JP3150620B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は基板処理装置に関
し、特に半導体ウェーハ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体ウェーハ処理装置の専有面
積を小さくするために、例えば、図１４に示すような半
導体ウェーハ処理装置が提案されている（特開平５−１
５２２１５号参照。）。

【０００３】この半導体ウェーハ処理装置２０００にお
いては、複数の反応室２０４を設置床面に対して垂直方
向に積み重ねることによって半導体ウェーハ処理装置２
０００の専有床面積を小さくしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この半
導体ウェーハ処理装置２０００においては、ウェーハ搬
送室２０５内にウェーハ搬送ロボット２０２とこのウェ
ーハ搬送ロボット２０２を上下に昇降させるロボット昇
降機２０１を設け、ロボット昇降機２０１によってウェ
ーハ搬送ロボット２０２を上下に昇降させて、ウェーハ
搬送ロボット２０２によりゲートバルブ２０３を介して
半導体ウェーハを反応室２０４に搬入／搬出している。

【０００５】このように、従来の半導体ウェーハ処理装
置２０００においては、ロボット昇降機２０１をウェー
ハ搬送室２０５内に設けていたから、ウェーハ搬送室２
０５内、ひいては反応室２０４内も汚染され、その結
果、この半導体ウェーハ処理装置２０００によって処理
されたウェーハも汚染されて、半導体装置製造時の歩留
まりを悪くする原因となっていたという問題があった。

【０００６】従って、本発明の目的は、昇降機等によっ
て装置内が汚染されることを防止できる基板処理装置を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、減圧可
能な基板搬送室と、前記基板搬送室の第１の側壁に鉛直
方向に積み重ねられて設けられた複数の基板処理室と、
前記複数の基板処理室と前記基板搬送室との間にそれぞ
れ設けられた複数の第１のバルブであって、閉じた場合
には前記基板処理室と前記基板搬送室との間を真空的に
気密にすることができ、開いた場合には基板がその内部
を通って移動可能な複数の第１のバルブと、前記基板搬
送室の第２の側壁に設けられた基板収容室と、前記基板
搬送室内に設けられた基板搬送機であって、前記基板処
理室と前記基板収容室との間で前記基板を減圧下で搬送
可能な基板搬送機と、前記基板搬送室の外部に設けられ
た昇降手段であって、固定部と前記固定部に対して昇降
可能な昇降部とを有する昇降手段と、前記基板搬送室の
所定の面に設けられた貫通孔内を移動可能な剛体の接続
部材であって、前記昇降部と前記基板搬送機とを前記貫
通孔を介して機械的に接続する接続部材と、前記所定の
面と前記所定の面の前記貫通孔を貫通する前記接続部材
との間を真空的に気密に保つ気密部材と、を備えること
を特徴とする基板処理装置が提供される。

【０００８】本発明においては、昇降手段を基板搬送室
の外部に設けているから、昇降手段によって基板搬送室
が汚染されることを防止でき、その結果、基板が汚染さ
れることを防止できる。

【０００９】また、昇降手段の昇降部と基板搬送機と
を、基板搬送室の所定の面に設けられた貫通孔内を移動
可能な剛体の接続部材で、貫通孔を介して機械的に接続
しているから、昇降手段を基板搬送室の外部に設けて
も、昇降手段によって基板搬送機を確実に昇降させるこ
とができる。

【００１０】なお、昇降部と基板搬送機とを昇降部の昇
降に応じて基板搬送機が昇降するように基板搬送室の所
定の面を介して接続するには、昇降部と基板搬送機とを
磁気結合を利用して接続してもよい。この場合には基板
搬送室の所定の面に貫通孔を設けなくて、所定の面の材
質を磁力線が透過するような材質とすれば、磁気によ
り、この面の両側の昇降部と基板搬送機とを接続するこ
とができる。

【００１１】また、基板搬送室の所定の面とこの所定の
面の貫通孔を貫通する接続部材との間を真空的に気密に
保つ気密部材を設けているから、基板搬送室の所定の面
に貫通孔を設けて剛体の接続部材により昇降部の昇降に
応じて基板搬送機が昇降するようにしても、基板搬送室
を真空的に気密にすることができ、基板搬送室を減圧可
能にすることができる。

【００１２】さらに、複数の基板処理室を基板搬送室の
第１の側壁に鉛直方向に積み重ねて設けているから、基
板処理室によるクリーンルームの専有面積を減少させる
ことができ、また、基板搬送室の辺数も減少させて基板
搬送室を小さくしてその専有面積を減少させることがで
きて、基板処理装置によるクリーンルームの専有面積を
減少させることができる。

【００１３】また、基板搬送室の辺数を減少させると、
基板搬送室の製作コストも減少させることができ、多方
向のメンテナンス領域も減少させることができる。さら
に、基板搬送室を他の基板搬送室等と接続する距離も短
くできて、その接続部に基板搬送機を設けなくても基板
搬送室と他の基板搬送室等との間で基板を移載できるよ
うになり、基板処理装置が、その分、簡単な構造とな
り、安価に製造できるようになる。

【００１４】そして、複数の基板処理室と基板搬送室と
の間にそれぞれ設けられた複数の第１のバルブであっ
て、閉じた場合には基板処理室と基板搬送室との間を真
空的に気密にすることができ、開いた場合には基板がそ
の内部を通って移動可能な複数の第１のバルブを設けて
いるから、複数の基板処理室と基板搬送室とをそれぞれ
真空的に気密に保つことができ、しかも、複数の基板処
理室のそれぞれと基板搬送室との間をそれぞれ基板が移
動できる。なお、この第１のバルブとしては、好ましく
はゲートバルブが用いられる。

【００１５】なお、基板としては、好ましくは半導体ウ
ェーハが用いられ、その場合には、基板処理装置は半導
体ウェーハ処理装置として機能する。

【００１６】また、基板としては、液晶表示素子用のガ
ラス基板等を使用することもできる。

【００１７】基板処理室においては、好ましくは、プラ
ズマＣＶＤ（Chemical Vapor deposition）法、ホット
ウォールＣＶＤ法、光ＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法等によ
る絶縁膜、配線用金属膜、ポリシリコン、アモルファス
シリコン等の形成や、エッチング、アニール等の熱処
理、エピタキシャル成長、拡散等が行われる。

【００１８】基板搬送機は、基板を水平方向に搬送する
基板搬送機であることが好ましく、多関節ロボットであ
ることがより好ましい。

【００１９】また、気密部材を弾性体から構成し、昇降
部と基板搬送機とを接続する剛体の接続部材をこの気密
部材により、接続部材が気密部材内を移動可能であるよ
うにして覆い、気密部材の一端を基板搬送室の所定の面
と真空的に気密に接続し、気密部材の他端を接続部材と
真空的に気密に接続することが好ましい。このようにす
れば、弾性体によって気密が保たれるので、気密が確実
になるとともに、接続部材の移動も気密の維持の問題と
は切り放せるので、接続部材の移動もスムーズで確実な
ものとなる。なお、気密部材の一端を基板搬送室の所定
の面と真空的に気密に接続するとは、気密部材の一端を
基板搬送室の所定の面と直接真空的に気密に接続する場
合と、気密部材の一端を基板搬送室の所定の面と他の部
材を介して間接的に真空的に気密に接続する場合とを含
む。また、気密部材の他端を接続部材と真空的に気密に
接続するとは、気密部材の他端を接続部材と直接真空的
に気密に接続する場合と、気密部材の他端を接続部材と
他の部材を介して間接的に真空的に気密に接続する場合
とを含む。

【００２０】この弾性体から構成される気密部材とし
て、ベローを使用することが好ましく、ベローを金属製
とすることがより好ましい。

【００２１】なお、気密部材をＯリングとしてもよく、
貫通孔と接続部材との間にＯリングを設ければ、簡単な
構造で、気密と接続部材の移動とを確保することができ
る。

【００２２】昇降手段の固定部をねじ軸とし、昇降部に
ナットを備え、ねじ軸とナットとによりボールねじを構
成するようにすることが好ましく、摩擦を小さくし、機
械効率を高くできる。

【００２３】基板搬送室の貫通孔が設けられる所定の面
を基板搬送室の底面とし、ボールねじを基板搬送室の下
側に設けることが好ましい。このようにすれば、ベロー
等の気密部材から発生するパーティクルによって基板搬
送室内が汚染されるのを防止できる。

【００２４】また、基板搬送室のこの所定の面を基板搬
送室の上面とし、ボールねじを基板搬送室の上側に設け
てもよい。

【００２５】基板搬送機が、駆動部とこの駆動部によっ
て水平方向に移動可能な基板搬送部と気密性の駆動部収
容容器とを備え、駆動部をこの気密性の駆動部収容容器
内に収容することが好ましく、このようにすれば、基板
搬送室の雰囲気をより清浄に保つことができる。

【００２６】この場合には、剛体の接続部材の一端部と
駆動部収容容器の基板搬送部側の端部近傍とを接続する
ことが好ましい。このようにすれば、基板処理装置全体
の高さを低くできる。

【００２７】基板搬送室の貫通孔が設けられる所定の面
が基板搬送室の底面および上面のいずれか一方であり、
基板搬送室のこの所定の面が基板搬送室の底面である場
合にはこの底面に駆動部収容容器の外形に合わせた凸部
を設け、基板搬送室の所定の面が基板搬送室の上面であ
る場合にはこの上面に駆動部収容容器の外形に合わせた
凸部を設け、凸部内に駆動部収容容器を収容可能とする
ことが好ましく、このようにすれば、基板搬送室全体を
大きくせずに、基板搬送機の駆動部を収容する凸部のみ
を基板搬送室から突出させればよいから、基板搬送室の
空間を小さくでき、真空引き等の時間を短くできる。

【００２８】好ましくは、基板搬送室の上記所定の面が
基板搬送室の底面である。

【００２９】好ましくは、基板収容室と基板搬送室との
間に、閉じた場合には基板収容室と基板搬送室との間を
真空的に気密にすることができ、開いた場合には基板が
その内部を通って移動可能な第２のバルブが設けられて
おり、基板収容室が基板搬送室と独立して減圧可能であ
る。

【００３０】基板搬送室が減圧可能であり、基板収容室
も減圧可能とすれば、酸素濃度を極限まで減少できて、
基板搬送室や基板収容室で酸化されるのを抑制できる。

【００３１】そして、基板搬送室と基板収容室との間
に、閉じた場合には基板収容室と基板搬送室との間を真
空的に気密にすることができ、開いた場合には基板がそ
の内部を通って移動可能な第２のバルブを設けているか
ら、基板搬送室と基板収容室とを独立に真空的に気密に
保つことができ、しかも、基板搬送室と基板収容室との
間を基板が移動できる。このようなバルブとしては、ゲ
ートバルブが好ましく用いられる。

