JP2023083962A - 基板を処理するシステム、及びそのメンテナンス方法 - Google Patents

基板を処理するシステム、及びそのメンテナンス方法 Download PDF

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Abstract

Figure 2023083962000001
【課題】システムの専有面積の増加を抑えつつ、真空搬送チャンバのメンテナンスを可能とする技術を提供する。
【解決手段】基板を処理するシステムは、大気搬送室と、真空搬送チャンバと、真空処理チャンバが設けられた処理モジュールと、ロードロックチャンバと、を備え、真空搬送チャンバ及びロードロックチャンバは、作業者が進入可能な高さ位置に配置され、真空搬送チャンバの下方側の空間は、前記ロードロックチャンバが接続されている面を除き、複数の前記処理モジュールによって外方側から塞がれている。ロードロックチャンバの下方側の空間は、前記大気搬送室が接続されている面以外の方向から前記作業者が進入して、前記搬送チャンバの下方側の空間へ至るメンテナンス通路となっている。
【選択図】図２

Description

本開示は、基板を処理するシステム、及びそのメンテナンス方法に関する。
半導体デバイスの製造工程にて基板である半導体ウエハ（以下、「ウエハ」と記載する）の処理を行う装置には、真空処理チャンバにウエハを収容し、処理ガスを供給して成膜やエッチングなどを行うものがある。また、効率的な処理を行うため、共通の真空搬送チャンバに対して複数の真空処理チャンバを接続した処理システムも知られている。
このように、複数の真空処理チャンバを備えた処理システムにおいては、システム内に設けられる機器の点数も多くなる。一方、床面積が限られた工場内に処理システム配置するにあたっては、占有面積（フットプリント）の低減が大きな課題となる。そこで処理システムに設けられる多数の機器を限られた空間に集約して配置し、占有面積の低減を図ろうとすると、各機器のメンテナンスを行うためのメンテナンススペースの確保が問題となってくる。
特許文献１には、平面形状が五角形以上の多角形に構成された真空搬送室の側面の１つをメンテナンス領域に設定し、他の側面にガラス基板の処理室を接続した基板処置装置が記載されている。
特開２０１１－２３３７８８号公報
本開示は、システムの専有面積の増加を抑えつつ、真空搬送チャンバのメンテナンスを可能とする技術を提供する。
本開示は、複数の真空処理チャンバを用いて基板を処理するシステムであって、
大気雰囲気下で前記基板の搬送が行われる大気搬送室と、
真空雰囲気下で前記基板の搬送が行われる真空搬送チャンバと、
前記真空処理チャンバと、当該真空処理チャンバに併設される併設機器とを上下方向に配置して構成された複数の処理モジュールと、
前記大気搬送室と前記真空搬送チャンバとの間に設けられ、前記基板を収容した状態で、内部を大気雰囲気と真空雰囲気との間で切り替え可能に構成されたロードロックチャンバと、を備え、
前記真空搬送チャンバ及び前記ロードロックチャンバは、下方側に作業者が進入可能な高さ位置に配置されていることと、
前記真空搬送チャンバの側面には、前記ロードロックチャンバと複数の前記真空処理チャンバとがそれぞれ接続され、前記真空搬送チャンバの下方側の空間は、前記ロードロックチャンバが接続されている面を除き、複数の前記処理モジュールによって外方側から塞がれていることと、
前記ロードロックチャンバの下方側の空間は、前記大気搬送室が接続されている面以外の方向から前記作業者が進入して、前記搬送チャンバの下方側の空間へ至るメンテナンス通路となっているシステムに関するものである。
本開示によれば、システムの専有面積の増加を抑えつつ、真空搬送チャンバのメンテナンスを可能とすることができる。
本開示の基板処理システムの平面図である。 本開示の基板処理システムの外観斜視図である。 多関節アームの駆動機構、及びその搬送容器の構成例を示す斜視図である。 スライドプレートの構成例を示す斜視図である。 前記スライドプレートの配置例を示す平面図である。 メンテナンス通路を介した駆動機構の搬出動作例に係る第１の説明図である。 前記駆動機構の搬出動作例に係る第２の説明図である。
＜全体構成＞
本開示の実施形態に係る基板処理システム１の全体構成について、図１の平面図を参照しながら説明する。図１では、真空処理として、基板であるウエハＷに対して成膜処理を実施する基板処理システム１を例示している。当該基板処理システム１は、搬入出ポート１１、搬入出モジュール１２、真空搬送モジュール１３、及び処理モジュール３を備えている。
