JPH11102950A - 半導体製造装置用搬送装置及び半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】半導体製造装置の搬送装置機構の簡略化、更に
半導体製造装置内の空間の利用率を高めて、半導体製造
装置の小型化、コストの低減を図るものである。 【解決手段】搬送装置２４を挾んでカセット棚４，５と
対向してボート７が昇降可能に配設され、搬送装置はカ
セット移載部とウェーハ移載部を有し、カセット移載部
によりカセット棚を通して前記カセット授受ステージと
のウェーハカセット１１の授受を行うと共にカセット棚
の反カセット授受ステージ側よりカセット棚へのウェー
ハカセットの移載を行う様構成し、カセット棚の反カセ
ット授受ステージ側に搬送空間が形成され、搬送装置に
より該搬送空間でウェーハカセットの移載を行うと共
に、ウェーハの移載も行なうので、半導体製造装置内に
要せられる搬送空間は唯１つでよくなり、半導体製造装
置がコンパクトになると共に内部の空間利用率が向上す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造装置内部
でウェーハ或はウェーハカセットを搬送する半導体製造
装置用搬送装置及び該搬送装置を具備した半導体製造装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３に於いて従来の半導体製造装置及び
該半導体製造装置が具備した搬送装置について説明す
る。

【０００３】筐体１の前面にはカセット搬送口２が設け
られ、前記筐体１の内部には前記カセット搬送口２に対
向してカセット授受ステージ３が設けられている。前記
筐体１の内部略中央には下カセット棚４、上カセット棚
５が設けられ、更に後部上方には反応炉６が設けられ、
該反応炉６の下方にはボート７を前記反応炉６に装入引
出しするボートエレベータ８が設けられている。

【０００４】前記カセット授受ステージ３と前記下カセ
ット棚４、上カセット棚５間にはカセット移載機構９が
配設され、前記下カセット棚４、上カセット棚５と前記
ボートエレベータ８間にはウェーハ移載機構１０が設け
られ、前記カセット移載機構９とウェーハ移載機構１０
により半導体製造装置内部における搬送装置を構成す
る。

【０００５】前記カセット授受ステージ３は外部搬送装
置と半導体製造装置間でのウェーハカセットの授受を前
記カセット搬送口２を通して行うものであり、カセット
授受ステージ３はウェーハカセット１１を受載可能であ
ると共に水平軸心を中心にウェーハカセットを９０°回
転させることができる様になっている。

【０００６】前記下カセット棚４、上カセット棚５はそ
れぞれ複数列、複数段にカセット収納空間１２を有す
る。前記カセット移載機構９は前記カセット授受ステー
ジ３と前記下カセット棚４、上カセット棚５間でウェー
ハカセット１１の搬送を行う。

【０００７】前記カセット移載機構９は横行可能なタワ
ー１５と、該タワー１５に昇降可能に設けられた昇降テ
ーブル１６と、該昇降テーブル１６に前後進可能に設け
られたカセット受載板１７とから構成され、前記タワー
１５の横行、昇降テーブル１６の昇降、カセット受載板
１７の前後進の協働により前記カセット授受ステージ３
から下カセット棚４、上カセット棚５の所要の位置の収
納空間１２にウェーハカセット１１を移載する。

【０００８】前記ウェーハ移載機構１０は、図示しない
エレベータにより昇降可能に支持された回転ステージ１
８と、水平方向に前後進可能なチャッキングヘッド１９
と該チャッキングヘッド１９に複数段支持されたチャッ
クプレート２０から構成され、該チャックプレート２０
はウェーハを着脱可能であり、図示しないエレベータの
昇降、前記回転ステージ１８の回転、チャッキングヘッ
ド１９の前後進の協働により前記下カセット棚４、上カ
セット棚５に収納されたウェーハカセット１１から降下
状態の前記ボート７へのウェーハの移載が行われる。

【０００９】前記ボート７にウェーハが装填されるとボ
ート７は前記ボートエレベータ８により反応炉６に装入
され、該反応炉６内で所要の処理が行われる。処理後の
ウェーハは上記搬送の逆の手順により半導体製造装置内
の搬送が行われる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の搬送装
置ではカセット授受ステージ３と下カセット棚４、上カ
セット棚５間のウェーハカセット１１の搬送をカセット
移載機構９により行い、下カセット棚４、上カセット棚
５と前記ボート７間のウェーハの搬送をウェーハ移載機
構１０により行っており、半導体製造装置内での搬送は
２つの独立して稼働する搬送機構による構成となってい
る。各搬送機構は横行、昇降、前後進移動、回転等、３
軸方向に可動な構成が必要であり、構造が複雑であり、
部品点数が多くなり、製造コストが高くなるという問題
がある。更に、半導体製造装置内は２組の搬送機構を収
納する空間が必要であるので、半導体製造装置全体の形
状が大きくなるという問題もあった。

