JPH07161797A

JPH07161797A - 処理装置

Info

Publication number: JPH07161797A
Application number: JP33952993A
Authority: JP
Inventors: Takayasu Asano; 貴庸浅野; Ryoichi Okura; 領一大蔵
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Tohoku Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Tohoku Ltd
Priority date: 1993-12-03
Filing date: 1993-12-03
Publication date: 1995-06-23
Anticipated expiration: 2019-07-21
Also published as: GB2284706A; GB2284706B; SG47806A1; GB9411291D0; JP3543987B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ＳＭＩＦポットのようなカセット収容容器を
設置可能とすることにより作業室間用クリーンルームの
クリーン度を低く設定することができる処理装置を提供
する。【構成】被処理体Ｗに処理を施す処理室１と、これに
連結されて被処理体を収容した保持体７を挿脱するロー
ドロック室１０と、このロードロック室に対して、カセ
ットＣ内に収容されている被処理体を搬出入する搬出入
室３０とを備えた処理装置において、上記搬出入室に、
内部が清浄空気や不活性ガスにより充填されて密閉可能
になされたカセット収容容器５３を設置するカセット収
容容器用ポート５１を設ける。これにより、外部との間
でカセットを搬出入する時にこれを作業領域の雰囲気に
晒されなくて済むので、この領域の雰囲気のクリーン度
を高く維持する必要がなく、クリーンルームの建設コス
トを削減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体ウエハ等
の被処理体に所定の処理を施す処理装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体の製造工程においては、
被処理体である半導体ウエハ（以下にウエハという）へ
の酸化膜の形成や熱ＣＶＤ法による薄膜形成や熱拡散法
による不純物濃度領域の形成等を行う各種の処理装置が
使用されている。

【０００３】これら各種処理装置に適用されるものとし
て、従来の横型のものから、最近では縦型の熱処理装置
が多く採用されている。従来のこの種の縦型熱処理装置
としては、多数枚のウエハを収容した保持体であるウエ
ハボートをほぼ円筒形の縦型処理室（プロセスチュー
ブ）内に挿入し、プロセスチューブ内を所定の処理ガス
下で加熱することにより、ウエハの各種処理を行うもの
が知られている。

【０００４】従来のこの種の熱処理装置は、図９に示す
ように、例えば石英製のプロセスチューブ１の下側にマ
ニホールド２を設置し、このマニホールド２に設けられ
た排気管３及びガス導入管４によって、プロセスチュー
ブ１内のガスの排気及び導入が行われるようになってい
る。また、このプロセスチューブ１の外側には、プロセ
スチューブ１を囲んでヒータ５が設けられており、プロ
セスチューブ１内を所望の温度に加熱制御し得るように
なっている。

【０００５】多数枚のウエハＷを収納したウエハボート
７は、移送機構を構成するボートエレベータ１１ａによ
ってロードロック室１０からプロセスチューブ１に挿入
される。この際、ウエハボート７のフランジ７ａがマニ
ホールド２に当接してプロセスチューブ１内が密閉され
るように構成されている。

【０００６】また、ロードロック室１０に隣接して設置
される真空室４０内に、図示しないキャリア搬送手段に
よって搬送されたウエハキャリアＣに収納されたウエハ
Ｗをウエハボート７に搬送または搬出するための搬出入
手段５０が設置されている。

【０００７】上記のように構成される熱処理装置を用い
てウエハＷに処理を施す場合は、まず、例えば窒素（Ｎ
₂ ）等の不活性ガス雰囲気（非酸素雰囲気）下でウエハ
をウエハボート７に収納し、このウエハボート７をボー
トエレベータ１１ａによって上昇させてプロセスチュー
ブ１内に挿入する。その後、排気管３を用いてプロセス
チューブ１内のＮ₂ ガスを排出し、プロセスチューブ１
内が真空度に達すると、ガス導入管４により処理ガスを
導入して所望の処理を行う。

【０００８】そして、処理が終了すると、排気管３を用
いてプロセスチューブ１内の処理ガスを排出し、プロセ
スチューブ１内が所定の真空度に達すると、ガス導入管
４によりＮ₂ ガスを導入する。その後、Ｎ₂ ガスの圧力
がロードロック室１０のＮ₂ガスの圧力と同じになる
と、ウエハボート７を下降させてウエハＷを取り出す。

