JPH11222675A - マルチチャンバ型真空処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】多数の処理チャンバを効率的に配置した真空処
理装置を提供する。 【解決手段】第１の搬送チャンバ１７、１８を複数台
と、第２の搬送チャンバ１３を少なくとも１台有し、第
１、第２の搬送チャンバ１７、１８、１３の内部には、
基板搬送機構９２、９３、９１がそれぞれ配置されてお
り、また、第１の搬送チャンバ１７、１８の周囲には、
複数の処理チャンバ１９〜２８が接続されている。更
に、第１の搬送チャンバ１７、１８同士は、第２の搬送
チャンバ１３を介して接続されている。従って、基板搬
送機構により、各処理チャンバ間での基板の搬出入と、
第１の搬送チャンバ間での基板の搬送を行えるので、少
ない専有面積で多数の処理チャンバを有する真空処理装
置１が得られる。この真空処理装置１を用いれば、多数
の基板に対し、連続的な処理を行うことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はマルチチャンバ型の
真空処理装置にかかり、特に、多数のチャンバを配置し
た真空処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ガラス基板や半導体基板表面
への薄膜形成やエッチング処理等の多数の処理は真空雰
囲気下で行われており、それら複数種類の処理を、基板
を大気に曝さずに連続して行うために、多数の処理チャ
ンバが接続されたマルチチャンバ型の真空装置が用いら
れている。

【０００３】図３の符号１０１は、そのような真空処理
装置の従来技術のものであり、搬送チャンバ１１０を有
している。搬送チャンバ１１０の内部には、基板搬送ロ
ボットから成る基板搬送機構１１８が配置されている。
搬送チャンバ１１０の周囲には、５台の処理チャンバ１
１１〜１１５と、１台の搬出入チャンバ１１６が配置さ
れ、ゲートバルブ１５１〜１５６を介して、それぞれ搬
送チャンバ１１０に接続されている。

【０００４】各チャンバ１１０〜１１６には、図示しな
い真空排気系がそれぞれ接続されており、各ゲートバル
ブ１５１〜１５６を閉じると、各チャンバ１１０〜１１
６は、それぞれ個別に真空排気できるように構成されて
いる。

【０００５】この真空装置１０１を使用する場合、予
め、各ゲートバルブ１５１〜１５６を閉じ、搬出入チャ
ンバ１１６以外のチャンバ１１０〜１１５内を真空雰囲
気にする。そして、搬出入チャンバ１１６内は大気に開
放し、処理対象の基板を所定枚数だけ装着する。

【０００６】次いで、搬出入チャンバ１１６を大気から
遮断し、真空排気した後、ゲートバルブ１５６を開け、
基板搬送機構１１８によって搬出入チャンバ１１６内か
ら基板を１枚取り出す。

【０００７】各処理チャンバ１１１〜１１５は、加熱装
置やスパッタリング装置等の真空雰囲気下で基板を処理
する装置によって構成されているものとし、基板は各処
理チャンバ１１１〜１１５内で順番に処理するものとす
る。

【０００８】基板搬送機構１１８によって取り出した基
板は、先ず、初段の処理チャンバ１１１内に搬入し、そ
の処理チャンバ１１１内での処理が終了すると、処理チ
ャンバ１１１内の基板は、基板搬送機構１１８によって
次の処理チャンバ１１２へ搬送した後、搬出入チャンバ
１１６内から未処理の基板を取り出し、初段の処理チャ
ンバ１１１内に搬入する。

【０００９】このように、各処理チャンバ１１１〜１１
５内で基板を順次処理し、最後段の処理チャンバ１１５
内での処理が終了した基板は、搬出入チャンバ１１６内
に戻した後、それより前段の処理チャンバ１１１〜１１
４内での処理が終了した基板を、それぞれ次段の処理チ
ャンバ１１２〜１１５内に搬送すると共に、搬出入チャ
ンバ１１６内にある未処理の基板を初段の処理チャンバ
１１１へ搬入する。

【００１０】そして、搬出入チャンバ１１６内に装着さ
れた全ての基板の処理が終了し、搬出入チャンバ１１６
に戻したら、搬出入チャンバ１１６と搬送チャンバ１１
０の間のゲートバルブ１５６を閉じ、搬出入チャンバ１
１６内を大気に開放し、処理が終了した基板を取り出
す。

