JPH09104983A

JPH09104983A - 基板処理装置

Info

Publication number: JPH09104983A
Application number: JP8223176A
Authority: JP
Inventors: Shuji Yonemitsu; 修司米満; Riichi Kano; 利一狩野; Hisashi Yoshida; 久志吉田; Shinichiro Watabiki; 真一郎綿引; Yuji Yoshida; 祐治吉田; Hideo Shimura; 日出男志村; Takeshi Sugimoto; 毅杉本; Yukinori Yuya; 幸則油谷; Kazuto Ikeda; 和人池田
Original assignee: Kokusai Electric Corp
Current assignee: Kokusai Electric Corp
Priority date: 1995-08-05
Filing date: 1996-08-05
Publication date: 1997-04-22

Abstract

(57)【要約】【課題】専有面積の小さい基板処理装置を提供する。【解決手段】ウェーハ搬送室５０のウェーハ搬送室壁５
３に複数の反応室７０を積み重ねて設け、ウェーハ搬送
室５０のウェーハ搬送室壁５４にウェーハ受け渡し室３
０を設ける。ウェーハ受け渡し室５０内には石英製のウ
ェーハ保持具４０を設ける。ウェーハ搬送室５０、複数
の反応室７０およびウェーハ受け渡し室３０をそれぞれ
独立して減圧可能とする。ウェーハ搬送室５０の内部に
ウェーハ搬送真空ロボット６０を設ける。半導体ウェハ
処理装置１全体を筺体９００に収容し、筺体９００の内
部にはカセット１０を載置するカセット棚１１を設け
る。ウェーハ受け渡し室３０とカセット棚１１との間に
カセット搬送兼ウェーハ搬送機２０を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は基板処理装置に関
し、特に半導体ウェーハ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１４は従来の半導体ウェーハ処理装置
を説明するための斜視図であり、図１５は従来の半導体
ウェーハ処理装置を説明するための断面図である。

【０００３】この従来の半導体ウェーハ処理装置は、上
から見て六角形の形状のウェーハ搬送室１５０と、ウェ
ーハ搬送室１５０の側面に設けられたカセット室１３
１、１３２と、ウェーハ冷却室１４１、１４２と、反応
室１７１、１７２とを備えている。ウェーハ搬送室１５
０はウェーハ搬送ロボット１６０を備え、ウェーハ搬送
ロボット１６０のアーム１６６がウェーハ搬送室１５０
内に設けられている。カセット室１３１（１３２）はカ
セット昇降機１２９を備え、この昇降機１２９によって
カセット室１３１（１３２）内に設けられたカセット１
１０を昇降させる。カセット１１０内には複数のウェー
ハ１０５が鉛直方向に積層されて搭載されている。反応
室１７１（１７２）とウェーハ搬送室１５０との間には
ゲートバルブ１９３が設けられ、ウェーハ搬送室１５０
とカセット室１３１（１３２）との間にはゲートバルブ
１９２が設けられ、カセット室１３１（１３２）にはさ
らにカセット搬入／搬出用のフロントドアバルブ１９１
が設けられている。

【０００４】この従来の半導体ウェーハ処理装置におい
ては、複数のウェーハ１０５を搭載したカセット１１０
をフロントドアバルブ１９１を介してカセット室１３１
（１３２）に搬入し、カセット室１３１（１３２）内で
カセット昇降機１２９によりカセット１１０を昇降させ
て所定の高さにした後、ウェーハ搬送ロボット１６０の
アーム１６６によって、ウェーハ１０５をカセット室１
３１（１３２）内のカセット１１０から、反応室１７１
（１７２）に移載し、反応室１７１（１７２）内で加熱
した状態で成膜等の所定の処理を行った後、ウェーハ搬
送ロボット１６０のアーム１６６によって、ウェーハ１
０５をウェーハ冷却室１４１（１４２）に移載し、ウェ
ーハ冷却室１４１（１４２）内で所定の温度にまで冷却
した後に、ウェーハ搬送ロボット１６０のアーム１６６
によって、ウェーハをカセット１１０に移載している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の半
導体ウェーハ処理装置においては、カセット１１０に高
温のウェーハ１０５を搭載できないので、反応室１７１
（１７２）で処理が終わったウェーハを一旦ウェーハ冷
却室１４１（１４２）に移載し、ウェーハ冷却室１４１
（１４２）内で所定の温度にまで冷却した後に、カセッ
ト１１０に移載しているから、カセット室１３１（１３
２）に加えてウェーハ冷却室１４１（１４２）を設ける
必要があった。

【０００６】しかしながら、このようにウェーハ冷却室
１４１（１４２）を設けると、その分半導体ウェーハ処
理装置によるクリーンルームの専有面積が増大し、さら
にウェーハ冷却室１４１（１４２）を設けると、その分
ウェーハ搬送室１５０の辺数も増加し、ウェーハ搬送室
１５０による専有面積が大きくなり、その結果、半導体
ウェーハ処理装置によるクリーンルームの専有面積が増
大して、ランニングコストが増大するという問題があっ
た。

【０００７】従って、本発明の目的は、専有面積の小さ
い基板処理装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、減圧可
能な基板搬送室と、基板を処理する基板処理室であって
前記基板搬送室の第１の側壁に設けられた基板処理室
と、前記基板搬送室の第２の側壁に設けられた基板受け
渡し室であって前記基板搬送室とは独立して減圧可能な
基板受け渡し室と、前記基板を保持する第１の基板保持
手段であって、前記基板受け渡し室内に設けられた第１
の基板保持手段と、前記基板を保持する第２の基板保持
手段であって、前記基板処理室内に設けられた第２の基
板保持手段と、前記基板搬送室内に設けられ、前記基板
処理室と前記基板受け渡し室との間で前記基板を搬送可
能な第１の基板搬送手段と、前記基板処理室と前記基板
搬送室との間に設けられた第１のバルブであって、閉じ
た場合には前記基板処理室と前記基板搬送室との間を真
空的に気密にすることができ、開いた場合には前記基板
がその内部を通って移動可能な第１のバルブと、前記基
板搬送室と前記基板受け渡し室との間に設けられた第２
のバルブであって、閉じた場合には前記基板搬送室と前
記基板受け渡し室との間を真空的に気密にすることがで
き、開いた場合には前記基板がその内部を通って移動可
能な第２のバルブと、前記基板受け渡し室の前記基板搬
送室が設けられた側とは異なる側に配置された大気圧部
と、前記基板受け渡し室と前記大気圧部との間に設けら
れた第３のバルブであって、閉じた場合には前記基板受
け渡し室と前記大気圧部との間を真空的に気密にするこ
とができ、開いた場合には前記基板がその内部を通って
移動可能な第３のバルブと、前記大気圧部に設けられた
カセット保持手段と、前記大気圧部に設けられた第２の
基板搬送手段であって、前記カセット保持部に保持され
るカセットと前記基板受け渡し室との間で前記基板を搬
送可能な第２の基板搬送手段と、を備えることを特徴と
する基板処理装置が提供される。

【０００９】本発明においては、基板受け渡し室を、基
板搬送室の側壁に設けているから、この基板受け渡し室
内に設けられる第１の基板保持手段を耐熱性の基板保持
具等とすることにより、この基板受け渡し室を、基板処
理室で処理が終わった高温の基板を冷却する基板冷却室
として使用できる。

【００１０】さらに、この基板受け渡し室はカセットか
ら基板処理室への基板を一時収容するか、基板処理室か
らカセットへの基板を一時収容するか、またはカセット
から基板処理室への基板を一時収容すると共に基板処理
室からカセットへの基板を一時収容する室として使用で
きるので、カセット室を基板搬送室の側壁に設ける必要
はなくなる。その結果、基板搬送室の側壁に設ける室数
が減少して、その分基板処理装置によるクリーンルーム
の専有面積を減少させることができ、また、基板搬送室
の辺数も減少させて基板搬送室を小さくしてその専有面
積を減少させることができて、基板処理装置によるクリ
ーンルームの専有面積を減少させることができる。

【００１１】また、このように、基板搬送室の辺数を減
少させると、基板搬送室の製作コストも減少させること
ができる。また、辺数が多いと、その分、多方向のメン
テナンス領域が必要となるが、本発明によれば、基板搬
送室の辺数を減少させることができるので、その分、多
方向のメンテナンス領域も減少させることができる。さ
らに、基板搬送室の辺数を減少させることができれば、
基板搬送室を他の基板搬送室等と接続する距離も短くで
き、その結果、その接続部に基板搬送機を設けなくても
基板搬送室と他の基板搬送室等との間で基板を移載でき
るようになり、基板処理装置が、その分、簡単な構造と
なり、安価に製造できるようになる。

【００１２】また、基板搬送室を減圧可能とし、基板受
け渡し室も減圧可能としているから、酸素濃度を極限ま
で減少できて、基板搬送室や基板受け渡し室で基板が酸
化されるのを抑制できる。

【００１３】そして、基板搬送室と基板受け渡し室との
間に、閉じた場合には基板搬送室と基板受け渡し室との
間を真空的に気密にすることができ、開いた場合には基
板がその内部を通って移動可能な第２のバルブを設けて
いるから、基板搬送室と基板受け渡し室とを独立に真空
的に気密に保つことができ、しかも、基板搬送室と基板
受け渡し室との間を基板が移動できる。このようなバル
ブとしては、ゲートバルブが好ましく用いられる。

【００１４】さらに、基板受け渡し室と大気圧部との間
に、閉じた場合には基板受け渡し室と大気圧部との間を
真空的に気密にすることができ、開いた場合には基板が
その内部を通って移動可能な第３のバルブを設けている
から、基板受け渡し室を独立に真空的に気密に保つこと
ができると共に、基板受け渡し室と大気圧部との間を基
板が移動できる。

【００１５】このような第２のバルブおよび第３のバル
ブを基板受け渡し室に設け、しかも、基板受け渡し室は
基板搬送室と独立して減圧可能としているから、この基
板受け渡し室は、大気圧部と減圧下の基板搬送室との間
で基板を搬入／搬出する際の真空予備室であるロードロ
ック室として機能することができる。

【００１６】このように、基板受け渡し室を、基板冷却
室およびロードロック室として使用できるので、基板冷
却室およびカセット室を基板搬送室の側壁に設ける必要
がなくなる。また、カセットを大気圧部に配置すること
ができる。

【００１７】そして、基板搬送室と基板受け渡し室との
間に第２のバルブを設けているから基板搬送室を減圧状
態に保ったままで基板受け渡し室を大気圧に戻すことが
でき、基板受け渡し室内を大気圧に戻している間に基板
が自然冷却し、基板受け渡し室を出る段階で基板の温度
が下がっているようにすることができる。従って、その
後大気圧中に取り出しても、大気圧雰囲気により基板が
汚染されることが防止される。このようにして基板受け
渡し室で大気圧に戻す工程と基板を冷却する工程を同時
に行い、冷却された基板を大気圧下でカセットまで搬送
し、基板を収容したカセットを基板処理装置外に搬送す
ることができる。

