JP3437734B2 - 製造装置 - Google Patents

製造装置

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JP3437734B2
JP3437734B2 JP04190097A JP4190097A JP3437734B2 JP 3437734 B2 JP3437734 B2 JP 3437734B2 JP 04190097 A JP04190097 A JP 04190097A JP 4190097 A JP4190097 A JP 4190097A JP 3437734 B2 JP3437734 B2 JP 3437734B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は製造装置に係り、詳
しくはワークを真空中にて処理する処理室を大気中に開
放しないでワークの搬送を行うための真空予備室（ロー
ドロック室）を備えた半導体製造装置に関するものであ
る。
【０００２】近年、半導体製造装置においては、処理の
高速化及び省スペース化が要求されている。特に、ワー
クを真空中にて処理する処理室を備え、真空中にワーク
を搬送する必要のある半導体製造装置においては、大気
部でのワークの搬送タクト、真空部でのワークの搬送タ
クトを共に短縮するとともに、ワークの大口径化に伴う
装置の占有スペースの拡大を最小限に抑えることが要求
されている。
【０００３】
【従来の技術】図９は、従来の半導体製造装置６１の概
略平面図である。半導体製造装置６１には、ウェハＷに
対して真空中にて所定の処理を施す処理室６２、ウェハ
Ｗを真空中にて搬送する真空搬送室６３、及び、２つの
真空予備室（ロードロック室）６４，６５が備えられて
いる。真空搬送室６３には、真空部での搬送を行う真空
搬送ロボット６６が備えられている。
【０００４】各ロードロック室６４，６５の搬入口と対
向する所定位置には、ウェハＷを収容するキャリア６
７，６８がそれぞれ載置され、前記ロードロック室６
４，６５とキャリア６７，６８との間には、大気部での
搬送を行う大気搬送ロボット６９が配備されている。大
気搬送ロボットは、キャリア６７，６８とロードロック
室６４，６５との間で未処理又は処理後のウェハＷを搬
送する。
【０００５】真空搬送ロボット６６は２つのアーム６６
ａ，６６ｂを備え、一方のアームに保持した未処理又は
処理後のウェハＷと、ロードロック室６４，６５、処理
室６２内のウェハＷとを交換する。即ち、真空搬送ロボ
ット６６は、ロードロック室６４，６５内の未処理のウ
ェハＷと、一方のアームに保持した処理後のウェハＷと
を交換する。また、真空搬送ロボット６６は、一方のア
ームに保持した未処理のウェハＷと、処理室６２内の処
理後のウェハＷと、一方のアームに保持した未処理のウ
ェハＷとを交換する。
【０００６】即ち、ロードロック室６４，６５と真空搬
送室６３との間、真空搬送室６３と処理室６２との間で
は、その時々に２枚のウェハＷが搬送されていることに
なる。この構成により、１枚のウェハＷをキャリア６
７，６８から処理室６２へ順次搬送する方法に比べて、
１枚のウェハＷあたりの搬送時間を短縮することによ
り、半導体製造装置６１における搬送タクトの短縮が図
られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、クリーンル
ーム内に設置される半導体製造装置６１において、キャ
リア６７，６８やロードロック室６４，６５等の大気搬
送部はウェハＷのために比較的クリーン度の高い部分に
載置され、処理室６２や真空搬送室６３等の真空搬送部
はメンテナンスのためにクリーン度の低い部分に設置さ
れる。即ち、半導体製造装置６１の大気搬送部はクリー
ン度が高く、真空搬送部はクリーン度の低い部分に設置
される。
【０００８】しかしながら、従来の半導体製造装置６１
では、ロードロック室６４，６５を水平方向に並べて配
置しているため、大気搬送部の占有面積が大きくなる。
そのため、クリーン度の異なる部分を区画するために、
クリーンルーム内に装置を設置する際重要とされる装置
前面部が大きくなってしまうことになる。
【０００９】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的はスループットを低下させ
ることなく大気搬送部の占有面積を小さくすることがで
きる真空予備室を備えた製造装置を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、搬送されたワークに対し
て真空にて所定処理を施す処理室と、前記処理室を大気
中に開放しないでワークの搬送を行うために設けられ、
それぞれ独立して真空排気と大気化とが行われる２つの
真空予備室と、前記真空予備室に収容されたワークが搬
送される共通搬送室と、前記共通搬送室と処理室との間