【００１１】以上説明したように、この真空処理装置１
０１では、基板は一貫して真空雰囲気内で処理がされる
ようになっており、また、搬出入チャンバ１１６以外の
チャンバ１１０〜１１５は、大気に曝されることはな
く、従って、各チャンバ１１０〜１１５を大気から真空
雰囲気にする真空排気時間が不要であり、基板処理を効
率的に行うことが可能である。

【００１２】しかしながら近年では、基板の処理工程が
複雑になり、多数の処理チャンバが必要となっている。
上述した真空処理装置１０１が有する処理チャンバを増
やそうとすると、中央の搬送チャンバ１１０が大型化す
るという問題がある。

【００１３】他方、マルチチャンバ型の真空処理装置を
複数台用いて基板を処理しようとすると、途中工程で基
板を一旦大気に曝さなければならず、歩留まりが低下す
る原因となる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の不都合を解決するために創作されたものであり、その
目的は、多数の処理チャンバを効率的に配置した真空処
理装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、真空処理装置であって、周
囲に複数の処理チャンバが接続され、内部に基板搬送機
構が配置された第１の搬送チャンバを複数台と、内部に
基板搬送機構が配置された第２の搬送チャンバを少なく
とも１台有し、前記複数台の第１の搬送チャンバは、前
記第２の搬送チャンバを介して接続されていることを特
徴とする。

【００１６】請求項２の発明は、請求項１記載の真空処
理装置であって、基板の搬出を行う搬出チャンバと、基
板の搬入を行う搬入チャンバが、前記第２の搬送チャン
バに接続されたことを特徴とする。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２のいずれか１項記載の真空処理装置であって、前記
搬入チャンバと前記第２の搬送チャンバの間に、基板の
前処理を行う前処理チャンバが設けられたことを特徴と
する。

【００１８】本発明は、上述のように構成されており、
第１の搬送チャンバを複数台と、第２の搬送チャンバを
少なくとも１台有している。第１の搬送チャンバの内部
には、基板搬送機構が配置され、また、周囲には、複数
の処理チャンバが接続されている。従って、その搬送機
構を動作させると、各処理チャンバ間での基板の搬出入
が可能となる。

【００１９】また、第２の搬送チャンバの内部には、基
板搬送機構が配置されており、第１の搬送チャンバ同士
は、第２の搬送チャンバを介して接続されている。従っ
て、第１、第２の搬送チャンバ内の基板搬送機構を動作
させると、第２の搬送チャンバを介して、第１の搬送チ
ャンバ間での基板の搬送を行うことが可能になる。

【００２０】第２の搬送チャンバに、基板の搬出を行う
搬出チャンバと、基板の搬入を行う搬入チャンバとを接
続すると、多数の基板の連続処理が可能になる。

【００２１】この場合は、搬入チャンバや搬出チャンバ
は、第２の搬送チャンバに直接接続する場合ばかりでな
く、他のチャンバを介して接続してもよい。例えば、搬
入チャンバと第２の処理チャンバとを前処理チャンバを
介して接続する場合も含まれる。

【００２２】本発明の真空処理装置では、多数の処理チ
ャンバのうち、所望の処理チャンバだけを使用して基板
処理を行うことも可能である。従って、基板は、所望順
序で処理チャンバ間を搬送できることが望ましいが、所
望の処理チャンバだけを使用する場合でも、基板の前処
理は行うようになっている。従って、前述のように、搬
入チャンバと第２の処理チャンバとを前処理チャンバを
介して接続すると、基板は必ず前処理チャンバを通過す
るので、基板の移動距離を節約することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１を参照し、符号１は、本発明
の第一例の真空処理装置であり、第１の搬送チャンバ１
７、１８を２台と、第２の搬送チャンバ１３を１台有し
ている。

