JP2012028659A - 真空処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設置面積あたりの生産性が高い半導体製造装置を提供する。
【解決手段】大気搬送容器の背面側に接続されたロック室の後方側で連結され内部に前記ウエハを搬送する第一のロボットを有する第一の搬送容器と、この第一の搬送室の後方側に配置されて該第一の搬送室と連結され内部に前記ウエハを搬送する第二のロボットを有する第二の搬送容器と、前記第一の搬送容器と第二の搬送容器との間を連結して内部に前記ウエハが前記第一及び第二のロボットとの間で受け渡される収納部を備えた中継容器と、第二の搬送容器の周囲の前記中継容器と略直角の側に連結され内部の処理室で前記ウエハが処理される処理容器とを備え、前記第一のロボットは、各々が独立して回転軸を挟んだ両側の方向に伸縮する二つのアームを有し、前記第二のロボットは、各々が回転軸周りの同一の方向に伸縮する二つのアームを有した真空処理装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体ウエハ等の基板状の試料を真空容器の内部の処理室内に搬送して配置し処理室内に形成したプラズマを用いて処理する真空処理装置に係り、複数の真空容器が連結され真空にされた内部を試料が搬送される搬送容器内に複数のアームを有する搬送手段を備えた真空処理装置に関する。

上記のような装置、特に、減圧された装置内において処理対象を処理する装置においては、処理の微細化，精密化とともに、処理対象である基板の処理の効率の向上が求められてきた。このために、近年では、一つの装置に複数の処理室が接続されて備えられたマルチチャンバ装置が開発され、クリーンルームの設置面積あたりの生産性の効率を向上させることが行われてきた。

このような複数の処理室あるいはチャンバを備えて処理を行う装置では、それぞれの処理室あるいはチャンバが、内部のガスやその圧力が減圧可能に調節され基板を搬送するためのロボットアーム等が備えられた搬送室（搬送チャンバ）に接続されている。このような従来の技術の例としては、特表２００７−５１１１０４号公報（特許文献１）に記載のものが知られている。

このような従来の技術の構成では、真空処理装置全体の大きさは真空搬送室及び真空処理室の大きさおよび配置により決定される。真空搬送室は隣り合う搬送室または処理室の接続数、内部の搬送ロボットの旋回半径、ウエハサイズにより決定される。また、真空処理室はウエハサイズ，排気効率，ウエハ処理のために必要な機器類の配置により決定される。更に真空搬送室及び真空処理室の配置は、生産に必要な処理室の数およびメンテナンス性から決定される。

特表２００７−５１１１０４号公報

上記従来技術では、次のような点について十分な考慮が足らなかった。

すなわち、真空処理装置を構成するユニットの配置が、処理対象のウエハを処理する処理室および真空搬送のための真空搬送室が生産性の効率が最適になる配置がされておらず、設置面積あたりの生産量が最適化されていなかった。

このように従来技術では、真空処理装置の設置面積あたりのウエハの処理能力が損なわれていた。

本発明の目的は、設置面積あたりの生産性が高い半導体製造装置を提供することにある。

上記の目的は、内部に処理対象のウエハが収納されるカセットが載せられるカセット台が前面側に配置され内部を前記ウエハが体気圧下で搬送される大気搬送容器と、この大気搬送容器の背面側でこれに接続されて並列に配置されて前記ウエハを収納可能な内部の圧力を大気圧と減圧された圧力との間で調節可能な少なくとも１つのロック室と、前記ロック室の後方側でこれと連結され所定の真空度に減圧された内部に前記ウエハを搬送する第一のロボットを有する第一の搬送容器と、この第一の搬送室の後方側に配置されて該第一の搬送室と連結され前記真空度に減圧された内部に前記ウエハを搬送する第二のロボットを有する第二の搬送容器と、前記第一の搬送容器と第二の搬送容器との間の前記第一の搬送容器を挟んで前記ロック室の反対の側でこれらを連結して配置されて気密に封止された内部に前記ウエハが前記第一及び第二のロボットとの間で受け渡される収納部を備えた中継容器と、第二の搬送容器の周囲の前記中継容器と略直角の側に連結され内部の処理室で前記ウエハが処理される処理容器とを備え、前記第一のロボットは、各々が根元部が前記第一の搬送容器内に配置された軸周りに回転可能に配置され先端部にウエハ保持部を備えて前記軸を挟んだ両側の方向に伸縮して前記ウエハ保持部を移動させる二つのアームを有し、前記第二のロボットは、各々が根元部が前記第一の搬送容器内に配置された軸周りに回転可能に配置され先端部にウエハ保持部を備えて前記軸周りの同一の方向に伸縮して前記ウエハ保持部を移動させる二つのアームを有した真空処理装置により達成される。

