(57)【要約】【課題】本発明は、半導体装置の製造方法に関し、基板の搬入，搬出にかかる時間を大幅に短縮できるようにすることを目的とする。【解決手段】一連の処理を行うための複数の処理室Ｌ１，Ｌ２，Ｐ１〜Ｐ４と、複数のアームＢ１〜Ｂ５を有する搬送ロボットＲとを備えた製造装置１を用いて半導体装置を製造する方法であって、上記複数のアームＢ１〜Ｂ５をそれぞれ異なる処理室Ｌ１，Ｐ１〜Ｐ４に導入して上記各処理室Ｌ１，Ｐ１〜Ｐ４に配置された被処理材を一斉に搬出する工程と、搬出された複数の上記被処理材をそれぞれ次プロセスの処理室に一斉に搬入する工程とを備え、上記搬出工程と上記搬入工程とを繰り返し行うことで、上記被処理材を上記複数の処理室において順に処理する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一連の処理を行うための複数の処理室と、複数のアームを有する搬送ロボットとを備えた製造装置を用いて半導体装置を製造する方法であって、
上記複数のアームをそれぞれ異なる処理室に導入して上記各処理室に配置された被処理材を一斉に搬出する工程と、
搬出された複数の上記被処理材をそれぞれ次プロセスの処理室に一斉に搬入する工程とを備え、
上記搬出工程と上記搬入工程とを繰り返し行うことで、上記被処理材を上記複数の処理室において順に処理することを特徴とする、半導体装置の製造方法。
【請求項２】
同一の軸部の周りに回転可能に設けられた複数のアームを有する搬送ロボットと、上記搬送ロボットの周りに配置された複数の処理室とを備えた製造装置を用いて半導体装置を製造する方法であって、
上記複数のアームをそれぞれ異なる処理室に導入して上記各処理室に配置された被処理材を一斉に搬出する工程と、
上記複数のアームを上記同一の軸回りに一斉に回転して上記被処理材を次プロセスの処理室の前に移動させる工程と、
上記次プロセスの処理室の前に移動された上記被処理材を上記次プロセスの処理室に一斉に搬入する工程とを備え、
上記搬出工程と移動工程と搬入工程とを繰り返し行うことで、上記被処理材を上記複数の処理室において順に処理することを特徴とする、半導体装置の製造方法。
【請求項３】
搬送ロボットの周りにプロセス順に配置された複数の処理室を備え、上記処理室の搬入口の高さ方向の位置が基準面側から上記プロセス順に配置され、上記搬送ロボットが、上記各処理室に対応して設けられた複数のアームを有し、上記複数のアームは同一の軸部の周りに回転可能に設けられるとともに、上記各アームの上記基準面からの高さ方向の位置は、対応する処理室の搬入口の位置と、この処理室に対して次プロセスとなる処理室の搬入口の位置との間で変動可能に構成された製造装置を用いて半導体装置を製造する方法であって、
上記複数のアームをそれぞれ対応する処理室に導入して上記各処理室に配置された被処理材を一斉に搬出する工程と、
上記複数のアームを上記同一の軸部の回りに一斉に回転して、上記被処理材をそれぞれ次プロセスとなる処理室の前に移動させるとともに、上記複数のアームの高さ方向の位置を変動させて上記アームの位置がそれぞれ次プロセスとなる処理室の搬入口の位置に合うように位置調整する工程と、
上記次プロセスの処理室の前に移動された上記被処理材を上記次プロセスの処理室に一斉に搬入する工程とを備え、
上記搬出工程と、移動及び位置調整工程と、搬入工程とを繰り返し行うことで、上記被処理材を上記複数の処理室において順に処理することを特徴とする、半導体装置の製造方法。
【請求項４】
搬送ロボットの周りにプロセス順に配置された複数の処理室を備え、上記処理室の搬入口の高さ方向の位置が基準面側から上記プロセス順に所定の間隔で配置され、上記搬送ロボットは、上記各処理室に対応して設けられた複数のアームを有し、上記複数のアームは同一の軸部の周りに回転可能に設けられ、上記各アームの高さ方向の位置は、対応する処理室の搬入口の位置と略同じ位置となるように上記基準面に対して上記所定の間隔で配置された製造装置を用いて半導体装置を製造する方法であって、
