JP7307240B1 - Vacuum wafer transfer system - Google Patents

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JP7307240B1 JP2022106717A JP2022106717A JP7307240B1 JP 7307240 B1 JP7307240 B1 JP 7307240B1 JP 2022106717 A JP2022106717 A JP 2022106717A JP 2022106717 A JP2022106717 A JP 2022106717A JP 7307240 B1 JP7307240 B1 JP 7307240B1
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Abstract

【課題】本発明は、必要に応じてプロセスチャンバの後付けができ、かつプロセスチャンバを効率良く配置してデッドスペースを削減できる真空ウエーハ搬送システムを提供する。【解決手段】ウエーハに対して所定の物理的処理又は化学的処理を実行するプロセスチャンバ１２と、真空環境下においてウエーハを収容可能なバッファーチャンバ１４と、ウエーハをプロセスチャンバ１２に送り出し又はプロセスチャンバ１２からウエーハを取り出すウエーハ搬送装置１８を有するトランスファーチャンバ１６と、を含む真空ウエーハ搬送システム１０であって、複数のプロセスチャンバ１２が、第一の直線方向Ｘに沿って増設可能であり、バッファーチャンバ１４とトランスファーチャンバ１６とが連通可能となるように一体的に配置された駆動モジュール２８を構成する。【選択図】 図１Kind Code: A1 The present invention provides a vacuum wafer transfer system in which process chambers can be retrofitted as required and the process chambers can be arranged efficiently to reduce dead space. A vacuum wafer transfer system (10) including a process chamber (12) for performing a predetermined physical or chemical treatment on a wafer, a buffer chamber (14) capable of accommodating the wafer in a vacuum environment, and a transfer chamber (16) having a wafer transfer device (18) for delivering the wafer to the process chamber (12) or removing the wafer from the process chamber (12), wherein the plurality of process chambers (12) are extendable along a first linear direction (X), the buffer chamber (14) and the transfer chamber (14). A drive module 28 integrally arranged so as to be able to communicate with 16 is configured. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、例えば、プラズマアッシング装置、エッチング装置、ＣＶＤ装置などに用いる真空ウエーハ搬送システム（クラスターツール）及び当該システムを使用する真空ウエーハ搬送方法に関する。 The present invention relates to a vacuum wafer transfer system (cluster tool) used in, for example, a plasma ashing device, an etching device, a CVD device, etc., and a vacuum wafer transfer method using the system.

図２に示すように、従来の真空ウエーハ搬送システム（クラスターツールともいう）５００は、主として、フープオープナ５０２と、プロセスチャンバ５０４と、ロードロックチャンバ５０６と、を有している。フープオープナ５０２とロードロックチャンバ５０６との間には、第１ゲートバルブ５０８が配置されている。ロードロックチャンバ５０６とプロセスチャンバ５０４との間には、第２ゲートバルブ５１０が配置されている（特許文献１参照）。 As shown in FIG. 2, a conventional vacuum wafer transfer system (also called cluster tool) 500 mainly includes a hoop opener 502, a process chamber 504, and a load lock chamber 506. As shown in FIG. A first gate valve 508 is positioned between the hoop opener 502 and the load lock chamber 506 . A second gate valve 510 is arranged between the load lock chamber 506 and the process chamber 504 (see Patent Document 1).

上記真空ウエーハ搬送システム５００によれば、フープオープナ５０２の開閉装置５１２によりフープが開放され、フープの内部に収容されたウエーハが搬送装置５１４により取り出される。このとき、ロードロックチャンバ５０６は、大気に開放されており、大気圧環境下の状態になっている。また、第１ゲートバルブ５０８が開かれており、フープオープナ５０２とロードロックチャンバ５０６との間が連通状態になっている。また、第２ゲートバルブ５１０が閉じられ、プロセスチャンバ５０４の気密性が維持される。 According to the vacuum wafer transfer system 500 , the FOUP is opened by the opening/closing device 512 of the FOUP opener 502 , and the wafer housed inside the FOUP is taken out by the transfer device 514 . At this time, the load lock chamber 506 is open to the atmosphere and is in an atmospheric pressure environment. Also, the first gate valve 508 is opened, and the FOUP opener 502 and the load lock chamber 506 are in a state of communication. Also, the second gate valve 510 is closed to keep the process chamber 504 airtight.

次に、搬送装置５１４で保持されたウエーハがロードロックチャンバ５０６の内部に移動する。このとき、第１ゲートバルブ５０８及び第２ゲートバルブ５１０が閉じられ、ロードロックチャンバ５０６及びプロセスチャンバ５０４の気密性が維持される。そして、ロードロックチャンバ５０６の内部が真空引きされ、真空状態になる。 Next, the wafer held by the transfer device 514 moves inside the load lock chamber 506 . At this time, the first gate valve 508 and the second gate valve 510 are closed to keep the load lock chamber 506 and the process chamber 504 airtight. Then, the inside of the load lock chamber 506 is evacuated to a vacuum state.