【００１８】また、従来においてはカセット室と冷却室
とを基板搬送室の側面に設けていたので、カセット室と
冷却室との間の基板の受け渡しも基板搬送室内の第１の
基板搬送手段で行う必要があったが、本発明においては
その必要はなく、基板受け渡し室とカセットとの間の基
板の受け渡しは基板搬送室内の第１の基板搬送手段とは
別の第２の基板搬送手段で行うことができるので、基板
搬送時間を短くすることができる。そして、本発明にお
いては、カセット保持手段と、カセット保持手段に保持
されるカセットと基板受け渡し室との間で基板を搬送可
能な第２の基板搬送手段とを大気圧部に配置しているか
ら、カセット保持手段の構造や第２の基板搬送手段の構
造をこれらが真空中にある場合に比べて簡単なものとす
ることができる。

【００１９】なお、カセットは、好ましくは、基板処理
装置に基板を搬入および／または基板処理装置から基板
を搬出するためのカセットである。

【００２０】さらに、基板処理室と基板搬送室との間
に、閉じた場合には基板処理室と基板搬送室との間を真
空的に気密にすることができ、開いた場合には基板がそ
の内部を通って移動可能な第１のバルブを設けているか
ら、基板処理室と基板搬送室とを独立に真空的に気密に
保つことができ、しかも、基板処理室と基板搬送室との
間を基板が移動できる。このようなバルブとしては、ゲ
ートバルブが好ましく用いられる。

【００２１】なお、基板としては、好ましくは半導体ウ
ェーハが用いられ、その場合には、基板処理装置は半導
体ウェーハ処理装置として機能する。

【００２２】また、基板としては、液晶表示素子用のガ
ラス基板等を使用することもできる。

【００２３】基板処理室においては、好ましくは、プラ
ズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、ホット
ウォールＣＶＤ法、光ＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法等によ
る絶縁膜、配線用金属膜、ポリシリコン、アモルファス
シリコン等の成膜や、エッチング、アニール等の熱処
理、エピタキシャル成長、拡散等が行われる。

【００２４】基板受け渡し室内に耐熱性の基板保持手段
を設けることが好ましく、このようにすれば、基板受け
渡し室を、基板処理室で処理が終わった高温の基板を冷
却する基板冷却室として使用できる。

【００２５】基板受け渡し室内に、石英、ガラス、セラ
ミックスまたは金属からなり耐熱性の基板保持具を設け
ることが好ましく、このようにすれば、基板受け渡し室
を、基板処理室で処理が終わった高温の基板を冷却する
基板冷却室として使用でき、また、基板受け渡し室を真
空にしても、基板保持具からアウトガス等の不純物が発
生することはないので、基板受け渡し室の雰囲気を清浄
に保つことができる。なお、セラミックスとしては、焼
結させたＳｉＣや焼結させたＳｉＣの表面にＳｉＯ₂ 膜
等をＣＶＤコートしたものが好ましく用いられる。

【００２６】また、好ましくは、基板処理室、基板搬送
室および基板受け渡し室がそれぞれ独立して減圧可能で
ある。このようにすれば、基板搬送室や基板受け渡し室
で基板が酸化されるのを防止でき、また、基板受け渡し
室をロードロック室として使用できるだけでなく、基板
処理室を減圧下で処理を行う基板処理室とすることもで
き、また、基板処理室内を一度減圧にした後に所定の雰
囲気ガスに置換することもでき、純度の高いガス雰囲気
にすることもできる。

【００２７】好ましくは、基板処理室が減圧下で処理を
行う基板処理室である。

【００２８】また、基板処理室を常圧下で処理を行う基
板処理室とすることもできる。

【００２９】基板搬送室の第１の側壁に基板をそれぞれ
処理する複数の基板処理室を鉛直方向に積み重ねて設け
ることが好ましい。このようにすれば、基板処理室によ
るクリーンルームの専有面積を減少させることができ、
また、基板搬送室の辺数も減少させて基板搬送室を小さ
くしてその専有面積を減少させることができて、基板処
理装置によるクリーンルームの専有面積を減少させるこ
とができる。

【００３０】また、基板搬送室の辺数を減少させると、
基板搬送室の製作コストも減少させることができ、多方
向のメンテナンス領域も減少させることができる。さら
に、基板搬送室を他の基板搬送室等と接続する距離も短
くできて、その接続部に基板搬送機を設けなくても基板
搬送室と他の基板搬送室等との間で基板を移載できるよ
うになり、基板処理装置が、その分、簡単な構造とな
り、安価に製造できるようになる。

【００３１】そして、これら複数の基板処理室を全て減
圧下で処理を行う基板処理室とすることも好ましく、ま
たこれら複数の基板処理室のうち少なくとも一つの基板
処理室を常圧下で基板の処理を行う基板処理室とし、こ
れら複数の基板処理室のうちの他の残りの基板処理室を
減圧下で処理を行う基板処理室とすることも好ましい。

【００３２】第１の基板搬送手段は、基板を水平方向に
搬送する基板搬送機であることが好ましく、多関節ロボ
ットであることがより好ましい。

【００３３】また、第１の基板搬送手段を昇降できる昇
降機を設けることが好ましく、この昇降機を、基板搬送
室外に設けると基板搬送室内の雰囲気を汚染しないので
より好ましい。

【００３４】また、好ましくは、第２の基板保持手段が
複数枚の基板を保持可能であり、第１の基板保持手段が
複数枚の基板を保持可能であり、第１の基板保持手段に
保持される基板間のピッチが第２の基板保持手段で保持
される基板間のピッチと実質的に同じである。

【００３５】このように、基板処理室内に設けられる第
２の基板保持手段を複数枚の基板を保持可能な構造とす
ることにより、基板処理室内での基板処理の効率を高め
ることができる。

【００３６】そして、この場合に、基板受け渡し室内の
第１の基板保持手段も複数枚の基板を保持可能な構造と
し、第１の基板保持手段に保持される基板間のピッチを
第２の基板保持手段で保持される基板間のピッチと実質
的に同じとすることによって、減圧可能な基板搬送室内
の第１の基板搬送手段の構造を簡単にすることができ
る。なお、好ましくは、この第１の基板搬送手段が、減
圧下で複数枚の前記基板を同時に搬送可能であるように
する。

【００３７】第１の基板保持手段に保持される基板間の
ピッチと第２の基板保持手段で保持される基板間のピッ
チとを実質的に同じとすれば、第１の基板搬送手段の構
造を、減圧下で複数枚の基板を同時に搬送可能であるよ
うな構造としても、搬送中に基板間のピッチを変える必
要はない。その結果、第１の基板搬送手段の構造が簡単
なものとなり、また、真空の汚染も防止できる。そして
複数の基板を同時に搬送できるので、基板搬送の効率も
高くなる。

【００３８】これに対して、減圧下で基板間のピッチを
可変にしようとすれば、搬送手段の構造が複雑となり、
大気圧下での場合と比較して倍以上のコストとスペース
を必要とし、しかも、機構が増加することにより駆動軸
等から発生する汚染物質が飛散し易くなり、真空度が保
たれないばかりでなく、パーティクルの問題も生じやす
くなり、基板への汚染も生じやすくなる。そして、この
パーティクルが生じる箇所は基板処理室の直前の基板搬
送室であるので、その影響は特に大きくなる。また、こ
のような問題を避けるために、基板を一枚ずつ第１の基
板保持手段と第２の基板保持手段との間で移載しようと
すれば、スループットが悪くなってしまう。スループッ
トを向上させようとして基板搬送ロボットの移載スピー
ドを上げると、単位時間当たりの基板搬送ロボットの動
作回数が増え、その結果、装置寿命の低下やパーティク
ル問題を招くことになってしまう。

【００３９】基板処理室内で複数枚の基板を同時に処理
するためには、例えば、成膜等を行う場合にあっては、
複数枚の基板の間隔をカセット溝間隔ではなくて、基板
処理室内でのガスの流れ等を考慮して膜厚均一性等を維
持することができる間隔にする必要がある。そのため
に、いずれかの場所で基板間のピッチをカセット溝間隔
から変換することが好ましい。

【００４０】本発明においては、好ましくは、第２の基
板搬送手段の構造を、複数枚の基板を同時に搬送可能で
あって、複数枚の基板間のピッチを可変であるようにす
る。この第２の基板搬送手段は大気圧下で用いるので、
基板間のピッチを可変にしても、真空下での場合と比較
すれば構造が簡単であり、安価に製造でき、また、パー
ティクルの発生を抑えることができる。

【００４１】上記のように、大気圧下で基板間のピッチ
を可変とし減圧下では基板間のピッチを固定して、複数
枚の基板を同時に搬送するようにすれば、搬送装置の製
造コストを低減でき、搬送装置の大型化が抑制され、し
かもパーティクルの発生が抑制されて基板をクリーンな
環境で搬送することができる。さらに、複数枚の基板を
同時に搬送するので、スループットが向上し、基板間の
ピッチが可変であるので、基板処理室内において高精度
で基板処理が行える基板間のピッチに変換できる。

【００４２】基板搬送室の側壁に複数の基板受け渡し室
を設けてもよい。このようにすれば、ある基板受け渡し
室で基板を冷却している間に他の基板受け渡し室を利用
して基板を基板処理室に搬入できる等、時間を節約でき
る。

【００４３】複数の基板受け渡し室を、基板搬送室の第
２の側壁に鉛直方向に積み重ねて設けることが好まし
い。このようにすれば、基板受け渡し室によるクリーン
ルームの専有面積を減少させることができ、また、基板
搬送室の辺数も減少させて基板搬送室を小さくしてその
専有面積を減少させることができて、基板処理装置によ
るクリーンルームの専有面積を減少させることができ
る。

【００４４】また、基板搬送室の辺数を減少させると、
基板搬送室の製作コストも減少させることができ、多方
向のメンテナンス領域も減少させることができる。さら
に、基板処理装置を複数台配置する場合には、基板搬送
室を他の基板搬送室等と接続する距離も短くできて、そ
の接続部に基板搬送機を設けなくても基板搬送室と他の
基板搬送室等との間で基板を移載できるようになり、基
板処理装置が、その分、簡単な構造となり、安価に製造
できるようになり、また、基板処理装置同士のメンテナ
ンススペースが干渉せず、効率的に複数の基板処理装置
を配置できる。

【００４５】搬入用、搬出用の２種類の基板受け渡し室
を別々に設けてもよい。このようにすれば、搬入用、搬
出用の２種類の基板受け渡し室を交互に使用でき、時間
の節約となる。

【００４６】第１の基板保持手段が、基板処理室のそれ
ぞれにおいて一度に処理される基板の枚数の少なくとも
２倍以上の枚数の基板を保持可能であることが好まし
い。

【００４７】また、第１の基板保持手段が、第２の基板
保持手段よりも少なくとも２倍以上の枚数の基板を保持
可能であることが好ましく、基板処理室において一度に
処理される基板の枚数の少なくとも２倍以上の枚数の基
板を保持可能となる。

