(57)【要約】【目的】半導体製造設備に於いて、ウェーハの搬送時間を短縮し、スループットの向上を図るものである。【構成】ウェーハ搬送ロボット１７を有する搬送室１にウェーハ処理室４，５及びロードロック室２１，２２を連設し、該ロードロック室に所要枚数のウェーハ２０を保持するバッファ棚２３を設け、或は更にロードロック室に対向させウェーハ移載ロボット２８，２９を設け、該ウェーハ移載ロボットに対峙させウェーハカセット１２を受載可能なカセットエレベータ３０，３１を設け、ウェーハの処理の前後でウェーハをロードロック室に待機させ、或は更にウェーハカセットとロードロック室間のウェーハの移載をウェーハ移載ロボットによって行う。　【選択図】　図１
2004080053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送室と、
前記搬送室と開口を介して気密に連通した処理室と、
前記搬送室と開口を介して気密に連通した気密室と、
前記それぞれの開口を気密に閉じるゲートバルブと、
前記処理室内に設けられ、複数のウェーハを載置する第１の載置手段と、
前記気密室内に設けられ、複数のウェーハを載置する第２の載置手段と、
前記搬送室に設けられた第１のウェーハ搬送ロボットであって、前記第１のウェーハ搬送
ロボットは１つの搬送アームと、複数のウェーハを保持可能な前記搬送アームのウェーハ
保持部とを有し、前記第１の載置手段と前記第２の載置手段との間で複数のウェーハを前
記それぞれの開口を介して略水平な方向で移動させる前記第１のウェーハ搬送ロボットと
、
前記気密室の外にあるカセットと前記第２の載置手段との間でウェーハを１枚ずつ搬送す
る第２の搬送ロボットと
を具備することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
前記第１の載置手段に載置されるウェーハの数と、前記第１のウェーハ搬送ロボットが保
持できるウェーハの数とが等しい請求項１記載の半導体製造装置。
【請求項３】
前記第１の載置手段に載置されるウェーハの保持間隔と、前記第２の載置手段に載置され
るウェーハの保持間隔とが同一の保持間隔であること
を特徴とする請求項１、２に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣ、ＬＳＩ等、半導体素子を製造する半導体製造装置、特に製造工程の１つ
であるシリコンウェーハ等の被処理物を、加熱、酸化、拡散処理、成膜処理する為の半導
体製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体製造装置について図４、図５、図６により説明する。
【０００３】
図中１は搬送室であり、該搬送室１の周囲に放射状に第１ロードロック室２、第１冷却室
３、第１処理室４、第２処理室５、第２冷却室６、第２ロードロック室７が設けられ、前
記搬送室１と第１ロードロック室２、第１処理室４、第２処理室５、第２ロードロック室
７間にはそれぞれゲートバルブ８，９，１０，１１が設けられ、又前記第１ロードロック
室２、第２ロードロック室７には外部からウェーハカセット１２を搬入搬出する為のゲー
トバルブ１３、ゲートバルブ１４が設けられている。又前記各室は気密構造となっている
。
【０００４】
前記第１ロードロック室２にはカセットエレベータ１５が設けられ、該カセットエレベー
タ１５の昇降台１６には前記ウェーハカセット１２が乗置される様になっている。又、前
記搬送室１にはウェーハ搬送ロボット１７が設けられている。該ウェーハ搬送ロボット１
７は２組の独立して駆動される搬送アーム１８，１９を具備している。前記第１冷却室３
、第２冷却室６には特に図示しないがウェーハ２０が載置される載置台が設けられ、前記
第１処理室４、第２処理室５はそれぞれ、２枚のウェーハ２０を載置し得る処理ステージ
（図示せず）を有し、ウェーハ２０を２枚一括して処理可能となっている。
【０００５】
前記ゲートバルブ１３を介してウェーハカセット１２が第１ロードロック室２内に搬入さ
れ、前記昇降台１６に乗置される。前記ウェーハ搬送ロボット１７の搬送アームをゲート
バルブ８を介して前記第１ロードロック室２内に挿入し、前記ウェーハカセット１２のウ