【００２４】第１、第２の搬送チャンバ１７、１８、１
３内には、基板搬送ロボットから成る基板搬送機構９
２、９３、９１がそれぞれ配置されており、第１の搬送
チャンバ１７、１８の周囲には、処理チャンバ１９〜２
８がそれぞれ５台ずつと、受渡チャンバ１４、１５が１
台ずつ配置されている。第１の搬送チャンバ１７、１８
と、処理チャンバ１９〜２８及び受渡チャンバ１４、１
５とは、ゲートバルブ３９〜４８、３７、３８を介して
それぞれ接続されている。

【００２５】第２の搬送チャンバ１３の長手方向の一端
には、ゲートバルブ３５を介して前処理チャンバ１２が
接続されており、その前処理チャンバ１２には、ゲート
バルブ３４を介して搬入チャンバ１１が接続されてい
る。

【００２６】第２の搬送チャンバ１３の他端側には、ゲ
ートバルブ３６を介して搬出チャンバ１６が接続されて
おり、また、第２の搬送チャンバ１３の両側には、第１
の搬送チャンバ１７、１８に接続された受渡チャンバ１
４、１５が、それぞれ直接接続されている。

【００２７】上述の各チャンバ１１〜２８には、図示し
ない真空排気系が接続されており、それぞれ独立に真空
排気できるように構成されている。この真空処理装置１
を用いて基板を処理する場合、先ず、各ゲートバルブ３
４〜４８を閉じ、搬入チャンバ１１以外の各チャンバ１
２〜４８内を真空排気しておく。

【００２８】その状態で搬入チャンバ１１を大気に開放
し、処理対象物である基板を所定枚数装着し、搬入チャ
ンバ１１内を大気から遮断し、真空排気する。

【００２９】搬入チャンバ１１内が所定圧力まで真空排
気された後、搬入チャンバ１１と前処理チャンバ１２の
間のゲートバルブ３４を開け、搬送ベルトで構成された
図示しない基板搬送機構により、搬入チャンバ１１内に
ある基板を前処理チャンバ１２内に搬送する。

【００３０】前処理チャンバ１２内に基板が搬入された
後、ゲートバルブ１２を閉じ、基板表面をクリーニング
する前処理を行う。前処理の終了後、前処理チャンバ１
２と第２の搬送チャンバ１３の間のゲートバルブ３５を
開け、基板搬送ロボット９１によって前処理チャンバ１
２内の基板を取り出し、図面左方の受渡チャンバ１４内
に載置する。

【００３１】受渡チャンバ１４のゲートバルブ３７を開
け、図面左方の第１の搬送チャンバ１７内に配置された
基板搬送機構９２を動作させ、受渡チャンバ１４内の基
板を、その第１の搬送チャンバ１７内に搬入する。次い
で、初段の処理チャンバ１９のゲートバルブ３９を開
け、基板をその内部に搬入し、ゲートバルブ３９を閉
じ、最初の処理を行う。

【００３２】他方、前処理チャンバ１２側では、搬入チ
ャンバ１１内に装着された基板を搬入し、ゲートバルブ
３４、３５を閉じて前処理を行う。処理チャンバ１９内
での最初の処理の終了後、ゲートバルブ３９、４０の開
閉と基板搬送機構９２により、初段の処理チャンバ１９
内の基板を、次段の処理チャンバ２０に移動させる。

【００３３】前処理チャンバ１２での前処理が終了した
基板は、受渡チャンバ１４内に載置し、上述したのと同
様の手順により、初段の処理チャンバ１９内に搬入す
る。前処理チャンバ１２内には、搬入チャンバ１１内か
ら未処理の基板を搬入し、前処理を行う。

【００３４】上述の操作を繰り返し、搬入チャンバ１１
内から搬入された基板が、図面左方の第１の搬送チャン
バ１７に接続された５台の処理チャンバ１９〜２３で順
番に処理されると、第５段の処理チャンバ２３内での処
理が終了した基板は、ゲートバルブ４３、３７の開閉と
基板搬送機構９２により、受渡チャンバ１４に戻す。

【００３５】その基板は、第２の搬送チャンバ１３内の
基板搬送機構９１により、図面右方の受渡チャンバ１５
内に搬送し、その受渡チャンバ１５のゲートバルブ３８
を開け、図面右方の第１の搬送チャンバ１８内の基板搬
送機構９３により、第６段の処理チャンバ２４内に搬入
する。