処理モジュール３は、各々ウエハＷを格納する２つの真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂを備えている。これら真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂは、側壁間に隙間を開けて、互いに横方向に並んで設けられている。本例の基板処理システム１では、多関節アーム２４Ａを備えた基板搬送ロボットにより、これらの真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂ内に、一括してウエハＷを搬送する構成となっている。そして、これら真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂ内では、各ウエハＷに対して、同じ処理条件で一括して成膜処理が行われる。
以下、基板処理システム１を構成する各部について説明する。図１では、Ｘ軸方向を前後方向（Ｘ軸の基端側を前方とする）、Ｘ軸と直交するＹ軸方向を横方向として説明する（図２、図５、図６Ａ及び図６Ｂにおいて同じ）。
搬入出モジュール１２には４つの搬入出ポート１１が接続されており、各搬入出ポート１１にはウエハＷを収容するウエハ搬送容器１０が載置される。基板処理システム１には、前後方向に沿って、搬入出ポート１１、搬入出モジュール１２、真空搬送モジュール１３が、この順に設けられている。そして、前方側から見て真空搬送モジュール１３の左右の側面、及び後方側の側面に対し、各々、処理モジュール３が接続されている。即ち本例の真空搬送モジュール１３には、その側面を三方から囲むように、３つの処理モジュール３が接続されている。
搬入出モジュール１２は、大気搬送室１２Ａと、ロードロックチャンバ１２Ｂと、を備えている。大気搬送室１２Ａは大気雰囲気とされており、ウエハ搬送容器１０とロードロックチャンバ１２Ｂとの間でウエハＷの搬送を行うための多関節アーム２１を備えている。多関節アーム２１は、昇降、旋回、伸縮自在に構成されている。また、多関節アーム２１は基台部２１１に支持され、基台部２１１は、走行軌道２１２に沿って、手前側から見て左右方向に移動自在に構成されている。
ロードロックチャンバ１２Ｂは、大気搬送室１２Ａと真空搬送チャンバ１３との間に設けられている。ロードロックチャンバ１２Ｂは、ウエハＷを収容した状態で、内部の雰囲気を大気雰囲気と真空雰囲気との間で切り替えることが可能に構成されている。本例のロードロックチャンバ１２Ｂは、手前側から見て左右方向に並ぶ２つの載置部２２を備える。大気搬送室１２Ａの多関節アーム２１は２つの載置部２２とウエハ搬送容器１０との間におけるウエハＷの搬送を行い、２つの載置部２２に対して一枚ずつウエハＷを受け渡すように構成されている。載置部２２は、例えばウエハＷの中心部から外れ、且つウエハＷの周方向に離れた複数の位置を支持する支持ピンにより構成される、不図示の基板支持部を備える。
真空搬送モジュール１３は、内部に真空雰囲気が形成される真空搬送チャンバ２３を備え、当該真空搬送チャンバ２３には多関節アーム２４Ａが設けられている。多関節アーム２４Ａは昇降、旋回、伸縮自在に構成されている。多関節アーム２４Ａの先端部をなすエンドエフェクタ２５は、互いに離れて形成された２つの保持部２６を備える。各保持部２６にウエハＷを一枚ずつ保持することで、多関節アーム２４Ａは、所定の間隔を空けて、２枚のウエハＷを一括して搬送することができる。なお、エンドエフェクタ２５は例えば上下に離れて２つ設けられ、一方のエンドエフェクタ２５でチャンバ（ロードロックチャンバ１２Ｂ、真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂ）からのウエハＷの受け取り、他方のエンドエフェクタ２５でチャンバへのウエハＷの送出が夫々可能となっている。
上述のように多関節アーム２４Ａは２枚のウエハＷを一括して搬送する。従って、真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂと、真空搬送モジュール１３との間においては、２枚のウエハＷが一括で搬送される。また、ロードロックチャンバ１２Ｂと真空搬送モジュール１３との間においても２枚のウエハＷが一括で搬送される。
多関節アーム２４Ａは、後述する駆動部２４Ｂと共に、本例の基板搬送ロボットを構成する。
各真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂは、不図示の真空排気機構により減圧され、真空雰囲気となっている。各真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂの内部には、ステージ３２が設けられ、ウエハＷはこのステージ３２に載置された状態で成膜処理が実施される。例えば、ウエハＷを加熱しながら成膜処理を実施する場合には、ステージ３２には、ヒーターが設けられる。また、各真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂには、シャワーヘッドなどにより構成され、ステージ３２に載置されたウエハＷに対して成膜ガスを供給するガス供給部が設けられる。なお、これらヒーターやガス供給部は、図示を省略してある。さらにステージ３２には、搬入出されるウエハＷの受け渡しを行うための不図示の支持ピンが設けられている。
