JP6275824B2 - 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウエハ等の基板を処理する基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラムに関する。
基板処理装置として、基板の収容器（例えば、ＦＯＵＰ：Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）を載置する載置部（棚）を装置内に備えるものが知られている。このような基板処理装置において、装置内における収容器の搬送は、搬送ロボットを用いて行われる。搬送ロボットはアームを備え、このアーム上の収容器を載置部に移す際は、アームを水平移動により棚の上方に挿入した後、アームを下降させることで収容器を載置部に載置する。一方、載置部に載置されている収容器をアームに移す際は、アームを水平移動により載置部の下方に挿入した後、アームを上昇させることで収容器を載置部からすくい上げる。
上記したように、基板処理装置内の載置部とアームとの間で収容器の受け渡しを行うには、載置部の上方や下方に、アームを挿入するためのスペースに加え、アームを昇降させるためのスペースが必要になる。特許文献１の基板処理装置では、載置部を多段に設けた場合において、上記したスペースを確保するため、載置部を昇降可能に構成している。
基板処理装置内の限られたスペースを利用して載置部の数（すなわち、装置内に収容できる収容器の数）を増加させるには、収容器の受け渡しに必要なスペースを低減する必要がある。
本発明の目的は、基板の収容器を載置する載置部と収容器の搬送を行う搬送ロボットとの間で収容器の受け渡しを行うのに必要なスペースを低減できる技術を提供することにある。
本発明の一態様によれば、基板の収容器が載置される載置部と、前記載置部を上下方向に駆動する駆動部と、前記収容器の前記載置部への搬入と、前記収容器の前記載置部からの搬出とを行う搬送ロボットと、前記載置部から前記収容器を搬出する際、前記載置部の下方に前記搬送ロボットを移動させた後、前記載置部を下方に駆動させることで前記収容器を前記載置部から前記搬送ロボットに受け渡すように前記駆動部と前記搬送ロボットを制御するよう構成される制御部と、を備える技術が提供される。
本発明によれば、基板の収容器を載置する載置部と収容器の搬送を行う搬送ロボットとの間で収容器の受け渡しを行うのに必要なスペースを低減できる。
（第１実施形態）
次に本発明の第１実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。
本発明が適用される実施形態において、基板処理装置は、一例として、半導体装置（ＩＣ等）の製造における基板処理を実施する半導体製造装置として構成されている。なお、以下の説明では、基板処理装置として基板に酸化、拡散処理やＣＶＤ処理などを行う縦型の装置（以下、単に処理装置という）を適用した場合について述べる。
次に本発明の第１実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。
本発明が適用される実施形態において、基板処理装置は、一例として、半導体装置（ＩＣ等）の製造における基板処理を実施する半導体製造装置として構成されている。なお、以下の説明では、基板処理装置として基板に酸化、拡散処理やＣＶＤ処理などを行う縦型の装置（以下、単に処理装置という）を適用した場合について述べる。
図１及び図２に示すように、本実施形態の基板処理装置１００では、シリコン等からなる複数のウエハ（基板）２００（図２参照）を収容する収容器としてのＦＯＵＰ（以下ポッドという。）１１０が、ウエハキャリアとして使用されている。
基板処理装置１００は、筐体１１１を備えている。筐体１１１の正面壁１１１Ａにはポッド搬入搬出口１１２が筐体１１１の内外を連通するように開設されており、ポッド搬入搬出口１１２はフロントシャッタ１１３によって開閉されるようになっている。また、ポッド搬入搬出口１１２の正面前方側には、ポッド１１０の搬入搬出部として用いられるロードポート１１４が設置されている。
筐体１１１内の前後方向の略中央部における上部には、ポッド棚（収容棚）１０５が設置されている。
図３に示すように、ポッド棚１０５は垂直に立設される支持部１１６と、支持部１１６に支持された複数段の載置部１１７と、を備えている。支持部１１６は、上下方向（垂直方向）に敷設されたレール１１６Ｂを備える。載置部１１７は、それぞれ、一端がレール１１６Ｂに支持される。これにより、各載置部１１７は、レール１１６Ｂに沿って上下方向にそれぞれ独立して移動可能とされる。また、載置部１１７は、ポッド１１０を複数個載置可能に構成されている。また、載置部１１７におけるポッド１１０が載置される部位には、後述する搬送ロボット側から開口する切欠き部１１７Ｋが形成されている。
支持部１１６には各載置部１１７を上下方向に駆動するための複数の駆動部１１６Ａが設けられており、各駆動部１１６Ａはそれぞれ各載置部１１７に接続されている。また、各駆動部１１６Ａは、一例として流体シリンダ（例えばエアシリンダ）で構成されている。各駆動部１１６Ａを駆動することにより、各載置部１１７はレール１１６Ｂに沿って上下方向にそれぞれ独立に移動する。また、図３に示すように、上下隣り合う載置部１１７の駆動部１１６Ａの一方（図３の右側）の駆動部１１６Ａは倒立して他（図３の左側）の駆動部１１６Ａと並列に設置されている。これにより、駆動部１１６Ａの配置スペースを低減できる。
なお、複数の駆動部１１６Ａは少なくとも１つが倒立して他の駆動部１１６Ａと並列に設置されている構成でもよい。また、駆動部１１６Ａは流体シリンダに代えて、ボールネジ等を使用してもよい。
