JPH11288892A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】基板搬送中、基板が大気と接触するのを防止
し、製品の品質の向上を図ると共に密閉式の基板ホルダ
内の基板の検知を可能とする。 【解決手段】半導体製造装置内部を隔壁２８によって不
活性ガス雰囲気領域３０と大気雰囲気領域２９に仕切
り、前記隔壁に基板搬入出口３９を設け、該基板搬入出
口を開閉するゲートバルブ４０を不活性ガス雰囲気領域
に設けると共に基板検出センサ４６を不活性ガス雰囲気
領域に設け、前記基板搬入出口は大気雰囲気領域側から
密閉式基板ホルダによって気密に閉塞可能とし、前記ゲ
ートバルブの開状態で前記基板検出センサにより密閉式
基板ホルダ内の基板を検出可能とした基板処理装置に係
るものであり、基板搬入出口を大気雰囲気領域側から密
閉式基板ホルダによって気密に閉塞し、ゲートバルブを
開放し、基板検出センサにより前記基板ホルダ内の基板
を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、密閉式の容器に収
納され搬送されたウェーハ等被処理基板の枚数を計測す
る装置を具備した基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ウェーハ等被処理基板は開放式のオープ
ンカセット或は密閉式のＦＯＵＰ（Front Openning Uni
fied Pod）等の基板ホルダに収納された状態で外部から
基板処理装置へ搬送される。

【０００３】搬送過程或は基板処理装置内に搬入された
後、オープンカセット或は密閉式の基板ホルダの被処理
基板の収納枚数が計測され、所定枚数の被処理基板が収
納されていない状態で基板処理装置内での処理が行われ
るのを防止している。

【０００４】図７を参照しつつ従来のウェーハ枚数計測
装置を具備した基板処理装置を説明する。

【０００５】筐体１の前面には搬入出口２が設けられ、
該搬入出口２の後方にはカセットステージ３が設けられ
ている。該カセットステージ３の上部にはオリフラ合せ
機４が昇降可能に設けられ、該オリフラ合せ機４の上端
部には櫛歯状にウェーハ検知センサ５が設けられてい
る。又、前記カセットステージ３の上面にはカセット反
転機構６が水平軸７を中心に前後方向に９０度反転可能
に設けられている。

【０００６】前記カセットステージ３の上方にはカセッ
ト棚８が設けられ、前記搬入出口２及びカセット棚８の
後方には搬送機９が設けられている。該搬送機９は水平
回転可能な進退機構部１０と、該進退機構部１０に対し
て進退可能なウェーハカセット載置部１１とウェーハ載
置部１２を有している。

【０００７】前記搬送機９の後方上部には反応室１３が
設けられ、該反応室１３にはウェーハ１４を水平姿勢で
多段に装填したボート１５が下方から装脱可能となって
いる。

【０００８】前記ウェーハ１４を鉛直姿勢で多数列装填
したオープンカセット１６が外部から前記搬入出口２を
通して大気雰囲気の前記筐体１内に搬入され、前記カセ
ットステージ３の前記カセット反転機構６上に載置され
る。前記オープンカセット１６の底面は開口しており、
前記オリフラ合せ機４が上昇し、前記ウェーハ検知セン
サ５が前記オープンカセット１６内に前記開口より挿入
され、前記ウェーハ１４の枚数を計測した後、前記オリ
フラ合せ機４は降下する。前記オープンカセット１６内
に所定枚数の前記ウェーハ１４が収納されている場合に
は、前記カセット反転機構６は前記水平軸７を中心に後
方に９０度反転し、前記オープンカセット１６内の前記
ウェーハ１４は水平姿勢となる。

【０００９】前記搬送機９は横行動、昇降動、回転動の
協働により、前記オープンカセット１６を前記ウェーハ
カセット載置部１１に受載した後、前記カセット棚８に
収納する。

