(57)【要約】    【課題】  処理済の基板が外気に曝されることなく、次工程の基板処理装置に搬送可能とし、処理表面への酸化膜の生成、或はパーティクルの付着を防止する基板処理装置を提供する。    【解決手段】  基板処理装置１９が、基板３９を基板保持具３５に保持して処理する処理室と、該処理室の下方に連設された待機室２４と、前記処理室と前記待機室との間で前記基板保持具を昇降する昇降手段３４と、前記基板を収納する基板収納容器２１と、前記待機室内に配置され、前記基板収納容器と前記基板保持具との間で前記基板を搬送する基板移載機３７とを備え、前記基板処理装置が複数台並設され、一方の基板処理装置の待機室と他方の基板処理装置の待機室とはゲート弁１２５を介して連通され、一方の基板処理装置の基板移載機は一方の基板処理装置の基板保持具から他方の基板処理装置の基板保持具に基板を移載可能である基板処理装置。    【選択図】          図２
2006108348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理装置が、基板を基板保持具に保持して処理する処理室と、該処理室の下方に連設された待機室と、前記処理室と前記待機室との間で前記基板保持具を昇降する昇降手段と、前記基板を収納する基板収納容器と、前記待機室内に配置され、前記基板収納容器と前記基板保持具との間で前記基板を搬送する基板移載機とを備え、前記基板処理装置が複数台並設され、一方の基板処理装置の待機室と他方の基板処理装置の待機室とはゲート弁を介して連通され、一方の基板処理装置の基板移載機は一方の基板処理装置の基板保持具から他方の基板処理装置の基板保持具に基板を移載可能であることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンウェーハ等の基板に薄膜の生成等の処理を行う基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板処理装置としては、所要枚数を一度に処理するバッチ式の基板処理装置或は一枚或は複数枚を個別に処理する枚葉式の基板処理装置とがある。例えば、バッチ式の基板処理装置として、縦型反応炉を具備した縦型基板処理装置があり、該縦型基板処理装置に関するものとして特許文献１に示すものがある。
【０００３】
特許文献１に示される基板処理装置について、図１１、図１２に於いて略述する。
【０００４】
反応室を有する処理炉１の下側に待機室、即ちロードロック室２が気密に連設され、該ロードロック室２と前記処理炉１間にはゲートバルブ３が設けられ、前記ロードロック室２の側面にもゲートバルブ４が設けられている。前記ロードロック室２にはボートエレベータ（図示せず）が収納され、該ボートエレベータによりボート５が昇降され、前記ロードロック室２から前記処理炉１にボート５が装入、引出し（ローディング、アンローディング）される様になっている。
【０００５】
前記ロードロック室２に隣設してボート交換装置６が設けられている。
【０００６】
該ボート交換装置６はボート５を載置可能な２組の移載用テーブル７，８を有し、該移載用テーブル７，８はベーステーブル９に図１１中左右方向（Ｘ方向）にスライド可能に設けられている。該ベーステーブル９は、図１１の紙面に対して垂直方向（Ｙ方向）にスライド可能に設けられている。
【０００７】
前記移載用テーブル７，８は、前記ゲートバルブ４を通して載置したボート５を前記ロードロック室２内に挿入可能であり、前記ボートエレベータとの協働で該ボートエレベータと前記移載用テーブル７，８間でのボート５の移載が可能となっている。
【０００８】
前記ボート交換装置６と対向してカセット棚１１が設けられ、該カセット棚１１と前記ボート交換装置６との間にウェーハ移載装置１２が設けられている。該ウェーハ移載装置１２は、進退且つ回転可能な移載機１３及び移載機エレベータ１４を具備し、該移載機エレベータ１４と前記移載機１３との協働で前記カセット棚１１のカセット１５と前記移載用テーブル７，８上のボート５との間でウェーハの移載を行う様になっている。
【０００９】
前記処理炉１及び前記ロードロック室２にはそれぞれ排気ポンプ１６，１７が接続され、内部が真空引きされる様になっている。
【００１０】
上記した基板処理装置に於ける基板処理について説明する。
【００１１】
外部搬送装置（図示せず）、或は作業者がカセット１５を搬送して前記カセット棚１１に収納させる。前記ウェーハ移載装置１２はカセット１５内のウェーハを前記ボート交換装置６上のボート５に移載する。該ボート５に１バッチ分の未処理ウェーハが移載されると、前記ゲートバルブ４が開けられ、前記ボート交換装置６により前記ボート５が図示しないボートエレベータに移載される。前記ゲートバルブ３、前記ゲートバルブ４が閉じられた状態で、前記排気ポンプ１７により前記ロードロック室２内が減圧され、前記処理炉１と同圧化される。
【００１２】
前記ゲートバルブ３が開かれ、ボートエレベータにより前記処理炉１に前記ボート５がローディングされ、前記処理炉１内部が加熱されつつ、該処理炉１内部に反応ガスが導入され、前記排気ポンプ１６によって排気され、前記ボート５に保持されたウェーハに薄膜の生成、不純物の拡散、エッチング等所要の処理がなされる。
【００１３】
処理が完了すると、ボートエレベータにより前記ボート５が降下され、前記処理炉１からアンローディングされ、前記ゲートバルブ３が閉じられ、前記ロードロック室２がガスパージされる。
【００１４】
前記処理炉１での基板処理中に前記ウェーハ移載装置１２により前記ボート交換装置６のもう１つのボート５に未処理ウェーハが移載され、待機している。
【００１５】
外部と同圧化された後、前記ゲートバルブ４が開かれる。処理済のウェーハを保持したボート５が前記ボート交換装置６により前記ゲートバルブ４を通して取出されると、未処理ウェーハを保持したボート５が前記ボートエレベータに移載され、前記ゲートバルブ４が閉じられ、ウェーハの処理が繰返される。
【００１６】
