(57)【要約】【課題】基板移載装置から発生するパーティクルを含んだ雰囲気を、半導体製造装置内へ出すことを抑制することのできる半導体製造装置を提供する。【解決手段】複数の基板が収容される基板収容器と、複数の基板が積載されるボートと、  複数の基板が積載されたボートを収容し前記ボート上の複数の基板を処理する処理室と、前記基板収容器と前記ボートとの間で基板の移載を行う基板移載装置と、を備える半導体製造装置を、前記基板移載装置は、基板を支持するプレートを有し水平方向に直線移動する移動部と、前記移動部の下方にあって前記移動部を支える天板を有する台座部とを備え、前記天板には該天板を上下方向に貫通する貫通穴が設けられ、前記貫通穴を介して、前記天板上方の雰囲気が前記天板下方へ吸引されるように構成する。【選択図】図３
2013161837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基板が収容される基板収容器と、
複数の基板が積載されるボートと、
複数の基板が積載された前記ボートを収容し、前記ボート上の複数の基板を処理する処理室と、
前記基板収容器と前記ボートとの間で基板の移載を行う基板移載装置とを備える半導体製造装置であって、
前記基板移載装置は、
基板を支持するプレートを有し水平方向に直線移動する移動部と、
前記移動部の下方にあって、前記移動部を支える天板を有する台座部とを備え、
前記天板には該天板を上下方向に貫通する貫通穴が設けられ、前記貫通穴を介して、前記天板上方の雰囲気が前記天板下方へ吸引されることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
基板を支持するプレートを有し水平方向に直線移動する移動部と、
前記移動部の下方にあって、前記移動部を支える天板を有する台座部とを備え、
前記天板には該天板を上下方向に貫通する貫通穴が設けられ、前記貫通穴を介して、前記天板上方の雰囲気が前記天板下方へ吸引されることを特徴とする基板移載装置。
【請求項３】
複数の基板が収容される基板収容器と、
複数の基板が積載されるボートと、
複数の基板が積載された前記ボートを収容し、前記ボート上の複数の基板を処理する処理室と、
前記基板収容器と前記ボートとの間で基板の移載を行う基板移載装置とを備え、
前記基板移載装置は、
基板を支持するプレートを有し水平方向に直線移動する移動部と、
前記移動部の下方にあって、前記移動部を支える天板を有する台座部とを備え、
前記天板には該天板を上下方向に貫通する貫通穴が設けられ、前記貫通穴を介して、前記天板上方の雰囲気が前記天板下方へ吸引されるよう構成された半導体製造装置における半導体装置の製造方法であって、
前記基板移載装置を用いて、前記貫通穴を介して前記天板上方の雰囲気を前記天板下方へ吸引しながら、前記基板収容器から前記ボートへ複数の基板の移載を行う基板移載工程と、
複数の基板が積載された前記ボートを前記処理室に収容し、前記ボート上の複数の基板を処理する基板処理工程と、を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を含む集積回路が作り込まれる半導体ウェハ（以下、ウェハという。）等の基板を処理することにより、半導体装置を製造する一工程を行う半導体製造装置や、該半導体製造装置で用いられる基板移載装置や半導体装置の製造方法に関し、例えば、絶縁膜や金属膜および半導体膜等を成膜する縦型装置において、基板支持具としてのボートへ基板を移載する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の製造プロセスの１つに、縦型装置を用いたＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）処理がある。これはボートに積層した複数枚のシリコンウェハ等の基板を、縦型装置の処理炉内で加熱し、化学気相堆積（ＣＶＤ）させるものである。ボートの中央部には、複数枚の製品用ウェハが搭載され、ボートの上下端部には、各複数枚のダミーウェハが搭載される。ボート上下端部のダミーウェハは、製品用ウェハの成膜処理の均質化を図るためのものである。製品用ウェハの途中には、検査用のモニタウェハが、所定の間隔で各１枚配列される。
【０００３】
ウェハ移載装置は、ウェハ収容器に装填されたウェハを前記ボートへ移載し、また、処理後のウェハを空のウェハ収容器へ戻すものである。従来のウェハ移載装置においては、ウェハを収納するウェハ収容器とボートとの間で、一度に一枚のウェハを載置して移載する枚葉移載用プレート（ツイーザ）を用いて、モニタウェハやダミーウェハの移載を行い、一度に複数枚のウェハを載置して移載する一括移載用プレートを用いて、製品用ウェハやダミーウェハの移載を行っている。
このように、枚葉移載用プレートを用いてウェハの移載を行うと、ボート上におけるウェハの多様な配列に対応でき、一括移載用プレートを用いてウェハの移載を行うと、ウェハ移載時間が短縮できるものである。
【０００４】
従来の基板移載装置としてのウェハ移載装置を、図１０と図１１を用いて説明する。図１０はウェハ移載装置を模式化した平面図であり、図１１はウェハ移載装置を模式化した側面図である。
図１０と図１１に示すように、ウェハ移載装置は、ウェハを支持するプレート１１を有し水平方向に直線移動する移動部１４と、移動部１４の下方にあって、移動部１４を支える天板１７を有する台座部１５とを備える。なお、図１０では、プレート１１の図示を省略している。台座部１５は、台座部１５を水平方向に回転駆動する回転駆動部（不図示）により支持されており、水平方向に回転動作可能となっている。
