JP2012069658A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板搬送ロボットの搬送速度を向上させ、処理効率を向上させることが可能な基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置が、基板に熱処理を施す処理室と、第1基板支持部を有し該第1基板支持部で基板を支持して搬送する第1搬送ロボットが設けられ、該第1搬送ロボットが、前記処理室から基板を取り出すことのない搬送ロボットである第1搬送室と、第2基板支持部を有し該第2基板支持部で基板を支持して搬送する第2搬送ロボットが設けられ、該第2搬送ロボットが、前記処理室から基板を取り出す搬送ロボットである第2搬送室とを備えるように構成し、前記第1搬送ロボットに設けられた第1基板支持部の摩擦力を、前記第2搬送ロボットに設けられた第2基板支持部の摩擦力よりも大きくする。
【選択図】図1
【解決手段】基板処理装置が、基板に熱処理を施す処理室と、第1基板支持部を有し該第1基板支持部で基板を支持して搬送する第1搬送ロボットが設けられ、該第1搬送ロボットが、前記処理室から基板を取り出すことのない搬送ロボットである第1搬送室と、第2基板支持部を有し該第2基板支持部で基板を支持して搬送する第2搬送ロボットが設けられ、該第2搬送ロボットが、前記処理室から基板を取り出す搬送ロボットである第2搬送室とを備えるように構成し、前記第1搬送ロボットに設けられた第1基板支持部の摩擦力を、前記第2搬送ロボットに設けられた第2基板支持部の摩擦力よりも大きくする。
【選択図】図1
Description
本発明は、半導体ウエハ等の基板を処理する基板処理装置や基板処理方法に関し、特に、基板を搬送する基板搬送ロボットの搬送速度を向上させる基板処理装置や基板処理方法に関するものである。
従来の基板処理装置400を、図4を用いて説明する。図4は、基板処理装置400を上方から見た平面図である。基板処理装置400は、大気搬送ロボットLHを内蔵する大気搬送室EFEMを備え、大気搬送室EFEMの後面にロードロック室LMを備え、ロードロック室LMの後面に真空搬送ロボットTH1を内蔵する第1搬送室TM1を備え、第1搬送室TM1の両側面に基板処理室PM1とPM2を備え、第1搬送室TM1の後面にバッファ室BM1を備え、バッファ室BM1の後面に真空搬送ロボットTH2を内蔵する第2搬送室TM2を備え、第2搬送室TM2の両側面に基板処理室PM3とPM4を備え、第2搬送室TM2の後面にバッファ室BM2を備え、バッファ室BM2の後面に真空搬送ロボットTH3を内蔵する第3搬送室TM3を備え、第3搬送室TM3の両側面に基板処理室PM5とPM6を備える。
ここで、大気搬送ロボットとは、大気圧状態において基板を搬送するロボットであり、真空搬送ロボットとは、大気圧よりも気圧の低い減圧状態において基板を搬送するロボットである。
ここで、大気搬送ロボットとは、大気圧状態において基板を搬送するロボットであり、真空搬送ロボットとは、大気圧よりも気圧の低い減圧状態において基板を搬送するロボットである。
大気搬送ロボットLH、真空搬送ロボットTH1〜TH3は、それぞれ、基板を移載するアームを2つ備えており、例えば、一方のアームを用いて処理済ウエハを処理室から搬出し、他方のアームを用いて未処理ウエハを処理室へ搬入する動作を連続して短時間で行えるように構成されている。2アーム搬送ロボットの詳細は後述する。
ロードロック室LM、バッファ室BM1、バッファ室BM2は、それぞれ、必要な数の複数枚のウエハを水平姿勢で一時的に保持することができる。
ロードロック室LM、バッファ室BM1、バッファ室BM2は、それぞれ、必要な数の複数枚のウエハを水平姿勢で一時的に保持することができる。
大気搬送室EFEMとロードロック室LMとの間、第1搬送室TM1とロードロック室LMとの間、第1搬送室TM1と処理室PM1との間、第1搬送室TM1と処理室PM2との間、第1搬送室TM1とバッファ室BM1との間、第2搬送室TM2とバッファ室BM1との間、第2搬送室TM2と処理室PM3との間、第2搬送室TM2と処理室PM4との間、第2搬送室TM2とバッファ室BM2との間、第3搬送室TM3とバッファ室BM2との間、第3搬送室TM3と処理室PM5との間、第3搬送室TM3と処理室PM6との間には、それぞれ、ゲートバルブが設けられており、上記の各室を気密に保つことができる。以下の説明において、搬送時に使用されないゲートバルブは常に閉じられ、各室の気密は保たれている。
基板処理時において、大気搬送室EFEM内は、例えば不活性ガス等が供給されて、常時大気圧雰囲気に維持され、ロードロック室LM内は、大気圧雰囲気と大気圧より低圧の減圧雰囲気を交互に繰り返し、第1〜3搬送室TM1〜3、バッファ室BM1〜2、処理室PM1〜PM6は、常時減圧雰囲気に維持される。
基板処理装置400では、基板であるウエハを搬送するキャリヤとして、FOUP(Front Opening Unified Pod、以下ポッドと称す。)PD1、PD2が使用される。ポッドPD1、PD2内には、未処理のウエハや処理済みのウエハがそれぞれ水平姿勢で複数枚格納される。ポッドPD1、PD2は、図示しない工程内搬送装置(RGV)によって、大気搬送室EFEM前面に設けられた一対のロードポート(I/Oステージ)LP1、LP2上に載置される。
ポッドPD1、PD2が、ロードポートLP1、LP2上に載置され、ポッドPD1、PD2の蓋が開けられると、ポッドPD1、PD2内と大気搬送室EFEM内とが、大気圧状態で連通する。大気搬送室EFEMと大気圧状態にあるロードロック室LMとの間のゲートバルブを開けることにより、大気搬送室EFEM内とロードロック室LM内とが、大気圧状態で連通する。
大気搬送室EFEM内の大気搬送ロボットLHは、ポッドPD1又はPD2からロードロック室LM内へ、未処理ウエハを保持して、大気圧状態で搬送するとともに、ロードロック室LM内に処理済ウエハがある場合は、該処理済ウエハを、ロードロック室LM内からポッドPD1又はPD2へ、大気圧状態で搬送する。
大気搬送室EFEM内の大気搬送ロボットLHは、ポッドPD1又はPD2からロードロック室LM内へ、未処理ウエハを保持して、大気圧状態で搬送するとともに、ロードロック室LM内に処理済ウエハがある場合は、該処理済ウエハを、ロードロック室LM内からポッドPD1又はPD2へ、大気圧状態で搬送する。
未処理ウエハをロードロック室LM内へ搬送した後、ロードロック室LMと大気搬送室EFEMとの間のゲートバルブを閉め、ロードロック室LM内を減圧状態にする。その後、ロードロック室LMと第1搬送室TM1との間のゲートバルブを開けることにより、ロードロック室LM内と第1搬送室TM1内とが、減圧状態で連通する。
また、第1搬送室TM1と処理室PM1との間のゲートバルブを開けることにより、第1搬送室TM1内と処理室PM1内とが減圧状態で連通し、あるいは、第1搬送室TM1と処理室PM2との間のゲートバルブを開けることにより、第1搬送室TM1内と処理室PM2内とが減圧状態で連通する。
また、第1搬送室TM1とバッファ室BM1との間のゲートバルブを開けることにより、第1搬送室TM1内とバッファ室BM1内とが、減圧状態で連通する。
第1搬送室TM1内の第1搬送ロボットTH1は、ロードロック室LM内から、処理室PM1内又は処理室PM2内又はバッファ室BM1内へ、未処理ウエハを保持して減圧状態で搬送するとともに、処理室PM1内又は処理室PM2内又はバッファ室BM1内に処理済ウエハがある場合は、該処理済ウエハを保持して、ロードロック室LM内へ減圧状態で搬送する。
また、第1搬送室TM1と処理室PM1との間のゲートバルブを開けることにより、第1搬送室TM1内と処理室PM1内とが減圧状態で連通し、あるいは、第1搬送室TM1と処理室PM2との間のゲートバルブを開けることにより、第1搬送室TM1内と処理室PM2内とが減圧状態で連通する。
また、第1搬送室TM1とバッファ室BM1との間のゲートバルブを開けることにより、第1搬送室TM1内とバッファ室BM1内とが、減圧状態で連通する。
第1搬送室TM1内の第1搬送ロボットTH1は、ロードロック室LM内から、処理室PM1内又は処理室PM2内又はバッファ室BM1内へ、未処理ウエハを保持して減圧状態で搬送するとともに、処理室PM1内又は処理室PM2内又はバッファ室BM1内に処理済ウエハがある場合は、該処理済ウエハを保持して、ロードロック室LM内へ減圧状態で搬送する。
バッファ室BM1と第2搬送室TM2との間のゲートバルブを開けることにより、バッファ室BM1内と第2搬送室TM2内とが、減圧状態で連通する。
