JP7442349B2 - 基板搬送システムおよびロードロックモジュール - Google Patents

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Description

本開示の種々の側面および実施形態は、基板搬送システムおよびロードロックモジュールに関する。
特許文献１には、処理対象のウエハを所定枚数格納する基板搬送容器を載置するキャリア載置台を３つ有する半導体製造装置が記載されている。特許文献１の半導体製造装置は、大気雰囲気下でウエハを搬送する第１の搬送室を有する。特許文献１の半導体製造装置は、室内を大気雰囲気と真空雰囲気とに切り替えてウエハを待機させるための、例えば、左右に２個並んだロードロック室を有する。特許文献１の半導体製造装置は、真空雰囲気下でウエハを搬送する第２の搬送室と、搬入されたウエハにプロセス処理を施すための例えば４個の処理モジュールと、を備えている。また、特許文献１には、第１の搬送室内に設置された搬送装置が記載されている。特許文献１の搬送装置は、基台が、駆動機構により第１の搬送室の長さ方向に沿って移動自在且つ昇降自在に構成され、アライメント室と基板搬送容器との間でウエハを受け渡すことができるようになっている。
特開２０１５－１８８７５号公報
本開示は、基板処理システムの設置面積を削減することができる基板搬送システムおよび大気搬送モジュールを提供する。
本開示の一側面は、基板搬送システムであって、大気基板搬送モジュールと、真空基板搬送モジュールと、大気基板搬送モジュールの側面に配置され、かつ、真空基板搬送モジュールの上面または下面に配置されるロードロックモジュールとを備える。ロードロックモジュールは、容器と、第１のゲートと、第２のゲートと、基板昇降機構とを有する。容器は、第１の基板搬送口および第２の基板搬送口を有する。第１の基板搬送口は、容器の側面に形成され、容器の内部と大気基板搬送モジュールとを連通させることが可能である。第２の基板搬送口は、容器の下面または上面に形成され、容器の内部と真空基板搬送モジュールとを連通させることが可能である。第１のゲートは、第１の基板搬送口を開閉可能である。第２の基板搬送ゲートは、第２の基板搬送口を開閉可能である。基板昇降機構は、容器内の第１の位置と真空基板搬送モジュール内の第２の位置との間で第２の基板搬送口を介して基板を昇降するように構成されている。第１の位置は、第１の基板搬送口と同じ高さである。
本開示の種々の側面および実施形態によれば、基板処理システムの設置面積を削減することができる。
図１は、第１の実施形態における基板処理システムの一例を示す平面図である。 図２は、図１における基板処理システムのＡ－Ａ断面の一例を示す図である。 図３は、図２における基板処理システムのＢ－Ｂ断面の一例を示す図である。 図４は、第１の実施形態におけるロードロックモジュールの一例を示す断面図である。 図５は、ゲート構造体の一例を示す斜視図である。 図６は、ゲートバルブが開いた状態におけるロードロックモジュールの一例を示す断面図である。 図７は、基板が搬送される際の基板処理システムの一例を示す断面図である。 図８は、基板が搬送される際の基板処理システムの一例を示す断面図である。 図９は、基板が搬送される際の基板処理システムの一例を示す断面図である。 図１０は、第２の実施形態におけるロードロックモジュールの一例を示す断面図である。 図１１は、第２の実施形態において大気基板搬送モジュールとの間で基板が搬送される際のロードロックモジュールの一例を示す断面図である。 図１２は、第３の実施形態におけるロードロックモジュールの一例を示す断面図である。 図１３は、第４の実施形態におけるロードロックモジュールの一例を示す断面図である。 図１４は、第４の実施形態において真空基板搬送モジュールとの間で基板が搬送される際のロードロックモジュールの一例を示す断面図である。 図１５は、基板処理システムの他の形態を示す断面図である。 図１６は、基板保持部の一例を示す斜視図である。 図１７は、ロードロックモジュールと真空基板搬送モジュールとの間で基板を搬送する際の基板処理システムの一例を示す断面図である。
以下に、基板搬送システムおよびロードロックモジュールの実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態により、開示される基板搬送システムおよびロードロックモジュールが限定されるものではない。
ところで、単位時間あたりに処理可能な基板の数を増やすためには、基板に対する処理を行う処理モジュールを増やすことが考えられる。処理モジュールが増えると、複数の処理モジュール、真空搬送モジュール、ロードロックモジュール、および大気搬送モジュール等を含む基板処理システムが大型化する。基板処理システムが大型化すると、クリーンルーム等の設備内での基板処理システムの設置面積（フットプリント）が大きくなり、複数の基板処理システムを配置することが難しくなる。そのため、基板処理システムの設置面積の削減が求められている。
そこで、本開示は、基板処理システムの設置面積を削減することができる技術を提供する。
（第１の実施形態）
［基板処理システム１の構成］
