JPWO2012108439A1 - 基板中継装置,基板中継方法,基板処理装置 - Google Patents

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Abstract

基板中継装置(200)は,隣接する搬送装置の側壁に沿って形成された開口(144)を囲むように設けられ,各搬送装置の側壁に挟まれる幅方向のサイズを少なくとも基板サイズよりも小さくした筐体(202)と,筐体(202)内にて前記隣接する搬送装置の側壁に沿って開口(144)に対して開閉自在に設けられたゲートバルブ(201)と,ゲートバルブ(201)の両側に設けられ,このゲートバルブを跨ってウエハ(W)を支持する支持ピン(250)とを備える。

Description

本発明は,半導体ウエハ,液晶基板,太陽電池用基板などの被処理基板を搬送する複数の搬送装置間に設けられる基板中継装置及びこれを用いた基板中継方法並びに基板処理装置に関する。
例えば半導体デバイスの製造工程においては,基板例えば半導体ウエハ(以下,単に「ウエハ」ともいう。)にエッチングや成膜などの所定の処理を施す基板処理装置が使用されている。このような基板処理装置として,例えばウエハに所定の処理を施すための複数の処理装置と,これら処理装置にそれぞれ接続した搬送装置とを備え,さらに各搬送装置間を中継室(パス室)によって接続するものがある(例えば特許文献1参照)。
これによれば,各搬送装置内に設けた搬送アーム機構によって,各処理装置に対してウエハの受渡し(ウエハの搬出入)を行うとともに,各搬送装置間においても,中継室を介してウエハの受渡しを行うことができるので,ウエハを大気に晒すことなく別の処理装置によって連続した処理を行うことも可能となる。
特許文献1にも示すように,従来の中継室においては,その中継室の筐体内に各搬送装置の搬送アーム機構との間でウエハをやり取りするためにウエハを一時的に受け渡す載置台(バッファ)を設けていた。例えば一方の搬送装置から他方の搬送装置にウエハを搬送する場合には,一方の搬送アーム機構でウエハを中継室の筐体内に収容して載置台に載置し,他方の搬送装置の搬送アーム機構でその載置台のウエハを受け取るようにしていた。
特開2000−150618号公報
しかしながら,従来の中継室では,その筐体内にウエハをまるごと収容して載置する。このため,その筐体の幅はウエハの直径よりも大きくする必要があり,その分だけ各搬送装置の間隔も広くしなければならない。このため,搬送装置間に中継室を設けると基板処理装置全体が大型化し,占有する床面積(フットプリント)が増大してしまう問題があった。
また,特許文献1のように,中継室を各搬送装置にゲートバルブを介して接続する場合もあるが,このような構成ではゲートバルブの分だけさらに各搬送装置の間隔も広くしなければならず,フットプリントがさらに増大してしまう。
そこで,本発明は,このような問題に鑑みてなされたもので,その目的とするところは,各搬送装置間に設けられ,フットプリントの増大を回避可能な基板中継装置等を提供することにある。
上記課題を解決するために,本発明のある観点によれば,基板に所定の処理を施す処理装置に前記基板を搬出入する複数の搬送装置と、該複数の搬送装置のうち隣設する前記搬送装置間の少なくともいずれかに設けられた、前記基板を中継するための基板中継装置と、を備えた基板処理装置であって,前記基板中継装置は,前記各搬送装置の側壁に沿って形成された開口を囲むように設けられ,前記各搬送装置の側壁に挟まれる幅方向のサイズを少なくとも前記基板サイズよりも小さく形成した筐体と,前記筐体内にて前記隣接する搬送装置の側壁に沿って前記開口に対して開閉自在に設けられたゲートバルブと,前記ゲートバルブの両側に設けられ,該ゲートバルブを跨って前記基板を支持する少なくとも3本の支持ピンと,を備えたことを特徴とする基板処理装置が提供される。
上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,基板に所定の処理を施す処理装置に前記基板を搬出入する複数の搬送装置のうち隣接する前記搬送装置間の少なくともいずれかに設けられた、前記基板を中継するための基板中継装置であって,前記各搬送装置の側壁に沿って形成された開口を囲むように設けられ,前記各搬送装置の側壁に挟まれる幅方向のサイズを少なくとも前記基板サイズよりも小さく形成した筐体と,前記筐体内にて前記隣接する搬送装置の側壁に沿って前記開口に対して開閉自在に設けられたゲートバルブと,前記ゲートバルブの両側に設けられ,該ゲートバルブを跨って前記基板を支持する少なくとも3本の支持ピンと,を備えたことを特徴とする基板中継装置が提供される。
上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,基板に所定の処理を施す処理装置に前記基板を搬出入する複数の搬送装置のうち隣接する前記搬送装置間の少なくともいずれかに設けられた、基板中継装置を用いた基板中継方法であって,前記基板中継装置は,前記各搬送装置の側壁に沿って形成された開口を囲むように設けられ,前記各搬送装置の側壁に挟まれる幅方向のサイズを少なくとも前記基板サイズよりも小さく形成した筐体と,前記筐体内にて前記隣接する搬送装置の側壁に沿って前記開口に対して開閉自在に設けられたゲートバルブと,前記ゲートバルブの両側に設けられた少なくとも3本の支持ピンと,を備え,前記各搬送装置内にそれぞれ設けられた搬送アーム機構同士で前記基板の受け渡しをする際には,一方の前記搬送アーム機構によって搬送された前記基板を、開成した前記ゲートバルブを跨いだ状態で前記支持ピンに支持させて,他方の前記搬送アーム機構によって前記支持ピンから前記基板を受け取ることを特徴とする基板中継方法が提供される。
本発明によれば,ゲートバルブを基板中継装置の内部に設けるとともにその両側に支持ピンを設け,ゲートバルブを跨って基板を支持できるようにすることで,各搬送装置の間隔も狭くできる。これにより,省スペース化を図ることができ,フットプリントの増大を回避することができる。
