JPH0650345U - 多室式半導体処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体ウェハの処理コストを安易な方法によ
り減少させることができるを提供する。 【構成】 複数の半導体ウェハ4 を保持したウェハ保持
具5 を減圧下で保管しうる保管チャンバ1 と、保管チャ
ンバ1 とゲートバルブ6 を介して接続されかつウェハ保
持具5 に支持された半導体ウェハ4 を一枚ずつ搬送しう
るウェハ搬送用ロボットを備えた搬送チャンバ2 と、搬
送チャンバ2 とそれぞれゲートバルブ8 を介して接続さ
れかつ複数の半導体ウェハ4 を同時に処理しうる３つの
処理チャンバ3A,3B,3Cとを備えている。保管チャンバ1
内には、ウェハ保持具5 を４つ支持できる回転自在のウ
ェハ保持具支持装置12が配置されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、複数の半導体ウェハを同時に処理できる多室式半導体処理装置に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

複数の半導体ウェハを保持したウェハ保持具を減圧下で保管しうる保管チャン バと、保管チャンバとバルブを介して接続されかつウェハ搬送用ロボットを有す る搬送チャンバと、搬送チャンバとそれぞれバルブを介して接続されかつ複数の 半導体ウェハを同時に処理しうる複数の処理チャンバとを備えている多室式半導 体処理装置は、従来より知られているが、この従来の多室式半導体処理装置では 、保管チャンバ内に保管されうるウェハ保持具は１つであった。

【０００３】 そして、複数の半導体ウェハを保持したウェハ保持具は、保管チャンバの搬出 入口より搬入されて減圧下で保管された後、搬送ロボットにより各処理チャンバ に搬送され、各処理チャンバ内ですべての処理が終了後、保管チャンバに戻され て保管チャンバの搬出入口より搬出されていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、この種の多室式半導体処理装置では、保管チャンバの搬出入口を閉 めた後には、保管チャンバを所定の真空度になるまで減圧することが必要であり 、保管チャンバの搬出入口を開ける前には、保管チャンバを減圧状態から復圧す ることが必要であるが、上記従来の多室式半導体処理装置では、保管チャンバ内 に保管されるウェハ保持具は１つであるため、１つのウェハ保持具を搬出入する 毎に、搬出入口を開閉する必要があった。したがって、復圧および減圧に要する 時間のために、スループットが低くなり、しかも、復圧および減圧時におけるチ ャンバ内のほこりの飛散により、製品不良が増加するという問題があった。

【０００５】 この考案の目的は、半導体ウェハの処理コストを安易な方法により減少させる ことができる多室式半導体処理装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案による多室式半導体処理装置は、複数の半導体ウェハを保持したウェ ハ保持具を減圧下で保管しうる保管チャンバと、保管チャンバとバルブを介して 接続されかつウェハ搬送用ロボットを有する搬送チャンバと、搬送チャンバとそ れぞれバルブを介して接続されかつ複数の半導体ウェハを同時に処理しうる複数 の処理チャンバとを備えている多室式半導体処理装置において、保管チャンバ内 にウェハ保持具を複数個支持しかつ回転自在なウェハ保持具支持装置が配置され ていることを特徴とするものである。

【０００７】 ウェハ搬送用ロボットとしては、ウェハ保持具ごと処理チャンバ内に搬送する タイプおよびウェハ保持具に保持された半導体ウェハを処理チャンバ内に別に設 けられたウェハ保持部に１枚ずつ搬送するタイプのいずれかが使用される。

【０００８】

【作用】

この考案の多室式半導体処理装置により、ウェハ搬送用ロボットとして、ウェ ハ保持具に保持された半導体ウェハを処理チャンバ内に別に設けられたウェハ保 持部に１枚ずつ搬送するタイプを使用して、半導体ウェハを処理するには、次の ようにする。

【０００９】 まず、複数の半導体ウェハをそれぞれ保持した複数のウェハ保持具を保管チャ ンバの搬出入口より順次搬入してウェハ保持具支持装置に支持させた後、保管チ ャンバを所定の真空度になるまで減圧し、減圧下でこれらのウェハ保持具を保管 チャンバ内に保管しておく。次に、複数のウェハ保持具にそれぞれ保持された複 数の半導体ウェハは、搬送ロボットにより複数の処理チャンバのうち処理される べき処理チャンバに順次搬送されて処理される。そして、処理済みの半導体ウェ ハは、再び保管チャンバに戻され、元のウェハ保持具にそれぞれ保持されて保管 チャンバの搬出入口より順次搬出される。このようにして、複数のウェハ保持具 に保持された半導体ウェハがすべて処理されるが、この一連の処理における保管 チャンバの搬出入口の開閉は、複数のウェハ保持具に保持された半導体ウェハが すべて処理されているのにも拘らず、搬入時および搬出時の各１回のみで済む。

