方向に延伸する。ウェーハを前記ウェーハ載置部３１ａに載せた状態で最も水平方向に延伸させた方向が、前記ロボットアーム３１及びウェーハ、前記ウェーハ載置部３１ａ等の自重により、回転モーメントが発生する方向となる。この方向に前記スクリューシャフト２６を設けることにより、より一層、モーメントの発生を抑制することができる。図５で示されるスクリューシャフト２６の位置が、図２の前記ポッド４４、前記ボート７１への前記ロボットアーム３１の延伸方向となる。
【００７４】
この様に、好ましくは、ロボットアーム３１を水平方向に最も延伸させる方向にスクリューシャフト２６を設ける、又は、ウェーハをウェーハ載置部３１ａに載せた状態で最も回転モーメントの大きくなる方向にスクリューシャフト２６を設ける様にすればよい。又、支柱に対し対称に組合わせることで、より一層モーメントを分散できる。
【００７５】
又、前記基板移載装置６４は、基板を水平方向に搬送する水平移動手段である屈伸により進退可能なロボットアーム３１、該ロボットアーム３１を昇降させる昇降機構であるスクリューシャフト２６、前記昇降台２８をガイドするガイドシャフト３０等によって構成されるが、前記ロボットアーム３１は伸縮するスライダ等、前記スクリューシャフト２６，２６はシリンダ等であってもよい。
【００７６】
尚、前記スクリューシャフト２６，２６を前記支柱２９の中心に関して対称に配置したと同様、図５で示される様に、前記ガイドシャフト３０を前記支柱２９の中心に関して対称に配置することでも、前記昇降台２８の傾斜に対する拘束力が増大し、前記ロボットアーム３１の傾斜を抑止することができる。
【００７７】
又、２以上スクリューシャフト、ガイドシャフトを設ける場合は、それぞれを同一円周状に均等に分散して設けると、前記ロボットアーム３１の進退方向が任意の方向であっても、効果的に該ロボットアーム３１の傾きを抑制できる。
【００７８】
又、上記実施の形態ではベローズ本体３４を設けた場合を例示したが、ベローズ本体３４がない、大気圧専用の移載装置に対しても実施可能である。当然基板処理装置も耐圧気密構造となっていない基板処理装置や、枚葉装置等基板処理装置全般に適用できる。
【００７９】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、基板保持具に保持された基板を収納し、基板を処理する処理室と、前記基板保持具に基板を移載する基板移載装置を具備する基板処理装置に於いて、前記基板移載装置は基板を水平方向に移動可能な基板水平移動手段と該基板水平移動手段を昇降する昇降手段とを有し、該昇降手段は少なくとも１つの基板水平移動方向に離隔して設けられた複数の昇降機構を備えたので、又本発明によれば、基板保持具に保持された基板を収納し、基板を処理する処理室と、前記基板保持具に基板を移載する基板移載装置を具備する基板処理装置に於いて、前記基板移載装置は基板を水平方向に移動可能な基板水平移動手段と該基板水平移動手段を昇降する昇降手段とを有し、該昇降手段は少なくとも１つの基板水平移動方向に離隔して設けられた複数の昇降ガイドを有するので、基板水平移動手段の回転モーメントによる回転変位を抑止し、確実安全に基板の移載が行えるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す概略側断面図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す概略平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】本発明の実施の形態に於ける基板移載装置の概略構成図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ矢視図である。
【図６】従来例を示す概略側断面図である。
【図７】該従来例に於ける基板移載装置の概略構成図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ矢視図である。
【符号の説明】
２４ 上ベースプレート
２５ 下ベースプレート
２６ スクリューシャフト
２８ 昇降台
２９ 支柱
３０ ガイドシャフト
３１ ロボットアーム
３５ ベローズ継手
４３ ポッド授受ステージ
４４ ポッド
４７ ポッド搬送アーム
４９ ポッドオープナ
５５，５６ 基板保管具
５９ ウェーハ
６４ 基板移載装置
６５ 駆動機構部
６６ ボートエレベータ
７１ ボート
７５ 内管
７６ 外管
７７ ヒータ
８７ 昇降モータ
８８ タイミングプーリ
８９ タイミングベルトBACKGROUND OF THE INVENTION
[0001]
The present invention relates to a substrate processing apparatus for manufacturing a semiconductor device such as an IC on a substrate such as a silicon wafer.
