JP3500455B2 - 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】この発明は、処理装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体集積回路の高集積・高密度
化が進んでいる。このような高集積・高密度化に伴い、
例えば半導体ウエハ等の被処理体の処理面積の増大と共
に、処理雰囲気の清浄度のより精密な管理が要求されて
いる。

【０００３】従来、上記事情に鑑みて半導体デバイスの
処理工程、すなわち例えばシリコン基板あるいはＬＣＤ
基板（ガラス基板）等の被処理体にフォトレジストを塗
布し、フォトリソグラフィ技術を用いて回路パターン等
を縮小してフォトレジストに転写し、これを現像処理す
る塗布・現像処理、あるいは、被処理体の表面上に形成
された薄膜の全面又は特定箇所を所定厚さ食刻するエッ
チング処理又は加速されたイオンを被処理体に注入して
被処理体への不純物を導入するイオン注入処理等におい
て、処理雰囲気の清浄度の改善が進められている。

【０００４】また、処理工程へ搬入する未処理の被処理
体や処理済みの被処理体がパーティクル等の付着による
汚染から保護されるような管理も必要となっている。そ
こで、従来では、被処理体を収納するカセットを搬出入
可能に封入する箱と、この箱に対してカセットを搬出入
するエレベータ機構を具備するインターフェイス装置
（特公平５−６６７３３号公報参照）や、このようなイ
ンターフェイス装置に更にカセットを所定位置に搬送す
るマニピュレータ手段を具備する装置（特開平１−２９
４１２０号公報参照）等が開発されている。このような
インターフェイス装置を用いることによって、クリーン
ルームの必要性なしに、被処理体を運搬することが可能
となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の装置は、被処理体を収納するカセットを搬出入
可能に封入する箱と、この箱に隣接する室との間でのカ
セットの搬出入を対象とするため、既存の処理装置への
組付けに問題がある。すなわち、上記エレベータ機構や
マニピュレータ手段を配設する室と、処理装置の処理部
との間には環境や雰囲気が相違するため、両者間での被
処理体の受渡しの際に被処理体にパーティクル等が付着
したり、両者間の雰囲気相違により被処理体の処理面に
変化をきたす虞れがあるという問題がある。

【０００６】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、処理環境や雰囲気に影響されずに被処理体へのパー
ティクル等の付着を防止し、製品歩留まりの向上を図れ
るようにした処理装置及び処理方法を提供することを目
的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第１の処理装置は、被処理体を処理する
処理室と、上記被処理体を収納するカセットを載置する
カセット載置室と上記処理室との間で被処理体を搬出入
する被処理体搬送手段とを有する処理部と、開口部を有
するコンテナ本体と、このコンテナ本体の開口部を開閉
可能に塞ぐ蓋体とを具備し、カセットを搬出入可能に封
入するコンテナと、上記コンテナと処理部との間に気密
に介在される気密室と、上記気密室内に配設されて、上
記コンテナとの間で上記カセットを搬出入するカセット
搬送手段と、上記気密室と処理部との間に介在されて、
上記カセット搬送手段にて搬送されたカセットとカセッ
ト載置室との間で上記被処理体を受渡しする被処理体受
渡し手段と、上記コンテナと気密室とを接続すると共
に、着脱可能な締結手段と、上記コンテナと気密室との
間に設けられる開閉可能なシャッタとを具備し、上記シ
ャッタを、２段階に開閉される一対のシャッタ体にて形
成してなることを特徴とするものである（請求項１）。

【０００８】この発明の第２の処理装置は、被処理体を
処理する処理室と、上記被処理体を収納するカセットを
載置するカセット載置室と上記処理室との間で被処理体
を搬出入する被処理体搬送手段とを有する処理部と、開
口部を有するコンテナ本体と、このコンテナ本体の開口
部を開閉可能に塞ぐ蓋体とを具備し、カセットを搬出入
可能に封入するコンテナと、上記コンテナと処理部との
間に気密に介在される気密室と、上記気密室内に配設さ
れて、上記コンテナとの間で上記カセットを搬出入する
カセット搬送手段と、上記気密室と処理部との間に介在
されて、上記カセットを受渡しするカセット受渡し手段
と、上記コンテナと気密室とを接続すると共に、着脱可
能な締結手段と、上記コンテナと気密室との間に設けら
れる開閉可能なシャッタとを具備し、上記シャッタを、
２段階に開閉される一対のシャッタ体にて形成してなる
ことを特徴とするものである（請求項２）。

【０００９】また、この発明の第３の処理装置は、被処
理体を処理する処理室と、上記被処理体を収納するカセ
ットを載置するカセット載置室と上記処理室との間で被
処理体を搬出入する被処理体搬送手段とを有する処理部
と、開口部を有するコンテナ本体と、このコンテナ本体
の開口部を開閉可能に塞ぐ蓋体とを具備し、かつ、カセ
ットを搬出入可能に封入して上記カセット載置室に連結
されるコンテナと、上記コンテナとカセット載置室との
間でカセットを搬出入するカセット搬送手段と、上記コ
ンテナとカセット載置室とを接続すると共に、着脱可能
な締結手段と、上記コンテナとカセット載置室との間に
設けられる開閉可能なシャッタとを具備し、上記シャッ
タを、２段階に開閉される一対のシャッタ体にて形成し
てなることを特徴とするものである（請求項３）。

【００１０】この発明の処理装置において、上記コンテ
ナと気密室又はコンテナとカセット載置室とをシール手
段を介して接続する方が好ましい。また、上記コンテナ
内と気密室内とを同一雰囲気とする方が好ましい。この
場合、コンテナ内と気密室内の雰囲気を同一の不活性ガ
ス雰囲気とする方が更に好ましい。不活性ガスとして
は、例えば窒素（Ｎ2）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガスあ
るいはヘリウム（Ｈｅ）ガス等を使用することができ
る。