ここで、真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂは、成膜処理を実施するように構成されている場合に限定されるものではなく、エッチング処理、クリーニング処理、アッシング処理など、他の処理を実施するように構成されていてもよい。
大気搬送室１２Ａとロードロックチャンバ１２Ｂとの間、ロードロックチャンバ１２Ｂと真空搬送モジュール１３との間、処理モジュール３に設けられた各真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂと真空搬送モジュール１３との間には、各々ゲートバルブＧが設けられている。ゲートバルブＧにより、ウエハＷの搬送口が開閉されると共に、大気搬送室１２Ａや各チャンバ１２Ｂ、２３、３１Ａ、３１Ｂ内の雰囲気を独立して調節することが可能となる。
以上に述べた基板処理システム１において、ウエハＷは、ウエハ搬送容器１０から真空搬送モジュール１３に接続される真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂへと搬送されて処理された後、ウエハ搬送容器１０に戻される。
＜真空搬送モジュール１３のレイアウト＞
上述の構成を備える基板処理システム１について、図２の外観斜視図なども参照しながらより詳細なレイアウトについて説明する。
図１に示すように、本例の真空搬送モジュール１３は、平面視正方形に構成された真空搬送チャンバ２３の４つの側面に、１つのロードロックチャンバ１２Ｂと３つの処理モジュール３とを各々、接続した構成となっている。
図６Ａに概略構成を示すように、真空搬送チャンバ２３は、上下方向に扁平な筐体として構成され、その側壁面に既述のロードロックチャンバ１２Ｂや処理モジュール３が接続される。図１を用いて説明したように、真空搬送チャンバ２３の内部には多関節アーム２４Ａが設けられている一方、この多関節アーム２４Ａを駆動する駆動部２４Ｂは、真空搬送チャンバ２３の外部に設けられている。
図６Ａに示すように、真空搬送チャンバ２３は、骨組み構造の架構部２３１によって下面側から支持され、基板処理システム１が設置される半導体工場の建屋の床面Ｆの上方位置に配置される。架構部２３１に支持された真空搬送チャンバ２３の下面と、工場の床面Ｆとの間には、高さ寸法が例えば１０００～１６００ｍｍ程度の空間が形成されている。
この空間のうち、床面より１５０～３００ｍｍ程度の範囲の空間には、電力消費設備に電力を共有する給電ケーブルや、計装用のケーブルなどを収容したケーブルボックス２３２が配置される。
また、このケーブルボックス２３２の上面と真空搬送チャンバ２３の下面との間の空間は、作業員Ｐが進入してメンテナンス作業を行なうことが可能なメンテナンス空間２３０となっている。
ここで本例の真空搬送チャンバ２３においては、前記床面Ｆから１５００ｍｍ以上の搬送高さにて多関節アーム２４ＡによるウエハＷの搬送を行う構成となっている。従来の真空搬送チャンバ２３における搬送高さは、１１００～１３５０ｍｍ程度の範囲内に設定されていた。本例の真空搬送チャンバ２３においては、ウエハＷの搬送高さを従来よりも高い位置に設定することにより、作業員Ｐが作業を行いやすいメンテナンス空間２３０を確保している。
さらに、このメンテナンス空間２３０には、多関節アーム２４Ａを駆動する駆動部２４Ｂが配置される。図３にも示すように駆動部２４Ｂは、上下方向に長い柱状体、例えば円柱体として構成され、５５０～８５０ｍｍ程度の範囲内の高さ寸法、３５０～５５０ｍｍ程度の範囲内の最大直径を有している。
駆動部２４Ｂの内部には、多関節アーム２４Ａの昇降、旋回、伸縮動作を実行するための駆動機構が収容されている。駆動部２４Ｂは、円柱体の長軸を上下方向に向けた状態で、真空搬送チャンバ２３の下面中央部に取り付けられている。そして駆動部２４Ｂは、真空搬送チャンバ２３の下面からメンテナンス空間２３０へ向けて下方側に突出するように吊り下げ支持されている（真空搬送チャンバ２３に駆動部２４Ｂが取り付けられた状態については不図示）。駆動部２４Ｂは、多関節アーム２４Ａと共に本例の基板搬送ロボットを構成している。
＜処理モジュール３のレイアウト＞
次いで、真空搬送チャンバ２３の側面に接続される処理モジュール３のレイアウト構成について説明する。図１を用いて説明したように、本例の基板処理システム１において、真空搬送チャンバ２３の３つの側面には、２つの真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂが各々接続されている。各真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂには、成膜ガスの供給を行うガス供給部に係る機器、真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂの真空排気を行う排気系統に係る機器や、ヒーターなどに電力を供給する電力供給系統、各種の制御に係る制御機器など、多数の機器が併設される。以下の説明では、これらの機器を「併設機器」ともいう。