上記複数のアームをそれぞれ対応する処理室に導入して上記各処理室に配置された被処理材を一斉に搬出する工程と、
上記複数のアームを上記同一の軸部の回りに一斉に回転して、上記被処理材をそれぞれ次プロセスとなる処理室の前に移動させるとともに、上記複数のアームの高さ方向の位置を上記基準面に対して上記所定間隔だけ変化させて上記アームの位置がそれぞれ次プロセスとなる処理室の搬入口の位置に合うように位置調整する工程と、
上記次プロセスの処理室の前に移動された上記被処理材を上記次プロセスの処理室に一斉に搬入する工程とを備え、
上記搬出工程と、移動及び位置調整工程と、搬入工程とを繰り返し行うことで、上記被処理材を上記複数の処理室において順に処理することを特徴とする、半導体装置の製造方法。
【請求項５】
上記各工程が、減圧状態又は不活性ガス雰囲気下で行なわれることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかの項に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に半導体基板の搬入又は搬出技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基板を装置外雰囲気に触れさせずに多数の処理を行うことのできる半導体製造装置としては、例えば特許文献１に開示されるようなものが知られている。
この半導体製造装置は、搬送ロボットが設備された搬送室の周りに環状に配置された複数のチャンバを備え、各チャンバと搬送室とが減圧状態で接続可能に構成されている。この搬送ロボットには、処理基板を搬入，搬出するためのロボットアームが一つ設けられており、被処理材である処理基板はこのロボットアームにより各チャンバに搬送されるようになっている。つまり、ロボットアームは、あるチャンバ（第２のプロセス）で基板処理が終了すると、このチャンバから処理済みの基板（第１の基板）を搬送室に取り出し、次プロセス（第３のプロセス）のチャンバに搬出する。そして、上記第１の基板を第３の工程に搬出し終えると、第１のプロセスで処理された第２の基板を搬送室内に取り出し、空になった次プロセス（第２のプロセス）のチャンバに搬出する。そして、このような操作を繰り返すことで、複数の基板を各チャンバに順々に移動させるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１１６９８９号公報（第２０図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の半導体製造装置では、基板を第１プロセスから第２プロセスに搬出する場合、第２プロセスのチャンバに入っている基板を取り出して第３プロセスのチャンバに搬出する必要があり、基板の搬入，搬出に時間がかかる。このため、プロセス数が多くなると、スループットが大きく低下してしまう。
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、基板の搬入，搬出にかかる時間を大幅に短縮できるようにした半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の半導体装置の製造方法は、一連の処理を行うための複数の処理室と、複数のアームを有する搬送ロボットとを備えた製造装置を用いて半導体装置を製造する方法であって、上記複数のアームをそれぞれ異なる処理室に導入して上記各処理室に配置された被処理材を一斉に搬出する工程と、搬出された複数の上記被処理材をそれぞれ次プロセスの処理室に一斉に搬入する工程とを備え、上記搬出工程と上記搬入工程とを繰り返し行うことで、上記被処理材を上記複数の処理室において順に処理することを特徴とする。
【０００６】
