JP7240980B2 - 基板処理装置及び基板搬送方法 - Google Patents

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Description

本開示は、基板処理装置及び基板搬送方法に関する。
特許文献１には、複数の処理モジュールを順次用い、基板に対し真空雰囲気にて複数の一連の処理を行うための基板処理装置が開示されている。この基板処理装置には、真空雰囲気にされる搬送室内に配置されると共に各々水平回転、進退自在に構成され、互いに隣接するもの同士で当該搬送室内にて基板の受け渡しが可能な基板搬送機構の列が設けられている。また、この列の左右両側にて当該列に沿って配置され、基板に対して処理を行う処理モジュールの列が設けられている。なお、複数の処理モジュールには、基板搬送機構の列側の側壁が互いに隣接する基板搬送機構の間に向かって突出し、斜め前方側及び斜め後方側のいずれの基板搬送機構からも基板の受け渡しが可能なように構成された処理モジュールが含まれている。
国際公開第２０１４－６８０４号
本開示にかかる技術は、複数の搬送室が直線状に並ぶように設けられた搬送室列と当該搬送室列に沿って並ぶように複数の処理室が設けられた処理室列とを有する基板処理装置の大型化を防ぎ、または、上記基板処理装置を小型化する。
本開示の一態様は、基板を処理する基板処理装置であって、旋回自在且つ伸縮自在に構成された搬送アームにより基板を保持して搬送する基板搬送機構が、真空雰囲気とされる内部に設けられた搬送室を複数有し、当該複数の搬送室が直線状に並ぶように配設された搬送室列と、基板が載置される基板載置領域が、真空雰囲気とされる内部に設けられた処理室を複数有し、当該複数の処理室が前記搬送室列の平面視側方に当該搬送室列に沿って並ぶように配設された処理室列と、前記搬送アームの旋回及び進退を駆動する駆動機構と、制御部と、を備え、前記処理室は、当該処理室に隣接する２つの前記搬送室とゲートバルブを介して接続されており、前記処理室内の前記基板載置領域の中心は、当該処理室に隣接する２つの前記搬送室それぞれの、前記搬送アームの旋回軸と当該搬送室に対する前記ゲートバルブの中心とを結ぶ線より、前記搬送室列側に位置し、前記制御部は、前記処理室と当該処理室に隣接する前記搬送室との間での基板搬入出の際、当該搬送室の前記搬送アームに保持された基板の中心が、当該搬送アームの旋回軸と当該処理室内の前記基板載置領域の中心とを結ぶ線の外側を通るよう、前記駆動機構を制御するように構成されている。
本開示によれば、複数の搬送室が直線状に並ぶように設けられた搬送室列と当該搬送室列に沿って並ぶように複数の処理室が設けられた処理室列とを有する基板処理装置の大型化を防ぐことができ、または、上記基板処理装置を小型化することができる。
本開示にかかる技術の課題を説明するための図である。 本開示にかかる技術の課題を説明するための図である。 本実施形態にかかる基板処理装置の一例を示す概略平面図である。 基板搬送機構の一例を示す概略側面図である。 処理室内の載置台と、搬送室列とゲートバルブの関係を示す図である。 搬送室から処理室へ基板を搬送する方法の一例を説明するための図である。 搬送室から処理室へ基板を搬送する方法の他の例を説明するための図である。
半導体デバイス等の製造プロセスにおいては、例えば、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）等の基板に対する成膜処理等の各種処理が、処理毎に個別な処理室内において真空雰囲気下で行われる。上述の成膜処理等は１枚の基板に対して必要に応じて多数行われる。そのため、スループット等の向上を目的として、それぞれ同一または異なる複数の処理が行われる処理室を、真空雰囲気下で基板を搬送可能に構成された搬送室を介して相互に接続することで、基板を大気に曝すことなく各種処理を連続的に行うようにした基板処理装置が知られている。なお、この種の基板処理装置において処理室と搬送室との間で基板を搬入出するときは、従来、直線的に基板の搬送が行われる。
上述のような基板処理装置として、複数の搬送室が直線状に並ぶように設けられた搬送室列と当該搬送室列に沿って並ぶように複数の処理室が設けられた処理室列とを有する装置が考えられている。この基板処理装置では、図１に示すように、基板を保持可能に構成されると共に旋回自在且つ伸縮自在に構成された搬送アーム５１１を有する基板搬送機構５１０が各搬送室５００に設けられ、基板が載置される基板載置領域を上面に有する載置台６１０が各処理室６００に設けられている。上述の処理室列を構成する処理室６００は、上述の搬送室列を構成する互いに隣接する二つの搬送室５００にそれぞれゲートバルブ７００を介して接続されており、当該二つの搬送室５００いずれとの間でも基板の搬入出ができるようになっている。また、例えば、処理室６００内の載置台６１０の位置は、ステージ‐アーム間距離Ｍ１がアーム間距離Ｍ２と等しくなる位置に設定されている。ステージ‐アーム間距離Ｍ１とは、載置台６１０の基板載置領域の中心点Ｔ１から当該処理室６００に接続された二つの搬送室５００それぞれの搬送アーム５１１の旋回軸Ｔ２までの距離であり、アーム間距離Ｍ２とは、上記旋回軸Ｔ２間の距離である。この基板処理装置でも、処理室６００と搬送室５００との間で基板を搬入出するときも、直線的に基板が搬送される。そして、基板の搬入出角度に合わせて、ゲートバルブ７００の設置角度は設定されている。具体的には、基板の搬入出方向に直交するようにゲートバルブ７００は設けられている。
