JPS62139341A - 基板及びウエハ表面の処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、集積回路等の半導体製造工程において、半導
体ウェハ（以下、ウェハという。）に対するフォトレジ
ストの除去処理、エツチング等を行う基板及びウェハ表
面の処理装置に関し、更に詳しくは、処理すべきウェハ
及び処理済みウェハを全自動で搬送、移載する搬送機構
を備えた基板及びウェハ表面の処理装置に関するもので
ある。

周知のように、半導体製造技術においては、パターンの
微細化と集積回路の生産性を向上させるためのウニへの
大口径化が同時進行して８つ、ウェハはシリコン単結晶
技術の進歩に伴って５インチから８インチの大直径のも
のが出現している。

ところで、このようにウェハが大口径化すると、微細加
工技術であるプラズマアッシング、プラズマエツチング
等の際に処理速度を均一化し、かつ高速化することが要
求され、このためプラズマ処理装置は従来のバッチ式の
ものに代って１枚ずつ処理する枚某式のものが主流とな
っている。

〔従来の技術〕

従来の枚東式プラズマ処理装置は、舟に図示しないが、
ウェハをベルト状のものに載せて搬送し、処理する構造
のものが一般的であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、ベルトによるウェハ搬送機構を備えた従来装
置にあっては、ベルトの運動によるベルトからのダスト
発生の問題があり、このダストが汚染を極度にきらうウ
ェハに付着することにより、性能を劣化させ、歩留り低
下の原因になるという問題点があった。

また、ウェハはベルトのＪｊ１４力（粘漕力）によって
搬送するため不確実で、しばしばウェハ破損等の事故が
発生する等の問題点があった。

本発明は、このような従来の問題点を解決するためにな
されたものである。

したがって、本発明の目的は、ダストの発生をなくして
、これによる影響がない高い歩留りの半導体製造を可能
とした基板及びウェア１表面の処理装置を提供すること
にある。

また、本発明のもう一つの目的は、ウェハの搬送を確実
に行うことができる信頼性の高い基板及びウェハ表面の
処理装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的のため、本発明は、開放密閉自在の基板及びウ
ェハの表面を処理するための処理室５４に対し上下動自
在の複数のウェハカセット台１．１′と、このカセット
台上のウェア・カセット９からウェハＰを取り出す第１
アーム１２と、この第１アーム１２によって取り出され
たウェア・Ｐを受け取り、処理室５４内へ搬入する第１
フォーク３７と、処理室５４内において移し換えをする
上下蝉自在なステージ５６と、処理室５４内よりウェハ
台上のウェハカセット９に収納する第２アーム１２′と
を備えた構成を／＃倣とするものである。

〔作　用〕

本発明に係る基板及びウェア・表面の処理装置の動作に
ついて説明する。

先ず、第１図に示す位置からＷＪ１アーム１２をウェハ
カセット台（以下、カセット台という。）■側に前進さ
せる。

すなわち、駆動モータ３６の正回転により搬送ベルト３
１を駆動させ、これと一体的にレール２８に浴って摺動
するブロック２６と共に第１アーム１２を前進させ、カ
セット台１の載置台７上に定置されている供給用カセッ
ト（以下、カセットという。）９のウェハＰ、Ｐ間にア
ーム１２の前方部分を押入する（第１７図参照）。

第１アームＬ２が押入されると、駆動モータ８の駆動に
より昇降ねじ管３と共にカセット９が下降し、最上段の
溝１１に挿入されていたウェア・Ｐは第１アーム１２の
段部１４上に載置される（第１８図参照）。

次いで、第１アーム１２はモータ３６の逆回転による搬
送ベルト３１０ｇ鯛によりウェハＰを載置したまま処理
室５４１１１ＩＩに後退して第１図に示す元位置におい
て第１４図に示すように、モータ１９の駆動を介して９
０度回動じて第１フォーク３７のウェハ載置部３９にウ
ェハＰを移載した後、固定ブロック２３に内蔵のシリン
ダの駆動を介してブロック２１と共に第１アーム１２は
、第２０図に想稼線で示す位置に下降して次の動作に備
える。