前記ボート交換装置６で取出されたボート５は、処理済ウェーハが所要温度迄冷却されると、前記ボート５から前記カセット棚１１のカセット１５に前記ウェーハ移載装置１２によって処理済ウェーハが移載され、該処理済ウェーハを収納したカセット１５は外部に搬出される。
【００１７】
近年、半導体装置が益々細密化するにつれ、微細なパーティクル、或は自然酸化膜の生成が、半導体装置の品質に影響を及す様になり、又基板処理装置内での基板の搬送空間を気密とし、或は不活性ガス雰囲気とし、基板処理装置内で基板がパーティクルに汚染されること、基板に自然酸化膜が生成することを防止する様になっている。
【００１８】
更に、カセット１５を密閉式の基板収納容器とし、基板処理装置内部の大気雰囲気での基板の搬送、基板の収納、更に基板処理装置外部での基板の搬送は、基板をカセット１５に収納した状態で行う様にし、基板がパーティクルに汚染されることを防止している。
【００１９】
然し乍ら、密閉式の前記カセット１５は、基板をパーティクル汚染から防止するが、大気雰囲気で基板を収納するので、酸素濃度や水分濃度は、大気雰囲気と同じレベル（例えば、酸素２３％、水分１％）となってしまい、基板表面に酸化膜が生成することは防止し得なかった。特に、１つの基板処理装置で基板を処理した後、次工程の処理を行う基板処理装置に搬送する場合は、処理後の基板表面に自然酸化膜が生成する可能性があり、自然酸化膜はコンタクト抵抗の増加となって半導体装置の品質に悪影響を与える。
【００２０】
【特許文献１】特開２０００−２１７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明は斯かる実情に鑑み、処理済の基板が外気に曝されることなく、次工程の基板処理装置に搬送可能とし、処理表面への酸化膜の生成、或はパーティクルの付着を防止する基板処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、基板処理装置が、基板を基板保持具に保持して処理する処理室と、該処理室の下方に連設された待機室と、前記処理室と前記待機室との間で前記基板保持具を昇降する昇降手段と、前記基板を収納する基板収納容器と、前記待機室内に配置され、前記基板収納容器と前記基板保持具との間で前記基板を搬送する基板移載機とを備え、前記基板処理装置が複数台並設され、一方の基板処理装置の待機室と他方の基板処理装置の待機室とはゲート弁を介して連通され、一方の基板処理装置の基板移載機は一方の基板処理装置の基板保持具から他方の基板処理装置の基板保持具に基板を移載可能である基板処理装置に係るものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、基板処理装置が、基板を基板保持具に保持して処理する処理室と、該処理室の下方に連設された待機室と、前記処理室と前記待機室との間で前記基板保持具を昇降する昇降手段と、前記基板を収納する基板収納容器と、前記待機室内に配置され、前記基板収納容器と前記基板保持具との間で前記基板を搬送する基板移載機とを備え、前記基板処理装置が複数台並設され、一方の基板処理装置の待機室と他方の基板処理装置の待機室とはゲート弁を介して連通され、一方の基板処理装置の基板移載機は一方の基板処理装置の基板保持具から他方の基板処理装置の基板保持具に基板を移載可能であるので、処理済の基板を基板処理装置外の外気に曝すことなく、清浄雰囲気内で次工程の基板処理装置への基板の移載が可能であり、基板表面の酸化膜の成長を抑止でき、又パーティクルの付着を防止できる等の優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
【００２５】
本発明は、複数の基板処理装置が連結されて構成される。
【００２６】
図１、図２は２組の基板処理装置１９ａ，１９ｂが連設された場合を示している。尚、基板処理装置１９ａと基板処理装置１９ｂとは同一の構成を有するので、以下基板処理装置１９ａについて説明する。
【００２７】
密閉な空間を形成する筐体２０の前面には授受ステージ２２が設けられ、該授受ステージ２２は密閉構造の基板収納容器であるポッド（以下カセット２１）を授受可能となっている。前記授受ステージ２２に隣接する前記筐体２０の内部にはカセット搬送空間２３が形成され、前記筐体２０に設けられたクリーンユニット（図示せず）により前記カセット搬送空間２３には清浄空気の流れが形成されている。
【００２８】
前記筐体２０の後下部には気密な待機室であるロードロック室２４が連設され、該ロードロック室２４内は大気ゲート弁２５を介して前記カセット搬送空間２３に連通している。
【００２９】
該カセット搬送空間２３には、前記授受ステージ２２に対向してカセット搬送機２６が設けられ、該カセット搬送機２６を介して前記授受ステージ２２に対向する位置にカセット受け台２７が設けられ、該カセット受け台２７には前記大気ゲート弁２５に連設されたカセット開閉手段であるポッドオープナ２９が設けられている。又、前記カセット受け台２７の上方に位置するカセット棚２８が前記ロードロック室２４の上面に設けられている。
【００３０】
前記カセット棚２８の後側に炉収納部３１が設けられ、該炉収納部３１には基板処理室としての処理炉３２が収納され、該処理炉３２は炉口ゲートバルブ３３を介して前記ロードロック室２４と連通している。該ロードロック室２４には図１１で示したと同様排気ポンプ（図示せず）が設けられ、又窒素ガス等の不活性ガスを供給するガス供給ライン（図示せず）が連通されている。
【００３１】
前記ロードロック室２４の内部には、前記処理炉３２の下方に基板保持具昇降手段であるボートエレベータ３４が設けられ、該ボートエレベータ３４は基板保持具であるボート３５を交換可能に載置し、該ボート３５を昇降して前記処理炉３２にローディング／アンローディング可能となっている。前記ボート３５はウェーハ３９を水平姿勢で多段に保持するものであり、該ウェーハ３９は前記ボート３５に保持された状態で前記炉収納部３１内にローディングされ、所要の処理がなされる。
【００３２】
