WO2004075286A1 - 搬送装置及び半導体処理システム - Google Patents

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WO2004075286A1
WO2004075286A1 PCT/JP2004/002004 JP2004002004W WO2004075286A1 WO 2004075286 A1 WO2004075286 A1 WO 2004075286A1 JP 2004002004 W JP2004002004 W JP 2004002004W WO 2004075286 A1 WO2004075286 A1 WO 2004075286A1
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mechanisms
ports
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chamber
transfer
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Tsutomu Hiroki
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Tokyo Electron Limited
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Definitions

  • the present invention relates to a transfer device for transferring a substrate to be processed in a semiconductor processing system, and a semiconductor processing system incorporating the transfer device.
  • semiconductor processing refers to a semiconductor layer, an insulating layer, and a conductive layer on a substrate to be processed such as a wafer, a glass substrate for a liquid crystal display (LCD) or a flat panel display (FPD).
  • LCD liquid crystal display
  • FPD flat panel display
  • a system for performing semiconductor processing on a substrate to be processed such as a semiconductor wafer there is a single-wafer processing apparatus for processing substrates one by one.
  • a multi-chamber type semiconductor processing system in which a plurality of such processing apparatuses are connected to each other via a common transfer chamber to enable continuous processing of various processes without exposing the wafer to the atmosphere.
  • Examples of such a semiconductor processing system include a normal-pressure processing type as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-86375 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-19595.
  • a vacuum processing type as shown in the gazette.
  • a transfer device is provided so as to be able to travel in parallel with the science room.
  • the transfer device includes a moving base that runs on rails.
  • a pair of pillars are erected on the movable base, and a housing is disposed on the movable base via a vertical arm mechanism so as to be vertically movable.
  • a horizontal arm mechanism having a substrate holding portion capable of holding two substrates is provided in the housing.
  • a plurality of vacuum processing chambers and load lock chambers are connected around a decompressible transfer chamber.
  • the processing room and the load-lock room are arranged at least one place vertically around the transfer room.
  • a transfer device is provided in the transfer chamber, and includes a pair of small arm mechanisms that can expand and contract in the horizontal direction.
  • the small arm mechanism is arranged to be able to turn horizontally and move up and down.
  • An object of the present invention is to provide a transfer device and a semiconductor processing system capable of improving transfer efficiency.
  • a first aspect of the present invention is a transport device in a semiconductor processing system
  • First and second operating mechanisms having first and second support portions movable respectively on first and second vertical planes parallel to each other in the common space;
  • the first and second support portions support the first and second support portions so as to be moved in a horizontal state by the first and second operation mechanisms.
  • the first and second carriages held, and the first and second carriages.
  • the first and second carriages extend from a center vertical plane between the first and second vertical planes from the first and second support portions. Extending towards the second and first vertical planes, respectively;
  • First and second retractable first and second handling mechanisms disposed on the first and second movable tables, respectively, for handling a substrate to be processed;
  • a control unit that controls operations of the first and second operating mechanisms in the common space so that the first and second moving tables do not interfere with each other;
  • a second aspect of the present invention is a semiconductor processing system, comprising: a transfer chamber having a plurality of ports for loading and unloading a substrate to be processed;
  • a processing chamber connected to at least one of the plurality of ports for performing semiconductor processing on the substrate to be processed
  • a transfer device disposed in the transfer chamber for loading and unloading the substrate through the plurality of ports;
  • the transport device comprises:
  • First and second operation mechanisms having first and second support portions movable respectively on first and second vertical planes parallel to each other in the transfer chamber;
  • First and second moving tables supported by the first and second support portions so as to be moved in a horizontal state by the first and second operating mechanisms in the transfer chamber;
  • the second moving table is provided between the first and second support parts and the first and second vertical planes. Extending beyond the central vertical plane toward the second and first vertical planes, respectively;
  • First and second movable mechanisms disposed on the first and second movable bases, the first and second movable mechanisms respectively configured to handle the substrate to be processed, and the first and second movable bases in the common space;
  • a control unit that controls the operations of the first and second operating mechanisms so that the first and second operating mechanisms do not interfere with each other;
  • FIG. 1 is a perspective view showing a part of a semiconductor processing system incorporating a transfer device according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 is a longitudinal side view of the system shown in Fig. 1.
  • Fig. 3 is a schematic plan view of the whole system shown in Fig. 1.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an example of a large arm mechanism of the transfer device shown in FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an example of a small arm mechanism of the transfer device shown in FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view showing another example of the large arm mechanism of the transfer device shown in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a modification of the system shown in FIG.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a semiconductor processing system incorporating a transport device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a driving unit of the transport device shown in FIG.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a modified example of the system shown in FIG.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a modified example of the system shown in FIG. 10.
  • FIG. 12 is a schematic plan view showing a semiconductor processing system according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic plan view showing a semiconductor processing system according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a perspective view showing a transfer device according to still another embodiment of the present invention.
  • 15A and 15B are schematic side views showing a transfer device according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a perspective view showing a transfer device according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a part of a semiconductor processing system incorporating a transfer device according to an embodiment of the present invention.
  • 2 and 3 are a longitudinal side view and a schematic plan view of the entire system shown in FIG.
  • the semiconductor processing system 1 is composed of a casing 2 which is long in the horizontal X direction (the horizontal direction in FIG. 3) and has a common transfer chamber (also called a vacuum transfer chamber) 3 in which the inside can be set to a reduced-pressure atmosphere. .
  • a plurality of (including plural types) processing chambers (vacuum processing chambers) 4 and a load lock chamber 5 that can be decompressed are provided on four sides of the vacuum transfer chamber 3.
  • Vacuum processing chamber 4 and / or load lock chamber 5 are around vacuum transfer chamber 3. At least one place is arranged in multiple stages up and down.
  • Ports 7, 8, 10 and 11 for loading and unloading a semiconductor wafer W as a substrate to be processed are formed on four sides of the transfer chamber 3 corresponding to the chambers 4 and 5, respectively. Therefore, in the portion where the vacuum processing chambers 4 and / or the load-lock chambers 5 are arranged in multiple stages, the ports are arranged side by side in the vertical direction. In each of the ports 7, 8, 10, and 11, a gate pulp G for airtightly separating the transfer chamber 3 from the vacuum processing chamber 4 and the loading port chamber 5 is provided.
  • a plurality of, for example, three ports 7 are formed at the first height of one side (first side) 6 a of the vacuum transfer chamber 3.
  • a vacuum processing chamber 4 is connected to each port 7 via a gate valve G.
  • a plurality of, for example, three ports 8 are formed at the second height of the other side (second side) 6b opposite to the first side 6a.
  • the vacuum processing chamber 4 is also connected to each port 8 via a gate valve G.
  • FIG. 2 shows a state in which the vacuum processing chamber 4 on the first side 6a of the vacuum transfer chamber 3 and the vacuum processing chamber 4 on the second side 6b are arranged at different heights (accordingly, the corresponding port (Formed at different heights) are indicated by solid lines.
  • the height difference between the first height and the second height is a movement supported by the first and second large arm mechanisms 9A and 9B and having the small arm mechanisms 19A and 19B.
  • the position exchange with each other in the vertical direction means that the moving table 18A can be positioned above or below the moving table 18B.
  • two transfer mechanisms are provided in the housing 2 so as to be movable in the longitudinal direction (X direction) corresponding to the first height and the second height. This improves the transport efficiency and facilitates control.
  • the vacuum processing chamber 4 does not necessarily have to be arranged at different heights with respect to the left and right side surfaces of the vacuum transfer chamber 3. For example, as shown by the solid line and the imaginary line in FIG. 2, the vacuum processing chambers 4 may be arranged at the same height on the left and right and vertically in two stages.
  • a plurality of, for example, four ports 10 are formed in multiple stages (multiple stages) up and down.
  • the load lock chamber 5 is connected to each port 10 via a good valve G.
  • One port 11 is formed at the first height of the rear end face 6 d which is the other end of the vacuum transfer chamber 3.
  • a vacuum processing chamber 4 is connected to the port 11 via a gate valve G.
  • the semiconductor processing system 1 also includes a housing 12 that is long in the horizontal Y direction (vertical direction in FIG. 3) orthogonal to the X direction, and the inside of which is a normal-pressure atmosphere-side transfer chamber (normal-pressure transfer chamber or atmospheric air). (Also referred to as transfer chamber).
  • the normal pressure transfer chamber 13 is connected to the vacuum transfer chamber 3 via the load lock chamber 5.
  • the normal-pressure transfer chamber 13 is used to carry the semiconductor wafer W in and out of the vacuum transfer chamber 3 from the atmosphere side.
  • a plurality of, for example, four, ports for loading and unloading wafers W are formed horizontally on one side (front surface) of the normal-pressure transfer chamber 13, and a plurality of wafers are stored here.
  • the load port device 15 on which the loaded cassette 14 is placed is connected.
  • Normal pressure ⁇ Four ports are formed vertically on the other side (rear side) of the transfer chamber 13, and the above-mentioned load lock chamber 5 is connected thereto via the gate pulp G.
  • an orienter 16 for aligning the wafer is provided at one end of the normal pressure transfer chamber 13.
  • transfer devices 17 are provided, respectively. Since the transfer device 17 in the vacuum transfer chamber 3 and the transfer device 17 in the normal-pressure transfer chamber 13 are almost the same, the transfer device 17 in the vacuum transfer chamber 3 will be described below. Description of the transfer device 17 in the normal pressure transfer chamber 13 is omitted.
  • the transfer device 17 has left and right one first and second large arm mechanisms (first and second operation mechanisms) 9 ⁇ , 9 ⁇ each of which is composed of a vertically articulated locomotive that can be extended and retracted.
  • the first and second large arm mechanisms 9 ⁇ and 9 ⁇ are parallel to the X direction and parallel to each other in a common space formed by the vacuum transfer chamber 3, and have first and second vertical planes VP 1 and VP 2. (Refer to Fig. 2)
  • first and second large arm mechanisms 9A and 9B At the tips of the first and second large arm mechanisms 9A and 9B, the first and second carriages (first and second base portions) 18A and 18B are supported, respectively.
  • First and second large arm mechanism 9 A First and second large arm mechanism 9 A,
  • the first and second carriages 18A, 18B extend from the tips of the first and second large arm mechanisms 9A, 9B toward each other. 1st and 2nd carriage
  • VP 2 (1st and 2nd large arm mechanism 9A, 9B Terminate at a position beyond the center vertical plane VP0 (center line of the vacuum transfer chamber 3) between the moving vertical planes and not reaching the second and first vertical planes VP2 and VP1.