図１は、第１の実施形態における基板処理システム１の構成の一例を示す平面図である。図２は、図１における基板処理システム１のＡ－Ａ断面の一例を示す図である。図３は、図２における基板処理システム１のＢ－Ｂ断面の一例を示す図である。図１では、便宜的に一部の装置の内部の構成要素が透過するように図示されている。基板処理システム１は、本体１０と、本体１０を制御する制御装置１００とを備える。
本体１０は、真空基板搬送モジュール１１、複数の基板処理モジュール１２、大気基板搬送モジュール１７、複数のロードポート１８、および複数のロードロックモジュール２０を備える。真空基板搬送モジュール１１は、真空雰囲気において基板を搬送するように構成されている。なお、本明細書における「真空」は、大気圧よりも低い圧力を意味しており、「減圧」や「低圧」と記載される場合がある。
本実施形態において、真空基板搬送モジュール１１は、真空雰囲気において、基板処理モジュール１２とロードロックモジュール２０との間、または、複数の基板処理モジュール１２間で基板を搬送するように構成されている。大気基板搬送モジュール１７は、大気圧雰囲気において基板を搬送するように構成されている。本実施形態において、大気基板搬送モジュール１７は、大気圧雰囲気において、ロードポート１８上のＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）とロードロックモジュール２０との間で基板を搬送するように構成されている。
真空基板搬送モジュール１１の側壁には、複数の基板搬送口が形成されており、各基板搬送口には、対応する基板搬送口を開閉可能なゲートバルブＧ１が取り付けられている。図１の例では、真空基板搬送モジュール１１の第１の側壁には、２つの基板搬送口が形成されており、各基板搬送口には、ゲートバルブＧ１が取り付けられている。また、第１の側壁の反対側にある第２の側壁には、２つの基板搬送口が形成されており、各基板搬送口には、ゲートバルブＧ１が取り付けられている。各基板処理モジュール１２は、対応する基板搬送口を介して真空基板搬送モジュール１１と連通している。図１の例では、真空基板搬送モジュール１１に４つの基板処理モジュール１２が接続されているが、真空基板搬送モジュール１１に接続される基板処理モジュール１２の数は、３以下であってもよく、５以上であってもよい。
それぞれの基板処理モジュール１２は、基板Ｗに対して、エッチングや成膜等の処理（例えばプラズマ処理等）を施す。それぞれの基板処理モジュール１２は、製造工程の中で同一の工程を実行するモジュールであってもよく、異なる工程を実行するモジュールであってもよい。
また、例えば図２および図３に示されるように、本実施形態において、真空基板搬送モジュール１１の下面および複数のロードロックモジュール２０（後述する容器２１）の上面には、複数の開口部２１２が形成されている。各開口部２１２には、対応する開口部２１２を開閉可能なゲートバルブＧ２が取り付けられている。各ロードロックモジュール２０の内部は、対応する開口部２１２およびゲートバルブＧ２を介して真空基板搬送モジュール１１の内部と連通することが可能である。開口部２１２は、第２の基板搬送口の一例である。ゲートバルブＧ２は、第２のゲートの一例である。図１～図３の例では、真空基板搬送モジュール１１に２つのロードロックモジュール２０が接続されているが、真空基板搬送モジュール１１に接続されるロードロックモジュール２０の数は、１であってもよく、３以上であってもよい。
真空基板搬送モジュール１１内には、搬送ロボット１１０が設けられている。搬送ロボット１１０は、第２の搬送ロボットの一例である。搬送ロボット１１０は、基板処理モジュール１２とロードロックモジュール２０との間で基板Ｗを搬送する。基板Ｗは、搬送ロボット１１０により、真空基板搬送モジュール１１を介して基板処理モジュール１２とロードロックモジュール２０との間で搬送される。真空基板搬送モジュール１１内は、真空雰囲気（例えば、大気圧よりも低い予め定められた圧力；以下、低圧と記載する場合がある）に保たれている。
また、例えば図２および図３に示されるように、本実施形態において、大気基板搬送モジュール１７の側面および複数のロードロックモジュール２０（後述する容器２１）の側面には、複数の基板搬送口が形成されている。各基板搬送口には、対応する基板搬送口を開閉可能なゲートバルブＧ３が取り付けられている。それぞれのロードロックモジュール２０は、対応する基板搬送口を介して大気基板搬送モジュール１７と連通することが可能である。各ロードロックモジュール２０の側面に形成されている基板搬送口は、後述する開口部２１４である。開口部２１４は、第１の基板搬送口の一例である。ゲートバルブＧ３は、第１のゲートの一例である。ロードロックモジュール２０は、開口部２１４を介して大気基板搬送モジュール１７から基板Ｗが搬送された後に、ゲートバルブＧ３を閉じる。そして、図示しない排気装置によりロードロックモジュール２０内の圧力が大気圧から低圧まで下げられる。そして、ロードロックモジュール２０はゲートバルブＧ２を開き、ロードロックモジュール２０内の基板Ｗが開口部２１２を介して真空基板搬送モジュール１１内へ搬送される。
