特表 2024-537313 プロセスチャンバ、半導体プロセス装置及び半導体プロセス方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-10-10

(54)【発明の名称】プロセスチャンバ、半導体プロセス装置及び半導体プロセス方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 16/44 20060101AFI20241003BHJP

   C23C 16/455 20060101ALI20241003BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

C23C16/44 F

C23C16/455

H01L21/31 C

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024521900

(86)(22)【出願日】2022-10-13

(85)【翻訳文提出日】2024-04-10

(86)【国際出願番号】 CN2022125007

(87)【国際公開番号】W WO2023066119

(87)【国際公開日】2023-04-27

(31)【優先権主張番号】202111219963.7

(32)【優先日】2021-10-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】510182294

【氏名又は名称】北京北方華創微電子装備有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＢＥＩＪＩＮＧ ＮＡＵＲＡ ＭＩＣＲＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】ＮＯ．８ Ｗｅｎｃｈａｎｇ Ａｖｅｎｕｅ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ－Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａｒｅａ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１７６， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】チー ウェンカイ

(72)【発明者】

【氏名】ワン ヨンフェイ

【テーマコード（参考）】

4K030

5F045

【Ｆターム（参考）】

4K030GA02

4K030GA06

4K030GA12

4K030HA01

5F045AA08

5F045AA15

5F045BB08

5F045DP15

5F045EN04

(57)【要約】

本発明は半導体プロセス装置に適用されるプロセスチャンバを提供し、搬送チャンバと、搬送チャンバの上方に位置する複数の反応チャンバとを含み、複数の反応チャンバはいずれも底部開口を介して搬送チャンバに連通し、複数のベースは反応チャンバと搬送チャンバとの間で昇降することができ、搬送チャンバに設けられる搬送機構と載置機構をさらに含み、搬送機構はウェハをプロセスチャンバの外部から載置機構又は複数のベース上に移行することに用いられ、及び複数のベース上のウェハをプロセスチャンバから搬出し、載置機構は複数のウェハを載置することに用いられ、それに載置された複数のウェハを複数のベース上に移行することができる。本発明では、搬送機構はまず次のロットのウェハを載置機構に搬送することができ、載置機構は半導体プロセスが終了した後にそれに載置されたウェハをベースに移行し、ウェハ搬送の時間を節約する。本発明は半導体プロセス装置及び半導体プロセス方法をさらに提供する。
【選択図】図４Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送チャンバと、前記搬送チャンバの上方に位置する複数の反応チャンバとを含み、複数の前記反応チャンバはいずれも底部開口を介して前記搬送チャンバに連通し、プロセスチャンバは、ウェハを載置するための複数のベースをさらに含み、複数の前記ベースは、複数の前記反応チャンバの位置に１対１で対応し、前記反応チャンバと前記搬送チャンバとの間で昇降し前記底部開口を閉鎖し又は開放することができる、半導体プロセス装置に適用されるプロセスチャンバであって、
前記プロセスチャンバは、前記搬送チャンバに設けられる搬送機構と、載置機構とをさらに含み、前記搬送機構は、ウェハを前記プロセスチャンバの外部から前記載置機構又は前記ベース上に移行し、及び前記ベース上のウェハを前記プロセスチャンバから搬出することに用いられ、前記載置機構は、複数のウェハを載置することに用いられ、それに載置された複数の前記ウェハを複数の前記ベース上に移行することができる、ことを特徴とするプロセスチャンバ。

【請求項2】

複数の前記ベースは、前記載置機構を周回するように設けられ、前記載置機構は複数のウェハ載置位置を有し、前記ウェハ載置位置の数は前記ベースの数と一致し、かつ、前記載置機構は、複数の前記ウェハ載置位置が対応する複数の前記ベースに同時に接近し、複数の前記ウェハを対応する複数の前記ベース上に移行することができ、あるいは、対応する複数の前記ベースから同時に離れることができるように設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載のプロセスチャンバ。

【請求項3】

前記載置機構は、ドライバと、接続部材と、複数の指部材とを含み、前記指部材の上面に前記ウェハ載置位置が形成され、複数の前記指部材は、前記接続部材の周囲に周回固定され、前記ドライバは、前記接続部材が複数の前記指部材を昇降させ及び前記接続部材の回転軸回りに回転させるように駆動することに用いられる、ことを特徴とする請求項２に記載のプロセスチャンバ。

【請求項4】

前記ベースは、ベース軸線を周回して分布する複数のベース孔を有し、複数の前記ベース孔に複数の支持柱が１対１で対応して設けられ、前記支持柱は、ベースが上昇する時に前記ベース孔に沿って前記ベースに対して下降し、前記支持柱の頂面が前記ベースの載置面よりも高くならないと前記ベースとともに上昇し、及び前記支持柱の底端が前記搬送チャンバの底壁に接触するまで前記ベースが下降すると、前記ベース上のウェハを支持して持ち上げることに用いられ、
前記指部材の対応する前記ベースに向かう側に逃がし口が形成され、かつ、前記接続部材が複数の前記指部材が１対１で対応して複数の前記ベースの上方に位置するまで複数の前記指部材を回転させるように前記ドライバが駆動すると、各前記ベース上の複数の支持柱は対応する前記指部材の前記逃がし口に位置する、ことを特徴とする請求項３に記載のプロセスチャンバ。

【請求項5】

前記支持柱はストッパ部を有し、前記ストッパ部は前記ベース孔に係合され、前記ベースが上昇しかつ前記支持柱の頂面が前記ベースの載置面よりも高くない場合、前記支持柱と前記ベースとの相対位置を固定させることに用いられ、これにより前記支持柱を前記ベースとともに上昇させる、ことを特徴とする請求項４に記載のプロセスチャンバ。

【請求項6】

前記プロセスチャンバの前記搬送チャンバに対応する側壁に２つのウェハ搬送口が形成され、前記搬送機構は、２つの前記ウェハ搬送口を介して前記プロセスチャンバの外部からウェハを取得し、２つの前記ウェハ搬送口を介してウェハを前記プロセスチャンバから搬出することに用いられる、ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のプロセスチャンバ。

【請求項7】

前記プロセスチャンバは、複数の密封リングをさらに含み、複数の前記密封リングは、複数の前記ベースに１対１で対応し、前記密封リングは周方向に沿って前記ベースの側壁に嵌設され、かつ、前記密封リングは、前記ベースが対応する前記反応チャンバ内に上昇すると、該反応チャンバの底部開口を密封することができる、ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のプロセスチャンバ。

【請求項8】

前記搬送チャンバの頂壁には、複数の前記反応チャンバの底部開口に１対１で対応する複数組の環状密封溝が形成され、各組における複数の前記環状密封溝は同心であり、対応する前記底部開口を周回して設けられ、前記密封リングは、前記搬送チャンバの頂壁に向かう環状位置決め面を有し、前記環状位置決め面には複数の同心に設けられる環状突起部が形成され、複数の前記環状突起部は、複数の前記環状密封溝に１対１で対応し、前記ベースが前記反応チャンバ内に上昇すると、前記環状突起部の少なくとも一部が対応する前記環状密封溝に入る、ことを特徴とする請求項７に記載のプロセスチャンバ。