【００１１】また、上記コンテナ内と気密室内とを同一
の加圧又は減圧雰囲気とする方が好ましい。

【００１２】また、上記カセット搬送手段を、コンテナ
側に向って進退移動する搬送駆動部と、この搬送駆動部
と気密室又は搬送駆動部とカセット載置室とを区画する
気密壁とで構成する方が好ましい。この場合、気密壁を
伸縮自在に形成してもよい。

【００１３】加えて、上記気密室内に配設される温度検
出手段及び湿度検出手段と、上記温度検出手段及び湿度
検出手段からの検出信号に基づいて作動して、上記気密
室内の温度及び湿度を制御する温度及び湿度制御手段と
を具備する方が好ましい。

【００２０】上記技術的手段によるこの発明によれば、
コンテナを気密室に気密に締結した後、コンテナと気密
室との間に設けられたシャッタを開放してコンテナと気
密室とを連通させて、コンテナ内からカセットを気密室
内に搬送し、次いで気密室内のカセットから被処理体を
処理部に受け渡すか、あるいは、気密室内のカセットを
カセット載置室内に受け渡した後、カセット載置室のカ
セットから被処理体を処理部に受け渡すことができる。

【００２１】また、この発明によれば、コンテナをカセ
ット載置室に気密に締結した後、コンテナとカセット載
置室との間に設けられたシャッタを開放してコンテナと
カセット載置室とを連通させ、次いでコンテナ内からカ
セットをカセット載置室内に受け渡した後、カセット載
置室のカセットから被処理体を処理部に受け渡すことが
できる。

【００２２】処理部にて処理が施された被処理体は、上
述と逆の動作でコンテナ内に搬入され、外気と遮断され
た雰囲気の状態で所定の場所に運搬される。

【００２３】したがって、被処理体を外気の雰囲気に晒
すことなく処理工程へ供給することができると共に、処
理後の被処理体を同様に外気の雰囲気に晒すことなく搬
送することができ、被処理体へのパーティクル等の付着
による汚染を防止することができると共に、製品歩留ま
りの向上を図ることができる。

【００２４】また、この発明によれば、コンテナを気密
室に気密に締結した後、コンテナ内と気密室内とを同一
の加圧又は減圧雰囲気にし、コンテナと気密室との間に
設けられたシャッタを開放してコンテナと気密室とを連
通させて、コンテナ内からカセットを気密室内に搬送
し、次いで気密室と被処理体搬送手段を配設する受渡し
室とを同一の雰囲気にした後、気密室内のカセットから
被処理体を処理部に受け渡すことができる。

【００２５】したがって、被処理体を常に同一の雰囲気
の下におくことができるので、被処理体の雰囲気相違に
よる質的変化を防止することができ、製品歩留まりの向
上を図ることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を添付
図面に基いて詳細に説明する。

【００２７】◎第一実施形態 図１はこの発明の処理装置の第一実施形態の概略平面
図、図２は図１の要部断面図が示されている。

【００２８】第一実施形態の処理装置は、被処理体とし
ての半導体ウエハＷ（以下にウエハという）のレジスト
塗布・現像装置に適用した場合である。

【００２９】この発明の処理装置は、ウエハＷに種々の
処理を施す処理部１０と、複数枚例えば２５枚のウエハ
Ｗを多段状に収納するカセット１を搬出入可能に封入す
るコンテナ２と、コンテナ２と処理部１０との間に気密
に介在される気密室２０と、気密室２０内に配設され
て、コンテナ２との間でカセット１を搬出入するカセッ
ト搬送手段としての昇降機構３０と、気密室２０と処理
部１０との間に介在されて、昇降機構３０にて搬送され
たカセット１と、処理部１０に設けられたカセット載置
室１５との間でウエハＷを受渡しするウエハＷ受渡し手
段としてのウエハ受渡し用ピンセット１６とを具備して
なる。

【００３０】上記処理部１０は、ウエハＷに種々の処理
を施す処理機構ユニット１１と、処理機構ユニット１１
にウエハＷを搬入及び搬出するカセット載置室１５とで
主要部が構成され、処理機構ユニット１１とカセット載
置室１５との間には、ウエハＷの受渡しを司る中継手段
としてのキャリアステーション１２を配置してなる。

【００３１】上記カセット載置室１５は、複数枚例えば
２５枚の未処理のウエハＷを多段状に収容するウエハキ
ャリア１７ａと、複数枚例えば２５枚の処理済みのウエ
ハＷを多段状に収容するウエハキャリア１７ｂと、これ
らウエハキャリア１７ａ，１７ｂとの間でウエハＷを搬
入及び搬出する搬入・搬出手段としてのウエハ搬送用ピ
ンセット１８とを有する。この場合、ウエハキャリア１
７ａ，１７ｂは、処理室側と気密室側が開口しており、
これら開口を介してウエハＷの搬出・搬入が行えるよう
になっている。また、ウエハ搬送用ピンセット１８は、
ウエハＷを吸着例えば真空吸着保持するアーム１８ａ
と、このアーム１８ａをＸ，Ｙ（水平）、Ｚ（垂直）及
びθ（回転）方向に移動させる移動機構１８ｂとで構成
されている。

【００３２】一方、上記処理機構ユニット１１は、ウエ
ハＷに所定の処理を施す複数の処理室１３ａ〜１３ｅ
と、これら処理室１３ａ〜１３ｅとの間でウエハＷを搬
入及び搬出する搬送手段１４とを具備する。この場合、
搬送手段１４は、処理機構ユニット１１とカセット載置
室１５との間に配置されたキャリアステーション１２か
らＸ方向に形成された搬送路１４ａに沿って移動自在な
搬送台１４ｂと、この搬送台１４ｂ上にＸ，Ｙ，Ｚ及び
θ方向に移動自在に搭載されてウエハＷを保持するメイ
ンアーム１４ｃとで構成されている。また、搬送路１４
ａの一方の側には、ウエハＷとレジスト膜との密着性を
向上させるためのアドヒージョン処理を行うアドヒージ
ョン処理室１３ａと、ウエハＷに塗布されたレジスト中
に残存する溶剤を加熱蒸発させるためのプリベーク室１
３ｂと、加熱処理されたウエハＷを冷却する冷却室１３
ｃが配置されている。搬送路１４ａの他方の側には、ウ
エハＷの表面にレジスト液を塗布するレジスト塗布室１
３ｄと、所定のパターンが露光されたレジスト膜を現像
処理する２つの現像室１３ｅが並列配置されている。

