JPH08335623A - ウェーハ搬送装置及び半導体処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カセットに収容された多数枚のウェーハに対
する洗浄処理において、各ウェーハ同士を接触させるこ
となく、安定した洗浄処理を行えるようにして、洗浄処
理の信頼性の向上及び高歩留まりでの量産を可能にす
る。 【構成】 多数枚のウェーハＷが収容されたカセット１
を搬送する搬送ロボット１１において、その本体１２の
下面に一対のアーム（１３，１３）を設け、各アーム１
３の構成を２本の縦棒１３ａ及び１３ｂのうち、一方の
縦棒１３ａを短く設定して、横棒１３ｃが水平方向に対
して傾斜角θをもって斜めになるようにする。これによ
って、カセット１は、横棒１３ｃの傾斜に沿って保持さ
れることになり、カセット１内に収容されている多数枚
のウェーハＷは、それぞれ機能面と反対の面が仕切り板
２に接触した形で、かつ鉛直方向に対し奥行き側に向か
って傾斜角θほど傾いた状態で支持されることになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多数枚のウェーハを一
度に半導体処理工程に搬送するためのウェーハ搬送装置
と、多数枚のウェーハに対しバッチ方式で半導体処理を
行なう半導体処理装置に関し、特に、多数枚のウェーハ
を洗浄処理する洗浄工程に搬送するための搬送装置と、
該洗浄工程に使用されるウェーハ洗浄装置に用いて好適
なものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体プロセスにおける洗浄処
理の最大の目的は、ウェーハや使用部材に付着した汚染
物質を除去することにあり、最近のハーフミクロンから
クォータミクロンへと微細加工技術が進むにつれて洗浄
技術の向上が急務となってきている。

【０００３】半導体プロセス中における洗浄工程は、フ
ォトリソグラフィプロセスや拡散・成膜プロセスなどの
前後に位置づけられ、例えば、ドライエッチングの後工
程、ＣＶＤやスパッタの前後工程において洗浄処理が行
なわれる。

【０００４】この洗浄処理の方式としては、信頼性が高
く、広く使われている連続バッチ処理方式と枚葉処理方
式とがある。ここでは、前者の方式、即ち連続バッチ処
理方式を主体に説明する。

【０００５】この連続バッチ処理方式の洗浄装置は、例
えば多数枚のウェーハが収容されたカセットを搬送ロボ
ットにより薬液槽や水洗槽及び乾燥室に逐次搬送して、
バッチ方式で薬液槽や水洗槽での浸漬処理を連続して行
い、最後に乾燥処理するという連続処理を行なう。な
お、上記薬液槽に投入される薬液としては、通常、酸や
アンモニアが多用される。

【０００６】そして、洗浄装置は、きびしい条件の下で
洗浄処理を行なわなければならず、また、装置自体から
の発塵も許されないことから、上記搬送ロボットは、低
発塵性，搬送信頼性，高速性，耐薬品性が必要とされ
る。このため、搬送ロボットの駆動源（モータ）などの
駆動機構は、ウェーハの搬送ラインより常に下の位置に
配置され、更に搬送の信頼性や高速搬送のために高性能
なモータを使用している。また、耐薬品性については、
適切な材質を選択し、フッ素樹脂による二重のシールな
どを行なって対処している。

【０００７】薬液槽では、低発塵性に加えて、洗浄効果
の向上が必要であるため、槽は石英にて作製され、配管
はＰＦＡやＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）が使
用されている。

【０００８】従来の連続バッチ処理方式の洗浄装置に使
用されるカセットは、図９に示すように、多数枚のウェ
ーハＷが縦向きに、かつ互いに分離して配列されるよう
に多数の仕切り板が配置されて構成され、ウェーハＷ
は、そのオリエンテーション・フラットが下方に位置す
るようにそれぞれ縦向きに、かつ機能面と反対の面が仕
切り板に接触するように立てかけてカセット１０１内に
収容される。

【０００９】上記搬送ロボット１０２は、カセット１０
１の長手方向上部にかけて架設されている一対の引掛部
１０３を両方向から挟持するための一対のＵ字状アーム
（１０４，１０４）が設けられている。これら一対のア
ーム（１０４，１０４）によるカセット１０１の搬送
は、以下のようにして行なわれる。

【００１０】まず、搬送ロボット１０２が移動してカセ
ット１０１の上方の位置に到達したとき、一対のアーム
（１０４，１０４）は、搬送ロボット１０２の一対のア
ーム（１０４，１０４）に対する駆動によって、互いに
離間する方向に開く。その後、搬送ロボット１０２がカ
セット１０１に向かって下方に移動し、一対のアーム
（１０４，１０４）の下部がカセット１０１の引掛部１
０３よりも下方に位置したとき、上記一対のアーム（１
０４，１０４）は、搬送ロボット１０２の一対のアーム
（１０４，１０４）に対する駆動によって、今度は、閉
じる方向に回転移動し、一対のアーム（１０４，１０
４）が鉛直方向となった段階で、一対のアーム（１０
４，１０４）に対する駆動を停止する。

【００１１】その後、搬送ロボット１０２が上方に移動
することによって、一対のアーム（１０４，１０４）の
下部によってカセット１０１の引掛部１０３が上方に持
ち上げられ、これによって、カセット１０１自体も上方
に持ち上げられることになる。そして、この状態で、搬
送ロボット１０２が横方向に移動することによって、カ
セット１０１も搬送ロボット１０２と共に横方向に移動
することになる。即ちカセット１０１は、搬送ロボット
１０２によって搬送されることになる。

