JPH10107124A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】占有面積が小さくしかも稼働効率が高い基板処
理装置を提供する。 【解決手段】カセットローダ室１０に連結モジュール３
００を取り外し可能に取り付ける。連結モジュール３０
０を互いに離間して鉛直方向に積み重ねる。各連結モジ
ュール３００では、外ゲートバルブ６２、ロードロック
室５２、ゲートバルブ６４、搬送室５４、ゲートバルブ
６６及び反応処理室５６をカセットローダ室１０からこ
の順に連結配置する。複数の連結モジュール３００を鉛
直方向に積み重ねて設けているから、占有面積を増加さ
せない。複数の連結モジュール３００を、互いに離間し
て、それぞれが取り外し可能に取り付けられているか
ら、あるモジュールをメンテナンスのために容易に取り
外すことができ、その間他の連結モジュール３００を稼
働させることができ、装置１の稼働効率が大幅に向上す
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し、そのなかでも
特に、プラズマエッチング装置、プラズマＣＶＤ（Chem
ical Vapor Deposition ）装置、プラズマアッシング装
置等、プラズマを利用して半導体ウェーハを処理する半
導体ウェーハ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２０は、従来のプラズマを利用した半
導体ウェーハ処理装置のうち、プラズマＣＶＤ装置５０
０の一例を示したものである。

【０００３】搬送ロボット５７０を内蔵したロードロッ
ク室５１０の周辺にゲート弁５６２、５６４、５６６、
５４２をそれぞれ介して反応室５５２、５５４、冷却室
５５６、カセット室５２０の各ユニットが設けられてい
る。それぞれのユニットは気密構造になっている。ロー
ドロック室５１０にはカセット５３０を出し入れするた
めの外ゲート弁５４４が別に設けられている。このプラ
ズマＣＶＤ装置５００では、反応室５５２、５５４が２
個設けられているが、これは時間当たりのウェハ処理枚
数つまりスループットを大きくするためである。

【０００４】図中ハッチングしてある部分は、反応室５
５２、５５４等のメンテナンススペース５８０である。

【０００５】次に動作を説明する。

【０００６】ロードロック室５１０、反応室５５２、５
５４、冷却室５５６は図示しない排気ポンプで排気し、
常時減圧状態に保たれている。

【０００７】カセット室５２０が大気圧状態の時に外ゲ
ート弁５４４を開き、ウェーハ５が複数枚セットされた
カセット５３０をセットし、外ゲート弁５４４を閉じた
後、図示しない排気ポンプで排気する。

【０００８】カセット室５２０とロードロック室５１０
の圧力がほぼ同圧力になった時点で、ロードロック室５
１０と反応室５５２（５５４）間のゲート弁５６２（５
６４）を開き、ロードロック室５１０内の搬送ロボット
５７０でカセット５３０内のウェーハ５を反応室５５２
または５５４に搬送してウェーハ５を処理する。

【０００９】反応室５５２または５５４における処理が
終了した後、ウェーハ５は搬送ロボット５７０を用いて
カセット室５２０のカセット５３０に戻すが、プラズマ
ＣＶＤの場合は、通常反応室５５２（５５４）の中で３
００℃前後に昇温してウェーハ５を処理するため、カセ
ット５３０の材質によってはウェーハ５をそのままカセ
ット５３０に収納することができない場合が多い。この
ため、処理が終わったウェーハ５を冷却室５５６に挿入
して、その温度を下げる必要がある。

【００１０】冷却室５５６内のウェーハ５の温度がカセ
ット５３０へのウェーハ５の収納に支障がない温度以下
になったら、搬送ロボット５７０を用いてウェーハ５を
カセット室５２０のカセット５３０に戻す。

【００１１】これら一連の動作を繰り返してカセット５
３０のウェーハ５を順次処理する。

【００１２】図２０に示した装置構成では冷却室１個、
カセット室１個の他に反応室２個を設けることができ
る。スループットをさらに高くするためには、ロードロ
ック室５１０の角数を増やして反応室５５２、５５４の
数を増やす必要がある。

【００１３】この場合、ロードロック室５１０が大きく
なり、反応室５５２、５５４が増加した分と、それらの
メンテナンススペースを含めて、装置の占有面積が増大
する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】クリーンルームを必要
とする半導体製造工場の設備には莫大な費用がかかる。
生産設備として導入する装置の大きさに応じて工場の床
面積が決まるが、各装置が占有する床面積が小さければ
工場の設備費用も小さくできるため、占有面積の小さな
装置が求められている。また、このように占有面積を小
さくした場合においても、装置の稼働効率を高くするこ
とが求められている。

【００１５】従って、本発明の目的は、占有面積が小さ
くしかも稼働効率が高い基板処理装置を提供することに
ある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、基板搬
送部と、前記基板搬送部にそれぞれが取り外し可能に取
り付けられた複数のモジュールと、前記基板搬送部内に
設けられた第１の基板搬送手段であって、基板を前記複
数のモジュールに搬送可能な第１の基板搬送手段と、を
備える基板処理装置であって、前記複数のモジュール
が、互いに離間して実質的に鉛直方向に積み重ねられ、
前記複数のモジュールのそれぞれが、前記基板を処理す
る気密構造の基板処理室と、前記基板処理室と前記基板
搬送部との間に設けられた気密構造の中間室と、前記基
板処理室と前記中間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中間室と
の間を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、前記中
間室と前記基板搬送部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中間室と前記基板搬送部と
の間を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のバルブとを備え、
前記中間室には前記基板を前記基板処理室に搬送可能な
第２の基板搬送手段が設けられていることを特徴とする
第１の基板処理装置が提供される。

【００１７】本発明のこの第１の基板処理装置において
は、複数のモジュールを実質的に鉛直方向に積み重ねて
設けているから、モジュールを複数使用して基板の処理
効率を高くしても、基板処理装置によるクリーンルーム
の占有面積を増加させることがなく、また、装置のメン
テナンス領域も増加させることがない。

【００１８】さらに、本発明の第１の基板処理装置にお
いては、このように鉛直方向に積み重ねられた複数のモ
ジュールが、互いに離間して、それぞれが取り外し可能
に基板搬送部に取り付けられているから、いずれかのモ
ジュールにメンテナンスが必要となった場合に、メンテ
ナンスが必要なモジュールのみを容易に取り外すことが
でき、そのモジュールのメンテナンスを行っている際に
も他のモジュールを稼働させることができ、その結果、
基板処理装置の稼働効率が大幅に向上する。さらに、本
発明の第１の基板処理装置においては、このように鉛直
方向に積み重ねられた複数のモジュールが、互いに離間
して、それぞれが取り外し可能に基板搬送部に取り付け
られているから、いずれかのモジュールにメンテナンス
が必要となった場合に、メンテナンスが必要なモジュー
ルのみを取り外し、そのモジュールのメンテナンスを行
い、メンテナンスが終了すると、そのモジュール内にお
いて基板処理室と第２の基板搬送手段との間で基板搬送
が可能なように、第２の基板搬送手段と基板処理室との
間における平行度や高さ方向の調整等を予め行ってお
き、調整後に、そのモジュールを基板搬送部に再び取り
付けることができる。このように、モジュール内で基板
処理室と第２の基板搬送手段との間での基板搬送に関す
る調整を予め行っておくことができるので、その調整作
業が容易かつ正確に行える。そして、その後、メンテナ
ンスを行ったモジュールを基板搬送部に取り付けた場合
には、もはや、そのモジュール内における基板処理室と
第２の基板搬送手段との間の基板搬送に関する調整を行
う必要がなくなるから、基板処理装置の稼働効率を大幅
に向上させることができる。

【００１９】また、複数のモジュールが、互いに離間し
て、それぞれが取り外し可能に基板搬送部に取り付けら
れているから、基板搬送部に取り付けるモジュールの数
を、時間当たりの必要処理枚数や処理の種類に応じて適
宜選択できる。

【００２０】さらに、複数のモジュールのそれぞれが、
基板を処理する気密構造の基板処理室と、基板処理室と
基板搬送部との間に設けられた気密構造の中間室と、基
板処理室と中間室との間に設けられた第１のバルブであ
って、閉じた場合には基板処理室と中間室との間を気密
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のバルブと、中間室と基板搬送部と
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
中間室と基板搬送部との間を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
バルブとを備えているから、各モジュールの中間室と基
板処理室とをそれぞれ独立して気密に保つことができ
て、各モジュール内および各モジュール間において中間
室と基板処理室とを独立して所定のガス雰囲気や真空雰
囲気にすることができ、しかも、基板処理室と中間室と
の間および中間室と基板搬送部との間をそれぞれ基板が
移動できる。そして、このように中間室と基板処理室と
を独立して気密に保つことができるので、中間室はロー
ドロック室として機能させることができる。なお、この
ような第１のバルブとしては、好ましくはゲートバルブ
が用いられる。

【００２１】さらに、各モジュールの中間室には基板を
基板処理室に搬送可能な第２の基板搬送手段が設けられ
ているので、他のモジュールの基板処理室における処理
状態とは無関係に基板処理室に基板を搬入でき基板処理
室から基板を搬出できる。基板として、例えば半導体ウ
ェーハを使用する場合には、基板処理室内における基板
の加熱時間は、半導体ウェーハ内の不純物の分布状態等
に影響を与え、それがひいては半導体デバイスの特性に
影響を与えるので、一定にする必要があるが、本発明に
おいては、各モジュールに基板処理室と基板搬送手段と
がそれぞれ設けられているから、他の基板処理室での処
理状態とは無関係に基板を搬出でき、その結果、各モジ
ュールにおいて基板が加熱される時間をそれぞれ一定に
保つことができる。

