JPH08181189A - 真空中処理における加工物の高速度移動 - Google Patents

真空中処理における加工物の高速度移動

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JPH08181189A
JPH08181189A JP7182258A JP18225895A JPH08181189A JP H08181189 A JPH08181189 A JP H08181189A JP 7182258 A JP7182258 A JP 7182258A JP 18225895 A JP18225895 A JP 18225895A JP H08181189 A JPH08181189 A JP H08181189A
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wafer
transfer
processing
airlock
cassette
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Manny Sieradzki
マニー・シエラズキ
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Diamond Semiconductor Group Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウエーハを真空室内に能率的に送入又は送出
してウエーハ処理の生産性を向上させること。 【構成】 ２個のカセットを別個のエアロックを介して
導入する処理装置及び処理方法を提供する。ロボット
が、第１のカセットからウエーハを実質的に連続な流れ
として順次に処理部に移動させ、次いでそこから第１の
カセットに戻す。次にロボットは第２のカセットからウ
エーハを順次に処理部に移動させ、次いでそこから第２
のカセットに戻す。これにより、第２のカセットの処理
中に、第１のカセットを送入又は送出し、それに伴う排
気動作と通気動作を行う時間的な余裕が生まれる。第２
のカセットのウエーハは第１カセットが送入され或いは
送出されている間に処理され、同様に、第１のカセット
のウエーハは第２カセットが送入され或いは送出されて
いる間に処理される。このようにして、一方のカセット
のウエーハが適当な向きに配向され処理される間に、真
空室内での加工物の連続的な流れが可能になる一方、他
方のカセットのゆっくりした送入及び排気、或いは通気
または排気が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高い処理速度で真空室内
の加工物を移動させる装置及び方法に関する。より詳し
く言うと、本発明は加工物の連続的な流れを維持しなが
ら加工物を真空室に導入し、適当な方向に配向させ、一
度に１つ処理し、そして真空室から送出する装置及び方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術と解決すべき課題】微小電子回路の製造に
おけるシリコンウエーハの処理工程では、数百個の処理
工程を実施するために２０個程度までの異なった種類の
処理装置が使用される。このような処理工程の大部分は
約１×１０-3以下の圧力の真空室中で実行されなければ
ならず、各工程はウエーハあたり１０秒〜３分を必要と
する。大抵の処理装置は製造環境での最適制御と再現性
の確保のために、一度に１枚づつウエーハを処理する。
【０００３】一般に、各ウエーハの処理は特定の順序で
行う必要があり、そのため各処理は先行する工程の処理
が終わるまで待機する必要があり、これは次工程にウエ
ーハが移行する時間に影響を及ぼす。イオン注入等の比
較的短時間ですむ真空処理の処理装置の生産性すなわち
時間当たりの生産量は、もしも加工物のその処理部への
流れが逐次工程（例えば、ウエーハを真空室に導入する
工程、真空中でのウエーハの移動、或いはウエーハ保持
具またはカセットの交換等）により阻害されるならば、
厳しく制限される。
【０００４】生産性を向上するには、順次に実行しなけ
ればならない逐次工程の時間を短縮することが望まれ
