JP3941359B2

JP3941359B2 - Processing system for workpiece

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Publication number: JP3941359B2
Application number: JP2000253201A
Authority: JP
Inventors: 一成坂田
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2000-08-23
Filing date: 2000-08-23
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2020-08-23
Also published as: JP2002076089A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify structures of various mechanisms adjacent to an opening and contribute to space saving in a predetermined process for carrying in an object to be processed through the opening in a partition wall that separates a carrying area for an accommodating box from a carrying area for the object to be processed (an area for carrying a wafer). SOLUTION: A carrying area for the accommodating box 44 provides a carrying means 60 for a box on standby keeping the accommodating box 2 for the object to be processed on standby near the opening 28. The box 2 accommodates the next object W to be processed carried into the carrying area 46 for the processed object. Thus, the structures of various mechanisms adjacent to the opening 28 are simplified and space is saved in the predetermined process for carrying the object W through the opening 28 in the partition wall 26 that separates the area 44 from the area 46 (the area for carrying the wafer).

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体を気密状態で収容する被処理体収容ボックスを利用する被処理体の処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＩＣやＬＳＩ等の半導体集積回路を製造するためには、半導体ウエハに対して各種の成膜処理、酸化拡散処理、エッチング処理等を繰り返し行なうが、各処理を行なうにあたって、半導体ウエハを対応する装置間で搬送する必要がある。この場合、周知のように歩留り向上の上から半導体ウエハの表面にはパーティクルや自然酸化膜を付着形成することを避ける必要があるので、高集積化及び高微細化の要請が大きくなるに従って、ウエハの搬送には内部が密閉された被処理体収容ボックスが用いられる傾向にある。図５及び図６に示すように、この被処理体収容ボックス２は、一側が開口部４として形成されて、他側が略半円状になされたボックス容器６を有しており、このボックス容器６の内壁面に多段に支持突起８を設けて、これに半導体ウエハＷの周縁部を載置して支持することにより、略等ピッチで多段に半導体ウエハＷを収容できるようになっている。そして、このボックス容器６の天井部には、この全体を把持する時に掴む把持取手２４が設けられる。通常は、１つのボックス２内に２５枚或いは１３枚程度のウエハを収容できる。
【０００３】
このボックス容器６の開口部４には、四角形の中空板状の開閉蓋１０が着脱可能に取り付けられ、ボックス容器６内をある程度の気密状態として内部はＮ₂ ガス等の不活性ガス雰囲気になされており、収容されたウエハＷが外気にできるだけ触れないようにしている。
この開閉蓋１０には、２つのロック機構１２が設けられており、このロック機構１２を解除することにより、開閉蓋１０を開口部４から離脱し得るようになっている。
具体的には、このロック機構１２は、図７にも示すように開閉蓋１０の高さ方向の略中央に、回転可能に取り付けられた円板状のロック板１４を有しており、このロック板１４には、細長い凹部状のカギ溝１６が形成されている。このロック板１４には、円弧運動を直線運動に変換するクランク機構のようにアーム１８に接続された出没ピン２０が上下方向にそれぞれ一対設けられており、このロック板１４を正逆９０度回転させることにより、上下の出没ピン２０をそれぞれ上下方向へ出没させるようになっている。
【０００４】
この出没ピン２０の先端は、ロック時には図６に示すように上記開口部４を区画する上縁部及び下縁部のピン穴２２（図６では下縁部のみ示す）に挿入されて係合し、開閉蓋１０が開口部４から外れないようになっている。従って、上記カギ溝１６に図示しないカギ部材を嵌合させ、図７（Ａ）に示すロック状態からこれを９０度回転させることにより、図７（Ｂ）に示すように出没ピン２０を距離ΔＬだけ後退させてこれをピン穴２２（図６参照）から抜き、アンロック状態とするようになっている。
【０００５】
上記したような収容ボックス２は、一般的には、収容ボックスの自動搬送機構やこれを一時的にストックするストック領域や半導体ウエハに実際に所定の処理を施す処理ユニット等を備えた処理システム内で自動的に搬送され、また、カギ部材２６もこれを有する自動機器によって操作されて、上述のような手順で収容ボックス２の開閉蓋１０を自動的に脱着するようになっている。
例えばこのような処理システムは、特開平４−１８０２１３号公報、特開平８−２７９５４６号公報、特開平１１−２７４２６７号公報、或いは本出願人の先の出願（特願平１１−２０１０００号）等に開示されており、システム内部にＮ₂ ガス等の不活性ガスや清浄度の高い清浄空気が供給されている。
【０００６】
具体的には、上記処理システム内は、上記収容ボックスを搬入して一時的にストックする収容ボックス搬送エリアと、この収容ボックスを開放してこれより取り出した半導体ウエハをウエハボート等に移載して実際に処理を行なうウエハ搬送エリアとにより気密に区画されており、収容ボックス搬送エリア内は、清浄空気により満たされ、ウエハ搬送エリア内は、自然酸化膜の発生防止のためにＮ₂ ガス等の不活性ガス雰囲気に満たされている。
そして、両エリアを区画する区画壁には、開閉可能になされた開閉ドアを備えてこれには１つ或いは２つの開口部が設けられ、この開口部に上記収容ボックスを密接するようにセットし、そして、ウエハ搬送エリア側から上記収容ボックス開閉蓋及び上記開閉ドアを取り外して退避させ、この状態で半導体ウエハをウエハ搬送エリア内に取り込むようになっている。
【０００７】
この時の状態を図８及び図９を参照して説明する。
図８に示す従来の装置例の場合には、区画壁２６の開口２８の収容ボックス搬送エリア側に上下２段で一体的に上下移動する載置台３０Ａ、３０Ｂを設置し、これに被処理体収容ボックス２を載置してこれを固定するようになっている。そして、ウエハ搬送エリア内側に、上記開閉蓋１０と開口２８を開閉する開閉ドア３２とを取り外すための開閉機構３４を一台設け、上記開閉蓋１０と開閉ドア３２とを略同時に取り外してこれを保持したまま上方、或いは下方へ退避させるようになっている。この開閉機構３４には、図６に示すカギ溝に挿入されてこれを回転することにより、ロック及び解除を行なう図示しないカギ部が設けられている。
そして、一方の収容ボックス内のウエハの搬出が終了したならば、上記開閉蓋１０と開閉ドア３２を再装着した後に、上記両載置台３０Ａ、３０Ｂを一体的に、例えば図示例では上方へスライド移動させ、新しくこの開口２８に臨むことになった収容ボックス２から、前述したと同様な方法でウエハを搬出する。
尚、このように、２つの収容ボックス２をセットしている理由は、ウエハの搬出入効率を向上させるためである。
【０００８】