次に、第２ゲートバルブ５１０が開かれ、ロードロックチャンバ５０６とプロセスチャンバ５０４とが連通状態になる。このとき、第１ゲートバルブ５０８が閉じられ、ロードロックチャンバ５０６とプロセスチャンバ５０４は、真空環境下になっている。 Next, the second gate valve 510 is opened to bring the load lock chamber 506 and the process chamber 504 into communication. At this time, the first gate valve 508 is closed, and the load lock chamber 506 and process chamber 504 are in a vacuum environment.

次に、搬送装置５１４で保持されたウエーハがプロセスチャンバ５０４の内部に移動し、プロセスチャンバ５０４の内部で保持される。そして、第２ゲートバルブ５１０が閉じられる。これにより、プロセスチャンバ５０４が気密状態になる。 Next, the wafer held by the transfer device 514 moves into the process chamber 504 and is held inside the process chamber 504 . Then, the second gate valve 510 is closed. This makes the process chamber 504 airtight.

次に、プロセスチャンバ５０４の内部において、ウエーハに対して所定の物理的又は化学的な処理（プロセス処理）が行われる。 Next, inside the process chamber 504, predetermined physical or chemical treatment (process treatment) is performed on the wafer.

ウエーハに対する所定のプロセス処理が終了後、第２ゲートバルブ５１０が開かれ、ウエーハが搬送装置５１４によりロードロックチャンバ５０６の内部に移動する。 After the wafer is subjected to a predetermined process, the second gate valve 510 is opened and the wafer is moved into the load lock chamber 506 by the transfer device 514 .

次に、第１ゲートバルブ５０８が開かれ、ウエーハがロードロックチャンバ５０６からフープオープナ５０２側へ移動する。 Next, the first gate valve 508 is opened and the wafer moves from the load lock chamber 506 to the FOUP opener 502 side.

しかしながら、上記真空ウエーハ搬送システム５００によれば、１個のプロセスチャンバ５０４しか搭載されておらず、ウエーハに対するプラズマ処理の効率が低いという問題があった。 However, according to the vacuum wafer transfer system 500, only one process chamber 504 is installed, and there is a problem that the efficiency of plasma processing for wafers is low.

そこで、図３に示すように、複数のプロセスチャンバ５２２、５２４、５２６、５２８を備えた真空ウエーハ搬送システム５２０が提案されている。当該真空ウエーハ搬送システム５２０は、平面視において多角形状のトランスファーチャンバ５３０の周囲にゲートバルブ５３２を介して４個のプロセスチャンバ５２２、５２４、５２６、５２８が配置されている。トランスファーチャンバ５３０の内部には、ウエーハを搬送するための搬送装置５３４が配置されている。これにより、複数のウエーハに対してプラズマ処理を同時に実行することができ、処理効率を上げていた。 Therefore, as shown in FIG. 3, a vacuum wafer transfer system 520 having a plurality of process chambers 522, 524, 526, 528 is proposed. The vacuum wafer transfer system 520 has four process chambers 522 , 524 , 526 , 528 arranged around a polygonal transfer chamber 530 via gate valves 532 in plan view. A transfer device 534 for transferring wafers is arranged inside the transfer chamber 530 . As a result, plasma processing can be performed simultaneously on a plurality of wafers, increasing processing efficiency.

ＪＰ２０１６－８１９３６Ａ（特開２０１６－８１９３６号公報）JP2016-81936A (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-81936)

ところで、上記真空ウエーハ搬送システムでは、多角形状のトランスファーチャンバの周囲にプロセスチャンバが配置されている構成上、デッドスペースが多くなり、大型のクリーンルームが必要であった。また、４個以上のプロセスチャンバが必要となった場合には、新たなプロセスチャンバを後付けすることができない技術上の課題があった。 By the way, in the above vacuum wafer transfer system, due to the configuration in which the process chambers are arranged around the polygonal transfer chamber, dead space increases and a large clean room is required. Moreover, when four or more process chambers are required, there is a technical problem that new process chambers cannot be retrofitted.

そこで、本発明は、上記問題に鑑み、必要に応じてプロセスチャンバの後付けができ、かつプロセスチャンバを効率良く配置してデッドスペースを削減できる真空ウエーハ搬送システムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a vacuum wafer transfer system in which process chambers can be retrofitted as required and the process chambers can be arranged efficiently to reduce dead space.