に設けられ、前記共通搬送室と処理室との間で前記ワー
クを搬送する真空搬送装置を備えた真空搬送室とを備え
た製造装置にあって、前記真空予備室は、前記共通搬送
室の上下に設けられ、前記真空予備室は、それぞれ、前
記共通搬送室の上下壁に形成された搬送通路と、前記共
通搬送室内に上下動可能に設けられ、前記ワークを保持
するホルダを備え、前記搬送通路を閉塞する閉塞位置
と、前記ホルダに保持した前記ワークが前記真空搬送装
置により搬送される真空搬送位置とに配置されるステー
ジと、前記共通搬送室の上下に設けられ、前記搬送通路
を閉塞する閉塞位置と、前記ホルダに保持した前記ワー
クを大気搬送装置により搬送可能な大気搬送位置とに配
置されるハッチとから構成されたことを要旨とする。
【００１１】
【００１２】
【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の製造装置において、前記ホルダは、前記ステージが真
空搬送位置にそれぞれ配置されたときに保持した前記ワ
ークが同一位置となるように設定されたことを要旨とす
る。
【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の製造装置において、前記ワークを処理する処理室を複
数備え、前記真空予備室はそれぞれ複数のワークを収容
し、前記真空搬送装置は複数のワークを同時に搬送する
ようにしたことを要旨とする。
【００１５】
【００１６】（作用） 従って、 請求項１に記載の発明によれば、搬送されたワ
ークには、処理室にて真空にて所定処理が施され、処理
室を大気中に開放しないでワークの搬送を行うために２
つの真空予備室が設けられ、それぞれ独立して真空排気
と大気化とが行われる。２つの真空予備室は共通搬送室
の上下に設けられ、真空予備室に収容されたワークが共
通搬送室に搬送される。そのワークは、共通搬送室と処
理室との間に設けられた真空搬送室に備えられた真空搬
送装置によって共通搬送室と処理室との間で搬送され
る。また、真空予備室は、それぞれ、共通搬送室の上下
壁に形成された搬送通路とステージとハッチとから構成
される。ステージは、共通搬送室内に上下動可能に設け
られ、ワークを保持するホルダを備え、搬送通路を閉塞
する閉塞位置と、ホルダに保持したワークが真空搬送装
置により搬送される真空搬送位置とに配置される。ハッ
チは、共通搬送室の上下に設けられ、搬送通路を閉塞す
る閉塞位置と、ホルダに保持したワークを大気搬送装置
により搬送可能な大気搬送位置とに配置される。
【００１７】
【００１８】請求項２に記載の発明によれば、ホルダ
は、ステージが真空搬送位置にそれぞれ配置されたとき
に保持したワークが同一位置となるように設定され、真
空搬送装置は同じ動作にて両ホルダにワークを搬送す
る。
【００１９】請求項３に記載の発明によれば、真空予備
室にはそれぞれ複数のワークが収容され、真空搬送装置
によって複数のワークが同時に搬送される。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
の形態を図１〜図７に従って説明する。図１は、本実施
形態の半導体製造装置１の概略平面図である。半導体製
造装置１には、処理室２、真空搬送室３、及び、真空予
備室４が備えられている。処理室２は、搬送されるワー
クとしてのウェハＷに所定処理を施すために設けられて
いる。真空予備室４は、処理室２を大気中に開放しない
でウェハＷの搬送を行うために設けられている。
【００２１】真空搬送室３は平面略６角形状に形成さ
れ、その真空搬送室３には処理室２と真空予備室４とが
相対向する位置に連結されている。尚、図１において、
真空搬送室３の残りの４つの辺には、２点鎖線で示す処
理室２が増設可能であり、合計５枚のウェハＷを平行し
て処理する半導体製造装置として構成可能である。
【００２２】真空搬送室３には、真空搬送装置としての
真空搬送ロボット５が装備され、その真空搬送ロボット
５により真空中にて処理室２と真空予備室４との間でウ
ェハＷの搬送を行うために設けられている。真空搬送ロ
ボット５は、２つの真空搬送アーム６ａ，６ｂを備えた
ロボットであり、両アーム６ａ，６ｂは腕部７の両端に
設けられている。両アーム６ａ，６ｂは、水平面内を回
動可能に設けられると共に水平方向に移動可能に設けら
れている。
【００２３】真空搬送ロボット５は、従来と同様に処理
室２と真空予備室４との間でウェハＷの搬送を行う。即
ち、真空搬送ロボット５は、処理室２内の処理後のウェ
ハＷを一方のアーム６ａ（，６ｂ）にすくい取り、他方
のアーム６ｂ（，６ａ）上の未処理のウェハＷを処理室
２内に載置して、未処理のウェハＷと処理後のウェハＷ
とを搬送する。また、真空搬送ロボット５は、真空予備
室４内の未処理のウェハＷを他方のアーム６ｂ（，６
ａ）にすくい取り、一方のアーム６ａ（，６ｂ）上の処
理後のウェハＷを真空予備室４内に載置して、未処理の