【００３２】さらに、好ましくは、基板収容室の基板搬
送室が設けられた側とは異なる側に配置された大気圧部
と、基板収容室と大気圧部との間に設けられた第３のバ
ルブであって、閉じた場合には基板収容室と大気圧部と
の間を真空的に気密にすることができ、開いた場合には
基板がその内部を通って移動可能な第３のバルブとをさ
らに備える。

【００３３】このようにすれば、基板収容室を独立に真
空的に気密に保つことができると共に、基板収容室と大
気圧部との間を基板が移動できる。

【００３４】このような第２のバルブおよび第３のバル
ブを基板収容室に設け、しかも、基板収容室は基板搬送
室と独立して減圧可能としているから、この基板収容室
は、大気圧部と減圧下の基板搬送室との間で基板を搬入
／搬出する際の真空予備室であるロードロック室として
機能することができる。

【００３５】また、基板収容室に耐熱性の第１の基板保
持手段を設けることが好ましく、このようにすれば、基
板収容室を、基板処理室で処理が終わった高温の基板を
冷却する基板冷却室として使用できる。

【００３６】なお、耐熱性の第１の基板保持手段として
は、石英、ガラス、セラミックスまたは金属からなる耐
熱性の基板保持具を用いることが好ましく、基板収容室
を真空にしても、基板保持具からアウトガス等の不純物
が発生することはないので、基板収容室の雰囲気を清浄
に保つことができる。なお、セラミックスとしては、焼
結させたＳｉＣや焼結させたＳｉＣの表面にＳｉＯ₂ 膜
等をＣＶＤコートしたものが好ましく用いられる。

【００３７】上記のように、基板収容室を、基板冷却室
およびロードロック室として使用できるので、基板冷却
室およびカセット室を基板搬送室の側壁に設ける必要が
なくなる。また、カセットを大気圧部に配置することが
できる。

【００３８】そして、基板搬送室と基板収容室との間に
第２のバルブを設けているから基板搬送室を減圧状態に
保ったままで基板収容室を大気圧に戻すことができ、基
板収容室内を大気圧に戻している間に基板が自然冷却
し、基板収容室を出る段階で基板の温度が下がっている
ようにすることができる。従って、その後大気圧中に取
り出しても、大気圧雰囲気により基板が汚染されること
が防止される。このようにして基板収容室で大気圧に戻
す工程と基板を冷却する工程を同時に行い、冷却された
基板を大気圧下でカセットまで搬送し、基板を収容した
カセットを基板処理装置外に搬送することができる。

【００３９】また、好ましくは、基板搬送室の第２の側
壁に複数の基板収容室を鉛直方向に積み重ねて設け、複
数の基板収容室と基板搬送室との間に、閉じた場合には
複数の基板収容室と基板搬送室との間をそれぞれ真空的
に気密にすることができ、開いた場合には基板がその内
部を通って移動可能な複数の第４のバルブをそれぞれ設
け、複数の基板収容室のそれぞれを他の基板収容室と独
立して減圧可能とし、複数の基板収容室のそれぞれと基
板搬送室とを互いに独立して減圧可能とすることが好ま
しい。このような第４のバルブとしては、ゲートバルブ
が好ましく用いられる。

【００４０】基板搬送室の側壁に複数の基板収容室を設
ければ、ある基板収容室で基板を冷却している間に他の
基板収容室を利用して基板を基板処理室に搬入できる
等、時間を節約できる。

【００４１】複数の基板収容室を基板搬送室の第２の側
壁に鉛直方向に積み重ねて設けているので、基板収容室
によるクリーンルームの専有面積を減少させることがで
き、また、基板搬送室の辺数も減少させて基板搬送室を
小さくしてその専有面積を減少させることができて、基
板処理装置によるクリーンルームの専有面積を減少させ
ることができる。

【００４２】また、基板搬送室の辺数を減少させると、
基板搬送室の製作コストも減少させることができ、多方
向のメンテナンス領域も減少させることができる。さら
に、基板処理装置を複数台配置する場合には、基板搬送
室を他の基板搬送室等と接続する距離も短くできて、そ
の接続部に基板搬送機を設けなくても基板搬送室と他の
基板搬送室等との間で基板を移載できるようになり、基
板処理装置が、その分、簡単な構造となり、安価に製造
できるようになり、また、基板処理装置同士のメンテナ
ンススペースが干渉せず、効率的に複数の基板処理装置
を配置できる。

【００４３】搬入用、搬出用の２種類の基板収容室を別
々に設けてもよい。このようにすれば、搬入用、搬出用
の２種類の基板収容室を交互に使用でき、時間の節約と
なる。

【００４４】また、好ましくは、大気圧部に設けられた
カセット保持手段と、大気圧部に設けられた基板搬送手
段であって、カセット保持手段に保持されるカセットと
基板収容室との間で基板を搬送可能な基板搬送手段とを
さらに備える。

【００４５】このように、カセット保持手段と、カセッ
ト保持手段に保持されるカセットと基板収容室との間で
基板を搬送可能な基板搬送手段とを大気圧部に配置すれ
ば、カセット保持手段の構造や基板搬送手段の構造をこ
れらが真空中にある場合に比べて簡単なものとすること
ができる。

【００４６】なお、カセットは、好ましくは、基板処理
装置に基板を搬入および／または基板処理装置から基板
を搬出するためのカセットである。

【００４７】また、好ましくは、基板処理室と、基板搬
送室と、基板収容室と、基板搬送手段と、カセット保持
手段とを収容する筺体をさらに備える。このように、筺
体内に基板搬送手段とカセット保持手段とを設けること
によって、カセットに搭載されている基板の表面や基板
搬送手段によって搬送されている基板の表面を清浄に保
つことができる。

【００４８】また、好ましくは、少なくとも基板搬送室
と、複数の基板処理室と、基板収容室とを収容する筺体
をさらに備え、基板搬送室の凸部、昇降手段および接続
部材の少なくとも一部を筺体から突出して設けることも
できる。このような筺体を設けることにより、基板処理
装置内のパーティクルを減少させることができるが、基
板搬送室の凸部、昇降手段および接続部材の少なくとも
一部を筺体から突出して設けることにより、基板搬送室
の凸部、昇降手段および接続部材の少なくとも一部をク
リーンルームの床面から下側に突出させることができる
ようになり、または天井から上側に突出させることがで
きるようになり、その結果、基板搬送室、複数の基板処
理室、および基板収容室の高さを高くできて、例えばよ
り多くの基板をこれらの内部に収容できるようになって
基板の処理枚数を増加させることができるようになる。

【００４９】また、好ましくは、基板を保持する第１の
基板保持手段であって基板収容室内に設けられた第１の
基板保持手段と、基板を保持する第２の基板保持手段で
あって基板処理室内に設けられた第２の基板保持手段と
をさらに備え、第２の基板保持手段が複数枚の基板を保
持可能であり、第１の基板保持手段が複数枚の基板を保
持可能であり、第１の基板保持手段に保持される基板間
のピッチが第２の基板保持手段で保持される基板間のピ
ッチと実質的に同じである。

【００５０】この場合に、さらに好ましくは、基板搬送
手段が、複数枚の基板を同時に搬送可能であって、複数
枚の基板間のピッチを可変である。

【００５１】このように、基板処理室内に設けられる第
２の基板保持手段を複数枚の基板を保持可能な構造とす
ることにより、基板処理室内での基板処理の効率を高め
ることができる。

【００５２】そして、この場合に、基板収容室内の第１
の基板保持手段も複数枚の基板を保持可能な構造とし、
第１の基板保持手段に保持される基板間のピッチを第２
の基板保持手段で保持される基板間のピッチと実質的に
同じとすることによって、減圧可能な基板搬送室内の基
板搬送機の構造を簡単にすることができる。なお、好ま
しくは、この基板搬送機が、減圧下で複数枚の基板を同
時に搬送可能であるようにする。

【００５３】第１の基板保持手段に保持される基板間の
ピッチと第２の基板保持手段で保持される基板間のピッ
チとを実質的に同じとすれば、基板搬送機の構造を、減
圧下で複数枚の基板を同時に搬送可能であるような構造
としても、搬送中に基板間のピッチを変える必要はな
い。その結果、基板搬送機の構造が簡単なものとなり、
また、真空の汚染も防止できる。そして複数の基板を同
時に搬送できるので、基板搬送の効率も高くなる。

【００５４】これに対して、減圧下で基板間のピッチを
可変にしようとすれば、搬送機の構造が複雑となり、大
気圧下での場合と比較して倍以上のコストとスペースを
必要とし、しかも、機構が増加することにより駆動軸等
から発生する汚染物質が飛散し易くなり、真空度が保た
れないばかりでなく、パーティクルの問題も生じやすく
なり、基板への汚染も生じやすくなる。そして、このパ
ーティクルが生じる箇所は基板処理室の直前の基板搬送
室であるので、その影響は特に大きくなる。また、この
ような問題を避けるために、基板を一枚ずつ第１の基板
保持手段と第２の基板保持手段との間で移載しようとす
れば、スループットが悪くなってしまう。スループット
を向上させようとして基板搬送機の移載スピードを上げ
ると、単位時間当たりの基板搬送機の動作回数が増え、
その結果、装置寿命の低下やパーティクル問題を招くこ
とになってしまう。

【００５５】基板処理室内で複数枚の基板を同時に処理
するためには、例えば、成膜等を行う場合にあっては、
複数枚の基板の間隔をカセット溝間隔ではなくて、基板
処理室内でのガスの流れ等を考慮して膜厚均一性等を維
持することができる間隔にする必要がある。そのため
に、いずれかの場所で基板間のピッチをカセット溝間隔
から変換することが好ましい。

【００５６】本発明においては、好ましくは、基板搬送
手段の構造を、複数枚の基板を同時に搬送可能であっ
て、複数枚の基板間のピッチを可変であるようにする。
この基板搬送手段は大気圧下で用いるので、基板間のピ
ッチを可変にしても、真空下での場合と比較すれば構造
が簡単であり、安価に製造でき、また、パーティクルの
発生を抑えることができる。

【００５７】上記のように、大気圧下で基板間のピッチ
を可変とし減圧下では基板間のピッチを固定して、複数
枚の基板を同時に搬送するようにすれば、搬送装置の製
造コストを低減でき、搬送装置の大型化が抑制され、し
かもパーティクルの発生が抑制されて基板をクリーンな
環境で搬送することができる。さらに、複数枚の基板を
同時に搬送するので、スループットが向上し、基板間の
ピッチが可変であるので、基板処理室内において高精度
で基板処理が行える基板間のピッチに変換できる。

【００５８】第１の基板保持手段が、基板処理室のそれ
ぞれにおいて一度に処理される基板の枚数の少なくとも
２倍以上の枚数の基板を保持可能であることが好まし
い。

【００５９】また、第１の基板保持手段が、第２の基板
保持手段よりも少なくとも２倍以上の枚数の基板を保持
可能であることが好ましく、基板処理室において一度に
処理される基板の枚数の少なくとも２倍以上の枚数の基
板を保持可能となる。