本発明の実施形態にかかる基板中継装置を適用可能な基板処理装置の概略構成を示す横断面図である。 同実施形態における基板中継装置の構成例を示す縦断面図である。 図2に示す基板中継装置の外観斜視図である。 図2に示す基板中継装置の動作説明図であって,弁体が下方の退避位置にある場合である。 図2に示す基板中継装置の動作説明図であって,弁体が基板搬出入口を閉塞する位置にある場合である。 同実施形態における基板中継装置の他の構成例を示す縦断面図である。 図5に示す基板中継装置の外観斜視図である。 図5に示す基板中継装置の動作説明図であって,支持ピンが上方の基板載置位置にある場合である。 図5に示す基板中継装置の動作説明図であって,支持ピンが下方の待避位置にある場合である。 図6に示す支持ピン昇降機構の変形例を示す部分斜視図である。 図6に示す支持ピン昇降機構の他の変形例を示す部分斜視図である。 図6に示す支持ピン昇降機構のさらに他の変形例を示す部分斜視図である。 本実施形態にかかる基板中継装置を適用可能な基板処理装置の他の構成例を示す横断面図である。
以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
(基板処理装置の構成例)
先ず,本発明の実施形態にかかる基板中継装置を適用可能な基板処理装置の構成例について図面を参照しながら説明する。図1は本実施形態にかかる基板処理装置の概略構成を示す横断面図である。基板処理装置100は,基板例えば半導体ウエハ(以下,単に「ウエハ」ともいう。)Wに対して所定の処理(例えばエッチング処理,成膜処理,アッシング処理,熱処理など)を施すための複数の真空処理ユニット(プロセスシップ)110と,この真空処理ユニット110に対してウエハWを搬出入させるローダ室130とを備える。
図1には,2つの真空処理ユニット(プロセスシップ)110A,110Bをローダ室130の同じ側の側壁に並設した例を示す。真空処理ユニット110A,110Bはそれぞれ,ウエハWの処理を実行する処理装置120A,120Bと,これら処理装置120A,120BにウエハWを搬出入する減圧可能な搬送装置140A,140Bとを備える。これら処理装置120A,120Bと搬送装置140A,140Bとの間にはそれぞれ,開閉可能に構成されたゲートバルブ112A,112Bが介在している。
搬送装置140A,140Bはそれぞれ,減圧可能なロードロック室150A,150Bを介してローダ室130の側壁に接続されている。搬送装置140A,140Bとロードロック室150A,150Bとの間にはそれぞれ,開閉可能に構成されたゲートバルブ114A,114Bが介在しており,ゲートバルブ114A,114Bとローダ室130との間にはそれぞれ,開閉可能に構成されたゲートバルブ116A,116Bが介在している。なお,搬送装置140A,140Bの具体的構成については後述する。
真空処理ユニット110A,110Bはそれぞれ,処理装置120A,120Bの内部でウエハWに対して同種の処理又は異種の処理を行うようになっている。各処理装置120A,120Bはそれぞれ,処理容器122A,122Bを備え,その内部に設けた載置台124A,124BにウエハWを載置して処理を実行する。
ロードロック室150A,150Bはそれぞれ,ウエハWを一時的に保持し,減圧雰囲気に調整した後に搬送装置140A,140Bへ搬送し,大気圧雰囲気に調整した後にローダ室130へ搬送する機能を有している。ロードロック室150A,150Bの内部にはそれぞれ,ウエハWを載置可能な受渡台152A,152Bが設けられている。
ローダ室130は,例えばNガス等の不活性ガスや清浄空気が循環される断面略矩形状の箱体により構成されている。ローダ室130には,真空処理ユニット110A,110Bを設けた側壁とは反対側の側壁に複数のカセット台132A〜132Cが並設されている。これらカセット台132A〜132Cには,カセット容器134A〜134Cが載置される。ローダ室130の側壁には,ウエハWの投入口としての3つのロードポート136A〜136Cが各カセット台132A〜132Cに対応して設けられている。
図1では,例えば各カセット台132A〜132Cに3台のカセット容器134A〜134Cをそれぞれ1つずつ載置することができる例を挙げているが,カセット台とカセット容器の数はこれに限られず,例えば1台,2台であってもよく,また4台以上設けてもよい。
各カセット容器134A〜134Cには,少なくとも1ロット分(例えば25枚)以上のウエハWを等ピッチで多段に載置して収容できるようになっており,内部は例えばNガス雰囲気で満たされた密閉構造となっている。そして,ローダ室130はその内部へロードポート136A〜136Cを介してウエハWを搬出入可能に構成されている。
ローダ室130には,ウエハWの位置決め装置としてのオリエンタ(プリアライメントステージ)137が設けられている。オリエンタ137は,例えば内部に回転載置台138とウエハWの周縁部を光学的に検出する光学センサ139とを備え,ウエハWのノッチやオリエンテーションフラット等を検出して位置合せを行う。
ローダ室130内には,ウエハWをその長手方向(図1に示す矢印方向)に沿って搬送する搬送アーム機構160が設けられている。搬送アーム機構160は,上述した各カセット容器134A〜134C,オリエンタ137,各ロードロック室150A,150Bに対してウエハWを搬出入するようになっている。
搬送アーム機構160は,例えば基台162上に旋回自在に支持され屈伸自在に設けられた2つの搬送アームを備える。基台162はローダ室130内を長さ方向に沿って設けられた図示しない案内レール上を例えばリニアモータ駆動機構によりスライド移動可能に構成されている。なお,搬送アーム機構160は図1に示すようなダブルアーム機構であってもよく,またシングルアーム機構であってもよい。
