JP7154986B2 - Substrate transfer device and substrate transfer system - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウエハを真空環境下で搬送する基板搬送装置及び基板搬送システムに関する。 The present invention relates to a substrate transfer apparatus and a substrate transfer system for transferring semiconductor wafers in a vacuum environment.
大気環境下で基板搬送を行う大気搬送モジュール、真空環境下で基板搬送を行う基板搬送装置(真空搬送モジュール)、および該基板搬送装置と大気搬送装置を接続するロードロックチャンバを備える基板搬送システムがある。この基板搬送装置として、真空搬送チャンバに、各種処理を行う複数のプロセスモジュールに対応させて複数の真空搬送ロボットを設け、また、隣接する真空搬送ロボット同士の間にそれぞれ基板載置台を設けたものがある。その基板搬送システムによれば、大気搬送モジュールからロードロックチャンバに基板が搬入され、ロードロックチャンバに搬入された基板が真空搬送ロボットで真空搬送チャンバに搬入される。真空搬送チャンバに搬入された基板は、真空搬送ロボットでプロセスモジュールに搬入される。プロセスモジュールにおいて、例えば、成膜処理された基板が真空搬送ロボットで基板載置台に仮置きされて冷却される(特許文献1参照)。 A substrate transfer system comprising an atmospheric transfer module for transferring substrates in an atmospheric environment, a substrate transfer device (vacuum transfer module) for transferring substrates in a vacuum environment, and a load lock chamber connecting the substrate transfer device and the atmospheric transfer device. be. As this substrate transfer apparatus, a vacuum transfer chamber is provided with a plurality of vacuum transfer robots corresponding to a plurality of process modules for performing various kinds of processing, and a substrate mounting table is provided between the adjacent vacuum transfer robots. There is According to the substrate transfer system, the substrate is loaded into the load lock chamber from the atmosphere transfer module, and the substrate loaded into the load lock chamber is loaded into the vacuum transfer chamber by the vacuum transfer robot. The substrate loaded into the vacuum transfer chamber is loaded into the process module by the vacuum transfer robot. In a process module, for example, a substrate that has been subjected to film formation is temporarily placed on a substrate mounting table by a vacuum transfer robot and cooled (see Patent Document 1).
特許文献1の基板搬送システムは、真空搬送チャンバに複数の真空搬送ロボットおよび複数の基板載置台を設けているが、複数の真空搬送ロボットの内、大気搬送モジュールから離れた位置に設けられた真空搬送ロボットほど稼働率が低くなってしまう。
また、特許文献1の基板搬送システムは、真空搬送チャンバと大気搬送モジュールとの間にロードロックチャンバが設けられる。このため、基板搬送システムにおいて真空搬送ロボットの走行方向の奥行が長くなり、システム全体のフットプリントが大きくなってしまう(全長が長くなってしまう)。
In the substrate transfer system of Patent Document 1, a vacuum transfer chamber is provided with a plurality of vacuum transfer robots and a plurality of substrate mounting tables. The operating rate is lower for transport robots.
Further, the substrate transfer system of Patent Document 1 is provided with a load lock chamber between the vacuum transfer chamber and the atmospheric transfer module. Therefore, in the substrate transfer system, the depth in the running direction of the vacuum transfer robot becomes long, and the footprint of the entire system becomes large (the total length becomes long).
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、真空搬送ロボットの稼働率が高い基板搬送装置及びフットプリントの小さい基板搬送システムを提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a substrate transfer apparatus with a high operating rate of a vacuum transfer robot and a substrate transfer system with a small footprint.
本発明に係る基板搬送装置は、真空搬送チャンバと、該真空搬送チャンバの内部に設けられる真空搬送ロボットと、該真空搬送ロボットを前記真空搬送チャンバに対して走行させる移送ユニットとを備え、前記真空搬送ロボットは、前記移送ユニットに支持されるロボット基部を有し、該ロボット基部の上部に設けられ、基板が仮置きされる少なくとも2つの基板載置台を更に備え、前記移送ユニットは、前記真空搬送チャンバの殻体内壁に設けられ、前記ロボット基部を走行自在に支持するガイド機構と、該ガイド機構に支持された前記ロボット基部に接続される移送機構と、を有し、前記ガイド機構は、前記真空搬送チャンバ内を上下二つの空間に仕切る仕切り部材を有し、上方の前記空間内に前記真空搬送ロボットが配置され、下方の前記空間内に前記移送機構が配置される基板搬送装置である。
A substrate transfer apparatus according to the present invention comprises a vacuum transfer chamber, a vacuum transfer robot provided inside the vacuum transfer chamber, and a transfer unit for moving the vacuum transfer robot with respect to the vacuum transfer chamber. The transfer robot has a robot base supported by the transfer unit, and further includes at least two substrate placement tables provided on the upper part of the robot base on which the substrate is temporarily placed, and the transfer unit is configured to support the vacuum transfer. a guide mechanism provided on the inner wall of the shell of the chamber to movably support the robot base; and a transfer mechanism connected to the robot base supported by the guide mechanism, wherein the guide mechanism The substrate transfer apparatus has a partition member that divides the inside of the vacuum transfer chamber into two spaces, upper and lower, the vacuum transfer robot is arranged in the upper space, and the transfer mechanism is arranged in the lower space .