【００４８】このようにすれば、基板処理室とカセット
との間で効率的に基板を搬送することができ、スループ
ットが向上する。

【００４９】また、基板搬送室の第１の側壁と第２の側
壁とが互いに対向しており、基板処理室と、基板搬送室
と、基板受け渡し室とが実質的に一直線上に配置されて
いることが好ましく、このようにすれば、基板搬送室の
辺数を最小限の、例えば矩形状とできる。

【００５０】基板搬送室は好ましくは平面図的には矩形
状であり、矩形状であると、基板搬送室を小さくしてそ
の専有面積を減少させることができて、基板処理装置に
よるクリーンルームの専有面積を減少させることができ
る。また、矩形状であると、基板搬送室の製作コストも
減少させることができる。メンテナンス領域も減少させ
ることができる。さらに、基板搬送室を他の基板搬送室
等と接続する距離もより短くできて、その接続部に基板
搬送機を設けなくても基板搬送室と他の基板搬送室等と
の間で基板を容易に移載できるようになり、基板処理装
置が、その分、簡単な構造となり、安価に製造できるよ
うになる。また、基板処理室と、基板搬送室と、基板受
け渡し室とをほぼ一直線上に配置すれば、このような構
成の基板処理装置ユニットを複数容易に平行に配置し
て、専有面積を小さくできる。

【００５１】カセット保持手段は、基板受け渡し室に対
して基板搬送室とは反対側に配置されていることが好ま
しい。

【００５２】好ましくは、第２の基板搬送手段が基板受
け渡し室とカセット保持手段との間に設けられており、
第２の基板搬送手段が、カセット保持部に保持されるカ
セットと基板受け渡し室との間で基板を搬送可能である
と共にカセットをカセット保持手段に搬送できカセット
保持手段からカセットを搬送できるカセット搬送兼基板
搬送手段であることが好ましい。

【００５３】第１の基板保持手段に第１の基板保持手段
の前後の方向に開放した基板載置用の溝を設け、基板を
基板保持手段の前後から基板保持手段に搬入できると共
に基板を基板保持手段から基板保持手段の前後に搬出で
きるようにすることが好ましい。

【００５４】基板処理室と、基板搬送室と、基板受け渡
し室と、第２の基板搬送手段と、カセット保持手段とを
収容する筺体をさらに備えることが好ましく、筺体内に
第２の基板搬送手段とカセット保持手段とを設けること
によって、カセットに搭載されている基板の表面や第２
の基板搬送手段によって搬送されている基板の表面を清
浄に保つことができる。

【００５５】筺体にカセットを搬入後に筺体内でカセッ
トを保持するか、筺体からカセットを搬出する前にカセ
ットを保持するか、または筺体にカセットを搬入後に筺
体内でカセットを保持すると共に筺体からカセットを搬
出する前にカセットを保持するカセットステージを、カ
セット保持手段の下の筺体内に設けることが好ましく、
このようにすれば、カセットステージにカセットを搬送
する際に筺体外部から流れ込んでくるパーティクルや、
カセットステージにカセットを搬入するために筺体に設
けるカセット投入口等を介して筺体外部から流れ込んで
くるパーティクルが、カセット保持手段に保持されたカ
セット内の基板に及ぼす影響を小さくできる。

【００５６】好ましくは、上下昇降機にカセット搬送兼
基板搬送機を設け、カセットステージとカセット保持手
段との間でカセットを搬送可能にする。

【００５７】基板処理室と、基板搬送室と、第１の基板
搬送手段と、基板受け渡し室とをそれぞれ備える基板処
理装置ユニットを複数備え、複数の基板処理装置ユニッ
ト間を基板搬送室間に設けられた第２の基板受け渡し室
を介して接続することが好ましい。

【００５８】基板搬送室が平面図的には矩形状であり、
複数の基板処理装置ユニット間を基板搬送室間に第２の
基板受け渡し室を介して接続することが好ましく、この
場合には、基板搬送室間の距離を短くできるので、第２
の基板受け渡し室には搬送機を設ける必要はない。

【００５９】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００６０】図１は、本発明の第１の実施の形態の半導
体ウェーハ処理装置を説明するための平面図である。図
２は、図１のＸＸ線断面図である。

【００６１】本実施の形態の半導体ウェーハ処理装置１
は、プロセス部７００と、トランスファ部５００と、フ
ロント部１００とを備えている。

【００６２】プロセス部７００は複数のプロセスモジュ
ール７０１を備え、各プロセスモジュール７０１は反応
室７０とゲートバルブ９３とを備えている。トランスフ
ァ部５００はトランスファモジュール５０１を備え、ト
ランスファモジュール５０１はウェーハ搬送室５０とウ
ェーハ搬送真空ロボット６０とを備えている。フロント
部１００は複数のロードロックモジュール３００と大気
圧部２００とを備えている。ロードロックモジュール３
００はウェーハ受け渡し室３０とゲートバルブ９２とフ
ロントドアバルブ９１とを備えている。大気圧部にはカ
セット１０を載置するカセット棚１１と、カセット搬送
兼ウェーハ搬送機２０が設けられている。

【００６３】複数の反応室７０は鉛直方向に積み重ねら
れてウェーハ搬送室５０のウェーハ搬送室壁５３に設け
られている。各反応室７０とウェーハ搬送室５０との間
にはそれぞれゲートバルブ９３が設けられている。各反
応室７０は、排気配管８２を介して独立して真空引きで
きるように構成されている。反応室７０内には複数枚
（本実施の形態では２枚）の半導体ウェーハ５を搭載で
きるウェーハボート７５が載置されており、複数枚のウ
ェーハ５の処理を同時に行うことができ、ウェーハ処理
の効率を高めることができる。また、ウェーハボート７
５に搭載されるウェーハ５間のピッチは、反応室７０内
でのガスの流れ等を考慮して、例えば成膜が行われるの
ならば、膜厚の均一性が所定の範囲内に維持されるよう
に決定されている。

【００６４】反応室７０内においては、例えば、プラズ
マＣＶＤ、ホットウォールＣＶＤ、光ＣＶＤ等の各種Ｃ
ＶＤ等による絶縁膜、配線用金属膜、ポリシリコン、ア
モルファスシリコン等の形成や、エッチング、アニール
等の熱処理、エピタキシャル成長、拡散等が行われる。

【００６５】複数の反応室７０を鉛直方向に積み重ねて
ウェーハ搬送室５０のウェーハ搬送室壁５３に設けてい
るから、反応室７０室によるクリーンルームの専有面積
を減少させることができ、また、ウェーハ搬送室５０の
辺数も減少させてウェーハ搬送室５０を小さくしてその
専有面積を減少させることができて、半導体ウェーハ処
理装置１によるクリーンルームの専有面積を減少させる
ことができる。

【００６６】また、ウェーハ搬送室５０の辺数を減少さ
せると、ウェーハ搬送室５０の製作コストも減少させる
ことができ、多方向のメンテナンス領域も減少させるこ
とができる。さらに、ウェーハ搬送室５０を他のウェー
ハ搬送室等と接続する距離も短くできて、その接続部に
ウェーハ搬送機を設けなくてもウェーハ搬送室５０と他
のウェーハ搬送室等との間でウェーハを移載できるよう
になり、半導体ウェーハ処理装置１が、その分、簡単な
構造となり、安価に製造できるようになる。

【００６７】複数のウェーハ受け渡し室３０は鉛直方向
に積み重ねられてウェーハ搬送室５０のウェーハ搬送室
壁５４に設けられている。各ウェーハ受け渡し室３０と
ウェーハ搬送室５０との間にはそれぞれゲートバルブ９
２が設けられている。各ウェーハ受け渡し室３０の右側
と大気圧部２００との間にはそれぞれフロントドアバル
ブ９１が設けられている。各ウェーハ受け渡し室３０
は、排気配管８３、８１を介して独立して真空引きでき
るように構成されている。

【００６８】ウェーハ受け渡し室３０内にはウェーハ保
持具４０が載置されている。図３はこのウェーハ保持具
４０を説明するための概略斜視図である。ウェーハ保持
具４０は、上下に設けられた円柱状の２枚の支柱支持板
４１、４２と、この支柱支持板４１、４２の間に設けら
れた２つの角柱状の支柱４３、４４とを備え、この支柱
４３、４４の内側に複数のウェーハ載置用溝４５が互い
に対向してそれぞれ設けられている。このウェーハ載置
用溝４５の両端は開放されているので、ウェーハ保持具
４０の両側からウェーハをそれぞれ搬入でき、両側にそ
れぞれ搬出できる。ウェーハ保持具４０は石英から成っ
ている。

【００６９】ウェーハ保持具４０のウェーハ載置用溝４
５間のピッチ、すなわち、ウェーハ保持具４０に保持さ
れるウェーハ５間のピッチを、反応室７０内のウェーハ
ボート７５に搭載されるウェーハ５間のピッチと同じと
している。なお、ウェーハ保持具４０のウェーハ載置用
溝４５間のピッチはカセット１０内のウェーハ載置用溝
間のピッチよりも大きい。

【００７０】また、ウェーハ保持具４０のウェーハ載置
用溝４５の数、すなわち、ウェーハ保持具４０が保持可
能なウェーハ５の枚数を、反応室７０内のウェーハボー
ト７５が搭載可能なウェーハ５の枚数の２倍以上とし、
反応室７０内において一度に処理可能なウェーハ５の枚
数の２倍以上としている。このようにすれば、反応室７
０とカセット１０との間で効率的に基板を搬送すること
ができ、スループットが向上する。

【００７１】ウェーハ保持具４０は石英から成っている
ので、ウェーハ受け渡し室３０内を真空にしても、ウェ
ーハ保持具４０からアウトガス等の不純物が発生するこ
とはないので、ウェーハ受け渡し室３０の雰囲気を清浄
に保つことができる。

【００７２】また、このウェーハ保持具４０は石英から
成っており、耐熱性に優れているので、反応室７０で処
理が終わった高温のウェーハをこのウェーハ保持具４０
で保持した状態で冷却することができる。このように、
ウェーハ保持具４０はウェーハ冷却用に使用できるの
で、ウェーハ受け渡し室３０はウェーハ冷却室として機
能する。従って、反応室７０で処理が終わった高温のウ
ェーハを冷却するための冷却室をウェーハ搬送室５０の
側壁に別に設ける必要はなく、その分、半導体ウェーハ
処理装置１によるクリーンルームの専有面積を減少させ
ることができ、また、ウェーハ搬送室５０の辺数も減少
させてウェーハ搬送室５０を小さくしてその専有面積を
減少させることができて、半導体ウェーハ処理装置１に
よるクリーンルームの専有面積を減少させることができ
る。さらに、ウェーハ搬送室５０の製作コストも減少さ
せることができる。

【００７３】そして、このウェーハ保持具４０は、カセ
ット１０からウェーハ処理室７０へのウェーハ５を一時
収容するか、ウェーハ処理室７０からカセット１０への
ウェーハ５を一時収容するか、またはカセット１０から
ウェーハ処理室７０へのウェーハ５を一時収容すると共
にウェーハ処理室７０からカセット１０へのウェーハ５
を一時収容するウェーハ保持具であるので、カセット１
０を収容するカセット室をウェーハ搬送室５０の側壁に
設ける必要はなくなる。その結果、ウェーハ搬送室５０
の側壁に設ける室数が減少して、その分、半導体ウェー
ハ処理装置１によるクリーンルームの専有面積を減少さ
せることができ、また、ウェーハ搬送室５０の辺数も減
少させてウェーハ搬送室５０を小さくしてその専有面積
を減少させることができて、半導体ウェーハ処理装置１
によるクリーンルームの専有面積を減少させることがで
きる。さらに、ウェーハ搬送室５０の製作コストも減少
させることができる。