基板処理装置100は,各部の動作を制御する制御部180と,この制御部180に接続された図示しない操作部を備える。操作部には,例えばLCD(Liquid Crystal Display)などの表示部を備えたタッチパネルからなるオペレーションパネル等が設けられている。表示部には例えば基板処理装置100の各構成要素の動作状況が表示される。また,ユーザはオペレーションパネルにより基板処理装置100に対する種々の操作を行うことができる。
制御部180は操作部からの操作により,予め設定されたレシピなどのデータに基づいて所定のプログラムを実行して,各部を制御するようになっている。これにより,例えばウエハの搬送,ウエハに対するプロセス処理などが行われる。
次に,図1に示す搬送装置140A,140Bの具体的構成について説明する。搬送装置140A,140Bはそれぞれ,図示しない真空ポンプなどの排気系が設けられ,その内部を所定の真空圧力に減圧できるように構成されている。搬送装置140A,140B内にはそれぞれ,ウエハWを搬送する搬送アーム機構170A,170Bが設けられている。
搬送アーム機構170Aは処理装置120A及びロードロック室150Aに対してウエハWを搬出入するようになっており,搬送アーム機構170Bは処理装置120B及びロードロック室150Bに対してウエハWを搬出入するようになっている。
搬送アーム機構170A,170Bはそれぞれ,例えば基台172A,172B上に旋回自在に支持され屈伸自在に設けられた1つの搬送アームを備える。なお,搬送アーム機構170A,170Bは図1に示すようなシングルアーム機構であってもよく,またダブルアーム機構であってもよい。搬送アーム機構170A,170Bはその先端のピック(エンドエフェクタ)を高さ方向にも調整できるように昇降自在に構成される。
これら搬送装置140Aと搬送装置140Bとの間には,ウエハWを一時的に支持してこれらの間でウエハWを中継するための基板中継装置200が設けられている。これにより,搬送アーム機構170A,170Bは,各搬送装置140A,140Bの間でも上記基板中継装置200を介してウエハWをやり取り(搬出入)することができる。
(基板中継装置の構成例)
このような基板中継装置200の具体的構成例について図面を参照しながら説明する。図2は基板中継装置200の概略構成を示す縦断面図であり,図3はその外観斜視図である。本実施形態にかかる基板中継装置200は,図2に示すように,各搬送装置140A,140Bの側壁に沿って形成された開口144を囲む略箱状の筐体202を備え,その内部にゲートバルブ201が設けられる。搬送装置140A,140B及び基板中継装置200は、搬送装置140Aの開口144及び搬送装置140Bの開口144により連通し、基板中継装置200を介してウエハWを搬送装置140Aから搬送装置140B、又は搬送装置140Bから搬送装置140Aに搬送できるように形成されている。
ゲートバルブ201は,仕切壁204に形成された基板搬出入口206を開閉する弁体210を備える。仕切壁204は,筐体202内の空間を搬送装置140A側の空間と搬送装置140B側の空間とに仕切るように立設されている。
なお,図2では各搬送装置140A,140Bの側壁の開口144は,筐体202とほぼ同じ形状で構成した場合を例に挙げたが,これに限られるものではなく,ウエハWが搬送可能な形状であれば基板搬出入口206と同じ高さ、同じ形状であってもよいし、その他の形状、位置であってもよい。
弁体210は,基板搬出入口206の周縁の側面を弁座として,この弁座に接離自在(開閉自在)であるとともに,昇降自在に構成されている。また、弁体210の横方向及び縦方向の長さは、基板搬出入口206の横方向及び縦方向の開口より大きく形成されている。これにより,基板搬出入口206を閉じるときには弁体210を基板搬出入口206の周縁の側面に押し当てることにより,基板搬出入口206を閉塞してシールすることができる。なお,基板搬出入口206の周縁の側面と弁体210との間には,Oリングなどシール部材を介在させてもよい。
弁体210は昇降自在な昇降軸220の先端に取り付けられ,昇降軸220の基端側は筐体202の中央付近に下方に突出して設けられた昇降案内フレーム230内を通って,さらにその下方の弁体駆動部232に接続されている。
弁体駆動部232は,弁体210を昇降駆動及び開閉駆動(基板搬出入口206に対する接離駆動)する。例えば基板搬出入口206を閉塞する場合には,弁体210を仕切壁204と接触しない程度の隙間を空けて基板搬出入口206の対向位置まで上昇させた後(昇降駆動),基板搬出入口206を閉塞する方向に移動するように駆動する(開閉駆動)。これに対して,基板搬出入口206を開成する場合には,弁体210を仕切壁204と接触しない程度の隙間が空くまで基板搬出入口206から離間する方向に移動させた後(開閉駆動),基板搬出入口206を通じて行われるウエハWの搬出入動作に邪魔にならない下方の待機位置まで下降させる(昇降駆動)。
このような弁体駆動部232は,図2では図示省略しているが,例えば昇降軸220を昇降駆動させるエアシリンダと,弁体210が上述した昇降駆動及び開閉動作するように昇降軸220を案内するカム機構とで構成することができる。この場合,例えば昇降軸220に突起(図示せず)を設け,その突起を案内するカム孔(図示せず)の形状を弁体210が上述した昇降駆動及び開閉駆動するように形成する。なお,弁体駆動部232の構成はこれに限られるものではない。
このような弁体駆動部232はパーティクル発生の汚染源となるので,清浄度が要求される筐体202の内部空間とは隔離する必要がある。このため,昇降案内フレーム230内にはベローズ240が配置されている。ベローズ240は,昇降軸220を覆うように取り付けられ,昇降動作に応じて伸縮自在となっている。ベローズ240は例えばステンレスなど耐食性を有する気密な蛇腹状部材で構成される。
