JPH10326818A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カセットステージでカセットの並列処理化を
行なうようにして、スループットを向上させ、外部カセ
ット搬送手段（ＡＧＶ）の稼働率をあげる。 【解決手段】 カセットステージ２０を２段構成にして
上下移動可能とする。ステージ２０を上方移動して下段
カセットステージ２１を外部カセット搬送手段３４から
アクセス可能位置に持ってくると共に、上段カセットス
テージ２２をカセットローダのアクセス可能位置に持っ
てくる。下段カセットステージ２１へのカセット３、４
の投入中に、処理済みカセット１、２をステージ２２へ
取り出す。ステージ２０を下方に移動して、投入カセッ
ト３、４を載せたステージ２１をオリフラ合わせ機１３
に近づけると共に、ステージ２２の処理済みカセット
１、２を外部カセット搬送手段３４のアクセス可能位置
に持ってくる。投入カセット３、４のオリフラ合わせ
中、プロセス処理済みカセット１、２の払出しを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造装置に係
り、特にカセットステージを介して行なわれるカセット
処理の並列処理化を図ったものに関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に従来の縦型半導体製造装置の要部
構成図を示す。装置３１の前面部側に開けられた開口３
２にカセットステージ３３が設けられ、外部カセット搬
送手段（ＡＧＶ）３４と装置３１との間でウェーハカセ
ット５の授受を行う。図示例のカセットステージ３３は
カセット５を２個載せるように構成される。カセットス
テージ３３の背後にカセット５を収納するカセット棚６
と、カセット棚６の上方にカセット５を一時的に収納す
るバッファ棚７が設けられる。カセットステージ３３と
カセット棚６及びバッファ棚７との間に、カセット棚６
及びバッファ棚７にカセット５を自動で搬入出するカセ
ットローダ８が設置される。カセットローダ８にはカセ
ット載せ台１２が設けられる。カセット棚６に収納され
たカセット５と縦型反応管９の下方に配置されたボート
１０との間でウェーハＷを移載するウェーハ移載機１１
が設置される。

【０００３】図５に上述したカセットの搬送シーケンス
例を示す。まずＡＧＶ３４によりカセット５を装置３１
内に投入して、２個のカセット５、５をカセットステー
ジ３３上に載せる（ステップ５０１）。カセットステー
ジ３３に載せられたままカセット５内に収納されたウェ
ーハＷは、オリフラ合わせ機１３によってオリフラ合わ
せが行なわれる（ステップ５０２）。オリフラ合わせ
後、カセット載せ台１２上にカセット５を移載し、カセ
ット載せ台１２を回転してカセット５の向きを９０°変
える。次にカセットローダ８によりカセット載せ台１２
を上下動し、カセット５をバッファ棚７の所定位置へ搬
送する（ステップ５０３）。バッファ棚７へはカセット
棚６からも搬送される（ステップ５０２）。

【０００４】カセットステージ３３からバッファ棚７へ
の搬送後、バッファ棚７より処理済みのカセット５を取
り出してカセット載せ台１２に載せて、カセット載せ台
１２をカセットローダ８によりカセットステージ３３の
位置まで下降する。カセット載せ台１２を回転してカセ
ット５を元の向きに直して、カセットステージ３３上に
載せる（ステップ５０４）。カセットステージ３３上に
載せたカセット５は、ＡＧＶ３４により装置３１の外部
に払い出す（ステップ５０５）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の半導体製造装置では、図５のシーケンスを見て
も分かる通り、カセット投入中はカセット棚からカセッ
トステージへの搬送ができず、またオリフラ合わせ中に
カセットの払出しができない。すなわち、カセットステ
ージ３３が１段しかないため、ＡＧＶ３４がカセット５
を投入してからカセット５を払い出すまで、待ち時間が
発生する。この待ち時間は、装置のスループットを悪化
させ、ＡＧＶの稼働率を下げる原因になっていた。