さらには、前記第一または第二のロボットの前記二つのアームの前記ウエハ保持部が上下方向に位置を異ならせて配置されたことにより達成される。

さらにまた、前記第一のロボットが二つのウエハ保持部上の各々にウエハを保持して前記中継室及び前記ロック室に対して並行してウエハを搬入または搬出することにより達成される。

さらにまた、前記何れか一方のアームのウエハ保持部に処理前のウエハを保持した前記第二のロボットが他方のアームを伸縮させてそのウエハ保持部に前記処理室内の処理済のウエハを受け取った後前記一方のアームを伸縮して前記未処理のウエハを前記処理室内に受け渡して前記処理前及び処理済のウエハを入れ換えることにより達成される。

さらにまた、前記処理容器と前記第二の搬送容器との間及び前記第一，第二の搬送容器の間に配置されこれらの間を連通する通路を開放または気密に閉塞する複数のバルブを備え、これらのバルブが前記処理容器内部を排他的に開放するように動作が調節されることにより達成される。

本発明の実施例に係る真空処理装置の全体の構成の概略を示す上面図である。 図１に示す実施例に係る真空処理装置の第一の真空搬送室とその周囲の構成を拡大して示す模式図である。 図１に示す実施例に係る真空処理装置の第二の真空搬送室とその周囲の構成を拡大して示す模式図である。

以下、本発明による真空処理装置の実施形態を図面により詳細に説明する。

以下、本発明の実施例を図１乃至図３を用いて説明する。図１は、本発明の実施例に係る真空処理装置の全体の構成の概略を示す上面図である。

図１に示す本発明の実施形態による真空処理室を含む真空処理装置は、大きく分けて、大気側ブロック１０１と真空側ブロック１０２とにより構成される。大気側ブロック１０１は、大気圧下で被処理物である半導体ウエハ等を搬送、収納位置決め等を行う部分であり、真空側ブロック１０２は、大気圧から減圧された圧力下でウエハ等の基板状の試料を搬送し、予め定められた真空処理室内において処理を行うブロックである。

そして、真空側ブロック１０２の前述した搬送や処理を行う真空側ブロック１０２の箇所と大気側ブロック１０１との間に、試料を内部に有した状態で圧力を大気圧と真空圧との間で上下させる部分を備えている。本実施例では、真空ブロック１０２の搬送時間が大気側ブロック１０１と比較して長い状態で、各部位での搬送時間のネック部分を解消するためのものを示している。

大気側ブロック１０１は、内部に大気側搬送ロボット１１０を備えた略直方体形状の筐体１０６を有し、この筐体１０６の前面側に取付けられていて、処理用またはクリーニング用の被処理物としての試料が収納されているカセットがその上に載せられる複数のカセット台１０７が備えられている。

真空側ブロック１０２は、真空容器の内部で減圧された内側を試料が搬送される空間である第一の真空搬送室１０４と大気側ブロック１０１との間に配置され、試料を大気側と真空側との間でやりとりする試料を内部に有した状態で圧力を大気圧と真空圧との間でやりとりをするロック室１０５をひとつ又は複数備えている。第一の真空搬送室１０４は上方から見た平面形が矩形状となる直方体またはこれと見なせる程度の端部の形状を備え、矩形の各辺に相当する側壁の複数に試料を処理する真空処理室１０３を内部に備えた真空処理容器が着脱可能に連結されている。

本実施例では、第一の真空搬送室１０４を構成する真空搬送容器の一つの側壁に１つの真空処理容器が接続されている。また他の一辺に第二の真空搬送室１１１との間に配置されこれらの内部を搬送される試料が一時的に収納されて保持され一方から他方にやりとりされる真空搬送中間室１１２を備えている。真空搬送中間室１１２も真空容器内に配置されて内部が第一，第二の真空搬送室１０４，１１１と同等の真空度の圧力に調節される。

