JPS6359249B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路等の半導体装置の製
造の全自動化を可能にするウエハ自動処理装置に
関する。更に詳しくは、種々の加工・処理を行う
製造装置の間を、ウエハをカセツトに収容した状
態で移送する手段を含む全自動化処理システム
（装置）に関する。

〔従来技術とその欠点〕

半導体装置を製造するために一般に、熱処理
炉、イオン注入装置、真空蒸着装置、マスクアラ
イナ等各種製造装置が用いられている。これらの
製造装置の個々の自動化については、これまでに
多くの提案がなされ、また市販されているものも
少なくない。したがつて、これらの自動製造装置
相互間のウエハ移動が自動化されれば、半導体装
置製造の全工程を通しての自動化が実現する。

このような装置としての第１の従来例として、
たとえば、雑誌“エレクトロニクス”（47巻、23
号、1974年発行、マツクグローヒル社、米国）に
述べられている自動エピタキシヤルラインがあ
る。このラインはベルトコンベヤに類似なウエハ
移送用通路によりウエハを自動的に送るようにな
つている。しかしこのようなベルトコンベヤ式ウ
エハ移送手段にあつては、ウエハ移送通路に沿つ
て各工程順に、所定の自動製造装置または自動検
査装置等を配置する必要がある。このため製造品
種の変更等により工程順序を変更するには、その
都度装置の配置を変えなくてはならないという欠
点（問題点）があつた。

また同じ工程が繰返しおこなわれる場合、当該
工程を処理する自動製造装置を工程の繰返し回数
に相当する台数だけウエハ移送路に沿つて配置す
るか、あるいは枝分れしたウエハ移送路により、
工程が繰返されるごとに、当該工程を処理する自
動製造装置にウエハを戻す作業を必要とする。即
ち上記第１の従来技術にあつては、全体の装置構
成が複雑になり、かつ融通性に欠ける不具合があ
る。このようなこともあり、これまでは全工程を
通しての自動化は困難であつた。

また、工程順が自由である自動製造装置の例と
して、第２の従来例として特開昭49−107678号公
報に記載の技術がある。これは、ベルトコンベア
方式を用いずに軌道により、任意の製造装置間を
任意の順序でウエハを移送することが可能である
が、この技術においては個々の製造装置間をウエ
ハピツクアツプと称される「ウエハを１枚水平に
保持する機構」を有するウエハキヤリツジにより
行つていた。このためウエハ１枚ずつの移送であ
るため極めて生産性が劣り、又、ウエハを水平に
保持して移送するため、ゴミ等の付着が生じやす
いという欠点があり、実用上問題があつた。

また、半導体装置の製造に用いられる各種製造
装置自身の自動化については、カセツトに処理す
べきウエハを入れ、装置の所定の位置に装填すれ
ば自動的に処理され、処理されたウエハがカセツ
トに入つて所定の位置に戻されるようになつてい
るカセツト（処理）式装置が、スパツタリングお
よびCVD装置について知られている（Solid
State、Technology、1977年、７月号、27ペー
ジ、R.S.Rosler、W.C.Benzing、“Automation
in CVD Processing”）また、イオン注入装置、
露光装置、ドライエツチング装置等についてもカ
セツト処理式装置が既に市販されている。ここで
「カセツト」とは、「ウエハを多数枚垂直に保持す
る容器であつてウエハを保持するための溝が設け
られているもの」である。一般には、フツ化樹脂
製および金属製のものが市販のカセツト処理式製
造装置に用いられている。これらのカセツトは製
造装置へのウエハのロード、アンロード用ウエハ
収納容器であり、ウエハの破損等を防止する役割
を有するものであり、また製造管理の単位にもな
つている。フツ化樹脂製カセツトは耐薬品性があ
り、洗浄等の一括処理容器としても利用されてい
る。

また熱処理炉については、計算機による自動熱
処理炉が市販されているが、この場合、ウエハは
石英ボート上に搭載されるので、石英ボートを耐
熱性カセツトと見做し、カセツト処理式製造装置
と考えることができる。

