JPH06151558A - 搬送処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被処理体の処理前の大気汚染を防止して、製
品歩留りの向上を図り、かつ、設置スペースの有効利用
及び装置の小型化を図る。 【構成】 搬送室４の周囲にゲートバルブ５を介して処
理室１ａ，１ｂ、収納室２ａ，２ｂ及び前処理用収納室
３を配設する。搬送室４内に、処理室１ａ，１ｂ、収納
室２ａ，２ｂ及び前処理用収納室３内のウエハＷの搬出
・搬入を司る搬送手段６を配設する。処理室１ａ，１
ｂ、収納室２ａ，２ｂ、前処理用収納室３及び搬送室４
に、それぞれＮ2 ガス供給管７を介してＮ2 ガス供給源
８を接続すると共に、排気管９を介して真空ポンプ１０
を接続する。これにより、処理室１ａ，１ｂ、収納室２
ａ，２ｂ、前処理用収納室３及び搬送室４内をＮ2 ガス
雰囲気として、未処理及び処理中のウエハＷ表面への自
然酸化膜やパーティクル等の付着を防止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば半導体ウエハ
等の被処理体を所定の処理部に搬送する搬送処理装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体ウエハ（以下にウエハと
いう）の製造プロセスにおいて、ウエハの表面に薄膜を
形成する薄膜形成装置、酸化膜を形成する酸化装置や不
純物を導入する不純物導入装置等が使用されている。そ
して、これら薄膜、酸化膜等を形成する装置として、ガ
ス反応と加熱により処理する表面処理装置が使用されて
いる。

【０００３】従来、この種の表面処理装置を用いてウエ
ハを処理するには、所定枚数のウエハを収容したカセッ
トから搬送アーム等の搬送手段によってウエハを取出
し、表面処理装置の処理室内に搬送して、熱処理を行っ
た後、処理室からウエハを取出している。また、処理能
率の向上を図るために、複数の表面処理装置を配設する
と共に、各表面処理装置の処理室に対して搬送手段を配
設している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の装置においては、表面処理装置の処理室に被処
理体を搬送する場合、大気中から直接処理室内に搬送し
ているため、被処理体が大気中に晒され、被処理体がご
みの付着や自然酸化膜の形成等によって大気汚染され、
製品歩留りの低下を招く虞れがあった。

【０００５】また、処理室を複数設けた場合には、複数
の処理室に対して搬送手段も複数必要とするか、搬送手
段の移動範囲を広くする必要があるため、設置スペース
を大きくすると共に、装置を大型化しなければならない
という問題もあった。

【０００６】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、被処理体の処理前の大気汚染を防止して、製品歩留
りの向上を図り、かつ、設置スペースの有効利用及び装
置の小型化を図れるようにした搬送処理装置を提供する
ことを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の搬送処理装置は、被処理体を処理する処
理室と、被処理体を収納する収納室と、前処理される被
処理体を収納する前処理用収納室と、気密開閉手段を介
して上記処理室、収納室及び前処理用収納室との間に配
設される搬送室と、上記搬送室内に配設されて、上記処
理室，収納室及び前処理用収納室内の被処理体の搬出・
搬入を司る搬送手段とを具備し、上記処理室，収納室，
前処理用収納室及び搬送室内を所定のガス雰囲気とする
ことを特徴とするものである。

【０００８】この発明において、上記搬送手段は搬送室
内に配設されて、処理室，収納室及び前処理用収納室内
の被処理体の搬出・搬入を司るものであれば任意の機構
のものでよいが、好ましくは搬送手段を、搬送室内に露
出する搬送駆動部と、上記搬送室と区画される駆動室内
に配設される昇降駆動部とで構成し、上記搬送駆動部と
昇降駆動部との間に、搬送駆動部を搬送室内に最露出し
た際に搬送室と駆動室とを遮断する気密手段を配設し、
かつ上記駆動室内を上記搬送室と別に所定ガス雰囲気に
する方がよい。

【０００９】

【作用】上記のように構成されるこの発明の搬送処理装
置によれば、気密開閉手段を介して接続される収納室、
前処理用収納室及び搬送室内を所定のガス雰囲気とする
ことにより、未処理及び処理中の被処理体を大気と遮断
して大気汚染から保護することができる。また、搬送室
を、処理室，収納室及び前処理用収納室の間に配設する
ことにより、１種類の搬送手段によって被処理体の搬送
を行うことができる。また、搬送室から区画される駆動
室内を搬送室と別に所定ガス雰囲気にすることにより、
駆動室内の昇降駆動部を真空雰囲気に晒ずに所定のガス
雰囲気におくことができる。

