JP3181455B2 - Transfer arm device and processing chamber assembly device using the same - Google Patents
Transfer arm device and processing chamber assembly device using the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体製造装置
等に用いられる搬送アーム装置及びこれを用いた処理室
集合装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transfer arm device used in, for example, a semiconductor manufacturing apparatus and a processing chamber assembly device using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、半導体デバイスの製造工程にお
いては、半導体製造装置の真空処理室内に半導体ウエハ
等の被処理体を搬入し、減圧雰囲気下でその処理を行う
工程が多く用いられている。このように減圧雰囲気下で
被処理体に処理を施す半導体製造装置では、半導体ウエ
ハ等の被処理体を真空処理室内に搬入・搬出する毎に、
真空処理室内を常圧に戻すと、再び真空処理室内を減圧
して処理を開始するまでに多くの時間を要し、スループ
ット(throughput:単位時間内に処理できる
ワーク数量)の低下を招くことになる。このため、真空
処理室に隣接して、その内部の容積が真空処理室よりも
少ない予備真空室いわゆるロードロック室を設けたもの
が多い。2. Description of the Related Art Generally, in a process of manufacturing a semiconductor device, a process of carrying an object such as a semiconductor wafer into a vacuum processing chamber of a semiconductor manufacturing apparatus and performing the process under a reduced pressure atmosphere is often used. In a semiconductor manufacturing apparatus that performs processing on an object to be processed under a reduced-pressure atmosphere as described above, every time an object to be processed such as a semiconductor wafer is carried in and out of a vacuum processing chamber,
When the inside of the vacuum processing chamber is returned to the normal pressure, it takes a lot of time to start the processing by reducing the pressure inside the vacuum processing chamber again, which causes a decrease in throughput (the number of workpieces that can be processed within a unit time). Become. For this reason, in many cases, a pre-vacuum chamber, that is, a so-called load lock chamber, having a smaller internal volume than the vacuum processing chamber is provided adjacent to the vacuum processing chamber.
【0003】例えば、減圧雰囲気下で被処理物の処理を
行う従来の半導体製造装置(例えばエッチング装置等)
では、この装置の真空処理室に隣接してロードロック室
を設け、このロードロック室を介して半導体ウエハ等の
被処理体を真空処理室に対して搬送アームにより搬入・
搬出させる。このようにして真空処理室内を常圧に戻す
ことなく半導体ウエハ等の被処理体を真空処理室に搬入
・搬出するようにして、半導体製造装置全体のスループ
ットの向上を図っている。For example, a conventional semiconductor manufacturing apparatus (eg, an etching apparatus) for processing an object to be processed under a reduced pressure atmosphere
Then, a load lock chamber is provided adjacent to the vacuum processing chamber of this apparatus, and an object to be processed such as a semiconductor wafer is loaded into the vacuum processing chamber by the transfer arm through the load lock chamber.
Let them be carried out. In this way, an object to be processed such as a semiconductor wafer is carried into and out of the vacuum processing chamber without returning the vacuum processing chamber to normal pressure, thereby improving the throughput of the entire semiconductor manufacturing apparatus.
【0004】上記被処理体を搬送する従来の搬送アーム
は、一般的に多関節アーム方式になっており、例えば3
つのアーム部をそれぞれ屈曲可能に直列に接続し、それ
らの間に動力を伝達してアーム部全体を伸縮させるよう
になっている。また、他の形状の搬送アームとしては、
いわゆる蛙の足のように屈曲可能になされたフロッグレ
グ方式の搬送アームも知られている。これら搬送アーム
の動力の伝達は、例えば2つのプーリ間にスチールベル
ト、チェーンベルト或いはベルト内側に多数の凹凸を形
成してこれとプーリに形成した凹凸と噛み合うようにし
たコックベルト等を掛け渡し、これらベルトを回転する
ことにより多関節アームの伸縮を行うようになってい
る。A conventional transfer arm for transferring the object to be processed is generally of the articulated arm type.
The two arm portions are connected in series so as to be able to bend, respectively, and power is transmitted between them to expand and contract the entire arm portion. Also, as transfer arms of other shapes,
There is also known a frog-leg type transfer arm that can be bent like a so-called frog foot. The transmission of the power of these transfer arms is, for example, a steel belt, a chain belt or a cock belt or the like which is formed with a large number of irregularities inside the belt between the two pulleys so as to mesh with the irregularities formed on the pulleys. By rotating these belts, the articulated arm expands and contracts.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体製造
工程においては、上記真空処理室内にて処理された半導
体ウエハの搬入・搬出を行うには搬送アームが用いられ
る。この動作を説明すると例えばウエハの処理が終了し
たならは真空処理室内から処理済みのウエハを取り出す
ために搬送アームを伸長してウエハを保持し、次にこれ
を縮退させてロードロック室内に収容する。そして、搬
送アーム全体を旋回させて、これを処理済みウエハを収
容するカセット室或いはクラスタツール装置ならば次に
処理すべき真空処理室に方向付けする。そして、再度搬
送アームを伸長させて処理済みのウエハをカセット内或
いは次の真空処理室内に載置する。次に、空になった搬
送アームを縮退させた後に再度搬送アームを旋回するこ
とによって未処理ウエハを収容するウエハカセット等に
方向付けし、搬送アームを伸長させることによって未処
理のウエハを保持する。そして、搬送アームを縮退させ
た後にこれを再度旋回させて対応する真空処理室に方向
付けし、アームを伸長させることによって未処理のウエ
ハを真空処理室内に載置し、これによって次の処理が可
能となる。In the semiconductor manufacturing process, a transfer arm is used to load and unload semiconductor wafers processed in the vacuum processing chamber. This operation will be described. For example, when the processing of the wafer is completed, the transfer arm is extended to take out the processed wafer from the vacuum processing chamber, the wafer is held, and then the wafer is retracted and housed in the load lock chamber. . Then, the entire transfer arm is turned, and the transfer arm is directed to a cassette chamber for storing processed wafers or a vacuum processing chamber to be processed next in the case of a cluster tool device. Then, the transfer arm is extended again, and the processed wafer is placed in the cassette or the next vacuum processing chamber. Next, after the empty transfer arm is retracted, the transfer arm is turned again to direct the transfer arm to a wafer cassette or the like accommodating the unprocessed wafer, and the transfer arm is extended to hold the unprocessed wafer. . Then, after the transfer arm is retracted, it is turned again to direct it to the corresponding vacuum processing chamber, and the unprocessed wafer is placed in the vacuum processing chamber by extending the arm, whereby the next processing is performed. It becomes possible.
【0006】このように、従来の搬送アームにあって
は、1枚のウエハの処理が終了してから、真空処理室に
未処理の新たなウエハを載置するまでに搬送アームは多
くの伸縮工程や旋回工程を行わなければならず、その間
は、真空処理装置は停止されたままで稼働してはおら
ず、スループットの低下の原因となっていた。特に、複
数の真空処理室を集合させて連結させた、いわゆるクラ
スタ装置にあってはウエハの搬入・搬出が頻繁に行われ
ることから、上述のような従来の搬送アームにあっては
搬入・搬出の作業効率が十分ではなく、真空処理室の稼
働時間が短くなってしまい、クラスタ装置の利点を十分
に生かしきることができないという問題点があった。As described above, in the conventional transfer arm, the transfer arm has a large number of expansions and contractions after the processing of one wafer is completed and before a new unprocessed wafer is placed in the vacuum processing chamber. In such a case, the process and the turning process must be performed, and during that time, the vacuum processing apparatus is not operated while being stopped, which causes a decrease in throughput. In particular, in a so-called cluster device in which a plurality of vacuum processing chambers are assembled and connected, the loading and unloading of wafers is frequently performed. However, there is a problem that the operation efficiency of the cluster device is not sufficient, the operation time of the vacuum processing chamber is shortened, and the advantages of the cluster device cannot be fully utilized.