本発明の一形態は、ウエーハが通過するゲートバルブと、内部を真空状態にするための環境制御装置と、を有し、真空環境下において前記ウエーハに対して所定の物理的処理又は化学的処理を実行するプロセスチャンバと、真空環境下において前記ウエーハを収容可能なバッファーチャンバと、前記ウエーハを前記プロセスチャンバに送り出し又は前記プロセスチャンバから前記ウエーハを取り出すウエーハ搬送装置と、前記ウエーハが通過するゲートバルブと、を有するトランスファーチャンバと、を含む真空ウエーハ搬送システムであって、複数の前記プロセスチャンバが、第一の直線方向に沿って増設可能であり、前記バッファーチャンバと前記トランスファーチャンバとが連通可能となるように前記第一の直線方向に沿って配置され、前記バッファーチャンバと前記トランスファーチャンバが一体的に駆動する駆動モジュールを構成し、複数の前記プロセスチャンバが前記第一の直線方向に沿って配置されてなるプロセスチャンバ群を複数群設け、前記各プロセスチャンバ群同士の間には、所定の離間領域が設けられ、前記駆動モジュールが前記離間領域に配置される。 One aspect of the present invention includes a gate valve through which a wafer passes and an environment control device for creating a vacuum state inside, wherein the wafer is subjected to a predetermined physical or chemical treatment under the vacuum environment. a buffer chamber capable of accommodating the wafer in a vacuum environment; a wafer transfer device for sending the wafer to the process chamber or removing the wafer from the process chamber; and a gate valve through which the wafer passes. A transfer chamber having are arranged along the first linear direction so as to form a drive module for integrally driving the buffer chamber and the transfer chamber, and a plurality of the process chambers are arranged along the first linear direction. A plurality of groups of process chambers are provided, a predetermined separation area is provided between each of the process chamber groups, and the drive module is arranged in the separation area.

本発明の別の一形態は、上記の真空ウエーハ搬送システムを採用する真空ウエーハ搬送方法であって、真空環境下においてウエーハをトランスファーチャンバからプロセスチャンバに移管する第１搬送ステップと、プロセスチャンバにおいて所定の処理が施された前記ウエーハを、トランスファーチャンバを介してバッファーチャンバに移管する第２搬送ステップと、を含み、駆動モジュールを移動させて、それぞれのプロセスチャンバに対して、前記第１搬送ステップと前記第２搬送ステップとを繰り返して実行する、真空ウエーハ搬送方法である。 Another aspect of the present invention is a vacuum wafer transfer method employing the vacuum wafer transfer system described above, comprising: a first transfer step of transferring the wafer from the transfer chamber to the process chamber under a vacuum environment; a second transfer step of transferring the wafers subjected to the processing of to a buffer chamber via a transfer chamber; A vacuum wafer transfer method for repeatedly executing the second transfer step.

本発明によれば、必要に応じてプロセスチャンバの後付けができ、かつプロセスチャンバを効率良く配置してデッドスペースを削減できる。 According to the present invention, the process chambers can be retrofitted as required, and the process chambers can be arranged efficiently to reduce the dead space.

本発明の真空ウエーハ搬送システムの例示的な構成図である。1 is an exemplary configuration diagram of a vacuum wafer transfer system of the present invention; FIG. 従来の真空ウエーハ搬送システムの構成図である。1 is a configuration diagram of a conventional vacuum wafer transfer system; FIG. 従来の真空ウエーハ搬送システムから改良された真空ウエーハ搬送システムの構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a vacuum wafer transfer system improved from a conventional vacuum wafer transfer system;

本発明の一実施形態に係る真空ウエーハ搬送システムについて説明する。なお、真空ウエーハ搬送システムは、クラスターツールとも称する。 A vacuum wafer transfer system according to one embodiment of the present invention will be described. A vacuum wafer transfer system is also called a cluster tool.

図１に示すように、真空ウエーハ搬送システム１０は、ウエーハ（図示省略）に対して所定の物理的処理又は化学的処理を実行するプロセスチャンバ１２と、少なくとも真空環境下においてウエーハを収容可能なバッファーチャンバ１４と、ウエーハをプロセスチャンバ１２に送り出し又はプロセスチャンバ１２からウエーハを受け取るウエーハ搬送装置１８を有するトランスファーチャンバ１６と、を有している。 As shown in FIG. 1, a vacuum wafer transfer system 10 includes a process chamber 12 for performing predetermined physical or chemical treatment on a wafer (not shown) and a buffer capable of accommodating the wafer at least under a vacuum environment. It has a chamber 14 and a transfer chamber 16 having a wafer transport device 18 for sending wafers to or receiving wafers from the process chamber 12 .

なお、トランスファーチャンバ１６は、トランスファーモジュールともいう。 The transfer chamber 16 is also called a transfer module.

プロセスチャンバ１２は、密閉状態を実現でき、真空環境下においてウエーハに対して所定の物理的処理又は化学的処理を実行する部屋である。プロセスチャンバ１２は、ウエーハのプロセス処理に必要となるプロセス処理装置２０を備えている。 The process chamber 12 is a room that can be sealed and performs predetermined physical or chemical processing on a wafer in a vacuum environment. The process chamber 12 is equipped with a process equipment 20 required for wafer processing.

