JPH04298059A - 真空処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の被処理基板を収
納した基板カセットを供給し、処理済み基板を基板カセ
ットに収納して回収する方式の真空処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ドライエッチング装置、ＣＶＤ装置ある
いはスパッタリング装置などの真空処理装置においては
、定められた複数枚の被処理基板を一つの単位（一般に
ロットとよばれる）として基板カセットに収納して装置
に投入し、処理済みの基板も同一の単位毎に基板カセッ
トに収容して回収することにより、生産の効率化を図る
のが一般的な運転方法である。

【０００３】従来の真空処理装置の例としては、実開昭
６２ー４５８２５号公報に開示された装置などがあげら
れる。前記公報に開示された装置においては、複数枚の
被処理基板を基板カセットに収納して導入室にセットし
、導入室内を真空排気したのちに導入室と基板処理室の
間の隔離弁を開放して導入室と基板処理室とを連通させ
る。続いてカセット駆動装置と基板搬送装置とを連動さ
せて、基板カセットの最下段に収容された未処理基板か
ら順次基板を基板処理室に搬入し、隔離弁を閉じて基板
に所望の処理を行う。処理が終了すると基板処理室と取
出し室との間の隔離弁が開放され、カセット駆動装置と
基板搬送装置とを連動させて処理済みの基板を、取出し
室にセットされた空の基板カセットの最上段から順次収
納し、全ての基板を収納した後に隔離弁を閉じ、取出し
室を大気圧に復帰させて処理済み基板を収納した基板カ
セットを回収する。

【０００４】また、従来の真空処理装置の別の一例を示
すものとして、特開昭６０ー７４５３１号公報に開示さ
れた装置がある。この場合には、基板カセットは、導入
側、取出し側ともに大気中にセットされる。導入室を大
気圧にして隔離弁を開放し、カセット駆動装置と基板搬
送装置とを連動させて、基板カセットの最下段に収容さ
れた未処理基板を導入室に搬入する。次に、導入室内を
真空排気したのちに導入室と基板処理室の間の隔離弁を
開放し、導入室と基板処理室とを連通させて基処理室に
基板を搬入し、隔離弁を閉じて基板に所望の処理を行う
。この処理を行う間に、導入室は再び大気圧に復帰され
、導入側基板カセットの下から２段目に収納された未処
理基板が導入室に搬入される。１枚目の基板の処理が完
了すると、１枚目の基板は取出し室へ、２枚目の基板は
基板処理室へと順次送られ、２枚目の基板に処理が行わ
れる間に１枚目の基板は大気圧に戻された取出し室から
取出し側基板カセットの最上段へと搬送、収納される。 以下同様にして１枚ずつ処理を行い、最後の基板が取出
し側基板カセットに収納された後基板カセットを回収す
る。

【０００５】また、半導体製造工程におけるウェーハの
搬送処理に際し、ウェーハやウェーハカセットに付着す
るゴミなどにより汚染が生じるのを防ぐようにした搬送
装置として、特開昭６３ー２７３３３１号公報に開示さ
れた装置がある。本例においては、ウェーハを処理する
際にカセット内からウェーハを搬送したり、カセット内
にウェーハを収納などする場合に、カセットを設置する
ステージを固定し、かつ搬送アーム側を上下及び回転、
直進自在になすとともに、その駆動部をカバー内部に収
納することにより、目的を達成している。