前記ボートエレベータ３４の側方に基板保持具交換手段であるボートチェンジャ３０、保持具置き台３６が設けられ、前記ボートエレベータ３４と前記大気ゲート弁２５との間には基板移載手段である基板移載機３７が設けられている。
【００３３】
尚、前記筐体２０にはアンローディングされた状態のボート３５に対向する位置に気密構造のローディングロックドア４０が設けられ、該ローディングロックドア４０を開いて保守作業が可能となっている。
【００３４】
前記授受ステージ２２に対してはＡＧＶ、或はＯＨＴ等の外部搬送装置（図示せず）により前記カセット２１が搬入出される。前記カセット搬送機２６は横行可能、昇降可能、進退可能なカセット搬送アーム３８を具備し、該カセット搬送アーム３８の横行、昇降、進退の協働により前記授受ステージ２２から前記カセット受け台２７又は前記カセット棚２８間で、或は前記カセット受け台２７と前記カセット棚２８間で前記カセット２１の搬送を行う様になっている。
【００３５】
前記カセット棚２８は回転可能な複数段の棚４１（図示では２段）を有し、各段の棚にそれぞれ複数個の前記カセット２１を載置可能となっている。
【００３６】
前記基板移載機３７について図３、図４に於いて説明する。
【００３７】
前記ロードロック室２４の底部より筒状の駆動部支持体４２が気密に取付けられ、該駆動部支持体４２に前記基板移載機３７の駆動機構部４３が取付けられている。前記駆動部支持体４２の下面に筒状支持部材４４が取付けられ、該筒状支持部材４４の下端に上ベース４５が取付けられ、該上ベース４５に支柱４６，４６を介して下ベース４７が取付けられ、前記上ベース４５と前記下ベース４７間にスクリューシャフト４８，４８が回転自在に設けられ、該スクリューシャフト４８，４８はギアボックス４９，４９を介してタイミングベルト５１により連結され、モータ５０により同期回転される様になっている。前記支柱４６に昇降ベース５２が昇降自在に設けられ、該昇降ベース５２は図示しないナットブロックを介して前記スクリューシャフト４８，４８に螺合している。前記昇降ベース５２には２重シャフト５３が立設され、該２重シャフト５３の上端には磁気シール部５４を介してフランジ５５が回転自在に気密に設けられ、該フランジ５５と前記上ベース４５間にはベローズシール部材５６が気密に取付けられ、前記フランジ５５は前記駆動部支持体４２の上部を貫通して昇降可能となっている。
【００３８】
前記２重シャフト５３の上端にはウェーハ移載アーム５７が設けられ、前記２重シャフト５３の外軸、内軸（図示しない）を個々に回転することで、前記ウェーハ移載アーム５７全体が回転すると共に該ウェーハ移載アーム５７が伸縮する様になっている。
【００３９】
而して、前記支柱４６、前記スクリューシャフト４８等の摺動部、回転部は前記ベローズシール部材５６によって前記ロードロック室２４内とは離隔されており、前記駆動機構部４３による前記ロードロック室２４内部の汚染を防止している。又、該ロードロック室２４は前記駆動機構部４３を外部に設けたので、前記ロードロック室２４の容積を小さくでき、減圧、復圧等の工程を短時間で行える。
【００４０】
次に、図５、図６により前記ボートエレベータ３４について説明する。
【００４１】
前記ロードロック室２４の上面にエレベータ昇降機構部５９が設けられ、該エレベータ昇降機構部５９はガイドシャフト６１に昇降自在に設けられた昇降ブロック６２を具備し、該昇降ブロック６２にはナットブロック（図示せず）を介してスクリューロッド６４が螺合し、該スクリューロッド６４は昇降モータ６３により減速機６０を介して回転され、前記スクリューロッド６４が前記昇降モータ６３により回転されることで前記昇降ブロック６２が昇降可能となっている。
【００４２】
該昇降ブロック６２には前記ロードロック室２４の天井部を貫通して該ロードロック室２４内に延出する昇降軸６５が垂設され、該昇降軸６５の前記ロードロック室２４貫通箇所にはベローズ６６が設けられ、前記昇降軸６５の貫通部は気密構造となっている。前記ベローズ６６は前記昇降ブロック６２の昇降量に対応できる充分な伸縮量を有し、前記ベローズ６６の内径は前記昇降軸６５の外形に比べ充分に大きく前記ベローズ６６の伸縮で前記昇降軸６５に接触することがない様になっている。
【００４３】
該昇降軸６５の下端にエレベータアーム６７が設けられており、該エレベータアーム６７にはローラ６８が回転自在に設けられている。前記ロードロック室２４の内壁面で前記昇降軸６５に対峙する部分にはガイドレール６９が取付けられ、該ガイドレール６９には前記ローラ６８が転動する様になっている。
【００４４】
前記エレベータアーム６７に前記処理炉３２の炉口部を気密に閉鎖可能な炉口蓋７１が設けられている。該炉口蓋７１はボート受け台として機能し、該炉口蓋７１に前記ボート３５が着脱可能に載置される。
【００４５】
而して、前記昇降モータ６３の駆動により、前記昇降軸６５を介して前記エレベータアーム６７が昇降し、該エレベータアーム６７の昇降により前記ボート３５が前記処理炉３２にローディング／アンローディングされる様になっている。又、前記エレベータアーム６７が前記ローラ６８を介して前記ガイドレール６９にガイドされているので前記昇降軸６５の撓みが抑止され、前記ボート３５の昇降動作に伴う前記昇降軸６５の撓みによる前記ボート３５の水平変位が防止される。
【００４６】
尚、前記エレベータアーム６７は気密な中空構造となっており、該エレベータアーム６７内にボート回転手段（図示せず）が設けられ、該ボート回転手段は前記炉口蓋７１を貫通するボート回転軸（図示せず）を有しており、該ボート回転軸を介して前記ボート３５を回転可能となっている。
【００４７】
前記ボート回転手段に対する給電用のケーブル、駆動制御用のケーブル（図示せず）が前記昇降軸６５を通して配線されている。又、前記炉口蓋７１、前記ボート回転手段のシールを冷却する為の冷却流路（図示せず）が形成されており、該冷却流路に冷却水を循環する為の冷却水配管（図示せず）も前記昇降軸６５内を通して配管されている。尚、前記冷却水配管はウェーハに対して金属汚染等汚染を起こさない金属等の材質が採用されている。