従つて、カセツトを単位として各種製造装置
（イオン注入、露光、熱処理…等）間のウエハ移
送を行えば全自動の製造装置系が実現できるが各
カセツト（石英ボートも含む）の材質や溝のピツ
チが異なつている点及びウエハの厚さに対して、
溝の幅が広い為にウエハがある程度の自由度を有
して溝内に保持される（即ち、ウエハが傾斜して
保持される）ためウエハを溝から取り出す際に、
カセツトの溝位置を基準とした取り出し機構が採
用できない点等の問題があり、従来は、これらの
点を具体的に解決し、カセツトを単位とした移送
を行う全自動ウエハ処理装置は実現されていなか
つた。

〔問題点を解決するための手段） 本発明は上記した従来技術における実情に鑑み
てなされたもので、その目的は半導体集積回路の
製造作業の全自動化を実現し、かつ各種製造装置
を含む全体の装置構成の簡易化を可能にするウエ
ハ自動処理装置を提供することにある。

この目的を達成するために本発明は、半導体ウ
エハが収納されるカセツト、たとえば石英ボート
等の耐熱性カセツトおよび耐薬品性カセツトを含
む複数のカセツト相互間で半導体ウエハ積み替え
を自動的におこなうカセツト変換装置と、上記カ
セツトに収納された半導体ウエハを自動的に加工
処理する複数の製造装置と、上記カセツト変換装
置と上記製造装置との相互間に、あるいは上記製
造装置相互間にカセツトを移送する移送装置とを
備えた構成にしたものである。更に詳しくは、カ
セツト変換装置に光学的な溝の位置検出手段と、
その検出結果に基き、カセツトの位置を微動する
機構を設け、溝のピツチや位置が異なるカセツト
相互間においても、ウエハを溝に確実に挿入でき
る構成にしたものである。又、同じくカセツト変
換装置い真空吸着機能を有するアームを採用する
ことにより、ウエハの厚さに比べ大なる溝の幅を
有する溝内にウエハが保持された場合、ウエハが
傾斜して把持すべきウエハ上端部の位置が確定さ
れなくとも、強制吸着により確実にアームにより
把持され、もつて他のカセツトへの移し換えを可
能ならしめる構成をとつたものである。

上記の構成の作用・効果は、以下に述べる実施
例により明らかになろう。

〔実施例〕

以下、本発明のウエハ自動処理装置について詳
述する。まずはじめに半導体集積回路の製造の一
例としてＮ−MOSメモリ製造について説明し、
次いで本発明の概要および実施例について述べ
る。

Ｎ−MOSメモリ製造工程は、大きく分けて、
(1)素子間分離膜形成工程、(2)ゲート酸化膜形成工
程、(3)ゲート電極形成工程、(4)ソース・ドレイン
形成工程、(5)多層配線形成工程、(6)パシベーシヨ
ン膜形成工程、等に分けられる。

そしてたとえば、(1)素子間分離膜形成工程は、
洗浄装置によるウエハ洗浄工程、熱処理炉に
よる乾燥酸素中での熱酸化工程、減圧CVD装
置による窒化膜形成工程、レジスト塗布、プレ
ベーク装置、露光装置およびレジスト現像、ポス
トベーク装置の一連の工程によるレジストパター
ン形成工程（すなわちリソグラフイ工程）、プ
ラズマエツチング装置による窒化膜および酸化膜
のパターニング工程、イオン注入装置によるチ
ヤネルストツプ用不純物注入工程、プラズマア
ツシヤ装置によるレジスト除去工程、再び洗浄
装置によるウエハ洗浄工程、熱処理炉によるウ
エツト酸素中での熱酸化工程（選択酸化法）、
プラズマエツチング装置による窒化膜および酸化
膜パターン除去工程等の一連の工程からなる。