【００３３】上記コンテナ２は、下方が開口する例えば
硬質プラスチック製あるいはステンレスやアルミニウム
などの金属製の箱状のコンテナ本体３と、このコンテナ
本体３の開口部３ａを開閉可能に塞ぐと共にその上にカ
セット１を載置する蓋体４とで構成されており、蓋体４
によって塞がれた状態においてカセット１は密封状態で
保管されるようになっている。このコンテナ２内は、例
えばＮ2 ガスなどの不活性ガス雰囲気で、常圧又は僅か
に加圧、例えば０．０５Torr程度以上の雰囲気に設定さ
れている。なお、コンテナ２内に収容されるカセット１
は、図３に想像線で示すような操作ノブ付きの気密にシ
ールされた保持部材５の押圧によってコンテナ２内に固
定された状態で保持され、保持部材５の押圧を解除する
ことによって固定保持が解除されるようになっている。
カセット１の保持は必ずしもこのような構造である必要
はなく、その他の保持手段を用いてカセット１をコンテ
ナ２内に固定保持するようにしてもよい。

【００３４】また、コンテナ本体３の開口部３ａには外
向きフランジ３ｃが設けられており、この外向きフラン
ジ３ｃの下面に周設された凹溝３ｄ内に、例えばＯリン
グなどのシール部材６（シール手段）が装着されてい
る。また、フランジ３ｃの内周下面側には、例えばＯリ
ングなどのシール部材３ｅが全周に亘り装着されてお
り、これに蓋体４の周縁上部を押圧することによりコン
テナ本体３内を密閉状態に保つ。なお、蓋体４は、図示
しないロック機構、嵌合機構等により、フランジ３ｃ部
分に密着される。

【００３５】このように構成されるコンテナ２は図示し
ない搬送手段によって気密室２０の頂部に載置され、気
密室２０の頂部上面に装着された自動的又は手動的な締
結手段としてのクランプ７によって外向きフランジ３ｃ
が締結されることによってシール部材６がコンテナ２と
気密室２０に密接して、コンテナ２と気密室２０とが気
密に連結される。なお、クランプ７に代えて図２に想像
線で示すような押圧部材８を、コンテナ２の上方から下
方に向かって押圧することによっても同様にコンテナ２
と気密室２０とを気密に連結することができる。さら
に、コンテナ２の自重により押圧するようにしてもよ
い。また、この実施形態ではシール部材６をコンテナ側
に装着した場合について説明したが、必ずしもこのよう
な構造である必要はなく、気密室側にシール部材６を装
着してもよい。

【００３６】一方、上記気密室２０は、その頂部上面に
おけるコンテナ載置部に開閉可能なシャッタ２１を設け
た開口窓２２を具備すると共に、その内部に昇降機構３
０を配設してなる。この気密室２０の上部側壁にはガス
供給口２３が開設され、底壁部には排気口２４が開設さ
れている。そして、ガス供給口２３にはバルブ２５を介
してＮ2 ガス供給源２６が接続され、排気口２４にはバ
ルブ２７を介して排気手段としての真空ポンプ２８が接
続されている。したがって、気密室２０内はＮ2 ガス供
給源２６から供給されるＮ2 ガスによってパージされ、
コンテナ２内と同一の常圧又は僅かに加圧、例えば０．
０５Torr程度の雰囲気、あるいは真空ポンプ２８の駆動
によって所定の真空度、例えば１×１０-1〜１０-8Torr
の雰囲気に設定される。なお、気密室２０の圧力は圧力
検出器２９によって測定される。

【００３７】上記開口窓２２に設けられるシャッタ２１
は、図３ないし図５に示すように、開口窓２２の対向す
る位置の気密室２０の頂部下面に設けられた収納溝２２
ａ内に収納可能な一対のシャッタ体２１ａにて形成され
ている。各シャッタ体２１ａは収納溝２２ａの内壁に設
けられたガイド溝２２ｂに沿って摺動可能に取付けら
れ、シャッタ体２１ａに取付けられたアーム部２１ｂに
連結するシリンダ２１ｃの駆動によって開口窓２２を開
閉し得るようになっている。この場合、図３（ａ），
（ｂ）に示すように、シャッタ体２１ａを２段階に開閉
させるようにし、コンテナ２内に収容されたカセット１
を気密室２０内に搬送する際に、まず、シャッタ体２１
ａを第１段階の位置例えば、蓋体４の端部がシャッタ体
２１ａの端部に載っているような位置まで開放してシャ
ッタ体２１ａの上にカセット１と蓋体４とを載置させ
る。このとき、保持部材５の保持は開放されている。ま
た、昇降機構３０の昇降台３１はシャッタ体２１ａの下
面近傍位置まで上昇している。次に、シャッタ体２１ａ
を第２段階すなわち全開位置に開放することにより、カ
セット１と蓋体４とを昇降機構３０の昇降台３１上に載
置することができる。なおこの場合、コンテナ２は気密
に連結されているので、シャッタ２１を開放してカセッ
ト１を移動する際、外部雰囲気のパーティクル等がウエ
ハＷに付着する虞れはない。

【００３８】上記昇降機構３０は、気密室２０の下方に
配置された搬送駆動部としての昇降駆動部を、例えばモ
ータ３２と、このモータに図示しないボールネジ機構を
介して連設する昇降ロッド３３とで構成してなり、昇降
ロッド３３の上部に昇降台３１を取付けてなる。また、
昇降台３１と気密室２０の底壁との間には、伸縮自在な
ベローズシール等の気密壁３４が張設されており、この
気密壁３４によって昇降機構３０と気密室２０内とが気
密に区画されて、昇降機構３０の搬送駆動部から気密室
２０内にごみ等が侵入するのを防止している。なお、昇
降機構３０の搬送駆動部は必しもモータ３２とボールネ
ジ機構によるものである必要はなく、モータ３２とボー
ルネジ機構に代えてシリンダによる往復移動機構のもの
を用いてもよい。

