JPWO2012098871A1 - 真空処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の真空搬送機構を有する真空搬送系の搬送効率およびスループットを向上させること。【解決手段】この真空処理装置は、２階建の真空搬送室（１０）の周囲に４つのプロセス・モジュール（ＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ３，ＰＭ４）および４つのロードロック・モジュール（ＬＭＬ１，ＬＭＬ２，ＬＭＵ１，ＬＭＵ２）をクラスタ状に配置している。ここで、真空搬送室（１０）の２階は全て第３の真空搬送エリア（ＴＥ３）になっており、開口部（１３）を通って第３の真空搬送エリア（ＴＥ３）が２階から１階に下りて第１および第２の真空搬送エリア（ＴＥ１，ＴＥ２）の間に割り込んでいる。第３の真空搬送ロボット（３４）は、第３の真空搬送エリア（ＴＥ３）の２階部分で奥行き方向（Ｘ方向）に直進移動可能な左側および右側の水平搬送部（ＨＲ１，ＨＲ２）と、第３の真空搬送エリア（ＴＥ３）の開口部（１３）で鉛直方向（Ｚ方向）に直進移動つまり昇降可能な左側および右側の昇降搬送部（ＶＲ１，ＶＲ２）とを有している。【選択図】図２

Description

本発明は、クラスタツール方式の真空処理システムに係り、特に真空搬送室内に複数の真空搬送機構を設ける真空処理装置に関する。

真空搬送室を有する真空処理システムの一形態として、クラスタツール方式がよく知られている。クラスタツール方式は、プロセスの一貫化、連結化あるいは複合化をはかるために、減圧下で所定の処理を行う複数のプロセス・モジュールを真空搬送室の周りに配置する方式であり、マルチチャンバ方式とも称され、典型的には半導体製造装置で採用されている。

近年、クラスタツール方式の真空処理装置においては、未処理の基板または処理済みの基板を収納するカセットの投入、払い出しが行われるロードポート側から見て装置全体の幅サイズを縮小ないし維持しつつ、真空搬送室を奥行き方向に長く延ばすことにより、その長辺に沿ってプロセス・モジュールを増設するレイアウトが一つの傾向になっている（たとえば特許文献１参照）。

このように真空搬送室を奥行き方向に長く延ばして多数のプロセス・モジュールを並べるクラスタツールの一形態として、真空搬送室内の搬送空間を奥行き方向で複数の真空搬送エリアに分割して、各真空搬送エリアにその周囲のプロセス・モジュールと基板の受け渡しを行う真空搬送ロボットを設置するとともに、真空搬送ロボット同士で基板の受け渡しを行うための中継台を真空搬送エリア間の境界付近に配置する構成が採られている（たとえば特許文献２参照）。この場合、ロードポート側の大気空間と真空搬送室内の減圧空間とをインタフェースするロードロック・モジュールから見て、手前の真空搬送ロボットと奥の真空搬送ロボットとは中継台を介して直列に接続された構成になる。

特表２００５−５３４１７６号 米国特許第６４４０２６１号

上記のように真空搬送室内で複数の真空搬送ロボットを直列に接続する構成を採る従来のクラスタツールは、一律に全てのプロセス・モジュールに同一の単一プロセスを並列的に行わせる場合、あるいは真空搬送エリア別に組分けされた複数のプロセス・モジュールに同一の複合プロセスを並列的に行わせる場合に、搬送能力が限界に突き当たる。

この場合、各々の真空搬送ロボットは、一定のサイクル内で、ロードロック・モジュール側からの未処理の基板を受け取る動作と、その担当する真空搬送エリア周囲の各プロセス・モジュールに対して基板を出し入れする動作と、処理済みの基板をロードロック・モジュール側へ送り出す動作とを順次行わなければならない。ところが、ロードロック・モジュールに隣接する手前の真空搬送ロボットには、担当真空搬送エリア内で課せられる上記一連の搬送タスクだけでなく、ロードロック・モジュールと奥の真空搬送ロボットとの間で行われる未処理基板または処理済み基板の転送の橋渡しをするタスクも加わる。これによって、手前の真空搬送ロボットに搬送負荷が集中し、ここでシステム全体の搬送能力が限界に突き当たり、スループットが制限される。この問題はプロセス時間が短いほど顕著になり、１分以下あるいは３０秒以下といった短時間のプロセスでは致命的なスループット制約要因となる。

また、上記のように同一の単一プロセスまたは複合プロセスを複数のプロセス・モジュールに並列的に行わせる場合、ロードポート側ではロット処理中または仕掛中の基板を抱える１つのカセットに対して集中的に（全てのロードロック・モジュールにおける全ての基板の出し入れに合わせて）未処理基板の取り出しと処理済み基板の装入とを頻繁かつ敏速に行わなければならない。したがって、真空搬送室内の搬送効率だけでなく、大気搬送室内の搬送効率の向上も課題になる。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するものであり、複数の真空搬送機構を有する真空搬送系の搬送効率およびスループットを向上させる真空処理装置を提供する。

さらに、本発明は、ロードポートとロードロック・モジュールとの間で基板を搬送する大気搬送系の搬送効率を向上させる真空処理装置を提供する。

本発明の第１の観点における真空処理装置は、室内が減圧状態に保たれる真空搬送室と、前記真空搬送室内に水平方向で分けられて設けられる第１および第２の真空搬送エリアと、前記第１の真空搬送エリアに隣接して前記真空搬送室の周囲に配置された第１組のプロセス・モジュールおよび第１組のロードロック・モジュールと、前記第２の真空搬送エリアに隣接して前記真空搬送室の周囲に配置された第２組のプロセス・モジュールと、前記第１組のプロセス・モジュールおよび前記第１組のロードロック・モジュールにアクセスして、アクセス先の各モジュールと基板の受け渡しを行い、前記第１の真空搬送エリア内で基板を搬送する第１の真空搬送機構と、前記第２組のプロセス・モジュールにアクセスして、アクセス先の各モジュールと基板の受け渡しを行い、前記第２の真空搬送エリア内で基板を搬送する第２の真空搬送機構と、前記第１組のロードロック・モジュールよりも高い階または低い階に配置された第２組のロードロック・モジュールと、前記真空搬送室内で前記第２組のロードロック・モジュールに隣接して設けられ、前記第２の真空搬送エリアに接続する第３の真空搬送エリアと、前記第２組のロードロック・モジュールにアクセスしてアクセス先の各モジュールと基板の受け渡しを行うとともに、前記第３の真空搬送エリア内に設けられた第１の移載位置で前記第２の搬送機構と基板の受け渡しを行い、前記第３の真空搬送エリアで基板を搬送する第３の真空搬送機構とを有する。

上記構成の真空処理装置においては、第１の真空搬送機構と第２の真空搬送機構とは互いに独立に稼働し、第１の真空搬送機構は専ら第１の真空搬送エリア内の基板搬送だけに従事していればよく、第２組（２階）のロードロック・モジュールと第２組のプロセス・モジュールとの間での基板搬送に関与する（橋渡しをする）必要はない。したがって、第１の真空搬送機構に搬送負荷が集中することはない。このように、全ての真空搬送ロボットに搬送負荷が均等または相応に分散されるので、システム全体の搬送能力および搬送効率が高く、クラスタツールにおける単時間プロセスのスループットを向上させることができる。

本発明の第２の観点における真空処理装置は、室内が減圧状態に保たれる真空搬送室と、前記真空搬送室の周囲に並べて設けられ、減圧下の室内で基板に所定の処理が行われる１つまたは複数のプロセス・モジュールと、前記真空搬送室の周囲に並べて設けられ、室内が選択的に大気状態または減圧状態に切り換えられ、大気空間と前記真空搬送室との間で転送される基板を一時的に留め置く複数のロードロック・モジュールと、いずれかの前記ロードロック・モジュールといずれかの前記プロセス・モジュールとの間で、または異なる前記プロセス・モジュールの間で、基板を搬送するために前記真空搬送室内に設けられる１つまたは複数の真空搬送機構と、多数の基板を一定間隔に並べて出し入れ可能に収納するカセットの投入または払い出しを行うために、前記複数のロードロック・モジュールと対向する大気空間内の所定位置に設けられる第１のロードポートと、前記第１のロードポートに置かれた第１のカセットといずれかの前記ロードロック・モジュールとの間で基板の搬送を行う第１の大気搬送機構と、前記第１のロードポート上の前記第１のカセットと他のいずれかの前記ロードロック・モジュールとの間で基板の搬送を行う第２の大気搬送機構とを有し、前記第１および第２の大気搬送機構が、前記第１のカセットに対して基板の取り出しまたは基板の装入を１枚ずつ交互に行う。

上記構成の真空処理装置においては、第１のロードポート上のロット処理中または仕掛中の第１のカセットに対して、第１および第２の大気搬送ロボットが交互にアクセスして基板の取り出し／装入を迅速かつ円滑に行えるので、第１のロードポートとロードロック・モジュール間の大気系の搬送効率を大きく向上させることが可能であり、真空系の高スループット化にも容易に対応することができる。

本発明の真空処理装置によれば、上記のような構成および作用により、複数の真空搬送機構を有する真空搬送系の搬送効率およびスループットを向上させることができ、さらにはロードポートとロードロック・モジュールとの間で基板を搬送する大気搬送系の搬送効率も向上させることができる。

本発明の一実施形態における真空処理装置の全体構成を示す平面図である。 上記真空処理装置の全体構成を示す縦断面図である。 上記真空処理装置における第１の処理部を示す平面図である。 上記真空処理装置における第２の処理部を示す平面図である。 上記真空処理装置における第３の真空搬送ロボットの水平搬送部および垂直搬送部の具体的構成例を示す斜視図である。 上記真空処理装置における全体の動作の一実施例を説明するためのタイミング図である。 上記真空処理装置における全体の動作の一実施例を説明するためのタイミング図である。 上記真空処理装置におけるロードロック室の一変形例を示す略縦断面図である。 上記真空処理装置の一変形例を示す縦断面図である。 図８の変形例の一形態を示す斜視図である。 上記真空処理装置の別の変形例を示す斜視図である。