【００１２】そして、カセット１０１を別の位置に載置
する場合は、上記とは別の動作を行なうことになる。具
体的には、搬送ロボット１０２の一対のアーム（１０
４，１０４）によって保持されたカセット１０１が該搬
送ロボット１０２によって所定位置の上方に搬送される
と、搬送ロボット１０２は、カセット１０１の底面が所
定位置に接触するまでゆっくりと下方に移動する。搬送
ロボット１０２の上記下方への移動によってカセット１
０１の底部が所定位置に接触した段階で、搬送ロボット
１０２は、一対のアーム（１０４，１０４）を駆動し
て、互いに開く方向に回転移動させ、一対のアーム（１
０４，１０４）の下部によるカセット１０１の引掛部１
０３に対する係止を解く。この段階でカセット１０１は
所定位置に載置されることになる。

【００１３】一方、薬液槽及び水洗槽は、図１０に示す
ように、槽１１１内にカセット１０１を固定するための
位置決め台１１２が設置されている。この位置決め台１
１２は、基台１１３と、該基台１１３上にカセット底部
の４つのコーナーを支持するための４本の支持柱１１４
（図において、紙面手前側のみを示してある。）が設け
られて構成され、各支持柱１１４は、各対向する部位に
カセット底部の各コーナーの外形に沿った切欠き１１５
が形成されている。各切欠き１１５の底部の高さはすべ
て同じとされている。

【００１４】従って、搬送ロボット１０２によって薬液
槽１１１内に搬送されたカセット１０１は、薬液槽１１
１内の上記位置決め台１１２に載置されることになる
が、この場合、各支持柱１１４の切欠き底部がすべて同
じ高さにあるため、カセット１０１の底面が薬液槽１１
１の底面に沿った形に位置決めされることになる。即
ち、カセット１０１は、該カセット１０１内の各ウェー
ハＷがそれぞれウェーハ面が鉛直方向に沿った状態で薬
液槽内に投入・位置決めされることになる。

【００１５】また、乾燥工程に使用される乾燥装置にお
いては、図示しないが、その乾燥室内にカセット１０１
を投入する場合、リフターを使用して行なわれる。この
リフターは、鉛直方向に延びるリフター本体と、このリ
フター本体の下部に設けられた横方向に延びるアーム台
とを有して構成され、アーム台の上面には、上記薬液槽
内に設置された位置決め台の４本の支持柱と同じ構成の
支持柱が４本設けられている。

【００１６】従って、この乾燥室への投入においても、
カセット１０１は、その底面がアーム台の上面に沿った
形に位置決めされることになる。即ち、カセット１０１
は、該カセット１０１内の各ウェーハがそれぞれウェー
ハ面が鉛直方向に沿った状態で乾燥室内に投入・位置決
めされることになる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１１に示
すように、カセット１０１に設けられている仕切り板１
２１の配置間隔は、ウェーハＷの機能面が薬液に十分に
浸漬されるように、比較的広く設定されている。そのた
め、振動や風圧あるいは水圧がウェーハに加えられる
と、ウェーハＷは容易に反対方向に傾いてしまい、例え
ば、図１１Ａに示すように、隣接する２枚のウェーハＷ
同士が互いに接触するという現象が生じ易くなる。

【００１８】従って、薬液槽や水洗槽内に投入されたカ
セット１０１内のウェーハＷは、薬液や純水の流動や水
圧等によって互いに接触することとなる。その結果、該
接触部分での薬液や純水の浸漬が十分に行なわれなくな
り、また、該接触部分において薬液や純水等の流動が停
留し、薬液や純水による洗浄効果が大幅に低下すること
になる。

【００１９】また、搬送ロボット１０２でカセット１０
１を薬液槽や水洗槽から引き上げる際、隣接する２枚の
ウェーハＷ同士が薬液や純水による表面張力により密着
し、該密着部分において薬液や純水ａが残存することと
なる。その結果、この残留した薬液や純水ａは、その後
の乾燥処理においても除去することができず、洗浄装置
における洗浄効果の低下をもたらすというおそれがあ
る。

【００２０】最近の半導体素子の開発においては、パタ
ーンの微細化が１つのポイントであり、この微細加工を
進める上でウェーハの洗浄度がデバイスの信頼性や量産
における歩留まりに大きく影響してくる。このことか
ら、洗浄装置での洗浄効果を向上させることが今後の半
導体素子の開発において急務となってきている。

【００２１】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、多数枚のウェーハが収
容されたカセットを半導体処理工程間に搬送する際、各
ウェーハ同士を接触させることなく、安定に搬送するこ
とができ、ウェーハに対する半導体処理の高信頼性化及
び高歩留まり化を実現させることができるウェーハ搬送
装置を提供することにある。

【００２２】また、本発明の他の目的は、カセットに収
容された多数枚のウェーハに対する洗浄等の半導体処理
において、各ウェーハ同士を接触させることなく、安定
した半導体処理を行なうことができ、半導体処理の信頼
性の向上及び高歩留まりでの量産を可能にすることがで
きる半導体処理装置を提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、多数枚のウェ
ーハが収容可能とされたカセットを半導体処理工程に搬
送するウェーハ搬送装置において、上記各ウェーハをほ
ぼ同一斜め方向に支持する支持手段を設けて構成する。

【００２４】この場合、例えば、カセットに、上記多数
枚のウェーハをそれぞれ縦方向に、かつ互いに分離して
配列するための仕切り部を設け、上記支持手段に、カセ
ット全体を斜め方向に支持する支持部材を設けて構成す
るようにしてもよい。

【００２５】次に、本発明に係る半導体処理装置は、多
数枚のウェーハに対してバッチ方式で半導体処理を行な
う半導体処理装置本体と、上記半導体処理装置本体内に
設置され、かつ多数枚のウェーハが収容可能とされたカ
セットを固定するカセット位置決め手段と、上記各ウェ
ーハをほぼ同一斜め方向に支持する支持手段を設けて構
成する。

【００２６】この場合、例えば、カセットに、上記多数
枚のウェーハをそれぞれ縦方向に、かつ互いに分離して
配列するための仕切り部を設け、上記支持手段に、カセ
ット全体を斜め方向に支持する支持部材を設けて構成す
るようにしてもよい。