【００２２】好ましくは、前記複数のモジュールのそれ
ぞれが、前記基板を処理する前記基板処理室であって真
空的に気密な構造の前記基板処理室と、前記基板処理室
と前記基板搬送部との間に設けられた中間室であって真
空的に気密な構造の中間室と、前記基板処理室と前記中
間室との間に設けられた前記第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中間室との間を真空的
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前記第１のバルブと、前記中
間室と前記基板搬送部との間に設けられた前記第２のバ
ルブであって閉じた場合には前記中間室と前記基板搬送
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前記第２の
バルブとを備える。

【００２３】このようにすれば、各モジュールの中間室
と基板処理室とをそれぞれ独立して真空的に気密に保つ
ことができて、各モジュール内および各モジュール間に
おいて中間室と基板処理室とを独立して所定の真空雰囲
気にすることができ、しかも、基板処理室と中間室との
間および中間室と基板搬送部との間をそれぞれ基板が移
動できる。そして、このように中間室と基板処理室とを
独立して真空的に気密に保つことができるので、中間室
を真空用のロードロック室として機能させることができ
る。

【００２４】そして、このような真空的に気密な構造の
中間室には基板を基板処理室に搬送可能な第２の基板搬
送手段が設けられているので、鉛直方向に積み重ねられ
た各モジュールへの基板の搬送は基板搬送部に設けられ
た第１の基板搬送手段によって大気圧下で行い、真空中
での基板の搬送は各モジュールの中間室に設けられた第
２の基板搬送手段で行うようにすることができる。従っ
て、基板を搬送する機構を設ける領域を全て真空的に気
密な構造とする必要がなくなり、各モジュールに基板を
搬送する基板搬送部は大気圧下で搬送を行う領域とする
ことができ、真空的に気密な構造の領域は各モジュール
の中間室に分割することができる。その結果、基板搬送
部の構造や第１の基板搬送手段の構造を簡単なものとす
ることができ、安価に製作できるようになる。また、各
モジュールの中間室のそれぞれの容積も小さくなり、そ
の壁の厚みを薄くしても強度が保てるようになり、その
結果、安価に製作できるようになる。さらに、中間室に
設けられた第２の基板搬送手段においても、その鉛直方
向の昇降動作を必要最小限に抑えることができるので、
その制作費も安価なものとなり、また、真空的に気密な
構造の中間室内において第２の基板搬送手段の駆動部か
ら発生する可能性のあるパーティクルも最小限に抑える
ことができる。

【００２５】また、このように基板処理室と中間室が共
に真空的に気密な構造であるので、基板処理室と中間室
とが減圧可能であることが好ましいが、その場合には、
さらに好ましくは、基板処理室と中間室とを互いに独立
して減圧可能とする。

【００２６】また、好ましくは、前記複数のモジュール
のそれぞれの前記中間室には、前記基板を保持可能な基
板保持手段がさらに設けられ、前記基板保持手段が前記
第２の基板搬送手段よりも前記基板搬送部側に位置して
いる。

【００２７】このように、第２の基板搬送手段に加えて
基板保持手段をさらに設けることにより、基板の保持機
能と搬送機能とを分離することができるようになり、例
えば、ある基板を基板保持手段で保持して冷却等を行っ
ている間に他の基板を基板搬送手段で基板処理室に搬送
することができるようになり、より効率的に基板の処理
を行うことができるようになる。

【００２８】そして、基板保持手段が第２の基板搬送手
段よりも基板搬送部側に位置しているので、基板搬送部
の第１の基板搬送手段と中間室の第２の基板搬送手段と
の間にこの基板保持手段が位置することになり、この基
板保持手段を介して、第１の基板搬送手段と第２の基板
搬送手段との間で効率的に基板の受け渡しができるよう
になる。このように、モジュール内の中間室に基板保持
手段がさらに設けられている場合においても、このよう
な複数のモジュールが、互いに離間して、それぞれが取
り外し可能に鉛直方向に積み重ねられて基板搬送部に取
り付けられているから、いずれかのモジュールにメンテ
ナンスが必要となった場合に、メンテナンスが必要なモ
ジュールのみを取り外し、そのモジュールのメンテナン
スを行い、メンテナンスが終了すると、そのモジュール
内において基板処理室と第２の基板搬送手段と基板保持
手段との間で基板搬送が可能なように、第２の基板搬送
手段と基板処理室との間や第２の基板搬送手段と基板保
持手段との間における平行度や高さ方向の調整等を予め
行っておき、調整後に、そのモジュールを基板搬送部に
再び取り付けることができる。このように、モジュール
内で基板処理室と第２の基板搬送手段と基板保持手段と
の間での基板搬送に関する調整を予め行っておくことが
できるので、その調整作業が容易かつ正確に行える。そ
して、その後、メンテナンスを行ったモジュールを基板
搬送部に取り付けた場合には、もはや、そのモジュール
内における基板処理室と第２の基板搬送手段と基板保持
手段との間の基板搬送に関する調整を行う必要がなくな
るから、基板処理装置の稼働効率を大幅に向上させるこ
とができる。

【００２９】また、本発明によれば、基板搬送部と、前
記基板搬送部にそれぞれが取り外し可能に取り付けられ
た複数のモジュールと、前記基板搬送部内に設けられた
第１の基板搬送手段であって、基板を前記複数のモジュ
ールに搬送可能な第１の基板搬送手段と、を備える基板
処理装置であって、前記複数のモジュールが、互いに離
間して実質的に鉛直方向に積み重ねられ、前記複数のモ
ジュールのそれぞれが、前記基板を処理する気密構造の
基板処理室と、前記基板処理室と前記基板搬送部との間
に設けられた気密構造の第１および第２の中間室であっ
て、前記基板処理室側の前記第１の中間室と、前記基板
搬送部側の前記第２の中間室と、前記基板処理室と前記
第１の中間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第１の中間室との
間を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、前記第１
の中間室と前記第２の中間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第１の中間室と前記
第２の中間室との間を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、前記第２の中間室と前記基板搬送部との間に設
けられた第３のバルブであって閉じた場合には前記第２
の中間室と前記基板搬送部との間を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のバルブとを備え、前記第２の中間室には、前
記基板を保持可能な基板保持手段が設けられ、前記第１
の中間室には、前記基板を前記基板保持手段と前記基板
処理室との間で搬送可能な第２の基板搬送手段が設けら
れていることを特徴とする第２の基板処理装置が提供さ
れる。

【００３０】本発明のこの第２の基板処理装置において
は、複数のモジュールを実質的に鉛直方向に積み重ねて
設けているから、モジュールを複数使用して基板の処理
効率を高くしても、基板処理装置によるクリーンルーム
の占有面積を増加させることがなく、また、装置のメン
テナンス領域も増加させることがない。

【００３１】さらに、本発明の第２の基板処理装置にお
いては、このように鉛直方向に積み重ねられた複数のモ
ジュールが、互いに離間して、それぞれが取り外し可能
に基板搬送部に取り付けられているから、いずれかのモ
ジュールにメンテナンスが必要となった場合に、メンテ
ナンスが必要なモジュールのみを容易に取り外すことが
でき、そのモジュールのメンテナンスを行っている際に
も他のモジュールを稼働させることができ、その結果、
基板処理装置の稼働効率が大幅に向上する。さらに、本
発明の第２の基板処理装置においては、このように鉛直
方向に積み重ねられた複数のモジュールが、互いに離間
して、それぞれが取り外し可能に基板搬送部に取り付け
られているから、いずれかのモジュールにメンテナンス
が必要となった場合に、メンテナンスが必要なモジュー
ルのみを取り外し、そのモジュールのメンテナンスを行
い、メンテナンスが終了すると、そのモジュール内にお
いて基板処理室と第２の基板搬送手段と基板保持手段と
の間で基板搬送が可能なように、第２の基板搬送手段と
基板処理室との間や第２の基板搬送手段と基板保持手段
との間における平行度や高さ方向の調整等を予め行って
おき、調整後に、そのモジュールを基板搬送部に再び取
り付けることができる。このように、モジュール内で基
板処理室と第２の基板搬送手段と基板保持手段との間で
の基板搬送に関する調整を予め行っておくことができる
ので、その調整作業が容易かつ正確に行える。そして、
その後、メンテナンスを行ったモジュールを基板搬送部
に取り付けた場合には、もはや、そのモジュール内にお
ける基板処理室と第２の基板搬送手段と基板保持手段と
の間の基板搬送に関する調整を行う必要がなくなるか
ら、基板処理装置の稼働効率を大幅に向上させることが
できる。

【００３２】また、複数のモジュールが、互いに離間し
て、それぞれが取り外し可能に基板搬送部に取り付けら
れているから、基板搬送部に取り付けるモジュールの数
を、時間当たりの必要処理枚数や処理の種類に応じて適
宜選択できる。