【００１０】

【実施例】

この考案の実施例を、以下図面を参照して説明する。

【００１１】 図１から図３までは、この考案の多室式半導体処理装置を示しており、多室式 半導体処理装置は、複数の半導体ウェハ(4) を保持したウェハ保持具(5) を複数 個減圧下で保管しうる保管チャンバ(1) と、保管チャンバ(1) とゲートバルブ(6 ) を介して接続されかつウェハ保持具(5) に支持された半導体ウェハ(4) を一枚 ずつ搬送しうるウェハ搬送用ロボット(7) を備えた搬送チャンバ(2) と、搬送チ ャンバ(2) とそれぞれゲートバルブ(8) を介して接続されかつ複数の半導体ウェ ハ(4) を同時に処理しうる３つの処理チャンバ(3A)(3B)(3C)とを備えている。

【００１２】 保管チャンバ(1) および３つの処理チャンバ(3A)(3B)(3C)は、搬送チャンバ(2 ) を取り囲むように配置されている。保管チャンバ(1) には、複数の半導体ウェ ハ(4) を保持したウェハ保持具(5) を搬出入する搬出入口が設けられている。保 管チャンバ(1) の搬出入口は、ウェハ保持具(5) 搬出入時以外は、ゲートドア(9 ) により密閉されている。保管チャンバ(1) 、搬送チャンバ(2) および各処理チ ャンバ(3A)(3B)(3C)は、ゲートバルブ(6)(8)の操作により、それぞれ独立にまた は相互に関連して所要の減圧条件下に保持できるようになされている。

【００１３】 ウェハ搬送用ロボット(7) は、水平面内において回転自在でかつ伸縮自在なア ーム(10)を有しており、アーム(10)先端に設けられたフィンガ(11)により半導体 ウェハ(4) を１枚ずつ保持し、ウェハ保持具(5) と処理チャンバ(3A)(3B)(3C)内 に設けられたウェハ保持部（図示略）との間および各処理チャンバ(3A)(3B)(3C) のウェハ保持部どうしの間において、半導体ウェハ(4) を移し替えるものである 。

【００１４】 保管チャンバ(1) 内には、ウェハ保持具(5) を４つ支持できる回転自在のウェ ハ保持具支持装置(12)が配置されている。

【００１５】 ウェハ保持具(5) は、上下に等間隔をおいて配置された２５枚のウェハ積載用 棚を備えている。

【００１６】 ウェハ保持具支持装置(12)は、角柱状の回転軸(13)と、回転軸駆動部(14)と、 回転軸(13)の回りに放射状に配置され回転軸(13)と共に回転しかつこれの側面に 沿って昇降しうる４つの載置台(15)とよりなる。

【００１７】 保管チャンバ(1) 内の搬送チャンバ(2) に面するウェハ移し替え位置には、こ こに停止させられた載置台(15)を昇降させる載置台昇降装置(16)と、光学式レベ ル検出器(17)とが設けられている。光学式レベル検出器(15)は、ウェハ搬送用ロ ボット(7) による半導体ウェハ(4) の搬送基準面に配置されて、半導体ウェハ(4 ) の移し替え時に、ウェハ保持具(5) の高さを調整するものである。

【００１８】 ウェハ保持具支持装置(12)の回転軸駆動部(14)および載置台昇降装置(16)の昇 降駆動部(18)は、いずれも保管チャンバ(1) 外に設置されており、これらの主軸 と保管チャンバ(1) とは真空対応の軸封構造となっている。

【００１９】 上記の多室式半導体処理装置による処理は次のように行われる。

【００２０】 まず、保管チャンバ(1) の搬出入口より第１および第２のウェハ保持具(5) を 順次搬入してウェハ保持具支持装置(12)に支持させた後、保管チャンバ(1) を所 定の真空度になるまで減圧し、減圧下で２つのウェハ保持具(5) を保管チャンバ (1) 内に保管しておく。このとき、搬送チャンバ(2) 内は既に所定の真空度にな るまで減圧されており、保管チャンバ(1) と搬送チャンバ(2) との間のゲートバ ルブ(6) は閉じられている。

【００２１】 次に、ウェハ保持具支持装置(12)を回転させて第１のウェハ保持具(5) をウェ ハ搬送用ロボット(7) の位置まで移動させ、これに保持されているすべての半導 体ウェハ(4) を、ウェハ搬送用ロボット(7) により第１の処理チャンバ(3A)内に 搬送し、第１のウェハ保持具(5) に保持されていた半導体ウェハ(4) に対する第 １の処理が実施される。

【００２２】 次に、第１の処理が施されたすべての半導体ウェハ(4) を、ウェハ搬送用ロボ ット(7) により第２の処理チャンバ(3B)内に搬送し、さらに、ウェハ保持具支持 装置(12)を回転させて第２のウェハ保持具(5) をウェハ搬送用ロボット(7) の位 置まで移動させ、これに保持されているすべての半導体ウェハ(4) を、ウェハ搬 送用ロボット(7) により第１の処理チャンバ(3A)内に搬送する。そして、第１の 処理が施された半導体ウェハ(4) に対する第２の処理と第２のウェハ保持具(5) に保持されていた半導体ウェハ(4) に対する第１の処理とが、それぞれ独立にま たは同時に実施される。