【００２７】

【作用】本発明に係るウェーハ搬送装置においては、多
数枚のウェーハが収容されたカセットを半導体処理工程
に搬送するという動作を行なうが、この搬送時、多数枚
のウェーハは、支持手段によって、ほぼ同一斜め方向に
支持されることになる。

【００２８】そのため、搬送時において生じる振動等、
あるいは半導体処理が例えば洗浄工程である場合に、そ
の薬液槽からカセットを引き上げる際にウェーハに加え
られる水圧等によっても、ウェーハ同士が接触するとい
う現象は生じなくなる。

【００２９】従って、ウェーハ同士が接触することによ
って生じていた例えば洗浄工程での上記接触部分での薬
液や純水の残留は生じなくなり、その後の乾燥処理にお
いて薬液や純水が残存するという現象は発生しなくな
る。これは、該洗浄工程での洗浄効果の向上につながる
ことになる。上記例は、洗浄工程について説明したが、
その他のバッチ方式で行なう半導体処理（例えば、熱処
理等）においても同様である。

【００３０】特に、カセットに、上記多数枚のウェーハ
をそれぞれ縦方向に、かつ互いに分離して配列するため
の仕切り部を設け、上記支持手段に、カセット全体を斜
め方向に支持する支持部材を設けた場合においては、多
数枚のウェーハが、カセットの仕切り部によって、それ
ぞれ縦方向に、かつ互いに分離して配列されてカセット
内に収容されることになる。そして、この搬送装置にて
カセットを搬送する場合、支持手段に設けられた支持部
材によって、カセット全体が斜め方向に支持されて搬送
されることになる。これによって、カセット内に収容さ
れた多数枚のウェーハは、それぞれほぼ同一斜め方向に
支持されて搬送されることとなる。

【００３１】従って、搬送時において生じる振動等、あ
るいは半導体処理が例えば洗浄工程である場合に、その
薬液槽からカセットを引き上げる際にウェーハに加えら
れる水圧等によっても、ウェーハ同士が接触するという
現象は生じなくなる。

【００３２】次に、本発明に係る半導体処理装置におい
ては、多数枚のウェーハが収容されたカセットが、半導
体処理装置本体内において、カセット位置決め手段によ
って固定されることなる。この場合、各ウェーハは、支
持手段によって、ほぼ同一斜め方向に支持されることに
なる。

【００３３】このことから、半導体処理装置による半導
体処理を例えば洗浄処理とした場合、カセット内の各ウ
ェーハは、薬液槽や水洗槽内における薬液や純水の流動
や水圧等によっても互いに接触するということはなく、
その結果、各ウェーハに対する薬液や純水による洗浄効
果が損なわれることはない。

【００３４】従って、ウェーハ同士が接触することによ
って生じていた例えば洗浄工程での上記接触部分での薬
液や純水の浸漬不十分や流動の停留等は生じなくなり、
薬液や純水による洗浄効果を十分に発揮させることが可
能となる。上記例は、洗浄工程について説明したが、そ
の他のバッチ方式で行なう半導体処理（例えば、熱処理
等）においても同様である。

【００３５】特に、カセットに、上記多数枚のウェーハ
をそれぞれ縦方向に、かつ互いに分離して配列するため
の仕切り部を設け、上記支持手段に、カセット全体を斜
め方向に支持する支持部材を設けた場合においては、多
数枚のウェーハが、カセットの仕切り部によって、それ
ぞれ縦方向に、かつ互いに分離して配列されてカセット
内に収容されることになる。そして、カセット位置決め
手段にてカセットを半導体処理装置本体内に固定する場
合、支持手段に設けられた支持部材によって、カセット
全体が斜め方向に支持されて固定されることになる。こ
れによって、カセット内に収容された多数枚のウェーハ
は、それぞれほぼ同一斜め方向に支持されて半導体処理
装置本体内に固定されることとなる。

【００３６】従って、半導体処理が例えば洗浄工程であ
る場合に、薬液槽や水洗槽での洗浄処理における薬液や
純水の流動，水圧によっても、ウェーハ同士が接触する
という現象は生じなくなる。

【００３７】

【実施例】以下、本発明に係るウェーハ搬送装置を連続
バッチ方式の洗浄装置における搬送ロボットに適用した
実施例（以下、単に実施例に係る搬送ロボットと記す）
と、本発明に係る半導体処理装置を連続バッチ方式の洗
浄装置に適用した実施例（以下、単に実施例に係る洗浄
装置と記す）を図１〜図８を参照しながら説明する。

【００３８】まず、本実施例に係る洗浄装置に使用され
るカセットについて図１を参照しながら説明すると、こ
のカセット１は、多数枚のウェーハＷが縦向きに、かつ
互いに分離して配列されるように多数の仕切り板２が配
置され、ウェーハＷは、そのオリエンテーション・フラ
ットが下方に位置するようにそれぞれ縦向きに、かつ機
能面と反対の面が仕切り板２に接触するように立てかけ
てカセット１内に収容されるようになっている。

【００３９】また、このカセット１は、収容された多数
枚のウェーハＷに対してまんべんなく薬液や純水が浸漬
されるように枠組み方式にて一体的に箱型に構成されて
いる。具体的には、枠組み方式にて箱型に構成されたカ
セット１中、各ウェーハＷの側面に対応する面，各ウェ
ーハＷの上面に対応する面及びオリエンテーション・フ
ラットに対応する下面がそれぞれ長手方向に沿って連続
した開口を有するように構成されている。

【００４０】また、このカセット１は、その長手方向上
部に一対の引掛部３が設けられている。この引掛部３
は、後述する搬送ロボットのアームによって引っかけら
れる部位を構成している。