以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。

［装置全体の構成］

図１および図２に、本発明の一実施形態における真空処理装置の全体構成をそれぞれ平面図および縦断面図で示す。図３および図４には、図１の全体構成を並列的に稼働する第１および第２の処理部にそれぞれ分けて示す。

この真空処理装置は、クラスタツール方式のプラズマ処理装置として構成されており、装置奥行き方向（図のＸ方向）に延びる一対の辺が他の辺よりも約２倍長い五角形の形状を有する真空搬送室１０の周囲に４つのプロセス・モジュールＰＭ_１，ＰＭ_２，ＰＭ_３，ＰＭ_４および４つのロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２，ＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２をクラスタ状に配置している。

より詳細には、真空搬送室１０は２階建になっており、１階には水平な奥行方向（Ｘ方向）で分けられた第１および第２の真空搬送エリアＴＥ_１，ＴＥ_２が設けられている。そして、第１の真空搬送エリアＴＥ_１の周囲には、その斜辺の２つの側壁に第１組の２つのロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２がゲートバルブＧＶ_Ｌ１，ＧＶ_Ｌ２を介してそれぞれ連結されるとともに、幅方向（Ｙ方向）で平行に向かい合う２つの側壁に第１組の２つのプロセス・モジュールＰＭ_１，ＰＭ_２がゲートバルブＧＶ_１，ＧＶ_２を介してそれぞれ連結されている。一方、第２の真空搬送エリアＴＥ_２の周囲には、幅方向（Ｙ方向）で平行に向かい合う２つの側壁に第２組の２つのプロセス・モジュールＰＭ_３，ＰＭ_４がゲートバルブＧＶ_３，ＧＶ_４を介してそれぞれ連結されている。

真空搬送室１０の２階は全て第３の真空搬送エリアＴＥ_３になっている。この第３の真空搬送エリアＴＥ_３は、水平な隔壁板１１によって１階の第１および第２の真空搬送エリアＴＥ_１，ＴＥ_２から上下に隔てられている。ただし、奥行方向（Ｘ方向）の中間部で隔壁板１１が切り欠かれて、開口部１３が形成され、この開口部１３を通って第３の真空搬送エリアＴＥ_３が２階から１階に下りて第１および第２の真空搬送エリアＴＥ_１，ＴＥ_２の間に割り込んでいる。

２階の第３の真空搬送エリアＴＥ_３の周囲には、斜辺の２つの側壁に、つまり１階の第１組のロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２の上に、第２組の２つのロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２がゲートバルブＧＶ_Ｕ１，ＧＶ_Ｕ２を介してそれぞれ連結されている。

プロセス・モジュール（処理装置）ＰＭ_１，ＰＭ_２，ＰＭ_３，ＰＭ_４は、図示しない各専用の排気装置により室内が可変の圧力で常時減圧状態に保たれる真空チャンバ１２を有しており、典型的には室内の中央部に配置した載置台１４の上に１枚または複数枚の被処理基板たとえば半導体ウエハＷを載せ、所定の用力（処理ガス、高周波電力等）を用いて所望のプラズマ処理、たとえばＣＶＤ、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）あるいはスパッタ等の真空成膜処理、熱処理、半導体ウエハ表面のクリーニング処理、ドライエッチング加工等を行うようになっている。

ロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２，ＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２は、それぞれドアバルブＤＶ_Ｌ１，ＤＶ_Ｌ２，ＤＶ_Ｕ１，ＤＶ_Ｕ２を介して後述するローダ・モジュール１５の大気搬送室とも連通できるようになっており、各々のロードロック室１６内にローダ・モジュール１５と真空搬送室１０との間で転送される半導体ウエハＷを一時的に留め置くための載置台１８を設けている。図２に示すように、各ロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２，ＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２のロードロック室１６は、開閉弁２０を介して排気装置２２に接続されるとともに、開閉弁２４を介してパージガス供給部２６に接続されており、室内の雰囲気を減圧状態および大気圧状態のいずれにも選択的に切り換えられるようになっている。なお、図２では、図解の簡略化のために、排気用の開閉弁２０を１階のロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２の片方に対する１つのみを示し、パージング用の開閉弁２４を２階のロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２の片方に対する１つのみを示している。

真空搬送室１０は、専用の排気装置２８に接続されており、室内が通常は一定の圧力で常時減圧状態に保たれる。室内には、第１および第２の真空搬送エリアＴＥ_１，ＴＥ_２に第１および第２の真空搬送ロボット（真空搬送機構）３０，３２がそれぞれ設けられ、第３の真空搬送エリアＴＥ_３に第３の真空搬送ロボット（真空搬送機構）３４が設けられている。

第１の真空搬送ロボット３０は、第１の真空搬送エリアＴＥ_１の中心部に設置された本体と、この本体上で旋回、昇降および進退（または伸縮）可能な一対の搬送アームＦ_ａ，Ｆ_ｂとを有し、各々の搬送アームＦ_ａ，Ｆ_ｂがそのフォーク形のエンドエフェクタで１枚の半導体ウエハＷを水平に保持または支持できるようになっている。そして、第１の真空搬送ロボット３０は，第１の真空搬送エリアＴＥ_１の周囲に配置されている第１組のプロセス・モジュールＰＭ_１，ＰＭ_２および第１組のロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２のいずれにもアクセス可能であり、開状態のゲートバルブＧＶ（ＧＶ_１，ＧＶ_２，ＧＶ_Ｌ１，ＧＶ_Ｌ２）を通ってアクセス先のモジュールのチャンバ１２（１６）の中に搬送アームＦ_ａ，Ｆ_ｂのいずれか一方を選択的に挿入し、載置台１４（１８）の上に処理前の半導体ウエハＷを搬入（ローディング）し、あるいは載置台１４（１８）から処理後の半導体ウエハＷを搬出（アンローディング）できるようになっている。

第２の真空搬送ロボット３２は、第２の真空搬送エリアＴＥ_２の中心部に設置された本体と、この本体上で旋回、昇降および進退（または伸縮）可能な一対の搬送アームＦ_ｃ，Ｆ_ｄとを有し、各々の搬送アームＦ_ｃ，Ｆ_ｄがそのフォーク形のエンドエフェクタで１枚の半導体ウエハＷを水平に保持または支持できるようになっている。そして、第２の真空搬送ロボット３２は，第２の真空搬送エリアＴＥ_２の周囲に配置されている第２組のプロセス・モジュールＰＭ_３，ＰＭ_４のいずれにもアクセス可能であり、開状態のゲートバルブＧＶ（ＧＶ_３，ＧＶ_４）を通ってアクセス先のモジュールのチャンバ１２の中に搬送アームＦ_ｃ，Ｆ_ｄのいずれか一方を選択的に挿入し、載置台１４の上に処理前の半導体ウエハＷを搬入（ローディング）し、あるいは載置台１４から処理後の半導体ウエハＷを搬出（アンローディング）できるようになっている。さらに、第２の真空搬送ロボット３２は，後述するように，第２の真空搬送エリアＴＥ_２の１階部分で第３の真空搬送ロボット３４と半導体ウエハＷの受け渡しを行えるようになっている。

第３の真空搬送ロボット３４は、第３の真空搬送エリアＴＥ_３の２階部分で奥行き方向（Ｘ方向）に直進移動可能な左側および右側の水平搬送部ＨＲ_１，ＨＲ_２と、第３の真空搬送エリアＴＥ_３の開口部１３で鉛直方向（Ｚ方向）に直進移動つまり昇降可能な左側および右側の昇降搬送部ＶＲ_１，ＶＲ_２とを有している。ここで、左側および右側の水平搬送部ＨＲ_１，ＨＲ_２ならびに左側および右側の昇降搬送部ＶＲ_１，ＶＲ_２は、２階で幅方向（Ｙ方向）に並んで配置されている左右一対のロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２にそれぞれ対応して、幅方向（Ｙ方向）に左右に並んで設けられている。すなわち、ローダ・モジュール１５側から真空搬送室１０の奥行き方向（Ｘ方向）を向いて見ると、左側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１と左側水平搬送部ＨＲ_１と左側昇降搬送部ＶＲ_１とが第３の真空搬送エリアＴＥ_３の左半部に設けられ、右側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ２と右側水平搬送部ＨＲ_２と右側昇降搬送部ＶＲ_２とが第３の真空搬送エリアＴＥ_３の右半部に設けられている。

［第３の真空搬送ロボットの具体的構成例］

図５に、第３の真空搬送エリアＴＥ_３の右半部で稼働する第３の真空搬送ロボット３４の右側水平搬送部ＨＲ_２および右側昇降搬送部ＶＲ_２の具体的構成例を示す。

右側水平搬送部ＨＲ_２は、右側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ２の方を向いて１枚の半導体ウエハＷを水平に保持または支持できるフォーク形の１本の搬送アームＡＭ_２と、この搬送アームＡＭ_２を真空搬送室１０の奥行き方向（Ｘ方向）のみで直進移動させる水平直進搬送部３６とを有している。ここで、右側水平直進搬送部３６は、真空搬送室１０の２階部分の右側側壁（または上壁）に沿って奥行き方向（Ｘ方向）に延びる無端状の搬送駆動ベルトたとえばタイミングベルト３８と、この搬送駆動ベルト３８を駆動するための駆動部（モータ４０、駆動プーリ４２および図示しない反対側の遊動プーリ）と、搬送アームＡＭ_２を搬送駆動ベルト３８に結合するブラケット型のアーム支持部４４と、このアーム支持部４４を奥行き方向（Ｘ方向）に案内するレール４６とを有している。モータ４０の始動、回転方向、回転速度および停止を制御することにより、第３の真空搬送エリアＴＥ_３の２階部分の右半部で搬送アームＡＭ_２を双方向に直進移動させ、任意の位置で停止させることができるようになっている。