【００７４】本実施の形態では、ウェーハ搬送室５０の
ウェーハ搬送室壁５４に複数のウェーハ受け渡し室３０
を設けているから、あるウェーハ受け渡し室３０でウェ
ーハを冷却している間に他のウェーハ受け渡し室３０を
利用してウェーハを反応室７０に搬入できる等、時間を
節約できる。また、搬入用、搬出用の２種類のウェーハ
受け渡し室３０を別々に設けてもよい。このようにすれ
ば、搬入用、搬出用の２種類のウェーハ受け渡し室３０
を交互に使用でき、時間の節約となる。さらに、あるウ
ェーハ受け渡し室３０をモニタウェーハ用とし、他のウ
ェーハ受け渡し室３０を実際の製品となるプロセスウェ
ーハ用として利用することもできる。

【００７５】また、複数のウェーハ受け渡し室３０を、
ウェーハ搬送室５０のウェーハ搬送室壁５４に鉛直方向
に積み重ねて設けているから、ウェーハ受け渡し室３０
によるクリーンルームの専有面積を減少させることがで
き、また、ウェーハ搬送室５０の辺数も減少させてウェ
ーハ搬送室５０を小さくしてその専有面積を減少させる
ことができて、半導体ウェーハ処理装置１によるクリー
ンルームの専有面積を減少させることができる。さら
に、ウェーハ搬送室５０の製作コストも減少させること
ができる。

【００７６】ウェーハ搬送室５０とウェーハ受け渡し室
３０との間にゲートバルブ９２を設けているからウェー
ハ搬送室５０を減圧状態に保ったままでウェーハ受け渡
し室３０を大気圧に戻すことができ、ウェーハ受け渡し
室３０内を大気圧に戻している間にウェーハ５が自然冷
却し、ウェーハ受け渡し室３０を出る段階でウェーハ５
の温度が下がっているようにすることができる。従っ
て、その後大気圧中に取り出しても、大気圧雰囲気によ
りウェーハ５が汚染されることが防止される。このよう
にしてウェーハ受け渡し室３０で大気圧に戻す工程とウ
ェーハ５を冷却する工程を同時に行い、冷却されたウェ
ーハ５を大気圧下でカセット１０まで搬送し、ウェーハ
５を収容したカセット１０を半導体ウェーハ処理装置１
外に搬送することができる。

【００７７】また、図１４、図１５に示した従来技術に
おいてはカセット室１３１、１３２と冷却室１４１、１
４２とをウェーハ搬送室１５０の側面に設けていたの
で、カセット室１３１、１３２と冷却室１４１、１４２
との間のウェーハの受け渡しもウェーハ搬送室１５０内
のウェーハ搬送ロボット１６０で行う必要があったが、
本実施の形態においてはその必要はなく、ウェーハ受け
渡し室３０とカセット１０との間のウェーハ５の受け渡
しはウェーハ搬送室５０内のウェーハ搬送真空ロボット
６０とは異なるカセット搬送兼ウェーハ搬送機２０で行
うことができるので、ウェーハ搬送時間を短くすること
ができる。そして、本実施の形態においては、カセット
搬送兼ウェーハ搬送機２０を大気圧部２００に配置して
いるから、カセット搬送兼ウェーハ搬送機２０の構造を
真空中にある場合に比べて簡単なものとすることができ
る。

【００７８】ウェーハ搬送室５０は排気配管８４、８１
を介して真空引きできるように構成されている。そし
て、複数の反応室７０、ウェーハ搬送室５０および複数
のウェーハ受け渡し室３０は、それぞれ独立して真空引
きできるように構成されている。

【００７９】ウェーハ搬送室５０を減圧可能とし、ウェ
ーハ受け渡し室３０も減圧可能としているから、酸素濃
度を極限まで減少できて、ウェーハ搬送室５０やウェー
ハ受け渡し室３０でウェーハ５が酸化されるのを抑制で
きる。

【００８０】また、反応室７０を独立して真空引きでき
るので、反応室７０を減圧下で処理を行う反応室とする
こともでき、また、反応室７０内を一度減圧にした後に
所定の雰囲気ガスに置換することもでき、純度の高いガ
ス雰囲気にすることもできる。

【００８１】本実施の形態では、複数の反応室７０を全
て減圧下で処理を行う反応室としたが、複数の反応室７
０全てを常圧下で処理を行う反応室とすることもでき、
またこれら複数の反応室７０のうち少なくとも一つの反
応室７０を常圧下でウェーハの処理を行う反応室とし、
これら複数の反応室７０のうちの他の残りの反応室７０
を減圧下で処理を行う反応室とすることもできる。

【００８２】ウェーハ搬送室５０の内部にはウェーハ搬
送真空ロボット６０が設けられている。図４はウェーハ
搬送真空ロボット６０を説明するための概略斜視図であ
る。ウェーハ搬送真空ロボット６０は、多関節ロボット
であり、水平面内を回転移動するアーム６３、６５、６
７と、それぞれのアームを回転可能にする回転軸６２、
６４、６６と、回転軸６２に回転を与える２軸の駆動部
６９と、回転軸６２の回転を回転軸６４、６６に伝達す
る歯車機構（図示せず）と、この駆動部６９を収容する
駆動部収容部６１とを備えている。なお、アーム６７の
先はウェーハを搭載するためのウェーハ搭載アーム６８
として機能する。回転軸６２が回転すると、アーム６
３、６５、６７が水平方向に回転移動し、それによっ
て、ウェーハを水平方向に移動させることができる。

【００８３】アーム６７およびウェーハ搭載アーム６８
は２本設けられておりウェーハ搭載アーム６８間のピッ
チはウェーハ保持具４０のウェーハ載置用溝４５間のピ
ッチおよび反応室７０内のウェーハボート７５に搭載さ
れるウェーハ５間のピッチと同じとしている。従って、
ウェーハ搭載アーム６８が２本設けられているので、ウ
ェーハ搬送真空ロボット６０によって２枚のウェーハを
同時に搬送可能であるが、搬送中にウェーハ５間のピッ
チを変える必要がないので、ウェーハ搬送真空ロボット
６０の構造が簡単なものとなり、また、真空の汚染も防
止できる。そして２枚のウェーハを同時に搬送できるの
で、ウェーハ搬送の効率も高くなる。

【００８４】駆動部収容部６１は気密構造であり、駆動
部６９がこの気密性の駆動部収容部６１内に収容されて
いるから、ウェーハ搬送室５０内の雰囲気を清浄に保つ
ことができる。

【００８５】ウェーハ搬送室５０の底面５６に駆動部収
容部６１の外形に合わせた凸部５２を設けている。従っ
て、この凸部５２内に駆動部収容部６１を収容でき、こ
のようにすれば、ウェーハ搬送室５０全体を大きくせず
に、ウェーハ搬送真空ロボット６０の駆動部収容部６１
を収容する凸部５２のみをウェーハ搬送室５０から突出
させればよいから、ウェーハ搬送室５０の空間を小さく
でき、真空引き等の時間を短くできる。

【００８６】ウェーハ搬送室５０の底面５６には貫通孔
５７が設けられている。ウェーハ搬送室５０の外部の下
側にはねじ軸５６１が鉛直方向に設けられている。ねじ
軸５６１の上部にはモータ５６６が設けられており、ね
じ軸５６１はモータ５６６により回転する。ねじ軸５６
１と共にボールねじを構成するナット５６５が設けら
れ、ナット５６５には昇降台５６４が固定されている。
昇降台５６４にはウェーハ搬送真空ロボット支持棒５６
３の一端が固定されており、支持棒５６３が鉛直に昇降
台５６４に取り付けられている。ウェーハ搬送真空ロボ
ット支持棒５６３の他端はウェーハ搬送真空ロボット６
０の駆動部収容部６１の上端部に固定されている。ウェ
ーハ搬送真空ロボット支持棒５６３はステンレス鋼から
成っている。ウェーハ搬送室５０の底面５６の貫通孔５
７の周囲の底面５６には、ベロー５６２の一端が気密に
固定されており、ベロー５６２の他端は昇降台５６４の
上面に気密に固定されている。ベロー５６２は金属製で
あり、ウェーハ搬送真空ロボット支持棒５６３を覆って
取り付けられている。

【００８７】モーター５６６によってねじ軸５６１を回
転させると、ナット５６５が昇降し、それによって、ナ
ット５６５に固定された昇降台５６４が昇降する。昇降
台５６４が昇降すれば、それに鉛直に取り付けられたウ
ェーハ搬送真空ロボット支持棒５６３も昇降して、それ
に取り付けられたウェーハ搬送真空ロボット６０も昇降
する。

【００８８】本実施の形態では、ねじ軸５６１とナット
５６５とから構成されるボールねじ５６０を使用してい
るから、摩擦を小さくし、機械効率を高くできる。そし
て、このボールねじ５６０をウェーハ搬送室５０の外部
に設けているから、ウェーハ搬送室５０の内部が汚染さ
れることを防止でき、その結果、ウェーハ５が汚染され
ることが防止される。また、ボールネジ５６０をウェー
ハ搬送室５０の底面５６の下側に設けているから、ベロ
ー５６２から発生するパーティクルによってウェーハ搬
送室５０内が汚染されるのを防止できる。

【００８９】また、剛体のステンレス鋼からなるウェー
ハ搬送真空ロボット支持棒５６３によってウェーハ搬送
真空ロボット６０を昇降台５６４と機械的に接続してい
るから、昇降台５６４の昇降に応じてウェーハ搬送真空
ロボット６０が確実に昇降する。

【００９０】さらに、ウェーハ搬送真空ロボット支持棒
５６３がベロー５６２によって覆われており、ベロー５
６２の一端がウェーハ搬送室５０の底面５６の貫通孔５
７の周囲の底面５６に気密に固定されており、ベロー５
６２の他端が昇降台５６４の上面に気密に固定されてい
るから、ベロー５６２によって気密が保たれるので、気
密が確実になってウェーハ搬送室５０内を真空にするこ
とができるとともに、ウェーハ搬送真空ロボット支持棒
５６３の移動も気密の維持の問題とは切り放せるので、
ウェーハ搬送真空ロボット支持棒５６３の移動もスムー
ズで確実なものとなる。

【００９１】さらに、また、ウェーハ搬送真空ロボット
支持棒５６３の先端をウェーハ搬送真空ロボット６０の
駆動部収容部６１の上端部に固定しているから、ウェー
ハ搬送室５０の高さを低くでき、ひいては、半導体ウェ
ーハ処理装置１全体の高さを低くできる。