【００４１】次に、本実施例に係る搬送ロボットについ
て図２を参照しながら説明する。この搬送ロボット１１
は、図示しない搬送駆動機構による搬送駆動によって移
動可能とされた搬送ロボット本体１２の下面に、カセッ
ト１の長手方向上部にかけて架設されている一対の引掛
部３を両方向から挟持して引っかけるための一対のＵ字
状アーム（１３，１３）が例えば２組設けられて構成さ
れている。各アーム１３は、鉛直方向に延びる２本の縦
棒１３ａ及び１３ｂとこれら２本の縦棒１３ａ及び１３
ｂの下部間に架設された横棒１３ｃが例えば金属棒の折
り曲げ加工によって一体に成形されて構成されている。
なお、図においては、一対のアーム（１３，１３）のう
ち、紙面手前側のアーム１３のみを示してある。

【００４２】一対のアーム（１３，１３）にてカセット
１を保持する場合は、各アーム１３の横棒１３ｃをカセ
ット１のそれぞれ対応する引掛部３の下面側に進入させ
て、横棒１３ｃにて引掛部３を持ち上げることにより、
カセット１が一対のアーム（１３，１３）にて保持され
ることになる。

【００４３】そして、特に、本実施例に係る搬送ロボッ
ト１１における上記アーム１３は、２本の縦棒１３ａ及
び１３ｂのうち、一方の縦棒１３ａが短く設定され、こ
れにより、横棒１３ｃが水平方向に対して斜め方向とな
るように設定されている。

【００４４】搬送ロボット本体１２は、例えば金属製の
短冊状平板にて構成されており、その長手方向自由端側
の下面に１組目の一対のアーム（１３，１３）が設けら
れ、該その奥行き方向に上記１組目のアーム（１３，１
３）に対して所定間隔を置いて２組目の一対のアーム
（１３，１３）が設けられている。

【００４５】１組目のアーム（１３，１３）における１
つのアーム１３（例えば紙面手前側のアーム）は、２本
の縦棒１３ａ及び１３ｂのうち、自由端側の縦棒１３ａ
が短く設定されて、横棒１３ｃが自由端側に向かって傾
斜角θをもって斜め上方に立ち上がるような形となって
いる。また、２組目のアーム（１３，１３）における１
つのアーム１３（例えば紙面手前側のアーム）は、２本
の縦棒１３ａ及び１３ｂのうち、奥行き側の縦棒１３ａ
が短く設定されて、横棒１３ｃが奥行き側に向かって斜
め上方に立ち上がるような形となっている。

【００４６】従って、１組目のアーム（１３，１３）に
てカセット１を保持した場合、図３に示すように、カセ
ット１は、横棒１３ｃの傾斜に沿って搬送ロボット本体
１２の自由端側に向かって斜め上方となるように保持さ
れることになる。これにより、カセット１内に収容され
ている多数枚のウェーハＷは、それぞれ機能面と反対の
面が仕切り板２に接触した形で、かつ鉛直方向に対し奥
行き側に向かって傾斜角θほど傾いた状態で支持される
ことになる。

【００４７】一方、２組目のアーム（１３，１３）にて
カセット１を保持した場合は、カセット１は、横棒１３
ｃの傾斜に沿って搬送ロボット本体１２の奥行き側に向
かって斜め上方となるように保持されることになる。こ
れにより、カセット１内に収容されている多数枚のウェ
ーハＷは、それぞれ機能面と反対の面が仕切り板２に接
触した形で、かつ鉛直方向に対し自由端側に向かって傾
斜角θほど傾いた状態で支持されることになる。

【００４８】そして、上記実施例に係る搬送ロボット１
１によるカセット１の搬送は、以下のようにして行なわ
れる。

【００４９】まず、搬送ロボット１１が移動してカセッ
ト１の上方の位置に到達したとき、一対のアーム（１
３，１３）は、搬送ロボット１１の一対のアーム（１
３，１３）に対する駆動によって、互いに離間する方向
に開く。その後、搬送ロボット１１がカセット１に向か
って下方に移動し、一対のアーム（１３，１３）の下
部、特に短く設定された縦棒１３ａの下部がカセット１
の引掛部３よりも下方に位置したとき、上記一対のアー
ム（１３，１３）は、搬送ロボット１１の一対のアーム
（１３，１３）に対する駆動によって、今度は、閉じる
方向に回転移動し、一対のアーム（１３，１３）が鉛直
方向となった段階で、一対のアーム（１３，１３）に対
する回転駆動を停止する。

【００５０】その後、搬送ロボット１１が上方に移動す
ることによって、一対のアーム（１３，１３）の各横棒
１３ｃ上面によってカセット１の一対の引掛部３が徐々
に上方に持ち上げられ、これによって、カセット１自体
も上方に持ち上げられることになる。このとき、引掛部
３は、横棒１３ｃのうち、短く設定された縦棒１３ａに
近接する部分を支点としてゆっくりと回転し、引掛部３
の下面全体が横棒１３ｃの上面に接触した段階でその回
転が停止することとなる。即ち、この段階でカセット１
は、一対のアーム（１３，１３）に保持されたことにな
る。

【００５１】そして、この状態で、搬送ロボット１１が
上方に移動し、更に横方向に移動することによって、カ
セット１は一対のアーム（１３，１３）によって保持さ
れた状態で、搬送ロボット１１と共に上方及び横方向に
移動することになる。即ちカセット１は、搬送ロボット
１１によって搬送されることになる。

【００５２】そして、カセット１を別の位置に載置する
場合は、上記とは別の動作を行なうことになる。具体的
には、搬送ロボット１１の一対のアーム（１３，１３）
によって保持されたカセット１が該搬送ロボット１１に
よって所定位置の上方に搬送されると、搬送ロボット１
１は、カセット１の底面が載置位置に完全に接触するま
でゆっくりと下方に移動する。

【００５３】この間におけるカセット１の動きは、搬送
ロボット１１の下方への移動によって、まず、アーム１
３の長い方の縦棒１３ｂに対応する角部が所定位置に接
触する。この状態から更に搬送ロボット１１が下方に移
動すると、カセット１は、引掛部３の端部（具体的に
は、横棒１３ｃのうち、短く設定された縦棒１３ａに近
接する端部）を支点としてゆっくりと回転し、これによ
って、引掛部３の下面全体が横棒１３ｃの上面からゆっ
くりと離間していくことになる。