さらに、上述のような搬送室列及び処理室列を有する基板処理装置において、搬送室列を構成する隣接する搬送室間に、中継室等の機能室を設けることが考えられている。中継室とは、処理室を介さずに、隣接する搬送室間で基板を受け渡すための室である。このように機能室を設けると、搬送室列の搬送室連設方向の長さが大きくなる。この場合、処理室６００内の載置台６１０の位置を、図２の実線で示されるステージ‐アーム間距離Ｍ１と上記アーム間距離Ｍ２が等しくなる位置のままとするには、載置台６１０の位置を、上記搬送室連設方向（図のＹ方向）と直交する幅方向（図のＸ方向）外側に移動させる必要がある。そうすると、基板処理装置の幅が大きくなってしまう。すなわち、基板処理装置が大型化してしまう。また、この大型化を避けるため、載置台６１０の位置を上記幅方向外側に移動させない場合（すなわち図１の二点鎖線で示される位置とした場合）、基板Ｗを載置台６１０の基板載置領域の中心に向けて直線的に搬送したときに、基板Ｗがゲートバルブ７００の壁面等に接触して搬送アーム５１１から落下してしまうことがある。ゲートバルブ７００の設置角度を、基板の搬入出方向に合わせて変更可能であれば上記接触を避けることはできるが、基板処理装置の他の構成部品の配設位置等の関係で、ゲートバルブ７００の設置角度を自由に変更することはできないことがある。
なお、搬送室列の搬送室連接方向の長さを変えずに、処理室列を構成する処理室６００内の載置台６１０の位置を、上記幅方向内側に移動させ搬送室列に近づけ、図１の二点線で示されるような位置とすることで、基板処理装置の小型化を図ることができる。しかし、この場合も上述と同様な問題がある。
そこで、本開示にかかる技術は、複数の搬送室が直線状に並ぶように設けられた搬送室列と当該搬送室列に沿って並ぶように複数の処理室が設けられた処理室列とを有する基板処理装置の大型化を防ぎ、または、上記基板処理装置を小型化する。
以下、本実施形態にかかる基板処理装置及び基板搬送方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書において、実質的に同一の機能構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図３は、本実施形態にかかる基板処理装置の一例を示す概略平面図である。以下では、基板処理装置１が、基板としてのウェハＷに、予め定められた処理としての成膜処理を行う処理室を備える場合について説明する。
基板処理装置１は、複数のウェハＷを収容可能なカセットＣが搬入出されるカセットステーション１０と、ウェハＷに成膜処理を施す処理室を複数備えた処理ステーション１１とを一体に接続した構成を有している。カセットステーション１０と処理ステーション１１は、ロードロック室１２を介して連結されている。ロードロック室１２は、後述する大気圧搬送モジュール２１と真空搬送モジュール３０を連結するように設けられている。ロードロック室１２は、その内部を、大気圧状態と真空状態とに切り替えられるように構成されている。
カセットステーション１０は、カセット載置台２０と大気圧搬送モジュール２１とを有している。なお、カセットステーション１０には、さらにウェハＷの向きを調節するオリエンタ（図示せず）が設けられていてもよい。
カセット載置台２０は、基板処理装置１のＹ方向負方向（図３の下方向）側の端部に設けられている。カセット載置台２０には、カセットＣを複数、例えば３つ載置できるようになっている。
大気圧搬送モジュール２１は、ウェハ搬送機構（図示せず）によってウェハＷを大気圧の状態で搬送する。ウェハ搬送機構は、ウェハＷを略水平に保持する搬送アームを有し、この搬送アームは、旋回自在且つ伸縮自在に構成され、また、鉛直方向に昇降自在且つ水平方向に移動自在に設けられている。そして、ウェハ搬送機構は、この搬送アームによってウェハＷを保持しながら搬送する構成となっている。
また、大気圧搬送モジュール２１のＹ方向正方向（図３の上方向）側には、ゲートバルブＧ１を介してロードロック室１２が接続されている。なお、ロードロック室１２のＹ方向正方向側にはゲートバルブＧ２を介して、処理ステーション１１の真空搬送モジュール３０、具体的には、後述の搬送室３２１が接続されている。
処理ステーション１１は、真空搬送モジュール３０と、複数（本例では６つ）の処理室４２１～４２６（以下、まとめて「処理室４２」ということがある。）を有している。真空搬送モジュール３０及び処理室４２の内部はそれぞれ、基板処理装置１でのウェハＷに対する一連の処理中において、大気圧より減圧された雰囲気（真空雰囲気）に維持される。
