JPH08139072A - プラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラズマ処理装置の稼働効率を向上させ、ウ
エハ搬送手段のメンテナンスが容易で、プラズマ発生管
を増設するにあたり、カセット載置台や位置決め載置台
の増設が不要なプラズマ処理装置を提供する。 【構成】 ウエハ搬送手段は、ウエハカセット３１にウ
エハＷを出し入れするインデクサロボット５４と、イン
デクサロボット５４の走行方向Ａに対して直交する方向
Ｂに走行可能に設けられ、インデクサロボット５４とウ
エハＷを受け渡しするとともに、ウエハステージにウエ
ハＷを出し入れするプロセッサロボット５５とから成
る。インデクサロボット５３は、ウエハの位置決め手段
を備え、プロセッサロボット５５は個別にウエハＷを保
持する複数のウエハ支持ハンドを備え、複数のプラズマ
発生管５２はプロセッサロボット５５の走行路の一側に
沿って配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ウエハカセットの載
置部と、プラズマ発生管と、ウエハカセットからウエハ
を取り出し、プラズマ発生管の下端開口に臨ませて配置
されたウエハステージにウエハを装填するウエハ搬送手
段とを備えるプラズマ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置としては、従来より例えば
図６に開示されたものがある。このプラズマ処理装置１
００は、それぞれウエハカセット３１を載置する２個の
カセット載置台１０１と、２個のプラズマ発生管１０２
と、プラズマ発生管１０２の下端開口に臨ませて配置さ
れたウエハステージ１０３と、カセット載置台１０１と
ウエハステージ１０３との間に配設された１台のウエハ
搬送手段１０４と、ウエハＷを位置決めするための２個
の位置決め用載置台１０５とを備えている。

【０００３】上記プラズマ発生管１０２は、図示しない
反応ガス導入口が連通された上半小径部１０２ａと、下
端が開口した下半大径部１０２ｂとで構成され、上半小
径部１０２ａ内にプラズマ発生室が、下半大径部１０２
ｂ内にプラズマ反応室が形成される。また、ウエハステ
ージ１０３は、プラズマ発生管１０２の下端開口に臨ま
せて配置され、このウエハステージ１０３にウエハＷを
載置して下端開口を密閉するように構成されている。

【０００４】上記ウエハ搬送手段１０４は、多関節アー
ム型搬送装置として構成され、処理済みのウエハＷをウ
エハステージ１０３から取り出し、位置決め用載置台１
０５にウエハＷを載置して位置決めした後でウエハカセ
ット３１内に収納し、カセット載置台１０１上の別のウ
エハカセット３１から未処理のウエハＷを取り出し、位
置決め用載置台１０５で位置決めした後で、相対的に上
下方向にプラズマ発生管１０２と離間したウエハステー
ジ１０３にウエハＷを載置し、その後ウエハステージ１
０３とプラズマ発生管１０２とを相対的に上下方向に近
接させてからプラズマ反応室内でウエハＷの表面処理
（エッチングないしフォトレジスト膜除去等）をするよ
うに構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のプラズマ処
理装置では、以下のような難点がある。１台のウエハ搬
送手段１０４で処理済みのウエハＷをウエハステージ１
０３から取り出してウエハカセット３１内に収納し、当
該ウエハ搬送手段１０４でウエハカセット１から未処理
のウエハＷを取り出してウエハステージ１０３に載置す
るが、その途中で位置決め用載置台１０５によりウエハ
Ｗの位置決めをする構成であるから、ウエハ搬送手段１
０４によりウエハステージ１０３から処理済みウエハＷ
が取り出されてから未処理のウエハＷがウエハステージ
１０３に載置されるまでの時間が長くかかり、その間プ
ラズマ発生管１０２が稼働休止することになり、その結
果プラズマ処理の効率が低い。

【０００６】また、上記従来例では、ウエハ搬送手段１
０４を取り囲むように、その前後にカセット載置台１０
１とプラズマ発生管１０２とが配置され、左右に位置決
め用載置台１０５が配置されていることから、これらが
ウエハ搬送手段１０５のメンテナンスをする際に邪魔に
なり、メンテナンスが容易でない。さらに、２個のカセ
ット載置台１０１と２個のプラズマ発生管１０２に対し
て１個のウエハ搬送手段１０４をフル稼働させる構成で
あるから、これにプラズマ発生管１０２を増設する場合
には、１個のカセット載置台１０１と１個のウエハ搬送
手段１０４と１個の位置決め用載置台１０５を増設する
必要がある。そして、それらを増設した場合にはウエハ
搬送手段１０４の稼働効率がアンバランスになる等の不
都合がある。