【０００６】本発明の課題は、上述した従来技術の問題
点を解消して、スループットを向上させ、ＡＧＶの稼働
率をあげることのできる半導体製造装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、外部カセット
搬送手段から装置内に投入されるカセットを投入カセッ
トステージに載せて、投入カセット内のウェーハの位置
決めを行なった後、カセットローダにより投入カセット
を装置内に搬送し、装置内で処理済みのカセットをカセ
ットローダによりカセットステージに搬送して、カセッ
トステージから外部カセット搬送手段に払出す半導体製
造装置において、上記カセットステージを複数段設け
て、カセットの投入・カセットの装置内搬送と、ウェー
ハの位置決め・カセットの払出しとを異なるカセットス
テージで行なえるようにし、かつ、複数段のカセットス
テージを移動可能に設けて、カセットステージの移動に
より、一の段のカセットステージが外部カセット搬送手
段に対してカセットの投入または払出しができるアクセ
ス可能位置にあるとき、他の段のカセットステージがカ
セットローダとの間でカセットを搬送できるアクセス可
能位置にあるか、またはウェーハの位置決めが行なえる
位置にあるように構成したものである。

【０００８】複数段のカセットステージを移動して、そ
のうちの一の段のカセットステージが外部カセット搬送
手段に対してカセットの投入または払出しができるアク
セス可能位置に搬送する。当該一の段のカセットステー
ジが空のときは、外部カセット搬送手段から装置内にカ
セットを投入して、投入カセットを当該一の段のカセッ
トステージに載せる。当該一の段のカセットステージに
処理済みカセットが載っているときは、処理済みカセッ
トを当該一の段のカセットステージから外部カセット搬
送手段へ払い出す。

【０００９】一の段のカセットステージがカセット投入
または払出しアクセス可能位置にあるとき、他の段のカ
セットステージはカセットローダとの間でカセットを搬
送できるアクセス可能位置にあるか、またはウェーハの
位置決めが行なえる位置にある。カセットローダとの間
でカセットを搬送できるアクセス可能位置にあるとき
は、当該他の段のカセットステージ上に処理済みカセッ
トをカセットローダによって装置内から搬送する。この
搬送をカセットの装置内搬送、より具体的にはカセット
の取出しという。当該他の段のカセットステージがウェ
ーハの位置決めが行なえる位置にあるときは、当該他の
段のカセットステージ上に載せているカセット内のウェ
ーハについてウェーハの位置決めを行う。

【００１０】このようにカセットステージを複数段設け
て、これらを移動可能にしたことにより、外部カセット
搬送手段によるカセット投入とカセットローダによる装
置内からのカセット取出しとを同時に行うことができ
る。また、外部カセット搬送手段へのカセット払出し
と、ウェーハの位置決めとを同時に行うこともできる。

【００１１】なお、上記ウェーハの位置決めには、オリ
フラ合わせ、ノッチ合わせの両方が含まれる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明を縦型半導体製造装
置に適用した実施の形態を説明する。

【００１３】図２は縦型半導体製造装置の要部構成図を
示す。装置３１の前面部側の開口３２にカセットステー
ジ２０が設けられ、外部カセット搬送手段（ＡＧＶ）３
４と装置３１との間でウェーハカセット１〜４の授受を
行う。カセットステージ２０は上下２段構成で、かつ上
下方向に移動可能となっている。下段カセットステージ
２１は本来のカセットステージの機能を持たせ、上段カ
セットステージ２２にはバッファ機能を持たせている。
ともに２個づつカセット１〜４が載置できるようになっ
ている。下段のカセットステージ２１の下側にオリフラ
合わせ機１３が設けられる。オリフラ合わせ機１３は、
下段カセットステージ２１上に載置される２個のカセッ
ト３、４の何れに対しても、カセット内のウェーハにつ
いてオリフラ合わせが行なえるように左右移動可能に設
けられる。オリフラ合わせ機１３は、下段カセットステ
ージ２１の外れまで動かすことができ、外れまで動かし
たとき、下段カセットステージ２１はオリフラ合わせ機
１３に邪魔されずに、下まで下降できるようになってい
る。

