JP4588778B2 - 基板処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は基板処理装置に係り、特に半導体ウェハ等の基板を所定の環境の下で処理する処理室まで基板を搬送する搬送機構を備えた基板処理装置に関する。
半導体ウェハ等の基板の処理は、所定の減圧雰囲気において処理ガスを供給するような工程が多く用いられる。このような処理は、減圧雰囲気に維持可能な処理室内に基板を配置して行われることが多い。基板の処理は一般的に複数の工程を含んでおり、これらの工程を行うための複数の処理室は基板搬送室に接続され、搬送室内に設けられたロボット等の搬送機構により基板が処理内に搬入され、且つ処理室から搬出されて他の処理室に搬送される。
このような基板処理装置は通常クラスタツールと称され、搬送室の周囲に複数の処理室とロードロック室が配置され、搬送室内のロボットがアームを介して基板の搬送を行うことが一般的である。ロードロック室は、搬送室に対して基板を外部から搬入したり、搬送室から基板を外部に搬出したりするために設けられる圧力調整室である。すなわち、搬送室は処理室に接続されるため、搬送室の内部も処理室内の環境に近い減圧雰囲気に維持する必要がある。そこで、ロードロック室を設けて搬送室内部の空間を外部から隔離する構成となっている。
上述のようなクラスタツールでは、搬送室を取り囲むように処理室とロードロック室とを配置する必要があるため、配置できる処理室の数に限りがある。例えば、上からみて5角形の搬送室の場合、搬送室に接続できる処理室は5角形の一辺に対して一つの処理チャンバを接続するものとして、ロードロック室1つと処理室4つまでである。搬送室の形状を5角形以上の多角形にすれば処理室を接続する辺は増えるが、処理室の大きさより一辺が小さくなってしまい、結果として処理室を接続することはできなくなる。このように、従来のクラスタツールに設けることのできる処理室の数には限りがあり、多数の工程を連続して行うような処理や、単一または複数の工程からなる処理を並行して大量に行うような処理には対応することができないという問題があった。
このような問題に対処するために、例えば2つのクラスタツールを接続することにより、処理室の数を増やすことが提案されている。しかし、このような構成であっても、接続可能な処理室の数には限りがある。また、一つのクラスタツールから次のクラスタツールに基板を搬送する機構が必要となり、装置の構成が複雑且つ大規模になってしまう。
また、処理室の数が多くなると、搬送室の空間も大きくなり、このような大きな空間を減圧環境に維持するためには、大排気量のポンプが必要となりコストが増大するという問題もあった。
特開平7−312335号公報 特開平6−97258号公報 特開平11−345859号公報 特開平10−56051号公報
本発明の総括的な目的は、上述の問題を解決した改良された有用な基板処理装置を提供することである。
本発明のより具体的な目的は、搬送室に接続できる処理室の数に制限がなく、処理すべき基板の雰囲気を所定の環境に維持しながら処理室まで搬送することができる基板処理装置を提供することである。
上述の目的を達成するために、本発明の一つの面によれば、基板を搬入・搬出するための搬送口を有し、内部に収容した基板に対して処理を施すための複数の処理室と、外部雰囲気から隔離された状態で基板を収容し、基板を搬入・搬出するための出入り口と、前記出入り口を閉鎖する閉鎖機構とを有する搬送ケースと、前記処理室に対して基板を搬入・搬出するための第1の位置に該搬送ケースを運ぶ搬送機構と、該搬送機構から分離されて単独で前記搬送ケースを前記第1の位置に固定する搬送ケース取り付け機構と、基板を搬入・搬出する基板搬送口を有し、前記処理室が周囲に接続され、前記搬送機構が移動する空間を画成する搬送室と、前記搬送ケースから分離されて固定した位置に設けられ、アクチュエータと、該アクチュエータに取り付けられた係合部材とを有する、前記閉鎖機構を駆動するための閉鎖機構駆動源とを有し、前記搬送ケースの前記出入り口は前記第1の位置において前記処理室の前記搬送口に接続され、前記搬送ケースは前記搬送機構に対して着脱可能に支持され、前記搬送ケースは前記出入り口が前記基板搬送口に接続される第2の位置と前記第1の位置との間で前記搬送機構により移動され、前記閉鎖機構駆動源は、前記搬送ケースが前記第1又は第2の位置に固定された時に前記閉鎖機構に接続され、前記閉鎖機構は、前記搬送ケースの前記出入り口を開閉するバルブと、該バルブを駆動する駆動部材と、該駆動部材に接続されたフランジ部材とを有し、前記閉鎖機構の前記フランジ部材が前記閉鎖機構駆動源の前記係合部材に係合することにより、前記閉鎖機構駆動源が前記閉鎖機構に接続されることを特徴とする基板処理装置が提供される。
