(57)【要約】【課題】処理室内における移送ロボットのステージの位置ずれ発生を十分に抑制でき、ターゲット材の癒着の発生を阻止できる構造の半導体製造装置を提供すること。【解決手段】この半導体製造装置は、中心位置に回転機構が配備された移送室１の周囲に各処理室２が具備され、移送室１内で回転機構の回転駆動に応じて移送ロボットが載置した半導体ウエハを各処理室２内の所定位置へ出し入れ移送する構造であり、移送室１外には、回転機構の外方への突出部である移送ロボット頭部８に当接した状態で固定部材により固定されると共に、回転機構の回転軸９の回転動作に伴う移送ロボット頭部８（回転軸９）の揺動を抑制するための揺動抑制機構として、両端部分が一対の固定機具１１で固定された剛体棒１０が設けられている。【選択図】図１
2010021272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸周りに回転する回転機構と、回転の半径方向に移動する移動機構と、前記回転機構及び前記移動機構が内部に設置された移送室とを備え、前記回転機構及び移動機構の動作によって半導体ウエハを移送する半導体製造装置であって、
前記回転機構の回転軸が前記移送室外に突出している突出部と、
前記回転機構の回転動作に伴う前記回転軸の揺動を、前記突出部を支持することにより抑制する揺動抑制機構と、
を備えたことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
前記揺動抑制機構は、前記移送室外面の上面における平坦部分の所定位置に取り付けられた剛体棒と前記突出部とを固定することによって構成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体製造装置。
【請求項３】
前記揺動抑制機構は、前記剛体棒の両端部分を固定するための一対の固定機具を含み、
前記一対の固定機具は、前記移送室外壁の平坦部分の周縁箇所に取り付けられたことを特徴とする請求項２記載の半導体製造装置。
【請求項４】
前記揺動抑制機構は、前記剛体棒における前記回転機構の前記頭部に対する当接部分の近傍箇所で前記剛体棒の一部を嵌め込んで支持する支持体を含み、
前記支持体は、前記回転機構における前記頭部近傍の鍔部に取り付けられたことを特徴とする請求項２又は３記載の半導体製造装置。
【請求項５】
前記一対の固定機具の前記移送室外壁に対する取り付け箇所、並びに前記剛体棒における前記回転機構の前記頭部に対する当接部分の近傍箇所は、貫通穴を通して締結部材で締結することにより前記移送室外壁、並びに前記支持体に対して固定されていることを特徴とする請求項４記載の半導体製造装置。
【請求項６】
前記回転機構を成すモータを支持すると共に、前記移送室を構成する筐体に嵌め込まれるモータ支持部材を備え、
前記モータ支持部材は、前記移送室を構成する筐体に嵌め込まれるときに前記筐体に係止される嵌め込み係止部を有し、
前記嵌め込み係止部は、貫通穴を通して締結部材で締結することにより前記移送室を構成する筐体に固定されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一つに記載の半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハを移送する機能を有する半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の半導体製造装置には、中心位置に回転機構が配備された移送室（移送チャンバ）の周囲に複数の処理室（処理チャンバ）が具備され、移送室内で回転機構の回転駆動に応じて移送ロボットが載置した半導体ウエハ（例えば表面処理としてスパッタリング処理に供される）を各処理室内の所定位置へ出し入れ移送する構造のもの（例えば特許文献１参照）が挙げられる。
【特許文献１】特表２００５−５０４８８５号公報（第２４頁段落［０１０９］、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した特許文献１に係る半導体製造装置の場合、移送室内の移送ロボットが２つのシングルアームの先端部分に取り付けられたステージ上に半導体ウエハを載置して各処理室内の所定位置へ出し入れ移送するため、移送ロボット自体が回転機構の回転軸に対する径方向へ可動であると共に、アームの軸芯周り方向にも回転できる構造になっている。