【００３９】一方、上記ウエハ受渡し用ピンセット１６
は、気密室２０との間、及び処理部１０のカセット載置
室１５との間にそれぞれ開閉可能に配設されたゲート３
５，３６を介して連通するウエハ受渡し室４０内に配設
されている。このウエハ受渡し用ピンセット１６は、上
記ウエハ搬送用ピンセット１８と同様、ウエハＷを吸着
保持するアーム１６ａと、このアーム１６ａをＸ，Ｙ
（水平）、Ｚ（垂直）及びθ（回転）方向に移動させる
移動機構１６ｂとで構成されている。このように構成さ
れるウエハ受渡し用ピンセット１６を用いてウエハＷの
受渡しを行うには、上記コンテナ２内からカセット１を
昇降機構３０にて気密室２０内に搬送した状態にし、そ
して、ゲート３５，３６を開放して気密室２０及びカセ
ット載置室１５と受渡し室４０とを連通して、カセット
１内から未処理のウエハＷを１枚搬出して処理部１０の
ウエハキャリア１７ａ内に搬入するか、あるいは、逆に
ウエハキャリア１７ａ内から処理済みのウエハＷを搬出
して気密室２０内のカセット１内に搬入する。

【００４０】上記気密室２０とウエハ受渡し室４０とを
連通させる際に、両室２０，４０の雰囲気を同一にする
方が好ましい。そこで、この発明においては、図６に示
すように、気密室２０及びウエハ受渡し室４０にそれぞ
れ温度センサ５０及び湿度センサ５１を配設し、これら
温度センサ５０及び湿度センサ５１にて検出された検出
情報を温度及び湿度制御手段としての中央演算処理装置
５２（ＣＰＵ）に伝達し、ＣＰＵ５２に入力される例え
ば０℃の温度保障回路５３からの情報と測定温度とを比
較演算して、その制御信号をＮ2 供給系に設けられた加
熱手段としてのヒータ５４に伝達してヒータ５４（加
熱、冷却手段を備えた温調機構でもよい）を制御するこ
とにより気密室２０内及びウエハ受渡し室４０内を所定
の温度、例えば室温（２３．０±２．５℃）に設定する
ことができる。また、湿度センサ５１にて検出された検
出情報もＣＰＵ５２に伝達され、ＣＰＵ５２に予め記憶
された基準湿度と比較演算されて、その制御信号を湿度
制御手段としてのヒータ５４に伝達することにより気密
室２０内及びウエハ受渡し室４０内を所定の湿度、例え
ば４０±０．５％に設定することができる。この温度：
２３．０±２．５℃及び湿度：４０±０．５％はウエハ
Ｗのレジスト塗布・現像処理に最適の温度及び湿度であ
る。なお、湿度制御手段を上記ヒータ５４に代えて加湿
・除湿器を用いてもよい。

【００４１】この実施形態では気密室２０とウエハ受渡
し室４０の両方を同一の温度及び湿度に設定する場合に
ついて説明したが、両室は、外部雰囲気とは遮断状態に
されており、ゲート３５により連通されるので少なくと
も気密室２０のみの温度及び湿度を上記のように制御し
て管理することにより、処理部１０に搬入される未処理
のウエハＷ及び処理部１０から搬出される処理済みのウ
エハＷを最適な温度及び湿度雰囲気におくことができる
ので、ウエハＷの温度や湿度の相違による質的変化を防
止することができる。

【００４２】次に、上記実施形態の処理方法の手順につ
いて説明する。

【００４３】まず、図示しない搬送手段によって未処理
のウエハＷを収納するカセット１を密封したコンテナ２
を気密室２０の頂部の開口窓２２の上方に載置し、クラ
ンプ７をコンテナ２の外向きフランジ３ｃに締結して、
コンテナ２と気密室２０を気密に連結する。次に、バル
ブ２５を開いてＮ2 ガス供給源２６からＮ2 ガスを気密
室２０内に供給して気密室２０内をコンテナ２内と同一
の常圧あるいは加圧のＮ2 ガス雰囲気とする。次に、昇
降機構３０のモータ３２を駆動して昇降台３１を気密室
２０の上部付近まで上昇させて待機させる。この状態
で、シャッタ２１を第１段階まで開放し、同時にコンテ
ナ２内のカセット１を固定保持している保持部材５の固
定を解除して、カセット１を蓋体４上に載置した状態で
シャッタ体２１ａ，２１ａの上部に位置させる。次に、
シャッタ２１を全開してコンテナ２と気密室２０とを連
通させると共に、シャッタ体２１ａにて保持されていた
カセット１と蓋体４とを昇降台３１の上に移載して、カ
セット１と蓋体４とを昇降台３１上に載置する。この
時、コンテナ２内と気密室２０内は同一雰囲気に設定さ
れているので、圧力等に起因する気流の発生は防止さ
れ、パーティクルの舞い上りは無い。次に、昇降機構３
０のモータ３２を逆駆動させて昇降台３１を下降させる
ことにより、コンテナ２内からカセット１を気密室２０
内に搬送する。次に、加圧している場合にはバルブ２７
を開いて常圧に戻す。また、減圧している場合には真空
ポンプの作動を停止して気密室２０内をウエハ受渡し室
４０と同一の常圧にした後、ゲート３５，３６を開放し
て気密室２０及びカセット載置室１５と受渡し室４０と
を連通し、そして、ウエハ受渡し用ピンセット１６によ
ってカセット１内から未処理のウエハＷを搬出して処理
部１０のウエハキャリア１７ａ内に搬入する。

