JP2010238878A - 搬送室 - Google Patents

Abstract

【課題】、組み立ての自由度が高く、メンテナンス作業等の容易化を図ることができる搬送室を提供すること。
【解決手段】少なくとも処理室が接続される複数の側壁を有する筐体５１と、筐体５１の上部開口を塞ぐ蓋部材５２とを具備し、蓋部材５２は、筐体５１内の搬送装置をメンテナンスするための開口７３が設けられた固定蓋７１と、固定蓋７１の開口７３を開閉可能に設けられた開閉蓋７２とを有し、開閉蓋７２は、上面が平坦であるとともに、内部に空間７７を有し、空間７７内に、筐体５１内部の検出動作を行うセンサー８０が取り付けられてユニット化されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば半導体ウエハ等の被処理体に例えば真空処理を施すための処理室を備えたマルチチャンバ処理システムにおいて処理室に基板を搬送する搬送室に関する。

半導体デバイスの製造工程においては、被処理基板である半導体ウエハ（以下、単にウエハと記す）に対し、成膜処理やエッチング処理等の真空雰囲気で行われる真空処理が多用されている。最近では、このような真空処理の効率化の観点、および酸化やコンタミネーション等の汚染を抑制する観点から、複数の真空処理室を真空に保持された搬送室に連結し、この搬送室に設けられた搬送装置により各真空処理ユニットにウエハを搬送可能としたクラスターツール型のマルチチャンバタイプの真空処理システムが注目されている（例えば特許文献１）。

このようなマルチチャンバ処理システムにおいては、大気中に置かれているウエハカセットからロードロック室にウエハを搬送し、ロードロック室を真空状態にした後、搬送室に設けられた搬送装置の搬送アームによりロードロック室からウエハを受け取って各真空処理室にウエハを搬送するようになっており、搬送装置の搬送アーム上のウエハの有無やウエハの位置等を検出するための多数のセンサーが必要である。搬送室の組み立てにおいては、その筐体に搬送装置等を組み込んだ後、筐体に蓋を取り付け、その後、その蓋の上にこれらセンサーを取り付けている。

特開２０００−２０８５８９号公報

しかしながら、このように蓋を取り付けた後にセンサーを取り付けるようにすると組み立ての順序が決まってしまい、組み立ての効率が悪い。また、メンテナンス等のため、蓋の上に作業者が乗ることがあるが、その際にセンサーや配線が作業の妨げとなることがある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、組み立ての自由度が高く、メンテナンス作業等の容易化を図ることができる搬送室を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、被処理体に処理を施すための処理室を備えたマルチチャンバ処理システムにおいて前記処理室に基板を搬送する搬送装置が配置された搬送室であって、少なくとも前記処理室が接続される複数の側壁を有する筐体と、筐体の上部開口を塞ぐ蓋部材とを具備し、前記蓋部材の少なくとも一部は、上面が平坦であるとともに、内部に空間を有し、前記空間内に、前記筐体内部の検出動作を行うセンサーが取り付けられてユニット化されていることを特徴とする搬送室を提供する。

本発明において、前記蓋部材は、前記センサーの配線を一括して接続する電気的インターフェースを有することが好ましい。

また、前記蓋部材は、前記筐体内の前記搬送装置をメンテナンスするための開口が設けられた固定蓋と、前記固定蓋の開口を開閉可能に設けられた開閉蓋とを有し、前記開閉蓋は、上面が平坦であるとともに、内部に空間を有し、前記空間内に、前記筐体内部の検出動作を行うセンサーが取り付けられてユニット化されている構成とすることが好ましい。

このような構成において、前記開閉蓋は、前記センサーの配線を一括して接続する電気的インターフェースを有することが好ましい。また、前記固定蓋には、前記開閉蓋を収容する前記開閉蓋と同じ高さの凹部が開閉蓋に対応する大きさで形成されている構成とすることができる。また、前記固定蓋上の前記開閉蓋の周囲部分に、前記開閉蓋と同じ高さを有する高さ調整部材が設けられている構成とすることもできる。この場合に、前記高さ調整部材は内部に空間を有し、その空間にセンサーが設けられている構成とすることができる。