上述の発明によれば、搬送ケース内に収容した基板の雰囲気を所定の状態に維持しながら搬送ケースを処理室まで搬送し、雰囲気を所定の状態に維持したまま基板を処理室に搬入することができる。したがって、搬送機構を設ける空間を画成する搬送室を例えば高真空等の所定の雰囲気に維持する必要がなくなり、搬送室を拡大して接続できる処理室の数を任意数に増やすことができる。
上述の発明において、前記搬送ケースは気密に構成されており、前記処理に機械的に接続されることで自動的に気密に接続されることが好ましい。
また、搬送ケースは少数の基板を収容することとし、且つ搬送ケースを搬送機構から分離可能とすることにより、搬送ケースが小型で軽量となり、複数の搬送ケースを共通の搬送機構により搬送することができる。
本発明の他の目的、特徴及び利点は添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことにより一層明瞭となるであろう。
上述の発明によれば、搬送ケース内に収容した基板の雰囲気を所定の状態に維持しながら搬送ケースを処理室まで搬送し、雰囲気を所定の状態に維持したまま基板を処理室に搬入することができる。したがって、搬送機構を設ける空間を画成する搬送室を例えば高真空等の所定の雰囲気に維持する必要がなくなり、搬送室を拡大して接続できる処理室の数を任意数に増やすことができる。
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
図1は、本発明の一実施例による基板処理装置の全体構成を示す概略平面図である。図1に示す基板処理装置1は、搬送室2と、搬送室2の周囲に配置された処理室3A〜3Fと、搬送室2の内部で搬送される搬送ケース4と、搬送室2内において搬送ケース4を搬送するケース搬送機構5とを有している。
本実施例では、搬送室2は縦長の部屋として形成され、その両側に処理室3A〜3Fが長手方向に整列して接続されている。搬送室2の長手方向の端部には、搬送室2に半導体ウェハ(基板)Wを搬入し且つ搬送室2から半導体ウェハWを搬出するための基板搬送口6が設けられている。基板搬送口6には搬送室2の内部を外部から隔離するためにゲートバルブ7が設けられている。
搬送室2は例えば気密構造を有する縦長の部屋として形成され、両側の長手方向に沿って処理室3A〜3Fが接続されている。なお、本実施例では6つの処理室3A〜3Fを有する構成としたが、搬送室2を長手方向に延長することにより、より多くの処理室を搬送室2に接続することができる。搬送室2の内部は排気手段(図示せず)により真空に維持してもよいし、大気圧にしてもよい。
搬送室2内には、図2に示すような搬送機構5が設けられる。搬送機構5は搬送ケース4を搬送室2内において搬送するための移動手段であり、搬送ケース4を各処理室3A〜3Fの搬入・搬出口に対応する位置(第1の位置)の間及び、搬送室2の基板搬送口6に対応する位置(第2の位置)と第1の位置との間で移動する。第1の位置及び第2の位置に移動された搬送ケース4は、搬送機構5から分離され、単独で搬送室2の壁面に接続された状態に維持することができる。ただし、搬送ケース4を搬送機構5から分離しないで、搬送機構5により支持された搬送ケース4をそのまま搬送室2に接続することとしてもよい。
搬送ケース4は1枚又は2枚のように少数の半導体ウェハWを収容する程度の大きさであり、図2に示す搬送機構5により搬送室2内で搬送される。搬送ケース4は半導体ウェハWを収容する内部空間を外部から隔離可能な容器として形成される。具体的には、搬送ケース4は気密構造を有しており、内部を所定の真空度に維持することができる。あるいは、内部に所定のガスを封入しておくことができる。なお、搬送室2内に搬送機構5を複数個設けて、複数の搬送機構5により搬送ケース4の搬送を行うようにしてもよい。