また(2)ゲート膜形成工程は、ウエハ洗浄工
程、乾燥酸素中熱酸化工程（ゲート酸化工程）
からなる。(3)ゲート電極形成工程は、減圧
CVD装置によるポリシリコン形成工程、レジ
ストパターン形成工程、プラズマエツチング装
置によるポリシリコン電極のパターニング工程か
らなる。(4)ソース・ドレイン形成工程は、イオ
ン注入工程、ウエハ洗浄工程からなる。(5)多層
配線形成工程は、常圧CVD装置により形成し
たリンドープシリケートガラス（PSG）膜形成
工程、リソグラフイエツチングによるＡ配線
形成工程からなる。(6)パシベーシヨン膜形成工程
は、CVD装置によるパシベーシヨン膜形成、
リソグラフイ、エツチング等よりなる。

したがつて、Ｎ−MOSメモリ製造ラインを構
成するには熱処理炉、減圧CVD装置、レジスト
塗布装置、露光装置、レジスト現像装置、プラズ
マエツチング装置、プラズマアツシヤ装置、イオ
ン注入装置、常圧CVD装置、Ａ蒸着装置、有
機溶剤洗浄装置、酸洗浄装置等の各種の製造装置
が必要である。そして、先に述べたとおり、個々
の製造装置においては、カセツトからウエハを取
り出し、処理を行い、再びカセツトに戻すような
装置は市販されているので、全工程を通しての製
造プロセスの全自動化を実現するため、本願発明
においてはウエハをそれらの製造装置間にわたつ
てカセツトに収容して運ぶ移送装置と、移送装置
および各種の製造装置を集中管理し、工程順にウ
エハの収容されたカセツトを運搬する手順管理を
行う制御装置および異なるカセツト間のウエハの
積み替えを自動的に行うカセツト変換装置とをそ
なえた構成としたものである。

第１図は本発明のウエハ自動処理装置の一実施
例を示す構成概略図で、この図はMOSLSIを自
動的に製造する装置を例示している。同図におい
て１〜８は半導体ウエハを自動的に加工処理する
カセツト処理式製造装置で、１は電気炉、２は減
圧CVD装置、３は常圧CVD装置、４はレジスト
塗布、露光、現像の一連の工程を処理するレジス
ト・パターン形成装置、５はイオン注入装置、６
はＡスパツタリング装置、７はドライエツチン
グ装置、８は洗浄装置である。９はカセツト保管
庫、１０はカセツト変換装置、１１〜２０はカセ
ツト装填機（後述）、２１〜３０はウエハ移送ス
テーシヨン（後述）、３１はウエハ移送装置、３
１′は制御装置、３１″は制御網である。ウエハは
カセツトに収容され、ウエハ移送機（後述）によ
つてウエハ移送装置３１に沿つて運ばれ、必要な
処理をおこなう製造装置１〜８、又はカセツト保
管庫９、あるいはカセツト変換装置１０に対応し
たウエハ移送ステーシヨン２１〜３０のいずれか
に送られる。ウエハの処理工程順序、処理条件等
は全て制御装置３１′にあらかじめプログラム形
式で与えておき、また出発ウエハは、カセツトに
入れて、カセツト保管庫９に入れる。以上の準備
の後に、制御装置３１′に処理の開始を指令する
と、制御装置３１′はプログラムに従つて、先ず
保管庫９にある出発ウエハを製造装置１〜８のう
ちのどれかに移送することを移送装置３１に指令
する。移送装置３１は指令を受けると、ステーシ
ヨン２９に行き、装填機１９により保管庫９より
出発ウエハの入つたカセツトが移送装置３１に載
せられる。次に、たとえば、ドライエツチング装
置７へカセツトが送られる場合について以下に説
明すると、まずカセツトはウエハ移送装置３１に
載せられ、移送ステーシヨン２７に送られる。送
られて来たカセツトは、カセツト装填機１７によ
りドライエツチング装置７の所定の位置へ装填さ
れ、制御装置３１′の指令により、自動的にウエ
ハが処理される。移送装置３１の移送時間は制造
装置１〜８でウエハが処理される時間に比べ短い
ので、装填機１７により移送してきたカセツトが
取られると、別な装置間の移送を行うことができ
る。従つて、複数の製造装置１〜８で並列して処
理が行え、処理の終つたウエハはどの装置へも自
由に移送できる。