【００３３】さらに、複数のモジュールのそれぞれが、
基板を処理する気密構造の基板処理室と、基板処理室と
基板搬送部との間に設けられた気密構造の第１および第
２の中間室であって、基板処理室側の第１の中間室と、
基板搬送部側の第２の中間室と、基板処理室と第１の中
間室との間に設けられた第１のバルブであって閉じた場
合には基板処理室と第１の中間室との間を気密にするこ
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のバルブと、第１の中間室と第２の中間室と
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
第１の中間室と第２の中間室との間を気密にすることが
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のバルブと、第２の中間室と基板搬送部との間に
設けられた第３のバルブであって閉じた場合には第２の
中間室と基板搬送部との間を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
バルブとを備えているから、各モジュールの第１の中間
室と第２の中間室と基板処理室とをそれぞれ独立して気
密に保つことができて、各モジュール内および各モジュ
ール間において第１の中間室と第２の中間室と基板処理
室とを独立して所定のガス雰囲気や真空雰囲気にするこ
とができ、しかも、基板処理室と第１の中間室との間、
第１の中間室と第２の中間室との間および第２の中間室
と基板搬送部との間をそれぞれ基板が移動できる。そし
て、このように第１および第２の中間室と基板処理室と
を独立して気密に保つことができるので、第２の中間室
はロードロック室として機能させることができる。な
お、このような第１および第２のバルブとしては、好ま
しくはゲートバルブが用いられる。

【００３４】さらに、各モジュールの第１の中間室には
基板を基板保持手段と基板処理室との間で搬送可能な第
２の基板搬送手段が設けられているので、他のモジュー
ルの基板処理室における処理状態とは無関係に基板処理
室に基板を搬入でき基板処理室から基板を搬出できる。
このように、各モジュールに基板処理室と基板搬送手段
とがそれぞれ設けられているから、他の基板処理室での
処理状態とは無関係に基板を搬出でき、その結果、各モ
ジュールにおいて基板が加熱される時間をそれぞれ一定
に保つことができる。

【００３５】また、第２の中間室には、基板を保持可能
な基板保持手段が設けられているので、基板の保持機能
と搬送機能とを分離することができるようになり、例え
ば、ある基板を基板保持手段で保持して冷却等を行って
いる間に他の基板を第２の基板搬送手段で基板処理室に
搬送することができるようになり、より効率的に基板の
処理を行うことができるようになる。

【００３６】そして、この第２の基板処理装置において
は、第２の中間室には基板保持手段は設けるが、第２の
基板搬送手段は設けないので、第２の中間室の容積を小
さくすることができ、その結果、この第２の中間室の雰
囲気の置換時間、例えば大気圧状態と減圧状態の状態移
行時間を短縮することができる。

【００３７】この第２の基板処理装置において、好まし
くは、前記複数のモジュールのそれぞれが、前記基板を
処理する前記基板処理室であって真空的に気密な構造の
前記基板処理室と、前記基板処理室と前記基板搬送部と
の間に設けられ、真空的に気密な構造の前記第１および
第２の中間室であって、前記基板処理室側の前記第１の
中間室と、前記基板搬送部側の前記第２の中間室と、前
記基板処理室と前記第１の中間室との間に設けられた前
記第１のバルブであって閉じた場合には前記基板処理室
と前記第１の中間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
可能な前記第１のバルブと、前記第１の中間室と前記第
２の中間室との間に設けられた前記第２のバルブであっ
て閉じた場合には前記第１の中間室と前記第２の中間室
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前記第２のバ
ルブと、前記第２の中間室と前記基板搬送部との間に設
けられた前記第３のバルブであって閉じた場合には前記
第２の中間室と前記基板搬送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
通って移動可能な前記第３のバルブとを備える。

【００３８】このようにすれば、各モジュールの第１の
中間室と第２の中間室と基板処理室とをそれぞれ独立し
て真空的に気密に保つことができて、各モジュール内お
よび各モジュール間において第１の中間室と第２の中間
室と基板処理室とを独立して所定の真空雰囲気にするこ
とができ、しかも、基板処理室と第１の中間室との間、
第１の中間室と第２の中間室との間および第２の中間室
と基板搬送部との間をそれぞれ基板が移動できる。そし
て、このように第１、第２の中間室と基板処理室とを独
立して真空的に気密に保つことができるので、第２の中
間室を真空用のロードロック室として機能させることが
できる。

【００３９】そして、このような真空的に気密な構造の
第１の中間室には基板を基板保持手段と基板処理室との
間で搬送可能な第２の基板搬送手段が設けられているの
で、鉛直方向に積み重ねられた各モジュールへの基板の
搬送は基板搬送部に設けられた第１の基板搬送手段によ
って大気圧下で行い、真空中での基板の搬送は各モジュ
ールの第１の中間室に設けられた第２の基板搬送手段で
行うようにすることができる。従って、基板を搬送する
機構を設ける領域を全て真空的に気密な構造とする必要
がなくなり、各モジュールに基板を搬送する基板搬送部
は大気圧下で搬送を行う領域とすることができ、真空的
に気密な構造の領域は各モジュールの第１の中間室に分
割することができる。その結果、基板搬送部の構造や第
１の基板搬送手段の構造を簡単なものとすることがで
き、安価に製作できるようになる。また、各モジュール
の第１の中間室のそれぞれの容積も小さくなり、その壁
の厚みを薄くしても強度が保てるようになり、その結
果、安価に製作できるようになる。さらに、第１の中間
室に設けられた第２の基板搬送手段においても、その鉛
直方向の昇降動作を必要最小限に抑えることができるの
で、その制作費も安価なものとなり、また、真空的に気
密な構造の第１の中間室内において第２の基板搬送手段
の駆動部から発生する可能性のあるパーティクルも最小
限に抑えることができる。

【００４０】なお、同じく真空的に気密な構造である第
２の中間室も各モジュールにそれぞれ設けられているの
で、それぞれの容積も小さくなり、その壁の厚みも薄く
しても強度が保てるようになり、その結果、安価に製作
できるようになる。

【００４１】また、本発明の第２の基板処理装置におい
ては、基板処理室と第１の中間室と第２の中間室が共に
真空的に気密な構造である場合には、基板処理室と第１
の中間室と第２の中間室とが減圧可能であることが好ま
しいが、その場合には、さらに好ましくは、基板処理室
と第１の中間室と第２の中間室とを互いに独立して減圧
可能とする。

【００４２】本発明の第１および第２の基板処理装置
は、前記基板搬送部が大気圧下で前記基板を搬送する基
板搬送部である場合に好適に使用される。

【００４３】基板搬送部が大気圧下で基板を搬送する基
板搬送部であると、基板搬送部に設けられる第１の基板
搬送手段の構造が簡単なものとなり、安価に製造できる
ようになる。加えて、基板搬送部も気密構造のチャンバ
ーの中に設ける必要がなく、筺体で覆えばよくなるの
で、構造が簡単となり、製造費も低減することができ
る。

【００４４】そして、本発明の第１および第２の基板処
理装置は、前記基板搬送部が大気圧下で前記基板を搬送
する基板搬送部であって、前記基板処理室が減圧下で前
記基板の処理を行う基板処理室である場合に、特に有効
に機能する。

【００４５】本発明の第１および第２の基板処理装置に
おいては、好ましくは、前記基板保持手段が耐熱性の基
板保持手段である。

【００４６】このようにすれば、本発明の第１の基板処
理装置における中間室、第２の基板処理装置における第
１の中間室をそれぞれ、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。

【００４７】なお、耐熱性の基板保持手段は、石英、ガ
ラス、セラミックスまたは金属からなることが好まし
く、このような材料から構成すれば、中間室や第１の中
間室を真空にしても、基板保持手段からアウトガス等の
不純物が発生することはないので、中間室や第１の中間
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コートしたものやアルミナ
等が好ましく用いられる。

【００４８】また、本発明の第１および第２の基板処理
装置においては、好ましくは、複数の前記基板を収容可
能なカセットを保持するカセット保持手段が前記基板搬
送部にさらに設けられ、前記第１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複数
のモジュールとの間で前記基板を搬送可能である。

【００４９】この場合に、好ましくは、前記第１の基板
搬送手段が前記カセットを搬送可能な構造を有してい
る。

【００５０】このようにすれば、第１の基板搬送手段で
基板搬送手段とカセット搬送手段を兼ねることができる
ので、基板搬送手段の昇降手段とカセット搬送手段の昇
降手段とを共通化することができ、昇降装置の制作費が
低減でき、また、基板搬送部の占有床面積を小さくで
き、ひいては基板処理装置の占有面積を小さくできる。

【００５１】また、本発明の第１および第２の基板処理
装置においては、好ましくは、前記第１の基板搬送手段
を昇降可能な昇降機をさらに前記基板搬送部に備えるこ
とによって、各モジュールに第１の基板搬送手段が対応
可能とする。

【００５２】また、本発明の第１および第２の基板処理
装置においては、好ましくは、前記基板搬送部が、前記
カセット保持手段と異なる所定の高さに設けられたカセ
ット投入部であって、前記カセットを前記基板搬送部内
に投入および／または前記基板搬送部外に前記カセット
を搬出する前記カセット投入部をさらに備える。