以上のような構成の基板処理装置1では、搬送ケース4を第2の位置に移動して搬送室2の外部から半導体ウェハWを搬送ケース4内に収容する。半導体ウェハWを搬送ケース4に搬入したら搬送ケース4を密閉する。その後、半導体ウェハWを処理すべき処理室(例えば処理室2A)の搬送口に対応した位置(第1の位置)に搬送ケース4を移動する。本実施例では、搬送機構5は移動する際にだけ搬送ケース4に係合する。なお、図1において、点線で示した円は搬送ケース4内及び処理室3A〜3F内での半導体ウェハWの位置を示している。
第1の位置に移動された搬送ケース4から、対応する処理室3Aに半導体ウェハWが搬入される。この際、搬送ケース4は移載機構(後述する)を内蔵しており、内蔵した移載機構のみの動作により搬送ケース4内の半導体ウェハWを処理室2A内に移動することができる。また、内蔵した移載機構のみの動作により処理装置3A内の処理済みの半導体ウェハを搬送ケース4内に移動することができる。
以上のように、搬送ケース4の内部は外部から隔離された環境とすることができ、且つ搬送ケース4への半導体ウェハWの出し入れは内蔵した移載機構のみにより行うことができる。
図2は搬送室2内で搬送ケース4を搬送する搬送機構5の具体例を示す図である。図2に示す搬送機構5は搬送室2内の所定の軌道上を移動可能なクレーンとして構成されている。すなわち、搬送室2の長手方向に延在するレール10が設けられ、レール10に沿って移動する移動部11にアーム部12が取り付けられている。レール10は搬送室2内の上部に設けられ、アーム部12は垂直下方に向かって延在する。アーム部12は伸縮自在であり、その先端に把持部13が設けられている。把持部13は搬送ケースに係合して保持できるような形状であり、アーム部12を伸縮することにより、把持部13を垂直方向に移動することができる。
搬送機構5は、把持部13により搬送ケース4を把持して搬送室2内を移動する。搬送ケース4が上述の第1の位置又は第2の位置に移動すると、搬送ケース4は搬送室2の壁面に取り付けられる。これにより、搬送機構5の把持部13の係合を解除しても、すなわち、搬送ケース4を把持部13から外しても、搬送ケース4は第1又は第2の位置に保持される。
次に、搬送ケース4の具体例について図3及び図4を参照しながら説明する。図3は搬送ケース4の斜視図であり、内部が透視して描かれている。図4は搬送ケース4の断面図である。
図3及び図4に示すように、本実施例における搬送ケース4は、2枚の半導体ウェハWを収容可能であり、ケース本体20内の空間に2枚の半導体ウェハWを収容する。ケース本体20はアルミニウム等により形成され、内部が減圧されても外圧に耐え得る剛性を有している。ケース本体20の天板部分には開口20aが設けられ、開口20aは例えば透明な材料よりなる天板20bで覆われており、収容された半導体ウェハWの状態が外部から見えるようになっている。
2枚の半導体ウェハWの各々は、略円周状のピック21にその外周部が載置される。ピック21は上下2段に半導体ウェハWを配置するように設けられ、個別に移載機構22が設けられる。
上下の半導体ウェハのいずれか一方が処理済みの半導体ウェハであり、他方がこれから処理が施される半導体ウェハである。すなわち、例えば、処理室3Aに搬送ケース4が搬送されてきた場合、搬送ケース4内にはこれから処理すべき半導体ウェハWが1枚だけ収容されており、まず処理室3A内の処理済みの半導体ウェハWを搬送ケース4内に収容し、その後これから処理する半導体ウェハWを処理室3A内に搬入する。したがって、ピック21は個別の移載機構22により独立して移動可能に構成されている。