【００１０】

【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基いて詳細
に説明する。ここでは、この発明の搬送処理装置をウエ
ハの表面処理装置に適用した場合について説明する。

【００１１】図１はこの発明の搬送処理装置の概略構成
図、図２はその概略斜視図が示されている。

【００１２】この発明の搬送処理装置は、被処理体であ
るウエハＷを処理する２つの処理室１ａ，１ｂと、ウエ
ハＷを収納する２つの収納室２ａ，２ｂと、前処理され
るウエハＷを収納する前処理用収納室３と、気密開閉手
段であるゲートバルブ５を介して処理室１ａ，１ｂ、収
納室２ａ，２ｂ及び前処理用収納室３との間に配設され
る搬送室４とを具備してなる。そして、搬送室４内に
は、処理室１ａ，１ｂ、収納室２ａ，２ｂ及び前処理用
収納室３内のウエハＷの搬出・搬入を司る搬送手段６が
配設されている。また、処理室１ａ，１ｂ、収納室２
ａ，２ｂ、前処理用収納室３及び搬送室４には、それぞ
れ例えば窒素（Ｎ2 ）ガス、アルゴン（Ａｒ）等の不活
性ガスあるいはこれらとの混合ガスの供給管７（以下に
Ｎ2 ガス供給管という）を介してＮ2 ガス供給源８が接
続されると共に、排気管９を介して真空ポンプ１０が接
続されている。なお、ガス供給管８及び排気管９にはそ
れぞれバルブ１１，１２が配設されている。

【００１３】ウエハＷを収容する収納室２ａ，２ｂは、
外部の大気雰囲気との間を開閉するゲートバルブ５ａ
と、図示しない回転機構によって回転するターンテーブ
ル１３とを具備してなり、ターンテーブル１３上には、
例えば５個のウエハカセット１４が周方向に等間隔に載
置されている。このように構成される収納室２ａ，２ｂ
は、真空ポンプ１０によって所定の真空度まで減圧され
た後、ガス供給管７からＮ2 ガスが供給された状態で図
示しない通気管よりＮ2 ガスを排気して常時新たなＮ2
ガスが流通されることによって、収納室２ａ，２ｂ内に
発生したパーティクルを排出してウエハＷへのパーティ
クルの付着を抑制している。

【００１４】搬送室４内に配設される搬送手段６は、図
３に示すように、搬送室４内に露出する搬送駆動部１５
と、搬送室４と区画される駆動室１６内に配設される昇
降駆動部１７とで構成されている。この場合、搬送駆動
部１５は、駆動室１６内に配設される昇降モータ１８に
よって駆動室１６の上部を昇降する駆動基部１９と、駆
動基部１９内に磁気シール等の気密手段２０を介して配
設される駆動モータ２１によって水平方向に回転される
第１のアーム２２ａと、第１のアーム２２ａの先端部に
回転可能に連接される第２のアーム２２ｂと、第２のア
ーム２２ｂの先端部に回転可能に連接されるウエハ保持
アーム２２ｃとからなる多間接搬送アームロボットにて
形成されている。このように構成される搬送手段６は、
昇降モータ１８及び駆動モータ２１の駆動によって垂直
方向（Ｖ）と水平方向の回転（θ）及び伸縮方向（Ｈ）
に移動自在に形成されている。なお、図面ではウエハ保
持アーム２２ｃが１つの場合について説明したが、ウエ
ハ保持アーム２２ｃを垂直方向に適宜間隔をおいて複数
（例えば５個）設けることも可能である。また、駆動基
部１９の下端部に可動ブロック２３が固着されており、
この可動ブロック２３は、駆動室１６内に垂直方向に平
行に配設される２本のガイドレール２４に沿って摺動可
能に配設されると共に、ガイドレール２４と平行に配設
されるボールねじ軸２５に螺合されている。そして、ボ
ールねじ軸２５はギア等の伝達機構２６を介して昇降モ
ータ１８に連結されている。したがって、昇降モータ１
８の駆動により伝達機構２６を介してボールねじ軸２５
が回転し、ボールねじ軸２５の回転に伴って可動ブロッ
ク２３を介して駆動基部１９及び搬送駆動部１５が昇降
するようになってる。

【００１５】また、駆動基部１９の可動ブロック２３の
上部に緩衝防止用のステンレス製の蛇腹管２７を介して
取付板２８が配設されており、この取付板２８の上面に
は、駆動室１６の上部開口部の周辺下面に当接する気密
手段であるＯリング２９が装着されている。したがっ
て、昇降モータ１８の駆動によって駆動基部１９が最上
部まで移動した際にＯリング２９が駆動室１６の上部下
面に当接することにより駆動室１６内と搬送室４とが気
密状態に区画される。