  • first and second small arm mechanisms (first and second handling mechanisms) 19A and 19B are provided on the first and second carriages 18A and 18B. Each is arranged.
  • the first and second small arm mechanisms 19 A and 19 B directly transfer the wafer W as the substrate to be processed into and out of the vacuum processing chamber 4 and the load-lock chamber 5.
  • the first and second small arm mechanisms 19A and 19B are rotatable in a horizontal plane, and their rotation centers are perpendicular to the center between the first and second vertical planes VP1 and VP2 described above. It is placed on the plane VP 0 (the center line of the vacuum transfer chamber 3).
  • the transport device 17 further has a control unit (controller) 20 for controlling the operation of itself.
  • the control unit 20 includes the first and second large arms in the common space formed by the vacuum transfer chamber 3 so that the first and second moving tables 18A and 18B do not interfere with each other. Controls the operation of mechanisms 9A and 9B. That is, the control unit 20 operates the first and second mobile tables 18A and 18B so as to exchange positions in the vertical direction.
  • a large arm mechanism is used as a mechanism for moving the moving tables 18A and 18B in the Z direction (vertical direction) and the X direction.
  • the large arm mechanisms 9A and 9B are similar to a commercially available transport robot (UTM-350 Robot sold by Assist Japan Co., Ltd.), but have two movable bases 18A and 18B.
  • the two large arm mechanisms 9A, 9B In the combination of
  • the first and second large arm mechanisms 9A and 9B share a base (base) 21 arranged on the floor of the vacuum transfer chamber 3.
  • Each of the first and second large arm mechanisms 9A and 9B is connected to the base 21 so as to be vertically pivotable and to the tip of the base arm 22 so as to be vertically pivotable.
  • an intermediate arm 2.3 The tip of each of the intermediate arms 23 functions as a moving table support, and the moving tables 18A and 18B and a hanging part 18d integral with the moving tables 18A and 18B are connected to be vertically pivotable.
  • the base 21 can be made movable in the X direction.
  • the rail 24 is arranged on the floor of the vacuum transfer chamber 3 and the base 21 is driven on the rail 24 by a rear motor. it can.
  • the first and second large arm mechanisms 9A and 9B can be configured to have individual bases instead of the common base 21.
  • the base 21 is divided into two parts for each of the large arm mechanisms 9A and 9B at the position of the broken line 25 in the center, and the two parts are separated by separate rails 24. It is possible to move independently above. This further increases the degree of freedom in the transfer of the wafer W.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an example of the large arm mechanism of the transfer device shown in FIG.
  • This large arm mechanism 9 A (9 B) has an independent base 21.
  • the base 21 is provided with a first drive unit 26 for vertically rotating the base arm 22.
  • Proximal arm 2 2 end At the end, a second drive unit 27 for vertically rotating the intermediate arm 23 is provided. At the end of the intermediate arm 23, a third drive unit 28 for vertically turning the movable table 18A is provided.
  • the movable base 18A By moving the large arm mechanism 9A in a vertical plane, the movable base 18A can be moved in the Z direction (vertical direction) and the X direction in a horizontal state.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an example of a small arm mechanism of the transfer device shown in FIG.
  • This small arm mechanism 19A (19B) has a turntable 31 rotatably disposed on a movable table 18A.
  • Two articulated arms 19 S and 19 T are arranged on the rotating table 31.
  • Each of the articulated arms 19S and 19T is a base arm 19X arranged so as to be able to turn horizontally, and an intermediate part which is connected to the front end of the base arm 19X so as to be able to turn horizontally.
  • It has an arm 19 y and a pick 30 (substrate holding unit) that is connected to the end of the intermediate arm 19 y so as to be able to turn horizontally.
  • a force par 32 for covering the both articulated arms 19 S and 19 T in the contracted and stored state is disposed on the turntable 31.
  • the cover 32 can protect the wafer W from the particles even if the first and second movable bases 18A and 18B vertically exchange positions with each other and fall. it can.
  • the cover 32 is provided with an opening 33 so that the articulated arms 19S and 19T can expand and contract in the horizontal direction.
  • a shutter may be provided in the opening 33.
  • FIG. 6 is a perspective view showing another example of the large arm mechanism of the transfer device shown in FIG.
  • the large arm mechanism 9A (9B) has a parallel link structure. That is, the large arm mechanism 9 A (9 B) is composed of a pair of base arms 22, 34 connected to the base 21 vertically rotatably, and a pair of base arms 22, 3 4. And a pair of intermediate arms 23, 35, which are respectively connected to the tips of the robots so as to be vertically pivotable. The ends of a pair of proximal arms 22, 34 are connected by a link 36. The tips of a pair of intermediate arms 2 3 and 3 5 function as a carriage support, where the hanging part 18 d integral with the carriage 18 A (18 B) can rotate vertically. Be linked. In this structure, since the carriage 18 A (18 B) is translated while maintaining a horizontal state, the third drive unit 28 (8 B) for controlling the carriage 18 A (18 B) horizontally is provided. (See Figure 4) becomes unnecessary.
  • a drive part 37 of the small arm mechanism 19 be provided in the hanging part 18d of the carriage 18A (18B).
  • the harness that bundles the wires and cables to the drive units 26, 27, 2837 is not wired outside, but the rotation axes and arms of the drive units 26, 27, 28. It is preferable to wire through the hollow part formed in Next, the operation of the semiconductor processing system 1 shown in FIG. 3 will be described for the case where the vacuum processing chambers 4 are arranged at different heights on both sides of the vacuum transfer chamber 3 as described above.
  • the unprocessed wafer W is taken out from the 4 force and carried into one of the loading port chambers 5.
  • a transfer device 17 disposed in the normal pressure transfer chamber 13 is used.
  • the wafer W is mounted on a small arm supported by the large arm mechanism 9A (9B). It is handled by one of two articulated arms 19 S, 19 T arranged on the mechanism 19 A (19 B). If there is a processed wafer W in the load lock chamber 5, the unprocessed wafer W is removed after the processed wafer W is taken out by the other of the articulated arms 19T and 19S. Transferred to load lock room 5.
  • the unprocessed wafer W is taken out of the load lock chamber 5 and carried into one of the vacuum processing chambers 4.
  • a transfer device 17 disposed in the empty transfer chamber 3 is used to exchange a processed wafer and an unprocessed wafer in the vacuum processing chamber 4 and an unprocessed wafer in the load lock chamber 5.
  • the wafer is exchanged for a processed wafer.
  • the two multi-joint arms 19 S and 19 T are arranged on the small arm mechanism 19 A (19 ⁇ ) supported by the large arm mechanism 9 ⁇ (9 ⁇ ). By using the arms 19S and 19T, the wafer replacement work can be performed quickly.
  • the smaller arm mechanism 19 A is composed of the upper two load lock chambers 5 of the multi-stage load lock chamber 5 and the first side 6 a of the vacuum transfer chamber 3.
  • the wafer W is mainly transferred between the vacuum processing chamber 4 at 1 height (first transfer path).
  • the other small arm mechanism 19 B is provided with the lower two load lock chambers 5 and the second side face 6 b of the vacuum transfer chamber 3 of the multi-stage load lock chamber 5. 2 Wafers W are mainly transferred between the vacuum processing chamber 4 at the height (which is lower than the first height) and the second processing path.
  • the small arm mechanisms 19 A and 19 B are in the Z direction and the X direction. And rotate in the horizontal plane. At this time, the two carriages 18A and 18B exchange positions with each other in the Z direction (vertical direction) as necessary so as not to interfere with each other.
  • the two small arm mechanisms 19A and 19B can transfer the wafer W on the upper side or the lower side. Further, the operation examples of the small arm mechanisms 19A and 19B are not limited to those described above.
  • one of the small arm mechanisms 19 A is used between the upper vacuum processing chamber 4 and the upper load lock chamber 5 (first transport path). Transfers wafer W.
  • the other small arm mechanism 19B transfers the wafer W between the lower semiconductor processing system 4 and the lower load chamber 5 (second transfer path). In this way, it is not necessary for the small arm mechanisms 19A and 19B to exchange positions with each other in the vertical direction.
  • each small arm mechanism 19A ( 1 9 B) to change the direction of expansion and contraction.
  • the small arm mechanisms 19A and 19B are moved vertically. Move and, if necessary, swap positions in the vertical direction.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a modification of the system shown in FIG. 1.
  • the vacuum processing chamber 4 is arranged at different heights on both sides of the vacuum transfer chamber 3, and the large arm mechanism 9A (9 The base 21 of B) can be left and right independent.
  • the vacuum transfer chamber 3 is located between the port of the vacuum processing chamber 4 at the first height and the port of the vacuum processing chamber 4 at the second height.
  • a partition plate 29 for partially partitioning the inside can be provided. This makes it possible to suppress the diffusion of contaminants between the vacuum processing chambers on the first height side and the second height side. Even in this case, when the wafer W is transferred between the upper stage and the lower stage, the positions of the small arm mechanisms 19A and 19B are exchanged with each other in the vertical direction as necessary.
  • FIG. 8 shows a transport device according to another embodiment of the present invention.
  • 1 is a perspective view showing a semiconductor processing system.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a driving unit of the transfer device shown in FIG.
  • a transfer device 17 is installed (offset) near one end in the longitudinal direction in the vacuum transfer chamber 3 in order to improve maintainability. That is, the bases of the two large arm mechanisms 9A and 9B are arranged close to one end in the longitudinal direction of the vacuum transfer chamber 3, for example, the load lock chamber side. On one side (for example, the first side) of the vacuum transfer chamber 3, an opening 38 is formed for maintenance, which is selectively opened and closed airtight by a door (not shown).
  • the semiconductor processing system 1 also has a structure for taking advantage of a stroke extended by offsetting the base of the large arm mechanism 9A (9B). That is, an opening 39 that is selectively opened and hermetically closed by a lid (not shown) is formed in the upper portion (top plate) of the vacuum transfer chamber 3. An opening 39 is provided with a curtain sensor (area sensor) 39 s. If the stroke of the arm mechanism 9A (9B) is provided with a margin, even if the base of the arm mechanism 9A (9B) is not disposed at the offset position of the vacuum transfer chamber 3, the opening is possible. 39 can be used.
  • the moving table 18A (18B) can be made to protrude upward from the opening 39 by extending the large arm mechanism 9A (9B).
  • the carriage 18A (18B) and the small arm mechanism 19A (19B) can be protruded from the opening 39 force by projecting the carriage 18A (18B) from the opening 39 force. Maintenance is easy.