【００６０】このようにすれば、基板処理室とカセット
との間で効率的に基板を搬送することができ、スループ
ットが向上する。

【００６１】また、基板搬送室の第１の側壁と第２の側
壁とが互いに対向しており、基板処理室と、基板搬送室
と、基板収容室とが実質的に一直線上に配置されている
ことが好ましく、このようにすれば、基板搬送室の辺数
を最小限の、例えば矩形状とできる。

【００６２】基板搬送室は好ましくは平面図的には矩形
状であり、矩形状であると、基板搬送室を小さくしてそ
の専有面積を減少させることができて、基板処理装置に
よるクリーンルームの専有面積を減少させることができ
る。また、矩形状であると、基板搬送室の製作コストも
減少させることができる。メンテナンス領域も減少させ
ることができる。さらに、基板搬送室を他の基板搬送室
等と接続する距離もより短くできて、その接続部に基板
搬送機を設けなくても基板搬送室と他の基板搬送室等と
の間で基板を容易に移載できるようになり、基板処理装
置が、その分、簡単な構造となり、安価に製造できるよ
うになる。また、基板処理室と、基板搬送室と、基板収
容室とをほぼ一直線上に配置すれば、このような構成の
基板処理装置ユニットを複数容易に平行に配置して、専
有面積を小さくできる。

【００６３】カセット保持手段は、基板収容室に対して
基板搬送室とは反対側に配置されていることが好まし
い。

【００６４】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００６５】図１は、本発明の第１の実施の形態の半導
体ウェーハ処理装置を説明するための平面図である。図
２は、図１のＸＸ線断面図である。

【００６６】本実施の形態の半導体ウェーハ処理装置１
は、プロセス部７００と、トランスファ部５００と、フ
ロント部１００とを備えている。

【００６７】プロセス部７００は複数のプロセスモジュ
ール７０１を備え、各プロセスモジュール７０１は反応
室７０とゲートバルブ９３とを備えている。トランスフ
ァ部５００はトランスファモジュール５０１を備え、ト
ランスファモジュール５０１はウェーハ搬送室５０とウ
ェーハ搬送真空ロボット６０とを備えている。フロント
部１００は複数のロードロックモジュール３００と大気
圧部２００とを備えている。ロードロックモジュール３
００はウェーハ収容室３０とゲートバルブ９２とフロン
トドアバルブ９１とを備えている。大気圧部にはカセッ
ト１０を載置するカセット棚１１と、カセット搬送兼ウ
ェーハ搬送機２０が設けられている。

【００６８】複数の反応室７０は鉛直方向に積み重ねら
れてウェーハ搬送室５０のウェーハ搬送室壁５３に設け
られている。各反応室７０とウェーハ搬送室５０との間
にはそれぞれゲートバルブ９３が設けられている。各反
応室７０は、排気配管８２を介して独立して真空引きで
きるように構成されている。反応室７０内には複数枚
（本実施の形態では２枚）の半導体ウェーハ５を搭載で
きるウェーハボート７５が載置されており、複数枚のウ
ェーハ５の処理を同時に行うことができ、ウェーハ処理
の効率を高めることができる。また、ウェーハボート７
５に搭載されるウェーハ５間のピッチは、反応室７０内
でのガスの流れ等を考慮して、例えば成膜が行われるの
ならば、膜厚の均一性が所定の範囲内に維持されるよう
に決定されている。

【００６９】反応室７０内においては、例えば、プラズ
マＣＶＤ、ホットウォールＣＶＤ、光ＣＶＤ等の各種Ｃ
ＶＤ等による絶縁膜、配線用金属膜、ポリシリコン、ア
モルファスシリコン等の形成や、エッチング、アニール
等の熱処理、エピタキシャル成長、拡散等が行われる。

【００７０】複数の反応室７０を鉛直方向に積み重ねて
ウェーハ搬送室５０のウェーハ搬送室壁５３に設けてい
るから、反応室７０室によるクリーンルームの専有面積
を減少させることができ、また、ウェーハ搬送室５０の
辺数も減少させてウェーハ搬送室５０を小さくしてその
専有面積を減少させることができて、半導体ウェーハ処
理装置１によるクリーンルームの専有面積を減少させる
ことができる。

【００７１】また、ウェーハ搬送室５０の辺数を減少さ
せると、ウェーハ搬送室５０の製作コストも減少させる
ことができ、多方向のメンテナンス領域も減少させるこ
とができる。さらに、ウェーハ搬送室５０を他のウェー
ハ搬送室等と接続する距離も短くできて、その接続部に
ウェーハ搬送機を設けなくてもウェーハ搬送室５０と他
のウェーハ搬送室等との間でウェーハを移載できるよう
になり、半導体ウェーハ処理装置１が、その分、簡単な
構造となり、安価に製造できるようになる。

【００７２】複数のウェーハ収容室３０は鉛直方向に積
み重ねられてウェーハ搬送室５０のウェーハ搬送室壁５
４に設けられている。各ウェーハ収容室３０とウェーハ
搬送室５０との間にはそれぞれゲートバルブ９２が設け
られている。各ウェーハ収容室３０の右側と大気圧部２
００との間にはそれぞれフロントドアバルブ９１が設け
られている。各ウェーハ収容室３０は、排気配管８３、
８１を介して独立して真空引きできるように構成されて
いる。

【００７３】ウェーハ収容室３０内にはウェーハ保持具
４０が載置されている。図３はこのウェーハ保持具４０
を説明するための概略斜視図である。ウェーハ保持具４
０は、上下に設けられた円柱状の２枚の支柱支持板４
１、４２と、この支柱支持板４１、４２の間に設けられ
た２つの角柱状の支柱４３、４４とを備え、この支柱４
３、４４の内側に複数のウェーハ載置用溝４５が互いに
対向してそれぞれ設けられている。このウェーハ載置用
溝４５の両端は開放されているので、ウェーハ保持具４
０の両側からウェーハをそれぞれ搬入でき、両側にそれ
ぞれ搬出できる。ウェーハ保持具４０は石英から成って
いる。

【００７４】ウェーハ保持具４０のウェーハ載置用溝４
５間のピッチ、すなわち、ウェーハ保持具４０に保持さ
れるウェーハ５間のピッチを、反応室７０内のウェーハ
ボート７５に搭載されるウェーハ５間のピッチと同じと
している。なお、ウェーハ保持具４０のウェーハ載置用
溝４５間のピッチはカセット１０内のウェーハ載置用溝
間のピッチよりも大きい。

【００７５】また、ウェーハ保持具４０のウェーハ載置
用溝４５の数、すなわち、ウェーハ保持具４０が保持可
能なウェーハ５の枚数を、反応室７０内のウェーハボー
ト７５が搭載可能なウェーハ５の枚数の２倍以上とし、
反応室７０内において一度に処理可能なウェーハ５の枚
数の２倍以上としている。このようにすれば、反応室７
０とカセット１０との間で効率的に基板を搬送すること
ができ、スループットが向上する。

【００７６】ウェーハ保持具４０は石英から成っている
ので、ウェーハ収容室３０内を真空にしても、ウェーハ
保持具４０からアウトガス等の不純物が発生することは
ないので、ウェーハ収容室３０の雰囲気を清浄に保つこ
とができる。

【００７７】また、このウェーハ保持具４０は石英から
成っており、耐熱性に優れているので、反応室７０で処
理が終わった高温のウェーハをこのウェーハ保持具４０
で保持した状態で冷却することができる。このように、
ウェーハ保持具４０はウェーハ冷却用に使用できるの
で、ウェーハ収容室３０はウェーハ冷却室として機能す
る。従って、反応室７０で処理が終わった高温のウェー
ハを冷却するための冷却室をウェーハ搬送室５０の側壁
に別に設ける必要はなく、その分、半導体ウェーハ処理
装置１によるクリーンルームの専有面積を減少させるこ
とができ、また、ウェーハ搬送室５０の辺数も減少させ
てウェーハ搬送室５０を小さくしてその専有面積を減少
させることができて、半導体ウェーハ処理装置１による
クリーンルームの専有面積を減少させることができる。
さらに、ウェーハ搬送室５０の製作コストも減少させる
ことができる。

【００７８】そして、このウェーハ保持具４０は、カセ
ット１０からウェーハ処理室７０へのウェーハ５を一時
収容するか、ウェーハ処理室７０からカセット１０への
ウェーハ５を一時収容するか、またはカセット１０から
ウェーハ処理室７０へのウェーハ５を一時収容すると共
にウェーハ処理室７０からカセット１０へのウェーハ５
を一時収容するウェーハ保持具であるので、カセット１
０を収容するカセット室をウェーハ搬送室５０の側壁に
設ける必要はなくなる。その結果、ウェーハ搬送室５０
の側壁に設ける室数が減少して、その分、半導体ウェー
ハ処理装置１によるクリーンルームの専有面積を減少さ
せることができ、また、ウェーハ搬送室５０の辺数も減
少させてウェーハ搬送室５０を小さくしてその専有面積
を減少させることができて、半導体ウェーハ処理装置１
によるクリーンルームの専有面積を減少させることがで
きる。さらに、ウェーハ搬送室５０の製作コストも減少
させることができる。

【００７９】本実施の形態では、ウェーハ搬送室５０の
ウェーハ搬送室壁５４に複数のウェーハ収容室３０を設
けているから、あるウェーハ収容室３０でウェーハを冷
却している間に他のウェーハ収容室３０を利用してウェ
ーハを反応室７０に搬入できる等、時間を節約できる。
また、搬入用、搬出用の２種類のウェーハ収容室３０を
別々に設けてもよい。このようにすれば、搬入用、搬出
用の２種類のウェーハ収容室３０を交互に使用でき、時
間の節約となる。さらに、あるウェーハ収容室３０をモ
ニタウェーハ用とし、他のウェーハ収容室３０を実際の
製品となるプロセスウェーハ用として利用することもで
きる。

【００８０】また、複数のウェーハ収容室３０を、ウェ
ーハ搬送室５０のウェーハ搬送室壁５４に鉛直方向に積
み重ねて設けているから、ウェーハ収容室３０によるク
リーンルームの専有面積を減少させることができ、ま
た、ウェーハ搬送室５０の辺数も減少させてウェーハ搬
送室５０を小さくしてその専有面積を減少させることが
できて、半導体ウェーハ処理装置１によるクリーンルー
ムの専有面積を減少させることができる。さらに、ウェ
ーハ搬送室５０の製作コストも減少させることができ
る。

【００８１】ウェーハ搬送室５０とウェーハ収容室３０
との間にゲートバルブ９２を設けているからウェーハ搬
送室５０を減圧状態に保ったままでウェーハ収容室３０
を大気圧に戻すことができ、ウェーハ収容室３０内を大
気圧に戻している間にウェーハ５が自然冷却し、ウェー
ハ収容室３０を出る段階でウェーハ５の温度が下がって
いるようにすることができる。従って、その後大気圧中
に取り出しても、大気圧雰囲気によりウェーハ５が汚染
されることが防止される。このようにしてウェーハ収容
室３０で大気圧に戻す工程とウェーハ５を冷却する工程
を同時に行い、冷却されたウェーハ５を大気圧下でカセ
ット１０まで搬送し、ウェーハ５を収容したカセット１
０を半導体ウェーハ処理装置１外に搬送することができ
る。