例えば、それぞれ第２の処理室，第３の処理室に配置された第１の被処理材，第２の被処理材を、それぞれ次プロセスの処理室である第３の処理室，第２の処理室に移しかえる場合について説明すると、本製造方法では、第１のアームにより第２の処理室から第１の被処理材が搬出され、これと並行して第２のアームにより第３の処理室から第２の被処理材が搬出される。そして、第１の被処理材，第２の被処理材は、それぞれ第３の処理室，第２の処理室に一斉に搬入される。
【０００７】
すなわち、本製造方法では、各被処理材の搬出が複数のアームにより同時並行で行なわれて各処理室が一斉に空になり、搬出によって空になった処理室に各被処理材を一斉に搬入している。このため、本製造方法によれば、被処理材の搬入，搬出を一度に行うことができ、各被処理材を一つ一つ搬入，搬出する従来の方法に比べて、被処理材の移しかえが効率化され、スループットを高めることができる。
【０００８】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、同一の軸部の周りに回転可能に設けられた複数のアームを有する搬送ロボットと、上記搬送ロボットの周りに配置された複数の処理室とを備えた製造装置を用いて半導体装置を製造する方法であって、上記複数のアームをそれぞれ異なる処理室に導入して上記各処理室に配置された被処理材を一斉に搬出する工程と、上記複数のアームを上記同一の軸回りに一斉に回転して上記被処理材を次プロセスの処理室の前に移動させる工程と、上記次プロセスの処理室の前に移動された上記被処理材を上記次プロセスの処理室に一斉に搬入する工程とを備え、上記搬出工程と移動工程と搬入工程とを繰り返し行うことで、上記被処理材を上記複数の処理室において順に処理することを特徴とする。
【０００９】
本製造方法でも、被処理材の搬入，搬出を一度に行うことができ、スループットを向上できる。また、本製造方法では、各アームを回転させるのみで被処理材を所望の処理室の前に移動して搬入することができるため、製造装置の構成を簡素化できる。
【００１０】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、搬送ロボットの周りにプロセス順に配置された複数の処理室を備え、上記処理室の搬入口の高さ方向の位置が基準面側から上記プロセス順に配置され、上記搬送ロボットが、上記各処理室に対応して設けられた複数のアームを有し、上記複数のアームは同一の軸部の周りに回転可能に設けられるとともに、上記各アームの上記基準面からの高さ方向の位置は、対応する処理室の搬入口の位置と、この処理室に対して次プロセスとなる処理室の搬入口の位置との間で変動可能に構成された製造装置を用いて半導体装置を製造する方法であって、上記複数のアームをそれぞれ対応する処理室に導入して上記各処理室に配置された被処理材を一斉に搬出する工程と、上記複数のアームを上記同一の軸部の回りに一斉に回転して、上記被処理材をそれぞれ次プロセスとなる処理室の前に移動させるとともに、上記複数のアームの高さ方向の位置を変動させて上記アームの位置がそれぞれ次プロセスとなる処理室の搬入口の位置に合うように位置調整する工程と、上記次プロセスの処理室の前に移動された上記被処理材を上記次プロセスの処理室に一斉に搬入する工程とを備え、上記搬出工程と、移動及び位置調整工程と、搬入工程とを繰り返し行うことで、上記被処理材を上記複数の処理室において順に処理することを特徴とする。
【００１１】
本製造方法でも、アームを回転させるのみで被処理材を所望の処理室の前に移動して搬入することができるため、製造装置の構成を簡素化できる。また、本製造方法では、基準面に対するアームの位置がそれぞれの異なるため、複数の処理室から被処理材を一斉に搬出する際に被処理材同士が干渉することはない。このため、搬送ロボットの配置される搬送室（即ち、複数の被処理材が一斉に搬出される場所）をコンパクトに構成できるとともに、被処理材のサイズを大型化できる。
【００１２】