また、ロードロックモジュール２０は、ロードロックモジュール２０内が低圧となっている状態（真空雰囲気下）で、開口部２１２を介して真空基板搬送モジュール１１から基板Ｗが搬送された後に、ゲートバルブＧ２を閉じる。そして、図示しないガス供給装置を用いてロードロックモジュール２０内にガス（例えば空気）が供給されることにより、ロードロックモジュール２０内の圧力が低圧から大気圧まで上げられる。そして、ロードロックモジュール２０はゲートバルブＧ３を開き、ロードロックモジュール２０内の基板Ｗが開口部２１４を介して大気基板搬送モジュール１７内へ搬送される。
ロードロックモジュール２０に接続された大気基板搬送モジュール１７の側壁と反対側の大気基板搬送モジュール１７の側壁には、複数のロードポート１８が設けられている。それぞれのロードポート１８には、複数の基板Ｗが収容されたＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）が接続される。
大気基板搬送モジュール１７内には、搬送ロボット１７１が設けられている。搬送ロボット１７１は、第１の搬送ロボットの一例である。搬送ロボット１７１は、ロードポート１８に接続されたＦＯＵＰとロードロックモジュール２０との間で、基板Ｗを搬送する。ロードロックモジュール２０側の大気基板搬送モジュール１７の側壁には、ガイドレール１７０が設けられている。搬送ロボット１７１は、ガイドレール１７０に沿って大気基板搬送モジュール１７内を移動する。
大気基板搬送モジュール１７の上部には、例えば図２に示されるように、ＦＦＵ（Fan Filter Unit）１７５が設けられている。ＦＦＵ１７５は、パーティクル等が除去された空気（以下、清浄空気と記載する）を、大気基板搬送モジュール１７の上部から大気基板搬送モジュール１７内に供給する。大気基板搬送モジュール１７の底部には、有孔床１７６が設けられており、有孔床１７６の下方には、大気基板搬送モジュール１７内の清浄空気を排気する排気装置１７７が接続されている。ＦＦＵ１７５から供給された清浄空気が有孔床１７６を介して排気装置１７７によって排気されることにより、大気基板搬送モジュール１７内に清浄空気のダウンフローが形成される。これにより、大気基板搬送モジュール１７内でのパーティクル等の巻き上がりを抑制することができる。なお、排気装置１７７は、大気基板搬送モジュール１７内が陽圧となるように大気基板搬送モジュール１７内の圧力を制御することが好ましい。これにより、外部から大気基板搬送モジュール１７内へのパーティクル等の侵入を抑制することができる。
制御装置１００は、メモリ、プロセッサ、および入出力インターフェイスを有する。メモリ内には、レシピ等のデータやプログラム等が格納される。メモリは、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、またはＳＳＤ（Solid State Drive）等である。プロセッサは、メモリから読み出されたプログラムを実行することにより、メモリ内に格納されたレシピ等のデータに基づいて、入出力インターフェイスを介して本体１０の各部を制御する。プロセッサは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）等である。
このように、本実施形態では、真空基板搬送モジュール１１の下面にゲートバルブＧ２を介してロードロックモジュール２０が接続されており、ロードロックモジュール２０の側面にゲートバルブＧ３を介して大気基板搬送モジュール１７が接続されている。従って、ロードロックモジュール２０は、大気基板搬送モジュール１７の側面に配置され、かつ、真空基板搬送モジュール１１の下面に配置されている。これにより、真空基板搬送モジュール１１と大気基板搬送モジュール１７との間にロードロックモジュール２０が配置される場合に比べて、基板処理システム１の設置面積を削減することができる。
［ロードロックモジュール２０の構成］
図４は、第１の実施形態におけるロードロックモジュール２０の一例を示す断面図である。ロードロックモジュール２０は、容器２１、ゲート機構２５、および昇降機構２００を有する。容器２１は、第１の容器２１０および第２の容器２１１を有する。昇降機構２００は、ゲート構造体２２、支持部２３、および駆動部２４を含む。昇降機構２００は、基板昇降機構の一例である。
第１の容器２１０の上面には、基板Ｗの外形よりも大きい内形を有する開口部２１２が形成されている。容器２１の上面であって、開口部２１２の周囲には、開口部２１２を囲むようにＯリング等のシール部材２１３が設けられている。第１の容器２１０の側面には、基板Ｗの外形よりも大きい内形を有する開口部２１４が形成されている。基板Ｗは、第１の容器２１０内で搬送される。第１の容器２１０には、図示しない排気装置およびガス供給装置が接続されている。第１の容器２１０に接続された排気装置によって、第１の容器２１０内の圧力が大気圧よりも低い予め定められた圧力まで下げられる。また、第１の容器２１０に接続されたガス供給装置によって、第１の容器２１０内にガス（例えば空気）が供給されることにより、第１の容器２１０内の圧力が大気圧まで上げられる。