本発明によれば、蓋部材の少なくとも一部が、その上面が平坦であるとともに、内部に空間を有し、前記空間内に、前記筐体内部の検出動作を行うセンサーが取り付けられてユニット化されている。これにより、蓋部材の上面にはセンサーや配線が存在せず、しかも上面が平坦となっているので、作業者が蓋部材に乗ってメンテナンス作業をする際に妨げとなるものが存在しない。このためメンテナンス作業容易化を図ることができる。また、蓋部材の空間にセンサーをまとめて収容してユニット化しているので、従来のように蓋部材を取り付けた後にセンサーを取り付けるというような手順の拘束が存在せず、組み立ての自由度が高い。また、このようにユニット化することにより、先にセンサーを取り付けておくことができ、組み立てのリードタイムを短縮することができる。

本発明の一実施形態に係る搬送室を有するマルチチャンバ真空処理システムの概略構造を示す水平断面図である。 本発明の一実施形態に係る搬送室を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る搬送室の筐体を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る搬送室を示す図２のIV-IV線による断面図である。 搬送室の蓋部材の他の例を示す断面図である。 搬送室の蓋部材のさらに他の例を示す断面図である。 別の蓋部材を備えた搬送室を示す断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る搬送室を有するマルチチャンバ真空処理システムの概略構造を示す水平断面図である。

このマルチチャンバ真空処理システムは、平面形状が六角形をなし、６つの側壁を有する筐体５１を備えた本実施形態に係る搬送室５を具備しており、その筐体５１の４つの側壁には、ゲートバルブＧを介して４つの真空処理室１、２、３、４が接続されている。そして、筐体５１の上に蓋部材（図２参照）を取り付けた状態で搬送室５が構成される。搬送室５の筐体５１の他の２つの側壁にはそれぞれゲートバルブＧ１を介してロードロック室６、７が設けられている。

これらロードロック室６、７の搬送室５と反対側には搬入出室８が設けられており、搬入出室８のロードロック室６、７と反対側には被処理基板としてのウエハＷを収容可能な３つのフープ（ＦＯＵＰ；Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）を取り付けるポート９、１０、１１が設けられている。ロードロック室６、７と搬入出室８との間には、それぞれゲートバルブＧ２が設けられている。

真空処理室１、２、３、４は、その中で処理プレート上にウエハＷを載置した状態で所定の真空処理、例えばエッチングや成膜処理を行うようになっている。

真空処理室１〜４は、対応するゲートバルブＧを開放することにより搬送室５と連通され、対応するゲートバルブＧを閉じることにより搬送室５から遮断される。また、ロードロック室６，７は、ゲートバルブＧ１を開放することにより搬送室５に連通され、ゲートバルブＧ１を閉じることにより搬送室から遮断される。また、ロードロック室６，７は、ゲートバルブＧ２を開放することにより搬入出室８に連通され、ゲートバルブＧ２を閉じることにより搬入出室８から遮断される。

搬送室５内には、真空処理室１〜４、ロードロック室６，７に対して、ウエハＷの搬入出を行う搬送装置１２が設けられている。この搬送装置１２は、搬送室５の略中央に配設されており、ベース１２ａと、回転および伸縮可能な回転・伸縮部１３と、その先端に設けられたウエハＷを支持する２つの支持アーム１４ａ，１４ｂとを有しており、これら２つの支持アーム１４ａ，１４ｂは互いに反対方向を向くように回転・伸縮部１３に取り付けられている。この搬送室５内は所定の真空度に保持されるようになっている。

ロードロック室６，７は、冷却機能を有するウエハを載置するステージ４１を有しており、その中を大気雰囲気と真空雰囲気との間で短時間で切替可能となっている。

搬入出室８のフープ取り付け用の３つのポート９，１０、１１にはそれぞれ図示しないシャッターが設けられており、これらポート９，１０，１１にウエハＷを収容した、または空のフープＦがステージＳに載置された状態で直接取り付けられ、取り付けられた際にシャッターが外れて外気の侵入を防止しつつ搬入出室８と連通するようになっている。また、搬入出室８の側面にはアライメントチャンバ１５が設けられており、そこでウエハＷのアライメントが行われる。

