JPH058192A - ワ−クの処理受け渡し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、装置の大型化を招くことなく、ワ
−クに複数の処理を順次行うことができるようにしたワ
−クの処理受け渡し装置を提供することを主要な目的と
する。 【構成】複数のプロセスチャンバ４ａ、４ｂを一列に形
成し、隣り合う一対のプロセスチャンバ間にロボット１
１が設置されるロボットチャンバ５を形成し、上記ロボ
ット１１を、細長く形成されているとともに回転駆動さ
れる基部１４およびこの基部１４の長手方向に沿って伸
縮自在に設けられたア−ム１５とから形成したことを特
徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はたとえば半導体素子を
形成する工程に用いられるワ−クの処理受け渡し装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子の製造工程においては、半導
体素子を形成する基板に、たとえば絶縁膜や配線膜をＣ
ＶＤやスパッタリングによって形成する成膜工程があ
る。成膜工程は、上記基板に異なる複数の種類の金属膜
の成形を繰り返して行うため、その都度、上記基板をそ
のときの処理に応じたプロセスチャンバから他のプロセ
スチャンバヘと受け渡して行われる。

【０００３】従来の処理受け渡し装置における、プロセ
スチャンバ間の上記基板の受け渡しは、たとえば台車に
よって行われていた。すなわち、処理受け渡し装置は、
複数のプロセスチャンバをほぼ一列に連設し、これらプ
ロセスチャンバの全体に連通する台車の走行路を形成す
る。そして、上記台車に基板を載置し、その台車を各プ
ロセスチャンバに順次走行位置させることで、それぞれ
のプロセスチャンバで上記基板に成膜するようにしてい
る。

【０００４】しかしながら、このような装置によると、
台車の熱容量が大きくなることが避けられないから、成
膜時における基板の加熱に時間が掛かり、生産性の低下
を招くということがあるばかりか、上記台車にも成膜さ
れるため、台車を各プロセスチャンバ間を走行させたと
きに膜が剥離し、パ−ティクル発生の原因となるなどの
ことがあった。

【０００５】このような欠点をなくすため、上記基板の
各プロセスチャンバ間における受け渡しをロボットで行
うようにした装置が開発されている。従来のロボットを
用いた装置は、複数のプロセスチャンバを環状に配置
し、その中央部分の部屋をロボットが配置されるロボッ
トチャンバとしていた。そして、そのロボットを回転さ
せるとともにア−ムを伸縮させることで、各プロセスチ
ャンバ間における基板の受け渡しを行うようにしてい
た。

【０００６】しかしながら、このような構成によると、
ロボットチャンバに配置されるロボットは、各プロセス
チャンバ間での基板の受け渡しを行うことができる機能
を備えた大きさでなければならない。そのため、ロボッ
トが基板やプロセスチャンバの大きさに比べて必要以上
に大きくなることが避けられないため、このロボットを
収容する上記ロボットチャンバも大きくなり、装置全体
が大型化するということがあった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来は生
産性の低下やパ−ティクルの発生を招かず、しかも装置
を大型化することなくワ−クをプロセスチャンバ間で受
け渡すということができなかった。

【０００８】この発明は上記事情にもとづきなされたも
ので、その目的とするところは、ロボットによってワ−
クを受け渡す場合に、ロボットが設置されるロボットチ
ャンバを大きくせずにすむようにしたワ−クの処理受渡
し装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明は、一列に連設された複数のプロセスチャン
バと、隣り合う一対のプロセスチャンバ間に形成された
ロボットチャンバと、このロボットチャンバに配設され
隣り合う一対のプロセスチャンバの一方で処理されたワ
−クを他方に受け渡すロボットとを具備し、このロボッ
トは、回転駆動される基部と、この基部の回転中心から
径方向に沿って伸縮自在に設けられたア−ムとから形成
されていることを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記の構成によれば、ロボットの基部が回転駆
動されるとともに細長く形成されているから、このロボ
ットを設置するためのロボットチャンバの幅寸法を十分
に小さくすることができる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。図１はワ−クとしてのたとえば半導体素子の
ガラス基板Ｗを成膜処理する、処理受け渡し装置として
のＣＶＤ装置１を示し、このＣＶＤ装置１は本体２を有
する。この本体２は、薄く細長い箱型状に形成されてい
て、その内部空間は仕切板３によって第１、第２の２つ
のプロセスチャンバ４ａ、４ｂと、隣り合う一対のプロ
セスチャンバ４ａ、４ｂ間に位置するロボットチャンバ
５とに区画されている。ロボットチャンバ５は、各プロ
セスチャンバに比べて幅寸法が十分に小さく形成されて
いる。つまり、プロセスチャンバ４ａ、４ｂの平面形状
は図２に示すようにほぼ正方形状に形成され、上記ロボ
ットチャンバ５は本体２の幅方に沿って細長い帯状に形
成されている。