移載機構22は、ピック21に接続されたロッド23と、ロッド23を長手方向に移動するためのラック24とを有する。ロッド23とラック24とは連結部25により連結されており、一体的に移動可能である。ラック24の先端部はケース本体20の下部で露出しており、後述する搬送ケース取り付け機構に設けられたピニオンに係合する。すなわち、ラック24がピニオンにより駆動されることにより、ロッド23が移動し、ロッド23の先端に取り付けられたピック21が搬送ケース4の内部と外部との間で移動する。したがって、一方のピック21上に載置された半導体ウェハWを搬送ケース4の外、すなわち、処理室の中に移動することができ、且つ処理室の中の処理済みの半導体ウェハを他方のピック21により搬送ケース4の内部に搬入することができる。
ロッド23は一端が搬送ケース4の内部に入りこみ、他端は外部で連結部25に接続されるため、ケース本体20の壁面を貫通して延在する。したがって、ケース本体20の内部を減圧環境に維持するために、Oリング等からなる真空シール26がロッド23とケース本体20との間に設けられる。真空シール26は、ロッド23をスライド可能に保持するガイド27の近傍に設けられる。
なお、ロッド23とラック24とは搬送ケース4の後側に突出した状態で移動するため、カバー28により覆われる。図3及び図4に示す移載機構22は、ピック21が搬送ケース4の内部に位置する状態であり、ラック24が搬送ケース4の前方に移動すると、ピック21は出入り口4aを通過して搬送ケース4の外部へと移動する。
次に、搬送ケース4の出入り口4aを閉鎖するための閉鎖機構であるゲートバルブ30について説明する。ゲートバルブ30は半導体ウェハWを搬送ケース4から搬出し、また半導体ウェハを搬送ケース4に搬入する際に開けられ、その他の場合には閉じられる。ゲートバルブ30を閉じることにより、搬送ケース4内を外部から隔離することができる。
ゲートバルブ30は断面が三角形状であり、三角形状の頂部を上にしてケース本体20の下側に設けられる。三角形状の底部はコイルスプリング31により付勢され、三角形状の頂部がケース本体20の上部側に押し付けられた状態で保持される。ゲートバルブ30の底部には駆動部材32が接続され、駆動部材32の端部はケース本体20の下部から外部に向かって延出している。
駆動部材32の端部にはフランジ部材33が設けられ、後述する搬送ケース取り付け機構の係合部材に係合する。これにより、フランジ部材33は垂直下方に移動可能となる。フランジ部材33が下方に移動すると、ゲートバルブ30はコイルスプリング31の付勢力に逆らって下方に移動し、搬送ケース4の出入り口4aが開放される。
ゲートバルブ30がケース本体20に接触する部分には、真空シール34が設けられ、ゲートバルブ30が閉じているときに、搬送ケース4内を真空に維持することができる。また、駆動部材32は、ケース本体20に取り付けられたスプリング収容部35に対して摺動可能に取り付けられる。したがって、スプリング収容部35にスライド部材36が設けられ、且つスライド部材36に真空シール37が設けられる。
ケース本体20の出入り口4aの端面は、後述する搬送ケース取り付け機構の板状部材に対して押圧される。この際に出入り口4aを気密にシールするために、出入り口4aの端面にも真空シール38が設けられる。
次に、搬送ケース取り付け機構40について図5を参照しながら説明する。図5は搬送ケース取り付け機構40の斜視図であり、内部を透視した状態で描かれている。
搬送ケース取り付け機構40は、処理室3A〜3Fの搬送口に対応する部分に設けられ、搬送ケース4を上述の第1の位置に固定する機能を有する。また、搬送ケース取り付け機構40は、搬送室2の基板搬送口6の内側にも設けられ、搬送ケース4を上述の第2の位置に固定する機能を有する。
搬送ケース取り付け機構40は、板状部材41とこれに取り付けられた機能部品とよりなる。板状部材41は処理室の搬送口と連通する開口41aを有する。搬送ケース4が搬送ケース取り付け機構40に取り付けられた状態で、搬送ケース4の出入り口4aも開口41aに整列する。したがって、開口41aを介して搬送ケース4の出入り口4aと処理室の搬送口とが連通し、半導体ウェハWを移動することができる。
板状部材41の両側にはレール部材42が取り付けられ、レール部材42に沿ってケース固定部材43が移動可能に設けられている。ケース固定部材43は下方に取り付けられたドッキング用アクチュエータ44により移動する。