一方、背景技術にて説明したように、基板処理システム１においては、工場の床面Ｆに設置される基板処理システム１の専有面積の増大を抑えることが求められている。特に、２つの真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂが隣り合って配置されている場合には、真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂの各々に対応して併設機器が設けられるので、これら多数の機器を効率的に配置する必要がある。
そこで、本例の基板処理システム１においては、真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂと、その併設機器とを上下方向に配置して処理モジュール３を構成することにより、各処理モジュール３の専有面積の増大を抑えている。例えば処理モジュール３は、骨組み構造のラック内に、前述の真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂ及びその併設機器を組み込んで、上下方向に配置した構成となっている。処理モジュール３は、多数の機器を収容したラックの外面をケーシング３０で覆った構成としてもよい。
図２中に破線で示すように、処理モジュール３内において真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂは、真空搬送チャンバ２３に接続可能な高さ位置に配置される。
真空搬送チャンバ２３の３つの側面に各々、接続される処理モジュール３は、互いに共通の構成となっている。共通する構成の処理モジュール３を採用することにより、配置位置に応じて異なる構成の処理モジュール３を設ける場合と比較して設計コストを低減できる。また、真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂや併設機器の配置位置の相違や、これに伴う配管長さなどの相違に起因する、ウエハＷの処理条件の不揃いの発生を抑え、異なる処理モジュール３間で均一な成膜処理を行うことができる。
図１に例示するように、真空搬送チャンバ２３側から見たとき、処理モジュール３の幅は真空搬送チャンバ２３の側壁の幅に揃うように構成されている。また、同方向から見た処理モジュール３の奥行きは、真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂの奥行きと揃うように構成されている。このように、各処理モジュール３は比較的狭い領域に、集約して多数の機器が配置されている。
このように各処理モジュール３に多数の機器を集約して配置した結果、図２に例示するように、処理モジュール３の上端は、架構部２３１に支持された真空搬送チャンバ２３の上面よりも高い位置まで伸び出ている。処理モジュール３の高さ寸法としては、２５００～３５００ｍｍ程度の範囲を例示することができる。
さらに図２に示すように、処理モジュール３は基板処理システム１が配置されている工場の床面Ｆ側から、真空搬送チャンバ２３の上面よりも上方の高さ位置まで延在するように構成されている。このような構成の処理モジュール３が真空搬送チャンバ２３の３つの側面に沿って設けられていることにより、図６Ａを用いて説明した真空搬送チャンバ２３の下方側のメンテナンス空間２３０は、これら処理モジュール３によって三方から塞がれた状態となっている。
＜大気搬送室１２Ａ及びロードロックチャンバ１２Ｂのレイアウト＞
次いで、大気搬送室１２Ａ及びロードロックチャンバ１２Ｂのレイアウト構成について説明する。
図６Ａに概略の外観構成を示すように、ロードロックチャンバ１２Ｂは、前後方向に扁平な筐体として構成されている。ロードロックチャンバ１２Ｂ内の載置部２２は、不図示の支持ピンと、真空搬送チャンバ２３側の多関節アーム２４Ａとの間のウエハＷの受け渡し高さが、既述のウエハＷの搬送高さ（床面Ｆから１５００ｍｍ以上）と揃うように設けられている。
また、ロードロックチャンバ１２Ｂの前後の側面には、各々ゲートバルブＧが設けられている。
図６Ａに示すように、ロードロックチャンバ１２Ｂは、骨組み構造の架構部１２２によって下面側から支持され、床面Ｆの上方位置に配置される。架構部１２２に支持されたロードロックチャンバ１２Ｂの下面と、床面Ｆとの間には、高さ寸法が８００～１４００ｍｍ程度の空間が形成されている。