なお、上述の製造装置において、例えば各処理室の搬入口の位置を基準面側から一定の間隔で配置し、位置調整工程における各アームの位置調整量を全て等しくしてもよい。
すなわち、本発明の半導体装置の製造方法は、搬送ロボットの周りにプロセス順に配置された複数の処理室を備え、上記処理室の搬入口の高さ方向の位置が基準面側から上記プロセス順に所定の間隔で配置され、上記搬送ロボットは、上記各処理室に対応して設けられた複数のアームを有し、上記複数のアームは同一の軸部の周りに回転可能に設けられ、上記各アームの高さ方向の位置は、対応する処理室の搬入口の位置と略同じ位置となるように上記基準面に対して上記所定の間隔で配置された製造装置を用いて半導体装置を製造する方法であって、上記複数のアームをそれぞれ対応する処理室に導入して上記各処理室に配置された被処理材を一斉に搬出する工程と、上記複数のアームを上記同一の軸部の回りに一斉に回転して、上記被処理材をそれぞれ次プロセスとなる処理室の前に移動させるとともに、上記複数のアームの高さ方向の位置を上記基準面に対して上記所定間隔だけ変化させて上記アームの位置がそれぞれ次ぎプロセスとなる処理室の搬入口の位置に合うように位置調整する工程と、上記次プロセスの処理室の前に移動された上記被処理材を上記次プロセスの処理室に一斉に搬入する工程とを備え、上記搬出工程と、移動及び位置調整工程と、搬入工程とを繰り返し行うことで、上記被処理材を上記複数の処理室において順に処理することを特徴とする。
【００１３】
本製造方法でも、被処理材同士の干渉を防止しながら、簡素な装置構成で被処理材の搬出，搬入を効率的に行うことができる。また、本製造方法では、各アームの位置調整量が全て等しいため、例えば各アームが設けられた上記同一の軸部を上下する等して、基準面からの各アームの位置を一度に調整することができる。この場合、各アームの位置を個別に調整する必要がなくなり、被処理材の移しかえを更に効率化できる。
【００１４】
なお、上記各工程を、減圧状態又は不活性ガス雰囲気下で行うことが望ましい。本製造方法によれば、被処理材を大気に晒すことなく、各処理工程を進めることができるため、大気からの汚染による影響の無い高品質な半導体装置を製造することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を参照しながら、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。図１は本実施形態の半導体製造装置の概略構成を示す平面図、図２，図３はいずれもその要部構成を示す図、図４は半導体装置の製造方法（ＴＦＴの製造方法）の一部を説明するための工程図である。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態の半導体の製造装置１は、一連の処理を行うための複数の処理室Ｌ１，Ｌ２，Ｐ１〜Ｐ４と、搬送ロボットＲの設備された搬送室Ｃとを備え、各処理室Ｌ１，Ｌ２，Ｐ１〜Ｐ４が搬送室Ｃの周りにプロセス順に配置されて構成されている。搬送ロボットＲは、複数のアームＢ１〜Ｂ５を有し、各アームＢ１〜Ｂ５はそれぞれ異なる処理室に導入されて処理室内に配置された被処理材（本実施形態では半導体製造用の基板とする）を搬出し、搬出された複数の上記被処理材をそれぞれ次工程（次プロセス）の処理室に搬出するようになっている。
【００１７】
上記の処理室は、基板ロード室Ｌ１と、基板アンロード室Ｌ２と、プロセス室Ｐ１〜Ｐ４とからなり、各プロセス室Ｐ１〜Ｐ４は、基板ロード室Ｌ１から基板アンロード室Ｌ２に向けてプロセス順に配置されている。また、プロセス室Ｐ１〜Ｐ４は、それぞれ、予備加熱室Ｐ１と、ＣＶＤ法やＰＶＤ法により半導体膜の形成を行うための半導体成膜室Ｐ２と、レーザーアニールやＲＴＡ等による結晶化を行うための結晶化室Ｐ３と、シリコン酸化膜（第１ゲート絶縁膜）の形成や水素化処理及び酸化処理を行うための処理室Ｐ４とから構成されている。搬送室Ｃは、シャッタＳ３〜Ｓ８を介して、それぞれ処理室Ｌ１，Ｐ１〜Ｐ４，Ｌ２に接続されており、減圧状態又は不活性ガス雰囲気下で被処理材である基板の搬入や搬出を行なえるようになっている。また、基板ロード室Ｌ１，基板アンロード室Ｌ２にはシャッタＳ１，Ｓ２によって開閉される基板搬入口，基板搬出口がそれぞれ設けられており、装置外から基板を搬入又は搬出されるようになっている。