本発明に係る基板搬送装置において、前記移送機構は、下方の前記空間内に配置された水平多関節アームであってもよい。 In the substrate transfer apparatus according to the present invention, the transfer mechanism may be a horizontal articulated arm arranged in the lower space.
本発明に係る基板搬送装置において、前記移送機構は、下方の前記空間内に配置された直動機構であってもよい。 In the substrate transfer apparatus according to the present invention, the transfer mechanism may be a linear motion mechanism arranged in the lower space.
本発明に係る基板搬送システムは、大気搬送モジュールと、真空搬送モジュールと、前記大気搬送モジュール及び前記真空搬送モジュールの間に設けられるロードロックチャンバとを備え、前記真空搬送モジュールは請求項1に記載の基板搬送装置で構成され、該基板搬送装置及び前記大気搬送モジュールは平面視T字型に配置され、そのT字型に配置された前記大気搬送モジュールと前記基板搬送装置との交差部それぞれにロードロックチャンバが設けられ、該ロードロックチャンバは、前記大気搬送モジュールに接続される面及び前記基板搬送装置に接続される面に、前記基板が搬入出される開口部をそれぞれ有し、かつ、それぞれの前記接続される面は隣接している基板搬送システム。 A substrate transfer system according to the present invention comprises an atmospheric transfer module, a vacuum transfer module, and a load lock chamber provided between the atmospheric transfer module and the vacuum transfer module, the vacuum transfer module according to claim 1. The substrate transfer device and the atmospheric transfer module are arranged in a T shape in a plan view, and at each intersection of the atmospheric transfer module and the substrate transfer device arranged in the T shape, A load lock chamber is provided, and the load lock chamber has openings for loading and unloading the substrate on a surface connected to the atmospheric transfer module and a surface connected to the substrate transfer device, respectively, and The connected surfaces of the substrate transport system are contiguous.
本発明の基板搬送装置及び基板搬送システムによれば、真空搬送ロボットの数を減らしつつ、真空搬送ロボットの稼働率を高めて基板搬送装置のコストを抑え、さらに、フットプリントの小さい基板搬送システムを得ることができる。 According to the substrate transfer apparatus and the substrate transfer system of the present invention, the number of vacuum transfer robots is reduced, the operation rate of the vacuum transfer robots is increased, the cost of the substrate transfer apparatus is suppressed, and a substrate transfer system with a small footprint is realized. Obtainable.
本発明に係る基板搬送システム及び基板搬送装置の実施形態について以下に説明する。
図1及び図2に示すように、基板搬送システム10は、大気搬送モジュール12と、真空搬送モジュール(基板搬送装置)15と、複数のロードロックチャンバ17,18と、複数のプロセスモジュール21~26とを備えている。
大気搬送モジュール12は、大気搬送チャンバ31と、大気搬送ロボット32と、ガイド移送機構33とを備えている。