【００５４】そして、カセット１の下面が載置位置に完
全に接触した段階で搬送ロボット１１の下方への移動が
停止する。その後、搬送ロボット１１は、一対のアーム
（１３，１３）を駆動して、互いに開く方向に回転移動
させ、アーム１３下部のカセット１の引掛部３に対する
係止を解く。この段階でカセット１は所定位置に載置さ
れることになる。

【００５５】次に、本実施例に係る洗浄装置について図
４を参照しながら説明する。この洗浄装置２１は、複数
の薬液槽２２と、複数の水洗槽２３と、１つの乾燥室２
４を有して構成されている。なお、図４においては、代
表的に薬液槽２２及び水洗槽２３をそれぞれ１つずつ示
してある。

【００５６】薬液槽２２及び水洗槽２３は、上面が開放
された平面長方形状の箱形に形成されており、これらの
槽２２及び２３内にカセット１を投入する場合は、１つ
の槽２２及び２３について、長手方向に沿って２つのカ
セット（１，１）をそれぞれ縦列に並べて投入するよう
になっている。

【００５７】薬液槽２２に投入される薬液としては、例
えばアンモニア過水（ＮＨ₄ ＯＨ／Ｈ₂ Ｏ₂ ／Ｈ
₂ Ｏ），塩酸過水（ＨＣｌ／Ｈ₂ Ｏ₂ ／Ｈ₂ Ｏ），硫酸
過水（Ｈ₂ＳＯ₄ ／Ｈ₂ Ｏ₂ ），希釈フッ酸（ＨＦ／Ｈ
₂ Ｏ），バッファドフッ酸（ＨＦ／ＮＨ₄ Ｆ／Ｈ₂ Ｏ）
などがある。また、水洗槽としては、例えば急速に純水
を抜いたり入れたりする純水槽（ＱＤＲ：quick dump r
inse），上から純水を溢れさせる純水槽（ＯＲ：over f
low rinse ），最終の純水槽（ＦＲ：final rinse ）な
どがある。

【００５８】また、乾燥室２４での乾燥方式は、スピン
乾燥とＩＰＡベーパ乾燥の２種類のものが使用されてい
る。

【００５９】そして、本実施例に係る薬液槽２２及び水
洗槽２３内には、槽２２及び２３内に投入された２つの
カセット（１，１）をそれぞれ所定の位置に位置決めす
るための位置決め台２５が設置されている。

【００６０】この位置決め台２５は、例えば図５に示す
ように、少なくとも２つのカセット（１，１）を載置で
きる分の面積を有し、かつ上面にカセット１を載置する
ための区画（以下、単にカセット載置区画と記す）が２
箇所割り当てられた例えば平面矩形状の基台３１と、該
基台３１上の２つのカセット載置区画にそれぞれカセッ
ト１底部の４つのコーナーを支持するための４本の支持
柱（図においては、紙面手前側の支持柱３２ａ及び３２
ｂのみを示してある。）が設けられて構成されている。

【００６１】１つのカセット載置区画における各支持柱
３２ａ及び３２ｂは、それぞれ対向する部位にカセット
１底部を保持するための切欠き３３ａ及び３３ｂが形成
されている。各支持柱３２ａ及び３２ｂのうち、槽２２
の長手方向内壁面側に近い位置に設けられた２つの支持
柱３２ａは、その高さが、その他の２つの支持柱３２ｂ
（槽２２の中央部分に設けられた支持柱）の高さのほぼ
２倍とされ、対応して設けられた切欠き３３ａの側面は
ほぼ鉛直方向に沿い、底面は槽２２の中央部分に向かっ
て下り傾斜とされ、水平方向に対して傾斜角θの下り傾
斜面となっている。

【００６２】一方、槽２２の中央部分の位置に設けられ
た２つの支持柱３２ｂに形成された切欠き３３ｂは、そ
の側面が他方のカセット載置面側に向かって上り傾斜と
されて、鉛直方向に対して傾斜角θの上り傾斜面となっ
ており、その底面は、槽２２の内壁面に向かって上り傾
斜とされて、水平方向に対して傾斜角θの上り傾斜面と
なっている。

【００６３】従って、カセット１を、各カセット載置区
画における４つの支持柱３２ａ及び３２ｂの切欠き３３
ａ及び３３ｂによって保持させたとき、カセット１の底
面は、槽２２の中央部分に向かって下り傾斜とされ、水
平方向に対して傾斜角θをもって斜め方向に保持される
ことになる。即ち、カセット１は、カセット１内の各ウ
ェーハＷがそれぞれウェーハ面が鉛直方向に対して傾斜
角θほど傾斜した状態で位置決めされることになる。

【００６４】また、図４に示すように、乾燥工程に使用
される乾燥室２４は、その室内にカセット１を投入する
場合、リフター４１を使用して行なわれる。このリフタ
ー４１は、鉛直方向に延びるリフター本体４２と、この
リフター本体４２の下部に設けられた横方向に延びるア
ーム台４３とを有して構成され、アーム台４３の上面に
は、上記薬液槽２２内に設置された位置決め台２５の基
台３１と同様にカセット載置区画が割り当てられてい
る。

【００６５】各カセット載置区画には、上記薬液槽２２
や水洗槽２３に設置された４本の支持柱と同じ構成の４
本の支持柱４４ａ及び４４ｂ（図においては、紙面手前
側の支持柱のみを示してある。）が設けられている。従
って、１つのカセット載置区画における４本の支持柱４
４ａ及び４４ｂによってカセット１を位置決めしたと
き、カセット１の底面は、アーム台４３の中央部分に向
かって下り傾斜とされ、水平方向に対して傾斜角θをも
って斜め方向に保持されることになる。即ち、カセット
１は、カセット１内の各ウェーハＷがそれぞれウェーハ
面が鉛直方向に対して傾斜角θほど傾斜した状態で乾燥
室内に投入・位置決めされることになる。