一方、図９に示す従来の装置例にあっては、区画壁２６に例えば上下方向に２つの開口２８Ａ、２８Ｂを設け、これらにそれぞれ開閉可能になされた開閉ドア３２Ａ、３２Ｂを取り付けている。また、上記各開口２８Ａ、２８Ｂの収容ボックス搬送エリア内側には、それぞれ１つずつ載置台３０Ａ、３０Ｂを固定的に取り付けている。そして、この開口２８Ａ、２８Ｂのウエハ搬送エリア内側にはそれぞれの開口２８Ａ、２８Ｂに対応させて１つずつ計２台の開閉機構３４Ａ、３４Ｂを設けており、前述と同様に各開口２８Ａ、２８Ｂにセットされた収容ボックスに対して、上述したと同様に対応する開閉機構３４Ａ、３４Ｂを用いて開閉蓋１０と開閉ドア３２Ａ或いは３２Ｂを取り外すようになっている。尚、これらの開閉機構に関しては、前述した先行技術である特開平１１−２７４２６７号公報等に開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した各従来の装置例にあっては、１つ或いは２つ設けた開口の近傍に２つの収容ボックスをセットすることができるので、ウエハをウエハ搬送エリア内側に取り込んでウエハボートへ移載する移載効率を大幅に向上することができる。
しかしながら、図８に示す従来の装置例の場合には、２台の載置台３０Ａ、３０Ｂを設けて、これを上下方向へスライド移動させるようになっていることから、この部分に収容ボックス３台分の大きなスペースを確保する必要があり、省スペース化に逆行する、といった問題があった。
また図９に示す従来の装置例の場合には、収容ボックスのスペースは２台分で済むが、この場合には構造が複雑で比較的高価な開閉機構３４Ａ、３４Ｂを２台設ける必要があることから高コストになる、といった問題もあった。
【００１０】
特に、図９に示す開閉機構３４Ａ、３４Ｂの場合には、両開閉機構の互いの干渉を避けるために構造上の複雑な工夫もしなければならず、このため一層のコスト高を招来する原因となっていた。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、収容ボックス搬送エリアと被処理体搬送エリア（ウエハ搬送エリア）との間を区画する区画壁の開口を介して被処理体を搬入して所定の処理を行なうに際して、この開口の近傍の各種機構の構造を簡単化し、且つ省スペース化に寄与することが可能な被処理体の処理システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、内部が区画壁により、清浄空気が流れる収容ボックス搬送エリアと不活性ガス雰囲気になされる被処理体搬送エリアとに区画された筐体と、開閉蓋により密閉状態になされて内部に被処理体を収容する被処理体収容ボックスを前記収容ボックス搬送エリアへ搬入搬出させる搬出入ポートと、前記被処理体収容ボックスを一時的に貯留するためのストッカ部と、前記区画壁に開閉ドアによって開閉可能に設けられた開口と、前記開口の前記収容ボックス搬送エリア側に設けられて前記被処理体収容ボックスを載置するための載置台を有する移載ステージと、前記収容ボックス搬送エリアに設けられて前記被処理体収容ボックスを搬送するためのボックス搬送アームと、前記開口の前記被処理体搬送エリア側に設けられて前記被処理体収容ボックスの開閉蓋を開閉する開閉機構と、前記被処理体搬送エリアに連結するように設けられて被処理体ボートに保持された被処理体に対して所定の処理を施す処理ユニットと、前記載置台に載置された前記被処理体収容ボックスと前記被処理体ボートとの間で前記被処理体の移載を行う搬送アームと、を備えた被処理体の処理システムにおいて、前記収容ボックス搬送エリアに、前記載置台上に前記被処理体収容ボックスが載置されている時に、次に前記被処理体搬送エリア内へ搬入されるべき処理前の被処理体を収容した前記被処理体収容ボックス、或いは処理済みの被処理体を収容する空の前記被処理体収容ボックスを前記移載ステージの前記載置台の近傍で保持して待機させる待機用ボックス搬送手段を設け、前記待機用ボックス搬送手段は、処理前の被処理体を収容する前記被処理体収容ボックスが前記載置台上に載置されている時には、処理前の被処理体が収容されている別の被処理体収容ボックスを前記ボックス搬送アームから受け取って前記載置台上の前記被処理体収容ボックスを前記ボックス搬送アームが搬送した後に、前記待機用ボックス搬送手段が保持している前記被処理体収容ボックスを前記載置台上に載置し、処理済みの被処理体を収容する前記被処理体収容ボックスが前記載置台上に載置されている時には、処理済みの被処理体を次に収容するために前記ボックス搬送アームから受け取った空の前記被処理体収容ボックスを保持して待機すると共に前記ボックス搬送アームが前記載置台上の前記被処理体収容ボックスを前記ボックス搬送アームが搬出した後に前記空の被処理体収容ボックスを前記載置台上に載置するように構成されており、前記ボックス搬送アームは、前記載置台が空の場合には、次に処理すべき処理前の被処理体が収容された前記被処理体収容ボックス、或いは処理済の被処理体を収容する空の前記被処理体収容ボックスを前記載置台上に載置するように構成されている。
【００１２】
これにより、１つの被処理体収容ボックスからこの中の被処理体を、区画壁の開口を介して被処理体搬送エリア内へ搬入している際には、待機用ボックス搬送手段を用いてこの開口（載置台）の近傍にて次の被処理体収容ボックスを待機させており、そして、先の被処理体収容ボックス内の被処理体の搬出が終了した時には、この待機中の被処理体収容ボックスを直ちに上記開口にセットしてこれより被処理体を搬出させることが出来るので、構造をそれ程複雑化させることなく、しかも省スペースの状態で、被処理体搬送エリアへの被処理体の搬入、移載を迅速的に、且つ効率的に行なうことが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る被処理体の処理システムの一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明の被処理体の処理システムを示す概略構成図、図２は図１に示す待機用ボックス搬送手段の拡大平面図、図３は待機用ボックス搬送手段の上面図、図４は待機用ボックス搬送手段の動作を説明するための動作説明図である。尚、先に説明した従来装置と同一構成部分については同一符号を付して説明する。
【００１５】
まず、図１に示すように、この被処理体の処理システム４０は、全体が例えばステンレス等よりなる筐体４２に囲まれており、この内部は被処理体収容ボックス２（以下、収容ボックスとも称す）を搬送するための収容ボックス搬送エリア４４と被処理体である半導体ウエハＷを搬送する被処理体搬送エリアとしてのウエハ搬送エリア４６とに区画壁２６により２分されている。上記ボックス搬送エリア４４内には清浄空気が流され、上記ウエハ搬送エリア４６内にはＮ₂ ガス等の不活性ガス雰囲気になされている。この処理システム４０は、主に収容ボックス２をシステム４０内に対して搬入搬出させるための搬出入ポート４８と、この収容ボックス２を一時的に貯留するためのストッカ部５０と、この収容ボックス２と被処理体ボート５２との間で半導体ウエハＷを移載する移載ステージ５４と、被処理体ボート５２に移載されて保持されている半導体ウエハＷに対して所定の処理を施す処理ユニット５６と、上記搬出入ポート４８の近傍に設けられた蓋開閉機構５８と、上記移載ステージ５４のウエハ搬送エリア４６内側に設けた開閉機構３４と、上記移載ステージ５４の収容ボックス搬送エリア４４内側に設けた本発明の特徴とする待機用ボックス搬送手段６０とにより主に構成される。
【００１６】
上記搬出入ポート４８において、筐体４２には常時開放されているボックス搬出入口６２が形成されている。このボックス搬出入口６２の外側には、外部より搬送してきた収容ボックス２を載置するための外側載置台６４が設けられると共に、このボックス搬出入口６２の内側には、上記外側載置台６４よりスライド移動されてくる収容ボックス２をその上に載置するための内側載置台６６が設置されている。上記外側、或いは内側載置台６４、６６の上部には、両載置台６４、６６間をスライド移動可能になされたスライド板６８が設けられており、この上に収容ボックス２を載せた状態で移動できるようになっている。また、このボックス搬出入口６２の内側の直下であって内側の載置台６６との間には、上記収容ボックス２の開閉蓋１０を一時的に開閉するために上下方向へ昇降（出没）可能になされた蓋開閉機構５８が設けられている。ここで収容ボックス２の開閉蓋１０を一時的に取る理由は、収容ボックス２内のウエハの枚数や載置位置やウエハの状態等のウエハ情報を図示しないセンサにより検出するためである。
【００１７】
上記蓋開閉機構５８は、水平方向へ出没自在になされ、且つ正逆方向へ回動可能になされた一対のカギ部７０（図１では１つのみ記す）が取り付けられており、このカギ部７０を、図５〜図７に示すカギ溝１６に挿入した状態でこれを正逆回転させることにより、ロック機構１２のロックと解除を行なってこれを保持し得るようになっている。