大気搬送チャンバ31は、例えば、平面視矩形状の殻体に形成され、第1長壁31aと、第2長壁31bと、第1短壁31cと、第2短壁31dとを備えている。大気搬送チャンバ31の内部はクリーンな大気状態に保たれている。大気搬送チャンバ31の内部において、大気搬送ロボット32がガイド移送機構33に走行自在に支持されている。大気搬送モジュール12の第1長壁31aには、複数(図1中では3つを図示)のロードポート13が接続される。ロードポートの数は、2つまたは4つ以上であってもよい。
Embodiments of a substrate transfer system and a substrate transfer apparatus according to the present invention will be described below.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
The
大気搬送ロボット32は、ロボット基部35と、一対のアームユニット36,37と、一対のエンドイフェクタ38,39とを備えている。
ロボット基部35は、ガイド移送機構33に走行自在に支持されている。これにより、大気搬送チャンバ31の内部において、大気搬送ロボット32が複数のロードポート13に沿って矢印A方向へ走行自在となる。ロボット基部35に対してロボットアーム(一対のアームユニット36,37)が回転自在に、かつ昇降自在に支持されている。
The
The
一対のアームユニット36,37のうち、第1アームユニット36は、伸長・屈曲可能に連結され、先端に第1エンドイフェクタ38が連結されている。第2アームユニット37は、第1アームユニット36と同様に、伸長・屈曲可能に連結され、先端に第2エンドイフェクタ39が連結されている。
Of the pair of
第1エンドイフェクタ38および第2エンドイフェクタ39は、それぞれ先端に半導体ウエハ(基板)40が載置される。以下、半導体ウエハ40を「ウエハ40」と略記する。
第1アームユニット36と第2アームユニット37とが屈曲された状態(図1の状態)において、第1エンドイフェクタ38の下方に第2エンドイフェクタ39が上下方向に重なるように配置される。
A semiconductor wafer (substrate) 40 is mounted on the tip of each of the
In a state in which the
ガイド移送機構33は、大気搬送チャンバ31の内部に設けられている。ガイド移送機構33に大気搬送ロボット32のロボット基部35が走行自在に支持されている。ロボット基部35は、ガイド移送機構33の移送機構の作動によりガイド移送機構33のガイド部に沿って矢印A方向へ走行される。ガイド移送機構33としては、一般に知られている直動機構が使用される。
大気搬送チャンバ31の殻体のうち第1長壁31aに複数のロードポート13が接続されている。
The
A plurality of
ロードポート13は、FOUP41の蓋を開閉する装置である。FOUP41は、例えば、25段のウエハ載置棚を有する容器であって、ロードポート13に載置される。25段のウエハ載置棚の任意の段にウエハ40が格納される。なお、本実施形態では、FOUP41に25枚の半導体ウエハ40を格納する例について説明するが、FOUP41に格納する半導体ウエハ40の枚数は適宜選択可能である。
FOUP41の蓋をロードポート13において開放することにより、FOUP41に格納されたウエハ40に対して、大気搬送ロボット32がアクセス可能になる。
The
By opening the lid of the FOUP 41 at the
図1及び図3に示すように、大気搬送チャンバ31の第2長壁31b側に真空搬送モジュール(基板搬送装置)15が備えられている。真空搬送モジュール15は、真空搬送チャンバ44と、真空搬送ロボット45と、複数の基板載置台46,47と、移送ユニット48とを備える。基板載置台46,47は、真空搬送ロボット45と一体に設けられており、例えば、後述するロボット基部51の上部に設けられる。移送ユニット48を駆動させることで、真空搬送ロボット45と一体に基板載置台46,47が走行する。本実施形態では、基板載置台46,47が2個の場合を例に挙げて説明を行うが、3個以上であってもよい。
真空搬送チャンバ44は、例えば、平面視矩形状の殻体に形成され、第1長壁44aと、第2長壁44bと、第1短壁44cと、第2短壁44dとを備えている。大気搬送チャンバ31は、内部雰囲気を真空状態/大気状態に切り替え可能であるが、通常、真空状態に保たれている。
真空搬送チャンバ44は、その第1短壁44cが、大気搬送チャンバ31の第2長壁31bにおいて長手方向(図1中では矢印A方向)の中央に接続される。大気搬送チャンバ31及び真空搬送チャンバ44は、平面視T字型に配置される。
As shown in FIGS. 1 and 3, a vacuum transfer module (substrate transfer device) 15 is provided on the second
The
The first
図3及び図4に示すように、真空搬送ロボット45は、ロボット基部51と、一対のアームユニット52,53と、一対のエンドイフェクタ54,55とを備えている。