第１アーム１２よりウェハＰを受け取った第１フォーク
３７は、駆動モータの正回転による搬送ベルト５０の駆
動によって、この搬送ベル）５０と一体的の摺動ブロッ
ク４５がレール４７に沿って摺動することにより処理室
５４側に創進し、そのまま開いたゲートを経て処理室５
４内に水平移動し、所定位置にて停止する。すると、処
理呈内エレベータ５５におけるステージ５６が下位置よ
り上位置まで上昇して第１フォーク３７上のウェハＰを
ステージ上に載置する（第２Ｌ図及び第２２図参照）。

ステージ５６上にウェハＰが移載されると　第１フォー
ク３７は第１図に示す元位置まで水平後退し、次の動作
に備える。第１フォーク３７が後退するとき、そのウェ
ハ載置部３９の切欠先端部４１はステージ５６のシャフ
ト５７と干渉しない偏心位置にあるために、水平状態で
の移動ができるものである（第２３図及び第２４図参照
）。

第１フォーク３７が元位置まで後退し、ゲートが閉まる
と、ウェハＰを載置したステージ５６は上位置から中間
位置に下降し、次いで、処理室５４内が十分な真空状態
になると、ステージ５６は中間位置から下位置に下降し
、処理ガスが導入され、ウェハＰに対する表面処理が行
われる。

ウェハＰに対する表面処理が終了し、処理室５４内が大
気圧に達するとゲートが開き、第２フォーク３７は駆動
モータの正回転による搬送ベルト５０の駆動によって、
この搬送ベル）５０と一体的の摺動ブロック４５がレー
ル４７′に沿って摺動することにより処理室５４側に前
進し、更にゲートを経て処理室５４内に移動して、中間
位置より上位置に上昇したステージ５６上の処理済みウ
ェハＰをそのウェハ載置部３９の段部４２上に受け取り
、次いで、第１図に示す元位置まで後退する。

第２フォーク３７′カー処理済みウエノｐ／を処理室５
４内より搬出して元位置に停止すると、第２アームｌ　
２’がそのモータ１９′の正回転を介して第１６図に実
線で示すように９０度回動して第２７オ段部１４′上に
受け取り（第２５図参照）、固定ブロック２３′に内蔵
のシリンダの駆動を介してブロック２１と共に第２アー
ム１２は上昇する（第２６図参照）と共に、モータ１９
′の逆回転を介し、第１６図に想像線で示すように９０
度回動じて元位置に戻り、次いで、駆動モータ３６の駆
動による搬送ベル）３１の駆動によって、この搬送ベル
ト３１′と一体的の摺動ブロック２６がレール２８′に
溢って移動することにより、処理済みクエ・・Ｐ′を載
置した第２アーム１２はウェハカセット台（以下、カセ
ット台という。）１側に前進し、更に前進してカセット
台１′上に定置されている収納用カセット（以下、カセ
ットという。）９の最上段の溝１１内に処理済みウェハ
Ｐを水平に挿入収納する（第２７図参照）。

処理済みウェハＰが収納されると、駆動モータ８の駆動
により昇降ねじ管３と共にカセット９が上昇し、第２ア
ームｌ　２’は第１図に示す処理室側の元位置まで後退
して次の動作やため待機する。

以下、前記一連の動作が順次に行われて全自動による基
板及びウェハ表面の処理がなされる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。

第１図は本発明に係る基板及びウェハ表面の処理装置の
一例での概略平面図、第２図は一部省略の同上側面図で
、本発明装置は大別すると２台のウェハカセット台、第
４アームと第２アーム、第１フォークと第２フォーク及
び処理室内ステージとを備えている。

２台のウェハカセット台は、ウェハＰの供給用カセット
台（以下、カセット台という。〕ｌとウェハＰの収納用
カセット台（以下、カセット台という。）１であって、
これらカセット台１，１は同一構造である。したがって
、一方のカセット台１について説明し、もう一方のカセ
ット台ｌについては同一数字にダッシュ（））を附して
図示し、その構造説明は省略する。