図１及び図２に示すように、筐体１１１内におけるロードポート１１４とポッド棚１０５との間には、搬送ロボット（ロボットアーム）１１８が設置されている。搬送ロボット１１８は、垂直方向に昇降可能な軸部としてのポッドエレベータ１１８Ａと、ポッド１１０を水平方向に搬送する搬送部としてのポッド搬送部１１８Ｂと、で構成されている。ポッド搬送部１１８Ｂは、多関節のアームとして構成され、その基端部はポッドエレベータ１１８Ａに接続される。ポッド搬送部１１８Ｂの先端部は、ポッド搬送部１１８Ｂが有する複数の自由度により水平面上の任意の位置に移動可能に構成されると共に、ポッド１１０を搬送する際にはポッド１１０が載置される。搬送ロボット１１８は、ポッドエレベータ１１８Ａとポッド搬送部１１８Ｂを動作させることにより、ロードポート１１４、ポッド棚１０５（載置部１１７）、ポッドオープナ１２１との間で、ポッド１１０を搬送する。なお、図では、理解の便宜のためロードポート１１４、載置部１１７、ポッド搬送部１１８Ｂおよびポッドオープナ１２１の全てにポッド１１０が載置されている状態を示しているが、実際にはポッド１１０の入れ替えを行うため、ポッド１１０が載置されていない箇所が存在する。
図３に示すように、ポッド搬送部１１８Ｂの先端部（ポッド１１０を載置する部分）は、載置部１１７の切欠き部１１７Ｋの内側を上下方向に通過可能となっており、載置部１１７が上下方向へ駆動する際に、載置部１１７とポッド搬送部１１８Ｂとは干渉しない。そして、ポッド搬送部１１８Ｂに対して載置部１１７が駆動部１１６Ａによって上下方向に駆動することで、載置部１１７とポッド搬送部１１８Ｂとの間で、ポッド１１０の受け渡しが可能となる。
図１及び図２に示すように、筐体１１１内には、サブ筐体１１９が設けられる。サブ筐体１１９の正面壁１１９Ａにはウエハ２００をサブ筐体１１９内に対して搬入搬出するためのウエハ搬入搬出口１２０（図２参照）が一対、垂直方向に上下二段に並べられて開設されており、上下段のウエハ搬入搬出口１２０、１２０には一対のポッドオープナ１２１、１２１がそれぞれ設置されている。また、ポッドオープナ１２１はポッド１１０を載置する載置台１２２、１２２と、密閉部材として用いられるポッド１１０のキャップを着脱するキャップ着脱機構１２３、１２３とを備えている。ポッドオープナ１２１は載置台１２２に載置されたポッド１１０のキャップをキャップ着脱機構１２３によって着脱することにより、ポッド１１０のウエハ出し入れ口を開閉するように構成されている。なお、ポッドオープナ１２１の載置台１２２も載置部１１７と同様にポッド搬送部１１８Ｂの先端部が通過可能な切欠き部が設けられており、ポッドオープナ１２１（載置台１２２）に対してポッド搬送部１１８Ｂが上下方向に移動することで、ポッドオープナ１２１と搬送ロボット１１８との間で、ポッド１１０の受け渡しがされる。
サブ筐体１１９は搬送ロボット１１８やポッド棚１０５の設置空間から流体的に隔絶された移載室１２４を構成している。移載室１２４にはウエハ移載機構１２５が設置されている。ウエハ移載機構１２５は、ウエハ２００を水平方向に回転ないし直動可能なウエハ移載装置１２５Ａと、ウエハ移載装置１２５Ａを昇降させるためのウエハ移載装置エレベータ１２５Ｂ（図１参照）と、ウエハ２００が載置される複数のツイーザ１２５Ｃとで構成されている。ウエハ移載機構１２５により、載置台１２２に載置されたポッド１１０とボート２１７との間でウエハ２００の受け渡しが行われる。なお、ボート２１７は、複数枚のウエハ２００を保持する保持具である。
移載室１２４の上方には、処理室として用いられる処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２の下端部は、炉口シャッタ１４７（図２参照）により開閉されるように構成されている。
ボート２１７は、ボートエレベータ１１５（図１参照）によって移載室１２４と処理炉２０２との間で昇降される。ボートエレベータ１１５に連結されたアーム１２８（図２参照）には蓋体としてのシールキャップ２１９が設けられる。シールキャップ２１９はボート２１７を垂直に支持し、処理炉２０２の下端部を閉塞可能なように構成されている。
次に、基板処理装置１００の動作について説明する。
なお、以下の説明において、基板処理装置１００を構成する各部の動作は、制御部としてのコントローラ２４０により制御される。
図４には、基板処理装置１００のブロック図が示されている。コントローラ２４０はＣＰＵや記憶部（ＲＡＭ等）を備えたコンピュータから構成されており、入出力装置２４１を介して、搬送ロボット１１８、ポッド棚１０５、ウエハ移載機構１２５、ボートエレベータ１１５等を制御する。
なお、以下の説明において、基板処理装置１００を構成する各部の動作は、制御部としてのコントローラ２４０により制御される。
図４には、基板処理装置１００のブロック図が示されている。コントローラ２４０はＣＰＵや記憶部（ＲＡＭ等）を備えたコンピュータから構成されており、入出力装置２４１を介して、搬送ロボット１１８、ポッド棚１０５、ウエハ移載機構１２５、ボートエレベータ１１５等を制御する。
なお、コントローラ２４０は、専用のコンピュータとして構成してもよいし、汎用のコンピュータとして構成してもよい。例えば、上記した各構成を制御するプログラムを格納した外部記憶装置（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ（ＵＳＢ Ｆｌａｓｈ Ｄｒｉｖｅ）やメモリカード等の半導体メモリ）２４２を用意し、外部記憶装置２４２を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすることにより、コントローラ２４０を構成することができる。