さらに、真空搬送中間室１１２の一方側端部には第一の真空搬送室１０４が連結されて内部同士が連通可能に通路により接続される。この通路と対向する他方側に第二の真空搬送室１１１が内部同士が連通可能に連結されている。第二の真空搬送室１１１を内側に含む真空容器も、第一の真空搬送室１０４の場合と同様、平面形状が矩形状となる直方形状であり、真空搬送中間室１１２が連結された側壁以外の３つの側壁各々に真空処理室１０３を内包する真空処理容器を着脱可能に連結することができる構成となっている。本実施例では、２つの辺に相当する側壁に２つが接続されている。

このように、第一の真空搬送室１０４に連結される真空処理室１０３の数は、第二の真空搬送室１１１に接続される真空処理室１０３の数よりも少なくされている。この真空側ブロック１０２は、全体が減圧されて高い真空度の圧力に維持可能な複数の真空容器で構成されたブロックである。

第一の真空搬送室１０４および第二の真空搬送室１１１は、その内部が搬送室と連結され連通されている。第一の真空搬送室１０４には、減圧された真空下でロック室１０５と真空処理室１０３及び第二の真空搬送中間室１１２の間で試料を搬送する独立型真空搬送ロボット１０８が備えられている。一方、第二の真空搬送室１１１には、真空処理室１０３と真空搬送中間室１１２との間で試料を搬送する連結型真空搬送ロボット１０９がその中央に配置されている。

これら独立型真空搬送ロボット１０８及び連結型真空搬送ロボット１０９は、そのアーム上に試料を載せた状態で、第一の真空搬送室１０４では真空処理室１０３に配置された試料台上とロック室１０５または真空搬送中間室１１２の何れかとの間で試料の搬入，搬出を行う。同様に、第二の真空搬送室１１１では真空処理室１０３に配置された試料台上と真空搬送中間室１１２との間で試料の搬入，搬出を行う。これら真空処理室１０３，ロック室１０５および真空搬送中間室１１２と第一の真空搬送室１０４，第二の真空搬送室１１１の搬送室との間には、それぞれ気密に閉塞，開放可能なバルブ１２０により連通する通路が設けられており、この通路は、バルブ１２０により開閉される。

次に、前述したように構成される真空処理装置により、試料に対する処理を行う際の試料の搬送過程の概要を説明する。カセット台１０７の何れか上に載せられたカセット内に収納された複数の半導体ウエハ等の基板状の試料に対して、何らかの通信手段により前記真空処理装置の所定の部位と接続されこれらの動作を調節する図示しない制御装置からの指令を受けて、または、真空処理装置１００が設置される製造ラインの制御装置等からの指令を受けて、処理が開始される。制御装置からの指令を受けた大気側搬送ロボット１１０は、カセット内の予め指令により指定された試料をカセットから取出して筐体１０６内の搬送用の空間である大気搬送室内を搬送されてロック室１０５内に搬入されて受け渡される。

試料が搬送されて格納されたロック室１０５は、搬送された試料を収納した状態でバルブ１２０が閉塞されて密封され所定の圧力まで減圧される。その後、第一の真空搬送室１０４に面した側のバルブ１２０が開放されてロック室１０５と第一の真空搬送室１０４の搬送室とが連通され、独立型真空搬送ロボット１０８は、そのアームをロック室１０５内に伸張させて、ロック室１０５内の試料を第一の真空搬送室１０４側に搬送する。独立型真空搬送ロボット１０８は、そのアームに載せた試料を、カセットから取出した際に予め定められた真空処理室１０３又は真空搬送中間室１１２の何れかに搬入する。

本実施例では、第一，第二の真空搬送室１０４，１１１とこれらと連結された室との間の連通を開放，閉塞する複数のバルブ１２０は排他的に開閉される。すなわち、真空搬送中間室１１２に搬送された試料は第一の真空搬送室１０４との間を開閉するバルブ１２０が閉じられて真空搬送中間室１１２が封止される。その後、真空搬送中間室１１２と第二の真空搬送室１１１との間を開閉するバルブ１２０を開けて、第二の真空搬送室に備えられた連結型真空搬送ロボット１０９を伸張させて、第二の真空搬送室内１１１に試料を搬送する。連結型真空搬送ロボット１０９は、そのアームに載せた試料を、カセットから取出した際に予め定められた何れかの真空処理室１０３に搬送する。