搬送ケース4は、上述の搬送機構5により搬送されて、板状部材41の開口41aに出入り口4aが整列するように配置される。この状態で、搬送ケース4のケース本体20の両脇に設けられたフランジ部20b(図3参照)がレール部材42の内側に位置する。この状態でドッキング用アクチュエータ44を駆動してケース固定部材43をレール部材42に沿って上方に移動すると、ケース固定部材43の押圧部43aが搬送ケース4のフランジ部20bの上に移動する。したがって、フランジ部20bは板状部材41と押圧部43aとの間に位置することとなる。
押圧部43aには押圧用アクチュエータ45が取り付けられており、フランジ部20bを板状部材41に対して押圧することができる。したがって、搬送ケース4の出入り口4aが設けられた端面は、フランジ部20bが押圧されることにより、板状部材41に対して押圧されて固定される。この状態で、搬送ケースの真空シール38が板状部材41に接触して押圧されるため、搬送ケース4の出入り口4aと板状部材41の開口41aとの間は気密に維持される。
ここで、搬送ケース4が板状部材41に固定される際に、搬送ケース4の下側から延出しているフランジ部材33が搬送ケース取り付け機構40の係合部材46に係合する。すなわち、チャンネル型の係合部材46の中にフランジ部材33が入り込む。搬送ケース4が板状部材41に対して固定された後に、ゲート用アクチュエータ47を駆動して係合部材46を下方に移動することにより、フランジ部材33が下方に引かれる。搬送ケース4は板状部材41に対して固定されているので、ゲートバルブ30が下がり、搬送ケースの出入り口4aが開放される。
また、搬送ケース4が板状部材41に固定される際に、搬送ケース4の下側で露出しているラック24の先端に、搬送ケース取り付け機構40に設けられたピニオン48が係合する。ピニオン48はアーム用モータ49により駆動される。すなわち、搬送ケース4が板状部材41に固定された後に、アーム用モータ49を駆動すれば、搬送ケース4のラック24を移動することができ、搬送ケース4内のピック21を移動することができる。
以上のように、本実施例による搬送ケース取り付け機構40によれば、搬送ケース4を板状部材41に固定するだけで、フランジ部材33が係合部材46に係合してゲートバルブ30を作動することが可能となり、且つラック24がピニオン48に係合してピック21が移動可能となる。
なお、板状部材41に取り付けられた機能部材はカバー50により覆われて保護されるが、カバー50には、ラック24が延在するための開口50a及びフランジ部材33が入りこむための開口50bが設けられる。また、板状部材41にもラック24が延在するための開口41bが設けられる。
次に、搬送ケース4を搬送室2の基板搬送口6に取り付けた際の取り付け部分の構成について図6を参照しながら説明する。図6は搬送ケース4が基板搬送口6に対応する位置(第2の位置)に固定された状態を示す構成図である。なお、図6の構成は簡略化して描かれている。
上述の搬送ケース取り付け機構40の板状部材41は、搬送室2の壁面も兼ねており、搬送ケース4は板状部材41の開口41aに出入り口4aが整列した状態で気密に取り付けられる。開口41aは搬送室2の基板搬送口6に繋がっており、上述のようにゲートバルブ7が設けられている。ゲートバルブ7は、半導体ウェハを搬入・搬出する際にだけ開けられる。搬送ケース4が取り付けられた状態では、搬送ケース4のゲートバルブ30と搬送室2のゲートバルブ7との間に空間が形成される。
ここで、搬送ケース4の内部を真空に維持するものと仮定する。半導体ウェハWを搬送ケース4に搬入するには、搬送室2のゲートバルブ7と搬送ケース4のゲートバルブ30が開けられる。したがって、搬送室2の外部が大気圧の空間であったとすると、搬送ケース4の内部も大気圧の状態となるので、搬送ケース4の内部を真空引きしなければならない。
そこで、本実施例では、基板搬送口6に排気ライン8とガス供給ライン9とが接続される。半導体ウェハWを搬送ケース4に搬入したら、まず搬送室2のゲートバルブ7が閉じられ、搬送ケース4のゲートバルブ30を開いたままで、排気ライン8により排気を行う。これにより、基板搬送口6内の空間と搬送ケース4内が真空引きされる。所定の真空度になったらゲートバルブ30を閉じることにより搬送ケース4内は真空に維持される。所定の真空度になった時点でガス供給ラインからN等の不活性ガスを導入することで、搬送ケース4内に不活性ガスを封入することもできる。