真空搬送モジュール３０は、搬送室列３１を有する。搬送室列３１は、複数（本例では３つ）の搬送室３２１～３２３（以下、まとめて「搬送室３２」ということがある。）を有し、これら搬送室３２１～３２３が図のＹ方向に沿って直線状に並ぶように配設されている。また、搬送室列３１は、互いに隣接する搬送室３２間に、機能室としての中継室３３１～３３２（以下、まとめて「中継室３３」ということがある。）を有し、具体的には、搬送室３２１と搬送室３２２との間に中継室３３１を有し、搬送室３２２と搬送室３２３との間に中継室３３２を有する。
搬送室３２及び中継室３３はそれぞれ、平面視において略多角形状をなすように形成された密閉可能な構造の筐体を有しており、真空搬送モジュール３０は、これらの筐体が一体化された筐体を有している。
搬送室列３１の平面視側方の一方には、具体的には、Ｘ方向負方向（図の左方向）外側には、第１の処理室列４０が設けられている。第１の処理室列４０は、複数（本例では３つ）の処理室４２１～４２３を有し、これら処理室４２１～４２３が搬送室列３１に沿ってすなわちＹ方向（図の上下方向）に沿って並ぶように配設されている。第１の処理室列４０を構成する処理室４２１～４２３は、搬送室列３１を構成する搬送室３２に対して千鳥状に配設されている。また、第１の処理室列４０を構成する処理室４２１～４２３は、それぞれ対応する搬送室３２に接続されている。具体的には、処理室４２１が、ゲートバルブＧ１１、Ｇ１２を介して搬送室３２１、搬送室３２２に接続され、処理室４２２が、ゲートバルブＧ１３、Ｇ１４を介して、搬送室３２２、搬送室３２３に接続され、処理室４２３が、ゲートバルブＧ１５を介して、搬送室３２３に接続されている。
搬送室列３１の平面視側方の他方には、具体的には、搬送室列３１のＸ方向正方向（図の右方向）外側には、第２の処理室列４１が設けられている。第２の処理室列４１は、複数（本例では３つ）の処理室４２４～４２６を有し、これら処理室４２４～４２６が搬送室列３１に沿って並ぶように配設されている。第２の処理室列４１を構成する処理室４２４～４２６は、搬送室列３１を構成する搬送室３２に対して千鳥状に配設されている。また、第２の処理室列４１を構成する処理室４２４～４２６は、それぞれ対応する搬送室３２に接続されている。具体的には、処理室４２４が、ゲートバルブＧ１６を介して、搬送室３２３に接続され、処理室４２５が、ゲートバルブＧ１７、Ｇ１８を介して、搬送室３２３、搬送室３２２に接続され、処理室４２６が、ゲートバルブＧ１９、Ｇ２０を介して、搬送室３２２、搬送室３２１に接続されている。
ゲートバルブＧ１１～Ｇ２０は、搬送室３２の連設方向であるＹ方向（図の上下方向）に対して例えば６０°の角度で配設されている。
なお、本例では、搬送室列３１の平面視側方の一方及び他方の両方に処理室列が設けられているが、平面視側方の一方及び他方のいずれかにのみ処理室列が設けられていてもよい。
上述のような配置で設けられている搬送室３２はそれぞれ、当該搬送室３２に隣接するモジュール（処理室４２や、中継室３３、ロードロック室１２）からウェハＷを取り出し、当該搬送室３２に隣接する他のモジュールへ、ウェハＷを搬送する。
そのため、各搬送室３２の内部には、ウェハＷを保持して搬送する、基板搬送機構としてのウェハ搬送機構５０が設けられている。
図４は、ウェハ搬送機構５０の一例を示す概略側面図である。
ウェハ搬送機構５０は、図に示すように、回転自在に設けられた基台５１と、水平方向に伸縮自在な搬送アーム５２とを有し、駆動機構５３が接続されている。
基台５１は、例えば円板状に設けられており、その中心軸（垂直軸）回りに回転または旋回させるための駆動機構５３の旋回用モータ５３ａが接続されている。
搬送アーム５２は、例えば図に示すようにスカラー型の多関節アームである。具体的には、搬送アーム５２は、水平面内で回転可能な２本のリンク５２ａ、５２ｂとエンドエフェクタ５２ｃを直列に接続してなる。
より具体的には、最も下方に配置されるリンク５２ａの基端部が回転軸５２ｄを介して基台５１に水平面内で回転可能に取り付けられている。また、リンク５２ａの先端部には、その上方に配置されるリンク５２ｂの基端部が回転軸５２ｅを介して水平面内で回転可能に取り付けられている。リンク５２ｂの先端部には、ウェハＷが載置され当該ウェハＷを保持可能なピンセットとして構成されたエンドエフェクタ５２ｃの基端部が回転軸５２ｆを介して水平面内で回転可能に取り付けられている。
リンク５２ａ、５２ｂの内部には、駆動機構５３の伸縮用モータ５３ｂより発生される駆動力をリンク５２ａ、５２ｂやエンドエフェクタ５２ｃに伝達する伝動機構（図示せず）が内蔵されている。上記伝達機構は、例えばプーリやベルト、減速機等から構成される。図の例では、リンク５２ａの基端部の回転軸５２ｄを原点として、エンドエフェクタ５２ｃがその長手方向に直進移動するように、各リンク５２ａ、５２ｂ、及びエンドエフェクタ５２ｃが連動して回転運動を行うように構成されている。
上述の搬送アーム５２は、基台５１と一体となって回転することにより旋回自在となっており、このように旋回自在であるため、所望の方向に伸縮自在である。
以下では、ウェハ搬送機構５０ｎ、基台５１ｎ、搬送アーム５２ｎ（ｎ＝１～４）は、搬送室３２ｎに設けられたウェハ搬送機構５０、当該ウェハ搬送機構５０が有する基台５１、搬送アーム５２を意味する。
図３の説明に戻る。