以上の説明では、ウエハの入つているカセツト
が、送り先の製造装置でそのまま使える場合につ
いて説明したが、次にカセツトの変換の必要な場
合について説明する。（この場合が本願の特長が
最も生かされる場合である。）例えば、ドライエ
ツチング装置７で処理の終つたウエハを電気炉１
へ移送する場合、ドライエツチング装置ではフツ
化樹脂性カセツトを用いるが、電気炉１では石英
ボートを使用するので、ウエハを石英ボートへ移
し替える必要がある。

一般に半導体製造工程においては、熱処理炉、
洗浄装置、マスクアライナ等の装置で、ウエハの
処理、運搬にそれぞれ石英、テフロン、金属のウ
エハ・カセツトを用いるが、この点に留意し、本
発明においては、これらの異なる材質のカセツト
間のウエハの積み替えを自動的に行うカセツト変
換装置を設けてある。（カセツト変換装置及びそ
の動作に関しては後に詳述する。） 従つて、本発明ではまずドライエツチング装置
７でウエハを処理中に、あらかじめ電気炉１より
空の石英ボートを移送装置３１によりカセツト変
換装置１０へ移送しておく。次に、処理の終つた
ウエハの入つているカセツトをカセツト変換装置
１０へ移送し、カセツト変換装置１０によりフツ
化樹脂性カセツトに入つているウエハを石英ボー
トに移み替える。次に、ウエハの入つた石英ボー
トをカセツト移送装置３１により電気炉１へ移送
し、熱処理を行う。空になつたカセツトは保管庫
９へ移送し保管する。カセツト保管庫９は出発ウ
エハの入つたカセツトの保管や、一工程が終つて
次の処理を行う装置１〜８が空くのを待つための
一時保管等に用いると共に、カセツト変換に必要
な空カセツトの保管も行う。以上のようにして、
ウエハはカセツトに入れた状態で、製造装置１〜
８へ、制御装置３１′のプログラムに従つて移送
され、自動的に加工処理され、半導体装置が作ら
れる。プロセスの異なる半導体装置を作るには、
プログラムを変更するだけで良く、製造装置の配
置順序には関係しない。

第２図は上記した第１図に示すカセツト変換装
置の一実施例を示す概略図である。同図において
４０は本体台、４０′はカセツト変換制御部、４
１はフツ化樹脂カセツト部、４２，４３，４４は
ウエハ移送トラツク、４５はフアセツト検出部、
４６は金属カセツト部、４７はウエハ受台、４８
は石英ボート部、４９はウエハ移動アームであ
る。フツ化樹脂カセツト部４１と金属カセツト部
４６、およびウエハ移送トラツク４２，４３，４
４は市販されている公知のカセツト処理式製造装
置で用いられているものと同様であり、ウエハを
カセツトから１枚づつウエハ移送トラツク４２，
４３へ取出したり、ウエハ移送トラツク４２，４
３からそれぞれのカセツトへウエハを１枚づつ収
納したりできる。フアセツト検出部４５は、ウエ
ハ移送トラツク４２，４３，４４から送られて来
たウエハを真空吸引によつて固定し、固定した台
とともにウエハを回転させてウエハのフアセツト
位置の検出および破損ウエハの検出を電気的にお
こなうものである。そして、破損ウエハを検出し
た場合には作業者を呼ぶためのブザーが発せられ
るようになつている。また、第２図中には各カセ
ツト、又は石英ボート中のウエハの収納状態を概
念的に示した。即ち、石英ボート４８には紙面に
垂直な方向にウエハが収納され、カセツト４１，
４６には、紙面と平行な方向でウエハが保持され
るとともに、紙面に垂直な方向に複数枚のウエハ
が存在する様子を示す。