ゲートバルブ30が閉じられたら、搬送ケース4の固定が解除され、搬送ケース4は内部が真空に保たれたまま、搬送機構5により所望の位置に搬送される。なお、搬送ケース4の内部を真空に維持した場合には、ゲートバルブ30を閉じた後、搬送ケース4の固定を解除する前に、ガス供給ライン9のバルブを開にしてゲートバルブ7とゲートバルブ30の間の空間を大気圧にしてからガス供給ライン9のバルブを閉にする操作を行う。
以上のように、搬送室2の外部から半導体ウェハWを搬送ケースに搬入する際又は半導体ウェハWを搬送室の外に搬出する際は、半導体ウェハWは搬送室2内の雰囲気に触れることはない。
図7は搬送ケース4が処理室3Aの搬送口に対応する位置(第1の位置)に固定された状態を示す構成図である。なお、図7の構成は簡略化して描かれている。
上述の搬送ケース取り付け機構40の板状部材41は、搬送室2の壁面も兼ねており、搬送ケース4は板状部材41の開口41aに開口4aが整列した状態で気密に取り付けられる。開口41aは処理室3Aの搬送口51に繋がっており、処理室3Aの搬送口51にはゲートバルブ52が設けられている。ゲートバルブ52は、半導体ウェハを処理室3Aに搬入・搬出する際にだけ開けられる。搬送ケース4が取り付けられた状態では、搬送ケース4のゲートバルブ30と処理室3Aのゲートバルブ52との間に空間が形成される。
搬送室2の内部が大気圧であったとすると、搬送ケース4が固定された時点では、処理室3Aのゲートバルブ52と搬送ケース4のゲートバルブ30との間の空間は大気圧となっている。したがって、真空引きされた処理室3Aのゲートバルブ52を開くには、この空間を真空引きしておく必要がある。そこで、本実施例では、処理室3Aのゲートバルブ52の外側に排気ライン53とガス供給ライン54とを設けている。
搬送ケース4が固定されたら、処理室3Aのゲートバルブ52と搬送ケースのゲートバルブ30が閉じられた状態で、排気ライン53により真空引きする。そして、処理室3Aのゲートバルブ51と搬送ケース4のゲートバルブ30との間の空間が所定の真空度に到達した後、ゲートバルブ52及びゲートバルブ30を開いて半導体ウェハWを搬出・搬入する。処理室3A内に所定のガスが充填されている場合には、ゲートバルブ52を開く前にガス供給ライン54から所定のガスを導入することとしてもよい。
以上のように、本実施例によれば、搬送ケース4から半導体ウェハWを処理室3Aに搬入する際又は半導体ウェハWを処理室3Aから搬出する際は、半導体ウェハWは搬送室2内の雰囲気に触れることはない。したがって、本実施例において、半導体ウェハWは搬送室の外部から搬送ケース4に搬入された時点から、処理室3A内に搬入されるまでの間に搬送室2内の雰囲気に曝されることはなく、搬送室2内を真空に維持する必要はなくなる。したがって、搬送室2を任意の大きさに拡大することができ、搬送室2に接続する処理室の数を任意の数に増やすことができる。
また、本実施例では、搬送ケース4に移載機構22と閉鎖機構としてのゲートバルブ30を組み込んだため、搬送機構5は単に搬送ケース4を処理室まで運ぶ機能を有するだけでよい。搬送ケース4は搬送機構5から分離可能であるため、一つの搬送機構5により複数の搬送ケース4を搬送することができる。ただし、搬送ケース4を処理室に取り付けた後に、搬送機構5から分離することは必ずしも必要ではなく、搬送ケース4が搬送機構5に支持されたままで、当該搬送ケース4を次の位置に移動するまで搬送機構5が待機することとしてもよい。
なお、上述の例は処理室3Aに半導体ウェハを搬入する場合であったが、他の処理室3B〜3Fに関しても同様の構成が設けられる。
ここで、搬送ケース4に内蔵される移載機構22の他の例について図8を参照しながら説明する。図8は図3に示す移載機構22の他の例として、ラックとピニオンとの組合わせの代わりに移動部材60とローラ61との組み合わせを用いた場合の例を示す図である。