右側昇降搬送部ＶＲ_２は、右側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ２の方を背にして、異なる高さでそれぞれ１枚の半導体ウエハＷを水平に載置または支持できるパッド形の上部および下部バッファ４８_Ｕ，４８_Ｌと、昇降棒５０を介して両バッファ４８_Ｕ，４８_Ｌを真空搬送エリアＴＥ_３の開口部１３の１階部分および２階部分にそれぞれ設けられた１階移載位置（第１の移載位置）ＴＰ_Ｌおよび２階移載位置ＴＰ_Ｕ（第２の移載位置）間で昇降移動させる昇降駆動部５２とを有している。昇降駆動部５２は、たとえばリニアモータ、ボールネジ機構あるいはシリンダで構成されている。昇降棒５０は、真空搬送室１０の１階の底壁に設けられた穴にシール部材５４を介して鉛直方向で摺動可能に通されている。昇降駆動部５２の始動、昇降の向き、ストロークおよび停止を制御することにより、第３の真空搬送エリアＴＥ_３の開口部１３で両バッファ４８_Ｕ，４８_Ｌを昇降移動させ、それらの高さ位置を任意に可変できるようになっている。

なお、上部および下部バッファ４８_Ｕ，４８_Ｌは、図５では半導体ウエハＷを１箇所で支持する構成になっているが、複数箇所（たとえば周回方向で１２０°の間隔を空けて配置される３本のピン）で半導体ウエハＷを支持する構成も可能である。

右側水平搬送部ＨＲ_２は、第３の真空搬送エリアＴＥ_３の２階部分の右半部において、搬送アームＡＭ_２を奥行き方向（Ｘ方向）で移動させることにより、右側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ２とそのロードロック室１６内で半導体ウエハＷの受け渡しを行えるとともに、右側昇降搬送部ＶＲ_２の両バッファ４８_Ｕ，４８_Ｌとも２階移載位置ＴＰ_Ｕで半導体ウエハＷの受け渡しを行えるようになっている。

より詳細には、右側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ２においては、後述するリフトピン１７の上げ下げと搬送アームＡＭ_２の出し入れとを連携動作させることにより、ロードロック室１６から未処理の半導体ウエハＷを搬出し、またはロードロック室１６に処理済みの半導体ウエハＷを搬入することができる。

また、右側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ２から搬出した未処理の半導体ウエハＷを右側水平搬送部ＨＲ_２から右側昇降搬送部ＶＲ_２に渡すときは、先ず搬送アームＡＭ_２を２階移載位置ＴＰ_Ｕを通り越して奥の位置まで後退移動させ、その後に右側昇降搬送部ＶＲ_２を１階から２階に上昇移動させる。この時、両バッファ４８_Ｕ，４８_Ｌのうち受け取る方たとえばバッファ４８_Ｕを搬送アームＡＭ_２よりも幾らか低い位置に合わせる。次に、搬送アームＡＭ_２を前進移動させて、バッファ４８_Ｕの上に半導体ウエハＷを差し出させる。そして、右側昇降搬送部ＶＲ_２を短いストロークで上昇させると、半導体ウエハＷが搬送アームＡＭ_２からバッファ４８_Ｕに乗り移る。この後、搬送アームＡＭ_２をいったん後退させ、右側昇降搬送部ＶＲ_２を２階から１階に下降移動させる。

また、右側水平搬送部ＨＲ_２が右側昇降搬送部ＶＲ_２より処理済みの半導体ウエハＷを受け取るときは、やはり搬送アームＡＭ_２を２階移載位置ＴＰ_Ｕよりも奥の位置まで後退移動させてから、右側昇降搬送部ＶＲ_２を１階から２階に上昇移動させる。この時、両バッファ４８_Ｕ，４８_Ｌのうち処理済みの半導体ウエハＷを載せている方たとえばバッファ４８_Ｌを搬送アームＡＭ_２よりも幾らか高い位置に合わせる。次に、搬送アームＡＭ_２をバッファ４８_Ｌの下まで前進移動させて、右側昇降搬送部ＶＲ_２を短いストロークで下降させると、半導体ウエハＷがバッファ４８_Ｌから搬送アームＡＭ_２に乗り移る。この後、搬送アームＡＭ_２をいったん後退させ、右側昇降搬送部ＶＲ_２を２階から１階に下降移動させる。

上記のように、右側水平搬送部ＨＲ_２を介して、右側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ２と右側昇降搬送部ＶＲ_２の各バッファ４８_Ｕ，４８_Ｌとの間で半導体ウエハＷを１枚ずつ双方向に転送することができる。また、右側水平搬送部ＨＲ_２と両バッファ４８_Ｕ，４８_Ｌとの間で、未処理の半導体ウエハＷと処理済みの半導体ウエハＷとの交換も行えるようになっている。

一方、右側昇降搬送部ＶＲ_２の両バッファ４８_Ｕ，４８_Ｌは、１階に下りることにより、１階移載位置ＴＰ_Ｌで第２の真空搬送ロボット３２と半導体ウエハＷの受け渡しを行える。すなわち、右側昇降搬送部ＶＲ_２が１階移載位置ＴＰ_Ｌに着いている間は、第２の真空搬送ロボット３２が両バッファ４８_Ｕ，４８_Ｌのいずれにも任意にアクセス可能であり、搬送アームＦ_ｃ，Ｆ_ｄを用いて各バッファ４８_Ｕ，４８_Ｌから未処理の半導体ウエハＷ_ｉを受け取り、または各バッファ４８_Ｕ，４８_Ｌに処理済みの半導体ウエハＷ_ｊを渡すことが可能であり、ピック＆プレース動作により未処理の半導体ウエハＷ_ｉと処理済みの半導体ウエハＷ_ｊとの交換も行えるようになっている。

なお、この実施形態では、基本的には、第２の真空搬送ロボット３２における搬送アームＦ_ｃ，Ｆ_ｄの水平進退移動と右側昇降搬送部ＶＲ_２におけるバッファ４８_Ｕ，４８_Ｌの上下移動とが連携することによって、両者の間で半導体ウエハＷの受け渡しが行われる。しかし、半導体ウエハＷの受け渡しの際に、第２の真空搬送ロボット３２が搬送アームＦ_ｃ，Ｆ_ｄの水平進退移動だけでなく上下移動も行うことにより、右側昇降搬送部ＶＲ_２の方でバッファ４８_Ｕ，４８_Ｌを上下移動させる動作を不要にすることもできる。

このように、第３の真空搬送ロボット３４は、右側水平搬送部ＨＲ_２および右側昇降搬送部ＶＲ_２によって、２階の右側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ２と１階の第２の真空搬送ロボット３２との間で半導体ウエハＷを双方向に１枚ずつ転送できるようになっている。

第３の真空搬送エリアＴＥ_３の左半部で稼働する第３の真空搬送ロボット３４の左側水平搬送部ＨＲ_１および左側昇降搬送部ＶＲ_１も、上述した右側水平搬送部ＨＲ_２および右側昇降搬送部ＶＲ_２と同一の構成および機能を有している。したがって、第３の真空搬送ロボット３４は、左側水平搬送部ＨＲ_１および左側昇降搬送部ＶＲ_１によって、２階の左側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１と１階の第２の真空搬送ロボット３２との間で半導体ウエハＷを双方向に１枚ずつ転送できるようになっている。

なお、図２に示すように、第２組（２階）のロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２には、ローディング／アンローディングの際に載置台１８の上で搬送アームＡＭ_２と半導体ウエハＷの受け渡しを行うために複数のリフトピン１７を昇降移動（出没）させるリフトピン機構が設けられている。第１組（１階）のロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２および全てのプロセス・モジュールＰＭ_１，ＰＭ_２，ＰＭ_３，ＰＭ_４にも同様のリフトピン機構が設けられている。

上述した真空搬送室１０回りの真空処理系においては、第１の真空搬送ロボット３０ならびにこの真空搬送ロボット３０のアクセス可能な１階の第１組のロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２および第１組のプロセス・モジュールＰＭ_１，ＰＭ_２によって、独立した第１の真空搬送及び処理部６０（図３）が構成されている。一方、第２の真空搬送ロボット３２およびこの真空搬送ロボット３２のアクセス可能な１階の第２組のプロセス・モジュールＰＭ_３，ＰＭ_４と、第３の真空搬送ロボット３４およびこの真空搬送ロボット３４のアクセス可能な２階の第２組のロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２とによって、独立した第２の真空搬送及び処理部６２（図４）が構成されている。これら第１および第２の処理部６０，６２は、この真空処理装置に投入される半導体ウエハＷに対して、同一のプロセスあるいは異なるプロセスを並列的または同時的に行うことができる。

なお、水平搬送部ＨＲ_１，ＨＲ_２の直進搬送部３６は、この実施例ではベルト機構を用いているが、ボールネジ機構やリニアモータ等の他の直進駆動機構を用いてもよい。

［大気系の構成］

この真空処理装置の大気系は、ロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２，ＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２にドアバルブＤＶ_Ｌ１，ＤＶ_Ｌ２，ＤＶ_Ｕ１，ＤＶ_Ｕ２を介して連結されるローダ・モジュール１５と、このローダ・モジュール１５の正面側に設けられる複数たとえば４つのロードポートＬＰ_１〜ＬＰ_４と、ローダ・モジュール１５の大気搬送室内で稼働する第１および第２の大気搬送ロボット（大気搬送機構）６４，６６とを有している。

ロードポートＬＰ_１〜ＬＰ_４は、ロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２，ＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２と向かい合って横一列に配置されており、外部搬送車との間でたとえば１バッチまたは１ロット２５枚の半導体ウエハＷを収納可能なウエハカセットＣＲの投入、払出しに用いられる。ここで、ウエハカセットＣＲはＳＭＩＦ（Standard Mechanical Interface）やＦＯＵＰ（Front
Opening Unified Pod）等のボックスまたはポッドとして構成されている。

