JP3522796B2 - 半導体製造装置 - Google Patents

半導体製造装置

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JP3522796B2 JP19799093A JP19799093A JP3522796B2 JP 3522796 B2 JP3522796 B2 JP 3522796B2 JP 19799093 A JP19799093 A JP 19799093A JP 19799093 A JP19799093 A JP 19799093A JP 3522796 B2 JP3522796 B2 JP 3522796B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、IC、LSI等、半導
体素子を製造する半導体製造装置、特に製造工程の1つ
であるシリコンウェーハ等の被処理物を、加熱、酸化、
拡散処理、成膜処理する為の半導体製造装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体製造装置について図4、図
5、図6により説明する。
【0003】図中1は搬送室であり、該搬送室1の周囲
に放射状に第1ロードロック室2、第1冷却室3、第1
処理室4、第2処理室5、第2冷却室6、第2ロードロ
ック室7が設けられ、前記搬送室1と第1ロードロック
室2、第1処理室4、第2処理室5、第2ロードロック
室7間にはそれぞれゲートバルブ8,9,10,11が
設けられ、又前記第1ロードロック室2、第2ロードロ
ック室7には外部からウェーハカセット12を搬入搬出
する為のゲートバルブ13、ゲートバルブ14が設けら
れている。又前記各室は気密構造となっている。
【0004】前記第1ロードロック室2にはカセットエ
レベータ15が設けられ、該カセットエレベータ15の
昇降台16には前記ウェーハカセット12が乗置される
様になっている。又、前記搬送室1にはウェーハ搬送ロ
ボット17が設けられている。該ウェーハ搬送ロボット
17は2組の独立して駆動される搬送アーム18,19
を具備している。前記第1冷却室3、第2冷却室6には
特に図示しないがウェーハ20が載置される載置台が設
けられ、前記第1処理室4、第2処理室5はそれぞれ、
2枚のウェーハ20を載置し得る処理ステージ(図示せ
ず)を有し、ウェーハ20を2枚一括して処理可能とな
っている。
【0005】前記ゲートバルブ13を介してウェーハカ
セット12が第1ロードロック室2内に搬入され、前記
昇降台16に乗置される。前記ウェーハ搬送ロボット1
7の搬送アームをゲートバルブ8を介して前記第1ロー
ドロック室2内に挿入し、前記ウェーハカセット12の
ウェーハ20を前記ゲートバルブ9を介して前記第1処
理室4内に搬入する。
【0006】ウェーハ20の処理が完了すると、前記ウ
ェーハ搬送ロボット17により搬送アームを前記ゲート
バルブ9を介して前記第1処理室4内に挿入し、処理済
みのウェーハ20を保持する(図5参照)。第1処理室
4からウェーハを搬出後、前記第1ロードロック室2に
前記ゲートバルブ8を介して戻していた。
【0007】又、ウェーハの処理でウェーハが高温にな
る場合は、前記第1ロードロック室2に戻す前に、前記
第1冷却室3で一旦冷却し、冷却後前記第1ロードロッ
ク室2に戻していた。
【0008】更に、第1処理室4の様に一度に2枚のウ
ェーハ処理が可能な処理室では、前記ウェーハ搬送ロボ
ット17は2つの搬送アーム18,19で一度にウェー
ハ20を保持し、搬出する。更に、該ウェーハ搬送ロボ
ット17でウェーハ20を前記ウェーハカセット12に
戻す。
【0009】通常は第1処理室4内に載置されてるウェ
ーハ20の上下方向のピッチと前記ウェーハカセット1
2のウェーハピッチとは異なっており、前記ウェーハ搬
送ロボット17は第1処理室4からウェーハを取出し後
直ちにウェーハ20を前記ウェーハカセット12に挿入
する訳には行かず、前記搬送アーム18,19の各搬送
アームを個別に駆動して1枚ずつ戻している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記した様に、ウェー
ハを冷却する必要がある場合は冷却室で一旦冷却するこ
とから搬送経路が長くなり、時間が掛かり、又処理室が
2枚のウェーハを同時に処理することができても処理済
ウェーハをウェーハカセットに戻す場合は1枚ずつとな
る為、ウェーハの搬送時間に要する時間が長くなり、ス
ループットが上がらないという問題があった。
【0011】本発明は斯かる実情に鑑み、ウェーハの搬
送時間を短縮し、スループットの向上を図るものであ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、搬送室と、該
搬送室と開口を介して気密に連通した処理室と、前記搬
送室と開口を介して気密に連通した気密室と、前記それ
ぞれの開口を気密に閉じるゲートバルブと、前記処理室
内に設けられ、複数のウェーハを載置する第1の載置手
段と、前記気密室内に設けられ、前記第1の載置手段に
載置されるウェーハの保持間隔と同一ピッチで複数のウ
ェーハを載置する第2の載置手段と、前記搬送室に設け
られた第1のウェーハ搬送ロボットであって、該第1の