移動部１４は、ウェハを支持するプレート１１を固定するプレート固定部１２と、プレート固定部１２を支持する移載テーブル１３とを備える。天板１７上には、レール５８とレール６８が設けられており、移載テーブル１３を直線移動可能に支えるようになっている。移載テーブル１３は、プーリ５６ａ，５６ｂで支えられるベルト５５と連結金具（不図示）で連結されている。モータ５７の回転により、ベルト５５が水平方向に直線移動し、これにより、移動部１４は、レール５８とレール６８上を水平方向に直線移動可能となっている。
【０００５】
また、移動部１４は、１枚のウェハを移載するための枚葉移載用移動部と、複数枚（例えば４枚）のウェハを移載するための一括移載用移動部とから構成される。枚葉移載用移動部は、１枚のウェハを支持する枚葉移載用プレートを固定する枚葉プレート固定部と、枚葉プレート固定部を支持する枚葉移載テーブルとを備える。一括移載用移動部は、同様に、例えば４枚の一括移載用プレートを固定する一括プレート固定部と、一括プレート固定部を支持する一括移載テーブルとを備える。
枚葉移載テーブルと一括移載テーブルは、連結機構（不図示）により連結可能であり、連結状態では、枚葉移載用移動部と一括移載用移動部とを連結して動作させ、例えば５枚のウェハを一括移載可能となり、連結解除状態では、枚葉移載用移動部のみを動作させ、１枚のウェハを移載可能となる。
【０００６】
図１１に示すように、天板１７の上方にはカバーがなく、レール５８とレール６８は露出している。そのため、移動部１４を水平移動させると、レール５８，６８と移載テーブル１３との間の摩擦から生じるパーティクルや、枚葉移載テーブルと一括移載テーブルを連結する連結機構（ベルト５５、プーリ５６、モータ５７等の台座内等）から生じるパーティクルなど、ウェハ移載装置内部のパーティクルを含んだ雰囲気を、図１１の矢印で示すようにピストン状態で押し出してしまう。
【０００７】
下記の特許文献１には、バッチ式縦型基板処理装置においてウェハ収容器とボート間でウェハを移載するウェハ移載装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２０５８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、基板移載装置から発生するパーティクルを含んだ雰囲気を、基板処理装置内、あるいは半導体製造装置内へ出すことを抑制することのできる半導体製造装置や基板移載装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するための、本発明に係る半導体製造装置の代表的な構成は、次のとおりである。
複数の基板が収容される基板収容器と、
複数の基板が積載されるボートと、
複数の基板が積載された前記ボートを収容し、前記ボート上の複数の基板を処理する処理室と、
前記基板収容器と前記ボートとの間で基板の移載を行う基板移載装置と、を備える半導体製造装置であって、
前記基板移載装置は、
基板を支持するプレートを有し水平方向に直線移動する移動部と、
前記移動部の下方にあって、前記移動部を支える天板を有する台座部とを備え、
前記天板には該天板を上下方向に貫通する貫通穴が設けられ、前記貫通穴を介して、前記天板上方の雰囲気が前記天板下方へ吸引されることを特徴とする半導体製造装置。
【００１１】
また、本発明に係る基板移載装置の代表的な構成は、次のとおりである。
基板を支持するプレートを有し水平方向に直線移動する移動部と、
前記移動部の下方にあって、前記移動部を支える天板を有する台座部とを備え、
前記天板には該天板を上下方向に貫通する貫通穴が設けられ、前記貫通穴を介して、前記天板上方の雰囲気が前記天板下方へ吸引されることを特徴とする基板移載装置。
【発明の効果】
【００１２】
上記の構成によれば、基板移載装置から発生するパーティクルを含んだ雰囲気を、基板処理装置内、あるいは半導体製造装置内へ出すことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る基板処理装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における垂直断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る基板移載装置を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る基板移載装置を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る基板移載装置が枚葉移載を行う場合の斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る基板移載装置が一括移載を行う場合の斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る基板移載装置が一括移載を行う場合の垂直断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る基板移載装置の平面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る基板移載装置の側面図である。
【図１０】従来の基板移載装置の平面図である。