また、コントローラ２４０にプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置２４２を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネットや専用回線等の通信手段を用い、外部記憶装置２４２を介さずにプログラムを供給するようにしてもよい。なお、コントローラ２４０が備える記憶部や外部記憶装置２６３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成される。
次に、上述の基板処理装置を用い、半導体装置（デバイス）の製造工程の一工程として、ウエハ２００上に薄膜を形成する方法について説明する。以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はコントローラ２４０により制御される。
図１及び図２に示すように、ポッド１１０がロードポート１１４に供給されると、ポッド搬入搬出口１１２がフロントシャッタ１１３によって開放され、ロードポート１１４の上のポッド１１０は搬送ロボット１１８によって筐体１１１の内部へポッド搬入搬出口１１２から搬入される。
図１及び図２に示すように、ポッド１１０がロードポート１１４に供給されると、ポッド搬入搬出口１１２がフロントシャッタ１１３によって開放され、ロードポート１１４の上のポッド１１０は搬送ロボット１１８によって筐体１１１の内部へポッド搬入搬出口１１２から搬入される。
なお、ロードポート１１４のポッドが載置される面も載置部１１７と同様にポッド搬送部１１８Ｂの先端部が通過可能な切欠き部が設けられており、ロードポート１１４に対してポッド搬送部１１８Ｂが上下方向に移動することで、ロードポート１１４と搬送ロボット１１８との間で、ポッド１１０の受け渡しがされる。
搬入されたポッド１１０はポッド棚１０５の指定された載置部１１７へ搬送ロボット１１８によって自動的に搬送され、そこで一時的に保管された後、搬送ロボット１１８によってポッド棚１０５から一方のポッドオープナ１２１に搬送される。この際、ポッドオープナ１２１のウエハ搬入搬出口１２０はキャップ着脱機構１２３によって閉じられている。なお、移載室１２４にはクリーンエアとして、例えば、窒素ガスが充満することにより、酸素濃度が筐体１１１の他の領域よりも低く設定されている。
ポッドオープナ１２１に搬送されたポッド１１０はその開口側端面がサブ筐体１１９の正面壁１１９Ａにおけるウエハ搬入搬出口１２０の開口縁辺部に押し付けられるとともに、そのキャップがキャップ着脱機構１２３によって取り外され、ポッド１１０の内部と移載室１２４とが連通される。ポッド１１０のキャップが取り外されると、ポッド１１０に収容されたウエハ２００はウエハ移載装置１２５Ａのツイーザ１２５Ｃによってピックアップされ、ボート２１７に装填（チャージング）される。
予め指定された枚数のウエハ２００がボート２１７に装填されると、炉口シャッタ１４７によって閉じられていた処理炉２０２の下端部が、炉口シャッタ１４７によって、開放される。続いて、ウエハ２００群を保持したボート２１７はシールキャップ２１９と共にボートエレベータ１１５によって上昇されることにより、処理炉２０２内へ搬入（ローディング）されて行く。
ローディング後は、処理炉２０２内にてウエハ２００に任意の処理が実施され、ウエハ２００上に薄膜が形成される。処理後は、上述の逆の手順で、ウエハ２００及びポッド１１０は基板処理装置１００の外部へ払い出される。
次に、本実施形態に係る基板処理装置１００の搬送ロボット１１８と、ポッド棚１０５の駆動部１１６Ａと、の動作について説明する。先ず、ポッド棚１０５においてｎ段目の載置部１１７に載置されているポッド１１０をポッドオープナ１２１へ搬出する例を挙げて詳述する。
図５には、コントローラ２４０によるポッド１１０の搬送動作のフローチャートが示されている。なお、このフローチャートは、コントローラ２４０に設けられた記録媒体としてのＲＡＭに記録されているプログラムによって実行される。また、図６は、ポッド棚１０５の正面図であり、図７はポッド棚１０５の側面図である。
ステップＳ１２では、ポッドエレベータ１１８Ａを駆動させて、ポッド搬送部１１８Ｂを、その先端部（ポッド１１０の載置面）が、ｎ段目の載置部１１７より僅かに下方となる位置に移動させる。なお、本実施形態では、ｎ段目の載置部１１７と、（ｎ−１）段目の載置部１１７上のポッド１１０との間隔Ｓ１が、ポッド搬送部１１８Ｂの先端部（あるいは、そこに接続されている１本あるいは複数本のアームリンクを含む）が挿入可能な間隔になっている。この間隔Ｓ１は、ポッド１１０の受け渡しの際に載置部１１７の下方に挿入されるポッド搬送部１１８Ｂの高さ（ポッド搬送部１１８Ｂの先端部にポッド１１０の位置決めピンが立設されている場合には、その高さも含めた値）に基づいて設定される。また、この間隔Ｓ１は、少なくとも載置部１１７の厚さ（載置部１１７にポッド１１０の位置決めピンが立設されている場合には、その高さも含めた値）以上に設定される。
次に、ステップＳ１４では、図６に示すように、ポッド搬送部１１８Ｂを駆動させて（水平方向に移動させて）、ポッド搬送部１１８Ｂをｎ段目の載置部１１７の下方のスペース（搬送するポッド１１０下）に挿入させる。
次に、ステップＳ１６では、ポッド棚１０５の駆動部１１６Ａを制御することで、搬出対象であるポッド１１０が載置されているｎ段目の載置部１１７を図６に矢印Ａで示すように下降させて、ポッド搬送部１１８Ｂにポッド１１０を載置する。この際、ポッド搬送部１１８Ｂにおけるポッド１１０を載置する先端部が、載置部１１７の切欠き部１１７Ｋの内側を通過することで、載置部１１７とポッド搬送部１１８Ｂとは干渉しない。載置部１１７の下降量は、少なくとも載置部１１７の厚さ（載置部１１７にポッド１１０の位置決めピンが立設されている場合にはその高さを加えた値）以上であり、間隔Ｓ１以下に設定される。