ウェーハ搬送ロボットは1つの搬送アームと、複数のウ
ェーハを保持可能な前記搬送アームのウェーハ保持部と
を有し、前記第1の載置手段と前記第2の載置手段との
間で複数のウェーハを前記それぞれの開口を介して移動
させる前記第1のウェーハ搬送ロボットと、前記気密室
の外にあるカセットと前記第2の載置手段との間でウェ
ーハを1枚ずつ搬送する第2の搬送ロボットとを具備す
る半導体製造装置に係り、又前記第1の載置手段に載置
されるウェーハの数と、前記第1のウェーハ搬送ロボッ
トが保持できるウェーハの数とが等しい半導体製造装置
に係るものである。
【0013】
【作用】気密室がバッファ機能を有し、処理前、処理後
のウェーハを保持するので、ウェーハ搬送ロボットが搬
送する場合の待ち時間が解消され、更に処理後高温のウ
ェーハは気密室で待機させる間に冷却を行う。又、ウェ
ーハ移載ロボットを別途設けて、ウェーハカセットから
気密室にウェーハ搬送ロボットの搬送とは独立してウェ
ーハの移載を行うようにすれば、処理室と気密室間のウ
ェーハの移載を能率よく行うことができる。
【0014】
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を
説明する。
【0015】図1に於いて、図4中で示したものと同様
の構成要素には同符号を付してある。
【0016】外形6角形状の搬送室1の隣接する2側壁
に第1処理室4、第2処理室5をそれぞれゲートバルブ
9、ゲートバルブ10を介して気密に連設する。前記搬
送室1のウェーハ搬送ロボット17は2組の独立して駆
動される搬送アーム18,19を具備し、2枚のウェー
ハ20を一括して搬送可能であり、前記第1処理室4、
第2処理室5はそれぞれ、2枚のウェーハ20を載置し
得る処理ステージ(図示せず)を有し、ウェーハ20を
2枚一括して処理可能である。図示しない処理ステージ
のウェーハ20の上下方向の保持間隔と前記搬送アーム
18,19のウェーハ保持間隔とは同一にしてある。
【0017】前記搬送室1の前記第1処理室4、第2処
理室5に対向する2側壁にゲートバルブ8、ゲートバル
ブ11を介して第1ロードロック室21、第2ロードロ
ック室22を気密に連設する。該第1ロードロック室2
1、第2ロードロック室22にはそれぞれバッファ棚2
3が設けられ、該バッファ棚23は前記搬送アーム1
8,19のウェーハ保持間隔と同一ピッチで所要枚数の
ウェーハを保持可能であり、又前記バッファ棚23はバ
ッファ棚エレベータ24に載置されウェーハの保持ピッ
チで間欠的に昇降可能である。
【0018】前記第1ロードロック室21、第2ロード
ロック室22に掛渡りカセット収納室25を設け、該カ
セット収納室25と前記第1ロードロック室21とをゲ
ート弁26を介して連通し、前記カセット収納室25と
前記第2ロードロック室22とをゲート弁27を介して
連通する。又、前記カセット収納室25にはウェーハカ
セット12を搬入搬出する為のゲート弁32,33を設
ける。
【0019】前記カセット収納室25内に前記第1ロー
ドロック室21に対峙させ、1組の搬送アームを有する
ウェーハ移載ロボット28を設け、該ウェーハ移載ロボ
ット28と同様な構成のウェーハ移載ロボット29を前
記第2ロードロック室22に対峙させ設ける。更に、前
記カセット収納室25内に前記ウェーハ移載ロボット2
8に対峙させカセットエレベータ30を設け、前記第2
ロードロック室22に対峙させカセットエレベータ31
を設け、前記カセットエレベータ30、カセットエレベ
ータ31にはそれぞれウェーハカセット12が乗置可能
である。該カセットエレベータ30,31は前記ウェー
ハカセット12をウェーハの保持ピッチで間欠的に昇降
可能である。
【0020】以下、作動を説明する。
【0021】前記搬送室1、第1処理室4、第2処理室
5、第1ロードロック室21、第2ロードロック室22
を真空状態とし、前記ゲート弁32、ゲート弁33を開
き、前記カセットエレベータ30、カセットエレベータ
31にウェーハ20が装填されたウェーハカセット12
を乗置する。前記ゲート弁32、ゲート弁33を閉じ、
カセット収納室25を真空状態とする。
【0022】前記ゲート弁26を開いて前記ウェーハ移
載ロボット28によりカセットエレベータ30のウェー
ハカセット12から全てのウェーハ20を1枚ずつ前記
バッファ棚23に移載する。同様に、カセットエレベー
タ31のウェーハカセット12のウェーハ20を前記ウ
ェーハ移載ロボット29により前記バッファ棚23に移
載する。
【0023】以下は前記第1ロードロック室21につい
て説明する。
【0024】前記ゲートバルブ8、ゲートバルブ11、
又前記ゲートバルブ9、ゲートバルブ10を開き前記ウ
ェーハ搬送ロボット17の2本の搬送アーム18,19
によりウェーハ20を2枚一括で前記バッファ棚23か
ら受取り、前記第1処理室4、第2処理室5のいずれ
か、例えば第1処理室4に搬入する。ゲートバルブ9を
閉じ第1処理室4でウェーハ20の処理を行う。
【0025】ウェーハの処理が完了すると、前記ゲート
バルブ9を開き、前記ウェーハ搬送ロボット17の搬送
アーム18,19により2枚一括でウェーハ20を受取
り、前記バッファ棚23に移載する。該バッファ棚23
はバッファ棚23の全てのウェーハの処理が完了するま
で処理済みのウェーハ20を保管する。而して、保管し