【００１８】
搬送室Ｃに設備された搬送ロボットＲには、処理室の数（本実施形態では６つ）よりも１つ少ない数のアームＢ１〜Ｂ５が設備されている。これらのアームＢ１〜Ｂ５は同一の軸部Ａに回転可能に取り付けられており、初期状態（初期位置）において、それぞれ処理室Ｌ１，Ｐ１〜Ｐ４に向けて配置されている。また、図２に示すように、各アームＢ１〜Ｂ５の取り付け位置（高さ方向の位置）は、基準面（例えば床）Ｚ０側からプロセス順に所定の間隔（図２では、例えばａ（ｃｍ））で配置されており、アーム同士又は搬出された基板同士が互いに干渉することなく、軸Ａ周りに回転できるようになっている。例えば、アームＢ１の取り付け位置Ｚ１が基準面Ｚ０からＨの高さに配置されている場合、アームＢ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５の取り付け位置Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４，Ｚ５は、それぞれ基準面Ｚ０からＨ＋ａ（ｃｍ），Ｈ＋２ａ（ｃｍ），Ｈ＋３ａ（ｃｍ），Ｈ＋４ａ（ｃｍ）の高さに配置されている。このように基板同士の干渉を防止した場合、基板が一斉に取り出される搬送室Ｃをコンパクトに構成しながら基板を大型化することが可能となる。なお、ａの値は、被処理材である基板の厚みおよびアームの厚みに対して十分なクリアランスを持った値とする。
【００１９】
また、アームＢ１〜Ｂ５の取り付け位置に対応して、各処理室Ｌ１，Ｌ２，Ｐ１〜Ｐ４の基板搬入位置又は基板搬出位置（即ち、各処理室の搬入口の高さ方向の位置）は、異なる高さに配置されており、例えば、基板ロード室Ｌ１の基板搬入位置を基準面からＨ（ｃｍ）の高さとすると、処理室Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の基板搬入（又は搬出）位置はそれぞれ床からＨ＋ａ（ｃｍ），Ｈ＋２ａ（ｃｍ），Ｈ＋３ａ（ｃｍ），Ｈ＋４ａ（ｃｍ）の高さに設定されている。
【００２０】
また、図３に示すように、各アームＢ１〜Ｂ５（図３では一例としてＢ１，Ｂ２のみ示す）の先端部Ｅ１〜Ｅ５は軸部Ａの外径側に向けて伸縮自在に構成されており、先端部Ｅ１〜Ｅ５を処理室内に伸張させて処理室内に基板を搬入したり、室内に配置された基板を搬出したりするようになっている。この際、各アームＢ１〜Ｂ５は、別々の処理室に導入され、各処理室に配置された基板を搬送室Ｃに一斉に搬出した後、軸部Ａの周りに一斉に回転され、次工程の処理室の前に移動される。そして、アームの高さを基板搬入位置（即ち、搬入口の位置）にあわせるために、例えば軸部Ａを鉛直上方に引き上げて全アームの基準面からの高さ方向の位置をａ（ｃｍ）だけ上昇させた後、基板をそれぞれ次工程の処理室に搬入するようになっている。なお、基板搬入後、各アームＢ１〜Ｂ５は、上記回転方向とは逆方向に回転され、それぞれ初期位置に戻されるようになっている。
【００２１】
次に、図４を参照しながら、上述の装置１を用いて、半導体の一例である薄膜トランジスタの製造する方法について説明する。なお、以下では、ゲート絶縁膜を形成するまでの工程を具体的に説明する。
【００２２】