【図１１】従来の基板移載装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態における基板処理装置を説明する。本実施形態における基板処理装置は、一例として、半導体装置（ＩＣ：Integrated Circuit）の製造方法における処理工程を実施する半導体製造装置として構成されている。なお、以下の説明では、基板処理装置として、基板に酸化、拡散処理やＣＶＤ処理などを行うバッチ式縦型半導体製造装置（以下、単に処理装置という）を適用した場合について述べる。図１は、本発明が適用される処理装置の平面透視図である。また、図２は図１に示す処理装置の側面透視図であり、図１のＡ−Ａ線における垂直断面図である。
【００１５】
図１および２に示されているように、シリコン等からなるウェハ（基板）２００を収納したウェハキャリアとしてＦＯＵＰ（基板収容器。以下ポッドという。）１１０が使用されている本実施形態の処理装置１００は、筐体１１１を備えている。筐体１１１の正面壁１１１ａの正面前方部にはメンテナンス可能なように設けられた開口部としての正面メンテナンス口１０３が開設され、この正面メンテナンス口１０３を開閉する正面メンテナンス扉１０４、１０４がそれぞれ建て付けられている。
筐体１１１の正面壁にはポッド搬入搬出口（基板収容器搬入搬出口）１１２が筐体１１１の内外を連通するように開設されており、ポッド搬入搬出口１１２はフロントシャッタ（基板収容器搬入搬出口開閉機構）１１３によって開閉されるようになっている。ポッド搬入搬出口１１２の正面前方側にはロードポート（基板収容器受渡し台）１１４が設置されており、ロードポート１１４はポッド１１０を載置されて位置合わせするように構成されている。ポッド１１０はロードポート１１４上に工程内搬送装置（図示せず）によって搬入され、かつまた、ロードポート１１４上から搬出されるようになっている。
【００１６】
筐体１１１内の前後方向の略中央部における上部には、回転式ポッド棚（基板収容器載置棚）１０５が設置されており、回転式ポッド棚１０５は複数個のポッド１１０を保管するように構成されている。すなわち、回転式ポッド棚１０５は垂直に立設されて水平面内で間欠回転される支柱１１６と、支柱１１６に上下四段の各位置において放射状に支持された複数枚の棚板（基板収容器載置台）１１７とを備えており、複数枚の棚板１１７はポッド１１０を複数個宛それぞれ載置した状態で保持するように構成されている。
筐体１１１内におけるロードポート１１４と回転式ポッド棚１０５との間には、ポッド搬送装置（基板収容器搬送装置）１１８が設置されており、ポッド搬送装置１１８は、ポッド１１０を保持したまま昇降可能なポッドエレベータ（基板収容器昇降機構）１１８ａと搬送機構としてのポッド搬送機構（基板収容器搬送機構）１１８ｂとで構成されており、ポッド搬送装置１１８はポッドエレベータ１１８ａとポッド搬送機構１１８ｂとの連続動作により、ロードポート１１４、回転式ポッド棚１０５、ポッドオープナ（基板収容器蓋体開閉機構）１２１との間で、ポッド１１０を搬送するように構成されている。
【００１７】
筐体１１１内の前後方向の略中央部における下部には、サブ筐体１１９が後端にわたって構築されている。サブ筐体１１９の正面壁１１９ａにはウェハ２００をサブ筐体１１９内に対して搬入搬出するためのウェハ搬入搬出口（基板搬入搬出口）１２０が一対、垂直方向に上下二段に並べられて開設されており、上下段のウェハ搬入搬出口１２０、１２０には一対のポッドオープナ１２１、１２１がそれぞれ設置されている。
ポッドオープナ１２１はポッド１１０を載置する載置台１２２、１２２と、ポッド１１０のキャップ（蓋体）を着脱するキャップ着脱機構（蓋体着脱機構）１２３、１２３とを備えている。ポッドオープナ１２１は載置台１２２に載置されたポッド１１０のキャップをキャップ着脱機構１２３によって着脱することにより、ポッド１１０のウェハ出し入れ口を開閉するように構成されている。
【００１８】
サブ筐体１１９はポッド搬送装置１１８や回転式ポッド棚１０５の設置空間から流体的に隔絶された移載室１２４を構成している。移載室１２４の前側領域にはウェハ移載機構（基板移載機構）１２５が設置されており、ウェハ移載機構１２５は、ウェハ２００を水平方向に回転ないし直線動作可能なウェハ移載装置（基板移載装置）１２５ａおよびウェハ移載装置１２５ａを昇降させるためのウェハ移載装置エレベータ（基板移載装置昇降機構）１２５ｂとで構成されている。これら、ウェハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびウェハ移載装置１２５ａの連続動作により、ウェハ移載装置１２５ａのツイーザ（基板保持体、プレートとも称す）１２５ｃをウェハ２００の載置部として、ボート（基板保持具）２１７に対してウェハ２００を装填（チャージング）および脱装（ディスチャージング）するように構成されている。
【００１９】
図１に示されているように移載室１２４のウェハ移載装置エレベータ１２５ｂ側と反対側である右側端部には、清浄化した雰囲気もしくは不活性ガスであるクリーンエア１３３を供給するよう供給フアンおよび防塵フィルタで構成されたクリーンユニット１３４が設置されている。
クリーンユニット１３４から吹き出されたクリーンエア１３３は、ウェハ移載装置１２５ａに流通された後に、図示しないダクトにより吸い込まれて、筐体１１１の外部に排気がなされるか、もしくはクリーンユニット１３４の吸い込み側である一次側（供給側）にまで循環され、再びクリーンユニット１３４によって、移載室１２４内に吹き出されるように構成されている。移載室１２４内は、略大気圧に保たれている。
【００２０】
移載室１２４の後側領域には、大気圧未満の圧力（以下、負圧という。）を維持可能な機密性能を有する筐体（以下、耐圧筐体という。）１４０が設置されており、この耐圧筐体１４０によりボート２１７を収容可能な容積を有するロードロック方式の待機室であるロードロック室１４１が形成されている。