【００９２】半導体ウェーハ処理装置１全体が筺体９０
０に収容されている。フロント部１００の筺体９００の
天井面にはフィルタ（図示せず）とファン（図示せず）
とが設けられており、筺体９００内をダウンフローでき
るようになっている。筺体９００の内部にはカセット１
０を載置するカセット棚１１が筺体９００に取り付けら
れている。カセット棚１１は、ウェーハ受け渡し室３０
に対してウェーハ搬送室５０とはほぼ反対側に配置され
ている。カセット棚１１は平面方向には３つの位置に配
置されており、垂直方向には、２段に縦積みされてい
る。筺体９００内にカセット棚１１を設けることによっ
て、カセット１０に搭載されているウェーハ表面を清浄
に保つことができる。また、このように複数のカセット
棚１１を設けることにより、複数の処理に合わせて、処
理の種類毎にカセットをそれぞれ配置することができ
る。また、モニタ用ウェーハやダミー用ウェーハが収容
されたカセットを配置することもできる。

【００９３】筺体９００の装置正面９０１の下部にはカ
セット投入口１３が設けられ、筺体９００の内部であっ
て、カセット投入口１３とほぼ同じ高さにカセットステ
ージ１２が設けられている。カセットステージ１２は、
カセット投入口１３から半導体ウェーハ処理装置１の筺
体９００内に投入されたカセット１０を最初に一時的に
保持し、また、半導体ウェーハ処理装置１によって処理
が終わり、筺体９００からカセット１０を搬出する前に
カセットを一時的に保持するために使用される。

【００９４】カセットステージ１２はカセット棚１１の
下部に設けられており、カセットステージ１２にカセッ
トを投入する際に筺体９００の外部からカセット投入口
１３を通って流れ込んでくるパーティクル等が、カセッ
ト棚１１に載置されたカセット１０内のウェーハ５に及
ぼす影響を小さくできる。

【００９５】ウェーハ受け渡し室３０とカセット棚１１
との間に、カセット１０をカセット棚１１に搬入できカ
セット棚１１からカセット１０を搬出できると共に、ウ
ェーハ５をカセット１０とウェーハ受け渡し室３０との
間で搬送できるカセット搬送兼ウェーハ搬送機２０が設
けられている。このカセット搬送兼ウェーハ搬送機２０
は、垂直に設けられたねじ軸２９とボールねじを構成す
るナット（図示せず）とを備えており、ねじ軸２９を回
転することで、カセット搬送兼ウェーハ搬送機２０を昇
降させることができる。カセット搬送兼ウェーハ搬送機
２０も筺体９００内に設けられているので、カセット搬
送兼ウェーハ搬送機２０によって搬送されているウェー
ハ５の表面を清浄に保つことができる。

【００９６】図５は、このカセット搬送兼ウェーハ搬送
機２０を説明するための概略斜視図である。

【００９７】ベース２５、２６上にカセット搬送機２１
とウェーハ搬送機２３が設けられており、カセット搬送
機２１とウェーハ搬送機２３とは、独立に矢印の方向に
平行移動することができる。カセット搬送機２１はカセ
ット搬送アーム２２を備えており、カセット搬送アーム
２２の先に取り付けられたカセットホルダー２７上にカ
セット１０を載置してカセット１０を搬送する。ウェー
ハ搬送機２３は複数のツィーザ２４を備えており、この
ツィーザ２４上にウェーハ５をそれぞれ搭載してウェー
ハ５を搬送する。

【００９８】図６は、カセット搬送兼ウェーハ搬送機の
ピッチ変換機構を説明するための図であり、図６Ａは側
面図、図６Ｂは、図６ＡのＹ−Ｙ線より見た背面図であ
る。

【００９９】本実施の形態では、ウェーハ搬送機２３
は、５枚のツィーザ２４１乃至２４５を備えている。ツ
ィーザ２４１はブロック２６０と一体化されている。ツ
ィーザ２４２、２４３、２４４、２４５にはナット２３
２、２３３、２３４、２３５がそれぞれ固着されてい
る。ナット２３２とナット２３４はねじ軸２１０と噛み
合わせられておりナット２３２とナット２３４はねじ軸
２１０とそれぞれボールねじを構成している。ナット２
３３とナット２３５はねじ軸２１１と噛み合わせられて
おりナット２３３とナット２３５はねじ軸２１１とそれ
ぞれボールねじを構成している。ねじ軸２１０の上端お
よびねじ軸２１１の上端はモータ２２０と歯車機構（図
示せず。）を介して接続されており、ねじ軸２１０の下
端およびねじ軸２１１の下端は、ブロック２５０に回転
自在に取り付けられている。ブロック２５０とブロック
２６０にはナット２７０が取り付けられており、ナット
２７０はねじ軸２８０と噛み合って設けられており、ナ
ット２７０とねじ軸２８０とによりボールねじを構成し
ている。ねじ軸２８０が回転すると、ナット２７０が左
右に動いてツイーザ２４１乃至２４５を左右に移動させ
る。

【０１００】ナット２３２と噛み合っているねじ軸２１
０の領域２１２には１倍ピッチのねじが形成されてお
り、ナット２３３と噛み合っているねじ軸２１１の領域
２１３には２倍ピッチのねじが形成されており、ナット
２３４と噛み合っているねじ軸２１０の領域２１４には
３倍ピッチのねじが形成されており、ナット２３５と噛
み合っているねじ軸２１１の領域２１５には４倍ピッチ
のねじが形成されている。また、ブロック２５０とブロ
ック２６０との間の上下方向の相対位置は変化しない。
モータ２２０によってねじ軸２１０とねじ軸２１１を回
転させると、ブロック２５０とブロック２６０とは昇降
せず、ナット２３２は所定の距離昇降し、ナット２３３
はナット２３２の２倍の距離昇降し、ナット２３４はナ
ット２３２の３倍の距離昇降し、ナット２３５はナット
２３２の４倍の距離昇降する。従って、ツィザー２４１
は昇降せず、ツィーザ２４２は所定の距離昇降し、ツィ
ーザ２４３はツィーザ２４２の２倍の距離昇降し、ツィ
ーザ２４４はツィーザ２４２の３倍の距離昇降し、ツィ
ーザ２４５はツィーザ２４２の４倍の距離昇降する。そ
の結果、ツィーザ２４１乃至２４５間のピッチを均等に
保ったまま、ツィーザ２４１乃至２４５間のピッチを変
換できる。

【０１０１】図７は、半導体ウェーハ処理装置１におけ
るウェーハ５の搬送操作を説明するための概略断面図で
あり、図１乃至図７を参照してウェーハ５の搬送および
処理方法を説明する。

【０１０２】カセット投入口１３から半導体ウェーハ処
理装置１の筺体９００内に投入されたカセット１０は、
まず、カセットステージ１２に置かれる。次に、カセッ
ト搬送兼ウェーハ搬送機２０のカセット搬送アーム２２
の先に取り付けられたカセットホルダー２７上に載置さ
れて、筺体９００の上部まで運ばれ、その後カセット棚
１１上に載置される。次に、カセット搬送機２１が左に
移動し、代わって、ウェーハ搬送機２３が右に移動し
て、カセット１０内のウェーハ５をツィーザ２４上に搭
載する。この時、ツイーザ２４間のピッチはカセット１
０の溝間の間隔とされている。その後、ウェーハ搬送機
２３が一度後退し、方向を１８０度変え、その後、ツィ
ーザ２４間のピッチを変換して、ウェーハ保持具４０の
ウェーハ載置用溝４５間のピッチとする。その後、ツィ
ーザ２４を左に移動してウェーハ受け渡し室３０内のウ
ェーハ保持具４０にウェーハ５を搭載する。本実施の形
態では、５枚のウェーハ５を一度にカセット１０からウ
ェーハ保持具４０までカセット搬送兼ウェーハ搬送機２
０により搬送する。なお、カセット搬送兼ウェーハ搬送
機２０によってウェーハ５をウェーハ受け渡し室３０内
に搬送する際には、ゲートバルブ９２は閉じておき、フ
ロントドアバルブ９１は開けておく。

【０１０３】ウェーハ受け渡し室３０内のウェーハ保持
具４０にウェーハ５を搭載した後、フロントドアバルブ
９１を閉じ、ウェーハ受け渡し室３０内を真空引きす
る。

【０１０４】真空引き後、ゲートバルブ９２を開ける。
なお、ウェーハ搬送室５０は予め真空引きされている。

【０１０５】その後、ウェーハ５は、真空中で、ウェー
ハ搬送室５０内のウェーハ搬送真空ロボット６０のウェ
ーハ搭載アーム６８上に搭載されてウェーハ受け渡し室
３０内のウェーハ保持具４０から反応室７０内のウェー
ハボート７５に搬送される。なお、この際には、ゲート
バルブ９３は開けられており、反応室７０も真空引きさ
れている。ウェーハ保持具４０のウェーハ載置用溝４５
間のピッチはウェーハボート７５に搭載されるウェーハ
５間のピッチと同じだから、ウェーハ搬送真空ロボット
６０のウェーハ搭載アーム６８間のピッチは変換せず、
一定のままである。本実施の形態においては、２枚のウ
ェーハを一度にウェーハ保持具４０からウェーハボート
７５までウェーハ搬送真空ロボット６０により搬送す
る。

【０１０６】搬送後、ゲートバルブ９３を閉じ、反応室
７０を所定の雰囲気として反応室７０のウェーハボート
７５に搭載された２枚のウェーハ５に成膜等の所定の処
理を同時に行う。

【０１０７】所定の処理が行われた後は、反応室７０を
真空引きし、その後ゲートバルブ９３を開ける。ウェー
ハ５は、真空中で、ウェーハ搬送真空ロボット６０によ
りウェーハ受け渡し室３０内のウェーハ保持具４０に移
載される。この際には、ウェーハ搬送真空ロボット６０
のウェーハ搭載アーム６８間のピッチは変換せず一定の
ままである。また、２枚のウェーハを一度に搬送する。

【０１０８】その後、ゲートバルブ９２を閉じ、ウェー
ハ受け渡し室３０内を窒素等で大気圧にし、ここでウェ
ーハ５を所定の温度になるまで冷却する。

【０１０９】その後、フロントドアバルブ９１を開け、
カセット搬送兼ウェーハ搬送機２０のウェーハ搬送機２
３によってウェーハ５はカセット１０内に移載される。
この際、ウェーハ保持具４０のウェーハ載置用溝４５間
のピッチから、カセット１０の溝間のピッチとなるよう
にツィーザ２４間のピッチを変換する。

【０１１０】所定枚数のウェーハ５がカセット１０内に
搬入されると、カセット搬送兼ウェーハ搬送機２０のカ
セット搬送機２１によってカセット１０がカセットステ
ージ１２に移載され、その後、カセット投入口１３から
搬出される。

【０１１１】このように、反応室７０内で２枚のウェー
ハを同時に処理するからウェーハ処理の効率が高くな
る。また、ウェーハ保持具４０のウェーハ載置用溝４５
間のピッチはウェーハボート７５に搭載されるウェーハ
５間のピッチと同じであり、ウェーハ搬送真空ロボット
６０のウェーハ搭載アーム６８間のピッチは変換しない
から、ウェーハ搬送真空ロボット６０の構造が簡単とな
り、真空の汚染も防止できる。そして２枚のウェーハ５
を同時に搬送できるので、ウェーハ搬送の効率も高くな
る。