試料が何れかの真空処理室１０３に搬送された後、この処理室と第一の真空搬送室１０４との間を開閉するバルブ１２０が閉じられて処理室が封止される。その後、処理室内に処理用のガスが導入されて処理室内に真空が形成されて試料が処理される。

試料の処理が終了したことが検出されると、前述した処理室と接続された第一の真空搬送室１０４または第二の真空搬送室１１１の搬送室との間を開閉するバルブ１２０が開放され、独立型真空搬送ロボット１０８または連結型真空搬送ロボット１０９は、処理済みの試料を、該試料が処理室内に搬入された場合と逆にロック室１０５へ向けて搬出する。ロック室１０５に試料が搬送されると、このロック室１０５と第一の真空搬送室１０４の搬送室とを連通する通路を開閉するバルブ１２０が閉じられて第一の真空搬送室１０４の搬送室が密封され、ロック室１０５内の圧力が大気圧まで上昇させられる。

その後、筐体１０６の内側との間を気密に封止して閉塞していたバルブ１２０が開放されてロック室１０５の内部と筐体１０６の内部とが連通される。バルブ１２０が開放した状態で大気側搬送ロボット１１０は、ロック室１０５から元のカセットに試料を搬送してカセット内の元の位置に戻す。

図２は、図１に示す実施例に係る真空処理装置の第一の真空搬送室とその周囲の構成を拡大して示す模式図である。図示するように、独立型真空搬送ロボット１０８は試料を搬送するための第一アーム２０１および第二アーム２０２を備えられている。

本実施例での独立型真空搬送ロボット１０８は、上下方向（図上紙面に垂直な方向）のロボット全体の旋回軸を有する平面系が円形の台座を備え、この円形の中心に配置される旋回軸周りに回転する台座に２つのアームの根元が、ロボットの旋回軸からそれぞれ所定の半径方向の距離にオフセットされた位置に接続されて連結されており、この連結は上下方向（図上紙面に垂直な方向）の軸の周りに回動可能にされたものである。さらに、各々のアームは、根元部の軸から第一アーム，第二アーム、そして試料を保持する第三アームが３つの関節で連結され、さらにアーム根元部の上下軸まわり回転方向，上下方向，水平方向の伸縮を独立に動作可能に構成されている。

さらに、独立型真空搬送ロボット１０８は、試料を保持する場合や試料を搬送する際に各々のアームまたは保持している試料が独立型真空搬送ロボット自身が備えられている第一の真空搬送室１０４の壁面や、もう一方のアームまたはもう一方のアームが保持している試料と干渉しないようにアームが複数箇所の関節の周りに回転して折り畳み可能に構成されている。

本実施例の独立型真空搬送ロボットは上記の構成を備えた搬送装置であって、第一の真空搬送室を、本実施例の独立型真空搬送ロボット１０８は、アームの伸縮方向に制約を有する構成とされている。各アームは台座の中心からその根元部へ向かう方向にのみ、独立してアーム各々がその関節の軸周りに回転して伸縮して試料の搬送を行うことができる構成を備えている。このことにより、第一の真空搬送室１０４を構成する真空容器の対向する側壁の外側に連通されて配置されたロック室１０５，真空搬送中間室１１２に対して、各アームを並行して伸縮させ試料の搬送を行うことができる。

また、独立型真空搬送ロボット１０８が試料を保持したまま旋回する際、第一アーム２０１と第二アーム２０２の各々を折り畳んでその先端部に配置された試料保持部をロボット全体の旋回軸に近づけ、これらアームを折り畳んだ際の投影面積が最小となるようにして、旋回軸周りに旋回を行う。このような構成により、第一の真空搬送室１０４の上面から見た投影面積（占有面積）と容積が低減され連通された真空処理室１０３やロック室１０５，真空搬送中間室１１２内の試料載置箇所と旋回軸または各アームの根元部の関節の軸との間の距離の拡大を抑えることができ、対向した箇所との間の搬送の時間を抑え処理又は稼働の効率が向上する。