【請求項9】

前記搬送機構は、駆動部と、指部と、複数の揺動レバー部とを含み、複数の前記揺動レバー部は、前記駆動部と前記指部との間に順に接続され、複数の前記揺動レバー部の間、及び前記揺動レバー部と、前記駆動部、前記指部との間はいずれもヒンジ軸によってヒンジされ、かつ、複数の前記ヒンジ軸はいずれも垂直方向に沿って延び、前記駆動部は、前記指部及び複数の前記揺動レバー部がそれぞれ対応する前記ヒンジ軸回りに回転するように駆動し、及び複数の前記揺動レバー部及び前記指部が昇降運動するように駆動することに用いられる、ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のプロセスチャンバ。

【請求項10】

請求項１～９のいずれか１項に記載のプロセスチャンバを含む半導体プロセス装置。

【請求項11】

半導体プロセス方法であって、請求項１～９のいずれか１項に記載のプロセスチャンバに適用され、前記方法は、
前記搬送機構が前記プロセスチャンバの外部のウェハを複数の前記ベース上に搬送するように制御するステップＳ１と、
複数の前記ベースが対応する前記反応チャンバ内に上昇し、半導体プロセスを行うように制御し、同時に前記搬送機構が前記プロセスチャンバの外部のウェハを前記載置機構に搬送するように制御するステップＳ２と、
前記半導体プロセスが終了した後、複数の前記ベースが前記搬送チャンバ内に下降するように制御し、また、前記搬送機構が複数の前記ベース上のウェハを前記プロセスチャンバから搬出するように制御するステップＳ３と、
前記載置機構がそれに載置された複数の前記ウェハを複数の前記ベース上に移行するように制御するステップＳ４と、
前記ステップＳ２～前記ステップＳ４を繰り返し実行するステップと、を含む半導体プロセス方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は半導体プロセス装置の分野に関し、具体的には、プロセスチャンバ、該プロセスチャンバを含む半導体プロセス装置及び該プロセスチャンバによって実現される半導体プロセス方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、半導体業界の急速な発展に伴い、電子部品の小型化傾向はますます顕著であり、原子スケールで材料を加工する需要もますます多くなり、原子層堆積（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＡＬＤ）技術、特にプラズマ強化型原子層堆積（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＥＡＬＤ）技術はますます注目される課題となっている。原子層堆積技術は複数種類の反応ガスが順に連続的にチャンバに入ることが要求され、かつ、チャンバに入る前に互いに独立したガス状態を保持しなければならず、これにより、反応チャンバに所定の厚さの膜層を堆積生成し、さらに性能が要求に達する薄膜を得る。

【0003】

従来の原子層堆積プロセス装置は主にフロントエンドモジュール、搬送ステージ及びプロセスチャンバを含み、そのうち、搬送ステージには、フロントエンドモジュールとプロセスチャンバとの間でウェハを搬送するためのロボットアームが配置される。ＰＥＡＬＤプロセスの生産能力の需要がますます高くなるにつれて、機台の生産能力を向上させるために、プロセスチャンバにマルチチャンバ構造を採用することができ、すなわち、同一プロセスチャンバに複数の反応チャンバが設けられ、それにより、複数の反応チャンバに同期してウェハを入れ、ガスを注入することができ、複数の反応チャンバにおけるガス圧力を同期して制御し、各反応チャンバの独立性を保証すると同時に、ウェハの加工効率を向上させる。

【0004】

しかしながら、搬送ステージに配置されたロボットアームは元々シングルチャンバ構造を採用するプロセスチャンバと合わせて使用されるものであったが、従来のロボットアームのウェハ搬送効率はマルチチャンバ構造のプロセス要件を満たすには程遠く、従来の原子層堆積プロセス装置の生産能力を向上させる上での新たな技術ボトルネックとなっている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、プロセスチャンバ、半導体プロセス装置及び半導体プロセス方法を提供することを目的とし、該プロセスチャンバはウェハ搬送の時間を節約し、機台の生産能力を向上させることができる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明は、搬送チャンバと、前記搬送チャンバの上方に位置する複数の反応チャンバとを含み、複数の前記反応チャンバがいずれも底部開口を介して前記搬送チャンバに連通し、前記プロセスチャンバが、複数のウェハを載置するためのベースをさらに含み、複数の前記ベースが、複数の前記反応チャンバの位置に１対１で対応し、前記反応チャンバと前記搬送チャンバとの間で昇降し前記底部開口を閉鎖し又は開放することができる、半導体プロセス装置に適用されるプロセスチャンバを提供し、前記プロセスチャンバが、前記搬送チャンバに設けられる搬送機構と、載置機構とをさらに含み、前記搬送機構が、ウェハを前記プロセスチャンバの外部から前記載置機構又は前記ベース上に移行し、及び前記ベース上のウェハを前記プロセスチャンバから搬出することに用いられ、前記載置機構が、複数のウェハを載置することに用いられ、それに載置された複数の前記ウェハを複数の前記ベース上に移行することができる、ことを特徴とする。

【0007】

選択可能に、複数の前記ベースは、前記載置機構を周回するように設けられ、前記載置機構は複数のウェハ載置位置を有し、前記ウェハ載置位置の数は前記ベースの数と一致し、かつ、前記載置機構は、複数の前記ウェハ載置位置が対応する複数の前記ベースに同時に接近し、複数の前記ウェハを対応する複数の前記ベース上に移行することができ、あるいは、対応する複数の前記ベースから同時に離れることができるように設けられる。

【0008】

選択可能に、前記載置機構は、ドライバと、接続部材と、複数の指部材とを含み、前記指部材の上面に前記ウェハ載置位置が形成され、複数の前記指部材は、前記接続部材の周囲に周回固定され、前記ドライバは、前記接続部材が複数の前記指部材を昇降させ及び前記接続部材の回転軸回りに回転させるように駆動することに用いられる。

【0009】

選択可能に、前記ベースは、前記ベース軸線を周回して分布する複数のベース孔を有し、複数の前記ベース孔に複数の支持柱が１対１で対応して設けられ、前記支持柱は、ベースが上昇する時に前記ベース孔に沿って前記ベースに対して下降し、前記支持柱の頂面が前記ベースの載置面よりも高くならないと前記ベースとともに上昇し、及び前記支持柱の底端が前記搬送チャンバの底壁に接触するまで前記ベースが下降すると、前記ベース上のウェハを支持して持ち上げることに用いられ、
前記指部材の対応する前記ベースに向かう側に逃がし口が形成され、かつ、前記接続部材が複数の前記指部材が１対１で対応して複数の前記ベースの上方に位置するまで複数の前記指部材を回転させるように前記ドライバが駆動すると、各前記ベース上の複数の支持柱は対応する前記指部材の前記逃がし口に位置する。

【0010】

選択可能に、前記支持柱はストッパ部を有し、前記ストッパ部は前記ベース孔に係合され、前記ベースが上昇しかつ前記支持柱の頂面が前記ベースの載置面よりも高くない場合、前記支持柱と前記ベースとの相対位置を固定させることに用いられ、これにより前記支持柱を前記ベースとともに上昇させる。