耐圧筐体１４０の正面壁１４０ａにはウェハ搬入搬出開口（基板搬入搬出開口）１４２が開設されており、ウェハ搬入搬出開口１４２はゲートバルブ（基板搬入搬出口開閉機構）１４３によって開閉されるようになっている。耐圧筐体１４０の一対の側壁にはロードロック室１４１へ窒素ガスを給気するためのガス供給管１４４と、ロードロック室１４１を負圧に排気するための排気管１４５とがそれぞれ接続されている。
ロードロック室１４１上方には、処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２の下端部は炉口ゲートバルブ（炉口開閉機構）１４７により開閉されるように構成されている。耐圧筐体１４０の正面壁１４０ａの上端部には、炉口ゲートバルブ１４７を処理炉２０２の下端部の開放時に収容する炉口ゲートバルブカバー１４９が取り付けられている。
【００２１】
図１に示されているように、耐圧筐体１４０にはボート２１７を昇降させるためのボートエレベータ（基板保持具昇降機構）１１５が設置されている。ボートエレベータ１１５に連結された連結具としてのアーム１２８には蓋体としてのシールキャップ２１９が水平に据え付けられており、シールキャップ２１９はボート２１７を垂直に支持し、処理炉２０２の下端部を閉塞可能なように構成されている。
ボート２１７は複数本の保持部材を備えており、複数枚（例えば、５０枚〜１２５枚程度）のウェハ２００をその中心を揃えて垂直方向に整列させた状態で、それぞれ水平に保持するように構成されている。
【００２２】
本実施形態の処理装置は、当該処理装置の各構成部を制御する制御部として、コントローラ２４０を備える。コントローラ２４０は、基板移載機構１２５やポッド搬送装置１１８やボートエレベータ１１５等を制御する駆動制御部、処理炉２０２内の温度を制御する温度制御部、処理炉２０２内の圧力を制御する圧力制御部、処理炉２０２内へ供給する処理ガス等の流量を制御するガス流量制御部等から構成されている。
【００２３】
次に、本実施形態の処理装置の概略動作について説明する。この動作は、コントローラ２４０により制御される。
図１および図２に示されているように、ポッド１１０がロードポート１１４に供給されると、ポッド搬入搬出口１１２がフロントシャッタ１１３によって開放され、ロードポート１１４の上のポッド１１０はポッド搬送装置１１８によって筐体１１１の内部へポッド搬入搬出口１１２から搬入される。
搬入されたポッド１１０は回転式ポッド棚１０５の指定された棚板１１７へポッド搬送装置１１８によって自動的に搬送されて受け渡され、一時的に保管された後、棚板１１７から一方のポッドオープナ１２１に搬送されて載置台１２２に移載されるか、もしくは直接ポッドオープナ１２１に搬送されて載置台１２２に移載される。この際、ポッドオープナ１２１のウェハ搬入搬出口１２０はキャップ着脱機構１２３によって閉じられており、移載室１２４にはクリーンエア１３３が流通され、充満されている。例えば、移載室１２４にはクリーンエア１３３として窒素ガスが充満することにより、酸素濃度が２０ｐｐｍ以下と、筐体１１１の内部（大気雰囲気）の酸素濃度よりも遥かに低く設定されている。
【００２４】
載置台１２２に載置されたポッド１１０はその開口側端面がサブ筐体１１９の正面壁１１９ａにおけるウェハ搬入搬出口１２０の開口縁辺部に押し付けられるとともに、そのキャップがキャップ着脱機構１２３によって取り外され、ポッド１１０のウェハ出し入れ口が開放される。また、予め内部が大気圧状態とされていたロードロック室１４１のウェハ搬入搬出開口１４２がゲートバルブ１４３の動作により開放されると、ウェハ２００はポッド１１０からウェハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃによってウェハ出し入れ口を通じてピックアップされ、ノッチ合わせ装置３０１にてウェハを整合した後、ウェハ搬入搬出開口１４２を通じてロードロック室１４１に搬入され、ボート２１７へ移載されて装填（ウェハチャージング）される。ボート２１７にウェハ２００を受け渡したウェハ移載装置１２５ａはポッド１１０に戻り、次のウェハ１１０をボート２１７に装填する。ウェハ移載装置１２５ａの構造については、後で詳しく説明する。
【００２５】
この一方（上段または下段）のポッドオープナ１２１におけるウェハ移載装置１２５ａによるウェハのボート２１７への装填作業中に、他方（下段または上段）のポッドオープナ１２１には回転式ポッド棚１０５ないしロードポート１１４から別のポッド１１０がポッド搬送装置１１８によって搬送され、ポッドオープナ１２１によるポッド１１０の開放作業が同時進行される。
【００２６】
予め指定された枚数のウェハ２００がボート２１７に装填されると、ウェハ搬入搬出開口１４２がゲートバルブ１４３によって閉じられ、ロードロック室１４１は排気管１４５から真空引きされることにより、減圧される。
ロードロック室１４１が処理炉２０２内の圧力と同圧に減圧されると、処理炉２０２の下端部が炉口ゲートバルブ１４７によって開放される。このとき、炉口ゲートバルブ１４７は炉口ゲートバルブカバー１４９の内部に搬入されて収容される。
続いて、シールキャップ２１９がボートエレベータ１１５によって上昇されて、シールキャップ２１９に支持されたボート２１７が処理炉２０２内へ搬入（ローディング）されて行く。
【００２７】
ローディング後は、処理炉２０２内の温度や圧力が所定の値に設定され、所定のタイミングで所定の処理ガスが供給されて、処理炉２０２にてウェハ２００に任意の処理が実施される。
