JPH07172578A - トンネル搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のプロセス処理装置間或いはプロセス処
理装置と真空保管庫間に複数個のトンネル搬送装置を設
置面積の拡大を必要とすることなく配置することのでき
るトンネル搬送装置を提供する。 【構成】 処理装置間又は処理装置と保管装置間に、該
各装置間を接続する外気と隔離して被搬送物を搬送する
複数のトンネル搬送装置を備え、該複数のトンネル搬送
装置は上下方向に並べて配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体の製造等に好適な
ウエハ等の搬送装置に係り、特にトンネル内部に被搬送
物（ウエハ等）を搭載し走行する搬送台車を備え、トン
ネル隔壁により外気を遮断した真空状態等で被搬送物を
搬送するトンネル搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、本発明者等が想定している半導
体製造装置の配置された処理室の配置構成の一例であ
る。この処理室では、真空下でのプロセス加工、即ちス
パッタリング、イオン注入、或いはドライエッチング等
の加工が行われる。この処理室には、真空下でウエハを
保管する真空保管庫１０を備え、更に真空保管庫１０と
プロセス装置３とを接続する真空状態に保たれるトンネ
ル内にウエハを搬送するトンネル搬送装置１１とを備え
る。又、図示しない湿式洗浄装置とウエハの移送装置と
を備え、洗浄終了後のウエハが真空保管され、更に真空
トンネル内を磁気浮上された状態で各プロセス装置３に
搬送されるようになっている。係る処理室の配置構成に
よれば、ウエハには自然酸化膜が発生することもなく、
粒子汚染或いは分子汚染を受けることもなく極めて清浄
度の高い環境下でウエハの処理が進行する。

【０００３】図７は、真空トンネル内をウェハを搬送す
る搬送装置（ここでは磁気浮上搬送装置が用いられてい
る）１１の断面図である。係る構造の磁気浮上搬送装置
については、本出願人により国際特許出願ＰＣＴ／ＪＰ
９３／００９３０等によりその詳細が開示される。トン
ネル隔壁３０の上部には浮上用電磁石３１がトンネルに
沿って紙面に垂直方向に列設されている。同様に、トン
ネル隔壁３０の下部には、走行用リニアモータ３２がト
ンネルに沿って同様に紙面の垂直方向に列設されてい
る。ウエハ２を搭載する搬送台１は、その上面に磁性材
３４を備え、浮上用電磁石３１の磁気吸引力により搬送
台１は浮上懸架される。搬送台１は、その下面に導電材
３６を備え浮上懸架された状態でリニアモータ３２によ
り水平方向に駆動される。このような搬送装置１１の構
成により、ウエハ２は搬送台１に搭載され、真空トンネ
ルの隔壁３０から非接触浮上した状態でトンネル内部で
粒子を発生させることなく極めて清浄な環境下でウエハ
等の被搬送物を真空保管庫１０と処理装置３間、或いは
処理装置３相互間を搬送される。尚、係る磁気浮上搬送
装置によれば、直交した分岐を有するトンネル内を搬送
台車は直交方向に分岐し走行することも可能である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６及
び図７から明らかなように、各真空プロセス装置３及び
真空保管庫１０は１本の真空トンネル搬送装置１１によ
り接続されている。このため、真空トンネル内部が汚れ
たために洗浄を必要とする時等には、搬送装置全体が停
止し、ウエハの加工処理を停止せざるを得なくなってし
まう。

【０００５】図８に示すものは、このような保守上の問
題点を無くすために複数の真空トンネル搬送装置１１
Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを真空保管庫１０及び各プロセス装
置３間に接続したものである。しかしながら、このよう
な配置構成の場合には真空保管庫１０及び各プロセス装
置３の移載ロボットの上下移動範囲に合わせてトンネル
の高さをきめる必要があるため、複数の真空トンネル搬
送装置１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃをほぼ同一平面上に配列
して設置せざるを得なくなる。このため、各真空トンネ
ル搬送装置１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを互いに交差するよ
うに立体的に配置することができなくなり、図８に示す
ようなスペース効率の悪いものとなってしまう。このた
め、トンネル搬送装置を含めた装置全体の設置面積が大
きくなり、又各プロセス装置３等には実際には真空ポン
プ等のユーティリティ設備が付属しており、それらのユ
ーティリティ設備との配置関係の取り合いという問題が
生じてくる。