また、第2搬送室TM2と処理室PM3との間のゲートバルブを開けることにより、第2搬送室TM2内と処理室PM3とが減圧状態で連通し、第2搬送室TM2と処理室PM4との間のゲートバルブを開けることにより、第2搬送室TM2内と処理室PM4とが減圧状態で連通する。
また、第2搬送室TM2とバッファ室BM2との間のゲートバルブを開けることにより、第2搬送室TM2内とバッファ室BM2内とが、減圧状態で連通する。
第2搬送室TM2内の第2搬送ロボットTH2は、バッファ室BM1内から、処理室PM3内又は処理室PM4内又はバッファ室BM2内へ、未処理ウエハを保持して減圧状態で搬送するとともに、処理室PM3内又は処理室PM4内又はバッファ室BM2内に処理済ウエハがある場合は、該処理済ウエハを保持して、バッファ室BM1内へ減圧状態で搬送する。
また、第2搬送室TM2と処理室PM3との間のゲートバルブを開けることにより、第2搬送室TM2内と処理室PM3とが減圧状態で連通し、第2搬送室TM2と処理室PM4との間のゲートバルブを開けることにより、第2搬送室TM2内と処理室PM4とが減圧状態で連通する。
また、第2搬送室TM2とバッファ室BM2との間のゲートバルブを開けることにより、第2搬送室TM2内とバッファ室BM2内とが、減圧状態で連通する。
第2搬送室TM2内の第2搬送ロボットTH2は、バッファ室BM1内から、処理室PM3内又は処理室PM4内又はバッファ室BM2内へ、未処理ウエハを保持して減圧状態で搬送するとともに、処理室PM3内又は処理室PM4内又はバッファ室BM2内に処理済ウエハがある場合は、該処理済ウエハを保持して、バッファ室BM1内へ減圧状態で搬送する。
バッファ室BM2と第3搬送室TM3との間のゲートバルブを開けることにより、バッファ室BM2内と第3搬送室TM3内とが、減圧状態で連通する。
また、第3搬送室TM3と処理室PM5との間のゲートバルブを開けることにより、第3搬送室TM3内と処理室PM5とが減圧状態で連通し、第3搬送室TM3と処理室PM6との間のゲートバルブを開けることにより、第3搬送室TM3内と処理室PM6とが減圧状態で連通する。
第3搬送室TM3内の第3搬送ロボットTH3は、バッファ室BM2内から、処理室PM5内又は処理室PM6内へ、未処理ウエハを保持して減圧状態で搬送するとともに、処理室PM5内又は処理室PM6内に処理済ウエハがある場合は、該処理済ウエハを保持して、バッファ室BM2内へ減圧状態で搬送する。
また、第3搬送室TM3と処理室PM5との間のゲートバルブを開けることにより、第3搬送室TM3内と処理室PM5とが減圧状態で連通し、第3搬送室TM3と処理室PM6との間のゲートバルブを開けることにより、第3搬送室TM3内と処理室PM6とが減圧状態で連通する。
第3搬送室TM3内の第3搬送ロボットTH3は、バッファ室BM2内から、処理室PM5内又は処理室PM6内へ、未処理ウエハを保持して減圧状態で搬送するとともに、処理室PM5内又は処理室PM6内に処理済ウエハがある場合は、該処理済ウエハを保持して、バッファ室BM2内へ減圧状態で搬送する。
未処理ウエハが搬入された処理室PM1〜PM6内は、所定の処理圧力や所定の処理温度に調整され、処理室PM1〜PM6内に所定の処理ガスが供給されることにより、未処理ウエハに成膜等の所定の処理が行われる。
基板処理装置400は、制御部401を備えている。制御部401は、搬送ロボットTH1〜TH3や大気搬送ロボットLHの搬送動作、各ゲートバルブの開閉動作、ロードロック室LM内や搬送室TM1〜TM3内や処理室PM1〜PM6内やバッファ室BM1やBM2内の圧力調整、処理室PM1〜PM6内の温度調整、処理室PM1〜PM6による基板処理等をそれぞれ制御する。
次に、搬送ロボットLH及びTH1〜3の構成及び動作を、図5〜図8を用いて説明する。まず、搬送ロボットLH及びTH1〜3の共通の構成及び動作を、図5を用いて説明する。ここでは、搬送ロボットLH及びTH1〜3を搬送ロボットと総称する。
図5に示すように、搬送ロボットは、ウエハを一時的に保持して搬送する一対のアームAR1、AR2を備えている。アームAR1、AR2の先端には、ウエハを水平姿勢で載置して支持する下側のエンドエフェクタEE1と、上側のエンドエフェクタEE2がそれぞれ設けられている。エンドエフェクタEE1とEE2は、それぞれ水平方向(図5のX1,X2方向)に水平移動でき、水平方向(図5のθ方向)に回転移動でき、垂直方向(図5のZ方向)に昇降移動できる。
エンドエフェクタEE1とEE2がウエハを載置する基板支持部の材質は、セラミックで構成されている。材質をセラミックとする理由は、例えば200℃以上の高温となる熱処理を行う処理室PMから、処理後の高温ウエハを取り出すため、エンドエフェクタにも高温耐性が必要となるからである。従来の基板処理装置400においては、搬送ロボットLH及びTH1〜3のエンドエフェクタに、セラミックを使用している。セラミックは、基板との間の摩擦力が小さいため、基板を載置した状態で、高速移動することができない。
図6は、搬送ロボットLH及びTH1〜3の動作を示す装置平面図である。図6に示すように、大気搬送ロボットLHは、S1及びS2動作、すなわち、ポッドPD1又はPD2とロードロック室LMとの間でウエハの搬送及び保持を行う。搬送ロボットTH1は、S3〜S6動作、すなわち、ロードロック室LM、処理室PM1、PM2、バッファ室BM1間でのウエハの搬送及び保持を行う。搬送ロボットTH2は、S7〜S10動作、すなわち、バッファ室BM1、処理室PM3、PM4、バッファ室BM2間でのウエハの搬送及び保持を行う。搬送ロボットTH3は、S11〜S13動作、すなわち、バッファ室BM2、処理室PM5、PM6間でのウエハの搬送及び保持を行う。
次に、大気搬送ロボットLHのS1動作を、図7を用いて説明する。
図7において、S71は、図5に示す搬送ロボットLHが、水平方向に旋回し垂直方向に昇降動作を行って、エンドエフェクタEE1、EE2を、例えばロードポートLP1に載置されたポッドPOD1に対向させた状態である。この状態において、下側のエンドエフェクタEE1は、処理室PM1〜PM6のいずれかで処理された処理済ウエハを一時的に保持し、上側のエンドエフェクタEE2は、空の状態であり、ウエハが保持されていない。
この状態から、S72〜S77に示すように、搬送ロボットLHは、例えばポッドPOD1から未処理ウエハをEE2上に取り出し、EE1上の処理済ウエハをポッドPOD1内へ収納する。
図7において、S71は、図5に示す搬送ロボットLHが、水平方向に旋回し垂直方向に昇降動作を行って、エンドエフェクタEE1、EE2を、例えばロードポートLP1に載置されたポッドPOD1に対向させた状態である。この状態において、下側のエンドエフェクタEE1は、処理室PM1〜PM6のいずれかで処理された処理済ウエハを一時的に保持し、上側のエンドエフェクタEE2は、空の状態であり、ウエハが保持されていない。
この状態から、S72〜S77に示すように、搬送ロボットLHは、例えばポッドPOD1から未処理ウエハをEE2上に取り出し、EE1上の処理済ウエハをポッドPOD1内へ収納する。
S72において、空のエンドエフェクタEE2が、ポッドPOD1内の未処理ウエハに向かって水平方向(X方向)に伸長(X2伸長)し、ポッドPOD1内の未処理ウエハの下方に移動する。次に、S73において、搬送ロボットLHが上昇することにより、エンドエフェクタEE2上に、ポッドPOD1内の未処理ウエハを載置する。次に、S74において、未処理ウエハを載置したエンドエフェクタEE2が、水平方向(X方向)に収縮(X2収縮)し、伸長前の元の位置に戻る。その後、搬送ロボットLHが、EE1上の処理済ウエハをポッドPOD1内へ収納できる高さまで昇降する。
次に、S75において、処理済ウエハを載置したエンドエフェクタEE1が、ポッドPOD1に向かって水平方向(X方向)に伸長(X1伸長)し、ポッドPOD1内の処理済ウエハ収納場所に移動する。次に、S76において、搬送ロボットLHが下降し、エンドエフェクタEE1上の処理済ウエハを、ポッドPOD1内へ収納する。次に、S77において、空になったエンドエフェクタEE1が、水平方向(X方向)に収縮(X1収縮)し、伸長前の元の位置に戻る。
上述した図7の動作は、ポッドやロードロック室やバッファ室内に設けられる複数の基板を載置する基板収容部に対する搬送ロボットの動作であり、大気搬送ロボットLHのS2動作や、搬送ロボットTH1〜3のS3、S6、S7、S10、S11動作も同様である。
上述した図7の動作は、ポッドやロードロック室やバッファ室内に設けられる複数の基板を載置する基板収容部に対する搬送ロボットの動作であり、大気搬送ロボットLHのS2動作や、搬送ロボットTH1〜3のS3、S6、S7、S10、S11動作も同様である。