ウェハＷと処理後のウェハＷとを搬送する。このように
して、処理後のウェハＷと未処理のウェハＷとを１度に
搬送することにより、１枚のウェハＷの搬送タクトの短
縮を図っている。
【００２４】真空予備室４の前方（図において下方）に
は、大気搬送ロボット８が装備されている。大気搬送ロ
ボット８は多関節のアームロボットであり、支持台９上
に第１腕部１０ａ、第２腕部１０ｂ及び把持部１１から
なる大気搬送アーム１２を有している。第１腕部１０ａ
は支持台９上に水平面内を回動可能に設けられるととも
にその回動軸に沿って上下動可能に設けられており、第
２腕部１０ｂは第１腕部１０ａの先端部に、把持部１１
は第２腕部１０ｂの先端部にそれぞれ水平面内において
回動可能に設けられている。従って、把持部１１は、水
平方向及び垂直方向に移動可能に支持されている。
【００２５】大気搬送ロボット８の前方両側の所定位置
には、それぞれキャリア１３，１４が配置されている。
キャリア１３，１４には、処理前のウェハＷがロット単
位で収容され、所定位置に配置される。キャリア１３，
１４内のウェハＷは水平状態で上下方向に縦列配置され
ている。未処理のウェハＷは１枚ずつ順番に前記アーム
１２により抜き取られ、真空予備室４に搬送される。ま
た、処理後のウェハＷはアーム１２により真空搬送室４
から搬送され、キャリア１３，１４内に収容される。
【００２６】図２は真空搬送室４の概略側断面図、図３
は図２のＡ−Ａ線断面図である。真空予備室４には、直
方体状に形成された共通搬送室２１が設けられている。
共通搬送室２１は真空搬送室３と連結され、その連結部
において真空搬送室３と共通搬送室２１との間で水平状
態のウェハＷを水平方向（図２において左右方向）に搬
送する搬送通路２２が形成されている。
【００２７】共通搬送室２１の上壁２１ａには、共通搬
送室２１の内部と外部とを連通する搬送通路２２が形成
されている。搬送通路２２は、水平断面円形状に形成さ
れ、その内径は水平状態のウェハＷが垂直方向に通過可
能な大きさに形成されている。そして、ウェハＷは、搬
送通路２２を介して共通搬送室２１と図１に示されるキ
ャリア１３，１４との間で搬送される。
【００２８】また、真空予備室４には、前記共通搬送室
２１の上壁２１ａを挟んでアップロードロックハッチ
（以下、単にアップハッチという）２３とアップロード
ロックステージ（以下、単にアップステージという）２
４とが設けられている。アップハッチ２３は、天井部を
有する筒状に形成され、その筒状部の内径は前記搬送通
路２２の内径と略同一に形成されている。アップハッチ
２３は、図示しないガイドにより上下方向に移動可能に
支持される。また、アップハッチ２３は、アップ側ソレ
ノイド２５によって、アップハッチ２３の下端が共通搬
送室２１の上壁２１ａ上面に当接され搬送通路２２上部
を閉塞する閉塞位置と、図５に示されるアップハッチ２
３の下端が共通搬送室２１の上壁２１ａ上面から所定の
高さとなる大気搬送位置とに切り替え配置される。
【００２９】アップステージ２４は、前記搬送通路２２
の内径よりも大きな直径の円盤状に形成されている。ア
ップステージ２４には、支持部２６が一側方に延出形成
され、その支持部２６は共通搬送室２１内に挿通された
シャフト２７上端に連結され、シャフト２７及び支持部
２６によりアップステージ２４が上下方向に移動可能に
支持されている。シャフト２７は、図４に示されるアッ
プ側シリンダ２８に連結され、そのアップ側シリンダ２
８が駆動制御されると該シリンダ２８の駆動に基づいて
アップステージ２４が上昇又は下降する。そして、アッ
プステージ２４が上昇すると、上昇したアップステージ
２４の上面が上壁２１ａ下面に当接され、前記搬送通路
２２が閉塞される。この時のアップステージ２４の位置
を閉塞位置とする。
【００３０】アップステージ２４の上面には、アップロ
ードロックウェハホルダ（以下、単にアップホルダとい
う）２９が設けられている。アップホルダ２９は、ウェ
ハＷをアップステージ２４上面から所定高さに保持する
ために設けられている。そのウェハＷは、図１中の真空
搬送ロボット５と大気搬送ロボット８により搬送され、
ダウンホルダ４０に保持される。従って、アップホルダ
２９は、真空搬送ロボット５のアーム６ａ，６ｂ、大気
搬送ロボット８の載置部１１によるウェハＷの搬送に支
障のないように形成され配置されている。
【００３１】アップホルダ２９の高さは、図５に示すよ
うに、アップステージ２４が閉塞位置にあるときに、保
持したウェハＷが共通搬送室２１の上壁２１ａ上面より
も上方であって、大気搬送ロボット８の載置部１１によ
り保持したウェハＷをアップホルダ２９上からすくい取
ることが可能に設定されている。更に、アップホルダ２
９の高さは、アップステージ２４が所定位置まで下降し
たときに、真空搬送ロボット５のアーム６ａ（又はアー
ム６ｂ）により保持したウェハＷをアップホルダ２９上