【００１２】上記各仕切板３には、ロボットチャンバ５
とプロセスチャンバ４ａ、４ｂとを連通させるとともに
各プロセスチャンバ５を外部に連通させる連通口６が仕
切板３の幅方向ほぼ全長にわたって形成されている。各
連通口６は、仕切板３の外面側に設けられたゲ−トバル
ブ７によって開閉される。各ゲ−トバルブ７は、本体２
の上面側にそれぞれ設けられたバルブ駆動源８によって
矢印で示す上下方向にスライド駆動される。

【００１３】上記プロセスチャンバ４ａ、４ｂには第１
の真空ポンプ接続され、ロボットチャンバ５には第２の
真空ポンプ（ともに図示せず）が接続されている。これ
ら真空ポンプによってプロセスチャンバ４ａ、４ｂの方
がロボットチャンバ５よりも高真空に真空引きされるよ
うになっている。したがって、ロボットチャンバ５に設
けられたゲ−トバルブ７は各チャンバ間の圧力差によっ
て仕切板３に密着する方向に付勢され、各チャンバ間の
気密を確実に維持することができるようになっている。

【００１４】上記ロボットチャンバ５にはロボット１１
が配置されている。このロボット１１はロボットチャン
バ５の底部を気密に貫通した駆動軸１２を有する。この
駆動軸１２は、ロボット駆動源１３によって回転および
上下駆動されるとともに、その上端にはロボットチャン
バ５の平面形状と対応する帯板状の基部１４が水平に取
着されている。この基部１４の上面にはア−ム１５が基
部１４の長手方向に沿ってスライド自在に設けられてい
る。このア−ム１５は、基部１４の長手方向一端部に設
けられたスライド駆動機構１６によってスライド駆動さ
れるようになっている。

【００１５】上記スライド駆動機構１６は、基部１４の
長手方向一端部に設けられた駆動源１８ａと、基部１４
の長手方向に沿って設けられ一端部が上記駆動源１８ａ
に連結されて回転駆動される駆動軸１８ｂと、この駆動
軸１８ｂに螺合されたコマ１８ｃとからなる。このコマ
１８ｃは上記ア−ム１５の一端部下面側に結合されてい
るとともに、上記基部１４の上面に形成されたスライド
溝１８ｄにスライド自在に係合されている。

【００１６】一方、各プロセスチャンバ４ａ、４ｂ内の
下部にはヒ−タブロック１９が配設され、上部には上記
ヒ−タブロック１９と対向して電極２１が配置されてい
る。ヒ−タブロック１９の上面の四隅には、図示しない
アクチュエ−タによって駆動される支持ピン２２がそれ
ぞれ突没自在に設けられている。第１のプロセスチャア
ンバ４ａのヒ−タブロック１９の上面には、一方の仕切
板３の連通口６から図示しないロボットによってワ−ク
である上記ガラス基板Ｗが供給され、ヒ−タブロック１
９上面の突出した支持ピン２２に受け渡されるようにな
っている。