【００４４】処理部１０に搬送されたウエハＷは、カセ
ット載置室１５のウエハ搬送用ピンセット１８によって
ウエハキャリア１７ａから取り出され、キャリアステー
ション１２に搬送される。次に、キャリアステーション
１２上のウエハＷは、搬送手段１４のメインアーム１４
ｃに保持されて、各処理室１３ａ〜１３ｅへ順次搬送さ
れて、適宜処理が施される。処理後のウエハＷは、再び
メインアーム１４ｃによってキャリアステーション１２
に搬送され、ウエハ搬送用ピンセット１８によってウエ
ハキャリア１７ｂへ収容される。ウエハキャリア１７ｂ
に収容された処理済みのウエハＷは、ウエハ受渡し用ピ
ンセット１６によってウエハキャリア１７ｂ内から搬出
されて気密室２０内のカセット１内に搬入される。

【００４５】このようにして、処理が施されたウエハＷ
は気密室２０のカセット１内に収容され、カセット１内
に所定枚数のウエハＷが収容されると、モータ３２が再
び駆動して昇降台３１が上昇してカセット１がコンテナ
内に搬入される。コンテナ２内に搬入されたカセット１
は保持部材５の押圧によって保持された後、昇降台３１
が下降し、開口窓２２がシャッタ２１にて閉じられ、カ
セット１はコンテナ２内に密封された状態で一時保管さ
れる。そして、クランプ７の締結を解除した状態で、図
示しない搬送手段によりコンテナ２を所定の場所に搬送
する。コンテナ２内をＮ2 ガス雰囲気とし、内部を常圧
又は加圧状態に保っておくことにより、ウエハＷの変質
を防止し、また、外部からのパーティクルの侵入を防止
できるため、ウエハＷをクリーンな状態にして保管、搬
送することが可能となる。一方、コンテナ２と気密室２
０とが気密に連結された状態で所定の真空度の減圧状態
に設定した場合、内部で発生したパーティクルは排気口
２４により排出されるので、ウエハＷに付着するのを抑
制できる。

【００４６】◎第二実施形態 図７はこの発明の第二実施形態の処理装置の概略平面
図、図８は図７の要部断面図が示されている。

【００４７】第二実施形態の処理装置は、上記第一実施
形態の処理装置と同様、ウエハＷのレジスト塗布・現像
装置に適用した場合で、上記処理部１０と気密室２０と
の間にカセット受渡し手段を収容するカセット受渡し室
４１を設けた場合である。すなわち、処理部１０のカセ
ット載置室１５と気密室２０との間にそれぞれ開閉可能
なゲート４２，４３を介してカセット受渡し室４１を介
在させ、このカセット受渡し室４１内にカセット受渡し
手段としての例えば多関節アームにて形成されるカセッ
ト受渡し用アーム４５を配設した場合である。なお、カ
セット受渡し用アーム４５にかえてＸ、Ｙ、Ｚ、θ移動
可能なカセット受渡し機構で構成してもよい。

【００４８】上記のように構成することにより、気密室
２０内に搬送されたカセット１をカセット受渡し用アー
ム４５で受取って処理部１０のカセット載置室１５にカ
セット１を搬送することができ、また、カセット載置室
１５における処理済みのウエハＷを収納したカセット１
をカセット受渡し用アーム４５で受取って気密室２０内
の昇降台３１上に搬送することができる。したがって、
複数枚の未処理のウエハＷを同時に処理部１０に搬送す
ることができると共に、処理済みの複数枚のウエハＷを
同時にコンテナ２内に搬送することができるので、ウエ
ハＷの搬送を効率よく行うことができる。

【００４９】なお、第二実施形態において、その他の構
造及び処理手順は上記第一実施形態と同じであるので、
同一部分には同一符号を付して、その説明は省略する。

【００５０】◎第三実施形態 図９はこの発明の第三実施形態の処理装置の要部断面図
が示されている。

【００５１】第三実施形態の処理装置は、上記第一実施
形態及び第二実施形態の処理装置と同様、ウエハＷのレ
ジスト塗布・現像装置に適用した場合で、上記処理部１
０のカセット載置室１５の上部にコンテナ２を直接気密
に連結するようにした場合である。すなわち、処理部１
０のカセット載置室１５の頂部に開閉可能なシャッタ２
１を有する開口窓２２を設けると共に、この開口窓２２
の上方側に上記第一実施形態及び第二実施形態と同様な
シール部材６及びクランプ７あるいは押圧部材８をもっ
てコンテナ２を気密に締結し得るように形成し、カセッ
ト載置室１５内に、上記第一実施形態及び第二実施形態
と同様な昇降機構３０を配設した場合である。

【００５２】上記のように構成することにより、コンテ
ナ２内のカセット１を昇降機構３０によってカセット載
置室１５内に搬送し、カセット載置室１５内に搬送され
たカセット１からウエハ搬送用ピンセット１８でウエハ
Ｗを１枚ずつ受取ってキャリアステーションに受渡した
後、処理部１０のメインアーム１４ｃによってウエハＷ
を各処理室１３ａ〜１３ｅに搬送することができる。ま
た、処理室１３ａ〜１３ｅで処理されたウエハＷをメイ
ンアーム１４ｃにてキャリアステーション１２に受渡し
た後、ウエハ搬送用ピンセット１８で受取ってカセット
載置室１５内の昇降台３１上に搬送することができる。
したがって、コンテナ２を直接処理部１０に連結するこ
とができるので、ウエハＷの搬出入を効率よく行うこと
ができ、スループットの向上を図ることができる。

【００５３】なおこの場合、カセット載置室１５を昇降
機構３０を配設する室１５ａとウエハ搬送用ピンセット
１８を配設する室１５ｂとに区画し、両室１５ａ，１５
ｂ間に開閉可能なゲート１９を配設し、そして、上記気
密室２０と同様に、室１５ａにＮ2 ガス供給源２６及び
真空ポンプ２８を接続する。

【００５４】また、カセット載置室１５のゲート１９側
の外部上方位置、例えば室１５ｂの外側上端部付近に
は、ウエハ検出手段として光学式センサー１９ａが取着
されている。このセンサー１９ａは例えば光透過型で、
投射された光ビーム１９ｂはカセット載置室１５の天井
部の光ビーム１９ｂの光路上に設けられた光透過窓（図
示せず）を通過し、カセット載置室１５の底部付近に取
着された受光器（図示せず）にて受光されるように構成
されている。