【００３６】このとき、図面左方の第１の搬送チャンバ
１７に接続された５台の処理チャンバ１９〜２３のう
ち、１段〜４段の処理チャンバ１９〜２２内での処理が
終了した基板は、順次、次段の処理チャンバ２０〜２３
へ移動させると共に、前処理チャンバ１２での前処理が
終了した基板を、受渡チャンバ１４を介して、空となっ
た初段の処理チャンバ１９内に搬入する。

【００３７】図面右方の第６段の処理チャンバ２４での
処理が終了した基板は、次段の処理チャンバ２５内に搬
送し、空となった第６段の処理チャンバ２４内に、受渡
チャンバ１５を介して、図面左方の処理チャンバ１９〜
２３での処理が終了した基板を搬入する。

【００３８】このように、前処理チャンバ１２での前処
理が終了した基板を、各処理チャンバ１９〜２８内で処
理し、最後段の処理チャンバ２８内での処理が終了した
基板は、受渡チャンバ１５内に戻し、搬出チャンバ１６
のゲートバルブ３６を開け、第２の処理チャンバ１３内
の基板搬送機構９１によって、その搬出チャンバ１６内
に搬送する。

【００３９】各処理チャンバ１９〜２８内での処理が終
了した基板が、搬出チャンバ１６内に搬入され、搬出チ
ャンバ１６内が基板で満載された状態になったら、搬出
チャンバ１６のゲートバルブ３６を閉じ、搬出チャンバ
１６内を大気に開放し、処理が終了した基板を取り出
す。

【００４０】他方、搬入チャンバ１１内の基板が全て搬
出されたら、ゲートバルブ３４を閉じた後、内部を大気
に開放し、未処理の基板を装着する。このように、本発
明の真空処理装置１によれば、基板の複雑な連続処理を
大気に曝さずに行うことが可能となっている。

【００４１】以上は、合計１０台の処理チャンバ１９〜
２８を使用して基板を処理する場合を説明したが、１０
台のうち、所望の処理チャンバだけを使用して処理を行
うことも可能である。

【００４２】次に、本発明の第二例の真空処理装置を説
明する。図２の符号２は、その真空処理装置であり、搬
入チャンバ５１と、前処理チャンバ５２と、搬出チャン
バ５６を１台ずつ有しており、また、第１の搬送チャン
バ５７、５８と、第２の搬送チャンバ５３a、５３bを２
台ずつ有している。

【００４３】第１、第２の搬送チャンバ５７、５８、５
３a、５３b内には、基板搬送ロボットから成る基板搬送
機構９５、９６、９４a、９４bがそれぞれ配置されてお
り、第１の搬送チャンバ５７、５８の周囲には、上述の
図１に示した真空処理装置１と同様に、処理チャンバ５
９〜６８が５台ずつと、受渡チャンバ５４、５５が１台
ずつ配置されている。

【００４４】また、第１の搬送チャンバ５７、５８と、
処理チャンバ５９〜６８及び受渡チャンバ５４、５５と
は、それぞれゲートバルブ７９〜８８、７７、７８によ
って接続されており、他方、２台の第２の搬送チャンバ
５３a、５３b同士は互いに直接連結されている。

【００４５】２台の第２の搬送チャンバ５３a、５３bの
うち、図面上方の第２の搬送チャンバ５３aの長手方向
の一端には、ゲートバルブ７５を介して前処理チャンバ
５２が接続されており、更に、その前処理チャンバ５２
には、ゲートバルブ７４を介して搬入チャンバ５１が接
続されている。他方、図面下方の第２の処理チャンバ５
３bの一端には、ゲートバルブ７６を介して搬出チャン
バ５６が接続されている。

【００４６】受渡チャンバ５４、５５のうち、一方の受
渡チャンバ５４は、図面上方の第２の搬送チャンバ５３
aに接続されており、他方の受渡チャンバ５５は、図面
下方の第２の搬送チャンバ５３bに接続されている。