この空間のうち、床面より１５０～３００ｍｍ程度の範囲の空間には、既述のケーブルボックス２３２等が配置される。また、このケーブルボックス２３２の上面とロードロックチャンバ１２Ｂの下面との間の空間は、真空搬送チャンバ２３側の既述のメンテナンス空間２３０とつながっていて、メンテナンス空間２３０に進入する作業員Ｐが通るメンテナンス通路１６となっている。
図２に示すように、大気搬送室１２Ａは、多関節アーム２１が配置され、当該多関節アーム２１によってウエハＷが搬送される空間を構成する筐体を備え、この筐体の前面に搬入出ポート１１を接続した構成となっている。大気搬送室１２Ａは、床面Ｆ側から真空搬送チャンバ２３の上面よりも上方側の高さ位置に至る高さ寸法を有する。また、手前側から見た大気搬送室１２Ａの幅寸法は、ロードロックチャンバ１２Ｂ及び真空搬送チャンバ２３の幅寸法よりも幅広に構成されている。
図１の平面図に示すように、大気搬送室１２Ａの背面には、凹部が形成されており、この凹部に対してロードロックチャンバ１２Ｂの前方側半分を嵌合させた構成となっている。この構成により、基板処理システム１を構成する機器であるタッチパネルディスプレイ１０１や不図示の制御コンピュータなどをロードロックチャンバ１２Ｂの両脇の領域に配置しつつ、基板処理システム１の専有面積が必要以上に増大することを避けている。
＜メンテナンス通路＞
以上に説明した、レイアウト構成を備える基板処理システム１において、真空搬送チャンバ２３の下方側に形成されているメンテナンス空間２３０は、ロードロックチャンバ１２Ｂが接続されている面を除き、処理モジュール３によって外方側から塞がれている。ここで「塞がれている」とは、例えば隣り合って配置された処理モジュール３同士が隙間なく密に配置されている場合に限定されない。これら処理モジュール３同士の間に隙間が形成されている場合であっても、その隙間から、作業員Ｐが進入することができない場合には、作業員Ｐにとって、これらの面は処理モジュール３によって外方側から塞がれている状態と言える。
また、ロードロックチャンバ１２Ｂの前面には大気搬送室１２Ａが配置されているので、前方側からもメンテナンス空間２３０に進入することはできない。そこで本例の基板処理システム１は、手前側から見たとき、大気搬送室１２Ａが接続されている面（ロードロックチャンバ１２Ｂの前面）以外の方向である側方側から、作業員Ｐがメンテナンス空間２３０へメンテナンス通路１６を介して進入する構成となっている。
一方で既述のように、本例の基板処理システム１においては、大気搬送室１２Ａの背面に形成された凹部に対し、ロードロックチャンバ１２Ｂの前方側半分を嵌合させた構成となっている。このため、そのままの状態では、ロードロックチャンバ１２Ｂと処理モジュール３との隙間を介して作業員Ｐがメンテナンス通路１６に進入することが困難な場合もある。
そこで図２に示すように、大気搬送室１２Ａを手前から見て例えば右手の後面下方位置には、切り欠き部１２１が形成されている。また、当該大気搬送室１２Ａの切り欠き部１２１と対向する領域には、処理モジュール３側にも切り欠き部３１が形成されている。これらの切り欠き部１２１、３１によって形成されるトンネル状の空間は、ロードロックチャンバ１２Ｂの下方側の空間と共に、メンテナンス通路１６の一部を構成している。そして、切り欠き部１２１、３１によって形成されたメンテナンス通路１６が大気搬送室１２Ａの側面に向けて開口し、開口部１６ａを形成していることにより、作業員Ｐは、メンテナンス通路１６に進入することができる。開口部１６ａの開口寸法例については、後述する駆動部２４Ｂの搬送容器５の構成に合わせて説明する。
なお、大気搬送室１２Ａと処理モジュール３との間に十分な隙間があり、作業員Ｐが進入することができれば、上述の切り欠き部１２１、３１を設けることは必須の要件ではない。
一方、既述のようにロードロックチャンバ１２Ｂの両脇の領域は、基板処理システム１の構成機器を配置する領域としても利用している。この点、大気搬送室１２Ａに切り欠き部１２１を形成すると、その分、機器の配置スペースは減少してしまう。この観点で、本例の基板処理システム１では、手前側から見て大気搬送室１２Ａの左手側には開口部１６ａを設けていない（切り欠き部１２１を形成していない）。
またここで既述のように、本例の基板処理システム１において、処理モジュール３は互いに共通の構成となっている。従って、図２では隠れて見えないが、真空搬送チャンバ２３の後方側、及び左手側に配置された他の処理モジュール３にも、共通の位置に切り欠き部３１が形成されている。これらの切り欠き部３１は、作業員Ｐがメンテナンス空間２３０に進入することが可能な寸法とはなっていない。一方で、これらの切り欠き部３１は、作業員Ｐがメンテナンス空間２３０内で作業を行う際の明り取りの窓や、小さな部品を受け渡すための受け渡し通路、メンテナンス作業を行う際に使用する治具の給電ケーブルの配置スペースなどとして利用することができる。
＜駆動部２４Ｂの搬送用治具＞