図５は、ゲート構造体２２の一例を示す斜視図である。ゲート構造体２２は、ゲートバルブＧ２、ベース２２０、複数のゲート支持部２２１、および複数のリフターピン２２２を有する。それぞれのゲート支持部２２１の一端はベース２２０に固定されており、他端はゲートバルブＧ２に固定されている。それぞれのゲート支持部２２１は、ベース２２０に対してゲートバルブＧ２を支持する。それぞれのリフターピン２２２の一端は、ベース２２０に固定されている。それぞれのリフターピン２２２は、他端において基板Ｗを支持する。ゲート支持部２２１は、ゲート昇降機構の一例である。
図４に戻って説明を続ける。ゲートバルブＧ２の外形は、開口部２１４の内形よりも大きい。第２の容器２１１内には、ベース２２０が配置される。支持部２３は、ゲート構造体２２を支持する。駆動部２４は、支持部２３を昇降させる。駆動部２４によって支持部２３が昇降することにより、ゲート構造体２２全体が昇降する。駆動部２４は、容器２１内の第１の位置Ｐ１と真空基板搬送モジュール１１内の第２の位置Ｐ２との間で開口部２１２を介して基板Ｗを昇降するように構成されている。第１の位置Ｐ１は、開口部２１４と同じ高さである。例えば、第１の位置Ｐ１は、第１の容器２１０の底面からの高さである。第１の位置Ｐ１は、開口部２１４を介して容器２１の内部と大気基板搬送モジュール１７との間で基板Ｗを搬送可能な位置である。図４に示される例では、第１の位置Ｐ１は、開口部２１４の高さ方向範囲Δｈの間にある位置である。
本実施形態において、ゲート構造体２２全体が昇降することにより、ゲート構造体２２に含まれている複数のゲート支持部２２１と複数のリフターピン２２２とが一緒に昇降する。これにより、ゲートバルブＧ２と、複数のリフターピン２２２によって支持されている基板Ｗとが同時に昇降する。
例えば図４に示されるように、ゲート構造体２２が下降してゲートバルブＧが容器２１の上面に接することにより、ロードロックモジュール２０の容器２１の内部と真空基板搬送モジュール１１の内部との連通が遮断される。また、例えば図６に示されるように、ゲート構造体２２が上昇することによりゲートバルブＧ２が上昇し、ロードロックモジュール２０の第１の容器２１０の内部と真空基板搬送モジュール１１の内部とが連通する。そして、ゲート構造体２２の上昇によりゲートバルブＧ２と共に基板Ｗを支持するリフターピン２２２が上昇する。これにより、真空基板搬送モジュール１１内の搬送ロボット１１０によって基板Ｗがリフターピン２２２から取り出され、搬送ロボット１１０によって基板Ｗがリフターピン２２２に載せられる。搬送ロボット１１０によって基板Ｗがリフターピン２２２から取り出される際には、駆動部２４は、真空基板搬送モジュール１１内の第２の位置Ｐ２まで基板Ｗを上昇させる。第２の位置は、例えば図６に示されるように、第１の容器２１０の底面からの高さである。本実施形態において、第２の位置Ｐ２は、第１の位置Ｐ１よりも高い。
容器２１の開口部２１４には、ゲート機構２５が設けられている。ゲート機構２５は、ゲートバルブＧ３、支持部２５０、および駆動部２５１を有する。支持部２５０は、ゲートバルブＧ３を支持する。駆動部２５１は、支持部２５０を昇降させる。駆動部２５１によって支持部２５０が昇降することにより、ゲートバルブＧ３が昇降する。ゲートバルブＧ３が下降することにより、開口部２１４を介して大気基板搬送モジュール１７とロードロックモジュール２０とが連通する。また、ゲートバルブＧ３が上昇して開口部２１４の上面に接することにより、開口部２１４が閉じられ、大気基板搬送モジュール１７とロードロックモジュール２０との連通が遮断される。
［基板Ｗの搬送］
図７～図９は、基板Ｗが搬送される際の基板処理システム１の一例を示す断面図である。ＦＯＵＰから基板処理モジュール１２へ基板Ｗが搬送される場合、まず、搬送ロボット１７１は、大気圧雰囲気において、ロードポート１８に接続されたＦＯＵＰから大気基板搬送モジュール１７内へ基板Ｗを取り出す。そして、例えば図７に示されるように、ゲートバルブＧ３によって開口部２１４が開く。搬送ロボット１７１は、開口部２１４を介して大気基板搬送モジュール１７からロードロックモジュール２０内に基板Ｗを搬送し、基板Ｗをロードロックモジュール２０内のリフターピン２２２上に載せる。
次に、例えば図８に示されるように、搬送ロボット１７１がロードロックモジュール２０内から退避し、ゲートバルブＧ３によって開口部２１４が閉じられる。そして、図示しない排気装置により、第１の容器２１０内のガスが排気され、第１の容器２１０内の圧力が大気圧よりも低い予め定められた圧力まで下げられる。
次に、例えば図９に示されるように、真空雰囲気において、駆動部２４は、ゲート構造体２２を上昇させる。これにより、ゲートバルブＧ２が上昇し、開口部２１２が開き、ロードロックモジュール２０の内部が真空基板搬送モジュール１１と連通する。同時に、基板Ｗがロードロックモジュール２０内の第１の位置Ｐ１から真空基板搬送モジュール１１内の第２の位置Ｐ２まで上昇する。そして、搬送ロボット１１０は、真空雰囲気において、基板Ｗをリフターピン２２２から取り出し、駆動部２４は、ゲート構造体２２を下降させる。そして、ゲートバルブＧ１によって基板処理モジュール１２の開口部が開き、搬送ロボット１１０は、基板Ｗを当該開口部を介して真空基板搬送モジュール１１から基板処理モジュール１２内に搬送する。