ェーハ２０を前記ゲートバルブ９を介して前記第１処理室４内に搬入する。
【０００６】
ウェーハ２０の処理が完了すると、前記ウェーハ搬送ロボット１７により搬送アームを前
記ゲートバルブ９を介して前記第１処理室４内に挿入し、処理済みのウェーハ２０を保持
する（図５参照）。第１処理室４からウェーハを搬出後、前記第１ロードロック室２に前
記ゲートバルブ８を介して戻していた。
【０００７】
又、ウェーハの処理でウェーハが高温になる場合は、前記第１ロードロック室２に戻す前
に、前記第１冷却室３で一旦冷却し、冷却後前記第１ロードロック室２に戻していた。
【０００８】
更に、第１処理室４の様に一度に２枚のウェーハ処理が可能な処理室では、前記ウェーハ
搬送ロボット１７は２つの搬送アーム１８，１９で一度にウェーハ２０を保持し、搬出す
る。更に、該ウェーハ搬送ロボット１７でウェーハ２０を前記ウェーハカセット１２に戻
す。
【０００９】
通常は第１処理室４内に載置されてるウェーハ２０の上下方向のピッチと前記ウェーハカ
セット１２のウェーハピッチとは異なっており、前記ウェーハ搬送ロボット１７は第１処
理室４からウェーハを取出し後直ちにウェーハ２０を前記ウェーハカセット１２に挿入す
る訳には行かず、前記搬送アーム１８，１９の各搬送アームを個別に駆動して１枚ずつ戻
している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記した様に、ウェーハを冷却する必要がある場合は冷却室で一旦冷却することから搬送
経路が長くなり、時間が掛かり、又処理室が２枚のウェーハを同時に処理することができ
ても処理済ウェーハをウェーハカセットに戻す場合は１枚ずつとなる為、ウェーハの搬送
時間に要する時間が長くなり、スループットが上がらないという問題があった。
【００１１】
本発明は斯かる実情に鑑み、ウェーハの搬送時間を短縮し、スループットの向上を図るも
のである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、搬送室と、前記搬送室と開口を介して気密に連通した処理室と、前記搬送室と
開口を介して気密に連通した気密室と、前記それぞれの開口を気密に閉じるゲートバルブ
と、前記処理室内に設けられ、複数のウェーハを載置する第１の載置手段と、前記気密室
内に設けられ、複数のウェーハを載置する第２の載置手段と、前記搬送室に設けられた第
１のウェーハ搬送ロボットであって、前記第１のウェーハ搬送ロボットは１つの搬送アー
ムと、複数のウェーハを保持可能な前記搬送アームのウェーハ保持部とを有し、前記第１
の載置手段と前記第２の載置手段との間で複数のウェーハを前記それぞれの開口を介して
略水平な方向で移動させる前記第１のウェーハ搬送ロボットと、前記気密室の外にあるカ
セットと前記第２の載置手段との間でウェーハを１枚ずつ搬送する第２の搬送ロボットと
を具備することを特徴とする半導体製造装置に係わり、又、前記第１の載置手段に載置さ
れるウェーハの数と、前記第１のウェーハ搬送ロボットが保持できるウェーハの数とが等
しい半導体製造装置に係わり、又、前記第１の載置手段に載置されるウェーハの保持間隔
と、前記第２の載置手段に載置されるウェーハの保持間隔とが同一の保持間隔である半導
体製造装置に係わるものである。
　又、本発明は、搬送室に気密に連設された処理室、気密室と、前記処理室内で複数のウ
ェーハを載置する第１の載置手段と、前記気密室内に設けられ、前記第１の載置手段に載
置されるウェーハ同士間の位置関係と同様な位置関係で複数のウェーハを載置する第２の
載置手段と、前記搬送室に設けられ、１つの搬送アームと前記搬送アームのウェーハ保持
部が複数のウェーハを保持可能であり、前記第１の載置手段と前記第２の載置手段との間
で複数のウェーハを移動する第１のウェーハ搬送ロボットと、前記気密室の外にあるカセ
ットと前記第２の載置手段との間でウェーハを１枚ずつ搬送する第２の搬送ロボットとを
具備することを特徴とする半導体製造装置に係わり、又、前記第１の載置手段に載置され
るウェーハの数と、前記第１のウェーハ搬送ロボットが保持できるウェーハの数とが等し
い半導体製造装置に係わるものである。
【００１３】
気密室がバッファ機能を有し、処理前、処理後のウェーハを保持するので、ウェーハ搬送