【００５５】そして、ウエハ搬送用ピンセット１８によ
って搬送されるウエハＷが光ビーム１９ｂを遮ることに
よってウエハＷを検出する。このウエハ検出により、例
えば、ウエハ搬送用ピンセット１８によりカセット１内
のウエハＷが搬出されたことの確認や、ウエハ搬送用ピ
ンセット１８によりカセット載置室１５内に搬入された
ウエハＷをカセット１内に収納後、ウエハ搬送用ピンセ
ット１８が後退時にウエハＷが無いということを検出す
ることにより、ウエハＷがカセット１内に確実に収納さ
れたという確認や、搬送トラブル等によりウエハ搬送用
ピンセット１８から落下したウエハＷの有無等を確認す
ることが可能となる。

【００５６】なお、上記光学式センサー１９ａは、カセ
ット載置室１５内の例えば天井部に配置してもよく、ま
た、光反射式のセンサーでもよい。

【００５７】なお、第三実施形態において、その他の構
造及び処理手順は上記第一実施形態及び第二実施形態と
同様であるので、ここではその説明は省略する。

【００５８】◎第四実施形態 図１０はこの発明の処理装置の第四実施形態の概略平面
図、図１１は図１０の要部断面図が示されている。

【００５９】第四実施形態はこの発明の処理装置をウエ
ハＷのエッチング装置に適用した場合である。

【００６０】上記エッチング装置は、上記第一実施形態
及び第二実施形態と同様に構成される気密室２０に開閉
可能なゲート４４を介して連設されるウエハ載置兼搬送
室４６と、このウエハ載置兼搬送室４６に開閉可能なゲ
ート４７を介して連設する複数（図面では３個の場合を
示す）の真空処理室６０とで構成されている。

【００６１】上記ウエハ載置兼搬送室４６の底壁部には
排気口７１が設けられ、この排気口７１にバルブ７２を
介して排気手段としての真空ポンプ７３が接続されてい
る。また、ウエハ載置兼搬送室４６には、気密室２０及
び真空処理室６０間でウエハＷを搬送するためのウエハ
受渡し手段としてのウエハ受渡し用アーム８０が配設さ
れている。このウエハ受渡し用アーム８０は、各々独立
して水平方向に回動される３本の搬送アーム体８１を具
備する多関節アームにて形成されており、下段の搬送ア
ーム体８１は、ウエハ載置兼搬送室４６の下部に設けら
れた駆動部８２から延びる回動軸８３に取付けられてい
る。この場合、回動軸８３はシール機構を介してウエハ
載置兼搬送室４６を貫通しており、駆動部８２は外気と
遮断されるケース８４内に配置されている。なお、ウエ
ハ受渡し用アーム８０の各搬送アーム体８１に駆動部８
２の駆動により搬送アーム体８１が独立して駆動される
ようにベルトやプーリなどの伝達機構（図示せず）が組
込まれると共に、関節部の軸受部で発生したパーティク
ルを吸引するための吸引路（図示せず）が形成され、こ
の吸引路が回動軸８３を通ってケース８４内の空間に開
口している。また、ウエハ受渡し用アーム８０のウエハ
保持部には、例えばウエハＷを安定して保持できる３箇
所の位置に、摩擦によパーティクルの発生しにくい材質
例えばフッ素樹脂よりなる突起８０ａが設けられてお
り、この突起８０ａによりウエハＷのずれ防止及びダメ
ージを防止し得るようにしてある。

【００６２】上記ケース８４には排気管８５が接続さ
れ、この排気管８５はバルブ８６を介して上記真空ポン
プ７３に接続されている。したがって、バルブ８６を開
くと、ケース８４の内部空間が真空排気され、これによ
りウエハ受渡し用アーム８０の各軸受部で発生したパー
ティクルがケース８４の内部空間を介して排気管８５内
に排出されることとなる。

【００６３】また、ウエハ載置兼搬送室４６内には、ウ
エハＷを一時的に載置するための昇降自在なバッファス
テージ８７と、ウエハＷのオリエンテーションフラット
（以下オリフラという）の向き及び中心位置を合せるた
めの位置合せ機構８８とが配置されている。この位置合
せ機構８８はＸ，Ｙ，Ｚ及びθ方向に移動可能な回転ス
テージ８８ａ及びウエハＷの周縁部を光学的に検出する
発光・受光部８８ｂなどを備えている。

【００６４】また、ウエハ載置兼搬送室４６内には、図
１０に示すように、不活性ガス例えばＮ2 ガスを供給す
るための不活性ガス供給管９０が上記下段の搬送アーム
体８１の回動中心付近の上方位置まで延び出して配管さ
れており、この不活性ガス供給管９０の先端部には、例
えば焼結金属よりなる不活性ガス供給部９１が形成され
ている。また、不活性ガス供給管９０の基端側は例えば
Ｎ2 ガス供給源９２に接続されている。

【００６５】一方、上記真空処理室６０には、サセプタ
を兼用する下部電極６１と上部電極６２が設けられると
共に、処理ガス供給管６８及び排気管６９が接続されて
いる。上部電極６２は真空処理室６０を介して接地され
ており、この上部電極６２の上方には、マグネット収納
用の筐体６３が真空処理室６０とは分割されて設けられ
ており、この中には真空処理室６０内に磁場を形成する
マグネット６４及び磁場漏洩防止用のマグネット６５が
モータ６６で回転されるように配置されている。上記下
部電極６１は高周波電源６７に接続されている。

【００６６】上記のように構成されるエッチング装置の
ウエハ載置兼搬送室４６には、上記第一実施形態及び第
二実施形態と同様の構造の気密室２０が開閉可能なゲー
ト４４を介して連設されている。なお、第四実施形態に
おいて、その他の部分は上記第一実施形態及び第二実施
形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付し
て、その説明は省略する。