搬入出室８内には、フープＦに対するウエハＷの搬入出およびロードロック室６，７に対する半導体ウエハＷの搬入出を行う搬送装置１６が設けられている。この搬送装置１６は、多関節アーム構造を有しており、フープＦの配列方向に沿ってレール１８上を走行可能となっていて、その先端の支持アーム１７上にウエハＷを載せてその搬送を行う。

このマルチチャンバ真空処理システムは、各構成部を制御するマイクロプロセッサ（コンピュータ）からなる制御部３０を有しており、各構成部がこの制御部３０に接続されて制御される構成となっている。

次に、以上のように構成されるマルチチャンバ真空処理システムの動作について簡単に説明する。

まず、搬送装置１６により搬入出室８に接続されたフープＦからウエハＷを取り出し、ロードロック室６（または７）に搬入する。このとき、ロードロック室６（または７）内を大気雰囲気にした後、ゲートバルブＧ２を開放してウエハＷをその中に搬入し、ステージ４１上に載置する。

そして、そのロードロック室内を搬送室５に対応する圧力になるまで真空排気し、ゲートバルブＧ１を開放して搬送装置１２の支持アーム１４ａまたは１４ｂによりウエハＷを受け取って、いずれかの真空処理室のゲートバルブＧを開いてその中にウエハＷを搬入し、ウエハＷに対して所定の真空処理を行う。

真空処理が終了した時点で、ゲートバルブＧを開放し、搬送装置１２の支持アーム１４ａまたは１４ｂが対応する真空処理室からウエハＷを搬出し、ロードロック室６または７のゲートバルブＧ１を開放し、そのロードロック室内にウエハを搬入し、冷却機能を有するステージ４１上に載置してウエハＷを冷却する。

冷却終了後、搬出する際には、そのロードロック室にパージガスを流してその中を大気圧にし、ゲートバルブＧ２を開けてウエハＷを搬送装置１６の支持アーム１７により大気雰囲気の搬入出室８に取り出し、フープＦに収納する。

次に、本実施形態に係る搬送室５について詳細に説明する。図２は搬送室５を示す斜視図、図３は搬送室５の筐体５１を示す平面図、図４は図２のIV-IV線による断面図である。

搬送室５は平面形状が六角形をなす筐体５１と、筐体５１の上部開口を塞ぐように筐体５１に取り付けられる蓋部材５２とを有している。

筐体５１は、底壁６１と６つの側壁６２とを有しており、底壁６１には搬送装置１２を取り付けるための孔６３が形成されている。側壁６２には、ウエハＷを搬入出するための搬入出口６４が設けられている。

蓋部材５２は、側壁６２の上面に直接取り付けられ、搬送装置１２をメンテナンスするための開口７３（図４参照）を有する固定蓋７１と、開口７３を開閉するための開閉蓋７２とを有している。また、固定蓋７１には開閉蓋７２を開閉するためのヒンジ機構７８が取り付けられ、開閉蓋７２はヒンジ機構７８の軸に取り付けられており、開閉蓋７２は、その軸の周りを鉛直面内で回動することにより開閉動作を行うようになっている。

開閉蓋７２は、下板７４、上板７５、およびこれらの間の側板７６が組み立てられて形成されており、内部が空間７７となっており、上面は平坦である。開閉蓋７２の内部の空間７７には、多数の例えば光学式のセンサー８０が取り付けられており、これらセンサー８０の配線８１は、２箇所の電気的インターフェース８２に一括して接続されている。これら電気的インターフェース８２には、電源からのケーブル８３が接続され、センサー８０へはこの電気的インターフェース８２を介して給電されるようになっている。これにより配線を極めてシンプルにすることができる。

このように構成された搬送室５は、センサーや配線が開閉蓋７２の中に収容されており、蓋部材５２の上面にはセンサーや配線が存在せず、しかも上面が平坦となっているので、作業者が蓋部材５２に乗ってメンテナンス作業をする際に妨げとなるものが存在しない。このためメンテナンス作業容易化を図ることができる。