カセット台ｌは第３図に示すように、本体６０内に垂下
固定された円筒状軸受２と、この軸受２内に上下動可能
として螺合された雌ねじ４を有する昇降ねじ管３と、こ
の昇降ねじ管３内に、その雄ねじ６が雌ねじ４と螺合し
て同心状に設けられたねじ杆５と、昇降ねじ管３の最上
端に固着されたカセット載置台７と、ねじ杆５の下端に
設けられた駆動モータ８とをもって構成されている。

カセット載置台７上に載置されるところの処理すべきウ
ェハＰを供給する供給用カセット（以下、カセットとい
う。）９と、カセット載置台７上に載置されるところの
処理済みウェハＰ′を収納する収納用カセット（以下、
カセットという。）９′は同一構造である。

したがって７方のカセット９につき説明し、もう一方の
カセット９′については同一数字にダッシュ（１）を附
して図示し、その構造説明は省略する。

カセット９は第４図及び第５図に示すように、対向する
前後面が開口し、かつ上面に切欠部ｌＯを有する無底の
縦長箱形であって、両側内周面にはウェハＰを水平に挿
入するための溝１１が等間隔で多段状に設けられている
。

そして、このカセット９はカセット台ｌの載置台７上に
定置されてセットされ、駆動モータ８の正逆回転力を受
けてねじ杆５が正逆回転し、昇降ねじ管３が上下動して
昇降するようになっており、更に詳しくは、カセット台
ｌはカセット９のピッチａに合わせて順次に下降し、他
方エレベータ１はカセット９のヒツチａに合わせて順次
に上昇するようになっている。

カセット台１に対応して設けられた第１アーム１２は、
カセット９の最上段より一枚ずつ処理すべきウェハＰを
引き出して後述の第１フォークに移載するためのもので
あり、また、カセット台１′に対応して設けられた第２
アーム１２は、後述の第２フォークから受渡しされた処
理済みウェハＰ′をカセット９の最上段より順次収納す
るためのもので、これらアーム１２．１２は同一構造で
ある。したがって、一方の第１アーム１２について説明
し、もう一方の第２アーム１２′については同一数字お
よび符号にダッシュ（１）を附して図示し、その構造説
明は省略する。

第１アーム１２は第６図及び第７図に示すように、所定
の長さ旦と幅りを有した略矩形状の板状体であって、先
端円弧状部１３とウェハＰをｊｉｌｔ保持するための載
置段部１４を有すると共に、この段部１４はウェハの口
径に対応して周設されている。

そして、このアーム１２は第８図及び第９図に示すよう
に、前進後退、回動及び上下動が可能として本体６０に
設けられている。

すなわち、本体カバー６１の開口部６２より上方に臨ん
だ回転軸１６の環状つば部１７の中心突出部１８が第１
アーム１２の取付孔１５と嵌着、かつねじ着されて回転
軸１６が垂下固着されると共に、この回転＠１６の下端
にはこれに回転力を付与するＬ形ブラケット１９に支持
されたモータ２０が直結され、このモータ２０の駆動に
よって第１アーム１２が第９図に想像線で示すように一
方向に９０度回動することができるようになっている。

Ｌ形ブラケット１９はブロック２１の側面に固定され、
ブロック２１はＬ形ブラケット２２上に立役固定された
固定ブロック２３の側面コ字形案内＠２４内に嵌り込ん
で相互に連結されており、′固定ブロック２３に内蔵さ
れているシリンダ（図示しない。）の駆動によってブロ
ック２１の上下動と一体にｉｔアーム１２が上下動する
ようになっている。

Ｌ形ブラケット２２の下面にはスペースブロック２５を
介してコ字形切欠部２７を有する摺動ブロック２６が、
その切欠部２７乞本体６０内に敷設された案内レール２
８に摺動自在として係合して固着されると共に、この慴
動ブロック２６、スペースブロック２５及びＬ形ブラケ
ット２２の内側面（モータ側）には第１０図及び第１１
図に例示するように、２枚の取付板２９．３０を介して
無端搬送ベルト３１の一側が固着されている。