【００６７】次に、上記エッチング装置の処理手順につ
いて説明する。まず、図示しない搬送手段によって未処
理のウエハＷを収納するカセット１を密封したコンテナ
２を気密室２０の頂部の開口窓２２の上方に載置し、ク
ランプ７をコンテナ２の外向きフランジ３ｃに締結し
て、コンテナ２と気密室２０を気密に連結する。次に、
バルブ２５を開いてＮ2 ガス供給源２６からＮ2 ガスを
気密室２０内に供給して気密室２０内をコンテナ２内と
同一のＮ2 ガス雰囲気とすると共に、真空ポンプ２８を
作動させて気密室２０内をコンテナ２内と同一の所定の
真空度、例えば１×１０-7〜１０-8Torrの減圧状態にす
る。次に、昇降機構３０のモータ３２を駆動して昇降台
３１を気密室２０の上部まで上昇させ、この状態で、シ
ャッタ２１を第１段階まで開放すると共に、コンテナ２
内のカセット１を固定保持している保持部材５の固定を
解除して、カセット１と蓋体４とをシャッタ体２１ａ，
２１ａの上部に載置させる。次に、シャッタ２１を全開
してコンテナ２と気密室２０とを連通させると共に、シ
ャッタ体２１ａにて保持されていたカセット１と蓋体４
とを昇降台３１の上に落として、カセット１と蓋体４と
を昇降台３１上に載置する。次に、昇降機構３０のモー
タ３２を逆駆動させて昇降台３１を下降させることによ
り、コンテナ２内からカセット１を気密室２０内に搬送
する。

【００６８】次に、真空ポンプ２８の作動により気密室
２０内をウエハ載置兼搬送室４６と同一の減圧状態にし
た後、ゲート４４を開放して気密室２０とウエハ載置兼
搬送室４６とを連通し、そして、ウエハ受渡し用アーム
８０によってカセット１内から未処理のウエハＷを取出
して位置合せ機構８８の回転ステージ８８ａ上に載置し
て、発光・受光部８８ｂによりウエハＷの周縁を検出
し、その結果に基づき回転ステージ８８ａを動かしてウ
エハＷのオリフラの向き及び中心の位置合せを行う。続
いて、このウエハＷをウエハ受渡し用アーム８０により
真空処理室６０内に搬入し、サセプタに組込まれた図示
しない昇降ピンの昇降動作を介してウエハＷをサセプタ
６１（下部電極）上に載置する。サセプタ６１上に載置
されたウエハＷは下部電極６１と上部電極６２間に印加
された高周波電力とマグネット６４の磁場とのエネルギ
ーにより得られたプラズマによってエッチング処理され
る。

【００６９】このようにして、処理が施されたウエハＷ
は、ウエハ受渡し用アーム８０によって気密室２０のカ
セット１内に収容され、カセット１内に所定枚数のウエ
ハＷが収容されると、モータ３２が再び駆動して昇降台
３１が上昇してカセット１がコンテナ内に搬入される。
コンテナ２内に搬入されたカセット１は保持部材５の押
圧によって保持された後、昇降台３１が下降し、開口窓
２２がシャッタ２１にて閉じられ、カセット１はコンテ
ナ２内に密封される。そして、クランプ７の締結を解除
した状態で、図示しない搬送手段によりコンテナ２を所
定の場所に搬送する。

【００７０】上記実施形態では、コンテナ２を、下方が
開口する箱状のコンテナ本体３と、このコンテナ本体３
の開口部３ａを開閉可能に塞ぐと共にその上にカセット
１を載置する蓋体４とで構成した場合について説明した
が、コンテナ２は必ずしもこのような構造である必要は
なく、図１２に示すように、側方に開口部３ｂを有する
箱状のコンテナ本体３と、このコンテナ本体３の開口部
３ｂを開閉する扉４ａとで構成してもよい。このように
構成されるコンテナ２において、側方の開口部３ｂから
ウエハ受渡し用ピンセット１６にてカセット１内のウエ
ハＷを直接搬出入してもよく（図１２（ａ）参照）、あ
るいは、カセット受渡し用アーム４５にてコンテナ２内
のカセットを搬出入するようにしてもよい（図１２
（ｂ）参照）。

【００７１】なお、上記実施形態では処理部がレジスト
塗布・現像装置とエッチング装置の場合について説明し
たが、処理部はこれらの他に、例えばイオン注入装置、
熱処理装置あるいはＣＶＤ装置等にも適用できる。ま
た、被処理体は半導体ウエハ以外のＬＣＤ基板（ガラス
基板）などにも適用できることは勿論である。

【００７２】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、被処理体を外気の雰囲気に晒すことなく処理工程へ
供給することができると共に、処理後の被処理体を同様
に外気の雰囲気に晒すことなく搬送することができ、被
処理体へのパーティクル等の付着による汚染を防止する
ことができると共に、製品歩留まりの向上を図ることが
できる。

【００７３】また、被処理体を常に同一の雰囲気の下に
おくことにより、被処理体の雰囲気相違による質的変化
を防止することができ、製品歩留まりの向上を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の処理装置の第一実施形態の概略平面
図である。