【００４７】この真空処理装置２は、上述のように構成
されており、搬入チャンバ５１から前処理チャンバ５２
内に搬入した基板は、前処理が終了すると、第２の処理
チャンバ５３a内に配置された基板搬送機構９４aによ
り、図面上方の受渡チャンバ５４に搬送する。そして、
第１の処理チャンバ５７内の基板搬送機構９５により、
その第１の処理チャンバ５７に接続された５台の処理チ
ャンバ５９〜６３内に順番に搬出入させ、初段の処理チ
ャンバ５９での処理を行う。各処理チャンバ５９〜６３
での処理が終了した基板は、受渡チャンバ５４に戻すと
共に、初段〜第４段の処理チャンバ５９〜６２内での処
理が終了した基板は、次段の処理チャンバ６０〜６３に
搬送する。

【００４８】受け渡しチャンバ５４に戻した基板は、第
２の搬送チャンバ５３a、５３b内の２台の基板搬送機構
９４a、９５aによって、図面下方の受渡チャンバ５５に
搬送する。その基板は、第１の搬送チャンバ５８内の基
板搬送機構９６により、その第１の搬送チャンバ５８に
接続された処理チャンバ６４〜６８内で順次処理を行
い、最後段の処理チャンバ６８での処理が終了した基板
は、受渡チャンバ５４に戻し、搬出チャンバ５６内に搬
送する。

【００４９】第６段〜第９段の処理チャンバ６４〜６７
での処理が終了した基板は、順次次段の処理チャンバ６
５〜６８内に搬送すると共に、第６段の処理チャンバ６
４内には、第５段の処理チャンバ６３での処理が終了
し、受渡チャンバ５５内に載置された基板を搬入する。

【００５０】このように、基板を各処理チャンバ５９〜
６８で順番に処理することが可能であり、この真空処理
装置２によっても、多数の処理チャンバでの複雑な連続
処理を行うことができる。

【００５１】なお、上記の真空処理装置１、２では、周
囲に処理チャンバが配置された第１の搬送チャンバを２
台設けたが、３台以上設けることも可能である。例え
ば、第２例の真空処理装置２の場合では、第１の処理チ
ャンバ５７、５７は、第２の処理チャンバ５３a、５３b
の図面左方に配置されているが、それとは別の第１の処
理チャンバを図面右方にも配置することができる。

【００５２】また、上記第一、第二例では、第１、第２
の搬送チャンバ内の搬送機構が、基板搬送ロボットであ
った場合について説明したが、本発明の真空処理装置で
は、搬送機構はそれに限定されるものではない。

【００５３】更に、上記第一、第二例では、基板の搬入
を行う搬入チャンバと基板の搬出を行う搬出チャンバと
を別々に設けたが、１台の搬入搬出チャンバを第２の搬
送チャンバに接続し、基板の搬入と搬出を、その搬入搬
出チャンバで行ってもよい。

【００５４】

【発明の効果】少ない専有面積で、多数の処理チャンバ
を配置することができる。また、多数の処理チャンバで
の基板処理を大気に曝さずに行うことができるので、歩
留まりが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例の真空処理装置

【図２】他の例の真空処理装置

【図３】従来技術の真空処理装置

【符号の説明】

１１、５１……搬入チャンバ １２、５２……前処理
チャンバ １３、５３a、５３b……第２の搬送チャン
バ １６、５６……搬出チャンバ １７、１８、５
７、５８……第１の搬送チャンバ １９〜２８、５９
〜６８……処理チャンバ ９１〜９３、９４a、９４
b、９５、９６……基板搬送機構

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】周囲に複数の処理チャンバが接続され、内
   部に基板搬送機構が配置された第１の搬送チャンバを複
   数台と、 内部に基板搬送機構が配置された第２の搬送チャンバを
   少なくとも１台有し、 前記複数台の第１の搬送チャンバは、前記第２の搬送チ
   ャンバを介して接続されていることを特徴とする真空処
   理装置。
2. 【請求項２】基板の搬出を行う搬出チャンバと、基板の
   搬入を行う搬入チャンバが、前記第２の搬送チャンバに
   接続されたことを特徴とする請求項１記載の真空処理装
   置。
3. 【請求項３】前記搬入チャンバと前記第２の搬送チャン
   バの間に、基板の前処理を行う前処理チャンバが設けら
   れたことを特徴とする請求項２記載の真空処理装置。