  • the curtain sensor 39 s is connected to the moving base 18 A (18 B) and small arm machine. It is used to detect that they approach the opening 39 and issue an alarm to avoid a collision accident between the structure 19A (19B) and the operator.
  • the large arm mechanisms 9A and 9B are rotatably supported using the lower side wall 6X of the vacuum transfer chamber 3 as a common fixed base.
  • the turning centers of the large arm mechanisms 9A and 9B are arranged coaxially, and corresponding to this axis, the drive section 26A of the large arm mechanisms 9A and 9B is provided on the outer surface of the lower side wall 6X. , 26 B will be installed.
  • the first driving section 26A of the first large arm mechanism 9A is attached to the lower side wall section 6X.
  • the rotation shaft 4 OA of the first drive unit 26 A is air-tightly and rotatably passed through the vacuum transfer chamber 3.
  • the rotary shaft 4OA of the first drive unit 26A is a hollow shaft.
  • the first drive unit 26B of the second large arm mechanism 9B is mounted outside the first drive unit 26A.
  • the rotating shaft 4 OB of the first driving unit 26 B is hermetically and rotatably passed through the hollow rotating shaft 4 OA.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a modification of the system shown in FIG.
  • the ceiling 6y at one end of the vacuum transfer chamber 3 is formed higher than the ceiling 6z at the other end.
  • a sub port 41 for loading / unloading the wafer W is formed on the upper side wall at the boundary between the high ceiling 6 y and the low ceiling 6 z.
  • Deputy port 41 has A sub-processing chamber 42 for pre-heating or cooling a sub-module, for example, a wafer, is connected via a gate pulp (not shown).
  • the sub-processing room 42 is placed on the low ceiling 6z, and the space is effectively used.
  • the small arm mechanism 19 A (19 B) is arranged when the small arm mechanism 19 A (19 B) accesses the sub-processing chamber 42. Possible dimensions [ ⁇
  • the utility ducts 43 are arranged using the vacant space, and the space is effectively used.
  • the duct 43 is made of a square pipe made of plastic or the like, and a bundle of utility piping and wiring is passed through the duct 43 for protection.
  • Pipes and wiring for these utilities include pipes and wiring for electricity, water, inert gas (eg, nitrogen), dry air, etc., supplied from the plant to the semiconductor processing system, and semiconductor processing. Includes drainage, heat exhaust, and other piping returning from the system to the factory.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a modification of the system shown in FIG.
  • the housing of the vacuum transfer chamber 3 is configured to be splittable back and forth.
  • the bases of the large arm mechanisms 9 A and 9 B are offsetly arranged at the front end side in the vacuum transfer chamber 3.
  • the housing of the vacuum transfer chamber 3 can be divided into a front standard section 3.A having the large arm mechanisms 9A and 9B and a rear optional section 3B.
  • Optional part 3B at the rear is selected from large and small types with different numbers of connected process modules. You can choose.
  • FIGS. 12 and 13 are schematic plan views showing a semiconductor processing system according to still another embodiment of the present invention.
  • the small arm mechanism 19A (19B) is disposed so as to be pivotable with respect to the moving table 18A (18B).
  • the small arm mechanism 19 A (19 B) does not have the turning function, and the transfer device 17 shown in FIGS. This is the same as that shown in FIG. 1 except that the small arm mechanism 19 A (19 B) does not have a turning function.
  • the vacuum processing chamber 4 and the loading port chamber 5 are provided only on one side of the vacuum transfer chamber 3.
  • the vacuum processing chamber 4 and the load-lock chamber 5 are arranged in multiple stages at least in one place around the vacuum transfer chamber 3.
  • the small arm mechanism 19A (19B) can be moved in the X and Z directions, which are the longitudinal directions of the transfer chamber, by the large arm mechanism 9A (9B) shown in FIG. 1, for example. Further, the small arm mechanism 19 A (19 B) can extend and contract in the Y direction orthogonal to the X direction.
  • the two small arm mechanisms 19 A and 19 B extend in the same direction in the Y direction and access the ports of the vacuum processing chamber 4 and the load lock chamber 5. Then, the wafer W is transferred between the vacuum processing chamber 4 and the load lock chamber 5 by the small arm mechanism 19A (19B).
  • the transport device 17 has a simpler structure than that shown in FIG. 1, but is suitable for a small semiconductor processing system 1 as shown in FIG.
  • the vacuum processing chamber 4 and the load lock chamber 5 are provided on both sides of the vacuum transfer chamber 3.
  • the vacuum processing chamber 4 and the load lock chamber 5 are arranged in multiple stages at least at one location on each side of the vacuum transfer chamber 3.
  • the small arm mechanism 19A (19B) can be moved in the X and Z directions, which are the longitudinal directions of the transfer chamber, by the large arm mechanism 9A (9B) shown in FIG. 1, for example.
  • the small arm mechanism 19 A (19 B) is extendable and contractible in the Y direction orthogonal to the X direction.
  • the two small arm mechanisms 19 A and 19 B extend in opposite directions in the Y direction to access the ports of the vacuum processing chamber 4 and the port-lock chamber 5. . Then, the wafer W is transferred between the vacuum processing chamber 4 and the load lock chamber 5 on each side of the vacuum transfer chamber 3 by the small arm mechanism 19A (19B).
  • the transfer device 17 has a simpler structure than that shown in FIG. 1, but is suitable for the semiconductor processing system 1 in which the processing sequence for the wafer W as shown in FIG. 13 is limited to some extent.
  • FIG. 14 is a perspective view showing a transfer device according to still another embodiment of the present invention.
  • the transfer device 17 has first and second bases 21 A and 2 IB which individually move on rails 24 A and 24 B in the X direction.
  • the first and second bases 21A and 2IB are provided with first and second elevating mechanisms (reciprocator) 9S and 9T which slide in the vertical direction (Z direction).
  • the first and second elevating mechanisms 9S and 9T are parallel to the X direction in the common space formed by the transfer chamber (vacuum transfer chamber or normal pressure transfer chamber) 50 and It has first and second support portions (in this embodiment, tips of the first and second elevating mechanisms 9S, 9T) that can move on first and second vertical planes parallel to each other.
  • first and second mobile units (first and second base units) 18A and 18B are supported, respectively. It is moved horizontally by the first and second lifting mechanisms 9S and 9T.
  • the first and second mobile tables 18A and 18B are respectively extended from the tips of the first and second lifting mechanisms 9S and 9T toward each other.
  • the tips of the first and second mobile tables 18A, 18B are between the above-mentioned first and second vertical planes (vertical planes on which the tips of the first and second lifting mechanisms 9S, 9T move). Terminate at a position beyond the vertical plane (center line of the transfer chamber 50) at the center of, and not reaching the second and first vertical planes.
  • first and second small arm mechanisms 19A and 19B are respectively provided on the first and second carriages 18A and 18B. Will be arranged.
  • the first and second small arm mechanisms 19A and 19B are rotatable in a horizontal plane, and their rotation centers are defined by the vertical plane (transportation center) between the first and second vertical planes described above. (Center line of room 50).
  • the transport device 17 further has a control unit (controller) 20 for controlling the operation of itself.
  • the control unit 20 controls the first and second bases in the common space formed by the transfer chamber 50 so that the first and second movable bases 18A and 18B do not interfere with each other. 21 A, 2 IB and the operation of the first and second lifting mechanisms 9S, 9T are controlled. That is, the first and second mobile units are controlled by the control unit 20. 18A and 18B are operated so as to exchange positions with each other in the vertical direction.
  • FIGS. 15A and 15B are schematic side views showing a transfer device according to still another embodiment of the present invention.
  • This transfer device uses an articulated arm instead of the elevating mechanisms 9 S and 9 T shown in FIG. Fig. 15A shows a state where the mobile base 18A (18B) is lowered, and Fig. 15B shows a state where the mobile base 18A (18B) is raised.
  • this transport device can be configured in the same manner as in FIG.
  • the transfer device shown in FIGS. 15A and 15B has a base 21A (21B) that moves on rails 24A (24B).
  • the base arm 22 is connected to (2 1 B) so that it can turn vertically.
  • An intermediate arm 23 is connected to the distal end of the proximal arm 22 so as to be vertically pivotable.
  • the movable base 18A (18B) is connected to the end of the intermediate arm 23 so as to be able to turn vertically while maintaining a horizontal state.
  • the articulated arm extends and contracts so that the carriage 18A (18B) moves only in the vertical direction.
  • the first and second moving tables 18A and 18B are operated so as to exchange positions with each other in the vertical direction.
  • FIG. 16 is a perspective view showing a transfer device according to still another embodiment of the present invention.
  • the base or base of the transfer device is disposed on or near the floor of the transfer chamber.
  • the base (base) 21 is disposed in the ceiling of the transfer chamber (vacuum transfer chamber or normal pressure transfer chamber) 50.
  • Transport device shown in Fig. 16 Has the same structure as the transfer device 17 shown in FIG. 1 except that it is turned upside down. That is, the first and second arm mechanisms 9A and 9B are disposed on the base 21 so that the first and second arm mechanisms 9A and 9B extend downward.
  • the lower end of each of the first and second large arm mechanisms 9A, 9B functions as a moving table support, and the moving tables 18A, 18B are connected to be vertically pivotable.
  • the transfer device of the type shown in FIG. 8 and the transfer device of the type shown in FIG. 14 their bases or bases are arranged on the ceiling side, and the moving table operation mechanism extends downward. It can also be configured as follows. Further, if necessary, it is possible to combine a moving table operating mechanism having a base or a base disposed on the floor side with a moving table operating mechanism having a base or a base disposed on the ceiling side. is there.
  • a semiconductor wafer can be transferred reliably and efficiently.
  • two small arm mechanisms (handling mechanisms) 19A and 19B should be positioned at the same coordinates in the X direction and at different coordinates in the Z direction (vertical direction) as necessary. Can be done. Even in this case, each of the small arm mechanisms 19A and 19B does not interfere with the moving table operating mechanism of the other small arm mechanism. Therefore, the wafer can be reliably and efficiently transferred to the transfer destination, and the processing throughput is improved. (Also, in a structure in which the bases of the two moving table operation mechanisms are shared, the entire transfer device is used. Therefore, the space efficiency of the device or system can be improved.
  • the substrate may be an LCD substrate or the like other than the wafer.
  • the small arm mechanism (handling mechanism) may be a structure including a plurality of arms that can slide in a straight line, instead of the articulated arm. In this case, by moving each arm forward and backward, the substrate holding portion at the end thereof can be expanded and contracted.