【００１１】本発明は斯かる実情に鑑み、半導体製造装
置の搬送装置の機構を簡略化、更に半導体製造装置内の
空間の利用率を高めて、半導体製造装置の小型化、コス
トの低減を図るものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、横行可能に設
けられた昇降機構に昇降ステージが昇降可能に設けら
れ、該昇降ステージに対してウェーハを把持するチャッ
キングヘッドとウェーハカセットを受載するカセット受
載板がそれぞれ独立して前後進可能に設けられ、前記チ
ャッキングヘッドは垂直軸心の回りを回転可能とした半
導体製造装置用搬送装置に係り、昇降ステージに水平移
動機構が前後進可能に設けられ、該水平移動機構にカセ
ット受載板、回転可能なチャッキングヘッドがそれぞれ
独立して前後進可能に設けられた半導体製造装置用搬送
装置に係り、又外部との間でウェーハカセットの授受を
行なうカセット授受ステージが設けられ、該カセット授
受ステージに臨接してカセット棚が設けられ、該カセッ
ト棚の反カセット授受ステージ側に搬送空間が形成さ
れ、該搬送空間に搬送装置が配設され、該搬送装置は前
記カセット棚を通して前記カセット授受ステージとウェ
ーハカセットの授受を行ない、前記カセット棚の反カセ
ット授受ステージ側よりカセット棚へのウェーハカセッ
トの移載を行なう様構成した半導体製造装置に係り、又
外部との間でウェーハカセットの授受を行なうカセット
授受ステージが設けられ、該カセット授受ステージに臨
接してカセット棚が設けられ、該カセット棚を挾んで前
記カセット授受ステージと対向して搬送装置が配設さ
れ、該搬送装置を挾んで前記カセット棚と対向してボー
トが昇降可能に配設され、前記搬送装置はカセット移載
部とウェーハ移載部を有し、前記カセット移載部により
前記カセット棚を通して前記カセット授受ステージとの
ウェーハカセットの授受を行うと共に前記カセット棚の
反カセット授受ステージ側よりカセット棚へのウェーハ
カセットの移載を行う様構成し、前記ウェーハ移載部に
よりカセット棚に収納されたウェーハカセットと前記ボ
ートとの間でウェーハの移載を行なう様構成した半導体
製造装置に係り、更に又前記搬送装置は横行可能に設け
られた昇降機構と、該昇降機構に昇降可能に設けられた
昇降ステージと、該昇降ステージに対して独立して前後
進可能に設けられ、ウェーハカセットを受載可能なカセ
ット受載板と、前記昇降ステージに対して独立して前後
進可能に設けられ、ウェーハを把持するチャッキングヘ
ッドとを具備し、少なくとも前記チャッキングヘッドは
垂直軸心の回りを回転可能とした半導体製造装置に係る
ものである。

【００１３】カセット棚の反カセット授受ステージ側に
搬送空間が形成され、該搬送空間に設けられた搬送装置
によりカセット授受ステージとカセット棚との間でのウ
ェーハカセットの移載が行なわれるので、ウェーハの移
載も前記搬送空間で行なうことが可能となり、半導体製
造装置内に要せられる搬送空間は唯１つでよくなり、半
導体製造装置内部の空間利用率が向上する。

【００１４】又、前記搬送装置にカセット移載部とウェ
ーハ移載部を設けることで、１つの搬送装置によるウェ
ーハカセットの移載とウェーハの移載が可能となり、搬
送装置がコンパクトになり、更にカセット移載部とウェ
ーハ移載部との横行機構、昇降機構、前後進機構を共通
化することで機構は更に簡略化できると共に搬送装置の
占有空間は一層小さくできる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。

【００１６】図１は本発明に係る半導体製造装置の概略
を示すものであり、図１中、図３中で示したものと同様
のものには同符号を付し、説明を省略する。

【００１７】筐体１の前面に設けられたカセット搬送口
２に対峙してカセット授受ステージ３が設けられ、該カ
セット授受ステージ３は水平軸心を中心に回転可能とな
っており、垂直姿勢で搬入されたウェーハカセット１１
を装置内部側に向かって略９０°反転可能となってい
る。