ロボット基部51は、真空搬送チャンバ44の内部において、移送ユニット48のガイド機構57(後述)に走行自在に支持されている。ロボット基部51の上部に一対のアームユニット52,53が回動自在に、かつ、昇降自在に設けられる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
The
一対のアームユニット52,53は、第1アームユニット52と、第2アームユニット53とでそれぞれ構成されている。
第1アームユニット52は、伸長・屈曲可能に連結され、先端に第1エンドイフェクタ(ウエハ載置ハンド)54が連結されている。第1エンドイフェクタ54の先端部(水平ハンド)54aにウエハ40が載置される。
第1アームユニット52を伸長させることにより、第1エンドイフェクタ54の先端部54aが複数のロードロックチャンバ17,18(図1参照)や、複数のプロセスモジュール21~26(図1参照)の内部に向かって前進する。
一方、第1アームユニット52を屈曲させることにより、第1エンドイフェクタ54の先端部54aが真空搬送ロボット45の回動中心軸に向かって後退する。
The pair of
The
By extending the
On the other hand, by bending the
第2アームユニット53は、第1アームユニット52と同様に、伸長・屈曲可能に連結され、先端に第2エンドイフェクタ55が連結されている。第2エンドイフェクタ55は、第1エンドイフェクタ54の下方に重ねられるように配置されている。第2エンドイフェクタ55は、第1エンドイフェクタ54と同様に、先端部(水平ハンド)55aを備えている。先端部55aは、ウエハ40を載置可能に形成されている。
第2アームユニット53を屈曲させることにより、第2エンドイフェクタ55の先端部55aが真空搬送ロボット45の回動中心軸に向かって後退する。
一方、第2アームユニット53を伸長させることにより、第2エンドイフェクタ55の先端部55aが複数のロードロックチャンバ17,18(図1参照)や、複数のプロセスモジュール21~26(図1参照)の内部に向かって前進する。
Like the
By bending the
On the other hand, by extending the
ロボット基部51の上部51aに設けられる2つの基板載置台46,47の一方を第1基板載置台46、他方を第2基板載置台47として説明する。
第1基板載置台46および第2基板載置台47は、それぞれ一段あるいは多段に形成され、第1エンドイフェクタ54の先端部54a及び第2エンドイフェクタ55の先端部55aの各ウエハ40を仮置き可能に形成されている。
One of the two substrate mounting tables 46 and 47 provided on the
The first substrate mounting table 46 and the second substrate mounting table 47 are each formed in one stage or in multiple stages, and temporarily hold the
図2及び図3に示すように、真空搬送ロボット45のロボット基部51に移送ユニット48が接続(連結)されている。移送ユニット48は、ガイド機構57と、移送機構58とを備えている。
ガイド機構57は、一対のガイドレール61と、仕切り部材62とを備えている。一対のガイドレール61は、真空搬送チャンバ44の殻体内壁(具体的には、第1長壁44a及び第2長壁44bの各内壁面)に設けられ、ロボット基部51を走行自在に支持する。これにより、真空搬送チャンバ44の内部において、真空搬送ロボット45が一対のガイドレール61に沿った矢印B方向(図1参照)へ走行され、複数のロードロックチャンバ17,18(図1参照)及び複数のプロセスモジュール21~26にアクセス可能となる。
As shown in FIGS. 2 and 3, a
The
一対のガイドレール61の上方に仕切り部材62が設けられている。仕切り部材62は、真空搬送チャンバ44の内部を上方の空間64と下方の空間65との上下二つに仕切るように形成されている。上方の空間64に真空搬送ロボット45が配置され、下方の空間65に移送機構58が配置される。
ガイド機構57の一対のガイドレール61に支持されたロボット基部51に移送機構58が接続(連結)されている。移送機構58は、水平多関節アーム67と、駆動源68とを備えている。水平多関節アーム67は、第1移送アーム71と、第2移送アーム72とを備えている。
A
A
第1移送アーム71は、基部71aが駆動源68の回転軸68aに連結されている。第1移送アーム71の先端71bに第2移送アーム72の基部72aが連結されている。第2移送アーム72の先端72bにロボット基部51が連結されている。すなわち、水平多関節アーム67は、第1移送アーム71及び第2移送アーム72により伸長・屈曲可能に構成されている。
The base 71 a of the
駆動源68の回転軸68aを回転させて水平多関節アーム67を伸長・屈曲させることにより、真空搬送ロボット45が一対のガイドレール61で案内されて真空搬送チャンバ44に対して走行する。