図8において、移動部材60に対してローラ61が押し付けられ、ローラ61がモータ49により回転することにより、移動部材60が長手方向に移動する。移動部材60にロッド23を接続することにより、上述のラック24を用いた移動機構22と同様な動作を達成することができる。
なお、移動部材60にリニヤスケール62を形成しておき、センサ63でリニヤスケール62を検出することにより、移動部材60の移動量、すなわちピック21の移動量を検出することができる。
次に、移載機構22の他の例について図9を参照しながら説明する。図3に示す移載機構22は、ストロークを大きくとろうとすると、その分ラック24を長くしなければならない。したがって、搬送ケース4の後ろ側にラックが大きく突出してしまい、搬送ケース4が大きくなる。
そこで、図9に示すような構成とすることにより、移動量を略2倍に拡大する。なお、図9は移載機構を示すために簡略化されている。
図9に示す移載機構では、ボールネジ70とナット71の組み合わせによる移動機構により、第1のレール72に沿って移動可能な第1の移動部材73を移動する。ただし、これだけでは、移動部材73のストロークはL1だけであるので、ピック21もL1しか移動しない。
そこで、移動部材73に更に第2のレール74を取り付け、レール74に沿って第2の移動部材75を設ける。第2の移動部材75は、レール74の両端に回転可能に支持された一対のプーリ76A,76Bの間に張られた細いベルト77に接続される。ベルト77は、搬送ケース4の出入り口に近い側で、ケース本体20に取り付けられた係止部材78にも接続される。
このような構成において、ボールネジ70を回転してナット71を矢印A方向に移動すると、第1の移動部材74も矢印A方向に移動する。したがって第1の移動部材73に取り付けられたレール74も矢印A方向に移動する。第2のレール74の移動距離は、ナット71の移動距離に等しい。ここで、レール74が矢印A方向に移動すると、プーリ76A,76Bも同様に移動し、これに伴いベルト77も移動しようとする。しかし、ケース本体20に固定された係止部材78に接続されたベルト77の部分は移動できない。このため、ベルト77はレール74の周囲をプーリ76A,76Bに案内されて回転する。したがって、ベルト77に接続された第2の移動部材75は、ベルト77に引っ張られてレール74上を矢印A方向に移動する。
このように、レール74が矢印A方向に移動した距離分だけベルト77も移動(回転)するため、第2の移動部材75の移動距離L2は、第1の移動部材73の移動距離L1の略2倍となる。したがって、第2の移動部材に固定されたピック21の移動距離を大きくとることができ、小さな移動機構であっても、処理室の内部深くまでピック21を挿入することができる。
なお、ボールネジ70の先端は、搬送ケース4のケース本体20から外部に延出し、延出した先端に傘歯車79が取り付けられる。傘歯車79は、搬送ケース40が搬送ケース取り付け機構により固定された際に、傘歯車80に係合する。したがって、傘歯車80をモータ81により回転することにより外部からボールネジ70を回転駆動することができる。
以上の実施例では、搬送ケース4をなるべく小型且つ軽量にするために、移載機構22の駆動源を搬送ケース4の外部に設けている。すなわち、図5に示すモータ49は搬送ケース取り付け機構40に設けている。したがって、搬送ケース4の数を増やしても、移載機構22の駆動源を個別に搬送ケース4に設ける必要はなく、搬送ケース4及び基板製造装置全体の製造コストの低減に寄与する。
ただし、搬送ケース4に大きさの制約等がなければ、移載機構22の駆動源やゲートバルブ30の駆動源を搬送ケース4に設けることとしてもよい。この場合、搬送ケース4に設けられた駆動源に電力を供給するためのコネクタを設ける必要がある。そのようなコネクタは、例えば搬送ケースの出入り口側に露出したコンタクト部材とし、搬送ケース4が板状部材41に固定されたときに、板状部材41に設けられたコンタクト部材に接触して給電可能となる構成により達成できる。代わりに、駆動用電源として電池を搬送ケースに設けることも考えられる。
また、搬送ケース4に電気ヒータを組み込んで、搬送ケース4内で半導体ウェハWを予熱することもできる。この場合も、給電用コネクタあるいは電池を搬送ケース4に設ける必要がある。