基板処理モジュール１２からＦＯＵＰへ基板Ｗが搬出される場合は、図７～図９に示された手順と逆の手順が実行される。即ち、ゲートバルブＧ１によって基板処理モジュール１２の開口部が開き、搬送ロボット１１０は、真空雰囲気において、基板Ｗを基板処理モジュール１２内から真空基板搬送モジュール１１内に搬送する。そして、例えば図９に示されるように、駆動部２４は、ゲート構造体２２を上昇させ、搬送ロボット１１０は、基板Ｗをリフターピン２２２に載せる。そして、例えば図８に示されるように、駆動部２４は、真空雰囲気において、ゲート構造体２２を下降させる。これにより、ゲートバルブＧ２が下降し、ゲートバルブＧ２によって開口部２１２が閉じられる。同時に、基板Ｗが真空基板搬送モジュール１１内の第２の位置Ｐ２からロードロックモジュール２０内の第１の位置Ｐ１まで下降する。
次に、図示しないガス供給装置を用いて第１の容器２１０内にガス（例えば空気）が供給されることにより、第１の容器２１０内の圧力が大気圧まで上げられる。そして、例えば図７に示されるように、ゲートバルブＧ３によって開口部２１４が開き、搬送ロボット１７１は、大気圧雰囲気において、基板Ｗをリフターピン２２２から取り出し、され、大気基板搬送モジュール１７を介してＦＯＵＰへ搬送する。
以上、第１の実施形態について説明した。上記したように、本実施形態における基板処理システム１は、真空基板搬送モジュール１１と、大気基板搬送モジュール１７と、大気基板搬送モジュール１７の側面に配置され、かつ、真空基板搬送モジュール１１の下面に配置されるロードロックモジュール２０とを備える。ロードロックモジュール２０は、容器２１と、ゲートバルブＧ２と、ゲートバルブＧ３と、昇降機構２００とを有する。容器２１は、開口部２１２および開口部２１４を有する。開口部２１４は、容器２１の側面に形成され、容器２１の内部と大気基板搬送モジュール１７とを連通させることが可能である。開口部２１２は、容器２１の下面または上面に形成され、容器２１の内部と真空基板搬送モジュール１１とを連通させることが可能である。ゲートバルブＧ３は、開口部２１４を開閉可能である。ゲートバルブＧ２は、開口部２１２を開閉可能である。昇降機構２００は、容器２１内の第１の位置Ｐ１と真空基板搬送モジュール１１内の第２の位置Ｐ２との間で開口部２１２を介して基板Ｗを昇降するように構成されている。第１の位置Ｐ１は、開口部２１４と同じ高さである。これにより、基板処理システム１の設置面積を削減することができる。
また、上記した第１の実施形態において、大気基板搬送モジュール１７は、搬送ロボット１７１を有する。搬送ロボット１７１は、第１の位置と、大気基板搬送モジュール１７に接続されているロードロックモジュール２０との間で開口部２１４を介して基板Ｗを搬送するように構成されている。これにより、大気基板搬送モジュール１７とロードロックモジュール２０との間で基板Ｗを搬送することができる。
また、上記した第１の実施形態において、真空基板搬送モジュール１１は、搬送ロボット１１０を有する。搬送ロボット１１０は、第２の位置と、真空基板搬送モジュール１１に接続されている基板処理モジュール１２との間で基板Ｗを搬送するように構成されている。これにより、大気圧よりも低い予め定められた圧力の雰囲気においてロードロックモジュール２０と基板処理モジュール１２との間で基板Ｗを搬送することができる。
また、上記した第１の実施形態において、ロードロックモジュール２０は、真空基板搬送モジュール１１の下面に配置されており、第２の位置は、第１の位置よりも高い位置である。これにより、基板処理システム１の設置面積を削減することができる。
また、上記した第１の実施形態において、ロードロックモジュール２０は、ゲート支持部２２１を有する。ゲート支持部２２１は、ゲートバルブＧ２を閉位置と開位置との間で昇降するように構成されている。閉位置は、ゲートバルブＧ２によって開口部２１２が上から閉じられる位置であり、開位置は、第２の位置よりも高い位置である。これにより、真空基板搬送モジュール１１とロードロックモジュール２０との間のゲートバルブＧ２を開閉することができる。
また、上記した第１の実施形態において、ゲート支持部２２１は、昇降機構２００による基板Ｗの昇降と一緒にゲートバルブＧ２を昇降するように構成される。これにより、ゲート支持部２２１を昇降させる機構と、昇降機構２００とを共通化することができる。
また、上記した第１の実施形態において、昇降機構２００は、基板Ｗを支持するように構成された複数のリフターピン２２２と、複数のリフターピン２２２を昇降させるように構成された駆動部２４とを有する。これにより、基板Ｗを昇降させることができる。
また、上記した第１の実施形態におけるロードロックモジュール２０は、容器２１と、ゲートバルブＧ３と、ゲートバルブＧ２と、昇降機構２００とを備える。容器２１は、開口部２１２および開口部２１４を有する。開口部２１４は、容器２１の側面に形成され、容器２１の内部と大気基板搬送モジュール１７とを連通させることが可能である。開口部２１２は、容器２１の下面または上面に形成され、容器２１の内部と真空基板搬送モジュール１１とを連通させることが可能である。ゲートバルブＧ３は、開口部２１４を開閉可能である。ゲートバルブＧ２は、開口部２１２を開閉可能である。昇降機構２００は、容器２１内の第１の位置Ｐ１と容器２１の外にある第２の位置Ｐ２との間で開口部２１２を介して基板Ｗを昇降するように構成されている。第１の位置Ｐ１は、開口部２１４と同じ高さである。