【０００９】こうした縦型熱処理装置での処理作業にお
いて、ロードロック室１０からウエハＷをウエハボート
７と共に上昇させてプロセスチューブ１内へ挿入すると
きや、その処理後にプロセスチューブ１内から下降させ
て引き出すとき、その途中炉口付近でもかなりの高温度
雰囲気状態にあることから、そこに大気が存在すると、
この大気中の酸素（Ｏ2 ）によってウエハＷ表面に自然
酸化膜が形成されてしまうという問題がある。このた
め、ウエハボート７の挿脱時は、Ｎ₂ ガス等の不活性ガ
ス雰囲気（非酸素雰囲気）下で行うべく装置本体、特に
ロードロック室１０を大気と隔離したクローズドシステ
ム構造として、ガス給排手段によりＮ₂ ガス雰囲気に置
換・維持する方法が採られている。

【００１０】しかも、ロードロック室１０内のガス雰囲
気は外部からの大気の侵入を阻止すべく常に陽圧に保持
しなければならないこと、ウエハ処理作業を繰り返し行
うために装置本体内のガス雰囲気中にカーボン等のガス
状不純物が発生したり、オイルミストやごみ等の粒子状
不純物（パーティクル）が発生し、それら不純物がウエ
ハＷに付着したり化学反応（ケミカルコンタミネーショ
ン）を起こして、半導体素子の特性や歩留まりの悪化の
原因となる。また、プロセスチューブ１からの熱気の放
出や高温に加熱された処理済みウエハＷからの輻射熱等
により、ロードロック室１０内のＮ₂ ガス雰囲気が異常
に昇温することなどから、パージガスとして清浄な不活
性ガスを装置本体内に常時導入する一方、その装置本体
内の不活性ガスを不純物と一緒に絶えず外部に排出し
て、装置本体内の不活性ガス雰囲気を陽圧で高純度に維
持することが行われている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のク
ローズドシステム構造の縦型熱処理装置においては、一
般的は、ウエハキャリアＣを収容する真空室４０内への
ウエハキャリアＣの搬出入は、これに設けたドア４１を
開閉して行われ、このウエハキャリアはＡＧＶ（自動搬
送車）や人間により内部のウエハをクリーンエアに晒し
た状態で搬送されて真空室内に設置されたり、或いは処
理済みのウエハもクリーンエアに晒された状態で搬出さ
れる。

【００１２】従って、真空室４０のドア４１の外側すな
わちオペレータ等が作業を行うクリーンルーム内全体
は、ウエハへのパーティクルの付着を防止するために真
空室４０やロードロック室１０内と同等の或いはそれに
近い高いクリーン度、例えばクラス１に維持しなければ
ならない。クリーンルームを連設する場合にはそのクリ
ーン度が高ければ高くなる程、単位面積当たりの建設コ
ストが高くなり、従って上述のようにウエハキャリアＣ
を運んだり、オペレータが作業したりする空間全体を高
いクリーン度を目標として建設すると大幅なコスト高に
なるという問題があった。

【００１３】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は、例えばＳＭＩＦ（ＳｔａｎｄａｒｄＭｅｃ
ｈａｎｉｃａｌＩｎｔｅｒＦａｃｅ）ポットのような
カセット収容容器を設置可能とすることにより作業空間
用クリーンルームのクリーン度を従来程高くなくて済む
処理装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、被処理体に所定の処理を施す処理室
と、この処理室に対して前記被処理体を収容した保持体
を挿脱する移送機構を有するロードロック室と、このロ
ードロック室に対して、カセット内に収容されている被
処理体を搬出入する搬出入室とを具備する処理装置にお
いて、前記搬出入室は、外部との間で前記カセットを搬
出入するために、内部が清浄空気或いは不活性ガスによ
り充填されて密閉可能になされた搬送可能なカセット収
容容器を設置するためのカセット収容容器用ポートを備
えるようにしたものである。

【００１５】

【作用】本発明は、以上のように構成したので、搬出入
室に対して被処理体を搬出入する時には、内部が外部雰
囲気と密閉隔離されたカセット収容容器を搬出入室のカ
セット収容容器用ポートに設定する。このポートに設定
されたカセット収容容器と搬出入室との間では外部の作
業領域の雰囲気から区画された状態でカセット毎に被処
理体の受け渡しが行われる。従って、カセットを装置間
同士で搬送したり、オペレータが作業する作業空間のク
リーン度をそれ程高く設定する必要もなく、クリーンル
ームの建設コストを削減することができる。