処理後は、ボートエレベータ１１５によりボート２１７が引き出され、更に、ロードロック室１４１内部を大気圧に復圧させた後にゲートバルブ１４３が開かれる。その後は、ノッチ合わせ装置１３５でのウェハの整合工程を除き、概上述の逆の手順で、ウェハ２００およびポッド１１０は筐体１１１の外部へ払出される。
【００２８】
次に、本発明の実施形態に係る基板移載装置１２５ａの構成を、図３〜図７を用いて詳しく説明する。図３〜図７で示すものは、本実施形態に係る基板移載装置１２５ａにおいて、水平方向に直線移動する移動部１４と、移動部１４を支え直線移動させる台座部１５とを示しており、台座部１５は、台座部１５を水平回転させる回転台（不図示）上に設けられるものである。
図３と図４は、本発明の実施形態に係る基板移載装置を示す斜視図である。図５は、本発明の実施形態に係る基板移載装置が枚葉移載を行う場合の斜視図である。図６は、本発明の実施形態に係る基板移載装置が一括移載を行う場合の斜視図である。図７は、本発明の実施形態に係る基板移載装置が一括移載を行う場合の垂直断面図である。
【００２９】
図３において、６１は複数のプレートからなる一括移載用プレートで、本例では４枚である。６２は一括移載用プレート６１を固定し支持する一括移載プレート固定部である。５１は枚葉移載用プレート（１枚）、５２は枚葉移載用プレート５１を固定し支持する枚葉プレート固定部、５３は枚葉プレート固定部５２と固定して結合された枚葉移載テーブルである。一括移載用プレート６１、枚葉移載用プレート５１、一括移載プレート固定部６２、枚葉移載テーブル５３、後述する一括移載テーブル６３等から移動部１４が構成される。
【００３０】
１５は台座部であり、内部に、ベルト５５とプーリ５６ａとプーリ５６ｂとモータ５７とを内蔵する。台座部１５の上部は、ベルト５５の上部以外は天板１７で覆われている。天板１７の上面には、枚葉移載用レール５８と一括移載用レール６８の２本のレールが、移動部１４の動作方向に沿って設けられている。
枚葉移載テーブル５３は、ベルト５５の一部と連結金具５４により連結されている。ベルト５５は、プーリ５６ａとプーリ５６ｂとの間に掛け渡されており、後述するモータ５７の回転動作により、ベルト５５が水平方向に直線動作を行うと、移動部１４が水平方向に直線動作を行う。
【００３１】
枚葉移載用レール５８上には、枚葉移載テーブル５３が移動可能に載置される。枚葉移載テーブル５３は、枚葉移載用レール５８に沿って直線移動する。このようにして、枚葉移載テーブル５３に固定された枚葉移載用プレート５１が、枚葉移載用レール５８に沿って直線移動することで、枚葉移載動作が行われる。
また、図４に示すように、一括移載用レール６８上には、一括移載テーブル６３が移動可能に載置される。図４は、図３と逆方向から見た斜視図である。一括移載テーブル６３は、一括移載用レール６８に沿って直線移動する。このようにして、一括移載テーブル６３に固定された一括移載用プレート６１が、一括移載用レール６８に沿って直線移動することで、一括移載動作が行われる。
この一括移載動作を行う際は、枚葉移載テーブル５３と一括移載テーブル６３が、連結ピン６４で連結され、枚葉移載テーブル５３と一括移載テーブル６３が、それぞれ枚葉移載用レール５８上と一括移載用レール６８上を同時に直線移動することで、枚葉移載用プレート５１と一括移載用プレート６１とにより、一括移載動作が行われる。この連結構造は後述する。
【００３２】
このように、基板移載装置１２５ａは、主に、基板を支持するプレートを有し水平方向に直線移動動作する移動部１４と、移動部１４の下方にあって、移動部１４を支える天板１７を有する台座部１５と、台座部１５を水平方向に回転動作させる回転駆動部（不図示）とから構成されている。
【００３３】
台座部１５の内部には、排気装置（不図示）が設けられ、台座部１５の内部が台座部１５の外部雰囲気よりも低圧となるように構成される。排気装置は、例えばポンプで構成される。あるいは、排気装置は、台座部１５の内部を筐体１１１のダクトに接続する、例えばテフロン（登録商標）等の柔軟性のある配管で構成される。筐体１１１のダクト内は台座部１５の外部雰囲気よりも低圧なので、台座部１５の内部が低圧にされる。
【００３４】
図３に示すように、天板１７において、枚葉移載用レール５８と一括移載用レール６８の間には、台座部１５の内部と台座部１５の外部とを連通させる貫通穴１６が、天板１７を上下方向に貫通して設けられている。本実施形態では、複数（３つ）の貫通穴１６ａ，１６ｂ，１６ｃが、移動部１４の直線移動方向に沿って設けられている。台座部１５の内部は台座部１５の外部よりも低圧なので、天板１７上方の雰囲気が天板１７下方へ吸引される。貫通穴１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、台座部１５外部の雰囲気を台座部１５内部へ吸引するバキュームポートとして機能する。
【００３５】
移動部１４の直線動作時には、レール５８，６８と移動部１４との間の摩擦から生じるパーティクルや、枚葉移載テーブル５３と一括移載テーブル６３を連結する連結機構から生じるパーティクルなどが発生するが、このような基板移載装置１２５ａ内部のパーティクルを含んだ雰囲気が基板移載装置１２５ａ外部へ出ることを、バキュームポートとしての貫通穴１６ａ，１６ｂ，１６ｃにより抑制できる。
【００３６】
図５は、本発明の実施形態に係る基板移載装置が枚葉移載を行う場合の斜視図である。図５に示すように、一括移載用プレート６１を支える一括移載テーブル６３が戻り位置にある状態で、枚葉移載用プレート５１を支える枚葉移載テーブル５３のみが突出位置に移動しており、その結果、枚葉移載用プレート５１のみが突出している。