【００６６】次に、上記本実施例に係る搬送ロボット１
１，本実施例に係る洗浄装置２１を用いて多数枚のウェ
ーハＷを連続バッチ方式で一度に洗浄処理する場合の動
作について説明する。

【００６７】まず、図示しないローダより投入されたカ
セット１は、搬送ロボット１１により保持されて予め設
定されたシーケンスに従って指定された薬液槽２２まで
搬送される。この搬送ロボット１１による搬送時、カセ
ット１は、搬送ロボット１１の本体１２下面に設けられ
た一対のアーム（１３，１３）によって斜め方向に支持
されて搬送されることになる。そのため、該カセット１
内に収容されているウェーハＷも鉛直方向に対して斜め
方向に整列した状態となり、カセット１に対して搬送ロ
ボット１１の搬送時に生じる振動が伝達されたとして
も、カセット１内のウェーハＷは整列状態を維持しなが
ら搬送され、従来のような隣接するウェーハ同士が互い
に接触するという現象は生じなくなる。

【００６８】カセット１が薬液槽２２の上方の位置まで
搬送されると、搬送ロボット本体１２は、薬液槽２２に
向かって下方に移動し、これによって、保持されている
カセット１が薬液槽２２内に投入されることになる。そ
して、搬送ロボット本体１２の下方への移動によって、
カセット１が徐々に薬液槽２２内に進入し、これによっ
て、カセット１下面における４つのコーナーが１つのカ
セット載置区画における４本の支持柱３２ａ及び３２ｂ
の切欠き底面に接触することになる。通常は、この段階
で搬送ロボット本体１２の下方への移動が停止する。

【００６９】なお、一対のアーム（１３，１３）の薬液
による腐食等が心配であれば、以下のような動作によっ
て、搬送ロボット本体１２を上方に退避させる。即ち、
上記時点から更に搬送ロボット本体１２を下方に移動さ
せ、一対のアーム（１３，１３）における各横棒１３ｃ
の上面がカセット１の引掛部３下面からわずかに離間し
た時点で、搬送ロボット本体１２の下方への移動を停止
させ、その後、一対のアーム（１３，１３）を互いに開
く方向に回転移動させた後、搬送ロボット本体１２を上
方に移動させて退避させる。

【００７０】薬液槽２２内に投入されたカセット１は、
上記搬送ロボット本体１２の動作によって、薬液槽２２
内に設置された位置決め台２５上に載置，位置決めされ
ることとなる。このとき、各カセット載置区画に設けら
れた４本の支持柱３２ａ及び３２ｂの切欠き３３ａ及び
３３ｂによって、各カセット１は、互いに槽２２の中央
部分に向かって下り傾斜の状態で位置決めされる。この
とき、カセット１内の多数枚のウェーハＷは、鉛直方向
に対して斜め方向とされた状態で整列することになるた
め、薬液の水圧や流動圧が多数枚のウェーハＷに加えら
れても、隣接するウェーハ同士が接触するという現象は
生じなくなる。

【００７１】これにより、従来、ウェーハ同士が接触す
ることによって生じていた該接触部分での薬液の浸漬不
十分や流動の停留等は生じなくなり、薬液による洗浄効
果を十分に発揮させることが可能となる。

【００７２】薬液による洗浄処理が終了すると、搬送ロ
ボット１１によって、今度は、カセット１を上方に移動
させて、該カセット１を薬液槽２２から取り出す。その
後、搬送ロボット１１は、カセット１を保持した状態で
水洗槽２３に搬送する。水洗槽２３に対するカセット１
の投入も上記薬液槽２２に対するカセット１の投入と同
様に行なわれる。

【００７３】従って、水洗槽２３内に投入されたカセッ
ト１は、水洗槽２３内に設置された位置決め台２５によ
って、互いに槽２３の中央部分に向かって下り傾斜の状
態で位置決めされる。このとき、カセット１内の多数枚
のウェーハＷは、鉛直方向に対して斜め方向とされた状
態で整列することになるため、純水の水圧や流動圧が多
数枚のウェーハＷに加えられても、隣接するウェーハ同
士が接触するという現象は生じなくなり、薬液の場合と
同様に純水による洗浄効果を十分に発揮させることが可
能となる。

【００７４】純水による洗浄処理が終了すると、搬送ロ
ボット１１によって、今度は、カセット１を上方に移動
させて、該カセット１を水洗槽２３から取り出す。その
後、搬送ロボット１１は、カセット１を保持した状態で
乾燥室２４側に搬送し、リフタ４１のアーム台４３上に
設置された４本の支持柱４４ａ及び４４ｂ上に載置す
る。この場合、各カセット１は、これら支持柱４４ａ及
び４４ｂによって、互いにアーム台４３の中央部分に向
かって下り傾斜の状態で位置決めされる。このとき、カ
セット１内の多数枚のウェーハＷは、鉛直方向に対して
斜め方向とされた状態で整列することになるため、カセ
ット１をリフタ４１のアーム台４３に載置した際に生じ
る振動等がカセット１に加えられたとしても、カセット
１内のウェーハＷは整列状態を維持しながらリフタ４１
に載置されることになり、従来のような隣接するウェー
ハ同士が互いに接触するという現象は生じなくなる。

【００７５】リフタ４１のアーム台４３上に載置された
カセット１は、リフタ４１の下方への移動によって乾燥
室２４内に投入されて乾燥処理されることになる。この
移動時における振動等がカセット１に加えられたとして
も、カセット１内のウェーハＷは整列状態を維持しなが
らリフタ４１にて移動されて乾燥室２４内に投入される
ことになるため、カセット１内に収容されている多数枚
のウェーハＷすべての乾燥処理を安定に行なうことが可
能となる。