【００５３】半導体製造工場においては、自動搬送ロボ
ットに対応するために、各装置においては、カセットの
投入高さが決められている場合が多い。本発明の基板処
理装置においては、これに対応できるように、上記のよ
うに、カセット投入部を所定の高さに設けている。この
場合に、カセット投入部に投入されたカセットから各モ
ジュール内に基板を搬送する必要が生じるが、本発明に
おいては、第１の基板搬送手段にカセットを搬送可能な
構造を設け、第１の基板搬送手段を昇降可能な昇降機を
基板搬送部に備え、また、カセットを保持するカセット
保持手段を基板搬送部に設けることにより、まず、複数
の基板を収容するカセットを所定のカセット保持手段ま
で昇降機と第１の基板搬送手段によって搬送し、その
後、第１の基板搬送手段によってカセットから各モジュ
ールまで基板をそれぞれ搬送できるので、カセット投入
部と各モジュールとの間の基板の搬送効率が高くなる。

【００５４】また、本発明の第１および第２の基板処理
装置においては、好ましくは、前記基板処理装置が、複
数の前記基板を同時に処理可能であり、前記第２の基板
搬送手段が前記基板処理装置で同時に処理される前記複
数の基板と同一枚数の前記基板を同時に搬送可能であ
る。このようにすれば、基板の処理効率が向上する。

【００５５】また、本発明の第１および第２の基板処理
装置の基板処理室においては、好ましくは、プラズマＣ
ＶＤ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
れるが、特に好ましくは、プラズマエッチング、プラズ
マＣＶＤ、プラズマアッシング等、プラズマを利用して
基板を処理するプラズマ処理が行われ、この場合には、
好ましくは、前記基板処理装置が複数の前記基板を横に
並べて保持可能な第２の基板保持手段を備え、前記基板
搬送手段が前記複数の基板を横に並べて同時に搬送可能
である。

【００５６】このようにすれば、プラズマ処理装置の電
極との距離が複数の基板間でほぼ等しくでき、その結
果、複数の基板がさらされるプラズマの密度が基板間で
均一となり、基板間でプラズマ処理が均一に行えるよう
になる。

【００５７】また、本発明の第１および第２の基板処理
装置の基板処理室においては、好ましくは、前記基板処
理装置が、複数の前記基板を同時に処理可能であり、前
記第２の基板搬送手段が前記基板処理装置で同時に処理
される前記複数の基板のそれぞれの処理位置に前記基板
を１枚ずつ搬送可能である。

【００５８】このようにすれば、基板処理装置において
同時に処理可能な基板の枚数に応じて第２の基板搬送手
段の構造を変える必要がなくなり、第２の基板搬送手段
の汎用性が増す。

【００５９】なお、本発明において処理される基板とし
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。

【００６０】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。

【００６１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００６２】（第１の実施の形態）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
めの図であり、図１Ａは平面図、図１Ｂは断面図であ
り、図２、図３は、本発明の本発明の第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断面図であ
り、図４、図５は、本発明の本発明の第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６、図８は、本発明の本発明の第１の実施の形態
の半導体ウェーハ処理装置におけるロードロック室を説
明するための平面図であり、図７、図９は、本発明の本
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
けるロードロック室を説明するための断面図である。

【００６３】この半導体ウェーハ処理装置１として、プ
ラズマＣＶＤ装置を例として説明する。

【００６４】半導体ウェーハ処理装置１は、カセットロ
ーダユニット１００と、２つの連結モジュール３００と
を備えている。

【００６５】カセットローダユニット１００は、カセッ
トローダ室１０を備え、カセットローダ室１０の室壁１
２に、２つの連結モジュール３００がそれぞれ取り外し
可能に取り付けられている。また、２つの連結モジュー
ル３００は、互いに離間して鉛直方向に積み重ねられて
いる。

【００６６】このように、複数の連結モジュール３００
を鉛直方向に積み重ねて設けているから、連結モジュー
ル３００を複数使用してウェーハ５の処理効率を高くし
ても、半導体ウェーハ処理装置１によるクリーンルーム
の占有面積を増加させることがない。

【００６７】また、半導体ウェーハ処理装置１のメンテ
ナンス領域は、カセットローダユニット１００側のメン
テナンス領域１１２と反応処理室５６側のメンテナンス
領域１１４のみであるので、連結モジュール３００を複
数使用してウェーハ５の処理効率を高くしても、半導体
ウェーハ処理装置１のメンテナンス領域を増加させるこ
とがない。

【００６８】さらに、このように鉛直方向に積み重ねら
れた複数の連結モジュール３００が、互いに離間して、
それぞれが取り外し可能にカセットローダ室１０の室壁
１２に取り付けられているから、いずれかの連結モジュ
ール３００にメンテナンスが必要となった場合に、メン
テナンスが必要な連結モジュール３００のみを容易に取
り外すことができ、その連結モジュール３００のメンテ
ナンスを行っている際にも他の連結モジュール３００を
稼働させることができ、その結果、半導体ウェーハ処理
装置１の稼働効率が大幅に向上する。また、このように
鉛直方向に積み重ねられた複数の連結モジュール３００
が、互いに離間して、それぞれが取り外し可能にカセッ
トローダ室１０の室壁１２に取り付けられているから、
いずれかの連結モジュール３００にメンテナンスが必要
となった場合に、メンテナンスが必要な連結モジュール
３００のみを取り外し、その連結モジュール３００のメ
ンテナンスを行い、メンテナンスが終了すると、その連
結モジュール３００内において反応処理室５６内のサセ
プタ９０とウェーハ搬送ロボット８０とウェーハボート
７０との間でウェーハ５の搬送が可能なように、ウェー
ハ搬送ロボット８０と反応処理室５６内のサセプタ９０
との間やウェーハ搬送ロボット８０とウェーハボート７
０との間における平行度や高さ方向の調整等を予め行っ
ておき、調整後に、連結モジュール３００をカセットロ
ーダ室１０の室壁１２に再び取り付けることができる。
このように、連結モジュール３００内で反応処理室５６
内のサセプタ９０とウェーハ搬送ロボット８０とウェー
ハボート７０との間でのウェーハ５の搬送に関する調整
を予め行っておくことができるので、その調整作業が容
易かつ正確に行える。そして、その後、メンテナンスを
行った連結モジュール３００をカセットローダ室１０の
室壁１２に取り付けた場合には、もはや、その連結モジ
ュール３００内における反応処理室５６内のサセプタ９
０とウェーハ搬送ロボット８０とウェーハボート７０と
の間のウェーハ５の搬送に関する調整を行う必要がなく
なるから、半導体ウェーハ処理装置１の稼働効率を大幅
に向上させることができる。なお、連結モジュール３０
０のメンテナンスとしては、例えば、反応処理室５６を
取り外して反応処理室５６の洗浄を行いその後反応処理
室５６を再び取り付けたり、ウェーハ搬送ロボット８０
が故障等した際にウェーハ搬送ロボット８０を修理また
は取り替えたりすることが行われるが、このようなメン
テナンスを行った後には、ウェーハ搬送ロボット８０と
反応処理室５６内のサセプタ９０との間やウェーハ搬送
ロボット８０とウェーハボート７０との間における平行
度や高さ方向の調整等が必要となる。本実施の形態にお
いては、上述のように、予め連結モジュール３００単位
でこれらの間の調整を行っておくことができるので、そ
の調整作業が容易かつ正確に行え、また、半導体ウェー
ハ処理装置１の稼働効率を大幅に向上させることができ
る。

【００６９】また、複数の連結モジュール３００が、互
いに離間して、それぞれが取り外し可能にカセットロー
ダ室１０の室壁１２に取り付けられているから、カセッ
トローダ室１０の室壁１２に取り付けるモジュールの数
を、時間当たりの必要処理枚数や処理の種類に応じて適
宜選択でき、例えば、図２に示すように１段の構成や図
３に示すように３段の構成とすることもできる。

【００７０】それぞれの連結モジュール３００において
は、外ゲートバルブ６２、ロードロック室５２、ゲート
バルブ６４、搬送室５４、ゲートバルブ６６および反応
処理室５６がカセットローダ室１０から離れるに従って
この順に連結配置されている。

【００７１】ロードロック室５２、搬送室５４および反
応処理室５６はそれぞれ真空的に気密な構造であって、
それぞれ独立して所定の真空雰囲気にすることができ
る。

【００７２】反応処理室５６にはサセプタ９０が設けら
れている。反応処理室５６においてはプラズマＣＶＤが
行われる。サセプタ９０は、図４に示すように、２枚の
半導体ウェーハ５を横に並べて保持する構造である。

【００７３】このように２枚の半導体ウェーハ５を横に
並べて保持するようにすれば、プラズマ処理装置の電極
との距離が２枚のウェーハ５間でほぼ等しくでき、その
結果、２枚のウェーハ５がさらされるプラズマの密度が
基板間で均一となり、ウェーハ５間でプラズマ処理が均
一に行えるようになる。

【００７４】また、反応処理室５６においては２枚同時
に処理するのでウェーハ５の処理効率が向上するが、反
応処理室５６において同時に処理するウェーハ５の枚数
はウェーハ５のサイズや処理形態によって適宜選択可能
であり、例えば、図５に示すように３枚のウェーハ５を
横に並べて３枚同時処理とすることもできる。

【００７５】搬送室５４には、ウェーハ搬送ロボット８
０と、ウェーハ搬送ロボット８０を駆動する駆動部５５
とが設けられている。このウェーハ搬送ロボット８０は
ウェーハ５をウェーハボート７０とサセプタ９０との間
で搬送可能である。