図６は、本発明の実施形態に係る基板移載装置が一括移載を行う場合の斜視図である。図６に示すように、一括移載用プレート６１を支える一括移載テーブル６３と、枚葉移載用プレート５１を支える枚葉移載テーブル５３とが、同時に突出位置に移動しており、その結果、一括移載用プレート６１と枚葉移載用プレート５１の両方が突出している。
【００３７】
ここで、突出位置とは、基板移載装置１２５ａがポッド１１０又はボート２１７との間でウェハを移載する際に、ポッド１１０又はボート２１７に最も接近したときの移動部１４の位置であり、戻り位置とは、ポッド１１０又はボート２１７から最も遠ざかったときの移動部１４の位置である。基板移載装置１２５ａは、戻り位置において、ポッド１１０やボート２１７と干渉することなく、回転や昇降することができる。換言すると、突出位置は、例えばボート２１７内部へ移載用プレートを挿入した後、移載用プレートに載置されたウェハ２００をボート２１７へ移載するときの移動部１４の位置であり、あるいは、ボート２１７に載置されたウェハ２００を移載用プレートに移載するときの移動部１４の位置である。
【００３８】
したがって、移動部１４が突出位置にあるときに、基板移載装置１２５ａ内部からパーティクルが出てくると、該パーティクルが、ポッド１１０やボート２１７内に飛散し、ポッド１１０やボート２１７に搭載されている多くのウェハ２００を汚染することになる。
本実施形態では、上述したように、３つの貫通穴１６ａ，１６ｂ，１６ｃが、移動部１４の戻り位置よりも移動部１４の突出位置に近い位置に設けられている。よって、移動部１４の突出位置におけるパーティクルの飛散を抑制することができ、パーティクルがポッド１１０やボート２１７内に飛散することを、より効果的に抑制できる。
【００３９】
もちろん、上記の貫通穴を、移動部１４の突出位置側だけでなく、移動部１４の戻り位置側にも設けるように構成することもできる。このように構成すると、基板移載装置１２５ａ内部からパーティクルが出てくることを、より効果的に抑制できる。また、上記の貫通穴を、移動部１４の戻り位置側にだけ設けるように構成することもでき、このように構成しても、基板移載装置１２５ａ内部からパーティクルが出てくることを、一定程度抑制できる。
また、移動部１４の突出位置において、貫通穴１６ａ，１６ｃのうち、いずれか一方のみを設けるように構成することもでき、あるいは、貫通穴１６ｂを省略するように構成することもできる。このように構成しても、基板移載装置１２５ａ内部からパーティクルが出てくることを、一定程度抑制できる。
【００４０】
図７は、本発明の実施形態に係る基板移載装置が一括移載を行う場合の垂直断面図である。図７に示すように、枚葉プレート固定部５２が、１枚の枚葉移載用プレート５１を固定して支持している。枚葉プレート固定部５２は枚葉移載テーブル５３と固定的に結合され、枚葉移載テーブル５３は、枚葉移載用レール５８上に、水平方向に直線動作可能となるように支持されている。
また、枚葉移載テーブル５３は、連結金具５４によりベルト５５の一部と連結されている。ベルト５５は、プーリ５６ａ，５６ｂにより支えられるとともに、モータ５７により直線動作可能となっている。
また、一括移載プレート固定部６２が、４枚の一括移載用プレート６１を固定して支持している。一括移載プレート固定部６２は、一括移載テーブル６３と固定的に結合され、一括移載テーブル６３は、一括移載用レール６８上に、水平方向に直線動作可能となるように支持されている。
【００４１】
６４は一括移載テーブル６３と枚葉移載テーブル５３を連結するための連結ピン、６５は連結ピン６４を水平方向に直線動作させるエアシリンダである。連結ピン６４は、一括移載テーブル６３を貫通し、枚葉移載テーブル５３の凹部に勘合可能であり、また、枚葉移載テーブル５３の凹部から離脱可能な構造となっている。
一括移載は、連結ピン６４で一括移載テーブル６３と枚葉移載テーブル５３を連結した連結状態で、一括移載テーブル６３と枚葉移載テーブル５３がそれぞれ、一括移載用レール６８上と枚葉移載用レール５８上を同時に移動することで行われる。
枚葉移載は、一括移載テーブル６３と枚葉移載テーブル５３を連結解除した連結解除状態で、枚葉移載テーブル５３が枚葉移載用レール５８上を移動することで行われる。
【００４２】
次に、本実施形態の基板移載装置の動作について、図５と図６を用いて説明する。
図５に示すように、枚葉移載用プレート５１のみを用いて１枚のウェハ移載を行う場合は、エアシリンダ６５の働きにより、連結ピン６４を、枚葉移載テーブル５３の凹部から離脱させる。この状態で、モータ５７を駆動すると、モータ５７の回転運動がベルト５５に伝わり、ベルト５５の直線運動が連結金具５４を介して枚葉移載テーブル５３に伝わり、枚葉プレート固定部５２と枚葉移載用プレート５１を水平方向に直線運動させる。連結ピン６４が枚葉移載テーブル５３から外れているので、一括移載テーブル６３は動かず、したがって、一括移載用プレート６１も動かない。
【００４３】
図６に示すように、枚葉移載用プレート５１と一括移載用プレート６１の両方を用いて、複数枚（本例では５枚）のウェハ移載を行う場合は、図７に示すように、エアシリンダ６５の働きにより、連結ピン６４を、枚葉移載テーブル５３の凹部に勘合させる。この状態で、モータ５７を駆動すると、モータ５７の回転運動が、ベルト５５、連結金具５４を介して枚葉移載テーブル５３に伝わり、枚葉移載テーブル５３の直線運動が、連結ピン６４を介して、一括移載テーブル６３に伝わる。かくして、枚葉移載用プレート５１と一括移載用プレート６１の両方が、水平方向に直線運動を行うので、枚葉移載用プレート５１と一括移載用プレート６１の両方を用いて、複数枚（本例では５枚）のウェハの一括移載をすることができる。
【００４４】