プロセスチャンバ１２は、例えば立方体形状又は直方体形状の筐体である。プロセスチャンバ１２の一つの側面には、ゲートバルブ２２が設けられている。このため、ゲートバルブ２２の開閉駆動によりプロセスチャンバ１２の内部を大気に開放し、又は気密状態として大気を遮断することができる。 The process chamber 12 is, for example, a cubic or rectangular parallelepiped housing. A gate valve 22 is provided on one side of the process chamber 12 . Therefore, by opening and closing the gate valve 22, the inside of the process chamber 12 can be opened to the atmosphere, or the inside of the process chamber 12 can be made airtight to shut off the atmosphere.

プロセスチャンバ１２は、例えばエッチング装置やアッシング装置などである。本実施形態では、１０個のプロセスチャンバ１２が配置されている。 The process chamber 12 is, for example, an etching device or an ashing device. In this embodiment, ten process chambers 12 are arranged.

各プロセスチャンバ１２は、部屋内部を真空状態にするための環境制御装置（真空ポンプ等）２４を備えている。 Each process chamber 12 has an environmental control device (such as a vacuum pump) 24 for creating a vacuum inside the chamber.

ここで、複数のプロセスチャンバ１２が、第一の直線方向（図１中矢印Ｘ方向）に沿って配置されている。このように１つのプロセスチャンバ１２の隣に次のプロセスチャンバ１２が増設され、さらに次のプロセスチャンバ１２が増設可能となる。直線上に位置する各プロセスチャンバ１２のゲートバルブ２２同士は、同じ方向を向くように配置されていることが好ましい。プロセスチャンバ１２の個数は、ウエーハのプラズマ処理の効率の要求に応じて適宜調節することができる。なお、各プロセスチャンバ１２の構成は、同じである。 Here, a plurality of process chambers 12 are arranged along a first straight line direction (direction of arrow X in FIG. 1). In this way, the next process chamber 12 is added next to one process chamber 12, and the next process chamber 12 can be added. The gate valves 22 of the process chambers 12 positioned on a straight line are preferably arranged so as to face the same direction. The number of process chambers 12 can be adjusted according to the efficiency requirements of plasma processing of wafers. The configuration of each process chamber 12 is the same.

バッファーチャンバ１４は、真空環境下においてウエーハを収容する。バッファーチャンバ１４は、例えば立方体形状又は直方体形状の筐体である。 A buffer chamber 14 accommodates the wafer in a vacuum environment. The buffer chamber 14 is, for example, a cubic or rectangular parallelepiped housing.

トランスファーチャンバ１６は、ウエーハを把持して、プロセスチャンバ１２の内部に送り出し又はプロセスチャンバ１２の内部からウエーハを取り出すウエーハ搬送装置１８を備えている。ウエーハ搬送装置１８として、例えば、ロボットアームが好ましい。 The transfer chamber 16 is equipped with a wafer transport device 18 that grips a wafer and delivers it into the process chamber 12 or removes the wafer from the process chamber 12 . A robot arm, for example, is preferable as the wafer transport device 18 .

トランスファーチャンバ１６は、例えば立方体形状又は直方体形状の筐体である。また、トランスファーチャンバ１６の各側面には、ゲートバルブ２６が設けられている。このため、ゲートバルブ２６の開閉駆動により、トランスファーチャンバ１６の内部を大気に開放し、又は気密状態として大気を遮断することができる。 The transfer chamber 16 is, for example, a cubic or rectangular parallelepiped housing. A gate valve 26 is provided on each side of the transfer chamber 16 . Therefore, by opening and closing the gate valve 26, the inside of the transfer chamber 16 can be opened to the atmosphere, or the inside of the transfer chamber 16 can be made airtight to shut off the atmosphere.

バッファーチャンバ１４とトランスファーチャンバ１６は、相互に連通可能となるように一体的に配置された駆動モジュール２８を構成する。バッファーチャンバ１４とトランスファーチャンバ１６との間には、開放することで相互に連通状態とし又は閉鎖することで両者を区画して気密状態にするためのゲートバルブ２６が配置されている。しかしながら、当該ゲートバルブ２６が設けられておらず、バッファーチャンバ１４とトランスファーチャンバ１６との間が常時、連通状態としてもよい。 The buffer chamber 14 and the transfer chamber 16 constitute a drive module 28 integrally arranged so as to be able to communicate with each other. A gate valve 26 is arranged between the buffer chamber 14 and the transfer chamber 16 to open to communicate with each other or close to separate the two to make them airtight. However, the gate valve 26 may not be provided and the buffer chamber 14 and the transfer chamber 16 may always be in communication.