【００１０】前記搬送機９は横行動、昇降動、進退動、
回転動の協働により、前記オープンカセット１６内の前
記ウェーハ１４を前記ウェーハ載置部１２に載置した
後、前記ボート１５に移載する。該ボート１５に所定枚
数の前記ウェーハ１４が装填される迄前述した手順が繰
返される。

【００１１】所定枚数の前記ウェーハ１４が装填された
前記ボート１５は上昇し、前記反応室１３内に下方から
装入され、該反応室１３内は気密に保たれる。該反応室
１３内は真空引きされ、前記ウェーハ１４に各種処理、
例えば成膜処理が施される。

【００１２】成膜処理が完了すると、前記ボート１５は
下降し、前記ウェーハ１４は前記反応室１３から引出さ
れる。

【００１３】以後、前述した手順と逆の手順で前記ウェ
ーハ１４は外部へ搬出される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の基板処
理装置では、開放式のウェーハカセットに収納された前
記ウェーハ１４は大気と接触した状態で搬送される為、
搬送中に該ウェーハ１４の表面に大気中のパーティクル
が付着したり、該ウェーハ１４に無用の酸化膜が生成し
たりすることがあり、製品の品質の向上が図れない虞れ
があった。

【００１５】又上記課題を解決する為、最近では前記ウ
ェーハ１４を密閉式の基板ホルダ、例えばＦＯＵＰ１７
内に収納して搬送することも行われている。該ＦＯＵＰ
１７は図８に示す様に外形が偏平な半長円柱状で中空で
あり、内側面には前記ウェーハ１４の周縁部が嵌合可能
な多数の溝１８が形成されている。又、前記ＦＯＵＰ１
７の一側面は開口面１９となっており、該開口面１９を
通して前記ウェーハ１４が前記ＦＯＵＰ１７内に装脱可
能であると共に前記開口面１９は蓋（図示せず）により
気密に閉塞可能となっている。

【００１６】然し、前記ＦＯＵＰ１７に前記ウェーハ１
４を気密に収納した状態では前記ウェーハ検知センサ５
を前記ＦＯＵＰ１７内に装入できない為、前記ウェーハ
１４の検知ができず、又前記ＦＯＵＰ１７内に前記ウェ
ーハ検知センサ５を装入させる為、大気中で蓋を取外し
たのでは酸化膜の生成やパーティクルによる汚染を防止
することができなかった。

【００１７】本発明は斯かる実情に鑑み、ウェーハ搬送
中にウェーハが大気と接触するのを防止し、製品の品質
の向上を図ると共に前記ＦＯＵＰ１７内のウェーハ検知
を可能とするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、半導体製造装
置内部を隔壁によって不活性ガス雰囲気領域と大気雰囲
気領域に仕切り、前記隔壁に基板搬入出口を設け、該基
板搬入出口を開閉するゲートバルブを不活性ガス雰囲気
領域に設けると共に基板検出センサを不活性ガス雰囲気
領域に設け、前記基板搬入出口は大気雰囲気領域側から
密閉式基板ホルダによって気密に閉塞可能とし、前記ゲ
ートバルブの開状態で前記基板検出センサにより密閉式
基板ホルダ内の基板を検出可能とした基板処理装置に係
るものであり、基板搬入出口を大気雰囲気領域側から密
閉式基板ホルダによって気密に閉塞し、前記ゲートバル
ブを開放し、前記基板検出センサにより前記基板ホルダ
内の基板を検出する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図６を参照しつつ本
発明の実施の形態を説明する。尚、図１〜図６中、図８
と同等のものには同符号を付し説明は省略する。

【００２０】筐体２６の内部は前面２７と平行な隔壁２
８により気密に仕切られ、該隔壁２８より前方部分が大
気雰囲気のカセット搬送室２９、前記隔壁２８より後方
部分が不活性ガス雰囲気のウェーハ移載室３０となって
いる。