【００１８】前記カセット授受ステージ３を含む空間に
臨接して下カセット棚４が配設され、該下カセット棚４
の直上に上カセット棚５が配設されている。下カセット
棚４、上カセット棚５と反応炉６、ボートエレベータ８
との間には搬送空間２３が形成され、該搬送空間２３に
は搬送装置２４が設けられる。前記下カセット棚４のカ
セット授受ステージ３と対向する部分は空洞２２となっ
ており、該空洞２２をウェーハカセット１１は通過可能
となっている。

【００１９】前記搬送装置２４はカセット移載部と、ウ
ェーハ移載部を有し、該カセット移載部により前記カセ
ット授受ステージ３との間でウェーハカセット１１の授
受を行い、受載したウェーハカセット１１を前記下カセ
ット棚４、上カセット棚５に移載し、更に前記下カセッ
ト棚４と上カセット棚５との間でウェーハカセット１１
の移載を行なう。又、前記ウェーハ移載部により前記下
カセット棚４に収納されたウェーハカセット１１と前記
ボート７との間でウェーハの移載を行なう。尚、図中２
１はカセット授受ステージ３に向かってクリーンエアの
降下流を発生させるクリーンユニットである。

【００２０】図２により前記搬送装置２４について説明
する。

【００２１】横行ベース２５に昇降機構２６が横行可能
（図１中紙面に対して垂直方向）に設けられ、該昇降機
構２６には昇降ステージ２７が昇降可能に設けられてい
る。該昇降ステージ２７には水平移動機構２８が前後方
向（前記横行方向とは直角な方向）にオーバハングする
迄、前後進可能に設けられている。

【００２２】前記水平移動機構２８には該水平移動機構
２８の移動方向と平行に延びる第１スライドガイド２９
及び該第１スライドガイド２９を挾み２本の第２スライ
ドガイド３０が設けられ、前記第１スライドガイド２９
にはウェーハ移載スライダ３３が摺動自在に設けられ、
該ウェーハ移載スライダ３３には支柱３４が立設され、
該支柱３４の上端には回転テーブル３５が回転自在に設
けられ、該回転テーブル３５にはチャッキングヘッド１
９が設けられ、該チャッキングヘッド１９はチャックプ
レート２０を複数段（図では５段）有している。

【００２３】前記第２スライドガイド３０にはカセット
移載スライダ３７が摺動自在に設けられ、該カセット移
載スライダ３７にはカセット受載板３８が設けられ、該
カセット受載板３８はウェーハカセット１１を受載可能
である。前記カセット受載板３８の高さは前記回転テー
ブル３５と干渉しない様に、該回転テーブル３５より下
位に在り、ウェーハカセット１１を受載した状態でウェ
ーハカセット１１の上端がチャッキングヘッド１９の上
端と略同じか、低くなる様に設定してある。前記カセッ
ト受載板３８には第２スライドガイド３０と平行にスリ
ット状の切欠３９が形成され、前記支柱３４と前記カセ
ット受載板３８とが干渉することなく、前記チャッキン
グヘッド１９とカセット受載板３８とが自在に前後進で
きる様になっている。

【００２４】前記チャッキングヘッド１９、カセット受
載板３８は昇降ステージ２７に対してスライド可能に設
けられた水平移動機構２８に更にスライド可能に設けら
れているので、チャッキングヘッド１９、カセット受載
板３８の移動量が大きく取れる。更に、前述した様にウ
ェーハカセット１１を受載した状態で、ウェーハカセッ
ト１１の上端がチャッキングヘッド１９の上端と略同じ
か、低くなる様に設定してあるので搬送装置２４の可動
部の高さが低く押さえられ、限られた高さの筐体１内で
の昇降ストロークが大きく取れ、筐体１内の空間を有効
に利用することができる。

【００２５】上記した様に、カセット移載部とウェーハ
移載部は横行ベース２５、昇降機構２６、昇降ステージ
２７、水平移動機構２８を共有しており、横行動作、昇
降動作、前後進動作の３動作が同一機構により行なわれ
る構成となっている。

【００２６】以下、前記搬送装置２４による搬送作動に
ついて説明する。

【００２７】前記カセット授受ステージ３は、外部搬送
装置から受載したウェーハカセット１１を９０°反転す
る。前記搬送装置２４は回転テーブル３５により前記チ
ャッキングヘッド１９を横向き（チャッキングヘッド１
９の移動方向に対して直角な向き）姿勢とし、更に前記
横行ベース２５による昇降機構２６の横行、前記昇降機
構２６による昇降ステージ２７の昇降により、カセット
受載板３８を前記カセット授受ステージ３に対峙させ
る。