【００８２】また、本実施の形態においては、ウェーハ
収容室３０とカセット１０との間のウェーハ５の受け渡
しはウェーハ搬送室５０内のウェーハ搬送真空ロボット
６０とは異なるカセット搬送兼ウェーハ搬送機２０で行
うことができるので、ウェーハ搬送時間を短くすること
ができる。そして、本実施の形態においては、カセット
搬送兼ウェーハ搬送機２０を大気圧部２００に配置して
いるから、カセット搬送兼ウェーハ搬送機２０の構造を
真空中にある場合に比べて簡単なものとすることができ
る。

【００８３】ウェーハ搬送室５０は排気配管８４、８１
を介して真空引きできるように構成されている。そし
て、複数の反応室７０、ウェーハ搬送室５０および複数
のウェーハ収容室３０は、それぞれ独立して真空引きで
きるように構成されている。

【００８４】ウェーハ搬送室５０を減圧可能とし、ウェ
ーハ収容室３０も減圧可能としているから、酸素濃度を
極限まで減少できて、ウェーハ搬送室５０やウェーハ収
容室３０でウェーハ５が酸化されるのを抑制できる。

【００８５】また、反応室７０を独立して真空引きでき
るので、反応室７０を減圧下で処理を行う反応室とする
こともでき、また、反応室７０内を一度減圧にした後に
所定の雰囲気ガスに置換することもでき、純度の高いガ
ス雰囲気にすることもできる。

【００８６】本実施の形態では、複数の反応室７０を全
て減圧下で処理を行う反応室としたが、複数の反応室７
０全てを常圧下で処理を行う反応室とすることもでき、
またこれら複数の反応室７０のうち少なくとも一つの反
応室７０を常圧下でウェーハの処理を行う反応室とし、
これら複数の反応室７０のうちの他の残りの反応室７０
を減圧下で処理を行う反応室とすることもできる。

【００８７】ウェーハ搬送室５０の内部にはウェーハ搬
送真空ロボット６０が設けられている。図４はウェーハ
搬送真空ロボット６０を説明するための概略斜視図であ
る。ウェーハ搬送真空ロボット６０は、多関節ロボット
であり、水平面内を回転移動するアーム６３、６５、６
７と、それぞれのアームを回転可能にする回転軸６２、
６４、６６と、回転軸６２に回転を与える２軸の駆動部
６９と、回転軸６２の回転を回転軸６４、６６に伝達す
る歯車機構（図示せず）と、この駆動部６９を収容する
駆動部収容部６１とを備えている。なお、アーム６７の
先はウェーハを搭載するためのウェーハ搭載アーム６８
として機能する。回転軸６２が回転すると、アーム６
３、６５、６７が水平方向に回転移動し、それによっ
て、ウェーハを水平方向に移動させることができる。

【００８８】アーム６７およびウェーハ搭載アーム６８
は２本設けられておりウェーハ搭載アーム６８間のピッ
チはウェーハ保持具４０のウェーハ載置用溝４５間のピ
ッチおよび反応室７０内のウェーハボート７５に搭載さ
れるウェーハ５間のピッチと同じとしている。従って、
ウェーハ搭載アーム６８が２本設けられているので、ウ
ェーハ搬送真空ロボット６０によって２枚のウェーハを
同時に搬送可能であるが、搬送中にウェーハ５間のピッ
チを変える必要がないので、ウェーハ搬送真空ロボット
６０の構造が簡単なものとなり、また、真空の汚染も防
止できる。そして２枚のウェーハを同時に搬送できるの
で、ウェーハ搬送の効率も高くなる。

【００８９】駆動部収容部６１は気密構造であり、駆動
部６９がこの気密性の駆動部収容部６１内に収容されて
いるから、ウェーハ搬送室５０内の雰囲気を清浄に保つ
ことができる。

【００９０】ウェーハ搬送室５０の底面５６に駆動部収
容部６１の外形に合わせた凸部５２を設けている。従っ
て、この凸部５２内に駆動部収容部６１を収容でき、こ
のようにすれば、ウェーハ搬送室５０全体を大きくせず
に、ウェーハ搬送真空ロボット６０の駆動部収容部６１
を収容する凸部５２のみをウェーハ搬送室５０から突出
させればよいから、ウェーハ搬送室５０の空間を小さく
でき、真空引き等の時間を短くできる。

【００９１】ウェーハ搬送室５０の底面５６には貫通孔
５７が設けられている。ウェーハ搬送室５０の外部の下
側にはねじ軸５６１が鉛直方向に設けられている。ねじ
軸５６１の上部にはモータ５６６が設けられており、ね
じ軸５６１はモータ５６６により回転する。ねじ軸５６
１と共にボールねじを構成するナット５６５が設けら
れ、ナット５６５には昇降台５６４が固定されている。
昇降台５６４にはウェーハ搬送真空ロボット支持棒５６
３の一端が固定されており、支持棒５６３が鉛直に昇降
台５６４に取り付けられている。ウェーハ搬送真空ロボ
ット支持棒５６３の他端はウェーハ搬送真空ロボット６
０の駆動部収容部６１の上端部に固定されている。ウェ
ーハ搬送真空ロボット支持棒５６３はステンレス鋼から
成っている。ウェーハ搬送室５０の底面５６の貫通孔５
７の周囲の底面５６には、ベロー５６２の一端が気密に
固定されており、ベロー５６２の他端は昇降台５６４の
上面に気密に固定されている。ベロー５６２は金属製で
あり、ウェーハ搬送真空ロボット支持棒５６３を覆って
取り付けられている。

【００９２】モーター５６６によってねじ軸５６１を回
転させると、ナット５６５が昇降し、それによって、ナ
ット５６５に固定された昇降台５６４が昇降する。昇降
台５６４が昇降すれば、それに鉛直に取り付けられたウ
ェーハ搬送真空ロボット支持棒５６３も昇降して、それ
に取り付けられたウェーハ搬送真空ロボット６０も昇降
する。

【００９３】本実施の形態では、ねじ軸５６１とナット
５６５とから構成されるボールねじ５６０を使用してい
るから、摩擦を小さくし、機械効率を高くできる。そし
て、このボールねじ５６０をウェーハ搬送室５０の外部
に設けているから、ウェーハ搬送室５０の内部が汚染さ
れることを防止でき、その結果、ウェーハ５が汚染され
ることが防止される。また、ボールネジ５６０をウェー
ハ搬送室５０の底面５６の下側に設けているから、ベロ
ー５６２から発生するパーティクルによってウェーハ搬
送室５０内が汚染されるのを防止できる。

【００９４】また、剛体のステンレス鋼からなるウェー
ハ搬送真空ロボット支持棒５６３によってウェーハ搬送
真空ロボット６０を昇降台５６４と機械的に接続してい
るから、昇降台５６４の昇降に応じてウェーハ搬送真空
ロボット６０が確実に昇降する。

【００９５】さらに、ウェーハ搬送真空ロボット支持棒
５６３がベロー５６２によって覆われており、ベロー５
６２の一端がウェーハ搬送室５０の底面５６の貫通孔５
７の周囲の底面５６に気密に固定されており、ベロー５
６２の他端が昇降台５６４の上面に気密に固定されてい
るから、ベロー５６２によって気密が保たれるので、気
密が確実になってウェーハ搬送室５０内を真空にするこ
とができるとともに、ウェーハ搬送真空ロボット支持棒
５６３の移動も気密の維持の問題とは切り放せるので、
ウェーハ搬送真空ロボット支持棒５６３の移動もスムー
ズで確実なものとなる。

【００９６】さらに、また、ウェーハ搬送真空ロボット
支持棒５６３の先端をウェーハ搬送真空ロボット６０の
駆動部収容部６１の上端部に固定しているから、ウェー
ハ搬送室５０の高さを低くでき、ひいては、半導体ウェ
ーハ処理装置１全体の高さを低くできる。

【００９７】半導体ウェーハ処理装置１全体が筺体９０
０に収容されている。フロント部１００の筺体９００の
天井面にはフィルタ（図示せず）とファン（図示せず）
とが設けられており、筺体９００内をダウンフローでき
るようになっている。筺体９００の内部にはカセット１
０を載置するカセット棚１１が筺体９００に取り付けら
れている。カセット棚１１は、ウェーハ収容室３０に対
してウェーハ搬送室５０とはほぼ反対側に配置されてい
る。カセット棚１１は平面方向には３つの位置に配置さ
れており、垂直方向には、２段に縦積みされている。筺
体９００内にカセット棚１１を設けることによって、カ
セット１０に搭載されているウェーハ表面を清浄に保つ
ことができる。また、このように複数のカセット棚１１
を設けることにより、複数の処理に合わせて、処理の種
類毎にカセットをそれぞれ配置することができる。ま
た、モニタ用ウェーハやダミー用ウェーハが収容された
カセットを配置することもできる。

【００９８】筺体９００の装置正面９０１の下部にはカ
セット投入口１３が設けられ、筺体９００の内部であっ
て、カセット投入口１３とほぼ同じ高さにカセットステ
ージ１２が設けられている。カセットステージ１２は、
カセット投入口１３から半導体ウェーハ処理装置１の筺
体９００内に投入されたカセット１０を最初に一時的に
保持し、また、半導体ウェーハ処理装置１によって処理
が終わり、筺体９００からカセット１０を搬出する前に
カセットを一時的に保持するために使用される。

【００９９】カセットステージ１２はカセット棚１１の
下部に設けられており、カセットステージ１２にカセッ
トを投入する際に筺体９００の外部からカセット投入口
１３を通って流れ込んでくるパーティクル等が、カセッ
ト棚１１に載置されたカセット１０内のウェーハ５に及
ぼす影響を小さくできる。

【０１００】ウェーハ収容室３０とカセット棚１１との
間に、カセット１０をカセット棚１１に搬入できカセッ
ト棚１１からカセット１０を搬出できると共に、ウェー
ハ５をカセット１０とウェーハ収容室３０との間で搬送
できるカセット搬送兼ウェーハ搬送機２０が設けられて
いる。このカセット搬送兼ウェーハ搬送機２０は、垂直
に設けられたねじ軸２９とボールねじを構成するナット
（図示せず）とを備えており、ねじ軸２９を回転するこ
とで、カセット搬送兼ウェーハ搬送機２０を昇降させる
ことができる。カセット搬送兼ウェーハ搬送機２０も筺
体９００内に設けられているので、カセット搬送兼ウェ
ーハ搬送機２０によって搬送されているウェーハ５の表
面を清浄に保つことができる。

