JP5562189B2 - 基板処理装置 - Google Patents
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Description
本発明は、処理の高効率化が可能なマルチチャンバ方式の基板処理装置に関する。
複数の基板処理部を連結し、基板処理部間で基板を搬送する基板処理装置がある（例えば、特許文献１参照）。このような基板処理装置として、搬送室と搬送室の周りに連結した複数のチャンバとからなるクラスタを備え、搬送室内に有する搬送アームが基板を各チャンバへ搬送して各チャンバ内で基板に処理を施すマルチチャンバ方式の基板処理装置がある。また、マルチチャンバ方式の基板処理装置として、複数のクラスタを直列に連結し、クラスタ間で基板を受け渡すことで各クラスタへ基板を搬送するマルチクラスタ方式の基板処理装置がある（例えば、特許文献２参照）。
図１１は、従来技術の基板処理装置の例を示す模式的上面図である。図１１は、基板が搬入される第１クラスタ４００と、第１クラスタ４００に直列に連結してある第２クラスタ５００とを備えるマルチクラスタ方式の基板処理装置の例を示している。第１クラスタ４００は、搬送アームＡ４０１を有する搬送室４０１と、搬送室４０１の周りに連結してあるチャンバ４０２、４０３とを備える。第２クラスタ５００は、搬送アームＡ５０１を有する搬送室５０１と、搬送室５０１の周りに連結してあるチャンバ５０２、５０３とを備える。
第１クラスタ４００の一端には、ロードロック室３００が連結してあり、他端には、中継部４０１ａを備える。第１クラスタ４００及び第２クラスタ５００内での処理が完了した基板は、ロードロック室３００を介して第１クラスタ４００から搬出される。第１クラスタ４００は、中継部４０１ａを介して第２クラスタ５００と連結する。ロードロック室３００には、大気圧状態下で基板を各格納部１００との間で搬送する大気搬送部２００が連結されている。
また、ロードロック室３００には、内部を搬送室４０１内の圧力へ減圧するための排気部３０１と、内部を大気搬送部２００内の大気圧へ戻すための開放部３０２とがバルブＶ３０１を介して接続されている。大気搬送部２００は、内部に基板を搬送する搬送アームＡ２００を有する。各格納部１００には、基板となるウェーハＷ０が複数格納されている。次に図１１に示す従来技術のマルチクラスタ方式の基板処理装置が各格納部１００に格納してあるウェーハＷ０に対して処理を施す手順を説明する。
搬送アームＡ２００は、各格納部１００から、処理を施す一枚のウェーハＷ０を取り出し、ロードロック室３００へ搬送して留め置く。搬送アームＡ４０１は、ロードロック室３００内のウェーハＷ０を受け取って搬送室４０１内に搬入する。搬送室４０１に搬入されたウェーハＷ０に対して、例えばチャンバ４０３内で処理を施す場合、搬送アームＡ４０１により搬送室４０１内のウェーハＷ０がチャンバ４０３内へ搬送される。チャンバ４０３内で処理が完了した場合、搬送アームＡ４０１によりチャンバ４０３内のウェーハＷ０が搬送室４０１内へ搬送され、更にロードロック室３００内へ搬送されて留め置かれる。
搬送アームＡ２００は、ロードロック室３００内のウェーハＷ０を受け取って格納部１００へ搬出する。搬送室４０１内へ搬入されたウェーハＷ０に、例えば第２クラスタ５００が有するチャンバ５０２内で処理を施す場合、搬送アームＡ４０１により中継部４０１ａへウェーハＷ０が搬送されて留め置かれる。搬送アームＡ５０１は、中継部４０１ａ内のウェーハＷ０を受け取って搬送室５０１へ搬送する。搬送アームＡ５０１は、搬送室５０１内のウェーハＷ０をチャンバ５０２に搬送する。
チャンバ５０２内で処理が完了した場合、搬送アームＡ５０１によりチャンバ５０２内のウェーハＷ０が搬送室５０１内へ搬送され、更に中継部４０１ａへ搬送されて留め置かれる。搬送アームＡ４０１は、中継部４０１ａ内のウェーハＷ０を受け取って搬送室４０１内へ搬入する。搬送室４０１内のウェーハＷ０は、搬送アームＡ４０１及びＡ２００によりロードロック室３００を介して各格納部１００へ搬出される。
しかしながら、従来技術では、基板の搬出が可能な搬出側のクラスタ（第１クラスタ４００）に直列に連結された他のクラスタ（第２クラスタ５００）から基板を搬出する場合、搬出側のクラスタ（第１クラスタ４００）との間で基板を受け渡しする手順が必要となり、処理の効率が低下するという問題があった。
本願は、斯かる事情に鑑みてなされたものである。その目的は、処理の高効率化が可能となるマルチチャンバ方式の基板処理装置を提供することにある。