【００１６】更に、上記のように構成される駆動室１６
には、搬送室４に接続されるガス供給管７と別のＮ2 ガ
ス供給管７ａを介してＮ2 供給源８ａが接続されると共
に、通気管３０が接続されて、搬送室４とは別系統のガ
ス供給系によって駆動室１６内がＮ2 ガス雰囲気におか
れるようになっている。

【００１７】上記のように、搬送手段６を搬送駆動部１
５と昇降駆動部１７とに分離形成することにより、昇降
駆動部１７の駆動系すなわち昇降モータ１８や図示しな
いエンコーダ等を真空用にする必要がなく、通常の大気
用のものを使用することができる。また、搬送駆動部１
５を搬送室４内に最露出した状態で搬送室４内を真空状
態にした後、Ｎ2 ガスを供給することができるので、少
ないＮ2 ガスの使用によって搬送室４内の酸素（Ｏ2 ）
濃度を低下することができる。

【００１８】上記処理室１ａ，１ｂは、その内部にウエ
ハＷを昇降するウエハボート３１を配設してなり、処理
室１ａ，１ｂの上方にはウエハボート３１にて保持され
た複数枚のウエハＷを同時に熱処理する表面処理装置４
０が搭載されている。この場合、ウエハボート３１は、
図４に示すように、基台３２に対して図示しない駆動機
構によって昇降可能な昇降台３３と、この昇降台３３上
に図示しない回転機構によって回転自在に支承される回
転板３４と、この回転板３４上に回転可能に載置される
保温筒３５と、保温筒３５の上方に立設される４本の支
柱３６とで構成されており、各支柱３６の対向側面に設
けられた等間隔の保持溝（図示せず）によって複数枚の
ウエハＷを間隔をおいて保持し得るようになっている。

【００１９】表面処理装置４０は、図５に示すように、
同心状に適宜間隔をおいて配設される石英製の内筒４１
と石英製の外筒４２とからなる反応容器４３にて主要部
が構成されている。また、外筒４２及び内筒４１はそれ
ぞれその下端にて例えばステンレス等にて形成される筒
状のマニホールド４５にて保持されており、このマニホ
ールド４５は図示しないベースプレートにて固定されて
いる。マニホールド４５の下端部の開口部は上記ウエハ
ボート３１の昇降台３３にて開閉されるようになってい
る。また、マニホールド４５の側面から反応容器４３内
にインジェクタ４６が気密に挿入されており、このマニ
ホールド４５の内端側はＬ字状に屈曲されて、内筒４１
の内側に上方に向けて垂直に伸びている。インジェクタ
４６の外端側に接続されるガス供給源（図示せず）から
ＣＶＤ用のガスであるジシラン（ＣｉＨ2 Ｃｌ2 ）ガス
やアンモニアガス（ＮＨ3 ) がガス流出口４６ａから反
応容器４３内に供給されるようになっている。反応容器
４３内で処理に供された処理ガスはマニホールド４５の
側面に設けられた排気路４７から外部に排出されるよう
になっている。

【００２０】一方、前処理用収納室３にはゲートバルブ
５を介して例えば洗浄装置等の前処理装置５０が連結さ
れている。この前処理用収納室３内には、前処理の必要
なウエハＷを仮収納するウエハ仮保持部３７が配設され
ている。このウエハ仮保持部３７は、図６に示すよう
に、基台３２ａに対して図示しない駆動機構によって昇
降自在な昇降台３３ａに矩形枠状のバッファカセット３
８を載置してなり、バッファカセット３８の対向する内
壁に等間隔をおいて設けられた保持溝３９にウエハＷを
仮保持し得るようになっている。したがって、搬送手段
６にて搬送されるウエハＷをバッファカセット３８に仮
保持した状態で、前処理装置５０側の搬送アーム５１に
てウエハＷを保持して前処理装置に搬送することがで
き、前処理用収納室３内においてバッチ処理と枚葉処理
とを変換することができる。