【0007】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は、占有面積を増加することなく2枚の被処理体
を取り扱い得るようにした搬送アーム装置及びこれを用
いた処理室集合装置を提供することにある。[0007] The present invention focuses on the above problems,
It was created to solve this effectively. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a transfer arm device capable of handling two workpieces without increasing an occupied area, and a processing chamber assembly device using the same.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】第1の発明は、上記問題
点を解決するために、第1のアーム部と、この第1のア
ーム部に屈曲可能に支持された第2のアーム部と、この
第2のアーム部に屈曲可能に支持されると共に先端に被
処理体を保持させる第3のアーム部とよりなる2つの搬
送アームを、同一旋回軸上にこの旋回中心に対して対称
に配置し、前記2つの搬送アームの各第1のアーム部に
独立して動作可能な伸縮駆動系を連結して前記各第3の
アーム部に保持された前記被処理体の中心は前記旋回中
心を通る直線上を相互に180度反対方向に往復移動可
能とし、前記第3のアーム部に保持された前記被処理体
をそれぞれ同一水平面上に位置させ、且つ前記2つの搬
送アームの縮退時に、前記第3のアーム部に載置されて
いる前記被処理体との干渉を避けるために前記各第3の
アーム部に干渉阻止段部を形成するように構成したもの
である。According to a first aspect of the present invention, to solve the above-mentioned problems, a first arm portion and a second arm portion flexibly supported by the first arm portion are provided. The two transfer arms, which are supported by the second arm portion so as to be bent and hold the object to be processed at the tip, are symmetrically arranged on the same rotation axis with respect to the center of rotation. The first and second arm portions of the two transfer arms are connected to an independently operable telescopic drive system .
The center of the object to be processed held by the arm is in the turning state
Reciprocating in 180 ° opposite directions on a straight line passing through the heart
The object to be processed held by the third arm portion
Each is positioned in the same horizontal plane, and the degenerate mode of the two transport arms, is mounted on the third arm portion
In order to avoid interference with the object to be processed, an interference preventing step is formed on each of the third arms.
【0009】第2の発明は、上記問題点を解決するため
に、被処理体を処理する複数の処理室と、これに被処理
体を搬入・搬出すべく共通に接続された共通搬送室を有
する処理室集合装置において、前記共通搬送室内に、前
記各処理室との間で前記被処理体の受け渡しを行うため
に第1の発明による搬送アーム装置を設けるように構成
したものである。According to a second aspect of the present invention, in order to solve the above problems, a plurality of processing chambers for processing an object to be processed and a common transfer chamber commonly connected to carry in and out the object to be processed are provided. The transfer arm device according to the first aspect of the present invention is configured such that a transfer arm device according to the first invention is provided in the common transfer chamber to transfer the object to and from each of the processing chambers.
【0010】[0010]
【作用】第1の発明によれば、2つの搬送アームは、同
一旋回軸上にこの旋回中心に対して対称に配置されてい
るので相互に180度の反対方向へ伸縮可能に設定され
ている。従って、個々の搬送アームに設けた伸縮駆動系
を個別に駆動することにより、第1、第2及び第3のア
ーム部よりなる搬送アームは個別に伸縮することにな
り、また、2つの搬送アームの旋回は一体的に行われ、
その方向付けがなされる。According to the first aspect of the invention, the two transfer arms are arranged symmetrically with respect to the center of rotation on the same rotation axis, so that they can be extended and contracted in directions opposite to each other by 180 degrees. . Therefore, by individually driving the telescopic drive systems provided on the individual transfer arms, the transfer arms including the first, second, and third arm portions are individually expanded and contracted. Turns are performed integrally,
The direction is made.
【0011】両搬送アームに保持される被処理体は処理
室等へ全く同じように位置合わせされることが必要であ
るから同一水平面内で且つ旋回中心を通る直線上に対称
に保持される必要があるが、そのため搬送アームの縮退
時に、一方の搬送アームの第3のアーム部と他方の搬送
アームに保持した被処理体との干渉を避けるために各第
3のアーム部には干渉阻止段部が形成されており、被処
理体が他方の搬送アームと干渉することはない。The objects to be processed held by the two transfer arms need to be exactly aligned with the processing chamber or the like. Therefore, they need to be symmetrically held in the same horizontal plane and on a straight line passing through the center of rotation. However, in order to avoid interference between the third arm of one of the transfer arms and the object held by the other transfer arm when the transfer arms are retracted, each third arm has an interference prevention step. Since the portion is formed, the object to be processed does not interfere with the other transfer arm.
【0012】第2の発明によれば、上記した第1の発明
の搬送アーム装置を処理室集合装置に設けるようにした
ので、複数の処理室に共通に接続した共通搬送室に上記
搬送アーム装置が設けられ、従って、1つの処理室にて
被処理体の処理が終了すると、一方の搬送アームに未処
理の被処理体を保持した状態で他の搬送アームで処理済
みの被処理体を保持して取り出し、これに続いて直ちに
一方の搬送アームに保持した未処理の被処理体を処理室
内に設置することができる。このような操作は、同様に
各処理室間にても行うことができ、従って、被処理体の
搬入・搬出操作を迅速に行うことができ、真空処理室の
休止時間を短くさせてスループットを向上させることが
可能となる。According to the second invention, the transfer arm device of the first invention is provided in the processing chamber collecting device. Therefore, the transfer arm device is provided in a common transfer chamber commonly connected to a plurality of processing chambers. Therefore, when the processing of the object to be processed is completed in one processing chamber, the object to be processed is held in one transfer arm while the object to be processed is held in the other transfer arm. Then, immediately after this, the unprocessed object held by one of the transfer arms can be set in the processing chamber. Such an operation can be similarly performed between the processing chambers, so that the loading / unloading operation of the object to be processed can be performed quickly, and the downtime of the vacuum processing chamber can be shortened to increase the throughput. It can be improved.
【0013】[0013]
【実施例】以下に本発明に係る搬送アーム装置及びこれ
を用いた処理室集合装置の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。図1は第1の発明に係る搬送アーム装置の
一例を示す斜視図、図2は図1に示す搬送アーム装置の
1つの搬送アームの斜視図、図3は図1に示す搬送アー
ム装置の動作を示す平面図、図4は図2に示す1つの搬
送アームの動作を示す平面図、図5は搬送アーム装置の
縮退状態を示す側面図、図6は搬送アーム装置の駆動系
を示す斜視図、図7は1つの搬送アームの動力伝達機構
を示す概略断面図、図8は第1の発明の搬送アーム装置
を有する処理室集合装置を示す構成図、図9は図8に示
す処理室集合装置の断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a transfer arm device according to the present invention and a processing chamber assembling apparatus using the same will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a perspective view showing an example of the transfer arm device according to the first invention, FIG. 2 is a perspective view of one transfer arm of the transfer arm device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an operation of the transfer arm device shown in FIG. FIG. 4 is a plan view showing the operation of one transfer arm shown in FIG. 2, FIG. 5 is a side view showing a contracted state of the transfer arm device, and FIG. 6 is a perspective view showing a drive system of the transfer arm device. 7, FIG. 7 is a schematic sectional view showing a power transmission mechanism of one transfer arm, FIG. 8 is a configuration diagram showing a processing chamber assembly device having the transfer arm device of the first invention, and FIG. 9 is a processing chamber assembly shown in FIG. It is sectional drawing of an apparatus.
【0014】図1乃至図4に示すように搬送アーム装置
2は、略同様に構成されて、旋回中心に対して点対称で
配置された第1と第2の搬送アーム4、6を有してお
り、後述するように被処理体である半導体ウエハWを、
例えばカセット室と真空処理室との間で受け渡しするも
のであり、真空引き可能な共通搬送室であるロードロッ
ク室等に設けられる。各搬送アーム4、6は、必要最小
限の空間で旋回を可能とすると共に遠方までウエハWを
搬送可能とするために伸縮可能になされた第1のアーム
部8A、8Bと、第2のアーム部10A、10Bと、第
3のアーム部12A、12Bとにより主に構成されてお
り、各第3のアーム部12A、12Bの先端部にウエハ
Wを載置保持するようになっている。As shown in FIG. 1 to FIG. 4, the transfer arm device 2 is constructed in a substantially similar manner, and has first and second transfer arms 4, 6 arranged point-symmetrically with respect to the center of rotation. As described later, a semiconductor wafer W to be processed is
For example, the transfer is performed between a cassette chamber and a vacuum processing chamber, and is provided in a load lock chamber or the like, which is a common transfer chamber that can be evacuated. Each of the transfer arms 4 and 6 has first arm portions 8A and 8B that are extendable and contractable so as to be able to turn in a minimum necessary space and to transfer the wafer W to a distant place, and a second arm. It is mainly constituted by sections 10A and 10B and third arm sections 12A and 12B, and the wafer W is placed and held on the distal ends of the third arm sections 12A and 12B.