【0011】

選択可能に、前記プロセスチャンバの前記搬送チャンバに対応する側壁に２つのウェハ搬送口が形成され、前記搬送機構は、２つの前記ウェハ搬送口を介して前記プロセスチャンバの外部からウェハを取得し、２つの前記ウェハ搬送口を介してウェハを前記プロセスチャンバから搬出することに用いられる。

【0012】

選択可能に、前記プロセスチャンバは、複数の密封リングをさらに含み、複数の前記密封リングは、複数の前記ベースに１対１で対応し、前記密封リングは周方向に沿って前記ベースの側壁に嵌設され、かつ、前記密封リングは、前記ベースが対応する前記反応チャンバ内に上昇すると、該反応チャンバの底部開口を密封することができる。

【0013】

選択可能に、前記搬送チャンバの頂壁には、複数の前記反応チャンバの底部開口に１対１で対応する複数組の環状密封溝が形成され、各組における複数の前記環状密封溝は同心であり、対応する前記底部開口を周回して設けられ、前記密封リングは、前記搬送チャンバの頂壁に向かう環状位置決め面を有し、前記環状位置決め面には複数の同心に設けられる環状突起部が形成され、複数の前記環状突起部は、複数の前記環状密封溝に１対１で対応し、前記ベースが前記反応チャンバ内に上昇すると、前記環状突起部の少なくとも一部が対応する前記環状密封溝に入る。

【0014】

選択可能に、前記搬送機構は、駆動部と、指部と、複数の揺動レバー部とを含み、複数の前記揺動レバー部は、前記駆動部と前記指部との間に順に接続され、複数の前記揺動レバー部の間、及び前記揺動レバー部と、前記駆動部、前記指部との間はいずれもヒンジ軸によってヒンジされ、かつ、複数の前記ヒンジ軸はいずれも垂直方向に沿って延び、前記駆動部は、前記指部及び複数の前記揺動レバー部がそれぞれ対応する前記ヒンジ軸回りに回転するように駆動し、及び複数の前記揺動レバー部及び前記指部が昇降運動するように駆動することに用いられる。

【0015】

本発明の第２態様として、半導体プロセス装置を提供し、前記半導体プロセス装置は前述したプロセスチャンバを含む。

【0016】

本発明の第３態様として、半導体プロセス方法を提供し、前述したプロセスチャンバに適用され、前記方法は、
前記搬送機構が前記プロセスチャンバの外部のウェハを複数の前記ベース上に搬送するように制御するステップＳ１と、
複数の前記ベースが対応する前記反応チャンバ内に上昇し、半導体プロセスを行うように制御し、同時に前記搬送機構が前記プロセスチャンバの外部のウェハを前記載置機構に搬送するように制御するステップＳ２と、
前記半導体プロセスが終了した後、複数の前記ベースが前記搬送チャンバ内に下降するように制御し、また、前記搬送機構が複数の前記ベース上のウェハを前記プロセスチャンバから搬出するように制御するステップＳ３と、
前記載置機構がそれに載置された複数の前記ウェハを複数の前記ベース上に移行するように制御するステップＳ４と、
前記ステップＳ２～前記ステップＳ４を繰り返し実行するステップと、を含む。

【発明の効果】

【0017】

本発明に係るプロセスチャンバ、半導体プロセス装置及び半導体プロセス方法において、プロセスチャンバの搬送チャンバに搬送機構及び載置機構が設けられ、載置機構はウェハを一時的に預けておくことができ、それにより、複数のベースがそれぞれ現在のロットのウェハを載置して対応する反応チャンバ内に上昇させ、半導体プロセスを同期して行う時、搬送機構はまず次のロットのウェハをプロセスチャンバ外から載置機構に搬送することができ、現在のロットのウェハの半導体プロセスが終了した後、搬送機構はウェハをプロセスチャンバから搬出し、次に載置機構によってそれに載置された次のロットのウェハを複数のベース上に移行し、これは、従来技術における隣接する２ロットのウェハに対して半導体プロセスを行うステップの間に次のロットのウェハを順に各ベースに搬送する必要があることに比べ、ウェハを搬送する時間を節約し、機台の生産能力を向上させる。

【0018】

そして、ウェハの搬送及び位置決めはいずれも搬送チャンバにおける搬送機構と載置機構によって実現することができ、プロセスチャンバの外側にロボットアーム付きの搬送ステージを設ける必要がなく、プロセスチャンバのウェハ搬送口側は仮組み載荷ステージに直接突き当てることができ、さらに半導体プロセス装置の全体構造をよりコンパクトにし、装置の占有面積を低減し、さらに半導体生産ラインの経済性を向上させる。

【0019】

図面は本発明のさらなる理解を提供することに用いられ、かつ明細書の一部を構成し、以下の具体的な実施形態と併せて本発明を説明することに用いられるが、本発明を限定するものではない。その図面は、以下になる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は本発明の実施例に係るプロセスチャンバの構造概略図である。

【図2】図２は本発明の実施例に係るプロセスチャンバの部分拡大概略図である。

【図3】図３は本発明の実施例に係るプロセスチャンバにおけるベースの構造概略図である。

【図4A】図４Ａは本発明の実施例に係るプロセスチャンバにおける載置機構、搬送機構、及びベースの搬送チャンバでの相対位置の概略図である。

【図4B】図４Ｂは本発明の実施例に係るプロセスチャンバにおけるベースと支持柱が相対位置に固定される時の構造概略図である。

【図5】図５は本発明の実施例に係るプロセスチャンバにおける搬送機構の部分構造概略図である。

【図6】図６は本発明の実施例に係るプロセスチャンバにおける搬送機構がプロセスチャンバの外部からウェハを取得する原理を示す図である。

【図7】図７は本発明の実施例に係るプロセスチャンバにおける搬送機構がウェハを載置機構に置く原理を示す図である。

【図8】図８は本発明の実施例に係る半導体プロセス装置の構造概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下は図面を参照して本発明の具体的な実施形態について詳細に説明する。なお、ここで説明する具体的な実施形態は本発明を説明及び解釈することにのみ用いられ、本発明を限定するものではない。

【0022】

上記技術的問題を解決するために、本発明の一態様として、半導体プロセス装置に適用されるプロセスチャンバを提供し、図１、図４Ａに示すように、該プロセスチャンバは、搬送チャンバ４と、搬送チャンバ４の上方に位置する複数の反応チャンバ２とを含み、複数の反応チャンバ２はいずれも底部開口を介して搬送チャンバ４に連通し、プロセスチャンバは、複数のウェハを載置するためのベース８をさらに含み、該ベース８は搬送チャンバ４内に設けられ、複数のベース８は、複数の反応チャンバ２の位置に１対１で対応し、反応チャンバ２と搬送チャンバ４との間で昇降し対応する反応チャンバ２の底部開口を閉鎖し又は開放することができる。該プロセスチャンバは、ロボットアームアセンブリ７をさらに含み、ロボットアームアセンブリ７は、搬送チャンバ４内に設けられる搬送機構２２と、載置機構２１とを含み、ウェハを支持し搬送するための両者の実行部分は搬送チャンバ４内に位置し、上記実行部分の動作を駆動するための両者の駆動部分は、例えば搬送チャンバ４の下方に設けられ、搬送チャンバ４の底壁に固着されてもよく（図１においてロボットアームアセンブリ７が搬送チャンバ内に位置する実行部分を示さず）、このように、搬送チャンバ４の占有スペースを減少させることができ、しかし、本発明の実施例はこれに限定されるものではなく、実際の応用において、具体的な必要に応じて、上記搬送機構２２及び載置機構２１を搬送チャンバ４内に一体的に設けることもできる。