【００２１】次に、この発明の搬送処理装置の作動態様
について図１を参照して説明する。

【００２２】実施例１ まず、使用に際して、真空ポンプ１０を作動して収納室
２ａ，２ｂ、搬送室４、処理室１ａ，１ｂ及び前処理用
収納室３内を真空状態にした後、Ｎ2 ガス供給源８から
各室内にＮ2 ガスを供給して各室内をＮ2 ガス雰囲気に
する。この際、搬送室４内に配設される搬送手段６の搬
送駆動部１５を最上位置に移動させて、Ｏリング２９に
より駆動室１６と搬送室４とを遮断し、駆動室１６内に
別系統のＮ2 ガス供給源８ａからＮ2 ガスを供給するこ
とによって駆動室１６内もＮ2 ガス雰囲気にし、各室の
Ｏ2 濃度を低下させる。

【００２３】次に、第１の収納室２ａと搬送室４との間
のゲートバルブ５が開放し、搬送手段６のウエハ保持ア
ーム２２ｃが収納室２ａ内に挿入して収納室２ａ内に収
納されたウエハカセット１４内からウエハＷを受取った
後、搬送室４と第１の処理室１ａとの間のゲートバルブ
５が開放して、第１の処理室１ａ内にウエハ保持アーム
２２ｃが挿入して第１の処理室１ａ内のウエハボート３
１にウエハを受け渡す。

【００２４】このようにして所定枚数のウエハＷをウエ
ハボート３１に受け渡した後、搬送室４と第１の処理室
１ａとの間のゲートバルブ５が閉じて、ウエハボート３
１が上昇し、第１の表面処理装置４０の反応容器４３内
に挿入して、ウエハボート３１の昇降台３３によって反
応容器４３と第１の処理室１ａとを遮断した後、所定の
処理を行う。第１の表面処理装置４０においてウエハＷ
の表面処理を行っている間、搬送手段６によって第２の
収納室２ｂ内のウエハＷを第２の処理室１ｂ内のウエハ
ボート３１に受け渡して、上記と同様に第２の表面処理
装置４０にてウエハＷの処理を行うことも可能である。

【００２５】ウエハＷの表面処理が終了した後、反応容
器４３からウエハボート３１を下降して第１の処理室１
ａ内に移動した後、前述と逆の動作によって処理済みの
ウエハＷを第１の収納室２ａ内のウエハカセット１４に
受け渡してウエハＷの処理は完了する。また、同様に第
２の処理室１ｂの処理済みのウエハＷは第２の収納室２
ｂのウエハカセット１４に受け渡される。

【００２６】実施例２ 上記実施例１と同様に各室を真空引きした後、Ｎ2 ガス
を供給して各室内をＮ2 ガス雰囲気とする。そして、搬
送手段６によって収納室２ａ，２ｂから受け取られたウ
エハＷを前処理用収納室３に搬送し、前処理用収納室３
のバッファカセット３８に仮保持されたウエハＷを前処
理装置５０に搬送してウエハＷに付着したパーティクル
や自然酸化膜等の除去を行う。

【００２７】前処理装置５０によって前処理が行われた
ウエハＷを上記実施例１と同様に処理室１ａ，１ｂのウ
エハボート３１に受け渡して、表面処理装置４０によっ
て表面処理した後、収納室２ａ，２ｂのウエハカセット
１４に受け渡してウエハＷの処理は完了する。

【００２８】実施例３ 上記実施例１、２では収納室２ａ又は２ｂから取出され
たウエハＷを１つの処理室１ａ又は１ｂに搬送し、表面
処理装置４０によって処理する場合について説明した
が、異なる種類の表面処理を連続して行うことも可能で
ある。

【００２９】すなわち、例えば第１の表面処理装置４０
にて表面処理され、第１の処理室１ａにおかれたウエハ
Ｗを搬送手段６にて受け取った後、第２の処理室１ｂ内
に搬送し、第２の表面処理装置４０にて表面処理を行う
ことができる。この場合、第１の表面処理装置４０と第
２の表面処理装置４０とを逆にしてもよく、また、ウエ
ハＷの前処理が必要な場合には、前処理用収納室３に搬
送して、前処理を行った後に第１又は第２の処理室１
ａ，１ｂ内にウエハＷを搬送すればよい。

【００３０】なお、上記実施例では搬送室４を中心とし
て、その周囲に２つの処理室１ａ，１ｂ、２つの収納室
２ａ，２ｂ及び１つの前処理用収納室３を配設した場合
について説明したが、必ずしもこのような配置構造とす
る必要はなく、少なくとも搬送室４の周囲に１つの処理
室１ａ又は１ｂ、収納室２ａ又は２ｂを配設した構造で
あってもよい。

【００３１】上記実施例では被処理体が半導体ウエハの
場合について説明したが、被処理体は必ずしも半導体ウ
エハに限られものではなく、例えばＬＣＤ基板あるいは
プリント基板、フォトマスク、セラミック基板、コンパ
クトディスクなどについても同様に搬送処理することが
できる。