次に、処理室内に設けられる1数の基板を載置する基板収容部に対する搬送ロボットの動作である、搬送ロボットTH1〜3のS4、S5、S8、S9、S12、S13動作を、図8を用いて説明する。図8は、図5に示す搬送ロボットTH1〜3が、処理室PM1〜6内のいずれかにある例えば処理済ウエハを搬出し、未処理ウエハを搬入する動作を示すもので、例えば、搬送ロボットTH1が、処理室PM1内の処理済ウエハを取り出し、未処理ウエハを処理室PM1内に載置する動作を示す。
例えば、搬送ロボットTH1が、処理室PM1内の処理済ウエハを取り出し、未処理ウエハを処理室PM1内に載置する場合について説明すると、図8において、S81は、搬送ロボットTH1が、水平方向に旋回し垂直方向に昇降動作を行って、エンドエフェクタEE1、EE2を、処理室PM1のウエハ載置台に対向させた状態である。この状態において、上側のエンドエフェクタEE2は、未処理ウエハを一時的に保持し、下側のエンドエフェクタEE1は、空の状態であり、ウエハが保持されていない。
この状態から、S82〜S87に示すように、搬送ロボットTH1は、処理室PM1に載置された処理済ウエハをEE1上に取り出し、EE2上の未処理ウエハを処理室PM1のウエハ載置台に載置する。
この状態から、S82〜S87に示すように、搬送ロボットTH1は、処理室PM1に載置された処理済ウエハをEE1上に取り出し、EE2上の未処理ウエハを処理室PM1のウエハ載置台に載置する。
S82において、空のエンドエフェクタEE1が、ウエハ載置台に向かって水平方向(X方向)に伸長(X1伸長)し、ウエハ載置台の処理済ウエハの下方に移動する。次に、S83において、搬送ロボットTH1が上昇することにより、エンドエフェクタEE1上に、ウエハ載置台の処理済ウエハを載置する。次に、S84において、処理済ウエハを載置したエンドエフェクタEE1が、水平方向(X方向)に収縮(X1収縮)し、伸長前の元の位置に戻る。その後、搬送ロボットTH1が、エンドエフェクタEE2上の未処理ウエハをウエハ載置台へ載置できる高さまで昇降する。
次に、S85において、未処理ウエハを載置したエンドエフェクタEE2が、処理室PM1のウエハ載置台に向かって水平方向(X方向)に伸長(X2伸長)し、ウエハ載置台上に移動する。次に、S86において、搬送ロボットTH1が下降し、エンドエフェクタEE2上の未処理ウエハを、ウエハ載置台へ載置する。次に、S87において、空になったエンドエフェクタEE2が、水平方向(X方向)に収縮(X2収縮)し、伸長前の元の位置に戻る。
次に、基板処理装置400により実施される基板処理工程について、図9を用いて説明する。なお、基板処理装置400の各部の動作は制御部401により制御される。
図9は、複数のウエハに連続的に処理を行う場合において、各ウエハに対する処理内容の時間的推移を示すイベントチャートであり、ロードポートLP1、LP2上のポッドPD1、PD2からロードロック室LM内へのウエハ搬送が完了した後の工程を示す。図9の縦軸の「ウエハNo.」は、処理されるウエハの処理順を示しており、図9ではウエハNo.1〜12の12枚のウエハが順次処理される。図9の横軸の「イベントNo.」は、図6に示すウエハ授受動作S3〜S13における1つの動作に要する時間を単位(1イベント)として、時間の進行に伴って順次実行される各工程(イベント)の番号を示している。図9中のS3〜S13は、図6に示すS3〜S13に対応するもので、ウエハの搬送内容を示す。また、図9中のPM1〜PM6は、それぞれ、各処理室PM1〜PM6での基板処理を示す。
図9は、複数のウエハに連続的に処理を行う場合において、各ウエハに対する処理内容の時間的推移を示すイベントチャートであり、ロードポートLP1、LP2上のポッドPD1、PD2からロードロック室LM内へのウエハ搬送が完了した後の工程を示す。図9の縦軸の「ウエハNo.」は、処理されるウエハの処理順を示しており、図9ではウエハNo.1〜12の12枚のウエハが順次処理される。図9の横軸の「イベントNo.」は、図6に示すウエハ授受動作S3〜S13における1つの動作に要する時間を単位(1イベント)として、時間の進行に伴って順次実行される各工程(イベント)の番号を示している。図9中のS3〜S13は、図6に示すS3〜S13に対応するもので、ウエハの搬送内容を示す。また、図9中のPM1〜PM6は、それぞれ、各処理室PM1〜PM6での基板処理を示す。
まず、図9におけるNo.1ウエハの処理工程について説明する。
No.1のウエハは、イベントNo.1で、ロードロック室LM内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送される(S3)。次に、イベントNo.2で、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりバッファ室BM1内へ搬送される(S6)。次に、イベントNo.3で、バッファ室BM1内から搬送ロボットTH2により第2搬送室TM2内へ搬送される(S7)。次に、イベントNo.4で、第2搬送室TM2内から搬送ロボットTH2によりバッファ室BM2内へ搬送される(S10)。次に、イベントNo.5で、バッファ室BM2内から搬送ロボットTH3により第3搬送室TM3内へ搬送される(S11)。次に、イベントNo.6で、第3搬送室TM3内から搬送ロボットTH3により処理室PM5内へ搬送される(S12)。次に、イベントNo.7〜17で、処理室PM5内で処理される。
No.1のウエハは、イベントNo.1で、ロードロック室LM内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送される(S3)。次に、イベントNo.2で、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりバッファ室BM1内へ搬送される(S6)。次に、イベントNo.3で、バッファ室BM1内から搬送ロボットTH2により第2搬送室TM2内へ搬送される(S7)。次に、イベントNo.4で、第2搬送室TM2内から搬送ロボットTH2によりバッファ室BM2内へ搬送される(S10)。次に、イベントNo.5で、バッファ室BM2内から搬送ロボットTH3により第3搬送室TM3内へ搬送される(S11)。次に、イベントNo.6で、第3搬送室TM3内から搬送ロボットTH3により処理室PM5内へ搬送される(S12)。次に、イベントNo.7〜17で、処理室PM5内で処理される。
次に、処理済のNo.1のウエハは、イベントNo.18で、処理室PM5内から搬送ロボットTH3により第3搬送室TM3内へ搬送される(S12)。次に、イベントNo.19で、第3搬送室TM3内から搬送ロボットTH3によりバッファ室BM2内へ搬送される(S11)。次に、イベントNo.20で、バッファ室BM2内から搬送ロボットTH2により第2搬送室TM2内へ搬送される(S10)。次に、イベントNo.21で、第2搬送室TM2内から搬送ロボットTH2によりバッファ室BM1内へ搬送される(S7)。次に、イベントNo.22で、バッファ室BM1内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送される(S6)。次に、イベントNo.23で、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりロードロック室LM内へ搬送される(S3)。
次に、No.2ウエハの処理工程について説明する。
No.2のウエハは、イベントNo.3で、ロードロック室LM内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送される(S3)。次に、イベントNo.4で、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりバッファ室BM1内へ搬送される(S6)。次に、イベントNo.5で、バッファ室BM1内から搬送ロボットTH2により第2搬送室TM2内へ搬送される(S7)。次に、イベントNo.6で、第2搬送室TM2内から搬送ロボットTH2により処理室PM3内へ搬送される(S8)。次に、イベントNo.7〜17で、処理室PM3内で処理される。
No.2のウエハは、イベントNo.3で、ロードロック室LM内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送される(S3)。次に、イベントNo.4で、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりバッファ室BM1内へ搬送される(S6)。次に、イベントNo.5で、バッファ室BM1内から搬送ロボットTH2により第2搬送室TM2内へ搬送される(S7)。次に、イベントNo.6で、第2搬送室TM2内から搬送ロボットTH2により処理室PM3内へ搬送される(S8)。次に、イベントNo.7〜17で、処理室PM3内で処理される。