【０００６】本発明は係る従来技術の問題点に鑑み為さ
れたものであり、複数のプロセス処理装置間或いはプロ
セス処理装置と真空保管庫間に複数本のトンネル搬送装
置を設置面積の拡大を必要とすることなく配置すること
のできるトンネル搬送装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のトンネル装置
は、処理装置間又は処理装置と保管装置間に、該各装置
間を接続する外気と隔離して被搬送物を搬送する複数の
トンネル搬送装置を備え、該複数のトンネル搬送装置は
上下方向に並べて配置されていることを特徴とする。

【０００８】また、前記処理装置又は保管装置と、前記
外気と隔離して被搬送物を搬送台車に搭載して搬送する
複数のトンネル搬送装置との間にバッファチャンバを配
設し、該バッファチャンバは前記搬送台車を進入、停
止、後退させる手段と、上下移動及び回転可能な支持軸
と該支持軸から張り出して前記被搬送物を載置する支持
プレートと、前記搬送台車の停止位置において前記支持
プレートを前記搬送台車に搭載されている被搬送物の下
部に位置させる手段とを備え、且つ上下方向に並べて配
列された前記複数のトンネル搬送装置のそれぞれの搬送
台車に搭載された又は搭載される被搬送物を移送可能と
するように、前記支持プレートが前記複数のトンネル搬
送装置間に移動する手段を備えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】複数の処理装置間または処理装置と保管装置間
に複数のトンネル搬送装置が上下方向に並べて配置され
ているので、新たな設置面積を必要とすることなく複数
本のトンネル搬送装置を前記装置間に接続することがで
きる。このため、一方のトンネル搬送装置が保守上の事
情等により運転を停止せざるを得ない時にも、他方のト
ンネル搬送装置を運転することにより、半導体製造装置
を常時稼働させることができる。

【００１０】又、上記構造のバッファチャンバを配設す
ることにより、複数の真空トンネル搬送装置と単数のプ
ロセス処理装置の移載ロボットとを接続することが可能
となる。そのため、処理装置の単数の移載ロボットから
複数のトンネル搬送装置の搬送台車に被搬送物を任意に
振り分けることが可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、図１乃至図５に示した実施例により本
発明を詳細に説明する。

【００１２】図１は本発明の一実施例の各プロセス処理
装置及び保管装置間に接続されたトンネル搬送装置の配
置構成を示す。図８の従来の配置例と異なり、２本の真
空トンネル搬送装置７Ａ，７Ｂは２段に上下方向に並べ
て配置されている。バッファチャンバ８は真空トンネル
搬送装置７Ａ，７Ｂにそれぞれ接続され、又プロセス装
置３Ａ，３Ｂ及び真空保管庫１０のロボット室２３に接
続されている。その為に処理室全体の半導体製造装置の
専有面積が従来のものと比べて著しく小さくなってい
る。

【００１３】このため、例えばプロセス装置３Ａで処理
の終了したウエハは、ロボット室２３のロボットにより
バッファチャンバ８で搬送台車１に搭載され、真空トン
ネル搬送装置７Ａまたは７Ｂのいずれかを通り、他のバ
ッファチャンバ８を経て他のプロセス装置３Ｂ又は保管
庫１０に搬送される。 尚、トンネル搬送装置７Ａ，７
Ｂには、図８に示す磁気浮上搬送装置を用いることが清
浄度の確保から好ましい。しかしながら、トンネル搬送
装置としては、通常の車輪を有する搬送台車によってウ
エハを搬送する接触式のものを用いてもよい。

【００１４】図２は、バッファチャンバ８の詳細な断面
構造を示す。搬送台１の停止位置のすぐ前方には、支持
プレート９が張り出した支持軸１２が設置されている。
この支持軸１２は、ベローズの磁性流体シール１３によ
って外気（大気）から隔離されており内部が真空に保た
れ、その一端は磁性流体シール１３を貫通して大気側に
てモータ１４に接続されて回転可能となっている。モー
タ１４はステッピングモータが望ましい。又この支持プ
レートの支持軸１２は外気側で軸受１５によって支持さ
れている。これらの軸受１５及びモータ１４は上下移動
機構１６に支持されており、支持プレート９を上下移動
及び回転可能ならしめている。支持プレート９は、複数
枚、搬送台車に搭載されるウエハの数に対応して搬送台
の棚と同一ピッチで設置されている。このプレート９
は、搬送台車１が所定の位置に停止した時は、図３
（Ｂ）に示す様にそのウエハ２の下に入る様な形状位置
関係を有している。又この支持プレート９は、その支持
軸１２を中心として１８０度回転できる様に、トンネル
の隔壁３０は図３（Ａ）に示す様にその回転ができる様
な凸状部１７を有している。