このように、真空搬送チャンバ44のガイド機構57にロボット基部51を走行自在に設け、ロボット基部51に移送機構58を接続(連結)している。これにより、真空搬送チャンバ44の内部において、ロボット基部51を、移送機構58によりガイド機構57の一対のガイドレール61に沿って矢印B方向(図1参照)へ走行させることができる。
By rotating the
In this manner, the
ここで、移送機構58の動作や、ロボット基部51の走行を規制するガイド機構57により発塵が生じることが考えられる。そこで、真空搬送チャンバ44を仕切り部材62によって上方の空間64と下方の空間65とに仕切り、上方の空間64に真空搬送ロボット45を配置し、下方の空間65に移送機構58を配置している。これにより、上方の空間64において発塵及びその拡散を抑制して上方の空間64をクリーンに保つことができ、ウエハ40の品質を確保できる。ここで、ロボット基部51と一対のガイドレール61との摺動部は、下方の空間65に設けることが好ましい。また、下方の空間65は、上方の空間64よりは低い真空度でバキュームしてもよい。これらにより、摺動に伴う発塵が、上方の空間64に拡散されることが極めて少なくなる。
Here, it is conceivable that dust is generated by the operation of the
本実施形態においては、移送機構58を水平多関節アーム67により構成する例について説明したが、その他の例として、移送機構を、クリーン環境下、好ましくは真空環境下で慣用的に使用されている直動機構で構成してもよい。直動機構は、水平多関節アーム67と同様に、下方の空間65内に配置される。これにより、上方の空間64において発塵を抑制して上方の空間64をクリーンに保つことができ、ウエハ40の品質を確保できる。
In this embodiment, an example in which the
図1に戻って、本実施形態においては、複数のロードロックチャンバ17,18は、大気搬送チャンバ31と真空搬送チャンバ44との間ではなく、T字型に配置された大気搬送チャンバ31および真空搬送チャンバ44における各交差部に設けられる。以下、複数のロードロックチャンバ17,18のうち、真空搬送チャンバ44の一方側を第1ロードロックチャンバ17、真空搬送チャンバ44の他方側を第2ロードロックチャンバ18として説明する。
Returning to FIG. 1, in this embodiment, the plurality of
第1ロードロックチャンバ17は、大気搬送チャンバ31の第2長壁31bに接続され、真空搬送チャンバ44の第1長壁44aに接続されている。すなわち、第1ロードロックチャンバ17は、T字型に配置された大気搬送チャンバ31と真空搬送チャンバ44との第1交差部(交差部)75に設けられている。
第2ロードロックチャンバ18は、大気搬送チャンバ31の第2長壁31bに接続され、真空搬送チャンバ44の第2長壁44bに接続されている。すなわち、第2ロードロックチャンバ18は、T字型に配置された大気搬送チャンバ31と真空搬送チャンバ44との第2交差部(交差部)76に設けられている。
The first
The
このように、大気搬送チャンバ31と真空搬送チャンバ44とがT字型に配置され、各チャンバ31,44の第1交差部75に第1ロードロックチャンバ17が設けられ、第2交差部76に第2ロードロックチャンバ18が設けられている。すなわち、第1、第2のロードロックチャンバ17,18は、大気搬送チャンバ31と真空搬送チャンバ44との間に直列的に設けられるものではない。
In this way, the
ここで、一般的な基板搬送システムは、例えば、大気搬送チャンバと真空搬送チャンバとの間にロードロックチャンバが備えられる。すなわち、大気搬送チャンバ、ロードロックチャンバおよび真空搬送チャンバが直列的に配置されることから、基板搬送システムにおいて真空搬送ロボットの走行方向における装置奥行きが長くなる。
一方、本実施形態においては、大気搬送チャンバ31と真空搬送チャンバ44とをT字型に配置し、第1交差部75に第1ロードロックチャンバ17を設け、第2交差部76に第2ロードロックチャンバ18を設けている。したがって、大気搬送チャンバ31と真空搬送チャンバ44とを近接させて配置することができる。このため、基板搬送システム10における装置の奥行L1を短くすることができ、フットプリント(すなわち、設置面積)を小さくすることができる。
Here, a typical substrate transfer system includes, for example, a load lock chamber between an atmospheric transfer chamber and a vacuum transfer chamber. That is, since the atmospheric transfer chamber, the load lock chamber, and the vacuum transfer chamber are arranged in series, the depth of the vacuum transfer robot in the traveling direction of the substrate transfer system is increased.