次に、処理済のNo.2のウエハは、イベントNo.18で、処理室PM3内から搬送ロボットTH2により第2搬送室TM2内へ搬送される(S8)。次に、イベントNo.19で、第2搬送室TM2内から搬送ロボットTH2によりバッファ室BM1内へ搬送される(S7)。次に、イベントNo.20で、バッファ室BM1内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送される(S6)。次に、イベントNo.21で、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりロードロック室LM内へ搬送される(S3)。
次に、No.3のウエハの処理工程について説明する。
No.3のウエハは、イベントNo.5で、ロードロック室LM内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送される(S3)。次に、イベントNo.6で、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1により処理室PM1内へ搬送される(S4)。次に、イベントNo.7〜17で、処理室PM1内で処理される。次に、処理済のNo.3のウエハは、イベントNo.18で、処理室PM1内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送される(S4)。次に、イベントNo.19で、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりロードロック室LM内へ搬送される(S3)。
No.3のウエハは、イベントNo.5で、ロードロック室LM内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送される(S3)。次に、イベントNo.6で、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1により処理室PM1内へ搬送される(S4)。次に、イベントNo.7〜17で、処理室PM1内で処理される。次に、処理済のNo.3のウエハは、イベントNo.18で、処理室PM1内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送される(S4)。次に、イベントNo.19で、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりロードロック室LM内へ搬送される(S3)。
同様にして、No.4のウエハを処理室PM6へ搬送して処理し、No.5のウエハを処理室PM4へ搬送して処理し、No.6のウエハを処理室PM2へ搬送して処理し、No.7〜12のウエハは、No.1〜6のウエハと同様に搬送して処理する。
上述したように、従来の基板処理装置においては、基板搬送ロボットのある全ての基板搬送室が基板処理室と隣接しているため、基板搬送ロボットの基板支持部に、耐熱性は高いが摩擦力の小さいセラミックを使用している。したがって、全ての基板搬送ロボットの搬送速度を一定以下の速度にする必要があり、基板処理装置の処理効率を向上させるのが容易でないという課題があった。
本発明の目的は、基板搬送ロボットの搬送速度を向上させ、処理効率を向上させることが可能な基板処理装置を提供することにある。
本発明の目的は、基板搬送ロボットの搬送速度を向上させ、処理効率を向上させることが可能な基板処理装置を提供することにある。
前記課題を解決するための、本発明の基板処理装置の代表的な第1の構成は、次のとおりである。すなわち、
基板に熱処理を施すための処理室と、
第1基板支持部を有し該第1基板支持部で基板を支持して搬送する第1搬送ロボットが設けられ、該第1搬送ロボットが、前記処理室から基板を取り出すことのない搬送ロボットである第1搬送室と、
第2基板支持部を有し該第2基板支持部で基板を支持して搬送する第2搬送ロボットが設けられ、該第2搬送ロボットが、前記処理室から基板を取り出す搬送ロボットである第2搬送室とを備え、
前記第1搬送ロボットに設けられた第1基板支持部の摩擦力は、前記第2搬送ロボットに設けられた第2基板支持部の摩擦力よりも大きいことを特徴とする基板処理装置。
基板に熱処理を施すための処理室と、
第1基板支持部を有し該第1基板支持部で基板を支持して搬送する第1搬送ロボットが設けられ、該第1搬送ロボットが、前記処理室から基板を取り出すことのない搬送ロボットである第1搬送室と、
第2基板支持部を有し該第2基板支持部で基板を支持して搬送する第2搬送ロボットが設けられ、該第2搬送ロボットが、前記処理室から基板を取り出す搬送ロボットである第2搬送室とを備え、
前記第1搬送ロボットに設けられた第1基板支持部の摩擦力は、前記第2搬送ロボットに設けられた第2基板支持部の摩擦力よりも大きいことを特徴とする基板処理装置。
上記の構成によれば、第1搬送ロボットに、第2基板支持部よりも摩擦力の大きい第1基板支持部を設けるので、第1搬送ロボットの基板搬送速度を、第2搬送ロボットの基板搬送速度よりも速くすることができ、基板処理装置のスループットを向上することができる。
なお、上記の第1の構成において、前記第1搬送ロボットの第1基板支持部を、ラバー素材で構成し、前記第2搬送ロボットの第2基板支持部の材質を、セラミック又は石英あるいはその両方とする第2の構成とすることができる。ここで、ラバー素材とは、H(水素)、N(窒素)、Cl(塩素)、Si(珪素)、C(炭素)、F(フッ素)、O(酸素)のうち2つ以上を成分とする合成素材であり、例えば、バイトン(登録商標)、カルレッツ(登録商標)、テフロン(登録商標)やシリコンゴムである。
第2の構成によれば、第1基板支持部をラバーにすることによって、基板と第1基板支持部との摩擦力が大きくなり、基板落下を防止しつつ、より高速搬送が可能となる。また、第2基板支持部をセラミックあるいは石英にすることによって、第2搬送ロボットは、処理室の高温環境(例えば100℃以上)により高温になっている基板を搬送することができる。
第2の構成によれば、第1基板支持部をラバーにすることによって、基板と第1基板支持部との摩擦力が大きくなり、基板落下を防止しつつ、より高速搬送が可能となる。また、第2基板支持部をセラミックあるいは石英にすることによって、第2搬送ロボットは、処理室の高温環境(例えば100℃以上)により高温になっている基板を搬送することができる。
また、上記の第1の構成又は第2の構成において、前記第1搬送室と前記第2搬送室との間には、基板を載置することができるバッファ室が設けられ、前記バッファ室に載置された基板の温度が、前記ラバー素材が融解しない所定の温度以下となった後、前記第1搬送ロボットが前記バッファ室から基板を搬出するよう制御する制御部を備える第3の構成とすることができる。
第3の構成によれば、第1基板支持部のラバーの融解を防ぎ、基板へのコンタミネーションを防止できる。
第3の構成によれば、第1基板支持部のラバーの融解を防ぎ、基板へのコンタミネーションを防止できる。
また、上記の第1の構成ないし第3の構成において、前記処理室が複数設けられ、該複数の処理室内に基板が滞留する基板滞留時間は、全ての処理室で同じである第4の構成とすることができる。
第4の構成によれば、複数設けられる処理室の基板滞留時間が全て同じであるので、基板の搬送工程の最適化が容易になる。
第4の構成によれば、複数設けられる処理室の基板滞留時間が全て同じであるので、基板の搬送工程の最適化が容易になる。
また、上記の第1の構成ないし第4の構成において、前記第1搬送室の第1搬送ロボットは、前記処理室から基板を搬出する動作をしない搬送ロボットである第5の構成とすることができる。
第5の構成によれば、第1搬送ロボットは、処理室の高温環境により高温になっている基板を搬送することがなく、第1基板支持部のラバーの融解を防ぐことができる。
第5の構成によれば、第1搬送ロボットは、処理室の高温環境により高温になっている基板を搬送することがなく、第1基板支持部のラバーの融解を防ぐことができる。
また、本発明の基板処理方法の代表的な第1の構成は、次のとおりである。すなわち、
ラバー素材で形成された基板支持部を有する第1搬送ロボットが、未処理基板をバッファ室へ搬入する工程と、
セラミック、石英のいずれか若しくは両方で形成された基板支持部を有する第2搬送ロボットが、前記未処理基板を前記バッファ室から搬出する工程と、
前記第2搬送ロボットが、前記未処理基板を処理室へ搬入する工程と、