【００１４】カセットステージ２０の背後にカセット５
を収納するカセット棚６と、カセット棚６の上方にカセ
ット５を一時的に収納するバッファ棚７が設けられる。
カセットステージ２０とカセット棚６及びバッファ棚７
との間に、カセット棚６及びバッファ棚７にカセット５
を自動で搬入出するカセットローダ８を設置する。カセ
ットローダ８にはカセット５を載せるＬ字形をしたカセ
ット載せ台１２が取り付けられる。カセット載せ台１２
は、矢印で示すように回転可能、前後移動可能、上下移
動可能に取り付けられる。カセットローダ８は、所定の
カセット棚６あるいはバッファ棚７に対してカセット５
を搬入出できる様にするため、左右移動可能に設けられ
る。カセット棚６に収納されたカセット５と縦型反応管
９の下方に配置されたボート１０との間でウェーハＷを
移載するウェーハ移載機１１が設置される。なお、縦型
反応管９、ボート１０、およびウェーハ移載機１１は、
便宜上カセット棚６の側面に示されているが、実際はカ
セット棚６の背面側に配置されている。

【００１５】図１に、上述した２カセット、２段仕様の
カセットステージの概略斜視図を示し、(a) はカセット
ステージの構成図、(b) はカセット配置図、(c) はオリ
フラ合わせのために下降したカセットステージの図、
(d) はオリフラ合わせ機を外して下まで下降したカセッ
トステージの図である。

【００１６】上段カセットステージ２２と下段カセット
ステージ２１とにそれぞれ２個のカセット１，２、３，
４が載置できるように構成される。カセットステージ２
０は所定のストローク分上下に動かせるようになってい
る。また、オリフラ合わせ機１３は、下段カセットステ
ージ２１の下方で、下段カセットステージ２１の長手方
向に沿った所定のストローク分左右に移動できるように
なっている。

【００１７】図１(b) に示すストロークの上死点位置で
は、下段カセットステージ２１はＡＧＶ３４がアクセス
可能な高さ位置にあって、ＡＧＶ３４からカセット３、
４を投入できるようになる。上段カセットステージ２２
はカセットローダ８に取り付けたカセット載せ台１２が
アクセス可能な高さ位置にあって、上段カセットステー
ジ２２にカセット載せ台１２からカセット１、２を移載
できるようにしてある。

【００１８】図１(c) に示すストロークの中間点位置で
は、下段カセットステージ２１に載置されたカセット
３、４がオリフラ合わせ機１３と当接する高さにあって
オリフラ合わせができるようになり、上段カセットステ
ージ２２は、ＡＧＶ３４がアクセス可能な高さ位置にあ
って、ＡＧＶ３４にカセット１、２を払い出すことがで
きるようになっている。したがって、カセット１、２を
プロセス済みカセット、カセット３、４を投入したばか
りのカセットとすると、カセットステージ２０を下降さ
せたとき、カセット３、４内のウェーハをオリフラ合わ
せしている間に、カセット１、２を払い出すことができ
る。

【００１９】なお、カセットステージ２０の下降時にオ
リフラ合わせを行なわない場合、オリフラ合わせ機１３
は図１(d) の様にカセットステージ２１の外れまで移動
させ、カセットステージ２１を最下部（下死点）まで下
降できるようにしてある。また、この場合、中間点＝下
死点とし、ストローク内の位置決めを２点としても良
い。

【００２０】図３に上述したカセットの搬送シーケンス
例を示す。まずＡＧＶ３４によりカセット３、４を装置
３１内に投入して、２個のカセット３、４を下段カセッ
トステージ２１上に載せる（ステップ３０１）。この投
入時、カセット棚６よりカセットステージ２０の上段カ
セットステージ２２へプロセス済みカセット１、２を搬
送する（ステップ３０２）。これは図１(b) に対応す
る。

【００２１】次に、下段カセットステージ２１がオリフ
ラ合わせ機１３に当接する位置までカセットステージ２
０を下降する（ステップ３０３）。下降後、下段カセッ
トステージ２１に投入したばかりのカセット３、４内に
収納されたウェーハＷは、オリフラ合わせ機１３によっ
てオリフラ合わせが行なわれる（ステップ３０５）。こ
れと同時に上段カセットステージ２２に載置されている
プロセス済みカセット１、２をＡＧＶ３４に払い出す
（ステップ３０４）。これは図１(c) に対応する。オリ
フラ合わせを行なった後、カセットステージ２０をカセ
ットローダ８のアクセス可能位置まで上昇させ、オリフ
ラ合わせ済みのカセット３、４をカセット載せ台１２に
移載して、カセットステージ２１をバッファ棚７へ搬送
する。