第１の大気搬送ロボット６４は、水平方向のスライド軸を持たない垂直多関節ロボットとして構成されており、ローダ・モジュール１５内でたとえば左側ドアバルブＤＶ_Ｌ１，ＤＶ_Ｕ１の左隣りに設置される昇降移動可能な本体６５と、この本体６５から空中に延びて複数の回転軸で旋回する一対のアームＪ_ａ，Ｊ_ｂ（１本のアームのみ図示）とを有している。各アームＪ_ａ，Ｊ_ｂは、そのフォーク形のエンドエフェクタで１枚の半導体ウエハＷを保持または支持できるようになっている。そして、第１の大気搬送ロボット６４は、右端のロードポートＬＰ_４を除く３つのロードポートＬＰ_１，ＬＰ_２，ＬＰ_３のいずれかに置かれたウエハカセットＣＲと全てのロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２，ＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２にアクセス可能であり、アクセス先のウエハカセットＣＲまたはロードロック・モジュールＬＭに対して半導体ウエハＷを１枚ずつ取り出し（搬出し）、または１枚ずつ装入（搬入）できるとともに、１回のアクセスの中でピック＆プレース方式により処理済みのウエハＷ_ｉと未処理のウエハＷ_ｊとを交換することもできる。

第２の大気搬送ロボット６６も、水平方向のスライド軸を持たない垂直多関節ロボットとして構成されており、ローダ・モジュール１５内でたとえば右側ドアバルブＤＶ_Ｌ２，ＤＶ_Ｕ２の右隣りに設置される昇降移動可能な本体６７と、この本体６７から空中に延びて複数の回転軸で旋回する一対のアームＫ_ａ，Ｋ_ｂ（１本のアームのみ図示）とを有している。各アームＫ_ａ，Ｋ_ｂは、そのフォーク形のエンドエフェクタで１枚の半導体ウエハＷを保持または支持できるようになっている。そして、第２の大気搬送ロボット６６は、左端のロードポートＬＰ_１を除く３つのロードポートＬＰ_２，ＬＰ_３，ＬＰ_４のいずれかに置かれたウエハカセットＣＲと全てのロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２，ＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２にアクセス可能であり、アクセス先のウエハカセットＣＲまたはロードロック・モジュールＬＭに対して半導体ウエハＷを１枚ずつ取り出し（搬出し）、または１枚ずつ装入（搬入）できるとともに、１回のアクセスの中でピック＆プレース方式（先に相手側からウエハを受け取って、それと入れ替わりに別のウエハを相手側に渡す方式）により処理済みのウエハＷ_ｉと未処理のウエハＷ_ｊとを交換することもできる。

このように、中間の２つのロードポートＬＰ_２，ＬＰ_３のいずれかに置かれたカセットＣＲに対しては、第１および第２の大気搬送ロボット６４，６６のどちらもアクセス可能であり、双方のハンドないしアームが互いに干渉し合わない（衝突しない）ように別々のタイミングで半導体ウエハＷの取り出し／装入を行えるようになっている。また、左端のロードポートＬＰ_１は第１の大気搬送ロボット６４の専用で、右端のロードポートＬＰ_４は第２の大気搬送ロボット６６の専用になっている。

この実施形態では、第１および第２の大気搬送ロボット６４，６６の一方が中間の共通ロードポートＬＰ_２，ＬＰ_３上のカセットＣＲにアクセスする動作と、他方がロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２，ＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２のいずれかにアクセスする動作とを同時または並列的に実行できるようになっており、それぞれのハンドリングまたはアーム動作を迅速かつ安全に行えるように、各々の大気搬送ロボット６４，６６を水平スライド軸の無い垂直多関節ロボットにより構成するとともに、図２に示すようにロードポートＬＰ_１〜ＬＰ_４を１階のロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２よりも低い位置に設けている。

なお、クラスタツールにおいては、半導体ウエハＷを大気系からの真空系に投入する際に、半導体ウエハＷのオリエンテーションフラットまたはノッチを所定の位置に合わせるのが望ましい。この実施形態の真空処理装置では、各ロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２，ＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２が個別のロードロック室１６を有する独立したユニットとして構成されており、オリフラ合わせ機構を搭載するためのスペースおよびハードウェア上の余裕がある。図示省略するが、一例として、載置台１８にスピンチャックを取り付けるとともに、方位角方向で半導体ウエハＷのノッチを光学的に検出するための光学センサを設けることにより、各モジュール（ユニット）別にオリフラ合わせ機構を装備することができる。

この実施形態のローダ・モジュールは、共通ロードポートＬＰ_２，ＬＰ_３上のロット処理中または仕掛中のカセットＣＲに対して、第１および第２の大気搬送ロボット６４，６６が交互にアクセスして半導体ウエハＷの取り出し／装入を迅速かつ円滑に行えるので、大気系の搬送効率を大きく向上させており、真空系の高スループット化にも難なく対応することができる。

［一実施例における装置全体の動作］

ここで、図６Ａおよび図６Ｂを参照し、この真空処理装置における全体の動作の一実施例を説明する。この実施例におけるクラスタツール方式は、時分割（タイムシェアリング）方式で同時アクセス可能な中間のロードポートＬＰ_２，ＬＰ_３に搬入されたカセットＣＲ_２，ＣＲ_３内の半導体ウエハＷを処理対象とし、全てのプロセス・モジュールＰＭ_１，ＰＭ_２，ＰＭ_３，ＰＭ_４に同一条件のプラズマ処理を一律に行わせるものであり、特に短時間（たとえば３０秒以下）のプロセスを高スループットで実施する場合に好適に採られる。

この実施例では、たとえばロードポートＬＰ_２上のカセットＣＲ_２から１ロット２５枚のウエハＷ_１〜Ｗ_２５を順番に１枚ずつ取り出して、並列的に稼働するプロセス・モジュールＰＭ_１，ＰＭ_２，ＰＭ_３，ＰＭ_４のいずれかに均等に割り振って搬入し、各プロセス・モジュールＰＭ_１，ＰＭ_２，ＰＭ_３，ＰＭ_４で処理の済んだウエハＷを速やかに搬出してカセットＣＲ_２に１枚ずつ戻す。ローダ・モジュール１５において、第１の大気搬送ロボット６４は専ら第１組（１階）のロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２を担当し、第２の大気搬送ロボット６６は専ら第２組（２階）のロードロック・モジュールＬＭ_ｕ１，ＬＭ_ｕ２を担当する。

図６Ａおよび図６Ｂにおいて、“６６”，“６４”は大気搬送ロボット６６，６４の動作シーケンスをそれぞれ表わす。その中で、“ＬＰ”はアームＪ_ａ（Ｊ_ｂ），Ｋ_ａ（Ｋ_ｂ）をロードポートＬＰ（この例では、ＬＰ_２，ＬＰ_３）に向かって移動させることを表わし、“戻り”はロードロック・モジュールＬＭ（ＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２，ＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２）のロードロック室１６からアームＪ_ａ（Ｊ_ｂ），Ｋ_ａ（Ｋ_ｂ）を退出させて原アーム位置に戻す動作を表わす。

また、図中の“ＬＭ_Ｌ１”，“ＬＭ_Ｕ１”，“ＬＭ_Ｌ２”，“ＬＭ_Ｕ２”はロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｌ２，ＬＭ_Ｕ２の動作シーケンスをそれぞれ表わす。その中で、“ｖａｃ”はロードロック室１６の真空引きのことであり、“ａｔｍ”はロードロック室１６のパージングないし大気開放のことである。

また、図中の“ＨＲ_１”，“ＨＲ_２”，“ＶＲ_１”，“ＶＲ_２”は、第３の真空搬送ロボット３４の左側水平搬送部ＨＲ_１、右側水平搬送部ＨＲ_２、左側昇降搬送部ＶＲ_１、右側昇降搬送部ＶＲ_２の動作シーケンスをそれぞれ表わす。“３０”，“３２”は、第１および第２の真空搬送ロボット３０，３２の動作シーケンスをそれぞれ表わす。“ＰＭ_１”，“ＰＭ_３”，“ＰＭ_４”，“ＰＭ_２”は、プロセス・モジュールＰＭ_１，ＰＭ_３，ＰＭ_４，ＰＭ_２の動作シーケンスをそれぞれ表わす。

この実施例において、第２の大気搬送ロボット６６は、アームＫ_ａ，Ｋ_ｂのいずれか一方を使用し、ｔ_０〜ｔ_１の期間中にロードポートＬＰ_２上のカセットＣＲ_２へ移動して、ｔ_１〜ｔ_２の期間中にカセットＣＲ_２から１番目のウエハＷ_１を取り出し、ｔ_２〜ｔ_３の期間中に第２組（２階）の左側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１にウエハＷ_１を搬入する。そして、第２の大気搬送ロボット６６は、ｔ_３〜ｔ_４の期間中に今回用いたアームＫ_ａ，Ｋ_ｂをロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１の待機位置から原アーム位置に戻す。ウエハＷ_１を搬入されたロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１では、ｔ_３〜ｔ_５の期間中に真空引きを行う。なお、ローダ・モジュール１５からロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１にウエハＷが搬入される時、あるいは逆にロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１からローダ・モジュール１５にウエハＷが搬出される時は、ドアバルブＤＶ_Ｕ１が一時的に開く。同様に、他のロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ２，ＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２でも、ローダ・モジュール１５との間でウエハＷの搬入／搬出が行われる時は、ドアバルブＤＶ_Ｕ２，ＤＶ_Ｌ１，ＤＶ_Ｌ２がそれぞれ一時的に開く。

一方、第１の大気搬送ロボット６４は、アームＪ_ａ，Ｊ_ｂのいずれか一方を使用し、ｔ_２〜ｔ_３の期間中にカセットＣＲ_２へ移動して、ｔ_３〜ｔ_４の期間中にカセットＣＲ_２から２番目のウエハＷ_２を取り出し、ｔ_４〜ｔ_５の期間中に第１組（１階）の左側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１にウエハＷ_２を搬入する。そして、第１の大気搬送ロボット６４は、ｔ_５〜ｔ_６の期間中にロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１の待機位置から原アーム位置に戻る。ウエハＷ_２を搬入されたロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１は、ｔ_５〜ｔ_７の期間中に真空引きを行う。