前記処理室が前記未処理基板に熱処理を施す工程と、
前記第2搬送ロボットが、前記処理済の基板を前記処理室から搬出する工程と、
前記第2搬送ロボットが、前記処理済の基板を前記バッファ室へ搬入する工程と、
前記第1搬送ロボットが、前記処理済の基板を前記バッファ室から搬出する工程と、
を有する基板処理方法。
この構成によれば、第1搬送ロボットに、第2基板支持部よりも摩擦力の大きい第1基板支持部を設けるので、第1搬送ロボットの基板搬送速度を、第2搬送ロボットの基板搬送速度よりも速くすることができ、基板処理装置のスループットを向上することができる。
なお、上記基板処理方法の第1の構成において、バッファ室は、基板に熱処理を施すことのない室であり、ラバー素材が耐えられる温度以下に室内の温度を保つように構成された室である。
ラバー素材で形成された基板支持部を有する第1搬送ロボットが、未処理基板をバッファ室へ搬入する工程と、
セラミック、石英のいずれか若しくは両方で形成された基板支持部を有する第2搬送ロボットが、前記未処理基板を前記バッファ室から搬出する工程と、
前記第2搬送ロボットが、前記未処理基板を処理室へ搬入する工程と、
前記処理室が前記未処理基板に熱処理を施す工程と、
前記第2搬送ロボットが、前記処理済の基板を前記処理室から搬出する工程と、
前記第2搬送ロボットが、前記処理済の基板を前記バッファ室へ搬入する工程と、
前記第1搬送ロボットが、前記処理済の基板を前記バッファ室から搬出する工程と、
を有する基板処理方法。
この構成によれば、第1搬送ロボットに、第2基板支持部よりも摩擦力の大きい第1基板支持部を設けるので、第1搬送ロボットの基板搬送速度を、第2搬送ロボットの基板搬送速度よりも速くすることができ、基板処理装置のスループットを向上することができる。
なお、上記基板処理方法の第1の構成において、バッファ室は、基板に熱処理を施すことのない室であり、ラバー素材が耐えられる温度以下に室内の温度を保つように構成された室である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態における基板処理装置100を説明する。本実施形態において、基板処理装置100は、一例として、半導体装置(IC:Integrated Circuit)の製造方法における処理工程を実施する半導体製造装置として構成されている。図1は、本発明の実施形態に係る基板処理装置の平面図である。
図1において、基板処理装置100は、装置前面に大気搬送ロボットLHを内蔵する大気搬送室EFEMを備え、大気搬送室EFEMの後面にロードロック室LMを備える。ロードロック室LMの後面に、真空搬送ロボットTH1を内蔵する第1搬送室TM1を備える。第1搬送室TM1の左側面に、バッファ室BM1を備える。バッファ室BM1の左側面に、真空搬送ロボットTH2を内蔵する第2搬送室TM2を備える。第2搬送室TM2の前面、左側面、後面に、それぞれ、基板処理室PM1、PM2、PM3を備える。
また、第1搬送室TM1の右側面に、バッファ室BM2を備える。バッファ室BM2の右側面に、真空搬送ロボットTH3を内蔵する第3搬送室TM3を備える。第3搬送室TM3の前面、右側面、後面に、それぞれ、基板処理室PM4、PM5、PM6を備える。
大気搬送ロボットLH、真空搬送ロボットTH1〜TH3は、それぞれ、基板を移載するアームを2つ備えており、例えば、一方のアームを用いて処理済ウエハを処理室から搬出し、他方のアームを用いて未処理ウエハを処理室へ搬入する動作を連続して短時間で行えるように構成されている。
ロードロック室LM、バッファ室BM1、バッファ室BM2は、それぞれ、必要な数の複数枚のウエハを水平姿勢で一時的に保持することができる基板収容部を備える。
ロードロック室LM、バッファ室BM1、バッファ室BM2は、それぞれ、必要な数の複数枚のウエハを水平姿勢で一時的に保持することができる基板収容部を備える。
大気搬送室EFEMとロードロック室LMとの間、第1搬送室TM1とロードロック室LMとの間、第1搬送室TM1とバッファ室BM1との間、第1搬送室TM1とバッファ室BM2との間、第2搬送室TM2とバッファ室BM1との間、第2搬送室TM2と処理室PM1との間、第2搬送室TM2と処理室PM2との間、第2搬送室TM2と処理室PM3との間、第3搬送室TM3とバッファ室BM2との間、第3搬送室TM3と処理室PM4との間、第3搬送室TM3と処理室PM5との間、第3搬送室TM3と処理室PM6との間には、それぞれ、ゲートバルブが設けられており、上記の各室を気密に保つことができる。
基板処理時において、大気搬送室EFEM内は、例えば不活性ガス等が供給されて、常時大気圧雰囲気に維持され、ロードロック室LM内は、大気圧雰囲気と大気圧より低圧の減圧雰囲気を交互に繰り返し、第1〜3搬送室TM1〜3、バッファ室BM1〜2、処理室PM1〜PM6は、常時減圧雰囲気に維持される。
基板処理装置100では、基板処理装置400と同様に、ポッドPD1やPD2が使用され、ポッドPD1やPD2は、大気搬送室EFEM前面に設けられた一対のロードポートLP1やLP2上に載置される。
ポッドPD1、PD2が、ロードポートLP1、LP2上に載置され、ポッドPD1、PD2の蓋が開けられると、ポッドPD1、PD2内と大気搬送室EFEM内とが、大気圧状態で連通する。大気搬送室EFEMと大気圧状態にあるロードロック室LMとの間のゲートバルブを開けることにより、大気搬送室EFEM内とロードロック室LM内とが、大気圧状態で連通する。
大気搬送室EFEM内の大気搬送ロボットLHは、ポッドPD1又はPD2からロードロック室LM内へ、未処理ウエハを保持して、大気圧状態で搬送するとともに、ロードロック室LM内に処理済ウエハがある場合は、該処理済ウエハを、ロードロック室LM内からポッドPD1又はPD2へ、大気圧状態で搬送する。
ポッドPD1、PD2が、ロードポートLP1、LP2上に載置され、ポッドPD1、PD2の蓋が開けられると、ポッドPD1、PD2内と大気搬送室EFEM内とが、大気圧状態で連通する。大気搬送室EFEMと大気圧状態にあるロードロック室LMとの間のゲートバルブを開けることにより、大気搬送室EFEM内とロードロック室LM内とが、大気圧状態で連通する。
大気搬送室EFEM内の大気搬送ロボットLHは、ポッドPD1又はPD2からロードロック室LM内へ、未処理ウエハを保持して、大気圧状態で搬送するとともに、ロードロック室LM内に処理済ウエハがある場合は、該処理済ウエハを、ロードロック室LM内からポッドPD1又はPD2へ、大気圧状態で搬送する。
未処理ウエハをロードロック室LM内へ搬送した後、ロードロック室LM内を減圧状態にする。その後、ロードロック室LMと第1搬送室TM1との間のゲートバルブを開けることにより、ロードロック室LM内と第1搬送室TM1内とが、減圧状態で連通する。
また、第1搬送室TM1とバッファ室BM1との間のゲートバルブを開けることにより、第1搬送室TM1内とバッファ室BM1内とが減圧状態で連通し、あるいは、第1搬送室TM1とバッファ室BM2との間のゲートバルブを開けることにより、第1搬送室TM1内とバッファ室BM2内とが減圧状態で連通する。
第1搬送室TM1内の第1搬送ロボットTH1は、ロードロック室LM内から、バッファ室BM1内又はバッファ室BM2内へ、未処理ウエハを保持して減圧状態で搬送するとともに、バッファ室BM1内又はバッファ室BM2内に処理済ウエハがある場合は、該処理済ウエハを保持して、ロードロック室LM内へ減圧状態で搬送する。
また、第1搬送室TM1とバッファ室BM1との間のゲートバルブを開けることにより、第1搬送室TM1内とバッファ室BM1内とが減圧状態で連通し、あるいは、第1搬送室TM1とバッファ室BM2との間のゲートバルブを開けることにより、第1搬送室TM1内とバッファ室BM2内とが減圧状態で連通する。
第1搬送室TM1内の第1搬送ロボットTH1は、ロードロック室LM内から、バッファ室BM1内又はバッファ室BM2内へ、未処理ウエハを保持して減圧状態で搬送するとともに、バッファ室BM1内又はバッファ室BM2内に処理済ウエハがある場合は、該処理済ウエハを保持して、ロードロック室LM内へ減圧状態で搬送する。
バッファ室BM1と第2搬送室TM2との間のゲートバルブを開けることにより、バッファ室BM1内と第2搬送室TM2内とが、減圧状態で連通する。
また、第2搬送室TM2と処理室PM1との間のゲートバルブを開けることにより、第2搬送室TM2内と処理室PM1とが減圧状態で連通し、第2搬送室TM2と処理室PM2との間のゲートバルブを開けることにより、第2搬送室TM2内と処理室PM2とが減圧状態で連通し、第2搬送室TM2と処理室PM3との間のゲートバルブを開けることにより、第2搬送室TM2内と処理室PM3とが減圧状態で連通する。