【０００７】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、プラズマ処理装置の稼働効率を向上させ、ウ
エハ搬送手段のメンテナンスが容易で、プラズマ発生管
を増設するにあたり、カセット載置台や位置決め載置台
の増設が不要なプラズマ処理装置を提供することを技術
課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下のように構成される。即ち、複数のウ
エハカセットを整列して載置するカセット載置部と、複
数のプラズマ発生管と、プラズマ発生管の下端開口に臨
ませて配置されたウエハステージと、カセット載置部に
整列配置したウエハカセットからウエハを取り出し、ウ
エハステージにウエハを載置するとともに、処理済みの
ウエハを上記ウエハステージから取り出し、ウエハカセ
ットに収納するウエハ搬送手段と、を備えるプラズマ処
理装置において、前記ウエハ搬送手段は、カセット載置
部に整列配置した複数のウエハカセットに沿って走行可
能に設けられ、ウエハカセットにウエハを出し入れする
第１搬送手段と、第１搬送手段の走行方向に対して直交
する方向に走行可能に設けられ、第１搬送手段とウエハ
を受け渡しするとともに、上記ウエハステージにウエハ
を出し入れする第２搬送手段とから成り、前記第１搬送
手段はウエハの位置決め手段を備え、前記第２搬送手段
は個別にウエハを保持する複数のウエハ支持ハンドを備
え、前記複数のプラズマ発生管は第２搬送手段の走行路
の一側に沿って配置したことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】本発明では、ウエハ搬送手段は第１搬送手段と
第２搬送手段とから成り、第１搬送手段は、カセット載
置部に整列配置した複数のウエハカセットに沿って走行
し、ウエハカセットにウエハを出し入れする。そして、
第１搬送手段と第２搬送手段との間でウエハを受け渡し
する。第２搬送手段は、第１搬送手段の走行方向に対し
て直交する方向に走行可能に設けられ、その走行路の一
側に沿って配置した複数のプラズマ発生管のウエハステ
ージにウエハを出し入れする。

【００１０】つまり、第１搬送手段と第２搬送手段とで
役割を分担してウエハの搬送時間を短縮し、その結果プ
ラズマ処理の効率を高める。また、複数のプラズマ発生
管は、第２搬送手段の走行路の一側に沿って配置されて
いるので、第２搬送手段の走行路に関して、複数のプラ
ズマ発生管が配置されている側と対向する側においては
配置されるものがなく、このため第２搬送手段のメンテ
ナンスは容易になる。

【００１１】また、一方の第１搬送手段は、ウエハの位
置決め手段を備えるので、従来例のような位置決め用載
置台は不要であり、ウエハの搬送時間を短縮する。そし
て他方の第２搬送手段は、個別にウエハを保持する複数
のウエハ支持ハンドを備えるので、予め未処理のウエハ
Ｗを１つのウエハをウエハ支持ハンドで保持しながら別
のウエハ支持ハンドでプラズマ反応室のウエハステージ
から処理済みのウエハを取り出し、引き続き未処理の当
該ウエハステージに装填することができる。その結果ウ
エハの搬送時間を短縮するとともに、プラズマ発生管が
稼働休止する時間を短縮する。

【００１２】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいてさらに
詳しく説明する。図１は本発明の実施例に係るプラズマ
処理装置の斜視図である。ここで、符号５０はプラズマ
処理装置全体を示す。このプラズマ処理装置５０は、ウ
エハカセット３１の載置部５１と、４個のプラズマ発生
管５２と、ウエハステージ５３（図５参照）と、ウエハ
カセット３１にウエハＷを出し入れする第１搬送手段で
あるインデクサロボット５４と、インデクサロボット５
４とウエハＷを受け渡しするとともに、図示しないウエ
ハステージにウエハＷを出し入れする第２搬送手段であ
るプロセッサロボット５５とを備える。