【0023】

搬送機構２２は、ウェハをプロセスチャンバの外部から載置機構２１又はベース８上に移行し、及びベース８上のウェハをプロセスチャンバから搬出することに用いられ、載置機構２１は、複数のウェハを載置することに用いられ、それに載置された複数のウェハを複数のベース８上に移行することができる。容易に理解できるように、載置機構２１がそれに載置された複数のウェハを複数のベース８上に移行する前に、ベース８にウェハがないことを保証する必要がある。

【0024】

発明者は研究により、従来技術において、ウェハの搬送機能はいずれも搬送ステージにおけるロボットアームによって独立して実現され、現在のロットのウェハ（各ロットのウェハとは、複数のベースで半導体プロセスの加工を同期して行う複数のウェハを指す）の半導体プロセスを完了した後、搬送ステージにおけるロボットアームによってプロセスチャンバにおける複数のベース上のウェハを順にプロセスチャンバから取り出し、次に、次のロットのウェハを順にプロセスチャンバに搬入して各ベースに置くことを発見した。

【0025】

一方、本発明では、搬送チャンバ４に搬送機構２２及び載置機構２１が設けられ、載置機構２１は加工対象のウェハ３を一時的に預けておくことができ、それにより、複数のベース８がそれぞれ現在のロットのウェハ３を載置して対応する反応チャンバ２内に上昇させ、半導体プロセスを同期して行う時、搬送機構２２はまず次のロットのウェハをプロセスチャンバ外から載置機構２１に搬送することができ、現在のロットのウェハ３の半導体プロセスが終了した後、搬送機構２２は加工後のウェハ３をプロセスチャンバから搬出し、次に載置機構２１によってそれに載置された次のロットのウェハを複数のベース８上に移行し、これは、従来技術に比べ、従来技術における隣接する２ロットのウェハに対して半導体プロセスを行うステップの間に次のロットのウェハを順にプロセスチャンバに搬送して位置決めするべき操作時間を、次のロットのウェハの搬送時間が現在のロットのウェハの半導体プロセス時間と重なるものに調整することに相当し、それにより、ウェハを搬送する時間を節約し、機台の生産能力を向上させる。

【0026】

そして、ウェハの搬送及び位置決めはいずれも搬送チャンバ４における搬送機構２２及び載置機構２１によって実現することができ、それにより、プロセスチャンバの外側にロボットアーム付きの搬送ステージを設ける必要がなく、プロセスチャンバのウェハ搬送口１０側は、仮組み載荷ステージ（Ｌｏａｄｌｏｃｋ、ウェハを受け取った後に自体チャンバを真空（似ている）になるまで排気することに用いられ、それにより、プロセスチャンバに連通してウェハ搬送操作を行った後に再びプロセスチャンバに対して真空排気操作を行う必要がなく、同時にウェハ完全性検出等の機能をさらに有してもよい）に突き当てることができ、さらに半導体プロセス装置の全体構造をよりコンパクトにし、装置の占有面積を低減し、さらに半導体生産ラインの経済性を向上させる。

【0027】

本発明の選択可能な一実施形態として、図１、図２に示すように、プロセスチャンバは、高さ方向に沿って積層して設けられる上蓋１と、上部チャンバ２１０と、下部チャンバ４１０とを含み、複数の反応チャンバ２は上部チャンバ２１０内に形成され、搬送チャンバ４は下部チャンバ４１０内に形成され、上蓋１は、上部チャンバ２１０の頂部に形成された複数の反応チャンバ２の頂部開口を閉鎖する。選択可能に、上部チャンバ２１０に複数の各反応チャンバ２を周回する排気通路がさらに形成され、排気通路に排気アセンブリが設けられ、排気アセンブリは、周方向に分布している複数の排気孔を介して対応する反応チャンバ２に連通し、反応チャンバ２における排気ガスを抽出してプロセスチャンバから排出することに用いられる。

【0028】

本発明の選択可能な一実施形態として、プロセスチャンバは４つの反応チャンバ２を含む。

【0029】

載置機構２１が複数のベース８上にウェハ３を移行するウェハ搬送効率を向上させるために、本発明の好ましい一実施形態として、載置機構２１に載置可能なウェハ３の数はベース８の数と同じであり、かつ、載置機構２１は複数のベース８上にウェハ３を同期して移行することができる。具体的には、図４Ａ、図６に示すように、複数のベース８（例えば、第１ベース２５、第２ベース２３、第３ベース２４、第４ベース２６を含む）は、載置機構２１を周回するように設けられ、載置機構２１は複数のウェハ載置位置を有し、ウェハ載置位置の数はベース８の数と一致し、かつ、載置機構２１は、複数のウェハ載置位置が対応する複数のベース８に同時に接近し、複数のウェハを対応する複数のベース８上に移行し、あるいは、複数のウェハ載置位置が対応する複数のベース８から同時に離れるように設けられ、これにより、ウェハをベース８上に移行した後にベース８を避けることができ、これによりベース８を正常に昇降させ得る。

【0030】

本発明の選択可能な一実施形態として、載置機構２１は、複数のウェハ載置位置が回転方式によって各ベース８に同期して接近し又は各ベース８から同期して離れるように設けられ、具体的には、図４Ａ、図６に示すように、載置機構２１はドライバ（図４Ａ、図６からの視角で接続部材の下方に位置し、図示せず）、接続部材及び複数の指部材（例えば、それぞれ指部材２１１、指部材２１２、指部材２１３、指部材２１４である４つの指部材を含む）を含み、指部材の上面にウェハ載置位置が形成され、複数の指部材は、接続部材の周囲に周回固定され、ドライバは、接続部材が複数の指部材を昇降させ及び接続部材の回転軸回りに回転するように駆動することができ、このようにして、複数の指部材が対応する複数のベース８に同時に接近し、複数のウェハを対応する複数のベース８に同期して移行し、又は複数のウェハを対応する複数のベース８上に移行した後、複数の指部材を対応するベース８から同時に離間させる。

【0031】

プロセスチャンバ空間を節約するために、本発明の好ましい一実施形態として、ドライバは、プロセスチャンバの外部に設けられ、搬送チャンバ４の底壁の貫通孔を通過する伝動軸を介して接続部材に接続されるようにしてもよい。

【0032】

ベース８、指部材及び搬送機構２２の間のウェハ３の受け渡しの安定性を向上させるために、本発明の好ましい一実施形態として、図４に示すように、ベース８は、ベース８の軸線を周回して分布する複数のベース孔を有し、複数のベース孔に複数の支持柱１１が１対１で対応して設けられ、支持柱１１は、ベース８が上昇する時にベース孔に沿ってベース８に対して下降し、支持柱１１の頂面がベース８の載置面と平行になった後にベース８とともに上昇し、及び、支持柱１１の底端が搬送チャンバ４の底壁に接触するまでベース８が下降すると、ベース８上のウェハを支持して持ち上げることに用いられる。