【００１５】図４は、真空プロセス装置と真空トンネル
搬送装置の接続部分の断面構造を示す。バッファチャン
バ８の搬送台の停止位置８Ａ，８Ｂには、トンネル搬送
装置７Ａ，７Ｂと同様な搬送台車を進入、停止、後退さ
せる手段を備える。又、支持軸１２は、上下方向に並べ
て配列された複数の真空トンネルの搬送台車の停止位置
８Ａ、８Ｂに停止する搬送台車に被搬送物を移送可能と
するように上下移動可能及び回転可能となっている。即
ち、支持軸１２が支持プレート９を図示する位置から１
８０゜回転させて上昇し更に１８０゜回転させることに
より、８Ａの停止位置にある搬送台車１Ａからウエハ２
を支持プレート９が受け取ることができる。同様に、支
持軸１２が支持プレート９を１８０゜回転させ下降し
て、更に１８０゜回転させることにより、８Ｂの停止位
置にある搬送台車１Ｂからウエハ２を支持プレート９が
受け取ることができる。

【００１６】次に、真空トンネル搬送装置７と真空プロ
セス処理装置３間のウエハ受け渡しの動作について説明
する。まず図４に示す様に、トンネル搬送路７Ａを走行
してウエハ２を搭載した搬送台車１Ａが、バッファチャ
ンバ８のゲートバルブ１８Ａの直前に停止し、ゲートバ
ルブ１８Ａを開きバッファチャンバ８Ａ部分に進入し、
所定の位置に停止する。この際に、支持軸１２は上方の
トンネル搬送装置７Ａ側に移動してそのプレート９が搬
送台車１Ａの棚に搭載されたウエハ２の下に入る様な高
さ、位置に位置するように予じめ設定されている。

【００１７】そして、搬送台車１Ａが停止した後、支持
プレート９を搬送台車の棚板からウエハを持ち上げるの
に必要なだけ支持軸１２を更に上昇させる。その後搬送
台車１Ａをトンネル搬送装置７Ａに後退させる。この状
態でウエハ２は搬送台車から支持プレート９に移載され
たことになる。

【００１８】次に、支持プレート９を支持軸１２により
１８０度回転させて、支持軸１２を下降させウエハ２を
プロセス装置３のロボット室２３の前に移動させる。そ
の後、プロセス装置３側のロボット室２３の枚葉タイプ
のウエハ移載ロボット２６によってウエハ２をプロセス
装置３Ｂに移載する。

【００１９】尚、トンネル搬送路７Ｂの搬送台車１Ｂか
らプロセス装置３にウエハ２を受渡す場合も、支持軸１
２のトンネル高さを合わせるための上昇／下降の手順を
除き、全く同様である。又、プロセス処理が終了したウ
エハはプロセス装置３から、上記の手順と全く逆の手順
により、搬送台１Ａ又は１Ｂの棚に移載してトンネル搬
送装置７Ａ又は７Ｂを走行して、他のプロセス装置３Ａ
或いは保管庫１０に搬送することができる。

【００２０】図５は、本発明の他の実施例のトンネル搬
送装置を示す。これは、前述のバッファチャンバに第２
の支持棒１２Ａ及び支持プレート９Ａを追加し、バッフ
ァチャンバ８の上に取り付けたものである。前述のバッ
ファチャンバの支持プレート９が１台の場合では、例え
ば支持プレート９に下部トンネル７Ｂの搬送台１Ｂのウ
エハが載置されているときには、上部トンネル７Ａのウ
エハを運んできた搬送台車１Ａは、支持プレート９のウ
エハが全てプロセス装置３Ｂに移載されるまで待機しな
ければならない。本実施例のように支持プレート９Ａ，
９の２台を設けておけば、上部トンネル搬送装置７Ａの
搬送台車１Ａは待機する必要がなくなり、すぐに搬送台
車１Ａから支持プレート９Ａにウエハを移載して次の搬
送動作を行うことができ、搬送動作の効率化、タクトタ
イムの低減を図ることが可能となる。

【００２１】又バッファチャンバ８は、図７に示す磁気
浮上搬送装置と同様にトンネル隔壁外側に浮上用電磁石
３１、リニアモータ３２、停止位置決め装置３５を備
え、磁性材３４及び導電材３６を備えた搬送台１を磁気
浮上させながら、走行、停止位置決めを行うことができ
ることが好ましい。しかしながら、トンネル搬送装置と
して搬送台車に車輪を有する接触式のものを用いる場合
には、そのトンネル搬送装置と同様な搬送台車の進入、
停止、後退手段を備えることが必要である。