【０００６】また、特開昭６３ー２５２４３９号公報に
は、被処理基板を収納した２個の基板カセットが大気中
に設置され、真空処理装置側の搬送手段との受渡しの取
り合い位置にカセットをスライドさせることにより、２
個の基板カセットに単一の搬送受渡し位置でアクセス可
能としたものが開示してある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】近年、半導体素子をは
じめとする電子デバイスに対する微細化、高集積化、高
密度化の要求はますます高まる一方であり、歩留まり向
上を阻害するパーティクル発生の最大要因である人間を
、生産環境から排除する動きが強まりつつある。こうし
た生産現場では、従来人間に依存していた各装置間、生
産ライン間の製品の移動や、装置への未処理基板の投入
／回収作業などを搬送ロボットによって行う方式が採用
されており、生産装置側にも搬送ロボットとのインター
フェイスを備えることが求められている。また、上記の
ようないわゆる生産ラインの自動化に伴って、生産管理
システムも自動化され、ロボットが搬送する製品単位毎
に生産管理情報を付与し、各工程では付与された情報を
もとに処理を行い、記録を管理するといったシステムが
用いられており、ロボットが搬送する製品単位も標準的
には、１カセットが１単位であるが、２カセットで１単
位、あるいは逆に１カセット中に複数の製品単位が混在
するといった場合も有り、ユーザーの使い方に応じて、
フレキシブルに対応できる生産装置が求められている。

【０００８】以上のような環境の変化を踏まえて前記従
来技術を見ると、実開昭６２ー４５８２５号公報に開示
された装置においては、カセットが真空室中に設置され
るため、搬送ロボットとの取り合いが複雑になり、また
、真空中でカセットを上下に移動させるため装置の構造
も複雑化するという問題があり、とくに製品単位が複数
のカセットで構成されているような場合には、これに対
応してロード／アンロード両側に複数のカセット移動機
構を設ける必要が有り、構造の複雑化、コストアップの
問題はさらに顕著なものとなる。また、カセット内に収
納された基板は、未処理／処理済みにかかわらず、一枚
の基板を出し入れする毎に全基板が移動する必要があり
、ゴミの発生、付着いう問題が避けられないものとなっ
ている。

【０００９】上記第２の従来例においては、カセットが
大気中に設置されるため、搬送ロボットとの取り合いの
問題は解消されるが、その他の点については、前記第一
の例と同様の問題点が残されている。

【００１０】前記特開昭６３ー２７３３３１号公報に開
示された装置は、上記の問題点に鑑みて、カセットを固
定化することにより、装置の簡略化、ゴミの発生の問題
の解決を図ったものであるが、これを例えば前記第２の
従来例の様な装置と組み合わせて装置を構成した場合に
おいてもなお、下記のような問題が有った。すなわち、
前記の従来技術においては、導入側にセットする、未処
理基板を収納した基板カセットと、取出し側にセットす
る空の基板カセットが、常に一対で投入、回収される必
要があり、また、処理済みの基板は、導入側基板カセッ
トに収納されていた時とは逆の順番で取出し側の基板カ
セットに収納される様になされている。このため、一般
的に用いられている各カセットを単位としてカセット毎
に生産情報を付与する方式に対応するには、一旦回収し
た取出し側の基板カセットから、空になった導入側の基
板カセットに再度処理済みの基板を移し換える必要があ
り、工程数が増えるのみならず、ゴミの発生による歩留
まりの低下などの問題が生じていた。また、装置稼働効
率の面からも、導入側基板カセットから最後に投入され
た基板が、全て取出し側基板カセットに収納されて、次
の空カセットが設置されるまでは新たな投入を待つか、
あるいは新たに投入した基板の処理進行を中断して待つ
必要が生じるという不都合が生じていた。

【００１１】また、特開昭６３−２５２４３９号公報に
開示された装置においては、被処理基板を収納した２個
の基板カセットをそれぞれエレベータに搭載して大気中
に設置し、搬出、搬入両方の機能を兼ね備えた真空処理
装置側の搬送手段との受渡しの取り合い位置に、前記基
板カセットを交互にスライドさせる機能を設けることに
より、処理済みの基板を元のカセットに収納可能にする
と共に、基板カセットの交換待ち時間が生じないように
したものであるが、基板カセットの供給回収の自動化を
図る場合には、処理済み基板を収納したカセットを回収
し、未処理基板を収納したカセットを供給すべきステー
ジの位置が、前記真空装置側の搬送手段との受渡し位置
に対して一回毎に左右入れ替わるため、カセットの供給
回収装置側が複雑化するという問題がある。