【００２２】図３から明らかなように、カセットステー
ジのカセット上下移動（ステップ３０３）からカセット
払出し（ステップ３０４）及びオリフラ合わせ（ステッ
プ３０５）の間に、カセットローダ８に空き時間が発生
するが、この空き時間は棚構成によっては、カセット棚
へのカセット搬送時間として使う。

【００２３】上述したように実施の形態によれば、ＡＧ
Ｖ３４によるカセット３、４の投入中に、プロセス処理
済みカセット１、２のカセットステージへの搬送ができ
るとともに、カセット３、４についてオリフラ合わせ中
にプロセス処理済みのカセット１、２の払い出しができ
る。また、カセットステージ２０を上下移動するだけで
ＡＧＶアクセス可能位置にカセットを移動することがで
きるので、ＡＧＶ３４のカセット投入、払出しを連続的
に行うことができる。また、カセットローダ８の使用効
率がよいため空き時間を作ることができ、その間にバッ
ファ棚７よりカセット棚６へ、プロセス前のカセットを
移動させたりして、装置外搬送と装置内搬送とを同時に
行うことができる。

【００２４】なお、実施の形態では２段構成のカセット
ステージのうち、下段を本来のカセットステージ、上段
をバッファステージとしたが、その逆に上段をカセット
ステージ、下段をバッファステージとしてもよい。この
場合、オリフラ合わせに工夫を要する。また、バッファ
ステージは複数段で構成することが可能である。また、
カセットステージの上下移動機構には、例えばエアシリ
ンダを用いたり、ボールネジとリニアガイドを組合わせ
たりして構成することができる。また、カセットステー
ジに載せるカセット数を２台としたが、３台以上として
もよい。さらに、カセットローダのアクセス可能位置は
ステージが上死点での上段、下段は当然として、中間点
及び下死点での上段、下段も含んでも良い。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、カセットステージを複
数段設けて移動可能にしたので、カセット投入中にカセ
ットを装置内搬送したり、またはウェーハの位置決め中
に処理済みカセットの払出しを行うことができる。した
がって、カセットステージを１段しか設けなかった場合
のような待ち時間がなくなるので、装置のスループット
が向上し、外部カセット搬送手段の使用効率が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態による２段構成のカセットステージ
の概略斜視図を示し、(a) はカセットステージの構成
図、(b) はカセット配置図、(c) はオリフラ合わせのた
めに下降したカセットステージの図、(d) はオリフラ合
わせ機を外したときの下降したカセットステージの図で
ある。

【図２】実施の形態による半導体製造装置の要部構成
図。

【図３】図２の装置の作動を説明するフローチャート。

【図４】従来例による半導体製造装置の要部構成図。

【図５】図４の装置の作動を説明するフローチャート。

【符号の説明】

１、２、３、４ カセット ６ カセット棚 ７ バッファ棚 ８ カセットローダ １２ カセット載置台 ２０ カセットステージ ２１ 下段カセットステージ ２２ 上段カセットステージ ３１ 装置 ３４ 外部カセット搬送手段（ＡＧＶ） Ｗ ウェーハ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部カセット搬送手段から装置内に投入さ
   れる投入カセットをカセットステージに載せて、投入カ
   セット内のウェーハの位置決めを行なった後、カセット
   ローダにより投入カセットを装置内に搬送し、装置内で
   処理済みのカセットをカセットローダによりカセットス
   テージに搬送して、カセットステージから外部カセット
   搬送手段に払出す半導体製造装置において、 上記カセットステージを複数段設けて、カセットの投入
   ・カセットの装置内搬送と、ウェーハの位置決め・カセ
   ットの払出しとを異なるカセットステージで行なえるよ
   うにし、かつ、 複数段のカセットステージを移動可能に設けて、カセッ
   トステージの移動により、一の段のカセットステージが
   外部カセット搬送手段に対してカセットの投入または払
   出しができるアクセス可能位置にあるとき、他の段のカ
   セットステージがカセットローダとの間でカセットを搬
   送できるアクセス可能位置にあるか、またはウェーハの
   位置決めが行なえる位置にあることを特徴とする半導体
   製造装置。