[0002]
[Prior art]
As the substrate processing apparatus, there are a batch type substrate processing apparatus that processes a required number of sheets at once, or a single wafer type substrate processing apparatus that processes one or a plurality of sheets individually. For example, Patent Document 1 discloses a vertical substrate processing apparatus provided with a vertical reactor.
[0003]
The substrate processing apparatus disclosed in Patent Document 1 will be briefly described with reference to FIG.
[0004]
In FIG. 6, reference numeral 1 denotes a housing. An airtight cassette chamber 3 is provided on the front surface of the housing via a gate valve 2, and an airtight transfer chamber 5 is connected to the cassette chamber 3 via a gate valve 4. An airtight load lock chamber 6 is connected to the transfer chamber 5, and the load lock chamber 6 and the transfer chamber 5 can communicate with each other via a gate valve 7. A reaction furnace 8 is erected on the upper surface of the load lock chamber 6.
[0005]
Inside the cassette chamber 3, a cassette 9 carried from the outside is accommodated, a substrate transfer machine 11 is provided in the transfer chamber 5, and a substrate holder (boat) is provided in the load lock chamber 6. 12 is housed and an elevator (boat elevator) 13 for loading and withdrawing the boat 12 to and from the reaction furnace 8 is provided. The boat 12 holds substrates (wafers) in multiple horizontal stages, and the wafers are processed while being held in the boat 12 in the reaction furnace 8.
[0006]
The reaction furnace 8 includes a quartz reaction tube 15 that defines an airtight process chamber 14, a heater 16 that surrounds the reaction tube 15, and the like, and a furnace between the process chamber 14 and the load lock chamber 6. The opening is opened and closed airtight by the gate valve 17. The processing chamber 14 is supplied with a reaction gas and exhausted.
[0007]
The wafer processing will be described.
[0008]
A cassette 9 loaded with unprocessed wafers is carried into the cassette chamber 3 through the gate valve 2. The gate valve 2 is sealed, the gate valve 4 and the gate valve 7 are opened, and the substrate transfer machine 11 receives a predetermined number of wafers from the cassette chamber 3 through the gate valve 4 and the gate valve 7. Transfer to the boat 12. The gate valve 7 is closed, the gate valve 17 is opened, and the boat elevator 13 loads the boat 12 into the processing chamber 14. The gate valve 17 is closed, a reaction gas is supplied, and the wafer is heated by the heater 16, whereby the wafer is processed as required.
[0009]
The processed wafer that has been processed is loaded into the cassette 9 of the cassette chamber 3 and carried out through the gate valve 2 by the reverse procedure described above.
[0010]
As described above, the wafer transfer between the cassette 9 in the cassette chamber 3 and the boat 12 in the load lock chamber 6 is performed by the substrate transfer machine 11.
[0011]
An example of a conventional substrate transfer machine is disclosed in Patent Document 2.
[0012]
The substrate transfer machine is equipped with a robot arm that bends and stretches a multi-node link arm and advances and retracts the wafer, and also includes an elevating mechanism that elevates and lowers the robot arm and a rotating mechanism that rotates the robot arm. The wafer is transferred by the cooperation of the rotation.
[0013]
The outline of the mechanism part of the conventional substrate transfer machine 11 will be described with reference to FIGS.
[0014]
In the figure, reference numeral 20 denotes a structural member such as a bottom plate of the transfer chamber 5. An opening 21 is formed in the structural member 20, and a cylindrical support member 22 concentric with the opening 21 is the structural member. 20 is provided on the lower surface.
[0015]
A bellows lower flange 23 is airtightly fixed to the lower surface of the support member 22, an upper base plate 24 is fixed to the lower surface of the bellows lower flange 23, and the lower base plate 25 is supported on the upper base plate 24 via a guide shaft 30. Yes.
