(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に昇降および回転可能な基台を有する搬送機構を設けた処理装置において、上記基台上には、被処理基板を支持する水平に延出した基板支持部を有する基板移動体と、複数枚の被処理基板が収納された容器を支持する水平に延出した容器支持部を有する容器移動体とが往復移動可能に設けられ、上記容器支持部は基板移動体よりも上方で、且つ基板支持部の延出方向とは反対方向に延出されており、上記基板移動体および容器移動体が基台上の待機位置にある状態で、上記容器支持部が上記基板移動体の直上に配置されていることを特徴とする処理装置。
【請求項２】
上記基台は、基板移動体と容器移動体の往復移動方向に長い箱状に形成され、基台の四隅が旋回半径を小さくすべく切断されていることを特徴とする請求項１記載の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造においては、被処理基板である半導体ウエハに酸化、拡散、ＣＶＤ等の各種の処理を施すために、例えば縦型熱処理装置のような種々の処理装置が用いられている。このような処理装置においては、複数枚のウエハを収納した運搬用の容器であるカセット（キャリアともいう）を運搬ロボットまたは作業者が搬出入口より搬入すると、このカセットが収納棚に収納され、更にこの収納棚のカセット内から基板保持具であるボートにウエハが移載されるようになっている。ウエハが移載されたボートは熱処理炉に装入され、ウエハに所定の処理が施される。所定の処理が終了して、熱処理炉からボートが搬出されると、ボートから処理済みのウエハが上記とは逆の手順でカセットに戻され、処理済みのウエハを収納したカセットが搬出入口から搬出される。
【０００３】
このような処理装置内におけるカセットの搬送とウエハの移載を一つに集約した搬送機構により行うように構成して、占有スペースを削減し、装置の小型化を図った処理装置が提案されるに至っている（特開平３−４８４３９号公報等参照）。この処理装置の搬送機構は、昇降および回転可能に設けられた基台を有し、この基台上にはウエハを支持する水平に延出した基板支持部を有する基板移動体が往復移動可能に設けられ、この基板移動体と対向して上記基台には上記カセットを支持する水平に延出した容器支持部を有する容器移動体が往復移動可能に設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記処理装置においては、搬送機構の容器移動体が往復移動可能に設けられてはいるものの、カセットを基台からはみ出した状態で支持するように構成されている。そのため、基台が回転するときに、カセットの大きさだけ旋回半径が大きくなり、省スペース化を図る上で限界があった。また、上記基台も往復移動機構を収容している構造上、旋回半径が大きくなっていた。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、基台を含む旋回部分の旋回半径を小さくでき、省スペース化が図れる処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のうち、請求項１の発明は、筐体内に昇降および回転可能な基台を有する搬送機構を設けた処理装置において、上記基台上には、被処理基板を支持する水平に延出した基板支持部を有する基板移動体と、複数枚の被処理基板が収納された容器を支持する水平に延出した容器支持部を有する容器移動体とが往復移動可能に設けられ、上記容器支持部は基板移動体よりも上方で、且つ基板支持部の延出方向とは反対方向に延出されており、上記基板移動体および容器移動体が基台上の待機位置にある状態で、上記容器支持部が上記基板移動体の直上に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
上記基台は、基板移動体と容器移動体の往復移動方向に長い箱状に形成され、基台の四隅が旋回半径を小さくすべく切断されていることが好ましい（請求項２）。
【０００８】
【実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【０００９】
図２ないし図３において、１は処理装置として例示した縦型熱処理装置の筐体で、この筐体１の一端には、被処理基板である半導体ウエハ２を複数枚例えば２５枚程度垂直に立てた状態で所定のピッチで収納した運搬用の容器であるカセット３を搬入搬出するための開閉ゲートを有する搬出入口４が設けられている。上記筐体１内における搬出入口４近傍には、上記カセット３を載置するための載置台５が設けられている。
【００１０】