以上のような構成とすることで、独立型真空搬送ロボット１０８の旋回時の投影面積は最小とされ、第一の真空搬送室１０４の投影面積も小さくでき、且つ試料の搬入・搬出を独立に制御可能になり、対向方向に位置する搬送先に並行にアクセスすることにより設置面積あたりの生産性を高めることができる。

図２（ａ）は、第一の真空搬送室１０４内部に独立型真空搬送ロボット１０８がその第一アーム２０１，第二アーム２０２を収縮させた状態であり試料を搬送してきた状態を示す。

一方、図２（ｂ）は、第一アーム２０１が先端部の試料保持部上に試料を載せた状態で伸長し真空搬送中間室１１２内に搬送するとともに第二アーム２０２が伸長して試料を第一のロック室１０５内に搬送した状態を示す。このように、独立型真空搬送ロボット１０８は、第一アーム２０１，第二アーム２０２を並行して伸縮することで、第一の真空搬送室１０４を挟んでこれに対向した位置に連通された２箇所に対して搬送を並行して行うことができる。

図３は、図１に示す実施例に係る真空処理装置の第二の真空搬送室とその周囲の構成を拡大して示す模式図である。この図に示すように、第二の真空搬送室１１１内に配置された連結型真空搬送ロボット１０９は、試料を搬送するための第一アーム２０３および第二アーム２０４を備えて、これらが第二の真空搬送室１１１に連通した特定の室に対して伸縮可能に構成されている。

本実施例での連結型真空搬送ロボット１０９は、独立型真空搬送ロボット１０８と同様に、第二の真空搬送室１１１の中心部に配置されて上下方向（図上紙面に垂直な方向）の中心軸周りに旋回を行う円板形状の台座を有し、その台座上に、水平方向へ伸縮する第一アーム２０３と第二アーム２０４との根元部に共通の旋回軸となる上下方向の関節の軸が、台座の中心に配置されたこのロボット全体の旋回軸から所定の距離だけオフセットされた箇所に配置されている。この構成により、２つのアームが並行して同じ箇所に対して旋回して伸縮することができる。

さらに、各アームの先端部には試料保持部が配置されるとともに、各々のアームは根元部から３つの関節で接続された梁状の第一，第二，第三の部材を有し（先端側の部材に試料保持部が連結されている）、各々のアームは、上下方向，水平方向の伸縮を独立に動作可能となっている。さらには、試料を保持する時や試料を搬送する際に、各々のアームのうちの一方または保持している試料が、連結型真空搬送ロボット１０９が内部に配置された第二の真空搬送室１１１の壁面や、他方のアームまたはこれに保持された試料と干渉しないようにアームを折り畳むことのできる構成を備えられている。

このような連結型真空搬送ロボット１０９が試料を保持したまま旋回する際には、第一，第二アーム２０３，２０４はその下方への投影面積が最小となるよう、折り畳まれて試料を旋回軸に近接させた状態で、旋回軸周りに旋回を行う。本実施例の図１及び図３に示される連結型真空搬送ロボット１０９は、各アームは第一の部材と第二の部材とが連結される関節が旋回軸または根元部の軸に対して室の外側へ向けて広がるように折り畳まれているが、各アームの伸びる方向とは逆方向へと、第二関節が引っ込むようにアームを折り畳んでも良い。

以上のような構成とすることで、連結型真空搬送ロボット１０９の旋回投影面積は最小とされ、第二の真空搬送室１１１の投影面積も小さくし、設置面積あたりの生産性を高めることができる。

また、図３（ａ）は、各アームが収縮して第二の真空搬送室１１１内に試料を搬送してきた状態を示している。図３（ｂ）は、第一アーム２０３が収縮して処理が施された試料を真空処理室１０３から搬出した後、第二アーム２０４が伸長して処理が未だ実施されていない試料を真空処理室１０３内に搬入した状態を示す。このように、本実施例の連結型真空搬送ロボット１０９は、同一の箇所に対して２つのアームを動作させて試料の搬送を行うことができ、例えば、これらを連続的に行うことで真空処理室１０３または真空搬送中間室１１２に対して処理済の試料と未処理の試料とを入れ換えることができる。