次に、貫通穴１６ａ，１６ｂ，１６ｃについて、図８と図９を用いて詳しく説明する。図８は、本発明の実施形態に係る基板移載装置を模式的に示す平面図である。図９は、本発明の実施形態に係る基板移載装置を模式的に示す側面図である。なお、図８と図９においては、ツイーザ（プレート）の図示を省略している。
図８に示すように、天板１７の枚葉移載用レール５８と一括移載用レール６８との間には、３つの貫通穴１６ａ，１６ｂ，１６ｃが、移動部１４の突出位置において、移動部１４の移動方向に並行かつ直線状に配置されている。これらの貫通穴は、本実施形態では３つであるが、２つ以下とする構成や４つ以上とする構成も可能である。
凸部である枚葉移載用レール５８と一括移載用レール６８とで挟まれているため、枚葉移載用レール５８と一括移載用レール６８との間には、基板移載装置１２５ａ内外部で発生したパーティクルが溜りやすいが、枚葉移載用レール５８と一括移載用レール６８との間にバキュームポートとしての貫通穴を設けることにより、枚葉移載用レール５８と一括移載用レール６８との間にパーティクルが溜まることを抑制できる。
【００４５】
また、本実施形態では、天板１７に設けられた複数の貫通穴のうち少なくとも一部の貫通穴は、移動部１４がポッド１１０又はボート２１７に最も近くなる突出位置に直線移動したときに、前記直線移動方向における移動部１４の前方及び後方の位置に配置され、また、天板１７に設けられた複数の貫通穴のうち少なくとも一部の貫通穴は、移動部１４の下方の位置に配置されている。
具体的には図９に示すように、移動部１４の突出位置において、貫通穴１６ｂは移動部１４の下方に位置し、また、貫通穴１６ａと貫通穴１６ｃは移動部１４の前方及び後方に位置し、移動部１４の下方に位置しないようになっている。このため、移動部１４が戻り位置から突出位置へ移動したときに発生するパーティクルは、貫通穴１６ａと貫通穴１６ｃから台座部１５の内部に吸引される。
詳しくは、移動方向における移動部１４の前方にある貫通穴１６ａは、移動部１４が移動時に前方に押し込んだ雰囲気に含まれるパーティクルを吸引する。移動方向において移動部１４の後方にある貫通穴１６ｃは、移動部１４の移動により生じ移動跡に残されたパーティクルを吸引する。移動部１４の移動により、移動部１４の後方には渦が発生し、パーティクルが飛散し易くなるが、貫通穴１６ｃは、これを抑制することができる。このようにして、図９の例の基板移載装置では、図１１に示す従来の基板移載装置のようにパーティクルが飛散することを抑制できる。
【００４６】
また、図９の例の基板移載装置では、天板１７の周囲が垂直な側板１８で囲われており、側板１８の上部は、天板１７の高さ、つまり天板１７の水平面よりも高い位置にある。すなわち、天板１７の周囲が塀で囲まれるようになっている。これにより、基板移載装置内部で発生したパーティクルが、基板移載装置の周囲に飛散することを抑制するようにしている。しかしながら、側板１８のみでは、移動部１４が戻り位置から突出位置へ移動したときに、図１１に示すように、パーティクルが側板１８にぶつかって上方へ飛散されやすい。
しかし、図９の例の基板移載装置では、突出位置前方に貫通穴１６ａを設けているので、パーティクルが側板１８にぶつかって上方へ飛散することを抑制できる。
【００４７】
また、上述したように、移動部１４の突出位置において、貫通穴１６ｂは移動部１４の下方に位置し、貫通穴１６ａと貫通穴１６ｃは移動部１４の下方に位置しないようになっている。そのため、移動部１４の突出位置において、貫通穴１６ａと貫通穴１６ｃから台座部１５の内部に吸引される雰囲気の吸引され易さ（吸引コンダクタンス）である吸引圧は、貫通穴１６ｂから台座部１５の内部に吸引される雰囲気の吸引圧よりも大きい。したがって、台座部１５内部の排気装置の性能を変える（例えばポンプの性能を向上させる）ことなく、突出位置においてより重要な役割を果たす貫通穴１６ａと貫通穴１６ｃの吸引圧を、大きくできる。
【００４８】
上記実施形態によれば、少なくとも次の効果を得ることができる。
（１）基板移載装置台座部の天板に、周囲の雰囲気を吸引する貫通穴（バキュームポート）を設けたので、基板移載装置から発生するパーティクルを含んだ雰囲気を、基板処理装置内へ出すことを抑制できる。
（２）基板移載装置移動部の移動方向に沿って複数の上記貫通穴を設けたので、基板移載装置から発生するパーティクルを含んだ雰囲気を、基板処理装置内へ出すことをより抑制できる。
（３）枚葉移載用レール５８と一括移載用レール６８との間に貫通穴を設けたので、枚葉移載用レール５８と一括移載用レール６８との間にパーティクルが溜まることを抑制できる。
（４）基板移載装置移動部の突出位置に上記貫通穴を設けたので、ポッドやボート内へパーティクルが飛散することを効果的に抑制できる。
（５）基板移載装置移動部の突出位置において、基板移載装置移動部の前方、又は後方、あるいはその両方に上記貫通穴を設けたので、基板移載装置から発生するパーティクルを含んだ雰囲気を、基板処理装置内へ出すことをより抑制できる。
（６）上記（５）の場合に、基板移載装置移動部の突出位置において、基板移載装置移動部の下方に上記貫通穴の一部が位置するようにしたので、基板移載装置移動部の前方、又は後方に位置する貫通穴の吸引圧力を増すことができる。
（７）基板移載装置台座部の天板の周囲を、天板の高さよりも高い側板で囲むようにした場合に、基板移載装置移動部の突出位置において、基板移載装置移動部の前方に上記貫通穴を設けたので、基板移載装置から発生するパーティクルを含んだ雰囲気を、基板処理装置内へ出すことをより抑制できる。
【００４９】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