[0016]
A screw shaft 26 is rotatably provided between the upper base plate 24 and the lower base plate 25, and the screw shaft 26 is connected to a lifting motor 87 through a gear box 27. A lift 28 is screwed onto the screw shaft 26 via a nut (not shown) and is slidably guided by the guide shaft 30. The lift 28 can be lifted and lowered by the rotation of the screw shaft 26. ing.
[0017]
A support column 29 is erected on the lift 28, and a robot arm 31 is provided at the upper end of the support column 29 so as to be able to advance and retract in the horizontal direction. A flange 32 is airtightly fixed to the upper end portion of the support column 29 and the vicinity of the robot arm 31, and a bellows upper flange 33 is airtightly fixed to the flange 32, and between the bellows lower flange 23 and the bellows upper flange 33 A bellows body 34 is provided in an airtight manner.
[0018]
The flange 32, the bellows upper flange 33, and the bellows body 34 constitute a bellows joint 35, the drive unit of the substrate transfer machine 11 is separated from the inside of the transfer chamber 5, and the transfer chamber is formed by the drive unit. 5 Prevents internal contamination.
[0019]
The bellows body 34 is a partition that hermetically partitions the drive unit of the substrate transfer machine 11 and the inside of the transfer chamber 5 and is made of metal such as stainless steel so that it can withstand pressure reduction.
[0020]
When the screw shaft 26 is rotated by the lifting / lowering motor 87, the lifting / lowering base 28 is lifted / lowered, and the wafer is transferred in cooperation with the expansion / contraction and rotation of the robot arm 31. In the figure, an arrow 36 indicates the direction of expansion and contraction of the robot arm 31.
[0021]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 7-101675
[0022]
[Patent Document 2]
JP-A-8-70033
[0023]
[Problems to be solved by the invention]
In the substrate transfer machine 11 of the conventional substrate processing apparatus described above, when the robot arm 31 moves up and down, the bellows body 34 expands and contracts. The bellows body 34 is made of metal, and an elastic reaction force is generated by the expansion and contraction of the bellows body 34. The elastic reaction force is transmitted to the lifting platform 28 through the flange 32 and the support column 29. Since only the screwed relationship between the screw shaft 26 and the lifting table 28 is what restrains the lifting table 28 in the vertical direction, the lifting table 28 is in a cantilevered state by the screw shaft 26.
[0024]
For this reason, a rotational displacement due to a moment occurs in the lift 28. The rotational displacement is transmitted to the robot arm 31 via the support column 29, and the robot arm 31 is rotationally displaced.
[0025]
For this reason, when a wafer is transferred by the robot arm 31, a vertical displacement occurs in the wafer mounting portion 31a of the robot arm 31. For example, as in the boat 12 in FIG. When the upper and lower intervals on which the wafer is placed are narrow, the wafer and the wafer placement portion 31a are in contact with each other, or when the wafer is placed on the boat 12, the wafer placement portion 31a or the wafer is in contact with the boat 12. There is a possibility that the wafer transfer cannot be performed.
[0026]
In view of such circumstances, the present invention prevents the robot arm from rotating and displacing due to the reaction force due to the bellows expansion or contraction or the rotational moment generated when the robot arm is extended so that the wafer can be transferred safely and securely. It is to make.