さらに、第２の大気搬送ロボット６６は、アームＫ_ａ，Ｋ_ｂのいずれか一方を使用し、ｔ_４〜ｔ_５の期間中にロードポートＬＰ_２上のカセットＣＲ_２へ移動して、ｔ_５〜ｔ_６の期間中にカセットＣＲ_２から３番目のウエハＷ_３を取り出し、ｔ_６〜ｔ_８の期間中に第２組（２階）の右側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ２にウエハＷ_３を搬入する。こうして、第２の大気搬送ロボット６６は、後述するように処理の済んだ１番目のウエハＷ_１が真空系から大気系に帰ってくるまでの間は、一定のサイクルで奇数番目のウエハＷ_１，Ｗ_３，Ｗ_５，Ｗ_７・・を順番に１枚ずつカセットＣＲ_２から第２組（２階）のロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２のいずれかに割り振って転送する動作を繰り返す。

一方、第１の大気搬送ロボット６４は、アームＪ_ａ，Ｊ_ｂのいずれか一方を使用し、ｔ_５〜ｔ_６の期間中にロードポートＬＰ_２上のカセットＣＲ_２へ移動して、ｔ_８〜ｔ_１０の期間中にカセットＣＲ_２から４番目のウエハＷ_４を取り出し、ｔ_１０〜ｔ_１１の期間中に第１組（１階）の右側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ２にウエハＷ_４を搬入する。こうして、第１の大気搬送ロボット６４は、後述するように処理の済んだ２番目のウエハＷ_２が真空系から大気系に帰ってくるまでの間は、一定のサイクルで偶数番目のウエハＷ_２，Ｗ_４，Ｗ_６，Ｗ_８・・を順番に１枚ずつカセットＣＲ_２から第１組（１階）のロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２のいずれかに割り振って転送する動作を繰り返す。

１番目のウエハＷ_１を入れて真空引きの済んだ第２組（２階）の左側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１では、ｔ_６〜ｔ_７の期間中に、第３の真空搬送ロボット３４の左側水平搬送部ＨＲ_１がウエハＷ_１をロードロック室１６の外つまり真空処理室１０へ搬出する。なお、ロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１から真空処理室１０へウエハＷが搬出される時、あるいは逆に真空処理室１０からロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１にウエハＷが搬入される時は、ゲートバルブＧＶ_Ｕ１が一時的に開く。同様に、他のロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ２，ＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２と真空処理室１０との間でウエハＷの搬入／搬出が行われる時は、ゲートバルブＧＶ_Ｕ２，ＧＶ_Ｌ１，ＧＶ_Ｌ２がそれぞれ一時的に開く。

左側水平搬送部ＨＲ_１は、ロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１より搬出した１番目のウエハＷ_１を持って２階の左側水平搬送路を水平一直線に移動し、ｔ_８〜ｔ_９の期間中に２階移載位置ＴＰ_Ｕで左側垂直搬送部ＶＲ_１（バッファ４８Ｕ，４８Ｌのいずれか）にウエハＷ_１を渡す。

１番目のウエハＷ_１を受け取った左側垂直搬送部ＶＲ_１は、直後に１階に降下して、ｔ_１０〜ｔ_１１の期間中に１階移載位置ＴＰ_Ｌで第２の真空搬送ロボット３２にウエハＷ_１を引き取らせる。第２の真空搬送ロボット３２は、搬送アームＦ_ｃ，Ｆ_ｄのいずれかで左側垂直搬送部ＶＲ_１から１番目のウエハＷ_１を引き取ると、旋回運動して、ｔ_１２〜ｔ_１４の期間中に第２組の一方のプロセス・モジュールＰＭ_３にウエハＷ_１を搬入する。

一方、２番目のウエハＷ_２に対して真空引きの済んだ第１組（１階）の左側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１では、ｔ_１０〜ｔ_１１の期間中に、第１の真空搬送ロボット３０が搬送アームＦ_ａ，Ｆ_ｂのいずれかを用いてロードロック室１６から２番目のウエハＷ_２を搬出する。次いで、第１の真空搬送ロボット３０は、旋回運動して、ｔ_１２〜ｔ_１４の期間中に第１組の一方のプロセス・モジュールＰＭ_１にウエハＷ_２を搬入する。

上記のようにして、第２組の一方のプロセス・モジュールＰＭ_３に１番目のウエハＷ_１が搬入され、これと同時に第１組の一方のプロセス・モジュールＰＭ_１に２番目のウエハＷ_２が搬入される。両プロセス・モジュールＰＭ_３，ＰＭ_１は、ｔ_１４〜ｔ_２６の期間中にそれらのウエハＷ_１，Ｗ_２に対して同一のプロセス条件でプラズマ処理を施す。

一方、３番目のウエハＷ_３を搬入してｔ_８〜ｔ_１１の期間中に真空引きを行った第２組（２階）の右側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ２では、ｔ_１２〜ｔ_１３の期間中に第３の真空搬送ロボット３４の右側水平搬送部ＨＲ_２がロードロック室１６からそのウエハＷ_３を搬出する。右側水平搬送部ＨＲ_２は、ロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ２より搬出した３番目のウエハＷ_３を持って２階の右側水平搬送路を水平一直線に移動し、ｔ_１４〜ｔ_１５の期間中に２階移載位置ＴＰ_Ｕで右側垂直搬送部ＶＲ_２（バッファ４８Ｕ，４８Ｌのいずれか）にウエハＷ_３を渡す。

３番目のウエハＷ_１を受け取った右垂直搬送部ＶＲ_２は、直後に１階に降下して、ｔ_１６〜ｔ_１８の期間中に１階移載位置ＴＰ_Ｌで第２の真空搬送ロボット３２に３番目のウエハＷ_３を引き取らせる。第２の真空搬送ロボット３２は、搬送アームＦ_ｃ，Ｆ_ｄのいずれかで右側垂直搬送部ＶＲ_１からウエハＷ_３を引き取ると、旋回運動して、ｔ_１９〜ｔ_２１の期間中に第２組の他方のプロセス・モジュールＰＭ_４にウエハＷ_３を搬入する。

一方、４番目のウエハＷ_２を搬入してｔ_１１〜ｔ_１４の期間中に真空引きを行った第１組（１階）の右側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ２では、ｔ_１６〜ｔ_１８の期間中に第１の真空搬送ロボット３０が搬送アームＦ_ａ，Ｆ_ｂのいずれかを用いてロードロック室１６からウエハＷ_４を取り出す。次いで、第１の真空搬送ロボット３０は、旋回運動して、ｔ_１９〜ｔ_２１の期間中に第１組の他方のプロセス・モジュールＰＭ_２にウエハＷ_４を搬入する。

上記のようにして、第２組の他方のプロセス・モジュールＰＭ_４に３番目のウエハＷ_３が搬入され、これと同時に第１組の他方のプロセス・モジュールＰＭ_２に４番目のウエハＷ_４が搬入される。両プロセス・モジュールＰＭ_４，ＰＭ_２は、ｔ_２１〜ｔ_３３の期間中にそれらのウエハＷ_３，Ｗ_４に対して上記同一のプロセス条件でプラズマ処理を施す。

第３の真空搬送ロボット３４においては、ｔ_１９〜ｔ_２５の期間中に、左側水平搬送部ＨＲ_１および左側垂直搬送部ＶＲ_１が、１番目のウエハＷ_１に対して行った動作と全く同じ動作を繰り返して、５番目のウエハＷ_５を第２組（２階）の左側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１から第２の真空搬送ロボット３２に転送する。第２の真空搬送ロボット３２は、搬送アームＦ_ｃ，Ｆ_ｄのいずれかを用いて右側垂直搬送部ＶＲ_１からこの５番目のウエハＷ_５を引き取ると、旋回運動して、ｔ_２６〜ｔ_２８の期間中に第２組の一方のプロセス・モジュールＰＭ_３にアクセスして、搬送アームＦ_ｃ，Ｆ_ｄの空いている方で処理済みの１番目のウエハＷ_１を搬出し、それと入れ替わりに未処理の５番目のウエハＷ_５を搬入する。

一方、第１の真空搬送ロボット３０は、ｔ_１８〜ｔ_２１の期間中に真空引きを行った第１組（１階）の右側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ２より、搬送アームＦ_ａ，Ｆ_ｂのいずれかを用いてｔ_２３〜ｔ_２５の期間中に６番目のウエハＷ_６を搬出する。次いで、第１の真空搬送ロボット３０は、旋回運動して、ｔ_２６〜ｔ_２８の期間中に第１組の一方のプロセス・モジュールＰＭ_１にアクセスして、搬送アームＦ_ａ，Ｆ_ｂの空いている方で処理済みの２番目のウエハＷ_２を搬出し、それと入れ替わりに未処理の６番目のウエハＷ_６を搬入する。

上記のようにして、第２組のプロセス・モジュールＰＭ_３に５番目のウエハＷ_５が搬入され、これと同時に第１組のプロセス・モジュールＰＭ_１に６番目のウエハＷ_４が搬入される。両プロセス・モジュールＰＭ_３，ＰＭ_１は、ｔ_２８〜ｔ_４１の期間中にそれらのウエハＷ_５，Ｗ_６に対して上記と上記同一のプロセス条件でプラズマ処理を施す。

第２の真空搬送ロボット３２は、上記のようにプロセス・モジュールＰＭ_３より１番目のウエハＷ_１を搬出した直後のｔ_３０〜ｔ_３２の期間中に、第３の真空搬送ロボット３４の右側垂直搬送部ＶＲ_２にアクセスして、処理済みの１番目のウエハＷ_１を右側垂直搬送部ＶＲ_２（バッファ４８Ｕ，４８Ｌのいずれか一方）に渡し、代わりに右側垂直搬送部ＶＲ_２が運んできた未処理の７番目のウエハＷ_７を受け取る。

一方、第１の真空搬送ロボット３０は、上記のようにプロセス・モジュールＰＭ_１より２番目のウエハＷ_２を搬出した直後のｔ_３０〜ｔ_３２の期間中に、第１組（１階）の右側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ２にアクセスして、そのロードロック室１６から未処理の８番目のウエハＷ_８を搬出し、それと入れ替わりに処理済みの２番目のウエハＷ_２を搬入する。

２番目のウエハＷ_２を搬入されたロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ２は、ｔ_３２〜ｔ_３５の期間中に大気開放を行う。しかる後、第１の大気搬送ロボット６４が、ｔ_３７〜ｔ_３９の期間中にロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ２にアクセスして、そのロードロック室１６から処理済みの２番目のウエハＷ_２を搬出し、それと入れ替わりに未処理の１２番目のウエハＷ_１２を搬入する。

こうしてロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ２から処理済みの２番目のウエハＷ_２を搬出した第１の大気搬送ロボット６４は、ｔ_３９〜ｔ_４１の期間中にロードポートＬＰ_２上のカセットＣＲ_２の待機位置に移動し、ｔ_４１〜ｔ_４２の期間中にウエハＷ_２を戻し、未処理の１４番目のウエハＷ_１４を取り出す。

一方、上記のようにｔ_３０〜ｔ_３２の期間中に第２の真空搬送ロボット３２より処理済みの１番目のウエハＷ_１を右側垂直搬送部ＶＲ_２に受け取った第３の真空搬送ロボット３４は、ｔ_４１〜ｔ_４２の期間中に右側垂直搬送部ＶＲ_２から右側水平搬送部ＨＲ_２にウエハＷ_１を移し替え、ｔ_４３〜ｔ_４４の期間中に第２組（２階）の右側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ２にウエハＷ_１を搬入する。

１番目のウエハＷ_２を搬入されたロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ２は、ｔ_４４〜ｔ_４７の期間中に大気開放を行う。しかる後、第２の大気搬送ロボット６６が、ｔ_４７〜ｔ_４８の期間中にロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ２にアクセスして、そのロードロック室１６から処理済みの１番目のウエハＷ_１を搬出し、それと入れ替わりに未処理の１５番目のウエハＷ_１５を搬入する。

こうしてロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ２から処理済みの１番目のウエハＷ_１を搬出した第２の大気搬送ロボット６６は、ｔ_４８〜ｔ_４９の期間中にロードポートＬＰ_２上のカセットＣＲ_２の待機位置に移動してウエハＷ_１を戻し、ｔ_５０〜ｔ_５１の期間中に未処理の１７番目のウエハＷ_１７を取り出す。

一方で、第２の真空搬送ロボット３２は、ｔ_３３〜ｔ_３５の期間中に第２組の他方のプロセス・モジュールＰＭ_４にアクセスして、処理済みの３番目のウエハＷ_３を搬出し、それと入れ替わりに未処理の７番目のウエハＷ_７を搬入する。また、第１の真空搬送ロボット３０は、ｔ_３３〜ｔ_３５の期間中に第１組の他方のプロセス・モジュールＰＭ_２にアクセスして、処理済みの４番目のウエハＷ_４を搬出し、それと入れ替わりに未処理の８番目のウエハＷ_８を搬入する。

第２の真空搬送ロボット３２は、上記のようにプロセス・モジュールＰＭ_４より３番目のウエハＷ_３を搬出した直後のｔ_３７〜ｔ_３９の期間中に、第３の真空搬送ロボット３４の左側垂直搬送部ＶＲ_１にアクセスして、処理済みの３番目のウエハＷ_３を左側垂直搬送部ＶＲ_１（バッファ４８Ｕ，４８Ｌのいずれか一方）に渡し、代わりに左側垂直搬送部ＶＲ_１が運んできた未処理の９番目のウエハＷ_９を受け取る。

一方、第１の真空搬送ロボット３０は、上記のようにプロセス・モジュールＰＭ_４より４番目のウエハＷ_４を搬出した直後のｔ_３７〜ｔ_３９の期間中に、第１組（１階）の左側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１にアクセスして、そのロードロック室１６から未処理の１０番目のウエハＷ_１０を搬出し、それと入れ替わりに処理済みの４番目のウエハＷ_４を搬入する。

４番目のウエハＷ_４を搬入されたロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１は、ｔ_３９〜ｔ_４２の期間中に大気開放を行う。しかる後、第１の大気搬送ロボット６４が、ｔ_４４〜ｔ_４５の期間中にロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１にアクセスして、そのロードロック室１６から処理済みの４番目のウエハＷ_４を搬出し、それと入れ替わりに未処理の１４番目のウエハＷ_１４を搬入する。

こうしてロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１から処理済みの４番目のウエハＷ_４を搬出した第１の大気搬送ロボット６４は、ｔ_４５〜ｔ_４７の期間中にロードポートＬＰ_２上のカセットＣＲ_２の待機位置に移動し、ｔ_４７〜ｔ_４８の期間中にウエハＷ_４を戻し、未処理の１６番目のウエハＷ_１６を取り出す。

一方、上記のようにｔ_３７〜ｔ_３９の期間中に第２の真空搬送ロボット３２より処理済みの３番目のウエハＷ_３を左側垂直搬送部ＶＲ_１に受け取った第３の真空搬送ロボット３４は、ｔ_４７〜ｔ_４８の期間中に左側垂直搬送部ＶＲ_１から左側水平搬送部ＨＲ_１にウエハＷ_３を移し替え、ｔ_４８〜ｔ_４９の期間中に第２組（２階）の左側ロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１にウエハＷ_３を搬入する。

３番目のウエハＷ_３を搬入されたロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１は、ｔ_４９〜ｔ_５２の期間中に大気開放を行う。しかる後、第２の大気搬送ロボット６６が、ｔ_５２〜ｔ_５３の期間中にロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１にアクセスして、そのロードロック室１６から処理済みの３番目のウエハＷ_３を搬出し、それと入れ替わりに未処理の１７番目のウエハＷ_１７を搬入する。

こうしてロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１から処理済みの３番目のウエハＷ_３を搬出した第２の大気搬送ロボット６６は、ｔ_５４〜ｔ_５５の期間中にロードポートＬＰ_２上のカセットＣＲ_２の待機位置に移動してウエハＷ_３を戻し、ｔ_５５〜ｔ_５６の期間中に未処理の１９番目のウエハＷ_１９を取り出す。

以後も、各部で上記と同様の動作が繰り返される。そして、ロードポートＬＰ_２上のカセットＣＲ_２に対する１ロット分の処理が終了すると、隣のロードポートＬＰ_３上のカセットＣＲ_３に対しても上記と同様の１ロット分の処理が繰り返される。こうして、２つのロードポートＬＰ_２，ＬＰ_３上のカセットＣＲ_２，ＣＲ_３に対して交互に１ロット分の処理が連続的に繰り返される。

図６Ａおよび図６Ｂに示すように、この実施例では、全ての真空搬送ロボット（３０，３２，３４）、全ての大気搬送ロボット（６４，６６）、全てのロードロック・モジュール（ＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２，ＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２）および全てのプロセス・モジュール（ＰＭ_１，ＰＭ_２，ＰＭ_３，ＰＭ_４）が殆ど待ち時間無しに、あるいは必要最小限の待ち時間を挟んで高効率にフル稼働している。その中で、第１の真空搬送及び処理部６０と第２の真空搬送及び処理部６２とは互いに独立に稼働し、第１の真空搬送ロボット３０は専ら第１の真空搬送／処理部６０内のウエハ搬送だけに従事していればよく、第２組（２階）のロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２と第２組のプロセス・モジュールＰＭ_３，ＰＭ_４との間でのウエハ搬送に関与する（橋渡しをする）必要は全くない。したがって、第１の真空搬送ロボット３０に搬送負荷が集中することはない。このように、全ての真空搬送ロボット３０，３２，３４に搬送負荷が相応に分散されるので、システム全体の搬送能力および搬送効率が高く、クラスタツールにおける単時間プロセスのスループットを大幅に向上させることができる。

［他の実施形態または変形例］

上述した実施例では、全てのプロセス・モジュールＰＭ_１，ＰＭ_２，ＰＭ_３，ＰＭ_４に全部一律に同一のプロセスを並列的に行わせた。別の実施例として、第１の真空搬送及び処理部６０において１枚の半導体ウエハＷ_ｉをプロセス・モジュールＰＭ_１，ＰＭ_２に順次搬送して２種類または２段階のプロセスを連続的に行わせる一方で、第２の真空搬送及び処理部６２において別の１枚の半導体ウエハＷ_ｊをプロセス・モジュールＰＭ_３，ＰＭ_４に順次搬送して同一のプロセス条件で２種類または２段階のプロセスを連続的に行わせるような並列処理も可能である。

また、各々の真空搬送及び処理部６０，６２に含まれるプロセス・モジュールの個数は任意であり、たとえば３台以上あってもよい。また、第１および／または第２の真空搬送ロボット３０，３２の本体が第１および／または第２の真空搬送エリアＴＥ_１，ＴＥ_２内で一定の方向または任意の方向に移動する構成も可能である。

上記実施形態では、各々のロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２，ＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２がハウジング１６内に半導体ウエハＷを１枚単位で収容するので、ロードロック・モジュール１６の内部をコンパクトにできるとともに、給排気動作やクーリング動作を枚葉単位で随時かつ単時間で行うことができる。もっとも、必要に応じて、ロードロック室１６内に半導体ウエハＷを同時に複数枚収容できる構成とすることも可能である。

さらには、真空搬送室１０を奥行き方向に更に長く延ばして、その１階部分に更に別（第４）の真空搬送エリア（図示せず）を設け、この第４の真空搬送エリア内に第４の真空搬送ロボットを配置し、その周囲に第３組のプロセス・モジュールを配置する構成も可能である。この場合、真空搬送室１０を３階建てにして、第２組（２階）のロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２の上に第３組（３階）の一対のロードロック・モジュールを設ける。そして、上記第３の真空搬送ロボット３４と同様の構成を有し、３階と１階の間で移動して、第３組（３階）のロードロック・モジュールと第４の真空搬送ロボットとの間で半導体ウエハＷを１枚ずつ転送するような第５の真空搬送ロボットを備える。なお、各階でロードロック・モジュールを１台のみ設ける構成、あるいは３台以上設ける構成も可能である。

また、上記実施形態では、第３の真空搬送ロボット３４において、昇降搬送部ＶＲ_１（ＶＲ_２）が一対のバッファ４８_Ｕ，４８_Ｌを備える構成により、昇降搬送部ＶＲ_１（ＶＲ_２）と水平搬送部ＨＲ_１（ＨＲ_２）との間で未処理の半導体ウエハＷ_ｉと処理済みの半導体ウエハＷ_ｊとを交換することができた。