中継室３３は、隣接する搬送室３２間で処理室４２を介さずにウェハＷを直接受け渡しする際に用いられるモジュールである。中継室３３の内部空間を介して、隣接する搬送室３２の内部空間同士が連通しており、これにより上記受け渡しを可能としている。なお、中継室３３と搬送室３２とをゲートバルブを介して接続するようにしてもよい。
処理室４２は、ウェハＷに対してＰＶＤ処理等の成膜処理を施す。処理室４２内には、ウェハＷが水平に載置される基板載置領域としてのウェハ載置領域４３ａを有する載置台４３が設けられている。載置台４３の上部には必要に応じて静電チャックが設けられている。また、載置台４３には、当該載置台４３を所望の温度に調整し当該載置台４３に載置されたウェハＷを所望の温度に調節するための温度調節機構（図示せず）として、熱板や、温調媒体の流路が設けられている。
なお、処理室４２１～４２６毎に成膜種が異なってもよいし、成膜種が一部の処理室４２で共通であってもよい。以下では、処理室４２１～４２６毎に成膜種が異なるものとする。
以上のように構成される基板処理装置１には、制御部６０が設けられている。制御部６０は、例えばＣＰＵやメモリ等を備えたコンピュータにより構成され、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、駆動機構５３等を制御して基板処理装置１における後述のウェハ処理を実現するためのプログラム等が格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、当該記憶媒体から制御部６０にインストールされたものであってもよい。また、プログラムの一部または全ては専用ハードウェア（回路基板）で実現してもよい。
次に、以上のように構成された基板処理装置１を用いたウェハ処理について説明する。
先ず、複数のウェハＷを収納したカセットＣが、基板処理装置１のカセットステーション１０に搬入され、カセット載置台２０に載置される。その後、大気圧搬送モジュール２１のウェハ搬送機構（図示せず）によって、カセットＣから１枚のウェハＷが取り出され、ゲートバルブＧ１が開かれ、当該ウェハＷがロードロック室１２内に搬入される。ロードロック室１２内にウェハＷが搬入されると、ゲートバルブＧ１が閉じられロードロック室１２内が密閉され、減圧される。その後、ゲートバルブＧ２が開かれ、ロードロック室１２と予め真空雰囲気にされた搬送室３２１とが連通される。そして、ウェハ搬送機構５０１の搬送アーム５２１によって、ウェハＷがロードロック室１２から搬出され、処理室３２１内に搬入される。
次いで、ゲートバルブＧ２が閉じられると共に、ゲートバルブＧ１１が開かれ、搬送室３２１と処理室４２１とが連通される。そして、ウェハ搬送機構５０１の搬送アーム５２１を用いて、ウェハＷが処理室４２１内に搬入され載置台４３に載置される。ウェハＷの処理室４２への搬入方法の詳細については後述する。
なお、搬送室３２１に対し、ウェハＷを加熱しウェハＷから脱ガスさせるデガス処理を行うデガス室（図示せず）を設け、処理室４２１にウェハＷを搬入する前に、上記デガス室で当該ウェハＷに対しデガス処理を行ってもよい。
上述の載置台４３への載置後、ゲートバルブＧ１１が閉じられ、処理室４２１が密閉された後に、当該処理室４２１内で、ウェハＷに対し成膜処理が行われ、ウェハＷ上に所望の膜が形成される。
処理室４２１における処理が終了すると、ゲートバルブＧ１２が開かれ、処理室４２１と搬送室３２２とが連通される。そして、ウェハ搬送機構５０２の搬送アーム５２２によって、ウェハＷが処理室４２１から搬出され、搬送室３２２内に搬入される。
その後、上述と同様にして、ゲートバルブＧ１２～Ｇ２０、Ｇ２や搬送アーム５２２～５２４等が駆動され、以下の順序で搬送されるよう、搬送室３２と処理室４２との間等でウェハＷの搬入出が行われる。
処理室４２１→搬送室３２３→処理室４２３→搬送室３２３→処理室４２４→搬送室３２３→処理室４２５→搬送室３２２→処理室４２６→搬送室３２１→ロードロック室１２
そして、各処理室４２１～４２６でウェハＷ上に所望の膜が形成される。
ロードロック室１２に戻されたウェハＷは、カセットＣからの搬入時と逆の手順で、元のカセットＣに戻される。
以上のようなウェハ処理が各ウェハＷに対して行われる。
続いて、処理室４２内の載置台４３の位置について図５を用いて説明する。
図５は、処理室４２１内の載置台４３と搬送室列３１とゲートバルブＧ１１、Ｇ１２の位置関係を示す図である。
図５の線Ｌ１は、処理室４２１に隣接する一方の搬送室３２１の搬送アーム５２１の旋回軸すなわち基台５１１の回転中心Ｐ１と当該搬送室３２１に対するゲートバルブＧ１１の中心Ｐ２とを結ぶ線である。
また、線Ｌ２は、処理室４２１に隣接する他方の搬送室３２２の搬送アーム５２２の旋回軸すなわち基台５１２の回転中心Ｐ３と当該搬送室３２２に対するゲートバルブＧ１２の中心Ｐ４とを結ぶ線である。
線Ｌ１１は、処理室４２１内の載置台４３のウェハ載置領域４３ａの中心Ｐ５と搬送アーム５２１の旋回軸である基台５１１の回転中心Ｐ１とを結ぶ線である。
線Ｌ１２は、処理室４２１内の載置台４３のウェハ載置領域４３ａの中心Ｐ５と搬送アーム５２２の旋回軸である基台５１２の回転中心Ｐ３とを結ぶ線である。