る。このため、通常は排気（高真空への）及び吸気（大
気圧への）は約３０秒以内でできるだけ短時間に迅速に
行われている。しかし、このような急速なサイクルによ
り処理系統の内部深くに異物或いは粒子が高水準に入り
込む。これらの粒子はシリコンの表面に付着して製造中
の微小電子回路の大きい部分に欠陥を生じ、収率を低下
させる。
【０００５】従来の技術はこの問題に対して種々の方法
を提案している。初期の装置では、重力スライドを使用
して、ウエーハを一度に１枚ずつエアロックを通して真
空処理室に導入するウエーハ取扱装置を使用した。各ウ
エーハは真空処理室内で処理され、他のエアロックを通
して真空処理室から出ていく（例えば米国特許第４２８
２９２４号の図１参照）。
【０００６】これらの装置はしかし微小電子回路の製造
に使用されるウエーハの寸法が、１５．２ｃｍ×２０．
３ｃｍのような大型になり、ウエーハの滑動及び急速サ
イクルによるウエーハのひび割れ及び高度の欠陥を含む
若干の問題を生じた。また、工場の製造工程の追跡は、
ウエーハ自体の追跡ではなくウエーハ保持具の移動を追
跡するものであり、また、ウエーハは元の保持具または
カセットへ戻されるのではなかったために、工場内で処
理中の加工物の追跡は複雑となった。
【０００７】従来の他の技術では、２個のカセットをそ
れぞれ第１及び第２エアロックを通じて真空室に導入し
同時に排気する様にしたウエーハ処理部を使用した。ウ
エーハは両ロックから交互に導入された。例えば、全て
のウエーハが処理されるまで第１ウエーハは第１エアロ
ックから、第２ウエーハは第２エアロックから導入され
た。この装置では、ウエーハは元のカセットに戻された
が、次の処理のためには真空を破り大気に開く必要があ
った。また、この型の装置では両カセットを処理が中断
中のほぼ同一の時間内でエアロックに導入し、またそこ
から取り出さなければならなかった。製造ロットは単一
ウエーハカセットである場合も多いので、この方法は必
ずしも可能ではない。この装置の他の問題点は、貴重な
処理時間をロスしない様に、作業者が常駐して、処理の
直後に処理済のウエーハカセットを、処理を待機してい
る次のウエーハカセットに交換しなければならないこと
である。
【０００８】従って、ウエーハの取扱或いは運動をうま
く案配して、真空室へ移動させたカセットからのウエー
ハの連続的な流れを確保する一方、エアロックにゆっく
りと通気し、処理済のウエーハのカセットを未処理のカ
セットに交換し、そして新規なカセットを収容したエア
ロックを適当な真空までゆっくり排気するための時間を
増大することが望まれる。更に、ウエーハの流れを増大
しながら最小数の運動機構を持ってウエーハの取扱を行
うことが望まれる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】これらの目的は、２個の
カセットを別個のエアロックを介して導入する処理装置
及び処理方法により達成される。ロボット等の複数の移
動機構は、第１のカセットからウエーハを実質的に連続
な流れとして順次に処理部に移動させ、次いでそこから
第１のカセットに戻す。次にロボットは第２のカセット
からウエーハを順次に処理部に移動させ、次いでそこか
ら第２のカセットに戻す。これにより、第２のカセット
の処理中に、第１のカセットを送入又は送出し、それに
伴う排気動作と通気動作を行う時間的な余裕が生まれ
る。第２のカセットのウエーハは第１カセットが送入さ
れ或いは送出されている間に処理され、同様に、第１の
カセットのウエーハは第２カセットが送入され或いは送
出されている間に処理される。このようにして、一方の
カセットのウエーハが適当な向きに配向され、処理され
る間に真空室内での加工物の連続的な流れが可能になる
一方、他方のカセットのゆっくりした送入及び排気、或
いは通気または排気が可能になる。
【００１０】本発明を図面に関連して詳しく説明する。
比較のため従来の装置をまず説明する。図１は従来のウ
エーハホルダ１０であり、ホルダ１０は支持棒１２によ
り３つの位置、すなわちウエーハ１３を受取る受取位
置、処理する処理位置、及び放出する釈放位置に回転す
る。第１の位置では、（Ａ）のように、ウエーハ１３は