【００４８】
図７、図８により前記ボートチェンジャ３０について説明する。
【００４９】
該ボートチェンジャ３０の駆動機構部７２は前記ロードロック室２４の外部に設けられ、前記駆動機構部７２は前記ロードロック室２４の底部を貫通して設けられ、貫通部は磁気シールで気密となっている。
【００５０】
磁気シールで気密構造となっている軸受部７３が前記ロードロック室２４の底部を貫通して気密に設けられ、前記軸受部７３に２重軸７４が磁気シールされ回転自在に設けられている。
【００５１】
該２重軸７４の外軸７５の上端部は前記ロードロック室２４内部に突出し下端部は前記ロードロック室２４の外部に突出している。又、内軸７６の上端部は前記外軸７５の上端より突出し、下端部は該外軸７５の下端より突出している。
【００５２】
該外軸７５の下端部にはプーリ、例えばタイミングギア７７が嵌着され、該タイミングギア７７は動力伝達部材、例えばタイミングベルト７８を介して第１モータ７９の出力軸に設けられたタイミングギア８１と連結されている。又、前記内軸７６の下端部にはプーリ、例えばタイミングギア８２が嵌着され、該タイミングギア８２は動力伝達部材、例えばタイミングベルト８３を介して第２モータ８４の出力軸に設けられたタイミングギア８５と連結されている。前記第１モータ７９、前記第２モータ８４はそれぞれ独立して駆動され、前記外軸７５、前記内軸７６は個々に回転される様になっている。
【００５３】
前記外軸７５の上端にはボート支持体である第１ボート交換アーム８６が固着され、前記内軸７６の上端にはボート支持体である第２ボート交換アーム８７が固着されている。前記第１ボート交換アーム８６、前記第２ボート交換アーム８７の先端部はそれぞれ半円弧形状のボート載置部８６ａ，８７ａを有しており、該ボート載置部８６ａ，８７ａの内縁部は凹段差となっている。前記ボート３５は前記凹段差に位置決めされて載置され、それぞれ前記第１ボート交換アーム８６、前記第２ボート交換アーム８７に支持される様になっている。又、前記外軸７５、前記内軸７６の回転で、前記第１ボート交換アーム８６と前記第２ボート交換アーム８７は、干渉することなく回転する様になっている。
【００５４】
図９により、前記保持具置き台３６について説明する。
【００５５】
該保持具置き台３６の駆動機構部８８は、前記ロードロック室２４の下側に該ロードロック室２４の内部とは離隔して設けられている。
【００５６】
該ロードロック室２４の下面に架体８９が設けられ、該架体８９には図示しない複数の支柱が昇降ベース９５を介して取付けられ、又複数のスクリューシャフト９１，９１が回転自在に設けられ、該スクリューシャフト９１，９１は前記駆動機構部４３と同様な構造となっており、ギアボックス９２，９２を介してタイミングベルト（図示せず）により連結され、前記ギアボックス９２，９２はモータ９４により同期回転される様になっている。
【００５７】
前記スクリューシャフト９１，９１には前記昇降ベース９５がナットブロック（図示せず）を介して螺合しており、前記スクリューシャフト９１，９１の回転で昇降する様になっている。
【００５８】
前記昇降ベース９５には中空の支柱９６が気密に立設され、該支柱９６は前記ロードロック室２４の底部を遊貫して上端部が前記ロードロック室２４内に突出し、前記支柱９６の内部には回転軸（図示せず）が回転自在に設けられ、該回転軸の上端にボート受載フランジ９８が取付けられている。前記回転軸の支持部は磁気シール等により気密となっており、該回転軸の下端部は前記昇降ベース９５の下面に設けられた回転アクチュエータ９３、例えばモータ等に連結され該回転アクチュエータ９３の駆動により、前記ボート受載フランジ９８が回転される様になっている。
【００５９】
該ボート受載フランジ９８は前記ボート載置部８６ａ，８７ａの内径よりも小さい外径を有し、該ボート載置部８６ａ，８７ａの中心部を通って昇降可能となっている。
【００６０】
前記昇降ベース９５と前記ロードロック室２４下面間にはベローズ９７が設けられ、該ベローズ９７は前記支柱９６と同心であると共に非接触となっている。前記ベローズ９７は、前記ボート受載フランジ９８の上面が前記ボート載置部８６ａの下面より下方迄降下し、又前記ボート受載フランジ９８の下面が前記第２ボート交換アーム８７の上面より上方迄上昇するだけの伸縮量を有している。
【００６１】
又、前記保持具置き台３６に隣接して管状の不活性ガス供給ノズル９９（図２参照）が立設されており、該不活性ガス供給ノズル９９は図示しない窒素ガス等の不活性ガス供給源に接続されている。前記不活性ガス供給ノズル９９の上端は、前記ボート３５が前記保持具置き台３６に載置された状態で少なくとも前記ボート３５上端迄の高さを有し、該ボート３５に対向する面に所要間隔で穿設されたガス吐出孔（図示せず）を有する。
【００６２】
図１０により前記処理炉３２について説明する。
【００６３】
前記ロードロック室２４の上面に炉口フランジ１０１が設けられ、該炉口フランジ１０１の上端に有天筒状の外管１０２が立設され、該外管１０２と同心に処理室を画成する内管１０３が配設され、該内管１０３は上端が開放され、下端を前記炉口フランジ１０１に支持されている。
【００６４】
前記炉口蓋７１に処理ガス導入ノズル１０４が連通され、該処理ガス導入ノズル１０４はガス供給ライン１０５を介して処理ガス供給源（図示せず）、或は窒素ガス等不活性ガス供給源（図示せず）に接続されている。又、前記炉口フランジ１０１の前記内管１０３の下端より上方に排気管１０６が連通され、該排気管１０６は排気装置（図示せず）に接続されている。
【００６５】
前記外管１０２と同心に筒状のヒータユニット１０７が配設され、該ヒータユニット１０７はヒータベース１０８に立設されている。
【００６６】
前記ボートエレベータ３４の前記エレベータアーム６７には前記炉口蓋７１が設けられ、該炉口蓋７１は前記炉口フランジ１０１の下端開口部（炉口部）を気密に閉塞する。前記炉口蓋７１の下面にはボート回転装置１０９が設けられ、該ボート回転装置１０９の回転軸１１１が前記炉口蓋７１を気密に貫通している。前記回転軸１１１の上端に設けられたボート受け台１１２に前記ボート３５が載置される。