【００１３】上記ウエハカセット３１の載置部５１は、
架台６１上にコ字状のウエハセンシング部６２を４個備
え、それぞれのウエハセンシング部６２には、ウエハカ
セット３１の有無を検知するセンサが付設されている。
なお、上記プラズマ発生管５２は、従来例（図６）と同
様に構成されており、重複する説明を省略するが、後述
するように、４個のプラズマ発生管５２はプロセッサロ
ボット５５の走行路の一側に沿って配置されている。

【００１４】上記インデクサロボット５４は、図２及び
図３に示すように、図示しない駆動機構により水平（矢
印Ａ方向）及び鉛直方向に移動可能な移動台２と、移動
台２上に設けられた可動台７と、可動台７上に設けられ
たウエハチャック３とを備えている。上記移動台２はカ
セット載置部５１に整列配置した複数のウエハカセット
３１に沿って走行可能に設けられ、可動台７は移動台２
上に形成されたレール９に沿ってＸ₁ 方向に移動可能に
設けられている。

【００１５】ウエハチャック３は、ウエハの位置決め手
段に該当し、図３に示すように、ウエハＷを水平姿勢で
支持する１組の固定側支持部材４ａと可動支持部材４ｂ
から構成されている。固定側支持部材４ａは可動台７上
に支柱６ａを介して固定され、可動支持部材４ｂは支柱
６ｃの上端に固定したアーム６ｂの先端部に固定され、
支柱６ｃはレール８に沿って進退するスライド部材６ｄ
に立設されている。つまり、可動支持部材４ｂは固定側
支持部材４ａに対して接離自在に対向配置され、これら
の支持部材４ａ・４ｂによりウエハＷを位置決め支持し
てウエハカセット３１にウエハＷを出し入れするように
構成されている。なお、図２中の符号１５は、ウエハチ
ャック３で取り出したウエハＷを一時的に載置するウエ
ハ支持ピン、図３中の符号１０はレバー１１を介して可
動台７を進退駆動するアクチュエータ、１２はレバー１
３を介してスライド部材６ｄをＸ₂ 方向に進退するアク
チュエータを示す。

【００１６】図４に示すように、プロセッサロボット５
５は、図示しない駆動機構により水平方向及び鉛直方向
に移動可能な基台２１と、基台２１上に設けられた回転
台２２と、回転台２２に設けられた上下２組のウエハ支
持ハンド２３・２６とを備えている。上記基台２１はイ
ンデクサロボット５４の走行方向に対して直交する方向
（矢印Ｂ方向）に走行可能に設けられ、回転台２２は図
示しない駆動機構により基台２１上で鉛直軸線Ｚを回転
中心として回動可能に設けられている。

【００１７】上段のウエハ支持ハンド２３は、図４に示
すように、内径がウエハＷより若干大きく形成された円
弧部２４ａと、この円弧部２４ａを支えるアーム部２４
ｂとから成り、円弧部２４ａの内周面には３本の支持ピ
ン２５が設けられ、この支持ピン２５でウエハＷを支持
するように構成されている。また、下段のウエハ支持ハ
ンド２６も上段のウエハ支持ハンド２３と同様に構成さ
れ、両者ともに後述する一対の進退駆動手段２７により
矢印Ｙ方向へ別々に進退可能に構成されている。

【００１８】この一対の進退駆動手段２７は、回転台２
２の両長手側面に対向して配置され、下段のウエハ支持
ハンド２６用の進退駆動手段２７は、回転台２２内に設
けられた図示しない駆動モータと、回転台２２の一方の
長手側面に設けられ、上記駆動モータにより駆動回転す
る駆動ローラ２８と、スライドレール３３の前後両端部
近傍に設けられた従動ローラ２９ａ・２９ｂと、駆動ロ
ーラ２８の近傍に設けられたテンションローラ２９ｃ
と、これらのローラ２８・２９ａ〜２９ｃに巻掛けられ
たワイヤー３０とから成り、下段のウエハ支持ハンド２
６の基端部２６ｃが上記ワイヤー３０に固定されてい
る。

【００１９】また、上段のウエハ支持ハンド２３も回転
台２２の他方の長手側面に設けられ、下段のウエハ支持
ハンド２６用の進退駆動手段２７と同様に構成された図
示しない進退駆動手段により、同様にして矢印Ｙ方向に
進退可能に構成されている。上記プロセッサロボット５
５は、後述するように、インデクサロボット５４との間
でウエハＷを受け渡しするとともに、前記ウエハステー
ジ５３にウエハＷを出し入れすることができる。