搬送ベルト３１の内側面縦方向には歯部３２が設置けら
れ、この搬送ベルト３１は歯部３２とｐ吊金する歯部３
４を有する一対の歯車３３．３３間に懸架され、一方の
歯車３３０回転軸３５に直結された駆動モータ３６の正
逆回転力を受けて歯車３３が正逆回転し、これにより搬
送ベルト３１と一体に摺動ブロック２６が案内レール２
８に沿って摺動し、第１アーム１２が前進、後退するこ
とができるようになっている。そして、これら第１アー
ム１２の前進後退、回動および上下動はセンサー（図示
しない。）による倹知手段によって自動制御される。

なお、前記したように、第２アーム１２の構造は第１ア
ーム１２と同一であり、また、その前進後退、回動およ
び上下動をさせるための手段も第１アーム１２の場合と
全く則−であるため、同一数字にダッシュ（１）を附し
て図示し、そのｄ明は省略する。

第、１図に示すように、第１アーム１２と第２アームｌ
　２’との中間部位に第１アーム１２、第２アーム１２
′と同一方向に前進後退が可能として配設された２台の
７オークは第１フォーク３７と第２フォーク３７であっ
て、第１フォーク３７は前記の第１アーム１２より移載
された処理すべきウェハＰを後述の処理室内に搬入する
ためのものであり、また、第２フォーク３７は処理室内
より処理済みウェハＰを搬出して前記の第２アーム１２
に移載するためのもので、これらフォーク３７．３７′
は同一構造である。したがって、一方の第１フォーク３
７について説明し、もう一方の第２フォーク３７′につ
いては同−数字及び符号にダッシュ（１）を附して図示
し、その構造説明は省略する第１フォーク３７は第１２
図及び第１３図に示すように、所定の長さと幅を有する
平面矩形板状のアーム部３８とウェハ載置部３９を含み
、ウェハ載置部３９は平面円弧状であって、そのアーム
部３８との直交方向中心には前記第１アーム１２の＃Ａ
ｈよりも僅かに広い幅Ｈをもった切欠部４０が設けられ
ると共に、ウエノ・載置部３９の切欠先端部４１は偏心
位置に設けられて、前進後退時に後述の処理室内エレベ
ータのステージのシャフトに干渉しないようになってお
り（第２３図参照）、また、切欠部４０によって形成さ
れた残余部分の上面にはウェハＰを載置保持するだめの
段部４２が周設されると共に、この段部４２はウエノ・
の口径に対応して設けられている。

そして、この第１フォーク３７は第１４図及び第８図に
示すように、第１アーム１２の前進後退軌道と平行にし
て、かつ第１アーム１２がその第１図に示す始動位置に
おいて９０度回動じたとき、ｗＪｌアーム１２が切欠部
４０に位置する関係をもって前進後退が可能として本体
６０に設けられている。

すなわち、本体カバー６１の開口部６２より上方に臨ま
した断面路コ字形のブラケット４３の上端に第１フォー
ク３７がそのアーム部３８のねじ着をもって固着される
と共に、ブラケット４３の下端には断面側丁字形のブラ
ケット４４が連結固着され、更にブラケット４４の下面
には第１５図に示すように、コ字形切欠部４６を有する
摺動ブロック４５が、その切欠ｓ４６を本体６０内に敷
設された案内レール４７に摺動自在として係合して固着
されると共に、このブロック４５およびブラケット４４
はその内側において、第１０図及び第１１図に示すと同
様に２枚の取付板４８．４９を介して無端搬送ベル）５
０の一側に固着されている。

搬送ベル）５０は第９図に示した搬送ベルト３１と同一
であって、歯部５１を有し、これと（ｌｌ１合する歯部
５３を有する一対の歯車５２（一方のみ示しである。）
間に懸架され、第９図に示すと同様に歯車５２の駆動モ
ータ（図示しない。）の正逆回転力を受けて搬送ベルト
５０と一体に摺動ブロック４５がレール４７に溢って摺
動し、第１フォーク３７が前進後退することができるよ
うになっている。