【0015】具体的には、上記各搬送アーム4、6の第
1のアーム部8A、8Bは、図6にも示すような3軸タ
イプの磁気シール軸受14に結合されている。この磁気
シール軸受14は、径が比較的大きな旋回軸16内に、
2つの回転軸、すなわち伸縮軸18A、18Bを設けて
なり、一方の伸縮軸18Aには上記一方の第1のアーム
部8Aの基端部が接続され、他方の伸縮軸18Bには、
他方の第1のアーム部8Bの基端部が接続される。そし
て、各第1のアーム部8A、8Bの先端部には、第2の
アーム部10A、10Bの各基端部が屈曲可能に接続さ
れ、これら第2のアーム部10A、10Bの先端部には
第3のアーム部12A、12Bの各基端部が屈曲可能に
接続され、共に伸縮可能になされている。More specifically, the first arm portions 8A and 8B of the transfer arms 4 and 6 are connected to a three-axis type magnetic seal bearing 14 as shown in FIG. The magnetic seal bearing 14 is provided inside a turning shaft 16 having a relatively large diameter.
Two rotation shafts, that is, telescopic shafts 18A and 18B are provided, one telescopic shaft 18A is connected to the base end of the first arm 8A, and the other telescopic shaft 18B is
The base end of the other first arm 8B is connected. The distal ends of the first arms 8A and 8B are connected to the respective base ends of the second arms 10A and 10B so as to be bent. The distal ends of the second arms 10A and 10B are connected to the distal ends of the second arms 10A and 10B. The base ends of the third arm portions 12A and 12B are connected to bendable, so that both can be extended and contracted.
【0016】このような動作を可能とするために図6に
示すように旋回軸16には旋回駆動系としての旋回用モ
ータ20の回転軸にベルト等が連結され、各伸縮軸18
A、18Bには、伸縮駆動系としてそれぞれ伸縮用モー
タ22A、22Bの回転軸にベルト等が連結され、個別
に制御可能となっている。また、モータ22A、22B
は、旋回軸16と共に動くように磁気シールMGの大気
側で固定されている。In order to enable such an operation, a belt or the like is connected to the rotating shaft 16 as shown in FIG.
A belt and the like are connected to the rotation shafts of the extension / contraction motors 22A and 22B as extension / contraction drive systems, and can be individually controlled. Also, the motors 22A, 22B
Is fixed on the atmosphere side of the magnetic seal MG so as to move with the turning shaft 16.
【0017】これら搬送アームの旋回半径、すなわち旋
回時の占有面積を最小にするには、3関節の場合におい
ては第1のアーム部8A、8B、第2のアーム部10
A、10B及び第3のアーム部12A、12Bの長さの
比を1:1:2に設定するのが良く、搬送アームの最大
縮退時には旋回中心O1(図3参照)に各第3のアーム
部12A、12Bの長手方向の中心が位置するように設
定し、各第1、第2及び第3のアーム部のなす角度θが
60度の正三角形状態となるようにする(図3参照)。To minimize the turning radius of these transfer arms, that is, the area occupied by turning, the first arm portions 8A and 8B and the second arm portion 10 in the case of three joints.
It is preferable to set the ratio of the length of A, 10B and the length of the third arm portions 12A, 12B to 1: 1: 2. The longitudinal centers of the portions 12A and 12B are set so as to be located, and the first, second and third arms are formed into an equilateral triangle with an angle θ of 60 degrees (see FIG. 3). .
【0018】各アーム部の動力伝達機構は従来構造と略
同じであり、これを図7に基づいて説明する。図7は一
方の搬送アーム、例えば第1の搬送アーム4の動力伝達
機構を示している。第1のアーム部8Aのケーシング2
4は伸縮用モータ22Aに連動する伸縮軸18Aに連結
され、この外周に軸受を介して設けられる第1の基端プ
ーリ26は旋回軸16に連結されている。第1の先端プ
ーリ28と上記第1の基端プーリ26との間には例えば
チェーンベルト30等が掛け渡され、この第1の先端プ
ーリ28の回転軸は、上記ケーシング24に連結され
た、第2のアーム部10Aの第2の基端プーリ32に軸
受を介して支持されると共にその先端部は第2のアーム
部10Aのケーシング34に連結されている。第2のア
ーム部10Aの第2の先端プーリ36は、このケーシン
グ34に軸受を介して支持されると共に、このプーリ3
6と上記第2の基端プーリ32との間には例えばチェー
ンベルト38が掛け渡される。そして、上記第2の先端
プーリ36の回転軸は薄板状の上記第3のアーム部14
Aの基端部に直接に連結されている。The power transmission mechanism of each arm is substantially the same as the conventional structure, which will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows a power transmission mechanism of one transfer arm, for example, the first transfer arm 4. Casing 2 of first arm 8A
4 is connected to a telescopic shaft 18A interlocked with a telescopic motor 22A, and a first proximal pulley 26 provided on the outer periphery thereof via a bearing is connected to the turning shaft 16. For example, a chain belt 30 or the like is stretched between the first distal pulley 28 and the first proximal pulley 26, and a rotation shaft of the first distal pulley 28 is connected to the casing 24. The second arm 10A is supported by a second proximal pulley 32 via a bearing via a bearing, and the distal end thereof is connected to a casing 34 of the second arm 10A. The second tip pulley 36 of the second arm portion 10A is supported by the casing 34 via a bearing, and the pulley 3
For example, a chain belt 38 is stretched between the second base pulley 32 and the second base pulley 32. The rotation shaft of the second tip pulley 36 is connected to the thin plate-shaped third arm 14.
A is directly connected to the base end of A.
【0019】従って、伸縮用モータ22Aを正逆回転駆
動することにより、この搬送アーム4全体が伸縮するこ
とになる。ここで、第1の基端プーリ26、第1の先端
プーリ28、第2の基端プーリ32及び第2の先端プー
リ36の直径の比は2:1:1:2に設定されているの
で、第1のアーム部8Aと第2のアーム部10Aとの関
節部の角度α(図3参照)は、他の部分の角度よりも2
倍の速さで変化し、この結果、ウエハWを保持する第3
のアーム部12Aは、旋回中心O1を通る直線に平行す
る直線上を直線運動することになる。略同じように構成
された2つの搬送アーム4、6は、前述のように旋回中
心O1に対して点対称に配置されるので、当然の如く各
アームの伸縮軸18A、18Bの回転中心S1、S2
(図3参照)は、旋回中心O1に対して点対称となる位
置に配置され、また、各第3のアーム部12A、12B
は相互に干渉しないように2つの搬送アームの境界線で
ある2等分線40を原則的には超えないように設定され
ている。しかしながら、真空処理室やウエハカセット室
内とのウエハの受け渡しを行う場合には、制御を簡単化
するために各第3のアーム部12A、12Bにより保持
される2枚のウエハWは同一水平面上であって且つ、旋
回中心O1を通る直線40上に位置させる必要がある。Therefore, by driving the expansion / contraction motor 22A to rotate forward and backward, the entire transfer arm 4 expands and contracts. Here, the ratio of the diameters of the first proximal pulley 26, the first distal pulley 28, the second proximal pulley 32, and the second distal pulley 36 is set to 2: 1: 1: 2. The angle α (see FIG. 3) of the joint between the first arm 8A and the second arm 10A is larger than the angle of the other parts by two.