On the other hand, in this embodiment, the
第1、第2のロードロックチャンバ17,18は、真空搬送チャンバ44の短幅方向(図1中ではB方向と直交する方向)における中心線を通る鉛直面に対して鏡面対称に配置される。以下、第2ロードロックチャンバ18に第1ロードロックチャンバ17の構成部材と同じ符号を付して、第2ロードロックチャンバ18の詳しい説明を省略する。
第1ロードロックチャンバ17は、平面視多角形状として四角形状を呈する筐体81を備えている。筐体81の内部に一段、あるいは多段の基板載置部が設けられている。基板載置部にウエハ40が載置される。筐体81は、第1面81aと、第2面81bと、第3面81cと、第4面81dと、を有する。本実施形態においては、筐体81として平面視四角形を例示するが、筐体81を他の多角形状とすることも可能である。
The first and second
The first load-
第1面81aは、大気搬送チャンバ31の第2長壁31bに接続される面である。第1面81aに第1開口部(開口部)83が形成されている。第1開口部83は、大気搬送モジュール12内のウエハ40、第1ロードロックチャンバ17内のウエハ40が大気搬送ロボット32により搬入、搬出される開口である。
第2面81bは、真空搬送チャンバ44の第1長壁44aに接続される面である。第2面81bに第2開口部(開口部)84が形成されている。第2開口部84は、真空搬送モジュール15内のウエハ40、第1ロードロックチャンバ17のウエハ40が真空搬送ロボット45により搬入、搬出される開口である。
The
The
第1面81a及び第2面81bは隣接して配置されている。隣接する第1面81a及び第2面81bにおいて、第1面81aに第1開口部83が設けられ、第2面81bに第2開口部84が設けられている。
第1面81a及び第2面81bを隣接させて備え、第1面81aに第1開口部83を設け、第2面81bに第2開口部84を設けた理由については後で詳しく説明する。
The
The reason why the
また、真空搬送チャンバ44の第1長壁44a及び第2長壁44bに複数のプロセスモジュール21~26が設けられている。以下、複数のプロセスモジュール21~26として、例えば、第1~第6のプロセスモジュール21~26を例に説明する。複数のプロセスモジュール21~26として、本実施の形態においては6つの場合を例に挙げて説明を行うが、6つに限定するものではなく、その他の例として、4つ、8つであってもよい。
A plurality of
第1~第6のプロセスモジュール21~26は、ウエハ40の表面に成膜処理する装置である。第1~第6のプロセスモジュール21~26のうち、第1、第2、第3のプロセスモジュール21~23は、真空搬送チャンバ44の第1長壁44aにおいて、第1ロードロックチャンバ17に近い方から順に設けられている。また、第1~第6のプロセスモジュール21~26のうち、第4、第5、第6のプロセスモジュール24~26は、真空搬送チャンバ44の第2長壁44bにおいて、第2ロードロックチャンバ18に近い方から順に設けられている。
第1、第2、第3のプロセスモジュール21~23と第4、第5、第6のプロセスモジュール24~26とは、第1のロードロックチャンバ17と第2のロードロックチャンバ18と同様に、鏡面対象に配置される。
The first to
The first, second and third process modules 21-23 and the fourth, fifth and sixth process modules 24-26 are similar to the
基板搬送システム10によれば、大気搬送ロボット32が、FOUP41に格納されたウエハ40を、FOUP41から取り出す。大気搬送チャンバ31の基板アライナ(図示せず)において、ウエハ40の結晶方位が所定の向きに位置合わせされ、ウエハ40の処理情報などが検出される。
位置合わせや処理情報などが検出されたウエハ40は、大気搬送ロボット32によって第1開口部83を介して第1ロードロックチャンバ17に搬入される。第1ロードロックチャンバ17に搬入されたウエハ40は真空搬送ロボット45によって第2開口部84を介して真空搬送チャンバ44に搬入される。
According to the
The
ここで、隣接する第1面81a及び第2面81bには、それぞれ第1開口部83および第2開口部84が設けられている。したがって、大気搬送チャンバ31側の最1開口部83から第1ロードロックチャンバ17にウエハ40を搬入し、搬入したウエハ40を真空搬送チャンバ44側の第2開口部84から搬出する際に、ウエハ40はL字状に搬送される。
すなわち、大気搬送チャンバ31から第1ロードロックチャンバ17へのウエハ40の搬入方向と、第1ロードロックチャンバ17から真空搬送チャンバ44へのウエハ40の搬出方向の交差角が90°(直角)である。これによって、真空搬送チャンバ44を第1ロードロックチャンバ17に対して接続する際、真空搬送チャンバ44の設置位置が限りなく大気搬送チャンバ31側に近くなる。その結果、大気搬送チャンバ31と真空搬送チャンバ44との間の隙間(空間)が小さくなり、デッドスペースが小さくなる。したがって、大気搬送チャンバ31および真空搬送チャンバ44の全長、奥行き、すなわちフットプリントが小さくなり、その分だけ、クリーン空間を構成する殻体(図示せず)の容積を小さくすることができる。
また、真空搬送ロボット45が第1ロードロックチャンバ17からウエハ40を取り出す際、真空搬送ロボット45を90°の回動角度で回動させるだけで、真空搬送ロボット45を第1ロードロックチャンバ17に正対させることができる。ここで、従来のロードロックチャンバにおいては、前述した交差角は90°よりも大きく、例えば、120~150°であった。このときの真空搬送ロボット45の回動角は120~150°となる。すなわち、本実施形態においては、従来と比較して、真空搬送ロボット45の回動角を小さくすることができる。そのため、この回動角度が小さくなる分だけ、真空搬送ロボット45の回動開始から回動終了までのサイクルタイムを短縮することができる。これにより、ウエハ40を真空搬送ロボット45により第2開口部84から取り出し、真空搬送チャンバ44に搬入する工程において、サイクルタイムを短縮することができる。
Here, the adjacent
That is, the crossing angle between the loading direction of the
Further, when the
