JP5926694B2 - 基板中継装置，基板中継方法，基板処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は，半導体ウエハ，液晶基板，太陽電池用基板などの被処理基板を搬送する複数の搬送装置間に設けられる基板中継装置及びこれを用いた基板中継方法並びに基板処理装置に関する。
例えば半導体デバイスの製造工程においては，基板例えば半導体ウエハ（以下，単に「ウエハ」ともいう。）にエッチングや成膜などの所定の処理を施す基板処理装置が使用されている。このような基板処理装置として，例えばウエハに所定の処理を施すための複数の処理装置と，これら処理装置にそれぞれ接続した搬送装置とを備え，さらに各搬送装置間を中継室（パス室）によって接続するものがある（例えば特許文献１参照）。
これによれば，各搬送装置内に設けた搬送アーム機構によって，各処理装置に対してウエハの受渡し（ウエハの搬出入）を行うとともに，各搬送装置間においても，中継室を介してウエハの受渡しを行うことができるので，ウエハを大気に晒すことなく別の処理装置によって連続した処理を行うことも可能となる。
特許文献１にも示すように，従来の中継室においては，その中継室の筐体内に各搬送装置の搬送アーム機構との間でウエハをやり取りするためにウエハを一時的に受け渡す載置台（バッファ）を設けていた。例えば一方の搬送装置から他方の搬送装置にウエハを搬送する場合には，一方の搬送アーム機構でウエハを中継室の筐体内に収容して載置台に載置し，他方の搬送装置の搬送アーム機構でその載置台のウエハを受け取るようにしていた。
特開２０００−１５０６１８号公報
しかしながら，従来の中継室では，その筐体内にウエハをまるごと収容して載置する。このため，その筐体の幅はウエハの直径よりも大きくする必要があり，その分だけ各搬送装置の間隔も広くしなければならない。このため，搬送装置間に中継室を設けると基板処理装置全体が大型化し，占有する床面積（フットプリント）が増大してしまう問題があった。
また，特許文献１のように，中継室を各搬送装置にゲートバルブを介して接続する場合もあるが，このような構成ではゲートバルブの分だけさらに各搬送装置の間隔も広くしなければならず，フットプリントがさらに増大してしまう。
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，各搬送装置間に設けられ，フットプリントの増大を回避可能な基板中継装置等を提供することにある。
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，基板に所定の処理を施す処理装置に前記基板を搬出入する複数の搬送装置と、該複数の搬送装置のうち隣設する前記搬送装置間の少なくともいずれかに設けられた、前記基板を中継するための基板中継装置と、を備えた基板処理装置であって，前記基板中継装置は，前記各搬送装置の側壁に沿って形成された開口を囲むように設けられ，前記各搬送装置の側壁に挟まれる幅方向のサイズを少なくとも前記基板サイズよりも小さく形成した筐体と，前記筐体内にて前記隣接する搬送装置の側壁に沿って前記開口に対して開閉自在に設けられたゲートバルブと，前記ゲートバルブの両側に設けられ，該ゲートバルブを跨って前記基板を支持する少なくとも３本の支持ピンと，を備えたことを特徴とする基板処理装置が提供される。
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，基板に所定の処理を施す処理装置に前記基板を搬出入する複数の搬送装置のうち隣接する前記搬送装置間の少なくともいずれかに設けられた、前記基板を中継するための基板中継装置であって，前記各搬送装置の側壁に沿って形成された開口を囲むように設けられ，前記各搬送装置の側壁に挟まれる幅方向のサイズを少なくとも前記基板サイズよりも小さく形成した筐体と，前記筐体内にて前記隣接する搬送装置の側壁に沿って前記開口に対して開閉自在に設けられたゲートバルブと，前記ゲートバルブの両側に設けられ，該ゲートバルブを跨って前記基板を支持する少なくとも３本の支持ピンと，を備えたことを特徴とする基板中継装置が提供される。
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，基板に所定の処理を施す処理装置に前記基板を搬出入する複数の搬送装置のうち隣接する前記搬送装置間の少なくともいずれかに設けられた、基板中継装置を用いた基板中継方法であって，前記基板中継装置は，前記各搬送装置の側壁に沿って形成された開口を囲むように設けられ，前記各搬送装置の側壁に挟まれる幅方向のサイズを少なくとも前記基板サイズよりも小さく形成した筐体と，前記筐体内にて前記隣接する搬送装置の側壁に沿って前記開口に対して開閉自在に設けられたゲートバルブと，前記ゲートバルブの両側に設けられた少なくとも３本の支持ピンと，を備え，前記各搬送装置内にそれぞれ設けられた搬送アーム機構同士で前記基板の受け渡しをする際には，一方の前記搬送アーム機構によって搬送された前記基板を、開成した前記ゲートバルブを跨いだ状態で前記支持ピンに支持させて，他方の前記搬送アーム機構によって前記支持ピンから前記基板を受け取ることを特徴とする基板中継方法が提供される。
本発明によれば，ゲートバルブを基板中継装置の内部に設けるとともにその両側に支持ピンを設け，ゲートバルブを跨って基板を支持できるようにすることで，各搬送装置の間隔も狭くできる。これにより，省スペース化を図ることができ，フットプリントの増大を回避することができる。
本発明の実施形態にかかる基板中継装置を適用可能な基板処理装置の概略構成を示す横断面図である。 同実施形態における基板中継装置の構成例を示す縦断面図である。 図２に示す基板中継装置の外観斜視図である。 図２に示す基板中継装置の動作説明図であって，弁体が下方の退避位置にある場合である。 図２に示す基板中継装置の動作説明図であって，弁体が基板搬出入口を閉塞する位置にある場合である。 同実施形態における基板中継装置の他の構成例を示す縦断面図である。 図５に示す基板中継装置の外観斜視図である。 図５に示す基板中継装置の動作説明図であって，支持ピンが上方の基板載置位置にある場合である。 図５に示す基板中継装置の動作説明図であって，支持ピンが下方の待避位置にある場合である。 図６に示す支持ピン昇降機構の変形例を示す部分斜視図である。 図６に示す支持ピン昇降機構の他の変形例を示す部分斜視図である。 図６に示す支持ピン昇降機構のさらに他の変形例を示す部分斜視図である。 本実施形態にかかる基板中継装置を適用可能な基板処理装置の他の構成例を示す横断面図である。