重力の作用でホルダ１０のスロット１１に滑り込む。次
にホルダは支持棒１２の周りに回転して（Ｂ）のように
イオン注入その他の処理のためイオンビームに直角な向
きに移行する。その後、ホルダは下方に回転してウエー
ハを排出経路に沿い重力の作用で下方に滑り落ちて釈放
される。ウエーハをカセットから取り出し、処理後にこ
れを異なったカセットに戻すための補助取扱手段が入口
経路及び出口経路にあっても良い。この揺動式の構成で
は、ウエーハを処理部に送入送出するための機構が比較
的単純になる。しかしながら、滑動運動は粉塵を発生さ
せ、また連続的な送り機構には高度に逐次的な動作が必
要である。
【００１１】図２は従来の第２のウエーハ処理装置２０
を示す。この装置では第１及び第２ウエーハ移送台３０
ａ、３０ｂが個々のエアロック２２ａ、２２ｂに送入さ
れる。これらのエアロックは主真空室４０に隔離弁２３
ａ、２３ｂを介して連通しており、また別々に排気及び
通気される。イオン注入部のような単一の処理部２５が
中央に配置されていて、１対のロボットないしウエーハ
移送機構２６ａ、２６ｂがこれに関連している。各移送
機構は部材２８ａ、２８ｂに沿って軸方向に移動でき、
また枢動腕２９ａ、２９ｂにより枢動できる。軸方向の
並進運動はウエーハを真空室とエアロック内にある移動
台との間で移動させるために使用させる。一方腕の枢動
運動は真空室内でのより制限された運動、例えば中間位
置２７ａ、２７ｂからイオン注入部２５までの運動を行
わせるために使用される。この装置の動作は次の通りで
ある。エアロック２２ａにある移送台の単一ウエーハに
対して、対応した移送機構２６ａが直線状に移動してウ
エーハを掴み、後退して整列ターンテーブル２７ａ上に
置く。ウエーハの周縁の面が適正な向きに配向した後、
腕２９ａはウエーハを持ち上げて枢動してそれを処理部
２５にもたらす。逆に、ウエーハを処理部２５から取り
除くには、腕を逆方向に枢動させ、整列ターンテーブル
上に静止しないで並進させて移送台３０ａに戻す。次い
で移送台は１スペースだけ上昇して次のウエーハを移送
機構に接近可能な位置に移動させる。Ａ側のウエーハ
（移送台３０ａからのウエーハ）がイオン注入部で処理
されている間に、第２のロボット２６ｂは第２のウエー
ハ移送台３０ｂからＢ側のウエーハを送入し且つ配向し
ている。次にこのウエーハを、Ａ側ウエーハがそこから
取り外されている丁度その間に、イオン注入部２５に移
送される。こうして、ウエーハは２つのカセットないし
移送台３０ａ、３０ｂからのウエーハを交互にイオン注
入部２５に移動させる連続した流れを形成する。しか
し、各カセットが処理されたら、続いて時間のかかる通
気、カセット交換及び排気を行わなければならず、その
間に処理部は空き状態のままとなる。
【００１２】
【実施例の説明】従来技術とは異なり、図３に示す本発
明の処理装置１００は、平坦で薄い加工物（主としてウ
エーハ）を、逐次動作に伴う遅れを導入することなく、
ほぼ連続流れとして真空室に導入して高速処理を行うこ
とを可能にする。本発明の処理装置１００は２個のカセ
ットを有し、加工物またはウエーハは一度に一個づつ処
理され、各々は元の移送台またはカセットに戻される。
第１のカセットからのすべての加工物が処理されたら、
そのカセットは、第２エアロックからの次のカセットが
処理されている間に、第１のエアロックにおいて大気圧
に戻される。一方のカセットの排気と通気は処理工程に
続いて行われるのではなくて、他のカセットからのウエ
ーハが処理されている間に行われる。このため、カセッ
ト交換のタイミングは図２に示した従来例のように生産
性に対して重要な影響を与えることはなく、他のカセッ
トが処理されている間ならいつでも行うことができる。
従って、より単純な構成の装置とより清浄な条件下に、
処理を遅延させることなく、遅い（ゆっくりした）真空
サイクルが使用できる。
【００１３】本発明の実施例を図３に示す。排気された
第１エアロック２２ａ内に収容した第１カセット３０ａ
から、半導体ウエーハ１３は真空室４０に移動して一度
に一個づつ処理される。ウエーハの第２のカセット３０
ｂはそれに続いて第２エアロック２２ｂに送入されても
処理装置１００の全体的な生産性すなわち時間当たりの