【００７６】このように、各連結モジュール３００の搬
送室５４にウェーハ５をウェーハボート７０とサセプタ
９０との間で搬送可能なウェーハ搬送ロボット８０が設
けられているので、他の連結モジュール３００の反応処
理室５６における処理状態とは無関係に反応処理室５６
にウェーハ５を搬入でき反応処理室５６からウェーハ５
を搬出できる。このように、各連結モジュール３００に
反応処理室５６とウェーハ搬送ロボット８０とがそれぞ
れ設けられているから、他の反応処理室５６での処理状
態とは無関係にウェーハ５を搬出でき、その結果、各連
結モジュール３００においてウェーハが加熱される時間
をそれぞれ一定に保つことができる。

【００７７】ロードロック室５２には、ウェーハボート
７０と、このウェーハボート７０を昇降する昇降機５３
が設けられている。ウェーハボート７０には図６乃至８
に示すように４つのスロットが設けられている。このス
ロットは、上側の２つが反応処理前のウェーハ用であ
り、下側の２つが反応処理後のウェーハ用である。この
ように、ウェーハボート７０には、搬送方向に対応した
スロットの位置が割り当てられている。ウェーハボート
７０は、反応処理室５６で同時に処理されるウェーハの
枚数の２倍の枚数のウェーハ保持可能である。図６、図
７は、反応処理前の２枚のウェーハ５が上側の２つのス
ロットに保持され、反応処理後の２枚のウェーハ５が下
側の２つのスロットに保持されている様子を示してい
る。図８、図９は上側の２枚のウェーハ５が反応処理室
５６に搬送される途中の状態を示している。

【００７８】このように、ロードロック室５２に設けら
れるウェーハボート７０が反応処理室５６で同時に処理
されるウェーハ５の枚数の２倍の枚数のウェーハ５を保
持可能であるので、反応処理室５６でウェーハ５を処理
している間に予めロードロック室５２のウェーハボート
７０の上側の２つのスロットに次に処理すべきウェーハ
５を保持しておくことができ、反応処理室５６からウェ
ーハボート７０の下側の２つのスロットに処理後のウェ
ーハ５を取り出した後、すぐに次の処理のためのウェー
ハ５を反応処理室５６に供給できる。その結果、ウェー
ハ５を効率よく処理することができ、スループットを高
くすることができる。

【００７９】ウェーハ搬送ロボット８０は、２枚のウェ
ーハ５をウェーハボート７０とサセプタ９０との間で同
時に搬送可能である。従って、反応処理室で同時に処理
されるウェーハ５の枚数と同じ枚数のウェーハ５を同時
に搬送可能である。このようにウェーハ搬送ロボット８
０は複数のウェーハ５を同時に搬送可能であり、そして
反応処理室で同時に処理されるウェーハ５の枚数と同じ
枚数のウェーハ５を同時に搬送可能であるので、ウェー
ハ５の搬送効率が向上し、スループットが向上する。

【００８０】ロードロック室５２には、ウェーハボート
７０を昇降する昇降機５３が設けられているので、ウェ
ーハ搬送ロボット８０には昇降機能を設けなくとも、ウ
ェーハボート７０の所定のスロットにウェーハ５を搬送
でき、その結果、ウェーハ搬送ロボット８０の構造が簡
単となり、安価に製造できるようになる。

【００８１】また、ロードロック室５２にはウェーハボ
ート７０を設け、搬送室５４にはウェーハ搬送ロボット
８０を設けているから、ウェーハ５の保持機能と搬送機
能とを分離することができるようになり、例えば、ある
ウェーハ５をウェーハボート７０で保持して冷却等を行
っている間に他のウェーハ５をウェーハ搬送ロボット８
０で反応処理室５６に搬送することができるようにな
り、より効率的にウェーハ５の処理を行うことができる
ようになる。

【００８２】また、ウェーハボート７０は耐熱性であ
り、反応処理室５６で処理が終わった高温のウェーハ５
をウェーハボート７０に保持して冷却することができ
る。

【００８３】なお、ウェーハボート７０は、石英、ガラ
ス、セラミックスまたは金属からなることが好ましく、
このような材料から構成すれば、真空中においても、ウ
ェーハボート７０からアウトガス等の不純物が発生する
ことはないので、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
のやアルミナ等が好ましく用いられる。

【００８４】カセットローダ室１０の内部には、カセッ
トを保持するカセット棚が複数設けられており、複数の
カセット４０を保持可能である。カセットローダ室１０
の外部下方にはカセットローダ４４が設置され、カセッ
トローダ４４は半導体ウェーハ処理装置１の外部との間
でカセット４０の授受が可能な機構を有する。カセット
４０はカセットローダ４４によってカセットローダ室１
０に設けた所定の投入口（図示せず。）から投入され
る。また、このカセットローダ４４には必要に応じ、カ
セット４０に収納されたウェーハ５のオリエンテーショ
ンフラットを合わせる機構部を内蔵することが可能であ
る。

【００８５】カセットローダ室１０の内部には、さら
に、カセット搬送兼ウェーハ搬送ロボット２０と、この
カセット搬送兼ウェーハ搬送ロボット２０を昇降させる
エレベータ３０が設けられている。エレベータ３０は、
ねじ軸３２と昇降部３４とを備え、昇降部３４内のナッ
ト（図示せず。）とねじ軸３２とによってボールねじを
構成している。ねじ軸３２を回転させると、昇降部３４
が昇降し、それに応じて昇降部３４に取り付けられたカ
セット搬送兼ウェーハ搬送ロボット２０が、カセット投
入口および２つの連結モジュール３００にアクセス可能
になるように昇降する。カセット搬送兼ウェーハ搬送ロ
ボット２０は、後に図６を参照して説明するように、カ
セット搬送機２１とウェーハ搬送機２３とを備えてい
る。

【００８６】このように、カセットローダ室１０の内部
にカセット搬送兼ウェーハ搬送ロボット２０を設け、２
つの連結モジュール３００にウェーハ５を搬送可能と
し、連結モジュール３００の搬送室５４にウェーハ搬送
ロボット８０を設け、反応処理室５６へウェーハ５を搬
送可能としているから、各連結モジュール３００へのウ
ェーハ５の搬送と、各モジュール３００内でのウェーハ
５の搬送とを独立したものとすることができ、その結
果、ウェーハの搬送を効率よく行えるようにできる。

【００８７】そして、このように、真空的に気密な構造
の搬送室５４にはウェーハ搬送ロボット８０を設け、ま
た、カセットローダ室１０の内部にはカセット搬送兼ウ
ェーハ搬送ロボット２０を設けているので、各連結モジ
ュール３００へのウェーハ５の搬送はカセットローダ室
１０のカセット搬送兼ウェーハ搬送ロボット２０によっ
て大気圧下で行い、真空中でのウェーハ５の搬送は各連
結モジュール３００のウェーハ搬送ロボットで行うよう
にすることができる。従って、ウェーハ５を搬送する機
構を設ける領域を全て真空的に気密な構造とする必要が
なくなり、各連結モジュール３００に基板を搬送するカ
セット搬送兼ウェーハ搬送ロボット２０が設けられてい
るカセットローダ室１０は大気圧下で搬送を行う領域と
することができ、真空的に気密な構造の領域は各連結モ
ジュール３００に分割することができる。その結果、カ
セットローダ室１０やカセット搬送兼ウェーハ搬送ロボ
ット２０の構造を簡単なものとすることができ、安価に
製作できるようになる。また、各連結モジュール３００
のロードロック室５２や搬送室５４のそれぞれの容積も
小さくなり、その壁の厚みを薄くしても強度が保てるよ
うになり、その結果、安価に製作できるようになる。さ
らに、搬送室５４に設けられたウェーハ搬送ロボット８
０においても、その鉛直方向の昇降動作を必要最小限に
抑えることができるので、その制作費も安価なものとな
り、また、真空的に気密な構造の搬送室５４においてウ
ェーハ搬送ロボット８０の駆動部から発生する可能性の
あるパーティクルも最小限に抑えることができる。

【００８８】次に、ウェーハ５の搬送および処理方法を
説明する。

【００８９】カセットローダ４４によってカセットロー
ダ室１０に投入されたカセット４０は、カセット搬送兼
ウェーハ搬送ロボット２０上に載置されて、エレベータ
３０によって上側に運ばれ、その後カセット棚４２上に
載置される。次に、カセット搬送兼ウェーハ搬送ロボッ
ト２０によりロードロック室５２のウェーハボート７０
にウェーハ５を搭載する。本実施の形態では、２枚のウ
ェーハを一度にカセット４０からウェーハボート７０の
上側２つのスロットにカセット搬送兼ウェーハ搬送ロボ
ット２０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をロードロック室５２
内に搬送する際には、ゲートバルブ６４は閉じておき、
外ゲートバルブ６２は開けておく。

【００９０】ロードロック室５２内のウェーハボート７
０にウェーハ５を搭載した後、外ゲートバルブ６２を閉
じ、ロードロック室５２内を真空引きする。

【００９１】真空引き後、ゲートバルブ６４を開ける。
なお、搬送室５４は予め真空引きされている。

【００９２】その後、２枚のウェーハ５は、真空中で、
搬送室５４内のウェーハ搬送ロボット８０によりロード
ロック室５２内のウェーハボート７０から反応処理室５
６内のサセプタ９０に搬送される。なお、この際には、
ゲートバルブ６６は開けられており、反応処理室５６も
真空引きされている。