【００１８】
一方、収納ボックス搬送エリア４４内の上方には、上記ストッカ部５０が位置されている。このストッカ部５０は、図示例においては２列２段に上記収容ボックス２を一時的に載置して保管する棚段７０が並設されている。尚、この棚段７０の数量は特に限定されず、実際には更に多く設けられる。
上記２つの棚段７０間には、昇降エレベータ７２が起立させて設けられており、この昇降エレベータ７２には、水平方向に延びて旋回及び屈伸可能になされたボックス搬送アーム７４が設けられている。従って、このボックス搬送アーム７４を屈伸及び昇降させることにより、収容ボックス２をボックス搬送アーム７４で保持し、搬出入ポート４８とスットカ部５０との間で搬送できるようになっている。
【００１９】
また、上記移載ステージ５４において、両エリア４４、４６間を区画する区画壁２６には、収容ボックス２の開口部４（図６参照）と略同じ大きさになされた１つの開口２８が形成されると共に、この開口２８の収容ボックス搬送エリア４４側には、１つの載置台３０が水平に設けられており、この上に収容ボックス２を載置できるようになっている。また、この載置台３０の一側には、この上に載置された収容ボックス２を区画壁２６側へ押圧付勢するための水平アクチュエータ７６が設けられており、上記収容ボックス２の開閉蓋１０を、上記開口２８に臨ませた状態でボックス容器６の開口部４の開口縁が区画壁２６の開口２８の開口縁に略気密に接触されることになる。また、この開口２８には、これを開閉する開閉ドア３２が設けられている。そして、収容ボックス搬送エリア４４内において、この開口２８の近傍に収容ボックス２を待機させるための上記待機用ボックス搬送手段６０が設置されている。この搬送手段６０の構成については後述する。
【００２０】
そして、この開口２８のウエハ搬送エリア４６内側の直下には、収容ボックス２の開閉蓋１０と開閉ドア３２とを開閉するための開閉機構３４が設置されている。この開閉機構３４としては、例えば前述した特開平８−２７９５４６号公報に開示した開閉機構や、特開平１１−２７４２６７号公報に開示した開閉機構等を用いることができる。
このウエハ搬送エリア４６内には、ウエハボートの如き被処理体ボート５２を載置する２つのボート載置台７８（図１では１つのみ記す）が設けられている。このボート載置台７８と上記移載ステージ５４との間には、旋回及び屈伸可能になされたウエハ搬送アーム８０が設けられており、このウエハ搬送アーム８０は昇降エレベータ８２により上下動可能になされている。従って、このウエハ搬送アーム８０を屈伸、旋回及び昇降駆動することにより、載置台３０上の収容ボックス２とボート載置台７８上の被処理体ボート５２との間でウエハＷの移載を行なうことができるようになっている。
【００２１】
この被処理体ボート５２は、例えば石英よりなり、例えば５０〜１５０枚程度のウエハＷを所定のピッチで多段に支持できるようになっている。
また、このウエハ搬送エリア４６の一側の上方には、石英製の円筒体状の処理容器８４を有する縦型熱処理炉よりなる処理ユニット５６が配置されており、一度に多数枚のウエハＷに対して成膜や酸化拡散等の所定の熱処理を施すようになっている。この処理容器８４の下方には、昇降エレベータ８６により昇降可能になされたキャップ８８が配置されており、このキャップ８８上に被処理体ボート５２を載置してこれを上昇させることにより、このボート５２を処理容器８４の下端開口部よりこの処理容器８４内へロードできるようになっている。この時、処理容器８４の下端開口部は上記キャップ８８により気密に閉じられるようになっている。そして、降下されたキャップ８８と上記ボート載置台７８との間には、屈伸及び旋回可能になされたボート搬送アーム９０が設けられており、ボート載置台７８とキャップ８８との間で被処理体ボート５２の移載ができるようになされている。
【００２２】
また、上記処理ユニット５６の上方の筐体天井部には、例えばパンチングメタルのような通気孔を有する天井通気板９２が設けられており、外部の清浄空気を内部に取り込むようになっている。そして、上記移動ステージ５４の上方であって上記ストッカ部５０の背面側には、通気孔を有する通気区画壁９４が設けられている。そして、この通気区画壁９４の処理ユニット５６側には、例えばＨＥＰＡフィルタ等よりなるフィルタ部材９６と送風ファン９８とが設けられており、例えば外部より取り込んだ清浄空気（気体）をこのフィルタ部材９６に通すことによって、更に高い清浄度の清浄気体として収容ボックス搬送エリア４４側へ導入するようになっている。
【００２３】
そして、本発明の特徴とする待機用ボックス搬送手段６０は、図２及び図３にも示すように、筐体４２の側壁４２Ａに高さ方向に沿って平行に設けた２本の案内レール１００に嵌装された昇降台１０２を有しており、この昇降台１０２は、これを貫通するようにして螺合された例えば駆動ボールネジ１０４よりなる昇降手段により必要とする所定量のストロークだけ上下動可能になされている。尚、このボールネジ１０４は、図示しない駆動モータにより正逆回転可能になっている。
そして、この昇降台１０２には、水平方向に延在させて、屈曲及び旋回可能になされたアーム部１０６が設けられている。このアーム部１０６は、その基端部が上記昇降台１０２側に旋回可能に取り付けた第１アーム１０６Ａと、この第１アーム１０６Ａの先端部に旋回可能に取り付けた第２アーム１０６Ｂとよりなり、第２アーム１０６Ｂは、第１アーム１０６Ａの旋回角にかかわらず、常時同一方向を向くように設定されている。そして、この第２アーム１０６Ｂの先端には、ボックス把持部１０８が設けられており、このボックス把持部１０８の下部には、互いに接近したり、或いは遠去かりが可能なように水平方向へスライド可能になされた一対の爪部１１０が設けられている。そして、この爪部１１０により収容ボックス２の上部の把持取手２４を掴んで搬送できるようになっている。尚、この待機用ボックス搬送手段６０は上述のように収容ボックス２を掴んで搬送できる構造ならば、上記構成に限定されない。
【００２４】
次に、以上のように構成された処理システム４０の動作について説明する。
まず、ウエハ搬送エリア４６内は、ウエハ表面への自然酸化膜の付着を防止するために不活性ガス、例えばＮ₂ ガス雰囲気になされ、また、収容ボックス搬送エリア４４内は、清浄空気の雰囲気に維持されている。具体的には、この清浄空気は、筐体４２の天井通気板９２から取り込まれ、この気体はフィルタ部材９６と通気区画壁９４を通ってボックス搬送エリア４４内に入り、このエリア４４内を循環した後、この底部より排出されている。
【００２５】
最初に、半導体ウエハＷの全体的な流れについて説明すると、外部より搬送されてきた収容ボックス２は、その開閉蓋１０をボックス搬出入口６２側に向けて外側載置台６４上に載置される。そして、蓋開閉機構５８を駆動することにより、上記収容ボックス２の開閉蓋１０を一時的に取り外し、そして、図示しないセンサを用いて収容ボックス２内に収容されているウエハの枚数や収容位置等を検出する。そして、この検出が終了したならば、再度、この蓋開閉機構５８を駆動して、先程取り外した開閉蓋１０を再度、収容ボックス側へ装着する。
【００２６】
次に、収容ボックス２が載置されている外側載置台６４上のスライド板６８を前進させることによって、これを内側載置台６６上に移送する。次に、ボックス搬送アーム７４を駆動することにより、内側載置台６６上に設置されている収容ボックス２を取りに行ってこれを保持し、更に昇降エレベータ７２を駆動することによって、この収容ボックス２をストッカ部５０の棚段７０の所定の位置まで搬送して設置し、これを一時的に保管する。これと同時に、すでに棚段７０に一時貯留されており、処理対象となったウエハを収容する収容ボックス２をこのボックス搬送アーム７４により取りに行き、上述のように昇降エレベータ７２を駆動してこれを降下させる。そして、移載ステージ５４の載置台３０が空の場合には、この収容ボックス２を移載ステージ５４の載置台３０上に移載する。
これに対して、載置台３０上に別の収容ボックス２がすでにセットされている場合には、ボックス搬送アーム７４上の収容ボックス２を本発明の特徴とする待機用ボックス搬送手段６０で把持し、これを開口２８の近傍まで搬送して待機させる。そして、載置台３０上の収容ボックス２の開閉蓋１０は、区画壁２６に設けた開閉ドア３２側に向けられており、しかも、載置台３０の一側に設けた水平アクチュエータ７６により、収容ボックス２は押圧付勢されて載置台３０上にて固定されている。
【００２７】