次いで、上述のメンテナンス通路１６を介し、真空搬送チャンバ２３に設けられる最大の機器の１つである駆動部２４Ｂの搬入出を行うための治具（搬送容器５、スライドプレート６）の構成例について説明する。本例の基板処理システム１においては、駆動部２４Ｂを搬送容器５に収容し、その搬送経路に沿って敷いた着脱式のスライドプレート６上を滑り移動させて搬送を行う。
＜搬送容器５＞
図３には、駆動部２４Ｂ及びその搬送容器５の外観斜視図を示してある。既述のように高さ寸法が５５０～８５０ｍｍ程度の円柱体として構成された駆動部２４Ｂは、長軸を上下方向に向けた縦置きの状態で、真空搬送チャンバ２３の下面から下方側に突出するように吊り下げ支持されている。また駆動部２４Ｂは、６０～１００ｋｇ程度の重量がある。このため、トロリークレーンや巻き上げ機といった器具を用いなければ、駆動部２４Ｂを横倒しにする作業は困難である。しかしながら、狭いメンテナンス空間２３０内にこれらの器具を配置する余地は乏しい。
そこで本例の基板処理システム１において、搬送容器５は、駆動部２４Ｂを縦置きの状態のまま収容することが可能なかご状の容器として構成されている。真空搬送チャンバ２３の下面から吊り下げ保持された駆動部２４Ｂの下端と、搬送容器５の上端とが干渉する場合には、図３に例示するように搬送容器５の上部側の一部を本体部５１から着脱可能な着脱部５２としてもよい。
搬送容器５の底面には、樹脂板５３が設けられており、スライドプレート６との間に働く摩擦を低減して、滑り移動をさせやすくする構成となっている。また、移動のためのキャスターを設けないことで、搬送容器５の高さ寸法を低減した構成となっている。
駆動部２４Ｂを収容した状態の搬送容器５は、全体で６００～９５０ｍｍ程度の範囲内の高さ寸法、４００～６００ｍｍ程度の範囲内の幅寸法となる。このため、大気搬送室１２Ａ及び処理モジュール３の切り欠き部１２１、３１により形成されるメンテナンス通路１６及び開口部１６ａの高さ及び幅は、駆動部２４Ｂを収容した状態の搬送容器５を通過させることが可能な寸法に構成される。
＜スライドプレート６＞
スライドプレート６は、メンテナンス通路１６の開口部１６ａから駆動部２４Ｂの取り付け位置に至る、ロードロックチャンバ１２Ｂ及び真空搬送チャンバ２３の下方側の空間（メンテナンス通路１６、メンテナンス空間２３０）の床面に設置される。図５には、スライドプレート６が配置される領域を破線で示してある。なお図示の便宜上、図５では多関節アーム２４Ａやロードロックチャンバ１２Ｂ内の載置部２２の記載を適宜、省略してある。
図５に示す例において、スライドプレート６は、駆動部２４Ｂの搬送経路に沿って延在するように設けられている。図４に示すように、スライドプレート６によって構成される搬送経路の両端位置には、高さ数ミリメートル～数センチメートル程度の突壁状のガイド部６２が設けられている。
例えばスライドプレート６は、表面が磨かれたステンレス製の金属板からなる複数のプレート部材６１を組み合わせて構成される。複数のプレート部材６１を組み合わせることにより、スライドプレート６は、メンテナンス通路１６及びメンテナンス空間２３０の床面に着脱自在な構成となっている。
ここで、図３に示す板搬送容器５の底部の樹脂板５３を構成する樹脂材料としては、スライドプレート６を構成するステンレス板との摩擦係数が例えば０．０３～０．３程度の範囲内となるものが選択される。このような樹脂の例としては、ポリアセタール、ポリエステルやフッ素樹脂を例示することができる。
このようにスライドプレート６は複数のプレート部材６１を組み合わせて構成されている一方、駆動部２４Ｂを収容した搬送容器５は、滑り移動により当該スライドプレート６上を移動する。このため、隣り合って配置されるプレート部材６１同士の突合部に段差が形成されていると、滑り移動させている搬送容器５が段差に引っ掛かり、移動が妨げられてしまうおそれがある。
そこで、図４中の拡大図に示すように、前記突合部において各プレート部材６１は、上面側の角部が面取りされている。図４には曲面状に面取りを行って面取り部６１１を形成した例を示している。面取り部６１１の形状は、曲面形状に限定されず、傾斜面状の面取りを行ってもよい。面取り部６１１を形成する加工法としては、前記突合部の上面側の角部を押し潰す面押し加工を行ってもよいし、グラインダーで当該角部を削り取ってもよい。
＜メンテナンス作業＞
以上に説明した構成を備える基板処理システム１において、駆動部２４Ｂの取り外し操作を含むメンテナンス作業の一例について図６Ａ、図６Ｂを参照しながら説明する。図示の便宜上、これらの図においては、処理モジュール３や大気搬送室１２Ａの記載を省略してあるが、実際には図１、図２に示すように真空搬送チャンバ２３、ロードロックチャンバ１２Ｂの周りには処理モジュール３及び大気搬送室１２Ａが配置されている。
メンテナンス作業の開始に当たっては、基板処理システム１におけるウエハＷの処理を終了し、真空搬送チャンバ２３内を大気雰囲気とする。そして、真空搬送チャンバ２３の上面側の不図示の蓋を解放し、真空搬送チャンバ２３の上方側に配置したトロリークレーンや巻き上げ機を用い、多関節アーム２４Ａを取り外す。