生産量には影響しない。第２カセットの送入及び排気に
必要な時間は、第１カセット３０ａのウエーハの全部を
処理するに要する時間（ウエーハ１枚あたりの処理時間
に依存する）に実質的に等しい。例えば処理時間がほぼ
１０秒ならば、２５枚のウエーハを有するカセットに対
する処理時間は約５分である。
【００１４】処理装置１００の基本的な構成部分は、第
１及び第２ロボット（ウエーハ取扱い機構）６２、６４
と、イオン注入部２５と、転送部５０を含む。イオン注
入部２５は、イオンビーム処理中にウエーハを位置決め
して保持するための、平坦なプラテンまたは台と、整列
及びクランプ機構と、冷却手段とを有する。転送部５０
は処理に先立ってウエーハを方向づける整列ターンテー
ブルから構成しても良いし、或いは整列が不要ならば
（イオン注入がウエーハの面に垂直な場合）単純な台で
も良い。
【００１５】ロボット６２、６４は複数の部材からなる
枢動腕として例示されている。しかし、以下に述べる所
定の運動が生成できるかぎり、その実際の機構は数種の
異なった機構の任意のものにより、並進（直線）運動を
含ませるように構成できる。一般に、ロボットはウエー
ハを実際につかまないで、ウエーハがリフトピン等によ
り接近可能な位置に持ち上げられた時に、ウエーハの下
側にヨーク状の支持部材を滑り込ませる。次に、ロボッ
トはウエーハが滑り落ちるような過分の加速を行わない
ように運動を行う必要がある。これらの運動は、ウエー
ハをその初期位置から次の所望の位置に移動させるよう
にプログラム制御された順序で行われる１つ以上の直線
運動と回転運動とからなる。
【００１６】
【作用】処理装置１００の動作は次の通りである。ウエ
ーハを保持したカセット３０ａを収容した第１エアロッ
ク２２ａを約１００ｍｔｏｒｒに排気した後、隔離弁２
３を開放してウエーハを第１エアロック２２ａから真空
室４０に、最後には処理部（プラテン）２５に移行でき
るようにする。第１ロボット６２はウエーハ１３を第１
エアロック２２ａ内の第１カセット３０ａから取り出し
て、ウエーハ転送部５０に移す。図示の例では、転送部
５０は単純なウエーハ整列ターンテーブルであり、例え
ば米国マサチューセッツ州グローセスター所在のＶａｒ
ｉａｎ Ｃｏｍｐａｎｙより市販されているＭｏｄｅｌ
Ｅ−２２０ｌが使用できる。次に、第２ロボット６４
がウエーハを転送部５０から処理部２５のプラテン上に
移す。この間に第１ロボットは第１エアロックに戻り、
次のウエーハを取り出してこれを転送部５０に載せる。
第１ウエーハがイオン注入部２５で処理されたら、第１
ロボットは処理済のウエーハを処理部（プラテン）２５
から取り除く。第１ロボットが処理済のウエーハを処理
部２５から取り除いている間に、第２ロボットはすでに
転送部５０に載っている次のウエーハを取り上げて、こ
れを直ちにイオン注入部２５のプラテン上に移す。この
第２のウエーハが処理されている間に、第１ロボットは
処理済のウエーハを第１エアロック内の第１カセットに
戻し、そこで次の未処理ウエーハを取り上げて転送部５
０に載せる。第１ロボットは再び処理位置に移動して第
２の処理済ウエーハをイオン注入部のプラテンから取り
上げてこれを転送部５０上に載せ、その間に、転送部で
待機している未処理ウエーハを取り上げた第２ロボット
はそれを処理部２５のプラテン上に直ちに移す。
【００１７】こうして、第１カセットからのウエーハを
処理するには、第１ロボットは各ウエーハの移動経路を
３つに分割した場合の第１脚（区分）すなわち第１エア
ロック内の第１カセットから転送部５０までの経路、及
び第３脚（区分）すなわち処理部２５から第１カセット
までの経路を実行し、第２ロボットは中間の第２脚（区
分）、すなわち転送部５０から処理部２５までの経路を
実行する。特に、少なくとも１つのロボット及び多くは
２つのロボットが各瞬間に作業に従事し、２つのウエー
ハが任意の時間に真空室内を移動しており、また両ロボ
ットは同時に処理部への送入とそこからの取り出しに従
事し、そのためイオン注入処理部はほんの短い時間だけ
中断するに過ぎずない。これらの工程は第１エアロック
のカセット３０ａのすべてのウエーハが処理されるまで
反復される。