からすくい取ることが可能に設定されている。この時の
アップステージ２４の位置を真空搬送位置とする。
【００３２】アップハッチ２３には、アップ側真空バル
ブ３０とアップ側大気バルブ３１とが接続されている。
前記搬送通路２２は、閉塞位置に配置されたアップハッ
チ２３とアップステージ２４とにより上下が閉塞され
る。この状態でアップ側真空バルブ３０を開に操作する
と、図示しない真空ポンプによって搬送通路２２及びア
ップハッチ２３内部が真空排気される。
【００３３】そして、アップシリンダ２８によりアップ
ステージ２４が下降して真空搬送位置に移動すると、ア
ップホルダ２９に保持されたウェハＷは、真空の共通搬
送室２１内に搬送され、真空搬送ロボット５のアーム６
ａ，６ｂによりすくい取られ、図１中の処理室２へ搬送
される。逆に、アーム６ａ，６ｂ上のウェハＷはアップ
ホルダ２９上に載置され、アップステージ２４の上昇に
より搬送通路２２内に搬送される。
【００３４】一方、搬送通路２２がアップハッチ２３と
アップステージ２４とにより閉塞された状態でアップ側
大気バルブ３１を開に操作すると、図示しない供給源か
ら窒素ガスが供給され、アップハッチ２３及び搬送通路
２２内が大気圧化される。そして、アップソレノイド２
５によりアップハッチ２３が大気搬送位置に切り替え配
置されると、アップステージ２３のアップホルダ２９に
保持されたウェハＷを大気搬送ロボット８の載置部１１
によりすくい取られ、大気中にて図１中のキャリア１
３，１４へ搬送される。逆に、キャリア１３，１４に収
容されているウェハＷは、載置部１１によりすくい取ら
れ大気搬送位置にあるアップステージ２４のアップホル
ダ２９上に載置される。この時、搬送通路２２の下部は
アップステージ２４により閉塞されているため、共通搬
送室２１、ひいては真空搬送室３、及び、処理室２内が
真空に保たれる。
【００３５】即ち、ウェハＷは、搬送通路２２がアップ
ステージ２４により閉塞され、共通搬送室２１内が真空
に保たれた状態でキャリア１３，１４とステージ２４の
アップホルダ２９との間で搬送される。また、ウェハＷ
は、搬送通路２２がアップホルダ２３により閉塞されて
真空となった状態でアップステージ２４と真空搬送室３
との間で搬送される。従って、搬送通路２２、アップハ
ッチ２３、及び、アップステージ２４は、処理室２を大
気中に開放しないで、キャリア１３，１４と真空搬送室
３との間でウェハＷを搬送することを可能とする真空予
備室としてのアップロードロック室３２を構成してい
る。
【００３６】共通搬送室２１の下壁２１ｂには、共通搬
送室２１の内部と外部とを連通する搬送通路３３が形成
されている。搬送通路３３は、水平断面円形状に形成さ
れ、その内径は水平状態のウェハＷが垂直方向に通過可
能な大きさに形成されている。そして、ウェハＷは、搬
送通路３３を介して共通搬送室２１と図１に示されるキ
ャリア１３，１４との間で搬送される。
【００３７】また、真空予備室４には、前記共通搬送室
２１の下壁２１ｂを挟んでダウンロードロックハッチ
（以下、単にダウンハッチという）３４とダウンロード
ロックステージ（以下、単にダウンステージという）３
５とが設けられている。ダウンハッチ３４は、底部を有
する筒状に形成され、その筒状部の内径は前記搬送通路
３３の内径と略同一に形成されている。ダウンハッチ３
４は、図示しないガイドにより上下方向に移動可能に支
持される。また、ダウンハッチ３４は、ダウン側ソレノ
イド３６によって、ダウンハッチ３４の上端が共通搬送
室２１の下壁２１ｂ下面に当接され搬送通路３３下部を
閉塞する閉塞位置と、図５に示されるダウンハッチ３４
の上端が共通搬送室２１の下壁２１ｂ下面から所定距離
下がった位置となる大気搬送位置とに切り替え配置され
る。
【００３８】ダウンステージ３５は、前記搬送通路３３
の内径よりも大きな直径の円盤状に形成されている。ダ
ウンステージ３５には、支持部３７が一側方に延出形成
され、その支持部３７は共通搬送室２１内に挿通された
シャフト３８上端に連結され、シャフト３８及び支持部
３７によりダウンステージ３５が上下方向に移動可能に
支持されている。シャフト３８は、図４に示されるダウ
ン側シリンダ３９に連結され、そのダウン側シリンダ３
９が駆動制御されると該シリンダ３９の駆動に基づいて
ダウンステージ３５が上昇又は下降する。そして、ダウ
ンステージ３５が下降すると、下降したダウンステージ
３５の下面が下壁２１ｂ上面に当接され、前記搬送通路
３３が閉塞される。この時のダウンステージ３５の位置
を閉塞位置とする。
【００３９】ダウンステージ３５の下面には、ダウンロ
ードロックウェハホルダ（以下、単にダウンホルダとい
う）４０が設けられている。図３に示すように、ダウン
ホルダ４０は断面Ｌ字状に形成され、ウェハＷをダウン
ステージ３５下面から所定距離に吊り下げ保持するため
に設けられている。そのウェハＷは、図１中の真空搬送