【００７６】このように、本実施例に係る搬送ロボット
１１においては、多数枚のウェーハＷが収容されたカセ
ット１を本実施例に係る洗浄装置２１に搬送するという
動作を行なうが、この搬送時、多数枚のウェーハＷは、
搬送ロボット本体１２の一対のアーム（１３，１３）に
よって、鉛直方向に対して傾斜角θをもって斜め方向に
保持されることになる。

【００７７】そのため、搬送時において生じる振動等、
あるいは洗浄装置２１における薬液槽２２や水洗槽２３
からカセット１を引き上げる際にウェーハＷに加えられ
る水圧等によっても、ウェーハ同士が接触するという現
象は生じなくなる。

【００７８】従って、ウェーハ同士が接触することによ
って生じていた該接触部分での薬液や純水の残留は生じ
なくなり、その後の乾燥処理において薬液や純水が残存
するという現象は発生しなくなる。これは、該洗浄工程
での洗浄効果の向上につながることになる。

【００７９】また、本実施例に係る洗浄装置２１におい
ては、多数枚のウェーハＷが収容されたカセット１が、
薬液槽２２や水洗槽２３内において、位置決め台２５に
よって位置決めされることなる。この場合、カセット１
は、４本の支持柱３２ａ及び３２ｂ（正確には切欠き３
３ａ及び３３ｂ）によって、水平方向に対して傾斜角θ
をもって斜め方向に支持されることになる。

【００８０】このことから、カセット１内の各ウェーハ
Ｗは、薬液槽２２や水洗槽２３内における薬液や純水の
流動や水圧等によっても互いに接触するということはな
く、その結果、各ウェーハＷに対する薬液や純水による
洗浄効果が損なわれることはない。

【００８１】従って、ウェーハ同士が接触することによ
って生じていた該接触部分での薬液や純水の浸漬不十分
や流動の停留等は生じなくなり、薬液や純水による洗浄
効果を十分に発揮させることが可能となる。また、槽２
２及び２３内の薬液や純水の汚染を抑制することがで
き、結果として、薬液や純水の使用量の削減につなが
る。

【００８２】上記実施例に係る搬送ロボット１１におい
ては、カセット１に、多数枚のウェーハＷをそれぞれ縦
方向に、かつ互いに分離して配列するための仕切り板２
を設け、搬送ロボット本体１２の下面に横棒１３ｃが斜
め方向に架設されて構成された一対のアーム（１３，１
３）を設けるようにして、搬送ロボット１１による搬送
時にカセット１自体を斜め方向に保持するようにした
が、その他、図６に示すように、カセット１に、上記多
数枚のウェーハＷをそれぞれ斜め方向に、かつ互いに分
離して配列するための仕切り板５１を設け、図７に示す
ように、搬送ロボット本体１２の下面に横棒１３ｃが水
平方向に架設されて構成された一対のアーム（１３，１
３）を設けるようにして、搬送ロボット１１による搬送
時にカセット１自体を水平方向に保持するようにしても
よい。この場合、カセット１内の多数枚のウェーハＷ
は、斜め方向に配列された状態となり、等価的に図５Ａ
で示す場合と同じになる。

【００８３】また、本実施例に係る洗浄装置２１におい
ては、カセット１に、多数枚のウェーハＷをそれぞれ縦
方向に、かつ互いに分離して配列するための仕切り板２
を設け、位置決め台２５の各カセット載置区画における
４本の支持柱３２ａ及び３２ｂのうち、槽２２及び２３
の長手方向内壁面側寄りの２本の支持柱３２ａの高さを
高くし、更に４本の支持柱３２ａ及び３２ｂに形成され
る切欠き３３ａ及び３３ｂの形状をカセット１を斜めに
支持した際の形状に沿った形としたが、その他、図６に
示すように、カセット１に、上記多数枚のウェーハＷを
それぞれ斜め方向に、かつ互いに分離して配列するため
の仕切り板５１を設け、図７に示すように、位置決め台
２５の各カセット載置区画における４本の支持柱３２ａ
及び３２ｂの高さをすべて同じくし、更に４本の支持柱
３２ａ及び３２ｂに形成される切欠き３３ａ及び３３ｂ
の形状、特に底面の形成位置をすべて同じにして構成す
るようにしてもよい。この場合、図７Ｂに示すように、
位置決め台２５に載置されたカセット１は水平方向に位
置決めされることになるが、カセット１内の多数枚のウ
ェーハＷは、斜め方向に配列された状態となり、等価的
に図５Ｂで示す場合と同じになる。

【００８４】また、本実施例に係る搬送ロボット１１
は、平板状の搬送ロボット本体１２の下面にカセット１
を斜め方向に保持するための一対のアーム（１３，１
３）を設けた例を示したが、その他、図８に示すよう
に、搬送ロボット本体１２の下面に水平方向に対して傾
斜角θのテーパ面１２ａを設け、このテーパ面１２ａに
多数枚のウェーハＷを斜め方向に支持するウェーハ支持
用バー５２を設けた構成にしてもよい。この場合、カセ
ット１を用いないカセットレスタイプの洗浄処理に対応
させることができ、例えば８インチウェーハ５０枚を一
括で洗浄処理する場合に有効となる。

【００８５】上記実施例においては、連続バッチ方式の
洗浄装置２１における搬送ロボット１１及び洗浄装置２
１に適用した例を示したが、これに限定されるものでは
なく、多数枚のウェーハＷを収容したカセット１を用い
て各ウェーハＷに対して半導体処理を行なうシステムす
べてに適用することができる。

【００８６】

【発明の効果】上述のように、本発明に係るウェーハ搬
送装置によれば、各ウェーハをほぼ同一斜め方向に支持
する支持手段を設けるようにしたので、多数枚のウェー
ハが収容されたカセットを半導体処理工程間に搬送する
際、各ウェーハ同士を接触させることなく、安定に搬送
することができ、ウェーハに対する半導体処理の高信頼
性化及び高歩留まり化を実現させることができる。