【００９３】搬送後、ゲートバルブ６６を閉じ、反応処
理室５６を所定の雰囲気として反応処理室５６のサセプ
タ９０に搭載された２枚のウェーハ５にプラズマＣＶＤ
により成膜処理を同時に行う。

【００９４】このプラズマＣＶＤにより成膜処理を行っ
ている間に、上記と同様にして、ロードロック室５２内
のウェーハボート７０の上側２つのスロットに未処理の
ウェーハ５を搭載しておく。

【００９５】所定の成膜が行われた後は、反応処理室５
６を真空引きし、その後ゲートバルブ６６を開ける。２
枚のウェーハ５は、真空中で、ウェーハ搬送ロボット８
０によりロードロック室５２内のウェーハボート７０の
下側の２つのスロットに移載される。このとき、ウェー
ハボート７０の上側２つのスロットには未処理のウェー
ハ５が搭載されているので、２枚の未処理のウェーハ５
は、ウェーハ搬送室５４内のウェーハ搬送ロボット８０
により反応処理室５６内のサセプタ９０にすぐに搬送さ
れる。

【００９６】このようにして、予め、未処理のウェーハ
５をロードロック室５２に供給して、真空雰囲気に保持
しておくことにより、未処理のウェーハ５の搬送時間が
短縮できる。

【００９７】その後、ゲートバルブ６４を閉じ、ロード
ロック室５２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。

【００９８】その後、外ゲートバルブ６２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２３に
よってウェーハ５はカセット４０内に移載される。

【００９９】所定枚数のウェーハ５がカセット４０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が下側に運ば
れ、その後、カセットローダ室１０から搬出される。

【０１００】図１０は、本発明の本発明の第１乃至第２
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
搬送ロボット２０を説明するための概略斜視図である。

【０１０１】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。

【０１０２】図１１は、本発明の本発明の第１乃至第２
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
搬送ロボット２０のピッチ変換機構を説明するための図
であり、図１１Ａは側面図、図１１Ｂは図１１ＡのＹ−
Ｙ線より見た背面図である。

【０１０３】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。

【０１０４】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。

【０１０５】反応処理室５６において、例えば、プラズ
マを利用せずに成膜等を行う場合にあっては、占有床面
積を小さくするためにウェーハ５を積層してウェーハ５
の処理を行うことが行われるが、この場合には、複数枚
のウェーハ５の間隔を反応処理室５６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。一方、工場内においてウェーハ５を
搬送する場合には、カセット等が用いられることが多い
が、通常は、このカセットの溝間隔は上記膜厚均一性等
を維持することができる間隔とは異なっている。そのた
めに、いずれかの場所でウェーハ５間のピッチを変換す
ることが必要となる。

【０１０６】従って、上述のように、カセット搬送兼ウ
ェーハ搬送ロボット２０がピッチ変換機構を備えるよう
にすれば、大気圧下でピッチを可変とでき、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。そし
て、このようにカセット搬送兼ウェーハ搬送ロボット２
０でウェーハ５間のピッチを変換できるので、ウェーハ
搬送ロボットはピッチ可変な構造とする必要がなくな
り、その構造が簡単となり、安価に製造できる。なお、
この場合には、ロードロック室５２のウェーハボート７
０に保持されるウェーハ５間の間隔を反応処理室５６内
でのウェーハ５間の間隔と実質的に等しくしておくこと
が好ましい。

【０１０７】（第２の実施の形態）図１２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
ための図であり、図１２Ａは平面図、図１２Ｂは断面図
である。

【０１０８】上述した第１の実施の形態においては、ロ
ードロック室５２と搬送室５４との間にゲートバルブ６
４を設けたが、本実施の形態においては、そのようなゲ
ートバルブを設けず、ウェーハボート７０とウェーハ搬
送ロボット８０を同一のロードロック兼搬送室５８に設
けた点が第１の実施の形態と異なるが他の点は同様であ
る。

【０１０９】（第３の実施の形態）本実施の形態におい
ては、半導体ウェーハ処理装置２として、ウェーハに窒
化膜や酸化膜を成膜するプラズマＣＶＤ装置を例にして
説明する。

【０１１０】図１３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図であり、図１
３Ａは平面図、図１３Ｂは断面図である。図１４、図１
５は本発明の本発明の第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１６乃至
図１９は、本発明の本発明の第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平面図である。

【０１１１】半導体ウェーハ処理装置２は、ウェーハ５
を上下左右に搬送可能なカセット搬送兼ウェーハ搬送ロ
ボット２０およびエレベータ３０を内蔵するカセットロ
ーダユニット１００と、各連結モジュール４００のゲー
トを開閉するためのゲートバルブ４６２、４６４と、ウ
ェーハ搬送用のウェーハ搬送ロボット４８０を内蔵し、
反応処理室４５４の圧力を変えずにカセットローダユニ
ット１００と反応処理室４５４間のウェーハ搬送を可能
とするためのロードロック兼搬送室４５２と、ウェーハ
５を処理する反応処理室４５４で構成され、各連結モジ
ュール４００が気密に連結されている。

【０１１２】以下、連結されたゲートバルブ４６２、ロ
ードロック兼搬送室４５２、ゲートバルブ４６４、反応
処理室４５４を連結モジュール４００と呼ぶ。

【０１１３】連結モジュール４００は多段に配設され、
反応処理室４５４の数を増やしても、装置の占有面積を
小さくするように構成されている。

【０１１４】また装置のメンテナンススペース１１６、
１１８を、装置の前後、ここでは装置の左右にのみ設け
ることにより、さらに占有面積を小さくすることができ
る。

【０１１５】次に、カセットローダユニット１００を説
明する。

【０１１６】カセットローダユニット１００にはカセッ
トローダ４６が設けられ、装置本体外部とのカセット４
０の授受が可能となっている。必要に応じてカセット４
０内収納されたウェーハ５のオリエンテーションフラッ
トを合わせる機構部を内蔵している。

【０１１７】カセットローダ４６の上部には複数のカセ
ット棚４２が設けられ、複数のカセット４０を収納する
ことが可能になっている。

【０１１８】カセットローダユニット１００の片隅に
は、ウェーハ５及びカセット４０を搬送するためのカセ
ット搬送兼ウェーハ搬送ロボット２０を昇降する、エレ
ベータ３０が設けられている。

【０１１９】カセット搬送兼ウェーハ搬送ロボット２０
はウェーハ搬送機構部とカセット搬送機構部で構成され
ている。

【０１２０】次に、ロードロック兼搬送室４５２を説明
する。

【０１２１】ロードロック兼搬送室４５２には、ウェー
ハ５を載置して反応処理室４５４に対してウェーハ５の
搬出入を行うフィンガ４７０とその駆動部４８４で構成
される一軸のウェーハ搬送ロボット４８０が内蔵されて
いる。フィンガ４７０の動作方向を図中の矢印で示して
ある。

【０１２２】ロードロック兼搬送室４５２に内蔵するウ
ェーハ搬送ロボット４８０は、図１９の矢印で示すよう
に、フィンガ４７０の動作が回転と前進及び後退できる
ロボットでも良い。

【０１２３】図１３では連結モジュール４００が２段構
成であるが、スループットを上げるために図１４に示す
ように３段構成にしても良い。段数を増やしても、装置
の占有面積は変わらないのが本実施の形態の特徴であ
る。

【０１２４】図１５には連結モジュール４００が１段構
成が示してあるが、これは図１３に示した２段構成の装
置から上部の連結モジュール４００を取り去った状態で
ある。

【０１２５】要求される処理能力に応じて、連結モジュ
ール４００の段数は決定し、図示しない装置の筐体に設
けられた連結モジュール取付け機構により、容易に着脱
を可能とすることにより、最適のシステム構成が可能と
なっている。

【０１２６】反応処理室４５４で１度に処理するウェー
ハ５の枚数は図１６に示すように１枚の場合、図１７に
示すように２枚の場合、図１８に示すように３枚にする
ことが可能であり、その枚数はウェーハ５の大きさや、
要求されるプロセス条件に応じて、適宜決定する。

【０１２７】ウェーハ径が８インチの場合は、１枚また
は２枚が適切である。

【０１２８】反応処理室４５４で１度に処理するウェー
ハ５の枚数によって、ロードロック兼搬送室４５２のウ
ェーハ搬送ロボット４８０の構成も変わる。

【０１２９】反応処理室４５４で一度に処理するウェー
ハ５の枚数が１枚の場合、図１６に示すようにフィンガ
４７２に載置するウェーハ５の枚数は１枚であるが、図
１７に示すように反応処理室４５４で一度に処理するウ
ェーハ５の枚数が２枚の場合は、図１７に示すようにフ
ィンガ４７４に載置するウェーハ５の枚数は、搬送時間
を短くするために２枚が最適である。

【０１３０】同様に、反応処理室４５４で一度に処理す
るウェーハ５の枚数が３枚の場合は、フィンガ４７６に
載置するウェーハ５の枚数は図１８に示すように、３枚
が最適である。