独立型真空搬送ロボット１０８，連結型真空搬送ロボット１０９を用いて、試料を搬送する際の動作を以下、詳細に説明する。本実施例では、これらのロボットは、試料を一方の箇所から他方の箇所へ移送する。この一方の搬送箇所を搬送箇所Ａ、他方を搬送箇所Ｂとする。これらの箇所には、通常、試料を載せて保持する保持部が配置されている。例えば、搬送箇所Ａが真空処理室１０３である場合には、その内部に配置されて試料が載せられて保持される試料台がこれに相当する。

搬送箇所Ａ内には試料Ａが保持されて搬送を待機しており、一方の搬送箇所Ｂには試料Ｂが同様に待機している。搬送箇所Ａ，Ｂはそれぞれ試料台が１つ備えられ、試料１枚のみ搬入する場合を説明する。搬送するロボットの２つのアームはどちらも試料を保持しておらず、一方をアームＡ、もう一方をアームＢとする。独立型真空搬送ロボット１０８についてアームＡが搬送箇所Ａにアクセスできる方向を向いた状態から動作を開始する。連結型真空搬送ロボット１０９はアームＡ及びアームＢが、搬送箇所Ａにアクセスできる方向を向いた状態から動作を開始する。動作ステップ数は、搬入，搬出，９０°旋回を１つのステップとする。

独立型真空搬送ロボット１０８の構成において、２つの搬送箇所が搬送室の対向する側壁に連結されて連通されている場合、試料の搬送の動作ステップを説明する。まず、アームＡは搬送箇所Ａに向けてアームを伸長して試料Ａを搬送箇所Ａで受け取ってここから搬出する。アームＡの動作開始と同時または任意の時間差の後にアームＢも搬送箇所Ｂへ向けてアームを伸ばし、同様に受け取った試料Ｂを搬出する。次に、独立型真空搬送ロボット１０８は、各アームＡ，アームＢを折り畳んで最も試料またはアーム先端部の試料保持部を旋回軸に最も近接させた状態で下方への投影面積を最小となる形状を保持した状態で旋回軸の周りに１８０°旋回する。旋回後に再度各アームＡ，Ｂを搬送箇所Ｂ，Ａに向けて伸長し、試料Ａを搬送箇所Ｂに搬入して内部の試料台に受け渡す。同様に、試料Ｂを搬送箇所Ａへと搬送して受け渡す。以上の動作では、４つのステップから構成される。

一方、独立型真空搬送ロボット１０８が互いに直角に位置している２つの搬送箇所に対して搬送する場合について動作のステップの概要を説明する。この場合、まずアームＡは搬送箇所Ａに向けてアームを伸ばし試料Ａを搬出する。試料Ａを保持したアームＡが折り畳まれて試料または試料保持部を旋回軸に最も接近させた位置にした後、アームＢが搬送箇所Ｂへアクセスできる位置まで連結型真空搬送ロボット１０９が旋回軸周りに９０°旋回する。アームＢが搬送箇所Ｂへ向けてアームを最短の距離で伸長できる位置までロボットが旋回した後、アームＢが伸ばされて搬送箇所Ｂに進入した後試料を受け取って試料Ｂを搬送箇所Ｂから搬出する。

試料Ｂを保持したアームＢが折り畳まれた後、アームＡが搬送箇所Ｂへ最短の距離で伸長できる位置まで独立型真空搬送ロボット１０８が旋回軸周りに１８０°旋回した後、アームＡを伸ばし搬送箇所Ｂへ試料Ａを搬入する。アームＡが折り畳まれた後、アームＢが搬送箇所Ａへ最短で伸長できる位置までロボットが旋回軸周りに９０°旋回する。旋回が終了すると、再度アームＢを伸ばし搬送箇所Ａへ試料Ｂを搬入する。このように、対向方向の搬送と比較して、直角方向の搬送では動作のステップ数が８つに増加している。

連結型真空搬送ロボット１０９において、２つの試料の搬送箇所が互いに対向方向に位置しているときの、試料の搬送の動作の概要を説明する。連結型真空搬送ロボット１０９に備えられた２つのアームのうち、一方のアームＡは搬送箇所Ａに向けてアームを伸長して試料Ａを搬出する。アームＡが試料Ａを保持した状態で折り畳まれた後、連結型真空搬送ロボット１０９は搬送箇所Ｂへ最短で伸長できる位置まで１８０°旋回する。搬送箇所Ｂへ伸長できる位置までロボットが旋回すると、アームＢが搬送箇所Ｂに向けて伸ばされて、試料ＢがアームＢに受け渡された後、このアームの収縮に伴って搬送箇所Ｂから搬出される。