しかし、一変形例として、昇降搬送部ＶＲ_１（ＶＲ_２）がバッファ４８を１つだけ備える構成も可能である。この場合、第２の真空搬送ロボット３２は、一対の搬送アームＦ_ｃ，Ｆ_ｄを用いてピック＆プレース方式により昇降搬送部ＶＲ_１（ＶＲ_２）のバッファ４８から未処理の半導体ウエハＷ_ｉを受け取って、それと入れ替わりに処理済みの半導体ウエハＷ_ｊを渡すことができる。しかし、水平搬送部ＨＲ_１（ＨＲ_２）と昇降搬送部ＶＲ_１（ＶＲ_２）との間では、そのような半導体ウエハＷ_ｉ，Ｗ_ｊの交換を行うことができない。そこで、図７に示すように、各ロードロック・モジュールＬＭのロードロック室１６内に半導体ウエハＷを１枚ずつ載せて支持できる独立に昇降移動可能な２つのウエハ支持部７０，７２を設ける。この場合、水平搬送部ＨＲ_１（ＨＲ_２）は、１本のアームＡＭ_１（ＡＭ_２）で運んできた処理済みの半導体ウエハＷ_ｊを一方たとえば上部のウエハ支持部７２にローディングしてから、いったんアームＡＭ_１（ＡＭ_２）を退出させる。直後に、ロードロック室１６内では、上部のウエハ支持部７２を上方に退避させて、未処理の半導体ウエハＷ_ｉを支持している方の下部ウエハ支持部７０をアームＡＭ_１（ＡＭ_２）の高さに合わせておく。そして、水平搬送部ＨＲ_１（ＨＲ_２）は、ロードロック室１６内に空のアームＡＭ_１（ＡＭ_２）を挿入または進入させて、下部ウエハ支持部７０から未処理の半導体ウエハＷ_ｉを受け取り、次いでアームＡＭ_１（ＡＭ_２）を退出させる。

上記実施形態では、各々のロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２，ＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２にオリフラ合わせ機構を組み込んだ。しかし、ローダ・モジュール１５の大気搬送室内で大気搬送ロボット６４，６６のアクセス可能な位置に各専用または共通のオリフラ合わせ機構を設置することも可能である。

上記実施形態では、第２組（２階）のロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２を第１組（１階）のロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２の上に配置した。一変形例として、図８に示すように、第２組（２階）のロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２を第１の真空搬送エリアＴＥ_１の上に配置する構成も可能である。

この場合、大気搬送ロボット６４，６６のアームＪ_ａ（Ｊ_ｂ），Ｋ_ａ（Ｋ_ｂ）は、ローダ・モジュール１５側から第１組（１階）のロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２の上を通って第２組（２階）のロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２にアクセスする。真空搬送室１０においては、２階で第３の真空搬送エリアＴＥ_３がロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２の容積分だけ小さくなり、奥行き方向（Ｘ方向）のサイズが大幅に縮小される。これによって、第３の真空搬送ロボット３４の水平搬送部ＨＲ_１，ＨＲ_２にとっては、搬送距離または搬送時間が短くなる。

さらに、第２組（２階）のロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２はもちろん、第１組（１階）のロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２においても、それらの天板を任意に取り外せるので、メンテナンス性が良くなる。また、第３の真空搬送エリアＴＥ_３の開口部１３の位置にて真空搬送室１０の底板と天板に開閉可能なハッチ（図示せず）をそれぞれ取り付けてもよい。大気開放で真空搬送室１０内部のメンテナンスを実施する際には、それらのハッチを開けて作業員が開口部１３に入って、各真空搬送エリアＴＥ_１，ＴＥ_２，ＴＥ_３内の部品交換や清掃等を行うことができる。

なお、大気系においては、図８に示すように、第２組（２階）のロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２の正面側搬送エリアの上に、つまり第１組（１階）のロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２の上方に、ローダ・モジュール１５の延長天井部（または別個の防塵壁または防塵カバー）８０を設けるのが好ましい。そして、ローダ・モジュール１５の天井に空気清浄装置たとえばファン・フィルタ・ユニット（ＦＦＵ）８２を設置する場合は、この延長天井部８０にもＦＦＵ８２を設置するのが好ましい。

また、図９に示すように、第１組（１階）のロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２の占有スペースをシステム幅方向（Ｙ方向）で拡張することにより、大気搬送室内で両ロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２の正面側エリアの中心部を広くして、そこに１台の大気搬送ロボット８４を配置することも可能である。この大気搬送ロボット８４は、水平方向のスライド軸を持たない垂直多関節ロボットとして構成されており、本体８６と、この本体８６から空中に延びて複数の回転軸で旋回する一対のアームＭ_ａ，Ｍ_ｂ（１本のアームのみ図示）とを有している。各アームＭ_ａ，Ｍ_ｂは、そのフォーク形のエンドエフェクタで１枚の半導体ウエハＷを保持または支持できるようになっている。そして、この大気搬送ロボット８４は、全てのロードポートＬＰ_１，ＬＰ_２，ＬＰ_３，ＬＰ_４上のウエハカセットＣＲと全てのロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２，ＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２とにアクセス可能であり、アクセス先のウエハカセットＣＲまたはロードロック・モジュールＬＭに対して半導体ウエハＷを１枚ずつ取り出し（搬出し）、または１枚ずつ装入（搬入）できるとともに、１回のアクセスの中でピック＆プレース方式により処理済みのウエハＷ_ｉと未処理のウエハＷ_ｊとを交換することもできる。大気系の搬送速度および搬送効率は低下するが、この１台の大気搬送ロボット８４に上記２台の大気搬送ロボット６４，６６分の搬送タスクを負わせることも可能である。

また、別の変形例として、図示省略するが、第２組（２階）のロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２を第１組（１階）のロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２および第１の真空搬送エリアＴＥ_１の上に跨って配置する構成も可能である。

図１０に、第３の真空搬送ロボット３４の水平搬送部に関する一変形例を示す。この変形例は、左右の水平搬送部ＨＲ_１，ＨＲ_２の間のスペースにそれぞれの直進搬送部３６，３６を設ける構成を特徴とする。たとえば、両水平搬送部ＨＲ_１，ＨＲ_２の間に奥行き方向（Ｘ方向）に延びる長尺状の中心フレーム９０を設け、この中心フレーム９０の両面にそれぞれの直進搬送部３６，３６を取り付ける。左側昇降搬送部ＶＲ_１および右側昇降搬送部ＶＲ_２のそれぞれの昇降棒（昇降軸）５０は、中心フレーム９０側の直進搬送部３６，３６と対向して真空搬送室１０の左右の側壁に近接して配置される。

かかる構成によれば、左側水平搬送部ＨＲ_１においては、アームＡＭ_１を奥行き方向（Ｘ方向）で移動させるときに、中心フレーム９０に沿って運動する直進搬送部３６（特にアーム支持部４４）が、左側昇降搬送部ＶＲ_１の昇降棒（昇降軸）５０と干渉（衝突）することがない。このことにより、左側水平搬送部ＨＲ_１は、左側昇降搬送部ＶＲ_１との間で半導体ウエハＷの受け渡しを行う際に、アームＡＭ_１を前方（ロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１寄り）に退避させることができる。たとえば、左側昇降搬送部ＶＲ_１のバッファ４８_Ｕ（または４８_Ｌ）から処理済みの半導体ウエハＷがアームＡＭ_１に乗り移った直後に、アームＡＭ_１をいったん後退させて左側昇降搬送部ＶＲ_１を２階から１階に下降移動させるのではなく、左側昇降搬送部ＶＲ_１を２階に留めたままアームＡＭ_１を前進移動させることができる。したがって、処理済みの半導体ウエハＷを受け取ったアームＡＭ_１をそのまま直ちにロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１の室内まで前進移動させることも可能である。これによって、左側水平搬送部ＨＲ_１の搬送速度または搬送効率を向上させることができる。右側水平搬送部ＨＲ_２も、左側水平搬送部ＨＲ_１と同じ構成を有するので、同様の搬送動作を行うことができる。

上記実施形態では、真空搬送室１０の１階に第１および第２の真空搬送エリアＴＥ_１，ＴＥ_２、第１組および第２組のプロセス・モジュールＰＭ_１〜ＰＭ_４、第１組のロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２を設け、２階に第３の真空搬送エリアＴＥ_３および第２組のロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２を設けた。しかし、真空搬送室１０の内部およびその回りの１階部分と２階部分とを上下反転させた構成、つまり真空搬送室１０の２階に第１および第２の真空搬送エリアＴＥ_１，ＴＥ_２、第１組および第２組のプロセス・モジュールＰＭ_１〜ＰＭ_４、第１組のロードロック・モジュールＬＭ_Ｌ１，ＬＭ_Ｌ２を設け、１階に第３の真空搬送エリアＴＥ_３および第２組のロードロック・モジュールＬＭ_Ｕ１，ＬＭ_Ｕ２を設ける構成も可能である。この場合、第１および第２の真空搬送ロボット３０，３２は真空搬送室１０の２階で水平方向に分けられる第１および第２の真空搬送エリアＴＥ_１，ＴＥ_２内でそれぞれウエハ搬送動作を行い、第３の真空搬送ロボット３４は１階および開口部１３に広がる第３の真空搬送エリアＴＥ_３内でウエハ搬送動作を行う。

さらに、第３の真空搬送ロボット３４が水平搬送部ＨＲおよび垂直搬送部ＶＲを１組だけ有する構成、あるいは水平搬送部ＨＲおよび垂直搬送部ＶＲのそれぞれの機能を１台で兼ねる真空搬送ロボットの構成等も可能である。

本発明における被処理基板は、半導体ウエハに限らず、たとえばＦＰＤ（フラット・パネル・ディスプレイ）基板であってもよく、クラスタツール方式の真空処理装置で任意の処理を受ける任意の基板であってよい。