【００１７】ヒ−タブロック１９上にガラス基板Ｗが受
け渡され、支持ピン２２が没入方向に駆動され、ガラス
基板Ｗがヒ−タブロック１９の上面に接合した状態で、
プロセスチャンバ４に所定のガスを供給しながらヒ−タ
ブッロック１９と電極２１との間に電圧を印加してプラ
ズマを発生させれば、反応によって上記ガラス基板Ｗに
薄膜を形成することができるようになっている。つぎ
に、上記構成のＣＶＤ装置１の動作を図３（ａ）〜
（ｅ）を参照しながら説明する。

【００１８】まず、第１のプロセスチャンバ４ａの一方
のゲ−トバルブ７が開き、図３（ａ）に示すように第１
のプロセスチャンバ４ａに図示しないロボットによって
上述したようにガラス基板Ｗがヒ−タブロック１９上に
受け渡されると、上記ゲ−トバルブ７が閉じてそのプロ
セスチャンバ４ａが密閉される。その状態で、第１のプ
ロセスチャンバ４ａは所定の圧力まで真空引きされる。

【００１９】第１のプロセスチャンバ４ａ内が所定の圧
力まで低下すると、その内部にガスが供給されるととと
もに、ヒ−タブロック１９と電極２１との間に電圧が印
加されてプラズマが発生させられる。それによって、上
記ガラス基板Ｗの表面には薄膜が反応形成される。

【００２０】ガラス基板Ｗに薄膜が形成され終わると、
図３（ｂ）に示すように第１のプロセスチャンバ４ａ
と、第２のプロセスチャンバ４ｂとの間に形成されたロ
ボットチャンバ５の一対のゲ−トバルブ７が開方向に駆
動され、第１のプロセスチャンバ４ａと第２のプロセス
チャンバ４ｂとを隔別した一対の仕切板３の連通口６が
開放される。また、ヒ−タブロック１９に設けられた支
持ピン２２が突出方向に駆動されることで、ガラス基板
Ｗがヒ−タブロック１９の上面から所定寸法浮上させら
れる。

【００２１】ついで、ロボット駆動源１３が作動し、ロ
ボット１１の基部１４を図３（ａ）に示すようにロボッ
トチャンバ５の長手方向と同方向に向いた状態（本体２
の幅方向に向いた状態）から図３（ｂ）に示すように９
０度回転させる。つまり、ア−ム１５の前進方向を第１
のプロセスチャンバ４ａの方向に向ける。その状態でス
ライド駆動機構１６が作動し、ア−ム１５が基部１４か
ら突出する前進方向に駆動される。それによって、ア−
ム１５がヒ−タブロック１９の上面に浮上して支持され
たガラス基板Ｗの下面側に進入する。その状態で基部１
４が上昇方向に駆動され、ガラス基板Ｗを支持ピン２２
から浮上させると、図３（ｃ）に示すように上記第１、
第２のア−ム１５、１７が後退方向に駆動される。

【００２２】ア−ム１５が後退すると、上記基部１４が
図３（ｃ）に示す状態から図３（ｄ）に示す９０度回転
させられた状態を経て図３（ｅ）に示す状態となるまで
１８０度回転させられる。基部１４が１８０度回転する
と、ア−ム１５が再び前進方向に駆動される。つまり、
第２のチャンバ４ａ内へ突出する方向に駆動される。

【００２３】ついで、基部１４が下降方向に駆動される
ことで、上記ア−ム１５に支持されたガラス基板Ｗが第
２のプロセスチャンバ４ｂのヒ−タブロック１９の上面
から突出した支持ピン２２に受け渡される。

【００２４】このように、ガラス基板Ｗの受け渡しが終
了すると、ア−ム１５が後退方向に駆動されたのち、基
部１４が本体２の幅方向に沿うよう９０度回転させら
れ、ロボットチャンバ４ｂの両側に位置する一対のゲ−
トバルブ７が駆動されて仕切板３の連通口６が閉塞され
る。その状態で、上記ガラス基板Ｗには第１のプロセス
チャンバ４ａで行った成膜とは異なる種類の成膜が行わ
れる。