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Abstract

半導体処理システムにおける搬送装置（１７）は、互いに平行な第１及び第２垂直平面上を夫々移動可能な第１及び第２支持部を有する第１及び第２作動機構（９Ａ、９Ｂ）を含む。第１及び第２作動機構により水平状態で移動されるように第１及び第２支持部に第１及び第２移動台（１８Ａ、１８Ｂ）が支持される。第１及び第２移動台には、被処理基板（Ｗ）を取扱う伸縮可能な第１及び第２ハンドリング機構（１９Ａ、１９Ｂ）が夫々配設される。制御部（２０）は、第１及び第２移動台が互いに干渉しないように第１及び第２作動機構の動作を制御する。

Description

明 細 書
搬送装置及び半導体処理システム
技術分野
本発明は、 半導体処理システムにおいて被処理基板を搬送 するための搬送装置と、 同搬送装置を組み込んだ半導体処理 システムに関する。 こ こで、 半導体処理と は、 ウェハや L C D (Liquid cry stal di sp lay)や F P D ( F l at P anel D isp lay) 用の ガラス基板な どの被処理基板上に半導体層、 絶縁層、 導電層 などを所定のパターンで形成する こ と によ り 、 該被処理基板 上に半導体デバイスや、 半導体デバイ スに接続される配線、 電極などを含む構造物を製造するために実施される種々の処 理を意味する。
背景技術
半導体ウェハ等の被処理基板に半導体処理を施すシステム と して、 基板を一枚ずつ処理する枚葉式の処理装置がある。 また、 このよ う な処理装置の複数個を、 共通の搬送室を介し て相互に結合して、 ウェハを大気に晒すこ と なく 各種工程の 連続処理を可能と した、 マルチチャンバ型の半導体処理シス テムがある。 このよ う な半導体処理システム と しては、 特開 平 7 — 8 6 3 7 5号公報に示される よ う な常圧処理型や、 特 開 2 0 0 0 - 1 9 5 9 2 5 号公報に示される よ う な真空処理 型がある。
特開平 7 — 8 6 3 .7 5号公報のシステムにおいては、 複数 の処理室が一列に配置され、 その少な く と も一部は上下に処 理室が配置される。 これら処理室に基板を搬送するために処 理室と平行に搬送装置が走行可能に配設される。 搬送装置は, レール上を走行する移動基台を含む。 移動基台には一対の支 柱が立設され、 こ こ に垂直アーム機構を介 して上下動可能に ハウジングが配設される。 ハウジング内には、 基板を 2枚保 持可能な基板保持部を有する水平アーム機構が配設される。
特開 2 0 0 0 - 1 9 5 9 2 5 号公報のシス テムにおいては. 減圧可能な搬送室の周囲に複数の真空処理室及びロ ー ドロ ッ ク室が接続される。 処理室及びロー ドロ ッ ク室は、 搬送室の 周囲の少な く と も一力所で上下に配置される。 搬送室内には 搬送装置が配設され、 これは水平方向に伸縮可能な一対の小 アーム機構を含む。 小アーム機構は、 水平旋回及び昇降可能 に配設される。
上記両システ ムは、 基板保持部を 2つ備えていた り 、 小ァ ーム機構を 2つ備えていた り する も の の、 搬送効率があま り よ く ない。
発明の開示
本発明は、 搬送効率の向上を図る こ とができる搬送装置及 ぴ半導体処理シス テ ムを提供する こ と を目 的とする。
本発明の第 1 の視点は、 半導体処理シス テ ムにおける搬送 装置であって、
共通空間内で互いに平行な第 1 及び第 2垂直平面上を夫々 移動可能な第 1 及び第 2支持部を有する第 1 及び第 2作動機 構と、
前記共通空間内において、 前記第 1 及び第 2作動機構によ り水平状態で移動される よ う に前記第 1及び第 2支持部に支 持された第 1 及び第 2移動台と、 前記第 1 及び第 2移動台は. 前記第 1 及び第 2支持部から前記第 1 及び第 2垂直平面間の 中心の垂直平面を越えて前記第 2及び第 1 垂直平面に向かつ て夫々延設される こ と と、
前記第 1 及び第 2移動台に夫々配設された、 被処理基板を 取扱う伸縮可能な第 1 及び第 2 ハン ドリ ング機構と、
前記共通空間内において、 前記第 1 及び第 2移動台が互い に干渉しないよ う に前記第 1及び第 2作動機構の動作を制御 する制御部と、
を具備する。
本発明の第 2 の視点は、 半導体処理システムであって、 被処理基板を搬出入するための複数のポー ト を有する搬送 室と、
前記複数のポー トの少な く と も 1 つに接続された、 前記被 処理基板に半導体処理を施すための処理室と、
前記複数のポー ト を介して前記被処理基板を搬出入するた め、 前記搬送室内に配設された搬送装置と 、
を具備し、 前記搬送装置は、
前記搬送室内で互いに平行な第 1 及ぴ第 2 垂直平面上を 夫々移動可能な第 1 及び第 2支持部を有する第 1 及び第 2作 動機構と、
前記搬送室内において、 前記第 1及び第 2作動機構によ り 水平状態で移動される よ う に前記第 1 及び第 2支持部に支持 された第 1 及び第 2移動台と、 前記第 1及び第 2移動台は、 前記第 1 及び第 2支持部から前記第 1 及び第 2垂直平面間の 中心の垂直平面を越えて前記第 2及び第 1 垂直平面に向かつ て夫々延設される こ と と、
前記第 1 及び第 2移動台に夫々配設された、 前記被処理基 板を取扱う伸縮可能な第 1 及び第 2ハン ドリ ング機構と、 前記共通空間内において、 前記第 1 及び第 2移動台が互い に干渉しないよ う に前記第 1 及び第 2作動機構の動作を制御 する制御部と、
を具備する。
図面の簡単な説明
図 1 は、 本発明の実施形態に係る搬送装置を組み込んだ半 導体処理システ ムの一部を示す斜視図。
図 2 は 図 1 に示すシス テム の縦断側面図。
図 3 は 図 1 に示すシステ ムの全体の概略平面図。
図 4 は 図 1 に示す搬送装置の大アーム機構の一例を示す 斜視図。
図 5 は 図 1 に示す搬送装置の小アーム機構の一例を示す 斜視図。
図 6 は 図 1 に示す搬送装置の大アーム機構の別例を示す 斜視図。
図 7 は 図 1 に示すシステ ムの変形例を示す断面図。
図 8 は 本発明の別の実施形態に係る搬送装置を組み込ん だ半導体処理シス テ ムを示す斜視図。
図 9 は、 図 8 に示す搬送装置の駆動部を示す断面図。
図 1 0 は、 図 8 に示すシス テ ム の変更例を示す斜視図。 図 1 1 は、 図 1 0 に示すシステムの変更例を示す斜視図。 図 1 2 は、 本発明の更に別の実施形態に係る半導体処理シ ステムを示す概略平面図。
図 1 3 は、 本発明の更に別の実施形態に係る半導体処理シ ステムを示す概略平面図。
図 1 4 は、 本発明の更に別の実施形態に係る搬送装置を示 す斜視図。
図 1 5 A、 B は、 本発明の更に別の実施形態に係る搬送装 置を示す概略側面図。
図 1 6 は、 本発明の更に別の実施形態に係る搬送装置を示 す斜視図。
発明を実施するための最良の形態
本発明の実施の形態について図面を参照 して以下に説明す る。 なお、 以下の説明において、 略同一の機能及ぴ構成を有 する構成要素については、 同一符号を付し、 重複説明は必要 な場合にのみ行う。
図 1 は、 本発明の実施形態に係る搬送装置を組み込んだ半 導体処理システ ムの一部を示す斜視図である。 図 2及び図 3 は、 図 1 に示すシス テ ムの縦断側面図及ぴ全体の概略平面図 である。
半導体処理シス テ ム 1 は水平な X方向 （図 3 の左右方向） に長い筐体 2からな り 且つ内部が減圧雰囲気に設定可能な共 通搬送室 （真空搬送室と もい う） 3 を有する。 真空搬送室 3 の 4側面には、 減圧可能な複数 （複数種類を含む） の処理室 (真空処理室） 4及びロー ドロ ック室 5 が配設される。 真空 処理室 4及びまたはロー ドロ ック室 5 は真空搬送室 3 の周囲 の少なく と も一力所で上下に多段に配設される。
各室 4 、 5 に対応して、 搬送室 3 の 4側面には、 被処理基 板である半導体ウェハ Wを搬出入するためのポー ト 7 、 8 、 1 0 、 1 1 が形成される。 従って、 真空処理室 4及びまたは ロ ー ドロ ッ ク室 5 が多段に配設された部分では、 ポー トが垂 直方向に並べて配置される。 各ポー ト 7、 8 、 1 0、 1 1 に は、 搬送室 3 と真空処理室 4及びロー ド口 ック室 5 と の間を 気密に仕切るためのゲー トパルプ Gが配設される。
よ り 具体的には、 真空搬送室 3 の 1側面 （第 1 側面） 6 a の第 1 高さ に複数例えば 3 つのポー ト 7が形成される。 各ポ ー ト 7 には、 真空処理室 4 がゲー トバルブ Gを介 して接続さ れる。 また、 第 1側面 6 a と対向する他側面 （第 2側面） 6 b の第 2 高さにも複数例えば 3 つのポ ト 8 が形成される。 各ポー ト 8 にも、 真空処理室 4 がゲー トバルブ Gを介 して接 続される。
図 2 には、 真空搬送室 3 の第 1 側面 6 a の真空処理室 4 と 第 2側面 6 b の真空処理室 4 とが異なる高さ に配置された状 態 （従って、 対応のポー トの異なる高さに形成される） が実 線で示される。 第 1 高さ と第 2高さの高低差は、 後述する よ う に、 第 1 及び第 2大アーム機構 9 A、 9 B に支持され且つ 小アーム機構 1 9 A、 1 9 B を有する移動台 1 8 A、 1 8 B が、 Z方向 （垂直方向） において互いに位置交換する際の高 低差と対応する。 こ こで、 垂直方向において互いに位置交換 する とは、 移動台 1 8 Aが移動台 1 8 B の上方にも下方にも 位置する こ とができ る とい う こ と である。 換言すれば、 筐体 2 内に前記第 1 高さ と第 2高さ と に対応 して長手方向 （ X方向） に移動可能に 2つの搬送機構が配設 される。 これによ り 搬送効率の向上及び制御の容易化が図 ら れる。 なお、 真空処理室 4 は、 真空搬送室 3 の左右両側面に 対して必ずしも異なる高さ に配置されていなく ても よい。 例 えば、 図 2 の実線及び仮想線で示すよ う に、 真空処理室 4 が . 左右同 じ高さで上下に 2段ずつ配置されていても よい。