本願に開示する基板処理装置は、基板を格納する格納部と、基板を気密状態下で処理する複数の気密容器が周囲に連結され、各気密容器との間で基板を搬送する搬送機構を内部に有し、且つ相互間で基板を搬送可能とする中継部を介して水平方向に沿って直列に連結された複数の搬送室と、前記格納部内の基板を前記搬送室へ搬入する搬入部と、前記搬送室から排出された基板を前記格納部へ搬出する搬出部を内部に有する搬出室とを備え、一端側に配置した搬送室は、前記搬入部を介して前記格納部に連結され、他端側に配置した搬送室は、前記搬出室を介して前記格納部に連結され、前記搬出部は、前記搬出室内の基板を上側又は下側へ移動させる上下移動部と、該上下移動部により移動された基板を、前記搬送室の上側又は下側で、前記搬送室の連結方向と平行に前記格納部へ移動する平行移動部とを有することを特徴とする。
本願にあっては、基板が格納部から一端側の搬送室内に搬入され、複数の搬送室間で搬送されながら、夫々の搬送室に連結された各気密容器に搬送されて処理が施される。処理が施された基板は、他端側の搬送室から搬出室へ排出され、該搬出室内の搬出部の動作で他の搬送室を通ることなく格納部へ搬出される。搬出部は、上下移動部と平行移動部とを有しており、搬出室は、他端側の搬送室を、水平方向に沿って連結された残りの搬送室と干渉せずに格納部に連結できる。
本願に開示する基板処理装置は、前記搬出室は、内部の圧力を調整する圧力調整部を備え、前記搬出部は、前記圧力調整部により内部の圧力を前記搬送室の圧力に一致させた搬出室へ基板を搬入し、前記圧力調整部により内部の圧力を前記格納部の圧力に一致させた搬出室から基板を搬出するようにしてあることを特徴とする。
本願にあっては、搬出室は、ロードロック室として機能し、圧力調整部により内部を搬送室内の圧力へ減圧させた後に、搬出部により搬送室から搬出室内へ基板を搬入する。そして、圧力調整部により内部を格納部の例えば大気圧等の圧力へ加圧した後に、搬出部により搬送室から格納部へ基板を搬出する。
本願に開示する基板処理装置は、前記搬出室と前記搬送室との間に設けられる圧力調整室と、前記搬送室から前記圧力調整室へ基板が排出される前に前記圧力調整室の圧力を真空状態へ調整し、前記基板が前記圧力調整室から前記搬出室へ搬出される前に前記圧力調整室の圧力を大気圧状態へ調整する圧力調整部とを備えることを特徴とする。
本願にあっては、搬出室と搬送室との間に圧力調整室を設ける。圧力調整部は、搬送室から基板が排出される前に圧力調整室の圧力を真空状態へ調整する。また圧力調整部は、基板が搬出室へ搬出される前に圧力調整室の圧力を大気圧状態へ調整する。
本願に開示する基板処理装置は、前記搬出室が、基板を加熱する加熱部を備えることを特徴とする。
本願にあっては、気密容器内で処理が施された基板に対して搬出室に設けた加熱部により加熱処理が更に施されて格納部へ搬出される。
本願に開示する基板処理装置は、前記搬出室が、基板を冷却する冷却部を備えることを特徴とする。
本願にあっては、気密容器内で処理が施された基板に対して搬出室に設けた冷却部により冷却処理が更に施されて格納部へ搬出される。
本願に開示する基板処理装置は、前記搬出室が、基板を洗浄する洗浄部を備えることを特徴とする。
本願にあっては、気密容器内で処理が施された基板に対して搬出室に設けた洗浄部により洗浄処理が更に施されて格納部へ搬出される。
当該装置の一観点によれば、搬送室から格納部へ基板を搬出する搬出部を備えることにより、処理の高効率化が可能となる。
実施の形態１
以下、実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。本願に係る基板処理装置は、シリコンウェーハ、ガラス基板又はプラスチック基板等の基板に対して、例えば真空状態下又は雰囲気状態下で薄膜形成等の処理を施す。基板処理装置は、搬送室と、搬送室の周囲に連結された複数のチャンバ（気密容器）とを有するクラスタを備える。搬送室内の基板は、各チャンバに搬送されて各チャンバ内で各種処理が施される。また、搬送室に連結されたチャンバは、内部で基板を処理するチャンバに限るものではなく、基板を真空状態下で検査するために、例えば電子顕微鏡及び各種分光器等の試料室として設けられたチャンバであってもよい。基板処理装置は、一つ又は直列に連結された複数のクラスタを有する。本実施の形態では、直列に連結された２つのクラスタを有するタンデム型の基板処理装置を例に挙げて説明する。また、基板としてウェーハを例に挙げる。