また、本体台４０、ウエハ移動アーム４９、カ
セツト変換制御部４０′、石英ボート部４８の一
部は互いに連結し、以下に示すように石英ボート
へのウエハ挿入装置（第２−１図）及び石英ボー
トからのウエハ取り出し装置（第２−２図）を構
成する。

第２−１図は、石英ボートへウエハを入れる装
置（ウエハ挿入装置）の説明図であり、４８−２
は石英ボート、４８−２′はウエハ溝、４８−４
は投光器、４８−５は受光器である。ウエハの入
つていない石英ボート４８−２を一方から他方へ
動かし、投光器４８−４の反射光を受光器４８−
５で受け、その信号変化をカセツト変換制御部４
０′で解析し、全ての溝４８−２′の位置をカセツ
ト変換制御部４０′に記憶させる。

このようにして、石英ボート４８−２の溝位置
が正確に記憶されたので、カセツト変換制御部４
０′と連接する真空ピンセツト４９−１（第２図
参照、第２−１図中には略記する。）によりウエ
ハを把持し、所定の溝位置に１枚ずつ挿入する。
この場合、石英ボート４８−２を記憶された溝位
置情報に応じて１ピツチずつ移動して、必要なす
べてのウエハの挿入を終了する。

なお、この場合、他の材質からなるカセツトか
らウエハを取り出し、真空ピンセツト４９−１で
把持できる位置まで持つてくる必要がある。これ
らの動作は、第２図に示すウエハ受台４７、ウエ
ハ移送トラツク４４及び制御部４０′により行わ
れる。

即ち、石英ボートへのウエハの出し入れは、真
空ピンセツトの付いたウエハ移動アーム４９によ
つて、石英ボート部４８に設置してある石英ボー
トとウエハ受台４７の間を、ウエハを１枚ずつ移
動させることによりおこなう。ウエハ受台４７が
ウエハ移送トラツク４４からウエハを受けたり、
ウエハ移送トラツク４４へウエハを送り出す場合
は、ウエハ受台４７のウエハを受ける面はウエハ
移送トラツク４４と同一の平面にあるが、石英ボ
ートにはウエハが垂直に立てて収容してあるの
で、ウエハ受台４７と石英ボート部４８相互間の
ウエハの移動をおこなう場合は、ウエハ受台４７
はウエハ移送トラツク４４に接している側と反対
の側を軸にしてほぼ垂直になるように転動するよ
うになつている。第２図の４７−１が転動軸であ
る。石英ボート部４８は、制御装置に記憶させて
ある石英ボートのウエハを入れる溝のピツチに応
じて可動するようになつている。このようになつ
ているので、石英ボートからウエハを出したり、
石英ボートにウエハを装填する場合、石英ボート
からウエハが１枚出し入れされるごとに、石英ボ
ート部４８は１ピツチづつ動き、次のウエハの出
し入れがウエハ移動アーム４９により常に定位置
でおこなえる。

第２−２図は、石英ボートからのウエハの取り
出し装置の説明図であり、Ａ〜Ｃはウエハ、４
０′はカセツト変換制御部、４０−１は圧力セン
サ、４０−２は真空ポンプ、４８−１は石英ボー
ト部台、４８−２は石英ボート、４９−１は真空
ピンセツトである。