上記載置台５には、カセット３を前後から押える押え部６，７、カセット３内のウエハ２のオリフラ合せを行うオリフラ整合機等（図示省略）が設けられている。また、載置台５は、垂直に回動可能に設けられており、上記カセット３内のウエハ２を垂直状態から水平状態にすべくカセット３をほぼ９０度回動できるようになっている。
【００１１】
上記筐体１内には、昇降および回転可能な基台８を有する搬送機構９が設けられ、その基台８の周囲に上記載置台５と、上記カセット３を収納する収納棚１０と、第１の真空予備室（ロードロック室ともいう）１１とが配置されている。上記収納棚１０は、高さ方向にカセット３を複数個載置可能に棚部１２を複数段、図示例では４段有している。
【００１２】
上記第１の真空予備室１１は、後述の縦型熱処理炉１３内に多数枚例えば３０枚のウエハ２を装入するために用いられる基板保持具である石英製のボート１４を収容してウエハ２の移載と予備真空を行うための部屋で、上記基台８を挟んで上記載置台５と対向する位置に配置されている。この第１の真空予備室１１の上記基台８側へ臨む前面部は開口しており、この前面部にはその開口部を開閉するロードロックドア１５が設けられている。また、第１の真空予備室１１の後部には、ゲートバルブ１６を介して第２の真空予備室１７が連設されている。
【００１３】
上記筐体１の後端側上部には、下部に装入口（炉口）１８を有する縦型熱処理炉１３が設けられ、この熱処理炉１３の下方のローディングエリア（作業領域）が上記第２の真空予備室１７になっている。この第１および第２の真空予備室１１，１７は、例えば上記熱処理炉１３の熱処理時の真空度例えば１Ｔｏｒｒとほぼ同じ真空度とされる。
【００１４】
上記第１の真空予備室１１は、ゲートバルブ１６を開けて第２の真空予備室１７と連通するに際して第２の真空予備室１７と同じ圧力に制御され、第１の真空予備室１１と第２の真空予備室１７との間のゲートバルブ１６を閉めた状態で第１の真空予備室１１のロードロックドア１５を開けて筐体１内と連通するに際して筐体１内と同じ圧力（大気圧）に制御される。
【００１５】
上記熱処理炉１３の下方には、その装入口１８を開閉する蓋体１９が昇降機構の昇降アーム２０により昇降可能に設けられ、この蓋体１９の上部には、石英製の保温筒２１を介して上記ボート１４が載置されるようになっている。第２の真空予備室１７には、上記ボート１４を上記保温筒２１上から第１の真空予備室１１にまたはその逆に搬送するための搬送アーム機構２２が設けられている。また、上記保温筒２１は、洗浄等のために、上記搬送アーム機構２２により上記蓋体１９上から第１の真空予備室１１に搬送されて、筐体１外に搬出可能になっていいる。
【００１６】
上記搬送機構９は、図４にも示すように、ボールネジ等を用いた昇降機構により昇降可能に設けられた昇降アーム２３を有し、この昇降アーム２３上に上記基台８が水平に回転可能に取付けられている。上記昇降アーム２３内には、図１に示すように、上記基台８を位置決め可能に回転駆動するための回転駆動部２４が設けられている。
【００１７】
上記基台８には、ウエハ２を支持する水平に延出した基板支持部（ウエハ支持部）またはフォークともいう）２５を有する基板移動体（ウエハ移動体）２６と、上記カセット２を支持する水平に延出した容器支持部（カセット支持部）２７を有する容器移動体（カセット移動体）２８とが往復移動可能に設けられ、その容器移動体２８によりカセット３を載置台５から収納棚１０にまたはその逆に、上記基板移動体２６によりウエハ２を収納棚１０のカセット３内から第１の真空予備室１１内のボート１４にまたはその逆にそれぞれ移動可能に構成されている。そして、特に、上記基板移動体２６および容器移動体２８が基台８上の待機位置にある状態において、上記容器支持部２７が上記基板移動体２６の直上に配置されている。
【００１８】
上記基台８は、図５ないし図６に示すように、基板移動体と容器移動体の往復移動方向に長い箱状に形成され、その四隅が旋回半径Ｒを小さくすべく切断された形状になっている。この基台８の上面には、その長手方向に沿って上記基板移動体２６を往復移動させるためのスリット２９が中央寄りに２列形成されると共に、上記容器移動体２８を往復移動させるためのスリット３０が基台８の片側寄りに一列形成されている。
【００１９】
上記基板支持部２５は、基板移動体２６の往復移動方向の一方向へ臨んで延出されている。上記基板支持部２５は、短冊状の薄板からなり、同時に複数枚のウエハ２を支持できるように複数段図示例では５段に設けられている。また、ウエハ２を一枚ずつ移載することも可能とするために、上記基板支持部２５のうち、中央段の基板支持部２５が独立して往復移動可能とされている。従って、上記基板移動体２６は、４段の基板支持部２５を有する主基板移動体２６ａと、一段の基板支持部２５を有する副基板移動体２６ｂとから構成されており、この主副二つの基板移動体２６ａ，２６ｂを往復移動させるために上記スリット２９が２列設けられている。