[0027]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a substrate processing apparatus comprising a processing chamber for storing a substrate held in a substrate holder and processing the substrate, and a substrate transfer apparatus for transferring the substrate to the substrate holder. The transfer apparatus has a substrate horizontal movement means capable of moving the substrate in the horizontal direction and a lifting means for raising and lowering the substrate horizontal movement means, and the lifting means is provided separately in at least one substrate horizontal movement direction. The present invention relates to a substrate processing apparatus having a plurality of lifting mechanisms, and further includes a processing chamber for storing a substrate held by a substrate holder and processing the substrate, and a substrate transfer apparatus for transferring the substrate to the substrate holder. In the substrate processing apparatus, the substrate transfer apparatus includes a substrate horizontal moving means capable of moving the substrate in the horizontal direction and a lifting means for moving the substrate horizontal moving means up and down, and the lifting means includes at least one substrate. Separated in the horizontal movement direction Those of the substrate processing apparatus having a number of elevation guide.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0029]
The following shows a batch type vertical diffusion / CVD apparatus, which is one of the substrate processing apparatuses, and performs substrate processing such as diffusion of impurities into a wafer to generate an insulating film and a metal film. . The substrate processing apparatus uses a FOUP (front opening unified pod, hereinafter referred to as a pod), which is a sealed container, as a carrier for transferring wafers.
[0030]
The outline of the substrate processing apparatus is as follows: a first casing 38 having an airtight structure at atmospheric pressure from the front; a second casing 39 having an airtight structure at atmospheric pressure; a third casing 40 having a pressure-resistant and airtight structure; The fourth housing 41 has a structure, and a fifth housing 42 is connected to the upper side of the fourth housing 41.
[0031]
A pod transfer stage 43 is provided on the front surface side of the first casing 38, and the pod 44 is carried into and out of the pod transfer stage 43 by an external transfer device. Further, a pod mounting table 45 is provided in the rear side of the first casing 38, a pod transfer device 46 is provided in the center of the first casing 38, and the pod transfer device 46 is a pod transfer arm 47. The pod transfer arm 47 can transfer the pod 44 between the pod transfer stage 43 and the pod mounting table 45 through a loading / unloading port 48 of the pod transfer stage 43.
[0032]
The second casing 39 houses a pod opener 49 that opens and closes the lid of the pod mounting table 45 and a first gate valve 52 that opens and closes the first transfer port 51 provided in the third casing 40 in an airtight manner. is doing. The second casing 39 and the third casing 40 are in communication with each other via the first transfer port 51, and the third casing 40 and the fourth casing 41 are in the second transition. The second transfer port 53 communicates via the loading port 53, and is opened and closed airtight by the second gate valve 54.
[0033]
A plurality (two in the figure) of substrate storage devices 55 and 56 are provided along the side wall in the third housing 40, and a heat shielding wall 57 is provided between the substrate storage device 55 and the substrate storage device 56. ing.
[0034]
The substrate storage devices 55 and 56 have at least three support columns 58, and substrate support grooves for holding the wafers 59 are formed in the support columns 58 at a required interval. Gas blow-out pipes 61 and 62 are erected along the substrate storage tools 55 and 56, and the gas blow-out pipes 61 and 62 have gas blow-out holes drilled at a required interval. It is provided at an intermediate position of the substrate holding groove at the same interval as the substrate holding groove. The gas blowing pipes 61 and 62 are connected to an inert gas supply source (not shown), and an inert gas such as nitrogen gas flows out from the gas blowing pipes 61 and 62. The third casing 40 is provided with an exhaust pipe 63, and is connected to an exhaust apparatus (not shown) via the exhaust pipe 63. The exhaust apparatus maintains the inside of the third casing 40 at a predetermined negative pressure. Is possible.
[0035]
A substrate transfer device 64 is provided between the first transfer port 51 and the second transfer port 53. In the substrate transfer device 64, the drive mechanism portion 65 is provided outside the third housing 40, the robot arm 31 is housed in the third housing 40, and the third housing of the drive mechanism portion 65. A bellows joint 35, which will be described later, is provided in a portion passing through 40, and has an airtight structure.
[0036]
The fourth casing 41 functions as a load lock chamber, and is connected to a gas supply pipe 84 for supplying a gas such as nitrogen gas and an exhaust pipe 85 for exhausting and depressurizing the fourth casing 41.
[0037]
A boat elevator 66 is provided in the fourth housing 41, and the boat elevator 66 can lift and lower the seal cap 68 via an elevator arm 67. The seal cap 68 is provided with a boat rotating device 69, and a substrate holder (hereinafter referred to as a boat) 71 is supported by the boat rotating device 69 so as to be rotatable about a vertical axis.