It changes at twice the speed, and as a result, the third
Arm portion 12A linearly moves on a straight line parallel to a straight line passing through the turning center O1. Since the two transfer arms 4 and 6 having substantially the same configuration are arranged point-symmetrically with respect to the rotation center O1 as described above, the rotation centers S1 and S2 of the telescopic shafts 18A and 18B of each arm are naturally taken as a matter of course. S2
(See FIG. 3) are arranged at positions that are point-symmetric with respect to the turning center O1, and each of the third arm portions 12A, 12B.
Are set so as not to exceed the bisector 40, which is the boundary between the two transfer arms, in principle so as not to interfere with each other. However, when the wafers are transferred between the vacuum processing chamber and the wafer cassette chamber, the two wafers W held by the third arms 12A and 12B are placed on the same horizontal plane in order to simplify the control. And must be located on a straight line 40 passing through the turning center O1.
【0020】そのために、各第3のアーム部12A、1
2Bの先端であるウエハ載置部42A、42Bは、上記
2等線分40を超えて相方側の搬送アームの領域に広げ
られて幅広に形成されており、ウエハ重心を2等分線4
0上に位置させた状態でこれを保持し得るようになって
いる。そして、このような状態で両搬送アーム4、6が
完全に縮退するとこの突出したウエハ載置部及びこれに
保持したウエハWが、他方の搬送アーム部の第3のアー
ム部と干渉して衝突してしまうことになる。そこで、こ
の干渉を避けるために、各第3のアーム部12A、12
Bの基端部側にはこの部分を下方へ段部状に屈曲させて
干渉阻止段部44A、44Bが形成されており、縮退時
に上下差を持たせるようになっている。For this purpose, each third arm portion 12A, 1
The wafer mounting portions 42A and 42B, which are the tips of 2B, are formed to be wider than the above-mentioned bisector 40 and extended to the area of the transfer arm on the opposite side, and to make the center of gravity of the wafer into the bisector 4
It can be held in a state where it is positioned above zero. When the two transfer arms 4 and 6 are completely retracted in such a state, the protruding wafer mounting portion and the wafer W held thereon interfere with and collide with the third arm portion of the other transfer arm portion. Will be done. Therefore, in order to avoid this interference, each third arm portion 12A, 12A
At the base end side of B, this portion is bent downward into a stepped shape to form interference prevention stepped portions 44A and 44B, so that there is a vertical difference when retracted.
【0021】以上のように構成された搬送アーム装置2
は、例えばウエハに対して連続した処理を行う場合にそ
の各処理に対応した複数の真空処理室を集合させてクラ
スタ装置化した処理室集合装置に適用される。このよう
な処理室集合装置について図8に基づいて説明する。図
中46は真空引き可能な共通搬送室としてのロードロッ
ク室であり、このロードロック室46内には上記多関節
の搬送アーム装置2が収容されている。The transfer arm device 2 configured as described above
Is applied to, for example, a processing chamber collecting apparatus in which a plurality of vacuum processing chambers corresponding to each processing are assembled into a cluster apparatus when continuous processing is performed on a wafer. Such a processing chamber assembling apparatus will be described with reference to FIG. In the figure, reference numeral 46 denotes a load lock chamber as a common transfer chamber capable of evacuating, and the load lock chamber 46 accommodates the multi-joint transfer arm device 2.
【0022】このロードロック室46の外周はその周方
向に8分割されており、その内の4方向にはウエハに連
続的に施される処理工程に対応した第1〜第4の真空処
理室48A〜48DがそれぞれゲートベンG1〜G4を
介して連通可能に共通に接続されている。また、他の隣
接される2方向には内部にウエハカセット50を収容す
るための真空引き可能なウエハカセット室52A、52
BがそれぞれゲートベンG5、G6を介して連結されて
おり、ロードロック室46との間でカセット内のウエハ
Wの受け渡しを行うようになっている。The outer periphery of the load lock chamber 46 is divided into eight parts in the circumferential direction, and first to fourth vacuum processing chambers corresponding to processing steps to be continuously performed on the wafer in four directions. 48A to 48D are commonly connected so as to be able to communicate with each other via gates G1 to G4. In the other two adjacent directions, the wafer cassette chambers 52A and 52A capable of evacuating the wafer cassette 50 for housing the wafer cassette 50 therein.
B are connected via gates G5 and G6, respectively, and transfer the wafer W in the cassette to and from the load lock chamber 46.
【0023】また、残りの2方向には、それぞれ真空引
き可能な加熱/冷却室54A、54Bがそれぞれゲート
ベンG7、G8を介して連結されており、ウエハの処理
前の予備加熱及び処理後の冷却等を行い得るようになっ
ている。また、このロードロック室46内の一部には、
例えば光学系を用いた、ウエハのオリフラ(オリエンテ
ーションフラット)の位置合わせを行うための位置検出
手段56が設けられており、ここでオリフラの位置合わ
せを行うようになっている。In the remaining two directions, heating / cooling chambers 54A and 54B which can be evacuated are connected via gates G7 and G8, respectively, so that preheating of the wafer before processing and cooling of the wafer after processing are performed. And so on. Also, a part of the load lock chamber 46 includes:
For example, a position detecting means 56 for aligning the orientation flat (orientation flat) of the wafer using an optical system is provided. Here, the orientation flat is aligned.
【0024】また、上記各ウエハカセット室52A、5
2Bの反対側にはそれぞれ大気側と連通可能としてカセ
ットを搬出入するためのゲートドアG9、G10が設け
られると共にその外側には共通に使用される多関節のカ
セット搬送アーム58が設けられており、カセット載置
台60との間でカセット50の受け渡しを行い得るよう
になっている。尚、このカセット載置台60上には、自
走型搬送車(AGV)等によりカセット50が所定の位
置にセットされることになる。The wafer cassette chambers 52A, 52A,
Gate doors G9 and G10 for loading and unloading cassettes are provided on the opposite side of 2B so as to be able to communicate with the atmosphere side, and a multi-joint cassette transfer arm 58 commonly used is provided outside the gate doors G9 and G10. The cassette 50 can be transferred to and from the cassette mounting table 60. The cassette 50 is set at a predetermined position on the cassette mounting table 60 by an autonomous carrier (AGV) or the like.
【0025】図9は上記集合装置においてウエハカセッ
ト室52A、ロードロック室46及び第1の真空処理室
48Aに延びるラインに沿って切断した時の断面図を示
し、ウエハカセット室52Aは上述のようにゲートドア
G9を介してカセット50の搬入・搬出を行うようにな
されており、内部には例えばボールネジ62により昇降
可能になされたカセット載置台64が配置されている。
また、このカセット室52Aの底部には、図示しない真
空ポンプに接続された真空排気系66及びこのカセット
室内に不活性ガス等を供給するガス供給系68が接続さ
れる。FIG. 9 is a cross-sectional view of the above-mentioned assembly apparatus when cut along a line extending to the wafer cassette chamber 52A, the load lock chamber 46, and the first vacuum processing chamber 48A. The cassette 50 is loaded and unloaded via a gate door G9, and a cassette mounting table 64 which can be moved up and down by, for example, a ball screw 62 is disposed inside.
A vacuum exhaust system 66 connected to a vacuum pump (not shown) and a gas supply system 68 for supplying an inert gas or the like into the cassette chamber are connected to the bottom of the cassette chamber 52A.
【0026】そして、このカセット室52Aはゲートベ
ンG5を介して上記ロードロック室46に連通され、こ
の内部には前述のように2つの搬送アーム4、6を有す
る多関節の搬送アーム装置2が収容されている。このロ
ードロック室46の底部にも、上述したと同様な真空排
気系70及び不活性ガスのガス供給系72が接続されて
真空引き可能になされている。The cassette chamber 52A is communicated with the load lock chamber 46 through a gate bend G5, in which the multi-joint transfer arm device 2 having the two transfer arms 4 and 6 is housed. Have been. A vacuum evacuation system 70 and an inert gas supply system 72 similar to those described above are also connected to the bottom of the load lock chamber 46 so as to be evacuated.