【０１０１】図５は、このカセット搬送兼ウェーハ搬送
機２０を説明するための概略斜視図である。

【０１０２】ベース２５、２６上にカセット搬送機２１
とウェーハ搬送機２３が設けられており、カセット搬送
機２１とウェーハ搬送機２３とは、独立に矢印の方向に
平行移動することができる。カセット搬送機２１はカセ
ット搬送アーム２２を備えており、カセット搬送アーム
２２の先に取り付けられたカセットホルダー２７上にカ
セット１０を載置してカセット１０を搬送する。ウェー
ハ搬送機２３は複数のツィーザ２４を備えており、この
ツィーザ２４上にウェーハ５をそれぞれ搭載してウェー
ハ５を搬送する。

【０１０３】図６は、カセット搬送兼ウェーハ搬送機の
ピッチ変換機構を説明するための図であり、図６Ａは側
面図、図６Ｂは、図６ＡのＹ−Ｙ線より見た背面図であ
る。

【０１０４】本実施の形態では、ウェーハ搬送機２３
は、５枚のツィーザ２４１乃至２４５を備えている。ツ
ィーザ２４１はブロック２６０と一体化されている。ツ
ィーザ２４２、２４３、２４４、２４５にはナット２３
２、２３３、２３４、２３５がそれぞれ固着されてい
る。ナット２３２とナット２３４はねじ軸２１０と噛み
合わせられておりナット２３２とナット２３４はねじ軸
２１０とそれぞれボールねじを構成している。ナット２
３３とナット２３５はねじ軸２１１と噛み合わせられて
おりナット２３３とナット２３５はねじ軸２１１とそれ
ぞれボールねじを構成している。ねじ軸２１０の上端お
よびねじ軸２１１の上端はモータ２２０と歯車機構（図
示せず。）を介して接続されており、ねじ軸２１０の下
端およびねじ軸２１１の下端は、ブロック２５０に回転
自在に取り付けられている。ブロック２５０とブロック
２６０にはナット２７０が取り付けられており、ナット
２７０はねじ軸２８０と噛み合って設けられており、ナ
ット２７０とねじ軸２８０とによりボールねじを構成し
ている。ねじ軸２８０が回転すると、ナット２７０が左
右に動いてツイーザ２４１乃至２４５を左右に移動させ
る。

【０１０５】ナット２３２と噛み合っているねじ軸２１
０の領域２１２には１倍ピッチのねじが形成されてお
り、ナット２３３と噛み合っているねじ軸２１１の領域
２１３には２倍ピッチのねじが形成されており、ナット
２３４と噛み合っているねじ軸２１０の領域２１４には
３倍ピッチのねじが形成されており、ナット２３５と噛
み合っているねじ軸２１１の領域２１５には４倍ピッチ
のねじが形成されている。また、ブロック２５０とブロ
ック２６０との間の上下方向の相対位置は変化しない。
モータ２２０によってねじ軸２１０とねじ軸２１１を回
転させると、ブロック２５０とブロック２６０とは昇降
せず、ナット２３２は所定の距離昇降し、ナット２３３
はナット２３２の２倍の距離昇降し、ナット２３４はナ
ット２３２の３倍の距離昇降し、ナット２３５はナット
２３２の４倍の距離昇降する。従って、ツィザー２４１
は昇降せず、ツィーザ２４２は所定の距離昇降し、ツィ
ーザ２４３はツィーザ２４２の２倍の距離昇降し、ツィ
ーザ２４４はツィーザ２４２の３倍の距離昇降し、ツィ
ーザ２４５はツィーザ２４２の４倍の距離昇降する。そ
の結果、ツィーザ２４１乃至２４５間のピッチを均等に
保ったまま、ツィーザ２４１乃至２４５間のピッチを変
換できる。

【０１０６】図７は、半導体ウェーハ処理装置１におけ
るウェーハ５の搬送操作を説明するための概略断面図で
あり、図１乃至図７を参照してウェーハ５の搬送および
処理方法を説明する。

【０１０７】カセット投入口１３から半導体ウェーハ処
理装置１の筺体９００内に投入されたカセット１０は、
まず、カセットステージ１２に置かれる。次に、カセッ
ト搬送兼ウェーハ搬送機２０のカセット搬送アーム２２
の先に取り付けられたカセットホルダー２７上に載置さ
れて、筺体９００の上部まで運ばれ、その後カセット棚
１１上に載置される。次に、カセット搬送機２１が左に
移動し、代わって、ウェーハ搬送機２３が右に移動し
て、カセット１０内のウェーハ５をツィーザ２４上に搭
載する。この時、ツイーザ２４間のピッチはカセット１
０の溝間の間隔とされている。その後、ウェーハ搬送機
２３が一度後退し、方向を１８０度変え、その後、ツィ
ーザ２４間のピッチを変換して、ウェーハ保持具４０の
ウェーハ載置用溝４５間のピッチとする。その後、ツィ
ーザ２４を左に移動してウェーハ収容室３０内のウェー
ハ保持具４０にウェーハ５を搭載する。本実施の形態で
は、５枚のウェーハ５を一度にカセット１０からウェー
ハ保持具４０までカセット搬送兼ウェーハ搬送機２０に
より搬送する。なお、カセット搬送兼ウェーハ搬送機２
０によってウェーハ５をウェーハ収容室３０内に搬送す
る際には、ゲートバルブ９２は閉じておき、フロントド
アバルブ９１は開けておく。

【０１０８】ウェーハ収容室３０内のウェーハ保持具４
０にウェーハ５を搭載した後、フロントドアバルブ９１
を閉じ、ウェーハ収容室３０内を真空引きする。

【０１０９】真空引き後、ゲートバルブ９２を開ける。
なお、ウェーハ搬送室５０は予め真空引きされている。

【０１１０】その後、ウェーハ５は、真空中で、ウェー
ハ搬送室５０内のウェーハ搬送真空ロボット６０のウェ
ーハ搭載アーム６８上に搭載されてウェーハ収容室３０
内のウェーハ保持具４０から反応室７０内のウェーハボ
ート７５に搬送される。なお、この際には、ゲートバル
ブ９３は開けられており、反応室７０も真空引きされて
いる。ウェーハ保持具４０のウェーハ載置用溝４５間の
ピッチはウェーハボート７５に搭載されるウェーハ５間
のピッチと同じだから、ウェーハ搬送真空ロボット６０
のウェーハ搭載アーム６８間のピッチは変換せず、一定
のままである。本実施の形態においては、２枚のウェー
ハを一度にウェーハ保持具４０からウェーハボート７５
までウェーハ搬送真空ロボット６０により搬送する。

【０１１１】搬送後、ゲートバルブ９３を閉じ、反応室
７０を所定の雰囲気として反応室７０のウェーハボート
７５に搭載された２枚のウェーハ５に成膜等の所定の処
理を同時に行う。

【０１１２】所定の処理が行われた後は、反応室７０を
真空引きし、その後ゲートバルブ９３を開ける。ウェー
ハ５は、真空中で、ウェーハ搬送真空ロボット６０によ
りウェーハ収容室３０内のウェーハ保持具４０に移載さ
れる。この際には、ウェーハ搬送真空ロボット６０のウ
ェーハ搭載アーム６８間のピッチは変換せず一定のまま
である。また、２枚のウェーハを一度に搬送する。

【０１１３】その後、ゲートバルブ９２を閉じ、ウェー
ハ収容室３０内を窒素等で大気圧にし、ここでウェーハ
５を所定の温度になるまで冷却する。

【０１１４】その後、フロントドアバルブ９１を開け、
カセット搬送兼ウェーハ搬送機２０のウェーハ搬送機２
３によってウェーハ５はカセット１０内に移載される。
この際、ウェーハ保持具４０のウェーハ載置用溝４５間
のピッチから、カセット１０の溝間のピッチとなるよう
にツィーザ２４間のピッチを変換する。

【０１１５】所定枚数のウェーハ５がカセット１０内に
搬入されると、カセット搬送兼ウェーハ搬送機２０のカ
セット搬送機２１によってカセット１０がカセットステ
ージ１２に移載され、その後、カセット投入口１３から
搬出される。

【０１１６】このように、反応室７０内で２枚のウェー
ハを同時に処理するからウェーハ処理の効率が高くな
る。また、ウェーハ保持具４０のウェーハ載置用溝４５
間のピッチはウェーハボート７５に搭載されるウェーハ
５間のピッチと同じであり、ウェーハ搬送真空ロボット
６０のウェーハ搭載アーム６８間のピッチは変換しない
から、ウェーハ搬送真空ロボット６０の構造が簡単とな
り、真空の汚染も防止できる。そして２枚のウェーハ５
を同時に搬送できるので、ウェーハ搬送の効率も高くな
る。

【０１１７】そして、カセット搬送兼ウェーハ搬送機２
０によってウェーハ５間のピッチを可変としているが、
このカセット搬送兼ウェーハ搬送機２０は大気圧下で用
いるので、ウェーハ５間のピッチを可変にしても、真空
下での場合と比較すれば構造が簡単であり、安価に製造
でき、また、パーティクルの発生を抑えることができ
る。

【０１１８】上記のように、大気圧下でウェーハ５間の
ピッチを可変とし減圧下ではウェーハ５間のピッチを固
定して、複数枚のウェーハ５を同時に搬送するようにす
れば、搬送装置の製造コストを低減でき、搬送装置の大
型化が抑制され、しかもパーティクルの発生が抑制され
てウェーハ５をクリーンな環境で搬送することができ
る。さらに、複数枚のウェーハ５を同時に搬送するの
で、スループットが向上し、ウェーハ５間のピッチが可
変であるので、反応室７０内において高精度でウェーハ
処理が行えるウェーハ５間のピッチに変換できる。

【０１１９】なお、本実施の形態においては、ウェーハ
搬送室５０のウェーハ搬送室壁５３とウェーハ搬送室壁
５４とを互いに対向させて、反応室７０と、ウェーハ搬
送室５０と、ウェーハ収容室３０とをほぼ一直線上に配
置し、ウェーハ搬送室５０を平面図的には矩形状として
いる。ウェーハ搬送室５０が矩形状であると、ウェーハ
搬送室５０を小さくしてその専有面積を減少させること
ができて、半導体ウェーハ処理装置１によるクリーンル
ームの専有面積を減少させることができる。また、矩形
状であると、ウェーハ搬送室５０の製作コストも減少さ
せることができる。メンテナンス領域も減少させること
ができる。さらに、ウェーハ搬送室５０を他のウェーハ
搬送室等と接続する距離もより短くできて、その接続部
にウェーハ搬送機を設けなくてもウェーハ搬送室５０と
他のウェーハ搬送室等との間でウェーハ５を容易に移載
できるようになり、半導体ウェーハ処理装置１が、その
分、簡単な構造となり、安価に製造できるようになる。
また、反応室７０と、ウェーハ搬送室５０と、ウェーハ
収容室３０とをほぼ一直線上に配置しているから、この
ような構成の半導体ウェーハ処理装置ユニットを複数容
易に平行に配置して、専有面積を小さくできる。