【００２０】
上記基板移動体２６の移動手段として、各スリット２９の長手方向両端位置には、図７に示すように、モータ（ステッピングモータ）３１で回転駆動される駆動プーリ３２と、従動プーリ３３とが配設され、両プーリ３２，３３にベルト（タイミングベルト）３４が巻き掛けられている。上記ベルト３４は有端ベルトからなり、その長手方向両端部が、図９にも示すように、移動ブロック３５の両端部に押え３６を介してネジ３７で固定されている。各移動ブロック３５上に、主副の基板移動体２６ａ，２６ｂがそれぞれ固定されている。また、上記移動ブロック３５は、基台８内の長手方向に設けられたガイド３８に摺動可能に支持されている（図６参照）。
【００２１】
上記容器支持部２７は、上記基板移動体２６よりも上方で、且つ基板支持部２５の延出方向とは反対方向に延出されている。この容器支持部２７の先端上部には、上記カセット３を載置する容器載置部３９が設けられている。これにより、上記基板移動体２６および容器移動体２８が基台８上の待機位置にある状態（図１の状態）において、上記容器支持部２７が上記基板移動体２６の直上に位置するように設計されているので、カセット３を基台８から外側方へはみ出さない状態で旋回させることが可能となり、旋回半径Ｒの縮小化が図られている。
【００２２】
上記容器移動体２８の移動手段として、上記スリット３０の長手方向両端位置には、図８に示すように、従動プーリ４０がそれぞれ配設され、両従動プーリ４０間には、モータ（ステッピングモータ）４１で回転駆動される駆動プーリ４２が配設され、これら従動プーリ４０および駆動プーリ４２にベルト（タイミングベルト）４３が巻き掛けられている。この場合、ベルト４３の下側部分が上記駆動プーリ４２にガイドプーリ４４を介して巻き掛けられている。
【００２３】
上記ベルト４３は、無端ベルトからなり、その上側部分の上面には、図１０にも示すように、上記容器移動体２８を固定するための移動方向に幅の狭い固定部４５が突設されている。この固定部４５は、図示例では上記ベルト４３の上面に溶着されているが、ベルト４３の上面に一体形成されていてもよい。上記容器移動体２８の下端部には、上記固定部４５の移動方向一端に当接する移動方向に幅の狭い被固定部４６が突設され、この被固定部４６と固定部４５がネジ４７とナット４８で締結固定されている。上記容器移動体２８は、基台８内の長手方向に設けられたガイド（リニアガイド）４９に摺動可能に支持されている。なお、上記基台８の両側部には、支柱５０が立設され、両支柱５０の上端部には、カセット３が容器載置部３９上にあるか否かを検知するための投光器５１ａと受光器５１ｂからなる光センサが取付けられている。
【００２４】
以上の構成からなる処理装置の作用を述べる。ウエハ２を垂直に立てて収納したカセット３を搬出入口４から処理装置の筐体１内に搬入して載置台５上に載置すると、カセット３が押え部６，７により前後から押えられ、オリフラ合せ後、カセット３がウエハ２を水平にすべく載置台５と共にほぼ９０度回動される。このカセット３の下部に、昇降アーム２３の昇降、基台８の旋回および容器移動体２８の移動により、容器支持部２７を移動させ、カセット３を容器支持部２７の容器載置部３９に上記載置台５の押え部６，７から受け取り、収納棚１０まで搬送して移載する。
【００２５】
このようにして所定個数のカセット３を収納棚１０に収納したなら、昇降アーム２３の昇降、基台８の旋回および基板移動体２６の移動により、上記収納棚１０上のカセット３内からウエハ２を基板支持部２５で抜き取り、予め第１の真空予備室１１内に移載されているボート１４に移載する。この時、第１の真空予備室１１と第２の真空予備室１７との間のゲートバルブ１６は閉じられ、第１の真空予備室１１のロードロックドア１５は開放されている。
【００２６】
このようにして所定枚数のウエハ２をボート１４に移載したなら、ロードロックドア１５を閉じ、第１の真空予備室１１内を所定の真空度に真空引きし、第１の真空予備室１１と第２の真空予備室１７との間のゲートバルブ１６を開放して、搬送アーム機構２２により第１の真空予備室１１内から第２真空予備室１７内の保温筒２１上にボート１４を移載する。このボート１４の移載後に、上記ゲートバルブ１６を閉じ、ボート１４を昇降アーム２０により蓋体１９上の保温筒２１と共に上昇移動させて熱処理炉１３内に装入し、装入口１８を蓋体１９で閉じて、所定の熱処理を開始する。熱処理が終了すると、上記とは逆の動作でボート１４が熱処理炉１３内から第２の真空予備室１７内に搬出されて第１の真空予備室１１内に移載され、そのボート１４から収納棚１０上の空のカセット３内に処理済みのウエハ２が移載され、そのカセット３が収納棚１０から載置台５に搬送されて搬出入口４から搬出される。