【００２０】以下本実施例装置の動作を説明する。上記
ウエハチャック３でウエハカセット３１からウエハＷを
取り出すには、以下のようにする。予め１組の固定側支
持部材４ａと可動支持部材４ｂの間隔をアクチュエータ
１２によりウエハＷの直径よりも幾分大きく設定すると
ともに、受け取るべきウエハＷの位置に対応させて移動
台２の高さを調節することによりウエハチャック３の高
さを設定する。次いでアクチュエータ１０により可動台
７を前進させて１組の固定側支持部材４ａと可動支持部
材４ｂとをカセット３１の正面から内部に挿入し、移動
台２を所定の高さだけ上昇させ、固定側支持部材４ａと
可動支持部材４ｂの支持面５ａ・５ｂでウエハＷを受け
取る〔図５（ａ）参照〕。

【００２１】次いで固定側支持部材４ａと可動支持部材
４ｂの間隔をアクチュエータ１２により狭めることによ
り、ウエハＷは多少の遊びをもって、かつ十分の位置決
め精度をもってウエハチャック３で支持される。次いで
アクチュエータ１０を作動させることにより、ウエハチ
ャック３をカセット３１の外に搬出し、引き続き移動台
２を下降させてウエハチャック３を下降させることによ
り、ウエハＷを３本のウエハ支持ピン１５に移載する
〔図５（ｂ）参照〕。これにより、ウエハＷはプロセッ
サロボット５５で受け取ることが可能になる。

【００２２】上記プロセッサロボット５５で未処理ウエ
ハＷを受け取り、ウエハステージ５３上の処理済みウエ
ハＷと差し替えるには、以下のようにする。受け取るべ
きウエハＷの位置に対応させて基台２１の高さを調節す
ることにより上下のウエハ支持ハンド２３・２６の高さ
を設定する。次いで基台２１をインデクサロボット５４
に接近させ、また、下段のウエハ支持ハンド２６を前記
矢印Ｙ方向に前進させてウエハ支持ピン１５で支持して
いるウエハＷの下側に潜らせ、引き続き基台２１を上昇
させることにより下段のウエハ支持ハンド２６を上昇さ
せてウエハＷを受け取る〔図５（ｃ）参照〕。

【００２３】次いで下段のウエハ支持ハンド２６を後退
させて上段のウエハ支持ハンド２３の下方位置に復帰さ
せる。引き続き基台２１をプラズマ発生管５２の位置ま
で矢印Ｂ方向に移動させて、また、回転台２２を９０度
回動させ、上段のウエハ支持ハンド２３を前進させて相
対的に上下方向にプラズマ発生管５２と離間されたウエ
ハステージ５３のウエハ支持ピン１６で支持している処
理済みウエハＷの下側に潜らせ、引き続き基台２１を上
昇させることにより上段のウエハ支持ハンド２３を上昇
させて当該ウエハＷを受け取る〔図５（ｄ）参照〕。

【００２４】次いで上段のウエハ支持ハンド２３を後退
させて下段のウエハ支持ハンド２６の上方位置に復帰さ
せる。次いで下段のウエハ支持ハンド２６を前進させて
ウエハステージ５３のウエハ支持ピン１６上に位置さ
せ、引き続き基台２１を下降させることにより下段のウ
エハ支持ハンド２６を下降させて当該ウエハＷをウエハ
ステージ５３のウエハ支持ピン１６上に載置する〔図５
（ｅ）参照〕。そして処理済みのウエハＷは上記手順の
逆動作によりウエハカセット３１に収納する。

【００２５】なお、上記実施例では、上段のウエハ支持
ハンド２３で処理済みのウエハＷを保持し、下段のウエ
ハ支持ハンド２６で未処理のウエハＷを保持してウエハ
カセット３とウエハステージ５３との間を受け渡すよう
にしているが、これとは逆に、上段のウエハ支持ハンド
２３で未処理のウエハＷを保持し、下段のウエハ支持ハ
ンド２６で処理済みのウエハＷを保持してウエハカセッ
ト３とウエハステージ５３との間を受け渡すようにして
もよい。また、本発明は上記実施例に限るものではな
く、インデクサロボットやプロセッサロボットについて
も、適宜変更を加えて実施することができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明では、ウエハ搬送手段が、カセッ
ト載置部に整列配置した複数のウエハカセットに沿って
走行可能に設けられ、ウエハカセットにウエハを出し入
れする第１搬送手段と、第１搬送手段の走行方向に対し
て直交する方向に走行可能に設けられ、第１搬送手段と
ウエハを受け渡しするとともに、ウエハステージにウエ
ハを出し入れする第２搬送手段とから成り、前記第１搬
送手段はウエハの位置決め手段を備え、前記第２搬送手
段は個別にウエハを保持する複数のウエハ支持ハンドを
備え、前記複数のプラズマ発生管は第２搬送手段の走行
路の一側に沿って配置されていることから、以下の効果
を奏する。