また、第2搬送室TM2と処理室PM1との間のゲートバルブを開けることにより、第2搬送室TM2内と処理室PM1とが減圧状態で連通し、第2搬送室TM2と処理室PM2との間のゲートバルブを開けることにより、第2搬送室TM2内と処理室PM2とが減圧状態で連通し、第2搬送室TM2と処理室PM3との間のゲートバルブを開けることにより、第2搬送室TM2内と処理室PM3とが減圧状態で連通する。
第2搬送室TM2内の第2搬送ロボットTH2は、バッファ室BM1内から、処理室PM1内又は処理室PM2内又は処理室PM3内へ、未処理ウエハを保持して減圧状態で搬送するとともに、処理室PM1内又は処理室PM2内又は処理室PM3内に処理済ウエハがある場合は、該処理済ウエハを保持して、バッファ室BM1内へ減圧状態で搬送する。
バッファ室BM2と第3搬送室TM3との間のゲートバルブを開けることにより、バッファ室BM2内と第3搬送室TM3内とが、減圧状態で連通する。
また、第3搬送室TM3と処理室PM4との間のゲートバルブを開けることにより、第3搬送室TM3内と処理室PM4とが減圧状態で連通し、第3搬送室TM3と処理室PM5との間のゲートバルブを開けることにより、第3搬送室TM3内と処理室PM5とが減圧状態で連通し、第3搬送室TM3と処理室PM6との間のゲートバルブを開けることにより、第3搬送室TM3内と処理室PM6とが減圧状態で連通する。
また、第3搬送室TM3と処理室PM4との間のゲートバルブを開けることにより、第3搬送室TM3内と処理室PM4とが減圧状態で連通し、第3搬送室TM3と処理室PM5との間のゲートバルブを開けることにより、第3搬送室TM3内と処理室PM5とが減圧状態で連通し、第3搬送室TM3と処理室PM6との間のゲートバルブを開けることにより、第3搬送室TM3内と処理室PM6とが減圧状態で連通する。
第3搬送室TM3内の第3搬送ロボットTH3は、バッファ室BM2内から、処理室PM4内又は処理室PM5内又は処理室PM6内へ、未処理ウエハを保持して減圧状態で搬送するとともに、処理室PM4内又は処理室PM5内又は処理室PM6内に処理済ウエハがある場合は、該処理済ウエハを保持して、バッファ室BM2内へ減圧状態で搬送する。
未処理ウエハが搬入された処理室PM1〜PM6内は、所定の処理圧力や所定の処理温度に調整され、処理室PM1〜PM6内に所定の処理ガスが供給されることにより、未処理ウエハに成膜等の所定の処理が行われる。
図1に示すように、大気搬送ロボットLHは、S1及びS2動作、すなわち、ポッドPD1又はPD2とロードロック室LMとの間でウエハの搬送及び保持を行う。搬送ロボットTH1は、S3〜S5動作、すなわち、ロードロック室LM、バッファ室BM1、バッファ室BM2との間でのウエハの搬送及び保持を行う。搬送ロボットTH2は、S6〜S9動作、すなわち、バッファ室BM1、処理室PM1、PM2、PM3との間でのウエハの搬送及び保持を行う。搬送ロボットTH3は、S10〜S13動作、すなわち、バッファ室BM2、処理室PM4、PM5、PM6との間でのウエハの搬送及び保持を行う。
基板処理装置100は、制御部101を備えている。制御部101は、搬送ロボットTH1〜TH3や大気搬送ロボットLHの搬送動作、各ゲートバルブの開閉動作、ロードロック室LM内や搬送室TM1〜TM3内や処理室PM1〜PM6内やバッファ室BM1やBM2内の圧力調整、処理室PM1〜PM6内の温度調整、処理室PM1〜PM6による基板処理等をそれぞれ制御する。
次に、本発明の実施形態に係る基板搬送ロボットの基板支持部について、図2により説明する。図2は、本発明の実施形態に係る基板搬送ロボットの基板支持部の一例を示す垂直断面図である。図2(a)は、搬送ロボットのある搬送室が、例えば処理室に隣接する状態であって、処理室PM1〜PM6に接続され、直接的に、処理室との間で基板を搬入出する搬送ロボットTH2〜3のエンドエフェクタEEの構成例を示す。搬送ロボットTH2〜3のエンドエフェクタEE1、EE2(基板支持部)の材質は、セラミック又は石英である。基板支持部をセラミックあるいは石英にすると、耐熱性が高いので、処理室の高温環境(例えば100℃以上)により高温になっている基板を、搬送することができる。
図2(b)は、搬送ロボットのある搬送室が、例えば処理室に隣接してない状態であって、処理室PM1〜PM6に接続されておらず、直接的に、処理室との間で基板を搬入出することのない搬送ロボットTH1や大気搬送ロボットLHのエンドエフェクタEEの構成例を示す。搬送ロボットTH1や大気搬送ロボットLHのエンドエフェクタEE1、EE2の、少なくとも基板を載置する基板支持部(図2(b)の2)の材質は、ラバーである。ラバー素材とは、H(水素)、N(窒素)、Cl(塩素)、Si(珪素)、C(炭素)、F(フッ素)、O(酸素)のうち2つ以上を成分とする合成素材であり、例えば、バイトン(登録商標)、カルレッツ(登録商標)、テフロン(登録商標)やシリコンゴムである。
ラバー素材を基板支持部に用いた場合、基板を載置したときの摩擦力がセラミックや石英よりも大きいが、耐熱性はセラミックや石英よりも低く、例えばカルレッツ(登録商標)を用いた場合は、支持する基板の温度を約300℃以下にする必要がある。
冷却されて温度が低くなった基板を搬送する搬送ロボットの基板支持部をラバーにすることによって、基板と基板支持部との間の摩擦力が大きくなり、基板落下を防止しつつ、より高速搬送が可能となる。
搬送ロボットLH及びTH1〜3の、その他の構成及び動作は、先に図5、図7、図8を用いて説明したものと同じなので、説明を省略する。
ラバー素材を基板支持部に用いた場合、基板を載置したときの摩擦力がセラミックや石英よりも大きいが、耐熱性はセラミックや石英よりも低く、例えばカルレッツ(登録商標)を用いた場合は、支持する基板の温度を約300℃以下にする必要がある。
冷却されて温度が低くなった基板を搬送する搬送ロボットの基板支持部をラバーにすることによって、基板と基板支持部との間の摩擦力が大きくなり、基板落下を防止しつつ、より高速搬送が可能となる。
搬送ロボットLH及びTH1〜3の、その他の構成及び動作は、先に図5、図7、図8を用いて説明したものと同じなので、説明を省略する。
次に、基板処理装置100により実施される基板処理工程について、図3を用いて説明する。なお、基板処理装置100の各部の動作は制御部101により制御される。
図3は、複数のウエハに連続的に処理を行う場合において、各ウエハに対する処理内容の時間的推移を示すイベントチャートであり、ロードポートLP1、LP2上のポッドPD1、PD2からロードロック室LM内へのウエハ搬送が完了した後の工程を示す。図3の縦軸の「ウエハNo.」は、処理されるウエハの処理順を示しており、図3ではウエハNo.1〜12の12枚のウエハが順次処理される。図3の横軸の「イベントNo.」は、図1に示す搬送ロボットTH2〜3のウエハ授受動作S6〜S13における1つの動作に要する時間を単位(1イベント)として、時間の進行に伴って順次実行される各工程(イベント)の番号を示している。図3中のS3〜S13は、図1に示すS3〜S13に対応するもので、ウエハの搬送内容を示す。また、図3中のPM1〜PM6は、それぞれ、各処理室PM1〜PM6での基板処理を示す。
図3は、複数のウエハに連続的に処理を行う場合において、各ウエハに対する処理内容の時間的推移を示すイベントチャートであり、ロードポートLP1、LP2上のポッドPD1、PD2からロードロック室LM内へのウエハ搬送が完了した後の工程を示す。図3の縦軸の「ウエハNo.」は、処理されるウエハの処理順を示しており、図3ではウエハNo.1〜12の12枚のウエハが順次処理される。図3の横軸の「イベントNo.」は、図1に示す搬送ロボットTH2〜3のウエハ授受動作S6〜S13における1つの動作に要する時間を単位(1イベント)として、時間の進行に伴って順次実行される各工程(イベント)の番号を示している。図3中のS3〜S13は、図1に示すS3〜S13に対応するもので、ウエハの搬送内容を示す。また、図3中のPM1〜PM6は、それぞれ、各処理室PM1〜PM6での基板処理を示す。
まず、図3におけるNo.1ウエハの処理工程について説明する。
No.1のウエハは、イベントNo.1で、ロードロック室LM内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送され(S3)、次に、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりバッファ室BM1内へ搬送される(S4)。次に、イベントNo.2で、バッファ室BM1内から搬送ロボットTH2により第2搬送室TM2内へ搬送される(S6)。次に、イベントNo.3で、第2搬送室TM2内から搬送ロボットTH2により処理室PM1内へ搬送される(S7)。次に、イベントNo.4〜8で、処理室PM1内で処理される。