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
（基板処理装置の構成例）
先ず，本発明の実施形態にかかる基板中継装置を適用可能な基板処理装置の構成例について図面を参照しながら説明する。図１は本実施形態にかかる基板処理装置の概略構成を示す横断面図である。基板処理装置１００は，基板例えば半導体ウエハ（以下，単に「ウエハ」ともいう。）Ｗに対して所定の処理（例えばエッチング処理，成膜処理，アッシング処理，熱処理など）を施すための複数の真空処理ユニット（プロセスシップ）１１０と，この真空処理ユニット１１０に対してウエハＷを搬出入させるローダ室１３０とを備える。
図１には，２つの真空処理ユニット（プロセスシップ）１１０Ａ，１１０Ｂをローダ室１３０の同じ側の側壁に並設した例を示す。真空処理ユニット１１０Ａ，１１０Ｂはそれぞれ，ウエハＷの処理を実行する処理装置１２０Ａ，１２０Ｂと，これら処理装置１２０Ａ，１２０ＢにウエハＷを搬出入する減圧可能な搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂとを備える。これら処理装置１２０Ａ，１２０Ｂと搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂとの間にはそれぞれ，開閉可能に構成されたゲートバルブ１１２Ａ，１１２Ｂが介在している。
搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂはそれぞれ，減圧可能なロードロック室１５０Ａ，１５０Ｂを介してローダ室１３０の側壁に接続されている。搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂとロードロック室１５０Ａ，１５０Ｂとの間にはそれぞれ，開閉可能に構成されたゲートバルブ１１４Ａ，１１４Ｂが介在しており，ゲートバルブ１１４Ａ，１１４Ｂとローダ室１３０との間にはそれぞれ，開閉可能に構成されたゲートバルブ１１６Ａ，１１６Ｂが介在している。なお，搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂの具体的構成については後述する。
真空処理ユニット１１０Ａ，１１０Ｂはそれぞれ，処理装置１２０Ａ，１２０Ｂの内部でウエハＷに対して同種の処理又は異種の処理を行うようになっている。各処理装置１２０Ａ，１２０Ｂはそれぞれ，処理容器１２２Ａ，１２２Ｂを備え，その内部に設けた載置台１２４Ａ，１２４ＢにウエハＷを載置して処理を実行する。
ロードロック室１５０Ａ，１５０Ｂはそれぞれ，ウエハＷを一時的に保持し，減圧雰囲気に調整した後に搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂへ搬送し，大気圧雰囲気に調整した後にローダ室１３０へ搬送する機能を有している。ロードロック室１５０Ａ，１５０Ｂの内部にはそれぞれ，ウエハＷを載置可能な受渡台１５２Ａ，１５２Ｂが設けられている。
ローダ室１３０は，例えばＮ２ガス等の不活性ガスや清浄空気が循環される断面略矩形状の箱体により構成されている。ローダ室１３０には，真空処理ユニット１１０Ａ，１１０Ｂを設けた側壁とは反対側の側壁に複数のカセット台１３２Ａ〜１３２Ｃが並設されている。これらカセット台１３２Ａ〜１３２Ｃには，カセット容器１３４Ａ〜１３４Ｃが載置される。ローダ室１３０の側壁には，ウエハＷの投入口としての３つのロードポート１３６Ａ〜１３６Ｃが各カセット台１３２Ａ〜１３２Ｃに対応して設けられている。
図１では，例えば各カセット台１３２Ａ〜１３２Ｃに３台のカセット容器１３４Ａ〜１３４Ｃをそれぞれ１つずつ載置することができる例を挙げているが，カセット台とカセット容器の数はこれに限られず，例えば１台，２台であってもよく，また４台以上設けてもよい。
各カセット容器１３４Ａ〜１３４Ｃには，少なくとも１ロット分（例えば２５枚）以上のウエハＷを等ピッチで多段に載置して収容できるようになっており，内部は例えばＮ２ガス雰囲気で満たされた密閉構造となっている。そして，ローダ室１３０はその内部へロードポート１３６Ａ〜１３６Ｃを介してウエハＷを搬出入可能に構成されている。
ローダ室１３０には，ウエハＷの位置決め装置としてのオリエンタ（プリアライメントステージ）１３７が設けられている。オリエンタ１３７は，例えば内部に回転載置台１３８とウエハＷの周縁部を光学的に検出する光学センサ１３９とを備え，ウエハＷのノッチやオリエンテーションフラット等を検出して位置合せを行う。
ローダ室１３０内には，ウエハＷをその長手方向（図１に示す矢印方向）に沿って搬送する搬送アーム機構１６０が設けられている。搬送アーム機構１６０は，上述した各カセット容器１３４Ａ〜１３４Ｃ，オリエンタ１３７，各ロードロック室１５０Ａ，１５０Ｂに対してウエハＷを搬出入するようになっている。
搬送アーム機構１６０は，例えば基台１６２上に旋回自在に支持され屈伸自在に設けられた２つの搬送アームを備える。基台１６２はローダ室１３０内を長さ方向に沿って設けられた図示しない案内レール上を例えばリニアモータ駆動機構によりスライド移動可能に構成されている。なお，搬送アーム機構１６０は図１に示すようなダブルアーム機構であってもよく，またシングルアーム機構であってもよい。
基板処理装置１００は，各部の動作を制御する制御部１８０と，この制御部１８０に接続された図示しない操作部を備える。操作部には，例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などの表示部を備えたタッチパネルからなるオペレーションパネル等が設けられている。表示部には例えば基板処理装置１００の各構成要素の動作状況が表示される。また，ユーザはオペレーションパネルにより基板処理装置１００に対する種々の操作を行うことができる。