【０１２０】図８は本発明の第２の実施の形態の半導体
ウェーハ処理装置を説明するための断面図である。

【０１２１】本実施の形態の半導体ウェーハ処理装置１
は、反応室７０、ウェーハ搬送室５０、ウェーハ収容室
３０を筺体９００の下方に設け、ウェーハ搬送真空ロボ
ット６０、このウェーハ搬送真空ロボット６０を昇降さ
せるねじ軸５６１等を筺体９００の上方に設けた点が第
一の実施の形態の半導体ウェーハ処理装置と異なるが、
他の点は同様である。

【０１２２】図９は、本発明の第３の実施の形態の半導
体ウェーハ処理装置を説明するための断面図である。

【０１２３】本実施の形態では、６個の反応室７０をウ
ェーハ搬送室５０のウェーハ搬送室壁５３に鉛直方向に
積層し、４個のウェーハ収容室３０をウェーハ搬送室５
０のウェーハ搬送室壁５４に鉛直方向に積層している。
このように、反応室７０、ウェーハ収容室３０の数が増
加しているので、ウェーハ搬送室５０の高さも高くなっ
ている。このように多数の反応室７０やウェーハ収容室
３０を筺体９００内に設けるために、本実施の形態にお
いては、ウェーハ搬送室５０の凸部５２、ねじ軸５６
１、ベロー５６２、ウェーハ搬送真空ロボット支持棒５
６３の一部を筺体９００から突出させている。これらを
筺体９００から突出させて設けることにより、これらを
クリーンルームの床面から下側に突出させることが可能
になり、その結果、ウェーハ搬送室５０の高さを高くで
きて、より多くの反応室７０を鉛直方向に積層でき、ま
た、より多くのウェーハ収容室３０も鉛直方向に積層で
きて、より多くのウェーハを少ない専有面積で処理でき
るようになる。

【０１２４】図１０は、本発明の第４の実施の形態の半
導体ウェーハ処理装置を説明するための平面図である。

【０１２５】本実施の形態においては、反応室７０（７
０’）と、ウェーハ搬送室５０（５０’）と、ウェーハ
収容室３０（３０’）と、カセット搬送兼ウェーハ搬送
機２０（２０’）と、カセット棚１１（１１’）とをほ
ぼ一直線上に配置した構成の半導体ウェーハ処理装置ユ
ニット２（２’）を平行に配置している。反応室７０
（７０’）と、ウェーハ搬送室５０（５０’）と、ウェ
ーハ収容室３０（３０’）と、カセット搬送兼ウェーハ
搬送機２０（２０’）と、カセット棚１１（１１’）と
をほぼ一直線上に配置しているから、このような構成の
半導体ウェーハ処理装置ユニット２、２’を容易に平行
に配置して、装置全体の専有面積を小さくできる。

【０１２６】また、ウェーハ搬送室５０（５０’）を平
面図的には矩形状としている。ウェーハ搬送室５０（５
０’）が矩形状であると、ウェーハ搬送室５０とウェー
ハ搬送室５０’とを接続する距離も短くできて、その接
続部に設けたウェーハ受け渡し室９０にはウェーハ搬送
機を設けなくてもウェーハ搬送室５０と他のウェーハ搬
送室５０’との間でウェーハを容易に移載できる。従っ
て、半導体ウェーハ処理装置１が、その分、簡単な構造
となり、安価に製造できるようになる。このウェーハ受
け渡し室９０は、ウェーハを冷却する冷却室、またはウ
ェーハを予備加熱する予備加熱室としても使用可能であ
る。

【０１２７】また、反応室７０と反応室７０’との間の
空間も大きくとれ、半導体ウェーハ処理装置ユニット
２、２’の共有のメンテナンス領域３として使用でき
る。

【０１２８】図１１は、本発明の第５の実施の形態の半
導体ウェーハ処理装置を説明するための平面図である。

【０１２９】本実施の形態においては、反応室７０と、
ウェーハ搬送室５０と、ウェーハ収容室３０と、カセッ
ト搬送兼ウェーハ搬送機２０と、カセット１１棚とをほ
ぼ一直線上に配置した構成の本発明に係る半導体ウェー
ハ処理装置ユニット６と、上から見て六角形の形状のウ
ェーハ搬送室１５０と、ウェーハ搬送室１５０の側壁に
設けられたカセット室１３１、１３２と、反応室１７
１、１７２と、ウェーハ冷却室１４２とを備えた半導体
ウェーハ処理装置ユニット７とを連結している。

【０１３０】このように、ウェーハ搬送室５０は矩形状
をしているので、そのウェーハ搬送室壁５１を介して他
の形態の半導体ウェーハ処理装置ユニットと容易に連結
できる。

【０１３１】本実施の形態においても、ウェーハ搬送室
５０とウェーハ搬送室１５０とを接続する距離も短くで
きて、その接続部に設けたウェーハ受け渡し室９０には
ウェーハ搬送機を設けなくてもウェーハ搬送室５０とウ
ェーハ搬送室１５０との間でウェーハを容易に移載でき
る。従って、半導体ウェーハ処理装置全体が、その分、
簡単な構造となり、安価に製造できるようになる。この
ウェーハ受け渡し室９０は、ウェーハを冷却する冷却
室、またはウェーハを予備加熱する予備加熱室としても
使用可能である。

【０１３２】図１２は、本発明の第６の実施の形態の半
導体ウェーハ処理装置を説明するための平面図である。

【０１３３】本実施の形態では、ウェーハ搬送室５５を
平面的に８角形とし、その７つの各辺に反応室７０をそ
れぞれ多段に積層して設けている。

【０１３４】図１３は、本発明の第７の実施の形態の半
導体ウェーハ処理装置を説明するための平面図である。

【０１３５】本実施の形態では、図１２の反応室７０ａ
を取り外したものと、図１２の反応室７０ｂを取り外し
たものとをウェーハ受け渡し室９０により連結してい
る。このウェーハ受け渡し室９０は、ウェーハを冷却す
る冷却室、またはウェーハを予備加熱する予備加熱室と
しても使用可能である。

【０１３６】

【発明の効果】本発明においては、昇降手段を基板搬送
室の外部に設けているから、昇降手段によって基板搬送
室が汚染されることを防止でき、その結果、基板が汚染
されることを防止できる。

【０１３７】また、昇降手段の昇降部と基板搬送機と
を、基板搬送室の所定の面に設けられた貫通孔内を移動
可能な剛体の接続部材で、貫通孔を介して機械的に接続
しているから、昇降手段を基板搬送室の外部に設けて
も、昇降手段によって基板搬送機を確実に昇降させるこ
とができる。

【０１３８】また、基板搬送室の所定の面とこの所定の
面の貫通孔を貫通する接続部材との間を真空的に気密に
保つ気密部材を設けているから、基板搬送室の所定の面
に貫通孔を設けて剛体の接続部材により昇降部の昇降に
応じて基板搬送機が昇降するようにしても、基板搬送室
を真空的に気密にすることができ、基板搬送室を減圧可
能にすることができる。

【０１３９】さらに、複数の基板処理室を基板搬送室の
第１の側壁に鉛直方向に積み重ねて設けているから、基
板処理室によるクリーンルームの専有面積を減少させる
ことができ、また、基板搬送室の辺数も減少させて基板
搬送室を小さくしてその専有面積を減少させることがで
きて、基板処理装置によるクリーンルームの専有面積を
減少させることができる。

【０１４０】また、基板搬送室の辺数を減少させると、
基板搬送室の製作コストも減少させることができ、多方
向のメンテナンス領域も減少させることができる。さら
に、基板搬送室を他の基板搬送室等と接続する距離も短
くできて、その接続部に基板搬送機を設けなくても基板
搬送室と他の基板搬送室等との間で基板を移載できるよ
うになり、基板処理装置が、その分、簡単な構造とな
り、安価に製造できるようになる。

【０１４１】そして、複数の基板処理室と基板搬送室と
の間にそれぞれ設けられた複数の第１のバルブであっ
て、閉じた場合には基板処理室と基板搬送室との間を真
空的に気密にすることができ、開いた場合には基板がそ
の内部を通って移動可能な複数の第１のバルブを設けて
いるから、複数の基板処理室と基板搬送室とをそれぞれ
真空的に気密に保つことができ、しかも、複数の基板処
理室のそれぞれと基板搬送室との間をそれぞれ基板が移
動できる。

【０１４２】また、気密部材を弾性体から構成し、昇降
部と基板搬送機とを接続する剛体の接続部材をこの気密
部材により、接続部材が気密部材内を移動可能であるよ
うにして覆い、気密部材の一端を基板搬送室の所定の面
と真空的に気密に接続し、気密部材の他端を接続部材と
真空的に気密に接続することにより、弾性体によって気
密が保たれるので、気密が確実になるとともに、接続部
材の移動も気密の維持の問題とは切り放せるので、接続
部材の移動もスムーズで確実なものとなる。

【０１４３】昇降手段の固定部をねじ軸とし、昇降部に
ナットを備え、ねじ軸とナットとによりボールねじを構
成するようにすることにより、摩擦を小さくし、機械効
率を高くできる。

【０１４４】基板搬送室の貫通孔が設けられる所定の面
を基板搬送室の底面とし、ボールねじを基板搬送室の下
側に設けることにより、ベロー等の気密部材から発生す
るパーティクルによって基板搬送室内が汚染されるのを
防止できる。

【０１４５】基板搬送機が、駆動部とこの駆動部によっ
て水平方向に移動可能な基板搬送部と気密性の駆動部収
容容器とを備え、駆動部をこの気密性の駆動部収容容器
内に収容することにより、基板搬送室の雰囲気をより清
浄に保つことができる。

【０１４６】この場合に、剛体の接続部材の一端部と駆
動部収容容器の基板搬送部側の端部近傍とを接続するこ
とにより、基板処理装置全体の高さを低くできる。

【０１４７】基板搬送室の貫通孔が設けられる所定の面
が基板搬送室の底面および上面のいずれか一方であり、
基板搬送室のこの所定の面が基板搬送室の底面である場
合にはこの底面に駆動部収容容器の外形に合わせた凸部
を設け、基板搬送室の所定の面が基板搬送室の上面であ
る場合にはこの上面に駆動部収容容器の外形に合わせた
凸部を設け、凸部内に駆動部収容容器を収容可能とする
ことにより、基板搬送室全体を大きくせずに、基板搬送
機の駆動部を収容する凸部のみを基板搬送室から突出さ
せればよいから、基板搬送室の空間を小さくでき、真空
引き等の時間を短くできる。

【０１４８】基板搬送室が減圧可能であり、基板収容室
も減圧可能とすれば、酸素濃度を極限まで減少できて、
基板搬送室や基板収容室で酸化されるのを抑制できる。

【０１４９】そして、基板搬送室と基板収容室との間
に、閉じた場合には基板収容室と基板搬送室との間を真
空的に気密にすることができ、開いた場合には基板がそ
の内部を通って移動可能な第２のバルブを設けることに
より、基板搬送室と基板収容室とを独立に真空的に気密
に保つことができ、しかも、基板搬送室と基板収容室と
の間を基板が移動できる。