No.1のウエハは、イベントNo.1で、ロードロック室LM内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送され(S3)、次に、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりバッファ室BM1内へ搬送される(S4)。次に、イベントNo.2で、バッファ室BM1内から搬送ロボットTH2により第2搬送室TM2内へ搬送される(S6)。次に、イベントNo.3で、第2搬送室TM2内から搬送ロボットTH2により処理室PM1内へ搬送される(S7)。次に、イベントNo.4〜8で、処理室PM1内で処理される。
次に、処理済のNo.1のウエハは、イベントNo.9で、処理室PM1内から搬送ロボットTH2により第2搬送室TM2内へ搬送される(S7)。次に、イベントNo.10で、第2搬送室TM2内から搬送ロボットTH2によりバッファ室BM1内へ搬送される(S6)。次に、イベントNo.11で、バッファ室BM1内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送される(S4)。次に、イベントNo.12で、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりロードロック室LM内へ搬送される(S3)。
本実施形態では、搬送ロボットTH1の基板支持部に摩擦力の大きいラバーを使用しているので、搬送ロボットTH2よりも、平均搬送速度を約2倍高くすることができる。したがって、図3に示すように、S3とS4に要する時間を、従来よりも半分に短縮することができる。
なお、基板支持部にセラミックであるAl2O3を用いた場合、基板搬送時の動作加速度を0.1G程度までしか上げることができないが、ラバー素材であるカルレッツ(登録商標)を用いた場合は、0.3G程度に上げることが可能となる。したがって、基板に加えることのできる慣性力はセラミックの3倍であるが、実際の平均速度は2倍程度になる。これは、搬送ロボットが短時間のうちに加減速を繰り返しており、常にセラミックの3倍の慣性力をかけた状態で搬送しているわけではないためで、実際の移動距離(ストローク)にも関連する。
なお、基板支持部にセラミックであるAl2O3を用いた場合、基板搬送時の動作加速度を0.1G程度までしか上げることができないが、ラバー素材であるカルレッツ(登録商標)を用いた場合は、0.3G程度に上げることが可能となる。したがって、基板に加えることのできる慣性力はセラミックの3倍であるが、実際の平均速度は2倍程度になる。これは、搬送ロボットが短時間のうちに加減速を繰り返しており、常にセラミックの3倍の慣性力をかけた状態で搬送しているわけではないためで、実際の移動距離(ストローク)にも関連する。
次に、No.2ウエハの処理工程について説明する。
No.2のウエハは、イベントNo.2で、ロードロック室LM内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送され(S3)、次に、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりバッファ室BM2内へ搬送される(S5)。次に、イベントNo.3で、バッファ室BM2内から搬送ロボットTH3により第3搬送室TM3内へ搬送される(S10)。次に、イベントNo.4で、第3搬送室TM3内から搬送ロボットTH3により処理室PM4内へ搬送される(S11)。次に、イベントNo.5〜9で、処理室PM4内で処理される。
No.2のウエハは、イベントNo.2で、ロードロック室LM内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送され(S3)、次に、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりバッファ室BM2内へ搬送される(S5)。次に、イベントNo.3で、バッファ室BM2内から搬送ロボットTH3により第3搬送室TM3内へ搬送される(S10)。次に、イベントNo.4で、第3搬送室TM3内から搬送ロボットTH3により処理室PM4内へ搬送される(S11)。次に、イベントNo.5〜9で、処理室PM4内で処理される。
次に、処理済のNo.2のウエハは、イベントNo.10で、処理室PM4内から搬送ロボットTH3により第3搬送室TM3内へ搬送される(S11)。次に、イベントNo.11で、第3搬送室TM3内から搬送ロボットTH3によりバッファ室BM2内へ搬送される(S10)。次に、イベントNo.12で、バッファ室BM2内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送される(S5)。次に、イベントNo.13で、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりロードロック室LM内へ搬送される(S3)。
次に、No.3のウエハの処理工程について説明する。
No.3のウエハは、イベントNo.3で、ロードロック室LM内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送され(S3)、次に、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりバッファ室BM1内へ搬送される(S4)。次に、イベントNo.4で、バッファ室BM1内から搬送ロボットTH2により第2搬送室TM2内へ搬送される(S6)。次に、イベントNo.5で、第2搬送室TM2内から搬送ロボットTH2により処理室PM2内へ搬送される(S8)。次に、イベントNo.6〜10で、処理室PM2内で処理される。
No.3のウエハは、イベントNo.3で、ロードロック室LM内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送され(S3)、次に、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりバッファ室BM1内へ搬送される(S4)。次に、イベントNo.4で、バッファ室BM1内から搬送ロボットTH2により第2搬送室TM2内へ搬送される(S6)。次に、イベントNo.5で、第2搬送室TM2内から搬送ロボットTH2により処理室PM2内へ搬送される(S8)。次に、イベントNo.6〜10で、処理室PM2内で処理される。
次に、処理済のNo.3のウエハは、イベントNo.11で、処理室PM2内から搬送ロボットTH2により第2搬送室TM2内へ搬送される(S8)。次に、イベントNo.12で、第2搬送室TM2内から搬送ロボットTH2によりバッファ室BM1内へ搬送される(S6)。次に、イベントNo.13で、バッファ室BM1内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送される(S4)。次に、イベントNo.14で、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりロードロック室LM内へ搬送される(S3)。
次に、No.4のウエハの処理工程について説明する。
No.4のウエハは、イベントNo.4で、ロードロック室LM内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送され(S3)、次に、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりバッファ室BM2内へ搬送される(S5)。次に、イベントNo.5で、バッファ室BM2内から搬送ロボットTH3により第3搬送室TM3内へ搬送される(S10)。次に、イベントNo.6で、第3搬送室TM3内から搬送ロボットTH3により処理室PM5内へ搬送される(S12)。次に、イベントNo.7〜11で、処理室PM5内で処理される。
No.4のウエハは、イベントNo.4で、ロードロック室LM内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送され(S3)、次に、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりバッファ室BM2内へ搬送される(S5)。次に、イベントNo.5で、バッファ室BM2内から搬送ロボットTH3により第3搬送室TM3内へ搬送される(S10)。次に、イベントNo.6で、第3搬送室TM3内から搬送ロボットTH3により処理室PM5内へ搬送される(S12)。次に、イベントNo.7〜11で、処理室PM5内で処理される。