ロボット５と大気搬送ロボット８により搬送され、ダウ
ンホルダ４０に保持される。従って、ダウンホルダ４０
は、真空搬送ロボット５のアーム６ａ，６ｂ、大気搬送
ロボット８の載置部１１によるウェハＷの搬送に支障の
ないように形成され配置されている。
【００４０】ダウンホルダ４０の高さは、図２に示すよ
うに、ダウンステージ３５が閉塞位置にあるときに、保
持したウェハＷが共通搬送室２１の下壁２１ｂ下面より
も下方であって、大気搬送ロボット８の載置部１１によ
り保持したウェハＷをダウンホルダ４０上からすくい取
ることが可能に設定されている。更に、ダウンホルダ４
０の高さは、ダウンステージ３５が所定位置まで上昇し
たときに、真空搬送ロボット５のアーム６ａ（又はアー
ム６ｂ）により保持したウェハＷをダウンホルダ４０上
からすくい取ることが可能に設定されている。この時の
ダウンステージ３５の位置を真空搬送位置とする。
【００４１】ダウンハッチ３４には、ダウン側真空バル
ブ４１とダウン側大気バルブ４２とが接続されている。
前記搬送通路３３は、閉塞位置に配置されたダウンハッ
チ３４とダウンステージ３５とにより上下が閉塞され
る。この状態でダウン側真空バルブ４１を開に操作する
と、図示しない真空ポンプによって搬送通路３３及びダ
ウンハッチ３４内部が真空排気される。
【００４２】そして、ダウンシリンダ３９によりダウン
ステージ３５が上昇して真空搬送位置に移動すると、ダ
ウンホルダ４０に保持されたウェハＷは、真空の共通搬
送室２１内に搬送され、真空搬送ロボット５のアーム６
ａ，６ｂによりすくい取られ、図１中の処理室２へ搬送
される。逆に、アーム６ａ，６ｂ上のウェハＷはダウン
ホルダ４０上に載置され、ダウンステージ３５の上昇に
より搬送通路３３内に搬送される。
【００４３】一方、搬送通路３３がダウンハッチ３４と
ダウンステージ３５とにより閉塞された状態でダウン側
大気バルブ４２を開に操作すると、図示しない供給源か
ら窒素ガスが供給され、ダウンハッチ３４及び搬送通路
３３内が大気圧化される。そして、ダウンソレノイド３
６によりダウンハッチ３４が大気搬送位置に切り替え配
置されると、ダウンステージ３４のダウンホルダ４０に
保持されたウェハＷを大気搬送ロボット８の載置部１１
によりすくい取られ、大気中にて図１中のキャリア１
３，１４へ搬送される。逆に、キャリア１３，１４に収
容されているウェハＷは、載置部１１によりすくい取ら
れ大気搬送位置にあるダウンステージ３５のダウンホル
ダ４０上に載置される。この時、搬送通路３３の下部は
ダウンステージ３５により閉塞されているため、共通搬
送室２１、ひいては真空搬送室３、及び、処理室２内が
真空に保たれる。
【００４４】即ち、ウェハＷは、搬送通路３３がダウン
ステージ３５により閉塞され、共通搬送室２１内が真空
に保たれた状態でキャリア１３，１４とステージ３５の
ダウンホルダ４０との間で搬送される。また、ウェハＷ
は、搬送通路３３がダウンホルダ３４により閉塞されて
真空となった状態でダウンステージ３５と真空搬送室３
との間で搬送される。従って、搬送通路３３、ダウンハ
ッチ３４、及び、ダウンステージ３５は、処理室２を大
気中に開放しないで、キャリア１３，１４と真空搬送室
３との間でウェハＷを搬送することを可能とする真空予
備室としてのダウンロードロック室４３を構成してい
る。
【００４５】従って、図１中のキャリア１３，１４に収
容されたウェハＷは、共通搬送室２１の上下に設けられ
たアップロードロック室３２，ダウンロードロック室４
３を介して該共通搬送室２１内に搬送される。そして、
共通搬送室２１内のウェハＷは、真空中にて真空搬送ロ
ボット５により処理室２へ搬送される。
【００４６】即ち、本実施形態の半導体製造装置１は、
垂直方向（図１における表裏方向）に展開された２つの
ロードロック室３２，４３を備えている。従って、本実
施形態のロードロック室３２，４３は、従来の半導体製
造装置６１のように水平方向に配列されたロードロック
室６４，６５に比べて占有面積が小さくなる。
【００４７】前記、アップホルダ２９とダウンホルダ４
０の高さは、真空位置に配置された両ステージ２４，３
５のホルダ２９，４０に保持されたウェハＷが同じ位置
となるように設定されている。即ち、図２に示される真
空搬送位置に配置されたアップステージ２４のアップホ
ルダ２９に保持されたウェハＷの位置と、図５に示され
る真空搬送位置に配置されたダウンステージ３５のダウ
ンホルダ４０に保持されたウェハＷの位置は同じとな
る。
【００４８】従って、真空搬送ロボット５は、ウェハＷ
がアップ・ダウンの何れのホルダに２９，４０に保持さ
れているかと関わりなく、そのアーム６ａ，６ｂにより
ウェハＷを搬送することができる。即ち、図６，図７に
示すように、真空搬送ロボット５は、アップホルダ２９
にウェハＷを搬送する動作と、ダウンホルダ４０にウェ
ハＷを搬送する動作が同じとなる。そのため、真空搬送