【００２７】即ち、第１搬送手段と第２搬送手段とで役
割を分担してウエハの搬送時間を短縮し、その結果プラ
ズマ処理の効率を高めることができる。また、複数のプ
ラズマ発生管は、第２搬送手段の走行路の一側に沿って
配置されているので、第２搬送手段の走行路に関して、
複数のプラズマ発生管が配置されている側と対向する側
においては配置されるものがなく、このため第２搬送手
段のメンテナンスを容易に行うことができる。さらに、
プラズマ発生管の個数を増設する必要がある場合でも、
特別な設計変更を考慮することなく、単に第２搬送手段
の走行路を延長するだけでよく、カセット載置台や位置
決め載置台を増設するプラズマ発生管の個数に対応させ
て増設する必要がない。

【００２８】しかも、従来技術のようにウエハ搬送手段
の稼働効率にアンバランスを来すことなく、全体の装置
構成を設定できる。このことはプラズマ発生管の個数を
削減する場合でも当てはまり、単に第２搬送手段の走行
路を短縮するだけでよい。また、一方の第１搬送手段
は、ウエハの位置決め手段を備えるので、従来例のよう
な位置決め用載置台は不要であり、ウエハの搬送時間を
短縮することができる。そして他方の第２搬送手段は、
個別にウエハを保持する複数のウエハ支持ハンドを備え
るので、プラズマ反応室のウエハステージから処理済み
のウエハを取り出し、引き続き未処理のウエハを当該ウ
エハステージに装填することができるので、ウエハの搬
送時間を短縮することができ、プラズマ発生管の稼働休
止時間を低減して稼働効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るプラズマ処理装置の斜視
図である。

【図２】本発明の実施例に係るインデクサロボットによ
るウエハの出し入れの様子を例示する斜視図である。

【図３】本発明の実施例に係るインデクサロボットの斜
視図である。

【図４】本発明の実施例に係るプロセッサロボットの斜
視図である。

【図５】本実施例装置の動作説明図である。

【図６】従来例に係るプラズマ処理装置の斜視図であ
る。

【符号の説明】

３…ウエハの位置決め手段（ウエハチャック）、３１…
ウエハカセット、５１…カセット載置部、５２…プラズ
マ発生管、５３…ウエハステージ、５４…インデクサロ
ボット（第１搬送手段）、５４…プロセッサロボット
（第２搬送手段）、Ｗ…ウエハ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平得 貞雄 京都府京都市伏見区羽束師古川町322番地 大日本スクリーン製造株式会社洛西工場 内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のウエハカセットを整列して載置す
   るカセット載置部と、 複数のプラズマ発生管と、 プラズマ発生管の下端開口に臨ませて配置されたウエハ
   ステージと、 カセット載置部に整列配置したウエハカセットからウエ
   ハを取り出し、ウエハステージにウエハを載置するとと
   もに、処理済みのウエハを上記ウエハステージから取り
   出し、ウエハカセットに収納するウエハ搬送手段と、を
   備えるプラズマ処理装置において、 前記ウエハ搬送手段は、カセット載置部に整列配置した
   複数のウエハカセットに沿って走行可能に設けられ、ウ
   エハカセットにウエハを出し入れする第１搬送手段と、
   第１搬送手段の走行方向に対して直交する方向に走行可
   能に設けられ、第１搬送手段とウエハを受け渡しすると
   ともに、上記ウエハステージにウエハを出し入れする第
   ２搬送手段とから成り、 前記第１搬送手段はウエハの位置決め手段を備え、 前記第２搬送手段は個別にウエハを保持する複数のウエ
   ハ支持ハンドを備え、 前記複数のプラズマ発生管は第２搬送手段の走行路の一
   側に沿って配置されたことを特徴とするプラズマ処理装
   置。