【０１３１】ロードロック兼搬送室４５２に内蔵したウ
ェーハ搬送ロボット４８０のフィンガ４７８の動作が図
１９に示すように、回転と前進及び後退が可能ならば、
反応処理室４５４で一度に処理するウェーハ５の枚数が
２枚の場合でも３枚の場合でも、フィンガ４７８に載置
するウェーハ５の枚数が１枚で対応可能である。

【０１３２】ロードロック兼搬送室４５２に内蔵するウ
ェーハ搬送ロボット４８０の共通化を図るには、図１９
に示すような１枚載置型が良い。

【０１３３】以下、動作を説明する。

【０１３４】装置外部より、手動あるいは自動カセット
搬送機構により、ウェーハ５を収納したカセット４０を
カセットローダユニット１００内部のカセットローダ４
６に載置し、カセット４０の位置を合わせる。

【０１３５】ウェーハ５のオリエンテーションフラット
を合わせる場合は、図示しないオリエンテーションフラ
ットアライメント機構部を動作させ、オリエンテーショ
ンフラットを合わせる。

【０１３６】カセットローダ４６に載置されたカセット
４０の位置合わせが終了したら、カセット搬送兼ウェー
ハ搬送ロボット２０とエレベータ３０とを利用して、カ
セットローダ４６上のカセット４０を上部のカセット棚
４２に移載する。

【０１３７】カセット棚４２が複数設けられているの
で、カセット４０を複数個収納できるが、最大６個あれ
ば十分と考えられ、その数は必要に応じて適宜決定す
る。生産ラインの能力に応じて、装置稼働時のカセット
４０の収納数はばらつくが、通常、装置稼働時は処理済
と処理前のカセット４０が混在した状態で収納される。

【０１３８】カセット棚４２上のカセット４０に収納さ
れている未処理のウェーハ５は、カセット搬送兼ウェー
ハ搬送ロボット２０とエレベータ３０の協働により、ロ
ードロック兼搬送室４５２内のウェーハ搬送ロボット４
８０のフィンガ４７０上に搬送される。

【０１３９】このときロードロック兼搬送室４５２は大
気圧状態で、カセットローダユニット１００とロードロ
ック兼搬送室４５２間のゲートバルブ４６２は開いた状
態になっており、カセットローダユニット１００のカセ
ット搬送兼ウェーハ搬送ロボット２０によってロードロ
ック兼搬送室４５２に対してウェーハ５の搬出入が可能
となっている。

【０１４０】ロードロック兼搬送室４５２内のウェーハ
搬送ロボット４８０のフィンガ４７０上にウェーハ５の
載置が終了したら、カセットローダユニット１００とロ
ードロック兼搬送室４５２間のゲートバルブ４６２を閉
じて、ロードロック兼搬送室４６２を反応処理室４５４
とほぼ同圧になるまで図示しないポンプで排気する。

【０１４１】ロードロック兼搬送室４５２の排気が完了
したら、ロードロック兼搬送室４５２と反応処理室４５
４間のゲートバルブ４６４を開き、フィンガ４７０を反
応処理室４５４側に移動して反応処理室４５４内のサセ
プタ４９０上にウェーハ５を載置する。サセプタ４９０
上にウェーハ５を載置する方法は種々あるが、通常サセ
プタ５に設けられたウェーハ授受用ピン４９１とフィン
ガ４７０との協働で行われるのが一般的である。

【０１４２】サセプタ４９０上にウェーハ５が載置され
たらロードロック兼搬送室４５２と反応処理室４５４間
のゲートバルブ４６４を閉じ、反応処理室４５４内にプ
ロセスガスを供給し、所定の圧力にした後、高周波電力
によりプラズマを生成してウェーハ５を処理する。

【０１４３】ウェーハ５の処理が完了したら、ロードロ
ック兼搬送室４５２と反応処理室４５４間のゲートバル
ブ４６４を開きロードロック兼搬送室４５２内のウェー
ハ搬送ロボット４８０のフィンガ４７０と反応処理室４
５４内のサセプタ４９０に設けられたウェーハ授受用ピ
ン４９１の協働によってウェーハ５をフィンガ４７０上
に受け取り、フィンガ４７０をロードロック兼搬送室４
５２へ戻す。

【０１４４】その後ロードロック兼搬送室４５２と反応
処理室４５４間のゲートバルブ４６４を閉じ、ロードロ
ック兼搬送室４５２には通常窒素を導入して大気圧にす
る。この間、反応処理室４５４では反応処理室４５４内
部をプラズマを用いてクリーニングを実施する。

【０１４５】ロードロック兼搬送室４５２が大気圧にな
ったら、カセットローダユニット１００とロードロック
兼搬送室４５２間のゲートバルブ４６２を開き、フィン
ガ４７０上のウェーハ５をカセットローダユニット１０
０のカセット搬送兼ウェーハ搬送ロボット２０を用い
て、カセット棚４２上の所定のカセット４０の所定のス
リットに収納する。

【０１４６】これら一連の動作を繰り返して、カセット
棚４２上のカセット４０に収納されたウェーハ５を処理
する。

【０１４７】以上説明したように、本実施の形態では、
スループットを高める為に、反応処理室を含む連結モジ
ュールの数を増やしても、装置の占有床面積が大きくな
らない。また装置のメンテナンススペースを装置の対向
する前後方向に設けることにより、装置の占有床面積を
さらに小さくできる。

【０１４８】また、本実施の形態では、反応処理室で一
度に処理するウェーハ枚数を２枚以上にする事により、
スループットを高めることができる。

【０１４９】さらに、本実施の形態では、ロードロック
兼搬送室に内蔵したロボットが一度に搬送するウェーハ
等の被処理基板の数を、反応処理室で一度に処理する被
処理基板の数と同一にすることにより、ロードロック兼
搬送室と反応処理室間のウェーハ搬送時間を短縮でき
る。したがってスループットを向上できる。さらに、こ
のように鉛直方向に積み重ねられた複数の連結モジュー
ル４００が、互いに離間して、それぞれが取り外し可能
にカセットローダユニット１００のカセットローダ室１
０の室壁１２に取り付けられているから、いずれかの連
結モジュール４００にメンテナンスが必要となった場合
に、メンテナンスが必要な連結モジュール４００のみを
容易に取り外すことができ、その連結モジュール４００
のメンテナンスを行っている際にも他の連結モジュール
４００を稼働させることができ、その結果、半導体ウェ
ーハ処理装置２の稼働効率が大幅に向上する。また、こ
のように鉛直方向に積み重ねられた複数の連結モジュー
ル４００が、互いに離間して、それぞれが取り外し可能
にカセットローダ室１０の室壁１２に取り付けられてい
るから、いずれかの連結モジュール４００にメンテナン
スが必要となった場合に、メンテナンスが必要な連結モ
ジュール４００のみを取り外し、その連結モジュール４
００のメンテナンスを行い、メンテナンスが終了する
と、その連結モジュール４００内において反応処理室４
５４内のサセプタ４９０とウェーハ搬送ロボット４８０
との間でウェーハ５の搬送が可能なように、ウェーハ搬
送ロボット４８０と反応処理室４５４内のサセプタ４９
０との間における平行度や高さ方向の調整等を予め行っ
ておき、調整後に、連結モジュール４００をカセットロ
ーダ室１０の室壁１２に再び取り付けることができる。
このように、連結モジュール４００内で反応処理室４５
４内のサセプタ４９０とウェーハ搬送ロボット４８０と
の間でのウェーハ５の搬送に関する調整を予め行ってお
くことができるので、その調整作業が容易かつ正確に行
える。そして、その後、メンテナンスを行った連結モジ
ュール４００をカセットローダ室１０の室壁１２に取り
付けた場合には、もはや、その連結モジュール４００内
における反応処理室４５４内のサセプタ４９０とウェー
ハ搬送ロボット４８０との間のウェーハ５の搬送に関す
る調整を行う必要がなくなるから、半導体ウェーハ処理
装置２の稼働効率を大幅に向上させることができる。な
お、連結モジュール４００のメンテナンスとしては、例
えば、反応処理室４５４を取り外して反応処理室４５４
の洗浄を行いその後反応処理室４５４を再び取り付けた
り、ウェーハ搬送ロボット４８０が故障等した際にウェ
ーハ搬送ロボット４８０を修理または取り替えたりする
ことが行われるが、このようなメンテナンスを行った後
には、ウェーハ搬送ロボット４８０と反応処理室４５４
内のサセプタ４９０との間における平行度や高さ方向の
調整等が必要となる。本実施の形態においては、上述の
ように、予め連結モジュール４００単位でこれらの間の
調整を行っておくことができるので、その調整作業が容
易かつ正確に行え、また、半導体ウェーハ処理装置２の
稼働効率を大幅に向上させることができる。

【０１５０】

【発明の効果】本発明によれば、基板の処理効率が高
く、装置の稼働効率も高く、しかも、占有面積が小さ
く、メンテナンス領域も小さい基板処理装置が得られ
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図であり、図１Ａは平面図、図
１Ｂは断面図である。

【図２】本発明の本発明の第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断面図である。

【図３】本発明の本発明の第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断面図である。

【図４】本発明の本発明の第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５】本発明の本発明の第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６】本発明の本発明の第１の実施の形態の半導体ウ
ェーハ処理装置におけるロードロック室を説明するため
の平面図である。