【００２２】トンネル搬送路７Ａ，７Ｂ及びバッファチ
ャンバ８内は、外気（大気）と遮断された真空雰囲気と
することがウエハの分子汚染、粒子汚染を防止する観点
から好ましい。しかしながら、半導体プロセスの種類に
よっては、Ｎ₂ ガス等の清浄なガス雰囲気とすることが
好ましい場合もあり、又、クリーンエア雰囲気とするこ
とが好ましい場合もある。

【００２３】又、本実施例においては被搬送物として半
導体ウエハを例として説明したが、液晶基板或いはガラ
スマスク等の清浄な雰囲気下で処理が必要な被搬送物に
広く適用できるのは勿論のことである。このように、本
発明の趣旨を逸脱することなく各種の変形実施例が可能
である。尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示
す。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、処理装置と、上下に並んだ複
数のトンネル搬送装置との間に、上下移動かつ回転可能
な被搬送物の移送手段を設置することによって、上下に
並んだ複数のトンネル搬送装置と処理装置との間で、ウ
エハの移送を可能にして、トンネル搬送装置を立体的に
配置することを可能にしたものである。その結果、搬送
トンネルの設置面積を増加させることなく複数本配置す
ることが可能となり、搬送トンネル等のメンテナンスを
処理装置を停止させることなしに実施することが可能と
なり、搬送動作が効率化されタクトタイムが低減した。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１乃至図５は本発明に係る実施例を説明する
ものであり、図１は、本発明の一実施例のプロセス装置
とトンネル搬送装置との接続構成を示す斜視図。

【図２】バッファチャンバの構成を示す断面図。

【図３】図２の要部を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）側断面
図。

【図４】図１におけるプロセス装置とトンネル搬送装置
間の接続部分を示す断面図。

【図５】他の実施例におけるプロセス装置とトンネル搬
送装置間の接続部分を示す断面図。

【図６】従来の半導体処理室の配置構成の一例を示す説
明図。

【図７】磁気浮上搬送装置の断面図。

【図８】従来のプロセス装置とトンネル搬送装置間の接
続の一例を示す説明図。

【符号の説明】

１，１Ａ，１Ｂ 搬送台（車） ２ ウエハ ３ 真空プロセス装置 ７Ａ，７Ｂ，１１ 真空トンネル搬送装置 ８ バッファチャンバ ９，９Ａ 支持プレート １２ 支持軸 ２３ ロボット室

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理装置間又は処理装置と保管装置間
   に、該各装置間を接続する外気と隔離して被搬送物を搬
   送する複数のトンネル搬送装置を備え、該複数のトンネ
   ル搬送装置は上下方向に並べて配置されていることを特
   徴とするトンネル搬送装置。
2. 【請求項２】 前記処理装置又は保管装置と、前記外気
   と隔離して被搬送物を搬送台車に搭載して搬送する複数
   のトンネル搬送装置との間にバッファチャンバを配設
   し、 該バッファチャンバは前記搬送台車を進入、停止、後退
   させる手段と、上下移動及び回転可能な支持軸と該支持
   軸から張り出して前記被搬送物を載置する支持プレート
   と、前記搬送台車の停止位置において前記支持プレート
   を前記搬送台車に搭載されている被搬送物の下部に位置
   させる手段とを備え、且つ上下方向に並べて配列された
   前記複数のトンネル搬送装置のそれぞれの搬送台車に搭
   載された又は搭載される被搬送物を移送可能とするよう
   に、前記支持プレートが前記複数のトンネル搬送装置間
   に、移動する手段を備えたことを特徴とする請求項１記
   載のトンネル搬送装置。
3. 【請求項３】 前記バッファチャンバは、前記複数のト
   ンネル搬送装置に対応するそれぞれの支持軸と支持プレ
   ートを備えたことを特徴とする請求項２記載のトンネル
   搬送装置。
4. 【請求項４】 前記バッファチャンバは、隔壁外部に浮
   上用電磁石、走行用リニアモータ、及び停止位置決め装
   置を備え、磁性材及び導電材を備えた搬送台車を磁気浮
   上させた状態で進入、停止、後退させることを特徴とす
   る請求項２記載のトンネル搬送装置。
5. 【請求項５】 前記トンネル搬送装置は、隔壁外部に浮
   上用電磁石及び走行用リニアモータを備え、磁性材及び
   導電材を備えた搬送台車を磁気浮上させた状態で走行さ
   せる磁気浮上搬送装置であることを特徴とする請求項４
   記載のトンネル搬送装置。
6. 【請求項６】 前記バッファチャンバ及び搬送装置はト
   ンネル隔壁内部が真空であり、外部の大気側から隔離さ
   れていることを特徴とする請求項１乃至５記載のトンネ
   ル搬送装置。