以下、実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。本願に係る基板処理装置は、シリコンウェーハ、ガラス基板又はプラスチック基板等の基板に対して、例えば真空状態下又は雰囲気状態下で薄膜形成等の処理を施す。基板処理装置は、搬送室と、搬送室の周囲に連結された複数のチャンバ（気密容器）とを有するクラスタを備える。搬送室内の基板は、各チャンバに搬送されて各チャンバ内で各種処理が施される。また、搬送室に連結されたチャンバは、内部で基板を処理するチャンバに限るものではなく、基板を真空状態下で検査するために、例えば電子顕微鏡及び各種分光器等の試料室として設けられたチャンバであってもよい。基板処理装置は、一つ又は直列に連結された複数のクラスタを有する。本実施の形態では、直列に連結された２つのクラスタを有するタンデム型の基板処理装置を例に挙げて説明する。また、基板としてウェーハを例に挙げる。
図１及び図２夫々は、基板処理装置の例を示す模式的上面図及び模式的側面図である。基板処理装置は、ウェーハＷを格納する格納部１、１と、ウェーハＷを大気状態下で搬送する大気搬送部２と、内部の圧力を調整可能なロードロック室（搬入部）３と、内部で基板を処理する第１クラスタ４及び第２クラスタ５と、ウェーハＷを搬出する後述の搬出部を内部に有する搬出室６とを備える。第１クラスタ４及び第２クラスタ５は、直列に連結され、第１クラスタ４を介して第２クラスタ５へ基板が搬送可能にしてある。各格納部１には、基板となるウェーハＷが複数格納されている。なお特許請求の範囲の格納部は、格納部１，１と大気搬送部２とを含む。
大気搬送部２は、旋回及び伸縮可能な搬送アームＡ２と、搬送アームＡ２を水平方向及び上下方向に移動する水平移動部Ｘ２及び上下移動部Ｚ２とを有する。大気搬送部２は、ロードロック室３の一端に設けられた開口部にゲートバルブＧ３を介して連結されている。ロードロック室３の他端に設けられた開口部には、第１クラスタ４の一端に設けられた第１開口部４１０がゲートバルブＧ４１を介して連結されている。ロードロック室３は、ゲートバルブＧ３、Ｇ４１を閉鎖することにより、気密状態となる。
また、ロードロック室３には、内部を減圧するための排気部３１と、内部を大気圧に戻すための開放部３２とがバルブＶ３１を介して接続されている。開放部３２は、窒素ガス又はアルゴンガス等の不活性ガスを徐々にロードロック室３に導入することによりロードロック室３内を大気圧状態にする。バルブＶ３１は、排気部３１及び開放部３２のいずれかをロードロック室３に連結する切替バルブである。第１クラスタ４は、旋回及び伸縮可能な搬送アームＡ４１を有する搬送室４１と、搬送室４１の周りに配置されたチャンバ４２、４３とを備える。搬送アームＡ２及びロードロック室３は、ウェーハＷを搬送室４１へ搬入する搬入部として機能する。
搬送室４１の側面に設けられた各開口部と、チャンバ４２、４３夫々に設けられた開口部とは、ゲートバルブＧ４２、Ｇ４３を介して連結されている。第１クラスタ４は、中継部４１ａを備え、中継部４１ａに設けられた開口部と、第２クラスタ５の一端に設けられた開口部とが、ゲートバルブＧ５１を介して連結されている。第２クラスタ５は、旋回及び伸縮可能な搬送アームＡ５１を有する搬送室５１と、搬送室５１の周りに配置されたチャンバ５２、５３とを有する。搬送室５１の側面に設けられた各開口部と、チャンバ５２、５３夫々に設けられた開口部とは、ゲートバルブＧ５２、５３を介して連結されている。
搬送室５１の他端には、搬送室５１の他端から第１クラスタ４及び第２クラスタ５の下側に向かって延び、屈曲して第１クラスタ４及び第２クラスタ５の連結方向と略平行に第１クラスタ４及び第２クラスタ５の下側を延びて大気搬送部２に連結する管状の搬出室６を有する。搬送室５１の他端に設けられた第２開口部６０は、ゲートバルブＧ６を介して搬出室６の一端に設けられた開口部に連結されている。第１クラスタ４及び第２クラスタ５での成膜処理を終えたウェーハＷが排出される第２開口部６０は、第１クラスタ４及び第２クラスタ５での成膜処理のためにウェーハＷが搬入される第１開口部４１０と対向する位置に設けられている。なお、本実施形態では第１開口部４１０と第２開口部６０とを対向する位置に設ける例を挙げたがこれに限るものではない。第１開口部４１０と第２開口部６０とが異なる位置に存在すれば、他の位置であっても良い。搬出室６の他端に設けられた開口部には、ゲートバルブＧ２が設けられ、ゲートバルブＧ２を介して大気搬送部２に連結されている。搬出室６は、ゲートバルブＧ６、Ｇ２を閉鎖することにより、気密状態となる。