【図７】本発明の本発明の第１の実施の形態の半導体ウ
ェーハ処理装置におけるロードロック室を説明するため
の断面図である。

【図８】本発明の本発明の第１の実施の形態の半導体ウ
ェーハ処理装置におけるロードロック室を説明するため
の平面図である。

【図９】本発明の本発明の第１の実施の形態の半導体ウ
ェーハ処理装置におけるロードロック室を説明するため
の断面図である。

【図１０】本発明の本発明の第１乃至第３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ロボット
を説明するための概略斜視図である。

【図１１】本発明の本発明の第１乃至第３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ロボット
のピッチ変換機構を説明するための図であり、図１１Ａ
は側面図、図１１Ｂは図１１ＡのＹ−Ｙ線より見た背面
図である。

【図１２】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図であり、図１２Ａは平面
図、図１２Ｂは断面図である。

【図１３】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図であり、図１３Ａは平面
図、図１３Ｂは断面図である。

【図１４】本発明の本発明の第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１５】本発明の本発明の第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１６】本発明の本発明の第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平面図である。

【図１７】本発明の本発明の第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平面図である。

【図１８】本発明の本発明の第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平面図である。

【図１９】本発明の本発明の第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平面図である。

【図２０】従来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。

【符号の説明】

１、２…半導体ウェーハ処理装置 ５…ウェーハ １０…カセットローダ室 １２…室壁 ２０…カセット搬送兼ウェーハ搬送ロボット 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…ツィーザ ２７…カセットホルダー ３０…エレベータ ４０…カセット ４２…カセット棚 ４４、４６…カセットローダ ５２…ロードロック室 ５４…搬送室 ５６、４５４…反応処理室 ５８…ロードロック兼搬送室 ６２、６４、６６、４６２、４６４…ゲートバルブ ７０…ウェーハボート ８０…ウェーハ搬送ロボット ９０、９２、９４、４９０、４９２、４９４、４９６…
サセプタ １００…カセットローダユニット １１２、１１４、１１６、１１８…メンテナンス領域 ３００、４００…連結モジュール ４５２…ロードロック兼搬送室 ４７０、４７２、４７４、４７６、４７８…フィンガ ４８０…ウェーハ搬送ロボット ４８２…駆動部 ４９１…ウェーハ授受用ピン

フロントページの続き (72)発明者 田中 勉 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 鈴木 貞之 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 野村 慎一 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 竹下 光徳 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 (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板搬送部と、 前記基板搬送部にそれぞれが取り外し可能に取り付けら
   れた複数のモジュールと、 前記基板搬送部内に設けられた第１の基板搬送手段であ
   って、基板を前記複数のモジュールに搬送可能な第１の
   基板搬送手段と、を備える基板処理装置であって、 前記複数のモジュールが、互いに離間して実質的に鉛直
   方向に積み重ねられ、 前記複数のモジュールのそれぞれが、 前記基板を処理する気密構造の基板処理室と、 前記基板処理室と前記基板搬送部との間に設けられた気
   密構造の中間室と、 前記基板処理室と前記中間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中
   間室との間を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、 前記中間室と前記基板搬送部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中間室と前記基板搬
   送部との間を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のバルブとを
   備え、 前記中間室には前記基板を前記基板処理室に搬送可能な
   第２の基板搬送手段が設けられていることを特徴とする
   基板処理装置。
2. 【請求項２】前記複数のモジュールのそれぞれが、 前記基板を処理する前記基板処理室であって真空的に気
   密な構造の前記基板処理室と、 前記基板処理室と前記基板搬送部との間に設けられた中
   間室であって真空的に気密な構造の中間室と、 前記基板処理室と前記中間室との間に設けられた前記第
   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
   記中間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前記
   第１のバルブと、 前記中間室と前記基板搬送部との間に設けられた前記第
   ２のバルブであって閉じた場合には前記中間室と前記基
   板搬送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前記
   第２のバルブとを備えることを特徴とする請求項１記載
   の基板処理装置。
3. 【請求項３】前記基板処理室と前記中間室とが互いに独
   立して減圧可能であることを特徴とする請求項２記載の
   基板処理装置。
4. 【請求項４】前記複数のモジュールのそれぞれの前記中
   間室には、前記基板を保持可能な基板保持手段がさらに
   設けられ、前記基板保持手段が前記第２の基板搬送手段
   よりも前記基板搬送部側に位置していることを特徴とす
   る請求項１乃至３のいずれかに記載の基板処理装置。
5. 【請求項５】基板搬送部と、 前記基板搬送部にそれぞれが取り外し可能に取り付けら
   れた複数のモジュールと、 前記基板搬送部内に設けられた第１の基板搬送手段であ
   って、基板を前記複数のモジュールに搬送可能な第１の
   基板搬送手段と、を備える基板処理装置であって、 前記複数のモジュールが、互いに離間して実質的に鉛直
   方向に積み重ねられ、前記複数のモジュールのそれぞれ
   が、 前記基板を処理する気密構造の基板処理室と、 前記基板処理室と前記基板搬送部との間に設けられた気
   密構造の第１および第２の中間室であって、前記基板処
   理室側の前記第１の中間室と、前記基板搬送部側の前記
   第２の中間室と、 前記基板処理室と前記第１の中間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
   前記第１の中間室との間を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、 前記第１の中間室と前記第２の中間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第１の中間
   室と前記第２の中間室との間を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、 前記第２の中間室と前記基板搬送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第２の中間室
   と前記基板搬送部との間を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
   のバルブとを備え、 前記第２の中間室には、前記基板を保持可能な基板保持
   手段が設けられ、 前記第１の中間室には、前記基板を前記基板保持手段と
   前記基板処理室との間で搬送可能な第２の基板搬送手段
   が設けられていることを特徴とする基板処理装置。
6. 【請求項６】前記複数のモジュールのそれぞれが、 前記基板を処理する前記基板処理室であって真空的に気
   密な構造の前記基板処理室と、 前記基板処理室と前記基板搬送部との間に設けられ、真
   空的に気密な構造の前記第１および第２の中間室であっ
   て、前記基板処理室側の前記第１の中間室と、前記基板
   搬送部側の前記第２の中間室と、 前記基板処理室と前記第１の中間室との間に設けられた
   前記第１のバルブであって閉じた場合には前記基板処理
   室と前記第１の中間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
   動可能な前記第１のバルブと、 前記第１の中間室と前記第２の中間室との間に設けられ
   た前記第２のバルブであって閉じた場合には前記第１の
   中間室と前記第２の中間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
   て移動可能な前記第２のバルブと、 前記第２の中間室と前記基板搬送部との間に設けられた
   前記第３のバルブであって閉じた場合には前記第２の中
   間室と前記基板搬送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
   動可能な前記第３のバルブとを備えることを特徴とする
   請求項５記載の基板処理装置。
7. 【請求項７】前記基板処理室、前記第１の中間室および
   前記第２の中間室が互いに独立して減圧可能であること
   を特徴とする請求項６記載の基板処理装置。
8. 【請求項８】前記基板搬送部が大気圧下で前記基板を搬
   送する基板搬送部であることを特徴とする請求項１乃至
   ７のいずれかに記載の基板処理装置。
9. 【請求項９】前記基板処理室が減圧下で前記基板の処理
   を行う基板処理室であることを特徴とする請求項８記載
   の基板処理装置。
10. 【請求項１０】前記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４乃至７のいずれかに
    記載の基板処理装置。
11. 【請求項１１】複数の前記基板を収容可能なカセットを
    保持するカセット保持手段が前記基板搬送部にさらに設
    けられ、前記第１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複数のモジュールと
    の間で前記基板を搬送可能であることを特徴とする請求
    項１乃至１０のいずれかに記載の基板処理装置。
12. 【請求項１２】前記第１の基板搬送手段が前記カセット
    を搬送可能な構造を有していることを特徴とする請求項
    １１記載の基板処理装置。
13. 【請求項１３】前記第１の基板搬送手段を昇降可能な昇
    降機をさらに前記基板搬送部に備えることを特徴とする
    請求項１乃至１２のいずれかに記載の基板処理装置。
14. 【請求項１４】前記基板搬送部が、前記カセット保持手
    段と異なる所定の高さに設けられたカセット投入部であ
    って、前記カセットを前記基板搬送部内に投入および／
    または前記基板搬送部外に前記カセットを搬出する前記
    カセット投入部をさらに備えることを特徴とする請求項
    １３記載の基板処理装置。
15. 【請求項１５】前記基板処理装置が、複数の前記基板を
    同時に処理可能であり、前記第２の基板搬送手段が前記
    基板処理装置で同時に処理される前記複数の基板と同一
    枚数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１乃至１４のいずれかに記載の基板処理装置。
16. 【請求項１６】前記基板処理装置が、プラズマを利用し
    て前記基板の処理を行うプラズマ処理装置であり、前記
    基板処理装置が複数の前記基板を横に並べて保持可能な
    第２の基板保持手段を備え、前記基板搬送手段が前記複
    数の基板を横に並べて同時に搬送可能であることを特徴
    とする請求項１５記載の基板処理装置
17. 【請求項１７】前記基板処理装置が、複数の前記基板を
    同時に処理可能であり、前記第２の基板搬送手段が前記
    基板処理装置で同時に処理される前記複数の基板のそれ
    ぞれの処理位置に前記基板を１枚ずつ搬送可能であるこ
    とを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の基
    板処理装置。