次に、処理済のNo.4のウエハは、イベントNo.12で、処理室PM5内から搬送ロボットTH3により第3搬送室TM3内へ搬送される(S12)。次に、イベントNo.13で、第3搬送室TM3内から搬送ロボットTH3によりバッファ室BM2内へ搬送される(S10)。次に、イベントNo.14で、バッファ室BM2内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送される(S5)。次に、イベントNo.15で、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりロードロック室LM内へ搬送される(S3)。
次に、No.5のウエハの処理工程について説明する。
No.5のウエハは、イベントNo.5で、ロードロック室LM内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送され(S3)、次に、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりバッファ室BM1内へ搬送される(S4)。次に、イベントNo.6で、バッファ室BM1内から搬送ロボットTH2により第2搬送室TM2内へ搬送される(S6)。次に、イベントNo.7で、第2搬送室TM2内から搬送ロボットTH2により処理室PM3内へ搬送される(S9)。次に、イベントNo.8〜12で、処理室PM3内で処理される。
No.5のウエハは、イベントNo.5で、ロードロック室LM内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送され(S3)、次に、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりバッファ室BM1内へ搬送される(S4)。次に、イベントNo.6で、バッファ室BM1内から搬送ロボットTH2により第2搬送室TM2内へ搬送される(S6)。次に、イベントNo.7で、第2搬送室TM2内から搬送ロボットTH2により処理室PM3内へ搬送される(S9)。次に、イベントNo.8〜12で、処理室PM3内で処理される。
次に、処理済のNo.5のウエハは、イベントNo.13で、処理室PM3内から搬送ロボットTH2により第2搬送室TM2内へ搬送される(S9)。次に、イベントNo.14で、第2搬送室TM2内から搬送ロボットTH2によりバッファ室BM1内へ搬送される(S6)。次に、イベントNo.15で、バッファ室BM1内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送される(S4)。次に、イベントNo.16で、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりロードロック室LM内へ搬送される(S3)。
次に、No.6のウエハの処理工程について説明する。
No.6のウエハは、イベントNo.6で、ロードロック室LM内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送され(S3)、次に、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりバッファ室BM2内へ搬送される(S5)。次に、イベントNo.7で、バッファ室BM2内から搬送ロボットTH3により第3搬送室TM3内へ搬送される(S10)。次に、イベントNo.8で、第3搬送室TM3内から搬送ロボットTH3により処理室PM6内へ搬送される(S13)。次に、イベントNo.9〜13で、処理室PM6内で処理される。
No.6のウエハは、イベントNo.6で、ロードロック室LM内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送され(S3)、次に、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりバッファ室BM2内へ搬送される(S5)。次に、イベントNo.7で、バッファ室BM2内から搬送ロボットTH3により第3搬送室TM3内へ搬送される(S10)。次に、イベントNo.8で、第3搬送室TM3内から搬送ロボットTH3により処理室PM6内へ搬送される(S13)。次に、イベントNo.9〜13で、処理室PM6内で処理される。
次に、処理済のNo.6のウエハは、イベントNo.14で、処理室PM6内から搬送ロボットTH3により第3搬送室TM3内へ搬送される(S13)。次に、イベントNo.15で、第3搬送室TM3内から搬送ロボットTH3によりバッファ室BM2内へ搬送される(S10)。次に、イベントNo.16で、バッファ室BM2内から搬送ロボットTH1により第1搬送室TM1内へ搬送される(S5)。次に、イベントNo.17で、第1搬送室TM1内から搬送ロボットTH1によりロードロック室LM内へ搬送される(S3)。
同様にして、No.7のウエハを処理室PM1へ搬送して処理し、No.8のウエハを処理室PM4へ搬送して処理し、No.9のウエハを処理室PM2へ搬送して処理し、No.10のウエハを処理室PM5へ搬送して処理し、No.11のウエハを処理室PM3へ搬送して処理し、No.12のウエハを処理室PM6へ搬送して処理する。
本実施形態では、搬送ロボットTH1の基板支持部に摩擦力の大きいラバーを使用しているので、搬送ロボットTH2よりも、搬送速度を約2倍高くすることができる。したがって、図3に示すように、搬送ロボットTH1の搬送時間、すなわち、S3、S4、S5に要する時間を、従来よりも半分に短縮することができる。
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。本発明は、半導体製造装置だけでなく、LCD製造装置のようなガラス基板を処理する装置や、他の基板処理装置にも適用できる。基板処理の処理内容は、CVD、PVD、酸化膜、窒化膜、金属含有膜等を形成する成膜処理だけでなく、露光処理、リソグラフィ、塗布処理等であってもよい。
LP1…ロードポート、LP2…ロードポート、PD1…ポッド、PD2…ポッド、EFEM…大気搬送室、LH…大気搬送ロボット、LM…ロードロック室、TH1…第1搬送ロボット、TH2…第2搬送ロボット、TH3…第3搬送ロボット、TM1…第1搬送室、TM2…第2搬送室、TM3…第3搬送室、PM1…第1処理室、PM2…第2処理室、PM3…第3処理室、PM4…第4処理室、PM5…第5処理室、PM6…第6処理室、BM1…第1バッファ室、BM2…第2バッファ室、EE1…エンドエフェクタ、EE2…エンドエフェクタ、101…制御部、401…制御部。
Claims (3)
- 基板に熱処理を施す処理室と、
第1基板支持部を有し該第1基板支持部で基板を支持して搬送する第1搬送ロボットが設けられ、該第1搬送ロボットが、前記処理室から基板を取り出すことのない搬送ロボットである第1搬送室と、
第2基板支持部を有し該第2基板支持部で基板を支持して搬送する第2搬送ロボットが設けられ、該第2搬送ロボットが、前記処理室から基板を取り出す搬送ロボットである第2搬送室とを備え、
前記第1搬送ロボットに設けられた第1基板支持部の摩擦力は、前記第2搬送ロボットに設けられた第2基板支持部の摩擦力よりも大きいことを特徴とする基板処理装置。 - 前記第1基板支持部はラバー素材で形成され、前記第2基板支持部はセラミック、石英のいずれか若しくは両方で形成されていることを特徴とする請求項1に記載された基板処理装置。
- ラバー素材で形成された基板支持部を有する第1搬送ロボットが、未処理基板をバッファ室へ搬入する工程と、
セラミック、石英のいずれか若しくは両方で形成された基板支持部を有する第2搬送ロボットが、前記未処理基板を前記バッファ室から搬出する工程と、
前記第2搬送ロボットが、前記未処理基板を処理室へ搬入する工程と、
前記処理室が前記未処理基板に熱処理を施す工程と、
前記第2搬送ロボットが、前記処理済の基板を前記処理室から搬出する工程と、
前記第2搬送ロボットが、前記処理済の基板を前記バッファ室へ搬入する工程と、
前記第1搬送ロボットが、前記処理済の基板を前記バッファ室から搬出する工程と、
を有する基板処理方法。
Priority Applications (1)
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-
2010
- 2010-09-22 JP JP2010212110A patent/JP2012069658A/ja active Pending
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