しかしながら、移送ロボットが回転方向に動作するとき、アームの遠心力により回転軸にぶれが生じて処理室内への半導体ウエハの移送位置精度が低下してしまうことがあり、こうした状態のまま処理室内で半導体ウエハをクランプにより固定してスパッタリング処理を行うと、例えばターゲットのアルミニウム材が半導体ウエハ上のクランプに接近した領域部分の隙間に癒着した場合には、半導体ウエハを不良にしてしまうばかりでなく、装置が停止してスパッタリング処理の稼動が損失されてしまうという問題がある。
【０００４】
図３は、従来の半導体製造装置（特許文献１に係る半導体製造装置）の要部である移送室１内の移送ロボット４における先端部分の概略構成を透視して示した図である。ここでは、移送ロボット４の先端部分に取り付けられたステージが回転機構の回転軸に対する径方向Ｍ１へ可動であると共に、略図するアームの軸芯周り方向Ｍ２にも回転できる構造であり、ターゲット３を有する処理室２内へ移送されるとき、回転方向に動作してアームの遠心力による回転軸のぶれが生じるとステージが実線から破線で示されるように位置ずれを起こす様子を示している。
【０００５】
図４は、従来の半導体製造装置（特許文献１に係る半導体製造装置）に備えられる処理室２内での半導体ウエハ６とそれを固定するクランプ５との位置関係を示した概略平面図であり、同図（ａ）は移送ロボット４のステージに位置ずれが無い状態に関するもの、同図（ｂ）は移送ロボット４のステージに位置ずれが有る状態に関するものである。
図４（ａ）を参照すれば、処理室２内で移送ロボット４のステージに位置ずれが無い場合、ステージ上に載置された半導体ウエハ６とそれを固定するためのクランプ５との中心が一致する様子を示している。こうした場合、半導体ウエハ６上のターゲット３によるスパッタリング処理に供される領域部分とクランプ５の壁面との間には適度なクリアランス（隙間）が維持されるため、ターゲット３の材料であるアルミニウム材の癒着が起こり難い正常状態であるとみなすことができる。アルミニウム材の癒着が生じなければ、装置は順調に動作する。
【０００６】
これに対し、図４（ｂ）を参照すれば、処理室２内で移送ロボット４のステージに位置ずれが有る場合、ステージ上に載置された半導体ウエハ６とそれを固定するためのクランプ５との中心がずれてしまう様子を示している。こうした場合、半導体ウエハ６上のターゲット３によるスパッタリング処理に供される領域部分とクランプ５の壁面との間には偏心によりクリアランス（隙間）を確保できずに接近する箇所が生じるため、こうした接近箇所でターゲット３の材料であるアルミニウム材の癒着が起こり易い異常状態であるとみなすことができる。アルミニウム材の癒着が起こると、図示されるような癒着塊７がクランプ５の壁面から半導体ウエハ６上のスパッタリング処理に供される領域内外に及んで付着した状態となり、半導体ウエハ６が不良品となるばかりでなく、装置が動作停止されてしまう。
そこで、本発明の技術的課題は、処理室内における移送ロボットのステージの位置ずれ発生を十分に抑制でき、ターゲット材の癒着の発生を阻止できる構造の半導体製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記技術的課題を解決するための第１の発明は、
回転軸（例えば図１の回転軸９）周りに回転する回転機構と、回転の半径方向に移動する移動機構と、前記回転機構及び前記移動機構が内部に設置された移送室（例えば図１の移送室１）とを備え、前記回転機構及び移動機構の動作によって半導体ウエハを移送する半導体製造装置であって、
前記回転機構の回転軸が前記移送室外に突出している突出部（例えば図１の移送ロボット頭部８）と、
前記回転機構の回転動作に伴う前記回転軸の揺動を、前記突出部を支持することにより抑制する揺動抑制機構（例えば図１の剛体棒１０及び固定機具１１の構成）と、
を備えたことを特徴とする半導体製造装置である。
【０００８】
このような構成により、移送室内で移送ロボットが回転方向に動作してアームの遠心力が働いた場合、連結部分の回転機構の回転軸が揺動するのを移送室外に設けられた揺動抑制機構で突出部を支持することにより抑制するため、処理室内における移送ロボットのステージの位置ずれが生じ難くなる。
即ち、第１の発明によれば、処理室内における移送ロボットのステージの位置ずれ発生を十分に抑制でき、ターゲット材の癒着の発生を阻止できる構造の半導体製造装置を提供することができる。
【０００９】
又、第２の発明は、
前記揺動抑制機構は、前記移送室外面の上面における平坦部分の所定位置に取り付けられた剛体棒（例えば図１の剛体棒１０）と前記突出部とを固定することによって構成されていることを特徴とする半導体製造装置である。