ロボットが搬送する場合の待ち時間が解消され、更に処理後高温のウェーハは気密室で待
機させる間に冷却を行う。又、ウェーハ移載ロボットを別途設けて、ウェーハカセットか
ら気密室にウェーハ搬送ロボットの搬送とは独立してウェーハの移載を行うようにすれば
、処理室と気密室間のウェーハの移載を能率よく行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上述べた如く本発明によれば、気密室にバッファ機能を持たせているので、ウェーハを
気密室待機中に冷却することができ、冷却室を省略することができると共に冷却時間と他
のウェーハ搬送とを重複させることができるので総合的な搬送時間を短縮でき、更に又、
ウェーハ移載ロボットを別途設けて、ウェーハカセットから気密室にウェーハ搬送ロボッ
トの搬送とは独立してウェーハの移載を行うようにすれば、処理室と気密室間のウェーハ
の移載を複数枚一括して行うことができ搬送効率が増してスループットの向上が図れ、更
に移送ロボット、移送ロボットに対して設けたカセットエレベータを気密なカセット収納
室内に収納すればウェーハカセットに保持されたウェーハのパーティクルからの汚染、自
然酸化を防止でき、より高品質なウェーハ処理を行え、品質の向上、歩留まり向上が図れ
るという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】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を説明する。
【００１６】
図１に於いて、図４中で示したものと同様の構成要素には同符号を付してある。
【００１７】
外形６角形状の搬送室１の隣接する２側壁に第１処理室４、第２処理室５をそれぞれゲー
トバルブ９、ゲートバルブ１０を介して気密に連設する。前記搬送室１のウェーハ搬送ロ
ボット１７は２組の独立して駆動される搬送アーム１８，１９を具備し、２枚のウェーハ
２０を一括して搬送可能であり、前記第１処理室４、第２処理室５はそれぞれ、２枚のウ
ェーハ２０を載置し得る処理ステージ（図示せず）を有し、ウェーハ２０を２枚一括して
処理可能である。図示しない処理ステージのウェーハ２０の上下方向の保持間隔と前記搬
送アーム１８，１９のウェーハ保持間隔とは同一にしてある。
【００１８】
前記搬送室１の前記第１処理室４、第２処理室５に対向する２側壁にゲートバルブ８、ゲ
ートバルブ１１を介して第１ロードロック室２１、第２ロードロック室２２を気密に連設
する。該第１ロードロック室２１、第２ロードロック室２２にはそれぞれバッファ棚２３
が設けられ、該バッファ棚２３は前記搬送アーム１８，１９のウェーハ保持間隔と同一ピ
ッチで所要枚数のウェーハを保持可能であり、又前記バッファ棚２３はバッファ棚エレベ
ータ２４に載置されウェーハの保持ピッチで間欠的に昇降可能である。
【００１９】
前記第１ロードロック室２１、第２ロードロック室２２に掛渡りカセット収納室２５を設
け、該カセット収納室２５と前記第１ロードロック室２１とをゲート弁２６を介して連通
し、前記カセット収納室２５と前記第２ロードロック室２２とをゲート弁２７を介して連
通する。又、前記カセット収納室２５にはウェーハカセット１２を搬入搬出する為のゲー
ト弁３２，３３を設ける。
【００２０】
前記カセット収納室２５内に前記第１ロードロック室２１に対峙させ、１組の搬送アーム
を有するウェーハ移載ロボット２８を設け、該ウェーハ移載ロボット２８と同様な構成の
ウェーハ移載ロボット２９を前記第２ロードロック室２２に対峙させ設ける。更に、前記
カセット収納室２５内に前記ウェーハ移載ロボット２８に対峙させカセットエレベータ３
０を設け、前記第２ロードロック室２２に対峙させカセットエレベータ３１を設け、前記
カセットエレベータ３０、カセットエレベータ３１にはそれぞれウェーハカセット１２が
乗置可能である。該カセットエレベータ３０，３１は前記ウェーハカセット１２をウェー
ハの保持ピッチで間欠的に昇降可能である。
【００２１】
以下、作動を説明する。
【００２２】
前記搬送室１、第１処理室４、第２処理室５、第１ロードロック室２１、第２ロードロッ
ク室２２を真空状態とし、前記ゲート弁３２、ゲート弁３３を開き、前記カセットエレベ