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、ロードロックモジュール２０内に処理後の基板Ｗの温度を調整するための温度調整部が設けられる。処理後の基板Ｗは、真空基板搬送モジュール１１からロードロックモジュール２０内に搬入された場合に、温度調整部に載置され、温度調整部と熱交換を行うことにより、予め定められた温度に調整される。処理後の基板Ｗの温度が予め定められた温度に調整された後、処理後の基板Ｗは、ロードロックモジュール２０から大気基板搬送モジュール１７へ搬出される。なお、第２の実施形態における基板処理システム１の構成は、以下に説明する点を除き、図１～図３を用いて説明された第１の実施形態における基板処理システム１と同様である。
［ロードロックモジュール２０の構造］
図１０は、第２の実施形態におけるロードロックモジュール２０の一例を示す断面図である。ロードロックモジュール２０は、容器２１、ゲート機構２５、シール機構２６、温度調整部２７、および昇降機構２００を有する。なお、以下に説明する点を除き、図１０において、図４と同じ符号が付された構成要素は、図４に例示された構成要素と同一または同様の機能を有するため、重複する説明を省略する。
第１の容器２１０内には、基板Ｗの温度を調整するための温度調整部２７が設けられている。処置後の基板Ｗは、真空基板搬送モジュール１１からロードロックモジュール２０内に搬入され、例えば図１０に示されるように温度調整部２７上に載置される。予め定められた温度に調整された後、処理後の基板Ｗは、ロードロックモジュール２０から大気基板搬送モジュール１７へ搬出される。ロードロックモジュール２０から大気基板搬送モジュール１７へ搬出される際、基板Ｗは、リフターピン２２２が上昇することによって温度調整部２７から持ち上げられる。
ここで、本実施形態において、ゲートバルブＧ２を支持するゲート支持部２２１と、基板Ｗを支持するリフターピン２２２とは、駆動部２４によって一緒に昇降される。そのため、リフターピン２２２が上昇すると、ゲート支持部２２１およびゲートバルブＧ２も上昇してしまい、ロードロックモジュール２０と真空基板搬送モジュール１１との間の連通の遮断が解除されてしまう。
これを回避するため、本実施形態では、容器２１の上面であって、開口部２１２の周囲に、開口部２１２を囲むようにシール機構２６が設けられる。シール機構２６は、Ｏリング等のシール部材２６０と、シール部材２６０を保持する保持部２６１と、保持部２６１と容器２１の上面との間に配置されたベローズ２６２とを有する。ベローズ２６２の一端は容器２１の上面に固定されており、ベローズ２６２の他端は保持部２６１に固定されている。また、ベローズ２６２は、保持部２６１をゲートバルブＧ２の方向に付勢している。
これにより、ロードロックモジュール２０から大気基板搬送モジュール１７へ基板Ｗを搬出するためにリフターピン２２２が上昇した場合であっても、例えば図１１に示されるように、ゲートバルブＧ２の上昇に伴って保持部２６１も上昇する。これにより、ゲートバルブＧ２が上昇した場合でも、ゲートバルブＧ２とシール部材２６０との密着が維持され、ゲートバルブＧ２によるロードロックモジュール２０と真空基板搬送モジュール１１との連通の遮断を維持することができる。
（第３の実施形態）
大気基板搬送モジュール１７とロードロックモジュール２０との間で基板Ｗの搬送が行われる際には、ロードロックモジュール２０内は大気圧となっている。一方、真空基板搬送モジュール１１内は、大気圧よりも低い圧力となっているため、ゲートバルブＧ２には、ロードロックモジュール２０内から真空基板搬送モジュール１１内へ向かう方向に力が加わっている。そこで、本実施形態では、ゲートバルブＧ２によってロードロックモジュール２０と真空基板搬送モジュール１１との連通が遮断された場合に、例えば図１２のように、ロック部２８によって支持部２３に形成された凹部２３０にストッパー２８０が挿入される。これにより、支持部２３の移動が規制され、ゲートバルブＧ２の上昇が規制される。これにより、大気基板搬送モジュール１７とロードロックモジュール２０との間で基板Ｗの搬送が行われる際に駆動部２４によってゲートバルブＧ２を下方向に引っ張る力をゲートバルブＧ２に加え続ける必要がなくなり、駆動部２４の省電力化が可能となる。なお、ロードロックモジュール２０以外の構造は、図１～図３を用いて説明された第１の実施形態における基板処理システム１と同様である。
（第４の実施形態）
上記した第１～第３の実施形態では、ゲートバルブＧ２が容器２１の上面であって、容器２１の外側に設けられた。これに対し、本実施形態では、ゲートバルブＧ２が容器２１の上面であって、容器２１の内側に設けられる。これにより、大気基板搬送モジュール１７とロードロックモジュール２０との間で基板Ｗの搬送が行われる際に駆動部２４によってゲートバルブＧ２を下方向に引っ張る力をゲートバルブＧ２に加え続ける必要がなくなり、駆動部２４の省電力化が可能となる。なお、ロードロックモジュール２０以外の構造は、図１～図３を用いて説明された第１の実施形態における基板処理システム１と同様である。