【0033】

具体的には、指部材又は搬送機構２２がベース８とウェハを受け渡す時、ベース８が低位であり、支持柱１１の先端がベース８の載置面よりも上方に延出し、それにより、指部材又は搬送機構２２はまずウェハを携帯して支持柱１１の上方に移行し、次に高さを下げ、ウェハ３を同一のベース８に対応する複数本の支持柱１１に落下させ、その後、指部材又は搬送機構２２を水平に取り除く。ベース８の上昇に伴い、支持柱１１は先端がベース８の載置面よりも低い位置又はベース８の載置面と面一になる位置に後退し、さらにウェハ３をベース８の載置面に円滑に落下させる。

【0034】

本発明の好ましい一実施形態として、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、ベース孔８１の構造をより明確に示すために、図４Ｂに１つの支持柱１１のみが模式的に示され、該支持柱１１はベース８に対して昇降することができ、かつ、支持柱１１はストッパ部１１ａを有し、ストッパ部１１ａはベース孔８１に係合され、ベース８が上昇し、かつ支持柱１１の頂面がベース８の載置面よりも高くない場合、支持柱１１とベース８との相対位置を固定させることに用いられ、これにより支持柱１１がベース８とともに上昇する。具体的には、ベース８上昇時、ストッパ部１１ａがベース孔８に係合するまで、支持柱１１は自身の重力の作用によりベース８に対して下降し、この時、支持柱１１はそれ以上下降せず、ベース８との相対位置が固定され、それにより、ベース８とともに上昇することができる。選択可能に、ストッパ部１１ａは支持柱１１の先端に設けられるストッパヘッドであり、例えば円錐台であり、該円錐台の側面は頂部から下へアセンブリが狭くなる円錐形ストッパ面であるが、ベース孔８の孔壁頂部に円錐形孔セグメント８ａが設けられ、ベース孔８の円錐形孔セグメント８ａにおける孔径はベース８の載置面から下へに徐々に狭くなり、該ストッパヘッドは支持柱１１がベース８に対して下降する時に円錐形孔セグメント８ａに入り、該円錐形孔セグメント８ａに係合され、支持柱１１とベース８との相対位置を固定させる。かつ、上記ストッパヘッドの頂面はベース８の載置面よりも低く又はベース８の載置面と面一であり、これによりベース８の上面にウェハを載置することができる。支持柱１１の底端が搬送チャンバ４の底壁（すなわち、下部チャンバ４１０の底壁）に接触するまでベース８が下降すると、支持柱１１の先端は搬送チャンバ４に対して静止し、下降しているベース８に対して上昇し、それにより、支持柱１１の先端がベース８の載置面よりも高くなると、ベース８上のウェハを持ち上げることができる。

【0035】

ウェハ位置の安定性を向上させるために、本発明の好ましい一実施形態として、図４Ａ、図６に示すように、指部材２１１を例とし、指部材２１１の対応するベース８に向かう側に逃がし口２１１ａが形成され、かつ、ドライバは、接続部材が複数の指部材が１対１で対応して複数のベース８の上方に位置するまで複数の指部材を回転させるように駆動すると、各ベース８上の複数の支持柱１１は対応する指部材の逃がし口２１１ａに位置する。好ましくは、図４Ａ、図６に示すように、指部材とウェハ３との間の接触面積を減少させるために、指部材はフック状に形成されてもよく、該フック状の指部材の開口は逃がし口２１１ａである。

【0036】

本発明の実施例では、指部材２１１を例とし、指部材２１１は対応するベース８に向かう側に逃がし口２１１ａが形成され、それによりベース８にウェハ３を搬送する時、指部材２１１は径方向にベース８上の複数の支持柱１１とずれ、指部材２１１と支持柱１１との擦り、衝突を回避し、ウェハの安全性及び位置安定性を向上させる。

【0037】

具体的には、図４Ａ、図６に示すように、複数の指部材の逃がし口がいずれも時計回り方向に向かうことを例とする。

【0038】

搬送機構２２が複数のベース８上のウェハを取り出した後、ドライバは、接続部材が複数の指部材及びそれに載置されたウェハ３をベース８の支持柱１１よりも高い位置まで昇降させるように駆動し、次に、接続部材が複数の指部材上のウェハ３がいずれも対応するベース８と垂直方向に整列するまで複数の指部材を時計回りに回転させるように駆動する。この時、指部材２１１は第１ベース２５の上方に位置し、指部材２１２は第２ベース２３の上方に位置し、指部材２１３は第３ベース２４の上方に位置し、指部材２１４は第４ベース２６の上方に位置し、
その後、ドライバは、接続部材が複数の指部材をその高さが複数の支持柱１１の先端よりも低くかつベース８の載置面よりも高い位置まで下降させるように駆動し、ウェハを支持柱１１に落下させる。すなわち、指部材２１１に載置されたウェハ３は第１ベース２５の支持柱１１に落下し、指部材２１２に載置されたウェハ３は第２ベース２３の支持柱１１に落下し、指部材２１３に載置されたウェハ３は第３ベース２４の支持柱１１に落下し、指部材２１４に載置されたウェハ３は第４ベース２６の支持柱１１に落下し、
最後に、ドライバは、さらに接続部材が複数の指部材を反時計回りに回転させるように駆動し、複数の指部材を対応するベース８から同期して離間させ、ウェハの受け渡し操作を完了する。

【0039】

本発明の選択可能な一実施形態として、図５に示すように、搬送機構２２は、駆動部（図示せず）と、指部２２１と、複数の揺動レバー部とを含み、複数の揺動レバー部は、駆動部と指部２２１との間に順に接続され、複数の揺動レバー部の間、及び揺動レバー部と、駆動部、指部２２１との間はいずれもヒンジ軸によってヒンジされ、かつ、複数のヒンジ軸はいずれも垂直方向に沿って延び、駆動部は、指部２２１及び複数の揺動レバー部がそれぞれ対応するヒンジ軸回りに回転するように駆動し、及び複数の揺動レバー部及び指部２２１が昇降運動するように駆動することに用いられる。

【0040】

プロセスチャンバの内部空間を節約するために、本発明の好ましい一実施形態として、駆動部は、プロセスチャンバの外部に設けられ、搬送チャンバの底壁の貫通孔を通過する伝動軸を介して揺動レバー部に接続されるようにしてもよい。本発明のいくつかの実施例では、接続部材が複数の指部材を昇降させるように駆動するという載置機構２１のドライバの構造は搬送機構２２の駆動部と同一構造に集積することができる。

【0041】

本発明の実施例では、駆動部は指部２２１の高さを制御することに用いられ、同時に、複数の揺動レバー部の間、及び揺動レバー部と、駆動部、指部２２１との間のヒンジ軸の回転角を調整することにより、指部２２１の水平位置及び向きを制御し、それにより、指部２２１が順にウェハを携帯して指部材又はベース８の支持柱１１の上方に移動するように制御し、かつ指部２２１が下降するように制御し、ウェハ３を対応する指部材又はベース８の支持柱１１に落下させ、さらに指部２２１が水平に退避するように制御し、それにより、ウェハの受け渡し操作を実現する。