【００１６】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図面に基いて詳細
に説明する。ここでは、本発明の処理装置を半導体ウエ
ハの熱処理装置に適用した場合について説明する。尚、
従来の熱処理装置と同じ部分には同一符号を付して説明
する。

【００１７】図１はこの発明の処理装置の概略断面図、
図２は図１の概略平面図、図３は保持体収容室の断面
図、図４はこの装置の前面側を示す斜視図、図５はカセ
ット収容容器用ポートを示す断面図、図６はカセット水
平移動機構を示す斜視図、図７はキャリアトランスファ
に設けた枚数カウンタを示す図、図８は搬出入室内の清
浄空気の流れを示す図である。

【００１８】本発明の処理装置は、被処理体であるウエ
ハＷに所定の処理を施す処理室であるプロセスチューブ
１と、このプロセスチューブ１に対して多数枚例えば１
００枚のウエハＷを収納した保持体としてのウエハボー
ト７を挿脱する移送機構１１を備えたロードロック室１
０と、このロードロック室１０に対してウエハＷを搬出
入する搬出入室３０と、この搬出入室３０に形成された
カセット収容容器用ポート５１と、ロードロック室１０
と搬出入室３０との間に配置されるウエハボート７を収
容する保持体収容室２０とで主要部が構成されている。

【００１９】この場合、上記保持体収容室２０と搬出入
室３０及びロードロック室１０との間には、フロントオ
ートドア２１，リアオートドア２２がそれぞれ開閉可能
に配設されて、これらフロント及びリアオートドア２
１，２２が閉塞されると、保持体収容室２０内が密閉状
態に維持されるようになっている。また、保持体収容室
２０には、図示しない真空ポンプに接続する真空配管２
３が接続されると共に、図示しない例えばＮ₂ ガス供給
源に接続するＮ₂ ガス導入管２４及びＮ₂ ガス排出管２
５が接続されている。従って、この保持体収容室２０内
を所定の真空雰囲気またはＮ₂ ガス等の雰囲気下に置換
することができる。

【００２０】また、上記保持体収容室２０の下部には、
図３に示すように、例えばベローズシール２６を介して
載置台２７が上下動可能に配置され、この載置台２７の
室外側にウエハボート７の有無を確認するための検出手
段２８が設けられている。この検出手段２８は、載置台
２７に連結された可動検出体２８ａと、この可動検出体
２８ａの上下移動部に関して対峙される発光部２８ｂと
受光部２８ｃとからなる光センサー２８ｄとで構成され
ている。従って、保持体収容室２０内にウエハボート７
が収容されて載置台２７上にウエハボート７が載置され
ると、その重量によって載置台２７が下降すると共に、
可動検出体２８ａも下降して、発光部２８ｂから受光部
２８ｃへの光を遮断することにより、ウエハボート７の
有無を判断することができる。尚、ウエハボート７の有
無の検出は必ずしもこのような検出手段２８で行う必要
はなく、例えば保持体収容室２０の天井や床部或いは壁
部にシール機構を介して埋設されるセンサーによってウ
エハボート７の有無を判断するなど任意の検出手段を用
いることができる。

【００２１】上記処理室を構成するプロセスチューブ１
は、断面逆Ｕ字状の縦型略円筒状の石英製容器にて形成
されており、このプロセスチューブ１の外周にはヒータ
５が囲繞され、更にその周囲には冷却パイプや断熱材等
を組み込んだ保護カバー６が被覆されている。また、プ
ロセスチューブ１の開口下端にはマニホールド２が接続
して設けられている。このマニホールド２は上下フラン
ジ付き円筒状のもので、図１に示すように、このマニホ
ールド２の周壁部に、プロセスチューブ１内に所定の処
理用ガスを導入するガス導入管４と、処理後のガスを排
気する排気管３がそれぞれ接続されている。この場合、
ガス導入管４は図示しないガス切換弁を介して所定の処
理ガス供給源とＮ₂ ガス供給源に接続されて、交互に処
理ガスとＮ₂ ガスをプロセスチューブ１内に導入できる
ようになっている。