また、開閉蓋７２は、その中にセンサーおよび配線をまとめて収容してユニット化しているので、従来のように蓋部材を取り付けた後にセンサーを取り付けるというような手順の拘束が存在せず、組み立ての自由度が高い。また、このようにユニット化することにより、先にセンサーを取り付けておくことができ、組み立てのリードタイムを短縮することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、蓋部材５２の固定蓋７１と開閉蓋７２との間に段差が存在するが、図５に示すように、固定蓋７１に開閉蓋７２を収容する開閉蓋と同じ高さの凹部７１ａを開閉蓋７２に対応する大きさで形成するか、または図６に示すように、固定蓋７１上の開閉蓋７２の周囲部分に、開閉蓋７２と同じ高さを有する高さ調整部材８５を設けることにより、このような段差をほぼなくすことができ、メンテナンスの容易性をより高めることができる。また、高さ調整部材８５を内部に空間を形成した中空構造にすることにより、開閉蓋７２の周囲にセンサーを配置しなければならない場合にもその中にセンサーを配置して、メンテナンス性をより高めることができる。さらに、蓋部材の開閉が不要な場合には、図７に示すように、全体が中空構造で空間８６にセンサー８０が設けられてユニット化された蓋部材５２′を設けるようにすることができる。

また、本発明の搬送室が適用されるマルチチャンバ処理システムとして、真空処理室を４つ、ロードロック室を２つ設けたものを例にとって説明したが、これらの数に限定されるものではない。また、真空処理システムに限るものでもない。

さらに、被処理体についても、半導体ウエハに限らず、ＦＰＤ用ガラス基板などの他のものを対象にすることができる。

１〜４；真空処理室
５；搬送室
５ａ，６ａ，７ａ；筐体
６，７；ロードロック室
８；搬入出室
１２，１６；搬送装置
３０；制御部
４１；ステージ
５１；筐体
５２；蓋部材
６１；底壁
６２；側壁
６３；孔
６４；搬入出口
７１；固定蓋
７１ａ；凹部
７２；開閉蓋
７３；開口
７７，８６；空間
７８；ヒンジ機構
８０；センサー
８１；配線
８２；電気的インターフェース
８５；高さ調整部材
Ｇ，Ｇ１，Ｇ２；ゲートバルブ
Ｗ；ウエハ

Claims (7)

1. 被処理体に処理を施すための処理室を備えたマルチチャンバ処理システムにおいて前記処理室に基板を搬送する搬送装置が配置された搬送室であって、
   少なくとも前記処理室が接続される複数の側壁を有する筐体と、筐体の上部開口を塞ぐ蓋部材とを具備し、
   前記蓋部材の少なくとも一部は、上面が平坦であるとともに、内部に空間を有し、前記空間内に、前記筐体内部の検出動作を行うセンサーが取り付けられてユニット化されていることを特徴とする搬送室。
2. 前記蓋部材は、前記センサーの配線を一括して接続する電気的インターフェースを有することを特徴とする請求項１に記載の搬送室。
3. 前記蓋部材は、前記筐体内の前記搬送装置をメンテナンスするための開口が設けられた固定蓋と、前記固定蓋の開口を開閉可能に設けられた開閉蓋とを有し、
   前記開閉蓋は、上面が平坦であるとともに、内部に空間を有し、前記空間内に、前記筐体内部の検出動作を行うセンサーが取り付けられてユニット化されていることを特徴とする請求項１に記載の搬送室。
4. 前記開閉蓋は、前記センサーの配線を一括して接続する電気的インターフェースを有することを特徴とする請求項３に記載の搬送室。
5. 前記固定蓋には、前記開閉蓋を収容する前記開閉蓋と同じ高さの凹部が開閉蓋に対応する大きさで形成されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の搬送室。
6. 前記固定蓋上の前記開閉蓋の周囲部分に、前記開閉蓋と同じ高さを有する高さ調整部材が設けられていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の搬送室。
7. 前記高さ調整部材は内部に空間を有し、その空間にセンサーが設けられていることを特徴とする請求項６に記載の搬送室。

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