【0042】

本発明の選択可能な一実施形態として、図５に示すように、搬送機構２２は第１揺動レバー部２２２及び第２揺動レバー部２２３という２つの揺動レバー部を含み、第１揺動レバー部２２２の第１端は指部２２１の後端にヒンジ接続され、第１揺動レバー部２２２の第２端は第２揺動レバー部２２３の第１端にヒンジ接続され、第２揺動レバー部２２３の第２端は駆動部の出力軸にヒンジ接続され、各ヒンジ接続位置はいずれも対応する駆動構造によって回転角を自動的に調整することができ、これにより搬送機構２２の姿勢を変更する。

【0043】

図６、図７は、指部２２１が指部材にウェハを搬送するように搬送機構２２が駆動する過程を示す模式図であり、好ましくは、図７に示すように、ウェハを搬送する時に、指部２２１が昇降中に指部材と擦り、衝突することを回避するために、指部２２１のヘッド部は対応する指部材の逃がし口に向かって、それにより、ウェハの安全性及び位置安定性を向上させる。

【0044】

搬送機構２２のウェハ搬送効率を向上させるために、本発明の好ましい一実施形態として、図４Ａ、図６、図７に示すように、プロセスチャンバの搬送チャンバ４に対応する側壁（すなわち、下部チャンバ４１０の側壁）に２つのウェハ搬送口１０が形成され、搬送機構２２は、２つのウェハ搬送口１０を介してプロセスチャンバの外部からウェハを取得し、２つのウェハ搬送口１０を介してウェハをプロセスチャンバから搬出することに用いられる。

【0045】

各反応チャンバ２の密封性を向上させるために、本発明の好ましい一実施形態として、図１～図３に示すように、プロセスチャンバは、複数の密封リング９をさらに含み、複数の密封リング９は、複数のベース８に１対１で対応し、密封リング９は周方向に沿って対応するベース８の側壁に嵌設され、かつ、密封リング９は、ベース８が対応する反応チャンバ２内に上昇すると、該反応チャンバ２の底部開口を密封することができる。

【0046】

本発明の実施例では、各ベース８の側壁にいずれも密封リング９が嵌設され、それにより、各ベース８が対応する反応チャンバ２内に上昇すると、ベース８及び密封リング９によって対応する反応チャンバ２の底部開口を閉鎖し、該反応チャンバ２の独立したプロセス環境を構成し、それにより、プロセスの必要に応じて、単一のプロセスチャンバで２つ以上のプロセスを実現する（すなわち、複数の反応チャンバ２におけるウェハに対して異なるプロセスを行う）ことを可能にするだけでなく、単一のプロセスチャンバで複数のウェハに対して同一のプロセスを同時に行う（すなわち、複数の反応チャンバ２におけるウェハに対して同一のプロセスを行う）ことができ、さらに機台の生産能力を向上させる。

【0047】

各反応チャンバ２の密封性をさらに向上させるために、本発明の好ましい一実施形態として、図１～図３に示すように、搬送チャンバ４の頂壁には、複数の反応チャンバ２の底部開口に１対１で対応する複数組の環状密封溝２０１が形成され、各組における複数の環状密封溝２０１は同心であり、対応する底部開口を周回して設けられ、密封リング９は、搬送チャンバ４の頂壁に向かう環状位置決め面を有し、環状位置決め面には複数の同心に設けられる環状突起部９０１が形成され、複数の環状突起部９０１は、複数の環状密封溝２０１に１対１で対応し、ベース８が反応チャンバ２内に上昇すると、環状突起部９０１の少なくとも一部が対応する環状密封溝２０１に入る。

【0048】

本発明の実施例では、ベース８が対応する反応チャンバ２内に上昇することに伴い、密封リング９における複数の環状突起部９０１もそれぞれ対応する環状密封溝２０１に入り、それにより、密封リング９の環状位置決め面と搬送チャンバ４の頂壁との間にラビリンス密封構造を形成し、さらに各反応チャンバ２の密封性を向上させる。本発明のいくつかの実施例では、密封リング９における環状突起部９０１の高さは環状密封溝２０１の深さと異なり（例えば、密封リング９の環状位置決め面が搬送チャンバ４の頂壁に接触することを確保するために、環状突起部９０１の高さを環状密封溝２０１の深さより小さくする）、これによりメカニカル密封の効果を保証する。

【0049】

密封リング９とベース８との間の軸方向相対位置の安定性を向上させ、各反応チャンバ２の密封性をさらに向上させるために、本発明の好ましい一実施形態として、図１～図３に示すように、密封リング９の内壁頂部に内凸縁が形成され、内凸縁の上面は密封リング９の先端の端面と面一であり、ベース８の頂部にベース８の載置面を周回する環状位置決め溝が形成され、内凸縁は環状位置決め溝に設けられ、かつ内凸縁の上面はベース８の載置面と面一である。密封リング９の外壁の底部に外凸縁が形成され、環状位置決め面が外凸縁に形成される。

【0050】

本発明の実施例では、密封リング９の先端は内凸縁を介してベース８の頂部に当接し、底端は外凸縁を介して搬送チャンバ４の頂壁に接触し、それにより、ベース８の下方の昇降装置（例えば、図１に示すように、モータ５であってもよい）が支持軸を介して、ベース８が反応チャンバ２内に上昇するように駆動すると、密封リング９は内凸縁と環状位置決め溝との間の係合関係を介してベース８との間の軸方向相対位置を保持することができ、さらに内凸縁及び外凸縁構造を介してベース８の高さを正確に位置決めする。

【0051】

搬送チャンバ４の清浄度を向上させるために、本発明の好ましい一実施形態として、該プロセスチャンバはガス管路６をさらに含み、複数の反応チャンバ２にいずれも第１プロセスゲージが設けられ、搬送チャンバ４に第２プロセスゲージが設けられ、半導体プロセス装置の制御装置は第１プロセスゲージ及び第２プロセスゲージによって反応チャンバ２と搬送チャンバ４におけるガス圧力を検出して比較することができ、反応チャンバ２と搬送チャンバ４におけるガス圧力の比較結果に基づいてガス管路６のガスのオンオフを制御し、搬送チャンバ４におけるガス圧力を各反応チャンバ２におけるガス圧力より大きくし、それにより、反応チャンバ２におけるプロセスガスが密封リング９の環状位置決め面と搬送チャンバ４の頂壁との間に形成されたラビリンス密封構造又は支持柱１１とベース孔との間の隙間を介して搬送チャンバ４に流入することを回避し、搬送チャンバ４における粒子源を除去し、搬送チャンバ４の清浄度を向上させ、かつ各反応チャンバ２が半導体プロセスにおいて常に独立したプロセス環境にあることを保証することもできる。