【0027】また、このロードロック室46は、ゲート
ベンG1を介して第1の真空処理室48Aへ連接されて
いる。この第1の真空処理室48Aとしては、一例とし
てプラズマ処理室が配置されており、内部には上部電極
74とサセプタとしての下部電極78とが所定の間隔を
隔てて配置されている。そして、この下部電極78に
は、マッチング回路80を介して、例えば13.56M
Hzの高周波を付与する高周波電源90が接続されてお
り、上記両電極間にプラズマを立て得るようになってい
る。また、この処理室48Aの天井部には、内部に反応
ガスを供給するための反応ガス供給系92が接続される
と共に底部には真空排気系94が接続されている。The load lock chamber 46 is connected to a first vacuum processing chamber 48A through a gate ben G1. As an example of the first vacuum processing chamber 48A, a plasma processing chamber is disposed, and an upper electrode 74 and a lower electrode 78 as a susceptor are disposed inside the first vacuum processing chamber 48A at a predetermined interval. The lower electrode 78 is connected to, for example, 13.56M via a matching circuit 80.
A high frequency power supply 90 for applying a high frequency of Hz is connected, and a plasma can be established between the two electrodes. A reaction gas supply system 92 for supplying a reaction gas to the inside is connected to the ceiling of the processing chamber 48A, and a vacuum exhaust system 94 is connected to the bottom.
【0028】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、半導体ウエハWの全体的
流れについて説明する。図8及び図9に示すように、未
処理のウエハWが例えば25枚収容されたウエハカセッ
ト50は、カセット載置台60の所定の位置にセットさ
れ、これはカセット搬送アーム58によっていずれか一
方のカセット室、例えばカセット室52A内にゲートド
アG9を介して収容される。その後、このカセット室5
2A内は、真空排気系66により真空引きされ、所定の
減圧雰囲気になったならば次に、ゲートベンG5を開い
て予め真空雰囲気になされているロードロック室46内
とを連通する。そして、この状態でゲートベンG5を介
してロードロック室46内の搬送アーム装置2の2つの
搬送アーム4、6の内のいずれか一方を伸長させてカセ
ット50内のウエハ一枚をその第3のアーム部12A或
いは12B(図3及び図4参照)の先端で保持し、アー
ムを縮退させてロードロック室46内に取り込む。そし
て、この状態で搬送アーム装置2を所定の角度だけ旋回
させることにより第1の真空処理室48Aの方向に向け
る。Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described. First, the overall flow of the semiconductor wafer W will be described. As shown in FIGS. 8 and 9, a wafer cassette 50 containing, for example, 25 unprocessed wafers W is set at a predetermined position on a cassette mounting table 60, and this is set by a cassette transfer arm 58. It is accommodated in a cassette room, for example, cassette room 52A via gate door G9. Then, this cassette room 5
The inside of 2A is evacuated by the vacuum evacuation system 66, and when the atmosphere becomes a predetermined reduced pressure atmosphere, next, the gate bend G5 is opened to communicate with the inside of the load lock chamber 46, which has been previously made vacuum atmosphere. Then, in this state, one of the two transfer arms 4 and 6 of the transfer arm device 2 in the load lock chamber 46 is extended via the gate bend G5 to transfer one wafer in the cassette 50 to the third one. It is held at the tip of the arm portion 12A or 12B (see FIGS. 3 and 4), and the arm is retracted and taken into the load lock chamber 46. Then, in this state, the transfer arm device 2 is turned by a predetermined angle so as to be directed toward the first vacuum processing chamber 48A.
【0029】次に、ゲートベンG1を開くことによりロ
ードロック室46内と予め真空状態に維持されている第
1の真空処理室48A内を連通し搬送アームを伸長する
ことによりゲートベンG1を介して第2のアーム部、例
えば8Aの先端部及び第3のアーム部、例えば12Aを
処理室48Aへ侵入させ、ウエハWを下部電極74上に
載置保持させる。Next, by opening the gate ben G1, the inside of the load lock chamber 46 communicates with the inside of the first vacuum processing chamber 48A which is maintained in a vacuum state in advance, and the transfer arm is extended. The second arm portion, for example, the tip portion of 8A and the third arm portion, for example, 12A, enter the processing chamber 48A, and the wafer W is placed and held on the lower electrode 74.
【0030】次に、搬送アームを縮退させることにより
搬送アームを処理室48A内から退避させ、ゲートベン
G1を閉じる。このようにゲートベンG1を閉じて処理
室48A内を密閉したならば、第1の処理としてウエハ
に対して所定のプラズマ処理を施すことになる。Next, the transfer arm is retracted from the processing chamber 48A by retracting the transfer arm, and the gate ben G1 is closed. When the gate chamber G1 is closed and the inside of the processing chamber 48A is sealed in this way, a predetermined plasma processing is performed on the wafer as the first processing.
【0031】この間、他の真空処理室にて所定の処理が
終了したウエハWが存在するならば、上述のように搬送
アームをその処理室の方向に旋回させて、対応するゲー
トベンを開いて搬送アームを伸縮することにより処理済
みのウエハWを取り出し、次に処理すべき真空処理室に
再度ロードさせる。このようにして、ウエハWに対して
一連の連続処理が施されたならば、完全処理済のウエハ
を収容するウエハカセット50を設置する他方のカセッ
ト室52BのゲートベンG6を開き、前述と同様に搬送
アームを伸縮することにより処理済みウエハをカセット
50内に収容することになる。During this time, if there is a wafer W for which a predetermined process has been completed in another vacuum processing chamber, the transfer arm is turned in the direction of the processing chamber as described above to open the corresponding gate bend and transfer the wafer. The processed wafer W is taken out by extending and retracting the arm, and is again loaded into the vacuum processing chamber to be processed next. When a series of continuous processing is performed on the wafer W in this manner, the gate bend G6 of the other cassette chamber 52B for installing the wafer cassette 50 for accommodating the completely processed wafer is opened, and the same as described above. By expanding and contracting the transfer arm, the processed wafer is stored in the cassette 50.
【0032】このようにして、処理済みウエハによりカ
セット50内が満たされたならば、このカセット50
は、カセット搬送アーム58によってゲートドアG10
を介してカセット室外へ運び出されてカセット載置台6
0に載置され、自走型搬送車により、次の処理工程へ搬
送されることになる。When the cassette 50 is filled with the processed wafers, the cassette 50
Is moved by the cassette transfer arm 58 to the gate door G10.
Is carried out of the cassette chamber through the cassette mounting table 6
And is transported to the next processing step by the self-propelled transport vehicle.
【0033】次に、ロードロック室46内に設けた搬送
アーム2の伸縮動作及び旋回動作、第3のアーム部の回
転動作について図1乃至図7も参照して説明する。ま
ず、旋回動作について説明する。搬送アーム装置2全体
の旋回動作を行う場合には、図1に示すように各搬送ア
ーム4、6の各関節を折り曲げてアーム全体の回転半径
が最小となるようにし、この状態で所定の角度の旋回を
行う。この場合には、各第1のアーム部8A、8Bのそ
れぞれのケーシング24に連結される各伸縮軸18A、
18Bの2つの伸縮用モータ22A、22Bを、各第1
の基端プーリ26が共通に連結される旋回軸16と共に
動くように磁気シールの大気側で固定されているので、
旋回用モータ20を回転させることで伸縮を行うことな
くアーム部全体をそのままの状態で任意の方向へ方向付
けすることができる。Next, the expansion / contraction operation, the turning operation of the transfer arm 2 provided in the load lock chamber 46, and the rotation operation of the third arm unit will be described with reference to FIGS. First, the turning operation will be described. When turning the entire transfer arm device 2, the joints of the transfer arms 4 and 6 are bent as shown in FIG. 1 so that the rotation radius of the entire arm is minimized. Make a turn. In this case, each telescopic shaft 18A connected to the respective casing 24 of each first arm portion 8A, 8B,
18B, the two telescopic motors 22A and 22B
Is fixed on the atmosphere side of the magnetic seal so that the base pulley 26 of the magnetic seal moves together with the pivot shaft 16 which is connected in common.
By rotating the turning motor 20, the entire arm portion can be oriented in an arbitrary direction without any expansion or contraction.