【０１１２】そして、カセット搬送兼ウェーハ搬送機２
０によってウェーハ５間のピッチを可変としているが、
このカセット搬送兼ウェーハ搬送機２０は大気圧下で用
いるので、ウェーハ５間のピッチを可変にしても、真空
下での場合と比較すれば構造が簡単であり、安価に製造
でき、また、パーティクルの発生を抑えることができ
る。

【０１１３】上記のように、大気圧下でウェーハ５間の
ピッチを可変とし減圧下ではウェーハ５間のピッチを固
定して、複数枚のウェーハ５を同時に搬送するようにす
れば、搬送装置の製造コストを低減でき、搬送装置の大
型化が抑制され、しかもパーティクルの発生が抑制され
てウェーハ５をクリーンな環境で搬送することができ
る。さらに、複数枚のウェーハ５を同時に搬送するの
で、スループットが向上し、ウェーハ５間のピッチが可
変であるので、反応室７０内において高精度でウェーハ
処理が行えるウェーハ５間のピッチに変換できる。

【０１１４】なお、本実施の形態においては、ウェーハ
搬送室５０のウェーハ搬送室壁５３とウェーハ搬送室壁
５４とを互いに対向させて、反応室７０と、ウェーハ搬
送室５０と、ウェーハ受け渡し室３０とをほぼ一直線上
に配置し、ウェーハ搬送室５０を平面図的には矩形状と
している。ウェーハ搬送室５０が矩形状であると、ウェ
ーハ搬送室５０を小さくしてその専有面積を減少させる
ことができて、半導体ウェーハ処理装置１によるクリー
ンルームの専有面積を減少させることができる。また、
矩形状であると、ウェーハ搬送室５０の製作コストも減
少させることができる。メンテナンス領域も減少させる
ことができる。さらに、ウェーハ搬送室５０を他のウェ
ーハ搬送室等と接続する距離もより短くできて、その接
続部にウェーハ搬送機を設けなくてもウェーハ搬送室５
０と他のウェーハ搬送室等との間でウェーハ５を容易に
移載できるようになり、半導体ウェーハ処理装置１が、
その分、簡単な構造となり、安価に製造できるようにな
る。また、反応室７０と、ウェーハ搬送室５０と、ウェ
ーハ受け渡し室３０とをほぼ一直線上に配置しているか
ら、このような構成の半導体ウェーハ処理装置ユニット
を複数容易に平行に配置して、専有面積を小さくでき
る。

【０１１５】図８は本発明の第２の実施の形態の半導体
ウェーハ処理装置を説明するための断面図である。

【０１１６】本実施の形態の半導体ウェーハ処理装置１
は、反応室７０、ウェーハ搬送室５０、ウェーハ受け渡
し室３０を筺体９００の下方に設け、ウェーハ搬送真空
ロボット６０、このウェーハ搬送真空ロボット６０を昇
降させるねじ軸５６１等を筺体９００の上方に設けた点
が第一の実施の形態の半導体ウェーハ処理装置と異なる
が、他の点は同様である。

【０１１７】図９は、本発明の第３の実施の形態の半導
体ウェーハ処理装置を説明するための断面図である。

【０１１８】本実施の形態では、６個の反応室７０をウ
ェーハ搬送室５０のウェーハ搬送室壁５３に鉛直方向に
積層し、４個のウェーハ受け渡し室３０をウェーハ搬送
室５０のウェーハ搬送室壁５４に鉛直方向に積層してい
る。このように、反応室７０、ウェーハ受け渡し室３０
の数が増加しているので、ウェーハ搬送室５０の高さも
高くなっている。このように多数の反応室７０やウェー
ハ受け渡し室３０を筺体９００内に設けるために、本実
施の形態においては、ウェーハ搬送室５０の凸部５２、
ねじ軸５６１、ベロー５６２、ウェーハ搬送真空ロボッ
ト支持棒５６３の一部を筺体９００から突出させてい
る。これらを筺体９００から突出させて設けることによ
り、これらをクリーンルームの床面から下側に突出させ
ることが可能になり、その結果、ウェーハ搬送室５０の
高さを高くできて、より多くの反応室７０を鉛直方向に
積層でき、また、より多くのウェーハ受け渡し室３０も
鉛直方向に積層できて、より多くのウェーハを少ない専
有面積で処理できるようになる。

【０１１９】図１０は、本発明の第４の実施の形態の半
導体ウェーハ処理装置を説明するための平面図である。

【０１２０】本実施の形態においては、反応室７０（７
０’）と、ウェーハ搬送室５０（５０’）と、ウェーハ
受け渡し室３０（３０’）と、カセット搬送兼ウェーハ
搬送機２０（２０’）と、カセット棚１１（１１’）と
をほぼ一直線上に配置した構成の半導体ウェーハ処理装
置ユニット２（２’）を平行に配置している。反応室７
０（７０’）と、ウェーハ搬送室５０（５０’）と、ウ
ェーハ受け渡し室３０（３０’）と、カセット搬送兼ウ
ェーハ搬送機２０（２０’）と、カセット棚１１（１
１’）とをほぼ一直線上に配置しているから、このよう
な構成の半導体ウェーハ処理装置ユニット２、２’を容
易に平行に配置して、装置全体の専有面積を小さくでき
る。

【０１２１】また、ウェーハ搬送室５０（５０’）を平
面図的には矩形状としている。ウェーハ搬送室５０（５
０’）が矩形状であると、ウェーハ搬送室５０とウェー
ハ搬送室５０’とを接続する距離も短くできて、その接
続部に設けたウェーハ受け渡し室９０にはウェーハ搬送
機を設けなくてもウェーハ搬送室５０と他のウェーハ搬
送室５０’との間でウェーハを容易に移載できる。従っ
て、半導体ウェーハ処理装置１が、その分、簡単な構造
となり、安価に製造できるようになる。このウェーハ受
け渡し室９０は、ウェーハを冷却する冷却室、またはウ
ェーハを予備加熱する予備加熱室としても使用可能であ
る。

【０１２２】また、反応室７０と反応室７０’との間の
空間も大きくとれ、半導体ウェーハ処理装置ユニット
２、２’の共有のメンテナンス領域３として使用でき
る。

【０１２３】図１１は、本発明の第５の実施の形態の半
導体ウェーハ処理装置を説明するための平面図である。

【０１２４】本実施の形態においては、反応室７０と、
ウェーハ搬送室５０と、ウェーハ受け渡し室３０と、カ
セット搬送兼ウェーハ搬送機２０と、カセット棚１１と
をほぼ一直線上に配置した構成の本発明に係る半導体ウ
ェーハ処理装置ユニット６と、上から見て六角形の形状
のウェーハ搬送室１５０と、ウェーハ搬送室１５０の側
壁に設けられたカセット室１３１、１３２と、反応室１
７１、１７２と、ウェーハ冷却室１４２とを備えた半導
体ウェーハ処理装置ユニット７とを連結している。

【０１２５】このように、ウェーハ搬送室５０は矩形状
をしているので、そのウェーハ搬送室壁５１を介して他
の形態の半導体ウェーハ処理装置ユニットと容易に連結
できる。

【０１２６】本実施の形態においても、ウェーハ搬送室
５０とウェーハ搬送室１５０とを接続する距離も短くで
きて、その接続部に設けたウェーハ受け渡し室９０には
ウェーハ搬送機を設けなくてもウェーハ搬送室５０とウ
ェーハ搬送室１５０との間でウェーハを容易に移載でき
る。従って、半導体ウェーハ処理装置全体が、その分、
簡単な構造となり、安価に製造できるようになる。この
ウェーハ受け渡し室９０は、ウェーハを冷却する冷却
室、またはウェーハを予備加熱する予備加熱室としても
使用可能である。

【０１２７】図１２は、本発明の第６の実施の形態の半
導体ウェーハ処理装置を説明するための平面図である。

【０１２８】本実施の形態では、ウェーハ搬送室５５を
平面的に８角形とし、その７つの各辺に反応室７０をそ
れぞれ多段に積層して設けている。

【０１２９】図１３は、本発明の第７の実施の形態の半
導体ウェーハ処理装置を説明するための平面図である。

【０１３０】本実施の形態では、図１２の反応室７０ａ
を取り外したものと、図１２の反応室７０ｂを取り外し
たものとをウェーハ受け渡し室９０により連結してい
る。このウェーハ受け渡し室９０は、ウェーハを冷却す
る冷却室、またはウェーハを予備加熱する予備加熱室と
しても使用可能である。

【０１３１】

【発明の効果】本発明においては、基板受け渡し室を、
基板搬送室の側壁に設けているから、この基板受け渡し
室内に設けられる第１の基板保持手段を耐熱性の基板保
持具等とすることにより、この基板受け渡し室を、基板
処理室で処理が終わった高温の基板を冷却する基板冷却
室として使用できる。

【０１３２】さらに、この基板受け渡し室はカセットか
ら基板処理室への基板を一時収容するか、基板処理室か
らカセットへの基板を一時収容するか、またはカセット
から基板処理室への基板を一時収容すると共に基板処理
室からカセットへの基板を一時収容する室として使用で
きるので、カセット室を基板搬送室の側壁に設ける必要
はなくなる。その結果、基板搬送室の側壁に設ける室数
が減少して、その分基板処理装置によるクリーンルーム
の専有面積を減少させることができ、また、基板搬送室
の辺数も減少させて基板搬送室を小さくしてその専有面
積を減少させることができて、基板処理装置によるクリ
ーンルームの専有面積を減少させることができる。

【０１３３】また、このように、基板搬送室の辺数を減
少させると、基板搬送室の製作コストも減少させること
ができる。また、辺数が多いと、その分、多方向のメン
テナンス領域が必要となるが、本発明によれば、基板搬
送室の辺数を減少させることができるので、その分、多
方向のメンテナンス領域も減少させることができる。さ
らに、基板搬送室の辺数を減少させることができれば、
基板搬送室を他の基板搬送室等と接続する距離も短くで
き、その結果、その接続部に基板搬送機を設けなくても
基板搬送室と他の基板搬送室等との間で基板を移載でき
るようになり、基板処理装置が、その分、簡単な構造と
なり、安価に製造できるようになる。

【０１３４】また、基板搬送室を減圧可能とし、基板受
け渡し室も減圧可能としているから、酸素濃度を極限ま
で減少できて、基板搬送室や基板受け渡し室で基板が酸
化されるのを抑制できる。

【０１３５】そして、基板搬送室と基板受け渡し室との
間に、閉じた場合には基板搬送室と基板受け渡し室との
間を真空的に気密にすることができ、開いた場合には基
板がその内部を通って移動可能な第２のバルブを設けて
いるから、基板搬送室と基板受け渡し室とを独立に真空
的に気密に保つことができ、しかも、基板搬送室と基板
受け渡し室との間を基板が移動できる。