【0052】

本発明の第２態様として、半導体プロセス装置を提供し、該半導体プロセス装置は本発明の実施例に係るプロセスチャンバを含む。

【0053】

本発明に係る半導体プロセス装置において、搬送チャンバ４に搬送機構２２及び載置機構２１が設けられ、載置機構２１は加工対象のウェハ３を一時的に預けておくことができ、それにより、複数のベース８がそれぞれ現在のロットのウェハ３を載置して対応する反応チャンバ２内に上昇させ、半導体プロセスを同期して行う時、搬送機構２２はまず次のロットのウェハをプロセスチャンバ外から載置機構２１に搬送することができ、現在のロットのウェハ３の半導体プロセスが終了した後、搬送機構２２は加工後のウェハ３をプロセスチャンバから搬出し、次に載置機構２１によってそれに載置された次のロットのウェハを複数のベース８上に移行し、これは、従来技術に比べ、従来技術における隣接する２ロットのウェハに対して半導体プロセスを行うステップの間に次のロットのウェハを順にプロセスチャンバに搬送して位置決めするべき操作時間を、次のロットのウェハの搬送時間が現在のロットのウェハの半導体プロセス時間と重なるものに調整することに相当し、それにより、ウェハを搬送する時間を節約し、機台の生産能力を向上させる。

【0054】

そして、ウェハの搬送及び位置決めはいずれも搬送機構２２及び載置機構２１によって実現することができ、それにより、プロセスチャンバの外側にロボットアーム付きの搬送ステージを設ける必要がなく、本発明の好ましい一実施形態として、図８に示すように、プロセスチャンバのウェハ搬送口１０側は、仮組み載荷ステージ４２（Ｌｏａｄｌｏｃｋ）に直接突き当てることができ、さらに半導体プロセス装置の全体構造をよりコンパクトにし、装置の占有面積を低減し、さらに半導体生産ラインの経済性を向上させる。

【0055】

本発明の選択可能な一実施形態として、図８に示すように、該半導体プロセス装置は、フロントエンドモジュール４３及び複数の載荷ステージ４４をさらに含み、フロントエンドモジュール４３にロボットアームが設けられ、ロボットアームは、大気環境で載荷ステージ４４上のウェハ貯蔵装置（例えば、ウェハ貯蔵ボックス）におけるウェハを仮組み載荷ステージ４２に取り出し、又は仮組み載荷ステージ４２におけるウェハを載荷ステージ４４上のウェハ貯蔵装置に戻すことに用いられる。仮組み載荷ステージ４２は、搬送チャンバ４における搬送機構２２が真空（似ている）環境でウェハを取得しやすくなるように、ウェハを受け取った後に自体のチャンバを真空（似ている）になるまで排気することに用いられ、また、フロントエンドモジュール４３のロボットアームがウェハを取り出しやすくなるように、搬送機構２２から搬出されたウェハを受け取った後にガス圧力に戻すことにも用いられる。

【0056】

ウェハ搬送効率を向上させるために、本発明の好ましい一実施形態として、図４Ａ、図６、図７、図８に示すように、搬送チャンバ４の側壁に２つのウェハ搬送口１０が形成され、プロセスチャンバの外側における２つのウェハ搬送口１０に対応する位置に２つの仮組み載荷ステージ４２が設けられ、搬送機構２２は、２つのウェハ搬送口１０を介して２つの仮組み載荷ステージ４２によってウェハを取得し、２つのウェハ搬送口１０を介してウェハを２つの仮組み載荷ステージ４２に搬送することに用いられる。

【0057】

本発明の第３態様として、半導体プロセス方法を提供し、本発明の実施例に係るプロセスチャンバに適用され、該方法は、
搬送機構２２がプロセスチャンバ外のウェハを複数のベース８上に搬送するように制御するステップＳ１と、
複数のベース８が対応する反応チャンバ２内に上昇し、半導体プロセスを行うように制御し、同時に搬送機構２２がプロセスチャンバ外のウェハを載置機構２１に搬送するように制御するステップＳ２と、
半導体プロセスが終了した後、複数のベース８が搬送チャンバ４に内に下降するように制御し、また、搬送機構２２が複数のベース８上のウェハをプロセスチャンバから搬出するようにステップＳ３と、
載置機構２１がそれに載置された複数のウェハを複数のベース８上に移行するように制御するステップＳ４と、
上記ステップＳ２～ステップＳ４を繰り返し実行するステップと、を含む。

【0058】

なお、ステップＳ１において、ベース８は低位に位置し、支持柱１１は、頂部がベース８の載置面よりも高くなるまで延出する。最後のロットのウェハの半導体プロセスを実行する時、ステップＳ２及びステップＳ３のみを実行すればよく、かつ、ステップＳ２において搬送機構２２がプロセスチャンバ外のウェハを載置機構２１（プロセスチャンバ外には、プロセスチャンバに搬入される次のロットのウェハがない）に搬送するように制御する必要がない。

【0059】

本発明に係る半導体プロセス方法において、搬送チャンバ４に搬送機構２２及び載置機構２１が設けられ、載置機構２１は加工対象のウェハ３を一時的に預けておくことができ、それにより、複数のベース８がそれぞれ現在のロットのウェハ３を載置して対応する反応チャンバ２内に上昇させ、半導体プロセスを同期して行う時、搬送機構２２はまず次のロットのウェハをプロセスチャンバ外から載置機構２１に搬送することができ、現在のロットのウェハ３の半導体プロセスが終了した後、搬送機構２２は加工後のウェハ３をプロセスチャンバから搬出し、次に載置機構２１によってそれに載置された次のロットのウェハを複数のベース８上に移行し、これは、従来技術に比べ、従来技術における隣接する２ロットのウェハに対して半導体プロセスを行うステップの間に次のロットのウェハを順にプロセスチャンバに搬送して位置決めするべき操作時間を、次のロットのウェハの搬送時間が現在のロットのウェハの半導体プロセス時間と重なるものに調整し、それにより、ウェハを搬送する時間を節約し、機台の生産能力を向上させる。

【0060】

そして、ウェハの搬送及び位置決めはいずれも搬送チャンバ４における搬送機構２２及び載置機構２１によって実現され、それにより、プロセスチャンバの外側にロボットアーム付きの搬送ステージを設ける必要がなく、プロセスチャンバのウェハ搬送口１０側は、仮組み載荷ステージ４２（Ｌｏａｄｌｏｃｋ）に直接突き当てることができ、さらに半導体プロセス装置の全体構造をよりコンパクトにし、装置の占有面積を低減し、さらに半導体生産ラインの経済性を向上させる。

【0061】

プロセスチャンバが４つの反応チャンバ２を含む場合、ステップＳ１は具体的に以下を含んでもよい。

【0062】

ステップＳ１１、搬送機構２２が高さを補正するように制御し、指部２２１を支持柱１１の先端より高くし、プロセスチャンバ外（の仮組み載荷ステージ４２）によって処理対象のウェハ３を取得し、搬送機構２２の複数の揺動レバー部が揺動するように制御し、指部２２１及びそれに載置されたウェハを第１ベース２５の支持柱１１の上方に移動させ、
搬送機構２２が指部２２１を下降させて、処理対象のウェハ３を支持柱１１に落下させ、また、指部２２１を初期位置（例えば、第２ベース２３と第４ベース２６との間に位置し、ベース８及び載置機構２１と干渉しない位置）に戻らせるように制御する。

【0063】

ステップＳ１２、搬送機構２２が高さを補正するように制御し、指部２２１を支持柱１１の先端より高くし、プロセスチャンバ外（の仮組み載荷ステージ４２）によって処理対象のウェハ３を取得し、搬送機構２２の複数の揺動レバー部が揺動するように制御し、指部２２１及びそれに載置されたウェハを第２ベース２３の支持柱１１の上方に移動させ、
搬送機構２２が指部２２１を下降させて、処理対象のウェハ３を支持柱１１に落下させ、また、指部２２１を初期位置に戻らせるように制御する。