バッファーチャンバ１４とトランスファーチャンバ１６の内部は、真空状態（真空環境下）に維持することができる。具体的には、トランスファーチャンバ１６がプロセスチャンバ１２と接続（ドッキング）した後、トランスファーチャンバ１６のゲートバルブ２６とプロセスチャンバ１２のゲートバルブ２２の間に挟まれた大気圧状態の微小空間（図示省略）に対してプロセスチャンバ１２の環境制御装置２４により真空引きを行い、真空状態にする。そして微小空間の圧力がトランスファーチャンバ１６の内部の圧力と同じ圧力になったタイミングでトランスファーチャンバ１６のゲートバルブ２６を開く。その後、トランスファーチャンバ１６の内部の圧力（微小空間の圧力も同じ）がプロセスチャンバ１２の内部の圧力と同じ圧力になったタイミングでプロセスチャンバ１２のゲートバルブ２２を開く。これにより、トランスファーチャンバ１６とプロセスチャンバ１２とが連通状態になり、両者の間でウエーハの受け渡しが可能になる。 The interiors of the buffer chamber 14 and the transfer chamber 16 can be maintained in a vacuum state (under a vacuum environment). Specifically, after the transfer chamber 16 is connected (docked) to the process chamber 12, a minute space (not shown) at atmospheric pressure is sandwiched between the gate valve 26 of the transfer chamber 16 and the gate valve 22 of the process chamber 12. ) is evacuated by the environment control device 24 of the process chamber 12 to a vacuum state. Then, the gate valve 26 of the transfer chamber 16 is opened at the timing when the pressure in the minute space becomes the same as the pressure inside the transfer chamber 16 . After that, the gate valve 22 of the process chamber 12 is opened at the timing when the pressure inside the transfer chamber 16 (the pressure in the minute space is the same) becomes the same as the pressure inside the process chamber 12 . As a result, the transfer chamber 16 and the process chamber 12 are brought into communication, and wafers can be transferred between them.

なお、後述するようにロードロックチャンバ４０のゲートバルブ４２とトランスファーチャンバ１６のゲートバルブ２６との間でも微小空間が形成され得るが、これらの微小空間の体積は小さい方が好ましい。微小空間の体積を小さくすることにより、各チャンバの内部の圧力と同じ圧力になるまでの時間が短くなり、処理効率が向上する。 As will be described later, minute spaces may be formed between the gate valve 42 of the load lock chamber 40 and the gate valve 26 of the transfer chamber 16, but the smaller the volume of these minute spaces, the better. By reducing the volume of the minute space, the time required for the pressure to reach the same level as the pressure inside each chamber is shortened, and the processing efficiency is improved.

複数のプロセスチャンバ１２が第一の直線方向Ｘに沿って配置されたプロセスチャンバ群１２Ａ、１２Ｂが、例えば２個配置されている。各プロセスチャンバ群１２Ａ、１２Ｂの間には、所定の離間領域３０が設けられている。バッファーチャンバ１４とトランスファーチャンバ１６が一体的に配置された駆動モジュール２８は、離間領域３０に配置されている。離間領域３０を最小限の面積にすることが好ましい。 For example, two process chamber groups 12A and 12B each having a plurality of process chambers 12 arranged along the first linear direction X are arranged. A predetermined separation area 30 is provided between each process chamber group 12A, 12B. A drive module 28 with integrally arranged buffer chamber 14 and transfer chamber 16 is arranged in a spaced-apart region 30 . It is preferable to minimize the area of the spacing region 30 .

離間領域３０には、バッファーチャンバ１４とトランスファーチャンバ１６が一体的に配置された駆動モジュール２８を第一の直線方向Ｘ及び第一の直線方向Ｘに対して直交する第二の直線方向Ｙに沿って移動させるための駆動部３２が配置されている。例えば、駆動部３２として、リニアモータ駆動機構が好ましい。このように、離間領域３０を最小限の面積にしつつ、駆動モジュール２８が駆動部３２により駆動されて、トランスファーチャンバ１６がプロセスチャンバ１２及びロードロックチャンバ４０と接続し、ウエーハの受け渡しが可能になる。 In the spaced region 30, the drive module 28 integrally arranged with the buffer chamber 14 and the transfer chamber 16 is arranged along a first linear direction X and a second linear direction Y orthogonal to the first linear direction X. A drive unit 32 is arranged for moving the motor. For example, a linear motor drive mechanism is preferable as the drive unit 32 . In this way, the drive module 28 is driven by the drive unit 32 while the spaced region 30 has the minimum area, and the transfer chamber 16 is connected to the process chamber 12 and the load lock chamber 40 to enable wafer transfer. .

なお、駆動部３２は、プロセスチャンバ群１２Ａ、１２Ｂの第一の直線方向Ｘに沿った長さに応じて、適宜延長することができる。これにより、多くのプロセスチャンバ１２が第一の直線方向Ｘに沿って配置される構成において、駆動モジュール２８の駆動領域が確保でき、トランスファーチャンバ１６とプロセスチャンバ１２を接続させることができる。 In addition, the drive unit 32 can be appropriately extended according to the length along the first linear direction X of the process chamber groups 12A and 12B. Thereby, in a configuration in which many process chambers 12 are arranged along the first linear direction X, the driving area of the driving module 28 can be secured and the transfer chamber 16 and the process chamber 12 can be connected.