真空搬送ロボット45により保持され、真空搬送チャンバ44に搬入されたウエハ40は、移送ユニット48により真空搬送ロボット45及び第1、第2の基板載置台46,47ごと走行され、第1プロセスモジュール21に搬入可能な位置に配置される。その後、ウエハ40が真空搬送ロボット45によって第1プロセスモジュール21に供給される。第1プロセスモジュール21において、例えば、ウエハ40の表面に成膜処理が施される。この第1プロセスモジュール21へのウエハ40の搬入の前に、予め供給され、前回の成膜処理が施されたウエハ40を真空搬送ロボット45で取り出し、第1の基板載置台46(または第2の基板載置台47)に仮置きする。そして、今回の成膜処理を行っている間、移送ユニット48により真空搬送ロボット45を再び走行させ、他のプロセスモジュール22~26、第1ロードロックチャンバ17または第2ロードロックチャンバ18の前に位置させる。その後、他のプロセスモジュールまたは第2ロードロックチャンバ18に、第1の基板載置台46(または第2の基板載置台47)のウエハ40を供給してもよいし、第1ロードロックチャンバ17から新たなウエハ40を取り出すようにしてもよい。他のプロセスモジュールに供給されたウエハ40は、新たな成膜処理が施される。ウエハ40に対する成膜処理は、必要に応じて適宜繰り返し行い、2層又は3層以上の成膜を施すようにしてもよい。
ここで、第1基板載置台46(または第2の基板載置台47)にウエハ40を仮置きすることにより、例えば、成膜処理における加熱により高温となったウエハ40が冷却される。このため、第1基板載置台46(または第2の基板載置台47)は、複数のウエハ40を仮置きできるよう、2段以上に設けてもよい。
The
Here, by temporarily placing the
全ての成膜処理が施されたウエハ40は、例えば、真空搬送ロボット45によって第2ロードロックチャンバ18に搬入される。第2ロードロックチャンバ18に搬入されたウエハ40は、大気搬送ロボット32によって第2ロードロックチャンバ18から大気搬送チャンバ31内に取り出され、FOUP41に格納される。
The
ここで、例えば、一般的な基板搬送装置は、真空搬送チャンバの内部に第1、第2のプロセスモジュール、第3、第4のプロセスモジュールおよび第5、第6のプロセスモジュールに対応させて、複数(例えば3台)の真空搬送ロボットと複数(例えば2台)の基板載置台が備えられる。そして、各真空搬送ロボットは、基板載置台を介してウエハの受け渡しを行う。このとき、真空搬送ロボットはロードロックチャンバに近い位置に配置されるものほど稼働率が高く、ロードロックチャンバから遠い位置に配置されるものほど稼働率が低くなる。すなわち、ロードロックチャンバから遠い位置に配置される真空搬送ロボットのコストパフォーマンスが良好でなかった。 Here, for example, a general substrate transfer apparatus has first and second process modules, third and fourth process modules, and fifth and sixth process modules inside a vacuum transfer chamber, corresponding to each other. A plurality (eg, 3 units) of vacuum transfer robots and a plurality (eg, 2 units) of substrate placing tables are provided. Each vacuum transfer robot transfers the wafer via the substrate mounting table. At this time, the closer the vacuum transfer robot is to the load lock chamber, the higher the operating rate, and the farther away from the load lock chamber, the lower the operating rate. That is, the cost performance of the vacuum transfer robot, which is placed far from the load lock chamber, is not good.
本実施形態における基板搬送装置15は、真空搬送チャンバ44の内部に移送ユニット48を設け、真空搬送ロボット45および第1、第2の基板載置台46,47を走行自在としている。これによって、基板搬送装置15は、1台の真空搬送ロボット45と第1、第2の基板載置台46,47とにより、真空搬送ロボット45の台数を従前よりも減らしつつ、第1~第6のプロセスモジュール21~26に対応させることができ、真空搬送ロボット45の稼働率を高めることができる。また、真空搬送ロボット45の台数を従前比1/3に減らすことができるため、移送ユニット48のコスト上昇分を差し引いても、基板搬送装置15の装置コストを抑えることができる。
The
また、一般的な基板搬送装置において、真空搬送ロボットと真空搬送ロボットとの間に基板載置台が配置される。その結果、基板搬送装置における真空搬送チャンバの全長、奥行きが長くなり、その分だけ、真空空間である真空搬送チャンバの容積が大きくなる。これは、真空搬送チャンバの真空引きに要する時間の増大を招き、スループットが低下する要因となる。 Further, in a general substrate transfer apparatus, a substrate mounting table is arranged between vacuum transfer robots. As a result, the total length and depth of the vacuum transfer chamber in the substrate transfer apparatus are increased, and the volume of the vacuum transfer chamber, which is a vacuum space, is increased accordingly. This leads to an increase in the time required to evacuate the vacuum transfer chamber, which is a factor in lowering the throughput.