[0038]
The boat 71 has a plurality of support columns 72, and substrate support grooves are formed at required intervals in the support columns 72, and wafers are held in the grooves in multiple stages in a horizontal posture.
[0039]
A furnace port 73 is provided in a ceiling portion of the fourth casing 41, and a furnace port flange 74 is attached to the upper surface of the fourth casing 41 concentrically with the furnace port 73. An inner pipe 75 whose upper and lower ends are opened is erected, and a hooded outer pipe 76 is erected concentrically with the inner pipe 75 at the upper end of the furnace port flange 74. Quartz or silicon carbide is used as the material of the inner tube 75, and quartz or silicon carbide is used as the material of the outer tube 76. A heater 77 surrounding the outer tube 76 is provided concentrically with the outer tube 76, and the heater 77 is accommodated in the fifth housing 42.
[0040]
A processing chamber 78 is defined inside the inner tube 75, and a cylindrical processing chamber 79 is formed between the inner tube 75 and the outer tube 76. A gas introduction pipe (not shown) communicating with the processing chamber 79 is connected below the furnace port flange 74, and an exhaust pipe 82 communicating with the processing chamber 79 is connected above the furnace port flange 74. ing. In the figure, 83 is a temperature detector such as a thermocouple for detecting the temperature inside the outer tube 76.
[0041]
Thus, the inner tube 75, the outer tube 76, the heater 77 and the like constitute a heat treatment furnace for processing the substrate stored in the processing chamber 78.
[0042]
A reaction gas or a purge gas is introduced from the gas introduction pipe (not shown), the exhaust pipe 82 is connected to an exhaust device, and the inside of the outer pipe 76 is evacuated. When the boat 71 is loaded into the processing chamber 78 and the boat 71 is loaded, the furnace port 73 is hermetically closed by the seal cap 68. The furnace port 73 is airtightly closed by the furnace port shutter 80 in a state where the boat 71 is lowered.
[0043]
The drive mechanism 65 of the substrate transfer device 64 will be further described with reference to FIGS.
[0044]
4 and 5 are equivalent to those shown in FIG. 7 and FIG.
[0045]
An opening 21 is provided at the bottom of the third housing 40, and a cylindrical support member 22 is provided concentrically with the opening 21 below the opening 21.
[0046]
A bellows lower flange 23 is airtightly fixed to the lower surface of the support member 22, and an upper base plate 24 is fixed to the lower end of the support member 22 via the bellows lower flange 23, and a guide shaft which is a lifting guide is attached to the upper base plate 24. The lower base plate 25 is supported via 30. The guide shaft 30 is provided at a required equally divided position on the same circumference, for example, at a equally divided position.
[0047]
A lifting / lowering base 28 is slidably fitted to the guide shaft 30, and a column 29 is erected on the lifting / lowering base 28, and a robot arm 31 can move forward and backward in the horizontal direction as a substrate horizontal moving means at the upper end of the column 29. Is provided.
[0048]
A flange 32 is airtightly fixed to the upper end portion of the support column 29 and the vicinity of the robot arm 31, and a bellows upper flange 33 is airtightly fixed to the flange 32, and between the bellows lower flange 23 and the bellows upper flange 33 A bellows body 34 is provided in an airtight manner. The flange 32, the bellows upper flange 33, and the bellows main body 34 constitute a bellows joint 35, the drive mechanism portion 65 is separated from the inside of the third housing 40, and the third housing is formed by the drive mechanism portion 65. 40 to prevent contamination inside. Further, since the third housing 40 is provided with the drive mechanism portion 65 outside, the volume of the third housing 40 can be reduced, and steps such as decompression and decompression can be performed in a short time.
[0049]
A screw shaft 26, which is a required number of lifting mechanisms, is provided between the upper base plate 24 and the lower base plate 25 in parallel with the guide shaft 30. The screw shafts 26 are distributed in the advancing / retreating direction of the robot arm 31 with respect to the center of the support column 29. Preferably, they are arranged symmetrically with respect to a reference line that passes through the center of the support column 29 and is orthogonal to the advancing / retreating direction of the robot arm 31. For example, as shown in FIG. 5, the two screw shafts 26 are disposed at symmetrical positions on the advance / retreat line of the robot arm 31 through the center of the support column 29.