【００２２】上記ロードロック室１０は、例えばステン
レス鋼製パネルを全周溶接するか、或いはＯリングシー
ルにてシールした密閉構造となっており、その上部及び
下部の適宜位置には図示しない例えばＮ₂ ガス供給源に
接続するＮ₂ ガス導入管１２及びＮ₂ ガス排出管１３が
それぞれ接続されて、事前にロードロック室１０内に常
時所定量のＮ₂ ガスが供給されコントロールされた雰囲
気になっている。このロードロック室１０内に配置され
る移送機構１１は、ウエハボート７を載置保持するボー
トエレベータ１１ａと、このボートエレベータ１１ａを
昇降移動するボールねじ装置１１ｂとで構成されてい
る。この場合、ロードロック室１０内は真空状態にする
必要がないため、ロードロック室１０を構成するパネル
に高い剛性をもたせる必要がない。従って、移送機構１
１のボールねじ装置１１ｂを自立式とせずにロードロッ
ク室１０の壁に固定する構造であってもよい。また、ロ
ードロック室１０内の保持体収容室側には、移送機構１
１のボートエレベータ１１ａと保持体収容室２０の間で
ウエハボート７を搬送する搬送機構１５が配置されてい
る。この搬送機構１５は、ロードロック室１０の外部に
設置される水平回転（旋回）及び昇降用の駆動部１５ａ
と、ロードロック室１０内に位置する駆動部１５ａの伝
達軸に連結され、ウエハボート７を保持する多間接アー
ム１５ｂとで構成されている。尚、ロードロック室１０
の上部に設けられた炉口部には、ロードロック室１０と
プロセスチューブ１との開口部を開閉するオートシャッ
タ８が設けられている。

【００２３】一方、上記搬出入室３０はＨＥＰＡフィル
タ５２を介して導入される清浄気体により大気雰囲気下
に設置されている。この搬出入室３０内には、複数枚例
えば２５枚のウエハＷを収納するウエハキャリアＣが内
部に納められたカセット収容容器５３を設置する本発明
の特長とする前記カセット収容容器用ポート５１が左右
２台配設されている（図４及び図５参照）。

【００２４】ここで、カセット収容容器５３について説
明すると、この容器５３は特開平１−２２２４２９号公
報や米国特許第４５３４３８９号公報等に開示されてい
るように１つのカセットＣを収容し得る程度の大きさに
なされて下部が開口された容器本体５４とこの開口部を
密閉可能に閉塞する容器底部５５とにより主に構成さ
れ、内部にカセットＣを収容した状態で大気圧に対して
陽圧になされた高いクリーン度の清浄空気或いは不活性
ガスが充填されている。このため、この容器底部５５に
は清浄空気や不活性ガスを内部に導入するバルブ付きの
ガス導入路（図示せず）が形成されている。

【００２５】容器底部５５は容器本体５４の下部のフラ
ンジ部５４ＡにＯリング等のシール部材５６を介して気
密に密閉可能に取り付けられる。この容器底部５５の周
縁部の適宜箇所には外側へ出没可能になされたロックピ
ン５７が設けられており、このロックピン５７を容器底
部５５の中央部に設けた回転リンク機構５８に連結して
これを回転することにより容器本体５４との接合離脱を
行い得るようになっている。このカセット収容容器５３
としては、例えばＳＭＩＦ−ＰＯＤ（商標）を用いるこ
とができる。

【００２６】一方、上記カセット収容容器用ポート５１
は、搬出入室３０の側壁をこの内部へ凹部状にへこませ
るようにして成形されており、容器本体５４を実際に載
置するポート載置台５９には、容器本体５４のフランジ
部５４Ａの内径よりも大きく且つその外径よりも小さく
なされたカセット挿通孔６０が形成され、この挿通孔６
０には、周縁部をその外方へ下向き傾斜させてテーパ状
に形成することによりポート載置台５９より下方向に着
脱可能とした容器底部載置台６１が設けられる。この載
置台６１の中央部には、上記容器底部５５の回転リンク
機構６０に係合する回転ピン６２が設けられており、こ
れを回転することにより上記回転リンク機構６０を作動
させてロックピン５７を出没し得るようになっている。

