JPH03109727A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 半導体製造装置に係り、特に共通の真空室内に複数の処
理室とウェハ搬送機構とを備え、半導体ウェハに例えば
ドライエツチングやレジスト除去などの複数の処理を自
動的に行う枚葉式の真空処理装置に関し、 マルチチャンバ式の真空処理装置の量産時の処理能力を
向上させることを目的とし、 真空排気されている共通の真空室内に、少なくとも一つ
のロードロック室を含む複数の処理室が放射状に配置さ
れ、該処理室間でウェハを移送する回転搬送機構が中央
に設けられてなるマルチチャンバ方式の真空処理装置で
あって、該回転搬送機構は前記処理室と同数の搬送アー
ムを有する構成である。

〔産業上の利用分野〕

本発明は半導体製造装置に係り、特に共通の真空室内に
複数の処理室とウェハ搬送機構とを備え、半導体ウェハ
に例えばドライエツチングやレジスト除去などの複数の
処理を自動的に行う枚葉式の真空処理装置に関する。

近年のＡ　Ｓ　Ｉ　Ｃ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　５ｐ
ｅｃｉｆｉｃ　ＩＣ）等の半導体集積回路装置は多種少
量生産で製造されるため、そのウェーハの処理には、量
産性のみで無（処理のフレキシビリティが要求されるよ
うになってきている。

このため、中央のウェハ搬送機構の周囲に複数の反応室
やロードロツタ室を放射状に配置して、回転搬送機構に
よりそれらの反応室やロードロック室間のウェハの搬送
を行わしめるマルチチャンバ式と呼ばれる真空処理装置
が提案されている。

〔従来の技術〕

従来の真空処理装置では量産性を重視して、複数のドラ
イエツチング処理やアッシング処理などを行う処理室を
１列に並べ、前部に搬入用ロードロック室と後部に搬出
用ロードロツタ室と、これらの複数の真空室間にウェハ
を順次移動させる直動搬送機構とが設けられたものであ
った。この装置では複数のプロセスの順番が固定されて
、必要に応じてプロセスの組み合わせを変えるなどのフ
レキシビリティが無（、種類によってプロセスの組み合
わせが異なるＡＳＩＣ等の製造には適さなかった。そこ
で第３図に示すマルチチャンバ方式の真空処理装置が提
案された。これは例えば共通の真空室内にロードロック
室２と三つの反応室３．４．５とからなる四つの処理室
を、搬出入ゲートを中心に向けて放射状に配置し、伸縮
及び３６０゛回転して各処理室のステージにウェハを搬
入・搬出する搬送アーム７を、これらの処理室配置の中
央に設けたものである。搬送アームは搬送すべきウェハ
が存在する処理室に向けてアーム７１を伸ばして、先端
のトレー７２でステージ上のウェハをピックアップして
から縮小し、回転軸７３により搬送先の処理室まで回転
する。そしてアームが伸長してウェハを当該処理室内の
ステージに置いてくるようになっている。このような処
理室と回転機構をこのように配置することにより、不必
要な処理室を通らずバスさせてウェハを搬送することが
できるため、インライン搬送方式の処理装置に比べてプ
ロセスの組み合わせの自由度が増し、フレキシビリティ
のある真空処理装置が実現できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の真空装置では、処理プロセスの組み合わせが
同一のウェハを連続して量産する場合、搬送アームが一
個しかないため、−時に一個のウェハの搬送しかできず
ウェハ搬送が時間的に直列になり、このために複数の処
理を行う際にスルーブツトが悪いという問題があった。

これを第４図のタイムシーケンス図で説明する。

図は、一つのロードロック室を含む四つの処理室を備え
たドライエツチング装置におけるウェハの流れを示すタ
イムチャートで、処理室１はウェハを真空室内に搬入及
び搬出するため真空排気とリークを行うロードロック室
、処理室２．３．４はドライエッチや後処理などの処理
を行う反応室１．２．３である。そしてロードロック室
に導入されたウェハは一つの搬送アームによって反応室
間を搬送され、それぞれの反応室で順次所定の処理がな
された後、再度ロードロック室に搬送されて装置の外部
に取り出されるという、一連のプロセスを示すものであ
る。