[0050]
Gear boxes 27, 27 are provided at the lower ends of the screw shafts 26, 26, and a lifting motor 87 is provided in one gear box 27. Timing pulleys 88 and 88 are fixed to output shafts (not shown) of the gear boxes 27 and 27, respectively, and a timing belt 89 is wound between the timing pulleys 88 and 88.
[0051]
Thus, by driving the elevating motor 87, the screw shafts 26 and 26 are synchronously driven via the timing pulley 88 and the timing belt 89. As a method for synchronous driving, the screw shaft 26 may be connected by a gear train or the like.
[0052]
The screw shafts 26 and 26 are screwed to the elevator 28 directly or via a nut block or the like, and the elevator shaft 87 is driven by the elevator motor 87 so that the elevator 28 is Go up and down.
[0053]
The screw shaft 26, the guide shaft 30, the lifting motor 87, the timing pulley 88, the timing belt 89 and the like constitute lifting means, and the robot arm 31 is lifted and lowered by the lifting means via the lifting platform 28. The
[0054]
Hereinafter, the operation of the substrate processing and the like will be described.
[0055]
A predetermined number, for example, 25 unprocessed wafers are loaded on the pod 44 and transferred to the pod transfer stage 43. The pod 44 is transported to the pod mounting table 45 by the pod transport device 46, and the lid of the pod 44 is opened by the pod opener 49.
[0056]
The first gate valve 52 is opened, and the substrate transfer device 64 transfers the wafer 59 in the pod 44 on the pod mounting table 45 to the substrate storage tool 55. If the scheduled number of transfer exceeds 25, the empty pod 44 and the pod 44 loaded with a wafer are sequentially replaced, and the transfer is repeated.
[0057]
When the predetermined number of wafers 59 are transferred to the substrate storage tool 55, the first transfer port 51 is hermetically closed by the first gate valve 52, and the inside of the third housing 40 is depressurized. The second transfer port 53 is opened by the second gate valve 54 with the same pressure as the fourth housing 41.
[0058]
In the fourth casing 41, the boat 71 is waiting in a lowered state, the furnace port 73 is closed by the furnace port shutter 80, and the temperature in the furnace affects the inside of the fourth casing 41. It has become so as not to exceed.
[0059]
The wafer 59 in the substrate storage device 55 is transferred to the boat 71 by the robot arm 31 of the substrate transfer device 64. When the transfer to the boat 71 is completed, the second transfer valve 53 is airtightly closed by the second gate valve 54. When the inside of the fourth casing 41 is depressurized via the exhaust pipe 85 and the pressure is made the same as that of the processing chamber 78, the furnace port 73 is opened, and the boat elevator 66 causes the boat 71 to move to the processing chamber 78. The seal cap 68 hermetically closes the furnace port 73.
[0060]
The processing chamber 78 is evacuated by the exhaust pipe 82 and depressurized to a predetermined pressure, the wafer 59 is heated by the heater 77, and a reaction gas is introduced from the gas introduction pipe (not shown). Then, the required film forming process is performed.
[0061]
When the transfer of the wafer 59 to the boat 71 is completed by the substrate transfer device 64, the second gate valve 54 is closed, and the inside of the third housing 40 is purged with an inert gas such as nitrogen gas. The pressure is made equal to the atmospheric pressure. When the pressure of the third casing 40 is made equal to that of the pod 44, the pod opener 49 opens the lid of the new pod 44, and the wafer is transferred to the substrate storage device 56.
[0062]
When the processing is completed, the boat 71 is lowered by the boat elevator 66, and the furnace port 73 is closed by the furnace port shutter 80. The third casing 40 has the same pressure as the fourth casing 41, and the second transfer valve 53 is opened by the second gate valve 54. The processed wafers are discharged from the boat 71 to the empty substrate storage tool 55 by the substrate transfer device 64.