この状態で、開閉機構３４を駆動することにより、開口２８の開閉ドア３２と収容ボックス２の開閉蓋１０とを取り外し、これらを上方、或いは下方へ退避させる。ここで、収容ボックス２の開口部の周縁部は、区画壁２６に押圧されて密接状態となっているので、開口２８を介して両エリア４４、４６間で気体が流通することはない。そして、ウエハ搬送アーム８０及び昇降エレベータ８２を駆動することにより、収容ボックス２内に収容されていたウエハＷを一枚ずつ取り出し、これをボート載置台７８上に設置されている被処理体ボート５２に移載する。被処理体ボート５２へのウエハＷの移載が完了したならば、次に、ボート搬送アーム９０を駆動して、ボート載置台７８上の被処理体ボート５２を最下端へ降下されているキャップ８８上に載置する。そして、この被処理体ボート５２の移載が完了したならば、昇降エレベータ８６を駆動させて、被処理体ボート５２の載置されたキャップ８８を上昇させ、このボート５２を処理ユニット５６の処理容器８４の下端開口部より処理容器８４内へ導入してロードする。そして、このキャップ８８によって処理容器８４の下端開口部を密閉し、この状態で処理ユニット５６内でウエハＷに対して所定の熱処理、例えば成膜処理や酸化拡散処理等を行なう。
【００２８】
このようにして、所定の熱処理が終了したならば、前述したと逆の操作を行なって、処理済みのウエハＷを取り出す。すなわち、被処理体ボート５２を処理容器８４内から降下させてアンロードし、更に、これをボート載置台７８上に移載する。そして、ウエハ搬送アーム８０を用いて処理済みのウエハＷをボート５２から載置台３０上の収容ボックス２内に移載する。この収容ボックス２内への処理済みウエハＷの移載が完了したならば、開閉機構３４を駆動して、これに保持していた開閉蓋１０を収容ボックス２側へ、また開閉ドア３２を開口２８へ、それぞれ装着する。
【００２９】
次に、ボックス搬送アーム７４を駆動し、この収容ボックス２を一時的にストッカ部５０へ貯留し、或いは貯留することなくボックス搬出入口６２を介して処理システム４０外へ搬送することになる。このボックス搬送アーム７４が処理済みのウエハを収容した収容ボックス２を搬送している間、すでに空の収容ボックスを把持して待機していた待機用ボックス搬送手段６０は、この空の収容ボックスを載置台３０上にセットし、処理済みのウエハの収容ボックス内への収容が開始されることになる。以下、同様な操作が繰り返される。尚、上記した収容ボックス２の流れは単に一例を示したに過ぎず、これに限定されないのは勿論である。
【００３０】
次に、図４も参照して上記待機用ボックス搬送手段６０の動作について詳しく説明する。
まず、図４（Ａ）は、一方の収容ボックス２Ａがすでに載置台３０上に載置されており、この開閉蓋１０と開口２８を密閉する開閉ドア３２が、開閉機構３４により取り外されて下方に退避されており、この収容ボックス２Ａ内の半導体ウエハＷが搬出されている。このように、収容ボックス２Ａ内のウエハが搬出されている間に、空き状態のボックス搬送アーム７４は次に処理すべきウエハが収容されている収容ボックス２Ｂをストッカ部５０から取り出し、そして、図２に示すように、待機用ボックス搬送手段６０はアーム部１０６を旋回駆動すると共にボックス把持部１０８も駆動して上記収容ボックス２Ｂをボックス搬送アーム７４から受け取り、この収容ボックス２Ｂを載置台３０上の収容ボックス２Ａの近傍、図４（Ａ）ではやや上方で待機させておく。
このようにして、一方の収容ボックス２Ａ内のウエハＷの搬出が完了したならば、開閉機構３４を駆動して開閉蓋１０と開閉ドア３２とをそれぞれ装着し、そして、載置台３０上のスライド板３０Ａを僅かに後退させて収容ボックス２Ａと開口２８との干渉を断ち、この空になった収容ボックス２Ａを、ボックス搬送アーム７４を用いて載置台３０上から取り上げて搬送して行く。
【００３１】
このようにして、載置台３０上が空き状態になったならば、待機用ボックス搬送手段６０を駆動させて、このアーム部１０６を降下させることにより、載置台３０のやや上方で待機させていた他方の収容ボックス２Ｂを図４（Ｂ）に示すように、載置台３０上にセットする。この時、ボックス把持部１０８の一対の爪部１１０を互いに遠去かるようにスライド移動させることにより、収容ボックス２Ｂの把持取手２４を離脱させることができる。そして、この載置台３０上に新たにセットされた収容ボックス２Ｂを固定し、スライド板３０Ａを開口２８側へ前進させることにより、収容ボックス２Ｂの先端を開口２８に当接させる。
そして、図４（Ｃ）に示すように、開閉機構３４を用いてこの収容ボックス２Ｂの開閉蓋１０と開口２８の開閉ドア３２とを図４（Ａ）にて説明したように共に取り外し、この収容ボックス２Ｂ内のウエハを搬出する。
そして、このウエハの搬出の間に、次に処理すべきウエハを収容した収容ボックス２Ｃを、前述したと同様にその上方まで搬送してここで待機させる。以下、同様にして、上記各操作が繰り返して行なわれることになる。
【００３２】
一方、処理済みの半導体ウエハを、空の収容ボックス内に取り込む場合には、上記したと逆の操作を行なうが、その場合にも、待機用ボックス搬送手段６０を用いて空の収容ボックスを載置台３０のやや上方において待機させればよい。
このように、本実施例によれば、待機用ボックス搬送手段６０を用いて、載置台３０の近傍にて次に処理すべきウエハが収容されている収容ボックスを待機させたり、或いは次にウエハを収容すべき空の収容ボックスを待機させるようにしたので、直前の収容ボックスに対するウエハの搬出入操作が終了すると、この待機中の収容ボックスに対して直ちにウエハの搬出入操作を行なうことができ、従って、ウエハの搬出、搬入操作を迅速に、且つ効率的に行なうことができる。
【００３３】
しかも、待機用ボックス搬送手段６０は比較的構造が簡単であり、また、開閉機構３４も一基で済むことから、従来装置と比較してコストの削減を図ることができ、しかも、載置台３０は１基で済むことから、占有スペースも大幅に削減することが可能となる。
また、ここでは載置台３０のやや上方で収容ボックス２を待機させるようにしたが、この待機位置は載置台３０の近傍ならば特に限定されるものではなく、例えば載置台３０の略横方向にて収容ボックスを待機させるようにしてもよい。
また、ここでは被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、ガラス基板、ＬＣＤ基板等にも本発明を適用することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の被処理体の処理システムによれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
本発明によれば、１つの被処理体収容ボックスからこの中の被処理体を、区画壁の開口を介して被処理体搬送エリア内へ搬入している際には、待機用ボックス搬送手段を用いてこの開口（載置台）の近傍にて次の被処理体収容ボックスを待機させており、そして、先の被処理体収容ボックス内の被処理体の搬出が終了した時には、この待機中の被処理体収容ボックスを直ちに上記開口にセットしてこれより被処理体を搬出させることが出来るので、構造をそれ程複雑化させることなく、しかも省スペースの状態で、被処理体搬送エリアへの被処理体の搬入、移載を迅速的に、且つ効率的に行なうことができる。
また、処理済みの被処理体を搬送する際にも、空の被処理体収容ボックスを載置台の近傍に待機させておくことにより、前述したと同様に被処理体の搬出搬送を迅速に、且つ効率的に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の被処理体の処理システムを示す概略構成図である。
【図２】図１に示す待機用ボックス搬送手段の拡大平面図である。
【図３】待機用ボックス搬送手段の上面図である。
【図４】待機用ボックス搬送手段の動作を説明するための動作説明図である。
【図５】被処理体収容ボックスを示す斜視図である。
【図６】被処理体収容ボックスの開閉蓋が開いた状態を示す斜視図である。
【図７】開閉蓋のロック機構を示す図である。
【図８】従来の装置例の主要部分を示す拡大図である。
【図９】従来の他の装置例の主要部分を示す拡大図である。
【符号の説明】
２被処理体収容ボックス
６ボックス容器
１０開閉蓋
２４把持取手
２６区画壁
２８開口
３０載置台
３２開閉ドア
３４開閉機構
４０被処理体の処理システム
４２筐体
４４収容ボックス搬送エリア
４６被処理体搬送エリア（ウエハ搬送エリア）
５０ストッカ部
５６処理ユニット
６０待機用ボックス搬送手段
８４処理容器
１００案内レール
１０２昇降台
１０６アーム部
１０６Ａ第１アーム
１０６Ｂ第２アーム
１０８ボックス把持部
１１０爪部
Ｗ半導体ウエハ（被処理体）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a processing system for a target object using a target object storage box for storing a target object such as a semiconductor wafer in an airtight state.