【００２１】前記前面２７には搬入出口３１が設けら
れ、該搬入出口３１の前方にはステージ３２が設けら
れ、該ステージ３２上にはＦＯＵＰ１７が前記搬入出口
３１に沿って並列に２台設けられている。

【００２２】前記カセット搬送室２９には前記搬入出口
３１に対向して搬送機３３が横行可能に設けられ、該搬
送機３３は昇降可能且進退可能なカセット受台５７を有
している。該搬送機３３の後方には授受ユニット３４が
設けられると共に該授受ユニット３４の上方に基板ホル
ダ収納棚３５が設けられ、前記授受ユニット３４は前記
隔壁２８に前記カセット搬送室２９側から固着されてい
る。

【００２３】前記授受ユニット３４は本体部３６と、該
本体部３６の上面に水平に設けられた載置台３７とを有
し、該載置台３７は前後方向に進退可能となっている。
図４に示す様に該載置台３７の上面には所要段の位置決
めピン３８が固着され、該位置決めピン３８の上端部は
凸曲面状になっている。該位置決めピン３８は前記ＦＯ
ＵＰ１７の下面に設けられた凹部（図示せず）に嵌合可
能であり、前記ＦＯＵＰ１７は前記開口面１９を後方に
向けた状態で前記凹部に前記位置決めピン３８が嵌合す
ることにより前記載置台３７の適正位置に載置される様
になっている。

【００２４】該載置台３７の後側周縁部直上の前記隔壁
２８には基板搬入出口３９が設けられ、該基板搬入出口
３９は前記ウェーハ移載室３０側からゲートバルブ４０
により気密に閉塞可能となっている。又、前記基板搬入
出口３９の周縁部には前記カセット搬送室２９側から前
記載置台３７上の前記ＦＯＵＰ１７の開口面１９が前記
載置台３７の後退状態で密着可能となっている。

【００２５】前記ゲートバルブ４０の下側には前記ウェ
ーハ移載室３０側からゲートバルブ開閉機構４１が固着
され、該ゲートバルブ開閉機構４１は前記ゲートバルブ
４０を駆動すると共に前記開口面１９を気密に閉塞する
蓋５６を着脱可能となっている。

【００２６】前記基板搬入出口３９の近傍、例えば該基
板搬入出口３９の横にはウェーハ枚数計測装置４２が設
けられている。該ウェーハ枚数計測装置４２は前記カセ
ット搬送室２９側から前記隔壁２８に垂直且気密に突設
されたツナギブロック４３と、該ツナギブロック４３に
連結し前記隔壁２８を貫通する軸部４４と、該軸部４４
の先端部に直角に固着されたアーム部４５と、該アーム
部４５の先端部に直角に固着されたセンサ部４６と、前
記軸部４４を回転させる回転アクチュエータ４７と、前
記軸部４４を前後方向に進退させる直動アクチュエータ
４８とを具備している。前記アーム部４５は前記直動ア
クチュエータ４８の作動により前記基板搬入出口３９に
対して進退すると共に前記回転アクチュエータ４７の作
動により９０度回転する様になっており、前記ウェーハ
枚数計測装置４２の非作動時には前記アーム部４５は鉛
直姿勢を保持し、前記センサ部４６が前記ゲートバルブ
４０の動きと干渉しない様になっている。図６に示す様
に前記センサ部４６は帯板状のセンサ取付台５０と、該
センサ取付台５０の前面に所要数（図示では２６個）櫛
歯状に突設された透過型センサ５１で構成されている。
前記センサ取付台５０は長さが前記基板搬入出口３９の
高さより僅かに短く、前記センサ５１は前記ＦＯＵＰ１
７に収納されるウェーハ１４の間隙に挿入可能である。

【００２７】図１〜図３に示す様に前記授受ユニット３
４の後方の前記ウェーハ移載室３０内には、ウェーハ移
載機５２が昇降、回転、進退可能に設けられている。該
ウェーハ移載機５２には短冊状のツィーザ５３が水平に
所要段設けられ、該ツィーザ５３は前記ウェーハ１４を
把持可能となっている。