制御部１８０は操作部からの操作により，予め設定されたレシピなどのデータに基づいて所定のプログラムを実行して，各部を制御するようになっている。これにより，例えばウエハの搬送，ウエハに対するプロセス処理などが行われる。
次に，図１に示す搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂの具体的構成について説明する。搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂはそれぞれ，図示しない真空ポンプなどの排気系が設けられ，その内部を所定の真空圧力に減圧できるように構成されている。搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂ内にはそれぞれ，ウエハＷを搬送する搬送アーム機構１７０Ａ，１７０Ｂが設けられている。
搬送アーム機構１７０Ａは処理装置１２０Ａ及びロードロック室１５０Ａに対してウエハＷを搬出入するようになっており，搬送アーム機構１７０Ｂは処理装置１２０Ｂ及びロードロック室１５０Ｂに対してウエハＷを搬出入するようになっている。
搬送アーム機構１７０Ａ，１７０Ｂはそれぞれ，例えば基台１７２Ａ，１７２Ｂ上に旋回自在に支持され屈伸自在に設けられた１つの搬送アームを備える。なお，搬送アーム機構１７０Ａ，１７０Ｂは図１に示すようなシングルアーム機構であってもよく，またダブルアーム機構であってもよい。搬送アーム機構１７０Ａ，１７０Ｂはその先端のピック（エンドエフェクタ）を高さ方向にも調整できるように昇降自在に構成される。
これら搬送装置１４０Ａと搬送装置１４０Ｂとの間には，ウエハＷを一時的に支持してこれらの間でウエハＷを中継するための基板中継装置２００が設けられている。これにより，搬送アーム機構１７０Ａ，１７０Ｂは，各搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂの間でも上記基板中継装置２００を介してウエハＷをやり取り（搬出入）することができる。
（基板中継装置の構成例）
このような基板中継装置２００の具体的構成例について図面を参照しながら説明する。図２は基板中継装置２００の概略構成を示す縦断面図であり，図３はその外観斜視図である。本実施形態にかかる基板中継装置２００は，図２に示すように，各搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂの側壁に沿って形成された開口１４４を囲む略箱状の筐体２０２を備え，その内部にゲートバルブ２０１が設けられる。搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂ及び基板中継装置２００は、搬送装置１４０Ａの開口１４４及び搬送装置１４０Ｂの開口１４４により連通し、基板中継装置２００を介してウエハＷを搬送装置１４０Ａから搬送装置１４０Ｂ、又は搬送装置１４０Ｂから搬送装置１４０Ａに搬送できるように形成されている。
ゲートバルブ２０１は，仕切壁２０４に形成された基板搬出入口２０６を開閉する弁体２１０を備える。仕切壁２０４は，筐体２０２内の空間を搬送装置１４０Ａ側の空間と搬送装置１４０Ｂ側の空間とに仕切るように立設されている。
なお，図２では各搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂの側壁の開口１４４は，筐体２０２とほぼ同じ形状で構成した場合を例に挙げたが，これに限られるものではなく，ウエハＷが搬送可能な形状であれば基板搬出入口２０６と同じ高さ、同じ形状であってもよいし、その他の形状、位置であってもよい。
弁体２１０は，基板搬出入口２０６の周縁の側面を弁座として，この弁座に接離自在（開閉自在）であるとともに，昇降自在に構成されている。また、弁体２１０の横方向及び縦方向の長さは、基板搬出入口２０６の横方向及び縦方向の開口より大きく形成されている。これにより，基板搬出入口２０６を閉じるときには弁体２１０を基板搬出入口２０６の周縁の側面に押し当てることにより，基板搬出入口２０６を閉塞してシールすることができる。なお，基板搬出入口２０６の周縁の側面と弁体２１０との間には，Ｏリングなどシール部材を介在させてもよい。
弁体２１０は昇降自在な昇降軸２２０の先端に取り付けられ，昇降軸２２０の基端側は筐体２０２の中央付近に下方に突出して設けられた昇降案内フレーム２３０内を通って，さらにその下方の弁体駆動部２３２に接続されている。
弁体駆動部２３２は，弁体２１０を昇降駆動及び開閉駆動（基板搬出入口２０６に対する接離駆動）する。例えば基板搬出入口２０６を閉塞する場合には，弁体２１０を仕切壁２０４と接触しない程度の隙間を空けて基板搬出入口２０６の対向位置まで上昇させた後（昇降駆動），基板搬出入口２０６を閉塞する方向に移動するように駆動する（開閉駆動）。これに対して，基板搬出入口２０６を開成する場合には，弁体２１０を仕切壁２０４と接触しない程度の隙間が空くまで基板搬出入口２０６から離間する方向に移動させた後（開閉駆動），基板搬出入口２０６を通じて行われるウエハＷの搬出入動作に邪魔にならない下方の待機位置まで下降させる（昇降駆動）。
このような弁体駆動部２３２は，図２では図示省略しているが，例えば昇降軸２２０を昇降駆動させるエアシリンダと，弁体２１０が上述した昇降駆動及び開閉動作するように昇降軸２２０を案内するカム機構とで構成することができる。この場合，例えば昇降軸２２０に突起（図示せず）を設け，その突起を案内するカム孔（図示せず）の形状を弁体２１０が上述した昇降駆動及び開閉駆動するように形成する。なお，弁体駆動部２３２の構成はこれに限られるものではない。
このような弁体駆動部２３２はパーティクル発生の汚染源となるので，清浄度が要求される筐体２０２の内部空間とは隔離する必要がある。このため，昇降案内フレーム２３０内にはベローズ２４０が配置されている。ベローズ２４０は，昇降軸２２０を覆うように取り付けられ，昇降動作に応じて伸縮自在となっている。ベローズ２４０は例えばステンレスなど耐食性を有する気密な蛇腹状部材で構成される。