[0002]
[Prior art]
In general, in order to manufacture semiconductor integrated circuits such as ICs and LSIs, various film forming processes, oxidative diffusion processes, etching processes, and the like are repeatedly performed on a semiconductor wafer. Need to be transported between devices. In this case, as is well known, it is necessary to avoid the formation of particles or natural oxide films on the surface of the semiconductor wafer in order to improve the yield. Therefore, as the demand for higher integration and higher miniaturization increases, There is a tendency to use a processing object storage box whose inside is hermetically used for the transfer. As shown in FIGS. 5 and 6, the object storage box 2 includes a box container 6 having one side formed as an opening 4 and the other side being substantially semicircular. By providing support protrusions 8 in multiple stages on the inner wall surface 6 and placing and supporting the peripheral edge of the semiconductor wafer W on the inner wall surface, the semiconductor wafers W can be accommodated in multiple stages at substantially equal pitches. A grip handle 24 is provided on the ceiling of the box container 6 for gripping the entire container. Normally, about 25 or 13 wafers can be accommodated in one box 2.
[0003]
A rectangular hollow plate-shaped opening / closing lid 10 is detachably attached to the opening 4 of the box container 6 so that the inside of the box container 6 is airtight to some extent and the inside is N ₂ The atmosphere is an inert gas atmosphere such as a gas so that the contained wafer W is not touched to the outside air as much as possible.
The opening / closing lid 10 is provided with two locking mechanisms 12, and the opening / closing lid 10 can be detached from the opening 4 by releasing the locking mechanism 12.
Specifically, as shown in FIG. 7, the lock mechanism 12 has a disk-like lock plate 14 that is rotatably attached at a substantially central position in the height direction of the opening / closing lid 10. The lock plate 14 is formed with an elongated concave key groove 16. The lock plate 14 is provided with a pair of protruding and retracting pins 20 connected to the arm 18 like a crank mechanism for converting an arc motion into a linear motion, and the lock plate 14 is rotated 90 degrees forward and backward. By doing so, the upper and lower protrusion pins 20 are protruded and raised in the vertical direction, respectively.
[0004]
At the time of locking, the tip of the protruding pin 20 is inserted into and engaged with the pin holes 22 (only the lower edge is shown in FIG. 6) at the upper edge and the lower edge that define the opening 4 as shown in FIG. However, the opening / closing lid 10 is prevented from being removed from the opening 4. Accordingly, a key member (not shown) is fitted into the key groove 16 and rotated 90 degrees from the locked state shown in FIG. 7A, thereby bringing the protrusion pin 20 into the distance ΔL as shown in FIG. 7B. It is made to retract | save only and this is extracted from the pin hole 22 (refer FIG. 6), and it is set as the unlocked state.
[0005]
The storage box 2 as described above is generally included in a processing system including an automatic transfer mechanism of the storage box, a stock area for temporarily storing the storage box, a processing unit for actually performing predetermined processing on the semiconductor wafer, and the like. In addition, the key member 26 is also operated by an automatic device having the key member 26, and the opening / closing lid 10 of the storage box 2 is automatically attached and detached according to the procedure described above.
For example, such a processing system is disclosed in JP-A-4-180213, JP-A-8-279546, JP-A-11-274267, or an earlier application of the present applicant (Japanese Patent Application No. 11-201000). And N inside the system ₂ Inert gas such as gas and clean air with high cleanliness are supplied.
[0006]
Specifically, in the processing system, a storage box transfer area in which the storage box is loaded and temporarily stocked, and a semiconductor wafer taken out from the storage box by opening the storage box is transferred to a wafer boat or the like. The storage area is filled with clean air, and the wafer transfer area is filled with clean air to prevent the formation of a natural oxide film. ₂ It is filled with an inert gas atmosphere such as gas.
The partition wall that divides both areas is provided with an openable / closable door that is provided with one or two openings, and the accommodation box is set in close contact with the openings. The storage box opening / closing lid and the opening / closing door are removed from the wafer transfer area side and retracted, and the semiconductor wafer is taken into the wafer transfer area in this state.
[0007]
The state at this time will be described with reference to FIGS.
In the case of the conventional apparatus example shown in FIG. 8, mounting bases 30A and 30B that move up and down integrally in two upper and lower stages are installed on the storage box transport area side of the opening 28 of the partition wall 26, and the object to be processed The storage box 2 is placed and fixed. An opening / closing mechanism 34 for removing the opening / closing lid 10 and the opening / closing door 32 for opening / closing the opening 28 is provided inside the wafer transfer area, and the opening / closing lid 10 and the opening / closing door 32 are removed substantially simultaneously. While being held, it is retracted upward or downward. The opening / closing mechanism 34 is provided with a key portion (not shown) for locking and releasing by inserting into the key groove shown in FIG. 6 and rotating the key groove.
When the wafer in one storage box has been unloaded, after the opening / closing lid 10 and the opening / closing door 32 are remounted, both the mounting tables 30A and 30B are slid upward, for example, in the illustrated example. The wafer is unloaded by the same method as described above from the storage box 2 that is moved and newly faces the opening 28.
The reason why the two storage boxes 2 are set in this way is to improve the wafer loading / unloading efficiency.
[0008]
On the other hand, in the conventional apparatus example shown in FIG. 9, the partition wall 26 is provided with, for example, two openings 28A and 28B in the vertical direction, and open / close doors 32A and 32B that can be opened and closed are attached thereto. Further, one mounting table 30A, 30B is fixedly attached inside the accommodation box transport area of each of the openings 28A, 28B. A total of two opening / closing mechanisms 34A and 34B are provided inside the wafer transfer area inside the openings 28A and 28B, respectively, corresponding to the openings 28A and 28B. The opening / closing lid 10 and the opening / closing door 32A or 32B are removed using the corresponding opening / closing mechanisms 34A, 34B in the same manner as described above. Note that these opening / closing mechanisms are disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-274267, which is the above-described prior art.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in each of the above conventional apparatus examples, since two accommodation boxes can be set in the vicinity of one or two openings, the wafer is taken into the wafer transfer area and transferred to the wafer boat. The transfer efficiency to be mounted can be greatly improved.
However, in the case of the conventional apparatus example shown in FIG. 8, two mounting tables 30A and 30B are provided and are slid in the vertical direction. There was a problem that it was necessary to secure a large space for a minute, and this went back to space saving.
In the case of the conventional apparatus shown in FIG. 9, only two storage boxes are required. In this case, it is necessary to provide two opening / closing mechanisms 34A and 34B having a complicated structure and relatively expensive. As a result, there was a problem of high cost.