一方、本実施形態における基板搬送装置15は、真空搬送ロボット45および第1、第2の基板載置台46,47を走行自在に設けているため、一般的な基板搬送装置のように、真空搬送ロボットと真空搬送ロボットとの間に基板載置台を配置する必要がない。その結果、基板搬送装置における真空搬送チャンバの全長、奥行きが短くなり、その分だけ、真空空間である真空搬送チャンバの容積が小さくなる。これにより、真空搬送チャンバ44の真空引きに要する時間が短くなり、スループットが良好となる。
On the other hand, the
以上、図面を参照して、本発明の実施形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment. included.
Claims (4)
該真空搬送チャンバの内部に設けられる真空搬送ロボットと、
該真空搬送ロボットを前記真空搬送チャンバに対して走行させる移送ユニットと、
を備え、
前記真空搬送ロボットは、前記移送ユニットに支持されるロボット基部を有し、
該ロボット基部の上部に設けられ、基板が仮置きされる少なくとも2つの基板載置台を更に備え、
前記移送ユニットは、
前記真空搬送チャンバの殻体内壁に設けられ、前記ロボット基部を走行自在に支持するガイド機構と、
該ガイド機構に支持された前記ロボット基部に接続される移送機構と、を有し、
前記ガイド機構は、前記真空搬送チャンバ内を上下二つの空間に仕切る仕切り部材を有し、
上方の前記空間内に前記真空搬送ロボットが配置され、下方の前記空間内に前記移送機構が配置される、
ことを特徴とする基板搬送装置。 a vacuum transfer chamber;
a vacuum transfer robot provided inside the vacuum transfer chamber;
a transfer unit for traveling the vacuum transfer robot with respect to the vacuum transfer chamber;
with
the vacuum transfer robot having a robot base supported by the transfer unit;
further comprising at least two substrate mounting tables provided on the upper part of the robot base and on which substrates are temporarily placed ;
The transfer unit is
a guide mechanism provided on the inner wall of the shell of the vacuum transfer chamber and supporting the robot base so as to be movable;
a transfer mechanism connected to the robot base supported by the guide mechanism;
The guide mechanism has a partition member that partitions the interior of the vacuum transfer chamber into upper and lower spaces,
The vacuum transfer robot is arranged in the upper space, and the transfer mechanism is arranged in the lower space,
A substrate transfer device characterized by:
ことを特徴とする請求項1に記載の基板搬送装置。 The transfer mechanism is a horizontal articulated arm arranged in the space below,
The substrate transfer apparatus according to claim 1 , characterized in that:
ことを特徴とする請求項1に記載の基板搬送装置。 The transfer mechanism is a linear motion mechanism arranged in the space below,
The substrate transfer apparatus according to claim 1 , characterized in that:
前記真空搬送モジュールは請求項1に記載の基板搬送装置で構成され、該基板搬送装置及び前記大気搬送モジュールは平面視T字型に配置され、
そのT字型に配置された前記大気搬送モジュールと前記基板搬送装置との交差部それぞれにロードロックチャンバが設けられ、該ロードロックチャンバは、前記大気搬送モジュールに接続される面及び前記基板搬送装置に接続される面に、前記基板が搬入出される開口部をそれぞれ有し、かつ、それぞれの前記接続される面は隣接している、
ことを特徴とする基板搬送システム。 an atmospheric transfer module, a vacuum transfer module, and a load lock chamber provided between the atmospheric transfer module and the vacuum transfer module,
The vacuum transfer module comprises the substrate transfer device according to claim 1, and the substrate transfer device and the atmospheric transfer module are arranged in a T shape in a plan view,
A load lock chamber is provided at each intersection of the atmospheric transfer module and the substrate transfer device arranged in the T shape, and the load lock chamber is connected to the atmospheric transfer module and the substrate transfer device. each having an opening through which the substrate is loaded and unloaded, and the respective surfaces to be connected are adjacent to each other,
A substrate transfer system characterized by:
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