【００１２】本発明の目的は、生産ラインの自動化への
対応が容易で、かつゴミの発生などによる製品の汚染を
低減でき、高い生産効率と高い製品歩留まりを実現する
真空処理装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、大気圧雰囲気中に、複数の被処理基板
を収納した基板カセットを略水平の同一平面上に複数個
設置し、搬送手段を基板カセットとロードロック室との
間に配置するとともに、基板カセット位置を同一平面内
において搬送手段に対して移動可能な構成とすることに
より、該基板カセットに収納された基板の処理開始から
処理終了に至る間は前記基板カセットの位置及び姿勢を
換えることなく未処理基板を搬出し、処理済み基板を未
処理時に収納されていた元の位置に搬入し、該基板カセ
ットに収納された基板の処理開始前または処理終了後に
のみ該基板カセットを移動させる様にした。

【００１４】

【作用】前記のように構成し、基板カセットに収納され
た基板の処理開始から処理終了に至る間は、基板カセッ
トの位置及び姿勢を換えることなく未処理基板を搬出し
、処理済み基板を未処理時に収納されていた元の位置に
搬入し、基板カセットに収納された基板の処理開始前ま
たは処理終了後にのみ該基板カセットを移動させる様に
なすことにより、生産ラインの自動化への対応が容易で
、かつゴミの発生などによる製品の汚染が低減でき、高
い生産効率と高い製品歩留まりを実現できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１および図２に
より説明する。図１は、本発明の真空処理装置である、
例えば、半導体ウェーハをドライエッチング処理する装
置の平面図であり、図２はその立面図である。装置は、
未処理のウェーハを収納した状態で装置に処理対象を供
給し、かつ処理済みのウェーハを再度元の位置に収納し
て回収する複数（通常２５枚）のウェーハ１０を収納で
きる複数のカセット１ａ，１ｂ、１ｃと、該カセット１
ａ，１ｂ、１ｃを載置し装置への導入／払出しの位置を
決定するために、該カセット１ａ，１ｂ、１ｃの姿勢を
変えることなく略水平の平面を保ったまま移動するカセ
ット台２と、図示しない真空排気装置およびガス導入装
置を装備し、未処理のウェーハを真空雰囲気に導入する
ためのロードロック室３と、同じく処理済みのウェーハ
を大気中に取りだすためのアンロードロック室４と、搬
送手段を備えた搬送室５と、ウェーハにエッチングを施
すための放電部６およびウェーハステージ７と、さらに
図示しない真空排気装置およびガス導入装置を備えたエ
ッチング処理室８と、それぞれ気密に分離可能な隔離弁
９ａ〜９ｄと、ロードロック室３およびアンロードロッ
ク室４とカセット１ａ，１ｂ，１ｃとの間に配置され、
ロードロック室３またはアンロードロック室４とカセッ
ト１ａ，１ｂ，１ｃとの間でウェーハを授受するための
Ｘ，Ｙ，Ｚ及びθ軸を有するロボットを備えた搬送装置
２０とから構成されている。

【００１６】装置の動作としては、まず、未処理のウェ
ーハを収納したカセット１ａがストッカから装置へと搬
送路３０上を走行するロボット（図示せず）により供給
され、カセット台２に載置される。載置する位置は２１
であるが、正確な位置調整や位置決め機構は必要としな
い。続いてカセット台２を一定量だけ移動させた後、カ
セット１ｂを、さらにカセット台２を一定量だけ移動さ
せた後にカセット１ａ，１ｂ，１ｃを供給する。この時
カセット台２に対するカセットの供給位置２１は一定で
あるため、セットの供給動作を単純化することが可能で
あり、生産ラインの自動化への対応が容易である。装置
は、カセットに付与された生産情報を自ら認識するか、
上位の制御装置から送られる情報に基づくか、あるいは
オペレータの入力する命令によるか、いずれかの方法に
よりウェーハに処理を行うことができる。