［ロードロックモジュール２０の構造］
図１３は、第４の実施形態におけるロードロックモジュール２０の一例を示す断面図である。ロードロックモジュール２０は、容器２１、ゲート機構２５、および昇降機構２００を有する。昇降機構２００は、ゲート構造体２２、支持部２３、および駆動部２４を有する。ゲート構造体２２は、ベース２２０および複数のリフターピン２２２を有する。なお、以下に説明する点を除き、図１０において、図４と同じ符号が付された構成要素は、図４に例示された構成要素と同一または同様の機能を有するため、重複する説明を省略する。
本実施形態において、ゲートバルブＧ２は、第１の容器２１０の内側における第１の容器２１０の上面に設けられている。ロードロックモジュール２０と真空基板搬送モジュール１１との連通を遮断する場合、ゲートバルブＧ２は、例えば図１３に示されるように、第１の容器２１０の内側における第１の容器２１０の上面に接する。大気基板搬送モジュール１７とロードロックモジュール２０との間で基板Ｗの搬送が行われる際には、ロードロックモジュール２０内は大気圧となっており、真空基板搬送モジュール１１内は大気圧よりも低い圧力となっている。そのため、ゲートバルブＧ２には、ロードロックモジュール２０内から真空基板搬送モジュール１１内へ向かう方向に力が加わっている。
しかし、本実施形態において、ロードロックモジュール２０内から真空基板搬送モジュール１１内へ向かう方向へのゲートバルブＧ２の移動は、ロードロックモジュール２０１の上部によって規制されている。従って、大気基板搬送モジュール１７とロードロックモジュール２０との間で基板Ｗの搬送が行われる際に駆動部２４によってゲートバルブＧ２を下方向に引っ張る力をゲートバルブＧ２に加え続ける必要がなくなり、駆動部２４の省電力化が可能となる。
一方、ロードロックモジュール２０と真空基板搬送モジュール１１とを連通させる場合、ゲートバルブＧ２は、例えば図１４に示されるように、第１の容器２１０の内側に退避する。そして、駆動部２４によってゲート構造体２２が上昇し、真空基板搬送モジュール１１内の搬送ロボット１１０によって基板Ｗがリフターピン２２２から取り出される。
［その他］
なお、本願に開示された技術は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
例えば、上記した各実施形態において、ロードロックモジュール２０は、真空基板搬送モジュール１１の下面に設けられるが、開示の技術はこれに限られない。他の形態として、例えば図１５に示されるように、ロードロックモジュール２０は、真空基板搬送モジュール１１の上面に設けられてもよい。図１５は、基板処理システム１の他の形態を示す断面図である。図１５に例示された基板処理システム１において、ロードロックモジュール２０のゲート構造体２２には、複数の基板保持部２２３が設けられている。
図１６は、基板保持部２２３の一例を示す斜視図である。それぞれの基板保持部２２３は、鍵状の先端で基板Ｗを保持する。図１６の例では、基板Ｗは４つの基板保持部２２３によって支持されるが、基板Ｗを支持する基板保持部２２３の数は３であってもよく、５以上であってもよい。
ロードロックモジュール２０と真空基板搬送モジュール１１との間で基板Ｗを搬送する場合には、例えば図１７に示されるように、ゲート構造体２２が下降する。これにより、ゲートバルブＧ２および基板Ｗが下降し、真空基板搬送モジュール１１とロードロックモジュール２０とが連通する。そして、真空基板搬送モジュール１１内の搬送ロボット１１０によって基板Ｗが基板保持部２２３から取り出され、搬送ロボット１１０によって基板Ｗが基板保持部２２３に載せられる。
また、上記した各実施形態において、ロードロックモジュール２０は、真空基板搬送モジュール１１の下面に２つ設けられるが、開示の技術はこれに限られない。他の形態として、ロードロックモジュール２０は、真空基板搬送モジュール１１の上面および下面にそれぞれ少なくとも１つずつ設けられてもよい。
また、上記した第１～第３の実施形態では、ゲート支持部２２１とリフターピン２２２とが駆動部２４によって一緒に昇降するが、開示の技術はこれに限られない。ゲート支持部２２１とリフターピン２２２とは、別々のベース２２０に固定され、それぞれのベース２２０が別々の駆動部２４によってそれぞれ独立に昇降されてもよい。これにより、ロードロックモジュール２０内に温度調整部が設けられた場合であっても、ゲートバルブＧ２の開閉とは独立して基板Ｗを昇降させることができる。
また、上記した各実施形態において、真空基板搬送モジュール１１、大気基板搬送モジュール１７、およびロードロックモジュール２０は、基板Ｗを搬送するが、開示の技術はこれに限られない。他の形態として、真空基板搬送モジュール１１、大気基板搬送モジュール１７、およびロードロックモジュール２０は、基板Ｗに加えてエッジリングを搬送してもよい。それぞれの基板処理モジュール１２内には、基板Ｗが載置されるステージが設けられており、ステージには基板Ｗを囲むようにエッジリングが設けられている。エッジリングは、エッチング等の基板Ｗの処理によって消耗するため、予め定められたタイミングで交換される。