ロボット５に異なる搬送動作を行わせる場合に比べて動
作が単純となり、搬送動作を高速にすることができる。
【００４９】ところで、従来の半導体装置６１では、ロ
ードロック室６４，６５を水平方向に展開しているた
め、各ロードロック室６４，６５に対してウェハＷを搬
送させる搬送経路（ティーチングポイント）は、別々に
設定する必要がある。しかしながら、本実施形態の半導
体製造装置１では、２つのロードロック室３２，４３を
垂直方向に展開すると共に、両ロードロック室３２，４
３を介して搬送されたウェハＷを真空搬送ロボット５に
より受け渡しする位置が同じである。従って、ウェハＷ
を搬送させる搬送経路は１つとなるので、ティーチング
ポイントが少なくなる。
【００５０】尚、本実施形態において、アップステージ
２４の支持部２６に連結されたシャフト２７と、ダウン
ステージ３５の支持部３７に連結されたシャフト３８
は、各軸中心が同一に形成されている。即ち、シャフト
３８は、所定の内径を有する筒状に形成され、共通搬送
室２１外部に設けられた支持部材４４により上下動可
能、且つ、共通搬送室２１内を真空保持可能に支持され
ている。そして、そのシャフト３８内には、円柱状のシ
ャフト２６が上下動可能、且つ、共通搬送室２１内を真
空保持可能に挿通されている。
【００５１】また、真空搬送室３には、搬送室真空バル
ブ４６と真空室大気バルブ４６とが設けられている。真
空搬送室３は、搬送室真空バルブ４６が開操作されると
真空排気され、搬送室大気バルブ４７が開操作されると
大気圧化される。搬送室真空バルブ４６は、大気中のキ
ャリア１３，１４との間でウェハＷを受け渡しする際に
低下する真空搬送室３の真空度を処理室２の真空度に合
わせるために設けられている。
【００５２】即ち、両ロードロック室３２，４３を処理
室２の真空度まで真空排気すると、排気に時間がかかっ
てウェハＷの搬送タクトが長くなる。そのため、両ロー
ドロック室３２，４３内を所定の圧力まで真空排気して
ウェハＷを真空搬送室３内に搬送した後、処理室２の真
空度まで真空排気してウェハＷを処理室２内へ搬送す
る。この構成により、両ロードロック室３２，４３の真
空排気の時間を短縮して搬送タクトを短くしている。
【００５３】図５は、半導体製造装置１におけるロード
ロック機構の電気構成ブロック図である。ロードロック
機構には、制御装置４８が設けられている。制御装置４
８には、アップ側ソレノイド２５とダウン側ソレノイド
３６が接続されている。制御装置４８は、各ソレノイド
２５，３６を駆動制御し、各ハッチ２３，３４を大気搬
送位置と閉塞位置とに切り替え配置する。
【００５４】また、制御装置４８には、アップ側シリン
ダ２８とダウン側シリンダ３９が接続されている。制御
装置４８は、各シリンダ２８，３９を駆動制御し、各ス
テージ２４，３５を閉塞位置と真空搬送位置とに配置制
御する。更に、制御装置４８には、真空搬送ロボット５
と大気搬送ロボット８が接続されている。制御装置４８
は、真空搬送ロボット５を駆動制御し、真空搬送位置に
配置された各ステージ２４，３５のホルダ２９，４０に
保持されたウェハＷと一方のアーム６ａ（又は６ｂ）上
のウェハＷとを交換して該ウェハＷを搬送する。また、
制御装置４８は、真空搬送ロボット５を駆動制御し、一
方のアーム６ａ（又は６ｂ）上のウェハＷと図１中の処
理室２内のウェハＷとを交換して該ウェハＷを搬送す
る。更に、制御装置４８は、大気搬送ロボット８を駆動
制御し、図１中のキャリア１３，１４と各ステージ２
４，３５との間でウェハＷを搬送する。
【００５５】また、制御装置４８には、アップ側真空バ
ルブ３０、アップ側大気バルブ３１、ダウン側真空バル
ブ４１、ダウン側大気バルブ４２、搬送室真空バルブ４
５、及び、搬送室大気バルブ４６が接続されている。制
御装置４８は、各真空バルブ３０，４１，４５を開制御
し、アップロードロック室３２、ダウンロードロック室
４３、及び、真空搬送室３を真空排気する。また、制御
装置４８は、各大気バルブ３１，４２，４６を開制御
し、アップロードロック室３２、ダウンロードロック室
４３、及び、真空搬送室３を大気化する。
【００５６】次に、上記のように構成された半導体製造
装置１におけるロードロック機構の作用を説明する。こ
こで、アップロードロック室２３に処理済のウェハＷが
収容されている、即ち、アップステージ２４のアップホ
ルダ２９に処理済のウェハＷが載置されている場合につ
いて説明する。この時、アップハッチ２３及びアップス
テージ２４は共に閉塞位置に配置されている。そして、
ダウンハッチ３４は閉塞位置に、ダウンステージ３５は
真空搬送位置に配置されているものとする。
【００５７】先ず、大気部での搬送について説明する。
制御装置４８は、アップ側大気バルブ３１を開制御し、
処理済のウェハＷが収容されたアップロードロック室２
３を大気化する。次に、アップロードロック室２３の大