搬出室６は、旋回及び伸縮可能な搬送アームＡ６と、搬送アームＡ６を水平方向及び上下方向に移動する水平移動部Ｘ６及び上下移動部Ｚ６と、第１クラスタ４、５の連結方向と略平行にウェーハＷを大気搬送部２に向かって移動する平行移動部６３とを有する。搬送アームＡ６、水平移動部Ｘ６、上下移動部Ｚ６及び平行移動部６３は、ウェーハＷを搬送室５１から各格納部１が連結された大気搬送部２へ搬出する搬出部として機能する。平行移動部６３は、例えばモータにより回転されるボールねじ又は直線移動するリニアモータを用いた移動ステージであり、載置されたウェーハＷを移動する。また、平行移動部６３は、ベルトコンベアでもよい。
搬出室６には、内部を減圧するための排気部６１と、内部を大気圧に戻すための開放部６２とがバルブＶ６１を介して接続されている。バルブＶ６１は、排気部６１及び開放部６２のいずれかを搬出室６に連結する切替バルブである。開放部６２は、窒素ガス又はアルゴンガス等の不活性ガスを徐々に搬出室６に導入することにより搬出室６内を大気圧状態にする。排気部６１及び開放部６２は、搬出室６内の圧力を調整する圧力調整部として機能する。搬送アームＡ２は、一端にウェーハＷを保持するフォーク型の保持部を有し、旋回して保持部が格納部１と、該格納部１の反対側に位置するロードロック室３又は搬出室６とに対向する。そして、搬送アームＡ２は、伸長して保持部により保持しているウェーハＷを所定の位置に搬送し、ウェーハＷの保持を解除して収縮し、搬送を完了する。
搬送アームＡ４１は、両端にウェーハＷを各保持するフォーク型の保持部を有し、旋回して保持部がロードロック室３と、チャンバ４２、４３と、中継部４１ａとに対向する。そして、搬送アームＡ４１は、伸長して保持部により保持しているウェーハＷを所定の位置に移動し、ウェーハＷの保持を解除して収縮することでウェーハＷを所定の位置へ搬送する。搬送アームＡ５１は、両端にウェーハＷを各保持するフォーク型の保持部を有し、旋回して保持部が中継部４１ａと、チャンバ５２、５３と、搬出室６とに対向することで同様にウェーハＷを所定の位置へ搬送する。搬送アームＡ６は、一端にウェーハＷを保持するフォーク型の保持部を有し、伸長して搬送アームＡ６が保持するウェーハＷを受け取り、収縮して搬出室６内に搬入する。次に基板処理装置が各格納部１に格納してあるウェーハＷを搬送する手順を説明する。
図３乃至図７は、搬送手順を説明するための説明図である。バルブＶ３１により開放部３２がロードロック室３に連結され、ロードロック室３の内部が開放部３２により大気圧状態にされる。各格納部１から、一枚のウェーハＷが、搬送アームＡ２により保持される。ゲートバルブＧ３が開放され、搬送アームＡ２によりウェーハＷが大気圧状態のロードロック室３内へ搬入され、ゲートバルブＧ３が閉鎖される（図３参照）。
バルブＶ３１により排気部３１がロードロック室３に連結され、排気部３１によりロードロック室３内が搬送室４１の真空状態と略同一となるよう減圧され、ゲートバルブＧ４１が開放される。搬送アームＡ４１によりロードロック室３内のウェーハＷが、第１クラスタ４の搬送室４１内に搬入され、ゲートバルブＧ４１が閉鎖される。搬送室４１に搬入されたウェーハＷに対して、例えばチャンバ４３内で処理を施す場合、ゲートバルブＧ４３が開放され、搬送アームＡ４１によりウェーハＷがチャンバ４３へ搬送され、ゲートバルブＧ４３が閉鎖される。
チャンバ４３内のウェーハＷに対して処理が施された場合、ゲートバルブＧ４３が開放され、搬送アームＡ４１によりウェーハＷが搬送室４１内へ戻され、ゲートバルブＧ４３が閉鎖される。ウェーハＷに所定の全ての処理を施した場合、ゲートバルブＧ４１が開放され、搬送アームＡ４１によりウェーハＷが真空状態のロードロック室３内へ搬送され、ゲートバルブＧ４１が閉鎖される。バルブＶ３１により開放部３２がロードロック室３に連結され、ロードロック室３の内部が開放部３２により大気圧状態に戻される。ゲートバルブＧ３が開放され、搬送アームＡ２によりウェーハＷが各格納部１に戻され、ゲートバルブＧ３が閉鎖される。
各格納部１からロードロック室３に搬送されたウェーハＷに対して、例えば第２クラスタ５が有するチャンバ５２内で更に処理を施す場合、搬送アームＡ４１によりロードロック室３から搬送室４１にウェーハＷが搬送され、更に中継部４１ａへ搬送されて留め置かれる（図４参照）。また、第１クラスタ４が有するチャンバ４２、４３内で処理が施されて搬送室４１に戻されたウェーハＷに対して、例えば第２クラスタ５が有するチャンバ５２内で更に処理を施す場合にも、搬送アームＡ４１によりウェーハＷが中継部４１ａへ搬送されて留め置かれる。ゲートバルブＧ５１が開放され、搬送アームＡ５１により、中継部４１ａに留め置かれたウェーハＷが受け取られる。