処理室４２１内において、載置台４３は、そのウェハ載置領域４３ａの中心Ｐ５が上述の線Ｌ１、線Ｌ２より搬送室列３１側に位置するように設けられている。言い換えると、処理室４２１内において、載置台４３は、そのウェハ載置領域４３ａの中心Ｐ５が上述の線Ｌ１と線Ｌ２の交点Ｑ１より搬送室列３１側に位置するように設けられている。これは、載置台４３をそのウェハ載置領域４３ａの中心Ｐ５が上記交点Ｑ１と一致するように設ける場合に比べて、基板処理装置１のフットプリントの面積を低減させるためである。
図示は省略するが、処理室４２２、４２５、４２６内において、載置台４３は処理室４２１内と同様に設けられている。
なお、処理室４２３、４２４は、処理室４２１と異なり、二つの搬送室３２と隣接しておらず一つの搬送室３２３のみと隣接しているが、処理室４２３、４２４内における載置台４３の位置は処理室４２１内と同様であり、搬送室列３１寄りの位置である。
ところで、処理室４２１内において、載置台４３を、そのウェハ載置領域４３ａの中心Ｐ５が上記交点Ｑ１より搬送室列３１側に位置するように設けた場合、以下の問題がある。すなわち、処理室４２１と搬送室３２１との間でウェハＷを搬入出する際、搬送アーム５２１に保持されたウェハＷを上述の線Ｌ１１に沿って従来のように一直線に搬送すると、上記ウェハＷがゲートバルブＧ１１等に衝突して搬送アーム５２１から落下してしまうことがある。
そこで、基板処理装置１では、処理室４２１と搬送室３２１との間でウェハＷを搬入出する際、上述の線Ｌ１１の外側を回り込むように非直線的にすなわち曲線的にウェハＷの搬送が行われるよう、駆動機構５３が制御される。具体的には、搬送アーム５２１の旋回及び伸び出しの両方が行われ、搬送アーム５２１に保持されたウェハＷの中心が、上述の線Ｌ１１の外側を通るよう、駆動機構５３が制御される。より具体的には、搬送アーム５２１の旋回及び伸び出しの両方が行われ、以下の条件（Ａ）、（Ｂ）を満たしながら、搬送アーム５２１に保持されたウェハＷの中心が、上述の線Ｌ１１の外側を通るよう、駆動機構５３が制御される。
（Ａ）搬送中のウェハＷが線Ｌ１１より装置幅方向内側（Ｘ方向正方向側）の障害物（例えばゲートバルブＧ１１の線Ｌ１１より装置幅方向内側の内壁部）に衝突しない。
（Ｂ）搬送中のウェハＷが線Ｌ１１より装置幅方向内側（Ｘ方向負方向側）の障害物（例えばゲートバルブＧ１１の線Ｌ１１より装置幅方向外側の内壁部）に衝突しない。
図６は、搬送室３２１から処理室４２１へウェハＷを搬入する際のウェハＷの搬送方法の一例をより詳細に説明するための図である。なお、図６では、搬送アーム５２１のうち、リンク５２ａ、５２ｂについてはその図示を省略している。
本搬送方法では、まず、制御部６０により伸縮用モータ５３ｂ（図４参照）が制御され、搬送アーム５２１が伸ばされ、搬送アーム５２１に保持されたウェハＷが、上述の線Ｌ１に沿って直線的に搬送され、具体的には、当該ウェハＷの中心が上述の線Ｌ１に沿って動くよう搬送される。図６（Ａ）に示すように、ウェハＷは、ゲートバルブＧ１１を通過し、処理室４２１内の予め定められた位置まで搬送される。
次いで、旋回用モータ５３ａ（図４参照）が制御され、搬送アーム５２１が旋回される。具体的には、図６（Ｂ）に示すように、搬送アーム５２１に保持されたウェハＷの中心が線Ｌ１１と一致する位置まで、当該搬送アーム５２１は旋回される。
そして、伸縮用モータ５３ｂ（図４参照）が制御され、搬送アーム５２１が伸ばされ、搬送アーム５２１に保持されたウェハＷが、上述の線Ｌ１１に沿って直線的に搬送され、具体的には、当該ウェハＷの中心が上述の線Ｌ１１に沿って動くよう搬送される。図６（Ｃ）に示すように、ウェハＷは、処理室４２１内の載置台４３の上方まで、具体的には、当該ウェハＷの中心が当該載置台４３のウェハ載置領域４３ａの中心Ｐ５と一致する位置まで搬送される。
その後、搬送アーム５２１から載置台４３へのウェハＷの受け渡しが行われる。
上述のように搬送するため、搬送室３２１から処理室４２１へウェハＷを搬入する際に、搬送アーム５２１からウェハＷが落下することがない。
なお、上述のウェハＷの搬入後、ウェハＷを保持していない搬送アーム５２１を処理室４２１から抜き出すときは、当該搬送アーム５２１が図６を用いて説明した軌跡とは逆の軌跡を描くように、旋回用モータ５３ａ、伸縮用モータ５３ｂが制御される。
また、処理室４２１から搬送室３２１にウェハＷを搬出する場合も、ウェハＷを保持した搬送アーム５２１が図６を用いて説明した軌跡とは逆の軌跡を描くように、旋回用モータ５３ａ、伸縮用モータ５３ｂが制御される。このウェハＷの搬出のために、ウェハＷを保持していない搬送アーム５２１を処理室４２１に挿入するときは、当該搬送アーム５２１が図６を用いて説明した軌跡と同じ軌跡を描くように、旋回用モータ５３ａ、伸縮用モータ５３ｂが制御される。
その他の処理室４２と搬送室３２との間でのウェハＷの搬入出の際も、上述と同様に旋回用モータ５３ａ、伸縮用モータ５３ｂが制御される。