このような構成により、例えばステンレス製等として製造及び取り付けが容易で揺動抑制のために十分な剛性を確保することができる。
【００１０】
更に、第３の発明は、
前記揺動抑制機構は、前記剛体棒の両端部分を固定するための一対の固定機具（例えば図１の固定機具１１）を含み、
前記一対の固定機具は、前記移送室外壁の平坦部分の周縁箇所に取り付けられたことを特徴とする半導体製造装置である。
このような構成により、移送室外壁の平坦部分の周縁箇所に取り付けられた固定機具で剛体棒の両端部分が固定されるため、剛体棒の移送室外壁の平坦部分に対する取り付けを簡単に行うことができ、回転機構の頭部への当接状態が安定する。
【００１１】
加えて、第４の発明は、
前記揺動抑制機構は、前記剛体棒における前記回転機構の前記頭部に対する当接部分の近傍箇所で前記剛体棒の一部を嵌め込んで支持する支持体（例えば図２の支持体１５）を含み、
前記支持体は、前記回転機構における前記頭部近傍の鍔部に取り付けられたことを特徴とする半導体製造装置である。
このような構成により、剛体棒における回転機構の頭部に対する当接を回転機構の鍔部に取り付けられた支持体上で嵌合により位置決め固定して行うことができるため、回転機構の頭部への当接状態の安定化が一層図られる。
【００１２】
又、第５の発明は、
前記一対の固定機具の前記移送室外壁に対する取り付け箇所、並びに前記剛体棒における前記回転機構の前記頭部に対する当接部分の近傍箇所は、貫通穴を通して締結部材（例えば図１のねじ１２、図２のねじ１４）で締結することにより前記移送室外壁、並びに前記支持体に対して固定されていることを特徴とする半導体製造装置である。
このような構成により、締結部材を用いた締結で剛体棒の軸芯周りの回転を阻止して移送室外壁の平坦部分に対して剛体棒を強固に固定できるため、回転機構の頭部への当接状態が極めて安定して回転機構の頭部の揺動抑制効果が顕著に向上する。
【００１３】
更に、第６の発明は、
前記回転機構を成すモータを支持すると共に、前記移送室を構成する筐体に嵌め込まれるモータ支持部材（例えば図３（ｂ）の筐体１７）を備え、
前記モータ支持部材は、前記移送室を構成する筐体（例えば図３（ｂ）の筐体１９）に嵌め込まれるときに前記筐体に係止される嵌め込み係止部（例えば図３（ｂ）の嵌め込み係止片１８）を有し、
前記嵌め込み係止部は、貫通穴を通して締結部材（例えば図３（ｂ）のねじ１６）で締結することにより前記移送室を構成する筐体に固定されていることを特徴とする半導体製造装置である。
このような構成により、モータ支持部材の移送室の筐体に対する嵌め込み時に係止される嵌め込み係止部を移送室の筐体に強固に固定できるため、回転軸の揺動を抑制する機能が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図を参照して本発明に係る半導体製造装置の幾つかの実施形態を説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る半導体製造装置の概略構成を上方向から示した平面図である。
この半導体製造装置は、中心位置に回転機構が配備された移送室１の周囲に複数の処理室２が具備され、移送室１内で回転機構の回転駆動に応じて移送ロボット４（図３で説明した構造のもので、以下は処理室２を含む共通部分については同じ参照符号を付して説明を省略する）が載置した半導体ウエハ６（例えば表面処理としてスパッタリング処理に供される）を各処理室２内の所定位置へ出し入れ移送する構造を有している。
【００１５】
又、移送室１外には、回転機構の外方への突出部である移送ロボット頭部８に当接した状態で固定部材により固定されると共に、回転機構の回転軸９の回転動作に伴う移送ロボット頭部８（回転軸９）の揺動を抑制するための揺動抑制機構として、両端部分が一対の固定機具１１で固定された剛体棒１０が設けられている。
ここで、剛体棒１０は、製造及び取り付けが容易で揺動抑制のために十分な剛性を確保することができるステンレス（ＳＵＳ）製等のパイプとすれば良い。一対の固定機具１１は、移送室１外壁の平坦部分の周縁箇所に取り付けられ、剛体棒１０の両端部分を例えばクランプ式で固定する構造である場合を例示できる。尚、各固定機具１１の移送室１外壁に対する取り付け箇所は、貫通穴を通して締結部材としてのねじ１２を締結することにより移送室１外壁に対して固定されている。即ち、移送室１外壁に取り付けられた固定機具１１で剛体棒１０の両端部分を固定すれば、剛体棒１０の移送室１外壁の平坦部分に対する取り付けを簡単に行うことができ、剛体棒１０における回転機構の移送ロボット頭部８への当接状態が安定する。