【０１５０】基板収容室の基板搬送室が設けられた側と
は異なる側に配置された大気圧部と、基板収容室と大気
圧部との間に設けられた第３のバルブであって、閉じた
場合には基板収容室と大気圧部との間を真空的に気密に
することができ、開いた場合には基板がその内部を通っ
て移動可能な第３のバルブとをさらに備えることによ
り、基板収容室を独立に真空的に気密に保つことができ
ると共に、基板収容室と大気圧部との間を基板が移動で
きる。

【０１５１】このような第２のバルブおよび第３のバル
ブを基板収容室に設け、しかも、基板収容室は基板搬送
室と独立して減圧可能とすることにより、この基板収容
室を、大気圧部と減圧下の基板搬送室との間で基板を搬
入／搬出する際の真空予備室であるロードロック室とし
て機能させることができる。

【０１５２】また、基板収容室に耐熱性の第１の基板保
持手段を設けることにより、基板収容室を、基板処理室
で処理が終わった高温の基板を冷却する基板冷却室とし
て使用できる。

【０１５３】上記のように、基板収容室を、基板冷却室
およびロードロック室として使用できるようにすれば、
基板冷却室およびカセット室を基板搬送室の側壁に設け
る必要がなくなる。また、カセットを大気圧部に配置す
ることができる。

【０１５４】そして、基板搬送室と基板収容室との間に
上記第２のバルブを設けることにより基板搬送室を減圧
状態に保ったままで基板収容室を大気圧に戻すことがで
き、基板収容室内を大気圧に戻している間に基板が自然
冷却し、基板収容室を出る段階で基板の温度が下がって
いるようにすることができる。従って、その後大気圧中
に取り出しても、大気圧雰囲気により基板が汚染される
ことが防止される。このようにして基板収容室で大気圧
に戻す工程と基板を冷却する工程を同時に行い、冷却さ
れた基板を大気圧下でカセットまで搬送し、基板を収容
したカセットを基板処理装置外に搬送することができ
る。

【０１５５】また、基板搬送室の側壁に複数の基板収容
室を設けることにより、ある基板収容室で基板を冷却し
ている間に他の基板収容室を利用して基板を基板処理室
に搬入できる等、時間を節約できる。

【０１５６】複数の基板収容室を基板搬送室の第２の側
壁に鉛直方向に積み重ねて設けることにより、基板収容
室によるクリーンルームの専有面積を減少させることが
でき、また、基板搬送室の辺数も減少させて基板搬送室
を小さくしてその専有面積を減少させることができて、
基板処理装置によるクリーンルームの専有面積を減少さ
せることができる。基板搬送室の辺数を減少させると、
基板搬送室の製作コストも減少させることができ、多方
向のメンテナンス領域も減少させることができる。さら
に、基板処理装置を複数台配置する場合には、基板搬送
室を他の基板搬送室等と接続する距離も短くできて、そ
の接続部に基板搬送機を設けなくても基板搬送室と他の
基板搬送室等との間で基板を移載できるようになり、基
板処理装置が、その分、簡単な構造となり、安価に製造
できるようになり、また、基板処理装置同士のメンテナ
ンススペースが干渉せず、効率的に複数の基板処理装置
を配置できる。

【０１５７】また、カセット保持手段と、カセット保持
手段に保持されるカセットと基板収容室との間で基板を
搬送可能な基板搬送手段とを大気圧部に配置すれば、カ
セット保持手段の構造や基板搬送手段の構造をこれらが
真空中にある場合に比べて簡単なものとすることができ
る。

【０１５８】また、好ましくは、基板処理室と、基板搬
送室と、基板収容室と、基板搬送手段と、カセット保持
手段とを収容する筺体をさらに備えることによって、カ
セットに搭載されている基板の表面や基板搬送手段によ
って搬送されている基板の表面を清浄に保つことができ
る。

【０１５９】また、少なくとも基板搬送室と、複数の基
板処理室と、基板収容室とを収容する筺体をさらに備
え、基板搬送室の凸部、昇降手段および接続部材の少な
くとも一部を筺体から突出して設けることにより、基板
処理装置内のパーティクルを減少させることができると
共に、基板搬送室の凸部、昇降手段および接続部材の少
なくとも一部をクリーンルームの床面から下側に突出さ
せることができるようになり、または天井から上側に突
出させることができるようになり、その結果、基板搬送
室、複数の基板処理室、および基板収容室の高さを高く
できて、例えばより多くの基板をこれらの内部に収容で
きるようになって基板の処理枚数を増加させることがで
きるようになる。

【０１６０】また、基板を保持する第２の基板保持手段
であって基板処理室内に設けられる第２の基板保持手段
を複数枚の基板を保持可能な構造とすることにより、基
板処理室内での基板処理の効率を高めることができる。

【０１６１】そして、この場合に、基板収容室内の第１
の基板保持手段も複数枚の基板を保持可能な構造とし、
第１の基板保持手段に保持される基板間のピッチを第２
の基板保持手段で保持される基板間のピッチと実質的に
同じとすることによって、減圧可能な基板搬送室内の基
板搬送機の構造を簡単にすることができる。

【０１６２】第１の基板保持手段に保持される基板間の
ピッチと第２の基板保持手段で保持される基板間のピッ
チとを実質的に同じとすれば、基板搬送機の構造を、減
圧下で複数枚の基板を同時に搬送可能であるような構造
としても、搬送中に基板間のピッチを変える必要はな
い。その結果、基板搬送機の構造が簡単なものとなり、
また、真空の汚染も防止できる。そして、基板搬送機
を、減圧下で複数枚の基板を同時に搬送可能であるよう
にすれば、複数の基板を同時に搬送できるので、基板搬
送の効率も高くなる。

【０１６３】また、基板搬送手段の構造を、複数枚の基
板を同時に搬送可能であって、複数枚の基板間のピッチ
を可変であるようにすることにより、この基板搬送手段
は大気圧下で用いるので、真空下での場合と比較すれ
ば、簡単な構造で基板間のピッチを可変にでき、しかも
安価に製造でき、また、パーティクルの発生を抑えるこ
とができる。

【０１６４】上記のように、大気圧下で基板間のピッチ
を可変とし減圧下では基板間のピッチを固定して、複数
枚の基板を同時に搬送するようにすれば、搬送装置の製
造コストを低減でき、搬送装置の大型化が抑制され、し
かもパーティクルの発生が抑制されて基板をクリーンな
環境で搬送することができる。さらに、複数枚の基板を
同時に搬送するので、スループットが向上し、基板間の
ピッチが可変であるので、基板処理室内において高精度
で基板処理が行える基板間のピッチに変換できる。

【０１６５】第１の基板保持手段を、基板処理室のそれ
ぞれにおいて一度に処理される基板の枚数の少なくとも
２倍以上の枚数の基板を保持可能であるようにし、ま
た、第１の基板保持手段が、第２の基板保持手段よりも
少なくとも２倍以上の枚数の基板を保持可能であるよう
にして、基板処理室において一度に処理される基板の枚
数の少なくとも２倍以上の枚数の基板を保持可能とする
ことにより、基板処理室とカセットとの間で効率的に基
板を搬送することができ、スループットが向上する。

【０１６６】また、基板搬送室の第１の側壁と第２の側
壁とが互いに対向しており、基板処理室と、基板搬送室
と、基板収容室とが実質的に一直線上に配置されている
ようにすることにより、基板搬送室の辺数を最小限の、
例えば矩形状とできる。

【０１６７】基板搬送室を平面図的には矩形状とする
と、基板搬送室を小さくしてその専有面積を減少させる
ことができて、基板処理装置によるクリーンルームの専
有面積を減少させることができる。また、矩形状である
と、基板搬送室の製作コストも減少させることができ
る。メンテナンス領域も減少させることができる。さら
に、基板搬送室を他の基板搬送室等と接続する距離もよ
り短くできて、その接続部に基板搬送機を設けなくても
基板搬送室と他の基板搬送室等との間で基板を容易に移
載できるようになり、基板処理装置が、その分、簡単な
構造となり、安価に製造できるようになる。また、基板
処理室と、基板搬送室と、基板収容室とをほぼ一直線上
に配置すれば、このような構成の基板処理装置ユニット
を複数容易に平行に配置して、専有面積を小さくでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の半導体ウェーハ処
理装置を説明するための平面図である。

【図２】図１のＸＸ線断面図である。

【図３】本発明の第１乃至第７の実施の形態において使
用するウェーハ保持具を説明するための概略斜視図であ
る。

【図４】本発明の第１乃至第７の実施の形態において使
用するウェーハ搬送真空ロボットを説明するための概略
斜視図である。

【図５】本発明の第１乃至第７の実施の形態において使
用するカセット搬送兼ウェーハ搬送機を説明するための
概略斜視図である。

【図６】本発明の第１乃至第７の実施の形態において使
用するカセット搬送兼ウェーハ搬送機のピッチ変換機構
を説明するための図であり、図６Ａは側面図、図６Ｂ
は、図６ＡのＹ−Ｙ線より見た背面図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態の半導体ウェーハ処
理装置におけるウェーハの搬送操作を説明するための概
略断面図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態の半導体ウェーハ処
理装置を説明するための断面図である。

【図９】本発明の第３の実施の形態の半導体ウェーハ処
理装置を説明するための断面図である。

【図１０】本発明の第４の実施の形態の半導体ウェーハ
処理装置を説明するための平面図である。

【図１１】本発明の第５の実施の形態の半導体ウェーハ
処理装置を説明するための平面図である。

【図１２】本発明の第６の実施の形態の半導体ウェーハ
処理装置を説明するための平面図である。

【図１３】本発明の第７の実施の形態の半導体ウェーハ
処理装置を説明するための平面図である。

【図１４】従来の半導体製造装置を説明するための断面
図である。

【符号の説明】

１…半導体ウェーハ処理装置 ２、２’、６、７…半導体ウェーハ処理装置ユニット ３…メンテナンス領域 ５…ウェーハ １０、１０’…カセット １１…カセット棚 １２…カセットステージ １３…カセット投入口 ２０、２０’…カセット搬送兼ウェーハ搬送機 ２１…カセット搬送機 ２２…カセット搬送アーム ２３…ウェーハ搬送機 ２４、２４１〜２４５…ツイーザ ２７…カセットホルダー ２９、２１０、２１１、２８０、５６１…ねじ軸 ３０、３０’…ウェーハ収容室 ４０、４０’…ウェーハ保持具 ４１、４２…支柱支持板 ４３、４４…支柱 ４５…ウェーハ載置用溝 ５０、５０’、５５、５５’…ウェーハ搬送室 ５２…凸部 ５１、５１’、５３、５４…ウェーハ搬送室壁 ６０、６０’…ウェーハ搬送真空ロボット ６１…駆動部収容部 ６２、６４、６６…回転軸 ６８…ウェーハ搭載用アーム ６９…駆動部 ７０、７０’、７０ａ、７０ｂ…反応室 ７５、７５’…ウェーハボート ８１、８２、８３、８４…排気配管 ９０…ウェーハ受け渡し室 ９１、１９１…フロントドアバルブ ９２、９３、９４、９４’、１９２、１９３…ゲートバ
ルブ １００…フロント部 ２００…大気圧部 ２２０、５６６…モータ ２３２〜２３５、２７０、５６５…ナット ２５０、２６０…ブロック ３００…ロードロックモジュール ５００…トランスファ部 ５０１…トランスファモジュール ５６０…ボールネジ ５６２…ベロー ５６３…ウェーハ搬送真空ロボット支持棒 ５６４…昇降台 ７００…プロセス部 ７０１…プロセスモジュール ９００…筺体 ９０１…装置正面 ９０２…装置背面 ９１０…筺体底面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 綿引 真一郎 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国 際電気株式会社内 (72)発明者 吉田 祐治 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国 際電気株式会社内 (72)発明者 志村 日出男 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国 際電気株式会社内 (72)発明者 杉本 毅 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国 際電気株式会社内 (72)発明者 油谷 幸則 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国 際電気株式会社内 (72)発明者 池田 和人 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国 際電気株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−111449（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/68