ている間にウェーハは冷却され、ウェーハ冷却の為のタ
イムロスはない。
【0026】全てのウェーハ20の処理が完了すると、
前記ゲート弁26、ゲート弁27を閉じ、前記ゲート弁
32、ゲート弁33を開いて前記カセットエレベータ3
0,31のウェーハカセット12を取出し、未処理ウェ
ーハが装填されたウェーハカセット12を再び前記カセ
ットエレベータ30,31に乗置し、処理を続行する。
【0027】而して、第1処理室4、第2処理室5、ウ
ェーハ搬送ロボット17、バッファ棚23のそれぞれの
ウェーハ保持ピッチを同一としてあるので、処理室とバ
ッファ棚間でのウェーハの2枚一括搬送を行え、又ウェ
ーハカセット12とバッファ棚23間のウェーハの移載
はウェーハ移載ロボット28、ウェーハ移載ロボット2
9により1枚ずつ行っているので、ウェーハカセット1
2とバッファ棚23のウェーハ保持ピッチが異なってい
ても支障なくウェーハの移載が行える。
【0028】尚、上記実施例中、カセット収納室25は
省略することも可能であり、更に処理室の数、ロードロ
ック室の数は適宜変更することが可能であることは言う
迄もなく、複数のロードロック室に対して1つのウェー
ハ移載ロボットの構成とし、前記ウェーハカセット12
をカセットエレベータに上下に積上げる構成にする、或
は又ウェーハ搬送ロボット17に3以上の搬送アームを
設けると共に処理室が3以上のウェーハを同時に処理可
能とし、3枚以上のウェーハを一括して搬送する様にし
てもよい、或は搬送アームを1つとし、該搬送アームの
ウェーハ保持部が2以上のウェーハを保持可能な構造と
する等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加
え得ることは勿論である。
【0029】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、気密室
にバッファ機能を持たせているので、ウェーハを気密室
待機中に冷却することができ、冷却室を省略することが
できると共に冷却時間と他のウェーハ搬送とを重複させ
ることができるので総合的な搬送時間を短縮でき、更に
又、ウェーハ移載ロボットを別途設けて、ウェーハカセ
ットから気密室にウェーハ搬送ロボットの搬送とは独立
してウェーハの移載を行うようにすれば、処理室と気密
間のウェーハの移載を複数枚一括して行うことができ
搬送効率が増してスループットの向上が図れ、更に移送
ロボット、移送ロボットに対して設けたカセットエレベ
ータを気密なカセット収納室内に収納すればウェーハカ
セットに保持されたウェーハのパーティクルからの汚
染、自然酸化を防止でき、より高品質なウェーハ処理を
行え、品質の向上、歩留まり向上が図れるという優れた
効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す平面説明図である。
【図2】本発明の一実施例を示す立断面説明図である。
【図3】本発明の一実施例を示す立断面説明図である。
【図4】従来例を示す平面説明図である。
【図5】従来例を示す立断面説明図である。
【図6】従来例を示す立断面説明図である。
【符号の説明】
1 搬送室 4 第1処理室 12 ウェーハカセット 17 ウェーハ搬送ロボット 18 搬送アーム 19 搬送アーム 20 ウェーハ 21 第1ロードロック室 22 第2ロードロック室 23 バッファ棚 25 カセット収納室 28 ウェーハ移載ロボット 29 ウェーハ移載ロボット 30 カセットエレベータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/68 B65G 49/07 H01L 21/205

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 搬送室と、該搬送室と開口を介して気密
    に連通した処理室と、前記搬送室と開口を介して気密に
    連通した気密室と、前記それぞれの開口を気密に閉じる
    ゲートバルブと、前記処理室内に設けられ、複数のウェ
    ーハを載置する第1の載置手段と、前記気密室内に設け
    られ、前記第1の載置手段に載置されるウェーハの保持
    間隔と同一ピッチで複数のウェーハを載置する第2の載
    置手段と、前記搬送室に設けられた第1のウェーハ搬送
    ロボットであって、該第1のウェーハ搬送ロボットは1
    つの搬送アームと、複数のウェーハを保持可能な前記搬
    送アームのウェーハ保持部とを有し、前記第1の載置手
    段と前記第2の載置手段との間で複数のウェーハを前記
    それぞれの開口を介して移動させる前記第1のウェーハ
    搬送ロボットと、前記気密室の外にあるカセットと前記
    第2の載置手段との間でウェーハを1枚ずつ搬送する第
    2の搬送ロボットとを具備することを特徴とする半導体
    製造装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の載置手段に載置されるウェー
    ハの数と、前記第1のウェーハ搬送ロボットが保持でき
    るウェーハの数とが等しい請求項1の半導体製造装置。
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