【００２７】
上記処理装置によれば、昇降および回転可能に設けられた基台８上に、ウエハ２を支持する水平に延出した基板支持部２５を有する基板移動体２６と、複数枚のウエハ２が収納されたカセット３を支持する水平に延出した容器支持部２７を有する容器移動体２８とを往復移動可能に設け、上記基板移動体２６および容器移動体２８が基台８上の待機位置にある状態で、上記容器支持部２７を上記基板移動体２６の直上に配置したので、カセット３を基台８からはみ出さずに旋回させることが可能となり、上記基台８を含む旋回部分の旋回半径を小さくでき、省スペース化が図れ、延いては処理装置の小型化が図れる。また、上記容器支持部２７が基板支持部２５の直上にないため、カセット３から落下することのある粉塵が基板支持部２５上に落下して堆積する恐れがなく、粉塵によるウエハ２の汚染を防止できる。
【００２８】
また、上記容器移動体２８の移動手段として用いられいるベルト４３の上面に上記容器移動体２８を固定するための移動方向に幅の狭い固定部４５を突設したので、上記基板移動体２６の移動手段として用いられている有端ベルト３４の両端部に移動ブロック３５を介設したものよりも、基台８の限られたスペース内で容器移動体２８の移動ストロークを大きくとることが可能となり、これにより基台８の小型化が図れ、その旋回半径Ｒの縮小化および省スペース化が図れる。特に、上記基台８は、その旋回半径Ｒを小さくすべく四隅が切断されており、この基台８の一側の限られたスペース内に上記容器移動体２８の移動手段であるベルト４３を配置しなければならないため、上記固定部４５の構造が極めて有効となる。
【００２９】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更等が可能である。例えば、ベルト４３の固定部４５の構造は、基板移動体２６の移動手段として用いられているベルト３４にも適用可能である。また、本発明が適用される処理装置としては、第１および第２の真空予備室１１，１７を必ずしも備えている必要はなく、常圧の筐体１内でボート１４の搬送移載を行うようにしてもよい。この場合、第１の真空予備室１１の代りにボート１４の載置台が設置される。また、収納棚１０は、基台８の旋回方向に複数配置されていてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果が得られる。
【００３１】
（１）請求項１の発明によれば、筐体内に昇降および回転可能な基台を有する搬送機構を設けた処理装置において、上記基台上には、被処理基板を支持する水平に延出した基板支持部を有する基板移動体と、複数枚の被処理基板が収納された容器を支持する水平に延出した容器支持部を有する容器移動体とが往復移動可能に設けられ、上記容器支持部は基板移動体よりも上方で、且つ基板支持部の延出方向とは反対方向に延出されており、上記基板移動体および容器移動体が基台上の待機位置にある状態で、上記容器支持部が上記基板移動体の直上に配置されているため、容器を基台からはみ出さずに旋回させることが可能となり、上記基台を含む部分の旋回半径を小さくでき、省スペース化が図れる。また、上記容器支持部が基板支持部の直上にないため、カセットから落下することのある粉塵が基板支持部上に落下して堆積する恐れがなく、粉塵によるウエハの汚染を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す要部側面図である。
【図２】処理装置の概略的構成を示す側面断面図である。
【図３】同処理装置の平面断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図５】基台の概略的平面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】図５のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】図５のＤ−Ｄ線断面図である。
【図９】図７のＥ部拡大図である。
【図１０】図８のＦ部拡大図である。
【符号の説明】
２  半導体ウエハ（被処理基板）
３  カセット（容器）
８  基台
９  搬送機構
２５  基板支持部
２６  基板移動体
２７  容器支持部
２８  容器移動体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003570827.tif 000009
【図９】
0003570827.tif 000010
【図１０】
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