真空搬送室 3 の一端である前端面 （第 1 側面と交差する第 3側面） 6 c には複数例えば 4つのポー ト 1 0 が上下に多段 (複数段） に形成される。 各ポー ト 1 0 には、 ロー ドロ ック 室 5 がグー トバルブ Gを介して接続される。 真空搬送室 3 の 他端である後端面 6 d の第 1 高さ には 1 つのポー ト 1 1 が形 成される。 ポー ト 1 1 には、 真空処理室 4 がゲー トバルブ G を介 して接続される。
半導体処理システム 1 はまた、 X方向と直交する水平な Y 方向 （図 3 の上下方向） に長い筐体 1 2からな り 且つ内部が 常圧雰囲気の導入側搬送室 （常圧搬送室または大気搬送室と もい う） 1 3 を有する。 常圧搬送室 1 3 は、 ロー ドロ ック室 5 を介して真空搬送室 3 に接続される。 常圧搬送室 1 3 は、 真空搬送室 3 に対して大気側から半導体ウェハ Wを搬出入す るために使用される。
このため、 常圧搬送室 1 3 の 1側面 （前面） には、 ウェハ Wを搬出入するための複数例えば 4つのポ トが水平に並べ て形成され、 こ こに、 複数枚のウェハを収納したカセ ッ ト 1 4 を載置する ロー ドポー トデバイ ス 1 5が接続される。 常圧 δ 搬送室 1 3 の他側面 （後面） には 4つのポー トが垂直に並べ て形成され、 こ こに、 前述のロー ドロ ック室 5 がゲー トパル プ Gを介 して接続される。 更に、 常圧搬送室 1 3 の一端には ウェハの位置合わせを行う オリ エンタ 1 6 が配設される。 真空搬送室 3 内及ぴ常圧搬送室 1 3 内には、 搬送装置 1 7 が夫々配設される。 真空搬送室 3 内の搬送装置 1 7 と 、 常圧 搬送室 1 3 内の搬送装置 1 7 はほぼ同 じであるため、 以下で は、 真空搬送室 3 内の搬送装置 1 7 について説明 し、 常圧搬 送室 1 3 内の搬送装置 1 7 については説明を省略する。
搬送装置 1 7 は、 夫々が伸縮旋回可能な縦多関節型ロポッ トからなる左右一つの第 1 及び第 2大アーム機構 （第 1 及び 第 2作動機構） 9 Α、 9 Β を有する。 第 1 及び第 2大アーム 機構 9 Α、 9 Β は、 真空搬送室 3 によ り 形成される共通空間 内で X方向 と平行で且つ互いに平行な第 1 及び第 2垂直平面 V P 1 、 V P 2 (図 2参照） 上を夫々移動可能な第 1 及び第
2支持部 （この実施形態では、 第 1 及び第 2大アーム機構 9 A、 9 B の先端） を有する。
第 1及び第 2大アーム機構 9 A、 9 B の先端には、 第 1 及 び第 2移動台 （第 1 及び第 2 ベース部） 1 8 A、 1 8 B が 夫々支持され、 これらは、 第 1 及び第 2大アーム機構 9 A、
9 B によ り 水平状態で移動される。 第 1 及び第 2移動台 1 8 A、 1 8 B は、 第 1及び第 2大アーム機構 9 A、 9 B の先端 から、 互いに向かって夫々延設される。 第 1 及び第 2移動台
1 8 A、 1 8 Bの先端は、 上述の第 1 及ぴ第 2垂直平面 V P
1 、 V P 2 (第 1 及ぴ第 2大アーム機構 9 A、 9 B の先端が 移動する垂直平面） 間の中心の垂直平面 V P 0 (真空搬送室 3 の中心線） を越え、 第 2及び第 1垂直平面 V P 2、 V P 1 に至らない位置で終端する。
第 1 及び第 2移動台 1 8 A、 1 8 B上には、 伸縮可能な第 1 及び第 2小アーム機構 （第 1 及び第 2ハ ン ド リ ング機構） 1 9 A、 1 9 Bが夫々配設される。 第 1 及ぴ第 2小アーム機 構 1 9 A、 1 9 Bは、 被処理基板である ウェハ Wを真空処理 室 4及びロー ドロ ッ ク室 5 に対して搬出入する際、 ウェハ W を直接取扱う。 第 1 及び第 2小アーム機構 1 9 A、 1 9 B は 水平面内で回転可能であ り 、 それらの回転中心は、 上述の第 1 及び第 2垂直平面 V P 1 、 V P 2 間の中心の垂直平面 V P 0 (真空搬送室 3 の中心線） 上に配置される。
搬送装置 1 7 は、 更に、 それ自体の動作を制御する制御部 ( コ ン ト ローラ） 2 0 を有する。 制御'部 2 0 は、 真空搬送室 3 によ り 形成される共通空間内において、 第 1及び第 2移動 台 1 8 A、 1 8 Bが互いに干渉しないよ う に第 1 及び第 2大 アーム機構 9 A、 9 Bの動作を制御する。 即ち、 制御部 2 0 によ り 、 第 1 及ぴ第 2移動台 1 8 A、 1 8 Bが、 垂直方向に おいて互いに位置交換する よ う に操作される。
本実施形態では、 移動台 1 8 A、 1 8 B を Z方向 （垂直方 向） 及び X方向に移動させる機構と して大アーム機構が用い られる。 大アーム機構 9 A、 9 B は、 市販の搬送ロ ボ ッ ト (ア シス トジャパン株式会社販売の U T M— 3 5 0 0 R o b o t ) と類似するが、 2つの移動台 1 8 A、 1 8 Bが上下、 前後に重な り 得る よ う にして 2つの大ァ ^ "ム機構 9 A、 9 B を組合せた点で異なる。
第 1 及び第 2大アーム機構 9 A、 9 Bは、 真空搬送室 3 の 床上に配設された基台 （基部） 2 1 を共有する。 第 1 及び第 2大アーム機構 9 A、 9 B の夫々 は、 基台 2 1 に垂直旋回可 能に連結された基側アーム 2 2 と、 基側アーム 2 2 の先端に 垂直旋回可能に連結された中間アーム 2 .3 と を有する。 各中 間アーム 2 3 の先端が移動台支持部と して機能し、 こ こ に、 移動台 1 8 A、 1 8 B と一体の垂下部 1 8 d が垂直旋回可能 に連結される。
真空搬送室 3 が前後方向に長尺で、 大アーム機構 9 A、 9 Bでカバー しきれない場合、 基台 2 1 を X方向に移動可能と する こ とができ る。 この場合、 図 1 に仮想線で示すよ う に、 真空搬送室 3 の床上にレール 2 4 を配設する と共に、 レール 2 4上でリ エァモータ によ り 基台 2 1 を駆動する こ とができ る。
また、 第 1及び第 2大アーム機構 9 A、 9 Bは、 共通の基 台 2 1 ではなく 、 個別の基台を有する よ う に構成する こ と も でき る。 例えば、 図 1 に示すよ う に、 基台 2 1 を中央の破線 2 5 の位置で大アーム機構 9 A、 9 B毎に左右 2 つの部分に 分割し、 2つの部分を別々のレール 2 4上で独立に移動可能 とする。 これによ り 、 ウェハ Wの搬送の自 由度が更に高まる 図 4 は、 図 1 に示す搬送装置の大アーム機構の一例を示す 斜視図である。 この大アーム機構 9 A ( 9 B ) は、 独立 した 基台 2 1 を有する。 基台 2 1 には基側アーム 2 2 を垂直旋回 駆動する第 1駆動部 2 6 が配設される。 基側アーム 2 2 の先 端には中間アーム 2 3 を垂直旋回駆動する第 2駆動部 2 7が 配設される。 中間アーム 2 3 の先端には移動台 1 8 Aを垂直 旋回する第 3駆動部 2 8 が配設される。 大アーム機構 9 Aを 垂直面内で伸縮旋回させる こ と によ り 、 移動台 1 8 Aを水平 状態で Z方向 （垂直方向） 及び X方向に移動させる こ とがで さ る。
図 5 は、 図 1 に示す搬送装置の小アーム機構の一例を示す 斜視図である。 この小アーム機構 1 9 A ( 1 9 B ) は、 移動 台 1 8 A上に回転可能に配設された回転台 3 1 を有する。 回 転台 3 1 上には 2 つの多関節アーム 1 9 S、 1 9 Tが配設さ れる。 各多関節アーム 1 9 S、 1 9 Tの夫々 は、 水平旋回可 能に配設された基側アーム 1 9 X と、 基側アーム 1 9 X の先 端に水平旋回可能に連結された中間アーム 1 9 y と、 中間ァ ーム 1 9 y の先端に水平旋回可能に連結された ピ ッ ク 3 0 (基板保持部） と を有する。
好ま しく は、 回転台 3 1 上に、 収縮収納状態の両多関節ァ ーム 1 9 S、 1 9 Tを覆う 力パー 3 2 が配設される。 カバー 3 2 は、 第 1及ぴ第 2移動台 1 8 A、 1 8 Bが垂直方向にお いて互いに位置交換してパーティ クルの落下しても、 ウェハ Wをパーティ クルから保護する こ とができ る。 カバー 3 2 に は、 多関節アーム 1 9 S、 1 9 Tが水平方向に伸縮し得る よ う に開口部 3 3 が配設される。 開口部 3 3 にシャ ッターを設 けても よい。
多関節アーム 1 9 S、 1 9 T と同様なアームが特開平 6 — 3 3 8 5 5 4号公報に示される。 本実施形態では、 処理済ゥ ェハと未処理ウェハの交換を効率良く 行う ために 1 つの移動 台 1 8 A ( 1 8 B ) 上に 2 つの多関節アーム 1 9 S、 1 9 T が搭載される。 し力 し、 1 つの移動台 1 8 A ( 1 8 B ) 上に 1 つの多関節アームのみを配設する こ と もできる。
図 6 は、 図 1 に示す搬送装置の大アーム機構の別例を示す 斜視図である。 この大アーム機構 9 A ( 9 B ) は平行リ ンク 構造を有する。 即ち、 この大アーム機構 9 A ( 9 B ) は、 基 台 2 1 に垂直旋回可能に連結された 1 対の基側アーム 2 2、 3 4 と、 1 対の基側アーム 2 2 、 3 4 の先端に夫々垂直旋回 可能に連結された 1 対の中間アーム 2 3、 3 5 と を有する。 1 対の基側アーム 2 2、 3 4 の先端ど う しはリ ンク 3 6 で連 結される。 1 対の中間アーム 2 3 、 3 5 の先端が移動台支持 部と して機能し、 こ こに、 移動台 1 8 A ( 1 8 B ) と一体の 垂下部 1 8 d が垂直旋回可能に連結される。 この構造では、 移動台 1 8 A ( 1 8 B ) が水平状態を保って平行移動される ため、 移動台 1 8 A ( 1 8 B ) を水平に制御するための第 3 駆動部 2 8 (図 4参照） が不用になる。