以上のように、本実施形態では、ウェハＷを処理する基板処理装置１が、旋回自在且つ伸縮自在に構成された搬送アーム５２によりウェハＷを保持して搬送するウェハ搬送機構５０が、真空雰囲気とされる内部に設けられた搬送室３２を複数有し、当該複数の搬送室３２が直線状に並ぶように配設された搬送室列３１と、ウェハＷが載置されるウェハ載置領域４３ａが、真空雰囲気とされる内部に設けられた処理室４２を複数有し、当該複数の処理室が搬送室列３１の平面視側方に当該搬送室列３１に沿って並ぶように配設された処理室列４０、４１と、搬送アーム５２の旋回及び進退を駆動する駆動機構５３と、制御部６０と、を備えている。この基板処理装置１では、処理室４２は、当該処理室４２に隣接する２つの搬送室３２とゲートバルブ（例えばゲートバルブＧ１１）を介して接続されている。そして、処理室４２内のウェハ載置領域４３ａの中心は、当該処理室４２に隣接する２つの搬送室３２それぞれの、搬送アーム５２の旋回軸と当該搬送室３２に対するゲートバルブの中心とを結ぶ線（例えば線Ｌ１及びＬ２）より、搬送室列３１側に位置する。したがって、搬送室列３１が互いに隣接する搬送室３２間に中継室３３を有している場合でも、基板処理装置１が装置幅方向に大きくなるのを抑えることができ、基板処理装置１の大型化を防ぐことができる。また、搬送室列３１が隣接する搬送室３２間に中継室３３を有していない場合でも、上述の構成を採用することにより、基板処理装置１を装置幅方向に小型化することができる。
また、本実施形態では、処理室４２と当該処理室４２に隣接する搬送室３２との間でのウェハＷの搬入出の際、当該搬送室３２の搬送アーム５２に保持されたウェハＷの中心が、当該搬送アーム５２の旋回軸と当該処理室４２内のウェハ載置領域４３ａの中心とを結ぶ線（例えば搬送室３２１から処理室４２１への搬入の場合は上述の線Ｌ１）の外側を通るよう、駆動機構５３を制御するように、制御部６０が構成されている。したがって、装置の大型化を防いだり小型化したりするために上述のように基板処理装置１を構成したとしても、ウェハＷが搬送中に搬送アーム５２から落下することがない。
図７は、搬送室３２１から処理室４２１へウェハＷを搬入する際のウェハＷの搬送方法の他の例を説明するための図である。なお、図７では、図６と同様、搬送アーム５２１のうち、リンク５２ａ、５２ｂについてはその図示を省略している。
本搬送方法では、まず、制御部６０により旋回用モータ５３ａ及び伸縮用モータ５３ｂ（図４参照）の少なくとも一方が制御され、搬送アーム５２１の旋回及び伸び出しの少なくとも一方が行われる。これにより、搬送アーム５２１に保持されたウェハＷが、図７（Ａ）に示すように、搬送室３２１内の予め定められた位置まで搬送される。上記予め定められた位置とは、載置台４３の位置から見て、ゲートバルブＧ１１を介してウェハＷの処理室４２１側全体が露出する位置である。
その後、制御部６０により旋回用モータ５３ａ及び伸縮用モータ５３ｂ（図４参照）が制御され、搬送アーム５２１が旋回されながら伸ばされ、略直線的に搬送される。図７（Ｂ）に示すように、ウェハＷは、処理室４２１内の載置台４３の上方まで、具体的には、当該ウェハＷの中心が当該載置台４３のウェハ載置領域４３ａの中心Ｐ５と一致する位置まで搬送される。
本搬送方法でも、搬送室３２１から処理室４２１へウェハＷを搬入する際に、ウェハＷがゲートバルブＧ１１等に衝突しないため、搬送アーム５２１からウェハＷが落下することがない。
また、図６を用いて説明した搬送方法では、ウェハＷの経由地点が２つ設定されるのに対し、本搬送方法では１つのみ設定される。搬送中のウェハＷの経由地点が少ないほど、高精度でウェハ搬送を行うことができるところ、本搬送方法では上記経由地点が１つと少ないので、より高精度でウェハ搬送を行うことができる。
さらに、本搬送方法では、上記経由地点が少ないため、ウェハ搬送に要する時間の長期化を防ぐことができる。
以上の例では、処理室４２に対し搬送アーム５２を挿抜するときの当該搬送アーム５２の軌跡は、ウェハＷを保持していない場合でもウェハＷを保持している場合と同様であるものとした。しかし、ウェハＷを保持していない状態で搬送アーム５２を挿抜の開始から完了まで一直線に移動させても当該搬送アーム５２がゲートバルブ等に衝突しない場合もある。この場合は、ウェハＷを保持していない搬送アーム５２については、処理室４２に対する挿抜の際、上述のように一直線に移動させてもよい。これにより、ウェハＷを保持していない搬送アーム５２の挿抜に要する時間を短縮することができる。
以上では、成膜処理を例に説明したが、成膜処理に代えて、または、成膜処理に加えて、エッチング処理等の他の処理を行う場合にも、本実施形態にかかる技術を用いることができる。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）基板を処理する基板処理装置であって、
旋回自在且つ伸縮自在に構成された搬送アームにより基板を保持して搬送する基板搬送機構が、真空雰囲気とされる内部に設けられた搬送室を複数有し、当該複数の搬送室が直線状に並ぶように配設された搬送室列と、
基板が載置される基板載置領域が、真空雰囲気とされる内部に設けられた処理室を複数有し、当該複数の処理室が前記搬送室列の平面視側方に当該搬送室列に沿って並ぶように配設された処理室列と、