基板中継装置２００の内部には，ゲートバルブ２０１に対して搬送装置１４０Ａ側及び搬送装置１４０Ｂ側，例えば図３に示すように仕切壁２０４の両側に，ゲートバルブ２０１を跨ってウエハＷを支持する支持ピン２５０が設けられている。図３では，仕切壁２０４の一方側に１つ，他方側に２つで合計３つの支持ピン２５０を設けた場合の構成例を挙げている。これらの支持ピン２５０はそれぞれ筐体２０２の底面に固定され，起立して設けられている。なお，支持ピン２５０の先端は，ウエハＷの裏面が傷つかないように、また、パーティクルが付着しない材質や付着し難い手段を設けても良い。例えば、樹脂などで構成してもよい。
このような基板中継装置２００によれば，ゲートバルブ２０１の両側に支持ピン２５０を設けることによって，ゲートバルブ２０１を跨いだ状態（開成された基板搬出入口２０６に挿入したままの状態）で，ウエハＷを支持することができる。すなわち，基板中継装置２００からウエハＷがはみ出すように支持させることができる。こうすることで，従来のように筐体２０２内にウエハＷを収容しなくて済むので，搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂの側壁に挟まれる筐体２０２の幅方向のサイズをウエハＷのサイズ（基板サイズ）よりも小さくすることができる。これにより，各搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂの間隔を狭くすることができるので，省スペース化を図ることができ，従来に比して大幅にフットプリントを縮小させることができる。
以上のように、本実施形態にかかる基板中継装置２００は，その内部にゲートバルブを設けるとともにその両側にゲートバルブを跨ってウエハＷを支持する支持ピンを設けることで，各搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂの側壁に挟まれる幅方向のサイズを少なくともウエハＷの直径（基板サイズ）よりも小さくすることができる。
これによれば，従来のように基板中継装置２００の内部にウエハＷをまるごと収容するのではなく，図１に示すように基板中継装置２００を跨ってウエハＷを支持できる。すなわち，基板中継装置２００からウエハＷが各搬送装置１４０Ａ、１４０Ｂ内へはみ出すように支持させることができるので，各搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂの間隔をウエハＷの直径（基板サイズ）よりも狭くできる。これにより，省スペース化を図ることができ，従来に比して大幅にフットプリントを縮小させることができる。
なお，筐体２０２の幅（搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂの側壁に挟まれる部分の幅）はより狭くすることが可能であり，例えばウエハＷのサイズより小さい幅であり、好ましくは、ウエハＷのサイズ（直径）の１／３〜１／２にすることもできる。また，ウエハＷのサイズ（直径）が大きくなるほど，筐体２０２の幅の割合を小さくすることもできるが，筐体２０２の幅はウエハＷが安定して支持できる程度が好ましい。例えば直径３００ｍｍサイズのウエハＷであれば，筐体２０２の幅を１００ｍｍ〜１５０ｍｍにすることができ，直径４５０ｍｍサイズのウエハＷであれば，筐体２０２の幅を１５０ｍｍ〜２２５ｍｍにすることもできる。
また，図２，図３に示すようにウエハＷは基板搬出入口２０６に途中まで挿入された状態で支持ピン２５０の先端に載置される。このため，支持ピン２５０の高さは，その先端に載置されたウエハＷが基板搬出入口２０６の縁に接触しない程度の高さにすることが好ましい。
また，図２，図３に示す支持ピン２５０の高さは固定されているので，この場合には，上述したように図１に示す搬送アーム機構１７０Ａ，１７０Ｂをそれぞれ，その先端のピック（エンドエフェクタ）を高さ方向にも調整できるように昇降自在に構成することが好ましい。これにより，搬送アーム機構１７０Ａ，１７０ＢでウエハＷの高さを調整しながら，ウエハＷを支持ピン２５０上に容易に載置させることができる。
例えば搬送アーム機構１７０Ａによって支持ピン２５０上にウエハＷを載置する場合には，先ず支持ピン２５０よりも上側の高さでウエハＷを基板搬出入口２０６に挿入させる。
そして，搬送アーム機構１７０Ａのピックを少し下降させて，仕切壁２０４の両側の支持ピン２５０上にウエハＷを載置する。その後，搬送アーム機構１７０Ａを引き抜くことで，ウエハＷを支持ピン２５０上に受け渡すことができる。
この支持ピン２５０上のウエハＷを搬送アーム機構１７０Ｂで受け取る場合には，先ずウエハＷの下側の高さで搬送アーム機構１７０Ｂのピックを基板搬出入口２０６に差し込む。そして，そのピックを上昇させてウエハＷを支持ピン２５０から持ち上げることで，ウエハＷを搬送アーム機構１７０Ｂで受け取ることができる。
次に，このような本実施形態にかかる基板中継装置２００の動作について、図面を参照しながら説明する。図４Ａ，図４Ｂは，図２に示す基板中継装置２００の動作説明図であり，内部が見やすいように，仕切壁２０４を点線で示すとともに，筐体２０２の一部を省略したものである。図４Ａは弁体２１０が下方の退避位置にある場合であり，図４Ｂは弁体２１０が基板搬出入口２０６を閉塞する位置にある場合である。
基板処理装置１００を通常稼働する際には，図４Ａに示すように基板搬出入口２０６を開成し，弁体２１０は下方の退避位置に移動させておく。この場合に，搬送アーム機構１７０Ａ，１７０ＢによってウエハＷを受け渡すことができ，各搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂの間でウエハＷを搬出入できる。
例えば基板処理装置１００の処理装置１２０Ａ，１２０ＢによってウエハＷに対して同種のプロセス処理を行う場合には，各搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂの搬送アーム機構１７０Ａ，１７０Ｂによって受け取ったウエハＷを，基板中継装置２００を介していずれの処理装置１２０Ａ，１２０Ｂに搬送させることもできる。