ータ３０、カセットエレベータ３１にウェーハ２０が装填されたウェーハカセット１２を
乗置する。前記ゲート弁３２、ゲート弁３３を閉じ、カセット収納室２５を真空状態とす
る。
【００２３】
前記ゲート弁２６を開いて前記ウェーハ移載ロボット２８によりカセットエレベータ３０
のウェーハカセット１２から全てのウェーハ２０を１枚ずつ前記バッファ棚２３に移載す
る。同様に、カセットエレベータ３１のウェーハカセット１２のウェーハ２０を前記ウェ
ーハ移載ロボット２９により前記バッファ棚２３に移載する。
【００２４】
以下は前記第１ロードロック室２１について説明する。
【００２５】
前記ゲートバルブ８、ゲートバルブ１１、又前記ゲートバルブ９、ゲートバルブ１０を開
き前記ウェーハ搬送ロボット１７の２本の搬送アーム１８，１９によりウェーハ２０を２
枚一括で前記バッファ棚２３から受取り、前記第１処理室４、第２処理室５のいずれか、
例えば第１処理室４に搬入する。ゲートバルブ９を閉じ第１処理室４でウェーハ２０の処
理を行う。
【００２６】
ウェーハの処理が完了すると、前記ゲートバルブ９を開き、前記ウェーハ搬送ロボット１
７の搬送アーム１８，１９により２枚一括でウェーハ２０を受取り、前記バッファ棚２３
に移載する。該バッファ棚２３はバッファ棚２３の全てのウェーハの処理が完了するまで
処理済みのウェーハ２０を保管する。而して、保管している間にウェーハは冷却され、ウ
ェーハ冷却の為のタイムロスはない。
【００２７】
全てのウェーハ２０の処理が完了すると、前記ゲート弁２６、ゲート弁２７を閉じ、前記
ゲート弁３２、ゲート弁３３を開いて前記カセットエレベータ３０，３１のウェーハカセ
ット１２を取出し、未処理ウェーハが装填されたウェーハカセット１２を再び前記カセッ
トエレベータ３０，３１に乗置し、処理を続行する。
【００２８】
而して、第１処理室４、第２処理室５、ウェーハ搬送ロボット１７、バッファ棚２３のそ
れぞれのウェーハ保持ピッチを同一としてあるので、処理室とバッファ棚間でのウェーハ
の２枚一括搬送を行え、又ウェーハカセット１２とバッファ棚２３間のウェーハの移載は
ウェーハ移載ロボット２８、ウェーハ移載ロボット２９により１枚ずつ行っているので、
ウェーハカセット１２とバッファ棚２３のウェーハ保持ピッチが異なっていても支障なく
ウェーハの移載が行える。
【００２９】
尚、上記実施例中、カセット収納室２５は省略することも可能であり、更に処理室の数、
ロードロック室の数は適宜変更することが可能であることは言う迄もなく、複数のロード
ロック室に対して１つのウェーハ移載ロボットの構成とし、前記ウェーハカセット１２を
カセットエレベータに上下に積上げる構成にする、或は又ウェーハ搬送ロボット１７に３
以上の搬送アームを設けると共に処理室が３以上のウェーハを同時に処理可能とし、３枚
以上のウェーハを一括して搬送する様にしてもよい、或は搬送アームを１つとし、該搬送
アームのウェーハ保持部が２以上のウェーハを保持可能な構造とする等、本発明の要旨を
逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例を示す平面説明図である。
【図２】本発明の一実施例を示す立断面説明図である。
【図３】本発明の一実施例を示す立断面説明図である。
【図４】従来例を示す平面説明図である。
【図５】従来例を示す立断面説明図である。
【図６】従来例を示す立断面説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１ 搬送室
４ 第１処理室
１２ ウェーハカセット
１７ ウェーハ搬送ロボット
１８ 搬送アーム
１９ 搬送アーム
２０ ウェーハ
２１ 第１ロードロック室
２２ 第２ロードロック室
２３ バッファ棚
２５ カセット収納室
２８ ウェーハ移載ロボット
２９ ウェーハ移載ロボット
３０ カセットエレベータ
【図１】
2004080053.tif 000003
【図２】
2004080053.tif 000004
【図３】
2004080053.tif 000005
【図４】
2004080053.tif 000006
【図５】
2004080053.tif 000007
【図６】
2004080053.tif 000008