ウェーハＷを受け取った搬送アームＡ５１により、ウェーハＷがクラスタ５が有する搬送室５１へ搬送され、ゲートバルブＧ５１が閉鎖される。搬送室５１へ搬送されたウェーハＷは、同様に搬送アームＡ５１によりチャンバ５２に搬送されて処理が施される（図５参照）。チャンバ５２内の処理が完了した場合、ゲートバルブＧ６が開放され、搬送アームＡ６により搬送室５１内のウェーハＷが、内部が真空状態の搬出室６へ搬入され、ゲートバルブＧ６が閉鎖される（図６参照）。バルブＶ６１により開放部６２が搬出室６に連結され、搬出室６の内部を大気圧状態にすべく開放部６２により搬出室６内へのガスの導入が開始される。
ウェーハＷを保持する搬送アームＡ６は、水平移動部Ｘ６及び上下移動部Ｚ６により平行移動部６３に向けて水平移動すると共に下降する。ウェーハＷは、搬送アームＡ６により平行移動部６３へ搬送されて載置される。平行移動部６３は、ウェーハＷをゲートバルブＧ２に向かって移動し、ゲートバルブＧ２の手前で停止する。搬出室６の内部が大気状態に達した場合、ゲートバルブＧ２が開放され、搬送アームＡ２により、平行移動部６３に載置されているウェーハＷが各格納部１に戻される。
本実施の形態１では、第１クラスタ４を介して第２クラスタ５に搬送されたウェーハＷを各格納部１に戻す場合、搬出室６内を通って搬出することにより、第１クラスタ４に戻す手順を省いて処理の高効率化が可能となる。また、搬出室６は、内部の圧力を真空状態へ減圧した後にウェーハＷを搬送室５１から搬入し、内部の圧力を大気圧状態にした後に大気搬送部２へ搬出するロードロック機能を有することにより、ロードロック室３を用いてウェーハＷを搬出する必要がない。これにより、ロードロック室３を用いてウェーハＷを搬送室４１へ順次搬入することが可能となり、処理の高効率化が得られる。搬出室６は、第１クラスタ４及び第２クラスタ５の下側を延びて大気搬送部２に連結するため、搬出室６を設けることによる基板処理装置の設置面積の増大を抑えることが可能となる。
搬出室６は、水平移動部Ｘ６及び上下移動部Ｚ６により移動する搬送アームＡ６を有する場合に限るものではなく、搬送アームＡ６の代わりに平行移動部６３に向けて斜め下方に移動する移動ステージを有していてもよい。搬出室６は、第１クラスタ４及び第２クラスタ５の下側を延びる場合に限るものではなく（図７参照）、第１クラスタ４及び第２クラスタ５の上側を延びていてもよい。この場合、搬出室６は、第１クラスタ４及び第２クラスタ５の上方に向かって延び、屈曲して第１クラスタ４及び第２クラスタ５の上側を延びて大気搬送部２に連結する。そして、ウェーハＷを保持する搬送アームＡ６は、水平移動部Ｘ６及び上下移動部Ｚ６により平行移動部６３に向けて水平移動すると共に上昇するとよい。
平行移動部６３は、大気搬送部２に向けてウェーハＷを移動すればよく、第１、第２クラスタ４、５の連結方向と略平行に移動する場合に限るものではない。例えば、平行移動部６３は、第１クラスタ４及び第２クラスタ５の連結方向に対して所定の角度を有し、第１クラスタ４及び第２クラスタ５との間で離間する方向、又は接近する方向に移動しながらウェーハＷを大気搬送部２に向けて移動していてもよい。また、例えば、平行移動部６３は、上方、又は下方へ移動しながらウェーハＷを大気搬送部２に向けて移動してもよい。
搬出室６は、搬送室５１の他端から第１クラスタ４及び第２クラスタ５の側面に向かって略水平に延び、屈曲して第１クラスタ４及び第２クラスタ５の連結方向と略平行に第１クラスタ４及び第２クラスタ５の側面を延びて大気搬送部２に連結してもよい。この場合、ウェーハＷを保持する搬送アームＡ６は、水平移動部Ｘ６により平行移動部６３に向けて水平移動するとよく、上下移動部Ｚ６を設けなくてよい。これにより、搬出室６を設けることによる第１クラスタ４及び第２クラスタ５の上側及び下側の占有体積の増大を抑制することが可能となる。
本実施の形態１では、２つのクラスタが連結された基板処理装置を例に挙げたがこれに限るものでなく、３つ以上のクラスタが連結された基板処理装置であってもよい。この場合、搬出室は、最後尾のクラスタに設けるとよい。また、各クラスタで処理を完了したウェーハを格納部に戻す場合、各クラスタからより近い位置にある搬出室又はロードロック室を選択し、選択した搬出室又はロードロック室を介してウェーハを各格納部へ搬出するとよい。
複数のクラスタが連結された基板処理装置に限るものではなく、一つのクラスタを有する基板処理装置であってもよい。これにより、処理済みのウェーハＷをロードロック室３へ再び戻すことなく搬出室６を通じて格納部１へ搬出できることから、数多くのウェーハＷを効率よく処理することが可能となる。