処理室ｌ（ロードロック室）に供給されたウェハ＃ｌは
、搬送時間Ｔ１２により、処理室１（ロードロツタ室）
から処理室２（第一反応室）に搬送され、処理時間Ｐ１
で所定の処理がなされた後、搬送時間Ｔ２３で処理室２
から処理室３（第２反応室）に搬送される。ウェハ＃１
が第２反応室内で処理時間Ｐ２により第二処理が行われ
ている間に搬送アームは、二枚口のウェハ＃２をＴ１２
により、処理室１（ロードロック室）から処理室２（第
一反応室）に搬送する。次いで処理室３（第二反応室）
で第二処理が終わったウェハ＃ｌを、処理室４（第三反
応室）に搬送時間Ｔ３４により搬送し、処理時間Ｐ３　
　により第三処理が行われる。この間に搬送アームはウ
ェハ＃２をＴ２３により処理室３から処理室４へ、さら
に新たにロードロック室に供給された３枚目のウェハ＃
３を搬送室時間Ｔ１２により処理室１から処理室２に搬
送しなければならない。このように、搬送アームが他の
ウェハ搬送に専有されているため、処理３が終了した処
理室４内のウェハ＃ｌを処理室ｌ（ロードロツタ室）へ
搬送することができない。このためにＴ２３＋Ｔ１２　
＞Ｐ３の場合は、ウェハ１に関して搬送待ち時間りが発
生する。即ちウェハが処理が終了して搬送可能な状態に
なっていても搬送することができない。以下同様にし全
ての処理室にウェハが存在する定常状態では、成るウェ
ハの全処理が完了してロードロック室から取り出された
あと、次のウェハが取り出されるまでの時間（タクトタ
イム）はＴ３４．　Ｔ２３．　Ｔ１２の総和で規定され
ることになり、この時間が長いため、従来の装置は処理
能力が低く量産には適しないという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑み創出されたもので、マルチチ
ャンバ式の真空処理装置の量産時の処理能力を向上させ
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点は、 真空排気されている共通の真空室内に、少なくとも一つ
のロードロック室を含む複数の処理室が放射状に配置さ
れ、該処理室間にウェハを移送する回転搬送機構が中央
に設けられてなるマルチチャンバ方式の真空処理装置で
あって、該回転搬送機構は前記処理室と同数の搬送アー
ムを有することを特徴とする本発明の半導体製造装置に
より解決される。

〔作用〕

複数の搬送アームを同期させて回転させ、各処理室内の
ウェハを同時に次の処理室へ搬送することが可能となる
ため、搬送待時間が無くなり処理能力を高めることがで
きる。

〔実施例〕

以下添付図により本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の実施例の模式平面図、第２図はその動
作を示すタイムシーケンス図である。

第１図は四つの処理室を有する枚葉式ドライエツチング
装置の例であり、１は同一真空度に排気されて四つの処
理室を囲む共通の真空室、２は、真空室の外部にウェハ
を出し入れするためのゲートバルブやそのウェハを内部
へ送り出すためのゲートバルブとを有するロードロック
室、３．４．５はドライエツチング室や後処理室などの
反応室で、内部にはウェハを載置するステージ２１．３
１．４１．５１が設けられている。これらの処理室は、
ウェハを出し入れする図示しない開口部を中心に向けて
放射状に配置されている。６はウェハを処理室間で搬送
する回転搬送機構で、ロードロック室を含む処理室の数
４と等しい搬送アーム６１〜６４が処理室の配置角度と
同じ角度で回転軸６５に取付けられており、相対角度を
保ったまま３６０°回転するようになっている。それぞ
れの搬送アームには、伸縮するアーム６０ａとその先端
のウェハ搭載用トレー６０ｂとからなる。図はアームが
縮小した状態を示し、アームが伸長し点線の状態では処
理室のステージ上にトレーのウェハを載置したり、ステ
ージ上からトレーにウェハをピックアップする。

複数のアームの伸縮は、互いに独立に行わしめることが
できるが、回転は同時に行われる。アームが縮小した状
態では、処理室に無関係に回転することができるので、
他の処理室が処理中でも一部の搬送アームだけを動作さ
せて任意の処理室間でウェハ移動させることができる。