【００２８】前記ウェーハ移載機５２の後方で前記ウェ
ーハ移載室３０の上部には反応室５４が設けられ、該反
応室５４には前記ウェーハ１４を水平姿勢で多段に装填
したボート５５が下方から装脱可能となっている。

【００２９】以下作用を説明する。

【００３０】多数の前記ウェーハ１４を水平姿勢で気密
に収納した前記ＦＯＵＰ１７は前記ステージ３２上に載
置され、前記搬入出口３１を通して前記カセット搬送室
２９内に搬入される。

【００３１】前記搬入出口３１が開かれ、前記搬送機３
３は昇降動、進退動、横行動の協働により前記ＦＯＵＰ
１７を前記ステージ３２より受載する。前記搬入出口３
１が閉じられ前記搬送機３３は前記ＦＯＵＰ１７を前記
基板ホルダ収納棚３５の所要位置に収納する。

【００３２】前記搬送機３３は再び昇降動、進退動、横
行動の協働により前記ＦＯＵＰ１７を前記基板ホルダ収
納棚３５より受載し、前記ＦＯＵＰ１７の凹部（図示せ
ず）を前記位置決めピン４０に嵌合させ、前記ＦＯＵＰ
１７を前記蓋５６が後方に向いた状態で前記載置台３７
の上に載置する。

【００３３】該載置台３７は後退し、前記ＦＯＵＰ１７
を前記隔壁２８に密着させ、前記ＦＯＵＰ１７によって
前記基板搬入出口３９を気密に閉塞する。その後、先ず
前記ゲートバルブ開閉機構４１は前記ゲートバルブ４０
を前記隔壁２８より離反、降下させ前記基板搬入出口３
９のウェーハ移載室３０側を開放し、次に前記蓋５６を
前記ＦＯＵＰ１７から取外す。この時、前記ウェーハ移
載室３０内は不活性ガスがパージされ不活性ガス雰囲気
に保持されている為、前記ＦＯＵＰ１７内の前記ウェー
ハ１４が大気に触れることはない。

【００３４】前記回転アクチュエータ４７を駆動し、前
記アーム部４５を図６中の時計回りに９０度回転させ
る。更に前記直動アクチュエータ４８を駆動し、前記セ
ンサ部４６を前記軸部４４及び前記アーム部４５を介し
て前進させる。前記各センサ５１がそれぞれ前記ＦＯＵ
Ｐ１７内の前記各ウェーハ１４間の隙間に挿入され、該
ウェーハ１４の検知位置にセットされる。前記回転アク
チュエータ４７と直動アクチュエータ４８との協働で前
記センサ５１が前記ウェーハ１４の検知位置にセットさ
れるので、要する時間は極めて短い。前記ウェーハ１４
の有無の検知は前記各センサ５１間で射出された光が該
各センサ５１に対向する各センサ５１に受光されたかど
うかにより行われ、前記ウェーハ枚数計測装置４２には
前記各センサ５１の検知結果を基に前記ＦＯＵＰ１７内
に収納されている枚数、及び収納されている位置並びに
歯抜け箇所が検出される。

【００３５】前記ウェーハ枚数計測装置４２が前記ＦＯ
ＵＰ１７内に所定枚数の前記ウェーハ１４が収納されて
いると判断すると、前記ウェーハ移載機５２は昇降動、
回転動、進退動の協働で前記ウェーハ１４を前記ツィー
ザ５３上に受載した後、前記検出結果に基づいて前記ボ
ート５５に歯抜け箇所が生じない様前記ウェーハ１４を
移載する。

【００３６】前記ボート５５に所定枚数の前記ウェーハ
１４が装填されると、前記ボート５５は上昇し、前記反
応室５４に装入され、該反応室５４内で前記ウェーハ１
４に所要の処理が施される。