このような構造になつているので、制御部４
０′により、石英ボートの取り出すべきウエハの
入つている溝の位置を、真空ピンセツト４９−１
が設けられているウエハ移動アーム４９の位置ま
で持つてくる。この場合、溝の幅が広い為にウエ
ハが傾斜し、把持すべき上端部が溝の垂直延長上
にない場合、例えばＡのごとく傾斜していても真
空吸着によりウエハを吸い寄せることができ、Ｂ
の様に真空ピンセツト４９−１により把持でき
る。この場合、Ａの状態とＢの状態では圧力セン
サ４０−１の値が変化するので、これを検知する
ことにより、ウエハ移動アームの移動を開始して
良いという指令を制御部４０′から出すことによ
り、ウエハを石英ボートから取り出せる。取り出
したウエハは第２図に示す、ウエハ受台４７の定
位置までもつて来て、ほぼ垂直に立つているウエ
ハ受台４７に入れられる。次にウエハ受台４７を
ウエハ移送トラツク４４と同一平面になるまで回
動させ、ウエハ受台４７からウエハをウエハ移送
トラツク４４に送り出し、このウエハはフアセツ
ト検出部４５を経て、フツ化樹脂カセツト部４１
または金属カセツト部４６のいずれに送られ、カ
セツトに収容される。以上の動作を繰返しおこな
うことによつて、石英ボートに収容されていたウ
エハが順次フツ化樹脂カセツトまたは金属カセツ
トに移し替えられる。

なお、第２−２図に示すＣのように、Ａとは逆
方向にウエハが傾斜している場合であつても、石
英ボートを矢印のように移動して行くので、真空
ピンセツト４９−１に接触すればＢの状態にな
り、吸着されるので同様に取り出すことが可能で
ある。

次に、ウエハを収容したカセツトの移送機構に
ついて説明する。

第３図は上記したカセツト移送機の一実施例を
示す説明図で、ことにａ図は側面図、ｂ図は正面
図を示す。これらの図において、５０は移送機本
体、５１は振れ止め金具、５２は昇降台収納部、
５３は昇降用モータ、５４は昇降ベルト、５５は
昇降用主プーリ、５６は軌道（カセツト移送通
路）、５７は防塵カバー、５８，５９はベルト押
え、６０は制御部、６１は軌道５６に係合する走
行車輪、６２は昇降用副プーリ、６３はカセツト
を収納する収納ケース、６４は昇降合、６５は防
塵ダクト、６６は軌道５６を支える支柱、６７は
支柱６６に軌道５６を取付ける取付金具、６８は
軌道アンテナ、６９は車上アンテナである。カセ
ツトは収納ケース６３によつて運ばれ、移送中に
ウエハが汚染されるのを防いでいる。カセツト移
送機の現在位置の確認、およびカセツト移送機の
速度、停止、進行方向、昇降台の上下等の上下動
等の制御は、軌道アンテナ６８、および車上アン
テナ６９によつて制御信号を送受信しておこな
う。このカセツト移送機は目的のカセツト移送ス
テーシヨンに近づくと減速され、所定の位置で停
止する。停止後、昇降用モータ５３が回転する
と、昇降用主プーリ５５、昇降用副プーリ６２が
回転し、巻きついていた昇降ベルト５４が伸び、
昇降台６４は当該カセツト移送ステーシヨンまで
降りて来る。そこで収納ケース６３の積込み、ま
たは積降しをおこなう。再び走行する場合は、昇
降台６４を昇降台収納部５２に収納して、振れ止
め金具５１で押さえればよく、移送機本体５０は
前と同様に防塵ダクト６５内の軌道５６を走行す
る。

第４図は同じく上記した移送装置を構成するカ
セツト移送ステーシヨンの一実施例を示す斜視図
である。この第４図において、７０，７１はモー
タ、７２，７３は幅寄せ可動金具、７４は幅寄せ
閉リミツトスイツチ、７５は幅寄せ開リミツトス
イツチである。上記した第３図に示す移送機本体
５０から昇降ベルト５４によつて降りて来た昇降
台６４は、幅寄せ可動金具７２，７３の間に位置
する。続いてモータ７０，７１によつて幅寄せ可
動金具７２，７３が幅寄せ閉リミツトスイツチ７
４が作動するまで閉じられ、昇降台６４を挟み込
み、昇降台６４を定位置に固定する。次にカセツ
ト装填装置（第１図の符号１１〜２０で例示）に
よる収納ケース６３の積込み、あるいは積降しが
おこなわれ、その後、幅寄せ可動金属７２，７３
は開き、昇降台６４は昇降ベルト５４によつて移
送機本体５０に収納される。