次に、ステップＳ１８では、図７に示すように、ポッド搬送部１１８Ｂの水平移動により、ｎ段目の載置部１１７からポッド１１０を搬出する。なお、図７では、載置部１１７に載置されているポッド１１０のうち、紙面手前側のポッド１１０のみ示している。
次に、ステップＳ２０では、載置部１１７やポッドオープナ１２１の垂直投影面の外側となる位置までポッド搬送部１１８Ｂが水平方向に移動する。
次に、ステップＳ２２では、ポッドエレベータ１１８Ａがポッドオープナ１２１に相当する位置（載置台１２２より僅かに上方の位置）まで垂直方向に移動する。
次に、ステップＳ２４では、ポッド搬送部１１８Ｂが水平移動してポッドオープナ１２１の載置台１２２の上方まで移動すると共に、ポッドエレベータ１１８Ａによってポッド搬送部１１８Ｂが載置台１２２よりも下方まで移動することにより、ポッド１１０がポッドオープナ１２１へ搬送される。
そして、ステップＳ２６において、次に搬送するポッド１１０がポッド棚１０５に有る場合には、ステップＳ１０へ戻り、無い場合にはポッド搬送が終了される。
このように、本実施形態では、ｎ段目の載置部１１７の下方のスペースに搬送ロボット１１８（ポッド搬送部１１８Ｂ）を水平移動させ、ポッド搬送部１１８Ｂの先端部を載置部１１７の切欠き部１１７Ｋと対向する位置とし、載置部１１７を下降させて、ポッド搬送部１１８Ｂの先端部が載置部１１７の切欠き部１１７Ｋを通過することで、載置部１１７からポッド搬送部１１８Ｂへポッド１１０を乗せかえる。ポッド搬送部１１８Ｂの挿入スペースと載置部１１７の移動スペースはオーバーラップしているため、ポッド１１０の受け渡しに必要な空間を削減できる。これに対し、従来技術では、ポッド搬送部１１８Ｂを載置部１１７の下方に挿入し、ポッド搬送部１１８Ｂを載置部１１７よりも上まで移動させることにより、ポッド１１０の受け渡しを行っていた。この結果、本実施形態では、少なくとも、従来技術に対し、「ポッド搬送部１１８Ｂを載置部１１７よりも上まで移動させること」に要するスペースを削減できる。すなわち、本実施形態では、ポッド１１０の受け渡しに必要なスペース（各載置部１１７の上下スペース）を低減できる。よって、基板処理装置１００に設ける載置部１１７の数（すなわち、装置内に収容できるポッド１１０の数）を増加させることができる。
なお、ポッド１１０をポッド棚１０５から搬送する例を挙げて詳述したが、ポッド棚１０５へポッド１１０を搬送する場合にも載置部１１７の上下動が適用される。
すなわち、コントローラ２４０は、ポッド１１０をポッド棚１０５のｎ段目の載置部１１７に搬送するとき、ｎ段目の載置部１１７の上方のスペースに搬送ロボット１１８のポッド搬送部１１８Ｂを水平移動させ、ポッド搬送部１１８Ｂを載置部１１７の切欠き部１１７Ｋと対向する位置とする。このとき、載置部１１７は、図６に示す矢印Ａ方向に下降している状態である。次に、載置部１１７を上昇させて、ポッド搬送部１１８Ｂの先端部が載置部１１７の切欠き部１１７Ｋを通過することで、ポッド搬送部１１８Ｂから載置部１１７Ｃへポッド１１０を乗せかえる。
なお、コントローラ２４０は、複数段の載置部１１７からポッド１１０を順に取り出すとき、下段の載置部１１７から順にポッド１１０を取り出すように駆動部１１６Ａ及び搬送ロボット１１８を制御する。ポッド１１０の取り出し時には、載置部１１７を下方に駆動するため、下段の載置部１１７から順にポッド１１０を取り出すことで、載置部１１７を都度、元の位置に上昇させる必要がなく、取り出し動作の効率化も図れる。
また、コントローラ２４０は、ポッド１１０を複数段の載置部１１７に順に載置するとき、上段の載置部１１７から順にポッド１１０を載置するように駆動部１１６Ａ及び搬送ロボット１１８を制御する。ポッド１１０の載置時には、載置部１１７を上方に駆動するため、上段の載置部１１７から順にポッド１１０を載置することで、載置部１１７を都度、元の位置に下降させる必要がなく、載置動作の効率化が図れる。
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態に係る基板処理装置１００の搬送ロボット１１８と、ポッド棚１０５の駆動部１１６Ａと、の動作について図８〜図１０に基づいて説明する。なお、図１〜図３に示す第１実施形態と同じ構成は同じ符号で説明する。
次に本発明の第２実施形態に係る基板処理装置１００の搬送ロボット１１８と、ポッド棚１０５の駆動部１１６Ａと、の動作について図８〜図１０に基づいて説明する。なお、図１〜図３に示す第１実施形態と同じ構成は同じ符号で説明する。
図８には、コントローラ２４０によるポッド１１０の搬出動作のフローチャートが示されている。図９〜図１１はポッド棚１０５の正面図である。
先ず、ステップＳ１０では、ポッド棚１０５の駆動部１１６Ａを制御することで、搬送対象であるポッド１１０が載置されているｎ段目の載置部１１７を図９に矢印Ｂで示すように距離α（＝Ｓ１の１／２）だけ上昇させる。なお、本実施形態では、ｎ段目の載置部１１７と、（ｎ−１）段目の載置部１１７上のポッド１１０との間隔Ｓ２が、第１実施形態の間隔Ｓ１の１／２になっている。したがって、ｎ段目の載置部１１７を距離α（＝ＳＳ２）だけ上昇させることで、ｎ段目の載置部１１７と、（ｎ−１）段目の載置部１１７上のポッド１１０との間のスペースは、第１実施形態の間隔Ｓ１と同じ距離だけ確保される。
次に、ステップＳ１２では、ポッドエレベータ１１８Ａを駆動させて、ポッド搬送部１１８Ｂを、その先端部（ポッド１１０の載置面）が、ｎ段目の載置部１１７より僅かに下方となる位置に移動させる。