【００２７】また、この容器底部載置台６１は、図１に
も示すようにボールネジ６３によって垂直方向（上下方
向）へ移動可能になされた垂直移動アーム６４の先端に
取り付けられており、容器本体５４を上方に残して容器
底部５５とこの上面に載置されているカセットＣのみを
沈み込ませて搬出入室３０内に取り込むようになってい
る。

【００２８】また、上記ボールネジ６３には、上記容器
底部載置台６１の下方に位置させて水平方向へ起倒して
屈曲可能になされた多関節アームよりなる水平移動アー
ム６５が設けられており、その先端には常に水平状態に
なるように遊嵌状態で首振り可能になされたアーム補助
部材６５Ａが設けられ、その両端には開閉可能になされ
た爪部６６が設けられている。水平移動アーム６５を屈
曲させた状態でこの爪部６６を開閉作動することにより
沈み込んだ上記カセットＣの側壁を把持し得るようにな
っている。

【００２９】そして、上記ポート載置台５９には、通気
用の多数のスリット６７が形成されており、この上方に
設けたポート用ＨＥＰＡフィルタ６８から流下する清浄
空気のダウンフローをそのままスリット６７を介してポ
ート５１の下方へと導くようになっている。更には、ポ
ート５１の入口には、この部分を開閉して作業エリアと
の連通・遮断を行うためのシャッタ機構６９が設けられ
ている。

【００３０】また、上記カセット収容容器の容器本体５
４の上部には把手部７３が設けられており、例えばオペ
レータがこの把手部７３を把持することによりこのカセ
ット収容容器全体を容易に持ち運べるようになってい
る。更に、カセット挿通孔６０の周辺部のポート載置台
には起倒可能になされたカギ状の容器ホルダ７４が複数
箇所設けられており、これを起倒させることにより容器
のフランジ部５４Ａのロック・アンロックを行い得るよ
うになっている。

【００３１】また、搬出入室３０内には、カセット収容
容器用ポート５１の直ぐ後側位置にキャリアトランスフ
ァ３２がエレベータ３３を介して昇降可能に設置されて
いる。このキャリアトランスファ３３の後側にトランス
ファステージ３４が設置されると共に、このトランスフ
ァステージ３４の上方にキャリアストックステージ３５
が設けられている。このキャリアストックステージ３５
は、前記カセット収容容器用ポート５１からキャリアト
ランスファ３２により搬送されてくるウエハキャリアＣ
をそれぞれ横向きのまま２列４段に保管できる複数の棚
にて形成されている。

【００３２】また、搬出入室３０の保持体収容室側には
ウエハトランスファ３６が移載用エレベータ３７によっ
て昇降可能に支持されて設置されている。このウエハト
ランスファ３６は、昇降しながら、トランスファステー
ジ３４上のウエハキャリアＣ内のウエハＷを１枚ずつ取
り出して、保持体収容室２０内に収容されたウエハボー
ト７に収納保持させたり、その逆にウエハボート７から
ウエハＷをトランスファステージ３４上のウエハキャリ
アＣ内に戻す働きをなすように構成されている。

【００３３】また、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すよ
うに各キャリアトランスファの先端には、略同一水平面
上に配列された発光素子７０Ａと受光素子７０Ｂよりな
る枚数カウンタとして例えば反射形のレーザビームセン
サ７０が設けられており、キャリアトランスファ３２の
上昇或いは降下時にウエハの縁部からの反射ビームを検
出することにより、そのカセット内のウエハの枚数情報
と位置情報とを検出し、これをウエハトランスファ３６
における移載時のデータとして反映させるようになって
いる。尚、図７（Ｂ）は図７（Ａ）中のＢ−Ｂ線矢視図
である。

【００３４】更に、図１及び図８に示すように上記キャ
リアストックステージ３５に並設させて内部ＨＥＰＡフ
ィルタ７１が設けられており、この上方から導入したク
リーン度の高い清浄空気を水平方向及び下方向へ順次屈
曲させて前記ポート用ＨＥＰＡフィルタ６８を通過させ
た後、ポート５１を通ってその下方へ流し、室内へ循環
させてワンスルーで排気するようになっている。尚、ワ
ンスルーではなくて一部を再循環させつつ排気を同時に
行うようにしてもよい。図中７２は清浄空気を循環させ
る送風ファンである。