上記したカセツト装填装置は移動自在なアーム
を具有する小型アームロボツトで構成されてお
り、カセツト移送ステーシヨンにおける幅寄せ可
動金具７２，７３によつて挟まれ、固定された昇
降台６４から収納ケース６３を所定の位置に取出
し、収納ケース６３の蓋を開けてカセツトを自動
製造装置の所定の位置に装填する。また処理の終
つたカセツトを自動製造装置の所定の位置から取
りはずし、収納ケース６３に入れ、蓋をして移送
機本体５０の昇降台６４に積込む作業をおこな
う。このような、カセツト移送機構により個々の
半導体製造装置間及び半導体製造装置と上記のカ
セツト変換装置相互間において、ウエハをカセツ
トに収容した状態で一括移送できる。

以上の実施例においてはＮ−MOSメモリ製造
工程に適用する場合について例示した。完成した
ウエハは検査、チツプへの切断、ワイヤボンデイ
ング・パツケージへの封入等の工程を経て完成品
となる。なお、ウエハ自動処理装置に具備される
カセツト処理式製造装置は、第１図に示した８種
類とは限らず、必要な工程に応じてさらに何種類
でも備えることができる。本発明のウエハ自動処
理装置は、Ｎ−MOSメモリ製造工程に限らず、
広く半導体装置製造のウエハ処理工程において適
用できることはもちろんである。また上記のよう
にカセツトを収納ケース６３に入れて運ぶように
すれば、ウエハ運搬中での汚染を防止できる。さ
らにカセツトの収納ケース６３への出し入れ、お
よび自動製造装置への装填等に際してはクリーン
ベンチ内でおこなうようにすれば良く。このよう
にすればウエハの汚染を防ぐことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明においては、カセ
ツト変換装置を設けウエハを保持する溝のピツチ
や、溝の幅が他の材質からなるカセツトと異なつ
ている石英ボートでも、耐熱性のカセツトと見な
して、同様に扱えるようにしたので、石英ボート
を必須とする半導体製造プロセスの全自動化が可
能となる。即ち、本発明では制御装置３１′にウ
エハ処理順序、処理条件をプログラムしておき、
出発ウエハをカセツトに収納してウエハ保管庫に
入れると、自動的にウエハが移送され、各製造装
置で自動的に加工処理され、半導体装置や集積回
路が作られる。ウエハの移送は、どの装置からで
も、どの装置へも移送でき、カセツトの異なる場
合は移し替えもできるので、ウエハ処理順序の変
更はプログラムの変更のみで行えるという利点が
ある。

又、本発明ではウエハをカセツトを単位として
個々の製造装置間の移送を行つている。カセツト
は、他の収容形態であるトレイと比較すると、ウ
エハを垂直に多数枚収容する容器であるので、一
括移送できる枚数が極めて多く、能率的である。
更に、ウエハを垂直に保持した状態（カセツト内
部の状態）で移送するので、極めてゴミが付着し
にくいという利点もある。