基板中継装置200の内部には,ゲートバルブ201に対して搬送装置140A側及び搬送装置140B側,例えば図3に示すように仕切壁204の両側に,ゲートバルブ201を跨ってウエハWを支持する支持ピン250が設けられている。図3では,仕切壁204の一方側に1つ,他方側に2つで合計3つの支持ピン250を設けた場合の構成例を挙げている。これらの支持ピン250はそれぞれ筐体202の底面に固定され,起立して設けられている。なお,支持ピン250の先端は,ウエハWの裏面が傷つかないように、また、パーティクルが付着しない材質や付着し難い手段を設けても良い。例えば、樹脂などで構成してもよい。
このような基板中継装置200によれば,ゲートバルブ201の両側に支持ピン250を設けることによって,ゲートバルブ201を跨いだ状態(開成された基板搬出入口206に挿入したままの状態)で,ウエハWを支持することができる。すなわち,基板中継装置200からウエハWがはみ出すように支持させることができる。こうすることで,従来のように筐体202内にウエハWを収容しなくて済むので,搬送装置140A,140Bの側壁に挟まれる筐体202の幅方向のサイズをウエハWのサイズ(基板サイズ)よりも小さくすることができる。これにより,各搬送装置140A,140Bの間隔を狭くすることができるので,省スペース化を図ることができ,従来に比して大幅にフットプリントを縮小させることができる。
以上のように、本実施形態にかかる基板中継装置200は,その内部にゲートバルブを設けるとともにその両側にゲートバルブを跨ってウエハWを支持する支持ピンを設けることで,各搬送装置140A,140Bの側壁に挟まれる幅方向のサイズを少なくともウエハWの直径(基板サイズ)よりも小さくすることができる。
これによれば,従来のように基板中継装置200の内部にウエハWをまるごと収容するのではなく,図1に示すように基板中継装置200を跨ってウエハWを支持できる。すなわち,基板中継装置200からウエハWが各搬送装置140A、140B内へはみ出すように支持させることができるので,各搬送装置140A,140Bの間隔をウエハWの直径(基板サイズ)よりも狭くできる。これにより,省スペース化を図ることができ,従来に比して大幅にフットプリントを縮小させることができる。
なお,筐体202の幅(搬送装置140A,140Bの側壁に挟まれる部分の幅)はより狭くすることが可能であり,例えばウエハWのサイズより小さい幅であり、好ましくは、ウエハWのサイズ(直径)の1/3〜1/2にすることもできる。また,ウエハWのサイズ(直径)が大きくなるほど,筐体202の幅の割合を小さくすることもできるが,筐体202の幅はウエハWが安定して支持できる程度が好ましい。例えば直径300mmサイズのウエハWであれば,筐体202の幅を100mm〜150mmにすることができ,直径450mmサイズのウエハWであれば,筐体202の幅を150mm〜225mmにすることもできる。
また,図2,図3に示すようにウエハWは基板搬出入口206に途中まで挿入された状態で支持ピン250の先端に載置される。このため,支持ピン250の高さは,その先端に載置されたウエハWが基板搬出入口206の縁に接触しない程度の高さにすることが好ましい。
また,図2,図3に示す支持ピン250の高さは固定されているので,この場合には,上述したように図1に示す搬送アーム機構170A,170Bをそれぞれ,その先端のピック(エンドエフェクタ)を高さ方向にも調整できるように昇降自在に構成することが好ましい。これにより,搬送アーム機構170A,170BでウエハWの高さを調整しながら,ウエハWを支持ピン250上に容易に載置させることができる。
例えば搬送アーム機構170Aによって支持ピン250上にウエハWを載置する場合には,先ず支持ピン250よりも上側の高さでウエハWを基板搬出入口206に挿入させる。
そして,搬送アーム機構170Aのピックを少し下降させて,仕切壁204の両側の支持ピン250上にウエハWを載置する。その後,搬送アーム機構170Aを引き抜くことで,ウエハWを支持ピン250上に受け渡すことができる。
この支持ピン250上のウエハWを搬送アーム機構170Bで受け取る場合には,先ずウエハWの下側の高さで搬送アーム機構170Bのピックを基板搬出入口206に差し込む。そして,そのピックを上昇させてウエハWを支持ピン250から持ち上げることで,ウエハWを搬送アーム機構170Bで受け取ることができる。
次に,このような本実施形態にかかる基板中継装置200の動作について、図面を参照しながら説明する。図4A,図4Bは,図2に示す基板中継装置200の動作説明図であり,内部が見やすいように,仕切壁204を点線で示すとともに,筐体202の一部を省略したものである。図4Aは弁体210が下方の退避位置にある場合であり,図4Bは弁体210が基板搬出入口206を閉塞する位置にある場合である。
基板処理装置100を通常稼働する際には,図4Aに示すように基板搬出入口206を開成し,弁体210は下方の退避位置に移動させておく。この場合に,搬送アーム機構170A,170BによってウエハWを受け渡すことができ,各搬送装置140A,140Bの間でウエハWを搬出入できる。
例えば基板処理装置100の処理装置120A,120BによってウエハWに対して同種のプロセス処理を行う場合には,各搬送装置140A,140Bの搬送アーム機構170A,170Bによって受け取ったウエハWを,基板中継装置200を介していずれの処理装置120A,120Bに搬送させることもできる。
このため,例えば一方のロードロック室150Bをメンテナンスする必要が生じた場合でも,ゲートバルブ114Bを閉じてそのロードロック室150Bをメンテナンスすることで,処理装置120Bで処理するウエハWは,他方のロードロック室150A,搬送装置140A,基板中継装置200,搬送装置140Bの経路を通じて,処理装置120Bに搬送することができる。これにより,処理装置120Aの処理のみならず,処理装置120Bでの処理も継続できるので,ウエハ処理全体のスループットの低下を抑えることができる。