図 6 に示す構造では、 移動台 1 8 A ( 1 8 B ) の垂下部 1 8 d には、 小アーム機構 1 9 の駆動部 3 7 が配設される こ と が好ま しい。 このよ う にする と 、 移動台 1 8 A ( 1 8 B ) の 厚さ を薄く する こ と ができ、 真空搬送室 3 内の搬送空間のス ペース効率を上げる こ とができ る。 駆動部 2 6 、 2 7 、 2 8 3 7 への電線やケーブルを束ねたハーネスは外部に配線する のではな く 、 駆動部 2 6 、 2 7 、 2 8 の回転軸やアーム 2 2 2 3 等に形成した中空部内に通 して配線する こ と が好ま しい 次に、 図 3 に示す半導体処理システム 1 の動作を、 前述し たよ う に真空処理室 4 が真空搬送室 3 の両側で異なる高さ に 配置される場合について述べる。
先ず、 ロー ドポー トデバイス 1 5 に載置されたカセ ッ ト 1
4 力 ら未処理のウェハ Wが取り 出され、 ロー ド口 ック室 5 の 1 つに搬入される。 こ の際、 常圧搬送室 1 3 内に配設された 搬送装置 1 7 が使用され、 具体的には、 ウェハ Wは、 大ァー ム機構 9 A ( 9 B ) に支持される小アーム機構 1 9 A ( 1 9 B ) 上に配設された 2つの多関節アーム 1 9 S、 1 9 Tの一 方によって取扱われる。 ロー ドロ ック室 5 に処理済のウェハ Wがある場合には、 多関節アーム 1 9 T、 1 9 S の他方によ つて処理済のウェハ Wが取り 出された後、 未処理ウェハ Wが ロー ドロ ック室 5 に移載される。
ロー ドロ ック室 5 内の圧力が調整された後、 ロー ドロ ック 室 5 から未処理ウェハ Wが取り 出され、 真空処理室 4 の 1 つ に搬入される。 この際、 寫空搬送室 3 内に配設された搬送装 置 1 7が使用され、 真空処理室 4 における処理済ウェハと未 処理ウェハとの交換や、 ロー ドロ ック室 5 における未処理ゥ ェハと処理済ウェハと の交換が行われる。 大アーム機構 9 Α ( 9 Β ) に支持される小アーム機構 1 9 A ( 1 9 Β ) 上には 2つの多関節アーム 1 9 S、 1 9 Tが配設されているため、 両多関節アーム 1 9 S、 1 9 Tを使用する こ と によ り 、 ゥェ ハ交換作業を速やかに行う こ と ができ る。
次に、 図 1 に示す真空搬送室 3 において、 大アーム機構 9 A ( 9 B ) によって Z方向及び X方向に移動される小アーム 機構 1 9 A ( 1 9 B ) の具体的な動作例について説明する。
—方の小アーム機構 1 9 Aは、 多段に構成されたロー ド口 ック室 5 の内、 上側の 2つのロー ドロ ック室 5 と、 真空搬送 室 3 の第 1 側面 6 a の第 1 高 さ にある真空処理室 4 と の間 (第 1搬送経路） で主にウェハ Wの搬送を行う。 他方の小ァ ーム機構 1 9 Bは、 多段に構成されたロー ドロ ック室 5 の内、 下側の 2つのロー ドロ ック室 5 と真空搬送室 3 の第 2側面 6 b の第 2 高さ （これは第 1 高さ よ り も低い位置にある） にあ る真空処理室 4 との間 （第 2搬送経路） で主にウェハ Wの搬 送を行う。
第 1 搬送経路と第 2搬送経路と の間でウェハ Wの搬送を行 う場合、 移動台 1 8 A、 1 8 B上の.小アーム機構 1 9 A、 1 9 B は Z方向及び X方向に移動する と共に、 水平面内で回転 を行う。 この際、 2 つの移動台 1 8 A、 1 8 Bは、 互いに干 渉を しないよ う に、 必要に応じて Z方向 （垂直方向） におい て互いに位置交換を行う。
なお、 2 つの小アーム機構 1 9 A、 1 9 B は共に上段側ま たは下段側でウェハ Wの搬送をする こ とができ る。 また、 小 アーム機構 1 9 A、 1 9 Bの動作例は上述のものに限られる ものではない。
次に、 図 3 に示す半導体処理システム 1 の動作を、 図 2 に 仮想線で示すよ う に、 真空処理室 4 を真空搬送室 3 の両側に 上下 2段に配置した場合について述べる。
この場合、 一方の小アーム機構 1 9 Aで上段側の真空処理 室 4 と上段側のロー ドロ ック室 5 との間 （第 1搬送経路） で ウェハ Wの搬送を行う。 他方の小アーム機構 1 9 Bで下段側 の半導体処理システム 4 と下段側のロ ー ドロ ック室 5 と の間 (第 2搬送経路） でウェハ Wの搬送を行う。 この よ う にすれ ば、 各小アーム機構 1 9 A、 1 9 Bは垂直方向において互い に位置交換する必要はない。
また、 第 1側面 6 a側の真空処理室 4 と第 2側面 6 b側の 真空処理室 4 と の間でウェハ Wの搬送を行 う と き には各小ァ ーム機構 1 9 A ( 1 9 B ) を旋回させて、 その伸縮方向を変 える。 そ して、 第 1 搬送経路 （上段側） 、 第 2搬送経路 （下 段側） 間でウェハ Wの搬送を行 う と きは、 各小アーム機構 1 9 A、 1 9 B を垂直方向に移動 し、 必要に応じて垂直方向に おいて互いに位置交換する。
図 7 は、 図 1 に示すシステムの変形例を示す断面図である , 前述したよ う に真空処理室 4 を真空搬送室 3 の両側で異なる 高さ に配置し、 大アーム機構 9 A ( 9 B ) の基台 2 1 を左右 に独立させる こ とができ る。 この場合、 図 7 に示すよ う に、 第 1 高さの真空処理室 4 のポー ト と、 第 2 高さ真空処理室 4 のポー ト と の間に位置する よ う に、 真空搬送室 3 内を部分的 に仕切る仕切 り 板 2 9 を配設する こ と ができ る。 これによ り 第 1 高さ側と第 2高さ側の真空処理室の相互間で、 汚染物質 が拡散する現象を抑制する こ と が可能となる。 この場合でも 上段側と下段側間でウェハ Wの搬送を行う と きは、 各小ァー ム機構 1 9 A、 1 9 B を、 必要に応じて垂直方向において互 いに位置交換する。
図 8 は、 本発明の別の実施形態に係る搬送装置を組み込ん だ半導体処理システムを示す斜視図である。 図 9 は、 図 8 に 示す搬送装置の駆動部を示す断面図である。
この半導体処理システム 1 においては、 メ ンテナンス性を 向上させるため、 搬送装置 1 7 が真空搬送室 3 内の長手方向 の一端側に寄せて （オフセ ッ ト して） 設置される。 即ち、 2 つの大アーム機構 9 A、 9 B の基部が、 真空搬送室 3 の長手 方向の一端、 例えばロ ー ドロ ック室側に寄せて配置される。 真空搬送室 3 の 1側面 （例えば第 1側面） には、 メ ンテナン ス用 と して、 ドア （図示せず） によって選択的に開放及び気 密に閉鎖される開口 3 8 が形成される。
この半導体処理システム 1 はまた、 大アーム機構 9 A ( 9 B ) の基部をオフセ ッ ト したこ と によ り 伸びたス ト ローク を 上に活かすための構造を有する。 即ち、 真空搬送室 3 の上部 (天板） には、 蓋 （図示せず） によって選択的に開放及び気 密に閉鎖される開口 3 9 が形成される。 開 口 3 9 にはカーテ ンセンサ （エ リ アセンサ） 3 9 s が配設される。 なお、 大ァ ーム機構 9 A ( 9 B ) のス ト ローク に余裕を持たせておけば その基部が真空搬送室 3 のオフセ ッ ト された位置に配設され な く ても、 開 口 3 9 を利用する こ とができ る。
移動台 1 8 A ( 1 8 B ) は、 大アーム機構 9 A ( 9 B ) を 伸長させる こ と によ り 、 開 口 3 9 から上方外部に突出させる こ と ができ る。 移動台 1 8 A ( 1 8 B ) を開 口 3 9 力 ら突出 させる こ と によ り 、 移動台 1 8 A ( 1 8 B ) 及び小アーム機 構 1 9 A ( 1 9 B ) のメ ンテナンスが容易にでき る。 カーテ ンセンサ 3 9 s は、 移動台 1 8 A ( 1 8 B ) 及ぴ小アーム機 構 1 9 A ( 1 9 B ) とオペレータ と の接触事故を回避するた め、 それらが開 口 3 9 に近づいたこ と を検知 して警報を発す るために使用される。
図 9 に示すよ う に、 大アーム機構 9 A、 9 Bは、 真空搬送 室 3 の下部側壁部 6 X を共通の固定された基部と して、 旋回 可能に支持される。 大アーム機構 9 A、 9 B の旋回中心は同 軸状に配置され、 この軸に対応 して、 下部側壁部 6 X の外面 には、 大アーム機構 9 A、 9 B の駆動部 2 6 A、 2 6 B が配 設される。 この よ う に駆動部 2 6 A、 2 6 B を真空搬送室 3 外に配置する こ と によ り 、 熱がこも り 易い真空雰囲気内から 発熱部 （駆動部） を排除する と共にメ ンテナンス性の向上を 図る こ とができ る。
具体的には、 下部側壁部 6 X には、 第 1 大アーム機構 9 A の第 1駆動部 2 6 Aが取付けられる。 第 1 駆動部 2 6 Aの回 転軸 4 O Aは、 真空搬送室 3 内に気密に且つ回転可能に揷通 される。 第 1 駆動部 2 6 Aの回転軸 4 O Aは中空軸と される c 第 1 駆動部 2 6 Aの外側には、 第 2大アーム機構 9 B の第 1 駆動部 2 6 Bが取付け られる。 第 1 駆動部 2 6 B の回転軸 4 O B は、 中空の回転軸 4 O A内に気密に且つ回転可能に揷通 される。