【図２】図１の要部断面図である。

【図３】この発明におけるコンテナの搬出入状態を示す
断面図である。

【図４】この発明における開口窓の開閉部の一例を示す
拡大断面図である。

【図５】開口窓の開閉状態の一例を示す概略平面図であ
る。

【図６】この発明における気密室の圧力、温度及び湿度
等の雰囲気の制御部を示す断面図である。

【図７】この発明の処理装置の第二実施形態の概略平面
図である。

【図８】図７の要部断面図である。

【図９】この発明の処理装置の第三実施形態の要部断面
図である。

【図１０】この発明の処理装置の第四実施形態の要部概
略平面図である。

【図１１】図１０の要部断面図である。

【図１２】 この発明におけるコンテナの別の構造を示す
断面図である。

【符号の説明】

１ カセット ２ コンテナ ６ シール部材（シール手段） ７ クランプ（締結手段） ８ 押圧部材（締結手段） １０ 処理部 １３ａ〜１３ｅ 処理室 １４ 搬送手段（被処理体搬送手段） １５ カセット載置室 １６ ウエハ受渡し用ピンセット（被処理体受渡し手
段） １８ ウエハ搬送用ピンセット（被処理体搬送手段） ２０ 気密室 ２１ シャッタ ２１ａ シャッタ体 ２２ 開口窓 ２６ Ｎ2 ガス供給源（不活性ガス供給源） ２８ 真空ポンプ ３０ 昇降機構（カセット搬送手段） ３１ 昇降台 ３２ モータ（駆動部） ３３ 昇降ロッド（駆動部） ３４ 気密壁 ４０ ウエハ受渡し室 ４１ カセット受渡し室 ４５ カセット受渡し用アーム（カセット受渡し手段） ４６ ウエハ載置兼搬送室 ５０ 温度センサ ５１ 湿度センサ ５２ ＣＰＵ（温度及び湿度制御手段） ５３ 温度保障回路 ５４ ヒータ ６０ 真空処理室 ８０ ウエハ受渡し用アーム（被処理体受渡し手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ２３Ｃ 14/56 Ｃ２３Ｃ 14/56 Ｇ 16/44 16/44 Ｆ Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/265 ６０３Ｃ 21/265 ６０３ 21/30 ５０２Ｊ (56)参考文献 特開 平５−55344（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−82622（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−251734（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−292616（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−216551（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−319513（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/68 B65G 49/00 B65G 49/06 - 49/07 H01L 21/265 H01L 21/027 H01L 21/02 C23C 14/00 - 14/58 C23C 16/00 - 16/56

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理体を処理する処理室と、上記被処
   理体を収納するカセットを載置するカセット載置室と上
   記処理室との間で被処理体を搬出入する被処理体搬送手
   段とを有する処理部と、開口部を有するコンテナ本体と、このコンテナ本体の開
   口部を開閉可能に塞ぐ蓋体とを具備し、 カセットを搬出
   入可能に封入するコンテナと、 上記コンテナと処理部との間に気密に介在される気密室
   と、 上記気密室内に配設されて、上記コンテナとの間で上記
   カセットを搬出入するカセット搬送手段と、 上記気密室と処理部との間に介在されて、上記カセット
   搬送手段にて搬送されたカセットとカセット載置室との
   間で上記被処理体を受渡しする被処理体受渡し手段と、 上記コンテナと気密室とを接続すると共に、着脱可能な
   締結手段と、 上記コンテナと気密室との間に設けられる開閉可能なシ
   ャッタとを具備し、 上記シャッタを、２段階に開閉される一対のシャッタ体
   にて形成してなる ことを特徴とする処理装置。
2. 【請求項２】 被処理体を処理する処理室と、上記被処
   理体を収納するカセットを載置するカセット載置室と上
   記処理室との間で被処理体を搬出入する被処理体搬送手
   段とを有する処理部と、開口部を有するコンテナ本体と、このコンテナ本体の開
   口部を開閉可能に塞ぐ蓋体とを具備し、 カセットを搬出
   入可能に封入するコンテナと、 上記コンテナと処理部との間に気密に介在される気密室
   と、 上記気密室内に配設されて、上記コンテナとの間で上記
   カセットを搬出入するカセット搬送手段と、 上記気密室と処理部との間に介在されて、上記カセット
   を受渡しするカセット受渡し手段と、 上記コンテナと気密室とを接続すると共に、着脱可能な
   締結手段と、 上記コンテナと気密室との間に設けられる開閉可能なシ
   ャッタとを具備し、 上記シャッタを、２段階に開閉される一対のシャッタ体
   にて形成してなる ことを特徴とする処理装置。
3. 【請求項３】 被処理体を処理する処理室と、上記被処
   理体を収納するカセットを載置するカセット載置室と上
   記処理室との間で被処理体を搬出入する被処理体搬送手
   段とを有する処理部と、開口部を有するコンテナ本体と、このコンテナ本体の開
   口部を開閉可能に塞ぐ蓋体とを具備し、かつ、 カセット
   を搬出入可能に封入して上記カセット載置室に連結され
   るコンテナと、 上記コンテナとカセット載置室との間でカセットを搬出
   入するカセット搬送手段と、 上記コンテナとカセット載置室とを接続すると共に、着
   脱可能な締結手段と、 上記コンテナとカセット載置室との間に設けられる開閉
   可能なシャッタとを具備し、 上記シャッタを、２段階に開閉される一対のシャッタ体
   にて形成してなる ことを特徴とする処理装置。
4. 【請求項４】 コンテナと気密室とをシール手段を介し
   て接続することを特徴とする請求項１又は２記載の処理
   装置。
5. 【請求項５】 コンテナとカセット載置室とをシール手
   段を介して接続することを特徴とする請求項３記載の処
   理装置。
6. 【請求項６】 カセット搬送手段を、コンテナ側に向っ
   て進退移動する搬送駆動部と、この搬送駆動部と気密室
   とを区画する気密壁とで構成してなることを特徴とする
   請求項１又は２処理装置。
7. 【請求項７】 カセット搬送手段を、コンテナ側に向っ
   て進退移動する搬送駆動部と、この搬送駆動部とカセッ
   ト載置室とを区画する気密壁とで構成してなることを特
   徴とする請求項３記載の処理装置。
8. 【請求項８】 コンテナ内と気密室内とを同一雰囲気と
   することを特徴とする請求項１又は２記載の処理装置。
9. 【請求項９】 コンテナ内と気密室内の雰囲気が不活性
   ガス雰囲気であることを特徴とする請求項８記載の処理
   装置。
10. 【請求項１０】 コンテナ内と気密室内とを同一の減圧
    雰囲気とすることを特徴とする請求項１又は２記載の処
    理装置。
11. 【請求項１１】 コンテナ内と気密室内とを同一の加圧
    雰囲気とすることを特徴とする請求項１又は２記載の処
    理装置。
12. 【請求項１２】 気密室内に配設される温度検出手段及
    び湿度検出手段と、 上記温度検出手段及び湿度検出手段からの検出信号に基
    づいて作動して、上記気密室内の温度及び湿度を制御す
    る温度及び湿度制御手段とを具備することを特徴とする
    請求項１又は２記載の処理装置。