気化が終了すると、制御装置４８は、アップ側ソレノイ
ド２５を駆動制御し、アップハッチ２３を大気搬送位置
に切り替え配置する。そして、制御装置４８は、大気搬
送ロボット８を駆動制御し、アップホルダ２９に保持さ
れたウェハＷを載置部１１上にすくい取り、そのウェハ
Ｗをキャリア１３，１４に収容する。
【００５８】更に、制御装置４８は、大気搬送ロボット
８を駆動制御し、キャリア１３，１４に収容された未処
理のウェハＷを載置部１１上にすくい取り、そのウェハ
Ｗをアップホルダ２９上に載置する。そして、制御装置
４８は、アップ側ソレノイド２５を駆動制御してアップ
ハッチ２３を閉塞位置に切り替え配置した後、アップ側
真空バルブ３１を開操作してアップロードロック室３２
を真空排気する。
【００５９】次に、真空部での搬送について説明する。
制御装置４８は、真空搬送ロボット５を駆動制御し、処
理室２内の処理済のウェハＷを一方のアーム６ａ，６ｂ
上にすくい取り、他方のアーム６ｂ，６ａ上の未処理の
ウェハＷを処理室２内に収容する。そして、処理室２で
は、未処理のウェハＷに対して所定処理が施される。
【００６０】更に、制御装置４８は、アップ側シリンダ
２８を制御し、アップステージ２４を真空搬送位置に配
置する。そして、制御装置４８は、真空搬送ロボット５
を駆動制御し、アップホルダ２９に保持された未処理の
ウェハＷを他方のアーム６ｂ，６ａにすくい取り、一方
のアーム６ａ、６ｂ上の処理済ウェハＷをアップホルダ
２９上に載置する。
【００６１】尚、ダウンロードロック室４３を介してウ
ェハＷの搬送を行う場合についても、上記アップロード
ロック室２３を介してウェハＷを搬送する場合と同じで
あるため、その説明を省略する。
【００６２】以上記述したように、本実施の形態によれ
ば、以下の効果を奏する。 （１）真空予備室４は、共通搬送室２１と、その上下に
設けられたロードロック室３２，４３とから構成され
る。キャリア１３，１４に収容されたウェハＷは、共通
搬送室２１の上下に設けられたアップロードロック室３
２，ダウンロードロック室４３を介して該共通搬送室２
１内に搬送される。そして、共通搬送室２１内のウェハ
Ｗは、真空中にて真空搬送ロボット５により処理室２へ
搬送される。従って、本実施形態の半導体製造装置１
は、垂直方向に展開された２つのロードロック室３２，
４３を備えている。その結果、本実施形態のロードロッ
ク室３２，４３は、従来の半導体製造装置６１のように
水平方向に配列されたロードロック室６４，６５に比べ
て占有面積が小さくなる。
【００６３】（２）ロードロック室３２，４３を構成
し、ウェハＷを保持するアップホルダ２９とダウンホル
ダ４０の高さは、真空位置に配置された両ステージ２
４，３５のホルダ２９，４０に保持されたウェハＷが同
じ位置となるように設定されている。従って、真空搬送
ロボット５は、ウェハＷがアップ・ダウンの何れのホル
ダに２９，４０に保持されているかと関わりなく、その
アーム６ａ，６ｂによりウェハＷを搬送することができ
る。その結果、真空搬送ロボット５に異なる搬送動作を
行わせる場合に比べて動作が単純となり、搬送動作を高
速にすることができる。また、ウェハＷを真空搬送ロボ
ット５により受け渡しする位置が同じである。従って、
ウェハＷを搬送させる搬送経路は１つとなるので、ティ
ーチングポイントを少なくすることができる。
【００６４】尚、本発明は前記実施の形態の他、以下の
態様で実施してもよい。上記実施形態において、各ロー
ドロック室３２，４３に複数のウェハＷを収容可能に構
成して実施してもよい。例えば、図８に示すように、半
導体製造装置５１に設けられた各ロードロック室３２，
４３（図８においてダウンロードロック室４３は省略し
てある。）には、２枚のウェハＷが収容される。そし
て、アップロードロックハッチ５２及び図示しないアッ
プロードロックステージ等は、長円形状に形成されてい
る。真空搬送室５３に備えられた真空搬送ロボット５４
は、２つのアーム６ａ，６ｂが設けられた腕部７を２個
備え、同時に２枚のウェハＷが搬送可能となっている。
そして、２つの処理室２が備えられ、２枚のウェハＷを
同時に処理する。この構成により、同時に２枚のウェハ
Ｗの製造を行うことができるため、よりスループットを
向上させることができる。
【００６５】上記実施形態において、両ハッチ２３，２
４の形状を適宜変更して実施してもよい。例えば、四角
形筒状等の形状に変更して実施してもよい。また、ハッ
チ２３，２４全体が上下動するのではなく、ウェハＷを
搬送可能に１部分のみが上下動する形状として実施して
もよい。
【００６６】上記実施形態において、アップステージ２
４、ダウンステージ３５の支持部２６，３７に連結され
たシャフト２７，３８の軸中心を同一としたが、軸中心
を別々な構成として実施しても良い。
【００６７】上記実施形態において、駆動手段としてア
ップ側ソレノイド２５とダウン側ソレノイド３６とを用