Claims (26)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】減圧可能な基板搬送室と、 前記基板搬送室の第１の側壁に鉛直方向に積み重ねられ
   て設けられた複数の基板処理室と、 前記複数の基板処理室と前記基板搬送室との間にそれぞ
   れ設けられた複数の第１のバルブであって、閉じた場合
   には前記基板処理室と前記基板搬送室との間を真空的に
   気密にすることができ、開いた場合には基板がその内部
   を通って移動可能な複数の第１のバルブと、 前記基板搬送室の第２の側壁に設けられた基板収容室
   と、 前記基板搬送室内に設けられた基板搬送機であって、前
   記基板処理室と前記基板収容室との間で前記基板を減圧
   下で搬送可能な基板搬送機と、 前記基板搬送室の外部に設けられた昇降手段であって、
   固定部と前記固定部に対して昇降可能な昇降部とを有す
   る昇降手段と、 前記基板搬送室の所定の面に設けられた貫通孔内を移動
   可能な剛体の接続部材であって、前記昇降部と前記基板
   搬送機とを前記貫通孔を介して機械的に接続する接続部
   材と、 前記所定の面と前記所定の面の前記貫通孔を貫通する前
   記接続部材との間を真空的に気密に保つ気密部材と、 を備えることを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】前記基板搬送機が、前記基板を実質的に水
   平方向に搬送可能な基板搬送機であることを特徴とする
   請求項１記載の基板処理装置。
3. 【請求項３】前記気密部材が弾性体から構成されてお
   り、前記接続部材が前記気密部材により覆われており、
   前記接続部材が前記気密部材内を移動可能であり、前記
   気密部材の一端が前記所定の面と真空的に気密に接続さ
   れており、前記気密部材の他端が前記接続部材と真空的
   に気密に接続されていることを特徴とする請求項１また
   は２記載の基板処理装置。
4. 【請求項４】前記気密部材がベローであることを特徴と
   する請求項３記載の基板処理装置。
5. 【請求項５】前記固定部がねじ軸であり、前記昇降部は
   ナットを備え、前記ねじ軸と前記ナットとによりボール
   ねじを構成していることを特徴とする請求項１乃至４の
   いずれかに記載の基板処理装置。
6. 【請求項６】前記基板搬送室の前記所定の面が前記基板
   搬送室の底面であり、前記ボールねじが前記基板搬送室
   の下側に設けられていることを特徴とする請求項５記載
   の基板処理装置。
7. 【請求項７】前記基板搬送室の前記所定の面が前記基板
   搬送室の上面であり、前記ボールねじが前記基板搬送室
   の上側に設けられていることを特徴とする請求項５記載
   の基板処理装置。
8. 【請求項８】前記基板搬送機が、駆動部と前記駆動部に
   よって実質的に水平方向に移動可能な基板搬送部と真空
   的に気密性の駆動部収容容器とを備えており、前記駆動
   部が前記駆動部収容容器内に収容されていることを特徴
   とする請求項１乃至７のいずれかに記載の基板処理装
   置。
9. 【請求項９】前記剛体の接続部材の一端部と前記駆動部
   収容容器の前記基板搬送部側の端部近傍とが接続されて
   いることを特徴とする請求項８記載の基板処理装置。
10. 【請求項１０】前記基板搬送室の前記所定の面が前記基
    板搬送室の底面および上面のいずれか一方であり、前記
    基板搬送室の前記所定の面が前記基板搬送室の底面であ
    る場合には前記底面に前記駆動部収容容器の外形に合わ
    せた凸部を設け、前記基板搬送室の前記所定の面が前記
    基板搬送室の上面である場合には前記上面に前記駆動部
    収容容器の外形に合わせた凸部を設け、前記凸部内に前
    記駆動部収容容器を収容可能としたことを特徴とする請
    求項８または９記載の基板処理装置。
11. 【請求項１１】前記基板搬送室の前記所定の面が前記基
    板搬送室の底面であることを特徴とする請求項１０記載
    の基板処理装置。
12. 【請求項１２】前記基板収容室と前記基板搬送室との間
    に、閉じた場合には前記基板収容室と前記基板搬送室と
    の間を真空的に気密にすることができ、開いた場合には
    前記基板がその内部を通って移動可能な第２のバルブが
    設けられており、前記基板収容室が前記基板搬送室と独
    立して減圧可能であることを特徴とする請求項１乃至１
    １のいずれかに記載の基板処理装置。
13. 【請求項１３】前記基板収容室の前記基板搬送室が設け
    られた側とは異なる側に配置された大気圧部と、前記基
    板収容室と前記大気圧部との間に設けられた第３のバル
    ブであって、閉じた場合には前記基板収容室と前記大気
    圧部との間を真空的に気密にすることができ、開いた場
    合には前記基板がその内部を通って移動可能な第３のバ
    ルブとをさらに備えることを特徴とする請求項１２記載
    の基板処理装置。
14. 【請求項１４】前記基板搬送室の前記第２の側壁に複数
    の基板収容室が鉛直方向に積み重ねて設けられており、
    前記複数の基板収容室と前記基板搬送室との間に、閉じ
    た場合には前記複数の基板収容室と前記基板搬送室との
    間をそれぞれ真空的に気密にすることができ、開いた場
    合には前記基板がその内部を通って移動可能な複数の第
    ４のバルブがそれぞれ設けられており、前記複数の基板
    収容室のそれぞれが他の基板収容室と独立して減圧可能
    であり、前記複数の基板収容室のそれぞれと前記基板搬
    送室とが互いに独立して減圧可能であることを特徴とす
    る請求項１乃至１１のいずれかに記載の基板処理装置。
15. 【請求項１５】前記基板収容室の前記基板搬送室が設け
    られた側とは異なる側に配置された大気圧部と、 前記大気圧部に設けられたカセット保持手段と、 前記大気圧部に設けられた基板搬送手段であって、前記
    カセット保持手段に保持されるカセットと前記基板収容
    室との間で前記基板を搬送可能な基板搬送手段とをさら
    に備えることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか
    に記載の基板処理装置。
16. 【請求項１６】前記基板処理室と、前記基板搬送室と、
    前記基板収容室と、前記基板搬送手段と、前記カセット
    保持手段とを収容する筺体をさらに備えることを特徴と
    する請求項１５記載の基板処理装置。
17. 【請求項１７】少なくとも前記基板搬送室と、前記複数
    の基板処理室と、前記基板収容室とを収容する筺体をさ
    らに備え、前記基板搬送室の前記凸部、前記昇降手段お
    よび前記接続部材の少なくとも一部が前記筺体から突出
    して設けられていることを特徴とする請求項１０または
    １１記載の基板処理装置。
18. 【請求項１８】前記基板収容室に設けられた耐熱性の第
    １の基板保持手段をさらに有することを特徴とする請求
    項１乃至１７のいずれかに記載の基板処理装置。
19. 【請求項１９】前記基板を保持する第１の基板保持手段
    であって前記基板収容室内に設けられた第１の基板保持
    手段と、 前記基板を保持する第２の基板保持手段であって前記基
    板処理室内に設けられた第２の基板保持手段とをさらに
    備え、 前記第２の基板保持手段が複数枚の基板を保持可能であ
    り、前記第１の基板保持手段が複数枚の基板を保持可能
    であり、前記第１の基板保持手段に保持される基板間の
    ピッチが前記第２の基板保持手段で保持される基板間の
    ピッチと実質的に同じであることを特徴とする請求項１
    乃至１８のいずれかに記載の基板処理装置。
20. 【請求項２０】前記基板を保持する第１の基板保持手段
    であって前記基板収容室内に設けられた第１の基板保持
    手段と、 前記基板を保持する第２の基板保持手段であって前記基
    板処理室内に設けられた第２の基板保持手段とをさらに
    備え、 前記第２の基板保持手段が複数枚の基板を保持可能であ
    り、前記第１の基板保持手段が複数枚の基板を保持可能
    であり、前記第１の基板保持手段に保持される基板間の
    ピッチが前記第２の基板保持手段で保持される基板間の
    ピッチと実質的に同じであり、 前記基板搬送手段が、複数枚の前記基板を同時に搬送可
    能であって、前記複数枚の基板間のピッチを可変である
    ことを特徴とする請求項１５または１６記載の基板処理
    装置。
21. 【請求項２１】前記基板搬送機が、減圧下で複数枚の前
    記基板を同時に搬送可能であることを特徴とする請求項
    １９または２０記載の基板処理装置。
22. 【請求項２２】前記第１の基板保持手段が、前記基板処
    理室のそれぞれにおいて一度に処理される前記基板の枚
    数の少なくとも２倍以上の枚数の基板を保持可能である
    ことを特徴とする請求項１８乃至２１のいずれかに記載
    の基板処理装置。
23. 【請求項２３】前記第１の基板保持手段が、前記第２の
    基板保持手段よりも少なくとも２倍以上の枚数の基板を
    保持可能であることを特徴とする請求項１９乃至２１の
    いずれかに記載の基板処理装置。
24. 【請求項２４】前記基板搬送室の前記第１の側壁と前記
    第２の側壁とが互いに対向しており、前記基板処理室
    と、前記基板搬送室と、前記基板収容室とが実質的に一
    直線上に配置されていることを特徴とする請求項１乃至
    ２３のいずれかに記載の基板処理装置。
25. 【請求項２５】前記基板搬送室が平面図的には矩形状で
    ある請求項２４記載の基板処理装置。
26. 【請求項２６】前記カセット保持手段が前記基板収容室
    に対して前記基板搬送室とは反対側に配置されているこ
    とを特徴とする請求項１５または１６記載の基板処理装
    置。