また,例えば一方の処理装置120Bをメンテナンスする必要が生じた場合でも,ゲートバルブ112Bを閉じてその処理装置120Bをメンテナンスすることで,処理装置120Bで処理されていたウエハWは,ロードロック室150B,搬送装置140B,基板中継装置200,搬送装置140Aの経路を通じて,他方の処理装置120Aに搬送することができる。これにより,処理装置120Aで処理されていたウエハWのみならず,処理装置120Bで処理されていたウエハWについても,処理装置120Aにおいて継続して処理できるので,ウエハ処理全体のスループットの低下を抑えることができる。
また,搬送装置140A,140Bのうちの一方をメンテナンスする場合には,図4Bに示すように弁体210を上昇させて基板搬出入口206を閉塞することによって,基板中継装置200のゲートバルブ201を閉じる。これにより,搬送装置140A,140Bの一方のメンテナンスをしている間でも,他方を稼働させておくことができるので,スループットの低下を抑えることができる。
なお,ここまでは支持ピン250を筐体202の底部に固定した場合について説明したが,これに限られるものではなく,支持ピン250を昇降自在に構成するようにしてもよい。このような基板中継装置200によれば,高さ方向に駆動できない搬送アーム機構170を備えた搬送装置140A,140Bの間にも適用することができる。
(基板中継装置の他の構成例)
ここで,基板中継装置200の他の構成例として支持ピン250を昇降自在にした場合について説明する。図5は基板中継装置200の他の構成例を示す縦断面図であり,図6はその外観斜視図である。図5,図6に示す基板中継装置200は,支持ピン250を昇降駆動する支持ピン昇降機構260を備える。支持ピン昇降機構260は,支持ピン250を支持するベース262と,ベース262を昇降させるアクチュエータ264とを備える。
支持ピン250は,筐体202の底部に形成した貫通孔266に昇降自在に挿入される。貫通孔266と支持ピン250との間はOリングなどのシール部材268を介在させて,シールする。図5では,2つのシール部材268を上下に設けた例を示しているがこれに限られるものではなく,1つでもよい。ベース262は,昇降時に昇降案内フレーム230と抵触しないような形状にすることが好ましい。
図5,図6では,ベース262を搬送装置140A側の1つの支持ピン250を支持する板と,搬送装置140B側の2つの支持ピン250を支持する板を一方の端部で接続したU字状に形成した例を挙げている。これによれば,ベース262を昇降案内フレーム230を囲むように配置できる。
次に,このような本実施形態にかかる基板中継装置200の動作を図面を参照しながら説明する。図7A,図7Bは,図5に示す基板中継装置200の動作説明図であり,内部が見やすいように,仕切壁204を点線で示すとともに,筐体202の一部を省略したものである。図7Aは支持ピン250が上方の基板載置位置にある場合であり,図7Bは支持ピン250が下方の待避位置にある場合である。なお、図7A及び図7Bでは、図1に示した搬送アーム機構170A,170Bの図示を省略している。
ウエハWを載置する際には,搬送アーム機構170A,170Bのいずれかから支持ピン250でウエハWを受け取る。例えば搬送アーム機構170A上のウエハWを受け取るときには,搬送アーム機構170Aによって搬送装置140A側からウエハWを基板搬出入口206に挿入する。そして,図7Aに示す位置までウエハWを挿入したところで搬送アーム機構170Aを停止する。
次いで,アクチュエータ264によってベース262を上昇させることによって,図7Aに示すように支持ピン250を上昇させてウエハWを搬送アーム機構170Aから受け取り,搬送アーム機構170Aを引き抜く。これにより,仕切壁204の両側の支持ピン250上にウエハWが支持される。
次に,例えば支持ピン250上の搬送アーム機構170Bによって受け取るときには,搬送アーム機構170Bを搬送装置140B側から基板搬出入口206に挿入する。そして,ウエハWの下側まで挿入したところで搬送アーム機構170Bを停止する。次いで,アクチュエータ264によってベース262を下降させることによって,図7Bに示すように支持ピン250を下降させてウエハWを搬送アーム機構170Bに渡し,ウエハWを載せたまま搬送アーム機構170Bを引き抜く。こうして,ウエハWは搬送アーム機構170Bに渡される。
なお,ベース262の形状は,図6に示すものに限られるものではなく,昇降時に昇降案内フレーム230と抵触しないようにすればどのような形状でもよい。例えばベース262を図8に示すように、図7にて示したベース262とは開口位置が異なるU字状に形成してもよく,その他,昇降案内フレーム230を囲むドーナツ状に形成してもよい。
また,支持ピン250の数は3本に限られるものではなく,4本以上であってもよい。また,図9に示すように支持ピン250の先端を板状部材270で繋げるようにしてもよい。この場合,板状部材270は弁体210の動作の邪魔にならないように,仕切壁204の一方側の支持ピン250同士に設けるとともに,他方側の支持ピン250同士に設ける。よって、この場合には、支持ピン250の数は4本以上必要である。
さらに,図10に示すように昇降自在に設けられた板状部材280で支持ピン250を支持するようにしてもよい。具体的には板状部材280には昇降軸282が設けられ,この昇降軸282を筐体202の底部に設けた貫通孔284に挿入させる。筐体202の底部の下方には,昇降軸282を支持するベース262と,このベース262を昇降させるアクチュエータ264とを配設する。