前記搬送アームの旋回及び進退を駆動する駆動機構と、
制御部と、を備え、
前記処理室は、当該処理室に隣接する２つの前記搬送室とゲートバルブを介して接続されており、
前記処理室内の前記基板載置領域の中心は、当該処理室に隣接する２つの前記搬送室それぞれの、前記搬送アームの旋回軸と当該搬送室に対する前記ゲートバルブの中心とを結ぶ線より、前記搬送室列側に位置し、
前記制御部は、前記処理室と当該処理室に隣接する前記搬送室との間での基板搬入出の際、当該搬送室の前記搬送アームに保持された基板の中心が、当該搬送アームの旋回軸と当該処理室内の前記基板載置領域の中心とを結ぶ線の外側を通るよう、前記駆動機構を制御するように構成されている、基板処理装置。
前記（１）によれば、搬送室列が互いに隣接する搬送室間に機能室を有している場合でも、基板処理装置が搬送室連設方向と直交する装置幅方向に大きくなるのを抑えることができ、基板処理装置の大型化を防ぐことができる。また、搬送室列が隣接する搬送室間に機能室を有していない場合には、基板処理装置を装置幅方向に小型化することができる。
また、前記（１）によれば、処理室と当該処理室４２に隣接する搬送室との間での基板の搬入出の際、当該搬送室の搬送アームに保持された基板が搬送中にゲートバルブ等に衝突して落下するのを防ぐことができる。
（２）前記搬送室から当該搬送室に隣接する前記処理室に基板を搬入する際、
前記制御部は、
当該搬送室の前記搬送アームに保持された基板が、当該搬送アームの旋回軸と当該搬送室に対する前記ゲートバルブの中心とを結ぶ線に沿って、前記ゲートバルブを通過するまで搬送され、
その後、当該搬送アームが旋回され、
その後、当該搬送アームに保持された基板が、当該搬送アームの旋回軸と搬送先の前記処理室内の前記基板載置領域の中心とを結ぶ線に沿って、搬送されるよう、前記駆動機構を制御するように構成されている、前記（１）に記載の基板処理装置。
（３）前記搬送室から当該搬送室に隣接する前記処理室に基板を搬入する際、
前記制御部は、
当該搬送室の前記搬送アームに保持された基板が、当該搬送室内の予め定められた位置まで搬送され、
その後、当該搬送アームが旋回されながら伸ばされ、搬送先の前記処理室内の基板載置領域の中心に搬送されるよう、前記駆動機構を制御するように構成されている、前記（１）に記載の基板処理装置。
（４）前記搬送室列は、互いに隣接する前記搬送室間に機能室を有する前記（１）～（３）のいずれか１に記載の基板処理装置。
（５）前記搬送アームは、多関節アームである、前記（１）～（４）のいずれか１に記載の基板処理装置。
（６）前記処理室列を構成する前記処理室は、前記搬送室列を構成する前記搬送室に対して千鳥状に配設されている、前記（１）～（５）のいずれか１に記載の基板処理装置。
（７）基板を処理する基板処理装置内で基板を搬送する基板搬送方法であって、
前記基板処理装置が、
旋回自在且つ進退自在に構成された搬送アームにより基板を保持して搬送する基板搬送機構が、真空雰囲気とされる内部に設けられた搬送室を複数有し、当該複数の搬送室が直線状に並ぶように配設された搬送室列と、
基板が載置される基板載置領域が、真空雰囲気とされる内部に設けられた処理室を複数有し、当該複数の処理室が前記搬送室列の平面視側方に当該搬送室列に沿って並ぶように配設された処理室列と、を備え、
前記処理室が、当該処理室に隣接する２つの前記搬送室とゲートバルブを介して接続されており、
前記基板搬送方法は、
前記処理室と当該処理室に隣接する前記搬送室との間での基板搬入出の際、当該搬送室の前記搬送アームに保持された基板の中心が、当該搬送アームの旋回軸と当該処理室内の前記基板載置領域の中心とを結ぶ線の外側を通るよう、当該基板を搬送する、基板搬送方法。
（８）前記搬送室から当該搬送室に隣接する前記処理室に基板を搬入する工程を有し、
当該工程は、
前記搬送室の前記搬送アームに保持された基板を、当該搬送アームの旋回軸と当該搬送室に対する前記ゲートバルブの中心とを結ぶ線に沿って、前記ゲートバルブを通過するまで搬送する工程と、
その後、当該搬送アームを旋回する工程と、
その後、当該搬送アームに保持された基板を、当該搬送アームの旋回軸と搬送先の前記処理室内の前記基板載置領域の中心とを結ぶ線に沿って、搬送する工程と、を有する前記（７）に記載の基板搬送方法。
（９）前記搬送室から当該搬送室に隣接する前記処理室に基板を搬入する工程を有し、
当該工程は、
前記搬送室の前記搬送アームに保持された基板を、当該搬送室内の予め定められた位置まで直線的に搬送する工程と、
その後、当該搬送アームを旋回させながら伸ばし、搬送先の前記処理室内の基板載置領域の中心に搬送する工程と、を有する、前記（７）に記載の基板搬送方法。
１ 基板処理装置
３１ 搬送室列
３２ 搬送室
４０ 第１の処理室列
４１ 第２の処理室列
４２ 処理室
４３ 載置台
４３ａ ウェハ載置領域
５０ ウェハ搬送機構
５２ 搬送アーム
５３ 駆動機構
６０ 制御部
Ｇ１１～Ｇ２０ ゲートバルブ
Ｐ１、Ｐ３ 基台の回転中心
Ｐ２、Ｐ４ ゲートバルブの中心
Ｐ５ ウェハ載置領域の中心
Ｗ ウェハ

Claims (9)

  1. 基板を処理する基板処理装置であって、