次に、ステップＳ１４では、図１０に示すように、ポッド搬送部１１８Ｂを駆動させて（水平方向に移動させて）、ポッド搬送部１１８Ｂをｎ段目の載置部１１７の下方のスペース（搬送するポッド１１０下）に挿入させる。
次に、ステップＳ１６では、図１１に示すように、ポッド棚１０５の駆動部１１６Ａを制御することで、搬送対象であるポッド１１０が載置されているｎ段目の載置部１１７を図１１に矢印Ｃで示すように下降させてポッド搬送部１１８Ｂにポッド１１０を載置する。載置部１１７の下降量は、第１実施形態と同様に、少なくとも載置部１１７の厚さ（載置部１１７にポッド１１０の位置決めピンが立設されている場合にはその高さを加えた値）以上であり、間隔Ｓ１以下に設定される。上記した距離αが載置部１１７の厚さ（載置部１１７にポッド１１０の位置決めピンが立設されている場合にはその高さを加えた値）以上であれば、載置部１１７の下降量は例えば距離αに設定することができる。
次に、ステップＳ１８では、ポッド搬送部１１８Ｂの水平移動により、ｎ段目の載置部１１７からポッド１１０を搬送する。
次に、ステップＳ２０では、載置部１１７やポッドオープナ１２１の垂直投影面の外側となる位置までポッド搬送部１１８Ｂが水平方向に移動する。
次に、ステップＳ２２では、ポッドエレベータ１１８Ａがポッドオープナ１２１に相当する位置（載置台１２２より僅かに上方の位置）まで垂直方向に移動する。
次に、ステップＳ２４では、ポッド搬送部１１８Ｂが水平移動してポッドオープナ１２１の載置台１２２の上方まで移動する。このとき、ポッドオープナ１２１とその上方にある載置部１１７との間のスペースを確保するために、当該載置部１１７を上方に移動させることもできる。次いで、ポッドエレベータ１１８Ａによってポッド搬送部１１８Ｂが載置台１２２よりも下方まで移動することにより、ポッド１１０がポッドオープナ１２１へ搬送される。
そして、ステップＳ２６において、次に搬送するポッド１１０がポッド棚１０５に有る場合には、ステップＳ１０へ戻り、無い場合にはポッド搬送が終了される。
このように、第２実施形態にあっては、間隔Ｓ２を第１実施形態のＳ１の半分に設定し、ポッド１１０の受け渡しの載に、載置対象となる載置部１１７を上方に距離α（＝Ｓ２）だけ移動（あるいは、載置対象となる載置部１１７の下段の載置部１１７を距離αだけ下方に移動）することでポッド１１０の受け渡しに必要なスペースである間隔Ｓ１を確保する。これにより、第２実施形態にあっては、第１実施形態で述べた効果に加え、載置部１１７間の距離をより一層小さく設定することでき、基板処理装置１００に設ける載置部１１７の数（すなわち、装置内に収容できるポッド１１０の数）をさらに増加させることができる。
なお、ポッド１１０をポッド棚１０５から搬出する例を挙げて詳述したが、ポッド棚１０５へポッド１１０を搬入する場合にも載置部１１７の上下動が適用される。
すなわち、コントローラ２４０は、ポッド１１０をポッド棚１０５のｎ段目の載置部１１７に搬入するとき、ｎ段目の載置部１１７を距離α下方に駆動させ、それにより生じるｎ段目の載置部１１７の上方のスペースに搬送ロボット１１８のポッド搬送部１１８Ｂを水平移動させ、ポッド搬送部１１８Ｂを載置部１１７の切欠き部１１７Ｋと対向する位置とする。このとき、ポッド搬送部１１８Ｂにおけるポッド１１０の載置面が、下降する前のｎ段目の載置部１１７Ｂにおけるポッド１１０の載置面より僅かに下方となる位置となるようにする。次に、載置部１１７を距離α上昇させて、ポッド搬送部１１８Ｂの先端部が載置部１１７の切欠き部１１７Ｋを通過することで、ポッド搬送部１１８Ｂから載置部１１７Ｃへポッド１１０を乗せかえる。
（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態に係る基板処理装置１０００について図１２に基づいて説明する。なお、上述の実施形態と同様な構成については、同一符号を付して説明を省略する。
次に本発明の第３実施形態に係る基板処理装置１０００について図１２に基づいて説明する。なお、上述の実施形態と同様な構成については、同一符号を付して説明を省略する。
図１２に示すように、本実施形態では、ロードポート１１４の上方に、ＯＨＴ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｈｏｉｓｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）ステージ１３０が設置される。ＯＨＴステージ１３０は、ロードポート１１４と同様に、ウエハ２００の搬入搬出部として用いられる。ＯＨＴステージ１３０のポッドが載置される面も、ロードポート１１４と同様にポッド搬送部１１８Ｂの先端部が通過可能な切欠き部が設けられており、ＯＨＴステージ１３０に対してポッド搬送部１１８Ｂが上下方向に移動することで、ＯＨＴステージ１３０と搬送ロボット１１８との間でポッド１１０の受け渡しがされる。
また、基板処理装置１０００の内部であって、ロードポート１１４とＯＨＴステージ１３０の間の空間には、ポッド棚１０５２が設けられる。このポッド棚１０５２は、複数段、図示の例では２段の載置部１１７を有し、いずれの載置部１１７も上述した載置部１１７と同様に、上下方向に独立して移動可能とされる。
ロードポート１１４とＯＨＴステージ１３０の間であってポッド棚１０５２が設けられる空間には、上述した間隔Ｓ１に相当するスペースが確保される。ＯＨＴステージ１３０と搬送ロボット１１８との間でポッド１１０の受け渡しを行う際は、ポッド棚１０５２の２段の載置部１１７のそれぞれを下方に移動させることで、ＯＨＴステージ１３０の下方に間隔Ｓ１に相当するスペースを設ける。また、ポッド棚１０５２の上段の載置部１１７と搬送ロボット１１８との間でポッド１１０の受け渡しを行う際は、上段の載置部１１７は上方に移動させ、下段の載置部１１７は下方に移動させることにより、各載置部１１７の間に間隔Ｓ１に相当するスペースを設ける。また、ポッド棚１０５２の下段の載置部１１７と搬送ロボット１１８との間でポッド１１０の受け渡しを行う際は、２段の載置部１１７のそれぞれを下方に移動させ、下段の載置部１１７の下方に間隔Ｓ１に相当するスペースを設ける。ポッド１１０の具体的な受け渡し動作は前述の実施形態と同様である。