【００３７】処理済の前記ウェーハ１４は前述した手順
と逆の手順で外部へ搬出される。

【００３８】尚、上記実施の形態に於いては透過型セン
サを使用しているが、反射型センサ等他のセンサであっ
てもよい。

【００３９】尚、上述した様に本発明を前記不活性ガス
雰囲気領域には反応室、基板移載機が設けられ、前記大
気雰囲気領域には搬送機３３、授受ユニット３４、基板
ホルダ収納棚３５が設けられる構成とした場合には基板
を大気に接触させることなく該基板の搬送及び検知を行
うことができる。

【００４０】又、隔壁２８の大気雰囲気領域側には授受
ユニット３４が設けられ、該授受ユニット３４が具備す
る載置台３７は受載したＦＯＵＰ１７を隔壁２８に密着
させる様該隔壁２８に対して進退可能であり、該隔壁２
８の不活性ガス雰囲気領域にはゲートバルブの開状態で
前記ＦＯＵＰ１７に対して蓋５６を着脱可能なゲートバ
ルブ開閉機構４１が設けられ、前記センサ部４６は前記
アーム部４５により支持され、該アーム部４５は前記隔
壁２８に設けられた回転アクチュエータ４７と直動アク
チュエータ４８との協働により回転可能であると共に軸
心方向に進退可能である構成とした場合には、アーム部
４５を回転及び進退させるだけで基板の検知位置にセッ
トできる為、基板の検知を迅速に行えると共に機構の簡
素が図れコストの低減化を図ることができる。

【００４１】更に回転アクチュエータ４７及び直動アク
チュエータ４８が大気雰囲気領域側に設けられた構成と
した場合には不活性ガス雰囲気領域の省スペース化が図
れ、不活性ガス雰囲気領域を不活性ガスでパージするの
が容易になると共に前記各アクチュエータ４７，４８か
ら発生するパーティクルが基板に付着するのを防止する
ことができる。

【００４２】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、基板の
搬送、検知が不活性ガス雰囲気領域で行え、該基板が大
気に接触することがない為、該基板の表面に大気中のパ
ーティクルが付着したり、無用の酸化膜が生成すること
がなく、製品の品質の向上を図ることができる等種々の
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の概略を示す斜視図であ
る。

【図２】該実施の形態を示す側面図である。

【図３】該実施の形態を示す横断面図である。

【図４】該実施の形態に於ける授受ユニットを示す側面
図である。

【図５】該実施の形態に於けるウェーハ枚数計測装置を
示す図６のＡ−Ａ矢視図である。

【図６】該実施の形態に於けるウェーハ枚数計測装置を
示す正面図である。

【図７】従来例を示す側面図である。

【図８】密閉式の基板ホルダのＦＯＵＰを示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１７ ＦＯＵＰ １９ 開口面 ２９ カセット搬送室 ３０ ウェーハ移載室 ３３ 搬送機 ３４ 授受ユニット ３７ 載置台 ４０ ゲートバルブ ４２ ウェーハ枚数計測装置 ４３ ツナギブロック ４６ センサ部 ４７ 回転アクチュエータ ４８ 直動アクチュエータ ５２ ウェーハ移載機 ５４ 反応室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体製造装置内部を隔壁によって不活
   性ガス雰囲気領域と大気雰囲気領域に仕切り、前記隔壁
   に基板搬入出口を設け、該基板搬入出口を開閉するゲー
   トバルブを不活性ガス雰囲気領域に設けると共に基板検
   出センサを不活性ガス雰囲気領域に設け、前記基板搬入
   出口は大気雰囲気領域側から密閉式基板ホルダによって
   気密に閉塞可能とし、前記ゲートバルブの開状態で前記
   基板検出センサにより密閉式基板ホルダ内の基板を検出
   可能とした基板処理装置。