[0063]
Since the heat shielding wall 57 is provided between the substrate storage device 55 and the substrate storage device 56, it extends to the unprocessed wafer held by the substrate storage device 56 due to the heat of the processed high-temperature wafer. This will reduce the impact.
[0064]
When all the processed wafers are delivered to the substrate storage tool 55, the unprocessed wafers of the substrate storage tool 56 are transferred to the boat 71. Unprocessed wafers are held in the boat 71 and loaded into the processing chamber 78. On the other hand, the processed wafer is effectively cooled without being oxidized by the inert gas blown out from the gas blowing pipe 61 while the unprocessed wafer is being processed.
[0065]
After being cooled to a required temperature (for example, the outside air temperature) by the substrate storage tool 55, the processed wafer is transferred to the pod 44 on the pod mounting table 45 by the substrate transfer device 64. When a predetermined number of sheets are transferred to the pod 44, the lid of the pod 44 is closed by the pod opener 49, and the pod 44 is unloaded by an external transfer device. Instead, an empty pod 44 is transferred to the pod mounting table 45. The lid is opened by the pod opener 49.
[0066]
As described above, the pods 44 loaded with unprocessed wafers are sequentially loaded, the pods 44 loaded with processed wafers are sequentially unloaded, the wafers are transferred by the substrate transfer device 64, and the boats by the boat elevator 66 are loaded. The process of the substrate is repeatedly performed, and the batch process is continued.
[0067]
Next, the operation of the substrate transfer device 64 will be further described.
[0068]
Wafer transfer between the pod 44 and the substrate storage devices 55 and 56 or between the substrate storage devices 55 and 56 and the boat 71 is performed by the substrate transfer device 64.
[0069]
The transfer of the wafer by the substrate transfer device 64 involves the advance / retreat of the robot arm 31, the intermittent movement of the robot arm 31, and the intermittent movement of the robot arm 31.
[0070]
When the robot arm 31 is raised or lowered, the screw shafts 26 and 26 are rotated by driving the lifting motor 87. In response to the rotational direction of the rotation of the screw shafts 26, 26, the lift 28 is raised or lowered. Since the screw shafts 26 and 26 are synchronously driven by the timing pulleys 88 and 88 and the timing belt 89, the lifting / lowering base 28 may be inclined when the lifting / lowering base 28 is lifted and lowered by the screw shafts 26 and 26. Absent.
[0071]
As the robot arm 31 moves up, the bellows main body 34 extends, and an elastic reaction force corresponding to the extension of the bellows main body 34 is generated. The elastic reaction force is transmitted to the lifting platform 28 via the support column 29. The screw shafts 26, 26 restrain the elevator 28 in the vertical direction. The screw shafts 26, 26 are arranged symmetrically with respect to the center of the column 29. Does not occur. Accordingly, no rotational displacement occurs in the lift 28, no vertical displacement occurs in the wafer mounting portion 31 a of the robot arm 31, and the pod 44, the substrate storage devices 55, 56, or the boat 71 does not. There is no possibility that the held wafer and the wafer mounting portion 31a come into contact with each other. When a wafer is placed on the pod 44, the substrate storage tool 55, 56, or the boat 71 from the wafer placement portion 31a, the wafer placement portion 31a or the wafer is placed on the pod 44, the substrate. Similarly, there is no risk of contact with the storage tools 55, 56 or the boat 71.
[0072]
In the case where the vertical displacement of the wafer mounting portion 31a is suppressed to such an extent that there is no practical problem in the transfer, the arrangement of the screw shafts 26 and 26 may not be strictly symmetrical, and the robot arm It is only necessary to be provided in a state of being separated in the advancing and retreating direction of 31 so that the generation of moments is dispersed.