このため，例えば一方のロードロック室１５０Ｂをメンテナンスする必要が生じた場合でも，ゲートバルブ１１４Ｂを閉じてそのロードロック室１５０Ｂをメンテナンスすることで，処理装置１２０Ｂで処理するウエハＷは，他方のロードロック室１５０Ａ，搬送装置１４０Ａ，基板中継装置２００，搬送装置１４０Ｂの経路を通じて，処理装置１２０Ｂに搬送することができる。これにより，処理装置１２０Ａの処理のみならず，処理装置１２０Ｂでの処理も継続できるので，ウエハ処理全体のスループットの低下を抑えることができる。
また，例えば一方の処理装置１２０Ｂをメンテナンスする必要が生じた場合でも，ゲートバルブ１１２Ｂを閉じてその処理装置１２０Ｂをメンテナンスすることで，処理装置１２０Ｂで処理されていたウエハＷは，ロードロック室１５０Ｂ，搬送装置１４０Ｂ，基板中継装置２００，搬送装置１４０Ａの経路を通じて，他方の処理装置１２０Ａに搬送することができる。これにより，処理装置１２０Ａで処理されていたウエハＷのみならず，処理装置１２０Ｂで処理されていたウエハＷについても，処理装置１２０Ａにおいて継続して処理できるので，ウエハ処理全体のスループットの低下を抑えることができる。
また，搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂのうちの一方をメンテナンスする場合には，図４Ｂに示すように弁体２１０を上昇させて基板搬出入口２０６を閉塞することによって，基板中継装置２００のゲートバルブ２０１を閉じる。これにより，搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂの一方のメンテナンスをしている間でも，他方を稼働させておくことができるので，スループットの低下を抑えることができる。
なお，ここまでは支持ピン２５０を筐体２０２の底部に固定した場合について説明したが，これに限られるものではなく，支持ピン２５０を昇降自在に構成するようにしてもよい。このような基板中継装置２００によれば，高さ方向に駆動できない搬送アーム機構１７０を備えた搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂの間にも適用することができる。
（基板中継装置の他の構成例）
ここで，基板中継装置２００の他の構成例として支持ピン２５０を昇降自在にした場合について説明する。図５は基板中継装置２００の他の構成例を示す縦断面図であり，図６はその外観斜視図である。図５，図６に示す基板中継装置２００は，支持ピン２５０を昇降駆動する支持ピン昇降機構２６０を備える。支持ピン昇降機構２６０は，支持ピン２５０を支持するベース２６２と，ベース２６２を昇降させるアクチュエータ２６４とを備える。
支持ピン２５０は，筐体２０２の底部に形成した貫通孔２６６に昇降自在に挿入される。貫通孔２６６と支持ピン２５０との間はＯリングなどのシール部材２６８を介在させて，シールする。図５では，２つのシール部材２６８を上下に設けた例を示しているがこれに限られるものではなく，１つでもよい。ベース２６２は，昇降時に昇降案内フレーム２３０と抵触しないような形状にすることが好ましい。
図５，図６では，ベース２６２を搬送装置１４０Ａ側の１つの支持ピン２５０を支持する板と，搬送装置１４０Ｂ側の２つの支持ピン２５０を支持する板を一方の端部で接続したＵ字状に形成した例を挙げている。これによれば，ベース２６２を昇降案内フレーム２３０を囲むように配置できる。
次に，このような本実施形態にかかる基板中継装置２００の動作を図面を参照しながら説明する。図７Ａ，図７Ｂは，図５に示す基板中継装置２００の動作説明図であり，内部が見やすいように，仕切壁２０４を点線で示すとともに，筐体２０２の一部を省略したものである。図７Ａは支持ピン２５０が上方の基板載置位置にある場合であり，図７Ｂは支持ピン２５０が下方の待避位置にある場合である。なお、図７Ａ及び図７Ｂでは、図１に示した搬送アーム機構１７０Ａ，１７０Ｂの図示を省略している。
ウエハＷを載置する際には，搬送アーム機構１７０Ａ，１７０Ｂのいずれかから支持ピン２５０でウエハＷを受け取る。例えば搬送アーム機構１７０Ａ上のウエハＷを受け取るときには，搬送アーム機構１７０Ａによって搬送装置１４０Ａ側からウエハＷを基板搬出入口２０６に挿入する。そして，図７Ａに示す位置までウエハＷを挿入したところで搬送アーム機構１７０Ａを停止する。
次いで，アクチュエータ２６４によってベース２６２を上昇させることによって，図７Ａに示すように支持ピン２５０を上昇させてウエハＷを搬送アーム機構１７０Ａから受け取り，搬送アーム機構１７０Ａを引き抜く。これにより，仕切壁２０４の両側の支持ピン２５０上にウエハＷが支持される。
次に，例えば支持ピン２５０上の搬送アーム機構１７０Ｂによって受け取るときには，搬送アーム機構１７０Ｂを搬送装置１４０Ｂ側から基板搬出入口２０６に挿入する。そして，ウエハＷの下側まで挿入したところで搬送アーム機構１７０Ｂを停止する。次いで，アクチュエータ２６４によってベース２６２を下降させることによって，図７Ｂに示すように支持ピン２５０を下降させてウエハＷを搬送アーム機構１７０Ｂに渡し，ウエハＷを載せたまま搬送アーム機構１７０Ｂを引き抜く。こうして，ウエハＷは搬送アーム機構１７０Ｂに渡される。
なお，ベース２６２の形状は，図６に示すものに限られるものではなく，昇降時に昇降案内フレーム２３０と抵触しないようにすればどのような形状でもよい。例えばベース２６２を図８に示すように、図７にて示したベース２６２とは開口位置が異なるＵ字状に形成してもよく，その他，昇降案内フレーム２３０を囲むドーナツ状に形成してもよい。
また，支持ピン２５０の数は３本に限られるものではなく，４本以上であってもよい。また，図９に示すように支持ピン２５０の先端を板状部材２７０で繋げるようにしてもよい。この場合，板状部材２７０は弁体２１０の動作の邪魔にならないように，仕切壁２０４の一方側の支持ピン２５０同士に設けるとともに，他方側の支持ピン２５０同士に設ける。よって、この場合には、支持ピン２５０の数は４本以上必要である。
さらに，図１０に示すように昇降自在に設けられた板状部材２８０で支持ピン２５０を支持するようにしてもよい。具体的には板状部材２８０には昇降軸２８２が設けられ，この昇降軸２８２を筐体２０２の底部に設けた貫通孔２８４に挿入させる。筐体２０２の底部の下方には，昇降軸２８２を支持するベース２６２と，このベース２６２を昇降させるアクチュエータ２６４とを配設する。