試料Ｂを保持したアームＢが折り畳まれた後、アームＡが搬送箇所Ｂへ向けてアームを伸ばし試料Ａを搬入する。アームＡが試料Ａを試料台に受け渡して折り畳まれた後、連結型真空搬送ロボット１０９は搬送箇所Ａへアームを伸縮できる位置まで１８０°旋回する。搬送箇所Ａへアームを伸長できる位置までロボットが旋回すると、アームＢを搬送箇所Ａに向けて伸長して試料Ａを搬送箇所Ａ内に搬入し試料台に受け渡す。この場合の動作のステップは８つとなる。

次に、連結型真空搬送ロボット１０９が、互いに直角に位置している搬送箇所に搬送する場合の搬送の動作の概要を説明する。アームＡは搬送箇所Ａへとアームを伸ばして試料Ａを受け取り搬出する。アームＡが試料Ａを保持して折り畳まれた後連結型真空搬送ロボット１０９は搬送箇所Ｂへアームを伸長できる位置まで９０°旋回する。搬送箇所Ｂへ伸長できる位置までロボットが旋回すると、アームＢを搬送箇所Ｂに向けて伸ばし試料Ｂを受け取り搬出する。

試料Ｂを保持したアームＢが折り畳まれた後、アームＡが搬送箇所Ｂへ向けてアームを伸ばして試料Ａを搬入し試料台に受け渡す。アームＡが折り畳まれた後、連結型真空搬送ロボット１０９は搬送箇所Ａへアームを伸長できる位置まで９０°旋回する。ロボットは搬送箇所Ａへ伸長できる位置まで旋回すると、アームＢを搬送箇所Ａに向けて伸長して試料Ａを搬入して受け渡す。この場合、動作は６つのステップで構成される。

図１に示す本実施例では、独立型真空搬送ロボット１０８は第一の真空搬送室１０４内の中央部に配置されている。図２に示す通り、独立型真空搬送ロボット１０８は対向する位置に配置されたロック室１０５と真空搬送中間室１１２との間で処理前，処理後の試料を搬送する。第一の真空搬送室１０４には一つの真空処理室１０３が配置されており、独立型真空搬送ロボット１０８は、ロック室１０５とこの真空処理室１０３との間でも処理前，処理後の試料を搬送する。本実施例の真空処理装置は、このような配置において、対向方向に１つあるいは複数の搬送経路が接続された第一の真空搬送室１０４にを配置された上記の独立型真空搬送ロボット１０８を用いて試料を搬送することにより、動作の効率を向上させて処理の効率を向上させている。

また、本実施例では、図３に示すように対向した２つの真空処理室１０３が連結された第二の真空搬送室１１１内部に連結型真空搬送ロボット１０９を配置している。この連結型真空搬送ロボット１０９は、図上下方の真空搬送中間室１１２と２つの真空処理室１０３との間で、処理前，処理後の試料を図上直角方向に搬送する。上記の通り、本実施例では、連結型真空搬送ロボット１０９は独立型真空搬送ロボット１０８と比べて直角方向の搬送に要する動作のステップが少なくでき、直角方向にのみ１つあるいは複数の搬送経路が接続された第二の真空搬送室１１１において、連結型真空搬送ロボット１０９を用いて試料を搬送することにより、動作の効率を向上させて処理の効率を向上させている。

このような、独立型真空搬送ロボット１０８および連結型真空搬送ロボット１０９を備えた本実施例の真空処理装置の動作の概要を説明する。図１において、第一の真空搬送室１０４は、定常状態において、未処理の試料はロック室１０５から予め定められた真空処理室１０３に向けて搬送される。また、真空処理室１０３で処理された試料は、ロック室１０５に向けて搬送される。以上のような、未処理試料の搬送元、処理済試料の搬送先であるロック室１０５に対し、対向方向に真空搬送中間室１１２が接続され、直角方向に真空処理室１０３が接続されている。すなわち、第一の真空搬送室１０４に備えられた真空搬送ロボットは、直角方向の搬送と、対向方向の搬送を行う。対向方向の搬送経路に対して独立型真空搬送ロボット１０８がこれを行う。