【００２８】前記水平移動機構２８を前面側に移動させ
ると共に前記カセット受載板３８を前面側に移動（前
進）させ、該カセット受載板３８を前記空洞２２を通し
て前記カセット授受ステージ３の下方に位置させる。前
記昇降機構２６により前記昇降ステージ２７を若干上昇
させ、カセット受載板３８上にウェーハカセット１１を
受載する。前記水平移動機構２８、カセット受載板３８
を後退させ、ウェーハカセット１１を昇降ステージ２７
上に保持する。前記搬送空間２３での前記横行ベース２
５よる昇降機構２６の横行、前記昇降機構２６による昇
降ステージ２７の昇降により受載したウェーハカセット
１１を下カセット棚４、上カセット棚５のカセット収納
空間１２に対峙させ、更に前記水平移動機構２８、カセ
ット受載板３８の前進、昇降機構２６による昇降ステー
ジ２７の降下によりウェーハカセット１１を予定したカ
セット収納空間１２に搬送する。前記下カセット棚４と
上カセット棚５間のウェーハカセットの移載についても
同様にして行われる。

【００２９】而して、前記下カセット棚４、上カセット
棚５に所定数のウェーハカセット１１が搬送される。次
に、前記搬送装置２４により下カセット棚４に収納され
たウェーハカセット１１から前記ボート７へのウェーハ
の移載について説明する。

【００３０】回転テーブル３５により前記チャッキング
ヘッド１９をチャックプレート２０が前記下カセット棚
４に向く様回転し、前記横行ベース２５よる昇降機構２
６の横行、前記昇降機構２６による昇降ステージ２７の
昇降により前記チャッキングヘッド１９をウェーハ移載
の対象となるウェーハカセット１１に対峙させる。前記
水平移動機構２８、チャッキングヘッド１９の前進、昇
降ステージ２７の若干の上昇により、前記チャックプレ
ート２０上にウェーハを受載する。チャッキングヘッド
１９、水平移動機構２８が後退し、ウェーハを搬送空間
２３に取込む。

【００３１】前記回転テーブル３５によりチャッキング
ヘッド１９を１８０°回転させ、水平移動機構２８を前
記ボート７に対峙させ、前記昇降機構２６により昇降ス
テージ２７を介して前記チャッキングヘッド１９を所定
高さ迄昇降させ、前記水平移動機構２８、チャッキング
ヘッド１９のボート７への移動（前進）、昇降ステージ
２７の若干の降下によりウェーハをボート７に移載す
る。

【００３２】上記搬送作動を繰返すことで、前記カセッ
ト授受ステージ３から前記下カセット棚４、上カセット
棚５へのウェーハカセットの移載、前記下カセット棚
４、上カセット棚５のウェーハカセット１１からボート
７へのウェーハの移載を行なうことができる。

【００３３】更に、ボート７からウェーハカセット１１
へのウェーハの移載、下カセット棚４、上カセット棚５
からカセット授受ステージ３へのウェーハカセットの移
載は上記説明した手順の逆を行なうことでなされる。

【００３４】尚、ボート７に装填された後のウェーハの
処理については図３で示した従来の半導体製造装置と同
様であるので説明は省略する。

【００３５】尚、前記空洞２２は下カセット棚４側に形
成したが、前記カセット授受ステージ３の位置に応じ、
下カセット棚４と上カセット棚５との間に、或は上カセ
ット棚５に設けてもよいことは言う迄もなく、更に下カ
セット棚４、上カセット棚５のいずれか一方を省略して
もよい。

【００３６】更にチャッキングヘッド１９は単体で回転
したが、前記水平移動機構２８が垂直軸心を中心に回転
する様にしてもよい。但し、前記チャッキングヘッド１
９を単体で回転する場合は慣性力を小さくできるので、
回転する為のモータは小型のものが使用できる。又、前
記チャッキングヘッド１９、カセット受載板３８を独立
して前後進する機構としては、スクリューロッド、ナッ
ト、前記スクリューロッドを回転するモータ、或はシリ
ンダ等の駆動手段をそれぞれに２組設けてもよく、或は
１組の駆動手段を設け、該１組の駆動手段と前記ウェー
ハ移載スライダ３３、カセット移載スライダ３７が択一
的に係合する様にしてもよい等種々の駆動手段が考えら
れる。