図１では、２個のプロセスチャンバ群１２Ａ、１２Ｂを配置した構成を示したが、２個に限定されるものではない。例えば、３個以上のプロセスチャンバ群を配置して、各プロセスチャンバ群の間に設けられた離間領域に、バッファーチャンバ１４とトランスファーチャンバ１６が一体的に配置された駆動モジュール２８を配置することができる。 Although FIG. 1 shows a configuration in which two process chamber groups 12A and 12B are arranged, the number of process chamber groups is not limited to two. For example, three or more process chamber groups may be arranged, and the drive module 28 in which the buffer chamber 14 and the transfer chamber 16 are integrally arranged may be arranged in a spaced area provided between each process chamber group. can.

２個のプロセスチャンバ群１２Ａ、１２Ｂの近傍には、基板自動搬送装置（ＥＦＥＭ）３４が配置されている。基板自動搬送装置３４には、ウエーハを把持するとともに、所定の方向に移動可能なロボットハンド３６が設けられている。基板自動搬送装置３４には、複数、例えば４個のロードポート３８が配置されている。各ロードポート３８には、ウエーハを保管可能なフープが搭載される。 A substrate automatic transfer device (EFEM) 34 is arranged near the two process chamber groups 12A and 12B. The substrate automatic transfer device 34 is provided with a robot hand 36 that can grip a wafer and move in a predetermined direction. A plurality of, for example, four load ports 38 are arranged in the automatic substrate transfer device 34 . Each load port 38 is equipped with a hoop capable of storing wafers.

基板自動搬送装置３４の近傍には、ロードロックチャンバ４０が配置されている。ロードロックチャンバ４０は、ゲートバルブ４２を備えている。ロードロックチャンバ４０は、ゲートバルブ４２の開閉動作により部屋の内部を大気に開放したり、また大気から遮断することができる。 A load lock chamber 40 is arranged near the automatic substrate transfer device 34 . The load lock chamber 40 has a gate valve 42 . The load lock chamber 40 can open and close the interior of the room to the atmosphere by opening and closing the gate valve 42 .

ロードロックチャンバ４０は、部屋の内部を大気圧の気圧下（大気圧環境下）に維持したり、又は部屋の内部を真空引きにして真空状態（真空環境下）に維持することができる環境制御装置（真空ポンプ等）４４を備えている。 The load-lock chamber 40 is an environmental control that can maintain the interior of the room under atmospheric pressure (under atmospheric pressure environment) or evacuate the interior of the room to maintain the vacuum state (under vacuum environment). A device (such as a vacuum pump) 44 is provided.

トランスファーチャンバ１６がロードロックチャンバ４０と接続（ドッキング）した後、トランスファーチャンバ１６のゲートバルブ２６とロードロックチャンバ４０のゲートバルブ４２の間に挟まれた大気圧状態の微小空間（図示省略）に対してロードロックチャンバ４０の環境制御装置４４により真空引きを行い、真空状態にする。そして微小空間の圧力がトランスファーチャンバ１６の内部の圧力と同じ圧力になったタイミングでトランスファーチャンバ１６のゲートバルブ２６を開く。その後、トランスファーチャンバ１６の内部の圧力（微小空間の圧力）がロードロックチャンバ４０の内部の圧力と同じ圧力になったタイミングでロードロックチャンバ４０のゲートバルブ４２を開く。これにより、トランスファーチャンバ１６とロードロックチャンバ４０とが連通状態になり、両者の間でウエーハの受け渡しが可能になる。 After the transfer chamber 16 is connected (docked) to the load-lock chamber 40, the atmospheric pressure state minute space (not shown) sandwiched between the gate valve 26 of the transfer chamber 16 and the gate valve 42 of the load-lock chamber 40 is Then, the environment control device 44 of the load lock chamber 40 evacuates the load lock chamber 40 to a vacuum state. Then, the gate valve 26 of the transfer chamber 16 is opened at the timing when the pressure in the minute space becomes the same as the pressure inside the transfer chamber 16 . After that, the gate valve 42 of the load lock chamber 40 is opened at the timing when the pressure inside the transfer chamber 16 (pressure in the minute space) becomes equal to the pressure inside the load lock chamber 40 . As a result, the transfer chamber 16 and the load lock chamber 40 are brought into communication, and wafers can be transferred between them.

以上のように、各ロードポート３８に搭載されたフープからウエーハがロボットハンド３６により取り出され、ロードロックチャンバ４０の内部に移管される。ロードロックチャンバ４０の内部に移管されたウエーハは、トランスファーチャンバ１６のウエーハ搬送装置１８により取り出され、トランスファーチャンバ１６の内部に移管される。その後、ウエーハは、トランスファーチャンバ１６のウエーハ搬送装置１８によりプロセスチャンバ１２の内部に移管される（第１搬送ステップという）。 As described above, the wafer is taken out from the FOUP mounted on each load port 38 by the robot hand 36 and transferred to the inside of the load lock chamber 40 . The wafer transferred to the inside of the load lock chamber 40 is taken out by the wafer transfer device 18 of the transfer chamber 16 and transferred to the inside of the transfer chamber 16 . After that, the wafer is transferred inside the process chamber 12 by the wafer transfer device 18 of the transfer chamber 16 (referred to as a first transfer step).