[0010]
In particular, in the case of the opening / closing mechanisms 34A and 34B shown in FIG. 9, in order to avoid mutual interference between the both opening / closing mechanisms, a complicated structure must be devised, which causes a further increase in cost. It was.
The present invention has been devised to pay attention to the above problems and to effectively solve them. The object of the present invention is to carry out a predetermined process by carrying a target object through an opening of a partition wall that partitions between a storage box transfer area and a target object transfer area (wafer transfer area). It is an object of the present invention to provide a processing system for an object to be processed that can simplify the structure of various mechanisms in the vicinity of and can contribute to space saving.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is hermetically sealed by a housing that is partitioned by a partition wall into a storage box transport area through which clean air flows and a workpiece transport area in an inert gas atmosphere, and an open / close lid. A loading / unloading port for loading / unloading a processing object storage box for storing a processing object inside to / from the storage box transport area; a stocker unit for temporarily storing the processing object storage box; An opening provided on the wall so as to be opened and closed by an open / close door; a transfer stage provided on the storage box transport area side of the opening and having a mounting table for mounting the object storage box; and the storage A box transfer arm provided in a box transfer area for transferring the object storage box; and provided on the object transfer area side of the opening. An opening / closing mechanism for opening and closing the opening / closing lid of the processing object storage box, and a process for performing predetermined processing on the processing object provided to be connected to the processing object transport area and held on the processing object boat In a processing system for an object to be processed, comprising: a unit; and a transfer arm for transferring the object to be processed between the object to be processed accommodation box placed on the mounting table and the object to be processed boat. When the object storage box is placed on the mounting table in the storage box transfer area, it should be next transferred into the object transfer area Before processing The target object storage box that stores the target object Or the empty processing object storage box for storing processed objects to be processed Is provided in the vicinity of the mounting stage in front of the transfer stage, and is provided with a standby box transport means for waiting, the standby box transport means, When the target object storage box for storing the target object to be processed is placed on the mounting table, another box for storing the target object to be processed is stored in the box. Receive from the arm After the box transport arm transports the target object storage box on the mounting table, the target object storage box held by the standby box transport means is placed on the mounting table and processed. When the object storage box for storing the object to be processed is placed on the mounting table, the object to be processed is stored next. Received from the box transfer arm Hold the empty object storage box and wait And the box transfer arm places the empty object storage box on the table after the box transfer arm carries out the object storage box on the table. The box transfer arm should be processed next when the mounting table is empty. Before processing The target object storage box in which the target object is stored Or the empty processing object storage box for storing processed objects to be processed It is configured to be placed on the mounting table.
[0012]
As a result, when the object to be processed is carried into the object to be processed conveyance area through the opening of the partition wall from one object to be processed containing box, this is performed using the standby box transfer means. When the next object storage box is made to stand by in the vicinity of the opening (mounting table), and when the object to be processed in the previous object storage box is unloaded, this object to be processed is on standby. Since the container box can be immediately set in the opening and the object to be processed can be carried out from the opening, the structure of the object to be processed can be transferred to the object conveying area without complicating the structure and saving space. It becomes possible to carry in and transfer quickly and efficiently.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a processing system for an object to be processed according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1 is a schematic configuration diagram showing a processing system for an object to be processed according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged plan view of a standby box transport means shown in FIG. 1, FIG. 3 is a top view of the standby box transport means, and FIG. It is operation | movement explanatory drawing for demonstrating operation | movement of the waiting box conveyance means. Note that the same components as those of the conventional apparatus described above are denoted by the same reference numerals.
[0015]
First, as shown in FIG. 1, the processing system 40 of the object to be processed is entirely surrounded by a casing 42 made of, for example, stainless steel, and the inside of the processing system 40 is to be processed. And a wafer transfer area 46 as a processing object transfer area for transferring a semiconductor wafer W as a processing object. Clean air flows in the box transfer area 44 and N in the wafer transfer area 46. ₂ An inert gas atmosphere such as gas is used. The processing system 40 mainly includes a loading / unloading port 48 for loading / unloading the storage box 2 into / from the system 40, a stocker unit 50 for temporarily storing the storage box 2, and the storage box 2. And a transfer stage 54 for transferring the semiconductor wafer W between the processing object boat 52 and a processing unit for performing a predetermined process on the semiconductor wafer W transferred and held on the processing object boat 52. 56, a lid opening / closing mechanism 58 provided in the vicinity of the carry-in / out port 48, an opening / closing mechanism 34 provided inside the wafer transfer area 46 of the transfer stage 54, and a storage box transfer area 44 of the transfer stage 54. It is mainly composed of a standby box transport means 60 that is provided inside and is a feature of the present invention.
[0016]
In the loading / unloading port 48, a box loading / unloading port 62 that is always open is formed in the housing 42. Outside the box loading / unloading port 62 is provided an outer mounting table 64 for mounting the storage box 2 conveyed from the outside, and inside the box loading / unloading port 62 is slid from the outer mounting table 64. An inner placement table 66 for placing the moved storage box 2 thereon is provided. A slide plate 68 that is slidably movable between the two mounting tables 64 and 66 is provided on the outer or inner mounting tables 64 and 66, and moves with the storage box 2 mounted thereon. It can be done. In addition, it is possible to move up and down (in / out) in the vertical direction to temporarily open and close the opening / closing lid 10 of the storage box 2 between the box loading / unloading port 62 and the inner mounting table 66. A lid opening / closing mechanism 58 is provided. The reason for temporarily removing the opening / closing lid 10 of the storage box 2 is to detect the wafer information such as the number of wafers in the storage box 2, the mounting position, and the state of the wafer by a sensor (not shown).
[0017]
The lid opening / closing mechanism 58 is provided with a pair of key portions 70 (only one is shown in FIG. 1) that can be moved in and out in the horizontal direction and that can rotate in the forward and reverse directions. Is inserted into the key groove 16 shown in FIGS. 5 to 7 and is rotated forward and backward to lock and release the lock mechanism 12 so that it can be held.
[0018]
On the other hand, the stocker unit 50 is located above the storage box transport area 44. In the illustrated example, the stocker unit 50 is provided with a shelf 70 in which the storage boxes 2 are temporarily placed and stored in two rows and two stages. In addition, the quantity of this shelf 70 is not specifically limited, Actually, many more are provided.
A lift elevator 72 is provided between the two shelves 70 in a standing manner, and the lift elevator 72 is provided with a box transport arm 74 that extends in the horizontal direction and can be turned and bent. . Accordingly, the storage box 2 can be held by the box transfer arm 74 and can be transferred between the loading / unloading port 48 and the stocker unit 50 by bending, extending and lowering the box transfer arm 74.
[0019]
Further, in the transfer stage 54, a single opening 28 having substantially the same size as the opening 4 (see FIG. 6) of the storage box 2 is formed in the partition wall 26 that partitions the areas 44 and 46. At the same time, one mounting table 30 is horizontally provided on the side of the storage box transport area 44 of the opening 28 so that the storage box 2 can be mounted thereon. Further, a horizontal actuator 76 is provided on one side of the mounting table 30 for pressing and biasing the storage box 2 mounted thereon toward the partition wall 26 side. 10 with the opening 28 facing the opening 28, the opening edge of the opening 4 of the box container 6 is brought into substantially airtight contact with the opening edge of the opening 28 of the partition wall 26. The opening 28 is provided with an opening / closing door 32 for opening and closing the opening 28. In the storage box transport area 44, the standby box transport means 60 for placing the storage box 2 on standby is installed near the opening 28. The configuration of the transport unit 60 will be described later.
[0020]
An opening / closing mechanism 34 for opening / closing the opening / closing lid 10 and the opening / closing door 32 of the storage box 2 is provided immediately below the opening 28 inside the wafer transfer area 46. As the opening / closing mechanism 34, for example, the opening / closing mechanism disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-279546, the opening / closing mechanism disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-274267, or the like can be used.