これによれば，アクチュエータ２６４によってベース２６２を昇降させることで，昇降軸２８２を介して板状部材２８０が昇降する。これによって，板状部材２８０に支持された支持ピン２５０が一斉に昇降する。これによれば，支持ピン２５０を筐体２０２の底部に貫通させることもない。このため，筐体２０２の底部には昇降軸２８２を挿入する貫通孔２８４の数を最小限にすることができ，支持ピン２５０の数だけ貫通孔２８４を設ける必要がなくなる。すなわち，支持ピン２５０の数に拘わらず，シールが必要な貫通孔２８４の数を少なくすることができる。
このように，本実施形態にかかる基板処理装置１００によれば，基板中継装置２００の内部にゲートバルブ２０１を設けるとともにその両側に支持ピン２５０を設け，ゲートバルブ２０１を跨ってウエハＷを支持できるようにすることで，このような基板中継装置２００を搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂの間に設けても，搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂの間隔を狭くできるので省スペース化を図ることができ，基板中継装置２００の設置によるフットプリントの増大を回避することができる。これにより、従来に比して大幅にフットプリントを縮小させることができる。
なお，上記実施形態では，基板中継装置２００を２つの真空処理ユニット１１０Ａ，１１０Ｂをローダ室１３０に並列に接続した基板処理装置１００に適用した場合を例に挙げて説明したが，これに限られるものではない。３つ以上の真空処理ユニットをローダ室１３０に並列に接続した基板処理装置にも適用可能である。この場合，各真空処理ユニットの搬送装置のうち，隣接する搬送装置の間のすべてに基板中継装置２００を設けてもよいし、隣接する搬送装置の間の少なくとも１つ以上に基板中継装置２００を設けてもよい。
（基板処理装置の他の構成例）
ここで，本実施形態にかかる基板中継装置２００を適用可能な基板処理装置の他の構成例について図面を参照しながら説明する。図１１は，基板処理装置の他の構成例を示す横断面図である。ここでは，図１１に示すように，３つの真空処理ユニット１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃをローダ室１３０に並列に接続した基板処理装置１０１に，基板中継装置２００を適用した場合を例に挙げる。
真空処理ユニット１１０Ｃの構成は，真空処理ユニット１１０Ａ，１１０Ｂとほぼ同様のため，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，各符号の添え字にＣを付することにより重複説明を省略する。
図１１に示す基板処理装置１０１では，搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂとの間に基板中継装置２００を設けるのみならず，搬送装置１４０Ｂ，１４０Ｃとの間にも同様の基板中継装置２００を設けることができる。
これによれば，通常可動の際には各基板中継装置２００のゲートバルブ２０１を開成しておくことによって，例えば両側に配置される処理装置１２０Ａ，１２０Ｃで同様のプロセス処理（例えばレジスト膜をマスクとして対象膜をエッチングする処理）を並行して行うとともに，中央に配置される処理装置１２０Ｂにおいてその後に行われる後処理（例えばレジスト膜をアッシングする処理）を連続して実行することができる。
この場合，処理装置１２０Ａで処理されたウエハＷは，搬送装置１４０Ａの搬送アーム機構１７０Ａによって処理装置１２０Ａから搬出されると，搬送装置１４０Ａに隣接する基板中継装置２００を介して搬送装置１４０Ｂの搬送アーム機構１７０Ｂに受け渡され，処理装置１２０Ｂに搬送される。これにより，処理装置１２０Ａで処理されたウエハＷを大気に晒すことなく，連続して処理装置１２０Ｂによる後処理を実行することができる。
これと同様に，処理装置１２０Ｃで処理されたウエハＷは，搬送装置１４０Ｃの搬送アーム機構１７０Ｃによって処理装置１２０Ｃから搬出されると，搬送装置１４０Ｃに隣接する基板中継装置２００を介して搬送装置１４０Ｂの搬送アーム機構１７０Ｂに受け渡され，処理装置１２０Ｂに搬送される。これにより，処理装置１２０Ｃで処理されたウエハＷについても大気に晒すことなく，連続して処理装置１２０Ｂによる後処理を実行することができる。
このように処理装置１２０Ｂを共通に用いる並行処理を連続して行っているうちに，例えば搬送装置１４０Ｃのメンテナンスを実行する必要が生じた場合には，搬送装置１４０Ｃに隣接する基板中継装置２００のゲートバルブ２０１のみを閉じる。こうすることによって，搬送装置１４０Ｃのメンテナンスを実行している間も，搬送装置１４０Ａ，１４０Ｂは稼働できる。このため，搬送装置１４０Ｃのメンテナンスを実行している間も，処理装置１２０Ａ，１２０Ｂを用いたウエハＷの処理は続行することができるので，スループットの低下を抑えることができる。
上記に説明した実施形態の構成及び効果について纏めると，本発明の一の態様によれば，基板に所定の処理を施す処理装置に前記基板を搬出入する複数の搬送装置と、該複数の搬送装置のうち隣設する前記搬送装置間の少なくともいずれかに設けられた、前記基板を中継するための基板中継装置と、を備えた基板処理装置であって，前記基板中継装置２００は，前記各搬送装置の側壁に沿って形成された開口を囲むように設けられ，前記各搬送装置の側壁に挟まれる幅方向のサイズを少なくとも前記基板サイズよりも小さく形成した筐体２０２と，前記筐体２０２内にて前記隣接する搬送装置の側壁に沿って前記開口に対して開閉自在に設けられたゲートバルブ２０１と，前記ゲートバルブ２０１の両側に設けられ，該ゲートバルブ２０１を跨って前記基板を支持する少なくとも３本の支持ピン２５０と，を備えたことを特徴とする基板処理装置が提供される。
これによれば，各搬送装置間で基板中継装置２００を介して基板を中継する際に，ゲートバルブ２０１の両側に設けられた支持ピン２５０上に基板を載置させることで，ゲートバルブ２０１を跨って基板を支持することができる。こうすることで，従来のように筐体２０２内に基板を収容しなくて済むので，各搬送装置の側壁に挟まれる筐体２０２の幅方向のサイズを基板サイズよりも小さくすることができる。これにより，各搬送装置の間隔を狭くすることができるので，省スペース化を図ることができ，基板中継装置２００の設置によるフットプリントの増大を回避することができる。これにより、従来に比して大幅にフットプリントを縮小させることができる。