【００３５】次に、以上のように構成された処理装置の
動作態様について説明する。最初に、既に搬出入室３０
内へ収容されたウエハをロードロック室１０を介してプ
ロセスチューブ１との間で搬送する場合について説明す
る。まず、保持体収容室２０にウエハボート７を収容し
た状態で、保持体収容室２０の搬出入側のフロントオー
トドア２１を開いて保持体収容室２０と搬出入室３０と
を連通する（大気雰囲気）。この状態で、ウエハトラン
スファ３６によってトランスファステージ３４上のウエ
ハキャリアＣ内のウエハＷを保持体収容室２０内のウエ
ハボート７に収納して、所定枚数のウエハＷがウエハボ
ート７に収納された後、フロントオートドア２１を閉じ
て保持体収容室２０内を密閉状態にする。そして、保持
体収容室２０内を真空引きによって所定の真空圧状態に
したり、または、常圧でのＮ₂ フロー，減圧でのＮ₂ フ
ロー等によりウエハボート７及びウエハＷを大気から完
全に遮断してウエハＷへの自然酸化膜の形成を防止す
る。

【００３６】上記のようにして保持体収容室２０内を所
定時間真空状態にした場合には、保持体収容室２０内に
Ｎ₂ ガスを導入して、常時Ｎ₂ ガスが導入されているロ
ードロック室１０と同雰囲気にした状態で、リアオート
ドア２２を開く。そして、搬送機構１５を駆動して保持
体収容室２０内のウエハＷを収納したウエハボート７を
ボートエレベータ１１ａ上に移載保持させる。

【００３７】次に、ボートエレベータ１１ａが上昇し
て、ウエハボート７はプロセスチューブ１内に挿入さ
れ、ウエハボート７のフランジ７ａがマニホールド２の
フランジ２ａに当接してプロセスチューブ１内が密閉さ
れる。そして、排気管３を用いてプロセスチューブ１内
のＮ₂ ガスを排出し、プロセスチューブ１内が真空度に
達した時点で、ガス導入管４により処理ガスを導入して
所望の処理を行う。

【００３８】処理が終了した後に排気管３を用いてプロ
セスチューブ１内の処理ガスを排出し、プロセスチュー
ブ１内が所定の真空度に達した時点で、ガス導入管４に
よりＮ₂ ガスを導入する。その後、Ｎ₂ ガスの圧力がロ
ードロック室１０のＮ₂ ガスの圧力と同じになると、ウ
エハボート７を下降させ、上記搬入手順と逆の手順にて
処理済みのウエハＷを取り出す。

【００３９】従って、搬出入室３０とロードロック室１
０との間に保持体収容室２０を配置して、搬出入室３０
からプロセスチューブ１に搬入される未処理のウエハＷ
を保持体収容室２０内に搬送して、大気と遮断される真
空雰囲気に晒すようにしたので、ウエハ表面への自然酸
化膜の形成は防止される。また、比較的小容量の保持体
収容室２０内のみを真空状態にするので、ウエハＷを短
時間で真空雰囲気下におくことができ、処理時間の短縮
が図られる。

【００４０】次に、カセット収容容器５３内と搬出入室
３０との間でウエハＷの受け渡しを行う場合について説
明する。まず、前工程で処理されたウエハ或いは未処理
のウエハが例えば２５枚収容することができるカセット
Ｃに収容された状態で、カセット収容容器５３内に収納
されて、この状態でＡＧＶ或いはオペレータによりカセ
ット収容容器用ポート５１のポート載置台５９の所定の
位置にカセット収容容器５３を載置する。この時、ポー
ト載置台５９の容器ホルダ７４を起こすことにより容器
本体のフランジ部５４Ａを強固に固定する。このカセッ
ト収容容器５３内は予め例えばクラス１程度のかなり高
いクリーン度の清浄空気や或いは酸素レスとするために
Ｎ₂ ガス等の不活性ガスが陽圧状態で充填されて周囲の
雰囲気から隔離されており、例えばクラス１０００程度
の低いクリーン度の作業領域を搬送してきても、この雰
囲気にウエハＷが晒されないようになっている。容器本
体５４がポート載置台５９側に固定されたならば、この
下方には設置した垂直移動アーム６４を上昇させること
により容器底部載置台６１をカセット収容容器５３の容
器底部５５に当接させると共に回転ピン６２を回転する
ことによって容器底部５５とそのフランジ部５４Ａとを
連結するロックピンを解除する。