【００６７】
前記処理炉３２で処理される前記ウェーハ３９の処理状態は主制御部１１３によって制御される。該主制御部１１３は、炉内の温度を制御する温度制御部１１４、処理ガスの流量を制御するガス流量制御部１１５、前記外管１０２内の圧力を制御する圧力制御部１１６、前記ボート回転装置１０９を制御する駆動制御部１１７を備えている。
【００６８】
前記内管１０３と前記外管１０２との間には温度検出器１１８が設けられ、該温度検出器１１８は前記外管１０２内の温度を検出し、前記温度制御部１１４には温度検出信号が入力される。前記ガス供給ライン１０５にガス流量制御器１１９が設けられ、前記ガス流量制御部１１５により所要のガス流量に制御される。前記排気管１０６には圧力検出器１２１が設けられ、前記排気管１０６は排気ライン１２２を介して図示しない排気装置に接続され、前記排気ライン１２２には圧力制御弁１２３が設けられている。前記圧力検出器１２１により検出された排気圧力の圧力検出信号は前記圧力制御部１１６に入力され、該圧力制御部１１６は前記圧力制御弁１２３を制御して前記外管１０２内の圧力の制御を行う。
【００６９】
次に、前記基板処理装置１９ａと前記基板処理装置１９ｂとの関係について説明する。尚、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に関する説明に於いて、前記基板処理装置１９ａの構成物と前記基板処理装置１９ｂの構成物とを区別する場合は、それぞれの構成物の参照番号にａ、及びｂを付して説明する。
【００７０】
前記基板処理装置１９ａ、前記基板処理装置１９ｂは、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示される様に、ロードロック室２４ａ、ロードロック室２４ｂとが接合する様に並設される。該ロードロック室２４ａとロードロック室２４ｂとの接合壁には連絡ゲートバルブ１２５が設けられ、該連絡ゲートバルブ１２５が閉じられた場合は、両ロードロック室２４ａ，２４ｂは気密に閉塞され、前記連絡ゲートバルブ１２５が開放された場合は、両ロードロック室２４ａ，２４ｂは前記連絡ゲートバルブ１２５を介して連通する様になっている。又、該連絡ゲートバルブ１２５の位置は、一方の基板移載機３７が前記連絡ゲートバルブ１２５を通して他方の保持具置き台３６に載置されたボート３５に対してウェーハ３９の移載を行える配置となっている。例えば、図２に於いて、前記基板処理装置１９ａの基板移載機３７ａが前記連絡ゲートバルブ１２５を通して前記基板処理装置１９ｂの保持具置き台３６ｂに載置されたボート３５に対してウェーハ３９の移載を可能としている。尚、前記保持具置き台３６ｂは、前記基板処理装置１９ｂの基板移載機３７ｂが移載を行う場合は、前記ボート３５ｂの向きを前記基板移載機３７ｂに向け、前記基板移載機３７ａが移載を行う場合は、前記回転アクチュエータ９３ｂにより前記ボート３５ｂの向きを前記基板移載機３７ａに向ける様、前記ボート受載フランジ９８ｂを介して前記ボート３５ｂを回転させる。
【００７１】
以下、前記基板処理装置１９ａ、前記基板処理装置１９ｂが個々に同じ基板処理を行う場合、或は両基板処理装置１９ａ，１９ｂが独立して異なる基板処理を行う場合の作用について説明する。
【００７２】
前記カセット２１に所定数、例えば２５枚の未処理ウェーハが装填され、前記授受ステージ２２に搬送される。
【００７３】
前記カセット搬送機２６により前記カセット棚２８にカセット２１が搬送され、前記カセット棚２８に所要数のカセット２１が収納される。前記カセット搬送機２６は前記カセット棚２８から、或は前記授受ステージ２２から直接前記カセット受け台２７にカセット２１を搬送する。
【００７４】
前記ボート３５がアンローディングされた状態で、前記ロードロック室２４内が不活性ガスによりガスパージされ大気圧と同圧化される。
【００７５】
前記ポッドオープナ２９により前記カセット２１の蓋が開けられる。
【００７６】
前記ボートエレベータ３４には空のボート３５が載置されており、前記基板移載機３７により前記カセット受け台２７上の前記カセット２１内のウェーハ３９が前記ボートエレベータ３４の前記ボート３５（以下第１ボート３５′）に移載される。予定した移載枚数が２５枚を超える場合は、空のカセット２１とウェーハ３９が装填されたカセット２１が順次交換され、移載が繰返される。尚、前記保持具置き台３６には空のボート３５（以下第２ボート３５′′）が載置されている。
【００７７】
予定した枚数のウェーハ３９が前記第１ボート３５′に移載されると、前記大気ゲート弁２５が閉じられ、前記ロードロック室２４内が減圧され、又不活性ガスによりガスパージされ、前記ロードロック室２４が前記処理炉３２内と同圧化されると共に酸素濃度、水分濃度が０．５ｐｐｍ以下に維持される。
【００７８】
前記炉口ゲートバルブ３３が開かれ、前記ボートエレベータ３４により前記第１ボート３５′が前記処理炉３２にローディングされ、前記ウェーハ３９に所要の処理がなされる。
【００７９】
ウェーハ３９に処理がなされている間に、前記ロードロック室２４がガスパージされ、大気圧復帰される。この状態でも、前記ロードロック室２４内は酸素濃度、水分濃度が０．５ｐｐｍ以下に維持される。
【００８０】
前記保持具置き台３６に載置された前記第２ボート３５′′に前記基板移載機３７により未処理のウェーハ３９が移載される。前記第２ボート３５′′に所要枚数のウェーハ３９が移載されると、前記大気ゲート弁２５が閉じられ、前記ロードロック室２４内が排気され減圧され、前記処理炉３２内と同圧されると共に酸素濃度、水分濃度が０．５ｐｐｍ以下に維持される。
【００８１】
前記処理炉３２で処理が完了すると前記外管１０２内がガスパージされ、前記ロードロック室２４内と同圧化され、前記ボートエレベータ３４により前記第１ボート３５′がアンローディングされる。アンローディング時には前記ロードロック室２４は減圧不活性ガス雰囲気であるので、処理直後の高温となった処理済ウェーハが酸化され、或はパーティクルに汚染されることが防止される。