【0034】次に、搬送アーム4、6を伸縮する場合に
ついて説明する。この場合、2つの搬送アーム4、6は
同じように伸縮動作を行うので図7を参照しつつ一方の
アームの動作を例にとって説明する。この伸縮操作を行
う場合には常に旋回用モータ20を停止状態として、す
なわち第1の基端プーリ26を停止状態として、伸縮用
モータ22Aの正逆回転のみで伸縮を行う。Next, the case where the transfer arms 4 and 6 are expanded and contracted will be described. In this case, since the two transfer arms 4 and 6 perform the expansion and contraction operation in the same manner, the operation of one arm will be described as an example with reference to FIG. When performing this expansion / contraction operation, the turning motor 20 is always stopped, that is, the first base pulley 26 is stopped, and expansion / contraction is performed only by forward / reverse rotation of the expansion / contraction motor 22A.
【0035】すなわち、旋回用モータ20を固定状態と
して伸縮用モータ22Aを回転駆動すると、図3乃至図
4において縮退時には例えば第1のアーム部8Aが矢印
A1方向に回転するとその先端に設けた第2のアーム部
10Aは矢印A1方向とは反対方向である矢印A2方向
に2倍の回転角の速さで回転し、この先端に設けた第3
のアーム部12Aは1倍の回転角の速さで回転する。な
ぜなら、第1の基端プーリ26、第1の先端プーリ28
(第2の基端プーリ32)及び第2の先端プーリ36の
直径比は2:1:2に設定されているからである。結果
的に第3のアーム部12Aは、回転中心S1を通る一点
鎖線96上を矢印A3方向に示すように直線状に移動す
ることになる。尚、伸長時には上記した矢印と反対方向
に動くことになる。That is, when the rotation motor 20 is fixed and the expansion / contraction motor 22A is rotationally driven, when the first arm 8A rotates in the direction of arrow A1 at the time of contraction in FIGS. The second arm portion 10A rotates at twice the rotation angle in the direction of arrow A2 opposite to the direction of arrow A1, and the third arm 10A
Arm portion 12A rotates at a speed of one time the rotation angle. The reason is that the first proximal pulley 26 and the first distal pulley 28
This is because the diameter ratio between the (second proximal pulley 32) and the second distal pulley 36 is set to 2: 1: 2. As a result, the third arm portion 12A moves linearly on the dashed line 96 passing through the rotation center S1 as shown in the direction of arrow A3. In addition, at the time of extension, it moves in the direction opposite to the above-mentioned arrow.
【0036】この動きを図7に基づいてより具体的に説
明すると、まず、第1の基端プーリ26を固定した状態
で伸縮用モータ22Aを駆動すると第1のアーム部8A
のケーシング24が回転中心S1を中心として回動す
る。尚、この時、旋回軸16が停止しているのは上述の
通りである。すると、チェーンベルト30を介して第1
の先端プーリ28に駆動力が伝達されて第1の先端プー
リ28がケーシング24の回動方向とは逆方向へ回転さ
れる。そして、第1の先端プーリ28は回転軸を介して
第2のアーム部10Aのケーシング34へ直結されてい
るので、このケーシング34も先のケーシング24とは
反対方向へ回動することになる(図3及び図4中の矢印
A1、A2を参照)。ここで、第2のアーム部10Aの
第2の基端プーリ32は上記先のケーシング24に直結
されているので、この第2の基端プーリ32は、その回
転軸に対して相対的に回転することになる。This movement will be described in more detail with reference to FIG. 7. First, when the telescopic motor 22A is driven with the first base pulley 26 fixed, the first arm 8A
Rotates around the rotation center S1. At this time, the turning shaft 16 is stopped as described above. Then, the first through the chain belt 30
The driving force is transmitted to the end pulley 28 of the first case, and the first end pulley 28 is rotated in the direction opposite to the rotation direction of the casing 24. Since the first tip pulley 28 is directly connected to the casing 34 of the second arm portion 10A via the rotation shaft, the casing 34 also turns in the opposite direction to the previous casing 24 ( (See arrows A1 and A2 in FIGS. 3 and 4). Here, since the second proximal pulley 32 of the second arm portion 10A is directly connected to the above-mentioned casing 24, the second proximal pulley 32 rotates relatively to its rotation axis. Will do.
【0037】そして、第2の基端プーリ32が回転軸に
対して相対的に回転するとチェーンベルト40を介して
第2の先端プーリ36を所定の角度だけ回動することに
なる。このようにして回動される第2の先端プーリ36
の回転軸は第3のアーム部14Aの基体部に一体的に連
結されており、これを第2の先端プーリ36と同方向に
回転することになる。When the second proximal pulley 32 rotates relative to the rotation shaft, the second distal pulley 36 rotates by a predetermined angle via the chain belt 40. The second tip pulley 36 rotated in this manner
Is integrally connected to the base portion of the third arm portion 14A, and rotates in the same direction as the second tip pulley 36.
【0038】この場合、第3のアーム部14Aは、第2
のアーム部10Aに対して図3及び図4中において矢印
A4方向へ回転するようになるが、これと同時に第2の
アーム部10Aは矢印A4方向と反対方向である矢印A
2方向へ回転することになるので、結果的に、第3のア
ーム部14Aは、前述のように矢印A3方向へ示すよう
に直線状に移動することになる。最も伸縮した状態は、
第3のアーム部14Aの長さ方向の中心部が、搬送アー
ム自体の回転中心S1に位置する時であり、旋回半径が
最小となってこの状態で搬送アーム自体の旋回が行われ
る。In this case, the third arm portion 14A is
3 and FIG. 4, the second arm 10A is rotated in the direction opposite to the direction of the arrow A4.
Since the third arm portion 14A rotates in two directions, as a result, the third arm portion 14A moves linearly as indicated by the arrow A3 direction as described above. The most stretched state is
This is when the center of the third arm 14A in the longitudinal direction is located at the rotation center S1 of the transfer arm itself, and the turning radius is minimized, and the transfer arm itself turns in this state.
【0039】ここで、上述のように第3のアーム部12
A、12Bは、それぞれの回転中心S1、S2を通る直
線上を往復移動するが、第3のアーム部12A、12B
の先端のウエハ載置部42A、42Bに保持された各ウ
エハWの中心は、旋回中心O1を通る一点鎖線40上を
往復移動することになる。また、各アームが最も縮退し
た時には図1に示すようには各第3のアーム部12A、
12Bには、上下方向へ屈曲された干渉阻止段部44
A、44Bを形成してあるのでウエハWと各第3のアー
ム部12A、12Bの基端部との間には上下差が設けら
れ、これらが衝突することはない。従って、各ウエハW
は、同一水平面上であって、旋回中心O1を通る直線4
0上に保持されることになる。このために、各ウエハW
を同一水平面或いは同一直線上に保持しない場合には、
搬送時に軸合わせを行うために更に移動軸や回転軸を必
要とするが、上述のように構成した結果、移動軸や回転
軸を不要にでき、簡単な構成で同時に2枚のウエハを操
作することができる。Here, as described above, the third arm 12
A and 12B reciprocate on a straight line passing through the respective rotation centers S1 and S2, but the third arm portions 12A and 12B
The center of each wafer W held by the wafer mounting portions 42A and 42B at the end of the circle reciprocates on a dashed line 40 passing through the turning center O1. When each arm is retracted most, as shown in FIG. 1, each third arm portion 12A,
12B has an interference prevention step 44 bent in the vertical direction.
Since A and 44B are formed, a vertical difference is provided between the wafer W and the base end of each of the third arm portions 12A and 12B, and they do not collide. Therefore, each wafer W
Is a straight line 4 on the same horizontal plane and passing through the turning center O1.
It will be held above zero. For this purpose, each wafer W
If they are not held on the same horizontal plane or the same straight line,
A moving axis and a rotating axis are further required to perform axis alignment at the time of transfer, but as a result of the above-described configuration, the moving axis and the rotating axis can be eliminated, and two wafers can be simultaneously operated with a simple configuration. be able to.