図 1 0 は、 図 8 に示すシステムの変更例を示す斜視図であ る。 この変更例では、 真空搬送室 3 の一端側の天井部 6 yが 他端側の天井部 6 z よ り も高く 形成される。 高い天井部 6 y と低い天井部 6 z と の境の上部側壁には、 ウェハ Wを搬出入 するための副ポー ト 4 1 が形成される。 副ポー ト 4 1 には、 サブモジュール例えばウェハの予備加熱や冷却等を行 う 副処 理室 4 2 がゲー トパルプ （図示せず） を介 して接続される。 副処理室 4 2 は低い天井部 6 z 上に配置され、 スペースの有 効利用が図 られる。 高い天井部 6 yの下の上部空間は、 小ァ ーム機構 1 9 A ( 1 9 B ) が副処理室 4 2 にアクセスする際 に、 小アーム機構 1 9 A ( 1 9 B ) を配置でき る よ う な寸法 【<~ 疋 れ 。
また、 図 1 0 の半導体処理システム 1 においては、 ユーテ イ リ ティ ー用のダク ト 4 3 が、 空いたスペースを利用 して配 置され、 スペースの有効利用が図 られる。 ダク ト 4 3 はプラ スチック製などの角パイプからな り 、 この内部に、 ユーティ リ ティ ー用の配管や配線などを束ねたものが揷通されて保護 される。 これらのユーティ リ ティ ー用の配管や配線には、 ェ 場から半導体処理システムに供給される電気、 水、 不活性ガ ス （例えば、 窒素） 、 ドライエアなどの配管や配線や、 半導 体処理システムから工場に戻される排水、 熱排気などの配管 が含まれる。
図 1 1 は、 図 1 0 に示すシステムの変更例を示す斜視図で ある。 この変更例では、 真空搬送室 3 の筐体が前後に分割可 能に構成される。 前述のよ う に、 大アーム機構 9 A、 9 Bの 基部は、 真空搬送室 3 内の前端側にオフセ ッ ト配置される。 このため、 真空搬送室 3 の筐体を、 大アーム機構 9 A、 9 B を有する前部の標準部 3 .Aと、 後部のォプショ ン部 3 B と に 分割する こ とが可能と なる。 後部のオプシ ョ ン部 3 B は、 接 続プロセスモジュール数を変えた大小複数種類のものから選 択する こ とができる。
図 1 2及び図 1 3 は、 本発明の更に別の実施形態に係る半 導体処理システムを示す概略平面図である。 図 1 乃至図 1 1 を参照して説明 した実施形態において、 小アーム機構 1 9 A ( 1 9 B ) は移動台 1 8 A ( 1 8 B ) に対して旋回可能に配 設される。 これに対して、 図 1 2及び図 1 3 に示す実施形態 では、 小アーム機構 1 9 A ( 1 9 B ) は旋回機能を有しない, 図 1 2及び図 1 3 に示す搬送装置 1 7 は、 小アーム機構 1 9 A ( 1 9 B ) が旋回機能を具備しない点を除けば図 1 に示さ れる もの と 同 じである。
図 1 2 に示す実施形態において、 真空処理室 4及びロー ド 口 ック室 5 は、 真空搬送室 3 の一方の側にのみ配設される。 真空処理室 4及ぴロー ドロ ック室 5 は、 真空搬送室 3 の周囲 の少なく と も一力所で多段に酉己置される。 小アーム機構 1 9 A ( 1 9 B ) は、 例えば図 1 に示す大アーム機構 9 A ( 9 B ) によって、 搬送室の長手方向である X方向及び Z方向に 移動可能と なる。 また、 小アーム機構 1 9 A ( 1 9 B ) は、 X方向に直交する Y方向に伸縮可能である。
図 1 2 に示すよ う に、 両小アーム機構 1 9 A、 1 9 B は、 Y方向において互いに同一方向に伸長 して真空処理室 4及び ロー ドロ ック室 5 のポー ト にアクセスする。 そ して、 小ァー ム機構 1 9 A ( 1 9 B ) によ り真空処理室 4 、 ロー ドロ ック 室 5 間でウェハ Wの搬送が行われる。 搬送装置 1 7 は図 1 に 示される ものよ り も簡単な構造であるが、 図 1 2 に示される よ う な小型の半導体処理システム 1 に適する。 図 1 3 に示す実施形態において、 真空処理室 4及びロー ド ロ ック室 5 は、 真空搬送室 3 の両側に配設される。 真空処理 室 4及びロ ー ドロ ック室 5 は、 真空搬送室 3 の各側の少なく と も一力所で多段に配置される。 小アーム機構 1 9 A ( 1 9 B ) は、 例えば図 1 に示す大アーム機構 9 A ( 9 B ) によつ て、 搬送室の長手方向である X方向及び Z方向に移動可能と なる。 また、 小アーム機構 1 9 A ( 1 9 B ) は、 X方向に直 交する Y方向に伸縮可能である。
図 1 3 に示すよ う に、 両小アーム機構 1 9 A、 1 9 B は、 Y方向において互いに逆方向に伸長して真空処理室 4及び口 ー ドロ ッ ク 室 5 のポー ト にアクセスする。 そ して、 小アーム 機構 1 9 A ( 1 9 B ) によ り 、 真空搬送室 3 の各側において 真空処理室 4、 ロー ドロ ック室 5 間でウェハ Wの搬送が行わ れる。 搬送装置 1 7 は図 1 に示される ものよ り も簡単な構造 であるが、 図 1 3 に示される よ う なウェハ Wに対する処理シ 一ケンスがある程度限定される半導体処理システム 1 に適す る。
図 1 4 は、 本発明の更に別の実施形態に係る搬送装置を示 す斜視図である。 この搬送装置 1 7 は、 レール 2 4 A、 2 4 B上を X方向に個別に移動する第 1及び第 2基台 2 1 A、 2 I B を有する。 第 1 及び第 2基台 2 1 A、 2 I B には、 垂直 方向 （ Z方向） にス ラ イ ド移動する第 1 及び第 2 昇降機構 (レシプロケ一タ） 9 S、 9 Tが配設される。 第 1 及ぴ第 2 昇降機構 9 S、 9 Tは、 搬送室 （真空搬送室または常圧搬送 室） 5 0 によ り 形成される共通空間内で X方向と平行で且つ 互いに平行な第 1及び第 2垂直平面上を夫々移動可能な第 1 及び第 2支持部 （この実施形態では、 第 1 及び第 2昇降機構 9 S、 9 Tの先端） を有する。
第 1 及び第 2昇降機構 9 S、 9 Tの先端には、 第 1 及び第 2移動台 （第 1 及び第 2ベース部） 1 8 A、 1 8 Bが夫々支 持され、 これらは、 第 1及び第 2昇降機構 9 S、 9 Tによ り 水平状態で移動される。 第 1 及ぴ第 2移動台 1 8 A、 1 8 B は、 第 1 及ぴ第 2昇降機構 9 S、 9 Tの先端から、 互いに向 かって夫々延設される。 第 1 及ぴ第 2移動台 1 8 A、 1 8 B の先端は、 上述の第 1 及び第 2垂直平面 （第 1及び第 2昇降 機構 9 S、 9 Tの先端が移動する垂直平面） 間の中心の垂直 平面 （搬送室 5 0 の中心線） を越え、 第 2及ぴ第 1垂直平面 に至らない位置で終端する。
第 1 及び第 2移動台 1 8 A、 1 8 B上には、 伸縮可能な第 1 及び第 2小アーム機構 （第 1 及び第 2 ハン ド リ ング機構） 1 9 A、 1 9 Bが夫々配設される。 第 1 及び第 2小アーム機 構 1 9 A、 1 9 Bは水平面内で回転可能であ り 、 それらの回 転中心は、 上述の第 1 及び第 2垂直平面間の中心の垂直平面 (搬送室 5 0 の中心線） 上に配置される。
搬送装置 1 7 は、 更に、 それ自体の動作を制御する制御部 (コ ン ト ローラ） 2 0 を有する。 制御部 2 0 は、 搬送室 5 0 によ り形成される共通空間内において、 第 1 及び第 2移動台 1 8 A、 1 8 Bが互いに干渉しないよ う に第 1及ぴ第 2基台 2 1 A、 2 I B及び第 1 及び第 2昇降機構 9 S、 9 Tの動作 を制御する。 即ち、 制御部 2 0 によ り 、 第 1 及び第 2移動台 1 8 A、 1 8 Bが、 垂直方向において互いに位置交換する よ う に操作される。
図 1 5 A、 B は、 本発明の更に別の実施形態に係る搬送装 置を示す概略側面図である。 この搬送装置は、 図 1 4 に示さ れた昇降機構 9 S 、 9 Tに代えて多関節アームを使用する。 図 1 5 Aは移動台 1 8 A ( 1 8 B ) が下降 した状態を示 し、 図 1 5 B は移動台 1 8 A ( 1 8 B ) が上昇した状態を示す。 これ以外の部分について、 この搬送装置は、 図 1 4 と 同様に 構成する こ とができ る。
図 1 5 A、 B に示す搬送装置は、 レール 2 4 A ( 2 4 B ) 上を移動する基台 2 1 A ( 2 1 B ) を有する。 基台 2 1 A
( 2 1 B ) に垂直旋回可能に基側アーム 2 2 が連結される。 基側アーム 2 2 の先端に垂直旋回可能に中間アーム 2 3 が連 結される。 中間アーム 2 3 の先端に水平状態を維持しつつ垂 直旋回可能に移動台 1 8 A ( 1 8 B ) が連結される。 こ の多 関節アームは、 移動台 1 8 A ( 1 8 B ) が上下方向にのみ移 動する よ う に伸縮する。 この実施形態においても、 第 1 及び 第 2移動台 1 8 A、 1 8 Bが、 垂直方向において互いに位置 交換する よ う に操作される。
図 1 6 は、 本発明の更に別の実施形態に係る搬送装置を示 す斜視図である。 図 1 乃至図 1 5 B を参照 して説明 した実施 形態において、 搬送装置の基台或いは基部は搬送室の床上或 いは床近傍に配設される。 これに対して、 図 1 6 に示す実施 形態では、 搬送室 （真空搬送室または常圧搬送室） 5 0 の天 井に基台 （基部） 2 1 が配設される。 図 1 6 に示す搬送装置 は、 上下が逆転している以外は、 図 1 に示す搬送装置 1 7 と 同 じ構造を有する。 即ち、 基台 2 1 には、 第 1及び第 2大ァ ーム機構 9 A、 9 Bが下方に延在する よ う に、 下向き に配設 される。 各第 1 及び第 2大アーム機構 9 A、 9 B の下端が移 動台支持部と して機能し、 こ こ に、 移動台 1 8 A、 1 8 Bが 垂直旋回可能に連結される。