In this wafer transfer area 46, two boat mounting tables 78 (only one is shown in FIG. 1) on which the object boat 52 such as a wafer boat is mounted are provided. Between the boat mounting table 78 and the transfer stage 54, there is provided a wafer transfer arm 80 that can be turned and bent, and the wafer transfer arm 80 can be moved up and down by a lift elevator 82. Yes. Therefore, the wafer W is transferred between the accommodation box 2 on the mounting table 30 and the workpiece boat 52 on the boat mounting table 78 by driving the wafer transfer arm 80 to bend, extend, turn and lift. Can be done.
[0021]
The object boat 52 is made of, for example, quartz, and can support, for example, about 50 to 150 wafers W at a predetermined pitch in multiple stages.
Further, a processing unit 56 composed of a vertical heat treatment furnace having a cylindrical cylindrical processing vessel 84 is disposed above one side of the wafer transfer area 46, so that a large number of wafers W can be formed at one time. On the other hand, a predetermined heat treatment such as film formation or oxidative diffusion is performed. A cap 88 that can be moved up and down by a lift elevator 86 is disposed below the processing vessel 84. By placing the object boat 52 on the cap 88 and raising it, the boat 88 is moved up and down. 52 can be loaded into the processing container 84 from the lower end opening of the processing container 84. At this time, the lower end opening of the processing container 84 is hermetically closed by the cap 88. Between the lowered cap 88 and the boat mounting table 78, a boat transfer arm 90 that can be bent and stretched is provided, and an object to be processed is provided between the boat mounting table 78 and the cap 88. The boat 52 can be transferred.
[0022]
In addition, a ceiling ventilation plate 92 having a ventilation hole such as a punching metal is provided in the casing ceiling portion above the processing unit 56 so as to take in external clean air. A ventilation partition wall 94 having a ventilation hole is provided above the moving stage 54 and on the back side of the stocker unit 50. A filter member 96 made of, for example, a HEPA filter or the like and a blower fan 98 are provided on the ventilation partition wall 94 on the processing unit 56 side. For example, clean air (gas) taken from the outside is supplied to the filter member 96. Is introduced into the storage box transport area 44 side as a clean gas having a higher cleanliness.
[0023]
As shown in FIGS. 2 and 3, the standby box transport means 60, which is a feature of the present invention, includes two guide rails 100 provided parallel to the side wall 42 </ b> A of the housing 42 along the height direction. The lifting / lowering base 102 is vertically moved by a predetermined amount of stroke required by a lifting / lowering means composed of, for example, a driving ball screw 104 screwed so as to penetrate the lifting / lowering base 102. It has been made possible. The ball screw 104 can be rotated forward and backward by a drive motor (not shown).
The lifting platform 102 is provided with an arm portion 106 that extends in the horizontal direction and can be bent and turned. The arm portion 106 includes a first arm 106A whose base end portion is pivotably attached to the lifting platform 102 side, and a second arm 106B that is pivotally attached to the distal end portion of the first arm 106A. The second arm 106B is set to always face the same direction regardless of the turning angle of the first arm 106A. A box grip 108 is provided at the tip of the second arm 106B, and the lower part of the box grip 108 is slid in the horizontal direction so as to be close to each other or away from each other. A pair of claw portions 110 that are made possible are provided. The claw portion 110 can grip and convey the grip handle 24 at the top of the storage box 2. The standby box transporting means 60 is not limited to the above structure as long as it can hold and transport the storage box 2 as described above.
[0024]
Next, the operation of the processing system 40 configured as described above will be described.
First, in the wafer transfer area 46, an inert gas, for example N, is used to prevent the natural oxide film from adhering to the wafer surface. ₂ A gas atmosphere is provided, and the inside of the storage box transport area 44 is maintained in a clean air atmosphere. Specifically, this clean air is taken in from the ceiling ventilation plate 92 of the casing 42, and this gas passes through the filter member 96 and the ventilation partition wall 94 into the box conveyance area 44 and circulates in this area 44. After that, it is discharged from this bottom.
[0025]
First, the overall flow of the semiconductor wafer W will be described. The storage box 2 transferred from the outside is mounted on the outer mounting table 64 with the opening / closing lid 10 facing the box loading / unloading port 62 side. Then, by driving the lid opening / closing mechanism 58, the opening / closing lid 10 of the housing box 2 is temporarily removed, and the number of wafers housed in the housing box 2 using the sensor (not shown), the housing position, etc. Is detected. When this detection is completed, the lid opening / closing mechanism 58 is driven again, and the opening / closing lid 10 removed earlier is mounted again on the storage box side.
[0026]
Next, the slide plate 68 on the outer mounting table 64 on which the storage box 2 is mounted is moved forward to be transferred onto the inner mounting table 66. Next, by driving the box transfer arm 74, the storage box 2 installed on the inner stage 66 is picked up and held, and then the lift elevator 72 is driven to drive the storage box 2. Is transported to a predetermined position on the shelf 70 of the stocker unit 50, and is temporarily stored. At the same time, the storage box 2 that has already been temporarily stored in the shelf stage 70 and stores the wafers to be processed is picked up by the box transfer arm 74, and the elevator elevator 72 is driven as described above to drive the storage box 2. Descent. When the stage 30 of the transfer stage 54 is empty, the storage box 2 is transferred onto the stage 30 of the transfer stage 54.
On the other hand, when another storage box 2 is already set on the mounting table 30, the storage box 2 on the box transfer arm 74 is gripped by the standby box transfer means 60 that is a feature of the present invention. Then, this is conveyed to the vicinity of the opening 28 and waited. The opening / closing lid 10 of the storage box 2 on the mounting table 30 is directed toward the opening / closing door 32 provided on the partition wall 26, and the storage box is provided by a horizontal actuator 76 provided on one side of the mounting table 30. 2 is pressed and urged and fixed on the mounting table 30.
[0027]
By driving the opening / closing mechanism 34 in this state, the opening / closing door 32 of the opening 28 and the opening / closing lid 10 of the storage box 2 are removed, and these are retracted upward or downward. Here, since the peripheral edge of the opening of the storage box 2 is pressed against the partition wall 26 and is in a close contact state, no gas flows between the areas 44 and 46 through the opening 28. Then, by driving the wafer transfer arm 80 and the lift elevator 82, the wafers W stored in the storage box 2 are taken out one by one, and the processed object boat 52 installed on the boat mounting table 78 is taken out. To be transferred to. When the transfer of the wafer W to the workpiece boat 52 is completed, the boat carrier arm 90 is next driven, and the workpiece boat 52 on the boat mounting table 78 is lowered to the lowermost end. 88. When the transfer of the processing object boat 52 is completed, the lift elevator 86 is driven to raise the cap 88 on which the processing object boat 52 is mounted, and the boat 52 is processed by the processing unit 56. The container 84 is introduced and loaded into the processing container 84 from the lower end opening of the container 84. Then, the lower end opening of the processing container 84 is sealed with the cap 88, and in this state, a predetermined heat treatment such as a film forming process or an oxidation diffusion process is performed on the wafer W in the processing unit 56.
[0028]
In this way, when the predetermined heat treatment is completed, an operation reverse to that described above is performed, and the processed wafer W is taken out. That is, the to-be-processed boat 52 is lowered from the inside of the processing container 84 to be unloaded, and is further transferred onto the boat mounting table 78. Then, the processed wafer W is transferred from the boat 52 into the accommodation box 2 on the mounting table 30 using the wafer transfer arm 80. When the transfer of the processed wafer W into the storage box 2 is completed, the open / close mechanism 34 is driven to open the open / close lid 10 held by the open / close cover 10 toward the storage box 2 and open the open / close door 32. 28, respectively.
[0029]
Next, the box transfer arm 74 is driven, and the storage box 2 is temporarily stored in the stocker unit 50 or transferred to the outside of the processing system 40 via the box carry-in / out port 62 without being stored. While the box transfer arm 74 is transferring the storage box 2 containing processed wafers, the standby box transfer means 60 that has already held and waited for the empty storage box receives the empty storage box. The wafer set on the mounting table 30 and processing of the processed wafer in the storage box is started. Thereafter, the same operation is repeated. Of course, the flow of the storage box 2 described above is merely an example, and the present invention is not limited to this.