【００１７】続いて、カセット台２を移動させてカセッ
ト１ａを予め定められたロードロック室３との搬送受渡
し位置に送り停止させる。カセット１ａに収納された未
処理のウェーハ１０を搬送装置２０により抜き取り、搬
送装置２０に対してカセット１ａとは反対側に配置され
たロードロック室３へ隔離弁９ａを通して搬入する。こ
のときウェーハ１０は、カセット１ａ内のいずれの場所
に収納されたものでも良い。ロードロック室３は、隔離
弁９ａを閉じた後、排気装置により所定の圧力まで真空
排気され、次いで隔離弁９ｂが開放されてウェーハ１０
は搬送室５を経てエッチング室８ａへ搬送され、試料台
７上に載置される。エッチング室８ａに搬入されたウェ
ーハ１０は、所定の条件により第一のエッチング処理を
施される。この間に、ロードロック室３は隔離弁９ａ，
９ｂを閉じた状態で、ガス導入装置により大気圧に復帰
され、開放された隔離弁９ａから１枚目のウェーハと同
様に２枚目のウェーハが搬送装置２０によって搬入され
、再び排気装置により所定の圧力まで真空排気される。 各ウェーハは、順次エッチング室８ａ〜８ｄの全てある
いはいずれかで所定の処理を施された後、隔離弁９ｃ、
アンロードロック室４、隔離弁９ｄを経て搬送装置２０
によって大気中に取りだされ、当初収納されていたカセ
ット１ａ内の元の位置へ戻される。

【００１８】以上の動作を繰り返して、カセット１ａに
収納されていた未処理ウェーハの処理が完了し、元の位
置に再収納し終わるとカセット１ａは回収可能となる。 そこでカセット台２を移動させて次のカセット１ｂを予
め定められたロードロック室３との搬送受渡し位置に送
り停止させる。カセット１ａは回収位置２２に移動し、
回収される迄待機する。以上のような稼働方法によれば
、未処理のウェーハを収納したカセットを供給位置２１
に供給し、処理済みのウェーハを収納したカセットを回
収位置２２から回収するという極めて単純な動作を行う
ことで生産ラインの自動化への対応が可能となる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロボットによる基板カセットの投入／回収が容易に行え
、且つ連続的に処理が可能なため生産ラインの自動化へ
の対応が容易にできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の真空処理装置を示す平面図
である。

【図２】図１を１−１から見た立面図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ…基板カセット、２…カセット台、３
…ロードロック室、４…アンロードロック室、５…搬送
室、６…放電部、７…試料台、８…エッチング室、９ａ
〜９ｄ…隔離弁、１０…ウェーハ、２０…搬送装置、２
１…供給位置、２２…回収位置、３０…搬送路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】大気圧中に設置され複数の被処理基板を収
   納した基板カセットと、被処理基板に真空中で処理を行
   うための少なくとも一つの真空処理室と、前記基板カセ
   ットと前記真空処理室との間で被処理基板を真空雰囲気
   に搬入・搬出する少なくとも一つのロードロック室と、
   該ロードロック室と前記基板カセットとの間で被処理基
   板を搬送する基板搬送手段とを具備し、前記基板カセッ
   トは略水平の同一平面上に複数個設置されるとともに同
   一平面内において前記搬送手段に対する位置を移動可能
   であり、前記基板カセットに収納された基板の搬出開始
   から処理後の搬入終了に至る間は、前記基板カセットの
   位置及び姿勢を換えることなく未処理基板を搬出すると
   ともに処理済み基板を未処理時に収納されていた元の位
   置に搬入可能としたことを特徴とする真空処理装置。
2. 【請求項２】前記基板カセットは同一直線上に配置され
   、該直線上を移動する請求項１記載の真空処理装置。
3. 【請求項３】前記基板カセットの移動は一方向送りであ
   る請求項２記載の真空処理装置。
4. 【請求項４】前記基板カセットの移動手段は無限軌道で
   ある請求項１又は請求項２記載の真空処理装置。