また、基板処理装置１０００の内部であって、ロードポート１１４の下の空間には、ポッド棚１０５３が設けられる。このポッド棚１０５３の載置部１１７も、上述した載置部１１７と同様に、上下方向に独立して移動可能とされる。
ロードポート１１４の下であってポッド棚１０５３が設けられる空間には、上述した間隔Ｓ１に相当するスペースが確保される。ロードポート１１４と搬送ロボット１１８との間でポッド１１０の受け渡しを行う際は、ポッド棚１０５３の載置部１１７を下方に移動させることで、ロードポート１１４の下方に間隔Ｓ１に相当するスペースを設ける。また、ポッド棚１０５３の載置部１１７と搬送ロボット１１８との間でポッド１１０の受け渡しを行う際は、載置部１１７を上方に移動させ、載置部１１７の下方に間隔Ｓ１に相当するスペースを設ける。ポッド１１０の具体的な受け渡し動作は前述の実施形態と同様である。なお、図１２で符号１１８Ｃは、ポッド搬送部１１８Ｂの移動下限高さを示している。ポッド棚１０５３の載置部１１７と搬送ロボット１１８との間でポッド１１０の受け渡しを行う際は、載置部１１７を上方に移動させることにより、ポッド搬送部１１８Ｂの移動下限高さ１１８Ｃと載置部１１７との間に、間隔Ｓ１に相当するスペースが設けられる。
このように、本実施形態においては、基板処理装置１００内の空間を有効利用して、より多くの載置部１１７を設けるようにした。なお、ロードポート１１４やＯＨＴステージの位置（高さ）はＳＥＭＩ規格によって規定されている。その規定に従いつつ、ロードポート１１４とＯＨＴステージ１３０の間に複数段の載置部１１７を設けるには、従来のポッド１１０の受け渡し動作ではスペースが足らず困難であったが、本発明によってポッド１１０の受け渡しに必要なスペースを削減したことにより、複数段の載置部１１７を設けることが可能となった。同様に、ロードポート１１４の下部空間に載置部１１７を設けるには従来のポッド１１０の受け渡し動作ではスペースが足らず困難であったが、本発明によってポッド１１０の受け渡しに必要なスペースを削減したことにより、載置部１１７を設けることが可能となった。
なお、複数の載置部１１７のうち、固定された載置部１１７と、昇降する載置部１１７を混在させてもよい。装置高さは固定された載置部１１７の数が少なくなるにつれて低くなるので、装置高さの制限に応じて、固定される載置部１１７と、昇降する載置部１１７を混在させることで、装置仕様の最適化を図ることができる。また、固定された載置部１１７は昇降機構がないため部品点数を減少させることができる。
また、１つの載置部１１７に１つ又は３つ以上のポッド１１０を載置する構成としてもよい。これにより、多様な運用に対応できる。
（本発明の好ましい態様） 以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
（付記１）
本発明の一態様によれば、
基板の収容器が載置される載置部と、
前記載置部を上下方向に駆動する駆動部と、
前記載置部への前記収容器の搬入と、前記載置部から前記収容器の搬出とを行う搬送ロボットと、
前記載置部から前記収容器を搬出するとき、前記載置部の下方に前記搬送ロボットを移動させた後、前記載置部を下方に駆動させることで前記収容器を前記載置部から前記搬送ロボットに受け渡すように前記駆動部と前記搬送ロボットを制御するよう構成される制御部と、
を備える基板処理装置が提供される。
本発明の一態様によれば、
基板の収容器が載置される載置部と、
前記載置部を上下方向に駆動する駆動部と、
前記載置部への前記収容器の搬入と、前記載置部から前記収容器の搬出とを行う搬送ロボットと、
前記載置部から前記収容器を搬出するとき、前記載置部の下方に前記搬送ロボットを移動させた後、前記載置部を下方に駆動させることで前記収容器を前記載置部から前記搬送ロボットに受け渡すように前記駆動部と前記搬送ロボットを制御するよう構成される制御部と、
を備える基板処理装置が提供される。
（付記２）
付記１記載の装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記収容器を前記載置部に搬入するとき、前記載置部の上方に前記収容器が載置された前記搬送ロボットを移動させた後、前記載置部を上方に駆動させることで、前記収容器を前記搬送ロボットから前記載置部に受け渡すように前記駆動部及び前記搬送ロボットを制御するよう構成される。
付記１記載の装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記収容器を前記載置部に搬入するとき、前記載置部の上方に前記収容器が載置された前記搬送ロボットを移動させた後、前記載置部を上方に駆動させることで、前記収容器を前記搬送ロボットから前記載置部に受け渡すように前記駆動部及び前記搬送ロボットを制御するよう構成される。
（付記３）
付記１または２に記載の装置であって、好ましくは、
前記載置部は複数段設けられ、上下に隣り合う前記載置部の間隔は、少なくとも前記載置部の厚さ以上の厚さであるＳ１に設定されている。
付記１または２に記載の装置であって、好ましくは、
前記載置部は複数段設けられ、上下に隣り合う前記載置部の間隔は、少なくとも前記載置部の厚さ以上の厚さであるＳ１に設定されている。
（付記４） 付記３に記載の装置であって、好ましくは、