また，上記ゲートバルブ２０１は，例えば前記筐体２０２内を前記隣接する搬送装置の一方側と他方側を仕切る仕切壁２０４に形成された基板搬出入口を開閉する昇降自在な弁体２１０を備え，前記支持ピン２５０は，例えば前記仕切壁２０４の両側に設けられる。これによれば，基板を基板搬出入口内に挿入したまま支持ピン２５０上に載置させることができる。
また，上記支持ピン２５０を昇降自在に設けるとともに，これを昇降駆動させる支持ピン昇降機構２６０を設け，前記支持ピン昇降機構２６０は，前記支持ピン２５０を支持するベース２６２と，このベース２６２を昇降させるアクチュエータ２６４と，を備えるように構成してもよい。これによれば，支持ピン２５０の高さ調整が可能となり，また支持ピン２５０を昇降させることによって搬送アーム機構などから基板を受け取ることができる。
また，上記各搬送装置内にそれぞれ搬送アーム機構を設け，前記搬送アーム機構同士で前記ゲートバルブ２０１の開成時に前記基板の受け渡しをする際には，一方の前記搬送アーム機構によって前記基板を前記ゲートバルブ２０１を跨いだ状態で前記支持ピン２５０に支持させて，他方の前記搬送アーム機構によって前記支持ピン２５０から前記基板を受け取るようにしてもよい。これによれば，各搬送アーム機構の連携により基板の受け渡しをすることができる。
また，上記ゲートバルブ２０１は，前記搬送装置を両方稼働している際には開成し，前記搬送装置のいずれかをメンテナンスする際には閉成するようにしてもよい。これによれば，搬送装置のメンテナンス中においても，他の搬送装置により基板処理を続行できるので，スループットの低下を抑えることができる。
また，上記基板処理装置は，各搬送装置にそれぞれゲートバルブ２０１を介して接続され，前記各搬送装置との間で前記基板を搬出入するロードロック室と，これらロードロック室にゲートバルブを介して接続され，前記各ロードロック室との間で基板を搬出入するローダ室１３０を備え，前記ロードロック室のうちのいずれかをメンテナンスする際には，そのロードロック室と前記搬送装置との間のゲートバルブを閉じ，そのロードロック室から搬入して処理すべき基板については，他のロードロック室から搬入して前記各搬送装置間で前記基板中継装置２００を介してその基板が処理されるべき処理装置に搬入することによって，前記基板の処理を続行するようにしてもよい。これによれば，ロードロック室をメンテナンス中においても，各搬送装置間の基板中継装置２００を用いれば，他のロードロック室を介して基板を搬入させることで，基板が処理されるべき処理装置に搬入させることができる。これにより，ロードロック室をメンテナンス中もスループットの低下を抑えることができる。
複数の前記支持ピンを先端又は末端で繋げる板状部材を更に備えてもよい。
上記課題を解決するために，本発明の他の態様によれば，基板に所定の処理を施す処理装置に前記基板を搬出入する複数の搬送装置のうち隣接する前記搬送装置間の少なくともいずれかに設けられた、前記基板を中継するための基板中継装置２００であって，前記各搬送装置の側壁に沿って形成された開口を囲むように設けられ，前記各搬送装置の側壁に挟まれる幅方向のサイズを少なくとも前記基板サイズよりも小さく形成した筐体２０２と，前記筐体２０２内にて前記隣接する搬送装置の側壁に沿って前記開口に対して開閉自在に設けられたゲートバルブ２０１と，前記ゲートバルブ２０１の両側に設けられ，該ゲートバルブ２０１を跨って前記基板を支持する少なくとも３本の支持ピンと，を備えたことを特徴とする基板中継装置２００が提供される。
上記課題を解決するために，本発明の他の態様によれば，基板に所定の処理を施す処理装置に前記基板を搬出入する複数の搬送装置のうち隣接する前記搬送装置間の少なくともいずれかに設けられた、基板中継装置２００を用いた基板中継方法であって，前記基板中継装置２００は，前記各搬送装置の側壁に沿って形成された開口を囲むように設けられ，前記各搬送装置の側壁に挟まれる幅方向のサイズを少なくとも前記基板サイズよりも小さく形成した筐体２０２と，前記筐体２０２内にて前記隣接する搬送装置の側壁に沿って開閉自在に設けられたゲートバルブ２０１と，前記ゲートバルブ２０１の両側に設けられた少なくとも３本の支持ピン２５０と，を備え，前記各搬送装置内にそれぞれ設けられた搬送アーム機構同士で前記基板の受け渡しをする際には，一方の前記搬送アーム機構によって搬送された前記基板を、開成した前記ゲートバルブ２０１を跨いだ状態で前記支持ピン２５０に支持させて，他方の前記搬送アーム機構によって前記支持ピン２５０から前記基板を受け取ることを特徴とする基板中継方法が提供される。
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば本発明にかかる基板中継装置を適用できる基板処理装置としては，上記実施形態で挙げたものに限られるものではなく，隣接する搬送装置を備えた基板処理装置であれば，どのような構成の基板処理装置でも適用可能である。
本発明は，半導体ウエハなどの被処理基板を搬送する複数の搬送装置間に設けられる基板中継装置，基板中継方法，基板処理装置に適用可能である。
本国際出願は、２０１１年２月８日に出願された日本国特許出願２０１１−０２５３８９号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容を本国際出願に援用する。
１００，１０１ 基板処理装置
１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ 真空処理ユニット
１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ ゲートバルブ
１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃ ゲートバルブ
１１６Ａ，１１６Ｂ，１１６Ｃ ゲートバルブ
１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃ 処理装置