なお、今回開示された実施形態は全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。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲およびその趣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。
Ｇ ゲートバルブ
Ｗ 基板
１ 基板処理システム
１０ 本体
１１０ 搬送ロボット
１１ 真空基板搬送モジュール
１２ 基板処理モジュール
１７ 大気基板搬送モジュール
１７０ ガイドレール
１７１ 搬送ロボット
１７５ ＦＦＵ
１７７ 排気装置
１７６ 有孔床
１８ ロードポート
１００ 制御装置
２０ ロードロックモジュール
２００ 昇降機構
２１ 容器
２１０ 第１の容器
２１２ 開口部
２１３ シール部材
２１４ 開口部
２１１ 第２の容器
２２ ゲート構造体
２２０ ベース
２２１ ゲート支持部
２２２ リフターピン
２２３ 基板保持部
２３ 支持部
２３０ 凹部
２４ 駆動部
２５ ゲート機構
２５０ 支持部
２５１ 駆動部
２６ シール機構
２６０ シール部材
２６１ 保持部
２６２ ベローズ
２７ 温度調整部
２８ ロック部
２８０ ストッパー

Claims (6)

  1. 大気基板搬送モジュールと、
    真空基板搬送モジュールと、
    前記大気基板搬送モジュールの側面に配置され、かつ、前記真空基板搬送モジュールの下面に配置されるロードロックモジュールと
    を備え、
    前記ロードロックモジュールは、
    第１の基板搬送口および第２の基板搬送口を有する容器であり、前記第１の基板搬送口は、前記容器の側面に形成され、前記容器の内部と前記大気基板搬送モジュールとを連通させることが可能であり、前記第２の基板搬送口は、前記容器の上面に形成され、前記容器の内部と前記真空基板搬送モジュールとを連通させることが可能である、容器と、
    前記第１の基板搬送口を開閉可能な第１のゲートと、
    前記第２の基板搬送口を開閉可能な第２のゲートと、
    前記容器内の第１の位置と前記真空基板搬送モジュール内の第２の位置との間で前記第２の基板搬送口を介して基板を昇降するように構成された基板昇降機構であり、前記第１の位置は、前記第１の基板搬送口と同じ高さであり、前記第２の位置は、前記第１の位置よりも高い位置である、基板昇降機構と、
    前記基板昇降機構による基板の昇降とは別に前記第２のゲートを閉位置と開位置との間で昇降するように構成されたゲート昇降機構であり、前記閉位置は、前記第２のゲートによって前記第２の基板搬送口が上から閉じられる位置であり、前記開位置は、前記第２の位置よりも高い位置である、ゲート昇降機構と
    を有する基板搬送システム。
  2. 前記大気基板搬送モジュールは、
    前記第１の位置と、前記大気基板搬送モジュールに接続されているロードポートとの間で前記第１の基板搬送口を介して基板を搬送するように構成される第１の搬送ロボットを有する請求項１に記載の基板搬送システム。
  3. 前記真空基板搬送モジュールは、
    前記第２の位置と、前記真空基板搬送モジュールに接続されている基板処理モジュールとの間で基板を搬送するように構成される第２の搬送ロボットを有する請求項１または２に記載の基板搬送システム。
  4. 前記基板昇降機構は、
    基板を支持するように構成された複数のリフターピンと、
    前記複数のリフターピンを昇降させるように構成された駆動部と
    を有する請求項１から３のいずれか一項に記載の基板搬送システム。
  5. 第１の基板搬送口および第２の基板搬送口を有する容器であり、前記第１の基板搬送口は、前記容器の側面に形成され、前記容器の内部と大気基板搬送モジュールとを連通させることが可能であり、前記第２の基板搬送口は、前記容器の上面に形成され、前記容器の内部と真空基板搬送モジュールとを連通させることが可能である、容器と、
    前記第１の基板搬送口を開閉可能な第１のゲートと、
    前記第２の基板搬送口を開閉可能な第２のゲートと、
    前記容器内の第１の位置と前記容器の外にある第２の位置との間で前記第２の基板搬送口を介して基板を昇降するように構成された基板昇降機構であり、前記第１の位置は、前記第１の基板搬送口と同じ高さであり、前記第２の位置は、前記第１の位置よりも高い位置である、基板昇降機構と、
    前記基板昇降機構による基板の昇降とは別に前記第２のゲートを閉位置と開位置との間で昇降するように構成されたゲート昇降機構であり、前記閉位置は、前記第２のゲートによって前記第２の基板搬送口が上から閉じられる位置であり、前記開位置は、前記第２の位置よりも高い位置である、ゲート昇降機構と
    を備えるロードロックモジュール。
  6. 前記基板昇降機構は、
    基板を支持するように構成された複数のリフターピンと、
    前記複数のリフターピンを昇降させるように構成された駆動部と
    を有する請求項５に記載のロードロックモジュール。
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