【００３２】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明の搬送
処理装置によれば、上記のように構成されているので、
以下のような効果が得られる。

【００３３】１）請求項１記載の搬送処理装置によれ
ば、気密開閉手段を介して接続される収納室、前処理用
収納室及び搬送室内を所定のガス雰囲気とするので、未
処理及び処理中の被処理体を大気と遮断して大気汚染か
ら保護することができると共に、製品歩留りの向上が図
れる。また、搬送室を、処理室，収納室及び前処理用収
納室の間に配設するので、１種類の搬送手段によって被
処理体の搬送を行うことができ、設置スペースの有効利
用及び装置の小型化が図れる。

【００３４】２）請求項２記載の搬送処理装置によれ
ば、搬送室から区画される駆動室内を搬送室と別に所定
ガス雰囲気にするので、駆動室内の昇降駆動部を真空雰
囲気に晒ずに所定のガス雰囲気におくことができ、構成
部材の低コスト化及び消費ガス量の低減化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の搬送処理装置の概略構成図である。

【図２】この発明の搬送処理装置の概略斜視図である。

【図３】この発明における搬送手段を示す断面図であ
る。

【図４】この発明におけるウエハボートと搬送手段を示
す概略斜視図である。

【図５】この発明における熱処理炉を示す断面図であ
る。

【図６】この発明における前処理収納室の載置台を示す
概略斜視図である。

【符号の説明】

Ｗ 半導体ウエハ（被処理体） １ａ，１ｂ 処理室 ２ａ，２ｂ 収納室 ３ 前処理用収納室 ４ 搬送室 ５ ゲートバルブ（気密開閉手段） ６ 搬送手段 ７，７ａ Ｎ2 ガス供給管 ８，８ａ Ｎ2 ガス供給源 １０ 真空ポンプ １５ 搬送駆動部 １６ 駆動室 １７ 昇降駆動部 ２９ Ｏリング（気密手段） ４０ 表面処理装置

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】 表面処理装置４０は、図５に示すよう
に、同心状に適宜間隔をおいて配設される石英製の内筒
４１と石英製の外筒４２とからなる反応容器４３にて主
要部が構成されている。また、外筒４２及び内筒４１は
それぞれその下端にて例えばステンレス等にて形成され
る筒状のマニホールド４５にて保持されており、このマ
ニホールド４５は図示しないベースプレートにて固定さ
れている。マニホールド４５の下端部の開口部は上記ウ
エハボート３１の昇降台３３にて開閉されるようになっ
ている。また、マニホールド４５の側面から反応容器４
３内にインジェクタ４６が気密に挿入されており、この
マニホールド４５の内端側はＬ字状に屈曲されて、内筒
４１の内側に上方に向けて垂直に伸びている。インジェ
クタ４６の外端側に接続されるガス供給源（図示せず）
からＣＶＤ用のガスであるジシラン（ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ）
ガスやアンモニアガス（ＮＨ3 ) がガス流出口４６ａか
ら反応容器４３内に供給されるようになっている。反応
容器４３内で処理に供された処理ガスはマニホールド４
５の側面に設けられた排気路４７から外部に排出される
ようになっている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩渕 勝彦 神奈川県津久井郡城山町町屋１丁目２番41 号 東京エレクトロン相模株式会社内 (72)発明者 津田 俊武 東京都新宿区西新宿２丁目３番１号 東京 エレクトロン株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理体を処理する処理室と、被処理体
   を収納する収納室と、前処理される被処理体を収納する
   前処理用収納室と、気密開閉手段を介して上記処理室、
   収納室及び前処理用収納室との間に配設される搬送室
   と、上記搬送室内に配設されて、上記処理室，収納室及
   び前処理用収納室内の被処理体の搬出・搬入を司る搬送
   手段とを具備し、 上記処理室，収納室，前処理用収納室及び搬送室内を所
   定のガス雰囲気とすることを特徴とする搬送処理装置。
2. 【請求項２】 搬送手段を、搬送室内に露出する搬送駆
   動部と、上記搬送室と区画される駆動室内に配設される
   昇降駆動部とで構成し、 上記搬送駆動部と昇降駆動部との間に、搬送駆動部を搬
   送室内に最露出した際に搬送室と駆動室とを遮断する気
   密手段を配設し、 上記駆動室内を上記搬送室と別に所定ガス雰囲気にする
   ことを特徴とする請求項１記載の搬送処理装置。