【００２３】 次に、第２の処理が施されたすべての半導体ウェハ(4) を、ウェハ搬送用ロボ ット(7) により第３の処理チャンバ(3C)内に搬送し、さらに、第１の処理が施さ れたすべての半導体ウェハ(4) を、ウェハ搬送用ロボット(7) により第２の処理 チャンバ(3B)内に搬送する。そして、第２の処理が施された半導体ウェハ(4) に 対する第３の処理と第１の処理が施された半導体ウェハ(4) に対する第２の処理 とが、それぞれ独立にまたは同時に実施される。

【００２４】 次に、ウェハ保持具支持装置(12)を回転させて第１のウェハ保持具(5) をウェ ハ搬送用ロボット(7) の位置まで移動させた後、第３の処理が施されたすべての 半導体ウェハ(4) をウェハ搬送用ロボット(7) により保管チャンバ(1) 内の第１ のウェハ保持具(5) に保持させる。さらに、第２の処理が施されたすべての半導 体ウェハ(4) を、ウェハ搬送用ロボット(7) により第３の処理チャンバ(3A)(3B) (3C)内に搬送する。そして、第２の処理が施された半導体ウェハ(4) に対する第 ３の処理が実施される。

【００２５】 次に、ウェハ保持具支持装置(12)を回転させて第２のウェハ保持具(5) を移し 替え位置まで移動させた後、第３の処理が施されたすべての半導体ウェハ(4) を ウェハ搬送用ロボット(7) により保管チャンバ(1) 内の第２のウェハ保持具(5) に保持させる。

【００２６】 上記一連の操作は、各チャンバ(1)(2)(3A)(3B)(3C)が減圧状態の下で行われる ので、外気の影響はまったく受けない。そして最後に、保管チャンバ(1) の搬出 入口より第１および第２のウェハ保持具(5) を順次搬出する。

【００２７】 このようにして、複数のウェハ保持具(5) に保持された半導体ウェハ(4) がす べて処理されるが、複数の処理チャンバで並行して処理を施しているので、その 分の処理時間が短縮される。また、保管チャンバの搬出入口の開閉は、搬入時お よび搬出時の各１回のみで済む。また、ウェハ保持具(5) から各処理チャンバ(3 A)(3B)(3C)に半導体ウェハ(4) を搬送するさいには、ウェハ保持具支持装置(12) の載置台(15)が昇降するので、ウェハ搬送用ロボット(7) は、昇降機構が不要で あり、ウェハ搬送用ロボット(7) を低コストにし、かつ信頼性が高いものとする ことができる。

【００２８】 上記実施例においては、ウェハ保持具支持装置(12)が４つのを収納するように なされているが、ウェハ保持具(5) 収納数はこれに限らず適宜変更できる。また 、上記のように異なった処理を連続して行うほかに、同じ処理を複数の処理チャ ンバ(3A)(3B)(3C)で独立にまたは並行して実施できることも勿論である。

【００２９】

【考案の効果】

この考案の多室式半導体処理装置によると、一連の処理における保管チャンバ の搬出入口の開閉は、複数のウェハ保持具に保持された半導体ウェハがすべて処 理されているのにも拘らず、搬入時および搬出時の各１回のみで済むので、保管 チャンバを所定の真空度になるまで減圧する回数が減り、スループットが向上す る。よって安易な方法により処理コストを減少させることができる。

【００３０】 また、搬出入口の開閉回数が減ることにより、復圧および減圧時におけるチャ ンバ内のほこりの飛散確率が減少し、製品不良を減少することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による多室式半導体処理装置を示す平
面図である。

【図２】図１の要部の垂直断面図である。

【図３】同水平断面図である。

【符号の説明】

(1) 保管チャンバ (2) 搬送チャンバ (3) 処理チャンバ (4) 半導体ウェハ (5) ウェハ保持具 (6) ゲートバルブ (7) ウェハ搬送用ロボット (8) ゲートバルブ (12) ウェハ保持具支持装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の半導体ウェハを保持したウェハ保
   持具を減圧下で保管しうる保管チャンバと、保管チャン
   バとバルブを介して接続されかつウェハ搬送用ロボット
   を有する搬送チャンバと、搬送チャンバとそれぞれバル
   ブを介して接続されかつ複数の半導体ウェハを同時に処
   理しうる複数の処理チャンバとを備えている多室式半導
   体処理装置において、保管チャンバ内にウェハ保持具を
   複数個支持しかつ回転自在なウェハ保持具支持装置が配
   置されていることを特徴とする多室式半導体処理装置。