【0064】

ステップＳ１３、搬送機構２２が高さを補正するように制御し、指部２２１を支持柱１１の先端より高くし、プロセスチャンバ外（の仮組み載荷ステージ４２）によって処理対象のウェハ３を取得し、搬送機構２２の複数の揺動レバー部が揺動するように制御し、指部２２１及びそれに載置されたウェハを第３ベース２４の支持柱１１の上方に移動させ、
搬送機構２２が指部２２１を下降させて、処理対象のウェハ３を支持柱１１に落下させ、また、指部２２１を初期位置に戻らせるように制御する。

【0065】

ステップＳ１４、搬送機構２２が高さを補正するように制御し、指部２２１を支持柱１１の先端より高くし、プロセスチャンバ外（の仮組み載荷ステージ４２）によって処理対象のウェハ３を取得し、搬送機構２２の複数の揺動レバー部が揺動するように制御し、指部２２１及びそれに載置されたウェハを第４ベース２６の支持柱１１の上方に移動させ、
搬送機構２２が指部２２１下降させて、処理対象のウェハ３を支持柱１１に落下させ、指部２２１を初期位置に戻らせるように制御する。

【0066】

載置機構２１と搬送機構２２が互いに擦り、衝突することを回避するために、好ましくは、ステップＳ１は、載置機構２１が高さを補正するように制御し、載置機構２１を載置位置に位置させ、搬送機構２２の最高限界位置よりも高くするというステップＳ１１の前に行うステップＳ１０をさらに含んでもよい。

【0067】

ステップＳ２において、搬送機構２２がプロセスチャンバ外のウェハを載置機構２１に搬送するように制御するステップは具体的に以下を含んでもよい。

【0068】

ステップＳ２１、載置機構２１が高さを補正するように制御し、載置機構２１を搬送位置に位置させ、搬送機構２２の最高限界位置よりも低くする。

【0069】

ステップＳ２２、搬送機構２２が高さを補正するように制御し、プロセスチャンバ室外（の仮組み載荷ステージ４２）によって処理対象のウェハ３（図６に示す）を取得し、指部２２１が指部材より高くなるまで搬送機構２２が上昇するように制御し、また、搬送機構２２の複数の揺動レバー部が揺動するように制御し、指部２２１及びそれに載置されたウェハを指部材２１１の上方（図７に示す）に移動させ、
搬送機構２２が指部２２１を下降させて、処理対象のウェハ３を指部材２１１に落下させ、また、指部２２１を初期位置に戻らせるように制御する。

【0070】

ステップＳ２３、搬送機構２２が高さを補正するように制御し、プロセスチャンバ外から処理対象のウェハ３を取得し、指部２２１が指部材より高くなるまで搬送機構２２が上昇するように制御し、また、搬送機構２２の複数の揺動レバー部が揺動するように制御し、指部２２１及びそれに載置されたウェハを指部材２１２の上方に移動させ、
搬送機構２２が指部２２１を下降させて、処理対象のウェハ３を指部材２１２に落下させ、また、指部２２１を初期位置に戻らせるように制御する。

【0071】

ステップＳ２４、搬送機構２２が高さを補正するように制御し、プロセスチャンバ外から処理対象のウェハ３を取得し、指部２２１が指部材より高くなるまで搬送機構２２が上昇するように制御し、また、搬送機構２２の複数の揺動レバー部が揺動するように制御し、指部２２１及びそれに載置されたウェハを指部材２１３の上方に移動させ、
搬送機構２２が指部２２１を下降させて、処理対象のウェハ３を指部材２１３に落下させ、また、指部２２１を初期位置に戻らせるように制御する。

【0072】

ステップＳ２５、搬送機構２２が高さを補正するように制御し、プロセスチャンバ外から処理対象のウェハ３を取得し、指部２２１が指部材より高くなるまで搬送機構２２が上昇するように制御し、また、搬送機構２２の複数の揺動レバー部が揺動するように制御し、指部２２１及びそれに載置されたウェハを指部材２１４の上方に移動させ、
搬送機構２２が指部２２１を下降させて、処理対象のウェハ３を指部材２１４に落下させ、また、指部２２１を初期位置に戻らせるように制御する。

【0073】

ステップＳ２６、載置機構２１が載置位置に戻るように制御する。

【0074】

半導体プロセスチャンバの安全性を向上させるために、好ましくは、載置機構２１の初期周方向位置は、各指部材が隣接する２つのベース８の間に位置することである。すなわち、プロセスチャンバが４つの反応チャンバ２を含む場合、隣接する２つのベース８の間の周方向角度は９０°であり、指部材と隣接するベース８の間の周方向角度は４５°であり、これによりベース８が昇降中に指部材との間で衝突することを回避する。

【0075】

指部２２１の可動空間を増大させるために、好ましくは、ステップＳ２１は、接続部材が複数の指部材を反時計回りに所定の角度（例えば、１５°）回転させることを駆動するように載置機構２１を制御することをさらに含み、それにより、指部材２１１と第１ベース２５との間に指部２２１に十分な可動空間を残しておき（この時にベース８が反応チャンバ２内に上昇しており、指部材はベース８の下方の細い軸構造に接触しない）。ステップＳ２６は、接続部材が複数の指部材を時計方向に沿って同じ所定の角度回転させる（すなわち、複数の指部材の周方向位置を復元する）ことを駆動するように載置機構２１を制御することをさらに含む。

【0076】

プロセスチャンバが４つの反応チャンバ２を含む場合、本発明の選択可能な一実施形態として、ステップＳ４は具体的に以下を含む。

【0077】

ステップＳ４１、接続部材が複数の指部材及びそれに載置されたウェハ３を時計回りに（４５°）回転させることを駆動するように搬送機構２２を制御し、指部材２１１を第１ベース２５の上方に位置させ、指部材２１２を第２ベース２３の上方に位置させ、指部材２１３を第３ベース２４の上方に位置させ、指部材２１４を第４ベース２６の上方に位置させ、
ステップＳ４２、接続部材が複数の指部材を高さが複数の支持柱１１の先端よりも低くかつベース８の載置面よりも高くなるまで下降させることを駆動するように搬送機構２２を制御し、指部材２１１上のウェハ３を第１ベース２５の支持柱１１に落下させ、指部材２１２上のウェハ３を第２ベース２３の支持柱１１に落下させ、指部材２１３上のウェハ３を第３ベース２４の支持柱１１に落下させ、指部材２１４上のウェハ３を第４ベース２６の支持柱１１に落下させ、
ステップＳ４３、接続部材が複数の指部材を反時計回りに（４５°）回転させることを駆動し、複数の指部材を初期周方向位置に復帰させ、また、接続部材が複数の指部材を載置位置まで上昇させることを駆動するように搬送機構２２を制御する。

【0078】

なお、以上の実施形態は、本発明の原理を説明するために採用した例示的な実施形態に過ぎず、本発明はこれらに限定されるものではない。当業者であれば、本発明の趣旨及び本質を逸脱することなく、種々の変形や改良を行うことができ、これらの変形や改良も本発明の保護範囲とみなされる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】