【００３７】更に、昇降ステージ２７を前記昇降機構２
６を跨ぐ様に設けてもよく、この場合チャッキングヘッ
ド１９と水平移動機構２８とは昇降機構２６を挾さんで
対照的に設けられる。

【００３８】更に又、前記搬送空間２３にはウェーハカ
セット移載用の搬送装置、ウェーハ移載用の搬送装置を
個別に設けてもよい、この場合２組の搬送装置は必要と
なるが同一の搬送空間２３内でウェーハカセットとウェ
ーハの移載を行なうので空間の利用効率が改善され、半
導体製造装置が小型化できる。

【００３９】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、ウェー
ハカセット、ウェーハの搬送を同一の搬送装置により行
なえる様にし、更に搬送に必要な横行、昇降、前後進、
回転の内、横行、昇降、前後進の機構を共通化したの
で、機構が大幅に簡略化でき、コストの低減が可能であ
り、半導体製造装置の占有空間も著しく小さくなる。
又、半導体製造装置内部での搬送空間をウェーハカセッ
ト、ウェーハの搬送について共通化でき半導体製造装置
内部の空間利用率が向上すると共に半導体製造装置が簡
略化小型化できコストの低減、省スペースが可能となる
等の優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る半導体製造装置の概
略図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る搬送装置の概略斜視
図である。

【図３】従来の半導体製造装置の概略図である。

【符号の説明】

１ 筐体 ３ カセット授受ステージ ４ 下カセット棚 ５ 上カセット棚 ７ ボート １１ ウェーハカセット １９ チャッキングヘッド ２３ 搬送空間 ２４ 搬送装置 ２５ 横行ベース ２６ 昇降機構 ２７ 昇降ステージ ２８ 水平移動機構 ３５ 回転テーブル ３８ カセット受載板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 横行可能に設けられた昇降機構に昇降ス
   テージが昇降可能に設けられ、該昇降ステージに対して
   ウェーハを把持するチャッキングヘッドとウェーハカセ
   ットを受載するカセット受載板がそれぞれ独立して前後
   進可能に設けられ、前記チャッキングヘッドは垂直軸心
   の回りを回転可能としたことを特徴とする半導体製造装
   置用搬送装置。
2. 【請求項２】 昇降ステージに水平移動機構が前後進可
   能に設けられ、該水平移動機構にカセット受載板、回転
   可能なチャッキングヘッドがそれぞれ独立して前後進可
   能に設けられた請求項１の半導体製造装置用搬送装置。
3. 【請求項３】 外部との間でウェーハカセットの授受を
   行なうカセット授受ステージが設けられ、該カセット授
   受ステージに臨接してカセット棚が設けられ、該カセッ
   ト棚の反カセット授受ステージ側に搬送空間が形成さ
   れ、該搬送空間に搬送装置が配設され、該搬送装置は前
   記カセット棚を通して前記カセット授受ステージとウェ
   ーハカセットの授受を行ない、前記カセット棚の反カセ
   ット授受ステージ側よりカセット棚へのウェーハカセッ
   トの移載を行なう様構成したことを特徴とする半導体製
   造装置。
4. 【請求項４】 外部との間でウェーハカセットの授受を
   行なうカセット授受ステージが設けられ、該カセット授
   受ステージに臨接してカセット棚が設けられ、該カセッ
   ト棚を挾んで前記カセット授受ステージと対向して搬送
   装置が配設され、該搬送装置を挾んで前記カセット棚と
   対向してボートが昇降可能に配設され、前記搬送装置は
   カセット移載部とウェーハ移載部を有し、前記カセット
   移載部により前記カセット棚を通して前記カセット授受
   ステージとのウェーハカセットの授受を行うと共に前記
   カセット棚の反カセット授受ステージ側よりカセット棚
   へのウェーハカセットの移載を行う様構成し、前記ウェ
   ーハ移載部によりカセット棚に収納されたウェーハカセ
   ットと前記ボートとの間でウェーハの移載を行なう請求
   項３の半導体製造装置。
5. 【請求項５】 前記搬送装置は横行可能に設けられた昇
   降機構と、該昇降機構に昇降可能に設けられた昇降ステ
   ージと、該昇降ステージに対して独立して前後進可能に
   設けられ、ウェーハカセットを受載可能なカセット受載
   板と、前記昇降ステージに対して独立して前後進可能に
   設けられ、ウェーハを把持するチャッキングヘッドとを
   具備し、少なくとも前記チャッキングヘッドは垂直軸心
   の回りを回転可能とした請求項３、請求項４の半導体製
   造装置。