【００８２】
前記ボートチェンジャ３０の前記第２ボート交換アーム８７がアンローディングされた前記第１ボート３５′迄回転して、該第１ボート３５′を載置支持する。前記第２ボート交換アーム８７が逆方向に回転して、前記第１ボート３５′を待機位置迄移動する。
【００８３】
前記保持具置き台３６で前記モータ９４が駆動され、前記ボート受載フランジ９８が降下され、未処理ウェーハが装填された前記第２ボート３５′′が前記第１ボート交換アーム８６に載置される。
【００８４】
該第１ボート交換アーム８６が降下状態の前記炉口蓋７１上迄前記第２ボート３５′′を移動させる。前記炉口蓋７１が若干上昇され、該炉口蓋７１が前記第２ボート３５′′を載置する。前記第１ボート交換アーム８６が逆方向に回転して、退避する。前記ボートエレベータ３４により前記第２ボート３５′′が前記処理炉３２内にローディングされ、ウェーハ３９の処理が行われる。
【００８５】
前記第２ボート交換アーム８７が前記保持具置き台３６迄回転し、前記ボート受載フランジ９８が上昇され、前記第１ボート３５′が前記ボート受載フランジ９８に載置される。前記第２ボート交換アーム８７は待機位置迄後退する。
【００８６】
前記不活性ガス供給ノズル９９により窒素ガス等の不活性ガスを供給して、前記ロードロック室２４内を大気圧迄ガスパージすると共に供給する不活性ガスにより前記保持具置き台３６に載置された前記第１ボート３５′の処理済ウェーハ３９の冷却を行う。
【００８７】
処理済のウェーハ３９が所定温度迄冷却されると、前記大気ゲート弁２５が開放されると共に前記ポッドオープナ２９により前記カセット２１の蓋が開かれる。
【００８８】
前記基板移載機３７により前記第１ボート３５′から空のカセット２１に処理済のウェーハ３９が移載される。処理済のウェーハ３９が装填されたカセット２１は前記カセット搬送機２６により前記授受ステージ２２に搬送され、又前記カセット搬送機２６により前記カセット受け台２７に空のカセット２１が搬送される。
【００８９】
上記ウェーハ３９の移載が繰返され、処理済のウェーハ３９の払出しが行われる。前記保持具置き台３６の前記第１ボート３５′は空となり、該第１ボート３５′には前記処理炉３２でウェーハ３９の処理が行われている間に未処理ウェーハ３９が移載される。
【００９０】
而して、ボート３５へのウェーハ３９の移載、払出し、前記処理炉３２へのボート３５のローディング、アンローディングが繰返され、ウェーハ３９の処理が繰返される。
【００９１】
ボート３５へのウェーハ３９の移載、払出し、前記処理炉３２へのボート３５のローディング、アンローディングに於いて、前記基板移載機３７によるウェーハ移載動作、前記ボートエレベータ３４によるボート３５のローディング、アンローディング動作、前記ボートチェンジャ３０によるボート交換動作、前記保持具置き台３６によるボート３５の昇降動作が行われるが、上述した様に前記基板移載機３７の駆動機構部４３は前記磁気シール部５４、前記ベローズシール部材５６で前記ロードロック室２４内と離隔され、前記ボートエレベータ３４のエレベータ昇降機構部５９は前記ベローズ６６により前記ロードロック室２４内と離隔され、前記ボートチェンジャ３０の駆動機構部７２は前記軸受部７３の磁気シールにより前記ロードロック室２４内と離隔され、前記保持具置き台３６の駆動機構部８８は前記ベローズ９７により前記ロードロック室２４内と隔離されている。従って、摺動部に塗布される有機物のグリースによる有機物汚染が防止され、又動作時に発生するグリースの飛沫によるウェーハ３９の汚染が防止される。その他、可動部の動作時に発生するパーティクルによる汚染が防止される。
【００９２】
次に、前記処理炉３２でのウェーハ３９の処理について説明する。
【００９３】
前記ヒータユニット１０７により加熱しながら、前記外管１０２内の温度を所定の処理温度にする。該外管１０２内の温度は前記温度検出器１１８により、前記ヒータユニット１０７の加熱状態は処理温度に維持される様前記温度制御部１１４により制御される。
【００９４】
前記ガス供給ライン１０５を介して不活性ガスが、前記ガス流量制御器１１９により供給量を制御されて前記外管１０２に供給され、該外管１０２が前記ロードロック室２４内と同圧化される。前記外管１０２内が前記ロードロック室２４内と同圧化されると、前記炉口ゲートバルブ３３が開放され、前記ボートエレベータ３４により前記第１ボート３５′が前記処理炉３２内にローディングされる。
【００９５】
前記排気ライン１２２より前記外管１０２内を排気し、内部の圧力は前記圧力検出器１２１により検出され、処理圧力迄減圧され前記圧力制御部１１６により処理圧力が維持される。
【００９６】
前記ボート回転装置１０９により前記回転軸１１１を介して前記第１ボート３５′が回転され、同時に前記ガス供給ライン１０５から前記処理ガス導入ノズル１０４を介して処理ガスが導入される。処理ガスは、前記外管１０２内を上昇し、前記ウェーハ３９に対して均一に供給される。
【００９７】
減圧ＣＶＤ処理中の前記外管１０２内は、前記排気ライン１２２を介して排気され、前記外管１０２内の圧力は前記圧力検出器１２１からの検出結果に基づき前記圧力制御部１１６が前記圧力制御弁１２３を制御することで、所定処理圧に維持される。
【００９８】
前記ウェーハ３９の処理中、前記ロードロック室２４内が真空排気される。前記ウェーハ３９の処理が完了すると、前記外管１０２内が真空排気され、該外管１０２内と前記ロードロック室２４内が同圧化される。前記ボートエレベータ３４により、前記第１ボート３５′がアンローディングされる。
【００９９】
以下、ボート３５の交換、ウェーハ３９の払出し等は上述した通りである。
【０１００】
尚、ボートのローディング、アンローディング、ロードロック室２４の真空引き、ガスパージ、ウェーハの移載動作の手順については種々の態様が考えられる。
【０１０１】