【００１８】次いで、２つのロボットは役割を交替し
て、第２エアロック２２ｂにあるすべてのウエーハが転
送され、処理され、そして元に戻されるまで同様な対称
な動作が反復される。この場合に第２ロボットは第２カ
セット３０ｂから転送部５０にウエーハを移動させ、そ
の後イオン注入処理部（プラテン）２５からの処理済ウ
エーハを取り上げて第２エアロックの第２カセット３０
ｂに戻し、一方第１ロボットは単に転送部５０で待機し
ている未処理ウエーハを処理部２５に移行させるだけで
ある。第２カセット３０ｂのウエーハが処理されている
間に、第１エアロック２２ａは大気圧に通気されて第１
カセット３０ａは取り出され、新たな第１カセット３０
ａ’（図示せず）が第１エアロック２２ａに送入され、
排気される。これらの取り出し、送入、通気、及び排気
は過酷な条件を回避する緩やかな圧力サイクルを使用す
ることが可能になる。以上のように、ロボットは高速生
産を達成するバケツリレー方式であり、一度に一つのカ
セットが処理されるにも拘らず、移送機構及び制御が単
純であり、すべてのウエーハには同様な移送と処理が行
われ、それぞれのロボットは新たなカセットに対して周
期的に役割を交替する。
【００１９】特に、一方のエアロックからのウエーハが
処理されている間に、他方のロックが通気され、そこか
ら処理済のウエーハは取り除かれ、新たな半導体ウエー
ハのカセットがエアロック内に送入され、ドアが閉じら
れ、排気され、転送室（中間に使用する場合）または真
空室に通じる弁が開かれる。こうして、現在のウエーハ
の処理が完了すると、次に処理すべきウエーハのカセッ
トがすでに所定位置にあり、そのカセットに接近するロ
ボットは時間遅延なしに新たなウエーハの１枚目を取り
上げて、それを転送部５０に載せることができる。この
ロボットは次に、新たな次のウエーハをカセットから転
送部５０に移行させ、また処理部２５から処理済のウエ
ーハをカセットに戻す２つの工程を継続する一方、他方
のロボットは転送部５０から処理部２５へのウエーハの
移動を行う。このように、２つのロボットの反復的な交
互動作を含む事象の全体の順序は中断しないで周期的に
行われ、一つのカセットから他方のカセットへの切り替
えは、次の工程を一時的にも遅延させたり、処理ライン
に沿ったウエーハ移動速度を変えたりしないで、ロボッ
トにより引き受けさせることができる。
【００２０】
【発明の効果】真空処理装置へウエーハの送入・送出す
るための本発明の方法による利点は次の通りである。 １）加工物の処理部への連続した流れが可能となり、処
理時間が短い場合でも、作業者の処置のための中断を必
要としないで、直列処理装置の加工物例えばウエーハの
１時間当たりの生産量が２００個以上となる。 ２）処理及び移送事象に対して逐次的でなく、同時的な
排気及び大気圧への通気が処理の背景で行われ、その結
果これらの排気及び通気動作に大きい時間を割り当てる
ことができ、真空サイクル中の乱れを減じ、粒子の発生
または付着が減じ、微小電子装置の製造における収率が
高くなる。
【００２１】本発明は複数のロボットが第１エアロック
またはカセットからウエーハを連続的な流れで処理部へ
とリレーするという基本的な実施例に関連して説明し
た。例示の転送部または配向転送部５０はウエーハを一
時的に駐留させ、その結果、各ウエーハは一方のロボッ
トから他方のロボットへと交互に引き継がれるが、この
バケツリレー式の転送はロボットが直接に手渡しを行う
必要がなく、そのため両ロボットをどの瞬間にも一つの
ウエーハに同時に結合することがない。これにより、ど
の瞬間にも単一のカセットからの複数のウエーハが同時
に転送状態にある。同一構造の複数のロボットが別個の
エアロックまたはカセットからのウエーハを異なった移
送経路に沿って同一の処理部へと転送する。
【００２２】図４は図３の装置の動作を説明するための
上記した転送段階を有するウエーハの経路図である。隣
接したエアロック２２ａ、２２ｂがカセット３０ａ、３
０ｂを処理装置の左位置Ｌ及び右位置Ｒに位置付けた状
態が示されている。図示のように、第１カセットからの
ウエーハは３つの完全に分離した経路区分ａ、ｂ、ｃを
順に移動し、第２カセットからのウエーハは３つの完全