【００２５】第２のプロセスチャンバ４ｂでの成膜が終
了すると、ロボットチャンバ４ｂと反対側のゲ−トバル
ブ７が開かれるとともに、ヒ−タブロック１９の支持ピ
ン２２が突出方向に駆動されてガラス基板Ｗが浮上す
る。その状態で図示しないロボットのア−ムがガラス基
板Ｗの下面側に進入してそのガラス基板Ｗを受け取り、
第２のプロセスチャンバ４ｂから搬出する。

【００２６】上記構成のＣＶＤ装置１によれば、隣り合
う一対のプロセスチャンバ４ａ、４ｂ間に本体２の幅方
向に沿って細長いロボットチャンバ５を形成し、このロ
ボットチャンバ５に配置されるロボット１１を、回転駆
動される基部１４と、この基部１４に伸縮自在に設けら
れたア−ム１５とから形成した。

【００２７】そのため、第１、第２のプロセスチャンバ
４ａ、４ｂにおいて、ガラス基板Ｗに成膜を行うときに
は、ロボット１１をロボットチャンバ５に収容しておく
ことができるから、ロボット１１に成膜されることがな
い。その結果、ロボット１１のア−ム１５が第１のプロ
セスチャンバ４ａや第２のプロセスチャンバ４ｂに出入
りする際に、従来の台車方式のように膜が剥離してパ−
ティクルの発生を招くようなことがない。

【００２８】また、ロボット１１は、ア−ム１５を伸縮
させるようにするとともに、基部１４を細長くして回転
駆動するようにしたから、小形化することができ、とく
に幅寸法を小さくすることができる。そのため、ロボッ
ト１１を収容するためのロボットチャンバ５も小さくす
ることができるから、ＣＶＤ装置１全体をあまり大型化
させずにすむ。

【００２９】なお、上記一実施例では２つのプロセスチ
ャンバを有するＣＶＤ装置について説明したが、プロセ
スチャンバの数は３つ以上であってもよく、たとえば３
つの場合には２つのロボット装置を各プロセスチャンバ
間に形成されたロボットチャンバに設けるようにすれば
よい。

【００３０】さらに、この発明はＣＶＤ装置だけに限ら
れず、スパッタリング装置などにも適用することが可能
であり、要はワ−クに複数の処理を順次連続的に行う必
要のある装置であればよい。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明は、複数のプ
ロセスチャンバを一列に形成し、隣り合う一対のプロセ
スチャンバ間にロボットが設置されるロボットチャンバ
を形成し、上記ロボットを、細長く形成されているとと
もに回転駆動される基部およびこの基部の長手方向に沿
って伸縮自在に設けられたア−ムとから形成した。

【００３２】そのため、ロボットをプロセスチャンバか
ら退避させた状態で、各プロセスチャンバにおいてワ−
クを処理することができるから、ロボットに種々の処理
が行われ、それがパ−ティクルの発生原因となるのが防
止される。また、ロボットは幅寸法を小さくすることが
できるから、それに応じてロボットチャンバも小さくで
きるため、装置全体を小形化することが可能であり、ま
た基部が回転自在であり、ア−ムが基部に対して伸縮自
在であるから、ロボットが小型であっても、その作業範
囲を十分大きくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成を示す縦断面図。

【図２】同じく横断面図。

【図３】（ａ）〜（ｅ）は作業工程を順次示す説明図。

【符号の説明】

４ａ、４ｂ…プロセスチャンバ、５…ロボットチャン
バ、１１…ロボット、１４…基部、１５…ア−ム、Ｗ…
ガラス基板（ワ−ク）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 一列に連設された複数のプロセスチャン
   バと、隣り合う一対のプロセスチャンバ間に形成された
   ロボットチャンバと、このロボットチャンバに配設され
   隣り合う一対のプロセスチャンバの一方で処理されたワ
   −クを他方に受け渡すロボットとを具備し、このロボッ
   トは、回転駆動される基部と、この基部の回転中心から
   径方向に沿って伸縮自在に設けられたア−ムとから形成
   されていることを特徴とするワ−クの処理受け渡し装
   置。