本製造方法では、まず、図４（Ａ）に示すように、超音波洗浄等により清浄化した２０枚のガラス製等の基板ｓｕｂ１〜ｓｕｂ２０（基板１０）を準備し、これらの基板を基板ロード室Ｌ１に搬入する。次に搬送ロボットＲは、第１のアームＢ１により、２０枚の基板ｓｕｂ１〜ｓｕｂ２０を４２５℃程度に設定された予備加熱室Ｐ１に搬入する。基板ｓｕｂ１〜ｓｕｂ２０の其々が予備加熱室Ｐ１に２０分間以上収容されていた事を確認してから、搬送ロボットＲは２０枚の基板ｓｕｂ１〜ｓｕｂ２０のうちから１枚目の基板ｓｕｂ１を第２のアームＢ２により予備加熱室Ｐ１から搬送室Ｃに取り出す。そして、各アームを軸部Ａの回りに回転して、次工程の処理室である半導体成膜室Ｐ２の前に移動させる。そして、アームＢ２の高さをａ（ｃｍ）だけ変動させてアームＢ２の位置がこの処理室Ｐ２の搬入口の位置に合うように位置調整した後、基板を半導体成膜室Ｐ２に搬入する。
【００２３】
半導体成膜室Ｐ２は基板の表面に下地保護膜及びアモルファスシリコン膜（半導体膜）を形成するためのＰＥＣＶＤ装置として構成され、サセプタ温度は４００℃程度に設定されている。この半導体成膜室Ｐ２に搬入された基板ｓｕｂ１に対して成膜を開始する迄、成膜の安定化を図る事を目的に、成膜室Ｐ２内部を３０秒間だけ以下の条件下に置く。
笑気ガス流量＝７０００ＳＣＣＭ
モノシランガス流量＝２５０ＳＣＣＭ
圧力＝１．５Ｔｏｒｒ
基板間隔＝２４ｍｍ
ＲＦ電力＝０Ｗ（プラズマを形成しない。）
【００２４】
次に半導体成膜室Ｐ２内で基板ｓｕｂ１の表面にシリコン酸化膜からなる下地保護膜１１を形成する（図４（Ｂ）参照）。この成膜工程は以下の条件で行う。
笑気ガス流量＝７０００ＳＣＣＭ
モノシランガス流量＝２５０ＳＣＣＭ
圧力＝１．５Ｔｏｒｒ
基板間隔＝２４ｍｍ
ＲＦ電力＝９００Ｗ（０．４３０Ｗ／ｃｍ２）
時間＝６０秒で行う。
その結果基板ｓｕｂ１の表面に厚さ２４００オングストロームのシリコン酸化膜からなる下地保護膜１１が形成される。
【００２５】
次に半導体成膜室Ｐ２での成膜条件を切り換える為に半導体成膜室Ｐ２内で基板ｓｕｂ１を３０秒間だけ以下の条件下に置く。
アルゴンガス流量＝６５００ＳＣＣＭ
モノシランガス流量＝７５ＳＣＣＭ
圧力＝２．２５Ｔｏｒｒ
基板間隔＝２４ｍｍ
ＲＦ電力＝０Ｗ（プラズマを形成しない。）
【００２６】
次に半導体成膜室Ｐ２で基板ｓｕｂ１の表面にはアモルファスシリコン膜からなる半導体膜１２を形成する（図４（Ｂ）参照）。この成膜工程は以下の条件で行う。
アルゴンガス流量＝６５００ＳＣＣＭ
モノシランガス流量＝７５ＳＣＣＭ
圧力＝２．２５Ｔｏｒｒ
基板間隔＝２４ｍｍ
ＲＦ電力＝６００Ｗ（０．２８７Ｗ／ｃｍ２）
時間＝２８０秒
【００２７】
次に搬送ロボットＲは、１枚目の基板ｓｕｂ１，２枚目の基板ｓｕｂ２を、それぞれ第３のアームＢ３，第２のアームＢ２により、それぞれ半導体成膜室Ｐ２，予備加熱室Ｐ１から搬送室Ｃに一斉に取り出す。そして、各アームを軸部Ａの周りに回転して、各基板ｓｕｂ１，ｓｕｂ２をそれぞれ次工程の処理室である結晶化室Ｐ３，半導体成膜室Ｐ２の前に移動させる。そして、アームの高さを調整した後、基板ｓｕｂ１，ｓｕｂ２をそれぞれ結晶化室Ｐ３，半導体成膜室Ｐ２に対して一斉に搬入する。
【００２８】
結晶化室Ｐ３に搬送された１枚目の基板ｓｕｂ１に以下の条件でレーザー照射を行い、半導体膜１２の結晶化を行う（図４（Ｃ）参照）。
サセプタ温度＝４００℃
水素ガス流量＝１００ＳＣＣＭ
圧力＝３．０Ｔｏｒｒ
レーザー＝ＫｒＦ（２４８ｎｍ）ラインビームレーザー
ビーム半値幅＝１００μｍ
レーザーのピークエネルギー密度＝２２０ｍＪ／ｃｍ２
レーザー照射条件＝９５％重ね（５μｍ／ショット）
発振周波数＝２００Ｈｚ
時間＝４００秒
この間半導体成膜室Ｐ２に搬送された２枚目の基板ｓｕｂ２は前述の条件でシリコン酸化膜（下地保護膜１１）及びアモルファスシリコン膜（半導体膜１２）が形成される。
【００２９】
次に搬送ロボットＲは１枚目の基板ｓｕｂ１，２枚目の基板ｓｕｂ２，３枚目の基板ｓｕｂ３を、それぞれ第４のアームＢ４，第３のアームＢ３，第２のアームＢ２により、それぞれ結晶化室Ｐ３，半導体成膜室Ｐ２，予備加熱室Ｐ１から搬送室Ｃに一斉に取り出す。そして、各アームを軸部Ａの周りに回転して各基板ｓｕｂ１，ｓｕｂ２，ｓｕｂ３をそれぞれ次工程の処理室である処理室Ｐ４，結晶化室Ｐ３，半導体成膜室Ｐ２の前に移動させる。そして、アームの高さ調整を行った後、基板ｓｕｂ１，ｓｕｂ２，ｓｕｂ３をそれぞれ処理室Ｐ４，結晶化室Ｐ３，半導体成膜室Ｐ２に対して一斉に搬入する。