に分離した経路区分ｄ、ｅ、ｆを順に移動する。各経路
はウエーハが処理部を通して往復する時に一方の側から
他方の側へと曲線を描く。その結果、２つのロボットが
処理済ウエーハを処理部２５から取り除き、未処理ウエ
ーハを処理部へ持ち込む際に、次に入って来るウエーハ
の邪魔をすることがない。この処理装置は最少数の部
材、すなわち２個のロボットと１個の転送部とを使用し
て、処理部を通る実質的に中断されることのない加工物
流れを提供し、完全に逐次的なウエーハ搬入と迅速真空
サイクルの交互使用を解消する。
【００２３】上記のように、ウエーハ１個当たり約１０
秒の典型的な迅速イオンビーム処理時間に対し、図示の
転送経路はウエーハの滑り或いは移送事故を生じるよう
な大きさのロボット加速に頼ること無く容易に実行され
る。例えば、第１ロボットはウエーハを経路ｃに沿って
戻し、新たなウエーハを取り上げ、次いで経路ａに沿っ
て移動して転送部５０に置く。次いで経路ｂに沿って迅
速に処理部２５に移動し、次のウエーハを処理部から取
り上げ、次の経路ｃに進み、各経路区分でのウエーハの
移動には１〜３秒程度しか要しない。
【００２４】
【発明の変形例】しかし、特別の処理を考慮すると移送
工程の速度が制限されることがあり得る。例えば、もし
イオンビーム処理による時間が数秒以内であると、単一
ロボットがウエーハを落下する危険なしに上記のように
３つの経路区分を通過することが困難となりうる。その
場合には、本発明は更に追加の駐留部すなわち転送部を
移送経路に沿って配置することを意図する。処理部２５
が極端に短い処理時間で動作する場合には、本発明は更
に追加のロボットを使用するか、または追加の転送部と
追加のロボットの組み合わせを使用して、２個以上のウ
エーハを、ロボットの過度に急激な運動を要することな
く、或いは微妙なウエーハ取扱に必要な低慣性の要件と
相容れない加速を生じることなく、或いは処理部に遅延
または休止時間を生じることなく、連続的に移送するこ
とを可能にすることも意図する。更に、本発明は２個の
エアロックと２個のカセットを有する例には限定されな
いで、より多数のロックまたはカセット、或いは両者を
具備した処理装置に容易に適合できる。
【００２５】更に、上の説明はカセット送入が従来の方
式であることを仮定し（例えば、カセットはエアロック
内に収納され、順次のウエーハをロボットの移動平面に
もたらすように昇降機がカセットを昇降させるような構
造）、また一対のロボットが極く部分的に重畳する範囲
を有することを仮定したが、本発明は他の形態のカセッ
ト送入方式にも容易に適合する。例えば、カセットの全
体がエアロックから真空室に移動するような装置では、
２以上のカセットが極く近接して配置される位置に進
み、それによって２つのロボットが両方のカセットに接
近できる様に構成しても良い。その場合には、配向部が
不要ならば（例えば、バルクドープ処理の場合）ロボッ
トは単純にウエーハを交互に取り上げ、それらをカセッ
トから処理部まで単一の運動で移動し、そしてそこから
戻る様にしても良い。
【００２６】しかしながら、ロボットとしては特別注文
の腕の長いロボットを使用する代わりに、例示の実施例
では、一連の短い回転腕区分より構成された機械的な腕
をする、市販の関節結合型のロボットを利用している。
この場合、どのロボットも２つのカセットには接近でき
ず、それらの運動範囲の中間部すなわちの転送部５０の
ところで重畳できる。更に、装置の費用は、一方のウエ
ーハカセットをゆっくりと排気している間に他方のカセ
ットを処理できるので、小型の真空ポンプを使用するが
でき、あるいは単一の真空ポンプを切り替えて両エアロ
ックを選択排気できる様にできるため、更に減少でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のウエーハ処理装置の立面図を示す。
【図２】従来の他のウエーハ処理装置の平面図を示す。
【図３】本発明のウエーハ処理装置の平面図を示す。
【図４】図３のウエーハ処理装置の実施例における転送
経路の一例を示す。
【符号の説明】