又、各種製造装置の配置が工程順序に制限され
ることはないので、異なる工程を必要とするたと
えばバイポーラ、Ｃ−MOS，Ｎ−MOS、アナロ
グ素子等の半導体装置を同時に製作することもで
きる。更に、自動化により作業者が直接に処理ウ
エハを扱わないで、人からの発塵等による汚染が
防止できる等の多大な効果を期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のウエハ自動処理装置の一実施
例を示す構成概略図、第２図は本発明のウエハ自
動処理装置に具有されるカセツト変換装置の一実
施例を示す概略図、第２−１図は石英ボートへウ
エハを入れる装置の説明図、第２−２図は石英ボ
ートからウエハを取り出す装置の説明図、第３図
は本発明のウエハ自動処理装置に具備される移送
装置を構成するウエハ移送機の一実施例を示す説
明図で、ことにａ図は側面図、ｂ図は正面図、第
４図は同じく移送装置を構成するウエハ移送ステ
ーシヨンの一実施例を示す斜視図である。 １……熱処理炉（カセツト式製造装置）、２…
…減圧CVD装置（カセツト式製造装置）、３……
常圧CVD装置（カセツト式製造装置）、４……レ
ジスト・パターン形成装置（カセツト式製造装
置）、５……イオン注入装置（カセツト式製造装
置）、６……Ａスパツタリング装置（カセツト
式製造装置）、７……ドライエツチング装置（カ
セツト式製造装置）、８……洗浄装置（カセツト
式製造装置）、９……保管庫、１０……カセツト
変換装置、１１〜２０……カセツト装填装置、２
１〜３０……カセツト移送ステーシヨン、３１…
…カセツト移送通路、３１′……制御装置、４０
……カセツト変換装置本体、４０−１……圧力セ
ンサ、４０−２……真空ポンプ、４０′……カセ
ツト変換制御部、４１……フツ化樹脂カセツト
部、４２，４３，４４……ウエハ移送トラツク、
４５……フアセツト検出部、４６……金属カセツ
ト部、４７……ウエハ受け台、４７−１……ウエ
ハ受け台の転動軸、４８……石英ボート部、４８
−２……石英ボート、４８−２′……溝、４８−
４……投光器、４８−５……受光器、４９……ウ
エハ移動アーム、４９−１……真空ピンセツト
部、５０……移送機本体、５２……昇降台収納
部、５３……昇降用モータ、５４……昇降ベル
ト、５５……昇降用主プーリ、５６……軌道、６
０……制御部、６１……走行車輪、６２……昇降
用副プーリ、６３……収納ケース、６４……昇降
台。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ・ ウエハを溝に保持する態様をもつて、当
   該ウエハをほぼ垂直に複数枚収容可能なカセツ
   トと、 ・ 当該カセツトが装着され、カセツトからウエ
   ハを取り出し、半導体の製造工程に用いられる
   加工・処理を行い、かつ処理の終了したウエハ
   をカセツトに収納する半導体製造装置と、 ・ 材質又は溝のピツチ若しくは溝の幅の異なる
   異種のカセツト相互、又は同種のカセツト相互
   間で、ウエハの入れ替えを行うカセツト変換機
   構と、当該入れ換えの制御を行う制御部とから
   なるカセツト変換装置と、 ・ 当該カセツト変換装置と複数種の上記半導体
   製造装置とを連接し、ウエハを上記カセツトに
   収容した状態で、上記カセツト変換装置と上記
   半導体製造装置相互間、あるいは異なる半導体
   製造装置相互間の移送を行う移送機構と、移送
   の制御を行う制御部とからなるカセツト移送装
   置、 とを少なくとも含んで構成されるウエハ自動処理
   装置において、 前記カセツト変換装置が光学的にカセツトの溝
   位置を検出し、当該検出結果をもとにカセツト位
   置を調整し、カセツトの該当する溝にウエハを挿
   入せしめて保持する手段と、ウエハ上端部が上記
   溝位置に対して、不規則に位置する場合であつて
   も、真空吸着により強制的に吸着せしめてウエハ
   をカセツトから取り出す手段とを有し、 前記カセツト移送装置が、カセツトを収納する
   収納ケースと、この収納ケースを昇降させる昇降
   手段および走行車輪を具有し、上記収納ケースを
   移送する移送機と、上記走行車輪が係合される軌
   道と、この軌道の下方に配置され、上記収納ケー
   スを位置決めする機構を具有するカセツト移送ス
   テーシヨンと、移動自在なアームを具有し、カセ
   ツトを上記カセツト移送ステーシヨンにおいて位
   置決めした収納ケースに自動的に積込み、あるい
   は収納ケースから自動的に積降するカセツト装填
   装置、 とから成ることを特徴とするウエハ自動処理装
   置。