【００１６】
又、剛体棒１０の移送ロボット頭部８に対する当接部分近傍の二箇所はねじ１４を締結することにより移送室１外壁に対して固定されている。このように、ねじ１４の締結で剛体棒１０の軸芯周りの回転を阻止（因みに、固定機具１１の移送室１外壁に対する取り付け箇所をねじ１２で締結した場合も同様に剛体棒１０の軸芯周りの回転を阻止する働きを持つ）すれば、剛体棒１０の撓みの発生を一層強固に防止でき、移送室１外壁の上面の平坦部分に対して剛体棒１０を強固に安定して固定できるため、剛体棒１０の移送ロボット頭部８に対する当接状態での固定が一層強化される。
【００１７】
このような構成の半導体製造装置の場合、剛体棒１０の両端部分を一対の固定機具１１で固定して移送ロボット頭部８に対する当接部分近傍をねじ１４で締結した三箇所支持構造の揺動抑制機構を持たせている。このため、回転機構の回転軸９の回転動作に応じて移送室１内で移送ロボット４が回転方向に動作してアームの遠心力が働いても、連結部分の回転機構の回転軸９が揺動するのを移送室１外に設けられた剛体棒１０の当接部分で回転機構の突出部である移送ロボット頭部８を支持することにより抑制するため、処理室２内では移送ロボット４のステージの位置ずれが生じ難く、ターゲット３のアルミニウム材の癒着の発生を回避できる。
即ち、実施形態１によれば、処理室１内における移送ロボット４のステージの位置ずれ発生を十分に抑制でき、ターゲット材（ターゲット３のアルミニウム材）の癒着の発生を阻止できる構造の半導体製造装置を提供することができる。
【００１８】
（実施形態２）
本実施形態２では、実施形態１の構造に加え、移送ロボット頭部８の固定部位付近で剛体棒１０を移送室１外壁に更に嵌合固定するものである。
図２は、本発明の実施形態２に係る半導体製造装置の移送室１の中心に備えられる回転機構の要部支持構造を側面方向から示した図である。
図２では、回転機構における移送ロボット頭部８近傍の鍔部にねじ１３で締結された支持体１５が設けられ、この支持体１５が剛体棒１０の一部（移送ロボット頭部８に対する当接部分の近傍箇所）を嵌め込んで支持固定する様子を示している。このように、剛体棒１０を嵌め込んで支持する支持体１５を用いれば、剛体棒１０における移送ロボット頭部８に対する当接を回転機構の鍔部に取り付けられた支持体１５上で嵌合により位置決め固定して行うことができるため、移送ロボット頭部８への当接状態の安定化が一層図られ、剛体棒１０の撓みの発生を強固に防止できる。従って、移送室１外壁の上面における平坦部分に対して剛体棒１０を強固に安定して固定できるため、移送ロボット頭部８への当接状態が極めて安定して移送ロボット頭部８の揺動抑制効果が顕著に向上する。
【００１９】
即ち、実施形態２に係る半導体製造装置の場合、剛体棒１０の両端部分を固定機具１１で固定し、中央部分をねじ１４で固定した三箇所支持構造に加え、剛体棒１０の移送ロボット頭部８に対する当接部分の近傍箇所に剛体棒１０の一部を嵌め込んで支持する支持体１５を含めた四箇所支持構造の揺動抑制機構とできる上、剛体棒１０を支持体１５へ固定して軸芯周りの回転も安定して阻止できる構造としている。
このため、実施形態２に係る半導体製造装置は、先の実施形態１に係る構造よりも更に剛体棒１０の撓み変動や軸芯回りの回転が抑制され、回転機構の回転軸９の回転動作に応じて移送室１内で移送ロボット４が回転方向に動作してアームの遠心力が働いても、連結部分の回転機構の回転軸９が揺動するのを移送ロボット頭部８の支持固定により抑制するため、処理室２内では移送ロボット４のステージの位置ずれが一層生じ難く、ターゲット３のアルミニウム材の癒着の発生を極力回避することができる。
即ち、実施形態２によれば、実施形態１の場合と同様に処理室１内における移送ロボット４のステージの位置ずれ発生を十分に抑制でき、ターゲット材（ターゲット３のアルミニウム材）の癒着の発生を阻止できる構造の半導体製造装置を提供することができる。
【００２０】
（実施形態３）
実施形態３の半導体製造装置は、実施形態１に係る三箇所支持構造の揺動抑制機構、実施形態２に係る四箇所支持構造の揺動抑制機構を移送室１外に複数設けた構成のものである。