プロセスチャンバ１２の内部で所定の物理的処理又は化学的処理（プロセス処理）が施されたウエーハは、トランスファーチャンバ１６のウエーハ搬送装置１８により取り出され、トランスファーチャンバ１６を介してバッファーチャンバ１４に移管される（第２搬送ステップという）。なお、ウエーハの移管時のゲートバルブの開閉動作に関する説明は、省略する。 A wafer that has undergone a predetermined physical or chemical treatment (process treatment) inside the process chamber 12 is taken out by the wafer transfer device 18 in the transfer chamber 16 and transferred to the buffer chamber 14 via the transfer chamber 16. (referred to as a second transport step). A description of the opening and closing operation of the gate valve at the time of wafer transfer is omitted.

本実施形態では、バッファーチャンバ１４とトランスファーチャンバ１６を移動させて、それぞれのプロセスチャンバ１２に対して、上述した第１搬送ステップ及び第２搬送ステップを繰り返して実行する。 In this embodiment, the buffer chamber 14 and the transfer chamber 16 are moved, and the above-described first transfer step and second transfer step are repeatedly performed for each process chamber 12 .

本実施形態によれば、各プロセスチャンバ１２を第一の直線方向Ｘに沿って後付け配置でき、かつ隣接するプロセスチャンバ群１２Ａ、１２Ｂの間に形成された離間領域３０にバッファーチャンバ１４とトランスファーチャンバ１６が一体的に配置された駆動モジュール２８を配置したことにより、システムの要求に応じて、複数のプロセスチャンバ１２の後付け配置が自由になるとともに、デッドスペースを削減して小型化ができる。 According to this embodiment, each process chamber 12 can be retrofitted along the first linear direction X, and the buffer chamber 14 and the transfer chamber can be placed in the spaced region 30 formed between the adjacent process chamber groups 12A and 12B. By arranging the drive module 28 in which the 16 are integrally arranged, a plurality of process chambers 12 can be freely retrofitted according to the requirements of the system, and the dead space can be reduced to reduce the size.

隣接するプロセスチャンバ群１２Ａ、１２Ｂの間に形成された離間領域３０の面積を最小限とすることにより、駆動モジュール２８の移動距離を短縮してウエーハの受け渡しに要する時間を削減でき、またシステムのさらなる小型化が可能になる。 By minimizing the area of the spaced region 30 formed between the adjacent process chamber groups 12A and 12B, the movement distance of the drive module 28 can be shortened, the time required for wafer transfer can be reduced, and the system can be operated efficiently. Further miniaturization is possible.

駆動モジュール２８の駆動部３２がリニアモータ駆動方式で駆動されるため、駆動モジュール２８の位置制御を正確に行うことができ、また駆動に伴い粉塵等が発生せず、運転コストを削減できる。また、駆動モジュール２８の駆動領域を容易に延長することができる。 Since the drive unit 32 of the drive module 28 is driven by a linear motor drive system, the position of the drive module 28 can be accurately controlled, and dust is not generated during the drive, reducing operating costs. Also, the driving area of the driving module 28 can be easily extended.

本発明は、構造特徴について極めて詳細に説明してきたが、特許請求の範囲にて定義される本発明は、開示された特定の特徴に対して必ずしも限定される必要はない、ということを理解すべきである。むしろ、本実施形態では、特許請求の範囲に記載された発明を実現化するための好ましい一例として説明されているにすぎない。 Although the invention has been described in considerable detail with respect to structural features, it should be understood that the invention, as defined in the claims, is not necessarily limited to the specific features disclosed. should. Rather, the present embodiment is merely described as a preferred example for realizing the invention described in the claims.

したがって、本実施形態では、発明の例示的な実施例が記述されている一方で、当業者においては、多数のバリエーションや他の具体化も起こり得る。発明の精神及び範囲から逸脱しない範囲で、このようなバリエーションや他の実施例の実現が可能である。本実施形態において使用されている文言遣いと用語は、要約と同様に、説明の目的のためであり、限定的な意味に解釈されるべきではない。 Thus, while this embodiment describes an exemplary embodiment of the invention, many variations and other implementations will occur to those skilled in the art. Such variations and other implementations can be made without departing from the spirit and scope of the invention. The phraseology and terminology used in the present description, as well as the abstract, are for the purpose of description and should not be construed as limiting.

なお、本実施形態は、本発明の一態様を示したものであり、本発明がこれに限られるものではない。本実施形態例に対する設計変更程度の差異は、当然に、本発明の技術的思想の範囲内に含まれる。 Note that this embodiment shows one aspect of the present invention, and the present invention is not limited to this. The difference in the degree of design change with respect to this embodiment is naturally included within the scope of the technical concept of the present invention.