【０１３６】さらに、基板受け渡し室と大気圧部との間
に、閉じた場合には基板受け渡し室と大気圧部との間を
真空的に気密にすることができ、開いた場合には基板が
その内部を通って移動可能な第３のバルブを設けている
から、基板受け渡し室を独立に真空的に気密に保つこと
ができると共に、基板受け渡し室と大気圧部との間を基
板が移動できる。

【０１３７】このような第２のバルブおよび第３のバル
ブを基板受け渡し室に設け、しかも、基板受け渡し室は
基板搬送室と独立して減圧可能としているから、この基
板受け渡し室は、大気圧部と減圧下の基板搬送室との間
で基板を搬入／搬出する際の真空予備室であるロードロ
ック室として機能することができ、その結果、基板冷却
室およびカセット室を基板搬送室の側壁に設ける必要が
なくなる。また、カセットを大気圧部に配置することが
できる。

【０１３８】そして、基板搬送室と基板受け渡し室との
間に第２のバルブを設けているから基板搬送室を減圧状
態に保ったままで基板受け渡し室を大気圧に戻すことが
でき、基板受け渡し室内を大気圧に戻している間に基板
が自然冷却し、基板受け渡し室を出る段階で基板の温度
が下がっているようにすることができる。従って、その
後大気圧中に取り出しても、大気圧雰囲気により基板が
汚染されることが防止される。このようにして基板受け
渡し室で大気圧に戻す工程と基板を冷却する工程を同時
に行い、冷却された基板を大気圧下でカセットまで搬送
し、基板を収容したカセットを基板処理装置外に搬送す
ることができる。

【０１３９】また、基板受け渡し室とカセットとの間の
基板の受け渡しは基板搬送室内の第１の基板搬送手段と
は別の第２の基板搬送手段で行うことができるので、基
板搬送時間を短くすることができる。そして、本発明に
おいては、カセット保持手段と、カセット保持手段に保
持されるカセットと基板受け渡し室との間で基板を搬送
可能な第２の基板搬送手段とを大気圧部に配置している
から、カセット保持手段の構造や第２の基板搬送手段の
構造をこれらが真空中にある場合に比べて簡単なものと
することができる。

【０１４０】さらに、基板処理室と基板搬送室との間
に、閉じた場合には基板処理室と基板搬送室との間を真
空的に気密にすることができ、開いた場合には基板がそ
の内部を通って移動可能な第１のバルブを設けているか
ら、基板処理室と基板搬送室とを独立に真空的に気密に
保つことができ、しかも、基板処理室と基板搬送室との
間を基板が移動できる。

【０１４１】基板受け渡し室内に耐熱性の基板保持手段
を設けることにより、基板受け渡し室を、基板処理室で
処理が終わった高温の基板を冷却する基板冷却室として
使用できる。

【０１４２】基板受け渡し室内に、石英、ガラス、セラ
ミックスまたは金属からなり耐熱性の基板保持具を設け
ることにより、基板受け渡し室を、基板処理室で処理が
終わった高温の基板を冷却する基板冷却室として使用で
き、また、基板受け渡し室を真空にしても、基板保持具
からアウトガス等の不純物が発生することはないので、
基板受け渡し室の雰囲気を清浄に保つことができる。

【０１４３】また、基板処理室、基板搬送室および基板
受け渡し室をそれぞれ独立して減圧可能であるようにす
れば、基板搬送室や基板受け渡し室で基板が酸化される
のを防止でき、また、基板受け渡し室をロードロック室
として使用できるだけでなく、基板処理室を減圧下で処
理を行う基板処理室とすることもでき、また、基板処理
室内を一度減圧にした後に所定の雰囲気ガスに置換する
こともでき、純度の高いガス雰囲気にすることもでき
る。

【０１４４】基板搬送室の第１の側壁に基板をそれぞれ
処理する複数の基板処理室を鉛直方向に積み重ねて設け
ることにより、基板処理室によるクリーンルームの専有
面積を減少させることができ、また、基板搬送室の辺数
も減少させて基板搬送室を小さくしてその専有面積を減
少させることができて、基板処理装置によるクリーンル
ームの専有面積を減少させることができる。基板搬送室
の辺数を減少させると、基板搬送室の製作コストも減少
させることができ、多方向のメンテナンス領域も減少さ
せることができる。さらに、基板搬送室を他の基板搬送
室等と接続する距離も短くできて、その接続部に基板搬
送機を設けなくても基板搬送室と他の基板搬送室等との
間で基板を移載できるようになり、基板処理装置が、そ
の分、簡単な構造となり、安価に製造できるようにな
る。

【０１４５】また、基板処理室内に設けられる第２の基
板保持手段を複数枚の基板を保持可能な構造とすること
により、基板処理室内での基板処理の効率を高めること
ができる。

【０１４６】そして、この場合に、基板受け渡し室内の
第１の基板保持手段も複数枚の基板を保持可能な構造と
し、第１の基板保持手段に保持される基板間のピッチを
第２の基板保持手段で保持される基板間のピッチと実質
的に同じとすることによって、減圧可能な基板搬送室内
の第１の基板搬送手段の構造を簡単にすることができ
る。

【０１４７】第１の基板保持手段に保持される基板間の
ピッチと第２の基板保持手段で保持される基板間のピッ
チとを実質的に同じとすれば、第１の基板搬送手段の構
造を、減圧下で複数枚の基板を同時に搬送可能であるよ
うな構造としても、搬送中に基板間のピッチを変える必
要はなく、その結果、第１の基板搬送手段の構造が簡単
なものとなり、また、真空の汚染も防止できる。そして
複数の基板を同時に搬送できるので、基板搬送の効率も
高くなる。

【０１４８】第２の基板搬送手段の構造を、複数枚の基
板を同時に搬送可能であって、複数枚の基板間のピッチ
を可変であるようにすることによって、この第２の基板
搬送手段は大気圧下で用いるので、真空下での場合と比
較すれば簡単な構造で基板間のピッチを可変にでき、し
かも安価に製造でき、また、パーティクルの発生を抑え
ることができる。

【０１４９】このように、大気圧下で基板間のピッチを
可変とし減圧下では基板間のピッチを固定して、複数枚
の基板を同時に搬送するようにすれば、搬送装置の製造
コストを低減でき、搬送装置の大型化が抑制され、しか
もパーティクルの発生が抑制されて基板をクリーンな環
境で搬送することができる。さらに、複数枚の基板を同
時に搬送するので、スループットが向上し、基板間のピ
ッチが可変であるので、基板処理室内において高精度で
基板処理が行える基板間のピッチに変換できる。

【０１５０】基板搬送室の側壁に複数の基板受け渡し室
を設けることにより、ある基板受け渡し室で基板を冷却
している間に他の基板受け渡し室を利用して基板を基板
処理室に搬入できる等、時間を節約できる。

【０１５１】そしてこれら複数の基板受け渡し室を、基
板搬送室の第２の側壁に鉛直方向に積み重ねて設けるこ
とにより、基板受け渡し室によるクリーンルームの専有
面積を減少させることができ、また、基板搬送室の辺数
も減少させて基板搬送室を小さくしてその専有面積を減
少させることができて、基板処理装置によるクリーンル
ームの専有面積を減少させることができる。基板搬送室
の辺数を減少させると、基板搬送室の製作コストも減少
させることができ、多方向のメンテナンス領域も減少さ
せることができる。さらに、基板処理装置を複数台配置
する場合には、基板搬送室を他の基板搬送室等と接続す
る距離も短くできて、その接続部に基板搬送機を設けな
くても基板搬送室と他の基板搬送室等との間で基板を移
載できるようになり、基板処理装置が、その分、簡単な
構造となり、安価に製造できるようになり、また、基板
処理装置同士のメンテナンススペースが干渉せず、効率
的に複数の基板処理装置を配置できる。

【０１５２】搬入用、搬出用の２種類の基板受け渡し室
を別々に設けることにより、搬入用、搬出用の２種類の
基板受け渡し室を交互に使用でき、時間の節約となる。

【０１５３】第１の基板保持手段が、基板処理室のそれ
ぞれにおいて一度に処理される基板の枚数の少なくとも
２倍以上の枚数の基板を保持可能であるようにし、ま
た、第１の基板保持手段が、第２の基板保持手段よりも
少なくとも２倍以上の枚数の基板を保持可能であるよう
にすれば、基板処理室とカセットとの間で効率的に基板
を搬送することができ、スループットが向上する。

【０１５４】また、基板搬送室の第１の側壁と第２の側
壁とが互いに対向しており、基板処理室と、基板搬送室
と、基板受け渡し室とが実質的に一直線上に配置されて
いるようにすれば、基板搬送室の辺数を最小限の、例え
ば矩形状とできる。

【０１５５】基板搬送室を平面図的に矩形状とすれば、
基板搬送室を小さくしてその専有面積を減少させること
ができて、基板処理装置によるクリーンルームの専有面
積を減少させることができる。また、矩形状であると、
基板搬送室の製作コストも減少させることができる。メ
ンテナンス領域も減少させることができる。さらに、基
板搬送室を他の基板搬送室等と接続する距離もより短く
できて、その接続部に基板搬送機を設けなくても基板搬
送室と他の基板搬送室等との間で基板を容易に移載でき
るようになり、基板処理装置が、その分、簡単な構造と
なり、安価に製造できるようになる。また、基板処理室
と、基板搬送室と、基板受け渡し室とをほぼ一直線上に
配置すれば、このような構成の基板処理装置ユニットを
複数容易に平行に配置して、専有面積を小さくできる。

【０１５６】基板処理室と、基板搬送室と、基板受け渡
し室と、第２の基板搬送手段と、カセット保持手段とを
収容する筺体をさらに備えることによって、カセットに
搭載されている基板の表面や第２の基板搬送手段によっ
て搬送されている基板の表面を清浄に保つことができ
る。

【０１５７】筺体にカセットを搬入後に筺体内でカセッ
トを保持するか、筺体からカセットを搬出する前にカセ
ットを保持するか、または筺体にカセットを搬入後に筺
体内でカセットを保持すると共に筺体からカセットを搬
出する前にカセットを保持するカセットステージを、カ
セット保持手段の下の筺体内に設けることにより、カセ
ットステージにカセットを搬送する際に筺体外部から流
れ込んでくるパーティクルや、カセットステージにカセ
ットを搬入するために筺体に設けるカセット投入口等を
介して筺体外部から流れ込んでくるパーティクルが、カ
セット保持手段に保持されたカセット内の基板に及ぼす
影響を小さくできる。

【０１５８】基板搬送室を平面図的に矩形状とし、複数
の基板処理装置ユニット間を基板搬送室間に第２の基板
受け渡し室を介して接続することにより、基板搬送室間
の距離を短くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の半導体ウェーハ処
理装置を説明するための平面図である。