実施の形態２
実施の形態２は、実施の形態１の搬出室がロードロック機能を有するのに対して、更に加熱機能、冷却機能及び洗浄機能を有する。図８は、搬出室の他の例を示す模式的側面図である。図中白抜矢印は、ウェーハＷの移動方向を示す。搬出室７は、加熱部７４と、冷却ガスを供給する冷却ガス供給部（冷却部）７５と、洗浄ガスを供給する洗浄ガス供給部７６と、洗浄ガスを回収する洗浄ガス回収部７７とを含む。洗浄ガス供給部７６は、搬出室６の内部に突出する吐出管（洗浄部）Ｔ７６にバルブＶ７６を介して連結されている。
実施の形態２は、実施の形態１の搬出室がロードロック機能を有するのに対して、更に加熱機能、冷却機能及び洗浄機能を有する。図８は、搬出室の他の例を示す模式的側面図である。図中白抜矢印は、ウェーハＷの移動方向を示す。搬出室７は、加熱部７４と、冷却ガスを供給する冷却ガス供給部（冷却部）７５と、洗浄ガスを供給する洗浄ガス供給部７６と、洗浄ガスを回収する洗浄ガス回収部７７とを含む。洗浄ガス供給部７６は、搬出室６の内部に突出する吐出管（洗浄部）Ｔ７６にバルブＶ７６を介して連結されている。
洗浄ガス回収部７７は、搬出室７の内部に突出する吸入管Ｔ７７にバルブＶ７７を介して連結されている。搬出室７のその他の各部は、実施の形態１と同様であるので符号の相違を記載するに留める。搬出室７は、排気部６１と、開放部６２と、バルブＶ６１と、搬送アームＡ６と、水平移動部Ｘ６と、上下移動部Ｚ６と、平行移動部６３とを含む。加熱部７４は、平行移動部６３の下側に設けられた発熱線からなるラインヒータ又は赤外線ランプ等であり、平行移動部６３に載置されて移動するウェーハＷを加熱する。なお、加熱部７４を平行移動部６３の下側に設けた例を示したが、これに限るものではない。加熱部７４は平行移動部６３の上側、左側、右側、または下側に配置しても良い。さらに、上側と下側、または右側と左側等、加熱部７４を平行移動部６３の周囲複数箇所に設けても良い。基板処理装置は、第１クラスタ４又は第２クラスタ５による処理が完了したウェーハＷを加熱する場合、搬出室７内でウェーハＷを大気搬送部２へ搬出する間に加熱部７４により加熱する。加熱部７４は、水平移動部Ｘ６又は上下移動部Ｚ６により水平又は上下に移動するウェーハＷを加熱すべく、水平移動部Ｘ６又は上下移動部Ｚ６に沿って設けてもよい。
冷却ガス供給部７５は、開放部６２よりも水平移動部Ｘ６側に配置してあり、窒素ガス又はアルゴンガス等の不活性ガスを冷却ガスとして搬出室７に供給する。冷却ガスは、搬出室７内をウェーハＷの移動方向に沿って流れ、開放部６２から排出される。搬出室７内を流れる冷却ガスは、平行移動部６３により移動するウェーハＷを冷却する。基板処理装置は、第１クラスタ４又は第２クラスタ５内で処理が完了したウェーハＷを冷却する場合、バルブＶ７５を開放し、搬出室７内でウェーハＷを大気搬送部２に搬出する間に冷却する。冷却ガス供給部７５は、平行移動部６３を内部に有する搬出室７の一部に配置する場合に限らず、ゲートバルブＧ６付近の搬出室６の一部に配置して、水平移動部Ｘ６及び上下移動部Ｚ６により水平方向及び上下方向にウェーハＷが移動している場合にも冷却してもよい。
洗浄ガス供給部７６は、ウェーハＷの表面の付着物を分解する活性ガスを洗浄ガスとして搬出室７に供給する。例えば、ウェーハＷの付着物がＣＦ系（フロロカーボン系）ポリマである場合、ＣＦ系ポリマを分解する酸素又はオゾンを含んだガスを用いるとよい。また、付着物を分解する紫外線ランプを設けて洗浄ガスによる洗浄効率を向上させてもよい。図９は、洗浄方法を説明するための説明図である。図中白抜矢印は、ウェーハＷが載置されたステージＳの移動方向を示す。図中矢印は、吐出管Ｔ７６から吐出し、吸入管Ｔ７７へ吸入される洗浄ガスの流れる方向を示す。吐出管Ｔ７６及び吸入管Ｔ７７は、ウェーハＷの表面に対して間隙を有し、軸方向がウェーハＷの移動方向に略垂直であり、かつ軸方向がウェーハＷの表面に略平行となるよう設けられている。
また、吐出管Ｔ７６には、複数の吐出孔が軸方向に沿って設けられており、各吐出孔の吐出方向が断面視４時〜５時の方向で吐出管Ｔ７６に交差するよう配置してある。吸入管Ｔ７７には、複数の吸入孔が軸方向に沿って設けられており、各吸入孔の吸入方向が断面視７時〜８時の方向で吸入管Ｔ７７に交差するよう配置してある。吐出管Ｔ７６の吐出孔から吐出した洗浄ガスは、ウェーハＷの表面に接触し、表面で跳ね返って吸入管Ｔ７７の吸入孔へ吸入される。ウェーハＷの移動に伴ってウェーハＷの表面全体が洗浄ガスとの接触により洗浄される。吐出管Ｔ７６及び吸入管Ｔ７７は、水平移動部Ｘ６又は上下移動部Ｚ６により水平又は上下に移動するウェーハＷを洗浄すべく、水平移動部Ｘ６又は上下移動部Ｚ６に沿って設けてもよい。