１３ ウエーハ ２２ａ 第１エアロック ２２ｂ 第２エアロック ２３ 隔離弁 ２５ 処理部（イオン注入部） ３０ａ 第１カセット ３０ｂ 第２カセット ４０ 真空室 ６２ 第１ロボット ６４ 第２ロボット １００ 処理装置

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 真空中において、カセットから半導体ウ
    エーハを取り出して処理する装置において、 第１ロボット、第２ロボット、及びウエーハ転送部を内
    部に有する真空室と、 ウエーハのカセットを大気中から真空室内に送入し、そ
    こから送出するための第１エアロック及び第２エアロッ
    クと、 前記各エアロックを排気及び通気する排気・通気手段
    と、 前記真空室にあって、前記第１及び第２ロボットからウ
    エーハを受取って処理する処理部と、 前記排気・通気手段が前記他方のエアロックを排気・通
    気している間に、前記第１及び第２ロボットが一方のエ
    アロックからウエーハを順次連続的に処理部に移動させ
    また処理部からエアロックへ戻させるように前記第１及
    び第２ロボットを制御する制御手段と、からなる半導体
    ウエーハの処理装置。
  2. 【請求項２】 前記真空室には前記第１及び第２ロボッ
    ト処理部の前にウエーハ転送部が設けられている請求項
    １の処理装置。
  3. 【請求項３】 前記第１及び第２ロボットはいずれも前
    記ウエーハ転送部及び処理部の両方に接近できる請求項
    １の処理装置。
  4. 【請求項４】 制御手段は両ロボットを制御して前記第
    １エアロックに導入されるウエーハを前記第２エアロッ
    クに送入されるウエーハとは異なった経路に沿って移動
    させる請求項３の処理装置。
  5. 【請求項５】 両ロボットは一方のエアロックからの少
    なくとも２つのウエーハを同時に移動させるものである
    請求項１の処理装置。
  6. 【請求項６】 各ロボットは前記第１及び第２エアロッ
    クの一方にのみ接近できる請求項３の処理装置。
  7. 【請求項７】 排気手段は、前記エアロックに結合され
    た時に前記エアロックを排気するための単一エアロック
    排気手段と、前記単一エアロック排気手段を異なった時
    間中に第１及び第２エアロックの選択した方に結合する
    弁とを含んでいる請求項１の処理装置。
  8. 【請求項８】 前記２つのロボットはカセットからの各
    ウエーハを３つの経路区分を有する経路に沿って前記カ
    セットと前記処理部の間で行き来させ、また各ウエーハ
    はこれら３つの引き続く経路区分に沿って移動する間に
    前記２つのロボットにより交互に運ばれるものである、
    請求項１の処理装置。
  9. 【請求項９】 前記２つのロボットはそれぞれ同時に異
    なったウエーハを移送経路の異なった経路区分を移送
    し、連続的に持ち上げ、放し、それにより各ウエーハが
    交互にこれらのロボットにより移送されるようにした、
    請求項１の処理装置。
  10. 【請求項１０】 ウエーハの第１及び第２カセットをそ
    れぞれ受け入れる第１及び第２のエアロックと、これら
    のエアロックを排気及び通気して、前記両エアロックを
    真空室及び大気に等圧的に連通させる排気及び通気手段
    と、前記真空室内の処理部と、前記ウエーハを前記処理
    部を通して移送させるように作働する第１及び第２移送
    ロボットとを設け、前記第１カセットから前記処理部へ
    向けて前記両ロボットが交互に各ウエーハを移送するよ
    うに制御し、前記両ロボットが前記第１カセットからす
    べてのウエーハを前記処理部へと移動し、ついで第１カ
    セットへ戻すようにように制御し、ついで前記両ロボッ
    トが前記第２カセットからすべてのウエーハを前記処理
    部へと移送し、ついで第２カセットに戻すように制御
    し、一方のエアロックからのウエーハが移送されている
    間に他方のエアロックの通気及び排気を行うようにす
    る、真空室中の処理部を通してウエーハを移送する方
    法。
  11. 【請求項１１】 第１及び第２エアロックの排気及び通