一方、真空搬送チャンバ２３及びロードロックチャンバ１２Ｂの下方側においては、メンテナンス通路１６を介して作業員Ｐがメンテナンス空間２３０に進入し、スライドプレート６を設置する。次いで、メンテナンス空間２３０内に搬送容器５を搬入し、着脱部５２を取り外して駆動部２４Ｂの下端部分を本体部５１の開口内に挿入する。
しかる後、駆動部２４Ｂを真空搬送チャンバ２３から取り外し、さらに駆動部２４Ｂを徐々に降下させて搬送容器５（本体部５１）内に収容する。この際、多関節アーム２４Ａと駆動部２４Ｂとを接続するために設けられた真空搬送チャンバ２３の底面の開口部を介し、真空搬送チャンバ２３の上方側に設けられた既述の巻き上げ機を用いて駆動部２４Ｂを吊り下げた状態としてから、駆動部２４Ｂを徐々に降下させてもよい。また、台の上などに配置したジャッキを用いて駆動部２４Ｂのフランジ部を下面側から支えつつ、駆動部２４Ｂを徐々に降下させてもよい。
搬送容器５内に駆動部２４Ｂを収容したら、本体部５１に着脱部５２を取り付けて駆動部２４Ｂを固定する。しかる後、進行方向へ向けて作業員Ｐが搬送容器５を押すことにより、搬送容器５を滑り移動させる（図６Ａ）。そして、メンテナンス通路１６を通過し、開口部１６ａの形成位置に到達したら、搬送容器５全体を台車などに乗せ、駆動部２４Ｂのメンテナンスが行われるショップへと搬送する。
駆動部２４Ｂは、トロリークレーンや巻き上げ機を用いて真空搬送チャンバ２３の上方へ引き上げて搬送する手法も考えられる。しかしながら既述のように駆動部２４Ｂは、５５０～８５０ｍｍ程度の範囲の高さ寸法を有している。このような駆動部２４Ｂ全体を、図２に示す処理モジュール３や大気搬送室１２Ａの上方領域を通過させて取り出すためには、基板処理システム１の周囲に大型の架構を設置したうえでトロリークレーンや巻き上げ機を設ける必要が生じる。このため、扁平な多関節アーム２４Ａのみを上面側から搬送する場合と比較して、大掛かりな搬送設備を準備しなければならない。この点、真空搬送チャンバ２３の下方側では、簡素な構成の搬送容器５とスライドプレート６とにより駆動部２４Ｂの搬送を行うことができる。
駆動部２４Ｂの取り付け時には、上述の作業とは反対の手順で駆動部２４Ｂを搬送し、真空搬送チャンバ２３の下面に取り付ける。
また、駆動部２４Ｂの取り外しに限らず、ロードロックチャンバ１２Ｂ、真空搬送チャンバ２３の下面側から実施可能な種々のメンテナンス作業についても、作業員Ｐがメンテナンス通路１６やメンテナンス空間２３０内に進入することにより実施される。
以上に説明した基板処理システム１によれば、真空搬送チャンバ２３の下方側のメンテナンス空間２３０に作業員Ｐが進入するためのメンテナンス通路１６をロードロックチャンバ１２Ｂの下方側に設けている。この構成を採用することにより、真空搬送チャンバ２３の側面に沿って配置される処理モジュール３同士の間に大きな隙間を設けたり、処理モジュール３の設置を１基分省略したりして、作業員Ｐが進入する通路を確保しなくてよい。このため、基板処理システム１の専有面積の増加を抑えつつ、真空搬送チャンバ２３のメンテナンスを可能とすることができる
ここで、基板処理システム１の構成は、図１、図２を用いて説明した例に限定されるものではない。例えば真空搬送チャンバ２３の平面形状を、前後方向に細長い矩形状とし、手前側から見て左右の側面には、複数組ずつ処理モジュール３を配置してもよい。また、真空搬送チャンバ２３の平面形状を五角形以上とし、ロードロックチャンバ１２Ｂが接続される面以外の側面に各々、処理モジュール３を接続してもよい。
また処理モジュール３に対し、横方向に並べて２つの真空処理チャンバ３１Ａ、３１Ｂを設けることは必須の要件ではなく、各々１つずつ、あるいは３つ以上ずつ真空処理チャンバを設けてもよい。
この他、駆動部２４Ｂの搬送経路に沿ってスライドプレート６を設けることも必須ではない。メンテナンス空間２３０やメンテナンス通路１６の床面上で、直接、搬送容器５を滑り移動させてもよい。
さらには、搬送容器５の構成についても種々のバリエーションを採用してよい。例えば、縦置きの状態、または巻き上げ機などを用いて横転させた状態で、キャスター付きの台座上に駆動部２４Ｂを配置した後、当該台座を移動させ駆動部２４Ｂの搬送を行ってもよい。
今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
Ｐ 作業員
１ 基板処理システム
１２Ａ 大気搬送室
１２Ｂ ロードロックチャンバ
１６ メンテナンス通路
２３ 真空搬送チャンバ
３ 処理モジュール

Claims (10)

  1. 複数の真空処理チャンバを用いて基板を処理するシステムであって、
    大気雰囲気下で前記基板の搬送が行われる大気搬送室と、