また、本発明は、半導体製造装置だけでなく、ＬＣＤ製造装置のようなガラス基板を処理する装置や、他の基板処理装置にも適用できる。基板処理の処理内容は、ＣＶＤ、ＰＶＤ、酸化膜、窒化膜、金属含有膜等を形成する成膜処理だけでなく、露光処理、リソグラフィ、塗布処理等であってもよい。
【００５０】
本明細書には、本発明に関して少なくとも次の構成が含まれる。すなわち、
第１の構成は、
複数の基板が収容される基板収容器と、
複数の基板が積載されるボートと、
複数の基板が積載された前記ボートを収容し、前記ボート上の複数の基板を処理する処理室と、
前記基板収容器と前記ボートとの間で基板の移載を行う基板移載装置と、を備える半導体製造装置であって、
前記基板移載装置は、
基板を支持するプレートを有し水平方向に直線移動する移動部と、
前記移動部の下方にあって、前記移動部を支える天板を有する台座部とを備え、
前記天板には該天板を上下方向に貫通する貫通穴が設けられ、前記貫通穴を介して、前記天板上方の雰囲気が前記天板下方へ吸引されることを特徴とする半導体製造装置。
【００５１】
第２の構成は、第１の構成の半導体製造装置であって、
前記貫通穴は、前記移動部の移動方向に沿って複数設けられることを特徴とする半導体製造装置。
【００５２】
第３の構成は、第２の構成の半導体製造装置であって、
前記複数の貫通穴のうち少なくとも一部の貫通穴は、前記移動部が前記基板収容器又は前記ボートに最も近くなる突出位置に直線移動したときに、前記直線移動方向における前記移動部の前方及び後方の位置に配置されていることを特徴とする半導体製造装置。
【００５３】
第４の構成は、第３の構成の半導体製造装置であって、
前記複数の貫通穴のうち少なくとも一部の貫通穴は、前記移動部が前記突出位置に移動したときに、前記移動部の下方の位置に配置されていることを特徴とする半導体製造装置。
【００５４】
第５の構成は、第１の構成ないし第４の構成の半導体製造装置であって、
前記移動部は、１枚の基板を移載するための枚葉移載用移動部と、複数枚の基板を移載するための一括移載用移動部とを備え、
前記天板は、前記枚葉移載用移動部を支えて直線移動させる枚葉移載用レールと、前記一括移載用移動部を支えて直線移動させる一括移載用レールとを備え、
前記貫通穴は、前記枚葉移載用レールと前記一括移載用レールとの間に設けられることを特徴とする半導体製造装置。
【００５５】
第６の構成は、第１の構成ないし第５の構成の半導体製造装置であって、
前記天板の周囲は、天板の高さよりも高い側板で囲まれていることを特徴とする半導体製造装置。
【００５６】
第７の構成は、
基板を支持するプレートを有し水平方向に直線移動する移動部と、
前記移動部の下方にあって、前記移動部を支える天板を有する台座部とを備え、
前記天板には該天板を上下方向に貫通する貫通穴が設けられ、前記貫通穴を介して、前記天板上方の雰囲気が前記天板下方へ吸引されることを特徴とする基板移載装置。
【００５７】
第８の構成は、
複数の基板が収容される基板収容器と、
複数の基板が積載されるボートと、
複数の基板が積載された前記ボートを収容し、前記ボート上の複数の基板を処理する処理室と、
前記基板収容器と前記ボートとの間で基板の移載を行う基板移載装置とを備え、
前記基板移載装置は、
基板を支持するプレートを有し水平方向に直線移動する移動部と、
前記移動部の下方にあって、前記移動部を支える天板を有する台座部とを備え、
前記天板には該天板を上下方向に貫通する貫通穴が設けられ、前記貫通穴を介して、前記天板上方の雰囲気が前記天板下方へ吸引されるよう構成された半導体製造装置における半導体装置の製造方法であって、
前記基板移載装置を用いて、前記貫通穴を介して前記天板上方の雰囲気を前記天板下方へ吸引しながら、前記基板収容器から前記ボートへ複数の基板の移載を行う基板移載工程と、
複数の基板が積載された前記ボートを前記処理室に収容し、前記ボート上の複数の基板を処理する基板処理工程と、を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【符号の説明】
【００５８】
１１…ツイーザ（プレート）、１２…プレート固定部、１３…移載テーブル、１４…移動部、１５…台座部、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ…バキュームポート（貫通穴）、１７…天板、１８…側板、５１…枚葉移載用プレート、５２…枚葉プレート固定部、５３…枚葉移載テーブル、５４…連結金具、５５…ベルト、５６ａ…プーリ、５６ｂ…プーリ、５７…モータ、５８…枚葉移載用レール、６１…一括移載用プレート、６２…一括プレート固定部、６３…一括移載テーブル、６４…連結ピン、６５…エアシリンダ、６８…一括移載用レール、１１０…基板収容器（ポッド）、１１１…筐体、１１５…ボートエレベータ、１１６…支柱、１１７…棚板、１１８…ポッド搬送装置、１２４…移載室、１２５…基板移載機構、１２５ａ…基板移載装置、１２５ｂ…基板移載装置昇降機構、１２５ｃ…ツイーザ（プレート）、２００…ウェハ、２０２…熱処理炉、２１７…ボート。
【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】
2013161837.tif 000009
【図８】
2013161837.tif 000010
【図９】
2013161837.tif 000011
【図１０】
2013161837.tif 000012
【図１１】
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