なお、上記の実施例において、搬送ケース4を搬送する搬送機構の例として、レール10に沿って移動する移動部11にアーム部12を取り付け、アーム部12の先端に把持部13を設けた搬送機構5を説明したが、他の搬送機構を用いることもできる。例えば、特開2000−294613号公報に開示されたような、可動部を気体軸受けにより固定部に対して浮上させ、この可動部を駆動部により駆動する機構を用いることができる。
本発明の一実施例による基板処理装置の全体構成を示す概略平面図である。 図1に示す搬送室に設けられる搬送機構の側面図である。 図1に示す搬送ケースの内部透視斜視図である。 図1に示す搬送ケースの断面図である。 搬送ケース取り付け機構の内部透視斜視図である。 搬送ケースが基板搬送口の位置に固定された状態を示す図である。 搬送ケースが処理室に対して固定された状態を示す図である。 移載機構の他の例を示す斜視図である。 移載機構の更に他の例を示す斜視図である。
符号の説明
1 基板処理装置
2 搬送室
3A〜3F 処理室
4 搬送ケース
5 搬送機構
6 基板搬送口
7 ゲートバルブ
8 排気ライン
9 ガス供給ライン
10 レール
11 移動部
12 アーム部
13 把持部
20 ケース本体
21 ピック
22 移載機構
23 ロッド
24 ラック
25 連結部
26,34,37,38 真空シール
27 ガイド
28 カバー
30 ゲートバルブ
31 コイルスプリング
32 駆動部材
33 フランジ部材
35 スプリング収容部
36 スライド部材
40 搬送ケース取り付け機構
41 板状部材
42 レール部材
43 ケース固定部材
44 ドッキング用アクチュエータ
45 押圧用アクチュエータ
46 係合部材
47 ゲート用アクチュエータ
48 ピニオン
49 モータ
51 搬送口
52 ゲートバルブ
60 移動部材
61 ローラ
62 リニヤスケール
63 センサ
70 ボールネジ
71 ナット
72,74 レール
73 移動部材73
75 第2の移動部材
76A,76B プーリ
77 ベルト
79,80 傘歯車
81 モータ

Claims (2)

  1. 基板を搬入・搬出するための搬送口を有し、内部に収容した基板に対して処理を施すための複数の処理室と、
    外部雰囲気から隔離された状態で基板を収容し、基板を搬入・搬出するための出入り口と、前記出入り口を閉鎖する閉鎖機構とを有する搬送ケースと、
    前記処理室に対して基板を搬入・搬出するための第1の位置に該搬送ケースを運ぶ搬送機構と、
    該搬送機構から分離されて単独で前記搬送ケースを前記第1の位置に固定する搬送ケース取り付け機構と
    基板を搬入・搬出する基板搬送口を有し、前記処理室が周囲に接続され、前記搬送機構が移動する空間を画成する搬送室と
    前記搬送ケースから分離されて固定した位置に設けられ、アクチュエータと、該アクチュエータに取り付けられた係合部材とを有する、前記閉鎖機構を駆動するための閉鎖機構駆動源と
    を有し、
    前記搬送ケースの前記出入り口は前記第1の位置において前記処理室の前記搬送口に接続され、前記搬送ケースは前記搬送機構に対して着脱可能に支持され
    前記搬送ケースは前記出入り口が前記基板搬送口に接続される第2の位置と前記第1の位置との間で前記搬送機構により移動され、
    前記閉鎖機構駆動源は、前記搬送ケースが前記第1又は第2の位置に固定された時に前記閉鎖機構に接続され、
    前記閉鎖機構は、前記搬送ケースの前記出入り口を開閉するバルブと、該バルブを駆動する駆動部材と、該駆動部材に接続されたフランジ部材とを有し、
    前記閉鎖機構の前記フランジ部材が前記閉鎖機構駆動源の前記係合部材に係合することにより、前記閉鎖機構駆動源が前記閉鎖機構に接続されることを特徴とする基板処理装置。
  2. 請求項記載の基板処理装置であって、
    前記搬送ケースは気密に構成されており、前記処理に機械的に接続されることで自動的に気密に接続されることを特徴とする基板処理装置。
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