【0040】このような搬送アーム装置2を用いてある
1つの室から処理済みのウエハを他の室へ搬送する場合
について図8も参照して説明する。尚、処理済みのウエ
ハを取り出した室には未処理のウエハWを載置する。こ
こでは、例えば第1の真空処理室48Aにて処理済みの
ウエハWを未処理のウエハと交換し、これを次の処理の
ために第2の真空処理室48Bに搬送する場合について
説明する。ここで考慮すべき点は、第2の真空処理室4
8B内にもここでの処理済みのウエハWが存在するとい
うことである。A case where a processed wafer is transferred from one chamber to another chamber using the transfer arm device 2 will be described with reference to FIG. An unprocessed wafer W is placed in the chamber from which the processed wafer is taken out. Here, for example, a case will be described in which the processed wafer W is replaced with an unprocessed wafer in the first vacuum processing chamber 48A and is transferred to the second vacuum processing chamber 48B for the next processing. The point to be considered here is that the second vacuum processing chamber 4
This means that the processed wafer W here also exists in 8B.
【0041】まず、2つある搬送アームの内の一方のア
ーム、例えば第2の搬送アーム6に、例えば加熱/冷却
室54Aにて予備加熱した未処理のウエハWを保持し、
他方のアーム、例えば第1の搬送アーム4を空状態と
し、両搬送アーム4、6を縮退状態にする。この状態
で、まず、搬送アーム装置2全体を旋回中心O1を中心
として旋回させることにより空の第1の搬送アーム4を
第1の真空処理室48Aに方向付けする。そして、ゲー
トベンG1を開いて第1の搬送アーム4を伸長すること
により、これを第1の真空処理室48A内に侵入させ、
この中の処理済みのウエハWを第1の搬送アーム4によ
り保持する。ウエハWを保持したならば、この第1の搬
送アーム4を完全に縮退し、ウエハWを第1の真空処理
室48Aから取り出す。First, an unprocessed wafer W preheated in, for example, the heating / cooling chamber 54A is held on one of the two transfer arms, for example, the second transfer arm 6.
The other arm, for example, the first transfer arm 4 is set to the empty state, and both transfer arms 4 and 6 are set to the retracted state. In this state, the empty first transfer arm 4 is first directed to the first vacuum processing chamber 48A by turning the entire transfer arm device 2 about the turning center O1. Then, by opening the gate ben G1 and extending the first transfer arm 4, it is made to enter the first vacuum processing chamber 48A,
The processed wafer W in this is held by the first transfer arm 4. After holding the wafer W, the first transfer arm 4 is completely retracted, and the wafer W is taken out of the first vacuum processing chamber 48A.
【0042】次に、搬送アーム装置2全体を、旋回中心
O1を中心として180度旋回することにより、未処理
のウエハWを保持する第2の搬送アーム6を空になった
上記第1の真空処理室48Aに方向付けする。そして、
この第2の搬送アーム6を伸長させることにより未処理
のウエハWを第1の真空処理室48A内にロードし、こ
れを内部に載置する。未処理のウエハのロードが完了し
たら、第2の搬送アーム6を縮退させ、ゲートベンG1
を閉じて第1の真空処理室48内での処理を開始する。Next, the entire transfer arm device 2 is turned by 180 degrees about the turning center O1, so that the second transfer arm 6 holding the unprocessed wafer W is emptied. Orient to processing chamber 48A. And
By extending the second transfer arm 6, an unprocessed wafer W is loaded into the first vacuum processing chamber 48A, and is placed inside. When the loading of the unprocessed wafer is completed, the second transfer arm 6 is retracted, and the gate
Is closed, and the processing in the first vacuum processing chamber 48 is started.
【0043】次に、再度搬送アーム装置2全体を旋回さ
せることにより空になった第2の搬送アーム6を第2の
真空処理室48Bに方向付けする。そして、ゲートベン
G2を開いて第2の搬送アーム6を伸長することによっ
て、アーム6を第2の真空処理室48B内へ侵入させ、
この中の処理済みウエハWを保持する。このように、ウ
エハの保持が完了したならば第2の搬送アーム6を縮退
し、この状態で搬送アーム装置2全体を旋回させること
により、第1の真空処理室48Aにて処理済みのウエハ
を保持する第1の搬送アーム4を第2の真空処理室48
Bに方向付けする。Next, the second transfer arm 6 emptied by turning the entire transfer arm device 2 again is directed to the second vacuum processing chamber 48B. Then, by opening the gate ben G2 and extending the second transfer arm 6, the arm 6 is caused to enter the second vacuum processing chamber 48B,
The processed wafer W in this is held. As described above, when the holding of the wafer is completed, the second transfer arm 6 is retracted, and in this state, the entire transfer arm device 2 is turned to remove the wafer processed in the first vacuum processing chamber 48A. The holding first transfer arm 4 is moved to the second vacuum processing chamber 48.
Orient to B.
【0044】次に、この第1の搬送アーム4を伸長する
ことにより、上記処理済みのウエハを第2の真空処理室
48B内にロードして載置する。そして、ウエハ載置が
完了したならば、第1の搬送アーム4を縮退してアンロ
ードすると共にゲートベンG2を閉じて、第2の処理を
開始する。以下、同様にして処理済みのウエハを空の搬
送アームで取り出し、これに他方の搬送アームにて保持
していたウエハをロードして直ちに処理を開始する。こ
のようなウエハの搬送工程は、カセット室52A、52
Bと加熱/冷却室54A、54Bとの間及び加熱/冷却
室54A、54Bと各真空処理室48A〜48Dとの間
においても同様に行われる。Next, by extending the first transfer arm 4, the processed wafer is loaded and placed in the second vacuum processing chamber 48B. Then, when the mounting of the wafer is completed, the first transfer arm 4 is retracted and unloaded, and the gate bend G2 is closed to start the second process. Thereafter, similarly, the processed wafer is taken out by the empty transfer arm, and the wafer held by the other transfer arm is loaded onto the wafer, and the processing is started immediately. Such a wafer transfer process is performed in the cassette chambers 52A and 52A.
The same is performed between B and the heating / cooling chambers 54A, 54B and between the heating / cooling chambers 54A, 54B and each of the vacuum processing chambers 48A to 48D.
【0045】このように、独立して伸縮可能な2つの搬
送アーム4、6を同一の旋回中心O1を中心として旋回
自在に設けるようにしたので1つの搬送アームしか設け
なかった従来の搬送アームと比較してウエハのロード・
アンロード等の搬送効率を向上させることができる。従
って、処理室の稼働率を全体的に上げることができ、ス
ループットを大幅に向上させることができる。特に、本
発明を複数の処理室を集合させた集合装置に適用した場
合には、各処理室の全体的な稼働率を大幅に向上させる
ことができ、スループットの改善に寄与することができ
る。As described above, the two independently extendable and retractable transfer arms 4 and 6 are provided so as to be freely rotatable about the same turning center O1, so that the conventional transfer arm provided with only one transfer arm can be used. Compare wafer loading
Transport efficiency such as unloading can be improved. Therefore, the operation rate of the processing chamber can be increased as a whole, and the throughput can be greatly improved. In particular, when the present invention is applied to an aggregation device in which a plurality of processing chambers are gathered, the overall operation rate of each processing chamber can be significantly improved, which can contribute to an improvement in throughput.
【0046】ところで、アーム部にウエハとの衝突を防
止するための干渉阻止段部44A、44Bを設けること
なく、搬送アーム自体に上下方向の高低差を設けてウエ
ハとの衝突を回避するように構成することも考えられる
が、この場合には搬送アーム自体を昇降させるための可
動軸が増えてしまって、制御対象軸が1つ増加して装置
が複雑化するのみならず、パーティクルの発生要因も増
加し、好ましくない。The transfer arm itself is provided with a vertical difference in height so as to avoid collision with the wafer without providing the interference prevention step portions 44A and 44B for preventing the collision with the wafer in the arm portion. However, in this case, the number of movable shafts for elevating and lowering the transfer arm itself increases, so that not only one control target shaft is added, which complicates the apparatus, but also causes particles to be generated. Also increases, which is not preferable.