【００８７】また、本発明に係る半導体処理装置によれ
ば、半導体処理装置本体内に設置され、かつ多数枚のウ
ェーハが収容可能とされたカセットを固定するカセット
位置決め手段と、上記各ウェーハをほぼ同一斜め方向に
支持する支持手段を設けるようにしたので、カセットに
収容された多数枚のウェーハに対する洗浄等の半導体処
理において、各ウェーハ同士を接触させることなく、安
定した半導体処理を行なうことができ、半導体処理の信
頼性の向上及び高歩留まりでの量産を可能にすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】連続バッチ方式の洗浄装置に用いられるカセッ
トを示す構成図であり、同図Ａはカセットの側面を示
し、同図Ｂは仕切り板の配置を拡大して示す。

【図２】本発明に係るウェーハ搬送装置を連続バッチ方
式の洗浄装置における搬送ロボットに適用した実施例
（以下、単に実施例に係る搬送ロボットと記す）を示す
構成図である。

【図３】本実施例に係る搬送ロボットでカセットを搬送
する状態を示す説明図である。

【図４】本発明に係る半導体処理装置を連続バッチ方式
の洗浄装置に適用した実施例（以下、単に実施例に係る
洗浄装置と記す）を示す構成図であり、各挿入図は、本
実施例に係る搬送ロボットと、本実施例に係る洗浄装置
の薬液槽及び水洗槽内に設置される位置決め台と、本実
施例に係る洗浄装置の乾燥室へのカセットの搬送に使用
されるリフタのそれぞれの側面を示す。

【図５】本実施例に係る洗浄装置の薬液槽又は水洗槽を
本実施例に係る搬送ロボットとともに示す構成図であ
り、同図Ａは薬液槽又は水洗槽内にカセットを投入する
前の状態を示し、同図Ｂは薬液槽又は水洗槽内にカセッ
トを投入した段階の状態を示す。

【図６】連続バッチ方式の洗浄装置に用いられるカセッ
トの他の例を示す構成図であり、同図Ａはカセットの側
面を示し、同図Ｂは仕切り板の配置を拡大して示す。

【図７】他の実施例に係る洗浄装置の薬液槽又は水洗槽
を搬送ロボットとともに示す構成図であり、同図Ａは薬
液槽又は水洗槽内に他の構成によるカセットを投入する
前の状態を示し、同図Ｂは薬液槽又は水洗槽内に上記カ
セットを投入した段階の状態を示す。

【図８】他の実施例に係る搬送ロボットを示す構成図で
ある。

【図９】従来例に係る搬送ロボットを示す構成図であ
り、同図Ａはカセットを搬送する前の状態を示し、同図
Ｂはカセットを搬送している状態を示す。

【図１０】従来例に係る洗浄装置の薬液槽又は水洗槽を
従来例に係る搬送ロボットとともに示す構成図であり、
同図Ａは薬液槽又は水洗槽内にカセットを投入する前の
状態を示し、同図Ｂは薬液槽又は水洗槽内にカセットを
投入した段階の状態を示す。

【図１１】従来例に係る搬送ロボット及び洗浄装置での
不都合点を示す説明図であり、同図Ａは従来例に搬送ロ
ボットでカセットを搬送した場合に生じるウェーハ同士
の接触を示し、同図Ｂは従来例に係る洗浄装置の薬液槽
（又は水洗槽）からカセットを引き上げた段階に生じる
ウェーハ同士の接触を示す。

【符号の説明】

Ｗ ウェーハ １ カセット ２，５１ 仕切り板 ３ 引掛部 １１ 搬送ロボット １２ 搬送ロボット本体 １３ アーム １３ａ，１３ｂ 縦棒 １３ｃ 横棒 ２１ 洗浄装置 ２２ 薬液槽 ２３ 水洗槽 ２４ 乾燥室 ２５ 位置決め台 ３１ 基台 ３２ａ，３２ｂ 支持柱 ３３ａ，３３ｂ 切欠き

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数枚のウェーハが収容可能とされたカ
   セットを半導体処理工程に搬送するウェーハ搬送装置に
   おいて、 上記各ウェーハをほぼ同一斜め方向に支持する支持手段
   を有することを特徴とするウェーハ搬送装置。
2. 【請求項２】 上記カセットは、上記多数枚のウェーハ
   をそれぞれ縦方向に、かつ互いに分離して配列するため
   の仕切り部を有し、 上記支持手段は、カセット全体を斜め方向に支持する支
   持部材を有することを特徴とする請求項１記載のウェー
   ハ搬送装置。
3. 【請求項３】 上記カセットは、上記多数枚のウェーハ
   を基準面に対してそれぞれ斜め方向に、かつ互いに分離
   して配列するための仕切り部を有し、 上記支持部材は、カセット全体を鉛直方向に支持する支
   持部材を有することを特徴とする請求項１記載のウェー
   ハ搬送装置。
4. 【請求項４】 多数枚のウェーハに対してバッチ方式で
   半導体処理を行なう半導体処理装置本体と、 上記半導体処理装置本体内に設置され、かつ多数枚のウ
   ェーハが収容可能とされたカセットを固定するカセット
   位置決め手段と、 上記各ウェーハをほぼ同一斜め方向に支持する支持手段
   を有することを特徴とする半導体処理装置。
5. 【請求項５】 上記カセットは、上記多数枚のウェーハ
   をそれぞれ縦方向に、かつ互いに分離して配列するため
   の仕切り部を有し、 上記支持手段は、カセット全体を斜め方向に支持する支
   持部材を有することを特徴とする請求項４記載の半導体
   処理装置。
6. 【請求項６】 上記カセットは、上記多数枚のウェーハ
   を基準面に対してそれぞれ斜め方向に、かつ互いに分離
   して配列するための仕切り部を有し、 上記支持部材は、カセット全体を鉛直方向に支持する支
   持部材を有することを特徴とする請求項４記載の半導体
   処理装置。