具体的に云えば、図１では移送室１の要部を上方向から示したが、下方向も同様に中心位置に移送ロボット頭部８が突出した構成となっている。即ち、実施形態１や実施形態２では説明を省略したが、図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、移送室１の中心位置に配置される回転機構は、上下方向で付き合わされるように対向して配置されたそれぞれ回転軸９を持つモータを有し、移送室１と共通の支持体である円筒状の筐体１７に各回転軸９を取り巻くように嵌め込まれた内側のマグネットＭの外周囲（外側）に環状のマグネットＭが配置された構造であり、各回転軸９を軸支すると共に、モータの電気回路部分を接続した基板を包んだ筐体部分が円筒状の筐体１７に接合され、移送ロボット頭部８として移送室１の上面側、下面側へ突出した構造となっている。
【００２１】
図３（ｂ）を参照すれば、ここでは回転機構を成すモータを支持すると共に、移送室を構成する筐体１９に嵌め込まれるモータ支持部材としての筐体１７が筐体１９に係止される嵌め込み係止部としての嵌め込み係止片１８を有しており、嵌め込み時には嵌め込み係止片１８が貫通穴を通して締結部材としてのねじ１６で締結され、筐体１９に固定されるようになっている。このため、モータ支持部材の筐体１７の移送室１の筐体１９に対する嵌め込み時に係止される嵌め込み係止片１８が移送室１の筐体１９に強固に固定されることにより、回転軸９の揺動を抑制する機能が得られる。
こうした揺動抑制機能に加え、実施形態３の半導体製造装置では、移送室１の上面側、下面側に突出した移送ロボット頭部８の双方を対象として、上述した揺動抑制機構を任意に複数個設ける構成としたものである。
【００２２】
即ち、実施形態３に係る半導体製造装置は、回転機構の回転軸９の回転動作に応じて移送室１内で移送ロボット４が回転方向に動作してアームの遠心力が働いても、実施形態１や実施形態２の場合以上に、連結部分の回転機構の回転軸９が揺動するのを移送ロボット頭部８の支持固定及び上述した揺動抑制機構により抑制するため、処理室２内では殆ど移送ロボット４のステージの位置ずれが生じ難く、ターゲット３のアルミニウム材の癒着の発生を極めて安定して回避することができる。
尚、実施形態３のように揺動抑制機構を任意に複数個設ける構成の場合、特に移送室１の上面側には環線状に内部の様子を観察するための透明な窓が設けられているため、こうした観察の邪魔にならない位置を選択して設けることが必要になる。又、揺動抑制機構の個数を増設することは、移送ロボット頭部８の揺動（回転軸９の揺動）を剛体棒１０の当接部分で安定化させる傾向を高めることになるが、基本機能として処理室２内で移送ロボット４のステージの位置ずれが生じ難く、ターゲット３のアルミニウム材の癒着の発生を回避することができれば良いので、先の制約事項等も踏まえて適宜選択されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態１に係る半導体製造装置の概略構成を上方向から示した平面図である。
【図２】本発明の実施形態２に係る半導体製造装置の移送室１の中心に備えられる回転機構の要部支持構造を側面方向から示した図である。
【図３】本発明の実施形態３に係る半導体製造装置の移送室１の中心に備えられる回転機構の細部支持構造を示した図であり、（ａ）は側面方向から示した断面図に関するもの、（ｂ）は上方向から破断して示した要部の平面図に関するものである。
【図４】従来の半導体製造装置の要部である移送室１内の移送ロボット４における先端部分の概略構成を透視して示した図である。
【図５】従来の半導体製造装置に備えられる処理室２内での半導体ウエハ６とそれを固定するクランプ５との位置関係を示した概略平面図であり、（ａ）は移送ロボット４のステージに位置ずれが無い状態に関するもの、（ｂ）は移送ロボット４のステージに位置ずれが有る状態に関するものである。
【符号の説明】
【００２４】
１  移送室、２  処理室、３  ターゲット、４  移送ロボット、５  クランプ、６  半導体ウエハ、７  癒着塊、８  移送ロボット頭部、９  回転軸、１０  剛体棒、１１  固定機具、１２、１３、１４、１６  ねじ、１５  支持体、１７、１９  筐体、１８  嵌め込み係止片、Ｍ  マグネット
【図１】
2010021272.tif 000003
【図２】
2010021272.tif 000004
【図３】
2010021272.tif 000005
【図４】
2010021272.tif 000006
【図５】
2010021272.tif 000007