本実施の形態により、第１クラスタ４又は第２クラスタ５内で処理を完了したウェーハＷに対して搬出室７により加熱処理、冷却処理及び洗浄処理を更に施して各格納部１に戻ることが可能となる。また、本実施の形態では、搬出室７が加熱処理、冷却処理及び洗浄処理の全ての処理に必要な構成を有する場合を示したがこれに限るものではない。搬出室７内を移動するウェーハＷに対して加熱処理、冷却処理又は洗浄処理のいずれかに必要な構成を有しておればよい。
実施の形態３
実施の形態３は搬出室６が圧力調整室と大気圧状態にある補助搬出室との２つを含む形態に関する。図１０は実施の形態３に係る基板処理装置の例を示す模式的上面図である。搬出室６は真空状態から大気圧状態へ、または、大気圧状態から真空状態へ圧力を調整する圧力調整室６Ｖ、及び、大気圧状態下で圧力調整室６Ｖから搬出されたウェーハＷを格納部１へ搬出する補助搬出室６Ａを含む。圧力調整室６ＶはゲートバルブＧ６及びゲートバルブＧ７の他、圧力調整部としての排気部６１、バルブＶ６１、及び、開放部６２を備える。圧力調整室６Ｖは第２開口部６０及びゲートバルブＧ６を介して搬送室５１に連結されている。
実施の形態３は搬出室６が圧力調整室と大気圧状態にある補助搬出室との２つを含む形態に関する。図１０は実施の形態３に係る基板処理装置の例を示す模式的上面図である。搬出室６は真空状態から大気圧状態へ、または、大気圧状態から真空状態へ圧力を調整する圧力調整室６Ｖ、及び、大気圧状態下で圧力調整室６Ｖから搬出されたウェーハＷを格納部１へ搬出する補助搬出室６Ａを含む。圧力調整室６ＶはゲートバルブＧ６及びゲートバルブＧ７の他、圧力調整部としての排気部６１、バルブＶ６１、及び、開放部６２を備える。圧力調整室６Ｖは第２開口部６０及びゲートバルブＧ６を介して搬送室５１に連結されている。
内部を減圧するための排気部６１と、内部を大気圧に戻すための開放部６２とがバルブＶ６１を介して接続されている。開放部６２は、窒素ガス又はアルゴンガス等の不活性ガスを徐々に圧力調整室６Ｖに導入することにより圧力調整室６Ｖ内を大気圧状態にする。バルブＶ６１は、排気部６１及び開放部６２のいずれかを圧力調整室６Ｖに連結する切替バルブである。ゲートバルブＧ６及びゲートバルブＧ７を閉じた状態で、バルブＶ６１により排気部６１を圧力調整室６Ｖに連結した場合、排気部６１の排気により圧力調整室６Ｖ内は搬送室５１の真空状態と略同一となるよう減圧される。なお、圧力調整室６Ｖにベルトコンベアまたは搬送ロボット等の図示しない搬送機構を設け、ウェーハＷを搬送室５１から補助搬出室６Ａへ搬送してもよい。
補助搬出室６Ａは平面視Ｌ字型であり、一端は圧力調整室６ＶのゲートバルブＧ７に連結され、下流である他端は大気搬送部２のゲートバルブＧ２に連結されている。補助搬出室６Ａは実施の形態１で述べた搬送部としての上下移動部Ｚ６、水平移動部Ｘ６及び平行移動部６３を含む。なお、補助搬出室６Ａは実施の形態２で述べたラインヒータ７４、冷却ガス供給部７５、洗浄ガス供給部７６または洗浄ガス回収部を含んでいても良い。以下ウェーハＷの搬出手順を説明する。圧力調整室６ＶはゲートバルブＧ６及びゲートバルブＧ７を閉じた状態で、排気部６１により排気を行い、搬送室５１の真空状態と略同一となるよう減圧する。圧力調整室６Ｖは減圧後ゲートバルブＧ６を開く。搬送アームＡ５１は第２開口部６０を介してウェーハＷを圧力調整室６Ｖへ搬送する。圧力調整室６ＶはウェーハＷの搬出後、再びゲートバルブＧ６を閉じる。その後、開放部６２は圧力調整室６Ｖ内の圧力を大気圧状態へ調整する。圧力調整室６Ｖは大気圧へ戻した後、ゲートバルブＧ７を開く。搬送アームＡ６はウェーハＷを圧力調整室６Ｖから補助搬出室６Ａへ搬送する。
圧力調整室６ＶはウェーハＷの搬出後、ゲートバルブＧ７を閉じる。補助搬出室６Ａは上下移動部Ｚ６、水平移動部Ｘ６及び平行移動部６３を用いてウェーハＷを大気搬送部２へ搬出する。ゲートバルブＧ２を介して大気搬送部２へ搬出された処理済みのウェーハＷは、格納部１へ最終的に搬送される。本実施形態によれば真空状態または大気圧状態へ圧力調整するのに時間を要するところ、搬出室６を圧力調整用の圧力調整室６Ｖと搬出用の補助搬出室６Ａとの２つに分けたので、よりウェーハＷの搬出効率を向上させることが可能となる。
本実施の形態３は以上の如きであり、その他の構成及び作用は実施の形態１または２と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
１、１００ 格納部