[0030]
Next, the operation of the standby box transport means 60 will be described in detail with reference to FIG.
First, in FIG. 4A, one storage box 2A has already been placed on the placing table 30, and the opening / closing door 32 that seals the opening / closing lid 10 and the opening 28 is removed by the opening / closing mechanism 34 and is opened downward. The semiconductor wafer W in the storage box 2A is unloaded. Thus, while the wafer in the storage box 2A is being unloaded, the empty box transfer arm 74 takes out the storage box 2B storing the wafer to be processed next from the stocker unit 50, and FIG. As shown in FIG. 2, the standby box transport means 60 drives the arm portion 106 to rotate and also drives the box gripping portion 108 to receive the storage box 2B from the box transport arm 74, and the storage box 2B is placed on the mounting table 30. In the vicinity of the storage box 2A, in FIG.
In this way, when the unloading of the wafer W in one storage box 2A is completed, the opening / closing mechanism 34 is driven to mount the opening / closing lid 10 and the opening / closing door 32, respectively, and the slide on the mounting table 30 The plate 30 </ b> A is slightly retracted to cut off the interference between the storage box 2 </ b> A and the opening 28, and the empty storage box 2 </ b> A is picked up from the mounting table 30 and transported using the box transport arm 74.
[0031]
In this way, when the mounting table 30 becomes empty, the standby box transporting means 60 is driven to lower the arm unit 106 to stand by a little above the mounting table 30. The other storage box 2B is set on the mounting table 30 as shown in FIG. At this time, the grip handle 24 of the storage box 2B can be detached by sliding the pair of claw portions 110 of the box grip portion 108 so as to move away from each other. Then, the accommodation box 2B newly set on the mounting table 30 is fixed, and the slide plate 30A is advanced toward the opening 28, whereby the tip of the accommodation box 2B is brought into contact with the opening 28.
Then, as shown in FIG. 4 (C), the opening / closing lid 10 of the storage box 2B and the opening / closing door 32 of the opening 28 are both removed using the opening / closing mechanism 34 as described in FIG. 4 (A). The wafer in the storage box 2B is unloaded.
Then, during the unloading of the wafer, the storage box 2C storing the wafer to be processed next is transported to the upper side in the same manner as described above and is made to wait here. Thereafter, the above operations are repeated in the same manner.
[0032]
On the other hand, when a processed semiconductor wafer is taken into an empty storage box, the reverse operation described above is performed. In this case as well, an empty storage box is mounted using the standby box transfer means 60. What is necessary is just to make it wait in the slightly upper direction of the mounting base 30. FIG.
As described above, according to the present embodiment, the standby box transfer means 60 is used to wait for the storage box in which the wafer to be processed next is stored in the vicinity of the mounting table 30, or next to the wafer. Since the empty storage box to store the wafer is made to stand by, when the wafer loading / unloading operation with respect to the immediately preceding storage box is completed, the wafer loading / unloading operation can be immediately performed with respect to the waiting storage box. Therefore, the wafer unloading and loading operations can be performed quickly and efficiently.
[0033]
Moreover, the standby box transport means 60 has a relatively simple structure, and since only one opening / closing mechanism 34 is required, the cost can be reduced as compared with the conventional apparatus. Since only one unit is required, the occupied space can be greatly reduced.
Here, the storage box 2 is made to stand by a little above the mounting table 30, but this standby position is not particularly limited as long as it is in the vicinity of the mounting table 30, for example, in a substantially lateral direction of the mounting table 30. The storage box may be put on standby.
Although the semiconductor wafer is described as an example of the object to be processed here, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to a glass substrate, an LCD substrate, and the like.
[0034]
【The invention's effect】
As explained above, according to the processing system of the to-be-processed object of this invention, the outstanding effect can be exhibited as follows.
The present invention According to the above, when the object to be processed is carried into the object to be processed conveyance area through the opening of the partition wall from one object to be processed containing box, the standby box transfer means is used. When the next object storage box is made to stand by in the vicinity of the opening (mounting table), and the unloading of the object to be processed in the previous object storage box is completed, this object to be processed is on standby. Since the body storage box can be immediately set in the opening and the object to be processed can be carried out from the opening, the object to be processed to the object conveyance area can be transported without complicating the structure so much and in a space-saving state. Can be carried in and transferred quickly and efficiently.
In addition, when transporting the processed object to be processed, the empty object to be processed storage box is kept waiting in the vicinity of the mounting table, so that the object to be processed can be quickly carried out and conveyed in the same manner as described above. And can be performed efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a processing system for an object to be processed according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged plan view of the standby box transport means shown in FIG.
FIG. 3 is a top view of the standby box transport means.
FIG. 4 is an operation explanatory diagram for explaining the operation of the standby box transport means;
FIG. 5 is a perspective view showing an object accommodation box.
FIG. 6 is a perspective view showing a state in which an opening / closing lid of the processing object storage box is opened.
FIG. 7 is a view showing a lock mechanism of an open / close lid.
FIG. 8 is an enlarged view showing a main part of a conventional apparatus example.
FIG. 9 is an enlarged view showing a main part of another conventional apparatus example.
[Explanation of symbols]
2 Object storage box
6 Box container
10 Open / close lid
24 Grip handle
26 division wall
28 opening
30 mounting table
32 Open / close door
34 Opening and closing mechanism
40 Processing system for workpiece
42 Case
44 Containment box transport area
46 Object transfer area (wafer transfer area)
50 stocker
56 processing units
60 Standby box transport means
84 Processing container
100 guide rail
102 Lifting platform
106 Arm
106A first arm
106B Second arm
108 Box grip
110 Claw
W Semiconductor wafer (object to be processed)

Claims

A housing that is partitioned into a storage box transfer area through which clean air flows and a workpiece transfer area that is in an inert gas atmosphere, with a partition wall inside,
A loading / unloading port for loading / unloading a processing object storage box, which is sealed by an opening / closing lid and stores a processing target inside, into the storage box transport area;
A stocker unit for temporarily storing the object storage box;
An opening provided in the partition wall so as to be opened and closed by an opening and closing door;
A transfer stage provided on the storage box transport area side of the opening and having a mounting table for mounting the object storage box;
A box transfer arm provided in the storage box transfer area for transferring the object storage box;
An opening / closing mechanism that is provided on the object transport area side of the opening and opens / closes the opening / closing lid of the object storing box;
A processing unit that is provided so as to be connected to the processing object transport area and that performs a predetermined process on the processing object held by the processing object boat;
A transfer arm for transferring the object to be processed between the object-to-be-processed object storage box and the object to be processed boat mounted on the mounting table;
In a processing system for a target object provided with
In the storage box transport area, when the target object storage box is placed on the mounting table, the target object to be processed before being loaded into the target object transport area is stored next. A standby box transporting unit is provided that holds and waits for a target object storage box or an empty target object storage box that stores a processed target object in the vicinity of the mounting table described above of the transfer stage,
The standby box transport means includes:
When the target object storage box for storing the target object to be processed is placed on the mounting table, another box for storing the target object to be processed is stored in the box. After the box transport arm transports the processing object storage box on the mounting table received from the arm, the processing object storage box held by the standby box transporting means is placed on the mounting table. And
When the processed object storage box for storing the processed object to be processed is placed on the mounting table, an empty space received from the box transfer arm to store the processed object to be processed next. The processing object storage box is held and waited, and the box transfer arm is placed on the mounting table after the box transfer arm carries out the processing object storage box on the mounting table. Configured to rest on top ,
In the case where the mounting table is empty, the box transfer arm has an empty space for storing the object to be processed to be processed or an object to be processed to be processed next or an object to be processed that has been processed. A processing system for a target object, wherein the target object storage box is configured to be placed on the mounting table.