前記載置部を下方に駆動させる際の前記載置部の移動量は、前記Ｓ１以下である。
前記載置部を下方に駆動させる際の前記載置部の移動量は、前記Ｓ１以下である。
（付記５）
付記１または２に記載の装置であって、好ましくは、
前記載置部は複数段設けられ、上下に隣り合う前記載置部の間隔は、少なくとも前記載置部の厚さの半分以上の厚さであるＳ２に設定されている。
付記１または２に記載の装置であって、好ましくは、
前記載置部は複数段設けられ、上下に隣り合う前記載置部の間隔は、少なくとも前記載置部の厚さの半分以上の厚さであるＳ２に設定されている。
（付記６）
付記５に記載の装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記載置部から前記収容器を搬出するとき、前記載置部を上方に駆動させ、前記載置部の下方に前記搬送ロボットを移動させた後、前記載置部を下方に駆動させることで前記収容器を前記載置部から前記搬送ロボットに受け渡すように前記駆動部と前記搬送ロボットを制御するよう構成される。
付記５に記載の装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記載置部から前記収容器を搬出するとき、前記載置部を上方に駆動させ、前記載置部の下方に前記搬送ロボットを移動させた後、前記載置部を下方に駆動させることで前記収容器を前記載置部から前記搬送ロボットに受け渡すように前記駆動部と前記搬送ロボットを制御するよう構成される。
（付記７）
付記６に記載の装置であって、好ましくは、
前記載置部を上方に駆動させる際の前記載置部の移動量は、前記Ｓ２以下である。
付記６に記載の装置であって、好ましくは、
前記載置部を上方に駆動させる際の前記載置部の移動量は、前記Ｓ２以下である。
（付記８）
付記１に記載の装置であって、好ましくは、
前記収容器を装置外部から装置内部に取り込むロードポートと、
前記ポッド搬入搬出部の上方に配置されたＯＨＴステージと、をさらに有し、
前記ロードポートと前記ＯＨＴステージとの間の空間に前記載置部が設置される。
付記１に記載の装置であって、好ましくは、
前記収容器を装置外部から装置内部に取り込むロードポートと、
前記ポッド搬入搬出部の上方に配置されたＯＨＴステージと、をさらに有し、
前記ロードポートと前記ＯＨＴステージとの間の空間に前記載置部が設置される。
（付記９）
本発明の他の態様によれば、
基板の収容器が載置される載置部の下方に搬送ロボットを移動させた後、前記載置部を上下方向に駆動する駆動部によって、前記載置部を下方に駆動させ、前記収容器を前記載置部から前記搬送ロボットに受け渡して前記載置部から前記収容器を搬出する工程と、
前記搬送ロボットから受け渡された前記収容器の前記基板を処理炉で処理する工程と、
を有する基板処理方法、または、半導体装置の製造方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、
基板の収容器が載置される載置部の下方に搬送ロボットを移動させた後、前記載置部を上下方向に駆動する駆動部によって、前記載置部を下方に駆動させ、前記収容器を前記載置部から前記搬送ロボットに受け渡して前記載置部から前記収容器を搬出する工程と、
前記搬送ロボットから受け渡された前記収容器の前記基板を処理炉で処理する工程と、
を有する基板処理方法、または、半導体装置の製造方法が提供される。
（付記１０）
付記９に記載の方法であって、好ましくは、
前記処理炉で処理された前記基板を収容した前記収容器を前記搬送ロボットに受け渡し、前記載置部の上方に前記収容器が載置された前記搬送ロボットを移動させた後、前記載置部を上方に駆動させ、前記収容器を前記搬送ロボットから前記載置部に受け渡し前記収容器を前記載置部に搬入する工程と、をさらに有する。
付記９に記載の方法であって、好ましくは、
前記処理炉で処理された前記基板を収容した前記収容器を前記搬送ロボットに受け渡し、前記載置部の上方に前記収容器が載置された前記搬送ロボットを移動させた後、前記載置部を上方に駆動させ、前記収容器を前記搬送ロボットから前記載置部に受け渡し前記収容器を前記載置部に搬入する工程と、をさらに有する。
（付記１１）
本発明のさらに他の態様によれば、
基板の収容器が載置される載置部の下方に搬送ロボットを移動させた後、前記載置部を上下方向に駆動する駆動部によって、前記載置部を下方に駆動させ、前記収容器を前記載置部から前記搬送ロボットに受け渡して前記載置部から前記収容器を搬出する手順と、
前記搬送ロボットから受け渡された前記収容器の前記基板を処理炉で処理する手順と、をコンピュータに実行させるプログラム、または、該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
本発明のさらに他の態様によれば、
基板の収容器が載置される載置部の下方に搬送ロボットを移動させた後、前記載置部を上下方向に駆動する駆動部によって、前記載置部を下方に駆動させ、前記収容器を前記載置部から前記搬送ロボットに受け渡して前記載置部から前記収容器を搬出する手順と、
前記搬送ロボットから受け渡された前記収容器の前記基板を処理炉で処理する手順と、をコンピュータに実行させるプログラム、または、該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
以上、本発明の種々の典型的な実施の形態を説明してきたが、本発明はそれらの実施の形態に限定されない。
なお、この出願は、２０１４年３月２０日に出願された日本出願特願２０１４−０５８８２３を基礎として優先権の利益を主張するものであり、その開示の全てを引用によってここに取り込む。
以上で説明をしたように、本発明は、基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラムに適用することができる。