【0047】特に、複数の処理室を結合したクラスタツ
ール装置の共通搬送室に用いられる搬送アーム装置は、
万一このアーム装置がダウンすると装置全体が使用でき
なくなるので高い信頼性が要求される。この点、上述の
ように制御対象軸が1つでも増加するということは、こ
の信頼性の維持という点においても好ましくない。尚、
上記実施例にあっては、被処理体として半導体ウエハを
例にとって説明したが、これに限定されず、他の被処理
体、例えばLCD(液晶表示)基板にも適用し得るのは
勿論である。In particular, a transfer arm device used for a common transfer chamber of a cluster tool device in which a plurality of processing chambers are connected,
Should the arm device go down, the entire device cannot be used, so high reliability is required. In this regard, increasing the number of controlled axes even as described above is not preferable in terms of maintaining this reliability. still,
In the above embodiment, the semiconductor wafer has been described as an example of an object to be processed. However, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that the present invention can be applied to another object to be processed, for example, an LCD (liquid crystal display) substrate. .
【0048】[0048]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の搬送アー
ム装置及びこれを用いた処理室集合装置によれば次のよ
うに優れた作用効果を発揮することができる。第1の発
明によれば、独立して伸縮可能になされた2つの搬送ア
ームを旋回自在に設けるようにし、しかもアーム部に干
渉阻止段部を設けることにより、保持されている被処理
体が干渉することを防止すると共に互いに同一水平面上
に位置され、且つアーム旋回中心を通る直線上を相互に
180度反対方向へ往復移動するようにしたので、装置
自体を複雑化させることなく一度に2つの被処理体を取
り扱うことができる。従って、被処理体の搬送効率を向
上させることができることから、処理室の稼働率が上昇
し、スループットを向上させることができる。第2の発
明によれば、第1の発明の搬送アーム装置を用いるよう
にしたので、処理室集合装置における被処理体のロード
・アンロードを効率的に行うことができることから、ク
ラスタ装置の利点を十分に生かしてスループットを大幅
に向上させることができる。As described above, according to the transfer arm device of the present invention and the processing chamber assembling apparatus using the same, the following excellent operational effects can be exhibited. According to the first aspect of the invention, the two independently extendable and retractable transfer arms are provided so as to be freely rotatable , and furthermore, the arms are provided on the arm portions.
The provision of the interference prevention step allows the
Prevent body from interfering with each other and on the same horizontal plane
On a straight line passing through the center of arm rotation
Since the reciprocating movement is performed in the opposite direction by 180 degrees , two objects can be handled at once without complicating the apparatus itself. Therefore, since the transfer efficiency of the object to be processed can be improved, the operation rate of the processing chamber is increased, and the throughput can be improved. According to the second invention, since the transfer arm device of the first invention is used, the load / unload of the object to be processed in the processing chamber assembling apparatus can be efficiently performed. Can be fully utilized to greatly improve the throughput.
【図1】第1の発明に係る搬送アーム装置の一例を示す
斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an example of a transfer arm device according to a first invention.
【図2】図1に示す搬送アーム装置の1つの搬送アーム
示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing one transfer arm of the transfer arm device shown in FIG.
【図3】図1に示す搬送アーム装置の動作を示す平面図
である。FIG. 3 is a plan view showing the operation of the transfer arm device shown in FIG.
【図4】図2に示す1つの搬送アームの動作を示す平面
図である。FIG. 4 is a plan view showing an operation of one transfer arm shown in FIG. 2;
【図5】搬送アーム装置の縮退状態を示す側面図であ
る。FIG. 5 is a side view showing a retracted state of the transfer arm device.
【図6】搬送アーム装置の駆動系を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a drive system of the transfer arm device.
【図7】1つの搬送アームの動力伝達機構を示す概略断
面図である。FIG. 7 is a schematic sectional view showing a power transmission mechanism of one transfer arm.
【図8】第1の発明の搬送アーム装置を有する処理室集
合装置を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing a processing chamber assembly device having the transfer arm device of the first invention.
【図9】図8に示す処理室集合装置の断面図である。FIG. 9 is a sectional view of the processing chamber collecting apparatus shown in FIG.
2 搬送アーム装置 4,6 搬送アーム 8A,8B 第1のアーム部 10A,10B 第2のアーム部 12A,12B 第3のアーム部 16 旋回軸 18A,18B 伸縮軸 20 旋回用モータ 22A,22B 伸縮用モータ(伸縮駆動系) 42A,42B ウエハ載置台 44A,44B 干渉阻止段部 46 ロードロック室(共通搬送室) 48A〜48D 第1〜第4の真空処理室 52A,52B ウエハカセット室 54A,54B 加熱/冷却室 O1 旋回中心 S1,S2 回転中心 W 半導体ウエハ(被処理体) 2 Transfer arm device 4, 6 Transfer arm 8A, 8B First arm 10A, 10B Second arm 12A, 12B Third arm 16 Rotating shaft 18A, 18B Telescopic shaft 20 Rotating motor 22A, 22B Motor (telescopic drive system) 42A, 42B Wafer mounting table 44A, 44B Interference prevention step 46 Load lock chamber (common transfer chamber) 48A to 48D First to fourth vacuum processing chambers 52A, 52B Wafer cassette chamber 54A, 54B Heating / Cooling chamber O1 Center of rotation S1, S2 Center of rotation W Semiconductor wafer (workpiece)
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−30447(JP,A) 特開 平4−65148(JP,A) 特開 平2−83182(JP,A) 特開 平6−69315(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/68 B65G 49/05 - 49/07 B25J 9/06 Continuation of front page (56) References JP-A-4-30447 (JP, A) JP-A-4-65148 (JP, A) JP-A-2-83182 (JP, A) JP-A-6-69315 (JP) , A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/68 B65G 49/05-49/07 B25J 9/06
Claims (2)
に屈曲可能に支持された第2のアーム部と、この第2の
アーム部に屈曲可能に支持されると共に先端に被処理体
を保持させる第3のアーム部とよりなる2つの搬送アー
ムを、同一旋回軸上にこの旋回中心に対して対称に配置
し、前記2つの搬送アームの各第1のアーム部に独立し
て動作可能な伸縮駆動系を連結して前記各第3のアーム
部に保持された前記被処理体の中心は前記旋回中心を通
る直線上を相互に180度反対方向に往復移動可能と
し、前記第3のアーム部に保持された前記被処理体をそ
れぞれ同一水平面上に位置させ、且つ前記2つの搬送ア
ームの縮退時に、前記第3のアーム部に載置されている
前記被処理体との干渉を避けるために前記各第3のアー
ム部に干渉阻止段部を形成するように構成したことを特
徴とする搬送アーム装置。A first arm portion, a second arm portion flexibly supported by the first arm portion, and a bendable supported by the second arm portion; Two transfer arms including a third arm for holding the body are symmetrically disposed on the same rotation axis with respect to the center of rotation, and independently provided on each first arm of the two transfer arms. A third arm connected to an operable telescopic drive system;
The center of the object to be processed held by the section passes through the turning center.
Reciprocating in 180 ° opposite directions on a straight line
Then, the object to be processed held by the third arm portion is removed.
Each of the first and second transfer arms is positioned on the same horizontal plane, and when the two transfer arms are retracted, each of the first and second transfer arms is used to avoid interference with the object to be processed mounted on the third arm portion . 3. A transfer arm device, wherein an interference prevention step is formed in the arm of No. 3.
れに被処理体を搬入・搬出すべく共通に接続された共通
搬送室を有する処理室集合装置において、前記共通搬送
室内に、前記各処理室との間で前記被処理体の受け渡し
を行うために請求項1に規定される搬送アーム装置を設
けるように構成したことを特徴とする処理室集合装置。2. A processing chamber assembly apparatus having a plurality of processing chambers for processing an object to be processed and a common transfer chamber commonly connected to carry in and out the object to be processed. 2. A processing chamber assembling apparatus, wherein a transfer arm device defined in claim 1 is provided to transfer the object to and from each of the processing chambers.
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