    気手段は、低容量ポンプを有し、単一ウエーハの処理時
    間よりも長い時間にわたって作働する低容量ポンプを有
    している、請求項１０のウエーハを移送する方法。
  12. 【請求項１２】 前記低容量ポンプは、一方のカセット
    からのウエーハが処理されている間に、他方のエアロッ
    クに結合するように、交互接続が行われる請求項１０の
    ウエーハを移送する方法。
  13. 【請求項１３】 転送部を更に設け、ウエーハが前記エ
    アロックから前記処理室に移送される途中であって、前
    記２つのロボットによるそれぞれの移送の中間におい
    て、前記ロボットがウエーハを前記転送部に駐留させ、
    それにより処理作業中に単一のウエーハにより２個のロ
    ボットが同時に使用されることのないようにした、請求
    項１０のウエーハを移送する方法。
  14. 【請求項１４】 前記２つのロボットの各々は、異なっ
    たエアロックに関連していてウエーハをそれが関連して
    いるエアロックからウエーハを取り出し、それに戻すよ
    うになっており、前記両ロボットは一方のロボットがウ
    エーハを転送部に駐留させ、ついで他方のロボットが駐
    留したウエーハを処理部に移送し、それと同時に前記一
    方のロボットは先行する処理済ウエーハを処理部から取
    り出すようにした、請求項１０のウエーハを移送する方
    法。
  15. 【請求項１５】 ２つのロボットはウエーハを相互に異
    なった２つの移送経路に沿って移動するように制御され
    る請求項１４のウエーハを移送する方法。
  16. 【請求項１６】 ロボットは同一カセットからの少なく
    とも２つのウエーハを前記処理部を通る経路に移動させ
    るように制御される、請求項１５のウエーハを移送する
    方法。
  17. 【請求項１７】 処理部及び転送部を有する処理ライン
    を有する真空室と、 大気圧にある一組の加工物を受け入れ、減圧して前記真
    空室に連通する第１及び第２エアロックと、 加工物を前記第１エアロックと処理ラインとの間で移動
    させる第１移送機構と、 加工物を前記第２エアロックと処理ラインとの間で移動
    させる第２移送機構と、 加工物を前記転送部から前記処理部へ移送する移送手段
    と、 前記第１及び第２移送機構が加工物を前記エアロックの
    一方から前記処理部へ移送する一方で、他方のエアロッ
    クが大気圧にある一組の加工物を受取るか又は放出する
    ように同期させる制御手段と、よりなる、真空サイクル
    を減じ、加工物の処理を排気と並行して実行するように
    した加工物の処理装置。
  18. 【請求項１８】 第１及び第２移送機構の各々は、加工
    物を前記転送部から前記処理部へ移送するものであり、
    前記第１及び第２移送機構は一方のエアロックからの加
    工物を逐次に移送するものである、請求項１７の処理装
    置。
  19. 【請求項１９】 第１及び第２移送機構は少なくとも部
    分的に重畳する時間に加工物を移送するものである請求
    項１８の処理装置。
  20. 【請求項２０】 真空室と、ウエーハを大気圧領域から
    前記真空室へ供給するように動作する、一度に一組のウ
    エーハを収容する第１及び第２エアロックと、ウエーハ
    を前記エアロックと前記真空室の間で移動させる移送手
    段と、前記移送機構が加工物を前記エアロックの一方か
    ら前記処理部へ移送する一方で、他方のエアロックが大
    気圧領域と前記真空室の間でウエーハを移送するために
    圧力変化を行うように同期させる同期手段とよりなり、
    前記移送手段は少なくとも２個のロボットを有し、前記
    同期手段は前記ロボットの動作を少なくとも２個のウエ
    ーハが同時に前記真空室を通して交互のバケツリレー式
    に移動されるように制御するものである、ウエーハ処理
    装置。
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