なお、フォーク３７．３７の前進後退の制御は第１アー
ム１２の場合と同様にセンサー（図示しない。）による
検知手段を介して自動制御される第２フォーク３７も第
１フォーク３７と同様に、第２アーム１２′の前進後退
軌道と平行にして、かつ第２アーム１２’がその第１図
に示す始動位置において９０度回動じたとき、第２アー
ム１２ｎ第１６図に示すように、切欠部４０′に位置す
る関１係をもって設けられ、また、その取付構造も前進
後退機構も第１フォーク３７のそれと同じであるため、
同一数字にダッシュ（１）を附して図示し、その説明は
省略するが、ただ第２フォーク３７′は第８図に示すよ
うに、そのコ字形ブラケット４！　。

３かブラケット４３よりもやや高り、シたがって、第２
フォーク３７は第１フォーク３７よりもやや高い位置に
設けられている。

第１アーム１２から移載され、′ｊＪｆ、２フォーク３
７によって搬入されたウェハＰの光面処理する処ｊｌ室
５４内のエレベータ５５は第２図に点線で概略的に示す
ように、クエ−Ｐ（Ｐ’）を載置するステージ５６、ス
テージ５６を上下動させるための昇降杆５７およびシリ
ンダ５８を含んで上、中、下の３段的にフォーク３７．
３７′の動きに連動して上下動するようになっている。

なお、特に図示しないが、処理室５４にはシリンダによ
り上下動して処理室開口部を開閉するゲートが配設され
、このゲートによってプラズマ処理中は処理室内の気密
が保持されるようになっていることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上に詳述したところから明らかなように、本発明によ
れば、基板及びウニへの表面処理は各アーム及びフォー
ク手段を介しての確実な全自動搬送によってなされるも
のであるから、従来の如きベルト搬送に起因するダスト
発生によるウェハ汚染や、不確実な搬送によるクエへの
傷、割れ等はなくなって、高い歩留りの半導体を得るこ
とができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示したもので、第１図は全体を
示す概略平面図、第２図は一部省略の同上側面図、第３
図は２台のウェハカセット台の断面的説明図、第４図は
ウェハ供給及び収納用カセットの平面図、第５図は同上
断面図、第６図は第１及び第２アームの平面図、第７図
は同上断面図、第８図はウェハの搬送機構の全体を示す
断面図、第９図は第１及び第２アームの取り付げおよび
駆動構造を示す斜視図、第１０図は搬送ベルトと摺動ブ
ロック等との固着状態を示す部分断面図、第１１図は同
上正面図、第１２図は第１及び第２フォークの平面図、
第１３図は同上断面図、第１４図は第１アームと第１フ
ォークとの相互関係を示す平面的説明図、第１５図は第
１及び第２フォークの駆動構造を示す一部省略の斜視図
、第１６図は第２フォークと第２アームとの相互関係を
示す平面的説明図、第１７図と第１８図は第１７−ムに
よるウニ八カセットよりのウニへの引き出し状態を示す
一部切欠の断面的説明図、第１９図と第２０図は第１フ
ォークとウェハとの関係を示す側面的説明図、第２１図
は第１フォークから処理室内ウェハステージへのウェハ
の移載状態を示す平面図、第２２図は同上側面図、第２
３図はウェハステージからの第」フォークの移動状態を
示す平面図、第２４図は同上側面図、第２５図と第２６
図は第２フォークから第２アームへのクエ／１の移載状
態を示す側面的説明図、第２７図と第２８図は第２７オ
ークによる処理済みウェハの収納用カセットへの収納状
態を示す断面的説明図である１、ｌ・―・ウェハカセッ
ト台 ９・・・供給用カセット ９・・Φ収納用カセット １２・・φ第１アーム １２′・・９第２アーム ３７・φ−第１フォーク ３７・―・第２フォーク ５４・・・処理室 ５５・・−エレベータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、開放密閉自在の基板及びウェハの表面を処理するた
   めの処理室に対し上下動自在の複数のウェハカセット台
   と、このカセット台上のウェハカセットからウェハを取
   り出す第１アームと、この第１アームによつて取り出さ
   れたウェハを受け取り、前記処理室内へ搬入する第１フ
   ォークと、前記処理室内において移し換えをする上下動
   自在なステージと、前記処理室内よりウェハを搬出する
   第２フォークと、この第２フォークによつて搬出された
   ウェハを前記カセット台上のウェハカセットに収納する
   第２アームとを備えて成る基板及びウェハ表面の処理装
   置。