同様に、 図 8 に示すタイプの搬送装置や、 図 1 4 に示すタ イブの搬送装置においても、 それらの基台或いは基部を天井 側に配置し、 移動台作動機構が下方に延在する よ う に構成す る こ と もでき る。 更に、 必要に応 じて、 基台或いは基部が床 側に配設された移動台作動機構と、 基台或いは基部が天井側 に配設された移動台作動機構と を組み合わせる こ と も可能で ある。
以上述べたよ う に、 本発明の実施形態に係る搬送装置及び 半導体処理システムによれば、 半導体ウェハを確実且つ効率 的に搬送する こ と ができ る。 例えば、 2 つの小アーム機構 (ハン ドリ ング機構） 1 9 A、 1 9 B は、 必要に応じ、 X方 向において同一の座標で且つ Z方向 （垂直方向） で異なる座 標に位置させる こ と ができ る。 この場合でも、 各小アーム機 構 1 9 A、 1 9 Bは他方の小アーム機構の移動台作動機構に 干渉される こ とがない。 従って、 ウェハを移載先に確実且つ 効率的に移載する こ とができ、 処理スループッ トが向上する（ また、 2つの移動台作動機構の基部が共通化される構造では. 搬送装置全体がコ ンパク ト になる。 従って、 装置或いはシス テムのスペース効率の向上を図る こ とができ る。 なお、 本発明は図示の実施形態に限定される ものではなく 本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更等が可能 である。 例えば、 基板と してはウェハ以外に L C D基板等で あっても よい。 また、 小アーム機構 （ハン ド リ ング機構） は 多関節アームではな く 、 直線的にス ライ ド移動可能な複数の アームからなる構造であっても よい。 この場合、 各アームを 進退させる こ と によ り 、 その先端の基板保持部を伸縮させる こ と ができ る。
産業上の利用可能性
本発明によれば、 搬送効率の向上を図る こ とができ る搬送 装置及び半導体処理システムを提供する こ とができる。

Claims

求 の 範 囲
1 . 半導体処理シス テムにおける搬送装置であって、 共通空間内で互いに平行な第 1 及び第 2垂直平面上を夫々 移動可能な第 1 及び第 2支持部を有する第 1 及び第 2作動機 構と、 言
前記共通空間内において、 前記第 1 及び第 2作動機構によ り 水平状態で移動される よ う に前記第 1及び第 2支持部に支 持された第 1 及び第 2移動台と、 前記第 1 及び第 2移動台は 前記第 1 及び第 2支持部か ら前記第 1 及び第 2垂直平面間の 中心の垂直平面を越えて前記第 2及び第 1 垂直平面に向かつ て夫々延設される こ と と、
前記第 1 及び第 2移動台に夫々配設された、 被処理基板を 取扱う伸縮可能な第 1 及び第 2ハン ドリ ング機構と、
前記共通空間内において、 前記第 1 及び第 2移動台が互い に干渉しないよ う に前記第 1及び第 2作動機構の動作を制御 する制御部と、
を具備する。
2 . 請求の範囲 1 に記載の装置において、
前記第 1 及び第 2作動機構は、 前記第 1 及び第 2垂直平面 と平行な水平方向である X方向に移動可能な共通基台を具備 する。
3 . 請求の範囲 2 に記載の装置において、
前記第 1 及び第 2作動機構は、 前記共通基台に支持され且 つ垂直方向に前記第 1及び第 2移動台を夫々移動する第 1 及 ぴ第 2上下駆動部を夫々具備する。
4 . 請求の範囲 3 に記載の装置において、
前記第 1 及び第 2 上下駆動部は第 1 及び第 2多関節アーム を夫々具備する。
5 . 請求の範囲 1 に記載の装置において、
前記第 1 及び第 2作動機構は、 第 1 及び第 2基台と、 前記 第 1 及び第 2基台に夫々支持された第 1 及び第 2上下駆動部 と を夫々具備し、 前記第 1 及び第 2基台は、 前記第 1 及び第 2垂直平面と平行な水平方向である X方向に個別に移動可能 であ り 、 前記第 1及び第 2上下駆動部は、 垂直方向に前記第 1及び第 2移動台を夫々移動する。
6 . 請求の範囲 5 に記載の装置において、
前記第 1 及び第 2 上下駆動部は第 1 及び第 2 レシプロケー タを夫々具備する。
7 . 請求の範囲 5 に記載の装置において、
前記第 1 及び第 2上下駆動部は第 1 及び第 2多関節アーム を夫々具備する。
8 . 請求の範囲 1 に記載の装置において、
前記第 1 及び第 2作動機構は、 旋回可能に支持された第 1 及び第 2多関節アームを夫々具備する。
9 . 請求の範囲 8 に記載の装置において、
前記第 1 及び第 2多関節アーム の夫々 は、 固定された基部 に旋回可能に支持される。
1 0 . 請求の範囲 9 に記載の装置において、
前記第 1 及び第 2多関節アーム の旋回中心は同心状に配置 される。
1 1 . 請求の範囲 1 に記載の装置において、
前記第 1 及び第 2 ハン ドリ ング機構の夫々 は、 水平方向に 伸縮するハン ド リ ングアーム と 、 前記ハン ド リ ングアームを 水平面内で回転させる部材と、 を具備する。
1 2 . 請求の範囲 1 1 に記載の装置において、
前記第 1 及び第 2 ハン ドリ ング機構の回転中心は、 前記第 1 及び第 2垂直平面間の前記中心の垂直平面上に配置される
1 3 . 請求の範囲 1 に記載の装置において、
前記共通空間を形成する搬送室を更に具備 し、 前記搬送室 は前記第 1 及び第 2 ハン ド リ ング機構によって前記被処理基 板を搬出入するための複数のポー トを有し、 前記複数のポー トは垂直方向に並べて配置された第 1 及び第 2 ポー ト を含む
1 4 . 請求の範囲 1 3 に記載の装置において、
前記第 1 及び第 2 ポー ト に夫々接続された、 圧力調整を行 う ための第 1 及び第 2 ロー ドロ ック室を更に具備する。
1 5 . 請求の範囲 1 4 に記載の装置において、
前記複数のポー ト の少なく と も 1 つに接続された、 複数の 被処理基板を収納するカセ ッ ト を載置するためのロー ドポー トデバイ スを更に具備する。
1 6 . 請求の範囲 1 4 に記載の装置において、
前記複数のポー トの少なく と も 1 つは、 前記被処理基板に 半導体処理を施すための真空処理室に接続され、 前記搬送室 は減圧雰囲気に設定可能である。
1 7 . 請求の範囲 1 3 に装置において、
前記複数のポー トは前記搬送室の片側のみに配置され、 前 記第 1及び第 2ハン ドリ ング機構は、 前記複数のポー ト にァ クセスする よ う に、 前記第 1 及び第 2垂直平面と直交する水 平方向である Y方向において、 互いに同一方向に伸長する。
1 8 . 請求の範囲 1 3 に記載の装置において、
前記複数のポー トは前記搬送室の両側に配置され、 前記第 1 及び第 2ハン ドリ ング機構は、 前記複数のポー ト にァクセ スする よ う に、 前記第 1 及び第 2垂直平面と直交する水平方 向である Y方向において、 互いに逆方向に伸長する。
1 9 . 請求の範囲 1 3 に記載の装置において、
前記第 1 及び第 2作動機構は、 固定された基部に旋回可能 に支持され且つ旋回中心が同心状に配置された第 1及び第 2 多関節アームを夫々具備し、 前記旋回中心は、 前記搬送室の 中心よ り も一方の側に寄った位置に配置される。
2 0 . 半導体処理システムであって、
被処理基板を搬出入するための複数のポー トを有する搬送 室と 、
前記複数のポー トの少な く と も 1 つに接続された、 前記被 処理基板に半導体処理を施すための処理室と、
前記複数のポー ト を介して前記被処理基板を搬出入するた め、 前記搬送室内に配設された搬送装置と、
を具備し、 前記搬送装置は、
前記搬送室内で互いに平行な第 1 及び第 2 垂直平面上を 夫々移動可能な第 1及び第 2支持部を有する第 1 及び第 2作 動機構と、
前記搬送室内において、 前記第 1 及び第 2作動機構によ り 水平状態で移動される よ う に前記第 1 及び第 2支持部に支持 された第 1及び第 2移動台と、 前記第 1及び第 2移動台は、 前記第 1 及び第 2支持部から前記第 1 及び第 2垂直平面間の 中心の垂直平面を越えて前記第 2及び第 1 垂直平面に向かつ て夫々延設される こ と と、
前記第 1 及び第 2移動台に夫々配設された、 前記被処理基 板を取扱う伸縮可能な第 1 及び第 2 ハ ン ド リ ング機構と、 前記共通空間内において、 前記第 1 及び第 2移動台が互い に干渉しないよ う に前記第 1 及び第 2作動機構の動作を制御 する制御部と、
を具備する。
2 1 . 請求の範囲 2 0 に記載のシス テ ムにおいて、
前記複数のポー ト は垂直方向に並べて配置された第 1 及び 第 2 ポー ト を含み、 前記システムは、 前記第 1及び第 2 ポー トに夫々接続された、 圧力調整を行う ための第 1 及び第 2 口 一ドロ ック室を更に具備する。
2 2 . 請求の範囲 2 0 に記載のシス テ ムにおいて、
前記処理室は真空処理室であ り 、 前記搬送室は減圧雰囲気 に設定可能である。
2 3 . 請求の範囲 2 0 に記載のシステ ムにおいて、
前記搬送室の天板に、 前記第 1 及び第 2移動台の少なく と も一方を上方に突出させるため、 選択的に開放される開口が 形成される。
2 4 . 請求の範囲 2 0 に記載のシステムにおいて、
前記搬送室の天井の第 1 部分を第 2部分よ り 高く する こ と によ り前記第 1 部分の下に形成された上部空間と、 前記上部 空間は前記第 1 及び第 2 ハン ド リ ング機構の少な く と も一方 を配置可能である こ と と、 前記上部空間の側部を規定する上 部側壁に前記被処理基板を搬出入するための副ポー トが形成 される こ と と、
前記搬送室の前記天井の前記第 2部分上に配設され且つ前 記副ポー ト を介して前記搬送室と接続された副処理室と、 前 記搬送装置は、 前記副ポー トを通して前記副処理室に対して 前記被処理基板を搬出入する こ と と、
を更に具備する。
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