【００３０】
処理室Ｐ４に搬送された１枚目の基板ｓｕｂ１を以下の条件で水素化処理する（図４（Ｄ）参照）。
サセプタ温度＝４００℃
水素ガス流量＝１４００ＳＣＣＭ
圧力＝１９０ｍＴｏｒｒ
基板間隔＝１２ｍｍ
ＲＦ電力＝１００Ｗ（０．０４７８Ｗ／ｃｍ２）
時間＝１８０秒
【００３１】
次に処理室Ｐ４での処理条件を切り換える為に処理室室Ｐ４内で基板ｓｕｂ１を３０秒間だけ以下の条件に置く。
酸素ガス流量＝３０００ＳＣＣＭ
圧力＝１Ｔｏｒｒ
基板間隔＝１２ｍｍ
ＲＦ電力＝０Ｗ（プラズマを形成しない。）
【００３２】
次に処理室Ｐ４内で１枚目の基板ｓｕｂ１を以下の条件で酸化処理する（図４（Ｄ）参照）。
サセプタ温度＝４００℃
酸素ガス流量＝３０００ＳＣＣＭ
圧力＝１Ｔｏｒｒ
基板間隔＝１２ｍｍ
ＲＦ電力＝９００Ｗ（０．４３０Ｗ／ｃｍ２）
時間＝３０秒
【００３３】
次に処理室Ｐ４での処理条件を切り換える為に処理室Ｐ４内を３０秒間だけ以下の条件とする。
ＴＥＯＳ流量＝６０ＳＣＣＭ
酸素ガス流量＝１５００ＳＣＣＭ
圧力＝６５０ｍＴｏｒｒ
基板間隔＝１２ｍｍ
ＲＦ電力＝０Ｗ（プラズマを形成しない。）
【００３４】
次に処理室Ｐ４で基板ｓｕｂ１の表面にシリコン酸化膜からなる第一ゲート絶縁膜１３を形成する（図４（Ｅ）参照）。この工程は以下の条件で行う。
ＴＥＯＳ流量＝６０ＳＣＣＭ
酸素ガス流量＝１５００ＳＣＣＭ
圧力＝６５０ｍＴｏｒｒ
基板間隔＝１２ ｍｍ
ＲＦ電力＝９００Ｗ（０．４３０Ｗ／ｃｍ２）
時間＝１２０秒
【００３５】
この様にして処理室Ｐ４内では基板ｓｕｂ１に形成した半導体膜１２に対する水素化処理及び酸化処理と第一ゲート絶縁膜１３の成膜とを行う。この間の所要時間は３９０秒間で有る。この間半導体成膜室Ｐ２に搬送された３枚目の基板ｓｕｂ３は前述の条件でシリコン酸化膜（下地保護膜１１）及びアモルファスシリコン膜（半導体膜１２）が形成される。又結晶化室Ｐ３に搬送された２枚目の基板ｓｕｂ２の半導体膜１２は前述の条件でレーザー照射に依る結晶化が施される。
【００３６】
次に、搬送ロボットＲは１枚目の基板ｓｕｂ１，２枚目の基板ｓｕｂ２，３枚目の基板ｓｕｂ３，４枚目の基板ｓｕｂ４を、それぞれ第５のアームＢ１，第４のアームＢ４，第３のアームＢ３，第２のアームＢ２により、それぞれ処理室Ｐ４，結晶化室Ｐ３，半導体成膜室Ｐ２，予備加熱室Ｐ１から搬送室Ｃに一斉に取り出す。そして、各アームを軸部Ａの周りに回転して各基板ｓｕｂ１，ｓｕｂ２，ｓｕｂ３，ｓｕｂ４をそれぞれ次工程の処理室である基板アンロード室Ｌ２，処理室Ｐ４，結晶化室Ｐ３，半導体成膜室Ｐ２の前に移動させる。そして、アームの高さを調整した後、基板ｓｕｂ１，ｓｕｂ２，ｓｕｂ３，ｓｕｂ４をそれぞれ基板アンロード室Ｌ２，処理室Ｐ４，結晶化室Ｐ３，半導体成膜室Ｐ２に対して一斉に搬入する。
【００３７】
以後これを繰り返して各基板ｓｕｂ１〜２０に対する処理を順次行うと共に、第５のアームｂ５により基板アンロード室Ｌ２に搬送されてきた基板を順次装置外に搬出し、以降の処理を行う。
【００３８】
したがって、本実施形態の半導体の製造方法によれば、基板の搬送が複数のロボットアームｂ１〜ｂ５により一斉に行なわれるため、搬送効率が高く、高スループットで多数の工程を処理することができる。
また、本製造方法では、下地保護膜から半導体膜の形成、及び第１ゲート絶縁膜形成までの製造工程を、基板を大気に晒すことなく行えるため、高品質なトランジスタを製造することができる。