１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃ 処理容器
１２４Ａ，１２４Ｂ，１２４Ｃ 載置台
１３０ ローダ室
１３２Ａ，１３２Ｂ，１３２Ｃ カセット台
１３４Ａ，１３２Ｂ，１３４Ｃ カセット容器
１３６Ａ，１３６Ｂ，１３６Ｃ ロードポート
１３７ オリエンタ
１３８ 回転載置台
１３９ 光学センサ
１４０Ａ，１４０Ｂ，１４０Ｃ 搬送装置
１４４ 開口
１５０Ａ，１５０Ｂ ロードロック室
１５２Ａ，１５２Ｂ 受渡台
１６０，１７０Ａ，１７０Ｂ，１７０Ｃ 搬送アーム機構
１６２，１７２Ａ，１７２Ｂ，１７２Ｃ 基台
１８０ 制御部
２００ 基板中継装置
２０１ ゲートバルブ
２０２ 筐体
２０４ 仕切壁
２０６ 基板搬出入口
２１０ 弁体
２２０ 昇降軸
２３０ 昇降案内フレーム
２３２ 弁体駆動部
２４０ ベローズ
２５０ 支持ピン
２６０ 支持ピン昇降機構
２６２ ベース
２６４ アクチュエータ
２６６ 貫通孔
２６８ シール部材
２７０ 板状部材
２８０ 板状部材
２８２ 昇降軸
２８４ 貫通孔
Ｗ ウエハ

Claims (9)

  1. 基板に所定の処理を施す処理装置に前記基板を搬出入する複数の搬送装置と、該複数の搬送装置のうち隣設する前記搬送装置間の少なくともいずれかに設けられた、前記基板を中継するための基板中継装置と、を備えた基板処理装置であって，
    前記基板中継装置は、
    前記各搬送装置の側壁に沿って形成された開口を囲むように設けられ，前記各搬送装置の側壁に挟まれる幅方向のサイズを少なくとも前記基板サイズよりも小さく形成した筐体と，
    前記筐体内にて前記隣接する搬送装置の側壁に沿って前記開口に対して開閉自在に設けられたゲートバルブと，
    前記ゲートバルブの両側に設けられ，該ゲートバルブを跨って前記基板を支持する少なくとも３本の支持ピンと，
    を有することを特徴とする基板処理装置。
  2. 前記ゲートバルブは，前記筐体内を前記隣接する搬送装置の一方側と他方側を仕切る仕切壁に形成された基板搬出入口を開閉する昇降自在な弁体を備え，
    前記支持ピンは，前記仕切壁の両側に設けたことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記支持ピンを昇降自在に設けるとともに，これを昇降駆動させる支持ピン昇降機構を設け，
    前記支持ピン昇降機構は，前記支持ピンを支持するベースと，このベースを昇降させるアクチュエータと，を備えたことを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 前記各搬送装置内にそれぞれ搬送アーム機構を設け，
    前記搬送アーム機構同士で前記ゲートバルブの開成時に前記基板の受け渡しをする際には，一方の前記搬送アーム機構によって前記基板を前記ゲートバルブを跨いだ状態で前記支持ピンに支持させて，他方の前記搬送アーム機構によって前記支持ピンから前記基板を受け取ることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  5. 前記ゲートバルブは，前記搬送装置を両方稼働している際には開成し，前記搬送装置のいずれかをメンテナンスする際には閉成することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  6. 前記各搬送装置にそれぞれゲートバルブを介して接続され，前記各搬送装置との間で前記基板を搬出入するロードロック室と，これらロードロック室にゲートバルブを介して接続され，前記各ロードロック室との間で基板を搬出入するローダ室を備え，
    前記ロードロック室のうちのいずれかをメンテナンスする際には，そのロードロック室と前記搬送装置との間のゲートバルブを閉じ，
    そのロードロック室から搬入して処理すべき基板については，他のロードロック室から搬入して前記各搬送装置間で前記基板中継装置を介してその基板が処理されるべき処理装置に搬入することによって，前記基板の処理を続行することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  7. 基板に所定の処理を施す処理装置に前記基板を搬出入する複数の搬送装置のうち隣設する前記搬送装置間の少なくともいずれかに設けられた、前記基板を中継するための基板中継装置であって，
    前記各搬送装置の側壁に沿って形成された開口を囲むように設けられ，前記各搬送装置の側壁に挟まれる幅方向のサイズを少なくとも前記基板サイズよりも小さく形成した筐体と，
    前記筐体内にて前記隣接する搬送装置の側壁に沿って前記開口に対して開閉自在に設けられたゲートバルブと，
    前記ゲートバルブの両側に設けられ，該ゲートバルブを跨って前記基板を支持する少なくとも３本の支持ピンと，
    を備えたことを特徴とする基板中継装置。
  8. 基板に所定の処理を施す処理装置に前記基板を搬出入する複数の搬送装置のうち隣設する前記搬送装置間の少なくともいずれかに設けられた基板中継装置を用いた基板中継方法であって，
    前記基板中継装置は，前記各搬送装置の側壁に沿って形成された開口を囲むように設けられ，前記各搬送装置の側壁に挟まれる幅方向のサイズを少なくとも前記基板サイズよりも小さく形成した筐体と，前記筐体内にて前記隣接する搬送装置の側壁に沿って前記開口に対して開閉自在に設けられたゲートバルブと，前記ゲートバルブの両側に設けられた少なくとも３本の支持ピンと，を備え，
    前記各搬送装置内にそれぞれ設けられた搬送アーム機構同士で前記基板の受け渡しをする際には，一方の前記搬送アーム機構によって搬送された前記基板を、開成した前記ゲートバルブを跨いだ状態で前記支持ピンに支持させて，他方の前記搬送アーム機構によって前記支持ピンから前記基板を受け取ることを特徴とする基板中継方法。
  9. 複数の前記支持ピンを先端又は末端で繋げる板状部材を更に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。
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