これによれば,アクチュエータ264によってベース262を昇降させることで,昇降軸282を介して板状部材280が昇降する。これによって,板状部材280に支持された支持ピン250が一斉に昇降する。これによれば,支持ピン250を筐体202の底部に貫通させることもない。このため,筐体202の底部には昇降軸282を挿入する貫通孔284の数を最小限にすることができ,支持ピン250の数だけ貫通孔284を設ける必要がなくなる。すなわち,支持ピン250の数に拘わらず,シールが必要な貫通孔284の数を少なくすることができる。
このように,本実施形態にかかる基板処理装置100によれば,基板中継装置200の内部にゲートバルブ201を設けるとともにその両側に支持ピン250を設け,ゲートバルブ201を跨ってウエハWを支持できるようにすることで,このような基板中継装置200を搬送装置140A,140Bの間に設けても,搬送装置140A,140Bの間隔を狭くできるので省スペース化を図ることができ,基板中継装置200の設置によるフットプリントの増大を回避することができる。これにより、従来に比して大幅にフットプリントを縮小させることができる。
なお,上記実施形態では,基板中継装置200を2つの真空処理ユニット110A,110Bをローダ室130に並列に接続した基板処理装置100に適用した場合を例に挙げて説明したが,これに限られるものではない。3つ以上の真空処理ユニットをローダ室130に並列に接続した基板処理装置にも適用可能である。この場合,各真空処理ユニットの搬送装置のうち,隣接する搬送装置の間のすべてに基板中継装置200を設けてもよいし、隣接する搬送装置の間の少なくとも1つ以上に基板中継装置200を設けてもよい。
(基板処理装置の他の構成例)
ここで,本実施形態にかかる基板中継装置200を適用可能な基板処理装置の他の構成例について図面を参照しながら説明する。図11は,基板処理装置の他の構成例を示す横断面図である。ここでは,図11に示すように,3つの真空処理ユニット110A,110B,110Cをローダ室130に並列に接続した基板処理装置101に,基板中継装置200を適用した場合を例に挙げる。
真空処理ユニット110Cの構成は,真空処理ユニット110A,110Bとほぼ同様のため,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,各符号の添え字にCを付することにより重複説明を省略する。
図11に示す基板処理装置101では,搬送装置140A,140Bとの間に基板中継装置200を設けるのみならず,搬送装置140B,140Cとの間にも同様の基板中継装置200を設けることができる。
これによれば,通常可動の際には各基板中継装置200のゲートバルブ201を開成しておくことによって,例えば両側に配置される処理装置120A,120Cで同様のプロセス処理(例えばレジスト膜をマスクとして対象膜をエッチングする処理)を並行して行うとともに,中央に配置される処理装置120Bにおいてその後に行われる後処理(例えばレジスト膜をアッシングする処理)を連続して実行することができる。
この場合,処理装置120Aで処理されたウエハWは,搬送装置140Aの搬送アーム機構170Aによって処理装置120Aから搬出されると,搬送装置140Aに隣接する基板中継装置200を介して搬送装置140Bの搬送アーム機構170Bに受け渡され,処理装置120Bに搬送される。これにより,処理装置120Aで処理されたウエハWを大気に晒すことなく,連続して処理装置120Bによる後処理を実行することができる。
これと同様に,処理装置120Cで処理されたウエハWは,搬送装置140Cの搬送アーム機構170Cによって処理装置120Cから搬出されると,搬送装置140Cに隣接する基板中継装置200を介して搬送装置140Bの搬送アーム機構170Bに受け渡され,処理装置120Bに搬送される。これにより,処理装置120Cで処理されたウエハWについても大気に晒すことなく,連続して処理装置120Bによる後処理を実行することができる。
このように処理装置120Bを共通に用いる並行処理を連続して行っているうちに,例えば搬送装置140Cのメンテナンスを実行する必要が生じた場合には,搬送装置140Cに隣接する基板中継装置200のゲートバルブ201のみを閉じる。こうすることによって,搬送装置140Cのメンテナンスを実行している間も,搬送装置140A,140Bは稼働できる。このため,搬送装置140Cのメンテナンスを実行している間も,処理装置120A,120Bを用いたウエハWの処理は続行することができるので,スループットの低下を抑えることができる。
上記に説明した実施形態の構成及び効果について纏めると,本発明の一の態様によれば,基板に所定の処理を施す処理装置に前記基板を搬出入する複数の搬送装置と、該複数の搬送装置のうち隣設する前記搬送装置間の少なくともいずれかに設けられた、前記基板を中継するための基板中継装置と、を備えた基板処理装置であって,前記基板中継装置200は,前記各搬送装置の側壁に沿って形成された開口を囲むように設けられ,前記各搬送装置の側壁に挟まれる幅方向のサイズを少なくとも前記基板サイズよりも小さく形成した筐体202と,前記筐体202内にて前記隣接する搬送装置の側壁に沿って前記開口に対して開閉自在に設けられたゲートバルブ201と,前記ゲートバルブ201の両側に設けられ,該ゲートバルブ201を跨って前記基板を支持する少なくとも3本の支持ピン250と,を備えたことを特徴とする基板処理装置が提供される。
これによれば,各搬送装置間で基板中継装置200を介して基板を中継する際に,ゲートバルブ201の両側に設けられた支持ピン250上に基板を載置させることで,ゲートバルブ201を跨って基板を支持することができる。こうすることで,従来のように筐体202内に基板を収容しなくて済むので,各搬送装置の側壁に挟まれる筐体202の幅方向のサイズを基板サイズよりも小さくすることができる。これにより,各搬送装置の間隔を狭くすることができるので,省スペース化を図ることができ,基板中継装置200の設置によるフットプリントの増大を回避することができる。これにより、従来に比して大幅にフットプリントを縮小させることができる。