１００・・・基板処理装置 １０５・・・ポッド棚 １１０・・・ポッド（収容器） １１１・・・筐体 １１６・・・支持部 １１６Ａ・・・駆動部 １１７・・・載置部 １１８・・・搬送ロボット １１８Ａ・・・ポッドエレベータ １１８Ｂ・・・ポッド搬送部 １２１・・・ポッドオープナ ２００・・・ウエハ（基板）２０２・・・処理炉 ２４０・・・コントローラ（制御部）２４２・・・外部記憶装置
Claims (11)
- 基板の収容器を多段に載置する複数の載置部と、
前記載置部を上下方向に駆動する駆動部と、
前記収容器の前記載置部への搬入と、前記収容器の前記載置部からの搬出とを行う搬送ロボットと、
前記複数の載置部の内の１つの載置部から前記収容器を搬出する際、前記１つの載置部の下方に前記搬送ロボットを移動させた後、前記１つの載置部を下方に駆動させることで前記収容器を前記載置部から前記搬送ロボットに受け渡すように前記駆動部と前記搬送ロボットを制御するよう構成される制御部と、を備え、
前記制御部は、前記１つの載置部から前記収容器を搬出する際、前記１つの載置部を上方に駆動させるとともに、前記１つの載置部の下段の載置部を下方に駆動させ、それによって生じる前記１つの載置部の下方のスペースに、前記搬送ロボットを移動させた後、前記載置部を下方に駆動させるように前記駆動部及び前記搬送ロボットを制御する基板処理装置。 - 前記載置部は切欠き部を有し、
前記切欠き部は、前記搬送ロボットが前記載置部の下方に位置した状態または前記搬送ロボットが前記載置部の上方に位置した状態で前記載置部が上下方向に駆動されたとき、前記搬送ロボットが前記切欠き部を通過するよう構成される請求項１記載の基板処理装置。 - 前記制御部は、前記収容器を前記載置部に搬入する際、前記載置部の上方に前記収容器が載置された前記搬送ロボットを移動させた後、前記載置部を上方に駆動させることで、前記収容器を前記搬送ロボットから前記載置部に受け渡すように前記駆動部及び前記搬送ロボットを制御するよう構成される請求項１又は２記載の基板処理装置。
- 前記制御部は、前記載置部に前記収容器を搬入する際、前記載置部を下方に駆動させ、それにより生じる前記載置部の上方のスペースに前記収容器が載置された前記搬送ロボットを移動させるように前記駆動部及び前記搬送ロボットを制御するよう構成される請求項３記載の基板処理装置。
- 基板の収容器を多段に載置する複数の載置部と、
前記載置部を上下方向に駆動する駆動部と、
前記収容器の前記載置部への搬入と、前記収容器の前記載置部からの搬出とを行う搬送ロボットと、
前記複数の載置部の内の１つの載置部から前記収容器を搬出する際、前記１つの載置部の下方に前記搬送ロボットを移動させた後、前記１つの載置部を下方に駆動させることで前記収容器を前記載置部から前記搬送ロボットに受け渡すように前記駆動部と前記搬送ロボットを制御するよう構成される制御部と、を備え、
前記制御部は、前記収容器を前記載置部に搬入する際、１つの載置部を下方に駆動させると共に前記１つの載置部の上段の載置部を上方に駆動させ、それにより生じる前記１つの載置部の上方のスペースに前記収容器が載置された前記搬送ロボットを移動させた後、前記載置部を上方に駆動させることで、前記収容器を前記搬送ロボットから前記１つの載置部に受け渡すように前記駆動部及び前記搬送ロボットを制御する基板処理装置。 - 前記制御部は、前記載置部から前記収容器を搬出する際、下段の載置部から順に前記収容器を取り出すように前記駆動部及び前記搬送ロボットを制御するよう構成される請求項１又は２記載の基板処理装置。
- 前記制御部は、前記収容器を前記載置部に搬入する際、上段の載置部から順に前記収容器を載置するように前記駆動部及び前記搬送ロボットを制御するよう構成される請求項６記載の基板処理装置。
- 前記駆動部は、前記載置部のそれぞれに接続された複数の流体シリンダであって、前記複数の流体シリンダのうち少なくとも１つは倒立して他の流体シリンダと並列に設置される請求項１又は２記載の基板処理装置。
- 基板の収容器が１つの載置部を上方に駆動させるとともに、前記１つの載置部の下段の載置部を下方に駆動させる工程と、
前記１つの載置部の下方のスペースに、搬送ロボットを移動させる工程と、
前記載置部を上下方向に駆動する駆動部によって、前記載置部から前記搬送ロボットに受け渡して前記載置部から前記収容器を搬出する工程と、
前記搬送ロボットから受け渡された前記収容器の前記基板を処理炉で処理する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。 - 前記処理炉で処理された前記基板を収容した前記収容器を前記搬送ロボットに受け渡し、１つの載置部の上方に前記収容器が載置された前記搬送ロボットを移動させた後、前記１つの載置部を上方に駆動させ、前記収容器を前記搬送ロボットから前記１つの載置部に受け渡して前記収容器を前記載置部に搬入する工程と、をさらに有する請求項９記載の半導体装置の製造方法。
- 基板の収容器が多段に載置される複数の載置部の１つの載置部を上方に駆動させるとともに、前記１つの載置部の下段の載置部を下方に駆動させる手順と、
前記１つの載置部の下方のスペースに、前記搬送ロボットを移動させる手順と、
前記載置部を上下方向に駆動する駆動部によって、前記１つの載置部を下方に駆動させ、前記収容器を前記１つの載置部から前記搬送ロボットに受け渡して前記載置部から前記収容器を搬出する手順と、
前記搬送ロボットから受け渡された前記収容器の前記基板を処理炉で処理する手順と、
をコンピュータに実行させるプログラム。
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