【００４１】次に、垂直移動アーム６４を降下させるこ
とにより容器本体５４を残したまま容器底部５５とこの
上に載置されているカセットＣとを沈み込ませてこれら
を搬出入室３０内に取り込む。カセットＣの取り込みが
完了したならば、次に水平移動フーム６５を屈曲させる
ことにより先端の爪部６６を取り込んだカセットＣの上
方に位置させると共にこの爪部６６を閉じることにより
カセットＣの上部側面を把持する。そして、カセットを
把持した状態でこの水平移動アーム６５を伸長させるこ
とによりカセットＣを水平方向へ移動させて、これをエ
レベータ３３により昇降移動するキャリアトランスファ
３２上に移載することになる。尚、キャリアトランスフ
ァ３２からウエハを装置外へ搬送する場合には上記した
手順と逆の操作を行えばよい。

【００４２】ここで、水平移動アーム６５によってキャ
リアＣをキャリアトランスファ３２に移載する直前に
は、このキャリアＣの側方を上昇或いは降下するキャリ
アトランスファ３２の先端に設けた枚数カウンタとして
のレーザセンサ７０（図７参照）の発光素子７０Ａから
はレーザが発射されており、ウエハ端面からのレーザ反
射光を受光素子７０Ｂが検知することによりこのキャリ
ア内のウエハの枚数情報及び位置情報が得られ、ここで
得られた情報は後段のウエハトランスファ３６によりウ
エハをウエハボート７に移載する時に参照されて反映さ
れることになる。また、枚数情報と位置情報がとられた
カセットは、次に上昇或いは降下してくるキャリアトラ
ンスファ３２に移載されることになる。

【００４３】このように本実施例においては、カセット
収容容器用ポート５１を設けてここに内部雰囲気が高い
クリーン度に維持されて外部雰囲気と隔離されたカセッ
ト収容容器５３を載置してウエハＷの搬入・搬出を行う
ようにしたので、この装置の外側であってオペレータ等
が作業する作業領域Ｓのクリーン度を、ウエハを剥出し
状態で搬送していた従来の装置の場合と比較してそれ程
高くしなくて済む。例えば、従来装置にあっては作業領
域Ｓのクリーン度を１にしてウエハ搬送時のパーティク
ルの付着を防止しなければならなかったが、本実施例に
よればカセット収容容器５３内の雰囲気のみをクリーン
度１にすれば良く、作業領域Ｓの雰囲気はこれよりも低
いクリーン度、例えばクリーン度１０００程度に設定す
れば良い。従って、作業領域Ｓの雰囲気のクリーン度を
低く設定することができるので、その分、クリーンルー
ムの製造コストを削減させることができ、大幅なコスト
ダウンを図ることができる。

【００４４】また、この場合、カセット収容容器５３内
は大気圧（搬出入室内の圧力）に対して陽圧になされて
いるので容器内にクリーン度の低い雰囲気が侵入するこ
ともない。尚、上記の場合、搬出入室３０、ロードロッ
ク室１０内の雰囲気は、カセット収容容器５３と同程度
のクリーン度が保たれている。

【００４５】また、この搬出入室３０には、図８にも示
すようにその上方より取り込んだ清浄空気を内部で循環
させている。特に、カセット収容容器用ポート５１の部
分にあっては、その上方に設けたポート用ＨＥＰＡフィ
ルタ６８を通過した清浄空気をポート載置台５９に設け
たスリット６７を介してそのまま下方へ流すことにより
清浄空気のダウンフローが生ぜしめられており、気流の
乱れがなく外部から侵入したパーティクルを効果的に排
除することができる。特に、この場合、ポート５１の開
口部をシャッタ機構６９によりこの内部を作業領域Ｓか
ら区画することにより、ポート内部のクリーン度を一層
高く維持することができる。

【００４６】また、垂直移動アーム６４を降下させてカ
セットＣを搬出入室３０内に取り込んだ時にはウエハは
剥出しになるが、この場合にもこの上方に位置するスリ
ット６７を流下するダウンフローにウエハは晒されてパ
ーティクルは効果的に排除されることになる。この場
合、可動部を有する水平移動アーム６５は、上記容器底
部載置台６１の下方に位置されるので、この可動部より
発生するパーティクルも上記ダウンフローによってその
まま下方に押し流されてしまうので、気流の乱れによっ
てパーティクルが舞い上がってウエハに付着することな
どをなくすことができる。