２、２００ 大気搬送部
３、３００ ロードロック室（搬入部）
４、４００ 第１クラスタ
５、５００ 第２クラスタ
６、７ 搬出室
６Ｖ 圧力調整室
６Ａ 補助搬出室
Ｗ、Ｗ０ ウェーハ（基板）
３１、６１、３０１ 排気部（圧力調整部）
３２、６２、３０２ 開放部（圧力調整部）
Ｖ３１、Ｖ６１、Ｖ７５〜Ｖ７７、Ｖ３０１ バルブ
４１、５１、４０１、５０１ 搬送室
４１ａ、４０１ａ 中継部
Ａ２ 搬送アーム（搬入部）
Ａ４１、Ａ５１、Ａ４０１、Ａ５０１ 搬送アーム
Ａ６ 搬送アーム（搬出部）
４２、４３、５２、５３、４０２、４０３、５０３、５０３ チャンバ（気密容器）
６０ 第２開口部
６３ 平行移動部（搬出部）
７４ 加熱部
７５ 冷却ガス供給部（冷却部）
７６ 洗浄ガス供給部
７７ 洗浄ガス回収部
４１０ 第１開口部
Ｔ７６ 吐出管（洗浄部）
Ｔ７７ 吸入管
Ｇ２、Ｇ３、Ｇ７、Ｇ４１〜Ｇ４３、Ｇ５１〜Ｇ５３、Ｇ６ ゲートバルブ
Ｘ２ 水平移動部
Ｘ６ 水平移動部（搬出部）
Ｚ２ 上下移動部
Ｚ６ 上下移動部（搬出部）
２、２００ 大気搬送部
３、３００ ロードロック室（搬入部）
４、４００ 第１クラスタ
５、５００ 第２クラスタ
６、７ 搬出室
６Ｖ 圧力調整室
６Ａ 補助搬出室
Ｗ、Ｗ０ ウェーハ（基板）
３１、６１、３０１ 排気部（圧力調整部）
３２、６２、３０２ 開放部（圧力調整部）
Ｖ３１、Ｖ６１、Ｖ７５〜Ｖ７７、Ｖ３０１ バルブ
４１、５１、４０１、５０１ 搬送室
４１ａ、４０１ａ 中継部
Ａ２ 搬送アーム（搬入部）
Ａ４１、Ａ５１、Ａ４０１、Ａ５０１ 搬送アーム
Ａ６ 搬送アーム（搬出部）
４２、４３、５２、５３、４０２、４０３、５０３、５０３ チャンバ（気密容器）
６０ 第２開口部
６３ 平行移動部（搬出部）
７４ 加熱部
７５ 冷却ガス供給部（冷却部）
７６ 洗浄ガス供給部
７７ 洗浄ガス回収部
４１０ 第１開口部
Ｔ７６ 吐出管（洗浄部）
Ｔ７７ 吸入管
Ｇ２、Ｇ３、Ｇ７、Ｇ４１〜Ｇ４３、Ｇ５１〜Ｇ５３、Ｇ６ ゲートバルブ
Ｘ２ 水平移動部
Ｘ６ 水平移動部（搬出部）
Ｚ２ 上下移動部
Ｚ６ 上下移動部（搬出部）
Claims (6)
- 基板を格納する格納部と、
基板を気密状態下で処理する複数の気密容器が周囲に連結され、各気密容器との間で基板を搬送する搬送機構を内部に有し、且つ相互間で基板を搬送可能とする中継部を介して水平方向に沿って直列に連結された複数の搬送室と、
前記格納部内の基板を前記搬送室へ搬入する搬入部と、
前記搬送室から排出された基板を前記格納部へ搬出する搬出部を内部に有する搬出室とを備え、
一端側に配置した搬送室は、前記搬入部を介して前記格納部に連結され、
他端側に配置した搬送室は、前記搬出室を介して前記格納部に連結され、
前記搬出部は、前記搬出室内の基板を上側又は下側へ移動させる上下移動部と、該上下移動部により移動された基板を、前記搬送室の上側又は下側で、前記搬送室の連結方向と平行に前記格納部へ移動する平行移動部とを有することを特徴とする基板処理装置。 - 前記搬出室は、内部の圧力を調整する圧力調整部を備え、
前記搬出部は、前記圧力調整部により内部の圧力を前記搬送室の圧力に一致させた搬出室へ基板を搬入し、前記圧力調整部により内部の圧力を前記格納部の圧力に一致させた搬出室から基板を搬出するようにしてある
ことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。 - 前記搬出室と前記搬送室との間に設けられる圧力調整室と、
前記搬送室から前記圧力調整室へ基板が排出される前に前記圧力調整室の圧力を真空状態へ調整し、前記基板が前記圧力調整室から前記搬出室へ搬出される前に前記圧力調整室の圧力を大気圧状態へ調整する圧力調整部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。 - 前記搬出室は、基板を加熱する加熱部を備えることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一つに記載の基板処理装置。
- 前記搬出室は、基板を冷却する冷却部を備えることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一つに記載の基板処理装置。
- 前記搬出室は、基板を洗浄する洗浄部を備えることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一つに記載の基板処理装置。
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