例えば、前記処理炉３２でのウェーハ処理完了後、前記外管１０２内を前記ロードロック室２４内と同圧化し、前記第１ボート３５′をアンローディングする。アンローディングされた該第１ボート３５′は一旦前記第２ボート交換アーム８７により退避される。退避と同期して前記ロードロック室２４の大気圧復帰のガスパージが行われ、前記第１ボート３５′は退避した位置でガスパージする窒素ガス等の不活性ガスによるウェーハ３９の冷却が並行して実施される。
【０１０２】
アンロードされた前記第１ボート３５′が退避するに続いて、前記保持具置き台３６に載置された空の第２ボート３５′′が前記第１ボート交換アーム８６により降下状態の前記炉口蓋７１に移載される。
【０１０３】
前記ロードロック室２４の大気圧復帰が完了すると、前記大気ゲート弁２５が開放される。前記カセット受け台２７には未処理ウェーハ３９が装填されたカセット２１が搬送されており、前記基板移載機３７により前記カセット２１から前記第２ボート３５′′へウェーハ３９が移載される。
【０１０４】
前記第２ボート３５′′に所定枚数のウェーハ３９が移載し終ると、前記大気ゲート弁２５を閉じ、前記第２ボート３５′′をローディングする。
【０１０５】
前記第２ボート交換アーム８７を回転し、退避していた前記第１ボート３５′を前記保持具置き台３６に移載する。移載後前記第２ボート交換アーム８７は待機位置に戻される。
【０１０６】
前記カセット受け台２７には空のカセット２１が搬送され、前記大気ゲート弁２５が開かれ、前記第１ボート３５′から処理済ウェーハ３９が前記基板移載機３７により前記カセット２１に移載される。
【０１０７】
処理済ウェーハ３９が装填されたカセット２１は前記カセット搬送機２６により前記授受ステージ２２に搬送され、更に外部搬送装置（図示せず）により搬出される。
【０１０８】
更に、前記ロードロック室２４を大気圧に復帰させるタイミングとしては種々考えられ、例えば、前記外管１０２内と前記ロードロック室２４内とを同圧化する際に、同時に大気圧復帰させることで同圧化してもよい。又、アンローディング後には、炉口ゲートバルブ３３は閉じる様にしてもよい。
【０１０９】
次に、前記基板処理装置１９ｂで基板処理を行った後、続いて前記基板処理装置１９ａで次工程の基板処理を行う場合について説明する。尚、前記基板処理装置１９ｂで基板処理した後、前記基板処理装置１９ｂのカセット２１から搬出するか、前記基板処理装置１９ａで次工程の基板処理を行うかは、図示しない操作部により入力、選択可能である。
【０１１０】
尚、前記基板処理装置１９ａ、前記基板処理装置１９ｂでの、カセット２１の搬入搬出、処理炉３２での処理は、上記した基板処理装置１９ａ、基板処理装置１９ｂ個々の基板処理と同様であるので、説明を省略する。
【０１１１】
該基板処理装置１９ｂでの処理が処理済のウェーハ３９が所定温度迄冷却されると、前記連絡ゲートバルブ１２５が開かれる。尚、前記基板処理装置１９ａのロードロック室２４ａ内は事前にガスパージされ、前記ロードロック室２４ｂと同圧化されていると共に酸素濃度、水分濃度が０．５ｐｐｍ以下に維持されている。又、保持具置き台３６ａには予め空のボート３５ａが載置されている。
【０１１２】
前記基板移載機３７ａにより処理済のウェーハ３９が前記保持具置き台３６ｂのボート３５ｂから前記保持具置き台３６ａのボート３５ａへ移載される。
【０１１３】
処理済のウェーハ３９が全て前記ボート３５ａに移載されると、前記連絡ゲートバルブ１２５が閉じられ、前記ボート３５ａが前記第１ボート交換アーム８６ａによりボートエレベータ３４ａに移換えられ、該ボートエレベータ３４ａにより処理炉３２ａに前記ボート３５ａが装入され、処理がなされる。
【０１１４】
従って、処理済のウェーハ３９は次工程の処理を行う前記基板処理装置１９ａで外気に曝されることなく、搬入され更に移載時の雰囲気は酸素濃度、水分濃度が０．５ｐｐｍ以下に維持されているので、基板に自然酸化膜が形成されることがない。
【０１１５】
尚、前記保持具置き台３６ａにある空ボート３５ａに前記基板移載機３７ａにてボート３５ｂから移載するのみならず、前記ボートエレベータ３４ａにある空ボート３５ａに前記基板移載機３７ａにてボート３５ｂから移載する様にしてもよい。
【０１１６】
尚、前記ロードロック室２４ａと前記ロードロック室２４ｂとを同圧化させる場合、減圧であることが好ましく、特に高真空として同圧化してもよい。
【０１１７】
前記基板処理装置１９ａで処理が完了したウェーハ３９は、前記ボートエレベータ３４ａでボート３５ａが前記ロードロック室２４ａに降下され、更に前記基板移載機３７ａによりカセット２１ａに払出され、更に該カセット２１ａはカセット搬送機２６ａを介して外部に搬送される。
【０１１８】
尚、上記実施の形態では、基板処理装置１９ａ，１９ｂの２台が連設する例示をしたが、連設するのは２台に限らず、３台以上であっても上述の通り各々のロードロック室との間に連絡ゲートバルブを設け、該連絡ゲートバルブを介し、選択に応じて処理済のウェーハを一方の基板処理装置から他方の基板処理装置に移載する様にすればよい。
【０１１９】
（付記）
尚、本発明は以下の実施の態様を含む。
【０１２０】
（付記１）基板を基板保持具に保持しつつ処理する処理室と、該処理室の下方に隣接する待機室と、前記処理室と前記待機室との間で前記基板保持具を昇降する昇降手段と、前記待機室内に配置され、前記基板を供給する基板収納容器と前記基板保持具との間で前記基板を搬送する基板移載機とを備える基板処理装置に於いて、該基板処理装置を複数台並列に配置した際に、一方の前記基板処理装置に前記基板収納容器から前記基板を供給した後、前記一方の基板処理装置にて処理された前記基板を前記基板収納容器に戻すか若しくは、前記一方の基板処理装置の前記基板収納容器には戻さずに直接他方の前記基板処理装置に移載するか選択可能であることを特徴とする基板処理装置。
【０１２１】