【図２】図１のＸＸ線断面図である。

【図３】本発明の第１乃至第７の実施の形態において使
用するウェーハ保持具を説明するための概略斜視図であ
る。

【図４】本発明の第１乃至第７の実施の形態において使
用するウェーハ搬送真空ロボットを説明するための概略
斜視図である。

【図５】本発明の第１乃至第７の実施の形態において使
用するカセット搬送兼ウェーハ搬送機を説明するための
概略斜視図である。

【図６】本発明の第１乃至第７の実施の形態において使
用するカセット搬送兼ウェーハ搬送機のピッチ変換機構
を説明するための図であり、図６Ａは側面図、図６Ｂ
は、図６ＡのＹ−Ｙ線より見た背面図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態の半導体ウェーハ処
理装置におけるウェーハの搬送操作を説明するための概
略断面図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態の半導体ウェーハ処
理装置を説明するための断面図である。

【図９】本発明の第３の実施の形態の半導体ウェーハ処
理装置を説明するための断面図である。

【図１０】本発明の第４の実施の形態の半導体ウェーハ
処理装置を説明するための平面図である。

【図１１】本発明の第５の実施の形態の半導体ウェーハ
処理装置を説明するための平面図である。

【図１２】本発明の第６の実施の形態の半導体ウェーハ
処理装置を説明するための平面図である。

【図１３】本発明の第７の実施の形態の半導体ウェーハ
処理装置を説明するための平面図である。

【図１４】従来の半導体ウェーハ処理装置を説明するた
めの斜視図である。

【図１５】従来の半導体ウェーハ処理装置を説明するた
めの断面図である。

【符号の説明】

１…半導体ウェーハ処理装置２、２’、６、７…半導体ウェーハ処理装置ユニット３…メンテナンス領域５…ウェーハ１０、１０’…カセット１１…カセット棚１２…カセットステージ１３…カセット投入口２０、２０’…カセット搬送兼ウェーハ搬送機２１…カセット搬送機２２…カセット搬送アーム２３…ウェーハ搬送機２４、２４１〜２４５…ツイーザ２７…カセットホルダー２９、２１０、２１１、２８０、５６１…ねじ軸３０、３０’…ウェーハ受け渡し室４０、４０’…ウェーハ保持具４１、４２…支柱支持板４３、４４…支柱４５…ウェーハ載置用溝５０、５０’、５５、５５’…ウェーハ搬送室５２…凸部５１、５１’、５３、５４…ウェーハ搬送室壁６０、６０’…ウェーハ搬送真空ロボット６１…駆動部収容部６２、６４、６６…回転軸６８…ウェーハ搭載用アーム６９…駆動部７０、７０’、７０ａ、７０ｂ…反応室７５、７５’…ウェーハボート８１、８２、８３、８４…排気配管９０…ウェーハ受け渡し室９１、１９１…フロントドアバルブ９２、９３、９４、９４’、１９２、１９３…ゲートバ
ルブ１００…フロント部２００…大気圧部２２０、５６６…モータ２３２〜２３５、２７０、５６５…ナット２５０、２６０…ブロック３００…ロードロックモジュール５００…トランスファ部５０１…トランスファモジュール５６０…ボールネジ５６２…ベロー５６３…ウェーハ搬送真空ロボット支持棒５６４…昇降台７００…プロセス部７０１…プロセスモジュール９００…筺体９０１…装置正面９０２…装置背面９１０…筺体底面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者綿引真一郎東京都中野区東中野三丁目14番20号国際電気株式会社内 (72)発明者吉田祐治東京都中野区東中野三丁目14番20号国際電気株式会社内 (72)発明者志村日出男東京都中野区東中野三丁目14番20号国際電気株式会社内 (72)発明者杉本毅東京都中野区東中野三丁目14番20号国際電気株式会社内 (72)発明者油谷幸則東京都中野区東中野三丁目14番20号国際電気株式会社内 (72)発明者池田和人東京都中野区東中野三丁目14番20号国際電気株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】減圧可能な基板搬送室と、基板を処理する基板処理室であって前記基板搬送室の第
１の側壁に設けられた基板処理室と、前記基板搬送室の第２の側壁に設けられた基板受け渡し
室であって前記基板搬送室とは独立して減圧可能な基板
受け渡し室と、前記基板を保持する第１の基板保持手段であって、前記
基板受け渡し室内に設けられた第１の基板保持手段と、前記基板を保持する第２の基板保持手段であって、前記
基板処理室内に設けられた第２の基板保持手段と、前記基板搬送室内に設けられ、前記基板処理室と前記基
板受け渡し室との間で前記基板を搬送可能な第１の基板
搬送手段と、前記基板処理室と前記基板搬送室との間に設けられた第
１のバルブであって、閉じた場合には前記基板処理室と
前記基板搬送室との間を真空的に気密にすることがで
き、開いた場合には前記基板がその内部を通って移動可
能な第１のバルブと、前記基板搬送室と前記基板受け渡し室との間に設けられ
た第２のバルブであって、閉じた場合には前記基板搬送
室と前記基板受け渡し室との間を真空的に気密にするこ
とができ、開いた場合には前記基板がその内部を通って
移動可能な第２のバルブと、前記基板受け渡し室の前記基板搬送室が設けられた側と
は異なる側に配置された大気圧部と、前記基板受け渡し室と前記大気圧部との間に設けられた
第３のバルブであって、閉じた場合には前記基板受け渡
し室と前記大気圧部との間を真空的に気密にすることが
でき、開いた場合には前記基板がその内部を通って移動
可能な第３のバルブと、前記大気圧部に設けられたカセット保持手段と、前記大気圧部に設けられた第２の基板搬送手段であっ
て、前記カセット保持手段に保持されるカセットと前記
基板受け渡し室との間で前記基板を搬送可能な第２の基
板搬送手段と、を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】前記第１の基板保持手段が耐熱性の基板保
持手段であることを特徴とする請求項１記載の基板処理
装置。
【請求項３】前記第１の基板保持手段が、石英、ガラ
ス、セラミックスおよび金属からなる群より選ばれるい
ずれかの材料からなっていることを特徴とする請求項２
記載の基板処理装置。
【請求項４】前記基板処理室、前記基板搬送室および前
記基板受け渡し室がそれぞれ独立して減圧可能であるこ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の基板
処理装置。
【請求項５】前記基板処理室が減圧下で処理を行う基板
処理室であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
かに記載の基板処理装置。
【請求項６】前記基板処理室が常圧下で処理を行う基板
処理室であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
かに記載の基板処理装置。
【請求項７】前記基板搬送室の前記第１の側壁に基板を
それぞれ処理する複数の基板処理室を鉛直方向に積み重
ねて設けたことを特徴とする請求項１乃至６記載の基板
処理装置。
【請求項８】前記複数の基板処理室のうち少なくとも一
つの基板処理室が、常圧下で処理を行う基板処理室であ
り、前記複数の基板処理室のうちの他の基板処理室が、
減圧下で処理を行う基板処理室であることを特徴とする
請求項７記載の基板処理装置。
【請求項９】前記第２の基板保持手段が複数枚の基板を
保持可能であり、前記第１の基板保持手段が複数枚の基
板を保持可能であり、前記第１の基板保持手段に保持さ
れる基板間のピッチが前記第２の基板保持手段で保持さ
れる基板間のピッチと実質的に同じであることを特徴と
する請求項１乃至８のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１０】前記第１の基板搬送手段が、減圧下で複
数枚の前記基板を同時に搬送可能であることを特徴とす
る請求項９記載の基板処理装置。
【請求項１１】前記第２の基板搬送手段が、複数枚の前
記基板を同時に搬送可能であって、前記複数枚の基板間
のピッチを可変であることを特徴とする請求項９または
１０記載の基板処理装置。
【請求項１２】前記基板搬送室の前記第２の側壁に複数
の基板受け渡し室を鉛直方向に積み重ねて設けたことを
特徴とする請求項１乃至１１記載のいずれかに記載の基
板処理装置。
【請求項１３】搬入用、搬出用の２種類の基板受け渡し
室を別々に設けることを特徴とする請求項１２記載の基
板処理装置。
【請求項１４】前記第１の基板保持手段が、前記基板処
理室のそれぞれにおいて一度に処理される前記基板の枚
数の少なくとも２倍以上の枚数の基板を保持可能である
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の
基板処理装置。
【請求項１５】前記第１の基板保持手段が、前記第２の
基板保持手段よりも少なくとも２倍以上の枚数の基板を
保持可能であることを特徴とする請求項１乃至１３のい
ずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１６】前記基板搬送室の前記第１の側壁と前記
第２の側壁とが互いに対向しており、前記基板処理室
と、前記基板搬送室と、前記基板受け渡し室とが実質的
に一直線上に配置されていることを特徴とする請求項１
乃至１５のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１７】前記基板搬送室が平面図的には矩形状で
ある請求項１６記載の基板処理装置。
【請求項１８】前記カセット保持手段が前記基板受け渡
し室に対して前記基板搬送室とは反対側に配置されてい
ることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載
の基板処理装置。
【請求項１９】前記第２の基板搬送手段が前記基板受け
渡し室と前記カセット保持手段との間に設けられてお
り、前記第２の基板搬送手段が、前記カセット保持手段
に保持される前記カセットと前記基板受け渡し室との間
で前記基板を搬送可能であると共に前記カセットを前記
カセット保持手段に搬送でき前記カセット保持手段から
前記カセットを搬送できるカセット搬送兼基板搬送手段
であることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれかに
記載の基板処理装置。
【請求項２０】前記第１の基板保持手段に前記第１の基
板保持手段の前後の方向に開放した基板載置用の溝を設
け、前記基板を前記基板保持手段の前後から前記基板保
持手段に搬入できると共に前記基板を前記基板保持手段
から前記基板保持手段の前後に搬出できるようにしたこ
とを特徴とする請求項１乃至１９のいずれかに記載の基
板処理装置。
【請求項２１】前記基板処理室と、前記基板搬送室と、
前記基板受け渡し室と、前記第２の基板搬送手段と、前
記カセット保持手段とを収容する筺体をさらに備えるこ
とを特徴とする請求項１乃至２０のいずれかに記載の基
板処理装置。
【請求項２２】前記筺体に前記カセットを搬入後に前記
筺体内で前記カセットを保持するか、前記筺体から前記
カセットを搬出する前に前記カセットを保持するか、ま
たは前記筺体に前記カセットを搬入後に前記筺体内で前
記カセットを保持すると共に前記筺体から前記カセット
を搬出する前に前記カセットを保持するカセットステー
ジを、前記カセット保持手段の下の前記筺体内に設ける
ことを特徴とする請求項２１記載の基板処理装置。
【請求項２３】上下昇降機に前記カセット搬送兼基板搬
送手段を設け、前記カセットステージと前記カセット保
持手段との間で前記カセットを搬送可能にしたことを特
徴とする請求項２２記載の基板処理装置。
【請求項２４】前記基板処理室と、前記基板搬送室と、
前記第１の基板搬送手段と、前記基板受け渡し室とをそ
れぞれ備える基板処理装置ユニットを複数備え、前記複数の基板処理装置ユニット間を前記基板搬送室間
に設けられた第２の基板受け渡し室を介して接続するこ
とを特徴とする請求項１乃至２３記載の基板処理装置。
【請求項２５】前記基板搬送室が平面図的には矩形状で
あり、前記複数の基板処理装置ユニット間を基板搬送室
間に前記第２の基板受け渡し室を介して接続することを
特徴とする請求項２４記載の基板処理装置。