【００３９】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上記実施形態では、アームを回転した後、アームの高さ調整を行うようにしたが、この代わりに、アームの高さ調整を行なった後、アームを回転するようにしてもよい。また、処理室構成、処理順序等もこの順に限定されない。例えば、ゲート電極を形成した後の基板を装置に導入して、処理室Ｐ１で予備加熱、処理室Ｐ２でゲート絶縁膜形成、処理室Ｐ３でアモルファスシリコン成膜、処理室Ｐ４でレーザー結晶化などとすることもできる。また、上述の各処理室での処理条件は一例であって、その条件は限定されない。本発明は一つの搬送系で複数の工程を連続して行う場合には全て適用できる。
【００４０】
また、図２では、アームＢ１〜Ｂ５の軸部Ａに対する取り付け位置（高さ方向の位置）が、プロセス順に高くなる構成を例示したが、この代わりに、プロセス順に上記取り付け位置が低くなる構成としてもよい。つまり、上記半導体製造装置は、搬送ロボットの周りにプロセス順に配置された複数の処理室を備え、上記処理室の搬入口の高さ方向の位置が基準面側から上記プロセス順に所定の間隔で配置され、上記搬送ロボットは、上記各処理室に対応して設けられた複数のアームを有し、上記複数のアームは同一の軸部の周りに回転可能に設けられ、上記各アームの高さ方向の位置は、対応する処理室の搬入口の位置と略同じ位置となるように上記基準面に対して上記所定の間隔で配置された構成であればよい。
【００４１】
また、基板同士の干渉を防止するために上記実施形態では、各処理室の搬入口の位置や各アームの初期位置は、プロセス順に一定間隔ａで配置された構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、各処理室の基板搬入（又は搬出）位置（搬入口の位置）をそれぞれ異なる間隔で配置してもよい。すなわち、半導体製造装置は、搬送ロボットの周りにプロセス順に配置された複数の処理室を備え、上記処理室の搬入口の高さ方向の位置が基準面側から上記プロセス順に配置され、上記搬送ロボットが、上記各処理室に対応して設けられた複数のアームを有し、上記複数のアームは同一の軸部の周りに回転可能に設けられるとともに、上記各アームの上記基準面からの高さ方向の位置は、対応する処理室の搬入口の位置と、この処理室に対して次プロセスとなる処理室の搬入口の位置との間で変動可能に構成されたものであればよい。
【００４２】
さらに、上記実施形態では、軸部Ａに対するアームＢ１〜Ｂ５の取り付け位置が互いに異なる構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、半導体製造装置は、一連の処理を行うための複数の処理室と、複数のアームを有する搬送ロボットとを備えた構成、或いは、同一の軸部の周りに回転可能に設けられた複数のアームを有する搬送ロボットと、上記搬送ロボットの周りに配置された複数の処理室とを備えた構成であればよい。例えば、アームＢ１〜Ｂ５を一体に形成して、上記取り付け位置（高さ方向の位置）を各アームについて全て等しくしてもよい。この場合、各アームＢ１〜Ｂ５に対応して配置された各処理室Ｌ１，Ｐ１〜Ｐ４の基板搬入位置又は基板搬出位置（即ち、各処理室の搬入口の高さ方向の位置）は全て等しく構成でき、アーム回転後のアームの高さ調整が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体製造装置の平面図である。
【図２】同、半導体製造装置の要部構成を示す図である。
【図３】同、半導体製造装置の動作を説明するための要部拡大図である。
【図４】同、半導体製造装置の製造プロセスの一例を示す工程図である。
【符号の説明】
１  半導体製造装置、１０  基板（被処理材）、Ａ  軸部、  Ｂ１〜Ｂ５  アーム、  Ｌ１，Ｌ２，Ｐ１〜Ｐ４  処理室、  Ｒ  搬送ロボット、  Ｚ０  基準面、Ｚ１〜Ｚ５  アーム又は搬入口の高さ方向の位置
【図１】
2004193418.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004193418.tif 000006