（付記２）基板を基板保持具に保持しつつ処理する処理室と、該処理室の下方に隣接する待機室と、前記処理室と前記待機室との間で前記基板保持具を昇降する昇降手段と、前記待機室内に配置され、前記基板を供給する基板収納容器と前記基板保持具との間で前記基板を搬送する基板移載機とを備える基板処理装置を、前記待機室が隣合い連接する様に、複数台連ねて配置し、それぞれの連接する前記待機室の側面に開口部を設ける基板処理システムであって、少なくともいずれかの前記基板移載機にて前記基板が前記開口部を通って前記待機室間を移載可能な様に構成されていることを特徴とする基板処理システム。
【０１２２】
（付記３）基板を基板保持具に保持しつつ処理する処理室と、該処理室の下方に隣接する待機室と、前記処理室と前記待機室との間で前記基板保持具を昇降する昇降手段と、前記待機室内に配置され、前記基板を供給する基板収納容器と前記基板保持具との間で前記基板を搬送する基板移載機とを備える基板処理装置を、前記待機室が隣合い連接する様に、複数台連ねて配置し、それぞれの連接する前記待機室の側面に開口部を設ける基板処理システムであって、前記複数台の内の一台の第１の基板処理装置の処理室にて処理後の前記基板を、前記開口部から隣の前記基板処理装置の待機室に直接移載することを特徴とする基板処理システム。
【０１２３】
（付記４）前記基板処理装置のいずれかに前記開口部を開閉する開閉手段を備えている付記２又は付記３の基板処理システム。
【０１２４】
（付記５）基板を基板保持具に保持しつつ処理する処理室と、該処理室内を加熱する加熱手段と、前記処理室内にガスを供給するガス供給手段と、前記処理室内を排気する排気手段と、前記処理室の下方に隣接する待機室と、前記処理室と前記待機室との間で前記基板保持具を昇降する昇降手段と、前記待機室内に配置され、前記基板を供給する基板収納容器と前記基板保持具との間で前記基板を搬送する基板移載機とを備える基板処理装置に於いて、該基板処理装置を複数台並列に配置した際に、一方の前記基板処理装置に前記基板収納容器から前記基板を供給した後、前記一方の基板処理装置にて処理された前記基板を前記基板収納容器に戻すことなく、他方の前記基板処理装置に移載可能である基板処理装置を用いた半導体装置の製造方法であって、前記一方の基板処理装置に前記基板収納容器から前記基板を供給する工程と、前記基板移載機により前記基板収納容器から前記基板保持具に前記基板を移載する工程と、前記基板を保持した前記基板保持具を前記昇降手段により前記待機室から前記処理室に搬送する工程と、前記処理室内を前記加熱手段により加熱する工程と、前記処理室内に前記ガス供給手段により前記ガスを供給する工程と、前記処理室内を前記排気手段により排気する工程と、前記基板を保持した前記基板保持具を前記昇降手段により前記処理室から前記待機室に搬送する工程と、前記一方の基板処理装置にて処理された前記基板を前記基板収納容器に戻すことなく、他方の前記基板処理装置に移載する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の実施の形態を示す概略側面図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す概略平面図であり、（Ａ）は２の基板処理装置が個別に基板処理を行う場合を示し、（Ｂ）は２の基板処理装置間で基板の移載を行う場合を示している。
【図３】本発明の実施の形態に於ける基板移載機の側断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ矢視図である。
【図５】本発明の実施の形態に於けるボートエレベータの概略側面図である。
【図６】該ボートエレベータのエレベータ昇降機構部の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態に於けるボートチェンジャの側面図である。
【図８】該ボートチェンジャの平面図である。
【図９】本発明の実施の形態に於ける保持具置き台の側面図である。
【図１０】本発明の実施の形態に於ける処理炉の側断面図である。
【図１１】従来の基板処理装置の概略側面図である。
【図１２】従来の基板処理装置に於けるボート交換装置の斜視図である。
【符号の説明】
【０１２６】
２０            筐体
２１            カセット
２４            ロードロック室
２５            大気ゲート弁
２６            カセット搬送機
２７            カセット受け台
２８            カセット棚
３０            ボートチェンジャ
３２            処理炉
３４            ボートエレベータ
３５            ボート
３６            保持具置き台
３７            基板移載機
３９            ウェーハ
４３            駆動機構部
５４            磁気シール部
５６            ベローズシール部材
５９            エレベータ昇降機構部
６６            ベローズ
７１            炉口蓋
７３            軸受部
８６            第１ボート交換アーム
８７            第２ボート交換アーム
９７            ベローズ
９８            ボート受載フランジ
１０２          外管
１１３          主制御部
１２５          連絡ゲートバルブ
【図１】
2006108348.tif 000003
【図２】
2006108348.tif 000004
【図３】
2006108348.tif 000005
【図４】
2006108348.tif 000006
【図５】
2006108348.tif 000007
【図６】
2006108348.tif 000008
【図７】
2006108348.tif 000009
【図８】
2006108348.tif 000010
【図９】
2006108348.tif 000011
【図１０】
2006108348.tif 000012
【図１１】
2006108348.tif 000013
【図１２】
2006108348.tif 000014