１０ 真空搬送室
１２ チャンバ
１５ ローダ・モジュール
１６ ロードロック室
３０ 第１の真空搬送ロボット
３２ 第２の真空搬送ロボット
３４ 第３の真空搬送ロボット
６０ 第１の真空搬送及び処理部
６２ 第２の真空搬送及び処理部
６４ 第１の大気搬送ロボット
６６ 第２の大気搬送ロボット
８４ 大気搬送ロボット
ＬＰ_１〜ＬＰ_４ ロードポート
ＧＶ_１〜ＧＶ_４ ゲートバルブ
ＧＶ_Ｌ１，ＧＶ_Ｌ２，ＧＶ_Ｕ１，ＧＶ_Ｕ２ ゲートバルブ
ＤＶ_Ｌ１，ＤＶ_Ｌ２，ＤＶ_Ｕ１，ＤＶ_Ｕ２ ドアバルブ
ＨＲ_１ 左側水平搬送部
ＨＲ_２ 右側水平搬送部
ＶＲ_１ 左側水平搬送部
ＶＲ_２ 右側水平搬送部
ＴＥ_１ 第１の真空搬送エリア
ＴＥ_２ 第２の真空搬送エリア
ＴＥ_３ 第３の真空搬送エリア
ＴＰ_Ｌ １階移載位置
ＴＰ_Ｕ ２階移載位置

Claims (23)

1. 室内が減圧状態に保たれる真空搬送室と、
   前記真空搬送室内に水平方向で分けられて設けられる第１および第２の真空搬送エリアと、
   前記第１の真空搬送エリアに隣接して前記真空搬送室の周囲に配置された第１組のプロセス・モジュールおよび第１組のロードロック・モジュールと、
   前記第２の真空搬送エリアに隣接して前記真空搬送室の周囲に配置された第２組のプロセス・モジュールと、
   前記第１組のプロセス・モジュールおよび前記第１組のロードロック・モジュールにアクセスして、アクセス先の各モジュールと基板の受け渡しを行い、前記第１の真空搬送エリア内で基板を搬送する第１の真空搬送機構と、
   前記第２組のプロセス・モジュールにアクセスして、アクセス先の各モジュールと基板の受け渡しを行い、前記第２の真空搬送エリア内で基板を搬送する第２の真空搬送機構と、
   前記第１組のロードロック・モジュールよりも高い階または低い階に配置された第２組のロードロック・モジュールと、
   前記真空搬送室内で前記第２組のロードロック・モジュールに隣接して設けられ、前記第２の真空搬送エリアに接続する第３の真空搬送エリアと、
   前記第２組のロードロック・モジュールにアクセスしてアクセス先の各モジュールと基板の受け渡しを行うとともに、前記第３の真空搬送エリア内に設けられた第１の移載位置で前記第２の搬送機構と基板の受け渡しを行い、前記第３の真空搬送エリアで基板を搬送する第３の真空搬送機構と
   を有する真空処理装置。
2. 前記第２組のロードロック・モジュールは、前記第１組のロードロック・モジュールの上または下に配置される、請求項１に記載の真空処理装置。
3. 前記第２組のロードロック・モジュールは、前記第１の真空搬送エリアの上または下に配置される、請求項１に記載の真空処理装置。
4. 前記第２組のロードロック・モジュールは、前記第１組のロードロック・モジュールおよび前記第１の真空搬送エリアの上または下に跨って配置される、請求項１に記載の真空処理装置。
5. 前記第３の真空搬送機構は、前記第３の真空搬送エリア内の前記第１の移載位置の上方または下方に設けられた第２の移載位置で互いに基板の受け渡しを行える水平移動可能な水平搬送部と昇降移動可能な昇降搬送部とを有し、
   前記水平搬送部は、前記第２組のロードロック・モジュールと前記第２の移載位置との間で基板を搬送し、
   前記昇降搬送部は、前記１の移載位置と前記第２の移載位置との間で基板を搬送する、
   請求項１に記載の真空処理装置。
6. 前記水平搬送部は、水平な一方向のみで基板の搬送を行うための第１の直進移動機構を有する、請求項１に記載の真空処理装置。
7. 前記水平搬送部は、基板を１枚単位で保持または支持できる搬送アームを有する、請求項１に記載の真空処理装置。
8. 前記昇降搬送部は、鉛直方向のみで基板の搬送を行うための第２の直進移動機構を有する、請求項１に記載の真空処理装置。
9. 前記昇降搬送部は、同時に２枚の基板を載置または支持できる一対のバッファを有する、請求項１に記載の真空処理装置。
10. 前記第２組のロードロック・モジュールは、横に並んで配置される一対のロードロック・モジュールを含み、
    前記第３の真空搬送機構は、前記横に並んで配置される一対のロードロック・モジュールにそれぞれ対応して、横に並んで設けられ各々独立に動作する一対の前記水平搬送部と、横に並んで設けられ各々独立に動作する一対の前記昇降搬送部とを有する、
    請求項５に記載の真空処理装置。
11. 多数の基板を一定間隔に並べて出し入れ可能に収納するカセットの投入または払い出しを行うために、前記第１組および第２組のロードロック・モジュールと対向して大気空間内の所定位置に設けられる第１のロードポートと、
    前記第１のロードポートに置かれた第１のカセットといずれかの前記ロードロック・モジュールとの間で基板の搬送を行う第１の大気搬送機構と、
    前記第１のロードポート上の前記第１のカセットと他のいずれかの前記ロードロック・モジュールとの間で基板の搬送を行う第２の大気搬送機構と
    を有し、
    前記第１および第２の大気搬送機構が、前記第１のカセットに対して基板の取り出しまたは基板の装入を１枚ずつ交互に行う、
    請求項１に記載の真空処理装置。
12. 前記第１の大気搬送機構は、前記第１のカセットと前記第１組のロードロック・モジュールとの間で基板の搬送を行い、
    前記第２の大気搬送機構は、前記第１のカセットと前記第２組のロードロック・モジュールとの間で基板の搬送を行う、
    請求項１１に記載の真空処理装置。
13. 前記第１の大気搬送機構が基板の取り出しまたは基板の装入のために前記第１のカセットにアクセスする間に、前記第２の大気搬送機構が基板の取り出しまたは基板の装入のために前記第２組のロードロック・モジュールにアクセスし、
    前記第２の大気搬送機構が基板の取り出しまたは基板の装入のために前記第１のカセットにアクセスする間に、前記第１の大気搬送機構が基板の取り出しまたは基板の装入のために前記第１組のロードロック・モジュールにアクセスする、
    請求項１２に記載の真空処理装置。
14. 大気空間内で前記第１のロードポートに隣接して設けられる第２のロードポートを更に有し、
    前記第１および第２の大気搬送機構が、前記第２のロードポートに置かれた第２のカセットに対しても基板の取り出しまたは基板の装入を１枚ずつ交互に行う、
    請求項１１に記載の真空処理装置。
15. 前記第１および第２の大気搬送機構の各々が、水平方向のスライド軸を持たない多関節ロボットを有する、請求項１１に記載の真空処理装置。
16. 前記第１組に属する全てのプロセス・モジュールおよび前記第２組に属する全てのプロセス・モジュールが同一の単一プロセスを繰り返し行う、請求項１に記載の真空処理装置。
17. 前記第１組のプロセス・モジュールおよび前記第２組のプロセス・モジュールが同一の複合プロセスを繰り返し行う、請求項１に記載の真空処理装置。
18. 室内が減圧状態に保たれる真空搬送室と、
    前記真空搬送室の周囲に並べて設けられ、減圧下の室内で基板に所定の処理が行われる１つまたは複数のプロセス・モジュールと、
    前記真空搬送室の周囲に並べて設けられ、室内が選択的に大気状態または減圧状態に切り換えられ、大気空間と前記真空搬送室との間で転送される基板を一時的に留め置く複数のロードロック・モジュールと、
    いずれかの前記ロードロック・モジュールといずれかの前記プロセス・モジュールとの間で、または異なる前記プロセス・モジュールの間で、基板を搬送するために前記真空搬送室内に設けられる１つまたは複数の真空搬送機構と、
    多数の基板を一定間隔に並べて出し入れ可能に収納するカセットの投入または払い出しを行うために、前記複数のロードロック・モジュールと対向する大気空間内の所定位置に設けられる第１のロードポートと、
    前記第１のロードポートに置かれた第１のカセットといずれかの前記ロードロック・モジュールとの間で基板の搬送を行う第１の大気搬送機構と、
    前記第１のロードポート上の前記第１のカセットと他のいずれかの前記ロードロック・モジュールとの間で基板の搬送を行う第２の大気搬送機構と
    を有し、
    前記第１および第２の大気搬送機構が、前記第１のカセットに対して基板の取り出しまたは基板の装入を１枚ずつ交互に行う、
    真空処理装置。
19. 前記第１の大気搬送機構が基板の取り出しまたは基板の装入のために前記第１のカセットにアクセスする間に、前記第２の大気搬送機構が基板の取り出しまたは基板の装入のためにいずれかの前記ロードロック・モジュールにアクセスし、
    前記第２の大気搬送機構が基板の取り出しまたは基板の装入のために前記第１のカセットにアクセスする間に、前記第１の大気搬送機構が基板の取り出しまたは基板の装入のために他のいずれかの前記ロードロック・モジュールにアクセスする、
    請求項１８に記載の真空処理装置。
20. 大気空間内で前記第１のロードポートに隣接して設けられる第２のロードポートを更に有し、
    前記第１および第２の大気搬送機構が、前記第２のロードポートに置かれた第２のカセットに対しても基板の取り出しまたは基板の装入を１枚ずつ交互に行う、
    請求項１８に記載の真空処理装置。
21. 前記第１および第２の大気搬送機構の各々が、水平方向のスライド軸を持たない多関節ロボットを有する、請求項１８に記載の真空処理装置。
22. 前記複数のプロセス・モジュールの全てが同一のプロセスを繰り返し行う、請求項１８に記載の真空処理装置。
23. 前記複数のプロセス・モジュールが、第１組のプロセス・モジュールと第２組のプロセス・モジュールとに分けられ、
    前記第１組のプロセス・モジュールおよび前記第２組のプロセス・モジュールが同一の複合プロセスを繰り返し行う、
    請求項１８に記載の真空処理装置。