【００４７】この点に関して、例えばＳＭＩＦの規格に
よれば、水平移動アーム６５を、容器底部載置台６１の
下方ではなくその側方に配置するような構成も採用する
こともできるが、この場合にはその水平移動アームから
発生したパーティクルが浮遊してウエハに付着する虞れ
が僅かに生ずる点及び水平移動アームを側方に配置する
ことから搬出入室３０の前面区画壁がその分作業領域Ｓ
側に迫出ることになるためにクリーンルーム内の占有ス
ペースを余分に必要とする点を考慮すると前述した構成
の方が好ましい。

【００４８】尚、上記実施例におけるカセット収容容器
の構造はこれに限定されず、カセットを収容し得る密閉
構造の容器であればどのようなものでも良い。また、カ
セット収容容器からキャリアＣを搬出入させる垂直移動
アーム６４及び水平移動アーム６５の構造もカセットを
搬出入し得るならばどのような構造を採用しても良い。

【００４９】また更には、本実施例にあっては、不活性
ガスの消費量の削減や操作時間の短縮を目的とした保持
体収容室２０を設けた装置を例にとって説明したが、こ
れを設けない装置、例えば図９に示す従来型装置に本発
明を適用してもよい。また、本発明は、縦型ＣＶＤ装
置、酸化拡散装置のみならず、半導体ウエハ以外のも
の、例えばガラス基板、ＬＣＤ基板等の処理装置にも適
用することができる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の処理装置
によれば、次のように優れた作用効果を発揮することが
できる。被処理体の収容されたカセットを納めたカセッ
ト収容容器を設置するためのカセット収容容器用ポート
を搬出入室に設けて作業領域の雰囲気に晒すことなく被
処理体を搬出入させるようにしたので、処理装置の外側
の作業領域の雰囲気のクリーン度を搬出入室内の雰囲気
のクリーン度程高くする必要がない。従って、クリーン
ルーム内の作業領域のクリーン度を低くした状態でクリ
ーンルームを形成できるので、クリーンルームの製造コ
ストを大幅に削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の処理装置の概略断面図である。

【図２】処理装置の概略平面図である。

【図３】本発明における保持体収容室の断面図である。

【図４】本発明の装置の前面側を示す斜視図である。

【図５】カセット収容容器用ポートを示す断面図であ
る。

【図６】カセット水平移動機構を示す斜視図である。

【図７】キャリアトランスファに設けた枚数カウンタを
示す図である。

【図８】搬出入室内の清浄空気の流れを示す図である。

【図９】従来の処理装置の断面図である。

【符号の説明】

１プロセスチューブ（処理室）７ウエハボート（保持体）１０ロードロック室１１移送機構１１ａボートエレベータ１５移送機構２０保持体収容室２３真空配管２４Ｎ₂ ガス導入管２５Ｎ₂ ガス排出管３０搬出入室３２キャリアトランスファ５１カセット収容容器用ポート５３カセット収容容器５４容器本体５５容器底部５９ポート載置台６４垂直移動アーム６５水平移動アーム６７スリット７０レーザビームセンサ（枚数カウンタ）ＣカセットＷ半導体ウエハ（被処理体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大蔵領一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東北株式会社相模事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理体に所定の処理を施す処理室と、
この処理室に対して前記被処理体を収容した保持体を挿
脱する移送機構を有するロードロック室と、このロード
ロック室に対して、カセット内に収容されている被処理
体を搬出入する搬出入室とを具備する処理装置におい
て、前記搬出入室は、外部との間で前記カセットを搬出
入するために、内部が清浄空気或いは不活性ガスにより
充填されて密閉可能になされた搬送可能なカセット収容
容器を設置するためのカセット収容容器用ポートを備え
たことを特徴とする処理装置。
【請求項２】前記カセット収容容器用ポートには、清
浄空気のダウンフローを通過させるスリットが形成され
ており、前記ポートの下方に位置する前記カセットを清
浄空気のダウンフローに晒すように構成したことを特徴
とする請求項１記載の処理装置。