また、前述した複数の処理を順次行わしめる際には、全
部の搬送アームを動作させて、各処理室内のウェーハを
一斉にピックアップし次の処理室に同時に搬送すること
ができる。

この動作を第２図での動作シーケンス図で説明する。

まずアーム１で真空排気されたロードロツタ室から第一
のウェハ＃１を取り出し第１反応室のステージへ搬送す
る。ウェハ＃１が処理されている間に、ロードロック室
には第二のウェハ＃２が供給され、供給側のゲートバル
ブが閉じて、所定の真空排気がなされる。そしてウェハ
＃１の第一反応が終了したらアームｌがウェハ＃１を第
二反応室へ、またアーム２がウェハ＃２をロードロック
室から第一反応室へそれぞれ同期して搬送する。

このようにして、ウェハ＃ｌは、アーム１によって反応
室間を搬送されて順次処理された後、ロードロック室に
搬送され装置の外に取り出される。

同様にウェハ＃２はアームで、ウェハ＃３はアーム３で
、ウェハ＃４はアーム４によって搬送される。そして各
反応室での処理が終了したら、それぞれのアームは対向
している処理室からウェーハを取り出し次の処理室のス
テージへ同時に並列的に搬送する。すなわちウェハ＃４
が供給された時点Ａ以降では、４つの搬送アームが同時
に動作して、それぞれのウェハを次の処理室に搬送する
。

この場合は、成るウェハが取り出されてから次のウェハ
が取り出されるまでのタクトタイムはＰ１〜Ｐ３の最長
の処理時間と搬送時間Ｔの和で規定され、従来の３Ｔに
比べて大幅に短縮される。

なおこの放射形に配置されたマルチチャンバ方式の真空
処理装置では、不要の処理室をパスして、例えば第一反
応終了のみでロードロック室から取り出すことや、供給
用ロードロック室と取り出し用ロードロツタ室とを別個
に設け、二つの反応室をドライエツチング室として用い
て、２枚のウェハを同時にエツチング処理するなど、プ
ロセスの組み合わせの自由度が大きく多種少量生産に適
しており、これに上記マルチアーム方式を取り入れるこ
とにより、インライン方式と同様な処理能力で処理する
ことが可能となる。

なお他の実施例として、伸縮する搬送アームの代わりに
、屈伸や旋回する搬送アームを処理室と同数、回転軸に
取付けたものでもよい。この場合は防塵効果が優れた回
転軸受けで関節部を構成できるので、真空室内に設置す
る搬送機構としては、伸縮アームより使い易いという利
点がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、処理室と同数の搬送アームを設けるこ
とにより、プロセス変更の自由度の大きいマルチチャン
バ式の真空処理装置の処理能力を増大させることが可能
となり、量産性が優れかつフレキシビリティに冨む半導
体装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のマルチチャンバ式半導体製造装置の模
式平面図、 第２図は本発明の装置によるウェハ処理を示すタイムシ
ーケンス図、 第３図は従来のマルチチャンバ式半導体製造装置の模式
平面図、 第４図は従来の装置によるウェハ処理を示すタイムシー
ケンス図、 である。 図において、 ■・−・共通の真空室、　　　　２−・・ロードロック
室、２１・・−ステージ、　　　　　　３−・第一の反
応室、４・・・第２の反応室、　　　　５−・第３の反
応室、３１．４１．５１−・・ステージ、　　　６−・
一回転搬送機構、６１．６２．６３．６４・−・−搬送
アーム、　６４−・・・回転軸、である。 ） １ 本発明のマルチ＋γシバ代午導イ本１主咬置の横へ手面
図第 面 ２Ｉ 従来のマルチ千Ｖシバ゛弐゛半導１衣製童授置Ｉ７）模
代平面叉叢 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 真空排気されている共通の真空室（１）内に、少なくと
   も一つのロードロック室（２）を含む複数の処理室（２
   、３、４、５）が放射状に配置され、該処理室間にウェ
   ハを移送する回転搬送機構（７）が中央に設けられてな
   るマルチチャンバ方式の真空処理装置であって、 該回転搬送機構（７）は前記処理室（２、３、４、５）
   と同数の搬送アーム（６１、６２、６３、６４）を有す
   ることを特徴とする半導体製造装置。