    旋回自在且つ伸縮自在に構成された搬送アームにより基板を保持して搬送する基板搬送機構が、真空雰囲気とされる内部に設けられた搬送室を複数有し、当該複数の搬送室が直線状に並ぶように配設された搬送室列と、
    基板が載置される基板載置領域が、真空雰囲気とされる内部に設けられた処理室を複数有し、当該複数の処理室が前記搬送室列の平面視側方に当該搬送室列に沿って並ぶように配設された処理室列と、
    前記搬送アームの旋回及び進退を駆動する駆動機構と、
    制御部と、を備え、
    前記処理室は、当該処理室に隣接する２つの前記搬送室とゲートバルブを介して接続されており、
    前記処理室内の前記基板載置領域の中心は、当該処理室に隣接する２つの前記搬送室それぞれの、前記搬送アームの旋回軸と当該搬送室に対する前記ゲートバルブの中心とを結ぶ線より、前記搬送室列側に位置し、
    前記制御部は、前記処理室と当該処理室に隣接する前記搬送室との間での基板搬入出の際、当該搬送室の前記搬送アームに保持された基板の中心が、当該搬送アームの旋回軸と当該処理室内の前記基板載置領域の中心とを結ぶ線の外側を通るよう、前記駆動機構を制御するように構成されている、基板処理装置。
  2. 前記搬送室から当該搬送室に隣接する前記処理室に基板を搬入する際、
    前記制御部は、
    当該搬送室の前記搬送アームに保持された基板が、当該搬送アームの旋回軸と当該搬送室に対する前記ゲートバルブの中心とを結ぶ線に沿って、前記ゲートバルブを通過するまで搬送され、
    その後、当該搬送アームが旋回され、
    その後、当該搬送アームに保持された基板が、当該搬送アームの旋回軸と搬送先の前記処理室内の前記基板載置領域の中心とを結ぶ線に沿って、搬送されるよう、前記駆動機構を制御するように構成されている、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記搬送室から当該搬送室に隣接する前記処理室に基板を搬入する際、
    前記制御部は、
    当該搬送室の前記搬送アームに保持された基板が、当該搬送室内の予め定められた位置まで搬送され、
    その後、当該搬送アームが旋回されながら伸ばされ、搬送先の前記処理室内の基板載置領域の中心に搬送されるよう、前記駆動機構を制御するように構成されている、請求項１に記載の基板処理装置。
  4. 前記搬送室列は、互いに隣接する前記搬送室間に機能室を有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  5. 前記搬送アームは、多関節アームである、請求項１～４のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  6. 前記処理室列を構成する前記処理室は、前記搬送室列を構成する前記搬送室に対して千鳥状に配設されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  7. 基板を処理する基板処理装置内で基板を搬送する基板搬送方法であって、
    前記基板処理装置が、
    旋回自在且つ進退自在に構成された搬送アームにより基板を保持して搬送する基板搬送機構が、真空雰囲気とされる内部に設けられた搬送室を複数有し、当該複数の搬送室が直線状に並ぶように配設された搬送室列と、
    基板が載置される基板載置領域が、真空雰囲気とされる内部に設けられた処理室を複数有し、当該複数の処理室が前記搬送室列の平面視側方に当該搬送室列に沿って並ぶように配設された処理室列と、を備え、
    前記処理室が、当該処理室に隣接する２つの前記搬送室とゲートバルブを介して接続されており、
    前記基板搬送方法は、
    前記処理室と当該処理室に隣接する前記搬送室との間での基板搬入出の際、当該搬送室の前記搬送アームに保持された基板の中心が、当該搬送アームの旋回軸と当該処理室内の前記基板載置領域の中心とを結ぶ線の外側を通るよう、当該基板を搬送する、基板搬送方法。
  8. 前記搬送室から当該搬送室に隣接する前記処理室に基板を搬入する工程を有し、
    当該工程は、
    前記搬送室の前記搬送アームに保持された基板を、当該搬送アームの旋回軸と当該搬送室に対する前記ゲートバルブの中心とを結ぶ線に沿って、前記ゲートバルブを通過するまで搬送する工程と、
    その後、当該搬送アームを旋回する工程と、
    その後、当該搬送アームに保持された基板を、当該搬送アームの旋回軸と搬送先の前記処理室内の前記基板載置領域の中心とを結ぶ線に沿って、搬送する工程と、を有する、請求項７に記載の基板搬送方法。
  9. 前記搬送室から当該搬送室に隣接する前記処理室に基板を搬入する工程を有し、
    当該工程は、
    前記搬送室の前記搬送アームに保持された基板を、当該搬送室内の予め定められた位置まで直線的に搬送する工程と、
    その後、当該搬送アームを旋回させながら伸ばし、搬送先の前記処理室内の基板載置領域の中心に搬送する工程と、を有する、請求項７に記載の基板搬送方法。
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