また,上記ゲートバルブ201は,例えば前記筐体202内を前記隣接する搬送装置の一方側と他方側を仕切る仕切壁204に形成された基板搬出入口を開閉する昇降自在な弁体210を備え,前記支持ピン250は,例えば前記仕切壁204の両側に設けられる。これによれば,基板を基板搬出入口内に挿入したまま支持ピン250上に載置させることができる。
また,上記支持ピン250を昇降自在に設けるとともに,これを昇降駆動させる支持ピン昇降機構260を設け,前記支持ピン昇降機構260は,前記支持ピン250を支持するベース262と,このベース262を昇降させるアクチュエータ264と,を備えるように構成してもよい。これによれば,支持ピン250の高さ調整が可能となり,また支持ピン250を昇降させることによって搬送アーム機構などから基板を受け取ることができる。
また,上記各搬送装置内にそれぞれ搬送アーム機構を設け,前記搬送アーム機構同士で前記ゲートバルブ201の開成時に前記基板の受け渡しをする際には,一方の前記搬送アーム機構によって前記基板を前記ゲートバルブ201を跨いだ状態で前記支持ピン250に支持させて,他方の前記搬送アーム機構によって前記支持ピン250から前記基板を受け取るようにしてもよい。これによれば,各搬送アーム機構の連携により基板の受け渡しをすることができる。
また,上記ゲートバルブ201は,前記搬送装置を両方稼働している際には開成し,前記搬送装置のいずれかをメンテナンスする際には閉成するようにしてもよい。これによれば,搬送装置のメンテナンス中においても,他の搬送装置により基板処理を続行できるので,スループットの低下を抑えることができる。
また,上記基板処理装置は,各搬送装置にそれぞれゲートバルブ201を介して接続され,前記各搬送装置との間で前記基板を搬出入するロードロック室と,これらロードロック室にゲートバルブを介して接続され,前記各ロードロック室との間で基板を搬出入するローダ室130を備え,前記ロードロック室のうちのいずれかをメンテナンスする際には,そのロードロック室と前記搬送装置との間のゲートバルブを閉じ,そのロードロック室から搬入して処理すべき基板については,他のロードロック室から搬入して前記各搬送装置間で前記基板中継装置200を介してその基板が処理されるべき処理装置に搬入することによって,前記基板の処理を続行するようにしてもよい。これによれば,ロードロック室をメンテナンス中においても,各搬送装置間の基板中継装置200を用いれば,他のロードロック室を介して基板を搬入させることで,基板が処理されるべき処理装置に搬入させることができる。これにより,ロードロック室をメンテナンス中もスループットの低下を抑えることができる。
複数の前記支持ピンを先端又は末端で繋げる板状部材を更に備えてもよい。
上記課題を解決するために,本発明の他の態様によれば,基板に所定の処理を施す処理装置に前記基板を搬出入する複数の搬送装置のうち隣接する前記搬送装置間の少なくともいずれかに設けられた、前記基板を中継するための基板中継装置200であって,前記各搬送装置の側壁に沿って形成された開口を囲むように設けられ,前記各搬送装置の側壁に挟まれる幅方向のサイズを少なくとも前記基板サイズよりも小さく形成した筐体202と,前記筐体202内にて前記隣接する搬送装置の側壁に沿って前記開口に対して開閉自在に設けられたゲートバルブ201と,前記ゲートバルブ201の両側に設けられ,該ゲートバルブ201を跨って前記基板を支持する少なくとも3本の支持ピンと,を備えたことを特徴とする基板中継装置200が提供される。
上記課題を解決するために,本発明の他の態様によれば,基板に所定の処理を施す処理装置に前記基板を搬出入する複数の搬送装置のうち隣接する前記搬送装置間の少なくともいずれかに設けられた、基板中継装置200を用いた基板中継方法であって,前記基板中継装置200は,前記各搬送装置の側壁に沿って形成された開口を囲むように設けられ,前記各搬送装置の側壁に挟まれる幅方向のサイズを少なくとも前記基板サイズよりも小さく形成した筐体202と,前記筐体202内にて前記隣接する搬送装置の側壁に沿って開閉自在に設けられたゲートバルブ201と,前記ゲートバルブ201の両側に設けられた少なくとも3本の支持ピン250と,を備え,前記各搬送装置内にそれぞれ設けられた搬送アーム機構同士で前記基板の受け渡しをする際には,一方の前記搬送アーム機構によって搬送された前記基板を、開成した前記ゲートバルブ201を跨いだ状態で前記支持ピン250に支持させて,他方の前記搬送アーム機構によって前記支持ピン250から前記基板を受け取ることを特徴とする基板中継方法が提供される。
以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された範疇において,各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば本発明にかかる基板中継装置を適用できる基板処理装置としては,上記実施形態で挙げたものに限られるものではなく,隣接する搬送装置を備えた基板処理装置であれば,どのような構成の基板処理装置でも適用可能である。
本発明は,半導体ウエハなどの被処理基板を搬送する複数の搬送装置間に設けられる基板中継装置,基板中継方法,基板処理装置に適用可能である。
本国際出願は、2011年2月8日に出願された日本国特許出願2011−025389号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容を本国際出願に援用する。
100,101 基板処理装置
110A,110B,110C 真空処理ユニット
112A,112B,112C ゲートバルブ
114A,114B,114C ゲートバルブ
116A,116B,116C ゲートバルブ
120A,120B,120C 処理装置
122A,122B,122C 処理容器
124A,124B,124C 載置台
130 ローダ室
132A,132B,132C カセット台