    真空雰囲気下で前記基板の搬送が行われる真空搬送チャンバと、
    前記真空処理チャンバと、当該真空処理チャンバに併設される併設機器とを上下方向に配置して構成された複数の処理モジュールと、
    前記大気搬送室と前記真空搬送チャンバとの間に設けられ、前記基板を収容した状態で、内部を大気雰囲気と真空雰囲気との間で切り替え可能に構成されたロードロックチャンバと、を備え、
    前記真空搬送チャンバ及び前記ロードロックチャンバは、下方側に作業者が進入可能な高さ位置に配置されていることと、
    前記真空搬送チャンバの側面には、前記ロードロックチャンバと複数の前記真空処理チャンバとがそれぞれ接続され、前記真空搬送チャンバの下方側の空間は、前記ロードロックチャンバが接続されている面を除き、複数の前記処理モジュールによって外方側から塞がれていることと、
    前記ロードロックチャンバの下方側の空間は、前記大気搬送室が接続されている面以外の方向から前記作業者が進入して、前記搬送チャンバの下方側の空間へ至るメンテナンス通路となっているシステム。
  2. 前記真空搬送チャンバは、当該真空搬送チャンバ内に設けられた基板搬送用の多関節アームと、前記多関節アームに接続され、真空搬送チャンバの下方側の空間へ向けて突出するように設けられた駆動機構と、を有する基板搬送ロボットを備え、前記メンテナンス通路は、前記真空搬送チャンバから取り外された前記駆動機構を通過させることが可能な幅寸法及び高さ寸法を有する、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記駆動機構は、上下方向に長い柱状体として構成され、前記柱状体の長軸を上下方向に向けた状態で前記メンテナンス通路を通過する、請求項２に記載のシステム。
  4. 前記駆動機構は、搬送用の搬送容器に収容された状態で搬送され、前記メンテナンス通路の幅及び高さは、前記駆動機構が収容された前記搬送容器を通過させることが可能な寸法に構成されている、請求項２または３に記載のシステム。
  5. 前記メンテナンス通路から前記駆動機構の取り付け位置に至る、前記真空搬送チャンバ及び前記ロードロックチャンバの下方側の空間の床面には、前記搬送容器を滑り移動させるためのスライドプレートが設けられる、請求項４に記載のシステム。
  6. 前記スライドプレートは、前記駆動機構の搬送経路に沿って延在するように設けられ、前記搬送経路の両端位置には、突壁状のガイド部が設けられている、請求項５に記載のシステム。
  7. 前記スライドプレートは、複数のプレート部材を組み合わせることにより着脱自在に構成され、隣り合って配置されるプレート部材同士の突合部は、滑り移動する前記搬送容器の引っ掛かりを避けるため、上面側の角部が面取りされている、請求項５または６に記載のシステム。
  8. 前記ロードロックチャンバ及び前記真空搬送チャンバは、前記システムが設けられている建屋の床面から１５００ｍｍ以上の搬送高さにて前記基板の搬送を行う高さ位置に配置されている、請求項１ないし７のいずれか一つに記載のシステム。
  9. 前記メンテナンス通路は、前記大気搬送室側から見て、前記ロードロックチャンバの左右いずれか一方側に開口するように設けられ、前記ロードロックチャンバの下方側に至る他方側の面は、前記システムを構成する機器が配置されていることにより塞がれた状態となっている、請求項１ないし８のいずれか一つに記載のシステム。
  10. 真空雰囲気の複数の真空処理チャンバを用いて基板を処理するシステムのメンテナンス方法であって、
    前記システムは、
    大気雰囲気下で前記基板の搬送が行われる大気搬送室と、真空雰囲気下で前記基板の搬送が行われる真空搬送チャンバと、前記真空処理チャンバと、当該真空処理チャンバに併設される併設機器とを上下方向に配置して構成された複数の処理モジュールと、前記大気搬送室と前記真空搬送チャンバとの間に設けられ、前記基板を収容した状態で、内部を大気雰囲気と真空雰囲気との間で切り替え可能に構成されたロードロックチャンバと、を備えることと、
    前記真空搬送チャンバ及び前記ロードロックチャンバは、下方側に作業者が進入可能な高さ位置に配置されていることと、
    前記真空搬送チャンバの側面には、前記ロードロックチャンバと複数の前記真空処理チャンバとがそれぞれ接続され、前記真空搬送チャンバの下方側の空間は、前記ロードロックチャンバが接続されている面を除き、複数の前記処理モジュールによって外方側から塞がれていることと、
    前記ロードロックチャンバの下方側の空間は、前記大気搬送室が接続されている面以外の方向から進入可能であり、前記搬送チャンバの下方側の空間へ至るメンテナンス通路となっていることと、を有し、
    前記メンテナンス通路に前記作業者が進入してメンテナンスを実施する方法。
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