いてアップハッチ２３、ダウンハッチ３４を切り替え配
置するようにしたが、シリンダ、モータ等の他の駆動手
段を用いて実施しても良い。また、駆動手段としてアッ
プ側シリンダ２８とダウン側シリンダ３９とを用いてア
ップステージ２４とダウンステージ３５とを上下動させ
るようにしたが、シリンダ、モータ等の他の駆動手段を
用いて実施しても良い。
【００６８】上記実施形態では、ワークとして半導体ウ
ェハ（半導体基板）を処理するための半導体製造装置に
具体化したが、サファイア基板ＬＣＤやＰＤＰ等に用い
られるガラス基板等の他のワークを搬送し処理する製造
装置に具体化して実施しても良い。その場合において
も、上記実施形態と同様の作用及び効果を得ることがで
きる。
【００６９】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
スループットを低下させることなく大気搬送部の占有面
積を小さくすることが可能な真空予備室を備えた製造装
置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一実施形態の半導体製造装置の概略平面図。
【図２】 一実施形態の真空予備室の概略側断面図。
【図３】 一実施形態の真空予備室の概略正面断面図。
【図４】 ロードロック機構の電気構成ブロック図。
【図５】 搬送動作を説明するための真空予備室の概略
側断面図。
【図６】 搬送動作を説明するための真空予備室の概略
側断面図。
【図７】 搬送動作を説明するための真空予備室の概略
側断面図。
【図８】 別の半導体製造装置の概略平面図。
【図９】 従来の半導体製造装置の概略平面図。
【符号の説明】
２ 処理室 ３ 真空搬送室 ５ 真空搬送装置としての真空搬送ロボット ８ 大気搬送装置としての大気搬送ロボット ２１ 共通搬送室 ２２ 搬送通路 ２３ アップロードロックハッチ ２４ アップロードロックステージ ２９ アップロードロックホルダ ３２ 真空予備室としてのアップロードロック室 ３３ 搬送通路 ３４ ダウンロードロックハッチ ３５ ダウンロードロックステージ ４０ ダウンロードロックホルダ ４３ 真空予備室としてのダウンロードロック室 Ｗ ワークとしてのウェハ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−181183（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−97260（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−196441（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/68 B65G 49/00 H01L 21/205

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 搬送されたワークに対して真空にて所定
    処理を施す処理室と、 前記処理室を大気中に開放しないでワークの搬送を行う
    ために設けられ、それぞれ独立して真空排気と大気化と
    が行われる２つの真空予備室と、 前記真空予備室に収容されたワークが搬送される共通搬
    送室と、 前記共通搬送室と処理室との間に設けられ、前記共通搬
    送室と処理室との間で前記ワークを搬送する真空搬送装
    置を備えた真空搬送室とを備えた製造装置にあって、 前記真空予備室は、前記共通搬送室の上下に設けられ、 前記真空予備室は、それぞれ、 前記共通搬送室の上下壁に形成された搬送通路と、 前記共通搬送室内に上下動可能に設けられ、前記ワーク
    を保持するホルダを備え、前記搬送通路を閉塞する閉塞
    位置と、前記ホルダに保持した前記ワークが前記真空搬
    送装置により搬送される真空搬送位置とに配置されるス
    テージと、 前記共通搬送室の上下に設けられ、前記搬送通路を閉塞
    する閉塞位置と、前記ホルダに保持した前記ワークを大
    気搬送装置により搬送可能な大気搬送位置とに配置され
    るハッチとから構成された 製造装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の製造装置において、 前記ホルダは、前記ステージが真空搬送位置にそれぞれ
    配置されたときに保持した前記ワークが同一位置となる
    ように設定された 製造装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の製造装置において、前記ワークを処理する処理室を複数備え、前記真空予備
    室はそれぞれ複数のワークを収容し、前記真空搬送装置
    は複数のワークを同時に搬送するようにした 製造装置。
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