図１において、第二の真空搬送室１１１は、定常状態において、未処理の試料は、真空ロック室１０５から第二の真空搬送室１１１に接続された真空搬送中間室１１２を中継し、第二の真空搬送室１１１に接続された真空処理室１０３へと搬送される。また、第二の真空搬送室１１１に接続された真空処理室１０３からロック室１０５へと処理済の試料が搬送される際、真空搬送中間室１１２を中継し、ロック室１０５に向けて搬送される。以上のような、未処理試料の搬送元、処理済試料の搬送先である真空搬送中間室に対し、直角方向に２ヶ所に、真空搬送処理室１０３が接続されている。すなわち、第二の真空搬送室１１１に備えられた連結型真空搬送ロボット１０９は、直角方向の搬送のみを行う。

以上の通りの実施例によれば、設置面積あたりの生産性が高い半導体製造装置を提供するができる。

１０１ 大気側ブロック
１０２ 真空側ブロック
１０３ 真空処理室
１０４ 第一の真空搬送室
１０５ ロック室
１０６ 筐体
１０７ カセット台
１０８ 独立型真空搬送ロボット
１０９ 連結型真空搬送ロボット
１１０ 大気側搬送ロボット
１１１ 第二の真空搬送室
１１２ 真空搬送中間室
１２０ バルブ
２０１，２０３ 第一アーム
２０２，２０４ 第二アーム

Claims (5)

1. 内部に処理対象のウエハが収納されるカセットが載せられるカセット台が前面側に配置され内部を前記ウエハが大気圧下で搬送される大気搬送容器と、この大気搬送容器の背面側でこれに接続されて並列に配置されて前記ウエハを収納可能な内部の圧力を大気圧と減圧された圧力との間で調節可能な少なくとも１つのロック室と、前記ロック室の後方側でこれと連結され所定の真空度に減圧された内部に前記ウエハを搬送する第一のロボットを有する第一の搬送容器と、
   この第一の搬送室の後方側に配置されて該第一の搬送室と連結され前記真空度に減圧された内部に前記ウエハを搬送する第二のロボットを有する第二の搬送容器と、前記第一の搬送容器と第二の搬送容器との間の前記第一の搬送容器を挟んで前記ロック室の反対の側でこれらを連結して配置されて気密に封止された内部に前記ウエハが前記第一及び第二のロボットとの間で受け渡される収納部を備えた中継容器と、第二の搬送容器の周囲の前記中継容器と略直角の側に連結され内部の処理室で前記ウエハが処理される処理容器とを備え、
   前記第一のロボットは、各々が根元部が前記第一の搬送容器内に配置された軸周りに回転可能に配置され先端部にウエハ保持部を備えて前記軸を挟んだ両側の方向に伸縮して前記ウエハ保持部を移動させる二つのアームを有し、前記第二のロボットは、各々が根元部が前記第二の搬送容器内に配置された軸周りに回転可能に配置され先端部にウエハ保持部を備えて前記軸周りの同一の方向に伸縮して前記ウエハ保持部を移動させる二つのアームを有した真空処理装置。
2. 請求項１に記載の真空処理装置であって、
   前記第一または第二のロボットの前記二つのアームの前記ウエハ保持部が上下方向に位置を異ならせて配置された真空処理装置。
3. 請求項１または２に記載の真空処理装置であって、
   前記第一のロボットが二つのウエハ保持部上の各々にウエハを保持して前記中継室及び前記ロック室に対して並行してウエハを搬入または搬出する真空処理装置。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の真空処理装置であって、
   前記何れか一方のアームのウエハ保持部に処理前のウエハを保持した前記第二のロボットが他方のアームを伸縮させてそのウエハ保持部に前記処理室内の処理済のウエハを受け取った後前記一方のアームを伸縮して前記未処理のウエハを前記処理室内に受け渡して前記処理前及び処理済のウエハを入れ換える真空処理装置。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の真空処理装置であって、
   前記処理容器と前記第二の搬送容器との間及び前記第一，第二の搬送容器の間に配置されこれらの間を連通する通路を開放または気密に閉塞する複数のバルブを備え、これらのバルブが前記処理容器内部を排他的に開放するように動作が調節される真空処理装置。

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