134A,132B,134C カセット容器
136A,136B,136C ロードポート
137 オリエンタ
138 回転載置台
139 光学センサ
140A,140B,140C 搬送装置
144 開口
150A,150B ロードロック室
152A,152B 受渡台
160,170A,170B,170C 搬送アーム機構
162,172A,172B,172C 基台
180 制御部
200 基板中継装置
201 ゲートバルブ
202 筐体
204 仕切壁
206 基板搬出入口
210 弁体
220 昇降軸
230 昇降案内フレーム
232 弁体駆動部
240 ベローズ
250 支持ピン
260 支持ピン昇降機構
262 ベース
264 アクチュエータ
266 貫通孔
268 シール部材
270 板状部材
280 板状部材
282 昇降軸
284 貫通孔
W ウエハ

Claims (9)

  1. 基板に所定の処理を施す処理装置に前記基板を搬出入する複数の搬送装置と、該複数の搬送装置のうち隣設する前記搬送装置間の少なくともいずれかに設けられた、前記基板を中継するための基板中継装置と、を備えた基板処理装置であって,
    前記基板中継装置は、
    前記各搬送装置の側壁に沿って形成された開口を囲むように設けられ,前記各搬送装置の側壁に挟まれる幅方向のサイズを少なくとも前記基板サイズよりも小さく形成した筐体と,
    前記筐体内にて前記隣接する搬送装置の側壁に沿って前記開口に対して開閉自在に設けられたゲートバルブと,
    前記ゲートバルブの両側に設けられ,該ゲートバルブを跨って前記基板を支持する少なくとも3本の支持ピンと,
    を有することを特徴とする基板処理装置。
  2. 前記ゲートバルブは,前記筐体内を前記隣接する搬送装置の一方側と他方側を仕切る仕切壁に形成された基板搬出入口を開閉する昇降自在な弁体を備え,
    前記支持ピンは,前記仕切壁の両側に設けたことを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
  3. 前記支持ピンを昇降自在に設けるとともに,これを昇降駆動させる支持ピン昇降機構を設け,
    前記支持ピン昇降機構は,前記支持ピンを支持するベースと,このベースを昇降させるアクチュエータと,を備えたことを特徴とする請求項2に記載の基板処理装置。
  4. 前記各搬送装置内にそれぞれ搬送アーム機構を設け,
    前記搬送アーム機構同士で前記ゲートバルブの開成時に前記基板の受け渡しをする際には,一方の前記搬送アーム機構によって前記基板を前記ゲートバルブを跨いだ状態で前記支持ピンに支持させて,他方の前記搬送アーム機構によって前記支持ピンから前記基板を受け取ることを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
  5. 前記ゲートバルブは,前記搬送装置を両方稼働している際には開成し,前記搬送装置のいずれかをメンテナンスする際には閉成することを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
  6. 前記各搬送装置にそれぞれゲートバルブを介して接続され,前記各搬送装置との間で前記基板を搬出入するロードロック室と,これらロードロック室にゲートバルブを介して接続され,前記各ロードロック室との間で基板を搬出入するローダ室を備え,
    前記ロードロック室のうちのいずれかをメンテナンスする際には,そのロードロック室と前記搬送装置との間のゲートバルブを閉じ,
    そのロードロック室から搬入して処理すべき基板については,他のロードロック室から搬入して前記各搬送装置間で前記基板中継装置を介してその基板が処理されるべき処理装置に搬入することによって,前記基板の処理を続行することを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
  7. 基板に所定の処理を施す処理装置に前記基板を搬出入する複数の搬送装置のうち隣設する前記搬送装置間の少なくともいずれかに設けられた、前記基板を中継するための基板中継装置であって,
    前記各搬送装置の側壁に沿って形成された開口を囲むように設けられ,前記各搬送装置の側壁に挟まれる幅方向のサイズを少なくとも前記基板サイズよりも小さく形成した筐体と,
    前記筐体内にて前記隣接する搬送装置の側壁に沿って前記開口に対して開閉自在に設けられたゲートバルブと,
    前記ゲートバルブの両側に設けられ,該ゲートバルブを跨って前記基板を支持する少なくとも3本の支持ピンと,
    を備えたことを特徴とする基板中継装置。
  8. 基板に所定の処理を施す処理装置に前記基板を搬出入する複数の搬送装置のうち隣設する前記搬送装置間の少なくともいずれかに設けられた基板中継装置を用いた基板中継方法であって,
    前記基板中継装置は,前記各搬送装置の側壁に沿って形成された開口を囲むように設けられ,前記各搬送装置の側壁に挟まれる幅方向のサイズを少なくとも前記基板サイズよりも小さく形成した筐体と,前記筐体内にて前記隣接する搬送装置の側壁に沿って前記開口に対して開閉自在に設けられたゲートバルブと,前記ゲートバルブの両側に設けられた少なくとも3本の支持ピンと,を備え,
    前記各搬送装置内にそれぞれ設けられた搬送アーム機構同士で前記基板の受け渡しをする際には,一方の前記搬送アーム機構によって搬送された前記基板を、開成した前記ゲートバルブを跨いだ状態で前記支持ピンに支持させて,他方の前記搬送アーム機構によって前記支持ピンから前記基板を受け取ることを特徴とする基板中継方法。
  9. 複数の前記支持ピンを先端又は末端で繋げる板状部材を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
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