[0073]
Further, the robot arm 31 extends in the horizontal direction when delivering wafers to the pod 44 or the boat 71. The direction in which the wafer is stretched most horizontally in the state where the wafer is placed on the wafer mounting portion 31a is the direction in which a rotational moment is generated by the dead weight of the robot arm 31, the wafer, the wafer mounting portion 31a, and the like. By providing the screw shaft 26 in this direction, generation of moment can be further suppressed. The position of the screw shaft 26 shown in FIG. 5 is the extending direction of the robot arm 31 to the pod 44 and the boat 71 in FIG.
[0074]
In this way, preferably, the screw shaft 26 is provided in the direction in which the robot arm 31 is extended most in the horizontal direction, or the screw shaft 26 is set in the direction in which the rotational moment becomes largest when the wafer is placed on the wafer mounting portion 31a. May be provided. In addition, the moment can be further dispersed by combining symmetrically with the support.
[0075]
The substrate transfer device 64 includes a robot arm 31 that can move forward and backward as a horizontal moving means that transports the substrate in the horizontal direction, a screw shaft 26 that is a lifting mechanism that lifts and lowers the robot arm 31, and the lifting platform 28. The robot arm 31 may be a slider that expands and contracts, and the screw shafts 26 and 26 may be cylinders.
[0076]
Similarly to the case where the screw shafts 26 and 26 are arranged symmetrically with respect to the center of the support column 29, as shown in FIG. 5, the guide shaft 30 can be arranged symmetrically with respect to the center of the support column 29. The restraining force with respect to the inclination of the base 28 increases, and the inclination of the robot arm 31 can be suppressed.
[0077]
Further, when two or more screw shafts and guide shafts are provided, if the robot shafts 31 are equally distributed on the same circumference, the robot arm 31 can be effectively moved even when the robot arm 31 advances and retreats in any direction. The inclination of the arm 31 can be suppressed.
[0078]
Moreover, although the case where the bellows main body 34 was provided was illustrated in the said embodiment, it can implement also to the transfer apparatus only for atmospheric pressure which does not have the bellows main body 34. FIG. Of course, the substrate processing apparatus can also be applied to a substrate processing apparatus having no pressure-tight and airtight structure, and a substrate processing apparatus such as a single wafer apparatus.
[0079]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a substrate processing apparatus including a processing chamber for storing a substrate held by a substrate holder and processing the substrate, and a substrate transfer device for transferring the substrate to the substrate holder. The substrate transfer apparatus includes a substrate horizontal movement means capable of moving the substrate in the horizontal direction and a lifting means for raising and lowering the substrate horizontal movement means, the lifting means being arranged in at least one substrate horizontal movement direction. Since a plurality of lifting mechanisms provided separately from each other are provided, according to the present invention, the substrate held by the substrate holder is stored, the processing chamber for processing the substrate, and the substrate is transferred to the substrate holder. In the substrate processing apparatus provided with the substrate transfer apparatus to be mounted, the substrate transfer apparatus has a substrate horizontal movement means capable of moving the substrate in the horizontal direction and a lifting means for raising and lowering the substrate horizontal movement means, The elevating means has at least one substrate horizontal movement method. Because it has a plurality of lifting guide provided in spaced, to suppress the rotational displacement by the rotation moment of the substrate horizontally moving means, ensuring safety is exhibited an excellent effect that allows substrate transfer of.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional side view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view taken along arrow AA in FIG. 2;
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a substrate transfer apparatus in an embodiment of the present invention.
5 is a BB arrow view of FIG. 4;
FIG. 6 is a schematic sectional side view showing a conventional example.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a substrate transfer apparatus in the conventional example.
8 is a view taken along the line CC in FIG.
[Explanation of symbols]
24 Upper base plate
25 Lower base plate
26 Screw shaft
28 Lifting platform
29 props
30 Guide shaft
31 Robot arm
35 Bellows fittings
43 Pod exchange stage
44 Pods
47 Pod Transfer Arm
49 Pod Opener
55,56 Substrate storage tool
59 wafers
64 Substrate transfer device
65 Drive mechanism
66 Boat Elevator
71 boats
75 inner pipe
76 Outer pipe
77 Heater
87 Lifting motor
88 Timing pulley
89 Timing belt