１０ 真空ウエーハ搬送システム
１２ プロセスチャンバ
１２Ａ プロセスチャンバ群
１２Ｂ プロセスチャンバ群
１４ バッファーチャンバ
１６ トランスファーチャンバ
１８ ウエーハ搬送装置
２０ プロセス処理装置
２２ ゲートバルブ
２４ 環境制御装置
２６ ゲートバルブ
２８ 駆動モジュール
３０ 離間領域
３２ 駆動部
３４ 基板自動搬送装置
３６ ロボットハンド
３８ ロードポート
４０ ロードロックチャンバ
４２ ゲートバルブ
４４ 環境制御装置 10 vacuum wafer transfer system 12 process chamber 12A process chamber group 12B process chamber group 14 buffer chamber 16 transfer chamber 18 wafer transfer device 20 process treatment device 22 gate valve 24 environment control device 26 gate valve 28 drive module 30 separation region 32 drive unit 34 Substrate automatic transfer device 36 Robot hand 38 Load port 40 Load lock chamber 42 Gate valve 44 Environment control device

Claims (3)

ウエーハが通過するゲートバルブと、内部を真空状態にするための環境制御装置と、を有し、真空環境下において前記ウエーハに対して所定の物理的処理又は化学的処理を実行するプロセスチャンバと、
真空環境下において前記ウエーハを収容可能なバッファーチャンバと、
前記ウエーハを前記プロセスチャンバに送り出し又は前記プロセスチャンバから前記ウエーハを取り出すウエーハ搬送装置と、前記ウエーハが通過するゲートバルブと、を有するトランスファーチャンバと、
を含む真空ウエーハ搬送システムであって、
複数の前記プロセスチャンバが、第一の直線方向に沿って増設可能であり、
前記バッファーチャンバと前記トランスファーチャンバとが連通可能となるように前記第一の直線方向に沿って配置され、前記バッファーチャンバと前記トランスファーチャンバが一体的に駆動する駆動モジュールを構成し、
複数の前記プロセスチャンバが前記第一の直線方向に沿って配置されてなるプロセスチャンバ群を複数群設け、
前記各プロセスチャンバ群同士の間には、所定の離間領域が設けられ、
前記駆動モジュールが前記離間領域に配置される、真空ウエーハ搬送システム。 a process chamber having a gate valve through which the wafer passes and an environment control device for creating a vacuum state inside, and performing a predetermined physical or chemical treatment on the wafer in a vacuum environment;
a buffer chamber capable of accommodating the wafer in a vacuum environment;
a transfer chamber having a wafer transfer device for sending the wafer to or removing the wafer from the process chamber; and a gate valve through which the wafer passes;
A vacuum wafer transfer system comprising:
a plurality of said process chambers can be expanded along a first linear direction;
configuring a drive module arranged along the first linear direction so that the buffer chamber and the transfer chamber can communicate with each other, and integrally driving the buffer chamber and the transfer chamber;
providing a plurality of process chamber groups in which a plurality of process chambers are arranged along the first linear direction;
A predetermined separation area is provided between each of the process chamber groups,
A vacuum wafer transfer system, wherein the drive module is located in the spaced area. 前記トランスファーチャンバが前記プロセスチャンバと接続した後、前記トランスファーチャンバの前記ゲートバルブと前記プロセスチャンバの前記ゲートバルブとの間に挟まれた大気圧状態の微小空間に対して前記プロセスチャンバの前記環境制御装置により真空引きを行い、前記微小空間の圧力が前記トランスファーチャンバの内部圧力と同じ圧力になったタイミングで前記トランスファーチャンバの前記ゲートバルブを開き、その後、前記微小空間の圧力が前記プロセスチャンバの内部圧力と同じ圧力になったタイミングで前記プロセスチャンバの前記ゲートバルブを開いて、前記ウエーハの受け渡しを行う、請求項１に記載の真空ウエーハ搬送システム。 After the transfer chamber is connected to the process chamber, the environmental control of the process chamber with respect to a microspace at atmospheric pressure sandwiched between the gate valve of the transfer chamber and the gate valve of the process chamber. Vacuuming is performed by the apparatus, and the gate valve of the transfer chamber is opened at the timing when the pressure of the micro space becomes the same pressure as the internal pressure of the transfer chamber, and then the pressure of the micro space is reduced to the inside of the process chamber. 2. The vacuum wafer transfer system according to claim 1, wherein said gate valve of said process chamber is opened at the same timing as the pressure to transfer said wafer. 前記駆動モジュールを前記第一の直線方向及び前記第一の直線方向に対して直交する第二の直線方向に沿って移動させるための駆動部を有する、請求項１又は２に記載の真空ウエーハ搬送システム。 3. Vacuum wafer transfer according to claim 1 or 2, comprising a drive unit for moving said drive module along said first linear direction and a second linear direction orthogonal to said first linear direction. system.
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